CN109154354A - 液压支承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及尤其用于支承汽车发动机的液压支承(10)，具有支承芯体(12)、由弹性体材料构成的托簧(14)、由该托簧(14)限定出的工作腔(16)以及通过中间板(20)与工作腔(16)分隔开的平衡腔(18)。工作腔(16)和平衡腔(18)填充有液压流体(22)并借助传流通道(24)彼此连通，其中该支承芯体(12)具有第一支承芯体部(26)和第二支承芯体部(28)，它们彼此间借助弹性体主体(30)有效连接以用于高频振动解耦，其中该弹性体主体(30)具有第一弹性体主体部段(32)和第二弹性体主体部段(34)，该第一弹性体主体部段至少吸纳作用于支承芯体(12)的静态支承载荷，该第二弹性体主体部段至少吸纳作用于支承芯体(12)的横向力。

Description

液压支承
技术领域
本发明涉及液压支承，尤其涉及用于支承汽车发动机的液压支承，具有支承芯体、由弹性材料制成的托簧、由托簧限定出的工作腔以及通过中间板与工作腔分隔开的平衡腔，其中该支承芯体具有第一支承芯体部和第二支承芯体部，它们彼此间通过弹性体主体有效连接以用于高频振动解耦。
背景技术
这种液压阻尼支承尤其用于将汽车发动机支承在车身上，一方面缓冲由路面颠簸所引起的振动且另一方面隔离声音振动。由路面颠簸所引起的振动通过液压***来阻尼，在此，该液压***由液体阻尼工作腔、平衡腔和连通这两个腔的阻尼通道构成。液压***的工作方式描述如下：工作腔通过托簧的移动而变大或变小，其中位于工作腔内的液体经阻尼通道被压入平衡腔中。在阻尼通道中振荡的液体造成阻尼。
液压支承在机动车辆中被用于阻尼和消除产生的振动。恰好在高于1000赫兹的高频区内，动态刚度可能达到大于2000转/分钟(r/min)的不期望的数量级。借助其一个支承芯体部由多个弹性体主体支撑的分体式支承芯体，可获得高频振动解耦并可防止在高频区内的不期望有的高动态刚度。
DE10330056A1公开了一种具有分体式支承芯体的液压支承，其中两个支承芯体部通过中空柱形的弹性壁彼此连接，由此在第一和第二支承芯体部之间形成空腔。第二支承芯体部由弹性托簧支撑，由此，第二支承芯体部与振动的机器双重隔离。在1100赫兹至1700赫兹范围内具有高达30000牛/毫米(N/mm)的动态刚度的自然共振频率被降低至在400赫兹至600赫兹范围内的共振频率，其最大动态刚度约为6000N/mm。
EP0136700B1公开了一种具有分体式支承芯体的液压支承。两个支承芯体部通过第一弹性体主体分隔。第二弹性体主体将第二支承芯体部支承在支座上。第一支承芯体部、第二支承芯体部以及第一弹性体主体和第二弹性体主体与中间板一起界定出工作腔。工作腔向上具有环形间隙，环形间隙由***工作腔的第一支承芯体部的突出部与第一弹性体主体形成。通过以竖直取向部分和水平取向部分特殊设计第一弹性体主体，可以与液压支承的轴向刚度无关地调节径向刚度。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压支承，其具有改进的可制造性、疲劳强度、高频隔离性以及横向刚度。
为了实现该目的，提出一种上述类型的液压支承，其中该弹性体主体具有第一弹性体主体部段和第二弹性体主体部段，该第一弹性体主体部段至少吸纳作用于支承芯体的静态支承载荷，该第二弹性体主体部段至少吸纳作用于支承芯体的横向力。
通过两个弹性体主体部段的功能划分，该液压支承的纵向刚度能够基本上与液压支承的横向刚度无关地被调节。在静态预载荷下仅承受压力的第一弹性体主体部段将静态支承载荷从第一支承芯体部传递至第二支承芯体部。这导致第二弹性体主体部段在压应力下没有下陷。第二弹性体主体部段在静态初始载荷下仅受到推力。在第一支承芯体部横向变形情况下，第二弹性体主体部段的万向变形被第一支承芯体部阻挡。为了调节液压支承的纵向刚度或横向刚度，可改变第一和/或第二弹性体主体部段的厚度和弹性。通过这样的设计，没有因在初始载荷下的收缩而在弹性体主体内产生拉伸内应力，这提高疲劳强度。液压支承的紧凑设计确保简易可制造性。
该液压支承的有利的实施方式是从属权利要求的主题。
在一个有利的实施方式中，该液压支承具有横向刚度和纵向刚度，其中该横向刚度至少为该纵向刚度的60％。
在一个有利的实施方式中，第一弹性体主体部段垂直于第一支承芯体部的中心轴线和/或第二支承芯体部的中心轴线布置，并且第二弹性体主体部段沿着第一支承芯体部的中心轴线和/或第二支承芯体部的中心轴线布置。
由此，第二弹性体主体部段的万向变形可被第一弹性体主体部段阻挡。作用于液压支承的纵向力从第一弹性体主体部段被传递到托簧。因此，可防止第二弹性体主体部段下陷向工作腔，这种下陷因长期作用于液压支承的且取决于发动机重量的静态纵向力而作用于第二弹性体主体部段。这对第二弹性体主体部段的使用寿命和功能性都产生有利的影响。此外，可防止在第二弹性体中因剪切力而产生的磨损现象。
在一个有利的实施方式中，第二支承芯体部具有通孔，第一支承芯体部***该通孔中。由此可以实现适配于常规标准化包装的紧凑构造。因此，第一支承芯体部可以仅部分地或完全地***第二支承芯体部的通孔中。
在一个有利的实施方式中，第一支承芯体部具有锥形突出部，该突出部***第二支承芯体部的相应的锥形通孔中。
在一个有利的实施方式中，第一支承芯体部的锥形突出部被设计为销件。该销件有利地具有贴靠第一弹性体主体部段的紧固环以改善在第一弹性体主体部段上承受发动机静态力。该销件能够以形状配合、摩擦配合和/或材料结合的方式连接至第一支承芯体部。因此，第一支承芯体部可具有开口，该销件***该开口中。
在有利的实施方式中，第二弹性体主体部段设计成锥形，第一弹性体主体部段设计成环形。因为锥形设计，不会因在初始载荷下的收缩而产生的拉伸内应力。这对第二弹性体主体部段的使用寿命具有有利的影响。第二弹性体主体部段可包围锥形突出部，而第二弹性体主体部段被第二支承芯体部包围，第二支承芯体部在第二弹性体主体部段的区域内具有锥形外形。例如第二弹性体主体部段完全包围第二支承芯体部区域内的第一支承芯体部的锥形突出部，第二弹性体主体部段被第二支承芯体部完全包围。通过这种结构，该液压支承可得到相比于纵向刚度而言极高的横向刚度。
在有利的实施方式中，第二支承芯体部被弹性体主体完全包围。
在有利的实施方式中，该弹性体主体与该托簧材料结合连接。由此，该托簧和弹性体主体可在一个加工步骤中制成，因此制造成本极低。
在有利的实施方式中，该工作腔的中心轴线相对于第一支承芯体部的中心轴线和/或第二支承芯体部的中心轴线倾斜。
在有利的实施方式中，该液压支承具有切换装置，该切换装置能够打开或关闭开设于中间板内的减振通道。当减振通道被打开时，液柱可在减振通道内振荡，该液柱减小液压支承的动态弹簧刚度。该切换装置可以是气动的、磁性的或对于本领域技术人员而言其它常见类型的液压支承用切换装置。
附图说明
以下，结合如附图示意性所示的实施例来详细解释液压支承及其它特征和优点。在此示出：
图1示出通过液压支承的横截面。
具体实施方式
图1所示出的液压支承10用于将汽车发动机(未示出)支承在车身(未示出)上。
液压支承10包括支承芯体12、由弹性体材料制成的托簧14、由托簧14限定出的工作腔16以及通过中间板20与工作腔分隔开的平衡腔18。工作腔16和平衡腔18填充有液压流体22并且通过设置在中间板20内的传流通道24彼此连通。
支承芯体12具有第一支承芯体部26和第二支承芯体部28，它们通过弹性体主体30有效相连。这两个支承芯体部26、28由金属制成并以材料结合方式联接至弹性体主体30。
第一支承芯体部26还具有呈销件36形式的锥形突出部，该突出部***第二支承芯体部28的锥形通孔38中。销件36通过第一紧固环40和第二紧固环42联接至第一支承芯体部26。
弹性体主体30尤其以材料一致的方式联接至托簧14并具有第一弹性体主体部段32和第二弹性体主体部段34。第一弹性体主体部段32近似呈环形并且布置在第一支承芯体部26和第二支承芯体部28之间且用于承受静载荷。第二弹性体主体部段34垂直于第一弹性体主体部段32延伸并且布置在通孔38内。第二弹性体主体部段34用于调节液压支承10的纵向刚度和横向刚度。
在附图中还可看到，工作腔22的中心轴线B相对于第一支承芯体部26的中心轴线A和/或第二支承芯体部28的中心轴线A倾斜。
在静态初始载荷下仅承受压力的第一弹性体主体部段32将静态支承载荷从第一支承芯体部26传递到第二支承芯体部28，第二支承芯体部28将静态支承载荷传递到托簧14。在第一支承芯体部26产生横向变形情况下，第二弹性体主体部段34的万向变形被第一支承芯体部26阻挡。第二弹性体主体部段34在静态载荷下仅受到推力。为此，静态载荷经由销件36被传递至第二弹性体主体部段34。为了调节液压支承10的纵向刚度或横向刚度，可改变第一和第二弹性体主体32、34的厚度和弹性。同时，液压支承的高频振动解耦可借助于第二支承芯体部28经由弹性体主体30与托簧14的双重隔离来实现。
液压支承10还具有气压切换装置48，开设于中间板20内的减振通道50能够借助该切换装置进行切换。切换装置48包括压缩弹簧52、真空腔54和用于关闭减振通道50的塞56。当在真空腔54内施加负压时，螺旋形压缩弹簧52被压缩，塞56使减振通道50开放。于是，液柱可振荡并减小液压支承10的动态弹簧刚度。切换装置48还可以是磁性的或对本领域技术人员而言其它常见类型的液压支承用切换装置。
附图标记列表
10 液压支承
12 支承芯体
14 托簧
16 工作腔
18 平衡腔
20 中间板
22 流体
24 传流通道
26 第一支承芯体部
28 第二支承芯体部
30 弹性体主体
32 第一弹性体主体部段
34 第二弹性体主体部段
36 销件
38 通孔
40 第一紧固环
42 第二紧固环
46 支承轴承
48 切换装置
50 减振通道
52 压缩弹簧
54 真空腔
56 塞
A 第一支承芯体部的中心轴线/第二支承芯体部的中心轴线
B 工作腔的中心轴线

Claims (11)

1.一种尤其用于支承汽车发动机的液压支承(10)，具有支承芯体(12)、由弹性体材料制成的托簧(14)、由该托簧(14)限定出的工作腔(16)以及通过中间板(20)与所述工作腔分隔开的平衡腔(18)，其中所述工作腔(16)和所述平衡腔(18)填充有液压流体(22)并通过传流通道(24)彼此连通，其中所述支承芯体(12)具有第一支承芯体部(26)和第二支承芯体部(28)，它们彼此间通过弹性体主体(30)有效连接以用于高频振动解耦，其特征在于，所述弹性体主体(30)具有第一弹性体主体部段(32)和第二弹性体主体部段(34)，所述第一弹性体主体部段至少吸纳作用于所述支承芯体(12)的静态支承载荷，所述第二弹性体主体部段至少吸纳作用于所述支承芯体(12)的横向力。
2.根据前述权利要求之一所述的液压支承(10)，其特征在于，所述液压支承(10)具有横向刚度和纵向刚度，其中所述横向刚度至少为所述纵向刚度的60％。
3.根据前述权利要求之一所述的液压支承(10)，其特征在于，所述第一弹性体主体部段(32)垂直于所述第一支承芯体部(26)的中心轴线(A)和/或所述第二支承芯体部(28)的中心轴线(A)布置，所述第二弹性体主体部段(34)沿所述第一支承芯体部(26)的中心轴线(A)和/或所述第二支承芯体部(28)的中心轴线(A)布置。
4.根据前述权利要求之一所述的液压支承(10)，其特征在于，所述第二支承芯体部(28)具有通孔(38)，所述第一支承芯体部(26)***所述通孔中。
5.根据权利要求4所述的液压支承(10)，其特征在于，所述第一支承芯体部(26)具有锥形突出部，所述突出部***所述第二支承芯体部(28)的相应的锥形通孔(38)中。
6.根据权利要求5所述的液压支承(10)，其特征在于，所述第一支承芯体部(26)的锥形突出部被设计为销件(36)。
7.根据前述权利要求之一所述的液压支承(10)，其特征在于，所述第二弹性体主体部段(34)设计成呈锥形延伸，所述第一弹性体主体部段(32)设计成环形。
8.根据前述权利要求之一所述的液压支承(10)，其特征在于，所述第二支承芯体部(28)被所述弹性体主体(30)完全包围。
9.根据前述权利要求之一所述的液压支承(10)，其特征在于，所述弹性体主体(30)以材料结合方式连接至所述托簧(14)。
10.根据前述权利要求之一所述的液压支承(10)，其特征在于，所述工作腔(16)的中心轴线(B)相对于所述第一支承芯体部(26)的中心轴线(A)和/或所述第二支承芯体部(28)的中心轴线(A)倾斜。
11.根据前述权利要求之一所述的液压支承(10)，其特征在于，所述液压支承(10)是可切换的液压支承(10)。
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