具有多个阻尼特性的减震器的制作方法

本发明涉及减震器，该减震器能够产生多个阻尼特性(damping law)，以便因此使装置的阻尼适应于其操作方案的要求，该装置可以是任何类型的机构，但它通常是车辆。减震器可以由驾驶员或操作者本人手动地修改或者借助于计算器自动地修改，使得为每个时刻选择最合适的阻尼特性并且因此使减震器适于装置的操作方案的要求。减震器特别地适用于液压装置领域并且特别地适用于车辆所用的减震器领域。

背景技术：

1、减震器是意在借助于耗散动能来衰减悬架的振荡直到所述悬架恢复其平衡位置为止的装置。一种非常常见的改进案例聚焦于车辆上的应用。

2、聚焦于汽车领域，减震器对稳定性和舒适性两者均具有决定性的影响。事实上，减震器产生的液压载荷的调整代表了以下两个因素之间的折衷：

3、-在稳定性方面，车辆的动态控制在悬架的低伸出速度和压缩速度以及低振荡频率下执行，低振荡频率对应于簧载质量(车厢)的固有频率，对于客车，固有频率通常在1hz至2hz的范围内。在该操作方案中，需要高水平的阻尼、即高液压载荷；

4、-在舒适性方面，控制主要与悬架在中等振荡频率或高振荡频率下发生的中等伸出速度和压缩速度以及高伸出速度和压缩速度有关。参照频率是非簧载质量(车轮/悬架)的固有频率，对于客车，该固有频率通常在8hz至15hz的范围内。更高程度的舒适性受到降低的阻尼水平的影响，这允许使车轮的运动与底盘的振荡断开联接。

5、因此，期望减震器能够根据其必须衰减的振荡的特性来调节其载荷水平。

6、常规减震器基于速度提供可变阻尼特性，但是可变阻尼特性是预定的并且不能够由用户或计算机调节。这是在为特定车辆的悬架调整期望的阻尼特性时必须解决的舒适性与稳定性之间权衡的根本原因。这是一项优化训练，其为待赋予车辆的特性寻求最佳权衡。

7、一方面，如果车辆朝向舒适性调整，则在悬架中选择低水平的阻尼，使得车轮的运动尽可能地与车体断开联接。以这种方式，使道路不规则性向乘客隔室的转移最小化。

8、另一方面，在车辆朝向稳定性调整的情况下，在悬架中配置高水平的阻尼以使车体的移动最小化。

9、对常规减震器的改进将包括能够根据用于每个时刻的期望目标来适应其载荷水平、能够根据是否期望在更大的稳定性或更大的舒适性之间变化来选择阻尼特性的各种可能性。

10、在现有技术中，存在能够利用单个减震器产生多个阻尼特性的不同系统。这些系统通常基于可以由线性致动器(螺线管)或旋转致动器(马达)控制的电磁阀。

11、在现有技术中、尤其在低成本系统中通常发现的技术解决方案包括结合第二活塞，该第二活塞通过连接由主活塞界定的两个室的通道来调节油通路，从而产生两个阻尼特性，即一个硬特性并且一个软特性。

12、在硬特性中，通过通道的油通路是封闭的，而在软特性中，通过通道的油通路是打开的，这由辅助活塞的构型来调节。利用该操作原理，可以简单地通过对使电磁阀打开的通过截面进行分级来产生三个或四个阻尼特性。

13、然而，引入辅助活塞与一系列缺点相关联。

14、一方面，有必要在辅助活塞中结合一系列无源元件，所述无源元件允许流体的通路被调节/修改，这意味着元件数目的增加并且转化成更高的成本和对轴向空间的需求。

15、另一方面，构造为杆的销中的孔口的通道必须具有相当大的通过截面以允许低阻尼特性。这需要增加杆的销的直径，这又增加了系统的径向尺寸，从而使其更难嵌入。另外，销的较大直径需要使用特定的较大活塞、阀、垫圈和螺母，这再次使得产品更加昂贵。

16、文献us4953671a示出了一种减震器，该减震器能够通过启动控制销31而在不同的特性下进行操作，控制销31附接至以可旋转的方式插入活塞5的杆7内部的轴30。轴30在周缘上结合有三个纵向凹槽33、34、35，所述凹槽根据轴30的位置在上室3、下室4和压力室15、16之间进行不同的连通，如果下室4与上室3之间的连通是直接的，则这导致减震器根据软阻尼特性运行，如果连通是通过压力室15、16进行的，则这导致减震器根据硬阻尼特性运行。

17、第一凹槽33的长度使得其在一个端部处通过活塞5的杆7中的第一孔口36与上室3连通，并且在另一个端部处与同样位于活塞5的杆7中的第二孔口37连通，第二孔口37通过结合有孔口14的阀12与从下室4分离的压力室16连通。

18、第二凹槽34定位成与第一凹槽33在直径上相反并且第二凹槽34的长度使得其在一个端部处与活塞5的杆7中的第三孔口39连通，该第三孔口39通过阀13与从上室3分离的压力室15连通，并且第二凹槽34在另一个端部处直接与下室4连通。

19、第三凹槽35借助于活塞5的杆7中的孔口41将上室3与下室4直接连通。

20、在所述发明中，通过将压力从上室3传递至室16以增加伸出运动中的阻尼并且从下室4传递至室15以进行压缩运动来获得硬特性。轴30负责借助于其在杆7的孔口中的旋转而在硬特性中启用所述传递并且在软特性中禁用所述传递。然而，所述旋转需要与杆7的孔口的间隙，该间隙在没有附加密封系统的情况下允许同样在软特性中进行一定的压力传递。由于传递至室15和室16的压力直接施加至阀12和阀13，因此在软特性中也存在一定的力增加。

21、本发明的另一限制是它只能够产生两个阻尼特性、即一个软阻尼特性和一个硬阻尼特性。另外，如先前的段落中所解释的，软阻尼特性与硬阻尼特性之间的力差可能不是很大，并且还可能根据轴30与杆7的孔口之间的间隙而呈现强烈的可变性。

22、同样，在硬特性中，从室3和室4传递的压力直接施加至阀12和阀13提供了阻尼力的几乎瞬时增加。这种直接响应在力的施用方面缺乏渐进性，从而导致底盘中存在更大的加速度峰值和增加的噪声。这两种影响限制了在硬特性下保持足够舒适度水平的能力。

技术实现思路

1、如所指示的，本发明涉及一种能够产生多个阻尼特性以便因此使装置的阻尼适应其操作方案的要求的减震器。

2、以这种方式，本发明描述了一种具有多个阻尼特性的减震器，该减震器包括具有主阀和辅助阀的调节本体。减震器还包括启动轴，该启动轴容纳在活塞销中并且手动启动或自动启动。启动轴的功能根据其借助于旋转而定位的位置通过致动器自动地选择或者通过杆手动地选择如本说明书中所描述的确定的阻尼特性。

3、在自动启动的情况下，致动器结合有容纳在杆中的本体，启动轴附接至该杆，启动轴从杆突出以容纳在活塞销中所结合的轴向孔口中、作为延伸部固定至杆并且在结合在活塞中的轴向孔口中穿过活塞。

4、应当注意的是，尽管通常将减震器的杆理解为结合有杆本身的本体和活塞销，但是在这种情况下，这两个部件独立地被考虑，从而将杆和活塞销分开，活塞销附接至杆以容纳致动器的本体。

5、启动轴结合有多个通道，而活塞销结合有多个入口孔口和出口孔口以连接减震器的两个室。当改变流体流动的方向时，这些孔口将用于流体入口或出口，而不管减震器是进行伸出运动还是压缩运动。孔口与通道的对准将允许减震器流体的循环，这将确定减震器在该时刻遵循的阻尼特性。

6、在活塞销中的孔口中，存在：

7、-第一孔口，该第一孔口将牵引室与活塞销的轴向孔口连通，

8、-第二孔口，该第二孔口通过调节本体将活塞销的轴向孔口与压缩室连通，以及

9、-泄漏孔口，该泄漏孔口将牵引室与活塞销的轴向孔口连通，该泄漏孔口位于活塞销中并且相对于第一孔口旋转。

10、另一方面，在启动轴的通道中，存在：

11、-第一通道，该第一通道具有使得其将第一孔口与第二孔口连通的长度，

12、-第二通道，该第二通道具有使得其将第一孔口与活塞销的轴向孔口的端部处的开口连通的长度。

13、调节本体构造腔，在该腔中，调节本体结合有浮动活塞，该浮动活塞具有环形构型并且由弹性材料制成，使得其根据主阀所经受的压力来实现主阀的逐渐运动，从而随着所述运动导致活塞导管的逐渐阻塞。

14、在该第一实施方式中，其中，减震器结合有单个调节本体，活塞销可以结合有第二泄漏孔口，该第二泄漏孔口定位为泄漏孔口的延伸部，但是具有更大的通过截面。

15、在第二实施方式中，减震器还可以包括与调节本体串联定位的附加调节本体，调节本体连接至第二孔口并且附加调节本体连接至位于第二孔口下方的附加第二孔口，所述附加第二孔口也将活塞销的轴向孔口与压缩室连通。在这种情况下，启动轴还结合有第三通道，该第三通道具有使得第一孔口与附加第二孔口连通的长度，并且活塞销结合有第三泄漏孔口，该第三泄漏孔口定位为第一孔口的延伸部并且具有优选地显著更小的通过截面，该通过截面意在用于实现更硬的阻尼特性。

16、附加调节本体与调节本体串联定位、即一个接一个地定位的事实意味着附加调节本体的主阀是调节本体的辅助阀，使得附加调节本体的附加浮动活塞的作用增强了调节本体的浮动活塞的作用。

17、减震器还可以包括两个调节本体，尽管活塞的每一侧各有一个调节本体。以这种方式，减震器可以根据用于压缩和伸出的不同阻尼特性工作。

18、活塞销的孔口的通过截面之间的关系优选地使得第二泄漏孔口的通过截面大于第一孔口的通过截面，第一孔口的通过截面又大于横向孔口的通过截面，横向孔口的通过截面又大于第三泄漏孔口的通过截面。在任何情况下，尽管是有利的构型，但是其他关系也是可能的并且是功能性的，从而提供不同的阻尼特性。

19、减震器还可以结合有滑动件，该滑动件位于挠性浮动活塞与主阀之间并且能够沿着活塞销滑动，该滑动件具有将从浮动活塞接收的力以可配置的直径传递至主阀并且还保护浮动活塞的功能。引入滑动件作为中间元件的主要目的是允许浮动活塞在更高的压力下工作，因为它受到更多的保护。

20、另一方面，启动轴的自由端部可以具有带有半圆形横截面的纵向延伸部，而轴向孔口可以结合具有相对于启动轴偏移的椭圆形截面的端部孔口。以这种方式，启动轴的运动被限制至四分之一圈，因为端部孔口的壁与启动轴的延伸部一起用作机械止挡件，从而防止启动轴继续旋转。

21、在这种情况下，一个步骤还意味着延伸部是具有四分之一圆横截面的修改的延伸部，并且另外，减震器包括盘，该盘固定至活塞销的端部，该盘具有呈半圆形形式的孔口，该修改的延伸部穿过该孔口，使得启动轴的自由运动被限制为四分之一圈，并且可以通过拖动盘来旋转附加的四分之一圈。

22、在这些情况下，所描述的阻挡系统可以在轴的截面和孔口的几何形状方面具有其他构型，以便相对于运动施加等效的限制。

23、综上所述，可以认为由该解决方案提供的主要优点如下：

24、-简易性：不需要辅助活塞。提供了活塞阀的新设计，使得它们可以在载荷下直接调节。这种设计与标准阀部件兼容。

25、-成本：通过消除辅助活塞，显著节省了部件。

26、-消耗：旋转致动器(马达)与线性致动器(螺线管)相比消耗更少的能量，因为它仅在从一个位置改变至另一位置期间消耗，而不是保持位置。

27、-紧凑性：启动轴直接连接至马达或致动器，马达或致动器可以安装在杆内部并且像启动轴一样具有非常小的尺寸，从而使其旋转中的载荷最小化。在现有技术中，启动轴通过控制销连接至致动器，其中，轴具有更大的直径并且轴在活塞销的孔口中的摩擦也更大，因此由于轴在活塞销的孔口中的摩擦而产生的相反扭矩也更大。这种更大的反作用力需要更强大且更大的致动器，该致动器不能容纳在杆内部。

28、-标准化：由活塞界定的两个室之间待交换的流体流量很小，因为它仅用于修改永久泄漏(低速)和给送调节本体(硬特性)。这允许其与标准的小直径活塞销一起使用，这还涉及使用标准活塞以及使用阀，因此没有必要使元件尺寸过大。相反，在双活塞系统中，由活塞在其运动中移动的大部分流量必须通过活塞销的孔口，从而使得必须增加其直径。

29、附加地，作为使用旋转马达作为致动器的替代方案，启动轴也可以通过附接至轴并延伸至减震器的杆外部的杆被手动致动。