CN106460994B - 与频率相关的缓冲阀组件 - Google Patents

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Abstract

提出了一种用于减振器的缓冲阀组件(1)，该缓冲阀组件包括具有止回阀的缓冲活塞(2)和具有控制活塞的控制组件。本发明的特征在于，在控制活塞(9)与止回阀之间布置有弹簧元件(24)，弹簧元件沿轴向朝流动通道(16)的方向以限定的弹力加载阀盘(15)、并且朝罐底(30)的方向以限定的弹力加载控制活塞(9)，其特征在于，控制活塞的面向控制腔(11)的表面(35)大于阀盘(15)的由流动通道(16)限制的表面(34)，并且对通向控制腔(11)的输入连接部(36)的最小的横截面积(Az)和从控制腔(11)引出的输出连接部(37)的最小的横截面积(Aa)这样确定尺寸，使得其相对于彼此的关系满足条件在0.2与5之间。

Description

与频率相关的缓冲阀组件
技术领域
本发明涉及一种具有与频率相关的缓冲力特性曲线的缓冲阀组件，用于减振器的缓冲阀组件包括：
-布置在至少部分以缓冲流体填充的缸内部的、沿轴向固定在活塞杆处的、能沿轴向移动的缓冲活塞，该缓冲活塞将所述缸划分成活塞杆侧的第一工作腔和背离所述活塞杆的第二工作腔，其中，该缓冲活塞具有至少一个止回阀，所述止回阀包括实施在所述缓冲活塞中的至少一个流动通道，所述流动通道通过至少一个阀盘覆盖，
-与所述缓冲活塞同轴地安装在所述活塞杆处的控制组件，其中，所述控制组件包括控制罐，该控制罐具有筒状的罐壁和盘形的、布置在所述控制罐的背离所述缓冲活塞的端部处的罐底，其中，能沿轴向移动的控制活塞布置在控制罐中，该控制活塞在面对所述止回阀的一侧上沿轴向限定包围在所述控制罐中的控制腔，并且其中，所述缓冲阀组件具有输入连接部，该输入连接部将所述第一工作腔与所述控制腔连接，并且其中，所述缓冲阀组件具有输出连接部，该输出连接部将所述控制腔与所述第二工作腔连接，
-布置在所述控制活塞与所述止回阀之间的弹簧元件，所述弹簧元件沿轴向朝所述流动通道的方向以限定的弹力加载所述阀盘、并且朝所述罐底的方向以限定的弹力加载所述控制活塞。
背景技术
在机动车中的减振器的任务是缓冲由不平的路面激励产生的振动。在此，必须始终在行驶安全性与行驶舒适性之间进行折中。其缓冲阀组件调校得硬并且具有高的缓冲力特性曲线的减振器对于高度行驶安全性来说是最佳的。如果要满足高舒适性要求，则缓冲器组件应尽可能调校得软。在具有传统的、不可借助致动器电子调整的缓冲阀组件的减振器中很难进行折中。
如今的减振器产生与速度相关的缓冲力，几乎与减振器的先前的激励运动无关。确定与速度相关的缓冲力的目标主要在于，实现车辆的高的结构稳定性并且实现高的行驶安全性。在此，减振器速度低，振幅相对大。
然而，在具有相似的速度水平的中频率和高频率的情况下的较小的振幅在这些减振器中同样受到强烈的抑制，这导致舒适性损失。如果这些较小的振幅受到稍弱的抑制，则例如在城市交通中显著改善在较低速度至中等速度的情况下的舒适性。利用优选沿受拉方向的主要与频率相关的缓冲可实现该目标。
从现有技术中已知具有与频率相关的缓冲力特性曲线的缓冲阀组件，该缓冲阀组件装备有附加的电子和/或机械的控制装置，并且根据减振器的弹簧压缩频率和/或弹簧拉伸频率接通或断开额外的缓冲阀组件。
对此例如文献DE 44 41 047 C1或JP6207636 A2可有提及。
同样已知如下的解决方案，其具有与缓冲活塞同轴地安装在活塞杆处的控制组件，该控制组件包括控制罐以及布置在控制罐中的可沿轴向移动的控制活塞。控制活塞沿轴向限定包围在控制罐中的控制腔，该控制腔经由输入连接部与缓冲阀组件连接。在控制活塞与缓冲阀之间布置有弹簧元件，该弹簧元件在一侧将弹力沿轴向传入控制活塞、并且在另一侧沿轴向将弹力传入缓冲阀。如果控制腔由缓冲介质填充，则控制活塞朝缓冲阀的方向移动并且经由弹簧元件提高缓冲阀的阀盘的挤压力，这提高了缓冲力。
然而，所有已知的缓冲阀组件的特征在于高复杂性，高复杂性使得制造成本高并且要求很高的调整精度。
发明内容
本发明的目的在于，说明一种结构简单且造价低廉的缓冲阀组件，其具有与频率相关的缓冲力特性曲线。
该目的通过根据本发明的缓冲阀组件来实现。
根据本发明，用于减振器的缓冲阀组件包括：
-布置在至少部分以缓冲流体填充的缸内部的、沿轴向固定在活塞杆处的、能沿轴向移动的缓冲活塞，该缓冲活塞将所述缸划分成活塞杆侧的第一工作腔和背离所述活塞杆的第二工作腔，其中，该缓冲活塞具有至少一个止回阀，所述止回阀包括实施在所述缓冲活塞中的至少一个流动通道，所述流动通道通过至少一个阀盘覆盖，
-与所述缓冲活塞同轴地安装在所述活塞杆处的控制组件，其中，所述控制组件包括控制罐，该控制罐具有筒状的罐壁和盘形的、布置在所述控制罐的背离所述缓冲活塞的端部处的罐底，其中，能沿轴向移动的控制活塞布置在控制罐中，该控制活塞在面对所述止回阀的一侧上沿轴向限定包围在所述控制罐中的控制腔，并且其中，所述缓冲阀组件具有输入连接部，该输入连接部将所述第一工作腔与所述控制腔连接，并且其中，所述缓冲阀组件具有输出连接部，该输出连接部将所述控制腔与所述第二工作腔连接，
-布置在所述控制活塞与所述止回阀之间的弹簧元件，所述弹簧元件沿轴向朝所述流动通道的方向以限定的弹力加载所述阀盘、并且朝所述罐底的方向以限定的弹力加载所述控制活塞，控制活塞的面向控制腔的表面大于阀盘的由流动通道限制的表面，并且其中，对通向控制腔的输入连接部的最小的横截面积Az和从控制腔引出的输出连接部的最小的横截面积Aa这样确定尺寸，使得其相对于彼此的关系满足条件在0.2与5之间。
由此，在缓冲阀组件在缸内的激励运动频率较低的情况下，控制腔由缓冲流体填充，由此，控制活塞沿轴向朝止回阀的方向移动并且夹紧弹簧元件，其中，弹簧元件以更高的弹簧力加载阀盘并且由此提高缓冲力。
在缓冲阀组件在缸内以高频且较小地激励运动的情况下，控制腔完全不被填充或者仅被少量地填充，使得没有进一步预紧弹簧元件并且没有进一步提高缓冲力。
根据一种有利的实施变型，输入连接部具有至少一个实施在活塞杆处的旁路、至少一个将旁路与第一工作腔连接的流动凹处、以及至少一个将旁路与控制腔连接的输入节流部。
在此，旁路例如可通过活塞杆的径向的局部削平部来实现。
根据另一优点，输出连接部可至少部分地由在控制活塞与控制罐的罐壁之间的限定的不密封性形成。
该不密封性通过在罐壁中的或控制活塞的压印或者通过这些构件的表面粗糙性来强化。
为了更迅速地排空控制腔并且因此使控制活塞在控制组件的控制罐中更迅速复位，绝对可为有利的是，输出连接部包括实施在控制罐和/或控制活塞处的输出节流部。
试验已证实特别有利的是，输入连接部的最小的横截面积具有在0.1mm2和4mm2之间的延伸，并且输出连接部的最小的横截面积具有在0mm2和8mm2之间的延伸。
附图说明
根据下文的附图说明详细阐述本发明。其中：
图1示出了根据本发明的缓冲阀组件的一个实施例的剖视图；
图2示出了根据本发明的缓冲阀组件的一个备选的实施例的剖视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的具有与频率相关的缓冲力特性曲线的缓冲阀组件的示例性的实施方式变型。
图1示出了活塞杆4，活塞杆具有所谓的活塞杆轴颈5。活塞杆轴颈5为活塞杆4的直径减小的区段。整个缓冲阀组件1串在活塞杆轴颈5处并且沿轴向夹紧在活塞杆4的邻接在活塞杆轴颈5处的区段与固定件23之间，活塞杆的邻接在活塞杆轴颈处的该区段具有大于活塞杆轴颈5的直径，该固定件在图1中作为活塞杆螺母示出。
如在图1中示出的那样，缓冲阀组件1包括缓冲活塞2，该缓冲活塞布置在以缓冲流体填充的缸31内部并且沿轴向固定在活塞杆4处。缓冲活塞2装备有活塞密封件17，活塞密封件相对于缸31沿径向密封该缓冲活塞。固定在活塞杆4处的缓冲活塞2与活塞杆4一起可沿轴向移动地布置在缸31内部并且将缸内腔划分为活塞杆侧的第一工作腔32和背离活塞杆4的第二工作腔33。
缓冲活塞2沿缓冲流体的每个流动方向分别装备有一个止回阀。在此，止回阀分别包括至少一个实施在缓冲活塞2中的流动通道16，所述流动通道以至少一个阀盘15覆盖。如在附图中示出的那样，流动通道16可由多个彼此重叠堆叠的阀盘14；15—所谓的阀盘组—覆盖。在阀盘组中的各个阀盘14；15的数量、尺寸和设计方案限定了减振器的挤压力以及缓冲特性曲线和缓冲性能。
在活塞杆4处，与缓冲活塞2同轴地安装有控制组件3，其中，控制组件3包括控制罐8和在控制罐8中可沿轴向移动的控制活塞9。控制罐8具有筒状的罐壁29和盘形的、布置在控制罐8的背离缓冲活塞2的端部处的罐底30。
布置在控制罐8中的控制活塞9在面对止回阀的侧部上沿轴向限定包围在控制罐8中的控制腔11，使得控制活塞9在控制罐8内部的轴向移动限定地改变控制腔11的容积。
此外，缓冲阀组件1具有输入连接部36，该输入连接部将第一工作腔32与控制腔11连接。该输入连接部在图1中画出的实施方式变型中包括实施在活塞杆4处的旁路6、至少一个将旁路6与第一工作腔32连接的流动凹处13、以及至少一个将旁路6与控制腔11连接的输入节流部20。
此外，缓冲阀组件1具有输出连接部37，该输出连接部将控制腔11与第二工作腔33连接。
输入节流部20的实现方式多种多样，诸如可通过钻孔或压制。同样也可考虑更复杂的阀作为到控制腔11的流入阻抗，诸如限压阀，该限压阀直至压力高于可设定的压力时才允许流入控制腔11。在附图中未画出该实施变型，但尽管如此在本发明的意义中是可实现的。
在附图中画出的实施方式变型设置成，为了实现缓冲阀组件1的夹紧链，在缓冲活塞2与控制组件3的罐底30之间布置管形的引导轴套21。
控制活塞9沿径向包围引导轴套21并且沿轴向在引导轴套21的外表面上滑动，同时改变控制腔11的容积。
在控制活塞9与止回阀之间布置有呈盘形弹簧的形式的弹簧元件24。该弹簧元件沿轴向在一侧支撑在控制活塞9处、并且在另一侧支撑在止回阀的阀盘15处。因此，弹簧元件24沿轴向朝流动通道16的方向以限定的弹力加载阀盘15，并且朝罐底30的方向以限定的弹力加载控制活塞9。控制活塞9具有止挡19，该止挡限制了控制活塞9朝罐底30的方向的轴向运动。在控制活塞的在图中画出的位置中，弹簧元件24的预紧力最小，从而因此达到了小的限定的缓冲力水平。
控制活塞9沿径向在内部和外部相对于输入连接部36的最小的横截面几乎是密封的。然而，在控制活塞9与控制罐8的罐壁29之间可设有限定的不密封性，该限定的不密封性至少部分限定了输出连接部37。
因此，控制活塞的面向控制腔11的表面35大于阀盘15的由流动通道16限制的表面34。这意味着，控制活塞9的在活塞杆4从缸31运动离开时以压力升高的缓冲介质加载的-即受压力加载的-轴向表面35大于受拉侧的止回阀的受压力加载的轴向表面34。
重要的是，对通向控制腔11的输入连接部36的最小的横截面积Az和从控制腔11引出的输出连接部37的最小的横截面积Aa这样确定尺寸，即，它们相对于彼此的关系满足条件在0.2与5之间。
在沿受拉方向压力升高时，压力介质通过通向控制腔11的输入连接部36的最小的横截面积Az被节流地输送到控制腔11中。控制活塞9移动并且在此进一步预紧沿轴向支撑在止回阀的阀盘15处的弹簧元件24，由此，提高止回阀的缓冲力。
在缓冲活塞2在缸31内部迅速、较小地轴向运动时，控制腔11完全不被填充或仅被少量地填充，使得弹簧元件24不被进一步预紧并且缓冲力保持在限定的较低的水平。然而，在缓冲活塞2在缸31内部更大地、缓慢地轴向运动时，尽管存在输入连接部36的节流阻抗，作用于阀盘15的缓冲流体压力与在控制腔11中的缓冲流体压力的压力差关于时间的积分足够大，从而输入这样多的缓冲流体给控制腔11，使得控制活塞9预紧弹簧元件24，直至控制活塞9碰到布置在引导轴套21和止回阀的阀盘15之间的止挡盘18。止挡盘18限制控制活塞9朝缓冲活塞2的方向的轴向运动，并且限定弹簧元件24的最大预紧，以及因此也限定最高的缓冲力特性曲线。
在活塞杆反向运动之后，缓冲流体压力又下降。通过控制活塞9预紧的弹簧元件24经由控制活塞9又将缓冲流体主要经由输入连接部36压回到活塞杆侧的工作腔32中。
如在图2中画出的那样，控制腔11可备选地具有单独的流出节流部38，该流出节流部通向压力卸载的工作腔。该流出节流部也可布置在控制活塞9中。优点在于，在压力下降时控制活塞9更迅速地移回。
图1和图2的差别在于控制组件3的简化的设计方案。控制罐8由单独的罐壁29和单独的罐底30组成，将罐壁和罐底组装并通过罐壁29的变形使其彼此固定地连接。这两个构件的连接可实施成形状配合的、传力配合的或材料配合的连接。
控制活塞9在图2中实施为盘状并且由弹性的材料制成。控制活塞9在其外圆周处沿轴向在一侧固定地支撑在实施在罐壁29中的棱边39上、并且在另一侧支撑在在径向外部的支撑元件27处，该支撑元件布置在控制腔11内部并且沿径向贴靠到罐壁29的内表面处。
在盘形的控制活塞9的沿径向中心的、面对活塞杆4的边缘区段中，该控制活塞支撑在优选由塑料制成的滑动元件26处，该滑动元件在控制腔11内部沿周向方向包围引导轴套21并且可沿轴向运动。布置在控制腔11内部的、包围引导轴套21的在径向内部的支撑元件28用作止挡，该止挡用于限制与滑动元件26连接的控制活塞9的轴向运动。滑动元件26沿轴向通过弹簧元件24支撑，用于定义具有“软”的缓冲力特性曲线的低的缓冲力水平。在该实施变型中有利的是，在此结构很短并且使用简单的构件。
附图标记
1 缓冲阀组件
2 缓冲活塞
3 控制组件
4 活塞杆
5 活塞杆轴颈
6 旁路
7 支撑盘
8 控制罐
9 控制活塞
10 密封件
11 控制腔
12 倾斜盘
13 径向的流动凹处
14 阀盘
15 阀盘
16 流动通道
17 活塞密封件
18 止挡盘
19 止挡
20 输入节流部
21 引导轴套
22 盘
23 固定件
24 弹簧元件
25 凹处
26 滑动元件
27 径向外部的支撑元件
28 径向内部的支撑元件
29 罐壁
30 罐底
31 缸
32 第一工作腔
33 第二工作腔
34 阀盘的受压力加载的表面
35 控制活塞的受压力加载的表面
36 输入连接部
37 输出连接部
38 输出节流部
39 棱边
Aa 输出连接部的最小的横截面
Az 输入连接部的最小的横截面
L 纵轴线

Claims (6)

1.一种用于减振器的缓冲阀组件(1)，该缓冲阀组件包括：
-布置在至少部分以缓冲流体填充的缸(31)内部的、沿轴向固定在活塞杆(4)处的、能沿轴向移动的缓冲活塞(2)，该缓冲活塞将所述缸(31)划分成活塞杆侧的第一工作腔(32)和背离所述活塞杆(4)的第二工作腔(33)，其中，该缓冲活塞(2)具有至少一个止回阀，所述止回阀包括实施在所述缓冲活塞(2)中的至少一个流动通道(16)，所述流动通道通过至少一个阀盘(15)覆盖，
-与所述缓冲活塞(2)同轴地安装在所述活塞杆(4)处的控制组件(3)，其中，所述控制组件(3)包括控制罐(8)，该控制罐具有筒状的罐壁(29)和盘形的、布置在所述控制罐(8)的背离所述缓冲活塞(2)的端部处的罐底(30)，其中，能沿轴向移动的控制活塞(9)布置在控制罐(8)中，该控制活塞在面对所述止回阀的一侧上沿轴向限定包围在所述控制罐(8)中的控制腔(11)，并且其中，所述缓冲阀组件(1)具有输入连接部(36)，该输入连接部将所述第一工作腔(32)与所述控制腔(11)连接，并且其中，所述缓冲阀组件(1)具有输出连接部(37)，该输出连接部将所述控制腔(11)与所述第二工作腔(33)连接，
-布置在所述控制活塞(9)与所述止回阀之间的弹簧元件(24)，所述弹簧元件沿轴向朝所述流动通道(16)的方向以限定的弹力加载所述阀盘(15)、并且朝所述罐底(30)的方向以限定的弹力加载所述控制活塞(9)，其特征在于，所述控制活塞的面向所述控制腔(11)的表面(35)大于所述阀盘(15)的由所述流动通道(16)限制的表面(34)，并且对通向所述控制腔(11)的输入连接部(36)的最小的横截面积Az和从所述控制腔(11)引出的输出连接部(37)的最小的横截面积Aa的尺寸，使得其相对于彼此的关系满足条件在0.2与5之间。
2.根据权利要求1所述的用于减振器的缓冲阀组件(1)，其特征在于，所述输入连接部具有至少一个实施在所述活塞杆处的旁路、至少一个将所述旁路与所述第一工作腔连接的流动凹处、以及至少一个将所述旁路与所述控制腔连接的输入节流部。
3.根据权利要求1所述的用于减振器的缓冲阀组件(1)，其特征在于，所述输出连接部至少部分地由在所述控制活塞与所述控制罐的罐壁之间的限定的不密封性形成。
4.根据权利要求1或3所述的用于减振器的缓冲阀组件(1)，其特征在于，所述输出连接部包括实施在所述控制罐和/或所述控制活塞处的输出节流部。
5.根据权利要求1所述的用于减振器的缓冲阀组件(1)，其特征在于，所述输入连接部的最小的横截面积具有在0.1mm2和4mm2之间的延伸。
6.根据权利要求1所述的用于减振器的缓冲阀组件(1)，其特征在于，所述输出连接部的最小的横截面积具有在0mm2和8mm2之间的延伸。
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