CN110053468B - 一种后悬置的纵置汽车动力总成 - Google Patents

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Abstract

一种后悬置的纵置汽车动力总成，包括发动机、变速箱、后悬置软垫、限位垫片、垫片螺栓、连接螺栓。后悬置软垫包括上支架、主簧、下支架，三者整体硫化成一体。上支架上端设有Y向、上X向、第二上X向连接壁，上支架下端为楔形凸起。主簧包括簧上、中、下三端；楔形凸起插入主簧上的楔形插孔内。簧下端的上、中、下三端对应的侧壁表面均呈一圆角矩形柱形，高度依次为最小、最大、中间，横截面周长依次为最长、最短、次长。下支架上设有一个和簧下端的中端适配的圆角矩形孔及与簧下端的下端适配的定位槽；簧下端的中端插置在圆角矩形孔内、簧下端的下端卡置在定位槽内。上支架和变速箱后端固连，下支架和后悬置安装横梁固连。

Description

一种后悬置的纵置汽车动力总成
技术领域
本发明属于汽车结构设计领域，具体是一种大刚度多限位的后悬置的纵置汽车动力总成。
背景技术
对传统汽车来说，动力总成包括发动机和变速箱，是汽车的核心部件。动力总成的布置方式大致分为横置式和纵置式两类。横置式的布置方式就是将动力总成在机舱内沿Y向【即车身宽度方】布置，一般适用于发动机和变速箱体积较小的车型。纵置式的布置方式是将发动机和变速箱沿X向【即车身长度方向】布置在机舱内，由于这样布置的空间较大，可以充分满足大尺寸发动机和变速箱的布置要求，因此往往被使用在中、大型车或者豪华型车款上。在纵置式布局中，动力总成的前端通过前悬置固定在前悬置安装横梁上，后端则需要通过后悬置固定在后悬置安装横梁上。悬置是用于减少并控制发动机振动的传递，并起到支承作用的汽车动力总成件。传统的后悬置结构，一般都使用以橡胶为弹性材料的悬置装置，如中国专利文献CN201818707U于2011年5月4日公开的“一种用于发动机的后悬置软垫总成”中介绍的：包括与发动机连接的内骨架，内骨架通过橡胶体和钢板硫化成一体结构，钢板与外骨架连接，且钢板通过卡扣固定在外骨架的底面，外骨架通过螺栓固定在车架上，软垫总成呈一定的倾斜角度，装配时保持平行四边形状态，预载后呈矩形状态。此类传统方案，由于使用了普通结构橡胶悬置，X/Y向刚度相对较小，不利于动力总成后半部侧倾与横摆限位，因此无法满足动力总成低频大位移需要的大刚度、多方向限位要求，使车辆的NVH性能表现不佳。.
发明内容
基于以上问题，本发明提供一种大刚度多限位的后悬置的纵置汽车动力总成，以大刚度多限位后悬置替代传统的普通结构后悬置，可以在低频大位移下，提供大刚度、多方向限位要求，实现车辆NVH的良好表现。
本发明所用的技术方案是：一种后悬置的纵置汽车动力总成，包括发动机、变速箱、后悬置软垫、限位垫片、垫片螺栓、连接螺栓。发动机前端设于机舱前端内，机舱后端内沿左右方向水平设置有后悬置安装横梁变速箱轴线垂直于后悬置安装横梁，限位垫片设有和垫片螺栓适配的通孔。后悬置软垫包括上支架、主簧、下支架；
上支架的上端后部的左右两端均高于前部左右两端且前后部左右两端均设有用于通过螺栓和变速箱固连的箱连孔。上支架的上端的后部的左右两端通过上Y向连接壁相连，上支架的上端的后部的左右两端和上支架的上端的前部的相应端通过上X向连接壁相连，上Y向连接壁的中部和上支架的上端的前部的中部通过第二上X向连接壁相连。上支架的下端为楔形凸起；
主簧包括簧上端、簧中端、簧下端。主簧上设有和楔形凸起适配的楔形插孔。楔形凸起插入楔形插孔内，簧上端的上表面和上支架的上端的相应表面贴合。簧上端的下表面的左右两侧各设有一个主簧凸起。簧中端的四个侧壁和簧下端的上表面各通过一个三角连接壁相连。簧下端的上端、中端、下端三端对应的侧壁表面均呈一圆角矩形柱形。簧下端的上端、中端、下端三端高度依次为最小、最大、中间，横截面周长依次为最长、最短、次长。主簧凸起相邻侧之间的距离大于簧下端的上端相应侧壁之间的距离；
下支架上设有一个和簧下端的中端适配的圆角矩形孔及与簧下端的下端适配的定位槽；下支架上还设有与连接螺栓适配的若干通孔及一个和垫片螺栓适配的螺孔。簧下端的中端插置在圆角矩形孔内、簧下端的下端卡置在定位槽内。簧下端的上端的下表面及主簧凸起的下表面和下支架相应的上表面相贴合；
上支架、主簧、下支架整体硫化成一体；
上支架和变速箱后端固连，下支架和后悬置安装横梁固连。
这里上支架、主簧、下支架均为橡胶制件。一个理想的悬置结构应具备以下特性：在5～20Hz的低频范围内，可以有效衰减因路面不平和发动机怠速燃气压力不均匀引起的低频大振幅的振动；在车辆某些急加速、急减速与紧急转弯工况下，具有高刚度、多方向限位的特性。本发明将传统的人字型或者矩形橡胶悬置结构改变为对称八字型结构以提高刚度且六个方向均有限位机构的方案，克服了普通结构橡胶悬置X/Y向刚度较小且限位方向较少的局限性，能够更好地满足汽车动力总成隔振限位的要求，实现车辆NVH的良好表现。此外，使用中通过一些手段，悬置的X/Y方向刚度和限位距离均一定程度可调，因此不但可以适用于原厂的初装车装配，对于经验丰富的驾驶员，还能在后期自行调节对称八字型橡胶结构，来满足不同的车辆操控需求。因此本发明是非常优秀的一种后悬置的纵置汽车动力总成。作为优选，下支架的左右两端各设有一个上凸起，相应地主簧凸起的下表面和上凸起的上表面贴合；下支架上所设有的与连接螺栓适配的若干通孔的通孔上表面均低于簧下端上端的下表面与下支架的贴合面。
作为优选，限位垫片的下端为一圆环，限位垫片的上端为一中间设有通孔的圆台。进一步地优选，限位垫片的上端和限位垫片的下端的上表面圆弧过渡；限位垫片的上端和限位垫片的上端的上端面圆弧过渡。
作为优选，垫片螺栓为滚花螺栓。
作为优选，上支架上端上设有若干大小不同的调节凹腔，这些大小不同的调节凹腔以左右对称设置为佳。本优选方案，便于用户根据装配时获得的产品差异的实际情况通过在这些调节凹腔内添置一些物件来改变刚度以适应实际使用需要，也可在一定范围内扩大产品的适用对象。
作为优选，上支架上端的上表面的前端设有一个圆弧形槽。本优选方案，所述圆弧形槽和车辆上的相应结构配合，一方面具有定位作用，另一方面也具有避干涉而有利于提高上支架的上端主体的厚度及厚度选择的自由度的作用。
综上所述，本发明的有益效果是：以八字型对称结构和多方向限位结构后悬置的结构特征替代传统的矩型或者人字型橡胶悬置，可以在低频环境与大位移工况下，提高刚度与多方向限位效果，进而实现车辆NVH的良好表现，并且易于根据车辆的重量、结构等具体情况选择相应部位的厚度等结构特征，提高本发明的适用性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是后悬置软垫爆炸图。
其中：1发动机，2变速箱，3后悬置软垫，4后悬置安装横梁，31安装上支架，32后悬置主簧，33安装下支架，34滚花螺栓，35限位垫片，36限位垫片安装螺栓。
实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1、图2所示，本发明包括轴向上刚性一体连接的发动机1、变速箱2、后悬置软垫3、限位垫片5、垫片螺栓6、连接螺栓7。其中垫片螺栓6优选为滚花螺栓。发动机前端设于机舱前端内，机舱后端内沿左右方向水平设置有后悬置安装横梁4，变速箱轴线垂直于后悬置安装横梁。限位垫片设有和垫片螺栓适配的通孔。后悬置软垫包括上支架31、主簧32、下支架33。
上支架上端312后部的左右两端高于前部的左右两端且前后部的左右两端均设有用于通过图中未示出的螺栓把本发明和变速箱固连的箱连孔312.1、312.2，所述箱连孔312.1、312.2均为沉孔。上支架上端后部的左右两端通过上Y向连接壁312.4相连，上支架上端后部的左右两端和上支架上端前部的相应端通过上X向连接壁312.3相连，上Y向连接壁312.4中部和上支架上端前部的中部通过第二上X向连接壁321.5相连；上支架下端为楔形凸起311。上支架上端312上设有若干大小不同的调节凹腔312.6，这些大小不同的调节凹腔左右对称设置。上支架上端312的上表面的前端设有一个圆弧形槽312.7。
主簧包括簧上端321、簧中端322、簧下端323。主簧上设有和楔形凸起适配的楔形插孔32.1。楔形凸起插入楔形插孔内，簧上端的上表面和上支架上端相应表面贴合；簧上端下表面的左右两侧各设有一个主簧凸起321.1。簧中端的四个侧壁和簧下端的上表面各通过一个三角连接壁322.1、322.2相连。簧下端的上端、中端、下端三端对应的侧壁323.1、323.2、323.3表面均呈一圆角矩形柱形；簧下端的上端、中端、下端三端高度依次为最小、最大、中间，本实施例簧下端的高度约为簧上端的高度的两倍、簧中端的高度约为簧下端的高度的5倍。簧下端的上端、中端、下端三端的横截面的周长依次为最长、最短、次长。主簧凸起相邻侧之间的距离大于簧下端的上端相应侧壁之间的距离。
下支架设有一个和簧下端的中端适配的圆角矩形孔33.1及与簧下端的下端适配的定位槽。下支架上还设有与连接螺栓适配的五个通孔及一个和垫片螺栓适配的螺孔。所述与连接螺栓适配的五个通孔的通孔上表面33.3均低于簧下端上端323.1的下表面与下支架33的贴合面，本实施例通孔上表面33.3到上凸起33.2的上表面的距离和通孔上表面33.3到下支架33的下表面的距离。
簧下端中端插置在圆角矩形孔内、下端卡置在定位槽内；簧下端上端的下表面及主簧凸起的下表面和下支架相应的上表面相贴合；
上支架、主簧、下支架整体硫化成一体；
上支架和变速箱后端固连，下支架和后悬置安装横梁固连。
作为优选，下支架33的左右两端各设有一个上凸起33.2，相应地主簧凸起321.1的下表面和上凸起33.2的上表面贴合。限位垫片5的下端5.1为一圆环，限位垫片5的上端5.2为一圆台，且限位垫片5的上端和限位垫片5的下端5.1的上表面圆弧过渡；限位垫片5的上端5.2和限位垫片5的上端5.2的上端面圆弧过渡。
以上所述之具体实施例仅为本发明较佳的实施方式，而并非以此限定本发明的具体实施结构和实施范围。事实上，依据本发明所述之形状、结构和设计目的也可以作出一些等效的变化。因此，凡依照本发明所述之形状、结构和设计目的所作出的一些等效变化理应均包含在本发明的保护范围内，也即这些等效变化都应该受到本发明的保护。

Claims (8)

1.一种后悬置的纵置汽车动力总成，包括发动机（1）、变速箱（2）；发动机前端设于机舱前端内，机舱后端内沿左右方向水平设置有后悬置安装横梁（4），变速箱轴线垂直于后悬置安装横梁，其特征是，还包括有后悬置软垫（3）、限位垫片（5）、垫片螺栓（6）、连接螺栓（7）；限位垫片设有和垫片螺栓适配的通孔；后悬置软垫包括上支架（31）、主簧（32）、下支架（33）；
上支架上端后部的左右两端高于前部的左右两端且前后部的左右两端均设有用于和变速箱固连的箱连孔；上支架上端后部的左右两端均和上Y向连接壁相连，上支架上端后部的左右两端和上支架上端前部的相应端均和上X向连接壁相连，上Y向连接壁中部和上支架上端前部的中部均和第二上X向连接壁相连；上支架下端为楔形凸起；
主簧包括簧上端、簧中端、簧下端；主簧上设有和楔形凸起适配的楔形插孔；楔形凸起插入楔形插孔内，簧上端上表面和上支架上端相应表面贴合；簧上端下表面的左右两侧各设有一个主簧凸起；簧中端四个侧壁和簧下端上表面各均和一个三角连接壁相连；簧下端上、中、下三端对应的侧壁表面均呈一圆角矩形柱形；簧下端三端高度依次为最小、最大、中间，横截面的周长依次为最长、最短、次长；主簧凸起相邻侧之间的距离大于簧下端上端相应侧壁之间的距离；
下支架设有一个和簧下端中端适配的圆角矩形孔及与簧下端下端适配的定位槽；下支架上还设有与连接螺栓适配的若干通孔及一个和垫片螺栓适配的螺孔；簧下端中端插置在圆角矩形孔内、下端卡置在定位槽内；簧下端上端的下表面及主簧凸起的下表面和下支架相应的上表面相贴合；
上支架、主簧、下支架整体硫化成一体；
上支架和变速箱后端固连，下支架和后悬置安装横梁固连。
2.根据权利要求1所述的一种后悬置的纵置汽车动力总成，其特征是：下支架（33）的左右两端各设有一个上凸起（33.2），相应地主簧凸起（321.1）的下表面和上凸起（33.2）的上表面贴合。
3.根据权利要求1所述的一种后悬置的纵置汽车动力总成，其特征是：下支架上所设有的与连接螺栓适配的若干通孔的通孔上表面（33.3）均低于簧下端上端（323.1）的下表面与下支架（33）的贴合面。
4.根据权利要求1所述的一种后悬置的纵置汽车动力总成，其特征是：限位垫片（5）的下端（5.1）为一圆环，限位垫片（5）的上端（5.2）为一圆台。
5.根据权利要求4所述的一种后悬置的纵置汽车动力总成，其特征是：限位垫片（5）的上端和限位垫片（5）的下端（5.1）的上表面圆弧过渡；限位垫片（5）的上端（5.2）和限位垫片（5）的上端（5.2）的上端面圆弧过渡。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种后悬置的纵置汽车动力总成，其特征是：垫片螺栓（6）为滚花螺栓。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种后悬置的纵置汽车动力总成，其特征是：上支架上端（312）上设有若干大小不同的调节凹腔（312.6）。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的一种后悬置的纵置汽车动力总成，其特征是：上支架上端（312）的上表面的前端设有一个圆弧形槽（312.7）。
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