CN102951002B - 用于副车架的辊杆的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于副车架的辊杆的结构，其中填充有水性液体，其可以包括支架杆、内部管道、端板、外部管道、隔离件和外壳，所述内部管道包括圆柱形管道和与所述圆柱形管道接合的支承板；所述端板接合至所述圆柱形管道的另一端；所述外部管道在所述支架杆和所述端板之间包围所述内部管道，并包括延伸部分，其中所述支承板可设置为在具有弯曲形状的延伸部分中具有间隙；所述隔离件与所述支承板一起形成前液体腔室和后液体腔室，从而在其中容纳水性液体；所述外部管道可插入所述外壳中，其中所述支承板可相对于所述外部管道移动，从而在所述隔离件取决于所述支架杆和所述端板的运动而可弹性变形时，所述支承板和所述延伸部分之间的间隙变化。

Description

用于副车架的辊杆的结构
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年8月19日提交的韩国专利申请第10-2011-0082661号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于副车架的辊杆(roll-rod)的结构，并且更特别地，本发明涉及这样一种用于副车架的辊杆的结构，其可通过取决于施加负载而可变地控制水性液体(hydro liquid)的流动状态从而更有效地吸收和抑制冲击，并同时通过利用在其中填充的水性液体的流动而减轻振动并支持动力传动系的动作。
背景技术
具有小的重量和高的生产率的单壳体车身主要用于车辆中，而不是框架式车身中。在作为其中除去了附加框架的结构的单壳体车身中，其中发动机和变速器彼此接合的动力传动系被直接安装在车身的发动机舱上。因此，在单壳体车身中，车身本身用作车架，使得悬架和底盘部件分别安装于其上，然而，副车架安装在车辆之下以防止动力传动系的振动被直接传递至车身，并在车辆碰撞时分散冲击。
同时，动力传动系的支承方法可主要分为惯性支承方法、中心支承方法和混合支承方法，其中副车架以惯性支承方法进行安装。作为惯性支承方法，广泛采用4点惯性支承和3点惯性支承。其中，当使用所谓狗骨头型的“I”形副车架作为惯性支承方法中的副车架时，悬架设备和转向设备接合至副车架，并通过辊杆连接至动力传动系的底部。
亦即，如图1A所示，当发动机支座110和变速器支座120分别安装在车身的两侧上以支承动力传动系130的负载时，辊杆140被安装在副车架(未显示)上以分担动力传动系130的位移控制和振动减轻。
相关技术中的辊杆140的详细结构示于图1B中。参照图1B，所述辊杆140包括：支架杆210、端板220、外壳230和后衬套240；所述支架杆210具有安装于其一端的圆柱形前衬套250，所述圆柱形前衬套250连接至动力传动系130的底部；所述端板220用固定螺栓221和固定螺母222接合至所述支架杆210的另一端；所述外壳230接合为在所述支架杆210上滑动，并固定至副车架；所述后衬套240包括设置于所述外壳230的前侧的第一衬套241和设置于所述外壳230的后侧的第二衬套(基于车辆)242。
所述第一衬套241和所述第二衬套242由橡胶制成，并通过在所述外壳230内部形成的壁表面而隔开设置。因此，当所述外壳230安装并固定于副车架上时，所述第一衬套241或所述第二衬套242表现为随着支架杆210和端板220的移动而被弹性变形和恢复。
亦即，当车辆向前移动时，所述第二衬套242通过惯性并通过动力传动系130的位移而被压缩，以执行抑制功能，并且当车辆向后移动或减速时，所述第一衬套241被压缩以执行抑制功能。
如上所述，执行动力传动系130的负载支承和振动减小功能的辊杆140占据噪声、振动和颠振(NVH)性能的大部分，特别是取决于后衬套240的形状和特性。
然而，利用材料的弹性力的相关技术中的后衬套240具有如下问题：动态比例(动负载与静负载的增加比例)较大，且调节较难(为了满足设计要求)。
此外，后衬套240的弹性变形和恢复导致材料的疲劳，并且在作为没有另外的挡块(支承以防止预定参考或更大的弹性压缩)的结构的连续使用中耐久性会恶化。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于副车架的辊杆的结构，其中动态比例较低，且减少取决于发动机RPM的改变的特性变化。
在本发明的一个方面中，提供了一种用于副车架的辊杆的结构，其中有填充水性液体，其可以包括：支架杆、内部管道、端板、外部管道，隔离件和外壳；所述支架杆具有在其一端安装的前衬套；所述内部管道包括圆柱形管道和支承板，所述圆柱形管道的一端安装于所述支架杆的另一端，所述支承板与所述圆柱形管道接合；所述端板接合至所述圆柱形管道的另一端，其中所述端板与所述圆柱形管道间隔；所述外部管道在所述支架杆和所述端板之间包围所述内部管道，并包括延伸部分，其中所述支承板设置为在具有弯曲形状的延伸部分中具有间隙，从而当所述内部管道插入所述延伸部分时，所述延伸部分的内径成形为大于支承板的外径；所述隔离件在所述圆柱形管道的纵向方向上在所述支承板的前部和后部与支承板一起形成前液体腔室和后液体腔室，同时所述隔离件在所述圆柱形管道的径向方向上安装于所述圆柱形管道和所述外部管道之间，从而在其中容纳水性液体；所述外部管道插入所述外壳中，并且所述外壳固定接合并构造为固定至所述副车架，其中所述支承板可相对于所述外部管道移动，从而在所述隔离件取决于所述支架杆和所述端板的运动而弹性变形时，所述支承板和所述延伸部分之间的间隙变化。
所述前液体腔室和所述后液体腔室的至少侧面从所述圆柱形管道的径向轴线倾斜。
所述用于副车架的辊杆的结构还可以包括固定螺栓，所述固定螺栓通过贯穿所述内部管道而将所述端板接合至所述支架杆。
所述隔离件可以包括中心部分、前部分和后部分，所述中心部分与所述支承板接合，所述前部分与所述中心部分间隔以罩护所述前液体腔室的一侧，所述后部分与所述中心部分间隔以罩护所述后液体腔室的一侧，同时所述隔离件与所述内部管道整体模制。
所述用于副车架的辊杆的结构还可以包括固定螺栓，所述固定螺栓通过贯穿所述内部管道而将所述端板接合至所述支架杆。
前挡块安装于所述外部管道的端部并面向所述支架杆，以防止所述外壳和所述支架杆之间的冲击。
后挡块安装于所述端板并面向所述外壳，以防止所述外壳和所述端板之间的冲击。
根据本发明的一个示例性实施方式，通过取决于车辆的运动而控制阻尼力，动态比例得以降低，由此改进了车辆的NVH性能。
即，在使用文氏管(venture pipe)的原理的本发明的结构中，当前液体腔室和后液体腔室之间的通道的体积变化时，振动传递得以最小化，并且冲击得以更有效的抑制。
当发动机怠速时，水性液体容易地流动(同时支承板和延伸部分之间的间隙相对较大)，作为结果，振动得以更有效地减小，且由于在快速启动中水性液体变得难以流动(同时所述支承板和所述延伸部分之间的间隙逐渐减小)，所以更大的冲击可得以吸收。此外，根据甚至在行驶时车辆的行驶状态和加速，水性液体的流动得以控制，使得行驶性能得以进一步改进。
另外，安装前挡块和后挡块以防止隔离件过度弹性变形，由此提高耐久性。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1A为显示了其中辊杆安装于动力传动系之下的状态的视图。
图1B为沿着A-A线所获得的立体图和横截面图，其显示了具有相关技术中的结构的辊杆。
图2为根据本发明的示例性实施方式的辊杆的沿着B-B线所获得的立体图、横截面图，以及部分放大图。
图3为根据本发明的示例性实施方式的辊杆的立体分解图。
图4为根据本发明的示例性实施方式的辊杆的纵向横截面图。
图5为显示了当发动机怠速时，根据本发明的示例性实施方式的辊杆的内部状态的横截面图。
图6为显示出了发生快速启动或快速制动时，根据本发明的示例性实施方式的辊杆的内部状态的横截面图。
应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
下面将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。
在下文中，将参考所附附图更详细地描述根据本发明的示例性实施方式的用于副车架的辊杆。
参照图2至图4，根据本发明的示例性实施方式，圆柱形前衬套62安装于支架杆60的一端，以被接合至动力传动系的底部，并且螺栓孔61在另一侧形成以用于固定螺栓51紧固。
内部管道20和端板50通过固定螺栓51安装于支架杆60的另一侧。当内部管道20具有在纵向方向上开放的圆柱形管道21时，内部管道20形成为与支承板22的纵向方向垂直，所述支承板22在管道21的中间位置处具有预定尺寸。当制造隔离件10时，内部管道20与隔离件10整体形成(通过插入喷注或橡胶硫化模制)。内部管道20和隔离件10安装于外部管道30中以形成其中填充预定量的水性液体的前液体腔室和后液体腔室。
当所述前液体腔室和所述后液体腔室由支承板21分隔时，支承板21设置为与具有弯曲的延伸部分31距离预定间隙，从而延伸外部管道30的直径，使得所述前液体腔室和所述后液体腔室开放而允许水性液体流动。
内部管道20和外部管道30由钢材料制成以具有足够的刚性，并且隔离件10由橡胶材料制成以具有预定弹性。外部管道30的一端弯折以具有凸缘形状，从而当外部管道30与外壳40接合时，外部管道30位于准确的位置。
隔离件10、内部管道20和外部管道30接合至外壳40，并同时彼此接合。当外壳40具有其中两侧均开放的形状时，孔41在突出部分形成以螺栓连接至副车架。
固定螺栓51通过在外壳40后部贯穿端板50和内部管道20而安装于支架杆60的螺栓孔61上。因此，隔离件10取决于支架杆60、内部管道20和端板50的动作而弹性变形至前侧或后侧。
同时，在外部管道30的延伸部分31(其作为具有两侧均突出以成为凸面且两侧彼此对称的形状的部分)中，支承板22被安装为位于延伸部分31的中间位置，即在支承板22和延伸部分31之间的间隙为最大处的位置。
前挡块32和后挡块52安装于面向支架杆60的外部管道30的端部(形成凸缘的部分)上以及面向外壳40的端板50的端部，从而防止隔离件10过度弹性变形。
当隔离件10如上所述与内部管道20整体制得时，隔离件10包括中心部分13、前部分14和后部分12，所述中心部分13接合至支承板22的表面，所述前部分14在前侧与中心部分13间隔从而罩护所述前液体腔室，所述后部分12在后侧与中心部分13间隔从而罩护后液体腔室。
前部分14和后部分12的(构成液体腔室的)内表面可由具有预定角度的倾斜表面形成，以在弹性变形时更有效地加压水性液体，而不产生外部管道30的内接触表面的间隙。
因此，在本发明的辊杆中，支承板22和中心部分13在延伸部分31中在纵向方向上滑动，同时隔离件10取决于支架杆60和端板50的动作而弹性变形。作为结果，支承板22和延伸部分31之间的间隙变化。
亦即，在其中车辆不行驶或不产生加速的低速行驶的怠速过程中，如图5所示，与支承板22接合的中心部分13和延伸部分31之间的间隙D1被最大化，使得所述前液体腔室和所述后液体腔室的水性液体相对自由流动，由此使辊杆的刚性变差，并使向副车架的振动传递达到最小。
相反，当在车辆中发生快速启动或快速制动或快速加速时，中心部分13和延伸部分31之间的间隙D2逐渐减小(由于支架杆和端板向前侧或后侧运动)，如图6所示。作为结果，由于所述前液体腔室和所述后液体腔室的水性液体相对较难流动，所以辊杆的刚性增加以抑制冲击(如同悬架的减震器一样)。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”和“后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (7)

1.一种用于副车架的辊杆的结构，其中填充有水性液体，其包括：
支架杆，所述支架杆具有在其一端安装的前衬套；
内部管道，所述内部管道包括：
圆柱形管道，所述圆柱形管道的一端安装于所述支架杆的另一端；和
支承板，所述支承板与所述圆柱形管道接合；
端板，所述端板接合至所述圆柱形管道的另一端，其中所述端板与所述圆柱形管道间隔；
外部管道，所述外部管道在所述支架杆和所述端板之间包围所述内部管道，并且所述外部管道包括延伸部分；
其中所述支承板设置为在具有弯曲形状的延伸部分中具有间隙，从而当所述内部管道插入所述延伸部分时，所述延伸部分的内径成形为大于支承板的外径；
隔离件，所述隔离件在所述圆柱形管道的纵向方向上在所述支承板的前部和后部与支承板一起形成前液体腔室和后液体腔室，同时所述隔离件在所述圆柱形管道的径向方向上安装于所述圆柱形管道和所述外部管道之间，从而在其中容纳水性液体；以及
外壳，所述外部管道插入所述外壳中，所述外壳固定接合并构造为固定至所述副车架，
其中所述支承板能够相对于所述外部管道移动，从而在所述隔离件取决于所述支架杆和所述端板的运动而弹性变形时，所述支承板和所述延伸部分之间的间隙变化。
2.根据权利要求1所述的用于副车架的辊杆的结构，其中所述前液体腔室和所述后液体腔室的至少侧面从所述圆柱形管道的径向轴线倾斜。
3.根据权利要求1所述的用于副车架的辊杆的结构，其还包括：固定螺栓，所述固定螺栓通过贯穿所述内部管道而将所述端板接合至所述支架杆。
4.根据权利要求1所述的用于副车架的辊杆的结构，其中所述隔离件包括中心部分、前部分和后部分，所述中心部分与所述支承板接合，所述前部分与所述中心部分间隔以罩护所述前液体腔室的一侧，所述后部分与所述中心部分间隔以罩护所述后液体腔室的一侧，同时所述隔离件与所述内部管道整体模制。
5.根据权利要求4所述的用于副车架的辊杆的结构，其还包括：固定螺栓，所述固定螺栓通过贯穿所述内部管道而将所述端板接合至所述支架杆。
6.根据权利要求1所述的用于副车架的辊杆的结构，其中前挡块安装于所述外部管道的端部并面向所述支架杆，以防止所述外壳和所述支架杆之间的冲击。
7.根据权利要求1所述的用于副车架的辊杆的结构，其中后挡块安装于所述端板并面向所述外壳，以防止所述外壳和所述端板之间的冲击。
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