CN109421523B - 侧装配式变速器支座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧装配式变速器支座，其中动力系防转动单元安装到壳体，该壳体联接到变速器支架的上部，从而防止螺栓断裂时动力系掉落。动力系防转动单元包括：防转动管，被配置成允许螺栓插入通过防转动管，并且具有从防转动管上部和下部突出的防转动突起；第一防转动凹口，形成在芯中，以便具有与防转动管上的防转动突起相对应的形状；以及第二防转动凹口，形成在变速器支撑架中形成的空间中。防转动管上的防转动突起插入形成在芯中的第一防转动凹口和形成在变速器支撑架中的第二防转动凹口中。

Description

侧装配式变速器支座

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月5日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2017-0113031的韩国专利的优先权和权益，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种侧装配式变速器支座，并且更特别地，涉及一种侧装配式变速器支座，其中动力系防转动单元(powertrain-rotation-preventing unit)被安装到壳体，该壳体联接到变速器支架的上部，从而防止螺栓断裂时动力系掉落。

背景技术

近来，随着车辆相关技术的发展以及消费者对低振动和低噪音需求的增加，通过分析车辆中出现的噪音、振动和不平顺性(“NVH”)，已经进行很多的努力来使乘坐舒适性最大化。

当车辆行驶时，在特定发动机RPM范围内发生的振动经由车身以特定频率传递到车辆内部。此时，发动机燃烧力对车辆内部的影响是显著的。

车辆变速器是在根据车辆的行驶状态改变转矩和速度的同时将发动机功率传递到驱动轮的装置。变速器通过离合器与发动机的曲轴直接连接。

变速器由于其中与发动机的操作对应的机械操作而产生大量的振动和噪音。

因此，为了使由发动机和变速器产生的传递到车身的振动和噪音最小化并提高乘客的乘坐舒适性，使用变速器支座将变速器安装到车身框架上。

由于包括通常重达数百公斤的变速器的动力系(以下称为“PT”)由三个或四个支座支撑，所以支座在发生碰撞时需要具有高耐久性和稳固性。即使在变速器支座上施加较大的载荷的情况下，例如在由于车辆的碰撞而向后推动PT时，变速器支座也需要支撑变速器，而不会损坏变速器支座的支架、绝缘体或内芯。

其原因是如果PT被向后推动，可能会发生前围板和踏板变形，从而导致乘客的膝盖或脚踝受伤。

变速器支座具有侧装配结构，使得变速器支座在侧向上将PT连接到车身。在侧向上装配上述组件的原因在于，在生产线中PT装饰(安装)过程(decking process)(将PT连接到车身的过程)期间，工人不可能在车身上进行装配。因此，工人在车身旁边进行装配过程。

由于修改生产线需要大量的投资(500亿韩元以上)以便工人能够在车身上方进行装配过程，所以PT装饰过程使用两个长螺栓并且将该两个长螺栓沿侧向固定，以避免修改生产线。

在传统的车辆中，通常使用一个螺栓将衬套和支架彼此连接。

在示例中，如图1A所示，绝缘体10使用一个螺栓11。然而，如图1B中所示，变速器支座TM使用两个螺栓60。使用两个螺栓的原因是螺栓在剪切方向上受到载荷，因此与轴向方向相比，断裂应力减小。此外，为了防止PT因螺栓断裂而掉落，在车辆中使用采用两个螺栓的更安全的设计。然而，这种设计的缺点在于制造成本和重量(一个螺栓重约0.25kg)增加，由于两个螺栓使芯的尺寸增加，并且由于芯的尺寸增加，限位器(stopper)的橡胶量减少。限位器的橡胶量减少导致NVH特性、行驶和操纵(R&H)性能和耐久性恶化。

另外，根据传统的方法不便于安装，因为工人需要站在工作平台上并且同时在工作平台上进行发动机和变速器支座的安装。

为了将发动机和变速器支座安装到车身上，工人从较高位置(即在工作台上)沿向下方向紧固螺栓，这样可能发生坠落事故等。在某些情况下，发动机装配过程不能在规定的时间内完成，因此生产线需要进行重新配置。

为了解决上述问题，本申请人开发了一种“侧装配式变速器支座”(韩国专利注册号10-1244708)。

如图2所示，上述专利文献中公开的变速器支座包括：圆柱形绝缘体10；芯21，插入绝缘体10中，并具有沿长度方向贯穿形成的多个孔和在宽度方向上切割的内部空间22；板限位器40，装配在芯21的内部空间22中；圆柱形壳体50，容纳芯21和绝缘体10；多个螺栓60，每个螺栓60均比壳体50长，并从一侧插入通过芯21和板限位器40中的对应的一个孔以突出到壳体50外；以及变速器支撑架70，具有直接联接到突出螺栓60的上部和联接到变速器的下部。芯21比包围绝缘体10的壳体50长，并以整体的方式插入绝缘体10中，以便突出到壳体50外并通过螺栓60直接连接到变速器支撑架70的侧表面。

但是，在具有上述构造的侧装配式变速器支座中，如图3A所示，由于螺纹形成在紧固到变速器支撑架70的螺栓60的部分处，所以螺栓的螺纹部分由于其凹口部分的损坏导致将断裂的风险较高。

例如，如图3B所示，每个螺栓60以其中间部分不与形成在支撑件80中的支撑孔82和形成在芯21中的通孔23的内周接触(即，间隔开)的方式被紧固，因此，其末端部分可能会受到强剪切力的作用。

例如，由于目前使用的螺栓60非常长(大约161mm)，并且与通孔23的内周间隔约0.2mm，因此施加到力矩臂的两个相对端上的剪切力较大，导致螺栓的凹口部分被损坏或者螺栓容易松动。

【相关技术文献】

1.注册号为10-1244708的韩国专利(2013年3月12日)

2.注册号为10-1746576的韩国专利(2017年6月7日)

3.公开号为10-2013-0030945的韩国专利(2013年3月28日)

4.公开号为10-2005-0053284的韩国专利(2005年6月8日)

发明内容

本公开通过提供一种具有简化的螺栓紧固结构的侧装配式变速器支座来解决上述问题，使得螺栓的数量从两个减少到一个，从而增加限位器橡胶量，提高设计的自由度，并改善NVH特性和R&H性能。

本公开的另一个目的是提供一种侧装配式变速器支座，其中动力系防转动单元被安装到壳体，该壳体被联接到变速器支架的上部，从而防止螺栓断裂时动力系掉落。

本公开要实现的技术目的不限于上述那些，本领域技术人员可以从下面的描述中清楚地理解其他目的。

根据本公开，上述和其他目的可以通过提供一种侧装配式变速器支座来实现，该侧装配式变速器支座包括：芯，插入绝缘体中，并具有沿长度方向贯穿形成的通孔；板限位器，联接到芯；圆柱形壳体，容纳芯和绝缘体；螺栓，形成为比壳体长，并且从一侧插入通过形成在芯和板限位器中的孔，以突出到壳体外；变速器支撑架，具有直接联接到突出到壳体外的螺栓的上部和联接到变速器的下部；防转动保持架和防转动螺母，安装到变速器支撑架的上部以与螺栓啮合；以及动力系防转动单元，安装在防转动保持架和芯之间。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征以及其他优点，其中：

图1A和1B是示出传统的变速器支座的视图；图1A是示出使用一个螺栓安装到发动机的传统的变速器支座的视图，图1B是示出使用两个螺栓固定的动力系的视图；

图2是传统的变速器支座的分解立体图；

图3A是传统的变速器支座的截面图；

图3B是示出传统的变速器支座中螺栓紧固区域的局部放大截面图；

图4是根据本公开的示例性实施例的侧装配式变速器支座的分解立体图；

图5A和图5B是示出根据本公开的示例性实施例的侧装配式变速器支座的示意图，其中防转动单元安装到该侧装配式变速器支座；图5A是根据示例性实施例的侧装配式变速器支座的局部截面立体图，图5B是示出安装到变速器支撑架的分解状态的防转动螺母及防转动保持架(cage)的局部截面立体图；

图6A和图6B是根据本公开的示例性实施例的变速器支撑架的局部立体图；图6A是联接有防转动螺母和防转动保持架的状态下的变速器支撑架的局部正视立体图，图6B是其局部后视立体图；

图6C是在本文中描述的示例性实施例中使用的防转动管的立体图；

图7A是示意性示出在本文中描述的示例性实施例中防转动管插入通过芯的状态的立体图；以及

图7B是示出根据本公开的示例性实施例的侧装配式变速器支座的截面图，其中防转动单元安装到该侧装配式变速器支座。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的实施例，其示例在附图中示出，以使得本领域技术人员容易地理解和再现这些实施例。然而，这里公开的实施例可以以各种不同的形式来实现，并且本公开不限于本文描述的实施例。

为了清楚地说明本公开，省略了与说明书没有关联的元件的图示，并且在整个说明书中相同或非常类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应被解释为典型的或字典限制的含义，而应基于发明人可以适当地定义术语的概念以最好的方式来说明本发明的原则，被解释为具有符合本发明的技术精神的含义和概念。

在下文中，将参照附图详细描述示例性实施例。

此外，相同的附图标记用于表示与现有技术中相同的元件，并且将省略相同的元件的详细说明。

如图4的示例性实施例所示，侧装配式变速器支座包括：圆柱形绝缘体10；芯21，插入到绝缘体10中并且具有沿长度方向贯穿形成的通孔23；板限位器40，联接到芯21；圆柱形壳体50，容纳芯21和绝缘体10；螺栓60，比壳体50长，并从一侧插入通过形成在芯21和板限位器40中的孔，以便突出到壳体50外；变速器支撑架70，具有直接联接到突出螺栓60的上部和联接到变速器的下部；以及防转动保持架80，支撑安装在变速器支撑架70的上部并与螺栓60啮合的防转动螺母81。

如上所述，本公开的侧装配式变速器支座与现有技术的区别在于，螺栓的数量从两个减少到一个，并且芯21具有仅一个螺栓插入通过的结构。

另外，侧装配式变速器支座的特征在于动力系防转动单元100安装在防转动保持架80和芯21之间。

如图4和图5所示，动力系防转动单元100包括：防转动管110，螺栓60插入通过该防转动管110，防转动管110具有从防转动管上部和下部突出的防转动突起111；第一防转动凹口21a，形成在芯21中并且具有与防转动管110上的防转动突起111相对应的形状；以及第二防转动凹口71，形成在变速器支撑架70中形成的空间S中。因此，防转动管110上的防转动突起111插入形成在芯21中的第一防转动凹口21a和形成在变速器支撑架70中的第二防转动凹口71中。

更详细地描述，如图6C所示，防转动管110包括在防转动管110一端形成的凸缘112，螺栓60通过凸缘112进入。在优选实施例中，防转动管110的主体是长圆柱形管。在另一个优选实施例中，主体由钢制成。当防转动管110完全插入到芯21中时凸缘112用作阻止防转动管110插入到芯21中的限位器。

另外，防转动突起111从防转动管110突出，并沿防转动管110的长度延伸。防转动突起111沿防转动管110的圆柱形主体的表面的法线的方向延伸。

另外，在如图7A所示的示例性实施例中，防转动管110还可以具有形成在防转动管110前端处的倾斜表面112，以便于防转动管110与变速器支撑架70的装配。

在图6A和6B中的示例性实施例中示出了防转动管110固定地插入其中的变速器支撑架70。

图5A或图6A是联接有防转动螺母81和防转动保持架80的变速器支撑架70的局部正面立体图，图6B是联接有防转动螺母81和防转动保持架80的变速器支撑架70的局部后视立体图。

如图6A所示，防转动螺母81和防转动保持架80利用螺钉联接到变速器支撑架70的上部，并且防转动螺母81所位于的空间S形成在变速器支撑架70的前方上部中。

另外，如图6B所示，第二防转动凹口71形成为与形成在防转动管110上的防转动突起111相对应的形状，以便防转动管110上的防转动突起111插入第二防转动凹口71中。

如图5B的示例性实施例所示，防转动螺母81被构造为方螺母，并且形成在变速器支撑架70中以接收防转动螺母81的空间S也被构造成方形。这防止了螺栓60在紧固到防转动螺母81之后转动。

另外，如图7A所示，防转动管110插入通过其的芯21中具有第一防转动凹口21a，该第一防转动凹口21a成形为与防转动管110上的防转动突起111相对应的形状。

通孔21b和第一防转动凹口21a形成在芯21中，使得其尺寸等于或略小于防转动管110上的防转动突起111的尺寸以实现过盈配合，从而防止芯21和变速器支撑架70的旋转运动，并且因此防止螺栓60卸下。另外，在优选的实施例中，螺栓60通过其进入的通孔21b的端部形成为使得螺栓60与其隔开大约8至10mm，由此螺栓60的头部通过施加在螺栓上的扭矩而被插入通孔21b的端部。

当过多的扭矩施加到螺栓60时，芯21可能会弯曲，或者芯21的螺栓紧固表面可能会被损坏。因此，在现有技术中，使用AC4CH-T6通过挤压法来制造芯21。但是，这种挤压方法复杂且昂贵。

为了解决这个问题，在本公开中，通过使用由钢制成的防转动管110来增强芯21的螺栓紧固表面，而不需要挤压方法，降低了制造成本。在优选实施例中，芯21由铝制成。

如上所述，变速器支撑架70防止螺栓60的前部的松动，并且防转动管110防止螺栓60的后部的松动。此外，因为防转动管110安装在变速器支撑架70和芯21之间，可以防止螺栓断裂时这些部件掉落，并且防止部件在前后方向上彼此分离。

此外，由于支撑变速器支座70所需的螺栓60的数量从两个减少到一个，所以限位器的厚度从约3.5mm增加到约10.5mm以上。由于限位器的厚度增加，使得设计自由度提高并且NVH特性、R&H性能和耐久性得到改善。

从上述描述中显而易见的是，根据本公开的侧装配式变速器支座具有以下有益效果。

首先，由于变速器支座具有简化的螺栓紧固结构，使得螺栓的数量从两个减少到一个，所以可以使限位器的橡胶量增加，设计自由度增加并且NVH特性和R&H性能得到改善。

其次，螺栓插入通过其的芯和绝缘体的尺寸减小，由此变速器支座的整体尺寸减小，这在封装布局方面是有利的。

第三，螺栓的数量从两个减少到一个使得生产率提高。

第四，通过使与形成在芯和变速器支撑架中的孔的内周间隔开的螺栓的部分最小化，可以减小施加到螺栓上的剪切力的量，从而防止螺栓断裂。

第五，通过改变芯的结构可以极大地降低制造成本，从而不需要传统的复杂且昂贵的制造工艺。

尽管为了说明的目的已经公开了优选实施例，但是本领域技术人员将认识的是，在不脱离所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (4)

1.一种侧装配式变速器支座，包括：

芯，插入绝缘体中并具有贯穿形成的通孔；

板限位器，联接到所述芯，并且具有通孔；

圆柱形壳体，容纳所述芯和所述绝缘体；

仅一个螺栓，形成为比所述壳体长，并且从一侧插入通过形成在所述芯和所述板限位器中的通孔，以突出到所述壳体外；

变速器支撑架，具有直接联接到突出到所述壳体外的螺栓的上部和联接到变速器的下部；

防转动保持架和防转动螺母，安装到所述变速器支撑架的上部以与所述螺栓啮合；以及

动力系防转动单元，安装在所述防转动保持架和所述芯之间，

其中，所述动力系防转动单元包括：

防转动管，被配置成允许所述螺栓插入通过防转动管并且具有从所述防转动管突出的防转动突起；

第一防转动凹口，形成在所述芯中，具有与所述防转动管上的防转动突起的形状相对应的形状；以及

第二防转动凹口，形成在所述变速器支撑架中形成的空间中，

其中，所述防转动管上的防转动突起插入形成在所述芯中的第一防转动凹口和形成在所述变速器支撑架中的第二防转动凹口中。

2.根据权利要求1所述的侧装配式变速器支座，其中，所述防转动管以过盈配合的方式插入通过所述芯并且以滑动的方式联接到所述变速器支撑架。

3.根据权利要求1所述的侧装配式变速器支座，其中，所述防转动管进一步包括倾斜表面，所述倾斜表面形成在所述防转动管的一端，以便于所述防转动管与所述变速器支撑架装配。

4.根据权利要求1所述的侧装配式变速器支座，其中，所述防转动螺母是方螺母，并且所述变速器支撑架中具有形成为容纳所述防转动螺母的空间，所述空间形成为方形。

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