CN108973643B - 扭力杆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扭力杆，其中前部橡胶和后部橡胶分别设置在壳体的分隔壁的前侧和后侧，所述壳体固定至副车架，其中杆体在其前端部处连接至动力系，所述杆体的管部穿过所述前部橡胶、所述分隔壁和所述后部橡胶并联接至端板，所述扭力杆可以包括衰减装置，所述衰减装置构造成根据从杆体传递的载荷或振动而引起液体的流动，其中所述衰减装置可分离地安装在所述杆体与所述端板之间。

Description

扭力杆
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年6月2日提交的韩国专利申请第10-2017-0069262号的优先权，该申请的全部内容以引用的方式并入本文用于所有目的。
技术领域
本发明涉及一种车辆扭力杆，其安装在副车架上并且在该扭力杆的前端部处连接至动力系以支撑动力系的动作，还涉及一种扭力杆，附加的衰减装置安装在扭力杆上以增加振动衰减性能，衰减装置为可附接或可拆卸的，以便于其更换和修理，此外甚至可以安装到常规的扭力杆上。
背景技术
在单壳式车身的车辆装配中，车身本身用作车架和悬架，而底盘部件安装在车身上。然而，为了防止动力系的振动直接传递到车身并为了在车辆碰撞的情况下分散冲击，则在车辆的底部安装副车架。
例如，悬架装置和转向装置安装在副车架上，而副车架通过扭力杆连接至动力系的底部。也就是说，安装在副车架上的扭力杆是与发动机悬置和变速器悬置一起分担动力系的位移控制和振动衰减的装置。
同时，如图1所示，常规的扭力杆2包括杆体3和端板8；该杆体3在其前端部处连接至动力系，杆体3具有棒状形状；该端板8联接至设置在杆体3的后侧的膨胀管部3a的后端部。壳体6安装在杆体3与端板8之间以联接至副车架1。壳体6具有形成在其中以与前部橡胶5和后部橡胶7的每一者接触的分隔壁6a。分隔壁6a设有孔6b，管部3a穿过孔6b。
由橡胶材料(或合成树脂材料)形成的前部橡胶5和后部橡胶7分别设置在壳体6的前侧和后侧。此外，橡胶衬套4安装在杆体3的前端部以连接至动力系。当端板8装配在穿过前部橡胶5、壳体6和后部橡胶7的管部3a上时，螺栓9插入并固定在管部3a内，从而完成前部橡胶5、外壳6、后部橡胶7和端板8的联接。
当车辆向前或向后移动时，前部橡胶5和后部橡胶7控制动力系的动作，并且可弹性变形用于衰减振动。由于在车辆的快速加速或突然减速时由惯性引起的动力系的工作导致杆体向前或向后移动。此时，前部橡胶5和后部橡胶7由壳体6的分隔壁6a支撑而被弹性地压缩。
同时，在发动机悬置或变速器悬置中，利用液体流动的振动衰减(如在液压悬置中)由于其出色性能比利用材料弹性变形的振动衰减(如在橡胶悬置中)被更广泛地采用。然而，由于扭力杆尺寸上的限制(因为当扭力杆尺寸增大时，其难以安装到副车架)，几乎所有扭力杆仅使用利用前部橡胶5和后部橡胶7弹性变形的振动衰减。
也就是说，为了将利用液体流动的振动衰减(如发动机液压悬置)应用到扭力杆，虽然需要至少两个液体室和隔振体(隔振体用于改变与液体室彼此连通的流动路径液体室的体积)，但是没有足够的空间来安装这些元件。此外，在突然加速的情况下，由于巨大的载荷反复地施加到扭力杆，因此使扭力杆的结构耐久性较差，这本身是一个非常困难的设计问题。
公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种具有衰减装置的扭力杆，其通过液体的流动提供额外的衰减，该扭力杆甚至可以安装至常规的扭力杆，并且在损坏时容易更换。
本发明要实现的技术目的不限于上述技术目的，本领域技术人员可以从下面给出的描述中清楚地了解其它目的。
根据本发明的各个方面，上述和其它目的可以通过扭力杆的设置来完成，其中前部橡胶和后部橡胶分别设置在壳体的分隔壁的前侧和后侧，所述壳体固定至副车架，其中杆体在其前端部处连接至动力系，所述杆体的管部穿过所述前部橡胶、所述分隔壁和所述后部橡胶并联接至端板，所述扭力杆包括衰减装置，所述衰减装置构造成根据从杆体传递的载荷或振动而引起液体在其中流动，其中所述衰减装置可分离地安装在所述杆体与所述端板之间。
所述衰减装置可以包括：基板，其具有形成在其一个表面的第一液体室凹部，在所述第一液体室凹部贯穿有流动路径孔；隔振体，其由能够弹性变形的材料制成，其附接至所述基板的剩余的表面，所述隔振体具有第二液体室孔，所述第二液体室孔形成在所述第二液体室孔与所述流动路径孔连通的位置；压力板，其附接至所述隔振体以通过封闭所述第二液体室孔而形成第二液体室；以及隔膜，其附接至所述基板以通过封闭所述第一液体室凹部而形成第一液体室；所述第一液体室和所述第二液体室可以填充有预定量的液体，所述液体可以根据所述隔振体的弹性变形而经过所述流动路径孔在所述第一液体室与所述第二液体室之间流动。
所述第一液体室和所述第二液体室可以形成一对，该对第一液体室和第二液体室可以设置在所述衰减装置的任一侧部。
所述第一液体室和所述第二液体室的至少一个可以设置有具有管状形状的隧道部，使得所述流动路径孔沿着所述隧道部延伸，从而当液体在所述第一液体室与第二液体室之间流动时，增加液体的流动距离。
所述隔膜可以由在液体流动时弹性变形的材料制成，所述隔膜可以设置有按压部，所述按压部凹陷以接近所述壳体的所述分隔壁。
所述衰减装置可以设置在所述杆体与所述前部橡胶之间、所述分隔壁与所述前部橡胶之间、所述分隔壁与所述后部橡胶之间和/或所述后部橡胶与所述端板之间。在本发明的示例性实施方案中，所述衰减装置可以具有孔，所述孔构造成经过所述孔能够将所述管部插入，所述衰减装置可以设置在所述分隔壁与所述后部橡胶之间。
在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方案中，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。
附图说明
图1为示出了常规的扭力杆与副车架的组装状态和分解状态的视图；
图2为示出了根据本发明的示例性实施方案的扭力杆的视图；
图3为示出了图2的扭力杆的局部切除状态的视图，从而显露出安装衰减装置的部分；
图4为示出了衰减装置的局部切除状态的视图；
图5为示出了衰减装置的组装顺序的视图；
图6A为示出了当从后侧到前侧施加载荷时液体的移动路径的视图，图6B为示出了当从前侧到后侧施加载荷时液体的移动路径的视图。
应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形状，将部分地由具体意图的应用以及使用环境所确定。
在这些图中，对于附图的多幅图，相同的附图标记指代本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。而是相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案中。
为了清楚地解释本发明的示例性实施方案，省略了与描述无关的元件的说明，并且在整个说明书中，相同或非常相似的元件由相同的附图标记表示。
另外，在本发明的说明书和权利要求书中使用的术语或词语不是使用典型的或字典限定的含义来解释的，而是基于原理被构想为符合本发明的技术精神的含义和概念，发明人可以以最好的方式适当地定义术语的概念以解释本发明的示例性实施方案。
本发明的各个方面致力于提供一种扭力杆，其中前部橡胶5和后部橡胶7分别设置在壳体6的分隔壁6a的前侧和后侧，壳体6固定至副车架，杆体3在其前端部处连接至动力系，杆体3的管部3a穿过前部橡胶5、分隔壁6a和后部橡胶7并联接至端板8。在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的示例性实施方案。
根据本发明的示例性实施方案的扭力杆构造成与先前所述的常规的构造类似，使得在杆体3的后侧的膨胀管部3a联接至前部橡胶5、壳体6、后部橡胶7和端板8，但另外设置有如图2、图3和图4所示的衰减装置。
衰减装置100构造成使得填充在其中的液体的流动响应从杆体3传递的负载或振动而发生，并且可分离地安装在杆体3与端板8之间，优选地，可分离地安装在壳体6的分隔壁6a与后部橡胶7之间。
根据本发明的示例性实施方案的衰减装置100通过将基板10、隔振体20、压力板30以及两个隔膜40彼此联接构造而成，基板10、隔振体20和压力板30分别具有穿透其中的孔11、孔21和孔31，可以穿过孔11、孔21和孔31来装配管部3a。随着隔振体20的弹性变形，内部液体室的体积发生变化，引起所填充液体的流动。
如图4和图5所示，可以调整基板10尺寸以装配于壳体6与后部橡胶7之间，基板10可以具有形成在其中央的孔11以使管部3a穿过。此外，第一液体室凹部14形成于基板10的一个表面(图5中的前表面)，在对应的第一液体室凹部14贯穿有流动路径孔13。每个流动路径孔13形成在具有管状形状的隧道部12中，从而当液体在第一液体室与第二液体室之间流动时增大液体的流动距离，流动路径孔13的相对的端部13a和13b形成在隧道部12的相对的端部。
隔振体20可以由例如可弹性变形的橡胶材料或合成树脂材料制造。隔振体20可以通过例如橡胶硫化成型而与基板10的另一个表面(图5中的后表面)整体地或一体地形成，或者可以单独制造然后通过例如粘合剂附接至基板10。隔振体20具有形成在其相对的侧部位置的第二液体室孔22，在该位置第二液体室孔22与对应的流动路径孔13连通，管部3a穿过形成在隔振体20的中央的孔21。
另外，压力板30附接至隔振体20以通过封闭第二液体室孔22而形成第二液体室，隔膜40附接至基板10以通过封闭第一液体室凹部14而形成第一液体室。在本发明的该示例性实施方案中，当在将粘合剂施加到隔振体20的状态下施加预定的压力到压力板30时，压力板30得到附接。每个隔膜40以弹性压缩的状态(在过盈配合状态下)安装在对应的第一液体腔凹部14中，额外地安装密封件41以堵塞间隙。
同时，在目前，在用预定量的液体填充第一液体室凹部14和第二液体室之后，联接隔膜40。也就是说，在联接压力板30之后，且在联接隔膜40之前，所得到的结构容纳在容器(液体储存在该容器中)中。因此，隔膜40的联接是用预定量的液体填充第一液体室凹部14和第二液体室的状态下进行的。
在如上所述构造的衰减装置100中，当施加外部载荷时，发生隔振体20的弹性变形，由此改变第二液体室的体积，从而引起液体流过流动路径孔13。
另外，当第二液体室的体积改变时，通过引起第一液体室的体积改变而能够增加总体积改变，隔膜40由在液体的流动过程中可弹性变形的材料制成，并且每个隔膜40设置有按压部，按压部凹陷以接近壳体6的分隔壁6a。
尽管此处显示的衰减装置100设置在壳体6的分隔壁6a与后部橡胶7之间，但是它也可以设置在杆体3与前部橡胶5之间、分隔壁6a与前部橡胶5之间或后部橡胶7与端板8之间的任何一个地方。此外，可以将两个或更多个衰减装置彼此堆叠或彼此间隔地设置在不同的位置。
具有上述构造的本发明的扭力杆不仅可以获得由前部橡胶5和后部橡胶7的材料变形引起的衰减，而且可以获得由额外安装在其中的衰减装置100的液体的流动引起的衰减。
也就是说，如图6A和图6B所示，由于快速启动、快速加速或突然停止，当从后侧到前侧施加载荷时(参见图6A)，或者当从前侧到后侧施加载荷时(参见图6B)，载荷也被施加到衰减装置100的隔振体20，随着前部橡胶5或后部橡胶7的弹性压缩同时引起液体的流动。因此，在本发明的示例性实施方案中，除了由橡胶的弹性变形引起的衰减之外，还可以获得由液体的流动引起的额外的衰减。
在具有上述构造的本发明的扭力杆中，衰减装置100可分离地安装在杆体3与端板8之间，因此当其损坏时易于更换，此外该衰减装置100甚至可以安装至常规的扭力杆。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上方”、“下方”、“内”、“外”、“上”、“下”、“上部”、“下部”“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后方”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非意欲穷尽，或者将本发明严格限制为所公开的具体形式，显然，根据上述教导可能进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种扭力杆，其中前部橡胶和后部橡胶分别设置在壳体的分隔壁的前侧和后侧，所述壳体固定至副车架，其中杆体在其前端部处连接至动力系，所述杆体的管部穿过所述前部橡胶、所述分隔壁和所述后部橡胶并联接至端板，所述扭力杆包括：
衰减装置，其构造成根据从杆体传递的载荷或振动而引起液体在衰减装置中流动，
其中所述衰减装置能够分离地安装在所述杆体与所述端板之间，
所述衰减装置包括隧道部，液体流过具有管状形状的隧道部，
当液体根据从杆体传递的载荷或振动而流过所述隧道部时，所述隧道部的内部体积的尺寸不改变。
2.根据权利要求1所述的扭力杆，其中，所述衰减装置包括：
基板，其具有形成在其一个表面的第一液体室凹部，在所述第一液体室凹部贯穿有流动路径孔；
隔膜，其附接至所述基板以通过封闭所述第一液体室凹部而形成第一液体室；
隔振体，其由能够弹性变形的材料制成，所述隔振体附接至所述基板的另一表面，所述隔振体具有第二液体室孔，所述第二液体室孔形成在所述第二液体室孔与所述流动路径孔连通的位置；以及
压力板，其附接至所述隔振体以通过封闭所述第二液体室孔而形成第二液体室，
其中所述第一液体室和所述第二液体室填充有预定量的液体，所述液体根据所述隔振体的弹性变形而经过所述流动路径孔在所述第一液体室与所述第二液体室之间流动。
3.根据权利要求2所述的扭力杆，其中，所述第一液体室和所述第二液体室形成一对，该对第一液体室和第二液体室设置在所述衰减装置的任一侧部。
4.根据权利要求2所述的扭力杆，其中，所述第一液体室和所述第二液体室的至少一个设置有具有管状形状的隧道部，使得所述流动路径孔沿着所述隧道部延伸，从而当液体在所述第一液体室与第二液体室之间流动时，增加液体的流动距离。
5.根据权利要求2所述的扭力杆，其中，所述隔膜由在液体流动时弹性变形的材料制成。
6.根据权利要求5所述的扭力杆，其中，所述隔膜设置有按压部，所述按压部凹陷以接近所述壳体的所述分隔壁。
7.根据权利要求2所述的扭力杆，其中，所述衰减装置设置在所述杆体与所述前部橡胶之间、所述分隔壁与所述前部橡胶之间、所述分隔壁与所述后部橡胶之间或所述后部橡胶与所述端板之间。
8.根据权利要求7所述的扭力杆，其中，所述衰减装置具有孔，所述孔构造成穿过所述孔将所述管部插入，所述衰减装置设置在所述分隔壁与所述后部橡胶之间。
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