CN108012552A - 频率可选阻尼阀和包括该阻尼阀的减震器 - Google Patents

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Abstract

阻尼阀(100)包括：位于阀入口侧(100.1)与阀出口侧(100.2)之间的受控流动通道(115)；设置于受控流动通道中的受控阀(130)；作用在受控阀上以改变受控阀的闭合力的活动阀体(120)；以及控制腔(126)。控制腔包括：与受控阀(130)上游的阀入口侧(100.1)流体连通的控制腔入口(125)；为控制腔提供可变容积的配置，其中控制腔的容积变化进行作用以导致活动阀体(120)移动；以及允许活动阀体(120)移动的第一柔性壁(140)。第一柔性壁提供上面作用有控制腔(126)中的流体压力的有效表面区域，当活动阀体(120)在朝向控制腔的外部的方向上移动时，有效表面区域减少，第一柔性壁包括倚靠弯曲表面(111.1)的柔性板(141)。

Description

频率可选阻尼阀和包括该阻尼阀的减震器
技术领域
本发明涉及阻尼阀以及包括这种阀的减震器。阻尼阀包括受控流动通道、受控阀、活动阀体以及控制腔，其中，受控流动通道布置成在阻尼阀的阀入口侧与阀出口侧之间提供流体连通；受控阀设置在受控流动通道中，诸如在操作中允许影响受控流动通道中的在从阀入口侧至阀出口侧的受控流动方向上的受控液流；活动阀体作用在受控阀上，活动阀体能够相对于受控流动通道的壁移动以改变受控阀的闭合力。控制腔包括控制腔入口以及为控制腔提供可变容积的配置，其中，控制腔入口与参考受控流动方向在受控阀上游的阀入口侧流体连通，控制腔入口包括用于控制从阀入口侧至控制腔的流体流动的限流件；控制腔的容积变化进行作用以导致活动阀体移动，控制腔中的流体压力的增加进行作用以增加控制腔的容积以移动活动阀体进而增加受控阀的闭合力。
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多种车辆，例如汽车、卡车、公交车和火车。阻尼器被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(dampingbehavior)。根据阻尼器的特定设计，阻尼可选择为硬的或者软的。已提出了更多先进的阻尼器，其为阻尼器提供频率可选(frequency selective)的阻尼特性。可为阻尼器添加频率可选阀，以提供所期望的频率可选阻尼特性。可在已知的阻尼器配置中添加或并入这种频率可选阀，以提供附加的频率可选性。另一方面，这种频率可选阻尼器本身也可以应用于在两个(压力)腔室之间需要流体流动的频率可选阻尼的某些应用中。
压力腔或控制腔可应用于频率可选阀和并入有这类阀的阻尼器。当阀中的液流将要被加阻尼以提供阻尼特性时，液流的一部分可以被分叉以增加压力腔或控制腔内部的压力。控制腔内部的压力增加量随后进行作用，以增加设置在将被加阻尼的液流的流动通道中的受控阀上的闭合力。受控阀的闭合力控制瞬态阻尼特性。
人们希望闭合力作为时间的函数具有预定的增加量，例如，人们期望闭合力与时间之间具有比例关系。然而，不容易在当前已知的频率可选阀配置中(如果可能的话)在闭合力与时间之间获得所期望的关系。闭合力的增加相对于控制腔中的压力增加通常展现出非常强的非线性依赖关系，因此，闭合力的增加相对于时间展现出非常强的非线性依赖关系。人们希望获得适于将闭合力调节为控制腔内部的压力的函数且由此调节为时间的函数的多种参数。
在控制腔内部，压力随时间增加以控制受控阀的闭合力，从而提供频率可选阻尼。然而，对于已知的配置而言，针对将要被加阻尼的下一液流(诸如在其缸体中的活塞的下一冲程期间将要被加阻尼的液流)，控制腔内部的压力不会恢复至中性水平。由于控制腔压力维持在中性之上的一些水平处，所以频率可选阀的性能显著劣化。
对于当前已知的配置，还可能，所制造的各个阀展现出对制造公差的非常强的依赖关系。需要这样一种频率可选阀配置，其对制造公差具有非常好的鲁棒性，使得在所生产的任意阀中均可实际达到任意期望阻尼特性。
申请EP1442227A1公开了根据本发明的领域的频率依赖式(frequencydependent)阻尼阀。证实这种阻尼阀在例如汽车减震器针对车身相关的移动和车轮相关的移动获得不同的阻尼特性方面非常有利。阻尼器具有隔膜作为控制腔的与活动阀体接触的柔性壁，该隔膜提供了这样的有效表面，控制腔中的压力作用在该有效表面上以对受控阀施加闭合力。然而，有效表面随着活动阀构件的移动而迅速改变，其导致受控阀的闭合力与控制腔内部的压力具有非线性依赖关系——随着控制腔中的压力增加，闭合力的增加量减少。另外，需要许多力来使得隔膜变形，这将使得受控阀的闭合力相对于控制腔内部的压力的依赖关系更加非线性。随着活动阀体向控制腔外部移动，隔膜变得非常硬并且在大的变形下提供小的有效表面。这提供了非最佳阻尼特性，并且使得阀的阻尼特性非常依赖于制造公差。通常，在活动阀构件上安装有多个受控阀板。组件的总高度将因制造公差而变化，这对于阻尼阀的性能存在非常大影响。在一些情况下，控制腔中的压力不足以为受控阀提供足够的闭合力。因此，非常大比例的所制造的阻尼阀因其阻尼特性不符合需要规格而不得不被丢弃。
发明内容
本发明旨在解决已知阻尼阀和减震器的不足和/或缺点中的至少一些，以及提供具有频率可选阻尼特性的阻尼器和减震器。
因此，本发明提供了一种阻尼阀，包括：
-壳体；
-控流动通道，布置成在阻尼阀的阀入口侧与阀出口侧之间提供流体连通；
-受控阀，设置在受控流动通道中以允许在操作中影响受控流动通道中的在从阀入口侧至阀出口侧的受控流动方向上的受控液流；
-活动阀体，作用在受控阀上，活动阀体能够相对于受控流动通道的壁移动以改变受控阀的闭合力，壁与阀壳体相关联；以及
-控制腔，包括：
--控制腔入口，与参考受控流动方向在受控阀上游的阀入口侧流体连通，控制腔入口包括用于控制从阀入口侧至控制腔的液流的限流件；
--为控制腔提供可变容积的配置，控制腔的容积变化进行作用以导致活动阀体的移动，控制腔中的流体压力的增加进行作用以增加控制腔的容积并且移动活动阀体，从而增加受控阀的闭合力；以及
--第一柔性壁，允许控制腔的容积变化并且在控制腔的容积变化时允许活动阀体移动，以及提供上面作用有控制腔中的流体压力的有效表面区域，当活动阀体在朝向控制腔的外部的方向上移动时有效表面区域减少，第一柔性壁包括柔性板，所述倚靠设置在阀壳体上的弯曲表面使得当柔性板和活动阀体在朝
向控制腔的外部的方向上移动时有效表面区域减少。
由于柔性板倚靠弯曲表面，所以在控制腔中的压力与时间之间提供了改善的比例关系，从而在多种阻尼器压力下在频域内提供相同的动态特性。当活动阀构件移动时，仅倚靠弯曲表面的柔性板发生一些变形，这仅需要通过控制腔内部的压力提供有限的力。受控阀的闭合力展现出对控制腔内部的压力的线性依赖关系，闭合力随着控制腔内部的压力的增加而线性地增加。在柔性板的每一偏斜位置处，依赖关系均保持线性。与EP1442227A1中公开的具有隔膜的配置相比，当活动阀体朝向控制腔外部移动时，有效表面展现出较小的减少并且刚性的增加仅仅是小量。阻尼阀可在非常小的公差范围内非常精确地调节到需要的规格。另外，证实了受控阀的闭合力和阻尼特性不太依赖于制造公差。之后
在实施方式中，弯曲表面具有曲率半径。
在提供对称和高效配置的又一实施方式中，活动阀体居中设置在阀壳体内部，以及柔性板是环形的且具有用于接纳活动阀体的中央开口，柔性板在内周边处倚靠设置在活动阀体上的座并且在外周边处倚靠弯曲表面。
在又一实施方式中，阻尼阀包括偏置弹簧(150)，偏置弹簧(150)作用在活动阀体上以在阻尼阀的中性状态下提供受控阀的初始闭合力，在中性状态下，控制腔内部的流体压力等于阀入口侧上的流体压力，选择性地，偏置弹簧包括至少一个板，尤其是至少两个板的堆叠。偏置弹簧允许设定受控阀的期望的初始闭合力，并且也可进行作用以将活动阀体保持在适当位置。
在又一对称和高效的实施方式中，偏置弹簧是环形的且具有用于接纳活动阀体的中央开口，偏置弹簧在内周边处倚靠活动阀体。
在又一实施方式中，偏置弹簧在外周边处作用在阀壳体上。
在又一实施方式中，阻尼阀包括阀壳体，阀壳体包括第一阀壳体部分和第二阀壳体部分，受控阀作用在活动阀体与第一壳体之间，偏置弹簧作用在第二壳体部分上，以及第一壳体部分和第二壳体部分配置为允许在阻尼阀的制造期间使第一壳体部分和第二壳体部分相对于彼此移动以允许设定偏置弹簧的预定偏置力以及受控阀的对应预定闭合力，并且配置为允许在保持偏置弹簧的预定偏置力的情况下将第一壳体部分和第二壳体部分固定至彼此以及在设定偏置弹簧的预定偏置力之后相对于彼此固定。两个壳体部分允许容易地组装阻尼阀并且尤其允许设定受控阀的期望的初始闭合力。在制造期间可测量初始闭合力并将其设定为期望的值，并且初始闭合力不依赖于阻尼阀的各单独部件的任何制造公差。
在又一实施方式中，第一壳体部分和第二壳体部分被焊接至彼此，选择性地，被点焊或激光焊接至彼此。证实了焊接(尤其是点焊和激光焊接)非常适合于在第一壳体部分和第二壳体部分保持其相对于彼此的相对位置的情况下联接第一壳体部分和第二壳体部分。
在又一实施方式中，密封元件设置为在柔性板的控制腔侧抵靠柔性板从而相对于第二壳体部分密封，密封元件选择性地为弹性密封元件，密封元件选择性地包括橡胶圈，橡胶圈选择性地包括O型圈。密封元件防止可能围绕柔性板产生的任何泄露。
在又一实施方式中，安装弹簧作用在柔性板上以保持柔性板倚靠弯曲表面。在实施方式中，密封元件设置在柔性板与安装弹簧之间。
在又一实施方式中，控制腔包括控制腔出口，控制腔出口与阀出口侧流体连通并且参考受控流动方向位于受控阀的下游，控制腔出口包括限流件。具有限流件的控制腔出口提供另一参数以控制时间，以及因此控制阻尼阀的频率依赖关系，尤其是控制腔内部的压力与时间之间的关系。限流件本身可以是控制腔出口。
在又一实施方式中，控制腔包括允许控制腔的容积变化的第二柔性壁，其提供了控制腔的累积特性(accumulative character)以作为控制时间和频率依赖关系的另一参数。
在又一实施方式中，控制腔出口的限流件设置在第二柔性壁中。
在又一实施方式中，第二柔性壁包括至少一个板，选择性地，第二柔性壁包括至少两个板的堆叠。
在又一实施方式中，第二柔性壁的板包括提供控制腔出口的限流件的至少一个缝隙。
在又一实施方式中，第二柔性壁的板包括倚靠座的至少一个缝隙。
在又一实施方式中，第二柔性壁倚靠阀壳体，以及偏置弹簧在其外周边处作用在第二柔性壁上，选择性地，一个或多个间隔元件(选择性地，间隔环)设置在第二柔性壁与偏置弹簧之间，使得偏置弹簧的外周边倚靠一个或多个间隔元件。这种配置中的偏置弹簧进行作用以将活动阀体和第二柔性壁二者保持在适当位置。
在又一方面，本发明提供了一种阻尼阀，包括：
-阀壳体；
-受控流动通道，布置成在阻尼阀的阀入口侧与阀出口侧之间提供流体连通；
-受控阀，设置在受控流动通道中，诸如在操作中允许影响受控流动通道中的在从阀入口侧至阀出口侧的受控流动方向上的受控液流；
-活动阀体，作用在受控阀上，活动阀体能够相对于受控流动通道的壁移动以改变受控阀的闭合力；以及
-控制腔，包括：
--控制腔入口，与参考受控流动方向在受控阀上游的阀入口侧流体连通，控制腔入口包括限流件；以及
--为控制腔提供可变容积的配置，控制腔的容积变化进行作用以导致活动阀体的移动，控制腔中的流体压力的增加进行作用以增加控制腔的容积以将活动阀体朝向控制腔的外部移动，从而增加受控阀的闭合力，以及阻尼阀还包括：
-偏置弹簧，作用在活动阀体上以在阻尼阀的中性状态下提供受控阀的初始闭合力，在中性状态下，控制腔内部的流体压力等于阀入口侧的流体压力。偏置弹簧允许设定受控阀的期望的初始闭合力，并且可进行作用以将活动阀体保持在适当位置。
其中，阀壳体包括第一和第二阀壳体部分，受控阀作用在活动阀体与第一壳体之间，偏置弹簧作用在第二阀壳体部分上，以及第一壳体部分和第二壳体部分配置为允许在阻尼阀的制造期间将第一壳体部分和第二壳体部分相对于彼此移动以允许设定偏置弹簧的预定偏置力以及受控阀的对应预定闭合力，并且配置为允许在保持偏置弹簧的预定偏置力的情况下将第一壳体部分和第二壳体部分固定至彼此以及在设定偏置弹簧的预定偏置力之后相对于彼此固定。
EP1442227A1的申请公开了一种具有偏置弹簧以及阀壳体的频率可选阻尼阀，该阀壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分。偏置弹簧作用在第二壳体部分上和第一壳体部分上的受控阀上。实际的偏置力由阻尼阀的几何形状确定并且非常依赖于制造公差。第一壳体部分和第二壳体部分通过已经折叠到第二壳体部分上方的第一壳体部分的底部而固定至彼此。第一壳体部分的折叠到上方的部分压靠第二壳体部分。这种构造在提供确切的偏置力方面不是非常可靠，因此也因制造的阻尼阀中的偏置弹簧提供了大的偏置力变化。在当制造期间第二壳体部分能够相对于第一壳体部分移动和准确定位以获得期望的偏置力并且第二壳体部分随后被固定至第一壳体部分的情况下，解决了上述缺点。
在实施方式中，第一壳体部分和第二壳体部分被焊接至彼此，选择性地，被点焊或激光焊接至彼此。证实了焊接(尤其是点焊和激光焊接)非常适合于在第一壳体部分和第二壳体部分保持其相对于彼此的相对位置的情况下联接第一壳体部分和第二壳体部分。
在实施方式中，偏置弹簧包括至少一个板，尤其地，偏置弹簧包括至少两个板的堆叠。
在另一对称和高效的实施方式中，偏置弹簧是环形的且具有用于接纳活动阀体的中央开口，偏置弹簧在内周边处倚靠活动阀体。
在又一实施方式中，偏置弹簧在外周边处作用在阀壳体上。
在又一实施方式中，控制腔包括允许控制腔的容积变化的第二柔性壁，其提供了控制腔的累积特性以作为控制时间和频率依赖关系的另一参数。
在又一实施方式中，控制腔出口的限流件设置在第二柔性壁中。
在又一实施方式中，第二柔性壁包括至少一个板，选择性地，第二柔性壁包括至少两个板的堆叠。
在又一实施方式中，第二柔性壁的板包括提供控制腔出口的限流件的至少一个缝隙。
在又一实施方式中，第二柔性壁的板包括倚靠座的至少一个缝隙。
在又一实施方式中，第二柔性壁倚靠第二壳体部分，以及偏置弹簧在其外周边处作用在第二柔性壁上，选择性地，一个或多个间隔元件(选择性地，间隔环)设置在第二柔性壁与偏置弹簧之间，使得偏置弹簧的外周边倚靠一个或多个间隔元件。
在又一实施方式中，受控阀包括至少一个板，选择性地，受控阀包括至少两个板的堆叠。
在另一方面，本发明提供了一种减震器，包括：
-缸体；
-活塞，能够在缸体中移动并且相对于缸体的壁密封，以在活塞的两侧将缸体划分为第一缸腔和第二缸腔；以及
-如上文所述的阻尼阀，阀入口侧与第一缸腔和第二缸腔中的一个流体连通，以及阀出口侧与第一缸腔和第二缸腔中的另一个流体连通。
在又一方面，本发明的提供了制造如上文所述并且具有第一壳体部分和第二壳体部分的阻尼阀或减震器的方法，其中，在第一壳体部分和第二壳体部分相对于彼此移动以设定偏置弹簧的预定偏置力和受控阀的对应预定闭合力之后，组装阻尼阀；以及在设定偏置弹簧的预定偏置力之后，将第一壳体部分和第二壳体部分相对于彼此固定。两个壳体部分允许容易地组装阻尼阀并且尤其允许设定受控阀的期望的初始闭合力。在制造期间可测量初始闭合力并将其设定为期望的值，并且初始闭合力不依赖于阻尼阀的各单独部件的任何制造公差。
在实施方式中，将第一壳体部分和第二壳体部分焊接至彼此，选择性地，点焊或激光焊接至彼此。
附图说明
本发明的其他特征和有益效果将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而变得清楚。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，其中，相似或相同的附图标记表示相似、相同或对应的部件，以及在附图中：
图1示出根据本发明包括阻尼阀的阻尼器(减震器)的实施方式；
图2示出图1的阻尼器的活塞的实施方式，其中阻尼阀安装在活塞上；
图3a和图3b分别示出根据本发明的阻尼阀处于中性配置和完全闭合配置的实施方式；
图4a示出图3a和图3b的阻尼阀的在用作限流件的配置中的控制阀；
图4b示出在用作泄压阀的配置中的图4b的控制阀；
图4c示出根据本发明的阻尼阀的控制阀的替代实施方式；
图5a和图5b示出图3a和图3b的频率可选阀的第一(上)柔性壁的实施方式的细节且分别对应于图3a和图3b的配置。
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1。阻尼器包括缸体10和可在缸体中向内和向外移动的活塞20。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。活塞密封缸体的内圆柱壁并且将缸体划分为第一(或上)缸腔11和第二(或下)缸腔12。附接至活塞20的活塞杆21以密封的方式被引导穿过缸体10的顶壁。阻尼器可通过其缸体附接装置(arrangement)15和活塞附接装置25附接至例如汽车的部件，以对相对运动加阻尼。通过利用活塞20和安装在活塞上的附加阻尼阀100的布置影响第一缸腔与第二缸腔之间的液流来获得阻尼。
图2中更详细示出活塞。当活塞20向内移动Mi时，来自下缸腔12的液体进入活塞中的第一主通道22.1。第一通道22.1与在第一主通道端部处的第一主单向阀22.2一起提供从第二缸腔(或下缸腔)12至第一缸腔(或上缸腔)11的流体连通。第一主通道22.1和/或第一主阀22.2提供对流体流动的限流，并且用于对从第二缸腔至第一缸腔的液流进行阻尼，因此对向内的活塞移动进行阻尼。对于在朝向缸体10外部的方向上、在活塞20的向外冲程处的向外活塞移动Mo，也发生阻尼。液体在向外冲程中流过第二主通道23.1。在通道23.1的出口处设置有第二主单向阀23.2以仅允许液体在一个方向上移动。弹簧23.3为第二主阀23.2提供闭合力。再次，由于第二主通道23.1和/或第二主阀23.2提供对流体流动的限流，所以通过通道的流体流动被加阻尼。主通道和主阀可通过多种方式来配置以呈现需要的硬阻尼特性或软阻尼特性。在示出的实施方式中，通常，相较于第二主通道23.1和第二主阀23.2一起利用其弹簧23.3所呈现的阻尼特性，第一主通道22.1和第一主阀22.2将一起呈现不同类型的阻尼特性。
为了在向外冲程上另外呈现频率可选阻尼特性，活塞20附加地设置有频率可选阻尼阀100。在示出的实施方式中，附加阀100仅对活塞的向外移动Mo产生作用。本发明的频率可选阀也可设置成其中两个腔室之间的液体流动需要频率可选阻尼的其他配置。
图3a更详细示出频率可选阀100。频率可选阀100包括安装在活塞20上的第一固定部111以及安装在第一固定部上的第二固定部112。第一固定部111和第二固定部112构成频率可选阀的壳体的两个部分，并且也将被称作第一(固定)壳体部分111和第二(固定)壳体部分112。频率可选阀100还包括活动阀体120和安装在活动阀体120上的受控阀130。活动阀体120可相对于受控流动通道115的壁移动，该壁与阻尼阀的壳体相关联。受控阀130进行作用以影响受控流动通道115中的受控液流Fd通过阀壳110。液体可在受控流动通道115的位于活塞的第一缸腔11侧的开口116处进入受控流动通道115。通道115经过活塞杆21。受控流体流动方向也由附图标记Fd表示。
液流Fd通过受控阀130的作用而被加阻尼。受控阀130是单向阀，并且仅可使受控液流部分Fd1在图3a中所表示的方向上经过。因此，频率可选阀100仅在一个方向(朝向缸体外部的、活塞的向外移动方向Mo)上作用。活塞的这种向外移动方向Mo引起通过活塞和频率可选阀100的相反方向的(受阻尼的)液流Fd。受控液流Fd从上缸腔11流向下缸腔12，从阻尼阀100的阀入口侧100.1流向阻尼阀100的阀出口侧100.2。受控液流Fd的阻尼导致对缸体10内部的活塞移动产生阻尼。阻尼阀100的阻尼与第二主阀23.2和第二主通道23.1的阻尼作用一起产生。如将在下文中描述的那样，阻尼阀100将在一定时间之后关闭，在此之后，阻尼作用仅受第二主阀23.2和第二主通道23.1的影响。
受阻尼的液流Fd的流动部分Fd1通过频率可选阀100流过受控流动通道115中的受控阀130。受控阀130对液流Fd1的影响为频率可选阀100提供了阻尼特性。相对于受控液流Fd，受控流动通道115包括在受控阀130上游的上游流动通道部115.1以及在受控阀130下游的下游流动通道部115.2。
在活塞向外移动时，液流Fd的另一流动部分Fd2经过活动阀体120中的控制通道125流至控制腔或压力腔126。控制腔126由活动阀体120、第二固定壳体部分112、上/第一(柔性)壁140和下/第二壁170界定。在示出的实施方式中，下/第二壁也配置为控制腔126的柔性壁170。
图4a示出活动阀体120中的控制通道125的细节。受阻尼的液流Fd的受控液流部分Fd2流过设置在第一活动阀体部分121与第二活动阀体部分122之间的控制通道125。第一阀体部分121包括具有中央开口的环形配置。第二阀体部分122包括具有旋转对称性的上下颠倒的T形配置，第二阀体部分122的阀杆(stem)122.1突出穿过第一阀体部分121中的中央开口。T形配置意在理解为在剖面中具有大致的T形形状。第二阀体部分122的阀杆中的一个或多个竖直或螺旋槽提供了控制通道125的上部，并且为第二阀体部分122上的第一阀体部分121提供了定心。
在控制通道125的槽的底端下方，设置有控制阀160。控制阀160以第二阀体部分122的阀杆122.1为中心并且在水平面上延伸。控制阀160包括在其外周边处被夹持和保持在第一阀体部分121与第二阀体部分122之间(尤其是在第一阀体部分121与第二阀体部分122的基座122.4之间)的板。控制阀板160包括在其外周边处的径向槽或缝隙160.1，从而为通过控制通道125流入控制腔或压力腔126的受控液流Fd2提供限流件(flowrestriction)。
流至控制腔126中的向内受控液流Fd2由控制通道125与控制阀160中的限流件160.1之间的压力差来确定。向内受控液流Fd2进行作用以增加控制腔126中的压力。流向控制腔126外部的向外受控液流Fd3通过设置在控制腔的柔性底壁170的外周边中的限流件170.1产生。柔性底壁170配置为闭合设置在第二固定壳体部分112中的座(seat)112.1的多个堆叠板。柔性底壁170的板堆叠的底板设置有槽或缝隙170.1，其跨过座112.1的恒定开口为来自圆周槽126.1的向外受控液流Fd3提供了限流件。因为，柔性壁170的板的直径小于控制腔126的内径，所以液体可自由地流入作为控制腔126的一部分的圆周槽126.1。槽或缝隙170.1既用作控制腔出口也用作控制腔出口的限流件。
向内受控液流Fd2与向外受控液流Fd3之间的平衡提供了控制腔内部的压力的增加或减少。向内受控液流Fd2和向外受控液流Fd3的限流件配置成使得，控制腔内部的压力通常将在活塞的向外移动Mo时增加。控制腔中的压力增加作用在活动阀体120上，以使活动阀体120在向上的方向上移动，从而如图3b所示的那样增加控制腔126的容积。控制腔126中的压力增加也导致柔性底壁170向外移动，以进一步增加控制腔126的容积。相较于控制腔容积不会增加或少量增加的配置，控制腔容积的增加导致控制腔126内部的压力上升速度减慢。这可被称作控制腔的流体积聚能力。由于柔性底壁170的柔性而造成的容积增加取决于底部/第二壁170的板堆叠的刚性。尤其是，柔性由板堆叠中的板的数量、厚度、表面积和材料决定。因此，各参数可适于调节当活塞向外移动并且相应的受控液流Fd向外移动时控制腔126内部的压力增加。
受控阀130安装在活动阀体120上，尤其是围绕第二活动阀体部分122的指向上方的阀杆122.1的顶端，并且由第一活动阀体部分121支撑。第二活动主体部分122的阀杆中的、作为控制通道125的一部分的槽向上延伸通过受控阀130，并且具有与受控阀130上游的受控流动通道115流体连通(且由此与阀入口侧100.1流体连通)的开口端。受控阀130包括阀板130的堆叠，阀板130通过夹持部132夹持在活动阀体120上。在板131的堆叠的底侧处设置有刚性板133以限制受控阀130的弯曲。板130在从底板131向上的方向上具有增加的或相同的直径，从而允许板131的堆叠在刚性板133的顶部上弯曲。图3a示出处于其中性位置的受控阀130，以及图3b示出处于其最大弯曲配置的受控阀。在中性位置，在阀入口侧100.1处控制腔126内部的压力与在阀出口侧100.2处控制腔126内部的压力彼此相同。
在控制腔126的顶侧处具有顶部/第一柔性壁140以允许活动阀体120上下移动，从而增加或减少控制腔126的容积。图5a和图5b分别示出处于其中性位置和其最大弯曲位置的顶部柔性壁140。在示出的实施方式中，顶部柔性壁140包括倚靠第一活动阀体121的座121.1以及倚靠第一固定壳体部分111的弯曲表面111.1的环形柔性板141。弹性构件142(例如，橡胶O型圈)布置在柔性板141下方，以在控制腔126的顶端密封控制腔126，尤其是防止通过在柔性板141的外周边上方的第一固定壳体部分111与第二固定壳体部分112之间的缝隙发生泄露。在弹性构件142的下方设置有(软的)弹簧构件143，以在如图3a所示的频率可选阀100的中性位置中保持柔性板141压靠弯曲表面111.1和活动阀体120的座121.1。弹簧构件143固定在弹性构件142与设置在第二固定壳体构件112的内表面上的边缘(rim)112.2之间。
柔性板141具有通过其材料、内径、外径和其厚度而确定的选定刚度(stiffness)。柔性板的有效刚度还由弯曲表面111.1的曲率半径R确定，其中，因为如图5a和图5b中的虚线所示的那样，随着弯曲增加，柔性板141与弯曲表面111.1之间的接触区域或接触线朝向频率可选阀100的中部移动，所以有效刚度随着弯曲增加而增加。接触区域或接触线朝向频率可选阀100的中部的移动也导致柔性板141的供控制腔126内部的压力作用的有效表面区域减少。柔性板141的这种表面区域介于其内径与由图5a和图5b中的虚线所表示的直径之间。中性位置中的表面区域A1大于柔性板141的弯曲增加的情况下的表面区域A2。增加的刚性和减小的表面区域共同补偿控制腔126内部的增加的压力。由于增加的压力而导致的受控阀130的闭合力的增加通过柔性板141的有效表面区域的减少和增加的刚性而平衡，从而在闭合力与控制腔内部的压力之间获得线性关系。
偏置弹簧150布置成抵靠活动阀构件120，使得为活动阀构件120提供向上的偏置力。向上的偏置力为受控阀130提供闭合力以在如图3a所示的频率可选阀的中性位置中抵靠受控阀130的阀座111.2。在示出的实施方式中，偏置力是小的，因此，在图3a的活动阀体120的中性位置中，跨过受控阀的小的压力差足以提供跨过受控阀130通过受控流动通道115的下游部115.2流至阀出口侧100.2的受控液流Fd1。偏置弹簧配置为环形板150，该环形板150在其内周边接触活动阀构件120的第二部分122上的边缘。在其外周边处，偏置弹簧板150靠在布置于偏置板150与底部柔性板堆叠170之间的间隔环(spacerring)151上。在这种配置中，偏置弹簧150将活动阀体120和底部柔性板堆叠保持在适当位置。偏置弹簧150布置在控制腔126内部并且液体可自由地围绕和经过偏置弹簧流动。偏置弹簧不用作控制腔内部的限流元件。图3a示出频率可选阀100的中性配置。图3b示出活动阀体120的最大移动和受控阀130的最大弯曲的配置。在图3b中，偏置弹簧150仅表现出一些轻微的弯曲，因此将仅对活动阀构件120施加最低限度的偏置力。在图3b的配置中，由于控制腔内部的压力作用在活动阀构件120的有效表面和顶部柔性壁140上而施加在活动阀构件120上的向上的力大于由于阀入口侧100.1处的压力作用在受控阀130的有效表面上而施加在活动阀构件上的向下的力。另外，在图3b的配置中，控制腔126中的压力大于阀出口侧100.2处的第二缸腔中的压力。柔性底壁170的作用有相应压力的两侧上的有效表面大致相同。第二缸腔12中的阀出口侧100.2处的压力小于第一缸腔11中的阀入口侧100.1处的压力，因此对于顶部柔性壁140上的向下的力几乎没有贡献。
当在相对于缸体的向外的方向上活塞的向外移动Mo开始时，将产生从第一(或顶部)缸腔通过活塞杆中的通道朝向安装在活塞上频率可选阀100的受控液流或阻尼器液流Fd。如图3a所示，频率可选阀100处于其中性位置。通过偏置弹簧板150施加在活动阀体上的偏置力闭合受控阀130，其中，在其阀座111.2上具有小的闭合力。因此，受控液流Fd1容易流过受控阀130，并且对受控液流Fd的阻尼和由此对活塞移动的阻尼仅仅是少量的。当在第一缸腔11中压力增加(这产生受控液流Fd)时，则在活动阀体120中也将产生通过控制通道125朝向控制腔126的受控液流Fd2。向内受控液流Fd2导致控制腔中的压力增加，这将产生经过柔性底壁170的外周边朝向控制腔126外部的向外受控液流Fd3。控制腔126内部的压力增加量与活动阀体120的移动量连同相应的有效表面区域一起，在向内受控液流Fd2、向外受控液流Fd3以及由于活动阀体120的向上移动和顶部柔性壁140与柔性底壁170的向外弯曲而导致的控制腔的容积增加之间处于平衡状态。压力增加量和活动阀体的移动量由多种参数决定，诸如上文描述的对向内受控液流Fd2和向外受控液流Fd3的限流、顶部柔性壁140和柔性底壁170的刚性、弯曲表面区域111.1的曲率半径等。
活动阀体120的向上移动导致较大的闭合力作用在受控阀130上。这导致第一缸腔11与第二缸腔12之间的受控液流Fd的阻尼增加，因此导致活塞移动的阻尼增加。优选地，作用在受控阀上的闭合力与时间成比例，这可通过细致地调节设计频率可选阀100时以及组装阀100期间的各种参数来实现。
在组装期间，频率可选阀100的各种组件可按照任何可行的顺序安装，直至将第一固定壳体部分111和第二固定壳体部分112附接至彼此的步骤。直到两个壳体部分111和112这样彼此附接为止，两个部分可在纵向方向(图中的竖直方向)上相对于彼此移动。第一壳体部分111和第二壳体部分112随后相对于彼此定位，直至通过偏置弹簧150获得期望的偏置力。可在组装期间测量偏置力。在获得了具有期望的偏置力的这种位置之后，两个壳体部分可通过在频率可选阀的第一壳体部分111和第二壳体部分112周围的多个点113处进行点焊而附接至彼此。具有公开的配置的频率可选阀对于任何制造公差非常不敏感(如果发生的话)。在制造期间容易产生这种公差，但是在将第一固定壳体部分与第二固定壳体部分相对于彼此定位并且以期望的偏置力将它们焊接(点焊或激光焊接)在一起的最终组装步骤时，这种公差得到补偿。也可采用用于将第一壳体部分和第二壳体部分附接在一起的任何其他合适的方法。需要注意，在图3a和图3b中仅示出一个点焊位置113。在实际的实施方式中，将围绕频率可选阀100提供焊点。
受控阀130的初始闭合力由在组装期间调节的偏置弹簧150的偏置力确定。在其缸体10内的活塞20的向外冲程结束时，活塞将倒转至向内冲程。在向内冲程期间，第一(或上)缸腔11内部的压力小于第二(或下)缸腔12内部的压力。因此，控制腔内部的压力将减少，这是因为将在通过其对应的限流件和活动阀体120中的控制通道125朝向第一(或上)缸腔的、与受控液流Fd1相反的方向上产生液流Fr。为了在向内冲程期间允许控制腔内部的压力变得与第一缸腔内部的压力相同以及允许活动阀体返回至其如图3a所示的中性位置，板160也用作泄压阀。控制腔126内部的流体的压力经由第二活动阀体部分122中的通道122.2作用在板阀160的底侧上。阀板160实现为在阀座122.3上闭合的单向阀。其朝向阀入口侧100.1和第一缸腔11打开，使得压力和流体在朝向受控通道115的第一通道部115.1和进一步朝向第一缸腔的液体泄流(fluid relief flow)Fr中泄放。在活塞的向内冲程结束时，频率可选阀100和其活动阀体120已返回至其中性配置，以在活塞的下一个向外冲程时允许频率受控阻尼进行新的循环。泄压阀160的开口设置在同一泄压阀中的限流件160.1的旁路处。
图4c示出活动阀体120中的控制通道125中的限流件和泄压阀的替代实施方式。图4c的控制阀160包括顶板或限流板161以及底板162。用于受控液流Fd1的限流件160.1按照与参考图4a的实施方式所描述的相同的方式设置在限流板161中。控制阀160的底板或泄压阀板162在其内周边处靠在设置于第二阀体部分122上的阀座122.3上。泄压阀板162连同在控制阀160的泄压阀板162的外周边下方的第二阀体部分122中的通道开口122.2一起，允许朝向控制腔126外部的泄压液流Fr经过控制阀160流至受控流动通道115和上缸腔。
在活塞的向外移动Mo之后压力腔或控制腔126中的压力将增加，使得当控制腔126中的压力大于上缸腔中的压力时，控制腔160中的压力将在向内的活塞移动时泄放。控制阀160通过阀座121.3上的泄压板162用作在限流板161中的限流件160.1的旁路处的泄压阀，从而在向内的活塞移动时泄放控制腔126内部的压力。

Claims (33)

1.阻尼阀(100)，包括：
-阀壳体(111、112)；
-受控流动通道(115)，布置成在所述阻尼阀的阀入口侧(100.1)与所述阻尼阀的阀出口侧(100.2)之间提供流体连通；
-受控阀(130)，设置在所述受控流动通道中，以允许在操作中影响所述受控流动通道中的在从所述阀入口侧至所述阀出口侧的受控流动方向(Fd)上的受控液流(Fd)；
-活动阀体(120)，作用在所述受控阀上，所述活动阀体能够相对于所述受控流动通道的壁移动以改变所述受控阀的闭合力，所述壁与所述阀壳体(111、112)相关联；以及
-控制腔(126)，包括：
--控制腔入口(125)，与参考所述受控流动方向(Fd)在所述受控阀(130)上游的阀入口侧(100.1)流体连通，所述控制腔入口包括用于控制从所述阀入口侧至所述控制腔的受控液流(Fd2)的限流件(160.1)；
--为所述控制腔提供可变容积的配置，所述控制腔的容积变化进行作用以导致所述活动阀体(120)移动，所述控制腔中的流体压力的增加进行作用以增加所述控制腔的容积并且移动所述活动阀体，从而增加所述受控阀(130)的闭合力；以及
--第一柔性壁(140)，允许所述控制腔的容积变化并且在所述控制腔的容积变化时允许所述活动阀体(120)的移动，以及提供上面作用有所述控制腔(126)中的流体压力的有效表面区域，当所述活动阀体(120)在朝向所述控制腔的外部的方向上移动时所述有效表面区域减少，所述第一柔性壁包括倚靠设置在所述阀壳体(111、112)上的弯曲表面(111.1)的柔性板(141)，使得当所述柔性板和所述活动阀体在朝向所述控制腔的外部的方向上移动时所述有效表面区域减少。
2.根据前述权利要求所述的阻尼阀，其中，所述弯曲表面(111.1)具有曲率半径(R)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的阻尼阀，其中，所述活动阀体(120)居中设置在所述阀壳体(111、112)的内部，以及所述柔性板(141)是环形的且具有用于接纳所述活动阀体的中央开口，所述柔性板在内周边处倚靠设置在所述活动阀体上的座(121.1)并且在外周边处倚靠所述弯曲表面(111.1)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的阻尼阀，其中，所述阻尼阀包括偏置弹簧(150)，所述偏置弹簧(150)作用在所述活动阀体(120)上以在所述阻尼阀的中性状态下提供所述受控阀(130)的初始闭合力，在所述中性状态下，所述控制腔(126)内部的流体压力等于所述阀入口侧(100.1)上的流体压力，选择性地，所述偏置弹簧(150)包括至少一个板，尤其是所述偏置弹簧(150)包括至少两个板的堆叠。
5.根据前述权利要求所述的阻尼阀，其中，所述偏置弹簧(150)是环形的且具有用于接纳所述活动阀体(120)的中央开口，所述偏置弹簧在内周边处倚靠所述活动阀体。
6.根据前述权利要求所述的阻尼器，其中，所述偏置弹簧(150)在外周边处作用在所述阀壳体(111、112)上。
7.根据前述三项权利要求中任一项所述的阻尼阀，其中，所述阻尼阀(100)包括阀壳体，所述阀壳体包括第一和第二阀壳体部分(111、112)，所述受控阀(130)作用在所述活动阀体(120)与所述第一壳体部分(111)之间，所述偏置弹簧(150)作用在所述第二壳体部分(112)上，以及所述第一壳体部分和所述第二壳体部分配置为允许在所述阻尼阀的制造期间使所述第一壳体部分和所述第二壳体部分相对于彼此移动以允许设定所述偏置弹簧(150)的预定偏置力和所述受控阀(130)的对应预定闭合力，并且配置为允许在保持所述偏置弹簧(150)的预定偏置力的情况下将所述第一壳体部分和所述第二壳体部分固定至彼此以及在设定所述偏置弹簧(150)的预定偏置力之后相对于彼此固定。
8.根据前述权利要求所述的阻尼阀，其中，所述第一和第二壳体部分(111、112)被焊接至彼此，选择性地，被点焊或激光焊接至彼此。
9.根据前述两项权利要求中任一项所述的阻尼阀，其中，密封元件(142)设置为在所述柔性板(141)的控制腔(126)侧抵靠所述柔性板从而相对于所述第二壳体部分(112)密封，所述密封元件(142)选择性地为弹性密封元件，所述密封元件选择性地包括橡胶圈，所述密封元件选择性地包括O型圈。
10.根据前述权利要求中任一项所述的阻尼阀，其中，安装弹簧(143)作用在所述柔性板(141)上以保持所述柔性板倚靠所述弯曲表面(111.1)。
11.根据前述两项权利要求所述的阻尼阀，其中，所述密封元件设置在所述柔性板与所述安装弹簧之间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的阻尼阀，其中，所述控制腔(126)包括控制腔出口(112.1)，所述控制腔出口(112.1)与所述阀出口侧(100.2)流体连通并且参考所述受控流动方向(Fd)位于所述受控阀(130)的下游，所述控制腔出口包括限流件(170.1)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的减震器，其中，所述控制腔(126)包括允许所述控制腔的容积变化的第二柔性壁(170)。
14.根据前述两项权利要求所述的减震器，其中，所述控制腔出口的限流件(170.1)设置在所述第二柔性壁(170)中。
15.根据前述两项权利要求中任一项所述的减震器，其中，所述第二柔性壁(170)包括至少一个板，所述第二柔性壁(170)选择性地包括至少两个板的堆叠。
16.根据前述两项权利要求所述的减震器，其中，所述第二柔性壁的板包括提供所述控制腔出口的限流件的至少一个缝隙(170.1)。
17.根据前述权利要求所述的减震器，其中，所述第二柔性壁(170)的板包括倚靠座(112.1)的至少一个缝隙。
18.根据前述三项权利要求以及权利要求7中任一项所述的阻尼阀，其中，所述第二柔性壁(170)倚靠所述阀壳体(112)，以及所述偏置弹簧(150)在所述偏置弹簧(150)的外周边处作用在所述第二柔性壁上，所述第二柔性壁与所述偏置弹簧(150)之间选择性地设置有一个或多个间隔元件(151)使得所述偏置弹簧的外周边倚靠所述一个或多个间隔元件(151)，所述一个或多个间隔元件(151)选择性地为间隔环。
19.阻尼阀(100)，包括：
-阀壳体(111、112)；
-受控流动通道(115)，布置成在所述阻尼阀的阀入口侧(100.1)与所述阻尼阀的阀出口侧(100.2)之间提供流体连通；
-受控阀(130)，设置在所述受控流动通道中，例如在操作中允许影响所述受控流动通道中的在从所述阀入口侧至所述阀出口侧的受控流动方向(Fd)上的受控液流(Fd)；
-活动阀体(120)，作用在所述受控阀上，所述活动阀体能够相对于所述受控流动通道的壁移动以改变所述受控阀的闭合力；以及
-控制腔(126)，包括：
--控制腔入口(125)，与参考所述受控流动方向(Fd)在所述受控阀(130)上游的所述阀入口侧(100.1)流体连通，所述控制腔入口包括限流件(160.1)；以及
--为所述控制腔提供可变容积的配置，所述控制腔的容积变化进行作用以导致所述活动阀体(120)移动，所述控制腔中的流体压力的增加进行作用以增加所述控制腔的容积，从而使所述活动阀体朝向所述控制腔的外部移动，进而增加所述受控阀(130)的闭合力，以及所述阻尼阀还包括：
-偏置弹簧(150)，作用在所述活动阀体(120)上以在所述阻尼阀的中性状态下提供所述受控阀(130)的初始闭合力，在所述中性状态下，所述控制腔(126)内部的流体压力等于所述阀入口侧(100.1)的流体压力；
其中，所述阀壳体包括第一和第二阀壳体部分(111、112)，所述受控阀(130)作用在所述活动阀体(120)与所述第一壳体(111)之间，所述偏置弹簧(150)作用在所述第二阀壳体部分(112)上，所述第一壳体部分和所述第二壳体部分配置为允许在所述阻尼阀的制造期间使所述第一壳体部分和所述第二壳体部分相对于彼此移动以允许设定所述偏置弹簧(150)的预定偏置力和所述受控阀(130)的对应预定闭合力，并且配置为允许在保持所述偏置弹簧(150)的预定偏置力的情况下将所述第一壳体部分和所述第二壳体部分固定至彼此以及在设定所述偏置弹簧(150)的预定偏置力之后相对于彼此固定。
20.根据前述权利要求所述的阻尼阀，其中，所述第一和第二壳体部分(111、112)被焊接至彼此，选择性地，被点焊或激光焊接至彼此。
21.根据前述两项权利要求中任一项所述的阻尼阀，其中，所述偏置弹簧(150)包括至少一个板，尤其地，所述偏置弹簧(150)包括至少两个板的堆叠。
22.根据前述三项权利要求中任一项所述的阻尼阀，其中，所述偏置弹簧(150)是环形的且具有用于接纳所述活动阀体(120)的中央开口，所述偏置弹簧在内周边处倚靠所述活动阀体。
23.根据前述权利要求所述的阻尼器，其中，所述偏置弹簧(150)在外周边处作用在所述阀壳体(111、112)上。
24.根据前述四项权利要求中任一项所述的减震器，其中，所述控制腔(126)包括允许所述控制腔的容积变化的第二柔性壁(170)。
25.根据前述两项权利要求所述的减震器，其中，在所述第二柔性壁(170)中设置有控制腔出口的限流件(170.1)。
26.根据前述两项权利要求中任一项所述的减震器，其中，所述第二柔性壁(170)包括至少一个板，选择性地，所述第二柔性壁(170)包括至少两个板的堆叠。
27.根据前述两项权利要求所述的减震器，其中，所述第二柔性壁的板包括提供所述控制腔出口的限流件的至少一个缝隙(170.1)。
28.根据前述权利要求所述的减震器，其中，所述第二柔性壁(170)的板包括倚靠座(112.1)的至少一个缝隙。
29.根据前述三项权利要求以及权利要求22中任一项所述的阻尼阀，其中，所述第二柔性壁(170)倚靠所述第二壳体部分(112)，以及所述偏置弹簧(150)在所述偏置弹簧(150)的外周边处作用在所述第二柔性壁上，所述第二柔性壁与所述偏置弹簧(150)之间选择性地设置有一个或多个间隔元件(151)使得所述偏置弹簧的外周边倚靠所述一个或多个间隔元件(151)，所述一个或多个间隔元件(151)选择性地为间隔环。
30.根据前述权利要求中任一项所述的阻尼阀，其中，所述受控阀(130)包括至少一个板(131)，选择性地，所述受控阀(130)包括至少两个板的堆叠。
31.减震器(1)，包括：
-缸体(10)；
-活塞(20)，能够在所述缸体中移动并且相对于所述缸体的壁密封以在所述活塞的两侧将所述缸体划分为第一和第二缸腔(11、12)；以及
-根据前述权利要求中任一项所述的阻尼阀(100)，所述阀入口侧(100.1)与所述第一缸腔和所述第二缸腔中的一个流体连通，以及所述阀出口侧(100.2)与所述第一缸腔和所述第二缸腔中的另一个流体连通。
32.制造根据前述权利要求中任一项所述的并且具有所述第一和第二壳体部分(111、112)的阻尼阀或减震器的方法，其中，在所述第一和第二壳体部分(111、112)相对于彼此移动以设定所述偏置弹簧(150)的预定偏置力和所述受控阀(130)的对应预定闭合力之后，组装所述阻尼阀；以及在设定所述偏置弹簧(150)的预定偏置力之后，将所述第一和第二壳体部分(111、112)相对于彼此固定。
33.根据前述权利要求所述的方法，其中，将所述第一和第二壳体部分(111、112)焊接至彼此，选择性地，将所述第一和第二壳体部分(111、112)点焊或激光焊接至彼此。
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