CN108884902B - 配备有低频去耦装置和高频去耦装置的液压阻尼楔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压阻尼楔(10)，包括：‑两个液体柱(13)，‑每个液体柱(13)的一端与主液压膨胀腔室(15)连通，称为工作腔室，该主液压膨胀腔室(15)共用于所有的液体柱(13)，‑每个液体柱(13)的另一端与专属液压膨胀腔室(16)连通，称为补偿腔室，其专用于每个液体柱(13)，‑专属液压膨胀腔室(16)之一的膨胀刚度(Km1)大于或等于主液压膨胀腔室(15)的膨胀刚度(Kg)，其特征在于，所述液压阻尼楔(10)还包括：‑低频去耦装置(23)，其与液体柱之一串联设置。

Description

配备有低频去耦装置和高频去耦装置的液压阻尼楔

技术领域

本发明涉及一种液压阻尼楔(cale)，其配备有低频去耦装置和高频去耦装置。本发明特别有利但非排他性地应用于机动车辆的领域。

背景技术

从文献US6068246A已知一种紧凑的液压阻尼的楔结构，在第一变型中，该楔结构使用单个工作腔室，并且柱连接到单个专属补偿腔室，在第二个变型中，该楔结构使用头尾相接(téte-bêche)的两个工作腔室，每个工作腔室通向其专属的柱，并且柱通向同一个共用的补偿腔室。

文献PCT/FR2015/052650中描述的具有多个频率的液压楔允许获得两个频率区域的高阻尼率，例如在10Hz附近和在20Hz附近，以便消散由动力总成的悬挂方式产生的称为“哈希(hachis)”和“纵向震动(galop)”的振动。这种楔包括至少两个液体柱，其中一个液体柱通向专属液压膨胀腔室，其膨胀刚度至少与主液压膨胀腔室的膨胀刚度一样大(主液压膨胀腔室共用于所有的柱)。

发明内容

本发明旨在提出这种楔的改进方案。

为此目的，本发明的主题是一种液压阻尼楔，包括：

-两个液体柱，

-每个液体柱的一端与主液压膨胀腔室连通，称为工作腔室，该主液压膨胀腔室共用于所有的液体柱，

-每个液体柱的另一端与专属液压膨胀腔室连通，称为补偿腔室，其专用于每个液体柱，

-专属液压膨胀腔室之一的膨胀刚度大于或等于主液压膨胀腔室的膨胀刚度，

所述液压阻尼楔还包括低频去耦装置，其与液体柱之一串联设置，所述液体柱将主液压膨胀腔室连接到其专属膨胀腔室。

因此，本发明允许根据多个工作振幅/频率的范围来适配楔的刚度特性。实际上，在准静态和非常低的频率的情况下，本发明能够对于不连续的一个或多个的频率区域均具有高阻尼，从而获得具有较高刚度的楔。这些特征为楔提供了非常有利的振动性能，从而显著提高了车辆的舒适性。

根据实施方式，所述低频去耦装置位于所述主液压膨胀腔室和具有较小的膨胀刚度的专属液压膨胀腔室之间。

根据实施方式，所述低频去耦装置位于所述液体柱的上游或下游，所述液体柱通向具有较小的膨胀刚度的专属液压膨胀腔室。

根据实施方式，所述低频去耦装置能够对介于0Hz和5Hz之间的频率起作用。

根据实施方式，所述低频去耦装置包括膜，所述膜适于在由两个带孔的栅格或表面限制的厚度内移动。

根据实施方式，所有的液体柱与低频去耦装置串联，这些液体柱中包括通向其膨胀刚度大于所述主液压膨胀腔室的膨胀刚度的专属液压膨胀腔室的柱。这允许在静态或准静态情况下使得楔的整体刚度更高，从而从其行程的角度来看可以更好地确保发动机的悬挂。

根据实施方式，所述阻尼楔包括高频去耦装置，所述高频去耦装置插设在所述主液压膨胀腔室和具有较小膨胀刚度的专属液压膨胀腔室之间，且所述高频去耦装置与将所述主液压膨胀腔室连接到专属液压膨胀腔室的柱并联。这在较高的频率范围内提供了较低的动态刚度，并且为楔提供了尤其更有利于改善车辆的舒适性的振动特性。

根据实施方式，所述高频去耦装置不直接连接到任何一个液体柱。

根据实施方式，所述高频去耦装置能够对介于100Hz和500Hz之间的频率起作用。

根据实施方式，所述高频去耦装置包括膜，所述膜适于在由两个带孔的栅格或表面限制的厚度内移动。

根据实施方式，所述去耦装置的膜由具有可变厚度和/或不同行程可能性的连续相同的弹性体段形成。

根据实施方式，所述液体柱的全部或一部分液体柱位于所述主液压膨胀腔室的外部区域中。

附图说明

通过阅读下文的描述并参照附图，将更好地理解本发明。给出这些附图是为了说明而非限制本发明。

图1是根据本发明的液压阻尼楔的示意图，所述液压阻尼楔包括第一高频去耦装置和第二低频去耦装置；

图2是根据本发明的液压阻尼楔的功能示意图。

相同、相似或类似的元件在各个附图中保持相同的附图标记。

具体实施方式

图1是根据本发明的多柱液压阻尼楔10的示意图。该楔10包括两个标记为11和12的接口区域。接口区域11,12中的一个连接到发动机，而接口区域11,12中的另一个连接到车辆结构。

楔10包括填充有液体的柱13，每个柱具有长度li和截面Sci(i对应于柱13的编号)。液体柱13的截面Sci可以采用任何被认为实用的形状，尤其是圆形、正方形或矩形形状。图中示出了两个液体柱13，分别具有长度l1和l2以及截面Sc1和Sc2。更一般地，柱13的数量例如可以介于2和50之间。

每个液体柱13的一端与能够液压膨胀的腔室15连通，所述腔室称为主液压膨胀腔室或工作腔室15。该腔室15共用于所有液体柱13。

每个液体柱13的另一端与每个柱13专用的腔室16连通。这些第二腔室16也能够液压膨胀，所述第二腔室称为专属液压膨胀腔室16或补偿腔室。在这些专属腔室16之间不存在直接的液压连接。已经示出了两个专属腔室16，但是此数量当然可以根据楔10的液体柱13的数量而相应地增加。

工作腔室不同于补偿腔室之处在于，当这些液体腔室的壁的位置(endroit)被阻塞时，即当柱被完全阻塞或封闭时，并且当在此情况下在两个接口区域11和12之间施加相对位移，即当在连接到接口区域11和12的两个结构元件之间(例如在发动机和车辆车身之间)引起相对运动时，液体可以通过这些壁的位置在所述这些腔室之外循环，

因此：

-在此为主膨胀工作腔室15的工作腔室起作用，即其中包含的液体在施加在接口11和12上的相对位移的作用下使该工作腔室的柔性壁变形；换言之，图1中用Kg表示的膨胀刚度起作用；

-在此为专属膨胀腔室16的补偿腔室不起作用，即施加的相对位移不会引起该补偿腔室的柔性壁变形；换言之，图1中用Km1，Km2表示的膨胀刚度不起作用。

包括可变形壁的每个腔室15,16通常的特征在于被称为膨胀刚度的刚度Kg，Kmi，以每单位长度的力为单位表示，相对于称为活塞表面的固定公共参考表面限定。主腔室15的膨胀刚度表示为Kg。每个液体柱13处的专属腔室16的膨胀刚度表示为Kmi。应当注意，楔10具有被动的性能，只要其不实施为控制回路或机电反馈回路。

在这种情况下，图中具有较厚的壁的专属腔室16具有可比较的(comparable)膨胀刚度Km1，换言之，其基本上等于或大于主腔室15的膨胀刚度Kg。应当注意，根据一些实施例，该刚度Km1可以远大于刚度Kg。此外，具有较薄的壁的专属腔室16的膨胀刚度Km2小于主腔室15的膨胀刚度Kg并且小于刚度Km1。

楔10还包括第一高频去耦装置18，其对应于低振幅的液体位移。如图1所示，去耦装置18例如采用由两个带孔网栅21限定的厚度中移动(évoluer)的膜20的形式。去耦装置18例如安装在主腔室15和刚度为Km2的专属腔室16之间的分隔壁22中。

因此，当液体位移的振幅在低频处非常强时，膜20被压靠在穿孔壁21上并限制液体的相应运动。相反，当位移的振幅在高频处非常弱时，膜20自由且无限制地传递液体的较小的振荡运动，使得楔10的动态刚度因此较低。

去耦装置18通常在100Hz和500Hz之间起作用。在任何情况下，变为通过的第一装置18的频率大于液体柱13的最大共振频率。高频去耦装置18不直接连接到任何一个液体柱13。

另外，对应于液体的高振幅的第二低频去耦装置23被设置为与连接主腔室15和专属腔室16的柱串联，所述专属腔室的膨胀刚度Km2小于主腔室15的刚度Kg。

在图中，去耦装置23位于柱13的上游，其中柱通向刚度为Km2的专属腔室16且安装在所述柱13的入口孔附近。然而，可变型地，去耦装置23可以位于柱13的下游，其中柱通向刚度为Km2的专属腔室16且安装在所述柱13的出口孔附近。可变型地，去耦装置23可以容置在柱13中。

在楔10具有多个刚度小于主腔室15的刚度Kg的专属腔室16的情况下，可以设置与每个相应的液体柱13相关联的去耦装置23，或者可以设置共用于所涉及的柱的单个去耦装置23。在任何情况下，使装置23与在主腔室15和具有最小膨胀刚度Km2的专属腔室16之间的柱13串联。

去耦装置23可以具有与去耦装置18相同的技术类型，包括可在两个带孔网栅21'之间可移动的膜20'。通过使用包括具有可变厚度和/或具有不同行程(débattement)可能性的连续相同的弹性体段的(例如在不同的网格之间)膜20和20'，可选地可以将去耦装置23集成到第一去耦装置18中。

在实施例中，第二去耦装置23在非常低的频率处起作用，通常介于0Hz和5Hz之间。因此，对于该范围内的频率，通向具有小于刚度Kg的膨胀刚度Km2专属腔室16的一个或多个液体柱13被相应的去耦装置23阻塞，这产生了较高的静态刚度的效果，从而通过楔10的较高的整体刚度来有效地保持热力发动机。当振动频率超出该范围时，每个去耦装置23允许液体在相应的柱13中通过，所述柱13于是可以产生动态效果，尤其是阻尼效果。因此，对于准静态频率的范围，第二去耦装置23对抗主腔室15和具有较小的膨胀刚度Km2的专属腔室16之间的液体流动。

在功能上，可以如图2示意性示出的实施例那样，其中螺旋表示惯性液体柱13。因此，在具有多个频率的同一楔中，存在对较高的频率起作用并去耦主腔室15和惯性液体柱13的第一装置18以及对较低的频率起作用并去耦主腔室15和具有较小的膨胀刚度Km2的专属腔室16的第二装置23。

因此，本发明使得楔10的刚度特性可以根据多个工作振幅/频率范围来进行适配。实际上，本发明允许获得阻尼高的具有多个分离的频率区域的楔10，在静态和准静态的情况下在非常低的频率下的较高的静态刚度以及在较高频率下的较低得动态刚度。

显然可以增加多个这种类型的装置18,23，从而进一步具体化它们的作用范围和它们的特性，这取决于相应设置的液体柱的作用范围和特性以及期望处理的不同频率区域和/或不同振幅区域。

实施的重要参数是(非详尽列表)：通常由橡胶制成的膜20,20'的厚度和面积、机械惯性、等效液压惯性、带孔网栅21,21'之间的行程间隙以及相对于液体的孔隙率。对非常低的频率(准静态)起作用的去耦系统23不应限制液体柱13起作用并产生阻尼的频率间隔的液体运动。

根据变型实施例，液体柱13的全部或一部分可以定位在主腔室15的外部区域中。将柱13定位在主腔室15的外侧上的优点之一在于，能够提供较大的长度li和/或较大的截面积Sci。在实践中，实现具有较长长度的柱13的方法之一是在需要时使柱卷绕成多个圈。

根据本发明的另一变型，所有液体柱13与去耦装置23串联，即使这些柱通向具有大于Kg的膨胀刚度的专属腔室，这允许在静态或准静态的情况下，获得整体刚度更高的楔10，并因此从其行程的角度而言可以更好地确保发动机的悬挂。

Claims (13)

1.一种液压阻尼楔（10），包括：

- 两个液体柱（13），

- 每个液体柱（13）的一端与主液压膨胀腔室（15）连通，称为工作腔室，该主液压膨胀腔室（15）共用于所有的液体柱（13），

- 每个液体柱（13）的另一端与专属液压膨胀腔室（16）连通，称为补偿腔室，其专用于每个液体柱（13），

- 专属液压膨胀腔室（16）之一的膨胀刚度（Km1）大于或等于主液压膨胀腔室（15）的膨胀刚度（Kg），

其特征在于，所述液压阻尼楔（10）还包括：

- 低频去耦装置（23），其与液体柱（13）之一串联设置，所述液体柱（13）将主液压膨胀腔室（15）连接到其专属液压膨胀腔室（16）。

2.根据权利要求1所述的阻尼楔，其特征在于，所述低频去耦装置（23）位于所述主液压膨胀腔室（15）和具有较小的膨胀刚度（Km2）的专属液压膨胀腔室（16）之间。

3.根据权利要求1或2所述的阻尼楔，其特征在于，所述低频去耦装置（23）位于所述液体柱（13）的上游或下游，所述液体柱（13）通向具有较小的膨胀刚度（Km2）的专属液压膨胀腔室（16）。

4.根据权利要求1所述的阻尼楔，其特征在于，所述低频去耦装置（23）能够对介于0Hz和5Hz之间的频率起作用。

5.根据权利要求1所述的阻尼楔，其特征在于，所述低频去耦装置（23）包括膜（20'），所述膜适于在由两个带孔的栅格或表面（21'）限制的厚度内移动。

6.根据权利要求5所述的阻尼楔，其特征在于，所述低频去耦装置（23）的膜（20'）由具有可变厚度和/或不同行程可能性的连续相同的弹性体段形成。

7.根据权利要求1所述的阻尼楔，其特征在于，所有的液体柱（13）与低频去耦装置（23）串联，这些液体柱中包括通向其膨胀刚度（Km1）大于所述主液压膨胀腔室（15）的膨胀刚度（Kg）的专属液压膨胀腔室（16）的柱（13）。

8.根据权利要求1所述的阻尼楔，其特征在于，所述阻尼楔包括高频去耦装置（18），所述高频去耦装置插设在所述主液压膨胀腔室（15）和具有较小膨胀刚度（Km2）的专属液压膨胀腔室（16）之间，且所述高频去耦装置与将所述主液压膨胀腔室（15）连接到专属液压膨胀腔室（16）的柱并联。

9.根据权利要求8所述的阻尼楔，其特征在于，所述高频去耦装置（18）不直接连接到任何一个液体柱。

10.根据权利要求8所述的阻尼楔，其特征在于，所述高频去耦装置（18）能够对介于100Hz和500Hz之间的频率起作用。

11.根据权利要求8所述的阻尼楔，其特征在于，所述高频去耦装置（18）包括膜（20），所述膜适于在由两个带孔的栅格或表面（21）限制的厚度内移动。

12.根据权利要求11所述的阻尼楔，其特征在于，所述高频去耦装置（18）的膜（20）由具有可变厚度和/或不同行程可能性的连续相同的弹性体段形成。

13.根据权利要求1所述的阻尼楔，其特征在于，所述液体柱（13）的全部或一部分液体柱位于所述主液压膨胀腔室（15）的外部区域中。

Images