CN101649881B - 绳增强的弹性膜 - Google Patents

绳增强的弹性膜 Download PDF

Info

Publication number
CN101649881B
CN101649881B CN200910166085XA CN200910166085A CN101649881B CN 101649881 B CN101649881 B CN 101649881B CN 200910166085X A CN200910166085X A CN 200910166085XA CN 200910166085 A CN200910166085 A CN 200910166085A CN 101649881 B CN101649881 B CN 101649881B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rope
rigidity
rope group
membrane body
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200910166085XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101649881A (zh
Inventor
W·E·萨奇塔
K·L·奥布利扎耶克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN101649881A publication Critical patent/CN101649881A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101649881B publication Critical patent/CN101649881B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/366—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers made of fibre-reinforced plastics, i.e. characterised by their special construction from such materials
    • F16F1/368—Leaf springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/08—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/10—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like
    • F16F13/108—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like characterised by features of plastics springs, e.g. attachment arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
    • Y10T428/249933—Fiber embedded in or on the surface of a natural or synthetic rubber matrix
    • Y10T428/249934—Fibers are aligned substantially parallel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2369—Coating or impregnation improves elasticity, bendability, resiliency, flexibility, or shape retention of the fabric

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Diaphragms And Bellows (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Knitting Of Fabric (AREA)

Abstract

一种具有高径向(横向)刚度和相对低的轴向刚度的绳增强的弹性膜(或隔膜)，其中，所述绳增强的弹性膜适合用于液压和常规滑柱支座以及其它应用中，其中，由绳提供的径向刚度在方向上可调整，以用于具体应用。

Description

绳增强的弹性膜
技术领域
本发明涉及用于例如机动车悬架系统的液压滑柱支座中的膜(隔膜)，且具体地涉及应用于例如液压和常规滑柱支座的具有高径向刚度和低轴向刚度的绳增强的弹性膜。
背景技术
机动车悬架系统构造成使得车轮能够在车辆沿路面行驶时跟随路面的海拔变化。当发生路面升高时，悬架以“颠簸”响应，其中，车轮能够相对于车辆车架向上移动。另一方面，当发生路面下倾时，悬架以“回弹”响应，其中，车轮能够相对于车辆的整体车身或车架结构向下移动。在颠簸或回弹中，弹簧(即，盘簧、片簧、扭簧等)并入到车身结构中，以提供对车轮相对于车辆车身结构的相应竖直运动的弹性响应。然而，为了防止车轮跳动和过多车辆车身运动，减震器或滑柱设置在车轮处以阻尼车轮和车身运动。MacPherson滑柱支座的示例在1995年11月21日授予Hurtubise等并转让给本申请的受让者的美国专利5,467,971中公开。
提供液压滑柱支座是已知的，例如在2008年3月25日授予Oblizajek等并转让给本申请的受让者的美国专利7,347,437中公开的那样。在该专利中，机动车的悬架系统的阻尼器组件包括壳体，所述壳体适于安装到悬架系统的滑柱的一端。所述壳体具有腔，流体设置在所述腔中。阻尼器组件也包括横向延伸穿过该腔的至少一个膜，从而与流体起反应。所述至少一个膜由金属制成，具有单片结构：整体的，统一的和一体的。
仍然需要具有高径向(横向)刚度和相对低的轴向刚度的膜，其中，这种膜适合用于液压和常规滑柱支座以及其它应用中，其中，径向刚度在方向上可调整，以用于具体应用。
发明内容
本发明是具有高径向(横向)刚度和相对低的轴向刚度的绳增强的弹性膜(或隔膜)，其中，所述绳增强的弹性膜适合用于液压和常规滑柱支座以及其它应用中，其中，径向刚度在方向上可调整，以用于具体应用。
根据本发明的绳增强的弹性膜由弹性体材料(例如，橡胶)的选择性成形(例如薄片状)的弹性膜本体构成，所述弹性膜本体中嵌埋有至少一组绳(绳组)。所述绳增强的弹性膜可以认为是包括嵌埋在粘弹性基体中的增强绳的薄层或叠层。所述至少一个绳组的绳可以由作为非限制性示例的尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和DuPontTM
Figure G200910166085XD00021
制成，且可以例如是缠绕的股或单丝的形式。所述至少一个绳组可以是单层或多层绳组的形式，可以相对于彼此成直角或锐角，可以是分层或编织的。
作为液压滑柱支座的非限制性应用示例，本发明的绳增强的弹性膜构造成薄的、中心有孔的膜本体，从而提供轴向顺应性和刚性径向反应。阀(节流孔)板将滑柱支座组件分成液压流体填充的上部腔和下部腔。所述上部腔在其上端由本发明的绳增强的弹性膜界定，在其相对的下端由阀板界定。下部腔在其下端由第二弹性膜界定，在其相对的上端由阀板界定。
本发明的绳增强的弹性膜的结构起两个主要功能：首先，承载滑柱支座的结构静态和动态负载；和第二，用作液压流体的相对不顺从的体积边界限制(在液压滑柱支座应用中)。为了实现滑柱支座的该性能，绳增强的弹性膜提供低的轴向结构刚度和同时高的径向结构刚度(术语“低”和“高”是相对的)。
作为示例，本发明的绳增强的弹性膜能够实现20∶1的径向与轴向刚度的比(刚度比)。相比而言，由弹性体制成的常规弹性支座和衬套能够实现仅仅约5∶1-10∶1的刚度比；本发明设想改进该刚度比，例如改进至大约11∶1和20∶1之间。另外，通过调节绳组和绳本身的方向以及绳的间距，径向刚度根据具体应用在方向上可调整。例如，刚度比在第一径向方向可以是20∶1，在相对于第一径向方向定向成选择角度的第二径向方向，刚度比可以是16∶1。径向刚度的这种差可以调整成例如对静态和动态侧面负载期望的方向差异、以及期望悬架动态性能和传递性的预期，以优选地适应于在经过不规则路面时遇到的振动激励。
具有绳增强的弹性膜的液压滑柱支座解决了对略微粗糙的道路的车辆平滑道路振动和振动响应的问题。连同改进平滑道路振动一起，提供了在粗集料和粗糙路面上的平滑性和柔顺感。在功能上，对前滑柱悬架在轻竖直动态负载下的部分抓取状况(由于受侧面负载而加剧的内部阻尼器静摩擦引起)进行调整。
因此，本发明的目的在于提供具有高径向(横向)刚度和相对低的轴向刚度的绳增强的弹性膜(或隔膜)，其中，所述绳增强的弹性膜适合用于液压和常规滑柱支座以及其它应用中，其中，径向刚度在方向上可调整，以用于具体应用。
本发明的所述目的和附加目的、特征和益处从优选实施例的以下说明更加清楚。
附图说明
图1是根据本发明的绳增强的弹性膜的俯视图，其中，绳是可看到的，且设置成两个垂直的绳组，每个绳组的宽度约等于中心孔的宽度。
图1A是沿图1的线1A-1A看的截面图。
图2是根据本发明的绳增强的弹性膜的俯视图，其中，绳是可看到的，且此时设置成一对互相编织的绳组，每个绳组延伸穿过膜本体。
图2A是沿图2的线2A-2A看的截面图。
图3A-3D是在相对于标称位置(在图3A示出)的不同轴向移动位置处根据本发明的绳增强的弹性膜的示意图。
图4是根据本发明的绳增强的弹性膜的轴向挠度与各种刚度比的示例的曲线图。
图5是根据本发明的绳增强的弹性膜的操作参数的径向(横向)矢量图。
图6是根据本发明的绳增强的弹性膜的俯视图，其中，绳是可看到的，且此时设置成两个垂直的绳组，绳具有各自不同的直径，各延伸穿过膜本体。
图6A是沿图6的线6A-6A看的截面图。
图6B是沿图6的线6B-6B看的截面图。
图7是根据本发明的绳增强的弹性膜的俯视图，其中，绳是可看到的，且此时设置成两个垂直的绳组，绳组具有各自不同数量的绳，各延伸穿过膜本体。
图7A是沿图7的线7A-7A看的截面图。
图7B是沿图7的线7B-7B看的截面图。
图8是根据本发明的绳增强的弹性膜的俯视图，其中，绳是可看到的，且此时设置成彼此以锐角相交的两个绳组，每个绳组延伸穿过膜本体。
图8A是沿图8的线8A-8A看的截面图。
图9是根据本发明的绳增强的弹性膜的俯视图，其中，绳是可看到的，且此时设置成三个绳组，其中两个绳组彼此互相平行且垂直于另一绳组，每个绳组延伸穿过膜本体。
图9A是沿图9的线9A-9A看的截面图。
图10是类似于图1的根据本发明的绳增强的弹性膜的俯视图，但此时具有直线几何形状。
图10A是沿图10的线10A-10A看的截面图。
图11是类似于图2的根据本发明的绳增强的弹性膜的俯视图，但此时具有直线几何形状。
图11A是沿图11的线11A-11A看的截面图。
图12A是液压滑柱支座的截面图，包括根据本发明的绳增强的弹性膜，以其标称操作位置示出。
图12B是液压滑柱支座的截面图，包括图12A的绳增强的弹性膜，以其最大回弹操作位置示出。
图12C是液压滑柱支座的截面图，包括图12A的绳增强的弹性膜，以其最大颠簸操作位置示出。
具体实施方式
现在参考附图，图1-10C示出了根据本发明的绳增强的弹性膜100的作为示例而非限制性的各个方面。
首先参考图1和1A，根据本发明的绳增强的弹性膜100，100a的第一优选示例定形为由弹性体材料(例如橡胶)制成的薄片状弹性膜本体102a的形式，且还包括嵌埋在膜本体中的至少一个绳组104a，在图1中作为示例示出了彼此垂直定向的两个绳组104aa，104ab。
每个绳组104aa，104ab的绳106aa，106ab可以由作为非限制性示例的尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和DuPontTM
Figure G200910166085XD00051
制成，且可以例如是缠绕的股或单丝的形式。
在绳增强的弹性膜100a的该第一示例中，膜本体102a由圆形外部周边102aa和圆形内部周边102ab限定，圆形内部周边102ab界定膜本体的中心孔108a。每个绳组104aa，104ab在其形成时嵌埋在膜本体的材料(例如橡胶)中，例如在模制操作或其它过程中。绳组104aa，104ab的宽度W约等于中心孔108a(或内部周边102ab)的宽度，长度适合于延伸到膜本体的外部周边。
由于嵌埋的绳组104a，绳增强的弹性膜100a的结构提供了低的轴向结构刚度和同时高的径向结构刚度(术语“低”和“高”是相对的)。作为示例，本发明的绳增强的弹性膜能够实现在约11∶1和20∶1之间的径向与轴向刚度的比(刚度比)，这对于仅仅由弹性体制成的常规弹性剪切和/或压缩张紧垫来说是不可能的。
绳增强的弹性膜100a的该第一示例的非限制性说明如下。膜本体102a由橡胶制成，硬度(Shore-A)范围在约45-65之间，厚度T约2.5mm，外部周边的直径约55mm，内部周边的直径约25mm，模量(E)约6MPa。绳106由尼龙绳制成，在负载(44N)下的伸长率约8％，绳规格为0.5mm，绳截面面积约0.2mm2，其中应力约210MPa，模量(E)约2.6MPa。每个绳组104aa，104ab分别具有约45根绳106aa，106ab，其中，宽度W约20mm。
如下文将讨论的那样，所述至少一个绳组可以是单层或多层绳组的形式，可以相对于彼此成直角或锐角，互相独立或互相编织，其中可以在一个径向方向相对于另一方向径向地调整刚度的偏好水平。
现在参考图2和2A，根据本发明的绳增强的弹性膜100，100b的第二优选示例定形为由弹性体材料(例如橡胶)制成的薄片状弹性膜本体102b的形式，且还包括嵌埋在膜本体中的至少一个绳组104b，在图2中作为示例示出了彼此垂直的两个互相编织的绳组104ba，104bb。
如在第一示例中那样，每个绳组104ba，104bb的绳106ba，106bb可以由作为非限制性示例的尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和DuPontTM
Figure G200910166085XD00061
制成，且可以例如是缠绕的股或单丝的形式。此外，在绳增强的弹性膜100b的该第二示例中，膜本体102b由圆形外部周边102ba和圆形内部周边102bb限定，圆形内部周边102bb界定膜本体的中心孔108b。编织的绳组104ba，104bb在其形成时嵌埋在膜本体的材料(例如橡胶)中，例如在模制操作或其它过程中。绳组104ba，104bb大致延伸穿过膜本体。
现在参考图3A-3D，将提供刚度比的简要阐述。
图3A-3C示意性地表示根发明的绳增强的弹性膜100相对于固定外壁110和可移动轴112的轴向挠度。在图3A处，绳增强的弹性膜100处于标称位置，其中它处于水平面H，而在图3B中，轴相对于壁向上移动，从而使得绳增强的弹性膜跟随该移动，在图3C中轴相对于壁向下移动，也使得绳增强的弹性膜跟随该移动。
接下来参考图3D，将分析这些移动中涉及的参数。为了简单起见，考虑没有预加应力的单根绳(但是，本发明的绳可以预加应力)。给定绳的绳长Lc，那么当轴相对地轴向移动距离Z时(例如从图3A的位置到图3B的位置)，产生锐角α。
膜本体102的径向刚度Kr等于绳的径向刚度Kc，即：Kr＝Kc，        (1)轴向刚度Kz由以下公式给出：Kz＝((Lc/cosα)-Lc)(Kc·sinα)/Z＝Kc(1-cosα)，(2)其中，径向刚度与轴向刚度的比R由以下公式给出：R＝Kr/Kz        (3)
方程1-3的应用示例在图4中示出，图4是对于各种绳长Lc的绳增强的弹性膜的轴向挠度Z与轴向刚度除以径向刚度(Kz/Kr)的曲线图120。曲线120a是Lc＝10mm，曲线120b是Lc＝12.5mm，其余曲线是Lc逐渐累增2.5mm。
本发明的益处之一在于径向刚度是方向上可选择的(可调整)，这可以另外参考图5理解。
在简化示例中，圆形轴具有半径r，绳增强的弹性膜具有两个便利地定向(例如，沿机动车辆的行驶和横向方向)的法向轴X和Y，分别具有径向刚度Kx和Ky，其中，应当理解的是其它几何形状是可能的且也可以沿任何方向进行数学分析，本文的分析提供一个示例。
径向刚度密度
Figure G200910166085XD00071
(单位：刚度/沿相对于x轴成角度
Figure G200910166085XD00072
的任意轴Ar在半径r处的周长)由以下公式确定：沿x轴的径向刚度Kx由以下公式给出：
Figure G200910166085XD00073
沿y轴的径向刚度Kx由以下公式给出：
Figure G200910166085XD00074
其中轴向刚度由以下公式给出：
Figure G200910166085XD00075
其中，α在图3D中定义。
为径向刚度提供方向性的方法包括(提供用于说明性非限制性目的而不是穷举记载)：改变绳组的绳数，改变绳组的相互方向，改变绳组在一个方向与另一方向相比的数量，改变绳直径，绳材料或在不同方向的绳组之间的绳数，和改变膜本体的几何形状。
现在参考图6-9A，示出了根据本发明的绳增强的弹性膜100的绳组设置的非穷举、非限制性示例，其中径向刚度具有偏好方向性(即，径向刚度在方向上不对称)。应当理解的是，这仅仅是作为说明示出，且除了所示之外的绳设置是本发明可想到的。
在图6-6B中，根据本发明的绳增强的弹性膜100，100c的第三示例定形为由弹性体材料(例如橡胶)制成的薄片状弹性膜本体102c的形式，且还包括嵌埋在膜本体中的至少一个绳组104c，在图6中作为示例示出了彼此垂直的两个绳组104ca，104cb，但是一个绳组104ca的绳106ca比另一绳组104cb的绳106cb厚很多。
如第一示例那样，每个绳组104ca，104cb的绳106ca，106cb可以由作为非限制性示例的尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和DuPontTM 制成，且可以例如是缠绕的股或单丝的形式。此外，绳增强的弹性膜100c具有膜本体102c，膜本体102c由圆形外部周边102ca和圆形内部周边102cb限定，圆形内部周边102cb界定膜本体的中心孔108c。绳组104ca，104cb在其形成时嵌埋在膜本体的材料(例如橡胶)中，例如在模制操作或其它过程中。绳组104ca，104cb大致延伸穿过膜本体，其中，沿轴Aca的径向刚度大于沿轴Acb的径向刚度。
在图7-图7B中，根据本发明的绳增强的弹性膜100，100d的第四示例定形为由弹性体材料(例如橡胶)制成的薄片状弹性膜本体102d的形式，且还包括嵌埋在膜本体中的至少一个绳组104d，在图7中作为示例示出了彼此垂直的两个绳组104da，104db，但是一个绳组104da的绳106da比另一绳组104db的绳106db间隔更近。
如第一示例那样，每个绳组104da，104db的绳106da，106db可以由作为非限制性示例的尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和DuPontTM
Figure G200910166085XD00081
制成，且可以例如是缠绕的股或单丝的形式。此外，绳增强的弹性膜100d具有膜本体102d，膜本体102d由圆形外部周边102da和圆形内部周边102db限定，圆形内部周边102db界定膜本体的中心孔108d。绳组104da，104db在其形成时嵌埋在膜本体的材料(例如橡胶)中，例如在模制操作或其它过程中。绳组104da，104db大致延伸穿过膜本体，其中，沿轴Ada的径向刚度大于沿轴Adb的径向刚度。
在图8和8A中，根据本发明的绳增强的弹性膜100，100e的第五示例定形为由弹性体材料(例如橡胶)制成的薄片状弹性膜本体102e的形式，且还包括嵌埋在膜本体中的至少一个绳组104e，在图8中作为示例示出了彼此成锐角的两个绳组104ea，104eb。
如第一示例那样，每个绳组104ea，104eb的绳106ea，106eb可以由作为非限制性示例的尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和DuPontTM 制成，且可以例如是缠绕的股或单丝的形式。此外，绳增强的弹性膜100e具有膜本体102e，膜本体102e由圆形外部周边102ea和圆形内部周边102eb限定，圆形内部周边102eb界定膜本体的中心孔108e。绳组104ea，104eb在其形成时嵌埋在膜本体的材料(例如橡胶)中，例如在模制操作或其它过程中。绳组104ea，104eb大致延伸穿过膜本体，其中，沿轴Aea的径向刚度大于沿轴Aeb的径向刚度。
在图9和9A中，根据本发明的绳增强的弹性膜100，100f的第六示例定形为由弹性体材料(例如橡胶)制成的薄片状弹性膜本体102f的形式，且还包括嵌埋在膜本体中的至少一个绳组104f，在图9中作为示例示出了三个绳组104fa，104fb，104fc，两个绳组104fa，104fc互相平行且垂直于另一绳组104fb(可以有任何数量的彼此平行或者互相偏置的绳组)。
如第一示例那样，每个绳组104fa，104fb，104fc的绳106fa，106fb，106fc可以由作为非限制性示例的尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和DuPontTM
Figure G200910166085XD00091
制成，且可以例如是缠绕的股或单丝的形式。此外，绳增强的弹性膜100f具有膜本体102f，膜本体102f由圆形外部周边102fa和圆形内部周边102fb限定，圆形内部周边102fb界定膜本体的中心孔108f。绳组104fa，104fb，104fc在其形成时嵌埋在膜本体的材料(例如橡胶)中，例如在模制操作或其它过程中。绳组104fa，104fb，104fc大致延伸穿过膜本体，其中，沿轴Afa的径向刚度大于沿轴Afb的径向刚度。
虽然前述实施例示出了盘形膜本体，但是应当理解的是，膜本体可以具有适合于应用于其预期用途的任意形状。仅仅作为示例而不是限制，图10-11A示出了具有直线几何形状的弹性本体。
在图10和10A中，根据本发明的绳增强的弹性膜100，100g定形为由弹性体材料(例如橡胶)制成的薄(见图10A中的T’)片状弹性膜本体102a’的形式，且还包括嵌埋在膜本体中的至少一个绳组104a’，在图10中作为示例示出了彼此垂直定向的两个绳组104aa’，104ab’。每个绳组104aa’，104ab’的绳106aa’，106ab’可以由作为非限制性示例的尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和DuPontTM
Figure G200910166085XD00092
制成，且可以例如是缠绕的股或单丝的形式。
膜本体102a’由直线外部周边102aa’和直线内部周边102ab’限定，直线内部周边102ab’界定膜本体的中心孔108a’。每个绳组104aa’，104ab’在其形成时嵌埋在膜本体的材料(例如橡胶)中，例如在模制操作或其它过程中。绳组104aa’，104ab’的宽度W’约等于中心孔108a’(或内部周边102ab’)的宽度，长度适合于延伸到膜本体的外部周边。
在图11和11A中，根据本发明的绳增强的弹性膜100，100h定形为由弹性体材料(例如橡胶)制成的薄片状弹性膜本体102b’的形式，且还包括嵌埋在膜本体中的至少一个绳组104b’，在图11中作为示例示出了彼此垂直的两个互相编织的绳组104ba’，104bb’。如第一示例中那样，每个绳组104ba’，104bb’的绳106ba’，106bb’可以由作为非限制性示例的尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和DuPontTM
Figure G200910166085XD00101
制成，且可以例如是缠绕的股或单丝的形式。
膜本体102b’由直线外部周边102ba’和直线内部周边102bb’限定，直线内部周边102bb’界定膜本体的中心孔108b’。编织的绳组104ba’，104bb’在其形成时嵌埋在膜本体的材料(例如橡胶)中，例如在模制操作或其它过程中。绳组104ba’，104bb’大致延伸穿过膜本体。
现在参考图12A-12C，将关于液压滑柱支座200详细描述绳增强的弹性膜100的操作应用，这仅仅为了说明目的而不是限制目的。滑柱支座200与滑柱架204的支撑壳202支撑地相接，滑柱架204在其下端连接到机动车辆的车身结构(未示出)。
本发明的绳增强的弹性膜100构造为以上述方式提供轴向顺应性和刚性径向反应的薄的、中心有孔的膜本体102。绳增强的弹性膜100设置为倒杯形，具有内部侧壁102i，外部侧壁102o和顶部侧壁102t，顶部侧壁102t整体地连接到内部和外部侧壁且跨越在内部和外部侧壁之间。内部侧壁102i夹持在套筒206的环形槽206s处，套筒206设置在滑柱轴208上。外部侧壁102o附连到(例如，橡胶覆盖的)金属结构构件210，其中，外部侧壁邻接支撑壳202。
套筒206的阀(节流孔)板214包括连接到结构构件210的弹性环形部214a，且将滑柱支座200分成上部腔216和下部腔218，各由液压流体220填充。所述上部腔246在其上端由绳增强的弹性膜100界定，在其相对的下端由阀板214界定。下部腔218在其下端由第二弹性膜218界定，在其相对的上端由阀板214界定，第二弹性膜218可以例如由橡胶或其它弹性体制成。
现在从上述说明可以充分理解，绳增强的弹性膜100的结构起两个主要功能：首先，承载滑柱支座200的结构静态和动态负载；和第二，用作液压流体220的相对不顺从的体积边界限制。为了实现滑柱支座200的该性能，绳增强的弹性膜100提供低的轴向结构刚度，从而允许最大回弹(见图12B)和最大颠簸(见图12C)，而同时提供高的径向结构刚度(术语“低”和“高”是相对的)。
对于本发明所属领域技术人员来说，上述优选实施例可以进行变化或修改。例如，膜本体102可以具有任意形状。在不偏离旨在仅仅由所附权利要求书的范围限定的本发明的范围的情况下，可以进行这种变化或修改。

Claims (20)

1.一种膜，包括：
由弹性材料制成的片状膜本体；和
嵌埋在所述膜本体中的至少一个绳组，所述绳组包括多根绳；
其中，所述至少一个绳组给予所述膜本体超过所述膜本体的轴向刚度的径向刚度。
2.根据权利要求1所述的膜，其中，径向刚度与轴向刚度的比在11∶1和20∶1之间。
3.根据权利要求1所述的膜，其中，所述至少一个绳组设置成使得在至少一个选定径向方向的径向刚度大于在至少另一个径向方向的径向刚度。
4.根据权利要求3所述的膜，其中，径向刚度与轴向刚度的比在11∶1和20∶1之间。
5.根据权利要求1所述的膜，其中，所述绳包括缠绕的股。
6.根据权利要求1所述的膜，其中，所述绳包括单丝。
7.根据权利要求3所述的膜，其中，所述至少一个绳组为多个绳组，其中，至少一个绳组相对于彼此以锐角定向。
8.根据权利要求3所述的膜，其中，所述至少一个绳组为多个互相编织的绳组。
9.根据权利要求1所述的膜，其中，
所述膜本体是橡胶；且
所述绳选自包括尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和杜邦凯夫拉材料的组。
10.一种用于与滑柱轴相接的滑柱支座，包括：
膜，所述膜包括：
由弹性材料制成的片状膜本体；和
嵌埋在所述膜本体中的至少一个绳组，所述绳组包括多根绳；
其中，所述至少一个绳组给予所述膜本体超过所述膜本体的轴向刚度的径向刚度；
适合于安装到所述滑柱轴的套筒；和
结构构件，所述结构构件与所述套筒隔开且适合于由所述滑柱轴支撑；
其中，所述膜与所述套筒、所述结构构件连接。
11.根据权利要求10所述的滑柱支座，其中，径向刚度与轴向刚度的比在11∶1和20∶1之间。
12.根据权利要求10所述的滑柱支座，其中，所述至少一个绳组设置成使得在至少一个选定径向方向的径向刚度大于在至少另一个径向方向的径向刚度。
13.根据权利要求10所述的滑柱支座，还包括：
阀板，所述阀板与所述套筒、所述结构构件连接；
第二弹性膜，所述第二弹性膜连接到所述套筒和所述结构构件；
上部腔，所述上部腔一端由所述膜界定，相对端由所述阀板界定；
下部腔，所述下部腔一端由所述第二弹性膜界定，相对端由所述阀板界定；
其中，液压流体设置在所述上部和下部腔中。
14.根据权利要求13所述的滑柱支座，其中，径向刚度与轴向刚度的比在11∶1和20∶1之间。
15.根据权利要求13所述的滑柱支座，其中，所述至少一个绳组设置成使得在至少一个选定径向方向的径向刚度大于在至少另一个径向方向的径向刚度。
16.一种膜，包括：
由弹性材料制成的片状膜本体；和
嵌埋在所述膜本体中的至少一个绳组，所述绳组包括多根绳；
其中，所述至少一个绳组给予所述膜本体超过所述膜本体的轴向刚度的径向刚度，其中，径向刚度与轴向刚度的比在11∶1和20∶1之间。
17.根据权利要求16所述的膜，其中，所述至少一个绳组设置成使得在至少一个选定径向方向的径向刚度大于在至少另一个径向方向的径向刚度。
18.根据权利要求17所述的膜，其中，所述至少一个绳组为多个绳组，其中，至少一个绳组相对于彼此以锐角定向。
19.根据权利要求16所述的膜，其中，所述至少一个绳组为多个互相编织的绳组。
20.根据权利要求16所述的膜，其中，
所述膜本体是橡胶；且
所述绳选自包括尼龙、聚酯、人造纤维、钢、玻璃纤维和杜邦凯夫拉材料的组。
CN200910166085XA 2008-08-11 2009-08-11 绳增强的弹性膜 Expired - Fee Related CN101649881B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/189,321 US8382080B2 (en) 2008-08-11 2008-08-11 Cord reinforced resilient membrane
US12/189321 2008-08-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101649881A CN101649881A (zh) 2010-02-17
CN101649881B true CN101649881B (zh) 2011-12-14

Family

ID=41652166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910166085XA Expired - Fee Related CN101649881B (zh) 2008-08-11 2009-08-11 绳增强的弹性膜

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8382080B2 (zh)
CN (1) CN101649881B (zh)
DE (1) DE102009036360B4 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2510628A (en) * 2013-02-11 2014-08-13 Trelleborg Ind Products Uk Ltd A damper for use in a suspension module and a suspension module including such a damper
JP6240442B2 (ja) * 2013-09-06 2017-11-29 株式会社ショーワ スプリングシート
US9802454B2 (en) 2014-07-28 2017-10-31 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Plastic spring seat having integrated crash member
US9849746B2 (en) * 2014-11-04 2017-12-26 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Impact reinforced composite spring seat for a shock absorber
WO2016123064A1 (en) * 2015-01-26 2016-08-04 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Impact reinforced composite spring seat for a shock absorber
US9873303B2 (en) 2016-03-22 2018-01-23 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper having reinforced catcher
US10544851B2 (en) * 2017-02-23 2020-01-28 Ford Global Technologies, Llc Vehicular vibration isolation system and apparatus
US10352394B2 (en) * 2017-03-24 2019-07-16 Ford Global Technologies, Llc Elastomeric bushing having embedded structures for improved thermal conductivity and damping capacity

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5080328A (en) * 1989-07-18 1992-01-14 General Motors Corporation Spliced air sleeve assembly having a plurality of rolling lobes
CN1984790A (zh) * 2004-07-02 2007-06-20 Zf腓特烈港股份公司 气动弹簧减振结构单元

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1572095A (en) * 1923-09-10 1926-02-09 Pyl Edward Van Der Shock absorber
US3552755A (en) * 1968-02-26 1971-01-05 Chicago Rawhide Mfg Co Directionally reinforced rubber and seal unit made therefrom
JPH01316530A (ja) * 1988-06-16 1989-12-21 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 防振用支持部材
JPH0211941A (ja) * 1988-06-29 1990-01-17 Bridgestone Corp 防振・緩衝装置
FR2670552B1 (fr) * 1990-12-13 1993-02-12 Caoutchouc Manuf Plastique Attache hydroelastique de suspension et biellette de liaison geometrique liee a cette attache.
JPH05296275A (ja) 1992-04-21 1993-11-09 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気バネ用膜体
US5467971A (en) 1994-08-08 1995-11-21 General Motors Corporation Strut assembly with integral bearing and spring seat
DE19629959A1 (de) 1996-07-25 1998-01-29 Mannesmann Sachs Ag Schwingungsdämpfer mit einem Hydrolager
GB9615900D0 (en) 1996-07-29 1996-09-11 Norris Lewis H Improvements in diaphragms
EP0908329B1 (en) * 1997-10-06 2003-04-02 PIRELLI PNEUMATICI Società per Azioni Reinforcing fabric for an article made from elastometric material and corresponding article comprising this fabric
JPH11230240A (ja) * 1998-02-16 1999-08-27 Honda Motor Co Ltd 液体封入ダンパーマウント
US7347437B1 (en) 2006-09-28 2008-03-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Damper assembly

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5080328A (en) * 1989-07-18 1992-01-14 General Motors Corporation Spliced air sleeve assembly having a plurality of rolling lobes
CN1984790A (zh) * 2004-07-02 2007-06-20 Zf腓特烈港股份公司 气动弹簧减振结构单元

Also Published As

Publication number Publication date
CN101649881A (zh) 2010-02-17
DE102009036360A1 (de) 2010-04-15
US20100032877A1 (en) 2010-02-11
US8382080B2 (en) 2013-02-26
DE102009036360B4 (de) 2015-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101649881B (zh) 绳增强的弹性膜
KR101350078B1 (ko) 쇽 업소버의 피스톤 밸브
KR101254233B1 (ko) 쇽업소버의 밸브 구조
KR101254287B1 (ko) 가변유로를 갖는 쇽업소버의 밸브 구조
JP5680591B2 (ja) ショックアブソーバのバルブ構造
KR101876915B1 (ko) 쇽업소버의 피스톤 밸브 어셈블리
WO2012132730A1 (ja) フロントフォーク
JPH05506084A (ja) ピストンを介した減衰液流の制御方法とその装置
JP2012517925A (ja) アクティブ懸架システム及び該アクティブ懸架システムに使用する流体圧駆動ラム
FR2633359A1 (fr) Amortisseur elastomere a remplissage de fluide
KR101745320B1 (ko) 스프링 댐핑 요소
US20100025901A1 (en) Damping Drive Unit Mount
JP2020139546A (ja) 可変剛性防振装置
CN111971487B (zh) 具有浮动活塞泄放通道的阻尼器
JP5823905B2 (ja) 倒立型液封マウント
JP2020133704A (ja) 可変剛性ブッシュ
KR101756425B1 (ko) 주파수 감응형 쇽업소버
WO2020179682A1 (ja) 緩衝器
KR101165210B1 (ko) 가변형 오리피스홀을 구비한 에어 댐핑 마운트
JP6202726B2 (ja) 緩衝器
JP4383470B2 (ja) 車両の減衰力可変式ダンパ
KR20140028200A (ko) 이중 주파수 감응식 밸브 조립체
KR101756424B1 (ko) 주파수 감응형 쇽업소버
JP2006266303A (ja) 防振支持装置
CN101852264A (zh) 一种新型压缩阻尼控制阀

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111214

Termination date: 20190811