與頻率相關的緩衝閥組件的製作方法

2023-05-18 10:34:02

本發明涉及一種根據權利要求1所述的、具有與頻率相關的緩衝力特性曲線的緩衝閥組件。

背景技術：

在機動車中的減振器的任務是緩衝由不平的路面激勵產生的振動。在此，必須始終在行駛安全性與行駛舒適性之間進行折中。其緩衝閥組件調校得硬並且具有高的緩衝力特性曲線的減振器對於高度行駛安全性來說是最佳的。如果要滿足高舒適性要求，則緩衝器組件應儘可能調校得軟。在具有傳統的、不可藉助致動器電子調整的緩衝閥組件的減振器中很難進行折中。

如今的減振器產生與速度相關的緩衝力，幾乎與減振器的先前的激勵運動無關。確定與速度相關的緩衝力的目標主要在於，實現車輛的高的結構穩定性並且實現高的行駛安全性。在此，減振器速度低，振幅相對大。

然而，在具有相似的速度水平的中頻率和高頻率的情況下的較小的振幅在這些減振器中同樣受到強烈的抑制，這導致舒適性損失。如果這些較小的振幅受到稍弱的抑制，則例如在城市交通中顯著改善在較低速度至中等速度的情況下的舒適性。利用優選沿受拉方向的主要與頻率相關的緩衝可實現該目標。

從現有技術中已知具有與頻率相關的緩衝力特性曲線的緩衝閥組件，該緩衝閥組件裝備有附加的電子和/或機械的控制裝置，並且根據減振器的彈簧壓縮頻率和/或彈簧拉伸頻率接通或斷開額外的緩衝閥組件。

對此例如文獻DE 44 41 047 C1或JP6207636 A2可有提及。

同樣已知如下的解決方案，其具有與緩衝活塞同軸地安裝在活塞杆處的控制組件，該控制組件包括控制罐以及布置在控制罐中的可沿軸向移動的控制活塞。控制活塞沿軸向限定包圍在控制罐中的控制腔，該控制腔經由輸入連接部與緩衝閥組件連接。在控制活塞與緩衝閥之間布置有彈簧元件，該彈簧元件在一側將彈力沿軸向傳入控制活塞、並且在另一側沿軸向將彈力傳入緩衝閥。如果控制腔由緩衝介質填充，則控制活塞朝緩衝閥的方向移動並且經由彈簧元件提高緩衝閥的閥盤的擠壓力，這提高了緩衝力。

然而，所有已知的緩衝閥組件的特徵在於高複雜性，高複雜性使得製造成本高並且要求很高的調整精度。

技術實現要素：

本發明的目的在於，說明一種結構簡單且造價低廉的緩衝閥組件，其具有與頻率相關的緩衝力特性曲線。

該目的通過具有根據權利要求1的特徵的緩衝閥組件來實現。在附圖以及從屬權利要求中說明了有利的其他實施方案。

根據本發明，控制活塞的面向控制腔的表面大於閥盤的由流動通道限制的表面，並且其中，對通向控制腔的輸入連接部的最小的橫截面積Az和從控制腔引出的輸出連接部的最小的橫截面積Aa這樣確定尺寸，使得其相對於彼此的關係滿足條件在0.2與5之間。

由此，在緩衝閥組件在缸內的激勵運動頻率較低的情況下，控制腔由緩衝流體填充，由此，控制活塞沿軸向朝止回閥的方向移動並且夾緊彈簧元件，其中，彈簧元件以更高的彈簧力加載閥盤並且由此提高緩衝力。

在緩衝閥組件在缸內以高頻且較小地激勵運動的情況下，控制腔完全不被填充或者僅被少量地填充，使得沒有進一步預緊彈簧元件並且沒有進一步提高緩衝力。

根據一種有利的實施變型，輸入連接部具有至少一個實施在活塞杆處的旁路、至少一個將旁路與第一工作腔連接的流動凹處、以及至少一個將旁路與控制腔連接的輸入節流部。

在此，旁路例如可通過活塞杆的徑向的局部削平部來實現。

根據另一優點，輸出連接部可至少部分地由在控制活塞與控制罐的罐壁之間的限定的不密封性形成。

該不密封性通過在罐壁中的或控制活塞的壓印或者通過這些構件的表面粗糙性來強化。

為了更迅速地排空控制腔並且因此使控制活塞在控制組件的控制罐中更迅速復位，絕對可為有利的是，輸出連接部包括實施在控制罐和/或控制活塞處的輸出節流部。

試驗已證實特別有利的是，輸入連接部的最小的橫截面積具有在0.1mm2和4mm2之間的延伸，並且輸出連接部的最小的橫截面積具有在0mm2和8mm2之間的延伸。

附圖說明

根據下文的附圖說明詳細闡述本發明。其中：

圖1示出了根據權利要求1的緩衝閥組件的一個實施例的剖視圖；

圖2示出了根據權利要求1的緩衝閥組件的一個備選的實施例的剖視圖。

具體實施方式

圖1示出了根據權利要求1的具有與頻率相關的緩衝力特性曲線的緩衝閥組件的示例性的實施方式變型。

圖1示出了活塞杆4，活塞杆具有所謂的活塞杆軸頸5。活塞杆軸頸5為活塞杆4的直徑減小的區段。整個緩衝閥組件1串在活塞杆軸頸5處並且沿軸向夾緊在活塞杆4的鄰接在活塞杆軸頸5處的區段與固定件23之間，活塞杆的鄰接在活塞杆軸頸處的該區段具有大於活塞杆軸頸5的直徑，該固定件在圖1中作為活塞杆螺母示出。

如在圖1中示出的那樣，緩衝閥組件1包括緩衝活塞2，該緩衝活塞布置在以緩衝流體填充的缸31內部並且沿軸向固定在活塞杆4處。緩衝活塞2裝備有活塞密封件17，活塞密封件相對於缸31沿徑向密封該緩衝活塞。固定在活塞杆4處的緩衝活塞2與活塞杆4一起可沿軸向移動地布置在缸31內部並且將缸內腔劃分為活塞杆側的第一工作腔32和背離活塞杆4的第二工作腔33。

緩衝活塞2沿緩衝流體的每個流動方向分別裝備有一個止回閥。在此，止回閥分別包括至少一個實施在緩衝活塞2中的流動通道16，所述流動通道以至少一個閥盤15覆蓋。如在附圖中示出的那樣，流動通道16可由多個彼此重疊堆疊的閥盤14；15—所謂的閥盤組—覆蓋。在閥盤組中的各個閥盤14；15的數量、尺寸和設計方案限定了減振器的擠壓力以及緩衝特性曲線和緩衝性能。

在活塞杆4處，與緩衝活塞2同軸地安裝有控制組件3，其中，控制組件3包括控制罐8和在控制罐8中可沿軸向移動的控制活塞9。控制罐8具有筒狀的罐壁29和盤形的、布置在控制罐8的背離緩衝活塞2的端部處的罐底30。

布置在控制罐8中的控制活塞9在面對止回閥的側部上沿軸向限定包圍在控制罐8中的控制腔11，使得控制活塞9在控制罐8內部的軸向移動限定地改變控制腔11的容積。

此外，緩衝閥組件1具有輸入連接部36，該輸入連接部將第一工作腔32與控制腔11連接。該輸入連接部在圖1中畫出的實施方式變型中包括實施在活塞杆4處的旁路6、至少一個將旁路6與第一工作腔32連接的流動凹處13、以及至少一個將旁路6與控制腔11連接的輸入節流部20。

此外，緩衝閥組件1具有輸出連接部37，該輸出連接部將控制腔11與第二工作腔33連接。

輸入節流部20的實現方式多種多樣，諸如可通過鑽孔或壓制。同樣也可考慮更複雜的閥作為到控制腔11的流入阻抗，諸如限壓閥，該限壓閥直至壓力高於可設定的壓力時才允許流入控制腔11。在附圖中未畫出該實施變型，但儘管如此在本發明的意義中是可實現的。

在附圖中畫出的實施方式變型設置成，為了實現緩衝閥組件1的夾緊鏈，在緩衝活塞2與控制組件3的罐底30之間布置管形的引導軸套21。

控制活塞9沿徑向包圍引導軸套21並且沿軸向在引導軸套21的外表面上滑動，同時改變控制腔11的容積。

在控制活塞9與止回閥之間布置有呈盤形彈簧的形式的彈簧元件24。該彈簧元件沿軸向在一側支撐在控制活塞9處、並且在另一側支撐在止回閥的閥盤15處。因此，彈簧元件24沿軸向朝流動通道16的方向以限定的彈力加載閥盤15，並且朝罐底30的方向以限定的彈力加載控制活塞9。控制活塞9具有止擋19，該止擋限制了控制活塞9朝罐底30的方向的軸向運動。在控制活塞的在圖中畫出的位置中，彈簧元件24的預緊力最小，從而因此達到了小的限定的緩衝力水平。

控制活塞9沿徑向在內部和外部相對於輸入連接部36的最小的橫截面幾乎是密封的。然而，在控制活塞9與控制罐8的罐壁29之間可設有限定的不密封性，該限定的不密封性至少部分限定了輸出連接部37。

因此，控制活塞的面向控制腔11的表面35大於閥盤15的由流動通道16限制的表面34。這意味著，控制活塞9的在活塞杆4從缸31運動離開時以壓力升高的緩衝介質加載的-即受壓力加載的-軸向表面35大於受拉側的止回閥的受壓力加載的軸向表面34。

重要的是，對通向控制腔11的輸入連接部36的最小的橫截面積Az和從控制腔11引出的輸出連接部37的最小的橫截面積Aa這樣確定尺寸，即，它們相對於彼此的關係滿足條件在0.2與5之間。

在沿受拉方向壓力升高時，壓力介質通過通向控制腔11的輸入連接部36的最小的橫截面積Az被節流地輸送到控制腔11中。控制活塞9移動並且在此進一步預緊沿軸向支撐在止回閥的閥盤15處的彈簧元件24，由此，提高止回閥的緩衝力。

在緩衝活塞2在缸31內部迅速、較小地軸向運動時，控制腔11完全不被填充或僅被少量地填充，使得彈簧元件24不被進一步預緊並且緩衝力保持在限定的較低的水平。然而，在緩衝活塞2在缸31內部更大地、緩慢地軸向運動時，儘管存在輸入連接部36的節流阻抗，作用於閥盤15的緩衝流體壓力與在控制腔11中的緩衝流體壓力的壓力差關於時間的積分足夠大，從而輸入這樣多的緩衝流體給控制腔11，使得控制活塞9預緊彈簧元件24，直至控制活塞9碰到布置在引導軸套21和止回閥的閥盤15之間的止擋盤18。止擋盤18限制控制活塞9朝緩衝活塞2的方向的軸向運動，並且限定彈簧元件24的最大預緊，以及因此也限定最高的緩衝力特性曲線。

在活塞杆反向運動之後，緩衝流體壓力又下降。通過控制活塞9預緊的彈簧元件24經由控制活塞9又將緩衝流體主要經由輸入連接部36壓回到活塞杆側的工作腔32中。

如在圖2中畫出的那樣，控制腔11可備選地具有單獨的流出節流部38，該流出節流部通向壓力卸載的工作腔。該流出節流部也可布置在控制活塞9中。優點在於，在壓力下降時控制活塞9更迅速地移回。

圖1和圖2的差別在於控制組件3的簡化的設計方案。控制罐8由單獨的罐壁29和單獨的罐底30組成，將罐壁和罐底組裝並通過罐壁29的變形使其彼此固定地連接。這兩個構件的連接可實施成形狀配合的、傳力配合的或材料配合的連接。

控制活塞9在圖2中實施為盤狀並且由彈性的材料製成。控制活塞9在其外圓周處沿軸向在一側固定地支撐在實施在罐壁29中的稜邊39上、並且在另一側支撐在在徑向外部的支撐元件27處，該支撐元件布置在控制腔11內部並且沿徑向貼靠到罐壁29的內表面處。

在盤形的控制活塞9的沿徑向中心的、面對活塞杆4的邊緣區段中，該控制活塞支撐在優選由塑料製成的滑動元件26處，該滑動元件在控制腔11內部沿周向方向包圍引導軸套21並且可沿軸向運動。布置在控制腔11內部的、包圍引導軸套21的在徑向內部的支撐元件28用作止擋，該止擋用於限制與滑動元件26連接的控制活塞9的軸向運動。滑動元件26沿軸向通過彈簧元件24支撐，用於定義具有「軟」的緩衝力特性曲線的低的緩衝力水平。在該實施變型中有利的是，在此結構很短並且使用簡單的構件。

附圖標記

1 緩衝閥組件

2 緩衝活塞

3 控制組件

4 活塞杆

5 活塞杆軸頸

6 旁路

7 支撐盤

8 控制罐

9 控制活塞

10 密封件

11 控制腔

12 傾斜盤

13 徑向的流動凹處

14 閥盤

15 閥盤

16 流動通道

17 活塞密封件

18 止擋盤

19 止擋

20 輸入節流部

21 引導軸套

22 盤

23 固定件

24 彈簧元件

25 凹處

26 滑動元件

27 徑向外部的支撐元件

28 徑向內部的支撐元件

29 罐壁

30 罐底

31 缸

32 第一工作腔

33 第二工作腔

34 閥盤的受壓力加載的表面

35 控制活塞的受壓力加載的表面

36 輸入連接部

37 輸出連接部

38 輸出節流部

39 稜邊

Aa 輸出連接部的最小的橫截面

Az 輸入連接部的最小的橫截面

L 縱軸線