CN107461442A - 一种阻尼拉杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻尼拉杆，特点是包括缸筒、第一衬套和第二衬套，缸筒内设置有左右贯通的空腔，缸筒的两端分别密封设置有缸筒盖和端盖，缸筒盖和端盖将空腔的两端封闭住，空腔内密封且可左右活动地设置有浮动活塞，浮动活塞的外壁与缸筒的内壁过盈配合，浮动活塞将空腔分隔为左右设置的第一腔室和第二腔室，第一腔室内填充有液压油，第二腔室内填充有气体，第一腔室内密封且可左右活动地设置有活塞，活塞的外壁与缸筒的内壁过盈配合，活塞上设置有左右贯通的与第一腔室相连通的活塞孔，活塞上设置有活塞杆，活塞杆的前端与活塞固定连接，活塞杆的后端伸出端盖与第一衬套相连接，第二衬套设置在所述的缸筒盖的外侧。优点是阻尼大，能快速衰减振动。

Description

一种阻尼拉杆

技术领域

本发明涉及汽车零部件领域，尤其是涉及一种安装在发动机和副车架之间的阻尼拉杆。

背景技术

汽车发动机起动、关闭的冲击振动其对汽车的乘坐舒适性有较大的影响。通常，汽车在起动、停止过程中会产生相对较大的振动，在汽车较好工况平稳行驶时也会产生较小的振动，这种现象严重影响着汽车的NVH性能，而汽车的NVH 性能涉及到整个汽车系统，它是动力总成振动源头和路径的一种融合，影响到汽车的舒适性。

当汽车启动和关闭时，在曲轴交变扭矩作用下，动力总成悬置系统产生较大的扭转振动，常规的安装在发动机与副车架之间的阻尼拉杆一般利用橡胶阻尼来减少振动，但橡胶能够提供的阻尼较小，无法快速衰减振动，从而影响到汽车的NVH性能，进而对汽车的舒适性造成影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、阻尼大，且能够快速衰减振动以满足整车NVH性能的阻尼拉杆。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种阻尼拉杆，包括缸筒、用于连接发动机的第一衬套和用于连接副车架的第二衬套，所述的缸筒内设置有左右贯通的空腔，所述的缸筒的两端分别密封设置有缸筒盖和端盖，所述的缸筒盖和所述的端盖将所述的空腔的两端封闭住，所述的空腔内密封且可左右活动地设置有浮动活塞，所述的浮动活塞的外壁与所述的缸筒的内壁过盈配合，所述的浮动活塞将所述的空腔分隔为左右设置的第一腔室和第二腔室，所述的第一腔室内填充有液压油，所述的第二腔室内填充有气体，所述的第一腔室内密封且可左右活动地设置有活塞，所述的活塞的外壁与所述的缸筒的内壁过盈配合，所述的活塞上设置有左右贯通的与所述的第一腔室相连通的活塞孔，所述的活塞上设置有活塞杆，所述的活塞杆的前端与所述的活塞固定连接，所述的活塞杆的后端伸出所述的端盖与所述的第一衬套相连接，所述的第二衬套设置在所述的缸筒盖的外侧。

所述的浮动活塞的外壁与所述的缸筒的内壁之间设置有第一密封圈，所述的第一密封圈分别与所述的浮动活塞的外壁和所述的缸筒的内壁紧配合，所述的活塞的外壁与所述的缸筒的内壁之间设置有第二密封圈，所述的第二密封圈分别与所述的活塞的外壁和所述的缸筒的内壁紧配合。通过第一密封圈实现浮动活塞的密封设置，从而使得第一腔室和第二腔室为两个密闭的互不连通的独立腔室，确保密封性；通过第二密封圈实现活塞的密封设置，结构简单，密封性好。

所述的缸筒盖与所述的缸筒之间设置有第三密封圈，所述的第三密封圈设置在所述的缸筒盖的内侧端面和所述的缸筒的第一侧端面之间，且所述的第三密封圈分别与所述的缸筒盖的内侧端面和所述的缸筒的第一侧端面紧配合。通过第三密封圈实现缸筒盖与缸筒之间的密封连接，确保第二腔室的密封性，结构简单，密封性好。

所述的端盖的内侧端面紧贴设置有油封，所述的油封的外壁与所述的缸筒的内壁过盈配合，所述的活塞杆的后端依次穿过所述的油封和所述的端盖且伸出所述的端盖与所述的第一衬套相连接。通过油封实现端盖与缸筒之间的密封连接，确保第一腔室的密封性，结构简单，密封性好。

所述的活塞杆的前端同轴设置有用于与所述的活塞相连接的连接杆，所述的连接杆的外径小于所述的活塞杆的外径，所述的活塞上设置有与所述的连接杆相配合的左右贯通的安装孔，所述的连接杆包括连接部和伸出部，所述的连接部位于所述的伸出部与所述的活塞杆之间，所述的伸出部上设置有外螺纹，所述的连接杆穿过所述的安装孔，所述的连接部位于所述的安装孔内，所述的伸出部伸出所述的安装孔，通过一与所述的外螺纹相配合的锁紧螺母螺接在所述的伸出部上实现所述的活塞杆与所述的活塞之间的固定连接。在活塞杆的前端设置外径较小的连接杆，与活塞上的安装孔配合，通过伸出部的外螺纹与锁紧螺母配合实现活塞杆和活塞的固定连接，结构简单且稳定，安装方便。

所述的缸筒上设置有与所述的第二腔室相连通的充气孔，所述的充气孔内密封设置有气门芯。通过设置在充气孔内的气门芯向第二腔室充入气体，结构简单，操作方便。

所述的缸筒上向上延伸设置有安装柱，所述的安装柱上竖向设置有所述的充气孔，所述的充气孔内安装有所述的气门芯，所述的安装柱上可拆卸地设置有密封盖，所述的密封盖内设置有内螺纹，所述的安装柱的外侧壁设置有所述的内螺纹相配合的安装外螺纹，所述的密封盖通过所述的内螺纹与所述的安装外螺纹的配合螺接在所述的安装柱上实现充气孔的密封。上述气门芯安装结构，结构简单，通过密封盖实现充气孔的密封，以避免第二腔室内的气体外泄，从而影响整个拉杆的正常使用。

所述的气体为高压氮气。氮气作为大气中含量最高的一种气体，其无色无味，化学性质稳定，是接近于惰性的一种气体，腔室的填充气体选用高压氮气是较为理想的选择，其优点如下：高压氮气的化学性质稳定，在腔室中可以保持稳定的状态；高压氮气的聚热程度和膨胀系数低，热传导性低，不容易受温度变化的影响，有利于维持腔室中压力的稳定；且高压氮气易于获取，工业生产成本较低。

所述的缸筒上设置有与所述的第一腔室相连通的旁通流道，所述的旁通流道上设置有用于实现所述的旁通流道闭合或开启的开合机构。在缸筒上设置有与第一腔室相连通的旁通流道，通过开合机构控制旁通流道的打开或闭合，从而实现大阻尼和小阻尼的切换，以配合汽车的不同形式工况，从而更好地保证整车的NVH性能。

所述的旁通流道包括竖向且并行间隔设置在所述的缸筒上的第一流道孔、第二流道孔，所述的第一流道孔和所述的第二流道孔上下贯通且分别与所述的第一腔室相连通，所述的第一流道孔和所述的第二流道孔通过一连通流道相连通，所述的连通流道为设置在所述的缸筒上的凹槽，所述的凹槽的两端分别与所述的第一流道孔和所述的第二流道孔相连通。上述旁通流道结构简单，第一流道孔和第二流道孔分别与第一腔室相连通，使得整个旁通流道形成一个完整的液压油回路。

所述的开合机构包括阀座和固定安装在所述的阀座上的电磁阀，所述的阀座密封安装在所述的缸筒上且位于所述的旁通流道的上方，所述的阀座的下表面将所述的旁通流道的上部封闭住使所述的旁通流道形成一个封闭的流道；所述的阀座上设置有上下贯通的竖向的安装通孔，所述的安装通孔与所述的旁通流道相连通，所述的电磁阀包括外壳体，所述的外壳体内可上下活动地设置有阀芯，所述的壳体内设置有用于带动所述的阀芯上下运动的驱动机构，所述的阀芯的下端头伸入设置在所述的安装通孔内；当所述的旁通流道处于开启状态时，所述的阀芯的下端头位于所述的安装通孔内；需要将所述的旁通流道关闭时，通过所述的驱动机构带动所述的阀芯向下运动，使所述的阀芯的下端头伸出所述的安装通孔且所述的阀芯的底端面与所述的凹槽的底端面相接触，将所述的旁通流道关闭。阀座用于安装电磁阀，同时密封安装在旁通流道上，通过阀座的下表面将旁通流道的上部封闭住，使其形成一个封闭的流道，便于液压油的来回流动；通过电磁阀中的驱动机构带动阀芯上下运动，以控制旁通流道的开合，结构简单，操作方便。

所述的阀座的下表面设置有向上凹陷的凹腔，所述的凹腔与所述的旁通流道位置对应。凹腔的设置有增大了旁通流道的流体面积，使得液压油在旁通流道打开的情况下，主要通过旁通流道流动，从而使得缸筒内的阻尼较小，产生较小的阻尼隔离发动机高频振动。

所述的阀座与所述的缸筒之间紧配设置有第五密封圈，所述的第五密封圈环绕设置有在所述的凹腔的外部。通过第五密封圈实现阀座与缸筒之间的密封，同时第五密封圈设置在凹腔外部，确保了旁通流道的密封性，避免旁通流道内的液压油外泄。

所述的凹槽的底端面设置有向下凹陷的定位槽，所述的定位槽位于所述的阀芯的正下方，且所述的定位槽与所述的阀芯的下端头相配合，所述的旁通流道闭合时，所述的阀芯的下端头设置在所述的定位槽内，且所述的阀芯的下端头下表面与所述的定位槽的底端面紧贴。在凹槽的底端面设置有上述定位槽，确保旁通流道能够稳定关闭。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）用液压机构替代传统的橡胶结构，通过设置在第一腔室内的液压油在活塞推动下的左右运动，产生较大的阻尼，实现振动的快速衰减；

（2）与活塞固接的第一衬套和发动机连接，与缸筒固接的第二衬套和副车架连接，缸筒与活塞的连接特点和腔室中液压油的阻尼作用使得发动机与副车架之间可以实现柔性连接，有效阻隔发动机的振动传到车身；

（3）在缸筒的空腔内设置浮动活塞，在第二腔室内填充气体，实现液压油流动所产生的体积补偿，以确保整个装置的正常运作。

附图说明

图1为本发明的实施例二在旁通流道打开状态下的剖视结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为本发明中阀座的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例二在旁通流道闭合状态下的剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图所示，一种阻尼拉杆，包括缸筒1、用于连接发动机的第一衬套2和用于连接副车架的第二衬套3，缸筒1内设置有左右贯通的空腔，缸筒1的两端分别密封设置有缸筒盖5和端盖6，缸筒盖5和端盖6将空腔的两端封闭住，空腔内密封且可左右活动地设置有浮动活塞7，浮动活塞7的外壁与缸筒1的内壁过盈配合，浮动活塞7将空腔分隔为左右设置的第一腔室8和第二腔室9，第一腔室8内填充有液压油（图中未显示），第二腔室9内填充有气体（图中未显示），第一腔室8内密封且可左右活动地设置有活塞10，活塞10的外壁与缸筒1的内壁过盈配合，活塞10上设置有左右贯通的与第一腔室8相连通的活塞孔11，活塞10上设置有活塞杆12，活塞杆12的前端与活塞10固定连接，活塞杆12的后端伸出端盖6与第一衬套2相连接，第二衬套3设置在缸筒盖5的外侧。

在此具体实施例中，浮动活塞7的外壁与缸筒1的内壁之间设置有第一密封圈4，第一密封圈4分别与浮动活塞7的外壁和缸筒1的内壁紧配合，活塞10的外壁与缸筒1的内壁之间设置有第二密封圈13，第二密封圈13分别与活塞10的外壁和缸筒1的内壁紧配合。通过第一密封圈4实现浮动活塞7的密封设置，从而使得第一腔室8和第二腔室9为两个密闭的互不连通的独立腔室，确保密封性；通过第二密封圈13实现活塞10的密封设置，结构简单，密封性好。

在此具体实施例中，缸筒盖5与缸筒1之间设置有第三密封圈14，第三密封圈14设置在缸筒盖5的内侧端面和缸筒1的第一侧端面之间，且第三密封圈14分别与缸筒盖5的内侧端面和缸筒1的第一侧端面紧配合。通过第三密封圈14实现缸筒盖5与缸筒1之间的密封连接，确保第二腔室9的密封性，结构简单，密封性好。

在此具体实施例中，端盖6的内侧端面紧贴设置有油封15，油封15的外壁与缸筒1的内壁过盈配合，活塞杆12的后端依次穿过油封15和端盖6且伸出端盖6与第一衬套2相连接。通过油封15实现端盖6与缸筒1之间的密封连接，确保第一腔室8的密封性，结构简单，密封性好。

在此具体实施例中，活塞杆12的前端同轴设置有用于与活塞10相连接的连接杆16，连接杆16的外径小于活塞杆12的外径，活塞10上设置有与连接杆16相配合的左右贯通的安装孔17，连接杆16包括连接部161和伸出部162，连接部161位于伸出部162与活塞杆12之间，伸出部162上设置有外螺纹，连接杆16穿过安装孔17，连接部161位于安装孔17内，伸出部162伸出安装孔17，通过一与外螺纹相配合的锁紧螺母18螺接在伸出部162上实现活塞杆12与活塞10之间的固定连接。在活塞杆12的前端设置外径较小的连接杆16，与活塞10上的安装孔17配合，通过伸出部162的外螺纹与锁紧螺母18配合实现活塞杆12和活塞10的固定连接，结构简单且稳定，安装方便。

在此具体实施例中，缸筒1上设置有与第二腔室9相连通的充气孔19，充气孔19内密封设置有气门芯20。通过设置在充气孔19内的气门芯20向第二腔室19充入气体，结构简单，操作方便。

在此具体实施例中，缸筒1上向上延伸设置有安装柱21，安装柱21上竖向设置有充气孔19，充气孔19内安装有气门芯20，安装柱21上可拆卸地设置有密封盖22，密封盖22内设置有内螺纹，安装柱21的外侧壁设置有内螺纹相配合的安装外螺纹，密封盖22通过内螺纹与安装外螺纹的配合螺接在安装柱21上实现充气孔19的密封。上述气门芯20安装结构，结构简单，通过密封盖22实现充气孔19的密封，以避免第二腔室9内的气体外泄，从而影响整个拉杆的正常使用。

在此具体实施例中，气体为高压氮气。氮气作为大气中含量最高的一种气体，其无色无味，化学性质稳定，是接近于惰性的一种气体，腔室9的填充气体选用高压氮气是较为理想的选择，其优点如下：高压氮气的化学性质稳定，在腔室9中可以保持稳定的状态；高压氮气的聚热程度和膨胀系数低，热传导性低，不容易受温度变化的影响，有利于维持腔室9中压力的稳定；且高压氮气易于获取，工业生产成本较低。

实施例二：如图1至图4所示，其他部分与实施例一相同，其不同之处在于缸筒1上设置有与第一腔室8相连通的旁通流道23，旁通流道23上设置有用于实现旁通流道闭合或开启的开合机构。在缸筒1上设置有与第一腔室8相连通的旁通流道23，通过开合机构控制旁通流道23的打开或闭合，从而实现大阻尼和小阻尼的切换，以配合汽车的不同形式工况，从而更好地保证整车的NVH性能。

在此具体实施例中，旁通流道23包括竖向且并行间隔设置在缸筒1上的第一流道孔24、第二流道孔25，第一流道孔24和第二流道孔25上下贯通且分别与第一腔室8相连通，第一流道孔24和第二流道孔25通过一连通流道26相连通，连通流道26为设置在缸筒1上的凹槽，凹槽的两端分别与第一流道孔24和第二流道孔25相连通。上述旁通流道23结构简单，第一流道孔24和第二流道孔25分别与第一腔室8相连通，使得整个旁通流道23形成一个完整的液压油回路。

在此具体实施例中，开合机构包括阀座27和固定安装在阀座27上的电磁阀28，阀座27密封安装在缸筒1上且位于旁通流道23的上方，阀座27的下表面将旁通流道23的上部封闭住使旁通流道23形成一个封闭的流道；阀座27上设置有上下贯通的竖向的安装通孔271，安装通孔271与旁通流道23相连通，电磁阀28包括外壳体281，外壳体281内可上下活动地设置有阀芯282，外壳体281内设置有用于带动阀芯282上下运动的驱动机构（图中未显示），阀芯282的下端头伸入设置在安装通孔271内；当旁通流道23处于开启状态时，阀芯282的下端头位于安装通孔271内；需要将旁通流道23关闭时，通过驱动机构带动阀芯282向下运动，使阀芯282的下端头伸出安装通孔271且阀芯282的底端面与凹槽的底端面相接触，将旁通流道23关闭。阀座27用于安装电磁阀28，同时密封安装在旁通流道23上，通过阀座27的下表面将旁通流道23的上部封闭住，使其形成一个封闭的流道，便于液压油的来回流动；通过电磁阀28中的驱动机构带动阀芯282上下运动，以控制旁通流道23的开合，结构简单，操作方便。

在此具体实施例中，阀座27的下表面设置有向上凹陷的凹腔276，凹腔276与旁通流道23位置对应。凹腔276的设置有增大了旁通流道的流体面积，使得液压油在旁通流道23打开的情况下，主要通过旁通流道23流动，从而使得缸筒1内的阻尼较小，产生较小的阻尼隔离发动机高频振动。

在此具体实施例中，阀座27与缸筒1之间紧配设置有第五密封圈38，第五密封圈38环绕设置有在凹腔276的外部。通过第五密封圈38实现阀座27与缸筒1之间的密封，同时第五密封圈38设置在凹腔外部，确保了旁通流道23的密封性，避免旁通流道23内的液压油外泄。

在此具体实施例中，凹槽的底端面设置有向下凹陷的定位槽39，定位槽39位于阀芯282的正下方，且定位槽39与阀芯282的下端头相配合，旁通流道23闭合时，阀芯282的下端头设置在定位槽39内，且阀芯282的下端头下表面与定位槽39的底端面紧贴。在凹槽的底端面设置有上述定位槽39，确保旁通流道23能够稳定关闭。

具体安装时，通过第一衬套2与发动机连接，通过第二衬套3与副车架连接，电磁阀与汽车ECU实现电连接。当汽车启停时，汽车ECU控制电磁阀通电，驱动机构带动阀芯282向下运动，使阀芯282的下端头伸出安装通孔271且阀芯282的底端面与凹槽的底端面相接触，将旁通流道23关闭，此时活塞10左右移动时液压油仅通过活塞孔11在活塞10所分隔的左、右两腔流动，由于液压油流动阻力较大，产生较大的阻尼，起到降低扭矩冲击的作用；当汽车平稳行驶时，此时扭矩冲击小，主要是动力总成悬置系统中的发动机悬置和变速箱悬置衰减来自路面或发动机高速下二阶往复惯性力产生的振动，此时汽车ECU控制电磁阀断电，阀芯282向上移动复位，旁通流道23保持开启状态，即旁通流道23打开，此时的液压油主要通过旁通流道23流动，由于旁通流道23孔径较大，缸筒1内液压油阻尼较小，产生较小的阻尼隔离发动机高频振动。

Claims (9)

1.一种阻尼拉杆，其特征在于包括缸筒、用于连接发动机的第一衬套和用于连接副车架的第二衬套，所述的缸筒内设置有左右贯通的空腔，所述的缸筒的两端分别密封设置有缸筒盖和端盖，所述的缸筒盖和所述的端盖将所述的空腔的两端封闭住，所述的空腔内密封且可左右活动地设置有浮动活塞，所述的浮动活塞的外壁与所述的缸筒的内壁过盈配合，所述的浮动活塞将所述的空腔分隔为左右设置的第一腔室和第二腔室，所述的第一腔室内填充有液压油，所述的第二腔室内填充有气体，所述的第一腔室内密封且可左右活动地设置有活塞，所述的活塞的外壁与所述的缸筒的内壁过盈配合，所述的活塞上设置有左右贯通的与所述的第一腔室相连通的活塞孔，所述的活塞上设置有活塞杆，所述的活塞杆的前端与所述的活塞固定连接，所述的活塞杆的后端伸出所述的端盖与所述的第一衬套相连接，所述的第二衬套设置在所述的缸筒盖的外侧。

2.如权利要求1所述的一种阻尼拉杆，其特征在于所述的浮动活塞的外壁与所述的缸筒的内壁之间设置有第一密封圈，所述的第一密封圈分别与所述的浮动活塞的外壁和所述的缸筒的内壁紧配合，所述的活塞的外壁与所述的缸筒的内壁之间设置有第二密封圈，所述的第二密封圈分别与所述的活塞的外壁和所述的缸筒的内壁紧配合。

3.如权利要求1所述的一种阻尼拉杆，其特征在于所述的端盖的内侧端面紧贴设置有油封，所述的油封的外壁与所述的缸筒的内壁过盈配合，所述的活塞杆的后端依次穿过所述的油封和所述的端盖且伸出所述的端盖与所述的第一衬套相连接。

4.如权利要求1所述的一种阻尼拉杆，其特征在于所述的缸筒上设置有与所述的第二腔室相连通的充气孔，所述的充气孔内密封设置有气门芯。

5.如权利要求1所述的一种阻尼拉杆，其特征在于所述的缸筒上设置有与所述的第一腔室相连通的旁通流道，所述的旁通流道上设置有用于实现所述的旁通流道闭合或开启的开合机构。

6.如权利要求5所述的一种阻尼拉杆，其特征在于所述的旁通流道包括竖向且并行间隔设置在所述的缸筒上的第一流道孔、第二流道孔，所述的第一流道孔和所述的第二流道孔上下贯通且分别与所述的第一腔室相连通，所述的第一流道孔和所述的第二流道孔通过一连通流道相连通，所述的连通流道为设置在所述的缸筒上的凹槽，所述的凹槽的两端分别与所述的第一流道孔和所述的第二流道孔相连通。

7.如权利要求6所述的一种阻尼拉杆，其特征在于所述的开合机构包括阀座和固定安装在所述的阀座上的电磁阀，所述的阀座密封安装在所述的缸筒上且位于所述的旁通流道的上方，所述的阀座的下表面将所述的旁通流道的上部封闭住使所述的旁通流道形成一个封闭的流道；所述的阀座上设置有上下贯通的竖向的安装通孔，所述的安装通孔与所述的旁通流道相连通，所述的电磁阀包括外壳体，所述的外壳体内可上下活动地设置有阀芯，所述的外壳体内设置有用于带动所述的阀芯上下运动的驱动机构，所述的阀芯的下端头伸入设置在所述的安装通孔内；当所述的旁通流道处于开启状态时，所述的阀芯的下端头位于所述的安装通孔内；需要将所述的旁通流道关闭时，通过所述的驱动机构带动所述的阀芯向下运动，使所述的阀芯的下端头伸出所述的安装通孔且所述的阀芯的底端面与所述的凹槽的底端面相接触，将所述的旁通流道关闭。

8.如权利要求7所述的一种阻尼拉杆，其特征在于所述的阀座的下表面设置有向上凹陷的凹腔，所述的凹腔与所述的旁通流道位置对应。

9.如权利要求7所述的一种阻尼拉杆，其特征在于所述的凹槽的底端面设置有向下凹陷的定位槽，所述的定位槽位于所述的阀芯的正下方，且所述的定位槽与所述的阀芯的下端头相配合，所述的旁通流道闭合时，所述的阀芯的下端头设置在所述的定位槽内，且所述的阀芯的下端头下表面与所述的定位槽的底端面紧贴。