CN103807349A - 液压悬置装置 - Google Patents

Abstract

一种液压悬置装置，包含承载件和支座。承载件和支座通过基本上中空圆锥状的、橡胶弹性材料弹性体彼此支撑，并限定工作室和补偿室。工作室和补偿室沿因运转而引入的振动方向相邻布置，其中工作室和补偿室填充有缓冲液且彼此流体连通，其沿轴向彼此面向的侧面通过分隔壁在空间上彼此分开。分隔壁具有可用闭锁体关闭的通孔，可根据需要用调整装置的执行器将闭锁体送至打开位置或关闭位置。执行器由中空圆锥状、整体构造的橡胶弹性材料切换膜片构成。具有气动接头的压力室布置在切换膜片的、沿轴向远离分隔壁的那侧，用于通过压力差控制切换膜片。

Description

液压悬置装置

技术领域

本发明涉及一种液压悬置装置，该液压悬置装置包含承载件和支座，所述承载件和支座通过本质上中空圆锥状构造的、橡胶弹性材料制成的弹性体彼此支撑并限定工作室和补偿室。所述工作室和补偿室沿因运转而引入的振动的方向彼此相邻地布置，其中该工作室和补偿室填充有缓冲液并且彼此流体连通，其沿轴向彼此面向的侧面在空间上被分隔壁彼此分开。其中所述分隔壁具有可通过闭锁体关闭的通孔，并且可根据需要用调整装置的执行器将闭锁体送至打开位置或关闭位置。

背景技术

DE43 30 560C1介绍了这类的液压悬置装置。调节装置可以由压力差致动，并且包含复位弹簧，复位弹簧被构造为螺旋压力弹簧并由金属材料制成。在闭锁体的、沿轴向远离分隔壁的那侧，复位弹簧布置在带有气动接头的压力室内，以便使闭锁体移动到打开位置或关闭位置。为了将闭锁体送至打开位置，要对闭锁体施加负压，其中负压使得闭锁体克服复位弹簧的力而保持在打开位置。与此相对，如果必须用闭锁体关闭分隔壁内的通孔，则要停止对闭锁体施加负压，复位弹簧将闭锁体密封地压在通孔上。

发明内容

本发明的主要目的在于，改进上述类型的液压悬置装置，使之具有简单的结构并能够以低廉的价格生产制造。通过这种简单且零件少的结构，应该能确保良好的操作安全性，具有保持良好的使用性能，同时使用寿命较长。

根据本发明，该目的一种液压悬置装置来实现，该液压悬置装置包含承载件和支座。所述承载件和支座通过本质上中空圆锥状构造的、由橡胶弹性材料制成的弹性体彼此支撑，并限定工作室和补偿室。所述工作室和补偿室沿因运转而引入的振动的方向彼此相邻地布置，其中所述工作室和补偿室填充有缓冲液并且彼此流体连通，并且其沿轴向彼此面向的侧面通过分隔壁在空间上彼此分开。其中所述分隔壁具有可通过闭锁体关闭的通孔，并且可根据需要用调整装置的执行器将所述闭锁体送至打开位置或关闭位置。

为实现该目的，规定执行器由中空圆锥状的、整体构造的切换膜片构成，该切换膜片由橡胶弹性材料制成，并且在切换膜片的、沿轴向远离分隔壁的那侧布置具有气动接头的压力室，用于通过压力差控制切换膜片。

在此有利的是，仅仅液压悬置装置的一部分，即构造为切换膜片的执行器，既负责使闭锁体运动到打开位置或关闭位置，也负责使压力室相对周围环境密封。这两项功能通过整体构造的、橡胶弹性的切换膜片来实现。

切换膜片可以具有沿轴向面对分隔壁的平展的中心区域，该中心区域的外圆周侧被圆环形及中空圆锥形的边缘区域包围，其中边缘区域构造成沿轴向在背离分隔壁的方向上扩口的漏斗形。切换膜片由此构造成类似碟形弹簧的形状。边缘区域起压力弹簧的作用并且根据需要将闭锁体液体密封地保持在通孔上。为了打开通孔，要对压力室施加相对负压，该相对负压克服切换膜片的边缘区域的弹性力。边缘区域由此被压紧，而切换膜片的中心区域移动离开分隔壁内的通孔；闭锁体因此打开通孔。

优选地，中心区域的材料厚度大于边缘区域。中心区域的相对于边缘区域更厚实的结构具有以下优点：在液压悬置装置的常规使用中，中心区域实际上几乎没有变形。液压悬置装置的通孔可以因此非常精确地接通。液压悬置装置因此具有较好的使用性能，尤其是能精确地切换液压悬置装置。

中心区域可以具有至少一个切口，所述切口在朝向分隔壁的方向上沿轴向开口。此外，考虑到中心区域有足够的形状稳定性，能够通过至少一个切口来节省制作切换膜片的材料和减轻重量。此外，所述至少一个切口使得切换膜片在硫化时能更好地实现热传递，进而能在制造过程中实现加热时间较短，并因此进一步降低液压悬置装置的制造成本。从原理上说，至少一个切口沿轴向在远离分隔壁的那侧开口也是可行的。

可以在沿轴向远离分隔壁的那侧由膜片折叠气囊状构造的、本质上非承压地容纳体积的隔绝膜来限定补偿室。缓冲液容纳在补偿室内，在液压悬置装置的使用过程中，所述缓冲液通过分隔壁从工作室转移到补偿室，几乎不会因此增大液压悬置装置内的压力，也不会因此导致液压悬置装置出现不期望的硬化。

隔绝膜优选由橡胶弹性材料制成。这种隔绝膜具有良好的使用性能和良好的疲劳强度。

支座可以包含本质上为盆状的盖，该盖布置在隔绝膜的、沿轴向远离分隔壁的那侧，并且在沿轴向远离切换膜片的那侧限定压力室。盖保护压力室以及补偿室的隔绝膜免受外部环境的影响。

气动接头优选布置在盖内。盖和支座位置固定地布置，从而由此使气动接头可以非常简单地与管道连接，通过该管道可以向压力室施加不同压力。

优选切换膜片和隔绝膜可以构造成可预先组装的单元，并且彼此力锁合和／或形状锁合或者材料锁合地连接在一起。通过这种布置，简化了液压悬置装置的制造和组装，并将组装差错的风险降低到最低限度。

一般来说，存在多种构造和相互组配切换膜片和隔绝膜的可能性。

根据第一设计方案可以规定：切换膜片和隔绝膜的沿轴向彼此面向的侧面仅在通孔关闭时无粘连地接触。在其他时候，切换膜片和隔绝膜沿轴向彼此松散地相邻间隔布置。在这种情况下，用于根据需要打开或关闭通孔的闭锁体由隔绝膜自身构成，该隔绝膜可以借助于切换膜片的中心区域密封地安置在分隔壁上，以便关闭通孔。如果通过液压悬置的静态预加载荷和足够多的缓冲液填充量能使隔绝膜到限定通孔的分隔壁的间距足够大，可以取消切换膜片和隔绝膜之间粘连的连接，例如通过打结(Verknüpfung)实现的连接。其中按照本发明的可控液压悬置装置的隔绝膜可以与不可控液压悬置装置的隔绝膜相同；通过这种一致性能够节省总的成本。

根据另一设计方案可以这样规定：切换膜片和隔绝膜整体相融且材料统一地构造。由此进一步减少构成液压悬置装置的零件的数量。切换膜片的中心区域是隔绝膜的整体组成部分。因此切换膜片和隔绝膜之间不需要机械连接。

在切换膜片上无压差情况下，可以通过闭锁体液体密封地关闭通孔。通过这种布置可以得出有利的故障-安全-特性(Fail-Safe-Verhalten)。

为此要执行以下操作：

通常只有在支撑在液压悬置装置上的内燃机空载时才打开分隔壁内的通孔。打开的通孔形成补偿通道。通过打开的通孔，减小了内燃机空载时的振动。通孔内的缓冲液为此在工作室和补偿室之间来回转移。

与此相对，当被支撑的内燃机在空载转速以上运转时，通过切换膜片液体密封地关闭通孔。按照本发明的可控液压悬置装置的功能则与不可控液压悬置装置的功能相同。

在调整装置发生功能故障的情况下，考虑到液压悬置装置的安全运转，如果功能受损的可控液压悬置装置能像不可控液压悬置装置那样工作，则是有利的。通过上述设计方案保证了该目标的实现。

通孔可以布置在分隔壁的中央。因此简化了液压悬置装置的生产制造过程。

如上所述，通孔可以被构造为补偿通道，用于消除内燃机空载时的振动。在空载转速以上运转时，通过闭锁体液体密封地关闭通孔，通孔因此不起作用。

分隔壁可以包含用于缓冲低频、大振幅振动的缓冲通道，该缓冲通道使工作室和补偿室彼此流体连通。低频、大振幅的振动例如在机动车行驶在不平坦的路面上时产生，在该机动车内，内燃机安置在液压悬置装置上。在这种情况下，缓冲液从工作室通过缓冲通道转移到补偿室并重新回流到工作室。因此在弹性安置内燃机时减小了内燃机的振动。

缓冲通道可以至少部分包围分隔壁的外圆周区域。在大多数使用情况下，缓冲通道尽可能长是有利的，以便能尽可能有效地减少低频、大振幅的振动。

分隔壁可以包含用于隔离高频、小振幅振动的膜片，该膜片被可振动地布置在工作室和补偿室之间。高频、小振幅的振动例如通过发动机振动产生或在机动车行驶在较不平坦的路面上时产生。通过分隔壁内膜片的振动，隔离了这种高频、小振幅的振动。

膜片优选由橡胶弹性材料构成。

分隔壁可以包含具有上喷嘴垫片和下喷嘴垫片的喷嘴罩，其中膜片被可振动地布置在喷嘴垫片之间。根据各应用场合的预定条件不同，膜片可以作为松弛部分布置在喷嘴垫片之间或其外圆周区域沿轴向被夹在喷嘴垫片之间。

附图简要说明

以下将借助图1至图4详细阐述根据本发明的液压悬置装置的四个实施例。这些附图示意性地示出：

图1示出了液压悬置装置的第一实施例，其中闭锁体由补偿室的隔绝膜自身构成，并且调整装置的、被构造为切换膜片的执行器无粘连地接触，

图2示出了类似图1所示实施例的第二实施例，其与图1所示实施例的不同之处在于切换膜片的中心区域布置有多个切口，

图3示出了第三实施例，其中切换膜片的中心区域与闭锁体力锁合和／或形状锁合地连接，以及

图4示出了第四实施例，其中切换膜片和隔绝膜整体相融且材料统一地构造。

具体实施方式

在图1至图4中分别示出了根据本发明的可控液压悬置装置。该液压悬置装置包含承载件1和支座2，所述承载件1和支座2通过中空圆锥状构造的、橡胶弹性材料制成的弹性体3彼此支撑。工作室4和补偿室5填充有缓冲液7。在因运转而引入的振动6的方向上，分隔壁8沿轴向布置在工作室4和补偿室5之间，其中分隔壁8包含缓冲通道25，该缓冲通道25在外圆周侧包围分隔壁8并且流体连通工作室4和补偿室5。

此外，分隔壁8包含喷嘴罩27，该喷嘴罩27由上喷嘴垫片28和下喷嘴垫片29组成，其中由橡胶弹性材料制成的膜片26可振动地布置在这两个喷嘴垫片28、29之间。

此外，通孔10布置在分隔壁8内，该通孔10被构造为补偿通道并且可通过闭锁体9关闭。闭锁体9由调整装置12的执行器11驱动，该执行器11根据需要将闭锁体9送至打开位置或关闭位置。

执行器11由中空圆锥状的、整体构造的切换膜片13构成，所述切换膜片13由橡胶弹性材料制成。此外，调整装置12在切换膜片13的、沿轴向远离分隔壁8的那侧包含具有气动接头15的压力室14，用于通过压力差控制切换膜片13。在所有示出的实施例中，压力差通过压力室14内的负压产生，其中负压抵消切换膜片13的弹性力的作用。

整体构造并由橡胶弹性材料制成的切换膜片13包含中心区域16以及圆环形及中空圆锥形的边缘区域17，所述圆环形及中空圆锥形的边缘区域17沿径向在外圆周侧包围中心区域16。边缘区域17的材料厚度19小于中心区域16的材料厚度18。在此，在液压悬置装置常规使用时产生的中心区域16变形被实际消除的情况下，测量中心区域16的材料厚度18。与此相对，在切换膜片13的力大到足以在无压力差加载时将闭锁体9密封地压在分隔壁8上，从而关闭通孔10的情况下，测量边缘区域17的材料厚度19。

支座2和盖22彼此相对位置固定地布置，其中气动接头15布置在盖22内，以便相对于周围环境对压力室14施加负压。

为实现液压悬置装置的功能执行以下操作：

例如，液压悬置装置可以用于在机动车的车身内支撑内燃机。若内燃机空载，则压力室14通过气动接头15被施加相对负压。通过施加在切换膜片13上的压力差，切换膜片13沿着盖22的轴向运动。因此闭锁体9打开通孔10，通孔10被构造为补偿通道(Tilgerkanal)24，以便减小内燃机空载时的振动。

与此相对，若内燃机在空载转速之上的转速范围内运转，则不会在切换膜片13上施加压力差；压力室14内的压力等于周围环境的压力。切换膜片13连同其中心区域16在朝向分隔壁8的方向上进行轴向运动，其中通孔10被闭锁体9关闭。然后按照本发明的液压悬置装置像不可控液压悬置装置那样工作。

低频、大振幅的振动例如在街道边石上行驶时产生，这种振动可以通过以下方式来缓冲，即缓冲液7从工作室4通过缓冲通道25输送到补偿室5，随后重新回流到工作室4。膜片折叠气囊状构造的隔绝膜21由橡胶弹性材料制成，在本文示出的实施例中，隔绝膜21具有中心部分30，并且在此被构造成非承压地容纳体积。在缓冲低频、大振幅的振动时，膜片26堵在喷嘴罩27内。

与此相对，如需隔离高频、小振幅的振动，则液压堵塞缓冲通道25。为了隔离这种振动，膜片26沿轴向在因运转而引入的振动6方向上在喷嘴罩27的上喷嘴垫圈28和下喷嘴垫圈29之间往复运动。

所有实施例描述的都是关闭的通孔10；此后，在空载转速以上驱动安置在液压悬置装置上的内燃机。

图1示出了按照本发明的液压悬置装置的第一实施例。切换膜片13以其中心区域16与隔绝膜21的中心部分30无粘连地接触。不对压力室14施加负压，从而使切换膜片13将隔绝膜21密封地压在分隔壁8上，并因此关闭分隔壁8内的通孔10。在该实施例中，闭锁体9由隔绝膜21的中心部分30形成。膜状折叠气囊状的区域沿径向外侧连接到隔绝膜21的中心部分30，该膜状折叠气囊状的区域在外圆周侧包围中心部分30且在外圆周侧被密封地保持在支座2的盖22内。

在空载时，对压力室14施加负压，因此切换膜片13在朝向盖22的方向上进行轴向运动。通过液压悬置装置的静态预加载荷，可以使闭锁体9与分隔壁8的轴向间距足够大，以便打开通孔10并因此使工作室4和补偿室5彼此流体连通。

图2示出了类似图1所示实施例的实施例。切换膜片13的中心区域16构造不同并具有多个切口20，这些切口20被布置在切换膜片13的中心区域16内，并沿轴向在朝向分隔壁8的方向上开口。因此在切换膜片13硫化时能实现更好的热传递并减轻这些组件的重量。

图3示出了第三实施例，该实施例与图1所示的实施例存在以下不同之处：即隔绝膜21的中心部分30在其沿轴向远离分隔壁8的那侧具有保持爪(Haltekralle)31，该保持爪31力锁合和／或形状锁合地嵌入到切换膜片13的中心区域16的切口20内。通过隔绝膜21的中心部分30与中心区域16的这种力锁合和／或形状锁合连接，可以得到调整装置12的非常精确的开放特性在对压力室14施加负压时，切换膜片13在朝向盖22的方向上的轴向运动直接转移到构成闭锁体9的切换膜片13的中心部分30上。

图4示出了第四实施例，其中切换膜片13和隔绝膜21整体相融且材料统一地构造。这种液压悬置装置的结构非常简单。在该实施例中，闭锁体9由切换膜片13自身构成，特别是由切换膜片13的中心区域16构成，该中心区域16根据需要打开或关闭分隔壁8内的通孔10。闭锁体9、切换膜片13和隔绝膜21在此整体相融且材料统一地构造。

Claims (19)

1.一种液压悬置装置，该液压悬置装置包含承载件(1)和支座(2)，所述承载件(1)和支座(2)通过基本上中空圆锥状的、由橡胶弹性材料制成的弹性体(3)彼此支撑，并限定工作室(4)和补偿室(5)；所述工作室(4)和补偿室(5)沿因运转而引入的振动(6)的方向彼此相邻地布置，其中所述工作室(4)和补偿室(5)填充有缓冲液(7)并且彼此流体连通，并且其沿轴向彼此面向的侧面通过分隔壁(8)在空间上彼此分开；其中所述分隔壁(8)具有可通过闭锁体(9)关闭的通孔(10)，并且可根据需要用调整装置(12)的执行器(11)将所述闭锁体(9)送至打开位置或关闭位置，其特征在于，所述执行器(11)由中空圆锥状、整体构造的切换膜片(13)构成，该切换膜片(13)由橡胶弹性材料制成，并且具有气动接头(15)的压力室(14)布置在所述切换膜片(13)的、沿轴向远离所述分隔壁(8)的那侧，用于通过压力差控制切换膜片(13)。

2.如权利要求1所述的液压悬置装置，其特征在于，所述切换膜片(13)具有沿轴向面对所述分隔壁(8)的平展的中心区域(16)，该中心区域(16)的外圆周侧被圆环形及中空圆锥形的边缘区域(17)包围，并且所述边缘区域(17)构造成沿轴向在背离所述分隔壁(8)的方向上扩口的漏斗形。

3.如权利要求2所述的液压悬置装置，其特征在于，所述中心区域(16)的材料厚度(18，19)大于所述边缘区域(17)。

4.如权利要求2或3所述的液压悬置装置，其特征在于，所述中心区域(16)具有至少一个切口(20)，所述至少一个切口(20)沿轴向在朝向所述分隔壁(8)的方向上开口。

5.如权利要求1至4中任一项所述的液压悬置装置，其特征在于，在沿轴向远离所述分隔壁(8)的那侧，膜状折叠气囊状的、基本上非承压地容纳体积的隔绝膜(21)限定所述补偿室(5)。

6.如权利要求5所述的液压悬置装置，其特征在于，所述隔绝膜(21)由橡胶弹性材料制成。

7.如权利要求1至6中任一项所述的液压悬置装置，其特征在于，所述支座(2)包含基本上为盆状的盖(22)，该盖(22)布置在所述隔绝膜(21)的、沿轴向远离所述分隔壁(8)的那侧，并且在沿轴向远离所述切换膜片(13)的那侧限定所述压力室(14)。

8.如权利要求7所述的液压悬置装置，其特征在于，所述气动接头(15)布置在所述盖(22)内。

9.如权利要求5至8中任一项所述的液压悬置装置，其特征在于，所述切换膜片(13)和隔绝膜(21)构造成可预先组装的单元(23)，并且彼此力锁合和／或形状锁合或者材料锁合地连接。

10.如权利要求5至8中任一项所述的液压悬置装置，其特征在于，所述切换膜片(13)和隔绝膜(21)在沿轴向彼此面向的侧面仅在所述通孔(10)关闭时无粘连地接触。

11.如权利要求5至8中任一项所述的液压悬置装置，其特征在于，所述切换膜片(13)和隔绝膜(21)整体相融且材料统一地构造。

12.如权利要求1至11中任一项所述的液压悬置装置，其特征在于，在所述切换膜片(13)没有施加压力差的状态下，通过所述闭锁体(9)液体密封地关闭所述通孔(10)。

13.如权利要求1至12中任一项所述的液压悬置装置，其特征在于，所述通孔(10)设置在所述分隔壁(8)的中央。

14.如权利要求1至13中任一项所述的液压悬置装置，其特征在于，所述通孔(10)被构造为补偿通道(24)，用于减小内燃机空载时的振动。

15.如权利要求1至14中任一项所述的液压悬置装置，其特征在于，所述分隔壁(8)包含用于减小低频、大振幅振动的缓冲通道(25)，所述缓冲通道(25)使所述工作室(4)和补偿室(5)彼此流体连通。

16.如权利要求15所述的液压悬置装置，其特征在于，所述缓冲通道(25)至少部分包围所述分隔壁(8)的外圆周区域。

17.如权利要求1至16中任一项所述的液压悬置装置，其特征在于，所述分隔壁(8)包含用于隔离高频、小振幅振动的膜片(26)，该膜片(26)可振动地布置在所述工作室(4)和补偿室(5)之间。

18.如权利要求17所述的液压悬置装置，其特征在于，所述膜片(26)由橡胶弹性材料制成。

19.如权利要求17或18中所述的液压悬置装置，其特征在于，所述分隔壁(8)包含具有上喷嘴垫片(28)和下喷嘴垫片(29)的喷嘴罩(27)，并且所述膜片(26)设置在所述喷嘴垫片(28、29)之间。

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