专利名称：隔振悬置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车，特别涉及一种汽车使用的隔振悬置。
背景技术：
随着消费者对汽车乘坐舒适性要求的提高，研发人员对悬置系统的减振效果要求也随之提高。这是因为汽车是一个多自由度的振动体，而且其动力总成的悬置系统主要用于隔振、固定限位以及缓减车轮和发动机在运转中传递给车身的振动。 现有的液压悬置主要需要衰减由于路面的激励或者输出扭矩的波动而导致的动力总成的振动。图I给出了现有汽车振动情况的分析图，其中X方向表示沿着重力方向颠簸振动，Y方向表示沿着车轮轴方向的振动，Z表示沿着前后车轮连线方向的振动。通过对海马H3，北汽C60等车型抽样测试发现在发动机俯仰方向力矩的作用下输出段不但在8. OHz出现振动峰值，而且在11. 6Hz也出现扭转振动峰值。表一为现有汽车的六个模态的振动情况的分布表。如表一所示，在8. OHz出现振动峰值主要是沿X轴方向的振动，因此隔振悬置需要达到总解耦率的90%才能克服这个问题。从表一可以看出随着频率的升高，扭转振动问题逐渐显现而且越来越严重，例如侧倾(ROLL)、俯仰(PITCH)、横摆(YAW)。表一
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橫 必4. 0€Q2CK 044, 54I.「丨 篇屬如图2-3所不，现有技术中的隔振悬置包括一固定部81、安装支架8、一外壳7、一内衬件3、一芯子2、一限位槽22、一安装孔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、数个解耦孔42、一解耦膜61、一外骨架I、一顶盖12、一皮碗11。如图3所示，位于外表的外壳7是一个倒立圆台形铁筒件，在应用中通过该铁筒件的外表面将半个悬置外骨架镶嵌在其中。位于内部的芯子2是冲压铁件，下端焊接有安装孔21，以在应用中动力总成托臂安装。上述隔振悬置中，外骨架I与芯子2通过位于两者之间橡胶材质的内衬件3连接在一起，橡胶材质的内衬件3为一层减震结构，可以起到一定的初步减震作用，因此可以作
为第一层减震结构。另外，在隔振悬置工作时，阻尼液工作室51内的阻尼液与阻尼液工作室52内的阻尼液可以通过一流道41对流。当隔振悬置在发动机怠速低频大振幅振动时，阻尼液工作室51、阻尼液工作室52的体积会随之发生变化，同时在工作室51与工作室52之间产生一定的压力差，该压力差的存在促使工作室51与工作室52内的阻尼液经流道41跟随外部的震动而在两者之间来回振动，从而吸收外部的震动能量，起到进一步的减震作用，因此可以作为第二层减震结构。当隔振悬置在发动机高速高频小振幅振动时，腔室里的阻尼液来不及通过流道，此时工作室51与工作室52的压力差通过解耦膜的变形来得到平衡，尤其是在阻尼液的振动出现共振时，解耦膜的阻尼系数和动刚度的设定更是影响着此种情况下的解耦效率，因此可以作为第三层减震结构。图4给出了图2-3中的隔振悬置的隔振情况的分析图，由图4可以看出滞后角随着频率变化曲线在频率8. OHz附近出现了隔振峰值， 即现有的隔振悬置的第二层减震结构在频率8. OHz附近发挥了较好的作用。但是动刚度随着频率变化曲线中动刚度的变化范围仅在190-350N □ mm \因此第一层减震结构的减振效果有限。上述现有的技术方案采用橡胶材质的内衬件、液压阻尼室以及解耦膜相结合的结构设计，形成一种三层减震结构的隔振悬置。这种隔振悬置虽然能够实现低频大振幅和高频小振幅振动情况下的解耦，但是存在着以下问题第一、由于汽车在运行的过程中不但上下颠簸振动强烈而且扭转方向的振动也比较大，现有的隔振悬置主要对颠簸方向的振动贡献量比较大，而对衰减扭转方向的振动贡献量很小，因此扭转问题严重。第二、由于橡胶材质的内衬件3与外骨架I连接面整体固定连接时没有较好的考虑到弹性问题，因此现有的隔振悬置在振动时显得较为生硬，不能够较为舒缓的隔离振动，因此上下颠簸和扭转时的弹性性能也不佳。第三、由于芯子2与外骨架I通过位于两者之间橡胶材质的内衬件3整体连接在一起，且仅给芯子2留有沿轴向上下振动的腔室，没有留有沿轴向旋转和沿垂直轴向弯曲的腔室，因此没有考虑到内芯子在这两个方向的自由度，当汽车在这两个方向急剧振动时，没有缓冲减振结构，容易发生芯子2和橡胶材质的内衬件3的损坏。因此，研究开发一种具有隔扭转振动性能好的隔振悬置尤为必要。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的隔振悬置隔扭转振动性能不佳的缺陷，提供一种隔振悬置，该隔振悬置具有较佳的隔扭转振动性能。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的—种隔振悬置,其特点在于,该隔振悬置包括一外壳体、一橡胶衬套、一芯子，该芯子与该橡胶衬套一体成型，该外壳体、该橡胶衬套和该芯子围成一第一阻尼液室、一第二阻尼液室和至少一流道，该些流道连通该第一阻尼液室和该第二阻尼液室，该第一阻尼液室和该第二阻尼液室设置于该芯子的两侧。较佳的，该隔振悬置仅具有一个流道，该外壳体为一空心柱状壳体，该流道环绕于该外壳体的内壁面。实际制作时，空心柱状壳体可以制作成空心圆柱状壳体、空心棱柱状壳体或者空心椭圆柱状壳体。较佳的，该空心柱状壳体为一空心圆柱状壳体，该流道为一圆环状的流道，且该流道的横截面为一矩形。实际制作时，该流道的横截面还可以为圆形、梯形、三角形或者由简单平面几何形状形成的组合形状。通常矩形形状制作较为简单。较佳的，该橡胶衬套的一侧具有一第一壁面、一第二壁面和一连接部，该芯子、该第一壁面、该第二壁面通过该连接部相连接，该第一阻尼液室由该第一壁面、该第二壁面和该外壳体的内壁面共同围成。通过设置第一壁面和第二壁面，该橡胶衬套具有较高的弹性性能，因此解决了第二个问题，使得隔振悬置能够舒缓的隔离振动，提高了汽车的舒适度。较佳的，该芯子上设置有一连接轴孔，该连接轴孔的轴线与该外壳体的轴线相平行，且偏离该外壳体的轴线。这种设计考虑到了发动机的重量，在安装上托臂和发动机后，该连接轴孔的轴线与该外壳体的轴线应该达到重合，因此这种设计更为合理。较佳的，该芯子上还设置有一定位销。通过设置定位销方便了现有的托臂的安装，而且定位销能够防止该芯子和托臂之间的相对转动。较佳的，该外壳体、该橡胶衬套和该芯子围成有一第一容置室，该第一容置室用于提供该芯子沿该连接轴孔的轴线的振动的自由度，该橡胶衬套和该芯子之间还设置有一第二容置室和一第三容置室，该第二容置室和该第三容置室用于提供该芯子沿垂直该连接轴孔的轴线的振动和扭转的自由度。通过设置该些容置室，该隔振悬置具有了缓冲减振结构。 较佳的，该第一容置室、该第二容置室和该第三容置室相连通。较佳的，该第一壁面和该第二壁面形成有30-150°夹角。较佳的，该第一阻尼液室、该第二阻尼液室设置于该连接轴孔的轴线的两侧，且该第一阻尼液室内液体的重心和该第二阻尼液室内液体的重心在该第一阻尼液室、该第二阻尼液室和该流道充满液体后与该连接轴孔的轴线共面。通过将这两个重心设计成和该连接轴孔的轴线共面可以实现两个尼液室的距离最大，同时阻尼液流经路径最长，因此可以充分发挥衰减扭转振动的作用。另外，还可以实现两个尼液室内的流体重心在该隔振悬置安装后处于同一水平面，而容易保持平衡的作用。本实用新型的积极进步效果在于本实用新型提供了一种隔振悬置。通过在将该第一阻尼液室和该第二阻尼液室设置于该芯子的两侧并通过该些流道连通，在汽车产生扭转方向的振动时，该第一阻尼液室和该第二阻尼液室通过该些流道交换阻尼液，由于该些流道只有通过或环绕过该芯子才能将该芯子的一侧的阻尼液引流至另一侧，通过流体往复流动，衰减了扭转方向的振动，因此解决了第一个问题。此外，该隔振悬置还具有耗材较少、宽频率的响应性能、能够充分解耦大振幅的振动、并且使得内衬件的使用寿命得到增加的优点。
图I为现有汽车振动情况的分析图。图2为现有的隔振悬置的结构示意图。图3为图2中A-A线的剖视图。图4为图2和图3中的隔振悬置的振动性能的测试图。图5为本实用新型较佳实施例的隔振悬置的立体图。图6为本实用新型较佳实施例的隔振悬置的主视图。图7为图6中B-B线的剖视图。图8为本实用新型较佳实施例的隔振悬置的橡胶衬套与芯子的主视图。图9为图8中C-C线的剖视图。图10为本实用新型较佳实施例的隔振悬置在安装托臂后的左视图。图11为本实用新型较佳实施例的隔振悬置的振动性能的测试图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。如图5-7所不,本实施例的隔振悬置9包括一安装支架91、一外壳体92、一橡胶衬套93、一芯子94，该芯子94与该橡胶衬套93 —体成型，该外壳体93、该橡胶衬套93和该芯子94围成一第一阻尼液室96、一第二阻尼液室98和一个流道97，该流道97连通该第一阻尼液室96和该第二阻尼液室98，该第一阻尼液室96和该第二阻尼液室98设置于该芯子94的两侧，图7中给出了该第一阻尼液室96和该第二阻尼液室98分别设置于该芯子94的左侧和右侧的情形，当然第一阻尼液室96和该第二阻尼液室98分别设置于该芯子94的右侧和左侧的情形也能够解决现有的技术问题。图7给出了流道97通过一密封室95连通该第一阻尼液室96。密封室95可以起到缓存阻尼液的作用，防止了大量阻尼液在短时间内无法注入流道97内而造成的第一阻尼液室96外橡胶的胀裂。如图6所不,该外壳体92为一空心柱状壳体,该流道97环绕于该外壳体92的内 壁面。实际制作时，空心柱状壳体还可以制作成空心圆柱状壳体、空心棱柱状壳体或者空心椭圆柱状壳体，当然空心圆柱状壳体较容易制作而且容易采用。该流道97为一圆环状的流道，且该流道97的横截面为一矩形。实际制作时，该流道97的横截面还可以为圆形、梯形、三角形或者由简单平面几何形状形成的组合形状。通常矩形形状制作较为简单。如图8-9所不,该橡胶衬套93的一侧具有一第一壁面931、一第二壁面932和一连接部933，该芯子94、该第一壁面931、该第二壁面932通过该连接部933相连接，该第一阻尼液室96由该第一壁面931、该第二壁面932和该外壳体92的内壁面共同围成。通过设置第一壁面931和第二壁面932，该橡胶衬套93具有较高的弹性性能，因此解决了第二个问题，使得隔振悬置9能够舒缓的隔离振动，提高了汽车的舒适度。图8中绘出辅助线D-D和辅助线E-E的目的是为了清晰地显示出第一壁面931和第二壁面932。该芯子94上设置有一连接轴孔941，该连接轴孔941的轴线与该外壳体92的轴线相平行，且偏离该外壳体92的轴线。这种设计考虑到了发动机的重量，如图10所示，在安装上托臂10和发动机后，该连接轴孔941的轴线与该外壳体92的轴线应该达到重合，因此这种设计较为合理。如图7-8所示，该芯子94上还设置有一定位销942。通过设置定位销942方便了现有的托臂10的安装，而且定位销942能够防止该芯子94和托臂10之间的相对转动。该外壳体92、该橡胶衬套93和该芯子94围成有一第一容置室991,该第一容置室991用于提供该芯子94沿该连接轴孔941的轴线的振动的自由度，该橡胶衬套93和该芯子94之间还设置有一第二容置室992和一第三容置室993，该第二容置室992和该第三容置室993用于提供该芯子94沿垂直该连接轴孔941的轴线的振动和扭转的自由度。通过设置该些容置室，该隔振悬置9具有了缓冲减振结构。如图7所示，该第一容置室991、该第二容置室992和该第三容置室993相连通。该第一壁面931和该第二壁面932形成有120°夹角，实际上，30°夹角、60°夹角、90°夹角或150°夹角的情形也可以使用。该第一阻尼液室96、该第二阻尼液室98设置于该连接轴孔941的轴线的两侧，且该第一阻尼液室96内液体的重心和该第二阻尼液室98内液体的重心在该第一阻尼液室96、该第二阻尼液室98和该流道97充满液体后与该连接轴孔941的轴线共面。如图10所示，在安装上托臂10和发动机后，对该隔振悬置9的研究样品进行了性能测试，得出了隔振悬置9的振动性能，如图11所示。由图11可以看出现有的隔振悬置9的滞后角随着频率变化曲线在频率IlHz附近实现了隔振峰值，表明阻尼液较好的解耦了 I IHz的振动，其中包括各种扭转振动，另外动刚度随着频率变化曲线中动刚度的变化范围达到180-720N □ mm \远高于图2_3中的现有隔振悬置的动刚度的变化范围190-350N □ mm 1 (如图4所示)，而且本实施例的隔振悬置的动刚度的均值为450N □ mm 1也高于现有隔振悬置的动刚度的均值270N □ mm \表明本实施例的隔振悬置的橡胶衬套93的隔振性能得到了较好的提高。 虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。权利要求1.一种隔振悬置,其特征在于,该隔振悬置包括一外壳体、一橡胶衬套、一芯子，该芯子与该橡胶衬套一体成型，该外壳体、该橡胶衬套和该芯子围成一第一阻尼液室、一第二阻尼液室和至少一流道，该些流道连通该第一阻尼液室和该第二阻尼液室，该第一阻尼液室和该第二阻尼液室设置于该芯子的两侧。
2.如权利要求I所述的隔振悬置，其特征在于，该隔振悬置仅具有一个流道，该外壳体为一空心柱状壳体,该流道环绕于该外壳体的内壁面。
3.如权利要求2所述的隔振悬置，其特征在于，该空心柱状壳体为一空心圆柱状壳体，该流道为一圆环状的流道，且该流道的横截面为一矩形。
4.如权利要求3所述的隔振悬置，其特征在于，该橡胶衬套的一侧具有一第一壁面、一第二壁面和一连接部，该芯子、该第一壁面、该第二壁面通过该连接部相连接，该第一阻尼液室由该第一壁面、该第二壁面和该外壳体的内壁面共同围成。
5.如权利要求4所述的隔振悬置，其特征在于，该芯子上设置有一连接轴孔，该连接轴孔的轴线与该外壳体的轴线相平行，且偏离该外壳体的轴线。
6.如权利要求5所述的隔振悬置，其特征在于，该芯子上还设置有一定位销。
7.如权利要求6所述的隔振悬置，其特征在于，该外壳体、该橡胶衬套和该芯子围成有一第一容置室，该第一容置室用于提供该芯子沿该连接轴孔的轴线的振动的自由度，该橡胶衬套和该芯子之间还设置有一第二容置室和一第三容置室，该第二容置室和该第三容置室用于提供该芯子沿垂直该连接轴孔的轴线的振动和扭转的自由度。
8.如权利要求7所述的隔振悬置，其特征在于，该第一容置室、该第二容置室和该第三容置室相连通。
9.如权利要求4所述的隔振悬置，其特征在于，该第一壁面和该第二壁面形成有30-150。夹角。
10.如权利要求5所述的隔振悬置，其特征在于，该第一阻尼液室、该第二阻尼液室设置于该连接轴孔的轴线的两侧，且该第一阻尼液室内液体的重心和该第二阻尼液室内液体的重心在该第一阻尼液室、该第二阻尼液室和该流道充满液体后与该连接轴孔的轴线共面。
专利摘要本实用新型公开了一种隔振悬置，该隔振悬置包括一外壳体、一橡胶衬套、一芯子，该芯子与该橡胶衬套一体成型，该外壳体、该橡胶衬套和该芯子围成一第一阻尼液室、一第二阻尼液室和至少一流道，该些流道连通该第一阻尼液室和该第二阻尼液室，该第一阻尼液室和该第二阻尼液室设置于该芯子的两侧。本实用新型通过将该第一阻尼液室和该第二阻尼液室设置于该芯子的两侧并通过该些流道连通，在汽车产生扭转方向的振动时，该第一阻尼液室和该第二阻尼液室通过该些流道交换阻尼液，由于该些流道只有通过或环绕过该芯子才能将该芯子的一侧的阻尼液引流至另一侧，通过流体往复流动，衰减了扭转方向的振动。
文档编号F16F13/08GK202468828SQ20122010240
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者张秉虎 申请人:上海骆氏减震件有限公司