专利名称：作动器可更换式发动机主动悬置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车零部件，尤其是涉及一种作动器可更换式发动机主动悬置。
背景技术：
发动机缸内燃烧和气缸做功的周期性使得发动机扭矩有较大的波动，这就造成了发动机对整车有较宽频带的振动激励。为了提高乘坐舒适性和降低车内噪声，设计了发动机液压悬置。液压悬置具有动刚度和阻尼角的频变和幅变特性，较纯橡胶悬置能够更好地衰减发动机的振动向车内传递，降低车内噪声，在一定频段内显著提高了汽车乘坐舒适性。但由于液压悬置在高频下的动态硬化，使其减振降噪能力仍无法满足现代中高级轿车对车内舒适性的要求。为了解决液压悬置存在的问题，采用半主动悬置和主动悬置。半主动悬置在降低发动机怠速抖动和改善整车NVH特性起到了很好的效果。但所有的半主动悬置的动力学响应对系统的结构参数都很敏感，需要严格的设计要求和制造工艺来保障，并且半主动悬置一般都用于改善特定频率时车辆的减振和降噪性能。为了解决车辆多工况的减振和降噪问题，多米用发动机王动悬直。中国专利号为201110163420.8，名称为“一种电控液压悬置”的发明专利公开了一种电控液压悬置，该专利在下液室内安装有电机，在该电机的输出轴上固套有节流阀板，该节流阀板上表面与隔断下表面贴合。采用电机控制各节流孔的通断，从而可以控制液压悬置的动态特性，使其满足汽车不同工况下减振的需要。中国专利号为200520029166.2，名称为“主动控制式发动机液压悬置”的实用新型专利公开了一种主动悬置，该专利的作动器输出端与振动元件相连接，作动器底座与液压悬置的底座相连接。以上公开的两个悬置，虽然都具有良好的减振效果，但是均存在一个严重的不足，那就是电机或作动器在液压悬置内部。当电机或作动器失效时，该悬置只能作为普通液压悬置使用或者丢弃，而不能更换电机或作动器使其作为主动悬置继续使用，由此提高了用户的消费成本。
发明内容为了克服现有的主动悬置不能更换作动器的不足，本实用新型提出一种作动器可更换式发动机主动悬置，采用模块化的设计方法，将液压悬置和作动器单独设计，当作动器失效时，能很容易地更换作动器后作为主动悬置继续使用。本实用新型采用的技术方案是:本实用新型作动器可更换式发动机主动悬置包括液压悬置，液压悬置内腔分为上液室和下液室，上液室和下液室之间是横隔膜，在上液室底部外置一个空腔壳，空腔壳下端与液压悬置底部固接，空腔壳内腔是空腔室，空腔室内放置作动器，作动器上端是作动盘，作动盘的外边沿与空腔壳上端之间连接橡胶膜，使作动盘与作动器输出端贴合在一起且作动盘可上下移动；作动器下端与空腔壳下端之间通过螺塞封闭连接。进一步地，本实用新型中的作动器由作动筒、压电陶瓷叠层、导线和凸键组成，压电陶瓷叠层间隙置于作动筒内，在作动筒外侧壁面上对称布置两个凸键，空腔壳内壁上对称布置两个凹槽,两个凸键分别卡入两个凹槽中。本实用新型的有益效果是:本实用新型将液压悬置和作动器单独设计，在液压悬置底部设计一个空腔室结构，将作动器置于空腔室中，用螺塞进行封闭，组合形成一个主动悬置，可以控制液压悬置的动态特性，在作动器发生损坏后可以随时更换，不仅满足了作动器可更换的实际需要，同时也满足了汽车不同工况下的减振；本实用新型具有成本低、制造简单、可靠性好等特点。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型作动器可更换式发动机主动悬置的结构剖视图；图2是
图1的俯视图；图3是
图1中作动器6结构的放大主视图；图4是图3的俯视图；图5是
图1中作动盘13、横膈膜12、空腔壳9、底膜5等组件的主视图；图6是图5的俯视图；图7是
图1中螺塞8结构的放大主视图；图8是图7的俯视图。图中:1.连接螺栓，2.橡胶主簧，3.橡胶膜，4.惯性通道，5.底膜，6.作动器，7.连接螺栓，8.螺塞，9.空腔壳，10.凹槽，11.空腔室，12.横膈膜，13.作动盘，14.金属骨架，15.作动筒，16.压电陶瓷叠层，17.凸键，18.导线，19.导线孔，20.开口。
具体实施方式
参见
图1和图2，本实用新型作动器可更换式发动机主动悬置由液压悬置、作动器6和螺塞8组成。液压悬置包括连接螺栓1、金属骨架14、橡胶主簧2、作动盘13、惯性通道
4、底膜5、空腔壳9、连接螺栓7、橡胶膜3和横隔膜12。整个液压悬置内腔分为上液室和下液室，上液室和下液室之间是横隔膜12，横隔膜12下部是底膜5，横隔膜12上面空间为上液室，底膜5与横隔膜12所围成的空间为下液室。横隔膜12上设有惯性通道4，上下液室中的液体能通过惯性通道4流动。液压悬置的顶部即上液室的顶部是连接螺栓I和金属骨架14，连接螺栓I穿过金属骨架14上的螺孔，与金属骨架14通过螺纹固接，连接螺栓I的顶端与发动机相连接，连接螺栓I的底端伸入上液室内；金属骨架14的外缘和橡胶主簧3硫化连接。液压悬置的底部固定连接连接螺栓7，连接螺栓7又与车架连接。在上液室底部外置一个空腔壳9，空腔壳9下端与液压悬置底部焊接固定，空腔壳9内腔是空腔室11，空腔室11内放置作动器6，作动器6上端是作动盘13，作动盘13位于上液室底部，且作动盘13的外边沿与空腔壳9上端之间用橡胶膜3连接，使作动盘13与作动器6输出端贴合在一起,作动盘13能够在悬置的垂直轴心上小幅的上下移动。作动器6的下端与空腔壳9下端之间通过螺塞8封闭连接，这样，空腔室11是由作动盘13、橡胶膜3，空腔壳9和螺塞8所围成。[0022]参见图3和图4，作动器6由作动筒15、压电陶瓷叠层16、导线18和凸键17组成，其中，作动筒15底部开导线孔19，供导线18穿过；压电陶瓷叠层16由堆叠在一起的多达100个压电陶瓷组成，直径则从15飞Omm不等，置于作动筒15内且与作动筒15成间隙配合。通过导线18施加外部电场，压电陶瓷叠层16在极化方向上厚度的伸长来产生驱动作用。由于作动器6本身的位移输出量有限,一般最大输出量为50 μ m左右,而最大输出力可达11KN。而作动器6对液压悬置产生的力与其输出位移有关，当作动器6向上移动时，推动作动盘13向上移动，作动器6向下移动时，作动盘13在上液室液压的作用下向下移动，由于作动盘13的表面积比较大，因此对上液室体积的改变也更大，因此对上液室产生的液压力就更大，从而能与发动机的激励力产生抵消，这样作动器6对液压悬置产生的力按作动盘13面积与作动器6上端面的面积比例放大。在作动筒15外侧壁面上布置两个凸键17，凸键17位于距离作动筒15底部高度占整个作动筒15高度的1/3处，两个凸键17成对称布置，凸键17是用来卡入
图1和图5所示的凹槽10中，当凸键17卡入凹槽10中后，可以防止在安装的过程中作动器6随螺塞8转动后，带动作动盘13旋转从而破坏与作动盘13连接的橡胶膜3。参见图5和图6，空腔壳9内壁上对称布置两个凹槽10，两个凹槽10的作用是分别安装图3所示的作动筒15上的两个凸键17，用于固定作动器6。参见图7和图8，在螺塞8上有一个开口 20，用于引出作动器6的导线18，该开口20的外端较小，内端呈圆形，较大。内端呈圆形设计是为了防止在安装的过程中导线18沿开口滑出，给安装带来不便。装配时，将作动器6置于液压悬置的空腔室11中，并保证凸键17刚好卡入凹槽10中，然后将作动器6上的导线18放入到螺塞8的开口 20中，最后拧紧螺塞8，将空腔室11封闭。本实用新型作动器可更换式发动机主动悬置的基本工作原理是:当作动器6置于空腔室11后，用螺塞8进行封闭，在上液室液压的作用下，作动盘13随着作动器6能够上下移动。当发动机振动时，其振动力就会通过液压悬置传递到车身上，与此同时控制器控制作动器6产生作动力，也经由液压悬置传递到车身上，当两力幅值相同、相位相反时，就能相互抵消，则传递到车身的合力为零，从而实现了主动悬置起到主动隔离发动机振动的目的。
权利要求1.一种作动器可更换式发动机主动悬置，包括液压悬置，液压悬置内腔分为上液室和下液室，上液室和下液室之间是横隔膜(12)，其特征是:在上液室底部外置一个空腔壳(9)，空腔壳(9)下端与液压悬置底部固接，空腔壳(9)内腔是空腔室(11)，空腔室(11)内放置作动器(6)，作动器(6)上端是作动盘(13)，作动盘(13)的外边沿与空腔壳(9)上端之间连接橡胶膜(3)，使作动盘(13)与作动器(6)输出端贴合在一起且作动盘(13)可上下移动；作动器(6)下端与空腔壳(9)下端之间通过螺塞(8)封闭连接。
2.根据权利要求1所述的作动器可更换式发动机主动悬置，其特征是:作动器(6)由作动筒(15)、压电陶瓷叠层(16)、导线(18)和凸键(17)组成，压电陶瓷叠层(16 )间隙置于作动筒(15)内，在作动筒(15)外侧壁面上对称布置两个凸键(17)，空腔壳(9)内壁上对称布置两个凹槽(10)，两个凸键(17)分别卡入两个凹槽(10)中。
专利摘要本实用新型公开一种用于汽车的作动器可更换式发动机主动悬置，包括液压悬置，液压悬置内腔分为上液室和下液室，上液室和下液室之间是横隔膜，在上液室底部外置一个空腔壳，空腔壳下端与液压悬置底部固接，空腔壳内腔是空腔室，空腔室内放置作动器，作动器上端是作动盘，作动盘的外边沿与空腔壳上端之间连接橡胶膜，使作动盘与作动器输出端贴合在一起且作动盘可上下移动；作动器下端与空腔壳下端之间通过螺塞封闭连接；将液压悬置和作动器单独设计，可以控制液压悬置的动态特性，不仅满足了作动器可更换的实际需要，同时也满足了汽车不同工况下的减振；具有成本低、制造简单、可靠性好等特点。
文档编号B60K5/12GK202923369SQ201220487158
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者潘道远, 高翔, 夏长高, 丁华 申请人:江苏大学