CN102537195B - 全解耦液压扭矩支柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及全解耦液压扭矩支柱。具体地，一种设置在扭矩支柱中的液压装置，以便提供全解耦液压扭矩支柱。主橡胶元件响应于动力系纵倾扭矩振动。在高振动振幅时，经由泵送室、惯性通道和波纹补偿室提供高的液压阻尼，其中被动地禁止液压地连接至泵送室的解耦器系统。在低振动振幅时，经由通过解耦器通道连接至补偿室的解耦器系统提供最低的液压阻尼。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是2010年10月14日提交的序号12/904,350的部分继续申请，该申请目前在审理中。
技术领域
本发明涉及用于将动力系架置在机动车辆应用中的架置系统，具体地涉及摆动架置系统，并且更具体地涉及一种在该架置系统的扭矩支座处的全解耦纵倾阻尼液压扭矩支柱。
背景技术
用于机动车辆应用中的动力系架置系统包括例证于图1的“摆动”架置系统。在摆动架置系统10中，(相对于机动车辆的向前移动方向的配置)包括右手承载座架12、左手承载座架14和由扭矩支柱20与扭矩支柱支托组件22组成的(后置)扭矩反应支座18。两个承载座架与动力系的穿过其重心的扭矩侧倾(roll)轴线16成对齐设置，并且扭矩反应扭矩支座18设置成以便在给由扭矩加载而引起的动力系纵倾提供绕扭矩侧倾轴线的反应的同时支承最小的静力预加载，其中动力系的纵倾(pitch)在扭矩支座部件处大体上表现为与扭矩侧倾轴线正交的平面中的力偶或力矩。
在进一步的细节中，如图2和3所示，现有技术的扭矩反应支座18以架置至托架或其他车辆结构构件24的扭矩支柱20为特征，并且扭矩支柱支托组件22架置至动力系28(在图1处以幻影示出)。扭矩支柱支托组件22枢转地连接至扭矩支柱20。扭矩支柱支托组件的刚性衬套30支承设在橡胶件34中的套筒32。螺栓38螺纹地固定至扭矩支柱U形夹36的螺纹特征60，从而将扭矩支柱20附接至扭矩支柱支托组件22。
如图3最佳地所示，扭矩支柱20包括与U形夹36连接的圆柱形头部40。头部40具有由内部头滚道(inner head race)44限定的圆形内部空间42。设置在内部空间42中的是具有中心体48和径向连接至内部头滚道44的远侧臂50的橡胶元件46。金属芯52被橡胶元件46部分地包覆成型，并具有通孔54。如图2所示，螺栓56经由穿过通孔54将扭矩支柱20固定至托架或其他结构构件24。动力系纵倾扭矩负载作用于扭矩支柱，其中橡胶元件取决于纵倾扭矩负载互相相反的方向以弹性变形反应。
当机动车辆在操作中时，由于各种水平的扭矩加载引起的动力系纵倾出现在扭矩反应座架部件构件处，扭矩反应座架构件包括阻尼和刚度必要条件因其而变化的高和低的振动振幅。高振动振幅事件包括发动机起动/停止、原地换档、粗糙路摇动和平路窜动。低振幅振动事件包括怠速振动和平路摇动振动。因此，只利用用于对动力系纵倾反应的弹性元件的现有技术扭矩反应座架部件的缺点是，弹性元件不能使自身在刚度和阻尼方面适应在动力系纵倾事件期间给其带来的各种高和低的振动振幅。辅助的缓冲器55设置成用于在极端的发动机纵倾事件的情况下为内部头滚道44提供邻接。
现有技术中已知的双方面座架装置是用于左和右承载动力系座架的液压座架。在第一方面中，液压座架提供第一对象例如机动车辆动力系相对于第二对象例如机动车辆的车身、车架结构或托架的定位。在第二方面中，液压座架为高振动振幅事件提供阻尼同时提供低的动态刚度以相对于机动车辆的车身隔离小振幅的动力系振动。用于机动车辆应用的液压座架例如由美国专利4,828,234、5,215,293和7,025,341描述。
举例来说，美国专利5,215,293公开了一种液压座架，其具有螺栓连接至动力系的刚性上构件和螺栓连接至车架(或托架)的下动力系构件，其中上构件和下构件弹性互连。上构件连接至弹性的主橡胶元件。主橡胶元件响应于发动机振动的振动传递至邻接的上流体室。上流体室邻接具有怠速惯性通道的刚性顶板，上流体室通过该怠速惯性通道与怠速流体室连通。怠速流体室由怠速隔膜与怠速空气室分离。怠速空气室选择性地连接至大气或连接至发动机真空以便选择性地排空怠速空气室，在该情况下怠速隔膜被固定。反跳惯性通道形成在顶板中并与充满流体的下流体室连通。波纹管将下流体室与通风至大气的下空气室分离。
怠速惯性通道具有比反跳惯性通道大的截面面积和短的长度，使得比率以相应选择的共振频率提供共振频率阻尼。在这点上，流过怠速惯性通道的流体的共振频率设定成比流过反跳惯性通道的流体的共振频率高。这样，该现有技术的液压座架能够基于反跳惯性通道中的流体的质量的共振在诸如动力系摇动或反跳的较低的频率范围上有效地阻尼相对低频率的振动，而另一方面怠速惯性通道调谐成使得：基于怠速惯性通道中的流体的质量的共振，液压座架在诸如发动机怠速振动的较高的频率范围上相对于相对的高频振动展现充分降低的动态刚度。
在操作中，较高的频率范围中的振动被穿过怠速惯性通道的上流体室中诱发的流体振荡的操作和主弹性元件与怠速隔膜的弹性变形隔离，其中怠速空气室处于大气压力。对于较低的频率范围中的振动，怠速空气室通过连接至发动机真空而被排空，其中此时上流体室的流体振荡穿过反跳惯性通道，并从而与主弹性元件和波纹管的弹性变形结合被阻尼。
液压座架应用作为承载座架或作为组合的承载与扭矩反应座架。在扭矩侧倾轴线架置系统中，类似摆动系统，该系统中的扭矩反应元件预先设置成支承最小的静预载和主要对动力系扭矩反应。尤其地，作为摆动系统中的扭矩反应元件的衬套式座架为动力系架置系统整体隔离提供了其他类型的液压座架没有提供的特定益处。
2010年10月14日Gannon等提交的名称为“Mounting Systems for Transverse Front Wheel Drive Powertrains with Decoupled Pitch Damping”的美国母专利申请序号12/904,350描述了一种机动车辆动力系架置系统，其包括柔性地互连第一与第二扭矩反应座架部件的液压装置扭矩反应部件构件，该美国母专利申请的整个公开由此在本文中以参考的方式并入。本发明将液压装置的结构实现作为扭矩支柱的整体部件提供。
发明内容
本发明将一种液压装置封装到例如摆动架置系统的动力系架置系统的扭矩支柱中，以便提供高振动振幅时高的液压阻尼和刚度以及低振动振幅时最小的液压阻尼和刚度到无液压阻尼和刚度，从而赋予架置系统如在高和低的振动振幅之间具有被动解耦的动力系纵倾阻尼。
根据本发明，现有技术的扭矩支柱的常规圆柱头部和设置在其内的橡胶元件由具有设置在其内的液压装置的头部替代，以便提供全解耦的液压扭矩支柱。头部具有U形外套管并且设置在其中的液压装置包括远侧地连接至D形衬里壁的主橡胶元件。在主橡胶元件的一侧是大气，而在另一侧是泵送室。惯性通道将泵送室连接至以波纹管为特征的补偿室。解耦器系统连接至泵送室，并且其后经由解耦器通道连接至补偿室。解耦器系统包括设置在互相相对的穿孔侧壁之间的松散的可自由移动的屈从膜（compliant membrane）。液体充满腔室、通道和解耦器系统。
在动力系架置系统中，动力系绕扭矩侧倾轴线(对于横向前轮驱动动力系的车辆纵倾方向)的动态激励的隔离和控制很大程度上取决于扭矩反应隔离器的功能特性。本发明涉及动力系架置系统，其中通过利用液压装置解耦扭矩反应扭矩支座中的高和低水平的振动，该液压装置取决于振动的位移振幅没有液压阻尼或被调谐至振动的激励频率的峰值液压阻尼。这样的装置通常用于其他的构造和在不同的负载条件下，如例如在上文中描述的不提供在此陈述的益处的承载座架。
惯性通道总是用以将泵送室连接至补偿室。另外，相对于解耦器系统使用这两个腔室之间的解耦器通道，并且解耦器通道的存在使全解耦扭矩支座区别于非解耦扭矩支座。当将振动强加于主橡胶元件时，该主橡胶元件的弹性柔性导致泵送室体积收缩或膨胀，由此液体以被波纹管补偿地容纳方式向补偿室或从补偿室穿过惯性通道。在惯性通道中共振的液柱的惯性效应在本发明的液压扭矩支柱中产生阻尼，并因此产生比常规扭矩支柱的动态刚度更高的动态刚度。
解耦器系统的功能是操纵泵送室的体积刚度，其中在主橡胶元件的小振动振幅下，屈从膜将自由地移动，并且少许或者没有流体会穿过惯性通道。然而，对于主橡胶元件的较高振幅振动，屈从膜将移位成封闭穿孔侧壁中的一个或另一个，以便防止穿过解耦器系统的液体流动，并从而强制液体仅流过惯性通道。穿孔壁之间的与屈从膜的厚度和屈从膜的刚度相关的解耦器间隙允许调谐（调节），使得以期望的振动振幅水平提供阻尼。
本发明将解耦器系统设置在液压衬套的弯曲周界处，以赋予相对大的屈从膜，并且还提供在不常见的高扭矩支柱压缩力的情况下足以避免损坏屈从膜的结构稳健性。由于扭矩支柱中可得到的紧凑的封装空间，所以波纹管构造成“凸出（bulge）”到补偿室中。衬里壁的D形允许主橡胶元件的移动空间。
本发明将如上所述的解耦液压装置功能性封装在衬套式支柱组件中，从而允许其在可应用的动力系架置系统中作为扭矩反应扭矩支柱使用，因而赋予在低振动振幅时低的纵倾刚度和阻尼以及高振动振幅时高的纵倾刚度和阻尼。
因此，本发明的目的是在动力系架置系统例如在摆动架置系统的扭矩支座中使用液压装置，以便提供高振动振幅时高的液压阻尼和刚度以及低振动振幅时最小的液压阻尼和刚度到无液压阻尼和刚度，从而赋予架置系统具有如在高和低振动振幅之间的被动解耦的纵倾阻尼。
本发明的这个和额外的目的、特征和优点将从以下优选实施例的说明书变得更加清楚。
本发明还提供如下方案：
1. 一种用于机动车辆动力系架置系统的液压扭矩支柱，所述液压扭矩支柱包括：
液体；
包括外套筒的头部，所述外套筒包括曲线套筒壁；
设置在所述外套筒内并与所述外套筒设置成隔开关系的衬里，所述衬里包括与所述曲线套筒壁设置成互补隔开关系的曲线衬里壁；
包覆成型件，其包括具有第一侧和相反的第二侧的主橡胶元件，其中所述主弹性元件的远端相对于所述衬里固定地设置；
泵送室，其填充所述液体并设置在所述主橡胶元件的所述第一侧，其中所述主橡胶元件的所述第二侧暴露于大气；
填充所述液体的补偿室；
柔性波纹管，其将所述补偿室与大气弹性地分离；
惯性通道，其填充所述液体，并在所述泵送室与所述补偿室之间延伸，以及与所述泵送室和所述补偿室液压地连通；
填充所述液体的解耦器系统，所述解耦器系统包括：
第一穿孔解耦器侧壁，其由所述衬里在所述衬里的所述曲线衬里壁处形成；
第二穿孔解耦器侧壁，其与所述第一穿孔解耦器侧壁隔开；以及
屈从膜，其松散地设置在所述第一穿孔解耦器侧壁与第二穿孔解耦器侧壁之间，所述屈从膜尺寸形成为以叠置关系选择地封闭所述第一穿孔解耦器侧壁与第二穿孔解耦器侧壁的穿孔；以及
解耦器通道，其填充所述液体，并在所述解耦器系统与所述补偿室之间延伸，并且与所述解耦器系统和所述补偿室液压地连通；
其中对于所述主橡胶元件相对于所述衬里的低振幅振动，经由所述解耦器通道提供至多最低液压阻尼和刚度，响应于所述低振幅振动，所述屈从膜不封闭所述第一穿孔解耦器侧壁与第二穿孔解耦器侧壁的穿孔并且所述屈从膜自由运动；以及
其中对于所述主橡胶元件相对于所述衬里的高振幅振动，经由所述惯性通道提供大于最低液压阻尼的液压阻尼和刚度，并且响应于所述高振幅振动，所述屈从膜封闭所述第一穿孔解耦器侧壁与第二穿孔解耦器侧壁中的一个的穿孔。
2. 根据方案1所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括相对所述头部连接至所述外套筒的支承连接构件。
3. 根据方案1所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述惯性通道在所述衬里壁的惯性通道口处与所述泵送室液压地连通；所述惯性通道口大致设置在所述曲线衬里壁的顶点处。
4. 根据方案3所述的液压扭矩支柱，其特征在于：
所述曲线套筒壁具有第一端和相反的第二端，所述外套筒还包括连接至所述曲线套筒壁的所述第一端的第一套筒壁和连接至所述曲线套筒壁的所述第二端的第二套筒壁；以及
所述曲线衬里壁具有第一端和相反的第二端，所述衬里还包括连接至所述曲线衬里壁的所述第一端的第一衬里壁和连接至所述曲线衬里壁的所述第二端的第二衬里壁；
所述惯性通道设置在包括所述第一套筒壁的所述外套筒与包括所述第一衬里壁的所述衬里之间；以及
所述解耦通道设置在包括所述第二套筒壁的所述外套筒与包括所述第二衬里壁的所述衬里之间。
5. 根据方案4所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述主橡胶元件的所述远端相对于所述第一与第二衬里壁固定地设置。
6. 根据方案5所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一衬里壁、所述第二套筒壁和所述第二衬里壁中的每一个均大致为直的。
7. 根据方案5所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括相对所述曲线衬里壁连接至所述第一与第二衬里壁的第三衬里壁；其中所述补偿室设置在所述第三衬里壁与所述波纹管之间。
8. 根据方案7所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括分别连接至所述第一与第二套筒壁中的每一个的茎壁；其中所述波纹管桥接所述每个茎壁并由所述每个茎壁支撑。
9. 根据方案8所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括相对所述头部连接至所述外套筒的支承连接构件。
10. 根据方案9所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一衬里壁、所述第二套筒壁和所述第二衬里壁中的每一个均大致为直的。
11. 一种用于机动车辆动力系架置系统的液压扭矩支柱，所述液压扭矩支柱包括：
液体；
头部，其包括大体上U形的外套筒，所述外套筒包括曲线套筒壁；
大体上D形的衬里，其设置在所述外套筒内并与所述外套筒设置成隔开的关系，所述衬里包括与所述曲线套筒壁设置成互补隔开关系的曲线衬里壁；
包覆成型件，其包括具有第一侧和相反的第二侧的主橡胶元件，其中所述主弹性元件的远端相对于所述衬里固定地设置；
泵送室，其填充所述液体并设置在所述主橡胶元件的所述第一侧，其中所述主橡胶元件的所述第二侧暴露于大气；
补偿室，其填充所述液体；
柔性波纹管，其将所述补偿室与大气弹性地分离；
惯性通道，其填充所述液体，并设置在所述泵送室与所述补偿室之间，并且经由大致设置在所述曲线衬里壁的顶点处的所述衬里壁的惯性通道口与所述泵送室和所述补偿室液压地连通；
填充所述液体的解耦器系统，所述解耦器系统包括：
第一穿孔解耦器侧壁，其由所述衬里在所述衬里的所述曲线衬里壁处形成；
第二穿孔解耦器侧壁，其与所述第一穿孔解耦器侧壁隔开；以及
屈从膜，其松散地设置在所述第一与第二穿孔解耦器侧壁之间，所述屈从膜尺寸设计成以叠置关系选择地封闭所述第一与第二穿孔解耦器侧壁的穿孔；
解耦器通道，其填充所述液体，并在所述解耦器系统与所述补偿室之间延伸，并且与所述解耦器系统和所述补偿室液压地连通；以及
支承连接构件，其相对所述头部连接至所述外套筒；
其中对于所述主橡胶元件相对于所述衬里的低振幅振动，响应于所述低振幅振动，经由所述解耦器通道提供至多最低液压阻尼和刚度，所述屈从膜不封闭所述第一与第二穿孔解耦器侧壁的穿孔，并且所述屈从膜自由运动；以及
其中对于所述主橡胶元件相对于所述衬里的高振幅振动，响应于所述高振幅振动，经由所述惯性通道提供大于最低液压阻尼的液压阻尼和刚度，并且所述屈从膜封闭所述第一与第二穿孔解耦器侧壁中的一个的穿孔。
12. 根据方案11所述的液压扭矩支柱，其特征在于：
所述曲线套筒壁具有第一端和相反的第二端，所述外套筒还包括连接至所述曲线套筒壁的所述第一端的第一套筒壁和连接至所述曲线套筒壁的所述第二端的第二套筒壁；以及
所述曲线衬里壁具有第一端和相反的第二端，所述衬里还包括连接至所述曲线衬里壁的所述第一端的第一衬里壁和连接至所述曲线衬里壁的所述第二端的第二衬里壁；
所述惯性通道设置在包括所述第一套筒壁的所述外套筒与包括所述第一衬里壁的所述衬里之间；以及
所述解耦通道设置在包括所述第二套筒壁的所述外套筒与包括所述第二衬里壁的所述衬里之间。
13. 根据方案12所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述主橡胶元件的所述远端相对于所述第一与第二衬里壁固定地设置。
14. 根据方案13所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一衬里壁、所述第二套筒壁和所述第二衬里壁中的每一个均大致为直的。
15. 根据方案13所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括相对所述曲线衬里壁连接至所述第一与第二衬里壁的第三衬里壁；其中所述补偿室设置在所述第三衬里壁与所述波纹管之间。
16. 根据方案15所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括分别连接至所述第一与第二套筒壁中的每一个的茎壁；其中所述波纹管桥接每个所述茎壁并由每个所述茎壁支撑。
17. 根据方案16所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括相对所述头部连接至所述外套筒的支承连接构件。
18. 根据方案17所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一衬里壁、所述第二套筒壁和所述第二衬里壁中的每一个大致为直的。
附图说明
图1是用于机动车辆的现有技术的摆动架置系统的示意性透视图。
图2是图1的现有技术的摆动架置系统的详图，示出现有技术的扭矩支柱到托架或其他结构构件的附接。
图3是图1的现有技术的架置系统的现有技术的扭矩反应扭矩支座的分解透视图。
图4是根据本发明的适合于枢转地连接至如例如图3所示的扭矩支柱支托组件的液压扭矩支柱的立面侧视图。
图5是根据本发明的沿图4的线5-5看到的液压扭矩支柱的顶部平面图。
图6是根据本发明的沿图4的线6-6看到的液压扭矩支柱的局部剖视图，其中示出包覆成型件被局部地去除。
图7是根据本发明的沿图5的线7-7看到的液压扭矩支柱的剖视图。
图8是根据本发明的类似于图5的液压扭矩支柱的顶部平面图，但此时以替代性定向的衬套为特征。
图9是在图6和12处看到的液压扭矩支柱的解耦器系统的详图，其中屈从膜响应于主橡胶元件的低振幅振动可自由地移动。
图10是如图9中的解耦器系统的详图，其中此时屈从膜响应于主橡胶元件使泵送室的体积收缩的相对较高的振幅运动封闭第二穿孔解耦器侧壁的穿孔，如图13所描绘。
图11是如图9中的解耦器系统的详图，其中此时屈从膜响应于主橡胶元件使泵送室的体积膨胀的相对较高的振幅运动封闭第一穿孔解耦器侧壁的穿孔，如图14所描绘。
图12是根据本发明的如图6中的液压扭矩支柱的局部剖视图，其中解耦器响应于主橡胶元件的相对低振幅运动而作用。
图13是根据本发明的如图6中的液压扭矩支柱的局部剖视图，其中解耦器响应于主橡胶元件使泵送室的体积收缩的相对较高振幅运动被禁止，如图10所示。
图14是根据本发明如图6中的液压扭矩支柱的局部剖视图，其中解耦器响应于主橡胶元件使泵送室的体积膨胀的相对较高振幅运动被禁止，如图11所示。
具体实施方式
现在参考附图，在图4至14中描绘了根据本发明用于动力系架置系统的扭矩反应液压扭矩支柱的液压装置扭矩反应座架衬套的方面。
如图4至8所示，根据本发明的液压扭矩支柱100、100'具有带有U形外套筒104的头部102，该U形外套筒104由在一端处通过曲线套筒壁104''互连并整体地连接的第一与第二平行套筒壁104'组成，并且还由连接至第一与第二套筒壁和曲线套筒壁的互补形保持器壁105组成。在相对于曲线套筒壁104''的远侧配置处，第一与第二套筒壁104'中的每一个均具有支撑波纹管保持器115的互相相对的茎壁112，该波纹管保持器115具有形成在其中的孔隙115'，在该孔隙115'处设置有波纹管114，由此波纹管桥接茎壁。设置在U形头部102内的是单体结构的互补D形金属衬里116并且由以下限定：a)互补并与套筒壁104'隔开的第一与第二平行衬里壁116'；b)互补并与曲线套筒壁104''隔开的曲线衬里壁116''；c)与茎壁112和波纹管114隔开并大体上与茎壁112和波纹管114互补的第三衬里壁116'''；和d)被保持器壁105的卷起部105'(crimp-over)卷边地接合的凸缘116''''(见图7)。优选地，第一与第二套筒壁104'和第一、第二与第三衬里壁116'、116'''大体上为直的。
设置在外套筒104及其保持器壁105内的是部分地封装液压装置130的橡胶包覆成型件160。主橡胶元件132附接至衬里116。泵送室134形成在主橡胶元件132的一侧132'与衬里116之间。在主橡胶元件132的另一侧132''处是对大气110敞开的包覆成型件空隙138。补偿室142形成在波纹管114与第三衬里壁116'''之间，其中波纹管的相反侧对大气110敞开。惯性通道口144大体上在曲线衬里壁116''的顶点处形成在衬里116中，其与惯性通道146连通。如最好地在图7处看到，惯性通道146优选地沿其长度的一部分间隔并形成在衬里116与外套筒104的保持器壁105之间，并且如最好地在图5和6处看到，从惯性通道口144延伸至补偿室142。解耦器系统150通过衬里116的穿孔152与泵送室134连通，并进一步与解耦器通道154连通。如最好地在图7处看到，解耦器通道154相对于形成在外壁104的保持器壁105与衬里116之间的惯性通道146与头部102相反地设置。如最好地在图5和6处看到，解耦器通道154从解耦器150延伸至补偿室142。泵送室134与补偿室142、惯性通道146与解耦器通道154和解耦器系统150充满优选地为乙二醇的液体190。
主橡胶元件132形成橡胶包覆成型件160的组成部分，其中包覆成型件为泵送室134与补偿室142、惯性通道146与解耦器通道154和解耦器系统150提供液体容纳密封。包覆成型件保持器125与波纹管保持器115连接，并具有用于保持包覆成型件160的多个卷起部125'。主橡胶元件132在其任一远端处、大部分地在第一与第二衬里壁116'处附接至(例如结合至)衬里116，并且还可包括曲线衬里壁116''的一部分。主橡胶元件132具有中心设置的金属嵌件162，该金属嵌件162具有用于如例如图2的螺栓56的螺栓从其穿过的通孔164，使得液压扭矩支柱可附接至托架或其他结构构件24。辅助缓冲器155设置用于在极端发动机纵倾事件的情况下提供到曲线衬里壁116''的邻接，其中辅助缓冲器与曲线衬里壁的邻接的配置预先确定为以便不封闭惯性通道口144。
根据本发明的液压扭矩支柱的部分适合于枢转地连接至常规扭矩支柱支托组件。图5和6所示的液压扭矩支柱100具有以螺栓接纳U形夹170的形式的支承连接构件200，该螺栓接纳U形夹170连接至外套筒104，并且结构上为U形夹36的仿造物，以便经由螺栓38枢转地连接至扭矩支柱衬套22的刚性衬套30。图8所示的液压扭矩支柱100'具有以连接至外套筒108的刚性衬套172的形式的支承连接构件200'。刚性衬套172为设在橡胶件176中的用于连接至常规扭矩支柱支托组件的套筒174的形式，其中套筒的轴线平行于通孔164的轴线。
在图9至11中详细地示出解耦器系统150。解耦器系统由第一与第二穿孔解耦器侧壁180、182定界，每个具有形成在其中的多个穿孔152。优选地，为了紧凑的封装和稳健性，第一穿孔侧壁180为衬里116、优选地曲线衬里壁116''的整体部分，并由分隔壁184与惯性通道146隔离。设置在第一与第二穿孔解耦器侧壁180、182之间的是屈从膜186。因为解耦器系统150设置在曲线衬里壁116''处，所以第一与第二穿孔解耦器侧壁180、182和屈从膜186为相似地曲线。
在解耦器系统150的操作中，对于主橡胶元件132相对低振幅的振动，如图9所示，屈从膜186松散的在第一与第二穿孔解耦器侧壁180、182之间，并且在第一与第二穿孔解耦器侧壁180、182之间自由地移动；然而，对于主橡胶元件相对大振幅的振动，如图10和11所示，屈从膜186尺寸形成为当与第一与第二穿孔解耦器侧壁180、182中的一个或另一个相应接触时密封地叠置其的穿孔152。
现在附加地参考图12至14，将详述根据本发明的液压扭矩支柱的操作。
响应于动力系扭矩振荡，主橡胶元件132根据图6中的箭头192将振荡，这于是将使泵送室134的液体190振荡。
如图9和12所示，对于液体的小振幅振荡，主橡胶元件将根据图12的箭头192'以相对低振幅的振动而振动，其中屈从膜186将根据图9中的箭头194自由地振荡。然而，对于主橡胶元件132的较大振幅振荡，屈从膜186将邻接第一与第二穿孔解耦器侧壁180、182中的一个或另一个。
如图10和13所示，主橡胶元件132已沿箭头192''移动，以便使泵送室134的体积以屈从膜186邻接第二穿孔解耦器侧壁182的足够振幅而收缩，从而封闭该第二穿孔解耦器侧壁182的穿孔152。如图11和14所示，主橡胶元件132已沿箭头192'''移动，以便使泵送室134的体积以屈从膜186邻接第一穿孔解耦器侧壁180的足够振幅而膨胀，从而封闭该第一穿孔解耦器侧壁180的穿孔152。在这点上，只要穿孔152被屈从膜186封闭，则液体190就如由波纹管114的挠曲所容纳地必须根据图13和14中的箭头196、196'经由惯性通道146在泵送室134与补偿室142之间振荡。在惯性通道中共振的液柱的惯性效应在本发明的液压扭矩支柱中产生阻尼，并因此产生比常规扭矩支柱高的动态刚度。
解耦器系统150的功能是操纵泵送室134的体积刚度，其中在主橡胶元件132的小振动振幅下，屈从膜186将自由地移动，并且少许或者没有液体190会穿过惯性通道146。然而，对于主橡胶元件132的较高振幅振动，屈从膜186将移位成封闭第一与第二穿孔解耦器侧壁180、182中的一个或另一个，以便防止液体穿过解耦器系统150，并从而强制液体仅流过惯性通道146。如图9所示，穿孔壁之间的与屈从膜186的厚度202和屈从膜的刚度相关的解耦器凹处198允许调谐，使得以期望的振动振幅水平提供阻尼。
本发明将如上所述的解耦液压装置功能性封装在衬套式支柱组件中，从而允许其在可应用的动力系架置系统中作为扭矩反应液压扭矩支柱使用，因此赋予在低振动振幅时低的纵倾刚度和阻尼以及在高振动振幅时高的纵倾刚度和阻尼。
由对于具体车辆应用的经验测试或计算机建模确定动力系围绕动力系的扭矩侧倾轴线纵倾的“高”与“低”振动振幅之间的划分，由此解耦器系统是有效的或是禁止的。然而，仅作为例证，可认为作用于液压装置扭矩反应座架衬套处的高于动力系纵倾的大约0.5毫米的任何振幅是“高”振动振幅。
此外，采用例证，如用于描述阻尼和/或刚度的术语“最低”和“高”例如可至少大约表示差异的数量级，其中术语“最低”在其中是更少的。
对于本发明所属于的领域的技术人员，上述优选实施例可经受改变或变型。这样的改变或变型可在不偏离本发明的仅由所附权利要求限制的范围的情况下实现。
Claims (18)
1.一种用于机动车辆动力系架置系统的液压扭矩支柱，所述液压扭矩支柱包括：
液体；
包括外套筒的头部，所述外套筒包括曲线套筒壁；
设置在所述外套筒内并与所述外套筒设置成隔开关系的衬里，所述衬里包括与所述曲线套筒壁设置成互补隔开关系的曲线衬里壁；
包覆成型件，其包括具有第一侧和相反的第二侧的主橡胶元件，其中所述主橡胶元件的远端相对于所述衬里固定地设置；
泵送室，其填充所述液体并设置在所述主橡胶元件的所述第一侧，其中所述主橡胶元件的所述第二侧暴露于大气；
填充所述液体的补偿室；
柔性波纹管，其将所述补偿室与大气弹性地分离；
惯性通道，其填充所述液体，并在所述泵送室与所述补偿室之间延伸，以及与所述泵送室和所述补偿室液压地连通；
填充所述液体的解耦器系统，所述解耦器系统包括：
第一穿孔解耦器侧壁，其由所述衬里在所述衬里的所述曲线衬里壁处形成；
第二穿孔解耦器侧壁，其与所述第一穿孔解耦器侧壁隔开；以及
屈从膜，其松散地设置在所述第一穿孔解耦器侧壁与第二穿孔解耦器侧壁之间，所述屈从膜尺寸形成为以叠置关系选择地封闭所述第一穿孔解耦器侧壁与第二穿孔解耦器侧壁的穿孔；以及
解耦器通道，其填充所述液体，并在所述解耦器系统与所述补偿室之间延伸，并且与所述解耦器系统和所述补偿室液压地连通；
其中对于所述主橡胶元件相对于所述衬里的低振幅振动，经由所述解耦器通道提供至多最低液压阻尼和刚度，响应于所述低振幅振动，所述屈从膜不封闭所述第一穿孔解耦器侧壁与第二穿孔解耦器侧壁的穿孔并且所述屈从膜自由运动；以及
其中对于所述主橡胶元件相对于所述衬里的高振幅振动，经由所述惯性通道提供大于最低液压阻尼的液压阻尼和刚度，并且响应于所述高振幅振动，所述屈从膜封闭所述第一穿孔解耦器侧壁与第二穿孔解耦器侧壁中的一个的穿孔。
2.根据权利要求1所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括相对所述头部连接至所述外套筒的支承连接构件。
3.根据权利要求1所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述惯性通道在所述衬里壁的惯性通道口处与所述泵送室液压地连通；所述惯性通道口大致设置在所述曲线衬里壁的顶点处。
4.根据权利要求3所述的液压扭矩支柱，其特征在于：
所述曲线套筒壁具有第一端和相反的第二端，所述外套筒还包括连接至所述曲线套筒壁的所述第一端的第一套筒壁和连接至所述曲线套筒壁的所述第二端的第二套筒壁；以及
所述曲线衬里壁具有第一端和相反的第二端，所述衬里还包括连接至所述曲线衬里壁的所述第一端的第一衬里壁和连接至所述曲线衬里壁的所述第二端的第二衬里壁；
所述惯性通道设置在包括所述第一套筒壁的所述外套筒与包括所述第一衬里壁的所述衬里之间；以及
所述解耦通道设置在包括所述第二套筒壁的所述外套筒与包括所述第二衬里壁的所述衬里之间。
5.根据权利要求4所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述主橡胶元件的所述远端相对于所述第一与第二衬里壁固定地设置。
6.根据权利要求5所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一衬里壁、所述第二套筒壁和所述第二衬里壁中的每一个均大致为直的。
7.根据权利要求5所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括相对所述曲线衬里壁连接至所述第一与第二衬里壁的第三衬里壁；其中所述补偿室设置在所述第三衬里壁与所述波纹管之间。
8.根据权利要求7所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括分别连接至所述第一与第二套筒壁中的每一个的茎壁；其中所述波纹管桥接所述每个茎壁并由所述每个茎壁支撑。
9.根据权利要求8所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括相对所述头部连接至所述外套筒的支承连接构件。
10.根据权利要求9所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一衬里壁、所述第二套筒壁和所述第二衬里壁中的每一个均大致为直的。
11.一种用于机动车辆动力系架置系统的液压扭矩支柱，所述液压扭矩支柱包括：
液体；
头部，其包括大体上U形的外套筒，所述外套筒包括曲线套筒壁；
大体上D形的衬里，其设置在所述外套筒内并与所述外套筒设置成隔开的关系，所述衬里包括与所述曲线套筒壁设置成互补隔开关系的曲线衬里壁；
包覆成型件，其包括具有第一侧和相反的第二侧的主橡胶元件，其中所述主橡胶元件的远端相对于所述衬里固定地设置；
泵送室，其填充所述液体并设置在所述主橡胶元件的所述第一侧，其中所述主橡胶元件的所述第二侧暴露于大气；
补偿室，其填充所述液体；
柔性波纹管，其将所述补偿室与大气弹性地分离；
惯性通道，其填充所述液体，并设置在所述泵送室与所述补偿室之间，并且经由大致设置在所述曲线衬里壁的顶点处的所述衬里壁的惯性通道口与所述泵送室和所述补偿室液压地连通；
填充所述液体的解耦器系统，所述解耦器系统包括：
第一穿孔解耦器侧壁，其由所述衬里在所述衬里的所述曲线衬里壁处形成；
第二穿孔解耦器侧壁，其与所述第一穿孔解耦器侧壁隔开；以及
屈从膜，其松散地设置在所述第一与第二穿孔解耦器侧壁之间，所述屈从膜尺寸设计成以叠置关系选择地封闭所述第一与第二穿孔解耦器侧壁的穿孔；
解耦器通道，其填充所述液体，并在所述解耦器系统与所述补偿室之间延伸，并且与所述解耦器系统和所述补偿室液压地连通；以及
支承连接构件，其相对所述头部连接至所述外套筒；
其中对于所述主橡胶元件相对于所述衬里的低振幅振动，响应于所述低振幅振动，经由所述解耦器通道提供至多最低液压阻尼和刚度，所述屈从膜不封闭所述第一与第二穿孔解耦器侧壁的穿孔，并且所述屈从膜自由运动；以及
其中对于所述主橡胶元件相对于所述衬里的高振幅振动，响应于所述高振幅振动，经由所述惯性通道提供大于最低液压阻尼的液压阻尼和刚度，并且所述屈从膜封闭所述第一与第二穿孔解耦器侧壁中的一个的穿孔。
12.根据权利要求11所述的液压扭矩支柱，其特征在于：
所述曲线套筒壁具有第一端和相反的第二端，所述外套筒还包括连接至所述曲线套筒壁的所述第一端的第一套筒壁和连接至所述曲线套筒壁的所述第二端的第二套筒壁；以及
所述曲线衬里壁具有第一端和相反的第二端，所述衬里还包括连接至所述曲线衬里壁的所述第一端的第一衬里壁和连接至所述曲线衬里壁的所述第二端的第二衬里壁；
所述惯性通道设置在包括所述第一套筒壁的所述外套筒与包括所述第一衬里壁的所述衬里之间；以及
所述解耦通道设置在包括所述第二套筒壁的所述外套筒与包括所述第二衬里壁的所述衬里之间。
13.根据权利要求12所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述主橡胶元件的所述远端相对于所述第一与第二衬里壁固定地设置。
14.根据权利要求13所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一衬里壁、所述第二套筒壁和所述第二衬里壁中的每一个均大致为直的。
15.根据权利要求13所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括相对所述曲线衬里壁连接至所述第一与第二衬里壁的第三衬里壁；其中所述补偿室设置在所述第三衬里壁与所述波纹管之间。
16.根据权利要求15所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括分别连接至所述第一与第二套筒壁中的每一个的茎壁；其中所述波纹管桥接每个所述茎壁并由每个所述茎壁支撑。
17.根据权利要求16所述的液压扭矩支柱，其特征在于，其还包括相对所述头部连接至所述外套筒的支承连接构件。
18.根据权利要求17所述的液压扭矩支柱，其特征在于，所述第一套筒壁、所述第一衬里壁、所述第二套筒壁和所述第二衬里壁中的每一个大致为直的。
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