CN114930045A - 衬套 - Google Patents

Abstract

一种用于隔离振动的衬套，所述衬套(100)包括：第一锚零件(110)，所述第一锚零件限定纵向轴线；第二锚零件(112)，所述第二锚零件相对于所述第一锚零件(110)同轴地设置；第一弹性主体(114)，所述第一弹性主体可操作地与所述第一锚零件(110)接合；第二弹性主体(116)，所述第二弹性主体可操作地与所述第二锚零件(112)接合；以及惯性质量元件(118)，所述惯性质量元件设置在所述第一锚零件(110)与所述第二锚零件(112)之间。所述惯性质量元件(118)独立地连接到所述第一弹性主体(114)和所述第二弹性主体(116)。而且，所述第一弹性主体(114)、所述第二弹性主体(116)和所述惯性质量元件(118)被布置成在预定操作频率范围内将所述第一锚零件(110)与所述第二锚零件(112)之间的振动隔离。另外，所述惯性质量元件(118)被布置成在所述预定操作频率范围内将所述第一锚零件(110)和所述第二锚零件(112)与同所述第一弹性主体(114)和所述第二弹性主体(116)的本征模式相关联的动态刚度增加隔离。

Description

衬套

技术领域

本发明涉及一种用于抵抗在两个部件(诸如车辆的发动机和底盘)之间的振动的衬套。

背景技术

典型地，用于抵抗振动的衬套包括由弹性材料(诸如橡胶)连接的两个锚零件。一个锚零件附接到振动机械的一个部件，并且另一个锚零件附接到另一个部件。在两个部件相对于彼此振动时，弹性材料用于提供在振动部件与锚之间的隔离。因此，此类衬套准许一定的相对移动，但是起到防止部件之间的过度移动的作用。

GB 2 364 558公开了一种衬套的示例，其中用于振动机械的一个部件的锚零件呈中空套筒的形式，并且另一个锚零件呈套筒的近似居中地且同轴地延伸的棒或管的形式。(例如，橡胶或其他合适的弹性体材料的)弹性主体设置在套筒与棒之间的环状体积内。弹性主体可例如通过套筒朝向棒的径向压接或通过经由硫化工艺的粘结固定在适当位置。

在套筒与棒之间的弹性主体代表用于隔离振动的弹簧元件。该弹簧元件的动态刚度随振动频率而变化，这取决于多个因素，包括使用的弹性材料，以及在套筒与棒之间的连接的形状和配置。然而，在任何给定布置中，弹性主体将表现出其中动态刚度增加并且在互连部件之间的振动隔离减少的一种或多种本征模式。

期望的是，弹性主体的本征模式位于与要互连的部件(例如，在车辆中的发动机和底盘)的正常操作相关联的频率范围之外。

发明内容

总的来说，本发明提供了一种衬套，该衬套具有在两个锚零件之间的弹性互连内的惯性质量，以便在预定操作振动频率范围内提供平坦的动态刚度轮廓。预定操作振动频率范围可以是例如与在操作期间预期可能定期地发生或发生达延长时段的振动频率相关联的敏感振动频率范围。例如，在衬套连接在车辆中的情况下，预定操作振动频率范围可与同在常规速度范围上的巡航相关联的发动机振动相关联。

锚零件由两个独立弹簧元件(例如，弹性主体)互连，这两个弹簧元件由惯性质量分开。惯性质量和弹簧元件的性质经选择，以确保与弹簧元件或弹簧元件和惯性质量的组合中的任一者相关联的任何谐振状况位于预定操作振动频率范围之外，例如在非敏感操作振动频率范围中。

衬套可用于许多不同应用或环境中，例如，衬套可连接到内燃发动机、电动发动机、混合动力发动机、马达、电动马达、齿轮箱、差速器等。

根据本发明，提供了一种用于隔离振动的衬套，该衬套包括：第一锚零件，该第一锚零件限定纵向轴线；第二锚零件，该第二锚零件相对于第一锚零件同轴地设置；第一弹性主体，该第一弹性主体可操作地与第一锚零件接合；第二弹性主体，该第二弹性主体可操作地与第二锚零件接合；以及惯性质量元件，该惯性质量元件设置在第一锚零件与第二锚零件之间，其中惯性质量元件独立地连接到第一弹性主体和第二弹性主体，其中第一弹性主体、第二弹性主体和惯性质量元件被布置成在预定操作频率范围内将第一锚零件与第二锚零件之间的振动隔离，并且其中惯性质量元件具有被选择来在预定操作频率范围内将第一锚零件和第二锚零件与同内弹性主体和外弹性主体的本征模式相关联的动态刚度增加隔离的质量。在使用中，因此，衬套可在预定操作频率范围上表现出平坦或以其他方式大体上均匀的动态刚度轮廓。

本文使用了术语“弹性”以大体上指示在施加变形力之后反弹或回弹的能力。

优选地，惯性质量元件在预定操作频率范围内处于非谐振状况。换句话说，惯性质量元件在第一锚零件与第二锚零件之间的相对移动可位于在预定操作频率范围上大致均匀的范围内。惯性质量元件与第一弹性主体和第二弹性主体的组合可形成表现出谐振的系统。该谐振可由系统的动态刚度的增加表征。该谐振状况(其可被视为惯性质量元件的振荡谐振)可处于低于预定操作频率范围的频率，例如在处于或低于1000Hz的非敏感操作频率范围中。

例如，如果衬套用于车辆(例如，具有电动马达的车辆)中，则低于1000Hz的阈值的非敏感操作频率范围可能是良好区间，因为电动马达典型地在该频率下以相对低的速度产生振动。由于这种低速度通常不维持任何时间长度，因此驾驶员在该非敏感范围内不会感知到任何噪音。相比之下，因谐振状况而造成的高动态刚度在更高频率范围下发生，存在其与巡航在长时间段内以一定速度花费的时间重合的风险，这将是值得注意的。应当理解，在另一个实施方案中，可使用不同的阈值，诸如例如低于500Hz或在200Hz与800Hz之间。

衬套可表现出在低于预定操作频率范围的谐振频率下具有单个峰的动态刚度特性。动态刚度特性可在预定操作频率范围上包括平稳区。平稳区可由动态刚度的小于1000N/mm、优选地小于500N/mm的变化表征。

预定操作频率范围可以是500Hz至2500Hz或其任何子范围。衬套可被布置成在预定操作频率范围的全部或部分内(例如，在从1000Hz至2000Hz的范围内)表现出低动态刚度，例如小于100N/mm。

在一个示例中，第一锚零件可以是沿纵向轴线延伸的棒。第二锚零件可包括包围棒并且在两者间限定环状间距的套筒。在该示例中，惯性质量元件可包括(例如，相对于棒和套筒同轴地)设置在环状间距中的一块材料，诸如刚性管状主体。惯性质量元件可由第一弹性主体和第二弹性主体保持在该位置。例如，第一弹性主体可在棒的外表面与惯性质量元件的内表面之间径向地延伸。第二弹性主体可在惯性质量元件的外表面与套筒的内表面之间径向地延伸。

第一弹性主体可以是填充棒与刚性管状主体之间的环状体积的实心弹性构件。替代地，第一弹性主体可以是模制弹性构件，其具有穿其而过的轴向地延伸的通路，以在加载期间(例如，当第一锚零件和/或第二锚零件在操作期间被加载时)促成第一锚零件与第二锚零件之间的相对移动。

第二弹性主体可以是填充套筒与刚性管状主体之间的环状体积的实心弹性构件。替代地，第二弹性主体可以是模制弹性构件，其具有穿其而过的轴向地延伸的通路，以在加载期间(例如，当第一锚零件和/或第二锚零件在操作期间被加载时)促成第一锚零件与第二锚零件之间的相对移动。

衬套可包括一个或多个减振器部分，以用于物理地限制第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动的程度。例如，第一弹性主体可包括形成在其轴向地延伸的通路内的减振器部分，以用于物理地限制第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动的程度。另外地或替代地，第二弹性主体可包括形成在其轴向地延伸的通路内的减振器部分，以用于物理地限制第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动的程度。另外地或替代地，第一锚零件和第二锚零件中的至少一者可包括物理地限制第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动的程度的一个或多个减振器部分。例如，第一锚零件可包括突出部，该突出部被布置成当第一锚零件与第二锚零件之间的间距(即，距离)下降至低于由突出部的形状/尺寸(例如，径向长度)限定的预定义量时邻接或撞击第二锚零件。替代地，第二锚零件可包括突出部。此外，第一锚零件可包括第一突出部，并且第二锚零件可包括第二突出部，并且该第一突出部和该第二突出部可被布置成当第一锚零件与第二锚零件之间的间距(即，距离)下降至低于由第一突出部和第二突出部的组合尺寸(例如，径向长度)限定的预定义量时彼此邻接或撞击。

在一个实施方案中，第一弹性主体、第二弹性主体和惯性质量元件可一起地形成在第一锚零件与第二锚零件之间的第一截锥形互连。就是说，第一弹性主体、惯性质量元件和第二弹性主体可组合以形成与纵向轴线同轴的大致截锥形结构，并且截锥形状可以相对于纵向轴线的相同非法角(例如，相对于纵向轴线倾斜或歪斜)远离第一锚零件并朝向第二锚零件延伸。非法角可以是锐角，诸如在15度与65度之间，例如约40度。因此，第一弹性主体可以相对于纵向轴线的第一非法角(例如，锐角)远离第一锚零件延伸。第一锚零件的可操作地与第一弹性主体接合的部分可包括成角度平台或表面，并且该平台或表面的平面的法线以第一非法角成角度。而且，第二弹性主体可以相对于纵向轴线的第二非法角(例如，锐角)远离第二锚零件延伸。第二锚零件的可操作地与第二弹性主体接合的部分可包括成角度平台或表面，并且该平台或表面的平面的法线以第二非法角成角度。第一非法角和第二非法角可以是相同角度或不同角度。第一截锥形互连可从第一锚零件并沿纵向轴线在任一方向(例如，如果纵向轴线是水平的，则向左或向右)延伸。换句话说，第一截锥形互连可基于水平纵向轴线来形成“<”型形状或“>”型形状。另外，惯性质量元件可包括大致截锥形部分。例如，惯性质量元件可包括将第一弹性主体与第二弹性主体物理地分开的刚性分开部分，例如呈板等的形式。刚性分开部分可以是围绕衬套周向地延伸的环状平面元件。平面元件的平面的法线可相对于纵向轴线以例如锐角(诸如15度至65度，例如40度)倾斜。另外地，惯性质量元件可包括从大致截锥形部分延伸并与该大致截锥形部分轴向地对准的大致圆柱形部分。

在一个实施方案中，第一弹性主体818和第二弹性主体814被轴向地预压缩以增加衬套耐用性。耐用性的增加来自对弹性主体进行预压缩以消除由弹性主体在制造(例如，模制)后收缩引起的残余应力。轴向预压缩可由第一锚零件110和第二锚零件112的成角度平台/表面施加到第一弹性主体818和第二弹性主体814。

衬套还可包括：第三弹性主体，该第三弹性主体可操作地与第一锚零件接合；第四弹性主体，该第四弹性主体可操作地与第二锚零件接合；以及第二惯性质量元件，该第二惯性质量元件设置在第一锚零件与第二锚零件之间，其中第二惯性质量元件独立地连接到第三弹性主体和第四弹性主体，其中第三弹性主体、第四弹性主体和第二惯性质量元件被布置成在预定操作频率范围内将第一锚零件与第二锚零件之间的振动隔离，并且其中第二惯性质量元件被布置成在预定操作频率范围内将第一锚零件和第二锚零件与同第三弹性主体和第四弹性主体的本征模式相关联的动态刚度增加隔离。

惯性质量元件、第一弹性主体和第二弹性主体的上述另外的特征和优点在此分别关于第二惯性质量元件、第三弹性主体和第四弹性主体进行重述。

第三弹性主体、第四弹性主体和第二惯性质量元件可一起地形成在第一锚零件与第二锚零件之间的第二截锥形互连。就是说，第三弹性主体、第二惯性质量元件和第四弹性主体可组合以形成与纵向轴线同轴的第二大致截锥形结构，并且截锥形状可以相对于纵向轴线的相同非法角(例如，相对于纵向轴线倾斜或歪斜)远离第一锚零件并朝向第二锚零件延伸。非法角可以是锐角，诸如在15度与65度之间，例如约40度。因此，第三弹性主体可以相对于纵向轴线的第三非法角(例如，锐角)远离第一锚零件延伸。第一锚零件的可操作地与第三弹性主体接合的部分可包括成角度平台或表面，并且该平台或表面的平面的法线以第三非法角成角度。而且，第四弹性主体可以相对于纵向轴线的第四非法角(例如，锐角)远离第二锚零件延伸。第二锚零件的可操作地与第四弹性主体接合的部分可包括成角度平台或表面，并且该平台或表面的平面的法线以第四非法角成角度。第三非法角和第四非法角可以是相同或不同角度。第一非法角至第四非法角中的任何两者或多者可以是相同角度，例如，所有四个非法角可以是相同角度。另外，第二惯性质量元件可包括大致截锥形部分。例如，第二惯性质量元件可包括将第三弹性主体与第四弹性主体物理地分开的刚性分开部分，例如呈板等的形式。刚性分开部分可以是围绕衬套周向地延伸的环状平面元件。平面元件的平面的法线可相对于纵向轴线以例如锐角(诸如15度至65度，例如约40度)倾斜。另外地，第二惯性质量元件可包括从大致截锥形部分延伸并与该大致截锥形部分轴向地对准的大致圆柱形部分。

在一个实施方案中，第三弹性主体824和第四弹性主体826被轴向地预压缩以增加衬套耐用性。就像第一弹性主体和第二弹性主体的情况那样，轴向预压缩可由第一锚零件110和第二锚零件112的成角度平台/表面施加到第三弹性主体824和第四弹性主体826。

在一个实施方案中，与第二截锥形互连相比，第一截锥形互连以相对于纵向轴线的相同的非法角远离第一锚零件并朝向第二锚零件延伸。例如，第一截锥形互连和第二截锥形互连可以锐角(例如，在15度与65度之间，例如约40度)延伸。另外地，与第二截锥形互连相比，第一截锥形互连可沿纵向轴线在相反方向上远离第一锚零件并朝向第二锚零件延伸。例如，如果衬套经定向而使得纵向轴线是水平的，则第一截锥形互连可在向右方向上远离第一锚零件(并朝向第二锚零件)延伸，而第二截锥形互连可在向左方向上远离第一锚零件(并朝向第二锚零件)延伸。换句话说，如果第一截锥形互连与第二截锥形互连并排定位，则它们由此产生的横截面将会形成“<>”型形状或“><”型形状。然而，应当理解，在一些实施方案中，第一截锥形互连和第二截锥形互连可以彼此不同的非法角延伸，例如，第一个截锥形互连可以40度延伸，但第二截锥形互连可以45度延伸。另外地，第一截锥形互连和第二截锥形互连两者可沿纵向轴线在相同方向上延伸，以便形成“<<”型形状或“>>”型形状。

在一个实施方案中，第一弹性主体、第二弹性主体和惯性质量元件定位在锚零件的减振器部分的一侧上，并且第三弹性主体、第四弹性主体和第二惯性质量元件定位在该减振器部分的相对侧上。替代地，在另一个实施方案中，第一弹性主体、第二弹性主体和惯性质量元件定位在锚零件的减振器部分的一侧上，并且第三弹性主体、第四弹性主体和第二惯性质量元件定位在该减振器部分的同一侧上。在该后一实施方案中，惯性质量连接元件可在一侧上连接到惯性质量元件并在相对侧上连接到第二惯性质量元件，以便形成惯性质量组件。就是说，两个惯性质量元件可联结在一起，以便形成一体地移动的单个结构。

在另一个示例中，第一锚零件可以是凸台元件，并且第二锚零件可以是被布置成在其中接纳凸台元件的杯元件。凸台元件可以是沿衬套的纵向轴线延伸的细长(例如，棒状)结构。杯元件可以是限定可在其内接纳凸台元件的腔的大体上圆柱形结构。在该示例中，第一弹性主体、第二弹性主体和惯性质量元件可一起形成在凸台元件与杯元件之间的截锥形互连。惯性质量元件可包括将第一弹性主体与第二弹性主体物理地分开的刚性分开部分，例如呈板等的形式。刚性分开部分可以是围绕衬套周向地延伸的环状平面元件。平面元件的平面的法线可相对于纵向轴线倾斜。

惯性质量元件可包括减振器部分，以用于限制凸台元件与杯元件之间的相对轴向移动。减振器部分可包括径向地延伸的表面，例如板，该径向地延伸的表面被布置成在杯元件与凸台元件之间的相对移动超过阈值的情况下邻接该杯元件或凸台元件。例如，杯元件可包括顶凸缘，该顶凸缘被布置成邻接减振器部分以限制凸台元件可移动到杯元件中的轴向距离。

在使用中，第一锚零件可连接到第一机器部件，并且第二锚零件可连接到第二机器部件，由此衬套可操作以将在第一机器部件与第二机器部件之间的振动隔离。在一个实施方案中，第一机器部件和第二机器部件两者可振动；然而，在至少一些其他实施方案中，第一机器部件或第二机器部件可以是固定的(即，不能振动)。衬套可被配置用于任何合适的领域。例如，第一机器部件和第二机器部件是车辆的发动机和底盘。

附图说明

参考附图详细地讨论了本发明的实施方案，在附图中：

图1是作为本发明的一个实施方案的衬套的透视图；

图2A和图2B是图1的衬套的横截面图；

图3是示出已知的衬套和作为本发明的一个实施方案的衬套的动态刚度对频率的曲线图；

图4是已知的竖直地安装的衬套的横截面图；

图5是作为本发明的另一个实施方案的竖直地安装的衬套的横截面图；

图6是作为本发明的另一个实施方案的竖直地安装的衬套的横截面图；

图7是作为本发明的另外的实施方案的衬套的透视图；

图8A和图8B是图7的衬套的横截面图；

图9是图7的衬套的动态刚度对频率的曲线图；

图10A是作为本发明的另外一个实施方案的衬套的第一端的透视图；

图10B是图10A的衬套的第二端的透视图；

图10C和图10D是图10A的衬套的横截面图；

图11A是作为本发明的又一个实施方案的衬套的第一端的透视图；

图11B是图11A的衬套的第二端的透视图；

图11C和图11D是图11A的衬套的横截面图；

图12A是作为本发明的又一个实施方案的衬套的第一端的透视图；

图12B是图12A沿其纵向轴线的透视横截面图；

图12C是图12A的衬套的第一端的端视图；

图12D是图12A的衬套沿其纵向轴线的侧视横截面图；并且

图13A、图13B和图13C示出了图12A至图12D的实施方案的三个单独变体的横截面图。

具体实施方式

图1是作为本发明的第一实施方案的衬套100的透视图。衬套100是限定纵向轴线的大体上圆柱形结构。图2A示出了衬套100的垂直于纵向轴线的横截面。图2B示出了衬套100的平行于纵向轴线的横截面。

衬套100包括围绕纵向轴线同轴地布置的一系列部件。所述部件包括第一锚零件110，该第一锚零件由内弹性主体114包围并可操作地与该内弹性主体接合。内弹性主体114由惯性质量元件118包围并可操作地与该惯性质量元件接合。惯性质量元件118由外弹性主体116包围并可操作地与该外弹性主体接合，该外弹性主体又由第二锚零件112包围并可操作地与该第二锚零件接合。以下将更详细地描述每个零件的功能。衬套100可具有开放端面，如图1所描绘，或者衬套100的端面可被部分地或完全地覆盖。衬套可包括在限定在弹性主体中的一者或两者中的空隙内的流体，例如液压流体。

第一锚零件110包括由任何合适的材料(例如，金属，诸如钢)制成的刚性棒，该刚性棒可以是中空管。第一锚零件110被配置为以任何常规方式附接到振动机械(未示出)的第一部件。在一个示例中，第一锚零件110可具有12mm的内径和25mm的外径，但是本发明可适用于具有任何尺寸的衬套。

第二锚零件112包括例如由金属等形成的刚性套筒，该刚性套筒与第一锚零件110同轴地设置以在两者间限定环状空间。第二锚零件112被配置为附接到振动机械的第二部件(未示出)。在一个示例中，第二锚零件112可具有105mm的内径和110mm的外径。由此，衬套100可用作在两个部件之间的安装装置。例如，第一部件可以是发动机或马达，并且第二部件可以是车辆的底盘。衬套100可特别地适合在电动车辆中的驱动单元和底盘之间使用。

在第一锚零件110与第二锚零件112之间的环状空间中与该第一锚零件和该第二锚零件同心地提供内弹性主体114和外弹性主体116。内弹性主体114和外弹性主体116可各自由可弹性地变形的材料(诸如橡胶)制成。内弹性主体114和外弹性主体116可由相同或不同材料形成。在一个示例中，弹性材料可以是硬度在45与50之间的橡胶，如用肖氏A硬度计测量的。

内弹性主体114和外弹性主体116由惯性质量元件118彼此分开，在该示例中，该惯性质量元件是安装在内弹性主体114的外表面与外弹性主体116的内表面之间的刚性环状元件。

内弹性主体114、惯性质量元件118和外弹性主体116可一起操作以使第一锚零件110与第二锚零件112之间的振动隔离。以此方式，通过使用衬套100来将两个部件互连，可将第一部件与第二部件的振动隔离，反之亦然。

内弹性主体114和外弹性主体116可作为在惯性质量元件118的任一侧上的独立弹簧操作。内弹性主体114的形状、材料和配置可经选择，使得衬套100表现出所期望的动态刚度特性，如以下所讨论。外弹性主体116可被配置为移动限制器，以提供对例如因加速载荷、坑洼事件、转弯、冲撞等而造成的在第一锚零件110与第二锚零件112之间的显著相对移动事件的一定水平的控制。结合地，与减振器120组合的外弹性主体116限定静态刚度曲线，该静态刚度曲线被调谐为针对施加的给定力给出一定刚度。

内弹性主体114可包括填充第一锚零件110与惯性质量元件118之间的环状体积的实心(例如，橡胶)元件。内弹性主体114可直接地模制在这两个部件之间。

在一些示例中，内弹性主体114可粘结到第一锚零件110和惯性质量元件118中的一者或两者。例如，由粘结到内弹性主体114的第一锚零件110形成的内衬套可推入配合到惯性质量元件118中以增加耐用性。类似地，可能期望将第一锚零件110推入配合到由粘结到外弹性主体116的惯性质量元件118形成的衬套子组件中以增加耐用性。耐用性的增加来自于对橡胶进行预压缩以消除由橡胶在模制后收缩引起的残余应力。

内弹性主体114和外弹性主体116中的一者或两者可具有空隙/通路或可以是实心橡胶，如所期望的刚度特性所要求。

外弹性主体116可包括填充第二锚零件112与惯性质量元件118之间的环状体积的实心(例如，橡胶)元件。替代地，外弹性主体116可具有穿其而过延伸的一个或多个轴向通路或空隙。换句话说，它不需要完全地填充、惯性质量元件118的外表面与第二锚零件112的内表面之间的环状体积。外弹性主体116中的通路或空隙可作为被布置成缓冲第一部件和/或第二部件的较大相对移动的缓冲器或减振器120、122操作。

在该实施方案中，惯性质量元件118是例如由金属(诸如钢)制成的刚性圆柱体。惯性质量元件118的材料和/或尺寸可结合内弹性主体114和外弹性主体116的弹簧性质来选择，使得惯性质量在衬套的预期使用范围之外(例如，低于预期使用范围)的振动频率下表现出谐振状况。在衬套的正常使用下，因此，惯性质量元件118处于非谐振状况，在该非谐振状况中，它隔离了与内弹性主体114和外弹性主体116的本征模式相关联的动态刚度增加。就是说，内弹性主体114和外弹性主体116中的每一者具有独立的谐振频率或本征模式，在该谐振频率或本征模式下，它们的动态刚度增加。在对应于这些本征模式的振动频率下，由内弹性主体114或外弹性主体166提供的隔离效果通常减弱。然而，惯性质量元件118的存在起到从衬套100的总体动态刚度特性减少或消除这些刚度增加以为整个衬套提供大致平坦的动态刚度特性的作用。因此，惯性质量元件118确保衬套100在每个部件的操作频率范围上有效地将振动机械的第一部件的振动与振动机械的第二部件的振动隔离。

在一个非限制性示例中，惯性质量元件可具有约400g的质量。例如，惯性质量元件118的内径可以是55mm，并且外径可以是65mm。

图3示出了已知的衬套和根据本发明的衬套(诸如图1和图2A至图2B示出的衬套100)的动态刚度对频率的曲线图。

如在图3中可见，已知的衬套的动态刚度特性140在约1000Hz和2000Hz下表现出对应于本征模式的刚度峰150、152。这些峰代表在由衬套互连的两个部件之间的减少的振动隔离。在使用衬套来将发动机或马达安装到车辆的底盘的情况下，在一个示例中，这可能造成乘客乘坐得不舒服。因此，期望的是，减少或消除在这些频率下衬套的刚度增加，并且提供具有位于与互连部件的正常操作相关联的频率范围之外的本征模式的衬套。

衬套(诸如图1和图2A至图2B示出的衬套)可具有动态刚度特性142，该动态刚度特性在较低频率(例如，小于500Hz)下表现出单个峰154。优选地，该峰在低于400Hz的频率下出现。该峰是在内弹性主体与外弹性主体之间的惯性质量的本征模式或谐振峰。优选地，该本征模式处于低于由衬套互连的第一部件或第二部件的操作频率范围的频率。惯性质量元件的谐振频率取决于该元件的质量，并且还取决于内弹性主体和外弹性主体的大小或材料。通过调整这些参数，惯性质量元件的本征模式可被“调谐”到所期望的频率。

在衬套中存在惯性质量元件减少或消除了高于惯性质量元件本身的谐振频率的增加动态刚度。就是说，由于内弹性主体或外弹性主体，衬套的动态刚度没有峰。因此，在宽振动频率范围上，振动有效地由根据本发明的衬套隔离。优选地，该宽范围覆盖要互连的第一部件和第二部件的操作频率范围。例如，在使用衬套来将发动机或马达与车辆的底盘互连的情况下，使用根据本发明的衬套确保乘客的舒适度。

图4示出了已知的竖直地安装的衬套200的横截面图。衬套200是大体上圆柱形的，并且包括第一锚零件210和第二锚零件212。第一锚零件210包括刚性凸台元件，该刚性凸台元件被配置用于附接到振动机械的第一部件，并且第二锚零件212包括用于接纳凸台元件的杯元件。第二锚零件212具有附接区，诸如凸缘213，该附接区被配置用于附接到振动机械的第二部件。第二锚零件212与第一锚零件210同心并与该第一锚零件间隔开，以在第一锚零件210与第二锚零件212之间限定大体上环状区。弹性可变形材料(诸如橡胶)环214设置在该环状区内以连接第一锚零件210和第二锚零件212。

当固定到衬套200的两个部件相对于彼此振动时，弹性材料环214变形以隔离振动。然而，弹性材料214具有弹性材料214的动态刚度增加的一种或多种本征模式，从而减少在互连部件之间的振动隔离。

如图4所示，在两个互连部件之间的相对移动在竖直(Z)方向上受上减振器板216和下减振器板218的限制。

上减振器板216连接到第一锚零件210的上端，并且限制第一锚零件210相对于第二锚零件212在第一方向上(向下，如图4所示)的移动范围。如果在第一方向上的相对移动超过阈值，则上减振器板216的大小被设定为邻接第二锚零件212上的减振表面220。

下减振器板218连接到第一锚零件210的底端，并且限制第一锚零件210相对于第二锚零件212在与第一方向相反的第二方向上(即，向上，如图4所示)的移动范围。如果第一锚零件210与第二锚零件212之间在第二方向上的相对移动超过阈值，则下减振器板218的大小被设定为邻接第二锚零件212的内壁。

图5示出了作为本发明的另一个实施方案的竖直地安装的衬套300的横截面图。

类似于以上参考图1至图3讨论的实施方案，衬套300中的锚元件经由第一弹性主体314和第二弹性主体316彼此连接，其中惯性质量元件318设置在第一弹性主体314与第二弹性主体316之间。在该示例中，第一弹性主体314是围绕第一锚零件310的表面形成(例如，粘结到该第一锚零件的表面)的环状元件。第一弹性主体314可粘结到第一锚零件310的倾斜表面。倾斜表面可以是截锥体的形式。第二弹性主体316可以是形成在第二锚零件312的表面上(例如，粘结到该第二锚零件的表面)的环状元件。第二弹性主体316可粘结到第二锚零件312的倾斜表面。倾斜表面可以与第一锚零件310的截锥形表面类似的方式成角度，由此第一弹性主体314和第二弹性主体316协作以弥补第一锚零件310与第二锚零件312之间的间隙。第一弹性主体和第二弹性主体的成角度性质可使得衬套能够隔离具有径向分量和轴向分量的振动。

在该示例中，惯性质量元件318包括将第一弹性主体314与第二弹性主体316分开的刚性环状板部分320。刚性环状板部分可倾斜，使得其平面的法线与衬套300的轴线成锐角并与第一弹性主体314和第二弹性主体316弥补第一锚零件310与第二锚零件312之间的间隙的方向一致。

惯性质量元件318还可包括减振器部分322，以用于限制第一锚零件310与第二锚零件312之间的相对轴向移动的程度。在该示例中，减振器部分是环状凸缘，其在径向方向上从刚性环状板部分的外圆周边缘远离第一弹性主体和第二弹性主体延伸。第二锚零件312可具有在径向方向上延伸的顶凸缘324。环状凸缘可邻接顶凸缘以限制第一锚零件310可移动到第二锚零件312中的距离。

在该示例中，因此，惯性质量元件318可执行两个功能。首先，它可以与以上关于图1至图3描述的衬套100的惯性质量元件118类似的方式操作以减少或消除因第一弹性主体314和第二弹性主体316的本征模式而造成的衬套300的动态刚度增加。其次，它可以与以上参考图4讨论的上减振器部分216类似的方式操作以限制第一锚零件310与第二锚零件312之间的相对轴向移动。

图6示出了作为本发明的另一个实施方案的竖直地安装的衬套400的横截面图。

在该实施方案中，第一锚零件402连接到振动元件(例如，马达)，并且第二锚零件404连接到底盘。第二锚零件404是液压阻尼的竖直行程限制器的中心棒构件。第二锚零件404由第一弹性主体408固定在外壳410内，该第一弹性主体设置在第二锚零件404与固定在外壳410内的刚性环412、414之间。

外壳410由第二弹性主体406(例如，橡胶套筒等)固定到第一锚零件402。

在该示例中，惯性质量元件包括设置在第一弹性主体408与第二弹性主体406之间的液压阻尼的竖直行程限制器的部件(即，外壳410、刚性环412、414和在外壳410内的液压流体416)的组合。因此，除了执行其限制竖直行程的正常功能之外，图6中的液压阻尼装置还提供惯性质量以将发动机与底盘隔离。

图7是作为本发明的另外的实施方案的衬套500的透视图。衬套500是限定纵向轴线的大体上圆柱形结构。图8A示出了衬套500的垂直于纵向轴线的横截面。图8B示出了衬套500的平行于纵向轴线的横截面。

衬套500是图1示出的衬套100的改进型式。因此，在下文中，提供了对衬套500的描述，该描述集中于衬套500与图1的衬套100不同的方面。除非另有说明，否则应当理解，衬套500的结构和操作与图1的衬套100的结构和操作相同。

衬套500具有内弹性主体514，该内弹性主体包括穿其而过延伸的一个或多个轴向通路或空隙。换句话说，内弹性主体514的材料可能不完全地填充惯性质量元件118的内表面与第一锚零件110的外表面之间的环状体积。内弹性主体514的在周向上在通路间的部分可称为“腿”。通路在加载期间促成第一锚零件与第二锚零件之间的相对移动。

内弹性主体514中的通路可包括缓冲器或减振器520，以用于物理地限制第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动的程度。具体地，减振器520被布置成限制和缓冲第一部件(联接到第一锚110)和/或第二部件(联接到第二锚112)的较大相对移动(例如，径向移动)。例如，减振器520限制和缓冲移动，以便保护腿免于变得过压缩和/或过延伸，否则会减少衬套500的使用寿命。在图7示出的实施方案中，减振器520具有大致“u”或“n”形横截面。而且，通路的横截面是大致“u”或“n”形的。然而，应当理解，在一些其他实施方案中，减振器或通路可具有不同形状的横截面。

鉴于上述结构，内弹性主体514可被配置为移动限制器，以提供对例如因加速载荷、坑洼事件、转弯、冲撞等而造成的在第一锚零件110与第二锚零件112之间的显著相对移动事件的一定水平的控制。结合地，与减振器520组合的内弹性主体514限定静态刚度曲线，该静态刚度曲线被调谐为针对施加的给定力给出一定刚度。

内弹性主体514和外弹性主体116可作为独立弹簧操作。由于内弹性主体和外弹性主体具有对应结构，例如，它们两者都包括具有减振器部分的通路，因此衬套500是平衡的并提供平衡隔离振动，因为内弹性主体和外弹性主体具有实质上相同的弹簧特性。例如，与图1的实施方案的其中外弹性主体116具有通道并因此相对软但内弹性主体114没有通道并因此相对硬的型式相比，具有减振器部分的通路意味着内弹性主体(514)和外弹性主体(116)具有相对软的弹簧特性。

应当理解，弹性主体的弹簧特性将取决于弹性主体具有的通道的数量和减振器部分的数量。因此，为了使衬套500保持平衡，内弹性主体和外弹性主体可具有相同数量的通路和减振器部分。而且，在内弹性主体514和外弹性主体116中通道和减振器部分的大体形状可相同，但是内弹性主体514的尺寸将小于外弹性主体116的尺寸。

例如，在正常操作状况下，在衬套500上的第一锚零件和第二锚零件处的载荷致使通路扭曲以准许第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动，以便隔离振动。在这些正常状况下，通路的扭曲可能不足以致使减振器520物理地限制第一锚与第二锚之间的相对径向移动的程度。例如，通路和/或减振器的数量和/或通路和/或减振器的尺寸/形状可经选择，使得在正常操作状况下，通路在不使用减振器520的情况下扭曲。然而，在异常操作状况下，在衬套500上的第一锚零件和第二锚零件处的载荷致使通路扭曲到减振器520物理地限制第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动的程度的程度。在这些异常状况下，减振器520保护弹性主体免于发生过压缩和过延伸，以延长衬套500的使用寿命。而且，减振器520控制第一锚零件和第二锚零件的最大位移，以减少它们(以及它们所固定到的部件)将撞击相邻部件并导致损坏的机会。例如，通路和/或减振器的数量和/或通路和/或减振器的尺寸/形状可经选择，使得在异常操作状况下，通路扭曲到使用减振器520的程度。在一个示例中，衬套500可用于电动车辆(例如，汽车)中，并且正常操作状况可包括在高速公路上维持巡航速度(例如，50km/h至100km/h)。另一方面，异常操作状况可包括：从静止起步开始以最大加速度加速汽车、执行紧急停车或在粗糙表面(例如，坑洼、鹅卵石)上行驶。

图9示出了图7和图8A至图8B示出的衬套500的动态刚度对频率的曲线图。图9的曲线图对应于图3的曲线图。

如在图9上可见，衬套500可具有动态刚度特性550，该动态刚度特性在较低频率(例如，小于500Hz)下表现出单个峰552。优选地，该峰在低于400Hz的频率下出现。该峰是在内弹性主体与外弹性主体之间的惯性质量的本征模式或谐振峰。优选地，该本征模式处于低于由衬套互连的第一部件或第二部件的操作频率范围的频率。惯性质量元件的谐振频率取决于该元件的质量，并且还取决于内弹性主体和外弹性主体的大小、形状或材料。通过调整这些参数，惯性质量元件的本征模式可被“调谐”到所期望的频率。

在衬套中存在惯性质量元件减少或消除了高于惯性质量元件本身的谐振频率的动态刚度的增加。就是说，由于内弹性主体或外弹性主体，衬套的动态刚度没有峰。更具体地，对衬套500的修改(即，向内弹性主体514中引入具有减振器部分520的通路)已经改善振动隔离性能，如通过将图9的动态刚度特性550的更高频率部分与图3的动态刚度特性142的更高频率部分进行比较可看出。清楚地可见，与特性142相比，特性550在更高频率上维持更一致且减少的动态刚度。例如，参见由参考符号554突出显示的特性550的区。

鉴于以上情况，因此，在宽振动频率范围上，振动由衬套500有效地隔离。优选地，该宽范围覆盖要互连的第一部件和第二部件的操作频率范围。例如，在使用衬套500来将发动机或马达与车辆的底盘互连的情况下，使用衬套500确保乘客的舒适度。

图10A是作为本发明的另外的实施方案的衬套600的透视图。衬套600是限定纵向轴线的大体上圆柱形结构。图10A示出了衬套600的第一端，而图10B示出了衬套600的第二相对端。图10C示出了衬套600的垂直于纵向轴线的横截面。图10D示出了衬套600的平行于纵向轴线的横截面。

衬套600是图1示出的衬套100的改进型式。因此，在下文中，提供了对衬套600的描述，该描述集中于衬套600与图1的衬套100不同的方面。除非另有说明，否则应当理解，衬套600的结构和操作与图1的衬套100的结构和操作相同。

衬套600具有内弹性主体614，该内弹性主体包括穿其而过延伸的一个或多个轴向通路或空隙。换句话说，内弹性主体614的材料可能不完全地填充惯性质量元件118的内表面与第一锚零件110的外表面之间的环状体积。内弹性主体614的在周向上在通路间的部分可称为“腿”。通路在加载期间促成第一锚零件与第二锚零件之间的相对移动。在一个实施方案中，内弹性主体614包括填充第一锚零件110与惯性质量元件118之间的环状体积的实心元件(例如，橡胶)。就是说，内弹性主体614可不具有穿其而过延伸的轴向通路或空隙。

衬套600具有外弹性主体616，该外弹性主体具有与内弹性主体614的结构类似的结构。就是说，外弹性主体616可具有穿其而过延伸的一个或多个轴向通路或空隙。替代地，外弹性主体616可以是实心的，即，没有轴向通路或空隙。

与衬套500(如果存在的话)相比，衬套600的通路或空隙可不包括任何缓冲器或减振器。而是，如在图10A和图10D上更特别地看到的，第二锚零件112包括减振器部分620，该减振器部分被布置成物理地限制第一锚零件110与第二锚零件112之间的相对径向移动的程度。具体地，减振器部分620可由朝向第一锚零件110径向地延伸的突出部形成。减振器部分620可具有大致环状或环形形式，如在图10A上最清楚地看到的。突出部仅朝向第一锚零件110部分地延伸，以便准许第一锚零件与第二锚零件之间的某种径向移动。就是说，减振器620的径向长度可经选择，以便准许多达预定量的径向移动。如在图10D上看到的，突出部的尖端部分可由与减振器620的其余部分不同的材料构造。例如，尖端部分可由弹性材料(例如，橡胶)制成，而减振器620的其余部分可由刚性材料(例如，金属)制成。替代地，整个减振器620可由单个材料(诸如弹性材料，如橡胶)制成。

在使用中，减振器620被布置成限制和缓冲第一部件(联接到第一锚110)和/或第二部件(联接到第二锚112)的较大相对移动(例如，径向移动)。例如，减振器620限制和缓冲移动，以便保护第一弹性主体和第二弹性主体免于变得过压缩和/或过延伸，否则会减少衬套600的使用寿命。

鉴于上述结构，减振器620被配置为移动限制器，以提供对例如因加速载荷、坑洼事件、转弯、冲撞等而造成的在第一锚零件110与第二锚零件112之间的显著相对移动事件的一定水平的控制。结合地，减振器620、内弹性主体614和外弹性主体616限定静态刚度曲线，该静态刚度曲线被调谐为针对施加的给定力给出一定刚度。

内弹性主体614和外弹性主体616可作为独立弹簧操作。由于内弹性主体和外弹性主体可具有对应结构，例如，它们可两者都包括没有减振器部分的通路或两者都是实心的，因此衬套600可以是平衡的并提供平衡隔离振动，因为内弹性主体和外弹性主体可具有实质上相同的弹簧特性。

在存在没有减振器部分的通路的情况下，应当理解，弹性主体的弹簧特性将取决于弹性主体具有的通路的数量。因此，为了使衬套600保持平衡，内弹性主体和外弹性主体可具有相同数量的通路。而且，在内弹性主体614和外弹性主体616中通道的大体形状可相同，但是内弹性主体614的尺寸将小于外弹性主体616的尺寸。

例如，在存在没有减振器部分的通路的情况下，在正常操作状况下，在衬套600上的第一锚零件和第二锚零件处的载荷致使通路扭曲以准许第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动，以便隔离振动。在这些正常状况下，通路的扭曲可能不足以致使减振器620撞击第一锚零件110。因此，减振器620不物理地限制第一锚与第二锚之间的相对径向移动的程度。例如，通路的数量和/或通路和减振器620的尺寸/形状可经选择，使得在正常操作状况下，通路在不使用减振器620的情况下扭曲。然而，在异常操作状况下，在衬套600上的第一锚零件和第二锚零件处的载荷致使通路扭曲到减振器620物理地限制第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动的程度(即，减振器620撞击第一锚110)。在这些异常状况下，减振器620保护弹性主体免于发生过压缩和过延伸，以延长衬套600的使用寿命。而且，减振器620控制第一锚零件和第二锚零件的最大位移，以减少它们(以及它们所固定到的部件)将撞击相邻部件并导致损坏的机会。例如，通路的数量和/或通路和减振器620的尺寸/形状可经选择，使得在异常操作状况下，通路扭曲到使用减振器620的程度。在一个示例中，衬套600可用于电动车辆(例如，汽车)中，并且正常操作状况可包括在高速公路上维持巡航速度(例如，50km/h至100km/h)。另一方面，异常操作状况可包括：从静止起步开始以最大加速度加速汽车、执行紧急停车或在粗糙表面(例如，坑洼、鹅卵石)上行驶。应当理解，在第一弹性主体和第二弹性主体是实心(即，没有通路)的情况下，扭曲的是弹性主体的材料而不是通路。

与减振器120和520相比，减振器620的优点在于减振器620直接地作用在锚零件上，因为减振器620直接地附接到第二锚零件112并且直接地撞击第一锚零件110。另一方面，减振器120和520位于弹性主体的通路中，并且因此它们的减振效果是间接的，因为这些减振器不直接地附接到或撞击锚零件。而且，减振器120和520通过惯性质量元件118执行它们的减振效果。相反地，减振器620的减振效果独立于惯性质量元件118。因此，当使用减振器620时，惯性质量元件118具有最小刚度骤升或没有主要刚度骤升(如在图1、图2A和图2B的实施方案中)，从而允许频率峰在正常操作状况以及异常操作状况下保持稳定。此外，当使用减振器620时，在弹性主体中不需要具有通路(即，弹性主体可以是实心的)，并且因此，弹性主体的制造更便宜且更简单。

图11A是作为本发明的另外的实施方案的衬套700的透视图。衬套700是限定纵向轴线的大体上圆柱形结构。图11A示出了衬套700的第一端，而图11B示出了衬套700的第二相对端。图11C示出了衬套700的垂直于纵向轴线的横截面。图11D示出了衬套700的平行于纵向轴线的横截面。

衬套700是图10A至图10D示出的衬套600的修改型式。因此，在下文中，提供了对衬套700的描述，该描述集中于衬套700与图10A至图10D的衬套600不同的方面。除非另有说明，否则应当理解，衬套700的结构和操作与图10A至图10D的衬套600的结构和操作相同。

如在图11A和图11D上看到的，第一锚零件110包括减振器部分720，该减振器部分被布置成物理地限制第一锚零件110与第二锚零件112之间的相对径向移动的程度。具体地，减振器部分720可由朝向第一锚零件112径向地延伸的突出部形成。减振器部分720可具有大致环状或环形形式，如在图11A上最清楚地看到的。突出部仅朝向第二锚零件112部分地延伸，以便准许第一锚零件与第二锚零件之间的某种径向移动。就是说，减振器720的径向长度可经选择，以便准许多达预定量的径向移动。如在图11D上看到的，突出部的尖端部分可由与减振器720的其余部分不同的材料构造。例如，尖端部分可由弹性材料(例如，橡胶)制成，而减振器720的其余部分可由刚性材料(例如，金属)制成。替代地，整个减振器720可由单个材料(诸如弹性材料，如橡胶)制成。

在使用中，减振器720被布置成限制和缓冲第一部件(联接到第一锚110)和/或第二部件(联接到第二锚112)的较大相对移动(例如，径向移动)。例如，减振器720限制和缓冲移动，以便保护第一弹性主体和第二弹性主体免于变得过压缩和/或过延伸，否则会减少衬套700的使用寿命。

应当理解，在一些其他实施方案中，衬套可包括在通路内的两个减振器，如按照图2A或图8A，以及在通路外部的减振器，如按照图10D或图11D。此外，图10A至图10D和图11A至图11D的弹性主体可以是实心的，即，没有通路。

另外地，在一些其他实施方案中，衬套可包括图10D的减振器620和图11D的减振器720。具体地，每个减振器620、720可朝向彼此延伸，但是其尺寸被设定为使得在正常操作状况下，在减振器620、720之间维持间隙或空间。然后，在异常操作状况下，减振器620可撞击减振器720，以便物理地限制第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动的程度。当然，减振器620、720可具有相同或不同径向长度。

而且，在一些其他实施方案中，减振器部分(例如，620和/或720)可定位在衬套的两端上，而不是如图10A至图10D和图11A至图11D所示仅定位在一端上。

另外，在一些其他实施方案中，减振器620或720可定位在衬套的中部处或附近。例如，以图11D为例，减振器620可沿其长度在中途附接到第一锚110。而且，内弹性主体614、惯性质量元件118和外弹性主体616可分成两个半部(例如，经由垂直于第一锚110的纵向轴线的切割线)，其中第一半部定位在减振器620左侧，并且第二半部分定位在减振器620右侧。可对图10D的示例进行类似修改。该类型的实施方案由图12A至图12D的实施方案示出，接下来将描述该实施方案。

图12A是作为本发明的另外的实施方案的衬套800的透视图。衬套800是限定纵向轴线802(参见图12D)的大体上圆柱形结构。图12A示出了衬套800的第一端的透视图，而图12B示出了对应的横截面图。图12C示出了第一端的端视图。图12D示出了衬套800的侧视横截面，其类似于图12B的视图。

衬套800是图11A至图11D示出的衬套700的修改型式。因此，在下文中，提供了对衬套800的描述，该描述集中于衬套800与图11A至图11D的衬套700不同的方面。除非另有说明，否则应当理解，衬套800的结构和操作与图11A至图11D的衬套700的结构和操作相同。

如在图12B和图12D上看到的，第一锚零件110包括减振器部分820，该减振器部分被布置成物理地限制第一锚零件110与第二锚零件112之间的相对径向移动的程度。具体地，减振器部分820可由朝向第一锚零件112径向地延伸的突出部形成。减振器部分820可具有大致环状或环形形式。突出部仅朝向第二锚零件112部分地延伸，以便准许第一锚零件与第二锚零件之间的某种径向移动。就是说，减振器820的径向长度可经选择，以便准许多达预定量的径向移动。如在图12B和图12D上看到的，突出部的尖端部分可由与减振器820的基部不同的材料构造。例如，尖端部分可由弹性材料(例如，橡胶)制成，而减振器820的基部可由刚性材料(例如，金属)制成。替代地，整个减振器820可由单个材料(诸如弹性材料，如橡胶)制成。

在使用中，减振器820被布置成限制和缓冲第一部件(联接到第一锚110)和/或第二部件(联接到第二锚112)的较大相对移动(例如，径向移动)。例如，减振器820限制和缓冲移动，以便保护弹性主体免于变得过压缩和/或过延伸，否则会减少衬套800的使用寿命。减振器820以类似于图11A至图11D的减振器720的方式操作。

如在图12B和图12D上看到的，衬套800具有第一(例如，第一内)弹性主体814，该第一弹性主体包括填充第一锚零件110与惯性质量元件818之间的环状体积的实心元件(例如，橡胶)。就是说，第一弹性主体814可不具有穿其而过延伸的轴向通路或空隙。然而，在一些其他实施方案中，第一弹性主体814可能不完全地填充惯性质量元件818的内表面与第一锚零件110的外表面之间的环状体积。就是说，第一弹性主体814可具有以类似于图10A至图10D和图11A至图11D的内弹性主体614的方式穿其而过延伸的一个或多个轴向通路或空隙。这些通路还可在加载期间促成第一锚零件与第二锚零件之间的相对移动。这些通路可与纵向轴线802对准，然而，由于弹性主体相对于纵向轴线802倾斜(如下所述)，因此这些通路(如果存在的话)可替代地与弹性主体一起倾斜。

衬套800具有第二(例如，第一外)弹性主体816，该第二弹性主体具有与第一弹性主体814的结构类似的结构。就是说，第二弹性主体816可具有穿其而过延伸的一个或多个轴向通路或空隙。替代地，第二弹性主体816可以是实心的，即，没有轴向通路或空隙。

第一弹性主体814、第二弹性主体816和惯性质量元件818一起形成在第一锚零件110与第二锚零件112之间的第一截锥形互连。因此，第一弹性主体814、惯性质量元件818和第二弹性主体816协作以弥补第一锚零件110与第二锚零件112之间的间隙。具体地，第一弹性主体814、惯性质量元件818和第二弹性主体816组合以形成与纵向轴线802同轴的大致截锥形结构。另外，截锥形状(即，圆锥形表面)以相对于纵向轴线802的相同的非法角远离第一锚零件110并朝向第二锚零件112延伸。该非法角在图12D中被示出为角A1。非法角A1可以是锐角，诸如在15度与65度之间，例如约40度。

更具体地，第一弹性主体814以相对于纵向轴线802的第一非法角A1(例如，锐角)远离第一锚零件110延伸。为了促成这一点，第一锚零件110的可操作地与第一弹性主体814接合的部分包括成角度平台或表面，并且该平台或表面的平面的法线以第一非法角A1成角度。第一弹性主体814可粘结到该平台。而且，第二弹性主体816以相对于纵向轴线802的第二非法角A1(例如，锐角)远离第二锚零件112延伸。为了促成这一点，第二锚零件112的可操作地与第二弹性主体816接合的部分包括成角度平台或表面，并且该平台或表面的平面的法线以第二非法角A1成角度。第二弹性主体816可粘结到该平台。第一非法角和第二非法角在图12D中被示出为相同的角A1；然而，在一些实施方案中，它们可以是不同角度，例如不同的锐角。另外，惯性质量元件818包括大致截锥形部分。就是说，惯性质量元件818包括将第一弹性主体814与第二弹性主体816物理地分开的刚性分开部分，例如呈板等的形式。刚性分开部分是围绕衬套周向地延伸的环状平面元件。平面元件的平面的法线相对于纵向轴线802以例如锐角(诸如15度至65度，例如40度)倾斜。该角可能与角A1相同。另外地，惯性质量元件818包括从大致截锥形部分延伸并与该大致截锥形部分轴向地对准的大致圆柱形部分。在衬套800的安装或维护期间，大致圆柱形部分可用于与工具接合。

另外地，衬套800可任选地包括：第三(例如，第二内)弹性主体824，该第三弹性主体可操作地与第一锚零件110接合；第四(例如，第二外)弹性主体826，该第四弹性主体可操作地与第二锚零件112接合；以及第二惯性质量元件828，该第二惯性质量元件设置在第一锚零件110与第二锚零件112之间。如在图12D上清楚地可见，第三弹性主体824、第二惯性质量元件828和第四弹性主体826结构上和功能上类似于第一弹性主体814、惯性质量元件818和第二弹性主体816，并且因此，应当理解，除非另有说明，否则元件824、828和826与元件814、818和816相同。就是说，第二惯性质量元件828独立地连接到第三弹性主体824和第四弹性主体826。而且，第三弹性主体824、第四弹性主体826和第二惯性质量元件828被布置成在预定操作频率范围内将第一锚零件110与第二锚零件112之间的振动隔离。另外，第二惯性质量元件828被布置成在预定操作频率范围内将第一锚零件110和第二锚零件112与同第三弹性主体824和第四弹性主体826的本征模式相关联的动态刚度增加隔离。

另外，第三弹性主体824、第四弹性主体826和第二惯性质量元件818一起形成在第一锚零件110与第二锚零件112之间的第二截锥形互连。然而，如在图12D上清楚地看到的，第二截锥形互连的截锥形状是由第一弹性主体814、惯性质量元件818和第二弹性主体816构成的第一截锥形互连的截锥形状的镜像。换句话说，虽然第一截锥形互连和第二截锥形互连以与纵向轴线802成大致相同的角度远离第一锚零件延伸，但是与第二截锥形互连相比，第一截锥形互连沿纵向轴线在相反方向上延伸。参看图12D，第一截锥形互连从第一锚零件向右延伸，而第二截锥形互连从第一锚零件向左延伸。换句话说，如果第一截锥形互连与第二截锥形互连并排定位，则它们由此产生的横截面将形成“><”型形状。因此，在第一弹性主体和第二弹性主体以相对于纵向轴线802的角A1延伸的情况下，第三弹性主体和第四弹性主体以相对于纵向轴线802的角A2延伸。而且，在惯性质量元件818的平面的法线可与角A1相同的情况下，第二惯性质量元件828的平面的法线可与角A2相同。另外，角A1和A2在图12A至图12D的实施方案中是相同的。

应当理解，在图12D中，角A1被示出为角A2的精确镜像，例如，A1和A2可以是相同角度，诸如相同锐角，诸如在15度与65度之间的角度，例如40度。然而，应当理解，在一些其他实施方案中，A1和A2可以是不同角度，诸如不同的锐角。

在使用中，衬套800的操作类似于衬套700的操作。就是说，减振器820被布置成限制和缓冲第一部件(联接到第一锚110)和/或第二部件(联接到第二锚112)的较大相对移动(例如，径向移动)。例如，减振器820限制和缓冲移动，以便保护第一弹性主体和第二弹性主体(以及第三弹性主体和第四弹性主体(如果存在的话))免于变得过压缩和/或过延伸，否则会减少衬套800的使用寿命。在衬套700和衬套800的操作之间的差异在于，轴向刚度在衬套800中因衬套800的弹性主体相对于纵向轴线倾斜而增加。具体地，弹性材料(诸如橡胶)在受到剪切载荷时趋向于相对软，但是在受到压缩载荷时趋向于相对硬。考虑衬套700，轴向载荷趋向于使弹性主体主要地受到剪切载荷，而在衬套800中，与衬套700相比，轴向载荷趋向于使弹性主体更少地受到剪切载荷而更多地受到压缩载荷。可通过选择相对于纵向轴线的特定倾斜角(例如，通过选择A1和A2的特定值)来选择剪切载荷与压缩载荷的精确比例。因此，与衬套700相比，衬套800可提供增加的轴向刚度。

如上所述，弹性主体中的一者或多者可以是实心的，或者可包括穿其而过的轴向地延伸的通路或空隙。就是说，在一个实施方案中，所有的弹性主体可以是实心的，并且在另一个实施方案中，所有的弹性主体可包括通路。而且，在存在通路的情况下，此类通路中的一者或多者可包括减振器部分(例如，类似于上述减振器部分120或520)。另外地，在另外的实施方案中，仅弹性主体中的一部分可包括通路，而剩余的弹性主体可以是实心的。在第一示例中，第一弹性主体可包括通路(具有或没有减振器)，并且第二弹性主体可以是实心的，反之亦然。在第二示例中，第一弹性主体和第三弹性主体可包括通路(具有或没有减振器)，并且第二弹性主体和第四弹性主体可以是实心的，反之亦然。应当理解，轴向通路或空隙可与纵向轴线对准或与弹性主体一起倾斜。

如上所述，图12A至图12D示出了与第二截锥形互连(824、828、826)相比，第一截锥形互连(814、818和816)沿纵向轴线802在相反方向上远离第一锚零件110延伸。就是说，第一截锥形互连从第一锚零件110向右延伸，并且第二截锥形互连从第一锚零件110向左延伸。然而，应当理解，在一个替代实施方案中，第一截锥形互连可向左延伸，并且第二截锥形互连可向右延伸。因此，在该替代实施方案中，如果第一截锥形互连和第二截锥形互连要并排定位，则它们由此产生的横截面将会形成“<>”型形状。该替代布置也可通过参看以下描述的图13B的实施方案看到。另外，第一截锥形互连和第二截锥形互连可沿纵向轴线在相同方向上远离第一锚零件110延伸，以便形成“>>”型形状或“<<”型形状(如果并排放置的话)。此外，如上所述，可仅存在第一截锥形互连，以便仅形成“>”型形状或仅形成“<”型形状。在这种情况下，第一截锥形互连可定位在减振器部分820的任一侧上。

在图12A至图12D的实施方案中，第一弹性主体814的尺寸(例如，体积或横截面积、高度和/或宽度)不同于第二弹性主体816的尺寸。例如，第一弹性主体和第二弹性主体两者在远离纵向轴线802的方向上沿宽度渐缩，并且因此，第一弹性主体的横截面积小于第二弹性主体的横截面积。应当理解，在一些其他实施方案中，第一弹性主体814的横截面尺寸可等于或小于第二弹性主体816的横截面尺寸。第一弹性主体和第二弹性主体的精确尺寸和相对尺寸可根据衬套所需的精确弹簧特性来选择。例如，与第二弹性主体816相比，第一弹性主体814可具有相同宽度但更大高度。这同样地适用于第三弹性主体824和第四弹性主体826的尺寸(例如，体积或横截面积、高度和/或宽度)。另外地，与第二惯性质量元件828相比，惯性质量元件818的尺寸(例如，体积或横截面积、高度和/或宽度)可相同或不同(例如，更大或更小)。

图13A至图13C示出了图12A至图12D的实施方案的四种可能的变型，现在将依次描述其中的每一者。相同的参考符号指代相同的部件。

图13A示出了作为衬套800的变型的衬套900。在下文中，提供了对衬套900的描述，该描述集中于衬套900与衬套800不同的方面。除非另有说明，否则应当理解，衬套900的结构和操作与衬套800的结构和操作相同。如图13A所示，衬套900包括附接到第二锚零件112的减振器部分920。这与衬套800的替代地附接到第一锚零件110的减振器部分820形成对比。该修改类似于图10A至图10D的实施方案的修改以形成图11A至图11D的实施方案。类似地，衬套900可包括在第一锚零件110上的减振器部分820(按照图12D)和在第二锚零件112上的减振器部分920(按照图13A)。具体地，每个减振器820、920可朝向彼此延伸，但是其尺寸被设定为使得在正常操作状况下，在它们之间维持间隙或空间。然后，在异常操作状况下，减振器820、920可彼此撞击，以便物理地限制第一锚零件与第二锚零件之间的相对径向移动的程度。当然，两个减振器820、920可具有相同或不同径向长度。

图13B示出了作为衬套800的变型的衬套1000。在下文中，提供了对衬套1000的描述，该描述集中于衬套1000与衬套800不同的方面。除非另有说明，否则应当理解，衬套1000的结构和操作与衬套800的结构和操作相同。如图13B所示，衬套1000包括附接到第一锚零件110的减振器部分1020。另外地，第一截锥形互连(814、818和816)和第二截锥形互连(824、828和826)定位在减振器部分1020的同一侧(例如，左侧)上。这与其中第一截锥形互连和第二截锥形互连定位在减振器部分820的相对侧上的图12D的实施方案形成对比。就像图12D的实施方案那样，第一截锥形互连和第二截锥形互连可以相对于纵向轴线的相同或不同角延伸。而且，第一截锥形互连和第二截锥形互连可沿纵向轴线在相同或不同方向上延伸。另外地，虽然图13B包括在第一锚零件110上的减振器部分1020，但是在一些其他实施方案中，它可替代地定位在第二锚零件112上。在另外的实施方案中，减振器部分可设置在两个锚零件上，如以上参考图13A和减振器部分820和920所述。另外地，一个或多个减振器部分可定位在衬套1000的每一端上，而不是如图13B所示仅定位在一端上。

图13C示出了作为衬套1000的变型的衬套1100。在下文中，提供了对衬套1100的描述，该描述集中于衬套1100与衬套1000不同的方面。除非另有说明，否则应当理解，衬套1100的结构和操作与衬套1000的结构和操作相同。如图13C所示，在衬套1100中，惯性质量元件818和惯性质量元件828由区1110所指示的惯性质量连接元件连接在一起。惯性质量连接元件可由与惯性质量元件818和828相同的材料制成。在一个实施方案中，惯性质量元件818、惯性质量连接元件和惯性质量元件828一体地形成，例如，一体地形成为单个结构元件(例如，单块金属)。然而，应当理解，在一些其他实施方案中，惯性质量连接元件可与惯性质量元件818和828分开，但是机械地固定到惯性质量元件818和828中的每一者。在一个实施方案中，机械固定可包括卡口固定。替代地，惯性质量连接元件可被压入配合或压接到惯性质量元件818和828。此外，惯性质量连接元件可能不存在，并且替代地，惯性质量元件818和828可沿纵向轴线延伸，以便彼此接触并固定在一起(例如，经由卡口固定或通过压接/压入配合)，以便基本上形成单个零件。

在上述实施方案中的一些中，衬套的弹性主体可具有穿其而过延伸的一个或多个轴向通路或空隙。例如，这些通路或空隙在图11C中被示出为在弹性主体614和616中。如上所述，这些轴向通路或空隙是完全地延伸穿过弹性主体的通孔，并且因此，这些通路或空隙在两端处是开放的。然而，应当理解，在一些替代实施方案中，至少一个通路或空隙可不完全地延伸穿过其相应的弹性主体，即，至少一个通路或空隙可仅部分地延伸穿过其相应的弹性主体。在这种情况下，通路或空隙反而可称为“凹坑”。此类凹坑可在一端处是开放的，并且在另一端处由(例如，弹性材料的)薄皮封闭。替代地，此类凹坑可在两端处是开放的，并且薄皮可部分地沿通路定位。替代地，此类凹坑可在两端处是封闭的但在两端处具有薄皮以限定封闭空隙。因此，在其中弹性主体包括通路的上述实施方案中，此类通路中的一者或多者可以是如上所述的通孔或如本段所述的凹坑。此外，在单个弹性主体中，一些通路可以是通孔，而其他通路可以是凹坑。在上述实施方案中，弹性主体可以是实心的(例如，图2A的弹性主体114)或包括穿其而过延伸的轴向通路或空隙(例如，图8A的弹性主体514)。在一些情况下，通路或空隙可包括减振器部分(例如，图8A的减振器部分520)。应当理解，弹性主体无论它们的精确构造如何都可以是轴对称的或非轴对称的。例如，在存在通路或空隙的情况下，那些通路或空隙可以是相同的(例如，具有相同尺寸、大小和形状)并且均匀地或均等地周向分布。然而，在一些其他实施方案中，弹性主体可以是非轴对称的，例如，在一个周向位置处通路的大小和形状可不同于在不同周向位置处的通路。以此方式，与在其他径向方向上加载时相比，单个弹性主体在一个径向方向上加载时可能更软。实现类似结果的另一种方式是将弹性主体的一些通路制成为通孔，而将弹性主体的其他通路制成为凹坑。

Claims (41)

1.一种用于隔离振动的衬套，所述衬套包括：

第一锚零件，所述第一锚零件限定纵向轴线；

第二锚零件，所述第二锚零件相对于所述第一锚零件同轴地设置；

第一弹性主体，所述第一弹性主体可操作地与所述第一锚零件接合；

第二弹性主体，所述第二弹性主体可操作地与所述第二锚零件接合；以及

惯性质量元件，所述惯性质量元件设置在所述第一锚零件与所述第二锚零件之间，

其中所述惯性质量元件独立地连接到所述第一弹性主体和所述第二弹性主体，

其中所述第一弹性主体、所述第二弹性主体和所述惯性质量元件被布置成在预定操作频率范围内将所述第一锚零件与所述第二锚零件之间的振动隔离，并且

其中所述惯性质量元件被布置成在所述预定操作频率范围内将所述第一锚零件和所述第二锚零件与同所述第一弹性主体和所述第二弹性主体的本征模式相关联的动态刚度增加隔离。

2.根据权利要求1所述的衬套，其中所述惯性质量元件在所述预定操作频率范围内处于非谐振状况。

3.根据权利要求1或2所述的衬套，其中所述惯性质量元件在低于所述预定操作频率范围的频率下处于谐振状况。

4.根据任一前述权利要求所述的衬套，所述衬套具有动态刚度特性，所述动态刚度特性在低于所述预定操作频率范围的谐振频率下表现出单个峰。

5.根据权利要求4所述的衬套，其中所述谐振频率小于1000Hz。

6.根据任一前述权利要求所述的衬套，其中所述第一弹性主体和所述第二弹性主体中的一者包括穿其而过的轴向地延伸的通路，以在加载期间促成所述第一锚零件与所述第二锚零件之间的相对移动。

7.根据权利要求6所述的衬套，其中所述第一弹性主体和所述第二弹性主体两者包括穿其而过的轴向地延伸的通路，以在加载期间促成所述第一锚零件与所述第二锚零件之间的相对移动。

8.根据任一前述权利要求所述的衬套，其中所述衬套包括一个或多个减振器部分，以用于物理地限制所述第一锚零件与所述第二锚零件之间的相对径向移动的程度。

9.根据在从属于权利要求6或7时的权利要求8所述的衬套，其中所述轴向地延伸的通路包括物理地限制所述第一锚零件与所述第二锚零件之间的相对径向移动的程度的所述减振器部分。

10.根据权利要求8或9所述的衬套，其中所述第一锚零件和所述第二锚零件中的至少一者包括物理地限制所述第一锚零件与所述第二锚零件之间的相对径向移动的程度的所述减振器部分。

11.根据任一前述权利要求所述的衬套，其中所述第一弹性主体以相对于所述纵向轴线的第一非法角远离所述第一锚零件延伸。

12.根据权利要求11所述的衬套，其中所述第一锚零件的可操作地与所述第一弹性主体接合的部分包括成角度平台，并且所述平台的平面的法线以所述第一非法角成角度。

13.根据任一前述权利要求所述的衬套，其中所述第二弹性主体以相对于所述纵向轴线的第二非法角远离所述第二锚零件延伸。

14.根据权利要求13所述的衬套，其中所述第二锚零件的可操作地与所述第二弹性主体接合的部分包括成角度平台，并且所述平台的平面的法线以所述第二非法角成角度。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的衬套，其中所述惯性质量元件包括大致截锥形部分。

16.根据权利要求15所述的衬套，其中所述惯性质量元件包括从所述大致截锥形部分延伸并与所述大致截锥形部分轴向地对准的大致圆柱形部分。

17.根据任一前述权利要求所述的衬套，其中所述第一弹性主体、所述第二弹性主体和所述惯性质量元件一起形成在所述第一锚零件与所述第二锚零件之间的第一截锥形互连。

18.根据任一前述权利要求所述的衬套，所述衬套还包括：

第三弹性主体，所述第三弹性主体可操作地与所述第一锚零件接合；

第四弹性主体，所述第四弹性主体可操作地与所述第二锚零件接合；以及

第二惯性质量元件，所述第二惯性质量元件设置在所述第一锚零件与所述第二锚零件之间，其中所述第二惯性质量元件独立地连接到所述第三弹性主体和所述第四弹性主体，

其中所述第三弹性主体、所述第四弹性主体和所述第二惯性质量元件被布置成在预定操作频率范围内将所述第一锚零件与所述第二锚零件之间的振动隔离，并且

其中所述第二惯性质量元件被布置成在所述预定操作频率范围内将所述第一锚零件和所述第二锚零件与同所述第三弹性主体和所述第四弹性主体的本征模式相关联的动态刚度增加隔离。

19.根据权利要求18所述的衬套，其中所述第三弹性主体以相对于所述纵向轴线的第三非法角远离所述第一锚零件延伸。

20.根据权利要求19所述的衬套，其中所述第一锚零件的可操作地与所述第三弹性主体接合的部分包括成角度平台，并且所述平台的平面的法线以所述第三非法角成角度。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的衬套，其中所述第四弹性主体以相对于所述纵向轴线的第四非法角远离所述第二锚零件延伸。

22.根据权利要求21所述的衬套，其中所述第二锚零件的可操作地与所述第四弹性主体接合的部分包括成角度平台，并且所述平台的平面的法线以所述第四非法角成角度。

23.根据权利要求19至22中任一项所述的衬套，其中所述第二惯性质量元件包括大致截锥形部分。

24.根据权利要求23所述的衬套，其中所述第二惯性质量元件包括从所述大致截锥形部分延伸并与所述大致截锥形部分轴向地对准的大致圆柱形部分。

25.根据权利要求18至24中任一项所述的衬套，其中所述第三弹性主体、所述第四弹性主体和所述第二惯性质量元件一起形成在所述第一锚零件与所述第二锚零件之间的第二截锥形互连。

26.根据在从属于权利要求17时的权利要求25所述的衬套，其中与所述第二截锥形互连相比，所述第一截锥形互连以相对于所述纵向轴线的相同的非法角远离所述第一锚零件并朝向所述第二锚零件延伸。

27.根据在从属于权利要求17时的权利要求25或26所述的衬套，其中与所述第二截锥形互连相比，所述第一截锥形互连沿所述纵向轴线在相反方向上远离所述第一锚零件并朝向所述第二锚零件延伸。

28.根据在从属于权利要求10时的权利要求18至27中任一项所述的衬套，其中所述第一弹性主体、所述第二弹性主体和所述惯性质量元件定位在所述减振器部分的一侧上，并且其中所述第三弹性主体、所述第四弹性主体和所述第二惯性质量元件定位在所述减振器部分的相对侧上。

29.根据在从属于权利要求10时的权利要求18至27中任一项所述的衬套，其中所述第一弹性主体、所述第二弹性主体和所述惯性质量元件定位在所述减振器部分的一侧上，并且其中所述第三弹性主体、所述第四弹性主体和所述惯性质量元件定位在所述减振器部分的同一侧上。

30.根据权利要求29所述的衬套，所述衬套还包括惯性质量连接元件，所述惯性质量连接元件在一侧上连接到所述惯性质量元件并在相对侧上连接到所述第二惯性质量元件，以便形成惯性质量组件。

31.根据任一前述权利要求所述的衬套，其中所述第一锚零件是沿所述纵向轴线延伸的棒，并且其中所述第二锚零件是包围所述棒的套筒。

32.根据权利要求31所述的衬套，其中所述惯性质量元件是相对于所述棒同轴地设置在所述棒与所述套筒之间的刚性管状主体。

33.根据权利要求32所述的衬套，其中所述第一弹性主体在所述棒的外表面与所述刚性管状主体的内表面之间径向地延伸，并且所述第二弹性主体在所述刚性管状主体的外表面与所述套筒的内表面之间径向地延伸。

34.根据权利要求32或33所述的衬套，其中所述第一弹性主体是填充所述棒与所述刚性管状主体之间的环状体积的实心弹性构件。

35.根据权利要求32至34中任一项所述的衬套，其中所述第二弹性主体是填充所述刚性管状主体与所述套筒之间的环状体积的实心弹性构件。

36.根据权利要求1至5中任一项所述的衬套，其中所述第一锚零件是凸台元件，并且所述第二锚零件是被布置成在其中接纳所述凸台元件的杯元件，并且其中所述第一弹性主体、所述第二弹性主体和所述惯性质量元件一起形成在所述凸台元件与所述杯元件之间的截锥形互连。

37.根据权利要求36所述的衬套，其中所述惯性质量元件包括减振器部分，以用于限制所述凸台元件与所述杯元件之间的相对轴向移动。

38.根据权利要求37所述的衬套，其中所述减振器部分包括径向地延伸的板。

39.根据权利要求37或38所述的衬套，其中所述杯元件包括顶凸缘，所述顶凸缘被布置成邻接所述减振器部分以限制所述凸台元件可移动到所述杯元件中的轴向距离。

40.根据任一前述权利要求所述的衬套，其中所述第一锚零件可连接到第一机器部件，并且所述第二锚零件可连接到第二机器部件，由此所述衬套可操作以将在所述第一机器部件与所述第二机器部件之间的振动隔离。

41.根据权利要求40所述的衬套，其中所述第一机器部件和所述第二机器部件是车辆的发动机和底盘。

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