專利名稱：全解耦液壓扭矩支柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將動力系架置在機(jī)動車輛應(yīng)用中的架置系統(tǒng)，具體地涉及擺動架置系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種在該架置系統(tǒng)的扭矩支座處的全解耦縱傾阻尼液壓扭矩支柱。
背景技術(shù)：
用于機(jī)動車輛應(yīng)用中的動力系架置系統(tǒng)包括例證于圖1的“擺動”架置系統(tǒng)。在擺動架置系統(tǒng)10中，(相對于機(jī)動車輛的向前移動方向的配置)包括右手承載座架12、左手承載座架14和由扭矩支柱20與扭矩支柱支托組件22組成的(后置)扭矩反應(yīng)支座18。 兩個(gè)承載座架與動力系的穿過其重心的扭矩側(cè)傾(roll)軸線16成對齊設(shè)置，并且扭矩反應(yīng)扭矩支座18設(shè)置成以便在給由扭矩加載而引起的動力系縱傾提供繞扭矩側(cè)傾軸線的反應(yīng)的同時(shí)支承最小的靜力預(yù)加載，其中動力系的縱傾(Pitch)在扭矩支座部件處大體上表現(xiàn)為與扭矩側(cè)傾軸線正交的平面中的力偶或力矩。
在進(jìn)一步的細(xì)節(jié)中，如圖2和3所示，現(xiàn)有技術(shù)的扭矩反應(yīng)支座18以架置至托架或其他車輛結(jié)構(gòu)構(gòu)件M的扭矩支柱20為特征，并且扭矩支柱支托組件22架置至動力系 28(在圖1處以幻影示出)。扭矩支柱支托組件22樞轉(zhuǎn)地連接至扭矩支柱20。扭矩支柱支托組件的剛性襯套30支承設(shè)在橡膠件34中的套筒32。螺栓38螺紋地固定至扭矩支柱U 形夾36的螺紋特征60，從而將扭矩支柱20附接至扭矩支柱支托組件22。
如圖3最佳地所示，扭矩支柱20包括與U形夾36連接的圓柱形頭部40。頭部40 具有由內(nèi)部頭滾道(inner head race)44限定的圓形內(nèi)部空間42。設(shè)置在內(nèi)部空間42中的是具有中心體48和徑向連接至內(nèi)部頭滾道44的遠(yuǎn)側(cè)臂50的橡膠元件46。金屬芯52被橡膠元件46部分地包覆成型，并具有通孔M。如圖2所示，螺栓56經(jīng)由穿過通孔M將扭矩支柱20固定至托架或其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件24。動力系縱傾扭矩負(fù)載作用于扭矩支柱，其中橡膠元件取決于縱傾扭矩負(fù)載互相相反的方向以彈性變形反應(yīng)。
當(dāng)機(jī)動車輛在操作中時(shí)，由于各種水平的扭矩加載引起的動力系縱傾出現(xiàn)在扭矩反應(yīng)座架部件構(gòu)件處，扭矩反應(yīng)座架構(gòu)件包括阻尼和剛度必要條件因其而變化的高和低的振動振幅。高振動振幅事件包括發(fā)動機(jī)起動/停止、原地?fù)Q檔、粗糙路搖動和平路竄動。低振幅振動事件包括怠速振動和平路搖動振動。因此，只利用用于對動力系縱傾反應(yīng)的彈性元件的現(xiàn)有技術(shù)扭矩反應(yīng)座架部件的缺點(diǎn)是，彈性元件不能使自身在剛度和阻尼方面適應(yīng)在動力系縱傾事件期間給其帶來的各種高和低的振動振幅。輔助的緩沖器陽設(shè)置成用于在極端的發(fā)動機(jī)縱傾事件的情況下為內(nèi)部頭滾道44提供鄰接。
現(xiàn)有技術(shù)中已知的雙方面座架裝置是用于左和右承載動力系座架的液壓座架。在第一方面中，液壓座架提供第一對象例如機(jī)動車輛動力系相對于第二對象例如機(jī)動車輛的車身、車架結(jié)構(gòu)或托架的定位。在第二方面中，液壓座架為高振動振幅事件提供阻尼同時(shí)提供低的動態(tài)剛度以相對于機(jī)動車輛的車身隔離小振幅的動力系振動。用于機(jī)動車輛應(yīng)用的液壓座架例如由美國專利4，828，234,5, 215，293和7，025，341描述。
舉例來說，美國專利5，215，293公開了一種液壓座架，其具有螺栓連接至動力系的剛性上構(gòu)件和螺栓連接至車架(或托架)的下動力系構(gòu)件，其中上構(gòu)件和下構(gòu)件彈性互連。上構(gòu)件連接至彈性的主橡膠元件。主橡膠元件響應(yīng)于發(fā)動機(jī)振動的振動傳遞至鄰接的上流體室。上流體室鄰接具有怠速慣性通道的剛性頂板，上流體室通過該怠速慣性通道與怠速流體室連通。怠速流體室由怠速隔膜與怠速空氣室分離。怠速空氣室選擇性地連接至大氣或連接至發(fā)動機(jī)真空以便選擇性地排空怠速空氣室，在該情況下怠速隔膜被固定。反跳慣性通道形成在頂板中并與充滿流體的下流體室連通。波紋管將下流體室與通風(fēng)至大氣的下空氣室分離。
怠速慣性通道具有比反跳慣性通道大的截面面積和短的長度，使得比率以相應(yīng)選擇的共振頻率提供共振頻率阻尼。在這點(diǎn)上，流過怠速慣性通道的流體的共振頻率設(shè)定成比流過反跳慣性通道的流體的共振頻率高。這樣，該現(xiàn)有技術(shù)的液壓座架能夠基于反跳慣性通道中的流體的質(zhì)量的共振在諸如動力系搖動或反跳的較低的頻率范圍上有效地阻尼相對低頻率的振動，而另一方面怠速慣性通道調(diào)諧成使得基于怠速慣性通道中的流體的質(zhì)量的共振，液壓座架在諸如發(fā)動機(jī)怠速振動的較高的頻率范圍上相對于相對的高頻振動展現(xiàn)充分降低的動態(tài)剛度。
在操作中，較高的頻率范圍中的振動被穿過怠速慣性通道的上流體室中誘發(fā)的流體振蕩的操作和主彈性元件與怠速隔膜的彈性變形隔離，其中怠速空氣室處于大氣壓力。 對于較低的頻率范圍中的振動，怠速空氣室通過連接至發(fā)動機(jī)真空而被排空，其中此時(shí)上流體室的流體振蕩穿過反跳慣性通道，并從而與主彈性元件和波紋管的彈性變形結(jié)合被阻尼。
液壓座架應(yīng)用作為承載座架或作為組合的承載與扭矩反應(yīng)座架。在扭矩側(cè)傾軸線架置系統(tǒng)中，類似擺動系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的扭矩反應(yīng)元件預(yù)先設(shè)置成支承最小的靜預(yù)載和主要對動力系扭矩反應(yīng)。尤其地，作為擺動系統(tǒng)中的扭矩反應(yīng)元件的襯套式座架為動力系架置系統(tǒng)整體隔離提供了其他類型的液壓座架沒有提供的特定益處。
2010 年 10 月 14 日 Gannon 等提交的名稱為“Mounting Systems for Transverse Front Wheel Drive Powertrains with Decoupled Pitch Damping，，的美國母專禾丨J申請序號12/904，350描述了一種機(jī)動車輛動力系架置系統(tǒng)，其包括柔性地互連第一與第二扭矩反應(yīng)座架部件的液壓裝置扭矩反應(yīng)部件構(gòu)件，該美國母專利申請的整個(gè)公開由此在本文中以參考的方式并入。本發(fā)明將液壓裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)作為扭矩支柱的整體部件提供。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將一種液壓裝置封裝到例如擺動架置系統(tǒng)的動力系架置系統(tǒng)的扭矩支柱中，以便提供高振動振幅時(shí)高的液壓阻尼和剛度以及低振動振幅時(shí)最小的液壓阻尼和剛度到無液壓阻尼和剛度，從而賦予架置系統(tǒng)如在高和低的振動振幅之間具有被動解耦的動力系縱傾阻尼。
根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)有技術(shù)的扭矩支柱的常規(guī)圓柱頭部和設(shè)置在其內(nèi)的橡膠元件由具有設(shè)置在其內(nèi)的液壓裝置的頭部替代，以便提供全解耦的液壓扭矩支柱。頭部具有U形外套管并且設(shè)置在其中的液壓裝置包括遠(yuǎn)側(cè)地連接至D形襯里壁的主橡膠元件。在主橡膠元件的一側(cè)是大氣，而在另一側(cè)是泵送室。慣性通道將泵送室連接至以波紋管為特征的補(bǔ)償室。解耦器系統(tǒng)連接至泵送室，并且其后經(jīng)由解耦器通道連接至補(bǔ)償室。解耦器系統(tǒng)包括設(shè)置在互相相對的穿孔側(cè)壁之間的松散的可自由移動的屈從膜(compliant membrane).液體充滿腔室、通道和解耦器系統(tǒng)。
在動力系架置系統(tǒng)中，動力系繞扭矩側(cè)傾軸線(對于橫向前輪驅(qū)動動力系的車輛縱傾方向)的動態(tài)激勵(lì)的隔離和控制很大程度上取決于扭矩反應(yīng)隔離器的功能特性。本發(fā)明涉及動力系架置系統(tǒng)，其中通過利用液壓裝置解耦扭矩反應(yīng)扭矩支座中的高和低水平的振動，該液壓裝置取決于振動的位移振幅沒有液壓阻尼或被調(diào)諧至振動的激勵(lì)頻率的峰值液壓阻尼。這樣的裝置通常用于其他的構(gòu)造和在不同的負(fù)載條件下，如例如在上文中描述的不提供在此陳述的益處的承載座架。
慣性通道總是用以將泵送室連接至補(bǔ)償室。另外，相對于解耦器系統(tǒng)使用這兩個(gè)腔室之間的解耦器通道，并且解耦器通道的存在使全解耦扭矩支座區(qū)別于非解耦扭矩支座。當(dāng)將振動強(qiáng)加于主橡膠元件時(shí)，該主橡膠元件的彈性柔性導(dǎo)致泵送室體積收縮或膨脹， 由此液體以被波紋管補(bǔ)償?shù)厝菁{方式向補(bǔ)償室或從補(bǔ)償室穿過慣性通道。在慣性通道中共振的液柱的慣性效應(yīng)在本發(fā)明的液壓扭矩支柱中產(chǎn)生阻尼，并因此產(chǎn)生比常規(guī)扭矩支柱的動態(tài)剛度更高的動態(tài)剛度。
解耦器系統(tǒng)的功能是操縱泵送室的體積剛度，其中在主橡膠元件的小振動振幅下，屈從膜將自由地移動，并且少許或者沒有流體會穿過慣性通道。然而，對于主橡膠元件的較高振幅振動，屈從膜將移位成封閉穿孔側(cè)壁中的一個(gè)或另一個(gè)，以便防止穿過解耦器系統(tǒng)的液體流動，并從而強(qiáng)制液體僅流過慣性通道。穿孔壁之間的與屈從膜的厚度和屈從膜的剛度相關(guān)的解耦器間隙允許調(diào)諧(調(diào)節(jié))，使得以期望的振動振幅水平提供阻尼。
本發(fā)明將解耦器系統(tǒng)設(shè)置在液壓襯套的彎曲周界處，以賦予相對大的屈從膜，并且還提供在不常見的高扭矩支柱壓縮力的情況下足以避免損壞屈從膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)健性。由于扭矩支柱中可得到的緊湊的封裝空間，所以波紋管構(gòu)造成“凸出(bulge)”到補(bǔ)償室中。襯里壁的D形允許主橡膠元件的移動空間。
本發(fā)明將如上所述的解耦液壓裝置功能性封裝在襯套式支柱組件中，從而允許其在可應(yīng)用的動力系架置系統(tǒng)中作為扭矩反應(yīng)扭矩支柱使用，因而賦予在低振動振幅時(shí)低的縱傾剛度和阻尼以及高振動振幅時(shí)高的縱傾剛度和阻尼。
因此，本發(fā)明的目的是在動力系架置系統(tǒng)例如在擺動架置系統(tǒng)的扭矩支座中使用液壓裝置，以便提供高振動振幅時(shí)高的液壓阻尼和剛度以及低振動振幅時(shí)最小的液壓阻尼和剛度到無液壓阻尼和剛度，從而賦予架置系統(tǒng)具有如在高和低振動振幅之間的被動解耦的縱傾阻尼。
本發(fā)明的這個(gè)和額外的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下優(yōu)選實(shí)施例的說明書變得更加清楚。
本發(fā)明還提供如下方案1. 一種用于機(jī)動車輛動力系架置系統(tǒng)的液壓扭矩支柱，所述液壓扭矩支柱包括液體；包括外套筒的頭部，所述外套筒包括曲線套筒壁；設(shè)置在所述外套筒內(nèi)并與所述外套筒設(shè)置成隔開關(guān)系的襯里，所述襯里包括與所述曲線套筒壁設(shè)置成互補(bǔ)隔開關(guān)系的曲線襯里壁；包覆成型件，其包括具有第一側(cè)和相反的第二側(cè)的主橡膠元件，其中所述主彈性元件的遠(yuǎn)端相對于所述襯里固定地設(shè)置；泵送室，其填充所述液體并設(shè)置在所述主橡膠元件的所述第一側(cè)，其中所述主橡膠元件的所述第二側(cè)暴露于大氣； 填充所述液體的補(bǔ)償室； 柔性波紋管，其將所述補(bǔ)償室與大氣彈性地分離；慣性通道，其填充所述液體，并在所述泵送室與所述補(bǔ)償室之間延伸，以及與所述泵送室和所述補(bǔ)償室液壓地連通；填充所述液體的解耦器系統(tǒng)，所述解耦器系統(tǒng)包括 第一穿孔解耦器側(cè)壁，其由所述襯里在所述襯里的所述曲線襯里壁處形成； 第二穿孔解耦器側(cè)壁，其與所述第一穿孔解耦器側(cè)壁隔開；以及屈從膜，其松散地設(shè)置在所述第一穿孔解耦器側(cè)壁與第二穿孔解耦器側(cè)壁之間，所述屈從膜尺寸形成為以疊置關(guān)系選擇地封閉所述第一穿孔解耦器側(cè)壁與第二穿孔解耦器側(cè)壁的穿孔；以及解耦器通道，其填充所述液體，并在所述解耦器系統(tǒng)與所述補(bǔ)償室之間延伸，并且與所述解耦器系統(tǒng)和所述補(bǔ)償室液壓地連通；其中對于所述主橡膠元件相對于所述襯里的低振幅振動，經(jīng)由所述解耦器通道提供至多最低液壓阻尼和剛度，響應(yīng)于所述低振幅振動，所述屈從膜不封閉所述第一穿孔解耦器側(cè)壁與第二穿孔解耦器側(cè)壁的穿孔并且所述屈從膜自由運(yùn)動；以及其中對于所述主橡膠元件相對于所述襯里的高振幅振動，經(jīng)由所述慣性通道提供大于最低液壓阻尼的液壓阻尼和剛度，并且響應(yīng)于所述高振幅振動，所述屈從膜封閉所述第一穿孔解耦器側(cè)壁與第二穿孔解耦器側(cè)壁中的一個(gè)的穿孔。
2.根據(jù)方案1所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括相對所述頭部連接至所述外套筒的支承連接構(gòu)件。
3.根據(jù)方案1所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，所述慣性通道在所述襯里壁的慣性通道口處與所述泵送室液壓地連通；所述慣性通道口大致設(shè)置在所述曲線襯里壁的頂點(diǎn)處。
4.根據(jù)方案3所述的液壓扭矩支柱，其特征在于所述曲線套筒壁具有第一端和相反的第二端，所述外套筒還包括連接至所述曲線套筒壁的所述第一端的第一套筒壁和連接至所述曲線套筒壁的所述第二端的第二套筒壁；以及所述曲線襯里壁具有第一端和相反的第二端，所述襯里還包括連接至所述曲線襯里壁的所述第一端的第一襯里壁和連接至所述曲線襯里壁的所述第二端的第二襯里壁；所述慣性通道設(shè)置在包括所述第一套筒壁的所述外套筒與包括所述第一襯里壁的所述襯里之間；以及所述解耦通道設(shè)置在包括所述第二套筒壁的所述外套筒與包括所述第二襯里壁的所述襯里之間。
5.根據(jù)方案4所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，所述主橡膠元件的所述遠(yuǎn)端相對于所述第一與第二襯里壁固定地設(shè)置。
6.根據(jù)方案5所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一襯里壁、所述第二套筒壁和所述第二襯里壁中的每一個(gè)均大致為直的。
7.根據(jù)方案5所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括相對所述曲線襯里壁連接至所述第一與第二襯里壁的第三襯里壁；其中所述補(bǔ)償室設(shè)置在所述第三襯里壁與所述波紋管之間。
8.根據(jù)方案7所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括分別連接至所述第一與第二套筒壁中的每一個(gè)的莖壁；其中所述波紋管橋接所述每個(gè)莖壁并由所述每個(gè)莖壁支撐。
9.根據(jù)方案8所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括相對所述頭部連接至所述外套筒的支承連接構(gòu)件。
10.根據(jù)方案9所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一襯里壁、所述第二套筒壁和所述第二襯里壁中的每一個(gè)均大致為直的。
11. 一種用于機(jī)動車輛動力系架置系統(tǒng)的液壓扭矩支柱，所述液壓扭矩支柱包括液體；頭部，其包括大體上U形的外套筒，所述外套筒包括曲線套筒壁； 大體上D形的襯里，其設(shè)置在所述外套筒內(nèi)并與所述外套筒設(shè)置成隔開的關(guān)系，所述襯里包括與所述曲線套筒壁設(shè)置成互補(bǔ)隔開關(guān)系的曲線襯里壁；包覆成型件，其包括具有第一側(cè)和相反的第二側(cè)的主橡膠元件，其中所述主彈性元件的遠(yuǎn)端相對于所述襯里固定地設(shè)置；泵送室，其填充所述液體并設(shè)置在所述主橡膠元件的所述第一側(cè)，其中所述主橡膠元件的所述第二側(cè)暴露于大氣； 補(bǔ)償室，其填充所述液體； 柔性波紋管，其將所述補(bǔ)償室與大氣彈性地分離；慣性通道，其填充所述液體，并設(shè)置在所述泵送室與所述補(bǔ)償室之間，并且經(jīng)由大致設(shè)置在所述曲線襯里壁的頂點(diǎn)處的所述襯里壁的慣性通道口與所述泵送室和所述補(bǔ)償室液壓地連通；填充所述液體的解耦器系統(tǒng)，所述解耦器系統(tǒng)包括 第一穿孔解耦器側(cè)壁，其由所述襯里在所述襯里的所述曲線襯里壁處形成； 第二穿孔解耦器側(cè)壁，其與所述第一穿孔解耦器側(cè)壁隔開；以及屈從膜，其松散地設(shè)置在所述第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁之間，所述屈從膜尺寸設(shè)計(jì)成以疊置關(guān)系選擇地封閉所述第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁的穿孔；解耦器通道，其填充所述液體，并在所述解耦器系統(tǒng)與所述補(bǔ)償室之間延伸，并且與所述解耦器系統(tǒng)和所述補(bǔ)償室液壓地連通；以及支承連接構(gòu)件，其相對所述頭部連接至所述外套筒；其中對于所述主橡膠元件相對于所述襯里的低振幅振動，響應(yīng)于所述低振幅振動，經(jīng)由所述解耦器通道提供至多最低液壓阻尼和剛度，所述屈從膜不封閉所述第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁的穿孔，并且所述屈從膜自由運(yùn)動；以及其中對于所述主橡膠元件相對于所述襯里的高振幅振動，響應(yīng)于所述高振幅振動，經(jīng)由所述慣性通道提供大于最低液壓阻尼的液壓阻尼和剛度，并且所述屈從膜封閉所述第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁中的一個(gè)的穿孔。
12.根據(jù)方案11所述的液壓扭矩支柱，其特征在于所述曲線套筒壁具有第一端和相反的第二端，所述外套筒還包括連接至所述曲線套筒壁的所述第一端的第一套筒壁和連接至所述曲線套筒壁的所述第二端的第二套筒壁；以及所述曲線襯里壁具有第一端和相反的第二端，所述襯里還包括連接至所述曲線襯里壁的所述第一端的第一襯里壁和連接至所述曲線襯里壁的所述第二端的第二襯里壁；所述慣性通道設(shè)置在包括所述第一套筒壁的所述外套筒與包括所述第一襯里壁的所述襯里之間；以及所述解耦通道設(shè)置在包括所述第二套筒壁的所述外套筒與包括所述第二襯里壁的所述襯里之間。
13.根據(jù)方案12所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，所述主橡膠元件的所述遠(yuǎn)端相對于所述第一與第二襯里壁固定地設(shè)置。
14.根據(jù)方案13所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一襯里壁、所述第二套筒壁和所述第二襯里壁中的每一個(gè)均大致為直的。
15.根據(jù)方案13所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括相對所述曲線襯里壁連接至所述第一與第二襯里壁的第三襯里壁；其中所述補(bǔ)償室設(shè)置在所述第三襯里壁與所述波紋管之間。
16.根據(jù)方案15所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括分別連接至所述第一與第二套筒壁中的每一個(gè)的莖壁；其中所述波紋管橋接每個(gè)所述莖壁并由每個(gè)所述莖壁支撐。
17.根據(jù)方案16所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括相對所述頭部連接至所述外套筒的支承連接構(gòu)件。
18.根據(jù)方案17所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一襯里壁、所述第二套筒壁和所述第二襯里壁中的每一個(gè)大致為直的。


圖1是用于機(jī)動車輛的現(xiàn)有技術(shù)的擺動架置系統(tǒng)的示意性透視圖。
圖2是圖1的現(xiàn)有技術(shù)的擺動架置系統(tǒng)的詳圖，示出現(xiàn)有技術(shù)的扭矩支柱到托架或其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件的附接。
圖3是圖1的現(xiàn)有技術(shù)的架置系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的扭矩反應(yīng)扭矩支座的分解透視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的適合于樞轉(zhuǎn)地連接至如例如圖3所示的扭矩支柱支托組件的液壓扭矩支柱的立面?zhèn)纫晥D。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的沿圖4的線5-5看到的液壓扭矩支柱的頂部平面圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的沿圖4的線6-6看到的液壓扭矩支柱的局部剖視圖，其中示出包覆成型件被局部地去除。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的沿圖5的線7-7看到的液壓扭矩支柱的剖視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的類似于圖5的液壓扭矩支柱的頂部平面圖，但此時(shí)以替代性定向的襯套為特征。
圖9是在圖6和12處看到的液壓扭矩支柱的解耦器系統(tǒng)的詳圖，其中屈從膜響應(yīng)于主橡膠元件的低振幅振動可自由地移動。
圖10是如圖9中的解耦器系統(tǒng)的詳圖，其中此時(shí)屈從膜響應(yīng)于主橡膠元件使泵送室的體積收縮的相對較高的振幅運(yùn)動封閉第二穿孔解耦器側(cè)壁的穿孔，如圖13所描繪。
圖11是如圖9中的解耦器系統(tǒng)的詳圖，其中此時(shí)屈從膜響應(yīng)于主橡膠元件使泵送室的體積膨脹的相對較高的振幅運(yùn)動封閉第一穿孔解耦器側(cè)壁的穿孔，如圖14所描繪。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的如圖6中的液壓扭矩支柱的局部剖視圖，其中解耦器響應(yīng)于主橡膠元件的相對低振幅運(yùn)動而作用。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的如圖6中的液壓扭矩支柱的局部剖視圖，其中解耦器響應(yīng)于主橡膠元件使泵送室的體積收縮的相對較高振幅運(yùn)動被禁止，如圖10所示。
圖14是根據(jù)本發(fā)明如圖6中的液壓扭矩支柱的局部剖視圖，其中解耦器響應(yīng)于主橡膠元件使泵送室的體積膨脹的相對較高振幅運(yùn)動被禁止，如圖11所示。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖，在圖4至14中描繪了根據(jù)本發(fā)明用于動力系架置系統(tǒng)的扭矩反應(yīng)液壓扭矩支柱的液壓裝置扭矩反應(yīng)座架襯套的方面。
如圖4至8所示，根據(jù)本發(fā)明的液壓扭矩支柱100、100’具有帶有U形外套筒104 的頭部102，該U形外套筒104由在一端處通過曲線套筒壁104’ ’互連并整體地連接的第一與第二平行套筒壁104’組成，并且還由連接至第一與第二套筒壁和曲線套筒壁的互補(bǔ)形保持器壁105組成。在相對于曲線套筒壁104’ ’的遠(yuǎn)側(cè)配置處，第一與第二套筒壁104’ 中的每一個(gè)均具有支撐波紋管保持器115的互相相對的莖壁112，該波紋管保持器115具有形成在其中的孔隙115’，在該孔隙115’處設(shè)置有波紋管114，由此波紋管橋接莖壁。設(shè)置在U形頭部102內(nèi)的是單體結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)D形金屬襯里116并且由以下限定a)互補(bǔ)并與套筒壁104’隔開的第一與第二平行襯里壁116’ ；b)互補(bǔ)并與曲線套筒壁104’’隔開的曲線襯里壁116’ ’ ；c)與莖壁112和波紋管114隔開并大體上與莖壁112和波紋管114互補(bǔ)的第三襯里壁116’ ’ ’ ；和d)被保持器壁105的卷起部105' (crimp-over)卷邊地接合的凸緣116’’’，(見圖7)。優(yōu)選地，第一與第二套筒壁104’和第一、第二與第三襯里壁116’、 116’’’大體上為直的。
設(shè)置在外套筒104及其保持器壁105內(nèi)的是部分地封裝液壓裝置130的橡膠包覆成型件160。主橡膠元件132附接至襯里116。泵送室134形成在主橡膠元件132的一側(cè) 132’與襯里116之間。在主橡膠元件132的另一側(cè)132’’處是對大氣110敞開的包覆成型件空隙138。補(bǔ)償室142形成在波紋管114與第三襯里壁116’ ’ ’之間，其中波紋管的相反側(cè)對大氣110敞開。慣性通道口 144大體上在曲線襯里壁116’ ’的頂點(diǎn)處形成在襯里116 中，其與慣性通道146連通。如最好地在圖7處看到，慣性通道146優(yōu)選地沿其長度的一部分間隔并形成在襯里116與外套筒104的保持器壁105之間，并且如最好地在圖5和6處看到，從慣性通道口 144延伸至補(bǔ)償室142。解耦器系統(tǒng)150通過襯里116的穿孔152與泵送室134連通，并進(jìn)一步與解耦器通道IM連通。如最好地在圖7處看到，解耦器通道IM 相對于形成在外壁104的保持器壁105與襯里116之間的慣性通道146與頭部102相反地設(shè)置。如最好地在圖5和6處看到，解耦器通道IM從解耦器150延伸至補(bǔ)償室142。泵送室134與補(bǔ)償室142、慣性通道146與解耦器通道154和解耦器系統(tǒng)150充滿優(yōu)選地為乙二醇的液體190。
主橡膠元件132形成橡膠包覆成型件160的組成部分，其中包覆成型件為泵送室 134與補(bǔ)償室142、慣性通道146與解耦器通道巧4和解耦器系統(tǒng)150提供液體容納密封。 包覆成型件保持器125與波紋管保持器115連接，并具有用于保持包覆成型件160的多個(gè)卷起部125’。主橡膠元件132在其任一遠(yuǎn)端處、大部分地在第一與第二襯里壁116’處附接至(例如結(jié)合至)襯里116，并且還可包括曲線襯里壁116’’的一部分。主橡膠元件132 具有中心設(shè)置的金屬嵌件162，該金屬嵌件162具有用于如例如圖2的螺栓56的螺栓從其穿過的通孔164，使得液壓扭矩支柱可附接至托架或其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件M。輔助緩沖器155設(shè)置用于在極端發(fā)動機(jī)縱傾事件的情況下提供到曲線襯里壁116’’的鄰接，其中輔助緩沖器與曲線襯里壁的鄰接的配置預(yù)先確定為以便不封閉慣性通道口 144。
根據(jù)本發(fā)明的液壓扭矩支柱的部分適合于樞轉(zhuǎn)地連接至常規(guī)扭矩支柱支托組件。 圖5和6所示的液壓扭矩支柱100具有以螺栓接納U形夾170的形式的支承連接構(gòu)件200， 該螺栓接納U形夾170連接至外套筒104，并且結(jié)構(gòu)上為U形夾36的仿造物，以便經(jīng)由螺栓 38樞轉(zhuǎn)地連接至扭矩支柱襯套22的剛性襯套30。圖8所示的液壓扭矩支柱100’具有以連接至外套筒108的剛性襯套172的形式的支承連接構(gòu)件200’。剛性襯套172為設(shè)在橡膠件176中的用于連接至常規(guī)扭矩支柱支托組件的套筒174的形式，其中套筒的軸線平行于通孔164的軸線。
在圖9至11中詳細(xì)地示出解耦器系統(tǒng)150。解耦器系統(tǒng)由第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁180、182定界，每個(gè)具有形成在其中的多個(gè)穿孔152。優(yōu)選地，為了緊湊的封裝和穩(wěn)健性，第一穿孔側(cè)壁180為襯里116、優(yōu)選地曲線襯里壁116’ ’的整體部分，并由分隔壁184與慣性通道146隔離。設(shè)置在第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁180、182之間的是屈從膜186。因?yàn)榻怦钇飨到y(tǒng)150設(shè)置在曲線襯里壁116’ ’處，所以第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁180、182 和屈從膜186為相似地曲線。
在解耦器系統(tǒng)150的操作中，對于主橡膠元件132相對低振幅的振動，如圖9所示，屈從膜186松散的在第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁180、182之間，并且在第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁180、182之間自由地移動；然而，對于主橡膠元件相對大振幅的振動，如圖10和 11所示，屈從膜186尺寸形成為當(dāng)與第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁180、182中的一個(gè)或另一個(gè)相應(yīng)接觸時(shí)密封地疊置其的穿孔152。
現(xiàn)在附加地參考圖12至14，將詳述根據(jù)本發(fā)明的液壓扭矩支柱的操作。
響應(yīng)于動力系扭矩振蕩，主橡膠元件132根據(jù)圖6中的箭頭192將振蕩，這于是將使泵送室134的液體190振蕩。
如圖9和12所示，對于液體的小振幅振蕩，主橡膠元件將根據(jù)圖12的箭頭192’ 以相對低振幅的振動而振動，其中屈從膜186將根據(jù)圖9中的箭頭194自由地振蕩。然而， 對于主橡膠元件132的較大振幅振蕩，屈從膜186將鄰接第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁180、182中的一個(gè)或另一個(gè)。
如圖10和13所示，主橡膠元件132已沿箭頭192’ ’移動，以便使泵送室134的體積以屈從膜186鄰接第二穿孔解耦器側(cè)壁182的足夠振幅而收縮，從而封閉該第二穿孔解耦器側(cè)壁182的穿孔152。如圖11和14所示，主橡膠元件132已沿箭頭192’’’移動，以便使泵送室134的體積以屈從膜186鄰接第一穿孔解耦器側(cè)壁180的足夠振幅而膨脹，從而封閉該第一穿孔解耦器側(cè)壁180的穿孔152。在這點(diǎn)上，只要穿孔152被屈從膜186封閉， 則液體190就如由波紋管114的撓曲所容納地必須根據(jù)圖13和14中的箭頭196、196’經(jīng)由慣性通道146在泵送室134與補(bǔ)償室142之間振蕩。在慣性通道中共振的液柱的慣性效應(yīng)在本發(fā)明的液壓扭矩支柱中產(chǎn)生阻尼，并因此產(chǎn)生比常規(guī)扭矩支柱高的動態(tài)剛度。
解耦器系統(tǒng)150的功能是操縱泵送室134的體積剛度，其中在主橡膠元件132的小振動振幅下，屈從膜186將自由地移動，并且少許或者沒有液體190會穿過慣性通道146。 然而，對于主橡膠元件132的較高振幅振動，屈從膜186將移位成封閉第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁180、182中的一個(gè)或另一個(gè)，以便防止液體穿過解耦器系統(tǒng)150，并從而強(qiáng)制液體僅流過慣性通道146。如圖9所示，穿孔壁之間的與屈從膜186的厚度202和屈從膜的剛度相關(guān)的解耦器凹處198允許調(diào)諧，使得以期望的振動振幅水平提供阻尼。
本發(fā)明將如上所述的解耦液壓裝置功能性封裝在襯套式支柱組件中，從而允許其在可應(yīng)用的動力系架置系統(tǒng)中作為扭矩反應(yīng)液壓扭矩支柱使用，因此賦予在低振動振幅時(shí)低的縱傾剛度和阻尼以及在高振動振幅時(shí)高的縱傾剛度和阻尼。
由對于具體車輛應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)測試或計(jì)算機(jī)建模確定動力系圍繞動力系的扭矩側(cè)傾軸線縱傾的“高”與“低”振動振幅之間的劃分，由此解耦器系統(tǒng)是有效的或是禁止的。然而，僅作為例證，可認(rèn)為作用于液壓裝置扭矩反應(yīng)座架襯套處的高于動力系縱傾的大約0. 5 毫米的任何振幅是“高”振動振幅。
此外，采用例證，如用于描述阻尼和/或剛度的術(shù)語“最低”和“高”例如可至少大約表示差異的數(shù)量級，其中術(shù)語“最低”在其中是更少的。
對于本發(fā)明所屬于的領(lǐng)域的技術(shù)人員，上述優(yōu)選實(shí)施例可經(jīng)受改變或變型。這樣的改變或變型可在不偏離本發(fā)明的僅由所附權(quán)利要求限制的范圍的情況下實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動車輛動力系架置系統(tǒng)的液壓扭矩支柱，所述液壓扭矩支柱包括 液體；包括外套筒的頭部，所述外套筒包括曲線套筒壁；設(shè)置在所述外套筒內(nèi)并與所述外套筒設(shè)置成隔開關(guān)系的襯里，所述襯里包括與所述曲線套筒壁設(shè)置成互補(bǔ)隔開關(guān)系的曲線襯里壁；包覆成型件，其包括具有第一側(cè)和相反的第二側(cè)的主橡膠元件，其中所述主彈性元件的遠(yuǎn)端相對于所述襯里固定地設(shè)置；泵送室，其填充所述液體并設(shè)置在所述主橡膠元件的所述第一側(cè)，其中所述主橡膠元件的所述第二側(cè)暴露于大氣； 填充所述液體的補(bǔ)償室； 柔性波紋管，其將所述補(bǔ)償室與大氣彈性地分離；慣性通道，其填充所述液體，并在所述泵送室與所述補(bǔ)償室之間延伸，以及與所述泵送室和所述補(bǔ)償室液壓地連通；填充所述液體的解耦器系統(tǒng)，所述解耦器系統(tǒng)包括 第一穿孔解耦器側(cè)壁，其由所述襯里在所述襯里的所述曲線襯里壁處形成； 第二穿孔解耦器側(cè)壁，其與所述第一穿孔解耦器側(cè)壁隔開；以及屈從膜，其松散地設(shè)置在所述第一穿孔解耦器側(cè)壁與第二穿孔解耦器側(cè)壁之間，所述屈從膜尺寸形成為以疊置關(guān)系選擇地封閉所述第一穿孔解耦器側(cè)壁與第二穿孔解耦器側(cè)壁的穿孔；以及解耦器通道，其填充所述液體，并在所述解耦器系統(tǒng)與所述補(bǔ)償室之間延伸，并且與所述解耦器系統(tǒng)和所述補(bǔ)償室液壓地連通；其中對于所述主橡膠元件相對于所述襯里的低振幅振動，經(jīng)由所述解耦器通道提供至多最低液壓阻尼和剛度，響應(yīng)于所述低振幅振動，所述屈從膜不封閉所述第一穿孔解耦器側(cè)壁與第二穿孔解耦器側(cè)壁的穿孔并且所述屈從膜自由運(yùn)動；以及其中對于所述主橡膠元件相對于所述襯里的高振幅振動，經(jīng)由所述慣性通道提供大于最低液壓阻尼的液壓阻尼和剛度，并且響應(yīng)于所述高振幅振動，所述屈從膜封閉所述第一穿孔解耦器側(cè)壁與第二穿孔解耦器側(cè)壁中的一個(gè)的穿孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括相對所述頭部連接至所述外套筒的支承連接構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，所述慣性通道在所述襯里壁的慣性通道口處與所述泵送室液壓地連通；所述慣性通道口大致設(shè)置在所述曲線襯里壁的頂點(diǎn)處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓扭矩支柱，其特征在于所述曲線套筒壁具有第一端和相反的第二端，所述外套筒還包括連接至所述曲線套筒壁的所述第一端的第一套筒壁和連接至所述曲線套筒壁的所述第二端的第二套筒壁；以及所述曲線襯里壁具有第一端和相反的第二端，所述襯里還包括連接至所述曲線襯里壁的所述第一端的第一襯里壁和連接至所述曲線襯里壁的所述第二端的第二襯里壁；所述慣性通道設(shè)置在包括所述第一套筒壁的所述外套筒與包括所述第一襯里壁的所述襯里之間；以及所述解耦通道設(shè)置在包括所述第二套筒壁的所述外套筒與包括所述第二襯里壁的所述襯里之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，所述主橡膠元件的所述遠(yuǎn)端相對于所述第一與第二襯里壁固定地設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一襯里壁、所述第二套筒壁和所述第二襯里壁中的每一個(gè)均大致為直的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括相對所述曲線襯里壁連接至所述第一與第二襯里壁的第三襯里壁；其中所述補(bǔ)償室設(shè)置在所述第三襯里壁與所述波紋管之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括分別連接至所述第一與第二套筒壁中的每一個(gè)的莖壁；其中所述波紋管橋接所述每個(gè)莖壁并由所述每個(gè)莖壁支撐。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓扭矩支柱，其特征在于，其還包括相對所述頭部連接至所述外套筒的支承連接構(gòu)件。
10.一種用于機(jī)動車輛動力系架置系統(tǒng)的液壓扭矩支柱，所述液壓扭矩支柱包括 液體；頭部，其包括大體上U形的外套筒，所述外套筒包括曲線套筒壁； 大體上D形的襯里，其設(shè)置在所述外套筒內(nèi)并與所述外套筒設(shè)置成隔開的關(guān)系，所述襯里包括與所述曲線套筒壁設(shè)置成互補(bǔ)隔開關(guān)系的曲線襯里壁；包覆成型件，其包括具有第一側(cè)和相反的第二側(cè)的主橡膠元件，其中所述主彈性元件的遠(yuǎn)端相對于所述襯里固定地設(shè)置；泵送室，其填充所述液體并設(shè)置在所述主橡膠元件的所述第一側(cè)，其中所述主橡膠元件的所述第二側(cè)暴露于大氣； 補(bǔ)償室，其填充所述液體； 柔性波紋管，其將所述補(bǔ)償室與大氣彈性地分離；慣性通道，其填充所述液體，并設(shè)置在所述泵送室與所述補(bǔ)償室之間，并且經(jīng)由大致設(shè)置在所述曲線襯里壁的頂點(diǎn)處的所述襯里壁的慣性通道口與所述泵送室和所述補(bǔ)償室液壓地連通；填充所述液體的解耦器系統(tǒng)，所述解耦器系統(tǒng)包括 第一穿孔解耦器側(cè)壁，其由所述襯里在所述襯里的所述曲線襯里壁處形成； 第二穿孔解耦器側(cè)壁，其與所述第一穿孔解耦器側(cè)壁隔開；以及屈從膜，其松散地設(shè)置在所述第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁之間，所述屈從膜尺寸設(shè)計(jì)成以疊置關(guān)系選擇地封閉所述第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁的穿孔；解耦器通道，其填充所述液體，并在所述解耦器系統(tǒng)與所述補(bǔ)償室之間延伸，并且與所述解耦器系統(tǒng)和所述補(bǔ)償室液壓地連通；以及支承連接構(gòu)件，其相對所述頭部連接至所述外套筒；其中對于所述主橡膠元件相對于所述襯里的低振幅振動，響應(yīng)于所述低振幅振動，經(jīng)由所述解耦器通道提供至多最低液壓阻尼和剛度，所述屈從膜不封閉所述第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁的穿孔，并且所述屈從膜自由運(yùn)動；以及其中對于所述主橡膠元件相對于所述襯里的高振幅振動，響應(yīng)于所述高振幅振動，經(jīng)由所述慣性通道提供大于最低液壓阻尼的液壓阻尼和剛度，并且所述屈從膜封閉所述第一與第二穿孔解耦器側(cè)壁中的一個(gè)的穿孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及全解耦液壓扭矩支柱。具體地，一種設(shè)置在扭矩支柱中的液壓裝置，以便提供全解耦液壓扭矩支柱。主橡膠元件響應(yīng)于動力系縱傾扭矩振動。在高振動振幅時(shí)，經(jīng)由泵送室、慣性通道和波紋補(bǔ)償室提供高的液壓阻尼，其中被動地禁止液壓地連接至泵送室的解耦器系統(tǒng)。在低振動振幅時(shí)，經(jīng)由通過解耦器通道連接至補(bǔ)償室的解耦器系統(tǒng)提供最低的液壓阻尼。
文檔編號F16F13/26GK102537195SQ20111031132
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者D.G.加農(nóng), P.李 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司