CN111055668B - 一种用于车辆悬置系统的限位结构及悬置系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆悬置系统的限位结构及悬置系统，涉及车辆底盘领域。限位结构包括主体、至少两个第一翻边、两个第二翻边和一个第三翻边。主体设置于车辆的悬置衬套与动力总成之间，主体开设有一通孔，通孔用于穿设螺栓以使悬置衬套与动力总成连接。两个第一翻边分别设置于通孔内部相对的两侧处且朝向悬置衬套延伸，每一第一翻边均与悬置衬套的内管的内表面抵接。两个第二翻边对称设置于主体两侧且朝向动力总成延伸，两个第二翻边与动力总成搭接，用于减少悬置衬套在受到与动力总成连接打紧的扭矩时所产生的变形。本发明的方案不仅可以减少悬置衬套与动力总成连接时产生的变形，还起到导向动力总成的落装及限制悬置衬套的内管的轴向位移。

Description

一种用于车辆悬置系统的限位结构及悬置系统

技术领域

本发明涉及车辆底盘领域，特别是涉及一种用于车辆悬置系统的限位结构及悬置系统。

背景技术

随着汽车行业的发展，人们生活水平的提高，汽车逐渐由代步工具变成一种新的生活需要，人们对乘坐舒适性、安全性能有了很高的要求。由于汽车机舱内部的空间狭小，动力总成的运动位移及转动角度相应地受到约束，而悬置系统作为动力总成承载、限位的作用元件，其结构直接影响着动力总成的运动行程、整车NVH性能、整车重量及装配性连接支架。

目前大部分传统燃油车悬置限位主要依靠悬置隔振垫外包橡胶防撞块与安装支架结构配合来实现，该种限位方式占用空间较大，橡胶及支架结构尺寸较大，不利于布置、轻量化设计及成本要求。

电动车普遍采用橡胶衬套型悬置，前后衬套悬置垂直布置，通过限制前后悬置径向位移来控制动力总成的位移，为了有效限位，悬置整体刚度或非线性段刚度较大，不利于NVH隔振。现有技术中，某小扭矩车型悬置布置上采用四点悬置同向布置，悬置结构包括衬套内管、悬置橡胶块、悬置衬套外管及悬置限位片。悬置内、外管与橡胶部分硫化成型，限位块与总成的铆接。通过两侧限位平面与橡胶接触、压缩来轴向位移，限制动力总成的运动。但是该结构缺乏装配调整结构，不利于动力总成落装，装配调节差，对装配定位工装要求高，同时该结构也不能对动力总成与悬置衬套装配过程的扭矩进行抑制。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种可以限制悬置衬套与动力总成装配时的大扭矩的限位结构。

本发明的一个进一步的目的是提供一种对动力总成的落装具有调节作用的限位结构。

特别地，本发明提供了一种用于车辆悬置系统的限位结构，包括：

主体，设置于所述车辆的悬置衬套与动力总成之间，所述主体开设有一通孔，所述通孔用于穿设螺栓以使所述悬置衬套与所述动力总成连接；

至少两个第一翻边，每一所述第一翻边均设置于所述通孔内部且朝向所述悬置衬套延伸，每一所述第一翻边均与所述悬置衬套的内管的内表面抵接；

两个第二翻边，对称设置于所述主体两侧且朝向所述动力总成延伸，所述两个第二翻边与所述动力总成搭接，用于减少所述悬置衬套在受到与所述动力总成连接打紧的扭矩时所产生的变形；

一个第三翻边，设置于所述主体的边缘且沿所述车辆的竖向布置，用于在所述动力总成落装时的起到导向作用。

可选地，所述第二翻边与所述动力总成上设置的限位凸起配合以减少所述悬置衬套在受到与所述动力总成连接打紧的扭矩时所产生的变形。

可选地，所述限位结构还包括：

至少一个限位平面，设置于所述主体的外侧边缘，与所述悬置衬套的端面平行，用于限制所述悬置衬套在其轴向的位移。

可选地，所述限位平面包括：

弯折部，一端与所述主体连接，所述弯折部向所述动力总成方向弯折；

平面部，与所述弯折部远离所述主体的一端连接，且与所述悬置衬套的端面平行。

可选地，每一所述第一翻边均与所述悬置衬套的内管通过铆接相连。

可选地，所述限位结构采用钢质材料制成。

可选地，所述主体、所述至少两个第一翻边、所述两个第二翻边、所述一个第三翻边和所述限位平面一体成型。

可选地，所述第一翻边均布在所述通孔的内部。

特别地，本发明还提供一种悬置系统，包括：

所述的用于车辆悬置系统的限位结构；

悬置衬套，其外部与车辆的副车架连接，内部与所述限位结构连接，且内部开设有安装通孔，用于穿设螺栓使得所述悬置衬套、所述限位结构及动力总成连接。

可选地，所述悬置衬套包括依次套设的内管、橡胶管、外管，所述内管的内部与所述限位结构连接，所述外管的外部与所述副车架连接。

本发明的方案在悬置衬套和动力总成之间设置限位结构，该限位结构上的第一翻边与悬置衬套抵接，第二翻边与动力总成搭接，第二翻边可以减少悬置衬套在受到与动力总成连接打紧的扭矩时所产生的变形，第三翻边可以在动力总成落装时，提供导向作用，提升动力总成装配效率。本发明的方案可以解决现有技术中机舱空间小，悬置布置点空间小，无法设计过渡支架，并且系统悬置系统装配便携性差，打紧力矩时橡胶扭转变形大造成零部件可靠性较差，动力总成位移大等问题。

进一步地，第三翻边为动力总成装配时的导向结构，当动力总成落下装配时，动力总成沿着第三翻边向下移动，进而进入第二翻边继续向下移动，直至达到设计装配位置，提高装配效率。悬置衬套与动力总成装配的紧固螺栓一般采用M10/M12/M14规格，采用扭矩加转角法打紧力矩，在悬置衬套与动力总成固定点装配、打紧力矩时，通过第二翻边与动力总成的配合来防止悬置衬套中的橡胶结构扭转变形，导致可靠性差的风险。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的用于车辆悬置系统的限位结构的示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的用于车辆悬置系统的限位结构的装配的示意图；

图3是根据本发明的另一个实施例的用于车辆悬置系统的限位结构的示意图；

图4是根据本发明的再一个实施例的用于车辆悬置系统的限位结构的示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的悬置系统的示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的悬置系统的剖面示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明的一个实施例的用于车辆悬置系统的限位结构的示意图。图2是根据本发明的一个实施例的用于车辆悬置系统的限位结构的装配的示意图。需要特别说明的是，图2中的X方向表示车辆纵向，Y方向表示车辆横向，Z方向表示车辆的竖向。如图1和图2所示，本发明提供了一种用于车辆悬置系统的限位结构，限位结构10包括主体11、至少两个第一翻边13、两个第二翻边14和一个第三翻边17。主体11设置于车辆的悬置衬套20与动力总成30之间，主体11开设有一通孔12，通孔12用于穿设螺栓以使悬置衬套20与动力总成30连接。每一第一翻边13均设置于通孔12内部且朝向悬置衬套20延伸，每一第一翻边13均与悬置衬套20的内管的内表面抵接。两个第二翻边14对称设置于主体11两侧且朝向动力总成30延伸，两个第二翻边14与动力总成30搭接，用于减少悬置衬套20在受到与动力总成30连接打紧的扭矩时所产生的变形。第三翻边17设置于主体11的边缘且沿车辆的竖向布置，用于在动力总成30落装时的起到导向作用。优选地，在一个实施例中，第一翻边13的数量为两个，这样既能实现与悬置衬套20的装配，又能最大限度的节约成本。当然，在其他实施例中，第一翻边13的数量也可以为3个、4个、5个或者更多个。

本实施例的方案在悬置衬套20和动力总成30之间设置限位结构10，该限位结构10上的第一翻边13与悬置衬套20抵接，第二翻边14与动力总成30搭接，第二翻边14可以减少悬置衬套20在受到与动力总成30连接打紧的扭矩时所产生的变形，第三翻边17可以在动力总成30落装时，提供导向作用，提升动力总成30装配效率。本发明的方案可以解决现有技术中机舱空间小，悬置布置点空间小，无法设计过渡支架，并且系统悬置系统装配便携性差，打紧力矩时橡胶扭转变形大造成零部件可靠性较差，动力总成位移大等问题。

进一步地，第三翻边17为动力总成30装配时的导向结构，当动力总成30落下装配时，动力总成30沿着第三翻边17向下移动，进而进入第二翻边14继续向下移动，直至达到设计装配位置，提高装配效率。悬置衬套20与动力总成30装配的紧固螺栓一般采用M10/M12/M14规格，采用扭矩加转角法打紧力矩，在悬置衬套20与动力总成30固定点装配、打紧力矩时，通过第二翻边14与动力总成30的配合来防止悬置衬套20中的橡胶结构扭转变形，导致可靠性差的风险。

在一个实施例中，该限位结构10采用冲压及裁切工艺制造，加工简单。

如图2所示，以驾驶员位置为参照，车辆向后行驶为整车+X向。受整车布置空间限制，悬置系统在-X方向间隙较小，为保证车辆行驶中的NVH性能，防止运动干涉，需要限制悬置系统在该方向的运动位移，因此设置了限位结构10。当车辆受到-X向冲击时，依靠限位结构10与悬置衬套20的压缩量来实现限位。同时，由于电动车一般采用大扭矩动力总成，为保证悬置衬套20与动力总成30螺栓连接的可靠性，一般采用扭矩加转角法来提高螺栓的轴向力，与常规扭矩法相比，等效力矩提高。但是该方法的大扭矩容易使得悬置衬套20变形，因此通过设计第二翻边14与动力总成30的配合来抑制大扭转角度。

图3是根据本发明的另一个实施例的用于车辆悬置系统的限位结构的示意图。在一个实施例中，限位结构10还包括至少一个限位平面，限位平面设置于主体11的外侧边缘，与悬置衬套20的端面平行，用于限制悬置衬套20在其轴向的位移。如图2所示，限位结构10位于悬置衬套20与动力总成30之间，第二翻边14与悬置衬套20的轴向平行，当悬置衬套20受到轴向力时，通过限位平面与悬置衬套20接触的压缩量来实现对悬置衬套20的轴向位移的限制。在一个优选地实施例中，限位平面的数量为两个，且对称设置于主体11的两侧，如此可以更好地限制悬置衬套20的轴向位移。当然，在其他实施例中，限位平面的数量也可以为一个、三个、四个或者更多个。当限位平面的数量为一个时，一般性的要求其面积要超过一预设值，以起到限制悬置衬套20轴向位移的效果。当限位平面的数量为三个或三个以上时其可以间隔布置在主体11的外侧边缘，优选地，限位平面均布在主体11的外侧边缘。在其他情况下，限位平面也可以为布满主体11的外周，如此设置，可以对悬置衬套20有最好的限位作用，但是既会增加成本，又会增加限位结构10的重量。

如图3所示，在一个实施例中，限位平面包括弯折部15和平面部16。弯折部15的一端与主体11连接，弯折部15向动力总成30方向弯折。平面部16与弯折部15远离主体11的一端连接，且与悬置衬套20的端面平行。设置于主体11与平面部16之间的弯折部15用于在悬置衬套20收到轴向力时，提供限位结构10与悬置衬套20之间的压缩余量。在悬置衬套20与主体11抵触时，悬置衬套20不发生变形，在悬置衬套20与平面部16抵触时，悬置衬套20达到最大变形量，这是因为平面部16限制了悬置衬套20在其轴向上的变形，也就限制了悬置衬套20在其轴向上的位移，进一步地，也限制了动力总成30在该方向上的位移。

以某款动力总成为例，根据行业广泛应用的GM28工况中的10、11工况，模拟整车8km/h低速碰撞工况，给动力总成施加±11g的X向加速度，计算是否增加限位结构对动力总成运动结果的影响，其结果如下表1所示。需要特别说明的是，本实施例中的X、Y和Z与图2中的方向一致。

表1动力总成运动位移及转角对比

如表1所示，增加轴向限位结构后，动力总成的运动位移明显减小(具体控制量可根据实际使用需求调节)，有利于动力总成的空间布置，避免与周边零件产生运动干涉。

图4是根据本发明的再一个实施例的用于车辆悬置系统的限位结构的示意图。如图4所示，第二翻边14与动力总成30上设置的限位凸起31配合以减少悬置衬套20与动力总成30连接时产生的变形。在动力总成30与悬置衬套20装配打紧力矩时，会产生一个使悬置衬套20中的橡胶变形的扭矩T，图5中的箭头表示扭矩扭转方向，由于悬置衬套20的内、外管是通过橡胶接合的柔性连接，当承受扭矩T时，内外管间的橡胶会产生一定的扭转变形，变形角度越大，橡胶承受的初始应力越大，对悬置衬套20可靠性越不利。为使该变形控制在一定角度内，通过设计的第二翻边14与动力总成30的限位凸起31的配合来实现，抑制大扭转角度。

可选地，每一第一翻边13均与悬置衬套20的内管通过铆接相连。

可选地，限位结构10采用钢质材料制成。限位结构10尺寸小，占用空间小，具体尺寸可根据悬置系统实际大小调整，使用灵活性好。

可选地，主体11、至少两个第一翻边13、两个第二翻边14、一个第三翻边17和限位平面一体成型。限位结构10一体化设计，制造工艺简单，成本低廉，重量轻。

可选地，第一翻边13均布在通孔的内部。如图3所示，在一个实施例中，第一翻边13设置在通孔12的两侧且对称布置。优选地，在一个实施例中，第一翻边13的数量为两个，这样既能实现与悬置衬套的装配，又能最大限度的节约成本。当然，在其他实施例中，第一翻边13的数量也可以为3个、4个、5个或者更多个。

图5是根据本发明的一个实施例的悬置系统的示意图。图6是根据本发明的一个实施例的悬置系统的剖面示意图。如图5和图6所示，本发明还提供一种悬置系统，包括限位结构10、悬置衬套20。如图2所示，悬置衬套20的外部与车辆的副车架40连接，内部与限位结构10连接，且内部开设有安装通孔24，用于穿设螺栓使得悬置衬套20、限位结构10及动力总成30连接。在悬置衬套20与动力总成30之间不需要过渡支架，减少了零部件的占用空间，同时也降低了制造成本和整车重量。

可选地，悬置衬套20包括依次套设的内管23、橡胶管22、外管21，内管23的内部与限位结构10连接，外管21的外部与副车架40连接，外管21与副车架40过盈配合，保证悬置衬套20的压出力。内管23的内部与第一翻边13铆接。

在车辆行进过程中，当内管23受轴向力沿轴向运动时，带动橡胶管22沿该方向发生变形，由于橡胶管22与内管23、外管21硫化成型，当受力较大时，橡胶内、外侧相对移动，受到较大拉伸或压缩，橡胶耐久、可靠性差。因此增加限位结构10，将橡胶管22的轴向变形限制在一定范围。进一步的通过限位平面与橡胶管22的压缩量来控制橡胶管22的位移和变形，有利于提高橡胶的可靠性。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种用于车辆悬置系统的限位结构，其特征在于，包括：

主体，设置于所述车辆的悬置衬套与动力总成之间，所述主体开设有一通孔，所述通孔用于穿设螺栓以使所述悬置衬套与所述动力总成连接；

至少两个第一翻边，每一所述第一翻边均设置于所述通孔内部且朝向所述悬置衬套延伸，每一所述第一翻边均与所述悬置衬套的内管的内表面抵接；

两个第二翻边，对称设置于所述主体两侧且朝向所述动力总成延伸，所述两个第二翻边与所述动力总成搭接，用于减少所述悬置衬套在受到与所述动力总成连接打紧的扭矩时所产生的变形；

一个第三翻边，设置于所述主体的边缘且沿所述车辆的竖向布置，用于在所述动力总成落装时起到导向作用；

至少一个限位平面，设置于所述主体的外侧边缘，与所述悬置衬套的端面平行，用于限制所述悬置衬套在其轴向的位移；

所述限位平面包括：弯折部，一端与所述主体连接，所述弯折部向所述动力总成方向弯折；

平面部，与所述弯折部远离所述主体的一端连接，且与所述悬置衬套的端面平行。

2.根据权利要求1所述的限位结构，其特征在于，所述第二翻边与所述动力总成上设置的限位凸起配合以减少所述悬置衬套在受到与所述动力总成连接打紧的扭矩时所产生的变形。

3.根据权利要求1所述的限位结构，其特征在于，每一所述第一翻边均与所述悬置衬套的内管通过铆接相连。

4.根据权利要求1-3任一项所述的限位结构，其特征在于，所述限位结构采用钢质材料制成。

5.根据权利要求4所述的限位结构，其特征在于，所述主体、所述至少两个第一翻边、所述两个第二翻边、所述一个第三翻边和所述至少一个限位平面一体成型。

6.根据权利要求5所述的限位结构，其特征在于，所述第一翻边均布在所述通孔的内部。

7.一种悬置系统，其特征在于，包括：

权利要求1-6任一项所述的用于车辆悬置系统的限位结构；

悬置衬套，其外部与车辆的副车架连接，内部与所述限位结构连接，且内部开设有安装通孔，用于穿设螺栓使得所述悬置衬套、所述限位结构及动力总成连接。

8.根据权利要求7所述的悬置系统，其特征在于，所述悬置衬套包括依次套设的内管、橡胶管、外管，所述内管的内部与所述限位结构连接，所述外管的外部与所述副车架连接。

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