1的最小圓周的縱 向軸線的截面）會(huì)合。運(yùn)樣的連接可W通過(guò)例如粘合劑或合作的正負(fù)卷邊特征部的方式實(shí) 現(xiàn)。
[0029] 更多的內(nèi)容參照?qǐng)D3-A和3-B。當(dāng)內(nèi)導(dǎo)向體3相對(duì)于外導(dǎo)向體1移動(dòng)時(shí)，受約束的 膜盒2在內(nèi)表面8與外表面7之間滾動(dòng)。膜盒2調(diào)整形狀W適應(yīng)內(nèi)表面8與外表面7之間 的變化間隙和得到的所包圍體積的變化。外導(dǎo)向體1、內(nèi)導(dǎo)向體3或運(yùn)兩者的形狀能夠設(shè)計(jì) 成在內(nèi)、外導(dǎo)向體之間的不同位置處獲得期望的體積約束變化和作用于導(dǎo)向體的合成軸向 力。
[0030] 體積變化引起壓力變化，根據(jù)氣體規(guī)律，假設(shè)絕熱或等溫過(guò)程。運(yùn)個(gè)體積/壓力變 化得到設(shè)備100做出的功，運(yùn)引起作用在內(nèi)、外導(dǎo)向體之間的線性力。做的功能夠根據(jù)下列 關(guān)系式估計(jì)(對(duì)于等溫過(guò)程）： W=Pj*Vj*ln (V/Vj)[1] 式中，W是把內(nèi)、外導(dǎo)向體從第一位置關(guān)系移向第二位置關(guān)系做的增加的功； Pi是第一位置關(guān)系時(shí)的膜盒壓力； Vi是第一變位點(diǎn)內(nèi)、外導(dǎo)向體之間的第一位置關(guān)系）處的膜盒體積；和V2是第二變位點(diǎn)內(nèi)、外導(dǎo)向體之間的第二位置關(guān)系）處的膜盒體積。
[0031] 運(yùn)個(gè)功等于沿著內(nèi)、外導(dǎo)向體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)作用的力，按照下列關(guān)系是。 W=F* δ 2 1凹 式中，W是把內(nèi)、外導(dǎo)向體從第一位置關(guān)系移向第二位置關(guān)系做的增加的功； F是沿著內(nèi)、外導(dǎo)向體之間從第一位置關(guān)系到第二位置關(guān)系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)作用的平均力； 和 是從第一位置關(guān)系到第二位置關(guān)系的變位。
[0032] 通過(guò)上面的方程式[1]和巧]，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)出力比對(duì)位移性能。
[0033] 參照?qǐng)D4-Α和4-Β，示出對(duì)液壓氣動(dòng)式懸架支柱200的應(yīng)用。負(fù)剛度設(shè)備100是 實(shí)施負(fù)剛度的簡(jiǎn)單廉價(jià)有效方式，帶有低的慣性，幾乎沒(méi)有摩擦，受控的輪廓，帶有簡(jiǎn)化且 被證實(shí)的技術(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)圍繞該支柱的同屯、包裝，代替消除盤(pán)黃空間。替代地，該負(fù)剛度設(shè) 備100能夠包裝在阻尼器與盤(pán)黃之間，例如，在更常見(jiàn)的被動(dòng)懸架中。在任一情況中，能夠 通過(guò)由連接套筒400的長(zhǎng)度形成的在內(nèi)、外導(dǎo)向體之間的相對(duì)高度調(diào)整配平位置。本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員明白也可W主動(dòng)改變配平位置調(diào)整。
[0034] 表格1說(shuō)明了在負(fù)剛度設(shè)備100的示范性應(yīng)用到液壓氣動(dòng)式懸架支柱200時(shí)從配 平位置進(jìn)行的不同位移（δ)下的膜盒體積（V)、膜盒壓力（Ρ)、體積/壓力變化做的功（W) 和作用于支柱的平均力（F)，如圖4Α和4Β中所示。并且，圖5示出作用于支柱的平均力 (F)比對(duì)從負(fù)剛度設(shè)備100的示范性應(yīng)用到液壓氣動(dòng)式懸架支柱200時(shí)從配平位置的移動(dòng) (δ)，如圖4A和4B所示。
[003引圖6-Α和6-Β示出負(fù)剛度設(shè)備100'，其是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，即旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)負(fù)剛度設(shè)備。該 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)負(fù)剛度設(shè)備100'包括Ξ個(gè)主要部件：外導(dǎo)向體Γ、內(nèi)導(dǎo)向體3'和柔性膜盒2'。 膜盒2'大致位于外導(dǎo)向體Γ的內(nèi)表面8'與內(nèi)導(dǎo)向體3'的外表面7'之間并且接觸它們。 膜盒2'的接觸外導(dǎo)向體Γ的內(nèi)表面8'的大體部分可W稱作外壁，并且，膜盒2'的接觸內(nèi) 導(dǎo)向體3'的外表面7'的大體部分可W稱作內(nèi)壁。膜盒端壁可W泛指膜盒2'的連接內(nèi)、外 壁的圓周相對(duì)部分。因?yàn)槟ず性趦?nèi)、外導(dǎo)向體的表面之間的位置關(guān)系和與它們的接觸關(guān)系 在工作時(shí)是變化的，因此要理解的是，內(nèi)壁、外壁和端壁是相對(duì)描述法而不指代膜盒的絕對(duì) 部分。因此，總體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)負(fù)剛度設(shè)備包括插設(shè)在第一表面與第二表面之間 的膜盒。膜盒2'是柔性的，由橡膠或彈性體材料制成，并且填充有流體，氣體或液體。
[0036] 內(nèi)導(dǎo)向體3'是圓柱形的。當(dāng)垂直于縱向中屯、線200'剖時(shí)，夕F導(dǎo)向體Γ具有大致 凹陷的內(nèi)表面8'。內(nèi)表面8'的曲率或輪廓半徑大于內(nèi)導(dǎo)向體3'的外表面7'的。外表面 7'與內(nèi)表面8'之間的最小間隙對(duì)應(yīng)于軸線210,其垂直于縱向軸線200'。
[0037] 膜盒2'相對(duì)于外表面7'與內(nèi)表面8'之間的對(duì)應(yīng)于軸線210的最小間隙對(duì)稱布 置。膜盒2'被約束在外導(dǎo)向體Γ的內(nèi)表面8'與內(nèi)導(dǎo)向體3'的外表面7'之間。即使在 外表面7'與內(nèi)表面8'之間的最窄間隙區(qū)域處，膜盒2'的內(nèi)部上可W存在開(kāi)式管道供流體 流通在其中。在圖6-Α和6-Β的部件定向中，膜盒2'從頭到尾被壓成幾乎一致的壁到壁厚 度，因?yàn)橄鄬?duì)于外表面7'和內(nèi)表面8'對(duì)稱布置，旋轉(zhuǎn)力巧日果有，按照內(nèi)表面8'和外表面 7'的輪廓）是平衡的。因此，圖6-Α和6-Β的定向被稱作大致平衡定向或平衡狀態(tài)。運(yùn)樣 的位置也可W稱作標(biāo)稱或配平位置。膜盒2'在各個(gè)表面處連在內(nèi)導(dǎo)向體3'和外導(dǎo)向體Γ 上，在此它們與縱向軸線200'對(duì)齊在一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)處會(huì)合。
[0038] 更多的內(nèi)容參照?qǐng)D7-Α和7-Β。當(dāng)內(nèi)導(dǎo)向體3'相對(duì)于外導(dǎo)向體Γ移動(dòng)（圖7-Α中 的順時(shí)針?lè)较颍r(shí)，受約束的膜盒2'在內(nèi)表面8'與外表面7'之間滾動(dòng)。膜盒2'調(diào)整形狀 W適應(yīng)內(nèi)表面8'與外表面7'之間的變化間隙和得到的所包圍體積的變化。外導(dǎo)向體Γ 的形狀能夠設(shè)計(jì)成在內(nèi)、外導(dǎo)向體之間的不同位置處獲得期望的體積約束變化和作用于導(dǎo) 向體的合成旋轉(zhuǎn)力。
[0039] 如圖1的線性運(yùn)動(dòng)負(fù)剛度設(shè)備一樣，體積變化引起壓力變化，根據(jù)氣體規(guī)律，假設(shè) 絕熱或等溫過(guò)程。運(yùn)個(gè)體積/壓力變化得到設(shè)備100'做出的功，運(yùn)引起作用在內(nèi)、外導(dǎo)向 體之間的旋轉(zhuǎn)力。
[0040] 本發(fā)明已經(jīng)描述了某些優(yōu)選實(shí)施例及其改型。一旦閱讀和理解說(shuō)明書(shū)，可W讓別 人想起更多改型和改變。因此，意圖是，本發(fā)明不限于作為構(gòu)思為執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式公 開(kāi)的特殊實(shí)施例，但是，本發(fā)明將包括所有落入附上的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種負(fù)剛度設(shè)備，包括： 流體填充的膜盒，其插設(shè)在第一表面與第二表面之間，其中，該膜盒和第一、第二表面 具有在第一和第二表面之間的大致平衡的定向，并且其中，該膜盒和第一、第二表面包括其 它定向，其中，第一和第二表面從大致平衡的定向移開(kāi)，膜盒施加位移力以促使第一和第二 表面進(jìn)一步離開(kāi)該大致平衡的定向。2. 如權(quán)利要求1所述的負(fù)剛度設(shè)備，其中，該設(shè)備包括線性運(yùn)動(dòng)負(fù)剛度設(shè)備，包括： 細(xì)長(zhǎng)的內(nèi)導(dǎo)向體，其包括所述第一表面，所述內(nèi)導(dǎo)向體沿著線性運(yùn)動(dòng)的軸線縱向?qū)R 并且具有相應(yīng)的第一和第二端； 細(xì)長(zhǎng)的外導(dǎo)向體，其包括所述第二表面，所述內(nèi)導(dǎo)向體沿著線性運(yùn)動(dòng)的軸線縱向?qū)R 并且具有相應(yīng)的第一和第二端，所述外導(dǎo)向體與所述內(nèi)導(dǎo)向體同軸布置，從而使得外導(dǎo)向 體的第二表面以間隔鄰近的方式包圍且面對(duì)內(nèi)導(dǎo)向體的第一表面；并且 所述膜盒包括大致環(huán)形的柔性流體外殼，其插設(shè)在內(nèi)導(dǎo)向體的第一表面與外導(dǎo)向體的 第二表面之間并且接觸它們。3.如權(quán)利要求1所述的負(fù)剛度設(shè)備，其中，該設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)負(fù)剛度設(shè)備，包括： 內(nèi)導(dǎo)向體，其包括所述第一表面，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸線凸起； 外導(dǎo)向體，其包括所述第二表面，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸線凹陷并且以間隔鄰近的方式 面對(duì)內(nèi)導(dǎo)向體的第一表面；并且 所述膜盒包括柔性流體殼體，其插設(shè)在內(nèi)導(dǎo)向體的第一表面與外導(dǎo)向體的第二表面之 間并且接觸它們。4.如權(quán)利要求2所述的負(fù)剛度設(shè)備，其中，所述膜盒包括與外導(dǎo)向體的第二表面接觸 的外壁和與內(nèi)導(dǎo)向體的第一表面接觸的內(nèi)壁，進(jìn)一步地，其中，所述外壁固定連接到外導(dǎo)向 體的所述第二表面，且所述內(nèi)壁固定連接到所述內(nèi)導(dǎo)向體的所述第一表面。5.如權(quán)利要求3所述的負(fù)剛度設(shè)備，其中，所述膜盒包括與外導(dǎo)向體的第二表面接觸 的外壁和與內(nèi)導(dǎo)向體的第一表面接觸的內(nèi)壁，進(jìn)一步地，其中，所述外壁固定連接到外導(dǎo)向 體的所述第二表面，所述內(nèi)壁固定連接到所述內(nèi)導(dǎo)向體的所述第一表面。6. 如權(quán)利要求1所述的負(fù)剛度設(shè)備，其中，所述流體包括液體。7.如權(quán)利要求1所述的負(fù)剛度設(shè)備，其中，所述流體包括氣體。8. 如權(quán)利要求2所述的負(fù)剛度設(shè)備，其中，外導(dǎo)向體的所述第二表面朝著至少一端向 外張開(kāi)。9.如權(quán)利要求8所述的負(fù)剛度設(shè)備，其中，外導(dǎo)向體的所述第二表面線性張開(kāi)。10. -種負(fù)剛度設(shè)備，包括： 細(xì)長(zhǎng)的內(nèi)構(gòu)件，其沿著線性運(yùn)動(dòng)的軸線縱向?qū)R，包括對(duì)立的端部以及外表面； 細(xì)長(zhǎng)的外構(gòu)件，其沿著線性運(yùn)動(dòng)的軸線縱向?qū)R，包括對(duì)立的端部以及朝著至少一端 向外張開(kāi)的內(nèi)表面，所述外構(gòu)件以間隔鄰近的方式包圍所述內(nèi)構(gòu)件；和 柔性的環(huán)形流體殼體，其包括外壁和內(nèi)壁，所述殼體插設(shè)在內(nèi)構(gòu)件的外表面與外構(gòu)件 的內(nèi)表面之間，從而使得外壁共形接觸外構(gòu)件的內(nèi)表面并且內(nèi)壁共形接觸內(nèi)構(gòu)件的外表 面，并且其中所述外壁固定連接到外構(gòu)件的所述內(nèi)表面，并且所述內(nèi)壁固定連接到所述內(nèi) 構(gòu)件的所述外表面。
【專利摘要】一種負(fù)剛度設(shè)備，包括流體填充的膜盒，插設(shè)在第一表面與第二表面之間，其中，該膜盒和第一、第二表面具有在第一和第二表面之間的大致平衡的定向。該膜盒和第一、第二表面包括其它定向，其中，第一和第二表面從大致平衡的定向移開(kāi)，膜盒施加位移力以促使第一和第二表面進(jìn)一步離開(kāi)該大致平衡的定向。
【IPC分類】F16F15/067, F16H7/00, F16F9/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105317905
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510310783
【發(fā)明人】D.布蘭德, A.隋薩, A.卡普亞
【申請(qǐng)人】通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年6月9日
【公告號(hào)】US20150354654