CN113915284A - 液压悬置 - Google Patents

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CN113915284A
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金承原
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Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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Abstract

本发明涉及一种液压悬置，该液压悬置包括：外管，通过硫化在外管上形成隔膜；主橡胶构件，通过压配合设置在外管中；芯部，设置在主橡胶构件内部；挡圈，介于隔膜和主橡胶构件之间；第一流体室和第二流体室，通过向芯部按压主橡胶构件的外周的两侧而构造，第一流体室和第二流体室中的每一个被构造成容纳流体；第三流体室，被构造成与第一流体室和第二流体室连通，并且被设置在芯部下方的主橡胶构件的一部分中并容纳流体；以及第四流体室，被构造成与第三流体室连通，并且被设置在挡圈和外管之间以容纳流体。

Description

液压悬置
技术领域
本发明涉及一种液压悬置，更具体地，涉及一种在车辆的前后方向以及上下方向上均具有阻尼功能的液压悬置。
背景技术
为了隔离振动，发动机悬置由于橡胶的优异的隔振性能而一直使用橡胶。具有阻尼特性的液压悬置被引入以在行驶期间控制车辆的动力总成的运动，并像橡胶悬置一样执行隔振功能。
通常，利用液压悬置来控制动力总成在上下方向上的运动，并且液压悬置被构造成在上下方向上具有阻尼特性的结构。在广泛应用于具有横向动力总成的前轮驱动车辆的惯性支撑系统中，悬置的前后方向对应于动力总成的旋转方向。因此，悬置在前后方向上的隔振特性至关重要。因此，对用于改善悬置在前后方向上的隔振特性的双孔结构的研究正在进行中。
然而，尚未开发出具有在上下方向上具有阻尼特性并且在前后方向上也具有阻尼特性的结构的衬套式悬置。因此，这种衬套式悬置不能用在通常的三点惯性支撑系统中，而仅局限在低负荷的复杂支撑系统中使用。
前述内容仅旨在帮助理解本公开的背景，而并非旨在表示本公开落入本领域技术人员已知的现有技术的范围之内。
发明内容
本公开旨在解决与现有技术相关联的上述问题。
本公开的目的是提供一种在车辆的向后方向以及上下方向上均具有阻尼功能的液压悬置以用作比发动机悬置承受更大的力的变速器悬置。因为在将发动机扭矩负载施加到惯性支撑系统时惯性支撑系统会在前后方向集中受力，所以通过在前后方向上进行阻尼来改善噪音、振动和声振粗糙度(NVH)性能。
本公开的目的不限于上述目的，并且本公开所属技术领域的普通技术人员根据以下描述可以清楚地理解未提及的其它目的。
为了实现如上所述的本公开的以上目的并且执行稍后描述的本公开的特征功能，本公开具有以下特征。
根据本公开的一种液压悬置包括：外管，通过硫化在外管上形成隔膜；主橡胶构件，通过压配合设置在外管中；芯部，设置在主橡胶构件内部；挡圈，介于隔膜和主橡胶构件之间；第一流体室和第二流体室，第一流体室和第二流体室中的每一个通过向芯部按压主橡胶构件的外周的两侧而构造并容纳流体；第三流体室，被构造成与第一流体室和第二流体室连通，并且被限定在芯部下方的主橡胶构件的一部分中并容纳流体；以及第四流体室，被构造成与第三流体室连通，并且被限定在挡圈和外管之间以容纳流体。
本公开的效果不限于上述那些，并且根据以下描述，本领域技术人员将清楚地认识到未提及的其它效果。
下文将论述本公开的其它方面和实施例。
下文将论述本公开的以上和其它特征。
附图说明
图1是示出根据本公开的液压悬置的立体图；
图2是沿图1的线A-A′截取的剖视图；
图3A是移除了外管的图1的液压悬置的底部立体图；
图3B是示出根据本公开的用于液压悬置的挡圈的立体图；
图4A和图4B是示出根据本公开的液压悬置在上下方向上的阻尼的视图；
图5A和图5B是示出根据本公开的液压悬置在前后方向上的阻尼的视图；
图6A是示出当根据本公开的液压悬置在上下方向上执行阻尼时根据频率变化的动态特性和损耗因子的曲线图；
图6B是示出当根据本公开的液压悬置在前后方向上执行阻尼时根据频率变化的动态特性和损耗因子的曲线图；
图7A至图7H是示出根据本公开的液压悬置的组装过程的视图；以及
图8是根据本公开的液压悬置安装在托架上的立体图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。在本公开的实施例中描述的特定结构或功能仅用于说明目的。根据本公开的概念的实施例可以以各种形式实现，并且应当理解的是，它们不应被解释为局限于本说明书中描述的实施例，而是包括在本公开的思想和范围内所包括的所有修改、等同形式或替代。
将理解的是，尽管本文使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地，第二元件也可以被称为第一元件。
将理解的是，当一个元件被称为“联接”或“连接”到另一个元件时，它可以直接联接或连接到另一个元件，或者在它们之间可以存在中间元件。相反，应该理解的是，当一个元件被称为“直接联接”或“直接连接”至另一个元件时，不存在中间元件。应该以相同的方式解释用于说明元件之间的关系的其它表述，例如“在...之间”、“直接在...之间”、“邻近”或“直接邻近”。
在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的部件。同时，本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不旨在进行限制。如本文所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，本说明书中使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等规定了所陈述的部件、步骤、操作和/或元件的存在，但是不排除一个或多个其它部件、步骤、操作和/或其元件的存在或添加。
通常，最广泛使用的发动机悬置系统是惯性支撑类型，但是主要使用的发动机悬置和变速器悬置仅在上下方向上具有阻尼结构。尚未引入在上下方向以及前后方向上具有阻尼性能的悬置。具体而言，已有锥形悬置，但尚未开发出衬套式悬置。传统的锥形悬置需要在隔离率、成本、重量、结构等方面进行一些改进。
因此，本公开的目的在于提供一种在前后方向上具有阻尼性能的衬套式液压悬置。
特别地，在本公开中，为了实现在前后方向上的阻尼性能，应用了被构造成连接在车辆的前后方向上设置的流体室的孔结构，并且在前后方向上设置有第一挡块和第二挡块，并且第一挡块和第二挡块形成流体室。此外，在车辆的上下方向上设置的流体室与在车辆的前后方向上设置的流体室连通，因此，在动力总成的前后移动时的流体的移动距离为在动力总成的上下移动时的流体的移动距离的一半，因此可以进行频率转换。
在下文中，将参照附图详细描述本公开。
根据本公开的液压悬置1包括芯部10、中间管20、主橡胶构件30、挡圈40、外管50、隔膜60和托架70。通常，液压悬置包括流体室和隔膜。流体被容纳在流体室中，并且当流体室被按压时，流体通过流路被供应到隔膜并且被容纳在隔膜中。液压悬置可以通过流体的移动来衰减振动和噪音。
图1示出了托架70之外的液压悬置1。
如图1所示，在芯部10中形成两个以上的联接孔110。联接到联接孔110的螺栓(未示出)联接到车辆的变速器并支撑变速器的负载。芯部10可以通过使用铝的挤压铸造来制造。
芯部10设置在中间管20的内侧并且插入到主橡胶构件30中。主橡胶构件30被插入到中间管20中，并且中间管20支撑主橡胶构件(如图7A至图7C所示)。
图2是沿图1的线A-A′截取的剖视图，在图2中，FW表示向前方向，RW表示向后方向。
参照图2，根据本公开的液压悬置1可包括第一流体室320、第二流体室340、第三流体室360和第四流体室380。第一至第四流体室320、340、360和380被构造成通过在由突起1322和1342、脊部390和孔140形成的流路中流动的流体彼此流体连通。
第一流体室320和第二流体室340是通过按压主橡胶构件30的外周的两侧而形成的。第一流体室320和第二流体室340由主橡胶构件30的按压部分和外管50限定。
第三流体室360设置在芯部10下方。第三流体室360被构造成与第一流体室320和第二流体室340连通。
第四流体室380设置在第三流体室360的下方，下面将对其进行详细说明。
主橡胶构件30的外周的限定第一流体室320和第二流体室340的每一侧具有向内凹入的第一挡块1320和第二挡块1340。第一挡块1320和第二挡块1340可以与主橡胶构件30一体地形成。第一流体室320和第二流体室340由第一挡块1320和第二挡块1340形成。
第一挡块1320和第二挡块1340与主橡胶构件30的内部间隔开预定的间隙G。
向外突出的突起1322和1342分别形成在第一挡块1320和第二挡块1340朝着主橡胶构件30的中央部分凹入程度最大的部分处。突起1322和1342执行在阻尼期间引导流体室320和340中的流体的功能。
根据本公开，第一挡块1320和第二挡块1340提供恢复力。即，对应于前后方向的流体室的第一流体室320和第二流体室340仅在液压悬置1的压缩期间操作，因此，需要弹性力以在液压悬置1的伸展期间恢复，并通过大位移运动控制来确保单个产品在前后方向上的耐用性。
如图3A所示，根据本公开的示例性实施例，从主橡胶构件30的外周突出的脊部390在主橡胶构件30的圆周方向上形成。一个脊部390可以沿着主橡胶构件30的圆周从第一流体室320的端部到第三流体室360的一端部形成。此外，第一挡块1320和第二挡块1340具有相同的形状，更具体地，具有彼此对称的形状，并且另一脊部390可以沿着主橡胶构件30的圆周从第二流体室340的端部到第三流体室360的另一端部形成。可选地，脊部390可以从第一流体室320的端部延伸至挡圈40的一端部，另一脊部390可以从第二流体室340的端部延伸至挡圈40的另一端部。脊部390可以与突起1322和1342一起引导流体的移动。脊部390将从第一流体室320到第三流体室360的流路和从第一流体室320到第四流体室380的流路分开，并且将从第二流体室340到第三流体室360的流路和从第二流体室340到第四流体室380的流路分开。
图3B示出了挡圈40。挡圈40联接到主橡胶构件30(如图7D和图7E所示)。更详细地，挡圈40在第三流体室360处联接到主橡胶构件30，并因此分隔第三流体室360以形成第四流体室380。根据本公开的一个示例性实施例，挡圈40可以通过使用钢的压制来制造。
孔140形成在挡圈40的两端部。孔140被构造成允许流体从第一流体室320和第二流体室340流入第三流体室360。可选地，孔140可以允许在第三流体室360中流动的流体流到第三流体室360的外部。
挡圈40包括通孔240。通孔240允许由挡圈40隔开的第三流体室360和第四流体室380彼此流体连通。
也就是说，挡圈40将作为上流体室和下流体室的第三流体室360和第四流体室380彼此分开，并且形成孔140。挡圈40在上下方向上用作挡块，并且挡圈40的通孔240促进摩擦阻尼功能和频率调谐功能。
隔膜60通过硫化形成在外管50上，并且隔膜60的空间形成在外管50的下部(如图7F和图7G所示)。通过硫化将隔膜60形成在其上的外管50通过压配合而联接到主橡胶构件30或中间管20，并且挡圈40介于主橡胶构件30和隔膜60之间(如图7H所示)。外管50被压靠在中间管20上并且将流体保持在其中，从而流体沿着形成在主橡胶构件30中的流路流动。
由此，完成了液压悬置1的组装。图8示出了包括托架70的液压悬置1。
在下文中，将描述根据本公开的液压悬置1的操作过程和效果。
图4A和图4B示出了当执行上下方向的阻尼时流体的移动方向。
当执行上下方向的阻尼时，第三流体室360被压缩，并且第三流体室360中的流体移动到第三流体室360的外部。通过孔140移动到第三流体室360外部的流体通过被脊部390分开的在第三流体室360一侧的流路移动到第二流体室340，然后通过被脊部390分开的在第四流体室380一侧的流路移动到第四流体室380。如图4A和图4B中的虚线所示，隔膜60膨胀。通过该过程，液压悬置1在上下方向上执行阻尼。此外，将相同的过程应用于第一流体室320，因此将省略其描述。
在动力总成沿上下方向的运动期间，来自第三流体室360的流体流到第四流体室380而没有使第一流体室320或第二流体室340膨胀。这是因为主橡胶构件30的限定第一流体室320和第二流体室340的部分的厚度大于形成第四流体室380的隔膜60的厚度。例如，主橡胶构件30的形成第一流体室320和第二流体室340的部分可以具有大约4至5mm的厚度并且设置有突起1322和1342，而隔膜60可以具有大约2mm的厚度，因此来自第三流体室360的流体可移动到第四流体室380并使隔膜60膨胀。
图5A和图5B示出了在执行前后方向的阻尼时流体的移动方向。当车辆以D(驱动)模式行驶时，即，当执行向后方向的阻尼时，第二流体室340被压缩，并且流体沿着主橡胶构件30的外周在脊部390的两侧流动，然后分别流向第三流体室360和第四流体室380，从而执行阻尼功能。如图5A和图5B中的虚线所示，隔膜60膨胀。通常，由于隔膜60不具有阻力，所以流体主要移动到第四流体室380而不是第三流体室360。
当执行向前方向的阻尼时，即，当车辆以R(倒车)模式行驶时，第一流体室320被压缩，并且流体流向第三流体室360和第四流体室380，从而执行阻尼功能。向前方向的阻尼操作类似于上述向后方向的阻尼操作，并且将省略其详细描述。
在此，当液压悬置1在向前或向后方向上被压缩时的流体移动路径的长度是当液压悬置1在上下方向上被压缩时的流体移动路径的长度的1/2。即，当液压悬置1在上下方向上被压缩时，流体沿着第三流体室360、第二流体室340和第四流体室360的路径流动，而当液压悬置1在向前或向后方向上被压缩时，流体沿着第二流体室340和第三流体室360或第四流体室380的路径流动。
参照图6A和图6B，执行前后方向的阻尼时流体的流路长度是执行上下方向的阻尼时流体的流路长度的1/2左右，因此，执行前后方向的阻尼时的阻尼频率大约是执行上下方向的阻尼时的阻尼频率的两倍。在动力总成弹跳模式中，执行上下方向的阻尼时的阻尼频率通常为大约10Hz，并且由于流路的构造，执行前后方向的阻尼时的阻尼频率大约加倍，从而增加阻尼频率并降低动态特性，提高了隔离率。
在执行前后方向的阻尼时，仅当第一流体室320或第二流体室340被压缩时，芯部10移动并且流体流向第四流体室380。即，主橡胶构件30与第一挡块1320之间或主橡胶构件30与第二挡块1340之间的间隙G被保持为最小尺寸(即，模制销钉可插入的最小尺寸为1.5mm)。通常，当车辆以D模式行驶时，间隙G变为1.5mm以上，并且在空转期间可以通过流体室获得阻尼效果和动态特性降低效果。
另外，在主橡胶构件30的内部和第一挡块1320之间或在主橡胶构件30的内部和第二挡块1340之间提供了间隙G。主橡胶30在安装在车辆中时容易下垂，发现主橡胶30发生约7mm的下垂。然后，主橡胶构件30的内部下沉，而当第一挡块1320和第二挡块1340停留在它们各自的原始位置，因此产生强张力。如果没有间隙，即如果主橡胶构件30的内部与第一挡块1320或第二挡块1340连接，则橡胶可能被撕裂并且可能无法实现所需的耐久性。因此，流体仅在压缩期间移动，并且可以通过第一挡块1320和第二挡块1340实现恢复。
从以上描述显而易见的是，本公开提供了一种液压悬置，其在车辆的前后方向以及上下方向上均提供阻尼功能，以便同时协调地满足NVH性能以及乘坐和操纵(R&H)性能，然而在惯性支撑系统中在这两种性能之间通常需要权衡取舍。
根据本公开的液压悬置在前后方向以及在上下方向上均提供阻尼功能，并且不需要附加部件，从而能够实现成本降低。
此外，根据本公开的液压悬置不仅可以隔离发动机启动时的振动，而且可以隔离大位移振动，例如启动冲击。
此外，根据本公开的液压悬置在隔离体内具有在前后方向以及上下方向上均提供阻尼功能的结构，因此可以自由地应用而不影响外围系统的布局。
应该理解的是，本公开不限于上述实施例和附图，并且本领域技术人员可以在不脱离本公开的技术思想的情况下进行各种替换、修改和变更。

Claims (18)

1.一种液压悬置，包括：
外管，通过硫化在所述外管上形成隔膜；
主橡胶构件，通过压配合设置在所述外管中；
芯部，设置在所述主橡胶构件内部；
挡圈，介于所述隔膜和所述主橡胶构件之间；
第一流体室和第二流体室，通过向所述芯部按压所述主橡胶构件的外周的两侧而构造，所述第一流体室和所述第二流体室中的每一个被构造成容纳流体；
第三流体室，被构造成与所述第一流体室和所述第二流体室连通，并且被限定在所述芯部下方的所述主橡胶构件的一部分中并容纳所述流体；以及
第四流体室，被构造成与所述第三流体室连通，并且被限定在所述挡圈和所述外管之间以容纳所述流体。
2.根据权利要求1所述的液压悬置，其中，
所述主橡胶构件的所述外周的侧面分别包括第一挡块和第二挡块，并且
所述第一挡块和所述第二挡块中的每一个被构造成向内凹入并与所述主橡胶构件的内部间隔开预定的间隙。
3.根据权利要求1所述的液压悬置，其中，
所述挡圈包括被构造成直接与所述第三流体室连通的通孔。
4.根据权利要求2所述的液压悬置，其中，
所述第一挡块和所述第二挡块包括突起，并且
每个突起分别从所述第一挡块和所述第二挡块的凹入表面突出。
5.根据权利要求1所述的液压悬置，其中，
孔形成在所述挡圈的两端部处，
所述第三流体室和所述第一流体室被构造成通过一个所述孔彼此流体连通，并且
所述第三流体室和所述第二流体室被构造成通过另一个所述孔彼此流体连通。
6.根据权利要求5所述的液压悬置，其中，
所述主橡胶构件包括第一脊部，所述第一脊部在所述主橡胶构件的所述外周上突出，并从所述第一流体室的一端部延伸到所述挡圈的一端部，并且
所述第一脊部被构造成将来自所述第一流体室的流路分为第一流路和第二流路，所述第一流路通向所述第三流体室，所述第二流路通向所述第四流体室。
7.根据权利要求6所述的液压悬置，其中，
所述主橡胶构件包括第二脊部，所述第二脊部在所述主橡胶构件的所述外周上突出，并从所述第二流体室的一端部延伸到所述挡圈的另一端部，并且
所述第二脊部被构造成将来自所述第二流体室的流路分为第三流路和第四流路，所述第三流路通向所述第三流体室，所述第四流路通向所述第四流体室。
8.根据权利要求1所述的液压悬置，其中，
所述主橡胶构件的所述外周的两侧的每一侧的厚度大于形成所述第四流体室的所述隔膜的厚度。
9.根据权利要求1所述的液压悬置，其中，
在上下方向的阻尼期间，所述第三流体室中的所述流体流向所述第四流体室。
10.根据权利要求9所述的液压悬置，其中，
在上下方向的阻尼期间，所述第三流体室中的所述流体的一部分经由所述第一流体室流向所述第四流体室，所述第三流体室中的所述流体的剩余部分经由所述第二流体室流向所述第四流体室。
11.根据权利要求1所述的液压悬置，其中，
在向前方向的阻尼期间，所述第一流体室被压缩，并且所述第一流体室中的所述流体流向所述第三流体室和所述第四流体室。
12.根据权利要求1所述的液压悬置，其中，
在向后方向的阻尼期间，所述第二流体室被压缩，并且所述第二流体室中的所述流体流向所述第三流体室和所述第四流体室。
13.根据权利要求2所述的液压悬置，其中，
在向前方向的阻尼期间，所述第一流体室被压缩，并且被压缩的所述第一流体室通过所述第一挡块的恢复力而恢复到所述第一流体室的原始位置。
14.根据权利要求2所述的液压悬置，其中，
在向后方向的阻尼期间，所述第二流体室被压缩，并且被压缩的所述第二流体室通过所述第二挡块的恢复力而恢复到所述第二流体室的原始位置。
15.根据权利要求6所述的液压悬置，其中，
在上下方向的阻尼期间，所述第三流体室中的所述流体的一部分沿所述第一流路流向所述第一流体室，然后沿所述第二流路流向所述第四流体室。
16.根据权利要求7所述的液压悬置，其中，
在上下方向的阻尼期间，所述第三流体室中的所述流体的一部分沿所述第三流路流向所述第二流体室，然后沿所述第四流路流向所述第四流体室。
17.根据权利要求6所述的液压悬置，其中，
在向前方向的阻尼期间，所述第一流体室中的所述流体被压缩，并且所述第一流体室中的所述流体的一部分通过所述第一流路移动到所述第三流体室且所述第一流体室中的所述流体的剩余部分通过所述第二流路移动到所述第四流体室。
18.根据权利要求7所述的液压悬置，其中，
在向后方向的阻尼期间，所述第二流体室中的所述流体被压缩，并且所述第二流体室中的所述流体的一部分通过所述第三流路移动到所述第三流体室且所述第二流体室中的所述流体的剩余部分通过所述第四流路移动到所述第四流体室。
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