專利名稱：車輛駕駛室懸架系統阻尼襯套及其制造方法
技術領域：
本發明涉及襯套及制造襯套的方法。更具體而言，本發明涉及車輛駕駛室懸架系統襯套，尤其是用于阻尼運動的襯套。
背景技術：
需要一種用于阻尼車輛駕駛室懸置運動的車輛駕駛室懸架系統襯套。需要一種經濟可行的阻尼車輛駕駛室懸置運動的方法。需要一種耐用的襯套，其對農用車輛駕駛室懸架系統中的運動提供有利的阻尼。需要一種經濟可行的對懸置運動提供有利阻尼的車輛駕駛室懸架系統襯套的制造方法。

發明內容
本發明包括一種車輛駕駛室懸架系統徑向阻尼襯套，其包括非彈性剛性外管狀部件，所述非彈性剛性外管狀部件具有帶有外部件中心軸線的外部件中心孔。該車輛駕駛室懸架系統徑向阻尼襯套包括非彈性剛性內柱塞部件，該非彈性剛性內柱塞部件具有帶有內部件中心軸線的內部件中心孔，且所述內部件中心軸線偏離所述外部件中心軸線。所述內柱塞部件包括多個朝向所述外部件徑向向外延伸的徑向葉片(paddle)。所述徑向阻尼襯套包括第一中間側壁彈性體和第二中間側壁彈性體，所述第一中間側壁彈性體和所述第二中間側壁彈性體布置在所述內部件和所述外部件之間，并形成用于將粘性流體約束在所述徑向葉片周圍的環形腔，其中施加到所述內部件的支承載荷使所述內部件中心軸線與所述外部件中心軸線同中心，并且所述內部件相對于所述外部件的運動通過所述徑向葉片優選移動、促動、攪動和搖動所述環形腔內的所述粘性流體。
本發明包括一種未加載的徑向阻尼襯套，用于支承施加的支承車輛駕駛室的載荷。未加載徑向阻尼襯套包括非彈性外部件，該非彈性外部件具有帶有外部件中心軸線的外部件中心孔；和非彈性內柱塞部件，該非彈性內柱塞部件具有內部件中心軸線，該內部件中心軸線偏離所述外部件中心軸線。所述內部件包括多個朝向所述外部件徑向向外延伸的徑向葉片。所述內部件包括中間彈性體，所述中間彈性體布置在所述內部件和所述外部件之間，并且將粘性流體約束在所述內部件徑向葉片周圍，其中施加到所述內部件的支承車輛駕駛室載荷基本上使所述內部件中心軸線與所述外部件中心軸線同中心，并且所述內部件相對于所述外部件的運動通過徑向葉片而優選移動、促動、攪動和搖動所述粘性流體。
本發明包括一種制造用于阻尼運動的車輛懸架系統阻尼襯套的方法。優選地，該方法包括制造用于阻尼關于車輛懸架系統軸線的運動和支承車輛駕駛室載荷的車輛懸架系統襯套的方法。該方法包括提供非彈性剛性外部可延展管狀部件，其具有帶有外部件中心軸線的外部件中心孔。該方法包括提供非彈性剛性內柱塞部件，所述非彈性剛性內柱塞部件具有帶有內部件中心軸線的內部件中心孔，所述內部件包括多個徑向向外延伸的徑向葉片。該方法包括提供第一中間側壁彈性體和第二中間側壁彈性體。該方法包括提供粘性流體。該方法包括將第一中間側壁彈性體和第二中間側壁彈性體布置在所述內部件和所述外部件之間，從而形成用于將粘性流體約束在所述內部件徑向葉片周圍的腔，所述內部件徑向葉片朝向所述外部件徑向向外延伸，其中施加到所述內部件的支承載荷基本上將所述內部件中心軸線與所述外部件中心軸線同中心，并且所述內部件相對于所述外部件的運動通過所述徑向葉片優選移動、促動、攪動和搖動所述腔中的所述粘性流體。
本發明包括一種制造用于阻尼關于一軸線的運動的徑向阻尼襯套的方法。該方法包括提供非彈性剛性外部件，所述非彈性剛性外部件具有帶有外部件中心軸線的外部件中心孔。該方法包括提供非彈性剛性內柱塞部件，該非彈性剛性內柱塞部件具有內部件中心軸線，且所述內部件包括多個徑向向外延伸的徑向葉片。該方法包括提供粘性流體。該方法包括將中間彈性體布置在所述內部件和所述外部件之間，且所述中間彈性體將所述粘性流體約束在所述內部件徑向葉片周圍，其中所述內部件相對于所述外部件的運動通過所述徑向葉片推動所述粘性流體。優選的是，施加到所述內部件的支承載荷使所述內部件中心軸線從偏離中心的定位朝著以所述外部件中心軸線的中心定位移動。
本發明包括在懸架系統中使用的懸架襯套。該襯套提供對主體的隔離和懸置，特別提供對大振幅運動的控制和對在低激勵振幅時的隔離。在優選實施例中，該襯套用于阻尼垂直運動。優選的是，該襯套以有利的封裝尺寸和有利的固定結構來提供有利的運動控制和阻尼。
本發明的其他特征和優點將在下面的詳細描述中加以闡述，并且通過該描述，其部分地將對本領域技術人員顯而易見，或通過如本文(包括以下詳細描述、權利要求以及附圖)所述的那樣實踐本發明而被理解。
應可理解，以上概述和以下詳細描述都是本發明的示例性描述，其旨在提供用于理解如權利要求所述的本發明本質和特征的綜述和框架。包括有附圖來提供對本發明的進一步理解，并且附圖被并入本說明書中從而構成本說明書的一部分。附圖示出了本發明的各種實施例，并與說明書一起用于說明本發明的原理和操作。


圖1示出了本發明的一實施例。
圖2示出了本發明的一實施例。
圖3示出了本發明的一實施例。
圖4示出了本發明的一實施例。
圖5示出了本發明的一實施例。
圖6示出了本發明的一實施例。
圖7示出了本發明的一實施例。
圖8示出了本發明的一實施例。
圖9示出了本發明的一實施例。
圖10示出了本發明的一實施例。
圖11為襯套的載荷撓曲曲線。
具體實施例方式
現在將對附圖中示出的本發明優選實施例的示例進行詳細描述。
本發明包括車輛駕駛室懸架系統徑向阻尼襯套。圖1示出了車輛駕駛室懸架系統徑向阻尼襯套20，其包括非彈性剛性外部件22，該非彈性剛性外部件22具有帶有外部件中心軸線26的外部件中心孔24。車輛駕駛室懸架系統徑向阻尼襯套20包括非彈性剛性內柱塞部件30，其具有帶有內部件中心軸線34的內部件中心孔32，內部件中心軸線34偏離外部件中心軸線26。內柱塞部件30包括多個朝向外部件22徑向向外延伸的徑向葉片36。徑向阻尼襯套20包括第一中間側壁彈性體40和第二中間側壁彈性體42，第一中間側壁彈性體和第二中間側壁彈性體布置在內部件30和外部件22之間，并形成用于將粘性流體46約束在徑向葉片36周圍的環形腔44，其中施加到內部件30上的支承載荷50使內部件中心軸線34與外部件中心軸線26同中心，并且內部件30相對于外部件20的運動52通過徑向葉片36推動環形腔44內的所述粘性流體46，如圖3-5所示。圖3-4示出了施加到內部件30上的支承載荷50，其使內部件中心軸線34向下朝向外部件中心軸線26移動，從而使內部件中心孔軸線34基本上與外部件中心孔軸線26同中心。圖5示出了在施加的支承載荷50的作用下，內部件30在腔44中的上下徑向運動52通過徑向葉片36推動粘性流體46。
車輛駕駛室懸架系統徑向阻尼襯套20提供了關于車輛駕駛室懸架系統軸線的阻尼運動。車輛駕駛室懸架系統徑向阻尼襯套20具有帶有外部件中心孔24的非彈性剛性外管狀部件22，其用于容納和約束非彈性剛性內部件30和中間側壁彈性體40及42。圖2示出了在布置到外部件中心孔24中及由外部件22約束之前的非彈性剛性內部件30和中間側壁彈性體40及42。內部件30包括多個徑向向外延伸的徑向葉片36。當安裝到外部件中心孔24中并由外部件22約束時，車輛駕駛室懸架系統襯套的中間側壁彈性體40、42形成用于將粘性流體46約束在徑向葉片36周圍的環形腔44。非彈性剛性內部件的中心軸線34向上偏離非彈性剛性外管狀部件的中心軸線26一偏移量60。如圖2所示，第一和第二中間側壁彈性部件40、42模制結合到剛性內部件30的外表面，且側壁彈性體部件40、42斜向外并且遠離徑向葉片36的側面延伸。如圖1所示，第一和第二中間側壁彈性體部件40、42布置在內部件30和外部件22之間，側壁彈性體40、42形成將粘性流體46約束在徑向葉片36周圍的環形腔44，側壁彈性體部件40、42的前述未安裝的斜向內壁與葉片36的側面平行對齊，并且鄰近葉片36的側面，從而在其間形成粘性流體46的狹窄間隙。內部件30相對于外部件22的運動，例如圖5所示的運動52通過徑向葉片36推動環形腔44中的粘性流體46。通過內部件30的運動產生的徑向延伸葉片36的運動迫使粘性流體46流動經過環形腔44的在外部件22、葉片和側壁彈性體之間的狹窄間隙，以耗散能量并阻尼關于車輛懸架系統軸線的運動52。優選的是，內部件徑向葉片36具有彈性緩沖層38。優選的是，內部件徑向葉片彈性緩沖層38為剛性葉片基底39上的彈性體覆蓋層，其尺寸制成為在車輛駕駛室懸架系統的極大偏心載荷和運動過程中提供與外部件的彈性緩沖接合。模制結合有彈性緩沖層的彈性體38在內部件30和外部件22之間提供緩沖，并且優選在剛性葉片基底39和外部件22之間具有與剛性葉片基底39的側邊和彈性體側壁40和42之間的彈性體覆蓋層的低厚度相比相對大的厚度。優選的是，內部件徑向葉片彈性緩沖層38為模制結合的彈性緩沖層，其中在通過橡膠至金屬粘合劑在接收剛性基底39的彈性模具70中將彈性體38模制到剛性金屬部件39上的過程中，彈性體被結合到剛性葉片基底39，例如圖6所示。如圖5和6B所示，剛性內部件徑向葉片36優選包括左側徑向葉片柱塞54和右側徑向柱塞54。徑向葉片柱塞54具有上柱塞表面55和下柱塞表面56，其優選定向為基本上垂直于中心孔32和中心軸線34，從而在通過將載荷50施加到內部件30產生的徑向上/下運動52的過程中提供對流體46的有益沖擊。如圖5和6B所示，剛性內部件徑向葉片36優選包括上徑向葉片緩沖層57和下徑向葉片緩沖層57。該徑向葉片緩沖層57具有左側表面58和右側表面59。上緩沖層57的左右側表面優選相對于中心孔32、中心軸線34和上柱塞表面55呈傾斜定位。下緩沖層57的左右側表面優選相對于中心孔32、中心軸線34和下柱塞表面56呈垂直定位。與沿其徑向長度具有基本恒定寬度的左右柱塞54相比較，上下緩沖層57的靠近中心孔32和中心軸線34的剛性底部相對較寬，并且朝向徑向遠離中心軸線34的緩沖層端部61變窄。在左側表面58和右側表面59下面的左右側剛性緩沖表面優選相對于中心孔32、中心軸線34和上下柱塞表面55、56呈傾斜定位。柱塞的徑向柱塞端部62的寬度優選基本上小于緩沖層端部61的寬度，而下緩沖層端部的寬度優選大于上緩沖層端部的寬度。左右側柱塞54具有其彈性緩沖層38的接觸區域64，在內部件相對于外部件22的左右移位過程中，在所述接觸區域64處與腔壁44接觸。上緩沖層57具有彈性緩沖層接觸區域65，在內部件30相對于外部件22的向上移位的過程中，在該接觸區域65處與腔壁44接觸。下緩沖層57具有彈性緩沖層接觸區域66，其中在內部件30朝向外部件22的向下移位過程中，在該接觸區域66處與腔壁44接觸。優選的是，左右側柱塞54的彈性緩沖層接觸區域64小于上下緩沖層57的彈性緩沖層接觸區域。優選的是，下緩沖彈性緩沖層接觸區域66大于上緩沖彈性緩沖層接觸區域65。優選的是，在柱塞接觸區域64處的彈性緩沖層厚度小于在緩沖接觸區域65和66處的彈性緩沖層厚度。優選的是，下緩沖層57的徑向長度比上緩沖層57的徑向長度長。優選的是，中間彈性體40、42為模制結合彈性體40、42，其中通過橡膠至金屬粘合劑而在接收帶有剛性基底外表面31的內部件30的彈性體模具70中將彈性體40、42結合到內部件30的剛性基底表面31，如圖7所示。優選的是，中間彈性體40、42被壓縮在非彈性內部件30和非彈性外部件22之間。中間彈性體40、42固定并容納在內部件30和外部件22之間，粘性流體46被約束在徑向葉片36周圍，從而優選提供在高于6.0Hz、±1.0mm的輸入情況下阻尼tanδ≥0.3的襯套20，最優選為對于內部件30和外部件22之間的運動，阻尼tanδ≥0.35。
徑向阻尼襯套20提供關于軸線的阻尼運動。徑向阻尼襯套20優選提供關于車輛懸置軸線的阻尼。徑向阻尼襯套20優選提供沿徑向的阻尼，優選為相對于車輛車身運動呈預定定位的徑向方向。徑向阻尼襯套20最優選提供對關于車輛駕駛室懸架系統軸線的徑向上下運動52的阻尼。在實施例中，徑向阻尼襯套20提供對旋轉運動的阻尼。在實施例中，徑向阻尼襯套20提供垂直、滾轉和傾斜模式中的阻尼。徑向阻尼襯套20可定向在懸架系統布置中來提供在垂直、水平和關于一軸線方向中的阻尼運動。襯套20包括具有帶有外部件中心軸線26的外部件中心孔24的非彈性剛性外管狀部件22、具有帶有內部件中心軸線34的內部件中心孔32的非彈性剛性內部件30，其中內部件中心軸線34偏離外部件中心軸線26。非彈性剛性內部件30包括從中心軸線34朝向外部件22徑向向外延伸的徑向葉片36。襯套20包括中間彈性體40、42，所述中間彈性體布置在內部件30和外部件22之間，并且將粘性流體46約束在徑向葉片36周圍，其中施加到內部件30上的支承載荷50基本上使內部件中心軸線34與外部件中心軸線26同中心，該預定的支承載荷50使內部件中心軸線34朝向外部件中心軸線26移動，并且內部件30相對于外部件22的徑向運動52推動粘性流體46，這樣，粘性流體的運動耗散能量和內部件與外部件之間的相對運動。徑向葉片36通過外部件22和內部件30之間的相對運動產生的運動迫使粘性流體46流動通過葉片36、外部件22和側壁彈性體40、42之間的環形腔44的狹窄間隙來耗散能量/阻尼運動。優選的是，內部件徑向葉片36具有彈性緩沖層38，其緩沖內部件朝向外部件的延展運動。優選的是，中間彈性體40、42通過相對于內部件傾斜延伸的側壁定位而結合到非彈性剛性內部件30的外表面31，在結合之后和在裝配到外部件中的過程中，中間彈性體40、42被壓縮在非彈性剛性內部件30和非彈性剛性外環形部件22之間。中間彈性體40、42固定并容納在內部件30和外部件22之間，粘性流體46被約束在徑向葉片36周圍，從而優選提供在高于6.0Hz、±1.0mm的輸入情況下阻尼tanδ≥0.3的襯套20，最優選為對于內部件30和外部件22之間的運動，阻尼tanδ≥0.35。優選地，阻尼襯套20對由懸架系統運動引起的激勵振幅提供阻尼，同時分離來自例如內燃機的振動振蕩機械的低振幅振動。
本發明包括制造用于阻尼車輛懸置運動的車輛懸架系統徑向阻尼襯套20的方法。優選的是，該車輛懸架系統阻尼襯套20用于相對于主懸架系統的車輛輔助懸架系統。最優選的是，該車輛輔助懸架系統襯套為用于阻尼關于車輛駕駛室懸架系統軸向的徑向運動的車輛駕駛室懸架系統阻尼襯套。該方法包括提供一種非彈性剛性外部可延展管狀部件22(其具有帶有外部件中心軸線26的外部件中心孔24)，提供一種非彈性剛性內部件30(其具有帶有內部件中心軸線26的內部件中心孔24，該內部件包括多個徑向向外延伸的徑向葉片36)，以及提供第一中間側壁彈性體40和第二中間側壁彈性體42。優選的是，所提供的彈性體40、42具有至少40的計示硬度，更優選的是，具有至少45的計示硬度，例如計示硬度在約45-55范圍內的天然橡膠彈性體。該方法包括提供一種粘性流體46，優選該流體46由硅樹脂構成，優選粘度大于4000厘斯，優選粘度在4000和60000厘斯之間。優選的是，粘性流體46具有至少5000厘斯的粘度，更加優選的是，在5000-50000之間，更加優選的是，在5000-20000之間。優選的是，粘性流體46具有至少約10000厘斯的粘度。在優選實施例中，粘性流體46的粘度約為10000厘斯(10000±5000)。在優選實施例中，粘性流體46的粘度約為20000厘斯(20000±7000)。優選的是，所提供的流體46為粘性硅樹脂流體，優選具有至少5000厘斯的粘度。該方法包括將第一中間側壁彈性體40和第二中間側壁彈性體42布置在內部件30和外部件22之間，來形成用于將粘性流體46約束在內部件徑向葉片36周圍的環形腔44，內部件徑向葉片36朝向外部件22徑向向外延伸，其中施加到內部件30上的支承載荷50基本上使內部件中心軸線34與外部件中心軸線26同中心，并且內部件30相對于外部件22的徑向運動52通過徑向葉片36推動環形腔44中的粘性流體46。葉片36的運動迫使粘性流體46流動通過位于葉片36、外部件22和側壁彈性體40、42之間的環形腔44的狹窄間隙，來耗散能量和關于車輛懸架系統軸線的阻尼運動。優選的是，提供一種帶有多個徑向向外延伸的徑向葉片36的非彈性剛性內部件30包括提供一種具有多個涂布有彈性緩沖層的徑向葉片36的非彈性剛性內部件30，彈性緩沖層38模制結合到剛性葉片基底39，例如圖5-6所示。優選的是，提供一種具有帶彈性緩沖層38的徑向葉片36的內部件30，包括將彈性體38模制結合到剛性葉片基底39的外結合表面，最優選的是使用化學粘接劑在模具內將彈性體模制到剛性葉片基底上，并且優選在橡膠彈性體模具70中硫化彈性體，例如圖6所示。優選的是模制彈性緩沖層38包括提供一種彈性體轉移坯料72，并在壓力作用下例如通過注入口將彈性體轉移坯料72注入模具70中，該模具包括夾持在合適位置的緊配合鋼制金屬件，并且其容納剛性葉片基底39；和在模具70內硫化彈性體38，從而優選提供一種中心葉片輪分組件構件37。優選的是，該方法包括將第一中間側壁彈性體40結合到非彈性剛性內部件30的第一側外表面31，和將第二中間側壁彈性體42結合到非彈性剛性內部件30的第二側外表面31。
優選的是，該方法包括將第一中間側壁彈性體40結合到第一側內部件分組件構件33的第一側外表面31。優選的是，該方法包括將第二中間側壁彈性體42結合到第二側內部件分組件構件35的第二側外表面31。如圖7所示，提供具有結合側壁彈性體40的內部件30優選包括將彈性體40模制結合到第一側內部件分組件構件33的外結合表面31，最優選的是，在模具70內通過化學粘接劑將彈性體模制到第一側內部件分組件構件33的剛性基底外表面31上，并且優選在橡膠彈性體模具70中硫化該彈性體。優選的是，模制中間側壁彈性體40包括提供一種彈性體轉移坯料72，并且在壓力作用下例如通過注入口將彈性體轉移坯料72注入到模具70中，該模具包括夾持在合適位置的緊配合鋼制金屬件，其容納第一側內部件33的剛性基底；和在模具70內部硫化彈性體40，從而優選提供具有側壁彈性體40的第一側內部件分組件構件33。類似地，如圖7所示，提供具有第二結合側壁彈性體42的內部件30優選包括將彈性體42模制結合到第二側內部件分組件構件35的外結合表面31，最優選的是，在模具70內部通過化學粘接劑將彈性體模制到第二側內部件分組件構件35的剛性基底外表面31上，并且優選在橡膠彈性體模具70內硫化該彈性體。優選的是，模制中間側壁彈性體42包括提供彈性體轉移坯料72，并在壓力作用下例如通過注入孔將彈性體轉移坯料72注入到模具70內，該模具包括夾持在合適位置的緊配合鋼制金屬件，并且其容納第二側內部件35的剛性基底；和在模具70內硫化彈性體42，從而優選提供具有側壁彈性體42的第二側內部件分組件構件35。如圖8所示，優選通過將第一側內部件分組件構件33和第二側內部件分組件構件35裝配并插入到中心葉片輪分組件構件37中來提供帶有固定的中間彈性體側壁40、42的內部件30。優選通過對準和壓配將第一側內部件分組件構件33和第二側內部件分組件構件35固定到中心葉片輪組件部件37。優選的是，所產生的帶有徑向葉片36的非彈性剛性內部件30為如圖2所示的帶有固定的彈性體側壁40、42的內組件插入單元，其可插入到外部件22的中心孔24中。第一和第二中間側壁彈性體部件40、42模制到剛性的側內部件分組件構件33、35的外表面31，其中側壁彈性體部件40、42傾斜向外并且遠離中心葉片分組件37和中心軸線34延伸。如圖9-10所示，帶有固定的斜向彈性體側壁40、42的內部件30的內組件插入單元插入到外部件22內，其中第一和第二中間側壁彈性體部件40、42部置在內部件30和外部件22之間。斜向側壁彈性體40、42被擠壓，并定位成基本上垂直于內部件中心軸線34，從而形成用于將粘性流體46約束在徑向葉片36周圍的環形腔44。優選的是，側壁彈性體40、42的前述未安裝的斜向內壁布置成與葉片36的側面平行對齊，且鄰近葉片36的側面，從而在其間形成粘性流體46的狹窄間隙。優選的是，該方法包括將粘性流體46布置在非彈性剛性外管狀部件中心孔24內部。如圖9-10所示，該方法優選包括將第一中間側壁彈性體40和第二中間側壁彈性體42壓入到非彈性剛性外管狀部件中心孔24內，將粘性流體46密封在非彈性剛性外管狀部件中心孔24內，最優選的是將粘性流體46填充并密封在外部件中心孔和襯套內部，而襯套20中無需填充端口和塞子。在本發明的優選實施例中，例如圖9所示，在插入裝配過程中，用一個側壁彈性體來堵塞非彈性剛性外管狀部件中心孔24的端部，并容納外部件22中布置的粘性流體46。當最終裝配從而將兩個側壁彈性體40、42容納在內部件30和外部件22之間時，優選將預定填充量的粘性流體46布置在外部件中心孔24中，以使形成在徑向葉片周圍的環形腔44中填充有粘性流體46。如圖9-10所示，該方法優選包括將兩個側壁彈性體40、42插入并容納在外部件22內部，同時將粘性流體46容納在外部件孔24中，優選包括將外部件22的端部卷曲來將插入的中間彈性體40、42容納在外部件22和內部件30之間，并且將粘性流體密封在襯套20中圍繞徑向葉片36的環形腔44內。如圖9-10所示，該方法優選包括提供一種插入卷邊裝配工具80，用于容納外部件22，將內部件30和中間彈性體40、42插入外部件22中，并且將外部件22卷曲來容納中間彈性體40、42并將它們固定在內部件30和外部件22之間，并將粘性流體46約束在徑向葉片36周圍。中間彈性體40、42被固定并容納在內部件30和外部件22之間，且粘性流體46約束在葉片36周圍，從而優選提供一種襯套20，其在高于6.0Hz、±1.0mm的輸入情況下阻尼tanδ≥0.3，最優選為對于內部件30和外部件22之間的運動，阻尼tanδ≥0.35。
本發明包括一種制造優選用于阻尼關于某一軸線的徑向運動的徑向阻尼襯套20的方法。該方法包括提供一種非彈性剛性外部可延展管狀部件22(其具有帶有外部件中心軸線26的外部件中心孔24)、提供一種非彈性剛性內柱塞部件30(其具有帶有內部件中心軸線34的內部件中心孔32，該內部件包括多個徑向向外延伸的徑向葉片36)、提供一種粘性流體46、將中間彈性體40、42布置在內部件30和外部件22之間，同時中間彈性體40、42將粘性流體46約束在內部件徑向葉片36周圍，其中內部件30相對于外部件22的徑向運動通過徑向葉片36推動粘性流體46。葉片36的運動迫使粘性流體46流動通過葉片、外部件和側壁彈性體之間的環形腔44的狹窄間隙，來耗散能量并阻尼關于運動軸線的徑向運動。優選的是，施加到內部件30上的預期支承載荷50基本上使內部件中心軸線34向外部件中心軸線26對齊并且與之同中心。提供一種具有徑向向外延伸的徑向葉片36的非彈性剛性內部件30優選包括提供帶有涂布有彈性緩沖層的徑向葉片36的非彈性剛性內部件30。將中間彈性體40、42布置在內部件30和外部件22之間優選包括將第一中間側壁彈性體40結合到非彈性剛性內部件30的第一側外表面31，以及將第二中間側壁彈性體42結合到非彈性剛性內部件30的第二側外表面31。優選的是，由壓配組裝有中心葉片輪緩沖件分組件構件37的橡膠至金屬結合的第一側內部件分組件構件33和橡膠至金屬結合的第二側內部件分組件構件35來形成分組件，從而提供帶有固定中間彈性體的非彈性剛性內部件30，用于插入外部件22。優選的是，提供的粘性流體46為粘性硅樹脂流體，優選具有至少5000厘斯的粘度。將中間彈性體布置在內部件和外部件之間優選包括將第一中間側壁彈性體40結合到非彈性剛性內部件30的第一側外表面31和將第二中間側壁彈性體42結合到非彈性剛性內部件30的第二側外表面31，以及將粘性流體46布置在非彈性剛性外部件中心孔24內部，并將第一中間側壁彈性體40和第二中間側壁彈性體42壓入到非彈性剛性外部件中心孔24內部，同時將粘性流體46密封在非彈性剛性外部件中心孔24內。優選的是，不需填充端口和塞子將粘性流體46填充并密封在襯套20中。優選的是，通過壓配組裝到中心葉片輪緩沖柱塞構件37中的結合有彈性體的第一側內部件構件33和結合有彈性體的第二側內部件構件35形成一分組件，從而提供用于插入中心孔24中的非彈性剛性內部件。中間彈性體40、42被固定并容納在內部件30和外部件22之間，同時粘性流體46被約束在徑向葉片36周圍，從而優選提供一種襯套20，其在高于6.0Hz、±1.0mm的輸入情況下阻尼tanδ≥0.3，最優選為對于內部件30和外部件22之間的運動，阻尼tanδ≥0.35。
本發明提供一種車輛懸架系統旋轉徑向阻尼襯套20，優選用作前機車駕駛室分離安裝件，其中前機車駕駛室分離安裝件的徑向阻尼襯套20為車輛的輔助駕駛室懸架系統提供阻尼。優選的是，襯套20提供例如關于前機車駕駛室懸架系統軸線的小角度旋轉，優選為例如小于約8度的旋轉，優選為在約4至5度范圍內的旋轉。
車輛懸架系統徑向阻尼襯套20使用粘性流體46，該粘性流體46在襯套20內部提供內部阻尼。該粘性流體46在剛性葉片輪柱塞緩沖內部件30的運動作用下而運動，并且流動通過徑向葉片36周圍和駕駛室安裝件阻尼襯套20的環形腔內部的狹窄間隙，從而在向駕駛室結構的運動過程中使能量耗散，并阻尼剛性內部件30相對于剛性外部件22的運動。
粘性安裝件徑向阻尼襯套20優選包括幾個彈性和非彈性剛性部件，同時粘性流體46限制并容納在襯套20內。
如圖1、3-4所示，中間彈性體40、42為柔性彈性部件，其支承車輛駕駛室懸架系統載荷的徑向載荷50。優選具有兩個中間彈性體構件，包括第一中間側壁彈性體40和第二中間側壁彈性體42。非彈性剛性內部件30包括多個在粘性流體46中運轉的徑向葉片36。非彈性剛性內部件的徑向葉片36通過葉片36的推動運動沖壓所容納的粘性流體46，從而提供對車輛駕駛室懸架系統的極大載荷力的緩沖。粘性流體46優選由環形腔44容納并填充環形腔44，環形腔44是由第一和第二中間彈性側壁40、42在被布置和固定在非彈性剛性內部件30和非彈性剛性外管狀部件22之間時形成的。粘性流體46被約束在內部件30的徑向葉片36周圍，并且圍繞內部件30的徑向葉片36，通過內部件30相對于外管狀部件22的運動而推動粘性流體46來耗散能量，并且阻尼該相對運動。優選的是，粘性流體46為硅樹脂流體。優選的是，粘性流體46具有大于4000厘斯的粘度，更優選的是，具有至少5000厘斯的粘度。優選的是，硅樹脂粘性流體46的粘度在5000到20000厘斯范圍內，優選實施例中約為10000(10000±5000)厘斯。優選的是，側壁40、42的中間彈性體具有至少為40的計示硬度，優選計示硬度在約45或55的范圍內，優選的是，彈性體由橡膠、最優選為天然橡膠構成。非彈性剛性外管狀可塑部件22優選為鋼管狀外部件22，其在端部28處卷曲，并且將襯套組件保持在一起，其中中間彈性體40、42擠壓在外部件22中，位于外部件和內部件30之間，同時粘性流體46彈性地密封在襯套20中。
圖2、8示出了非彈性剛性內部件30和與內部件中心葉片輪分組件構件37裝配在一起的側壁彈性體40、42的中間彈性體分組件。該第一中間側壁彈性體40結合到第一側內部件分組件非彈性剛性部件33的第一側外表面31，優選的是，第一側內部件分組件非彈性剛性構件由金屬構成，優選的是彈性體被模制并結合到第一側內部件分組件非彈性剛性構件的金屬外表面31，如圖7所示。第二中間側壁彈性體42結合到第二側內部件分組件非彈性剛性構件35的第二側外表面31，優選的是第二側內部件分組件非彈性剛性構件由金屬構成，優選的是彈性體被模制并結合到第二側內部件分組件非彈性剛性構件金屬，如圖7所示。優選的是，中間側壁彈性體40、42包括在其周邊模制結合的非彈性剛性墊片構件43，用于在完全裝配過程中接合非彈性剛性外管狀部件22，優選的是，剛性墊片43為金屬墊片，其容納在模具70中，并且與內部件分組件剛性構件一起模制結合到彈性體，優選例如圖7所示。優選的是，中間側壁彈性體40、42在模制結合的非彈性剛性墊片構件43上包括至少一個外圍彈性體密封條41，該密封條與剛性外管狀部件22密封地接合并且被其擠壓，以確保將流體46密封在外管狀部件22內。如圖1-4、7所示，彈性體涂層圍繞墊片43延伸，從而在裝配時提供與剛性外管狀部件22的密封接合。優選的是，第一中間側壁彈性體40結合到第一側內部件分組件構件33的第一側外表面31，并且第二中間側壁彈性體42結合到第二側內部件分組件構件35的第二側外表面31，通過將第一側內部件分組件構件33和第二側內部件分組件構件35壓配到中心葉片輪分組件構件37來對準和固定第一中間側壁彈性體40以及第二中間側壁彈性體42，從而提供帶有徑向葉片36和固定到兩側上的中間側壁彈性體40、42的非彈性剛性內部件30。如圖1-6、8-10所示，中心葉片輪分組件構件37的徑向葉片36優選包括彈性緩沖層38。在徑向葉片上的彈性緩沖層38優選模制結合到作為其底層的剛性葉片基底39，如圖6所示，該彈性緩沖層的尺寸優選制成為在極大載荷力過程中提供與外部件22的彈性緩沖接合。優選的是，在每一件中構設對準特征部45，以使裝配夾具能夠保持正確對準，從而確保這三件的對準，優選的是最終的襯套在葉片36周圍維持具有均勻的粘性流體間隙的環形腔44，并具有標定的向上對準安裝定位。優選的是，對準特征部45包括兩個在兩個側壁40、42的每一個標記(ID)處的橡膠片，所述橡膠片與中心葉片輪分組件構件37上的對準特征部接合。如所顯示的，優選的是，通過側壁40、42的模制結合非彈性剛性墊片周邊構件43上的外圍彈性體涂層密封，優選通過模制彈性體條41，來實現流體密封。
兩個柔性的中間側壁彈性體40、42和非彈性葉片輪剛性內柱塞緩沖部件30的分組件被擠壓并裝配到開口的非彈性剛性外管狀部件22中。在所述兩個外中間側壁彈性體40、42被軸向壓在一起形成腔44之前(圖2、9中示出了未軸向擠壓的狀態)，將一定體積的粘性流體46(優選為體積預先測定的粘性流體46)添加到非彈性剛性外管狀部件22的中心孔管的開口空間內。在加入粘性流體46后，接著將所述兩個柔性的中間側壁彈性體40、42和非彈性葉片輪剛性內部件30的分組件軸向壓入到非彈性剛性外管狀部件22的開口中心孔內，并且將非彈性剛性外管狀部件22卷曲，從而提供容納流體46和彈性體側壁40、42的密封單元。該流體填充和密封方法無需具有貫穿外部件22或在襯套20中的側填充端口和塞。
圖1、3中的截面C-C示出了完整組件，并且左右側間隙示出了上方和下方的流體剪切區域。圖1中D-D截面示出了每一側上的徑向間隙以及葉片36周圍的端部。
優選的是，徑向阻尼襯套20在高于6.0Hz、±1.0mm的輸入情況下阻尼tanδ＞0.25，更優選的是阻尼tanδ≥0.3，最優選的是阻尼tanδ≥0.35。根據本發明的使用體積約為67CC(67±3CC)、粘度約為20000厘斯的粘性流體46的襯套20，在約1800N(183.5kg)的靜態施加的支承載荷50(該載荷使偏離的中心軸線34向中心軸線26對準)、徑向相對剛度為Kr＝340N/mm，側向相對剛度為Ka＝100N/mm的情況下，提供阻尼tanδ≥0.25。圖11示出了根據本發明的襯套的載荷撓曲曲線，其中載荷以磅為單位，撓曲以英寸為單位。
當襯套20支承車輛駕駛室懸架系統支承載荷50時，內部件30變為基本位于管狀外部件22的中心，例如圖4所示。在極大沖擊載荷輸入的情況下，非彈性葉片輪剛性內部件30及其徑向延伸的葉片36垂直向上和向下運動，并最終停下來，靠著中間彈性體側壁的內側，位于靠近外部件22的中間彈性體側壁的模制結合有非彈性剛性墊片周圍部件43處。前后的輸入也將以類似的方式通過所述兩個橡膠部分38沿該方向接觸墊片周圍部件43和外部件22而停下來。間隙的總體積優選在所有線性運動(垂直、前后和側向)過程中保持基本不變，這是因為如果一側間隙變大，則另一側間隙就會變小。葉片36和流體46提供對內部件30和外部件22之間相對運動的阻尼。
很顯然，對本領域的技術人員來說，在不偏離本發明的精神和范圍的情況下，可對本發明做出各種修改和改變。因而，本發明旨在覆蓋本發明的改進和改變，只要所述修改和改變落入所附權利要求及其等同物的范圍內。
權利要求
1.一種用于徑向阻尼的車輛駕駛室懸架系統徑向阻尼襯套，所述車輛駕駛室懸架系統襯套包括非彈性剛性外管狀部件，該非彈性剛性外管狀部件具有帶有外部件中心軸線的外部件中心孔；非彈性剛性內部件，該非彈性剛性內部件具有帶有內部件中心軸線的內部件中心孔，所述內部件中心軸線偏離所述外部件中心軸線，所述內部件包括多個朝向所述外部件徑向向外延伸的徑向葉片；第一中間側壁彈性體和第二中間側壁彈性體，所述第一中間側壁彈性體和所述第二中間側壁彈性體布置在所述內部件和所述外部件之間，并形成用于將粘性流體約束在所述徑向葉片周圍的環形腔，其中施加到所述內部件的支承載荷使所述內部件中心軸線與所述外部件中心軸線同中心，并且所述內部件相對于所述外部件的運動通過所述徑向葉片推動所述環形腔內的所述粘性流體。
2.如權利要求1所述的車輛懸架系統襯套，其中所述內部件徑向葉片具有彈性緩沖層。
3.如權利要求1所述的車輛懸架系統襯套，其中所述中間彈性體結合到所述非彈性內部件的外表面上，并且所述中間彈性體被擠壓在所述非彈性內部件和所述非彈性外部件之間。
4.一種用于阻尼關于一軸線的運動的徑向阻尼襯套，所述襯套包括非彈性外部件，該非彈性外部件具有帶有外部件中心軸線的外部件中心孔；非彈性內部件，該非彈性內部件具有內部件中心軸線，所述內部件中心軸線偏離所述外部件中心軸線，所述內部件包括多個朝向所述外部件徑向向外延伸的徑向葉片；中間彈性體，所述中間彈性體布置在所述內部件和所述外部件之間，并且將粘性流體約束在所述徑向葉片周圍，其中施加到所述內部件的支承載荷基本上使所述內部件中心軸線與所述外部件中心軸線同中心，并且所述內部件相對于所述外部件的運動通過所述徑向葉片推動所述粘性流體。
5.如權利要求4所述的襯套，其中所述內部件徑向葉片具有彈性緩沖層。
6.如權利要求4所述的襯套，其中所述中間彈性體結合到所述非彈性內部件的外表面，并且所述中間彈性體被擠壓在所述非彈性內部件和所述非彈性外部件之間。
7.一種制造用于阻尼關于車輛懸架系統軸線的運動的車輛懸架系統阻尼襯套的方法，所述方法包括提供非彈性剛性外部可延展管狀部件，該管狀部件具有帶有外部件中心軸線的外部件中心孔；提供非彈性剛性內部件，該非彈性剛性內部件具有帶有內部件中心軸線的內部件中心孔，所述內部件包括多個徑向向外延伸的徑向葉片；提供第一中間側壁彈性體和第二中間側壁彈性體；提供粘性流體；將所述第一中間側壁彈性體和所述第二中間側壁彈性體布置在所述內部件和所述外部件之間，從而形成用于將所述粘性流體約束在所述內部件徑向葉片周圍的腔，所述內部件徑向葉片朝向所述外部件徑向向外延伸，其中施加到所述內部件的支承載荷基本上使所述內部件中心軸線與所述外部件中心軸線同中心，并且所述內部件相對于所述外部件的運動通過所述徑向葉片推動所述腔中的所述粘性流體。
8.如權利要求7所述的方法，其中提供一種具有多個徑向向外延伸的徑向葉片的非彈性剛性內部件包括提供一種涂布有多個彈性緩沖層的徑向葉片的非彈性剛性內部件。
9.如權利要求7所述的方法，所述方法包括將所述第一中間側壁彈性體結合到所述非彈性內部件的第一側外表面，和將所述第二中間側壁彈性體結合到所述非彈性內部件的第二側外表面。
10.如權利要求7所述的方法，所述方法包括將所述第一中間側壁彈性體結合到所述非彈性內部件的第一側外表面，和將所述第二中間側壁彈性體結合到所述非彈性內部件的第二側外表面；將所述粘性流體布置在所述非彈性剛性外管狀部件中心孔內；以及將所述第一中間側壁彈性體和所述第二中間側壁彈性體擠壓在所述非彈性剛性外管狀部件中心孔內，且所述粘性流體被密封在所述非彈性剛性外管狀部件中心孔內。
11.如權利要求7所述的方法，所述方法包括將所述第一中間側壁彈性體結合到第一側內部件分組件構件的第一側外表面；和將所述第二中間側壁彈性體結合到第二側內部件分組件構件的第二側外表面；并將所述第一側內部件分組件構件和所述第二側內部件分組件構件對準并固定至中心葉片輪分組件構件，從而提供具有所述徑向葉片的所述非彈性剛性內部件。
12.一種制造用于阻尼關于一軸線的運動的阻尼襯套的方法，所述方法包括提供非彈性剛性外部件，該非彈性剛性外部件具有帶有外部件中心軸線的外部件中心孔；提供非彈性剛性內部件，該非彈性剛性內部件具有內部件中心軸線，所述內部件包括多個徑向向外延伸的徑向葉片；提供粘性流體；將中間彈性體布置在所述內部件和所述外部件之間，且所述中間彈性體將所述粘性流體約束在所述內部件徑向葉片周圍，其中所述內部件相對于所述外部件的運動通過所述徑向葉片推動所述粘性流體。
13.如權利要求12所述的方法，其中提供具有多個徑向向外延伸的徑向葉片的非彈性剛性內部件包括提供涂布有多個彈性緩沖層的徑向葉片的非彈性剛性內部件。
14.如權利要求12所述的方法，其中將中間彈性體布置在所述內部件和所述外部件之間包括將第一中間側壁彈性體結合到所述非彈性內部件的第一側外表面，和將第二中間側壁彈性體結合到所述非彈性內部件的第二側外表面。
15.如權利要求12所述的方法，其中將中間彈性體布置在所述內部件和所述外部件之間包括將第一中間側壁彈性體結合到所述非彈性內部件的第一側外表面，將第二中間側壁彈性體結合到所述非彈性內部件的第二側外表面，和將所述粘性流體布置在所述非彈性剛性外部件中心孔內，以及將所述第一中間側壁彈性體和所述第二中間側壁彈性體擠壓在所述非彈性剛性外部件中心孔內，且所述粘性流體被密封在所述非彈性剛性外部件中心孔內。
16.一種制造用于阻尼運動的阻尼襯套的方法，所述方法包括提供具有外部件中心孔的非彈性剛性襯套外部件；提供非彈性剛性襯套內部件，所述非彈性剛性襯套內部件包括多個從中心軸線徑向向外延伸的徑向葉片；提供粘度大于4000厘斯的粘性流體；將中間彈性體布置在所述襯套內部件和所述襯套外部件之間，且所述粘性流體被約束在所述襯套內部件徑向葉片周圍，其中所述襯套內部件相對于所述襯套外部件的輸入運動推動所述粘性流體，所述阻尼襯套在高于6.0Hz、±1.0mm的輸入下提供阻尼tanδ＞0.25。
17.如權利要求16所述的方法，所述方法包括提供所述中間彈性體結合到所述非彈性剛性襯套內部件外表面的所述非彈性剛性襯套內部件；提供一種組裝工具，用于容納所述非彈性剛性襯套外部件；和插入所述非彈性剛性襯套內部件，且所述結合的中間彈性體進入所述非彈性剛性襯套外部件中。
全文摘要
本發明提供一種車輛駕駛室懸架系統阻尼襯套及其制造方法。該車輛駕駛室懸架系統徑向阻尼襯套(20)包括非彈性剛性外部件(22)，其具有帶有外部件中心軸線(26)的外部件中心孔(24)。車輛駕駛室懸架系統徑向阻尼襯套包括非彈性剛性內柱塞部件(34)，其具有帶有內部件中心軸線的內部件中心孔，且內部件中心軸線偏離外部件中心軸線，還包括多個朝向外部件徑向向外延伸的徑向葉片(36)。徑向阻尼襯套包括第一和第二中間側壁彈性體(40，42)，它們布置在內部件和外部件之間，并形成用于將粘性流體(46)約束在徑向葉片周圍的腔(44)，其中施加到內部件的支承載荷使內部件中心軸線與外部件中心軸線同中心，并且內部件相對于外部件的運動通過徑向葉片推動環形腔內的粘性流體。
文檔編號B62D33/06GK101057087SQ200580038254
公開日2007年10月17日 申請日期2005年11月28日 優先權日2004年11月29日
發明者詹姆斯·R·巴里克曼, 烏爾里赫·A·屈斯特, 妮古拉·弗里雷 申請人:洛德公司