CN107825951A - 一种刚度可调节的发动机悬置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种刚度可调节的发动机悬置，包括：悬置支架、若干金属弹簧模块、橡胶主簧、悬置支臂和中空的金属内骨架，悬置支架通过螺栓孔固定在车身侧，橡胶主簧、金属内骨架和悬置支臂通过橡胶硫化方式粘合在一起，所述橡胶主簧通过压入方式压入悬置支架内孔中，所述的金属弹簧模块可增减地限位设置在所述金属内骨架和悬置支架的内孔壁之间，所述悬置支臂通过螺栓孔连接发动机侧悬置支架。本发明通过增加或减少弹簧模块，或者通过选择不同刚度的弹簧等组合方法来改变悬置的刚度，快速、灵活和准确的根据需求调节悬置的刚度，适应性良好，减少重新开发的时间，节约成本。
Description
技术领域
本发明属于汽车零部件技术领域，涉及一种发动机悬置，尤其涉及一种刚度可调节的发动机悬置。
背景技术
汽车发动机悬置是支撑发动机、限制发动机位移和衰减振动传递的一个重要零部件。发动机悬置要求具有良好的减振性能，同时亦必须具备足够的刚度。目前市场上的发动机悬置产品主要有橡胶悬置和液压悬置。橡胶悬置因价格低廉和工艺简单，是目前市场上应用最广泛的悬置产品。当前的橡胶悬置主要选用橡胶作为减振的材料。橡胶悬置的橡胶主簧是模具在高温高压下通过硫化使橡胶与金属粘合，成型后橡胶主簧结构无法更改，刚度无法调节，无法适应同车型不同发动机型号，或不同车型的不同悬置刚度要求。为实现不同刚度的需要，传统方法只能通过重新设计橡胶主簧结构、调整橡胶硬度，更改模具或重新开模来实现，工序复杂，开发周期长，成本高。
发明内容
发明的主要目的在于提供一种刚度可调节的发动机悬置，该悬置在传统的橡胶悬置基础上，增加金属弹簧，提高悬置的支撑和减振性能，同时金属弹簧采取模块化设计，在硫化后的橡胶悬置基础上，可以通过增加或减少弹簧模块，或者通过选择不同刚度的弹簧等组合方法来改变悬置的刚度，实现根据实际需求灵活调节悬置刚度的目的，本可调刚度的发动机悬置适应性良好，可以减少重新开发的时间，节约成本。
为达到上述目的，本发明通过如下技术方案实现：
一种刚度可调节的发动机悬置，包括：悬置支架、若干金属弹簧模块、橡胶主簧、悬置支臂和中空的金属内骨架，悬置支架通过螺栓孔固定在车身侧，橡胶主簧、金属内骨架和悬置支臂通过橡胶硫化方式粘合在一起，所述橡胶主簧通过压入方式压入悬置支架内孔中，所述的金属弹簧模块可增减地限位设置在所述金属内骨架和悬置支架的内孔壁之间，所述悬置支臂通过螺栓孔连接发动机侧悬置支架。
本方案是由橡胶主簧和金属弹簧模块共同提供减振和支撑作用，其中悬置的基础刚度由橡胶主簧提供，刚度调节通过金属弹簧模块来实现，一个悬置可以根据需要安装多个弹簧模块，可以根据实车安装的需要增加或减少金属弹簧模块实现悬置刚度的精确、灵活调整。
优选地，所述悬置支架和金属内骨架内孔壁上分别相对地设置有第一梯形限位槽和第二梯形限位槽，所述第一梯形限位槽和第二梯形限位槽与金属弹簧模块两端形状、宽度一致，贴合紧密。
本方案采用梯形连接可以有效固定弹簧模块，防止窜动。
优选地，所述金属弹簧模块整体呈“工”字状，包括两块对称设置的金属底座和连接于两块金属底座之间的金属弹簧，所述金属底座横截面呈梯形，厚度和宽度与所述第一梯形限位槽和第二梯形限位槽相匹配，贴合紧密。
本方案采用梯形金属底座和梯形限位槽紧密配合既可分别装拆，又可有效固定弹簧模块，防止窜动。
优选地，所述橡胶主簧下部设置有“八”字状支撑脚，上部与金属内骨架硫化在一起，支撑脚支撑在悬置支架的内孔壁上，整体构成一个三角形支撑结构。
本方案的三角形支撑结构稳定，可以有效缓冲振动，可提供足够的Z向和X向刚度，起到良好的支撑作用。
优选地，所述橡胶主簧顶部设置有缓冲对悬置支架顶部的Z向冲击的顶部缓冲撞块，所述橡胶主簧的左右两侧各设置有缓冲对悬置支架左右两侧X向冲击的侧部缓冲撞块；所述橡胶主簧的后侧设置有缓冲对悬置支架后侧Y向冲击的背部缓冲撞块。
本方案的橡胶主簧可有效缓冲对悬置支架X、Y、Z向的冲击，提高各方向的减震效果。
优选地，所述金属内骨架上部呈矩形框状，下部呈倒梯形框状，最底端设置有上宽下窄的第二梯形限位槽，用于安装固定金属弹簧模块；所述金属内骨架外侧通过硫化与橡胶主簧粘合在一起，内侧通过硫化与动力总成侧悬置支臂粘合在一起。
本方案提供的金属内骨架用料少，质地轻，同时还具有足够的刚度和支撑强度。
优选地，所述的悬置支架整体呈梯形，中部设置有内孔，其底座两侧布置两个螺栓孔，通过螺栓把悬置支架固定在车身侧；所述内孔的底壁上居中设置有用于安装金属弹簧模块的第一梯形限位槽。
本方案提供的梯形悬置支架上小下大，支撑结构稳定。
优选地，所述悬置支架后侧设置有用于承受来自橡胶主簧的背部缓冲撞块的Y向冲击力的挡块和两个用于固定和限制橡胶主簧位移的限位块。
本方案的悬置支架可有效固定和限制橡胶主簧的位移，同时还能够承受来自橡胶主簧的背部缓冲撞块的Y向冲击力，提高减震效果。
优选地，所述悬置支架的顶部和两侧设置有若干加强筋，所述悬置支架底座布置有“#”字状加强筋。
本方案提供的悬置支架通过在顶部、两侧和底座布置加强筋，可为悬置支架提供足够的金属强度，同时节约材料，降低悬置成本。
优选地，所述悬置支臂整体呈“L”形，所述悬置支臂的头部设置有“X”形的加强筋和若干减重腔，所述悬置支臂的头部通过橡胶硫化方式与金属内骨架粘合在一起，尾部通过若干螺栓孔与发动机侧悬置支架连接。
本方案提供的悬置支臂既具有足够的强度，同时，通过减重腔去除多余材料，减轻重量，降低成本。
与现有技术相比，所述刚度可调节的发动机悬置具有以下有益效果：
1、同一发动机悬置可以装配多个金属弹簧模块，可直接通过增加或者减少金属弹簧模块的数量来改变悬置刚度，刚度调整方便、快捷，调节范围广，针对不同车型和不同发动机的适应性良好，可以减少悬置产品的重复开发，缩短研发周期，节约人力物力，减少浪费，降低成本。
2、所述发动机悬置的支架和支臂通过特别设计的加强筋条和减重腔洞布置，强化结构强度，去除多余材料，降低成本。
3、所述发动机悬置的金属弹簧模块底座和支架及金属内骨架限位槽采用梯形设计，可以有效的把弹簧模块和悬置结合，防止弹簧模块窜动，限位结构采取槽状可以方便弹簧模块的安装和拆卸。
4、橡胶悬置采用“八”字形结构，稳定性好。
附图说明
图1为本发明提供的发动机悬置装配示意图；
图2为本发明提供的发动机悬置另一视角结构示意图；
图3为本发明提供的发动机悬置橡胶主簧结构示意图；
图4为本发明提供的发动机悬置内骨架结构示意图；
图5为本发明提供的发动机悬置支架结构示意图；
图6为本发明提供的发动机悬置金属弹簧模块结构示意图；
图7为本发明提供的发动机悬置支臂结构示意图。
图中标记：1.悬置支架，11.加强筋，12.螺栓孔，13.支架挡板，14.限位块，15.第一梯形限位槽，16.“#”形加强筋， 2.金属弹簧模块，21.弹簧底座，22.金属弹簧，3.橡胶主簧，31.顶部缓冲撞块，32.侧部缓冲撞块，33.背部缓冲撞块，34.主簧支撑脚，4.悬置支臂，41.螺栓孔，42.“X”形加强筋，43-减重腔，5.金属内骨架，51.第二梯形限位槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
如图1～2所示，一种刚度可调节的发动机悬置，包括：悬置支架1、若干金属弹簧模块2、橡胶主簧3、悬置支臂4和中空的金属内骨架5，悬置支架1通过螺栓孔12固定在车身侧，橡胶主簧3、金属内骨架5和悬置支臂4通过橡胶硫化方式粘合在一起，所述橡胶主簧3通过压入方式压入悬置支架1内孔中，所述的金属弹簧模块2可增减地限位设置在所述金属内骨架5和悬置支架1的内孔壁之间，所述悬置支臂4通过螺栓孔41连接发动机侧悬置支架。
所述悬置支架1和金属内骨架5内孔壁上分别相对地设置有第一梯形限位槽15和第二梯形限位槽51，所述第一梯形限位槽15和第二梯形限位槽51与金属弹簧模块2两端形状、宽度一致，贴合紧密。
如图6所示，所述金属弹簧模块2整体呈“工”字状，包括两块对称设置的金属底座21和连接于两块金属底座21之间的金属弹簧22，所述金属底座21横截面呈梯形，内侧边窄、外侧边宽，厚度和宽度与所述第一梯形限位槽15和第二梯形限位槽51相匹配，贴合紧密。该结构方便弹簧模块2的安装与拆卸，把弹簧模块2压缩后推入第一梯形限位槽15和第二梯形限位槽51内即实现安装，把弹簧模块2推出第一梯形限位槽15和第二梯形限位槽51即实现拆卸，梯形机构的设置可以有效卡住弹簧模块2，卡扣牢固，不会窜动。
本发动机悬置是由橡胶主簧3和金属弹簧模块2共同提供减振作用，并提供足够的刚度来支撑动力总成，其中基础刚度由橡胶主簧3提供，刚度调节通过金属弹簧模块2来实现。所述金属弹簧模块2，由金属弹簧22和两个弹簧底座21构成，梯形第一梯形限位槽15和第二梯形限位槽51的轴向深度大于弹簧底座21的长度，一个悬置可以根据需要安装多个金属弹簧模块2，可以根据实车安装的需要增加或减少金属弹簧模块实现悬置刚度的精确调整。例如所述橡胶主簧3提供的刚度为100 N/mm，一个金属弹簧模块2提供的刚度为10 N/mm，当实车所需要的刚度为120 N/mm时，在悬置中增加装配两个金属弹簧模块2即可；当实车需要的140 N/mm时，在悬置中装配4个金属弹簧模块2即可，以此类推。为满足更为精细的刚度匹配要求，也可以设计不同刚度值的金属弹簧模块2，比如5 N/mm或20 N/mm等。
图3示出了橡胶主簧3的结构，所述橡胶主簧3下部设置有“八”字状支撑脚34，上部与金属内骨架5硫化在一起，支撑脚34支撑在悬置支架1的内孔壁上，整体构成一个三角形支撑结构，结构稳定，可以有效缓冲振动，同时能够提供足够的Z向和X向刚度，起到良好的支撑作用。橡胶主簧3顶部有两块顶部缓冲撞块31，可以缓冲对悬置支架1顶部的冲击；橡胶主簧3左右两侧各有一块缓冲撞块32，可以缓冲对悬置支架左右两侧X向冲击；橡胶主簧后侧有一块背部缓冲撞块33，对悬置支架后侧Y向冲击。
如图4所示，所述金属内骨架5上部呈矩形框状，下部呈倒梯形框状，最底端设置有上宽下窄第二梯形限位槽51，用于安装固定金属弹簧模块2；所述金属内骨架5外侧通过硫化与橡胶主簧3粘合在一起，内侧通过硫化与动力总成侧悬置支臂4粘合在一起。所述金属内骨架5由材料DC01制成。
如图1、图2和图5所示，所述的悬置支架1整体呈梯形，上小下大，结构稳定。所述悬置支架1底座两侧布置两个M10的螺栓孔12，通过螺栓把悬置支架1固定在车身侧；所述内孔的底壁上居中设置有用于安装金属弹簧模块2的第一梯形限位槽15，该槽上窄下宽，与金属内骨架5的第二梯形限位槽51一起作用固定弹簧模块2。悬置支架1背部设计有两个限位块14和一个挡块13，用来固定橡胶主簧3，并承受来自橡胶主簧3的Y向冲击力。悬置支架1顶部和两侧有两条加强筋11，所述悬置支架1的底座布置“#”字状加强筋16，通过布置该结构的加强筋，可以为悬置支架1提供足够的金属强度，同时节约材料，提升发动机悬置的轻量化水平，降低悬置成本。所述悬置支架1由材料A380制成。
如图7所示，所述悬置支臂4整体呈“L”形，所述悬置支臂4的头部设置有“X”形的加强筋42和三个减重腔43，所述悬置支臂4的头部通过橡胶硫化方式与金属内骨架5粘合在一起，尾部通过三个螺栓孔41用螺栓与发动机侧悬置支架连接。所述悬置支臂4由材料A380制成。
本发明提供的刚度可调节的发动机悬置解决了现有的发动机悬置刚度无法调节，适应性差，重新开发周期长、成本高的问题。其在传统的橡胶悬置基础上，增加金属弹簧，提高悬置的支撑和减振性能，同时金属弹簧采取模块化设计，在橡胶悬置基础上，可以通过增加或减少弹簧模块，或者通过选择不同刚度的弹簧等组合方法来改变悬置的刚度，快速、灵活和准确的根据需求调节悬置的刚度，适应性良好，减少重新开发的时间，节约成本。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种刚度可调节的发动机悬置，包括：悬置支架(1)、若干金属弹簧模块(2)、橡胶主簧(3)、悬置支臂(4)和金属内骨架(5)，悬置支架(1)通过螺栓孔(12)固定在车身侧，橡胶主簧(3)、金属内骨架(5)和悬置支臂(4)通过橡胶硫化方式粘合在一起，所述橡胶主簧(3)通过压入方式压入悬置支架(1)内孔中，所述的金属弹簧模块(2)可增减地限位设置在所述金属内骨架(5)和悬置支架(1)的内孔壁之间，所述悬置支臂(4)通过螺栓孔(41)连接发动机侧悬置支架。
2.根据权利要求1所述的刚度可调节发动机的悬置，其特征在于：所述悬置支架(1)和金属内骨架(5)内孔壁上分别相对地设置有第一梯形限位槽(15)和第二梯形限位槽(51)，所述第一梯形限位槽(15)和第二梯形限位槽(51)与金属弹簧模块(2)两端形状、宽度一致，贴合紧密。
3.根据权利要求2所述的刚度可调节发动机的悬置，其特征在于：所述金属弹簧模块(2)整体呈“工”字状，包括两块对称设置的金属底座(21)和连接于两块金属底座(21)之间的金属弹簧(22)，所述金属底座(21)横截面呈梯形，厚度和宽度与所述第一梯形限位槽(15)和第二梯形限位槽(51)相匹配，贴合紧密。
4.根据权利要求1所述的刚度可调节发动机的悬置，其特征在于：所述橡胶主簧(3)下部设置有“八”字状支撑脚(34)，上部与金属内骨架(5)硫化在一起，支撑脚(34)支撑在悬置支架(1)的内孔壁上，整体构成一个三角形支撑结构。
5.根据权利要求4所述的刚度可调节发动机的悬置，其特征在于：所述橡胶主簧(3)顶部设置有缓冲对悬置支架顶部Z向冲击的顶部缓冲撞块(31)，所述橡胶主簧(3)的左右两侧各有缓冲对悬置支架左右两侧X向冲击的侧部缓冲撞块(32)；所述橡胶主簧(3)的后侧设置有缓冲对悬置支架后侧Y向冲击的背部缓冲撞块(33)。
6.根据权利要求1所述的刚度可调节发动机的悬置，其特征在于：所述金属内骨架(5)上部呈矩形框状，下部呈倒梯形框状，最底端设置有上宽下窄的第二梯形限位槽(51)，用于安装固定金属弹簧模块(2)；所述金属内骨架(5)外侧通过硫化与橡胶主簧(3)粘合在一起，内侧通过硫化与动力总成侧悬置支臂(4)粘合在一起。
7.根据权利要求1所述的刚度可调节发动机的悬置，其特征在于：所述的悬置支架(1)整体呈梯形，中部设置有内孔，其底座两侧布置两个螺栓孔(12)，通过螺栓把悬置支架(1)固定在车身侧；所述内孔的底壁上居中设置有用于安装金属弹簧模块(2)的第一梯形限位槽(15)。
8.根据权利要求7所述的刚度可调节发动机的悬置，其特征在于：所述悬置支架(1)后侧设置有用于承受来自橡胶主簧(3)的背部缓冲撞块(33)的Y向冲击力的挡块(13)和两个用于固定和限制橡胶主簧(3)位移的限位块(14)。
9.根据权利要求1、7和8中任一项所述的刚度可调节发动机的悬置，其特征在于：所述悬置支架(1)的顶部和两侧设置有若干加强筋(11)，所述悬置支架(1)底座布置有“#”字状加强筋(16)。
10.根据权利要求1所述的刚度可调节发动机的悬置，其特征在于：所述悬置支臂(4)整体呈“L”形，所述悬置支臂(4)的头部设置有“X”形的加强筋(42)和若干减重腔(43)，所述悬置支臂(4)的头部通过橡胶硫化方式与金属内骨架(5)粘合在一起，尾部通过若干螺栓孔(41)用螺栓与发动机侧悬置支架连接。
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