CN203453375U - 具有振幅选择性阻尼装置的减震器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有振幅选择性阻尼装置的减震器。具有振幅选择性阻尼装置的减震器包括：填充有阻尼液的阻尼管、在活塞杆侧的工作区和远离活塞杆的工作区之间形成的旁路、分离活塞，缓冲体是硬度为60邵氏到100邵氏的弹性材料。本实用新型解决了现有技术的问题。本实用新型通过从具有阻尼液的旁路的通流到具有阻尼液的减震活塞的通流的转换基本上不引起噪声，并且这是以无震动的方式发生的。

Description

具有振幅选择性阻尼装置的减震器

技术领域

本实用新型涉及具有振幅选择性阻尼装置的减震器。 

背景技术

例如，在DE10351353B4中已经知道具有振幅选择性阻尼装置的减震器。减震器具有填充阻尼液的阻尼管，在其中活塞杆来回运动，并且使用活塞杆使减震活塞运动，由此阻尼管的内部被分为活塞杆侧的工作区以及远离活塞杆的工作区。减震活塞具有坚硬特性的成组弹簧片/碟型弹簧（spring disc），用于减震器的伸展阶段（extension stage）和压缩阶段（compression stage），并且减震活塞形成减震器的主要工作活塞。 

除了主要工作活塞之外，减震器具有振幅选择性阻尼装置，其也用活塞杆运动，该阻尼装置形成流体上与减震活塞平行的旁路，该旁路是在活塞杆侧的工作区和远离活塞杆的工作区之间构造的。该旁路包括填充有阻尼液的补偿空间，其中该补偿空间流体地连接活塞杆侧的工作区，并且连接远离活塞杆的工作区。在补偿空间内接收分离活塞，使得其可以以往复方式运动，这样补偿空间被分为活塞杆侧的室以及远离活塞杆的室，其中在活塞杆侧的室流体地连通活塞杆侧的工作区，并且远离活塞杆的室连通远离活塞杆的工作区。 

旁路起作用，使得减震器的阻尼管内活塞杆的运动中具有较小震动幅度的较高频率震动不会导致激活减震活塞，并且阻尼液可以穿过活塞杆侧的工作区和远离活塞杆的工作区之间的旁路来回流动。然而，如果震动幅度变得更大，那么被设置为基于补偿空间的通流（through-flow）而往复运动的分离活塞到达抵靠阻尼装置的接触表面，由此关闭旁路。如果分离活塞在伸展阶段或者到达压缩阶段已经到达抵靠其接触表面中的一个，并且旁路因此关闭，则流过旁路的阻尼液的通流被停止，并且阻尼液来回流经活塞杆侧的工作区和远离活 塞杆的工作区之间的减震活塞，相应地增加了减震效应。 

分离活塞具有活塞基体，在基体上布置有至少一个缓冲体，并且当分离活塞到达抵靠其接触表面中的一个时，分离活塞的冲击力经缓冲体被衰减。已经发现，同样在寻求缓冲体的各种改进几何形状中，不能防止活塞基体对接触表面中的一个的撞击，特别是当更有力的推进运动引入到活塞杆上时。例如当减震器用作车辆底盘的组件时，从而以减震方式将车辆的车轮接收在车辆的框架上，可以发生上述情况 

特别在柔软和坚硬特性的过渡点/转变点上，当发生阻尼液通过旁路转变为通过减震活塞时，要求温和的转变性能/过渡行为，从而防止产生任何噪声。在缓冲体的优化轮廓的检索中，如DE10351353B4中的各种实施例所示，至今没有达到满结果，使得具有强压力负载的活塞基体不能撞击接触表面中的一个。特别地，因此需要一种缓冲体，其可以温和、持续并且和谐地从柔软特性转变为坚硬特性。 

实用新型内容

本实用新型的目的是进一步开发一种具有振幅选择性阻尼装置的减震器，使得从具有阻尼液的旁路的通流到具有阻尼液的减震活塞的通流的转换基本上不引起噪声，并且这是以无震动的方式发生的。特别地，提供了缓冲体，其可以防止在阻尼装置中活塞基体撞击接触表面。 

具有根据本实用新型实施例的振幅选择性阻尼装置的减震器连同显著的特征解决了该目的。在其他实施例指出了本实用新型进一步有利的开发。 

一种具有振幅选择性阻尼装置的减震器（1），其包括：填充有阻尼液的阻尼管（10），其中活塞杆（11）可以来回运动，其中用所述活塞杆（11）使减震活塞（12）运动，通过减震活塞（12）所述阻尼管（10）的内部被分为所述活塞杆侧的工作区（13）以及远离所述活塞杆（11）的工作区（14），其进一步包括在所述活塞杆侧的所述工作区（13）和远离所述活塞杆的所述工作区（14）之间形成的旁路，补偿空间（15）填充有阻尼液，其中所述补偿空间（15）流体地连接所述活塞杆侧的所述工作区（13）和远离所述活塞杆的所述工作区 （14），以便所述旁路被布置成在液压方向平行于所述减震活塞（12），其进一步包括分离活塞（16），其被接收以便其可以以往复形式在所述补偿空间（15）内运动，并且其将所述补偿空间（15）分为所述活塞杆侧的室（15a）以及远离所述活塞杆（11）的室（15b），并且其中所述分离活塞（16）具有活塞基体（17），在其上布置有至少一个缓冲体（18），通过所述缓冲体（18），所述分离活塞（16）能够变为紧靠限定所述分离活塞（16）的冲程运动的接触表面（19、20），其特征在于，所述缓冲体（18）是硬度为60邵氏到100邵氏的弹性材料。 

本实用新型包括技术教义：缓冲体特征为/是（feature）硬度为60邵氏到100邵氏的弹性材料。 

通过提供具体硬度的弹性材料制成的缓冲体，已经发现在阻尼装置旁路中的通流和减震活塞中的通流之间的转变点/过渡点中，发生温和的转变，这是因为具有根据本实用新型的邵氏硬度的缓冲体可以具有被精确确定的回弹特性，以便一方面，通过缓冲体的弹性材料未被构造成太硬，能够实现分离活塞朝着接触表面的无噪声运动，另一方面，因为缓冲体的弹性材料同样也未被构造成太软，能够实现分离活塞的活塞基体不会到达贴靠接触表面从而不会产生噪声的优点。特别地，弹性材料可以具有70邵氏到90邵氏的硬度，优选地是75邵氏到85邵氏，特别优选是80邵氏。特别地，用于形成缓冲体的具有大约为80邵氏硬度的弹性材料示出分离活塞对接触表面的撞击特性，其特征是分离活塞特别无噪声地与接触表面相撞（run-up），但是同时防止活塞基体对接触表面的撞击。根据本实用新型的邵氏硬度优选地发生在-30℃到+150℃的温度范围内，以便分别混合和预先形成弹性材料，从而以这样的方式在所述温度范围内是耐用的。 

具体的优点是，例如通过天然橡胶或者通过硅橡胶形成弹性材料。通过选择用于提供缓冲体的弹性材料，另外产生在分离活塞紧靠接触表面时，在活塞基体和接触表面之间形成凸出部分的优点，通过该凸出部分，也可以防止活塞基体撞击接触表面。特别当缓冲体的弹性材料的硬度为大约80邵氏时，可以产生该凸出部分，其围绕着分离活塞的撞击轴线/轴线旋转对称地上升（rise），因此该凸出部分形成环状的 凸出部分。通过形成环状的凸出部分，也能够在分离活塞较强压力的情况下，防止活塞基体撞击接触表面。具体的优点是，通过氢化的丁腈橡胶可以形成弹性材料。所谓的HNBR塑料具有耐高温度达150℃的优点，并且化学上是惰性的。特别地，阻尼液结合有例如液压油，液压油用作分离活塞的压力负载，因此缓冲体可以被形成具有永久高抗性（resistance）。 

进一步的优点是，缓冲体可以具有至少一个锥形的外转轮廓（roll-off contour），通过该外转轮廓，分离活塞可以变为紧靠接触表面，限定了分离活塞的撞击运动。例如，锥形的外转轮廓可以形成有垂直面（a vertical），其与分离活塞撞击轴线成18°到25°的锥角，优选地是20°到24°，特别优选地是22°。因此，缓冲体和外转轮廓的硬度可以彼此配合，以便发生在外转轮廓和接触表面之间的接触力在撞击路径上具有渐进的过程。这意味着在该路径上力缓慢地上升，并且在接触力小的情况下，例如当小振幅的振动被引入到减震器中时，在分离活塞和接触表面之间只发生小的接触力；然而，如果振幅增加，那么在分离活塞向着接触表面前进的路径上，力发生渐进的上升/增大。因此，缓冲体专门地接收该力，特别是在缓冲体和接触表面之间的接触区域上发生的渐进过程，与分离活塞朝着接触表面增加行进路径不成比例地增加。 

另一个具体的优点是，缓冲体和外转轮廓的硬度可以彼此相互协调/配合，以便在例如-30℃到+150℃的温度范围内存在接触力的渐进过程。特别当使用HNBR塑料时实现弹性材料的有利缓冲特性，HNBR塑料具有在宽的温度范围内大体上不变的材料性能。 

附图说明

结合附图连同本实用新型的优选实施例的描述，下面进一步详细呈现了改进本实用新型的进一步措施。被示为： 

图1是减震器的振幅选择性阻尼装置的横截面视图， 

图2是分离活塞以无应力状态接近接触表面的视图， 

图3是分离活塞以受压状态紧靠接触表面的视图，以及 

图4是分离活塞紧靠接触表面期间的力/路径行为。 

参考数字列表 

1   减震器 

10  阻尼管 

11  活塞杆 

12  减震活塞 

13  活塞杆侧的工作区 

14  远离活塞杆的工作区 

15  补偿空间 

15a 活塞杆侧的室 

15b 远离活塞杆的室 

16  分离活塞 

17  活塞基体 

18  缓冲体 

19  接触表面 

20  接触表面 

21  外转轮廓 

22  模块外壳 

23  螺旋连接 

24  外壳连接部分 

25  活塞螺母 

26  阀门单元 

27  流入孔 

28  流体导管 

29  撞击轴线/撞击轴 

TR  室温 

TD  低温 

α  锥角 

F   接触力 

s   撞击路径 

具体实施方式

图1示出穿过减震器1的阻尼管10的振幅选择性阻尼装置的横截面视图。该阻尼装置位于活塞杆11和减震活塞12之间的布置上，其中减震活塞12将阻尼管10的工作区分为活塞杆侧的工作区13以及远离活塞杆11的工作区14，阻尼管10填充有阻尼液。以未进一步详细示出的方式，减震活塞12包括具有坚硬特性的弹簧垫圈组，当减震活塞12通过活塞杆11在阻尼管10中来回运动时，通过弹簧垫圈阻尼液可以流动穿过减震活塞12。减震器1以示例的方式描述为单管减震器，在双管减震器中可以以相同的方式使用振幅选择性阻尼装置。 

作为基本的结构组件，阻尼装置包括模块外壳22，其经螺旋连接23与活塞杆11连接。邻接模块外壳26被布置的是外壳连接部分24，其拧紧到模块外壳22的下部开口侧，该下部开口侧与活塞杆11相反放置。在外壳连接部分24上接收减震活塞12，并且减震活塞12经活塞螺母25固定在外壳连接部分24上。因此，在活塞杆11穿过阻尼管10运动时，阻尼装置可以以刚性连接与减震活塞12一起运动。 

补偿空间15被形成在模块外壳22内，并且分离活塞16被接收在补偿空间15内。通过在补偿空间15内布置分离活塞16，补偿空间15被分为活塞杆侧的室15a以及远离活塞杆11的室15b。 

此外，阀门单元26被接收在模块外壳22和外壳连接部分24之间的拉紧组件//固定组件（tightened assembly）内，因此该阀门单元26也布置成邻近阻尼装置内的分离活塞16。阀门单元26具有压缩阶段阀门和伸展阶段阀门，其具有相应柔软特性，并且设置阀门单元26的阀门特性，从而使其显著地比减震活塞12的阀门特性更软，减震活塞12用作减震器1的主要工作活塞。 

通过阀门单元26的阻尼效应/减震作用，阻尼液穿过通路的通流速度可以被减慢，因此填充和清空室15a和15b的通流速度也可以被减慢，由此也可以防止分离活塞16的加速。特别地，由此可以防止在补偿空间15内分离活塞16较强地撞击接触表面19或者20，这对阻尼液在旁路内通流到阻尼液在减震活塞12内通流的转变/过渡中，避免噪声和振动具有正面作用/积极效果。 

阻尼装置在活塞杆侧的工作区13和远离活塞杆11的工作区14之 间形成旁路。如果活塞杆11，连同减震活塞12和阻尼装置执行小振幅的较高频率震动，那么阻尼液可以在活塞杆侧的工作区13和远离活塞杆的工作区14之间流动穿过阻尼装置。 

在伸展阶段中，在阻尼管10中，在图中的平面上向上引导活塞杆11，来自于活塞杆侧的工作区13的阻尼液流经引入到模块外壳22中的若干流入孔27，进入活塞杆侧的补偿空间15的室15a中。这样一来，活塞杆侧的室15a被填充，并且分离活塞16向下朝着阀门单元26运动。 

在压缩阶段中，在阻尼管10中，在图中的平面上向下按压活塞杆11，在减震作用/阻尼效应下，阻尼液经被引入到外壳连接部分24的流体导管28穿过阀门单元26流入远离活塞杆的补偿空间15的室15b中。因此，远离活塞杆的室15b填充阻尼液，借此分离活塞16向上运动，同时活塞杆侧的室15a尺寸减小，并且阻尼液溢流穿过流入孔27再次进入活塞杆侧的工作区13中。 

分离活塞16可以在其撞击方向上在第一接触表面19和第二接触表面20之间来回运动，当分离活塞16紧靠接触表面19或者20中的一个时，关闭阻尼装置中的旁路，于是，在活塞杆11进一步运动时，在强阻尼效应下，阻尼液到达穿过减震活塞12，并且在活塞杆侧的工作区13和远离活塞杆11的工作区14之间来回流动。结合下面图2，详细地描述具有活塞基体17和缓冲体18的分离活塞16的构造。 

图2以放大的图示示出邻近接触表面20布置的分离活塞16，其是以示例方式被构造在阀门单元26上。分离活塞16具有活塞基体17，在其上布置有缓冲体18。由热固性材料构成的活塞基体17是特别有利的，并且缓冲体18具有弹性材料，例如天然橡胶或者硅橡胶，特别是氢化的丁腈橡胶。在本实用新型中，缓冲体18被硫化或者注入到活塞基体17中，以环形构成的活塞基体17在外侧封闭分离活塞16，其中活塞基体17同时形成分离活塞16贴靠模块外壳22的内壁滑动的配件/合作者（sliding partner），在这方面参见图1。 

通过锥形的外转轮廓21形成缓冲体18的自由轮廓，其在上侧伸出活塞基体17，在下侧凹入活塞基体17。锥形的外转轮廓21形成有垂直面（vertical），其与分离活塞16的撞击轴线29成锥角α，作为优选 实施例其被示为22°。因此，锥形的外转轮廓21关于分离活塞16的撞击轴线29旋转对称地延伸，撞击轴线29同时形成分离活塞16的对称轴线。 

图3示出布置中的分离活塞16，分离活塞16被压靠在接触表面20上。因此，外转轮廓21在分离活塞16的接触侧上变形，并且形成圆周的环状凸出部分，其防止活塞基体17紧靠接触表面20。特别是在缓冲体18的弹性材料的硬度等于大约80邵氏时可以形成环状凸出部分的构造。已经发现，特别是具有该硬度时，可以防止活塞基体17撞击接触表面20，然而，当分离活塞16用缓冲体18紧靠接触表面20时，也不会产生噪声。 

图4示出图表，其中以牛顿（N）为单位的力（F）被用以毫米（mm）为单位的撞击路径s描绘。因此，力F一旦在室温（TR）并且一旦在低温（TD）下被描绘，可以看出在朝着接触表面20的增大的撞击路径s范围内，力F具有渐进过程，并且在路径s范围内不成比例地增加。低温TD可以例如是-30℃，并且在室温例如20℃可以测量。同样地，随着缓冲体18的弹性材料温度的增加，例如直到150℃，与显示的室温TR类似地，力渐进地积累/进行（run），其中在较高温度下发生接触力随着撞击路径s的增加更缓慢地增大。 

本实用新型不将其实施例限制于上面指示的优选实施例。相反，可以想到若干变体，在基本上不同性质的实施例中，这些变体也使用提出的解决方法。来自于权利要求、说明书或者附图中的所有特征和/或优点，包括结构细节或者空间布置对实用新型自身和大多数变化的组合中是必不可少的。 

Claims (16)

1.一种具有振幅选择性阻尼装置的减震器（1），其包括： 

填充有阻尼液的阻尼管（10），其中活塞杆（11）可以来回运动，其中用所述活塞杆（11）使减震活塞（12）运动，通过减震活塞（12）所述阻尼管（10）的内部被分为所述活塞杆侧的工作区（13）以及远离所述活塞杆（11）的工作区（14），其进一步包括 

在所述活塞杆侧的所述工作区（13）和远离所述活塞杆的所述工作区（14）之间形成的旁路，补偿空间（15）填充有阻尼液，其中所述补偿空间（15）流体地连接所述活塞杆侧的所述工作区（13）和远离所述活塞杆的所述工作区（14），以便所述旁路被布置成在液压方向平行于所述减震活塞（12），其进一步包括 

分离活塞（16），其被接收以便其可以以往复形式在所述补偿空间（15）内运动，并且其将所述补偿空间（15）分为所述活塞杆侧的室（15a）以及远离所述活塞杆（11）的室（15b）， 

并且其中所述分离活塞（16）具有活塞基体（17），在其上布置有至少一个缓冲体（18），通过所述缓冲体（18），所述分离活塞（16）能够变为紧靠限定所述分离活塞（16）的冲程运动的接触表面（19、20）， 

其特征在于，所述缓冲体（18）是硬度为60邵氏到100邵氏的弹性材料。 

2.根据权利要求1所述的减震器（1），其特征在于，所述弹性材料硬度为70邵氏到90邵氏。 

3.根据权利要求1所述的减震器（1），其特征在于，所述弹性材料硬度为75邵氏到85邵氏。 

4.根据权利要求1所述的减震器（1），其特征在于，所述弹性材料硬度为80邵氏。 

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震器（1），其特征在于，在-30℃到+150℃温度范围内，所述弹性材料硬度为60邵氏到100邵氏的硬度。 

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震器（1），其特征在于，在-30℃到+150℃温度范围内，所述弹性材料硬度为70邵氏到90邵氏，更优选为75邵氏到85邵氏。 

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震器（1），其特征在于，在-30℃到+150℃温度范围内，所述弹性材料硬度为75邵氏到85邵氏。 

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震器（1），其特征在于，在-30℃到+150℃温度范围内，所述弹性材料硬度为80邵氏。 

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震器（1），其特征在于，所述弹性材料是由天然橡胶或硅橡胶制造的。 

10.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震器（1），其特征在于，所述弹性材料是由氢化的丁腈橡胶形成的。 

11.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震器（1），其特征在于，所述缓冲体（18）具有至少一个锥形外转轮廓（21），通过所述锥形外转轮廓，所述分离活塞（16）可以变为紧靠所述接触表面（19、20），限定所述分离活塞（16）的所述撞击运动。 

12.根据权利要求11所述的减震器（1），其特征在于，所述锥形外转轮廓（21）形成有垂直面，其与所述分离活塞（16）的所述撞击轴线成18°到25°的锥角（α）。 

13.根据权利要求11所述的减震器（1），其特征在于，所述锥形外 转轮廓（21）形成有垂直面，其与所述分离活塞（16）的所述撞击轴线成20°到24°的锥角（α）。 

14.根据权利要求11所述的减震器（1），其特征在于，所述锥形外转轮廓（21）形成有垂直面，其与所述分离活塞（16）的所述撞击轴线成22°的锥角（α）。 

15.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震器（1），其特征在于，所述缓冲体（18）和所述外转轮廓（21）的硬度彼此相互协调，以便在所述外转轮廓（21）和所述接触表面（19、20）之间发生的接触力（F）在撞击路径[s]中具有渐进过程。 

16.根据权利要求15所述的减震器（1），其特征在于，所述缓冲体（18）和所述外转轮廓（21）的硬度是彼此相互协调的，以便在-30℃到+150℃的温度范围内形成所述接触力（F）的所述渐进性能。 

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