专利名称：流体填充式减振装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种流体填充式减振装置，该装置设计成根据其内密封的非压缩性流体的流动作用产生减振效果，并更具体地，涉及一种适于用作汽车发动机支架、车身支架、差速器支架等的流体填充式减振装置。
背景技术：
在用于安装在构成振动传递系统的部件之间的减振装置的领域内，已提出利用基于其中密封的非压缩性流体的流动作用例如共振作用的减振效果。一种已知的这种装置是流体填充式减振装置，该装置包括以减振方式连接到待连接的两个部件中的一个的第一安装件；连接到两个部件中的另一个的第二安装件；弹性连接相互间隔开的第一安装件和第二安装件的主橡胶弹性体；其壁部分地由主橡胶弹性体构成并且在振动输入期间会产生压力波动的压力接收室；其壁由柔性薄膜构成并且体积易于改变的平衡室；以及孔口通道，压力接收室和平衡室通过该孔口通道相互连通。例如，此类型的流体填充式减振装置可有效地用于汽车发动机支架。
在这种流体填充式减振装置内，当通过第一安装件和第二安装件输入大的振动负荷时，减振装置有时会发出噪声和振动。具体地，在使用上述构造的流体填充式减振装置作为发动机支架的汽车在有沟路面或缓速块上行驶的情况下，产生的这种噪声和振动可被车辆内的乘客感觉到。
在输入冲击振动期间，当通过压力接收室和平衡室之间的孔口通道的流体流动不能跟上步伐时出现这种噪声和振动，从而在压力接收室内会产生短暂的高水平的负压。与此相关联，气体与填充流体分离以形成气泡，这是已知为气穴现象的现象。气泡从最开始出现到生长阶段通常保持球形稳定状态，但是在爆裂期间会发生变形并形成小的爆炸射流(微射流)。这产生水击压力，该压力传播到第一安装件和第二安装件，然后传递给车身等。这会导致上文提到的噪声和振动问题。
为了解决此问题，美国专利No.4697793例如提出了一种其中在被分隔件支承的橡胶分隔薄膜内形成狭槽的结构，该分隔件将压力接收室和平衡室隔开。通过此橡胶分隔薄膜，当在压力接收室和平衡室之间的压力差升高超过预定值时，橡胶分隔薄膜由于压力差而发生弹性变形，从而分隔件打开以便压力接收室和平衡室连通。此设置可消除压力接收室和平衡室之间的压力差。
但是，对于美国专利No.4697793内提出的结构，不仅在压力接收室内产生负压时而且在其中产生正压时，橡胶分隔薄膜内的狭槽都打开以允许压力接收室和平衡室通过该狭槽连通。因此，压力接收室和平衡室之间的任何压力差可被通过该狭槽的流体流动消除，这使得难以确保压力接收室和平衡室之间有足够的相对压力波动。结果，变得难以确保足够的通过孔口通道的流体流动量，造成难以在孔口通道上充分获得所需的减振效果的危险。
为了解决此新问题，申请人在日本未审定专利公报(JP-A-2003-148548)中提出使用由橡胶弹性体构成的阀装置。通过此设置，当在压力接收室内产生高于预定负压的负压时，孔口通道会通过短路通道短路。
发明人进行的另外的研究示出JP-A-2003-148548内的流体填充减振装置不能在一切情况下令人满意。具体地，JP-A-2003-148548内的阀装置由比较薄的橡胶弹性体构成。由于重复打开和关闭或者由于随时间改变，构成阀装置的橡胶弹性体会发生变形或恶化，造成即使在压力接收室内的负压低于预定负压时仍不再能够在流体密封的闭合状态下保持短路通道打开的危险。另外，由于重复弹性变形，橡胶弹性体本身会破裂。另外，根据所需特性，由橡胶弹性体构成的阀装置的弹性变形不能足够精确地恢复为初始形状。此外，通过利用橡胶弹性体的阀装置，尺寸和形状容易发生改变，这使得难以在高精度下以预定负压为阈值来保持阀装置打开和闭合。
发明内容
因此，本发明的一个目标是提供一种新颖结构的流体填充式减振装置，该装置能够可靠和精确地减小在输入大振动负荷时产生的噪声和振动程度，同时仍能确保在输入将衰减的振动时有足够的流体流过孔口通道。
本发明的上述和/或任选的目标可根据下文的发明模式中的至少一个获得。下文的模式和/或在每个发明模式内使用的元件可以以任何可能的任选组合使用。应理解，本发明的原理并不局限于本发明的这些模式和技术特征的组合，而是可根据整个说明书和附图内公开的本发明的教导认识到，或者可由本领域内的技术人员根据本公开认识到。
本发明的第一模式提供了一种流体填充式减振装置，该减振装置包括第一安装件；第二安装件；弹性连接第一安装件和第二安装件的主橡胶弹性体；由第二安装件支承的分隔件；其壁部分地由主橡胶弹性体限定并且在其内密封有非压缩性流体的压力接收室；其壁部分地由柔性薄膜限定并且在其内密封有非压缩性流体的平衡室，所述室形成在分隔件的两侧；利用分隔件形成并且允许在压力接收室和平衡室之间流体连通的孔口通道；短路通道，该短路通道在分隔件内形成，使得通过孔口通道连通的压力接收室和平衡室能够通过该短路通道被短路；用于使短路通道在打开状态和闭合状态之间切换的阀；以及用于以预定的初始弹性变形量保持阀处于闭合状态的金属弹簧。
在根据此模式构造的流体填充式减振装置内，金属弹簧用作以预定的初始弹性变形量保持阀处于闭合状态的推动装置。因此，与其中使用橡胶弹性体的情况相比，可容易地提高尺寸和形状精度。通过此设置，短路通道可以在由气穴现象产生负压时或之后可靠地并具有较高精度地在打开状态和闭合状态之间切换，而同时在没有气穴现象时(即，压力接收室内的压力值高于预定的负压值时)能够有利地确保预期的减振特性，并且当出现气穴现象时能避免噪声和振动。
通过使用金属弹簧，尽管金属弹簧重复弹性变形以使短路通道在打开状态和闭合状态之间重复切换，但是不会容易地出现破裂或变形，并且可稳定地恢复为其初始形状。因此，可有利地获得非常好的耐用性和操作可靠性。
另外，金属弹簧没有衰减，当使用橡胶弹性体时所述衰减会妨碍阀的迅速操作。因此，可实现在预定负压下阀的快速打开和关闭。
本发明的第二模式提供了一种根据第一模式的流体填充式减振装置，其中阀和金属弹簧由设置在分隔件的压力接收室一侧的板簧构成，该板簧叠置在并以预定的初始弹性变形量压在分隔件的表面上，从而短路通道到压力接收室的开口被板簧覆盖。
在根据此模式构造的流体填充式减振装置内，由于板簧可形成为尺寸和形状没有偏差，所以可高精度地实现压靠在短路通道的位于压力接收室一侧的开口上的阀的推力值，并且可高精度地实现短路通道在连通和关闭状态之间的切换。
本发明的第三模式提供了一种根据第二模式的流体填充式减振装置，其中板簧包括在分隔件的外周缘固定在该分隔件上并且朝该分隔件的中心延伸的舌片。
本发明的第四模式提供了一种根据第二或第三模式的流体填充式减振装置，其中板簧通过夹在主橡胶弹性体和分隔件的外周缘之间而被支承。
在根据这些模式构造的流体填充式减振装置中，板簧可利用分隔件和主要橡胶体来连接和支承而不需要专用的支承结构。通过此设置，可实现部件较少和组装更容易的优点。
本发明的第五模式提供了一种根据第二到第四模式中的任何一个的流体填充式减振装置，该装置还包括平板形状的板簧体部，该板簧体部具有穿过其形成的U形狭槽，以便该U形狭槽的内部用作板簧，并且该U形狭槽的外部用作用于相对于分隔件定位板簧体部的定位件。
在根据此实施例构造的流体填充式减振装置内，通过利用板簧体部的一部分构成板簧，并提供用于相对于分隔件定位板簧体部的定位件，可连接板簧使其稳定地定位在预定位置上而没有转动或移动。通过此设置，可稳定地控制短路通道在连通和闭合状态之间的切换，并可获得高可靠性。另外，通过提供定位件，板簧可容易地连接并定位在预定位置。因此，通过更容易组装而可实现非常好的生产率。
本发明的第六方面提供了一种根据第五模式的流体填充式减振装置，其中，在分隔件的位于压力接收室一侧的表面上，板簧体部沿一个垂直于轴向的方向在分隔件的整个长度上延伸，并且板簧体部在其两端部被夹在分隔件和主橡胶弹性体之间。
在根据此模式构造的流体填充式减振装置内，板簧体部可通过利用分隔件和主要橡胶体部容易地连接而不需要专门的支承结构。因此，可获得部件较少和生产率提高的优点。在此实施例内，特别地，通过将板簧体部的两端夹在分隔件和主橡胶弹性体之间，可有利地防止板簧体部沿垂直于轴向的方向滑动，从而可有利地保持最初的连接状态。
本发明的第七模式提供了一种根据第一模式的流体填充式减振装置，其中所述阀包括安装在短路通道内的单向阀，并且金属弹簧包括连接在分隔件上的用于朝闭合方向推动阀的盘簧。
在根据此模式构造的流体填充式减振装置内，通过使用具有比板簧更稳定的弹簧特性的盘簧作为金属弹簧，可实现更精确的阀的打开和关闭操作，以及更好的金属弹簧的耐久性。
本发明的第八模式提供了一种根据第一到第七模式中的任何一个的流体填充式减振装置，其中短路通道形成为从孔口通道的沿长度方向的中心朝通入平衡室的开口的一侧偏置。
在根据此模式构造的流体填充式减振装置内，短路通道的开口形成在孔口通道的更接近平衡室一侧开口的部分内，这表示开口位于在压力接收室内产生负压时流体流入孔口通道的一侧。因此，可更有利地产生由于短路通道打开而通过该短路通道从平衡室到压力接收室的流体流动。因此，压力接收室内产生的负压可更快地消除，并且可更有利地减小或消除由于气穴现象导致的噪声或振动。
本发明的第九模式提供了一种根据第一到第八模式中的任何一个的流体填充式减振装置，其中在分隔件的位于压力接收室一侧的表面上的短路通道的开口以及叠靠在其上的阀中的至少一个上设有密封材料。
在根据此模式构造的流体填充式减振装置内，通过在短路通道开口和阀的相对面之间插入密封材料，分隔件或阀的尺寸误差或装配误差可被密封材料吸收。因此，短路通道的开口可被阀保持在更加流体密封的封闭状态，并且可在没有气穴现象的情况下(尤其在压力接收室内的负压低于预定负压的情况下)有利地获得预期的减振特性。
从前文的说明可清楚看到，在根据本发明构造的流体填充式减振装置内，通过在用于使短路通道在打开和闭合状态之间切换的阀装置的设计中包含板簧，该短路通道使压力接收室和平衡室短路，可在输入大振动负荷时尽可能快速和可靠地消除在压力接收室内产生的显著的负压，并防止在压力接收室内由于气体分离而出现大的振动和噪声。
从下文参照附图对优选实施例的详细说明中可更清楚地看到本发明的前述和/或其它目标、特征和优点，在附图中相同标号指示相同元件，并且在附图中图1是形式为汽车发动机支架的液体填充式减振装置沿图2的线1-1的垂直剖面视图，该减振装置具有根据本发明第一实施例的结构；图2是图1的发动机支架沿图1的线2-2的横剖面视图；图3是图1的发动机支架的原理部分的横截面的放大视图；图4是具有根据本发明第二实施例的结构的汽车发动机支架沿图5的线4-4的垂直剖面视图；图5是图4的发动机支架沿图4的线5-5的横剖面视图；以及图6是具有根据本发明另一个实施例的结构的汽车发动机支架的垂直剖面视图。
具体实施例方式
参照图1和图2，示出形式为汽车发动机支架10的液体填充式减振装置，该减振装置具有根据本发明第一实施例的结构。此发动机支架10包括由金属制成的第一安装件12和由金属制成的第二安装件14，以及弹性连接该第一和第二安装件12、14的主橡胶弹性体16。通过将第一安装件12连接到汽车的动力单元(未示出)并将第二安装件14连接到车身(未示出)，可以以减振方式在车身上支承动力单元。在下文的说明中，垂直方向通常是指图1内的垂直方向。
下面将进行详细说明，第一安装件12具有倒置的、大致为截头圆锥体的形状，并具有从其大直径端部向上突出的成一体地形成的带螺纹部分18。此带螺纹部分18内设置有螺丝孔20，从而第一安装件12通过旋拧在该螺丝孔20内的装配螺栓固定连接到动力单元(未示出)。沿直径方向向外突出的凸缘形的止动部分22在第一安装件12的大直径端部一体地形成在外周面上。
第二安装件14具有薄壁、大直径、大致为圆管的形状。在此第二安装件14的轴向上端的开口处设置有锥形截面24，该锥形截面沿轴向方向朝外部逐渐展开。在此锥形截面24的内缘上，成一体地形成有沿直径方向向外伸展的凸缘部分26。在第二安装件14的轴向下端面上成一体地形成沿轴向向下延伸的砸边部分28。
第一安装件12与第二安装件14安置在大致相同的中心轴线上，并且第一安装件在第二安装件上方沿轴向隔开，主橡胶弹性体16安置在第一安装件12和第二安装件14的相对面之间。该主橡胶弹性体16的形状大致为截头圆锥形，其中锥形圆柱形状的外周面的直径沿轴向向上逐渐减小。沿轴向向下方向插入主橡胶弹性体16的小直径端部的第一安装件12通过硫化粘合就位，从而主橡胶弹性体16的小直径端面叠靠在第一安装件12的止动部分22的下表面上，并通过硫化粘合在其上。第二安装件14安置成其锥形截面24的内周面叠靠在主橡胶弹性体16的大直径端部的外周面上，并通过硫化粘合在其上。即，在此实施例内，主橡胶弹性体16构造成分别硫化粘合在第一安装件12的外周面和第二安装件14的内周面上的一体硫化模制的部件。与主橡胶弹性体16成一体地形成的缓冲橡胶30固定在第一安装件12的止动部分22上，从而沿轴向向上突出。
在此一体硫化模制部件内，第二安装件14的轴向上侧的开口通过主橡胶弹性体16而形成流体密封，从而形成沿轴向向下开口的内部凹部32。与主橡胶弹性体16成一体地形成的薄橡胶密封件层34通过硫化粘合在第二安装件14的内周面上，以便基本覆盖其的整个面。在此实施例内，阶梯状部分36设置在固定在第二安装件14的内周面上的橡胶密封件层34的轴向中间部分上，其中沿轴向位于该阶梯状部分36上方的部分较厚，而沿轴向位于该阶梯状部分36下方的部分较薄。
止动件管接头38沿轴向连接在第二安装件14上方。此止动件管接头38大致为管形，并且在其轴向下端具有大致为管形的砸边部分40，该砸边部分沿轴向向下延伸并通过沿轴向向下逐渐展开的锥形部分形成。在止动件管接头38的轴向上端成一体地形成盘状止动件撞击部分42，该撞击部分沿垂直于轴向的方向向内延伸。止动件管接头38安置成从轴向上部覆盖在第二安装件14上，并且第二安装件14的凸缘部分26被止动件管接头38的砸边部分40以砸边的方式紧固，以将止动件管接头固定在第二安装件14上。当止动件管接头38处于连接状态时，止动件管接头38的止动件撞击部分42安置成与第一安装件12的止动部分22间隔开、沿轴向位于其上方并与其相对。通过此设置，当通过第一安装件12和第二安装件14输入大的振动载荷时，止动部分22将经由缓冲橡胶30撞击止动件撞击部分42，从而构成回弹止动机构，该机构限制第一安装件12和第二安装件14沿回弹方向(沿轴向分离运动的方向)的相对位移的程度。
外部支架44从外部相称地安装在第二安装件14上。外部支架44大致为圆管形状，其中，在该支架的一个轴向端部(轴向上端)上成一体地形成有沿垂直于轴向的方向向外展开的凸缘部分46，在该支架的另一个轴向端部(轴向下端)上成一体地形成沿垂直于轴向的方向向外延伸并具有螺栓孔的安装凸缘部分48。外部支架44从外部装在第二安装件14上，并且凸缘部分46叠靠在第二安装件14的凸缘部分26上并通过砸边部分40以砸边的方式固定，从而将外部支架44固定在第二安装件14上。然后用螺栓将外部支架44的安装凸缘部分48固定在车身(未示出)上，以经由外部支架44将第二安装件14连接在车身上。
在第二安装件14的轴向下端开口设置有用作柔性薄膜的隔膜50。此隔膜50具有大致为盘形的薄橡胶薄膜的形式，该隔膜松弛从而可容易地变形，并且大致为环形的环配件52硫化粘合在该隔膜的周向边缘上。此环配件52从下端开口插入第二安装件14，并且被砸边部分28以砸边的方式保持就位，以将隔膜50紧固在第二安装件14上。利用此设置，第二安装件14的轴向下端开口被隔膜50流体密封地覆盖，从而形成位于分别覆盖第二安装件14的两个轴向侧面的主橡胶弹性体16和隔膜50的轴向相对面之间的流体室54，在该流体室内密封有非压缩性流体。作为密封在流体室54内的非压缩性流体，可使用水、烷撑二醇、聚烷撑二醇、硅油或它们的混合物。为了根据通过孔口通道的流体的共振作用有效地实现减振效果，优选地使用粘性为0.1Pa·s或更低的低粘性流体。
分隔件56也安装在第二安装件14内。分隔件56整体上大致为厚的盘的形式，并且被容纳在流体室54内以便沿垂直于轴向的方向延伸。通过将分隔件56安置成在流体室54内沿垂直于轴向的方向延伸，将流体室54分成位于分隔件56上方和下方的两个部分，从而在分隔件56的轴向上部形成压力接收室58，该室的壁的一部分由主橡胶弹性体16构成，且在振动输入时通过主橡胶弹性体16的弹性变形会导致压力波动；以及在分隔件56的轴向下部形成平衡室60，该平衡室的壁的一部分由隔膜50构成，并且该平衡室容易地允许通过隔膜50的弹性变形发生体积改变。分隔件56的上表面的外部周向边缘沿轴向方向经由下文说明的盖板配件叠靠在主橡胶弹性体16的阶梯部分36上。分隔件56的下表面的外部周向边缘叠靠在环配件52的上端，从而沿轴向方向安置分隔件56。
大致绕分隔件56的圆周的四分之三延伸的矩形凹槽62形成为通到其外周面，此矩形凹槽62的开口被第二安装件14流体密封地封闭以形成隧道状的流道。此隧道状流道的两端分别连接压力接收室58和平衡室60，从而流道在分隔件56的周向边缘上形成沿圆周方向延伸的孔口通道64，并且使压力接收室58和平衡室60相互连接。通过此设置，压力接收室58和平衡室60通过孔口通道64通常保持流体连通，并且填充的流体可通过孔口通道64在压力接收室58和平衡室60之间流动。在此实施例内，通过调整孔口通道64的长度和通道横截面面积，响应对应于发送机抖动的低频范围内的振动输入，基于被导致流过孔口通道64的流体的共振作用，产生高水平的衰减行为。
在分隔件56的沿垂直于轴向的方向的中部，成一体地形成沿轴向向上突出的突出部65，并且在该中部的外侧周向部分形成有沿轴向向上突出的定位突出部66。在此实施例内，分隔件56由刚性树脂形成，并且突出部65利用在模制期间形成的浇道等形成。
具有细长的薄板形板簧体部的盖板配件67叠靠在分隔件56的上表面即压力接收室58一侧上的表面上。在此实施例内，盖板配件67大致在隔板件56的沿穿过其直径的一个方向的整个长度上叠靠在隔板件56的上表面上，并且盖板配件两个长度方向的端部沿轴向夹在主橡胶弹性体16的阶梯部分36和分隔件56的上表面之间，从而将该盖板配件牢固地连接在合适位置。
在盖板配件67的中心部分形成圆形插孔68，并且从分隔件56的中心部分突出的突出部65被压入此插孔68。插孔68的直径小于突出部65的直径，并且该插孔具有多个从该插孔沿径向向外延伸的狭槽，从而当突出部65沿支架的轴向方向压入插孔68时，如图3内的虚线所示，形成狭槽的部分逐渐朝中心向上倾斜。通过此设置，有利地防止突出部65与插孔68分离。
在盖板配件67的长度方向的端部处形成定位孔69，该定位孔的直径小于插孔68。通过将从分隔件56突出的定位突出部66插入此定位孔69，可防止盖板配件67围绕插孔68(突出部65)转动。在此实施例内，该实施例的定位件包括插入定位孔69的定位突出部66。定位孔69沿垂直于轴向的方向位于下文将说明的板簧70外部，其中所包括的定位件位于与板簧70外部分离的位置。
盖板配件67的一部分具有通常为U形的矩形狭槽，其中位于U形矩形狭槽内部的部分弯曲以沿轴向方向抬升，从而形成本实施例的板簧70。此板簧70在流体室54的外周边附近形成，并且在此实施例内，具体地形成为沿轴向位于孔口通道64上方。如图3所示，板簧70设置成使得其沿垂直于支架轴向的位于外部的部分构成斜向上延伸的倾斜部分71，以沿垂直于支架轴向定位成沿支架的轴向和向内的方向逐渐向上。板簧70还设置成使得其沿垂直于支架轴向的位于内部的部分构成盖板部分72，该部分倾斜以沿垂直于支架轴向定位成沿支架的轴向和向内的方向逐渐向下。在此实施例内，阀和金属簧通过此板簧70成一体地形成。从前文说明可理解，此实施例内的板簧70构成为舌片，该舌片在沿垂直于轴向的外侧固定到分隔件56，并沿垂直于轴向的方向向内延伸。
包括大致为盘形的密封材料并由弹性体形成的橡胶密封件74粘附在盖板部分72的下表面上，其中橡胶密封件74的下表面设置成靠接分隔件56。另外，通孔75形成在盖板部分72内以沿厚度方向穿过盖板部分，并且保持部分76通过此通孔75与橡胶密封件74成一体地形成。保持部分76形成为从盖板部分72的上表面沿轴向向上突出，并且具有其直径朝其突出远端逐渐缩小的大致为截头圆锥的形状。保持部分76在其突出远端的直径小于通孔75的直径，而其基部的直径大于通孔75的直径。通过此设计，可从盖板部分72的轴向下方将保持部分76推入通孔75，并且一旦已将保持部分76推入通孔75，可以防止从基部侧通过通孔75向后拉出保持部分76，从而防止与保持部分76成一体地形成的橡胶密封件74从盖板部分72剥离。
从图1可清楚地看到，盖板部分72在叠靠在分隔件56上的情况下经由橡胶密封件74压靠在分隔件56上，并且板簧70发生弹性变形从而盖板部分72变得大致平行于分隔件56的上表面，从而建立板簧70的预定的初始弹性变形量。通过将盖板配件67(板簧70)连接到分隔件56的上表面，盖板部分72通过基于板簧70的初始弹性变形的弹力压靠在分隔件56的上表面上。利用此弹力，橡胶密封件74流体密封地压靠在分隔件56的上表面上。
在分隔件56内，短路流道77形成短路通道。短路流道77是圆孔形通道，其一个开口通到压力接收室58而另一个开口通到孔口通道64的长度方向的中部。通过此设置，压力接收室58和孔口通道64的长度方向的中部通过短路流道77连通。在此实施例内，所述短路流道形成为沿支架的轴向穿透位于平衡室60一侧孔口通道64的开口附近的矩形凹槽62的顶壁。短路流道77的直径小于橡胶密封件74的直径，当橡胶密封件74叠靠在分隔件56上时，短路流道77和橡胶密封件74定位成大致同心。从而，在板簧70的初始弹性变形量下，通过橡胶密封件74压靠在分隔件56的上表面上，压力接收室58一侧的短路流道77的开口被板簧70流体密封地封闭。
因此，通过安装在汽车内的根据此实施例的发动机支架10，当沿大致垂直的方向通过第一安装件12和第二安装件14输入振动时，根据由此产生的压力接收室58和平衡室60之间的相对压力差，流体流过位于两个室58、60之间的孔口通道64。具体地，在此实施例内，孔口通道64已调谐到例如发动机抖动的低频范围，并且当输入低频、大幅值振动时，由于橡胶密封件74因板簧70的弹力而压靠在分隔件56的上表面上，所以短路流道77将被橡胶密封件74保持处于流体密封的密封状态。因此，可有效地获得通过孔口通道64的流体流动，并且可根据流动的流体的共振作用实现有效的抵抗发动机抖动或其它低频、大幅值振动的减振效果。
另一方面，当发动机支架10经受大的振动负荷时例如在汽车摇动或突然减速期间，在压力接收室58内产生高的负压，盖板部分72由于压力接收室58的负压而被吸引并且发生弹性变形以大致沿支架的轴向方向向上升高。因此，压靠在短路流道77的位于压力接收室58一侧的开口上的盖板部分72(固定在盖板72的下表面上的橡胶密封件74)从短路流道77的位于压力接收室58一侧上的开口移开，从而短路流道77的位于压力接收室58一侧上的开口现在打开，并且流体通过短路流道77在压力接收室58和平衡室60之间流动。结果，压力接收室58内产生的大的负压尽可能快地被消除，从而有效地防止压力接收室58内的气体分离以及相关联的刺耳噪声和振动。代表盖板部分72的打开和关闭的阈值的预定负压是压力接收室58和平衡室60之间的相对压力差，但是由于振动输入是短暂的并且平衡室60被保持基本处于大气压，所以通常可将所述预定负压看作是压力接收室58的压力值。从前文说明可清楚地看到，短路流道77被这样设计，即，当压力接收室58内产生的负压的绝对值大于所述预定负压(的绝对值)时，短路流道处于打开状态，而只要负压或正压的绝对值小于压力接收室58内的预定负压(的绝对值)，短路流道就处于封闭状态，并且可根据所需特性等合适地确定预定负压。在此实施例内，短路流道77被这样设计，即，当压力接收室58相对于平衡室60的压力差并因此压力接收室58内的负压值的绝对值大于预定值时，短路流道处于打开状态。此外，可通过修改板簧70的材料、尺寸、形状等合适地确立此预定负压，以确立板簧70的刚性、压靠分隔件56的压力等的合适的等级，以便该阀在预期的预定负压下正确地打开和关闭。
在根据此实施例构造的发动机支架10内，金属板簧70被用作阀，从而与其中橡胶弹性体等用作阀的情况相比，可以获得预期的尺寸和形状且具有较高精度而没有偏差。因此，根据板簧70的尺寸和形状改变的阀的打开和关闭参数(预定的负压)可被高精度地调整为预定的值。这样使得可有利地实现在压力接收室58内产生小于预定负压的负压(其绝对值小于预定负压的绝对值的负压)、大气压力或正压的情况下，通过流体流动作用实现减振效果；以及，在压力接收室58内产生超过预定负压的负压(其绝对值大于预定负压的绝对值的负压)的情况下，通过负压的快速消除来减小或消除噪音或振动。
在此实施例内，短路流道77在预定负压下或在预定负压附近在打开和关闭状态之间的转换可通过金属板簧70的弹性变形实现。因此，与橡胶弹性体等的弹性变形的情况相比，可有利地避免出现这样的情况，即由于阀的变形或变质使阀的弹性变形的初始值改变，从而使阀打开或关闭的负压(预定负压)偏离其初始值。因此，可以可靠地实现基于流体流动作用的减振效果，并减小或消除气穴现象以便减小或消除噪音和振动。
因此，通过使用由没有衰减的金属材料形成的板簧70，可实现阀的快速和准确的打开和关闭。这使得可在如下方面实现较高的精度当在压力接收室58内产生的负压大于预定负压时，消除气穴现象产生的噪音和振动；以及，当(在压力接收室58内产生的)负压小于预定负压时，实现基于流过孔口通道64的流体的流动作用的减振效果。
此外，在此实施例内，通过沿穿过分隔件56的直径的方向的整个长度上将盖板配件67叠靠在分隔件56上，并在分隔件56的上表面和主橡胶弹性体16的下表面之间夹住盖板配件67的两个端部，将盖板配件67从而将板簧70连接在支架的主体上。通过此设置，具有阀的盖板配件67可容易地连接到支架的主体上，并且可获得非常好的生产率。
在此实施例的发动机支架10内，通过将盖板配件67的两个长度方向的端部夹在分隔件56和主橡胶弹性体16之间，并将与分隔件56的中部成一体地形成的突出部65推入形成在盖板配件67的垂直于轴向的中部的插孔68，使盖板配件67连接到分隔件56，从而连接到支架的主体。因此，可避免出现这样的问题，例如盖板配件67由于基于压力接收室58内产生的负压的吸力作用而导致的振动或未对准，从而可提高可靠性。具体地，通过沿垂直于轴向的中部形成插孔68和突出部65，可通过少量的紧固位置有效地产生紧固力。
另外，通过将从分隔件56突出的定位突出部66插入在盖板配件67的长度方向的端部附近形成的定位孔69，可有效地防止盖板配件67围绕突出部65旋转，使得可靠性进一步提高。
接下来，图4和5示出根据本发明的第二实施例的汽车发动机支架78。在下面的说明中，结构与第一实施例类似的部件和部分在附图内用与第一实施例相同的标号指示，并且不再详细说明。
具体地，此实施例的发动机支架78与第一实施例的发动机支架10的不同之处在于，具有形成为通过分隔件80的直径中部的短路流道82。发动机支架78也具有用于使短路流道82在打开和关闭状态之间转换的用作单向阀的覆盖物84，并且该发动机支架使用盘簧86作为用于以初始弹性变形量保持覆盖物84处于闭合位置的金属弹簧。
详细地，此实施例的短路流道82形成为通过分隔件80的直径中部，从而分别在分隔件80的轴向上方和下方形成的压力接收室58和平衡室60相互连通。短路流道82在其轴向中部形成阶梯部分88，其中沿轴向位于此阶梯部分88上方的部分构成形式为大直径圆孔的覆盖物容纳部分90，沿轴向位于此阶梯部分88下方的部分构成形式为小直径圆孔的连接流道92。
盖板配件94叠靠在分隔件80的上表面上。盖板配件94是薄的、大致为平板的形状，并且如第一实施例，设置成沿穿过直径的一个方向大致叠靠在分隔件80的整个长度上。通过将盖板配件94叠靠在分隔件80的上表面上，短路流道82的轴向上端被盖板配件94覆盖。如图5所示，此实施例的盖板配件94与第一实施例的盖板配件67的不同之处在于，缺少U形狭槽、位于其内部的板簧70、以及固定在板簧70上的橡胶密封件74。相反，沿圆周方向形成由沿轴向穿透中部的小直径圆孔构成的多个通孔96，其中覆盖物容纳部分90经由这些通孔96与压力接收室58连通。此实施例内的盖板配件94在其的从通孔96的位置朝向直径中心的部分构成弓形部分98，该弓形部分沿轴向方向向下凸起弯曲，并且下文所述的盘簧86的一端叠靠在此弓形部分98上，从而沿垂直于轴向的方向定位盘簧86。此实施例的盖板配件94如第一实施例一样固定地连接到支架的主体，其两个长度方向的端部被夹在主橡胶弹性体16的阶梯部分36和分隔件80的上部外周边之间。
覆盖物84设置在短路流道82的覆盖物容纳部分90内。覆盖物84大致为球形，其直径尺寸小于覆盖物容纳部分90的直径尺寸，但是大于连接流道92的直径尺寸。通过此设计，覆盖物84沿轴向可移动地容纳在覆盖物容纳部分90内，并设置成不能进入连接流道92，从而构成单向阀，该单向阀防止流体通过短路流道82从压力接收室58一侧流到平衡室60一侧，而允许流体通过短路流道82从平衡室60一侧流到压力接收室58一侧。阶梯部分88的中心部分构成为其形状与覆盖物84的表面一致的球形弓面，从而其也可沿垂直于轴向的方向定位覆盖物84。通过使用此构造，覆盖物84可在垂直于轴向的中心被保持就位，并且沿轴向位于盘簧86和阶梯部分88之间，从而可更有利地实现下文将说明的短路流道82的闭合状态。
盘簧86设置在覆盖物容纳部分90内。盘簧88以压缩状态设置在盖板配件94的下表面和覆盖物84之间以便将覆盖物84推靠在连接流道92的上部开口上。盘簧86定位在盖板配件94的大致中心的部分，其中盘簧86的轴向上端叠靠在形成在盖板配件94中心的凸起弓形部分98上，从而沿垂直于轴向的方向定位盘簧86。盘簧86的直径比覆盖物容纳部分90的直径尺寸小得多，从而盘簧86与覆盖物容纳部分90的内部周向壁分隔开。由于管状盘簧86保持压靠着球形覆盖物84，所以覆盖物84被夹在盘簧86和连接流道92的上部开口(阶梯部分88)之间，并从而被定位在覆盖物容纳部分90的沿垂直于轴向的中心部分。
这里，通过安装在汽车内的根据此实施例的发动机支架78，当沿大致垂直的方向通过第一安装件12和第二安装件14输入振动时，根据由此产生的压力接收室58和平衡室60之间的相对压力差，流体流过位于两个室58、60之间的孔口通道64。具体地，在此实施例内，孔口通道64已调谐到例如发动机抖动的低频范围，并且当输入低频、大幅值振动时，由于覆盖物84通过盘簧86的弹力从轴向上方压靠在连接流道92的上部开口上，所以短路流道82保持处于大致流体密封的密封状态，从而可有效地获得通过孔口通道64的流体流动，并且可根据流动的流体的共振作用实现有效的抵抗发动机抖动或其它低频、大幅值振动的减振效果。
另一方面，当发动机支架78经受大的振动负荷时例如在汽车摇动或突然减速期间，在压力接收室58内产生高的负压，覆盖物84由于压力接收室58的负压而受到大致沿支架的轴向向上的吸力。当由于压力接收室85内的负压而作用在覆盖物84上的吸力超过盘簧86的推力时，覆盖物84沿轴向向上移动。从而，覆盖物84与连接流道92的上部开口(阶梯部分88)分离，从而短路流道82现在打开，并且流体通过短路流道82在压力接收室58和平衡室60之间流动。结果，压力接收室58内产生的大的负压可尽可能快地被消除，从而有效地防止压力接收室58内的气体分离以及相关联的刺耳噪声和振动。
根据此实施例构造的发动机支架78的优点与前文所述的第一实施例类似。另外，在此实施例内，可通过盘簧86设定预定负压的值。因此，与使用橡胶弹性体设定预定负压的值的情况相比，以及与利用板簧70设定预定负压的值的情况相比，可以以更高的精度实现短路流道82在规定的预定负压下在打开和闭合状态之间的转换。
尽管仅为了说明而在本发明当前的优选实施例内详细说明了本发明，但是应理解，本发明决不局限于所示实施例的细节，而是可具有其它形式。
例如，在第一和第二实施例内，通过将盖板配件67、94夹在主橡胶弹性体16的阶梯部分36和分隔件56、80的上部外周边之间而使盖板配件67、94连接到支架的主体。但是，并不总是必须通过将盖板配件67、94夹在主橡胶弹性体16和分隔件56之间来连接盖板配件67、94。具体地，盖板配件可通过螺钉紧固、粘结或其它方式固定在分隔件上。
另外，盖板配件67、94并不总是必须沿分隔件56、80的整个直径叠置；相反，可将盖板配件设置成使其叠靠在分隔件56、80的上表面的一部分上，并如上所述地通过螺钉紧固或粘结将其固定在该分隔件上。另一方面，盖板配件可叠置覆盖分隔件的整个上表面。
第一实施例内所述的橡胶密封件74并不总是必需并且可省去。尽管在第一实施例内，橡胶密封件74固定在板簧70的盖板部分72上，但是相反，橡胶密封件74可固定在分隔件的上表面上，从而盖板部分72经由橡胶密封件74紧靠分隔件。
在第一和第二实施例内，发动机支架10、78具有仅具有一个孔口通道64的单孔口结构，该孔口通道调谐到产生抵抗低频、大幅值振动例如发动机抖动的减振效果。但是，本发明也可用在例如在这样的发动机支架中具有双孔口结构的发动机支架，该结构具有调谐到产生低频、大幅值振动例如发动机抖动的减振效果的第一孔口通道，和调谐到产生高频、小幅值振动例如空转振动的减振效果的第二孔口通道；或者具有调谐到产生不同频率范围的振动的减振效果的多个孔口通道的发动机支架。当本发明用在具有多个孔口通道的结构的发动机支架内时，可以为选自多个孔口通道的单个孔口通道提供短路流道和阀，或为几个孔口通道中的每一个提供短路流道和阀，或者为全部孔口通道提供短路流道和阀。
板簧70的形状等并不总是局限于文中实施例的特定公开内所述的。具体地，尽管在前文的第一实施例内，倾斜部分71形成为倾斜地向上延伸，并且盖板部分72定位成沿轴向在盖板配件67的上方隔开，但是板簧70并不总是必须具有此形状，并且相反，其可形成使得定位成基本与盖板配件67共面。
在第一实施例内，存在设置在分隔件56上的突出部分65和定位突出部66与形成在盖板配件67内的插孔68和定位孔69的接合的定位件。但是，如图6所示，这种定位件并不总是必需的。如图6所示，与橡胶密封件74成一体地形成的保持部分76可省去。图6内所示的发动机支架100具有与第一实施例大致相同的结构，并因此在附图内使用相同标号，而不另外说明。
还应理解，本领域内的技术人员可以对本发明进行各种改变、修改和改进而不会脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种流体填充式减振装置(10，78，100)，该减振装置包括第一安装件(12)；第二安装件(14)；弹性连接第一安装件(12)和第二安装件(14)的主橡胶弹性体(16)；由第二安装件(14)支承的分隔件(56)；其壁部分地由主橡胶弹性体(16)限定并且在其内密封有非压缩性流体的压力接收室(58)；其壁部分地由柔性薄膜(50)限定并且在其内密封有非压缩性流体的平衡室(60)，所述室(58，60)形成在分隔件(56)的两侧；利用分隔件(56)形成并且允许压力接收室(58)和平衡室(60)之间流体连通的孔口通道(64)；短路通道(77，82)，该短路通道在分隔件(56)内形成，使得通过孔口通道(64)连通的压力接收室(58)和平衡室(60)能够通过该短路通道(77，82)被短路；设置用于使短路通道(77，82)在打开状态和闭合状态之间切换的阀(70，84)；以及设置用于在预定的初始弹性变形量下保持阀(70，84)处于闭合状态的金属弹簧(70，86)。
2.根据权利要求1的流体填充式减振装置(10，100)，其特征在于，阀和金属弹簧由设置在分隔件(56)的压力接收室一侧的板簧(70)构成，其中，该板簧(70)叠置并以预定的初始弹性变形量压在分隔件(56)的表面上，从而短路通道(77)到压力接收室(58)的开口被板簧(70)覆盖。
3.根据权利要求2的流体填充式减振装置(10，100)，其特征在于，板簧(70)包括在分隔件(56)的外周缘固定在该分隔件(56)上并且朝该分隔件(56)的中心延伸的舌片。
4.根据权利要求2或3的流体填充式减振装置(10，100)，其特征在于，板簧(70)通过夹在主橡胶弹性体(16)和分隔件(56)的外周缘之间而被支承。
5.根据权利要求2或3的流体填充式减振装置(10，100)，其特征在于，该装置还包括平板形状的板簧体部(67)，该板簧体部具有穿过其形成的U形狭槽，以便该U形狭槽的内部用作板簧(70)，并且该U形狭槽的外部用作用于相对于分隔件(56)定位板簧体部(67)的定位件(66，69)。
6.根据权利要求5的流体填充式减振装置(10，100)，其特征在于，在分隔件(56)的位于压力接收室(58)一侧的表面上，板簧体部(67)沿一个垂直于轴向的方向在分隔件的整个长度上延伸，并且板簧体部在其两端部被夹在分隔件(56)和主橡胶弹性体(16)之间。
7.根据权利要求1的流体填充式减振装置(78)，其特征在于，阀(84)包括安装在短路通道(82)内的单向阀，金属弹簧包括连接在分隔件(56)上的用于朝闭合方向推动该阀(84)的盘簧(86)。
8.根据权利要求1或2的流体填充式减振装置(10，78，100)，其特征在于，短路通道(77，82)形成为从孔口通道(64)的沿长度方向的中心朝通入平衡室(60)的开口的一侧偏置。
9.根据权利要求1或2的流体填充式减振装置(10，100)，其特征在于，在分隔件(56)的位于压力接收室一侧的表面上的短路通道(77)的开口以及叠靠其上的阀(70)中的至少一个上设有密封材料(74)。
10.根据权利要求1或2的流体填充式减振装置(10，78，100)，其特征在于，阀(70，84)通过基于金属弹簧(70，86)的预定的初始弹性变形量的弹力来保持处于闭合状态，并且当压力接收室(57)产生的负压的绝对值大于基于金属弹簧(70，84)的弹力确定的预定负压的绝对值时，阀(70，84)被保持处于打开状态，以便使压力接收室(58)和平衡室(60)通过短路通道(77，82)连通。
全文摘要
本发明涉及流体填充式减振装置。一种流体填充式减振装置(10，78，100)，包括弹性连接第一和第二安装件(12，14)的主橡胶弹性体(16)；由第二安装件支承的分隔件(56)；部分地由弹性体(16)限定并且在其内密封有非压缩性流体的压力接收室(58)；部分地由柔性薄膜(50)限定并且在其内密封有非压缩性流体的平衡室(60)。所述室(58，60)形成在分隔件的两侧，并且孔口通道(64)允许在这两个室之间流体连通。短路通道(77，82)形成为使得压力接收室和平衡室能够通过该短路通道被短路。阀(70，84)用于打开和关闭短路通道，金属弹簧(70，86)用于以预定的初始弹性变形量保持阀处于闭合状态。
文档编号F16F13/10GK1932329SQ20061015384
公开日2007年3月21日 申请日期2006年9月13日 优先权日2005年9月14日
发明者八方宽章, 村松笃, 上野浩行, 竹嶋悟 申请人:东海橡胶工业株式会社