CN108953584A - 一种降低汽车变速箱啸叫的方法、换挡操纵拉索支架及汽车变速箱总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种降低汽车变速箱啸叫的方法，变速箱壳体上的支架或支耳中，至少换挡操纵拉索支架采用低密度材质整体成型件，本发明还提供了一种换档操纵拉索支架与汽车变速箱总成。本发明通过分析噪音的传递路径，研究噪音的重点传递结构与共振引起的啸叫机理，锁定了产生共振放大噪音啸叫的主要目标结构，并将目标结构更改为了低密度材质，从而破坏了共振形成的频率条件与振幅条件，消除了传统金属支架在特定共振条件下形成的噪音放大或啸叫现象，改善了驾驶环境舒适度，且改善措施简单，成本低廉，易于推广；同时，由于低密度材质的支架或支耳重量较轻，一定程度上有助于车辆行驶能耗的降低。

Description

一种降低汽车变速箱啸叫的方法、换挡操纵拉索支架及汽车 变速箱总成

技术领域

本发明属于汽车变速箱技术与整车NVH领域，具体涉及汽车变速箱总成的制造装配。

背景技术

汽车变速箱是用来协调发动机转速和车辆行驶速度的一种变速装置，以发挥发动机的最佳性能。变速箱可以在汽车行驶过程中，在发动机转速和车轮转速之间产生不同的变速比。变速箱的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高。

为了降低汽车变速箱使用中的振动以及啸叫、噪声等，提高车辆的驾乘舒适性，变速箱的技术发展中有许多涉及结构、材料上的改进。一直以来，考虑到变速箱的刚度、强度以及使用环境，变速箱整体构造及变速箱总成上的一些装配构件如支架、支耳等，均是采用金属材质制造，即使从减轻重量、降噪及降成本上做的一些努力，也没有脱离金属材质这个选材范围的思维限制。

汽车在运行过程中，变速箱内的齿轮组合因制造、装配误差的原因，运行中不可避免的会产生噪音和啸叫声，目前通常对这类噪音源采取声音隔离措施，如加装隔音棉，但效果始终有限，特别是对于啸叫声，会比较明显的影响到驾乘体验。降低变速箱噪声，尤其是减小啸叫声，一直是汽车研发人员在持续追求的品质提升目标。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种降低汽车变速箱啸叫的方法，突破传统思维局限，通过改变装配部件材质达到减小啸叫的目的。

本发明还提供了一种换挡操纵拉索支架，变速箱装配该支架后，可显著降低汽车运行中由变速箱传递到汽车驾乘空间内的啸叫声。

同时，本发明还提供了装配有这种换挡操纵拉索支架的汽车变速箱。

本发明采用的技术方案如下：

一种降低汽车变速箱啸叫的方法，变速箱壳体上的支架或支耳中，至少换挡操纵拉索支架采用低密度材质整体成型件。选取低密度材质制作变速箱壳体上的支架或支耳，尤其是换挡操纵拉索支架，在确保强度和使用寿命的前提下，这类材料可在一定程度上弱化、降低经变速箱壳体传递来的振动幅度和振动频率，从而消除或弱化因高频谐振产生的噪音放大或啸叫放大现象。

低密度材质整体成型件可以是注塑工艺成型的工程塑料件，随着科技的发展，目前能制作出满足强度要求和使用寿命的工程塑料材质的变速箱支架、支耳等，尤其是换挡操纵拉索支架。

一种换档操纵拉索支架，其为用低密度材质制作而成的整体成型件。

上述低密度材质为工程塑料，整体采用注塑工艺成型，也可在确保强度和使用寿命的前提下，采用其它低密度材质来成型制造。

换档操纵拉索支架整体呈L形或V形，其一端设有装配孔且用螺栓直接安装在变速箱壳体上，另一端设有轴孔用来安装换挡拉索轴套。装配孔数量为两个，装配孔与轴孔呈三角分布；所述轴孔远离装配孔的一侧设有限位阶梯凸台。

换档操纵拉索支架的形状和具体结构还可以根据需要，在确保强度和使用寿命的前提下另行设计。

一种汽车变速箱总成，在变速箱壳体上设置有支架或支耳，在支架或支耳中，至少换挡操纵拉索支架为低密度材质整体成型件。

该低密度材质整体成型件最好为采用注塑工艺成型的工程塑料件。

本发明通过分析噪音的传递路径，研究噪音的重点传递结构与共振引起的啸叫放大机理，锁定了产生共振放大噪音啸叫的主要目标结构，并将目标结构更改为了低密度材质如工程塑料，从而破坏了共振形成的频率条件与振幅条件，消除了传统金属支架在特定共振条件下形成的噪音放大或啸叫现象，改善了驾驶环境舒适度，且改善措施简单，成本低廉，易于推广；同时，由于低密度材质的支架或支耳重量较轻，一定程度上有助于车辆行驶能耗的降低。

附图说明

图1为实施例中换档操纵拉索支架的背侧结构示意图。

图2为实施例中换档操纵拉索支架的正面结构示意图。

图3为实施例中汽车变速箱总成的结构示意图。

图4为实施例中整车测试的总声压级与10阶噪声对比图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

一种降低汽车变速箱啸叫的方法，变速箱壳体上的支架或支耳中，至少换挡操纵拉索支架采用低密度材质整体成型件，通过此方法，弱化变速箱壳体上变速器支架或支耳的最大振动幅度和/或振动频率，从而消除或弱化因高频谐振产生的噪音放大现象或啸叫放大现象。

本实施例提出了一种换档操纵拉索支架，如图1、图2所示，包含固定板1与支板6，固定板1与支板6相交，形成L形或V形结构，实际应用时，可根据实际安装环境调整L 形或V形的夹角具体角度或固定板1与支板6的平面倾角；换档操纵拉索支架整体为低密度材质成型件。低密度材质如橡胶、玻璃纤维、木料、塑料等等，本实施例中换档操纵拉索支架整体采用注塑工艺成型的工程塑料件。工程塑料件可以包含ABS塑料、PA塑料、PVC 塑料、PPO塑料、PSU塑料、PTFE塑料、ASA塑料、PPS塑料、ETFE塑料、PFA塑料、PAR 塑料、POM塑料中的其中一种，为了改善工程塑料件的性能参数，比如强度、耐高温、耐低温、耐冷热交变、燃烧特性、耐久性、抗冲击性能、耐磨性能、韧性、尺寸稳定性中的其中一种或多种性能，在换档操纵拉索支架可选择包含树脂、橡胶、金属线、玻璃纤维、塑料的其中一种或多种进行添加。

本实施例中采用PA塑料，选用PA6塑胶原料、PA66塑胶原料、PA610塑胶原料、PA1010 塑胶原料中的其中一种，结合30％的玻璃纤维添加物注塑制造为换档操纵拉索支架，由于换档操纵拉索支架为一体成型，具有较好的应力及强度特性，图1中，支板6与固定板1 上设有若干网格状加强筋结构3，可加强变速器拉索支架的强度，且减少其变形空间；注塑相比金属支架的加工工序更少，出产效率更高。经过测试，换档操纵拉索支架的性能参数远远超过多款车型100N的受力强度以及温度、耐久测试，且由于所选工程塑料自身的低摩擦系数特性，减少磨损，延长其使用寿命，符合实际使用环境。

在图1中，所述固定板1上的一端设有两个装配孔2，以便于用螺栓直接安装在变速箱壳体上。所述支板6的一端设有轴孔5与连通槽4，所述连通槽4分别与轴孔5的一侧、支板6边缘连通相接，用于安装换挡拉索轴套。在两个装配孔2靠固定板1边缘的一侧还设有辅助加强弧形结构8，其中设有加强筋，进一步提高装配孔2的强度，同时也加强固定板1的受力点强度，有利于提高换档操纵拉索支架的固定强度与固定板1的平面贴合度，避免安装过程所产生的变形。换档操纵拉索支架的边缘或中部设有防止支架变形或限位换档拉索轴套的限位结构；所述限位结构包含阶梯凸台、限位加强筋、凹槽、限位孔、凸出部中的一个或多个。图2中，固定板1远离支板6的一侧设有阶梯凸台9，所述轴孔5远离装配孔2的一侧设有限位阶梯凸台7，限位阶梯凸台7可限制换档拉索轴套的运动位置，从而保证变速器拉索的正常拉力与运用效果；拉索轴套对限位阶梯凸台7的作用力会加剧支架的位移及支架形变，阶梯凸台9能够卡接在装配结构上，从而限制支架的形变与位移；如图1所示，两个装配孔2的连线整体与轴孔5呈三角分布；其中两个装配孔2相近安装，且装配孔2与轴孔5分别位于固定板1与支板6的两端，一方面，包含限位阶梯凸台7的轴孔5作为换档拉索轴套的限位孔，其与换档拉索轴套的相互作用可事实上减少固定装配孔的数量设置；另一方面，若由于外力或换档操纵拉索支架本身的质量影响造成一定的弯曲变形，轴孔5与换档拉索轴套的相互作用将限制换档操纵拉索支架的变形，并进而使得周边部件受力和变形得到缓解，从而提高换档操纵拉索支架的使用耐久性。图2中，固定板1靠支板6一侧的边缘设有凸出部10,凸出部10靠近轴孔5，与换档拉索轴套的弹簧卡片相互作用，从而能够对换档拉索轴套进行辅助限位，提高系统结构的可靠性。

申请人对某CVT整车测试发现，当在2档，3档加速，发动机转速3100rpm左右时，车内存在有啸叫噪音，分析发现为10阶噪声(如图4中所圈示)；对南京邦奇整车测试分析发现，D档加速和滑行时(0-100km/h-0)变速箱啸叫主要由主减速器齿轮副26阶和52 阶噪音引起。申请人发现，在特定转速的工况下，换档操纵拉索支架由于谐振，如同音叉现象，进一步放大了噪音及啸叫；随着换档操纵拉索支架尺寸的加长，振动幅度加大，噪音放大的啸叫越发明显，而传统的在金属支架上加装橡胶垫或隔离垫的方式并不能完全解决特定频率下的噪音放大或啸叫放大的问题；而换档操纵拉索支架采用本实施例中的工程塑料支架后，未发现在特定转速或频率下出现放大的啸叫噪音，共振放大的噪音啸叫通过更换特定部件的材质得到解决。申请人进一步研究发现，换档操纵拉索支架所受到的力小于100N，其环境温度通常不大于120℃，本实施例中采用工程塑料制成的换档操纵拉索支架符合此使用要求，也不需要额外加装橡胶垫或隔离垫，减少了生产工序，对应提高了生产效率，在耐久测试中表现良好。

本实施例还提出一种汽车变速箱总成，如图3所示，在变速箱壳体1上设置有支架或支耳，其中，换挡操纵拉索支架2为低密度材质整体成型件，所述低密度材质整体成型件为采用注塑工艺成型的工程塑料件，所述换挡操纵拉索支架整体呈L形或V形，其中一端设有装配孔且用螺栓直接安装在变速箱壳体上，另一端设有轴孔用来安装换挡拉索轴套3。所述装配孔数量为两个，装配孔与轴孔呈三角分布；所述轴孔远离装配孔的一侧设有限位阶梯凸台。换档操纵拉索支架的边缘或中部设有防止支架变形或限位换档拉索轴套的限位结构；所述限位结构包含阶梯凸台、限位加强筋、凹槽、限位孔、凸出部中的一个或多个。

通过在汽车变速箱总成上进行包含换挡操纵拉索支架的支架、支耳优化，也可解决上述的共振放大噪音啸叫现象，且变速箱总成可实现更为紧密的整体设计，其占用空间、装配生产都便于进一步的优化实现。

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 (10)

1.一种降低汽车变速箱啸叫的方法，其特征在于：变速箱壳体上的支架或支耳中，至少换挡操纵拉索支架采用低密度材质整体成型件。

2.如权利要求1所述的一种降低汽车变速箱啸叫的方法，其特征在于：所述低密度材质整体成型件为采用注塑工艺成型的工程塑料件。

3.一种换档操纵拉索支架，其特征在于：其为用低密度材质制作而成的整体成型件。

4.如权利要求3所述的一种换档操纵拉索支架，其特征在于：所述低密度材质为工程塑料，整体采用注塑工艺成型。

5.如权利要求3或4所述的一种换档操纵拉索支架，其特征在于：整体呈L形或V形，其一端设有装配孔且用螺栓直接安装在变速箱壳体上，另一端设有轴孔用来安装换挡拉索轴套。

6.如权利要求5所述的一种换档操纵拉索支架，其特征在于：换档操纵拉索支架的边缘或中部设有防止支架变形或限位换档拉索轴套的限位结构；所述限位结构包含阶梯凸台、限位加强筋、凹槽、限位孔、凸出部中的一个或多个。

7.一种汽车变速箱总成，在变速箱壳体上设置有支架或支耳，其特征在于：在所述支架或支耳中，至少换挡操纵拉索支架为低密度材质整体成型件。

8.如权利要求7所述的一种汽车变速箱总成，其特征在于，所述低密度材质整体成型件为采用注塑工艺成型的工程塑料件。

9.如权利要求7或8所述的一种汽车变速箱总成，其特征在于，所述换挡操纵拉索支架整体呈L形或V形，其一端设有装配孔且用螺栓直接安装在变速箱壳体上，另一端设有轴孔用来安装换挡操纵拉索轴套。

10.如权利要求9所述的一种汽车变速箱总成，其特征在于：换档操纵拉索支架的边缘或中部设有防止支架变形或限位换档拉索轴套的限位结构；所述限位结构包含阶梯凸台、限位加强筋、凹槽、限位孔、凸出部中的一个或多个。