CN102596610A

CN102596610A - 用于悬挂在汽车行走装置的车桥内部附接的振动产生构件的组件

Info

Publication number: CN102596610A
Application number: CN2010800511810A
Authority: CN
Inventors: J·迪西; D·普帕尔; H·雷蒙
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2030-09-08
Also published as: US20120168599A1; FR2950002B1; CN102596610B; EP2475540A1; EP2475540B1; FR2950002A1; US8584789B2; WO2011030056A1

Abstract

本发明涉及一种用于悬挂附接在车辆行走装置的车桥（3）内部的振动产生构件（8）的组件，所述构件（8）能够利用至少一个第一（9A）、一个第二（9B）和一个第三（9C）抗震附接元件附接到所述车桥（3）上，所述三个附接元件（9A、9B、9C）不位于同一水平平面XY上，所述附接元件（9A、9B、9C）提供所述构件（8）均衡地悬挂在所述车桥（3）中，并且其中，所述第一和第二附接元件（9A、9B）彼此分离地布置，并且在连接所述第一附接元件（9A）的中心和第二附接元件（9B）的中心且穿过所述构件（8）的重心的对角线上对齐；所述第三附接元件（9C）与所述第一和第二附接元件（9A、9B）隔离开，不穿过所述对角线；并且所述第三附接元件（9C）的中心和所述构件（8）的重心穿过同一水平平面XY。

Description

用于悬挂在汽车行走装置的车桥内部附接的振动产生构件的组件

技术领域

本发明涉及一种在机动车的，尤其汽车的，行走装置的车桥内部固定的振动产生装置的悬挂组件。

它更具体地但非唯一地应用到混合动力汽车的后驱动轴中以支撑包括电力牵引机的驱动单元。

背景技术

术语“车桥”通常用于限定连结机动车的车轮的横向连接件。这个横向连接件还称为交叉构件。所述车桥装配有汽车的行走装置中常常具有的连接至地面的各种零件：具体地，它支撑将所述车轮连接到所述机动车的悬挂臂。所述车桥以已知的方式利用例如枢轴类型的接头的附件连结到所述车辆底盘。

在本发明中，所述车桥布置成支撑上面指出的至地面的连接件和在所述车桥内部悬挂地安装的产生振动的动力装置。

所述动力装置可以是内燃机或电力牵引机，和一般地任意产生振动的装置，振动应当被过滤以防止它们传播到乘员舱。这些振动具体地由内燃机的已知的非循环运动产生，但是也存在于产生相当数量功率的电机中，尤其在用于牵引所述机动车的电机中。这些振动结合那些由车轮悬挂件产生的振动，传递到所述机动车的底盘并且是使机动车的乘员不舒服的源头。

特别地，从文献FR 2837754已知一种汽车底盘中的驱动单元的悬挂结构。

这个文献将在本说明书常被引用以理解发动机的悬挂问题并且使用大家熟悉的词汇。

两个主要类型的悬挂发动机结构是：称为“pendulée”（摇摆）的悬架，尤其被汽车制造商PSA标致雪铁龙使用；和称为“posée”（组合）悬架，尤其被汽车制造商丰田使用。

悬架结构类型尤其根据所使用的动力装置的类型选择：所述装置发动机产生的悬挂模式和因动力装置的重量产生的应力和它的扭矩，以及动力装置在机动车中的期望安装。

在电机的情况下，所谓摇摆结构是很难安装的并且没有益处，因为所述电机不如在标准内燃机的情况中那样产生称为“pilon”（干涉）的任何应力。

称为“posée”（组合）的结构表示零件的设计必须在考虑图1中所示的三维参照坐标XYZ时沿着与Z轴相同的一个方向承受因机器的重量产生的应力，以及它的扭矩。

在下面的整个说明书中将使用这个参照系统以按照如下惯例描述空间，所述电机的车桥和元件载体：

X轴，从机动车1的前部指向后部；

Y轴，从机动车1的左侧指向机动车1的右侧（在机动车头部观察，面对机动车1的前部时）；以及

Z轴，从底部指向顶部。

这个结构表示在文献FR 2837754中列举的六种悬挂模式联接在一起并且几乎不“可配置”。

这两种结构都不满足响应与安装行走装置中自悬挂电机的安装相联系的对偶约束。

发明内容

本发明设想通过提出一种称为“对角”的新结构来补救这个缺陷，这个新结构允许管理所述行走装置的悬挂模式以及与电机的悬挂有关的模式和以解耦的方式做这些。

因此，本发明的目的是一种在机动车的（尤其是汽车的）行走装置的车桥内部固定的振动产生装置的悬挂组件，所述装置利用至少一个第一、一个第二和一个第三吸收冲击的附接元件固定到所述车桥上。所述三个吸收冲击的附接元件不位于同一水平XY平面中。所述元件保证所述装置均衡地悬挂在车桥中，其中，所述第一和第二附接元件彼此远离地布置并且在连结所述第一附接元件的中心和第二附接元件的中心且穿过所述装置的重心的对角线上对齐。所述第三附接元件远离所述第一附接元件和第二附接元件，不穿过这个对角线；所述第三附接元件的中心和所述装置的重心穿过同一XY水平平面。

根据一个特征，所述对角线的中心基本上在穿过所述装置的重心的Y轴上，以平衡所述吸收冲击的附接元件中的应力。

根据另一个特征，所述第一和第二吸收冲击的附接元件沿着大致X方向放置在所述振动产生装置的末端部分中的一个上，并且所述第三吸收冲击的附接元件沿着同一大致X方向放置在另一个末端部分上。

在一个实施例中，所述车桥包括一组管状元件，其限定用于所述振动产生装置的大致平行管道形状的笼状结构；所述吸收冲击的附接元件分别以柔性方式将所述振动产生装置固定在特定的管状元件上，所述管状元件称为载体管状元件。

根据本实施例的一个特征，每个吸收冲击的附接元件包括这样的臂，即所述臂的第一端部固定在所述振动产生装置上，第二端部设有能够接纳枢轴类型的接头的钻孔。

根据另一个特征，所述接头包括牢固地附接到所述管状载体的板；所述板的轴利用容纳在所述钻孔中的弹性体类型的过滤材料与所述臂的第二端部的钻孔相互作用。

根据另一个特征，所述第三冲击吸收元件的臂的第一端部限定沿着X轴延伸的附接板，其中，所述第二端部垂直于所述板沿着Y轴延伸；所述钻孔的轴线沿着X轴延伸。

根据又一特征，所述板沿着X轴延伸，从所述电机突出，以限定相对于所述电机的输出端布置的支撑；所述支撑能够以旋转方式接纳所述电机的输出轴。

附图说明

通过阅读仅用作非限制性实例的、参照附图做出的下述描述将更好地理解本发明。在附图中：

图1已经介绍，是三维参照系，根据本发明，三维参照系用于描述所述电机的车桥和载体元件的空间；

图2是根据本发明的整个行走装置的透视图，但没有动力装置；

图3是根据本发明的车桥本身的透视图；

图4是电机的透视图，所述电机联接到包括减速器和差速器的齿轮箱的联轴器；

图5和6分别沿着X轴和Y轴显示支撑图4的电机的轴的透视图；

图7和8分别沿着X轴和Y轴显示装配有附接元件的图4的电机的透视图；以及

图9和10分别根据本发明的装配有电机的轴按照沿着X轴的端面视图和侧向的沿着Y轴的端面视图，表示相同的安装实例。

具体实施方式

在附图中，相同的元件用相同的附图标记表示。

在下面的描述中，本领域技术人员已经公知的特征和功能将不再详细说明。

图2表示车桥装置（train）2，例如汽车的后行走装置。

以典型方式，该车桥装置2包括车桥3、抗侧倾杆4、车辆1的车轮的附接元件和在此未详细说明的至地面的其它连接元件，以及车辆1的底盘上的车桥装置2的附件6，该其它连接元件以分组的方式用附图标记5表示（在该附图中未显示车轮）。

图3表示车桥3本身。它是机械焊接类型的车桥。它是由管状元件焊接在一起的组件7，和两个子设备10和11形成的，两个子设备10和11相对于纵轴X对称，利用板14和15形成用于左悬挂组件12和右悬挂组件13的附接板，也焊接在管状元件的组件7上。车桥3还包括四个薄板金属突起，形成角状物101、102、111和112，大致布置在车桥3的四个角上并且能够接纳在车辆1的底盘上的车桥3的附接装置6。

车桥3仅保证可变形的交叉构件25能够吸收所述车轮之间的扭转应力的功能。

在所述实例中，八个管状元件71至78，其中的六个，71至75和77具有直的圆形横截面并且组装在一起，以便构成一个大致平行管道形状的结构构架，限定接受器或笼状结构，用于组件或动力装置8和特别地电机81和它的齿轮装置和相关联的差速器，如图4所示。所述齿轮装置和差速器容纳在同一齿轮箱82中。

这个组件在下面将简单地命名为电机8。

所述动力装置在本实例中描述为功率大约20KW、重量大约60Kg的电力牵引机。

图5和6根据两个不同角度的视图表示支撑电机8的车桥3：图5是沿着X轴的视图，图6是沿着Y轴的视图。电机8固定在车桥3的内部并且更精确地，布置在由管状元件71至78形成的笼状结构内部。电机8利用三个吸收冲击的附接元件9A、9B和9C以机械的悬挂方式固定，以便限定均衡的悬挂系统。

这三个附接元件9A、9B和9C精确地安装以响应在本说明书序言部分中引出的对偶约束，即优化电机8在车桥3内部的定位，以便同时满足所述悬挂的均衡和下面的两个过滤标准：

-过滤由所述车轮产生的振动，并且通过车桥3朝向车辆1的底盘传递，以及

-过滤电机8的振动，电机8悬挂在车桥3内部。

在这三个附接元件9A、9B和9C中，两个附接元件9A和9B在考虑图9时被辨别为位于附图的右侧。

第三附接元件9位于图9的左侧。三个附接元件9A、9B和9C不位于同一水平XY平面内。

根据与图5和6大致相同的观察角度的视图，在图7和8中电机8被表示为只装配有附接元件9A、9B和9C。

第一和第二附接元件9A、9B表示为附接足或臂的形式。所述臂的第一端部91固定在电机8上，或者更精确地，固定在减速差速器齿轮箱82的外部端面或者末端端面822上，齿轮箱82沿着Y轴从电机81延伸。臂9A、9B利用至少两个附接螺栓固定在外部端面822上。臂9A、9B的第二端部92利用枢轴类型的接头固定在称为管状元件载体的管状元件中的一个上，包括弹性体类型的过滤振动的材料94、95（图9和10）。

更精确地，臂9A、9B的第二端部92设有钻孔93，能够接纳弹性材料94、95和板731、751的轴。板751牢固地固定在管状载体元件73、75中的一个上。

附接元件9A、9B限定能够过滤所述悬挂模式的吸收冲击的附接元件。

这两个附接元件9A和9B通过自身主要保证使电机8保持在车桥3中。

参照图9和10，图9和10根据两个不同的观察角度的视图表示三个附接元件9A、9B、9C分别安装在车桥3上，应当指出的是，附接元件9A和9B沿着称为对角线D的直的部段对齐。这个对角线D从对应于在臂9A的第二端部92布置的吸收冲击的附接元件94的中心的一点A出发，到达对应于在臂9B的第二端部92布置的吸收冲击的附接元件95的中心的点B。

为了将应力优化地分布在附接元件9A、9B上，这个对角线D被这样的直线横截，即所述直线位于水平轴Y上，连接对应于附接元件9C的中心的点C和电机8的重心CdG（在所述实例中为电机81和齿轮箱82）。部段AB的长度，因而对角线D，必须足以限制所述连接件的等级的应力：附接元件9A、9B，吸收冲击的附接元件94、95，接头等以便允许简单的且不昂贵的必须承受较小应力的零件的设计和制造；所述应力依赖于电机8引起的扭矩。举例说明，对于功率20KW、产生最大扭矩200N/m的电机来说，AB部段的长度为大约500mm。

所述对角线D“覆盖（cover in）Z”电机8的重量。方向沿着Z轴的这个应力分布在两个附接元件9A和9B上。

有利地，附接元件9A和9B的轴线分别穿过点A和B，并且垂直于XZ平面取向。

有利地，由容纳在附接元件9A和9B中的弹性材料94和95所贡献的过滤沿着所述机器的扭矩方向。所述机器的扭矩方向在图10中用两个箭头FA和FB表示，两个箭头FA和FB分别从附接元件9A和9B的中心A和B出发。这些箭头FA和FB表示附接元件9A和9B上的机械转矩8的反作用力。因为制造公差的误差的原因，附接元件9A和9B的轴线实际上“基本上”垂直于对角线D进行取向。

第三附接元件9C，或者左附件，布置在穿过电机8的重心CdG的水平Y轴上。

利用这种布置，附接元件9C实际上不支撑电机8的重量或扭矩。有人认为附接元件9C不承受所述电机的扭矩。

有利地，附接元件9C的轴线沿着X轴取向，从而，由这个元件所贡献的过滤有效地沿着所述扭矩方向，以便节约常常用于衰减“震颤”类型的效应的接头：在汽车的所有后车桥装置上遇到的且由所述后车桥装置的振荡沿着车辆的Y轴平移的效应。

因此，这第三附接元件9C自然将被利用以固定电机8的输出轴（对应于差速器的输出端），在图7和8上用它的“YY”轴标识，如下所述。

附接元件9C在它的形状和它的安装方面有别于上面所述的两个其它的附接元件9A和9B。通过采用用来限定吸收冲击的附接元件9A和9B的臂的术语，臂9C的第一端部标识为沿着X轴延伸的板的形式，它的基部91利用三个附接螺栓固定在电机8的侧向外部端面，或末端端面811上。臂9C的第二端部包括垂直于基部91朝向电机8的外部沿着Y方向延伸的延伸部92。这个延伸部设有钻孔93，钻孔93能够接纳枢轴类型的接头和板751的轴15，所述枢轴类型的接头包括弹性体类型的振动过滤材料96。板751牢固地固定在管状载体元件75上。

附接元件9C和附接元件9A、9B因而限定吸收冲击的附接元件，它们全部都参加所述悬挂模式的过滤。

附接元件9C的基部91沿着X轴延续，从电机8突出以具有另一个钻孔90，接近相对于电机8的输出端（对应于齿轮箱82的输出端）并因而限定用于输出轴YY’的支撑。

因而，同一附接元件9C参加电机8的均衡悬挂且参加YY’输出轴的紧固。

刚才所述的安装尤其适用于能够在自身具有它本身的悬挂模式的车桥装置中管理电机的悬挂模式。

通过为属于同一对角线D的两个附接元件9A和9B施加确定在Z和X上的加强杆，以及施加确定为与重心CdG对齐的第三附接元件9C的加强杆，在汽车的行走装置的情形下，考虑到动力装置的六种悬挂模式，相对简单地限定模态图。

其它实施方式也是可能的。例如能够颠倒所述附接元件的左右定位。

如上面已经描述的，根据本发明的悬挂组件还能够用于固定内燃机或者需要过滤的任何振动产生装置。

它还能够适用于车辆的前行走装置。

Claims

1.一种固定在车辆（1）的行走装置（2）的车桥（3）内部的振动产生装置（8）的悬挂组件，所述车辆（1）尤其是汽车，所述装置（8）利用至少一个第一（9A）、一个第二（9B）和一个第三（9C）吸收冲击的附接元件固定到所述车桥（3）上，所述三个附接元件（9A、9B、9C）不属于同一水平XY平面，所述附接元件（9A、9B、9C）保证所述装置（8）均衡地悬挂在所述车桥（3）中，并且其中，所述第一和第二附接元件（9A和9B）彼此远离地布置并且在连结所述第一附接元件（9A）的中心（A）和第二附接元件（9B）的中心（B）的对角线（D）上对齐，并且所述对角线穿过在水平轴Y上且连结所述第三附接元件（9C）的中心（C）和所述装置（8）的重心（CdG）的直线；所述第三附接元件（9C）远离所述第一和第二附接元件（9A、9B），不穿过这个对角线（D）；所述第三附接元件（9C）的中心（C）和所述装置（8）的重心（CdG）穿过同一水平XY平面。

2.根据前述权利要求所述的悬挂组件，其特征在于，

所述对角线（D）在穿过所述重心（CdG）的Y轴上基本上置中，以平衡所述吸收冲击的附接元件（9A、9B、9C）中的应力。

3.根据前述权利要求中的任意一项所述的悬挂组件，其特征在于，

所述第一和第二吸收冲击的附接元件（9A、9B）放置在按照大致X方向延伸的所述振动产生装置（8）的末端部分中的一个（822）上，并且所述第三吸收冲击的附接元件（9C）放置在按照同一大致X方向的另一个末端部分（821）上。

4.根据前述权利要求中的任意一项所述的悬挂组件，其特征在于，

所述车桥（3）包括管状元件（71-78）的组件（7），所述管状元件的组件（7）限定用于所述振动产生装置（8）的大致平行管道形式的笼状结构，所述吸收冲击的附接元件（9A、9B、9C）分别以柔性方式将所述振动产生装置（8）固定在特定的管状元件上，所述特定的管状元件命名为管状载体元件（73、72、75）。

5.根据前述权利要求所述的悬挂组件，其特征在于，

每个吸收冲击的附接元件（9A、9B、9C）包括臂，在所述臂的第一端部（91）上固定所述振动产生装置（8），所述第二端部（92）设有能够接纳枢轴类型的接头的钻孔（93）。

6.根据前述权利要求所述的悬挂组件，其特征在于，

所述接头包括牢固地连结到所述管状载体元件（73、72、75）的板（731、721、751），所述板（731、721、751）的轴利用容纳在所述钻孔（93）中的弹性体类型的过滤材料（94、95、96）与所述臂（9A、9B、9C）的第二端部（92）的钻孔（93）相互作用。

7.根据权利要求5至6中的任意一项所述的悬挂组件，其特征在于，

所述第三冲击吸收元件（9C）的臂的第一端部（91）限定按照X轴延伸的附接板，并且其中，所述第二端部（9B）垂直于所述板（91）按照Y轴延伸；所述钻孔（93）的轴线按照X轴延伸。

8.根据前述权利要求所述的悬挂组件，其特征在于，

所述板（91）按照X轴延伸，从所述电机（8）突出，以限定相对于所述电机（8）的输出端布置的支撑（90）；所述支撑（90）能够接纳所述电机（8）的输出轴旋转（YY’）。