CN105822717B - 一种解耦膜刚度可变半主动悬置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种解耦膜刚度可变半主动悬置，包括壳体组件、流道组件、皮碗、解耦膜、密封件、驱动机构；壳体组件包括内芯子、橡胶主簧、外骨架、底座，壳体组件上设有进液孔；内芯子、橡胶主簧、外骨架、底座围成容纳空间；流道组件置于容纳空间内，流道组件上设有通液孔、惯性通道，流道组件的一侧面与橡胶主簧之间形成上液腔，上液腔通过进液孔与外界连通；为了安装、加工方便，可以将流道组件分成两块，即上流道板、上流道板。皮碗置于流道组件远离上液腔的一侧，皮碗与流道组件之间形成下液腔，下液腔通过惯性通道与上液腔连通；解耦膜置于流道组件远离上液腔的一侧，解耦膜与流道组件之间形成收容空间，收容空间通过通液孔与上液腔连通。本发明结构简单，使用方便。

Description

一种解耦膜刚度可变半主动悬置
技术领域
本发明涉及发动机半主动液压悬置系统技术领域，尤其涉及一种解耦膜刚度可变半主动悬置。
背景技术
目前人们对于汽车的乘坐舒适性要求越来越高，但作为主要激振源的发动机的隔振技术一直是困扰着人们的难题。对此，人们采取了很多方法来隔离发动机振动，降低噪音。如初期采用纯橡胶块悬置，但其阻尼较低，隔振效果不佳；后来人们采用橡胶与液压结合的液压悬置结构来增大阻尼。普通液压悬置的发展经历了从节流孔式到惯性通道式，从惯性通道解耦膜式再到加扰流盘式这一过程，隔振效果得到了进一步的提升。人们要求悬置在低频大振幅时具有大刚度、大阻尼特性，高频小振幅时具有小刚度小阻尼特性，但对于普通液压悬置的缺点是显而易见的，因其刚度和阻尼不可调节，不能同时满足高频和低频的隔振要求。
因此，人们致力于发展解耦膜刚度可变半主动悬置或主动悬置，目前所存在的解耦膜刚度可变半主动悬置主要包括：空气弹簧式、变流道式以及改变液体粘性的电流变和磁流变式，都或多或少的存在一些问题。其中：空气弹簧式主要是在解耦膜与惯性通道间形成一空气腔，通过一小孔的开闭来控制空气腔与大气的连通，进行刚度调节，此方式空气腔的密封不易解决；变流道式主要是在高频时直接将上下液腔连通，此方式结构较复杂，密封较难，且对步进电机的控制精度要求也较高；而电流变和磁流变式是通过施加电场或磁场，使阻尼液的粘性改变，进而改变阻尼，但此方式的液体中的磁性颗粒容易沉降，阻尼可控范围较小。而主动悬置的结构及加工工艺复杂且价格较高，以目前的技术水平难以实现批量生产。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种解耦膜刚度可变半主动悬置，结构简单，加工、使用方便。
一种解耦膜刚度可变半主动悬置，包括壳体组件、流道组件、皮碗、解耦膜、密封件、驱动机构；
壳体组件包括内芯子、橡胶主簧、外骨架、底座，壳体组件上设有进液孔；内芯子、橡胶主簧、外骨架、底座围成容纳空间；
流道组件置于容纳空间内，流道组件上设有通液孔、惯性通道，流道组件的一侧面与橡胶主簧之间形成上液腔，上液腔通过进液孔与外界连通；为了安装、加工方便，流道组件包括上流道板、上流道板。
皮碗置于流道组件远离上液腔的一侧，皮碗与流道组件之间形成下液腔，下液腔通过惯性通道与上液腔连通；
解耦膜置于流道组件远离上液腔的一侧，解耦膜与流道组件之间形成收容空间，收容空间通过通液孔与上液腔连通；
密封件用于封闭进液孔；
驱动机构用于驱动解耦膜移动以封闭或打开通液孔。
优选的，流道组件远离上液腔的一侧设有环形凹槽；
皮碗为环形，皮碗的内圈镶嵌在凹槽内。
优选的，凹槽远离皮碗一侧设有弹性部，弹性部的顶端自流道组件向远离流道组件的方向延伸，弹性部的顶端向皮碗方向倾斜布置。
优选的，底座上设有通气孔，皮碗、解耦膜远离流道组件的一侧均通过通气孔与外界接触。
优选的，还包括扰流盘，扰流盘置于容纳空间内，扰流盘安装在内芯子上。
优选的，内芯子上设有安装孔。
优选的，上述进液孔置于内芯子上，进液孔的第一端与安装孔连接，进液孔的第二端与上液腔连接。
优选的，驱动机构包括顶板、驱动单元，顶板置于容纳空间内并置于解耦膜远离流道组件的一侧；驱动单元驱动顶板向解耦膜的方向或远离解耦膜的方向移动。
一种车辆，包括所述的解耦膜刚度可变半主动悬置。
本发明中，扰流盘是通过与内芯子铆接的形式紧固的，同时在内芯子内设有进液孔，可以进行抽真空干灌，减轻了劳动强度，提高生产效率。对于其驱动控制机构，让其与车载控制装置连接，通过控制装置来控制驱动机构做上下直线运动。在低频大振幅工况下，顶板向上移动，并顶住解耦膜下表面，使解耦膜离开原位置向上移动，将解耦膜上表面与上流道板下表面贴合。因此，在该工况下，液体完全从上液腔经惯性通道流到下液腔，可以产生较大的刚度和阻尼。在高频小振幅工况下，顶板向下移动，解耦膜回到原位置，解耦膜与上流道板以及顶板之间保留一定的间隙，可以在该间隙间自由振动，液体基本不再从上液腔经惯性通道流到下液腔。因此，在该工况下，可以产生较小的刚度和阻尼，同时，由于扰流盘使上液腔液体产生紊流作用，一定程度上降低了高频动态硬化的现象。本发明较好地解决了悬置在高频和低频工况下的刚度和阻尼要求，在一定程度上提高了乘坐舒适性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的皮碗的内圈与下流道板铆接前示意图。
图3为本发明的皮碗的内圈与下流道板铆接后示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互的结合；下面参考附图并结合实施例对本发明做详细说明。
参照图1、2、3：
本发明提出的一种解耦膜刚度可变半主动悬置，包括壳体组件、流道组件、皮碗2、解耦膜3、密封件4、驱动机构、扰流盘17；
壳体组件包括内芯子5、橡胶主簧6、外骨架7、底座8，内芯子5上设有安装孔18、进液孔9；进液孔9的第一端与安装孔18连接，进液孔9的第二端与上液腔12连接；安装孔18可以为螺纹孔，便于与外部连接；内芯子5、橡胶主簧6及外骨架7通过硫化为一体；内芯子5、橡胶主簧6、外骨架7、底座8围成容纳空间。
为了便于加工、安装，流道组件包括上流道板101和下流道板102。
上流道板101和下流道板102均置于容纳空间内，上流道板101和下流道板102可以自上而下布置；上流道板101的中部设有通液孔10，上流道板101和下流道板102上均设有惯性通道11，上流道板101的上表面与橡胶主簧6之间形成上液腔12，上液腔12与通过进液孔9与外界连通。
下流道板102为环形，下流道板102的下表面设有环形凹槽。
皮碗2为环形，皮碗2置于下流道板102的下方，皮碗2与下流道板102之间形成下液腔13，下液腔13通过惯性通道11与上液腔12连通；皮碗2的内圈14镶嵌在凹槽内。
凹槽远离皮碗2一侧设有弹性部15，弹性部15的顶端自下流道板102向远离下流道板102的方向延伸，弹性部15的顶端向皮碗2方向倾斜布置；让皮碗2的内圈14与凹槽卡紧。
解耦膜3置于上流道板101的下方，解耦膜3与上流道板101之间形成收容空间，收容空间通过通液孔10与上液腔12连通，上液腔12的液体可通过通液孔10流到解耦膜3的上表面；解耦膜3与下流道板102通过橡胶硫化为一体，可以保证液室的密封；可以让皮碗2的外圈22及底座8、橡胶主簧6、外骨架7铆接，加上皮碗2的内圈14与下流道板102之间的铆接，两处铆接使橡胶主簧6、皮碗2及解耦膜3之间形成密闭腔体。
密封件4用于封闭进液孔9；密封件4可以为钢珠，将钢珠置于进液孔9内实现过盈配合。
驱动机构用于驱动解耦膜3移动以封闭或打开通液孔10。
底座8上设有通气孔16，皮碗2、解耦膜3远离流道组件的一侧均通过通气孔16与外界接触；当悬置工作时，皮碗2、解耦膜3收缩或膨胀使底座8内气压变化，该通气孔16可以保证底座8内气压与外界相同。
底座8的底部安装有螺栓21，便于与外部链接。
扰流盘17置于容纳空间内，扰流盘17安装在内芯子5上。
在本实施例中，驱动机构包括顶板19、驱动单元20，顶板19置于容纳空间内并置于解耦膜3的下方；驱动单元20驱动顶板19向解耦膜3的方向或远离解耦膜3的方向移动；驱动单元20可以为步进电机或直线电机或液压缸。顶板19推动解耦膜3向上移动，紧贴上流道板101，使解耦膜3无法变形，这就相当于解耦膜3的刚度变大.
具体装配过程为：先将扰流盘17与内芯子5下端铆接，再将皮碗2的内圈14与凹槽卡接后，将上流道板101、下流道板102、皮碗2以及装有驱动机构的底座8按顺序压到橡胶主簧6内，将皮碗2的外圈22、底座8、橡胶主簧6及外骨架7进行铆压，使其紧固为一体。装配完成后，通过从内芯子5安装孔18下部的进液孔9内抽真空实现灌液，灌液完成后，压入钢珠实现过盈密封。可以看出，本实施例的装配过程简单，容易实施，生产效率也较高。
驱动机构可以通过车载控制器发出的电流信号实现顶板19的上下移动，当发动机处于低频大振幅工况时，顶板19向上移动，并顶住解耦膜3下表面，使解耦膜3离开原位置向上移动，将解耦膜3上表面与上流道板101下表面贴紧，解耦膜3不移动，则液体可以完全从上液腔12经惯性通道11流到下液腔13，产生较大的刚度和阻尼。在高频小振幅工况下，顶板19向下移动，解耦膜3回到原位置，解耦膜3与上流道板101以及顶板19之间保留一定的间隙，可以在该间隙间自由振动，则液体不再从上液腔12经惯性通道11流到下液腔13。因此，在该工况下，可以产生较小的刚度和阻尼，同时，由于扰流盘17使上液腔12液体产生紊流作用，一定程度上降低了高频动态硬化的现象，较好地解决了悬置在高频和低频工况下的刚度和阻尼要求，在一定程度上提高了乘坐舒适性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种解耦膜刚度可变半主动悬置，其特征在于，包括壳体组件、流道组件、皮碗、解耦膜、密封件、驱动机构；
壳体组件包括内芯子、橡胶主簧、外骨架、底座，壳体组件上设有进液孔；内芯子、橡胶主簧、外骨架、底座围成容纳空间；
流道组件置于容纳空间内，流道组件上设有通液孔、惯性通道，流道组件的一侧面与橡胶主簧之间形成上液腔，上液腔通过进液孔与外界连通；
皮碗置于流道组件远离上液腔的一侧，皮碗与流道组件之间形成下液腔，下液腔通过惯性通道与上液腔连通；
解耦膜置于流道组件远离上液腔的一侧，解耦膜与流道组件之间形成收容空间，收容空间通过通液孔与上液腔连通；
密封件用于封闭进液孔；
驱动机构用于驱动解耦膜移动以封闭或打开通液孔。
2.根据权利要求1所述的解耦膜刚度可变半主动悬置，其特征在于，流道组件远离上液腔的一侧设有环形凹槽；
皮碗为环形，皮碗的内圈镶嵌在凹槽内。
3.根据权利要求2所述的解耦膜刚度可变半主动悬置，其特征在于，凹槽远离皮碗一侧设有弹性部，弹性部的顶端自流道组件向远离流道组件的方向延伸，弹性部的顶端向皮碗方向倾斜布置。
4.根据权利要求1所述的解耦膜刚度可变半主动悬置，其特征在于，底座上设有通气孔，皮碗、解耦膜远离流道组件的一侧均通过通气孔与外界接触。
5.根据权利要求1所述的解耦膜刚度可变半主动悬置，其特征在于，还包括扰流盘，扰流盘置于容纳空间内，扰流盘安装在内芯子上。
6.根据权利要求1所述的解耦膜刚度可变半主动悬置，其特征在于，内芯子上设有安装孔。
7.根据权利要求6所述的解耦膜刚度可变半主动悬置，其特征在于，上述进液孔置于内芯子上，进液孔的第一端与安装孔连接，进液孔的第二端与上液腔连接。
8.根据权利要求1所述的解耦膜刚度可变半主动悬置，其特征在于，驱动机构包括顶板、驱动单元，顶板置于容纳空间内并置于解耦膜远离流道组件的一侧；驱动单元驱动顶板向解耦膜的方向或远离解耦膜的方向移动。
9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的解耦膜刚度可变半主动悬置。
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