CN111828527A - 电机悬置 - Google Patents

Abstract

一种电机悬置，通过在空心柱状或空心鼓状护套内设置芯管、再通过橡胶体将护套、芯管、以及设置在护套内部且均匀分布在芯管周围的共振质量块粘合形成一个整体，能够有效吸收和阻断悬置于车架上的电动汽车驱动电机工作时发出的高频振动和高频啸叫噪声，特别是800Hz以上的高频振动和高频啸叫噪声，给予电动车驾乘人员舒适的用车体验，减轻驾乘的疲劳，保证行车的安全。本发明通过在橡胶体中植入共振质量块组成一个共振结构，通过这种共振结构的自振动，可以有效减弱橡胶体的高频硬化，降低其高频动刚度，从而更好地降低驱动电机的高频振动和高频啸叫噪声；本发明还可用于其他电机、空压机等不同噪声源高频振动和高频啸叫噪声的吸收和阻断。

Description

电机悬置

技术领域

本发明涉及一种电机悬置，尤其涉及一种用于吸收和阻断悬置于车架上的电动汽车驱动电机工作时发出的高频振动和高频啸叫噪声、特别是800Hz以上高频振动和高频啸叫噪声的电机悬置，属于电动汽车配件设计制造技术领域。

背景技术

随着汽车工业的发展和环保要求的提高，新能源汽车特别是其中的电动汽车，越来越受到各个国家和汽车厂商的重视，发展越来越快。

电动汽车，其动力主要或全部来自于安装在车架上的驱动电机。

安装在电动汽车车架上的驱动电机在运转过程中，会产生高频振动和高频啸叫噪声，高频振动和高频啸叫噪声通过各种方式传导到车厢，会严重影响驾乘人员的驾乘体验，并使驾乘人员产生疲劳感，影响驾乘的舒适性和行车的安全。

解决电动汽车驱动电机运转过程中产生高频振动和高频啸叫噪声的方法目前主要有两种：

一是试图从源头上解决，即通过改进驱动电机和减速机的齿轮精度和齿形精度，改善其啮合状态，从而减轻振动，消除高频啸叫噪声，但此种方法成本很高、难度很大、投入和产出不成比例，目前的技术还难以达到令人满意的效果；

另一种方法是从高频振动和高频啸叫噪声的传递路径上进行阻断或改善，其中，最为简单和有效的方法是通过在驱动电机与连接的车架之间设置减振悬置进行阻断和减轻高频振动和高频啸叫噪声。

现有技术中，减振悬置的主体通常用橡胶制成，例如：

试图解决传统电动车悬置隔振效果差的实用新型专利《一种电动车的电机悬置》(申请号201721264281.7)，提供了一种包括隔振主体、衬管和安装支架的电机悬置，其中，隔振主体为橡胶材质、硫化复合于衬管内，衬管固定于安装支架上，还包括托臂，托臂包括隔振主体连接部和电机支撑部，隔振主体连接部插装于隔振主体中心的装配孔内；

发明专利申请《一种纯电动汽车新型悬置装配结构》(申请号201910632993.7)，其中的悬置隔震垫总成包括了隔震垫内管、隔震垫橡胶以及隔震垫外管，隔震垫内管嵌入悬置卡口支架中。

然而，现有技术提供的电机悬置虽然取得了一定的效果，但远未达到人们希望的要求，尤其对于驱动电机发出的800Hz以上的高频啸叫，更是显得无能为力。

对现有电动汽车驱动电机减振悬置研究后发现，现有技术提供的电机悬置减振效果不佳尤其对于驱动电机发出的800Hz以上的高频啸叫阻隔不好的原因，主要在于悬置中橡胶的高频硬化，由于现有技术无法克服悬置中橡胶的高频硬化，且为了保证悬置能够有效支撑驱动电机，因此，悬置中的橡胶刚度不可能做得很低以便吸收和阻断高频啸叫。

所以，现有技术提供的电动汽车驱动电机悬置无法对驱动电机工作时发出的高频振动和高频啸叫噪声、特别是800Hz以上的高频振动和高频啸叫噪声进行有效的吸收和阻隔，给予电动车很好的驾乘感受。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明实施例提供一种电机悬置，目的在于：

通过本发明实施例提供的电机悬置，有效吸收和阻断悬置于车架上的电动汽车驱动电机工作时发出的高频振动和高频啸叫噪声，特别是800Hz以上的高频振动和高频啸叫噪声，给予电动车驾乘人员更舒适的用车感受，减轻驾乘的疲惫感，保证行车安全，同时，延长电机悬置的使用寿命，降低制造和使用成本，提高经济效益。

为达此目的，本发明实施例提供如下的技术方案：

一种电机悬置，用于吸收和阻断悬置于车架上的电动汽车其驱动电机工作时发出的800Hz以上高频振动和高频啸叫噪声，其特征在于，包括：

护套、芯管、共振质量块和橡胶体；

所述护套为空心柱状或空心鼓状；

所述芯管为管状柱体，所述芯管设置在所述护套的内部并与所述护套具有同一纵轴，且所述芯管的两端不低于所述护套的两端；

所述共振质量块设置在所述护套的内部且均匀分布在所述芯管的周围；

所述橡胶体分布在所述芯管的外侧和所述护套的内侧，所述橡胶体包裹着所述共振质量块并与所述共振质量块形成共振结构体，且通过所述橡胶体使得所述外套、所述芯管和所述共振质量块形成一个整体。

进一步的，所述共振质量块为球体、柱体或片状物，所述球体共振质量块、所述柱体共振质量块或所述片状物共振质量块包裹在所述橡胶体之中，或所述柱体共振质量块、所述片状物共振质量块四周包裹于所述橡胶体之中而其两端分别从所述橡胶体中伸出。

进一步的，所述共振质量块采用金属制作。

进一步的，所述金属为铁或铝。

进一步的，所述护套采用尼龙或金属材料制成。

进一步的，所述芯管采用尼龙或金属材料制成。

进一步的，所述橡胶体与所述外套、所述芯管和所述共振质量块通过橡胶硫化工艺粘接形成整体。

进一步的，所述电机悬置还包括质量调节孔，所述质量调节孔设置在所述护套一端的橡胶体上且对称分布在所述芯管的两侧，通过所述质量调节孔开挖深浅的调节可以调整所述电机悬置的最终质量，进而调整所示共振结构体的共振频率。

与现有技术相比，本发明有益效果及显著进步在于：

1)本发明实施例提供的一种电机悬置，通过在空心柱状或空心鼓状的护套内设置芯管、再通过橡胶体将护套、芯管、以及设置在护套内部且均匀分布在芯管周围的共振质量块粘合形成一个完整的电机悬置，能够有效吸收和阻断悬置于车架上的电动汽车驱动电机工作时发出的高频振动和高频啸叫噪声，特别是800Hz以上的高频振动和高频啸叫噪声，给予电动车驾乘人员舒适的用车体验，减轻驾乘的疲劳，保证行车的安全；

2)本发明实施例提供的一种电机悬置，通过在橡胶体中植入共振质量块，使共振质量块与橡胶体组成一个共振结构或称质量阻尼单元(英文称之为：Mass Damper)，通过这种共振结构的自振动，可以有效减弱橡胶体的高频硬化，降低其高频动刚度，从而更好地降低驱动电机的高频振动和高频啸叫噪声；

3)本发明实施例提供的电机悬置，为设计和制造用于吸收和阻断电机工作时发出的高频振动和高频啸叫噪声的电机悬置提供了新的思路和方法，在一些拓展的实施例中，可以借助于有限元等分析软件，确定本发明实施例提供的电机悬置的共振频率，且通过调整共振质量块的重量、共振质量块在橡胶体中植入的不同位置、以及改变橡胶体的硬度等参数，获得不同共振频率的电机悬置，以吸收和阻断不同电机工作时发出的不同高频振动和高频啸叫噪声，满足各种不同敏感振动频率的吸收和阻断需要；

4)本发明实施例提供的电机悬置，结构简单、设计思路新颖独特、产品使用方便且效果显著，不仅适用于电动汽车驱动电机的悬置，还可用于其他电机、空压机等不同噪声源高频振动和高频啸叫噪声的吸收和阻断需要；

5)本发明实施例提供的电机悬置，制作简单、成本低廉，且由于在橡胶体中植入了共振质量块，减弱了橡胶体的高频硬化，可延长使用寿命、降低使用成本，提高经济效益。

附图说明

为更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明的实施例所需使用的附图作一简单介绍。

显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明中的部分实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，但这些其他的附图同样属于本发明实施例所需使用的附图之内。

图1为本发明实施例提供的一种柱状电机悬置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种鼓状电机悬置的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种柱状电机悬置的俯视结构示意图；

图4为图3中A—A剖面的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的电机悬置其动刚度与振动频率的曲线关系图。

图中：

10-护套、20-芯管、30-共振质量块、40-橡胶体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面，将结合本发明实施例中所提供的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

显然，所有描述的这些实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是：

本发明的说明书和权利要求书以及本发明实施例附图中的术语“包括”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要理解的是：

在本发明实施例的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”等指示性方位或位置用词，仅为基于本发明实施例附图所示的方位或位置关系，是为了便于描述本发明的实施例和简化说明，而不是指示或暗示所述的装置或元件必须具有的特定方位、特定的方位构造和操作，因此，不能理解为是对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或活动连接，亦可是成为一体，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介的间接连接，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是：

以下的具体实施例可以相互结合，对于其中相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

下面，以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例

本实施例提供一种用以吸收和阻断悬置于车架上的电动汽车驱动电机工作时发出的高频振动和高频啸叫噪声，特别是800Hz以上的高频振动和高频啸叫噪声的电机悬置。

如图1本发明实施例提供的一种柱状电机悬置的立体结构示意图、图2本发明实施例提供的一种鼓状电机悬置的立体结构示意图所示：

本实施例提供的一种电机悬置，包括：

护套10、芯管20、共振质量块30和橡胶体40；

护套10如图1所示为为空心柱状，或如图2所示为空心鼓状。

如图3本发明实施例提供的一种柱状电机悬置的俯视结构示意图、图4为图3中A—A剖面的结构示意图所示：

芯管20为管状柱体，芯管20设置在护套10的内部并与护套10具有同一纵轴，且芯管20的两端不低于护套10的两端，芯管20用于电动汽车的驱动电机与车架连接时连接件的穿插连接；

共振质量块30设置在护套10的内部且均匀分布在芯管20的周围；

橡胶体40分布在芯管20的外侧和护套10的内侧，橡胶体40包裹着共振质量块30，并与共振质量块30形成共振结构体，且通过橡胶体40使得外套10、芯管20和共振质量块30形成一个整体。

作为可选的技术方案，本实施例中，共振质量块30可以为球体、柱体或片状物，球体共振质量块、柱体共振质量块或片状物共振质量块包裹在橡胶体40之中，或柱体共振质量块、片状物共振质量块四周包裹于橡胶体40之中而其两端分别从橡胶体40中伸出。

图1示出了两根圆柱体共振质量块30均匀分布在芯管20周围，且其四周包裹于橡胶体40之中，而其两端分别从橡胶体40中伸出的情景。

图2示出了四根圆柱体共振质量块30均匀分布在芯管20周围，且其四周包裹于橡胶体40之中，而其两端分别从橡胶体40中伸出的情景。

对于球体共振质量块或片状物共振质量块来说，其分布和包裹情况与图1、图2所示情景基本相同，不同之处仅在于球体共振质量块或片状物共振质量块埋没在橡胶体40之中，故此不再赘述。

实验显示：

橡胶体的硬度不同，可以获得能够吸收和阻断不同电机工作时发出的不同高频振动和高频啸叫噪声，满足多种不同敏感振动频率的吸收和阻断需要。

本实施例提供的电机悬置，一方面，橡胶体可以很好地吸收和消解安装在车架上的驱动电机产生的振动能量，另一方面，由于共振质量块的加入，从整体上提高了电机悬置的刚性，因而，可以降低橡胶体本身的动刚度，而橡胶体本身动刚度的降低，则更加有利于对驱动电机产生的振动进行隔离；

而最为重要的是，本实施例提供的电机悬置中，植入橡胶体中的共振质量块与橡胶体组成了一个具有一定共振频率的共振结构或称质量阻尼单元，该共振结构可以有效减弱橡胶体的高频硬化，降低其高频动刚度，从而有效降低驱动电机的高频振动和高频啸叫噪声，实现较好的电动汽车噪声、振动与声振粗糙度特性，即NVH特性(Noise、Vibration、Harshness的英文缩写)。

如图5本发明实施例提供的电机悬置其动刚度与振动频率的曲线关系图所示：

本实施例提供的在橡胶体中植入了共振质量块后形成共振结构的电机悬置，与现有技术中无共振结构的悬置相比，800Hz的振动峰值消失了，因此，可以利用本发明实施例提供的具有共振结构的电机悬置降低其橡胶体的动刚度，从而有效降低驱动电机的高频振动和高频啸叫噪声，特别是800Hz以上的高频振动和高频啸叫噪声。

此外，共振质量块的重量、共振质量块在橡胶体中植入的不同位置、橡胶体的不同硬度等参数的单独改变或多种组合形式的改变，都可影响电机悬置的共振频率。

因此，在拓展的实施过程中，可以借助于有限元等分析软件，确定电机悬置的共振频率，且通过调整共振质量块的重量、共振质量块在橡胶体中植入的不同位置、以及改变橡胶体的硬度等参数，获得不同共振频率的电机悬置，以吸收和阻断不同电机工作时发出的不同高频振动和高频啸叫噪声，特别是800Hz以上的高频振动和高频啸叫噪声，满足各种不同敏感振动频率的吸收和阻断需要。

本实施例中：

柱体共振质量块可以有多种形式，如三棱柱、四棱柱、以至于多棱柱共振质量块，其分布和包裹形式与图1、图2所示情景基本相同，因此，这里也不再赘述。

实验证明，共振质量块30可以采用多种材质的物料进行制作，其中，采用金属制作的效果更好，制备的电机悬置使用寿命更长；

具体的，共振质量块30可以采用铜、铁、铅、铝等金属以及合金材料，但从经济和环保的角度出发，选择铁或铝进行制作更为合适。

本实施例中，作为可选的技术方案，护套10以及芯管20，可以采用尼龙或金属材料进行制作，其中，尼龙材料可以更好地缓冲驱动电机与车架之间金属的硬连接，而金属材料制成的芯管则具有更好的强度。

本实施例中，橡胶体40与外套10、芯管20和共振质量块30可以通过多种方式粘接形成整体，其中，通过橡胶硫化工艺粘接形成整体是较为常用、简便和成熟的方法之一。

本实施例提供的电机悬置上还可设置质量调节孔50，质量调节孔50设置在护套10一端的橡胶体40上且对称分布在芯管20的两侧，通过质量调节孔50开挖深浅的调节，可以调整电机悬置的最终质量，修正由于制造过程中的各种原因造成电机悬置的质量偏差，使各批次产品达到规格统一、共振频率一致、吸收和阻断不同电机工作时发出的不同高频振动和高频啸叫噪声的效果更好，满足各种不同敏感振动频率的吸收和阻断需要。

通过上述描述可知：

首先，本实施例提供的一种电机悬置，通过在空心柱状或空心鼓状的护套内设置芯管、再通过橡胶体将护套、芯管、以及设置在护套内部且均匀分布在芯管周围的共振质量块粘合形成一个完整的电机悬置，能够有效吸收和阻断悬置于车架上的电动汽车驱动电机工作时发出的高频振动和高频啸叫噪声，特别是800Hz以上的高频振动和高频啸叫噪声，给予电动车驾乘人员舒适的用车体验，减轻驾乘的疲劳，保证行车安全；

其次，本实施例提供的一种电机悬置，通过在橡胶体中植入共振质量块，使共振质量块与橡胶体组成一个共振结构(英文：Mass Damper)，通过这种共振结构的自振动，可以有效减弱橡胶体的高频硬化，降低其高频动刚度，从而更好地降低驱动电机的高频振动和高频啸叫噪声；

再次，本实施例提供的电机悬置，为设计和制造用于吸收和阻断电机工作时发出的高频振动和高频啸叫噪声的电机悬置提供了新的思路和方法，在一些拓展的实施例中，可以借助于有限元等分析软件，确定本发明实施例提供的电机悬置的共振频率，且通过调整共振质量块的重量、共振质量块在橡胶体中植入的不同位置、以及改变橡胶体的硬度等参数，获得不同共振频率的电机悬置，以吸收和阻断不同电机工作时发出的不同高频振动和高频啸叫噪声，满足各种不同敏感振动频率的吸收和阻断需要；

综上所述，可以看出：

本发明实施例提供的电机悬置，结构简单、设计思路新颖独特、产品使用方便且效果显著，不仅适用于电动汽车驱动电机的悬置，还可用于其他电机、空压机等不同噪声源高频振动和高频啸叫噪声的吸收和阻断需要；

此外，本发明实施例提供的电机悬置，制作简单、成本低廉，且由于在橡胶体中植入了共振质量块，从而减弱了橡胶体的高频硬化，延长了使用寿命，降低使用成本，提高了经济效益。

在上述说明书的描述过程中，术语“本实施例”、“本发明实施例”、“如……所示”、“进一步的”、“进一步改进的技术分方案”等的描述，意指该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点等可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合或组合；此外，在不产生矛盾的前提下，本领域的普通技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合或组合。

最后应说明的是：

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非是对其的限制；

尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换，均属本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种电机悬置，用于吸收和阻断悬置于车架上的电动汽车其驱动电机工作时发出的800Hz以上高频振动和高频啸叫噪声，其特征在于，包括：

护套、芯管、共振质量块和橡胶体；

所述护套为空心柱状或空心鼓状；

所述芯管为管状柱体，所述芯管设置在所述护套的内部并与所述护套具有同一纵轴，且所述芯管的两端不低于所述护套的两端；

所述共振质量块设置在所述护套的内部且均匀分布在所述芯管的周围；

所述橡胶体分布在所述芯管的外侧和所述护套的内侧，所述橡胶体包裹着所述共振质量块并与所述共振质量块形成共振结构体，且通过所述橡胶体使得所述外套、所述芯管和所述共振质量块形成一个整体。

2.如权利要求1所述的电机悬置，其特征在于：

所述共振质量块为球体、柱体或片状物，所述球体共振质量块、所述柱体共振质量块或所述片状物共振质量块包裹在所述橡胶体之中，或所述柱体共振质量块、所述片状物共振质量块四周包裹于所述橡胶体之中而其两端分别从所述橡胶体中伸出。

3.如权利要求1所述的电机悬置，其特征在于：所述共振质量块采用金属制作。

4.如权利要求1所述的电机悬置，其特征在于：所述金属为铁或铝。

5.如权利要求1所述的电机悬置，其特征在于：所述护套采用尼龙或金属材料制成。

6.如权利要求1所述的电机悬置，其特征在于：所述芯管采用尼龙或金属材料制成。

7.如权利要求1所述的电机悬置，其特征在于：所述橡胶体与所述外套、所述芯管和所述共振质量块通过橡胶硫化工艺粘接形成整体。

8.如权利要求1所述的电机悬置，其特征在于：

还包括质量调节孔，所述质量调节孔设置在所述护套一端的橡胶体上且对称分布在所述芯管的两侧，通过所述质量调节孔开挖深浅的调节可以调整所述电机悬置的最终质量，进而调整所示共振结构体的共振频率。

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