本公开总体涉及一种用于将转向器或转向组件安装到车架上的衬套。
背景技术：
车辆转向系统将操作人员的方向指令转移到车辆的与路面接触的转向轮中。
技术实现要素：
提供了一种用于将转向器安装到车架构件上的可调液压衬套。该衬套充满流体并包括至少一个惯性通道以及将第一和第二流体腔室或腔体分隔开的压力阀。惯性通道使第一腔体与第二腔体连续流体连通。
压力阀在打开位置与关闭位置之间是可移动的，该打开位置通过压力阀使第一腔体与第二腔体流体连通，该关闭位置通过压力阀阻断第一腔体与第二腔体之间的流体连通。压力阀配置成在由平坦道路晃动引起的负载期间关闭且在大于平坦道路晃动的负载期间打开。
通过以下对某些最佳方式以及实施所公开的结构、方法或者二者的其他实施例的详细说明，本发明主题的上述特征和优点以及其它特征和优点容易变得显而易见。
附图说明
图1是车辆的转向组件一部分的示意性等距视图。
图2是可以用来将转向组件安装到车辆的车架上的液压衬套的示意性等距视图。
图3A是大体上沿图2的线3-3截取的图2中所示的衬套的示意性截面图，图中示出了关闭状态下的衬套。
图3B是图3A中所示的衬套的示意性截面图，图中示出了打开状态的衬套。
具体实施方式
参照附图，其中各图中相同的附图标记对应于任何时候在若干附图中可能出现的相同或类似的部件，图1中示出了车辆(未编号)的一部分。特别地，图1示出了该车辆的转向组件10。车架12在图1中示意性地示出，并概括地示出了将转向组件10安装在其上的结构性底盘元件。
虽然本发明可以就特定应用或行业进行描述，但是，本领域技术人员将会认识到本发明的更广阔的适用性。本领域的普通技术人员将会理解，“上方”、“下方”、“向上”、“向下”等术语用于附图的描述性目的，并不对所附权利要求所限定的本发明范围造成限制。任何数字标号，例如“第一”或“第二”，仅是说明性的，并不旨在以任何方式限定本发明的范围。
一个附图中所示出的特征可以与任何附图中所示出的特征结合，或通过其进行替换或更改。除非另有说明，没有特征、元件或限制与任何其他特征、元件或限制构成相互排斥。此外，操作对特征、元件或限制没有绝对的要求。附图所示的任何具体配置仅具有说明性，所示出的具体配置并不会对权利要求或说明书加以限制。
齿轮齿条式转向器14将方向盘(未示出)的旋转运动转换成一对拉杆16的横向运动。在图1所示的结构中，转向器14为动力转向器，并包括将传递至拉杆16的力选择性放大的电动机(未编号)。尽管转向组件10被示为齿轮齿条式，但其他配置可以替代地在本文的本发明范围之内使用。
将转向器14通过第一和第二衬套20安装到车架12上。一个或多个螺栓 24将每个衬套20固接到车架12上，从而使衬套20选择性地提供车架12与转向器14之间的不同的相对移动度。第一和第二(或左和右)衬套20可大致相同、呈镜像或与每侧的具体特征相适合。
外壳或罐26将衬套20内部封装起来。罐26可以通过压制、焊接、粘附或以其它方式牢固地附接于转向器14上。
现在参照图2，并继续参照图1，图中示出了其中一个衬套20的等距视图。图2示出了衬套20的内部部分，其中罐26仅以虚线示出，而端盖未在视图中示出。需要注意，衬套20大体上以与图1所示同样的方向示出，使得两个图中的纵轴大体上表示相对车辆的向上和向下移动，而横轴大体上表示横向移动。
安装孔28与螺栓24配合将衬套20安装到车架12上，从而也将转向器14安装到车架12上。主体30在安装孔28与罐26之间提供结构支撑。但是在某些配置中，主体30可以采用弹性橡胶制成。例如，但不限于，对于大型运输工具(例如全尺寸皮卡)中的应用而言，主体30的硬度大小通常可为每毫米(N/mm)400-800牛顿。但是，其它车辆的硬度范围可以为200-50000N/mm。
第一腔室或第一腔体31以及第二腔室或第二腔体32形成在主体30与罐26之间。第一腔体31和第二腔体32充满流体，通常为不可压缩流体，由此使得衬套20可以称为液压衬套。
在衬套20的左右两侧是缓冲器，可将缓冲器34附接至罐26。缓冲器34限定或限制在主体30与罐26之间可能会发生的横向移动量。因此，可将缓冲器34调节成控制车架12(通过螺栓24)与转向器14(通过将其附接至罐26)之间的位移。
当例如通过拉杆16将横向负载引入到转向器14与车架12之间时，衬套20的主体30试图折曲并与缓冲器34接触。然而，由于第一腔体31和第二腔体32充满流体，主体30的位移受限，除非流体可以在第一腔体31与第二腔体32之间自由移动。
还参照图3A和图3B且继续参照图1-2，图中示出了大体上沿图2的线3- 3截取的衬套20的截面图。图3A示出了处于关闭状态的衬套20，使得流量在第一腔体31与第二腔体32之间受到限制。图3B示出了处于打开状态的衬套20，从而允许在第一腔体31与第二腔体32之间实现最大流量。
多个惯性通道38连接第一腔体31和第二腔体32。惯性通道38是第一腔体31与第二腔体32之间相对窄的通路并且允许少量流体以低流速在第一腔体31与第二腔体32之间通过。
在所示出的配置中，惯性通道38中的每一个的尺寸都大体上相同并且沿着平面弧穿过主体30，使得整个惯性通道38在图3A和图3B中可见。然而，惯性通道38还可通过以相对于图3A和图3B的视平面的角度穿过主体30来加长或拉伸。惯性通道38在衬套20的底部示出，但也可以位于顶部。
惯性通道38总是打开的，使得流体可以前后移动以允许主体30在罐26内略微地横向移动。然而，由于惯性通道38狭小，故惯性通道38将不会允许主体30进行较大的快速位移。在稳态负载下，惯性通道38使得第一腔体31和第二腔体32中的流体内的压力平衡。
惯性通道38可以调节到允许主体30的位移的特定频率和幅度。惯性通道38的轨道长度、宽度和数量可以调节到允许将要通过衬套20削弱或抵消的某些频率和力幅度。
衬套20的惯性通道38的一个特定益处是能够减弱或消除车辆的平坦道路晃动(SRS)振动。在以高速公路速度行驶的一些车辆中，轮胎或车轮不平衡会导致介于10-18Hz振动的平坦道路晃动。在车辆的底板或座位(或二者)上常常感受到平坦道路晃动，这会给车辆的操作者带来麻烦。惯性通道38可以调节到减弱其中将放置有衬套20的特定车辆的平坦道路晃动。
至少一个压力阀40将第一腔体31和第二腔体32划分开。在图3A中，压力阀40以关闭或未激活状态示出。在图3B中，压力阀40以打开或激活状态示出。尽管惯性通道38总是允许第一腔体31与第二腔体32之间的低流速，但压力阀40选择性地允许第一腔体31与第二腔体32之间的高流速。
如图2中最佳示出，衬套20包括两个压力阀40，其中一个趋于朝左侧 打开，使得其促进从第二腔体32到第一腔体31的流动，而另一个趋于朝右侧打开，使得其促进从第一腔体31到第二腔体32的流动。图3B的视角是通过趋于朝右侧打开的压力阀40截取的。
在关闭状态下，如图3A所示，压力阀40经受低于破裂阀值的压力差。这发生在衬套20经受车架12与转向器14之间的低于横向阈值的横向负载时。在这种相对较低的或稳态的负载条件期间，穿过惯性通道38的流体流动足以阻止在第一腔体31或第二腔体32的任一者中的流体压力增大达到压力阀40的破裂阈值。
在打开状态下，如图3B所示，压力阀40经受大于破裂阀值的压力差。打开的压力阀40在第一腔体31或第二腔体32之间形成长的相对较宽的开口。这种情形发生在衬套20经受车架12与转向器14之间的高于横向阈值的横向负载时。
例如，在车辆转弯期间，拉杆16将横向负载引入到转向器14和车架12之间，这使得主体30在罐26内横向地偏置。如果这些负载使压力差超过破裂阈值，则压力阀40会打开。当压力阀40打开时，第一腔体31或第二腔体32之间的高流速允许主体30快速地横向移动，直至其与缓冲器34产生接触。
在特定横向负载的压力增大期间，压力阀40可调节到打开。特别地，在比由平坦道路晃动或类似的非常低的力、振动所导致的那些负载要大的横向负载下，压力阀40可以打开。
对于位于车辆的其他位置的液压衬套而言，或者对于衬套20的替代(高破裂)配置而言，过压阀可以配置成在非常高的负载下打开或启动。这类过压阀仅在车辆的使用寿命期间预期将发生少数次的极限负载条件期间启动。例如，当衬套经受大于30千牛顿(kN)的横向力时，位于车辆上的其他位置的液压衬套中的过压阀可以配置成打开。
相反，衬套20的压力阀40配置成在显著较低的横向负载条件下打开，使得其中一个压力阀在大于由平坦道路晃动和其他低水平振动引起的那些负载的所有负载下是打开的。例如，但不限于此，将转向器14安装到 车架12的衬套20可以配置成使得压力阀40在低至1kN的横向力下打开。因此，压力阀40在相对低的负载下是打开的，且当车辆正在运行时通常是打开的，比如在施加到转向器14的较小转弯或转向负载下出现的那些。
衬套20内的主体30的位移可以配置成在车辆的转弯期间允许或形成转向不足。例如，主体30和缓冲器34可以配置成允许朝向左侧或右侧的介于4-7毫米之间的横向位移。车架12与转向器14之间的这种横向移动有助于致使车辆转向不足。
需要注意的是，通过任意一个压力阀40打开的面积显著大于惯性通道38的总面积。此外，尽管惯性通道38的长度有助于拖拽从其中流过的流体，但流过打开的压力阀40的流体受到的限制明显较少。每个压力阀40可具有至少两倍于惯性通道38的组合面积的面积(即，当打开时流体能够流过的横截面积)。
详细描述和附图或图支持和描述了本文所述的主题。尽管已经详细描述了一些最佳方式和其他实施例，但也存在有各种替代设计、配置和实施例。