CN104875596A - 汽车动力总成悬置装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车动力总成悬置装置，属于汽车技术领域。该汽车动力总成悬置装置包括：左纵梁、右纵梁和竖直纵梁；左悬置弹性结构固定于左纵梁所在面上，右悬置弹性结构固定于右纵梁所在面上；前悬置弹性结构固定于竖直纵梁的一端，后悬置弹性结构固定于竖直纵梁的另一端，竖直纵梁固定有前悬置弹性结构的一端与车身的前横梁固定连接，竖直纵梁固定有后悬置弹性结构的一端与副车架固定连接。本发明解决了汽车动力总成悬置装置的重量较大，设计难度和成本较高，且汽车动力总成的稳定性较差的问题，实现了降低副车架的重量，降低设计难度和成本，提高汽车动力总成的稳定性的效果，用于固定汽车动力总成的悬置弹性结构。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车动力总成悬置装置。
背景技术
作为汽车的核心组成部分，汽车动力总成通常是通过悬置弹性结构安装固定于车身上。悬置弹性结构包括左悬置弹性结构、右悬置弹性结构和后悬置弹性结构。其中，左悬置弹性结构固定于车身的左纵梁上，右悬置弹性结构固定于车身的右纵梁上，后悬置弹性结构固定于副车架上。汽车动力总成在工作时由于各种工况的影响会振动和摆动，所以需要提高汽车动力总成悬置装置的载荷能力。汽车动力总成悬置装置包括车身的左纵梁、车身的右纵梁和副车架，且为三点式悬置结构。
现有技术中，一般是通过改善后悬置安装点(即副车架)的强度和刚度来提高汽车动力总成悬置装置的载荷能力。具体的，可以增加副车架的板厚，或者给副车架增加复杂的加强结构。
上述汽车动力总成悬置装置的副车架无论是增加板厚，还是增加复杂的加强结构，都会使整个副车架的重量较大，副车架结构较复杂，成本较高，且三点式悬置结构的稳定性差，汽车动力总成来回摆动的幅度和振动较大，因此，副车架的重量较大，设计难度和成本较高，且汽车动力总成的稳定性较差。
发明内容
为了解决汽车动力总成悬置装置的重量较大，设计难度和成本较高，且汽车动力总成的稳定性较差的问题，本发明提供了一种汽车动力总成悬置装置。所述技术方案如下：
提供了一种汽车动力总成悬置装置，用于固定汽车动力总成的悬置弹性结构，所述汽车动力总成通过所述悬置弹性结构固定于所述汽车动力总成悬置装置上，所述悬置弹性结构包括左悬置弹性结构、右悬置弹性结构、前悬置弹性结构和后悬置弹性结构，所述汽车动力总成悬置装置包括：左纵梁、右纵梁和竖直纵梁；
所述左纵梁的长度方向与所述右纵梁的长度方向平行，所述左悬置弹性结构固定于所述左纵梁所在面上，所述右悬置弹性结构固定于所述右纵梁所在面上；
所述竖直纵梁的长度方向与所述左纵梁的长度方向平行，所述前悬置弹性结构固定于所述竖直纵梁的一端，所述后悬置弹性结构固定于所述竖直纵梁的另一端，所述竖直纵梁固定有所述前悬置弹性结构的一端与车身的前横梁固定连接，所述竖直纵梁固定有所述后悬置弹性结构的一端与副车架固定连接。
可选的，所述竖直纵梁包括：纵梁上体和纵梁下体；
所述竖直纵梁上且与所述前横梁固定连接的一端设置有n个安装孔，所述竖直纵梁上且与所述副车架固定连接的一端设置有m个安装孔，所述n和所述m均为大于0的整数；
每个所述安装孔设置有套管，所述纵梁下体通过所述套管与所述纵梁上体固定连接。
可选的，所述纵梁上体和所述纵梁下体的纵截面呈弓型结构。
可选的，所述纵梁上体包括：上顶板、第一上侧板、第二上侧板、第三上平板和第四上平板；
所述上顶板的两端分别与所述第一上侧板的一端和所述第二上侧板的一端连接，且所述上顶板与所述第一上侧板和所述第二上侧板之间的夹角大于90度；
所述第一上侧板的另一端与所述第三上平板连接，所述第三上平板与所述上顶板平行；
所述第二上侧板的另一端与所述第四上平板连接，所述第四上平板与所述上顶板平行。
可选的，所述上顶板包括：第一前段安装面、第一曲面和第一后段安装面；
所述第一曲面的中部设置有第一凹陷面，所述第一曲面靠近所述第一后段安装面的一端设置有第二凹陷面；
所述第一前段安装面、所述第一曲面和所述第一后段安装面之间分别通过圆弧结构连接，且形成弓型结构。
可选的，所述纵梁下体包括：下顶板、第一下侧板、第二下侧板、第三下平板和第四下平板；
所述下顶板的两端分别与所述第一下侧板的一端和所述第二下侧板的一端连接，且所述下顶板与所述第一下侧板和所述第二下侧板之间的夹角大于90度；
所述第一下侧板的另一端与所述第三下平板连接，所述第三下平板与所述下顶板平行；
所述第二下侧板的另一端与所述第四下平板连接，所述第四下平板与所述下顶板平行。
可选的，所述下顶板包括：第二前段安装面、第二曲面和第二后段安装面；
所述第二前段安装面、所述第二曲面和所述第二后段安装面之间通过圆弧结构连接，且形成弓型结构；
所述第二前段安装面和所述第二曲面之间设置有第一加强筋；
所述第二曲面的中部设置有第二加强筋；
所述第二曲面和所述第二后段安装面之间设置有第三加强筋。
可选的，所述左悬置弹性结构在所述左纵梁上的固定点与所述右悬置弹性结构在所述右纵梁上的固定点的连线经过所述汽车动力总成的质心。
可选的，所述悬置弹性结构通过螺栓固定于所述汽车动力总成悬置装置上。
可选的，所述n大于或等于4，所述m大于或等于3。
本发明提供了一种汽车动力总成悬置装置，通过将左悬置弹性结构固定于左纵梁所在面上，右悬置弹性结构固定于右纵梁所在面上，前悬置弹性结构固定于竖直纵梁的一端，后悬置弹性结构固定于竖直纵梁的另一端，将三点悬置改为四点悬置，降低了副车架的重量，降低了设计难度和成本，提高了汽车动力总成的稳定性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种汽车动力总成悬置装置的安装结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种竖直纵梁的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种纵梁上体和纵梁下体搭接焊接为一体的截面图；
图4是本发明实施例提供的一种纵梁上体的上顶板的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种纵梁下体的下顶板的结构示意图。
通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种汽车动力总成悬置装置，用于固定汽车动力总成的悬置弹性结构，图1示出了该汽车动力总成悬置装置的安装结构示意图。如图1所示，汽车动力总成4通过悬置弹性结构固定于汽车动力总成悬置装置上，悬置弹性结构包括左悬置弹性结构5a、右悬置弹性结构5b、前悬置弹性结构6a和后悬置弹性结构6b。该汽车动力总成悬置装置包括：左纵梁1a、右纵梁1b和竖直纵梁7。
其中，左纵梁1a的长度方向(图1中的u所指示的方向)与右纵梁1b的长度方向(图1中的v所指示的方向)平行，左悬置弹性结构5a固定于左纵梁1a所在面上，右悬置弹性结构5b固定于右纵梁1b所在面上。
竖直纵梁7的长度方向(图1中的w所指示的方向)与左纵梁1a的长度方向平行，前悬置弹性结构6a固定于竖直纵梁7的一端，后悬置弹性结构6b固定于竖直纵梁7的另一端，竖直纵梁7固定有前悬置弹性结构6a的一端与车身的前横梁2固定连接，竖直纵梁7固定有后悬置弹性结构6b的一端与副车架3固定连接。
综上所述，本发明实施例提供的汽车动力总成悬置装置，通过将左悬置弹性结构固定于左纵梁所在面上，右悬置弹性结构固定于右纵梁所在面上，前悬置弹性结构固定于竖直纵梁的一端，后悬置弹性结构固定于竖直纵梁的另一端，将三点悬置改为四点悬置，降低了副车架的重量，降低了设计难度和成本，提高了汽车动力总成的稳定性。
可选的，悬置弹性结构通过螺栓固定于汽车动力总成悬置装置上。通过螺栓对螺母的有效力矩将悬置弹性结构固定于汽车动力总成悬置装置上。
可选的，左悬置弹性结构在左纵梁上的固定点与右悬置弹性结构在右纵梁上的固定点的连线经过汽车动力总成的质心。当汽车处于静止和怠速的工况下，汽车动力总成的质心位置A可保证在左悬置点与左悬置点连线5a-b上，进一步保证汽车动力总成在汽车静止或怠速下的稳定性。
需要说明的是，为了减小汽车动力总成上的发动机的摆动幅度，将三点悬置结构的汽车动力总成悬置装置改为四点悬置结构的汽车动力总成悬置装置，将前悬置弹性结构和后悬置弹性结构固定于竖直纵梁之外，该需要保证竖直纵梁结构的强度。如图2所示，竖直纵梁包括：纵梁上体7-1和纵梁下体7-2。纵梁上体7-1和纵梁下体7-2的纵截面均呈弓型结构，即几字形空腔结构，纵梁上体7-1和纵梁下体7-2搭接焊接为一体。其中，竖直纵梁上且与前横梁固定连接的一端设置有n个安装孔701，示例的，n大于或等于4。竖直纵梁7上且与副车架固定连接的一端设置有m个安装孔702，示例的，m大于或等于3。且图2中，只标识了纵梁上体7-1的安装孔，没有标识纵梁下体7-2的安装孔。每个安装孔设置有套管，分别是7-3a，7-3b，7-3c，7-4a，7-4b，7-4c和7-4d。纵梁下体7-2可以通过套管与纵梁上体7-1固定连接。套管也可以用于支撑纵梁上体7-1和纵梁下体7-2，套管还可以用于竖直纵梁7与前横梁或副车架的装配。需要补充说明的是，为了提高结构强度，纵梁上体和纵梁下体可以采用长板件冲压成型的构件。
进一步的，图3为纵梁上体和纵梁下体搭接焊接为一体的截面图，如图3所示，纵梁上体包括：上顶板7-11、第一上侧板7-12、第二上侧板7-13、第三上平板7-14和第四上平板7-15。
其中，上顶板7-11的两端分别与第一上侧板7-12的一端和第二上侧板7-13的一端连接，且上顶板7-11与第一上侧板7-12之间的夹角α1大于90度，上顶板7-11与第二上侧板7-13之间的夹角α2大于90度。
第一上侧板7-12的另一端与第三上平板7-14连接，第三上平板7-14与上顶板7-11平行；第二上侧板7-13的另一端与第四上平板7-15连接，第四上平板7-15与上顶板7-11平行。
如图3所示，纵梁下体包括：下顶板7-21、第一下侧板7-22、第二下侧板7-23、第三下平板7-24和第四下平板7-25。
其中，下顶板7-21的两端分别与第一下侧板7-22的一端和第二下侧板7-23的一端连接，且下顶板7-21与第一下侧板7-22之间的夹角β1大于90度，下顶板7-21与和第二下侧板7-23之间的夹角β2大于90度。
第一下侧板7-22的另一端与第三下平板7-24连接，第三下平板7-24与下顶板7-21平行；第二下侧板7-23的另一端与第四下平板7-25连接，第四下平板7-25与下顶板7-21平行。
如图3所示，该竖直纵梁的纵梁上体和纵梁下体搭接配合后，上下体平板之间配合点焊焊接在一起，形成空腔结构，同时整个竖直纵梁呈弯曲的弓型结构，保证了汽车动力总成上的发动机在竖直纵梁结构上的安装强度和刚度，当汽车动力总成摆动时，由于竖直纵梁的结构强度较大，从而变形较小，因此，可以减小汽车动力总成的摆动幅度。
如图4所示，上顶板7-11包括：第一前段安装面7-111、第一曲面7-112和第一后段安装面7-115。第一曲面7-112的中部设置有第一凹陷面7-113，第一曲面7-112靠近第一后段安装面7-115的一端设置有第二凹陷面7-114。第一凹陷面7-113和第二凹陷面7-114用于提高上顶板的强度，同时可以为其他部件避让空间，便于其他部件安装得更为稳固。第一前段安装面7-111、第一曲面7-112和第一后段安装面7-115之间分别通过圆弧结构连接，且形成弓型结构，从而保证整个竖直纵梁的结构强度。此外，7-12为第一上侧板，7-13为第二上侧板，7-14为第三上平板，7-15为第四上平板。
如图5所示，下顶板7-21包括：第二前段安装面7-211、第二曲面7-213和第二后段安装面7-216。第二前段安装面7-211、第二曲面7-213和第二后段安装面7-216之间通过圆弧结构连接，且形成弓型结构。
此外，第二前段安装面7-211和第二曲面7-213之间设置有第一加强筋7-212，用于提高第二前段安装面处的结构强度；第二曲面7-213的中部设置有第二加强筋7-214，用于提高第二曲面处的结构强度；第二曲面7-213和第二后段安装面7-216之间设置有第三加强筋7-215，用于提高第二后段安装面处的结构强度。图5中，7-22为第一下侧板，7-23为第二下侧板、7-24为第三下平板，7-25为第四下平板。
现有的车型结构在安装了左悬置弹性结构和右悬置弹性结构后，会再增加一个后悬置弹性结构，通过拉杆连接在副车架上。由于汽车动力总成在各种工况的作用下会振动和摆动，所以安装汽车动力总成的构件要承受由于汽车动力总成振动和摆动下的各种载荷，这就要求后悬置弹性结构的安装固定点需要有足够的强度和刚度来承受汽车动力总成的载荷，这就对副车架上的后悬置弹性结构的安装固定点提出了很高的要求。副车架需要增加板厚或者做复杂的加强结构，来保证后悬置弹性结构的安装固定点的强度和刚度，这就增加了整个副车架的重量，同时增加了副车架成型的设计难度。同时三点式悬置结构在复杂工况下稳定性差，来回摆动的幅度和振动较大，对副车架结构的模态和安装固定点的局部模态都要求较高，极易导致轰鸣声等问题。而该汽车动力总成悬置装置有效的解决了上述问题，通过将左悬置弹性结构固定于左纵梁所在面上，右悬置弹性结构固定于右纵梁所在面上，前悬置弹性结构固定于竖直纵梁的一端，后悬置弹性结构固定于竖直纵梁的另一端，将三点悬置改为四点悬置，降低了副车架的重量，降低了设计难度和成本，提高了汽车动力总成的稳定性。
需要补充说明的是，汽车行驶时随着司机踩下加速踏板(即制动踏板)，汽车动力总成会在预定的方向上摆动，在这种情况下汽车动力总成的摆动运动的中心不仅会随着汽车动力总成的特性、尺寸重量等数据的变化而变化，同时也随着汽车动力总成安装的位置，悬置弹性结构的弹性常数等的变化而变化。因此，本发明是实施例，为了尽量预制汽车动力总成这种摆动，提高发动机的稳定性，将汽车动力总成悬置装置的结构设置成四点式悬置，前后方向都设有悬置弹性结构来限制汽车动力总成的摆动。
该汽车动力总成悬置装置降低了对副车架的结构要求。四点式悬置结构的竖直纵梁为前后悬置结构，降低了副车架的设计难度，降低了整车重量和成本，提高了动力总成的稳定性，改善了整车的噪声、振动与声振粗糙度(英文：Noise、Vibration、Harshness；简称：NVH)性能。
综上所述，本发明实施例提供的汽车动力总成悬置装置，通过将左悬置弹性结构固定于左纵梁所在面上，右悬置弹性结构固定于右纵梁所在面上，前悬置弹性结构固定于竖直纵梁的一端，后悬置弹性结构固定于竖直纵梁的另一端，将三点悬置改为四点悬置，降低了副车架的重量，降低了设计难度和成本，提高了汽车动力总成的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车动力总成悬置装置，其特征在于，用于固定汽车动力总成的悬置弹性结构，所述汽车动力总成通过所述悬置弹性结构固定于所述汽车动力总成悬置装置上，所述悬置弹性结构包括左悬置弹性结构、右悬置弹性结构、前悬置弹性结构和后悬置弹性结构，所述汽车动力总成悬置装置包括：左纵梁、右纵梁和竖直纵梁；
所述左纵梁的长度方向与所述右纵梁的长度方向平行，所述左悬置弹性结构固定于所述左纵梁所在面上，所述右悬置弹性结构固定于所述右纵梁所在面上；
所述竖直纵梁的长度方向与所述左纵梁的长度方向平行，所述前悬置弹性结构固定于所述竖直纵梁的一端，所述后悬置弹性结构固定于所述竖直纵梁的另一端，所述竖直纵梁固定有所述前悬置弹性结构的一端与车身的前横梁固定连接，所述竖直纵梁固定有所述后悬置弹性结构的一端与副车架固定连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述竖直纵梁包括：纵梁上体和纵梁下体；
所述竖直纵梁上且与所述前横梁固定连接的一端设置有n个安装孔，所述竖直纵梁上且与所述副车架固定连接的一端设置有m个安装孔，所述n和所述m均为大于0的整数；
每个所述安装孔设置有套管，所述纵梁下体通过所述套管与所述纵梁上体固定连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
所述纵梁上体和所述纵梁下体的纵截面呈弓型结构。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述纵梁上体包括：上顶板、第一上侧板、第二上侧板、第三上平板和第四上平板；
所述上顶板的两端分别与所述第一上侧板的一端和所述第二上侧板的一端连接，且所述上顶板与所述第一上侧板和所述第二上侧板之间的夹角大于90度；
所述第一上侧板的另一端与所述第三上平板连接，所述第三上平板与所述上顶板平行；
所述第二上侧板的另一端与所述第四上平板连接，所述第四上平板与所述上顶板平行。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述上顶板包括：第一前段安装面、第一曲面和第一后段安装面；
所述第一曲面的中部设置有第一凹陷面，所述第一曲面靠近所述第一后段安装面的一端设置有第二凹陷面；
所述第一前段安装面、所述第一曲面和所述第一后段安装面之间分别通过圆弧结构连接，且形成弓型结构。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述纵梁下体包括：下顶板、第一下侧板、第二下侧板、第三下平板和第四下平板；
所述下顶板的两端分别与所述第一下侧板的一端和所述第二下侧板的一端连接，且所述下顶板与所述第一下侧板和所述第二下侧板之间的夹角大于90度；
所述第一下侧板的另一端与所述第三下平板连接，所述第三下平板与所述下顶板平行；
所述第二下侧板的另一端与所述第四下平板连接，所述第四下平板与所述下顶板平行。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述下顶板包括：第二前段安装面、第二曲面和第二后段安装面；
所述第二前段安装面、所述第二曲面和所述第二后段安装面之间通过圆弧结构连接，且形成弓型结构；
所述第二前段安装面和所述第二曲面之间设置有第一加强筋；
所述第二曲面的中部设置有第二加强筋；
所述第二曲面和所述第二后段安装面之间设置有第三加强筋。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述左悬置弹性结构在所述左纵梁上的固定点与所述右悬置弹性结构在所述右纵梁上的固定点的连线经过所述汽车动力总成的质心。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述悬置弹性结构通过螺栓固定于所述汽车动力总成悬置装置上。
10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
所述n大于或等于4，所述m大于或等于3。
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