CN113366239A - 支承以及包括这种支承的车辆悬挂装置 - Google Patents

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    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type

Abstract

本发明涉及一种用于隔离沿动态主载荷方向(HL)的振动的支承,包括圆柱形套筒(28)、安置在该套筒(28)内的芯体(30)和将该芯体(30)弹动联接至该套筒(28)的弹性体主体(32),其中,弹性体主体(32)具有第一腹板(40)和第二腹板(42),第一腹板在动态主载荷方向(HL)上安置在芯体(30)和套筒(28)之间并且弹动联接芯体(39)和套筒(28),第二腹板也弹动联接芯体(39)和套筒(28)并且相对于第一腹板(40)成一个角度、尤其垂直地安置在芯体(30)和套筒(28)之间,其中质量件(44)安置在至少一个第二腹板(42)中。

Description

支承以及包括这种支承的车辆悬挂装置
本发明涉及用于隔离沿动态主载荷方向的振动的支承,该支承具有圆柱形套筒、设置在该套筒中的芯体以及将所述芯体与套筒弹动连接的弹性体主体。本发明还涉及车辆悬挂装置,该车辆悬挂装置包括:第一部件,其产生在动态主载荷方向上的振动;底盘和如上所述的支承,该支承将第一部件弹动支撑在该底盘上。
从现有技术中知道了动力总成支承例如像后桥差速器支承、传动机构支承或电动机用支承。迄今为止,所述支承的设计已针对每种应用做出个别调整。此外,从现有技术中知道了作为可良好协调的单独部件的线性阻尼器或扭转振动阻尼器,就像在DE2716485C2中描述的那样。
本发明的任务是提供一种支承,在此可容易调节良好隔离的频率范围。
该任务通过根据权利要求1的支承和通过根据权利要求10的车辆悬挂装置解决。从属权利要求2至9描述了根据权利要求1的支承的优选实施方式。
一种用于隔离沿动态主载荷方向的振动的支承包括圆柱形套筒、设置在该套筒中的芯体以及将所述芯体与套筒弹动连接的弹性体主体。弹性体主体具有尤其是两个在动态主载荷方向上布置在所述芯体和套筒之间的第一腹板以及尤其是两个第二腹板,第二腹板相对于第一腹板成一个角度、特别是垂直地设置在所述芯体和套筒之间。质量件安置在至少其中一个第二腹板中。
车辆悬挂装置包括如上所述的产生在动态主载荷方向上的振动的第一部件、底盘和如上所述的支承,该支承将第一部件以弹动方式支撑在底盘上。该支承的第一腹板在此在动态主载荷方向上延伸。
本发明还涉及具有这种车辆悬挂装置的车辆。
在此,动态主载荷方向或以下也仅称为主载荷方向是指如下方向,在该方向上在按规定的支承正常工作状态下出现所述支承的最大动态振动量。而在特殊事件或碰撞时出现的最大载荷并非意味着最大动态振动输入量。动态主载荷方向也不一定必然与重力方向一致。对于该支承,该动态主载荷方向可由如下对称轴线限定,该对称轴线以最大可能的相互一致性反映配备有质量件的第二腹板。与此相应,配备有至少一个质量件的腹板可被称为第二腹板,而在动态主载荷方向上的腹板可被称为第一腹板。
本发明的优点在于,优选在动态主载荷方向上布置的第一腹板决定性地确定在动态主载荷方向上的支承刚度。尽管第二腹板也有助于在动态主载荷方向上的刚度,但该质量件对在动态主载荷方向上的刚度的影响很小。因此可行的是尤其可以改变针对各自应用的质量件质量而同时不明显影响在动态主载荷方向上的支承刚度。
该质量件此时作为减振质量,其降低支承的动态刚度。这在略高于至少一个第二(弹性体)腹板的弹性体固有频率下通过激励反相振动来完成。在此改善了隔离的频率范围在此取决于弹性体即第二腹板的固有阻尼;隔离良好的典型频率范围此时略高于达到固有频率乘以√2倍的固有频率。因此可行的是通过改变质量件质量在规定的频率范围内有目的地降低支承动态刚度,因为固有频率ω在几乎保持不变的弹性常数c情况下通过质量件近似按照以下公式来确定:
ω=√(c/m)
由于可以通过调整质量件质量来设定固有频率,故标准化的支承可被用于各种应用,即用于具有高隔离要求的不同频率范围。总之,可以采用支承的统一弹性体设计并且可以针对在特定刚度c下的各种不同的隔离频率范围通过调整振动质量(质量件)来调节。在此,不闭改变该支承的基本设计。这简化了该支承的计算和设计并且在个别情况下也可以使用统一的部件,进而允许成本划算的设计。
据此可基本与在动态主载荷方向上的支承刚度无关地调节在一个频率范围内的刚度降低的效果,而与支承在动态主载荷方向上的刚度无关也允许制造支承,其中,该支承在动态主载荷方向上的刚度可以基本与隔离良好的频率范围无关地被调节。在常规支承中相互纠缠的性能的这种解耦显著简化了支承的计划。
因为由于在该频率范围内与激振反相位振动的弹性体补偿了一部分激振而使略高于弹性体固有频率上的动态刚度降低,故这种支承的特点是在有目的地降低直至约弹性体固有频率的√2倍的动态刚度的频率范围内的特别好的隔离作用。
该质量件不仅可以在动态主载荷方向上振动,还可以在轴向方向上振动。因此,可以在轴向上恰好在由第二腹板和质量件组成的振动系统的轴向固有频率之上的沿相位相反的振动来降低动态刚度并因此改善绝缘性。刚好高于由第二腹板和质量件构成的振动系统的轴向固有频率的在轴向上反相的振动也可以被用于降低动态刚度和更好的隔离。
该支承尤其可以被称为动力总成支承。支承可以是车辆悬挂装置的一部分,第一部件可以在该车辆悬挂装置上被固定到底盘上。第一部件例如可以包括差速器、传动装置或电动机。第一部件所产生的振动可能是因为第一部件中的齿轮的啮合而产生的。该振动尤其在动态主载荷方向上被传递。因此,动态主载荷方向由第一部件确定且因此可被简单确定。
车辆悬挂装置可以是车辆的一部分。车辆悬挂装置也可称为车辆单元。
本发明意义上的底盘就像在现有技术中那样是惯用的。车辆承重部分被称为车架、框架、底盘、副车架或底架。底盘是固定由第一部件的车辆部件。为了防止由第一部件产生的振动传递到底盘,设置有支承。该支承将第一部件弹动连接至该底盘。
所述底盘或第一部件尤其具有圆柱形容槽,支承被装入该容槽中。因此,该圆柱形套筒的外表面与所述底盘或第一部件的圆柱形容槽接合。因此,该圆柱形套筒用于将支承固定在所述底盘或第一部件上。
该芯体优选具有轴向延伸的通孔。螺栓可被插入穿过该芯体的通孔,借助该螺栓可将芯体固定在第一部件或底盘上。为此,可以采用螺母或其它紧固件以将螺栓或另一紧固件牢固固定在第一部件或底盘上。
径向垂直于轴向。周向围绕轴向延伸。圆柱形套筒优选在轴向和周向上延伸。该套筒的横截面优选为环形。
该芯体优选具有外表面,该外表面基本对应于套筒外表面的弯曲。在此,尽管相应表面的弯曲是可以一致的,但弯曲中心点大约偏移了设置在相应表面之间的腹板的径向伸展尺寸。如果现在使具有相同弯曲但有着不同弯曲中心点的四个芯体周面的交点具有圆形过渡部,则芯体外表面在横截面图中会让人联想到近似椭圆形。然而也可行的是,在横截面图中,芯体外表面可以说是圆形的或矩形的。
芯体优选具有轴向和径向延伸的凸起,该凸起用作横向于动态主载荷方向和/或沿动态主载荷方向的位移限制。
芯体借助弹性体被弹动连接到套筒。术语“弹性体主体”应被理解为可借此获得芯体在套筒上弹性固定的任何材料或部件。因此弹性体主体不限于由弹性体材料制成的主体。可以想到其它材料。弹性体主体尤其由橡胶制成。
弹性体主体优选具有两个第一腹板和两个第二腹板,它们分别在径向上延伸。特别是,两个第一腹板设置在芯体的相对两侧,使得第一腹板的纵向延伸在径向上进行。同样,第二腹板也布置在芯体的相对两侧。在此也可行的是这两个第二腹板也可沿径向延伸。然而也可行的是这两个第二腹板以小于180°的角度相对布置。
优选地,第二腹板相对于第一腹板以90°(特别是±5°±10°)的角度布置。非垂直布置、即不等于90°±10°或90°±5°也是可行的。例如第一腹板和第二腹板之间的角度是70°或75°。优选地,第二腹板关于对称平面镜像对称布置,该对称平面由所述动态主载荷方向和支承轴向限定。
第一和第二腹板有助于支承在动态主载荷方向上的刚度。因为第一腹板平行于动态主载荷方向延伸,故它们在沿动态主载荷方向振动时会被压缩和拉伸。在有力作用时,第二腹板基本垂直于动态主载荷方向被压缩和拉伸。在沿动态主载荷方向上振动时,第二腹板未被或仅略微被压缩和拉伸,而是承受剪切载荷。因此与第一腹板相比,第二腹板倾向于对在动态主载荷方向上的刚度贡献较小。
该质量件布置在第二腹板中的至少一个中。该质量件的特征在于它的密度大于弹性体主体、特别是第二腹板的材料。特别是,该质量件的密度尤其大于第二腹板的密度。该质量件例如由金属、优选是铝或钢制成。
该质量件用作阻尼质量,该阻尼质量在振动在动态主载荷方向上作用时基本平行于主载荷方向振动。然而,因为该质量件布置在第二腹板中以及支承设计成圆柱形,故也可以规定质量件运动在周向上的分量。
该质量件的体积明显小于第二腹板的体积,尤其小五倍、十倍、五十倍。在此,它可选地基本上在一个平行于由轴向和动态主载荷方向所限定的平面的平面上延伸。而如果该质量件是球或杆,则在该实施方式中垂直于该平面的质量件厚度至多与在其它方向上的延伸尺寸一样。因此缘故,该质量件对第二腹板在剪切方向、即动态主载荷方向和在轴向上的刚度几乎没有影响。因此,该质量件几乎不改变支承在动态主载荷方向和轴向上的刚度。
通过适当选择该质量件的材料及其尺寸,该质量件的质量可以与支承的其它部件无关地来调节,因为第二腹板在动态主载荷方向上的刚度仅受到设有质量件的轻微影响。
在此,该固有频率通过用作减振质量的质量件的质量来选择,使得固有频率略微小于第一部件振动的待良好隔离的频率范围。由此获得刚度显着降低,有时甚至低于待隔离的频率范围内的静态刚度,从而该支承在刚好高于固有频率的情况下特别柔软并且可以实现相应好的振动隔离。支承的其它部件如套筒、芯体、第一腹板以及在许多情况下还有第二腹板不必为此被改动或只需稍作改动。
在动态主载荷方向上设置第一腹板不是绝对必要的。也还可以规定,提供一种只具有第二腹板的全功能支承,尤其当第二腹板中的至少一个配备有质量件,并且对称轴线(尽量最佳地相互映射第二腹板的对称轴线)基本上能与动态主载荷方向一致。但在这种情况下的协调不是那么容易。
优选的是该质量件仅布置在第二腹板中。
优选的是在每个第二腹板中均布置有质量件。
通过在每个第二腹板中布置一个质量件,可以获得该支承关于一个对称轴线的对称结构,该对称轴线沿动态主载荷方向延伸经过该第一腹板。此外可行的是,因为设有两个质量件,故可以增大振动系统的总质量。特别是,这两个质量件被设计为彼此相同。
还优选的是,在所述套筒和芯体之间的质量件在径向上的质量重心与在套筒和芯体之间的具有第二腹板的第一阶振动的最大振幅的径向位置大致重合。
当在动态主载荷方向上振动时,第二腹板在动态主载荷方向上、即例如基本垂直于其径向延伸范围地偏转。因此,在第一阶振动的情况下,在第二腹板中形成半波,半波振幅近似平行于动态主载荷方向振动。振幅在此变为最大的径向位置被称为第二腹板的第一阶振动的最大振幅的位置。优选地,各自质量件的质量重心布置在径向位置附近或正好在该径向位置处。“近似重合”尤其意味着与理想重合的偏差不大于第二腹板的径向长度的5%、10%或15%。
由此获得了该质量件在第二腹板的第一阶振动时最大偏转,从而出现对固有频率的大阻尼作用,进而出现动态刚度显著降低,进而出现在刚好高于固有频率的频率范围内的良好隔离。
第二腹板的最大偏转幅度的位置主要取决于第二腹板的长度和形状。如果一次性确定了第二腹板的最大偏转幅度的位置,则可以通过质量件的质量改变来调整固有频率的和进而在动态主载荷方向上的特别低的支承的动态刚度的调适。此时不需要使质量件在径向上的位置适应于改变的质量。
优选的是该质量件具有扁平设计,其中该质量件优选平行于套筒延伸,并且其中进一步优选地,该质量件特别是垂直于动态主载荷方向地将第二腹板分成两个部分。
该质量件例如可以具有金属板形状。为了改变扁平的或板状的质量件的质量,例如可以使用各种不同材料例如铝或钢。
另外可能的是,可通过其厚度的调整来改变扁平质量件的质量。例如呈扁平构型的质量件在径向上具有2毫米厚度,其中该厚度优选能在1毫米至5毫米之间被变化以适应质量。该质量件的厚度的变化仅对第二腹板在剪切方向、即动态主负荷方向上的刚度有很小的影响,只要质量件厚度小于第二腹板厚度。因此,共振频率可被改变达到2倍。如果质量件的材料还同时由铝改为钢(这也导致例如以1.7倍改变),则可以总体上获得达到3至4倍的改变,而没有显著改变在动态主载荷方向上的支承刚度。
呈扁平构型的质量件例如可以平行于套筒地连续弯曲。通过这种方式,第二腹板可通过该质量件被划分,从而可以将沿周向的局部厚度在径向上调节为基本恒定。尤其规定该质量件将第二腹板一分为二。这意味着,该质量件具有这样的扁平构型,该扁平构型在周向和/或轴向上大于第二腹板。第二质量件在周向和/或轴向上突出超过第二腹板。
优选的是第二腹板具有凹口,该质量件布置在该凹口中。由此,该质量件的接入几乎未增大横向于动态主载荷方向的刚度;甚至可以这样设计与所放置的质量件配合的所述凹口,与没有凹口的第二腹板的几何形状相比,刚度降低。进一步优选的是特别是通过凹口以形状配合方式来保持该质量件。
例如该凹口的尺寸小于该质量件的尺寸,使得该质量件以力配合方式被保持。还可行的是,该凹口获得与质量件的形状配合。因此在此设计中不必将质量件硫化在第二腹板上。这表示质量件固定于第二腹板的另一类型。
优选的是所述质量件是球形、环形或杆形的。
例如如果该质量件是球形的,则凹口可以具有在第二腹板中的球形隆起,其通过一个或多个通道连通至环境。通过这种方式,该质量件可以被插入该隆起中。在该质量件设计成杆状的情况下,能以力配合方式将质量件保持在第二腹板中。在质量件设计成环形的情况下,可以将质量件放置在在外侧围绕第二腹板延伸的凹口中。因此,该质量件也能以形状配合方式被保持在第二腹板上。
该质量件优选在运动主负荷方向上所具有的延伸范围小于在该质量件的部位处、尤其是二分之一、三分之一或四分之一处的第二腹板在动态主载荷方向上的延伸范围。通过这种设计应保证第二腹板不会被质量件一分为二。
第二腹板的径向长度可以大于或小于第一腹板的径向长度,特别是第二腹板的径向局部的长度之和大于或小于第一腹板的径向长度之和。这意味着本发明所基于的原理可被用于第一和第二腹板的不同构造。
优选的是,布置在第二腹板中的质量件具有与布置在另一个第二腹板中的质量件不同的质量。
由此可以做到,在两个不同频率情况下获得动态刚度的降低。因此,可以按照这种设计来设置该支承,以便在两个不同的频率范围内良好隔离。
该支承优选具有止挡,该止挡限制该芯体在动态主载荷方向上和/或垂直于运动主负荷方向相对于该套筒的偏转,其中该止挡优选具有布置在该芯体上的凸起。
借助该止挡,应该限制芯体在动态主载荷方向上的偏转,以避免因第一腹板在动态主载荷方向上的过度伸展而损坏第一腹板。此外,借助该止挡,可以避免第二腹板的不希望有的负荷,例如第二腹板垂直于动态主载荷方向的偏转过大。为此,该止挡可以具有凸起,该凸起布置在芯体和/或套筒上。芯体优选相对于动态主载荷方向以约45°角度突出,以便同时在动态主载荷方向和垂直于动态主载荷方向的方向上产生限制。
优选的是,该止挡包括布置在芯体上的四个凸起,其中,每一对两个凸起布置在第一腹板的两侧。
可选地,四个凸起形成该止挡,其中,特别是所述凸起布置在第一腹板的两侧。该凸起优选相对于延伸经过第一腹板的对称轴线对称布置。相对于这些凸起、例如芯体或套筒,可以设置橡胶体用于阻尼凸起碰撞。
以下,结合附图来更详细解释本发明,其中:
图1示出示意性设有车辆悬挂装置的车辆的示意图,
图2示出处于固定位置的支承的横截面图,
图3是支承的第一实施方式的横截面图,
图4示出图3的支承的另一横截面图,在此草图示出振动状况,
图5示出本发明支承的另一实施方式的横截面图,
图6示出本发明支承的另一实施方式的横截面图,和
图7示出曲线图,其示出与传统支承相比的与针对质量件的不同质量的振动频率相关的支承刚度。
图1示出车辆10的示意图,在此示意性示出车辆悬挂装置12。车辆悬挂装置12的位置和尺寸与实际尺寸不对应,而是仅用于说明。车辆悬挂装置12包括底盘14、第一部件16和支承20。仅部分示出了车辆10的底盘14。
第一部件16例如像传动装置、后轴差速器或电动机被固定在底盘14上。为此,底盘14具有容槽18,其具有圆柱形内表面。支承20设置在容槽18中,支承通过螺栓(未示出)和螺母(未示出)被连接至第一部件16的悬置26(特别参见图2)。支承20允许第一部件16以弹动方式固定在底盘14上。
第一部件16产生沿动态主载荷方向HL的振动,该动态主载荷方向例如平行于重力布置。第一部件16的振动可以由第一部件16所包括的齿轮的齿轮啮合产生。由第一部件16产生的振动尤其在某个频率强烈发生。设置支承20以隔离由第一部件16产生的这些频率。
如图2和图3所示,支承20具有圆柱形套筒28、芯体30和弹性体支承32。套筒28可以呈圆柱体形状,其优选在轴向A上延伸。如图3至图6所示,套筒28的横截面可以是圆形的。
芯体30具有在轴向A上延伸的通孔34。螺栓可被穿过通孔34。如图2至图6所示,芯体30一体构成。芯体30借助弹性体主体32被固定在套筒28上。弹性体主体32允许芯体30弹动支撑在套筒28上。弹性体主体32不限于弹性体材料,而是可以由允许芯体30弹动固定于套筒28的任何材料制成。
支承20还可以配设有止挡36,该止挡限制芯体30相对于套筒28的垂直于动态主载荷方向HL和/或沿动态主载荷方向HL的偏转。止挡36可具有一个、两个(见图5)、四个(见图3和图6)或更多的凸起38。凸起38可布置在芯体30或套筒28上。凸起38优选与芯体30一体形成。凸起38尤其相对于动态主载荷方向HL以45°角度从芯体30突出。由此,可以实现在动态主载荷方向HL上和在垂直于其的方向上限制芯体30相对于套筒28的偏转。凸起38优选相对于对称轴线对称布置,该对称轴线在中心延伸穿过支承20且平行于动态主载荷方向HL延伸。这意味着,在此实施方式中该凸起38布置在第一腹板38的两侧。
弹性体主体32可选地具有两个第一腹板40、两个第二腹板42和至少一个质量件44。第一腹板40彼此相对布置并且分别在径向R上延伸,尤其平行于动态主载荷方向HL延伸。在根据图3和图4的实施方式中,第二腹板42垂直于动态主载荷方向HL布置并且也沿径向R延伸。第二腹板42的分部段的径向R长度之和在所示实施方式中大于第一腹板40的沿径向R的长度之和。为此,芯体30可具有横截面为椭圆形的设计,其中该椭圆的长轴沿动态主载荷方向HL延伸,短边与之垂直。因为这种设计构造,第一腹板40在动态主载荷方向HL上的刚度大于第二腹板42在动态主载荷方向HL上的刚度。另外,通常且特别是由于图3和图4所示的第二腹板42的设计构造,第二腹板42对在动态主载荷方向HL上的支承20刚度的贡献比较小。但本发明不限于该实施方式。第二腹板40的沿径向R的长度可以小于第一腹板38的沿径向R的长度。
至少一个质量件44设置在第二腹板42中。在如图所示的实施方式中设有两个质量件44,其中在每个第二腹板42中都设有一个质量件44。质量件44所具有的密度大于第二腹板42的密度。质量件44可以例如由金属、特别是铝或钢制成。在图3至图5所示的实施方式中,质量件44被硫化到第二腹板上。
质量件44设置在芯体30与套筒28之间的沿径向R的如下位置上,即,如图4所示,质量重心46布置在一位置处,在该位置处,第二腹板42的固有振动的第一阶显示出其最大振幅。当芯体30相对于套筒28偏转时,每个第二腹板42显示出朝向动态主载荷方向HL的振动。该振动的第一阶示出半波,半波的最大振幅近似或相同地布置在质量重心46设于此的径向R高度处。质量件44的这种布置造成该质量件44在第二腹板42的固有频率之上以最大反相振幅振动,并且动态刚度降低也被最大化。
质量件44的振动主要沿主载荷方向HL进行,但由于支承20被设计成圆柱形件,故它具有在周向U上的部分,如图4中的双箭头所示。
在根据图3至图5的实施例中,质量件44具有扁平的设计,特别是质量件44具有金属板形状。质量件44具有在周向U上的和在轴向A上的尺寸,该尺寸使得质量件44在周向U上和/或在轴向A上突出超过第二腹板42。因此,质量件44沿径向R将第二腹板42分成两个部段或两个部分。如图3至图5所示,质量件44可以平行于套筒28弯曲。但这不是强制性的。质量件44也可以平行于动态主载荷方向HL延伸。
根据图5的支承20的实施方式与根据图3和图4的支承20的实施方式的不同之处仅在于下述差异。根据图5的实施方式的第二腹板42未垂直于运动主负荷方向HL布置,而是以一个非90°的角度,在当前情况下相对于动态主载荷方向HL成大约75°角度。第二腹板42和质量件44均关于延伸经过第一腹板40的对称轴线大致对称地布置。此外,在芯体30上仅设置有两个凸起38。
根据图6的支承20的实施方式与根据图3和图4的支承20的实施方式的不同之处仅在于以下区别。质量件44具有圆形横截面且因此可以呈球状或杆状,其中第二腹板42具有凹口48,质量件44以形状配合方式保持在凹口中。为此,凹口48可通过通道连接到第二腹板42的周围,质量件44可通过该通道被插入凹口48中。因此,根据图6的质量件44没有被硫化到第二腹板42上。
也可能的是质量件44也可以设计成是杆形或环形的。此外,质量件44能以力配合方式保持在第二腹板42中。为此,凹口48所具有的内尺寸可小于质量件44的外尺寸。在质量件44设计成环形的情况下,它也可以在外侧围绕第二腹板40并借助槽状的外侧环绕的凹口48以形状配合方式被保持在那里。
还可能的是,一个第二腹板42的质量件44的质量不同于另一个第二腹板42的质量件44的质量。
支承20的工作方式如下。第一部件16产生在动态主载荷方向HL上的振动,该方向的走向平行于第一腹板40。因此,第一腹板40承受相当大的运动负荷。当芯体30因在动态主载荷方向HL上的振动而相对于套筒28偏转时,质量件44开始振动,如图4所示。该振动所具有的固有频率由质量件44的质量以及由平行于运动主负荷方向HL的第二腹板42的刚度确定。如果现在振动频率略高于具有所装质量件44的腹板42的固有频率,则它的振动与激振反相。现在由此得到两个相反的力矢量:一个来自支承20的激振振幅和总弹簧刚度,和一个来自质量件44的反相振幅位移或阻尼质量和刚度,阻尼质量通过第二腹板42与之耦合。两个力矢量之和表明所得到的力。所得到的动态刚度又来自所得到的力与初始偏转之商。因此,在该频率范围内可以获得在运动主负荷方向HL上的动态刚度的显著降低。因为支承20在动态主载荷方向HL上的支承20的动态刚度的降低,故可以特别有效地隔离由第一部件16引起的振动的特定频率。
迄今为止,需要针对每个要很好隔离的频率范围规定一种新颖的支承20的设计,在此,弹性体主体32必须根据要调节出的刚度和固有频率被协调。这是很复杂的,因为弹性体主体32的固有频率自动来自通过对支承20的刚度要求被调整的几何形状。通过弹性体主体32的几何形状的固有频率的协调或调适又显著影响了所得到的刚度。这对于本发明的支承20不再是必需的,因为刚度和固有频率的设定彼此强烈脱离关联。为了改变质量件44的固有频率且因此使支承20适应于第一部件16的要良好隔离的振动临界频率范围,在此仅需要改变质量件44的质量。这样一来,也可以简化用于新支承20的计划。因为可以基本上与良好隔离的频率范围无关地计划在动态主载荷方向HL上的刚度调节。无需考虑或仅很少考虑这两个作用之间的耦合作用。
可通过针对质量件44设置不同的材料来实现调节。另外,质量件44的厚度或其它尺寸可被改变。质量件44的材料变化以及质量件44的厚度变化或伸展尺寸变化对第二腹板42在动态主载荷方向HL上的刚度没有影响或仅有轻微影响。尽管如此,质量件44的固有频率仍可由此以4倍的数量级被改变。另外,质量件44的变化几乎未影响支承20的静态刚度,因为第一腹板40不必因为质量件44的变化而被改变或仅被轻微改变,且质量件44对第二腹板42在主载荷方向HL或剪切方向上的刚度也同样轻微。因此可通过质量件44的相对简单的调整来改变支承20的固有频率,而不必显著改变支承20的其它部件。因此可以简单地实现支承20的隔离区域与第一部件16振动的问题频率的适应。
从图7中清楚看到质量件44的材料以及进而其质量对动态刚度的影响。虚线示出在质量件由钢制成且成形为金属板的情况下该支承20在主载荷方向HL上的频率相关刚度,而点画虚线涉及到基于由铝制造且呈金属板状的质量件44的支承20。两个支承20仅在质量件44的材料和进而质量件44的质量上不同。因为质量件44的质量不同,出现可在图7中清楚看到的降低刚度的频率范围移位。与没有质量件44的传统支承的刚度相比,尤其可以看到两个支承20的刚度降低,就像由实线(测得刚度)和细虚线(外推刚度)所示。
如果一个第二腹板和另一个第二腹板42的质量件44的质量不相等,则可以用支承20在两个不同的频率范围内产生隔绝效果。在此,也可以通过调整该质量件44的质量来调整各自固有频率。
附图标记列表
10 车辆
12 车辆悬挂装置
14 底盘
16 第一部件
18 容槽
20 支承
26 悬置
28 套筒
30 芯体
32 弹性体主体
34 通孔
36 止挡
38 凸起
40 第一腹板
42 第二腹板
44 质量件
46 质量重心
48 凹口
A 轴向
R 径向
U 周向
HL 动态主载荷方向

Claims (10)

1.一种用于隔离沿动态主载荷方向(HL)的振动的支承,所述支承包括:
圆柱形的套筒(28),
安置在所述套筒(28)内的芯体(30),和
将所述芯体(30)以弹动方式联接至所述套筒(28)的弹性体主体(32),
其中,所述弹性体主体(32)具有第一腹板(40)和第二腹板(42),所述第一腹板在所述动态主载荷方向(HL)上安置在所述芯体(30)和所述套筒(28)之间并且以弹动方式联接所述芯体(39)和所述套筒(28),所述第二腹板同样以弹动方式联接所述芯体(39)和所述套筒(28)并且相对于所述第一腹板(40)成一个角度地、尤其是垂直地安置在所述芯体(30)和所述套筒(28)之间,其中,质量件(44)安置在至少一个所述第二腹板(42)中。
2.根据权利要求1所述的支承,其特征在于,在每个所述第二腹板(42)中设置有一个质量件(44),其中,优选所述质量件(44)的质量重心(46)在径向(R)上在所述套筒(28)和所述芯体(30)之间与在所述套筒(28)和所述芯体(30)之间的具有第二腹板(42)的第一阶振动的最大振幅的径向(R)位置近似重合。
3.根据权利要求1或2所述的支承,其特征在于,所述质量件(44)具有扁平设计结构,其中,所述质量件(44)优选平行于所述套筒(28)延伸并且其中,所述质量件(44)还优选将所述第二腹板(42)分为两部分。
4.根据权利要求1或2所述的支承,其特征在于,所述第二腹板(42)具有凹部(48),所述质量件(44)被安置在所述凹部内。
5.根据权利要求4所述的支承,其特征在于,所述质量件(44)以形状配合方式被保持在所述凹部(48)内。
6.根据权利要求4或5所述的支承,其特征在于,所述质量件(44)呈球形、环形或杆状。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的支承,其特征在于,一个第二腹板(42)的所述质量件(44)具有不同于另一个第二腹板(42)的所述质量件(44)的质量。
8.根据前述权利要求中任一项所述的支承,其特征在于,设有止挡(36),所述止挡限制所述芯体(30)相对于所述套筒(28)在所述动态主载荷方向(HL)上的和/或垂直于所述动态主载荷方向(HL)的偏转,其中,所述止挡(36)优选包括安置在所述芯体(30)和/或所述套筒(28)上的凸起(38)。
9.根据权利要求8所述的支承,其特征在于,所述止挡(36)包括四个布置在所述芯体(30)上的凸起(38),其中,各有一对两个凸起(38)布置在所述第一腹板(40)的两侧。
10.一种车辆悬挂装置,所述车辆悬挂装置包括:
第一部件(16),所述第一部件在动态主载荷方向(HL)上产生振动,
底盘(14),和
根据前述权利要求中任一项所述的支承(20),所述支承将所述第一部件(16)以弹动方式支承在所述底盘(14)上,其中,所述支承(20)的第一腹板(40)在所述动态主载荷方向(HL)上延伸。
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