CN103382980B - 空气阻尼悬置 - Google Patents

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Abstract

一种空气阻尼悬置，包括：外壳，在所述外壳中形成空间，所述外壳的上部被盖板遮盖；绝缘体，所述绝缘体嵌入所述外壳中，从而分别在下部和上部形成第一和第二腔室，并且根据施加到所述绝缘体上的负载发生弹性形变；以及芯体，所述芯体联接至嵌入所述外壳的所述绝缘体并且通过朝向所述外壳的侧向向外突出的悬架联接至发动机，其中冲压供空气进入和离开所述第一腔室的第一气孔并且冲压供空气进入和离开所述第二腔室的第二气孔。空气进入和离开的所述腔室形成在所述外壳的上部和下部以改善噪声、振动和颠振（NVH）。

Description

空气阻尼悬置
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年5月4日提交的韩国专利申请第10-2012-47291号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本公开涉及一种阻尼悬置，更特别地，涉及一种悬架型空气阻尼悬置，其通过在两个位置处包括腔室，能够改善静态特性和动态特性，并且能够抑制蠕变现象。
背景技术
通常，车辆发动机在起动之后产生振动，因此在安装车辆发动机时，将其安放在阻尼悬置上以安装到车身上。因此，已经开发了旨在抑制通过连接发动机、变速器和动力传输系统而形成的动力系的振动的阻尼悬置。
车辆的阻尼悬置可以分为使用橡胶的弹性力来使振动衰减的橡胶悬置、使用空气作为通过进气口和排气口的操作流体来衰减振动的空气阻尼悬置(气动型悬置)以及使用液体作为操作流体的液压悬置(流体密封型悬置)。
悬置围绕发动机舱(动力系固定在发动机舱中)安装，以支撑动力系(具体而言，发动机和变速器)的负载，悬置的内部如图1A、图1B和图1C所示。
参考图1A、图1B和图1C，橡胶悬置以如下方式安装：与发动机(或者变速器)联接的中心螺栓在外壳中向上突出，其中中心螺栓同芯体和橡胶一起安装在外壳内。此处，通过中心螺栓传递的振动通过橡胶的弹性形变而被衰减。
同时，在液压悬置的情况下，中心螺栓、芯体、橡胶、喷嘴板和隔膜安装在外壳内，其中上部腔室和下部腔室分别形成在喷嘴板的上部和下部。此处，在腔室中注入预定量的液压液体(hydro liquid)，其中流体根据橡胶的弹性形变来衰减(从发动机传递的)振动，同时通过沿喷嘴板的圆周形成的环形流动通道在上部腔室和下部腔室之间流动。此时，另外设置根据液压液体的流动来振动的薄膜，以便更加有效地衰减高频区的振动。
橡胶悬置价格低廉，但是阻尼效果不佳，而液压悬置具有更为有效的阻尼效果，但是其需要更多的元件，从而增加了制造成本。
空气阻尼悬置通常具有中等制造成本和介于橡胶悬置和液压悬置之间的阻尼效果。空气阻尼悬置设置有下部板，以在橡胶的下部形成具有预定体积的气室，其中空气根据弹性形变(通过在下部板中冲压的气孔)进入气室和离开气室。也就是说，通过橡胶弹性形变和气流变化来实现阻尼效果。
因此，空气阻尼悬置使用空气作为操作流体，因此与液压悬置相比具有较低的振动控制性能，但是与橡胶悬置(使用弹性力但不使用操作流体来操作)相比具有高的振动控制性能。此外，空气阻尼悬置具有简单配置的流体通道，操作流体通过该流体通道流动，因此空气阻尼悬置能够易于制造，并且与液压悬置相比在成本和重量方面具有有利效果，从而当用于小型汽车时，对于成本和重量，能够获得良好的效果。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，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
已经提出了本发明的各个方面来解决上述缺点。本发明的各个方面提供一种空气阻尼悬置，其安装在车身上并且支撑发动机的负载，包括：外壳，在所述外壳中形成空间，所述外壳的上部被盖板遮盖；绝缘体，所述绝缘体嵌入所述外壳中以在下部形成第一腔室且在上部形成第二腔室，并且根据施加到所述绝缘体上的负载发生弹性形变；以及芯体，所述芯体联接至嵌入所述外壳的所述绝缘体并且通过朝向所述外壳的侧向向外突出的悬架联接至发动机，其中冲压供空气进入和离开所述第一腔室的第一气孔并且冲压供空气进入和离开所述第二腔室的第二气孔。
可以在所述盖板中形成向上突出的突出部以形成第二腔室，并且可以在所述突出部的侧向在外周表面上形成所述第二气孔。
所述绝缘体可以安装在所述外壳内，同时在上部和下部分别具有直径扩大的扩大部分，其中环形板可以分别联接至所述扩大部分的远端。
所述绝缘体的下部扩大部分可以安装成相对于所述外壳的底面形成桥角度，其中所述桥角度可以被设置为25-35°的范围。
在所述绝缘体的扩大部分和所述外壳之间可以安装有密封件以保持气密性。
在所述环形板和所述外壳之间可以安装有密封件以保持气密性。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1A、图1B和图1C分别是显示橡胶悬置、液压悬置和常规空气阻尼悬置的内部结构的局部剖视图和截面图；
图2是分别显示根据本发明的示例性空气阻尼悬置和安装在车辆上的空气阻尼悬置的透视图；
图3是沿着图2中的线A-A所呈现的截面图；
图4是分别显示根据本发明的示例性空气阻尼悬置的透视图和局部放大图。
应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各种特征。本文所公开的本发明的特定的设计特征包括例如特定的尺寸、方向、位置和形状，将部分地由特定目的的应用和使用的环境所确定。
在这些附图中，贯穿附图的多幅图形，附图标记指代本发明的同样的或等同的部件。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，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替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用车辆，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
如图2所示，空气阻尼悬置安装到设置有发动机舱的车身，其中，发动机安放在悬架31上，而悬架31朝向外壳10的侧向突出。
参考图3，悬架通过焊接联接到外壳10的下部并与车身间隔开，其中，在外壳中形成预定空间，盖板11联接到外壳的上部。
与芯体30联接的绝缘体20安装在外壳10中，其中绝缘体20由橡胶或合成树脂材料制成，以便能够发生弹性形变。绝缘体20在外壳的上部和下部分别设置有扩大部分20a、20b，以在外壳10中形成第一腔室和第二腔室。芯体30整体联接到上部扩大部分20b和下部扩大部分20a之间的部分。芯体30通过紧固螺栓32联接到朝向外壳10的侧向突出的悬架31上。因此，在外壳10的上部和下部形成第一腔室和第二腔室。
第二腔室形成在从盖板11向上突出的突出部12的内部(在上部扩大部分上方形成间隙)。此外，在外壳10的下部形成第一气孔14，并且在突出部12的外周表面上冲压第二气孔13，从而根据绝缘体20的弹性形变(由发动机的运动引起)，空气能够进入和离开第一腔室和第二腔室。第二气孔13可以形成在突出部的上部，但是也可以形成在突出部的侧面以防止湿气或外来杂质渗入第二腔室。
如上文所述，绝缘体20上部和下部分别形成具有扩大的直径的扩大部分20b、20a，以安装到外壳10内，其中环形板40b、40a分别联接到上部扩大部分20b和下部扩大部分20a的远端。环形板40a、40b由具有强耐磨性的金属材料制成，并且可以单独地形成并且联接到绝缘体10。在各个实施方案中，在制造绝缘体时，环形板可以与绝缘体整体地固化成型(curing-molded)，以便增强气密性。还应意识到，环形板可以与绝缘体一体形成。
同时，绝缘体的下部扩大部分20a安装成相对于外壳10的底面形成桥角度(bridgeangle)，其中考虑到当传输发动机的负载时绝缘体20的松弛量(slack amount)(在绝缘体发生向下的弹性形变的情况下芯体的下降的长度)，桥角度可以是大约25至35°的范围，更优选地，为大约30°。绝缘体20具有弹性力，从而当发动机被安装时，绝缘体20的松弛量为大约4至6mm的范围，更优选地为大约5mm。
同时，在根据本发明的空气阻尼悬置中，第一腔室的体积大于第二腔室的体积。因此，可选地，可以在外壳10的下部设置密封件50，以在下部环形板40a、绝缘体20被压入前进一步提高气密性。
此外，绝缘体20制造成上部扩大部分20b与盖板11紧密接触，当安放了发动机时，通过负载形成间隙(见图4)。该间隙与第二腔室连通，从而由发动机的负载所引起的绝缘体20的弹性形变使体积分别变化，从而根据体积的变化通过气流产生阻尼力。通过调节第一气孔14和第二气孔13的直径可以调整峰值频率。例如，当直径变小时，峰值频率向低频带移动，当直径变大时，峰值频率向高频带移动。
此外，通过调节尺寸和位置和/或增加突出部12的数量，可以调整阻尼特性。因此，当设计空气阻尼悬置时，可以提供更大的设计自由度。
根据本发明，空气所进入和离开的腔室形成在外壳的上部和下部，以改善噪声、振动和颠振(NVH)。
此外，通过悬架来安放发动机，与现有技术相比，发动机和悬置之间的紧固高度降低，从而提高了车身的稳定性并且保证了强度。
直径扩大的扩大部分形成在绝缘体上以与外壳的内部紧密接触，金属材料的环形板联接至该处，以防止由橡胶(或合成树脂)制成的绝缘体产生磨损和蠕变。
密封件安装在金属材料的环形板和外壳之间以保持绝缘体的气密性。
此外，提供了关于桥角度的斜度和/或第一腔室或第二腔室的体积变化的调整因素，以为设计者提供更大的设计自由度。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下等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案的特征。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非旨在为穷尽本发明，或将本发明限定为所公开的精确形式，并且显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施方案进行选择并进行描述的目的在于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案及各种不同选择和改变。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式加以限定。

Claims (6)

1.一种空气阻尼悬置，所述空气阻尼悬置安装在车身上并且支撑发动机的负载，所述空气阻尼悬置包括：
外壳，在所述外壳中形成空间，所述外壳的上部被盖板遮盖；
绝缘体，所述绝缘体嵌入所述外壳中以在下部形成第一腔室且在上部形成第二腔室，并且根据施加到所述绝缘体上的负载发生弹性形变；以及
芯体，所述芯体联接至嵌入所述外壳的所述绝缘体并且通过朝向所述外壳的侧向向外突出的悬架联接至发动机，其中冲压供空气进入和离开所述第一腔室的第一气孔并且冲压供空气进入和离开所述第二腔室的第二气孔；
其中，位于所述悬架之下的所述第一腔室和位于所述悬架之上所述第二腔室将发动机的负载在上侧和下侧缓冲。
2.根据权利要求1所述的空气阻尼悬置，其中在所述盖板中形成向上突出的突出部以形成所述第二腔室，并且在所述突出部的侧向在外周表面上形成所述第二气孔。
3.根据权利要求1所述的空气阻尼悬置，其中所述绝缘体安装在所述外壳内，同时在上部和下部分别具有直径扩大的扩大部分，其中环形板分别联接至所述扩大部分的远端。
4.根据权利要求3所述的空气阻尼悬置，其中所述绝缘体的下部扩大部分安装成相对于所述外壳的底面形成桥角度，其中所述桥角度被设置为25-35°的范围。
5.根据权利要求3所述的空气阻尼悬置，其中在所述绝缘体的扩大部分和所述外壳之间安装有密封件以保持气密性。
6.根据权利要求4所述的空气阻尼悬置，其中在所述环形板和所述外壳之间安装有密封件以保持气密性。
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