專利名稱：具有先導控制主閥的空氣彈簧和減振單元的制作方法
具有先導控制主閥的空氣彈簧和減振單元本發(fā)明涉及用于車輛的空氣彈簧和減振單元，其具有至少兩個 充有壓縮空氣的工作腔，其中至少一個工作腔在各種情況下均至少部 分地由多個可移動壁限定，特別是巻式或折疊式波紋管形式的可移動 壁，以及，其中這些工作腔通過流動通道相互連接，并且這些流動通 道具有節(jié)流閥。此類空氣彈簧和減振單元(簡稱空氣減振器)已知是方便的彈 簧/減振單元，可適用于很多種車輛類型，這種減振單元通常布置在 車身和底盤之間。因此，DE 101 15 980披露了一種帶有活塞的氣體彈簧/減振單 元，該活塞可以在氣缸殼體中移動并密封在該殼體中，由該活塞分隔 出兩個工作腔。減振腔部分由巻式波紋管從外面限定。這種情況下， 位于活塞中的多個節(jié)流閥被配置為，隨著貫流方向的作用，存在不同 的流動阻力，并且，進行從層流到湍流的位置轉(zhuǎn)化。此處所提及的節(jié) 流閥是永久性設(shè)置/一體化形成的節(jié)流閥，沒有調(diào)節(jié)功能。DE 199 32 717 A1中披露了一種裝置，其中，通過可以在氣缸 殼體中移動的封離式活塞(sealed-off piston)，分隔出氣體彈簧/減 振單元的兩個工作腔。減振器腔部分由巻式波紋管從外面來界定。在 這種情況下，位于活塞中的多個節(jié)流閥被配置為由彈簧墊圈加載的閥 門，這些彈簧墊圈和閥的截面被設(shè)計成隨貫流的方向而變化。從DE 43 34 007 Al中已知一種氣體彈簧/減振單元，其具有可 電磁控制的溢流闊，溢流閥的封閉件由小膜片構(gòu)成。磁通量穿過這些 小膜片，并且，這些小膜片在其封閉位置上與指定的支撐表面協(xié)同作 用?？梢酝ㄟ^可控電磁鐵改變封閉力，這樣可以獲得具有可變調(diào)諧的 彈簧/減振單元。通過這一彈簧/減振單元，可以設(shè)定最大封閉力或預 加應(yīng)力，并能確定壓力值，超過該值閥門就會打開。在DE 101 35 261 Cl中已知具有溢流節(jié)流閥的氣體彈簧/減振單元，這些節(jié)流閥由彈性密封盤所封閉。這些彈性密封盤不是永久性布 置為張緊狀態(tài)，而是通過彈簧力被固定為僅用于預定的壓力差范圍。 超過特定壓力值之后，該張緊方式布置的區(qū)域即抬起，優(yōu)選地，通過 類似的彈性環(huán)形盤，施加用于加載該密封盤的彈性力。然而，以上這些實施方案有缺點，這就是在不同的行駛狀況下， 對于通過將空氣減振器改變到另一種減振特征曲線來調(diào)整減振器特 征來說，可能性很小或者根本不可行。在這些節(jié)流閥處的動態(tài)壓差和 流動體積對于通過耗散進行能量轉(zhuǎn)換至關(guān)重要，并因此對于減振功至 關(guān)重要。在空氣減振過程中，高壓力和大體積的流動對于產(chǎn)生所要求 的減振功能是必要的。因此，很難影響減振特征(即減振特征曲線)， 特別是由于在前述氣體減振系統(tǒng)中，高壓力和大體積的流動必需進行 轉(zhuǎn)換。因此，本發(fā)明的目的是提供用于車輛的空氣彈簧和減振單元， 其中實現(xiàn)了減振器特征的良好可調(diào)節(jié)性，高壓力差外加大體積的流動 可以在多個工作室之間進行轉(zhuǎn)換，并且允許對不同的地面和行駛情況 進行調(diào)整并做出反應(yīng)。上述目的是通過獨立權(quán)利要求的各項特征實現(xiàn)的。在從屬權(quán)利 要求中披露了多項有利的改進。在這種情況下，具有可控減振功能的節(jié)流閥布置在第一流動通 道中的至少一個流動方向上，并被設(shè)計為先導控制主閥，該主閥朝著 低壓側(cè)開放，并且可以通過控制壓力在低壓側(cè)對該主閥起作用。為了 調(diào)節(jié)控制壓力，在低壓側(cè)的第二流動通道中布置有控制閥，這樣該主 闊與控制閥界定了用于控制壓力的第三壓力腔。在上文提及的現(xiàn)有技術(shù)空氣減振系統(tǒng)中，例如，通過可控電磁 鐵，通過閥體或彈簧上的額外的力(電磁力)來成比例的、但直接的 作用來改變該封閉力，與上述現(xiàn)有技術(shù)相不同，在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計 中，通過影響或控制該先導控制力或先導控制壓力，對閥門的封閉和 減振特征施加間接的作用。眾所周知，在水壓閥中可以通過先導控制實現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)換力。 發(fā)生這一情況是由于利用了不可壓縮媒介的系統(tǒng)壓力以便對轉(zhuǎn)換力6進行補償，但除外一個小的差值力。例如，在這種情況下，在這些轉(zhuǎn) 換活塞/轉(zhuǎn)換閥上形成有運作上彼此連接的多個差值表面。然而，在 己知的水壓系統(tǒng)的先導控制當中，通常，先導控制都發(fā)生在壓力高的 一側(cè)，也就是說，使用了高壓側(cè)的系統(tǒng)壓力來幫助轉(zhuǎn)換操作。與此相反，根據(jù)本發(fā)明的方案中，在可壓縮媒介中閥門流動的 調(diào)節(jié)(精確地說是用于空氣減振器的氣體節(jié)流閥的調(diào)節(jié))是通過布置 在低壓側(cè)的先導控制來進行的。如上所述，此低壓側(cè)先導控制的突出 之處在于，可以對先導控制力進行設(shè)置或者調(diào)節(jié)。這是通過布置在第 二流動通道中的低壓側(cè)的先導控制閥而實現(xiàn)的，并且通過與可調(diào)節(jié)的 節(jié)流閥相同的方式主要作用在空氣流上。通過這種"可調(diào)節(jié)的節(jié)流 閥"，在第三壓力腔中產(chǎn)生控制壓力，該第三壓力腔的位置朝向低壓 側(cè)并由主闊和控制閥所界定，也就是說，第三壓力腔是在兩個工作腔 之間的"中間區(qū)域"。于是，控制壓力的下限是在低壓側(cè)的系統(tǒng)壓力， 此時控制閥處于完全開放的狀態(tài)；以及，上限是高壓側(cè)的系統(tǒng)壓力， 此時控制閥處于完全關(guān)閉的狀態(tài)。這種情況下，該第三壓力腔基本上 構(gòu)成了控制閥和主閥之間的連接通道，在適當時通過用于引導主閥的 孔而擴寬連接通道。這一設(shè)計具有被動的、但是受到先導控制的主閥，并且具有以這樣方式布置的、用于控制壓力的控制閥/先導控制閥，該設(shè)計為空 氣彈簧和減振單元提供了非常好的特征圖，可以進行精細調(diào)節(jié)。在這 一特征圖的減振"硬"極值和"軟"極值之間，在這種情況下根據(jù)行 駛狀態(tài)可對中間區(qū)域進行出色的覆蓋。例如，當該空氣彈簧和減振單 元被用作轎車的底盤彈簧和減振單元時，通過在分布很廣的特征圖中 的精確減振設(shè)置，可以最好地協(xié)助駕駛狀態(tài)(諸如緊急剎車、轉(zhuǎn)彎、 側(cè)傾或搖擺)實現(xiàn)駕駛狀態(tài)的最優(yōu)化。根據(jù)一種有利的設(shè)計，在平行的第三流動通道中布置有永久設(shè) 定為不可調(diào)的節(jié)流閥。這就在流動通道的節(jié)流閥中產(chǎn)生了永久設(shè)定為 硬的減振特性，該通道與張力或壓縮階段的各流動方向平行連接；只 要在第一流動通道中的主閥不開放，也就是說，只要該先導控制沒有 介入，這一硬減振特性就得以保持。這不僅建立了可靠的故障應(yīng)急水平，例如出現(xiàn)電源故障時；同時也建立了一種容易轉(zhuǎn)換的"硬"的安 全設(shè)置。根據(jù)另一有利的設(shè)計，該第二流動通道至少部分地在第一流動 通道中延伸。這提供了一種特別一體化且緊湊型的構(gòu)造。根據(jù)另一有利的設(shè)計，產(chǎn)生控制壓力的控制閥設(shè)計為滑動件， 該滑動件的關(guān)閉或移動方向被定向為基本上為垂直于所影響的流動 通道的流動方向。這一設(shè)計很大程度上減少并補償該控制閥所需的作 用力。因此，可以使用相對小的伺服電機(其功率也相對小)，于是 進一步減少了致動運動的功率消耗。根據(jù)另一有利的設(shè)計，在第一流動通道中的主閥和第三流動通 道中的節(jié)流閥被設(shè)計為彈簧加載的閥。通過這一非常簡單設(shè)計，使得 閥具有閥體和闊彈簧，該閥彈簧是作用于閥體并與閥體打開方向相反 的螺旋彈簧，也可以是盤形彈簧或者墊圈彈簧(washer spring)，其 中彈簧墊圈本身就是閥體并可彈性地向上彎曲例如在其邊緣處彈性 地向上彎曲?？蛇M行組合，或者，采用例如通過將可壓縮媒介壓縮作 用在閥體上而產(chǎn)生彈簧負載的閥。根據(jù)另一有利的設(shè)計，在第二流動通道中的高壓側(cè)布置有彈簧 加載的止回閥，該止回閥向低壓側(cè)開放。這一設(shè)計保證了在控制閥關(guān) 閉時從高壓側(cè)到第三壓力腔產(chǎn)生壓力補償。從而，朝向低壓側(cè)開放并 由控制壓力作用于低壓側(cè)的該主閥在前側(cè)和后側(cè)均受到相同的媒介 壓力作用，并保持關(guān)閉。在控制閥關(guān)閉時并且有相應(yīng)設(shè)計的主閥彈簧 特征，這就以一種簡單的方法保證了該故障應(yīng)急位置，在這一位置上， 在第三流動通道的節(jié)流閥中使硬的、永久設(shè)定的減振特征生效。根據(jù)另一有利的設(shè)計，在第二流動通道中由彈簧加載的止回閥 布置在第一流動通道中由彈簧加載的主閥的內(nèi)部。通過這種"闊門嵌 套"，減小了構(gòu)造尺寸，并減少了不同流動通道和閥座在生產(chǎn)過程中 的機加工。根據(jù)另一有利的設(shè)計，第四流動通道被設(shè)計為有節(jié)流閥的旁路。 特別是對于可調(diào)節(jié)的節(jié)流，這種設(shè)計能進一步大體預設(shè)減振器硬度。 于是該第四流動通道有利地至少部分在第三流動通道內(nèi)部延伸。這樣也有將各組件組合在一起減少構(gòu)造大小的作用。于是該裝有節(jié)流閥的 旁路也可以通過間隙隔膜來實施，如果適當甚至(例如)可以通過第 三節(jié)流閥的閥座生產(chǎn)時的公差來實現(xiàn)。根據(jù)另一有利的設(shè)計，這四個流動通道與它們的閥門和節(jié)流裝 置一起以功能相同的方式被設(shè)計在兩個流動方向上。這就能控制兩個 流動方向，準確地說就是該減振單元的壓縮階段和張力階段。結(jié)果是， 除其他之外，這樣可以用最佳方式來減少累積振動。根據(jù)另一有利的設(shè)計，兩個工作腔由旋轉(zhuǎn)對稱的活塞分開，該 活塞軸向可移動地位于旋轉(zhuǎn)對稱的殼體內(nèi)部，并位于活塞桿的頭部一 端，這樣， 一個工作腔布置在活塞前側(cè)，而至少另一個工作腔布置在 活塞后側(cè)。這樣整個空氣彈簧和減振單元就需要較小的構(gòu)造空間，特 別是不需要在管線上連接位置較遠的附加補償空間。當流動通道另外 延伸到可移動活塞內(nèi)部時，構(gòu)造體積被有利地減至最小。根據(jù)一個特別有利的設(shè)計，在這種情況下，在該可移動活塞內(nèi) 部，功能意義上的各流動方向上提供了四個流動通道，它們部分地一 個在另一個之內(nèi)或沿著相同路徑延伸。這樣，各情況中的第一流動通 道都具有先導控制的主閥，該主閥由彈簧加載的閥體構(gòu)成；并且該閥 體和主閥彈簧的軸線和運動方向布置為垂直于活塞的軸線。這樣，各 情況中的第二流動通道都部分地在第一流動通道內(nèi)部延伸，并具有布 置在主閥的閥體內(nèi)部的彈簧加載止回閥。類似地，該止回閥的軸線和 運動方向布置為垂直于活塞軸線并與主閥共軸。在這一情況中，控制 閥被設(shè)計為電驅(qū)動的滑動件，并且控制閥驅(qū)動器的軸線和運動方向垂 直于活塞軸，并且處于主閥的軸向上或與其平行。由此實現(xiàn)了一種特別緊湊的構(gòu)造，并相應(yīng)地實現(xiàn)了在車輛中所 需安裝空間的最小化。這一點還可以進一步改進，這在于主閥、控制 閥和控制閥驅(qū)動器處于同一軸線，以及，使張力階段和壓縮階段的軸 線平行布置在活塞中并且一個位于另一個之上。根據(jù)另一有利的設(shè)計，在這種情況下，該控制閥的滑動件的幾 何形狀被設(shè)計為由該控制閥開放的截面能夠非線性地改變其截面 積，準確地講，是在滑動件開放時非線性地增加截面積，而在其關(guān)閉時非線性地減小截面積。這樣就對通常存在于電磁驅(qū)動器中的成比例 的開放特性起到抵消作用。由于(減振節(jié)流閥流動的)流動條件變化 本身與流動通道截面的變化并不成比例，電磁驅(qū)動器的成比例的開放 特性會導致壓力差與開放截面的一種非線性的比例，并由此造成特征 圖譜中特征曲線的躍變。通過有利的滑動件幾何形狀可以巧妙地防止 這種現(xiàn)象，由此實現(xiàn)特征圖譜中這些特征曲線的均勻的漸進性。這一 特性可以簡單地通過控制閥滑動件的構(gòu)造來實現(xiàn)，因此控制閥被設(shè)計 為扁平的滑動件，這樣會影響流動通道的截面，并且該滑動件前側(cè)設(shè) 置有階梯狀并帶斜角的收進部分。當然，如果通過低壓側(cè)先導控制實現(xiàn)的主閥"平滑"開放，從 而使特征圖譜具有足夠的漸進性，還有可能像以前一樣通過簡單設(shè)計 的(例如矩形的)控制閥滑動件提供待開放截面的線性變化。下文通過示例實施方案對本發(fā)明進行更詳細的說明。此處示出 一種"三重波紋管減振器"，正如己知，其中兩個工作腔至少部分地 由巻式波紋管所界定。應(yīng)當理解，任何其他空氣彈簧/減振單元，例 如說，以分離的平衡空間作為工作腔的單元，或者，僅有剛性活塞或 缸構(gòu)造的單元，也可以類似地設(shè)計為具有根據(jù)本發(fā)明的各項特征。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的空氣彈簧/減振單元，其是用于空氣彈簧 轎車底盤的一種三重波紋管形式；圖2示出布置在根據(jù)本發(fā)明空氣彈簧和減振單元的活塞中的流 動通道的基本示意圖；圖3示出如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明活塞構(gòu)造的A-A水平截面的細節(jié)；圖4示出如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明空氣彈簧和減振單元中活塞的縱向截面立體圖，此時控制閥關(guān)閉；圖5示出如圖4所示的根據(jù)本發(fā)明空氣彈簧和減振單元中活塞的縱向截面立體圖，此時控制閥開放；圖6通過流動箭頭示出當扁平滑動件開放時的流動分布線； 圖7示出根據(jù)本發(fā)明空氣彈簧和減振單元的減振特征曲線圖譜。 圖1示出根據(jù)本發(fā)明用于空氣彈簧轎車底盤的三重波紋管空氣10彈簧和減振單元1。本發(fā)明空氣彈簧和減振單元具有充有壓縮空氣的 兩個工作腔2和3。壓縮空氣由壓縮機(此處未詳細示出)通過相連 的閥和管線以已知方式導入工作腔，并且，壓縮空氣可以同樣通過該 系統(tǒng)排出。常規(guī)地，空氣彈簧或調(diào)平系統(tǒng)由壓縮空氣裝設(shè)裝置/壓縮 空氣供應(yīng)裝置以及四個空氣彈簧組件組成，準確地說，每個車輪一個 空氣彈簧組件，并且，該系統(tǒng)整體上通過控制裝置進行調(diào)節(jié)。工作腔2和3布置在共用的殼體4中，該殼體4通常為罐形， 此處設(shè)計為圓筒形，并且，工作腔2和3由旋轉(zhuǎn)對稱設(shè)計的活塞6 分開，該活塞位于活塞桿5的頭端?；钊?可在氣缸殼體4內(nèi)部軸向移動。多個流動通道(下文進 行詳示)布置在活塞6內(nèi)部，將工作腔連接起來，在各情況中各流動 方向上都有至少4個流動通道，如下文所描述。各情況下，活塞6和活塞桿5都是通過巻式波紋管7、 8和9在 氣缸殼體內(nèi)受到引導并密封。各情況下，活塞外表面10和活塞桿外 表面11以及氣缸內(nèi)表面12被設(shè)計為在巻式波紋管巻起所要求區(qū)域上 旋轉(zhuǎn)對稱的巻起形狀。通常位于氣缸殼體末端與連接到底盤的下端連接點13之間并用 于保護該處不受周圍影響的折疊式波紋管在此未詳細示出。另外，該空氣彈簧和減振單元具有彈性設(shè)計的限位件14和限位 件15，在相應(yīng)負載下，限位件界定了在壓縮階段末端位置或在張力 階段末端位置的活塞行程/彈簧行程，由此不會發(fā)生金屬接觸。該旋轉(zhuǎn)對稱活塞6的外表面設(shè)計為向上變細的圓錐外套。其結(jié) 果是，第一巻式波紋管7和第二巻式波紋管8具有不同的工作直徑 16和17，這兩個工作直徑在各情況下都大于第三巻式波紋管9 (形 成巻折19)的工作直徑18。第一巻式波紋管的工作直徑16小于第二 巻式波紋管的工作直徑17。不同的工作直徑16和17形成了差別表 面(環(huán)狀表面)，該表面產(chǎn)生作用在活塞上的力。這一差別力通過活 塞的各個表面以及與巻式波紋管9的工作直徑18共同作用而產(chǎn)生， 在此不再進一步詳述。在車體側(cè)上，該空氣彈簧和減振單元通過彈簧柱頭支撐件20以已知方式與車輛連接。然后，圖2示出布置在根據(jù)本發(fā)明空氣彈簧和減振單元的活塞 中的流動通道、節(jié)流閥、閥門和各項功能的基本功能示意圖。在此情 況下，在頂部可以看到該空氣彈簧和減振單元的臨時的高壓側(cè)工作腔2，而在下部可以看到臨時的低壓側(cè)工作腔3。兩個工作腔之間所示 的這些流動通道、節(jié)流閥、閥門和各項功能位于旋轉(zhuǎn)對稱的活塞6當中，由此一個工作腔布置在活塞的前側(cè)，而另一個工作腔布置在活 塞的后側(cè)。在該可移動活塞內(nèi)部，也就是說在兩個工作腔之間，對每一流動方向提供了四個流動通道21至24。在各情況下，第一流動通道21 具有先導控制主閥27，該先導控制主閥27包括由彈簧25加載的閥 體26。在這種情況下，第二流動通道22局部在第一流動通道內(nèi)延伸 并具有節(jié)流閥28，此處示為在主閥27的閥體26內(nèi)部的隔膜或孔。 更有效的是，此節(jié)流閥被設(shè)計為彈簧加載的止回閥，如下文所述。另 外，第二流動通道22包括控制閥29。該控制閥29具有作為闊體的 滑動件30，該滑動件30的關(guān)閉或運動方向31被定向為基本上與流 動方向垂直。此滑動件為彈簧加載，但借助于電磁驅(qū)動，與彈簧32 對抗而調(diào)節(jié)該滑動件。該空氣彈簧和減振單元具有平行的第三流動通道23，其中布置 有永久設(shè)定為不可調(diào)的節(jié)流閥。此節(jié)流閥33包括由彈簧34加載的閥 體35。這就在節(jié)流閥內(nèi)部對于相應(yīng)的流動方向產(chǎn)生永久設(shè)定為硬減 振(hard damping)的特征，也就是說一種"硬"的安全設(shè)置。最后，在閥體35內(nèi)部可以看到第四流動通道24，沿其延伸方向 存在由節(jié)流孔形成的旁路36。由此可以預設(shè)減振器的硬度。然后，圖3詳細示出活塞6結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平截面。在可移動活 塞6的內(nèi)部，對于各流動方向，都存在第一流動通道21，該流動通 道21具有先導控制主閥27，該先導控制主閥27包括由彈簧25加載 的閥體26。在這種情況下，該閥體26為罐形并在該活塞的相應(yīng)凹部 37中受到引導。該螺旋彈簧/閥彈簧25被保持在閥體26的后側(cè)罐形 凹部中并受到引導，以及，該螺旋彈簧/閥彈簧25在活塞側(cè)支撐在凹部37的底面上。因此，該閥體26在特定情況下可以由于媒介壓力而 在活塞軸線的方向上朝著與彈簧壓力相反的方向移動，這樣閥體26 就逐漸開啟流動通道21。在這種情況下，主閥27的閥體26和閥彈簧25的軸線和運動方 向都垂直于活塞軸線。在此所示的設(shè)計中，活塞軸線垂直于紙面(見 圖1中截面A-A)。在各情況下，第二流動通道22局部在第一流動通道21內(nèi)部延 伸，準確地講是在位于圖3中左側(cè)的區(qū)域延伸，并且，第二流動通道 22具有止回閥38，該止回閥38布置在主閥27的閥體26內(nèi)部。該止 回閥38在內(nèi)側(cè)(即閥體26的罐底部)被閥彈簧39壓入其閥座40 內(nèi)部。該止回閥的軸線和運動方向類似地與活塞軸線垂直并與主閥共 軸。在這種情況下，該止回閥38受到罩41的引導并容納在其中， 該罩旋入主閥的后側(cè)并提供有通道，并且，彈簧39也支撐在罩41 上。在這種情況下，在流動通道22中的控制閥29被設(shè)計為電驅(qū)動 滑動件42，該控制閥的驅(qū)動器43的軸線和運動方向垂直于活塞軸線， 并位于主閥27的軸線方向。此處的主閥27、止回閥38、控制閥42和驅(qū)動器43沿著一軸線 安排，因此要求的構(gòu)造空間最小。重要的是，罐形設(shè)計的閥體26以盡量小的摩擦在活塞的相應(yīng)凹 部37中被引導，它不發(fā)生傾斜，但盡可能氣密地容納在該凹部中。 這是通過仔細地裝配設(shè)置和/或其他技術(shù)措施而實現(xiàn)的，例如容易運 行的密封件、滑動涂層(特氟隆(Teflon))等等。為了進一步說明，圖4示出如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明空氣彈簧 和減振單元中活塞的縱向截面立體圖，其中控制閥/控制滑動件處于關(guān)閉狀態(tài)。活塞中所有流動通道采用非常節(jié)省空間和緊湊的方式進行布 置，其中，在活塞的上部可以看到布置為垂直于活塞軸線的、用于壓縮階段的流動調(diào)節(jié)裝置；以及在活塞下部的用于張力階段的流動調(diào)節(jié)裝置。兩個裝置以基本上相同且構(gòu)造相同的方式來起作用。因此，為 了簡化起見，圖4僅涉及壓縮階段的裝置，也就是說，例如，當車身 由于路面不平下落到彈簧懸架上時，啟動的就是這些裝置。在這種情 況下，活塞向上移動，從圖1中可以清楚地理解這種情況。因此活塞 上面的媒介壓力大于活塞下面的媒介壓力。在根據(jù)本發(fā)明的這一方案中，對主闊44的閥流動的調(diào)節(jié)也是通過布置在低壓側(cè)的先導控制件45進行的。在這種情況下，該先導控 制件包括電磁驅(qū)動的先導控制閥46，該先導控制閥46布置在第二流 動通道22中的低壓側(cè)，并且以與可調(diào)節(jié)節(jié)流閥相同的方式對氣流產(chǎn) 生作用。其結(jié)果是，在兩個工作腔2和3之間的第三壓力腔47中產(chǎn) 生控制壓力，該第三壓力腔朝向低壓側(cè)并由主閥44以及先導控制閥 或控制滑動件48所界定。于是，控制壓力的理論下限就是當該先導 控制閥完全開放時低壓側(cè)的系統(tǒng)壓力，并且上限是當該先導控制閥完 全關(guān)閉時高壓側(cè)的系統(tǒng)壓力。在這種情況下，先導控制閥46致動扁 平滑動件48，該扁平滑動件48可以垂直于活塞軸線而開啟或關(guān)閉相 關(guān)流動通道。該先導控制主閥44包括由閥彈簧49加載的閥體50。此處，該 閥體50也是罐形設(shè)計并被引導在該活塞的相應(yīng)凹部51中。該閥彈簧 49被設(shè)計為螺旋彈簧，該閥彈簧49被引導在該閥體50的罐形后側(cè) 凹部中并容納在其中，并且，該閥彈簧49在活塞側(cè)被支撐在凹部51 的底面上。止回閥52布置在兩個工作腔2和3之間的相同流動通道內(nèi)部， 同時位于主閥44的闊體50內(nèi)部，該止回閥功能上屬于第二流動通道， 該第二流動通道也包含先導控制件。該止回閥52包括闊體53，并由 彈簧54將該止回閥52壓入閥座55中，壓到主閥的閥體50的凸圈上。 該止回閥的軸線和運動方向類似地與活塞軸線垂直，并與主閥共軸。只要該先導控制閥46的扁平滑動件48是關(guān)閉的，第三壓力腔 47當中的壓力與高壓側(cè)的第二工作腔2的壓力相同，原因是通過止 回閥52進行了平衡。然而， 一旦由于該扁平滑動件48開放，并因此 由于第三壓力腔47與低壓側(cè)工作腔3相連接，主閥44上游和下游即產(chǎn)生壓力差，上述主閥就沿著活塞軸線方向?qū)箯椈蓧毫Χ苿?，這 樣該閥體50就開啟了流動通道。圖5再次示出如圖4中所示的本發(fā)明空氣彈簧和減振單元中活 塞的縱向截面立體圖，但是，先導控制闊46的扁平滑動件48處于開 放狀態(tài)。這里還可以清晰看到，在扁平滑動件48的前端56上形成了 斜角的階梯部分，結(jié)果，由先導控制閥所開放截面的面積非線性地變 化，準確地講，在該滑動件開放期間非線性地增加，并在該滑動件關(guān) 閉期間非線性地減小。圖6僅用于展示而沒有進一步的附圖標號，其中借助多個流動 箭頭示出通過主閥44和止回閥52的流動分布圖，其中該扁平滑動件 48處于開放位置。圖7示出減振特征曲線圖譜，這是由根據(jù)本發(fā)明的空氣彈簧和 減振單元實現(xiàn)的。此處，壓力差AP以巴(百帕)為單位繪制，作為 針對標準流動體積(升/分)的減振效果的量度。特別地，可以清楚 地看到，在極值之間減振特征曲線的均勻分布，準確地講，極值為 先導控制閥關(guān)閉時在最硬設(shè)置情況下的減振特征曲線57，以及，先 導控制閥完全開放時在軟設(shè)置情況下的特征曲線58。附圖標號清單(作為說明書的一部分)1空氣彈簧和減振單元2工作腔/壓力腔 3工作腔/工作腔 4殼體 5活塞桿 6活塞7巻式波紋管 8巻式波紋管 9巻式波紋管 10活塞外表面 11活塞桿外表面 12氣缸內(nèi)表面 13連接點 14限位件 15限位件16巻式波紋管工作直徑 17巻式波紋管工作直徑 18巻式波紋管工作直徑 19巻折20彈簧柱頭支撐件21流動通道22流動通道23流動通道24流動通道25閥彈簧26閥體27主閥28節(jié)流閥29控制閥 30閥滑動件31運動方向 32彈簧 33節(jié)流閥 34閥彈簧 35閥體 36旁路 37凹部 38止回閥 39閥彈簧 40閥座 41閥罩42電驅(qū)動滑動件43控制閥驅(qū)動器44主閥45先導控制件46先導控制閥47第三壓力腔48扁平滑動件49閥彈簧/螺旋彈簧50閥體51凹部52止回閥53閥體54閥彈簧55閥座56扁平滑動件的前側(cè)57 "硬"特征曲線58 "軟"特征曲線1權(quán)利要求
1.一種用于車輛的空氣彈簧和減振單元，該空氣彈簧和減振單元具有至少兩個充有壓縮空氣的壓力腔作為工作腔，其中，在各情況下至少一個工作腔的至少局部由可移動的壁限定，特別是卷式或折疊式波紋管形式的可移動壁，以及，其中，這些工作腔通過流動通道相互連接，并且這些流動通道具有節(jié)流閥；其特征在于，具有可控減振功能的節(jié)流閥布置在第一流動通道(21)中的至少一個流動方向上，并被設(shè)計為先導控制的主閥(27，44)，該主閥朝著低壓側(cè)開放，并且在低壓側(cè)可以通過控制壓力對該主閥起作用。
2. 如權(quán)利要求1所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在于，為 了調(diào)節(jié)所述控制壓力，在第二流動通道(22)中的低壓側(cè)上布置有控 制閥(29， 46)，以使該控制閥與該主閥限定用于所述控制壓力的第 三壓力腔(47)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在于， 在平行的第三流動通道(23)中布置有永久性設(shè)定為不可調(diào)節(jié)的節(jié)流 閥(33)。
4. 如權(quán)利要求1至3所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在于， 該第二流動通道(22)至少部分在所述第一流動通道(21)內(nèi)部延伸。
5. 如權(quán)利要求1至4所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在于， 將用于所述控制壓力的所述控制閥設(shè)計為滑動件(30， 42， 48)，所 述滑動件的關(guān)閉或運動方向基本上垂直于所述流動方向。
6. 如權(quán)利要求1至5所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在于， 在該第一流動通道中的主閥以及在該第三流動通道中的節(jié)流閥被設(shè) 計為彈簧加載的閥。
7. 如權(quán)利要求1至6所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在于，朝向該低壓側(cè)開放的彈簧加載的止回閥(38)布置在所述第二流動通道的高壓側(cè)上。
8. 如權(quán)利要求1至7所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在于，所述第二流動通道中的所述彈簧加載的止回閥布置在所述第一流動 通道中的該彈簧加載的主閥之內(nèi)。
9. 如權(quán)利要求1至8所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在于， 第四流動通道設(shè)計為節(jié)流的旁路。
10. 如權(quán)利要求9所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在于，所 述第四流動通道至少部分在所述第三流動通道內(nèi)延伸。
11. 如權(quán)利要求1至IO所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在 于，這四個流動通道連同它們的閥和節(jié)流閥裝置一起被設(shè)計為在兩個 流動方向上功能相同的方式。
12. 如權(quán)利要求1至11所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在 于，這兩個工作腔被旋轉(zhuǎn)對稱的活塞(6)分隔開，該旋轉(zhuǎn)對稱的活 塞在旋轉(zhuǎn)對稱的殼體內(nèi)部軸向可移動，并位于活塞桿的頭端，這樣使 得一個工作腔布置在該活塞的前側(cè)，而至少另外一個工作腔布置在該 活塞的后側(cè)。
13. 如權(quán)利要求1至12所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在 于，所述流動通道在所述可移動活塞(6)內(nèi)延伸。
14. 如權(quán)利要求1至13所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在 于，在所述可移動活塞內(nèi)各流動方向上設(shè)置四個流動通道；各情況下 的第一流動通道具有由彈簧(49)加載的閥體(50)所構(gòu)成的先導控制的主閥(44)，該閥體(50)的軸線和運動方向以及該主閥(44) 的閥彈簧(49)的軸線和運動方向布置為垂直于活塞軸線的方向；在各情況下的第二流動通道部分地延伸到所述第一流動通道內(nèi)，并具有布置在該主閥的閥體(50)內(nèi)部的由彈簧加載的止回閥(52)，該止 回閥(52)的軸線和運動方向類似地布置為垂直于該活塞軸線并與該 主閥(44)共軸；以及，該控制閥(46)設(shè)計為電動驅(qū)動的滑動件， 并且該控制閥(46)的驅(qū)動器的軸線和運動方向垂直于該活塞軸線， 并平行于該主閥(44)的軸線方向或處于該軸線方向。
15. 如權(quán)利要求1至14所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在 于，該主閥、該控制閥以及該控制闊的驅(qū)動器沿著軸線布置，并且用 于張力階段的軸線和用于壓縮階段的軸線平行布置在該活塞(6)內(nèi) 部，其中一個位于另一個之上。
16. 如權(quán)利要求1至15所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在 于，該彈簧加載的主閥(27， 44)的閥體(26， 50)具有罐形設(shè)計并 在該活塞的凹部(37， 51)中被引導，該凹部(37， 51)與所述閥體 的外部幾何形狀互補；螺旋彈簧(25， 54)作為閥彈簧布置在該主閥 的后側(cè)，將主閥壓入相關(guān)的閥座，以及，該螺旋彈簧在該閥體(26， 50)的后側(cè)罐形凹部中被引導，并且，該螺旋彈簧在活塞側(cè)支撐于該 凹部(37， 51)的底部。
17. 如權(quán)利要求1至16所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在 于，該控制閥的滑動件的幾何形狀設(shè)計為，使得該控制閥所開放截面 的截面積非線性地變化。
18. 如權(quán)利要求17所述的空氣彈簧和減振單元，其特征在于， 將所述控制閥設(shè)計為扁平滑動件，該扁平滑動件影響流動通道的截 面，并且，該扁平滑動件的前側(cè)(56)設(shè)置有階梯狀且?guī)A角的收進 部分。
全文摘要
一種用于車輛的空氣彈簧和減振單元，具有至少兩個充有壓縮空氣并通過流動通道相互連接的壓力腔(作為工作腔)，并具有卷動式波紋管或折疊式波紋管形式的可移動壁，其中，在低壓側(cè)加載控制壓力的先導控制主閥被配置在第一流動通道內(nèi)的至少一個流動方向上。
文檔編號F16F9/02GK101331340SQ200680047640
公開日2008年12月24日 申請日期2006年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月17日
發(fā)明者克里斯蒂安·沙爾邁爾 申請人:大陸股份有限公司