CN106062412A - 用于部件、特别是车辆的部件的吸振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能够吸收部件、尤其是车辆的振动的吸振器(10)，吸振器(10)包括：具有质量的至少一个构件(12)；在构件(12)中延伸的至少一个管(14)，管(14)具有细长的延伸部并且由液体填充；以及多个分离的元件(16)，每个具有质量，元件(16)布置在管(14)中并且由液体包围；其中，吸振器(10)包括基底元件(18)，吸振器(10)能够经由该基底元件(18)安装在部件上，构件(12)绕至少一个转轴(20)可转动地连接到基底元件(18)。

Description

用于部件、特别是车辆的部件的吸振器
技术领域
本发明涉及根据本专利权利要求1的前序的吸振器。
背景技术
这样的吸振器可以在DE 10 2011 079 869A1中找到。吸振器能够吸收部件的振动，特别是车辆的振动。吸振器包括具有质量的至少一个构件。此外，吸振器包括在该构件中延伸的至少一个管。管具有细长的延伸部。此外，管由吸振器的液体填充。
此外，吸振器包括多个分离的元件。换言之，元件是彼此分离的。所述元件中的每个具有质量。元件被布置在管中。此外，元件由包含在管中的液体包围。
GB2470180A示出了撞击或爆炸能量吸收设备，其由密封的、柔性的、高拉伸强度的封装构成，该封装填充有多个大体上尺寸一致的可压缩胶囊、通常至少两个更小的刚性胶囊，该刚性胶囊在撞击下不显著压缩，驻留在可压缩胶囊之间的每个空隙空间中，有效不可压缩的基质流体填充封装内部的剩余体积。当更大的胶囊在撞击期间被压缩时，该设备具有在基质流体内部生成的局部的剪切梯度(shearing gradient)，在基质流体中以不同速度流动的任何相邻的刚性胶囊易于聚成一团，促使基质流体在它们周围流动，局部地增加了由基质流体经历的剪切梯度，从而，与不存在刚性胶囊的情况下将会产生的粘滞阻尼相比，提高了由流体的剪切导致的粘滞阻尼。
在WO 2007/084318 A2中可以找到脉冲悬垂设备(pulse draping device)。该脉冲悬垂设备包括支持基质中的交替的软珠和刚珠的集合的复合链的阵列。
此外，US 5 947 457示出了适于控制构件的振动的活动的吸振器，该活动的吸振器包括壳体；用于将所述壳体附接到要控制其振动的构件的装置；具有轴向动态硬度的第一柔性元件；可共振的主调谐质量通过所述柔性元件相对于所述壳体柔性地悬挂，其中，在操作中，所述主调谐质量大体上仅由所述第一柔性元件约束；具有定义的体刚度的第一流体腔，所述第一流体腔内包含流体；与所述第一流体腔中的流体流体接触并且交互的可移动活塞；以及活动地驱动所述可移动活塞导致所述第一流体腔中的动态压力变化的装置，所述压力变化导致所述主调谐质量并且共振由此产生活动的控制力。
在JPH05181547A中，可以找到使用电粘滞流体的设备。
发明内容
要解决的技术问题
本发明的目的是提供前述类型的吸振器，通过该吸振器，可以特别有效地确定部件的振动行为，以使得可以以时间和成本有效的方式来调节部件的振动行为。
通过具有本专利的权利要求1的特征的吸振器实现了该目的。在本专利的其他权利要求中，示出了具有对本发明的可取的和重要的扩展的有利的实施例。
技术方案
本发明涉及能够吸收部件的振动，特别是车辆的振动的吸振器。该吸振器包括具有质量的至少一个构件。该吸振器还包括在构件中延伸的至少一个管。管具有细长的延伸部。此外，管由吸振器的液体填充。由此，吸振器被配置为流体动态吸振器。
此外，吸振器包括多个分离的元件。换言之，元件是彼此分离的。所述元件中的每个具有质量。元件被布置在管中。此外，元件由包含在管中的液体包围。
根据本发明，吸振器还包括基底元件，吸振器可以经由该基底元件安装在部件上。换言之，吸振器可以经由该基底元件附接到部件上。例如，基底元件具有至少一个固定装置，通过该固定装置，基底元件、以及由此吸振器可以附接到部件。例如，所述固定装置可以是用于螺钉的穿通开口，吸振器可以通过其来附接到部件。
构件绕至少一个转轴可旋转地连接到基底元件。这意味着，构件、以及由此在构件中延伸的管和布置在管中的元件可以相对于基底元件被旋转，并且由此，相对于部件被旋转。因此，通过根据本发明的吸振器，可以特别有效地确定所述部件的振动行为，以使得，例如，可以以特别成本和时间有效的方式和基于需求的方式来调节部件的振动行为。
根据本发明的吸振器基于这样的认识，机械单元结构，尤其是例如具有至少一个大体上平面的延伸部的承重面板元件，在混沌负载的情况中并且取决于可变的周围环境(例如但不限于温度、压力、和湿度)，易于改变它们的局部本征频率并且开始振动、摆动、或者甚至弯曲。
传统地，改变所述机械单元机构(部件)的材料和/或它们的几何结构来使局部本征频率偏移到在负载状况中不可能被激活的范围。从而可以调节部件的振动行为。然而，改变材料和/或几何结构以实现期望的部件的振动行为是耗时的和成本密集的过程。
然而，通过根据本发明的振动阻尼器，通过简单地相对于基底元件(经由该基底元件，振动阻尼器可安装于或被安装在部件上)来转动或旋转振动阻尼器的构件，可以以特别容易并且时间和成本有效的方式来调节或影响部件的本征频率，并且由此，调节或影响部件的振动行为。从而，可以以基于需求的方式并且时间和成本有效的方式来影响和调节部件的振动行为，而不需要改变部件的几何结构和/或材料。
换言之，通过相对于基底元件来转动构件，可以调节振动方向。此外，通过由液体和元件之间的机械摩擦产生的热量，能量可以由吸振器非常有效地吸收。
在本发明的有利的实施例中，元件是可弹性变形的。由此，通过吸振器，能量可以被特别有效和高效地吸收。例如，元件在相互碰撞时弹性地变形。该变形是可逆的，特别是在吸振器的稳定状态中或当吸振器接近稳定状态时。此外，根据本发明的吸振器可以被设计具有特别紧凑的外部尺寸。
例如，如果构件没有以旋转固定的方式连接到基底元件、使得当吸振器被安装在部件上并且当部件振动时构件可以绕转轴相对于基底元件旋转，则构件仍然保持在基底元件上，并且由此保持在部件上，但相对于基底元件和部件自由旋转，以使得在吸振器被布置在主要振动方向时，将自动达到具有最大效率程度的最大吸收。
在本发明的更特别有利的实施例中，吸振器包括至少一个固定元件，通过该固定元件，构件可以在至少两个不同的旋转位置中以旋转固定方式连接到基底元件。从而，可以避免围绕转轴的相对于基底元件的构件的不期望的旋转运动。
在本发明的更有利的实施例中，元件由固体材料制成。这意味着元件不是空的。从而，能量可以通过吸振器被特别有效地吸收。
在本发明的更有利的实施例中，转轴相对管的纵向延伸部有角度地或垂直地延伸。因此，可以通过使构件绕转轴相对于基底元件转动或旋转来特别有利地调节部件的振动行为。
为了实现吸振器的特别有利的吸收效果，吸振器包括在构件中延伸的至少一个第二管，该第二管具有细长的延伸部。该第二管由第二液体填充。此外，第二管与第一管流体上分离。此外，吸振器包括多个第二分离元件，每个具有质量。第二元件被布置在第二管中。此外，第二元件由第二液体包围。
在本发明的更有利的实施例中，构件中的至少一个，即第一构件和/或第二构件可以绕至少两个转轴相对于基底元件转动，两个转轴相对于彼此有角度地或垂直地延伸。
在本发明的更有利的实施例中，第二管平行于第一管延伸。由此，部件的振动可以被特别有效地阻滞。
在本发明的另一实施例中，吸振器包括具有质量的至少一个第二构件。此外，吸振器包括在第二构件中延伸的至少一个第三管。第三管具有细长的延伸部。此外，第三管由第三液体填充。第三管与第一管流体分离。此外，吸振器可以包括多个第三分离元件，每个具有质量，该第三元件布置在第三管中。此外，第三元件由第三液体包围。此外，第二构件至少间接地可转动地连接到基底元件。从而，部件的振动行为可以以特别有效地方式被影响和调节。
词语“第一”、“第二”、和“第三”不一定被视为数字而应被视为用于在作为相应的实施例的一部分的构件和/或管和/或液体和/或元件之间进行区分的词语。
在本发明的更有利的实施例中，构件中的至少一个，即，第一构件和/或第二构件可以绕至少两个转轴相对于基底元件被转动，两个转轴相对于彼此有角度地或垂直地延伸。
有利地，吸振器的至少两个构件可以相对于彼此旋转。换言之，构件相对于彼此是可旋转的。从而，阻滞效果，并且由此，部件的振动行为可以以基于需求的方式并且特别有效地被调节。
优选地，液体具有比水高的粘性。换言之，相应的液体可以是粘性液体，通过该粘性液体，振动可以被特别好地阻滞和吸收。
在本发明的更有利的实施例中，元件被设计为球体。由此可以实现吸振器的特别好的吸收效果。
附图说明
从以下对优选实施例的描述以及从附图中得到本发明的进一步的优点、特征、和细节。在上文描述中提到的特征和特征组合以及在以下对附图的描述中提到的和/或只在附图中示出的特征和特征组合不仅可以以相应指示的组合被采用，还可以以任何其它组合被采用或被单独采用，而不偏离本发明的范围。
图1是能够吸收部件的振动，特别是车辆的振动的吸振器的第一实施例的示意透视图，吸振器包括具有质量的至少一个构件；在构件中延伸的至少一个管，管具有由液体填充的细长的延伸部；以及多个分离的元件，每个具有质量，元件被布置在管中并且由液体包围；其中，吸振器还包括基底元件，经由该基底元件，吸振器可以安装到部件上，构件绕至少一个转轴可转动地连接到基底元件；
图2是根据图1的构件的管的示意透视图；
图3是根据图1的构件的示意截面图；
图4是吸振器的第二实施例的示意透视图；
图5是吸振器的第三实施例的示意透视图；
图6是吸振器的第三实施例的示意透视图；
图7是吸振器的第四实施例的示意透视图。
在附图中，具有相同功能的相同的一个或多个元件由相同的附图标记指示。
具体实施方式
图1示出了能够吸收部件的振动，尤其是车辆的振动的吸振器10的第一实施例。例如，部件可以是客车的部件。部件可以是具有至少一个大体上平面的延伸部的机械单元结构。例如，部件可以是覆盖板，例如外覆盖板。优选地，部件可以是固有稳定的。此外，部件可以是车辆的承重部件。
部件可以是窗面，被配置为至少部分地覆盖车辆主体的窗口。这样的具有至少大体上平面的延伸部的机械单元结构在车辆的操作期间可能易于振动。这可能导致蜂鸣噪声。为了避免由部件的振动引起的过多的蜂鸣噪声，部件的振动行为需要被调节。通过吸振器10，部件的振动行为可以以特别时间和成本有效的方式被影响从而被调节。
吸振器10包括构件12，构件12例如是主体。此外，根据第一实施例的吸振器10包括在构件12中延伸的多个第一管14。所述第一管14中的每个具有细长的延伸部。此外，第一管14彼此流体分离。在第一管14的每个中，包含粘滞液体。换言之，第一管14由粘滞液体填充。
如从图2可以看出的，吸振器10包括球体或球形形式的第一元件16。多个第一元件16布置在每个第一管14中。布置在相应的第一管14中的元件16彼此分离，以使得它们可以相对于彼此运动。此外，第一元件16中的每个具有质量。此外，布置在相应的管14中的相应的元件16由粘滞液体包围。
如从图2中可以看出的，相应的第一管14具有长度l和直径d2。由于相应的元件16被设计为球体，相应的元件16具有第一直径d1。相应的管14的长度l、相应的元件16的质量、相应的液体的粘性、直径d1、直径d2以及元件16的数量可以以基于需求的方式被调节。
如从图1中可以看出的，吸振器10还包括基底元件18。基底元件18和构件12均具有柱体的形式，其中，基底元件18相对于构件12同轴布置。
此外，构件12绕转轴20可转动地连接到基底元件18。这意味着构件12可以绕转轴20相对于基底元件18旋转。在图1中，由方向箭头22示出了构件12相对于基底元件18的旋转运动。
吸振器10可以经由基底元件18安装到部件上。这意味着，构件12可以相对于基底元件18以及部件旋转，从而调节部件的振动行为。例如，基底元件18被配置为将吸振器10安装到部件上。通过旋转构件12并且由此旋转管14和元件16，可以使部件的局部本征频率偏移。
优选地，尽可能多的管在构件12中延伸，所述管彼此流体分离。管14中的相应的元件16可以在相应的液体中以静态不确定的方式运动。
通过液体中的元件16之间的流体摩擦或液体摩擦和碰撞，可以从振动的或被激活的系统(部件)吸收能量。从而，可以达到吸振器10内的阻滞效果或稳定状态，其中，通过吸振器10，局部单元结构的能量平衡可以免于局部的不期望的振动。
图3示出了静态不确定性和构件12的热传递系数λ1，液体的热传递系数λ2以及相应的元件16的热传递系数λ3。
由于构件12可以相对于基底元件18被旋转，因此吸振器10的主要质量惯性可以在不同的方向上被调节。
例如，构件12可以相对于基底元件18在多个面中旋转。这意味着，在另一实施例中，可以提供多个转轴，构件12可以绕该多个转轴相对于基底元件18旋转。可替代地或除此之外，可以提供不同的质量粘性组合。这意味着，例如在管14的一个管中，可以包含第一液体，在管14的另一个管中，可以包含第二液体，第二液体与第一液体不同。例如，第二液体具有与第一液体不同的粘性。可替代地或除此之外，元件16可以具有不同的质量。例如，管14中的至少一个中的元件16可以具有不同的质量。可替代地或除此之外，布置在管14中的一个管中的元件16可以具有与管14中的另一个管中的元件16不同的质量。
这样的吸收器系统的组合可以帮助以非常时间有效的方式得出与部件的振动的来源有关的结论，而不必使用耗时和成本密集的激光振动测量过程。此外，吸振器10可以提供用于消除单元结构的不期望的振动的方案。
图4示出了吸振器10的惯性面的标定。此外，图4示出了吸振器10的第二实施例，该第二实施例具有多个构件12。根据图4，吸振器10的第二实施例具有三个构件12，每个构件具有在相应的构件12内延伸的多个管。所述对惯性面的标定由角度γ、β、和α示出。例如，构件12以旋转固定的方式相互连接，以使得构件12可以相对于基底元件18绕转轴20一起旋转。在进一步的实施例中，构件12中的至少一个可以绕转轴20相对于其他构件12和基底元件18旋转。
图5示出了吸振器10的第三实施例。在第三实施例中，基底元件18具有多个表面24a-d，构件12安装在这些表面上。如可以从图5中看出的，表面24a和24c被布置为彼此相对，其中，安装在表面24a上的构件12相对于布置在表面24c上的构件12被同轴布置。由此，被布置在表面24a上的构件12和被布置在表面24c上的部件12可以绕图6中示出的相互的第一转轴20旋转。安装在表面24b上的构件12可以绕垂直于转轴20延伸的第二转轴26旋转。此外，布置在表面24d上的构件12可以绕垂直于转轴20和转轴26延伸的第三转轴28旋转。
图7示出了吸振器10的第四实施例。根据第四实施例的吸振器10具有至少五个构件12和13。例如，构件13被布置在根据图5的基底元件18的表面上，其中，其上安装了构件13的所述表面被布置为与表面24d相对。由此，布置在表面24d上的构件12相对于构件13同轴布置，以使得构件13也可以相对于基底元件18绕转轴28旋转。

Claims (11)

1.一种能够吸收部件的振动、特别是车辆的振动的吸振器(10)，所述吸振器(10)包括：
-具有质量的至少一个构件(12)；
-在所述构件(12)中延伸的至少一个管(14)，所述管(14)具有
-细长的延伸部并且由液体填充；以及
-多个分离的元件(16)，每个具有质量，所述元件(16)布置在所述管(14)中并且由所述液体包围；
其特征在于
所述吸振器(10)包括基底元件(18)，吸振器(10)经由该基底元件(18)能够安装在所述部件上，所述构件(12)绕至少一个转轴(20)可转动地连接到所述基底元件(18)。
2.根据权利要求1所述的吸振器(10)，
其特征在于
所述元件(16)是弹性可变形的。
3.根据权利要求1或2中任一个所述的吸振器(10)，
其特征在于
所述吸振器(10)包括至少一个固定元件，通过该固定元件，构件(12)能够在至少两个不同的旋转位置上以旋转固定的方式连接到所述基底元件(18)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的吸振器(10)，
其特征在于
所述元件(16)由固体材料制成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的吸振器(10)，
其特征在于
所述转轴(20)相对于所述管(14)的细长延伸部有角度地或垂直地延伸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的吸振器(10)，
其特征在于
所述吸振器(10)包括：
-在所述构件(12)中延伸的至少一个第二管(14)，所述第二管(12)具有细长的延伸部并且由第二液体填充并且与所述第一管(14)流体分离，以及
-多个第二分离元件(16)，每个具有质量，第二元件(16)布置在所述第二管(14)中并且由所述第二液体包围。
7.根据权利要求6所述的吸振器(10)，
其特征在于
所述第二管(14)平行于所述第一管(14)延伸。
8.根据前述权利要求中任一项所述的吸振器(10)，
其特征在于
所述吸振器(10)包括：
-具有质量的至少一个第二构件(13)；
-在所述第二构件(13)中延伸的至少一个第三管，所述第三管具有细长的延伸部，由第三液体填充并且与第一管(14)流体分离；以及
-多个第三分离元件，每个具有质量，第三元件布置在第三管中并且由所述第三液体包围，其中，所述第二构件绕至少一个转轴(28)可转动地连接到所述基底元件(18)。
9.根据权利要求8所述的吸振器(10)，
其特征在于
所述构件(12、13)能够相对彼此旋转。
10.根据前述权利要求中任一项所述的吸振器(10)，
其特征在于
所述液体具有比水高的粘性。
11.根据前述权利要求中任一项所述的吸振器(10)，
其特征在于
所述元件(16)被设计为球体。
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