CN101285514B - 阻尼可调式发动机悬置减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阻尼可调式发动机悬置减振装置，属于悬置减振装置领域。它解决了现有发动机电流变液压悬置减振装置的电极的结构设计不够合理、减振频带不稳定等问题。本阻尼可调式发动机悬置减振装置，包括主簧组件和底座组件，主簧组件和底座组件围成一个密封空腔，在空腔内设有上液室和下液室的隔振机构，所述的隔振机构包括一对可与电源相连接的电极组件，惯性通道体固定在空腔内，惯性通道体的中心开有一个通道，电极组件将一个通道体内芯固定在通道内，并在惯性通道体和通道体内芯之间形成连通上液室和下液室内电流变液的过液通道。本发动机变阻尼悬置减振装置的隔振机构设计合理、性能稳定、整体结构简单、紧凑、易于安装。

Description

阻尼可调式发动机悬置减振装置

技术领域

本发明涉及悬置减振装置领域，尤其是涉及一种阻尼可调式发动机悬置减振装置。

背景技术

现代汽车正朝着小型化、舒适化、低成本和低噪声方向发展。发动机作为一个主要的振源，其振动的传递途径是由动力总成经悬置传递到车架或车身上，因此最大限度的减少发动机的振动和噪声向车身的传递是汽车减振和降噪的关键。动力总成悬置作为振动传递途径中的一个重要元件，对汽车的隔振降噪来说是不可忽视的一个环节，其隔振性能直接影响着汽车的振动和噪声状况，对汽车舒适性和汽车部件的正常工作及寿命有着重要的影响。液压悬置结合了橡胶阻尼和液体阻尼的特性，性能较橡胶悬置件有了很大的提高，其充注的液体多为水和乙二醇的混合物，通常只能在某一频率范围内表现出良好的减振性能，而不能在整个工作范围内满足要求，即通过增大阻尼可降低发动机在怠速运转时的振动的传递率，但同时，由于阻尼的增加也加大了高频时振动的传递率，不利于高频降噪。

近些年来，汽车设计向轻质化和节能的方向发展，从而导致发动机和车身之间的振动传递加剧，使整车的NVH特性被恶化，使得传统的被动悬置不能很好地满足发动机振动与车架间的隔振要求。为此，人们进行了各种各样的探索，提出了多种解决方案，例如中国专利文献公开了一种汽车发动机用电流变液减振器[申请号：CN200410024616.9]，特征是在减振器上下工作腔之间的矩形阻尼通道两侧装有一对电极，通过导线外接高压电源，通过调节高压电源的输出电压来改变电极之间的电场强度，从而改变电流变液体粘稠度，达到减振器的刚度和阻尼大小可调的目的。引入发动机电流变液压悬置减振装置，可以非常有效地隔离发动机的振动噪声向车内的传递。与传统的被动悬置和其它形式的主动悬置如压电悬置相比，主动悬置具有可以在较宽的频带内有效地隔离发动机振动和噪声的传递，尤其是发动机怠速时的振动，工作可靠，在半主动元件失效的情况下，还具有被动液压悬置的隔振性能等优点。

但是，目前常用的发动机电流变液压悬置减振装置的隔振机构，特别是电极的结构设计不够合理，影响电流变液对减振器的刚度和阻尼大小的调节，减振频带不稳定。并且，整体结构较为复杂，制造成本高，结构不够紧凑，难以安装和拆卸。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构紧凑，隔振机构设计合理，性能稳定，可以在较宽的频带内有效地隔离发动机振动和噪声传递的发动机变阻尼悬置减振装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本阻尼可调式发动机悬置减振装置，包括主簧组件和底座组件，主簧组件和底座组件围成一个可装入电流变液的密封空腔，在空腔内设有将其分隔为上液室和下液室的隔振机构，其特征在于，所述的隔振机构包括一对可与电压可调的电源相连接的电极组件，即上电极组件和下电极组件，惯性通道体固定在空腔内，该惯性通道体的中心开有一个通道，电极组件将一个通道体内芯固定在通道内，并在惯性通道体和通道体内芯之间形成由电极组件分隔而成的连通上液室和下液室内电流变液的过液通道.

电流变液在通常条件下是一种悬浮液，它在电场的作用下可发生液体-固体的转变。当外加电场强度大大低于某个临界值时，电流变液呈液态；当电场强度大大高于这个临界值时，它就变成固态；在电场强度的临界值附近，这种悬浮液的粘滞性随电场强度的增加而变大。隔振机构对各区域的刚度和阻尼大小调节趋于一致。本发明利用电极组件将惯性通道体和通道体内芯固定在一起，电极组件可以在电源的作用下改变电流变液粘稠度进而调节刚度和阻尼的作用，整体结构简单、紧凑，易于安装，且可以大大降低制造成本。

在上述的发动机变阻尼悬置减振装置中，所述的上电极组件包括若干个中心线与通道体内芯中心线相重合的上电极圈，各个上电极圈通过上连接架固连在一起，所述的下电极组件包括若干个中心线与通道体内芯中心线相重合的下电极圈，各个下电极圈通过下连接架固连在一起；并且各个上、下电极圈相互交错设置在惯性通道体和通道体内芯之间，且间距相等。

在上述的发动机变阻尼悬置减振装置中，所述的各个上电极圈和下连接架之间分别设有一个绝缘挡圈；所述的各个下电极圈和上连接架之间分别设有一个绝缘挡圈。绝缘挡圈用于防止上、下电极组件相互直接通电。

在上述的发动机变阻尼悬置减振装置中，所述的主簧组件包括一个锥台形的弹性主簧，该弹性主簧内设有一个筒状的主簧骨架，在弹性主簧上部嵌设有合成骨架，在合成骨架上连接有螺栓。

在上述的发动机变阻尼悬置减振装置中，所述的底座组件包括一个刚性的底座，该底座固定在主簧组件上，底座和主簧组件之间固定有一层底膜，在底座上连接有螺栓。更具体地说，空腔由弹性主簧、主簧骨架和底膜围成。

在上述的发动机变阻尼悬置减振装置中，所述的上、下电极圈和上、下连接架均由导电材料制成，上连接架通过导线与外接电源的一极相连，下连接架通过导线与外接电源的另一极相连。

在上述的发动机变阻尼悬置减振装置中，所述的主簧骨架具有一个用于固定惯性通道体的卡圈，所述的卡圈和惯性通道体之间设有一个由绝缘材料制成的导线挡块，在导线挡块内开有用于将连接在电极组件上的导线引出的导线孔。通过导线挡块可以将连接在电极组件上的导线引出。

在上述的发动机变阻尼悬置减振装置中，所述的弹性主簧、绝缘挡圈、惯性通道体和通道体内芯均由橡胶制成。

在上述的发动机变阻尼悬置减振装置中，所述的上连接架由若干根一端固连在一起，另一端呈放射状向外延伸的连接杆构成；下连接架由若干根一端固连在一起，另一端呈放射状向外延伸的连接杆构成。

在上述的发动机变阻尼悬置减振装置中，上、下连接架分别通过螺钉将惯性通道体和通道体内芯固连在一起。

与现有的技术相比，本发动机变阻尼悬置减振装置的优点在于：1、隔振机构设计合理，性能稳定，可以在较宽的频带内有效地隔离发动机振动和噪声传递.2、电极组件的电极圈将惯性通道体和通道体内芯之间的空间分隔形成过液通道，电极圈之间的间隔均匀，各部分的减振能力平衡.3、整体结构简单、紧凑，易于安装.

附图说明

图1是本发明提供的发动机变阻尼悬置减振装置的剖视图。

图2是本发明提供的发动机变阻尼悬置减振装置中隔振机构的剖视图。

图3是本发明提供的发动机变阻尼悬置减振装置中隔振机构的附视图。

图中，主簧组件2、主簧骨架20、卡圈20a、弹性主簧21、合成骨架22、底座组件3、底座31、底膜32、上液室41、下液室42、隔振机构5、上电极组件61、上电极圈61a、上连接架61b、下电极组件62、下电极圈62a、下连接架62b、连接杆60、惯性通道体7、通道71、通道体内芯8、过液通道9、绝缘挡圈10、螺栓11。

具体实施方式

如图1所示，阻尼可调式发动机悬置减振装置，包括主簧组件2和底座组件3，主簧组件2和底座组件3围成一个可装入电流变液的密封空腔，在空腔内设有将其分隔为上液室41和下液室42的隔振机构5。主簧组件2包括一个锥台形的弹性主簧21，该弹性主簧21内设有一个筒状的主簧骨架20，在弹性主簧21上部嵌设有合成骨架22，在合成骨架22上连接有螺栓11。底座组件3包括一个刚性的底座31，该底座31固定在主簧组件2上，底座31和主簧组件2之间固定有一层底膜32，在底座31上连接有螺栓11。主簧组件2上的螺栓11与车架相连，底座组件3上的螺栓11与发动机相连。

如图2和3所示，隔振机构5包括一对可与电压可调的电源相连接的电极组件，即上电极组件61和下电极组件62。惯性通道体7固定在空腔内，该惯性通道体7的中心开有一个通道71，电极组件将一个通道体内芯8固定在通道71内，并在惯性通道体7和通道体内芯8之间形成由电极组件分隔而成的连通上液室41和下液室42内电流变液的过液通道9。

本实施例中，上电极组件61包括两个中心线与通道体内芯8中心线相重合的上电极圈61a，各个上电极圈61a通过上连接架61b固连在一起。下电极组件62包括一个中心线与通道体内芯8中心线相重合的下电极圈62a，下电极圈62a通过下连接架62b固连在一起；并且各个上、下电极圈61a、62a相互交错设置在惯性通道体7和通道体内芯8之间，且间距相等。

上连接架61b通过导线与外接电源的一极相连，下连接架62b通过导线与外接电源的另一极相连。为了防止上、下电极组件直接导通，各个上电极圈61a和下连接架62b之间分别设有一个绝缘挡圈10；各个下电极圈62a和上连接架61b之间分别设有一个绝缘挡圈10。上连接架61b由三根一端固连在一起，另一端呈放射状向外延伸的连接杆60构成；下连接架62b由若干根一端固连在一起，另一端呈放射状向外延伸的连接杆60构成。上、下连接架61b、62b分别通过螺钉将惯性通道体7和通道体内芯8固连在一起。

在本实施例中，主簧骨架20具有一个用于固定惯性通道体7的卡圈20a，卡圈20a和惯性通道体7之间设有一个由绝缘材料制成的导线挡块，在导线挡块内开有用于将连接在电极组件上的导线引出的导线孔.

上述的弹性主簧21、绝缘挡圈10、惯性通道体7和通道体内芯8均由橡胶制成。上、下电极圈61a、62a和上、下连接架61b、62b均由铜材制成。

发动机振动时，当产生的激振力方向向下时，通过连接螺栓11传递给悬置的弹性主簧21，弹性主簧21受力产生变形，压缩上液室41体积，上液室41体积减小压强增大，与下液室42产生压力差，压力把电流变液体由上液室41经惯性通道压向下液室42，在电流变液体流经隔振机构5的过液通道9时，通过控制电源电压改变环形电极圈间的电场强度，从而改变电流变液体的粘度，即改变电流变液体的阻尼，耗散一部分振动能量，衰减发动机的激振力。电流变液体流入下液室42，使下液室42压强增大，压力使底膜32产生变形，下液室42体积增大，将下液室42与底座31之间的空气通过底座31上开有的通气孔排出。电流变液体持续由上液室流向下液室直至压力平衡。没有被衰减的力由橡胶主簧传给底座31，再由连接螺栓11传给车架。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了主簧组件2、主簧骨架20、卡圈20a、弹性主簧21、合成骨架22、底座组件3、底座31、底膜32、上液室41、下液室42、隔振机构5、上电极组件61、上电极圈61a、上连接架61b、下电极组件62、下电极圈62a、下连接架62b、连接杆60、惯性通道体7、通道71、通道体内芯8、过液通道9、绝缘挡圈10、螺栓11、等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种阻尼可调式发动机悬置减振装置，包括主簧组件(2)和底座组件(3)，主簧组件(2)和底座组件(3)围成一个可装入电流变液的密封空腔，在空腔内设有将其分隔为上液室(41)和下液室(42)的隔振机构(5)，其特征在于，所述的隔振机构(5)包括一对可与电压可调的电源相连接的电极组件，即上电极组件(61)和下电极组件(62)，惯性通道体(7)固定在空腔内，该惯性通道体(7)的中心开有一个通道(71)，电极组件将一个通道体内芯(8)固定在通道(71)内，并在惯性通道体(7)和通道体内芯(8)之间形成由电极组件分隔而成的连通上液室(41)和下液室(42)内电流变液的过液通道(9)。

2.根据权利要求1所述的阻尼可调式发动机悬置减振装置，其特征在于，所述的上电极组件(61)包括若干个中心线与通道体内芯(8)中心线相重合的上电极圈(61a)，各个上电极圈(61a)通过上连接架(61b)固连在一起，所述的下电极组件(62)包括若干个中心线与通道体内芯(8)中心线相重合的下电极圈(62a)，各个下电极圈(62a)通过下连接架(62b)固连在一起；并且各个上、下电极圈(61a、62a)相互交错设置在惯性通道体(7)和通道体内芯(8)之间，且间距相等。

3.根据权利要求2所述的阻尼可调式发动机悬置减振装置，其特征在于，所述的各个上电极圈(61a)和下连接架(62b)之间分别设有一个绝缘挡圈(10)；所述的各个下电极圈(62a)和上连接架(61b)之间分别设有一个绝缘挡圈(10)。

4.根据权利要求3所述的阻尼可调式发动机悬置减振装置，其特征在于，所述的主簧组件(2)包括一个锥台形的弹性主簧(21)，该弹性主簧(21)内设有一个筒状的主簧骨架(20)，在弹性主簧(21)上部嵌设有合成骨架(22)，在合成骨架(22)上连接有螺栓(11)。

5.根据权利要求1或2或3所述的阻尼可调式发动机悬置减振装置，其特征在于，所述的底座组件(3)包括一个刚性的底座(31)，该底座(31)固定在主簧组件(2)上，底座(31)和主簧组件(2)之间固定有一层底膜(32)，在底座(31)上连接有螺栓(11)。

6.根据权利要求4所述的阻尼可调式发动机悬置减振装置，其特征在于，所述的上、下电极圈(61a、62a)和上、下连接架(61b、62b)均由导电材料制成，上连接架(61b)通过导线与外接电源的一极相连，下连接架(62b)通过导线与外接电源的另一极相连。

7.根据权利要求6所述的阻尼可调式发动机悬置减振装置，其特征在于，所述的主簧骨架(20)具有一个用于固定惯性通道体(7)的卡圈(20a)，所述的卡圈(20a)和惯性通道体(7)之间设有一个由绝缘材料制成的导线挡块，在导线挡块内开有用于将连接在电极组件上的导线引出的导线孔。

8.根据权利要求6所述的阻尼可调式发动机悬置减振装置，其特征在于，所述的弹性主簧(21)、绝缘挡圈(10)、惯性通道体(7)和通道体内芯(8)均由橡胶制成。

9.根据权利要求2所述的阻尼可调式发动机悬置减振装置，其特征在于，所述的上连接架(61b)由若干根一端固连在一起，另一端呈放射状向外延伸的连接杆(60)构成；下连接架(62b)由若干根一端固连在一起，另一端呈放射状向外延伸的连接杆(60)构成。

10.根据权利要求9所述的阻尼可调式发动机悬置减振装置，其特征在于，上、下连接架(61b、62b)分别通过螺钉将惯性通道体(7)和通道体内芯(8)固连在一起。

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