CN113685473B - 减振结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种减振结构，属于汽车减振技术领域。所述减振结构包括：减振组件和隔振器；所述减振组件位于所述隔振器的内部；所述减振组件包括至少一个壳体，每个所述壳体内填充有阻尼粒子，所述阻尼粒子可运动地位于所述壳体内。该减振结构可以在无需降低隔振器刚度的前提下，运用多种实现方式，实现减振效果，增强了汽车的减振能力，延长了隔振器的使用寿命。

Description

减振结构

技术领域

本申请涉及汽车减振技术领域，特别涉及一种减振结构。

背景技术

汽车已经成为人们日常生活中必不可少的交通工具。目前，人们对于汽车的使用期望越来越高，更期望平稳安全地驾乘汽车。在汽车的行驶过程中，由发动机所产生的振动或由路面不平导致车轮所产生的振动会通过排气系统传递到车身上，使得车身产生振动，进而使得处于车身中的驾乘人员感受到振动。

相关技术中，车身与排气系统之间设置有隔振器，其中，隔振器由可变形的弹性材料制成。在排气系统振动时，排气系统将振动传递至隔振器，由于隔振器为可变形的弹性材料，在振动过程中，隔振器发生变形，通过将动能转化为弹性势能，以实现减振作用。然而，相关技术一般通过降低隔振器的刚度来增强减振能力，但降低隔振器的刚度会影响隔振器的耐久性，使隔振器容易发生疲劳破坏。

发明内容

鉴于此，本申请提供了一种减振结构，可以在不降低隔振器刚度的前提下，提高隔振器的减振效果，延长隔振器的使用寿命。

具体而言，包括以下的技术方案：

本申请实施例提供了一种减振结构，所述减振结构包括减振组件和隔振器；

所述减振组件位于所述隔振器的内部；

所述减振组件包括至少一个壳体，每个所述壳体内填充有阻尼粒子，所述阻尼粒子可运动地位于所述壳体内。

在一些实施例中，所述壳体的内表面具有阻尼涂层，所述阻尼涂层由阻尼胶和高分子阻尼材料制成。

在一些实施例中，所述阻尼粒子由铁基材料或橡胶材料制成，且所述阻尼粒子在所述壳体的内部的填充率为30％～50％。

在一些实施例中，所述隔振器具有第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道平行设置，且所述第一通道和所述第二通道均贯穿所述隔振器。

在一些实施例中，所述减振结构还包括：第一管体和固定支架；

所述第一管体的一端与所述固定支架连接，所述第一管体的另一端贯穿所述第一通道。

在一些实施例中，所述减振结构还包括：第二管体和固定管；

所述第二管体的一端与所述固定管连接，所述第二管体的另一端贯穿所述第二通道。

在一些实施例中，所述减振组件包括两个壳体，其中一个所述壳体位于所述第一通道内，另一个所述壳体位于所述第二通道内。

在一些实施例中，所述减振组件包括两个壳体，其中一个所述壳体位于所述第一通道内，另一个所述壳体位于所述第一通道和所述第二通道之间的所述隔振器的内部。

在一些实施例中，所述减振组件包括两个壳体，其中一个壳体位于所述第二通道内，另一个壳体位于所述第一通道和所述第二通道之间的所述隔振器的内部。

在一些实施例中，所述减振组件包括三个壳体，其中一个所述壳体位于所述第一通道内，一个所述壳体位于所述第二通道内部，一个所述壳体位于所述第一通道和所述第二通道之间的所述隔振器的内部。

本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

当振动传递到隔振器上时，隔振器自身会产生振动，由于隔振器的内部设置有可运动的阻尼粒子，因而当阻尼粒子被带动运动后，隔振器由于振动而产生的动能可以部分转换为阻尼粒子的动能和阻尼粒子之间由于相互摩擦而产生的热能，使得隔振器本身的振动减小，无需降低隔振器刚度，即可实现减振效果，延长了隔振器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的减振结构的减振组件和隔振器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的减振结构示意图；

图3为本申请实施例提供的减振结构中减振组件和隔振器第一实现方式的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的减振结构中减振组件和隔振器第二实现方式的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的减振结构中减振组件和隔振器第三实现方式的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的减振结构中减振组件和隔振器第四实现方式的结构示意图。

图中的附图标记分别表示为：

1-减振组件，

2-隔振器，21-第一通道，22-第二通道，

3-第一管体，31-第一限位部，32-第二限位部，33-第一子管，34第二子管，

4-固定支架，

5-第二管体，51-第三限位部，52-第四限位部，53-第三子管，54-第四子管，55-第五子管，

6-固定管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中所涉及的方位名词，如“上”、“下”、“侧”等，一般以图2中所示方位的相对关系为基准，且采用这些方位名词仅仅是为了更清楚地描述结构和结构之间的关系，并不是为了描述绝对的方位。在产品以不同姿态摆放时，方位可能发生变化，例如“上”、“下”可能互换。

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

目前，人们对于汽车的使用期望越来越高，更期望平稳安全地驾乘汽车。顾客通常对汽车的减振性能较为看重，其中发动机的振动通过排气系统传递到车身，路面的振动激励也会通过排气系统传递到车身，所以排气系统与车身连接部分的减振作用显得格外重要。

相关技术中，车身与排气系统之间设置有隔振器，其中，隔振器由可变形的弹性材料制成，通常采用降低隔振器刚度的方式来降低传递到车内的振动，但由于材料本身问题，隔振器的刚度不能无限制下降，因此需要一种新的减振方案来提高排气系统减振性能。

为了解决相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种减振结构，其结构示意图如图1所示。

参见图1，减振组件1位于隔振器2的内部。

减振组件1包括至少一个壳体，每个壳体内填充有阻尼粒子，阻尼粒子可运动地位于壳体内。

本申请实施例提供的减振结构的工作原理为：

当振动传递到隔振器2上时，隔振器2自身会产生振动，由于隔振器2的内部设置有可运动的阻尼粒子，因而当阻尼粒子被带动运动后，隔振器2由于振动而产生的动能可以部分转换为阻尼粒子的动能和阻尼粒子之间由于相互摩擦而产生的热能，使得隔振器2本身的振动减小，无需降低隔振器2刚度，即可实现减振效果，延长了隔振器2的使用寿命。

可以理解的是，本申请实施例提供的减振结构位于车身与排气系统之间，可以将由排气系统传递给车身的振动通过减振系统进行减小。

下面对申请本实施例提供的减振结构进行进一步地描述说明：

在一些实施例中，隔振器2为橡胶材质的矩形板体。该隔振器2具有一定的厚度且具有较高的弹性，可以产生较大的弹性变形，通过将排气系统传递的动能转换为隔振器2变形时的弹性势能，可以实现减振的功能。

在一些实施例中，橡胶的硬度可以根据需要进行调整，以满足减振结构的强度要求。

在一些实施例中，继续参见图1，壳体的内表面具有阻尼涂层，如此设置，可以通过阻尼涂层吸收由阻尼粒子振动产生的声波，以实现降噪。

在一些实施例中，壳体为不锈钢材料制成的密封结构，用于容置阻尼粒子以及限制阻尼粒子的运动范围。

在一些实施例中，阻尼涂层由阻尼胶和高分子阻尼材料制成。

在一些实施例中，阻尼涂层可以采用喷涂的方式涂覆在壳体的内表面。

在一些实施例中，阻尼粒子由铁基材料或橡胶材料制成，且阻尼粒子在壳体的内部的填充率为30％～50％，以保证阻尼粒子在壳体内既有足够的运动空间又可以相互接触而产生摩擦。

可以理解的是，阻尼粒子在发生振动时，粒子与粒子之间会发生不同程度的摩擦，通过将排气系统传递的动能转化为阻尼粒子发生振动的动能以及阻尼粒子相互摩擦产生的内能，可以实现减振的功能。

在一些实施例中，阻尼粒子的尺寸需要根据不同的生产实例进行设计，通常情况下，阻尼粒子的直径的取值范围为1mm～2mm。

在一些实施例中，可以根据减振结构设计时所需降低的振动的特点，对阻尼粒子的使用材料进行选择，材料参数包括：粒子表面摩擦因子、粒子表面恢复系数、密度以及壳体的填充率等。

在一些实施例中，阻尼粒子的表面摩擦系数的取值范围为0.01～0.99。

在一些实施例中，继续参见图1，隔振器2具有第一通道21和第二通道22，第一通道21和第二通道22平行设置，且第一通道21和第二通道22均贯穿隔振器2。

如此设置，可以利用第一通道21连接排气系统，利用第二通道22连接车身，以实现隔振器2与排气系统和车身的连接。

在一些实施例中，第一通道21和第二通道22均为圆柱体型通道，且第一通道21的横截面面积和第二通道22的横截面面积相同。

在一些实施例中，参见图2，本申请实施例提供的减振结构1还包括：第一管体3和固定支架4；

其中，第一管体3的一端与固定支架4连接，第一管体3的另一端贯穿第一通道21。

通过设置第一管体3和固定支架4，以便将隔振器2与车身连接。

在一些实施例中，第一管体3由不锈钢材质制成。

在一些实施例中，第一管体3的外径与第一通道21的直径相同，使得第一管体3卡设在第一通道21内，而不能相对于第一通道21的内壁产生移动。

在一些实施例中，参见图2，第一管体3包括：第一子管33和第二子管34，第一子管33与第二子管34连通，第一子管33的外壁与固定支架4连接，第二子管34贯穿第一通道21。

在一些实施例中，第一子管33的轴线和第二子管34的轴线相互垂直。

在一些实施例中，固定支架4的下部具有限位槽(图中未示出)，通过将第一子管33插入到限位槽中，可以实现将第一管体3固定到固定支架4上。固定支架的一侧通过金属焊接工艺，与车身固定连接。

在一些实施例中，第一管体3包括：第一限位部31和第二限位部32；

其中，第一限位部31位于第一通道21靠近固定支架4的一端，并与隔振器2的外壁相抵；

第二限位部32位于第一通道21远离固定支架4的一端，并与隔振器2的外壁相抵。

如此设置，可以实现对隔振器2的固定，避免隔振器2发生横向移动。

在一些实施例中，第一限位部31为金属圆环结构，嵌套在第二子管34上，且通过焊接工艺与第二子管34固定连接。

在一些实施例中，第一限位部31的内壁与第二子管34的外壁固定连接。

在一些实施例中，第二限位部32为金属圆环结构，嵌套在第二子管34上，且通过焊接工艺与第二子管34固定连接。

在一些实施例中，第二限位部32的内壁与第二子管34的外壁固定连接。

在一些实施例中，第一限位部31的厚度与第二限位部32的厚度相同。

在一些实施例中，参见图2，本申请实施例提供的减振结构还包括：第二管体5和固定管6；

其中，第二管体5的一端与固定管6连接，第二管体5的另一端贯穿第二通道22。

通过设置第二管体5和固定支架4，以便将隔振器2与车身连接。

在一些实施例中，第二管体5和固定管6均由不锈钢材质制成。

在一些实施例中，第二管体5的外径与第二通道22的直径一致，使得第二管体5卡设在第二通道22内，而不能相对于第二通道22的内壁产生移动。

在一些实施例中，参见图2，第二管体5包括：第三子管53，第四子管54和第五子管55，其中，第三子管53贯穿第二通道22，第四子管54与固定管6连接，第五子管55与排气系统连接。

在一些实施例中，第三子管53的轴线与第四子管54的轴线相互垂直，第四子管54的轴线和第五子管55的轴线相互垂直，且第三子管53的延伸方向和第五子管55的延伸方向相同。

在一些实施例中，参见图2，固定管6包括：第六子管61和第七子管62，其中第六子管61和第四子管54连接，第七子管62和排气系统连接。

在一些实施例中，第六子管61的长度与第四子管54的长度相同，且第六子管61的轴线与第四子管54的轴线平行，第七子管62的轴线与第六子管61的轴线相互垂直。

在一些实施例中，参见图2，第二管体5包括：第三限位部51和第四限位部52；

其中，第三限位部51位于第二通道22靠近固定管6的一端，并与隔振器2的外壁相抵；

第四限位部52位于第二通道22远离固定管6的一端，并与隔振器2的外壁相抵。

如此设置，可以实现对隔振器2的固定，避免隔振器2发生横向移动。

在一些实施例中，第三限位部51可以为金属圆环结构，嵌套在第三子管53上，且通过焊接工艺与第三子管53固定连接。

在一些实施例中，第三限位部51的内壁与第三子管53的外壁固定连接。

在一些实施例中，第四限位部52为金属圆环结构，嵌套在第三子管53上，且通过焊接工艺与第三子管53固定连接。

在一些实施例中，第四限位部52的内壁与第三子管53的外壁固定连接。

在一些实施例中，第三限位部51的厚度与第四限位部的厚度52相同，且与第一限位部31的厚度和第二限位部32的厚度相同。

在一些实施例中，减振组件1的具体结构及设置方式可以有多种实现方式，下面以以下几种实现方式为例进行说明：

在一种可能的实现方式中，参见图3，减振组件1包括两个壳体，其中一个壳体位于第一管体3内，另一个壳体位于第二管体5内。

当振动传递给减振组件1时，受振动的影响，使得第二管体5先产生振动，进而第二管体5带动位于管体内的壳体中的阻尼粒子产生振动，利用阻尼粒子的振动，使得由振动而产生的动能部分可以转化为阻尼粒子的动能和相互摩擦而产生的内能；如果振动较小，利用位于第二管体5内的阻尼粒子，就可以将振动完全消除，如果振动不能完全消除，那么振动会继续传递给隔振器2，使得隔振器2发生变形，而该变形可以使得振动的动能转化为隔振器2的弹性势能，以进一步减小振动；如果振动仍不能完全消除，振动会继续传递给第一管体3，使得位于第一管体3内的阻尼粒子产生振动，利用阻尼粒子的振动，使得由振动而产生的动能部分可以转化为阻尼粒子的动能和相互摩擦而产生的内能，可以更进一步地减小振动，以实现减振的目的。

在一种可能的实现方式中，参见图4，减振组件1包括两个壳体，其中一个位于第一管体3内，另一个壳体位于第一通道21和第二通道22之间的隔振器2的内部。

当振动传递给减振组件1时，受振动的影响，使得第二管体5先产生振动，进而第二管体5带动隔振器2产生振动，使得隔振器2发生变形，而该变形可以使得振动的动能转化为隔振器2的弹性势能，以减小振动；如果振动较小，利用隔振器2的变形，就可以将振动完全消除，如果振动不能完全消除，那么振动会继续传递给位于第一通道21和第二通道22之间的隔振器2内部的壳体，带动内部阻尼粒子发生振动，使得由振动而产生的动能部分可以转化为阻尼粒子的动能和相互摩擦而产生的内能，以进一步减小振动；如果振动仍不能完全消除，振动会继续传递给第一管体3，使得位于第一管体3内的阻尼粒子产生振动，利用阻尼粒子的振动，使得由振动而产生的动能部分可以转化为阻尼粒子的动能和相互摩擦而产生的内能，可以更进一步地减小振动，以实现减振的目的。

在一种可能的实现方式中，参见图4，减振组件1包括两个壳体，其中一个位于第二管体5内，另一个壳体位于第一通道21和第二通道22之间的隔振器2的内部。

当振动传递给减振组件1时，受振动的影响，使得第二管体5先产生振动，进而第二管体5带动位于管体内的壳体中的阻尼粒子产生振动，利用阻尼粒子的振动，使得由振动而产生的动能部分可以转化为阻尼粒子的动能和相互摩擦而产生的内能；如果振动较小，利用位于第二管体5内的阻尼粒子，就可以将振动完全消除，如果振动不能完全消除，那么振动会继续传递给隔振器2，使得隔振器2发生变形，而该变形可以使得振动的动能转化为隔振器2的弹性势能，以进一步减小振动；如果振动不能完全消除，那么振动会继续传递给位于第一通道21和第二通道22之间的隔振器2内部的壳体，带动内部阻尼粒子发生振动，使得由振动而产生的动能部分可以转化为阻尼粒子的动能和相互摩擦而产生的内能，可以更进一步地减小振动，以实现减振的目的。

在一种可能的实现方式中，参见图3，减振组件1包括三个壳体，其中一个壳体位于第一管体3内，其中一个壳体位于第二管体5内，另一个壳体位于第一通道21和第二通道22之间的隔振器2的内部。

当振动传递给减振组件1时，受振动的影响，使得第二管体5先产生振动，进而第二管体5带动位于管体内的壳体中的阻尼粒子产生振动，利用阻尼粒子的振动，使得由振动而产生的动能部分可以转化为阻尼粒子的动能和相互摩擦而产生的内能；如果振动较小，利用位于第二管体5内的阻尼粒子，就可以将振动完全消除，如果振动不能完全消除，那么振动会继续传递给隔振器2，使得隔振器2发生变形，而该变形可以使得振动的动能转化为隔振器2的弹性势能，以进一步减小振动；如果振动不能完全消除，那么振动会继续传递给位于第一通道21和第二通道22之间的隔振器2内部的壳体，带动内部阻尼粒子发生振动，使得由振动而产生的动能部分可以转化为阻尼粒子的动能和相互摩擦而产生的内能，以进一步减小振动；如果振动仍不能完全消除，振动会继续传递给第一管体3，使得位于第一管体3内的阻尼粒子产生振动，利用阻尼粒子的振动，使得由振动而产生的动能部分可以转化为阻尼粒子的动能和相互摩擦而产生的内能，可以更进一步地减小振动，以实现减振的目的。

在一种可能的实现方式中，减振组件1可以包括一个壳体，壳体位于第一管体3或第二管体5或位于第一通道21和第二通道22之间的隔振器2的内部，通过将设置减振组件1，使得排气系统传递的动能转化为阻尼粒子运动的动能和相互摩擦产生的内能，吸收排气系统的能量，从而达到减振的效果。但是，本领域技术人员可以理解的是，当减振组件1仅包括一个壳体时，相比于减振组件1包含多个壳体而言，其减振能力较弱，因而在设置减振组件1时，通常选择设置两个或两个以上的壳体。另外，本申请实施例对于减振组件1中壳体个数不作具体限定，可以依据实际情况进行选择性设置，在此不再赘述。

在本申请中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种减振结构，其特征在于，所述减振结构包括减振组件(1)和隔振器(2)；

所述减振组件(1)位于所述隔振器(2)的内部；

所述减振组件(1)包括至少一个壳体，每个所述壳体内填充有阻尼粒子，所述阻尼粒子可运动地位于所述壳体内，所述壳体的内表面具有阻尼涂层，所述阻尼涂层由阻尼胶和高分子阻尼材料制成；

其中，所述阻尼粒子由铁基材料或橡胶材料制成，且所述阻尼粒子在所述壳体的内部的填充率为30％～50％，所述阻尼粒子直径的取值范围为1mm～2mm，所述阻尼粒子的表面摩擦系数的取值范围为0.01～0.99；

所述隔振器(2)具有第一通道(21)和第二通道(22)，所述第一通道(21)和所述第二通道(22)平行设置，且所述第一通道(21)和所述第二通道(22)均贯穿所述隔振器(2)；所述隔振器(2)由可变形的弹性材料制成；

所述减振结构还包括：第一管体(3)、固定支架(4)、第二管体(5)和固定管(6)；其中，所述第一管体(3)的一端与所述固定支架(4)连接，所述第一管体(3)的另一端贯穿所述第一通道(21)；所述第二管体(5)的一端与所述固定管(6)连接，所述第二管体(5)的另一端贯穿所述第二通道(22)；

所述减振组件(1)包括三个壳体，其中一个所述壳体位于所述第一管体(3)内，一个所述壳体位于所述第二管体(5)内部，一个所述壳体位于所述第一通道(21)和所述第二通道(22)之间的所述隔振器(2)的内部。

2.根据权利要求1所述的减振结构，其特征在于，所述减振组件(1)包括两个壳体，其中一个所述壳体位于所述第一管体(3)内，另一个所述壳体位于所述第二管体(5)内。

3.根据权利要求1所述的减振结构，其特征在于，所述减振组件(1)包括两个壳体，其中一个所述壳体位于所述第一管体(3)内，另一个所述壳体位于所述第一通道(21)和所述第二通道(22)之间的所述隔振器(2)的内部。

4.根据权利要求1所述的减振结构，其特征在于，所述减振组件(1)包括两个壳体，其中一个壳体位于所述第二管体(5)内，另一个壳体位于所述第一通道(21)和所述第二通道(22)之间的所述隔振器(2)的内部。

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