CN102371887A - 排气系统吊耳 - Google Patents

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李海生
骆大国
孙金远
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Abstract

本发明公开一种排气系统吊耳，其包括两个安装部，所述安装部上分别设有一安装孔；所述安装部通过两个弹性臂连接，所述弹性臂与所述安装部一起在垂直于所述安装孔的中轴线的平面内形成一封闭结构；该吊耳还包括一套设在该封闭结构外围并至少一端与该封闭结构连接的限位带，该限位带的内周长大于该封闭结构的外周长。本发明中的吊耳外围的限位带有效限制了吊耳中橡胶部分在大位移冲击下的大位移，减轻了吊耳的极限拉伸，增加其抗疲劳性能。进一步地，弹性臂在沿垂直中轴线方向(安装部和弹性臂所在平面)和中轴线方向形成的两个弧度有效改善了其固有振动频率，并且通过不同曲率的弧度实现吊耳不同的刚度，减小弯曲变形产生的应力集中问题。

Description

排气系统吊耳
技术领域
本发明涉及一种排气系统吊耳，特别是涉及一种汽车内用于支撑排气系统并具有减振功能的吊耳。
背景技术
排气系统吊耳主要用于支撑排气系统，隔离排气系统的震荡引起的车内振动。如图1和2所示，现有技术中的排气系统吊耳包括两个上下并排分布的安装部1，每个安装部1上都设有一个安装孔，分别用于与车身的小支臂和排气系统的小支臂连接。二个安装部1的同侧均通过一个弧形的弹性臂2’连接，从而形成一个封闭的椭圆形；在两个安装部1的中间横向设有一个中间连接部5，中间连接部5的两端分别与两个弹性臂2’连接。所述弹性臂2’在椭圆形短轴方向的宽度基本为该安装部在该椭圆形长轴方向的长度的一半，而该中间连接部5以及弹性臂2’在中轴线B-B方向上的宽度基本与安装部1在同一方向上的宽度相等，且弹性臂2’的前、后表面均平行与该椭圆形所在的平面。
汽车在点火、制动等低频工况下，上述结构的弹性臂会由于排气系统的振动位移大而发生大变形，应力集中严重。在高频时，两个弹性臂提供的动刚度较大，影响车内人员的乘坐舒适度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的吊耳振动移位大，应力集中严重，吊耳的弹性臂动刚度较大影响车内乘坐舒适性的缺陷，提供一种排气系统吊耳。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种排气系统吊耳，其特点在于，其包括两个安装部，所述安装部上分别设有一安装孔；所述安装部通过两个弹性臂连接，所述弹性臂与所述安装部一起在垂直于所述安装孔的中轴线的平面内形成一封闭结构；该吊耳还包括一套设在该封闭结构外围并至少一端与该封闭结构连接的限位带，该限位带的内周长大于该封闭结构的外周长。
较佳地，所述弹性臂在该平面内呈一弧形，该弧形自该封闭结构的内部向外部突出。
较佳地，在该平面内，所述弹性臂和安装部的连接部位均向该封闭结构内部凹陷形成一内凹角。
较佳地，所述弹性臂沿该中轴线方向的高度小于所述安装部沿该中轴线方向的高度，且相对于该平面，所述弹性臂的上表面和下表面位于所述安装部的上表面和下表面之间。
较佳地，所述弹性臂的上表面与所述安装部的上表面，所述弹性臂的下表面与所述安装部的下表面分别为弧形光滑连接。
较佳地，该弹性臂的上表面相对该平面向下凹陷，所述弹性臂的下表面相对该平面向上突起。
较佳地，该限位带的内周长C1＝C2+2a，a为该排气系统吊耳的形变量，C1，C2，a均为自然数。
较佳地，在所述安装部的外侧面均设有一用于卡设该限位带的卡槽。
较佳地，所述弹性臂的内、外表面的间距与所述安装部的内、外表面的间距之比为1∶3～1∶7。
更佳地，所述弹性臂的内、外表面的间距与所述安装部的内、外表面的间距之比为1∶6。
其中，该吊耳采用橡胶材料制成，所述弹性臂的内、外表面的间距与所述安装部的内、外表面的间距之比为1∶6，所述弹性臂的前、后表面的间距与所述安装部的前、后表面的间距之比为1∶2。
本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明中的吊耳外围的限位带有效限制了吊耳中橡胶部分在大位移冲击下的大位移，减轻了吊耳的极限拉伸，增加其抗疲劳性能。进一步地，弹性臂在沿垂直中轴线方向(纸面内)和中轴线方向形成的两个弧度有效改善了其固有振动频率，并且通过不同曲率的弧度实现吊耳不同的刚度，减小弯曲变形产生的应力集中问题，弹性臂结构上的改进减少了材料的使用，降低了成本。更进一步地，弹性臂的上表面与安装部的上表面、弹性臂的下表面与安装部的下表面之间采用的弧形连接能在低频或高频振动时提供沿两个安装孔连线反向位的弹力，有助于提高其宽频率、不同振幅的阻尼特性。
附图说明
图1为现有技术中排气系统吊耳的正视图。
图2为沿图1中A-A剖切线剖切后右半部分的剖视图。
图3为本发明的排气系统吊耳的正视图。
图4为沿图3中A-A剖切线剖切后右半部分的剖视图。
图5为图4中排气系统吊耳的右视图。
图6为图5沿C-C剖切线剖切后右半部分的剖视图。
图7为本发明的排气系统吊耳的轴侧图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
为了便于说明，本申请中以吊耳在说明书附图1和3中放置的位置为参考基准：垂直纸面向外定义为吊耳的前表面，沿纸面水平向右定义为吊耳的右侧，沿纸面竖直向上定义为上侧。
如图3和5所示，本发明中的排气系统吊耳包括上下并排分布的安装部1，每个安装部1上均设有一安装孔11，分别用于连接车身上的小支臂和排气系统上的小支臂，所述安装孔11的中轴线(也就是图4中的B-B线)垂直于纸面方向。在两个安装部1的同侧分别通过一个弹性臂2连接。所述弹性臂2与所述安装部1一起，在垂直于安装孔11的中轴线的平面内形成一个封闭结构，上述平面即为纸面。所述的封闭结构采用橡胶材料一体成型而成。同时，本发明的排气系统吊耳还包括一套设在该封闭结构外围的限位带3，该限位带3的内周长C1大于该封闭结构的外周长C2。较佳地，C1＝C2+2a，a为该排气系统吊耳的工作位移，C1，C2，a均为自然数。其中，所述的工作位移是指排气系统吊耳发生弹性形变时的形变量，即吊耳被拉伸的量。该限位带3沿B-B线方向的宽度与该弹性臂2沿B-B线的宽度大致等。该限位带3相对的两端分别固定于两个安装部1的外表面上，而其余部分则处于自由状态。当排气系统处于较为颠簸的工况吊耳发生较大形变时，该限位带3能够限制弹性臂3的拉伸极限，对其起到限位保护作用，增加其抗疲劳性能。较佳地，在两个安装部1的外围分别设有一个卡槽12，用于卡设该限位带3，该卡槽12与该安装部1为一体成型。
如图5所示，本发明中的吊耳的弹性臂3的前表面相对其后表面向下凹陷形成一弧面，弹性臂3的后表面则相对其前表面向上突起形成另一弧面，两个弧面结构起到改善弹性臂3固有振动频率的作用，并实现不同刚度需求以减少弯曲变形产生的应力集中问题。较佳地，所述的这两个弧面的曲率相同。
如图5-7所示，弹性臂3的前、后表面位于安装部1的前、后表面之间，即在吊耳的前、后表面均形成四个台阶形结构。较佳地，弹性臂3前、后表面之间的间距与安装部1前、后表面之间的间距之比为1∶2-1∶6。更佳地，该间距之比为1∶2。另外，弹性臂3的前表面与安装部1的前表面采用光滑的弧形连接。如图6所示，在安装部1和弹性臂2的连接部位D处形成一个向该封闭结构内部凹陷的内凹角，与图1中的现有技术的吊耳比较可明显的发现，整个封闭结构的外轮廓并非一个完整的椭圆形或圆形。本发明通过该内凹角，从而在低频或高频振动时会提供沿安装孔11中心连线(剖切线A-A)反向位的弹性力，达到提高其宽频率、不同振幅的阻尼特性，并且通过改变上述台阶形结构的阶层高低来调整内凹角的刚度变化。
本发明中的吊耳在限位带3的作用下，使得弹性臂在沿B-B线方向的厚度降低的情况下，不但能达到现有技术中吊耳的弹性臂所需刚度要求的目的，且具有更好的隔震效果。例如，在振幅为±75N，频率5Hz，工作温度为100℃的条件下，本发明中的吊耳的循环次数由30万次提高到80万次；高频状态下的动刚度从12.9N/mm降低到11N/mm。由上述效果数据可以直观地得出本发明相对现有技术的吊耳具有更长的使用寿命，同时提高了产品在高频状态下的隔振降噪的性能。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种排气系统吊耳，其特征在于，其包括两个安装部，所述安装部上分别设有一安装孔；所述安装部通过两个弹性臂连接，所述弹性臂与所述安装部一起在垂直于所述安装孔的中轴线的平面内形成一封闭结构；该吊耳还包括一套设在该封闭结构外围并至少一端与该封闭结构连接的限位带，该限位带的内周长C1大于该封闭结构的外周长C2。
2.如权利要求1所述的排气系统吊耳，其特征在于，所述弹性臂在该平面内呈一弧形，该弧形自该封闭结构的内部向外部突出。
3.如权利要求1所述的排气系统吊耳，其特征在于，在该平面内，所述弹性臂和安装部的连接部位均向该封闭结构内部凹陷形成一内凹角。
4.如权利要求1所述的排气系统吊耳，其特征在于，所述弹性臂沿该中轴线方向的高度小于所述安装部沿该中轴线方向的高度，且相对于该平面，所述弹性臂的上表面和下表面位于所述安装部的上表面和下表面之间。
5.如权利要求4所述的排气系统吊耳，其特征在于，所述弹性臂的上表面与所述安装部的上表面、所述弹性臂的下表面与所述安装部的下表面，分别为弧形光滑连接。
6.如权利要求4所述的排气系统吊耳，其特征在于，该弹性臂的上表面相对该平面向下凹陷，所述弹性臂的下表面相对该平面向上突起。
7.如权利要求1-6中任一项所述的排气系统吊耳，其特征在于，该限位带的内周长C1＝C2+2a，a为该排气系统吊耳的形变量，C1，C2，a均为自然数。
8.如权利要求1-6中任一项所述的排气系统吊耳，其特征在于，在所述安装部的外侧面均设有一用于卡设该限位带的卡槽。
9.如权利要求1-6中任一项所述的排气系统吊耳，其特征在于，每个所述弹性臂的内、外表面的间距与每个所述安装部的内、外表面的间距之比为1∶3～1∶7。
10.如权利要求9所述的排气系统吊耳，其特征在于，该吊耳采用橡胶材料制成，所述弹性臂的内、外表面的间距与所述安装部的内、外表面的间距之比为1∶6，所述弹性臂的前、后表面的间距与所述安装部的前、后表面的间距之比为1∶2。
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