CN106536968B - 多级可电切换的发动机安装组件 - Google Patents

Abstract

一种发动机安装件组件，包括：壳体、容纳于壳体中的惯性轨道，以及细长的流体阻尼的第一通路，所述第一通道适于与第一侧上的相关联的第一流体腔室和第二侧上的相关联的第二流体腔室连通。非阻尼的第二通路适于与相关联的第一和第二流体腔室连通。分离器容纳于壳体中，壳体中的怠速隔板选择性地控制第一和第二流体腔室之间的连通以选择性地改变阻尼。壳体中的第一和第二端口分别与分离器和怠速隔板连通。第一螺线管选择性地控制通过第一端口的流体流，第二螺线管选择性地控制通过第二端口的流体流。

Description

多级可电切换的发动机安装组件

技术领域

本申请要求2014年1月2日提交的美国临时专利申请第61/923,020号的优先权，其公开内容通过引用的方式明确地结合于此。

此公开内容涉及一种减振器组件，特别是一种多级可切换的惯性轨道组件。

背景技术

汽车工程师经常使用液压阻尼弹性动力总成(powertrain，动力系统，传动系统)安装件来控制从多种来源(例如道路输入)产生的摇动和振动响应。这通常是橡胶隔振器的形式，其包含当被振动激励时用作泵的液压液腔。抽出的流体在叫做惯性轨道的管子中振荡，该惯性轨道产生流体共振系统和相关联的阻尼，以分散振动能量并减小摇动响应。通常希望将“旁通阀”设计在流体系统中，以允许抽出的流体绕过惯性轨道，并在某些条件下(通常是低振幅振动，例如发动机怠速输入，此时用于消除振动隔离是优选的，而不是阻尼)直接流入低压容器。此旁通阀通常采用简单的橡胶盘或其他平的形状的形式，其装在两个穿孔的刚性形状之间，例如穿孔金属板，其定位为对低压容器提供短的、直接的路线。橡胶盘的厚度和穿孔板的间隔之间的间隙允许小振动输入在泵室和低压容器之间畅通地流过，同时在高振幅振动过程中有效地密封通路并迫使流体流过惯性轨道。根据振动输入的振幅而改变流体流动方向的盘状或其他形状被称为断开器。

可切换的液压发动机安装的基本技术在本行业中已成为公知很多年了，并且，共有权利的已公开的申请WO2009105768A1和WO2010/080630示出并描述了代表性的发动机安装组件。可以很好地理解，通过打开和关闭端口将液压安装将从流体阻尼状态物理地切换至非阻尼状态。然而，存在多种可实现此效果的方法。

大多数真空驱动的硬件安装在外部，以便于制造。此外部安装件趋向于降低安装件响应的效率。大多数传统设计使用隔板，其封闭一定体积，并在隔板下形成附接至外部端口的气垫(air spring)。打开和关闭此外部端口是用来“切换”安装件状态的方法，即，硬度或阻尼响应。在切换“打开”的状态中，可将空气从该体积抽至大气中。例如，切换为打开时(该体积通向大气)，液压发动机的安装件具有低承载支撑件硬度(bearing springstiffness)，并且，发动机安装件阻尼或隔离怠速振动(低振幅、高频率)。在切换“关闭”的状态中，该体积中的空气用作硬弹性件，因为封闭或密封该体积，并且，在第一或工作流体腔室和第二或补偿流体腔室之间来回转移阻尼液，以阻止高振幅、低频率的振动。由封闭端口产生的气垫(封闭体积)降低了将以别的方式泵送过惯性轨道抽出的流体的压力，因为一部分流体压力用来压缩气垫。

和大多数可切换的液压发动机安装件一样，此安装件的目的都是悬置动力总成、对动力总成运动提供阻尼、控制动力总成行程，并使动力总成与车辆底盘隔开。多状态安装件中的切换机构允许安装件在四个状态中切换。两个状态允许安装件的流体效应与顺应性振动(compliance vibration)分离，另两个状态调节安装件的阻尼和频率响应。

需要有一种改进的可切换的惯性轨道组件、一种封装该可切换的惯性轨道组件的相关方法、一种以和真空致动的多状态安装件相同的方式起作用的设计(但是不是用真空，而是用切换状态的螺线管，如果出现电子故障该设计用作分离的液压安装件)。

发明内容

一种发电机安装组件，包括壳体；惯性轨道；容纳于壳体中；细长流体阻尼的第一通路和非阻尼的第二通路，第一通路适于与第一侧上的相关联的第一流体腔室和第二侧上的相关联的第二流体腔室连通，第二通路适于与相关联的第一和第二流体腔室连通；分离器，容纳于壳体中；壳体中的怠速隔板，选择性地控制第一和第二流体腔室之间的连通以选择性地改变阻尼；以及壳体中的第一端口和第二端口，分别与分离器和怠速隔板连通。第一螺线管选择性地控制通过第一端口的流体流，第二螺线管选择性地控制通过第二端口的流体流。

第一螺线管比第二螺线管大。

在没有电力时，组件用作分离的液压安装件。

第一螺线管是怠速流体端口，第二螺线管是分离器空气端口。

第一端口通常封闭，第二端口通常打开。

隔板包括通过其中的第一开口。

第一开口与第二螺线管对准。

惯性轨道包括贯穿与分离器连通的隔板中的第一开口的细长的空气端口构件。

隔板盖夹在隔板和第一及第二螺线管之间。

隔板盖包括支撑部，该支撑部容纳细长空气端口构件的末端，以用于与第二螺线管的末端对准。

可移动阀控制通过惯性轨道中的怠速端口的流。

偏压弹簧通过怠速端口迫使阀移动至通常封闭的位置。

一种制造多级可切换惯性轨道组件的方法，包括：提供壳体；将惯性轨道定位在壳体中，壳体具有适于与第一侧上的相关联的第一流体腔室和第二侧上的相关联的第二流体腔室连通的细长的流体阻尼的第一通路，以及适于与相关联的第一和第二流体腔室连通的非阻尼的第二通路；在壳体中设置分离器，以选择性地封闭第一和第二通路中的至少一个；在壳体中提供隔板，以选择性地控制第一和第二流体腔室之间的连通并选择性地改变阻尼状态；在壳体中设置第一和第二端口，以分别与分离器和怠速隔板连通；并提供分别控制通过第一和第二端口的流体流的第一和第二螺线管。

在以下详细描述中将发现另一些特征和好处。

附图说明

图1是装配好的液压发动机安装件或液压安装件的透视图。

图2是图1的安装件组件的多个部件的分解图。

图3是图1和图2的装配好的安装件的纵向横截面图。

图4是图3的下部的放大图。

图5和图6是在可切换发动机安装件中使用的螺线管组件的透视图。

具体实施方式

首先看图1至图3，示出了发动机安装件或液压安装件组件100。更特别地，安装件组件100包括限流器或外部壳体102，其尺寸构造为容纳第一或弹性部件或主橡胶元件104(其形状通常是截锥形，主要由弹性体材料制成，例如，如在本领域中常见的弹性橡胶)。紧固件或螺栓106从主橡胶元件104向外延伸，以通过本领域中通常已知的方式固定至动力总成或发动机(未示出)。紧固件106与金属承载件108(图3)配合，该金属承载件具有至少一个嵌入第一弹性体件104内的部分。另外，主橡胶元件104的下外围部分可包括增强件，例如金属增强件110，其模塑在主橡胶元件内，以增加刚度并提供支撑。

主橡胶元件104容纳于限流器壳体102内，使得紧固件106贯穿限流器中的中心开口112。限流器102的内肩部114(图3)与主橡胶元件104的增强的下部邻接。另外，主橡胶元件104的下部形成发动机安装100的第一流体腔室或上流体腔室116的一部分，即高压侧。第一流体腔室116的剩余部分由惯性轨道组件120限定，下面将描述其更具体的细节。用参考数字122表示的惯性轨道组件的上表面的外径向部分，与主橡胶元件104邻接并密封地接合，以密封第一流体腔室116。如图3中特别明显的，惯性轨道组件120的至少一部分容纳于限流器壳体102内。用参考数字124表示的沿着下表面的第二外径向部分，其由橡胶防护罩(boot)或隔板130密封地接合，特别是其上外围部分132。隔板130包括贯穿其中的开口134，下面进一步描述原因。用隔板盖140保护隔板130，隔板盖140优选地由比弹性体隔板更硬的材料形成，并与限流器壳体102匹配地接合。当使隔板盖140固定至限流器102时，主橡胶元件104的下外围边缘和隔板的外围部分132分别与惯性轨道组件120的相对的侧面或面122、124密封地接合。

由于振动或位移从动力总成接收到安装件中，所以以不同方式将流体通过惯性轨道组件120从第一流体腔室116抽出。特别地，继续参考图1至图3，并另外参考图4，惯性轨道组件120位于第一流体腔室或上流体腔室116和第二流体腔室或下流体腔室150之间。因此，惯性轨道组件120的上侧与安装件的高压侧相关联。另一方面，惯性轨道组件120的下表面与第二流体腔室或下流体腔室150相关联，有时叫做安装件的低压侧。将流体通过惯性轨道组件120从顶部抽至底部。惯性轨道组件120的流体响应取决于分离器160和隔板130。

如上所述，隔板130绕其外围与惯性轨道组件120的下侧密封，从而形成发动机安装件的第二或下腔室150。第一腔室116和第二腔室150之间的流体或通过细长的蛇形通路172，或通过更直的旁路或怠速端口通道174。

如图3和图4所示，通道174由第一阀或怠速端口阀166封闭。怠速端口阀160通常由于偏压力的结果而封闭，该偏压力由迫使怠速端口阀朝向封闭位置移动(如图所示，向下移动)的弹簧168施加。结果，流体在第一和第二腔室116、150之间经由细长的蛇形通路172连通。通过惯性轨道120中的此细长通路172运送流体，以使振动能量(例如，非怠速的高振幅振动)减弱。

将第一螺线管180安装为，使得当使螺线管通电时，使杆/板182延伸(如图所示，向上延伸)，并推压在隔板130的下侧上，接着，这将向上推压在怠速端口阀166上，以克服弹簧168的向下的偏压力。此通电的螺线管动作打开了怠速端口阀166，从而通道174打开，以允许第一腔室116和第二腔室150之间连通。通常，第一螺线管180仅在怠速状态过程中是激活的，并且，通过在怠速阀166上向上推动以允许流体流过怠速端口通道164，可产生预期的怠速速率沉浸(idle rate dip)。当使第一螺线管180断电时，封闭通道174。

第二螺线管190控制通过第二端口或通道200的流，其也叫做分离器空气端口。当使第二螺线管190通电时，杆/密封件192延伸到与分离器空气端口200的密封接合中。通过密封第二端口200，分离器160下方的空气不再排出至周围环境或大气中。显而易见地，通道200从分离器160(图4)下方的腔体202延伸，向下通过惯性轨道组件120的剩余部分，在此处，通道通过隔板130中的对应开口134。支撑件142从保护盖构件140向上延伸并覆盖第二螺线管190上。支撑件142在其上部中包括与隔板130中的开口134对齐的开口144，并且，还容纳分离器空气端口200的一部分。支撑件142，特别是隔板和支撑件中的对齐的开口134、144，分别适当地定位分离器空气端口通道200的末端，以选择性地与第二螺线管190的密封件192接合。当通电时，第二螺线管190迫使密封件192密封分离器空气端口200，从而困住分离器160下方的腔体202中的空气。这使分离器160的运动停止。优选地，第二螺线管190在怠速状态中也是激活的。

如这些图中还显而易见的，第一螺线管180比第二螺线管190大。第二螺线管190需要比第一螺线管或怠速螺线管180少得多的功率，因此，这是其相对尺寸减小的原因。

以上示出并描述的多状态电安装件的另一有利特征是，在没有电子故障的情况下，第一和第二螺线管180、190都收回，结果是，怠速端口通道174由怠速端口阀166封闭，分离器空气端口200打开，使得分离器160下方的腔体202与周围环境连通。这允许组件用作分离的液压安装件。

此书面描述用实例来描述公开内容，包括最佳方式，并使得本领域中任何技术人员能够制造并使用该公开内容。该公开内容的可专利范围由权利要求书限定，并可包括本领域中技术人员能够想到的实其他例。这些其他实例的目的是，如果其具有与权利要求书的字面语言不同的结构元件，或者如果其包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等价的结构元件，那么，均包含在权利要求书的范围内。此外，此公开内容的目的是，寻求对部件和/或步骤的组合以及权利要求的组合的保护，如最初对审查所提出的，并在诉讼过程中寻求对部件和/或步骤的可能的其他组合以及权利要求的可能的组合进行保护。

Claims (11)

1.一种多状态可电切换的发动机安装件组件，包括：

壳体；

惯性轨道，容纳于所述壳体中，并且所述惯性轨道具有适于与第一侧上的相关联的第一流体腔室和第二侧上的相关联的第二流体腔室连通的细长的流体阻尼的第一通路，以及适于与相关联的所述第一流体腔室和所述第二流体腔室连通的非阻尼的第二通路；

隔板，位于所述壳体中并且与所述惯性轨道密封地接合，这使所述第二流体腔室被限定于所述惯性轨道的第二侧与所述隔板之间；

用于怠速的第一端口和用于分离器的第二端口，位于所述惯性轨道中，其中所述第一端口提供所述第一流体腔室和所述第二流体腔室之间的所述非阻尼的第二通路，并且其中所述第二端口与环境大气连通；

分离器，位于所述壳体中并且位于所述第一流体腔室与所述第二端口之间，所述分离器适于响应于所述第一流体腔室中的流体压力变化而相对于所述壳体移动；

怠速端口阀，连接于所述惯性轨道并且能够在封闭所述第一端口的封闭位置与打开所述第一端口的打开位置之间移动；

弹簧，将所述怠速端口阀朝向其封闭位置进行偏压；

第一螺线管，连接至所述壳体并且选择性地使所述怠速端口阀从其封闭位置向其打开位置移动以控制流体流过在所述第一流体腔室和所述第二流体腔室之间的所述第一端口；以及

第二螺线管，连接至所述壳体并且选择性地使密封件移动到与所述第二端口的密封接合，以困住所述分离器下方的腔体中的空气，这使所述分离器相对于所述壳体的运动停止。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述第一螺线管在尺寸上比所述第二螺线管大。

3.根据权利要求1所述的组件，其中，在没有电力时，所述第一螺线管收回，这使所述弹簧将所述怠速端口阀朝向其封闭位置移动，并且所述第二螺线管收回，这使所述第二端口打开，这使所述组件用作分离的液压安装件。

4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述第一端口通常封闭，而所述第二端口通常向环境大气打开。

5.根据权利要求1所述的组件，其中，所述隔板包括从其中穿过的第一开口。

6.根据权利要求5所述的组件，其中，在所述隔板中的所述第一开口与所述第二螺线管对准。

7.根据权利要求6所述的组件，其中，所述惯性轨道中的所述第二端口是由细长空气端口构件提供，所述细长空气端口构件延伸穿过在所述隔板中的所述第一开口并且提供在所述分离器下方的所述腔体与环境大气之间的连通。

8.根据权利要求7所述的组件，进一步包括隔板盖，所述隔板盖连接至所述壳体并且覆盖所述隔板。

9.根据权利要求8所述的组件，其中，所述隔板盖包括支撑部，所述支撑部容纳所述细长空气端口构件的末端，以将所述末端与所述第二螺线管对准。

10.一种制造发动机安装件的方法，包括：

提供壳体；

将惯性轨道定位在所述壳体中，所述壳体具有适于与第一侧上的相关联的第一流体腔室和第二侧上的相关联的第二流体腔室连通的细长的流体阻尼的第一通路，以及适于与相关联的所述第一流体腔室和所述第二流体腔室连通的非阻尼的第二通路；

在所述壳体中提供隔板，所述隔板与所述惯性轨道密封地接合，这使所述第二流体腔室被限定于所述惯性轨道的第二侧与所述隔板之间；

在所述惯性轨道中设置第一端口和第二端口，其中所述第一端口提供所述第一流体腔室和所述第二流体腔室之间的所述非阻尼的第二通路，并且其中所述第二端口通常是打开的并且与环境大气连通；

在所述壳体中提供分离器，所述分离器位于所述第一流体腔室与所述第二端口之间，所述分离器适于响应于所述第一流体腔室中的流体压力变化而相对于所述壳体移动；

在所述第一端口中提供端口阀，所述端口阀能够在封闭所述第一端口的封闭位置与打开所述第一端口的打开位置之间移动；

提供弹簧，该弹簧将所述端口阀朝向其封闭位置进行偏压，这使所述第一端口通常被所述端口阀封闭；并且

提供第一螺线管，所述第一螺线管连接至所述壳体并且选择性地使所述端口阀从其封闭位置向其打开位置克服所述弹簧的偏压力而移动，以控制流体流过在所述第一流体腔室和所述第二流体腔室之间的所述第一端口；以及

提供第二螺线管，所述第二螺线管连接至所述壳体并且选择性地使密封件移动到与所述第二端口的密封接合，以困住所述分离器下方的腔体中的空气，这使所述分离器相对于所述壳体的运动停止。

11.根据权利要求10所述的方法，包括将所述第二螺线管制造得在尺寸上比所述第一螺线管大。