本发明涉及一种用于轴向紧固的具有径向作用的液压阻尼的减振器(vibrationabsorber,吸振器)。
背景技术:
利用通常被设计为阻尼弹簧/质量系统的减振器来衰减例如机动车辆中的结构和部件的共振。但是,当使用这种减振器时,在共振频率之下和之上会出现过度增加(边频带),并且必须通过相应设计的阻尼来减小该过度增加。
已知的径向作用的减振器通过弹性体混合物中的填料提供这种阻尼。但是,填充的弹性体具有以不同刚性对不同激励振幅作出反应的性质。这种效应(也称为“佩恩(payne)效应”)要求常规径向减振器仅在窄激励带中具有令人满意的作用。
此外,轴向作用的液压减振器也是已知的,然而由于它们的结构设计,它们仅允许非常低的制造公差。这些减振器不在径向方向上作用。
此外,从现有技术中还已知径向作用的减振器,所述径向作用的减振器在偏转的情况下通过环形间隙中的液体而具有阻尼效果。以往,不可能提供在阻尼特性的可调节性、可生产性以及使用寿命方面具有令人满意的性能的、具有径向作用的液压阻尼的减振器。特别是,阻尼特性的可调节性构成了一种挑战,减振器的生产和使用寿命也是如此。
因此,本发明的目的在于提供一种径向作用的减振器,其具有改进的性能,特别是在不同振幅下的阻尼特性的可调节性和一致性、良好的可生产性和长使用寿命方面。
该目的通过独立权利要求的主题来实现。优选实施例由从属权利要求公开。
技术实现要素:
根据本发明的一个方面,提供了一种具有径向作用的液压阻尼的减振器,所述减振器包括:(i)轴承芯;(ii)径向围绕所述轴承芯的轴承罩;(iii)将所述轴承芯和所述轴承罩弹性地连接的弹性体主体;以及(iv)径向围绕所述弹性体主体以用于连接至减振器质量块的外套筒;其中在所述弹性体主体中形成有填充有流体或待填充有流体的至少两个工作腔室,并且其中通过尺寸稳定的流体管道将所述工作腔室彼此流体连接。
通过尺寸稳定的流体管道的位置和设计,可以有利地实现减振器的阻尼特性的精确调节。特别地,流体管道即使在高压下也不变形。此外,有利的是,减振器易于制造并且具有长的使用寿命。
减振器可以是用在车辆中的减振器,例如用于装配到后桥(rearaxle后轴)传动装置、后桥支撑件、副车架或底盘部件。特别地,减振器是单质量块减振器。减振器不是将部件相连接且应允许部件相对于彼此进行有限运动学运动的轴承(例如底盘衬套)。减振器被设计为用于连接至自由振动的减振器质量块或包括这样的质量块,其中,减振器经由接口(通常是轴承芯)牢固地连接至待阻尼的结构。“径向作用的液压阻尼”是指,减振器被设计成使得减振器质量块相对于轴承芯横向地(即沿径向方向)偏转并且振动,并且伴随该径向振动运动,在减振器中产生液压阻尼。例如通过螺钉连接将轴承芯刚性地连接至待阻尼的结构。
轴承芯相对于轴承罩、外套筒和减振器质量块同心地布置。轴承芯优选地大致为圆柱形并且优选地由固体材料(solidmaterial,实心材料)形成,例如金属(诸如钢或铝)或塑料。轴承芯可以具有居中布置的轴向孔或凹部,用于安装减振器。除了轴向孔之外,轴承芯还可以具有相对于其同心地布置的轴向凹部,以容纳安装螺钉的螺钉头,从而可以减小减振器所需的安装空间。
轴承罩的外轮廓同样优选地大致为圆柱形。轴承罩可以在其每个轴向端部处具有环形部分,其中两个环形部分通过腹板(web)彼此连接。腹板可以形成流体管道支撑件和/或抵接节段支撑件,这将在下面描述。轴承罩优选地由固体材料(诸如铝、钢或塑料)制成。特别优选地,轴承罩由压铸铝制成。轴承罩优选地在其每个轴向端部处具有沿径向方向突出的周向密封唇,以便确保与外套筒的密封得以改进。密封唇可以与弹性体主体形成为一体或者可以形成弹性体主体的一部分。轴承罩、弹性体主体和外套筒可以具有基本上相同的轴向长度范围。弹性体主体和轴承罩优选通过硫化彼此连接。
由于液压地提供阻尼,因此弹性体主体可以由具有低填料含量(即具有低阻尼)的弹性体制成。弹性体主体主要仅提供减振器的弹簧力。具有低填料含量的弹性体混合物有利地具有低的佩恩效应,即,低振幅依赖性刚度变化。优选地选择这样的弹性体混合物,其中没有液压阻尼的减振器的损耗角小于8°。此外,弹性体混合物优选地具有低的动态硬化,例如低于1.8的硬化因数kdyn/kstat。轴承芯和轴承罩优选地嵌入弹性体主体中。特别优选地,弹性体主体围绕轴承芯和轴承罩包覆成型(overmold,二次成型)。轴承罩优选完全嵌入弹性体主体中。特别地,轴承罩的径向外表面完全由弹性体主体的弹性材料覆盖。特别地,轴承罩的径向外表面同样可以完全被弹性体主体的弹性体材料覆盖。但是,轴承芯的轴向端面可以至少部分地不含弹性体材料。
弹性体主体在轴承芯与轴承罩之间形成弹性体弹簧,该弹簧可以吸收径向力和轴向力。此外,在弹性体主体中形成有待填充有阻尼流体并且特别是流体密封的至少两个工作腔室。阻尼流体可以构成所要求保护的减振器的一部分。阻尼流体可以例如是乙二醇。在轴向方向上,工作腔室由轴向偏移的膜封闭,该膜为弹性体主体的部分。膜同样构成弹性体弹簧的部分。膜可以以大致s形或弓形的截面从轴承芯延伸到轴承罩。通过膜的s形构造可以减小减振器的径向刚度。与s形构造相比,膜的弓形构造增加了减振器的径向刚度。
流体管道尺寸稳定这个事实意味着,其被设计为基本上是刚性的并且即使在相当大的内部压力的情况下也不会变形。流体管道的尺寸稳定性可以例如通过材料的合适选择来实现。流体管道可以形成在轴承罩中、弹性体主体中和/或轴承芯中。流体管道可以以任何截面形状制造。
此外,减振器优选地包括支撑流体管道的流体管道节段支撑件。
流体管道节段支撑件可以在相对于工作腔室之间的流体管道的流动方向横向的一个方向或多个方向上支撑流体管道。特别地,流体管道节段支撑件可以在径向方向上向内和/或向外支撑流体管道。在这种情况下,“支撑”是指阻碍由于力的作用引起的流体管道的变形。此外,流体管道节段支撑件还可以在一个或两个轴向方向上支撑流体管道。流体管道节段支撑件由比弹性体主体的材料更刚性并且更坚固的材料制成。流体管道节段支撑件可以覆盖有弹性体主体的材料。流体管道节段支撑件可以形成在轴承罩中或轴承罩上和/或轴承芯中或轴承芯上。流体管道节段支撑件还可以作为独立的部件嵌入弹性体主体中。
优选地,两个工作腔室各自具有至少一个径向腔室开口,其中,通过外套筒在径向方向上向外限定这两个腔室开口,其中流体管道节段支撑件形成在轴承罩上或轴承罩中,并且其中流体管道节段支撑件至少在径向方向上支撑流体管道。
换句话说,在径向方向上,每个工作腔室具有至少一个腔室开口,在减振器的安装状态下,该腔室开口由外套筒封闭或限定。工作腔室形成在轴承芯的相对的径向侧上,使得通过轴承芯相对于轴承罩的位移,一个工作腔室的体积减小,另一个工作腔室的体积增大。弹性体主体优选地以这种方式形成:对于轴承芯相对于轴承罩的特定位移方向,弹簧刚度具有最小值。该方向构成减振器的优选方向。该优选方向被选择为使得轴承芯在该优选方向上相对于轴承罩的位移带来工作腔室中最大可能的体积变化。弹性体主体优选地相对于工作腔室镜像对称地形成。因此,该优选方向优选地垂直于两个工作腔室之间的对称平面。由于轴承芯和轴承罩或轴承芯和减振器相对于彼此进行振动运动,因此“位移方向”是指部件优选地以振荡方式运动(即相对于彼此前后运动)所沿的运动轴线。
流体管道可以径向地形成在轴承罩或弹性体主体外部上,并且可以在两个工作腔室之间(即在各个工作腔室的腔室开口之间)沿周向方向延伸。换句话说,各个工作腔室的腔室开口可以通过流体管道彼此流体连接。可以通过外套筒在径向方向上向外限定流体管道。重要的是,流体管道是尺寸稳定的或刚性的,即其体积不会在阻尼流体的压力下或由于弹性体主体的运动而改变。阻尼流体在周向方向上从一个工作腔室的腔室开口沿着轴承罩的径向外表面或弹性体主体的径向外表面流动或流淌到另一工作腔室的腔室开口。因此,流体管道可以沿着其长度方向弯曲。还可以想到,流体管道作为凹部或孔延伸穿过弹性体主体或沿着轴承芯的外表面延伸。当阻尼流体经由流体管道从一个工作腔室流入另一个工作腔室时,产生阻尼。因此,流体管道也可以被称为阻尼管道。流体管道优选地布置在轴承罩或弹性体主体上的周向位置上,该周向位置优选地相对于减振器的优选方向偏移约90°。
流体管道优选地形成为平台式(plateau,高原式)管道,也就是说其是平坦的,宽且短的,以使得减振器的所需阻尼特性可被调节,即实现比减振器的工作范围更高的液压系统的固有频率。包括减振器的共振频率(该频率取决于减振器质量块以及取决于弹性体主体的刚度)的频率范围被定义为减振器的工作范围。特别地,流体管道可以形成得没有偏转等。例如,流体管道可以具有大约1mm至大约3mm、例如大约2mm的高度(即在径向方向上的大小)。流体管道可以具有大约10mm至大约30mm、例如大约20mm的宽度(即在轴向方向上的大小)。流体管道的长度(即在周向方向上的大小)可以是大约10mm至大约30mm,例如大约20mm。轴承罩可以具有大约50mm至大约90mm、例如大约70mm的直径。轴承罩的轴向长度可以是大约20mm至大约40mm,例如大约30mm。围绕轴承罩注射成型的弹性体主体的尺寸仅略微大于轴承罩的尺寸。在轴承罩的外表面上的弹性体主体的材料厚度可以是大约1.0mm。外套筒的轴向长度大致对应于弹性体主体的轴向长度。外套筒可以由固体材料(诸如钢、铝或塑料)制成,并且可以具有大约0.5mm至4mm的材料厚度。轴承芯可以具有大约30mm至大约50mm、例如大约40mm的直径。轴承芯的轴向长度可以是大约17mm至大约37mm,例如大约27mm。
流动元件可以布置或形成在流体管道中,以便调节阻尼流体的流动性能,并从而调节减振器的阻尼特性。流动管道可以设计为凹槽、通道和/或凸起,其形成在弹性体主体中和/或轴承罩的流体管道节段支撑件中,并且在弹性体主体或轴承罩的周向方向和/或轴向方向上延伸。
外套筒可以连接至减振器质量块。外套筒可以由金属(例如钢或铝)或者由塑料制成。外套筒可以被推到弹性体主体上以在轴向方向上连接至弹性体主体。为了将外套筒固定至弹性体主体并且为了流体密封,可以将外套筒卷绕、卷边或折边。为了调节闭合的减振器中的内部压力,可以在安装期间校准外套筒的外径和/或轴向长度。为了将外套筒连接至减振器质量块,可以将外套筒压入到减振器质量块中相应成形的、优选为圆柱形的容纳凹部中。外套筒还可以被胶合、卷边、夹紧或焊接在减振器质量块的容纳凹部中。容纳凹部可以仅在一侧开口,其中,具有减小的直径的另一个居中布置的安装孔或安装凹部轴向贯穿容纳凹部,以便能够通过螺钉将减振器安装在待阻尼的结构上。外套筒和减振器质量块也可以形成为一体或者可以制造在部件中。换句话说,可以省去作为单独部件的外套筒,并且减振器质量块的容纳凹部可以承担外套筒的功能。减振器质量块可以是减振器的一部分。例如可以使用能自由振荡的现有部件或者由金属(例如钢)制成的附加材料部件作为减振器质量块。
流体管道节段支撑件优选地沿径向方向向内支撑流体管道,即,流体管道节段支撑件支撑流体管道的径向内部管道基部。因此确保了尺寸稳定或刚性的流体管道。可以通过外套筒径向向外地限定流体管道,使得可以通过外套筒来确保径向向外的流体管道的尺寸稳定性。流体管道节段支撑件的宽度和长度大致对应于流体管道的宽度和长度。流体管道节段支撑件可以具有大约10mm至大约30mm、例如大约20mm的宽度(即,在轴向方向上的大小)。流体管道节段支撑件的长度(即,在周向方向上的大小)可以是大约10mm至大约30mm,例如大约20mm。在轴向方向上,流体管道可以由轴承罩的环形部分的内表面支撑。可替换地或附加地,可以通过带珠(beaded,卷边)外套筒在轴向方向上支撑流体管道。
流体管道节段支撑件可以连续地形成,但也可以具有开口,诸如孔和槽。例如,流体管道节段支撑件可以具有在轴承罩中沿轴向方向延伸的多个支柱,它们一起形成流体管道节段支撑件。流体管道节段支撑件的径向外表面优选地覆盖有弹性体主体的弹性体材料。但是,在流体管道节段支撑件的区域中,弹性体材料的材料厚度优选地是薄的或形成为类似皮肤状。这样,即使在高压下也可以防止流体管道变形,以便可以特别好地设置流动特性或阻尼特性。在流体管道节段支撑件的区域中,弹性体材料的厚度可以小于约3mm。但是,在流体管道或流体管道节段支撑件的区域中,轴承罩的径向外表面也可以基本上不含弹性体材料。相反,通过在流体管道节段支撑件的区域中的弹性体材料的具体设定的厚度和形状,可以在高压下发生特定的变形,以便例如打破脉冲压力峰值。
优选地,两个工作腔室各自具有两个径向腔室开口,并且减振器具有两个流体管道,其中工作腔室通过这两个流体管道彼此流体连接,其中轴承罩具有两个流体管道节段支撑件,所述流体管道节段支撑件分别在径向方向上支撑流体管道中之一,并且其中流体管道优选地沿直径方向布置。
关于腔室开口、流体管道和流体管道节段支撑件的上述说明相应地适用于两个流体管道和两个流体管道节段支撑件。在这种情况下,“沿直径方向布置”是指流体管道在轴承罩或弹性体主体的外圆周上偏移大约180°。因此,流体管道节段支撑件也优选地沿直径方向布置。
轴承罩优选地具有两个沿直径方向布置的抵接节段支撑件,所述抵接节段支撑件各自将弹性体主体的抵接区域支撑在外套筒支撑件上,其中抵接节段支撑件被布置成相对于流体管道节段支撑件偏移大约90°,并且其中流体管道节段支撑件优选地被布置成相对于抵接节段支撑件径向向内偏移。
特别地,抵接节段支撑件可以被布置成相对于两个流体管道节段支撑件偏移大约90°,并且两个流体管道节段支撑件可以被布置成相对于抵靠节段支撑件径向向内偏移。
在抵接区域中,弹性体主体基本上抵接外套筒的内表面,使得力可以特别好地从轴承芯通过弹性体主体和轴承罩传递到外套筒和减振器质量块,反之亦然。弹性体主体的抵接区域可以各自布置在工作腔室的两个腔室开口之间。减振器的优选方向优选地分别居中地延伸穿过抵接区域或抵接节段支撑件。抵接节段支撑件在轴承罩或弹性体主体的周向方向上的长度范围(longitudinalextent,纵向大小)可以分别大致对应于抵接区域的长度范围,或者可以稍微更短。抵接节段支撑件可以连续地形成,但是也可以具有开口,诸如孔和槽。例如,抵接节段支撑件可以分别具有在轴承罩中沿轴向方向延伸的多个连接元件,例如条形或杆形支柱,它们一起形成抵接节段支撑件。
在抵接节段支撑件的区域中,弹性体主体的弹性体材料的材料厚度优选地是薄的或形成为类似皮肤状。因此,力可以特别好地从轴承芯通过弹性体主体和轴承罩传递到外套筒和减振器质量块,反之亦然。因此,可以通过连接件的弹簧刚度来设定减振器的振动特性。在抵接节段支撑件的区域中,弹性体材料的厚度可以是大约0.2mm至大约2mm,优选大约0.5mm。可以将流体管道节段支撑件的区域中和抵接节段支撑件的区域中的弹性体材料的材料厚度设置为基本上相等。在这种情况下,流体管道节段支撑件可以径向向内偏移大致流体管道的高度。“径向向内偏移”是指与抵接节段支撑件相比,流体管道节段支撑件沿径向方向进一步向内布置。
流体管道优选地具有大约1:20至大约1:5、优选大约1:10的高宽比。
流体管道优选地沿着大约20°至大约45°、优选大约35°的角度范围延伸。
流体系统(即液压阻尼系统)的共振优选地设定为超过减振器的固有频率的1.5倍。
流体系统或液压阻尼系统的共振(即,由流体管道中或多个流体管道中的阻尼流体产生最强阻尼的频率)可以通过以下来设定:流体管道的配置、所使用的阻尼流体的类型和/或通过对外套筒的校准而永久设定的阻尼流体的静态内部压力。特别地,流体管道的配置对于流体系统的共振是决定性的,其中可以通过平坦、宽且短的流体管道在高频范围内特别简单且精确地设定流体系统的共振。减振器的固有频率具体由弹性体主体的弹簧刚度和振动质量块(特别是减振器质量块)来确定。
因此,减振器优选地被设置为使得绝对阻尼最大值的频率至少超过减振器的固有频率的1.5倍。减振器的固有频率是振动系统的固有频率,其由减振器质量块和弹性体主体的刚度产生。因此,在减振器的工作范围内,在预渐进范围(pre-progressiverange)内使用阻尼,这对于减振器的协调是有利的。示例性减振器的振动和阻尼特性显示在图11中。图11示出了一个曲线图,图中一方面示出了动态刚度cdyn且另一方面示出了损耗角θ作为激励频率的函数。减振器的工作范围落在预渐进范围内。这里,减振器与液压底盘衬套形式的底盘轴承基本不同,该液压底盘衬套被精确地适配,以便利用通道共振处的阻尼最大值,并且其中寻求低的动态刚度。为此目的,与本减振器的流体管道相反,在液压底盘衬套中,管道被配置为尽可能长(例如大约200mm),并且具有窄且深的横截面(例如4mm×4mm)。常规液压底盘衬套的振动和阻尼特性显示在图12中。与图11类似,图12示出了一个曲线图,图中一方面示出了动态刚度cdyn且另一方面示出了损耗角θ作为激励频率的函数。底盘衬套的工作范围落在渐进范围内。
轴承芯和/或轴承罩具有止动凸起,该止动凸起限制了轴承芯和轴承罩至少在径向方向上相对于彼此的位移量。
有利地,由于应变振幅被最小化,通过止动凸起可以以简单的方式增加减振器的使用寿命。此外,因此可以减少用于减振器所需的安装空间。止动凸起从轴承芯径向向外突出和/或从轴承罩径向向内突出。止动凸起可以配置为块形式,并且其可以与轴承芯和/或轴承罩形成为一体。如果止动凸起形成在轴承芯上,则其可以沿着轴承芯的圆周至少部分连续地或周向地形成。轴承芯的止动凸起可以是止动盘。随着轴承芯相对于轴承罩在径向方向上的一定量的位移,止动凸起碰撞在配对件的相应径向止动表面上,从而限制轴承芯和轴承罩至少在径向上的相对运动。
优选地,轴承芯和轴承罩都具有止动凸起,其中,各个止动凸起被布置为相对于彼此轴向偏移,以便限制轴承芯和轴承罩在轴向上的相对位移量。
有利地,可以通过两个止动凸起进一步增加减振器的使用寿命,并且还可以进一步减小用于减振器所需的安装空间。当从轴向方向观察时,轴承芯和轴承罩的止动凸起至少部分地重叠。随着轴承芯相对于轴承罩在轴向方向上的一定量的位移,止动凸起的轴向止动表面在轴向方向上彼此碰撞,从而附加地限制轴承芯和轴承罩在轴向上的相对运动。关于止动凸起的上述描述相应地适用于轴承芯和轴承罩的两个止动凸起。因此,通过止动凸起中的至少一个还限制了轴承芯和轴承罩在径向方向上的相对运动。特别优选地,轴承芯具有两个止动凸起,并且轴承罩具有一个止动凸起,或者轴承芯具有一个止动凸起,并且轴承罩具有两个止动凸起,单个止动凸起沿轴向方向布置在另外两个止动凸起之间。因此,可以在两个轴向方向上(即向前和向后)限制轴承芯相对于轴承罩的相对运动。止动件还限制了减振器质量块的万向偏转。
减振器优选地包括连接至外套筒的减振器质量块。
减振器质量块具有轴向安装孔,该轴向安装孔的直径小于轴承芯的直径。
除了用于容纳外套筒的容纳凹部之外,还特别地设置有轴向安装孔或凹部。安装孔优选地在容纳凹部中居中地并且相对于该容纳凹部同心地形成,并且能够通过螺钉将减振器安装(特别是螺接)在部件上。特别地,安装孔使得螺钉能够插入穿过轴承芯和减振器质量块。由于轴承芯不穿过安装孔,通过轴承芯和减振器质量块的构造(即,轴承芯和安装孔的直径),提供了牢固的紧固。换句话说,如果轴承芯从弹性体主体上分离或者弹性体主体裂开,则螺接至部件的轴承芯不会完全从减振器的其余部分(特别是减振器质量块)上分离。此外,通过轴承芯和减振器质量块的构造,可以形成轴向止动件,其限制轴承芯相对于减振器质量块且从而也相对于轴承芯在轴向方向上的相对运动。轴承芯的周向区域中的轴承芯的轴向端面和安装孔的周向区域中的减振器质量块的轴向端面可以形成轴向止动表面。
包括减振器质量块在内的减振器的重心优选基本上布置在弹性体主体的几何中心上。
有利地,通过将整个减振器的重心布置在弹性体主体的几何中心上,有效地最小化或甚至避免了减振器且特别是减振器质量块的翻滚运动。这样,可以避免由于减振器质量块的不受控运动对部件的损坏,并且可以优化减振器质量块在优选方向上运动期间的阻尼效应。
通过轴承芯、轴承罩、弹性体主体、阻尼流体和减振器质量块来确定减振器的重心。在对称的弹性体主体中,弹性体主体的几何中心位于弹性体主体的中心轴线上并且位于弹性体主体的轴向方向上的中间高度处。
下面参照附图详细描述本发明的优选实施例。应当理解,本发明不限于这些优选实施例,并且实施例的各个特征和配置可以自由组合以产生另外的实施例。
附图说明
图1示出了根据第一实施例的减振器的轴承芯和轴承罩的立体图。
图2示出了根据图1的轴承芯和轴承罩的立体图,其中这两者嵌入弹性体主体中。
图3示出了根据图2的轴承芯、轴承罩和弹性体主体的立体图,其中外套筒布置在弹性体主体中。
图4示出了沿着轴承芯的中心纵向轴线取得的第一实施例的减振器的截面图。
图5示出了相对于轴承芯的纵向轴线横向取得的第一实施例的减振器的截面图。
图6示出了第一实施例的减振器的立体图,其中,减振器的一半被隐去。
图7示出了根据第二实施例的减振器的轴承芯和轴承罩的立体图。
图8示出了根据图7的轴承芯和轴承罩的立体图,其中这两者嵌入弹性体主体中。
图9示出了沿着轴承芯的中心纵向轴线取得的第二实施例的减振器的截面图。
图10以侧视图示出了流体管道的两个变型。
图11示出了描绘减振器实例的振动和阻尼特性的曲线图。
图12示出了描绘常规液压底盘衬套的振动和阻尼特性的曲线图。
具体实施方式
参考图1至图6更详细地描述减振器1的第一实施例。
图1示出了第一实施例的减振器1的轴承芯2和轴承罩4。轴承芯2和轴承罩4同心地布置。轴承芯2大致为圆柱形的并且具有贯穿该轴承芯以供安装螺钉通过的轴向孔6。此外,轴承芯2在一个轴向端部上具有圆柱形凹部8,该圆柱形凹部相对于轴向孔同轴并且可以容纳安装螺钉的螺钉头,以便节省安装空间和重量。
轴承罩4在其每个轴向端部处具有环形部分10,这些环形部分通过偏移90°的四个腹板彼此连接。这些腹板形成节段支撑件。沿直径偏移(即偏移180°)布置的两个腹板形成流体管道节段支撑件12。另外两个沿直径方向布置的腹板形成抵接节段支撑件14,该抵接节段支撑件相对于流体管道节段支撑件12偏移90°。抵接节段支撑件14在其各自的内表面上具有居中布置的径向向内突出的止动凸起16。甚至在弹性体主体18二次成型之后,止动凸起16也径向向内突出,但是覆盖有弹性体层。如图4至图6中可见,在轴承芯2的侧面上,通过弹性体主体18分别在止动凸起16的径向内部形成基本上平坦的止动表面20。通过止动凸起16和止动表面20,限制轴承芯2相对于轴承罩4在抵接节段支撑件14的方向上的径向位移。
抵接节段支撑件14被布置成使得它们的径向外表面终止于环形部分10的径向外边缘。与抵接节段支撑件14相比,流体管道节段支撑件12被布置成径向向内偏移。这样,在环形部分10之间的相应的流体管道节段支撑件12的径向外表面上形成通道22,并且该通道甚至在用弹性体主体18包二次成型之后仍然存在,但是然后被弹性体层覆盖。通道22与外套筒24结合,形成流体管道26。
在轴承芯2与轴承罩4之间,弹性体主体18形成填充有阻尼流体的两个相对的工作腔室28。在轴向方向上,工作腔室28由弹性体主体18的膜30限定,该膜在横截面中弯曲成s形(参见图4),以便获得低径向刚度。在径向方向上,两个工作腔室28各自具有两个腔室开口32。腔室开口32分别形成在抵接节段支撑件14与流体管道节段支撑件12之间。换句话说,通道22或流体管道26分别布置在两个工作腔室28各自的两个腔室开口32中之一之间。止动凸起16沿径向方向延伸到工作腔室28中。
轴承芯2与流体管道节段支撑件12之间的空间基本上完全被弹性体主体18的弹性体材料填充。因此,一方面,这两个工作腔室28彼此流体分离,另一方面,提供了弹性体主体18的大部分弹簧力。但是,在轴承芯2与流体管道节段支撑件12之间的区域中,分别形成与弹性体主体18的中心轴线平行的固定孔或凹部33,以便能够在填充过程中将弹性体主体18固定(参见图4)。此外,可以通过固定孔33的构造来设定轴向方向上以及特别是径向方向上的弹簧刚度。在填充过程之后可以将固定孔33封闭。
外套筒24围绕弹性体主体18布置或围绕弹性体主体18连同嵌入的轴承芯2布置,并且轴承罩4被压入外套筒24中。在这种情况下,外套筒24以流体密封方式密封工作腔室28(特别是其腔室开口32)以及流体管道26。为了改善密封,在弹性体主体18的轴向端部处或轴承罩4的轴向端部处布置有由弹性体材料制成的径向向外突出的周向密封唇34,所述周向密封唇与弹性体主体18形成为一体。抵接节段支撑件14朝向外套筒24支撑弹性体主体18的抵接区域35。密封唇34沿着弹性体主体18的整个圆周分别在轴向端部上周向接触外套筒24的内表面。另一方面,在抵接区域35中,弹性体主体18基本上完全倚靠在外套筒24的内表面上,或者抵接区域35与外套筒24的内表面之间的间隙小到使得在轴承芯2相对于轴承罩4在抵接节段支撑件14的方向上发生微小位移的情况下,该间隙被桥接,然后抵接区域35基本上完全倚靠在外套筒24的内表面上。在每种情况中抵接区域35均由相应的抵接节段支撑件14沿径向方向从内部基本上在整个长度或角度范围上支撑,以便保证在弹性体主体18与外套筒24之间的特别好的力传递。
弹性体主体18被设计成使得轴承芯2优选地在抵接节段支撑件14的方向上径向位移。在这个方向(也可以被称为“优选方向”vr)上,弹性体主体18具有最小的弹簧刚度。由于轴承芯2相对于轴承罩4的径向位移(特别是在优选方向vr上),工作腔室28中之一的体积减小且另一个工作腔室的体积增大,使得阻尼流体从一个工作腔室28经由流体管道26流动到另一个工作腔室28,并且在这种情况下引起阻尼。流体管道26形成为类似板的管道,即为平坦的、较宽、较短并且沿着轴承罩4的外周或流体管道节段支撑件12的外周延伸,以便获得所需阻尼性能的较好可调节性。在每种情况中,流体管道26在其径向内部基部上(特别是在弹性体主体18中)具有两个流动元件36,该流动元件沿圆周方向以槽或通道的形式延伸,以便影响阻尼流体的流动性能并且获得减振器1的所期望的阻尼性能。流体管道26由流体管道节段支撑件12径向向内支撑,使得在高压下也能防止流体管道26的变形,并且保证阻尼性能的改善的可调节性以及减振器1的更长使用寿命。
外套筒24布置在减振器质量块(absorbermass)40中为此设置的容纳凹部38中并且固定在那里或被压入容纳凹部38中。减振器质量块40具有相对于容纳凹部38同心布置的轴向安装孔42。安装孔42使得安装螺钉能够穿过轴承芯2和减振器质量块40,用于将减振器1安装在部件上。安装孔42的直径小于轴承芯2的直径,以便提供牢固的紧固。此外,该配置提供了轴向止动,这是因为在轴承芯2相对于减振器质量块40(从而也相对于轴承罩4和外套筒24)在一个方向上发生轴向位移时,轴承芯2的轴向端面44抵接安装孔的边缘46(参见图4)。轴承芯2的轴向端面44的止动表面被弹性体主体18的弹性体材料覆盖。
减振器1被设计成使得重心sp位于弹性体主体18的几何中心中(参见图4和图5)。这样,可以使得减振器1(特别是减振器质量块40)的翻滚运动最小化。
参考图7至9更详细地描述了减振器7的第二实施例。在以下对第二实施例的描述中,强调了与第一实施例不同的特征。因此,在没有任何相反描述的情况下,可以假定上文对第一实施例给出的说明也相应地适用于第二实施例。
第二实施例与第一实施例的区别首先在于轴承芯2和轴承罩4的构造。特别是,轴承罩4的两个抵接节段支撑件14各自具有两个轴向偏移的径向向内突出的止动凸起16,并且轴承芯2具有两个沿直径方向布置的止动凸起16,在每种情况下该止动凸起在抵接节段支撑件14中之一的两个止动凸起16之间沿轴向方向径向向外突出。在从轴向方向观察时,轴承罩4的止动凸起16与轴承芯2的止动凸起16重叠,使得轴承芯2相对于轴承罩4的位移不仅在径向方向上受到限制,而且在两个轴向方向上受到限制。轴承芯2的止动凸起16也可以被配置为连续的周向止动盘。
作为与第一实施例的另一个区别,轴承芯2在轴向方向上比轴承罩4更长,并且在轴承罩的端部处在一侧或两侧上突出。尽管安装孔42形成为大于轴承芯2的圆柱形部分,但其小于轴承芯2在轴承芯2的止动凸起16的区域中的直径。这样,同样形成了牢固的紧固。此外,轴承芯2的端部可以延伸穿过安装孔42。轴承芯2的端部的直径与安装孔42的直径比率被选择为:使得因此在轴承芯2的径向外表面与安装孔42的径向内表面之间形成端部止动件48,该端部止动件限制轴承芯2相对于减振器质量块40的运动。特别地,通过端部止动件48不仅能够有效防止轴承芯2相对于减振器质量块40在径向上的相对运动,而且能够有效防止轴承芯相对于减振器质量块的扭转。
最后,第二实施例的减振器1的弹性体主体18与第一实施例的区别在于:界定工作腔室28的膜30具有弓形构造(参见图9)。由于该弓形构造,与s形构造相比,可以增加弹簧刚度。应当理解,减振器的第一实施例也可以与弓形弹簧(取代s形构造)结合。
图10a和图10b示出了根据图9的减振器的流体管道26的变型。图10a和图10b中的流体管道26在每种情况中在其径向内部基部上(特别是在弹性体主体18中)具有两个流动元件36,所述流动元件影响阻尼流体的流动性能并且可以确保减振器1所期望的阻尼性能。图10a中的流动元件36是沿周向方向延伸的单个的、居中布置的凸起部分的形式。图10b中的流动元件36被配置为圆形凸起部分。流动元件36中的四个布置在流体管道26的四个角落区域中,并且一个流动元件36居中地布置在流体管道26中。各个流动元件36的直径和高度可以单独地改变,并且流动元件36的数量和布置也可以改变,以便获得阻尼流体的期望流动性能。
附图标记列表
1减振器
2轴承芯
4轴承罩
6轴向孔
8凹部
10环形部分
12流体管道节段支撑件
14抵接节段支撑件
16止动凸起
18弹性体主体
20止动表面
22通道
24外套筒
26流体管道
28工作腔室
30膜
32腔室开口
33固定孔
34密封唇
35抵接区域
36流动元件
38容纳凹部
40减振器质量块
42安装孔
44轴承芯的轴向端面
46安装孔的边缘
48端部止动件
vr优选方向
sp减振器的重心