具有改进的活塞结构的减震器的制作方法

文档序号:15736747发布日期:2018-10-23 21:36阅读:158来源:国知局
具有改进的活塞结构的减震器的制作方法

本发明涉及减震器,该减震器包括缸体和活塞,缸体具有缸体壁,活塞抵靠缸体壁进行密封并且将缸体分成第一缸腔和第二缸腔,当活塞分别在缸体内部进行向内移动和向外移动时,活塞能够在向内方向和向外方向上沿着缸体壁在缸体内移动。活塞的第一侧与第一缸腔相关联并且活塞的第二侧与第二缸腔相关联。“相关联”意味着第一侧指向第一缸腔的方向且第二侧指向第二缸腔的方向。活塞包括第一主通道和第一主止回阀以及第二主通道和第二主止回阀,其中,第一主止回阀与第一主通道相关联,使得第一主通道和第一主止回阀允许从活塞的第二侧到第一侧的第一主流体流;第二主止回阀与第二主通道相关联,使得第二主通道和第二主止回阀允许从活塞的第一侧到第二侧的第二主流体流。



背景技术:

阻尼器或减震器是众所周知的,且广泛应用于例如各种车辆中,例如汽车、卡车、公交车和火车。阻尼器设计成在相对于彼此移动的部件之间提供所期望的阻尼特性。根据阻尼器的特定设计,阻尼可选择为硬的或者软的。已提出了更多复杂的阻尼器,其例如是刚性阻尼器(但是在待加阻尼的运动开始时是软的)或提供频率可选(frequency selective)的阻尼特性。每个这样的阻尼器将针对阻尼器的功能专门设计其自身的阻尼器结构。每个结构需要其自身的特定部分。阻尼需求中的任何需求变化都可能需要重新设计阻尼器并且对阻尼器的相当多的部分(如果不是全部部分)进行修改。每个阻尼器设计和阻尼器特性将需要其自身的专用部件。

阻尼器特性通常在活塞的设计中实现。各种需求将产生具有相当大的构造高度的复杂的活塞设计。在阻尼器具有相同高度的情况下,活塞的构造高度较大将导致阻尼器的工作冲程减小;或者,在工作冲程相同的情况下,活塞的构造高度较大将导致阻尼器较长。优选地,人们希望具有包括较小的构造高度的活塞,以在阻尼器的给定高度下具有尽可能长的工作冲程。目前,复杂阻尼器的活塞设计通常需要较长的阻尼器高度或提供较短的工作冲程。

目前,需要各种不同的设计构思来获得具有线性阻尼特性的阻尼器或活塞、吹出类型的阻尼器或活塞、仅需要回弹力的阻尼器或活塞等。然而,具有允许包含各种各样的、甚至包括最困难的阻尼特性的活塞结构构思将是非常有益的,这利用已知的活塞结构根本不可实现。

EP 2108858 A2公开了这样一种减震器,该减震器具有活塞,该活塞具有两构件式壳体。壳体的第一构件旨在沿着减震器的缸体的缸体壁移动并且在第一构件与缸体的缸体壁之间具有密封。第一壳体构件是中空的且具有开放的底端,该开放的底端由第二构件或盖封闭。

US 2015/0152936 A1公开了这样一种减震器,该减震器具有活塞,活塞具有由安装在彼此的顶部的三个构件组成的活塞主体。顶部构件和底部构件抵靠着中间构件的相对端部进行安装。



技术实现要素:

本发明的一个目的是提供具有简单的设计结构的阻尼器(减震器)。

本发明的另一目的或替代目的是提供这样一种阻尼器,该阻尼器具有使用了也可以在其他设计中使用的标准部件的设计结构。

本发明的又一目的或替代目的是提供这样一种阻尼器,该阻尼器具有允许实现复杂的阻尼特性的柔性设计结构。

本发明的又一目的或替代目的是提供这样一种阻尼器,该阻尼器具有提供短的构造高度的设计结构。

以上目的中的至少一个通过这样的减震器来实现,该减震器包括缸体和活塞,缸体具有缸体壁,活塞抵靠缸体壁进行密封并且将缸体分成第一缸腔和第二缸腔,活塞能够沿着缸体壁在缸体内移动,并且当活塞分别在缸体内向内移动和向外移动时能够在向内方向和向外方向上沿着活塞和缸体的纵向方向移动,活塞的第一侧与第一缸腔相关联,并且活塞的第二侧与第二缸腔相关联,活塞包括:

-第一主通道和第一主止回阀,第一主止回阀与第一主通道相关联,使得第一主通道和第一主止回阀允许从活塞的第二侧到活塞的第一侧的第一主流体流并且对第一主流体流加阻尼;

-第二主通道和第二主止回阀,第二主止回阀与第二主通道相关联,使得第二主通道和第二主止回阀允许从活塞的第一侧到活塞的第二侧的第二主流体流并且对第二主流体流加阻尼;

-环状连接构件,包括第一主通道的一部分和第二主通道的一部分;

-第一中央构件,包括第一主通道的另一部分,并且在连接构件的横向于活塞的纵向方向并与活塞的第一侧相关的第一侧处容纳在连接构件中,使得第一主通道的在连接构件中的部分与第一主通道的在第一中央构件中的部分成一直线;以及

-第二中央构件,包括第二主通道的另一部分,并且在连接构件的横向于活塞的纵向方向并与活塞的第二侧相关的第二侧处容纳在连接构件中,使得第二主通道的在连接构件中的部分与第二主通道的在第二中央构件中的部分成一直线。

活塞的一侧与缸腔中的一个相关联旨在意味着:活塞的所述侧与所述缸腔接触。阀与通道相关联旨在意味着:所述阀将影响所述通道中的流体流。一个构件的一侧与另一构件的一侧相关联旨在意味着:所述一个构件的所述侧和所述另一个构件的所述侧是基本上指向相同的方向的对应侧,例如,两者均为指向上的顶侧或两者均为指向下的底侧。连接构件以及第一中央构件和第二中央构件将被理解为分离的物体。

在实现各种阻尼性能(即使是复杂的阻尼特性)中,具有连接构件以及第一中央构件和第二中央构件的活塞设计结构在活塞具有非常短的构造高的情况下是非常灵活的。本设计的各个部分可以在具有不同的阻尼特性的不同设计中使用。

在实施方式中,连接构件配置成沿着缸体壁移动并且抵靠缸体壁密封。

在实施方式中,第一主止回阀设置在第一中央构件上。

在实施方式中,第二主止回阀设置在第二中央构件上。

在实施方式中,第一主通道的在连接构件中的部分具有两个端部,一个端部与第一主通道的在第一中央构件中的部分成一直线,并且另一个端部与活塞的第二侧直接流体连通。直接流体连通旨在理解为其中流体可以自由地流动而不受阀的阻碍地流体连通。

在实施方式中,第二主通道的在连接构中的部分具有两个端部,一个端部与第二主通道的在第二中央构件中的部分成一直线,并且另一个端部与活塞的第一侧直接流体连通。

在减震器的实施方式中:

-第一中央构件通道设置在第一中央构件的横向于活塞的纵向方向并且与活塞的第二侧相关联的一侧,第一中央构件通道与活塞的第二侧流体连通,

-第二中央构件通道设置在第二中央构件的横向于活塞的纵向方向并且与活塞的第一侧相关联的一侧,第二中央构件与活塞的第一侧流体连通,以及

-辅助阀配置并布置在第一中央构件通道与第二中央构件通道之间,以影响活塞的第一侧与第二侧之间的流体流动。

辅助阀向减震器提供附加的阻尼特性。在阻尼冲程开始时可以提供额外的软阻尼特性,以提供更缓和的阻尼特性。额外的阻尼还可设置成依赖于频率的。减震器(且特别是活塞结构)允许集成这种额外的阻尼特性。中央构件通道允许辅助流体向阻尼器提供额外的阻尼特性。

在实施方式中,辅助阀配置并布置成使得辅助阀:在辅助阀处于静止位置的情况下为辅助流体流提供通向第一中央构件通道和第二中央构件通道的开放连通;并且在向内移动或向外移动时、在跨过辅助阀的压力差增加时逐渐地封闭辅助流体流。

在实施方式中,第一中央构件通道包括设置在第一中央构件的横向于活塞的纵向方向并且与活塞的第二侧相关联的一侧处的第一中央构件槽。

在实施方式中,第二中央构件通道包括设置在第二中央构件的横向于活塞的纵向方向并且与活塞的第一侧相关联的一侧处的第二中央构件槽。

在实施方式中,第一中央构件槽包括环形槽,第二中央构件槽包括环形槽,并且辅助阀包括至少一个环形板阀的堆叠。

在实施方式中,第一中央构件通道与第一主通道的在第一中央构件中的部分直接流体连通,可选地,第一辅助通道设置在第一中央构件中,第一辅助通道从第一中央构件通道延伸到第一中央构件的与包括第一中央构件通道的一侧相对的一侧,以在第一中央构件通道与第一主通道的在第一中央构件中的部分之间提供直接流体连通。

在实施方式中,第二中央构件通道与第二主通道的在第二中央构件中的部分直接流体连通,可选地,第二辅助通道设置在第二中央构件中,第二辅助通道从第二中央构件通道延伸至第二中央构件的与包括第二中央构件通道的一侧相对的一侧,以在第二中央构件通道与第二主通道的在第二中央构件中的部分之间提供直接流体连通。

在实施方式中,辅助阀包括:

-受控流体通道,布置成在第一辅助阀侧与第二辅助阀侧之间提供流体连通,受控流体通道包括第一中央构件通道和第二中央构件通道;

-受控阀组件,设置在受控流体通道中以允许在工作中在从第一辅助阀侧到第二辅助阀侧的受控流体方向上影响受控流体通道中的受控流体流;

-活动阀体,能够相对于受控流体通道的壁移动,并且作用在受控阀组件上以允许改变受控阀组件对受控流体流的流动阻力;以及

-可变容积腔,活动阀体与可变容积腔相互作用,使得活动阀体的移动和可变容积腔的容积变化相关联,其中,可变容积腔包括在操作中相对于受控流体通道中的受控流体流处于受控阀组件下游的退出开口而不包括在受控阀组件上游的开口,退出开口提供流动阻力,并且相对于受控流体流在受控阀组件上游的流体压力作用在活动阀体上,以在使可变容积腔中的流体压力增加并且使可变容积腔的容积减小的方向上在活动阀构件上施加力,其中,使可变容积腔中的流体压力增加并且使可变容积腔的容积减小可通过使来自可变容积腔的流体流经由退出开口流出从而允许活动阀体相关联地移动来实现。

在实施方式中,受控阀组件配置成使得受控阀组件的有效开启力和有效闭合力中的至少一个在活动阀体移动时改变,以改变受控阀组件对受控流体流的流动阻力。

在实施方式中,受控阀组件配置成使得受控阀组件对受控流体流的流动阻力随着可变容积腔的容积减小而增加。

在实施方式中,受控阀组件配置成具有类弹簧的特性,并且当活动阀体已经离开中性位置时,在使活动阀体移回中性位置的方向上在活动阀体上施加力。

在实施方式中,受控阀组件包括受控阀板,可选地,包括环状受控阀板。

在实施方式中,受控阀板包括相对的边缘,可选地,环状受控阀板的相对的内周边和外周边,相对的边缘中的一者或两者的移动受到受控流体通道和活动阀体的壁中的一者或两者的限制,可选地,相对的边缘中的一者或两者由受控流体通道和活动阀体的壁中的一者或两者夹持。

在实施方式中,受控阀组件包括受控阀板,受控阀板与至少一个弯曲表面互相作用,以在活动阀体移动使得可变容积腔的容积减小时逐渐地减小受控阀板在受控流体通道中的有效表面面积。

在实施方式中,受控阀板包括至少一个开口。

在实施方式中,至少一个受控阀板包括定位并配置成在活动阀体移动使得可变容积腔的容积减小时逐渐地紧靠至少一个弯曲表面的至少一个开口。

在实施方式中,活动阀体包括与受控阀板互相作用的弯曲表面。

在实施方式中,活动阀体包括第一活动阀体构件和第二活动阀体构件,并且受控阀板夹在第一活动阀体构件与第二活动阀体构件之间,可选地,第一活动阀构件和第二活动阀构件中的至少一个包括与受控阀板相互作用的弯曲表面。

在实施方式中,受控流体通道的壁包括与第一阀板相互作用的弯曲表面。

在实施方式中,受控阀组件包括受控阀板,受控阀板抵靠阀座进行封闭,并且受控阀板抵靠阀座的闭合力在活动阀体移动时改变,可选地,阀座设置在活动阀体上,并且受控阀板相对于受控流体通道的壁固定。

在实施方式中,受控阀组件双向作用于受控流体通道中在相反方向上的第一流和第二流,并且分别包括与第一流和第二流相关联的第一受控阀板和第二受控阀板,第一受控阀板和第二受控阀板中的每个紧靠相应的阀座,并且第一受控阀板和第二受控阀板中的每个抵靠相应的阀座的闭合力在活动阀体移动时改变,可选地,相应的阀座设置在活动阀体上,并且第一受控阀板和第二受控阀板相对于受控流体通道的壁固定。

在实施方式中,受控阀组件包括第三受控阀板,第三受控阀板配置成具有类似弹簧的特性,并且当活动阀体已经离开中性位置时,在将活动阀体移回中性位置的方向上在活动阀体上施加力,可选地,第三受控阀板布置在第一受控阀板与第二受控阀板之间。

在实施方式中,可变容积腔包括与可变容积腔的在受控阀组件下游的开口相关联的止回阀,止回阀在受控流体流动时关闭并且当流体在与受控流体流的方向相反的方向上进行流动时打开。

在实施方式中,连接构件在其内周边处包括狭槽和凸起中的一者,并且第一中央构件和第二中央构件中的至少一个在其外周边处包括凸起和狭槽中的另一者,狭槽和凸起配置成协作以将连接构件以及第一中央构件和第二中央构件中的至少一个相对于彼此对齐。

在实施方式中,连接构件与第一中央构件和第二中央构件中的至少一个彼此配合,可选地挤压装配于彼此中,以提供密封配合。

在实施方式中,活塞包括多于一个第一主通道,连接构件包括每个第一主通道的部分,每个第一主通道的所述部分与每个第一主通道的包括在第一中央构件中的另一部分成一直线。

在实施方式中,活塞包括多于一个第二主通道,连接构件包括每个第二主通道的部分,每个第二主通道的所述部分与每个第二主通道的包括在第二中央构件中的另一部分成一直线。

在实施方式中,第一主通道的在连接构件中的部分和第二主通道的在连接构件中的部分交替地设置在连接构件中。

本发明的又一方面提供了这样一种活塞,该活塞在根据前述权利要求中任一项所述的减震器中使用,该活塞包括:

-第一主通道和第一主止回阀,第一主止回阀与第一主通道相关联,使得第一主通道和第一主止回阀允许从活塞的第二侧到活塞的第一侧的第一主流体流并且对第一主流体流加阻尼;

-第二主通道和第二主止回阀,第二主止回阀与第二主通道相关联,使得第二主通道和第二主止回阀允许从活塞的第一侧到活塞的第二侧的第二主流体流并且对第二主流体流加阻尼;

-环状连接构件,包括第一主通道的一部分和第二主通道的一部分;

-第一中央构件,包括第一主通道的另一部分,并且在连接构件的横向于活塞的纵向方向并与活塞的第一侧相关的第一侧处容纳在连接构件中,使得第一主通道的在连接构件中的部分与第一主通道的在第一中央构件中的部分成一直线,以及

-第二中央构件,包括第二主通道的另一部分,并且在连接构件的横向于活塞的纵向方向并与活塞的第二侧相关的第二侧处容纳在连接构件中,使得第二主通道的在连接构件中的部分与第二主通道的在第二中央构件中的部分成一直线。

附图说明

通过利用非限制性和非排他性的实施方式对本发明做出的描述,本发明的其他特征和有益效果将变得明显。这些实施方式不应被理解为限制保护范围。本领域技术人员将认识到,在不脱离本发明的范围的情况下,能够设想到本发明的其他选择和等同实施方式并将其付诸实践。将参考附图描述本发明的实施方式,在附图中,相似或相同的附图标记表示相似、相同或对应的部分,以及在附图中:

图1示出根据本发明的阻尼器(减震器)的第一实施方式;

图2以剖视图示出图1的减震器的活塞;

图3、图4和图5分别以剖视立体图示出图2的活塞的第一中央构件、连接构件和第二中央构件;以及

图6以剖视图示出图1的减震器的活塞的第二实施方式;

图7以剖视立体图示出图6的实施方式的第一中央构件;

图8a和图8b以剖视立体图示出图6的实施方式的第二中央构件;

图9示出图6的第二实施方式的变型;

图10以剖视立体图示出图9的变型的第一中央构件;

图11以剖视立体图示出图9的变型的第二中央构件;

图12a和图12b示出图6和图9的第二实施方式的辅助阀的两个实施方式;

图13a和图13b分别示出处于中性状态和变形状态中的图6和图9的辅助阀的细节;

图14a和图14b分别示出处于中性状态和变形状态中的图6和图9的辅助阀的细节的变型;

图15示出图1的减震器的活塞的又一实施方式,该活塞包括频率可选阻尼阀;

图16更详细示出图15的阻尼阀;

图17示出图16的细节;

图18示出图15至图4的实施方式的受控阀板;

图19示出图1的减震器的活塞的又一实施方式,该活塞包括频率可选阻尼阀的另一实施方式;

图20示出图1的减震器的活塞的又一实施方式的细节,该活塞包括频率可选阻尼阀的又一实施方式;以及

图21示出图1的减震器的活塞的又一实施方式的细节,该活塞包括频率可选阻尼阀的又一实施方式。

具体实施方式

图1示意性示出根据本发明的减震器或阻尼器10。阻尼器包括缸体12和可以相对于缸体在向内方向和向外方向上在缸体内移动的活塞11。活塞的向内冲程和向外冲程的移动方向分别通过标记为Mi和Mo的箭头表示。活塞密封缸体的圆柱形壁12.1并且将缸体划分为第一缸腔或上缸腔10.1和第二缸腔或下缸腔10.2。附接至活塞11的活塞杆13以密封的方式被引导穿过缸体12的顶壁。阻尼器可以通过其活塞附接装置14和缸体附接装置15附接到例如汽车的部件,以对相对运动加阻尼。该加阻尼通过由活塞11的布置引起第一缸腔与第二缸腔之间的流体流动来实现。

图2中更详细地且以剖视图示出根据第一实施方式的活塞。活塞的顶部或第一侧11.1指向第一缸腔10.1并且与第一缸腔10.1相关联,并且活塞的底部或第二侧11.2指向第二缸腔10.2并且与第二缸腔10.2相关联。

第一主通道301、101穿过活塞11以允许从活塞的第二侧11.2到第一侧11.1的第一主流体流F10,并且因此允许从第二缸腔10.2到第一缸腔10.1的第一主流体流F10。第一主止回阀111布置在活塞第一侧11.1处并且与第一主通道301、101相关联,以便打开从而使流体从第二缸腔10.2通过第一主通道流向第一缸腔10.1和活塞第一侧11.1。第一主止回阀111关闭以防止流体在相反的方向上流动,但是可通过设置相对小的恒定开口来允许任一方向上的小的恒定流体流。当活塞11在缸体12内向内移动Mi时,第一主流体流F10流动通过第一主通道301、101。第一主流体流以及活塞的相关联的向内移动通过第一主通道和第一主止回阀而被加阻尼。

以相同的方式,第二主通道302、202穿过活塞11以允许从活塞第一侧11.1和第一缸腔10.1到活塞第二侧11.2和第二缸腔10.2的第二主流体流F20。第二主止回阀212布置在活塞第二侧11.2处并且与第二主通道302、202相关联,以便打开从而使流体从第一缸腔10.1通过第二主通道流向第二缸腔10.2和活塞第二侧11.2。第二主止回阀关闭以防止流体在相反的方向上流动,但是还可通过设置恒定的开口来允许任一方向上的相对小的恒定的流体流。当活塞11在缸体12内向外移动Mo时,第二主流体流F20通过第二主通道302、202流动。第二主流体流以及活塞的相关联的向外移动通过第二主通道和第二主止回阀而被加阻尼。

活塞主体包括第一中央构件100和第二中央构件200以及环状连接构件300。第一中央构件(或顶部中央构件)100在连接构件的、与活塞第一侧11.1相关联的顶部或第一侧处容纳在连接构件300内。第二中央构件(或底部中央构件)200在连接构件的、与活塞第二侧11.2相关联的底部或第二侧处容纳在连接构件内。图3、图4和图5中分别更详细示出第一中央构件100和第二中央构件200以及连接构件300。连接构件300抵靠缸体壁12.1进行密封,并且适合于沿着缸体壁移动。中央构件100、200两者均在它们与缸体壁之间留有空隙。

环状连接构件300分别包括第一主通道部分301和第二主通道部分302两者。第一主通道部分301与顶部(第一)中央构件100的第一主通道部分101流体连通,以在活塞的第一侧11.1与第二侧11.2之间形成第一主通道。连接构件中的第一主通道部分301具有相对的端部。一个端部与顶部中央构件100中的第一主通道部分101成一直线,另一个端部与活塞第二侧11.2流体连通。第二主通道部分302与底部(第二)中央构件200的第二主通道部分202流体连通,以在活塞的第一侧11.1与第二侧11.2之间形成第二主通道。连接构件300中的第二主通道部分302也具有相对的端部。一个端部与底部中央构件200中的第二主通道部分202成一直线,另一个端部与活塞第一侧11.1流体连通。中央构件与缸体壁之间的空隙允许流体流到第一主通道和第二主通道中。相应的空隙还可被认为是第一主通道和第二主通道的一部分。

实际上,在示出的实施方式中,活塞包括多于一个第一主通道301、101以及多于一个第二主通道302、202。图3、图4和图5中具体示出这种布置。环状连接构件300包括每个第一主通道的部分301以及每个第二主通道的部分302。每个第一主通道的每个部分301与每个第一主通道的包括在第一中央构件100中的另一部分101成一直线。相应地,每个第二主通道的每个部分302与每个第二主通道的包括在第二中央构件200中的另一部分202成一直线。图4示出部分301和302交替地布置在连接构件300中。连接构件与第一中央构件和第二中央构件彼此配合,尤其是挤压配合于彼此中,以提供密封配合。

第一主止回阀111设置在顶部中央构件100上并且封闭第一主通道301、101。类似地,第二主止回阀212设置在底部中央构件上并且封闭第二主通道302、202。如上所述,主止回阀111、212中的一个或两个可设置有恒定的开口,以允许恒定流体流在任一方向上跨过相应阀。这种恒定的开口可例如设置在阀中或阀座中。在示出的实施方式中,主止回阀中的一个或两个包括一个或多个板。

图6、图7、图8a和图8b示出根据本发明的减震器10的活塞11的第二实施方式。第二活塞实施方式与图2至图5的第一实施方式大部分相同,并且附加地包括分别位于第一中央构件100和第二中央构件200中的中央构件通道105、205以及设置在第一中央构件通道105与第二中央构件通道205之间的辅助阀400。

在图6和图7中,第一中央构件通道105设置在第一中央构件100的底部侧中。第一中央构件的底部侧与活塞的第二侧11.2相关,意味着第一中央构件的底部侧和活塞的第二侧11.2两者处于相应侧。在图6中,第二活塞侧11.2还是活塞的底部侧。第一中央构件通道105与第一中央构件100中的第一主通道部分101流体连通,并且在图6和图7中,第一中央构件通道105在右手侧示出。因此,第一中央构件通道105经由第一主通道与活塞的第二侧11.2流体连通,并且因此与第二缸腔10.2流体连通,这也在图6的右手侧示出。第一中央构件通道成形为布置在第一中央构件的与活塞的第二侧11.2相关联的一侧处的槽,具体地,为环形槽。

相应地,在图6、图8a和图8b中,第二中央构件通道205设置在第二中央构件200的顶部侧中。第二中央构件的顶部侧与活塞的第一侧11.1相关,意味着第二中央构件的顶部侧和活塞的第一侧11.1两者处于相应侧。在图6中,第一活塞侧11.1还是活塞的顶部侧。第二中央构件通道205与第二中央构件200中的第二主通道部分202流体连通,并且在图6、图8a和图8b中,第二中央构件通道205在左手侧示出。因此,第二中央构件通道205经由第二主通道与活塞的第一侧11.1流体连通,并且因此与第一缸腔10.1流体连通,这也在图6中的左手侧示出。第二中央构件成形为布置在第二中央构件的与活塞的第一侧11.1相关联的一侧处的槽,具体地,为环形槽。

图9、图10和图11示出第二实施方式的变型。图9、图10和图11的变型与图6、图7、图8a和图8b中的第二实施方式大部分相同。然而,呈环形第一中央构件槽105形式的第一中央构件通道以不同的方式与第二活塞侧11.2流体连通。第一中央构件槽105经由第一辅助通道106与第一中央构件100和主止回阀111之间的第一主阀腔101.1流体连通。第一主阀腔101.1经由第一主通道101、301与第二活塞侧11.2流体连通,使得第一中央构件通道105与第二活塞侧11.2流体连通。以相应的方式,呈环形第二中央构件槽205形式的第二中央构件通道经由第二辅助通道206与第二中央构件200和第二主止回阀212之间的第二主阀腔202.1流体连通。第二主阀腔202.1经由第二主通道202、302与第一活塞侧11.1流体连通。

在第二实施方式及其变型中,呈环形板阀形式的辅助阀400设置在第一中央构件100与第二中央构件200之间,使得流体可在辅助阀400处于其中性位置或静止位置时流过辅助阀400。在本实施方式中,辅助阀400用以提供具有更缓和的阻尼特性的减震器,并且还可称为缓冲阀400。图6和图9中示出缓冲阀的中性位置。环形板阀400在其内周边处夹在第一中央构件100与第二中央构件200之间。辅助环形板阀400的外周边在第一中央构件与第二中央构件之间自由移动。辅助环形板阀400还设置有开口401,以允许流体从第一环形中央构件槽105到第二环形中央构件槽205的流动,或允许流体从第二环形中央构件槽205到第一环形中央构件槽105的流动。图12a和图12b示出环形板阀400的两个实施方式的俯视图。图12a的实施方式具有多个圆形开口401,而图12b的实施方式具有长型开口。也可构思多种其他实施方式。人们可改变多个参数,诸如,开口401的数目、形状和位置以及板阀400的厚度、形状和材料。辅助阀还可包括多于一个板阀。

在流体在任一方向上流过辅助/缓冲阀而使辅助阀400上的压力增加时,辅助阀将在流体流动的方向上移动并且抵靠第一中央构件100或第二中央构件200逐渐地变形。第一中央构件100和第二中央构件200两者具有圆形边缘110、210,辅助环形板阀400抵靠圆形边缘110、210变形,从而逐渐封闭辅助阀中的开口401。图13a、图13b、图14a和图14b示出夹在第一中央构件100和第二中央构件200之间的环形板阀400的细节。图13a和图14a中示出板阀400的中性位置或静止位置,其中,又一流体流F11被描绘为示例性流体流。图13b和图14b示出处于抵靠圆形边缘210而封闭开口401的变形状态中的板阀400。图14a和图14b的变型示出第一中央构件100和第二中央构件200在夹有板阀的位置处的附加的台阶表面。台阶表面允许开口401周围的一些附加的流体体积并且提供可以被改变以调整阻尼特性的另一参数。辅助/缓冲阀在其外周边处还将抵靠第一中央构件或第二中央构件进行封闭,以封闭流过外周边的流体。因此,当跨过辅助阀400的压力增加时,辅助阀逐渐封闭流体流动。

在活塞11在缸体12中向内移动Mi时,第一主流体流F10将从第二缸腔10.2流经第一主通道301、101。参考图6,第一辅助流体流F11从第一主流体流F10分支到第一辅助环形槽105并且流过辅助阀400进入到第二辅助环形槽205中,进而通过第二主通道202、302流向第一缸腔10.1。参考图9,第一辅助流体流F11从第一主阀腔101.1内的第一主流体流F10分支并且流过第一辅助通道106进入到第一中央构件槽105中,进而朝向并流过辅助阀400进入到第二中央构件槽205中,并且随后进入到第二辅助通道206、第二主阀腔202.1和第二主通道202、302以及第一缸腔10.1中。第一辅助流体流F11仅在向内移动Mi的初始阶段、当辅助阀仍接近于其中性位置时存在。压力差将在辅助阀400上积累,使得辅助阀400逐渐封闭第一辅助流体流F11,这将导致在第一主阀腔101.1内部进一步累积压力。当第一主止回阀111上的压力差足够大时,第一主止回阀打开以允许第一主流体流F10进入到第一缸腔10.1中。

相应地,当活塞11在缸体12中向外移动Mo时,第二主流体流F20将从第一缸腔流过第二主通道302、202。参考图6,第二辅助流体流F21从第二主流体流F20分支到第二辅助环形槽205,并且流动通过辅助/缓冲阀400进入到第一辅助环形槽105中,进而通过第一主通道101、301流向第二缸腔10.2。参考图9,第二辅助流体流F21从第二主阀腔202.1内的第二主流体流F20分支,并且流过第二辅助通道206进入到第二中央构件槽205中,进而朝向并流过辅助阀400进入到第一中央构件槽105中,并且随后进入到第一辅助通道106、第一主阀腔101.1和第一主通道101、301以及第二缸腔10.2中。第二辅助流体流F12仅在向外移动Mo的初始阶段、当辅助阀400仍接近于其中性位置时存在。压力差将在辅助阀400上积累,使得辅助阀400逐渐封闭第二辅助流体流F21,这将导致在第二主阀腔202.1内部进一步累积压力。当第二主止回阀212上的压力差足够大时,第二主止回阀打开以允许第二主流体流F20进入到第二缸腔10.2中。

在打开第一主止回阀111或第二主止回阀212之前,在活塞向内移动Mi或向外移动Mo时通过辅助/缓冲阀400分别逐渐封闭流体流F11、F21为驾驶采用具有这种活塞的阻尼器的车辆中的人提供了舒适性。

图8b示出第二中央构件200的顶侧的视图。第二中央构件的周边处的凸起250配置成与连接构件300的底部侧处的狭槽350.1(如图4中可见)配合。实际上,狭槽350.1是连接构件中的第一主通道部分301的一部分。相应地,第一中央构件100也可具有凸起,该凸起成形为用于与连接构件300中的狭槽匹配(诸如,作为第二主通道部分302的一部分的狭槽350.1)。多个凸起可布置在第一中央构件100和/或第二中央构件200的周边周围,以用于与连接构件300中的相应狭槽配合。还可以在图2、图3、图4和图5的第一实施方式以及任何其他实施方式上采用第一中央构件和/或第二中央构件以及连接构件上的配合的凸起和狭槽。在其他实施方式中,凸起可以设置在连接构件上,并且狭槽设置在第一中央构件和/或第二中央构件中。

图15中详细示出且以剖视图示出根据实施方式的具有体现为频率可选阻尼阀的辅助阀的活塞。图16至图18中示出更多的细节。活塞的顶部侧或第一侧11.1指向第一缸腔10.1并且与第一缸腔10.1相关联,并且活塞的底部侧或第二侧11.2指向第二缸腔10.2并且与第二缸腔10.2相关联。

双向频率可选阻尼阀设置在第一中央构件100与第二中央构件200之间,并且居中设置在连接构件300中。频率可选阻尼阀包括受控阀组件500、活动阀体600以及两个可变容积腔701、702,并且频率可选阻尼阀在第一缸腔10.1与第二缸腔10.2之间的受控阀通道中进行工作。受控阀通道分别包括在第一中央构件100的与活塞的第二侧11.2相关联的一侧中的第一中央构件环形槽105以及在第二中央构件200的与活塞的第一侧11.1相关的一侧中的第二中央构件环形槽205。第一中央构件100中的环形槽105与第一主通道301、101流体连通,并且因此与第二缸腔10.2流体连通。第二中央构件200的环形槽205与第二主通道302、202流体连通,并且因此与第一缸腔10.1流体连通。

受控阀组件500设置在受控流体通道中并且包括夹在活动阀体600的第一活动阀体构件610与第二活动阀体构件620之间的受控阀板550。受控阀板550是环状的,第一活动阀体构件610和第二活动阀体构件620也是环状的。套筒650使第一活动阀体构件610、第二活动阀体构件620和受控阀板550保持夹持在一起。环状受控阀板550具有中央开口,并且在其内周边处夹在第一活动阀体构件610与第二活动阀体构件620之间。受控阀板550的内周边可以与活动阀体600一起上下移动。第一活动阀体构件和第二活动阀体构件包括面向受控阀板550的弯曲边缘611、621,弯曲边缘各自具有弯曲表面。进行连接的受控阀板550的外周边设置在受控流体通道的壁上的凸出构件510与凸出构件520之间。凸出构件具有面向受控阀板550的弯曲表面511、521。凸出构件510、520夹在第一中央构件/上侧中央构件100与第二中央构件/下侧中央构件200之间并且装配在连接构件内,以形成受控流体通道的壁部分。凸出构件510、520具有环状配置。在图15和图16的实施方式中,弯曲表面511、512设置在凸出构件的凸出部上,并且凸出部伸入到受控流体通道中。在替代实施方式中,可以以另一方式设置弯曲表面。

由第一活动阀体构件610、第二活动阀体构件620和套筒650形成的活动阀体600能够在设置于第一中央构件100、第二中央构件200、连接构件300以及中间构件350之间的环形空间中上下移动。中间构件350与止回阀板712、722(分别夹在第一中央构件100与中间构件350之间以及中间构件与第二中央构件200之间)一起,夹在第一中央构件100和第二中央构件200之间。上侧可变容积腔710限定在第一中央构件100、中间构件350与活动阀体600(具体地,第一活动阀体构件610)之间。上侧可变容积腔710的退出开口711由第一活动阀构件610与第一中央构件100之间的空隙限定。退出开口711具有环形缝隙形状,从而为流体流F31提供从可变容积腔710通过退出开口711到受控流体通道的流动限制。在上侧可变容积腔的顶部处设置有具有开口713的可变容积腔止回阀712。止回阀712允许流体流F11从第一主止回阀111与第一中央构件100之间的空间101.1进入到上侧可变容积腔710中,但是防止流体流从上侧可变容积腔进入到空间101.1中。

相应地,下侧可变容积腔720限定在第二中央构件200、中间构件350与活动阀体600(具体地,第二活动阀体构件620)之间。下侧可变容积腔720的退出开口721由第二活动阀构件620与第二中央构件200之间的空隙限定。退出开口721具有环形缝隙形状,从而为流体流F32提供从可变容积腔720通过退出开口721到受控流体通道的流动限制。在下侧可变容积腔的底部处设置有具有开口723的可变容积腔止回阀722。止回阀722允许流体流F21从第二主止回阀212与第二中央构件200之间的空间202.1进入到下侧可变容积腔720中,但是防止流体流从下侧可变容积腔进入到空间202.1中。

受控阀板550在其内周边处夹持在第一活动阀体构件610与第二活动阀体构件612之间,第一活动阀体构件610和第二活动阀体构件612具有面向受控阀板550的弯曲表面611、621。受控阀板在其外周边处设置在(而不是夹在)凸出构件510、520的凸出部中间,凸出构件510、520具有面向受控阀板的弯曲表面511、521。如图18中所示,受控阀板具有大的中央开口505.1以围绕中间构件650装配并且允许夹在第一活动阀体构件与第二活动阀体构件之间。图17中示出夹在第一活动阀构件与第二活动阀构件之间的受控阀板的细节。受控阀板还具有设置在其内周边附近的开口506.1、设置在其内周边处的切割开口506.2以及设置在其外周边附近的开口506.3。开口506.1和506.2与活动阀体的弯曲表面611、621协作。当活动阀体600向上或向下移动而使受控阀板550变形时,开口506.1和506.2将分别通过弯曲表面621和611逐渐地封闭。开口506.3与凸出构件510、520的弯曲表面511、521协作。当活动阀体600向上或向下移动而使受控阀板550变形时,开口506.3将分别通过弯曲表面511和521逐渐地封闭。在受控阀板变形时,开口506.1、506.2、506.3的逐渐封闭逐渐地截断经过受控阀板550的流体流F15、F25。

在向外移动Mo时,活塞11在缸体12内向上移动,并且流体流F20、F21和F25从第一/上缸腔10.1进入到第二主通道302、202中。当第二主止回阀212打开时,主流体流F20流到第二/下缸腔10.2。填充流F21从第二中央构件200与第二主止回阀之间的空间进入到通道220中。填充流F21将打开止回阀722,使得填充流F21穿过止回阀712中的开口723进入到下侧可变容积腔720中以用流体填充下侧可变容积腔。止回阀712配置成使得开口713常闭,因此,在止回阀712上没有任何流体压力时关闭。受控流体流F25从第一缸腔10.1和第二主通道302、202流动到在受控流体通道的相对于受控阀板550的第一缸腔侧(第二主通道侧)处的空间205a中。受控流体流F25可朝向第一缸腔10.1穿过受控阀板中的开口。下侧可变容积腔720中、第二主通道302、202中、空间205a中以及第一缸腔10.1中的流体压力是(约)相等的。在下侧可变容积腔720中,此流体压力作用在第二活动阀体构件620的表面面积A2上。在空间205a中,此流体压力作用在第二活动阀体构件620的表面面积A2-Ax上。表面面积Ax随着活动阀构件600的移动而变化并且取决于受控阀板550与第二活动阀体构件620(具体地,与第二活动阀体构件620的弯曲表面621)的接触面积。随着活动阀体从中间的中性位置向上移动,此表面面积Ax变大。因此,下侧可变容积腔720中的流体压力有效地作用在活动阀体600的表面面积Ax上,并且在从中性位置开始进行运动的情况下,随着活动阀体向上移动,由于表面面积Ax增加使得活动阀体上的作用力传递量增加,所以所得的力增加。

同时,在活动阀体远离中性位置移动的情况下,受控阀板550在凸出构件510的弯曲表面511和第二活动阀体构件620的弯曲表面621上方卷曲,这降低了受控阀板550的用于力传递的作用面面积,但是同时增加了受控阀板550的刚度。两个特性可以与其他参数一起调节(诸如,增加活动阀体600上的作用力)以实现期望的时间,并且因此实现阻尼阀的依赖于频率的特性。受控阀板还可如弹簧一样进行作用,从而在活动阀体600上施加力以使活动阀体600移回到其中性位置。

受控流体通道的在受控阀板550的另一侧处的空间105a与第一主通道101、301和第二缸腔10.2流体连通,并且处于(约)相等的流体压力下。由于活塞向上移动,因此第二缸腔10.2中的流体压力显著地低于第一缸腔10.1中的流体压力。因此,在活塞向外移动Mo的情况下,空间105a中的流体压力显著地低于空间205a中的流体压力。

在活塞开始向外移动Mo时,上侧可变容积腔710填充有流体。上侧可变容积腔中的流体压力(阻尼压力)作用在活动阀体600的第一活动阀体构件610的表面面积A1上。通常,如图15和图16中示出的实施方式中的情况那样,当活动阀体600相对于受控阀板550对称时,表面面积A1将与表面面积A2相等。由上侧可变容积腔710中的流体压力产生的力指向下并且抵消由下侧可变容积腔720中的流体压力产生的作用在活动阀体上的向上的力。流体流F31可以通过上侧可变容积腔的退出开口711逸出上侧可变容积腔。退出开口711由第一活动阀体构件/上侧活动阀体构件610与第一中央构件/上侧中央构件100之间的缝隙形成。该缝隙还对来自上侧可变容积腔710的流体流F31产生流动限制。相对于从上缸腔/第一缸腔10.1到下缸腔/第二缸腔10.2的受控流体流F25,流体仅可以通过退出开口711(其与具有受控阀板550的受控阀组件下游的受控流体通道流体连通)逸出上侧可变容积腔。具有开口713的止回阀712对来自上侧可变容积腔的流体流关闭。上侧可变容积腔内的流体压力用于关闭止回阀712。上侧可变容积腔710内的流体压力和流体流F31用于对活动阀构件600的向上运动加阻尼。因此,流体流F31可以被称为阻尼流体流。

在向外移动Mo时,受控流体流F25与第二主流体流F20的流动路径平行。关闭受控阀板550的开口以及因此关闭受控阀组件500的开口的速度以及因此所需的时间确定阻尼阀的频率依赖性。频率可选地逐渐关闭受控阀组件提供了受控流体流的频率可选阻尼,并且因此提供了活塞相对于缸体移动的频率可选阻尼。人们可能希望上侧可变容积腔710中的压力增加与活动阀体600的位移之间具有比例关系。上侧可变容积腔中的流体压力增加是非线性的。这可以在很大程度上通过其上作用有受控阀组件500上游的流体压力(下侧可变容积腔720中)的有效表面面积Ax的变化进行补偿。弯曲表面511、621的曲度和半径可以设计成用于获得比例关系。为此目的,人们可进一步设计受控阀板550中的开口的数目、位置、形状和尺寸。因此,可使用许多变量来获得期望的阻尼特性。图18中示出的开口506.1、506.2和506.3仅为一个示例。由于在活动阀体位移时,开口506.1将逐渐地封闭,因此开口506.1允许流体流F25.1逐渐地减小。如图17中所示,切割开口506.2与第一活动阀体构件610和第二活动阀体构件620中的环形腔协作,以允许在高频压力下增加流体流F25.2。

图15、图16、图17和图18中示出的频率可选阻尼阀是双向的,因此也用于活塞11的向内移动Mi。在向内移动时,当第一主止回阀111打开时,第一主流体流F10从第二缸腔10.2通过第一主通道流动到第一缸腔。填充流体流F11将通过经过止回阀712中的开口713填充上侧可变容积腔,并且当受控阀组件500未(还没有)关闭时,受控流体流F15穿过受控流体通道从第二缸腔到第一缸腔。相对于受控流体流F15,阻尼流体流F32从下侧可变容积腔720流到受控阀组件当前的下游侧。

图19示出具有频率可选阻尼阀的活塞的另一实施方式。图19的频率可选阻尼阀的实施方式仅作用在一个方向(向外方向Mo)上。各种元件、部分和流动很大程度上与已经参考图15、图16、图17和图18的双向频率可选阻尼器的向外移动描述的那样相同。然而,图19的单向实施方式没有下侧可变容积腔。代替地,在活动阀体600下设置空间750,空间750经由通道751与第二主通道302、202、第二中央构件200与第二主止回阀212之间的空间202.1以及第一缸腔/上缸腔10.1开放地流体连通。在示出的实施方式中,通道751设置在第二主通道部分202与空间750之间以及环形槽205与空间750之间。第二活动阀体构件/下侧活动阀体构件620之间的空隙使得它不对通道751与空间750之间的流体流产生流动限制。在向内移动时,填充流F11用于复位上侧可变容积腔/第一可变容积腔710以在活塞的下一向外移动时允许频率可选阻尼。

图20中示出又一实施方式。图20也描绘了活塞1内的双向频率可选阀。具有与参考图15至图19公开的部分和元件相同的附图标记的部分和元件具有与已经公开的那些相同的功能。图20中示出的受控阀组件包括第二阀板560和第三阀板570,第二阀板560和第三阀板570一方面用作止回阀分别封闭第一活动阀体构件610和第二活动阀体构件620的阀座612和622。第一受控阀板560和第二受控阀板570分别具有在其内周边处的内部缝隙561、571和在其外周边处的外部缝隙562、572。内部缝隙561、571允许当阀板从其各自的阀座抬起时流体流穿过阀板,并且还允许阀板在活动阀体600上居中。第一受控阀板560和第二受控阀板570在其外周边处分别抵靠凸出构件530的弯曲表面531、531,凸出构件530是受控流体通道302、202、205、205a、105a、105、101、301的壁的一部分。在活塞向外移动Mo时,受控流体流F25可以穿过受控阀组件而分成两个子流F25.7、F25.8。子流F25.7穿过第三阀板570的缝隙572,并且随后穿过第二阀板560的缝隙562。随着活动阀体600向上移动,缝隙572由于抵靠凸出构件530的弯曲表面532而逐渐地封闭。然后,第二阀板560远离弯曲表面531移动,使得缝隙562保持打开以允许受控流体流F25的任何子流通过。另一子流F25.8可将第三阀板570从其阀座622抬起,并且跨越阀座622穿过第三阀板,并且穿过阀板的外部缝隙571。随后,子流F25.8穿过第二阀板/上阀板560的外部缝隙562进入到空间105a和环形槽105中,并且进一步朝向下缸腔/第二缸腔10.2流动。如先前已经参考图15至图18所描述的,第三阀板上的预张力(pretension)随着活动阀体600向上移动而增加。阀板的阻尼特性的特征由阀板的厚度和材料、弯曲表面531、532的曲度、中性位置中的阀板上的预张力等确定。可以通过精心设计受控阀组件500而获得期望的特性。在活塞向内移动Mi时,第二阀板和第三阀板的流体流和作用反转。在图20的实施方式中,活动阀体600的其上作用有受控阀组件的上游流体流的有效表面是静止的,这意味着它们随着活动阀体的移动而保持不动。

图21示出活塞11中的频率可选阻尼阀的又一实施方式。图21的实施方式将图15和图20的实施方式相结合,从而提供了更多的设计参数数量来调节阀的频率可选阻尼特性。本实施方式包括作为止回阀提出的第一受控阀板560和第二受控阀板570以及包括第三受控阀板550。第三受控阀板550包括开口,并且如先前所描述的与弯曲表面协作。环状受控阀板550的内周边和外周边的移动分别受到活动阀体600和受控流体通道的壁的限制。内周边夹在活动阀体的第一构件610与第二构件620之间。第三受控阀板包括选定刚度,并且如弹簧那样进行作用从而在活动阀体600上施加力以使活动阀体600移回到其中性位置。

本实施方式中的第一活动阀体构件610和第二活动阀体构件620另外包括从相应的可变容积腔710、720朝向受控阀组件500延伸的复位缝隙615、625。复位缝隙615、625不在构件610、620的整个有效高度上延伸,从而仍分别为来自相应的可变容积腔710、720的流体流提供流动阻力。当活塞从内向外反转其移动时,复位缝隙允许受控阀组件快速移回到中性位置,或反之亦然。在可变容积腔已经由相应的填充流F11、F21填充之后,流体可以通过复位缝隙从可变容积腔容易地逸出。

图21的实施方式还包括与三个阀板550、560、570以及它们的开口协作的多个台阶面和弯曲表面,以实现期望的依赖于频率的阻尼特性。受控流体通道包括分别连接到第一/上侧中央构件100与第一主止回阀111之间的空间101.1的通道部分106以及连接到第二/下侧中央构件200与第二主止回阀212之间的空间202.1的通道部分206,空间101.1、202.1分别与第一主通道301、101和第二主通道302、202流体连通。

保持期望的频率依赖性的非常重要的参数是在第一受控阀560和第二受控阀570上产生的预负载。这些阀的与受控阀组件上游的压力相关联的作用面面积引起第一受控阀560和第二受控阀570在其与相应阀座612、622相关联的圆周处的位移。受控阀组件上游的流体压力引起活动阀体600及其阀座612、622的位移,该位移还受到相应的受控阀板560、570的刚度和可变容积腔中的阻尼压力影响。处于平衡位置的活动阀体的位移主要通过受控阀组件上游的流体压力和相应的受控阀板的刚度给出,活动阀体的位移应该等于或甚至大于相应的受控阀板的位移以引起所述阀板在其相关联的阀座上进行封闭。在这种平衡位置中,在相应的受控阀板560、570上应该存在约为例如0至50N的正的预负载。在受控阀组件上游的下一压力脉冲处,相应的受控阀板560、570将与其阀座分开。在流体通过受控阀通道穿过受控阀组件期间,活动阀体的相应位移通过相应的可变容积腔中的阻尼压力而被加阻尼,并且因此将落后于受控阀板的位移。在下一平衡位置中,相应的受控阀板560、570将再次封闭其相关联的阀座612、622。图21的实施方式具有向阻尼阀提供递减特性的元件以及向阻尼阀提供递增特性的元件。通过精心调节设计中可能用到的各种参数,人们可以获得阻尼阀的期望阻尼特性。

在示出的实施方式中,双向频率可选阀配置成对于向内方向和向外方向是对称的,但是通常也可不对称地配置。如为了达到所需阻尼特性在特定配置中所期望的那样,可进一步夹持或不夹持受控阀组件的阀板。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1