CN103930290A - 用于车辆中的动力传动系的支持装置 - Google Patents

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Abstract

支持装置(20，30)包括一个第一部分(1)、一个第二部分(2)、以及至少一个行程限制器(3，6)，该第一部分被附接到该动力传动系上，该第二部分被附接到该车辆上并且借助于一个震动减震垫(4)而被附接到该第一部分(1)上。借助于一个弹性体材料构件(35)减少了在过量行程的情况下可能产生的噪声，该弹性体材料构件安排的方式为在该第一部分和该第二部分移动到一起而产生对抗该行程限制器的一个压缩力时对抗该行程限制器(3，6)施加一个反作用力。

Description

用于车辆中的动力传动系的支持装置
本发明涉及一种用于车辆中的、具体是一种机动车辆中的动力传动系的支持装置。更确切地说，本发明涉及一种支持装置，该支持装置包括被固定到该动力传动系上的一个第一部分，一个一方面固定到车辆上、并且另一方面使用一个减震缓冲器和一个或多个移位限制装置来固定到该第一部分上的第二部分。
本发明还涉及一种用于减少使用现有技术的支持件时、在动力传动系过量移位的情况下可能遇到的噪声的方法。
像例如文件FR2363033中披露的动力传动系支持装置已经为人所知一段时间。在那里这种减震缓冲器是用已知的方式使用一个弹性体减震构件来生产的。弹性体止动件在那里作为移位限制装置起作用。
这种类型的支持件总体上广泛地满足了对于多个热力动力传动系的悬吊，这些热力动力传动系的高水平的惯量与就可用扭矩而言的相对有限的上升梯度相组合使该(这些)移位限制装置的逐渐起作用。
然而，技术发展被引导朝向增加可用扭矩对重量的比率从而使得减少的惯量与增加的扭矩梯度相组合而可以导致该(这些)移位限制装置的一种不太渐进的起作用，或甚至导致一种冲击，这种冲击然后可能会是一个噪声来源。
对于牵引和电力推进而言这种问题被加剧。一个电动机总体上具有比同功率水平的热力马达更低的惯量水平。对于电动机而言，总体上小于变速箱的一个简单机械惯量减少机构可能就足够了。电动动力传动系的这种低的所导致的惯量于是与电动机中可用的高扭矩梯度相组合。
另外，在这两个部分移动成顶靠彼此时传动系的扭矩到车辆的这些车轮的完整特性会有在潮湿道路上或在越过小障碍物时产生这些车轮的附着力损失的风险。这种附着力损失减少或甚至消除了由这些车轮施加的反作用扭矩直至其在相反的方向上产生动力传动系的倾斜。
由扭矩迅速增加产生的移位限制装置的突然起作用变得显著而成为该移位限制装置上的冲击，这种冲击能够以敲击噪声的形式被听到，而这可以导致车辆使用者可以理解的顾虑。
为了克服现有技术的问题，本发明涉及一种用于车辆中的动力传动系的支持装置，该支持装置包括一个第一部分、一个第二部分、以及至少一个移位限制装置，该第一部分被固定到该动力传动系上，该第二部分一方面被固定到该车辆上并且另一方面使用包括一个第一刚度系数的至少一个减震缓冲器而被固定到该第一部分上，并且该至少一个移位限制装置包括一个第二刚度系数，该第二刚度系数高于该第一刚度系数。
该支持装置的出众之处在于它包括至少一个弹性体材料元件，该至少一个弹性体材料元件被安排成在该第一部分移动靠近该第二部分而抵靠该移位限制装置产生一个压缩力时对抗该移位限制装置施加一个反作用负载。
优选的是，至少一个移位限制装置被固定到该第二部分上。
有利的是，该弹性体材料元件是一个套筒。
在第一可行生产变体中，该弹性体材料元件是围绕该移位限制装置安排的。
具体是，该弹性体材料元件包括至少一个第三刚度系数，该至少一个第三刚度系数高于该第二刚度系数。
在一个单独采用或与第一变体组合采用的第二可行生产变体中，该弹性体材料元件被与该移位限制装置相对地安装在该第一部分上。
具体是，该弹性体材料元件被装配到该第一部分与该第二部分相对的至少一个表面上。
更确切地说，该弹性体材料元件包括一个第三刚度系数，该第三刚度系数低于该第二刚度系数。
安排在该第二部分与该第一部分之间的这种弹性体材料元件允许该移位限制装置逐渐起作用。
本发明还涉及一种用于在车辆中的动力传动系过量移位的情况下减少支持装置的噪声的方法，该支持装置包括一个第一部分、一个第二部分、以及至少一个移位限制装置，该第一部分被固定到该动力传动系上，该第二部分一方面被固定到该车辆上并且另一方面使用包括一个第一刚度系数的一个减震缓冲器而被固定到该第一部分上，并且该至少一个移位限制装置包括一个第二刚度系数，该第二刚度系数高于该第一刚度系数。
该方法的出众之处在于它包括一个步骤，该步骤涉及将至少一个弹性体材料元件安排在该支持装置中，以便在该第一部分移动靠近该第二部分而抵靠该移位限制装置产生一个压缩力时对抗该移位限制装置施加一个反作用负载。
根据该方法的一个第一实施变体，该弹性体材料元件是围绕该移位限制装置安排的。
根据该方法的一个第二实施变体，该弹性体材料元件是通过装配到该第二部分与该第一部分相对的至少一个表面上来安排的。
由根据本发明的一种装置的多个实施例、通过参照附图将能够更好地理解本发明，在附图中：
-图1是可以应用本发明的一个装置的截面视图；
-图2示出了在没有本发明的情况下这种装置所吸收的力的发展；
-图3和图4是根据本发明装置的截面视图；
-图5示出了在存在本发明的情况下这种装置所吸收的力的发展。
图1示出一个用于在车辆(未展示)中支持动力传动系的装置10。一个第一部分1被固定到该动力传动系上并且一个第二部分2被固定到该车辆上，例如，固定到车辆的底盘或车身元件上。这些部分1和2可以具有高机械强度的金属或复合材料。
第二部分2另一方面使用至少一个减震缓冲器4而被固定到第一部分1上。
在图1展示的这个实施例中，第二部分2包括一个锥体贯通开口，在该锥体贯通开口中容纳了一个箭头状安排14，该安排包括具有互补的实心锥体形状的缓冲器4。
在这种情况下，如在本说明书的其余部分中所述的，术语“锥体”和“柱体”旨在是以它们最宽泛的意义来理解的。锥体或柱体的基部不必是圆形的而是可以为任何封闭线条，纯粹以非限制展示的方式，这包括椭圆、卵圆或甚至多边形。以相同的方式，术语“锥体”指截头锥体和完整锥体二者。
一个螺钉7一方面紧压该安排14的一个上部面，并且另一方面被引入该第一部分1中以便使得该部分1限位抵靠该缓冲器4，该缓冲器其自身是由其凸出的锥体壁限位抵靠在该部分2的互补凹入的锥体壁上的。
以就连续介质机械而言的线性弹性技术领域已知的方式，减震缓冲器4是柔性材料的，例如，是包括第一刚度系数K4的弹性体材料的。
以减震技术领域已知的方式，总体上为缓冲器4选定了一种柔性材料，这种柔性材料包括刚度系数K4，该刚度系数在传统的胡克定律意义上对于允许部分1相对于部分2的移位而言是足够小的并且该刚度系数对于防止这两个部分1和2彼此顶靠刚好是足够强的。这一选择允许在正常的运行条件下在缓冲器4中借助于足够的延展/压缩来吸收能量E4。通过这种方式，缓冲器4过滤了动力传动系(GMP)在正常运行过程中的震动。
一个或多个移位限制装置6被固定到第二部分2的包围第一部分的竖直壁8的一个内部竖直壁上。在所展示的这个实施例中，若干移位限制装置6是处于分布在第二部分2的内部竖直壁的外周上的多个蘑菇状件的形式。还有可能想象以环状的形式的一个单一的移位限制装置6，在图1中它于是应必须以截面展示。
一个或多个移位限制装置3被固定到第一部分2的在第一部分的水平壁9上方伸出的一个下部水平壁上。在所展示的这个实施例中，若干移位限制装置3是处于分布在第二部分2的下部水平壁的外周下的多个蘑菇状件的形式。还有可能想象以环状的形式的一个单一的移位限制装置3，在图1中它于是应必须以截面展示。
该(这些)移位限制装置3、6包括高于第一刚度系数K4的第二刚度系数K3。
通过这种方式，当被固定地联结到动力传动系上的并且以其尖顶通过螺钉7而悬吊的该部分1朝向右侧或左侧在小程度上倾斜时，只有缓冲器4运行。
当该部分1朝向右侧在较大的程度上倾斜时，竖直壁8的右手侧部分和水平壁9对应地撞击右手侧的移位限制装置3和移位限制装置6。
以相同的方式，当该部分1朝向左侧在较大的程度上倾斜时，竖直壁8的左手侧部分和水平壁9对应地撞击左手侧的移位限制装置3和移位限制装置6。
图2借助于一个图形展示了图1的支持装置10的表现。
横坐标轴线上的X量值展示了该部分1的移位，例如，在正向方向朝向右侧，或，以对称的方式，在负向方向朝向左侧。
纵坐标轴线上的F量值展示由动力传动系施加到该部分1上的力；这个力蓄积了反作用扭矩和由动力传动系传递给该支持装置10的第一部分1的震动。
线条具有低的指向系数的这个部分对应于缓冲器4起作用，该缓冲器的第一刚度系数K4决定了力F与移位x之间的比例关系。
线条具有较大指向系数的这个部分对应于这些移位限制装置3、6连同缓冲器4一起起作用。决定了力F与移位x之间的上部比例关系的第二刚度系数K3然后被加到第一系数K4上。
线条以下的这个区域代表了随着移位x变化该装置10用已知的方式吸收的能量E。
当力F达到量值FA而使得移位X达到止动量值XA时，所吸收的能量达到装置10所能吸收的最大能量量值EA，该装置然后处于饱和状态。超过这一量值，能量从该第一部分1以最大刚度系数KA被完全传递到这个固定地联结到车辆车身上的第二部分2上。因而，使得装置10进入饱和状态的一个意外冲击的力会直接地对车身激震，这就在车辆的乘客空间中产生噪声和震动。
图3展示的装置20与图1的装置10的区别在于其包括移位限制装置23、26，这些移位限制装置包括一个第二刚度系数K23，该第二刚度系数低于移位限制装置3、6的第二刚度系数K3。
围绕每个移位限制装置23都，例如，以套筒的形式安排了一个弹性体材料元件15，该元件在图3的左侧是从前方展示的并且在该图的右侧是以截面展示的。
围绕每个移位限制装置26都，例如，以套筒的形式安排了一个弹性体材料元件25，该元件在图3的左侧是从前方展示的并且在该图的右侧是以截面展示的。
每个元件15、25都包括一个第三刚度系数K5，该第三刚度系数高于第二刚度系数K23。
有利的是，在一些具体实施例中，每个装配到弹性体材料元件15、25上的移位限制装置23、26并不比这些移位限制装置3、6更长。
当第一部分1移动靠近该支持装置20的第二部分2时，第一部分抵靠第一部分1正在接近的这个移位限制装置23和/或抵靠该移位限制装置26产生一个压缩力。
承受了这个压缩力的移位限制装置23、26具有一种变得溃缩的趋势，换言之，是其长度减少并且直径增加。
被安排成由于其较高的刚度系数K5而限制移位限制装置23、26的任何直径增加的这种弹性体材料元件15、25于是对该移位限制装置23、26施加一个反作用负载。
如果第一部分继续移位，移位限制装置23、26就继续压缩，这会直至第一部分与弹性体材料元件15、25发生接触，然后这种弹性体材料元件作为一种行程末端止动件而起作用。
图4展示的装置30包括一种先验的但不必是与图1的装置10的那些相同的移位限制装置3、6。
装置30与装置10的区别在于其包括一个弹性体材料元件35，该元件是与该(这些)移位限制装置3、6相对地安装在第一部分1上的。
弹性体材料元件35被装配到第一部分1上的至少一个与第二部分2相对的表面上从而使得该弹性体材料元件35被安排在第二部分2与第一部分1之间。
弹性体材料元件35包括一个第三刚度系数K5，该第三刚度系数低于第二刚度系数K3。
当第一部分1移动靠近该支持装置30的第二部分2时，第一部分抵靠第一部分1所移动而更靠近的这个移位限制装置3和/或该移位限制装置6产生一个对弹性体材料元件35的压缩力。
安排在第一部分1与该(这些)移位限制装置3、6之间的弹性体材料元件35由于其较低刚度系数K5溃缩而对该移位限制装置3、6施加一个反作用负载。
承受了这个反作用负载的移位限制装置3、6具有一种也会溃缩但由于其较高的刚度系数K3而比弹性体材料元件35在较少的程度上溃缩的趋势。
如果第一部分继续移位，弹性体材料元件35会达到一种可能压缩的饱和状态，从而使得移位限制装置3、6继续压缩，这直至其作为一种行程末端止动件而起作用。
图5借助于一个图形展示了关于图3的带有包括高于第二刚度系数K23的第三刚度系数K5的弹性体材料元件15、25的支持装置20的表现，以及关于图4的带有包括低于第二刚度系数K3的第三刚度系数K5的弹性体材料元件35的支持装置30的表现。
如图2的图形中，横坐标轴线上的这些X量值代表该部分1的移位，并且纵坐标轴线上的F量值代表由动力传动系施加到该部分1上的力。
在这种情况下再一次，线条具有低的指向系数的开始处对应于缓冲器4起作用，该缓冲器的第一刚度系数K4独自决定了力F与在小的程度上的移位X之间的比例关系。
随后，该指向系数出现一个第一增加，这个第一增加在装置20中对应于这些移位限制装置23、26起作用与缓冲器4起作用的组合并且是在较少的程度上起作用至这些有第三较高的刚度系数K5的弹性体元件15、25产生一个可忽略量的移位，或者在装置30中对应于弹性体元件25起作用连同有缓冲器4起作用并且是在较少的程度上起作用至这些有第二较高的刚度系数K3的移位限制装置3、6产生一个可忽略量的移位。
从图5的线条中会清晰地认识到这种使得弹性体元件和移位限制装置的这些刚度水平串列的安排与一种更自然地出现在脑海中的并行安排相比的优点。
具有一个较低刚度系数K的弹性体元件35或移位限制装置23、26首先会以值得注意的方式开始起作用，从而使得线条攀升而不会预期这种攀升会具有如从图2的线条可以看到的一个高的指向系数。
对应地具有较高的刚度系数K的弹性体元件15、25或移位限制装置3、6也开始起作用，但是通过反作用在较少的程度上起作用，因为对于所遇到的同一个力F而言较高的刚度系数K产生较小的移位。
在具有弹性体元件35的装置30的、或者在具有最初较低刚度系数K的移位限制装置23、26的装置20的压缩过程中，移位限制装置3、6或对应地弹性体元件15、25在弹性体元件35或移位限制装置23、26的作用下逐渐起作用，从而对应地进入一种饱和状态。
对于如图2所吸收的同一个能量EA而言，在图5中可以看到在装置20或30经历移位X'A时的、能够吸收这一能量的一个低于刚度系数KA的刚度系数K'A。还有可能看到对于装置10的一个低于图2中观察到的力FA的行程末端冲击力F'A。
由装置20和30吸收的能量EA的与由装置10吸收的能量的这种更好的分布产生了至少两个有利的技术效果。一方面，低于力FA的行程末端冲击力F'A导致较少的噪声。另一方面，低于行程末端刚度系数KA的刚度系数K'A将动力传动系的较少噪声传递给车辆车身。
然而，根据本发明装置的这种结构优点并不止于此，因为刚刚说明的这种结构允许在装置中实施一种已经以简单且成本有效的方式存在的、减少噪声的方法。
现在将考虑一种先前存在的支持件10，该支持件包括一个被固定到动力传动系上的第一部分1、一个一方面被固定到车辆上并且另一方面使用包括第一刚度系数K4的减震缓冲器4固定到第一部分1上的第二部分2、以及至少一个移位限制装置，该至少一个移位限制装置包括至少一个高于第一刚度系数K4的第二刚度系数K3。
当这种支持件10产生令人不悦的噪声时，实施一种减少噪声的方法，该方法包括：涉及将一个或多个附加弹性体材料元件以特定方式安排在该支持装置10中以便获得一种支持装置20或30的一个步骤。
获得该支持装置20的这个步骤简单地涉及将例如套筒15、25形式的弹性体材料元件围绕移位限制装置来安排。
可替代地，获得该支持装置30的这个步骤简单地涉及将例如套筒35形式的弹性体材料元件通过装配到第一部分1的与第二部分2相对的至少一个表面上来安排。
在一个以此方式安排的状态中，弹性体材料元件在第一部分移动靠近第二部分而抵靠该移位限制装置产生一个压缩力时对抗该移位限制装置施加一个反作用负载。
使用根据本发明的方法以此方式易于获得的这种对抗该移位限制装置的反作用负载允许了在缓冲器4、这些移位限制装置3、6，23、26之间吸收的能量得以用更加渐进的并且更加完全的方式来分布，从而使得减少了由冲击力F'A产生的第一噪声，并且，考虑到通过在该部分1已经移动形成顶靠时所导致的刚度系数K'A而由该部分1传递给该部分2的第二噪声，这种第二噪声也由于冲击力的减小和所导致的刚度系数的减小而减少。

Claims (12)

1.一种用于车辆中的动力传动系的支持装置(20，30)，该支持装置包括一个第一部分(1)、一个第二部分(2)、以及至少一个移位限制装置(3，23，6，26)，该第一部分被固定到该动力传动系上，该第二部分一方面被固定到该车辆上并且另一方面使用包括一个第一刚度系数的至少一个减震缓冲器(4)而被固定到该第一部分(1)上，并且该至少一个移位限制装置包括一个第二刚度系数，该第二刚度系数高于该第一刚度系数，其特征在于，该支持装置包括：
-至少一个弹性体材料元件(15，25，35)，该至少一个弹性体材料元件被安排成在该第一部分移动靠近该第二部分而抵靠该移位限制装置产生一个压缩力时对抗该移位限制装置(3，23，6，26)施加一个反作用负载。
2.如权利要求1所述的支持装置(20，30)，其特征在于，该弹性体材料元件(15，25，35)是一个套筒。
3.如权利要求1或权利要求2所述的支持装置(20，30)，其特征在于，至少一个移位限制装置(3，23，6，26)被固定到该第二部分(2)上。
4.如权利要求1至3之一所述的支持装置(20)，其特征在于，该元件(15，25)是围绕该移位限制装置(23，26)安排的。
5.如权利要求4所述的支持装置(20)，其特征在于，该元件(15，25)包括一个第三刚度系数，该第三刚度系数高于该第二刚度系数。
6.如权利要求1至3之一所述的支持装置(30)，其特征在于，该弹性体材料元件(35)是与该移位限制装置(3，6)相对地安装在该第一部分(1)上的。
7.如权利要求1至3之一所述的支持装置(30)，其特征在于，该弹性体材料元件(35)被安排在该第二部分(2)与该第一部分(1)之间。
8.如权利要求6或权利要求7所述的支持装置(30)，其特征在于，该弹性体材料元件(35)被装配到该第一部分(1)与该第二部分(2)相对的至少一个表面上。
9.如权利要求6至8之一所述的支持装置(30)，其特征在于，该弹性体材料元件(35)包括一个第三刚度系数，该第三刚度系数低于该第二刚度系数。
10.一种用于在车辆中的动力传动系过量移位的情况下减少支持装置(10)的噪声的方法，该支持装置包括一个第一部分(1)、一个第二部分(2)、以及至少一个移位限制装置(3，23，6，26)，该第一部分被固定到该动力传动系上，该第二部分一方面被固定到该车辆上并且另一方面使用包括一个第一刚度系数的至少一个减震缓冲器(4)而被固定到该第一部分(1)上，并且该至少一个移位限制装置包括一个第二刚度系数，该第二刚度系数高于该第一刚度系数，其特征在于，该方法包括一个步骤，该步骤涉及：
-将至少一个弹性体材料元件(15，25，35)安排在该支持装置(10)中，该至少一个弹性体材料元件被安排成在该第一部分移动靠近该第二部分而抵靠该移位限制装置产生一个压缩力时对抗该移位限制装置(3，23、6，26)施加一个反作用负载。
11.如权利要求10所述的减少噪声的方法，其特征在于，该弹性体材料元件(15，25)是围绕该移位限制装置(23，26)安排的。
12.如权利要求10所述的减少噪声的方法，其特征在于，该弹性体材料元件(35)是通过装配到该第二部分(2)与该第一部分(1)相对的至少一个表面上来安排的。
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