專利名稱：氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于汽車車體上的動(dòng)力單元的隔振支撐的發(fā)動(dòng)機(jī)架，特別涉及一種具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)的流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架，其中利用了被密封在其內(nèi)部的不可壓縮的流體的流動(dòng)作用產(chǎn)生抵抗多個(gè)寬頻率范圍的振動(dòng)(諸如發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)和空轉(zhuǎn)振動(dòng))的有效振動(dòng)阻尼作用。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域已知的是，對(duì)于用于機(jī)動(dòng)車中的發(fā)動(dòng)機(jī)架，可使用一種流體充填設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)架，其中具有分別與動(dòng)力單元或者車體相連的第一架固定裝置和第二架固定裝置、與固定裝置彈性相連的橡膠彈性體、其中的壁部分由橡膠彈性體形成的壓力接收腔室以及其中的壁部分由容易變形的撓性層形成的平衡腔室。不可壓縮的流體被密封在壓力接收腔室和平衡腔室內(nèi)，并且提供用于在兩個(gè)腔室之間形成連通的孔道。
通常，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)架需要適合多種待阻尼的振動(dòng)，根據(jù)行駛狀況這些振動(dòng)的頻率不同。但是，基于流過(guò)孔道的流體的流動(dòng)作用的振動(dòng)阻尼作用限于孔道已經(jīng)被預(yù)調(diào)諧到的較窄的頻帶。
本受讓人已經(jīng)在JP-A-8-270718中提出了一種氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架，其中包括被調(diào)諧到待阻尼的第一振動(dòng)頻率的第一孔道；頻帶高于第一孔道的調(diào)諧頻率的并且被調(diào)諧到待阻尼的另一個(gè)振動(dòng)頻率的第二孔道；用于打開/關(guān)閉第二孔道的閥元件；以及利用從外部施加的空氣壓力驅(qū)動(dòng)閥元件的氣動(dòng)致動(dòng)器。在該發(fā)動(dòng)機(jī)架中，閥元件被驅(qū)動(dòng)以利用從外部施加在氣動(dòng)致動(dòng)器上的大氣壓力使得第二孔道處于關(guān)閉狀態(tài)，或者利用從外部施加的負(fù)壓使得第二孔道處于打開狀態(tài)，從而使得第一孔道和第二孔道根據(jù)待阻尼的振動(dòng)選擇性地起作用，從而產(chǎn)生所需的振動(dòng)阻尼作用。
近年來(lái)，已經(jīng)需要更高水平的振動(dòng)阻尼性能，在一些情況下，在JP-A-8-270718中披露的發(fā)動(dòng)機(jī)架不足以提供所需的振動(dòng)阻尼性能的水平。一個(gè)所需的特征是抵抗高頻振動(dòng)(諸如行駛時(shí)的大噪聲，在行駛過(guò)程中這可是一個(gè)問(wèn)題)的阻尼能力。另一個(gè)所需的特征是抵抗低頻振動(dòng)(諸如發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)，在行駛過(guò)程中這可是一個(gè)問(wèn)題)的阻尼能力。關(guān)于后面所述的低頻振動(dòng)，抵抗兩種類型的振動(dòng)的阻尼能力，即，當(dāng)在緩速塊上行駛等時(shí)是一個(gè)問(wèn)題的低頻大振幅振動(dòng)和在正常行駛過(guò)程中是一個(gè)問(wèn)題的低頻小振幅振動(dòng)。
為了解決第一種情況的抵抗高頻振動(dòng)的阻尼能力的所需特征，如在JP-U-2-25749中披露的，本申請(qǐng)人已經(jīng)提出在分隔壓力接收腔室和平衡腔室的隔壁中設(shè)置剛性的可移動(dòng)的板以使板在很小的位移上可移動(dòng)，從而當(dāng)在第一孔道和第二孔道的調(diào)諧頻帶以上的高頻振動(dòng)被輸入時(shí)，壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)被可移動(dòng)的板的很小的位移量吸收，形成較低的動(dòng)態(tài)彈簧。
但是，當(dāng)使用這樣一種可移動(dòng)的板時(shí)，存在即使在輸入低頻范圍的小振幅振動(dòng)時(shí)也會(huì)使得出現(xiàn)在壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)將被可移動(dòng)的板的位移吸收的危險(xiǎn)。這難以確保通過(guò)被調(diào)諧到低頻范圍的第一孔道的適合的流體流動(dòng)水平，從而難以在低頻小振幅振動(dòng)時(shí)達(dá)到充分的衰減作用。另外，剛性可移動(dòng)的板在可移動(dòng)的板的外周邊上需要間隙以允許其輕微位移，可能使得來(lái)自于壓力接收腔室的流體壓力通過(guò)間隙泄漏到平衡腔室中。從而，在輸入低頻小振幅振動(dòng)或者中頻中振幅振動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)在壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)可泄漏，難以確保通過(guò)第一孔道和第二孔道的適合的流體流動(dòng)水平，從而產(chǎn)生抵抗發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)的低振幅分量和空轉(zhuǎn)振動(dòng)的中振幅分量的阻尼性能下降的問(wèn)題。
考慮到上述問(wèn)題，如在JP-A-9-310732中披露的，本申請(qǐng)人已經(jīng)提出設(shè)置由薄橡膠膜構(gòu)成的可移動(dòng)薄膜代替剛性的可移動(dòng)的板，從而使得基于可移動(dòng)的薄膜的彈性變形的液體壓力吸收作用提供在第二孔道的調(diào)諧頻率范圍以上的高頻振動(dòng)的低動(dòng)態(tài)阻尼。
但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如同上述的可移動(dòng)的板，當(dāng)使用這樣一種可移動(dòng)的薄膜時(shí)，存在可移動(dòng)的薄膜的彈性變形將吸收壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)(包括低頻小振幅振動(dòng)和中頻中振幅振動(dòng))的危險(xiǎn)。這難以提供抵抗發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)和空轉(zhuǎn)振動(dòng)的充分阻尼作用。
為了解決該問(wèn)題，如在JP-A-5-118375中披露的，本申請(qǐng)人還提出了這樣的方案，即，在可移動(dòng)的薄膜中與壓力接收腔室相對(duì)的一側(cè)提供工作空氣腔室，從而與從外側(cè)施加在工作空氣腔室上的負(fù)壓相聯(lián)系，使得可移動(dòng)的薄膜經(jīng)受強(qiáng)制變形，限制其彈性變形的范圍。即，通過(guò)在輸入發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)或者空轉(zhuǎn)振動(dòng)的過(guò)程中確保通過(guò)第一孔道和第二孔道的流體流的足夠高的水平，利用限制可移動(dòng)的薄膜的彈性變形的范圍以抑制壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)的吸收，可有利地實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)或者空轉(zhuǎn)振動(dòng)的阻尼作用。
但是，在JP-A-5-118375中披露的流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架中，當(dāng)限制可移動(dòng)的薄膜的彈性變形的范圍時(shí)，考慮相差、可移動(dòng)的薄膜自由長(zhǎng)度、工作空氣腔室尺寸等，負(fù)壓被施加在工作空氣腔室上，并且可移動(dòng)的薄膜經(jīng)受高水平的強(qiáng)制變形。這使得架安裝系統(tǒng)和整體構(gòu)造復(fù)雜。這樣，對(duì)于上述發(fā)動(dòng)機(jī)架，在生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本方面具有明顯的缺點(diǎn)，另一個(gè)固有的問(wèn)題是在汽車中的安裝難度。
另外，本申請(qǐng)人還提出了另一個(gè)方案，同時(shí)集中在高頻范圍帶來(lái)問(wèn)題的振動(dòng)通常具有小振幅的情況。即，例如在JP-A-2000-310274和JP-A-2001-200884中披露的，本受讓人已經(jīng)提出，設(shè)置相對(duì)于分隔元件以與壓力接收腔室和平衡腔室的相反的方向基本成直角的角度延伸的可略微位移的移動(dòng)板，從而使得由于輸入在第一孔道和第二孔道的調(diào)諧頻帶以上的高頻帶的振動(dòng)而在壓力接收腔室中產(chǎn)生的壓力波動(dòng)可被可移動(dòng)板的微小位移吸收，產(chǎn)生低動(dòng)態(tài)彈簧剛度。
但是，在使用這種移動(dòng)板的情況下，存在甚至輸入在低至高頻率范圍中的振動(dòng)的過(guò)程中使得在壓力接收腔室中產(chǎn)生的壓力波動(dòng)將被移動(dòng)板的位移吸收的危險(xiǎn)。
特別是，在中頻范圍中的振動(dòng)，諸如空轉(zhuǎn)，通常具有±0.1-0.25毫米的小振幅。關(guān)于低頻范圍的振動(dòng)，諸如在行駛過(guò)程中是一個(gè)問(wèn)題的發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)，不僅對(duì)諸如當(dāng)在緩速塊上行駛等(有時(shí)被認(rèn)為是一個(gè)問(wèn)題)時(shí)出現(xiàn)的大約±1.0毫米的大振幅的振動(dòng)而且對(duì)在正常行駛過(guò)程中出現(xiàn)的大約±0.1毫米的小振幅的振動(dòng)均需要進(jìn)行有效的減振。這樣，關(guān)于具有減小振幅的低至中頻的振動(dòng)，如果壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)通過(guò)移動(dòng)板的小位移被吸收，存在通過(guò)第一孔道或者第二孔道的液體流動(dòng)水平將不足以提供適合的振動(dòng)阻尼作用的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單的氣動(dòng)控制的流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架，該發(fā)動(dòng)機(jī)架能夠有利地提供抵抗多個(gè)寬頻率范圍的阻尼作用以及還易于安裝在汽車中。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單的氣動(dòng)控制的流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架，該發(fā)動(dòng)機(jī)架減小或者避免在高頻范圍內(nèi)的過(guò)高的動(dòng)態(tài)彈簧剛度同時(shí)適當(dāng)?shù)乩谜{(diào)諧到低頻范圍的第一孔道和調(diào)諧到中頻范圍的第二孔道保證振動(dòng)阻尼效果，并且該發(fā)動(dòng)機(jī)架具有抵抗多個(gè)和寬頻率范圍的振動(dòng)的有效振動(dòng)阻尼作用。
本發(fā)明的上述和/或可選擇的目的可根據(jù)本發(fā)明的下列形式的至少一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。下列形式和/或在本發(fā)明的每一個(gè)形式中所用的元件可以任何可能的選擇組合方式被采用。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的原理不限于本發(fā)明的這些形式和技術(shù)特征的組合，但可基于在整個(gè)說(shuō)明書和附圖中所披露的本發(fā)明的教導(dǎo)來(lái)認(rèn)識(shí)或者可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在本申請(qǐng)所披露的所有內(nèi)容的基礎(chǔ)上來(lái)認(rèn)識(shí)。
本發(fā)明的原理提供一種氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架，所述發(fā)動(dòng)機(jī)架包括(a)可與動(dòng)力單元側(cè)元件和車體側(cè)元件中的一個(gè)相連的第一安裝元件；(b)可與動(dòng)力單元側(cè)元件和車體側(cè)元件中的另一個(gè)相連的第二安裝元件；(c)與第一安裝元件和第二安裝元件彈性連接的橡膠彈性體；(d)部分由橡膠彈性體限定的壓力接收腔室，所述壓力接收腔室充填有不可壓縮的流體并且經(jīng)受振動(dòng)輸入；(e)容易使得其體積變化的部分由撓性層限定的平衡腔室，所述平衡腔室充填有不可壓縮的流體；(f)用于在壓力接收腔室和平衡腔室之間流體連通的第一孔道，所述第一孔道被調(diào)諧到通常對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)的低頻范圍；(g)用于在壓力接收腔室和平衡腔室之間流體連通的第二孔道，所述第二孔道被調(diào)諧到通常對(duì)應(yīng)于空轉(zhuǎn)振動(dòng)的中頻范圍；(h)用于打開/關(guān)閉第二孔道的閥元件；(i)利用來(lái)自于外部的空氣壓力操作的用于驅(qū)動(dòng)閥元件的氣動(dòng)致動(dòng)器；(j)可移動(dòng)的分隔元件，所述可移動(dòng)的分隔元件的中心部分構(gòu)成剛性中心可移動(dòng)板部分，所述可移動(dòng)的分隔元件的外圍部分構(gòu)成容易變形的外圍橡膠薄膜部分，所述可移動(dòng)的分隔元件是這樣設(shè)置的，即，使得外圍橡膠薄膜部分的外周邊被第二安裝部分以流體密封的方式支撐，允許中心可移動(dòng)板部分和外圍橡膠薄膜部分位移和變形，所述可移動(dòng)的分隔元件限定了壓力接收腔室的另一部分；以及(k)形成在所述可移動(dòng)的分隔元件中與壓力接收腔室相對(duì)的一側(cè)上的中間平衡腔室，并且所述可移動(dòng)的分隔元件被設(shè)置在中間平衡腔室和壓力接收腔室之間。
在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架中，盡管可移動(dòng)的分隔元件的中心部分趨于與輸入到壓力接收腔室的振動(dòng)相聯(lián)系容易變形，這是由于其位置遠(yuǎn)離被第二安裝元件支撐的外周邊，利用在中心部分設(shè)置剛性中心可移動(dòng)板部分，可適當(dāng)?shù)匾种瓶梢苿?dòng)的分隔元件的位移范圍。另外，通過(guò)使可移動(dòng)的分隔元件的中心部分為剛性，即使在可移動(dòng)的分隔元件較大的情況下也可抑制過(guò)大的變形。這樣，在低至中頻振動(dòng)的輸入過(guò)程中，這對(duì)于在壓力接收腔室中產(chǎn)生有效的壓力波動(dòng)是需要的，盡管輸入振動(dòng)的小振幅降至某一點(diǎn)，由可移動(dòng)的分隔元件實(shí)現(xiàn)的液體壓力吸收也可被抑制，從而在壓力接收腔室中有效地產(chǎn)生壓力波動(dòng)。
另外，通過(guò)在中心可移動(dòng)板部分的外圍部分中設(shè)置容易變形的周圍可移動(dòng)的橡膠薄膜部分，特別是當(dāng)高頻帶振動(dòng)被輸入到壓力接收腔室中時(shí)，可移動(dòng)的分隔元件，主要基于周圍可移動(dòng)的橡膠薄膜部分的變形，響應(yīng)于高頻振動(dòng)經(jīng)受位移和變形，以使壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)被有利地抑制。
在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架中，在諸如由于在緩速塊或者臺(tái)階上行駛產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)的低頻大振幅振動(dòng)輸入過(guò)程中，利用由中心可移動(dòng)的板部分和外圍橡膠薄膜部分構(gòu)成的可移動(dòng)的分隔元件的位移和變形防止液體壓力的相關(guān)的吸收。這在壓力接收腔室內(nèi)產(chǎn)生有效的壓力波動(dòng)，從而能夠在壓力接收腔室和平衡腔室之間產(chǎn)生相對(duì)壓力波動(dòng)。這樣，利用閥元件使得第二孔道保持關(guān)閉狀態(tài)，保證通過(guò)第一孔道的流體流的適當(dāng)水平，以實(shí)現(xiàn)基于流過(guò)第一孔道所產(chǎn)生的流體流動(dòng)作用(例如共振作用)的高水平衰減效果，從而表現(xiàn)出極好的振動(dòng)阻尼能力。
當(dāng)?shù)皖l小振幅振動(dòng)對(duì)應(yīng)于在正常行駛過(guò)程中產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)等時(shí)，例如利用外圍橡膠薄膜部分保證在中心可移動(dòng)的板部分的外圍側(cè)的流體密封的情況以及中心可移動(dòng)的板部分是剛性的以抑制可移動(dòng)的分隔元件的變形范圍的情況，使得可移動(dòng)的分隔元件對(duì)壓力接收腔室的壓力吸收被抑制，從而在壓力接收腔室中產(chǎn)生充分有效的壓力波動(dòng)。這樣，如在上述低頻大振幅振動(dòng)的情況下，只要利用閥元件使得第二孔道處于關(guān)閉狀態(tài)，即可有效地保證通過(guò)第一孔道的流體流的適當(dāng)水平，以及實(shí)現(xiàn)基于流過(guò)第一孔道所產(chǎn)生的流體流動(dòng)作用(例如共振作用)的高水平衰減效果，從而表現(xiàn)出極好的振動(dòng)阻尼能力。
另外，在例如對(duì)應(yīng)于在行駛過(guò)程中產(chǎn)生的大噪聲的高頻小振幅振動(dòng)的輸入的過(guò)程中，由于在壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)極小，因此在壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)可基于可移動(dòng)的分隔元件的位移和變形被減小。特別是，由于可移動(dòng)的分隔元件的中心可移動(dòng)板部分形成在中心部分，因此可有效地確保中心可移動(dòng)的板部的一部分上的有效表面積。另外，由于在可移動(dòng)的分隔元件的外周邊處提供流體密封支撐的外圍橡膠薄膜部分容易變形，因此該元件可經(jīng)受與壓力接收腔室中的高頻振動(dòng)相關(guān)的位移和變形，有效地抑制壓力接收腔室的壓力波動(dòng)。這樣，當(dāng)在高頻帶中的振動(dòng)被輸入時(shí)，即使第一和第二孔道處于基本關(guān)閉狀態(tài)，利用可移動(dòng)的分隔元件和利用基于低動(dòng)態(tài)彈簧特征的有效隔振作用可避免壓力接收腔室的顯著的壓力波動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)極好的振動(dòng)阻尼或者隔振作用。例如，當(dāng)可移動(dòng)的分隔元件的固有頻率被調(diào)諧到對(duì)應(yīng)于行駛時(shí)的大噪聲的高頻時(shí)，可移動(dòng)的分隔元件更可能基于其共振作用經(jīng)受位移或者變形，進(jìn)一步有效地防止產(chǎn)生在壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)。
另外，在例如對(duì)應(yīng)于在機(jī)動(dòng)車停止時(shí)發(fā)生的空轉(zhuǎn)振動(dòng)的中頻中振幅振動(dòng)的輸入過(guò)程中，可移動(dòng)的分隔元件對(duì)壓力接收腔室的壓力吸收是關(guān)心的問(wèn)題。但是，由于基于被設(shè)置在可移動(dòng)的分隔元件的中心部分中的剛性中心可移動(dòng)板部分使得可移動(dòng)的分隔元件的變形范圍被抑制，并且由于外圍橡膠薄膜部分設(shè)置在中心可移動(dòng)的板部分的外圍側(cè)上的情況保證壓力接收腔室的流體密封，因此避免壓力從壓力接收腔室泄漏到平衡腔室。這樣，可在壓力接收腔室中產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲毫Σ▌?dòng)。利用氣動(dòng)致動(dòng)器的操作使得第二孔道位于打開狀態(tài)，可有利地確保通過(guò)第二孔道的流體流的適當(dāng)水平，從而實(shí)現(xiàn)基于流過(guò)第二孔道所產(chǎn)生的流體流動(dòng)作用(例如共振作用)的高水平衰減效果，從而表現(xiàn)出極好的振動(dòng)阻尼能力。對(duì)于處于打開狀態(tài)的第二孔道，第一孔道也處于打開狀態(tài)。但是，在處于第一孔道的調(diào)諧頻率以上的頻率范圍中的中頻振動(dòng)輸入的過(guò)程中，由于通過(guò)第一孔道的流體的抗共振作用使得第一孔道基本上被關(guān)閉，將有效地確保通過(guò)第二孔道的流體流的水平。
即，本發(fā)明的流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架使用包括中心可移動(dòng)板部分和外圍橡膠薄膜部分的可移動(dòng)的分隔元件。對(duì)于該布置，響應(yīng)于例如上述類型的高頻很小振幅的振動(dòng)的輸入，可使得在可移動(dòng)的分隔元件的一部分上的液體壓力吸收作用有效地起作用。這樣，在壓力接收腔室的一部分上的高動(dòng)態(tài)彈簧可被抑制以實(shí)現(xiàn)極好的隔振效果。例如在響應(yīng)于低頻小振幅振動(dòng)和中頻小的中振幅振動(dòng)時(shí)，可移動(dòng)的分隔元件的變形范圍被抑制并且確保壓力接收腔室的流體密封性，從而在壓力接收腔室中產(chǎn)生有效的壓力波動(dòng)。這樣，通過(guò)在關(guān)閉和打開狀態(tài)之間選擇性地切換第二孔道，可有效的實(shí)現(xiàn)基于通過(guò)孔道的流體流動(dòng)作用的振動(dòng)衰減作用。
這樣，在該實(shí)施例中，通過(guò)使用上述類型的可移動(dòng)的分隔元件，利用較簡(jiǎn)單的構(gòu)造可實(shí)現(xiàn)多個(gè)寬頻范圍的振動(dòng)的所需阻尼作用以有效地實(shí)現(xiàn)具有極好生產(chǎn)效率和成本性能的發(fā)動(dòng)機(jī)架。
另外，在本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)架中，由于無(wú)需用于依據(jù)被阻尼的振動(dòng)頻率控制可移動(dòng)的分隔元件的位移和變形水平的結(jié)構(gòu)，因此可簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，可使得在汽車中的安裝工藝更簡(jiǎn)單，并且可有利地減小所述架的操作費(fèi)用。
根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選形式，中間平衡腔室包括通向大氣的空氣腔室。對(duì)于該布置，可以容易地形成具有簡(jiǎn)單構(gòu)造的中間腔室。
根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選形式，第一安裝元件設(shè)置在圓柱形的第二安裝元件的第一軸向開口端部處并且與其分隔開，第一安裝元件和第二安裝元件通過(guò)橡膠彈性體連接在一起以流體密封的方式關(guān)閉第二安裝元件的第一軸向開口端部，并且第二安裝元件的另一個(gè)開口端部被撓性層以流體密封的方式覆蓋，同時(shí)分隔元件設(shè)置在橡膠彈性體和撓性層之間并且被第二安裝元件支撐以使壓力接收腔室和平衡腔室形成在分隔元件的任一側(cè)；其中可移動(dòng)的分隔元件設(shè)置在分隔元件中的面向壓力接收腔室的一側(cè)上，并且中間平衡腔室形成在可移動(dòng)的分隔元件中遠(yuǎn)離分隔元件中的壓力接收腔室的背側(cè)上，同時(shí)形成從空氣腔室通過(guò)分隔元件和第二安裝元件延伸到第二安裝元件的外圍表面的空氣通道；其中形成第一孔道以在周向上沿著分隔元件的外圍部分延伸，并且形成第二孔道以在分隔元件中的可移動(dòng)的分隔元件的外周邊處在軸向上延伸預(yù)定長(zhǎng)度并且通過(guò)分隔元件的內(nèi)部徑向向內(nèi)延伸，第二孔道通過(guò)形成在分隔元件中的可移動(dòng)的分隔元件的外周邊處的第一開口通向壓力接收腔室并且通過(guò)形成在分隔元件的中心部分處的第二開口通向平衡腔室；并且撓性層重疊在第二孔道的第二開口上以構(gòu)成閥元件，閥元件被致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)以通過(guò)交替打開和關(guān)閉第二孔道的第二開口執(zhí)行第二孔道的打開/關(guān)閉控制，并且從第二孔道的第二開口在垂直于軸線的方向上向外延伸的第二開口周邊部分具有在垂直于軸線的方向上向外延伸的周向上寬度尺寸逐漸增大的擴(kuò)張形狀。
在該實(shí)施例中，利用將壓力接收腔室和平衡腔室分隔的分隔元件形成第一和第二孔道，并且可移動(dòng)的分隔元件和空氣腔室設(shè)置在分隔元件中。這樣，元件被功能設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)緊湊構(gòu)造。
對(duì)于該優(yōu)選形式的流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架，在平衡腔室側(cè)上從第二孔道的第二開口在垂直于軸線的方向上向外延伸的部分設(shè)有在垂直于軸線的方向上向外延伸的周向上寬度尺寸逐漸增大的擴(kuò)張形狀，從而能夠在分隔元件中的第一孔道、空氣腔室、可移動(dòng)的分隔元件等的設(shè)計(jì)中保持良好的自由度，同時(shí)能夠確保第二孔道的大容量。另外，當(dāng)壓力接收腔室需要帶來(lái)有效壓力波動(dòng)的振動(dòng)阻尼特征時(shí)，即使在利用可移動(dòng)的分隔元件以預(yù)定的水平產(chǎn)生壓力接收腔室的壓力吸收的情況下，由于第二孔道具有大容量，因此保證足夠大的流體流通過(guò)第二孔道。這樣，基于通過(guò)第二孔道的流體的流動(dòng)作用獲得預(yù)期的振動(dòng)阻尼效果(高阻尼效果)。
根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選形式，中間平衡腔室與平衡腔室整體形成以使中心可移動(dòng)板部分和周圍的可移動(dòng)的橡膠薄膜部分基于形成在其一側(cè)的壓力接收腔室和形成在其另一側(cè)的平衡腔室之間的壓力差經(jīng)受位移和變形，從而在對(duì)應(yīng)于行駛大噪聲的高頻帶的振動(dòng)輸入過(guò)程中利用位移和變形來(lái)吸收壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選形式，平衡腔室的一部分被壓縮以形成流體通道，并且基于施加在可移動(dòng)的分隔元件的任一面上的壓力接收腔室和平衡腔室之間的壓力差的可移動(dòng)的分隔元件的位移和變形使得大量的流體通過(guò)流體通道。
該優(yōu)選形式基于可移動(dòng)的分隔元件的位移和變形確保大量的流體通過(guò)流體通道，從而可有利地實(shí)現(xiàn)通過(guò)流體通道的流體的流動(dòng)作用(例如，共振作用)的振動(dòng)阻尼作用。這樣，通過(guò)將流體通道調(diào)諧到被阻尼的特定振動(dòng)頻率范圍，在寬的范圍上有利地表現(xiàn)振動(dòng)阻尼效果。另外，在該實(shí)施例中，由于在形成流體通道中利用平衡腔室的一部分，因此可有利地確保足夠的通過(guò)長(zhǎng)度，并且整體上不增大架的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的第五優(yōu)選形式，第一安裝元件設(shè)置在圓柱形的第二安裝元件的第一軸向開口端部處并且與其分隔開，第一安裝元件和第二安裝元件通過(guò)橡膠彈性體連接在一起以流體密封的方式關(guān)閉第二安裝元件的第一軸向開口端部，并且第二安裝元件的另一個(gè)開口端部被撓性層以流體密封的方式覆蓋，同時(shí)分隔元件設(shè)置在橡膠彈性體和撓性層之間并且被第二安裝元件支撐以使壓力接收腔室和平衡腔室形成在分隔元件的任一側(cè)；其中可移動(dòng)的分隔元件可位移地和可變形地被設(shè)置以與在分隔壁元件中的壓力接收腔室和平衡腔室的相反的方向上基本上成直角的角度延伸；其中形成第一孔道以在周向上沿著分隔元件的外圍部分延伸，并且形成第二孔道以在分隔元件中的可移動(dòng)的分隔元件的外周邊處在軸向上延伸預(yù)定長(zhǎng)度并且通過(guò)分隔元件的內(nèi)部徑向向內(nèi)延伸，第二孔道通過(guò)形成在分隔元件中的可移動(dòng)的分隔元件的外周邊處的第一開口通向壓力接收腔室并且通過(guò)形成在分隔元件的中心部分處的第二開口通向平衡腔室；并且撓性層重疊在第二孔道的第二開口上以構(gòu)成閥元件，閥元件被致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)以通過(guò)交替打開和關(guān)閉第二孔道的第二開口執(zhí)行第二孔道的打開/關(guān)閉控制。
在該實(shí)施例中，利用將壓力接收腔室和平衡腔室分隔的分隔壁元件形成第一和第二孔道，并且設(shè)置可移動(dòng)的分隔元件，這樣元件被功能設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)緊湊構(gòu)造。
根據(jù)本發(fā)明的第六優(yōu)選形式，形成從在可移動(dòng)的分隔元件中的中心可移動(dòng)板部分的外周邊部分突出的彈性接觸突起，彈性接觸突起與第二安裝元件或者被第二安裝元件支撐的位移限制元件接觸，從而提供對(duì)于中心可移動(dòng)的板部分的位移范圍進(jìn)行減震限制的限位元件。
在該優(yōu)選形式中，在輸入低頻大振幅振動(dòng)以及低頻小振幅振動(dòng)的過(guò)程中，限位元件能夠更有效地抑制可移動(dòng)的分隔元件對(duì)壓力接收腔室的壓力波動(dòng)的吸收。這可增大流過(guò)第一孔道的流體的流量，從而改進(jìn)基于流體共振作用的阻尼作用以及與其相關(guān)的抵抗低頻振動(dòng)的振動(dòng)阻尼性能。另外，由于能夠利用彈性接觸突起與第二安裝元件或者位移限制元件接觸來(lái)調(diào)節(jié)中心可移動(dòng)的板部分的支撐彈簧性能，因此能夠調(diào)節(jié)中心可移動(dòng)的板部分的特征頻率以與對(duì)應(yīng)于行駛大噪聲等的高頻振動(dòng)頻率范圍相符。另外，與彈性接觸突起接觸的位移限制元件最好可通過(guò)被第二安裝元件固定支撐來(lái)構(gòu)成。特別是，最好利用被第二安裝元件固定支撐并且將壓力接收腔室與平衡腔室分隔的上述分隔元件來(lái)構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的第七優(yōu)選形式，氣動(dòng)致動(dòng)器是可操作的以在汽車行駛過(guò)程中利用從外部施加的基本上為大氣壓力的壓力驅(qū)動(dòng)閥元件，從而使得第二孔道呈現(xiàn)其關(guān)閉狀態(tài)，并且當(dāng)汽車停止時(shí)，利用從外部施加的負(fù)壓驅(qū)動(dòng)閥元件，從而使得第二孔道呈現(xiàn)打開狀態(tài)。
該優(yōu)選形式能夠通過(guò)熟練地利用來(lái)自于汽車內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的負(fù)壓在打開/關(guān)閉狀態(tài)之間切換第二孔道。另外，在該實(shí)施例中，與簡(jiǎn)單地通過(guò)施加正/負(fù)空氣壓力和控制它們到氣動(dòng)致動(dòng)器在打開/關(guān)閉狀態(tài)之間切換第二孔道相聯(lián)系，能夠可選擇性地表現(xiàn)各種類型的振動(dòng)阻尼性能，從而可有效地實(shí)現(xiàn)整體簡(jiǎn)化控制。
根據(jù)本發(fā)明的第八優(yōu)選形式，剛性收縮板(constriction plate)設(shè)置在可移動(dòng)的分隔元件的中心可移動(dòng)的板部分中，并且外圍橡膠薄膜部分被粘接在收縮板上。
在該實(shí)施例中，收縮板能夠更可靠地抑制在低至中頻振動(dòng)輸入過(guò)程中由于中心可移動(dòng)的板部分的不希望的變形而導(dǎo)致的壓力接收腔室的壓力波動(dòng)的吸收。對(duì)于這種布置，能夠更有效地和一致地基于流過(guò)第一孔道和第二孔道的流體的流動(dòng)作用(例如共振作用)實(shí)現(xiàn)所需的振動(dòng)阻尼作用。收縮板最好由剛性合成樹脂材料、金屬等的薄板構(gòu)成。中心可移動(dòng)的板部分可僅由收縮板構(gòu)成，并且外圍可移動(dòng)的橡膠薄膜部分與其外周邊粘接?；蛘?，能夠?qū)⑹湛s板粘接到基本上在整個(gè)中心可移動(dòng)的板部分上延伸的橡膠彈性薄膜的中心部分以在橡膠彈性薄膜的中心部分中形成中心可移動(dòng)的板部分，并且外圍可移動(dòng)的橡膠薄膜部分由橡膠彈性薄膜的外周邊形成。
根據(jù)本發(fā)明的第九優(yōu)選形式，可移動(dòng)的分隔元件的位移和變形特征被這樣設(shè)計(jì)，即，在第一安裝元件和第二安裝元件上施加的輸入振動(dòng)是振幅為±0.05毫米或者更小的很小振幅振動(dòng)的情況下使得產(chǎn)生在壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)可基本上被吸收；而在第一安裝元件和第二安裝元件上施加的輸入振動(dòng)是振幅為±0.1毫米的小振幅振動(dòng)或者是振幅為±1.0毫米或者更大的大振幅振動(dòng)的情況下，使得產(chǎn)生在壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)基本上不能被吸收。
本發(fā)明的該優(yōu)選形式能夠有效地實(shí)現(xiàn)抵抗多種振動(dòng)的極好的振動(dòng)阻尼作用，多種振動(dòng)通常對(duì)于大多數(shù)汽車是一個(gè)問(wèn)題，同時(shí)模型不同。即，對(duì)于(1)諸如由于在緩速塊等上行駛導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)等產(chǎn)生的約10Hz的低頻范圍和大振幅為±1.0毫米的低頻大振幅振動(dòng)，以及(2)諸如在正常行駛過(guò)程中是一個(gè)問(wèn)題的發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)等產(chǎn)生的約1 0Hz的低頻范圍和小振幅為±0.1毫米的低頻小振幅振動(dòng)，同時(shí)通過(guò)低動(dòng)態(tài)彈簧常數(shù)或者特征表現(xiàn)極好的振動(dòng)阻尼性能，(3)抵抗在正常行駛過(guò)程中是一個(gè)問(wèn)題的大噪聲和其它高頻振動(dòng)，落入從50Hz到數(shù)百Hz的高頻范圍和±0.05毫米或者更小的很小振幅，本發(fā)動(dòng)機(jī)架能夠通過(guò)高阻尼作用表現(xiàn)極好的振動(dòng)阻尼性能?？梢陨鲜龇绞接欣貙?shí)現(xiàn)在可移動(dòng)的分隔元件的部分上的設(shè)計(jì)位移和變形特征，例如通過(guò)將可移動(dòng)的分隔元件的特征頻率調(diào)諧到±0.05毫米或者更小的很小振幅的頻率范圍，并且利用可移動(dòng)的分隔元件的共振作用；或者使用在本發(fā)明的上述第五優(yōu)選形式中的位移限制元件。
從上述內(nèi)容可以明顯地看出，由于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架使用由中心可移動(dòng)的板部分和外圍橡膠薄膜部分構(gòu)成的可移動(dòng)的分隔元件，因此可利用比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的抵抗多種寬頻率范圍的振動(dòng)的振動(dòng)阻尼能力，并且可有利地提高生產(chǎn)效率和成本性能。另外，可簡(jiǎn)化整個(gè)控制系統(tǒng)，從而可使得汽車中的安裝工藝更簡(jiǎn)單，并且可大大減小操作費(fèi)用。
另外，由于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架使用由中心可移動(dòng)的板部分和外圍橡膠薄膜部分構(gòu)成的可移動(dòng)的分隔元件，基于通過(guò)第一或者第二孔道的流體的共振作用有利地實(shí)現(xiàn)抵抗低或者中頻振動(dòng)的振動(dòng)衰減效果，并且基于可移動(dòng)的分隔元件的液體壓力吸收作用有利地實(shí)現(xiàn)抵抗高頻振動(dòng)的隔振效果，從而可有利地實(shí)現(xiàn)抵抗多個(gè)寬頻率范圍的振動(dòng)的所需的振動(dòng)阻尼能力。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明從下面參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述中可以明顯地看出本發(fā)明的上述和/或目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件，在附圖中

圖1是沿著圖2的線1-1得到的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例構(gòu)造的流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架的垂直截面圖；圖2是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)架的分隔元件的俯視圖；圖3是圖2的分隔元件的仰視圖；圖4是圖2的分隔元件的立體圖；圖5是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)架的可移動(dòng)的元件的俯視圖；圖6是圖5的可移動(dòng)的元件的仰視圖；圖7是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)架的收縮板的俯視圖；圖8是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)架的蓋板安裝件的俯視圖；圖9是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)架的一部分的垂直截面的局部放大圖；圖10是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)架的另一部分的垂直截面的局部放大圖；圖11是示出圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)架的動(dòng)態(tài)特征的測(cè)量(示例1)和具有不同構(gòu)造的第二孔道的圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)架的動(dòng)態(tài)特征的測(cè)量(示例2)的圖表；
圖12是沿著圖13的線12-12得到的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例構(gòu)造的流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架的垂直截面圖；圖13是圖12的發(fā)動(dòng)機(jī)架的分隔元件的俯視圖；圖14是圖13的分隔元件的仰視圖；圖15是圖13的分隔元件的立體圖；圖16是圖12的發(fā)動(dòng)機(jī)架的可移動(dòng)的元件的俯視圖；圖17是圖16的可移動(dòng)的元件的仰視圖；圖18是圖12的發(fā)動(dòng)機(jī)架的收縮板的俯視圖；圖19是圖12的發(fā)動(dòng)機(jī)架的蓋板安裝件的俯視圖；圖20是圖12的發(fā)動(dòng)機(jī)架的一部分的垂直截面的局部放大圖；以及圖21是圖12的發(fā)動(dòng)機(jī)架的另一部分的垂直截面的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，以便于提供對(duì)本發(fā)明的更具體的理解。首先參照?qǐng)D1，其中示出了作為本發(fā)明的實(shí)施例的汽車減振發(fā)動(dòng)機(jī)架10。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架10具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中，第一安裝件12形式的第一安裝元件和第二安裝件14形式的第二安裝元件通過(guò)橡膠彈性體16彈性連接，其中第一安裝件12附于動(dòng)力單元側(cè)，而第二安裝件14附于機(jī)動(dòng)車體側(cè)，從而以減振方式支撐車體的動(dòng)力單元。在下文的描述中，豎直方向應(yīng)指圖1中的豎直方向。
為了更詳細(xì)地描述，第一安裝件12具有通常為倒轉(zhuǎn)截錐形式的塊形狀。支架螺釘20被整體形成在其大直徑端面上，沿軸向方向向上突出。
另一方面，第二安裝件14具有大直徑，總體上基本為圓柱形形狀。第二安裝件14在其上部軸向端處具有收縮部分22。該收縮部分22沿直徑方向向內(nèi)凹進(jìn)并且沿周向繞整個(gè)周向延伸。由于該收縮部分22，第二安裝件14的上部軸向端處的開口端具有逐漸向上擴(kuò)展的倒轉(zhuǎn)漸縮形狀。第一安裝件12被設(shè)置得與第二安裝件14基本同軸，同時(shí)與其上部開口端的收縮部分22相隔開。在這些裝置通過(guò)橡膠彈性體16被彈性連接的情況下，橡膠彈性體16被設(shè)置在第一安裝件12和第二安裝件14之間。
橡膠彈性體16總體上具有基本為截錐的形狀，其中第一安裝件12從其小直徑端插入到橡膠彈性體16中并且通過(guò)硫化粘結(jié)于其上。第二安裝件14的軸向上端處的開口端部分與橡膠彈性體16的大直徑端部的外圍表面交疊并且被硫化粘結(jié)于其上。在這種布置下，第一安裝件12的漸縮外圍表面與第二安裝件14的收縮部分22的倒轉(zhuǎn)漸縮形狀內(nèi)周表面被布置得彼此相對(duì)，其中橡膠彈性體16被插在相對(duì)表面之間。在該實(shí)施例中，橡膠彈性體16是包括第一安裝件12和第二安裝件14的整體硫化模制部件。
在橡膠彈性體16的外側(cè)周壁通過(guò)硫化被粘結(jié)于第二安裝件14的開口的情況下，通過(guò)橡膠彈性體16為第二安裝件14的軸向上端上的開口提供流體密封方式的封閉。在橡膠彈性體16的大直徑端部上，形成有圓錐狀的大直徑凹進(jìn)部分24，通向第二安裝件14中。
密封橡膠層26被形成得覆蓋第二安裝件14的內(nèi)周表面。該密封橡膠層26與橡膠彈性體16整體形成，并且基本上第二安裝件14的整個(gè)內(nèi)周表面都被密封橡膠層26覆蓋。
從底部軸向端的開口中順序地將分隔元件28和用作撓性層的橡膠膜30裝配于第二安裝件14中，并且被緊固裝配于第二安裝件14中。圓柱形緊固氣缸附件32被硫化粘結(jié)于橡膠膜30的外圍邊緣，并且該緊固氣缸附件32被緊固裝配于第二安裝件14中的下部支架中，以便于為第二安裝件14的下部開口提供流體密封方式的封閉。
通過(guò)這種布置，壓力接收腔室34被形成于分隔元件28的一側(cè)(圖1中的上側(cè))，壓力接收腔室34的壁是部分地由橡膠彈性體16構(gòu)成的。平衡腔室36被形成于分隔元件28的另一側(cè)(圖1中的下側(cè))，平衡腔室36的壁是部分地由橡膠膜30構(gòu)成的。壓力接收腔室34和平衡腔室36中密封有不可壓縮的流體，諸如水、烷撐二醇(alkylene glycol)、聚烷撐二醇(polyalkylene glycol)、硅油等。在壓力接收腔室34中，當(dāng)振動(dòng)被輸入時(shí)根據(jù)橡膠彈性體16的彈性變形產(chǎn)生正壓波動(dòng)，而在平衡腔室36中，橡膠膜30易于出現(xiàn)變形因此其容量是可變的，從而可迅速地吸收壓力波動(dòng)。
如圖2-4中所示的，分隔元件28包括分配器塊38，所述分配器塊38具有厚的、基本為圓盤的形狀。分配器塊38在其上端表面和下端表面的中央部分中分別形成有上部中央凹進(jìn)部分40和下部中央凹進(jìn)部分42。每個(gè)都具有通常為圓形凹陷的形狀。
在分配器塊38中還形成有通向分配器塊38外圍表面并且沿周向延伸的周向凹槽44。該周向凹槽44的兩個(gè)端部中的每個(gè)都在軸向方向的一側(cè)上在分配器塊38的表面中開口。軸向凹槽46也形成在分配器塊38中，軸向凹槽46通向分配器塊38的外圍表面并且沿軸向方向在預(yù)定距離上沿直線延伸。該軸向凹槽46的上端利用周向凹槽44的一端以便于在在分配器塊38的上表面中開口。
軸向凹槽46的下端通過(guò)沿直徑方向以隧道形狀延伸的連接孔48連接于下部中央凹進(jìn)部分42。也就是說(shuō)，在側(cè)視圖中，連接孔48在其第一端部通過(guò)矩形形狀的開口50通向下部中央凹進(jìn)部分42，所述開口50被形成在分配器塊38的中央部分中。連接孔48的另一端部通過(guò)軸向凹槽46的開口端通向分配器塊38的外圍表面上。
具體地，在該實(shí)施例中，在從連接于下部中央凹進(jìn)部分42的開口50朝向分隔元件28的外圍表面的直徑方向(軸-垂直方向)上，連接孔48的寬度尺寸沿周向向外逐漸增加。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，沿從開口50朝向軸向凹槽46延伸的直徑方向的連接孔48中的截面區(qū)域具有這樣的形狀，即，在周向上逐漸變大或?qū)挾瘸叽鐝拈_口50處沿直徑方向向外移動(dòng)。
另外，分配器塊38的上部中央凹進(jìn)部分40在其深度方向中間部分中裝有階梯狀面52，從而形成由朝向底板端的小直徑凹進(jìn)部分54和朝向開口端的大直徑凹進(jìn)部分56構(gòu)成的階梯狀圓形槽。在平面圖中看到的基本為環(huán)形形狀的環(huán)形槽58被形成得圍繞軸向中間部分的整個(gè)周向連續(xù)延伸。環(huán)形槽58通過(guò)在內(nèi)周壁中若干位置(在該實(shí)施例中為兩個(gè)位置)處形成的連接器狹縫60連接于小直徑凹進(jìn)部分54。在小直徑凹進(jìn)部分54的周壁中還形成有沿直徑方向通過(guò)分配器塊38延伸的空氣通路62。該空氣通路62的內(nèi)側(cè)端與小直徑凹進(jìn)部分54相通，而空氣通路60的外側(cè)端在分配器塊38外圍表面處朝向外側(cè)開口。
用作可移動(dòng)分隔元件的可移動(dòng)元件64裝有大直徑凹進(jìn)部分56。從可移動(dòng)元件64的頂部中，蓋板裝置66被裝配得覆蓋分配器塊38的上表面。
如圖5和圖6中的單組件圖中所示的，可移動(dòng)元件64具有圓形的、基本為薄板形狀的橡膠彈性板68，其中圓形配合裝置70硫化粘結(jié)于該橡膠彈性板68的外圍表面。該配合裝置70被固定壓配合于分配器塊38的大直徑凹進(jìn)部分56中，從而通過(guò)可移動(dòng)元件64使得上部中央凹進(jìn)部分40具有流體密封方式的封閉，從而一方面在可移動(dòng)元件64的上方形成壓力接收腔室34，同時(shí)在可移動(dòng)元件64的下面形成空氣室72?？諝馐?2通常通過(guò)形成在分配器塊38中的空氣通路62以及穿過(guò)第二安裝件14的周壁和托架18形成的通孔與大氣環(huán)境相通。
在其一部分中基本位于分配器塊38的階梯狀面52的內(nèi)周邊緣處的橡膠彈性板68具有整體形成的環(huán)形彈性突出部分74，所述環(huán)形彈性突出部分74沿周向連續(xù)或不連續(xù)地延伸。在彈性突出部分74周向上的若干位置(在該實(shí)施例中為四個(gè)位置)處整體形成有基本為梯形形狀的接觸支撐部分76，所述接觸支撐部分76從上端表面和下端表面處略微突出。在該實(shí)施例中，彈性突出部分74的遠(yuǎn)邊-邊尺寸被設(shè)計(jì)得略微小于配合裝置70的軸向尺寸，而接觸支撐部分76的遠(yuǎn)邊-邊尺寸被設(shè)計(jì)得與配合裝置70的軸向尺寸相同或略微大于配合裝置70的軸向尺寸。
由金屬或合成樹脂構(gòu)成的剛性收縮板78被嵌入在橡膠彈性板68的中央部分中。如圖7中所示的，該收縮板78基本為其中央部分略微凹進(jìn)的并且較薄的淺碟形狀的，提供了改進(jìn)的變形剛度。收縮板78具有大于分配器塊38的上部中央凹進(jìn)部分40的內(nèi)徑尺寸的外徑尺寸，其中收縮板78的外圍邊緣延伸到階梯狀面52的外面。
凹口80被形成在與上部和下部接觸支撐部分76、76相對(duì)應(yīng)的收縮板78外圍邊緣上的若干位置的每個(gè)處以便于在收縮板78由橡膠彈性板68覆蓋時(shí)在形成有接觸支撐部分76、76的位置處提供間隙。收縮板78的中央由圓孔82穿通并且由構(gòu)成可移動(dòng)元件64的橡膠材料覆蓋。形成該圓孔82提供了橡膠材料在收縮板78的兩個(gè)表面上的良好分布并且還提高了橡膠與收縮板78的粘結(jié)強(qiáng)度。通過(guò)調(diào)節(jié)圓孔82的尺寸和用于封閉圓孔82的橡膠膜的厚度尺寸，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)可移動(dòng)元件64的彈性變形特性。
橡膠彈性板68的外圍部分在位于彈性突出部分74和配合裝置70之間的部分中較薄。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84被形成得具有沿周向在預(yù)定寬度上延伸的環(huán)形盤形狀。該外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84被布置在形成在分配器塊38的階梯狀面52處的環(huán)形槽58的開口上。
另一方面，如圖8中所示的，蓋板裝置66具有薄的、具有形成在直徑方向中間部分中的略微階梯狀部分86的基本為盤狀元件的總體形狀，并且具有相對(duì)于外圍邊緣部分向下突出的中央部分。蓋板裝置66被疊置在分配器塊38的上表面上，并且階梯狀部分86被裝配于分配器塊38的上部中央凹進(jìn)部分40的開口中以便于沿直徑方向布置它。
圓形中央通孔88被形成在蓋板裝置66的中央部分中，并且在該中央通孔88周圍形成有沿周向延伸預(yù)定寬度的多個(gè)外圍通孔90。當(dāng)蓋板裝置66被安裝在分配器塊38上時(shí)，由收縮板78加固的橡膠彈性板68的中央可移動(dòng)板部分92通過(guò)中央通孔88面對(duì)壓力接收腔室34，并且外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84通過(guò)外圍通孔90面對(duì)壓力接收腔室34。
有凹口的窗94被設(shè)置在蓋板裝置66的外圍邊緣上的一個(gè)周向位置處，該有凹口的窗94被布置得與上部開口對(duì)齊，所述上部開口由提供給分配器塊38的周向凹槽44和軸向凹槽46共用。為了將有凹口的窗94布置得與凹槽44、46相互對(duì)齊，定位突出部分96被布置在分配器塊38的上端表面的周邊上的適當(dāng)位置處，并且定位孔98被形成在蓋板裝置66上的相應(yīng)位置處，其中通過(guò)定位突出部分96和定位孔98的配合操作實(shí)現(xiàn)沿周向的定位。
如圖9中的放大圖中所示的，通過(guò)前述橡膠彈性板68和連接于分配器塊38的蓋板裝置66，橡膠彈性板68的接觸支撐部分76被設(shè)置得使其遠(yuǎn)端表面接觸分配器塊38的階梯狀面52或者蓋板裝置66的下表面，并且在需要的情況下被適當(dāng)?shù)貕嚎s。如圖10中的放大圖中所示的，彈性突出部分74被布置得從分配器塊38的階梯狀面52或者蓋板裝置66的下表面處穿過(guò)微小間隙。當(dāng)壓力接收腔室34的壓力波動(dòng)被施加在橡膠彈性板68上時(shí)，橡膠彈性板68基于越過(guò)橡膠彈性板68的上下表面施加的壓力接收腔室34與空氣室72之間的壓力差經(jīng)歷位移和變形。在本實(shí)施例中，彈性突出部分74用作彈性接觸突出部分并且接觸蓋板裝置66形式的位移限制元件，從而提供用于中央可移動(dòng)板部分92的位移程度的緩沖方面限制的位移限制元件。
通過(guò)這種布置，通過(guò)嵌入于其中的收縮板78限制橡膠彈性板68的中央可移動(dòng)板部分92的變形。因此，主要基于接觸支撐部分76、76的彈性變形將發(fā)生位移。外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84較薄并且易于彈性變形，因此由于該變形會(huì)產(chǎn)生位移。中央可移動(dòng)板部分92后部的空間和外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84后部的空間通過(guò)連接器狹縫60被恒定地保持在連通狀態(tài)，并且主要用作獨(dú)立空氣室。在本實(shí)施例中，中間平衡腔室由該空氣室構(gòu)成。
形成在分配器塊38的外圍表面上的周向凹槽44和軸向凹槽46的開口都具有由第二安裝件14提供的流體密封方式的封閉。通過(guò)為周向凹槽44提供封閉，形成了將壓力接收腔室34與平衡腔室36相互連接的第一孔道100。該通路通常處于打開狀態(tài)。通過(guò)為軸向凹槽46提供封閉，形成了從連接孔48通向分配器塊38的下部中央凹進(jìn)部分42的第二孔道102，并且第二孔道102通向平衡腔室36以便于將平衡腔室36與壓力接收腔室34相連接。
該第二孔道102形成有大致與第一孔道100相同的通路截面面積，但是具有更短的通路長(zhǎng)度。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，該第二孔道102被調(diào)到比第一孔道100更高的頻率范圍。具體地，根據(jù)流體的共振作用，使得流過(guò)第一孔道100的流體的共振頻率被調(diào)整得顯示出相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)或大約±0.1mm和10Hz的其它低頻、小振幅振動(dòng)、以及發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)或大約±1.0mm和10Hz的其它低頻、大振幅振動(dòng)的高阻尼特性。根據(jù)流體的共振作用，使得流過(guò)第二孔道102的流體的共振頻率被調(diào)整得顯示出相對(duì)于空轉(zhuǎn)振動(dòng)或例如大約±0.1-0.25mm和20-40Hz的其它中頻、中等振幅振動(dòng)的低動(dòng)態(tài)彈性常數(shù)。根據(jù)可移動(dòng)元件64的位移和變形，可移動(dòng)元件64的特征頻率被調(diào)整得使得可移動(dòng)元件64相對(duì)于驅(qū)動(dòng)大噪音或例如大約±0.01-0.02mm和60-120Hz的其它高頻、極小振幅振動(dòng)有效地產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
具體地，在本實(shí)施例中，由于構(gòu)成部分第二孔道102的連接孔48的直徑方向截面面積從形成在分配器塊38中央部分中的開口50處沿直徑方向向外在周向上逐漸擴(kuò)展，因此第二孔道102的容積大于具有這樣一種結(jié)構(gòu)的第二孔道的容積，所述結(jié)構(gòu)是在其基本以恒定尺寸從開口處沿直徑方向向外的整個(gè)長(zhǎng)度上具有直線形狀。
如上所述的，通過(guò)將分隔元件28和橡膠膜30附于具有第一安裝件12和第二安裝件14的橡膠彈性體16的整體硫化模制部件而形成了支架主體。另外，托架18也附于該支架主體。托架18具有大直徑、通常為深底的總體為有底的圓柱形形狀，并且被固定裝配于第二安裝件14的外部。之后托架18被緊固壓配合于具有大直徑、基本為圓柱形形狀的圓柱形緊固件裝置104中，圓柱形緊固件裝置104被栓接于機(jī)動(dòng)車體，從而借助于托架18將第二安裝件14安裝在機(jī)動(dòng)車體上。
托架18相對(duì)于第二安裝件14為充分深底的，并且具有緊固裝配于其中的第二安裝件14，形成有位于托架18下部部分中的足夠尺寸的內(nèi)部空間106。通過(guò)該內(nèi)部空間106可使得橡膠膜30經(jīng)歷足夠大程度的膨脹變形。
另外在托架18的下部部分中還形成有氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)108。該氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)108利用托架18的底板作為基底外殼110，并且被附于基底外殼110以使得用作閥元件的輸出元件112被布置在托架18的內(nèi)部。
輸出元件112包括總體上基本為圓帽形狀的分配器橡膠114，其中分配器橡膠114的中央部分構(gòu)成倒轉(zhuǎn)杯形狀的輸出部分116，并且外圍部分構(gòu)成漸縮、凸緣形狀的彈性周壁部分118，所述彈性周壁部分118從輸出部分116下端處的輪緣處向下擴(kuò)張?jiān)趯?duì)角線上。輸出部分116中嵌有由金屬或合成樹脂制成的剛性加固元件120，同時(shí)環(huán)形壓配合固定裝置122通過(guò)硫化被粘結(jié)于周壁部分118的外圍表面。
通過(guò)將壓配合固定裝置122壓配合在托架18的底部周壁上，分配器橡膠114的外圍邊緣被布置得與托架18形成的基底外殼110的底壁密封接觸。通過(guò)這種布置，基底外殼110的底壁為輸出元件112的開口提供封閉以便于構(gòu)成內(nèi)部形成有壓力調(diào)節(jié)空氣室124的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)108。
在本實(shí)施例中，壓縮盤簧126以容納于壓力調(diào)節(jié)空氣室124中的方式被提供，以使得推力通常沿將輸出部分116和基底外殼110推動(dòng)得相互分開的方向被施加。氣孔128穿過(guò)基底外殼110的底板的中心。可通過(guò)該氣孔128從外部控制壓力調(diào)節(jié)空氣室124中的壓力。
在發(fā)動(dòng)機(jī)架10被安裝的情況下，外部空氣壓力線130被連接于氣孔128，并且開關(guān)閥132通過(guò)空氣壓力線130被連接。根據(jù)開關(guān)閥1 32的開關(guān)操作，壓力調(diào)節(jié)空氣室124被選擇性地連接于大氣環(huán)境或負(fù)壓源134。
在壓力調(diào)節(jié)空氣室124被連接于大氣環(huán)境的情況下，借助于彈性周壁部分118的彈性行為和輸出部分116上的壓縮盤簧126的彈性行為的作用，使得輸出部分彈性向上突出，向上推動(dòng)橡膠膜30并且將其保持得壓在分隔元件28中的分配器塊38的中央下表面上。由于輸出部分116的輪廓大于形成在分配器塊38的中央下表面上的下部中央凹進(jìn)部分42的開口直徑，因此橡膠膜30的中央部分被推在下部中央凹進(jìn)部分42的開口上并且為其提供基本流體密封方式的封閉，從而使得通過(guò)下部中央凹進(jìn)部分42通向平衡腔室36的第二孔道102被封閉。
另一方面，在壓力調(diào)節(jié)空氣室124被連接于負(fù)壓源134的情況下，根據(jù)外部大氣壓力與施加在壓力調(diào)節(jié)空氣室124內(nèi)部的負(fù)壓之間的壓力差，與彈性周壁部分118的彈性行為和壓縮盤簧126的彈性行為相對(duì)，輸出部分116被吸引到壓力調(diào)節(jié)空氣室124中，從而使其軸向向下位移。因此，橡膠膜30與下部中央凹進(jìn)部分42的開口相分離，打開第二孔道102并且使其處于打開狀態(tài)。
在本實(shí)施例中，開關(guān)閥132通過(guò)控制器136依照機(jī)動(dòng)車是在行駛或是停止被切換。也就是說(shuō)，在行駛期間，壓力調(diào)節(jié)空氣室124被連接于大氣環(huán)境，而在停止時(shí)，壓力調(diào)節(jié)空氣室124被連接于負(fù)壓源134?？刂破?36最好被構(gòu)成得用于通過(guò)加速傳感器等向構(gòu)成開關(guān)閥132的電磁螺線管輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
因此，在如上所述構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)架10中，當(dāng)在緩速塊等上行駛時(shí)低頻、大振幅振動(dòng)輸入不會(huì)伴隨通過(guò)包含中央可移動(dòng)板部分92和外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84的可移動(dòng)元件64的位移和變形的液體壓力的吸收，因此在壓力接收腔室34中產(chǎn)生了有效的壓力波動(dòng)。這樣，有效地產(chǎn)生了壓力接收腔室34與平衡腔室36之間的相對(duì)壓力波動(dòng)。因此，只要輸出元件112將第二孔道102保持在關(guān)閉狀態(tài)，就能夠有利地確保通過(guò)第一孔道100的流體流動(dòng)量，從而顯示出基于流過(guò)第一孔道100的流體的流動(dòng)作用(例如，共振作用)的高水平的阻尼效果，并且實(shí)現(xiàn)了出色的振動(dòng)阻尼能力。
響應(yīng)于正常行駛期間的低頻、小振幅振動(dòng)輸入，如同先前所述的低頻、大振幅振動(dòng)的情況一樣，只要輸出元件112將第二孔道102保持在關(guān)閉狀態(tài)，就能夠有利地確保通過(guò)第一孔道100的流體流動(dòng)量，從而顯示出基于流過(guò)第一孔道100的流體的流動(dòng)作用(例如，共振作用)的高水平的衰減效果，并且實(shí)現(xiàn)了出色的振動(dòng)阻尼能力。在本實(shí)施例中，雖然可移動(dòng)元件64對(duì)于壓力接收腔室34的壓力吸收是有關(guān)的，但是通過(guò)外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84確保中央可移動(dòng)板部分92的外圍側(cè)處的流體密封的事實(shí)，以及通過(guò)中央可移動(dòng)板部分92的剛性抑制可移動(dòng)元件64的變形程度的事實(shí)，意味著在壓力接收腔室34中產(chǎn)生了適當(dāng)?shù)膲毫Σ▌?dòng)。
由于行駛期間響應(yīng)于高頻、極小振幅振動(dòng)輸入的壓力接收腔室34中的壓力波動(dòng)極小，因此借助于可移動(dòng)元件64的位移和變形使得壓力接收腔室34的壓力波動(dòng)被有效地吸收并減小。具體地，由于可移動(dòng)元件64的中央可移動(dòng)板部分92可被形成在中央部分中以便于有利地確保有效的表面面積，而其外圍邊緣部分被構(gòu)成為以流體密封的方式支撐的、易于變形的外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84，因此可有利地實(shí)現(xiàn)響應(yīng)于壓力接收腔室34中的高頻壓力波動(dòng)的隨動(dòng)位移，并且可抑制壓力接收腔室34中的壓力波動(dòng)。另外，由于可移動(dòng)元件64的特征頻率被調(diào)整為待阻尼振動(dòng)的高頻范圍，因此當(dāng)高頻振動(dòng)被輸入時(shí)，可移動(dòng)元件64基于共振作用更有利地經(jīng)歷隨動(dòng)位移。因此，當(dāng)高頻振動(dòng)被輸入時(shí)，甚至在第一和第二孔道100、102基本都處于關(guān)閉狀態(tài)下的情況下，通過(guò)可移動(dòng)元件64也可避免壓力接收腔室34中的強(qiáng)烈的壓力波動(dòng)，并且基于低動(dòng)態(tài)彈簧特征通過(guò)有效的隔振作用可實(shí)現(xiàn)出色的振動(dòng)阻尼作用。
此外，響應(yīng)于機(jī)動(dòng)車處于停止的情況下的中間頻率、中間振幅振動(dòng)輸入，雖然可移動(dòng)元件64對(duì)于壓力接收腔室34的壓力吸收是有關(guān)的，但是在本實(shí)施例中，由于根據(jù)設(shè)置在可移動(dòng)元件64中央部分中的剛性中央可移動(dòng)板部分92抑制了可移動(dòng)元件64的變形程度，并且由于外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84被設(shè)置于中央可移動(dòng)板部分92的外部確保了壓力接收腔室34是流體密封的，因此在壓力接收腔室34中產(chǎn)生了適當(dāng)?shù)膲毫Σ▌?dòng)。因此，借助于將第二孔道102布置在打開狀態(tài)中的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)108的操作，可適當(dāng)?shù)卮_保流過(guò)第二孔道102的適當(dāng)流體水平，從而顯示出基于流過(guò)第二孔道102的流體的流動(dòng)作用(例如，共振作用)的高水平的阻尼效果，并且顯示出出色的振動(dòng)阻尼能力。另外，在第二孔道102處于打開狀態(tài)時(shí)，第一孔道100也處于打開狀態(tài)，但是由于超出第一孔道100的調(diào)整頻率的頻率范圍的中間頻率輸入振動(dòng)會(huì)被第一孔道100阻遏，其中第一孔道100由于流過(guò)第一孔道100的流體的反共振作用基本處于關(guān)閉狀態(tài)，因此可有效地確保流過(guò)第二孔道102的流體水平。
因此，在本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)架10中，第一孔道100、第二孔道102、以及可移動(dòng)元件64中的每個(gè)都響應(yīng)于待阻尼的振動(dòng)的頻率和振幅有效地作用，從而相對(duì)于多個(gè)、寬頻率范圍的振動(dòng)顯示出有效的振動(dòng)阻尼作用。
在本實(shí)施例中，當(dāng)需要通過(guò)可移動(dòng)元件64抑制壓力接收腔室34的流體壓力吸收的模式以便于在壓力接收腔室34中有效地產(chǎn)生壓力波動(dòng)時(shí)，例如在先前所述的低頻、小振幅振動(dòng)或中間頻率、中間振幅振動(dòng)輸入期間，通過(guò)使用包括中央可移動(dòng)板部分92和外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84的可移動(dòng)元件64，基于通過(guò)形成在可移動(dòng)元件64中央中的剛性中央可移動(dòng)板部分92抑制可移動(dòng)元件64的變形程度的事實(shí)，以及外圍可移動(dòng)橡膠膜部分84確保對(duì)于中央可移動(dòng)板部分92的外側(cè)的流體密封的事實(shí)，可在壓力接收腔室34中產(chǎn)生有效的壓力波動(dòng)。因此，由于確保了通過(guò)第一孔道100或第二孔道102的充分的流體流動(dòng)水平，通過(guò)在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間選擇性地切換第二孔道102，可有利地實(shí)現(xiàn)基于通過(guò)孔道100、102的流體流動(dòng)作用的振動(dòng)阻尼效果。
因此，甚至在沒有例如來(lái)自于外部的空氣壓力(負(fù)壓或正壓)借其被施加以使得可移動(dòng)元件64經(jīng)歷收縮變形以及抑制其流體壓力吸收作用的結(jié)構(gòu)的情況下，根據(jù)通過(guò)可移動(dòng)元件64的結(jié)構(gòu)抑制變形和位移程度，無(wú)疑也可實(shí)現(xiàn)期望的振動(dòng)阻尼效果，從而在壓力接收腔室34中有效地產(chǎn)生壓力波動(dòng)。因此，就其功能來(lái)說(shuō)可獲得總體結(jié)構(gòu)，可有利地提高生產(chǎn)效率，并且可簡(jiǎn)化開關(guān)閥132、控制器136、空氣壓力線130等的結(jié)構(gòu)，從而有利地降低制造成本和操作成本，以及簡(jiǎn)化在汽車中的安裝。
在本實(shí)施例中，通過(guò)賦予構(gòu)成部分第二孔道102的連接孔48擴(kuò)張的形狀，其寬度尺寸從形成在分配器塊38中央部分中的開口50處沿直徑方向向外移動(dòng)的方式沿周向向外逐漸增加，確保了第二孔道102部分上的大容積。從而，在需要在壓力接收腔室34中產(chǎn)生包括有效壓力波動(dòng)的振動(dòng)阻尼特征的情況下，即使在可移動(dòng)元件64對(duì)壓力接收腔室34產(chǎn)生預(yù)定水平的壓力吸收的情況下，也可保證通過(guò)第二孔道102的適當(dāng)高的水平的流體流動(dòng)，從而基于通過(guò)第二孔道102的流體的流動(dòng)作用顯示出期望的振動(dòng)阻尼作用(高阻尼作用)。
另外，在本實(shí)施例中，通過(guò)在可移動(dòng)元件64上將彈性突出部分74和接觸支撐部分76形成為彈性接觸突出部分，可限制可移動(dòng)元件64的位移程度，在低頻、小振幅振動(dòng)的輸入期間更有效地抑制可移動(dòng)元件64的壓力吸收。
在本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)架10中，由于收縮板78被緊固地嵌入在可移動(dòng)元件64的中心可移動(dòng)板部分98中，因此由于中央可移動(dòng)板部分92的不必要變形，在低到中間頻率振動(dòng)輸入期間，可更可靠地地抑制壓力接收腔室34的壓力波動(dòng)的吸收，從而基于第一孔道和第二孔道的流體流動(dòng)作用有效地顯示出振動(dòng)阻尼作用。
依照上述實(shí)施例中構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)架10所采取的振動(dòng)阻尼能力(動(dòng)態(tài)絕對(duì)彈簧常數(shù))的頻率特征的實(shí)際測(cè)量的結(jié)果作為示例1示于圖11的圖表中。以與示例1相同方式測(cè)量的振動(dòng)阻尼能力的頻率特征，但對(duì)于利用使得構(gòu)成具有基本恒定尺寸的第二孔道的一部分的連接孔的徑向橫截面從形成在分隔器塊的中心部分中的開口徑向向外延伸而在其整個(gè)長(zhǎng)度上形成有直的形狀的發(fā)動(dòng)機(jī)架(未示出)，也被示出在圖11中，作為示例2。在示例1中，在側(cè)視圖中延伸的矩形的開口(開口在連接孔48中的分隔器塊38的外周面上)的徑向橫截面為225平方毫米，而在示例2中為147平方毫米。在示例1中，從第二孔道102的開口50徑向向外延伸到開口在分隔器塊38的外周面上的開口的通道長(zhǎng)度為40毫米，而在示例2中為41毫米。對(duì)于該布置，示例1中的第二孔道102的容量大于示例2中的第二孔道102的容量。在測(cè)量過(guò)程中，相當(dāng)于動(dòng)力單元的分配支撐載荷的1000N的靜態(tài)初始載荷被施加在第一安裝件12和第二安裝件14上，并且接近發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)(小振幅)和空轉(zhuǎn)的0.25毫米振幅(位移)的振動(dòng)被施加。
從圖11中所示的結(jié)果中可以明顯地看出，在示例1和示例2中的發(fā)動(dòng)機(jī)架中，響應(yīng)于20-40Hz的中頻范圍(這是需要被阻尼的振動(dòng)頻率范圍之一)的振動(dòng)，密封流體的共振現(xiàn)象有效地出現(xiàn)在每一個(gè)中，并且可在上述振動(dòng)頻率范圍中實(shí)現(xiàn)基于流體的共振作用或者其它流動(dòng)作用的振動(dòng)阻尼性能方面的充分提高。
在從圖11中所示的結(jié)果中可以明顯地看出，示例1的發(fā)動(dòng)機(jī)架10與示例2的發(fā)動(dòng)機(jī)架相比，更有利地表現(xiàn)出抵抗中頻范圍的振動(dòng)的高的減振作用，從而得出這樣的結(jié)論，基于確保在第二孔道102的一部分上的大容量可提高在頻率范圍中的振動(dòng)阻尼性能。
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但僅是說(shuō)明性的，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施例的細(xì)節(jié)，也可以其它形式體現(xiàn)。還應(yīng)該理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍的基礎(chǔ)上可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)、變型和改變。
例如，在上述實(shí)施例中，通過(guò)嵌埋剛性收縮板78增強(qiáng)中心可移動(dòng)的板的部分92，但收縮板78可被省卻。特別是，根據(jù)需要將橡膠彈性板78制作得較厚以為其提供足夠的剛度，即使在沒有被收縮板78增強(qiáng)的情況下，也能夠使得中心可移動(dòng)的板的部分92表現(xiàn)功能性。
另外，盡管在上述實(shí)施例中，壓縮盤簧126用作壓靠下部中心凹槽42的開口的推壓裝置，推壓裝置不限于在該實(shí)施例中教導(dǎo)的。特別是，能夠簡(jiǎn)單地代替利用分隔器橡膠114的彈性行為以保持接觸狀態(tài)或者利用板簧等代替壓縮盤簧126。
在可移動(dòng)元件64中的中心可移動(dòng)的板的部分92和外圍可移動(dòng)的橡膠薄膜部分84的形狀、尺寸和構(gòu)造以及可移動(dòng)元件64相對(duì)于分隔元件28的放置位置不限于這里舉例說(shuō)明所教導(dǎo)的內(nèi)容，并且可根據(jù)所需的振動(dòng)阻尼特征、生產(chǎn)能力和其它考慮因素適當(dāng)?shù)刈冃汀＠?，盡管在上述實(shí)施例中，利用分隔元件28的作用通過(guò)將與其硫化粘接的配合安裝件70壓力配合在分隔元件28上使得可移動(dòng)元件64的外周邊被以流體密封的方式支撐在第二安裝件14上，但是這樣也是可接受的，即，不同于將配合安裝件(70)連接到可移動(dòng)元件64的外周邊，而是設(shè)置形成可移動(dòng)元件64的外周邊部分的外周邊橡膠部分使其在軸向上被以流體密封的方式夾緊，從而如果需要的話利用分隔元件28將可移動(dòng)元件64的外周邊部分固定連接在第二安裝元件14上。
另外，盡管在上述實(shí)施例中，從開口50朝向軸向溝槽46延伸的連接孔48的徑向橫截面為在從開口50朝向軸向溝槽46延伸的周向上(即，徑向向外延伸)尺寸逐漸增大的喇叭口形，連接孔48的軸向橫截面可被設(shè)置成在徑向向外延伸的軸向上尺寸逐漸增大的喇叭口形，代替或者除了連接孔48的增大的徑向橫截面之外。
另外，盡管上述實(shí)施例利用特定示例描述了本發(fā)明在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)架中的應(yīng)用，本發(fā)明當(dāng)然也能夠有利地用于非汽車發(fā)動(dòng)機(jī)架中。
接下來(lái)參照?qǐng)D12，其中示出了作為本發(fā)明的實(shí)施例的汽車減振發(fā)動(dòng)機(jī)架210。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架210具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中，第一安裝件212形式的第一安裝元件和第二安裝件214形式的第二安裝元件通過(guò)橡膠彈性體216彈性連接，其中第一安裝件212附于動(dòng)力單元側(cè)，而第二安裝件214附于機(jī)動(dòng)車體側(cè)，從而以減振方式支撐車體的動(dòng)力單元。在下文的描述中，豎直方向應(yīng)指圖12中的豎直方向。
為了更詳細(xì)地描述，第一安裝件212具有基本為倒轉(zhuǎn)截錐形式的塊形狀。支架螺釘220被整體形成在其大直徑端面上，沿軸向方向向上突出。
另一方面，第二安裝件214具有大直徑，總體上通常為圓柱形形狀。第二安裝件214在其上部軸向端處具有收縮部分222。該收縮部分222沿直徑方向向內(nèi)凹進(jìn)并且沿周向繞整個(gè)周向延伸。由于該收縮部分222，第二安裝件214的上部軸向端處的開口端具有逐漸向上擴(kuò)展的倒轉(zhuǎn)漸縮形狀。第一安裝件212被設(shè)置得與第二安裝件214基本同軸，同時(shí)與其上部開口端的收縮部分222相隔開。在這些裝置通過(guò)橡膠彈性體216被彈性連接的情況下，橡膠彈性體216被設(shè)置在第一安裝件212和第二安裝件214之間。
橡膠彈性體216總體上具有基本為截錐的形狀，其中第一安裝件212從其小直徑端插入到橡膠彈性體216中并且通過(guò)硫化粘結(jié)于其上。第二安裝件214的軸向上端處的開口端部分與橡膠彈性體216的大直徑端部的外圍表面交疊并且被硫化粘結(jié)于其上。在這種布置下，第一安裝件212的漸縮外圍表面與第二安裝件214的收縮部分222的倒轉(zhuǎn)漸縮形狀內(nèi)周表面被布置得彼此相對(duì)，其中橡膠彈性體216被插在相對(duì)表面之間。在該實(shí)施例中，橡膠彈性體216是包括第一安裝件212和第二安裝件214的整體硫化模制部件。
在橡膠彈性體216的外側(cè)周壁通過(guò)硫化被粘結(jié)于第二安裝件214的開口的情況下，通過(guò)橡膠彈性體216為第二安裝件214的軸向上端上的開口提供流體密封方式的封閉。在橡膠彈性體216的大直徑端部上，形成有圓錐狀的大直徑凹槽224，通向第二安裝件214中。
密封橡膠層226被形成得覆蓋第二安裝件214的內(nèi)周表面。該密封橡膠層226與橡膠彈性體216整體形成，并且基本上第二安裝件214的整個(gè)內(nèi)周表面都被密封橡膠層226覆蓋。
從底部軸向端的開口中順序地將分隔元件228和用作撓性層的橡膠膜230裝配于第二安裝件214中，并且被緊固裝配于第二安裝件214中。圓柱形緊固氣缸附件232被硫化粘結(jié)于橡膠膜230的外圍邊緣，并且該緊固氣缸附件232被緊固裝配于第二安裝件214中的下部支架中，以便于為第二安裝件214的下部開口提供流體密封方式的封閉。
通過(guò)這種布置，壓力接收腔室234被形成于分隔元件228的一側(cè)(圖12中的上側(cè))，壓力接收腔室234的壁是部分地由橡膠彈性體216構(gòu)成的。平衡腔室236被形成于分隔元件228的另一側(cè)(圖12中的下側(cè))，平衡腔室236的壁是部分地由橡膠膜230構(gòu)成的。壓力接收腔室234和平衡腔室236中密封有不可壓縮的流體，諸如水、烷撐二醇、聚烷撐二醇、硅油等。在壓力接收腔室234中，當(dāng)振動(dòng)被輸入時(shí)根據(jù)橡膠彈性體216的彈性變形產(chǎn)生正壓波動(dòng)，而在平衡腔室236中，橡膠膜230易于出現(xiàn)變形因此其容量是可變的，從而可迅速地吸收壓力波動(dòng)。
如圖13-15中所示的，分隔元件228包括分隔器塊238，所述分隔器塊238具有厚的、基本為圓盤的形狀。分隔器塊238在其上端表面和下端表面的中央部分中分別形成有上部中央凹槽240和下部中央凹槽242。每個(gè)都具有基本為圓形凹陷的形狀。
在分隔器塊238中還形成有通向分隔器塊238外圍表面并且沿周向延伸的周向凹槽244。該周向凹槽244的兩個(gè)端部中的每個(gè)都在軸向方向的一側(cè)上在分隔器塊238的表面中開口。軸向凹槽246也形成在分隔器塊238中，軸向凹槽246通向分隔器塊238的外圍表面并且沿軸向方向在預(yù)定距離上沿直線延伸。該軸向凹槽246的上端利用軸向凹槽246的一端以便于在在分隔器塊238的上表面中開口。
軸向凹槽246的下端通過(guò)沿直徑方向以隧道形狀延伸的連接孔248連接于下部中央凹槽242。
另外，分隔器塊238的上部中央凹槽240在其深度方向中間部分中裝有階梯狀面250，從而形成由底端上的小直徑凹槽252和開口端上的大直徑凹槽254構(gòu)成的階梯狀圓形槽。在平面圖中看到的基本為環(huán)形形狀的環(huán)形槽256被形成在階梯狀面250中，圍繞軸向中間部分的周向的整個(gè)周邊連續(xù)延伸。
在分隔器塊238的下部中央凹槽242周圍，形成有在底視圖中看到的基本為環(huán)形形狀的環(huán)形槽260，沿軸向方向的一個(gè)方向開口(圖1 2中向下)，同時(shí)留下一對(duì)從下部中央凹槽242的外圍壁朝向分隔器塊238的外圍壁延伸的直徑方向連接部分258、258。在這種布置下，下部中央凹槽242的周壁基本僅由一對(duì)直徑方向連接部分258、258被連接于分隔器塊238的外圍壁。一個(gè)直徑方向連接部分258具有比另一個(gè)更寬的形狀，并且連接孔248穿過(guò)其內(nèi)部，軸向凹槽246和下部中央凹槽242通過(guò)連接孔248彼此相通。環(huán)形槽260形成有向下延伸到環(huán)形槽256底部的深度尺寸，從而除形成有直徑方向連接部分258、258的位置以外的環(huán)形槽256的底部部分通向環(huán)形槽260。
在小直徑凹槽252的周壁中鉆有連通窗262，所述連通窗262沿周向在預(yù)定長(zhǎng)度上延伸。在該實(shí)施例中，具體地，在略小于一半圓周的距離上延伸的一對(duì)狹縫形狀的連通窗262被形成得沿周向相互隔開。在這種布置下，小直徑凹槽252通過(guò)一對(duì)連通窗262、262與環(huán)形槽260相通。在分隔器塊238與第二安裝件214緊密配合的情況下，環(huán)形槽260面向橡膠膜230打開，從而分隔器塊238中的連通窗262和通過(guò)連通窗262彼此相通的小直徑凹槽252和環(huán)形槽260構(gòu)成一部分平衡腔室236。
用作可移動(dòng)分隔元件的可移動(dòng)元件264被安置于大直徑凹槽部分254中。從可移動(dòng)元件264的頂部中，蓋板裝置266被裝配得覆蓋分隔器塊238的上表面。
如圖16和圖17中的單組件圖中所示的，可移動(dòng)元件264具有圓形的、基本為薄板形狀，并且由橡膠彈性體構(gòu)成。該可移動(dòng)元件264與分隔器塊238的大直徑凹槽部分254緊固配合，從而通過(guò)可移動(dòng)元件264使得上部中央凹槽240具有流體密封方式的封閉，從而一方面在可移動(dòng)元件264的上方形成壓力接收腔室234，同時(shí)在可移動(dòng)元件264的下面形成空氣室272。
在其一部分中基本位于分隔器塊238的階梯狀面250的內(nèi)周邊上的可移動(dòng)元件264具有整體形成的環(huán)形彈性突出部分268，所述環(huán)形彈性突出部分268沿周向連續(xù)或不連續(xù)地延伸。在彈性突出部分268周邊上的若干位置(在該實(shí)施例中為四個(gè)位置)處整體形成有通常為高原形狀的接觸支撐部分270，所述接觸支撐部分270從上端表面和下端表面處略微突出。在該實(shí)施例中，可移動(dòng)元件264的上側(cè)和下側(cè)的彈性突出部分268、268的遠(yuǎn)邊-邊尺寸被設(shè)計(jì)得略微小于可移動(dòng)元件264的外圍邊緣的軸向尺寸，而上側(cè)和下側(cè)的接觸支撐部分270、270的遠(yuǎn)邊-邊尺寸被設(shè)計(jì)得與可移動(dòng)元件264的外圍邊緣的軸向尺寸基本相同。
由金屬或合成樹脂構(gòu)成的剛性收縮板272被嵌入在可移動(dòng)元件264的中央部分中。如圖18中所示的，該收縮板272通常為其中央部分略微凹進(jìn)的并且較薄的淺碟形狀的，提供了改進(jìn)的變形剛度。收縮板272具有大于分隔器塊238的上部中央凹槽240的內(nèi)徑尺寸的外徑尺寸，其中收縮板272的外圍邊緣延伸到階梯狀面250的外面。
凹口274被形成在與上部和下部接觸支撐部分270、270相對(duì)應(yīng)的收縮板272外圍邊緣上的若干位置的每個(gè)處，以便于在收縮板272由可移動(dòng)元件264覆蓋時(shí)在接觸支撐部分270、270的位置處提供間隙。收縮板272的中央由圓孔276穿通并且由構(gòu)成可移動(dòng)元件264的橡膠材料覆蓋。形成該圓孔276提供了橡膠材料在收縮板272的兩個(gè)表面上的良好分布并且還提高了橡膠與收縮板272的粘結(jié)強(qiáng)度。另外，通過(guò)調(diào)節(jié)圓孔276的尺寸和用于封閉圓孔276的橡膠膜的厚度尺寸，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)可移動(dòng)元件264的彈性變形特性。然而，也并非絕對(duì)需要形成圓孔276。
在可移動(dòng)元件264中在位于彈性突出部分268和外圍邊緣之間的部分中形成有環(huán)形板形狀的沿周向在預(yù)定寬度上延伸的薄的周邊可移動(dòng)的橡膠膜部分278。該周邊可移動(dòng)橡膠膜部分278被布置在形成在分隔器塊238的階梯狀面250中的環(huán)形槽256上。
如圖19中所示的，蓋板裝置266具有薄的、基本為具有形成在直徑方向中間部分中的略微階梯狀部分280的盤狀元件的總體形狀，并且具有相對(duì)于外圍邊緣部分向下突出的中央部分。蓋板裝置266被疊置在分隔器塊238的上表面上，并且階梯狀部分280被裝配于分隔器塊238的上部中央凹槽240的開口中以便于沿直徑方向布置它。
圓形中央通孔282被形成在蓋板裝置266的中央部分中，并且在該中央通孔282周圍形成有沿周向延伸預(yù)定寬度的多個(gè)外圍通孔284。當(dāng)蓋板裝置266被安裝在分隔器塊238上時(shí)，由收縮板272加固的可移動(dòng)元件264的中央可移動(dòng)板部分286通過(guò)中央通孔282面對(duì)壓力接收腔室234，并且周邊可移動(dòng)橡膠膜部分278通過(guò)外圍通孔284面對(duì)壓力接收腔室234。周邊可移動(dòng)橡膠膜部分278通過(guò)分隔器塊238的環(huán)形槽256面對(duì)平衡腔室236。
有凹口的窗288被設(shè)置在蓋板裝置266的外圍邊緣上的一個(gè)周向位置處，該有凹口的窗288被布置得與上部開口對(duì)齊，所述上部開口由提供給分隔器塊238的周向凹槽244和軸向凹槽246共用。為了將有凹口的窗288布置得與凹槽244、246相互對(duì)齊，定位突出部分290被布置為在分隔器塊238的上端表面的周邊上的適當(dāng)位置處突出，并且定位孔292被形成在蓋板裝置266上的相應(yīng)位置處，其中通過(guò)定位突出部分290和定位孔292的配合操作實(shí)現(xiàn)沿周向的定位。
如圖20中的放大圖中所示的，通過(guò)可移動(dòng)元件264和以上述方式連接于分隔器塊238的蓋板裝置266，可移動(dòng)元件264的接觸支撐部分270被設(shè)置得使其遠(yuǎn)端表面接觸分隔器塊238的階梯狀面250或者蓋板裝置266的下表面，并且在需要的情況下被適當(dāng)?shù)貕嚎s?？梢苿?dòng)元件264的外圍邊緣構(gòu)成大軸向尺寸的彈性配合部分294；當(dāng)連接于分隔器塊238時(shí)，彈性配合部分294被布置在分隔器塊238的階梯狀面250與蓋板裝置266之間，同時(shí)沿接近于分隔器塊238和蓋板裝置266的方向壓縮變形。通過(guò)這種布置，在分隔器塊238中為上部中央凹槽240提供流體密封方式的封閉。
如圖21中的放大圖中所示的，彈性突出部分268被布置得從分隔器塊238的階梯狀面250或者蓋板裝置266的下表面處穿過(guò)微小間隙。當(dāng)壓力接收腔室234的壓力波動(dòng)被施加在可移動(dòng)元件264上時(shí)，可移動(dòng)元件264基于越過(guò)可移動(dòng)元件264的上下表面施加的壓力接收腔室234與平衡腔室236之間的壓力差經(jīng)歷位移和變形。在本實(shí)施例中，彈性突出部分268用作彈性接觸突出部分并且接觸蓋板裝置266形式的位移限制元件，從而提供用于中央可移動(dòng)板部分286的位移程度的緩沖方面限制的位移限制元件。
通過(guò)這種布置，通過(guò)嵌入于其中的收縮板272限制可移動(dòng)元件264的中央可移動(dòng)板部分286的變形。因此，主要基于接觸支撐部分270、270的彈性變形將發(fā)生位移。另一方面，周邊可移動(dòng)橡膠膜部分278較薄并且基于通過(guò)蓋板裝置266的周邊通孔284連通的壓力接收腔室234與通過(guò)分隔器塊238的環(huán)形槽256連通的平衡腔室236之間的壓力差易于彈性變形，因此由于該變形會(huì)產(chǎn)生位移。
形成在分隔器塊238的外圍表面上的周向凹槽244和軸向凹槽246的開口都具有由第二安裝件214提供的流體密封方式的封閉。通過(guò)為周向凹槽244提供封閉，形成了將壓力接收腔室234與平衡腔室236相互連接的第一孔道296，該通路通常處于打開狀態(tài)。通過(guò)為軸向凹槽246提供封閉，形成了從連接孔248通向分隔器塊238的下部中央凹槽242的第二孔道298，并且第二孔道298通向平衡腔室236，以便于將平衡腔室236與壓力接收腔室234相連接。
該第二孔道298形成有大致與第一孔道296相同的通路截面面積，以及更短的通路長(zhǎng)度。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，該第二孔道298被調(diào)到比第一孔道296更高的頻率范圍。具體地，根據(jù)流體的共振作用，使得流過(guò)第一孔道296的流體的共振頻率被調(diào)整得顯示出相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)或大約±1.0mm和10Hz的其它低頻、小振幅振動(dòng)、以及發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)或大約±0.1mm和10Hz的其它低頻、大振幅振動(dòng)的高阻尼特性。根據(jù)流體的共振作用，使得流過(guò)第二孔道298的流體的共振頻率被調(diào)整得顯示出相對(duì)于空轉(zhuǎn)振動(dòng)或例如大約±0.1-0.25mm和20-40Hz的其它中頻、中等振幅振動(dòng)的高衰減特性。根據(jù)可移動(dòng)元件264的位移和變形，可移動(dòng)元件264的特征頻率被調(diào)整得使得可移動(dòng)元件264相對(duì)于驅(qū)動(dòng)大噪音或例如大約±0.1-0.02mm和60-120Hz的其它高頻、極小振幅振動(dòng)有效地產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
托架218被附于通過(guò)將分隔元件228和橡膠膜230附于具有第一安裝件212和第二安裝件214的橡膠彈性體216的整體硫化模制部件而形成的支架主體。托架218具有大直徑、通常為深底的總體為有底的圓柱形形狀，并且被固定裝配于第二安裝件214的外部。之后托架218被緊固壓配合于具有大直徑、基本為圓柱形形狀的圓柱形緊固件裝置300中，圓柱形緊固件裝置300被栓接于機(jī)動(dòng)車體，從而借助于托架318將第二安裝件314安裝在機(jī)動(dòng)車體上。
托架318相對(duì)于第二安裝件314為充分深底的，因此具有緊固裝配于其中的第二安裝件314，形成有位于托架318下部部分中的足夠尺寸的內(nèi)部空間302。通過(guò)該內(nèi)部空間302可使得橡膠膜230經(jīng)歷足夠大程度的膨脹變形。
另外在托架218的下部部分中還形成有氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)304。該氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)304利用托架218的底板作為基底外殼306，并且被附于基底外殼306以使得用作閥元件的輸出元件308被布置在托架218的內(nèi)部。
輸出元件308包括總體上基本為圓帽形狀的分隔器橡膠310，其中分隔器橡膠310的中央部分構(gòu)成倒轉(zhuǎn)杯形狀的輸出部分312，并且外圍部分構(gòu)成漸縮、凸緣形狀的彈性周壁部分314，所述彈性周壁部分314從輸出部分312下端處的輪緣處向下擴(kuò)張?jiān)趯?duì)角線上。輸出部分312中嵌有由金屬或合成樹脂制成的剛性加固元件316，同時(shí)環(huán)形壓配合固定裝置318通過(guò)硫化被粘結(jié)于周壁部分314的外圍表面。
通過(guò)將壓配合固定裝置318壓配合在托架218的底部周壁上，分隔器橡膠310的外圍邊緣被布置得與托架218形成的基底外殼306的底壁流體密封方式的接觸。通過(guò)這種布置，基底外殼306的底壁為輸出元件308的開口提供封閉以便于構(gòu)成內(nèi)部形成有壓力調(diào)節(jié)空氣室320的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)304。
在本實(shí)施例中，壓縮盤簧322以容納于壓力調(diào)節(jié)空氣室320中的方式被提供，以使得推力通常沿將輸出部分312和基底外殼306推動(dòng)得相互分開的方向被施加。氣孔324穿過(guò)基底外殼306的底板的中心?？赏ㄟ^(guò)該氣孔324從外部控制壓力調(diào)節(jié)空氣室320中的壓力。
具體地，在發(fā)動(dòng)機(jī)架210被安裝的情況下，外部空氣壓力線326被連接于氣孔324，并且開關(guān)閥328通過(guò)空氣壓力線326被連接。根據(jù)開關(guān)閥328的開關(guān)操作，壓力調(diào)節(jié)空氣室320被選擇性地連接于大氣環(huán)境或負(fù)壓源330。
在壓力調(diào)節(jié)空氣室320被連接于大氣環(huán)境的情況下，借助于彈性周壁部分314的彈性行為和輸出部分312上的壓縮盤簧322的彈性行為的作用，使得輸出部分312彈性向上突出，向上推動(dòng)橡膠膜230并且將其保持得壓在分隔元件228中的分隔器塊238的中央下表面上。由于輸出部分312的輪廓大于形成在分隔器塊238的中央下表面上的下部中央凹槽242的開口直徑，因此橡膠膜230的中央部分被推在下部中央凹槽242的開口上并且為其提供基本為流體密封方式的封閉，從而使得通過(guò)下部中央凹槽242通向平衡腔室236的第二孔道298被封閉。
另一方面，在壓力調(diào)節(jié)空氣室320被連接于負(fù)壓源330的情況下，根據(jù)外部大氣壓力與施加在壓力調(diào)節(jié)空氣室320內(nèi)部的負(fù)壓之間的壓力差，與彈性周壁部分314的彈性行為和壓縮盤簧322的彈性行為相對(duì)，輸出部分312被吸引到壓力調(diào)節(jié)空氣室320中，從而使其軸向向下位移。因此，橡膠膜230與下部中央凹槽242的開口相分離，打開第二孔道298并且使其處于打開狀態(tài)。
在本實(shí)施例中，開關(guān)閥328通過(guò)控制器332依照機(jī)動(dòng)車是在行駛或是停止被切換。也就是說(shuō)，在行駛期間，壓力調(diào)節(jié)空氣室320被連接于大氣環(huán)境，而在停止時(shí)，壓力調(diào)節(jié)空氣室320被連接于負(fù)壓源330?？刂破?32最好被構(gòu)成得用于通過(guò)加速傳感器等向構(gòu)成開關(guān)閥328的電磁螺線管輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
因此，在如上所述構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)架210中，當(dāng)在緩速塊等上行駛時(shí)低頻、大振幅振動(dòng)輸入不會(huì)伴隨通過(guò)包含中央可移動(dòng)板部分286和外圍可移動(dòng)橡膠膜部分278的可移動(dòng)元件264的位移和變形的液體壓力的吸收，因此在壓力接收腔室234中產(chǎn)生了有效的壓力波動(dòng)。通過(guò)這種布置，有效地產(chǎn)生了壓力接收腔室234與平衡腔室236之間的相對(duì)壓力波動(dòng)。因此，只要輸出元件308將第二孔道298保持在關(guān)閉狀態(tài)，就能夠有利地確保通過(guò)第一孔道296的流體流動(dòng)量，從而顯示出基于流過(guò)第一孔道296的流體的流動(dòng)作用(例如，共振作用)的高水平的阻尼效果，并且實(shí)現(xiàn)了出色的振動(dòng)阻尼能力。
響應(yīng)于正常行駛期間的低頻、小振幅振動(dòng)輸入，如同先前所述的低頻、大振幅振動(dòng)的情況一樣，只要輸出元件308將第二孔道298保持在關(guān)閉狀態(tài)，就能夠有利地確保通過(guò)第一孔道296的流體流動(dòng)量，從而顯示出基于流過(guò)第一孔道296的流體的流動(dòng)作用(例如，共振作用)的高水平的衰減效果，并且實(shí)現(xiàn)了出色的振動(dòng)阻尼能力。在本實(shí)施例中，雖然可移動(dòng)元件264對(duì)于壓力接收腔室234的壓力吸收是有關(guān)的，但是由于通過(guò)外圍可移動(dòng)橡膠膜部分278確保中央可移動(dòng)板部分286的外圍側(cè)處的流體密封，以及由于通過(guò)中央可移動(dòng)板部分286的剛性抑制可移動(dòng)元件264的變形程度，從而在壓力接收腔室234中產(chǎn)生了適當(dāng)?shù)膲毫Σ▌?dòng)。
由于行駛期間響應(yīng)于高頻、極小振幅振動(dòng)輸入的壓力接收腔室234中的壓力波動(dòng)極小，因此借助于可移動(dòng)元件264的位移和變形使得壓力接收腔室234的壓力波動(dòng)被有效地吸收并減小。具體地，由于可移動(dòng)元件264的中央可移動(dòng)板部分286可被形成在中央部分中以便于有利地確保有效的表面面積，而其外圍邊緣部分被構(gòu)成為以流體密封的方式支撐的、易于變形的外圍可移動(dòng)橡膠膜部分278，因此可有利地實(shí)現(xiàn)響應(yīng)于壓力接收腔室234中的高頻壓力波動(dòng)的隨動(dòng)位移，并且可抑制壓力接收腔室234中的壓力波動(dòng)。
另外，由于可移動(dòng)元件264的特征頻率被調(diào)整為待阻尼振動(dòng)的高頻范圍，因此當(dāng)高頻振動(dòng)被輸入時(shí)，可移動(dòng)元件264基于共振作用更有利地經(jīng)歷隨動(dòng)位移。因此，當(dāng)高頻振動(dòng)被輸入時(shí)，甚至在第一和第二孔道296、298基本都處于關(guān)閉狀態(tài)下的情況下，通過(guò)可移動(dòng)元件264也可避免壓力接收腔室234中的強(qiáng)烈的壓力波動(dòng)，并且基于低動(dòng)態(tài)彈簧特征通過(guò)有效的隔振作用可實(shí)現(xiàn)出色的振動(dòng)阻尼作用。
此外，響應(yīng)于機(jī)動(dòng)車處于停止的情況下的中間頻率、中間振幅振動(dòng)輸入，雖然可移動(dòng)元件264對(duì)于壓力接收腔室234的壓力吸收是有關(guān)的，但是在本實(shí)施例中，由于根據(jù)設(shè)置在可移動(dòng)元件264中央部分中的剛性中央可移動(dòng)板部分286抑制了可移動(dòng)元件264的變形程度，并且由于外圍可移動(dòng)橡膠膜部分278被設(shè)置于中央可移動(dòng)板部分286的外部確保了壓力接收腔室234是流體密封的，避免了從壓力接收腔室234到平衡腔室236的壓力泄漏，因此在壓力接收腔室234中產(chǎn)生了適當(dāng)?shù)膲毫Σ▌?dòng)。因此，借助于將第二孔道298布置在打開狀態(tài)中的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)304的操作，可適當(dāng)?shù)卮_保流過(guò)第二孔道298的適當(dāng)流體水平，從而顯示出基于流過(guò)第二孔道298的流體的流動(dòng)作用(例如，共振作用)的高水平的阻尼效果，并且顯示出出色的振動(dòng)阻尼能力。另外，在第二孔道298處于打開狀態(tài)時(shí)，第一孔道296也處于打開狀態(tài)，但是由于超出第一孔道296的調(diào)整頻率的頻率范圍的中間頻率輸入振動(dòng)會(huì)被第一孔道296阻遏，其中第一孔道296由于流過(guò)第一孔道296的流體的反共振作用基本處于關(guān)閉狀態(tài)，因此可有效地確保流過(guò)第二孔道298的流體水平。
因此，在本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)架210中，第一孔道296、第二孔道298、以及可移動(dòng)元件264中的每個(gè)都響應(yīng)于待阻尼的振動(dòng)的頻率和振幅有效地作用，從而相對(duì)于多個(gè)、寬頻率范圍的振動(dòng)顯示出有效的振動(dòng)阻尼作用。
在本實(shí)施例中，使用包括中央可移動(dòng)板部分286和外圍可移動(dòng)橡膠膜部分278的可移動(dòng)元件264。當(dāng)需要通過(guò)可移動(dòng)元件264抑制壓力接收腔室234的流體壓力吸收以便于在壓力接收腔室234中有效地產(chǎn)生壓力波動(dòng)時(shí)，例如在先前所述的低頻、小振幅振動(dòng)或中間頻率、中間振幅振動(dòng)期間，由于通過(guò)形成在可移動(dòng)元件264中央中的剛性中央可移動(dòng)板部分268抑制可移動(dòng)元件264的變形程度的事實(shí)，以及由于外圍可移動(dòng)橡膠膜部分278確保對(duì)于中央可移動(dòng)板部分286的外側(cè)的流體密封的事實(shí)，可在壓力接收腔室234中產(chǎn)生有效的壓力波動(dòng)。因此，由于確保了通過(guò)第一孔道296或第二孔道298的充分的流體流動(dòng)水平，通過(guò)在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間選擇性地切換第二孔道298，可有利地實(shí)現(xiàn)基于通過(guò)孔道296、298的流體流動(dòng)作用的振動(dòng)阻尼效果。如從前述中可理解的，在本實(shí)施例中，通過(guò)與平衡腔室236整體形成的部分236’形成了中間平衡腔室。
因此，甚至在沒有空氣腔室借其形成在與壓力接收腔室相對(duì)的可移動(dòng)元件的相對(duì)側(cè)上，并且來(lái)自于外部的空氣壓力(負(fù)壓或正壓)借其被施加以使得可移動(dòng)元件經(jīng)歷收縮變形的例如JP-A-2002-5225中所描述的特定結(jié)構(gòu)的情況下，根據(jù)通過(guò)可移動(dòng)元件264的結(jié)構(gòu)抑制變形和位移程度，無(wú)疑也可實(shí)現(xiàn)期望的振動(dòng)阻尼效果，從而在壓力接收腔室234中有效地產(chǎn)生壓力波動(dòng)。因此，通過(guò)確保與包括分隔器元件228的更簡(jiǎn)化的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相關(guān)的第一孔道296、第二孔道298、以及可移動(dòng)元件264的布置空間等的設(shè)計(jì)方面的高自由度，可恒定地實(shí)現(xiàn)期望的振動(dòng)阻尼效果。
另外，由于與包含上述JP-A-2002-5225的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)阻尼支架相比較，在分隔器元件中無(wú)需形成空氣腔室或用于從外部在空氣腔室上施加空氣壓力的空氣通路，或者無(wú)需在第二安裝件中提供氣孔，制造更為容易，并且可確保壓力接收腔室234和平衡腔室236的良好流體密封。
在該實(shí)施例中，假設(shè)確保了壓力接收腔室234所需的流體密封水平，甚至在流體從壓力接收腔室234略微泄漏到可移動(dòng)元件264外側(cè)的情況下，由于與壓力接收腔室234相對(duì)的可移動(dòng)元件234的相對(duì)側(cè)是平衡腔室236，因此不存在流體泄出到非密封區(qū)域的問(wèn)題，從而可提高質(zhì)量性能。
另外，在本實(shí)施例中，通過(guò)在可移動(dòng)元件264上將彈性突出部分268和接觸支撐部分279形成為彈性接觸突出部分，可限制可移動(dòng)元件264的位移程度，在低頻、小振幅振動(dòng)的輸入期間更有效地抑制可移動(dòng)元件264的壓力吸收。
在本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)架210中，由于收縮板272被緊固地嵌入在可移動(dòng)元件264的中心可移動(dòng)板部分286中，因此由于中央可移動(dòng)板部分286的不必要變形，在低到中間頻率振動(dòng)輸入期間，可更可靠地地抑制壓力接收腔室234的壓力波動(dòng)的吸收，從而基于第一孔道296和第二孔道298的流體流動(dòng)作用有效地顯示出振動(dòng)阻尼作用。
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但僅是說(shuō)明性的，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施例的細(xì)節(jié)，也可以其它形式體現(xiàn)。還應(yīng)該理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍的基礎(chǔ)上可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)、變型和改變。
例如，在第二實(shí)施例中，可適當(dāng)?shù)匦拚龢?gòu)成平衡腔室236、連通窗262和環(huán)形槽260的一部分的小直徑凹槽的形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)，以使得平衡腔室236的一部分用作流體通路，以及將使得流過(guò)流動(dòng)通路的流體的共振頻率調(diào)整為例如大約±0.03和80Hz的高頻、極小振幅振動(dòng)的頻率范圍。
另外，在上述第二實(shí)施例中，通過(guò)嵌埋剛性收縮板272增強(qiáng)中心可移動(dòng)的板的部分286，但收縮板272可被省卻。特別是，根據(jù)需要將可移動(dòng)元件264制作得較厚以為其提供足夠的剛度，即使在沒有被收縮板272增強(qiáng)的情況下，也能夠使得中心可移動(dòng)的板的部分286表現(xiàn)功能性。
另外，盡管在上述實(shí)施例中，壓縮盤簧322用作壓靠下中心凹槽242的開口的推壓裝置，推壓裝置不限于在該實(shí)施例中教導(dǎo)的。特別是，能夠簡(jiǎn)單地代替利用分隔器橡膠310的彈性行為以保持接觸狀態(tài)或者利用板簧等代替壓縮盤簧322。
可移動(dòng)元件264中的中心可移動(dòng)的板的部分286和外圍可移動(dòng)的橡膠薄膜部分278的形狀、尺寸和構(gòu)造以及可移動(dòng)元件264相對(duì)于分隔元件228的放置位置不限于這里舉例說(shuō)明所教導(dǎo)的內(nèi)容，并且可根據(jù)所需的振動(dòng)阻尼特征、生產(chǎn)能力和其它考慮因素適當(dāng)?shù)刈冃汀?br> 形成在分隔元件228中的孔道的形狀、尺寸、構(gòu)造以及數(shù)量不局限于上述第二實(shí)施例中所述的第一和第二孔道，而是本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?br> 另外，而上述實(shí)施例利用特定示例描述了本發(fā)明在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)架中的應(yīng)用，本發(fā)明當(dāng)然也能夠有利地用于非汽車發(fā)動(dòng)機(jī)架中。
權(quán)利要求
1.一種氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架(10、210)包括可與動(dòng)力單元側(cè)元件和車體側(cè)元件中的一個(gè)相連的第一安裝元件(12、212)；可與動(dòng)力單元側(cè)元件和車體側(cè)元件中的另一個(gè)相連的第二安裝元件(14、214)；將第一安裝元件和第二安裝元件彈性連接的橡膠彈性體(16、216)；部分由橡膠彈性體限定的壓力接收腔室(34、234)，所述壓力接收腔室充填有不可壓縮的流體并且經(jīng)受振動(dòng)輸入；由撓性層(30、230)部分限定的平衡腔室(36、236)，用于使得其體積容易變化，所述平衡腔室充填有不可壓縮的流體；用于在壓力接收腔室和平衡腔室之間形成流體連通的第一孔道(100、296)，所述第一孔道被調(diào)諧到基本對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)的低頻范圍；用于在壓力接收腔室和平衡腔室之間形成流體連通的第二孔道(102、298)，所述第二孔道被調(diào)諧到基本對(duì)應(yīng)于空轉(zhuǎn)振動(dòng)的中頻范圍；用于打開/關(guān)閉第二孔道的閥元件(112、308)；利用來(lái)自于外部的空氣壓力操作的用于驅(qū)動(dòng)閥元件的氣動(dòng)致動(dòng)器(108、304)；可移動(dòng)的分隔元件(64、264)，所述可移動(dòng)的分隔元件的中心部分構(gòu)成剛性中心可移動(dòng)板部分(92、286)，所述可移動(dòng)的分隔元件的外圍部分構(gòu)成容易變形的外圍橡膠薄膜部分(84、278)，所述可移動(dòng)的分隔元件是這樣設(shè)置的，即，使得外圍橡膠薄膜部分的外周邊被第二安裝部分以流體密封的方式支撐，允許中心可移動(dòng)板部分和外圍橡膠薄膜部分發(fā)生位移和變形，所述可移動(dòng)的分隔元件限定了壓力接收腔室的另一部分；以及形成在所述可移動(dòng)的分隔元件與壓力接收腔室相對(duì)的一側(cè)上的中間平衡腔室(72、236′)，并且所述可移動(dòng)的分隔元件被設(shè)置在中間平衡腔室和壓力接收腔室之間。
2.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架(10)，其特征在于，中間平衡腔室包括通向大氣的空氣腔室(72)。
3.如權(quán)利要求2所述的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架(10)，其特征在于，第一安裝元件(12)設(shè)置在圓柱形的第二安裝元件(14)的第一軸向開口端部處并且與其分隔開，第一安裝元件和第二安裝元件通過(guò)橡膠彈性體(16)連接在一起從而以流體密封的方式關(guān)閉第二安裝元件的第一軸向開口端部，并且第二安裝元件的另一個(gè)開口端部被撓性層(30)以流體密封的方式覆蓋，同時(shí)分隔元件(28)設(shè)置在橡膠彈性體和撓性層之間并且被第二安裝元件支撐以使壓力接收腔室(34)和平衡腔室(36)形成在分隔元件的任一側(cè)；其中可移動(dòng)的分隔元件(64)設(shè)置在分隔元件中的面向壓力接收腔室的一側(cè)上，并且中間平衡腔室(72)形成在分隔元件中的可移動(dòng)的分隔元件遠(yuǎn)離壓力接收腔室的背側(cè)上，同時(shí)形成從空氣腔室通過(guò)分隔元件和第二安裝元件延伸到第二安裝元件的外圍表面的空氣通道(62)；其中形成第一孔道(100)以在周向上沿著分隔元件的外圍部分延伸，并且形成第二孔道(102)以在分隔元件中的可移動(dòng)的分隔元件的外周邊處在軸向上延伸預(yù)定長(zhǎng)度并且通過(guò)分隔元件的內(nèi)部徑向向內(nèi)延伸，第二孔道通過(guò)形成在分隔元件中的可移動(dòng)的分隔元件的外周邊處的第一開口通向壓力接收腔室并且通過(guò)形成在分隔元件的中心部分處的第二開口通向平衡腔室；并且撓性層(30)重疊在第二孔道的第二開口上以構(gòu)成閥元件(112)，閥元件被致動(dòng)器(108)驅(qū)動(dòng)以通過(guò)交替打開和關(guān)閉第二孔道的第二開口執(zhí)行第二孔道的打開/關(guān)閉控制，并且從第二孔道的第二開口在垂直于軸線的方向上向外延伸的第二開口周邊部分(48)具有沿?cái)U(kuò)張形狀，在垂直于軸線方向的向外延伸的周向上該形狀的寬度尺寸逐漸增大。
4.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架(210)，其特征在于，中間平衡腔室(236′)與平衡腔室(236)整體形成以使中心可移動(dòng)板部分(286)和周圍的可移動(dòng)的橡膠薄膜部分(278)基于形成在其一側(cè)的壓力接收腔室(234)和形成在其另一側(cè)的平衡腔室之間的壓力差經(jīng)受位移和變形，從而在對(duì)應(yīng)于行駛大噪聲的高頻帶的振動(dòng)輸入過(guò)程中利用位移和變形來(lái)吸收壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架(210)，其特征在于，平衡腔室(236)的一部分被壓縮以形成流體通道(260)，并且基于施加在可移動(dòng)的分隔元件的任一面上的壓力接收腔室和平衡腔室之間的壓力差的可移動(dòng)分隔元件(264)發(fā)生位移和變形，使得大量的流體通過(guò)流體通道。
6.如權(quán)利要求4所述的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架(210)，其特征在于，第一安裝元件(212)設(shè)置在圓柱形的第二安裝元件(214)的第一軸向開口端部處并且與其分隔開，第一安裝元件和第二安裝元件通過(guò)橡膠彈性體(216)連接在一起以流體密封的方式關(guān)閉第二安裝元件的第一軸向開口端部，并且第二安裝元件的另一個(gè)開口端部被撓性層(230)以流體密封的方式覆蓋，同時(shí)分隔元件(228)設(shè)置在橡膠彈性體和撓性層之間并且被第二安裝元件支撐，以使壓力接收腔室和平衡腔室形成在分隔元件的任一側(cè)；其中可移動(dòng)的分隔元件(264)以可位移和可變形的方式被設(shè)置，以與在分隔元件中的壓力接收腔室(234)和平衡腔室(236)的相反的方向上基本上成直角的角度延伸；其中形成第一孔道(296)以在周向上沿著分隔元件的外圍部分延伸，并且形成第二孔道(298)以在分隔元件中的可移動(dòng)的分隔元件的外周邊處在軸向上延伸預(yù)定長(zhǎng)度并且通過(guò)分隔元件的內(nèi)部徑向向內(nèi)延伸，第二孔道通過(guò)形成在分隔元件中的可移動(dòng)的分隔元件的外周邊處的第一開口通向壓力接收腔室并且通過(guò)形成在分隔元件的中心部分處的第二開口通向平衡腔室；并且撓性層(230)重疊在第二孔道的第二開口上以構(gòu)成閥元件(308)，閥元件被致動(dòng)器(304)驅(qū)動(dòng)以通過(guò)交替打開和關(guān)閉第二孔道的第二開口執(zhí)行第二孔道的打開/關(guān)閉控制。
7.如權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)所述的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架(10、210)，其特征在于，形成從在可移動(dòng)的分隔元件(64、264)中的中心可移動(dòng)板部分(92、286)的外周邊部分突出的彈性接觸突起(74、268)，彈性接觸突起與第二安裝元件(14、214)或者被第二安裝元件支撐的位移限制元件(66、266)接觸，從而提供對(duì)于中心可移動(dòng)的板部分的位移范圍進(jìn)行減震限制的限位元件。
8.如權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)所述的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架(10、210)，其特征在于，氣動(dòng)致動(dòng)器(108、304)是可操作的以在汽車行駛過(guò)程中利用從外部施加的基本上為大氣壓力的壓力驅(qū)動(dòng)閥元件(112、308)，從而使得第二孔道(102、298)處于關(guān)閉狀態(tài)，并且當(dāng)汽車停止時(shí)，利用從外部施加的負(fù)壓驅(qū)動(dòng)閥元件，從而使得第二孔道處于打開狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)所述的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架(10、210)，其特征在于，剛性收縮板(78、272)設(shè)置在可移動(dòng)的分隔元件(64、264)的中心可移動(dòng)的板部分(92、286)中，并且外圍橡膠薄膜部分被粘接在收縮板上。
10.如權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)所述的氣動(dòng)切換型流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架(10、210)，其特征在于，可移動(dòng)的分隔元件(64、264)的位移和變形特征被這樣設(shè)計(jì)，即，在第一安裝元件(12、212)和第二安裝元件(14、214)上施加的輸入振動(dòng)是振幅為±0.05毫米或者更小的很小振幅振動(dòng)的情況下使得產(chǎn)生在壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)可基本上被吸收；而在第一安裝元件和第二安裝元件上施加的輸入振動(dòng)是振幅為±0.1毫米的小振幅振動(dòng)或者是振幅為±1.0毫米或者更大的大振幅振動(dòng)的情況下，使得產(chǎn)生在壓力接收腔室中的壓力波動(dòng)基本上不能被吸收。
全文摘要
一種流體充填發(fā)動(dòng)機(jī)架包括將第一和第二安裝元件彈性連接的橡膠彈性體；部分由橡膠彈性體限定的壓力接收腔室；部分由撓性層限定的平衡腔室；用于在壓力接收腔室和平衡腔室之間形成流體連通的第一孔道，所述第一孔道被調(diào)諧到低頻范圍；用于連接兩個(gè)腔室的第二孔道，所述第二孔道被調(diào)諧到中頻范圍；用于打開/關(guān)閉第二孔道并且由氣動(dòng)致動(dòng)器操作的閥元件；可移動(dòng)的分隔元件，所述可移動(dòng)的分隔元件包括剛性中心可移動(dòng)板部分和被第二安裝部分以流體密封的方式支撐的容易變形的外圍橡膠薄膜部分；以及形成在與壓力接收腔室相對(duì)一側(cè)的中間平衡腔室，并且所述可移動(dòng)的分隔元件被設(shè)置在中間平衡腔室和壓力接收腔室之間。
文檔編號(hào)F16F13/06GK1702348SQ20051007379
公開日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月24日
發(fā)明者田中榮治 申請(qǐng)人:東海橡膠工業(yè)株式會(huì)社