CN101903680B - 液体封入型减振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液体封入型减振装置，其中，凸缘状止动部预先一体地形成于芯状安装构件，从而不必在后期再将止动部安装于芯状安装构件。液体封入型减振装置，其具有芯状安装构件、套状安装构件和橡胶弹性体，芯状安装构件和套状安装构件分别经由支架连接至振动产生侧和振动被传递侧，橡胶弹性体用于将套状安装构件连接到芯状安装构件周围，从而分别吸收芯状安装构件和套状安装构件的轴线方向上的相对振动以及沿与轴线方向垂直的方向的相对振动，液体封入型减振装置包括：凸缘状止动部，其与芯状安装构件的从橡胶弹性体突出的突出部分一体地形成，用于通过止动部与套状安装构件的支架抵接来限制芯状安装构件相对于套状安装构件在从套状安装构件中拔出芯状安装构件的方向上的过度移位，其中，止动部的橡胶弹性体侧的表面被设计成在止动部的中央部朝向橡胶弹性体侧突出的截头圆锥面。

Description

液体封入型减振装置
技术领域
本发明涉及一种所谓的用于双向减振的液体封入型减振装置(liquid sealed-in type vibration damper)，其具有芯状安装构件、套状安装构件和橡胶弹性体，其中芯状安装构件和套状安装构件经由支架分别连接到振动产生侧和振动被传递侧，橡胶弹性体用于将套状安装构件直接或间接地连接到芯状安装构件周围，从而分别吸收各安装构件的例如上下方向的轴线方向上的相对振动以及沿例如前后方向的与轴线方向垂直的方向的相对振动。特别地，本发明涉及一种止动部的改良，该止动部用于在芯状安装构件和套状安装构件之间发生芯状安装构件和套状安装构件彼此分离的方向上的相对移位时防止芯状安装构件从套状安装构件中过度地拔出且由此而移位。
背景技术
在如上所述类型的用于双向减振的传统液体封入型减振装置中，基于密封液体通过节流孔的流动，各安装构件的沿例如上下方向的轴线方向的振动以及沿例如前后方向的与轴线方向垂直的方向的振动被液柱共振现象(liquid column oscillationphenomenon)、液体所受到的流动阻力等衰减。特别地，在如上所述的传统减振装置中，经由橡胶弹性体连接到套状安装构件的芯状安装构件借助套状安装构件的支架与设置于芯状安装构件的止动部抵接来约束，以防止芯状安装构件从套状安装构件中过度地拔出和移位。从而保护橡胶弹性体免受损伤。
在该情况下，如日本特开2007-016902号公报，日本特开2007-032745号公报和日本特开2007-064352号公报中所公开的那样，通常在完成橡胶弹性体的硫化成型后再将止动部安装于芯状安装构件，这是因为两个液室被限定为以芯状安装构件位于两个液室之间的方式在径向方向上彼此面对地定位，从而橡胶弹性体用作用于借助硫化粘接在芯状安装构件周围连接套状安装构件的主体，更直接地讲，这是因为在移除橡胶弹性体的硫化模具的方面方便，该移除与由橡胶弹性体形成的各液室的止动部侧的端壁有关。
发明内容
发明要解决的问题
由于上述原因，在上述现有技术中存在的问题在于，由于部件数量增多和止动部的组装加工的工序增多不可避免地导致减振装置的成本增加，由于后期安装于芯状安装构件的止动部的被橡胶弹性体支撑的固定部可能松动，从而导致在使用的早期容易出现咯吱声等。
本发明旨在解决如上所述的现有技术的这些问题，本发明的目的是提供一种凸缘状止动部(flange-shaped stopper)被预先一体地形成于芯状安装构件而不必在后期将止动部安装到芯状安装构件上的液体封入型减振装置。
用于解决问题的方案
本发明的液体封入型减振装置具有：芯状安装构件、套状安装构件和橡胶弹性体，芯状安装构件和套状安装构件分别经由支架连接至振动产生侧和振动被传递侧，橡胶弹性体用于将套状安装构件直接或间接地连接到芯状安装构件周围，例如，以液体密封的方式在这两个安装构件间密封，从而分别吸收芯状安装构件和套状安装构件的轴线方向上的相对振动以及沿与轴线方向垂直的方向的相对振动，液体封入型减振装置包括：凸缘状止动部，其预先与芯状安装构件的从橡胶弹性体突出的突出部分一体地形成，用于通过止动部与套状安装构件的支架抵接来限制芯状安装构件相对于套状安装构件在从套状安装构件中拔出芯状安装构件的方向上的过度移位；其中，通过朝向止动部的径向外侧逐渐地减小止动部自身的厚度和/或覆盖在止动部上的覆盖橡胶的厚度，使止动部的橡胶弹性体侧的表面或者覆盖止动部的橡胶弹性体侧的表面的覆盖橡胶的表面被设计成在止动部的中央部朝向橡胶弹性体侧突出的截头圆锥面。
优选地，截头圆锥面与橡胶弹性体的面向截头圆锥面的表面之间的沿轴线方向的距离被设计成径向内侧和径向外侧一样，或者被设计成朝向径向外侧逐渐增大。
此外，止动部的橡胶弹性体侧的表面和止动部的套状安装构件的支架侧的表面分别被与橡胶弹性体一体的覆盖橡胶覆盖。
发明的效果
在本发明的液体封入型减振装置中，由与芯状安装构件的材料相同的材料制成的凸缘状止动部被预先与芯状安装构件的从橡胶弹性体突出的突出部分一体地形成，由此与在后期将止动部安装于芯状安装构件的情况相比，能够减少用作减振装置的组件的部件的数量，并且能够将组装止动部所需的工序的数量减少到零。另外，可以以令人满意的方式防止由于止动部的组装强度不够等而引起的止动部的松动和晃动。
在止动部被预先与芯状安装构件一体地形成的情况下，通过将硫化模具的至少止动部附近的部分设计成如下的结构：所述部分由分割面位于包括芯状安装构件的中心轴线的平面内的至少两个分隔部分组成，从而在硫化成型后通过在凸缘状止动部的径向方向移位这些分割模具部分来实现分割模具部分的移除，由此可以在不受止动部妨碍的情况下以十分顺利的方式实施橡胶弹性体用硫化模具的移除，其中该橡胶弹性体被分别硫化粘接至芯状安装构件和套状安装构件。通过增加硫化模具的分割部分的数量可以进一步增强该效果。
为了如上所述实现模具移除，在以露出的方式使用设置在芯状安装构件上的止动部的情况下，需要通过朝向止动部的径向外侧逐渐减小止动部自身的厚度而将止动部的橡胶弹性体侧的表面构造成在止动部的中央部朝向橡胶弹性体侧突出的截头圆锥面。根据该结构，多个模具部分能例如在水平面内或沿截头圆锥面的方向被移位，以移除多个模具部，从而无论是否一个以上的模具部分在硫化成型后与橡胶弹性体干涉，都能够以十分顺利的方式移除多个模具部分。
在该情况下，无论是在水平面内移除各模具部分还是沿截头圆锥面的方向移除各模具部分，通过将截头圆锥面与橡胶弹性体的面向截头圆锥面的表面之间的沿芯状安装构件的轴线方向的距离设定成径向内侧和径向外侧一样，或者设定成朝向径向外侧逐渐增大，均能够以更顺利的方式进行模具部分的移除，而避免模具部分与完成硫化成型的橡胶弹性体部分之间的干涉。
关于截头圆锥面的形成，在止动部的橡胶弹性体侧的表面被覆盖橡胶覆盖的情况下，需要通过朝向止动部的径向外侧逐渐减小止动部自身的厚度和覆盖橡胶的的厚度中的至少一方，而将覆盖橡胶的橡胶弹性体侧的表面构造成在止动部的中央部朝向橡胶弹性体侧突出的截头圆锥面。前述结构能够产生如上所述的效果。通过将截头圆锥面和橡胶弹性体的面向截头圆锥面的表面之间的沿轴线方向的距离设定成径向内侧和径向外侧一样，或者朝径向外侧逐渐增大该距离，可使该效果更显著。
在本发明中，在止动部的橡胶弹性体侧的表面和止动部的套状安装构件的支架侧的表面被覆盖橡胶覆盖以减轻碰撞声音、冲击等的情况下，与后期将单独硫化成型的盖(cover)安装于止动部的情况相比，通过采用覆盖橡胶与橡胶弹性体一体的结构且由此简化了减振装置的制造工序、减少了所需部件的数量，能够降低减振装置的成本。
附图说明
图1是沿图2和图3的线I-I截取的剖面图，其示出本发明的实施方式。
图2是沿图1的线II-II截取的侧剖视图。
图3是示出沿图1的线III-III截取的剖面具有支架的侧剖视图。
图4是示出硫化模具的模具移除的示例的示意线的剖面图。
图5是示出硫化模具的模具移除的另一示例的示意线的剖面图。
图6是示出覆盖橡胶的配置示例的示意线的剖面图。
具体实施方式
将参照附图说明本发明的液体封入型减振装置的实施方式。
以下，在减振装置中采用正交坐标系，例如，+Z方向代表与减振装置的中心轴线平行的车辆的下侧方向(比如发动机重量的输入方向)，+X方向代表与中心轴线垂直的车辆的前侧方向，+Y方向代表与中心轴线垂直的车辆的右手侧方向。
在本实施方式中，将以用于对±Z方向和±X方向上的振动的衰减起作用的双向衰减的液体封入型减振装置作为示例进行说明。
图1至图3是示出本发明的实施方式的说明图。图1是沿图2和图3的线I-I截取的剖面图(未示出第一支架)。图2是沿图1的线II-II截取的侧面剖视图。图3是沿图1的线III-III截取的侧剖视图。
例如如图2所示，液体封入型减振装置10包括经由第二支架12连接至发动机(即振动产生侧)的芯状安装构件(第二安装构件)14。
用于将芯状安装构件14连接至发动机的螺纹孔形成于芯状安装构件14的-Z侧的端面，即图2的上侧的端面。芯状安装构件14的+Z侧的大直径端部、即图2的下侧的大直径端部，在图中的向下方向上呈倒置的截头圆锥地变细且终止。
将被连接至车辆(即振动被传递侧)的套状安装构件(第一安装构件)18经由第一支架16被设置在芯状安装构件14的外周侧。套状安装构件18被布置成与芯状安装构件14同轴。
下述的中间筒状构件20沿套状安装构件18的内周设置。
在本实施方式中，橡胶弹性体被设置在芯状安装构件14和套状安装构件18之间，从而使这两个安装构件彼此弹性连接。
如图所示的橡胶弹性体22分别被硫化粘接至芯状安装构件14和中间筒状构件20。
减振装置10借助橡胶弹性体22的弹性变形来支撑发动机的沿大致平行于套状安装构件18的中心轴线的方向输入到芯状安装构件14的重量。
橡胶弹性体22封闭套状安装构件18的-Z侧的开口。
另一方面，套状安装构件18的+Z侧的开口被由挠性橡胶膜构成的隔膜(diaphragm)24液密封地封闭。
此外，在橡胶弹性体22和隔膜24之间设置将套状安装构件18的内部空间分为套状安装构件18的轴线方向上的两部分的分隔构件(section member)26。
液体被封入套状安装构件18的内侧，从而在橡胶弹性体22和分隔构件26之间形成主液室28，并在分隔构件26和隔膜24之间形成副液室30。
在本实施方式中，在分隔构件26中形成环形的主节流孔流路32。主节流孔流路32的一端开口至主液室28，主节流孔流路32的另一端开口至副液室30。
当芯状安装构件14伴随发动机的主振动在±Z方向上振动时，主液室28中的液体和副液室30中的液体通过主节流孔流路32在这两个液室之间移动。在此情况下，当芯状安装构件14以第一共振频率(例如，约10Hz的发动机振动频率)振动时，主节流孔流路32中的液体呈现液柱共振，因此能够对由发动机引起的±Z方向上的振动发挥显著的衰减效应。
由橡胶弹性膜构成的膜片(membrane)34被布置于分隔构件26的中央部。膜片34的-Z侧面与主液室28连通，且膜片34的+Z侧面与副液室30连通。膜片34被构造且支撑成其至少一部分能够在±Z方向上变形或移位。
当芯状安装构件14以超过上述第一共振频率的频率(例如，约35Hz的怠速振动频率)振动时，主节流孔流路32中的液体不再能够跟随着移动，因此主液室28和副液室30内的压力升高。液室内压的这种升高能够被膜片34在振动方向上的变形等吸收。由此，能够抑制发动机支承座的动态弹性常数(dynamicspring constant)的增大。
如图2所示，中间筒状构件20具有布置在-Z方向上的上筒部20a和布置在+Z方向上的下筒部20b。上筒部20a和下筒部20b借助一对连接部20c互相连接。
该对连接部20c被布置在中间筒状构件20的±X方向上。从而，在中间筒状构件20的±Y方向上形成一对窗部20d。
另外，如图2所示，橡胶弹性体22是由上壁部22a、下壁部22b和分隔壁部22c构成的。
在本实施方式中，上壁部22a以绕芯状安装构件14和中间筒状构件20的上筒部20a整周的方式被设置在芯状安装构件14和中间筒状构件20的上筒部20a之间，下壁部22b以绕芯状安装构件14和中间筒状构件20的下筒部20b整周的方式被设置在芯状安装构件14和中间筒状构件20的下筒部20b之间。分隔壁部22c被形成为在上壁部22a与下壁部22b沿芯状安装构件14的直径方向互相面对的位置处连接上壁部22a和下壁部22b。
如图1所示，分隔壁部22c从芯状安装构件14起在±Y方向上延伸，贯穿中间筒状构件20的窗部20d，并与套状安装构件18的内表面接触。
在如图所示的减振装置中，分隔壁部22c的外周面和套状安装构件18的内周面通过套状安装构件18与中间筒状构件20嵌塞固定(caulking fixation)等而被设定成彼此不粘接状态。
由此，当芯状安装构件14在+Y方向上显著移位时，分隔壁部22c在芯状安装构件14的-Y方向上移动离开套状安装构件18。结果，分隔壁部22c的-Y方向上的拉伸应变减小，并且能够防止产生裂纹。
在芯状安装构件14在±X方向上以较小的振幅振动的情况下，分隔壁部22c不移离套状安装构件18。因此，±X方向上的衰减特性不会由于在±X方向上被位于芯状安装构件14周围的分隔壁部22c分开的第一液室36a和第二液室36b的“短路”而劣化。
如图3所示，第一液室36a和第二液室36b分别形成在上壁部22a和下壁部22b之间。
分隔构件26包括筒状部26a，该筒状部26a被设置成沿套状安装构件18的内表面立设于分隔构件26的周缘部。该筒状部26a设置有用于连通第一液室36a与副液室30的第一节流孔流路38a，和用于连通第二液室36b与副液室30的第二节流孔流路38b。
当芯状安装构件14伴随发动机的副振动在±X方向上振动时，第一液室36a中的液体和副液室30中的液体相互移动通过第一节流孔流路38a，并且第二液室36b中的液体和副液室30中的液体相互移动通过第二节流孔流路38b。于是，当芯状安装构件14以第二共振频率振动时，第一节流孔流路38a中的液体和第二节流孔流路38b中的液体呈现液柱共振。因此能够对由发动机引起的±X方向上的振动发挥显著的衰减效应。
在芯状安装构件14在±Z方向上以第二共振频率振动的情况下，第一节流孔流路38a中的液体和第二节流孔流路38b中的液体也呈现液柱共振。因此能够对由发动机引起的±Z方向上的振动在从第一共振频率至第二共振频率的较宽范围内发挥显著的衰减效应。
如上所述，本实施方式的减振装置是所谓的双向减振的减振装置。
具体地，减振装置10包括：套状安装构件18，其被连接至车辆主体并且被形成为大致筒状；芯状安装构件14，其被连接至发动机并且被布置在套状安装构件18的内周侧；橡胶弹性体22，其被设置在套状安装构件18和芯状安装构件14之间，用于弹性地连接这两个安装构件；主液室28，其以其至少一部分被橡胶弹性体22限定(section)的方式被设置在套状安装构件18的内周侧并且比芯状安装构件14的下端靠(图中的)下方侧，以填充液体；副液室30，由隔膜24形成副液室的分隔壁的一部分，液体被填充入副液室30中，并且副液室的内容积能够根据液体的液压变化而增大/缩小；以及主节流孔流路32，其用于主液室28与副液室30之间的相互连通以允许液体在主液室28与副液室30之间流动。减振装置10还包括：第一液室36a和第二液室36b，第一液室36a和第二液室36b分别被设置在套状安装构件18和芯状安装构件14之间，这些液室的内壁的至少一部分是由橡胶制成的，并且液体填充这些液室；第一节流孔流路38a，其用于连通第一液室36a和副液室30；以及第二节流孔流路38b，其用于连通第二液室36b和副液室30。
另外，在如图所示的液体封入型减振装置中，如图2所示，第二支架12被安装在芯状安装构件14的从套状安装构件18突出的一侧的顶端。第二支架12整体上具有棒状形状，其包括插入孔40和通孔42，其中插入孔40用于插入在第二支架12的一端部(-Y侧)紧固至发动机的螺栓，通孔42用于插入将第二支架12紧固至芯状安装构件14的螺栓。
因此，借助插入通孔42的螺栓44将第二支架12固定至芯状安装构件14。
更进一步地，在本实施方式中，止动部(回弹止动部)46预先与芯状安装构件14的从橡胶弹性体22突出(图中向上突出)的突出部分一体地设置，用于通过止动部46与用于套状安装构件18的第一支架16抵接，具体地，通过止动部46与形成于第一支架16的筒状部16a的端部的内凸缘16b抵接，来限制芯状安装构件14沿将芯状安装构件14从套状安装构件18中拔出的方向(-Z方向)相对于套状安装构件18的过度移位，在图中第一支架16借助嵌塞等固定至套状安装构件18的周围。
通过适当地设定止动部46的直径以及筒状部16a的与内凸缘16b相邻的端部的内径，可以通过止动部和筒状部的与止动部相邻的部分抵接，使止动部46用作限制芯状安装构件14在车辆的前后方向(±X方向)上和/或左右方向(±Y方向)上的过度相对移位的止动部。
在上述各情况下，为了减轻或抑制止动部46起作用时所引起的抵接噪音、抵接冲击等，优选利用例如覆盖橡胶48等冲击缓冲材料来覆盖止动部46的至少抵接表面。
在此情况下，覆盖橡胶48可以借助硫化粘接等粘接至止动部46或者以不与止动部46粘接的方式设置。
可选地，冲击缓冲材料可以不设置在止动部46上，而设置在第一支架16侧。
为了有助于在止动部46已经预先与芯状安装构件14一体形成的状态下顺利地移除用于硫化成型橡胶弹性体22以将橡胶弹性体22硫化粘接至各安装构件14和18的硫化模具，止动部46的橡胶弹性体22侧的表面被设计成在凸缘状止动部46的中央部朝向橡胶弹性体22侧突出的截头圆锥面46a。
在本实施方式中，更优选地，将截头圆锥面46a和橡胶弹性体22的面对截头圆锥面46a的表面之间的沿芯状安装构件14的轴线方向的距离x、y设定成在径向内侧和径向外侧一样，或者设定成距离x、y朝径向外侧逐渐增大。
在本实施方式中，止动部46的前述截头圆锥面46a可以通过在止动部46的面向橡胶弹性体22的表面侧朝向止动部46的径向外侧以直线或曲线的方式逐渐减小止动部自身的厚度来形成。
因此，本实施方式的截头圆锥面46a包括相对于橡胶弹性体22有些突出或凹进的曲面，也包括几何学的截头圆锥面。
在如上所述地构造止动部46的情况下，用于橡胶弹性体22的硫化模具的至少对橡胶弹性体22的硫化成型做出贡献的模具部分(图中的上方部分)在包括芯状安装构件14的中心轴线的平面内具有径向方向的多个分割面，由此所述模具部分可以具有如下结构：所述模具部分由至少两个分割部分组成，每个分割部分均能够沿止动部46的径向方向等移动以移除模具。
图4是示出上述结构在套状安装构件、分隔构件等已经从减振装置移除的状态下的示意线的剖面图的示例。如图4所示，对橡胶弹性体22的上半部分的硫化成型做出贡献的模具部分50具有如下结构：模具部分50在包括芯状安装构件14的中心轴线的平面内具有分割面，因此模具部分50由两个分割部分50a、50b组成，这两个分割部分都能够在图4的左右方向上移位以移除模具。
根据模具部分50，在完成橡胶弹性体22的硫化成型后，分割部分50a、50b在左右方向上移位以移除模具，由此能够以十分顺利的方式实现模具部的移除，而将止动部46设置于芯状安装构件14。
在模具部分50被构造成由两个分割部分组成的情况下，可以使模具部分构造成在图5的左右方向上移位以移除模具。在模具部分50被构造成由能够在径向上相对于芯状安装构件14的中心轴线移位以移除模具的三个以上的分割部分组成的情况下，即使在橡胶弹性体22的上表面在圆周方向上存在一些凹凸时，也能够顺利地实现模具的移除。
如图6所示，止动部46设置有用于覆盖止动部46的橡胶弹性体22侧的表面的覆盖橡胶52，覆盖橡胶52的橡胶弹性体22侧的表面被设计成在止动部46的中央部朝橡胶弹性体22侧突出的截头圆锥面52a，并且如上所述地，截头圆锥面52a与橡胶弹性体的面向截头圆锥面52a的表面之间的沿芯状安装构件14的轴线方向的距离z被设定成径向内侧和径向外侧一样，或者被设定成朝向径向外侧逐渐增大。所需的截头圆锥面52a能够以如下方式实现：如图6所示，朝向止动部46的径向外侧逐渐减小止动部自身的厚度；或者朝向止动部46的径向外侧逐渐减小覆盖橡胶的厚度，而不逐渐减小止动部46的厚度；或者朝向止动部46的径向外侧逐渐减小覆盖橡胶的厚度和止动部46的厚度。
在上述情况下，通过采用前述由分割部分组成的模具部分的结构，能够实现模具顺利并且可靠的移除。
在本实施方式中，如图6所示，在除前述在止动部46的面向橡胶弹性体22的表面设置覆盖橡胶52之外，覆盖橡胶53被设置于止动部46的面向第一支架16的表面的情况下，为简化制造过程，如图所示优选地与橡胶弹性体22一体地形成这些覆盖橡胶52、53。

Claims (2)

1.一种液体封入型减振装置，其具有芯状安装构件、套状安装构件和橡胶弹性体(22)，所述芯状安装构件和所述套状安装构件分别经由支架连接至振动产生侧和振动被传递侧，所述橡胶弹性体用于将所述套状安装构件连接到所述芯状安装构件周围，从而分别吸收所述芯状安装构件和所述套状安装构件的轴线方向上的相对振动以及沿与所述轴线方向垂直的方向的相对振动，所述液体封入型减振装置包括：
凸缘状止动部(46)，其与所述芯状安装构件(14)的从所述橡胶弹性体突出的突出部分一体地形成，用于通过所述止动部(46)与所述套状安装构件(18)的支架抵接来限制所述芯状安装构件相对于所述套状安装构件(18)在从所述套状安装构件中拔出所述芯状安装构件的方向上的过度移位；
分别由所述套状安装构件(18)以及位于所述芯状安装构件(14)周围的分隔壁部(22c)、上壁部(22a)和下壁部(22b)限定的第一液室(36a)和第二液室(36b)；
其中，所述止动部(46)的所述橡胶弹性体侧的表面(46a)或者覆盖所述止动部(46)的所述橡胶弹性体侧的所述表面(46a)的覆盖橡胶(52)的表面(52a)被设计成在所述止动部的中央部朝向所述橡胶弹性体(22)侧突出的截头圆锥面(46a)，
所述截头圆锥面(46a)与所述橡胶弹性体(22)的面向所述截头圆锥面(46a)的表面之间的沿所述轴线方向的距离被设计成径向内侧和径向外侧一样，或者被设计成朝向径向外侧逐渐增大，
所述上壁部(22a)以绕所述芯状安装构件(14)和中间筒状构件(20)的上筒部(20a)整周的方式被设置在所述芯状安装构件(14)和所述中间筒状构件(20)的上筒部(20a)之间，所述中间筒状构件(20)沿所述套状安装构件(18)的内周设置，所述上壁部(22a)从所述芯状安装构件(14)向所述套状安装构件(18)的顶部向上地倾斜，所述上壁部(22a)在所述轴线方向上不与所述止动部(46)的所述橡胶弹性体侧的所述表面(46a)重叠。
2.根据权利要求1所述的液体封入型减振装置，其特征在于，所述橡胶弹性体的包含所述止动部的上半部分通过如下结构的模具部分成型形成：所述模具部分由至少两个分割部分组成，每个分割部分均能够沿所述止动部的径向方向移动以移除所述模具。
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