CN108138891A - 减振支承装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支承装置(1)，尤其用于将内燃机支承在机动车车身上，具有流体工作腔(2)，所述流体工作腔通过至少一个流体通道与设置在支承装置(1)的壳体(5)中的流体补偿腔(3)流动连接。在此设置流体缓冲腔(13)，所述流体缓冲腔借助弹性膜片(12)与流体工作腔(2)分开并且通过节流通道(23)与支承装置(1)的外部环境(24)流动连接，节流通道(23)由能更换的、与壳体(5)分开构成的节流元件(25)形成。

Description

减振支承装置

技术领域

本发明涉及一种支承装置，尤其用于以减振的方式将设备支承在机动车车身上，具有流体工作腔，所述流体工作腔通过至少一个流体通道与设置在支承装置的壳体中的流体补偿腔流动连接，其中流体缓冲腔借助弹性膜片与流体工作腔分开并且通过节流通道与支承装置的外部环境流动连接。

背景技术

支承装置用于以减振的方式将设备、例如内燃机支承在另一种装置、优选机动车车身上。就此而言，支承装置还可以称为减振装置。如果支承装置被设置用于将内燃机支承在机动车车身上，则还可以使用名称发动机悬置。下面仅探讨将支承装置用作发动机悬置，即用于将内燃机支承在机动车车身上。当然，支承装置还可以被设置用于其它使用目的，其中具体的实施方式可以以类似的方式来考虑。

内燃机通过支承装置固定在机动车车身上，尤其是内燃机通过支承装置支承在机动车车身上。就此而言，支承装置以下述方式布置在内燃机和机动车车身之间：由于作用到内燃机上的重力的影响使支承装置被压向机动车车身。优选地，不仅仅设置唯一一个支承装置用于支承内燃机，而是设置多个支承装置，这些支承装置相同地或者至少类似于所述支承装置构成。

支承装置具有流体工作腔和流体补偿腔。流体工作腔和流体补偿腔通过流体通道彼此流动连接。优选地，流体工作腔处于内燃机和机动车车身之间的作用连接中。这意味着，内燃机通过流体工作腔或者处于其中的流体支承在机动车车身上。在内燃机例如由于振动而移动时，流体工作腔的体积便随之改变。

处于流体工作腔的流体在体积减小时从流体工作腔通过流体通道挤压到流体补偿腔中。而如果体积扩大，则流体可以从流体补偿腔通过流体通道流动回流体工作腔中。支承装置用于以衰减振动的方式支承内燃机，即防止或者至少衰减地将振动从内燃机传递到机动车车身上。为此在流体通道中可以设置至少一个节流阀，从而支承装置的减振性能可以借助节流阀来调节。

流体补偿腔的体积不能或者可能以较小的尺寸布置在内燃机和机动车车身之间的作用连接中。为此例如流体补偿腔设置在支承装置的壳体中，其中壳体尤其是刚性的。即可以规定，内燃机通过壳体支承在机动车车身上，由于刚性的设计方案，然而内燃机的重量至少不直接引起流体补偿腔的体积改变。

例如由文献DE 10 2004 059 406 A1已知一种填充有流体的减振装置，该减振装置具有：弹性体，该弹性体连接第一和第二装配元件，第一和第二装配元件定义了承压腔，该承压腔在振动输入期间经历了压力波动；补偿腔，该补偿腔通过柔性层来定义，以用于能实现其体积变化；第一混合通道，其连接承压腔和补偿腔；在承压腔和补偿腔之间的中间腔；第二混合通道，其连接承压腔和中间腔并且与比第一混合通道更高的频率相匹配/相协调；压力波动传递机构，其布置在承压腔和中间腔之间，为了通过限定地移动其可运动的元件在所述腔之间限定地进行压力传递；和压力校正橡胶板，该压力校正橡胶板定义了中间板并且该压力校正橡胶板通过其弹性变形来校正在中间腔中的压力波动。

此外文献DE 600 15 630 T2描述了一种液压隔振装置，该隔振装置安装在振动体和固定部件之间。另一种减振器由文献JP 2007-198541 A已知。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种支承装置，该支承装置相对于已知的支承装置具有下述优点，尤其是在构造成本较低的同时能可靠地衰减内燃机的振动。

所述目的根据本发明利用具有权利要求1的特征的支承装置来实现。在此规定，节流通道由能更换的、与壳体分开构成的节流元件形成，所述节流元件布置在能松开地固定在壳体上的保持元件中。一般设置流体缓冲腔，该流体缓冲腔借助弹性膜片与流体工作腔分开并且通过节流通道与支承装置的外部环境流动连接，其中节流通道由能更换的、与壳体分开构成的节流元件形成。

除了流体工作腔和流体补偿腔之外，支承装置具有流体缓冲腔。优选地，流体缓冲腔完全地或至少几乎完全地与流体工作腔和/或流体补偿腔在流动技术方面分开。这意味着，来自流体工作腔和/或流体补偿腔的流体不能进入流体缓冲腔内，并且反之亦然。为此，在流体工作腔和流体缓冲腔之间布置弹性膜片，该弹性膜片流体密封或者至少几乎流体密封。

如果出现内燃机的低频振动，尤其是由于较大的冲程或者说较大的振动能量，则流体可以从流体工作腔经由流体通道沿流体补偿腔的方向流动，或反之亦然。因此利用在流体工作腔和流体补偿腔之间的流动连接可靠地衰减这种低频振动。因为在这种振动时膜片大程度地朝向流体缓冲腔移动，所以在流体缓冲腔中可能出现高压，该高压又可能导致了不希望的噪音形成。

出于这个原因设置节流通道，通过该节流通道可以进行处于流体缓冲腔中的流体和外部环境之间的压力补偿。因此通过节流通道，流体缓冲腔与支承装置的外部环境流动连接。这种设计方案的优点在于，借助弹性膜片和/或在流体缓冲腔中存在的流体也能有效地衰减内燃机的高频振动，而没有出现所提及的噪音形成。此外节流通道可以配备有横截面调节元件，借助该横截面调节元件能调节节流通道的流通横截面。横截面调节元件例如以调节阀等的形式存在。该调节阀在此可以设计成离散切换的调节阀或连续阀。

不同的内燃机应经常借助相同的支承装置支承在相应的机动车车身上。内燃机例如关于其振动性能而不同，从而在内燃机之一时与在其它内燃机时相比出现更大份额的振动作为高频振动。如果所述内燃机现在利用相同构成的支承装置来支承，则支承装置在内燃机中至少一个时不能最佳地衰减振动，这是因为该支承装置或者与所述内燃机相匹配，或者与其它的内燃机相匹配，或者是在(不同)内燃机之间的折中。

为了能使支承装置的减振特性尤其针对高频振动最佳地与要借助其支承的内燃机相匹配，节流通道应由节流元件形成，该节流元件与壳体分开构成且能被更换。例如节流元件为此能松开地固定在壳体上，尤其借助锁定连接等。就此而言利用所述支承装置实现了组合部件系统，该组合部件系统具有多个相同的壳体，其中流体工作腔、流体补偿腔和流体缓冲腔也是相同的。此外该组合部件系统包括多个不同构成的节流元件，所述节流元件分别具有节流通道。节流元件的节流通道例如在其尺寸和/或其走向方面不同。而节流通道优选在其整个纵向长度上是直线形的，当然替选地还可以设置弯曲的走向，以便获得相应的支承装置的所希望的减振作用。

在借助支承装置将内燃机安装在机动车车身上或者说将内燃机支承在机动车车身上时，现在考虑相同的壳体之一，而从多个不同的节流元件中选出与相应要安装的内燃机相匹配的节流元件。该节流元件随后以下述方式布置，该节流元件通过节流元件的节流通道建立了在流体缓冲腔和外部环境之间的流动连接。

在本发明的另一种设计方案中规定，流体工作腔和流体补偿腔由分隔元件分开，其中在分隔元件中设置至少一个流体通道，流体工作腔和流体补偿腔通过所述流体通道流动连接。就此而言，分隔元件设置在流体工作腔和流体补偿腔之间。位置建立在流体工作腔和流体补偿腔之间的流体连接，在分隔元件中构成至少一个流体通道。当然替选地还可以规定，流体通道由分隔元件形成或者说分隔元件至少局部地同时构成流体通道。分隔元件优选布置在壳体中或至少布置在其上。例如，分隔元件固定在壳体上。

流体通道至少局部地可以喷管状地构成或者说整体上设计成喷管。例如流体通道沿着其整个纵向长度是圆的。附加地或替选地，流体通道在其整个纵向长度可以是直线形的或者至少部分弯曲地延伸。例如，流体通道在其通入到流体工作腔中的端部上和/或在其通入到流体补偿腔中的端部上具有扩展部，从而流体通道的直径朝向流体工作腔的方向和/或朝向流体补偿腔的方向扩大。

本发明的另一种特别优选的设计方案提出，流体缓冲腔布置在分隔元件中，并且膜片固定在分隔元件上。因此获得了支承装置的构造空间有效的设计方案。例如分隔元件为了构成流体缓冲腔而具有凹槽，凹槽朝向流体工作腔敞开。现在膜片完全覆盖流体缓冲腔或者说凹槽，从而流体缓冲腔与流体工作腔在流动技术方面分开。在此优选地，膜片固定在分隔元件上。例如膜片至少局部地接合到分隔元件中，从而膜片形状配合地和/或力配合地保持在分隔元件上。

特别优选地，分隔元件多部件式地构成，并且至少具有第一部件和第二部件。在第一部件中——该第一部件优选布置或者说固定在壳体中或上——存在至少一个流体通道。分隔元件的第二部件固定在第一部件上并且优选在流体工作腔一侧上覆盖第一部件。例如第二部件在此以下述方式布置，第二部件将膜片压向第一部件或者说固定在其上。例如，分隔元件的第一部件和第二部件都具有缺口，膜片或者说膜片的边缘突出部分别接合到该缺口中。

本发明的一种改进方案提出，壳体具有流动通道，所述流动通道与流体缓冲腔流动连接，节流元件接合到所述流动通道中。就此而言，在流体缓冲腔和外部连接之间的流动连接至少局部地延伸过壳体的流动通道。例如，关于壳体的纵向中轴线或者说支承装置的纵向中轴线，流动通道布置在中央和/或刚好关于纵向中轴线沿轴向方向延伸。例如流动通道一方面与流体缓冲腔流动连接，而另一方面节流元件接合到流动通道中。例如节流元件仅局部地接合到流动通道中。然而还可以规定，节流元件在其纵向长度上完全穿过流动通道。

本发明的一种特别优选的实施方式提出，流动通道直接通入流体缓冲腔中，壳体穿过分隔元件，尤其是分隔元件的第一部件。即，流动通道例如一直突出到流体缓冲腔或者说一直伸入到流体缓冲腔中。在此，流动通道穿过分隔元件，流体缓冲腔至少局部地由该分隔元件包围。这一点能实现支承装置的节省空间的且稳定的设计方案。

在本发明的另一种设计方案中规定，节流元件布置在保持元件中，该保持元件能松开地、尤其是以锁定的方式固定在壳体上，其中保持元件的、接纳节流元件的支撑元件接合到流动通道中。节流元件至少局部地布置在保持元件中。例如节流元件穿过保持元件或者说保持元件的壁。例如节流元件布置在保持元件的支撑元件中。保持元件尤其用于关于支承装置的壳体来固定节流元件。为此，保持元件能松开地固定在壳体上。特别优选锁定固定，该锁定固定不仅能实现简单的安装而且还能实现简单的拆卸。此外通过将支撑元件接合到流动通道中，实现了节流元件关于壳体的可靠定心。

本发明的另一种设计方案提出，流动通道至少局部地具有锥形的内周面。流动通道由该内周面包围，该内周面由壳体形成。内周面至少局部地锥形地延伸。可以规定，流动通道具有柱形的、尤其是圆柱形的区段，锥形区段直接连接到该区段上。尤其是，流动通道的圆柱形区段设置在流动通道的朝向流体缓冲腔的一侧上。而锥形区域优选位于流动通道的背离流体缓冲腔的端部上。当然，流动通道也可以在其整个长度上是锥形的。利用锥形的内周面，进一步简化了支撑元件且因此节流元件关于壳体的定心。

本发明的一种改进方案提出，节流元件在其布置在流动通道中的端部上具有保持凸起，其中在保持凸起和支撑元件之间——尤其是以夹紧的方式——布置保持密封部。如前所述，容置节流元件的支撑元件至少局部地插入到流动通道中。节流元件的突出于支撑元件的端部——该节流元件插入到流动通道中——具有保持凸起。关于节流元件或者说支撑元件的纵向中轴线沿轴向方向看，在保持凸起和支撑元件之间布置密封部。密封部例如能以密封环、尤其是“O”圈的形式存在。特别优选地，密封部以夹紧的方式保持在保持凸起和支撑元件之间，即一方面抵靠在保持凸起上并且另一方面抵靠在支撑元件上。因此确保了密封部的可靠定位。

在本发明的一种改进方案中规定，密封部抵靠在内周面上。通过密封部抵靠在流动通道的内周面、尤其是锥形的内周面上，实现了支撑元件以及节流元件相对于壳体的出色的密封。从流体缓冲腔流出的或者说流入到流体缓冲腔中的流体就此而言不是绕过节流元件，而是仅能沿着贯穿节流通道延伸的流动连接来流动。

最后在本发明的另一种设计方案中可以规定，第一支承部位——尤其用于内燃机——布置在与分隔元件一起界定流体工作腔的支承装置盖上和/或第二支承部位——尤其用于机动车车身——与壳体连接。在此，支承装置的减振作用存在于第一支承部位和第二支承部位之间。优选地，内燃机与第一支承部位连接，并且机动车车身与第二支承部位连接，尤其直接地连接。第一支承部位设置在支承装置盖上，该支承装置盖至少局部地界定流体工作腔，尤其是与分隔元件一起。例如支承装置盖为此具有视为流体工作腔的缺口，该缺口由分隔元件封闭。而第二支承部位可以与壳体连接，优选刚性连接。

当然本发明还涉及一种机动车，其具有内燃机、机动车车身以及支承装置，内燃机通过该支承装置支承在机动车车身上，支承装置具有流体工作腔，该流体工作腔通过至少一个流体通道与设置在支承装置的壳体中的流体补偿腔流动连接。在此设置流体缓冲腔，该流体缓冲腔借助弹性膜片与流体工作腔分开并且通过节流通道与支承装置的外部环境流动连接，节流通道由能更换的、与壳体分开构成的节流元件形成。

已经指出了机动车或支承装置的这种设计方案的优点。机动车以及支承装置可以根据前述实施方式改进，为此参阅前述实施方式。

附图说明

下面借助在附图中示出的实施例详细阐述本发明，而不对本发明形成限制。其中：

图1示出了用于将内燃机支承在机动车车身上的支承装置的纵向截面图。

图2示出了形成节流通道的节流元件的细节图，该节流元件布置在保持元件中。

图3示出了节流元件的局部图。

具体实施方式

图1示出了支承装置1的纵向截面图。该支承装置例如用于在设备、特别是内燃机和另一装置、例如机动车的机动车车身之间的减振连接。支承装置1具有流体工作腔2和流体补偿腔3。其中示出了支承装置1的纵向中轴线4——沿着其存在纵截面。流体工作腔2和流体补偿腔3通过至少一个流体通道彼此流动连接。

流体补偿腔3布置在支承装置1的壳体5中。例如，壳体5为此具有环形的缺口6，其中存在流体补偿腔3。为了构成流体补偿腔3，在一种优选实施例中可以规定，在壳体5中、尤其在环形的缺口6中布置弹性元件7、尤其弹性体元件。弹性元件为了构成流体补偿腔3能以流体密封的方式固定在分隔元件8上。例如元件7具有保持凸起9，该保持凸起以夹紧的方式保持在分隔元件8和壳体5之间。

分隔元件8用于使流体工作腔2和流体补偿腔3分离。相应地，分隔元件8布置在流体工作腔2和流体补偿腔3之间。在分隔元件8中设置至少一个流体通道，流体工作腔2和流体补偿腔3通过该流体通道流动连接。例如分隔元件8包括第一部件10和第二部件11。第一部件10直接固定在壳体5上，尤其是第一部件抵靠在该壳体上。而第二部件11固定在第一部件10上，即不与壳体5直接连接。例如第二部件11与第一部件10铆接。

在分隔元件8的两个部件10和11之间设置、尤其是以夹紧的方式设置弹性膜片12。膜片12用于使流体缓冲腔13与流体工作腔2分开。例如流体缓冲腔13构成在分隔元件8中、尤其在分隔元件8的第一部件10中并且由膜片12完全覆盖。就此而言，流体缓冲腔13与流体工作腔2和流体补偿腔3在流体技术方面完全分开。膜片12例如具有边缘14，该边缘一方面接合到分隔元件8的第一部件10中并且另一方面接合到分隔元件的第二部件11中。分隔元件8的第二部件11以流体可穿透的方式构成，从而在流体工作腔2和膜片12之间存在直接流动连接。

支承装置1具有第一支承部位15和第二支承部位。例如内燃机通过第一支承部位15固定在支承装置1上，而机动车车身通过第二支承部位固定在支承装置上，从而最后内燃机通过支承装置1与机动车车身连接。第一支承部位15处在支承装置盖17上，该支承装置盖具有弹簧体18、尤其是弹性体。弹簧体18例如通过支承芯19与第一支承部位15连接。当然也可以与在此示出的实施例不同地，使第一支承部位15直接设置在支承芯19上。

弹簧体18与分隔元件8一起界定流体工作腔2。弹簧体18尤其是具有缺口，该缺口由分隔元件8包围或封闭。支承芯19嵌入到弹簧体18中、尤其是注塑在其中。弹簧体18可以侧向包围分隔元件8，从而分隔元件延伸至壳体5。例如弹簧体18借助夹紧套20固定在壳体5和/或分隔元件8上。

例如弹簧体18通过夹紧套20在引导装置22的引导凹口21中以能沿轴向方向关于纵向中轴线4移动的方式被引导。借助引导装置22尤其可以防止弹簧体18沿径向方向弯曲。引导装置22例如固定在机动车车身上。在引导装置22上可以设置第二支承部位。在这种情况下，引导装置22优选固定在壳体5上。

为了进一步改进支承装置1的减振作用或者说避免不希望的噪音形成，流体缓冲腔13通过节流通道23与支承装置1的外部环境24流动连接。在此节流通道23由可更换的、与壳体5分开构成的节流元件25形成。例如壳体5具有由流体补偿腔3至少局部地环状地包围的突出部26，该突出部朝向流体缓冲腔13突出。在此示出的实施例中，壳体5具有流动通道27，该流动通道优选在突出部26中构成。

参照支承装置1的纵向中轴线4，例如流动通道27在其整个纵向长度上直线地和/或居中地布置在壳体5中。流动通道27一方面与流体缓冲腔13流动连接。在流动通道27的背离流体缓冲腔13的一侧上，节流元件25接合到流动通道中。优选地，流动通道27直接通入流体缓冲腔13中。为此目的，壳体5、尤其是突出部26穿过分隔元件8直至流体缓冲腔13。

节流元件25布置在保持元件28中，该保持元件借助锁定连接部29(在此不能看出)以锁定的方式固定在壳体5上。借助另一个锁定连接部29‘，配重29“可以固定在保持元件28上。优选地，节流元件25穿过保持元件28的支撑元件30。支撑元件30优选伸入到流动通道27中。在支撑元件30、尤其是支撑元件30的自由端部和节流元件25、尤其是节流元件25的保持凸起31之间布置密封部32，尤其是以夹紧的方式保持在支撑元件30和节流元件25之间。然而，密封部32至少抵靠在支撑元件30上以及流动通道27的内周面33上。尤其是，内周面33在下述区域中——其中密封部32抵靠在其上——圆锥形地构成并且沿背离于流体缓冲腔13的方向敞开。由此实现了节流元件25的简单的定心，此外借助密封部32实现了可靠的密封。

图2示出了节流元件25、密封部32以及保持元件28的细节图。可以清楚地看出锁定连接部29，保持元件28可以借助该锁定连接部以锁定的方式固定在壳体5上。节流元件25布置在保持元件28的支撑元件30中并且优选沿轴向方向完全穿过该支撑元件，从而节流通道23通入保持元件28的内部体积34中，该内部体积与外部环境24永久流动连接。

可以看出，节流通道23以边缘敞开的方式布置在节流元件25中。尤其是，节流元件25在包围节流通道23的区域中平面地构成，从而尤其是保持凸起31仅与节流通道23间隔开地设置。节流通道23一方面至少部分地由节流元件25且另一方面由密封部32和支撑元件30共同构成。

图3示出了节流元件25的细节图，其具有在其中形成的节流通道23。如图所示，节流通道23在其整个纵向长度上以边缘敞开的方式在节流元件25中构成，就此而言设计成槽。替选地，当然可以实现节流通道23在节流元件25中的边缘封闭的设计方案。在这种情况下，节流通道23例如以穿口或通孔的形式存在。

利用支承装置1的前述设计方案，能特别有效地衰减内燃机的低频的和高频的振动。此外，支承装置1能以简单的方式和方法匹配于不同内燃机的振动特性。为此目的，节流元件25能更换地布置在壳体5上。为此设置保持元件28。

Claims (10)

1.用于以减振的方式将设备支承在机动车车身上的支承装置(1)，具有流体工作腔(2)，所述流体工作腔通过至少一个流体通道与设置在支承装置(1)的壳体(5)中的流体补偿腔(3)流动连接，流体缓冲腔(13)借助弹性膜片(12)与流体工作腔(2)分开并且通过节流通道(23)与支承装置(1)的外部环境(24)流动连接，其特征在于，节流通道(23)由能更换的、与壳体(5)分开构成的节流元件(25)形成，所述节流元件布置在能松开地固定在壳体(5)上的保持元件(28)中。

2.根据权利要求1所述的支承装置，其特征在于，流体工作腔(2)和流体补偿腔(3)由分隔元件(8)分开，在分隔元件(8)中设置至少一个流体通道，流体工作腔(2)和流体补偿腔(3)通过所述流体通道流动连接。

3.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其特征在于，流体缓冲腔(13)布置在分隔元件(8)中，膜片(12)固定在分隔元件(8)上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其特征在于，壳体(5)具有流动通道(27)，所述流动通道与流体缓冲腔(13)流动连接，节流元件(25)接合到该流动通道中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其特征在于，流动通道(27)直接通入流体缓冲腔(13)中，壳体(5)穿过分隔元件(8)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其特征在于，保持元件(28)以锁定的方式固定在壳体(5)上，保持元件(28)的、接纳节流元件(25)的支撑元件(30)接合到流动通道(27)中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其特征在于，流动通道(27)至少局部地具有锥形内周面(33)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其特征在于，节流元件(25)在其布置在流动通道(27)中的端部上具有保持凸起(31)，在保持凸起(31)和支撑元件(30)之间布置密封部(32)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其特征在于，密封部(32)抵靠在内周面(33)上。

10.根据前述权利要求中任一项所述的支承装置，其特征在于，第一支承部位(15)布置在与分隔元件(8)一起界定流体工作腔(2)的支承装置盖(17)上和/或第二支承部位与壳体(5)连接。