CN110920374A - 一种车用可调刚度隔振装置及其刚度调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用可调刚度隔振装置及其刚度调整方法，其装置包括安装支架，所述安装支架上设有用于固定在车身上的安装孔，所述安装支架上设有定位套圈和驱动电机以及设在定位套圈内的衬套，所述衬套中心设有用于与发动机相连的内圈，衬套外缘连有衬套齿轮，衬套齿轮位于定位套圈的外部，电机上设有与衬套齿轮相啮合用于驱动衬套齿轮转动的电机齿轮。其能根据发动机转速对刚度进行调整，能实现发动机全转速范围内均具有较好的隔振效果，隔振范围广，提升了汽车NVH品质；并且开发成本降低、结构紧凑布置空间小以及调节灵活。

Description

一种车用可调刚度隔振装置及其刚度调整方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种车用可调刚度发动机隔振装置及其刚度调整方法。

背景技术

由于顾客对汽车的NVH品质要求越来越高，但汽车车内振动的大小一直影响着客户驾驶感受和乘坐感受，振动过大会导致整车NVH水平降低，会引起客户抱怨；为了给客户营造舒适的驾驶环境和乘坐环境，减小振动，此发动机悬置设计成刚度可调结构。

现有发动机隔振悬置只能在某个发动机转速下隔振效果较好，不能实现全转速范围都有较好的隔振效果，隔振范围有局限性，不能解决发动机在不同转速下的隔振问题；如中国专利CN105818666A所公开一种刚度可调节的发动机悬置，通过增减固定的悬置主簧数量来调整刚度，其发动机悬置安装到车身上即不能再进行调整，只能在某个发动机转速下隔振效果好，不能实现全转速范围都有较好的隔振效果。

发明内容

针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种车用可调刚度隔振装置及其刚度调整方法，其能根据发动机转速对刚度进行调整，具有较好的隔振效果。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种车用可调刚度隔振装置，包括安装支架，所述安装支架上设有用于固定在车身上的安装孔，所述安装支架上设有定位套圈和驱动电机以及设在定位套圈内的衬套，所述衬套中心设有用于与发动机相连的内圈，衬套外缘连有衬套齿轮，衬套齿轮位于定位套圈的外部，驱动电机上设有与衬套齿轮相啮合用于驱动衬套齿轮转动的电机齿轮。

所述安装支架为平板结构，安装支架上设有用于固定在车身纵梁上的一组安装孔。

所述衬套为橡胶件，所述衬套的内缘与内圈相连，衬套的外缘与衬套齿轮相连。

所述衬套齿轮包括相连的定位套筒和外部齿盘，定位套筒位于定位套圈内，衬套外缘与定位套筒内壁相连，外部齿盘位于定位套圈外部与电机齿轮相啮合。

所述安装支架上设有用于控制驱动电机工作的电机控制单元，电机控制单元与发动机控制单元相连。

所述衬套为一组辐条结构，相邻辐条之间设有尺寸不同的橡胶块。

所述定位套圈和内圈同轴设置。

所述定位套筒的外缘与定位套圈的内壁之间通过轴承相连。

一种利用所述车用可调刚度隔振装置进行刚度调整方法，包括以下步骤：

1)当发动机在某转速工作时，电机控制单元接收发动机转速信号，电机控制单元发出信号控制驱动电机工作；

2)驱动电机上的电机齿轮与衬套齿轮常啮合状态，当驱动电机收到电机控制单元信号旋转时会带动衬套齿轮旋转，衬套齿轮带动衬套旋转，从而对隔振装置刚度进行调整，能根据发动机转速对刚度进行调整。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

该车用可调刚度隔振装置及其刚度调整方法设计合理，其能根据发动机转速对刚度进行调整，能实现发动机全转速范围内均具有较好的隔振效果，隔振范围广，提升了汽车NVH品质；并且开发成本降低、结构紧凑布置空间小以及调节灵活。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明隔振装置结构示意图一。

图2为本发明隔振装置结构示意图二。

图3为图1仰视示意图。

图中：

1.衬套齿轮、2.内圈、3.衬套、4.电机齿轮、5.安装支架、6.外圈、7.驱动电机、8.电机控制单元、9.安装孔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图3所示，该车用可调刚度隔振装置，包括安装支架5，安装支架上设有用于固定在车身上的安装孔9，安装支架上设有定位套圈和驱动电机7以及设在定位套圈内的衬套3，衬套中心设有用于与发动机悬置支架相连的内圈2，衬套外缘连有衬套齿轮1，衬套齿轮位于定位套圈的外部，驱动电机上设有与衬套齿轮相啮合用于驱动衬套齿轮转动的电机齿轮4。

安装支架为平板结构，安装支架上设有用于固定在车身纵梁上的一组安装孔。安装支架上设有用于控制驱动电机工作的电机控制单元8，驱动电机和电机控制单元均固定在安装支架上，电机控制单元与发动机控制单元相连，发动机控制单元可将发动机转速信号传至电机控制单元，根据发动机转速电机控制单元控制电机工作。

衬套3为橡胶件，衬套的内缘与内圈的外缘硫化相连，衬套的外缘与衬套齿轮硫化相连，内圈为圆筒结构。

衬套齿轮包括相连的定位套筒和外部齿盘，定位套筒位于定位套圈内，衬套外缘与定位套筒内壁硫化相连，外部齿盘位于定位套圈外部与电机齿轮4相啮合；结构紧凑，占用空间小，便于布置安装。

定位套圈和内圈同轴设置，定位套圈为对应内圈2的外圈6，定位套圈和内圈以及衬套齿轮均为钢质或铝合金部件，定位套筒的外缘与定位套圈的内壁之间通过轴承相连，对定位套筒限位。

衬套为一组辐条结构，相邻辐条之间设有尺寸不同的橡胶块；由于衬套径向刚度各个位置均不一样，刚度范围为a-bN/mm，不同车型刚度范围不一样。

利用所述车用可调刚度隔振装置进行刚度调整方法，包括以下步骤：

1)当发动机在某转速工作时，电机控制单元接收发动机转速信号，电机控制单元发出信号控制驱动电机工作；

2)驱动电机上的电机齿轮与衬套齿轮常啮合状态，当驱动电机收到电机控制单元信号旋转时会带动衬套齿轮旋转，衬套齿轮带动衬套旋转，从而对隔振装置刚度进行调整，能根据发动机转速对刚度进行调整。

可调刚度隔振装置可实现发动机全转速范围工作产生的振动被良好隔除，发动机在全转速范围内的隔振均满足要求，如某汽车发动机转速范围为700-5500rpm，对应本体振动量级为0.4-6.0g，对应隔振装置主方向刚度要求100-180N/mm，可调刚度隔振装置可根据不同的发动机转速确定不同的工作状态，如发动机转速由700rpm上升到5000rpm的过程，可调刚度隔振装置刚度由100N/mm上升到180N/mm。

当发动机在A转速工作时，对应可调刚度隔振装置在B刚度工作，实现全转速范围与全刚度范围完全对应，实现发动机不同转速工作时都具有良好隔振效果，当发动机在A转速工作时，发动机控制单元会监控发动机的转速信号，发动机控制单元将转速信号传送至电机控制单元，收到转速信号后由电机控制单元发出信号给驱动电机，驱动电机与电机齿轮刚性连接，电机齿轮与衬套齿轮常啮合状态，当驱动电机收到控制器信号旋转时会带动衬套齿轮旋转，衬套与衬套齿轮刚性连接，衬套随之旋转，由于衬套径向刚度各个位置均不一样，刚度范围为100-180N/mm，从而实现主方向刚度可调功能，达到发动机全转速段产生的振动被良好隔除，并满足隔振要求。

可调刚度隔振装置能实现一个隔振装置在发动机全转速范围内有较好的隔振效果，通过衬套的转动来实现隔除发动机不同转速下产生的振动，过去隔振装置不具备隔除发动机不同转速下产生的振动，很难满足隔振要求，现可调刚度隔振装置能够实现一个隔振装置在发动机全转速段都具有良好隔振效果并满足隔振要求，此可调刚度隔振装置具有开发成本降低、布置空间小、调节灵活、隔振效果好、耐久好等优点，从振动传递路径解决了发动机不同转速下带来的振动问题，使车辆NVH品质得到提升，从而客户不会抱怨此问题点，驾驶和乘座环境更舒适，此产品安装在汽车上更显科技感和创新力，也会成为车辆销售亮点。

其能根据发动机转速对刚度进行调整，能实现发动机全转速范围内均具有较好的隔振效果，隔振范围广，提升了汽车NVH品质；并且开发成本降低、结构紧凑布置空间小以及调节灵活。

上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车用可调刚度隔振装置，包括安装支架，所述安装支架上设有用于固定在车身上的安装孔，其特征在于：所述安装支架上设有定位套圈和驱动电机以及设在定位套圈内的衬套，所述衬套中心设有用于与发动机相连的内圈，衬套外缘连有衬套齿轮，衬套齿轮位于定位套圈的外部，驱动电机上设有与衬套齿轮相啮合用于驱动衬套齿轮转动的电机齿轮。

2.如权利要求1所述车用可调刚度隔振装置，其特征在于：所述安装支架为平板结构，安装支架上设有用于固定在车身纵梁上的一组安装孔。

3.如权利要求1所述车用可调刚度隔振装置，其特征在于：所述衬套为橡胶件，所述衬套的内缘与内圈相连，衬套的外缘与衬套齿轮相连。

4.如权利要求1所述车用可调刚度隔振装置，其特征在于：所述衬套齿轮包括相连的定位套筒和外部齿盘，定位套筒位于定位套圈内，衬套外缘与定位套筒内壁相连，外部齿盘位于定位套圈外部与电机齿轮相啮合。

5.如权利要求1所述车用可调刚度隔振装置，其特征在于：所述安装支架上设有用于控制驱动电机工作的电机控制单元，电机控制单元与发动机控制单元相连。

6.如权利要求3所述车用可调刚度隔振装置，其特征在于：所述衬套为一组辐条结构，相邻辐条之间设有尺寸不同的橡胶块。

7.如权利要求3所述车用可调刚度隔振装置，其特征在于：所述定位套圈和内圈同轴设置。

8.如权利要求4所述车用可调刚度隔振装置，其特征在于：所述定位套筒的外缘与定位套圈的内壁之间通过轴承相连。

9.一种利用如权利要求1至8任一项所述车用可调刚度隔振装置进行刚度调整方法，其特征在于，所述刚度调整方法包括以下步骤：

1)当发动机在某转速工作时，电机控制单元接收发动机转速信号，电机控制单元发出信号控制驱动电机工作；

2)驱动电机上的电机齿轮与衬套齿轮常啮合状态，当驱动电机收到电机控制单元信号旋转时会带动衬套齿轮旋转，衬套齿轮带动衬套旋转，从而对隔振装置刚度进行调整，能根据发动机转速对刚度进行调整。

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