技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車，特別涉及一種汽車使用的隔振懸置。

背景技術(shù)：

隨著消費(fèi)者對(duì)汽車乘坐舒適性要求的提高，研發(fā)人員對(duì)懸置系統(tǒng)的減振效果要求也隨之提高。這是因?yàn)槠囀且粋€(gè)多自由度的振動(dòng)體，而且其動(dòng)力總成的懸置系統(tǒng)主要用于隔振、固定限位以及緩減車輪和發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中傳遞給車身的振動(dòng)。

現(xiàn)有的液壓懸置主要需要衰減由于路面的激勵(lì)或者輸出扭矩的波動(dòng)而導(dǎo)致的動(dòng)力總成的振動(dòng)。圖1給出了現(xiàn)有汽車振動(dòng)情況的分析圖，其中X方向表示沿著重力方向顛簸振動(dòng)，Y方向表示沿著車輪軸方向的振動(dòng)，Z表示沿著前后車輪連線方向的振動(dòng)。通過(guò)對(duì)海馬H3，北汽C60等車型抽樣測(cè)試發(fā)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)俯仰方向力矩的作用下輸出段不但在8.0Hz出現(xiàn)振動(dòng)峰值，而且在11.6Hz也出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)峰值。表一為現(xiàn)有汽車的六個(gè)模態(tài)的振動(dòng)情況的分布表。如表一所示，在8.0Hz出現(xiàn)振動(dòng)峰值主要是沿X軸方向的振動(dòng)，因此隔振懸置需要達(dá)到總解耦率的90％才能克服這個(gè)問(wèn)題。從表一可以看出隨著頻率的升高，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)而且越來(lái)越嚴(yán)重，例如側(cè)傾(ROLL)、俯仰(PITCH)、橫擺(YAW)。

表一

如圖2-3所示，現(xiàn)有技術(shù)中的隔振懸置包括一固定部81、安裝支架8、一外殼7、一內(nèi)襯件3、一芯子2、一限位槽22、一安裝孔21、一第一阻尼液室51、一第二阻尼液室52、一流道骨架4、一流道41、數(shù)個(gè)解耦孔42、一解耦膜61、一外骨架1、一頂蓋12、一皮碗11。

如圖3所示，位于外表的外殼7是一個(gè)倒立圓臺(tái)形鐵筒件，在應(yīng)用中通過(guò)該鐵筒件的外表面將半個(gè)懸置外骨架鑲嵌在其中。位于內(nèi)部的芯子2是沖壓鐵件，下端焊接有安裝孔21，以在應(yīng)用中動(dòng)力總成托臂安裝。

上述隔振懸置中，外骨架1與芯子2通過(guò)位于兩者之間橡膠材質(zhì)的內(nèi)襯件3連接在一起，橡膠材質(zhì)的內(nèi)襯件3為一層減震結(jié)構(gòu)，可以起到一定的初步減震作用，因此可以作為第一層減震結(jié)構(gòu)。

另外，在隔振懸置工作時(shí)，阻尼液工作室51內(nèi)的阻尼液與阻尼液工作室52內(nèi)的阻尼液可以通過(guò)一流道41對(duì)流。當(dāng)隔振懸置在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速低頻大振幅振動(dòng)時(shí)，阻尼液工作室51、阻尼液工作室52的體積會(huì)隨之發(fā)生變化，同時(shí)在工作室51與工作室52之間產(chǎn)生一定的壓力差，該壓力差的存在促使工作室51與工作室52內(nèi)的阻尼液經(jīng)流道41跟隨外部的震動(dòng)而在兩者之間來(lái)回振動(dòng)，從而吸收外部的震動(dòng)能量，起到進(jìn)一步的減震作用，因此可以作為第二層減震結(jié)構(gòu)。

當(dāng)隔振懸置在發(fā)動(dòng)機(jī)高速高頻小振幅振動(dòng)時(shí)，腔室里的阻尼液來(lái)不及通過(guò)流道，此時(shí)工作室51與工作室52的壓力差通過(guò)解耦膜的變形來(lái)得到平衡，尤其是在阻尼液的振動(dòng)出現(xiàn)共振時(shí)，解耦膜的阻尼系數(shù)和動(dòng)剛度的設(shè)定更是影響著此種情況下的解耦效率，因此可以作為第三層減震結(jié)構(gòu)。

圖4給出了圖2-3中的隔振懸置的隔振情況的分析圖，由圖4可以看出滯后角隨著頻率變化曲線在頻率8.0Hz附近出現(xiàn)了隔振峰值，即現(xiàn)有的隔振懸置的第二層減震結(jié)構(gòu)在頻率8.0Hz附近發(fā)揮了較好的作用。但是動(dòng)剛度隨著頻率變化曲線中動(dòng)剛度的變化范圍僅在190-350N□mm-1，因此第一層減震結(jié)構(gòu)的減振效果有限。

上述現(xiàn)有的技術(shù)方案采用橡膠材質(zhì)的內(nèi)襯件、液壓阻尼室以及解耦膜相結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，形成一種三層減震結(jié)構(gòu)的隔振懸置。這種隔振懸置雖然能夠?qū)崿F(xiàn)低頻大振幅和高頻小振幅振動(dòng)情況下的解耦，但是存在著以下問(wèn)題：第一、由于汽車在運(yùn)行的過(guò)程中不但上下顛簸振動(dòng)強(qiáng)烈而且扭轉(zhuǎn)方向的振動(dòng)也比較大，現(xiàn)有的隔振懸置主要對(duì)顛簸方向的振動(dòng)貢獻(xiàn)量比較大，而對(duì)衰減扭轉(zhuǎn)方向的振動(dòng)貢獻(xiàn)量很小，因此扭轉(zhuǎn)問(wèn)題嚴(yán)重。第二、由于橡膠材質(zhì)的內(nèi)襯件3與外骨架1連接面整體固定連接時(shí)沒(méi)有較好的考慮到彈性問(wèn)題，因此現(xiàn)有的隔振懸置在振動(dòng)時(shí)顯得較為生硬，不能夠較為舒緩的隔離振動(dòng)，因此上下顛簸和扭轉(zhuǎn)時(shí)的彈性性能也不佳。第三、由于芯子2與外骨架1通過(guò)位于兩者之間橡膠材質(zhì)的內(nèi)襯件3整體連接在一起，且僅給芯子2留有沿軸向上下振動(dòng)的腔室，沒(méi)有留有沿軸向旋轉(zhuǎn)和沿垂直軸向彎曲的腔室，因此沒(méi)有考慮到內(nèi)芯子在這兩個(gè)方向的自由度，當(dāng)汽車在這兩個(gè)方向急劇振動(dòng)時(shí)，沒(méi)有緩沖減振結(jié)構(gòu)，容易發(fā)生芯子2和橡膠材質(zhì)的內(nèi)襯件3的損壞。

因此，研究開(kāi)發(fā)一種具有隔扭轉(zhuǎn)振動(dòng)性能好的隔振懸置尤為必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的隔振懸置隔扭轉(zhuǎn)振動(dòng)性能不佳的缺陷，提供一種隔振懸置，該隔振懸置具有較佳的隔扭轉(zhuǎn)振動(dòng)性能。

本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的：

一種隔振懸置，其特點(diǎn)在于，該隔振懸置包括一外殼體、一橡膠襯套、一芯子，該芯子與該橡膠襯套一體成型，該外殼體、該橡膠襯套和該芯子圍成一第一阻尼液室、一第二阻尼液室和至少一流道，該些流道連通該第一阻尼液室和該第二阻尼液室，該第一阻尼液室和該第二阻尼液室設(shè)置于該芯子的兩側(cè)。

較佳的，該隔振懸置僅具有一個(gè)流道，該外殼體為一空心柱狀殼體，該流道環(huán)繞于該外殼體的內(nèi)壁面。實(shí)際制作時(shí)，空心柱狀殼體可以制作成空心圓柱狀殼體、空心棱柱狀殼體或者空心橢圓柱狀殼體。

較佳的，該空心柱狀殼體為一空心圓柱狀殼體，該流道為一圓環(huán)狀的流道，且該流道的橫截面為一矩形。實(shí)際制作時(shí)，該流道的橫截面還可以為圓形、梯形、三角形或者由簡(jiǎn)單平面幾何形狀形成的組合形狀。通常矩形形狀制作較為簡(jiǎn)單。

較佳的，該橡膠襯套的一側(cè)具有一第一壁面、一第二壁面和一連接部，該芯子、該第一壁面、該第二壁面通過(guò)該連接部相連接，該第一阻尼液室由該第一壁面、該第二壁面和該外殼體的內(nèi)壁面共同圍成。通過(guò)設(shè)置第一壁面和第二壁面，該橡膠襯套具有較高的彈性性能，因此解決了第二個(gè)問(wèn)題，使得隔振懸置能夠舒緩的隔離振動(dòng)，提高了汽車的舒適度。

較佳的，該芯子上設(shè)置有一連接軸孔，該連接軸孔的軸線與該外殼體的軸線相平行，且偏離該外殼體的軸線。這種設(shè)計(jì)考慮到了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，在安裝上托臂和發(fā)動(dòng)機(jī)后，該連接軸孔的軸線與該外殼體的軸線應(yīng)該達(dá)到重合，因此這種設(shè)計(jì)更為合理。

較佳的，該芯子上還設(shè)置有一定位銷。通過(guò)設(shè)置定位銷方便了現(xiàn)有的托臂的安裝，而且定位銷能夠防止該芯子和托臂之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

較佳的，該外殼體、該橡膠襯套和該芯子圍成有一第一容置室，該第一容置室用于提供該芯子沿該連接軸孔的軸線的振動(dòng)的自由度，該橡膠襯套和該芯子之間還設(shè)置有一第二容置室和一第三容置室，該第二容置室和該第三容置室用于提供該芯子沿垂直該連接軸孔的軸線的振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)的自由度。通過(guò)設(shè)置該些容置室，該隔振懸置具有了緩沖減振結(jié)構(gòu)。

較佳的，該第一容置室、該第二容置室和該第三容置室相連通。

較佳的，該第一壁面和該第二壁面形成有30-150°夾角。

較佳的，該第一阻尼液室、該第二阻尼液室設(shè)置于該連接軸孔的軸線的兩側(cè)，且該第一阻尼液室內(nèi)液體的重心和該第二阻尼液室內(nèi)液體的重心在該第一阻尼液室、該第二阻尼液室和該流道充滿液體后與該連接軸孔的軸線共面。通過(guò)將這兩個(gè)重心設(shè)計(jì)成和該連接軸孔的軸線共面可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)尼液室的距離最大，同時(shí)阻尼液流經(jīng)路徑最長(zhǎng)，因此可以充分發(fā)揮衰減扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的作用。另外，還可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)尼液室內(nèi)的流體重心在該隔振懸置安裝后處于同一水平面，而容易保持平衡的作用。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

本發(fā)明提供了一種隔振懸置。通過(guò)在將該第一阻尼液室和該第二阻尼液室設(shè)置于該芯子的兩側(cè)并通過(guò)該些流道連通，在汽車產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)方向的振動(dòng)時(shí)，該第一阻尼液室和該第二阻尼液室通過(guò)該些流道交換阻尼液，由于該些流道只有通過(guò)或環(huán)繞過(guò)該芯子才能將該芯子的一側(cè)的阻尼液引流至另一側(cè)，通過(guò)流體往復(fù)流動(dòng)，衰減了扭轉(zhuǎn)方向的振動(dòng)，因此解決了第一個(gè)問(wèn)題。此外，該隔振懸置還具有耗材較少、寬頻率的響應(yīng)性能、能夠充分解耦大振幅的振動(dòng)、并且使得內(nèi)襯件的使用壽命得到增加的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有汽車振動(dòng)情況的分析圖。

圖2為現(xiàn)有的隔振懸置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2中A-A線的剖視圖。

圖4為圖2和圖3中的隔振懸置的振動(dòng)性能的測(cè)試圖。

圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例的隔振懸置的立體圖。

圖6為本發(fā)明較佳實(shí)施例的隔振懸置的主視圖。

圖7為圖6中B-B線的剖視圖。

圖8為本發(fā)明較佳實(shí)施例的隔振懸置的橡膠襯套與芯子的主視圖。

圖9為圖8中C-C線的剖視圖。

圖10為本發(fā)明較佳實(shí)施例的隔振懸置在安裝托臂后的左視圖。

圖11為本發(fā)明較佳實(shí)施例的隔振懸置的振動(dòng)性能的測(cè)試圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖5-7所示，本實(shí)施例的隔振懸置9包括一安裝支架91、一外殼體92、一橡膠襯套93、一芯子94，該芯子94與該橡膠襯套93一體成型，該外殼體93、該橡膠襯套93和該芯子94圍成一第一阻尼液室96、一第二阻尼液室98和一個(gè)流道97，該流道97連通該第一阻尼液室96和該第二阻尼液室98，該第一阻尼液室96和該第二阻尼液室98設(shè)置于該芯子94的兩側(cè)，圖7中給出了該第一阻尼液室96和該第二阻尼液室98分別設(shè)置于該芯子94的左側(cè)和右側(cè)的情形，當(dāng)然第一阻尼液室96和該第二阻尼液室98分別設(shè)置于該芯子94的右側(cè)和左側(cè)的情形也能夠解決現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題。圖7給出了流道97通過(guò)一密封室95連通該第一阻尼液室96。密封室95可以起到緩存阻尼液的作用，防止了大量阻尼液在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法注入流道97內(nèi)而造成的第一阻尼液室96外橡膠的脹裂。

如圖6所示，該外殼體92為一空心柱狀殼體，該流道97環(huán)繞于該外殼體92的內(nèi)壁面。實(shí)際制作時(shí)，空心柱狀殼體還可以制作成空心圓柱狀殼體、空心棱柱狀殼體或者空心橢圓柱狀殼體，當(dāng)然空心圓柱狀殼體較容易制作而且容易采用。該流道97為一圓環(huán)狀的流道，且該流道97的橫截面為一矩形。實(shí)際制作時(shí)，該流道97的橫截面還可以為圓形、梯形、三角形或者由簡(jiǎn)單平面幾何形狀形成的組合形狀。通常矩形形狀制作較為簡(jiǎn)單。

如圖8-9所示，該橡膠襯套93的一側(cè)具有一第一壁面931、一第二壁面932和一連接部933，該芯子94、該第一壁面931、該第二壁面932通過(guò)該連接部933相連接，該第一阻尼液室96由該第一壁面931、該第二壁面932和該外殼體92的內(nèi)壁面共同圍成。通過(guò)設(shè)置第一壁面931和第二壁面932，該橡膠襯套93具有較高的彈性性能，因此解決了第二個(gè)問(wèn)題，使得隔振懸置9能夠舒緩的隔離振動(dòng)，提高了汽車的舒適度。圖8中繪出輔助線D-D和輔助線E-E的目的是為了清晰地顯示出第一壁面931和第二壁面932。

該芯子94上設(shè)置有一連接軸孔941，該連接軸孔941的軸線與該外殼體92的軸線相平行，且偏離該外殼體92的軸線。這種設(shè)計(jì)考慮到了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，如圖10所示，在安裝上托臂10和發(fā)動(dòng)機(jī)后，該連接軸孔941的軸線與該外殼體92的軸線應(yīng)該達(dá)到重合，因此這種設(shè)計(jì)較為合理。

如圖7-8所示，該芯子94上還設(shè)置有一定位銷942。通過(guò)設(shè)置定位銷942方便了現(xiàn)有的托臂10的安裝，而且定位銷942能夠防止該芯子94和托臂10之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

該外殼體92、該橡膠襯套93和該芯子94圍成有一第一容置室991，該第一容置室991用于提供該芯子94沿該連接軸孔941的軸線的振動(dòng)的自由度，該橡膠襯套93和該芯子94之間還設(shè)置有一第二容置室992和一第三容置室993，該第二容置室992和該第三容置室993用于提供該芯子94沿垂直該連接軸孔941的軸線的振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)的自由度。通過(guò)設(shè)置該些容置室，該隔振懸置9具有了緩沖減振結(jié)構(gòu)。如圖7所示，該第一容置室991、該第二容置室992和該第三容置室993相連通。該第一壁面931和該第二壁面932形成有120°夾角，實(shí)際上，30°夾角、60°夾角、90°夾角或150°夾角的情形也可以使用。

該第一阻尼液室96、該第二阻尼液室98設(shè)置于該連接軸孔941的軸線的兩側(cè)，且該第一阻尼液室96內(nèi)液體的重心和該第二阻尼液室98內(nèi)液體的重心在該第一阻尼液室96、該第二阻尼液室98和該流道97充滿液體后與該連接軸孔941的軸線共面。

如圖10所示，在安裝上托臂10和發(fā)動(dòng)機(jī)后，對(duì)該隔振懸置9的研究樣品進(jìn)行了性能測(cè)試，得出了隔振懸置9的振動(dòng)性能，如圖11所示。由圖11可以看出現(xiàn)有的隔振懸置9的滯后角隨著頻率變化曲線在頻率11Hz附近實(shí)現(xiàn)了隔振峰值，表明阻尼液較好的解耦了11Hz的振動(dòng)，其中包括各種扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，另外動(dòng)剛度隨著頻率變化曲線中動(dòng)剛度的變化范圍達(dá)到180-720N·mm-1，遠(yuǎn)高于圖2-3中的現(xiàn)有隔振懸置的動(dòng)剛度的變化范圍190-350N·mm-1(如圖4所示)，而且本實(shí)施例的隔振懸置的動(dòng)剛度的均值為450N·mm-1也高于現(xiàn)有隔振懸置的動(dòng)剛度的均值270N·mm-1，表明本實(shí)施例的隔振懸置的橡膠襯套93的隔振性能得到了較好的提高。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書(shū)限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。