CN107269629A - 用于减小机动车辆的液压致动系统的振动的减振装置 - Google Patents

Abstract

一种用于减小机动车辆的液压致动系统的振动的减振装置(10)，其具有壳体(12)，在壳体中形成有压力室(14)，压力室设置成藉由至少一个接口(16,18)与致动系统实现流体连接，并由弹性薄膜(20)限定压力室，弹性薄膜具有可加压表面(22)和远离压力室的表面(24)，该表面设有仿形部分(26)，当向薄膜加载压力时薄膜藉由仿形部分支承在壳体的固定壁部分(28)上，仿形部分具有至少一个腹板区段(30)，腹板区段包括至少一个腹板(32)，腹板具有腹板底部、邻近壁部分的腹板端部以及限定的腹板横截面。腹板相对于一假想平面具有不对称构型，假想平面垂直于可加压表面延伸穿过腹板底部，并且垂直于腹板横截面延伸，当薄膜被加载预定压力时，腹板不受阻碍地通过腹板端部沿预定方向屈曲至壁部分，从而占据容量。

Description

用于减小机动车辆的液压致动系统的振动的减振装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于减小液压致动系统的振动的减振装置。具体来说，本发明涉及一种用于减小机动车辆的液压离合器致动系统的振动或压力脉动的减振装置，所述减振装置例如在汽车工业中被大规模使用。

技术背景

用于机动车辆的常规液压离合器致动系统包括安装在机动车辆的踏板托架上的主缸和固定在汽车中的变速器附近的从动缸，所述从动缸以常规方式构造或构造为与传动轴同轴布置的中心分离装置，所述主缸和从动缸通过液压管路液压连接在一起。液压主缸与补偿容器液压连接，所述液压主缸的活塞藉由活塞杆与离合器踏板可操作地连接，从而可藉着踩下离合器踏板来致动所述主缸，这导致活塞在主缸内移动。在这情况下，使流体柱通过液压管路推向从动缸的方向并且液压地加载从动缸。从动缸(更准确地说从动缸的活塞)设置成通过活塞杆经由分离杠杆和分离轴承与摩擦离合器的分离机构可操作地连接，或者在具有环形活塞和滑动套筒的中心分离装置的情况下，从动缸通过活塞杆直接经由坐落于滑动套筒上的分离轴承与所述分离机构可操作连接。

如果为了脱离摩擦离合器而液压地加载从动缸，则通过活塞致动的分离机构使离合器压力板与摩擦离合器的离合器从动盘分开，所述从动盘坐落于传动轴上并且与由内燃机的曲轴承载的飞轮配合。因此，内燃机与机动车辆的变速器分离。另一方面，如果离合器踏板被解除载荷来与摩擦离合器重新接合，归因于特别是摩擦离合器的弹簧弹力，从动缸(更准确地说从动缸的活塞)返回到其基本或开始设定，在这情况下，上述的流体柱通过液压管路向主缸的方向回到原处。

在这种液压离合器致动系统(被视为没有液压流体的连续流的准静态液压力传动系统)中，振动从内燃机(具体地说从内燃机的曲轴)经由摩擦离合器的部件、分离轴承、(在某些情况下)分离杠杆、和从动缸传递到存在于从动缸与主缸之间的液压管路中的流体柱，其中振动以压力脉动的形式传播。

已视为缺点的是，这些压力脉动可被驾驶员感觉为在离合器踏板处的振动(所谓的“麻木感”)，特别是在典型的城市驾驶中，驾驶员的脚会放在离合器踏板上或者例如在交通灯处停车期间保持踩下离合器踏板。

在现有技术中不缺乏关于如何处理这个问题的方案(例如，文献DE 36 31 507C2，DE 40 03 521C2，DE 195 40 753C1，DE 101 12 674C1或DE 103 51 907A1)。这些方案的共同点是，将用于减振的独立的子组件插入主缸与从动缸之间的液压管路内或将该独立的子组件设置成平行于所述液压管路，所述独立的子组件不会中断主缸与从动缸之间的流体柱并且一般还能够令人满意地减小压力脉动。然而，现有技术的解决方案某程度上需要相对大量的安装空间，而在机动车辆的发动机舱中不会总是有足够大的安装空间，和/或所述解决方案需要减振装置的结构相对复杂并因此昂贵，这对于大规模生产而言是不理想的。

针对这背景，文献WO2010/084008 A1(图17和图18)提出了一种形成权利要求1的前序部分的用于减小压力脉动的减振装置，该减振装置具有壳体，在所述壳体中形成有压力室，所述压力室设置成藉由两个接口与液压致动系统实现流体连接。在这现有技术中，作为所提出的减振措施中之一，所述压力室由弹性薄膜限定，所述薄膜具有面向所述压力室的可加压表面和远离所述压力室的表面。在这情况下，远离所述压力室的表面设有仿形部分，当向所述薄膜加载压力时，所述薄膜藉由所述仿形部分支承在所述壳体的固定壁部分处，所述仿形部分具有多个腹板区段，每个腹板区段具有多个腹板。每个腹板具有与所述壳体的壁部分相隔一段距离的腹板底部、邻近所述壁部分的腹板端部以及限定的腹板横截面。当所述薄膜被加载压力并且压靠于所述壳体的固定壁部分时，这个仿形部分在压力室内占据限定的有限容量，这继而影响减振装置的减振特性，与静态支配压力和压力脉动的振幅无关。

一般而言，关于这方面可以说明的是，容量吸收部件(这里是具有仿形部分的弹性薄膜(即薄膜轮廓))的可能的吸收容量越高，越有效减小在流体柱中的压力脉动。然而，另一方面，液压致动系统的整体吸收容量必须保持尽可能小，使致动系统不致于太“轻柔”并且避免伴随系统过度轻柔而出现踏板行程损失、“海绵似的”致动感觉等。

就这方面而言，藉由具有仿形部分的弹性薄膜的协助来减小压力脉动的现有技术的减振装置，通常发现薄膜轮廓会导致递减的容量/压力特征曲线，即当仿形部分压靠于固定的壳体壁时，在较低压力(例如最多5巴)下，具有相对大的容量吸收，而在较高压力(例如20至30巴)下以及仿形部分更强地压靠于所述壳体壁的情况下，可以占据的容量大幅减小。

在这种背景下清楚的是，由于仿形薄膜具有相对大的容量吸收能力，现有的技术方案能够有效地减小流体柱内压力较低时上文描述“麻木感”，但是在流体柱内压力较高时会逐渐失去由仿形构件带来的减振作用，这是因为其容量吸收能力显著减小。然而，还有必要在踩下离合器踏板时(即流体柱内压力相对高的情况下)有效地减小压力脉动的传递，因此在现有技术中提供了另外的减振措施(具有螺旋形延伸的螺旋截面的具有节流效应的横截面收窄的额外管道部分等)，但是这些措施会带来一定程度的额外成本。

如果还考虑到车辆存在个别压力区，即视乎相应的液压致动系统及其振动特性有不同的压力区，在哪些车辆的个别压力区，流体柱内的压力脉动的幅度最大，所希望的是一种用于减小压力脉动的减振装置，所述减振装置的容量/压力特征曲线的振动临界压力区(容量吸收能力较高)较其余压力区陡峭，其中较平坦的特征曲线路径(容量吸收能力较小)将保证有“刚性”的系统性能。

发明目的

基于上述的现有技术，本发明的目的是提供一种用于减小机动车的液压致动系统，特别是液压离合器致动系统，的振动的减振装置，所述减振装置具有最简单、最经济和最紧凑的结构，并且使所述减振装置的由仿形弹性薄膜产生的减振特性最优化。

发明内容

这目的由权利要求1所表明的特征来实现。本发明有利的或可取的改进是权利要求2至15的主题。

根据本发明，一种用于减小机动车辆的液压致动系统，特别是液压离合器致动系统，的振动的减振装置，所述减振装置包括壳体，在所述壳体中形成有压力室，所述压力室藉由至少一个接口与所述液压致动系统实现流体连接，并且由弹性薄膜限定所述压力室，所述薄膜具有面向所述压力室的可加压表面和远离所述压力室的表面，其中远离所述压力室的表面设有仿形部分，当向所述薄膜加载压力时，所述薄膜藉由所述仿形部分支承在所述壳体的固定壁部分上，所述仿形部分具有至少一个腹板区段，所述至少一个腹板区段设有至少一个腹板，所述至少一个腹板具有与所述壁部分相隔一段距离的腹板底部、邻近所述壁部分的腹板端部以及限定的腹板横截面，所述腹板或每个腹板相对于一假想平面不对称地形成，所述假想平面垂直于所述薄膜的所述可加压力表面延伸穿过所述腹板底部，并且垂直于所述腹板横截面延伸，当所述薄膜被加载预定压力时，所述腹板或每个腹板不受阻碍地通过所述腹板端部沿预定方向屈曲至所述壁部分处。

术语“屈曲”在工程力学中被严格地理解为直的或稍微屈曲的杆或棒在屈曲荷载的作用下失去稳定性直到突然猛烈断开，所述屈曲荷载具有位于杆轴线上的作用线和/或屈曲矩作用线，在这情况下意味着，向所述薄膜加载限定程度的压力时，由于所述腹板横截面是不对称的，夹在所述薄膜侧的腹板底部与抵靠远离所述薄膜的壁部分的腹板端部之间的腹板突然或忽然偏转或朝向一预定侧弹性偏转。因此，考虑到腹板的几何形状和所述过程的机制，术语“屈曲”不是限制性地理解为“杆形或棒形”或“在弹性静力学中的欧拉柱的屈曲”等。根据腹板的相应的几何形状，在机械术语中，腹板还可以被视为是“凸出部”，在工程机械学中，术语“凸出部”具体理解为板材从一平面偏转，其载入基本上表示盘应力状态，或理解为壳体偏转，其载入基本上表示薄膜应力状态。例如，如果弹性薄膜是管状的，即是旋转对称，弹性薄膜的外圆周上设有用于形成腹板(或多个腹板)的环形凹槽，在压力负载对实际部件的影响下，(各个)腹板的变形像板件而非“支柱”。重要的是，在薄膜被加载压力下，(各个)腹板的端部压靠壳体的固定壁部分，当达到预定压力时所述腹板突然可逆地朝向一侧“脱离”壳体的固定壁部分，使得弹性薄膜突然地能够占据更大容量，其结果是更有效地减小压力室的压力脉动。

换句话说，本发明的基本概念在于选择性地实现结构中的，更准确地说弹性薄膜的仿形部分的屈曲或凸出特性，所述仿形部分具有带至少一个腹板的至少一个腹板区段。从而可实现的是，在仿形部分的腹板结构在预定压力下自由屈曲之前，记录了仿形弹性薄膜占据的容量相对于压力最初是基本上线性的关系，使得容量/压力特征曲线突然地从这压力基本上更陡峭地延伸。只有当腹板结构的所有结构元件全部屈曲时，容量/压力特征曲线才会出现较平坦、递减的线。因此，在各个特定的压力下，所述减振装置的容量/压力特征曲线的平坦区内存在“刚性”系统性能，这在机动车辆的液压离合器致动系统的减振装置的使用中意味着仅仅有小的踏板行程损失以及有良好的直接致动感觉，而在陡峭的“屈曲”区或容量/压力特征曲线的区内存在令人满意地减小压力脉动的“较轻柔”系统性能。

在这情况下，(各个)腹板的相对于一假想平面的不对称构型具有特殊意义，所述假想平面垂直于所述薄膜的可加压表面延伸穿过腹板底部，并且垂直于腹板横截面延伸。具体来说，这具有如下效果：夹在适当位置的被加载压力的(各个)腹板的一侧所能够支承的压力负载较相对的一侧所能够支承的压力负载小，使得当(各个)腹板到达临界压力负载时总是向同一(优先的)方向屈曲，这导致均匀的容量吸收，并且这总是在同一临界压力负载下发生。本发明所要求权利的不对称构型的(各个)腹板与对称结构的腹板相反：对称结构的腹板在非特定临界压力负载下能够屈曲并且所述腹板在一个或另一个方向上大致随机地“脱离”，而本发明的不对称构型的(各个)腹板总是出现容易地可重现的结果，不仅是对于发生屈曲时的压力水平，而且相对于因而产生的薄膜的容量吸收也出现所述可重现的结果。

明显的是，使用根据本发明的薄膜结构，不仅在如上所述的现有技术中的较低压力下，而且在任何振动临界压力范围内以类似点状的形式都可实现对于减振特别有效的高占据容量，特别是通过适当地设计一个或多个腹板区段来实现所述高占据容量，假如没有根据本发明的薄膜结构，则需要更多的安装空间，或者为了该目的需要提供复杂且因此成本高的额外措施，或者为藉着整体上较轻柔的系统性能达到改善减振效应付出代价。因此，根据本发明的减振装置构思适用于机动车辆的液压离合器致动系统，其中通过适当设计的一个或多个腹板区段，可以进行个别车辆的适配，使得仅在相应的机动车辆的振动临界压力范围内通过弹性薄膜提供较高的容量吸收能力，所述薄膜因此能够有效地减小压力脉动。

除了弹性薄膜的材料特性外，各个腹板的几何形状显然对腹板的屈曲性能具有决定性的影响。如果从腹板的横截面观看时腹板太细长的话，即使在非常低的压力负载下所述腹板也会全部屈曲，根据上述说明，这情况是不理想的。相反地，如果腹板的横截面过宽，则有可能的是腹板仅被推向壳体的固定壁部分而不会屈曲。与背景技术相比，根据本发明的发明人的研究所表明，在薄膜仿形部分的有利设计中，在薄膜未被加载的状态下，(各个)腹板的平均宽度与(各个)腹板的高度的比率应等于或大于1/3以及等于或小于1。在这情况下，腹板的“高度”是指(各个)腹板的腹板底部与腹板端部之间的垂直于所述薄膜的加压表面测量的间距，而(各个)腹板的“平均宽度”表示分别沿垂直于上述表面法线的方向所测量的最大腹板宽度和最小腹板宽度之间的算术平均值。

原则上，可以想到的是，用于(各个)腹板的不对称构型的各种不对称的腹板横截面(例如平行四边形、三角形或锯齿形)有助于腹板屈曲和沿同一方向屈曲。然而，基于生产工程的种种原因，特别优选的设计是腹板横截面基本上呈梯形形状，特别是直角梯形，其中腹板底部形成梯形的底部。

在另一个优选的实施例中，所形成的(各个)腹板在优势方向上不断开，这在生产工程方面具有特定优点。然而，为了替换弹性薄膜沿压力较低的方向的响应性能，所形成的腹板也可以在优势方向上断开。所述腹板于是有点“不稳定”，即在较低压力下发生屈曲。如果这样的断开的频数增加，甚至可能出现在压力更低时便会屈曲的短屈曲柱。因此，可以通过断开的数量来影响腹板的屈曲性能：基本上，腹板的断开越多，所述腹板更为“不稳定”，以致于用较低的压力负载便足够移动所述腹板。

为了进一步实行本发明的概念，(各个)腹板可以由腹板区段的两条凹槽形成，所述两条凹槽分隔开的距离相当于所述腹板的宽度并且所述两条凹槽形成在所述薄膜的远离所述压力室的表面上，其中所述腹板的腹板端部在所述薄膜未变形状态下延伸的最大长度是远离所述压力室的表面的高度。通过与同样可想到的相对于弹性薄膜的其余部分升高的仿形部分相比，这种腹板结构向后移入所述薄膜表面或与所述薄膜表面齐平或“容纳”在所述薄膜表面内，所述腹板结构特别适用于一些减振用途，其中当开始致动液压致动系统时，即在较低的压力下，弹性薄膜仅占据小的容量，但是随后，即在较大的振动临界压力下，需要占据更大的容量，即伴随上述的占据容量跳升而出现(各个)腹板的屈曲。

另外，根据相应的减振需求，(各个)腹板区段可以具有多个腹板，所述多个腹板以同一方向不对称地形成。通过在腹板区段中提供多个腹板，可以简单的方式影响由弹性薄膜吸收的容量的大小，通过更多腹板可倾向于实现更大的容量吸收。在这情况下，不对称的腹板横截面在三维上的同一定向确保腹板还可在同一预定方向屈曲，使得腹板在屈曲时不会互相阻碍，因此总是在(各个)腹板区段中以可重现的方式发生相同的容量吸收。

此外，弹性薄膜的仿形部分可以有利地包括多个腹板区段。随着腹板区段的数量增加，由弹性薄膜占据的容量可以根据相应的减振需求而增加。另外，如果在这情况下，例如在上述的弹性薄膜具有凹入或齐平腹板结构的情况下，对于至少两个腹板区段，其凹槽的深度各不相同，弹性薄膜可以“扩展”至更大的压力范围，因此能够占据更大的容量。因此，该减振装置不必只具有一个“操作点”，而是可以具有不同的“操作点”，相应的腹板根据压力在所述“操作点”处发生屈曲，从而通过突然增加的容量吸收有效地减小不同的振动临界压力区内的压力脉动。

就弹性薄膜的基本几何形状而言，可以想到不同的薄膜变型。因此，弹性薄膜可以是例如平的或弓形的圆盘，所述弹性薄膜远离压力壁的表面设有根据本发明的仿形部分。然而，弹性薄膜的设计目前优选为基本上呈管状。根据本发明的仿形部分然后可以设置于弹性薄膜的远离压力室的内圆周表面处，或者优选地设置于弹性薄膜的远离压力室的外圆周表面。

对于在基本上管状弹性薄膜处的一个或多个腹板的轮廓同样地可以有不同的变型。因此，腹板可以例如沿弹性薄膜的圆周面螺旋地或以螺旋结构的形式延伸。然而，考虑到特别是简单的生产，优选的是，(各个)腹板在基本上管状弹性薄膜的外圆周上形成，围绕所述管状弹性薄膜或沿所述管状弹性薄膜的纵向方向延伸。

原则上，有多种材料可以用作弹性薄膜的材料。因此，例如可以使用由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡胶(NBR)基弹性体或氢化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡胶(HNBR)基弹性体制造所述弹性薄膜，特别是当含有矿物油的流体用于液压致动系统。然而，考虑到对于机动车辆的液压离合器致动系统的典型流体的耐久性，目前优选的是，弹性薄膜由乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)基弹性体构成。

基本上，所述减振装置的壳体可以被设计成仅具有一个接口，所述减振装置可以藉由所述接口与液压致动系统实现并联连接。然而，优选的一种结构是，其中壳体具有第一接口和第二接口，压力室设置在所述第一接口与所述第二接口之间，所述减振装置通过所述第一接口与所述第二接口与所述液压致动系统串联连接，使得流体流能够流过所述两个接口之间的所述压力室，与上述仅具有一个接口的替代方案相比，具有两个接口的结构只需要低流阻便能保证有更好的减振作用。

优选地，具有两个壳体接口的减振装置设置成所述第一接口、围绕所述压力室的所述管状薄膜和所述第二接口以共有轴线依次布置在所述壳体内，其中每个接口通过导流连接部与所述压力保持流体连通，所述导流连接部相对于所述共有轴线大致横向延伸。这种结构有利地具有以下结果：流体柱内的压力脉动确实传导到管状薄膜，以如上所述的减振方式“处理”所述压力脉动。

另外，在所述减振装置的这个实施例中，在所述压力室与所述连接部之间于所述第一接口一侧和/或所述第二接口一侧上设有节流孔，所述节流孔沿接口的共有轴线延伸或平行于沿接口的共有轴延伸，以增加减振效应，使得当液压致动系统被致动时，流体柱的一部分移动通过(各个)节流孔。

最后，在两个壳体接口串联连接的情况下，所述减振装置可以构造成所述第一接口是主要接口，而所述第二接口是次要接口，其中从所述第一接口向所述压力室的方向看，在所述导流连接部的前面设有另一个节流孔或缩口，所述另一个节流孔或缩口沿所述共有轴线延伸或者平行于所述共有轴线延伸。由于这个额外的节流孔，意味着从压力室到主要接口有额外的阻力，弹性薄膜有更多“机会”吸收或减小通过次要接口进入所述减振装置的压力脉动。

附图说明

在下文，参照所附的示意性附图并通过本发明的优选实施例和变型更详细地阐释本发明，其中相同的附图标记特定表示相同或相应的部件，并且为了便于说明，弹性体部件大致上以未变形的状态示出，图中：

图1是根据本发明的用于减小机动车辆的液压离合器致动系统的振动的减振装置的纵向剖视图，图1从右至左示出了在所述减振装置的壳体内安装有作为主要部件的第一插头连接器、容纳在所述第一插头连接器内的压入式套筒、管状弹性薄膜和第二插头连接器，所述弹性薄膜在所述壳体内径向向外地限定压力室，所述弹性薄膜的外圆周侧设有仿形部分，以便进行容量吸收；

图2是根据图1所示的减振装置的壳体的纵向剖视图，图中的壳体以单独部件示出；

图3是根据图1所示的减振装置的第一插头连接器的纵向剖视图，图中的第一插头连接器以单独部件示出；

图4是根据图1所示的减振装置的压入式套筒的纵向剖视图，图中的压入式套筒以单独部件示出；

图5是根据图1所示的减振装置的第二插头连接器的纵向剖视图，图中的第二插头连接器以单独部件示出；

图6是根据图1所示的减振装置的管状弹性膜的纵向剖视图，图中的管状弹性膜以单独部件示出；

图7是图6所示的细节圈VII的在比例上扩大的示意图，图中清楚示出仿形部分的细节，所述仿形部分设于弹性薄膜上以便进行容量吸收，所述仿形部分的腹板在所述薄膜的外圆周上形成以围绕所述薄膜；

图8是在比例上扩大的所述仿形部分的变型的详细示意图，该详细示意图的显示方式与图6和图7的显示方式相对应，图中示出了在弹性薄膜上形成的所述仿形部分具有环形腹板以便进行容量吸收；

图9是管状弹性薄膜的侧视图，该侧视图与图6相比在比例缩上小，图中示出了所述弹性薄膜具有交替形成的仿形部分，以便进行容量吸收，所述仿形部分的腹板在所述薄膜的外圆周上形成，向纵向方向延伸；

图10是根据图9所示的管状弹性薄膜按照图9中剖线X-X剖取的剖视图；

图11是图10所示的细节圈XI的在比例上扩大的示意图，图中清楚示出了所述仿形部分的细节，所述仿形部分设于根据图9所示的弹性薄膜上，以便进行容量吸收，具体来说所述仿形部分的腹板具有不对称构型；

图12是根据有限元法(Finite Element Method,FEM)计算模型的结果，以弹性薄膜的仿形部分的容量吸收(mm³)与压力(巴)描绘制成的曲线图，所述仿形部分如图8所示，其腹板为本发明所述的不对称构型，图中显示在压力为0巴时腹板处于未变形状态，在压力稍微超过15巴时腹板处于限定的屈曲状态；以及

图13是类似于图12的同样根据FEM计算模型的结果，以弹性薄膜上的仿形部分的容量吸收(mm³)与压力(巴)描绘制成的曲线图，所述仿形部分的腹板与根据本发明的腹板不同，所述仿形部分的腹板是对称的，图中同样显示在压力为0巴时腹板处于未变形状态，在压力在大约15至22巴的范围内时腹板处于多种非限定的屈曲状态。

具体实施方式

在图1中，附图标记10总地表示用于减小机动车辆的液压致动系统(例如液压离合器致动系统)的振动的减振装置。减振装置10包括壳体12，在壳体12中形成有压力室14，压力室14藉由至少一个接口(在这里所说明的实施例的情况下藉由两个接口16,18)与所述液压致动系统实现流体连接。在这情况下，压力室14设置在两个接口16,18之间，这种构造的减振装置10可以通过所述两个接口与液压致动系统串联连接，使得流体流能够流过两个接口16,18之间的压力室14。

在这情况下，减振装置10的压力室14由弹性薄膜20限定，图6单独示出了弹性薄膜20，所述弹性薄膜具有面向压力室14的可加压表面22和远离压力室14的表面24。如将在下文更详细地描述，表面24设有仿形部分26，当向薄膜20加载压力时，薄膜20藉由仿形部分26支承在壳体12的固定壁部分28上。

仿形部分26包括至少一个腹板区段，在这里所说明的实施例中包括多个腹板区段30，腹板区段30(各)具有至少一个腹板32。图6和图7具体示出了，在薄膜20的安装状态下，每个腹板32具有与壳体12的壁部分28相隔一段距离的腹板底部34(在图7以虚线示出每个例子)、邻近壳体12的壁部分28的腹板端部36、以及限定的腹板横截面。重要的是，如将会更详细地描述，所述腹板32或每个腹板32相对于一假想平面E或一相应的假想平面E(在图7每个腹板底部34的中心处以点虚线示出每个例子)不对称地形成，假想平面E垂直于薄膜20的可加压表面22延伸穿过腹板底部34，并且垂直于所述腹板横截面延伸，当薄膜20被加载预定压力时，所述腹板或每个腹板32不受阻碍地通过腹板端部36沿预定方向屈曲至壳体12的固定壁部分28。

还可具体参考图1，减振装置10仅由几个在操作时不可移动的部件形成，除了图2单独示出的由塑料注塑成型的壳体12以及图6所示的由例如乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)基弹性体构成的弹性薄膜20之外，减振装置10还包括由塑料注塑成型并固定于壳体12内的其他部件，所述其他部件使壳体12变得完整。这些部件在图3至图5单独示出，即形成减振装置10的接口16的作为插头部件的第一插头连接器38(图3)、容纳在第一插头连接器38内的压入式套筒40(图4)和形成减振装置10的接口18的作为插座部件的第二插头连接器42(图5)。

根据图2所示的情况，减振装置10的壳体12设有阶梯形中心通孔44，中心级进通孔44基本上具有三个部分，图2示出了该三个部分的内径从左至右减小，具体来说，如图2左侧所示，该三个部分分别是用于固定第二插头连接器42的固定部分46、作为弹性薄膜20的压力表面或相对表面的中心固定壁部分28、以及让第一插头连接器38通过的贯通部分48，如图2右侧所示。

第一插头连接器38通过压接固定在壳体12的贯通部分48内，其中一体形成在第一插头连接器38的外圆周上的环形轴环50在壳体12内抵靠壳体12的肩部52，肩部52在通孔44的壁部分28与贯通部分48之间形成。如图1所示的已压入状态中，第一插头连接器38通过本身已知的插头几何体凸出超过壳体12，所述插头几何体的外圆周上具有两个轴向分隔开的径向凹槽54和56，其中外径向凹槽54用于接纳相对于(接纳)配合部件(未示出)密封的O形环58，而在减振装置10的安装状态下，第二径向凹槽56接纳弹簧钢丝的固定元件(未示出)，所述固定元件固定到所述(接纳)配合部件。

如图1和图3左侧所示，第一插头连接器38的另一个径向凹槽60在环形轴环50一侧与环形轴环50相连，并且用于接纳薄膜20的端部密封几何体62(参见图6)，在这实施例中，薄膜20基本上为管状形状。如图1和图3左侧所示，另一个环形轴环64跟随径向凹槽60并且位于第一插头连接器38终止于的基本上环形的接纳和定心部分66之前，接纳和定心部分66的外径小于薄膜20的内圆周表面22的内径，使得第一插头连接器38的接纳和定心部分66径向向内地限定减振装置10的大致环形压力室14。

如图1和图3右侧所示，邻近接纳和定心部分66，第一插头连接器38的内圆周类似地设有中心单阶梯通孔68，中心单阶梯通孔68具有位于图1左侧所示的直径较大的孔部分70，如图所示，孔部分70用于紧密接纳压入式套筒40的管状凸出部72，如在图1右侧所示，单阶梯通孔68的直径较小的孔部分限定了接口16的净开口横截面。

压入式套筒40还具有头部74，该头部的外圆周是单阶梯，管状凸出部72从头部74向图1和图2右边延伸。在这情况下，压入式套筒40的头部74包括与管状凸出部72连接的直径较小的中间部分76和在头部74的自由端的直径较大的轴环部分78。尽管压入式套筒40藉着头部74的轴环部分78通过机械地正向摩擦耦合保持在第一插头短管38的接纳和定心部分66内，头部74的中间部分76与第一插头连接器38的接纳和定心部分66的内圆周表面一起限定位于压入式套筒40与插头连接器38之间的环形中间空间79(见图1)。

另外，压入式套筒40的头部74的中间部分76设有两个横向孔80，如图1所示，所述两个横向孔80彼此成直角延伸并且与管状凸出部72成直角延伸，并且与中间空间79保持连通。在第一插头连接器38的接纳和定心部分66内直径上对置的连接孔82可选地与压入式套筒40的头部74中的横向孔80中之一成一直线，连接孔82将中间空间79与在插头连接器38与薄膜20之间的压力室14连接。此外，压入式套筒40在头部74的区域内设有节流孔84，节流孔84将横向孔80与头部74的轴环部分78的内部连接。

另外在图1清楚可见，最后，在第一插头连接器38的接纳和定心部分66的自由端设有纵向狭槽86，用于紧密接纳第二插头连接器42的定心轴环88。

根据图1和图5所示，第二插头连接器42构造为插座或接纳部件，在其内圆周具有本身已知的接纳几何体，并且包括凹部90和弹簧钢丝的固定元件91(见图1)，(插头)配合部件(未示出)可插入凹部90中，固定元件91主要布置在外圆周上并且通过横向于接口18延伸的插槽92与第二插头连接器42接合，以便在减振装置10的安装状态下将(插头)配合部件以本身已知的方式固定在凹部90内。

同样地，第二插头连接器42本身机械地正向保持在壳体12内，其中，如图1中所示，由塑料制成的轭状固定元件93以横向滑动穿过相关联的凹部94的方式与壳体12的紧固部分接合，以便设置成与径向凹槽95接合，径向凹槽95在第二插头连接器42的外圆周上形成，从而将第二插头连接器42保持在壳体12内。

具有部分倒角的连接部96与处于壳体12的固定部分46和中空圆柱形壁部分28之间的互补形状的过渡部分97一起限制了第二插头连接器42插入壳体12的轴向插入深度，所述连接部96跟随第二插头连接器42的外圆周上的径向凹槽95，如图5右侧所示。固定薄膜20的固定部分98设有锯齿形的仿形部分，在内圆周锁定薄膜20的端部，如图左侧所示。固定部分98与第二插头连接器42的连接部96相隔一级，见图5的左侧。第二插头连接器42的直径较小的端部99(类似于第一插头连接器38的接纳和定心部分66)径向向内限定了环形压力室14(见图1)，并跟随固定部分98，见图5的右侧。

如图1和图5所示，第二插头连接器42中的凹部90轴向终止于在端部99的区域内的第二插头连接器42的基部100，定心轴环88与所述基部相连。基部100设有偏心地布置的节流孔102，节流孔102将第二插头连接器42的凹部90与定心轴环88的内部连接。最后，在第二插头短管42内还形成有横向孔104，横向孔104完全地延伸穿过端部99，以便将凹部90与压力室14连接。

在这情况下显而易见的是，在减振装置10的安装状态下(见图1)，第一接口16、围绕压力室14的管状薄膜20和第二接口18以共有轴线依次布置在壳体12内。在这情况下，每个接口16,18通过导流连接部105,106与压力室14保持流体连接，导流连接部105,106相对于所述共有轴线大致横向延伸。在这里所说明的实施例中，导流连接部105于第一接口16一侧包括在压入式套筒40的中间部分76内的横向孔80、在压入式套筒40与插头连接器38之间的中间空间79以及在第一插头连接器38内的连接孔82，而导流连接部106藉由横向孔104形成在接口18一侧上。压力室14本身经由第一插头连接器38的接纳和定心部分66内的纵向狭槽86与位于压入式套筒40与插头连接器42之间的内部空间108保持连通，内部空间108由压入式套筒40的轴环部分78、第一插头连接器38的接纳和定心部分66以及第二插头连接器42的定心轴环88径向限定。此外，还在压力室14与于第一接口16一侧的导流连接部105之间以及在压力室14与于第二接口18一侧的导流连接部106之间设有节流孔84,102，节流孔84,102经由内部空间108和纵向狭槽86与压力室14保持流体连接，节流孔84,102沿共有轴线A延伸或者平行于共有轴线A延伸。

在液压致动系统中，减振装置10优选地安装成第一接口16用作主要接口，第二接口18用作次要接口。在这情况下，压入式套筒40的管状凸出部72形成另一个节流孔110，从第一接口16向压力室14的方向看，所述另一个节流孔位于导流连接部105的前面，并且所述另一个节流孔在该处沿共有轴线A延伸。

弹性薄膜20还相对于外界密封减振装置10并且具体来说，在壳体12与第一插头连接器38之间进行密封以及在壳体12与第二插头连接器42之间进行密封。可具体参考图1和图6关于所述密封的进一步细节。因此，如图6右侧所示，于薄膜20的端部处形成的密封几何体62用于在壳体12与第一插头连接器38之间进行密封。所述密封几何体包括基本上呈球状的环形轴环112，环形轴环112从薄膜20的面向压力室14的表面22径向向内地凸出，并且环形轴环112容纳在第一插头连接器38的径向凹槽60内，环形的密封珠114形成在远离压力室14的表面24上，以及在环形轴环112面向压力室14的一侧形成轴向凹槽116。对于本领域技术人员显而易见的是，从压力室14产生的压力在薄膜20的轴向凹槽116内还将薄膜20的密封几何体62压靠在壳体12和插头连接器38的相连表面上。另外，在薄膜20的远离压力室14的表面24上的位于图1和图6左侧的端部设有环形的密封珠118，当壁部分28接触壳体12时，密封珠118用于利用锯齿形仿形部分将薄膜20的左手端牢固地压靠于第二插头连接42的固定部分98，并且在这情况下还在壳体12与第二插头连接器42之间提供密封。

以下将参照图7、图8、图12和图13描述关于在弹性薄膜20处的腹板32的几何形状的进一步细节及其作用。在这情况，图7示出了形成在根据图1的实施例的薄膜20处的用于容量吸收的仿形部分的一部分，其中每个腹板区段30仅具有一个腹板32，而图8示出了一种变型，其中每个腹板区段30具有两个(或更多个)腹板32，因此不对称地形成的多个腹板32向同一方向定向。

在第一例子中，这些例子中相同的是腹板横截面基本上呈梯形形状，特别是直角梯形，其中相应的腹板底部34形成所述梯形的底部。在这方面，每个腹板32由相应的腹板区段的两条凹槽120形成，所述两条凹槽120相隔开的距离相当于相应的腹板32的宽度并且所述两条凹槽形成在薄膜20的远离压力室14的表面24上，其中腹板32的腹板端部36在薄膜20未变形状态下延伸的最大长度是远离压力室14的表面24的高度。

根据图7，对于至少两个腹板区段30(这里是由全部腹板区段(参见图1和图6))，其凹槽120的深度被形成为各不相同。如图1,图6和图7所示的实施例中，不同腹板区段30的腹板32具有不同的高度，以便在压力下产生不同的屈曲性能。相比之下，在根据图8的变型中，所有腹板32具有相同的高度，可以预期的是腹板32在大约同一压力下屈曲。通常，如在发明内容部分中已经提到，个别的腹板32的平均宽度与所述腹板32的高度的比率等于或大于1/3以及等于或小于1。

在根据图7和图8的例子中，最后个别的腹板32沿基本上管状薄膜20的外圆周形成，完全围绕所述管状薄膜，所形成的腹板32在其主要长度上(即在优势方向上)不断开。

图12和13现示出了与非按照本发明的具有对称横截面形状的腹板相比(如图13中心左侧所示)，腹板32的选定的不对称横截面形状的影响(如图12左上角所示)。图12和图13所示的特征曲线和变形，在这情况下，图12和13是具有以下参数的根据FEM计算模型的结果：每个例子中同样利用了上述弹性薄膜20的内半径为5.9毫米及外半径为9.2毫米的旋转对称圆柱管进行每次计算。硬度为70邵氏A的橡胶被模拟作为圆柱管的材料。腹板的高度或自由长度为1.1毫米，并且具有对称横截面形状的腹板的宽度为0.5毫米。向内壁施加0至30巴的压力。圆柱管的外壁和侧面由固定壁表面限定。

如图12所示，根据本发明的腹板32的不对称仿形部分的结果可总结如下：在第一子区域I内，于腹板32屈曲之前，容量/压力特征曲线平坦地延伸和基本上线性地或仅稍微递减地延伸。腹板32在高度上被稍微压缩，这导致相对地小的容量增加。

如果进一步增加作用在相应的腹板32上的压力，因此进一步增加作用在相应的腹板32上的力，则这会导致腹板32失去稳定性。腹板32以限定的、一致的屈曲方向(这里向右)向一侧(如图12右侧所示的腹板32)倾斜或屈曲。在这情况下，例如部件公差、局部的摩擦变化、材料的波动、温度的振动和变化的影响不会导致屈曲方向的变化；保持了限定的屈曲方向。在这第二子区域II内，容量/压力特征曲线几乎以跳升的方式延伸，即非常陡峭地和渐进地延伸。

在接下来的第三子区域III内，容量/压力特征曲线再次平坦地延伸和基本上线性地或者仅稍微递减地延伸。在压力进一步增加的情况下，在屈曲的腹板32之间的剩余空腔减小，这解释了该进一步的相当小的容量增加。

结果是，由于具有不对称横截面形状的腹板32的屈曲方向是明确限定的，这产生总是可重现的容量/压力特征曲线。考虑到这方面，可以特别是通过薄膜20的弹性材料和腹板32的几何形状来影响屈曲的压力值：因此，部件的刚度随着邵氏硬度的增加而增加，这导致容量/压力特征曲线的“屈曲点”向右移(更高的压力)。相比之下，采用较柔软的橡胶混合物，压力可向左移到较低的压力。至于腹板32的几何形状，可以说的是，选择“更细长”的腹板32(更薄和/或更高)能够让腹板32在较低压力下屈曲。相反，如果增加腹板32的刚度(使腹板更厚和/或更矮)，则腹板32仅在较高压力下屈曲。当然，必须确保腹板32的宽度不会变得太大和/或腹板32的高度不会太小，否则腹板32就不能横向屈曲，从而在容量/压力特征曲线内没有渐进子区域。

如图13所示。对于非根据本发明的腹板的对称仿形部分的结果可以总结如下：对称地形成的腹板具有不限定的屈曲方向或不限定的屈曲性能。即使轻微的变化也可能让相同的腹板在一个时刻向左屈曲并在另一个时刻向右屈曲。可以在摩擦、部件公差、振动、材料波动出现局部变化并且温度变化可被视为可能的影响因素。因此，腹板可以沿以下方向屈曲，如图13所示：a)两个腹板向右屈曲；b)两个腹板向左屈曲；c)两个腹板分别向外屈曲；以及d)两个腹板分别向内屈曲。由于屈曲方向是不限定，容量/压力特征曲线的变化非常大。

详细来说：关于a)和b)：两个腹板沿同一方向屈曲，因此与腹板向相反方向屈曲的情况相比这会在较低压力下发生。影响在于腹板周围的材料基底发现。如果两个腹板沿同一方向屈曲，则腹板的整个基底也沿一个方向移动。关于c)和d)：腹板向相反方向屈曲，取决于相应的屈曲方向，额外的张力或压缩应力因此在腹板之间的材料基底中建立。为此目的，需要更多的力，同样通过施加的压力供给所述力。因此，腹板仅在稍高压力下向相反方向屈曲。屈曲压力较高的另一个原因可能在于相反形式的屈曲具有较大刚度。关于c)：两个腹板向外屈曲，这因此导致刚度较低，特别是腹板之间的中心处的刚度较低。这在屈曲期间导致更大程度的变形，并因此部件的容量吸收较高。因此，这里在屈曲后的容量/压力特征曲线高于其他特征曲线。关于d)：两个腹板向内屈曲，因此这导致部件的刚度提高，特别是在可彼此支承的腹板之间的刚度提高。这在屈曲期间产生较小程度的变形，并因此部件的容量吸收较低。因此，这里在屈曲后的容量/压力特征曲线低于其他特征曲线。这种形式的屈曲的刚度增加还导致仅在较高压力下发生屈曲过程。

结果，可以看到，由于具有对称横截面形状的腹板的屈曲方向是不限定，所产生的部件的容量/压力特征曲线是不可准确预测的，这与在预定高度的压力下的目标容量吸收相反。

最后，图9至图11还示出了管状弹性薄膜20'，管状弹性薄膜20'可以用于代替上文具体参照图1描述的减振装置10中的薄膜20。为此目的，薄膜20'具有相同的密封措施(如图9右侧所示的端部具有密封珠114'的密封几何体62'以及如图9左侧所示的端部的密封珠118')并且与薄膜20相比，设有用于占据容量的替代结构的仿形部分26'。该仿形部分26'的腹板区段30'各具有两个腹板32'，所述两个腹板32'形成为在管状薄膜20'的纵向方向上延伸并且因此在安装情况下大致延伸超过压力室14的整个长度。

如图11所示，在这情况下，沿纵向方向延伸的凹槽120'被构造成使得每个腹板32'具有沿轴线A'看时以顺时针方向设置并且沿径向方向延伸的侧面或翼面，而每个腹板32'的沿轴线A'看时以逆时针方向设置的侧面或翼面在径向方向上包含锐角W。因此，提供了腹板横截面的理想的不对称性，并且产生了相应的腹板32'的明确限定的屈曲性能，即沿着关于轴线A'的顺时针方向类似于薄膜20的上述仿形部分26。

这里，对于两个腹板区段30，其凹槽120'的深度还可被形成为各不相同，然而，不同的深度在图9至图11未示出，此外，腹板区段30'的数量、腹板区段30'在薄膜20'的圆周上的长度和分布(例如，这里所说明的实例中围绕轴线A'以均匀角度相隔开)和每个腹板区段30'的腹板32的数量都可以根据相应的容量吸收需求而变化。

一种用于减小液压致动系统的振动的减振装置，所述减振装置包括壳体，在壳体中形成有压力室，该压力室藉由至少一个接口与致动系统实现流体连接，并且由弹性薄膜限定。薄膜具有可加压表面和远离可加压表面的表面，并且设有仿形部分，当向薄膜加载压力时，所述薄膜可以藉由该仿形部分支承在壳体的固定壁部分上，该仿形部分具有至少一个腹板区段，该至少一个腹板区段包括具有腹板底部的至少一个腹板、邻近壁部的腹板端部以及限定的腹板横截面。腹板相对于一假想平面具有不对称构型，该假想平面垂直于该可加压表面延伸穿过腹板底部，并且垂直于腹板横截面延伸，当薄膜被加载预定压力时，腹板在受阻碍地通过腹板端部沿预定方向屈曲至壁部分，从而产生限定的容积吸收。

附图编号列表

10 减振装置

12 壳体

14 压力室

16 接口

18 接口

20,20' 薄膜

22,22' 面向压力室的表面

24,24' 远离压力室的表面

26,26' 仿形部分

28 壁部分

30,30' 腹板区段

32,32' 腹板

34,34' 腹板底部

36,36' 腹板端部

38 第一插头连接器

40 压入式套筒

42 第二插头连接器

44 通孔

46 固定部分

48 贯通部分

50 环形轴环

52 肩部

54 径向凹槽

56 径向凹槽

58 O形环

60 径向凹槽

62,62' 密封几何体

64 环形轴环

66 接纳和定心部分

68 通孔

70 孔部分

72 管状凸出部

74 头部

76 中间部分

78 轴环部分

79 中间空间

80 横向孔

82 连接孔

84 节流孔

86 纵向狭槽

88 定心轴环

90 凹部

91 固定元件

92 插槽

93 固定元件

94 凹部

95 径向凹槽

96 连接部

97 过渡部分

98 固定部分

99 端部

100 基部

102 节流孔

104 横向孔

105 导流连接部

106 导流连接部

108 内部空间

110 节流孔

112,112' 环形轴环

114,114' 密封珠

116,116' 轴向凹槽

118,118' 密封珠

120,120' 凹槽

A,A’ 轴线

E 假想平面

W 角

Claims (15)

1.一种用于减小机动车辆的液压致动系统，特别是液压离合器致动系统，的振动的减振装置(10)，所述减振装置(10)包括壳体(12)，在所述壳体中形成有压力室(14)，所述压力室藉由至少一个接口(16,18)与所述液压致动系统实现流体连接，并且由弹性薄膜(20,20')限定所述压力室，所述薄膜(20,20')具有面向所述压力室(14)的可加压表面(22,22')和远离所述压力室(14)的表面(24,24')，其中所述表面(24,24')设有仿形部分(26,26')，当向所述薄膜(20,20')加载压力时，所述薄膜藉由所述仿形部分支承在所述壳体(12)的固定壁部分(28)上，所述仿形部分具有至少一个腹板区段(30,30')，所述至少一个腹板区段(30,30')设有至少一个腹板(32,32')，所述至少一个腹板(32,32')具有与所述壁部分(28)相隔一段距离的腹板底部(34,34')、邻近所述壁部分(28)的腹板端部(36,36')以及限定的腹板横截面，其特征在于，所述腹板或每个腹板(32,32')相对于一假想平面(E)不对称地形成，所述假想平面(E)垂直于所述薄膜(20,20')的所述可加压表面(22,22')延伸穿过所述腹板底部(34,34')，并且垂直于所述腹板横截面延伸，当所述薄膜(20,20')被加载预定压力时，所述腹板或每个腹板(32,32')不受阻碍地通过所述腹板端部(36,36')沿预定方向屈曲至所述壁部分(28)。

2.根据权利要求1所述的减振装置(10)，其特征在于，所述腹板(32,32')的平均宽度与所述腹板(32,32')的高度的比率等于或大于1/3以及等于或小于1。

3.根据权利要求1或2所述的减振装置(10)，其特征在于，所述腹板横截面基本上呈梯形形状，特别是直角梯形，其中所述腹板底部(34)形成所述梯形的底部。

4.根据前述权利要求中任一项所述的减振装置(10)，其特征在于，所形成的腹板(32,32')在优势方向上不断开。

5.根据前述权利要求中任一项所述的减振装置(10)，其特征在于，所述腹板(32,32')由所述腹板区段(30,30')的两条凹槽(120,120')形成，所述两条凹槽相隔开的距离相当于所述腹板(32，32')的宽度并且所述两条凹槽形成在所述薄膜(20,20')的远离所述压力室(14)的表面(24,24')上，其中所述腹板(32,32')的腹板端部(36,36')在所述薄膜(20,20')未变形状态下延伸的最大长度是远离所述压力室(14)的表面(24,24')的高度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的减振装置(10)，其特征在于，所述腹板区段(30,30')具有在同一方向不对称地形成的多个腹板(32,32')。

7.根据前述权利要求中任一项所述的减振装置(10)，其特征在于，所述薄膜(20,20')的仿形部分(26,26')具有多个腹板区段(30,30')。

8.根据至少权利要求5和7中任一项所述的减振装置(10)，其特征在于，对于至少两个腹板区段(30,30')，其凹槽(120,120')的深度各不相同。

9.根据前述权利要求中任一项所述的减振装置(10)，其特征在于，所述薄膜(20,20')基本上呈管状。

10.根据权利要求9所述的减振装置(10)，其特征在于，所述腹板(32,32')沿基本上管状薄膜(20,20')的外圆周形成，围绕所述管状薄膜(20,20')或沿所述管状薄膜(20,20')的纵向方向延伸。

11.根据前述权利要求中任一项所述的减振装置(10)，其特征在于，所述薄膜(20,20')由乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)基弹性体构成。

12.根据前述权利要求中任一项所述的减振装置(10)，其特征在于，所述壳体(12)具有第一接口(16)和第二接口(18)，所述压力室(14)设置在所述第一接口(16)与所述第二接口(18)之间，所述减振装置(10)通过所述第一接口(16)和所述第二接口(18)与所述液压致动系统串联连接，使得流体流能够流过所述两个接口(16,18)之间的所述压力室(14)。

13.根据权利要求12所述的减振装置(10)，其特征在于，所述第一接口(16)、围绕所述压力室(14)的所述管状薄膜(20,20')和所述第二接口(18)以共有轴线(A，A')依次布置在所述壳体(12)内，其中每个接口(16,18)通过导流连接部(105,106)与所述压力室(14)保持流体连通，所述导流连接部相对于所述共有轴线(A，A')大致横向延伸。

14.根据权利要求13所述的减振装置(10)，其特征在于，在所述压力室(14)与所述连接部(105,106)之间于所述第一接口(16)一侧和/或所述第二接口(18)一侧设有节流孔(84,102)，所述节流孔沿所述共有轴线(A，A')延伸或者平行于所述共有轴线(A，A')延伸。

15.根据权利要求13或14所述的减振装置(10)，其特征在于，所述第一接口(16)是主要接口，所述第二接口(18)是次要接口，其中从所述第一接口(16)向所述压力室(14)的方向看，在所述导流连接部(105)的前面设有另一个节流孔(110)，所述另一个节流孔(110)沿所述共有轴线(A，A')延伸或者平行于所述共有轴线(A，A')延伸。