CN105546012B - 一种可控解耦膜及节流孔式半主动悬置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，包括顶端开口的壳体、设置并封堵于壳体顶端开口处的橡胶主簧、设置在橡胶主簧上的加强块、与加强块固定连接的连接杆和设置于壳体内侧底部的橡胶底膜，所述壳体包括通过螺栓连接的上壳体和下壳体，所述橡胶主簧和橡胶底膜之间形成密闭且充满乙二醇液体的腔室，所述腔室内设置有将腔室分为上室体与下室体的流道板，所述流道板上错开设置有空气腔和节流孔，所述空气腔顶部设置有解耦膜，空气腔通过气流通道与设置在壳体外部的真空阀连通，还包括驱动橡胶底膜关闭或打开节流孔的电磁阀，所述下壳体上设置有排气孔。该结构的悬置，具有能耗低、使用寿命长及隔振效果好的优点。

Description

一种可控解耦膜及节流孔式半主动悬置
技术领域
本发明涉及隔振装置，具体涉及一种可控解耦膜及节流孔式半主动悬置。
背景技术
随着汽车的不断发展，汽车的安全性与舒适性成为了人们越来越关心的问题。汽车发动机的振动会经发动机悬置传递到车身，这不仅会影响汽车零部件的使用寿命更影响了乘员的乘坐舒适性。因此，开发出更好的悬置来隔离发动机振动向车身的传递成为了越来越重要的事情。这些年，悬置不断的发展，从最初的橡胶悬置发展到液压悬置，而后再发展到了半主动悬置和主动悬置。橡胶悬置由于其简单的结构，较低的成本，至今都还被广泛地使用，但橡胶悬置的缺点是性能单一，在使用过程中刚度和阻尼基本都是不变的，这无法满足动力总成低频大刚度大阻尼、高频小刚度小阻尼的需求；随后出现了液压悬置，液压悬置刚度阻尼可变，但其高频动态硬化现象比较严重，高频隔振效果较差；半主动悬置的出现使得悬置性能满足汽车不同行驶工况的需求成为可能，且因其成本较主动悬置低很多而得到大力的发展。
现如今半主动悬置的种类主要有以下几种：电流变液半主动悬置、磁流变液半主动悬置、控制解耦膜刚度的半主动悬置、控制惯性通道长度或面积的半主动悬置、控制节流孔的半主动悬置等。其中电流变悬置、磁流变悬置的液体容易沉淀，使用效果并不好；其他控制解耦膜刚度或控制惯性通道或控制节流孔的半主动悬置只能满足较少的工况，如大多数都只针对发动机怠速振动来设计，减小发动机怠速时的振动，但对汽车其它工况如启动、加减速、冲击等的性能要求无法满足。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，使其具有能耗低、使用寿命长及隔振效果好的优点。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，包括顶端开口的壳体、设置并封堵于壳体顶端开口处的橡胶主簧、设置在橡胶主簧上的加强块、与加强块固定连接的连接杆和设置于壳体内侧底部的橡胶底膜，所述壳体包括通过螺栓连接的上壳体和下壳体，所述橡胶主簧和橡胶底膜之间形成密闭且充满乙二醇液体的腔室，所述腔室内设置有将腔室分为上室体与下室体的流道板，所述流道板上错开设置有空气腔和节流孔，所述空气腔顶部设置有解耦膜，空气腔通过气流通道与设置在壳体外部的真空阀连通，所述节流孔连通上室体与下室体，还包括驱动橡胶底膜关闭或打开节流孔的电磁阀，所述下壳体上设置有排气孔。
进一步，所述流道板包括上板体与下板体。
进一步，所述流道板上还设置有与节流孔及空气腔均错开设置的惯性通道，所述惯性通道连通上室体与下室体。
进一步，所述真空阀与发动机的进气歧管连通。
进一步，所述上壳体和下壳体的内侧面各设有一个台阶面，所述下板体将上板体两端压紧在上壳体的台阶面上，所述下板体还将橡胶底膜的两端压紧在下壳体的台阶面上。
进一步，所述上壳体与下壳体、上壳体与上板体、上壳体与下板体及下壳体与下板体的配合面上均设置有密封圈。
进一步，所述解耦膜、上板体及下板体均由橡胶制成，所述加强块、上壳体及下壳体均由铝合金制成。
本发明的有益效果：
1)本发明的悬置装置，具有能耗低，使用寿命长的优点，一方面，通过调整空气腔内的气压改变解耦膜的刚度，另一方面，通过打开或关闭节流孔实现上、下室体之间液体的流通或隔断，已达到调整输出阻尼力及刚度的目的，有效拓宽了隔振频率范围、提升了隔振效果。
2)空气腔的气压通过真空阀调控，真空阀是利用发动机的进气歧管产生的负压，电磁阀工作所需的电压也较小，这些结构设计都进一步降低了能耗。
3)结构紧凑，安装方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。如图1所述，本发明的可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，包括顶端开口的壳体、设置并封堵于壳体顶端开口处的橡胶主簧2、设置在橡胶主簧上的加强块3、与加强块固定连接的连接杆4和设置于壳体内侧底部的橡胶底膜5，所述壳体包括通过螺栓连接的上壳体1a和下壳体1b，橡胶主簧与上壳体及橡胶主簧与加强块之间均通过流化工艺固定，所述加强块、上壳体及下壳体均由铝合金制成，所述橡胶主簧和橡胶底膜之间形成密闭且充满乙二醇液体的腔室，所述腔室内设置有将腔室分为上室体6a与下室体6b的流道板，所述流道板包括上板体7a与下板体7b，所述上壳体和下壳体的内侧面各设有一个台阶面，所述下板体将上板体两端压紧在上壳体的台阶面上，所述下板体还将橡胶底膜的两端压紧在下壳体的台阶面上，所述流道板上错开设置有空气腔8和节流孔9，所述空气腔顶部设置有解耦膜10，所述解耦膜与上板体及下板体均粘接在一起，所述解耦膜、上板体及下板体均由橡胶制成，空气腔通过气流通道11与设置在壳体外部的真空阀12连通，所述气流通道包括设置在下板体上的第一通道、设置在上壳体上的且与第一通道连通的第二通道以及用于连通第二通道与真空阀的连接管，所述真空阀与发动机的进气歧管连通，通过发动机控制单元进行控制，由进气歧管使真空阀产生负压，通过真空阀调控空气腔内的压力，有利于降低能耗，所述节流孔连通上室体与下室体，还包括驱动橡胶底膜关闭或打开节流孔的电磁阀13，具体的，电磁阀伸入下壳体内部，电磁阀的下端通过底盖及沉头螺栓实现与下壳体底部的稳固可拆卸连接，这种结构形式安装方便，并且提高了结构的紧凑型，电磁阀包括控制单元与推动单元，推动单元可以为油缸、气缸或其他能实现上下运动的机械结构，推动单元与橡胶底膜固定连接，通过控制单元控制推动单元推动橡胶底膜开起或关闭节流孔，所述下壳体上设置有排气孔14，排气孔连通壳体外部及由橡胶底膜及下壳体内腔围成的区域，以便平衡气压，使橡胶底膜可以自由变形。该结构的悬置装置，发动机振动通过连接杆输送至悬置，高频小振幅振动发生时，一方面，电磁阀带动橡胶底膜下移打开节流孔，实现上、下室体之间液体的流动，以缓解高频硬化现象，另一方面，真空阀控制空气腔内产生负压，此时上室体的压力会大于空气腔内的压力，所以会降低解耦膜刚度，挤压解耦膜向空气腔一侧发生形变，使上室体体积刚度减小，有利于缓解动态硬化；此时悬置表现出小刚度小阻尼特性，可抑制车辆怠速抖动和衰减高频噪声，提高乘员舒适度；当低频大振幅振动发生时，一方面，电磁阀带动橡胶底膜上移关闭节流孔，以提供较大阻尼力，另一方面，真空阀停止工作，空气腔处于密闭状态，此时解耦膜与橡胶主簧串联(即作用上形成一个消除振动的整体)，增大了上室体的体积刚度，有益于消除大振幅，提高隔振效果，悬置表现出大刚度大阻尼特性，可有效衰减振动，抑制发动机位移。通过上述结构设计，可有效调整输出刚度和阻尼力的大小，达到拓宽隔振频率范围、提高隔振效果的目的。
上述流道板上还设置有与节流孔及空气腔均错开设置的惯性通道15，所述惯性通道连通上室体与下室体，进一步拓宽了隔振频率的范围。
上述上壳体与下壳体、上壳体与上板体、上壳体与下板体及下壳体与下板体的配合面上均设置有密封圈，图中未画出；能提高密封效果，避免了漏液现象。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，包括顶端开口的壳体、设置并封堵于壳体顶端开口处的橡胶主簧(2)、设置在橡胶主簧上的加强块(3)、与加强块固定连接的连接杆(4)和设置于壳体内侧底部的橡胶底膜(5)，所述壳体包括通过螺栓连接的上壳体(1a)和下壳体(1b)，所述橡胶主簧和橡胶底膜之间形成密闭且充满乙二醇液体的腔室，其特征在于：所述腔室内设置有将腔室分为上室体(6a)与下室体(6b)的流道板，所述流道板上错开设置有空气腔(8)和节流孔(9)，所述空气腔顶部设置有解耦膜(10)，空气腔通过气流通道(11)与设置在壳体外部的真空阀(12)连通，所述节流孔连通上室体与下室体，还包括驱动橡胶底膜关闭或打开节流孔的电磁阀(13)，所述下壳体上设置有排气孔(14)。
2.根据权利要求1所述的可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，其特征在于：所述流道板包括上板体(7a)与下板体(7b)。
3.根据权利要求2所述的可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，其特征在于：所述流道板上还设置有与节流孔及空气腔均错开设置的惯性通道(15)，所述惯性通道连通上室体与下室体。
4.根据权利要求3所述的可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，其特征在于：所述真空阀与发动机的进气歧管连通。
5.根据权利要求4所述的可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，其特征在于：所述上壳体和下壳体的内侧面各设有一个台阶面，所述下板体将上板体两端压紧在上壳体的台阶面上，所述下板体还将橡胶底膜的两端压紧在下壳体的台阶面上。
6.根据权利要求5所述的可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，其特征在于：所述上壳体与下壳体、上壳体与上板体、上壳体与下板体及下壳体与下板体的配合面上均设置有密封圈。
7.根据权利要求6所述的可控解耦膜及节流孔式半主动悬置，其特征在于：所述解耦膜、上板体及下板体均由橡胶制成，所述加强块、上壳体及下壳体均由铝合金制成。
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