功能水弹性元件及水弹性接头的制作方法

专利名称：功能水弹性元件及水弹性接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种功能水弾性元件，其待被嵌入用于缓冲两个结构部件特别是悬架与车体之间的负荷振动的水弾性接头，所述功能水弾性元件具有纵向轴线和围绕该纵向轴线的周向方向。此外，本发明涉及一种用于组装两个结构部件的水弾性接头，特别是将悬架连接到车体的水弾性接头，该接头包括纵向轴线、刚性外框架、刚性内框架和以振动缓冲方式将内框架连接到外框架的功能水弹性元件。

特别地，本发明涉及用于汽车或重型车辆的水弾性接头。在本案中，更特别地涉及用于轮式车辆的接地的接头，特别是多层接头。其中所述接头必须提供结构噪声振动的消声器。典型地，考虑到产生的应カ和接头的导向功能，这些接头必须具有相当大的径向刚度；因此，这些高的刚度有利于噪声的传导。
背景技术：
水弾性支架或接头多年来已广为人知。这些水弾性直接或接头通常由至少两个圆柱形同心框架构成,这些圆柱形同心框架之间的环形空间填充由弹性主体材料,液压腔设置在弾性主体中并通过通道相连。包含在这些腔中的液体可从ー个腔循环到另ー个腔中以从ー特定频率降低激励频率，进而所产生的共振阻塞液体的通过。该技术在诸如US6273406的多个专利中被解释。水弾性接头的形状具有多种变型，这些形状的变型可被分为两类。第一类包括这样的水弹性接头，其根据对应于主要激励方向的优选径向方向具有以180°彼此相对的两个液压腔，或者根据彼此正交的两个径向方向具有成对地彼此相对的四个液压腔。这例如是专利申请EP1348885和FR2817007的情況。第二类包括被设计为具有周向液压腔的水弾性接头，所述周向液压腔是连续的但是可在液压回路中局部呈现节流区域。这例如特别是专利申请FR2910577和申请EP0410455 的情况。这两类中的变型可起源于两种连接原理，ー层或双层，或者起源于液压腔和通道建立的路径，具有或不具有结合的塑料零件。最后，具有用于过滤径向激励的接头和用于利用液压影响过滤轴向激励的其它接头，其中轴线是接头的圆柱形框架的轴线。ー些罕见的申请提供了利用液压影响同时沿轴向方向和径向方向过滤的能力。这是专利申请FR2659713以及申请FR2910577的特定实施例中的情況。专利申请FR’713要求利用四个液压腔沿所有径向方向提供液压过滤。然而，其描述的应力失效不会对下述情况作出补偿即暴露于与径向方向基本不同的负荷的液压腔将不能以与纯径向的负荷时相同的方式喷射液压流体，所述纯径向垂直于液压腔的外表面。此外，尽管FR’ 713中公开的接头的四个圆周腔提供了沿所有方向的过滤，但是过滤水平将不会依靠径向方向恒定，这组织了在没有特定角度方位的情况下安装这种接头。专利申请FR’ 577公开了ー种连续且沿圆周的液压腔，其看上去对于确保沿所有径向方向的同步液压过滤是理想的。然而，如同样在FR’ 577中公开的，如果在特定位置处存在量的限制，则从受到激励的区域朝向沿直径相反的区域的流体传输仅仅是真正能够控制。因此，如果在安装期间接头在角度上被定向从而该受限区域直接地位于径向激励轴向之上，则流体的流动将被强烈的抑制，并且流体将具有朝向受限区域的每个侧面处的两个半腔推进的趋势。这产生了形成已经用于通过液压流体的堵塞导致的低频率的相位转换。为了避免局限性的沿圆周的限制，可以考虑具有非常薄的层状的液压腔的方案，如申请FR’ 577中所述，然而由于不明显的制造公差，该布置结构在工业上存在问题。因此，现有概念的水弹性接头要求在角度上或者轴向上或者这两个方向上的特定方位的组装，角度上要求特定方位的组装是因为它们不会以基本恒定的方式在所有径向方向上液压过滤，轴向上要求特定方位的组装是因为它们不能头对头的安装，在这两个方向上要求特定方位的组装是因为它们可仅径向地或轴向地过滤。此外，用于混合动力车或电动车的待被吸收的频率或频率范围与用于仅有内燃机驱动的车辆的频率范围不同。混合动力车可同时或相继地由电动马达和内燃机驱动。例如，如果混合动力车仅由电动马达驱动，则驾驶者可听到通常内燃机的噪声或震动遮蔽的噪声。例如，齿轮箱或传动系的噪声可打扰到乘客。

发明内容
本发明的目的在于提供一种功能水弹性元件和接头，其克服了已知接头的不便之处，特别地，提供一种简单且容易制造并且以自动的方式安装的接头。为此目的，本发明提供一种上述类型的功能水弹性元件，其特征在于，至少一排液压腔周向延伸并包括至少三个液压腔和至少一个节流管路，该至少一个节流管路使得每对相应的周向相邻的液压腔之间的流体能够连通，从而使得由于负荷振动引起的所述液压腔的至少一个工作容积的振动可通过使得流体能够流进其它液压腔中的至少一个而被平衡。在本发明的一个实施例中，所述接头和/或所述功能水弹性元件可被实现为完全对称和/或可被沿任何方向安装到其壳体中，例如悬臂的套筒中，而在组装之前接头的纵向轴线没有特定的方位，并且没有在垂直于纵向轴线的平面内的特定的角度方位。因此，在将接头可能自动地组装到车-地连接元件的过程中的生产率提高。此外，一个实施例的接头可确保沿着在垂直于纵向轴线的平面中的其径向轴线中的任一条的液压过滤，在用于车-地连接的接头的情况下，如果在不需要特定角度方位的情况下组装该接头，则所述液压过滤沿所有径向方向基本相等。例如，在一个实施例中，具有由一个或若干个中间框架分离的若干弹性体层的水弹性接头和/或功能元件，同时结合在没有特定角度方位且沿任一沿着接纳壳体的轴线的方向将接头组装到其接纳外壳中的可能性、液压过滤对于任何径向激励方向基本径向恒定、减小的用于液压流体的喷射路径以及最后的可选的可能性，从而提供轴向的液压过滤。在一个实施例中，外框架、中间框架和/或内框架的刚度比功能水弹性元件的弹性单元的弹性主体更大。例如，外框架和/或内框架可由金属制成。例如，在一个实施例中，所述成排的液压腔中的至少一排包括多于三个、四个、五个、六个、七个、八个、十二个、十六个或二十四个液压腔，特别是恰好四个、五个、六个、七个、八个、十二个、十六个或二十四个液压腔。根据一个实施例，在至多每90°的角度扇形区段内可必须具有至少两个液压腔，也就是至少8个圆周液压腔。在另一实施例中，10至12个液压腔和/或部分腔在功能水弹性元件中被并排地布置为周向排，例如在两个周向排的情况下，如果接头的周长允许，则20至24个液压腔和/或部分腔，或者甚至更多液压腔和/或部分腔被布置。在一个实施例中，所述功能水弹性元件限制少于48个液压腔，特别是少于30个液压腔，其特别地被布置为周向排。在一个实施例中，每个液压腔具有一周向宽度，该周向宽度小于或等于约45°，例如小于约30°，特别是在10°至30。之间。在另一实施例中，所述至少一排液压腔中的所述液压腔覆盖功能水弹性元件的在其两个轴向端部之间的周向表面的至少50%，特别是至少70%。例如,在一个实施例中，所述液压腔具有在2至IOmm之间、特别是在3至5mm之间
的中间径向延伸部(mean radial extension)。所述接头的特征可在于，至少一排液压腔中的液压腔具有在功能水弹性元件的最大径向延伸部的10-60%之间，特别是20-50%之间的中间径向延伸部。液压腔越小，容纳在其中的液体可更容易通过节流孔或校准开口喷射，喷射路径减小，并排的液压腔的数量越大，形成相当大表面区域的圆周层，而不承受提供仅仅一个或两个薄圆周层的方案的不便。在另一实施例中，至少一排液压腔中的液压腔基本相同。在一个实施例中，从径向侧面看所述液压腔是基本矩形的，并且特别地具有基本相等的径向延伸部和周向延伸部。在另一实施例中，所述液压腔在周向上被沿轴向方向延伸的轴向壁界定，和/或在轴向方向上被沿周向方向延伸的周向壁界定，其中所述轴向壁和/或周向壁由功能水弹性元件形成。在一个实施例中，轴向壁具有为一排液压腔中的液压腔的周向延伸部的1/20与1/15之间特别是十分之一的周向宽度。在一个实施例中，所述液压腔的所述轴向延伸部与所述节流管路的所述轴向延伸部之间的尺寸关系至少为5，特别地至少为10，以实现节流效应。例如，至少一个液压腔的轴向延伸部与至少一个节流管路的轴向延伸部之间的关系至少为15。在一个实施例中，所述至少一个节流管路在所述负荷振动下是永久打开的。例如，在一个实施例中，至少一个节流管路通到至少一个所述轴向壁中，特别是通到轴向壁与周向壁之间的至少一个过渡部处。在另一实施例中，所述节流管路通到相同排的液压腔的每个液压腔的两个轴向壁中，特别是相应地通到相应的轴向壁与相同的周向壁之间的过渡部处，或者在相同排的液压腔的每个液压腔中，第一节流管路在第一轴向壁与第一周向壁之间的过渡部处通到所述第一轴向壁中，第二节流管路在第二轴向壁与第二周向壁之间的过渡部处通到所述第二轴向壁中。在一个实施例中，节流管路系统被形成为使得所述节流管路与一排液压腔中的所述液压腔串联地液压连接。在一个实施例中，包括至少一个节流管路的节流管路系统被形成为使得从液压腔喷射的液体能在不穿过另一中间腔的情况下被引入特别是相同排的液压腔的任一液压腔中。因此，可实现沿接头的径向方向的负荷的液压过滤。在一个实施例中，相对于径向负荷，补充的横向节流孔被提供用于液压液体的驱动，并且这些节流孔以对齐的方式设置至少每个液压腔的末端处或者腔壁的中间处，或者节流孔以非对齐的方式设置为错开的图案。在另一实施例中，所述功能水弹性元件由弹性主体构成。例如，所述接头的特征可在于，所述功能水弹性元件包括沿轴向方向重叠的至少两排液压腔，特别是第一排和第二排。在一个实施例中，节流管路形成在两个相邻排的液压腔之间，并通过第一周向壁与所述第一排的所述液压腔相应地分离和/或通过第二周向壁与所述第二排的所述液压 腔相应地分离。在另一实施例中，所述第一排的所述液压腔和所述第二排的所述液压腔彼此流体连通，以允许沿所述纵向轴线的液压过滤。例如，在一个实施例中，所述第一周向壁和/或所述第二周向壁具有至少一个轴向开口，其中特别地在第一周向壁中的所述至少一个轴向开口，面向与轴向上邻近该第一周向壁的第二周向壁中的所述至少一个轴向开口。在一个实施例中，所述第一排和所述第二排的所述液压腔相对于与所述纵向轴线正交的平面对称并且被设置在所述第一排与所述第二排之间。在另一实施例中，所述轴向开口具有对应于沿着纵向轴线的液压过滤所需的校准开口的周向宽度。例如，在一个实施例中，所述开口本身由小的开口壁区段确定边界，与轴向方向对准。例如，所述开口壁区段可形成在所述功能水弹性元件的弹性主体中。在另一实施例中，每个液压腔具有径向轮廓，所述径向轮廓具有由所述功能水弹性元件的圆周圆柱形表面限定的周向基准面，并且所述径向轮廓包括邻接区域，该邻接区域具有相对于所述基准面的第一深度和在所述邻接区域与所述液压腔的所述轴向壁和/或周向壁中的至少一个之间的至少一个空腔，所述至少一个空腔特别地为凹槽形，其中所述空腔具有比所述邻接区域更大的深度。在一个实施例中，每个液压腔包括形成径向邻接部和/或排放活塞的邻接区域。例如，在每个液压腔或每个部分腔内，由弹性体制成的径向邻接部被设置为迫使并便于容纳在所述腔中的液体的流动。在另一实施例中，所述邻接区域在每个侧面处由空腔形成边界。在一个实施例中，至少一个空腔或凹槽中的一个的一部分周向延伸，从所述节流管路延伸。在一个实施例中，所述空腔或凹槽的从所述横向开口延伸的部分沿着相应地界定被所述腔覆盖的区域的边沿或周向壁设置。例如，在一个实施例中，所述邻接区域在每个侧面由径向空腔形成边界。此外，空腔、凹槽或颈状部被布置在每个腔的至少一个侧面处以增加液压液体的容积、使其方便驱动并提高底部活塞或者每个腔的邻接区域的效果。在另一实施例中，所述邻接区域和/或所述至少一个径向空腔被布置在所述弹性主体中和/或所述功能水弹性元件中。在一个实施例中，所述功能水弹性元件的特征在于至少两组成排的液压腔和节流管路系统，其中每组成排的液压腔包括至少一排液压腔，所述节流管路系统被形成为使得所述第一组成排的液压腔中的所述液压腔与第二组成排的液压腔中的所述液压腔液压地分离。例如，在一个实施例中，第一排液压腔特别是第一组成排的液压腔中的每个液压腔的容积大于第二排液压腔特别是第二组成排的液压腔中的相应液压腔的容积。例如，第一排液压腔中的每个液压腔的容积至少比第二排液压腔中的相应液压腔的容积至少大I. 5被，特别地大至少两倍。在一个实施例中，第一排液压腔特别是第一组成排的液压腔的所述节流管路的特别是沿着所述轴向壁中的径向方向的横向横截面面积大于第二排液压腔特别是第二组成排的液压腔的所述节流管路的特别是沿着所述轴向壁中的径向方向的横向横截面面积。例如，第一排液压腔的所述节流管路的沿着径向方向的横截面面积比第二排液压腔的所述节流管路的横截面面积大至少两倍，特别地大至少三倍 例如，第一排液压腔的轴向壁中的节流管路的轴向尺寸大于第二排液压腔的轴向壁的节流管路的轴向尺寸。例如，在一个实施例中，第一排液压腔特别是第一组成排的液压腔的沿径向方向的所述负荷振动的缓冲频率低于第二排液压腔特别是第二组成排的液压腔的沿径向方向的所述负荷振动的缓冲频率。此外，本发明提供了一种用于组装两个结构部件的水弹性接头，特别是将悬架连接到车体的水弹性接头，包括纵向轴线、刚性外框架、刚性内框架和根据本公开所描述的实施例之一的以振动缓冲方式将所述内框架连接到所述外框架的功能水弹性元件。在一个实施例中，所述液压腔被所述内框架或所述外框架以及所述功能水弹性元件界定。在其中所述液压腔由外框架或内框架限制的一个实施例中，所述接头简单并容易制造，并且所述腔和液压管路可被设置在水弹性弹簧单元的弹性主体的圆周处，紧靠在外框架下面，而不采用额外的塑料夹以保持低的价格，并且没有引入液压液体的困难以避免流体中气泡的产生。在一个实施例中，所述框架中的至少一个、特别是全部所述框架为套筒，特别是圆柱形套筒。在一个实施例中，所述内框架、所述外框架和所述中间框架在松弛(relaxed)的状态下基本同心。在一个实施例中，多层接头特征即至少三个同心框架由此界定两个或更多个弹性体环形区域。这些接头在径向上可为非常刚硬的(通常在8000至30000N/mm之间)，但是在围绕它们的纵向轴线Z扭转的方向上相对比较容易弯曲。


下文的描述允许向上文说明的原理性特征增加一定数量的进一步的细节和变型，并且呈现出对应于本发明的装置的一些实例。图I为接头的主体被插入其外套筒之前的根据一实施例的接头的透视图；图2为沿图I的线A-A截取的剖视图，接头的主体被插入其外套筒中；
图3为沿图2的线B-B截取的纵向横截面中接头的局部视图；图4为径向截取的图I所示实施例的局部侧视图；图5为沿图2的线B-B截取的纵向横截面中接头的另一实施例的局部视图；图6为径向截取的图5所示实施例的局部侧视图；图7为径向截取的接头的另一实施例的局部侧视图；图8为根据另一实施例的接头的透视图；图9为径向截取的图8所示实施例的局部侧视图；图10为根据另一实施例的接头的透视图； 图11为径向截取的图10所示实施例的局部侧视图；以及图12为径向截取的另一实施例的局部侧视图。
具体实施例方式图I为根据本发明一实施例的接头I的透视图。该接头包括水弹性弹簧或功能水弹性元件3和圆柱形外框架5。该图示出紧靠在功能水弹性元件3之前的接头滑到圆柱形外框架5中。水弹性弹簧3局域内框架7和中间框架9。内框架、中间框架和外框架具有套筒或插口的形状，并且它们三个全部为基本圆柱形并关于纵向轴线Z同轴。套筒或外框架5和内框架7被设计为分别固定到一个结构(未示出)的两个部分上，以组装这些部分并缓冲它们之间振动的传递。例如，这两个部分中的一个可被固定到形成在内框架中的孔中。该孔与纵向轴线Z基本同轴。外框架或内框架可例如被固定到用于车辆的车-地连接的悬臂上。在说明书中，“上”和“下”是关于轴线Z限定的，表示方向。但是，接头关于与纵向轴线正交的平面基本对称。功能水弹性元件3被设置在外套筒5与内套筒7之间。功能水弹性元件3包括弹性主体12。弹性主体12包括中间框架9。在一个实施例中，弹性主体12可包括多个中间框架9以调整这种接头的扭曲刚度和轴向刚度。弹性主体12可为合成橡胶主体或橡胶主体。弹性主体12在两个端部之间轴向延伸，所述两个端部中的每一个具有圆形边缘，特别是上边缘14和下边缘16。此外，在其每个端部处，接头具有安装区域18、20。图I示出设置在沿轴向方向重叠的两个周向排28和30中的液压腔24、26，所述两个周向排28和30特别是一个上周向排28和一个下周向排30。上排包括上液压腔24，下排包括下液压腔26。周向上排38和周向下排30具有基本相同的设计并且关于两排之间的平面对称，所述平面与纵向轴线Z正交。该平面可对应于接头的对称平面。两个周向排28,30的液压腔24、26形成了网眼，并且在一个实施例中一起覆盖弹性主体12的两个轴向端部之间和/或圆形上边缘14与圆形下边缘16之间的接头的周长的70%。周向排28、30中的液压腔24、26环形地设置在环形的弹性主体12中，弹性主体12在接头I的放松状态下与内框架7、外框架5和中间框架9同心。典型地，液压腔布置在弹性主体12中。每个周向排28、30的液压腔24、26被周向地设置并彼此邻近。相同周向排的圆周上的两个连续的液压腔24、26被轴向壁32分离。在一个实施例中，轴向壁32可由侧向孔或轴向孔38穿孔，从而形成节流管路40。液压腔的上周向排的液压腔在轴向方向上被上周向壁44和下周向壁43限定。
每个液压腔24、26具有沿轴向方向24h、26h的高度和轴向宽度24a、26a。上周向排24和下周向排26的液压腔的对应于周向曲线宽度24a、26a的角度或周向宽度小于或等于45°。在另一实施例中，角度宽度为大约10° -30°。在此情况下，增加液压腔的数量是可能的。在图I和图2的情况下，接头包括被分成更具纵向轴线Z重叠的两个周向排28、30的24个腔，每个周向排28、30具有12个液压腔24、26。图I至图4示出用于液压流体的轴向流动的设置在两个周向排28和30之间的轴向通道或节流管路40。周向节流管路40的区段和上排28的相邻的液压腔24分别由下周向壁42分离，周向通道40的区段和下周向排30的相邻的液压腔26由相应液压腔26的上周向壁44分离。因此，周向节流管路40穿过在轴向壁32中并且在周向壁42、44之间额中间周向开口 38。中间周向开口 38的轴向尺寸38h和液压腔24、26的轴向尺寸24h、26h之间关系在1/10与1/30之间，例如在1/15与1/25之间。因此，中间周向开口的轴向尺寸38h或者沿周向节流管路40的轴向方向的宽度对应于沿周向方向的水里过滤所需的校准、的节流孔。周向节流管路40典型地具有径向延伸部(radial extension)40r,该径向延伸部40r大于液压腔24r、26r的径向延伸部。轴向开口 46、48形成在液压腔30的下周向排的腔26的上周向壁44的中间，并形成在液压腔28的上周向排的腔24的下周向壁42的中间，这些壁分别将液压腔24、26从周向节流管路40分离开，其中轴向开口 46、48具有周向宽度46a、48a。在两个周向相邻液压腔的轴向开口 46、48之间，周向节流管路的相应区段具有沿着周向方向的长度40a。此外，轴向相邻的液压腔24、26的轴向开口 46、48彼此面对。周向宽度46a、48a对应于在两个重叠的或轴向相邻的液压腔24、26之间沿着纵向轴线的液压过滤所需的校准节流孔。例如，在一个实施例中，宽度46a、48a可为相应液压腔的上壁42或下壁44的周向长度的1/10至1/3。液压腔24、26沿轴向方向被上周向壁或下周向壁41、42、43、44限制，并且周向地被轴向壁32限制。外框架5封闭液压腔24、26的圆周并将液压流体保持在液压腔中。由此液压腔24、26沿径向方向由外框架5和由弹性主体12形成的底部50限制。因此，接头具有在其圆周下面的液压腔24、26，紧靠在外框架之下。在一个实施例中，底部50具有相对于弹性主体2的在液压腔的周向排28、30与上圆形边缘14和下圆形边缘16之间的部分的径向端部或者相对于外框架5的内表面在3_和5_之间的沿径向方向的深度。每个液压腔具有径向轮廓。径向轮廓具有由功能水弹性元件3的圆周圆柱形表面限定的周向基准面51。水弹性主体12的在周向排28、30与上边缘和下边缘之间的径向端部部分可位于该基准面中。基准面51可对应于外框架的内表面。每个液压腔24、26的特别是相对于外框架5的底部50包括至少一个在其四个侧面中的一个处的边界区域或空腔52，空腔52相对于相应的液压腔24、26的底部50的中心部分或邻接区域54更深。因此，空腔52相对于基准面具有比邻接区域更大的深度。在一个实施例中，在基本矩形腔的情况下，该空腔被设置在液压腔24、26的四个侧面处。在另一实施例中，每个液压腔包括在其轴向端部之一处，特别是在液压腔24、26的轴向端部处的周向凹槽形的空腔。图2为沿图I中的线A-A截取的剖视图，其中所述线表示由穿过液压腔24的排28的中间的垂直于Z的平面留下的痕迹。该剖视图朝向关节I的中间，这能够在背景中示出周向节流管路40的在另个轴向开口之间的区段周向长度40a以及下壁46和上壁48中的轴向开口的周向宽度46a、48a或这周向节流管路40的周向相继的两个区段之间的距离。在图2中，还可以发现液压腔24、26的周向宽度24a、26a。图2示出通过弹性体的相应的轴向壁32彼此分离开的并排的12个液压腔。12个液压腔24形成图I中的液压腔24的上周向排28。在另一实施例中，接头还可以具有不同数量的液压腔。例如，在一个实施例中，接头还可具有在一个周向排中的形状基本相同的至少八个液压腔。图3为沿图2中的线B-B截取的纵向剖视图，图4为不带外框架5的接头的一实施例的径向截取的局部侧视图。在图3的右手边，剖面线跨过用于液压腔之间的圆周连通的周向节流管路40，而在该图的左手边，剖面线穿过两个重叠或相邻的液压腔之间的相应的上周向壁42和下周向壁44 (在图2和图4中可见)之间的轴向连通开口 46、48，其中所述开口具有宽度4 6a、48a。在一个实施例中，轴向开口导致两个重叠的液压腔24、26的连续的底部表面50。周向节流管路40的每个区段被平行的下周向排的腔的上周向壁44和上周向排的腔的下周向壁42限制和围绕，这些壁在它们之间形成对应于径向液压过滤(圆周流动)所需的校准节流孔的空间。在图4中可见,每个腔在至少一个侧面处,特别地在所有侧面处由空腔52形成边界，空腔52与邻接区域54相比更深并且位于该邻接区域54与液压腔26的轴向壁32之间。限定用于液压流体的周向连通的周向节流管路40的区段的上壁42和下壁44具有这样的长度，从而使得周向节流管路的相继的区段之间的距离留出了间隙46a、48a，该间隙46a、48a对应于节流孔所必要的校准(calibration)以允许液压流体沿纵向轴线Z的方向穿过。在一个实施例中，由于其外表面沿着径向方向，因此每个液压腔的邻接区域54在接头相当大的横向或径向变形期间用作邻接部。此外，邻接区域用作小的活塞以便于流体通过周向节流管路40喷射，用大尺寸的薄的液压腔进行该喷射将是困难的。外框架56的领圈或零件嵌入弹性主体12的位于上液压腔24和下液压腔26的排28,30与水弹性弹簧的弹性主体12的相应边缘之间的圆周中。因此，弹性主体12的圆周的界定液压腔24、26的部分被设置在外框架5的这些轴环56或零件之间。轴环56具有与相应的外框架或套筒同心的圆柱形形状并且位于接头的仅靠在锥形端部区段前面的两个端部处。轴环56可增强接头的径向强度。轴环相应地与圆形边缘14、16的边沿对齐。在另一实施例中，轴环56可被布置为使得它们倚靠外框架。在图3中，它们被示出为嵌入弹性主体或橡胶主体12中，并因此在这些轴环56的外表面与外框架5的孔或内表面之间存在细小的橡胶层或弹性体层。图5为另一实施例的沿图2中的线B-B截取的纵向剖视图。相同的附图标记代表相同的接头元件，除了 100。例如图I中的那些安装区域未在该纵向截面中呈现，其被限制到上边缘与下边缘之间的接头的圆柱形部分上。这里，比邻接区域更深的空腔152使每个液压腔124、126的圆周的四个侧面对齐(line)。该变型能够加强每个液压腔124、126的底部150的活塞效应,并增加可能的液压量(hydraulic debit)。图6为不带其外框架105的接头的一个实施例的沿径向截取的局部侧视图。轴向壁132沿周向方向不完全地封闭每个液压腔。轴向壁132具有节流孔134、136，节流孔134、136特别地在轴向壁132与上周向排128的液压腔124中的上周向壁141之间的过渡部处以及在轴向壁132与下周向排130的液压腔126中的下周向壁143之间的过渡部处。形成节流管路的上和下横向节流孔或开口 134、136提高了径向激励期间圆周液压量的可能性。上横向开口 134和下横向开口 136的尺寸134h、136h与液压腔124、126的轴向尺寸124h、126h之间的关系为在I/5与I/25之间，例如在I/10与I/20之间。因此，中间开口、上开口和下开口的轴向尺寸134h、136h对应于沿周向方向液压过滤所需的校准节流孔。位于上周向排128的液压腔124的上周向壁141旁边或者位于液压腔的下周向排130的液压腔126的下周向壁134旁边的空腔152可为连续的，从一个液压腔穿过到达另一个周向相邻的液压腔。因此，在下排液压腔的下端部处和上排液压腔的上端部处的这些空腔152分别形成作为周向节流管路140的补充的周向通道。在一个实施例中，具有宽度124a、126a和高度124h、126h的每个液压腔124、126包括邻接区域154，邻接区域154的四个侧面由空腔152围绕，空腔152相对于基准面比中心部分154略微更深。图7为不带其外框架105的接头的另一实施例的沿径向截取的局部侧视图。图7 的实施例是图5和图6的实施例的变型。相同的附图标记代表与图I的实施例中相同的接头元件，除了 200。在图7的实施例中，形成液压腔224、226的沿纵向轴线Z方向朝向周向节流管路240的节流管路的轴向开口 246、248在每个侧面具有从周向节流管路240朝向相应的液压腔的中心延伸的开口壁258。开口壁258具有沿轴向方向的长度，该长度在液压腔224,226的轴向延伸部的四分之一至三分之一之间。开口被设计为使得液压流体在沿着Z轴线激励期间穿过。图中，轴向壁232、开口壁258和上周向壁以及下周向壁241、242、243和244被绘制为粗线，以将它们与圆周布置到每个液压腔上的空腔252区分开。图8示出不带外框架的接头301的另一实施例的透视图，图9示出沿径向截取的接头301的局部侧视图。相同的附图标记代表与图I的实施例相同的接头元件，除了 300。接头301包括液压腔322的单个周向排，形成节流管路的用于在液压腔322之间连通的横向开口 334、336被设置在轴向壁332中。横向或周向开口 334、336被布置成Z字形图案。上和下相对于轴向方向Z被限定。连续的轴向壁332中的开口 334、336可替代地形成在轴向壁332与下周向壁343之间的过渡部处以及轴向壁332与上周向壁341之间的过渡部处。因此，在液压腔的轴向壁332的上侧面处发现可能的(once)开口 334和可能的(once)壁332的封闭件。在下侧面处，发现沿着轴向方向Z的可替代的开口 336和壁332的封闭件。在径向激励期间，流体必须周向地传递并且必须通过开口 334和336实现Z字形流动。图10示出不带外框架的接头401的另一实施例的透视图，图11示出接头401的沿径向截取的局部侧视图。相同的附图标记代表与图I的实施例中相同的接头元件，除了400。接头401包括单个周向的排液压腔422，而用于在液压腔之间连通的开口 434、436形成在腔的两个端部处或者在轴向壁432与上周向壁441和下周向壁443之间的两个过渡部处的节流管路。两个液压腔之间的每个壁具有在其两个轴向端部处的小的开口。图10和图11的实施例是图8和图9的实施例的变型，其具有不同布置的用于液压流体循环的节流管路。图12为不带其外框架的接头的另一实施例的沿径向截取的局部侧视图。图12的实施例是图5和图6的实施例的变型。相同的附图标记代表与图I的实施例中相同的接头元件，除了 500。图12的实施例包括两排液压腔或周向排，特别是沿周向方向延伸的第一排528液压腔524和第二排530液压腔526。在一个实施例中，第一排528液压腔中的每个液压腔524的容积与第二排530液压腔中的相应液压腔526的容积不同。例如，在径向侧视图中，第一排528液压腔中的液压腔524的表面大于第二排530液压腔中的液压腔526的表面。在一个实施例中，第一排528液压腔和第二排539液压腔中的液压腔524、526的相应的周向延伸部524a、526a基本相同，但第一排528液压腔524的轴向延伸部524h大于第二排530液压腔526的轴向延伸部526h。在图12的实施例中，第一排528中的液压腔的数量对应于第二排530中的液压腔的数量。上周向排或第一排528液压腔中的液压腔沿轴向方向由上周向壁541和沿着第二排530液压腔的方向的下周向壁542限制。下周向排或第二排530液压腔中的液压腔沿轴向方向由沿着第一排528液压腔的方向的上周向壁544和下周向壁543限制。沿着相同周向排的圆周连续的两个液压腔524、526被轴向壁532、533 相应地分离。轴向壁532、533具有节流孔534、536，节流孔534、536特别地沿轴向方向在轴向壁的中间。第一排528和第二排530的节流孔或横向开口 534、536形成节流管路并且相应地具有轴向尺寸534h、536h。第一排528的节流管路534的轴向尺寸534h对应于沿径向方向的负荷振动的第二频率范围的沿周向方向的液压过滤所需的校准节流孔。此外，第一排液压腔中的液压腔524和第二排液压腔中的液压腔526在轴向上彼此之间没有液压连接。因此，在图12的实施例中，节流管路534、536的系统被形成为使得第一排528液压腔中的液压腔524与第二排530液压腔中的液压腔526液压地分离。例如，在一个实施例中，第一频率范围可缓冲能从用内燃机驱动的混合动力车感知到的振动，第二频率范围可缓冲能从用电动马达驱动的混合动力车感知到的振动。例如，所述频率范围中的一个可为500到1000Hz，而另一个频率范围为50到500Hz。所述频率范围可彼此交叉。因此，利用根据图12的实施例的接头能够形成两个硬化沟槽(tooughs ofstiffness),这两个硬化沟槽能够在两个不同的频率处形成双重径向过滤。在图12的实施例中，横向开口 534、536形成节流管路，其在每个侧面具有从轴向壁532、533朝向液压腔的中心周向延伸的开口壁558、559。第一排528液压腔的横向开口534的开口壁558与第二排530液压腔的横向开口 536的开口壁559相比具有较小的周向延伸部。在另一实施例中，在附图的实施例中示出的至少两种布置结构的液压腔的可轴向重叠。因此，接头可包括至少四排重叠的液压腔。附图标记清单I, 101, 301, 401接头3, 103, 303,403功能水弹性元件5, 105外框架7, 107, 307,407内框架9，109，309，409中间框架10，12，110，112,312,412弹性主体14, 314,414上边缘16, 316,416下边缘
18，20，318，320，418，420安装区域24，124，224，524上液压腔26，126，226，526下液压腔24a, 124a, 224a, 322a, 422a, 524a液压腔的周向宽度26a, 126a, 226a, 526a液压腔的周向宽度24h, 124h, 224h, 322h, 422h, 524h液压腔的沿轴向方向的高度26h, 126h, 226h, 526h液压腔的沿轴向方向的高度24r，26r液压腔的轴向延伸部 28, 128, 228, 528上周向排30，130，230，530下周向排32，132，232，332，432，532，533轴向壁38，134，136，138，234，236，238周向孔334，336，434，436，534，536周向孔38h, 134h, 136h, 138h, 234h, 236h, 238h 周向孔的轴向尺寸334h, 336h, 434h, 436h, 534h, 536h周向孔的轴向尺寸40, 140, 240周向节流管路40a, 140a, 240a区段周向长度40r周向节流管路的径向延伸部41，141，241，341，441，541上周向壁42，142，242，342，442，542下周向壁 43，143，243，343，443，543下周向壁44，144，244，344，444，544上周向壁46，48，146，148，246，248轴向开口46a, 48a, 146a, 148a, 246a, 248a轴向开口的周向宽度50, 150, 250, 350, 450底部51周向基准面52，152，252，352，452空腔54，154，254，354，454邻接区域56，156垫圈258, 558, 559开口壁322,422液压腔Z纵向轴线
权利要求
1.一种功能水弹性元件(3，103，303，403)，其将被置入水弹性接头(1，101,301,401)中，用于缓冲在两个结构部件之间的负荷振动，特别是在轮悬架与车体之间的负荷振动，所述功能水弹性元件具有纵向轴线(Z)和围绕该纵向轴线的周向方向，其特征在于， 至少一排液压腔(24，26，124，126，224，226，322，422，524，526)沿周向延伸并包括至少三个液压腔和至少一个节流管路(40，38，134，136，138，140，234，236，238，240，334，336，434，436，534，536)，所述至少一个节流管路使得每对相应的沿周向相邻的液压腔之间的流体能够连通，从而使得由于负荷振动引起的所述液压腔的至少一个工作容积的振动能够通过使流体能够流进其它液压腔中的至少一个中而被平衡。
2.如权利要求I所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述成排的液压腔中的至少一排包括多于三个、四个、五个、六个、七个、八个、十二个、十六个或二十四个液压腔(24，26，124，126，224，226，322，422，524，526)，特别是恰好四个、五个、六个、七个、八个、十二个、十六个或二十四个液压腔。
3.如权利要求I或2所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述功能水弹性元件界定少于 48 个液压腔(24，26，124，126，224，226，322，422，524，526)，特别是少于 30 个液压腔。
4.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，每个液压腔(24，26，124，126，224，226，322，422，524，526)具有周向宽度，该周向宽度小于或等于约45度，例如小于约30度，特别是在10至30度之间。
5.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述液压腔(24，26，124，126，224，226，322，422，524，526)具有在2至IOmm之间、特别是在3至5mm之间的中间径向延伸部。
6.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述液压腔从径向侧方看是大致矩形的。
7.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述液压腔通过沿轴向方向延伸的轴向壁(32，132，232，332，432，532，533)沿周向界定，和/或通过沿周向方向延伸的周向壁(41，42，43，44，141，142，143，144，241，242，243，244，341，343，441，443，541，542，543，544)沿轴向界定，其中，所述轴向壁和/或周向壁由功能水弹性元件形成。
8.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述液压腔的轴向延伸部(24h，26h, 124h, 126h, 322h, 422h, 526h)与所述节流管路的轴向延伸部(38h，134h, I36h, 138h, 234h, 236h, 238h, 334h, 336h, 434h, 436h, 536h)之间的尺寸关系至少为 5，特别地至少为10，以实现节流效应。
9.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述至少一个节流管路在所述负荷振动下是永久打开的。
10.如权利要求7至9中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，至少一个节流管路(134，136，234，236，334，336，434，436，534，536)通到至少一个所述轴向壁中，特别是在轴向壁与周向壁之间的至少一个过渡部处。
11.如权利要求10所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述节流管路(134，136，234，236，434，436)通到相同排的液压腔的每个液压腔的两个轴向壁中，特别是分别在相应轴向壁与相同周向壁(141，143，241，243，441，443)之间的过渡部处，或者，在相同排的液压腔的每个液压腔中，第一节流管路(334)在第一轴向壁与第一周向壁(341)之间的过渡部处通到所述第一轴向壁中，第二节流管路(336)在第二轴向壁与第二周向壁(343)之间的过渡部处通到所述第二轴向壁中。
12.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，节流管路(134，136，234，236，334，336，434，436，534，536)的系统被形成为使得所述节流管路与成排的液压腔中的所述液压腔串联地液压连接。
13.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，包括至少一个节流管路(40，140，240)的节流管路的系统被形成为使得从液压腔喷出的液体能在不经由另一中间腔穿过的情况下被引入任一液压腔中，特别是在不经由相同排的液压腔中的另一中间腔穿过的情况下被引入。
14.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述功能水弹性元件包括弹性主体(12，112,312,412)。
15.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述功能水弹性元件包括沿轴向方向(Z)重叠的至少两排液压腔，特别是第一排(28，128，228，528)和第二排(30，130，230，530)。
16.如权利要求15所述的功能水弹性元件，其特征在于，节流管路(40，140，240)形成在相邻两排液压腔之间，并相应通过第一周向壁(42，142，242)与所述第一排的所述液压腔分离和/或相应通过第二周向壁(44，144，244)与所述第二排的所述液压腔分离。
17.如权利要求15或16所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述第一排的所述液压腔(24，124，224)和所述第二排的所述液压腔(26，126，226)彼此流体连通，以允许沿所述纵向轴线(Z)的方向液压过滤。
18.如权利要求15至17中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述第一周向壁和/或所述第二周向壁(42，44，142，144，242，244 )具有至少一个轴向开口(46，48，146，148，246，248)，其中特别地在第一周向壁中的所述至少一个轴向开口面向与所述第一周向壁沿轴向相邻的第二周向壁中的所述至少一个轴向开口。
19.如权利要求15至18中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述第一排的所述液压腔(24，124，224)和所述第二排的所述液压腔(26，126，226)相对于与所述纵向轴线(Z)正交的平面对称并且被设置在所述第一排与所述第二排之间。
20.如前述权利要求中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，每个液压腔具有径向轮廓，所述径向轮廓具有由所述功能水弹性元件的圆周圆柱形表面限定的周向基准面，并且所述径向轮廓包括邻接区域(54，154，254，354，454)，该邻接区域(54，154，254，354，454)具有相对于所述基准面的第一深度和至少一个空腔(52，152，252，352，452)，所述至少一个空腔在所述邻接区域与所述液压腔的所述轴向壁和/或周向壁(32，42，44，132，142，144，232，242，244，332,432)中的至少一个之间，其中所述空腔比所述邻接区域具有更大的深度，所述至少一个空腔特别地为凹槽形。
21.如权利要求20所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述邻接区域在每侧处通过空腔(52，152，252，352，452)形成边界。
22.如权利要求20至21中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，至少一个空腔或凹槽中的一个的一部分从所述节流管路(134，136，234，236，334，336，434，436)沿周向延伸。
23.如权利要求20至22中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，所述邻接区域和/或所述至少一个径向空腔被布置在所述弹性主体中和/或所述功能水弹性元件中。
24.如权利要求15至23中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，至少两组成排的液压腔和节流管路(534，536)系统，其中，每组成排的液压腔包括至少一排液压腔(528，530)，所述节流管路(534，536)系统被形成为使得第一组成排的液压腔中的所述液压腔(524)与第二组成排的液压腔中的所述液压腔(526)液压地分离。
25.如权利要求15至24中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，第一排(528)液压腔中的每个液压腔(524)、特别是第一组成排的液压腔中的每个液压腔(524)在容积上大于第二排(530)液压腔中的相应液压腔(526)特别是大于第二组成排的液压腔中的相应液压腔(526)。
26.如权利要求15至25中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，第一排(528)液压腔的、特别是第一组成排的液压腔的所述节流管路(534)具有的横截面面积、特别是沿所述轴向壁(532)的径向方向的横截面面积，大于第二排(530)液压腔的、特别是第二组成排的液压腔的所述节流管路(536)具有的横截面面积、特别是沿所述轴向壁(533)的径向方向的横截面面积。
27.如权利要求15至26中任一项所述的功能水弹性元件，其特征在于，第一排(528)液压腔的、特别是第一组成排的液压腔的沿径向方向的所述负荷振动的缓冲频率低于第二排(530)液压腔的、特别是第二组成排的液压腔的沿径向方向的所述负荷振动的缓冲频率。
28.一种用于组装两个结构部件的水弹性接头(1，101，301，401)，包括纵向轴线(Z)、刚性外框架(5，105)、刚性内框架(7，107，307，407)和根据前述权利要求之一所述的功能水弹性元件(3，103，303，403)，所述功能水弹性元件以振动缓冲方式将所述内框架连接到所述外框架，所述水弹性接头特别是用于将轮悬架连接到车体。
29.如权利要求28所述的接头，其特征在于，所述液压腔(24，26，124，126，224，226，322，422，524，526)通过所述内框架或所述外框架(5，7，105, 107, 307, 407)以及所述功能水弹性元件(3，103，303，403 )界定。
30.如权利要求28和29中任一项所述的接头，其特征在于，所述框架(5，7，105，107，307,407)中的至少一个、特别是所有的所述框架为套筒，特别是圆柱形套筒。
31.如权利要求28至30中任一项所述的接头，其特征在于，所述内框架、外框架和中间框架(5，7，105，107，307，407)在松弛的状态下基本同心。
全文摘要
本发明涉及一种液压功能元件(3)，该液压功能元件(3)被存放在用于缓冲两个结构部件特别是车体与悬架之间的负荷振动的液压接头(1)中，所述液压功能元件具有纵向轴线(Z)和围绕所述纵向轴线的周向方向，其特征在于至少一排液压腔(24，26)周向地延伸并包括至少三个液压腔和至少一个节流通道(40、38)，所述至少一个节流通道使得邻近的每对相应的周向液压腔之间流体连通，从而由于负载振动产生的液压腔的至少一个工作容积的变型可通过使流体能够流进其它液压腔中的至少一个被平衡的负荷变型。
文档编号F16F13/14GK102713340SQ201080058927
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月13日 优先权日2009年12月22日
发明者弗兰克·列纳德, 格拉德·让多 申请人:安维斯Sd法国股份有限公司