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減震器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201380069751.2

申請日:

2013.12.20

公開號:

CN104919206A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F16F 9/46申請日:20131220|||公開
IPC分類號: F16F9/46; F16F9/512; F16F9/516 主分類號: F16F9/46
申請人: 科尼私人有限公司
發明人: 保羅·德·科茨克
地址: 荷蘭南荷蘭省
優先權: 2010038 2012.12.21 NL
專利代理機構: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006 代理人: 徐金國; 吳啟超
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201380069751.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.09.29|||2016.01.13|||2015.09.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種減震器(10)包括:氣缸(11);以及活塞(12),所述活塞(12)可在所述氣缸(11)內沿氣缸壁移動,所述活塞(12)將所述氣缸(11)劃分為第一氣缸腔室(13)和第二氣缸腔室(14),所述第一氣缸腔室(13)和第二氣缸腔室(14)被填充有流體。所述減震器(10)還包括用于附接至車輛的部分的氣缸附件(15)和活塞附件(16),所述活塞附件(16)和氣缸附件(15)在向內移動時朝向彼此移動,并且在向外移動時移動遠離彼此。主要動和閥布置(100)以及輔助流動和閥布置(200、300)允許所述第一氣缸腔室(13)與第二氣缸腔室(14)之間的流體流動,從而分別提供所述減震器(10)的主要阻尼行為和輔助阻尼行為。所述輔助流動和閥布置(200、300)包括:第一輔助流動和閥布置(200),所述第一輔助流動和閥布置(200)在向外移動時提供表現出頻率依賴性的阻尼行為;以及第二輔助流動和閥布置(300),所述第二輔助流動和閥布置(300)在向內移動時提供表現出線性依賴性的阻尼行為。可切換閥(400)可以在隔斷穿過所述輔助流動和閥布置的流體流動的第一位置與允許穿過所述輔助流動和閥布置的流體流動的第二位置之間進行切換。

權利要求書

權利要求書
1.  一種減震器(10),所述減震器(10)包括:
-氣缸(11);
-活塞(12),所述活塞(12)可在所述氣缸內沿氣缸壁移動,所述活塞抵靠著所述氣缸壁密封,并將所述氣缸劃分為處于所述活塞的第一活塞側的第一氣缸腔室(13)和處于所述活塞的第二活塞側的第二氣缸腔室(14),所述第二活塞側與所述第一活塞側相對,并且所述第一氣缸腔室和所述第二氣缸腔室被填充有流體;
-氣缸附件(15),所述氣缸附件(15)被構造并布置成用于附接至車輛的第一部分并連接至所述氣缸(11);
-活塞附件(16),所述活塞附件(16)被構造并布置成用于附接至車輛的第二部分并連接至所述活塞(12),所述活塞附件和所述氣缸附件被布置成在向內移動時朝向彼此移動,并且在向外移動時移動遠離彼此,
-主要流動和閥布置(100),所述主要流動和閥布置(100)被構造并布置成允許所述第一氣缸腔室(13)與所述第二氣缸腔室(14)之間的流體流動,以便在向內移動和/或向外移動時提供所述減震器的主要阻尼行為;以及
-輔助流動和閥布置(200、300),所述輔助流動和閥布置(200、300)被構造并布置成允許所述第一氣缸腔室(13)與所述第二氣缸腔室(14)之間的流體流動,以便在向外移動和向內移動時提供所述減震器的輔助阻尼行為,所述輔助流動和閥布置包括:
-第一輔助流動和閥布置(200),所述第一輔助流動和閥布置(200)被構造并布置成允許所述第一氣缸腔室(13)與所述第二氣缸腔室(14)之間的流體流動,以便在向外移動時提供所述減震器的第一輔助阻尼行為,所述第一輔助阻尼行為表現出頻率依賴性,其中穿過所述第一輔助流動和閥布置的流體流動是依賴于氣缸附件(15)和活塞附件(16)相對于彼此的相對活塞氣缸移動中的頻率分量;以及
-第二輔助流動和閥布置(300),所述第二輔助流動和閥布置(300)被構造并布置成允許所述第一氣缸腔室(13)與所述第二氣缸腔室(14)之間的流體流動,以便在向內移動時提供所述減震器的第二輔助阻尼行為,所述第二輔助阻 尼行為表現出大致上線性的依賴性,其中穿過所述第二輔助流動和閥布置的流體流動大致上線性的依賴于所述相對活塞氣缸移動的速率,以及
-可切換閥(400),所述可切換閥(400)可以在隔斷穿過所述輔助流動和閥布置的流體流動的關閉位置與允許穿過所述輔助流動和閥布置流體流動的打開位置之間進行切換。

2.  根據權利要求2所述的減震器,其特征在于,所述第一輔助流動和閥布置(200)被配置成隨著所述相對活塞氣缸移動中的所述頻率分量的頻率的降低而減小穿過所述第一輔助流動和閥布置的流體流動。

3.  根據權利要求1或2所述的減震器,其特征在于,
所述第一輔助流動和閥布置(200)包括:
-第一輔助流動通道(210),所述第一輔助流動通道(210)將所述第一氣缸腔室(13)和第二氣缸腔室(14)連接;
-第一輔助逆止閥(220),所述第一輔助逆止閥(220)布置在所述第一輔助流動通道(210)中,以便在向外移動時允許流體流動并且在向內移動時隔斷流體流動;
-第一輔助節流閥(220),所述第一輔助節流閥(220)布置在所述第一輔助流動通道(210)中;以及,
-第一輔助調節布置(230),所述第一輔助調節布置(230)作用于所述第一輔助節流閥(220)上,以便調節流體流動,從而提供所述依賴于頻率的阻尼行為。

4.  根據權利要求3所述的減震器,其特征在于,
所述第一節流閥(220)包括:
-第一輔助板閥(220),所述第一輔助板閥(220)利用關閉力來抵靠第一輔助閥座(221)關閉,并且
所述第一輔助調節布置(230)包括:
-可移動的第一輔助構件(231),所述第一輔助板閥(220)布置在所述可移動的第一輔助構件(231)上,由于所述第一輔助流動通道(210)內的流體壓力造 成的位移力作用來使所述可移動的第一輔助構件(231)位移,以便降低所述第一輔助節流閥(220)的所述關閉力;以及,
-第一輔助腔室(232),所述第一輔助腔室(232)具有可變容積并在所述第一輔助節流閥(220)的上游與所述第一輔助流動通道(210)形成受限流體流動連接(233),其中由于所述第一輔助腔室(232)內的流體壓力造成的另一位移力作用來使所述可移動的第一輔助構件(231)位移,以便增加所述第一輔助節流閥(220)的所述關閉力。

5.  根據權利要求4所述的減震器,其特征在于,所述第一輔助調節布置(230)被配置成使得所述第一輔助腔室(232)內的流體壓力作用在其上使所述第一輔助構件(231)位移的有效表面區域(234A)隨著所述第一輔助構件增加所述第一輔助節流閥(220)的所述關閉力的位移而減小。

6.  根據權利要求5所述的減震器,其特征在于,所述第一輔助調節布置(230)包括柔性板(234),所述柔性板(234)提供所述第一輔助腔室(232)的壁,并且布置在所述第一輔助流動和閥布置(200)的外殼(235)和所述可移動的第一輔助調節構件(231)上,以便呈現所述有效表面區域(234A)。

7.  根據權利要求3至6中任一項所述的減震器,其特征在于,所述第一輔助流動通道(210)在所述第一輔助節流閥(220)的上游并在所述第一輔助腔室(232)與所述第一輔助流動通道(210)的連接部(233)的上游包括節流口。

8.  根據權利要求3至7中任一項所述的減震器,其特征在于,所述第一輔助逆止閥和所述第一輔助節流閥由單個第一輔助節流逆止閥(220)來具體化。

9.  根據前述權利要求中任一項所述的減震器,其特征在于,所述第二輔助流動和閥布置(300)被配置成使得穿過所述第二輔助流動和閥布置的流體流動隨著所述相對活塞氣缸移動的速率增加而增加。

10.  根據權利要求9所述的減震器,其特征在于,
所述第二輔助流動和閥布置包括(300):
-第二輔助流動通道(310),所述第二輔助流動通道(310)將所述第一氣缸腔室(13)和第二氣缸腔室(14)連接;
-第二輔助逆止閥(320),所述第二輔助逆止閥(320)布置在所述第二輔助流動通道(310)中,以便在向內移動時允許流體流動并且在向外移動時隔斷流體流動;以及,
-第二輔助節流閥(320),所述第二輔助節流閥(320)布置在所述第二輔助流動通道(310)中。

11.  根據權利要求10所述的減震器,其特征在于,
所述第二輔助節流閥(320)包括:
-第二輔助板閥(320),所述第二輔助板閥(320)抵靠第二輔助閥座(321)關閉。

12.  根據權利要求10或11所述的減震器,其特征在于,所述第二輔助逆止閥和所述第二輔助節流閥由單個第二輔助節流逆止閥(320)來具體化。

13.  根據前述權利要求中任一項所述的減震器,其特征在于,所述輔助流動和閥布置另外包括在向內移動和向外移動時的開放流體流動連接。

14.  根據權利要求13所述的減震器,其特征在于,
所述第一輔助流動和閥布置(200)和/或第二輔助流動和閥布置(300)另外包括:
-在向內移動和向外移動兩者時的開放流體流動連接。

15.  根據權利要求14以及權利要求4或11所述的減震器,其特征在于,
所述第一輔助板閥(220)和/或第二輔助板閥(320)包括:
-至少一個開口(322),所述至少一個開口(322)允許當所述第一輔助板閥或第二輔助板閥分別抵靠所述第一輔助閥座(221)或第二輔助閥座(321)關閉時流體流動。

16.  根據前述權利要求中任一項所述的減震器,其特征在于,所述可切換閥(400)包括可在可切換閥流動通道(410)的第一部分(411)中位移的中空套管(420),所述套管在側壁中具有至少一個開口(421),所述開口與所述可切換閥流動通道(410)的所述第一部分(411)流體流動連通,在所述可切換閥處于所述打開位置時,所述至少一個開口(421)與所述可切換閥流動通道(410)的第二部分(412)流體流動連通,以便允許穿過所述可切換閥流動通道的流體流動,并且在處于所述關閉位置時,所述至少一個開口(421)不與所述可切換閥流動通道(410)的所述第二部分(412)流體流動連通,以便隔斷穿過所述可切換閥流動通道的流體流動。

17.  根據權利要求16所述的減震器,其特征在于,所述套管(420)被連接至磁體和線圈布置(430),所述磁體和線圈布置(430)被構造并布置成允許所述可切換閥(400)在所述關閉位置與所述打開位置之間進行切換。

18.  根據前述權利要求中任一項所述的減震器,其特征在于,
所述活塞(12)包括:
-所述輔助流動和閥布置(200、300),以便在所述第一活塞側與第二活塞側之間作用;以及
-所述可切換閥(400)。

19.  根據前述權利要求中任一項所述的減震器,其特征在于,
所述活塞(12)包括:
-所述主要流動和閥布置(100),以便在所述第一活塞側與第二活塞側之間作用。

說明書

說明書減震器
技術領域
本發明涉及減震器,所述減震器包括:氣缸;以及活塞,所述活塞可在氣缸中沿氣缸壁移動,并將氣缸劃分為處于活塞的相對側上的第一氣缸腔室和第二氣缸腔室,所述氣缸腔室被填充有流體。所述減震器包括流動和閥布置,所述流動和閥布置作用來允許在第一氣缸腔室與第二氣缸腔室之間的流體流動,以便在活塞與氣缸相對于彼此的向內移動和/或向外移動時提供所述減震器的阻尼行為。
背景技術
這種類型的減震器(例如)為人熟知并且普遍用于各種類型的車輛中,如汽車、卡車和火車,但減震器也應用于其它應用。汽車中的應用是眾所周知的。通過提供在氣缸腔室之間的流動和閥布置的設計或實施方式,減震器設置成具有特定阻尼行為。這樣的設計和實施方式確定了管控阻尼行為的重要參數。當應用在汽車中時,參數可設定成提供剛性阻尼行為,這常稱為運動設置,或設定成提供柔和阻尼,這常稱為舒適設置。車輪和汽車車身移動的阻尼可能沖突,尤其在舒適設置中可能如此,因為汽車車身和車輪的本征頻率差別很大。汽車車身的本征頻率為約1Hz,而車輪的本征頻率為約11Hz,這為(關鍵)阻尼設置不同要求。在一方面,車輪應當能夠在行駛時沿著路面行進,這需要低阻尼,而在另一方面,應當最好不使汽車車身搖晃,這需要高阻尼。
期望具有這樣的減震器或阻尼器:所述減震器或阻尼器可以根據需要或期望而設置成運動且舒適的設置。已經提出用電子控件來影響阻尼行為。此類電子控制的減震器復雜、成本高昂,且在電子器件故障的情況下容易發生故障。所述減震器需要快速傳感器、計算和控制單元、以及各電子零件的對應接線。
發明內容
本發明的一個目標在于提供一種可在具有不同阻尼行為的兩個設置間輕 易切換的減震器,所述減震器是具有成本效益的,并且具有可靠構造。
本發明的另一個或替代目標在于提供一種具有運動設置和體驗起來非常舒適的另一設置的減震器。
本發明的又一個或替代目標在于提供一種減震器,所述減震器在車輪與路面之間提供良好接觸并提供對汽車車身的良好或關鍵阻尼(尤其在所述減震器的舒適設置中)。
本發明的又一個或替代目標在于提供一種阻尼行為并非通過電子控件確定的減震器。
這些目標中的至少一個通過一種包括下述各項的減震器實現:氣缸;活塞,所述活塞可在所述氣缸內沿氣缸壁移動的,所述活塞抵靠著氣缸壁密封,并將氣缸劃分為處于活塞的第一活塞側的第一氣缸腔室和處于活塞的第二活塞側的第二氣缸腔室,所述第二活塞側與所述第一活塞側相對,并且所述第一氣缸腔室和第二氣缸腔室被填充有流體;氣缸附件,所述氣缸附件被構造并布置成用于附接至車輛的第一部分并連接至氣缸;活塞附件,所述活塞附件被構造并布置成用于附接至車輛的第二部分并連接至活塞,所述活塞附件和所述氣缸附件被布置成在向內移動時朝向彼此移動并且在向外移動時移動遠離彼此;主要流動和閥布置,所述主要流動和閥布置被構造并布置成允許所述第一氣缸腔室與所述第二氣缸腔室之間的流體流動,以便在向內移動和/或向外移動時提供所述減震器的主要阻尼行為;以及輔助流動和閥布置,所述輔助流動和閥布置被構造并布置成允許所述第一氣缸腔室與所述第二氣缸腔室之間的流體流動,以便在向外和向內移動時提供所述減震器的輔助阻尼行為,其中所述輔助流動和閥布置包括:第一輔助流動和閥布置,所述第一輔助流動和閥布置被構造并布置成允許所述第一氣缸腔室與第二氣缸腔室之間的流體流動,以便在向外移動時提供所述減震器的第一輔助阻尼行為,所述第一輔助阻尼行為表現出頻率依賴性,其中穿過所述第一輔助流動和閥布置的流體流動是依賴于所述氣缸附件和所述活塞附件相對于彼此的相對活塞氣缸移動中的頻率分量;以及第二輔助流動和閥布置,所述第二輔助流動和閥布置被構造并布置成允許所述第一氣缸腔室與第二氣缸腔室之間的流體流動,以便在向內移動時提供所述減震器的第二輔助阻尼行為,所述第二輔助阻尼行為表現出大致上線性的依賴性,其中穿過所述第二輔助流動和閥布置的流體流動大致上線性地依賴于所述相對活 塞氣缸移動的速率;以及可切換閥,所述可切換閥可以在隔斷穿過所述輔助流動和閥布置的流體流動的關閉位置與允許穿過所述輔助流動和閥布置的流體流動的打開位置之間進行切換。
這樣的減震器允許在運動(剛性)設置與舒適(柔和)設置之間進行切換,同時提供與所述路面的良好車輪接觸并且防止所述汽車車身搖晃。根據本發明的第一輔助流動和閥布置和第二輔助流動和閥布置提供此類阻尼行為。
在有利實施方式中,所述第一輔助流動和閥布置被配置成隨著相對活塞氣缸移動中的頻率分量的頻率的降低來減小穿過第一輔助流動和閥布置的流體流動,這被證明是在向外移動時實現所需行為的有效方式。
在有效實施方式中,所述第一輔助流動和閥布置包括:第一輔助流動通道,所述第一輔助流動通道將所述第一氣缸腔室和第二氣缸腔室連接;第一輔助逆止閥,所述第一輔助逆止閥布置在所述第一輔助流動通道中,以便在向外移動時允許流體流動并且在向內移動時隔斷流體流動;第一輔助節流閥,所述第一輔助節流閥布置在所述第一輔助流動通道中;以及第一輔助調節布置,所述第一輔助調節布置作用于所述第一輔助節流閥上,以便調節流體流動,從而提供所述依賴于頻率的阻尼行為。
在有利且有效的實施方式中,所述第一節流閥包括第一輔助板閥,所述第一輔助板閥利用關閉力來抵靠第一輔助閥座關閉,并且所述第一輔助調節布置包括:可移動的第一輔助構件,所述第一輔助板閥布置在所述可移動的第一輔助構件上,由于所述第一輔助流動通道內的流體壓力造成的位移力作用來使所述可移動的第一輔助構件位移,以便降低所述第一輔助節流閥的所述關閉力;以及第一輔助腔室,所述第一輔助腔室具有可變容積,并且在所述第一輔助節流閥的上游與所述第一輔助流動通道形成受限流體流動連接,由于所述第一輔助腔室內的流體壓力造成的另一位移力作用來使所述可移動的第一輔助構件位移,以便增加所述第一輔助節流閥的所述關閉力。
在另一有利實施方式中,所述第一輔助調節布置被配置成使得所述第一輔助腔室內的流體壓力作用在其上使所述第一輔助構件位移的有效表面區域隨著所述第一輔助構件增加所述第一輔助節流閥的所述關閉力的位移而減小,從而幫助將所述第一輔助節流閥逐漸關閉。
在有效實施方式中,所述第一輔助調節布置包括柔性板,所述柔性板提供 所述第一輔助腔室的壁,并且布置在所述第一輔助流動和閥布置的外殼和所述可移動第一輔助調節構件上,以便呈現所述有效表面區域。
優選地,所述第一輔助流動通道在所述第一輔助節流閥的上游以及在所述第一輔助腔室與所述第一輔助流動通道的連接部的上游包括節流口,從而幫助實現所需阻尼行為。
有利地,所述第一輔助逆止閥和所述第一輔助節流閥由單個第一輔助節流逆止閥來具體化,從而允許為此僅使用一個閥。
在另一有利且有效的實施方式中,所述第二輔助流動和閥布置被配置成使得穿過所述第二輔助流動和閥布置的流體流動隨著所述相對活塞氣缸移動的速率增加而增加。
在又一有利實施方式中,所述第二輔助流動和閥布置包括:第二輔助流動通道,所述第二輔助流動通道將所述第一氣缸腔室和第二氣缸腔室連接;第二輔助逆止閥,所述第二輔助逆止閥布置在所述第二輔助流動通道中,以便在向內移動時允許流體流動并且在向外移動時隔斷流體流動;以及第二輔助節流閥,所述第二輔助節流閥布置在所述第二輔助流動通道中。
有效地,所述第二輔助節流閥包括第二輔助板閥,所述第二輔助板閥抵靠第二輔助閥座關閉。
有利地,所述第二輔助逆止閥和所述第二輔助節流閥由單個第二輔助節流逆止閥來具體化,從而允許為此僅使用一個閥。
優選地,所述輔助流動和閥布置另外包括在向內和向外移動時的開放流體流動連接,以便在車輪和/或汽車車身的較慢和/或較小相對移動下提供舒適阻尼行為。
有效地,這是當所述第一輔助流動和閥布置和/或第二輔助流動和閥布置另外包括在向內和向外移動兩者時的開放流體流動連接時實現。
在另一有效實施方式中,所述第一輔助板閥和/或第二輔助板閥包括至少一個開口,所述至少一個開口允許當所述第一輔助板閥或第二輔助板閥分別抵靠所述第一輔助閥座或第二輔助閥座關閉時流體流動。
在有效實施方式中,所述可切換閥包括可在可切換閥流動通道的第一部分中位移的中空套管,所述套管在側壁中具有至少一個開口,所述開口與所述可切換閥流動通道的所述第一部分流體流動連通,在所述可切換閥處于所述打開 位置時,所述至少一個開口與所述可切換閥流動通道的第二部分流體流動連通,以便允許穿過所述可切換閥流動通道的流體流動,并且在處于所述關閉位置時,所述至少一個開口不與所述可切換閥流動通道的所述第二部分流體流動連通,以便隔斷穿過所述可切換閥流動通道的流體流動。
切換有利地通過連接至磁體和線圈布置的套管實現,其中所述磁體和線圈布置被構造并布置成允許可切換閥在關閉位置與打開位置之間進行切換。
在緊湊實施方式中,活塞包括:輔助流動和閥布置,以便在所述第一活塞側與第二活塞側之間起作用;以及可切換閥。
在另一緊湊實施方式中,活塞包括主要流動和閥布置,以便在所述第一活塞側與第二活塞側之間起作用。
附圖簡述
將會參考附圖進一步解釋本發明,在附圖中,類似或相同的參考符號表示類似、相同或對應的部分,并且在附圖中:
圖1示出根據本發明的減震器的實施方式;
圖2更詳細地示出圖1的減震器的活塞;
圖2a和圖2b更詳細地示意示出分別在對應于相對活塞氣缸移動中的頻率分量的相對高的頻率和相對低的頻率的位置的圖2的實施方式的第一輔助流動和閥布置;
圖3示出根據本發明的減震器的替代實施方式;以及
圖3a更詳細地示出圖3的實施方式的輔助流動和閥布置以及可切換閥。
具體實施方式
圖1中示出減震器10,并且所述減震器10包括氣缸11以及可在氣缸中沿氣缸壁位移的活塞12。活塞抵靠著氣缸壁密封,并將氣缸劃分為第一腔室13和第二腔室14。在附圖中,第一腔室13被示出為上部腔室,并且第二腔室14被示出為下部腔室,但是出于本發明的目的,第一腔室也可以是下部腔室,并且第二腔室也可以是上部腔室。氣缸附件15被連接至氣缸,并且活塞附件16被連接至活塞12。活塞桿12a作為活塞12的一部分而延伸至活塞附件16。活塞附件和氣缸附件被布置用于附接至車輛可相對于彼此移動的各部分,以便 對它們的相對移動進行阻尼。兩個附件在向內移動中朝向彼此移動,并且在向外移動時移動遠離彼此。車輛通常可為汽車,但也可為另一車輛,如火車。當汽車在表面(如路面)上行進時,汽車車身相對于車輪的移動通過所公開的阻尼器來阻尼。
流體(本身并未在附圖中示出)容納在氣缸腔室13、14中,并且可通過提供在根據圖1、圖2、圖2a和圖2b所示實施方式的活塞12中和/或上的流動和閥布置來在氣缸腔室之間移動。流體可以是液體(如油料)或氣體(如空氣)。圖1的實施方式也示出為具有底部流動和閥布置17,也簡稱為底閥,所述底部流動和閥布置17將第二氣缸腔室17與第三腔室18相連接。第三腔室18在圖1的實施方式中提供在氣缸11周圍,以提供所謂的雙管型減震器。底閥17和第三腔室18為減震器的阻尼行為添加另外特性,但也可以將所述底閥和第三腔室省略。在后一情況下,將得到所謂的單管型減震器。圖3示出根據本發明的減震器的替代實施方式,其中底閥17和第三腔室18布置在一個氣缸外殼內的第二氣缸腔室14下方。
主要流動和閥布置100在圖1的實施方式中提供在活塞中,并且包括處于活塞12的相對的第一側與第二側之間的流動通道111、112,如圖2所示。第一活塞側與第一氣缸腔室13接觸,并且第二活塞側與第二氣缸腔室14接觸。流動通道111、112允許第一氣缸腔室13與第二氣缸腔室14之間的流體流動。節流逆止閥121和逆止閥121a關閉第二流動腔室14一側上的流動通道111,以便在向外移動時只允許發生從第一氣缸腔室到第二氣缸腔室的流體流動。彈簧131將閥121預拉至關閉位置中。節流逆止閥122和逆止閥122a關閉第一流動腔室13一側上的流動通道112,以便在向內移動時只允許發生從第二氣缸腔室到第一氣缸腔室的流體流動。彈簧132將閥122預拉至關閉位置中。主要流動和閥布置被尺寸設定成使得它的阻尼行為可表征為相對剛性或運動的。所公開的主要流動和閥布置實施方式只是一個實例。本發明不限于任何類型主要流動和閥布置。主要流動和閥布置也可能只在一個方向上作用。在所示實施方式中,主要流動和閥布置提供在活塞中,但其也可提供在氣缸腔室13、14之間的另一合適位置。
減震器還包括輔助流動和閥布置,所述輔助流動和閥布置包括第一輔助流動和閥布置200以及第二輔助流動和閥布置300。輔助流動和閥布置在圖2的 實施方式中提供在活塞上,但也可以提供在另一合適位置上。第一輔助流動布置200和第二輔助流動布置300分別具有第一輔助流動通道210和第二輔助流動通道310,所述第一輔助流動通道210和第二輔助流動通道310在一側連接至第二氣缸腔室14并在另一側連接至流動通道410,所述流動通道410則連接至第一氣缸腔室13。因此,第一輔助流動通道210和第二輔助流動通道310兩者各自都連接第一氣缸腔室13和第二氣缸腔室14。
可切換閥400提供在流動通道410中。可切換閥可以在關閉位置與打開位置之間進行切換,在關閉位置中,隔斷穿過流動通道410并因此穿過輔助流動和閥布置的流體流動,并且在所述打開位置中,允許(實現)穿過流動通道410并因此穿過輔助流動和閥布置的流體流動。圖2示出處于打開位置中的可切換閥400。在關閉位置中,可切換閥400禁止穿過輔助流動和閥布置的任何流體流動,并且因此停用輔助流動和閥布置。在可切換閥400處于關閉位置時,只有主要流動和閥布置100是活動的,從而提供相對剛性或運動的阻尼行為。在打開位置中,可切換閥啟用輔助流動和閥布置200、300,所述輔助流動和閥布置200、300被設計成要比主要流動和閥布置100具有更柔和或更舒適的阻尼行為。然后,減震器10的阻尼行為將主要受輔助流動和閥布置相對柔和或舒適的阻尼行為管控。在這種型式中,人們可以在剛性(運動)設置與柔和(舒適)設置之間進行切換。
第一輔助流動和閥布置200只在氣缸附件15和活塞附件16的向外移動中起作用,并且被配置并尺寸設定成使得所述第一輔助流動和閥布置相對于主要流動和閥布置的行為而言是相對柔和或舒適的。此外,第一輔助流動和閥布置200的阻尼行為具有頻率依賴性,其中穿過第一輔助流動和閥布置的流體流動是依賴于氣缸附件和活塞附件相對于彼此的相對活塞氣缸移動中的頻率分量。
第一輔助流動和閥布置被配置成使得穿過第一輔助流動和閥布置的流體流動隨著相對活塞氣缸移動中的頻率分量的頻率降低而減小。第一輔助流動和閥布置在適當方向上作用,從而保持汽車(車輛)的車輪與道路(支撐表面)進行良好接觸。在更高頻率分量下,第一輔助流動和閥布置的阻尼行為被選擇成或多或少是線性的,其中穿過第一輔助流動和閥布置的流體流動或多或少線性地依賴于氣缸附件15與活塞附件16之間的相對速率。因此提供相對較小阻尼,從而提供車輪與道路的良好接觸。在更低頻率分量下,第一輔助流動和閥 布置的阻尼行為被選擇成是相對剛性的,以便給予足夠阻尼來提供汽車車身的合宜駕駛行為。因此,在較低頻率下,將比在相對較高頻率下提供相對更大阻尼,因此在車輪相對于汽車車身的相對較快移動中阻尼較小,而車輪相對于汽車車身的相對較慢移動中阻尼較大。
第一輔助流動和閥布置200包括第一輔助流動通道210,所述第一輔助流動通道210與流動通道410一起提供第一腔室13與第二腔室14之間的連接。第一輔助逆止閥220布置在第一輔助流動通道210中,以便在向外移動時只允許發生從第一氣缸腔室13到第二氣缸腔室14的流體流動。閥220也充當節流閥,并且因此作為節流逆止閥220而起雙重作用,從而節制通過閥的流體流量。逆止和節流功能也可以通過單獨的閥來具體化。第一輔助節流逆止閥220具體化為板閥,所述板閥利用關閉力來抵靠第一輔助閥座221關閉。板閥220可以包括一個或多個板。由多個板組成的板閥可稱為板組(plate pack)。第一輔助節流逆止閥220本身在跨閥的更大壓力差和穿過閥的更大流體流動發生時來進一步打開,而且可以被配置來如此提供對穿過閥的流體流動的大致上線性的依賴性。
然而,第一輔助流動和閥布置200還包括第一輔助調節布置230,所述第一輔助調節布置230作用于第一輔助節流逆止閥220上,以便改變其關閉力。流動和閥布置200布置成依賴于氣缸附件(15)和活塞附件(16)相對于彼此的相對活塞氣缸移動中的頻率分量而調整閥220的關閉力。
第一輔助調節布置包括可移動的第一輔助構件231,第一輔助板閥220提供在所述可移動的第一輔助構件231上。第一輔助流動通道210內的流體壓力對可移動的構件231施加位移力,以使可移動的構件231在圖2的向下方向上位移,這會導致板閥220的關閉力降低。因此,板閥220將在跨閥的壓力差增加的情況下更輕易地打開。這種壓力增加在可切換閥400處于打開位置時在向外移動中發生。
第一輔助調節布置還包括了第一輔助腔室232,所述第一輔助腔室232具有可變容積并且在板閥220的上游與第一輔助流動通道220流體連接。腔室232內的流體壓力對可移動的構件231施加位移力,以使可移動的構件231在圖2中的向上方向上位移,這會導致板閥220的關閉力增加。因此,板閥200將在腔室232中的壓力增加的情況下不太容易打開。腔室232通過調節流動通 道233而與第一輔助流動通道流體連接,所述調節流動通道233對穿過通道的流體流動提供限制。因此,流動通道210中的壓力增加在延遲的情況下使得腔室232中的壓力增加。所涉及的時間常數確定第一輔助流動和閥布置200的頻率依賴性。構成第一輔助流動和閥布置200的各個部分的特定設計和尺寸設定確定這個時間常數。具有確定頻率依賴性的多于一個時間常數和/或變化有效時間常數可使設計變得更為復雜。
柔性板234在圖2中界定腔室232上側,并且被布置成在可移動的構件231處于如圖2所示且如圖2a更詳細地所示位置時倚靠可移動的構件231。當可移動的構件231在圖2中向上位移時(如圖2b中詳細所示),柔性板234與可移動的構件231的接觸表面減小,因為柔性板234是布置在可移動的構件231和第一輔助流動和閥布置200的外殼240兩者上。因此,由于腔室232中的流體壓力造成的位移力降低,因為位移力取決于流體壓力和接觸表面或有效表面區域234A(力等于壓力乘以表面積)。這使板閥220逐漸關閉,并且影響管控頻率依賴性的有效時間常數。作用于可移動的構件上的實際位移力以及可移動的構件231的所得位移取決于流體壓力和施加有在可移動的構件的流動通道和腔室側上的這些壓力的有效表面區域。
在所示實施方式中,調節布置230還包括在腔室232內的(半)柔性或剛性板235,所述板235提供有一個或多個開口(所述一個或多個開口可限制流體流動),從而允許腔室232的上部與下部之間流體連通。流體流過調節通道233進入腔室232的下部中,并且隨后進入腔室232的上部中。板235在其外圓周邊緣處安置在柔性O形環236上。板235和O形環236的布置提供對板閥220的預拉力。在圖2、圖2a和圖2b中,腔室232在其底側是由(半)柔性板237界定,所述板237將在板237上存在壓力差的情況下變形。另一腔室238是由板237和外殼240界定。腔室238通過限制流體流動的開口239通向第二氣缸腔室14。具有開口的板235、O形環236、板237、腔室238和開口239的布置進一步影響了第一輔助流動和閥布置230的有效時間常數和頻率依賴性。另外,閥可以提供在開口239中或上方。或者,限制性的開口(具有閥或不具有閥)可以提供在腔室232與第二氣缸腔室14之間。這些和其它措施也將影響第一輔助流動和閥布置230的有效時間常數和頻率依賴性。第一輔助流動和閥布置230的替代實施方式(例如))公開在WO 03/040586 A中,所述 WO 03/040586 A以引用的方式并入本文。圖2a和圖2b示出分別在對應于相對活塞氣缸移動中的頻率分量的相對較高頻率和相對較低頻率的位置的第一輔助流動和閥布置。
第二輔助流動和閥布置300只在氣缸附件15和活塞附件16的向內移動中起作用,并且同樣被配置并尺寸設定成使得其相對于主要流動和閥布置100的行為是相對柔和或舒適的。第二輔助流動和閥布置200的阻尼行為具有線性依賴性,其中穿過第二輔助流動和閥布置的流體流動大致上線性地依賴于氣缸附件和活塞附件相對于彼此的相對活塞氣缸移動的速率。在跨第二流動和閥布置200的較大壓力差下,將會出現較大流體流動,所述較大壓力差歸因于在(例如)車輪行進過程中碰到路面上的凸塊時車輪相對于汽車車身的迅速向內移動。所述較大壓力差允許車輪迅速調整其相對于汽車車身的位置,同時保持汽車車身相對不受所碰到的凸起影響,這使汽車駕駛員和乘客感到舒適。
第二輔助流動和閥布置300包括第二輔助流動通道310,所述第二輔助流動通道310與流動通道410一起提供第一腔室13與第二腔室14之間的連接。第二輔助逆止閥320布置在第二輔助流動通道310中,以便在向內移動時只允許發生從第二氣缸腔室14到第一氣缸腔室13的流體流動。閥320也充當節流閥,并且因此作為節流逆止閥320而起雙重作用,從而節制穿過閥的流體流量。逆止和節流功能也可以通過單獨的閥來具體化。第二輔助節流逆止閥320具體化為板閥,所述板閥利用關閉力來抵靠第二輔助閥座321關閉。板閥320可以包括一個或多個板。在圖2的實施方式中,板閥320是環形的。板閥320的環形形狀使得中心區域是開放的(這在圖中看得并不是很清楚),以便允許第一輔助流動和閥布置200與第一氣缸腔室13的流體連接。
在關于圖2所公開的實施方式中,第二輔助流動和閥布置300提供在主要流動和閥布置100與第一輔助流動和閥布置200之間,這在所公開的實施方式中是適宜位置。第二輔助板閥320的開放中心區域允許朝向第一輔助流動和閥布置200和來自第一輔助流動和閥布置200的流體流動。第二輔助流動和閥布置300也可提供在另一位置上。
在輔助流動和閥布置200、300上不存在壓力差的情況下,閥220和320利用預拉力來抵靠它們相應閥座221、321關閉。這需要一定壓力差來克服預拉力。在較高汽車速度下和/或在車輪與汽車車身(即,氣缸附件15與活塞附 件16)相對于彼此的較大相對移動下,一般會出現較大壓力差。為了在這個范圍中提供舒適設置,輔助流動和閥布置提供有在第一氣缸腔室13與第二氣缸腔室14之間的開放或恒定的流體連接,只要可切換閥處于打開位置。這種開放或恒定的流體連接可以單獨提供,或提供在第一輔助流動和閥布置200以及第二輔助流動和閥布置300中的一個或兩個中。由于第一輔助流動和閥布置200構造更為復雜(也由于其部件在實踐中經受更極端力),因此開放或恒定的流體連接最容易且最有效地提供在第二輔助流動和閥布置300中。為此,板閥包括一個或多個開口325(也稱為排放孔),所述一個或多個開口325針對氣缸附件15和活塞附件16相對于彼此的向內移動和向外移動兩者提供跨閥320的開放連接。
可切換閥400包括布置在可切換閥流動通道410中的中空圓柱形套管420,所述可切換閥流動通道410是第一輔助流動通道210和第二輔助流動通道310的一部分。套管420在其圓柱形側壁中具有開口421,所述開口421與可切換閥流動通道410的第一部分411流體連通。圓柱形中空套管420的頂端和底端是開放的。如圖2所示,在可切換閥處于打開位置時,開口421與可切換閥流動通道410的第二部分412流體連通。在打開位置中,可切換閥400提供第一氣缸腔室13與輔助流動和閥布置200、300之間的流體連通。由于輔助流動和閥布置與第二氣缸腔室14流體連通,因此在可切換閥400處于打開位置中時,實現穿過輔助流動和閥布置的流體流動。可切換閥可切換到關閉位置,在所述關閉位置中,套管420中的開口421不與可切換閥流動通道410的第二部分412流體連通。套管420中的開口也對穿過第一輔助流動通道和第二輔助流動通道的流體流動提供限制,從而有效地實現所需阻尼行為。切換通過使套管420沿著流動通道410上下移動而發生。
為了允許切換,套管420被連接至磁體和線圈布置,所述磁體和線圈布置具有附接至套管的永磁體431。磁體被布置在電連接至引腳433的線圈432內。當被連接至適當電源時,便可以通過線圈來提供電流。是否通過線圈施加電流便可使得在打開位置與關閉位置之間切換所述閥400。或者,通過線圈在相反方向上提供電流便可在打開位置與關閉位置之間切換所述閥400。可以設想磁體和線圈布置的各種配置以及其它布置,以便在關閉位置與打開位置之間驅動可切換閥。一些另外的磁體和線圈布置公開在WO 2011/040808 A中,所述 WO 2011/040808 A以引用的方式并入本文。
圖3示出根據本發明的減震器的實施方式,其中第一輔助流動和閥布置200和第二輔助流動和閥布置300以及可切換閥400并未提供在活塞中或活塞上,而提供在氣缸11旁邊。第一輔助流動通道和第二輔助流動通道分別地連接至第一氣缸腔室13和第二氣缸腔室14的頂部區域和底部區域。第一輔助流動和閥布置200和第二輔助流動和閥布置300以及可切換閥400是如關于圖2的實施方式所公開的那樣配置,但也可以另一型式實施。當結合附圖閱讀上述公開內容時,本領域的技術人員將會明白本發明的各種其它實施方式,所有這些實施方式都在本發明和所附權利要求書的范圍內。

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減震器
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