专利名称：动力总成悬置装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及悬置减振装置，具体讲就是车辆动力总成悬置装置。
背景技术：
动力总成产生的振动是整车振动产生的主要来源之一，对整车的振动和噪声问题 有着主要的影响。悬置系统主要起控制动力总成姿态和隔断动力总成振动的作用。
目前，通过悬置系统的设计来避免在动力总成和车辆其他系统之间的共振，并使 动力总成在六个方向的振动不产生耦合，同时在车辆处于各种工况行驶时，动力总成的移 动量满足设定的要求，或者说尽量的小。简单的说就是在怠速工况和巡航工况要求悬置软 垫刚度相对较低而能提供在这些工况下的舒适性；在特殊工况如急加速、制动、颠簸路面 等工况时，应该提供较高的刚度，以保持动力总成的位置，以得到更好的操纵性能和避免出 现干涉等不允许情况的发生。但是在实际应用中，往往由于悬置软垫的传统结构的限制， 导致悬置软垫在比较好的可靠性范围内不能兼顾低刚度和高刚度的协调，或者即使保证了 相关性能，则悬置软垫的结构尺寸要做的较大而成本上升。目前，在已知技术中，公开号为 CN101059158A、名称为"动力总成悬置装置"的专利申请，它主要的结构是一种动力总成悬 置装置，包括内管，设于其外的外管，其特征在于，所述的内管和外管之间设有一个中间管， 在内管和中间管之间设有第一弹性体，在中间管和外管之间设有第二弹性体。其目的是要 通过上述技术方案实现在各种工况下都能够有效减振降噪；在怠速工况和一般加速、巡航 工况减振降噪效果好；工作稳定性好，受力状况合理，延长使用寿命。 但是它的缺点是结构相对复杂，加工工艺不易控制，结构受加工工艺影响较大；同 时由于其内管、外管和中间管均为等径的直筒形管体，第一、第二弹性体的轴向端部为平齐 的平面，且内管、外管、中间管和第一、第二弹性体大致位于同一高度；这样动力总成在竖 直方向的振动和位移很难传递到外侧的第二弹性体上，也就很难缓冲和阻隔竖直方向的振 动，而其竖直方向的振动又是主要的振动源，因此该技术的减振、降噪效果不佳；并且第一、 第二弹性体与内管、外管及中间管的结合部会因动力总成或车辆在竖直方向的振动而遭到 剪切破坏，其使用寿命较低。
发明内容
本发明的目的就是提供一种结构简单、减振和降噪性能可靠、使用寿命长的动力 总成悬置装置。 为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是一种动力总成悬置装置，包括内 套、外套及两者之间的中间衬套，在内套、中间衬套之间有第一主簧，中间衬套与外套之间 有第二主簧，内套或外套或中间衬套中至少一个为变径形状。 由上述技术方案可知本发明的核心在于，起支撑和连接作用的套体分为内套、外 套和中间衬套三层结构，两两套体之间设置主簧体，内套、外套和中间衬套三者中至少有一 个为变径形状；装配时，内套位于套体的大直径的一端连接动力总成，外套连接车身底盘或其它支撑部位；两个主簧体能适应不同振动强度范围的减振需要，在动力总成振动而对 悬置装置产生水平方向的挤压和竖直方向的剪切作用，或车辆的颠簸、振动向动力总成传 递时，该变径部能提供水平和竖直方向的作用力来抵抗来自外界的振动，装置起到了良好 的减振和降噪效果；主簧体与套体的结合部受到的作用力与该结合面基本垂直，当然也就 避免了结合面处的剪切分离，从而使得装置的使用寿命提高；且该装置的结构简单、外形流 畅，便于加工。
图1是本发明的剖视结构示意图； 图2是本发明装配到车身上的示意图； 图3是本发明的俯视图； 图4是第一主簧的主视图； 图5是第一主簧的俯视图； 图6是本发明的位移与载荷关系曲线图。
具体实施例方式
如图1、图2、图3所示，一种动力总成悬置装置，包括内套10、外套20及两者之间 的中间衬套30，在内套10、中间衬套30之间有第一主簧40，中间衬套30与外套20之间有 第二主簧50，内套10或外套20或中间衬套30中至少一个为变径形状。
也就是说起支撑和连接作用的套体为内套10、外套20和中间衬套30三层结构， 两两套体之间设置主簧体，且内套10或外套20或中间衬套30中至少一个为变径形状；装 配时，将内套10位于套体的大直径的一端连接动力总成70，外套20连接车身底盘80或其 它支撑部位，如图2所示；两个主簧体能适应不同工况，也就是不同振动强度范围的减振需 要，在动力总成70振动而对悬置装置产生水平方向的挤压和竖直方向的剪切作用时，该变 径部能提供水平和竖直方向的作用力来抵抗来自外界的振动作用力；同时，因路面不平而 造成的车辆振动也会被本装置很好地过滤和削减，确保动力总成不被严重振荡，起到了良 好的减振和降噪效果；主簧体与套体的结合部受到的作用力与该结合面基本垂直，当然也 就避免了结合面处的剪切分离，从而使得装置的使用寿命提高；且该装置的结构简单、外形 流畅，便于加工。 作为优选的技术方案以该悬置装置安装于动力总成70下方来看，也就是内套10 上端连接动力总成70，即如图1和图2所示的上下方向布置时，悬置装置的内套10、外套 20、中间衬套30均为直径由上端向下端逐渐变小的形状；第一主簧40与内套10、中间衬套 30，第二主簧50与中间衬套30、外套20的结合面为相应的曲面。 具体来说，内套10为自上而下横截面逐渐变小的锥台状，沿轴心布置等径的通孔 11，通孔11可以方便内套10与动力总成70进行连接，如供连接螺栓穿连；内套10下段部位 的锥面与第一主簧40相连接，且结合部上端高于第一主簧40其它部位以方便动力总成70 放置；内套10结构简单、加工方便且能够有效地将现有技术中内套10与第一主簧40的剪 切与挤压式配合转变为挤压式配合，也就是说内套10与第一主簧40的结合面为锥面，工作 时，动力总成70振动而使内套10产生一定的位移并挤压第一主簧40，第一主簧40产生弹性形变而通过该锥面提供给内套io斜向上的承托作用力，其合力与内套io受到的来自动
力总成70振动而产生的作用力相平衡，即该锥面提供的承托作用力完全抵抗了来自外界 的振动，同样的道理，车辆的振动也被悬置装置削减和过滤，避免了振动向动力总成传递， 实现了减振、降噪的作用；同时，作用在该锥面上的力与锥面基本垂直，避免了内套IO与第 一主簧40的结合部被剪切破坏的风险，提高了装置的使用寿命。 外套20、中间衬套30设置为碗形，因为碗形外形流畅，便于加工且受力均匀，同时 碗体形状能够容纳合适刚度的主簧体，第一主簧40与中间衬套30，第二主簧50与外套20 和中间衬套30的结合面均为相应的曲面；结合部位的上段大致呈直筒或斜度较小的形状， 结合部位的下段部分与竖直方向夹角较大也可以说是斜度大，小斜度的结合部分能够有效 地抵抗水平方向的振动，大斜度的结合部分主要起抵抗竖直方向振动的作用；在轴向方向 上，内套10最高、外套20最低、两者之间的中间衬套30居中，各碗形开口均面向内套10， 也就是外套20、中间衬套30的大直径一端与内套10的大直径端均竖直向上；以保证各套 体和主簧体配合产生斜向上的承托作用力，起到良好的减振、降噪效果，降低结合部被剪切 破坏的可能；为了受力分布均匀，内套10、中间衬套30、外套20以及第一主簧40、第二主簧 50中心轴线相重合；中间衬套30、外套20中部有沿轴长方向上下贯通的孔，以便于连接部 件穿连。 进一步的，第一主簧40与内套10的结合部位置高于第一主簧40与中间衬套30之 间的结合部的位置，即第一主簧40由内套10下段斜向下延伸到中间衬套30，其上端面43 呈锥面状，下端面44呈锥孔状；第二主簧50与中间衬套30之间的结合部位置高于第二主 簧50与外套20之间的结合部位置，即第二主簧50由中间衬套30斜向下延伸到外套20，其 上端面为锥面状，下端面为斜向下、向外延伸的曲面；第一主簧40、第二主簧50处在自内而 外，由上到下顺延的位置上。这样不仅使相邻主簧体和套体之间受到斜向上或向下的弹性 支撑作用，更好地对抗自上而下或自下而上传递来的振动，起到减振、降噪作用；还可以减 少主簧体的材料用量，降低材料成本和装置重量，利于节能环保。 进一步的，所述的第二主簧50位于中间衬套30与外套20之间的下端为帽形，该 帽形具有向外伸展的帽檐，该帽檐就是一内凹的台面部51，台面部51也可以理解为是倒扣 的盆或碗形，台面部51的下方、外套20内的底边和侧壁的过渡位置处沿圆周方向设置限位 垫60，限位垫60的中部高、两边低且与第二主簧50下端的台面部51分离布置；可见，限位 垫60的上部形状与台面部51的上、下位置对应；限位垫60的刚度大于第二主簧50的刚度， 在汽车急加速或紧急制动或剧烈颠簸时，第二主簧50受到剧烈的挤压和变形，此时限位垫 60可以向上支撑第二主簧50，提供在极限工况下的支撑作用而抵抗外界的振动，避免第二 主簧50被破坏，改善第二主簧50的疲劳寿命。 更进一步的，为了增大第一主簧40与第二主簧50的刚度差，以便在不同振动强 度下发挥减振、降噪作用，适应车辆不同行驶工况的减振需要，本发明将第一主簧40与第 二主簧50的刚度进行差别设置，使其刚度值较小的主簧体在低速、低振动工况下起主要作 用，在高速或汽车急加速、紧急制动时，低刚度的主簧体已经达到形变极限，此时高刚度的 主簧体起主要减振作用。要使两主簧体的刚度值不同，可以选用不同刚度的材料来制作主 簧体，并结合汽车的用途和负载情况选择不同刚度的材料；本发明为了节约成本和采用成 熟的加工工艺，两主簧体及限位垫60均采用橡胶材质，从原理上讲，第一主簧40与第二主
5簧50的材质相同，但规格大小不同，其刚度值肯定是不同的，但是为了增加其刚度值的差 别，还可以通过改变主簧体结构来调整其刚度，例如改变主簧体的形状。
具体来说，本发明的第一主簧40的刚度小于第二主簧50的刚度，这是因为尺寸 较小的第一主簧40本身刚度小，也便于进一步降低刚度，本发明的第一主簧40的周面，也 就是朝向中间衬套30的面由相对于其中心轴线对称的两平行面41和两平行面41之间的 两曲面围合构成，曲面与中间衬套30的形状相吻合并与中间衬套30内壁结合，曲面中部各 开有垂直于中心轴线布置的导槽42;如图1、3、4、5中所示，也可以说第一主簧40是由碗形 的厚壁回转体结构沿轴长方向左右对称地截去两个部分，然后在剩下的碗体的中部开设贯 通的导槽42，导槽42沿径向、也就是垂直于轴长的方向布置，且开口自内而外斜向下延伸， 也就是与第一主簧40的延伸方向一致，这样不仅达到了调整第一主簧40刚度的目的，而且 结构简单，便于加工；导槽42也提高了在变化的载荷作用下第一主簧40的灵敏度，提高其 减振效果；当然，上述的导槽或涉及的形状是为了提供合适的刚度而设置的，而不是固定要 求，一般开槽越多则主簧的刚度越小。 现结合图6，详细说明本发明采用不同刚度的主簧体配合所产生的技术效果，本发 明的两主簧体的合成刚度分为大致四个区段，如图6中的四段曲线；曲线图的纵轴表示不 同的载荷情况，也就是汽车在怠速、巡航、加速、急加速、制动、冲击路面行驶等工况的不同 振动强度，横轴表示悬置装置的主簧体的形变量或套体的位移量；总体来说载荷越大、振 动越强，则本装置的形变量和位移量越大，产生的合成刚度也越大，以保证良好的减振、降 噪效果。A段主要是针对怠速工况，此时动力总成70没有大的振动，主要是发动机在低转 速下的扭矩波动和本身的轻微振动，对应刚度较小的第一主簧40产生形变而起支撑作用， 抵抗来自动力总成70的振动；而在巡航、加速工况下，动力总成70的扭矩增加，激振频率增 加，振幅加大，此时第一主簧40受较强的外力，产生较大甚至极限压縮形变，并向外传递该 作用力，这时要求装置具有较高的刚度来抑制动力总成70的扭转和振动，此过程中刚度较 大的第二主簧50起主要支撑作用，这个工况就对应B、 C段曲线特性；颠簸路面时，动力总 成70受较大的冲击力，这就要求装置具有更高的刚度，此时限位垫60就起到了支撑第二主 簧50的作用，从而缓冲和抵抗动力总成70的振动，防止碰撞和干涉现象的发生起，并防止 第二主簧50被破坏，该过程对应D段曲线特性。
权利要求
一种动力总成悬置装置，包括内套(10)、外套(20)及两者之间的中间衬套(30)，其特征在于在内套(10)、中间衬套(30)之间有第一主簧(40)，中间衬套(30)与外套(20)之间有第二主簧(50)，内套(10)或外套(20)或中间衬套(30)中至少一个为变径形状。
2. 根据权利要求l所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的内套ao)、外套 (20)及中间衬套(30)均为变径形状。
3. 根据权利要求2所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的内套(10)、外套 (20)及中间衬套(30)均为直径由上端到下端逐渐变小的形状。
4. 根据权利要求3所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的内套(10)位置最 高、外套(20)最低，两者之间的中间衬套(30)居中且三者中心轴线重合。
5. 根据权利要求1至4任意一项所述的动力总成悬置装置，其特征在于第一主簧 (40)与第二主簧(50)的刚度一大一小。
6. 根据权利要求5所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的内套(10)、外套 (20)及两者之间的中间衬套(30)中至少一个为碗形；各部件中部有上下贯通的、供连接部 件穿连的孔。
7. 根据权利要求6所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的外套(20)和中间衬 套(30)为碗形，内套(10)的下段外壁为自上而下逐渐变小的锥面状，内孔为等径的通孔。
8. 根据权利要求7所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的碗形上段部分竖直 或斜度小，下段部分斜度大。
9. 根据权利要求8所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的第一主簧(40)和 第二主簧(50)处于自内向外、自上而下的顺延位置上并与所述碗形的上、下段均有结合部 分。
10. 根据权利要求9所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的第二主簧(50)的 下端有一内凹的台面部(51)，台面部(51)的下方、外套(20)内的底边和侧壁的过渡位置处 布置限位垫(60)，限位垫(60)的中部高、两边低；所述的限位垫(60)与台面部(51)分离 布置。
11. 根据权利要求10所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的第二主簧(50)位 于外套(20)和中间衬套(30)之间的下端为带檐的帽形，所述的台面部(51)为帽檐部位， 第二主簧(50)位于外套(20)和中间衬套(30)之间的上端面为锥面状。
12. 根据权利要求5所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的第一主簧(40)刚 度小于第二主簧(50)的刚度。
13. 根据权利要求12所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的第一主簧(40)和 /或第二主簧(50)上开有导槽(42)。
14. 根据权利要求13所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的第一主簧(40)的 周面由相对于其中心轴线对称的两平行面(41)以及两平行面(41)之间的两曲面围合构 成，所述的曲面与中间衬套(30)内壁的形状相吻合且其中部设置有导槽(42)。
15. 根据权利要求14所述的动力总成悬置装置，其特征在于所述的第一主簧(40) 的上端面(43)为锥面状，下端面(44)为锥孔状，导槽(42)的开口斜向下方指向中间衬套 (30)。
全文摘要
本发明涉及悬置减振装置，具体讲就是一种结构简单、减振和降噪性能可靠、使用寿命长的车辆动力总成悬置装置；该装置包括内套、外套及两者之间的中间衬套，在内套、中间衬套之间有第一主簧，中间衬套与外套之间有第二主簧，内套或外套或中间衬套中至少一个为变径形状；在动力总成振动而对悬置装置产生水平和竖直方向的作用力时，该变径部可以提供水平和竖直方向的作用力来抵抗来自外界的振动，装置具有良好的减振、降噪效果，并避免套体与主簧的结合部被剪切破坏，提高使用寿命，且结构更简单，加工方便。
文档编号F16F1/38GK101769354SQ20101011047
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月30日 优先权日2010年1月30日
发明者司凯中, 李扬 申请人:奇瑞汽车股份有限公司