CN114761701A - 可变负载液压控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可变负载液压控制装置，该装置包括：内管(9)，其能够联接到上部管状头部(10)以形成内部腔室(14)和外部腔室(13)；此外还有内壳(5)；浮动活塞(1)，其能够在内管(9)和内壳(5)之间滑动；保持环(2)；上部弹簧(3)，其位于浮动活塞(1)与位于上部管状头部(10)内的垫圈(12)的延伸部之间；下部弹簧(4)，其位于浮动活塞(1)与内壳(5)的延伸部之间；控制表面(6)；泄漏开口(7)，其连通外部腔室(13)和内部腔室(14)，其中，液压控制装置的静态负载确定浮动活塞(1)的位置和穿过泄漏开口(7)的通路的截面。

Description

可变负载液压控制装置
技术领域
本发明涉及一种可变负载液压控制装置，其构造和设计使其能够根据其中包括的车辆的负载情况进行适配和调整。
背景技术
本发明是对公开号为ES-2561132_B1的名称为“Hydraulic Compression Stop”的西班牙专利的改进。该机构以其英文首字母缩写HCS(液压压缩止动件)而闻名。
西班牙专利ES-2561132_B1的液压压缩止动件(HCS)由如下装置构成，该装置包括附接到杆的活塞，该活塞在管状壳内滑动并将第一上部区域或牵引腔室与第二下部区域或压缩腔室分开。
在压缩腔室中，该装置包括内管，外部引导的上部管状头部沿着该内管滑动，该上部管状头部包括一系列纵向通槽，并且其通过在所述内管上滑动上部管状头部而在其上端部处关闭内管。
此外，内管包括在下端部处的环形支承件或阀支承件，其具有位于内管外侧上的通孔。
以此方式，内管连同上部管状头部和环形支承件将压缩腔室分成两个腔室：内部腔室，其在内管和上部管状头部内侧，并且由上部管状头部和内管的内表面界定；以及外部腔室，其在内管和上部管状头部外，并且由管状壳的内表面和上部管状头部和内管的外表面界定。
外部腔室和内部腔室借助于上部管状头部的通槽和借助于环形支承件的通孔连接。
在压缩移动中，上部管状头部在内管上向下移动。
当其向下移动时，上部管状头部的槽随着上部管状头部引入到内管中而关闭，直到它们完全关闭。在此情况下，流体仅可通过环形支承件的通孔从外部腔室流到内部腔室。
利用该专利，实现了负载可变的压缩止动件。利用该专利，防止了现有技术中存在的具有压缩止动件的装置的突然操作而引起的问题，如缺乏舒适性、噪音过大、由于重复使用而导致的劣化等。
借助于通槽和通孔，可以在液压装置的操作中控制负载并确立负载水平。
槽提供连续且渐进的负载控制，防止了上述粗糙性，因为槽在内管上滑动时在压缩移动期间关闭(或在扩展移动期间打开)，直到槽由内管完全关闭(或在扩展移动中打开)。
一旦槽由内管完全关闭，则环形支承件的通孔就是内部腔室和外部腔室之间的唯一连通路径。
通孔能够控制液压压缩止动件的负载和因此减震器负载，并且由于它们独立于减震器的其余构件，所以它们可构造成提供期望的负载水平。
因此，负载的渐进性是通过在压缩(扩展)移动期间关闭(打开)通槽来获得的，而负载水平是借助于通孔的构造来获得的。
流体同时流动通过通槽和通孔两者的能力在减震器行程期间提供了平稳的负载过渡。
然而，该专利中描述的本发明的可变负载控制装置没有考虑到车辆在其负载或未负载时的情况。
实际上，如果车辆在静态情况下负载，则减震器将处于初始位置，在该初始位置中，已经进行了压缩行程的一部分。这意味着槽已经部分关闭。
因此，在此情况下，如果发生可能的动态压缩移动(如当车辆在行驶中并遇到减速带时)，舒适效果将会降低，从而产生了峰值力。
本发明解决了这个问题，使得可以按照负载情况来区分车辆的情况。
发明内容
为了实现上述目的并防止上述缺点，本发明描述了一种可变负载液压控制装置，其包括借助于杆激活的活塞。活塞将牵引腔室和压缩腔室分开，并且滑动通过管状壳。固定到活塞地，在压缩腔室中存在上部管状头部，该上部管状头部包括纵向通道，纵向通道平行于管状头部的轴线并延伸到端部，即其至少在一端部处打开。在压缩腔室中还存在内管，该内管在其下端部处具有环形支承件。环形支承件包括一系列通孔。一方面，这产生了由内管和上部管状头部的外部与管状壳限定的外部腔室，并且另一方面，产生了由内管和上部管状头部的内部限定的内部腔室。两个腔室之间的液压连通是通过通道和通过环形支承件的通孔以及结合到内管中的附加泄漏开口来进行的，如稍后将描述的那样。
在本发明的装置中容纳有与内管同轴的内壳，其在一端部处固定到该内管，并且留有用于容纳也与内管同轴的浮动活塞的空间，该浮动活塞借助于浮动活塞所包括的内突出部配合在为了在内管上和还在内壳上滑动而产生的该空间中。
此外，该装置包括上部弹簧和下部弹簧，两者都与内管同轴，每一个由浮动活塞的突出部的一侧支承。
内壳在自由端部处包括保持环，其旨在确保下部弹簧的默认压缩。
上部弹簧在另一端部处靠在垫圈的延伸部上，上部弹簧位于上部管状头部内，并且由上部管状头部的内表面充分引导，使得杆的活塞销的圆锥表面可在减震器操作期间进入和离开垫圈的内孔，使得其随着活塞的移动受压缩，从而迫使浮动活塞移动。
此外，下部弹簧的另一端部靠在位于内壳中的延伸部上。
另一个基本特征是控制腔室，其在内管内构造在浮动活塞与下部弹簧所在的内壳的基部之间。类似于压缩腔室的其余部分，该腔室以流体填充。
浮动活塞以最小间隙配合到内壳和内管两者，使浮动活塞能够在内壳和内管上滑动。现在，该最小间隙使流体难以进入和/或离开控制腔室。
在本说明书中，将在静态负载与动态负载之间进行区分。
静态负载理解为随着时间以恒定方式施加到本发明的装置的负载，例如车辆中的行李和乘客。而动态负载理解为在非常短的时间段内施加到本发明的装置的负载，例如，如越过减速带。
因此，当本发明的装置经受静态负载时，随着时间恒定的该负载使浮动活塞能够缓慢移动，因为流体具有足够的时间通过现有的最小间隙进入或离开控制腔室，直到其达到其平衡位置，该平衡位置根据本发明的装置所经受的静态负载由上部弹簧和下部弹簧施加的力限定。
然而，当装置经受动态负载时，因为该负载在非常短的时间段内施加，所以其未提供流体离开控制腔室的时间，并且因此浮动活塞的位置并未显著改变。
出于这个原因，控制腔室为装置提供记忆，从而维持由车辆经受的静态负载确立的浮动活塞的位置，而不影响后续的动态负载。
该装置的另一个基本特征是控制表面，该控制表面通过内管的外表面的凹部产生，并且包括用于连通外部腔室和内部腔室的可变泄漏开口。
浮动活塞的位置由液压控制装置的静态负载(操作配置用于其)确定，并且由上部弹簧和下部弹簧的长度和刚度调节。根据其所经受的静态负载，浮动活塞的位置确定了可变泄漏开口是完全关闭的、部分关闭的或打开的。
在优选实施例中，控制表面具有相对于内管的外径的可变深度，该可变深度沿内管的纵向轴线的方向增加，直到其到达可变泄漏开口。此外，控制表面具有一定长度，使得其在压缩行程期间由上部管状头部覆盖，即上部管状头部随着其在压缩行程中前进，渐进地关闭控制表面并因此关闭到可变泄漏开口的通道，直到上部管状头部完全关闭控制表面。
在另一个优选实施例中，内管进一步在位于接近环形支承件的位置包括永久泄漏开口，上部管状头部在压缩移动期间未到达该位置，使得上部管状头部不可关闭永久泄漏开口。此外，内壳借助于阀支承件附接到内管，使得用于下部弹簧的支承延伸部旨在成为用于浮动活塞滑动的支承件。内壳进一步包括通槽，使得流体可流动通过内部腔室。
在另一个优选实施例中，控制表面具有相对于内管的外径的恒定深度和一定长度，使得其在压缩行程期间不由上部管状头部覆盖，即其始终突出，使得流体将始终具有从外部腔室到可变泄漏开口的通道，尽管未确保到内部腔室的通路。为了便于该步骤，浮动活塞包括贯通开口，该贯通开口处于一个位置，使得如果装置不经受任何静态负载则贯通开口面对可变泄漏开口。
另外，上部管状头部的通道包括在通道上对准并居中的多个孔。
以此方式，通道可以是贯通的，上部管状头部的通道在两个端部处打开，或其也可在最接近活塞的端部处关闭，即通道不是贯通通道，在该端部处关闭，这意味着上部管状头部的柔性随着到该端部的距离增加而增加。
附图说明
为了完成本发明的描述，并且为了帮助使本发明的特征更容易理解，根据本发明的优选示例性实施例，其中包括了一组附图，通过说明性而非限制性的方式呈现了以下图：
- 图1连同更准确地示出主要内部构件的放大部呈现了在第一实施例中的本发明的液压装置，其用于未负载并配置为硬模式的车辆，定位于压缩行程的起点处，其中，上部管状头部尚未接触内管。
- 图2呈现了图1的液压装置，其用于未负载并配置为硬模式的车辆，定位于压缩行程的中间区域中，其中，上部管状头部已经接触内管，从而根据HCS***(如已知的***)操作。
- 图3呈现了图1的液压装置，其用于未负载并配置为硬模式的车辆，定位于压缩行程的终点处，从而根据HCS***(如已知的***)操作。
- 图4呈现了图1的液压装置，其用于负载并配置为软模式的车辆，定位于压缩行程的起点处，其中，内管的可变泄漏开口完全打开。
- 图5呈现了图1的液压装置，其用于负载并配置为软模式的车辆，定位于压缩行程的中间区域中，其中，可变泄漏开口由上部管状头部部分关闭。
- 图6呈现了图1的液压装置，其用于负载并配置为软模式的车辆，定位于压缩行程的终点处，其中，可变泄漏开口完全关闭。
- 图7呈现了在第二实施例中的本发明的液压装置，其用于未负载并配置为硬模式的车辆，定位于压缩行程的中间区域中，其中，可变泄漏开口完全关闭并且永久泄漏开口打开。
- 图8呈现了图7的液压装置，其用于负载并配置为软模式的车辆，定位于压缩行程的中间区域中，其中，可变泄漏开口完全打开并且永久泄漏开口关闭。
- 图9呈现了在第三实施例中的本发明的液压装置，其用于未负载并配置为软模式的车辆，定位于压缩行程的中间区域中，其中，随着浮动活塞的贯通开口处于贯通开口面对可变泄漏开口的位置中，可变泄漏开口打开。
- 图10呈现了图9的液压装置，其用于未负载并配置为软模式的车辆，定位于压缩行程的终点处，其中，可变泄漏开口由于上部管状头部未关闭其并且浮动活塞的贯通开口面对其而打开。
- 图11呈现了图9的液压装置，其用于负载并配置为硬模式的车辆，定位于压缩行程的中间区域中，其中，内管的可变泄漏开口完全关闭。
- 图12呈现了根据图1至图6所呈现的实施例的本发明的液压装置在完整压缩行程期间的位移力图。
- 图13呈现了根据图7和图8所呈现的实施例的本发明的液压装置在完整压缩行程期间的位移力图。
- 图14呈现了根据图9至图11所呈现的实施例的本发明的液压装置在完整压缩行程期间的位移力图。
下面提供了图中使用的附图标记的列表：
1 浮动活塞
1a 较大圆筒
1b 较小圆筒
1c 突出部
1a' 延伸圆筒
2 保持环
3 上部弹簧
4 下部弹簧
5 内壳
6 控制表面
7 可变泄漏开口
8 控制腔室
9 内管
10 上部管状头部
11 通道
12 垫圈
13 外部腔室
14 内部腔室
15 活塞
16 环形支承件
17 永久泄漏开口
18 通槽
19 贯通开口
20 阀支承件
21 负载车辆的移动-力曲线
22 半负载车辆的移动-力曲线
23 未负载车辆的移动-力曲线
24 标准减震器的移动-力曲线。
具体实施方式
本发明涉及一种可变负载液压控制装置，该可变负载液压控制装置根据其中包括的车辆的静态负载进行调整。
从已经描述的现有技术的HCS***的操作模式开始，在本发明中，上部管状头部(10)具有一定厚度的单个通道(11)，至少在该通道的端部中的一个处打开，该通道包括在通道(11)上优选地圆形的、对准并居中的一系列孔。这种构造使上部管状头部(10)能够具有可变柔性，该柔性增加直到开口端部。
在压缩移动中，上部管状头部(10)沿着内管(9)移动，并且随着内管(9)引入到上部管状头部(10)中而引起通道(11)关闭。在该移动期间，除了上部管状头部(10)的通道(11)中的孔和环形支承件(16)中的孔之外，流体截留在外部腔室(13)内，这引起外部腔室(13)中的压力高于内部腔室(14)中的压力，这生成朝向内部腔室(14)的内部的流体流动。此外，随着压缩移动的继续，内管(9)关闭通道(11)和有利于流体通过的孔，从而增加了减震器负载。
当压缩移动停止并且扩展移动开始时，上部管状头部(10)趋于恢复初始位置，从而沿与内管(9)上的压缩方向相反的方向移动，直到其分离。在这种情况下，内部腔室(14)中的压力高于外部腔室(13)中的压力，因此流体的流动反转，从而沿相反方向流动，朝向外部腔室(13)离开内部腔室(14)。施加到上部管状头部(10)的压力差导致其内径增加，该上部管状头部由于其部分或全部由通道(11)打开而具有径向柔性。所述增加伴随增加上部管状头部(10)与内管(9)之间的间隙，以及加宽通道(11)本身，这便于流体进入外部腔室(13)。随着腔室的容积增加时，这可使对于以流体填充腔室(13)所需的压力最小化，从而防止了在扩展行程中由HCS生成负载，以及发生诸如气蚀的故障。
本发明维持了HCS***的优点，并且通过根据车辆的负载条件优化***的响应、减小峰值力和优化减震器负载的使用来改进HCS***。
在第一实施例中，如图1至图6中所呈现，内管(9)具有可变泄漏开口(7)，外部腔室(13)通过该可变泄漏开口与内部腔室(14)连通。
如果只存在可变泄漏开口(7)，则当上部管状头部(10)在压缩移动中关闭可变泄漏开口(7)时，由于会发生软模式与硬模式之间的非常突然的变化，会产生峰值力。
可变泄漏开口(7)的尺寸是有限的，因为开口的增大截面将使得不能充分配合HCS的功能，并且同时将迫使浮动活塞的行程非常长，这由于可用空间不足而不可行。
为了在软模式中获得HCS功能的正确渐进性，利用可用空间并且不改变可变泄漏开口(7)的截面，内管(9)设置有控制表面(6)。
控制表面(6)借助于内管(9)的外表面区域中制成的凹部限定。
根据内管(9)的纵向方向，凹部从泄漏开口(7)沿压缩行程的前进方向深度从大到小。
因此，在图1至图6中，控制表面(6)呈现为内管(9)的壁厚度从某一点减小直到其到达泄漏开口(7)。
在压缩行程期间，控制表面(6)对流动通过可变泄漏开口(7)的流体施加可变的进入限制。以此方式，控制表面(6)与上部管状头部(10)之间的间隙在压缩阶段期间减小，直到在压缩行程的终点处，上部管状头部(10)能够通过完全关闭控制表面(6)来完全关闭通过泄漏开口(7)从外部腔室(13)到内部腔室(14)的流体通道。
因此，控制表面(6)界定了通路横截面，该通路横截面随着***受压缩而渐进地减小，从而提供了防止峰值负载的负载连续过渡区域，并且为引入可变泄漏开口(7)的HCS功能的改变提供渐进性。
为了构造期望的可变泄漏和连续负载过渡，必须考虑以下设计参数：可变泄漏开口(7)在内管(9)中的位置、控制表面(6)的长度、在内管(9)的外表面中制成的凹部的几何形状，以及凹部的倾斜度和/或厚度。
到内管(9)的内表面牢固地附接有内壳(5)，该内壳构造成空心圆筒的形状，与内管(9)同轴并留有空间，内壳沿着下端部向外扩张，从而形成基部，借助于该基部，内壳牢固地附接到内管(9)，而不分开内部腔室(14)。
浮动活塞(1)位于内管(9)与内壳(5)的圆筒形状之间，该浮动活塞由借助于突出部(1c)向内延伸的较大圆筒(1a)构造。较大圆筒(1a)的外表面配合到内管(9)的内表面，从而实现在它们两者之间以非常小的间隙滑动。与较大圆筒(1a)同心的较小圆筒(1b)从突出部(1c)延伸到相对侧。较小圆筒(1b)的内表面配合到内壳(5)的外表面，从而也实现在它们两者之间以非常小的间隙滑动。
以此方式，在内壳(5)、浮动活塞(1)和内管(9)之间产生了控制腔室(8)。
在控制腔室(8)中与浮动活塞(1)和内壳(5)同轴地容纳有下部弹簧(4)，该下部弹簧位于浮动活塞(1)的突出部(1c)与内壳(5)的基部之间。
此外，在浮动活塞(1)与内壳(5)之间并与它们同轴地容纳有上部弹簧(3)，该上部弹簧在一端部处靠在浮动活塞(1)的突出部(1c)上，并且其另一端部通过干涉附接到表现为位于上部管状头部(10)内侧的垫圈(12)的突出部，使得浮动活塞(1)的移动在突出部(1c)的两侧上借助于两个弹簧(3,4)控制。
内壳(5)包括保持环(2)，该保持环位于靠近自由端部，与用于附接到内管(9)的基部相对。
保持环(2)的功能在于确保下部弹簧(4)的默认压缩，这在浮动活塞(1)处于接触保持环(2)的位置时发生。
在车辆未负载的情况下，没有静态负载作用在活塞(15)上，并且因此其没有在上部弹簧(3)上施加任何作用力，从而导致浮动活塞(1)处于上部位置，关闭可变泄漏开口(7)。在此情况下，在压缩和扩展两者中，本发明的装置在其第一实施例中的操作行为方式与HCS装置相同。
然而，在车辆负载的情况下，活塞(15)所经受的静态负载引起上部弹簧(3)压缩并对浮动活塞(1)施加力，该力通过克服下部弹簧(4)的力而设法移动浮动活塞，从而部分或完全打开可变泄漏开口(7)。因此，减震力减小，这将在后面详述。
方便记住的是，当车辆经受静态负载时，即长时间段内施加的负载，例如通过结合乘客或行李，作用在浮动活塞(1)上的唯一力是上部弹簧(3)和下部弹簧(4)的力，因为在此情况下流体有足够的时间离开控制腔室(8)。
然而，在动态负载(其是非常短的时间段内施加的负载，如当车辆经过减速带时)的情况下，内部腔室(14)与控制腔室(8)之间的流体交换(其必须通过壁之间的小间隙进行)没有足够的时间正确完成，从而防止了浮动活塞(1)的移动。
出于这个原因，装置由于动态负载而经历的压缩不会改变浮动活塞(1)的位置，因为反作用本身由控制腔室(8)内侧的流体进行。
因此，随着控制腔室(8)以流体填充，控制腔室以这样的方式为装置提供记忆，使得当施加静态负载时，装置定位于其起始位置，从而部分或完全打开泄漏开口(7)，如果不改变所述静态负载，则不改变该位置。
因此，具有给定静态负载的车辆情况只是车辆和减震器情况的初始配置。从这种起始情况开始，该装置将以这样的方式面对其所经受的动态负载，使得当由于动态负载而存在压缩移动时，上部管状头部(10)将在内管(9)上下降，从而随着上部管状头部下降关闭具有其孔的通道(11)，并且能够关闭可变泄漏开口(7)。
除了上部管状头部(10)的通道(11)之外，将可变泄漏开口(7)结合到内管(9)中用于在外部腔室(13)和内部腔室(14)之间传输流体使减震器能够从具有基于硬模式的操作转变为基于软模式的操作，还经过基于中间模式的操作，其中，可变泄漏开口(7)处于中间位置处，即既不是完全关闭的，也不是完全打开的。这进一步实现减小减震力。
以此方式，实现了在压缩移动的一部分期间，当车辆负载时，与未负载车辆情况相比，减震力减小，因为泄漏开口(7)至少部分打开。因此，悬架被软化并且操作遵循不太硬的模式的概念。
然而，当临近压缩行程终点时，当泄漏开口(7)关闭时，减震力增加，直到其等于未负载车辆情况的减震力，从而使其遵循的模式***并且导致悬架被称为较硬悬架。
图12、图13和图14示出了曲线图，其中，纵轴呈现了减震力，并且横轴呈现了减震器的活塞(15)沿着行程的移动。除了本发明的液压控制装置的负载车辆的曲线(21)、半负载车辆的曲线(22)和未负载车辆的曲线(23)之外，还呈现了标准减震器所遵循的曲线(24)。
该第一实施例中的减震器的操作模式在图12的力-移动曲线图中呈现，其中，可看出对于给定移动，在负载车辆的曲线(21)中，力相对于半负载车辆的曲线(22)和相对于未负载车辆的曲线(23)都较小，无论车辆负载如何，在压缩行程终点处都达到相同水平。本实施例中的最大减震力对于所有三种负载情况(21,22,23)都是相同的。这是因为，在车辆负载的初始阶段，可变泄漏开口(7)打开，并且随着压缩行程的终点临近，因为上部管状头部(10)在控制表面(6)上的完全重叠，因此可变泄漏开口(7)关闭，这防止了流体进入可变泄漏开口(7)，其行为类似于未负载车辆情况。
可变泄漏开口(7)的位置、上部弹簧(3)和下部弹簧(4)的刚度比以及下部弹簧(4)的预变形，它们确定了减震器行程与浮动活塞(1)的移动之间的比率，它们都是可配置的并可适应于车辆的需要。这实现配置车辆负载水平，从该负载水平开始模式改变以及结束在硬模式和软模式之间的过渡。
图7和图8呈现了本发明的装置的第二实施例，其中，内管(9)、浮动活塞(1)和内壳(5)相对于第一实施例进行了改变。
除了可变泄漏开口(7)之外，内管(9)在接近环形支承件(16)的下部区域中进一步包括永久泄漏开口(17)，尽管其尺寸小于可变泄漏开口(7)，并且没有类似可变泄漏开口(7)中的控制表面的控制表面(6)。
此外，浮动活塞(1)中的较小圆筒(1b)已由较大圆筒(1a)的具有相同直径的延伸圆筒(1a')代替。因此，浮动活塞(1)由延伸圆筒(1a')构造，在中间高度处，内径的突出部(1c)从该延伸圆筒突出。延伸圆筒(1a')构造成沿内管(9)的内表面滑动，并且突出部(1c)延伸直到接触内壳(5)的空心圆筒的外表面。在该第二实施例中，内壳(5)的基部接触浮动活塞(1)的内表面，使得浮动活塞(1)在其上滑动，内壳(5)借助于阀支承件(20)固定到内管(9)，因为在该实施例中，浮动活塞(1)必须能够沿着内管(9)滑动才能够关闭位于内壳(5)上方的可变泄漏开口(7)，并且还能够关闭位于环形支承件(16)附近的永久泄漏开口(17)，这根据车辆的负载情况。为使流体在内部腔室(14)内自由流动，内壳(5)在最接近阀座(20)的区域中包括通槽(18)，使得流体可流动通过内部腔室(14)直到其到达阀支承件(20)。
图7呈现了未负载车辆中的减震器的情况，可变泄漏开口(7)完全关闭，并且永久泄漏开口(17)完全打开，这为其提供了较软的减震感觉，因为在除了通过通道(11)从外部腔室(13)流动到内部腔室(14)之外，流体还可通过打开的永久泄漏开口(17)来这样做。
此外，图8呈现了在浮动活塞(1)的一个位置中的负载车辆中的减震器的情况，该位置使可变泄漏开口(7)能够完全打开并且永久泄漏开口(17)能够完全关闭。
在该第二实施例中，当车辆负载时，在压缩移动中，只要上部管状头部(10)处于第一实施例中的如图6中所示的位置，可变泄漏开口(7)就可由上部管状头部(10)关闭。
现在，当车辆未负载并且因此可变泄漏开口(7)关闭而永久泄漏开口(17)打开时，在压缩移动中，永久泄漏开口(17)将不会由上部管状头部(10)关闭，因为上部管状头部(10)的移动在压缩行程的任何阶段都不会到达永久泄漏开口(17)所在的位置。
因此，当车辆负载时，浮动活塞(1)移动，从而打开可变泄漏开口(7)并且关闭永久泄漏开口(17)。因此，减震力减小，并且随着压缩行程的终点临近，减震力随着可变泄漏开口(7)的关闭而增加。
然而，在该实施例中，当车辆未负载时，可变泄漏开口(7)关闭，但永久开口槽(17)打开并且不会由上部管状头部(10)关闭。因此，车辆未负载时的最大减震力将相对于负载车辆情况减小。
减震器的功能是具有耗散其所经受的动能的能力，从而利用减震力来抵消动能，使得能量越高，力越大。因此，在该实施例中，优化了减震力。
能量是曲线图中呈现的曲线与活塞(15)移动的X轴之间的面积。
在该第二实施例中，实现了负载车辆中由装置所耗散的能量与未负载车辆中由装置所耗散的能量相同。
在第一实施例中，负载车辆中耗散的能量将始终小于未负载车辆中耗散的能量。然而，在该第二实施例中，增加了对此进行补偿的适应能力，两个耗散能量匹配。
该实施例中的减震器的操作模式在图13中呈现，其中，移动力曲线图示出，对于给定位移，在负载车辆的曲线(21)中，力相对于半负载车辆的曲线(22)和相对于未负载车辆的曲线(23)较小，直到在压缩行程中力值反转的时刻到来，车辆负载时与车辆未负载时相比，力增加。
这是因为在车辆未负载的情况下，永久泄漏开口(17)保持打开，并且可变泄漏开口(7)保持关闭；在半负载车辆中，可变泄漏开口(7)部分打开，并且永久泄漏开口(17)部分关闭；并且最后，在负载车辆中，可变泄漏开口(7)保持完全打开，并且永久泄漏开口(17)关闭。
现在，可变泄漏开口(7)具有比永久泄漏开口(17)更大的横截面，使得流体从外部腔室(13)通过可变泄漏开口(7)到达内部腔室(14)的通路大于通过永久泄漏开口(17)的通路，这导致半负载和负载车辆情况下的减震力小于车辆未负载时的减震力。
然而，随着压缩行程临近其终点，这种情况反转，其中，上部管状头部(10)完全阻断了流体通过可变泄漏开口(7)的进入，这导致半负载和负载车辆中的减震力高于未负载车辆的减震力，因为未负载车辆继续具有通过永久泄漏开口(17)的流体通路。
图9至图11呈现了本发明的装置的第三实施例，其中，内管(9)和浮动活塞(1)都相对于第一实施例进行了改变。
如这些图9至图11中所呈现，控制表面(6)被改变。在该实施例中，内管(9)不具有如在前两个实施例中发生的根据内管(9)的纵向方向深度从小到大直到到达泄漏开口(7)的可变构造。取而代之，在该第三实施例中，以内管(9)的外径沿着内管(9)的较大长度制作凹部，目的在于始终相对于上部管状头部(10)留有开口，当上部管状头部(10)到达压缩行程终点时，防止通路关闭，如图10中所呈现。
因此，在该实施例中，上部管状头部(10)从不关闭通过可变泄漏开口(7)从外部腔室(13)到内部腔室(14)的流体通道。
此外，浮动活塞(1)在一个区域中包括贯通开口(19)，该区域在特定位置面对可变泄漏开口(7)。
图9和图10呈现了这种情况，其中，在车辆未负载的情况下，浮动活塞(1)的贯通开口(19)面对内管(9)的可变泄漏孔(7)，使流体能够从外部腔室(13)通向内部腔室(14)。这种情况发生在整个压缩移动中，因为如图10所呈现，即使当上部管状头部(10)处于其压缩行程位置的终点时，可变泄漏开口(7)也由于对内管(9)进行的凹部而不会将其关闭。
然而，如图11中所呈现，当车辆负载时，活塞(15)压缩上部弹簧(3)和浮动活塞(1)，该浮动活塞压制下部弹簧(4)，并且贯通开口(19)不再面对可变泄漏开口(7)，该装置处于与HCS相同的操作模式并且硬化悬架。
该第三实施例中的减震器的操作模式在图14中呈现，其中，减震器的力-移动图示出，在负载车辆的曲线(21)中，力随着压缩行程而增加，并且其始终高于半负载车辆的曲线(22)和未负载车辆的曲线(23)的力。
借助于该实施例，进一步优化了减震力，从而在车辆未负载时减小减震力，并且在半负载或负载车辆情况下增加减震力。
如上文指示那样，减震器的功能是具有耗散其所经受的动能的能力，从而利用减震力来抵消动能，使得能量越高，力越大。
当车辆未负载时，其具有压缩行程的整个长度以能够耗散能量，而当车辆负载时，该压缩长度减小。
能量是曲线图中呈现的曲线与活塞(15)移动的X轴之间的面积。在该第三实施例中，当车辆未负载时，不需要施加高减震力，因为通过使整个压缩长度耗散能量，因此可减小该力。然而，当车辆负载时，力必须适应于待耗散的能量，这取决于一旦车辆负载减震器还剩下多少压缩行程长度。由于这个原因，当车辆负载时，在压缩行程的最后一段增加力是很方便的。
根据本发明的装置针对的车辆或应用，将选择最适合其将经受的要求的实施例。
因此，在应用于车辆的情况下，第一实施例将用于需要普通悬架的多用途车辆，第二实施例将应用于舒适性占优势的车辆，例如家用车辆，因为该实施例将提供更软的悬架，因为其很大程度上取决于HCS，并且最后，第三实施例旨在用于对硬悬架感兴趣的车辆，如跑车，其中，对HCS功能存在较小依赖。
最后，必须考虑到，本发明不限于本文描述的实施例。本领域技术人员可基于本说明书进行其它配置。因此，本发明的范围由以下权利要求限定。

Claims (9)

1.一种可变负载液压控制装置，其包括借助于杆激活的活塞(15)，所述活塞滑动通过管状壳，将牵引腔室与压缩腔室区分开，在所述压缩腔室中固定到所述活塞(15)地容纳有上部管状头部(10)，所述上部管状头部包括至少在一端部处打开的纵向通道(11)，以及固定到包括一系列通孔的环形支承件(16)的内管(9)，其中，所述上部管状头部(10)构造成滑动通过所述管状壳和所述内管(9)的外侧，从而形成分别位于两个元件(9,10)内部和外部的内部腔室(14)和外部腔室(13)，其中，两个腔室(13,14)通过所述通道(11)和所述环形支承件(16)的通孔连通，其中，所述装置包括：
- 内壳(5)，其与所述内管(9)同轴并形成空间，所述内壳固定到所述内管，
- 浮动活塞(1)，其配合在所述内管(9)与所述内壳(5)之间的空间中，所述浮动活塞能够在所述内管与所述内壳之间滑动，并且与所述内管和所述内壳同轴，
- 位于所述内壳(5)中的保持环(2),
- 上部弹簧(3)，其与所述内管(9)同轴，并且位于所述浮动活塞(1)的突出部(1c)与位于所述上部管状头部(10)内的垫圈(12)的延伸部之间，
- 下部弹簧(4)，其与所述内管(9)同轴，并且位于控制腔室(8)中，所述控制腔室在所述浮动活塞(1)的突出部(1c)与位于所述内壳(5)中的基部之间生成,
- 控制表面(6)，其借助于所述内管(9)的外表面的凹部构造，所述控制表面包括用于连通所述外部腔室(13)和所述内部腔室(14)的可变泄漏开口(7),
其中，所述浮动活塞(1)的位置由所述液压控制装置的静态负载确定，并且确定了可变泄漏开口(7)的通路横截面。
2.根据权利要求1所述的可变负载液压控制装置，其中，所述控制腔室(8)由所述浮动活塞(1)的突出部(1c)、所述内壳(5)的基部、将在所述内管(9)与所述浮动活塞(1)之间选择的元件的内表面以及将在所述浮动活塞(1)与所述内壳(5)之间选择的元件的外表面构造，并且所述控制腔室进一步以流体填充，使得所述浮动活塞(1)在其经受动态负载时不会移动。
3.根据权利要求1所述的可变负载液压控制装置，其中，所述控制表面(6)具有相对于所述内管(9)的外径的可变深度，所述可变深度沿所述内管(9)的纵向轴线方向增加，直到到达所述可变泄漏开口(7)；以及一定长度，使得所述控制表面在所述压缩行程期间由所述上部管状头部(10)覆盖。
4. 根据权利要求1所述的可变负载液压控制装置，其中：
- 所述内管(9)在接近所述环形支承件(16)的位置包括不能够由所述上部管状头部(10)接近的永久泄漏开口(17)，以及
- 所述内壳(5)通过阀支承件(20)附接到所述内管(9)，并且包括通槽(18)，使得所述流体能够在所述内部腔室(14)内循环。
5.根据权利要求1所述的可变负载液压控制装置，其中，所述控制表面(6)具有相对于所述内管(9)的外径的深度，并且具有在所述压缩行程期间始终从所述上部管状头部(10)突出的长度，从而防止了所述流体通路在所述上部管状头部(10)到达所述压缩行程终点时关闭。
6.根据权利要求5所述的可变负载液压控制装置，其中，所述浮动活塞(1)包括贯通开口(19)，所述贯通开口处于一个位置，使得根据所述浮动活塞所经受的静态负载，所述贯通开口面向所述泄漏开口(7)，使所述流体能够在所述外部腔室(13)与所述内部腔室(14)之间流动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的可变负载液压控制装置，其中，所述上部管状头部(10)包括在所述通道(11)上对准并居中的多个孔。
8.根据权利要求7所述的可变负载液压控制装置，其中，所述上部管状头部(10)的通道(11)在最接近所述活塞(15)的端部处关闭，使得所述上部管状头部(10)的柔性随着到所述端部的距离增加而增加。
9.根据权利要求7所述的可变负载液压控制装置，其中，所述通道(11)为贯通通道，即上部管状头部(10)的通道(11)的两个端部是打开的。
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