CN113386548A - 一种发动机支撑梁总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发动机支撑梁总成，其包括支撑梁主体、辅助安装结构，所述辅助安装结构设置在支撑梁主体上并位于悬置安装结构与主安装孔之间；辅助安装结构包括安装支架、橡胶衬套，安装支架垂直设置在支撑梁主体上，所述安装支架上远离支撑梁主体的一端相对设置有两个安装凹槽，两所述安装凹槽中均设置有固定套管，两所述固定套管中均设置有橡胶衬套，固定套管与安装支架相垂直；橡胶衬套包括用于设置在固定套管内的外套、用于供固定螺栓穿过的安装套管、橡胶，所述安装套管位于外套中，橡胶设置在安装套管的外壁与外套的内壁之间。本发明能够使得辅助安装结构与车身的连接较为方便，同时还能够较为方便地调整发动机支撑梁总成的固有频率。

Description

一种发动机支撑梁总成

技术领域

本发明属于车辆安装结构技术领域，具体涉及一种发动机支撑梁总成。

背景技术

现代动力总成纵置车型中，发动机支撑梁总成一般集成有发动机悬置安装结构、转向器安装结构、悬架稳定杆安装结构。发动机支撑梁总成一般为冲压件拼焊而成，产品集成度高，结构复杂。同一车型平台上转向器安装结构、悬架稳定杆安装结构保持不变，发动机悬置安装位置随不同的发动机进行适应性变动。

发动机支撑梁总成需要具有一定的强度来满足支撑要求，还需要有较高的固有频率来保证发动机支撑梁总成不易被来自汽车传动系统的激励激起共振。由于发动机支撑梁总成一般承受动力总成80％以上的重量，若被来自发动机的激励引起结构共振，整车内将会引起严重的轰鸣音，这将导致舒适性变差。目前汽车市场上占有率最高的直列四缸发动机正常工作转速一般不超过4500rpm，其二阶激励频率为150HZ，一般要求发动机支撑梁总成固有频率大于此发动机的二阶激励频率，以降低共振风险。

如图1所示为现有发动机支撑梁总成的示意图，发动机支撑梁总成在y方向上正负两侧各安装点的结构基本相同，如图2所示，主安装点111主要承担发动机系统所受的载荷，辅助安装点121所在的安装支架焊接在主安装点111所在的支撑梁主体上，一般地，若只有主安装点111，发动机支撑梁总成的固有频率一般在150HZ左右，辅助安装点121主要起到加强作用和增加发动机支撑梁总成固有频率的作用。装配时，发动机支撑梁和其它部件一起从车身底部沿着z方向向上举升，先沿着z方向打紧位于发动机支撑梁总成y方向正负两侧的主安装点111，再沿着y方向打紧位于发动机支撑梁总成y方向正负两侧的辅助安装点121。

然而，其存在以下缺点：

1、发动机支撑梁总成上y方向正负两侧的辅助安装点的跨距需小于y方向正负两侧车身安装点的跨距，才能保证发动机支撑梁沿z向向上举升到装配位置。若两者差值较大，主安装点打紧后，辅助安装点和车身之间的间隙较大，辅助安装点所在的安装支架只能在安装螺栓的轴向压紧力下发生变形来完成装配，导致装配后存在很大的装配应力，从而使得装配后失效的风险较大。为保证安装顺利，需要发动机支撑梁总成和车身的精度均较高，但因车身和发动机支撑梁均为大型的冲压拼焊结构，冲压回弹和焊接变形大，导致上述精度很难保证，从而不能较好地解决上述技术问题，即靠安装支架的刚性变形来完成装配，使得辅助安装点与车身之间的安装较为不便，装配后失效的风险较大，装配应力较大。

2、需要通过调整辅助安装点所在安装支架的结构来调整发动机支撑梁总成的固有频率，使得发动机支撑梁总成固有频率的调整较为不便，无法适应不同动力总成对发动机支撑梁总成固有频率的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机支撑梁总成，以解决现有技术中的上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种发动机支撑梁总成，其包括支撑梁主体、辅助安装结构，所述支撑梁主体上设置有悬置安装结构和主安装孔，所述辅助安装结构设置在所述支撑梁主体上并位于所述悬置安装结构与所述主安装孔之间；所述辅助安装结构包括安装支架、橡胶衬套，所述安装支架垂直设置在所述支撑梁主体上，所述安装支架上远离所述支撑梁主体的一端相对设置有两个安装凹槽，两所述安装凹槽中均设置有固定套管，两所述固定套管中均设置有所述橡胶衬套，所述固定套管与所述安装支架相垂直；所述橡胶衬套包括用于设置在所述固定套管内的外套、用于供固定螺栓穿过的安装套管、橡胶，所述安装套管位于所述外套中，所述橡胶设置在所述安装套管的外壁与所述外套的内壁之间。

优选地，所述外套与所述固定套管过盈配合。

优选地，所述安装套管、所述橡胶、所述外套硫化为一体式结构。

优选地，所述安装支架为矩形框架结构。

优选地，所述安装支架包括第一围板、第二围板，所述第一围板包括用于与所述支撑梁主体垂直相连的第一支撑板、与所述第一支撑板的一端垂直相连的第一连接板，所述第一支撑板与所述第一连接板构成L型结构；所述第二围板包括用于与所述支撑梁主体垂直相连的第二支撑板、与所述第二支撑板的一端垂直相连的第二连接板，所述第二支撑板与所述第二连接板构成L型结构；所述第一连接板与所述第二支撑板上远离所述第二连接板的一端垂直相连，所述第二连接板与所述第一支撑板上远离所述第一连接板的一端垂直相连，所述第一围板和所述第二围板共同构成所述矩形框架结构；所述第一支撑板上相对设置有两个第一开口槽，所述第二支撑板上设置有两个第二开口槽，两所述第二开口槽与两所述第一开口槽一一相对，所述第一开口槽与所述第二开口槽共同构成所述安装凹槽。

优选地，所述第一连接板和所述第二连接板的下端分别与所述支撑梁主体相连。

优选地，所述第一连接板与所述第二支撑板焊接连接，所述第二连接板与所述第一支撑板焊接连接。

优选地，所述固定套管的中部位置与所述安装凹槽相连。

优选地，所述安装凹槽为用于与所述固定套管的外圆周面相贴合的半圆形槽；所述固定套管与所述安装凹槽焊接连接。

优选地，所述安装支架与所述支撑梁主体焊接连接。

本发明的有益效果在于：

本发明的发动机支撑梁总成，其在使用时，只需通过橡胶衬套中橡胶的柔性变形就能够实现辅助安装结构与车身的连接，从而使得辅助安装结构与车身的连接较为方便，进而避免了安装支架通过刚性变形来完成装配，也避免了装配后辅助安装结构中具有较大的装配应力，有效地降低了装配后失效的风险，也能够降低对辅助安装结构和车身的精度要求；同时，只需使用不同刚度的橡胶衬套，就能够实现对发动机支撑梁总成安装到车身后的固有频率的调整，而无需改变安装支架的结构，从而能够根据需要较为方便地调整发动机支撑梁总成的固有频率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明，其中

图1为现有发动机支撑梁总成的示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明实施例提供的发动机支撑梁总成的局部示意图；

图4为本发明实施例提供的辅助安装结构的爆炸视图；

图5为本发明实施例提供的橡胶衬套与骨架总成连接时的示意图；

图6为本发明实施例提供的辅助安装结构与车身连接时的示意图。

附图中标记：

11、支撑梁主体111、主安装点12、辅助安装结构

121、辅助安装点13、悬置安装结构131、悬置安装点

14、转向器安装结构141、转向器安装点15、悬架稳定杆安装结构151、悬架稳定杆安装点21、主安装孔22、支撑梁主体

31、安装支架32、第一支撑板33、第一连接板34、第二支撑板

35、第二连接板36、第一开口槽37、第二开口槽

41、固定套管42、外套43、橡胶44、安装套管

51、悬置安装结构52、悬置安装点61、转向器安装点

71、悬架稳定杆安装点81、车身

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本方案作进一步地详细介绍。

如图3至图6所示，本发明实施例提供了一种发动机支撑梁总成，其包括支撑梁主体22、辅助安装结构，所述支撑梁主体22上设置有悬置安装结构51和主安装孔21，所述辅助安装结构设置在所述支撑梁主体上并位于所述悬置安装结构51与所述主安装孔21之间；所述辅助安装结构包括安装支架31、橡胶衬套，所述安装支架31垂直设置在所述支撑梁主体上，所述安装支架31上远离所述支撑梁主体的一端相对设置有两个安装凹槽，两所述安装凹槽中均设置有固定套管41，两所述固定套管41中均设置有所述橡胶衬套，所述固定套管41与所述安装支架31相垂直；所述橡胶衬套包括用于设置在所述固定套管内的外套42、用于供固定螺栓穿过的安装套管44、橡胶，所述安装套管44位于所述外套42中，所述橡胶43设置在所述安装套管44的外壁与所述外套42的内壁之间。

本发明实施例提供的发动机支撑梁总成，其在使用时，只需通过橡胶衬套中橡胶43的柔性变形就能够实现辅助安装结构与车身的连接，从而使得辅助安装结构与车身的连接较为方便，进而避免了安装支架通过刚性变形来完成装配，也避免了装配后辅助安装结构中具有较大的装配应力，有效地降低了装配后失效的风险，也能够降低对辅助安装结构和车身81的精度要求；同时，只需使用不同刚度的橡胶衬套，就能够实现对发动机支撑梁总成安装到车身后的固有频率的调整，而无需改变安装支架的结构，从而能够根据需要较为方便地调整发动机支撑梁总成的固有频率。

进一步地，所述外套42与所述固定套管41过盈配合，从而能够较好地避免橡胶衬套从固定套管41中脱出，进而使得橡胶衬套与固定套管之间的连接较为牢固可靠。可以理解的时，也可以采用其它结构实现外套与固定套管之间的连接，只要连接后外套不易从固定套管中脱出即可。

具体地，所述安装套管44、所述橡胶43、所述外套42硫化为一体式结构，从而橡胶衬套为结构稳定的一体式结构。

进一步地，所述安装支架31为矩形框架结构，从而使得辅助安装结构的强度较大，在装配后，辅助安装结构能够对车身进行较好地支撑。

如图4和图5所示，所述安装支架31包括第一围板、第二围板，所述第一围板包括用于与所述支撑梁主体垂直相连的第一支撑板32、与所述第一支撑板的一端垂直相连的第一连接板33，所述第一支撑板与所述第一连接板构成L型结构；所述第二围板包括用于与所述支撑梁主体垂直相连的第二支撑板34、与所述第二支撑板的一端垂直相连的第二连接板35，所述第二支撑板与所述第二连接板构成L型结构；所述第一连接板与所述第二支撑板上远离所述第二连接板的一端垂直相连，所述第二连接板与所述第一支撑板上远离所述第一连接板的一端垂直相连，所述第一围板和所述第二围板共同构成所述矩形框架结构；所述第一支撑板上相对设置有两个第一开口槽36，所述第二支撑板上设置有两个第二开口槽37，两所述第二开口槽与两所述第一开口槽一一相对，所述第一开口槽36与所述第二开口槽37共同构成所述安装凹槽。采用此方案，通过第一围板和第二围板形成安装支架，能够对车身进行较好地支撑。

为了能够使得安装支架31与支撑梁主体之间的连接较为牢固，所述第一连接板33和所述第二连接板35的下端分别与所述支撑梁主体相连。

可以优选，所述第一连接板33与所述第二支撑板34焊接连接，所述第二连接板35与所述第一支撑板32焊接连接。也可以优选，第一支撑板32、第一连接板33、第二支撑板34、第二连接板35的下端分别与支撑梁主体焊接连接。

具体地，所述固定套管41的中部位置与所述安装凹槽相连，从而使得安装支架能够对固定套管的中部位置进行支撑，避免与车身安装后安装支架受力不均。

进一步地，所述安装凹槽为用于与所述固定套管41的外圆周面相贴合的半圆形槽；所述固定套管41与所述安装凹槽焊接连接，从而使得固定套管41与安装支架31之间的连接较为牢固可靠。可以理解的时，此时第一开口槽和第二开口槽均为半圆形槽。

具体地，所述安装支架31与所述支撑梁主体焊接连接，从而使得安装支架与支撑梁主体之间的连接较为牢固。可以理解的是，安装套管、橡胶、外套硫化到一起组成橡胶衬套；固定套管41焊接在安装支架31的安装凹槽上以后，组成骨架总成；然后将硫化好的橡胶衬套压装到骨架总成上的固定套管中，最后整体焊接在支撑梁主体上。

本发明实施例提供的安装套管通过螺栓刚性打紧在车身上，橡胶衬套固定在固定套管中，安装支架刚性连接在支撑梁主体上，只需选择不同刚度的橡胶43与外套42和安装套管44进行硫化形成橡胶衬套，即可在其它结构不变的前提下改变发动机支撑梁总成的固有频率，实现结构的通用化。因橡胶衬套中橡胶43的柔性变形的存在，发动机支撑梁总成上y正负两侧的辅助安装点的跨距与y正负两侧车身81上车身安装点的跨距的数值可正可负，大幅减少对产品精度的要求，通过橡胶的柔性变形而非现有技术中安装支架的金属变形即可方便地完成装配。本发明的结构简单，提高了发动机支撑梁总成的通用化水平，降低了对发动机支撑梁总成的精度的要求。

本发明通过选择使用不同刚度的橡胶衬套，即可在不改变其它结构的前提下，方便地改变发动机支撑梁总成安装在车身上后的固有频率，有效地降低系统被来自发动机的激励激起共振的风险。

以上仅是本发明的优选实施方式，需要指出的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，而且，在阅读了本发明的内容之后，本领域相关技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种发动机支撑梁总成，其特征在于，其包括支撑梁主体、辅助安装结构，所述支撑梁主体上设置有悬置安装结构和主安装孔，所述辅助安装结构设置在所述支撑梁主体上并位于所述悬置安装结构与所述主安装孔之间；所述辅助安装结构包括安装支架、橡胶衬套，所述安装支架垂直设置在所述支撑梁主体上，所述安装支架上远离所述支撑梁主体的一端相对设置有两个安装凹槽，两所述安装凹槽中均设置有固定套管，两所述固定套管中均设置有所述橡胶衬套，所述固定套管与所述安装支架相垂直；所述橡胶衬套包括用于设置在所述固定套管内的外套、用于供固定螺栓穿过的安装套管、橡胶，所述安装套管位于所述外套中，所述橡胶设置在所述安装套管的外壁与所述外套的内壁之间。

2.根据权利要求1所述的发动机支撑梁总成，其特征在于，所述外套与所述固定套管过盈配合。

3.根据权利要求1所述的发动机支撑梁总成，其特征在于，所述安装套管、所述橡胶、所述外套硫化为一体式结构。

4.根据权利要求1所述的发动机支撑梁总成，其特征在于，所述安装支架为矩形框架结构。

5.根据权利要求4所述的发动机支撑梁总成，其特征在于，所述安装支架包括第一围板、第二围板，所述第一围板包括用于与所述支撑梁主体垂直相连的第一支撑板、与所述第一支撑板的一端垂直相连的第一连接板，所述第一支撑板与所述第一连接板构成L型结构；所述第二围板包括用于与所述支撑梁主体垂直相连的第二支撑板、与所述第二支撑板的一端垂直相连的第二连接板，所述第二支撑板与所述第二连接板构成L型结构；所述第一连接板与所述第二支撑板上远离所述第二连接板的一端垂直相连，所述第二连接板与所述第一支撑板上远离所述第一连接板的一端垂直相连，所述第一围板和所述第二围板共同构成所述矩形框架结构；所述第一支撑板上相对设置有两个第一开口槽，所述第二支撑板上设置有两个第二开口槽，两所述第二开口槽与两所述第一开口槽一一相对，所述第一开口槽与所述第二开口槽共同构成所述安装凹槽。

6.根据权利要求5所述的发动机支撑梁总成，其特征在于，所述第一连接板和所述第二连接板的下端分别与所述支撑梁主体相连。

7.根据权利要求5所述的发动机支撑梁总成，其特征在于，所述第一连接板与所述第二支撑板焊接连接，所述第二连接板与所述第一支撑板焊接连接。

8.根据权利要求1所述的发动机支撑梁总成，其特征在于，所述固定套管的中部位置与所述安装凹槽相连。

9.根据权利要求8所述的发动机支撑梁总成，其特征在于，所述安装凹槽为用于与所述固定套管的外圆周面相贴合的半圆形槽；所述固定套管与所述安装凹槽焊接连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的发动机支撑梁总成，其特征在于，所述安装支架与所述支撑梁主体焊接连接。

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