CN104061272B - 阻尼力可变阀组件和具有该阀组件的阻尼力可变减震器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阻尼力可变阀组件和具有该阀组件的阻尼力可变减震器。阻尼力可变阀组件具有在阻尼力可变阀组件于软模式下操作时能控制超低流率和低流率的低速控制阀。安装在阻尼力可变减震器中以调节减震器的阻尼力的阻尼力可变阀组件包括：螺线管；阀芯，其能借助螺线管的磁力移动；阀芯引导件，其围绕阀芯；主阀，其安装在形成于阀本体中的主通道内，阀本体安装在阀芯引导件中；背压腔室，其设置在主阀的后面；腔室形成本体，其形成背压腔室；和低速控制阀，其被安装成覆盖形成在阀本体中的低速通道。减震器的阻尼力能在背压腔室的背压增加的硬模式与背压腔室的背压降低的软模式之间变化。当在软模式下工作流体的流率较低时，低速控制阀产生阻尼力。

Description

阻尼力可变阀组件和具有该阀组件的阻尼力可变减震器

技术领域

本申请涉及一种安装在阻尼力可变减震器中的阻尼力可变阀组件，更具体地说涉及这样一种具有低速控制阀的阻尼力可变阀组件和包括该阻尼力可变阀组件的阻尼力可变减震器，当阻尼力可变阀在软模式下操作时，所述低速控制阀能够控制超低流速和低流速。

背景技术

一般来说，减震器被安装在运输设备（诸如汽车等）中，并且通过吸收和阻尼驱动时来自路面的振动或冲击来改善乘坐舒适性。

这样减震器包括缸体和活塞杆，该活塞杆被安装成可在缸体内进行伸缩。缸体和活塞杆被安装在车体、车轮或轮轴上。

其阻尼力被设定得较低的减震器能够通过吸收驱动时由不平坦路面导致的振动而改善乘坐舒适性。相反，其阻尼力被设定得较高的减震器能够通过抑制车体姿势的变化而改善操纵稳定性。因此，在传统的车辆中，根据车辆的使用目的而为减震器设定不同的阻尼力特性。

同时，近来已经研发了这样的阻尼力可变减震器，这种阻尼力可变减震器在该减震器一侧安装有阻尼力可变阀，从而适当地调节阻尼力特性，并且这种阻尼可变减震器能够根据路面、驾驶状态等适当地调节阻尼力特性以改善乘坐舒适性或操纵稳定性。

图1是示出了一种传统的阻尼力可变减震器的示例的剖视图。该传统的阻尼力可变减震器10包括基础壳体12和内管14，该内管14以可移动的方式安装在基础壳体12内，活塞杆24在长度方向上以可移动的方式安装在该内管14中。杆引导件26和本体阀27分别安装在内管14和基础壳体12的上部和下部中。另外，活塞阀25连接至活塞杆24的位于内管14内的一端，并且活塞阀25将内管14的内部空间分成回弹腔室20和压缩腔室22。顶帽28和底帽29分别安装在基础壳体12的上部和下部中。

在内管14和基础壳体12之间形成有储存腔室30，以根据活塞杆24的往复运动而补偿内管14的容积变化。储存腔室30和压缩腔室22之间的工作流体流由本体阀27控制。

另外，在基础壳体12内安装有分离管16。由于该分离管16，基础壳体12的内部被分成连接至回弹腔室20的高压腔室PH和用作储存腔室30的抵押腔室PL。

高压腔室PH通过内管14的内孔14a连接至回弹腔室20。另一方面，低压腔室PL通过下部通道32和形成在本体阀27中的通道而连接至压缩腔室22，该下部通道32形成在本体阀27的本体部和基础壳体12（或底帽29）之间。

同时，传统的减震器10包括安装在基础壳体12的一侧的阻尼力可变阀组件40，从而改变阻尼力。

阻尼力可变阀组件40设置有与分别连接至基础壳体12和分离管16的高压腔室PH和低压腔室PL连通的油通道。另外，阻尼力可变阀组件40包括被安装成通过柱塞42的驱动而移动的阀芯44。与高压腔室PH和低压腔室PL连通的内部通道通过阀芯44的移动而改变，并且因而改变减震器的阻尼力。柱塞42被构造成由于在电流流过螺线管时产生的磁力而在水平方向上移动（当在图1中看时）。

在传统的阻尼力可变阀组件中，例如，当柱塞42向左移动时，阀芯44将通道关闭，从而产生高阻尼力（硬模式）。相反，当柱塞42向右移动时，阀芯44将该通道打开，从而产生低阻尼力（软模式）。

在本发明所属的技术领域中，已经进行了许多努力来通过改善阻尼力可变阀组件的性能而提供具有良好阻尼力可变特性的减震器。例如，韩国专利申请公报No.10-2010-0023074和No.10-2010-0007187公开了近来研发的用于减震器的阻尼力可变阀组件的技术。

然而，尽管进行了许多努力该改善阻尼力可变阀组件的性能，但是，传统的减震器在工作流体的运动速度较低的区段中仍具有较差的阻尼力特性。

在阻尼力可变阀组件40中，当工作流体运动速度较高时，也就是说，当流速较高时，阻力由堆叠在阀组件中的主盘阀的下垂量确定。

然而，当来自路面的输入（即冲击）较小并且工作流体的运动速度因而较低或超低时，在减震器中流动的工作流体的流率极低以致于固定孔口不形成阻力。因而，在低速区段中不会产生阻尼力，从而不会降低从路面传递来的小振动。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而做出的，并且旨在提供一种具有用于低流率控制的阀结构的阻尼力可变阀组件，当阻尼力可变阀组件在软模式下操作时，该阻尼力可变阀组件即使在超低流率区段或低流率区段中也能够产生阻尼力。本发明还涉及一种包括该阻尼力可变阀组件的阻尼力可变减震器。

根据本发明的一方面，一种阻尼力可变阀组件，该阻尼力可变阀组件安装在阻尼力可变减震器中，用于调节该减震器的阻尼力，该阻尼力可变阀组件包括：螺线管，在向该螺线管施加电流时该螺线管产生磁力；阀芯，该阀芯能够借助所述螺线管的磁力而移动；阀芯引导件，该阀芯引导件围绕所述阀芯以引导所述阀芯的运动；阀本体，该阀本体安装在所述阀芯引导件上；主阀，该主阀安装在形成于所述阀本体中的主通道内，并且产生阻尼力；背压腔室，该背压腔室被设置成具有背压以从所述主阀的后面对所述主阀进行加压；腔室形成本体，该腔室形成本体安装在所述阀本体的外部以形成所述背压腔室；以及低速控制阀，该低速控制阀安装在形成于所述阀本体中的低速通道中，并且产生阻尼力，其中，当所述阻尼力可变阀组件内的内部通道借助所述阀芯和所述阀芯引导件的相互作用而被改变时，所述减震器的阻尼力能在硬模式与软模式之间变化，在所述硬模式下，所述背压腔室的背压增加，在所述软模式下，所述背压腔室的背压降低，并且当在软模式下所述工作流体的流率较低时，所述低速控制阀产生阻尼力。

所述阀本体可以通过烧结形成，并且所述腔室形成本体可以通过挤压加工形成。

所述阀芯可以通过交替地形成大径部和小径部来设置，并且所述大径部可以形成在所述小径部的两侧上，从而使得穿过所述小径部的工作流体的压力被相等地施加至形成在该小径部的两侧上的大径部。

在所述阀芯引导件的入口端口的外周表面上可以形成有与所述低速控制阀接触的台阶部，并且所述低速控制阀可以通过插设在所述台阶部和所述阀本体之间来组装。

所述主通道和所述低速通道可以形成分离的通道，从而使得所述主阀和所述低速控制阀并联地安装，并且被供应到所述主阀的工作流体可以不穿过所述低速控制阀，并且被供应到所述低速控制阀的工作流体可以不穿过所述主阀。

根据本发明的另一方面，一种阻尼力可变减震器，该减震器的阻尼力借助阻尼力可变阀组件来调节，并且该减震器包括：基础壳体，所述阻尼力可变阀组件被附装至该基础壳体的外部；内管，该内管安装在所述基础壳体内，并且在该内管中，活塞杆被安装成能沿着长度方向移动；活塞阀，该活塞阀连接至所述活塞杆的一端，从而将所述内管的内部空间分割成回弹腔室和压缩腔室；以及分离管，该分离管将所述基础壳体和所述内管之间的空间分割成低压腔室和高压腔室。所述阻尼力可变阀组件可以包括：阀芯，该阀芯能借助螺线管的磁力而移动；阀芯引导件，该阀芯引导件围绕所述阀芯以引导所述阀芯的运动；主阀，该主阀被安装成覆盖主通道并产生阻尼力，所述主通道形成在安装于所述阀芯引导件上的阀本体内；以及低速控制阀，该低速控制阀被安装成覆盖形成在所述阀本体中的低速通道并产生阻尼力。当所述阻尼力可变阀组件内的内部通道借助所述阀芯和所述阀芯引导件的相互作用而改变时，所述减震器的阻尼力能在硬模式与软模式之间变化，在所述硬模式下，安装在所述主阀的后面的背压腔室的背压增加，在所述软模式下，所述背压腔室的背压降低。当在所述软模式下工作流体的流率较低时，所述低速控制阀可以产生所述阻尼力。

附图说明

图1是示出了传统的阻尼力可变减震器的示例的剖视图。

图2是根据本发明的具有低速控制阀的阻尼力可变阀组件的剖视图。

图3是示出了根据本发明的具有低速控制阀的阻尼力可变阀组件的阀芯的局部放大剖视图。

图4是用于说明当在软模式下工作流体的流率较低时根据本发明的阻尼力可变阀组件的操作状态的视图。

图5是用于说明当在软模式下工作流体的流率居中或较高时根据本发明的阻尼力可变阀组件的操作状态的视图。

具体实施方式

下面，将参照附图详细地描述根据本发明的示例性实施方式的阻尼力可变减震器的阻尼力可变阀组件。在如下参照图2至图5给出的描述中，使用与图1中相同的附图标记表示相同的元件。

根据本发明，阻尼力可变阀组件140设置有油通道，这些油通道与分别连接至基础壳体12和分离管16的高压腔室PH和低压腔室PL连通。由于阻尼力可变阀组件140连接至基础壳体12和分离管16并且与高压腔室PH和低压腔室PL连通的结构类似于图1中所示的现有技术的结构，因此在图2至图5中没有示出阻尼力可变阀组件连接至减震器侧的结构。

阻尼力可变阀组件140包括安装成借助柱塞142的驱动而移动的阀芯144。阻尼力可变阀组件的与高压腔室PH和低压腔室PL连通的内部通道借助阀芯144的运动而改变，并且因而改变减震器的阻尼力。

阻尼力可变阀组件140包括用于改变减震器的阻尼力的主阀150和背压腔室160。背压腔室160被设置成具有背压以从主阀150的后面对主阀150加压。

主阀150被安装成从阀本体的后面覆盖形成在该阀本体中的主通道。另一方面，该阀本体通过安装在内部的阀芯引导件145而连接至上述的减震器的高压腔室PH。该阀本体是通过烧结形成的，但是不必由单个烧结体形成。在当前实施方式中，该阀本体设置有通过烧结形成的第一本体151和第二本体152。另外，在构成阀本体的第一本体151和第二本体152中形成用于执行各种功能的通道。

阀芯引导件145包括入口端口145a、一个或多个第一入口通道145b、以及第一至第三通道145c、145d和145e。第一入口端口145a沿着长度方向形成，从而从高压腔室PH引入工作流体。一个或多个第一入口通道145b沿着宽度方向形成而与入口端口145a连通。第一至第三通道145c、145d和145e被形成为如以下所述通过与阀芯144相互作用而阻挡或容许工作流体的流动。

第一本体151包括被形成为与阀芯引导件145的第一入口通道145b连通的第二入口通道151a，并且第二本体152包括被形成为与第一本体151的第二入口通道151a连通的第三入口通道152a。

入口端口145a、第一入口通道145b、第二入口通道151a和第三入口通道152a形成了主通道，从而来自高压腔室PH的工作流体能够朝向主阀150流动。

另一方面，为了形成在低速区段中朝向低速控制阀170流动的工作流体的通道，在第二本体152中形成第一低速通道152b，而在第二本体151中形成第二低速通道151b。

另外，为了形成在中/高速区段中通过主阀150朝向低压腔室PL移动的工作流体的通道，而在第二本体152中形成中/高速通道152c。

背压腔室160被设置成使得其压力根据螺线管141的驱动（也就是说，由于螺线管141的运动而引起的阀芯144的运动）而变化。背压腔室160内的压力变化，即，施加至主阀150的背压的变化导致主阀150改变抵抗流过主通道的流体的力，由此为减震器提供变化的阻尼力。

根据本发明，用于形成背压腔室160的腔室形成本体161可以通过挤压加工来形成。由于腔室形成本体161被形成为挤压产品，因此可以降低阻尼力可变阀组件的总重量，降低通过烧结形成的阀本体的制造成本和时间，并且降低制造必需的时间和努力。

在背压腔室160中布置有主保持器153和主弹簧153，从而朝向阀本体（即第二本体152）向主阀150的盘加压。

阻尼力可变阀组件140包括柱塞142，该柱塞142的运动距离根据施加至螺线管141的电流的量而变化。另一方面，阻尼力可变阀组件140包括阀芯144，该阀芯144在被布置在与柱塞142相同的轴线上的状态下在与柱塞142联动的同时沿着直线移动。阀芯144沿着阀芯引导件145移动。阀芯144的一端与柱塞142接触，而阀芯144的另一端由阀芯压缩弹簧146弹性支撑。阀芯压缩弹簧146由连接至阀芯引导件145的插塞147支撑。因此，阀芯144借助柱塞142的加压作用而向前移动，并且借助阀芯压缩弹簧146的回复力而向后移动。

参照图3，阀芯144是通过交替地形成大径部和小径部而设置的。也就是说，当从附图上方观看时，第一大径部144a、第一小径部144d、第二大径部144b、第二小径部144e和第三大径部144c顺次地形成。当阀芯144借助螺线管141而移动时，第一小径部144d可以将形成在阀芯引导件145中的第一通道145c和第二通道145d连通，并且第二小径部144e可以将形成在阀芯引导件145中的第三通道145e和第二通道145d连通。

根据本发明，由于大径部形成在小径部的两侧上，因此流体的压力被同样施加至两个大径部，因此，阀芯的位置不会由于流体压力而偏离。

也就是说，如图3中的箭头所示，例如，在存在大径部144a的情况下，当阀芯144移动且第一小径部144d将阀芯引导件145的第一通道145c和第二通道145d连通时，流体压力仅被施加至第二大径部144b的顶表面。因此，当在观看附图中的阀芯144时，向阀芯144施加向下力。

然而，根据本发明，由于存在第一大径部144a，因此当阀芯144移动且第一小径部144d将阀芯引导件145的第一通道145c和第二通道145d连通时，流体压力被施加至第一大径部144a的底表面和第二大径部144b的顶表面二者上。因此，没有施加使阀芯144在一个方向上移动的力。

另一方面，柱塞142的一端与阀芯144接触，而柱塞142的另一端由阀芯压缩弹簧146弹性地支撑。

当柱塞142和阀芯144借助螺线管的驱动而移动时，可变孔口被打开/关闭或通道面积通过阀芯144和阀芯引导件145的相互作用而被调整。因此，从上游侧连接至背压腔室160的背压调节通道的打开/关闭和/或打开程度受到控制。

本发明可以被构造成即使在工作流体的移动速度由于低速控制阀170与主阀150并行地安装而较低（或超低）的情况下也产生阻尼力。低速控制阀170可以包括：低速盘-S171，该低速盘-S171被安装在阀本体的低速控制阀安装表面上并且在该低速盘-S171中形成有狭缝；和低速盘172，该低速盘172能够控制低速盘-S171的打开压力或打开程度。尽管在附图中示出了一个低速盘-S171和一个低速盘172，但是这些盘的数量在必要时可以根据它们的设计而改变。

根据本发明，当组装阻尼力可变阀组件时，将台阶部形成在阀芯引导件145的入口端口145a的端部的外周表面上，并且将低速控制阀170装配成与该台阶部接触。之后，装配第一本体151、第二本体152和主阀150。这样，可以形成阻尼力可变阀组件。因此，根据本发明，与低速控制阀170安装在阀本体（即第一本体151）中且借助螺母等紧固的传统组装方法相比，不必使用螺母，并且可以防止低速阀的阻尼力根据由通过螺母连接引起的压力而发生变化。

下面，将参照图4和图5详细地描述根据本发明的阻尼力可变阀组件在软模式下的操作状态。

图4示出了当工作流体的流率较低（或超低）时的操作状态，而图5示出了当工作流体的流率居中或较高时的操作状态。如图4和图5所示，当阀芯144借助螺线管144的操作而朝向入口端口145a的相反侧移动时，阀芯引导件145的第一通道145c和第二通道145d彼此连通。工作流体并没有被供应向背压腔室160。因此，操作状态变成软模式状态，在该软模式状态下，主阀的阻尼力相对较低。

如图4所示，当在软模式下工作流体的流率较低时，穿过主通道（即入口端口145a、第一入口通道145b、第二入口通道151a和第三入口通道152a）的工作流体通过形成在包含于主阀150中的盘的内周侧上的狭缝而流向阀芯引导件145的第二通道145d。

之后，穿过第二通道145d的工作流体通过阀芯引导件145d和阀芯的第一小径部144d之间的空间而流向第一通道145c。

之后，流过第一通道145c的工作流体流向第一低速通道152b和第二低速通道151b，并且通过低速控制阀170而在低流率区段中产生阻尼力。如上所述，根据本发明，能够在低速区段中产生阻尼力，并且能够有效地降低来自路面的小振动，以改善车辆的乘坐舒适性。

另外，如图5所示，当在软模式下工作流体的流率为居中或较高时，穿过主通道（即入口端口145a、第一入口通道145b、第二入口通道151a和第三入口通道152a）的工作流体使包含在主阀150中的盘变形并推动该盘，穿过敞开的主阀150，然后流向中/高速通道152c。朝向中/高速通道152c移动的工作流体立即流入减震器内的储存腔室30（即低压腔室PL）中。

在其中低速控制阀串联连接至主阀并且工作流体穿过该低速控制阀然后被供应到主阀的结构中，在微小振动过程中，由低速控制阀产生的效果，即，即使在工作流体的移动速度较低时也产生阻尼力的效果以及乘坐舒适性能够得以改善。然而，主阀的阻尼力特性会受到低速控制阀的影响。也就是说，由于工作流体即使在中/高速区段中也需要穿过低速控制阀，因此可能会使得主阀的阻尼力特性不正常。

然而，在本发明的其中低速控制阀170并联连接至主阀150的结构中，可通过确保低速区段中的调整自由度而获得由低速控制阀170产生的效果（即改善微小振动性能的效果）并实现全面的乘坐舒适性。另外，由于主阀150的阻尼力特性没有受到低速控制阀170的影响，因此主阀150的阻尼力特性不会变得不正常。结果，在低速区段中和中/高速区段中阻尼力可以不联动，并且通过确保调整自由度而能够改善阀性能。

根据本发明的结构，阻尼力分散现象能够得以改善，这是因为流到主阀150的工作流体的通道（即主通道）是与流到低速控制阀170的工作流体的通道（即低速通道（第一和第二低速通道152b和151b））分离的。

换言之，主通道和低速通道形成了分离的通道，从而使得主阀150和低速控制阀170能够被并联地安装。因此，根据本发明，供应至主阀150的工作流体能够不穿过低速控制阀170而被供应至主阀150。另外，供应至低速控制阀170的工作流体能够不穿过主阀150而被供应至低速控制阀170。

如上所述，本发明能够提供具有用于低流率控制的阀结构的阻尼力可变阀组件以及包括该阻尼力可变阀组件的阻尼力可变减震器。

因此，根据本发明的阻尼力可变阀组件能够通过改善低速区段（还超低速区段）中的阻尼力特性而改善车辆的乘坐舒适性，以由此有效地减少来自路面的小频率振动。

另外，根据本发明，由于低速控制阀与螺线管主阀不是串联而是并联地安装，因此由螺线管主阀获得的中/高速区段的阻尼力不受低速控制阀的安装的影响。

尽管已经参照具体实施方式描述了本发明的实施方式，但对本领域技术人员明显的是，在不脱离如随附的权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。

相关申请的交叉参考

本申请要求2013年3月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0030691的优先权，通过参考将该申请的内容整体结合在本文中。

Claims (5)

1.一种阻尼力可变阀组件，该阻尼力可变阀组件安装在阻尼力可变减震器中，用于调节该减震器的阻尼力，该阻尼力可变阀组件包括：

螺线管，在向该螺线管施加电流时该螺线管产生磁力；

阀芯，该阀芯能借助所述螺线管的磁力而移动；

阀芯引导件，该阀芯引导件围绕所述阀芯以引导所述阀芯的运动；

阀本体，该阀本体安装在所述阀芯引导件上；

主阀，该主阀安装在形成于所述阀本体中的主通道内，并且产生阻尼力；

背压腔室，该背压腔室被设置成具有背压以从所述主阀的后面对所述主阀进行加压；

腔室形成本体，该腔室形成本体安装在所述阀本体的外部以形成所述背压腔室；以及

低速控制阀，该低速控制阀安装在形成于所述阀本体中的低速通道内，并且产生阻尼力，

其中，当所述阻尼力可变阀组件内的内部通道借助所述阀芯和所述阀芯引导件的相互作用而被改变时，所述减震器的阻尼力能在硬模式与软模式之间变化，在所述硬模式下，所述背压腔室的背压增加，在所述软模式下，所述背压腔室的背压降低，

当在所述软模式下工作流体的流率较低时，所述低速控制阀产生阻尼力，并且

其中，所述主通道和所述低速通道形成分离的通道，从而使得所述主阀和所述低速控制阀并联地安装，并且被供应到所述主阀的工作流体不穿过所述低速控制阀，并且被供应到所述低速控制阀的工作流体不穿过所述主阀。

2.根据权利要求1所述的阻尼力可变阀组件，其中，所述阀本体通过烧结形成，并且所述腔室形成本体通过挤压加工形成。

3.根据权利要求1所述的阻尼力可变阀组件，其中，所述阀芯通过交替地形成大径部和小径部来设置，并且所述大径部形成在所述小径部的两侧上，从而使得穿过所述小径部的工作流体的压力被相等地施加至形成在该小径部的两侧上的所述大径部。

4.根据权利要求1所述的阻尼力可变阀组件，其中，在所述阀芯引导件的入口端口的外周表面上形成有与所述低速控制阀接触的台阶部，并且所述低速控制阀是通过插设在所述台阶部和所述阀本体之间而被组装的。

5.一种阻尼力可变减震器，该减震器的阻尼力借助阻尼力可变阀组件来调节，并且该减震器包括：

基础壳体，所述阻尼力可变阀组件被附装至该基础壳体的外部；

内管，该内管安装在所述基础壳体内，并且在该内管中，活塞杆被安装成能沿着长度方向移动；

活塞阀，该活塞阀连接至所述活塞杆的一端，从而将所述内管的内部空间分割成回弹腔室和压缩腔室；以及

分离管，该分离管将所述基础壳体和所述内管之间的空间分割成低压腔室和高压腔室，

其中，所述阻尼力可变阀组件包括：

阀芯，该阀芯能借助螺线管的磁力而移动；

阀芯引导件，该阀芯引导件围绕所述阀芯以引导所述阀芯的运动；

主阀，该主阀被安装成覆盖主通道并产生阻尼力，所述主通道形成在安装于所述阀芯引导件上的阀本体内；以及

低速控制阀，该低速控制阀被安装成覆盖形成在所述阀本体中的低速通道并产生阻尼力，

其中，当所述阻尼力可变阀组件内的内部通道借助所述阀芯和所述阀芯引导件的相互作用而改变时，所述减震器的阻尼力能在硬模式与软模式之间变化，在所述硬模式下，安装在所述主阀的后面的背压腔室的背压增加，在所述软模式下，所述背压腔室的背压降低，

其中，当在所述软模式下工作流体的流率较低时，所述低速控制阀产生所述阻尼力，并且

其中，所述主通道和所述低速通道形成分离的通道，从而使得所述主阀和所述低速控制阀并联地安装，并且被供应到所述主阀的工作流体不穿过所述低速控制阀，并且被供应到所述低速控制阀的工作流体不穿过所述主阀。