CN110027398B - 机动车辆发动机悬架的弹性装置 - Google Patents

Abstract

一种机动车辆发动机悬架弹性装置具有在平行于机动车辆的纵向方向的方向上伸长的金属和/或复合材料的主体（1）。弹性装置具有可连接至机动车辆的结构连接元件（2）的第一端部（3）以及可连接至机动车辆发动机（M）的第二端部（5）。弹性装置的主金属本体（1）包括在前述纵向方向上的至少一个可弹性变形的部分（P）。

Description

机动车辆发动机悬架的弹性装置

技术领域

本发明大体上涉及机动车辆发动机悬架，且特别地涉及一种机动车辆发动机悬架弹性装置，其具有基本在基本平行于所述机动车辆的纵向方向的方向上伸长的金属和/或复合材料的主体，

所述弹性装置具有第一端部和第二端部，其中所述第一端部可连接至机动车辆的结构连接元件，且第二端部可连接至所述机动车辆的所述发动机。

背景技术

上文所指示的类型的弹性装置布置在机动车辆上以抵消机动车辆发动机的应力，特别是在其操作步骤期间在纵向方向上生成的应力。由于其构造，这些弹性装置设计成减少由机动车辆用户对这些应力的感受。此外，这些类型的弹性装置与上弹性暗榫协作以用于稳定发动机组件且将其容纳在发动机隔室内侧。

上文所指示的类型的弹性装置至今已知具有在基本平行于机动车辆的纵向方向的方向上伸长的金属和/或复合材料的本体。伸长的本体具有两个相对的端部，其中第一端部旨在连接至结构连接元件（其固定到机动车辆底盘），且第二端部旨在连接至机动车辆发动机。

在弹性装置的一个或两个端部处，包括弹性体材料的弹性衬套。弹性体材料的弹性衬套优选地设计成在拉伸和压缩（由于装置所经受的纵向应力）下起作用，以便缓冲这些应力。

典型地，该类型的弹性装置且特别是设在金属和/或复合材料的本体的端部处的弹性衬套在机动车辆的操作寿命期间经受耐久性问题。这些耐久性问题可通过弹性衬套的过度磨损发生，弹性衬套的过度磨损导致弹性装置的性能上的恶化和随之发生的对于机动车辆用户的听觉舒适度的问题。

此外，由于弹性衬套的过度磨损，还可发生弹性装置的金属和/或复合物本体的损坏。

此外，弹性装置的故障可导致支承发动机的上弹性暗榫的磨损。

发明内容

本发明的目标在于生产一种在本说明书的开始处所指示的类型的弹性装置，其克服上文所描述的缺点，且相对于已知装置改进所感受的应力的过滤和耐久性的性能。

本发明的另外的目标在于提供一种可简单且经济地构造的弹性装置，其起作用成有效地吸收前述应力且可容易适用于不同类型的机动车辆。

考虑到实现这些目标，本发明涉及一种弹性装置，其具有在本说明书的开始处所指示的特征且其特征还在于，金属和/或复合材料的所述主体包括在所述纵向方向上的至少一个可弹性变形的部分且所述至少一个可弹性变形的部分具有蜿蜒起伏的构造。

由于此特征，相对于已知的弹性装置，该弹性装置的金属和/或复合材料的主体（连同弹性体材料的一个或多个衬套）也用作在拉伸和压缩下起作用的过滤元件，以缓冲由发动机的摇振所导致的振动。

在本发明的一个实施例中，前述弹性蜿蜒起伏的构造限定多个环，该环带有交替地面向相对方向的凹面。该起伏的构造可具有不同的宽度和厚度，以便根据所需要的用途获得装置的不同刚度。用语宽度意指在与前述纵向方向基本横向的方向上延伸的尺寸。仍根据此实施例，带有弹性和减震功能的弹性体材料的一个或多个元件与金属和/或复合材料的主体的可弹性变形的部分相关联。

仍参考前述实施例的情况，支座在弹性装置的第二端部处提供，该支座设计成接纳弹性体材料的弹性衬套，其具有在与纵向方向基本横向的方向上导向的主轴线。

在第一端部处，弹性装置可具有另一个支座以用于接纳相应的弹性衬套，其具有在与弹性装置的纵向方向横向的方向上导向的主轴线。

备选地，前述第一端部可包括金属和/或复合材料的板，其具有基本垂直于纵向方向的主平面。

备选地，前述第一端部可包括具有基本平行于纵向方向的主平面的板。

根据本发明的另一个优选特征，弹性装置还包括拉伸缆索，其沿着装置的主体延伸且通过弹性体材料的前述元件和前述环。该缆索具有：第一缆索端部，其在所述第一端部处连接；以及自由的第二缆索端部，其包括弹性体材料的冲击端部元件以限制金属和/或复合材料的主体的弹性变形。

附图说明

本发明的另外的特征和优点将参照纯粹地通过非限制性示例提供的附图从随后的描述变得显而易见，在附图中：

-图1是连接至机动车辆的结构连接元件的已知类型的弹性装置的透视图，

-图2示出连接至机动车辆的结构连接元件的根据本发明的弹性装置的第一实施例的透视图，

-图3示出前述图的弹性装置的透视图，

-图4示出根据本发明的弹性装置的第二实施例的透视图，

-图5和图6分别示出根据本发明的弹性装置的第三和第四实施例的透视图，

-图7和图8分别示出连接至机动车辆的结构连接元件的根据本发明的弹性装置的第五实施例的透视图和截面透视图，

-图9和图10分别示出连接至机动车辆的结构连接元件的根据本发明的弹性装置的第六实施例的分解透视图和局部截面透视图，

-图11和图12分别示出沿着根据本发明的弹性装置的第七实施例的纵向方向的透视图和截面图，

-图13A-图13C示出图9和图10中示出的装置在其操作步骤期间的相应示意图，以及

-图14示出连接至机动车辆的结构连接元件且连接至机动车辆的发动机的图11和图12中示出的弹性装置的透视图。

具体实施方式

在以下描述中，示出各种特定细节，目的在于实施例的彻底理解。实施例可在没有特定细节中的一个或多个的情况下或在有其他的方法、构件、材料等等的情况下实现。在其他情况下，不详细地示出和描述已知的结构、构造细节、材料或操作，因为它们可以以任何已知的方式生产，且还因为它们不落在本发明的范围内。

图1示出常规类型的机动车辆悬架的弹性装置。弹性装置具有基本在平行于机动车辆的纵向方向的方向上伸长的金属和/或复合材料的主体1。弹性装置具有：第一端部3，其连接至机动车辆的结构连接元件2；以及第二端部5，其可连接至图1中未示出的机动车辆发动机。

在第二端部5处，示出螺纹连接4，螺纹连接4旨在将弹性装置的主体1连接至支架，该支架刚性地连接至机动车辆的发动机（图中未示出）。在第一端部5处，弹性装置具有弹性体材料的弹性衬套7。弹性装置的第一端部5借助于螺纹连接6连接至结构连接元件2的上壁。仍参照图1，常规的弹性装置的第一端部5布置在开口8内，该开口8在结构连接元件2的竖直壁9处形成。

如上文已指示的那样，图1中示出的弹性装置且特别是弹性衬套7在机动车辆的操作寿命期间经受耐久性问题。装置的磨损可完全影响机动车辆上的弹性装置的预期功能（即，衰减在操作步骤期间源自发动机的摇振的应力）。由于弹性衬套7的过度磨损，还可发生弹性装置的金属和/或复合材料的本体1的损坏。

此外，图1中示出的已知构造的另一个缺陷源自结构连接元件2的壁9处的开口8的构造，因为此开口8降低机动车辆的结构连接元件2的听觉舒适度性能（噪声、振动、声振粗糙度-NVH）和刚度。

为了克服前述缺陷，本发明的基础特征在于的事实是，根据本发明的弹性装置的主体1包括在纵向方向（弹性装置在该纵向方向上延伸）上的至少一个可弹性变形的部分P。

在图3-图14中，与图1的那些所共有的部分通过相同的参考标号来指示。

在附图中，根据装置（根据本发明）的具体实施例，主体1由钢制成，且前述可弹性变形的部分P具有蜿蜒起伏的构造，该构造限定多个环10，其带有在相对的方向上交替地交错的凹面。

根据本发明的重要特征，具有弹性和减震功能的弹性体材料的一个或多个元件11布置在主体1的可弹性变形的部分P处且特别地在环10处。

特别参照图3和图11（示出本发明的两个备选实施例），弹性体材料的元件11各自具有至少一个中空部分12。这些中空部分12在弹性体材料的元件11处形成，既减轻弹性装置又根据中空部分12的数量和延伸部调节该装置的伸长刚度。如示出的那样，例如，在图3中，弹性体材料的每个元件11的中空部分12可呈槽的形式生产。如示出的那样，例如，在图4中，中空部分12可呈单个孔、多个较小尺寸的孔或槽的形式制成。

根据本身已知的方法，弹性体材料的元件11被热补至根据本发明的弹性装置的金属本体1的蜿蜒部分P的相应环10。当然，元件11还可在没有中空部分12的情况下形成。

参照附图的实施例，根据本发明的弹性装置的金属和/或复合材料的本体1可在不同数量的环10以及还有弹性体材料的元件11的不同构造的情况下生产，这取决于其上安装该装置的发动机和机动车辆的类型。本体1的起伏构造可具有不同的宽度和厚度，以便根据所需要的用途获得装置的不同刚度。

在与已知类型的装置完全类似的方式下，根据本发明的弹性装置具有可连接至机动车辆的结构连接元件2的第一端部3，以及可连接至机动车辆发动机M（图14）的第二端部5。

根据附图中示出的本发明的备选实施例，弹性装置可根据与装置相关联的发动机和机动车辆的类型在其端部3, 5处以不同方式制成。

图2-图3示出根据本发明的弹性装置的第一实施例。在此实施例中，在包括于第二端部5与可弹性变形的部分P（带有蜿蜒起伏的构造）之间的部分中的主体1呈带13的形式。带13具有扭曲部分14以容许在与机动车辆的纵向方向横向的方向上的应力吸收。

在装置的第二端部5（旨在连接至机动车辆的发动机）处，支座布置成用于接纳弹性体材料的弹性衬套15，其具有在与机动车辆和弹性装置的纵向方向基本横向的方向上导向的主轴线。

根据本发明的弹性装置的另一个实施例在图5中示出。在与上文所描述的方式完全类似的方式下，在包括于第二端部5与可弹性变形的部分P（带有蜿蜒起伏的构造）之间的部分中的主体1呈带有扭曲部分14的带13的形式。直接在带13上形成的连接孔50在装置的第二端部5（旨在连接至机动车辆的发动机）处形成。还在图6中示出的本发明的实施例中，直接在带13上形成的连接孔50在第二端部5（旨在连接至机动车辆的发动机）处形成，其在此情况下不具有任何扭曲部分14。

仍参照图2和图3的实施例，弹性装置在其第一端部3处呈现：金属和/或复合材料的板16，其具有基本垂直于机动车辆的纵向方向的主平面；以及与板16相邻布置的弹性体材料的暗榫17。

在图2中，金属板16和相邻的暗榫17连接至机动车辆的结构连接元件2的壁9。

根据本发明的特征，弹性装置借助于安装在结构连接元件2外侧的相应的连接装置20连接至结构连接元件2，而不需要通过结构连接元件的壁的开口（如在关于现有技术的图1中示出的那样）提供装置的第一端部5的连接。仍参照图2和图3，板16和弹性体材料的暗榫17设有用于接纳相应的螺纹连接（其可联接至预焊接在结构连接元件2的壁9上的相应的螺栓20）的相应的同轴孔19。当然，连接装置可在相对于图2中示出的方式不同的方式下生产。

在图4和图6中，示出根据本发明的弹性装置的另外的实施例。在这些实施例中，包括于第二端部5与带有金属本体1的蜿蜒起伏构造的部分之间的带13呈直带的形式，而不提供先前所描述的扭曲部分14。

在此实施例中，相对于图2、图3和图5的实施例，环10的数量减少。中心环100在其凹面处具有弹性体材料的元件11，该元件11具有多个不同尺寸的孔110。第一端部3附近的第一环111在其凹面处具有弹性体材料的元件11，该元件11具有槽112。带13附近的第二环113在其凹面处具有弹性体材料的元件11，该元件11具有孔114，其带有相对于孔110较大的延伸部。

此外，再参照图4和图6中示出的实施例，板16也布置在第一端部3处，具有基本垂直于前述纵向方向的主平面。不像在图2、图3和图5中示出的实施例，在此情况下，第一端部3不具有与金属板16相邻布置的弹性体材料的暗榫。在此情况下，板16也旨在连接至机动车辆的结构连接元件的壁（借助于布置在形成于板16上的孔19内的螺纹连接）。在图4和图6的实施例中，板16形成为前述第一环111的端部部分，而在图2、图3和图5中示出的实施例中，板16刚性地连接至与板16相邻布置的环10。

图7-图8示出根据本发明的弹性装置的第五实施例。在此实施例中，在第一端部3处存在支座以用于接纳相应的弹性衬套21，其具有在与弹性装置的纵向方向横向的方向上导向的主轴线。结果，第一端部3和第二端部5的衬套21和15分别具有基本平行于彼此的轴线。

如特别地在图8的截面图中示出的那样，在此实施例中，第一端部3连接至支架22，该支架22焊接至结构连接元件2的壁9。支架22具有两个突出的部分，其具有相应的孔，该孔布置成接纳螺纹连接23以用于将第一端部3和因此衬套21附接至结构连接元件2。

图9-图10示出根据本发明的弹性装置的第六实施例。在此实施例中，第一端部3包括板24，该板24具有基本平行于机动车辆和弹性装置的纵向方向的主平面。如示出的那样，特别地，在图8的局部截面图中，板24旨在连接至机动车辆的结构连接元件2的上壁25。当然，板24可在与示出的方式不同的方式下连接至结构连接元件2。板24设有孔26，该孔26形成为容许装置借助于螺纹连接27连接至元件2。

根据示出的本发明的重要特征，特别地，在图4、图11和图12中，弹性装置还包括延伸缆索30（例如，由金属制成）。延伸缆索30沿着装置的金属本体1延伸且通过环10和弹性体材料的元件11。如特别地在图9和图10中示出的那样，缆索30具有第一缆索端部31（见图12）和第二缆索端部32。第二缆索端部32是自由的且布置在装置的带13附近。自由的第二缆索端部32包括由弹性体材料制成的元件33，该元件33特别地呈冲击端部圆柱的形式以限制装置的主体1的弹性变形。第一缆索端部31被约束到金属本体1且保持在元件16和17处，而相对的第二缆索端部32是自由的。

由于上文所指示的特征，延伸缆索30容许限制装置1随着纵向方向上的高应力在拉伸下的伸长（其可导致弹性装置的故障）。

特别地，图13A-图13C也示出在机动车辆的使用期间弹性装置的操作步骤。图13A示出在拉伸条件（由于纵向方向上的应力）下的弹性装置。参照图13B，示出对于连接至机动车辆的发动机和结构连接元件的装置的组件的正常条件。参照图13C，随着相对于图13A中示出的条件的相对方向上的纵向应力，示出装置的压缩构造。如从附图显而易见的那样，由于纵向方向上的应力，本体1和环10以及弹性体材料的元件11变形。

由于上文所指示的特征，根据本发明的弹性装置实现一系列的重要优点。

首先，弹性装置以简单的结构和低的生产成本生产。

其次，由于金属和/或复合材料的本体的构造以及弹性体材料的元件的布置，相对于已知类型的装置，显著地改进弹性装置的耐久性性能。

最后，弹性装置可容易在不同类型的机动车辆架构上实现，且可容易通过环的材料、形状和布置以及弹性体材料的元件的形状和布置的选择来根据其经受的额定负载修改。

当然，在不损害本发明的原理的情况下，实施例和结构的细节可在不背离本发明的范围的情况下相对于纯粹地通过示例描述和示出的那些大大地变化。

Claims (14)

1.一种机动车辆，包括：

- 结构连接元件（2），其刚性地连接到所述机动车辆的平台的前部，

- 发动机，其弹性地支承在所述机动车辆的结构上，

- 发动机悬架弹性装置，其具有在平行于所述机动车辆的纵向方向的方向上伸长的金属和/或复合材料的主体（1），所述发动机悬架弹性装置具有第一端部（3）和第二端部（5），其中所述第一端部（3）可连接至机动车辆的结构连接元件（2），且第二端部（5）可连接至所述机动车辆的发动机（M），使得在所述机动车辆运行期间所述发动机悬架弹性装置减少所述发动机在车辆的纵向方向上所承受的应力，

- 所述机动车辆的特征在于，金属和/或复合材料的主体（1）包括在所述纵向方向上的至少一个可弹性变形的部分（P），且所述至少一个可弹性变形的部分（P）具有蜿蜒起伏的构造，具有蜿蜒起伏的构造的所述部分（P）限定多个环（10），所述环（10）具有交替地面向相对方向的凹面，使得所述主体部分能够在所述纵向方向上弹性变形，

- 所述金属和/或复合材料的主体（1）设置有多个弹性体材料的元件（11），每个弹性体材料的元件在所述可弹性变形的部分（P）的相应环（10）的凹面内接收和热补，用于提供弹性和减震功能，

- 所述弹性体材料的元件（11）具有至少一个中空部分，以调节所述装置的刚度。

2.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，在包括于所述第二端部（5）与带有蜿蜒起伏的构造的所述可弹性变形的部分（P）之间的部分中的金属和/或复合材料的所述主体（1）呈直的带（13）的形式。

3.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，支座布置在所述第二端部（5）处，所述支座设置为用于接纳弹性体材料的弹性衬套，其具有在与所述纵向方向横向的方向上导向的主轴线。

4.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，孔（50）在所述第二端部（5）处形成，所述第二端部布置成用于连接弹性体材料的弹性衬套，其旨在直接连接至所述发动机（M）。

5.根据权利要求3所述的机动车辆，其特征在于，在包括于所述第二端部（5）与带有蜿蜒起伏的构造的所述可弹性变形的部分（P）之间的部分中的金属和/或复合材料的所述主体（1）呈带（13）的形式，所述带（13）是扭曲的。

6.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，所述弹性装置在所述第一端部（3）处具有支座，所述支座设置成接纳相应的弹性衬套，其具有在与所述弹性装置的纵向方向横向的方向上导向的主轴线。

7.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，所述第一端部（3）包括金属和/或复合材料的板（16），其具有垂直于所述纵向方向的主平面。

8.根据权利要求7所述的机动车辆，其特征在于，所述第一端部（3）还包括与所述板（16）相邻布置的弹性体材料的暗榫（17）。

9.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，所述第一端部（3）包括金属板（24），其具有平行于所述纵向方向的主平面。

10.根据权利要求7或权利要求9所述的机动车辆，其特征在于，所述板（16）布置有至少一个同轴孔（19）以用于接纳相应的连接装置。

11.根据权利要求8所述的机动车辆，其特征在于，所述板（16）和弹性体材料的所述暗榫（17）设有相应的同轴孔（19），所述同轴孔布置成接纳相应的连接装置。

12.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，所述弹性装置还包括延伸缆索（30），所述延伸缆索（30）沿着所述装置的主体（1）延伸且通过所述环（10）和弹性体材料的所述元件（11），所述缆索（30）具有：第一缆索端部（31），其连接至所述装置的所述第一端部（3）；以及自由的第二缆索端部（32），其包括弹性体材料的端部冲击元件（33）以用于限制所述主体的弹性变形。

13.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，所述弹性装置的所述第一端部（3）借助于安装在所述结构连接元件外侧的相应的连接装置（20）连接至所述结构连接元件（2），而不需要通过所述结构连接元件（2）的壁的开口（8）提供所述第一端部（3）的连接。

14.根据权利要求13所述的机动车辆，其特征在于，所述弹性装置的所述第一端部（3）连接至所述结构连接元件（2）的竖直壁（9）。

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