振动阻尼器.pdf

本发明涉及一种振动阻尼器，用于阻尼压力管路中的、尤其是离合器操作装置的主动缸与从动缸之间的压力管路中的液体的液压振动，在该振动阻尼器中实现紧凑的结构形式和高的工作可靠性，其方式是，该振动阻尼器包括一个腔、两个用于连接该压力管路的接头和一个设置在该腔中的阻尼器结构体，其中，这些接头设置在该腔上，由此，该腔可与该压力管路串联连接，该阻尼器结构体在该腔的纵向方向上在这两个接头之间具有一个主通道，从该主通道分支出至少一个泄出通道。

1.  振动阻尼器(4)，用于阻尼压力管路(3)中的、尤其是离合器操作装置(1)的主动缸与从动缸之间的压力管路(3)中的液体的液压振动，其中，该振动阻尼器(4)包括一个腔、两个用于连接该压力管路(3)的接头(21，22)和一个设置在该腔(23)中的阻尼器结构体(24，40)，其中，这些接头(21，22)设置在该腔(23)上，由此，该腔(23)可与该压力管路(3)串联连接，该阻尼器结构体在该腔(23)的纵向方向上在这两个接头(21，22)之间具有一个主通道(25)，从该主通道分支出至少一个泄出通道(27，41)。

2.  根据权利要求1的振动阻尼器(4)，其特征在于：该阻尼器结构体(24，40)具有这样的尺寸并且这样设置在该腔(23)中：使得在该腔(23)的壁与该阻尼器结构体(24，40)之间形成一个边缘区域(26)。

3.  根据权利要求1或2的振动阻尼器(4)，其特征在于：在该边缘区域(26)中液体可在该腔(23)的纵向方向上流动。

4.  根据上述权利要求之一的振动阻尼器(4)，其特征在于：所述泄出通道(27，41)形成该主通道(25)与该边缘区域(26)之间的连接。

5.  根据上述权利要求之一的振动阻尼器(4)，其特征在于：该腔(23)包括一个弹性部件。

6.  根据上述权利要求之一的振动阻尼器(4)，其特征在于：该腔(23)和/或该阻尼器结构体(24，40)是圆柱状的。

7.  根据上述权利要求之一的振动阻尼器(4)，其特征在于：处于内部的主通道(25)、该阻尼器结构体(24，40)和该腔(23)同心地设置。

8.  根据上述权利要求之一的振动阻尼器(4)，其特征在于：该主通道(25)在该腔(23)的纵向方向上在这两个接头(21，22)之间构造成贯穿的。

9.  根据权利要求1至7之一的振动阻尼器(4)，其特征在于：该主通道(25)被一个阻隔装置(44，45)在纵向方向上阻隔。

10.  根据上述权利要求之一的振动阻尼器(4)，其特征在于：从该主通道(25)在径向方向上构造出多个泄出通道(27，41)。

11.  根据上述权利要求之一的振动阻尼器(4)，其特征在于：从该主通道(25)在径向方向上以蜂窝结构构造出多个泄出通道(27，41)。

12.  根据上述权利要求之一的振动阻尼器(4)，其特征在于：该阻尼器结构体(40)基本上由蜂窝结构构成。

13.  离合器操作装置(1)，具有一个主动缸、一个从动缸、一个使该主动缸与该从动缸相连接的压力管路(3)和一个设置在该压力管路(3)中的根据权利要求1至12之一的振动阻尼器(4)。

振动阻尼器
技术领域
本发明涉及一种振动阻尼器，用于阻尼压力管路中的、尤其是离合器操作装置的主动缸与从动缸之间的压力管路中的液体的液压振动。此外，本发明涉及一种离合器操作装置，该离合器操作装置具有相应的振动阻尼器。
背景技术
由现有技术已经公知了用于离合器操作系统的压力管路的振动阻尼器。一种公知的振动阻尼器包括一个连接在压力管路的支路上的罐，该罐如亥姆霍兹谐振器那样阻尼围绕亥姆霍兹谐振器谐振频率的确定频率范围内的振动。谐振频率可通过选择罐的尺寸、支路的尺寸尤其是支路的长度和直径以及罐的机械特性来调节。
在公知的振动阻尼器中产生各种问题，例如在罐上可能产生泄漏。因此，在用于阻尼振动的连接在压力管路上的罐中设置一个橡胶膜片，该橡胶膜片可不密封。如果在压力管路中产生不同频率的液压振动，则可产生另一个缺点，因为传统振动阻尼器通常不是针对宽频率范围上的或多个频率的阻尼进行布置。另一个缺点在于，阻尼器通过泄出管路连接在压力管路上，由此产生需要考虑的位置需求。
发明内容
因此，本发明的任务在于，改进上述振动阻尼器或离合器操作装置，其中，尤其是要给出一种用于阻尼压力管路中的液体中的液压振动的振动阻尼器，该振动阻尼器具有简单的结构形式并且具有高的工作稳定性。此外，本发明的任务在于，给出一种振动阻尼器，通过该振动阻尼器可阻尼较宽的频谱。
该问题通过一种振动阻尼器来解决，该振动阻尼器用于阻尼压力管路中的、尤其是离合器操作装置的主动缸与从动缸之间的压力管路中的液体的液压振动，其中，该振动阻尼器包括一个腔、两个用于连接压力管路的接头和一个设置在腔中的阻尼器结构体，其中，这些接头设置在腔上，由此，腔可与压力管路串联连接，该阻尼器结构体在腔的纵向方向上在这两个接头之间具有一个主通道，从该主通道分支出至少一个泄出通道。在此，设置在腔中意味着：阻尼器结构体完全被接收在腔内部。优选阻尼器结构体这样构造：使得该阻尼器结构体在腔被填充有液体的工作状态中完全被液体环绕冲刷。这是正常的工作状态，此时例如包括压力管路的用于操作离合器的系统处于准备好工作的状态中。主通道优选处于阻尼器结构体的内部，这就是说，该主通道不是设置在阻尼器结构体的边缘上。泄出通道优选在径向上或基本上在径向上从主通道分支出。泄出通道可以是盲泄出通道，这就是说，泄出通道不是与另外的容积相连接；或者泄出通道可与另外的容积相连接。但在此情况下，该容积也设置在腔内部。本发明提供结构特别简单的优点。另一个优点是位置需求较低，因为振动阻尼器可串联地安装在压力管路中。另外，振动阻尼器可在任意一个方向上安装在压力管路中，由此使装配容易。
优选阻尼器结构体具有这样的尺寸并且这样设置在腔中：使得在腔的壁与阻尼器结构体之间形成一个边缘区域。该边缘区域形成一个容积，在正常的工作状态中在该容积中存在液体。优选该泄出通道或者在多个泄出通道的情况下这些泄出通道是主通道与边缘区域之间的唯一连接。以此方式提供简单的亥姆霍兹谐振器。
在有利的实施形式中，腔包括一个弹性部件。通过具有泄出通道的阻尼器结构体和腔构成的亥姆霍兹谐振器的谐振频率主要与腔的弹性特性相关。通过在腔内部或腔的壁中设置一个或多个附加的弹性部件可改变谐振频率或者可提供附加的谐振频率，以便扩宽阻尼的频率范围。通过适配尤其是泄出通道的弹性特性和尺寸可实现该谐振频率或这些谐振频率与压力管路中的振动的已知频率相适配。谐振频率有利地通过适配泄出通道的直径、泄出通道的长度、液体的体积、腔的刚度或通过选择弹性部件来与期望的阻尼频率相适配。
有利的是，在边缘区域中液体可在腔的纵向方向上流动。这提供优点：边缘区域可与接头之一相连接。由此，优选边缘区域与这两个接头中的至少之一处于直接的液体连接。以此方式在腔的边缘上形成一个通流横截面，该通流横截面可用于将液体输送到阻尼器结构体或从该阻尼器结构体排出。
泄出通道有利地形成主通道与边缘区域之间的连接。以此方式可通过泄出通道和边缘区域容积形成一个亥姆霍兹谐振器，其中，优点在于：整个装置被接收在腔内部，由此保证高的工作可靠性。此外，以此方式获得紧凑的结构形式。
腔或阻尼器结构体有利地是圆柱状的。如果腔和阻尼器结构体两者都是圆柱状的，则得到特别的优点，因为以此方式获得简单且紧凑的结构。
处于内部的主通道、阻尼器结构体和腔优选同心地设置。这也适用于边缘区域，该边缘区域优选也与所述特征同心地设置。这提供结构形式特别紧凑且有抵抗能力的优点。
优选主通道在腔的纵向方向上在这两个接头之间构造成贯穿的。在圆柱状的腔和圆柱状的阻尼器结构体的情况下，以此方式得到具有处于中心的主通道的同心结构，其中，阻尼器结构体的这些泄出通道或该泄出通道径向地绕主通道设置。
优选主通道被一个阻隔装置在纵向方向上阻隔。这就是说，接头有利地不通过主通道直接连接。以此方式实现：液体以及振动压力波可仅仅或者基本上通过泄出通道从一个接头到达另一个接头。为此，主通道通过泄出通道与边缘区域相连接。边缘区域现在可或者直接在腔的一个端部上与不与主通道处于直接连接的接头相连接。边缘区域与接头之间的直接连接例如可在腔的一个端部上提供，其方式是阻尼器结构体这样设置和构造：使得该阻尼器结构体不与其中设置该接头的端部壁接界。另一个可能性在于：从边缘区域到另一个接头的液体连接也延伸通过泄出通道。这例如可这样来实现：使用具有处于中心的主通道的阻尼器结构体，其中，阻尼器结构体具有多个泄出通道，这些泄出通道在径向上从主通道分支出并且与边缘区域相连接。通过例如两个接头之间的中心或基本上中心的主通道的阻隔装置实现：液体连接仅可通过泄出通道以及经边缘区域并且又返回通过泄出通道进入主通道的另一部分中。以此方式实现特别有效的振动阻尼，该振动阻尼由于在通过振动阻尼器的路径中的不同的横截面和路段情况而是宽频带的。
优选从主通道在径向方向上构造出多个泄出通道。这提供泄出通道中的压力波被扩散地接收的优点，由此，具有宽频谱的压力波可被吸收。优选全部或基本上全部泄出通道与边缘区域相连接。
有利地以蜂窝结构构造出多个从主通道在径向方向上延伸出的泄出通道。蜂窝结构由六角形的泄出通道构成，这些六角形的泄出通道直接彼此相贴靠，由此，限定一个泄出通道的边界的壁也限定另一个泄出通道的边界。这仅在阻尼器结构体的边缘上不同，在该边缘上，一个泄出通道的壁同时也是阻尼器结构体的边界而不是另一个泄出通道的边界。主通道的阻隔装置可这样构造：使得该阻隔装置作为盘使整个阻尼器结构体在阻尼器结构体的一个端部上封闭，由此，主通道也在中心封闭。盘在此在直径或横截面方面小于腔的内室，以便在边缘上提供到边缘区域中的连接。盘因此优选不以腔的内壁终止。另外，盘与腔的端部壁间隔开，由此可实现从设置在端部壁中的接头到边缘区域的液体连接。蜂窝结构在阻尼器结构体和腔的结构同心的情况下具有绕主通道呈漏斗状的六角形的泄出通道。漏斗形状以阻尼器结构体的圆柱形状为条件。在离开主通道朝边缘区域方向的泄出通道的数量保持相同时，横截面在壁厚保持相同的情况下向外在其尺寸方面增大，以便形成圆柱形状。使用蜂窝结构可实现阻尼器结构体的特别简单的制造和特别稳定的结构。
本发明的另一个独立主题是离合器操作装置，该离合器操作装置具有一个主动缸、一个从动缸、一个使主动缸与从动缸相连接的压力管路和一个上述优选实施形式之一的设置在压力管路中的振动阻尼器。这种离合器操作装置提供离合器操作装置内部的振动被有效地且工作可靠地阻尼的优点。
有利的是，阻尼器结构体基本上由蜂窝结构构成。
附图说明
下面借助于附图来详细描述本发明的实施例。附图表示：
图1具有与本发明观点相一致的液压工作方式的离合器操作装置的示意性视图；
图2根据本发明的振动阻尼器的本发明第一实施形式的示意性视图；
图3图1的振动阻尼器的阻尼器结构体的另一个示意性视图；
图4另一个根据本发明的实施形式的阻尼器结构体的示意性视图；
图5图2中所示振动阻尼器的简化的机械等效图；
图6另一个根据本发明的振动阻尼器的剖切的示意性三维视图；
图7图6的振动阻尼器的阻尼器结构体的另一个简化视图；以及
图8根据本发明的振动阻尼器的另一个根据本发明的实施形式的剖切的原理草图。
具体实施方式
图1中示出了一个用于机动车的根据本发明的液压的离合器操作装置1的例子。离合器操作装置1包括一个主动缸2，该主动缸通过一个液压的压力管路3与从动缸处于流体连接。为了吸收例如可能通过发动机振动产生的压力振动，在压力管路中串联地设置有一个根据本发明的振动阻尼器4。结合图2至图8来对振动阻尼器4进行详细描述。
从动缸构造成中央环状从动缸(CSC)。在环状的从动缸壳体5中支承着一个环状的从动缸活塞6。环状的从动缸壳体5和环状的从动缸活塞6封闭一个也是环状的压力室7。从动缸4通过一个分离轴承8支承着并且操作一个碟形弹簧9。碟形弹簧9用于操作离合器10。
该离合器10除了其它件之外还包括碟形弹簧9、压板11、反压板12和离合器盘13。碟形弹簧9这样预张紧：使得该碟形弹簧在预张紧方向上将压板11朝反压板12压并且在此情况下使无相对转动地与变速器输入轴相连接的离合器盘13夹紧在压板11与反压板12之间。为此，压板11和反压板12无相对转动地与作为机动车驱动单元的在此未示出的内燃机的曲轴相连接。因此，在从动缸4被加载压力时，碟形弹簧9这样运动：使得该碟形弹簧逆着其预张紧方向使压板11朝压板12方向的压紧力减小并且因此使一方面离合器盘13与另一方面压板11和反压板12之间的摩擦锁合连接松开。
图1的主动缸2包括一个主动缸活塞14，该主动缸活塞借助于离合器踏板15通过压杆16操作。主动缸2的主动缸壳体17和可运动地设置在该主动缸壳体中的主动缸活塞14封闭一个压力室18。在系统无压力时，一个随动容器19与压力室18液压连接。除了振动阻尼器4之外，设置在压力管路3中的液压阀20用于使离合器踏板15的快速回程运动在其对液压的离合器操作装置1的作用方面受到限制。由此在操作离合器10时避免高的接合速度。
在对图2至图8的下述说明中，相同的参考标号用于相同或类似的件。尤其是参考标号4总是用于根据本发明的不同的振动阻尼器，其中，所指出的是，在图1的离合器操作装置1中可使用振动阻尼器4的下面所描述的全部实施形式。
图2中示意性地示出了一个振动阻尼器4的剖切的视图。振动阻尼器4包括两个接头21和22，即一个从动侧的接头21和一个主动侧的接头22。从动侧在此意味着：从动侧的接头21通过压力管路与从动缸相连接。主动侧具有相应的意义。接头21和22被设置用于可在这些接头上连接压力管路3的两个部分，即一个从动侧部分和一个主动侧部分。
另外，振动阻尼器4包括一个腔23和一个阻尼器结构体24。腔23和阻尼器结构体24是圆柱状的并且同心地设置，由此，阻尼器结构体设置在腔23的内部。阻尼器结构体24在其中心形成一个通道25，该通道也相对于腔23同心地设置并且还与接头21和22对齐地设置。接头21和22设置在腔23的两个端侧上。在腔23的两个彼此对置的内壁之间阻尼器结构体24具有比腔23的内直径小的外直径，由此，在阻尼器结构体24与腔23的内壁之间形成一个边缘区域26。在两个端面上，阻尼器结构体25与腔23的端侧内壁齐平地终止，由此，在腔23的端侧上在边缘区域26与接头21和22之间对于液压液体不形成液体连接。
从主通道25分支出一个密封通道27，该密封通道使主通道25与边缘区域26相连接。通过与边缘区域相连接的泄出通道27提供一个亥姆霍兹谐振器，该亥姆霍兹谐振器吸收存在于腔23中和接头21和22中的液压液体中的压力振动。图2的振动阻尼器4的优点在于，该振动阻尼器可串联地位置需求低地安装在压力管路中。另外，振动阻尼器4提供优点：该振动阻尼器具有高的工作可靠性。
图3中再一次未剖切地示意性地示出了图2的阻尼器结构体24的三维视图。不再进行详尽说明，参考针对图2的说明，其中，在图3中与图2中相同的参考标号标记相同的件。
图4中示出了一个稍微变型的阻尼器结构体24，该阻尼器结构体与图3的阻尼器结构体不同而具有多个层通道27。相同的参考标号也标记与图2和图3中相同或类似的件。图4的阻尼器结构体24的泄出通道27以均匀的图案相对于主通道25径向取向地绕该主通道设置。通过设置多个泄出通道27实现较宽频带地阻尼压力管路3中的液压液体中的振动。图4的阻尼器结构体24在此被设置用于在图2的根据本发明的振动阻尼器中替代那里所示的阻尼器结构体。
图5示出了图2中所示振动阻尼器24的机械简化模型，相同的参考标号也标记与图2中相同的件。附加地示出了一个质量30和一个弹簧31。质量30代表泄出通道27中的液体，弹簧31代表容器的刚度，质量30的振动作用在该容器上。在如图4中所示的阻尼器结构体的情况下，在一个机械等效线路图中可示出多个质量30和多个弹簧31。在此明确的是，通过泄出通道27实现的吸收频率与泄出通道27的直径和长度相关。以此方式，通过多个具有不同尺寸例如不同直径的泄出通道27(参见图4)可实现：提供具有不同谐振频率的亥姆霍兹谐振器。以此方式提供宽频带的吸收频谱，或者可在多个完全不同的频率上实现吸收。
图6中示意性地示出了根据本发明的振动阻尼器4的另一个实施形式的剖切的三维视图，其中，相同的参考标号也标记与图1至图5中相同或类似的件。尤其是图6的振动阻尼器4如图2中的振动阻尼器那样也具有一个腔23和两个接头21和22。在圆柱状的腔23中同心地设置有一个也是圆柱状的阻尼器结构体40。但与图2的阻尼器结构体不同，图6的阻尼器结构体40由蜂窝材料构成。在此，蜂窝材料作为阻尼器结构体40包围一个处于中心的主通道25，该主通道也在腔23的纵向方向上设置并且与设置在中心的接头21和22对齐地取向。蜂窝材料这样设置，使得该蜂窝材料形成一些泄出通道41，这些泄出通道从主通道25延伸到边缘区域26。边缘区域26如在图2的实施例中那样构造在阻尼器结构体40与腔23的内壁之间。边缘区域26到接头21和22也不具有直接连接。边缘区域26与接头21和22之间的唯一连接通过蜂窝材料中的泄出通道41形成。
图7中单独地且未剖切地示出了图6的阻尼器结构体40。参考标号与图6的参考标号相应，由此不再重复说明。通过用蜂窝材料制成的阻尼器结构体40实现宽频带的阻尼。蜂窝材料可由稳定的铝和钢构成，其中，也可使用成本更低廉的塑料。
图8中示出了根据本发明的振动阻尼器4的另一个实施形式的剖切的三维视图，其中，相同的参考标号也标记与图6中相同或类似的件。但图8的振动阻尼器4与图6中所示实施形式相比具有变型的用蜂窝材料制成的阻尼器结构体40。阻尼器结构体40比腔23短，由此，该阻尼器结构体不从腔23的一个端侧伸展到腔23的另一个端侧。在从动缸侧的接头21的侧上，阻尼器结构体40不伸到该端侧。由此在从动缸侧的接头21与边缘区域26之间形成直接的液体连接。该连接通过自由室43形成。该自由室43不直接与主通道25相连接。
在图8的实施例中设置有一个阻隔装置44，该阻隔装置使阻尼器结构体40朝从动缸侧的接头21封闭。阻隔装置44的直径相应于阻尼器结构体40的直径，这就是说，阻隔装置44的直径小于腔23的内直径，由此，在同心的边缘区域26与自由室43之间保持形成连接。阻隔装置44以一个短的栓柱45伸入到主通道25中。这保证阻隔装置44在阻尼器结构体40的端部上的同心位置。以此方式实现：从动侧的接头21与主动侧的接头22之间用于液体的连接仅通过蜂窝材料中的泄出通道41形成。以此方式也实现宽频带的阻尼。结合同心的结构形式——其中，腔23、边缘区域26、阻尼器结构体24、主通道25和阻隔装置44同心地设置，也实现稳定的布置形式。此外，该布置形式节省位置。
参考标号清单
1    离合器操作装置
2    主动缸
3    压力管路
4    振动阻尼器
5     从动缸壳体
6     从动缸活塞
7     压力室
8     分离轴承
9     碟形弹簧
10    离合器
11    压板
12    反压板
13    离合器盘
14    主动缸活塞
15    离合器踏板
16    压杆
17    主动缸壳体
18    压力室
19    随动容器
20    液压阀
21    从动缸侧的接头
22    主动缸侧的接头
23    腔
24    阻尼器结构体
25    主通道
26    边缘区域
27    泄出通道
40    阻尼器结构体(具有蜂窝材料)
41    通道(在蜂窝材料中)
43    自由室
44    阻隔装置
45    栓柱