专利名称：用于减震器的单向阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种减震器，该减震器包括缸体，可在其中移动的活塞和连接到所述活塞的活塞杆。
背景技术：
该类型的单向阀用于实现减震器的压缩运动和回弹运动之间的差别。这是因为在压缩运动过程中，该减震器必须对从活塞的一侧移动到活塞另一侧的流体，也就是从第二腔室移动到第一腔室的流体，施加较小的流动阻力。在回弹运动中，应有一较大阻力，该阻力构成该减震器减震作用的一个重要部分。在现有技术中提出了用于此目的的各种类型的减震器。
在日本专利58211038中公开了一种缓冲器。该缓冲器在阀座和作用于其上的阀板上方(也就是使活塞从缸体中移出的方向)提供设置了一弹簧加载辅助结构。该辅助结构具有一个外径比周边外壳小的环，以使得总是有沿所述弹簧加载结构的流体连接。一阀板可以移动至抵靠该环，该阀板同时被设置在该辅助结构的内圆周上并带有径向延伸的突出部。以这种方式获得的凹槽不与上述的阀座配合，而是与另一位于该柔性阀板下方的阀板部件配合。
在美国专利2005/0211087中论述的现有技术中，包括一减震器，该减震器包括缸体，可在其中移动的活塞和连接到所述活塞的活塞杆，其中在该减震器末端的固定装置向外运动的过程中，一通常打开的流道被一抵靠阀座的柔性阀板闭合。此关闭动作在一个单步中完成，也就是，实现了在该阀座上沿着该可移动阀板的全部周边在一个瞬间内密封。
发明内容
本主题发明的目的在于提供一种减震器，在该减震器中更缓和地执行在固定装置相互离开运动时的上述关闭动作，以提供更高的舒适性。
该目的通过一种减震器来实现，其包括缸体(2)，可在其中移动的活塞(3)和连接到所述活塞的活塞杆(4)，其中所述活塞杆和缸体设有用于将它们固定到车辆的固定装置(5，6)；所述活塞将所述缸体分成两个缸体腔室(7，8)，该两个腔室是第二腔室(8)和也被所述活塞杆限定的第一腔室(7)，并且所述减震器包括一个单向阀；所述单向阀(10)包括可移动的阀板(11)和与所述阀板相互作用的阀座(12)；该单项阀被具体实施为在一个较低的流速下所述单向阀在两个流动方向上基本不闭合而在一个较高的流速下所述单向阀在活塞从缸体移出的方向上关闭；其中该阀板(11)比该阀座(12)更有柔性，并且当活塞离开该缸体移动时，与所述阀板(11)上的第二位置(32，33)相比，在所述阀板(11)上的第一位置(31)实现了一更早的关闭动作；其中所述阀座(12)限定了一开孔(14)；其特征在于所述阀座的所述开孔(14)的边界在所述阀座的所述第一(31)和第二(32，33)位置均密封。
根据本发明，在该阀座内的开孔不是在一个瞬间被闭合的。用于关闭该第一位置的部分所需的流体位移(fluid displacement)(压力差)，比用于关闭该第二位置的部分的流体位移小。通过在第一位置和第二位置间的闭合转换实现了流体的逐渐节流以获得舒适感。
根据本发明，由于抵抗该压力差的阻力较低，在第一位置的部分将在关闭动作中首先到达阀座，然后是在第二位置的部分。在第二位置的部分能够稍后在更高的压力差下，即更大的流体流下闭合。
根据本发明，只有超过某一穿过通道的流体的流速后，单向阀才会起作用。优选地，阀板只有在大于4cm3/s的流速时才朝向阀座移动并执行关闭动作。
可以以任何可想到的方式获得该闭合特性。根据一有利的实施方案，该闭合特性以以下方式获得在静止状态下在离开该阀座的一定距离处，更具体地说是在至少0.05mm的距离处，布置该阀板。在流体流动的影响下，并且特别是由于压力差的形成，一旦流速超过规定的临界值，该阀板就将朝向该阀座的开孔移动。该类型的运动优选是渐进的，也就是该开孔是逐渐闭合的。因此，在低流速下没有任何减震作用，并且该减震作用将随着速度不断提高而连续增强，产生乘座舒适性。在另一方面，如果该减震器必须通过大位移来执行减震作用，将获得一个相当于传统减震器的减震作用。
根据本发明的一个具体实施方案，该阀板是一平板，该平板通过一个抵靠阀座布置的间隔环被保持在离开阀座的一定距离处。该阀座优选地同样被设计成一个平板，在该平板内具有许多开孔，优选是径向取向的开孔。可以通过改变开孔的数量、开孔的大小和所述开孔的布置方式而改变该减震特性。一个简单措施是改变开孔数量和/或布置于该阀座板内的开孔的大小。通过这种方式能够提供与车辆相对应的最佳乘坐性能和所需的减震作用。
根据本发明，在一个具体变体中获得了连续增强的减震作用。在低流速或静止状态下，该阀板位于离开该阀座板的一定距离处，更具体地是位于离开该阀座板中的开孔的一定距离处。根据本发明，该阀板被设计为柔性的，由此使得随着流速的增加，该阀板不是整体朝向该阀座的开孔移动，而是朝向阀板受压，特别是在阀座内开孔位置处朝向阀板受压(波动作用)。这意味着如果该阀座板中存在若干开孔，则该阀板将被朝向该阀座板驱动，而在这些开孔间的区域这种驱动较小。从而在这些开孔(优选在径向上)之间和间隔环的位置处总是保持一个流动通道。毕竟，在间隔环的位置处，该阀板不能向该阀座板移动并总保留一开孔。在该处将形成一个环绕周边的通道。如果穿过单向阀的压力差进一步增大，上述的波动作用，即在开孔位置处阀板的弹性变形以及在开孔间的区域阀板的程度较小的弹性变形，将反向，并且该阀板将离开间隔环而被压到该阀座板的整个周边上，从而基本完全闭合该单向阀。因此，该阀板实现了一种滚动运动。
已经发现，通过上述方式不仅能够获得更大程度的舒适性，而且如果需要，能够在较高的减震器速度上获得刚性的减震作用。已经注意到通过上述方式也部分地隔离了由减震器所传导的噪音，即传递到车体的道路噪音。上述的逐渐转换使得噪音进一步减小。
除了改变阀座板中的开孔的形状、位置和数量以及相应切口的“深度”之外，也可以通过改变从阀座到阀座板的距离、阀板的刚度和阀板相对于该阀座板的静止位置来控制该减震器的特性。
该单向阀可以被布置在该缸体内，或者被布置于该活塞内。如果它被布置于该缸体内，在向内运动过程中其具有从储存器供油和闭合的功能，在该过程中油流进储存器(带有两个管线的减震器的底阀功能，在该两管线间限定一储存器)。
本发明也涉及一种在减震器中闭合单向阀的开孔的方法，所述单向阀包括阀座和被布置成可覆盖所述阀座的阀板，一间隔环被布置于所述阀板和所述阀座板之间的一侧，其中，在第一闭合步骤中所述阀板紧靠在所述阀座中的开孔的附近被压到所述阀座上，在所述间隔环附近留有畅通开孔，并且其中在进一步的第二步骤中，所述阀板在距离所述阀座中的所述开孔更远的距离处被压到所述阀座上。
下面将参照附图所示的示例性实施方案更详细地说明本发明，其中图1示出了贯穿根据本发明的减震器的截面图；图2显示了安装在图1所示的减震器活塞中的单向阀的分解详图；图3显示了在装配好的状态下的如图2中所示的零件；图4显示了阀板相对于阀座板的位置的示意性局部剖视立体图；图5-7分别显示了从图4所获得的截面图；以及图8显示了在a-c的不同位置时单向阀的外侧周边的演变。
具体实施例方式
图1概括地显示了一减震器，其整体上用数字1指代。它包括其内布置有可移动的活塞3的缸体2，该缸体在其具有一用于连接至车辆的固定点的末端连接到活塞杆4。缸体2设有固定点6。该活塞限定了第一腔室7和第二腔室8。在图1中，仅示意性地指示出穿过该活塞的多个通道。如果适当，该减震器可设有被称之为底阀的部件。所将要参考附图描述的单向阀，根据本发明可用于所示出的通道中的活塞内以及用于基座上。当然，在ab阀的情况下将会设有用于减震器流体的辅助储存器，该辅助储存器可以通过围绕该缸体2同心安装另一缸体或者使用一个单独的储存器来实现。
图2和图3显示了布置在活塞3上侧的单向阀的细节。该单向阀整体用10指代，并包括阀座12和用柔性材料制成的阀板11。用14指代的开孔布置在阀座板12内。这些开孔是径向延伸的开孔。在阀座板12和阀板11之间布置一间隔环13。该阀板11的周边用17指代。在该阀座板12下方是连接到活塞16的支撑板15。该活塞包括活塞体16以及布置于其上的该单向阀10。应理解的是，在该活塞中可以存在影响减震特性的其他通道。
从图3可以看出，在加载状态下，也就是没有任何流体流动时，该间隔环13的存在意味着阀板11位于离开阀座板12一距离a的位置。根据本发明，该距离a在0.05mm-0.5mm的范围内；而在所示出的示例性实施方案中，在加载状态下，该距离a是大约0.3mm。
该单向阀以这样的方式实施当该活塞3在图1中向下运动时，即如果车辆的轮子撞到障碍物时，该单向阀不产生任何阻碍。该单向阀10的作用只在返回运动时是重要的，即如果流体流出第一腔室7进入该第二腔室8时，该单向阀的作用是重要的。如果流体流不是非常大，穿过阀板11的速度差将是小的，其结果是该阀板没有朝向该阀座板移动或几乎没有朝向该阀座板移动。这在图2和图3中用实线19指代。这意味着当遇到小障碍物时，该减震器的返回运动(回弹)将不受任何减震作用的影响，这被认为是舒适的。
一旦出现较大的流速，由速度差引起的压力差就使阀板11朝向阀座板12移动。然而，由于该阀板11是弹性可变形的，并非整个阀板11会向下运动，而是该向下运动将随着到开孔14的距离而变化。这意味着相对而言，阀板在开孔14的位置将比开孔14之间的区域出现更大的弹性变形。这在图4中示意性示出并且也在图5-图7的相应截面图中示出。由于存在间隔环13，阀板的直接邻接部分将永远不能移动到阀座板12上。这意味着该处总保留一条自由通道开孔18。
由于存在间隔环，上述运动将产生开孔14的逐渐闭合，该闭合自最靠近周边的点31(第一位置)开始，经由中间位置33，朝向靠近间隔环13所处的中心的第二位置32。在第一种情况下将在位置31处首先实现密封，随后及时在位置33密封，最后在位置32实现密封。根据流速，当然可以只在位置31或33处实现密封。在足够的压力差下的最终结果将是开孔14处于除了开孔18处之外完全闭合的状态。开孔14这种逐渐闭合使得减震动作逐渐变得更加刚性，也就是，该减震流体的流动阻力逐渐增大。图8示出了来自阀板11周边17的一部分，该图清楚地显示了随着流动速度的增加，在阀板11中逐渐形成波形，该波形首先在第一种情况下关闭该开孔14。随着穿过阀板11的压力差进一步增加，在圆周17附近的阀板11将被压到该阀座板12上。该过程显示于图8a-c中，其中8c示出了在外侧周边处阀板11和阀座板12完全相互抵靠的状态。在这种状态下，流体不可能在阀板11和阀座板12之间流动。在图8b示出的状态中，在阀板11中出现波形，但开孔14除了在间隔环13附近之外是完全闭合的。在该条件下，如用箭头20所标示的用虚线所指代的，流体仍然能够在该阀板11和该阀座板12之间流动。
本发明提供了非常特殊的减震特性。具体来说，在以低流速穿过单向阀10时，将不会发生减震作用。随着速度增加，逐渐进一步闭合该开孔将产生一在开孔14除了在18处之外完全闭合之前不断增大的流动阻力，也就是产生了一不断增加刚性的减震作用。随着穿过阀板11的压力差进一步增加，在圆周处将完全闭合，因而此时不会有任何流体的流动。
应了解的是，存在很多使得这些减震特性根据需要而改变的可能的变量。例如，可以改变柔性板11的材料的刚度。此外，可以改变间隔环的厚度，也可以改变其径向延伸。上述情况也同样适用于开孔14，可以改变它的数量和形状。
此外，本发明具有如下优点由于阀板11的弹性会使其自动回复到其静止位置，则流动一停止或逆转，在该单向阀开孔内就有一可忽略的迟延。因此，可以快速地改变减震特征。
本发明使得该减震作用具有预期的特性。例如，通过使用阀装置和凹槽的恰当组合，能够使得获得恰当配置所需要的常量的固有渐变特性成为线性的。
在阅读上述内容时，本领域普通技术人员能够想到许多本发明的变体。可以将各种现有的减震设计与上述方案相结合。该类型的变体在本申请的权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种减震器(1)，其包括缸体(2)，可在其中移动的活塞(3)和连接到所述活塞的活塞杆(4)，其中所述活塞杆和缸体设有用于将它们固定到车辆的固定装置(5，6)；所述活塞将所述缸体分成两个缸体腔室(7，8)，该两个腔室是第二腔室(8)和也被所述活塞杆限定的第一腔室(7)，并且所述减震器包括一个单向阀；所述单向阀(10)包括可移动的阀板(11)和与所述阀板相互作用的阀座(12)；该单项阀被具体实施为在一个较低的流速下所述单向阀在两个流动方向上基本不闭合而在一个较高的流速下所述单向阀在活塞从缸体移出的方向上关闭；其中该阀板(11)比该阀座(12)更有柔性，并且当活塞离开该缸体移动时，与所述阀板(11)上的第二位置(32，33)相比，在所述阀板(11)上的第一位置(31)实现了一更早的关闭动作；其中所述阀座(12)限定了一开孔(14)；其特征在于所述阀座的所述开孔(14)的边界在所述阀座的所述第一(31)和第二(32，33)位置均密封。
2.根据权利要求1所述的减震器，其中所述开孔包括一个径向开孔(14)。
3.根据前述任意一项权利要求所述的减震器，其中所述阀座包括一个平板形部分。
4.根据前述任意一项权利要求所述的减震器，其中所述较低的流速是小于4cm/s并且所述较高的流速是大于10cm/s。
5.根据前述任意一项权利要求所述的减震器，其中所述阀板(11)在静止状态被布置在离开所述阀座板(12)至少0.05mm处。
6.根据前述任意一项权利要求所述的减震器，其中所述阀板是平板，其通过间隔环(13)抵靠所述阀。
7.根据前述任意一项权利要求所述的减震器，其中所述阀板是弹性的柔性板。
8.根据前述任意一项权利要求所述的减震器，其中所述开孔(14)被布置在所述阀座板(12)上，其中该开孔在周围各面被所述阀座板(12)环绕，同时一间隔环(13)被布置于所述阀板(11)和所述阀座板(12)之间的一侧上。
9.根据权利要求8所述的减震器，其中所述阀板(11)包括一环，该环的外部圆周边缘能够以形成密封的方式移动到所述阀座板上。
10.根据权利要求7或8所述的减震器，其中所述阀座板包括许多间隔开的径向开孔(14)。
11.根据前述任意一项权利要求所述的减震器，其中所述单向阀被布置于所述缸体内。
12.根据前述任意一项权利要求所述的减震器，其中所述单向阀被布置于所述活塞内。
13.一种用于在减震器(1)中闭合单向阀(10)的开孔(14)的方法，其中该单向阀包括阀座(12)和被布置成可覆盖所述阀座的阀板(11)，一个间隔环(13)被布置于所述阀板(11)和所述阀座板(12)之间的一侧，其中在第一闭合步骤中所述阀板紧靠在所述阀座中的开孔(14)的附近被压到所述阀座上，在所述间隔环附近留有畅通开孔(18)，并且其中在进一步的第二步骤中，所述阀板在距离所述阀座中的所述开孔(18)更远的距离处被压到所述阀座上。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在所述第一和第二步骤之间的转换包括一个波形运动。
全文摘要
减震器设有缸体和活塞，该缸体和活塞都固定到车辆的一部分上。该单向阀可以设置在该活塞内或者该缸体底座上。该单向阀包括阀板和阀座板。该阀板和该阀座板都是环形的，并且在它们的中心附近在距离该阀座板一定距离处布置该阀板。在低的流速下，该阀板的弹性性质意味着阀板将保持在距离与阀座板一定的距离处，并且流动能够可以无阻碍地进行。随着流量增加，该阀板将发生弹性变形，以逐渐地封闭该阀座板中的径向开孔。然而，一个开孔总是在该阀板和该阀座板之间该间隔环的位置处持续存在。随着穿过该单向阀的压力差的增加，该阀板相对于该阀座板在整个圆周上封闭。该运动的进程以波形的形式进行。
文档编号F16F9/34GK101078424SQ20071010723
公开日2007年11月28日 申请日期2007年5月24日 优先权日2006年5月24日
发明者P·德科克 申请人:康尼公司