一种底盘衬套的制作方法
【专利摘要】本发明提供的一种底盘衬套，包括：管型的外骨架、内骨架，位于外骨架和内骨架之间、用于支撑内骨架的硫化橡胶，以及至少一个与内骨架的外表面固定连接的内骨架刚度环和/或至少一个与外骨架的内表面固定连接的外骨架刚度环。本发明的底盘衬套能够对底盘衬套的轴向刚度单独进行调整，可以逐级提高底盘衬套的轴向和径向刚度比，因此能够同时提升整车的NVH性能和操纵稳定性。
【专利说明】一种底盘衬套
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车制造【技术领域】，特别涉及一种底盘衬套。
【背景技术】
[0002]NVH (Noise、Vibration、Harshness,噪声、振动与声振粗糙度)是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。对于汽车而言，NVH问题是处处存在的，根据问题产生的来源又可分为发动机NVH、车身NVH和底盘NVH三大部分。要改善汽车的NVH特性，首先是对其振动源和噪声源的控制。这就需要改善产生振动和噪声的零部件的结构，改善其振动特性，避免产生共振；改进旋转元件的平衡；提高零部件的加工精度和装配质量，减小相对运动元件之问的冲击与摩擦；改善气体或液体流动状况，避免形成涡流；改善车身结构，提高刚度；施加与噪声源振幅相当而相位相反的声音等。其次要控制振动和噪声传递的途径。这就需要对结构的振动和噪声传递特性进行分析并改进，使之对振动和噪声具有明显的衰减作用而不是放大；优化对发动机悬置的设计，降低发动机向车身传递的振动；对悬架系统进行改进，阻断振动的传递；采用适合于平面振动的阻尼材料、适合于旋转轴类的扭振减振器以及针对其它线振动的质量减振器；分析和改进结构，特别是车身的密封状况，提高密封性能；各种吸音材料、隔音材料和隔音结构的研究及应用，提高汽车内部的吸音和隔音性能等。
[0003]在底盘悬架系统的导向装置(如摆臂、后桥等)中，与车身连接的铰链点越来越多地采用底盘衬套的连接方式。底盘衬套以其隔振性能好，具有弹性特性及衰减特性等优点，已成为汽车上不可或缺的重要元件。
[0004]如图1所示，现有的底盘衬套结构包括:管型的外骨架101、内骨架102，以及位于外骨架101和内骨架102之间、用于支撑内骨架102的硫化橡胶103，其中，硫化橡胶103的长度与外骨架101相同，在内骨架102的轴向方向上对其整体进行支撑。底盘衬套的轴向和径向刚度比大致为1/15?1/10之间，且由于其结构所致，轴向和径向刚度相互影响，两者的变化趋势一致。如果主要考虑该底盘衬套对整车NVH的影响时，对硫化橡胶103的结构设计或者橡胶硬度进行调整，从而实现减小底盘衬套的径向刚度、提高隔振率的目的，但同时也会造成底盘衬套的轴向刚度减小，进而造成整车的操纵稳定性能下降。反之，若为了提高整车的操纵稳定性能，实现提高底盘衬套的轴向刚度的目的，但同时也会造成底盘衬套的径向刚度提高，进而降低其隔振率。
[0005]由上述内容可知，目前的这种底盘衬套的结构造成其轴向刚度和径向刚度不能单独进行调整，而其又分别对汽车整车的稳定性和NVH性能具有不同的影响作用。因此，如何能够实现对底盘衬套的轴向刚度和径向刚度分别进行调整，对于提高汽车整车的NVH性能和操纵稳定性能具有非常重要的影响。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供了一种底盘衬套，能够对底盘衬套的轴向刚度单独进行调整，可以逐级提高底盘衬套的轴向和径向刚度比，因此能够同时提升整车的NVH性能和操纵稳定性。
[0007]本发明提供的一种底盘衬套，包括:管型的外骨架、内骨架，位于外骨架和内骨架之间、用于支撑内骨架的硫化橡胶，以及至少一个与内骨架的外表面固定连接的内骨架刚度环和/或至少一个与外骨架的内表面固定连接的外骨架刚度环。
[0008]优选地，所述内骨架刚度环沿内骨架的轴线方向对称分布，
[0009]所述外骨架刚度环沿外骨架的轴线方向对称分布。
[0010]优选地，所述底盘衬套包括多个内骨架刚度环和/或多个外骨架刚度环，
[0011]相邻两个内骨架刚度环之间的轴向间距为底盘衬套的长度的1/4至1/2，
[0012]相邻两个外骨架刚度环之间的轴向间距为底盘衬套的长度的1/2至2/3。
[0013]优选地，所述底盘衬套包括至少一个内骨架刚度环和/或至少一个外骨架刚度环，
[0014]相邻的内骨架刚度环与外骨架刚度环的轴向间距为IOmm左右。
[0015]优选地，所述内骨架刚度环的内、外径差为3至5mm,厚度为3mm,
[0016]所述外骨架刚度环的内、外径差为3至5mm,厚度为3mm。
[0017]优选地，该底盘衬套的轴向和径向刚度比为1/9至1/6。
[0018]优选地，内骨架刚度环的个数小于等于三个，
[0019]外骨架刚度环的个数小于三个。
[0020]由上述技术方案可见，在本发明中，通过在底盘衬套的内骨架的外表面和/或外骨架的内表面增加刚度环的结构，能够实现对底盘衬套的轴向刚度的增加，而对底盘衬套的径向刚度影响很小，从而可以实现仅对轴向和径向刚度的其中一个进行调整，因此能够同时提升整车的NVH性能和操纵稳定性。
[0021]进一步地，通过改变内、外骨架的刚度环的数量、结构和位置，可以逐级提升底盘衬套的轴向和径向刚度比。且本发明的底盘衬套仅在现有的结构中增加了一些刚度环的设置，在不对结构进行大范围改动的前提下即可实现对轴向和径向刚度比的调整，性能成本优势明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为现有的底盘衬套的结构示意图；
[0023]图2为本发明的底盘衬套的截面图；
[0024]图3a为图2中底盘衬套的内骨架及刚度环的结构示意图；
[0025]图3b为图2中底盘衬套的外骨架及刚度环的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
[0027]在本发明中，提供了一种底盘衬套，通过在底盘衬套的内骨架的外表面和/或外骨架的内表面增加刚度环的结构，能够实现对底盘衬套的轴向刚度的增加，而对底盘衬套的径向刚度影响很小，从而可以实现仅对轴向和径向刚度的其中一个进行调整，因此能够同时提升整车的NVH性能和操纵稳定性。
[0028]图2为本发明的底盘衬套的结构示意图。如图2所示，本发明提供的底盘衬套包括:管型的外骨架201、内骨架202，位于外骨架201和内骨架202之间、用于支撑内骨架202的硫化橡胶203，以及至少一个与内骨架202的外表面固定连接的内骨架刚度环221和/或至少一个与外骨架201的内表面固定连接的外骨架刚度环211。
[0029]如上所述，本发明的底盘衬套的结构可以采用三种不同的方案来实现，即如图3a所示的仅在内骨架202的外表面固定设置一个或多个内骨架刚度环221 ;或者如图3b所示的进在外骨架201的内表面固定设置一个或多个外骨架刚度环211 ;又或者如图2所示的，在内骨架202的外表面固定设置一个或多个内骨架刚度环221的同时，也在外骨架201的内表面固定设置一个或多个外骨架刚度环211。出于加工和安装的便利性的考虑，优先采用在内骨架202的外表面固定设置一个或多个内骨架刚度环221的方案。
[0030]一个轴型元件的轴向刚度为其轴向方向抵抗变形的能力，根据轴向刚度的计算公式来看，影响轴向刚度的主要因素包括其结构(轴向长度和半径)和材料特性(主要是剪切弹性模数)。而径向刚度为使元件径向方向产生单位变形所需的力，影响径向刚度的主要因素为其材料特性。
[0031]根据影响轴向刚度和径向刚度的因素来看，本发明提供的底盘衬套通过内骨架202的外表面或者外骨架201的内表面增加刚度环的方式，其改变的是底盘衬套的结构，即改变的是不同半径的管型结构的轴向长度，而对其材料特性仅在局部细小结构处有所变化，而对于底盘衬套的整体材料特性影响甚小。而改变刚度环的数量、结构和位置可实现对底盘衬套整体上的轴向刚度的调整，即在底盘衬套的轴向方向上增加不同位置的抵抗变形的能力，从而实现对整体的轴向刚度的影响变化。
[0032]因此，本发明的这种底盘衬套结构可以实现从轴向刚度的方面来对轴向和径向刚度比进行调整，而对径向刚度影响很小，从而可以仅对轴向和径向刚度的其中一个进行调整，因此能够同时提升整车NVH性能和操纵稳定性，避免了现有结构在提升整车NVH性能的同时必然会造成整车操纵稳定性能下降的缺陷。
[0033]本发明的底盘衬套与现有的底盘衬套的结构相比，仅增加了一些刚度环，但对轴向刚度和径向刚度的分别调整作用明显，因此在同时提升整车NVH性能和操纵稳定性的基础上，能够显著降低改造和生产成本。
[0034]进一步地，通过调整刚度环的数量、结构和位置可实现对底盘衬套的轴向和径向刚度比的逐级提升。且内骨架刚度环221和外骨架刚度环211分别沿内骨架202、外骨架201的轴线方向对称分布，以使得底盘衬套的轴向刚度均一化。例如:如图3b所示，若底盘衬套包括I个外骨架刚度环211时，外骨架刚度环211必然设置于外骨架201沿轴线方向的中线处；如图3a所示，若底盘衬套包括2个内骨架刚度环221时，两个内骨架刚度环221与内骨架202的中线之间的距离相同。
[0035]根据实验数据得到，相邻两个内骨架刚度环221之间的轴向间距为底盘衬套的长度的1/4至1/2之间，相邻两个外骨架刚度环211之间的轴向间距为底盘衬套的长度的1/2至2/3之间。相邻的内骨架刚度环与外骨架刚度环的轴向间距为IOmm左右。内骨架刚度环221和外骨架刚度环211的内、外径差为3至5mm，厚度为3mm。
[0036]如上所述设置的底盘衬套，每增加一个内骨架刚度环221或者外骨架刚度环211时，其轴向刚度可增加约10%，进而使本发明的底盘衬套的轴向和径向刚度比提升约1/9至1/6。但是由于底盘衬套的结构所致，内骨架刚度环221和外骨架刚度环211的数量均不超过三个。
[0037]由上述技术方案可见，在本发明中，通过在底盘衬套的内骨架的外表面和/或外骨架的内表面增加刚度环的结构，能够实现对底盘衬套的轴向刚度的增加，而对底盘衬套的径向刚度影响很小，从而可以实现仅对轴向和径向刚度的其中一个进行调整，因此能够同时提升整车的NVH性能和操纵稳定性。
[0038]进一步地，通过改变内、外骨架的刚度环的数量、结构和位置，可以逐级提升底盘衬套的轴向和径向刚度比。且本发明的底盘衬套仅在现有的结构中增加了一些刚度环的设置，在不对结构进行大范围改动的前提下即可实现对轴向和径向刚度比的调整，性能成本优势明显。
[0039]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种底盘衬套，其特征在于，包括:管型的外骨架、内骨架，位于外骨架和内骨架之间、用于支撑内骨架的硫化橡胶，以及至少一个与内骨架的外表面固定连接的内骨架刚度环和/或至少一个与外骨架的内表面固定连接的外骨架刚度环。
2.根据权利要求1所述的底盘衬套，其特征在于，所述内骨架刚度环沿内骨架的轴线方向对称分布， 所述外骨架刚度环沿外骨架的轴线方向对称分布。
3.根据权利要求2所述的底盘衬套，其特征在于，所述底盘衬套包括多个内骨架刚度环和/或多个外骨架刚度环， 相邻两个内骨架刚度环之间的轴向间距为底盘衬套的长度的1/4至1/2， 相邻两个外骨架刚度环之间的轴向间距为底盘衬套的长度的1/2至2/3。
4.根据权利要求1或3所述的底盘衬套，其特征在于，所述底盘衬套包括至少一个内骨架刚度环和/或至少一个外骨架刚度环， 相邻的内骨架刚度环与外骨架刚度环的轴向间距为IOmm左右。
5.根据权利要求4所述的底盘衬套，其特征在于，所述内骨架刚度环的内、外径差为3至5mm,厚度为3mm, 所述外骨架刚度环的内、外径差为3至5mm,厚度为3_。
6.根据权利要求4所述的底盘衬套，其特征在于，该底盘衬套的轴向和径向刚度比为1/9 至 1/6。
7.根据权利要求4所述的底盘衬套，其特征在于，内骨架刚度环的个数小于等于三个， 外骨架刚度环的个数小于三个。
【文档编号】B60G7/00GK103625230SQ201310330793
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】徐新民, 李健医, 邢华沛, 王国增 申请人:海马轿车有限公司, 上海海马汽车研发有限公司