液压悬置结构2026-06-10 08:10:46
本申请提供了一种液压悬置结构,属于汽车动力总成悬置技术领域。本申请实施例提供的技术方案,在液压模块中,将解耦膜的结构设计为圆盘形结构,且表面具有多圈高低相间的尖角形凸环,另外,解耦膜的表面结构也形成了与盖板和底板之间的间隙。在液压悬置工作过程中,受到路面激励,解耦膜表现出阻尼特性。其中,在大振幅工况下,受阻尼液冲击,解耦膜与盖板或底板紧密贴合,此时液压悬置产生大刚度大阻尼,能很好抑制大冲击振动,在小振幅工况下,解耦膜运动幅度很小,液压悬置表现小刚度和小阻尼特性,有利于隔离振动,在车辆高速行驶工况下,振幅中等,悬置也可以体现阻尼特性,能显著衰减振动。
1.一种液压悬置结构,其特征在于,所述液压悬置结构包括,悬置壳体(1)、连接支臂
所述悬置壳体(1)具有内槽,所述连接支臂(2)插入所述内槽中,所述悬置壳体(1)用于连接车身,所述连接支臂(2)用于连接动力总成,
所述悬置壳体(1)和所述连接支臂(2)之间形成内腔,所述橡胶主簧(3)和所述主簧底座(4)均位于所述内腔中,所述橡胶主簧(3)位于所述主簧底座(4)和所述连接支臂(2)之间,且所述橡胶主簧(3)分别与所述连接支臂(2)的内壁、所述主簧底座(4)粘合连接,
所述液压模块(5)设置于所述内腔中所述橡胶主簧(3)的上侧,所述连接支臂(2)中具有与所述液压模块(5)适配的容纳腔,所述液压模块(5)包括,组装骨架(51)、橡胶皮碗(52)和解耦单元(53),所述组装骨架(51)通过盈配合工艺固定在所述容纳腔中,所述解耦单元
(52)、所述盖板(531)、所述解耦膜(532)和所述底板(533)由上到下依次设置在所述组装骨架(51)中,所述橡胶皮碗(52)和所述盖板(531)之间形成上液腔(54),所述橡胶皮碗(52)、所述盖板(531)、底板(533)和所述组装骨架(51)的底部均设有对应的至少一个通孔,所述液压模块(5)的底面和所述橡胶主簧(3)之间形成下液腔(55),所述上液腔(54)和所述下液腔(55)中充满阻尼液,所述盖板(531)和所述底板(533)中具有螺旋形的惯性通道(534),所述惯性通道(534)至少旋转一周,所述惯性通道(534)连通所述上液腔(54)和所述下液腔
所述解耦膜(532)的材质为橡胶,用于对两侧的阻尼液的流动进行缓冲,所述解耦膜
(532)为圆盘形结构,所述解耦膜(532)的上表面和下表面均具有多圈高低相间的尖角形凸环(5321)。
2.根据权利要求1所述的液压悬置结构,其特征在于,所述解耦膜(532)的上表面和下表面的中心处具有中心平面(5322)。
3.根据权利要求1所述的液压悬置结构,其特征在于,所述解耦膜(532)的外缘具有弧形凹槽(5323)。
4.根据权利要求1所述的液压悬置结构,其特征在于,所述盖板(531)内具有环形空腔
(5311),所述环形空腔(5311)内包括螺旋管线,所述螺旋管线所述的液压悬置结构,其特征在于,所述液压模块(5)的底面设有至少一个偏心的定位凸起(56),所述连接支臂(2)的容纳腔中设有对应的定位孔。
6.根据权利要求1所述的液压悬置结构,其特征在于,所述橡胶主簧(3)的顶部为下凹的碗状凹槽,用于与所述液压模块(5)的底面之间形成所述下液腔(55)。
7.根据权利要求1所述的液压悬置结构,其特征在于,所述液压模块(5)的组装骨架
(51)中设有进液孔(511),所述进液孔(511)与所述上液腔(54)相连通,所述进液孔(511)上还设有钢珠盖体(512)。
8.根据权利要求1所述的液压悬置结构,其特征在于,所述液压模块(5)的组装骨架
9.根据权利要求1所述的液压悬置结构,其特征在于,所述连接支臂(2)和所述液压模块(5)的组装骨架(51)的材质均为铝。
[0001]本申请涉及汽车动力总成悬置技术领域,特别涉及一种液压悬置结构。
[0002]汽车动力总成悬置是汽车动力总成和车身或车架之间的隔振元件,动力总成为汽车的动力源,通过动力总成输出动力驱动汽车行驶,悬置是安装在车身或车架上,以保证动力总成位置和姿态,用于支承动力总成,并充分衰减发动机引起的振动和噪声。随着人们对汽车乘坐舒适性的提高,悬置系统中的液压悬置结构设计受到了极大关注,虽然目前液压悬置能够解决汽车大部分在启动冲击、怠速振动以及粗糙路面行驶等NVH(Noise、Vibration、Harshness,噪声、振动与声振粗糙度)问题,但对于汽车在高速行驶时的整车抖动问题上考虑较为欠缺,尤其是不能有效解决中等振幅的抖动问题。
[0003]本申请实施例提供了一种液压悬置结构,能够在中等振幅下,悬置也可以体现阻尼特性,能显著衰减振动。该技术方案如下,
[0004]提供了一种液压悬置结构,该液压悬置结构包括,悬置壳体、连接支臂、橡胶主簧、主簧底座和液压模块,
[0005]该悬置壳体具有内槽,该连接支臂插入该内槽中,该悬置壳体用于连接车身,该连接支臂用于连接动力总成,
[0006]该悬置壳体和该连接支臂之间形成内腔,该橡胶主簧和该主簧底座均位于该内腔中,且该橡胶主簧分别与该连接支臂的内壁、该主簧底座粘合连接,
[0007]该液压模块设置于该内腔中该橡胶主簧的上侧,该液压模块包括,组装骨架、橡胶皮碗和解耦单元,所述解耦单元包括,盖板、解耦膜和底板,该组装骨架为桶状,该橡胶皮碗、该盖板、该解耦膜和该底板由上到下依次设置在该组装骨架中,该橡胶皮碗和该盖板之间形成上液腔,该橡胶皮碗、该盖板、底板和该组装骨架的底部均设有对应的至少一个通孔,该液压模块的底面和该橡胶主簧之间形成下液腔,该上液腔和该下液腔中充满阻尼液,该盖板和该底板中具有螺旋形的惯性通道,该惯性通道至少旋转一周,该惯性通道连通该上液腔和该下液腔,
[0008] 该解耦膜的材质为橡胶,用于对两侧的阻尼液的流动进行缓冲,该解耦膜为圆盘形结构,该解耦膜的上表面和下表面均具有多圈高低相间的尖角形凸环。
[0009] 在一种可能设计中,该解耦膜的上表面和下表面的中心处具有中心平面。
[001 1] 在一种可能设计中,该盖板内具有环形空腔,该环形空腔内包括螺旋管线,该螺旋管线为该惯性通道的一部分。
[0012] 在一种可能设计中,该悬置壳体上设有调整套,用于连接该车身。
[0014] 在一种可能设计中,该连接支臂中具有与该液压模块适配的容纳腔,该液压模块能够通过盈配合工艺固定在该容纳腔中。
[0015] 在一种可能设计中,该液压模块的底面设有至少一个偏心的定位凸起,该连接支臂的容纳腔中设有对应的定位孔。
[0016] 在一种可能设计中,该橡胶主簧分别与该连接支臂的内壁、该主簧底座通过硫化工艺粘合连接。
[0017] 在一种可能设计中,该橡胶主簧的顶部为下凹的碗状凹槽,用于与该液压模块的底面之间形成该下液腔。
[0018] 在一种可能设计中,该液压模块的组装骨架中设有进液孔,该进液孔与该上液腔相连通,该进液孔上还设有钢珠盖体。
[0019] 在一种可能设计中,该液压模块的组装骨架的外壁上设有环状的凸起部。
[0020] 在一种可能设计中,该连接支臂和该液压模块的组装骨架的材质均为铝。
[0021] 本申请实施例提供的技术方案,通过采用悬置壳体和连接支臂形成内腔,橡胶主簧和液压模块固定在内腔中用于起到减振作用,在液压模块中,将解耦膜的结构设计为圆盘形结构,且表面具有多圈高低相间的尖角形凸环,另外,解耦膜的表面结构也形成了与盖板和底板之间的间隙。在液压悬置工作过程中,受到路面激励,阻尼液上下运动,带动解耦膜在盖板和底板之间产生振动,表现出阻尼特性。其中,在大振幅工况下,受阻尼液冲击,解耦膜与盖板或底板紧密贴合,此时液压悬置产生大刚度大阻尼,能很好抑制大冲击振动,在小振幅工况下,解耦膜运动幅度很小,液压悬置表现小刚度和小阻尼特性,有利于隔离振动,在车辆高速行驶工况下,振幅中等,基于上述解耦膜表面结构设计,以及与盖板和底板的间隙优化,使得在中等振幅下,悬置也可以体现阻尼特性,能显著衰减振动。
[0022] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024] 图2是本申请实施例提供的一种液压悬置结构中解耦单元53的剖视示意图,
[0025] 图3是本申请实施例提供的一种液压悬置结构中解耦膜532的轴测图,
[0026] 图4是本申请实施例提供的一种液压悬置结构中解耦膜532的剖视示意图,
[0027] 图5是普通悬置与本申请实施例提供的液压悬置结构在高速抖动振幅下液压悬置Z向阻尼特性对比图,
[0028] 图6是普通悬置与本申请实施例提供的液压悬置结构在某车型中应用的座椅Z向振动图。
[0052] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0053] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定, “安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0054] 图1是本申请实施例提供的一种液压悬置结构的剖视示意图,图2是本申请实施例提供的一种液压悬置结构中解耦单元53的剖视示意图,图3是本申请实施例提供的一种液压悬置结构中解耦膜532的轴测图,图4是本申请实施例提供的一种液压悬置结构中解耦膜532的剖视示意图,请参见图1‑图4,提供了一种液压悬置结构,该液压悬置结构包括,悬置壳体1、连接支臂2、橡胶主簧3、主簧底座4和液压模块5,该悬置壳体1具有内槽,该连接支臂2插入该内槽中,该悬置壳体1用于连接车身,该连接支臂2用于连接动力总成,该悬置壳体1和该连接支臂2之间形成内腔,该橡胶主簧3和该主簧底座4均位于该内腔中,且该橡胶主簧3分别与该连接支臂2的内壁、该主簧底座4粘合连接,该液压模块5设置于该内腔中该橡胶主簧3的上侧,该液压模块5包括,组装骨架51、橡胶皮碗52、和解耦单元53,该解耦单元53包括,盖板531、解耦膜532和底板533,该组装骨架51为桶状,该橡胶皮碗52、该盖板531、该解耦膜532和该底板533由上到下依次设置在该组装骨架51中,该橡胶皮碗52和该盖板531之
间形成上液腔54,该橡胶皮碗52、该盖板531、底板533和该组装骨架51的底部均设有对应的至少一个通孔,该液压模块5的底面和该橡胶主簧3之间形成下液腔55,该上液腔54和该下液腔55中充满阻尼液,该盖板531和该底板533中具有螺旋形的惯性通道534,该惯性通道534至少旋转一周,该惯性通道534连通该上液腔54和该下液腔55,该解耦膜532的材质为橡胶,用于对两侧的阻尼液的流动进行缓冲,该解耦膜532为圆盘形结构,该解耦膜532的上表面和下表面均具有多圈高低相间的尖角形凸环5321。
[0057] 该悬置壳体1用于提供一个安装基础,在悬置壳体1上,安装其他各部分的零件。具体地,该悬置壳体1具有内槽,该连接支臂2插入该内槽中,该悬置壳体1用于连接车身,该连接支臂2用于连接动力总成。
[0058] 将悬置壳体1和连接支臂2设计成通过插装来连接的方式,有利于两者之间的快捷组装,同时,悬置壳体1的内槽的底面和顶面也可以为连接支臂2中的主簧底座4、橡胶主簧3和液压模块5提供上下方向的限位。
[0059] 该悬置壳体1可以通过铸造的工艺制成,本实施例对此不作限定。
[0061] 连接支臂2的作用是,为橡胶主簧3提供固定面,同时也为液压模块5提供容置空间,具体地,该悬置壳体1和该连接支臂2之间形成内腔,其中,连接支臂2形成内腔的侧壁,悬置壳体1提供内腔的底面和顶面。该橡胶主簧3和该主簧底座4均位于该内腔中,且该橡胶主簧3分别与该连接支臂2的内壁、该主簧底座4粘合连接。
[0062] 该内腔可以是上下形状一致的圆柱形,根据橡胶主簧3和液压模块5的外形,也可以在对应的位置有所变形,本实施例对此不作限定。
[0064] 橡胶主簧3是悬置结构中用于提供缓冲的零件,具体地,由于悬置壳体1是连接车身的,连接支臂2是连接动力总成的,当动力总成带动连接支臂2振动时,橡胶主簧3在连接支臂2和悬置壳体1之间起到阻挡振动传递的作用。
[0066] 主簧底座4底部连接悬置壳体1,顶部连接橡胶主簧3,用于固定橡胶主簧3。
[0068] 该液压模块5设置于由悬置壳体1和连接支臂2形成的内腔中,且液压模块5位于橡胶主簧3的上侧。在组装时,先安装橡胶主簧3,再安装。
[0069] 该液压模块5包括,组装骨架51、橡胶皮碗52和解耦单元53,该解耦单元53包括,盖板531、解耦膜532和底板533,该组装骨架51为桶状,该橡胶皮碗52、该盖板531、该解耦膜532和该底板533由上到下依次设置在该组装骨架51中,该橡胶皮碗52和该盖板531之间形成上液腔54,该橡胶皮碗52、该盖板531、底板533和该组装骨架51的底部均设有对应的至少一个通孔。
[0070] 其中,组装骨架51用于提供一个安装基础,在组装骨架51上,安装液压模块5中其他各部分的零件。该组装骨架51的内腔中安装橡胶皮碗52、该盖板531、该解耦膜532和该底板533,该组装骨架51的外壁用于固定在连接支臂2中。
[0071] 该液压模块5的底面和该橡胶主簧3之间形成下液腔55,该上液腔54和该下液腔55中充满阻尼液,该解耦膜532的材质为橡胶,用于对两侧的阻尼液的流动进行缓冲。具体地,由于上液腔54和下液腔55分别位于解耦膜532的两侧,若解耦膜532的一侧压强大于另一侧压强,则解耦膜532向压强小的那一侧凸起,可以起到缓冲作用,该液压模块5基于阻尼液的流动和解耦膜532的缓冲作用达到减振效果。
[0072] 该盖板531和该底板533中具有螺旋形的惯性通道534,该惯性通道534至少旋转一周,该惯性通道534连通该上液腔54和该下液腔55。该惯性通道534基于自身长度较长以及截面面积较小的特点,在低频振动时,可以体现大阻尼效果,造成振动能量损失,从而削弱振动幅度。
[0073] 该解耦膜532的材质为橡胶,用于对两侧的阻尼液的流动进行缓冲,该解耦膜532为圆盘形结构,该解耦膜532的上表面和下表面均具有多圈高低相间的尖角形凸环5321。
[0074] 其中,耦合是指两个或两个以上的体系或两种运动形式间通过相互作用而彼此影响以至联合起来的现象,解耦就是解除这种联合,解耦膜532的作用就是解耦。阻尼液是一种油状液体,能够依靠阻尼液介质的黏滞阻力使运动机械的动能衰减,从而缩短机械摆动或运动时间。
[0075] 基于上述结构,在大振幅工况下,受阻尼液冲击,解耦膜532与盖板531或底板533紧密贴合,此时液压悬置产生大刚度大阻尼,能很好抑制大冲击振动,在小振幅工况下,解耦膜532运动幅度很小,液压悬置表现小刚度和小阻尼特性,有利于隔离振动。
[0076] 在车辆高速行驶工况下,振幅中等,基于解耦膜532上表面和下表面的尖角形结构,以及与盖板531和底板533的间隙优化,当任意一侧的阻尼液冲击解耦膜532表面时,阻尼液和解耦膜532的尖角形结构的尖端为线接触,能够降低这种运动工况下的刚度,在中等振幅下具有较高的阻尼特性,请参见图5,图5是普通悬置与本申请实施例提供的液压悬置结构在高速抖动振幅下液压悬置Z向阻尼特性对比图,图5中横坐标为振动频率,单位为Hz,纵坐标为阻尼角,单位为deg,图5中包括四条曲线的中等振幅工况下,分别表示采用目前常用的普通悬置和本申请实施例提供的液压悬置结构得出的阻尼曲线,从该图中可以看出,相比于普通悬置结构,本方案提供的悬置结构的在中等振幅的工况下,具有较好的阻尼特性,能有效抑制高速整车抖动问题,同时基于液压悬置在小振幅和大振幅工况下的阻尼特性,全面满足整车NVH性能。
[0077] 图6是普通悬置与本申请实施例提供的液压悬置结构在某车型中应用的座椅Z向振动图,请参见图6,图6中横坐标为车速,单位为km/h,纵坐标为振动速度,单位为mm/s,图6中的两条曲线分别表示,在同样的路况和车速条件下,分别表示采用目前常用的普通悬置和本申请实施例提供的液压悬置结构得出的振动速度,从该图中可以看出,相比于普通悬置结构,本方案提供的悬置结构的在中等振幅的工况下,能显著衰减振动,高速抖动问题得到很大改善。
[0078] 申请实施例提供的液压悬置结构利用液压悬置在不同幅值下的阻尼特性,降低不同工况下整车Z方向抖动,满足整车不同工况下的NVH性能。
[0079] 本申请实施例提供的技术方案,通过采用悬置壳体1和连接支臂2形成内腔,橡胶主簧3和液压模块5固定在内腔中用于起到减振作用,在液压模块5中,将解耦膜532的结构设计为圆盘形结构,且表面具有多圈高低相间的尖角形凸环5321 ,另外,解耦膜532的表面
结构也形成了与盖板531和底板533之间的间隙。在液压悬置工作过程中,受到路面激励,阻尼液上下运动,带动解耦膜532在盖板531和底板533之间产生振动,表现出阻尼特性。其中,在大振幅工况下,受阻尼液冲击,解耦膜532与盖板531或底板533紧密贴合,此时液压悬置产生大刚度大阻尼,能很好抑制大冲击振动,在小振幅工况下,解耦膜532运动幅度很小,液压悬置表现小刚度和小阻尼特性,有利于隔离振动,在车辆高速行驶工况下,振幅中等,基于上述解耦膜532表面结构设计,以及与盖板531和底板533的间隙优化,使得在中等振幅下,悬置也可以体现阻尼特性,能显著衰减振动。
[0080] 下面对该液压悬置结构中各零件的具体结构和工作原理进行描述,
[0082] 该悬置壳体1中,内槽的截面是与连接支臂2的截面形状一致的,例如,可以是矩形的,以使两者能够更好的适配,也能够防止两者之间的连接发生偏移。
[0083] 该悬置壳体1上设有多个与其他结构连接的接口,本实施例对此不作限定。
[0084] 在一种可能设计中,该悬置壳体1上设有调整套,用于连接该车身。
[0086] 连接支臂2中的内腔可以分为两部分,上部分也就是容纳腔,对应液压模块5,下部分对应橡胶主簧3,容纳腔可以为筒状的腔体,下部分可以为由上到下直径逐渐变大的腔体,便于橡胶主簧3的安装。
[0087] 在一种可能设计中,该连接支臂2中设有减重槽,用于减轻该悬置结构的整体重量。
[0088] 在一种可能设计中,该连接支臂2中具有与该液压模块5适配的容纳腔,该液压模块5能够通过盈配合工艺固定在该容纳腔中。其中,过盈配合是指,在轴孔类配合中,轴孔尺寸具有过盈值,装配时,通过压缩零件表面实现压装,使装配后的零件表面间产生弹性压力,从而获得紧固的联接。
[0090] 请继续参见图1 ,橡胶主簧3是由橡胶材质制成的橡胶软垫结构,用于起到缓冲作用。在一种可能设计中,该橡胶主簧3分别与该连接支臂2的内壁、该主簧底座4通过硫化工艺粘合连接。具体地,该橡胶主簧3的顶部还可以具有至少两个橡胶凸起,用于插入连接支臂2中,起到定位作用。其中,硫化工艺又称交联、熟化。在橡胶中加入硫化剂和促进剂等交联助剂,在一定的温度、压力条件下,使线型大分子转变为三维网状结构的过程。由于最早是采用硫磺实现天然橡胶的交联的,故称硫化。“硫化”因最初的天然橡胶制品用硫磺作交联剂进行交联而得名,随着橡胶工业的发展,可以用多种非硫磺交联剂进行交联。因此硫化的更科学的意义应是“交联”或“架桥”,即线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。经过硫化后的橡胶,改变了固有的强度低、弹性小、冷硬热粘、易老化等缺陷,耐磨性、抗溶胀性、耐热性等方面有明显改善,因此,经过硫化后的橡胶主簧3更适用于应用在该悬置结构中。
[0091] 在一种可能设计中,该橡胶主簧3的顶部为下凹的碗状凹槽,用于与该液压模块5的底面之间形成该下液腔55,从而使该橡胶主簧3能够更好的和液压模块5配合,以使液压模块5发挥作用。
[0093] 主簧底座4底部连接悬置壳体1 ,顶部连接橡胶主簧3,用于固定橡胶主簧3。对应的,悬置壳体1中设有与主簧底座4适配的安装槽,主簧底座4能够通过插入并卡装在该安装槽中,实现固定。
[0095] 在液压模块5中,可以采用压装工艺,将过盈配合的组装骨架51和连接支臂2固定连接起来。
[0096] 在一种可能设计中,该解耦膜532的上表面和下表面的中心处具有中心平面5322,中心平面5322的位置位于与盖板531和底板533上的通孔的内侧,也即是,中心平面5322与通孔位置不对应,既不会影响减振效果,又有利于加工。
