CN1803487A - 车辆部件的振动隔离支持结构 - Google Patents

Abstract

在通过具有其上面配置分离槽的突出部的垫层橡胶来支持车身上的燃料箱时，减少前后方向和左右方向上垫层橡胶的弹性特征差异。在插入燃料箱10和地板板20之间的多个振动隔离垫层橡胶30上，配有第一突出部31和第二突出部32，在突出部的每个顶端，纵向延伸的分离槽32和横向延伸的分离槽35呈互相交叉状。面对前后方向上施加的外力，配置在每个第二突出部34上的一对分离壁36往往会倾斜，而配置在每个第一突出部31上的一对分离壁33则抵制倾斜。另一方面，面对左右方向上的外力，第一突出部31的分离壁33往往会倾斜，而第二突出部34的分离壁36则抵制倾斜。因此，前后方向与左右方向的弹性比降低，并且这些方向的每个方向上的弹性特征变得相互接近。

Description

车辆部件的振动隔离支持结构

技术领域

本发明涉及振动隔离支持结构，在车身上支承燃料箱或类似物等车辆部件时，该振动隔离支持结构通过振动隔离器将振动隔绝。

背景技术

就车身上安装和支承车辆燃料箱而言，公知的是，在燃料箱表面与车身之间的接触区安装一个垫层橡胶，从而将振动隔绝，该垫层橡胶包括一块预先确定厚度的橡胶板(参见专利参考件1和2)。另外，公知的是，为了加强振动隔离功能，以垫层橡胶的突出部分与燃料箱接触的方式使用具有波形横断面或M形横断面的垫层橡胶。

[专利参考文件1]日本专利公开出版物H6-106999

[专利参考文件2]日本专利公开出版物H5-89060

不过，上面提到的普通垫层橡胶结构可能不会发挥完全振动隔离功能，因此需要随外力变化在多个阶段改变该结构的弹簧常数。

为了获得弹簧常数的多阶段改变，建议在垫层橡胶上配置多个突出部，并在每个突出部的顶端构成一个分离槽。这样，外力首先压缩分离槽，然后整个突出部被压缩。

不过，在这一结构中，特定方向上的弹性往往衰减得很厉害。为了方便起见，假定分离槽在车身的前后方向上指向水平方向，并且主要外力在垂直方向上施加，在将外力施加在与垂直方向成正交的水平面上由前后方向和左右方向构成的两个交叉方向上时，弹性在与分离槽平行走向的前后方向上的外力作用下不会衰减得很厉害，因为分离壁的倾斜不容易增大。另一方面，弹性在与分离槽相交的左右方向上的外力作用下衰减，因为分离壁往往容易被这种外力倾斜，从而左右方向上垫层橡胶的支持性能将降低。因此，振动隔离支持具有方向性，所以为了减少方向性，理想的是获得一种振动隔离支持，它在包括前后方向和左右方向在内的任何方向上具有大致类似的弹簧常数。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种振动隔离支持结构，它在每个突出部的顶端有一个分离槽，并且它在与主要外力施加的方向成正交的水平面上各个方向上的外力作用下具有大致类似的弹簧常数。

为了实现上述目的，根据本发明的第一特点，提供了一种车辆部件的振动隔离支持结构，它有一个振动隔离器，该振动隔离器位于车身与安装在车身上的汽部件之间，其特征在于该振动隔离器包括多个突出部，每个突出部配有一个安装在它的顶端的分离槽，其中这些分离槽沿着包括不同方向的组合的预定方向布置。

根据本发明的第二特点，不同方向上的分离槽的布置包括交叉的方向的结合，该交叉的方向的组合包括车辆上振动隔离器的安装状态下的前后方向和左右方向。

根据本发明的第三特点，相邻的分离槽按交错的不同方向构成。

根据本发明的第四特点，车辆部件包括燃料箱，振动隔离器包括垫层橡胶。

本发明的效果

由于本发明的第一特点，诸如燃料箱等车辆部件与车身之间的振动隔离器有多个突出部，每个突出部配有一个安装在它的顶部的分离槽，因此弹簧常数可以对施加在每个突出部上和挤压着每个突出部的主要外力做出反应而在多个阶段改变。因此，稳定支持可以获得，而不管主要外力是否在大范围内改变。从而车身与安装在车身上的车辆部件之间产生的噪音和振动的传送可被有效地切断，因此而获得很好的振动隔离功能。

此外，由于分离槽按预先确定的不同方向排列，因为在有分离槽的突出部中的一些突出部设有分离壁，以抵制倾斜，所以各方向上的弹簧常数可以变得相互接近，从而减少方向性偏移，不管外力是否施加在与主要外力的荷载方向成正交的平面上的各方向上。

鉴于本发明的第二特点，不同方向上的分离槽排列包括交叉方向的组合，所述交叉的方向包括车辆上振动隔离器的安装状态下的前后方向和左右方向，因此包括前后方向和左右方向的两个交叉方向上的垂直振动和横向振动可以相互类似地隔绝，从而获得稳定的支持。此外，因为分离槽在前后方向和左右方向上延伸和排列，所以面对前后方向与左右方向之间的中间方向上的外力，类似的弹簧常数可以得到确保。

鉴于本发明的第三特点，并排排列的分离槽沿交错的不同方向形成，从而弹性可以施加在和遍布在振动隔离器的整个面积上，而不是集中在振动隔离器的有限面积上。

鉴于本发明的第四特点，有可能在包括前后方向、左右方向和垂直方向在内的各方向上的外力的作用下以很好的振动隔离条件稳定支持燃料箱，从而减少因此而产生的燃油起泡和噪音等。另外，因为振动隔离器包括垫层橡胶，所以有可能以相当低的成本和容易的模制工序得到振动隔离器。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的燃料箱的透视图；

图2是沿图1中2-2线取的横断面视图；

图3是表明图2的圆圈3中一部分的放大图；

图4是从地板侧面看时的垫层橡胶的透视图；

图5是从燃料箱侧面看时的垫层橡胶的透视图；

图6是从地板侧面看时的垫层橡胶的平面图；

图7是沿图6中6-6线取的横断面视图；

图8是沿图6中8-8线取的横断面视图；和

图9是表明垫层橡胶的压缩总量与压缩负荷之间的关系的图。

具体实施方式

现将参照附图对应用于车辆燃料箱的振动隔离器的一个实施例予以解释。

图1是车辆燃料箱的透视图。燃料箱10由合成树脂整体构成，并且具有扁平、中空、密封容器的形状。燃料箱10优选用容易模压成型的合成树脂做成，但可以用金属做成。

燃料箱10的顶壁11在平面图中大体上呈四边形，它的四个角上安装了垫层橡胶30。燃料箱10相当于本发明的车辆部件，而垫层橡胶30则相当于振动隔离器。这些垫层橡胶用已公知的振动隔离橡胶做成，从而起缓冲弹簧的作用。在本文中，有关垫层橡胶30和燃料箱10所使用的前、后、右和左等的表达方式应参照车辆上燃料箱10的通常安装状态予以解释，并且这些方向在图中予以标明。

图2是沿线2-2取的图1的横断面视图，并表明支持车辆部件的状态下的车身。燃料箱10被支承在构成车身一部分的地板板20的底面上。固定在地板板20上的横向构件21、22安放在燃料箱10的前面和后面。金属带24在前、后横向构件21、22之间延伸，并且在它的两端用螺栓23、23，以保持住和支持燃料箱10的底壁12的方式，拧紧在前、后横向构件21、22上。因此，燃料箱10牢固地支承在地板板20的底面上，处于悬浮在地板板20上的状态。在该实施例中，多于一个的金属带24沿燃料箱10的左右方向排列。

多个垫层橡胶30(在该实施例中是4个)处在燃料箱10的顶壁11的外表面与地板板20的底面之间。燃料箱10由这些垫层橡胶30以振动隔离方式来支承，从而阻止因燃料箱中燃油起泡等产生的振动和噪音传送到车身。

图中，附图标记13表示燃料箱10的上壁11上形成的一个开口，标号14表示用来关闭开口13的活动盖，标号15表示燃料泵单元，该燃料泵单元通过支撑14a安装在盖14的下面。此外，附图标记16和17表示进给管和回流管，每个管都从燃料泵单元15延伸，以便连接到发动机(图中未表示)上，标号18表示浮标，标号19表示液面传感器。

图3是图2的圆圈3中一部分的放大图，它的横断面相当于沿着图6中线3-3取的横断面。每一个垫层橡胶30都呈矩形，在位于地板板20侧面的垫层橡胶30的上表面一侧，在前后方向上并排着第一突出部31和第二突出部34，每个突出部都有大致呈山状的角状顶，以便于与地板板20接触。第一和第二突出部31、34在它们的顶端上分别设有一个在前后方向上延伸的纵向分离槽32和一个在左右方向上延伸的横向分离槽35。纵向和横向分离槽32、35在相互交叉的方向上延伸。在突出部31、34的顶部，设有一对相对于分离槽32、35位于两侧的相对的分离壁33、36。在该实施例中，每个突出部31、34的不包括分离壁33、36并且位置低于分离槽32、35的一部分构成突出部31、34的主体。

比第一和第二突出部31、34低的6个第三阶梯状突出部37位于第一突出部31和第二突出部34之间，并且相对于突出部31、34而言，在位于外侧的垫层橡胶30的前端和后端上。这些第一、第二和第三突出部被在左右方向上延伸的边界槽38分开。边界槽38的每个底部相当于垫层橡胶30的上表面的最低的部位，并与纵向分离槽32的前下端和后下端相连接。

在垫层橡胶30的底面，设有一对形成于前端和后端上的第四突出部40和一个位于第四突出部40之间的中间部分上的第五突出部41。这些第四和第五突出部40、41向下延伸，并且通过在前后方向上延伸的纵向肋条42互相连接。第四突出部40、第五突出部41和肋条42的每个底端包含一个具有相同突出高度的平的接触面，并且用丙烯酸压感胶粘剂那样的合适方法(图中未表明)牢固地固定在燃料箱10的上壁11上。

将在下文对垫层橡胶30予以更详细的解释。图4是从地板板20的一侧看时的垫层橡胶30的透视图。在垫层橡胶30的上表面，设有两个纵向槽39，它们在前后方向上延伸，并且在左右方向上互相并排排列。四个横向槽38以与纵向槽39的交叉关系在左右方向上延伸，它们在前后方向上一个位于另一个的后面排列。这些纵向槽39和横向槽38呈格栅状互相交叉，从而将垫层橡胶30的上表面分成15块。

第三突出部37分别在沿前后方向一个在另一个后面排列对齐的5个块中的前端块、后端块和中间块上形成。插在前端块与中间块之间的每一个第二块和插在中间块与后端块之间的每一个第四块分别与第一突出部31或第二突出部34一起形成。因此，从正面看时，包括第一突出部31和第二突出部34的组合的三个突出部排列在第二行和第四行上。

即在第二行，第一突出部31排列在该行的中间，而一对第二突出部34排列在第一突出部31的右侧和左侧。在第四行，第二突出部34排列在该行的中间，而一对第一突出部31排列在第二突出部34的右侧和左侧。第一突出部31的顶部设有沿前后方向延伸的纵向分离槽32，而在第二突出部34的顶部设有沿左右方向延伸的横向分离槽35，从而相邻分离槽以交叉的方式分别向前后方向和左右方向延伸。

图5是从燃料箱10侧面看时的垫层橡胶30的透视图。一对纵向延伸肋条42在左右方向并排排列在垫层橡胶30的底面，从而构成3个横行和2个纵行的格栅状分隔凹部44。左右凹部44在右侧或左侧开口。

图6是从地板板20的侧面看时的垫层橡胶30的平面图。垫层橡胶30大体上呈矩形，它的长边“a”在前后方向上延伸，而它的短边“b”在左右方向上延伸。正如在该图上清楚地表明的那样，每一个纵向分离槽32与前后方向上的长边“a”平行着延伸，而每一个横向分离槽35则与左右方向上的短边“b”平行着延伸。因此，纵向分离槽32与横向分离槽35形成交叉关系。此外，纵向分离槽39比横向分离槽38宽。

图7是沿图6中7-7线取的横断面视图，而图8是沿图6中8-8线取的横断面视图。正如这些图中表明的那样，第一和第二突出部31、34具有相同的高度H1，该高度H1相当于从作为参考的接触面43到第一和第二突出部31、34的每一顶部的距离。

纵向分离槽32和横向分离槽35具有相同的高度H2，该高度H2相当于从接触面43到纵向和横向分离槽32、35的每个底部的距离。高度H1和高度H2的差别D确定分离槽的深度。就每一个第一和第二突出部31、34而言，分离槽的深度D和分离槽的宽度W相同。

将在下文对该实施例的操作予以解释。

当燃料箱10由金属带24连接到地板板20的底面时，每个垫层橡胶30的上表面与地板板20接触。当燃料箱10通过金属带24的张力被压靠到地板板20上时，每个垫层橡胶30被燃料箱10与地板板20之间的初始压缩负荷压缩。

然后，第一突出部31和第二突出部34的每个顶部被压缩。因为纵向分离槽32和横向分离槽35设置在第一突出部31和第二突出部32的每个顶部，并且因为每一对分离壁33、36相对容易压缩和变形，所以垫层橡胶30形成软支持的相当小的弹簧常数，从而有效地隔绝振动。

当燃料箱10由于振动等外力向上移动时，垫层橡胶30对外力做出反应而被进一步压缩。一旦外力加大，每对分离壁33、36被完全压缩。然后，因为第一突出部31和第二突出部34的主体被压缩，所以垫层橡胶30形成硬支持的相当大的弹簧常数，从而优先取得稳定支持而不是隔绝振动。

一旦像第一突出部31和第二突出部34的主体被完全压缩那样大的外力予以施加，第三突出部37被压缩，并且弹簧常数增加到最大。

正如前面所解释的那样，弹簧常数可以对垂直方向上的外力大范围改变做出反应而在多个阶段非线性改变，从而可以同时执行有效的振动隔绝和稳定的支持。

此外，当外力在包含前后方向和左右方向的两个交叉方向上施加时，因为纵向分离槽32和横向分离槽35在相互交叉的方向排列，所以前后方向和左右方向上的弹簧常数可以达到同等水平。

即当外力在前后方向上施加时，具有横向延伸分离槽35的第二突出部34的分离壁36倾向于被倾斜，从而减小弹簧常数，而同时与纵向延伸分离槽32形成在一起的第一突出部31的分离壁33则抵制倾斜，从而防止弹簧常数减小，因此整体上形成预先确定的弹簧常数。

另一方面，当外力在左右方向上施加时，第二突出部的分离壁36抵制倾斜，从而整体上形成预先确定的弹簧常数。因此，即使外力在前后方向上或左右方向上施加，每个方向上的弹簧常数将大体上达到相等水平，从而使支持能够得到稳定。

在这个实施例中，因为在不同方向上延伸的分离槽排列包括在互相交叉方向上延伸的分离槽的结合，例如在车辆上的安装状态下纵向延伸的分离槽32与横向延伸的分离槽35的结合，所以在包括前后方向和左右方向的两个交叉方向上的垂直振动和横向振动可以相互类似地隔绝，从而获得稳定的支持。此外，因为分离槽32、35在前后方向和左右方向上延伸和排列，所以面对前后方向与左右方向之间的中间方向上的外力，类似的弹簧常数可以得到确保。

此外，因为并排排列的分离槽的方向互不相同，致使纵向延伸的分离槽32和横向延伸的分离槽35以交错的方式排列，所以弹性力可以施加在和遍布在垫层橡胶30的整个面积上，而不是集中在垫层橡胶30的有限面积上。

正如上面解释的那样，因为燃料箱10能够在面对诸如前后方向、左右方向和垂直方向等各方向上外力的良好振动隔离条件下得到稳定的支持，所以有可能减少燃料箱10内的燃油起泡和由此产生的噪音等。另外，振动隔离器能够以相当低的成本和容易的模制工序用垫层橡胶30做成。

图9是表明垫层橡胶的压缩负荷(外力)与弹簧常数之间关系的图，其中横轴代表施加在垫层橡胶30上的压缩负荷，纵轴代表垫层橡胶30的弹簧常数。就本发明而言，实线表示前后方向上的弹性特征和左右方向上的弹性特征，其中在100-300N这样低的负荷范围内，这些弹性特征互相接近，并且前后方向与左右方向的弹性比可以改善到1.1的水平。在大于该低负荷范围的更大负荷范围内，前后方向与左右方向的弹性比变得稍大一些，但仍可以在相近的条件下得到保持。

对比实例用虚线表示，其中该实例有全部在前后方向上延伸的分离槽，并且其中前后方向上的弹性变得较大，而左右方向上的弹性变得较小。因此，前后方向与左右方向的弹性比变得明显大于本发明的这种弹性比，从而加大支持的方向性偏差。

已在前面作了解释，本发明不限于上面提到的实施例，并且可以对设计进行各种修改，而不背离该项发明的要旨和范围。例如，振动隔离器不限于垫层橡胶，但可以用弹性树脂或类似物等各种弹性材料单独或结合在一起做成。振动隔离器的数量和安装位置也可以自由选择。此外，不限于将分离槽设置在所有突出部，分离槽可以按合适的间隔设置。另外，关于第一和第二突出部31、34，可以改变它们的高度或者它们的纵向和横向分离槽32、35的深度和宽度，或两者的不同结合。

此外，分离槽的方向不必限于相互成直角的交叉方向排列，而可以是成45度角或其他任意角度的交叉方向排列。在这些情况下，面对水平面上各方向的外力，弹性特征可以变得相互接近，并且位于前后方向与左右方向之间的特定方向可作适当调整。另外，不在交错的不同方向上排列相邻的分离槽，纵向沿线排列的突出部可以设有分离槽，它们在侧向相邻的分离槽交错沿不同方向延伸的条件下全部在同一方向上延伸。

此外，垫层橡胶30接触的车身可以是其他部件，而不是地板板20。另外，需要被隔离的部件不限于燃料箱10，而可以是其他相当重的部件，例如液体容器或类似物等。

Claims (4)

1.一种用于车辆部件的振动隔离支持结构，其具有振动隔离器(30)，所述振动隔离器(30)位于车身(10)与安装在车身上的车辆部件(20)之间，该振动隔离支持结构的特征在于所述振动隔离器(30)包括多个突出部(31、34)，每一个所述突出部都设有在其顶部上的分离槽(32、35)，其中所述分离槽(32、35)沿包括不同方向的组合的预先确定的方向排列。

2.如权利要求1中所述的用于车辆部件的振动隔离支持结构，其中不同方向上的所述分离槽(32、35)的排列包括互相交叉的方向的组合，所述相互交叉的方向包括在车辆上的安装状态下的前后方向和左右方向。

3.如权利要求1或权利要求2中所述的用于车辆部件的振动隔离支持结构，其中排列的所述分离槽(32、35)中的相邻分离槽沿交错的不同方向延伸。

4.如权利要求1-3中任何一项权利要求所述的用于车辆部件的振动隔离支持结构，其中所述车辆部件包括燃料箱(10)，并且所述振动隔离器包括垫层橡胶(30)。

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