液压减震橡胶轴承的制作方法
【专利说明】液压减震橡胶轴承
[0001]本发明涉及一种按权利要求前序部分所述的液压减震橡胶轴承。
[0002]液压减震橡胶轴承在现有技术中用于汽车部件，例如汽车前桥的导向杆的减震的轴承装置。
[0003]随着日益增长的舒适性需求，给汽车内产生的振动或例如从路面传递到车辆上的外部振动减震也也越来越重要。这尤其由于在内部空间需要降低噪声响度并且减小让人不舒服的振动是很重要的。因为弹性体材料的有益的弹力特性和减震特性越来越多地使用在此称作橡胶轴承的弹性体轴承，以便将例如驱动机组或可移动的部件支承在汽车中。对质量和减震特性重要的影响因素是弹性体的具体成分。通过改变弹性体的材料成分可以决定性地影响轴承的硬度和弹性。但是对于这种变化性的边界在于，必须减小振幅。例如当驱动机组处于空转时或当周期性和冲击性运动作用在不平坦地面上的底盘上时形成这种振幅。通过传统的弹性体轴承只能有限地减轻这种所述的共振。但因为正是共振令人非常讨厌并且在车辆中非常不舒服，此外还引起高成本部件的损伤，所以在当前的汽车中增多采用液压减震的弹性体轴承。该液压减震的弹性体轴承具有至少两个相互分离的腔，在该腔中含有减震液体(流体)。所述腔通过流动通道相互连接并且在外部力作用到弹性体轴承上时变形，从而减震液体可以从一个腔进入另一个腔。腔壁相对形状变化产生导致在腔中发生压力变化的阻力。一种用于衡量通过因此出现的体积挤压而造成的压力变化的标准称作“屈曲弹簧刚度”。为了补偿在这两个腔之间的压力差，这两个腔通过已述的流动通道相互连接。当以低频率压缩时，仅通过所述流动通道进行在这两个腔之间的压力补偿。由此结果是，在此弹性体决定性地贡献于弹性体轴承的伸缩和减震。但随着越来越高的频率，由弹性腔壁和位于流动通道中的减震液体的质量组成的振动式减震系统变得重要。若在共振频率的范围内触发具有液压减震装置的弹性体轴承作用，则减震装置变化并因此弹性体轴承的弹性特性整体上变化。最后，在共振频率之上时，在流动通道中的液体量的惯性和摩擦力阻碍其在两个腔之间的压力补偿。由此，腔壁的刚性有助于支架刚性并致使相比低频率的负载情况总刚性的提尚。
[0004]因此，这种类型的橡胶轴承的减震作用基于粘性摩擦减震原理，该粘性摩擦减震通过在至少两个在流体技术上连接的流体腔之间并且在相关的用作流体连接装置的连接通道的内部的流体交换实现。在此根据橡胶轴承在至少两个流体腔之间的负载交换流体体积，由此实现轴承的减震，因为在这两个流体腔之间可移动的流体体积由于其惯性和由于在为流体交换所需的流动通道中的流体阻力施加减震作用。减震最大值的(频率)情况在此取决于两个流体腔之间的连接装置或流动通道的通道横截面或节流横截面或者通道长度或节流长度和屈曲弹簧(作用面和体积弹性)的结构方案。
[0005]为了满足确定的要求，例如从DE10213627A1中已知，在两个流体腔之间设置流体连接装置，该流体连接装置由至少两个单连接装置组成，其中的至少一个单连接装置可接通或断开。
[0006]因此，这种可切换的橡胶轴承能够中断在流体腔之间的流体交换，由此提高该装置的刚性。然后，体积弹性仅仍通过轴承的橡胶材料本身，亦即，通过流体腔的腔壁实现。
[0007]此外，对于在先已知的可切换的橡胶轴承的构造中，可切换的液压连接仅在车辆横向方向上提供，而附加的在车辆纵向上的减震作用以不可切换的液压连接的形式提供。在主减震方向(车辆纵向)上的可选择变化的刚性在以前已知的橡胶轴承中不可实现。
[0008]因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种橡胶轴承，借助该橡胶轴承实现在主减震方向上可选择的不同的刚性。
[0009]该技术问题通过一种具有权利要求1的特征的橡胶轴承解决。本发明优选的实施形式在各从属权利要求中定义。
[0010]根据本发明提供一种液压减震橡胶轴承，该液压减震橡胶轴承包括基本上空心圆柱形的内部件和以与之预设距离布置的外部件，其中，内部件和外部件通过布置在内部件和外部件之间的弹性连接件(橡胶连接件)连接，其中，橡胶轴承具有第一液压减震回路，该第一液压减震回路具有至少两个通过第一流体连接装置流体连通的第一流体腔并且第一流体腔在预设方向上具有减震作用，并且其中，橡胶轴承具有第二液压减震回路，该第二液压减震回路提供在与第一液压减震回路相同的方向上的减震作用。因此，在按本发明的构造中，提供与第一流体腔完全分离的第二流体腔，该第二流体腔在可以是优选主减震方向的预设减震方向上与第一流体腔共同地发挥减震作用。通过提供第一和第二液压减震回路(因此其减震作用位于相同的方向上)，可以在保持共振位置和损耗角情况下实现刚性切换(Steifschaltung)，该刚性切换可选择地能够实现在所述预设减震方向，尤其是主减震方向上不同的刚性。相关的腔体积和体积弹性或作用面优选选择为，使得共振位置和阻尼最大值都不会明显改变。
[0011]作为备选，第一和第二减震回路也可以无限制地称作液压轴承通道或刚性切换的通道(工作通道)。
[0012]按优选的实施形式，第一液压减震回路在橡胶轴承的周面中，尤其是在外部件的周面中，和/或在其中容纳有橡胶轴承的壳体中构造或通过壳体和在此设置的流动通道闭合。第二液压减震回路也可以在橡胶轴承的周面中，尤其是在外部件的周面中，和/或在该壳体中构造或通过该壳体闭合。以这种方式获得多种对两个减震回路的几何结构和布置设计的可能性。尤其是以这种方式可容易实现，根据本发明的扩展设计的液压减震橡胶轴承，就两个减震回路而言设计分别具有最大减震作用的不同频率(频率位置)和/或减震作用的不同频率相关性。此外可以规定，第一减震回路和第二减震回路具有不同的流体阻力。这可以例如通过不同的流动位移长度和/或不同的横截面值或几何尺寸实现。例如两个减震回路之一或相应的流动通道可以设计成相对较长并且具有相对较小的横截面，亦即，相应较大的流体阻力，而另一个减震回路或流动通道相对较短并且具有相对较大的流动横截面，亦即，相应小的流体阻力。
[0013]根据另一个优选的实施形式，第一和第二液压减震回路中的一个，尤其是第二液压减震回路可切换，其中，第一和第二液压减震回路中的另一个在此其减震作用基本上保持不受影响，尤其是在减震作用的频率相关性，亦即，尤其是阻尼最大值位置方面不受影响。这可以通过尤其是至少部分地构造在弹性材料(橡胶)中的在两个液压减震回路的流体腔之间的分离壁相应的尺寸设计和/或几何形状和通过外部件的笼架的在流体腔的区域中存在的轴承的尺寸设计而实现，使得例如即使在第二液压减震回路被刚性接通时并且其通过位于之间的(部分)弹性分离壁反作用到第一液压减震回路上时，减震作用的频率相关性基本上不改变。因此，根据该实施形式的橡胶轴承能够，虽然至少一个减震回路在预设方向上的刚性可切换，但保证确定的期望的在相同方向上的减震作用，即，通过另一个减震回路实现的减震作用，尤其是在频率相关性方面不明显改变。
[0014]优选，第一液压减震回路和第二液压减震回路具有不同的减震频率，由此提高减震频谱。
[0015]此外优选的是，第二液压减震回路具有至少两个第二流体腔(切换腔)，此至少两个第二流体腔通过第二流体连接装置(连接通道)流体连通。该单独的第二流体连接装置例如借助可开关的阀锁定或阻断，其中，通过按刚性切换的方式阻塞相应流体腔之间的液体运动实现橡胶轴承的总刚性的提高。因此，通过可开关的阀可以在流体技术上分离第二减震回路的切换腔，以便有针对性地影响轴承刚性。
[0016]优选，第二流体腔设计具有U-形的横截面；第一流体腔也可以具有基本上U-形的横截面。根据本发明的一种特别的实施形式，尤其是第二减震回路的流体腔可以至少局部区段具有几乎完美的U-形横截面和凹形倒圆的中间连接臂。在此优选所谓分配的(abgeordnete)连接臂完全构造在连接件的弹性材料(橡胶)中。而第一减震回路的流体腔可以至少局部区段具有变形的U-形状(V-形状)，其中，中间连接臂具有部分地凸形倒圆的，亦即，向U形中拱曲的轮廓。在此，优选中间连接臂也基本上完全地构造在连接件的弹