CN204458970U - 液力轴承 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种液力轴承(1)：具有一个工作室(2)、一个平衡室(3)和一个至少部分柔性的、带有节流通道(7)的分隔壁(5)，该节流通道将这些室相连接；具有一个致动器(8)，该致动器通过一个活塞或滑块(9)与该柔性的分隔壁(5)或一个控制隔膜相连接并且对后者产生影响，其中该致动器按照一个接收振动的传感器被调节并且借此致动器和分隔壁或控制隔膜为了补偿压力波动而被偏移，其中该致动器与该液力轴承弹性地连接。

Description

液力轴承
技术领域
本发明涉及一种液力轴承(Hydrolager)，该液力轴承具有一个工作室和一个平衡室，并具有一个优选能够电驱动的执行器，这些室用液压液体填充并且通过一个至少部分柔性的分隔壁相互分开，其中该分隔壁包括一个用于该液压液体的节流通道，该节流通道将该工作室与该平衡室相连接，该致动器通过一个活塞或滑块与该柔性的分隔壁或一个整合在该分隔壁中的控制隔膜相连接并且对后者产生影响，也就是因此还对工作室和平衡室中的液压体积产生影响，其中该致动器根据一个接收振动的传感器被调节并且沿一个相应的方向被偏转，使得在该液压液体中的压力波动和因此作用在该液力轴承上的振动被补偿。
背景技术
液力轴承或液压系统轴承用来弹性地支撑总成，尤其是机动车辆发动机的总成。借助这样的、位于例如在车辆发动机与底盘之间的液力轴承应该一方面避免发动机震动转移到底盘上并且另一方面在行驶操作的同时存在的该底盘的振荡应能够根本不或者仅仅以被阻尼的方式从底盘到达发动机处。
在此，需要注意在振动隔离中已知的冲突，该冲突在于，该轴承一方面应是尽可能地坚硬的，以便能够承受高负载或者轴承力，并且另一方面必须具有较软的特性，以便在一个尽可能宽的频率范围上对产生的振动进行阻尼。
在其基本版本中这样的液压轴承通常是由作为支撑弹簧的、与一个液压的阻尼器相连接的一个橡胶元件构成的。该橡胶元件通常形成为空心椎体，该空心椎体也形成了一个位于其内部的、该液压阻尼器的工作室的该上方的盖板。在该支撑弹簧处设置有一个用于固定发动机的连接元件，例如一个螺栓。
在此，该液压的阻尼器由两个室构成，即由上述的工作室和一个平衡室构成，这些室用一种液压液体填充。工作室和一个平衡室被一个分隔壁隔开，至少有一个通道/节流通道位于该分隔壁中，该通道将工作室与平衡室相连接。在工作室、平衡室和节流通道中的该液压液体构成了该液力轴承的总的液压容积，只要在特殊实施方式中没有设置其他的可能的附加容积。
在该液力轴承负载时，该工作室通过该支撑体的偏转(Einfedern)变小，使得在该工作室中的该液压液体的一部分通过该节流通道流入到该平衡室中。流过相应地形成的节流通道产生消耗并且因此产生阻尼功。
该平衡室通常设置有至少一个隔膜类的、在其一个预先给定的自由路径之内的相应的平面法线的方向上能够变形的壁部分，以便可以接收流入工作室中的液压液体的部分。
这些液力轴承的阻尼特性由于其结构类型是依赖于频率的。因此，通常该橡胶弹簧会接收多个在一个5Hz的频率之下的静态的或准静态的负载，该橡胶弹簧具有相对大的硬度。
低频率的振动，即频率为约5至20Hz的振动，该频率一般伴随着大的振幅出现，通过这两个液压室经过该节流通道的共同作用被强烈地阻尼，也就是说以如下方式：在该工作室中的液压液体的一部分通过该节流通道流入该平衡室中并且做相应的阻尼功。
高频率的振动，也就是说在上述值以上的频率范围中的、例如在50,100或200Hz范围中的振动，由于该液压液体的和该橡胶弹簧的惯性和不可压缩性，几乎不被阻尼地传输通过。这些振动尽管一般仅伴随着一些小的振幅出现，但是由于其声学上的效果是很烦人的。
为了将这些声学的振动分解，在工作室与一个平衡室之间的该分隔壁可以例如是至少部分地柔性的或者构成有一个自由路径并且用较少的质量来施加。然而，在当今的舒适的车辆中，一个这样的解决方案看起来已不再足够。
在分解这些声学的振动方面，现在使用这些所谓的主动地控制的液力轴承，这些液力轴承拥有一个致动器/促动器，该致动器通过一个活塞或一个滑块可以作用在该柔性的分隔壁上或者作用在一个柔性地支承的分隔板上并且因此作用在该液压容积上。
在此，该致动器按照一个接收高频率振动的传感器沿一个对应的方向被该制动器同步地偏转，由此该液压液体的对应的高频率的压力波动尽可能完全地被补偿并且由该压力波动导致的高频率的振动被分解。也就是，借助一个致动器通过这样操纵一个在该工作室中的活动的作用面/隔膜(也称作控制隔膜)应该促成该动态的弹簧刚度的下降，即，在该高频率范围中的该轴承被“软”接通。
例如多个电磁铁或者高效的压电致动器(压电堆叠)可以作为致动器使用。在此具有较小质量的促动器有以下优点，即更快的运动是可能的，并且因此可以覆盖更高的频率范围。
因此，该促动器的该活塞或滑块通常被该工作室的液压容积或该液压液体加载到该活塞正面上并且被该平衡室的液压容积加载到该活塞背面上。
为了通过该促动器系统(活塞质量、滑块质量、磁铁质量等)的质量来补偿惯性力，也已知多个活塞，这些活塞在背面被在该平衡室中的液压液体直接加载并且在正面通过一个可压缩的空气体积作用在该工作室的液压容积上。EP 0 561 703 A1公开了例如一个具有所谓的“逆向的作用原理”的此类轴承，其中此处建议的解决方案通过一个相当昂贵的并且复杂的结构类型而呈现。
不仅在主动控制的、具有逆向的作用原理的液力轴承中，而且也在详述的常规的主动控制的液力轴承中示出了其中一个缺点，即依靠该致动器质量和/或致动器振动质量和刚度(致动器+控制隔膜)在确定的频率出现了一个不希望的共振。在此，该致动器与其所有零件的总质量理解为“致动器质量”，而该“致动器振动质量”是活动的致动器零件的质量。
在应用具有“较高的”振动质量的致动器和/或较软的连接时，该共振可以位于该液力轴承的工作区域中。这种共振过高导致该发动机轴承的动态弹簧刚度的不希望的增加。在非逆向的工作原理中，自该频率起不能够再获得补偿作用，因为该致动器振动质量不能再自由活动。结果，由该流体的这些连接的流体质量的惯性所导致的动态的刚度非常大幅度地增加并且之后不能再进行调节。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种主动控制的具有一个致动器/促动器的液力轴承，该致动器在振动补偿的意义上在上述20至200Hz的较高频率下作用于该液压容积并且此处可以覆盖一个大的频率范围，而不会出现阻碍该轴承的振动隔离或调节的共振。
该目的通过主权利要求的特征来实现。从属权利要求公开了其他有利实施方式。
在此该致动器与该液力轴承是这样弹性地连接的，即总的致动器质量或者至少该致动器质量减去实际的致动器振动质量能够用作用于振动补偿的减震器质量(Tilgermasse)。在此，该致动器振动质量由该致动器的这些活动的部分，也就是基本上由活塞和滑块构成。
本发明的技术效果在于，该致动器质量或该降低了该致动器振动质量的致动器质量自身也作为减震器质量使用并且获得这样一个减震作用，该作用使得在共振范围中并且在其外该轴承的动态弹簧刚度的降低成为可能。
然后可以这样匹配该弹性地支承的致动器(致动器质量)的共振，使得该共振与该致动器轴承共振重合或者适合也比该致动器轴承共振更深一些。在两种情况下可以获得一个补偿，由此该液力轴承在这些频率范围中也能被主动地调节。
该致动器轴承共振是该致动器振动质量的共振，该致动器振动质量作为该致动器质量的一部分质量。通过两个共振提高的重合可以获得一个补偿并且因此能够实现调节。
此外，对多个频率进行匹配也是可能的，例如对其中该轴承不能再工作或者尚不能工作的那些频率进行匹配。
一种有利的改进方案在于，该致动器弹性地支承在该液力轴承的一个壳体部分中。因此，获得了一个特别紧凑的结构尺寸，尤其还在与另一个有利的实施方式共同起作用时，该实施方式在于，该致动器用多个橡胶元件和/或多个金属弹簧元件支承在该液力轴承中或处。该致动器的轴承结构于是这样地进行，例如经由多个橡胶元件通过合适的几何形状选择与挤压而连接在轴承壳体与致动器壳体之间的卷式隔膜(Rollmembran)。
一个进一步的有利的实施方式在于，该致动器的该弹性轴承结构的刚度是可以调整的和/或可以调节的。因此可以借助到达该振动质量的上述的致动器轴承共振的共振范围或在穿过该范围之后使用该弹性的、频率匹配的致动器的轴承结构，以便通过一个对应的可以调节的连接件在该轴承处以一个特别匹配的形式将该整个致动器的质量作为该减震器质量应用，其中两个共振(该致动器振动质量的共振和该致动器质量的共振)被匹配为相同的频率，以便因此产生一个补偿作用。
该共振的频率位置的影响可以(除其他之外)通过改变参数致动器总质量(＝致动器质量)、致动器振动质量(＝基本上多个活动的致动器部件、活塞和滑块)、该控制隔膜的刚度以及该“致动器轴承结构”的刚度来进行。相应地一个进一步的有利的实施方式在于，该柔性的分隔壁的或控制隔膜的刚度是可调整的和/或可调节的。
附图说明
借助于一个实施例详细地说明本发明。
具体实施方式
该图1以简图形式示出了带有一个工作室2和一个平衡室3的一个液力轴承1，这些室用一种液压液体4填充并且通过一个至少部分柔性的分隔壁5(带有一个整合的控制隔膜6)相互分开。该分隔壁5具有一个用于液压液体的节流通道7，该节流通道将该工作室2与该平衡室3相连接。
该液力轴承设置有一个构成为电磁铁的致动器8，该致动器通过一个滑块9与该柔性的分隔壁或该控制隔膜6相连接并且作用在后者上。
该致动器8是根据一个此处未详细展示的传感器进行调节的，该传感器测量出现的振动。因此致动器8与分隔壁或控制隔膜6这样被偏移，即补偿在该液压液体中的压力波动并且补偿因此作用在该液力轴承上的振动。
该电磁铁/致动器8借助该橡胶隔膜11支承在该液力轴承1的下壳体部分10中并且因此这样与该液力轴承弹性地连接，即该致动器质量能够作为用于振动补偿的减震器质量使用。
该弹性地支承的致动器8、也就是总的致动器质量的共振，然后可以这样确定，即该共振与该致动器振动质量12的共振重合并且这两个共振相互补偿。
参考号清单
(说明书的一部分)
1液力轴承
2工作室
3平衡室
4液压液体
5分隔壁
6控制隔膜
7节流通道
8致动器
9滑块
10壳体部分
11橡胶隔膜
12致动器振动质量
13橡胶支撑弹簧(空心锥形)

Claims (8)

1.液力轴承(1)，具有一个工作室(2)和一个平衡室(3)和一个致动器(8)，这些室用一种液压液体(4)填充并且通过一个至少部分柔性的分隔壁(5)相互分开，其中该分隔壁(5)包括至少一个用于该液压液体的节流通道(7)，该通道将该平衡室(3)与该工作室(2)相连接，该致动器通过一个活塞或滑块(9)与该柔性的分隔壁(5)或一个整合在该分隔壁中的控制隔膜(6)相连接并且对该分隔壁或控制隔膜产生影响，其中该致动器(8)按照一个接收振动的传感器被调节并且借此致动器(8)和分隔壁(5)或控制隔膜(6)这样被偏移，使得在该液压液体(4)中的压力波动和因此作用在该液力轴承上的振动被补偿，其特征在于，该致动器(8)是与该液力轴承(1)这样弹性地结合的，即该致动器质量可以作为用于振动补偿的减震器质量使用。
2.根据权利要求1所述的液力轴承，其中减去了致动器振动质量的致动器质量能够作为减震器质量使用，其中该致动器振动质量基本上包括这些活动的致动器部件、活塞和滑块。
3.根据权利要求1所述的液力轴承，其中该致动器弹性地支承在该液力轴承的一个壳体部分(10)中。
4.根据权利要求1所述的液力轴承，其中该致动器支承在具有多个弹簧元件的该液力轴承中或支承在该液力轴承处。
5.根据权利要求4所述的液力轴承，其中所述多个弹簧元件是橡胶元件(11)或金属弹簧元件。
6.根据权利要求1所述的液力轴承，其中该致动器的弹性 的轴承结构的刚度是能够调节。
7.根据权利要求1所述的液力轴承，其中该柔性的分隔壁(5)或该控制隔膜(6)的刚度是能够调节的。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的液力轴承，其中所述致动器是能够电驱动的。
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