CN113795393A - 液封衬套 - Google Patents

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Abstract

液封衬套具有外侧构件(11)和内侧构件(12)、以及将外侧构件和内侧构件连结的弹性体(14)，在外侧构件的内侧设有：两个液室(13a、13b)；连接路(15)，其将两个液室彼此连接，并沿着一方向延伸；第1连通路(16)，其将连接路的两端部中的位于两个液室中的一个液室侧的位置的一端部和另一个液室连通起来；第2连通路(17)，其将连接路的两端部中的位于另一个液室侧的位置的另一端部和一个液室连通起来；以及直线电动机(18)，直线电动机具有：可动元件(19)，其能够沿着一方向移动地设于连接路，能够将第1连通路和第2连通路在连接路处的各开口(16a、17a)双方均封闭，并且能够随着沿一方向进行的移动而分别开放所述各开口；以及线圈(20)，其包围可动元件。

Description

液封衬套
技术领域
本发明涉及液封衬套。
本申请基于2019年5月15日于日本提出申请的日本特愿2019-091936号主张优先权，并将其内容引用于此。
背景技术
以往，已知有一种液封衬套，其具有：外侧构件和内侧构件，该外侧构件被安装于振动产生部以及振动接收部中的任一者，该内侧构件被安装于振动产生部以及振动接收部中的另一者，并且被配置于外侧构件的内侧；弹性体，其将外侧构件和内侧构件连结；两个液室，其设于外侧构件的内侧；以及连接路，其将两个液室彼此连接，该液封衬套根据车辆的行驶状态，来对通过连接路实现的两个液室彼此的连通和切断进行切换。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开平10-58934号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在所述以往的液封衬套中存在这样的问题：难以在较宽的频率范围内抑制输入振动向振动接收部传播。
本发明是鉴于前述的情况而完成的，其目的在于提供一种能够在较宽的频率范围内抑制输入振动向振动接收部传播的液封衬套。
用于解决问题的方案
本发明的液封衬套具有：外侧构件和内侧构件，该外侧构件被安装于振动产生部以及振动接收部中的任一者，该内侧构件被安装于振动产生部以及振动接收部中的另一者，并且被配置于所述外侧构件的内侧；以及弹性体，其将所述外侧构件和所述内侧构件连结，在所述外侧构件的内侧设有：两个液室；连接路，其将所述两个液室彼此连接，并沿着一方向延伸；第1连通路，其将所述连接路的两端部中的位于所述两个液室中的一个液室侧的位置的一端部和所述两个液室中的另一个液室连通起来；第2连通路，其将所述连接路的两端部中的位于所述另一个液室侧的位置的另一端部和所述一个液室连通起来；以及直线电动机，所述直线电动机具有：可动元件，其能够沿着所述一方向移动地设于所述连接路，能够将所述第1连通路和所述第2连通路在所述连接路处的各开口双方均封闭，并且能够随着沿所述一方向进行的移动而分别开放所述各开口；以及线圈，其包围所述可动元件。
发明的效果
根据本发明，能够在较宽的频率范围内抑制输入振动向振动接收部传播。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的液封衬套的纵剖视图。
图2是表示在图1的液封衬套中内侧构件相对于外侧构件向右侧进行了位移的状态的示意图。
图3是表示在图1的液封衬套中内侧构件相对于外侧构件向左侧进行了位移的状态的示意图。
图4是本发明的第2实施方式的液封衬套的纵剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的第1实施方式的液封衬套进行说明。
如图1至图3所示，液封衬套1具有：外侧构件11和内侧构件12，该外侧构件11被安装于振动产生部以及振动接收部中的任一者，该内侧构件12被安装于振动产生部以及振动接收部中的另一者，并且被配置于外侧构件11的内侧；中间筒23，其配置于外侧构件11与内侧构件12之间；以及弹性体14，其将内侧构件12的外周面和中间筒23的内周面连结。
外侧构件11具有主体构件24和插入构件25，在外侧构件11的内侧设有直线电动机18。主体构件24和插入构件25由非磁性材料形成。
在主体构件24形成有主体橡胶收纳部26、插入凹部27、第1连络路28和第2连络路29。
主体橡胶收纳部26从正面观察呈圆形形状。在主视图中，将通过该圆形形状的中央的直线称为中心轴线O，将与中心轴线O交叉的方向称为径向，将围着中心轴线O绕圈的方向称为周向。
内侧构件12形成为筒状，并与中心轴线O同轴地配置。
插入凹部27配置于从沿着中心轴线O的轴向也就是从正面观察时远离主体橡胶收纳部26的位置。以下，在主视图中，将插入凹部27相对于主体橡胶收纳部26所处的一侧称为下侧，将主体橡胶收纳部26相对于插入凹部27所处的一侧称为上侧。
插入凹部27沿着与轴向以及上下方向这两方向正交的横向延伸。插入凹部27的横向上的两端部中的任一侧的端部在主体构件24的外表面开口。插入凹部27和主体橡胶收纳部26各自的横向上的位置彼此大致相同。
此外，液封衬套1例如应用于车辆的悬挂装置等，在内侧构件12内嵌合有例如下臂等，液封衬套1以轴向和车辆前后方向一致且横向和车辆左右方向一致的状态设置。
第1连络路28将主体橡胶收纳部26以及插入凹部27各自的横向上的一侧的端部彼此连接。第1连络路28沿着上下方向延伸并在插入凹部27的内周面开口。
第2连络路29将主体橡胶收纳部26以及插入凹部27各自的横向上的另一侧的端部彼此连接。第2连络路29具有上部29a和下部29b，该上部29a自主体橡胶收纳部26朝向下方延伸，该下部29b自上部29a的下端部沿着横向延伸，并在插入凹部27的内表面中的朝向横向的端面开口。
插入构件25形成为横向上的一侧的端部被封闭的筒状，并被嵌合于插入凹部27。插入构件25对主体构件24的外表面的、插入凹部27的开口部进行封闭。在插入构件25中，在和第1连络路28相对的部分形成有将插入构件25的内侧和第1连络路28连通的连接孔25b。连接孔25b沿着上下方向延伸。
在插入构件25中，在自主体构件24的外表面沿横向突出的部分设有收纳连接器的连接器收纳部25c，在该连接器连接电布线L。
插入构件25的内周面和第2连络路29的下部29b同轴地配置，插入构件25以及第2连络路29的下部29b各自的内径彼此相等。由此，插入构件25的内侧以及第2连络路29的下部29b构成了设于外侧构件11的内侧的沿着横向(一方向)延伸的连接路15。连接路15通过第2连络路29的上部29a和第1连络路28，而分别被连接于主体橡胶收纳部26的横向上的两端部。
直线电动机18的可动元件19能够沿着横向移动地设于连接路15。可动元件19具有在横向上接连起来的多个永久磁体19a。永久磁体19a以相同的磁极相向的状态进行配置，使得在相邻的永久磁体19a彼此之间产生排斥力。
在可动元件19的外周面与连接路15的内周面之间设有后述的液体不流通且可动元件19能够沿着横向移动的程度的微小间隙。在输入振动时，可动元件19在连接路15内沿着横向移动。
可动元件19的外周面和连接路15的内周面中的至少一者由低摩擦材料21形成，该低摩擦材料21的静摩擦系数比永久磁体19a的外周面的静摩擦系数小。在图示的例子中，低摩擦材料21例如由聚缩醛等形成，并一体地覆盖多个永久磁体19a整体。此外，连接路15的内周面也可以由低摩擦材料21形成。
在插入构件25的外周面形成有环状凹部25a，该环状凹部25a遍及整周地连续地延伸，并收纳有直线电动机18的线圈20。环状凹部25a的横向上的中央部和中心轴线O各自的横向上的位置彼此相同。沿着横向设有多个线圈20。多个线圈20遍及环状凹部25a的横向上的全长地设置。线圈20经由电布线L而被连接于未图示的3相交流电源。多个线圈20整体的横向上的中央部和可动元件19的横向上的中央部各自的横向上的位置彼此相同。线圈20包围可动元件19。
在插入构件25的外周面与插入凹部27的内周面之间，在横向上隔开间隔地配置有多个密封件S。密封件S在插入构件25的外周面与插入凹部27的内周面之间被设于在横向上夹着环状凹部25a的各位置、以及在横向上夹着连接孔25b的各位置。
在图示的例子中，设有3个密封件S，在插入构件25的外周面与插入凹部27的内周面之间，在位于环状凹部25a与连接孔25b之间的位置的部分设有1个密封件S。
在此，在外侧构件11的主体橡胶收纳部26配置有内侧构件12、中间筒23和弹性体14。
内侧构件12以及中间筒23和中心轴线O同轴地配置。内侧构件12配置于中间筒23的内侧。中间筒23的外径比主体橡胶收纳部26的内径小。在中间筒23沿周向隔开间隔地形成有两个贯通孔23a，上述贯通孔23a在径向上彼此相对。两个贯通孔23a于横向上贯通中间筒23。贯通孔23a形成于中间筒23中的位于比轴向上的两端部靠轴向上的内侧的位置的部分的整个区域。
弹性体14被连结于中间筒23的内周面中的位于两个贯通孔23a彼此之间的部分、以及贯通孔23a的开口周缘部。弹性体14遍及中间筒23的内周面的贯通孔23a的开口周缘部的整周地连结。弹性体14由橡胶材料形成。
中间筒23的外周面中的位于在周向上彼此相邻的贯通孔23a彼此之间的各部分与主体橡胶收纳部26的内周面分别通过分隔壁31连结。中间筒23的外周面中的位于在周向上彼此相邻的贯通孔23a彼此之间的各部分中的任意一者位于上端，朝向上方，任意另一者位于下端，朝向下方。分隔壁31被连结于中间筒23的外周面中的位于在周向上彼此相邻的贯通孔23a彼此之间的部分的周向上的中央部。分隔壁31和中心轴线O各自的横向上的位置彼此相同。分隔壁31由橡胶材料形成。
在中间筒23的外周面的轴向上的两端部配置有未图示的环状突部，该环状突部遍及整周地连续地延伸。环状突部形成为能够弹性变形，并压接于主体橡胶收纳部26的内周面。分隔壁31沿着轴向延伸，并将配置于中间筒23的轴向上的两端部的各环状突部沿轴向连结。
综上所述，外侧构件11和内侧构件12借助中间筒23、环状突部和分隔壁31并通过弹性体14连结。即，外侧构件11和内侧构件12通过弹性体14连结。
此外，也可以不配置中间筒23，而直接利用弹性体14对主体橡胶收纳部26的内周面和内侧构件12的外周面进行连结。
在此，在外侧构件11的内侧封入有例如乙二醇、水或者硅油等液体。在图示的例子中，液体充满了主体橡胶收纳部26、第1连络路28、连接孔25b、插入构件25的内侧和第2连络路29。由此，在外侧构件11的内侧设有两个液室13a、13b，该两个液室13a、13b至少由主体橡胶收纳部26的内周面、中间筒23的外周面、分隔壁31和环状突部进行划分，并沿着横向排列。
并且，随着横向上的振动的输入，弹性体14弹性变形，外侧构件11和内侧构件12进行相对位移，两个液室13a、13b中的任意一者的容积扩大，且任意另一者的容积缩小。
两个液室13a、13b中的任意一个液室13a通过第1连络路28以及连接孔25b而与连接路15连接，任意另一个液室13b通过第2连络路29的上部29a而与连接路15连接。即，连接路15将两个液室13a、13b彼此连接。
在两个液室13a、13b分别配置有止动突部32，该止动突部32朝向径向上的外侧突出，且能够与主体橡胶收纳部26的内周面抵接。止动突部32自内侧构件12的外周面朝向径向上的外侧突出。止动突部32配置于内侧构件12以及液室13a、13b各自的轴向上的中央部。
止动突部32中的至少径向上的外端部由弹性材料形成。在图示的例子中，止动突部32整体由橡胶材料形成。在止动突部32的径向上的外端部与主体橡胶收纳部26的内周面之间设有径向上的间隙。
止动突部32、环状突部、分隔壁31和弹性体14一体地形成。
在外侧构件11的内侧设有：第1连通路16，其将连接路15的横向上的两端部中的位于两个液室13a、13b中的一个液室13a侧的位置的一端部和另一个液室13b连通起来；以及第2连通路17，其将连接路15的两端部中的位于另一个液室13b侧的位置的另一端部和一个液室13a连通起来。
如图2所示，第1连通路16将连接路15的一端部和另一个液室13b直接连接，如图3所示，第2连通路17将连接路15的另一端部和一个液室13a直接连接。
并且，可动元件19被设为：能够如图1所示那样将第1连通路16和第2连通路17在连接路15处的各开口16a、17a双方均封闭，并且能够如图2和图3所示那样随着沿横向进行的移动而分别开放上述开口16a、17a。
如以上说明的那样，根据本实施方式的液封衬套1，直线电动机18的可动元件19能够沿着横向移动地设于连接路15，并将第1连通路16和第2连通路17在连接路15处的各开口16a、17a双方均封闭，因此，能够在输入了小振幅且高频的振动时，向线圈20供给控制电流，使可动元件19在使连接路15处的所述各开口16a、17a封闭着的状态下于横向上小振幅地进行振动。
由此，能够在输入了小振幅且高频的振动时，向线圈20供给控制电流，使可动元件19在横向上振动，以成为能够对外侧构件11和内侧构件12的相对位移进行限制的液压，从而能够抑制输入振动向振动接收部传播。
直线电动机18的可动元件19被设为能够随着沿横向进行的移动而分别开放连接路15处的所述各开口16a、17a，因此，如图2和图3所示，在输入了大振幅且低频的振动时，可动元件19向沿着横向远离两个液室13a、13b中的容积缩小了的液室的方向(以下称为去往(日文：バウンド)方向，将其相反方向称为返回(日文：リバウンド)方向)移动，使连接路15处的所述各开口16a、17a中的任一者开放，连接路15的液体通过第1连通路16或者第2连通路17，而向两个液室13a、13b中的容积扩大了的液室流入。
此时，例如通过预先检测输入振动的加速度等，能够将基于检测值所获得的大小的控制电流向线圈20供给，对可动元件19施加返回方向上的衰减力，并且对可动元件19的沿着横向的位置进行控制，从而对连接路15处的所述各开口16a、17a中的任意一者的开口面积进行调整，并且，能够在可动元件19向返回方向移动时，将基于检测值所获得的大小的控制电流向线圈20供给，对可动元件19施加去往方向上的衰减力，并且对可动元件19的沿着横向的位置进行控制，从而对连接路15处的所述各开口16a、17a中的任意另一者的开口面积进行调整，能够针对输入振动进行衰减、吸收。
综上所述，能够在较宽的频率范围内抑制输入振动向振动接收部传播。
在输入了大振幅且低频的振动时，针对施加于可动元件19的沿着横向的衰减力，不仅能够通过供给到线圈20的控制电流来对该衰减力进行控制，还能够通过能够根据可动元件19的沿着横向的位置而变更的、连接路15处的所述各开口16a、17a的开口面积的大小来对该衰减力进行控制，从而能够将向线圈20供给的控制电流抑制得较低。
具有前述的可动元件19的致动器为直线电动机18，因此，能够实现运动构件不突出到外侧构件11的外部的结构，从而能够容易地确保外侧构件11的内侧的密闭性。
可动元件19的外周面和连接路15的内周面中的至少一者由低摩擦材料21形成，该低摩擦材料21的静摩擦系数比永久磁体19a的外周面的静摩擦系数小，因此成为，即使向线圈20供给的电流值较低，可动元件19在连接路15内并未充分地悬浮而与连接路15的内周面抵接，也能够顺利地驱动可动元件19，即使将向线圈20供给的控制电流抑制得较低，也能够精度良好地控制可动元件19的沿着横向的位置。
接下来，参照图4对本发明的第2实施方式的液封衬套2进行说明。
此外，在该第2实施方式中，对与第1实施方式中的构成要素相同的部分标注相同的附图标记，并且省略其说明，仅对不同之处进行说明。
在本实施方式中，在连接路15设有弹性构件22，该弹性构件22在可动元件19向横向中的任意一个方向移动时弹性变形，对可动元件19向横向中的任意另一个方向施力。
在沿横向夹着可动元件19的两侧各设有一个弹性构件22。各弹性构件22的弹簧常数相同。弹性构件22的两端部中的一侧的端部与在可动元件19的横向上的端面所形成的凹陷部19b嵌合，另一侧的端部被支承于连接路15的内表面中的朝向横向的端面。凹陷部19b仅形成于可动元件19中的低摩擦材料21的部分，而并不形成于永久磁体19a。弹性构件22为螺旋弹簧。
此外，例如，也可以使各弹性构件22的弹簧常数互不相同，也可以将弹性构件22仅设于在横向上夹着可动元件19的两侧中的任一侧，弹性构件22不限于螺旋弹簧，也可以适当变更。
如以上说明的那样，根据本实施方式的液封衬套2，在连接路15设有弹性构件22，该弹性构件22在可动元件19向横向中的任意一个方向移动时，对可动元件19向横向中的任意另一个方向施力，因此，能够在输入了小振幅且高频的振动时，使弹性构件22弹性变形，而使可动元件19在横向上小振幅地振动，以成为能够对外侧构件11和内侧构件12的相对位移进行限制的液压，从而能够将向线圈20供给的控制电流抑制得较低。
此外，本发明的技术范围并不限定于所述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。
例如，在所述实施方式中，示出了可动元件19的外周面和连接路15的内周面中的至少一者由前述的低摩擦材料21形成的结构，但也可以使可动元件19的外周面和连接路15的内周面中的至少一者由静摩擦系数为永久磁体19a的外周面的静摩擦系数以上的材质形成。
液封衬套1、2也可以应用于扭力梁式后悬架、车辆的发动机支架、被搭载于建筑机械的发电机的支架、以及被设于工厂等的机械的支架等。
此外，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地将所述的实施方式中的构成要素置换为公知的构成要素，另外，也可以适当地组合所述的变形例。
根据本发明，直线电动机的可动元件能够沿着所述一方向移动地设于连接路，并将第1连通路和第2连通路在连接路处的各开口双方均封闭，因此，能够在输入了小振幅且高频的振动时，向线圈供给控制电流，使可动元件在使第1连通路和第2连通路在连接路处的各开口封闭着的状态下于所述一方向上小振幅地进行振动。由此，能够在输入了小振幅且高频的振动时，向线圈供给控制电流，使可动元件在所述一方向上振动，以成为能够对外侧构件和内侧构件的相对位移进行限制的液压，从而能够抑制输入振动向振动接收部传播。
直线电动机的可动元件被设为能够随着沿所述一方向进行的移动而分别开放第1连通路和第2连通路在连接路处的各开口，因此，在输入了大振幅且低频的振动时，可动元件向沿着所述一方向远离两个液室中的容积缩小了的液室的方向(以下称为去往方向，将其相反方向称为返回方向)移动，使第1连通路和第2连通路在连接路处的各开口中的任一者开放，连接路的液体通过第1连通路或者第2连通路，而向两个液室中的容积扩大了的液室流入。
此时，例如通过预先检测输入振动的加速度等，能够将基于检测值所获得的大小的控制电流向线圈供给，对可动元件施加返回方向上的衰减力，并且对可动元件的沿着所述一方向的位置进行控制，从而对第1连通路和第2连通路在连接路处的各开口中的任意一者的开口面积进行调整，并且，能够在可动元件向返回方向移动时，将基于检测值所获得的大小的控制电流向线圈供给，对可动元件施加去往方向上的衰减力，并且对可动元件的沿着所述一方向的位置进行控制，从而对第1连通路和第2连通路在连接路处的各开口中的任意另一者的开口面积进行调整，能够针对输入振动进行衰减、吸收。
综上所述，能够在较宽的频率范围内抑制输入振动向振动接收部传播。
在输入了大振幅且低频的振动时，针对施加于可动元件的沿着所述一方向的衰减力，不仅能够通过供给到线圈的控制电流来对该衰减力进行控制，还能够通过能够根据可动元件的沿着所述一方向的位置而变更的、第1连通路和第2连通路在连接路处的各开口的开口面积的大小来对该衰减力进行控制，从而能够将向线圈供给的控制电流抑制得较低。
具有前述的可动元件的致动器为直线电动机，因此，能够实现运动构件不突出到外侧构件的外部的结构，从而能够容易地确保外侧构件的内侧的密闭性。
在此，也可以是，所述可动元件具有在所述一方向上接连起来的多个永久磁体，所述可动元件的外周面和所述连接路的内周面中的至少一者由低摩擦材料形成，该低摩擦材料的静摩擦系数比所述永久磁体的外周面的静摩擦系数小。
在该情况下，可动元件的外周面和连接路的内周面中的至少一者由低摩擦材料形成，该低摩擦材料的静摩擦系数比永久磁体的外周面的静摩擦系数小，因此成为，即使向线圈供给的电流值较低，可动元件在连接路内并未充分地悬浮而与连接路的内周面抵接，也能够顺利地驱动可动元件，即使将向线圈供给的控制电流抑制得较低，也能够精度良好地控制可动元件的沿着所述一方向的位置。
另外，也可以是，在所述连接路设有弹性构件，该弹性构件在所述可动元件向所述一方向中的任意一个方向移动时弹性变形，对所述可动元件向所述一方向中的任意另一个方向施力。
在该情况下，在连接路设有弹性构件，该弹性构件在可动元件向所述一方向中的任意一个方向移动时，对可动元件向所述一方向中的任意另一个方向施力，因此，能够在输入了小振幅且高频的振动时，使弹性构件弹性变形，而使可动元件在所述一方向上小振幅地振动，以成为能够对外侧构件和内侧构件的相对位移进行限制的液压，从而能够将向线圈供给的控制电流抑制得较低。
产业上的可利用性
通过将本申请的液封衬套应用于该领域，能够在较宽的频率范围内抑制输入振动向振动接收部传播。
附图标记说明
1、2、液封衬套；11、外侧构件；12、内侧构件；13a、13b、液室；14、弹性体；15、连接路；16、第1连通路；16a、第1连通路在连接路处的开口；17、第2连通路；17a、第2连通路在连接路处的开口；18、直线电动机；19、可动元件；19a、永久磁体；20、线圈；21、低摩擦材料；22、弹性构件。

Claims (3)

1.一种液封衬套，其中，
所述液封衬套具有：
外侧构件和内侧构件，该外侧构件被安装于振动产生部以及振动接收部中的任一者，该内侧构件被安装于振动产生部以及振动接收部中的另一者，并且被配置于所述外侧构件的内侧；以及
弹性体，其将所述外侧构件和所述内侧构件连结，
在所述外侧构件的内侧设有：
两个液室；
连接路，其将所述两个液室彼此连接，并沿着一方向延伸；
第1连通路，其将所述连接路的两端部中的位于所述两个液室中的一个液室侧的位置的一端部和所述两个液室中的另一个液室连通起来；
第2连通路，其将所述连接路的两端部中的位于所述另一个液室侧的位置的另一端部和所述一个液室连通起来；以及
直线电动机，
所述直线电动机具有：
可动元件，其能够沿着所述一方向移动地设于所述连接路，能够将所述第1连通路和所述第2连通路在所述连接路处的各开口双方均封闭，并且能够随着沿所述一方向进行的移动而分别开放所述各开口；以及
线圈，其包围所述可动元件。
2.根据权利要求1所述的液封衬套，其中，
所述可动元件具有在所述一方向上接连起来的多个永久磁体，
所述可动元件的外周面和所述连接路的内周面中的至少一者由低摩擦材料形成，该低摩擦材料的静摩擦系数比所述永久磁体的外周面的静摩擦系数小。
3.根据权利要求1或2所述的液封衬套，其中，
在所述连接路设有弹性构件，该弹性构件在所述可动元件向所述一方向中的任意一个方向移动时弹性变形，对所述可动元件向所述一方向中的任意另一个方向施力。
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