CN109751359B - 主动式发动机悬置装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种主动式发动机悬置装置。主动式发动机悬置装置包括被阀单元分隔的上流体腔和下流体腔，并且在流体通过阀单元的同时响应于行驶状态来调节从发动机输入的振动和负载，并且减弱振动和负载。主动式发动机悬置装置包括绝缘件，该绝缘件包围与悬置螺栓一体地形成的芯部，并基于施加到芯部的负载而弹性地变形。主壳体设置在绝缘件的下端部的圆周处。隔膜设置在主壳体的下方。阀单元被配置成基于阀的操作使流体选择性地通过三个通道。致动器通过辅助壳体设置以沿轴向驱动阀。

Description

主动式发动机悬置装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月6日提交的申请号为10-2017-0146628的韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种主动式发动机悬置装置，更具体地，涉及一种能够响应于行驶状态并通过选择性地改变通道来控制动态特性的主动式发动机悬置装置。

背景技术

一般地，车辆的发动机通过发动机悬置装置被安装在车身的发动机室中，以使振动减弱。作为发动机悬置装置，通常使用通过橡胶的弹力绝缘并减弱振动的橡胶悬置装置和被配置成填充预定量的流体的液压悬置装置。例如，液压悬置装置具有填充在其中的流体并且利用流体的流动来减弱振动。液压悬置装置同时使高频区域和低频区域中的振动减弱，因此与其相关的应用已增加。

然而，上述现有的液压悬置装置存在的问题是，在制造时，当流体的填充量增加时，损耗系数增加，但动态特性增强，因此车辆的噪声、振动、不平顺性(NVH)性能降低。当流体填充量减少时，动态特性降低，因此NVH性能得到改善，然而损耗系数降低。因此，已经开发了一种能够灵活控制衰减特性以更有效地减弱特定频率范围内的振动的主动式发动机悬置装置。

现有的主动式发动机悬置装置中设置有电磁阀，从而以开启和关闭的方式控制动态特性。主动式发动机悬置装置已经使用电磁阀以响应于行驶状态来改变动态特性，以同时满足车辆的NVH性能和操作稳定性(R&H)性能。但是，由于增加了电磁阀，所以整个重量和尺寸都会增加。另外，由于需要用于控制电磁阀的单独的控制器和逻辑，所以总成本会增加。

本部分公开的上述信息仅仅是为了增强对本发明背景的理解，因此其中可包含不构成本国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供了一种主动式发动机悬置装置，该主动式发动机悬置装置被配置成通过操作形成在阀外壳的中央处的阀和阀盖而选择性地使流体流过三个通道，并设置在主壳体中以响应于每个行驶状态而调节从发动机输入的振动和负载并且有效地减弱振动和负载。

在本公开的示例性实施例的一个方面中，主动式发动机悬置装置可以包括：上流体腔和其内被阀单元分隔的下流体腔，并被配置成在填充到每个流体腔中的流体通过阀单元的同时响应于行驶状态来调节从发动机输入的振动和负载并且减弱振动和负载。主动式发动机悬置装置可以包括：绝缘件，该绝缘件包围与悬置螺栓一体形成的芯部，并且基于施加到芯部的负载而弹性地变形；主壳体，该主壳体设置在绝缘件的下端部的圆周处；隔膜(diaphragm)，该隔膜设置在主壳体的下方；阀单元，该阀单元被配置成当阀外壳和阀盖装配在主壳体中时基于设置在中央处的阀的操作而使流体选择性地通过三个通道；以及致动器，该致动器通过辅助壳体设置在隔膜的下部，以沿轴向驱动阀。

阀单元可以包括：阀外壳，该阀外壳具有第一腔，第一腔具有多个第一隔板(barrier)，第一隔板沿着在隔板的中央处形成的阀操作孔的圆周以预定间隔设置在设定部分中；环形第二隔板，形成在第一隔板的径向外侧同时以预定间隔彼此间隔开；至少一个孔，与形成在阀外壳的底表面上的下流体腔连接以形成在第一隔板和第二隔板之间；以及该阀外壳第二腔，该第二腔具有环形第三隔板，环形第三隔板形成在第二隔板的径向外侧上同时与第二隔板隔开预定间隔并且与第二隔板一起与阀操作孔连接；阀盖，该阀盖联接到阀外壳的上部，具有与设置在其一侧的第二腔连接的第一流入孔，并具有穿透阀盖并设置在阀盖中央处的第二流入孔，该第二流入孔对应于阀操作孔；膜(membrane)，设置在第一腔中以包围第一隔板；以及阀，该阀通过阀操作孔被第一隔板竖直地引导，在阀的上圆周具有与第一隔板相对应的阶梯槽；以及中空通道，向与第二腔连接的一侧敞开，第二腔与下流体腔连接。

在一些示例性实施例中，第二流入孔可以沿穿透阀盖的中央并沿向上方向突出的盖部的圆周形成为多个，并且阀的上端部的圆周表面可以形成为倾斜阶梯表面。第二腔可以具有形成为螺旋形状的底表面。阀盖可以具有多个支撑端，多个支撑端支撑在阀盖下表面的中央部分形成的膜。膜可以形成为基于流体的压力而变形的弹性材料的板。致动器可以是线性步进马达。

另外，多个通道可以包括第一通道，第二通道和第三通道。第一通道形成为从上流体腔通过第二流入孔、阶梯槽、第一隔板之间、膜、第一腔和孔，直到下流体腔。第二通道形成为从上流体腔通过第一流入孔、第二腔、阀操作孔和中空通道，直到下流体腔。第三通道形成为从上流体腔通过第二流入孔、阀操作孔和阶梯槽，直到下流体腔。

根据本公开的示例性实施例，由设置在主壳体中的阀外壳和阀盖形成的三个通道可以被配置成通过与线性步进电机连接的阀的操作来选择性地打开和关闭以使流体流动。因此，可以响应于行驶状况来调节从发动机输入的振动和负载，并且可以更有效地减弱振动和负载。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中可以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1是根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置的示例性装配立体图；

图2是根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置的详细示例图；

图3是根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置的示例性横截面图；

图4是根据本公开的示例性实施例的应用于主动式发动机悬置装置的阀单元的示例性立体图；

图5是根据本公开的另一示例性实施例的应用于主动式发动机悬置装置的阀单元的示例性立体图；以及

图6A至图6C是根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置的示例性操作图。

附图标记

1：主动式发动机悬置装置

3：上流体腔

5：下流体腔

10：绝缘件

11：悬置螺栓

13：芯部

20：主壳体

21：固定端

30：隔膜

40：阀单元

41：阀外壳

43：阀操作孔

44：孔

45：阀盖

47：盖部

49：支撑端

50：膜

51：阀

53：阶梯槽

55：倾斜阶梯表面

57：中空通道

60：致动器

61：辅助壳体

63：连接构件

C1：第一腔

C2：第二腔

W1：第一隔板

W2：第二隔板

W3：第三隔板

H1：第一流入孔

H2：第二流入孔

P1：第一通道

P2：第二通道

P3：第三通道

具体实施例

在下文中，将参照附图描述本公开的示例性实施例。然而，为了有效地描述本公开的特征，以下示出的附图和下面将要描述的详细说明涉及若干示例性实施例中的一个示例性实施例。因此，本公开不限于以下附图和描述。

将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括有”指定了存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。例如，为了使本公开的描述清楚，没有示出不相关的部分，并且为了清楚起见夸大了层和区域的厚度。此外，当描述层在另一层或基底“上”时，层可以直接在另一层或基底上或者可以在其之间设置第三层。

理解的是，如本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车辆，包括各种船只和船舶，飞机等水运工具船，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料(例如，衍生自石油以外的资源的燃料)车辆。

图1是根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置的示例性装配立体图。图2是根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置的详细示例图。图3是根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置的示例性横截面图。图4是根据本公开的示例性实施例的应用于主动式发动机悬置装置的阀单元的示例性立体图。

参照图1至图3，根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置1可以被配置成在支撑发动机的同时减弱发动机的振动并将减弱的振动传递到车身，并且类似地减弱从路面通过车身传递到发动机的振动。特别地，主动式发动机悬置装置1可以包括其中隔开的上流体腔3和下流体腔5，并且可以被配置成响应于行驶状态来调节从发动机输入的振动。主动式发动机悬置装置1可以包括绝缘件10、主壳体20、隔膜30、阀单元40和致动器60。

被联接到车身的外壳(未示出)的上侧可以包括连接到发动机的悬置螺栓11。悬置螺栓11可以与芯部13一体地形成，并且悬置螺栓11和芯部13可以通过铸造成型一体地形成。另外，绝缘件10包围芯部13，并且可以基于施加到芯部13的负载而弹性地变形。绝缘件10可以由橡胶材料等形成。另外，绝缘件10可以由具有弹性力的任何材料形成。主壳体20可以设置在绝缘件10的下端部的内圆周处。换句话说，主壳体20可以具有与绝缘件10的下端部的外表面相似的形状。主壳体20的预定部可以沿下端部的圆周向内弯曲以形成固定端21。隔膜30可以设置在主壳体20的下方。隔膜30可以包括腔体，在该腔体中如下所述的阀51被配置成移动并适配于主壳体20的下端部的圆周。

参照图4，阀单元40可以设置在主壳体20的内部下侧，并且可以由设置在主壳体20上的固定端21支撑。另外，阀单元40可以被配置成在装配阀外壳41和阀盖45时，通过操作设置在其中央处的阀51使流体选择性地通过多个通道。例如，多个通道可以包括第一到第三通道P1、P2和P3。下面将详细描述第一至第三通道P1、P2和P3。

阀单元40可以包括阀外壳41、阀盖45、膜50和阀51。首先，阀外壳41的内部可以分别包括第一腔C1和第二腔C2。阀外壳41的中央可以包括圆形的阀操作孔43。另外，阀外壳41的设定部分可以包括沿阀操作孔43的圆周相距预定间隔的多个第一隔板W1。此外，在阀外壳41中，第一隔板W1的径向外侧可以包括以预定间隔彼此间隔开的环形第二隔板W2。在阀外壳41中，第一腔C1可以设置在第一隔板W1和第二隔板W2之间。特别地，第一腔C1的底部可以设置有多个孔44。多个孔44可以形成与下流体腔5连接的通道。

换句话说，第二隔板W2的径向外侧可以设置有以预定间隔彼此间隔开的环形第三隔板W3。在阀外壳41中，与阀操作孔43连接的第二腔C2可以设置在第二隔板W2与第三隔板W3之间。第二腔C2的底部可以具有螺旋形状以使流体能够流动。

阀盖45可以联接到阀外壳41的上部。阀盖45的一侧可以设置有与第二腔C2连接的第一流入孔H1。阀盖45可以具有第二流入孔H2，该第二流入孔H2穿透阀盖并且形成在阀盖中央处，并且与阀外壳41的阀操作孔43相对应。第二流入孔H2可以是穿透阀盖45的孔并且可以环形地形成在阀盖45的中央部分处以便于流体流动。

膜50可以形成为环形形状，膜50的一部分被切割并且膜50设置在第一腔C1中。膜50可以包围第一隔板W1。另外，膜50可以通过多个支撑端49支撑阀盖45的底部的中央部分。多个支撑端49可以与阀外壳41的第二隔板W2沿径向外侧以预定间隔间隔开。膜50可以形成为基于流体的压力而变形的橡胶板。

阀51可以通过阀操作孔43被第一隔板W1竖直地引导。阀51的上圆周可以设置有与第一隔板W1相对应的阶梯槽53。阶梯槽53可以通过向中央侧部分地切割阀51的外圆周部分而形成。另外，阀51可以向与第二腔C2连接的一侧敞开，以形成与下流体腔5连接的中空通道57。

此外，致动器60可以设置在隔膜30的下方。致动器60可以通过辅助壳体设置，以沿轴向方向驱动阀51。致动器60可以被配置成将驱动轴与阀的中心轴连接。致动器60和阀51彼此连接的部分可以包括包围外圆周表面的连接构件63。此时，连接构件63可以联接到隔膜30。例如，致动器60可以是线性步进马达。另外，类似于致动器60，也可以应用电磁阀。

图5是根据本公开的另一示例性实施例的应用于主动式发动机悬置装置的阀单元的示例性立体图。在描述根据图5所示的另一示例性实施例的主动式发动机悬置装置时，为了便于理解，与根据上述图2至图4所示的示例性实施例的主动式发动机悬置装置相同的配置和重复的描述将被省略。换句话说，基于图2至4中所示的主动式发动机悬置装置的配置，根据本公开的另一示例性实施例的主动式发动机悬置装置可以包括阀盖上的盖部。

参照图5，在根据本公开的另一示例性实施例的主动式发动机悬置装置1中，阀盖45的中央可以包括对应于阀外壳41的阀操作孔43的盖部47。盖部47可以沿向上方向突出，并且因此盖部47的圆周可以包括多个第二流入孔H2。盖部47可能被过度地施加抵抗上流体腔3的阻力，以防止过多负载被施加到与将在下文描述的阀51连接的电动机60，从而分散负载。

根据本公开的另一示例性实施例，对应于被应用到主动式发动机悬置装置1的盖部47，阀51可形成为其上端部的圆周表面倾斜的倾斜阶梯表面55。倾斜阶梯表面55可以形成在与连接部分相对应的上圆周表面上，阀操作孔43和阀51上的第二腔C2可与该连接部分连接。换句话说，倾斜阶梯表面55可以倾斜以更容易地引导流体向下流动。

图6A至图6C是根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置的操作图。为了便于理解，在图2至图4中示出的根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置将以示例的方式进行描述。

参照图6A，多个通道包括通过改变阀51的位置而形成的第一通道P1、第二通道P2和第三通道P3，并且如下是第一通道P1、第二通道P2和第三通道P3。参照图6A，在作为一般行驶状态的车辆的液力悬置状态下，流体可以沿两个方向流动。阀51可以被配置成移动以连接中空通道57与第二腔C2，并且阶梯槽53可以设置在第一隔板W1的中间部分处。

当车辆的位移最小时，流体流动通过第一通道P1，第一通道P1形成为从上流体腔3依次通过第二流入孔H2、阀51的阶梯槽53、第一隔板W1之间、膜50、第一腔C1和孔44，直到下流体腔5。主动式发动机悬置装置1可以通过在流体流到第一通道P1时减小流体的影响来降低动态特性。

其次，在车辆位移增加时，当膜50由于流体的压力而被压缩到阀盖45的支撑端49以堵塞第一通道P1时，主动发动机悬置装置1可以被配置成使流体流动通过第二通道P2，第二通道P2被形成为从上流体腔3通过阀盖45的第一流动孔H1、第二腔C2、阀操作孔43和阀51的中空通道57，直到下流体腔5。因此，主动式发动机悬置装置1可以在流体流动通过第二通道P2的同时增大衰减值。

参照图6B，当车辆处于怠速状态时，阀51可以通过阀操作孔43被设置在顶端。因此，流体可以被配置成流过第三通道P3，第三通道P3被形成为从上流体腔3通过第二流入孔H2、阀操作孔43和阀51的阶梯槽53，直到下流体腔5。主动式发动机悬置装置1可以被配置成关闭第二通道P2并打开第一通道P1，流体流动到具有最小阻力的第三通道P3。因此，主动发动机悬置装置1在流体流动通过具有最小阻力的第三通道P3的同时使动态特性降到最低。

参照图6C，当车辆处于操作状态时，阀51可以通过阀操作孔43被设置在底部。当阀51向下移动时，主动式发动机悬置装置1可以被配置成阻挡上流体腔3和下流体腔5。因此，主动式发动机悬置装置1在流体作为阻力的同时可以是稳健的以增强特性。特别地，主动发动机悬置装置1可以通过响应于车辆的驱动而根据运行模式逐步地移动阀51以在流体流动通过如上所述的第一通道P1、第二通道P2和第三通道P3的同时调节特性。

因此，根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置1可以被配置成响应于每个行驶状态，选择性地打开和关闭三个通道P1、P2和P3来使流体流动，以调节从发动机输入的振动，从而更有效地减弱振动，其中该三个通道P1、P2和P3通过与电动机60连接的阀51而由设置在主壳体20中的阀外壳41和阀盖45形成。因此，根据本公开的示例性实施例的主动式发动机悬置装置1可以以简化的配置根据车辆的行驶模式来调节特性，并且可以同时满足NVH性能和R&H性能。

尽管已经结合目前被认为是示例性实施例的内容描述了本公开，但是应当理解的是，本公开不限于所公开的示例性实施例，而相反地，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (7)

1.一种主动式发动机悬置装置，包括：

上流体腔和下流体腔，所述上流体腔和下流体腔通过阀单元分隔并且被配置成在填充到每个流体腔中的流体通过所述阀单元时响应于行驶状态而改变从发动机输入的振动和负载，并减弱所述振动和所述负载；

绝缘件，所述绝缘件包围与悬置螺栓一体地形成的芯部，并基于施加到所述芯部的负载而弹性地变形；

主壳体，所述主壳体被安装在所述绝缘件的下端部的圆周处；

隔膜，所述隔膜安装在所述主壳体的下方，

其中，所述阀单元被配置成当阀外壳和阀盖装配在所述主壳体中时基于设置在所述阀单元中央的所述阀的操作而使流体选择性地通过多个通道；以及

致动器，所述致动器通过辅助壳体设置在所述隔膜的下部，以沿轴向驱动所述阀，

其中，所述阀单元包括：

阀外壳，所述阀外壳具有第一腔，所述第一腔具有多个第一隔板，所述第一隔板沿着在所述隔板中央处形成的阀操作孔的圆周以预定间隔设置在设定部分中；环形第二隔板，所述环形第二隔板形成在所述第一隔板的径向外侧上同时与所述第一隔板隔开预定间隔；孔，所述孔在所述第一隔板和所述第二隔板之间与形成在所述阀外壳的底表面上的所述下流体腔连接；以及所述阀外壳具有第二腔，所述第二腔具有环形第三隔板，所述第三隔板形成在所述第二隔板的径向外侧上同时与所述第二隔板隔开预定间隔并且与所述第二隔板一起与所述阀操作孔连接；

阀盖，所述阀盖联接到所述阀外壳的上部，具有第一流入孔，所述第一流入孔与设置在所述阀盖一侧上的所述第二腔连接，并具有第二流入孔，所述第二流入孔穿透所述阀盖并设置在所述阀盖中央处，并且所述第二流入孔对应于所述阀操作孔；

膜，所述膜在所述第一腔中包围所述第一隔板；以及

阀，所述阀被配置成通过所述阀操作孔被所述第一隔板竖直地引导，具有阶梯槽，所述阶梯槽设置在所述阀的上圆周，与所述第一隔板相对应；以及中空通道，所述中空通道向与所述第二腔连接的一侧敞开，所述第二腔与所述下流体腔连接。

2.根据权利要求1所述的主动式发动机悬置装置，其中，所述第二流入孔沿穿透所述阀盖的中央并沿向上方向突出的盖部的圆周形成多个，并且所述阀的上端部的圆周表面形成为倾斜阶梯表面。

3.根据权利要求1所述的主动式发动机悬置装置，其中，所述第二腔具有形成为螺旋形状的底表面。

4.根据权利要求1所述的主动式发动机悬置装置，其中，所述阀盖具有多个支撑端，所述多个支撑端支撑形成在所述阀盖下表面的中央部分处的所述膜。

5.根据权利要求1所述的主动式发动机悬置装置，其中，所述膜形成为基于流体的压力而变形的弹性材料的板。

6.根据权利要求1所述的主动式发动机悬置装置，其中，所述致动器是线性步进马达。

7.根据权利要求1所述的主动式发动机悬置装置，其中，所述多个通道包括：

第一通道，所述第一通道形成为从所述上流体腔通过所述第二流入孔、所述阶梯槽、所述第一隔板之间、所述膜、所述第一腔和所述孔，直到所述下流体腔；

第二通道，所述第二通道形成为从所述上流体腔通过所述第一流入孔、所述第二腔、所述阀操作孔和所述中空通道，直到所述下流体腔；以及

第三通道，所述第三通道形成为从所述上流体腔通过所述第二流入孔、所述阀操作孔和所述阶梯槽，直到所述下流体腔。

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