减震器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及减震器，包括：安装在外壳内的内管，浸入到所述内管内的活塞杆；安装在浸入到所述内管内的活塞杆的端部、将所述内管的内部分为上腔与下腔的活塞；安装在所述活塞上的第一阀门装置，容置在所述内管内的工作介质能由所述阀门装置从所述下腔流出至所述下腔内，反之亦然；安装在所述内管的上端部的第二阀门装置，安装在所述内管的下端部的第三阀门装置。所述减震器的特征在于，在所述内管的所述下腔上提供第一连接元件，在所述内管的所述上腔上提供第二连接元件，用以连接用于控制在所述第一阀门装置内的工作介质的流通阻力的构件；在所述内管的上端部安装有增压管，所述增压管伸入至容置在所述外壳中的所述工作介质内。
【专利说明】
减震器
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的减震器。
【背景技术】
[0002]通过以图1为例对这种减震器进行了描述。现有技术中，这样的减震器具有外壳，该外壳包括安装在该外壳内的内管(inner tube)、浸入到该内管内的活塞杆、以及安装在浸入到该内管内的活塞杆的端部的活塞，该活塞将该内管的内部分成下腔和上腔。在本例中，该活塞上安装有阀门装置(valve arrangement),当活塞在该内管内运动时,容置在该内管内的工作介质(working medium)可经该阀门装置从该下腔中流出至该上腔,反之亦然。在该内管的上端部安装有第二阀门装置，当活塞在该内管内运动时，容置在该内管内的工作介质仅能从上腔中流出至外壳的内部，该外壳用作该工作介质的存储箱。最后，在该内管的下端部还具有第三阀门装置，当活塞在该内管内运动时，容置在用作存储箱的该外壳的内部的工作介质仅能流入该内管的下腔中。
[0003]现有技术的这种减震器通常称为双筒式减振器(twin tube shock absorbers)。这种双筒减震器用作被动式减震器；一方面为不可调节式减震器，另一方面为可调节式减震器。
[0004]在不可调节式双筒减震器的情况下，对该减震器的特征或阻尼特征进行了严格的定义，以便该工作介质的流动阻力(flow resistance)由该减震器内使用的阀门装置固定。
[0005]当减震器执行的工作与安装了这种可调节式双筒减震器的车辆的对应状态相适应或分别与装有弹簧(sprung)的不同大小的质量(mass)相适应时,采用可调节式双筒减震器。在被动式水压式可调节式双筒减震器的情况下，流动阻力可由该减震器的上腔与下腔之间的阀门装置中的可变阀孔(valve bore)改变，该阀门装置安装在该活塞上。
[0006]该被动式不可调节减震器的另一特点在于,在确定的工作冲程(work stroke)中的油交换量始终不变。该流动阻力仅依赖于该内管内的活塞的速度。
[0007]被动式可调节减震器，同样在相同确定的冲程下，除活塞的速度之外，活塞内阀门装置的阀门横截面的变化也对流动阻力产生影响。在确定的冲程中的油交换量也始终不变。
[0008]以下将对根据现有技术的双筒减震器的工作模式进行简要描述。
[0009]当该减震器内进(move in)时,该内管内的活塞向下移动以便该下腔的体积减小，而该上腔的体积增加。在减震器的这种内进动作中，在此用作工作介质的特定量的油由该活塞的阀门装置从该下腔引导至该上腔，因此，经该阀门装置由该活塞的速度产生确定的流动阻力。该内管内的上腔的油量转入到用作工作介质的存储箱的该外壳中，该油另外受该活塞杆的浸入而发生移位，或分别由于安装在该内管的上端部的阀门装置而发生移位。
[0010]当该减震器的外出运动(moving-out act1n)发生时，由于该上腔内的体积减小及该下腔内的体积增加，该活塞在该内管内向上移动，分别即将被交换的工作介质或油的量由该上腔分别由该内管上端部的该阀门装置引导至用作工作介质的存储箱的外壳及该位置处的储油槽(oil sump)内。该活塞杆的外出运动所需的油量差或工作介质的量差而后由安装在该外壳底部的阀门装置抽吸该位置处的储油槽，该外壳用作该工作介质的存储箱。
[0011]根据上述描述，该工作介质或油分别在该减震器内沿回路移动。
[0012]由于这种双筒减震器必须根据其被动式可调节会非可调节用途进行预先制造，因此一种场合中提供的减震器不能满足不同的应用目的。
【发明内容】
[0013]因此，本发明的目的在于提供一种起初提到的这种减震器，借助这种减震器可以实现不同的应用目的。
[0014]该目的由具有权利要求1的特征的减震器实现。根据本发明的减震器的优选的配置由从属权利要求体现。
[0015]除权利要求1的前序部分所提及的特征外，根据本发明的该减震器还具有以下特征:所述内管的所述下腔上提供第一连接元件，在所述内管的所述上腔上提供第二连接元件，以连接用于控制在所述第一阀门装置内的工作介质的流通阻力的构件；在所述内管的上端部安装有增压管，该增压管分别伸入至该容置在所述外壳中的工作介质或油内，经由所述增压管可将该工作介质或油分别从用作储油箱的所述外壳转移至所述内管的所述上腔内。
[0016]由于根据本发明的所述减震器的所述结构，用于控制所述活塞的所述阀门装置内的所述工作介质的流通阻力的构件可在所述上腔与下腔的连接件实现。由此，可将根据本发明的所述减震器用于不同的应用目的，也可在模块中构建该减震器。如果用于控制控制所述活塞的所述阀门装置内的所述工作介质的流通阻力的构件并未安装在所述上腔及下腔上的附加的连接件上，当所述附加连接件关闭时，所述减震器可如通常的减震器一样进行被动式及不可调式操作。然而，如果这种类型的控制构件连接到所述下腔及上腔的附加的连接件，且这些连接件处于开启状态并进行连接以分别供所述工作介质或油流过，那么根据本发明的所述减震器的运行方式可以是被动可调节的方式、主动可调节的方式、半主动可调节的方式并且经由所述用于控制所述活塞的所述阀门装置内的所述工作介质的流通阻力的构件的恰当的启动来适应性地运行。特别地，所述增压管用于防止外部操作过程中的气穴现象(cavitat1n)，在所述增压管上工作介质的量或油量可分别由水压泵在所述下腔与所述上腔之间进行交换。由此，在任意情况下，通过所述增压管可保证所述上腔与所述下腔之间的密闭油路。因此，所述减震器的外部操作可不产生气穴现象，在所述减震器上所述下腔与所述上腔之间的油量由例如水压泵进行交换。这种气穴现象可能对所述减震器的运行模式不利。此外，这种增压管甚至在外部操作中也能确保密闭油路(closed oilcircuit)的供应。
[0017]根据本发明的这种减震器不仅可用于车轮悬架也可用于高度多样化的车辆的悬架支柱(suspens1n struts)中。实际上，也可能将这些减震器用于减弱(damp)座椅的震动，尤其是装有弹簧的车辆座椅及装有弹簧的客舱(cabin)。此外，可将客舱悬架的阻尼(damping)与带弹簧的车辆座椅相连接,例如轨道车辆的座椅。根据本发明的所述减震器的应用也不受限于这种应用，所述减震器可用于所有可能的需要对应的震动阻尼的装置。
[0018]在根据本发明的第一优选的配置中，提供磁力阀用作用于控制所述活塞的所述阀门装置内的所述工作介质的流通阻力的构件，所述磁力阀安装在连接到所述下部连接元件的压力管线与连接到所述上部连接元件的压力管线之间。这种结构使所述减震器的两种阻尼得以释放。所述阻尼首先为硬阻尼(hard damping)，对于所述硬阻尼而言所述磁力阀为关闭状态，以便根据本发明的所述减震器仍以被动不可调节式的减震器的形式进行操作。当所述开启所述磁力阀时，在所述内管的上腔与所述内管的下腔之间可发生附加的工作介质或油的交换，以便所述活塞的所述阀门装置能使所述工作介质的流速(flow rate)发生变化，由此发生软阻尼(soft damping)。因此，也是在所述磁力阀开启的时候，所述减震器以被动不可调节的方式运行。然而，由于“磁力阀关闭”及“磁力阀开启”这两种选择，因此可在硬阻尼与软阻尼之间变换。
[0019]在根据本发明的另一尤其优选的配置中，提供均衡径流调节阀(proport1nalflow regulat1n valve)用作用于控制所述活塞的所述阀门装置内的所述工作介质的流通阻力的构件，所述均衡径流调节阀安装在连接到所述下部连接元件的压力管线与连接到所述上部连接元件的压力管线之间。由于所述均衡径流调节阀，可在所述均衡径流调节阀完全关闭及完全打开的状态之间持续改变所述上部连接元件与所述均衡径流调节阀及所述下部连接元件与所述均衡径流调节阀之间的压力管线内的流速。由此可获得可调节的持续的阻尼效果，由于所述阻尼不仅可以在硬阻尼与软阻尼之间进行选择，也可在选择其中的所有阻尼值。
[0020]根据本发明的另一设想，提供水压泵驱动器用作用于控制所述活塞的所述阀门装置内的所述工作介质的流通阻力的构件，所述水压泵驱动器安装在连接到所述下部连接元件的压力管线与连接到所述上部连接元件的压力管线之间。这种水压泵驱动器可增加/减少所述内管内所述活塞的设定的冲程(travel)中所述工作介质或油的分别交换量。除了分别增加或减少所述减震器的力之外，这种结构使得控制所述减震器的性能水平(level)成为可能。在座椅的例子中，尤其是轨道交通的驾驶座椅的例子中，这种结构也可用于校正该座椅的高度或另外也可用于暂时性的平衡(temporary levelling)。
[0021]当然，也可提供与阀门系统结合的水压泵驱动器，用作用于控制所述活塞的所述阀门装置内的所述工作介质的流通阻力的构件，所述阀门系统尤其以磁力阀或均衡径流调节阀为例。由此，上述各构件的优势及可能的用途可一并结合使用。
[0022]此外，经证明，具有可控泵及用于所述泵的发动机的所述水压泵驱动器具有优势。
[0023]由于在泵的操作过程中，通常必须考虑相应的泄漏，尤其是当所述泵在高压下运行时，因此在所述用作用于工作介质的存储箱的外壳与所述水压泵驱动器(尤其是所述可控)之间提供用于所述工作介质的泄漏管线。这种泄漏管线可将在所述泵上流出的工作介质返回至所述存储箱内，由此分别减少根据本发明的所述减震器的所述工作介质或油的消耗并避免环境污染。
[0024]为了均衡压力，也可在用作所述工作介质的存储箱的所述外壳与所述下部压力管线和/或所述上部压力管线之间提供用于所述工作介质的重抽吸管线。也可由单向阀(non-return valve)将此重抽吸管线与所述下部压力管线和/或上部压力管线分隔开。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]本发明的进一步的目的、优势、特征及可能的用途将从参考以下附图的下述实施例中呈现。就此而言，所有描述和/或图示的特征本身及其可能的组合构成本发明的主题，而不考虑该特征在权利要求中的总述及其背景引用(back-reference)。附图中:
[0026]图1是根据现有技术的减震器的示意图；
[0027]图2是根据本发明的减震器的第一实施例的示意图；
[0028]图3是根据本发明的减震器的第二实施例的示意图；
[0029]图4是根据本发明的减震器的第三实施例示意图；
[0030]图5是根据本发明的减震器的第四实施例示意图；
[0031]图6是具有悬架(suspens1n)的车辆座椅的示意图，在该车辆座椅中安装有根据本发明的减震器。
[0032]标号清单
[0033]I 外壳
[0034]2 内管
[0035]3 腔
[0036]4 腔
[0037]5 活塞
[0038]6活塞杆
[0039]7阀门系统
[0040]8阀门系统
[0041]9阀门系统
[0042]10 储油槽(oil sump)
[0043]11储油槽水平线
[0044]12连接元件
[0045]13连接元件
[0046]14 增压管(ascending pipe)
[0047]15 泵
[0048]16发动机
[0049]17压力管线
[0050]18压力管线
[0051]19单向阀
[0052]20 复抽吸管线(re-suct1n line)
[0053]21泄漏管线
[0054]22 均衡径流调节阀(proport1nal flow regulat1n valve)
【具体实施方式】
[0055]图2是根据本发明的减震器的第一实施例的示意图。该减震器大致由管状的外壳I组成，外壳I内固定安装有内管2。活塞5靠活塞杆6可在内管2内向上及向下移动，内管2由活塞5分为上腔4和下腔3。因此内管2由工作介质充分填充，该工作介质优选为油。第一阀门装置9安装在活塞5内。安装阀门装置9以便该油可双向流经该阀门装置9。由于在活塞5在内管2内从上往下移动时，活塞杆6也可使油移动，因此该油必须能有机会从上腔4中泄漏。为此，在该内管的上端部安装有第二阀门装置8，油可经阀门装置8从该上腔中泄出至用作存储箱的容器I内。就此而言，阀门装置8用于使该油仅能在这个方向流过。由于阀门装置8，不可能形成油从容器I流出至内管2的上腔4的路径。在活塞5在内管2内从下往上运动时，由于下腔3经历了体积的增加，而上腔则经历了体积的减小，因此在内管2的下端部提供有第三阀门装置7。这种结构使得油可从存储该油的容器I中流出到内管2的下腔3内，而由于上腔4的体积的减少，上腔4内存在的油经阀门装置8流入容器I内。
[0056]本实施例还包括内管2的上腔4上的连接元件12，内管2的下腔3具有连接元件13。在图2的图示中，连接元件12及13被关闭，以便由此没有工作介质或油能够分别从内管2中流出或分别流入到内管2内。在本实施例的这种结构中，依据本发明的减震器以被动的不可调节的方式运行，这种方式与根据图1所示的现有技术的减震器的运行方式相同。
[0057]然而，该连接元件12及13可能由构件连接，该构件用于分别控制活塞5上阀门装置9内的该工作介质或油的流通阻力。在这种结构中，此构件可以是例如磁力阀，该磁力阀的特征是具有两种确定的状态，即“开启”与“关闭”状态。这种磁力阀可在硬阻尼与软阻尼之间分别改变活塞5的阀门装置9内的该工作介质或油的流通阻力。硬阻尼发生在该磁力阀关闭的情况下，而在磁力阀开启的情况下提供软阻尼。当该磁力阀开启时，由于分别位于内管2内的该工作介质或油也可流经上腔4的连接元件12、该磁力阀并经连接元件13流入下腔3内，因此阀门装置9内的该流通阻力发生改变。由此，在该上腔与下腔之间分别发生油的均衡或工作介质的均衡，且该油的均衡或工作介质的均衡发生在内管2内的活塞5的向下运动及向上运动中。
[0058]此外，图2的实施例具有安装在内管2的上端部的增压管(ascending pipe) 14，该增压管14从储油槽水平线11上方伸入至容器I的储油槽10内。使用该增压管14以便在该减震器的外部操作(external operat1n)过程中不发生气穴现象(cavitat1n),该外部操作过程中由水压泵实现下腔3与上腔4之间的油量交换。这种气穴现象不利于该减震器的操作模式。此外，这种增压管14甚至在外部操作中也能确保密闭油路(closed oilcircuit)的供应。
[0059]图3示出了根据本发明的减震器的另一实施例。在本实施例中，提供均衡径流调节阀(proport1nal flow regulat1n valve)用作用于控制活塞5的阀门装置9内的该工作介质的流通阻力的构件，该均衡径流调节阀安装在连接到该下部连接元件13的压力管线18与连接到该上部连接元件14的压力管线17之间。借助这种均衡径流调节阀22，能够基于(subject to)流强(flow strength)对该流通阻力进行调节。就此而言，因此可通过均衡流量径流调节阀22依据所需的负载情况改变该减震器的动力及阻尼。此时提供的该减震器的被动基本调整为硬式调整(hard adjustment)，在此状态下的该减震器在没有任何工作介质流动的情况下产生其最大的动力。由于腔3与腔4之间特定比例的油交换由压力管线17及18与均衡径流调节阀22转移，因此均衡径流调节阀22的启动引起了该减震器的力的减小。流强越大，可流经该均衡径流调节阀22的油量也就越大，以便该减震器可随增强的流动强度进行更温和的调整。因此，该减震器可进行半主动式(sem1-actively)及被动式的操作。
[0060]在根据图4的实施例中，提供水压泵驱动器以活塞5的控制阀门装置9内该工作介质的流通阻力，在本例中，该水压泵驱动器由可控泵15及泵用发动机16构成。泵15为可逆式泵以便泵15可将油从下腔3中抽出至内管2的上腔4以及沿相反的方向(从内管2的上腔4向下腔3)将油抽出。这种泵15可增加或减少在下腔3与上腔4之间内管2内的活塞5的确定冲程下所交换的油量。一方面，这种结构引起了在该减震器内对于引入该油的阻力的增加/减少；另一方面，利用本实施例，当这种减震器应用到座椅上时，该座椅的高度可进行校正，或通常可以完成该减震器的暂时性的平衡(levelling out)。
[0061]由于在泵系统的情况下，通常需要考虑特定的漏气率，因此在根据图4的实施例中提供泄漏管线21，由该泄漏管线21将从泵15中泄漏出的油返回至用作该油的存储箱的容器I中。
[0062]此外，图4的实施例还包括重抽吸管线(re-suct1ning line) 20,该重抽吸管线20在操作过程中向泵15提供可选的所需的重抽吸的油量。就此而言，这种重抽吸管线20与压力管线17及18相关联，相互之间由单向阀19分隔开。
[0063]此外，图3-5的所有实施例也包括增压管14，增压管14安装在该内管2的上端部并从储油槽水平线11伸入至容器I内的储油槽10内。使用该增压管14以便在该减震器的外部操作过程中，不发生气穴现象，该外部操作过程中由水压泵实现下腔3与上腔4之间的油量交换。这种气穴现象不利于该减震器的操作模式。此外，这种增压管14甚至在外部操作中也能确保密闭油路(closed oil circuit)的供应。
[0064]图6示出了具有悬架32的车辆座椅30，该车辆座椅30的震动由根据本发明的减震器31减弱。
【权利要求】
1.减震器，包括: a)外壳(I)， b)安装在所述外壳(I)内的内管(2)， c)浸入到所述内管内的活塞杆(6)， d)安装在浸入到所述内管内的活塞杆￠)的端部的活塞(5)，所述活塞(5)将所述内管⑵的内部分为上腔⑶与下腔(4)， e)安装在所述活塞(5)上的第一阀门装置(9)，当所述活塞(5)在所述内管(2)内运动时，容置在所述内管(2)内的工作介质能由所述阀门装置(9)从所述下腔(3)流出至所述下腔(4)内，反之亦然， h)安装在所述内管(2)的上端部的第二阀门装置(8)，当所述活塞(5)在所述内管(2)内运动时，容置在该所述内管(2)内的所述工作介质仅能由所述第二阀门装置(8)从所述上腔(4)中流出至所述外壳(I)的内部，所述外壳(I)用作所述工作介质的存储箱， g)安装在所述内管(2)的下端部的第三阀门装置(7)，当所述活塞(5)在所述内管(2)内运动时，容置在用作存储箱的所述外壳(I)的内部的所述工作介质仅能由所述第三阀门装置(7)从用作存储箱的所述外壳(I)的内部流入所述内管(2)的所述下腔(3)中， 其特征在于，在所述内管(2)的所述下腔(3)上提供第一连接元件(13)，在所述内管(2)的所述上腔(4)上提供第二连接元件(12)，用以连接用于控制在所述第一阀门装置(9)内的工作介质的流通阻力的构件；在所述内管(2)的上端部安装有增压管(14)，所述增压管(14)伸入至容置在所述外壳(I)中的所述工作介质内，经由所述增压管(14)能将所述工作介质从用作储油箱的所述外壳(I)转移至所述内管(2)的所述上腔(4)内。
2.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，用于控制所述第一阀门装置(9)内的所述工作介质的流通阻力的构件安装在所述第一连接元件(13)及所述第二连接元件(12)上。
3.根据权利要求1或2所述的减震器，其特征在于，提供磁力阀用作用于控制所述第一阀门装置(9)内的所述工作介质的流通阻力的构件，所述磁力阀安装在连接到所述下部连接元件(13)的压力管线(18)与连接到所述上部连接元件(12)的压力管线(17)之间。
4.根据权利要求1或2所述的减震器，其特征在于，提供均衡径流调节阀(22)用作用于控制所述第一阀门装置(9)内的所述工作介质的流通阻力的构件，所述均衡径流调节阀(22)安装在连接到所述下部连接元件(13)的压力管线(18)与连接到所述上部连接元件(12)的压力管线(17)之间。
5.根据权利要求1或2所述的减震器，其特征在于，提供水压泵驱动器用作用于控制所述第一阀门装置(9)内的所述工作介质的流通阻力的构件，所述水压泵驱动器安装在连接到所述下部连接元件(13)的压力管线(18)与连接到所述上部连接元件(12)的压力管线(17)之间。
6.根据权利要求1或2所述的减震器，其特征在于，提供与阀门系统结合的水压泵驱动器用作用于控制所述第一阀门装置(9)内的所述工作介质的流通阻力的构件，所述阀门系统尤其是磁力阀或均衡径流调节阀(22)，所述构件连接在连接到所述下部连接元件(13)的压力管线(18)与连接到所述上部连接元件(12)的压力管线(17)之间。
7.根据权利要求5或6所述的减震器，其特征在于，所述水压泵驱动器包括可控泵(15)及用于所述泵(15)的发动机(16)。
8.根据权利要求5-7任一项所述的减震器，其特征在于，在用作用于工作介质的存储箱的外壳(I)与所述水压泵驱动器之间提供泄漏管线(21)，尤其是在所述外壳(I)与所述可控泵(15)之间。
9.根据权利要求3-8任一项所述的减震器，其特征在于，在用作所述工作介质的存储箱的所述外壳(I)与所述下部压力管线(18)和/或所述上部压力管线(17)之间提供用于所述工作介质的重抽吸管线(20)。
10.根据权利要求9所述的减震器，其特征在于，在所述重抽吸管线(20)与所述下部压力管线(18)和/或所述上部压力管线(17)之间安装有单向阀(19)。
【文档编号】F16F9/32GK104514834SQ201410497610
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2013年10月1日
【发明者】埃尔文·哈勒 申请人:格拉默股份有限公司