Крепление компонента
Группа изобретений относится к области машиностроения. Крепление компонента содержит два параллельных пути (1, 2) передачи сжимающей нагрузки между первым и вторым крепежными элементами (3, 4) и соединительным механизмом (5). При ожидаемом передаваемом усилии выше заданного уровня соединительный механизм зацеплен так, что оба из путей передачи сжимающей нагрузки работают параллельно. При уровне передаваемого усилия ниже заданного уровня соединительный механизм расцеплен и усилие передается только через первый путь передачи сжимающей нагрузки. Система крепления компонента содержит исполнительный механизм, управляемый электронным контроллером. Исполнительный механизм функционально соединен с соединительным механизмом. Электронный контроллер выполнен с возможностью использования исполнительного механизма для управления положением соединительного механизма на основании ожидаемого уровня усилия. Достигается улучшение виброизоляции при различных нагрузках. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил.
Данное изобретение относится к эластичным, сжимаемым креплениям компонентов, которые подвергаются смещению и вибрации при приложении к ним нагрузки, и в частности, к креплению компонентов, имеющему более одного уровня сопротивления смещению.
Известно, что простой кронштейн обеспечивает только контроль положения компонента, то есть предотвращает смещение компонента относительно другого объекта. Для обеспечения виброизоляции компонента, в крепление компонента обычно добавляют один или более эластомерных или резиновых элементов. Однако включение такого сжимаемого элемента в крепление компонента приведет к смещению компонента при приложении нагрузки.
Во многих случаях, для уменьшения распространения вибрации к компоненту или от него, требуется применение относительно мягкого сжимаемого элемента или элемента с небольшой жесткостью, однако, использование такого мягкого элемента приведет к непозволительно большим смещениям компонента при приложении повышенной нагрузки к креплению компонента.
Целью данного изобретения является предоставление крепления компонентов, которое обеспечивает хорошую виброизоляцию при приложении пониженной нагрузки к креплению компонента и ограниченное смещение компонента при приложении повышенной нагрузки к креплению компонента.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предусмотрено крепление компонента, содержащее несколько крепежных элементов для использования при присоединении крепления компонента к устанавливаемому компоненту и опорной конструкции, несколько путей передачи сжимающей нагрузки между крепежными элементами и соединительным механизмом, причем соединительный механизм имеет расцепленное состояние, в котором все передаваемое через крепление компонента усилие передается через первый из путей передачи нагрузки, и одно или более зацепленных состояний, в которых первый путь передачи нагрузки и, по меньшей мере, один дополнительный путь передачи сжимающей нагрузки связаны вместе параллельно соединительным механизмом, и усилие, передаваемое через крепление компонента, передается через работающие параллельно пути передачи сжимающей нагрузки.
Крепление компонента может содержать первый крепежный элемент для использования при присоединении крепления компонента к устанавливаемому компоненту, второй крепежный элемент для присоединения крепления компонента к опорной конструкции, первичный и вторичный пути передачи сжимающей нагрузки между первым и вторым крепежными элементами и соединительный механизм, причем данный соединительный механизм имеет расцепленное состояние, в котором все усилие, передаваемое через крепление компонента между первым и вторым крепежными элементами, передается только через первичный путь передачи нагрузки, и зацепленное состояние, в котором первичный и вторичный пути передачи сжимающей нагрузки соединены параллельно вместе соединительным механизмом между первым и вторым крепежными элементами, и усилие, передаваемое через крепление компонента между первым и вторым крепежными элементами, передается через оба пути передачи сжимающей нагрузки, работающие параллельно.
Первичный путь передачи сжимающей нагрузки может иметь первую жесткость, вторичный путь передачи сжимающей нагрузки может иметь вторую жесткость, и, когда соединительный механизм находится в зацепленном состоянии, результирующая жесткость соединения между первым и вторым крепежными элементами может быть равна сумме первой жесткости и второй жесткости.
Когда соединительный механизм находится в расцепленном состоянии, результирующая жесткость соединения между первым и вторым крепежными элементами может быть равна первой жесткости.
Один из первого и второго крепежных элементов может быть соединительным рычагом, а другой из первого и второго крепежных элементов может быть установочной плитой.
Установочная плита может образовывать первый крепежный элемент, а соединительный рычаг может образовывать второй крепежный элемент.
Первичный путь передачи сжимающей нагрузки может содержать первый сжимаемый элемент, на одном конце прикрепленный к установочной плите, а на противоположном конце прикрепленный к соединительному рычагу, и второй путь передачи сжимающей нагрузки может содержать второй сжимаемый элемент на одном конце прикрепленный к установочной плите, а на противоположном конце прикрепленный к элементу передачи нагрузки.
Второй сжимаемый элемент может содержать два сжимаемых элемента, соединенных параллельно между установочной плитой и элементом передачи нагрузки.
Соединительный механизм может содержать подвижный соединительный элемент, поддерживаемый соединительным рычагом с возможностью зацепления с отверстием в элементе передачи нагрузки.
Когда соединительный элемент зацеплен с отверстием, соединительный механизм может находиться в зацепленном состоянии, а когда соединительный элемент не зацеплен с отверстием, соединительный механизм может находиться в расцепленном состоянии.
Первичный путь передачи сжимающей нагрузки содержит первый сжимаемый элемент и третий сжимаемый элемент, расположенные последовательно между первым и вторым крепежными элементами.
Один из первого и второго крепежных элементов образован первой втулкой, соединенной с первым сжимаемым элементом, а другой из первого и второго крепежных элементов является второй втулкой, соединенной с третьим сжимаемым элементом, а первый и третий сжимаемые элементы могут быть соединены вместе первым соединительным рычагом, имеющим отверстие в каждом конце, в которых расположены первый и второй сжимаемые элементы.
Первая втулка может образовывать первый крепежный элемент, а вторая втулка может образовывать второй крепежный элемент.
Вторичный путь передачи сжимающей нагрузки может содержать второй сжимаемый элемент, расположенный в отверстии во втором соединительном рычаге.
Второй соединительный рычаг может быть установлен с опорой на первый соединительный рычаг с возможностью перемещения.
Соединительный механизм может содержать подвижный соединительный элемент, поддерживаемый первым соединительным рычагом с возможностью зацепления с отверстием во втором соединительном рычаге.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предусмотрена система крепления компонента, содержащая исполнительный механизм, управляемый электронным контроллером, и крепление компонента, сконструированное в соответствии с указанным первым аспектом настоящего изобретения, причем исполнительный механизм функционально соединен с соединительным механизмом и электронный контроллер выполнен с возможностью использования исполнительного механизма для управления положением соединительного механизма на основании ожидаемого уровня усилия, передаваемого креплением компонента.
Исполнительный механизм может быть функционально соединен с соединительным механизмом, электронный контроллер может быть выполнен с возможностью использования исполнительного механизма для перевода соединительного механизма в зацепленное состояние, когда ожидаемый уровень усилия, передаваемого креплением компонента, превышает заданный уровень, и перевода соединительного механизма в расцепленное состояние, когда ожидаемый уровень передаваемого усилия ниже заданного уровня.
Заданный уровень усилия - это то усилие, которое вызовет недопустимое смещение компонента, поддерживаемого креплением компонента, когда соединительный элемент находится в расцепленном состоянии.
Крепление компонента может быть креплением системы привода автомобиля, а превышение заданного уровня усилия могут ожидать, когда состояние зацепления трансмиссии, являющейся составной частью системы привода, изменяется с нейтрального состояния на зацепленное состояние.
В качестве альтернативы, крепление компонента может быть креплением системы привода автомобиля, а превышение заданного уровня усилия могут ожидать, когда передаточное число трансмиссии, являющейся составной частью системы привода, изменяется с первого передаточного числа на второе передаточное число.
Теперь настоящее изобретение будет раскрыто на примерах со ссылками на прилагаемые чертежи, где:
фиг. 1 является схематическим изображением системы крепления компонента в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, содержащей крепление компонента в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения в состоянии, высокоустойчивом к смещению;
фиг. 2 является схематическим изображением, аналогичным фиг. 1, но показывающим крепление компонента в состоянии, слабоустойчивом к смещению;
фиг. 3 является графическим представлением части первого варианта осуществления опоры двигателя, выполненной в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения;
фиг. 4 является поперечным разрезом части, показанной на фиг. 3 опоры двигателя, показывающим соединительный механизм;
фиг. 5 является графическим представлением части второго варианта осуществления опоры двигателя, выполненной в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения; и
фиг. 6 является поперечным разрезом по линии Х-Х на фиг. 5.
Вначале рассмотрим фигуры 1 и 2, на которых показана система 100 крепления компонента, содержащая крепление компонента, исполнительный механизм 6, электронный контроллер 10 и устройство 12 ввода, показывающее потенциальную нагрузку на крепление компонента.
Крепление компонента содержит первичный и вторичный пути передачи сжимающей нагрузки, выполненные в виде первой пружины 1, имеющей коэффициент жесткости k1, и второй пружины 2, имеющей коэффициент жесткости k2, соответственно.
Две пружины 1, 2 выполнены с возможностью распределения нагрузки между первым крепежным элементом 3, прикрепленным к двигателю или трансмиссии автомобиля и вторым крепежным элементом 4, прикрепленным к ходовой части автомобиля.
Подвижный соединительный элемент 5 показан на фиг. 1 в зацепленном положении, соединяя две пружины 1, 2 так, что две пружины 1, 2 расположены параллельно между первым крепежным элементом 3 и вторым крепежным элементом 4.
При соединении двух пружин 1, 2 таким образом, жесткость соединения между первым крепежным элементом 3 и вторым крепежным элементом 4 равна сумме жесткостей первой и второй пружин 1 и 2.
Таким образом, полная жесткость (K)=k1+k2.
Соединительный элемент 5 показан на фиг. 2 в расцепленном положении, в котором две пружины 1, 2 не связаны друг с другом. Когда две пружины 1, 2 не соединены, жесткость соединения между первым крепежным элементом 3 и вторым крепежным элементом 4 равна жесткости первой пружины 1, так как это единственная пружина, остающаяся соединенной между первым крепежным элементом 3 и вторым крепежным элементом 4.
Состояние соединения между двумя пружинами 1, 2, таким образом, определяется положением соединительного элемента 5 и управляется исполнительным механизмом 6 в соответствии с управляющим сигналом от электронного контроллера 10.
Электронный контроллер 10 выполнен с возможностью поддержания соединительного элемента 5 в расцепленном положении при слабом или ожидаемом слабом усилии, передаваемом от первого крепежного элемента 3 ко второму крепежному элементу 4 для того, чтобы максимизировать вибропоглощающие свойства крепления компонента.
Передаваемое усилие является низким или ниже заданного уровня, когда результирующее смещение компонента, поддерживаемого креплением компонента не достаточно велико чтобы быть проблемой, и высоким, когда усилие выше заданного уровня и может ожидаемо вызвать недопустимо большое смещение компонента, поддерживаемого креплением компонента.
Тем не менее, когда электронный контроллер 10 получает от одного или более устройств 12 ввода индикацию того, что ожидается увеличение усилия, передаваемого от первого крепежного элемента 3 ко второму крепежному элементу 4, от низкого уровня до высокого уровня, электронный контроллер 10 может побуждать исполнительный механизм 6 переводить соединительный элемент 5 в зацепленное положение для того, чтобы максимизировать сопротивление смещению крепления компонента.
Электронный контроллер 10 также выполнен с возможностью побуждать исполнительный механизм 6 поддерживать соединительного элемента 5 в зацепленном положении, когда через крепление компонента передается большое усилие.
Одним из признаков настоящего изобретения является то, что электронный контроллер 10 выполнен с возможностью переключения соединения компонента из состояния пониженного сопротивления в состояние повышенного сопротивления до того, как усилие на крепление компонента фактически увеличилось до высокого уровня, таким образом сводя к минимуму смещение компонента, поддерживаемого креплением компонента.
В случае обычной автоматической трансмиссии, в которой используется гидромуфта, зацепление передач приводит к передаче нагрузки на ведущие валы. В случае обычного крепления, эта повышенная нагрузка вызывает смещение в силовом агрегате, которому сопротивляется крепление. Однако, используя информацию, поступающую от устройств 12 ввода относительно предлагаемого переключения передачи, электронный контроллер 10 может менять жесткость крепления компонента, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, до того, как произойдет смещение, уменьшая таким образом результирующее смещение при переключении передачи. Соединительный элемент 5 в таком случае будет переведен в зацепленное положение исполнительным механизмом 6 когда ожидается переключение передачи, таким образом, что полная жесткость будет равна k1+k2 при переключении передачи.
Если используется механическая трансмиссия со сцеплением, то можно предпринять те же действия в ответ на включение сцепления. В таком случае, датчик положения педали сцепления или датчик включения сцепления сформируют один из вводов 12 для электронного контроллера 10. В случае системы с ножным сцеплением, передача усилия на крепление применяется только когда сцепление достаточно включено для передачи крутящего момента - этот момент известен как 'момент сцепления'. Поэтому, используя датчик, откалиброванный для определения данного 'момента сцепления', электронный контроллер 10 может использовать данную информацию для контроля переключения крепления компонента между более жестким и менее жестким состояниями. Следует принять во внимание, что величина усилия, прикладываемого к креплению двигателя, будет зависеть от различных факторов, в том числе от выбранного передаточного числа и выдаваемого двигателем крутящего момента.
Аналогичным образом, крепление компонента можно переключать из мягкого состояния в жесткое состояние, когда ожидается переключение передачи, так как известно, что событие переключения передачи часто приводит к резкому скачку усилия, передаваемого креплениям двигателя и трансмиссии.
На фигурах 3 и 4 показан первый вариант осуществления эластичного, сжимаемого крепления компонента в соответствии с настоящим изобретением, в виде крепления 40 двигателя.
Крепление 40 двигателя содержит первичный путь передачи сжимающей нагрузки в виде первого сжимаемого элемента 21, вторичный путь передачи сжимающей нагрузки в виде второго сжимаемого элемента 22, установочную плиту 23 и соединительный рычаг 24.
Первый сжимаемый элемент 21 содержит в данном случае крепление, эластомерное или из синтетического каучука, которое постоянно связано с плитой 23 и соединительным рычагом 24.
Второй сжимаемый элемент 22 содержит два элемента, эластомерных или из синтетического каучука, оба из которых связаны на соответствующих одних концах с установочной плитой 23, и связаны на соответствующих вторых концах с элементом 27 передачи нагрузки. Эти два сжимаемых элемента соединены параллельно между установочной плитой 23 и элементом 27 передачи нагрузки.
Элемент 27 передачи нагрузки расположен в зазорном отверстии 20, образованном на одном конце соединительного рычага 24. Зазорное отверстие 20 позволяет относительное перемещение между элементом 27 передачи нагрузки и соединительным рычагом 24, но предотвращает их чрезмерное относительное перемещение. Сочетание элемента 27 передачи нагрузки и зазорного отверстия 20 образуют в сочетании отказоустойчивое устройство, гарантирующее, что если соединительный механизм, используемый для выборочного соединения первого и второго сжимаемых элементов 21 и 22, откажет, то крепление 40 двигателя всегда имеет возможность ввести в зацепление оба из сжимаемых элементов 21, 22 для ограничения смещения двигателя при режимах высокой нагрузки.
Элемент 27 передачи нагрузки имеет удлиненное отверстие 28 образованное в нем, для выборочного взаимодействия с соединительным элементом в виде цилиндрической концевой части 25е поршня 25. В случае показанного примера, удлиненное отверстие 28 позволяет второму сжимаемому элементу 22 быть нагруженным только в одной плоскости, однако следует принять во внимание, что если бы использовалось круглое отверстие, он мог бы быть нагружен более чем в одной плоскости, и если удлиненное отверстие 28 повернуть на 90 градусов, то плоскость, на которую может быть нагружен второй сжимаемый элемент 22, была бы аналогичным образом переориентирована. Следует принять во внимание, что дальнейшая функция зазорного отверстия 20 состоит в обеспечении совмещения и поддержки процесса зацепления соединительного элемента 25е с удлиненным отверстием 28. То есть, он поддерживает отверстие совмещенным с соединительным элементом 25е и предотвращает соединительный элемент 25е от распирания первого и второго сжимаемых элементов 21 и 22, если соединительный элемент 25е только частично совмещен с продольным отверстием 28 при попытке зацепления соединительного элемента 25е.
Поршень 25 подвижно закреплен в отверстии 24b, образованном в соединительном рычаге 24 и смещен в сторону от элемента 27 передачи нагрузки с помощью спиральной пружины 29.
Канал 30, образованный в соединительном рычаге 24 предусмотрен для выборочного соединения отверстия 24b с источником сжатой текучей среды. Поршень 25 образует в сочетании с удлиненным отверстием 28 соединительный механизм для выборочного соединения вместе первого и второго сжимаемых элементов 21 и 22.
Следует принять во внимание, что подача текучей среды в камеру 24b регулируется электроприводным клапаном (не показан). Работа клапана регулируется электронным контроллером, таким как электронный контроллер 10.
Когда это возможно, поршень 25 находится в положении, показанном на фиг. 4, в котором цилиндрическая концевая часть 25е поршня 25 не зацеплена с продольным отверстием 28 в элементе 27 передачи нагрузки.
Соединительный механизм, таким образом, расцеплен и любому усилию, передаваемому от плиты 23 к соединительному рычагу 24, или наоборот, сопротивляется только первый сжимаемый элемент 21.
Следует принять во внимание, что жесткость первого сжимаемого элемента 21 такова, что небольшое прикладываемое усилие не вызовет неприемлемого смещения двигателя, прикрепленного к установочной плите 23.
Когда ожидается высокая нагрузка, то есть, нагрузка, которая вызовет смещение двигателя больше допустимого, электронный контроллер 10 выполнен с возможностью открывать клапан так чтобы дать текучей среде протекать под давлением в отверстие 24b. Подача данной сжатой текучей среды заставляет поршень двигаться в сторону элемента 27 передачи нагрузки против действия пружины 29, приводя в зацепление цилиндрическую концевую часть 25е поршня 25 с удлиненным отверстием 28 в элементе 27 передачи нагрузки. Когда поршень 25 находится в этом зацепленном положении, соединительный механизм находится в зацеплении, и любому усилию, передаваемому от плиты 23 к соединительному рычагу 24, или наоборот, сопротивляются оба сжимаемых элемента 21, 22.
Следовательно, крепление 40 двигателя выполнено с возможностью работы в мягком и жестком режимах для соответствия прикладываемому усилию, и способно обеспечить хорошую виброизоляцию, когда передается слабое усилие, а также предотвратить большое смещение двигателя, когда должно быть передано большое усилие.
Следует принять во внимание, что крепление 40 двигателя может быть посажено в наружную раму, обеспечивающую дополнительные сжимаемые концевые ограничители, в которые может упираться соединительный рычаг 24 для предотвращения чрезмерного смещения двигателя.
На фигурах 5 и 6 показан второй вариант осуществления эластичного, сжимаемого крепления компонента в виде крепления 50 двигателя в форме "восьмерки".
Крепление 50 двигателя содержит первый и второй соединительные рычаги 54, 65, которые имеют возможность выборочного соединения с помощью соединительного механизма.
Первый соединительный рычаг 54 имеет отверстия на обоих концах, в которых закреплены соответствующие первый и третий сжимаемые элементы 51 и 61, образуя первичный путь передачи сжимающей нагрузки.
Первый сжимаемый элемент 51 имеет первый крепежный элемент в виде вставленной в него первой втулки 53, определяющей установочное отверстие 53а, используемое для присоединения крепления 50 двигателя к двигателю посредством зацепления с ним резьбового крепежа (не показан).
Третий сжимаемый элемент 51 имеет первый крепежный элемент в виде вставленной в него второй втулки 62, определяющей установочное отверстие 63, используемое для присоединения крепления 50 двигателя к ходовой части автомобиля посредством зацепления с ним резьбового крепежа (не показан).
Электрический исполнительный механизм 56 устанавливается на первом соединительном рычаге 54 для перемещения подвижного соединительного элемента 55 между зацепленным и расцепленным положениями в зависимости от действия пружины 59, как будет раскрыто ниже более подробно.
Следует принять во внимание, что исполнительный механизм 56 регулируется электронным контроллером, таким как электронный контроллер 10 для перевода соединительного элемента 55 между зацепленным и расцепленным положениями в зависимости от того, какое усилие, большое или малое, нужно передать через крепление 50 двигателя.
Второй соединительный рычаг 65 имеет отверстие на первом конце, в котором закреплен второй сжимаемый элемент 52, образуя вторичный путь передачи сжимающей нагрузки. Второй сжимаемый элемент 52 также прикреплен к первой втулке 53, используемой для присоединения крепления 50 двигателя к двигателю.
Второй соединительный рычаг 65 имеет примерно в своей средней точке, образованное в нем продольное отверстие 68 в котором зацеплен вспомогательный крепеж 67. Вспомогательный крепеж 67 подвижно присоединяет второй соединительный рычаг 65 к первому соединительному рычагу 54.
Сочетание продольного отверстия 68 и вспомогательного крепежа 67 образуют в сочетании отказоустойчивое устройство, гарантирующее, что если соединительный механизм, используемый для выборочного соединения первого и второго сжимаемых элементов 51 и 52, откажет, то крепление 50 двигателя всегда имеет возможность ввести в зацепление первый и второй сжимаемые элементы 51 и 52 для ограничения смещения двигателя при режимах высокой нагрузки.
Второй соединительный рычаг 65 также имеет отверстие 58 во втором конце напротив первого конца для взаимодействия с соединительным элементом 55 так, чтобы выборочно соединять вместе первый и второй рычаги 54 и 65. Соединительный элемент 55 имеет скошенный направляющий конец, чтобы помочь соединительному элементу 55 зацепиться в отверстии 58 при малом относительном смещении между первым и вторым соединительными рычагами 54, 65. Продольное отверстие 68 и вспомогательный крепеж 67 обеспечивают совмещение и поддержку зацепления соединительного элемента 55 с отверстием 58, путем удерживания отверстия 58 выровненным в одном направлении. Кроме того, продольное отверстие 68 и вспомогательный крепеж 67 предотвращают соединительный элемент 55 от распирания второго соединителя 65 от первого соединителя 54, если соединительный элемент 55 неправильно совмещен с отверстием 58, когда его нужно ввести в зацепление.
Соединительный элемент 55 и отверстие 58 в сочетании образуют соединительный механизм.
Сопротивление смещению между втулкой 62 и втулкой 53 связано с жесткостью (k1) первого сжимаемого элемента 51, жесткостью (k2) второго сжимаемого элемента 52, и жесткостью (k3) второго сжимаемого элемента 61.
Первый и третий сжимаемые элементы 51 и 61, образующие первичный путь передачи сжимающей нагрузки, расположены последовательно и таким образом, их эквивалентная жесткость K будет задана уравнением: -
1/K=(1/k1+1/k3)
Следовательно:-
Эквивалентная жесткость K пружины будет меньше, чем у более мягкого из двух сжимаемых элементов 51, 61.
Следовательно, когда соединительный элемент 55 не находится в приводном зацеплении с отверстием 58, жесткость K крепления двигателя будет определяться приведенным выше уравнением (1).
Однако, когда соединительный элемент 55 находится в приводном зацеплении с отверстием 58, первый и второй соединительные рычаги 54 и 65 соединены друг с другом через зацепление сжимаемого элемента 55 с отверстием 58.
Эквивалентная жесткость K крепления 50 двигателя в этом случае равна сумме объединенной жесткости первого и третьего элементов 51 и 61 в соответствии с уравнением (1) и жесткости k2 второго элемента 52.
Следовательно: -
K=k2+(1/(1/k1+1/k3))
Крепление 50 двигателя таким образом имеет два значения жесткости в зависимости от того, находится ли соединительный элемент 55 в приводном зацеплении с отверстием 58 во втором соединительном рычаге 65.
Соединительный элемент 55 как правило, находится только в зацеплении с отверстием 58 когда ожидается, что крепление 50 двигателя будет передавать усилие больше заданного уровня. Этот уровень устанавливается таким, что ниже этого заданного уровня смещение двигателя незначительно. Например, величина усилия недостаточная для того, чтобы сместить отверстие 58 от соединительного элемента 55, но достаточная для того, чтобы предотвратить зацепление соединительного элемента 55 с отверстием 58.
Когда двигатель работает на холостом ходу, выгодно использовать мягкое крепление двигателя для максимального увеличения виброизоляции, а когда двигатель передает крутящий момент, выгодно использовать более жесткое крепление, потому что использование мягкого крепления приведет к большому смещению двигателя даже при прикладывании относительно маленькой нагрузки, такой как при выборе передачи для движения.
Крепление компонента, сконструированное в соответствии с настоящим изобретением, может быть использовано для уменьшения смещения двигателя на повышенных нагрузках без ухудшения виброизоляции.
Уменьшение смещения двигателя дает преимущества в том, что можно использовать двигатель увеличенного размера без риска соприкосновения с окружающими компонентами, и/или использовать уменьшенные зазоры между двигателем и другими компонентами и/или достигать более свободного обтекания двигателя потоком воздуха.
Несмотря на то, что настоящее изобретение раскрыто с конкретной привязкой к двум вариантам осуществления крепления двигателя, следует принять во внимание, что оно не ограничивается в использовании как крепление двигателя и может быть использовано с пользой всякий раз, когда желательно иметь различные уровни жесткости крепления для того, чтобы свести к минимуму передачу вибрации, когда должен быть передан малый уровень усилия, и предотвратить чрезмерное смещение, когда должен быть передан высокий уровень усилия. Например, крепление компонента может быть креплением для компонента системы привода автомобиля, который подвержен меняющимся нагрузкам, такого как, например, и без ограничения, трансмиссия, коробка передач, или дифференциал заднего моста.
Следует также понимать, что может быть более двух путей передачи сжимающей нагрузки. Например, и без ограничения, могут присутствовать первый, второй, и третий пути передачи нагрузки, и соединительный элемент расположен так, чтобы соединять все три пути передачи сжимающей нагрузки параллельно, когда передаваемое усилие выше первого заданного уровня, соединять первый путь передачи нагрузки с одним из двух других путей передачи нагрузки параллельно, когда передаваемое усилие ниже первого заданного уровня, но выше второго, более низкого уровня, и расположен так, чтобы не соединять вместе ни один из путей передачи нагрузки, когда передаваемое усилие ниже второго заданного уровня таким образом, что все усилие передается через первый путь передачи сжимающей нагрузки. Как и раньше, можно использовать электронный контроллер для управления работой исполнительного механизма, используемого для установки положения соединительного элемента.
Хотя соединительный механизм в раскрытых вариантах осуществления представляет собой подвижный стержень или штифт, следует понимать, что могут использоваться и другие расцепляемые соединения такие как, например, сцепление.
Следует также понимать, что зацепление соединительного механизма может быть чисто строго механической системой, не имеющей электронного контроллера, и работающей через рычаги или тросы и т.п. Или может быть гидравлической системой, не имеющей электронного контроллера.
Специалистам в данной области будет понятно, что, хотя изобретение и раскрыто с помощью примера, со ссылкой на один или более примеров, оно не ограничено раскрытыми примерами, и что альтернативные примеры могут быть построены без отступления от сущности и объема настоящего изобретения, как это определено в прилагаемой формуле изобретения.
1. Крепление компонента, содержащее несколько крепежных элементов для использования при присоединении крепления компонента к устанавливаемому компоненту и опорной конструкции, несколько путей передачи сжимающей нагрузки между крепежными элементами и соединительным механизмом, причем соединительный механизм имеет расцепленное состояние, в котором все передаваемое через крепление компонента усилие передают через первый из путей передачи нагрузки, и одно или более зацепленных состояний, в которых первый путь передачи нагрузки и, по меньшей мере, один дополнительный путь передачи сжимающей нагрузки соединены вместе параллельно соединительным механизмом, и усилие, передаваемое через крепление компонента, передают через работающие параллельно пути передачи сжимающей нагрузки.
2. Крепление компонента по п. 1, отличающееся тем, что содержит первый крепежный элемент для использования при присоединении крепления компонента к устанавливаемому компоненту, второй крепежный элемент для присоединения крепления компонента к опорной конструкции, первичный и вторичный пути передачи сжимающей нагрузки между первым и вторым крепежными элементами и соединительный механизм, причем данный соединительный механизм имеет расцепленное состояние, в котором все усилие, передаваемое через крепление компонента между первым и вторым крепежными элементами, передают только через первичный путь передачи нагрузки, и зацепленное состояние, в котором первичный и вторичный пути передачи сжимающей нагрузки соединены параллельно вместе соединительным механизмом между первым и вторым крепежными элементами, и усилие, передаваемое через крепление компонента между первым и вторым крепежными элементами, передают через оба пути передачи сжимающей нагрузки, работающие параллельно.
3. Крепление компонента по п. 2, отличающееся тем, что первичный путь передачи сжимающей нагрузки имеет первую жесткость, вторичный путь передачи сжимающей нагрузки имеет вторую жесткость, и, когда соединительный механизм находится в зацепленном состоянии, результирующая жесткость соединения между первым и вторым крепежными элементами равна сумме первой жесткости и второй жесткости.
4. Крепление компонента по п. 3, отличающееся тем, что, когда соединительный механизм находится в расцепленном состоянии, результирующая жесткость соединения между первым и вторым крепежными элементами равна первой жесткости.
5. Крепление компонента по любому из пп. 2-4, отличающееся тем, что один из первого и второго крепежных элементов является соединительным рычагом, а другой из первого и второго крепежных элементов является установочной плитой.
6. Крепление компонента по п. 5, отличающееся тем, что установочная плита образует первый крепежный элемент, а соединительный рычаг образует второй крепежный элемент.
7. Крепление компонента по п. 5, отличающееся тем, что первичный путь передачи сжимающей нагрузки содержит первый сжимаемый элемент, на одном конце прикрепленный к установочной плите, а на противоположном конце прикрепленный к соединительному рычагу, а второй путь передачи сжимающей нагрузки содержит второй сжимаемый элемент, на одном конце прикрепленный к установочной плите, а на противоположном конце прикрепленный к элементу передачи нагрузки.
8. Крепление компонента по п. 7, отличающееся тем, что второй сжимаемый элемент содержит два сжимаемых элемента, соединенных параллельно между установочной плитой и элементом передачи нагрузки.
9. Крепление компонента по п. 7 или 8, отличающееся тем, что соединительный механизм содержит подвижный соединительный элемент, поддерживаемый соединительным рычагом с возможностью зацепления с отверстием в элементе передачи нагрузки.
10. Крепление компонента по п. 9, отличающееся тем, что, когда соединительный элемент зацеплен с отверстием, соединительный механизм находится в зацепленном состоянии, а когда соединительный элемент не зацеплен с отверстием, соединительный механизм находится в расцепленном состоянии.
11. Крепление компонента по любому из пп. 2-4, отличающееся тем, что первичный путь передачи сжимающей нагрузки содержит первый сжимаемый элемент и третий сжимаемый элемент, расположенные последовательно между первым и вторым крепежными элементами.
12. Крепление компонента по п. 11, отличающееся тем, что один из первого и второго крепежных элементов образован первой втулкой, соединенной с первым сжимаемым элементом, а другой из первого и второго крепежных элементов является второй втулкой, соединенной с третьим сжимаемым элементом, и первый и третий сжимаемые элементы соединены вместе первым соединительным рычагом, имеющим отверстие в каждом конце, в которых расположены первый и второй сжимаемые элементы.
13. Крепление компонента по п. 12, отличающееся тем, что первая втулка образует первый крепежный элемент, а вторая втулка образует второй крепежный элемент.
14. Крепление компонента по п. 12 или 13, отличающееся тем, что вторичный путь передачи сжимающей нагрузки содержит второй сжимаемый элемент, расположенный в отверстии во втором соединительном рычаге.
15. Крепление компонента по п. 14, отличающееся тем, что второй соединительный рычаг установлен с возможностью перемещения и с опорой на первый соединительный рычаг.
16. Крепление компонента по п. 15, отличающееся тем, что соединительный механизм содержит подвижный соединительный элемент, поддерживаемый первым соединительным рычагом с возможностью зацепления с отверстием во втором соединительном рычаге.
17. Система крепления компонента, содержащая исполнительный механизм, управляемый электронным контроллером, и крепление компонента по любому из пп. 1-16, при этом исполнительный механизм функционально соединен с соединительным механизмом и электронный контроллер выполнен с возможностью использования исполнительного механизма для управления положением соединительного механизма на основании ожидаемого уровня усилия, передаваемого креплением компонента.
18. Система крепления компонента по п. 17 в случае зависимости от любого из пп. 2-16, отличающаяся тем, что исполнительный механизм функционально соединен с соединительным механизмом, электронный контроллер выполнен с возможностью использования исполнительного механизма для перевода соединительного механизма в зацепленное состояние, когда ожидаемый уровень усилия, передаваемого креплением компонента, превышает заданный уровень, и перевода соединительного механизма в расцепленное состояние, когда ожидаемый уровень передаваемого усилия ниже заданного уровня.
19. Система по п. 18, отличающаяся тем, что заданный уровень усилия - это то усилие, которое вызовет недопустимое смещение компонента, поддерживаемого креплением компонента, если соединительный элемент находится в расцепленном состоянии.
20. Система по п. 18 или 19, отличающаяся тем, что крепление компонента является креплением системы привода автомобиля, при этом превышение заданного уровня усилия ожидают, когда состояние зацепления трансмиссии, входящей в состав системы привода, изменяется с нейтрального состояния на зацепленное состояние.
21. Система по п. 18 или 19, отличающаяся тем, что крепление компонента является креплением системы привода автомобиля, при этом превышение заданного уровня усилия ожидают, когда передаточное число трансмиссии, входящей в состав системы привода, изменяется с первого передаточного числа на второе передаточное число.
