專利名稱：減振器、制造減振器的方法和用于消減發(fā)動機(jī)振動的減振布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的減振器，所述減振器包括本體部分，通過所述本體部分所述減振器可被緊固到待減振的物體上，一個振蕩件活動布置在所述本體部分的空間中，所述振蕩件通過至少一個彈簧連接到所述本體部分上。
本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求9的前序部分所述的用于制造減振器的方法。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種根據(jù)權(quán)利要求10的前序部分所述的發(fā)動機(jī)的減振布置。
活塞式發(fā)動機(jī)的振動是已公知的，且為了減輕振動，提出了多種不同的解決方案如平衡解決方案。在發(fā)動機(jī)中，可以注意到，發(fā)動機(jī)和與其相連附接的附件如一個或多個壓縮機(jī)的振動形式是部分振動形式。在這種情況下，涉及到總振動形式的問題，即發(fā)動機(jī)及其子構(gòu)造一起形成振動系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)還可包括某附件的局部振動，由此就振動方面而言，確定了附件的動力學(xué)性質(zhì)。
對局部振動進(jìn)行控制通常比對整個構(gòu)造的總振動進(jìn)行控制更容易。在局部振動中，可更容易地改變剛度、緊固性、質(zhì)量等。然而，在對發(fā)動機(jī)總振動進(jìn)行控制的過程中，改變需求可針對發(fā)動機(jī)本身，由此可能需要增加汽缸體等的剛度。在需要使用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)部件的情況下，這自然是不可能的。在尋求新的解決方案時，還必須考慮到成本。
在所有類型的振動中，發(fā)動機(jī)的質(zhì)量力和氣體力用作發(fā)動機(jī)的激勵源。在發(fā)動機(jī)的減振中存在的具體困難在于，具有不同尺寸(汽缸數(shù)量、汽缸直徑等)的發(fā)動機(jī)的振動性質(zhì)彼此不同。進(jìn)一步地，發(fā)動機(jī)的運行速度對振動也有影響。
為了消減振動，例如美國專利5,816,373中披露了一種解決方案，其中振蕩件被布置在包含可壓縮氣體的空間中的彈簧之間。由于減振器的操作尤其取決于振蕩件的質(zhì)量及其尺寸(節(jié)流)、氣體性質(zhì)和彈簧性質(zhì)，因此這種解決方案中的裝置總是不得不被制成一定尺寸且分別進(jìn)行生產(chǎn)用以消減具有一定頻率的振動。
本發(fā)明的目的在于制造一種最大限度地減少與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的問題的減振器。本發(fā)明的另一個目的在于制造一種減振器，所述減振器的減振性質(zhì)即使在制造后仍可易于改變。
本發(fā)明的目的主要如所附權(quán)利要求1、9和10中披露的那樣得以實現(xiàn)且在其它權(quán)利要求中進(jìn)行了更嚴(yán)密地說明。更具體而言，本發(fā)明的基本思想在于振蕩件包括可拆卸地彼此緊固在一起的一個以上部分。因此，可通過使用具有標(biāo)準(zhǔn)形狀的某些部件對所述振蕩件進(jìn)行組裝以便具有所需質(zhì)量。
所述振蕩件優(yōu)選包括兩個端部件和布置在所述端部件之間的多個中間部件。在多種應(yīng)用中，所述端部件優(yōu)選總是相似的且所述振蕩件的最終總重量由所述中間部件的選擇而決定。所述中間部件優(yōu)選包括調(diào)節(jié)圓盤和/或支承套筒，在每種情況下，所述調(diào)節(jié)圓盤和/或支承套筒的長度取決于調(diào)節(jié)圓盤的數(shù)量。所述振蕩件的形狀大體上為圓柱形且其包括用于將其支承到所述殼體構(gòu)造上的平行于其縱向軸線的貫通孔。所述振蕩件的外周位于距所述本體部分較短距離的位置處。
所述振蕩件的形狀大體上為圓柱形且其包括用于將所述振蕩件支承到所述本體部分上的平行于其縱向軸線的貫通孔。此外，所述振蕩件的軸承(bearing)裝置已經(jīng)被布置與所述端部件相連。
所述振蕩件的所述本體部分包括由第一端壁和第二端壁限定出的圓柱形空間。所述振蕩件的導(dǎo)軸位于所述圓柱形空間的中心軸線的位置上，所述導(dǎo)軸從所述第一端壁延伸至所述第二端壁。所述導(dǎo)軸包括大體上延伸達(dá)所述導(dǎo)軸的整個長度的空間。與所述空間的相對端部鄰近的是在所述導(dǎo)軸的所述空間與所述振蕩件的不同側(cè)上的所述本體部分的空間之間形成流動連接的開口。這種構(gòu)造使得所述振蕩件能夠進(jìn)行移動從而導(dǎo)致減振介質(zhì)流根據(jù)所述振蕩件的移動和位置通過所述導(dǎo)軸的所述空間并進(jìn)入所述振蕩件的不同側(cè)上的所述本體部分的所述空間內(nèi)。
所述減振介質(zhì)可實現(xiàn)流動，這是因為用于調(diào)節(jié)所述導(dǎo)軸的所述空間與所述本體部分的所述空間之間的所述流動連接的裝置與所述導(dǎo)軸的所述空間相連。
所述振蕩件被布置以便由彈簧支承到所述第一端壁和所述第二端壁上。
在一種根據(jù)本發(fā)明的用于制造減振器的方法中，在所述方法中借助至少一個彈簧將振蕩件布置在所述本體部分的所述空間中，通過使多個部件彼此聯(lián)接而形成所述振蕩件。
在根據(jù)本發(fā)明的用于消減包括至少一個附件的發(fā)動機(jī)的振動的布置中，在所述布置中所述至少一個附件被剛性附接到所述發(fā)動機(jī)上，減振器已經(jīng)被布置與所述至少一個附件相連。所述減振布置優(yōu)選包括用于控制溫度的裝置，所述裝置被連接到所述發(fā)動機(jī)的介質(zhì)循環(huán)裝置上。
下面通過實例并結(jié)合所附示意圖對本發(fā)明進(jìn)行描述，在所述附圖中

圖1示出了與發(fā)動機(jī)相連的減振器；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的減振器的一個實施例；圖3示出了圖1的剖面A-A；和圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例。
圖1是包括渦輪增壓器2的活塞式發(fā)動機(jī)1的示意圖。根據(jù)本發(fā)明，減振器3已經(jīng)被布置與發(fā)動機(jī)1的渦輪增壓器相連。減振器被剛性附接到渦輪增壓器2或其支承結(jié)構(gòu)上。這意味著沒有使用與附件相連的大體上柔性的專用隔件?？山柚鷾p振器將發(fā)動機(jī)和渦輪增壓器的振動級降低至所需頻率范圍。為了就溫度方面而言保持減振器的操作穩(wěn)定，減振器設(shè)有控溫裝置4、5、6?？赏ㄟ^為實際減振器3設(shè)置殼體構(gòu)造6而實施控溫裝置，所述殼體構(gòu)造經(jīng)由通道4與發(fā)動機(jī)的介質(zhì)循環(huán)裝置如潤滑和冷卻系統(tǒng)相連接。在一些情況下，減振器還可設(shè)有風(fēng)機(jī)5，通過所述風(fēng)機(jī)可實現(xiàn)冷卻。
圖2和圖3更詳細(xì)地示出了圖1所示的減振器3。減振器包括本體部分，已經(jīng)通過第一端壁11和第二端壁12在所述本體部分內(nèi)布置了封閉空間19。空間19和本體部分的剖面優(yōu)選是圓的。端壁以適當(dāng)方式如通過螺栓連接(圖中未示出)緊固到本體部分上且使得配合表面是緊密的。導(dǎo)軸13被布置在減振器3內(nèi)部的空間19中且位于其中心軸線上，所述導(dǎo)軸大體上從第一端壁11延伸至第二端壁。振蕩件20，即活塞，已經(jīng)沿導(dǎo)軸的縱向軸線被活動地布置在導(dǎo)軸上，所述振蕩件包括與其縱向軸線平行的貫通孔20.1，振蕩件通過所述貫通孔被裝配在導(dǎo)軸上。導(dǎo)軸被布置在減振器的本體部分的中心線上。將導(dǎo)軸支承到端壁上的緊固凸緣14被布置在鄰近第二端壁的導(dǎo)軸13的端部中。導(dǎo)軸和緊固凸緣14被布置在端壁中設(shè)置的凹部中。
空間15已經(jīng)被布置在導(dǎo)軸中，所述空間從導(dǎo)軸的一端幾乎延伸通過全部導(dǎo)軸。優(yōu)選通過鉆孔獲得該空間。此外，開口16、17已經(jīng)被布置在導(dǎo)軸的壁部13中，通過所述開口在導(dǎo)軸的空間15與本體部分的空間19的振蕩件的兩側(cè)之間形成了流動連接。因此，當(dāng)振蕩件移動時，減振介質(zhì)可從振蕩件的一側(cè)向其另一側(cè)流動。導(dǎo)軸的另一端設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓或針18，所述調(diào)節(jié)螺栓或針與流通開口17布置在一起以使得可通過調(diào)節(jié)螺栓或針對流通開口17進(jìn)行阻斷，即節(jié)流。借助該布置，當(dāng)振蕩件進(jìn)行移動時有可能使減振介質(zhì)在空間19中實現(xiàn)流動且由此實現(xiàn)振動的消減性質(zhì)。根據(jù)每種情況所需的減振效應(yīng)選擇減振介質(zhì)，所述減振介質(zhì)可以是適當(dāng)?shù)臍怏w或液體如油。
在殼體構(gòu)造6中，第二外殼10.1已經(jīng)被布置與本體部分10的外表面相連，殼體10.1形成了本體部分10中的冷卻介質(zhì)的空間。還設(shè)置了與外殼相連的用于引導(dǎo)冷卻介質(zhì)進(jìn)入該空間并從該處離開的連接導(dǎo)管10.2、10.3。這允許使用冷卻介質(zhì)以控制本體部分和整個減振器的溫度且保持所述溫度處于所需水平。溫度通過影響減振介質(zhì)的粘度而對設(shè)備的操作產(chǎn)生影響。
借助包括至少一個彈簧29的彈簧系統(tǒng)將振蕩件20直接或通過導(dǎo)軸的軸環(huán)部分13.1和緊固凸緣14支承到第一端壁和第二端壁上，如圖2所示。此處，彈簧系統(tǒng)包括在振蕩件兩側(cè)上的多個獨立彈簧。根據(jù)本發(fā)明，振蕩件由多個部分形成，由此改進(jìn)了調(diào)節(jié)減振器的可能性。
振蕩件20包括本體部分21和蓋部分22。位于振蕩件與導(dǎo)軸13之間的軸承布置23、24已經(jīng)被設(shè)置與上面提到的部分相連，從而使得本體部分21和蓋部分包括軸承布置23、24。多個中間部件25，即調(diào)節(jié)圓盤25.1-25.3被設(shè)置在本體部分和蓋部分之間，通過所述中間部件可影響到振蕩件的質(zhì)量。中間部件位于本體部分21與蓋部分22之間且在圖2所示的實施例中它們都通過螺紋桿26和螺帽27進(jìn)行緊固以形成組件。此處，在本體部分21與蓋部分22之間保持了一定空間，即一定的縱向距離，且如果所需總質(zhì)量使得不必要使用填充整個可得空間的中間部件數(shù)量，那么支承套筒25.4與螺紋桿相結(jié)合使用。這尤其實現(xiàn)了使在每種情況下調(diào)整減振器所需要的質(zhì)量可被布置在以標(biāo)準(zhǔn)尺寸生產(chǎn)的本體部分與蓋部分之間的空間中的優(yōu)點?？赏ㄟ^布置不同數(shù)量的中間部件而改變振蕩件的質(zhì)量。還可能由具有不同密度的材料生產(chǎn)中間部件。因此，可在不改變振蕩件的外部尺寸的情況下改變其質(zhì)量，由此可能使物理確定尺寸的過程標(biāo)準(zhǔn)化。然而重要的是，振蕩件中的所有部分不可相對于彼此進(jìn)行移動。本體部分21、蓋部分22和中間部件25的形狀可與圖中所示的那些部分不同；然而，關(guān)鍵的是它們的形狀是旋轉(zhuǎn)對稱的且它們的質(zhì)心位于中心軸上。
可在振蕩件中布置流路28以使減振介質(zhì)充注空間19，由此振蕩件的移動可導(dǎo)致減振介質(zhì)沿流路進(jìn)行流動。減振介質(zhì)可經(jīng)由流通開口16和17和空間19進(jìn)行相應(yīng)的流動?？赏ㄟ^改變調(diào)節(jié)螺栓或針18的位置而調(diào)節(jié)經(jīng)由該路徑進(jìn)行的流動以及振蕩件的減振效應(yīng)。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的減振器的另一個實施例。所述減振器在結(jié)構(gòu)上對應(yīng)于圖2所示的結(jié)構(gòu)，且在下文中主要僅結(jié)合與圖2所示特征不同的特征進(jìn)行說明。此處，本體部分10設(shè)有具有更小直徑的區(qū)域10.4，該區(qū)域形成了上肩部10.5和下肩部10.6(如圖所示)。此處，兩個疊置的環(huán)30、31被布置靠在肩部上，由套筒32實現(xiàn)環(huán)的緊固。所述環(huán)在空間19中朝向中心延伸以使得在它們與振蕩件20之間僅存在小的間隙。所述間隙用作減振介質(zhì)的流路和節(jié)流點。另一方面，在環(huán)30、31的周圍限定出的間隙保持處于振蕩件與本體部分10之間。突出環(huán)21.2被布置在振蕩件的外周上，且沿縱向軸線的方向在環(huán)之間的區(qū)域中圍繞振蕩件延伸，突出環(huán)被形成連接到與振蕩件的本體部分21分開的殼體21.1上。殼體和本體部分也可成一整體，如圖2所示。突出環(huán)21.2本身用作減振介質(zhì)的節(jié)流點且對于所述設(shè)備的減振調(diào)整產(chǎn)生影響。
為了消減振蕩件的移動，環(huán)30、31沿其周部設(shè)有貫通孔33，所述貫通孔的尺寸和位置可用以影響介質(zhì)的流量，即進(jìn)行節(jié)流。疊置環(huán)的開口可具有不同尺寸且部分疊置，這改進(jìn)了節(jié)流的可調(diào)節(jié)性?？赏ㄟ^使環(huán)與中心軸線彼此相關(guān)地旋轉(zhuǎn)至適當(dāng)位置而移動開口33的位置。
在操作中，當(dāng)減振器的振蕩件在空間19中的導(dǎo)軸上進(jìn)行前后振蕩時，其產(chǎn)生反作用力。可通過改變振蕩件的質(zhì)量、通過改變彈簧系統(tǒng)的彈簧常數(shù)且通過充注空間19的減振介質(zhì)及其流動而實現(xiàn)對反作用力的幅度、頻率和相角的影響作用。減振器將振動能量轉(zhuǎn)換成熱量，當(dāng)減振介質(zhì)在振動活塞的驅(qū)使下在狹窄節(jié)流點中從一個空間向另一個空間流動時，形成所述熱量。
本發(fā)明不限于在此所述的實施例，而是可設(shè)想在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的多種變型。
權(quán)利要求
1.一種減振器(3)，包括本體部分(10)，通過所述本體部分所述減振器可被緊固到待減振的物體上、活動地布置在所述本體部分(10)的空間(19)中且通過至少一個彈簧(29)被緊固到所述本體部分上的振蕩件(20)，其特征在于，所述振蕩件(20)包括可拆卸地彼此緊固在一起的一個以上的部分(21、22、23、24、25、26、27)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振器，其特征在于，所述振蕩件(20)包括兩個端部件和布置在所述端部件之間的多個中間部件(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的減振器，其特征在于，所述振蕩件(20)大體上呈圓柱形且其包括平行于其縱向軸線的貫通孔(20.1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振器，其特征在于，所述本體部分(10)包括由第一端壁(11)和第二端壁(12)限制出的圓柱形空間(19)，且沿所述圓柱形空間的中心軸線布置了振蕩件的導(dǎo)軸(13)，所述導(dǎo)軸包括空間(15)和鄰近其相對端的用以在所述導(dǎo)軸的所述空間(15)與所述本體部分的所述空間(19)之間形成流動連接的開口(16、17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減振器，其特征在于，用于調(diào)節(jié)所述導(dǎo)軸的所述空間(15)與所述本體部分的所述空間(19)之間的所述流動連接的裝置(18)被設(shè)置與所述導(dǎo)軸的所述空間(15)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減振器，其特征在于，所述振蕩件的軸承裝置(23、24)已經(jīng)被布置與所述端部件(21、22)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減振器，其特征在于，所述振蕩件被布置以借助彈簧(29)受到所述第一端壁(11)和所述第二端壁(12)的支承。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減振器，其特征在于，所述中間部件包括調(diào)節(jié)圓盤(25.1、25.2、25.3)和支承套筒(25.4)。
9.一種制造減振器(3)的方法，其中可移動振蕩件(20)借助至少一個彈簧(29)被布置在所述本體部分(10)的所述空間中，其特征在于，通過使多個部分(21、22、23、24、25、26、27)彼此緊固在一起而形成所述振蕩件(20)。
10.一種用于減輕活塞式發(fā)動機(jī)中的發(fā)動機(jī)振動的布置，包括發(fā)動機(jī)(1)和至少一個附件(2)如渦輪增壓器的組件，其中所述至少一個附件(2)被剛性地附接到所述發(fā)動機(jī)上，其特征在于，減振器(3)與所述至少一個附件(2)緊固相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于減輕發(fā)動機(jī)振動的布置，其特征在于，所述減振布置包括連接到所述發(fā)動機(jī)的介質(zhì)循環(huán)裝置(4)上的控溫裝置(5、6)。
全文摘要
一種減振器(3)，包括本體部分(10)，通過所述本體部分所述減振器可被緊固到待減振的物體上、活動地布置在所述本體部分(10)的空間(19)中且通過至少一個彈簧(29)被緊固到所述本體部分上的振蕩件(20)，所述振蕩件(20)包括可拆卸地彼此緊固在一起的一個以上的部分(21、22、23、24、25、26、27)。本發(fā)明還涉及一種制造減振器(3)的方法和一種減輕活塞式發(fā)動機(jī)中的振動的布置。
文檔編號F16F9/44GK1871449SQ200480030931
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月20日
發(fā)明者H·米科納霍 申請人:瓦特西拉芬蘭有限公司