CN113217575B - 一种包含塑胶结构的防异响悬置结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，包括橡胶主簧，橡胶主簧的顶端中部设置有主簧内骨架，主簧内骨架的内部配合安装有联接结构，橡胶主簧的底端外侧设置有主簧支座，主簧支座的底部设置有底座，主簧支座的顶部设置有限位骨架，限位骨架罩设在橡胶主簧的外侧，橡胶主簧的顶端外侧设置有橡胶撞块，限位骨架的内壁上设置有缓冲结构层，通过在限位骨架和橡胶撞块之间设计缓冲结构层，能有效缓冲二者之间的碰撞，变橡胶与金属摩擦为橡胶与塑胶摩擦，避免摩擦异响的产生，提高车辆NVH性能，且缓冲结构层采用热塑性弹性材料，成型工艺简单，成本低廉，弹性缓冲效果好。
Description
技术领域
本发明涉及汽车悬置领域，具体涉及一种包含塑胶结构的防异响悬置结构。
背景技术
汽车的噪声、振动与声振粗糙度简称NVH(Noise、Vibration、Harshness)，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，随着消费者对乘坐舒适性的要求日益增高，NVH也越来越受到人们的关注。动力总成悬置是发动机和车身之间的连接部件总成，其主要作用是支撑定位动力总成，并尽可能的阻隔其产生的振动传递给汽车底盘和车身，同时也隔离由道路不平引起的车轮、悬挂系统的振动，防止这些振动向动力总成传递，避免动力总成振动加剧，总之，悬置对整车NVH性能起着非常大的作用。
悬置的结构类型有橡胶悬置、液压悬置、和空气悬置等，其中橡胶悬置又有压缩/剪切结构、楔形座结构和衬套支架结构，这些都属于常规的普通结构形式，对于动力总成的减震性能都存在一定的局限性，目前通常所用的液压悬置除了由楔形的橡胶主簧以外，还在其内部灌充了特殊液体(一般为乙二醇)，通过流道隔板、解耦片、皮碗等零件以一定结构组成，当悬置受到外力作用时，橡胶主簧受压变形，压力传递到液体上，迫使液体从主液室向从液室流动，液体在通过通道时受到流动阻力，从而产生很大的损耗系数，使液压悬置具有较好的减震效果。
由于汽车在急加速、急减速、急转弯等瞬态工况下，动力总成会在短时间内产生较大位移，使汽车产生较大的顿挫和异响，目前的一些悬置为了限制汽车行驶时动力总成的位移，以免动力总成与相邻零件发生碰撞与干涉，并减小顿挫和异响，在悬置的外侧通常设置由橡胶撞块和限位骨架组成的限位结构，利用橡胶撞块和限位骨架发生碰撞摩擦，在动力总成较大位移和旋转时到一定的缓冲，但是限位骨架一般由钣金或铸铝等金属材料制成，其与橡胶件之间容易产生摩擦异响，在环境温度较低的情况下，异响声音更为明显，严重影响驾驶体验和汽车的NVH性能。
为解决上述异响问题，中国专利文献CN202010363779.9公开了一种解决悬置转弯异响的结构，本领域技术人员通常通过在橡胶撞块与限位结构之间涂抹润滑油或者润滑脂，降低二者的摩擦，以降低二者之间的摩擦异响，一方面润滑油和润滑脂容易流失,甚至有的溢出到产品表面形成油污影响外观质量导致客户抱怨，另一方面，二者在高温条件下，或者在极限工况下容易发生变质，从而该方案并不能长久地消除摩擦异响，中国实用新型专利CN201620601968.4公开了一种可以解决异响的橡胶悬置装置，在橡胶撞块的表面设置若干浮点，浮点位置与限位板位置相对应，通过浮点接触减少摩擦面积，只能在一定程度上减少异响的产生，但不能更加彻底的解决该问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，有效地防止悬置在动力总成发生较大位移时产生异响。
为了解决上述技术问题，本发明供了如下的技术方案：
一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，包括悬置主体，所述悬置主体包括橡胶主簧、主液室、从液室、流道隔板和皮碗底膜，所述橡胶主簧的顶端中部设置有主簧内骨架，所述主簧内骨架的内部配合安装有联接结构，所述橡胶主簧的底端外侧设置有主簧支座，所述主簧支座的底部设置有底座，所述主簧支座的顶部设置有限位骨架，所述限位骨架罩设在所述橡胶主簧的外侧，所述橡胶主簧的顶端外侧设置有橡胶撞块，所述限位骨架的内壁上设置有缓冲结构层。
在上述悬置结构中，通过在限位骨架的内表面设置缓冲结构层，在车辆急加速、急减速、急转弯等工况下，悬置的橡胶撞块和限位骨架发生碰撞且相对旋转时，提供撞击缓冲，且将限位骨架的金属与橡胶件之间的摩擦转化为塑胶件与橡胶件之间的摩擦，从而可以有效地防止悬置在受到冲击时产生摩擦异响，提高车辆NVH性能。
作为本发明的一种改进，所述缓冲结构层采用热塑性弹性材料制成。因这种材料既有热塑性塑胶的动态加工性能，便于加工成型，又有弹性体的柔软性和弹性，所以缓冲结构层设计为一体注塑成型结构，整体包裹限位骨架，缓冲、防异响效果好。
作为本发明的另一种改进，所述缓冲结构层远离所述限位骨架的一侧设置有镂空结构，所述镂空结构的镂空孔沿所述缓冲结构层的宽度方向贯通布置。在撞击发生的时候，镂空结构能够提供较大的变形量缓释撞击能量，避免橡胶撞块和缓冲结构层的接触挤压面剪切损伤，同时多孔结构也具有一定的降噪效果，进一步提高车辆的NVH性能。
作为本发明的再一种改进，所述限位骨架与所述缓冲结构层之间粘结固定，优选地，所述限位骨架的表面设置有若干卡孔，所述缓冲结构层的表面设有与所述卡孔相对应的卡凸，所述卡凸嵌入固定于所述卡孔内。通过粘接、相互嵌合的卡孔卡凸结构，将缓冲结构层牢固的固定，避免撞击时发生偏移错位。
作为本发明的又一种改进，所述橡胶撞块的撞击侧面上设有波浪形的凸起结构，且中部的波峰凸起高于两侧的波峰凸起。在车辆运行过程中动力装置发生大位移工况下，橡胶撞块与限位骨架接触限位，刚度会急剧上升，而其波浪形结构设计可实现可实现接非线性刚度变化，刚度变化先较缓慢再快速增大，缓冲效果好，从而提高NVH性能。
综上所述，采用上述悬置结构，在限位骨架和橡胶撞块之间设计缓冲结构层，能有效缓冲碰撞，防止橡胶撞块与限位骨架直接接触摩擦，替换为橡胶与塑胶之间的摩擦，避免摩擦异响的产生，提高车辆NVH性能，另外，缓冲结构层采用热塑性弹性材料，成型工艺简单，成本低廉，弹性缓冲效果好。
附图说明
在附图中：
图1为本发明的第一种实施方式的整体结构示意图。
图2为本发明的第一种实施方式的剖视结构示意图。
图3为本发明的第一种实施方式的限位骨架结构示意图。
图4为本发明的第一种实施方式的缓冲结构层结构示意图。
图5为本发明的第一种实施方式的悬置主体结构示意图。
图6为本发明的第一种实施方式的联接结构示意图。
图7为本发明的第二种实施方式的整体剖视结构示意图。
图中：1、橡胶主簧；2、主液室；3、从液室；4、流道隔板；5、皮碗底膜；6、主簧内骨架；7、联接结构；8、主簧支座；9、底座；10、限位骨架；11、橡胶撞块；12、缓冲结构层；13、镂空结构；14、卡孔；15、卡凸；16、第一橡胶撞块；17、第二橡胶撞块；18、装配安装孔；19、铆孔；20、铆钉；21、凸起卡块；22、插接体；23、让位体；24、连接体；25、螺栓孔；26、排水槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
图1至图6示出了本发明一种包含塑胶结构的防异响悬置结构的第一种实施方式，如图1和图2所示，该悬置包括悬置主体、几字形结构的限位骨架10和联接结构7，悬置主体包括橡胶主簧1、主液室2、从液室3、流道隔板4和皮碗底膜5，橡胶主簧1为圆锥型，并与主簧支座8、主簧内骨架6橡胶硫化一体，联接结构7在Y向插接在主簧内骨架6，主簧支座8的底部有底座9罩住保护支撑，主簧支座8的顶部由限位骨架6罩设限位，橡胶主簧1的顶端外侧设置有橡胶撞块11，橡胶撞块11包裹在主簧内骨架10的周围，限位骨架10的内壁上设置有采用热塑性弹性材料制成缓冲结构层12。
使用时，汽车在急加速、急减速、急转弯等瞬态工况下，动力总成相对底盘产生较大位移，通过联接结构7带动主簧内骨架6运动，撞向限位骨架10，主要是X向或Z向的撞击，由于橡胶撞块11直接撞击接触的是具有良好的柔软性和弹性的缓冲结构层12，而非铸钢、钣金、铸铝或者锻铝或其他的金属面，能够缓冲撞击能量，同时有效避免二者之间相对旋转摩擦产生异响，提高汽车的NVH性能。
如图4所示，缓冲结构层12远离限位骨架10的一侧设置有镂空结构13，镂空结构13的镂空孔沿缓冲结构层12的宽度方向贯通布置，在撞击的过程中，镂空结构13先被挤压变形，能够产生更大的变形量以提供更好的缓冲效果，防止撞击以及摩擦对橡胶撞块11和缓冲结构层12的破坏，同时孔状结构能够提供一定的降噪效果，进一步提高汽车的NVH性能，镂空孔的形状可以为圆形、椭圆或者菱形等。
如图3所示，几字形的限位骨架10的表面上设置有若干卡孔14，如图4所示，缓冲结构层12为一体注塑成型结构，具有刚好贴合在限位骨架10的内侧表面上的形状，二者之间通过粘结固定，另外为了使二者之间固定牢固，在缓冲结构层12的表面设有与卡孔14相对应的卡凸15，将卡凸15嵌入固定在卡孔14内，进行限位固定，也可以将卡凸15伸出卡孔14部分电加热融化后固定，限位骨架10可以采用铸钢、钣金、铸铝或者锻铝制成，在边缘处增加翻边结构提高结构强度。
如图5所示，橡胶撞块11的撞击侧面上设有波浪形的凸起结构，且中部的波峰凸起高于两侧的波峰凸起，在车辆运行过程中大位移工况下，橡胶撞块11与限位骨架10接触限位，其波浪形的接触面设计可实现接非线性刚度变化，减缓刚度上升速度，缓冲效果好，从而提高NVH性能。橡胶撞块11包括在X方向对称设置在橡胶主簧1顶端两侧的第一橡胶撞块16，限制X的位移，以及设于联接结构7底部的第二橡胶撞块17，限制负Z向的位移，避免联接结构7(如图6所示)与主簧支座8硬接触碰撞，影响NVH性能和可靠性。
如图5所示，主簧支座8上设置长条形的铆钉20，对应的在限位骨架10的两侧脚中部开有方形的铆孔19(如图3所示)，使二者铆接装配一起(如图1所示)，然后通过主簧支座8和限位骨架10共有的四个装配安装孔18固定在车身纵梁上。
如图6所示的联接结构7包括插接体22、让位体23和连接体24三个部分组成，插接体22通过过盈配合压装在主簧内骨架6的方形环孔中，主簧内骨架6的孔壁上的凸起卡块21(如图5所示)可以增大过盈量，保证在车辆在急加、减速且转弯，动力总成大位移工况下，插接体22不易脱落；连接体24设置有螺栓孔25，可以与发动机端连接；连接体24设置有排水槽26，避免悬置产生积水、集尘现象，在客户打开引擎盖后，具有较好的感官体验；让位体23具有圆滑过渡面，增强结构强度，同时在Y向的运动时提供一定的避让空间。
图7示出了本发明一种包含塑胶结构的防异响悬置结构的第二种实施方式，与第一种实施方式的主要区别在于，限位骨架10呈倒置的筒形结构，且顶面中心设置有通孔，联接结构7穿过通孔，在Z向插接于主簧内骨架6，橡胶撞块11包裹在主簧内骨架6的外侧凸缘结构上。同样的，在限位骨架10的内侧设置一层缓冲结构层12。
使用时，汽车在急加速、急减速、急转弯等瞬态工况下，动力总成相对底盘产生较大位移，通过联接结构7带动主簧内骨架6运动，撞向限位骨架10，具有X向、Y向或Z向的撞击，由于橡胶撞块11直接撞击接触的是具有良好的柔软性和弹性的缓冲结构层12，而非铸钢、钣金、铸铝或者锻铝或其他的金属面，能够缓冲撞击能量，同时有效避免二者之间相对旋转摩擦产生异响，提高汽车的NVH性能。
需要说明的是，本发明并不局限于上述两种实施方式。比如在具有其他形状的限位骨架10构成限位结构的其他悬置结构类型中，均可在其内壁增加缓冲结构层12，提高汽车的NVH性能。同样，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，包括悬置主体，所述悬置主体包括橡胶主簧(1)、主液室(2)、从液室(3)、流道隔板(4)和皮碗底膜(5)，所述橡胶主簧(1)的顶端中部设置有主簧内骨架(6)，所述主簧内骨架(6)的内部配合安装有联接结构(7)，所述橡胶主簧(1)的底端外侧设置有主簧支座(8)，所述主簧支座(8)的底部设置有底座(9)，所述主簧支座(8)的顶部设置有限位骨架(10)，所述限位骨架(10)罩设在所述橡胶主簧(1)的外侧，所述橡胶主簧(1)的顶端外侧设置有橡胶撞块(11)，其特征在于，所述限位骨架(10)的内壁上设置有缓冲结构层(12)，所述缓冲结构层(12)为由热塑性弹性材料制成的所述塑胶结构，所述缓冲结构层(12)远离所述限位骨架(10)的一侧设置有镂空结构(13)，所述镂空结构(13)的镂空孔沿所述缓冲结构层(12)的宽度方向贯通布置。
2.根据权利要求1所述的一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，其特征在于：所述限位骨架(10)与所述缓冲结构层(12)之间粘结固定。
3.根据权利要求2所述的一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，其特征在于：所述限位骨架(10)的表面设置有若干卡孔(14)，所述缓冲结构层(12)的表面设有与所述卡孔(14)相对应的卡凸(15)，所述卡凸(15)嵌入固定于所述卡孔(14)内。
4.根据权利要求1所述的一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，其特征在于：所述橡胶撞块(11)的撞击侧面上设有波浪形的凸起结构，且中部的波峰凸起高于两侧的波峰凸起。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，其特征在于：所述限位骨架(10)呈几字形结构，所述联接结构(7)在Y向插接于所述主簧内骨架(6)，所述橡胶撞块(11)包括在X方向对称设置在所述橡胶主簧(1)顶端两侧的第一橡胶撞块(16)，以及设于所述联接结构(7)底部的第二橡胶撞块(17)。
6.根据权利要求5所述的一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，其特征在于：所述限位骨架(10)的两侧脚和所述主簧支座(8)的支撑板上对应设置有装配安装孔(18)，所述限位骨架(10)的两侧脚上还设置有铆孔(19)，所述主簧支座(8)对应所述铆孔(19)处设置有铆钉(20)。
7.根据权利要求5所述的一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，其特征在于：所述主簧内骨架(6)为方形环孔结构，所述主簧内骨架(6)的内表面硫化粘结有橡胶层，且四个面上分别设置有若干长条形凸起卡块(21)。
8.根据权利要求7所述的一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，其特征在于：所述联接结构(7)包括插接体(22)、让位体(23)和连接体(24)，所述插接体(22)嵌入固定于所述主簧内骨架(6)的孔中，所述连接体(24)的端部设置有螺栓孔(25)，所述连接体(24)的主体上设置有排水槽(26)，所述让位体(23)为所述插接体(22)和所述连接体(24)之间的圆滑过渡结构。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种包含塑胶结构的防异响悬置结构，其特征在于：所述限位骨架(10)呈倒置的筒形结构，且顶面中心设置有通孔，所述联接结构(7)穿过所述通孔，在Z向插接于所述主簧内骨架(6)。
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