CN104235254B - 一种液压悬置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液压悬置具有外部壳体、主减振体、分隔体及底部密封体，分隔体包括硫化为整体的低频流道以及高频膜片，低频流道上设置有扰流凸缘，高频膜片上设置有切口。整体硫化的低频流道和高频膜片增加了悬置工作的稳定性，扰流凸缘代替扰流盘降低了因扰流盘螺栓在振动下松动或脱落引起的异响或干涉，高压膜片上设置切口降低了高频下的动刚度，在液压悬置受到较大压力时形成泄流作用，防止高频膜片的整体破裂。

Description

一种液压悬置

技术领域

本发明涉及汽车发动机悬置技术领域，尤其涉及一种液压悬置。

背景技术

对于发动机侧悬置而言，为了提高其在高频下的隔振性能，一般都设计为液压悬置，液压悬置其主要性能参数有动静比、以及高频下动刚度等。

静刚度是指在一定外力作用下物体产生的形变量；动刚度是相对于静刚度的定义，动刚度则是在一定频率下的外力作用下物体产生的形变量；动静比是动刚度与静刚度的比值。

如图1、图2、图3所示，为现有技术一的液压悬置结构示意图。

液压悬置包括外围防护壳体1、橡胶主簧2、扰流盘3、流道压盘41、解耦膜片42、流道43以及橡胶底膜5。

其中，流道压盘41将解耦膜片42压装在流道43中间位置形成分隔部分4。分隔部分4将液压悬置内部分为上液室6和下液室7，在低频大振幅的情况下，液体经由流道43在上液室6和下液室7之间直接流通，此时由液体流经小通道产生的流体阻力较大，是产生低频阻尼的主要贡献元素。在发动机怠速及高速工况下，由于振幅较小、频率较快，液体几乎无法在流道43内有效的流动，只有通过解耦膜片42的变形来实现上液室6和下液室7之间的容积变化，因此解耦膜片42的刚度就成了影响此时悬置动刚度的关键因素，而解耦膜片42的厚度、尺寸以及结构和橡胶材料是影响其性能的主要因素所在。在现有技术中解耦膜片42由膜片主体421(膜片主体为橡胶材质)和膜片骨架422(膜片骨架为金属材质)硫化在一起形成。在解耦膜片42发生形变的同时，扰流盘3以及其外围的主簧橡胶2的变形产生了体积的变化，液体在整体向下流的情况下也出现向上涌动的液体，并在扰流盘上3方半封闭的小液室61内形成局部的流动，此时扰流盘3的这种扰动加剧了上液室6的流体紊流，增加了能量的损失，降低了高频下的动态刚度。

由此可见，影响动静比的是解耦膜片刚度，影响高频下动刚度的是扰流盘。因此，选择低刚度解耦膜片有利于获得较小的动静比，利于隔离高频小振幅振动，但其阻尼角变小，不利于隔离低频大振幅振动。另外，由于悬置受发动机舱室空间的限制，体积较小，对于液压悬置而言，其内部空间就更是有限，在这种情况下扰流盘的存在会导致以下三个问题：

(1)使内部空间布置受到了限制，也使橡胶主簧在设计时需要考虑规避扰流盘，在耐久性等性能上有时需要做出牺牲；

(2)可靠性存在风险，容易出现脱落、因运动干涉而产生异响等问题；

(3)成本较高，包含材料采购成本、模具成本以及生产线的装配成本。

如图4所示，为现有技术二的液压悬置结构示意图。

鉴于上述扰流盘的设置导致三个问题，在现有技术二中取消了扰流盘，但是在取消扰流盘的情况下会相应的增加高频动刚度。因此在上液室上部设置有一较小的顶部液室62作为缓冲区域。然而此种方案虽然一定程度的降低了高频动刚度，却并未达到设置有扰流盘的效果。

发明内容

本发明的实施例提供了一种液压悬置，通过在高频膜片外围设置环形凸台取代扰流盘来降低高频振动时的动刚度，将高频膜片与低频流道的一体硫化，并在高频膜片上设置有切口，减小动静比。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种液压悬置具有外部壳体、主减振体、分隔体及底部密封体。

外部壳体包括上壳体以及下壳体，主减振体包括主减振垫以及主减振垫固定板，分隔体包括低频流道以及高频膜片，底部密封体包括底部膜片以及装配压环。

低频流道整体呈圆环状，其外圆环侧壁设置有向圆心方向的凹槽形成流道外向开口，其内圆环侧壁设置有向圆心方向的凸缘形成膜片加强部，其上表面内圆环处设置有扰流凸缘，其下表面外环处设置有密封凹槽。高频膜片设置在低频流道内圆环处，其外周与膜片加强部一体硫化，高频膜片中间位置设置有切口。

作为优选，上壳体设置有上壳体弯边，下壳体设置有下壳体弯边，上壳体弯边与下壳体弯边均设置于上壳体与下壳体的连接位置，下壳体弯边的宽度大于上壳体弯边的宽度，且下壳体弯边向上弯折形成包边结构。

主减振垫上部具有支撑部，下部具有减振部。

支撑部内硫化有金属芯，减振部底部与主减振垫固定板硫化。

金属芯沿纵轴向外延伸有限位凸缘，其外部硫化的支撑部沿汽车行驶轴线的两端设置有减振凸缘，且减振凸缘的高度沿汽车行驶方向轴线的两侧递减。

减振垫固定板与减振部硫化位置向外延伸并弯折有固定凸缘，其底部向内弯折有密封凸缘。

底部膜片边缘设置有密封凸台。

作为优选，扰流凸缘成楔形，其相对于低频流道所在圆的圆心外侧面垂直于低频流道上表面，其相对于低频流道所在圆的圆心内侧面向下延伸至膜片加强部的上表面，且内侧面与膜片加强部的上表面成95°-100°夹角。

作为优选，扰流凸缘顶端到低频流道上表面的高度为5-6mm，扰流凸缘顶端到膜片加强部上表面的高度为9-10mm，扰流凸缘顶端宽度为1.5-3mm。

作为优选，高频膜片从膜片加强部硫化位置向高频膜片圆心方向形成加强延伸部和膜片振动部。

膜片振动部的厚度小于加强延伸部的厚度，且膜片振动部与加强延伸部的厚度差不大于2毫米。

作为优选，切口为十字形状，且切口的十字中心为高频膜片的圆心。

作为优选，切口所在的圆的半径与高频膜片在膜片加强部之间所在圆的半径的比值为0.5-0.6之间。

本发明技术方案带来的有益效果在于：

取消扰流盘，在低频流道上设置有环形凸台，提供了主减振垫的设计空间，降低了因扰流盘螺栓在振动下松动或脱落引起的异响或干涉。低频流道与高频膜片整体硫化，增加了悬置工作的稳定性。高压膜片上设置切口降低了高频下的动态刚度，在液压悬置受到较大压力时形成泄流作用，防止高频膜片的整体破裂，造成液压悬置的低频大阻尼特性、高频低动刚度特性的消失。

附图说明

图1为现有技术一的液压悬置结构示意图；

图2为现有技术一的液压悬分隔部分结构示意图；

图3为现有技术一的液压悬置解耦膜片结构示意图；

图4为现有技术二的液压悬置结构示意图；

图5为本发明的液压悬置结构示意图；

图6为本发明的液压悬置上壳体内部结构示意图

图7为本发明的液压悬置剖视图局部放大图；

图8为本发明的液压悬分隔部分结构示意图。

符号说明：

1防护壳体113减振凸缘

2橡胶主簧12主减振垫固定板

3扰流盘121固定凸缘

4分隔部分122密封凸缘

41流道压盘13上壳体

42解耦膜片131上壳体弯边

421膜片主体14下壳体

422膜片骨架141下壳体弯边

43流道141外壳支架

5橡胶底膜15低频流道

6上液室151流道外向开口

61小液室152膜片加强部

62顶部液室153扰流凸缘

7下液室154密封凹槽

8主螺栓16高频膜片

9绝缘衬垫161切口

10金属芯162加强延伸部

101限位凸缘163膜片振动部

11主减振垫17底部膜片

111减振部171密封凸台

112支撑部18装配压环

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参考图5至图8所示，一种液压悬置具有外部壳体、主减振体、分隔体及底部密封体。

外部壳体包括上壳体13以及下壳体14。

上壳体13与下壳体14通过包边密封，在本实施例中上壳体13底部形成向壳体外侧弯折的上壳体弯边131，下壳体顶部形成向壳体外侧弯折的上壳体弯边141，下壳体弯边141的宽度大于上壳体弯边131的宽度，并向上弯折形成包边密封结构。

下壳体141外侧还固定焊接有外壳支架，用于与车身固定连接。

主减振体包括主减振垫11以及主减振垫固定板12。

主减振垫11分为上下两部分，其上部为具有支撑作用的支撑部111、下部为具有减振作用的减振部112。支撑部111内部硫化有金属芯10，金属芯10内部固定有用于连接动力总成的主螺栓8。金属芯10沿纵轴(主螺栓8所在轴)向外延伸有限位凸缘101，在限位凸缘101沿汽车行驶方向(汽车行驶方向为图6中箭头指向方向)轴线的两端设置有减振凸缘113，该减振凸缘113为锯齿状，且减振凸缘113凸出的高度沿汽车行驶方向轴线的两侧递减。限位凸缘101上表面与上壳体13顶部内表面接合压紧。在汽车行驶突然加速以及减速制动的情况下，动力总成会受到惯性的作用沿行驶方向的两端运动，带动固定连接在金属芯10上的主螺栓8，因此限位凸缘101也会随之运动，在剧烈的加减速情况下，限位凸缘会与上壳体13内壁接触，导致动态刚性干涉，造成上壳体13的变形以至损坏。因此通过在接触面设置减振凸缘113进行缓冲，但如果对此种撞击进行一次性的缓冲，起到的效果并不明显，减振凸缘113凸出的减振块在汽车行驶方向轴线(即首次接触位置)两侧依次递减，使其在碰撞接触过程中的减振缓冲分段实现。

上壳体13顶部还设置有绝缘衬垫9，该绝缘衬垫9为非刚性材料，用于防止液压悬置上壳体13的金属部分与安装在主螺栓8上的悬置支架(图上未示出)形成动态硬干涉，并起到绝缘作用。

减振部112为橡胶或具有相近弹性指数的弹性材料，其底部与主减振固定板12硫化，主减振固定板外表面均硫化有橡胶。主减振固定板12与减振部112底部硫化位置向外延伸并弯折有固定凸缘121，其底部向内弯折有密封凸缘122。

固定凸缘121设置在上壳体弯边131以及下壳体弯边141的压紧部位，用于固定主减振体。

在汽车行驶过程中由于路面颠簸或是其他因素，动力总成会在竖直方向上对悬置施加压力，这种压力主要来自悬置上方，而悬置对该种压力缓冲主要通过减振部112实现。减振部112底部的主减振固定板12便承载了压力的主要部分，最终作用在下壳体14的下壳体弯边141上，因此在本实施例中上壳体13与下壳体14连接部分的包边为下壳体弯边141向上包裹上壳体弯边131，下壳体弯边141通过多次弯折保证了其刚性强度。

如果采用上弯边包裹下弯边的方式，由于压力主要作用在下壳体上，在施加较大压力的情况可能造成下壳体的变形或损坏。

分隔体包括低频流道15以及高频膜片16。

分隔体将液压悬置内部分为上部液室和下部液室。

低频流道15整体呈圆环状，其外圆环侧壁设置有向圆心方向的凹槽形成流道外向开口151，流道外向开口151与主减振点固定板12内侧壁压紧形成低频流道15的液体流道，提供在发动机低频振动时液压悬置内部的液体流动。

低频流道15内圆环侧壁设置有向圆心方向的凸缘形成膜片加强部152，其上表面内圆环处设置有扰流凸缘153，其下表面外环处设置有密封凹槽154。

扰流凸缘153大体成楔形，其相对与低频流道15所在圆的圆心外侧面垂直于低频流道15上表面，其相对与低频流道15所在圆的圆心内侧面向下延伸至所片加强部152的上表面，且内侧面与膜片加强部152的上表面成95°-100°夹角。

扰流凸缘153外侧面邻近低频流道15的流道上部液室通孔(图上未示出)，在发动机低频振动时，需要保障液压悬置上部液室和下部液室之间的液体交换的顺畅。扰流凸缘153主要起到紊流的作用而不应影响低频流道15流道内部液体的流动，如果扰流凸缘153外侧面向外侧倾斜，会对流道上部液室通孔(图上未示出)造成阻碍，影响上部液室和下部液室之间的液体交换。如果扰流凸缘153外侧面向内侧倾斜，则在流道上部液室通孔(图上未示出)上方会形成喇叭口形状(倒置楔形)，会导致上部液室和下部液室在液体交换时液体上下流速的瞬时差值，不利于液压悬置对动力总成振动的减振吸能效果。而扰流凸缘153外侧面垂直于低频流道15上表面时，上部液室和下部液室进行液体交换畅通且流速无瞬时差值。

扰流凸缘153的高度在起到液体紊流作用的同时也影响液压悬置低频振动的液体流动，如果扰流凸缘153顶端到低频流道15上表面的高度过高则阻碍液体的流动，如果高度过低则紊流效果不明显，因此在较为优选的实施例中，扰流凸缘153顶端到低频流道15上表面的高度为5-6mm。

高频膜片16设置在低频流道15内圆环处，其外周与膜片加强部152一体硫化。膜片加强部152硫化位置向高频膜片16圆心方向形成加强延伸部162和膜片振动部163。高频膜片16中间位置设置有切口161。

在发动机怠速以及高速工况下，高频膜片16通过形变来实现上部液室和下部液室的容积变化。此种振动带来的形变在微观上是较剧烈的，在本实施例中，高频膜片16与低频流道15一体硫化形成，其膜片加强部152与高频膜片16的硫化位置具有厚度较小的衔接部分。在高频振动时，该位置如果产生振动发生形变比较容易破损，会导致高频膜片16无法继续使用。因此通过设置加强延伸部162对较容易破损位置进行加强，并将高频膜片16分为加强延伸部162和膜片振动部163两个部分。改变高频膜片16的高频振动位置，对高频膜片16进行有效地保护。因此在较为优选的实施例中，膜片振动部163厚度小于所述加强延伸部162，使得高频时的振动主要作用于膜片振动部163上，且厚度差不大于2毫米。

为了得到较低的动静比，需要降低膜片振动部163的静刚度，在上述的技术方案中，是将高频膜片16分为加强延伸部162和膜片振动部163两个部分。虽然通过减小膜片振动部163的厚度可以有效地减低静刚度，但是在汽车行驶过程中，在遇到大幅度颠簸或类似的情况下，动力总成会在瞬间对液压悬置施加较大压力。此时液压悬置中的液体不能通过低频流道15的流道进行液体交换，而是将压力施加给高频膜片16，高频膜片16承受较大压力产生形变时容易破损，因此在本发明的技术方案中在高频膜片16中间位置设置有切口161。

切口161的作用是当高频膜片16在瞬间承受较大压力时，液体可以通过切口进行上部液室和下部液室之间的液体交换，使高频膜片16在瞬间承受较大压力的情况下不易损坏。但高频膜片16仍需具有一定的静刚度，在本发明的实施例中，作为一种优选的实施例，切口161为十字形状，且切口161的十字中心为高频膜片16的圆心，从切口161中心到十字的末端距离相等。切口161所在的圆的半径与高频膜片16在膜片加强部152之间所在圆的半径的比值为0.5-0.6之间。既保证了高频膜片16的静刚度，也使高频膜片16在瞬间承受较大压力时不宜破损。

底部密封体包括底部膜片17以及装配压环18。

底部膜片17为弹性材质，设置在低频流道15底部，其外周边缘的上表面设置有与密封凹槽154相配合的密封凸台171。装配压环18与密封凸缘122配合，对底部膜片17与低频流道15进行密封。底部膜片17与分隔体之间的容纳空间形成下部液室。

底部膜片17通过装配压环18密封到主减振固定板12底部，与主减振体密封固定为一个整体，保证了液压悬置内部液体的密封性。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不被限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，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 (9)

1.一种液压悬置，具有外部壳体、主减振体、分隔体及底部密封体；

所述外部壳体包括上壳体(13)以及下壳体(14)；

所述主减振体包括主减振垫(11)以及主减振垫固定板(12)；

所述分隔体包括低频流道(15)以及高频膜片(16)；

所述底部密封体包括底部膜片(17)以及装配压环(18)；

其特征在于：所述低频流道(15)呈圆环状，其外圆环侧壁设置有向圆心方向的凹槽形成流道外向开口(151)，其内圆环侧壁设置有向圆心方向的凸缘形成膜片加强部(152)，其上表面内圆环处设置有扰流凸缘(153)，其下表面外环处设置有密封凹槽(154)；所述高频膜片(16)设置在所述低频流道(15)内圆环处，其外周与所述膜片加强部(152)一体硫化，所述高频膜片(16)中间位置设置有切口(161)。

2.根据权利要求1所述的液压悬置，其特征在于：所述上壳体(13)设置有上壳体弯边(131)，所述下壳体设置有下壳体弯边(141)，所述上壳体弯边(131)与所述下壳体弯边(141)均设置于所述上壳体与所述下壳体(14)的连接位置，所述下壳体弯边(141)的宽度大于所述上壳体弯边(131)的宽度，且下壳体弯边(141)向上弯折形成包边结构。

3.根据权利要求1所述的液压悬置，其特征在于：所述主减振垫(11)上部具有支撑部(111)，下部具有减振部(112)；

所述支撑部(111)内硫化有金属芯(10)，所述减振部(112)底部与所述主减振垫固定板(12)硫化；

所述金属芯(10)沿纵轴向外延伸有限位凸缘(101)，其外部硫化的所述支撑部(111)沿汽车行驶轴线的两端设置有减振凸缘(113)，且减振凸缘(113)的高度沿汽车行驶方向轴线的两侧递减；

所述减振垫固定板(12)与所述减振部(112)硫化位置向外延伸并弯折有固定凸缘(121)，其底部向内弯折有密封凸缘(122)。

4.根据权利要求1所述的液压悬置，其特征在于：所述底部膜片(17)边缘设置有密封凸台(171)。

5.根据权利要求1所述的液压悬置，其特征在于：所述扰流凸缘(153)成楔形，其相对于所述低频流道(15)所在圆的圆心外侧面垂直于所述低频流道(15)上表面，其相对于所述低频流道(15)所在圆的圆心内侧面向下延伸至所述膜片加强部(152)的上表面，且所述内侧面与所述膜片加强部(152)的上表面成95°-100°夹角。

6.根据权利要求1所述的液压悬置，其特征在于：所述扰流凸缘(153)顶端到所述低频流道(15)上表面的高度为5-6mm，所述扰流凸缘(153)顶端到所述膜片加强部(152)上表面的高度为9-10mm，所述扰流凸缘(153)顶端宽度为1.5-3mm。

7.根据权利要求1所述的液压悬置，其特征在于：所述高频膜片(16)从所述膜片加强部(152)硫化位置向所述高频膜片(16)圆心方向形成加强延伸部(162)和膜片振动部(163)；

所述膜片振动部(163)的厚度小于所述加强延伸部(162)的厚度，且所述膜片振动部(163)与所述加强延伸部(162)的厚度差不大于2毫米。

8.根据权利要求1所述的液压悬置，其特征在于：所述切口(161)为十字形状，且所述切口(161)的十字中心为所述高频膜片(16)的圆心。

9.根据权利要求1所述的液压悬置，其特征在于：所述切口(161)所在的圆的半径与所述高频膜片(16)在所述膜片加强部(152)之间所在圆的半径的比值为0.5-0.6之间。