CN114228428A - 减振器座及其定型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种减振器座及其定型方法。包括锥管状的围壁，锥管状的围壁上顶部有顶盖，围壁与铅锤向的夹角为11～25度，围壁的下段搭接带与车身上设置支撑部搭焊连接。上述方案中，围壁与铅锤向的夹角为11～25度时，可以为顶盖提供优良的支撑刚度，确保了减震器上端的可靠固定，上述夹角区域选择在11～25度范围内，又不至于挤占机舱内其它部件的布置空间。

Description

减振器座及其定型方法
技术领域
本发明涉及减振器座的结构及其设计方法。
背景技术
现有乘用车中，轿车、SUV、MPV车型采用承载式车身的方案极为普遍，作为悬架的重要部件的减震器的上端需要固定在车身上，如前减震器的上端通常固定在前轮罩上方部的侧围与前隔板结合处的减震器安装座上，作为减震器安装座本体来讲，其通常为平板状或碗口向下的碗形，结构和形状极为简单。现有技术中已有相关设计考虑到减震器安装座本体与车身之间的连接强度和刚度问题，如名称为“一种乘用车前减震器座总成”(文献号为CN206031508 U-以下简称文献1)，文献1认为“多数乘用车前减震器安装座的加强结构比较薄弱,只对垂直于前减震器方向和车身X向(相对驾驶员驾驶时的前后方向)的连接进行加强, 缺少前减震器安装座与车身Y向(相对驾驶员驾驶时的左右方向)部件的连接,载荷传递的较弱。”，为此文献1采用以下方案，包括一四周带有裙状翻边的增强板2，所述裙状翻边包括在增强板上部的与前轮罩侧加强板配合的上部翻边21和在增强板下部的与前减震器安装座1相配合的下部翻边22；上部翻边通过焊点与前轮罩侧加强板5焊接连接，下部翻边通过焊点与前减震器安装座1焊接连接；所述增强板上纵向设有若干折状突起3，根据增强板的大小，通常为3个突起，所述折状突起与增强板连接的部位设有加强筋4。
由此可见，文献1只是针对前减震器安装座1的边界约束提供的相应的设计方案，并未对前减震器安装座1本身作出相应的改进设计，也就是像现有众多车型一样，前减震器安装座1与减震器连接装配部位都是钢平板，为满足刚度要求，文献1就是通过与前轮罩侧加强板5连接的增强板来约束固定前减震器安装座1，这无疑给造车成本带来巨大的挑战。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种自身结构刚性强的减振器座。
为实现上述发明目的，本发明首先采用了以下技术方案：一种减振器座，其特征在于：包括锥管状的围壁，锥管状的围壁上顶部有顶盖，围壁与铅锤向的夹角为11～25度，围壁的下段搭接带与车身上设置支撑部搭焊连接。
上述方案中，围壁与铅锤向的夹角为11～25度时，可以为顶盖提供优良的支撑刚度，确保了减震器上端的可靠固定，上述夹角区域选择在 11～25度范围内，又不至于挤占机舱内其它部件的布置空间。
本发明的再一个目的是提供一种减振器座的定型方法。
为实现上述目的，减振器座的定型方法包括以下步骤：
A、利用CAE辅助设计系统提供一平板状的顶盖，顶盖上开设有中心孔，中心孔周边有用于连接减震器顶部的弹簧座的连接孔；
B、利用CAE辅助设计系统设定围壁与铅锤向的初始夹角为2度，然后调节夹角至8～25度，确定相应的夹角所对应的三个连接孔处的刚度；
C、选定满足刚度要求所对应的夹角值为11～13度，通过CAE辅助设计系统对减振器座安装面即顶盖进行形貌优化；
D、选择减振器座定型为围壁与铅锤向的夹角为5～10度及所述的连接孔布置在下凹的台阶面上。
上述的减振器座的定型方法主要是在满足减震的布置安装位的基础上，通过围壁与铅锤向的初始夹角、顶盖形貌优化选择，保证定型的减振器座具有可靠的支撑刚性，提高了减振器安装的稳定、可靠性。
附图说明
图1是本发明定型时的雏形立体图；
图2的本发明立体图；
图3是安装点刚度-倾斜角度表；
图4是安装点刚度-下沉高度表。
具体实施方式
实施利1
如图2所示，减振器座，包括锥管状的围壁10，锥管状的围壁10 上顶部有顶盖20，围壁10与铅锤向的夹角为11～25度，围壁10的下段搭接带11与车身上设置支撑部搭焊连接，围壁10插置于车身上设置锥管状的支撑部内并焊接连接。
上述方案中，围壁10的斜置状姿态不仅对其自身刚度的提高作出了贡献，同时其下段插置于车身上设置锥管状的支撑部内并焊接连接，由于围壁10的下段搭接带11与车身上设置锥管状的支撑部的搭接段具有相同的倾斜度，这样构成的围壁10与车身上设置锥管状的支撑部约束配合的搭接面起到了围壁10向上位移的约束边界，为限定减震器的顶端位置起到了可靠的限位作用，这样能将减振器座的自身可靠的刚度呈现并贡献给减震器的安装固定。
鉴于减振器座的围壁10的刚度关联于围壁10与铅锤向的夹角，同时兼顾机舱关联部件的布置，本发明有以下两种选定夹角的方案，其一是所述的围壁10与铅锤向的夹角为11～13度，优选为12度；其二是所述的围壁10与铅锤向的夹角为22～25度，优选为22～23度。
上述方案一中，兼顾考虑的内容主要是现有车身结构中的车身上设置的锥管状的支撑部的形状，该方案几乎无需过度改变或几乎无需改变车身上的锥管状的支撑部的形状，该倾斜夹角对刚度的提高虽然不是最高，但综合效能较为突出；方案二则是可以适当改变车身上设置的锥管状的支撑部的形状，该夹角即优选为22～23度时可以获得最高的刚度。结合表1所示的夹角/刚度表1。围壁10与铅锤向的夹角即搭接面的倾斜角度最初设计为2度左右，倾斜角度在2-22度范围内，随着倾斜角度的增加，安装点刚度基本成线性增加，当倾斜角度大于22度时，安装点的刚度随着角度的增大开始呈缓慢下降趋势。角度大于22度时，虽然刚度保持在略低于最高值的较高值上，但不利于分配合适的围壁10的上下端的围置区域的面积，即倾角过大时同时满足减震器的安装且与相邻部件避免干涉存在困难。
再一个重要部位就是顶盖20的形状设计，所述的顶盖20中部有容纳减震器顶端的中心孔21，中心孔21周边有用于连接减震器顶部的弹簧座的连接孔22。
中心孔21、连接孔22的设置需要满足连接减震器的基本条件，再满足了上述基本要求时，进一步的，所述的中心孔21的孔沿处有向上突起的翻边211。翻边211的设置可以提高中心孔21的刚性，避免其局部虽不直接受力而是其它部位受力时随动变形可能导致与减震器顶部端帽之间的摩擦、异响现象的发生。
为进一步提高顶盖的刚性，所述的连接孔22布置在下凹的台阶面 23上。
台阶面23的台面区域应当与以连接孔22为中心半径为R的圆形区域吻合，R≥1/2螺母套筒外径。径为R的圆形区域是为装配连接时使用螺母套筒时预留的作业空间，这与连接螺栓的规格有关。
更为优选的方案是所述的台阶面23的下沉高度为6～9mm，优选为 7～8mm。
上述方案就是为了设定台阶面23的形状，结合表2，其中台阶面23 的下沉高度从1mm到10mm范围内，随着高度的增加，安装点的刚度基本成线性增加。
本优化案例中，围壁10的倾斜角角度优化为11度，在此基础在三个螺栓孔处优化成开口的台阶，台阶面23的下沉高度为7mm，优化后刚度改善明显，提升幅度达到250％左右，参见表1。
表1：
Figure RE-GDA0003490363250000061
以下具体说明围壁10以及围壁10与顶盖20之间过渡区域的形状，以确保刚度的前提下便于成型同时减少应力集中的缺陷。
所述的围壁10包括位于车身侧围临近侧的外围壁10a、外围壁10a 相对侧的内围壁10b、靠近车头一侧的前围壁10c、前围壁10c相对侧的后围壁10d，所述的外围壁10a、内围壁10b、前围壁10c、后围壁10d 均为直壁。
所述的外围壁10a、内围壁10b、前围壁10c、后围壁10d的周向方向上顺延连接彼此的前内、内后、后外、外前弧形壁10bc、10bd、10ad、 10ac过渡，所述的围壁10与顶盖20之间圆弧过渡段12顺延。
实施例2
一种减振器座的定型方法，其特征在于包括以下步骤：
A、利用CAE辅助设计系统提供一平板状的顶盖20，顶盖20上开设有中心孔21，中心孔21周边有用于连接减震器顶部的弹簧座的连接孔22；
B、利用CAE辅助设计系统设定围壁10与铅锤向的初始夹角为2 度，然后调节夹角至8～25度，确定相应的夹角所对应的三个连接孔22 处的刚度；
C、选定满足刚度要求所对应的夹角值为11～13度，通过CAE辅助设计系统对减振器座安装面即顶盖20进行形貌优化；
D、选择减振器座定型为围壁10与铅锤向的夹角为5～10度及所述的连接孔22布置在下凹的台阶面23上。
利用CAE辅助设计系统对减振器座的围壁10和顶盖20进行形貌优化，首先实施步骤A、B，选择合适的围壁10与铅锤向的倾斜夹角，结合表1，表1示出了夹角与刚性的对应关系，再结合顶盖20的台阶面23 下沉式形状设定，台阶面23的区域轮廓形状为正方形、长方形、圆形等，台阶最小尺寸需保证以连接孔22为中心半径为R的圆，R≥1/2螺母套筒外径。在连接孔22之间的区域处可以间或设置过渡凹台，将顶盖20 的刚性性能进一步提高。
步骤D中，选定11～13度、优选为11～12度，选定所述的台阶面 23的下沉高度为6～9mm，优选为7～8mm。本优化案例中，搭接面倾斜角角度优化为11度，在此基础在三个螺栓孔处优化成开口的台阶，其他区域也有台阶，下沉台阶的高度为7mm，形状为U形，见图2，优化后刚度显著提升并幅度达到250％左右，如表3所示，优选后的减振器座定型为图2所示的形状。

Claims (13)

1.一种减振器座，其特征在于：包括锥管状的围壁(10)，锥管状的围壁(10)上顶部有顶盖(20)，围壁(10)与铅锤向的夹角为11～25度，围壁(10)的下段搭接带(11)与车身上设置支撑部搭焊连接。
2.根据权利要求1所述的减振器座，其特征在于：围壁(10)插置于车身上设置锥管状的支撑部内并焊接连接。
3.根据权利要求2所述的减振器座，其特征在于：所述的围壁(10)与铅锤向的夹角为11～13度，优选为12度。
4.根据权利要求2所述的减振器座，其特征在于：所述的围壁(10)与铅锤向的夹角为22～25度，优选为22～23度。
5.根据权利要求1或2或3所述的减振器座，其特征在于：所述的顶盖(20)中部有容纳减震器顶端的中心孔(21)，中心孔(21)周边有用于连接减震器顶部的弹簧座的连接孔(22)。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的减振器座，其特征在于：所述的中心孔(21)的孔沿处有向上突起的翻边(211)。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的减振器座，其特征在于：所述的连接孔(22)布置在下凹的台阶面(23)上。
8.根据权利要求7所述的减振器座，其特征在于：台阶面(23)台面区域与以连接孔(22)为中心半径为R的圆形区域吻合，R≥1/2螺母套筒外径。
9.根据权利要求8所述的减振器座，其特征在于：所述的台阶面(23)的下沉高度为6～9mm，优选为7～8mm。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的减振器座，其特征在于：所述的围壁(10)包括位于车身侧围临近侧的外围壁(10a)、外围壁(10a)相对侧的内围壁(10b)、靠近车头一侧的前围壁(10c)、前围壁(10c)相对侧的后围壁(10d)，所述的外围壁(10a)、内围壁(10b)、前围壁(10c)、后围壁(10d)均为直壁。
11.根据权利要求10所述的减振器座，其特征在于：所述的外围壁(10a)、内围壁(10b)、前围壁(10c)、后围壁(10d)的周向方向上顺延连接彼此的前内、内后、后外、外前弧形壁(10bc、10bd、10ad、10ac)过渡，所述的围壁(10)与顶盖(20)之间圆弧过渡段(12)顺延。
12.一种减振器座的定型方法，其特征在于包括以下步骤：
A、利用CAE辅助设计系统提供一平板状的顶盖(20)，顶盖(20)上开设有中心孔(21)，中心孔(21)周边有用于连接减震器顶部的弹簧座的连接孔(22)；
B、利用CAE辅助设计系统设定围壁(10)与铅锤向的初始夹角为2度，然后调节夹角至8～25度，确定相应的夹角所对应的三个连接孔(22)处的刚度；
C、选定满足刚度要求所对应的夹角值为11～13度，通过CAE辅助设计系统对减振器座安装面即顶盖(20)进行形貌优化；
D、选择减振器座定型为围壁(10)与铅锤向的夹角为5～10度及所述的连接孔(22)布置在下凹的台阶面(23)上。
13.根据权利要求11所述的减振器座，其特征在于：步骤D中，选定11～13度、优选为12度，选定所述的台阶面(23)的下沉高度为6～9mm，优选为7～8mm。
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