CN204196675U - 一种用于电动汽车的橡胶悬置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于电动汽车的橡胶悬置，包括悬置外套和悬置内套，所述悬置外套和悬置内套之间设有四刚度的硫化橡胶体，所述四刚度橡胶体由第一端至第二端依次包括第一刚度区、第二刚度区、第三刚度区和第四刚度区；较之于传统的液压悬置、半主动和主动悬置，成本低、结构简单；较之于现有的三刚度橡胶悬置，有效解决了电动汽车电机转速上升快和输出扭矩大之间的矛盾。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车领域，具体涉及一种用于电动汽车的橡胶悬置。
背景技术
以动力电池作为动力源的电动汽车因其环保和节能的特点，在能源和环境问题在全球范围内日益严峻的大前提下，逐渐成为汽车工业发展的重要方向之一。相比于液压悬置、半主动及主动悬置而言，橡胶悬置具有结构简单，调校刚度易于实现，成本低等优点；但橡胶悬置的最终刚度曲线上存在一些限制，如一般橡胶悬置衬套刚度曲线为三段，即中间线形段刚度及两侧橡胶到达限位位置时出现的两段刚度曲线，如图3所示。
由于纯电动汽车处于产业化前期，专用于电动车的橡胶悬置尚处于研究阶段，大部分厂商处于借用传统内燃机汽车橡胶悬置的阶段。但是电动汽车因其动力输出源的电机的扭矩输出及输出变化大、转速上升快的特点，采用传统的橡胶悬置在减振性能和支承性能具有尖锐的对立性，若采用传统的橡胶悬置对其进行支撑就可靠性而言具有一定的风险。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种用于电动汽车的橡胶悬置，在有效支承动力总成的同时，使动力总成系统振动得到有效衰减。
本实用新型采用的技术方案具体为：一种用于电动汽车的橡胶悬置，包括悬置外套和悬置内套，所述悬置外套和悬置内套之间设有弹性部，所述弹性部为四刚度弹性部。
所述弹性部为橡胶体。
所述橡胶体为硫化的橡胶体。
所述四刚度橡胶体由第一端至第二端依次包括第一刚度区、第二刚度区、第三刚度区和第四刚度区。
所述第一刚度区为置于悬置外套内侧的所述第一弧形层，所述第二刚度区为置于所述第一弧形层下方的第二弧形层，所述第二弧形层的中间设有孔，所述孔与所述悬置内套连接为一体；所述第三刚度区为置于所述第二弧形层下方的第三弧形层，所述第四刚度区为置于所述三弧形层和所述悬置外套之间的第四弧形层。
所述第三刚度区的刚度值大于所述第二刚度区的刚度值。
所述第一刚度区和所述第四刚度区的刚度值大于所述第三刚度区的刚度值。
所述悬置外套和所述悬置内套均为金属套。
本实用新型产生的有益效果是：橡胶悬置采用四刚度设计，不仅克服了传统的液压悬置、半主动和主动悬置成本高、结构复杂等缺点，同时克服了现有的三刚度橡胶悬置不能够兼顾橡胶减振与承载的固有 缺陷，有效解决了电动汽车电机转速上升快和输出扭矩大之间的矛盾。
附图说明
当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本实用新型。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中：
图1为本实用新型一种用于电动汽车的橡胶悬置的立体结构示意图；
图2为本实用新型一种用于电动汽车的橡胶悬置的俯视示意图；
图3为常规橡胶悬置衬套的三刚度曲线图；
图4为本实用新型的四刚度橡胶悬置衬套的刚度曲线图；
图5-1某电动车更换四刚度衬套前后急加速时的振动衰减示意图(X向)；
图5-2某电动车更换四刚度衬套前后急加速时的振动衰减示意图(Y向)；
图5-3某电动车更换四刚度衬套前后急加速时的振动衰减示意图(Z向)。
图中：1、悬置外套 2、悬置内套 3、第一刚度区 4、第二刚度区 5、第三刚度区 6、第四刚度区。
图5-1至5-3中的实线表示电机侧，虚线表示车身侧，每组线的线1表示本实用新型的四刚度悬置的相应数据，另一条则表示传统的三刚度悬置相应数据。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
如图1-2所示的一种用于电动汽车的橡胶悬置，包括为金属材质的悬置外套1和悬置内套2，悬置外套1和悬置内套2之间设有硫化的橡胶体是由按照第一端(图2的上方)至第二端(图2的下方)第一刚度区3、第二刚度区4、第三刚度区5和第四刚度区6组成的四刚度橡胶体，第一刚度区3、第二刚度区4、第三刚度区5和第四刚度区6均为硫化橡胶体材质的弧形层，分别为第一弧形层、第二弧形层、第三弧形层和第四弧形层，其中第二弧形层的中间设有孔，孔与悬置内套2连接为一体，该孔使用螺栓与其它部件连接。在四个刚度区中，第二刚度区4为常态刚度区，刚度值基本处于线性段，属于四个刚度区中刚度值最小的区；第三刚度区5为急加速刚度区，较之于第二刚度区4，刚度值在此区域增大；第一刚度区3和第四刚度区6为极限刚度区，其刚度值均大于第三刚度区5。四个部分中的每个部分为悬置提供一个刚度支承，具体来讲：在电动汽车正常行驶时悬置的刚度位于第二刚度区4，在电动汽车处于急加速工况时悬置的刚度位于第三刚度区5，在电动车处于极限工况时悬置的刚度位于第一刚度区3或者第四刚度区6。
第二刚度区4的刚度值主要依靠悬置内套2和悬置外套1之间橡胶体产生的弹性提供；第一刚度区3的刚度值是当当悬置内套2受到 向上的力，第二弧形层接触到第一弧形层时，第二弧形层和第一弧形层的橡胶体产生的弹性同时提供；第三刚度区5的刚度值是当悬置内套2受到向下的力，第二弧形层接触到第三弧形层时，第二弧形层和第三弧形层的橡胶体产生的弹性同时提供；第四刚度区6的刚度值是当悬置内套2受到向下的力，第二弧形层与第三弧形层同时压缩接触到第四弧形层时，第二弧形层、第三弧形层和第四弧形层的橡胶体产生的弹性同时提供。同时，各个刚度区的刚度值除了与橡胶体本身的材质相关外，还与各个弧层的截面面积相关。
根据橡胶悬置数模，使用计算机分析软件对本实用新型的橡胶悬置进行仿真计算，得到一个实施例的橡胶悬置的四个刚度区悬置刚度的四刚度曲线如图4所示，其中：
第一刚度区3在加载20000N，位移12mm时，悬置刚度值为3200N/mm；
第二刚度区4在加载800N，位移8mm时，悬置刚度值为100N/mm；
第三刚度区5在加载-5000N，位移18mm时，悬置刚度值为420N/mm；
第四刚度区6在加载-20000N，位移28mm时，悬置刚度值为1500N/mm；
进一步地，以某电动样车为平台，通过在设计阶段、仿真验证阶段、零件加工阶段、装车验证阶段及试验测量阶段对原有的悬置系统某三刚度橡胶衬套进行换装，换装车测试该悬置在急加速工况时对振动的衰减作用的测试结果如附图5-1至5-3所示，可以看出：
急加速时由于电机输出扭矩较大，造成在使用三刚度橡胶悬置时悬置位移达到限位位置，从而振动衰减较差；即使调整三刚度悬置的硬度，振动衰减问题也未解决；使用三刚度与四刚度悬置情况下的电机侧振动相差并不明显，但三刚度悬置的振动衰减明显差于四刚度橡胶悬置。
图中每组线中的线1为使用四刚度悬置时两侧的振动情况，可以看到该衬套大大衰减了电机的振动，使传递到车身侧的振动大大降低，该悬置三个方向的振动衰减皆达到25dB以上，远远高出三刚度悬置衬套的性能，有效地解决了电动汽车的悬置系统支承和振动衰减的之间矛盾，整车获得了较高的振动噪声水平。
采用本实用新型的四刚度橡胶悬置，在电机转速剧烈变化时通过调校悬置外形及硬度，可使悬置位于四刚度中的第三刚度区域，从而在有效支承动力总成的同时，使动力总成系统振动得到有效衰减。解决了电动汽车中悬置减振性能和支承性能尖锐对立的矛盾，
如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于电动汽车的橡胶悬置，其特征在于，包括悬置外套和悬置内套，所述悬置外套和悬置内套之间设有弹性部，所述弹性部为四刚度弹性部。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的橡胶悬置，其特征在于，所述弹性部为橡胶体。
3.根据权利要求2所述的用于电动汽车的橡胶悬置，其特征在于，所述橡胶体为硫化的橡胶体。
4.根据权利要求2所述的用于电动汽车的橡胶悬置，其特征在于，所述四刚度橡胶体由第一端至第二端依次包括第一刚度区、第二刚度区、第三刚度区和第四刚度区。
5.根据权利要求4所述的用于电动汽车的橡胶悬置，其特征在于，所述第一刚度区为置于悬置外套内侧的所述第一弧形层，所述第二刚度区为置于所述第一弧形层下方的第二弧形层，所述第二弧形层的中间设有孔，所述孔与所述悬置内套连接为一体；所述第三刚度区为置于所述第二弧形层下方的第三弧形层，所述第四刚度区为置于所述三弧形层和所述悬置外套之间的第四弧形层。
6.根据权利要求4所述的用于电动汽车的橡胶悬置，其特征在于，所述第三刚度区的刚度值大于所述第二刚度区的刚度值。
7.根据权利要求4所述的用于电动汽车的橡胶悬置，其特征在于，所述第一刚度区和所述第四刚度区的刚度值大于所述第三刚度区的刚度值。
8.根据权利要求1所述的用于电动汽车的橡胶悬置，其特征在于，所述悬置外套和所述悬置内套均为金属套。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112440712A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-05 | 建新赵氏科技有限公司 | 一种带胶片状结构的衬套悬置 |
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2014
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