CN109398066A - 一种四驱差减布置结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车悬置领域，具体公开了一种四驱差减布置结构，其包括设于后副车架的前横梁上的差减前悬置和设于后横梁上的差减后悬置；差减前悬置包括沿Y向并排设置的第一差减前悬置和第二差减前悬置，差减后悬置包括沿Y向并排设置的第一差减后悬置和第二差减后悬置；差减前悬置和差减后悬置的内部均设有弹性结构，差减后悬置的弹性中心靠近主减速器的扭矩轴；而且，差减前悬置沿Z向布置，差减后悬置沿X向布置。本发明的四驱差减布置结构能够提高四驱系统的NVH性能，有利于减小差减动态运动量，提高空间利用率，解决NVH性能和油箱布置空间难以兼顾的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车底盘悬置技术领域，特别是涉及一种四驱差减布置结构。
背景技术
在汽车行业飞速发展的当今，人们对汽车的乘坐舒适性要求越来越高，特别是在整车噪音及振动方面。后副车架差减悬置的布置结构和位置对四驱系统的NVH(噪声、振动与声振粗糙度-Noise、Vibration、Harshness)性能至关重要，同时也影响着油箱和车身的布置空间。
悬置系统是安装在发动机与汽车底盘之间，用于支撑动力总成和隔离(减少)发动机振动能量向底盘(车身)传播为目的的隔振系统。为了提高NVH性能，通常需要降低悬置刚度，而降低悬置刚度会导致差减的运动包络(动态运动量)变大，在总的可用空间不变的情况下需要减小油箱的容积，从而减少了汽车的行驶里程；反之，若要保证油箱容积，势必要提高悬置刚度，又会造成悬置的NVH性能下降，降低乘员的舒适感，引来客户的抱怨。因此现有车辆的NVH性能和油箱布置空间往往难以兼顾。
同时，目前常见的四驱系统，前悬置为X向布置(即前悬置的衬套布置方向)，悬置尺寸小、跨距短，后悬置的弹性中心(也叫悬置硬点，悬置的弹性中心为作用于被支承物体上的一个任意方向的外力，让被支承物只会发生平移运动，而不会产生转动的点)对称布置，两个后悬置的刚度均相同且刚度较大，导致NVH性能不佳，需要通过配置块来改善系统模态，但这样又会提高整车重量和成本，不利于轻量化的发展。
发明内容
为了解决上述背景技术中的问题，本发明的目的是提供一种四驱差减布置结构，其能够提高四驱系统的NVH性能，有利于减小差减动态运动量，提高空间利用率，解决NVH性能和油箱布置空间难以兼顾的问题。
基于此，本发明提供了一种四驱差减布置结构，其包括设于后副车架的前横梁上的差减前悬置和设于后横梁上的差减后悬置；所述差减前悬置包括沿Y向并排设置的第一差减前悬置和第二差减前悬置，所述差减后悬置包括沿Y向并排设置的第一差减后悬置和第二差减后悬置；
所述差减前悬置和所述差减后悬置的内部均设有弹性结构，所述差减后悬置的弹性中心靠近主减速器的扭矩轴；所述差减前悬置沿Z向布置，所述差减后悬置沿X向布置。
作为优选方案，所述差减后悬置的弹性中心根据所述第一差减后悬置和所述第二差减后悬置的刚度的相对大小进行调整。
作为优选方案，所述第一差减后悬置和所述第二差减后悬置之间的跨距大于200mm。
作为优选方案，所述差减前悬置的顶部设有用于封盖所述弹性结构的限位板。
作为优选方案，所述四驱差减布置结构还包括安装于所述差减前悬置和所述差减后悬置之间的差速器，所述差速器的壳体的后端设有预留安装点。
作为优选方案，所述第一差减前悬置和所述第二差减前悬置之间连接有用于承托差速器的前悬置托臂，所述前悬置托臂的两端分别与所述差减前悬置通过螺栓连接。
作为优选方案，所述第一差减前悬置和所述第二差减前悬置之间的跨距大于200mm。
作为优选方案，所述差减前悬置内套设有用于容置所述弹性结构的限位内板；所述弹性结构为橡胶衬套。
作为优选方案，所述差减前悬置焊接于前横梁上。
作为优选方案，所述第一差减前悬置和所述第二差减前悬置相对于后副车架的X向中心轴对称设置于前横梁；所述第一差减后悬置和所述第二差减后悬置相对于后副车架的X向中心轴对称设置于后横梁。
相较于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的四驱差减布置结构，包括设于前横梁上的差减前悬置和设于后横梁上差减后悬置，其内部均设有弹性结构，通过将差减前悬置沿Z向布置，利用差减前悬置在Z向刚度较软的特点，可以提高NVH性能；并且将差减后悬置沿X向布置，利用径向刚度较大的特性，可以较好地起到限位作用，降低差减的动态运动量，能够为油箱让出空间，提高空间利用率，解决NVH性能和油箱布置空间难以兼顾的问题；而且，根据主减速器的参数计算出的扭矩轴的位置，将差减后悬置的弹性中心靠近主减速器的扭矩轴设置，便于得到振动解耦，如此可以降低差减的动态运动量，从而进一步提高NVH性能，有利于平台化生产。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种四驱差减布置结构的俯视图；
图2是图1中差速器位置的局部放大图；
图3是图1中A-A向的剖视图；
图4是本发明实施例提供的前悬置托臂的示意图；
图5是图1主视图中的差减后悬置的局部放大图。
其中，1、前横梁；10、差减前悬置；11、第一差减前悬置；12、第二差减前悬置；13、前悬置托臂；131、螺栓；14、限位板；141、橡胶衬套；15、限位内板；2、后横梁；20、差减后悬置；21、第一差减后悬置；22、第二差减后悬置；3、差速器；31、预留安装点；4、扭矩轴；B、跨距。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参见图1，示意性地示出了本发明的四驱差减布置结构，该结构设于后副车架上，其包括差减前悬置10和差减后悬置20，差减前悬置10和差减后悬置20之间用于安装差速器3。其中，差减前悬置10设于后副车架的前横梁1上且沿Z向布置，差减后悬置20设于后副车架的后横梁2上且沿X向布置。此处需要说明的是，按照整车坐标系的定义，车辆的前后方向为X向，左右方向为Y向，上下方向为Z向。
具体地，差减前悬置10包括沿Y向并排设置的第一差减前悬置11和第二差减前悬置12，差减后悬置20包括沿Y向并排设置的第一差减后悬置21和第二差减后悬置22，而且，差减前悬置10和所述差减后悬置20的内部均设有弹性结构，更重要的是，根据主减速器的参数计算出扭矩轴的位置，将差减后悬置20的弹性中心靠近主减速器的扭矩轴设置，便于振动解耦，如此可以降低差减的动态运动量，从而提高NVH性能，利于平台化生产。
基于上述技术特征的四驱差减布置结构，通过将差减前悬置10沿Z向布置，利用差减前悬置10在Z向刚度较软的特点，可以提高NVH性能。将差减后悬置20沿X向布置，利用径向刚度较大的特性，可以较好地起到限位作用，降低差减的动态运动量，能够为油箱让出空间，提高空间利用率。同时，根据差减的主减速器的参数计算出扭矩轴的理论位置，再通过调整第一差减后悬置21的刚度和第二差减后悬置22的刚度的相对大小，使得差减后悬置20的弹性中心靠近主减速器的扭矩轴。在本实施例中，例如通过调整第一差减后悬置21和第二差减后悬置22内的弹性结构的硬度，使得第一差减后悬置21的刚度和第二差减后悬置22的刚度不相同。更具体地，弹性结构采用橡胶衬套141，通过改变橡胶的胶料硬度和结构，使得第一差减后悬置21和第二差减后悬置22具有不同的悬置刚度。示例性地，根据主减速器的参数计算出如图1中所示的扭矩轴4，继续参见图5所示，将第一差减后悬置21的刚度调整成大于第二差减后悬置22，使得差减后悬置20的弹性中心偏向第一差减后悬置21，即差减后悬置20的弹性中心向左偏移，而不是对称布置，从而使得差减后悬置20的弹性中心靠近图1中所示的扭矩轴4，由此通过将差减后悬置20的弹性中心接近扭矩轴4设置，更便于得到模态的振动解耦，使得四驱系统的模态更加稳定，进而能够提高四驱系统的NVH性能。在此需要说明的是，图1中示出的扭矩轴4，只是为了方便描述“差减后悬置20的弹性中心靠近主减速器的扭矩轴”这一技术特征，而在其它实施例中，扭矩轴的位置也可能计算出其他布置形式，并非仅限定于图1中所示出的设置方向。
作为优选的实施方式，通过合理地设计差减后悬置20的跨距B，能进一步提升NVH性能。参见图2所示，根据公式扭矩T＝悬置数量×悬置受力F×跨距B*1/2，由于发动机的扭矩T值一定，在同等扭矩情况下，将跨距B的值增大，差减后悬置20的受力则会减小，由此有利于提升NVH性能。经过试验数据验证，将第一差减后悬置21和第二差减后悬置22之间的跨距B设置成大于200mm，差减后悬置20的跨距B增大约一倍，使得差减后悬置20的受力减小为现有的50％，从而确保NVH性能。同时，将第一差减前悬置11和第二差减前悬置12之间的跨距也设置成大于200mm，以确保差减前悬置10的受力减小一半，进而进一步提升NVH性能。
优选地，在本实施例中，参见图3，差减前悬置10的顶部设有用于封盖所述弹性结构的限位板14，差减前悬置10由于沿Z向布置，限位板14的设置可以限制差减运动Z向的极限位置，限制过大位移，以减小差减的动态运动量。进一步地，差减前悬置10内套设有用于容置弹性结构的限位内板15，通过限位内板15和限位板14得以限制差减运动的极限位置，从而减小差减的动态运动量，有利于提升NVH性能。
由于在车型拓展时，差减后悬置20受限于悬架摆臂内点的宽度，车轮轮距越窄，左右悬架下摆臂内点的宽度越窄，导致差减后悬置20布置空间不足，因此悬置的位置需要调整，从而导致了差减壳体不能共用。在本实施例中，为了克服差减壳体不能共用的问题，如图2所示，在差速器3的壳体的后端设有预留安装点31，在需要调整悬置位置时，利用壳体后端的预留安装点31，将差速器3安装至调整后的悬置上，在拓展到小轮距车型时，可以直接沿用差速壳体，不需要修改产品，提高了零部件的通用化率，大大缩短了零部件开发和验证周期，也大大降低了设计变更的成本。
更具体的是，参见图4，第一差减前悬置11和第二差减前悬置12之间连接有前悬置托臂13，前悬置托臂13用于承托差速器3，前悬置托臂13的两端分别与差减前悬置10通过螺栓131连接。
上述实施例中的差减前悬置10焊接于前横梁1上，实现差减前悬置10与前横梁1的固定连接，差减后悬置20沿X向穿设于后横梁2中。优选地，第一差减前悬置11和第二差减前悬置12相对于后副车架的X向中心轴对称设置于前横梁1，第一差减后悬置21和第二差减后悬置22相对于后副车架的X向中心轴对称设置于后横梁2中。
综上所述，本发明的四驱差减布置结构，通过将差减前悬置沿Z向布置，利用差减前悬置在Z向刚度较软的特点，可以提高NVH性能，将差减后悬置的弹性中心靠近主减速器的扭矩轴设置，如此可以降低差减的动态运动量，提高了NVH性能，解决NVH性能和油箱布置空间难以兼顾的问题，而且，在差速器的壳体的后端设有预留安装点，在拓展到小轮距车型时，可以直接沿用差速壳体，提高了零部件的通用化率，由此通过以上设计优化，既提高了NVH性能，减小了差减的运动包络，提高了空间利用率，同时也提高了零部件的通用化率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种四驱差减布置结构，其特征在于，包括设于后副车架的前横梁上的差减前悬置和设于后横梁上的差减后悬置；所述差减前悬置包括沿Y向并排设置的第一差减前悬置和第二差减前悬置，所述差减后悬置包括沿Y向并排设置的第一差减后悬置和第二差减后悬置；
所述差减前悬置和所述差减后悬置的内部均设有弹性结构，所述差减后悬置的弹性中心靠近主减速器的扭矩轴；所述差减前悬置沿Z向布置，所述差减后悬置沿X向布置。
2.根据权利要求1所述的四驱差减布置结构，其特征在于，所述差减后悬置的弹性中心根据所述第一差减后悬置和所述第二差减后悬置的刚度的相对大小进行调整。
3.根据权利要求1所述的四驱差减布置结构，其特征在于，所述第一差减后悬置和所述第二差减后悬置之间的跨距大于200mm。
4.根据权利要求1所述的四驱差减布置结构，其特征在于，所述差减前悬置的顶部设有用于封盖所述弹性结构的限位板。
5.根据权利要求1所述的四驱差减布置结构，其特征在于，所述四驱差减布置结构还包括安装于所述差减前悬置和所述差减后悬置之间的差速器，所述差速器的壳体的后端设有预留安装点。
6.根据权利要求5所述的四驱差减布置结构，其特征在于，所述第一差减前悬置和所述第二差减前悬置之间连接有用于承托差速器的前悬置托臂，所述前悬置托臂的两端分别与所述差减前悬置通过螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的四驱差减布置结构，其特征在于，所述第一差减前悬置和所述第二差减前悬置之间的跨距大于200mm。
8.根据权利要求1至7任一项所述的四驱差减布置结构，其特征在于，所述差减前悬置内套设有用于容置所述弹性结构的限位内板；所述弹性结构为橡胶衬套。
9.根据权利要求8所述的四驱差减布置结构，其特征在于，所述差减前悬置焊接于前横梁上。
10.根据权利要求1所述的四驱差减布置结构，其特征在于，所述第一差减前悬置和所述第二差减前悬置相对于后副车架的X向中心轴对称设置于前横梁；所述第一差减后悬置和所述第二差减后悬置相对于后副车架的X向中心轴对称设置于后横梁。
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