CN104139694A - 一种用于悬置支架的悬置软垫结构及悬置支架总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于悬置支架的悬置软垫结构及悬置支架总成，包括软垫本体，所述软垫本体上对称设置有贯穿该本体的第一空腔和第二空腔，悬置支架从所述第一空腔和所述第二空腔之间穿过所述软垫本体，所述悬置支架的轴线与所述第一空腔和所述第二空腔的厚度延伸方向平行；所述第一空腔为“八”字形结构，所述第二空腔为“M”字形结构。本发明的一种用于悬置支架的悬置软垫结构，在现有悬置软垫的基础上对贯穿软垫本体的空腔结构进行重新设计，通过新的空腔结构来增加悬置软垫的刚度值和对悬置支架的限位能力、提高整车的NVH性能和乘坐舒适性。另外空腔结构的改变还能增强悬置软垫的抗扭矩应力能力、提高车辆的行车安全性。

Description

一种用于悬置支架的悬置软垫结构及悬置支架总成

技术领域

本发明涉及汽车悬置系统技术领域，具体涉及一种用于悬置支架的悬置软垫结构及悬置支架总成。

背景技术

随着汽车技术的日新月异，现代汽车设计向着小型化、经济化、轻量化方向发展，中高级以下轿车普遍采用发动机前置前轮驱动形式，随着汽车上大功率发动机的应用，发动机振动激励不断增大。而车身质量的减轻，又导致车体刚度的降低，因此由发动机传递至车身的振动加剧，车内的振动和噪声特性恶化。而动力总成悬置系统的振动隔离特性对汽车的乘坐舒适性有着重要的影响。动力总成悬置系统的主要作用是支撑发动机和变速器、有效隔离发动机向车架传递振动，其对整车舒适性和噪声水平有着决定性影响。一般悬置系统包括悬置支架和悬置软垫，悬置支架主要起到支撑动力总成并且传递振动的作用，而悬置软垫主要起到隔振和限位的作用。由于发动机振动主要是由悬置支架传递给悬置软垫，加上发动机各种工况的复杂型，决定了悬置系统总成在设计时，悬置支架和悬置软垫的刚度、强度和模态都必须满足一定要求。

如图1所示，现有技术中所使用的悬置软垫使用了数个空腔结构101与悬置支架102配合连接进行减振，这种悬置软垫由于空腔结构101设置的不合理而造成刚度值较小，虽然在一定程度上能够过滤和衰减发动机所产生振动应力，但是对于悬置支架102的限位能力较弱，容易使悬置支架102产生位移与其他零部件发生碰撞，不仅影响动力总成的安全性，而且还会降低整车的NVH性能和乘坐舒适性。另外对于起步扭矩较大的车辆，这种悬置软垫很难分散由不同方向带来的应力冲击，抗扭性能较差，容易因扭矩应力过大而造成损坏，进而使发动机的振动加强或者是产生跳动，对行车安全造成很大的危害。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于悬置支架的悬置软垫结构及悬置支架总成，以解决现有技术中由于悬置软垫的空腔结构刚度值较低，对悬置支架的限位能力较弱，影响动力总成的安全性，降低整车的NVH性能和乘坐舒适性的问题。同时通过对悬置软垫的空腔结构进行改进，使得悬置软垫的柔性强度提高，增加悬置软垫的抗扭矩应力能力，进一步减少发动机的振动，提高车辆的行车安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种用于悬置支架的悬置软垫结构，包括软垫本体，所述软垫本体上对称设置有贯穿该本体的第一空腔和第二空腔，悬置支架从所述第一空腔和所述第二空腔之间穿过所述软垫本体，所述悬置支架的轴线与所述第一空腔和所述第二空腔的厚度延伸方向平行，所述第一空腔为“八”字形结构，所述第二空腔为“M”字形结构。

优选地，所述“八”字形结构包括有第一上腔面和第一下腔面。

优选地，所述“八”字形结构顶端的所述第一上腔面为封闭的圆弧结构，所述第一下腔面与所述悬置支架的端面相连接。

优选地，所述“八”字形结构的两端与所述软垫本体相连接处的所述第一下腔面设置有半圆形凸起。

优选地，所述“八”字形结构的所述第一上腔面与所述第一下腔面之间的间隙为2.5～3.5mm。

优选地，所述“M”字形结构包括有第二上腔面和第二下腔面。

优选地，所述“M”字形结构中间凹陷部分的所述第二上腔面与所述悬置支架的端面相连接

优选地，所述“M”字形结构的所述第二上腔面与所述第二下腔面之间的间隙为5.5～6.5mm。

一种悬置支架总成，该悬置支架总成上装配有前述的任一种悬置软垫结构；且悬置支架总成上还分别装配有与车身和车架纵梁相连接的固定支架。

优选地，所述悬置软垫结构通过硫化成型与悬置支架相连接。

本发明的有益效果在于：

本发明的一种用于悬置支架的悬置软垫结构，在现有悬置软垫的基础上对贯穿软垫本体的空腔结构进行重新设计，通过新的空腔结构来增加悬置软垫的刚度值和对悬置支架的限位能力、提高整车的NVH性能和乘坐舒适性。另外空腔结构的改变还能增强悬置软垫的抗扭矩应力能力、提高车辆的行车安全性。

进一步地，第一空腔的“八”字形结构包括有第一上腔面和第一下腔面；“八”字形结构顶端的第一上腔面为封闭的圆弧结构，第一下腔面与悬置支架的端面相连接，有利于通过“八”字形结构的空腔来分散悬置支架所带来的振动应力，“八”字形结构顶端的第一上腔面的圆弧封闭结构可以对悬置支架进行限位，而“八”字形结构顶端的第一下腔面与悬置支架连接在一起可以牵制悬置支架向上运动，第一上腔面和第一下腔面合在一起可以进一步限制悬置支架因振动应力过大而对悬置软垫造成损坏。

进一步地，“八”字形结构的两端与软垫本体相连接处的第一下腔面设置有半圆形凸起，有利于将较大的振动应力通过半圆形凸起均匀分散，当振动应力过大而造成悬置支架将第一空腔完全压缩时，半圆形凸起还留有一部分空间，可以让过大的应力向外分散而不至于对第一空腔产生破坏，且半圆形凸起还起到加强第一空腔强度的作用，增加悬置软垫的使用寿命。

进一步地，“八”字形结构的第一上腔面与第一下腔面之间的间隙为2.5～3.5mm，有利于通过对“八”字形结构的第一上腔面和第一下腔面之间的间隙进行结构优化，调整第一空腔的结构变形量，提高悬置软垫的缓冲效率。

进一步地，第二空腔的“M”字形结构包括有第二上腔面和第二下腔面；“M”字形结构中间凹陷部分的第二上腔面与所述悬置支架的端面相连接，有利于通过“M”字形结构中间凹陷部分托住悬置支架，其第二上腔面与悬置支架连接在一起可以牵制悬置支架向下运动，而第二下腔面可以对悬置支架进行限位，第二上腔面和第二下腔面合在一起可以进一步限制悬置支架因振动应力过大而对悬置软垫造成损坏。

进一步地，“M”字形结构的第二上腔面与第二下腔面之间的间隙为5.5～6.5mm，有利于通过对“M”字形结构的第二上腔面和第二下腔面之间的间隙进行结构优化，调整第二空腔的结构变形量，提高悬置软垫的缓冲效率。

本发明的一种悬置支架总成，通过安装前述的任一种悬置软垫结构，可以吸收悬置支架上所受到的振动应力，另外通过固定支架连接到车身和车架纵梁上，进一步分散振动应力，这样不仅可以增强悬置支架总成的使用寿命，而且可以大幅减少车辆的NVH，提高车辆的乘坐舒适性。

进一步地，悬置软垫结构通过硫化成型与悬置支架相连接，有利于降低生产工艺的难度，减少生产时间和成本，提高装配效率。

附图说明

接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细说明，其中：

图1是现有技术的悬置软垫结构图；

图2是本发明实施例的悬置软垫结构图；

图3是本发明实施例的悬置支架总成结构图；

图4是本发明实施例的悬置支架总成装配图；

图5是本发明实施例的悬置软垫X轴方向刚性值对比图；

图6是本发明实施例的悬置软垫Y轴方向刚性值对比图；

图7是本发明实施例的悬置软垫Z轴方向刚性值对比图。

上图中标记：

现有技术

101、空腔结构         102、悬置支架

本发明

1、软垫本体           2、第一空腔          3、第二空腔

4、悬置支架           5、第一上腔面        6、第一下腔面

7、圆弧结构           8、半圆形凸起        9、第二上腔面

10、第二下腔面        11、凹陷部分         12、悬置软垫

13、固定支架

具体实施方式

如图2所示，本发明的一种用于悬置支架的悬置软垫结构，包括软垫本体1，软垫本体1上对称设置有贯穿该本体的第一空腔2和第二空腔3，悬置支架4从第一空腔2和第二空腔3之间穿过软垫本体1，悬置支架4的轴线与第一空腔2和第二空腔3的厚度延伸方向平行，第一空腔2为“八”字形结构，第二空腔3为“M”字形结构。这种悬置软垫结构，在现有悬置软垫12的基础上对贯穿软垫本体1的空腔结构进行重新设计，通过新的空腔结构来增加悬置软垫12的刚度值和对悬置支架4的限位能力、提高整车的NVH性能和乘坐舒适性。另外空腔结构的改变还能增强悬置软垫12的抗扭矩应力能力、提高车辆的行车安全性。

如图2所示，第一空腔2的“八”字形结构包括有第一上腔面5和第一下腔面6；“八”字形结构顶端的第一上腔面5为封闭的圆弧结构7，第一下腔面6与悬置支架4的端面相连接，有利于通过“八”字形结构的空腔来分散悬置支架4所带来的振动应力，“八”字形结构顶端的第一上腔面5的圆弧结构7可以对悬置支架4进行限位，而“八”字形结构顶端的第一下腔面6与悬置支架4连接在一起可以牵制悬置支架4向上运动，第一上腔面5和第一下腔面6合在一起可以进一步限制悬置支架4因振动应力过大而对悬置软垫12造成损坏。当然，第一空腔2也可以设计为其他能够分散悬置支架4振动应力的结构，在本发明实施例中不做限定。

“八”字形结构的两端与软垫本体1相连接处的第一下腔面6设置有半圆形凸起8，有利于将较大的振动应力通过半圆形凸起8均匀分散，当振动应力过大而造成悬置支架4将第一空腔2完全压缩时，半圆形凸起8还留有一部分空间，可以让过大的应力向外分散而不至于对第一空腔2产生破坏，且半圆形凸起8还起到加强第一空腔2强度的作用，增加悬置软垫12的使用寿命。根据软垫本体1的受力情况也可以将第一空腔2上的半圆形凸起8设计为椭圆形或锯齿形等其他本领域常用的形状到达吸收和分散应力的作用，在本发明实施例中不做限定。

“八”字形结构的第一上腔面5与第一下腔面6之间的间隙为2.5～3.5mm，通过对软垫本体1的受力情况分析后发现，如果“八”字形结构的第一上腔面5和第一下腔面6之间的间隙过小，在受到振动应力影响时“八”字形结构的变形量过小，产生的缓冲效果有限。而当间隙设置过大时会造成“八”字形结构的变形量过大，容易造成“八”字形结构的边缘因过度摩擦而破损，所以通过对“八”字形结构的间隙进行结构优化，可以调整第一空腔2的结构变形量，提高悬置软垫12的缓冲效率。

如图2所示，第二空腔3的“M”字形结构包括有第二上腔面9和第二下腔面10；“M”字形结构中间凹陷部分11的第二上腔面9与所述悬置支架4的端面相连接，有利于通过“M”字形结构中间凹陷部分11托住悬置支架4，其第二上腔面9与悬置支架4连接在一起可以牵制悬置支架4向下运动，而第二下腔面10可以对悬置支架4进行限位，第二上腔面9和第二下腔面10合在一起可以进一步限制悬置支架4因振动应力过大而对悬置软垫12造成损坏。当然，第二空腔3也可以设计为其他能够分散悬置支架4振动应力的结构，在本发明实施例中不做限定。

“M”字形结构的第二上腔面9与第二下腔面10之间的间隙为5.5～6.5mm，“M”字形结构不仅要从下方托住悬置支架4，而且还要分散悬置支架4所带来的振动应力，通过对软垫本体1的受力情况分析后发现，当“M”字形结构的间隙设定在5.5～6.5mm时，悬置支架4对第二空腔3的“M”字形结构进行压缩后可以使间隙与第一空腔2的间隙相同，这样可以平衡悬置支架4施加在第一空腔2和第二空腔3上的振动应力，而不会因为振动应力分散不均匀而对软垫本体1造成损坏，提高悬置软垫12的使用寿命。

综上所述，通过在悬置软垫12上追加“八”字形结构的第一空腔2和“M”字形结构的第二空腔3，进一步改善了悬置软垫12承受各方面应力的能力。在图2中标示了悬置软垫12的X轴、Y轴、Z轴的受力方向，在图5和图7中可以看出，本发明的悬置软垫12在X轴和Z轴上的刚度值相比现有技术中悬置软垫12的刚度值有了大幅度的提高，可以进一步增强对悬置软垫12的限位能力。同时刚度值的提高与空腔结构的减振、吸能的效果结合在一起，可以减少悬置支架4与动力总成发生碰撞而产生损坏的可能性，进一步提高动力总成的安全性。

在图6中可以看出悬置软垫12在Y轴上的刚度值变化不大，结合X轴和Z轴的刚度值变化，可以提高悬置软垫12抵抗车辆起步时的大扭矩应力冲击能力，在X轴、Y轴和Z轴三个方向分散施加在悬置支架4上的扭矩应力，扭矩应力减少的同时可以减轻车辆的振动，提高整车的NVH性能和乘坐舒适性。

结合图3和图4所示，本发明的一种悬置支架总成，通过安装前述的任一种悬置软垫结构，可以吸收悬置支架4上所受到的振动应力，另外通过固定支架13连接到车身和车架纵梁上，进一步分散振动应力，这样不仅可以增强悬置支架总成的使用寿命，而且可以大幅减少车辆的NVH，提高车辆的乘坐舒适性。同时，悬置软垫12通过硫化成型与悬置支架4相连接，有利于降低生产工艺的难度，减少生产时间和成本，提高装配效率。当然，悬置软垫12也可以使用卡接或者粘合等其他本领域常用技术手段与悬置支架连接，在本发明实施例中不做限定。

本发明的一种用于悬置支架的悬置软垫结构及悬置支架总成可以应用在电动车领域上，其他具有相同振动结构特征的汽油车或柴油车在符合安装条件的情况下，也可以使用本发明对悬置支架的悬置软垫结构及悬置支架总成进行改进。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (10)

1.一种用于悬置支架的悬置软垫结构，其特征在于：包括软垫本体，所述软垫本体上对称设置有贯穿该本体的第一空腔和第二空腔，悬置支架从所述第一空腔和所述第二空腔之间穿过所述软垫本体，所述悬置支架的轴线与所述第一空腔和所述第二空腔的厚度延伸方向平行；所述第一空腔为“八”字形结构，所述第二空腔为“M”字形结构。

2.根据权利要求1所述的悬置软垫结构，其特征在于，所述“八”字形结构包括有第一上腔面和第一下腔面。

3.根据权利要求2述的悬置软垫结构，其特征在于，所述“八”字形结构顶端的所述第一上腔面为封闭的圆弧结构，所述第一下腔面与所述悬置支架的端面相连接。

4.根据权利要求2所述的悬置软垫结构，其特征在于，所述“八”字形结构的两端与所述软垫本体相连接处的所述第一下腔面设置有半圆形凸起。

5.根据权利要求2所述的悬置软垫结构，其特征在于，所述“八”字形结构的所述第一上腔面与所述第一下腔面之间的间隙为2.5～3.5mm。

6.根据权利要求1所述的悬置软垫结构，其特征在于，所述“M”字形结构包括有第二上腔面和第二下腔面。

7.根据权利要求6所述的悬置软垫结构，其特征在于，所述“M”字形结构中间凹陷部分的所述第二上腔面与所述悬置支架的端面相连接。

8.根据权利要求6所述的悬置软垫结构，其特征在于，所述“M”字形结构的所述第二上腔面与所述第二下腔面之间的间隙为5.5～6.5mm。

9.一种悬置支架总成，其特征在于，该悬置支架总成上装配有如权利要求1至8中任一项所述的悬置软垫结构；且悬置支架总成上还分别装配有与车身和车架纵梁相连接的固定支架。

10.根据权利要求9所述的悬置支架总成，其特征在于，所述悬置软垫结构通过硫化成型与悬置支架相连接。