CN103470355B - 用于车辆排气系统的减振组件及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆排气系统的减振组件及具有其的车辆。所述用于车辆排气系统的减振组件包括：排气管，所述排气管上分别设有在所述排气管的长度方向上间隔开的第一球销和第二球销；扭转梁，所述扭转梁为刚性梁，所述扭转梁的两端分别设有与所述第一球销配合的第一球头和与所述第二球销配合的第二球头。根据本发明实施例的用于车辆排气系统的减振组件，通过在排气管上设置两端与排气管通过球头和球销配合的刚性的扭转梁，使得排气管振动时，将第一球销和第二球销在上下方向上的位移差转化成扭转梁的旋转，从而降低排气管的振动幅值，减少排气系统对车辆的振动输入，使车辆乘坐更舒适，噪音更小且振动更小。

Description

用于车辆排气系统的减振组件及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆减振技术领域，具体而言，涉及一种用于车辆排气系统的减振组件及具有该用于车辆排气系统的减振组件的车辆。

背景技术

相关技术中降低排气系统对车身的振动输入的技术手段主要包括以下几种：第一种，通过合理布置排气吊钩，且减小吊挂橡胶刚度；第二种，添加动力吸振器或质量块。第一种技术手段，合理布置排气吊钩后，通过减小吊挂橡胶刚度虽然可以在一定范围内衰减排气系统对车身的振动输入，当橡胶刚度过低会导致排气管位移过大，影响车身的舒适性。因为排气系统温度高，第二中技术手段，动力吸振器用橡胶作为刚性元件，长时间使用会使橡胶发生老化，导致动力吸振器频率而失去原有的减振作用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆排气系统的减振组件，所述用于车辆排气系统的减振组件，通过在排气管上设置两端与排气管通过球头和球销配合的刚性的扭转梁，使得排气管振动时，将第一球销和第二球销在上下方向上的位移差转化成扭转梁的旋转，从而降低排气管的振动幅值，减少排气系统对车辆的振动输入，使车辆乘坐更舒适，噪音更小且振动更小。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述用于车辆排气系统的减振组件的车辆。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种用于车辆排气系统的减振组件。所述用于车辆排气系统的减振组件包括排气管，所述排气管上分别设有在所述排气管的长度方向上间隔开的第一球销和第二球销；扭转梁，所述扭转梁为刚性梁，所述扭转梁的两端分别设有与所述第一球销配合的第一球头和与所述第二球销配合的第二球头。

根据本发明实施例的用于车辆排气系统的减振组件，通过在所述排气管上设置两端与所述排气管通过球头和球销配合的刚性的所述扭转梁，使得所述排气管振动时，将所述第一球销和所述第二球销在上下方向上的位移差转化成所述扭转梁的旋转，从而降低所述排气管的振动幅值，减少排气系统对车辆的振动输入，使车辆乘坐更舒适，噪音更小且振动更小。同时，与传统的用于车辆的排气系统的减振结构相比，根据本发明实施例的用于车辆的排气系统的减振组件，体积结构小、适用范围广（适用于轿车、SUV以及商用车等多种车型）、原理简单、成本低、稳定性高且体积大小可调。

另外，根据本发明上述实施例的用于车辆排气系统的减振组件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述扭转梁包括：第一梁，所述第一梁与所述排气管平行；第二梁和第三梁，所述第二梁的一端固定在所述第一梁的一端上，所述第一球头固定在所述第二梁的另一端，所述第三梁的一端固定在所述第一梁的另一端上，所述第二球头固定在所述第三梁的另一端。由此，使得所述扭转梁的结构更合理。

根据本发明的一个实施例，所述排气管包括：排气管本体；第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件的一端固定在所述排气管本体上，所述第一球销固定在所述第一支撑件的另一端，所述第二支撑件的一端固定在所述排气管本体上，所述第二球销固定在所述第二支撑件的另一端。由此，使得排气管的结构更合理。

根据本发明的一个实施例，所述排气管还包括：第三支撑件，所述第三支撑件的一端固定在所述排气管上且在所述排气管的长度方向上位于所述第一支撑件与所述第二支撑件之间，所述第三支撑件的另一端与所述扭转梁相连且所述扭转梁可绕所述第三支撑件的轴线旋转。这样，使所述扭转梁的旋转更平稳，进一步降低所述排气管的振动幅度。

根据本发明的一个实施例，所述第二梁和所述第三梁关于所述第三支撑件对称设置且所述第二梁和所述第三梁长度相等；所述第一支撑件和所述第二支撑件关于所述第三支撑件对称设置且所述第一支撑件和所述第二支撑件长度相等。由此，使排气管的结构更均衡。

根据本发明的一个实施例，所述用于车辆排气系统的减振组件还包括：连接轴承，所述连接轴承连接在所述第三支撑件的另一端与所述第一梁之间。由此可以使所述扭转梁相对所述第三支撑件的轴线的转动更顺畅，摩擦阻力更小，减少所述第三支撑件和所述扭转梁的磨损。

根据本发明的一个实施例，所述第三支撑件在排气管的长度方向上位于所述第一支撑件与所述第二支撑件中间，从而使所述排气管的结构更均衡。

根据本发明的一个实施例，所述扭转梁为管梁。

根据本发明的一个实施例，所述排气管上设置有至少两个排气吊钩，所述第一球销和所述第二球销邻近其中两个所述排气吊钩设置。

根据本发明实施例的用于车辆排气系统的减振组件，通过将与所述第一球头配合的所述第一球销，以及与所述第二球头配合的所述第二球销设置在所述排气吊钩位置附近，从而使所述第一球销和所述第二球销与相应的所述排气吊钩位置的振动一致，所述第一球头跟随所述第一球销振动，且所述第二球头跟随所述第二球销振动，而所述第一球头和所述第二球头的振动将引起所述扭转梁转动，所述扭转梁较大的扭转刚度会抑制所述第一球头的振动和所述第二球头的振动引起的位移差，从而降低所述排气系统共振时所述排气吊钩位置的振动幅值。

根据本发明第二方面的实施例提出一种车辆。所述车辆包括根据本第一方面所述的用于车辆排气系统的减振组件，从而降低了车辆的振动和噪音，增加了车辆的乘坐舒适性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的用于车辆排气系统的减振组件的剖视图；

图2是根据本发明实施例的用于车辆排气系统的减振组件的结构示意图。

附图标记说明：

减振组件100、排气管1、第一球销11、第二球销12、排气管本体13、第一支撑件14、第二支撑件15、第三支撑件16、扭转梁2、第一球头21、第二球头22、第一梁23、第二梁24、第三梁25、连接轴承3

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照图1和图2描述根据本发明实施例的用于车辆排气系统的减振组件100。如图1和图2所示，根据本发明实施例的用于车辆排气系统的减振组件100包括排气管1和扭转梁2。

排气管1上分别设有在排气管1的长度方向上间隔开的第一球销11和第二球销12。扭转梁2为刚性梁，扭转梁2的两端分别设有与第一球销11配合的第一球头21和与第二球销12配合的第二球头22，以在排气管1振动时，将第一球销11和第二球销12在上下方向上的位移差转化成扭转梁2的旋转，从而减小排气管1的振幅。其中，排气管1的长度方向与车辆的前后方向相同。

也就是说，扭转梁2的扭转刚度大。扭转梁2的一端设有与第一球销11配合的第一球头21，扭转梁2的另一端设有与第二球销12配合的第二球头22。

车辆的排气系统振动时（尤其是共振时），排气管1也有较大振动。在排气管1的长度方向上，排气管1的不同部位的振动不同。排气管1的不同部位在上下方向上的位移存在差值。也就是说，排气管1的不同部位的在上下方向上的振动幅度不同。

当排气管1振动时，因为第一球销11和第二球销12设在排气管1上所以第一球销11和第二球销12也随之振动。因第一球销11和第二球销12在排气管1的长度方向上间隔开设置，因此第一球销11和第二球销12在上下方向上的振动幅度不同，存在位移差。第一球头21与第一球销11配合组成球销副，第二球头22与第二球销12配合也组成球销副。第一球头21和第二球头22与扭转梁2均为刚性连接。根据球销副的特性，第一球头21可以在预定范围内相对第一球销11自由转动，第二球头22也可以在预定范围内相对第二球销12自由转动。

因此，当排气管1振动时，第一球销11和第二球销12在上下方向上的位移差，通过第一球销11与第一球头21的配合，以及第二球销12与第二球头22配合传递给扭转梁2。同时，由于扭转梁2的扭转刚度大，第一球头21可在预定范围内相对第一球销11自由转动，且第二球头22可在预定范围内相对第二球销12自由转动，从而将上述位移差转化为扭转梁2的振动，从而降低排气管1的振动幅值。

可以理解的是，相对于排气管1在其它方向（例如，左右方向）的振动幅度，排气管1在上下方向上的振动幅度对排气系统的振动以及车身的振动的影响更大。

根据本发明实施例的用于车辆排气系统的减振组件100，通过在排气管1上设置两端与排气管1通过球头和球销配合的刚性的扭转梁2，使得排气管1振动时，将第一球销11和第二球销12在上下方向上的位移差转化成扭转梁2的旋转，从而降低排气管1的振动幅值，减少排气系统对车辆的振动输入，使车辆乘坐更舒适，噪音更小且振动更小。同时，与传统的用于车辆的排气系统的减振结构相比，根据本发明实施例的用于车辆的排气系统的减振组件100，体积结构小、适用范围广（适用于轿车、SUV以及商用车等多种车型）、原理简单、成本低、稳定性高且体积大小可调。

可选地，扭转梁2可以为管梁。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，扭转梁2可以包括第一梁23、第二梁24和第三梁25。第一梁23可以与排气管1平行，第二梁24的一端可以固定在第一梁23的一端上，第一球头21可以固定在第二梁24的另一端。第三梁25的一端可以固定在第一梁23的另一端，第二球头22可以固定在第三梁25的另一端。由此，使得扭转梁2的结构更合理。有利地，第一梁23、第二梁24和第三梁25可以一体形成，从而降低扭转梁2的制造成本，使扭转梁2的制造工艺简单。

如图1和图2所示，排气管1可以包括排气管本体13、第一支撑件14和第二支撑件15。第一支撑件14的一端可以固定在排气管本体13上，第一球销11可以固定在第一支撑件14的另一端。第二支撑件15的一端可以固定在排气管本体13上。第二球销12可以固定在第二支撑件15的另一端。由此，使得排气管1的结构更合理。

进一步地，排气管1还可以包括第三支撑件16。第三支撑件16的一端可以固定在排气管1上，且在排气管1的长度方向上位于第一支撑件14与第二支撑件15之间。第三支撑件16的另一端可以与扭转梁2相连，且扭转梁2可绕第三支撑件16的轴线旋转。当为了抵消第一球销11和第二球销12在上下方向上的位移差，扭转梁2发生旋转时，可以围绕第三支撑件16的轴线旋转，从而使扭转梁2的旋转更平稳，进一步降低排气管1的振动幅度。

在本发明的一个具体的示例中，第三支撑件16可以在排气管1的长度方向上位于第一支撑件14和第二支撑件15中间。也就是说，在排气管1的长度方向上，第三支撑件16与第一支撑件14之间的距离与第三支撑件16与第二支撑件15之间的距离相等。由此，使排气管1的结构更均衡。

在本发明的一个可选的实施例中，第一支撑件14、第二支撑件15和第三支撑件16可以与排气管本体13一体形成，从而简化制造工艺。

在本发明的另一个可选的实施例中，第一支撑件14、第二支撑件15和第三支撑件16可以焊接固定在排气管1上。

在本发明的一个具体的示例中，第二梁24和第三梁25可以关于第三支撑件16对称设置，且第二梁24和第三梁25长度可以相等。第一支撑件14和第二支撑件15可以关于第三支撑件16对称设置，且第一支撑件14和第二支撑件15长度可以相等。由此，使得扭转梁2为对称结构，从而使扭转梁2旋转更平稳，更进一步地降低排气管1的振动幅度。

有利地，用于车辆排气系统的减振组件100还可以包括连接轴承3。连接轴承3可以连接在第三支撑件16的另一端与第一梁23之间。换言之，连接轴承3、第一球销11以及第二球销12，均不约束扭转梁2的转动。由此可以使扭转梁2相对第三支撑件16的轴线的转动更顺畅，摩擦阻力更小，减少第三支撑件16和扭转梁2的磨损。

在本发明的一个实施例中，排气管1上设有至少两个排气吊钩（图中未示出），第一球销11和第二球销12邻近其中两个排气吊钩设置。

排气吊钩的理论位置应当选择在共振节点上。在车辆的实际布置过程中，由于布置空间限制以及试验测试误差和仿真分析等因素的影响，排气吊钩的位置并不在排气管1的共振节点。由于多种激励会引起车辆的排气系统的共振（通常表现为扭转、弯曲等振型）。当排气管1共振时，排气吊钩会呈现不同幅值的振动形式。排气系统共振时，排气管1以扭转、弯曲等形式振动。排气管1的各个排气吊钩位置的振动会出现位移差。

根据本发明实施例的用于车辆排气系统的减振组件100，通过将与第一球头21配合的第一球销11，以及与第二球头22配合的第二球销12设置在排气吊钩位置附近，从而使第一球销11和第二球销12与相应的排气吊钩位置的振动一致，第一球头21跟随第一球销11振动，且第二球头22跟随第二球销12振动，而第一球头21和第二球头22的振动将引起扭转梁2转动，扭转梁2较大的扭转刚度会抑制第一球头21的振动和第二球头22的振动引起的位移差，从而降低排气系统共振时排气吊钩位置的振动幅值。

其中，共振节点是指振幅值最小的电，一般为3至4个点。

本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括根据本发明上述实施例的用于车辆排气系统的减振组件100，从而降低了车辆的振动和噪音，增加了车辆的乘坐舒适性。

根据本发明实施例的车辆的其他构成例如排气吊钩等对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于车辆排气系统的减振组件，其特征在于，包括：

排气管，所述排气管上分别设有在所述排气管的长度方向上间隔开的第一球销和第二球销；

扭转梁，所述扭转梁为刚性梁，所述扭转梁的两端分别设有与所述第一球销配合的第一球头和与所述第二球销配合的第二球头。

2.根据权利要求1所述的用于车辆排气系统的减振组件，其特征在于，所述扭转梁包括：

第一梁，所述第一梁与所述排气管平行；

第二梁和第三梁，所述第二梁的一端固定在所述第一梁的一端上，所述第一球头固定在所述第二梁的另一端，所述第三梁的一端固定在所述第一梁的另一端上，所述第二球头固定在所述第三梁的另一端。

3.根据权利要求2所述的用于车辆排气系统的减振组件，其特征在于，

所述排气管包括：

排气管本体；

第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件的一端固定在所述排气管本体上，所述第一球销固定在所述第一支撑件的另一端，所述第二支撑件的一端固定在所述排气管本体上，所述第二球销固定在所述第二支撑件的另一端。

4.根据权利要求3所述的用于车辆排气系统的减振组件，其特征在于，

所述排气管还包括：第三支撑件，所述第三支撑件的一端固定在所述排气管上且在所述排气管的长度方向上位于所述第一支撑件与所述第二支撑件之间，所述第三支撑件的另一端与所述第一梁相连且所述扭转梁可绕所述第三支撑件的轴线旋转。

5.根据权利要求4所述的用于车辆排气系统的减振组件，其特征在于，

所述第二梁和所述第三梁关于所述第三支撑件对称设置且所述第二梁和所述第三梁长度相等；

所述第一支撑件和所述第二支撑件关于所述第三支撑件对称设置且所述第一支撑件和所述第二支撑件长度相等。

6.根据权利要求4所述的用于车辆排气系统的减振组件，其特征在于，

还包括：连接轴承，所述连接轴承连接在所述第三支撑件的另一端与所述第一梁之间。

7.根据权利要求4所述的用于车辆排气系统的减振组件，其特征在于，

所述第三支撑件在排气管的长度方向上位于所述第一支撑件与所述第二支撑件中间。

8.根据权利要求1所述的用于车辆排气系统的减振组件，其特征在于，

所述扭转梁为管梁。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于车辆排气系统的减振组件，其特征在于，所述排气管上设置有至少两个排气吊钩，所述第一球销和所述第二球销邻近其中两个所述排气吊钩设置。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

根据权利要求1-9中任一项所述的用于车辆排气系统的减振组件。