减振器以及用于减振器的活塞阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种减振器，该减振器包括活塞杆(2)，该活塞杆在构造有止挡轴肩(6)的情况下过渡到活塞杆轴颈(4)中并且在该活塞杆轴颈(4)处引导活塞阀(1)，该活塞阀抵靠活塞杆(2)的止挡轴肩(6)被预紧。现在，为了在批量生产减振器时降低缓冲力离散程度，沿轴向在止挡轴肩(6)和活塞阀(1)之间设置有补偿板(20)，该补偿板相比于活塞杆(2)和/或活塞阀(1)的直接紧接的部件由具有更低的屈服极限的材料制成。
【专利说明】
减振器以及用于减振器的活塞阀
技术领域
[0001] 本发明涉及一种减振器，其包括活塞杆，该活塞杆在构造有止挡轴肩的情况下过 渡到活塞杆轴颈中并且在该活塞杆轴颈处引导活塞阀，活塞阀抵靠活塞杆的止挡轴肩被预 紧。本发明还涉及一种用于减振器的活塞阀，该活塞阀包括活塞本体，活塞本体沿轴向放置 在支撑盘之间。
【背景技术】
[0002] 减振器在机动车中通常为液力机械式缓冲器的形式并且在此尤其用在相应的机 动车的相应的车架和车桥之间。于是，减振器在该位置处一方面用于防止车架在受行车道 的激励的情况下或在确定的行驶状态中的摇摆和振动，并且另一方面用于实现快速衰减车 轮的由行车道激励的振动。在最后提到的情况下，由此始终保证该车轮的路面附着性。
[0003] 在此，减振器通常实施为呈单管缓冲器或双管缓冲器的形式的伸缩式缓冲器，其 中，通过挤压通常呈液压液体的形式的缓冲介质实现减振作用。在此，通过活塞阀发生上述 挤压，该活塞阀大多配备有用于缓冲介质的多个通孔。为了限定减振器的特性曲线，对缓冲 介质的流动产生阻抗(Widerstand)，阻抗在此通常以阀盘的形式存在，阀盘抵靠阀座被预 紧并且覆盖通孔的入口直至达到限定的压力。然而，为了在减振器的批量生产中避免缓冲 力离散(Diimp_fkraftstreuung )，在此始终需确保阀盘在装配期间的恒定的、限定的夹 紧。
[0004] 由文献DE 10 2010 040 458 A1得知一种减振器，在其中，活塞杆在端侧的活塞杆 轴颈处引导活塞阀。在此，活塞阀借助于紧固螺母抵靠活塞杆的止挡轴肩被预紧，止挡轴肩 构造在从活塞杆的外直径到活塞杆轴颈上的过渡区域中。活塞阀包括活塞本体，活塞本体 被通孔沿轴向贯穿，其中，通孔可在每一个入口处由阀盘覆盖。然后，在活塞阀内将活塞本 体与阀盘一起沿轴向放置在支撑盘之间。
【发明内容】
[0005] 基于上述现有技术，现在本发明的目的是提出一种减振器或用于减振器的活塞 阀，通过本发明可在批量生产减振器时总是降低缓冲力离散程度。
[0006] 该目的一方面通过根据并列的独立权利要求1的技术教导的减振器的设计方案来 实现。在权利要求1之后的从属权利要求描述了本发明的有利的改进方案。此外，由权利要 求6还得知一种用于装配根据本发明的减振器的方法。此外，上述目的的解决方案通过根据 并列的独立权利要求7的活塞阀的实施方案来实现，其中，由随后的从属权利要求8至10得 知有利的改进方案。
[0007] 根据并列的独立权利要求1，减振器包括活塞杆，活塞杆在构造有止挡轴肩的情况 下过渡到活塞杆轴颈中并且在此在该活塞杆轴颈处引导活塞阀。然后，活塞阀抵靠活塞杆 的止挡轴肩被预紧。在本发明的意义中，活塞杆轴颈在此设计在活塞杆的轴向的端部处并 且从轴向端部起设有外螺纹，紧固螺母可通过内螺纹套置在该外螺纹上，以可使活塞阀抵 靠止挡轴肩被预紧。在此，止挡轴肩通过凸肩限定，活塞杆通过凸肩从之前的外直径减小到 活塞杆轴颈的外直径。就此而言，止挡轴肩作为用于活塞阀的基本上为轴向的、环形的止挡 面存在。
[0008] 根据本发明，"轴向"可理解成沿活塞杆或活塞阀的纵向中轴线的方向的定向。而 "径向"意指沿活塞杆或活塞阀的半径的方向的定向。
[0009] 在此，根据并列的独立权利要求1的特征部分，现在本发明包含如下的技术教导， 即，沿轴向在活塞杆的止挡轴肩和活塞阀之间套置有补偿板，该补偿板相比于活塞杆和/或 活塞阀的直接紧接的部件由具有更低的屈服极限的材料制成。因此，换句话说，沿轴向方向 在活塞杆的止挡轴肩和活塞阀之间设置有补偿板，该补偿板的材料在屈服极限方面弱于活 塞杆的材料和/或活塞阀的直接紧接的部件的材料。
[0010] 在此，减振器的此类设计方案的优点在于，在减振器的批量生产中可降低缓冲力 离散程度，缓冲力离散的原因在于止挡轴肩的由生产引起的形状偏差。因为通过活塞杆轴 颈和止挡轴肩形成的角度理想地恰好为90°，其中，由于公差可出现与该理想角度的偏差。 在此，角度>90°的缺点在于，在活塞阀抵靠止挡轴肩被预紧时在活塞阀支承在止挡轴肩处 的支承区域中出现高应力并且因此出现设定损失（Setzverlust)。而角度〈90°则导致活塞 阀、尤其是其阀盘的夹紧增大，这可导致活塞阀的功能障碍。在这两种情况下，在此缓冲力 与在90°的理想角度的情况下的期望的缓冲力不同，这在批量生产中导致在制成的减振器 之间存在不同的缓冲力。
[0011]如果现在如根据本发明提出的那样在止挡轴肩和活塞阀之间设置由具有更低的 屈服极限的材料构成的补偿板，则当实施超过补偿板的屈服极限的夹紧时，该补偿板形状 配合地贴靠到止挡轴肩处并且必要时还贴靠到活塞阀的直接紧接的构件处。因此，补偿板 补偿止挡轴肩的上述由公差引起的角度偏差。
[0012] 不同于此，在文献DE 10 2010 040 458 A1中的活塞阀直接抵靠活塞杆的止挡轴 肩被预紧，从而在在止挡轴肩和活塞杆轴颈之间形成的角度与理想角度(90°)不同的情况 下会出现上述问题。就此而言，止挡轴肩的不可避免的、由公差引起的形状偏差导致在批量 生产中的缓冲力离散。
[0013] 根据本发明，"屈服极限"尤其可理解成材料在受压方向和/或拉伸方向上的屈服 点。亦即，在此涉及在拉伸载荷和/或受压载荷下出现的应力，自该应力起材料发生塑性变 形。但除此之外，补偿板的材料在其屈服点方面通常还可实施成弱于活塞杆和/或与活塞阀 的相邻的部件的材料。因此，在这种情况下，补偿板的材料的弯曲极限和扭曲极限也低于活 塞杆的材料和/或活塞阀的直接紧接的部件的材料的弯曲极限和扭曲极限。
[0014] 在本发明的意义中，补偿板的材料的屈服极限选择成至少低于活塞杆的材料的屈 服极限，但补偿板的材料的屈服极限也可同时低于活塞阀的直接紧接的部件的材料的屈服 极限。但在此重要的是与活塞杆的材料的关系、在此至少是与活塞杆的在止挡轴肩的区域 中选择的材料的关系，因为否则不可实现在止挡轴肩的形状偏差的情况下使补偿板塑性 地、形状配合地贴靠到止挡轴肩处。如果补偿板的材料的屈服极限此时还选择成低于活塞 阀的直接紧接的部件的材料的屈服极限，则还改善了补偿板的形状配合的贴靠。
[0015] 优选地，现在通过以下方式装配根据本发明的减振器，即，首先将补偿板和活塞阀 的至少直接紧随的部件推到活塞杆的活塞杆轴颈上并且抵靠止挡轴肩，随后以预加载荷将 其抵靠止挡轴肩夹紧。在此，预加载荷高于之后的装配预紧力。然后紧接着将整个活塞阀在 以装配预紧力预紧的情况下固定在活塞杆轴颈上。因此，在本发明的意义中，活塞阀的至少 直接紧随补偿板的部件在以预加载荷预紧时被推到活塞杆轴颈上，并且接下来与补偿板一 起抵靠止挡轴肩被预紧。但在这种预紧中，活塞阀的多个零件或整个阀也可以已经布置在 轴颈上。此外，尤其借助于紧固螺母(其为此通过内螺纹在活塞杆轴颈的外螺纹上引导）以 装配预紧力将活塞阀之后预紧和固定在活塞杆轴颈上。
[0016] 除了并列的独立权利要求1的技术教导，备选地或补充地，上述目的的解决方案还 通过根据并列的独立权利要求7的活塞阀的设计方案来实现。因此，用于减振器的活塞阀包 括活塞本体，其沿轴向放置在支撑盘之间。根据权利要求7的特征部分，本发明还包括如下 的技术教导，即，支撑盘中的至少一个在面向活塞本体的轴向的侧面上至少局部地实施成 凹形拱曲，而活塞本体在面向该至少一个支撑盘的每一个轴向的侧面上至少局部地设计成 凸形拱曲。
[0017] 因此，换句话说，支撑盘中的至少一个在活塞本体的侧面上设计有凹形的拱曲部， 该凹形的拱曲部沿径向方向至少在支撑盘的一部分上延伸。同样，活塞本体在面向该至少 一个支撑盘的侧面上具有相反设计成凸形的拱曲部，其中，该拱形部至少在活塞本体的径 向延伸部的一部分上延伸。
[0018] 在此，活塞阀的此类设计方案的优点在于，通过活塞本体和至少一个支撑盘的拱 曲部限定的保护部增大了位于中间的阀盘抵靠在活塞本体处的阀座处的预紧。由于阀盘的 这种更高的预紧，此时可在批量生产中避免在各个制成的活塞阀以及因此减振器之间的缓 冲力离散。
[0019] 而根据现有技术，支撑盘以及活塞阀的活塞本体实施成具有在径向方向上直线伸 延的面。因此，由于支撑盘和活塞本体的该造型，并没有使得阀盘在设计在活塞本体处的阀 座处的预紧提升，从而在批量生产活塞阀时可能出现阀盘的不充分的预紧，并且因此出现 缓冲力离散。
[0020] 在本发明的改进方案中，活塞本体被至少一个通孔沿轴向贯穿，通孔可在相应的 一个入口处由至少一个阀盘覆盖。借助于活塞阀的此类设计方案可影响尤其呈液压液体形 式的缓冲介质的流动。
[0021] 此时可通过以下方式组合并列的独立权利要求1和7的技术教导，即，在根据并列 的独立权利要求1的减振器中使用根据并列的独立权利要求7的活塞阀作为活塞阀。就此而 言，这种减振器具有位于止挡轴肩和活塞阀之间的补偿板，以及在其活塞阀的区域中具有 至少一个拱曲的支撑盘和拱曲地实施的活塞本体。
[0022] 作为使用根据并列独立权利要求7的活塞阀的备选，减振器的活塞阀也可如此设 计，即，活塞阀包括被至少一个通孔沿轴向贯穿的活塞本体。在此，至少一个通孔可在相应 的一个入口处由至少一个阀盘覆盖，其中，活塞本体和至少一个阀盘在活塞杆轴颈上放置 在支撑盘之间。在这种情况下，支撑盘和活塞阀的活塞本体实施成没有拱曲部。
[0023] 在本发明的改进方案中，至少一个通孔可在相应的一个入口处由阀盘组覆盖，亦 即在至少一个通孔的入口的区域中设置有沿轴向相继的多个阀盘。根据另一设计方案，至 少一个阀盘在背对活塞本体的侧面上贴靠在中间盘处，中间盘沿径向在至少一个阀盘的一 部分上延伸。在此，可借助于该中间盘实现至少一个阀盘的限定的折弯，其中，在设有阀盘 组的情况下，阀盘组的相对于活塞本体沿轴向处于外部的阀盘贴靠在该中间盘处。
[0024]本发明不限于并列的独立权利要求或其从属权利要求的特征的所给出的组合。除 此之外，只要是从权利要求、下文对优选的实施方式的说明中得知的或直接从附图中得知 的各个特征，这些特征都可彼此组合。权利要求通过使用附图标记参考附图，这并非限制权 利要求的保护范围。
【附图说明】
[0025]在附图中示出了下文将要阐述的本发明的有利的设计方案。其中：
[0026] 图1示出了根据本发明的一种优选的实施方式的减振器在活塞阀的区域中的部分 的剖视图；
[0027] 图2示出了图1中的细节Z的视图；以及
[0028] 图3示出了减振器的在活塞阀的区域中的剖视图，该活塞阀根据本发明的一种优 选的设计方案实现。
【具体实施方式】
[0029] 由图1得知根据本发明的一种优选的实施方式的减振器在活塞阀1的区域中的一 部分的剖视图。在此，可见减振器的活塞杆2的一部分，活塞杆的外直径在示出的轴向的端 部处通过凸肩3减小到活塞杆轴颈4。活塞杆2在该活塞杆轴颈4处承载活塞阀1，活塞阀在此 通过紧固螺母5抵靠活塞杆2的止挡轴肩6被预紧。在此，止挡轴肩6通过凸肩3限定并且作为 基本上沿轴向定向的、环形的止挡面存在。
[0030] 紧固螺母5通过在此还不可见的内螺纹套置在活塞杆轴颈4的对应的外螺纹上并 且使活塞阀抵靠止挡轴肩6被预紧。在此，活塞阀由多个呈活塞本体7、阀盘组8和9、相应的 中间盘10和11以及两个支撑盘12和13的形式的零件组成。
[0031 ]此外，如由图1可见的那样，活塞本体7在此在外直径处携有密封件14，活塞本体7 经由该密封件与减振器的在此尚未示出的环绕的缸筒管接触，并且该密封部用于密封在活 塞本体7和缸筒管之间的间隙。此外，活塞本体7被多个通孔沿轴向贯穿，在图1的截平面中 仅可看见其中的一个通孔15,并且该通孔使得能够实现缓冲介质在减振器的由活塞本体7 彼此分开的腔室之间的流通。
[0032] 在活塞杆2以及活塞本体7的移入运动和移出运动期间在减振器的分开的腔室之 间挤压缓冲介质，其中，缓冲介质在此通过活塞本体7的通孔15从一个腔室被挤压到相应另 一腔室中。在此，通孔在其朝活塞本体7的相应的轴向的侧面定向的入口的区域中由在此相 应设置的阀盘组8和9覆盖。对于通孔15的入口 16来说，设置的阀盘组是阀盘组9。
[0033]在此，相应的入口自在所属的通孔中达到一定的压力起才开启，该压力足以将相 应的阀盘组8或9抬离所属的阀座17或18。因此，阀盘组8和9影响缓冲介质通过通孔的流动 并且对该流动产生阻抗。
[0034] 在此，阀盘组8和9的各个阀盘的受限的折弯通过相应所属的中间盘10或11实现， 为此，中间盘与相应的阀盘组8或9的最外面的阀盘沿轴向接触并且沿径向直至应发生折弯 的部位都由阀盘覆盖。
[0035] 然而，活塞杆2的凸肩3的设计方案和因此对止挡轴肩6的限定由于生产条件而具 有公差，其可在减振器的批量生产中导致止挡轴肩6的形状偏差。在此，尤其角度α可具有偏 差，如借助图2中的细节Ζ示出的那样，通过活塞杆轴颈4的外直径19和止挡轴肩6形成角度 α。理想地，角度α在此恰好为90°，由此为活塞阀1限定恰好沿轴向定向的止挡面。然而，根据 由公差引起的形状偏差，角度α也可大于或小于90°，这在最先提到的情况下引起设定损失， 而在后面提到的情况下引起阀盘组8和9的增大的夹紧。
[0036] 为了现在可补偿止挡轴肩6的上面提到的、由公差引起的形状偏差，根据本发明的 减振器的特别之处在于具有补偿板20,补偿板沿轴向在活塞杆轴颈4上设置在活塞阀1和止 挡轴肩6之间。在此，该补偿板20由这样的材料制成，该材料具有比活塞杆2的材料以及活塞 阀1的呈支撑盘12的形式的直接相邻的部件的材料更低的屈服极限。因此，补偿板20在施加 限定的预加载荷的情况下发生塑性变形并且形状配合地贴靠到止挡轴肩6和支撑盘12处， 由此补偿形状偏差。
[0037] 为了将活塞阀1装配在活塞杆2上，为此首先将补偿板20和支撑盘12推到活塞杆轴 颈4上并且接下来抵靠止挡轴肩6以预加载荷预紧补偿板20和支撑盘12,从而出现补偿板20 的所述的塑性变形。然后，接下来还将活塞阀1的其余零件引导到活塞杆轴颈4上，并且借助 于紧固螺母5在施加装配预紧力的情况下（即，通过螺母的限定的拧紧扭矩)抵靠止挡轴肩6 预紧其余零件，其中，该装配预紧力低于用于使补偿板20的发生塑性变形的预加载荷。
[0038] 由图3得知减振器在活塞阀21的区域中的一部分的剖视图，该活塞阀根据本发明 的一种优选的设计方案来实现。在此，该活塞阀21包括活塞本体22,其被至少一个在此还不 可见的通孔沿轴向贯穿。在此，通孔的入口由阀盘组23覆盖，阀盘组抵靠活塞本体22的所属 的阀座24被预紧。
[0039] 自通孔中达到确定的压力起，阀盘组23开启相应的通孔的相应的入口，其中，示出 了阀盘组23的阀盘通过沿轴向相邻的中间盘25的限定的折弯。在此，该中间盘25沿径向延 伸至这样的部位，自该部位起应发生阀盘组23的阀盘的期望的折弯。
[0040] 优选地，在活塞本体22的相反的、在此在图3中未示出的轴向的侧面上同样设置有 相应的阀盘组以及所属的中间盘。由此设置的零件整体沿轴向容纳在两个支撑盘之间，在 图3中在此仅可见这两个支撑盘中的支撑盘26。
[0041] 为了此时提高阀盘组23的阀盘抵靠阀座24的预紧力并且因此避免在活塞阀21的 批量生产中缓冲力离散的风险，支撑盘26和活塞本体22在面向彼此的侧面27和28上分别设 计成具有拱曲部29和30。在此，凹形设计的拱曲部29始于支撑盘26的内直径沿径向在侧面 27的一部分上延伸，而凸形设计的拱曲部30在活塞本体22的侧面28的整个径向延伸部上延 伸。因为由此用于阀盘组23的阀盘和中间盘25的止挡面也拱曲地设计，所以在最终效果方 面还提高了阀盘组23的阀盘抵靠阀座24的预紧力。
[0042]所以借助于减振器或活塞阀的根据本发明的设计方案可在批量生产中明显降低 缓冲力离散程度。
[0043] 附图标记
[0044] 1 活塞阀
[0045] 2 活塞杆
[0046] 3 凸肩
[0047] 4 活塞杆轴颈
[0048] 5 紧固螺母
[0049] 6 止挡轴肩
[0050] 7 活塞本体
[0051] 8 阀盘组
[0052] 9 阀盘组
[0053] 10中间盘
[0054] 11中间盘
[0055] 12支撑盘
[0056] 13支撑盘
[0057] 14密封件
[0058] 15 通孔
[0059] 16 入口
[0060] 17 阀座
[0061] 18 阀座
[0062] 19外直径
[0063] 20补偿板
[0064] 21 活塞阀
[0065] 22 活塞本体
[0066] 23 阀盘组
[0067] 24 阀座
[0068] 25 中间盘
[0069] 26支撑盘
[0070] 27 侧面
[0071 ] 28 侧面
[0072] 29拱曲部
[0073] 30拱曲部
[0074] α 角度
【主权项】
1. 一种减振器，该减振器包括活塞杆(2)，该活塞杆在构造有止挡轴肩（6)的情况下过 渡到活塞杆轴颈(4)中并且在该活塞杆轴颈(4)处引导活塞阀（1)，该活塞阀抵靠所述活塞 杆(2)的止挡轴肩(6)被预紧，其特征在于，沿轴向在所述止挡轴肩（6)和所述活塞阀（1)之 间设置有补偿板(20)，该补偿板相比于活塞杆(2)和/或所述活塞阀（1)的直接紧接的部件 由具有更低的屈服极限的材料制成。2. 根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述活塞阀（1)包括活塞本体(7)，该活 塞本体被至少一个通孔（15)沿轴向贯穿，其中，所述至少一个通孔（15)能在相应的一个入 口（16)处由至少一个阀盘覆盖，并且其中，所述活塞本体(7)和所述至少一个阀盘在所述活 塞杆轴颈(4)上放置在支撑盘(12、13)之间。3. 根据权利要求2所述的减振器，其特征在于，所述至少一个通孔（15)能在相应的一个 入口（16)处由阀盘组(9)覆盖。4. 根据权利要求2所述的减振器，其特征在于，所述至少一个阀盘在背对所述活塞本体 (7)的侧面处贴靠在中间盘(10; 11)处，该中间盘沿径向在所述至少一个阀盘的一部分上延 伸。5. 根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述活塞阀是根据权利要求8至10中任 一项所述的活塞阀。6. -种用于装配根据权利要求1至5中任一项所述的减振器的方法，其中，首先将所述 补偿板(20)和所述活塞阀（1)的至少直接紧接所述补偿板的部件推到所述活塞杆(2)的活 塞杆轴颈(4)上并抵靠所述止挡轴肩（6)、并且紧接着以预加载荷将其抵靠所述止挡轴肩 (6)夹紧，该预加载荷高于之后的装配预紧力，并且其中，接下来将整个所述活塞阀（1)在以 所述装配预紧力预紧的情况下下固定在所述活塞杆轴颈(4)上。7. -种用于减振器的活塞阀（21)，该活塞阀包括活塞本体（22)，该活塞本体沿轴向放 置在支撑盘(26)之间，其特征在于，所述支撑盘(26)中的至少一个在相应面的向所述活塞 本体(22)的轴向的侧面(27)上至少局部为凹形拱曲的，而所述活塞本体(22)在相应的面向 所述至少一个支撑盘(26)的轴向的侧面(28)上至少局部为凸形拱曲的。8. 根据权利要求7所述的活塞阀（21)，其特征在于，所述活塞本体(22)被至少一个通孔 沿轴向贯穿，所述通孔能在相应的一个入口处由至少一个阀盘覆盖。9. 根据权利要求8所述的活塞阀（21)，其特征在于，所述至少一个通孔能在至少一个入 口处由阀盘组(23)覆盖。10. 根据权利要求8所述的活塞阀（21)，其特征在于，所述至少一个阀盘在背对所述活 塞本体(22)的侧面上贴靠在中间盘(25)处，该中间盘沿径向在所述至少一个阀盘的一部分 上延伸。
【文档编号】F16F9/32GK105940238SQ201480074437
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2014年12月17日
【发明人】H·巴尔曼, H·阿扎蒂, H·冈朔雷克, L·克里尔, A·克鲁塞, O·里希特莱恩, D·里特席德, T·曼格, H·图科维克, H·西德库姆
【申请人】Zf腓特烈斯哈芬股份公司