CN101004237A

CN101004237A - 液压软管的噪音衰减器、设有其的软管以及结合其的动力转向系统

Info

Publication number: CN101004237A
Application number: CNA2006101678525A
Authority: CN
Inventors: 克里斯托夫·宾特
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2007-07-25
Also published as: EP1801486A1; FR2895059A1; BRPI0605334A; FR2895059B1

Abstract

本发明涉及用于在液压传输软管内传送油类液体的噪音衰减器、这种软管和结合该软管的机动车的驱动动力转向系统。本发明的衰减器(3)包括至少一个非金属的柔性管(4)，该管在两端开口，所述管具有所述液体能够透过的多孔壁，从而使得液体基本上在壁的整个柱面区域上径向通过该壁。本发明的用于安装到机动车的驱动动力转向系统的软管(1)包括至少一个柔性外部套管(2)，该套管安装有入口和出口耦联器，该入口和出口耦联器分别连接到液体源和受控元件，所述软管在内部距离所述套管一段距离处设置有所述噪音衰减器(3)。

Description

液压软管的噪音衰减器、设有其的软管以及结合其的动力转向系统

技术领域

本发明涉及一种用于在液压传输软管内传送油类液体的噪音衰减器，涉及一种这样的软管并且涉及一种结合其的机动车动力转向系统。

背景技术

通常，机动车液压动力转向系统具体包括带有液压泵的高压回路，其具有在压力下向连接到用于使车辆前轮转向的系统的齿条设备的伺服阀供应液体的液压泵。液压泵通常通过由车辆的发动机或者由电动马达驱动的带来驱动；此后，该液压泵可称为电驱动泵。液压传输软管将液压泵连接到伺服阀，并且此软管通过由蛇管构成的柔性段和由金属耦联器或管材形成的刚性段制成。

为了衰减可能会例如对于连接到伺服阀的操纵杆产生影响并由此增加到车厢内的操作脉冲，这种软管通常设置有至少一个噪音衰减器(在本领域中有时称为“调谐器”)，该噪音衰减器同轴安装在柔性套管内部，该套管通常基于橡胶并且限定了软管的外侧。

在已知的方式中，噪音衰减器可由螺旋卷绕的柔性金属套构成，如文献EP-A-0 751 337所述，或者可由在预定位置穿孔的塑料材料的柔性管构成，如美国专利5,172,729号所述。在这两种情况下，在压力下、于通常高于环境温度的温度(该温度可高达100℃)下流动的油液经由套的各卷绕圈间的间隙径向通过套或者经由所述孔径向通过管，从而流入形成在所述套或所述管的外表面与所述套管的内表面之间的环形空间内。

通常，衰减器通过软管的其中一端(或是对应液体入口的一端，或是对应液体出口的一端)自由插入该软管内部，并且提供有耦联器以将软管的所述端保持在衰减器的一端，而衰减器的另一端是自由的或者在软管内浮动。

螺旋卷绕金属套型的衰减器的主要缺点在于：金属颗粒物在液体传送过程中从套上摩擦掉，然后这些颗粒物进行迁移，由此存在污染液压回路的风险。

由塑料材料制成的穿孔的柔性管型的衰减器存在的具体缺点是：仅在某些特定频率及其附近才有效地衰减声波。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于在液压传输软管内传送油类液体的噪音衰减器，所述噪音衰减器包括至少一个非金属的柔性管，该管在两端开口，该噪音衰减器能够克服上述缺点。

为此目的，本发明的衰减器为使得所述管具有所述液体能够透过的多孔壁，使得液体基本上在壁的整个柱面区域上通过该壁。

令人吃惊的是，申请人发现，与通过现有技术的穿孔的塑料管衰减的特定频率相比，具有均匀的多孔性特征的本发明的衰减器的可透壁在扩大的频率范围内产生了有效的声波衰减，该频率范围不仅包括低频，而且包括高频。

可以看到，用于衰减器的非金属材料可避免上述金属套污染结合其的液压回路的风险，该非金属材料可以是适于在所述管内承受高温和压应力的塑料材料或者弹性体。

优选地，所述管由柔性塑料材料制成，该柔性塑料材料基于至少一种热塑性聚合物并且存在与在管内流动的液体的温度相比足够高的软化点，该软化点优选大于80℃，并且更优选大于150℃。

根据本发明的另一特征，所述壁有利地为大孔型，由彼此连接的开室或者腔形成而为所述液体通过所述壁形成了通道，所述腔在所述壁内占据的体积比例在1％至50％的范围内，优选在5％至30％的范围内，并且具有大于20微米(μm)、优选在30μm至100μm范围内的平均尺寸。

申请人发现，这些优选地体现了本发明的衰减器的柱形壁的多孔性特征的体积比例和尺寸两者的结合的特征极佳地适于使得油液流体能够在高压(通常至少100bar)、高温(例如80℃)下在所述管的全长上均匀地径向泄漏。

在本发明的优选实施方式中，所述壁由基于至少一种聚四氟乙烯(PTFE)的多孔结构的热塑性材料形成。

在本发明的实施方式的变型中，所述壁基于多孔的全氟烷氧基共聚物(PFA)，或者基于多孔的脂肪族聚酰胺。

应当看到，有利的是，本发明的衰减器的所述管具有0.1毫米(mm)至2.5mm范围内的厚度，并且外径在5mm至15mm范围内，使其适于容纳在液压传输软管内，具体是容纳在适于安装到动力转向回路的软管内。

本发明的液压传输软管用于安装到机动车驱动动力转向系统，并且所述软管包括至少一个柔性外部套管，该套管安装有入口和出口耦联器，该入口和出口耦联器分别连接到例如液压泵的压力下的油类液体流体源和例如伺服阀的受控元件。

根据本发明，所述软管在内部、于距离所述套管一段距离处设置有至少一个如上所述的本发明的噪音衰减器。

在本发明的特定实施方式中，所述套管接合在容纳了管状插入件的金属管材的尾段上，该管状插入件容纳了所述衰减器的自由端，所述插入件具有第一端部和第二端部，该第一端部容纳在所述尾段内并通过锥形接合部固定到尾段，该第二端部在所述尾段外部且成形为锯齿形的筒，该筒适于以压配合容纳所述衰减器。

根据本发明另一特征，所述衰减器的其中一端直接或间接固定到所述软管的入口或出口耦联器，并且所述衰减器自由的另一端安装有定位装置，用于使所述自由端在所述套管内对中。

本发明机动车驱动动力转向系统是包括高压回路的类型，其包括如上限定且通过其各个端部安装在液压泵和伺服阀之间的本发明液压传输软管，该伺服阀连接到所述转向系统的齿条设备。

附图说明

通过阅读下列对本发明的实施方式的描述将明确本发明的其他特征、优点和细节，这些特征、优点和细节通过非限制性阐释给出，所述描述参照附图给出，其中：

图1至4是本发明的四个实施方式的部分剖开的纵截面视图，示出了在本发明的软管内的噪音衰减器的位置；

图5是用于本发明的软管的耦联器的示例的放大纵截面视图；以及

图6a至6e以放大比例示出了制造本发明的这种耦联器的方法的连续阶段，该耦联器包括其中固定有插入件的金属管材。

具体实施方式

图1至4的每一个都示出了用于安装到机动车的驱动动力转向系统的高压型液压传输软管1。软管1包括柔性外部套管2，套管2安装有分别连接到液压泵和伺服阀的入口和出口耦联器(未示出)。在内部、于距离套管2一段距离处，软管1设置有本发明的噪音衰减器3，该噪音衰减器与套管2同轴安装并且包括非金属柔性管4，非金属柔性管4在其整个柱面上具有多孔壁。

在本发明的优选实施方式中，管4由基于商标名为“Permeon”的多孔PTFE的大孔型热塑性材料制成，并且发现，此大孔型材料允许油液在高压、高温下在管4内流动而在管4的全长上均匀地径向渗漏。

管4的一端固定到软管1的入口耦联器，而另一端5自由地或者通过定位装置10定位于套管2之内，该定位装置10适于对中自由端5并且将其保持在合适位置。

在图1所示的本发明的实施方式中，定位装置10由可弹性变形材料的环12构成。环12安装在管材14上，管材14在管4的自由端5的周围固定，例如通过压接、包覆成型或者粘合剂固定。此环12的外径略微小于软管1的内径。

在图2所示的此实施方式的变型中，环12由开口16轴向穿通，该开口例如由设置在环12的外围并且在其周围规则分布的凹口形成。

在本发明的另一实施方式中，如图3所示，环12由安装在管14周围的至少一个O形环18替代。当在管4和套管2之间没有足够的间隙时使用O形环18是有利的。

在此实施方式的一个变型中，O形环18可以是带有唇部18a的擦拭垫圈(wiper gasket)，如图4所示。当套管在三维上膨胀而具有大的变化时，使用擦拭垫圈利于调节与套管2的内表面的接触。一般地，安装有环12或O形环18的管14装配成轴向延伸出管4的自由端5，管材14的内径能够进行校准。

位于流体入口旁的管4的端部可使用如下参照图5和6a-6e描述的类型的设备和方法装配到软管1。

在图5中示出本发明的衰减器s，其端部要通过尾段E和插入件10连接到软管(软管的柔性外部套管在图5中没有示出)。

如图6a-6e所示，尾段E借助于工具和模子通过由镦粗材料伸展而成的直金属管材T制成，该工具包括沿箭头f方向(图6a)推压管材T的端部的冲头，当管材T变形时该模子保持该管材T，所述冲头和模子(未示出)包括形状与最终的尾段E的形状互补的壳体。在第一次通过时，首先形成圈c(图6b)，然后，在第二次通过时，形成突起b(图6c)，然后，保持与上述通过中使用的模子相同的模子，但是使用不同的冲头，将如下所述事先机加工的插入件10(图6d)放置在管T的尾段E的自由端的合适位置。

由金属或者硬塑料材料制成的大体为管状的插入件10被选择用于起要被安装到软管的噪音衰减器s的作用，并且尾段E的自由端锥形变形，以在承载插入件10的冲头的轴向位移过程中以防渗漏方式将插入件10保持在尾段E(图6e)内。

如图5所示，插入件10具有第一部分11，该第一部分11设计成容纳在尾段E内并且在其外表面上机加工而形成相对于该第一部分11的端部21的柱面成角度α的截锥20，该角度α例如为大约7°，该角度对应用于将插入件10以防渗漏方式保持在尾段E内的锥形形状的角度，其中尾段E的自由端22在上述装配操作中变形。

插入件10还具有第二部分12，在装配后该第二部分位于尾段E的外部并且包括筒13，筒13的外表面上设置有用来保持柔性管s的锯齿部14，第二部分12还具有圈15，圈15与第一部分11配合而形成对接面16，用于接合尾段E的端部边缘17，对接面16相对于平面YY倾斜大约15°至20°，该平面YY垂直于插入件10的纵向轴线XX。

在容纳于尾段E内部的第一部分11中，插入件10还机加工成具有截锥形的内表面23，该内表面23的倾斜度基本上等于外部锥形形状的倾斜度(大约7°)，用来最优地减轻由于在软管内流动的液体的流动截面的内径连续减少而产生的压头损失。

为了使得更容易地将软管的柔性外部套管装配在安装有插入件10的尾段E上，使得圈15的外径φ1小于尾段E的自由端的直径φ2，圈15上与载有对接面16的面相反的面上存在的倒角25，从而使得更容易地装配该套管。

应当理解，上面参照图1至6e的描述未以任何方式限制将本发明的衰减器紧固在液压传输软管内的情况，本发明延及将衰减器紧固到结合其的软管的任何其他方法。

Claims

1.一种噪音衰减器(3，s)，用于在液压传输软管(1)内传送油类液体，所述衰减器包括至少一个非金属的柔性管(4)，该管在两端开口，该衰减器的特征在于，所述管具有所述液体能够透过的多孔壁，使得所述液体基本上在壁的整个柱面区域上径向通过该壁。

2.如权利要求1所述的噪音衰减器(3，s)，其特征在于，所述壁为大孔类型，由彼此连接的开放腔形成，从而为所述液体通过所述壁形成通道，所述腔在所述壁内占据的体积比例在1％至50％范围内，并且具有大于20μm的平均尺寸。

3.如权利要求2所述的噪音衰减器(3，s)，其特征在于，所述腔在所述壁内占据的体积比例在5％至30％范围内并且具有30μm至100μm的范围内的平均尺寸。

4.如权利要求1至3中任一项所述的噪音衰减器(3，s)，其特征在于，所述壁由基于至少一种聚四氟乙烯(PTFE)的多孔结构的热塑性材料形成。

5.如权利要求1至3中任一项所述的噪音衰减器(3，s)，其特征在于，所述壁基于多孔的全氟烷氧基共聚物(PFA)。

6.如权利要求1至3中任一项所述的噪音衰减器(3，s)，其特征在于，所述壁基于多孔的脂肪族聚酰胺。

7.如前述权利要求中任一项所述的噪音衰减器(3，s)，其特征在于，所述管(4)具有在0.1mm至2.5mm的范围内的厚度。

8.如前述权利要求中任一项所述的噪音衰减器(3，s)，其特征在于，所述管(4)的外径在5mm至15mm的范围内。

9.一种液压传输软管(1)，用于安装到机动车的驱动动力转向系统，所述软管包括至少一个柔性外部套管(2)，该套管安装有入口和出口耦联器，该入口和出口耦联器分别连接到例如液压泵的压力下的油类液态流体源和例如伺服阀的受控元件，所述软管在内部、于距离所述套管一段距离处设置有至少一个噪音衰减器(3，s)，用于传送所述液体，该软管的特征在于，所述或每个衰减器为如前述权利要求中任一项所述的噪音衰减器。

10.如权利要求9所述的液压传输软管(1)，该软管的特征在于，所述衰减器(3)的其中一端直接或间接固定到所述软管(3)的入口或出口耦联器，并且所述衰减器(3)自由的另一端(5)安装有定位装置(10)，用于使所述自由端(5)在所述套管(2)内对中。

11.如权利要求9或10所述的液压传输软管(1)，该软管的特征在于，所述衰减器的其中一端直接或间接固定到所述软管(3)的入口或出口耦联器，并且所述衰减器(3)自由的另一端(5)安装有定位装置(10)，用于使所述自由端(5)在所述套管(2)内对中。

12.一种机动车的驱动动力转向系统，包括高压回路，该回路具有液压传输软管(1)，该软管通过其各个端部连接在液压泵和伺服阀之间，该伺服阀连接到所述转向系统的齿条设备，该系统的特征在于，所述软管是如权利要求9至11中任一项所述的软管。