CN108131390B - 水弹性轴承 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，提供了一种水弹性轴承(1)，其具有弹簧功能构件(2)和联接到弹簧功能构件(2)的外套筒(3)，其中弹簧功能构件(2)包括内安装连接件(4)和至少两个工作腔(7)，工作腔(7)填充有阻尼流体，并经由至少一个阻尼通道(10)连接，使得在内安装连接件(4)相对于外套筒(3)位移的情况下，阻尼流体经由阻尼通道(10)至少部分地从一个工作腔(7)流到另一个工作腔(7)，其中工作腔(7)还经由至少一个分离通道(19)连接，其中分离元件(18)布置在分离通道(19)的流动路径中，以及其中分离通道(19)和分离元件(18)至少部分地布置在为此设置的外套筒(3)中的分离凹部(13)中。

Description

水弹性轴承
技术领域
本发明涉及水弹性轴承，具体地涉及在机动车中使用的水弹性轴承。水弹性轴承例如可用于承载副车架或车轮连杆，特别是控制臂。水弹性轴承还可以用作骨料的轴承，以及用于承载质量阻尼器的振荡质量。
背景技术
水弹性轴承通常在经受振荡的组件(诸如机动车组件)的相对运动被车体允许并且缓冲时使用。水弹性轴承通过使用弹性材料以及利用耗散损耗在轴承内主动产生的阻尼力来提供复原弹簧力。
通常，水弹性轴承具有弹簧功能构件和联接到弹簧功能构件的外套筒。弹簧功能构件具有内安装连接件，轴承利用内安装连接件安装到经受振动载荷的组件(诸如机动车的车体)上。外套筒通常固定到被连接到机动车车体的机动车部件。弹簧功能构件安装在外套筒中，并且通过弹簧功能构件的外安装连接件连接到外套筒。还可以考虑弹簧功能构件与机动车车体和机动车组件的反向连接。弹簧功能构件的弹簧体将安装连接件彼此联接，以允许安装连接件之间的相对运动或在内安装连接件与外套筒之间的相对运动。弹簧体至少部分地邻接用于容纳阻尼流体的两个工作腔。工作腔可以通过阻尼通道彼此流体地连通，以允许在内安装连接件和外套筒的特定的相对偏转并且由此导致工作腔的体积变化的情况下，在工作腔之间进行流体交换，并且通过工作腔之间的流动产生耗散损失。
通过调整阻尼通道和工作腔的流动共振，可以建立阻尼特性。对于传统的水弹性轴承，水弹性轴承尽管有这种阻尼特性的调整，仍可由于在特定激励频率范围内和特定激励振幅下在阻尼通道中的流动共振而表现出高动态刚度。特别是在中高激励频率且同时低振幅的情况下可以是此情况。中高激励频率可以是在大约20Hz和大约300Hz之间的范围内的激励频率，这与道路噪声的发展特别相关。通过低振幅，这样的振幅意味着通常发生在道路的这种中高频率范围内。
为了防止水弹性轴承在低振幅下的动态硬化，可以在水弹性轴承中设置隔离器。通常，隔离器布置在附加的分离通道中，其中分离通道还连接工作腔，并且其中分离通道通常设计成直径比阻尼通道大且长度比阻尼通道小。隔离器设计成柔性的或可移动的，并且布置在分离通道中。隔离器确保在低激励振幅下，阻尼流体可以流入和流出分离通道，由此在低激励振幅下工作腔可被隔离，并且可以防止阻尼通道中的流动共振导致的动态硬化。在高激励振幅下，隔离器相反关闭分离通道，使得阻尼流体流过阻尼通道。
发明内容
然而直到现在，还没有研发出允许对水弹性轴承的动态特性的令人满意的调整的隔离装置。
因此，本发明的目的是提供一种水弹性轴承，其允许改进动态性能的调整。
此目的通过独立权利要求的特征实现的。优选实施方式可以见于从属权利要求。
根据本发明，水弹性轴承设置有弹簧功能构件和联接到弹簧功能构件的外套筒，其中弹簧功能构件包括内安装连接件和至少两个工作腔，工作腔填充有阻尼流体并且经由至少一个阻尼通道连接，使得当内安装连接件相对于外套筒偏转时，阻尼流体通过阻尼通道至少部分地从一个工作腔流动到另一工作腔中，其中工作腔还经由至少一个分离通道连接，其中分离元件布置在分离通道的流动路径中，并且其中分离通道和分离元件至少部分地布置在为此设置的外套筒中的分离凹部中。
有利地，通过在外套筒的分离凹部中布置分离通道和分离元件，能够改进水弹性轴承的动态特性的可调整性。具体地，在弹簧功能构件的外侧为分离通道和分离元件提供额外的安装空间，使得在不影响或不削弱弹簧功能构件的功能的情况下，为分离通道和分离元件的配置产生显著的游隙(play)。此外，通过额外的安装空间可以更有效地设计分离通道的流动路径。
水弹性轴承的动态特性可以通过分离通道和/或分离元件的配置进行调整。分离通道和分离元件可以配置使得在低激励振幅下，阻尼流体主要流入和流出分离通道，这可以防止在这些激励振幅下的动态硬化。相反地，分离通道和分离元件可以配置使得分离元件在高激励振幅下基本上封闭分离通道，使得在这些高激励振幅下，阻尼流体仅仅或至少主要地通过阻尼通道流动。
分离通道原则上可以设计成直径比阻尼通道大，并且长度比阻尼通道小。分离通道在两个工作腔之间延伸并连接两个工作腔，然而，其中分离元件布置在分离通道的流动路径中。分离元件布置使得其在连接到一个工作腔的一侧处和在连接到另一工作腔的另一侧处使分离通道断开连接或分开。分离元件可以牢固地，即固定不动地夹紧，其中然后不发生经由分离通道在两个工作腔之间的流体交换，并且阻尼流体流入和流出分离通道仅通过分离元件的弹性回复实现。分离元件还可以在隔离座中松散地，即可移动地布置，因此除了分离元件的可能的弹性回复之外，阻尼流体流入和流出分离通道的流动还通过分离元件的偏移，特别是分离元件在隔离座中的往复运动实现。考虑到分离元件的可移动布置，两个工作腔之间可发生经由分离通道在分离元件周围流动的流体的某些交换，其中由于在高激励振幅下，分离通道由压下的分离元件封闭，所以这种流体交换基本上仅发生在低激励振幅下。
水弹性轴承的动态特性可以例如通过改变分离通道的长度、截面和/或截面路径；通过改变分离元件的弹性回复性、分离元件的形状和/或重量和/或布置；和/或通过改变分离元件在隔离座中的游隙(play)来调整。通过在外套筒中设置分离凹部，这些参数可以在宽范围内改变和调整，而不受安装空间的限制。
除了用于容纳弹簧功能构件的凹部外，在外套筒中还设置有分离凹部。用于容纳弹簧功能构件的凹部可以设计成基本上圆柱形的，并且弹簧功能构件也可以相应地设计成基本上圆柱形的。由于不需要在弹簧功能构件中为分离通道和分离元件提供额外的空间，所以通过附加的分离凹部，弹簧功能构件(特别是对于弹簧体和工作腔的设计)可以设计成基本上对称的。在外套筒的壁厚度足够大和/或分离凹部的尺寸足够小的情况下，外套筒的外轮廓可以设计成基本上圆柱形的，并且分离凹部可以设计在外套筒的内壁中。然而，外套筒的外轮廓也可具有弯曲部或凸出，以便为分离凹部或外套筒中的分离通道和分离元件提供必要的空间。外套筒可以具有非对称形状。外套筒可以具有紧固部分，例如用于固定被连接到机动车车体的机动车部件。还想得到的是，在外套筒中设置其中布置有分离通道和分离元件的两个分离凹部，其中分离凹部可以设计成在外套筒中彼此相对放置，特别是直径上彼此相对，这能够使水弹性轴承具有特别对称的结构。
分离通道可以形成在外套筒中，具体地形成在外套筒的材料中。外套筒还可以具有用于容纳分离元件的隔离座。可替换地，分离通道可以形成在插入到或放置在分离凹部中的分离插入件中，其中分离插入件可以具有用于容纳分离元件的隔离座。分离通道还可以径向向内地与弹簧功能构件邻接，或由弹簧功能构件径向向内地封闭，而不是由外套筒的材料或分离插入件封闭。
优选地，分离凹部设计成相对于弹簧功能构件径向向外地放置。
由于分离凹部相对于弹簧功能构件径向向外地放置，所以可以在合适的位置处(诸如两个工作腔之间的弹簧功能构件的外周上)为分离通道和分离元件提供额外的安装空间，由此可以更有效地调整水弹性轴承的动态特性，而不影响弹簧功能构件的功能。
优选地，水弹性轴承还具有至少部分地放置在分离凹部中的分离插入件，其中分离通道形成在分离插入件中，并且其中分离元件布置在分离插入件中。
径向向外地并且在轴向方向上，分离插入件的形状可以与分离凹部的轮廓相适应，并且径向向内地，分离插入件的形状可以与弹簧功能构件的外轮廓相适应。分离插入件可以夹紧在外套筒的内壁之间，或分离凹部和弹簧功能构件的外壁之间。分离通道可以延伸穿过分离插入件，其中分离通道的端部可以各自终止于一个工作腔中。在分离插入件中，可以形成用于可移动地或固定不动地容纳分离元件的隔离座。
优选地，分离插入件包括两个插入部，并且分离元件布置在两个插入部之间。
两个插入部可以各自在其中形成有分离通道的一部分。两个插入部可以组装以补充分离插入件，其中隔离座可以形成在两个插入部之间。分离插入件还可以具有多于两个插入部，以便当组装时补充分离插入件。
优选地，分离元件是弹性体板或夹紧的弹性体隔膜。
分离元件可以是具有基本上矩形形状的弹性体板或夹紧的弹性体隔膜。分离元件可以在围绕具有较小壁厚度的表面部分的边缘区域中具有外围珠部。具体地，该具有较小壁厚度的表面部分可以布置在分离通道的流动路径中，使得当水弹性轴承运行时，阻尼流体接触表面部分的两个相对侧。
优选地，分离元件的、阻尼流体撞击于其上的撞击表面相对于水弹性轴承的轴向方向和/或水弹性轴承的径向方向以预定角度倾斜。
水弹性轴承的动态特性还可以通过分离元件相对于水弹性轴承的角度和这导致的分离元件相对于水弹性轴承的振动方向的角度来影响和调整。通过分离元件的合适布置，分离通道的额外配置，特别是对于通道路线也是可能的。
优选地，阻尼流体基本上垂直地接触撞击表面。分离元件具有彼此背对着的两个撞击表面，优选地两个撞击表面彼此平行布置。两个撞击表面可以相对于水弹性轴承的轴向方向和/或相对于水弹性轴承的径向方向以预定角度倾斜。
优选地，在分离元件中形成至少一个过压通道。
过压通道关闭直至施加在分离元件上的预定或可预定的压力。在高于预定或可预定压力的压力下，过压通道打开，并且将分离通道的两侧彼此连接，并且因此使两个工作腔也彼此连接。由于过压通道，分离元件和分离通道还可以具有过压阀的功能，其防止弹簧功能构件的工作腔的隔膜在高负载下破裂。过压通道可以设计为分离元件中的线性或十字形槽。分离元件可以具有多个过压通道。
优选地，在分离元件上形成至少一个停止节部。
可以通过停止节部改善水弹性轴承的声学特性。停止节部可以配置使得当分离元件在隔离座中来回移动时，停止节部接触隔离座的内壁，从而减少接触噪声。分离元件可以具有多个停止节部。
优选地，阻尼流体经由分离通道从一个工作腔到另一个工作腔的流动路径不包括方向的突变，特别是没有拐角。
由于在分离通道的路径上没有能够导致动态硬化的在阻尼流体的方向上的突然变化的情况下，平滑或流动优化的过渡处较少发生涡旋，所以分离通道中在方向上具有平滑变化的流动路径对于分离通道和分离元件的功能特别有利，即，减少了低振幅下水弹性轴承的动态刚度。通过在外套筒中设置分离凹部，水弹性轴承可以设计使得阻尼流体可以在不突然改变方向的情况下经由分离通道从一个工作腔流到分离元件，并且在另一方面，经由分离通道从分离元件流到另一个工作腔。
优选地，水弹性轴承具有连接工作腔的多个分离通道，其中分离元件布置在所有分离通道的流动路径中。
水弹性轴承可以例如具有2个、3个、4个、5个、6个或更多个分离通道。分离通道可以彼此平行布置，并且例如在水弹性轴承的轴向方向上或外周方向上延伸。优选地，分离元件在隔离座中延伸使得分离元件阻挡所有分离通道的流动路径。然而，还可以设置多个分离元件，诸如在每个分离通道中设置一个分离元件。
附图说明
在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的实施方式。毫无疑问，本发明不限于这些实施方式，并且实施方式的个体特征可以与其他实施方式结合。
在附图中：
图1示出了根据第一实施方式的水弹性轴承以及水弹性轴承的弹簧功能构件的立体图；
图2示出了图1中的水弹性轴承在轴向方向上的剖视图；
图3示出了分离插入件的插入部以及图1中的水弹性轴承的分离元件的立体图；
图4以俯视图示出了图3中的分离元件的替代实施方式；
图5示出了图1中的水弹性轴承的分离插入件的立体图；
图6示出了图1中的水弹性轴承的外套筒的立体图；
图7示出了图6中的外套筒具有插入的分离插入件的立体图；
图8示出了横切于轴向方向的图1中的水弹性轴承的剖视图；
图9示出了图8中的分离通道和分离元件的放大图；
图10示出了横切于轴向方向的、根据第二实施方式的水弹性轴承的剖视图；
图11示出了横切于轴向方向的、根据第三实施方式的水弹性轴承的剖视图，以及水弹性轴承的外套筒和分离元件的立体图；
图12示出了根据第四实施方式的水弹性轴承的分解图；
图13示出了横切于轴向方向的、图12中的水弹性轴承的剖视图；
图14示出了根据第五实施方式的水弹性轴承的分解图；
图15示出了在轴向方向上的图14中的水弹性轴承的剖视图；
图16示出了根据第六实施方式的水弹性轴承的分解图；
图17示出了横切于轴向方向的、图16中的水弹性轴承的剖视图；
图18示出了根据第七实施方式的水弹性轴承的分解图；
图19示出了横切于轴向方向的、图18中的水弹性轴承的剖视图；
图20示出了具有不同配置的水弹性轴承在低频范围内的激励频率和高振幅下的损耗角度的图示；
图21示出了具有不同配置的水弹性轴承在高频范围内的激励频率和低振幅下的损耗角度的图示；
图22示出了具有不同配置和大隔离表面的水弹性轴承在高频范围内的激励频率和低振幅下的动态刚度的图示；
图23示出了具有不同配置和小隔离表面的水弹性轴承在高频范围内的激励频率和低振幅下的动态刚度的图示。
具体实施方式
图1至图9示出了根据第一实施方式的水弹性轴承1，以及在不同视图中水弹性轴承1的组件。图1示出了根据第一实施方式的水弹性轴承1以及水弹性轴承1的弹簧功能构件2与外套筒3一起形成水弹性轴承1的立体图，其中弹簧功能构件2被压入外套筒3中。
在当前实施方式中，外套筒3是用于将水弹性轴承1固定到与机动车车体连接的机动车部件的、固体或厚壁式紧固套筒或衬套。然而，替代地，外套筒3还可以是连接到机动车车体的机动车部件本身，并且具有用于容纳弹簧功能构件2的相应的基本上圆柱形的座。外套筒3可以例如由钢、铝或塑料制成。外套筒3的直径可以例如为约30毫米到约150毫米。
弹簧功能构件2具有外安装连接件5、弹簧体6和支撑框架8，其中，外安装连接件5径向地围绕内安装连接件4并联接到外套筒3；弹簧体6由硫化弹性体构成，弹簧体6至少部分地邻接至少两个工作腔7，并且联接内安装连接件4和外安装连接件5，以允许内安装连接件4和外安装连接件5之间的相对移动性；支撑框架8围绕内安装连接件4，并且由刚性材料构成，其中至少两个工作腔7中的每个终止于至少一个径向开口9，径向开口9向弹簧功能构件2的径向外侧开口，并由联接到外安装连接件5的外套筒3封闭。
弹簧功能构件2具有用于安装水弹性轴承1，特别地安装在车体上的内安装连接件4，以及用于将弹簧功能构件2安装在外套筒3上的外安装连接件5。为了安装，弹簧功能构件2可以在轴向方向上压入外套筒3中。内安装连接件4可以由内适配件形成，内适配件由刚性材料构成，诸如塑料或金属，并且优选地是铝。替代地，可不使用刚性内适配件而仅由水弹性轴承1的弹簧体6中的切断(cutout)来实现内安装连接件4。外安装连接件5是弹簧功能构件2的、设计使得其可以像机动车组件的紧固衬套一样牢固地压入外套筒3中的周边外侧。为了将外套筒3固定到车辆部件上，外套筒3具有紧固部分11，紧固部分11包括两个彼此平行布置的紧固板，紧固板具有螺栓可以穿过的安装孔。阻尼通道10形成在弹簧功能构件2中并将两个工作腔7彼此流体地连接。阻尼通道10形成在弹簧功能构件2或外安装连接件5的径向外表面中。径向向外地，阻尼通道10与外套筒3邻接或由外套筒3封闭。当内安装连接件4相对于外套筒3或外安装连接件5偏转或偏移时，工作腔7中的体积改变使得阻尼流体从一个工作腔7流入到另一个工作腔7中，其中由流动损失引起期望的阻尼。
围绕内安装连接件4的套筒形状的支撑框架8由诸如塑料或金属的刚性材料制成，并且优选地由铝制成。取决于轴承1的设计，支撑框架8可以是圆柱形的、椭圆形的或多边形的。支撑框架8限定轴向方向，并且设计为至少部分封闭的环形形状的加固套筒，以便形成足够刚性的笼结构，从而稳定形状或加固弹簧体6。支撑框架8可以基本上刚性地形成外安装连接件5或连接到外安装连接件5。
弹簧体6由弹性体材料制成，并且部分地与用于容纳阻尼流体的至少两个工作腔7邻接。弹簧体6包括硫化弹性体或由硫化弹性体组成。具体地，弹簧体6通过硫化过程硫化到支撑框架8。如果内安装连接件4设计为刚性内套筒，则弹簧体6可以硫化至刚性内套筒。为了提高粘附力，金属和/或塑料部件可以在硫化之前设置有粘合剂。表面还可以事先设置有底漆。弹簧体6与支撑框架8的硫化连接，以及弹簧体6可能地与代表内安装连接件4的内套筒的硫化连接构成了机械地可按压且不可释放的表面连接。工作腔7可以通过阻尼通道10彼此连通，以便在工作腔7之间交换阻尼流体。阻尼通道10可以与联接到外安装连接件5的外套筒3邻接，或在径向方向上由联接到外安装连接件5的外套筒3封闭。弹簧体6将内安装连接件4联接到支撑框架8，从而允许内安装连接件4和支撑框架8之间的相对移动性。考虑到内安装连接件4和支撑框架8之间的弹性相对移动性，工作腔7根据负载而变形，由此在工作腔7之间发生具有耗散效应的流体流动交换。支撑框架8、外安装连接件5和外套筒3可以基本上刚性地彼此连接。
水弹性轴承1具有布置在外套筒3中的分离凹部13中的分离插入件12。分离插入件12可以由塑料或金属制成。分离插入件12包括当组装时形成分离插入件12的两个插入部14或半部。为了简化组装，插入部14各自具有在组装时彼此接合的安装销15和安装凹部16。在两个插入部14的连接区域中，即在两个插入部14之间，分离插入件12具有用于容纳分离元件18的隔离座17。隔离座17设计成为各自的插入部14中的广阔凹部并与分离元件18的形状相适应，并且分离元件18可插入隔离座17中。
分离插入件12具有形成在其中的四个分离通道19。四个分离通道19的部分形成在插入部14中。分离插入件12具有两个公共入口和出口20，每个入口和出口将一侧的分离通道19的端部彼此连接。两个公共的入口和出口20通过工作腔7的径向开口9连接，使得分离通道19连接到工作腔7。
分离元件18设计为基本上矩形薄片的形式。分离元件18布置在隔离座17中，使得分离元件18的长边平行于水弹性轴承1的轴向方向延伸，并且分离元件18的短边在水弹性轴承1的径向方向上延伸。分离元件18具有围绕分离元件18的撞击表面22的外围的外珠部(bead)21。分离元件18布置使得分离通道19中的阻尼流体在操作期间接触分离元件18的两侧上的撞击表面22。如图3所示，分离元件18在撞击表面22上具有停止节部23，停止节部23优选地布置在各个分离通道19的阻尼流体的接触区域之间。停止节部23设计成在操作期间碰撞隔离座17的内壁以便减少噪音产生。图4示出了除停止节部23之外、在各个分离通道19的阻尼流体的接触区域中设置有过压通道24的分离元件18的版本。过压通道24配置成在高于各个分离通道19中的阻尼流体的预定或可预定的压力的情况下，使阻尼流体经由分离元件18流动，这实现了过压阀的功能。
图6和7示出了具有分离凹部13的外套筒3、具有插入的分离插入件12和不具有插入的分离插入件12。分离凹部13径向向内地打开。分离凹部13在轴向方向上以及在向外侧的径向方向上与外套筒3的材料邻接。分离凹部13在轴向方向上具有基本上不变的镰刀形状的截面。在分离凹部13的区域中，外套筒3具有径向向外地突出的弯曲部25，以便在外套筒3的材料中为分离凹部13提供必要的安装空间。
分离插入件12的形状(特别是分离插入件12的外部轮廓)与分离凹部13的形状相适应。形成在分离插入件12中的分离通道19可以径向向外地与分离凹部13的内壁部分邻接。分离通道19设计成比阻尼通道10短得多，例如短大约0.1倍至大约0.4倍。分离通道19的横切于流动方向的截面比阻尼通道10的截面大得多。因此，所有分离通道19的截面的总和可以是阻尼通道10的截面的大约2倍至大约10倍。
如图9所示，隔离座17具有间隙宽度tsp。通过调整相对于分离元件18的厚度tEE的间隙宽度tsp，特别是在珠部21的区域中，可以调整分离元件18的振动特性，并因此可调整水弹性轴承1的动态振动特性。分离元件18可以例如牢固且固定不动地在隔离座17中夹紧，或分离元件18可以在分离通道19的流动方向上可移动地布置在隔离座17中，其中移动性(即，游隙)的程度是可调整的。隔离座17中的分离元件18的游隙对水弹性轴承1的动态特性具有很大影响。
考虑到分离元件18的弹性变形性和/或分离元件18在隔离座17中的可移动布置，在操作期间特别是在低激励振幅下，阻尼流体流入到分离通道19或从分离通道19流出是可行的。用箭头示出了在外部激励下流体流入分离通道19和从分离通道19流出以及内安装连接件4相对于外套筒3的振动位移。
图10示出了根据第二实施方式的水弹性轴承1的剖视图。第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于，分离元件18设计成低于第一实施方式中的分离元件。在本文中，低意味着基本上矩形的分离元件18的短边设计成比第一实施方式中的短。相应地，外套筒3中的分离插入件12和分离凹部13设计成比第一实施方式中的窄，使得弯曲部25也设计得更小。因此。第二实施方式中的外套筒3具有几乎对称的外轮廓。通过改变分离元件18和/或分离通道19的尺寸，可以改变水弹性轴承1的动态特性。
图11示出了根据第三实施方式的水弹性轴承1的剖视图，以及外套筒3和外套筒3的分离元件18的立体图。第三实施方式与第一实施方式及第二实施方式之间的基本区别在于，分离通道19和隔离座17形成在外套筒3本身的材料中。分离通道19由分离凹部13内的在外套筒3的外周方向上延伸的分隔壁邻接或形成。隔离座17由外套筒3的材料中的、在外套筒3的轴向方向上垂直于分离通道19行进的凹部形成。分离通道19径向向内地与弹簧功能构件2邻接。根据第三实施方式的水弹性轴承1不具有分离插入件，这降低了生产成本。
图12和图13示出了水弹性轴承1的第四实施方式。与前述实施方式的基本区别在于，分离元件18在分离插入件12中布置为在其纵向轴线上转动约90°。分离插入件12，特别是分离插入件12中的分离通道19和隔离座17的配置对应地适配。分离插入件12在外套筒3的外周方向上被分成或平分成基本上相同尺寸的两个插入部14。在一个插入部14中的分离通道19(即，在分离元件18的一侧上)径向向内地与弹簧功能构件2邻接，并且在另一个插入部14中的分离通道19(即，在分离元件18的另一侧上)径向向外地与外套筒3的分离凹部13的内壁邻接。在操作期间，分离元件18在径向方向上振动。通过改变分离元件18的布置，改变水弹性轴承1的动态特性。
图14和图15示出了水弹性轴承1的第五实施方式。第五实施方式构成第一实施方式的变形。在第五实施方式中，分离元件18，特别是分离元件18的撞击表面或纵向轴线，布置成与水弹性轴承1的轴向方向成角度α。在第一实施方式中，分离元件18对比地布置成与水弹性轴承1的轴向方向平行。角度α可以例如在大约1°至大约90°的范围内调整，优选在大约5°至大约30°的范围内调整，其中水弹性轴承1的动态特性可以通过调整角度α来改变。分离元件18，特别是分离元件18的撞击表面或横向轴线，在分离元件18的位置处布置成或对准成基本上平行于水弹性轴承1的径向方向。分离插入件12，特别是分离插入件12的隔离座17和分离通道19设计成与分离元件18的布置对应地适配。
图16和图17示出了水弹性轴承1的第六实施方式。第六实施方式构成第四实施方式的变型。第六实施方式与第四实施方式的基本区别在于，分离元件18布置在分离插入件12中，分离插入件12在外套筒3的径向方向上被分成两个不同尺寸的插入部14或半部。径向向外地放置的插入部14是盖状的，并且设计成比径向向内地放置的插入部14更小。根据第六实施方式的分离插入件12使得水弹性轴承1更容易安装。
图18和图19示出了水弹性轴承1的第七实施方式。第七实施方式构成第六实施方式的变型。在第七实施方式中，分离元件18，特别是分离元件18的撞击表面或横向轴线，在分离元件18的位置处布置成与水弹性轴承1的切线方向成角度β。在第六实施方式中，分离元件18对比地布置成与水弹性轴承1的切线方向平行。切线方向在分离元件18的位置处垂直于水弹性轴承1的径向方向。角度β可以例如在大约1°至大约89°的范围内调整，优选地在大约5°至大约20°的范围内调整，其中水弹性轴承1的动态特性可以通过调整角度β来改变。分离元件18，特别是分离元件18的撞击表面或纵向轴线，布置成或对准成基本上平行于水弹性轴承1的轴向方向。分离插入件12，特别是分离插入件12的隔离座17和分离通道19，设计成适应对应于分离元件18的布置。根据第五实施方式，分离元件相对于切线方向的角度β还可以与相对于轴向方向的角度α组合。
图20示出了具有不同配置k1、k2、k3和k4的水弹性轴承在低频范围内的激励频率和高振幅下的水弹性轴承的损耗角度的图示，并且图21示出了对于不同配置k1、k2、k3和k4在高频范围内的激励频率和低振幅下的水弹性轴承的损耗角度的图示。根据水弹性轴承的配置k1，分离通道未设置有分离元件。根据配置k2，分离通道设置有分离元件，其中隔离座关于分离元件的厚度进行设计，使得分离元件在隔离座中仅有少量的移动性或少量游隙。在配置k3中，分离元件的游隙大于配置k2，并且在配置k4中，分离元件的游隙是所有配置中最大的。水弹性轴承的其余设计对于所有配置是一样的，使得图20至图23代表分离元件的游隙对水弹性轴承的动态特性影响的示例。
从图20中可以看出，在不同的配置中，作为阻尼指标的损耗角度的差异在高激励振幅下相对较小。在如图21所描绘的低激励振幅下，对比地，不同配置之间的损耗角度的差异非常大。这揭示了水弹性轴承在低振幅范围内的动态特性可通过分离通道和分离元件的配置来具体地调整。
图22和图23示出了根据激励频率的水弹性轴承的动态刚度的图示，其中图22和图23中水弹性轴承的实施方式之间的差别在于尺寸或在于分离元件和分离通道之间的尺寸比。图22示出了隔离表面大且分离通道截面与分离通道长度的比率也大的情况。图23对比地示出了隔离表面小且分离通道截面与分离通道长度的比率也小的情况。“隔离表面”表示分离元件的撞击表面。配置k1、k2、k3和k4是如上文所描述的。图22和图23示出了动态刚性可以根据需要在高度和频率方面进行具体调整。在一些配置中，动态刚性最初下降到静态刚度以下的值的事实是由于所谓的切口效应。
附图标记表
1 水弹性轴承
2 弹簧功能构件
3 外套筒
4 内安装连接件
5 外安装连接件
6 弹簧体
7 工作腔
8 支撑框架
9 径向开口
10 阻尼通道
11 紧固部分
12 分离插入件
13 分离凹部
14 插入部
15 安装销
16 安装凹部
17 隔离座
18 分离元件
19 分离通道
20 公共的入口和出口
21 珠部
22 撞击表面
23 停止节部
24 过压通道
25 弯曲部
tsp 间隙宽度
tEE 分离元件的厚度
α 相对于轴向方向的角度
k1 不具有分离通道和分离元件的配置
k2 具有分离元件的少量游隙的配置
k3 具有分离元件的中等游隙的配置
k4 具有分离元件的大量游隙的配置

Claims (10)

1.水弹性轴承(1)，包括弹簧功能构件(2)和联接到所述弹簧功能构件(2)的外套筒(3)，
其中，所述弹簧功能构件(2)包括内安装连接件(4)和至少两个工作腔(7)，所述工作腔(7)填充有阻尼流体并且所述工作腔(7)之间经由至少一个阻尼通道(10)连接，使得在所述内安装连接件(4)相对于所述外套筒(3)位移的情况下，所述阻尼流体经由所述阻尼通道(10)至少部分地从一个所述工作腔(7)流到另一个所述工作腔(7)，
其中，所述工作腔(7)之间还经由至少一个分离通道(19)连接，
其中，分离元件(18)布置在所述分离通道(19)的流动路径中，
其中，所述外套筒中限定有分离凹部，所述分离凹部径向向内地打开并且在轴向方向和径向向外的方向中被所述外套筒界定，以及
其中，所述分离通道(19)和所述分离元件(18)至少部分地布置在所述外套筒(3)中的所述分离凹部(13)中。
2.根据权利要求1所述的水弹性轴承(1)，其中，所述分离凹部(13)相对于所述弹簧功能构件(2)径向向外地形成。
3.根据权利要求1或2所述的水弹性轴承(1)，还包括分离插入件(12)，所述分离插入件(12)至少部分地位于所述分离凹部(13)中，
其中，所述分离通道(19)形成在所述分离插入件(12)中，以及
其中，所述分离元件(18)布置在所述分离插入件(12)中。
4.根据权利要求3所述的水弹性轴承(1)，其中，所述分离插入件(12)包括两个插入部(14)，并且所述分离元件(18)布置在所述两个插入部(14)之间。
5.根据权利要求1所述的水弹性轴承(1)，其中，所述分离元件(18)是弹性体板或夹紧的弹性体隔膜。
6.根据权利要求1所述的水弹性轴承(1)，其中，所述阻尼流体撞击在所述分离元件(18)的撞击表面(22)上，所述撞击表面(22)相对于所述水弹性轴承(1)的轴向方向和/或相对于所述水弹性轴承(1)的径向方向以预定角度(α，β)倾斜。
7.根据权利要求1所述的水弹性轴承(1)，其中，在所述分离元件(18)中形成有至少一个过压通道(24)。
8.根据权利要求1所述的水弹性轴承(1)，其中，在所述分离元件(18)上形成有至少一个停止节部(23)。
9.根据权利要求1所述的水弹性轴承(1)，其中，所述阻尼流体经由所述分离通道(19)从一个所述工作腔(7)到另一个所述工作腔(7)的流动路径不包括方向的突变。
10.根据权利要求1所述的水弹性轴承(1)，包括多个分离通道(19)，所述多个分离通道(19)连接所述工作腔(7)，
其中，所述分离元件(18)布置在所有分离通道(19)的流动路径中。
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