CN100387862C - 用于安装一台汽车发动机的液压阻尼悬架 - Google Patents

用于安装一台汽车发动机的液压阻尼悬架 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种特别用来安装一台汽车发动机的设有一个支承弹簧(10)的液压阻尼悬架。该支承弹簧(10)由一种弹性可变形材料制成并且支承着与一个支承臂(30)相连的一个悬架芯(13)。悬架设有一个由支承弹簧(10)界定的并且可以填充一种液压流体的工作室(11)。一个补偿室(20)与工作室(11)通过一个溢流通道(36)相连。支承臂(30)与悬架芯(13)可分开地相连。由于溢流通道(36)集成在支承臂(30)中，该悬架的特点是比较简单和经济。

Description

用于安装一台汽车发动机的液压阻尼悬架
技术领域
本发明涉及一种特别用来安装一台汽车发动机的液压阻尼悬架。该悬架设有一个由弹性可变形材料制成的用于支承一个悬架芯的支承弹簧，该悬架芯可与一个支承臂相连。另外，该悬架设有一个由支承弹簧界定的用于填充一种液压流体的工作室。悬架还包括一个与工作室通过一个溢流通道相连的补偿室。
背景技术
这样的液压悬架满足了综合的需求，对于高频振动特别是在声学范围内的一个比较低的刚度，以及对于低频大幅振动的一个比较高的刚度。这是为什么这样的液压悬架在安装一台汽车发动机方面获得应用，以便于在一方面使声学振动在一个很大的范围内被隔离，在另一方面有效地衰减了例如由路面不平度导致的低频大幅振动。
一个设计为一种双室液压悬架的液压阻尼悬架在US 4,946,147中被描述。这种已知的液压悬架包括一个由支承弹簧界定的工作室并且该工作室通过一块隔板与一个补偿室分隔开。在支承弹簧中硫化一个包含有一个开口的悬架芯，该开口用于容纳一个与发动机相连的支承臂。隔板中设有的是一个溢流通道，该溢流通道连接了充满液压流体的工作室和补偿室。这种悬架的减振作用主要通过在动载荷下于工作室和补偿室之间流动的液压流体的惯性来实现。有阻尼响应从而可以通过怎样设计溢流通道来“调整”。
溢流通道在高频没有效果，因为液压流体不再跟随激振振动。这是为什么高频振动会导致工作室中的压力的增加，这增加了悬架的动刚度。为了补偿这对于有阻尼响应的负效应，这种已知悬架的隔板设有一个解耦振动板，该解耦振动板响应小幅的振动从而防止液压流体在工作室和补偿室之间的一个传递。相反，大幅振动导致了解耦振动板被机械地阻止从而导致了液压流体经过溢流通道的一个传递。因此，由于解耦振动板，发生在可听范围内的衰减了的小幅振动从经常在低频范围内遇到的较大振幅的振动中解耦出来。
这种已知液压阻尼悬架的缺点是它的制造成本比较高。其主要原因是分隔工作室和补偿室的隔板以及该隔板因为溢流通道和解耦振动板导致了结构复杂。除此之外，隔板的安装比较复杂。
发明内容
本发明的任务是开发一种上述类型的液压阻尼悬架以实现一种比较简单和节省成本的结构。
为了完成这个任务，本发明提供一种用来安装一台汽车发动机的液压阻尼悬架，其包括一个由弹性可变形材料制成的用于支承与一个支承臂相连的一个悬架芯的支承弹簧，一个由上述支承弹簧界定的用于填充一种液压流体的工作室，以及一个与上述工作室通过一个溢流通道相连的补偿室，其特征在于，上述溢流通道集成在上述支承臂中并且上述支承臂与上述悬架芯可松开地并且为了适应阻尼动作可更换地连接。
根据本发明所述的悬架是发现了将连接工作室与补偿室的溢流通道安置在支承臂中的好处的结果，悬架通过该支承臂与例如一台汽车发动机相固定。由于它免去了一个用于分隔工作室和补偿室以及接纳溢流通道的单独的装配步骤，这就实现了一种简单和节省成本的结构。通常通过铸造制成的并且可松开地与悬架芯相连的支承臂使得溢流通道可以设计成不同的结构从而使得悬架的响应能够通过更换支承臂“调整”为适应于具体的应用。根据本发明所述的悬架因而可以简单地通过改装支承臂以及集成在其中的溢流通道而用来安装多种发动机。因此，这就考虑了一种节省成本并且经济实惠的模块结构。
因此，悬架芯优选包括一个可插入支承臂的通孔。将支承臂插入通孔有利于支承臂的简单更换。由通孔的多边形结构在支承臂和悬架芯之间形成的形状配合连接有助于确保支承臂对于悬架芯的可靠固定。
此外，有利的是用一个柔性壁在一端封闭住通孔，当支承臂插入通孔时，补偿室由柔性壁和支承臂的一个端面来界定，从而实现一种高度紧凑的装配。
为了一方面要实现支承臂对悬架芯的良好固定，而另一方面要实现支承臂在通孔中的精确定位，通孔最好设有一个突出部，当支承臂插入通孔时该突出部形状配合连接地嵌入一个凹槽中该凹槽安置在支承臂的一个侧面处。该突出部在支承臂插入通孔时扣在凹槽中而在支承臂的纵向上形成了有助于支承臂在通孔中精确定位的形状配合连接。
在根据本发明所述的悬架的一个优选方案中，溢流通道包括一个通向工作室的入口、一个通向补偿室的出口以及一个使入口和出口互相连接的流通孔道并且最好在支承臂中螺旋形延伸。流通孔道的螺旋形结构确保了对于一个紧凑装配的比较长的液柱从而有效地衰减了低频振动和大幅振动。
优选的是，入口安置在支承臂面向工作室的一个底面处而出口位于支承臂的一个端面处。更有利的是使工作室具有旋转对称的形式并形成一个成圆锥形向入口渐缩的漏斗形部分，该漏斗形部分有助于施加在支承弹簧上的载荷有效地传递给工作室中的液压流体来使得液压流体按照一个关于载荷的频率和幅值的函数通过溢流通道进出。
在根据本发明所述的悬架的另一个优选方案，一块解耦振动板被容纳在一个集成在支承臂中的机架里，该机架通过一个解耦通道与工作室相连。解耦振动板通过解耦振动板的这些运动和变形将小幅振动解耦出来从而防止液压流体流过溢流通道。解耦通道导向解耦振动板导致了高频小幅振动，使得解耦通道中的液压流体以一个接近于支承弹簧的固有频率的频率进行振动。由此引起的共振造成了动刚度在一定的频谱内的减小，用来“调整”悬架在该频谱内的隔离能力。
机架最好在支承臂的一个远离工作室的顶端方向开口并且最好设有用于解耦振动板上的导向部分的导向面。机架在支承臂顶端处的这种开口结构使得把解耦振动板插入机架很容易。此外，辅助安装的是机架的导向面，该导向面与解耦振动板的导向部分相配合以确保解耦振动板确定地插入机架。此外，有利的是机架设有界定解耦振动板的运动的突出部以确保解耦振动板的规定的振荡运动和变形。
附图说明
本发明的细节和其他优点可以从下面对于两个如相应附图中所示的最佳实施例的描述中已知，在附图中：
图1是液压阻尼悬架的第一实施例的俯视图；
图2是沿图1中的剖切线II-II所得的一个剖面图；
图3是沿图2中的剖切线III-III所得的一个剖面图；
图4是图1所示悬架的一个透视图，具有与一个悬架芯分离的一个支承臂；
图5是图4所示支承臂的一个透视图；
图6是与图4所示相同的一个透视图，具有插入悬架芯的支承臂；
图7是液压阻尼悬架的一个第二实施例的一个俯视图；
图8是沿图7中的剖切线VIII-VIII所得的一个剖面图；
图9是沿图8中的剖切线IX-IX所得的一个剖面图；
图10是图7所示悬架的一个透视图，具有与一个悬架芯分离的一个支承臂；
图11是图10所示支承臂的一个透视图以及
图12是与图10所示相同的一个透视图，支承臂插入悬架芯中。
具体实施方式
如图1至6中所示的液压阻尼悬架用来对一台汽车发动机进行减振支承。该悬架包括一个由一种弹性可变形材料制成的支承弹簧10。该支承弹簧10安置在一个由金属最好由铝制成的固定在汽车车身上的刚性基板50上。此外，支承弹簧10与一个同样是由金属最好由铝制成的支承臂30相连，该支承臂与汽车的发动机相固定。
在支承弹簧10中硫化一个包含有一个通孔14的悬架芯13，该通孔具有近似于矩形的截面。插入通孔14的是支承臂30。为了将支承臂30与悬架芯13可靠地相连，通孔14设有一个突出部(图中未示)来以形状配合连接与支承臂30上的一个凹槽35相嵌接。该凹槽35安置在支承臂30的一个侧面32处，如图4中特别明确所示。
在悬架芯13的区域，支承弹簧10设有两个垂直于支承臂30的纵向伸展的减振部分16、17。该减振部分16、17与一个外壳(图中未示)上的限位部分相配合，该外壳围绕着支承弹簧10并且固定在基板50上。为了固定由金属制成的外壳，基板50设有突出部53，如图3中特别明确所示。该突出部53允许外壳在基板50上的精确定位并且又安置了用来连接外壳以及将基板50固定在汽车车身上的紧固孔54。
如图2、3和6中特别明确所示，支承弹簧10界定了一个充满着一种液压流体的工作室11。该工作室11通过一个溢流通道36与一个补偿室20相连。当支承臂30插入通孔14时，补偿室20位于支承臂30的一个端面31和一个在一端封闭住通孔14的柔性壁21之间。成形于支承臂30中的溢流通道36包括一个通进工作室11的入口37、一个通进补偿室20的出口38以及一个使入口37和出口38互相连接的流通孔道39。该流通孔道39在支承臂30中螺旋形地伸展，如图1中特别明确所示。入口37安置在支承臂30面向工作室11的一个底面33处，而出口38位于支承臂30的端面31处。如图2和3中特别明确所示，旋转对称的工作室11形成了一个成圆锥形向入口37渐缩的漏斗形部分12。
经过支承臂30传递给支承弹簧10的发动机振动或者例如由路面不平度造成的并由基板50中转给支承弹簧10的汽车车身振动使支承弹簧10变形从而传递给工作室11中的液压流体。这导致了液压流体经过溢流通道36移动到补偿室20中，流经溢流通道36的液压流体的惯性使得振动衰减了。任何振幅过大的振动另外由与外壳上的限位面相配合的减振部分16、17来衰减。另外，支承弹簧10设有一个伸出的舌状部18，如图2中特别明确所示，该舌状部通过一个缝隙19与基板50的限位面51间隔开从而来缓冲振幅过大的振动。与减振部分16、17不同，舌状部18在悬架的轴向上起作用。
如图7至12中所示的液压阻尼悬架不同于上述实施例的是，有一块容纳在一个装在支承臂30中的机架41里的解耦振动板，一个从入口37导向机架41的解耦通道40。该机架41包括一个通进补偿室20的解耦开口42。另外，机架41在支承臂30的一个远离工作室11的顶端34开口。机架41的这种开口结构确保了解耦振动板43插入容易，例如图10中明确所示。解耦振动板43的插入又通过机架41的导向面44而变得容易，如图10和11中明确所示，该导向面为解耦振动板43上的导向部分45进行引导。
解耦振动板43由于机架41中的液压流体的小幅振动而变形或运动，解耦振动板43的运动有利地受到安置在机架41中的突出部46的限制。解耦振动板43从而有助于将小幅振动解耦出来，其中这些小幅振动不会导致液压流体经过溢流通道36溢出。液压流体的溢出由经常在低频范围内发生的大幅振动引起。另外，解耦通道40引起了悬架动刚度的减小，这主要是由于解耦通道40中的液压流体因为高频振动而在支承弹簧10的固有频率处发生了共振。
上述的液压阻尼悬架的实施例的特征在于结构紧凑并且节省成本又经济实惠，这主要是由于溢流通道36和解耦通道40包括机架41都集成在支承臂30中从而免去了一块分隔工作室和补偿室的单独的隔板以及溢流通道的定位。可更换地与悬架芯13相连的支承臂30由于悬架芯13与不同的支承臂相兼容而有利于悬架的模块化结构，从而使得一个解耦通道40和一块解耦振动板或溢流通道36的不同结构可以控制悬架的有阻尼响应而不需要改变支承弹簧10的功能结构。最后但同样重要的是，在基本上为槽形的基板50中的通过一个安全塞52来封闭的一个开口使得往工作室11和补偿室20中填充液压流体很容易。
附图标记
10    支承弹簧
11    工作室
12    漏斗形部分
13    悬架芯
14    通孔
16    减振部分
17    减振部分
18    舌状部
19    缝隙
20    补偿室
21    壁
30    支承臂
31    端面
32    侧面
33    底面
34    顶面
35    凹槽
36    溢流通道
37    入口
38    出口
39    流通孔道
40    解耦通道
41    机架
42    解耦开口
43    解耦振动板
44    导向面
45    导向部分
46    突出部
50    基板
51    限位面
52    安全塞
53    突出部
54    紧固孔

Claims (11)

1.一种用来安装一台汽车发动机的液压阻尼悬架，包括一个由弹性可变形材料制成的用于支承与一个支承臂(30)相连的一个悬架芯(13)的支承弹簧(10)，一个由上述支承弹簧(10)界定的用于填充一种液压流体的工作室(11)，以及一个与上述工作室(11)通过一个溢流通道(36)相连的补偿室(20)，其特征在于，上述溢流通道(36)集成在上述支承臂(30)中并且上述支承臂(30)与上述悬架芯(13)可松开地并且为了适应阻尼动作可更换地连接。
2.根据权利要求1所述的液压阻尼悬架，其特征在于，上述悬架芯(13)包括一个可插入上述支承臂(30)的通孔(14)。
3.根据权利要求2所述的液压阻尼悬架，其特征在于，上述通孔(14)在一端由一个柔性壁(21)来封闭，当上述支承臂(30)插入上述通孔(14)时，上述补偿室(20)由上述柔性壁(21)和上述支承臂(30)的一个端面(31)来界定。
4.根据权利要求2或3所述的液压阻尼悬架，其特征在于，上述通孔(14)设有一个突出部，当上述支承臂(30)插入上述通孔(14)时该突出部形状配合连接地嵌入一个凹槽(35)中，该凹槽(35)安置在上述支承臂(30)的一个侧面(32)处。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的液压阻尼悬架，其特征在于，上述溢流通道(36)包括一个通进上述工作室(11)的入口(37)、一个通进上述补偿室(20)的出口(38)以及一个使上述入口(37)和出口(38)互相连接并且在上述支承臂(30)中螺旋形延伸的流通孔道(39)。
6.根据权利要求5所述的液压阻尼悬架，其特征在于，上述入口(37)安置在上述支承臂(30)面向上述工作室(11)的一个底面(33)处而上述出口(38)位于上述支承臂(30)的一个端面(31)处。
7.根据权利要求6所述的液压阻尼悬架，其特征在于，上述工作室(11)旋转对称并形成一个成圆锥形向上述入口(37)渐缩的漏斗形部分(12)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的液压阻尼悬架，其特征在于，一块解耦振动板(43)被容纳在一个集成在上述支承臂(30)中的机架(41)里，上述机架(41)通过一个解耦通道(40)与上述工作室(11)相连。
9.根据权利要求8所述的液压阻尼悬架，其特征在于，上述机架(41)在上述支承臂(30)的一个远离上述工作室(11)的顶端(34)方向开口并且设有用于引导上述解耦振动板(43)上的上述导向部分(45)的导向面(44)。
10.根据权利要求8所述的液压阻尼悬架，其特征在于，上述机架(41)设有界定上述解耦振动板(43)的运动的突出部(46)。
11.根据权利要求9所述的液压阻尼悬架，其特征在于，上述机架(41)设有界定上述解耦振动板(43)的运动的突出部(46)。
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