CN101057087A - 车辆驾驶室悬架系统阻尼衬套及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆驾驶室悬架系统阻尼衬套及其制造方法。该车辆驾驶室悬架系统径向阻尼衬套(20)包括非弹性刚性外部件(22)，其具有带有外部件中心轴线(26)的外部件中心孔(24)。车辆驾驶室悬架系统径向阻尼衬套包括非弹性刚性内柱塞部件(34)，其具有带有内部件中心轴线的内部件中心孔，且内部件中心轴线偏离外部件中心轴线，还包括多个朝向外部件径向向外延伸的径向叶片(36)。径向阻尼衬套包括第一和第二中间侧壁弹性体(40，42)，它们布置在内部件和外部件之间，并形成用于将粘性流体(46)约束在径向叶片周围的腔(44)，其中施加到内部件的支承载荷使内部件中心轴线与外部件中心轴线同中心，并且内部件相对于外部件的运动通过径向叶片推动环形腔内的粘性流体。

Description

车辆驾驶室悬架系统阻尼衬套及其制造方法

交叉引用

本申请要求2004年12月30日提交的美国临时专利申请号为60/640,404和2004年11月29日提交的美国临时专利申请号为60/631,319的权益，并且通过引用合并它们。

技术领域

本发明涉及衬套及制造衬套的方法。更具体而言，本发明涉及车辆驾驶室悬架系统衬套，尤其是用于阻尼运动的衬套。

背景技术

需要一种用于阻尼车辆驾驶室悬置运动的车辆驾驶室悬架系统衬套。需要一种经济可行的阻尼车辆驾驶室悬置运动的方法。需要一种耐用的衬套，其对农用车辆驾驶室悬架系统中的运动提供有利的阻尼。需要一种经济可行的对悬置运动提供有利阻尼的车辆驾驶室悬架系统衬套的制造方法。

发明内容

本发明包括一种车辆驾驶室悬架系统径向阻尼衬套，其包括非弹性刚性外管状部件，所述非弹性刚性外管状部件具有带有外部件中心轴线的外部件中心孔。该车辆驾驶室悬架系统径向阻尼衬套包括非弹性刚性内柱塞部件，该非弹性刚性内柱塞部件具有带有内部件中心轴线的内部件中心孔，且所述内部件中心轴线偏离所述外部件中心轴线。所述内柱塞部件包括多个朝向所述外部件径向向外延伸的径向叶片(paddle)。所述径向阻尼衬套包括第一中间侧壁弹性体和第二中间侧壁弹性体，所述第一中间侧壁弹性体和所述第二中间侧壁弹性体布置在所述内部件和所述外部件之间，并形成用于将粘性流体约束在所述径向叶片周围的环形腔，其中施加到所述内部件的支承载荷使所述内部件中心轴线与所述外部件中心轴线同中心，并且所述内部件相对于所述外部件的运动通过所述径向叶片优选移动、促动、搅动和摇动所述环形腔内的所述粘性流体。

本发明包括一种未加载的径向阻尼衬套，用于支承施加的支承车辆驾驶室的载荷。未加载径向阻尼衬套包括：非弹性外部件，该非弹性外部件具有带有外部件中心轴线的外部件中心孔；和非弹性内柱塞部件，该非弹性内柱塞部件具有内部件中心轴线，该内部件中心轴线偏离所述外部件中心轴线。所述内部件包括多个朝向所述外部件径向向外延伸的径向叶片。所述内部件包括中间弹性体，所述中间弹性体布置在所述内部件和所述外部件之间，并且将粘性流体约束在所述内部件径向叶片周围，其中施加到所述内部件的支承车辆驾驶室载荷基本上使所述内部件中心轴线与所述外部件中心轴线同中心，并且所述内部件相对于所述外部件的运动通过径向叶片而优选移动、促动、搅动和摇动所述粘性流体。

本发明包括一种制造用于阻尼运动的车辆悬架系统阻尼衬套的方法。优选地，该方法包括制造用于阻尼关于车辆悬架系统轴线的运动和支承车辆驾驶室载荷的车辆悬架系统衬套的方法。该方法包括提供非弹性刚性外部可延展管状部件，其具有带有外部件中心轴线的外部件中心孔。该方法包括提供非弹性刚性内柱塞部件，所述非弹性刚性内柱塞部件具有带有内部件中心轴线的内部件中心孔，所述内部件包括多个径向向外延伸的径向叶片。该方法包括提供第一中间侧壁弹性体和第二中间侧壁弹性体。该方法包括提供粘性流体。该方法包括：将第一中间侧壁弹性体和第二中间侧壁弹性体布置在所述内部件和所述外部件之间，从而形成用于将粘性流体约束在所述内部件径向叶片周围的腔，所述内部件径向叶片朝向所述外部件径向向外延伸，其中施加到所述内部件的支承载荷基本上将所述内部件中心轴线与所述外部件中心轴线同中心，并且所述内部件相对于所述外部件的运动通过所述径向叶片优选移动、促动、搅动和摇动所述腔中的所述粘性流体。

本发明包括一种制造用于阻尼关于一轴线的运动的径向阻尼衬套的方法。该方法包括提供非弹性刚性外部件，所述非弹性刚性外部件具有带有外部件中心轴线的外部件中心孔。该方法包括提供非弹性刚性内柱塞部件，该非弹性刚性内柱塞部件具有内部件中心轴线，且所述内部件包括多个径向向外延伸的径向叶片。该方法包括提供粘性流体。该方法包括：将中间弹性体布置在所述内部件和所述外部件之间，且所述中间弹性体将所述粘性流体约束在所述内部件径向叶片周围，其中所述内部件相对于所述外部件的运动通过所述径向叶片推动所述粘性流体。优选的是，施加到所述内部件的支承载荷使所述内部件中心轴线从偏离中心的定位朝着以所述外部件中心轴线的中心定位移动。

本发明包括在悬架系统中使用的悬架衬套。该衬套提供对主体的隔离和悬置，特别提供对大振幅运动的控制和对在低激励振幅时的隔离。在优选实施例中，该衬套用于阻尼垂直运动。优选的是，该衬套以有利的封装尺寸和有利的固定结构来提供有利的运动控制和阻尼。

本发明的其他特征和优点将在下面的详细描述中加以阐述，并且通过该描述，其部分地将对本领域技术人员显而易见，或通过如本文(包括以下详细描述、权利要求以及附图)所述的那样实践本发明而被理解。

应可理解，以上概述和以下详细描述都是本发明的示例性描述，其旨在提供用于理解如权利要求所述的本发明本质和特征的综述和框架。包括有附图来提供对本发明的进一步理解，并且附图被并入本说明书中从而构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的各种实施例，并与说明书一起用于说明本发明的原理和操作。

附图说明

图1示出了本发明的一实施例。

图2示出了本发明的一实施例。

图3示出了本发明的一实施例。

图4示出了本发明的一实施例。

图5示出了本发明的一实施例。

图6示出了本发明的一实施例。

图7示出了本发明的一实施例。

图8示出了本发明的一实施例。

图9示出了本发明的一实施例。

图10示出了本发明的一实施例。

图11为衬套的载荷挠曲曲线。

具体实施方式

现在将对附图中示出的本发明优选实施例的示例进行详细描述。

本发明包括车辆驾驶室悬架系统径向阻尼衬套。图1示出了车辆驾驶室悬架系统径向阻尼衬套20，其包括非弹性刚性外部件22，该非弹性刚性外部件22具有带有外部件中心轴线26的外部件中心孔24。车辆驾驶室悬架系统径向阻尼衬套20包括非弹性刚性内柱塞部件30，其具有带有内部件中心轴线34的内部件中心孔32，内部件中心轴线34偏离外部件中心轴线26。内柱塞部件30包括多个朝向外部件22径向向外延伸的径向叶片36。径向阻尼衬套20包括第一中间侧壁弹性体40和第二中间侧壁弹性体42，第一中间侧壁弹性体和第二中间侧壁弹性体布置在内部件30和外部件22之间，并形成用于将粘性流体46约束在径向叶片36周围的环形腔44，其中施加到内部件30上的支承载荷50使内部件中心轴线34与外部件中心轴线26同中心，并且内部件30相对于外部件20的运动52通过径向叶片36推动环形腔44内的所述粘性流体46，如图3-5所示。图3-4示出了施加到内部件30上的支承载荷50，其使内部件中心轴线34向下朝向外部件中心轴线26移动，从而使内部件中心孔轴线34基本上与外部件中心孔轴线26同中心。图5示出了在施加的支承载荷50的作用下，内部件30在腔44中的上下径向运动52通过径向叶片36推动粘性流体46。

车辆驾驶室悬架系统径向阻尼衬套20提供了关于车辆驾驶室悬架系统轴线的阻尼运动。车辆驾驶室悬架系统径向阻尼衬套20具有带有外部件中心孔24的非弹性刚性外管状部件22，其用于容纳和约束非弹性刚性内部件30和中间侧壁弹性体40及42。图2示出了在布置到外部件中心孔24中及由外部件22约束之前的非弹性刚性内部件30和中间侧壁弹性体40及42。内部件30包括多个径向向外延伸的径向叶片36。当安装到外部件中心孔24中并由外部件22约束时，车辆驾驶室悬架系统衬套的中间侧壁弹性体40、42形成用于将粘性流体46约束在径向叶片36周围的环形腔44。非弹性刚性内部件的中心轴线34向上偏离非弹性刚性外管状部件的中心轴线26一偏移量60。如图2所示，第一和第二中间侧壁弹性部件40、42模制结合到刚性内部件30的外表面，且侧壁弹性体部件40、42斜向外并且远离径向叶片36的侧面延伸。如图1所示，第一和第二中间侧壁弹性体部件40、42布置在内部件30和外部件22之间，侧壁弹性体40、42形成将粘性流体46约束在径向叶片36周围的环形腔44，侧壁弹性体部件40、42的前述未安装的斜向内壁与叶片36的侧面平行对齐，并且邻近叶片36的侧面，从而在其间形成粘性流体46的狭窄间隙。内部件30相对于外部件22的运动，例如图5所示的运动52通过径向叶片36推动环形腔44中的粘性流体46。通过内部件30的运动产生的径向延伸叶片36的运动迫使粘性流体46流动经过环形腔44的在外部件22、叶片和侧壁弹性体之间的狭窄间隙，以耗散能量并阻尼关于车辆悬架系统轴线的运动52。优选的是，内部件径向叶片36具有弹性缓冲层38。优选的是，内部件径向叶片弹性缓冲层38为刚性叶片基底39上的弹性体覆盖层，其尺寸制成为在车辆驾驶室悬架系统的极大偏心载荷和运动过程中提供与外部件的弹性缓冲接合。模制结合有弹性缓冲层的弹性体38在内部件30和外部件22之间提供缓冲，并且优选在刚性叶片基底39和外部件22之间具有与刚性叶片基底39的侧边和弹性体侧壁40和42之间的弹性体覆盖层的低厚度相比相对大的厚度。优选的是，内部件径向叶片弹性缓冲层38为模制结合的弹性缓冲层，其中在通过橡胶至金属粘合剂在接收刚性基底39的弹性模具70中将弹性体38模制到刚性金属部件39上的过程中，弹性体被结合到刚性叶片基底39，例如图6所示。如图5和6B所示，刚性内部件径向叶片36优选包括左侧径向叶片柱塞54和右侧径向柱塞54。径向叶片柱塞54具有上柱塞表面55和下柱塞表面56，其优选定向为基本上垂直于中心孔32和中心轴线34，从而在通过将载荷50施加到内部件30产生的径向上/下运动52的过程中提供对流体46的有益冲击。如图5和6B所示，刚性内部件径向叶片36优选包括上径向叶片缓冲层57和下径向叶片缓冲层57。该径向叶片缓冲层57具有左侧表面58和右侧表面59。上缓冲层57的左右侧表面优选相对于中心孔32、中心轴线34和上柱塞表面55呈倾斜定位。下缓冲层57的左右侧表面优选相对于中心孔32、中心轴线34和下柱塞表面56呈垂直定位。与沿其径向长度具有基本恒定宽度的左右柱塞54相比较，上下缓冲层57的靠近中心孔32和中心轴线34的刚性底部相对较宽，并且朝向径向远离中心轴线34的缓冲层端部61变窄。在左侧表面58和右侧表面59下面的左右侧刚性缓冲表面优选相对于中心孔32、中心轴线34和上下柱塞表面55、56呈倾斜定位。柱塞的径向柱塞端部62的宽度优选基本上小于缓冲层端部61的宽度，而下缓冲层端部的宽度优选大于上缓冲层端部的宽度。左右侧柱塞54具有其弹性缓冲层38的接触区域64，在内部件相对于外部件22的左右移位过程中，在所述接触区域64处与腔壁44接触。上缓冲层57具有弹性缓冲层接触区域65，在内部件30相对于外部件22的向上移位的过程中，在该接触区域65处与腔壁44接触。下缓冲层57具有弹性缓冲层接触区域66，其中在内部件30朝向外部件22的向下移位过程中，在该接触区域66处与腔壁44接触。优选的是，左右侧柱塞54的弹性缓冲层接触区域64小于上下缓冲层57的弹性缓冲层接触区域。优选的是，下缓冲弹性缓冲层接触区域66大于上缓冲弹性缓冲层接触区域65。优选的是，在柱塞接触区域64处的弹性缓冲层厚度小于在缓冲接触区域65和66处的弹性缓冲层厚度。优选的是，下缓冲层57的径向长度比上缓冲层57的径向长度长。优选的是，中间弹性体40、42为模制结合弹性体40、42，其中通过橡胶至金属粘合剂而在接收带有刚性基底外表面31的内部件30的弹性体模具70中将弹性体40、42结合到内部件30的刚性基底表面31，如图7所示。优选的是，中间弹性体40、42被压缩在非弹性内部件30和非弹性外部件22之间。中间弹性体40、42固定并容纳在内部件30和外部件22之间，粘性流体46被约束在径向叶片36周围，从而优选提供在高于6.0Hz、±1.0mm的输入情况下阻尼tanδ≥0.3的衬套20，最优选为对于内部件30和外部件22之间的运动，阻尼tanδ≥0.35。

径向阻尼衬套20提供关于轴线的阻尼运动。径向阻尼衬套20优选提供关于车辆悬置轴线的阻尼。径向阻尼衬套20优选提供沿径向的阻尼，优选为相对于车辆车身运动呈预定定位的径向方向。径向阻尼衬套20最优选提供对关于车辆驾驶室悬架系统轴线的径向上下运动52的阻尼。在实施例中，径向阻尼衬套20提供对旋转运动的阻尼。在实施例中，径向阻尼衬套20提供垂直、滚转和倾斜模式中的阻尼。径向阻尼衬套20可定向在悬架系统布置中来提供在垂直、水平和关于一轴线方向中的阻尼运动。衬套20包括：具有带有外部件中心轴线26的外部件中心孔24的非弹性刚性外管状部件22、具有带有内部件中心轴线34的内部件中心孔32的非弹性刚性内部件30，其中内部件中心轴线34偏离外部件中心轴线26。非弹性刚性内部件30包括从中心轴线34朝向外部件22径向向外延伸的径向叶片36。衬套20包括中间弹性体40、42，所述中间弹性体布置在内部件30和外部件22之间，并且将粘性流体46约束在径向叶片36周围，其中施加到内部件30上的支承载荷50基本上使内部件中心轴线34与外部件中心轴线26同中心，该预定的支承载荷50使内部件中心轴线34朝向外部件中心轴线26移动，并且内部件30相对于外部件22的径向运动52推动粘性流体46，这样，粘性流体的运动耗散能量和内部件与外部件之间的相对运动。径向叶片36通过外部件22和内部件30之间的相对运动产生的运动迫使粘性流体46流动通过叶片36、外部件22和侧壁弹性体40、42之间的环形腔44的狭窄间隙来耗散能量/阻尼运动。优选的是，内部件径向叶片36具有弹性缓冲层38，其缓冲内部件朝向外部件的延展运动。优选的是，中间弹性体40、42通过相对于内部件倾斜延伸的侧壁定位而结合到非弹性刚性内部件30的外表面31，在结合之后和在装配到外部件中的过程中，中间弹性体40、42被压缩在非弹性刚性内部件30和非弹性刚性外环形部件22之间。中间弹性体40、42固定并容纳在内部件30和外部件22之间，粘性流体46被约束在径向叶片36周围，从而优选提供在高于6.0Hz、±1.0mm的输入情况下阻尼tanδ≥0.3的衬套20，最优选为对于内部件30和外部件22之间的运动，阻尼tanδ≥0.35。优选地，阻尼衬套20对由悬架系统运动引起的激励振幅提供阻尼，同时分离来自例如内燃机的振动振荡机械的低振幅振动。

本发明包括制造用于阻尼车辆悬置运动的车辆悬架系统径向阻尼衬套20的方法。优选的是，该车辆悬架系统阻尼衬套20用于相对于主悬架系统的车辆辅助悬架系统。最优选的是，该车辆辅助悬架系统衬套为用于阻尼关于车辆驾驶室悬架系统轴向的径向运动的车辆驾驶室悬架系统阻尼衬套。该方法包括提供一种非弹性刚性外部可延展管状部件22(其具有带有外部件中心轴线26的外部件中心孔24)，提供一种非弹性刚性内部件30(其具有带有内部件中心轴线26的内部件中心孔24，该内部件包括多个径向向外延伸的径向叶片36)，以及提供第一中间侧壁弹性体40和第二中间侧壁弹性体42。优选的是，所提供的弹性体40、42具有至少40的计示硬度，更优选的是，具有至少45的计示硬度，例如计示硬度在约45-55范围内的天然橡胶弹性体。该方法包括提供一种粘性流体46，优选该流体46由硅树脂构成，优选粘度大于4000厘斯，优选粘度在4000和60000厘斯之间。优选的是，粘性流体46具有至少5000厘斯的粘度，更加优选的是，在5000-50000之间，更加优选的是，在5000-20000之间。优选的是，粘性流体46具有至少约10000厘斯的粘度。在优选实施例中，粘性流体46的粘度约为10000厘斯(10000±5000)。在优选实施例中，粘性流体46的粘度约为20000厘斯(20000±7000)。优选的是，所提供的流体46为粘性硅树脂流体，优选具有至少5000厘斯的粘度。该方法包括：将第一中间侧壁弹性体40和第二中间侧壁弹性体42布置在内部件30和外部件22之间，来形成用于将粘性流体46约束在内部件径向叶片36周围的环形腔44，内部件径向叶片36朝向外部件22径向向外延伸，其中施加到内部件30上的支承载荷50基本上使内部件中心轴线34与外部件中心轴线26同中心，并且内部件30相对于外部件22的径向运动52通过径向叶片36推动环形腔44中的粘性流体46。叶片36的运动迫使粘性流体46流动通过位于叶片36、外部件22和侧壁弹性体40、42之间的环形腔44的狭窄间隙，来耗散能量和关于车辆悬架系统轴线的阻尼运动。优选的是，提供一种带有多个径向向外延伸的径向叶片36的非弹性刚性内部件30包括提供一种具有多个涂布有弹性缓冲层的径向叶片36的非弹性刚性内部件30，弹性缓冲层38模制结合到刚性叶片基底39，例如图5-6所示。优选的是，提供一种具有带弹性缓冲层38的径向叶片36的内部件30，包括将弹性体38模制结合到刚性叶片基底39的外结合表面，最优选的是使用化学粘接剂在模具内将弹性体模制到刚性叶片基底上，并且优选在橡胶弹性体模具70中硫化弹性体，例如图6所示。优选的是模制弹性缓冲层38包括提供一种弹性体转移坯料72，并在压力作用下例如通过注入口将弹性体转移坯料72注入模具70中，该模具包括夹持在合适位置的紧配合钢制金属件，并且其容纳刚性叶片基底39；和在模具70内硫化弹性体38，从而优选提供一种中心叶片轮分组件构件37。优选的是，该方法包括：将第一中间侧壁弹性体40结合到非弹性刚性内部件30的第一侧外表面31，和将第二中间侧壁弹性体42结合到非弹性刚性内部件30的第二侧外表面31。

优选的是，该方法包括将第一中间侧壁弹性体40结合到第一侧内部件分组件构件33的第一侧外表面31。优选的是，该方法包括将第二中间侧壁弹性体42结合到第二侧内部件分组件构件35的第二侧外表面31。如图7所示，提供具有结合侧壁弹性体40的内部件30优选包括将弹性体40模制结合到第一侧内部件分组件构件33的外结合表面31，最优选的是，在模具70内通过化学粘接剂将弹性体模制到第一侧内部件分组件构件33的刚性基底外表面31上，并且优选在橡胶弹性体模具70中硫化该弹性体。优选的是，模制中间侧壁弹性体40包括提供一种弹性体转移坯料72，并且在压力作用下例如通过注入口将弹性体转移坯料72注入到模具70中，该模具包括夹持在合适位置的紧配合钢制金属件，其容纳第一侧内部件33的刚性基底；和在模具70内部硫化弹性体40，从而优选提供具有侧壁弹性体40的第一侧内部件分组件构件33。类似地，如图7所示，提供具有第二结合侧壁弹性体42的内部件30优选包括将弹性体42模制结合到第二侧内部件分组件构件35的外结合表面31，最优选的是，在模具70内部通过化学粘接剂将弹性体模制到第二侧内部件分组件构件35的刚性基底外表面31上，并且优选在橡胶弹性体模具70内硫化该弹性体。优选的是，模制中间侧壁弹性体42包括提供弹性体转移坯料72，并在压力作用下例如通过注入孔将弹性体转移坯料72注入到模具70内，该模具包括夹持在合适位置的紧配合钢制金属件，并且其容纳第二侧内部件35的刚性基底；和在模具70内硫化弹性体42，从而优选提供具有侧壁弹性体42的第二侧内部件分组件构件35。如图8所示，优选通过将第一侧内部件分组件构件33和第二侧内部件分组件构件35装配并插入到中心叶片轮分组件构件37中来提供带有固定的中间弹性体侧壁40、42的内部件30。优选通过对准和压配将第一侧内部件分组件构件33和第二侧内部件分组件构件35固定到中心叶片轮组件部件37。优选的是，所产生的带有径向叶片36的非弹性刚性内部件30为如图2所示的带有固定的弹性体侧壁40、42的内组件插入单元，其可插入到外部件22的中心孔24中。第一和第二中间侧壁弹性体部件40、42模制到刚性的侧内部件分组件构件33、35的外表面31，其中侧壁弹性体部件40、42倾斜向外并且远离中心叶片分组件37和中心轴线34延伸。如图9-10所示，带有固定的斜向弹性体侧壁40、42的内部件30的内组件插入单元插入到外部件22内，其中第一和第二中间侧壁弹性体部件40、42部置在内部件30和外部件22之间。斜向侧壁弹性体40、42被挤压，并定位成基本上垂直于内部件中心轴线34，从而形成用于将粘性流体46约束在径向叶片36周围的环形腔44。优选的是，侧壁弹性体40、42的前述未安装的斜向内壁布置成与叶片36的侧面平行对齐，且邻近叶片36的侧面，从而在其间形成粘性流体46的狭窄间隙。优选的是，该方法包括将粘性流体46布置在非弹性刚性外管状部件中心孔24内部。如图9-10所示，该方法优选包括将第一中间侧壁弹性体40和第二中间侧壁弹性体42压入到非弹性刚性外管状部件中心孔24内，将粘性流体46密封在非弹性刚性外管状部件中心孔24内，最优选的是将粘性流体46填充并密封在外部件中心孔和衬套内部，而衬套20中无需填充端口和塞子。在本发明的优选实施例中，例如图9所示，在插入装配过程中，用一个侧壁弹性体来堵塞非弹性刚性外管状部件中心孔24的端部，并容纳外部件22中布置的粘性流体46。当最终装配从而将两个侧壁弹性体40、42容纳在内部件30和外部件22之间时，优选将预定填充量的粘性流体46布置在外部件中心孔24中，以使形成在径向叶片周围的环形腔44中填充有粘性流体46。如图9-10所示，该方法优选包括将两个侧壁弹性体40、42插入并容纳在外部件22内部，同时将粘性流体46容纳在外部件孔24中，优选包括将外部件22的端部卷曲来将插入的中间弹性体40、42容纳在外部件22和内部件30之间，并且将粘性流体密封在衬套20中围绕径向叶片36的环形腔44内。如图9-10所示，该方法优选包括提供一种插入卷边装配工具80，用于容纳外部件22，将内部件30和中间弹性体40、42插入外部件22中，并且将外部件22卷曲来容纳中间弹性体40、42并将它们固定在内部件30和外部件22之间，并将粘性流体46约束在径向叶片36周围。中间弹性体40、42被固定并容纳在内部件30和外部件22之间，且粘性流体46约束在叶片36周围，从而优选提供一种衬套20，其在高于6.0Hz、±1.0mm的输入情况下阻尼tanδ≥0.3，最优选为对于内部件30和外部件22之间的运动，阻尼tanδ≥0.35。

本发明包括一种制造优选用于阻尼关于某一轴线的径向运动的径向阻尼衬套20的方法。该方法包括提供一种非弹性刚性外部可延展管状部件22(其具有带有外部件中心轴线26的外部件中心孔24)、提供一种非弹性刚性内柱塞部件30(其具有带有内部件中心轴线34的内部件中心孔32，该内部件包括多个径向向外延伸的径向叶片36)、提供一种粘性流体46、将中间弹性体40、42布置在内部件30和外部件22之间，同时中间弹性体40、42将粘性流体46约束在内部件径向叶片36周围，其中内部件30相对于外部件22的径向运动通过径向叶片36推动粘性流体46。叶片36的运动迫使粘性流体46流动通过叶片、外部件和侧壁弹性体之间的环形腔44的狭窄间隙，来耗散能量并阻尼关于运动轴线的径向运动。优选的是，施加到内部件30上的预期支承载荷50基本上使内部件中心轴线34向外部件中心轴线26对齐并且与之同中心。提供一种具有径向向外延伸的径向叶片36的非弹性刚性内部件30优选包括提供带有涂布有弹性缓冲层的径向叶片36的非弹性刚性内部件30。将中间弹性体40、42布置在内部件30和外部件22之间优选包括将第一中间侧壁弹性体40结合到非弹性刚性内部件30的第一侧外表面31，以及将第二中间侧壁弹性体42结合到非弹性刚性内部件30的第二侧外表面31。优选的是，由压配组装有中心叶片轮缓冲件分组件构件37的橡胶至金属结合的第一侧内部件分组件构件33和橡胶至金属结合的第二侧内部件分组件构件35来形成分组件，从而提供带有固定中间弹性体的非弹性刚性内部件30，用于插入外部件22。优选的是，提供的粘性流体46为粘性硅树脂流体，优选具有至少5000厘斯的粘度。将中间弹性体布置在内部件和外部件之间优选包括将第一中间侧壁弹性体40结合到非弹性刚性内部件30的第一侧外表面31和将第二中间侧壁弹性体42结合到非弹性刚性内部件30的第二侧外表面31，以及将粘性流体46布置在非弹性刚性外部件中心孔24内部，并将第一中间侧壁弹性体40和第二中间侧壁弹性体42压入到非弹性刚性外部件中心孔24内部，同时将粘性流体46密封在非弹性刚性外部件中心孔24内。优选的是，不需填充端口和塞子将粘性流体46填充并密封在衬套20中。优选的是，通过压配组装到中心叶片轮缓冲柱塞构件37中的结合有弹性体的第一侧内部件构件33和结合有弹性体的第二侧内部件构件35形成一分组件，从而提供用于插入中心孔24中的非弹性刚性内部件。中间弹性体40、42被固定并容纳在内部件30和外部件22之间，同时粘性流体46被约束在径向叶片36周围，从而优选提供一种衬套20，其在高于6.0Hz、±1.0mm的输入情况下阻尼tanδ≥0.3，最优选为对于内部件30和外部件22之间的运动，阻尼tanδ≥0.35。

本发明提供一种车辆悬架系统旋转径向阻尼衬套20，优选用作前机车驾驶室分离安装件，其中前机车驾驶室分离安装件的径向阻尼衬套20为车辆的辅助驾驶室悬架系统提供阻尼。优选的是，衬套20提供例如关于前机车驾驶室悬架系统轴线的小角度旋转，优选为例如小于约8度的旋转，优选为在约4至5度范围内的旋转。

车辆悬架系统径向阻尼衬套20使用粘性流体46，该粘性流体46在衬套20内部提供内部阻尼。该粘性流体46在刚性叶片轮柱塞缓冲内部件30的运动作用下而运动，并且流动通过径向叶片36周围和驾驶室安装件阻尼衬套20的环形腔内部的狭窄间隙，从而在向驾驶室结构的运动过程中使能量耗散，并阻尼刚性内部件30相对于刚性外部件22的运动。

粘性安装件径向阻尼衬套20优选包括几个弹性和非弹性刚性部件，同时粘性流体46限制并容纳在衬套20内。

如图1、3-4所示，中间弹性体40、42为柔性弹性部件，其支承车辆驾驶室悬架系统载荷的径向载荷50。优选具有两个中间弹性体构件，包括第一中间侧壁弹性体40和第二中间侧壁弹性体42。非弹性刚性内部件30包括多个在粘性流体46中运转的径向叶片36。非弹性刚性内部件的径向叶片36通过叶片36的推动运动冲压所容纳的粘性流体46，从而提供对车辆驾驶室悬架系统的极大载荷力的缓冲。粘性流体46优选由环形腔44容纳并填充环形腔44，环形腔44是由第一和第二中间弹性侧壁40、42在被布置和固定在非弹性刚性内部件30和非弹性刚性外管状部件22之间时形成的。粘性流体46被约束在内部件30的径向叶片36周围，并且围绕内部件30的径向叶片36，通过内部件30相对于外管状部件22的运动而推动粘性流体46来耗散能量，并且阻尼该相对运动。优选的是，粘性流体46为硅树脂流体。优选的是，粘性流体46具有大于4000厘斯的粘度，更优选的是，具有至少5000厘斯的粘度。优选的是，硅树脂粘性流体46的粘度在5000到20000厘斯范围内，优选实施例中约为10000(10000±5000)厘斯。优选的是，侧壁40、42的中间弹性体具有至少为40的计示硬度，优选计示硬度在约45或55的范围内，优选的是，弹性体由橡胶、最优选为天然橡胶构成。非弹性刚性外管状可塑部件22优选为钢管状外部件22，其在端部28处卷曲，并且将衬套组件保持在一起，其中中间弹性体40、42挤压在外部件22中，位于外部件和内部件30之间，同时粘性流体46弹性地密封在衬套20中。

图2、8示出了非弹性刚性内部件30和与内部件中心叶片轮分组件构件37装配在一起的侧壁弹性体40、42的中间弹性体分组件。该第一中间侧壁弹性体40结合到第一侧内部件分组件非弹性刚性部件33的第一侧外表面31，优选的是，第一侧内部件分组件非弹性刚性构件由金属构成，优选的是弹性体被模制并结合到第一侧内部件分组件非弹性刚性构件的金属外表面31，如图7所示。第二中间侧壁弹性体42结合到第二侧内部件分组件非弹性刚性构件35的第二侧外表面31，优选的是第二侧内部件分组件非弹性刚性构件由金属构成，优选的是弹性体被模制并结合到第二侧内部件分组件非弹性刚性构件金属，如图7所示。优选的是，中间侧壁弹性体40、42包括在其周边模制结合的非弹性刚性垫片构件43，用于在完全装配过程中接合非弹性刚性外管状部件22，优选的是，刚性垫片43为金属垫片，其容纳在模具70中，并且与内部件分组件刚性构件一起模制结合到弹性体，优选例如图7所示。优选的是，中间侧壁弹性体40、42在模制结合的非弹性刚性垫片构件43上包括至少一个外围弹性体密封条41，该密封条与刚性外管状部件22密封地接合并且被其挤压，以确保将流体46密封在外管状部件22内。如图1-4、7所示，弹性体涂层围绕垫片43延伸，从而在装配时提供与刚性外管状部件22的密封接合。优选的是，第一中间侧壁弹性体40结合到第一侧内部件分组件构件33的第一侧外表面31，并且第二中间侧壁弹性体42结合到第二侧内部件分组件构件35的第二侧外表面31，通过将第一侧内部件分组件构件33和第二侧内部件分组件构件35压配到中心叶片轮分组件构件37来对准和固定第一中间侧壁弹性体40以及第二中间侧壁弹性体42，从而提供带有径向叶片36和固定到两侧上的中间侧壁弹性体40、42的非弹性刚性内部件30。如图1-6、8-10所示，中心叶片轮分组件构件37的径向叶片36优选包括弹性缓冲层38。在径向叶片上的弹性缓冲层38优选模制结合到作为其底层的刚性叶片基底39，如图6所示，该弹性缓冲层的尺寸优选制成为在极大载荷力过程中提供与外部件22的弹性缓冲接合。优选的是，在每一件中构设对准特征部45，以使装配夹具能够保持正确对准，从而确保这三件的对准，优选的是最终的衬套在叶片36周围维持具有均匀的粘性流体间隙的环形腔44，并具有标定的向上对准安装定位。优选的是，对准特征部45包括两个在两个侧壁40、42的每一个标记(ID)处的橡胶片，所述橡胶片与中心叶片轮分组件构件37上的对准特征部接合。如所显示的，优选的是，通过侧壁40、42的模制结合非弹性刚性垫片周边构件43上的外围弹性体涂层密封，优选通过模制弹性体条41，来实现流体密封。

两个柔性的中间侧壁弹性体40、42和非弹性叶片轮刚性内柱塞缓冲部件30的分组件被挤压并装配到开口的非弹性刚性外管状部件22中。在所述两个外中间侧壁弹性体40、42被轴向压在一起形成腔44之前(图2、9中示出了未轴向挤压的状态)，将一定体积的粘性流体46(优选为体积预先测定的粘性流体46)添加到非弹性刚性外管状部件22的中心孔管的开口空间内。在加入粘性流体46后，接着将所述两个柔性的中间侧壁弹性体40、42和非弹性叶片轮刚性内部件30的分组件轴向压入到非弹性刚性外管状部件22的开口中心孔内，并且将非弹性刚性外管状部件22卷曲，从而提供容纳流体46和弹性体侧壁40、42的密封单元。该流体填充和密封方法无需具有贯穿外部件22或在衬套20中的侧填充端口和塞。

图1、3中的截面C-C示出了完整组件，并且左右侧间隙示出了上方和下方的流体剪切区域。图1中D-D截面示出了每一侧上的径向间隙以及叶片36周围的端部。

优选的是，径向阻尼衬套20在高于6.0Hz、±1.0mm的输入情况下阻尼tanδ＞0.25，更优选的是阻尼tanδ≥0.3，最优选的是阻尼tanδ≥0.35。根据本发明的使用体积约为67CC(67±3CC)、粘度约为20000厘斯的粘性流体46的衬套20，在约1800N(183.5kg)的静态施加的支承载荷50(该载荷使偏离的中心轴线34向中心轴线26对准)、径向相对刚度为Kr＝340N/mm，侧向相对刚度为Ka＝100N/mm的情况下，提供阻尼tanδ≥0.25。图11示出了根据本发明的衬套的载荷挠曲曲线，其中载荷以磅为单位，挠曲以英寸为单位。

当衬套20支承车辆驾驶室悬架系统支承载荷50时，内部件30变为基本位于管状外部件22的中心，例如图4所示。在极大冲击载荷输入的情况下，非弹性叶片轮刚性内部件30及其径向延伸的叶片36垂直向上和向下运动，并最终停下来，靠着中间弹性体侧壁的内侧，位于靠近外部件22的中间弹性体侧壁的模制结合有非弹性刚性垫片周围部件43处。前后的输入也将以类似的方式通过所述两个橡胶部分38沿该方向接触垫片周围部件43和外部件22而停下来。间隙的总体积优选在所有线性运动(垂直、前后和侧向)过程中保持基本不变，这是因为如果一侧间隙变大，则另一侧间隙就会变小。叶片36和流体46提供对内部件30和外部件22之间相对运动的阻尼。

很显然，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明做出各种修改和改变。因而，本发明旨在覆盖本发明的改进和改变，只要所述修改和改变落入所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (17)

1.一种用于径向阻尼的车辆驾驶室悬架系统径向阻尼衬套，所述车辆驾驶室悬架系统衬套包括：

非弹性刚性外管状部件，该非弹性刚性外管状部件具有带有外部件中心轴线的外部件中心孔；非弹性刚性内部件，该非弹性刚性内部件具有带有内部件中心轴线的内部件中心孔，所述内部件中心轴线偏离所述外部件中心轴线，所述内部件包括多个朝向所述外部件径向向外延伸的径向叶片；第一中间侧壁弹性体和第二中间侧壁弹性体，所述第一中间侧壁弹性体和所述第二中间侧壁弹性体布置在所述内部件和所述外部件之间，并形成用于将粘性流体约束在所述径向叶片周围的环形腔，其中施加到所述内部件的支承载荷使所述内部件中心轴线与所述外部件中心轴线同中心，并且所述内部件相对于所述外部件的运动通过所述径向叶片推动所述环形腔内的所述粘性流体。

2.如权利要求1所述的车辆悬架系统衬套，其中所述内部件径向叶片具有弹性缓冲层。

3.如权利要求1所述的车辆悬架系统衬套，其中所述中间弹性体结合到所述非弹性内部件的外表面上，并且所述中间弹性体被挤压在所述非弹性内部件和所述非弹性外部件之间。

4.一种用于阻尼关于一轴线的运动的径向阻尼衬套，所述衬套包括：非弹性外部件，该非弹性外部件具有带有外部件中心轴线的外部件中心孔；非弹性内部件，该非弹性内部件具有内部件中心轴线，所述内部件中心轴线偏离所述外部件中心轴线，所述内部件包括多个朝向所述外部件径向向外延伸的径向叶片；中间弹性体，所述中间弹性体布置在所述内部件和所述外部件之间，并且将粘性流体约束在所述径向叶片周围，其中施加到所述内部件的支承载荷基本上使所述内部件中心轴线与所述外部件中心轴线同中心，并且所述内部件相对于所述外部件的运动通过所述径向叶片推动所述粘性流体。

5.如权利要求4所述的衬套，其中所述内部件径向叶片具有弹性缓冲层。

6.如权利要求4所述的衬套，其中所述中间弹性体结合到所述非弹性内部件的外表面，并且所述中间弹性体被挤压在所述非弹性内部件和所述非弹性外部件之间。

7.一种制造用于阻尼关于车辆悬架系统轴线的运动的车辆悬架系统阻尼衬套的方法，所述方法包括：

提供非弹性刚性外部可延展管状部件，该管状部件具有带有外部件中心轴线的外部件中心孔；提供非弹性刚性内部件，该非弹性刚性内部件具有带有内部件中心轴线的内部件中心孔，所述内部件包括多个径向向外延伸的径向叶片；提供第一中间侧壁弹性体和第二中间侧壁弹性体；提供粘性流体；将所述第一中间侧壁弹性体和所述第二中间侧壁弹性体布置在所述内部件和所述外部件之间，从而形成用于将所述粘性流体约束在所述内部件径向叶片周围的腔，所述内部件径向叶片朝向所述外部件径向向外延伸，其中施加到所述内部件的支承载荷基本上使所述内部件中心轴线与所述外部件中心轴线同中心，并且所述内部件相对于所述外部件的运动通过所述径向叶片推动所述腔中的所述粘性流体。

8.如权利要求7所述的方法，其中提供一种具有多个径向向外延伸的径向叶片的非弹性刚性内部件包括提供一种涂布有多个弹性缓冲层的径向叶片的非弹性刚性内部件。

9.如权利要求7所述的方法，所述方法包括将所述第一中间侧壁弹性体结合到所述非弹性内部件的第一侧外表面，和将所述第二中间侧壁弹性体结合到所述非弹性内部件的第二侧外表面。

10.如权利要求7所述的方法，所述方法包括：将所述第一中间侧壁弹性体结合到所述非弹性内部件的第一侧外表面，和将所述第二中间侧壁弹性体结合到所述非弹性内部件的第二侧外表面；将所述粘性流体布置在所述非弹性刚性外管状部件中心孔内；以及将所述第一中间侧壁弹性体和所述第二中间侧壁弹性体挤压在所述非弹性刚性外管状部件中心孔内，且所述粘性流体被密封在所述非弹性刚性外管状部件中心孔内。

11.如权利要求7所述的方法，所述方法包括：将所述第一中间侧壁弹性体结合到第一侧内部件分组件构件的第一侧外表面；和将所述第二中间侧壁弹性体结合到第二侧内部件分组件构件的第二侧外表面；并将所述第一侧内部件分组件构件和所述第二侧内部件分组件构件对准并固定至中心叶片轮分组件构件，从而提供具有所述径向叶片的所述非弹性刚性内部件。

12.一种制造用于阻尼关于一轴线的运动的阻尼衬套的方法，所述方法包括：提供非弹性刚性外部件，该非弹性刚性外部件具有带有外部件中心轴线的外部件中心孔；提供非弹性刚性内部件，该非弹性刚性内部件具有内部件中心轴线，所述内部件包括多个径向向外延伸的径向叶片；提供粘性流体；将中间弹性体布置在所述内部件和所述外部件之间，且所述中间弹性体将所述粘性流体约束在所述内部件径向叶片周围，其中所述内部件相对于所述外部件的运动通过所述径向叶片推动所述粘性流体。

13.如权利要求12所述的方法，其中提供具有多个径向向外延伸的径向叶片的非弹性刚性内部件包括提供涂布有多个弹性缓冲层的径向叶片的非弹性刚性内部件。

14.如权利要求12所述的方法，其中将中间弹性体布置在所述内部件和所述外部件之间包括：将第一中间侧壁弹性体结合到所述非弹性内部件的第一侧外表面，和将第二中间侧壁弹性体结合到所述非弹性内部件的第二侧外表面。

15.如权利要求12所述的方法，其中将中间弹性体布置在所述内部件和所述外部件之间包括：将第一中间侧壁弹性体结合到所述非弹性内部件的第一侧外表面，将第二中间侧壁弹性体结合到所述非弹性内部件的第二侧外表面，和将所述粘性流体布置在所述非弹性刚性外部件中心孔内，以及将所述第一中间侧壁弹性体和所述第二中间侧壁弹性体挤压在所述非弹性刚性外部件中心孔内，且所述粘性流体被密封在所述非弹性刚性外部件中心孔内。

16.一种制造用于阻尼运动的阻尼衬套的方法，所述方法包括：提供具有外部件中心孔的非弹性刚性衬套外部件；提供非弹性刚性衬套内部件，所述非弹性刚性衬套内部件包括多个从中心轴线径向向外延伸的径向叶片；提供粘度大于4000厘斯的粘性流体；将中间弹性体布置在所述衬套内部件和所述衬套外部件之间，且所述粘性流体被约束在所述衬套内部件径向叶片周围，其中所述衬套内部件相对于所述衬套外部件的输入运动推动所述粘性流体，所述阻尼衬套在高于6.0Hz、±1.0mm的输入下提供阻尼tanδ＞0.25。

17.如权利要求16所述的方法，所述方法包括提供所述中间弹性体结合到所述非弹性刚性衬套内部件外表面的所述非弹性刚性衬套内部件；提供一种组装工具，用于容纳所述非弹性刚性衬套外部件；和插入所述非弹性刚性衬套内部件，且所述结合的中间弹性体进入所述非弹性刚性衬套外部件中。

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