CN104847837B

CN104847837B - 可控制的液压振动阻尼支撑

Info

Publication number: CN104847837B
Application number: CN201510081404.2A
Authority: CN
Inventors: 加布里埃尔·莱梅雷; 阿兰·贝拉米
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 2014-02-14
Filing date: 2015-02-15
Publication date: 2017-06-13
Anticipated expiration: 2035-02-15
Also published as: US9416843B2; CN104847837A; EP2908023A1; US20150233443A1; FR3017673B1; FR3017673A1

Abstract

可控制的液压振动阻尼支撑，其包括主液压回路，该主液压回路包括工作腔体（A），补偿腔体（B），第一狭缩通道（C）以及辅助腔体（E），该辅助腔体（E）被去耦阀（26,29,31）从所述工作腔体中分隔开并且通过第二狭缩通道（D）与所述主液压回路相互连通，该第二狭缩通道（D）的共振频率小于5Hz。该辅助腔体被可移动壁（6a）从气动腔体（P）中分隔开，并且提供控制装置（15），其适于可选地将该气动腔体连接到户外，或者将空气从该气动腔体中排出。

Description

可控制的液压振动阻尼支撑

技术领域

本发明涉及可控制的液压振动阻尼支撑。

更特别地，本发明涉及一种可控制的液压振动阻尼支撑，被用于插入到第一和第二刚性元件之间来提供阻尼，所述振动阻尼支撑包括：

第一和第二强度元件，适于被安装到相互连接的两个刚性元件，

弹性体，其连接第一和第二强度元件并且至少部分地界定出工作腔体，

可变形的补偿腔体，其通过第一狭缩通道与工作腔体连通，补偿腔体、工作腔体以及第一狭缩通道形成了充满液体的液压容积，第一狭缩通道的共振频率在5到20Hz之间，

辅助腔体，

去耦阀，包括：弹性分离隔膜，其分隔工作腔体和辅助腔体；以及第一和第二闸门，它们分别与工作腔体和辅助腔体连通，分离隔膜设置在第一和第二闸门之间并且远离每个闸门以便于使其在所述第一和第二闸门之间自由移动，

控制装置，适于可选择地锁定所述分离隔膜。

背景技术

文献EP-A-0115417公开了一种该类型的振动阻尼支撑，其中辅助腔体是气动腔体并且控制装置能够可选择地将该辅助腔体分离或连接至户外。

发明内容

本发明的目的是提升这类振动阻尼支撑的有效性。

为此目的，根据本发明的这种振动阻尼支撑的特征在于辅助腔体充满液体并且通过第二狭缩通道与所述液压容积相连通，该第二狭缩通道的共振频率小于5Hz，

其中，它进一步包括气动控制腔体，其被可移动壁从所述辅助腔体中分隔开，

其中，所述控制装置适于可选地将所述气动控制腔体连接到户外，或者将空气从所述气动控制腔体中排出从而锁定所述可移动壁。

通过这些配置，限制分离隔膜的移动的功能与去耦失活的功能被分开，从而使得：

优化该分离隔膜的移动，尤其是以便于它不再干涉该第一狭缩通道的操作（通常，我们想要限制该分离隔膜的移动到小于1mm，或者甚至小于0.5mm），

并且通过允许所述可移动壁更大的移动行程来优化去耦失活的作用，这极大地限制了当排气时保留在气动腔体内的空气容积。

此外，因为第二狭缩通道的存在，该辅助腔体经常处于工作腔体相同的静态或准静态压力中狭缩通道，所以分离隔膜到两个闸门的距离大体上总是相等的，这允许了去耦阀的最佳操作。而且，第二狭缩通道是的尺寸被设置成以便于它在有关去耦的相对高频率中处于中立位置，从而使它不会干涉去耦阀的操作。

在根据本发明的振动阻尼支撑的多种实施例中，可以适用下列配置中的一个或多个：

所述控制装置包括空气止回阀，其通常仅允许空气从所述气动控制腔体排出到大气并且不可逆，以及通风装置，其可选地被操作以将所述气动控制腔体连接到户外；

所述气动控制腔体在圆顶和所述可移动壁之间被界定，所述可移动壁是弹性控制膜，所述空气止回阀通过在所述圆顶的开口与所述气动控制腔体相连通，并且所述控制膜适于当所述通风装置未启动时在所述空气止回阀的作用下顶住所述圆顶；

所述补偿腔体由刚性隔离物从所述工作腔体中分隔开，所述刚性隔离物与所诉第二强度元件结合为一体，所述刚性隔离物包括所述闸门、第一狭缩通道、第二狭缩通道、辅助腔体以及分离隔膜；

所述刚性隔离物包括第一和第二叠合板，所述第一板包括所述第一闸门，所述第二闸门被夹持在所述第一和第二板之间，所述第二板包括开口，该开口与所述辅助腔体相连设置并且由所述可移动壁封闭，所述可移动壁由弹性控制膜形成；

所述分离隔膜被安装在所述第一和第二闸门之间，所述第一和第二闸门之间的间隙小于1mm，并且所述可移动壁能够相对于其中间位置移动几毫米。

附图说明

通过参阅针对非限制性实施例的附图，，本发明的其他特点和优点将从其任意一项实施方式中得到展现。

在附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的振动阻尼支撑的透视图，

图2是图1的振动阻尼支撑的轴向剖面图，

图3是图2中III的细节放大图，以及

图4是图1和图2的振动阻尼支撑的径向剖面图。

在不同的附图中，相同的参考标记指示相同或类似的元件。

具体实施方式

图1示出了可控制的液压振动阻尼支撑1，其包括：

第一刚性强度元件2，其具有例如金属底板的式样，并且适于被连接至例如汽车发动机，

第二刚性强度元件3，例如金属或塑料的环形强度元件，其适于通过至少一个连接件3a被直接连接至例如汽车车身，

- 弹性体4，其能够承受由汽车发动机重力产生的静力并且连接至第一和第二强度元件2、3，所述弹性体可具有例如轴向延伸的钟形，例如沿着纵轴Z，在结合并模制在第一强度元件上的顶部4a和模制并结合在第二强度元件3上的环形底部4b之间延伸。

如图2所示，振动阻尼支撑1还包括刚性隔离物5，该刚性隔离物5与第二强度元件3相结合并且密封地抵靠着弹性体的底部4b，由此界定出液压工作腔体A。弹性膜6为波纹形，在工作腔体A的反向密封地抵靠着隔离物5，与隔离物5界定出液压补偿腔体B，该液压补偿腔体B通过狭缩通道C连通工作腔体A。工作腔体、补偿腔体B，以及狭缩通道C一同构成充满流体(尤其是乙二醇或其他流体)的液压容积。

狭缩通道C的大小被制成具有5到20Hz之间的共振频率，典型的是8到12Hz。

如图2和4所示，振动阻尼支撑1还包括充满液体的液压辅助腔体E，其通过另一狭缩通道D连通所述液压容腔体A、B、C，所述另一狭缩通道D也充满液体。狭缩通道D具有非常小的截面，且其大小被制成具有小于5Hz的共振频率，例如接近1到2Hz（该通道D的截止频率，尤其是在3dB时，小于5Hz）。尤其是，在本示例中，狭缩通道D连通狭缩通道C。该狭缩通道D也可以是设置在分离隔膜31上的小孔式样（未示出），分离隔膜31在下文中详述。

振动阻尼支撑1包括气动腔体P，气动腔体P通过可移动壁与辅助腔体E隔离开，该可移动壁能够是任意已知类型（例如活塞、柔性膜，或其他形式）。本示例中，可移动壁是柔性弹性控制膜，且有利的是，该控制膜可以是所述膜6的一部分6a，尤其是膜6的中间部分6a。

如图1所示的示例中，外壳7能包括环形底部8，该底部8的外部边缘向上延伸成环形侧壁9，所述侧壁9形成环形突起部9a直至外部环形法兰10，该环形法兰10能例如介于第二强度元件3和连接件3a之间，它们通过已知的方法例如螺钉固定在一起。

外壳7还能包括内部环形壁11，其从底部8的内部边缘向上延伸。径向壁12延伸出该内部环形壁11，径向壁12界定出气动控制腔体P的底部。

尤其是，径向壁12的上表面13可以是下凹的，形成一个界定所述气动控制腔体P的圆顶。

在所示示例中，刚性隔离物5和膜6的外部边缘被夹在主体4的底部4b和外壳的突起部9a之间，同时膜6的外围部分6a被夹在径向壁12的外围和刚性隔离物5之间。

气动腔体P通过外壳7径向壁12中的开口14，以及通过连接外壳7环形内部壁11内部的控制装置15，连通大气。

该控制装置15包括空气止回阀16，其适于在正常工作时（换句话说，在没有被迫打开时）仅允许空气从气动腔体P流入大气而不允许其逆流。空气止回阀16能包括阀门元件17，该阀门元件17通过弹簧18可弹性偏离以便其压紧阀座19。在本示例中，阀座19由环形壁12的下表面构成。

由此，内部表面13和阀座19之间的开口14内的死区容积被最小化。该死区容积优选地在0到0.3cm³之间。

阀门元件17能包括，例如：

- 弹性体或其他材料制成的垫圈20，其适于在紧靠着阀座19时形成流体密封。

- 具有至少一个铁磁体的滑块21，其承载着垫片20并且在弹簧18的作用下偏向径向壁12。

控制装置15还包括电磁铁23，其例如通过电子连接器24连接至汽车的外部控制装置，例如车载计算机CALC。当被计算机CALC下达指令时，电磁铁23产生磁场推动阀门元件17远离阀座19，使气动腔体P连通大气。人们会注意到电磁铁23能够被其他尤其是电动或气动的促动器替代。

此外，在如图2和3所示的示例中，刚性隔离物5能包括三个重叠的径向板, 它们由金属或塑料制成且被夹在弹性体的底部4b和外壳突起部9a之间；

设置在工作腔体A附近的第一板25，在其中心形成碟形的第一闸门26，所述第一板25具有沿着其中心边缘的通道27，该通道27在其整个长度上背向工作腔体A敞开且其还包括朝向工作腔体的开口27a。

第二碟形闸门29，其设置成与第一板25下方的第一阀门26相配合，

第二环形板28，其设置在第一板25和第二闸门29的下方，具有与控制膜6a和闸门26、29相配合的中心开口28a，第二板包括设置成与辅助腔体相配合且被膜6的一部分6a密封闭合的开口。

第二板28连同第一板25界定出狭缩通道C，且第二板28包括开口27b（如图4所示），开口27b中设置有连通补偿腔体B的狭缩通道C。

第二板28在其上表面上还包括圆顶，该圆顶限定出辅助腔体E，还包括狭缩通道，该狭缩通道限定出狭缩通道D且使得狭缩通道C连通辅助腔体E（见图2和4）。

闸门26、29限定出它们之间的外罩30，在其中结合有任意形式的弹性分离隔膜31。如图3中更为详细地示出，分离隔膜31具有相对于各个闸门26、29的间隙e，以便允许其在闸门26、29之间自由移动。典型地，间隙e在十分之几毫米左右，例如0.5mm。分离隔膜31能被局部夹在闸门26、29之间，例如在所述分离隔膜31边缘31a处。闸门26、29和分离隔膜31一同形成去耦阀，其具有吸收频率相对较高（大于20Hz）和振幅相对较低（0.5mm左右或更低）的振动的功能。由于第二狭缩通道D，当汽车未行进时，辅助腔体E始终与工作腔体的压力相同；这样不管汽车发动机重量在工作腔体中产生多少压力，间隙e在分离隔膜的任一侧都能保持。

上述装置工作方式如下。

当汽车发动机在一定预定条件下工作时，例如在怠速时，汽车计算机激活电磁铁23从而打开空气止回阀16，使得气动腔体P与大气连通以使膜6a自由移动；该模式下，发动机的振动通过弹性体4被转移到工作腔体A，导致所述工作腔体的容积产生波动。超过20Hz且振幅较低的波动被去耦阀26、29、31吸收。

在其他预定条件下，例如当汽车在行驶时（换句话说，当发动机转速超过一定预设限制时），汽车的计算机停止激活电磁铁，使得空气止回阀16在弹簧18的作用下返回闭合位置。在该工作模式下，发动机的振动运动具有相对较大的振幅且一般频率在5到20Hz之间，尤其是在8到12Hz之间（称之为“晃动”运动），这就导致工作腔体A容积的变化相对幅度较大，导致补偿腔体B变形，然后狭缩通道C产生共振现象使得振动阻尼被控制在良好的状态下。

此外，在该工作模式的前期，气动腔体P仍留有空气，允许膜6的一部分6a移动，但是这种移动是通过空气止回阀16将空气从气动腔体P中排出去。当几乎所有留存在腔体P内的空气都被排出时，膜6的一部分6a保持大体上压住径向壁12的上表面13（如图2中虚线所示的位置），辅助液压腔体E因此便无法再变形。此外，在晃动频率下液体不会经过狭缩通道D，这样分离隔膜得到固定。因此去耦阀在该模式下不工作。应注意的是，膜6的部分6a能相对于其中间位置移动几毫米，以此优化去耦阀失效的效果。

以上描述的振动阻尼支撑尤其适用于3缸发动机或具有3缸工作模式的发动机。

Claims

1.可控制的液压振动阻尼支撑，其被用于插入到第一和第二刚性元件之间来提供阻尼，所述振动阻尼支撑包括：

-第一和第二强度元件(2,3)，其适于被固定到相互连接的两个刚性元件，

-弹性体(4)，其连接所述第一和第二强度元件(2,3)并且至少部分地界定出工作腔体(A)，

-可变形的补偿腔体(B)，其通过第一狭缩通道(C)与所述工作腔体(A)连通，所述补偿腔体(B)、工作腔体(A)以及第一狭缩通道(C)形成了充满液体的液压容积，所述第一狭缩通道的共振频率在5到20Hz之间，

-辅助腔体(E)，

-去耦阀(26、29、31)，包括：

.弹性分离隔膜(31)，其分隔所述工作腔体(A)和所述辅助腔体(E)，

.以及第一和第二闸门(26、29)，其分别与所述工作腔体(A)和所述辅助腔体(E)连通，所述分离隔膜(31)设置在所述第一和第二闸门(26、29)之间并且远离每个闸门以便于使其在所述第一和第二闸门之间自由移动，

-控制装置(15)，其适于可选地锁定所述分离隔膜(31)，

其特征在于，所述辅助腔体(E)充满液体并且通过第二狭缩通道(D)与所述液压容积相连通，所述第二狭缩通道(D)的共振频率小于5Hz，其中，它进一步包括气动控制腔体(P)，所述气动控制腔体(P)被可移动壁(6a)从所述辅助腔体(E)中分隔开，

其中，所述控制装置(15)适于可选地将所述气动控制腔体(P)连接到户外，或者将空气从所述气动控制腔体中排出从而锁定所述可移动壁(6a)。

2.根据权利要求1所述的振动阻尼支撑，其特征在于，所述控制装置(15)包括空气止回阀(16)，其通常仅允许空气从所述气动控制腔体(P)排出到大气并且不可逆，以及通风装置，其可选地被操作以将所述气动控制腔体(P)连接到户外。

3.根据权利要求2所述的振动阻尼支撑，其特征在于，所述气动控制腔体(P)在圆顶(13)和所述可移动壁(6a)之间被界定，所述可移动壁(6a)是弹性控制膜，所述空气止回阀通过在所述圆顶(13)的开口(14)与所述气动控制腔体(P)相连通，并且所述控制膜适于当所述通风装置未启动时在所述空气止回阀的作用下顶住所述圆顶(13)。

4.根据权利要求1所述的振动阻尼支撑，其特征在于，所述补偿腔体(B)由刚性隔离物(5)从所述工作腔体(A)中分隔开，所述刚性隔离物(5)与所述第二强度元件(3)结合为一体，所述刚性隔离物包括所述第一和第二闸门(26、29)、第一狭缩通道(C)、第二狭缩通道(D)、辅助腔体(E)以及分离隔膜(31)。

5.根据权利要求4所述的振动阻尼支撑，其特征在于，所述刚性隔离物(5)包括第一和第二叠合板(25、28)，所述第一板(25)包括所述第一闸门(26)，所述第二闸门(29)被夹持在所述第一和第二板(25、28)之间，所述第二板(28)包括开口，该开口与所述辅助腔体(E)相连设置并且由所述可移动壁(6a)封闭，所述可移动壁由弹性控制膜形成。

6.根据权利要求1所述的振动阻尼支撑，其特征在于，所述分离隔膜(31)被安装在所述第一和第二闸门之间，与所述第一和第二闸门之间的间隙小于1mm，并且所述可移动壁(6a)能够相对于其中间位置移动几毫米。