CN104943523A - 一种可降低动力系统对车身震动影响的连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降低动力系统对车身震动影响的连接结构，该连接结构包括动力系统托架，动力系统托架的一端与动力系统相连，另一端与悬架相连，悬架的一端与车架或承载式车身相连，另一端与车桥或车轮相连，悬架可衰减、隔离动力系统产生的高频震动。本发明中的动力系统不再直接连接到减震器上方的车身上，而是连接到减震器下方的悬架框体上，延长了动力系统高频震动能量传递到车身的路径，使动力系统的高频震动得到了有效地衰减和隔离，车身的震动得到了大幅度降低。

Description

一种可降低动力系统对车身震动影响的连接结构
技术领域
本发明涉及一种连接结构，尤其涉及一种可降低动力系统对车身震动影响的连接结构。
背景技术
机动车的行驶系统一般由车架(或承载式车身)、车桥(前、后车桥)、车轮和悬架(前、后悬架)等组成，用于接受动力系统经传动系统传来的转矩，并通过驱动轮与路面间附着作用，产生机动车牵引力，保证机动车的正常行驶，以及尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和震动，保证机动车行驶的平顺性，并且与机动车转向系统配合，保证机动车的操纵稳定性。
其中，悬架是机动车的车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力、连接装置的总称，其功能是传递作用在车轮和车身之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车身的冲击力，减少由此引起的震动，以保证机动车能平顺地行驶。典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构还设置有缓冲块、横向稳定杆等。
传统的三、四轮机动车，其动力系统(含发动机总成和差速器总成)均是通过动力系统托架(含前托架和后托架)连接在车架(或承载式车身)上，动力系统的静载荷和动载荷位于减震器的上方。而驱动用车轮(前驱、后驱、或前后同步驱)则是通过车桥、悬架，或是直接通过悬架与车架(或承载式车身)连接在一起。这种现有结构的缺点是：悬架中的减震器、悬置胶套等缓冲结构以及驱动用车轮轮胎的柔性缓冲能力只用作吸收、隔离道路起伏颠簸对车身产生的低频震动，没有同时用在隔离和衰减动力系统(特别是单缸和双缸发动机)产生的高频震动上，使得动力系统产生的高频震动直接传递到了车身上，造成驾乘人员的不适，如脚部、臀部以及背部均有高频振动带来的麻木感。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够降低动力系统对车身震动影响，以提高驾乘人员舒适感的连接结构。
为实现上述目的，本发明的一种可降低动力系统对车身震动影响的连接结构的具体技术方案为：
一种可降低动力系统对车身震动影响的连接结构，包括动力系统托架，动力系统托架的一端与动力系统相连，另一端与悬架相连，悬架的一端与车架或承载式车身相连，另一端与车桥或车轮相连，悬架可衰减、隔离动力系统产生的高频震动。
进一步，悬架包括悬架框体和减震器，悬架框体的第一端通过旋转副轴与车架或承载式车身相连，第二端与车桥或车轮相连，减震器的上端与车架或承载式车身相连，下端与悬架框体的第二端相连，动力系统托架连接在悬架框体上。
进一步，悬架框体包括两侧的摇曳臂和连接在两侧摇曳臂之间的扭力梁，两侧摇曳臂的第一端通过旋转副轴与车架或承载式车身相连，第二端与车桥或车轮相连，减震器的下端与摇曳臂的第二端相连；动力系统托架包括第一托架和第二托架，动力系统的一端通过第一托架与扭力梁相连，另一端通过第二托架与两侧摇曳臂的第二端相连。
进一步，扭力梁包括顺次连接的扭力梁左段、扭力梁中段和扭力梁右段，扭力梁左段的一端与一侧的摇曳臂相连，另一端与扭力梁中段活动连接，扭力梁右段的一端与另一侧的摇曳臂相连，另一端与扭力梁中段活动连接，动力系统的一端通过第一托架与扭力梁中段相连。
进一步，两侧摇曳臂的第二端之间连接有稳定杆，动力系统的一端通过第一托架与扭力梁相连，另一端通过第二托架与稳定杆相连。
进一步，稳定杆包括顺次连接的稳定杆左段、稳定杆中段和稳定杆右段，稳定杆左段的一端与一侧的摇曳臂的第二端相连，另一端与稳定杆中段活动连接，稳定杆右段的一端与另一侧的摇曳臂的第二端相连，另一端与稳定杆中段活动连接，动力系统的一端通过第二托架与稳定杆中段相连。
进一步，悬架与车架或承载式车身之间设置有保险拉带，保险拉带的一端与悬架框体相连，另一端与车架或承载式车身相连，且靠近减震器设置，保险拉带的长度与减震器的可拉伸极限长度相等。
进一步，悬架与车架或承载式车身之间设置有抗扭组件，抗扭组件包括相对设置的下挡块和上挡块，下挡块设置在悬架框体上，上挡块设置在车架或承载式车身上，当悬架承受的左右扭摆量过大时，下挡块可与车架或承载式车身上的上挡块相互止挡，以起到抗扭作用。
进一步，动力系统与动力系统托架、动力系统托架与悬架框体、悬架框体与旋转副轴之间的连接处中的至少一处设置有缓冲组件。
一种机动车，包括上述任一所述的连接结构。
与传统结构相比，本发明的可降低动力系统对车身震动影响的连接结构具有以下优点：
1)本发明中动力系统的静载荷和动载荷不再位于减震器上方的车身上，而是位于减震器下方的悬架框体上。该结构延长了动力系统高频震动能量传递到车身的路径，使动力系统的高频震动得到了有效地衰减和隔离，车身的震动得到了大幅度降低。
2)本发明中由于动力系统的静载荷和动载荷从减震器上方的车身上转移到了减震器下方的悬架框体上，车辆的重心降低了，车辆行驶的稳定性得到提高，路面颠簸和动力系统震动共同作用产生的车身共振也得到了有效的改善，使驾乘人员的舒适感大幅度提高。
附图说明
图1为应用本发明的三轮机动车的仰视图；
图2为图1中的可降低动力系统对车身震动影响的连接结构的示意图；
图3为应用本发明的四轮机动车的仰视图；
图4为图3中的可降低动力系统对车身震动影响的连接结构的示意图。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种可降低动力系统对车身震动影响的连接结构做进一步详细地描述。
本发明的可降低动力系统对车身震动影响的连接结构包括动力系统托架，其中，动力系统托架的一端与动力系统相连，另一端与悬架相连，悬架的一端与车架或承载式车身相连，另一端与车桥或车轮相连，悬架可衰减、隔离动力系统产生的高频震动。应注意的是，本发明中的动力系统包括发动机总成和差速器总成。由此，本发明中的动力系统不再直接连接到减震器上方的车身上，而是连接到减震器下方的悬架框体上，延长了动力系统高频震动能量传递到车身的路径，使动力系统的高频震动得到了有效地衰减和隔离，车身的震动得到了大幅度降低。
如图1和图2所示，其为应用本发明的三轮机动车的示意图。应注意的是，本实施例中的三轮机动车为后置后驱形式，且车身为承载式车身。
进一步，如图2所示，本实施例中，悬架包括悬架框体和减震器2。其中，悬架框体的第一端通过旋转副轴20与承载式车身15相连，第二端与车轮16相连；减震器2的上端与承载式车身15相连，下端与悬架框体的第二端相连，动力系统托架连接在悬架框体上。此外，应注意的是，本实施例中是以悬架与承载式车身和车轮相连为例来进行说明，悬架与车架和车桥相连的结构形式可参考设置，不再详述。
进一步，悬架框体包括两侧的摇曳臂3和连接在两侧摇曳臂3之间的扭力梁4。其中，两侧摇曳臂3的第一端通过旋转副轴20与承载式车身15相连，第二端与减震器2的底端以及车轮16相连。此外，为保证悬架及动力系统的稳定性，两侧摇曳臂3的第二端之间还可连接有稳定杆10。
进一步，动力系统托架包括第一托架5和第二托架6。其中，动力系统1的一端通过第一托架5与扭力梁4相连，另一端通过第二托架6与稳定杆10相连。应注意的是，如果两侧摇曳臂3的第二端之间不设置稳定杆10，则动力系统1的一端可通过第二托架6直接与两侧摇曳臂3的第二端相连。
进一步，动力系统与动力系统托架、动力系统托架与悬架框体、悬架框体与旋转副轴之间的连接处还可分别设置有缓冲组件14，例如悬置胶套等，以进一步衰减动力系统1产生的震动。
由此，本发明中的动力系统产生的震动会依次经由动力系统与动力系统托架之间的缓冲组件、动力系统托架与悬架框体之间的缓冲组件、悬架框体与旋转副轴之间的缓冲组件、以及减震器等进行衰减，极大地延长了动力系统的高频震动能量传递到车身的路径，使动力系统的高频震动得到了有效地衰减和隔离，车身的震动得到了大幅度降低。
进一步，悬架与承载式车身15之间还可设置有保险拉带17。其中，保险拉带17的一端与悬架框体相连，另一端与承载式车身15相连，且靠近减震器2设置，保险拉带17的长度与减震器2的可拉伸极限长度相等。由此，当机动车在行驶过程中，减震器2呈现拉伸状态且拉伸长度达到拉伸极限值时，保险拉带可防止减震器的拉伸长度超过拉伸极限值，以避免由于减震器的拉伸长度超过拉伸极限值而导致车辆翘翻事故的发生。
进一步，悬架与承载式车身15之间还可设置抗扭组件。如图1和图2所示，抗扭组件包括对应设置的下挡块18和上挡块19。其中，下挡块18设置在悬架框体上，上挡块19设置在承载式车身15上。在机动车行驶过程中，当悬架与承载式车身15相对左右扭摆量接近临界值时，下挡块18便会与上挡块19相互止挡，以起到抗扭作用，避免出现因相对扭摆量超过临界值而导致旋转副轴20断裂的事故。
应注意的是，本实施例中，下挡块18分别位于悬架框体第二端的稳定杆10的左右两侧，且靠近摇曳臂3的位置；上挡块19分别设置在与下挡块18对应的承载式车身15的底部。而当两侧摇曳臂3的第二端之间不设置稳定杆10时，下挡块18可直接设置在两侧摇曳臂3的第二端处；上挡块19则设置在与其对应的承载式车身15的底部。
如图3和图4所示，其为应用本发明的四轮机动车的示意图。应注意的是，本实施例中的四轮机动车为前置前驱形式，且车身为承载式车身。
进一步，如图4所示，本实施例中，悬架包括悬架框体和减震器2。其中，悬架框体的第一端通过旋转副轴20与承载式车身15相连，第二端与车轮16相连；减震器2的上端与承载式车身15相连，下端与悬架框体的第二端相连，动力系统托架连接在悬架框体上。
进一步，悬架框体包括两侧的摇曳臂3和连接在两侧摇曳臂3之间的扭力梁4。其中，两侧摇曳臂3的第一端通过旋转副轴20与承载式车身15相连，第二端与减震器2的底端以及车轮16相连。此外，为减小两侧车轮的相互干扰，如图4所示，本实施例中，扭力梁4包括顺次连接的扭力梁左段7、扭力梁中段8和扭力梁右段9。其中，扭力梁左段7的一端与一侧的摇曳臂3相连，另一端与扭力梁中段8活动连接(如通过悬置胶套连接)，扭力梁右段9的一端与另一侧的摇曳臂3相连，另一端与扭力梁中段8活动连接(如通过悬置胶套连接)。通过上述方式可以使得左右车轮在行驶时相对独立，减小了对彼此的干扰，从而达到降低车身的倾斜和震动的效果。同时，来自动力系统的震动也可以通过上述结构得到进一步的衰减。应注意的是，本实施例中的扭力梁结构也可应用到前面的实施例中，以达到更好的效果。
进一步，为保证悬架及动力系统的稳定性，两侧摇曳臂3的第二端之间还可连接稳定杆10。为降低两侧车轮的相互干扰，如图4所示，稳定杆10包括顺次连接的稳定杆左段11、稳定杆中段12和稳定杆右段13。其中，稳定杆左段11的一端与一侧的摇曳臂3的第二端相连，另一端与稳定杆中段12活动连接(如通过悬置胶套连接)，稳定杆右段13的一端与另一侧的摇曳臂3的第二端相连，另一端与稳定杆中段12活动连接(如通过悬置胶套连接)。应注意的是，本实施例中的稳定杆的结构也可应用到前面的实施例中，以达到更好的效果。
进一步，动力系统托架包括第一托架5和第二托架6。其中，动力系统1的一端通过第一托架5与扭力梁4的中段8相连，另一端通过第二托架6与稳定杆10的中段12相连。应注意的是，如果两侧摇曳臂3的第二端之间不设置稳定杆10，则动力系统1的一端可通过第二托架6直接与两侧摇曳臂3的第二端相连。
进一步，动力系统1与动力系统托架、动力系统托架与悬架框体、悬架框体与旋转副轴20之间的连接处还可分别设置有缓冲组件14，例如悬置胶套等，以进一步衰减动力系统1产生的震动。
由此，本发明中的动力系统产生的震动会依次经由动力系统与动力系统托架之间的缓冲组件、动力系统托架与悬架框体之间的缓冲组件、悬架框体与旋转副轴之间的缓冲组件、以及减震器等进行衰减，更进一步延长了动力系统的高频震动能量传递到车身的路径，使动力系统的高频震动得到了更有效地衰减和隔离，车身的震动得到了极大幅度降低。
进一步，悬架与承载式车身15之间还可设置保险拉带17。其中，保险拉带17的一端与悬架框体相连，另一端与承载式车身15相连，且靠近减震器2设置，保险拉带17的长度与减震器2的可拉伸极限长度相等。由此，当机动车在行驶过程中，减震器2呈现拉伸状态且拉伸长度达到拉伸极限值时，保险拉带可防止减震器的拉伸长度超过拉伸极限值，以避免由于减震器的拉伸长度超过拉伸极限值而导致车辆翘翻事故的发生。
此外，应注意的是，本发明中的可降低动力系统对车身震动影响的连接结构并不局限于上述两种实施例，可应用到现有任意类型的三轮、四轮机动车中。如将第一实施例中的结构应用到后置后驱的四轮车中，或将第二实施例中的结构应用到前置前驱的倒三轮车(两个轮子在前、一个轮子在后的车辆)中。同时，在实际改进工作中，对本发明中的可降低动力系统对车身震动影响的连接结构的安装方式也可以灵活地调整，如将承载式车身(或车架)上的与悬架(含旋转副轴和减震器)上的相互连接点同时调换前后位置也能达到相同的目的。
本发明中的动力系统的静荷载和动荷载不再位于减震器上方的车身上，而是位于减震器下方的悬架框体上，延长了动力系统高频震动能量传递到车身的路径，使动力系统的高频震动得到了有效地衰减和隔离，车身的震动得到了大幅度降低。同时，由于本发明中的动力系统自身的静荷载和动荷载从减震器上方的车身上转移到了减震器下方的悬架框体上，车辆的重心降低了，车辆行驶的稳定性得到提高，路面颠簸与动力系统震动共同作用产生的车身共振也得到了有效地改善，使驾乘人员的舒适感大幅度提高。
以上借助具体实施例对本发明做了详细描述。但应该理解的是，这里具体的描述，不应作为对本发明的实质和范围的限定。本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种可降低动力系统对车身震动影响的连接结构，其特征在于，包括动力系统托架，动力系统托架的一端与动力系统相连，另一端与悬架相连，悬架的一端与车架或承载式车身相连，另一端与车桥或车轮相连，悬架可衰减、隔离动力系统产生的高频震动。
2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，悬架包括悬架框体和减震器(2)，悬架框体的第一端通过旋转副轴(20)与车架或承载式车身相连，第二端与车桥或车轮相连，减震器(2)的上端与车架或承载式车身相连，下端与悬架框体的第二端相连，动力系统托架连接在悬架框体上。
3.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于，悬架框体包括两侧的摇曳臂(3)和连接在两侧摇曳臂(3)之间的扭力梁(4)，两侧摇曳臂(3)的第一端通过旋转副轴(20)与车架或承载式车身相连，第二端与车桥或车轮相连，减震器(2)的下端与摇曳臂的第二端相连；动力系统托架包括第一托架(5)和第二托架(6)，动力系统(1)的一端通过第一托架(5)与扭力梁(4)相连，另一端通过第二托架(6)与两侧摇曳臂(3)的第二端相连。
4.根据权利要求3所述的连接结构，其特征在于，扭力梁(4)包括顺次连接的扭力梁左段(7)、扭力梁中段(8)和扭力梁右段(9)，扭力梁左段(7)的一端与一侧的摇曳臂(3)相连，另一端与扭力梁中段(8)活动连接，扭力梁右段(9)的一端与另一侧的摇曳臂(3)相连，另一端与扭力梁中段(8)活动连接，动力系统(1)的一端通过第一托架(5)与扭力梁中段(8)相连。
5.根据权利要求3或4所述的连接结构，其特征在于，两侧摇曳臂(3)的第二端之间连接有稳定杆(10)，动力系统(1)的一端通过第一托架(5)与扭力梁(4)相连，另一端通过第二托架(6)与稳定杆(10)相连。
6.根据权利要求5所述的连接结构，其特征在于，稳定杆(10)包括顺次连接的稳定杆左段(11)、稳定杆中段(12)和稳定杆右段(13)，稳定杆左段(11)的一端与一侧的摇曳臂(3)的第二端相连，另一端与稳定杆中段(12)活动连接，稳定杆右段(13)的一端与另一侧的摇曳臂(3)的第二端相连，另一端与稳定杆中段(12)活动连接，动力系统(1)的一端通过第二托架(6)与稳定杆中段(12)相连。
7.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于，悬架与车架或承载式车身之间设置有保险拉带(17)，保险拉带(17)的一端与悬架框体相连，另一端与车架或承载式车身相连，且靠近减震器(2)设置，保险拉带(17)的长度与减震器(2)的可拉伸极限长度相等。
8.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于，悬架与车架或承载式车身之间设置有抗扭组件，抗扭组件包括相对设置的下挡块(18)和上挡块(19)，下挡块(18)设置在悬架框体上，上挡块(19)设置在车架或承载式车身上，当悬架承受的左右扭摆量过大时，下挡块(18)可与车架或承载式车身上的上挡块(19)相互止挡，以起到抗扭作用。
9.根据权利要求2所述的连接结构，其特征在于，动力系统(1)与动力系统托架(5、6)、动力系统托架(5、6)与悬架框体、悬架框体与旋转副轴(20)之间的连接处中的至少一处设置有缓冲组件(14)。
10.一种机动车，其特征在于，包括上述任一权利要求中所述的连接结构。
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