CN215720479U - 一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套，涉及副车架衬套技术领域。该底盘副车架液阻衬套包括内管、外管，外管设于内管的外围，外管与内管之间设有主簧，所述外管与主簧之间压装有球笼式骨架，外管与主簧之间设有流道板，所述主簧外表面与流道板内表面、外管内表面之间共同构成两个容置液体的弹性液室，液体在两个弹性液室之间通过流道板与外管形成的长惯性通道流动以产生阻尼。本实用新型的长惯性通道增加了液体的阻力系统，在特定频率范围内提供较大的阻尼，提高了液阻衬套的吸振能力，增加了吸振效果，较宽频率范围内快速衰减车辆底盘具有耦合振动模态及局部的共振频率，优化整车的NVH效果。

Description

一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套

技术领域

本实用新型涉及副车架衬套技术领域，尤其涉及一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套。

背景技术

副车架底盘柔性连接支撑结构系统作为车身副车架或底盘弹性连接的重要元件，提供支承、控制系统或部件的移动位移；传递动态力及位移扰动激励，降低或消除由于车辆起步抖动、加速、减速、制动抖动(15-25Hz)、前后轴的振荡频率(10～15Hz)、轴的粗糙度噪声及轮胎滚动等工况下部件产生的振动及噪声，且具有隔离车轮受到大的路面冲击而引起的底盘的瞬态冲击振动效果。

现有副车架底盘柔性振动的隔离主要包括两个方面：1)在低频大振幅激振下(典型振幅＝±0.1mm)，底盘副车架液阻衬套应具有大刚度及阻尼的特性，以快速衰减外部激励引起的不舒服振动，避免副车架引起的大摆动；2)高频小振幅激振下(典型振幅＝±0.025mm)，悬置应具有小刚度及阻尼的特性，以降低高频噪声传递到车厢内。副车架液压衬套的质量对车辆的侧偏角有重要影响，较轻的结构更利于在车辆转弯、制动及加速等工况下，衬套系统应使车辆按预期的道路进行行驶，使悬架在不同方向力输入的情况下，精确执行预期的动作，确保转向的精确度，使车辆具有良好的操纵稳定性。

普通金属-橡胶衬套具有滞后角小(＜10°)、刚度较大及高频易出现动态硬化等缺点，其在较宽频率范围内不能同时满足低频振动控制与高频结构噪声的隔离的矛盾要求。虽然采用调整橡胶材料配方的设计方法可使典型橡胶衬套的滞后角达到15～20°，但其抗蠕变性与疲劳性能较差。采用金属球笼式骨架的普通副车架液压衬套具有质量大、加工时间长及模具费用高的缺点。较重的副车架总成质量，影响车辆的操纵稳定性，且影响整车的燃油经济性能。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种具有轻量化设计的底盘副车架液阻衬套，包括内管、外管，外管设于内管的外围，外管与内管之间设有主簧，所述外管与主簧之间压装有球笼式骨架，外管与主簧之间设有流道板，所述主簧外表面与流道板内表面、外管内表面之间共同构成两个容置液体的弹性液室，液体在两个弹性液室之间通过流道板与外管形成的长惯性通道流动以产生阻尼。

作为本实用新型进一步的方案，所述长惯性通道由流道板外表面与外管内表面压装形成，长惯性通道的两端分别与两个弹性液室相连通，长惯性通道的内表面设有液体进出口。

作为本实用新型进一步的方案，所述长惯性通道的横截面呈U形、圆形或方形。

作为本实用新型进一步的方案，所述球笼式骨架的两侧对称设有空腔，球笼式骨架过盈压装于外管与主簧之间后形成密封腔室。

作为本实用新型进一步的方案，所述主簧内位于内管的顶部外围铆接有限位板。

作为本实用新型进一步的方案，所述外管的顶部两侧对称设有硫化外管橡胶。

作为本实用新型进一步的方案，所述内管的材质为铸铝合金，所述限位板、外管的材质为金属；所述硫化外管橡胶和主簧均由天然胶制备而成。

作为本实用新型进一步的方案，所述球笼式骨架的材质为尼龙、钢铁或镁铝合金；所述流道板的材质为尼龙。

作为本实用新型进一步的方案，所述内管的轴心设有通孔，穿过通孔的螺栓将内管与副车架固定，内管底部位于通孔外围设有安装支座；硫化外管橡胶与外管压装入副车架的安装孔中。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的底盘副车架液阻衬套，通过在主簧外表面与流道板内表面、外管内表面之间共同构成两个容置液体的弹性液室，液体在两个弹性液室之间通过流道板与外管形成的长惯性通道流动，长惯性通道增加了液体的阻力系统，在特定频率范围内提供较大的阻尼，提高了液阻衬套的吸振能力，增加了吸振效果，较宽频率范围内快速衰减车辆底盘具有耦合振动模态及局部的共振频率，优化整车的NVH效果。

2、通过在外管与主簧之间压装球笼式骨架，减轻了副车架总成的重量，提高了车辆的操纵稳定性。

附图说明

图1为本实用新型具有轻量化设计的副车架液阻衬套的主视剖面图；

图2为本实用新型具有轻量化设计的副车架液阻衬套的侧视剖面图；

图3为本实用新型球笼式骨架的结构示意图；

图4为本实用新型流道板与长惯性通道的结构示意图；

图5为本实用新型硫化外管橡胶与外管的配合结构示意图；

图6为本实用新型副车架液阻衬套滞后角随频率变化的关系图；

图7为本实用新型副车架液阻衬套动刚度随频率变化的关系图。

图中：1、内管；2、限位板；3、球笼式骨架；4、硫化外管橡胶；5、外管；6、流道板；7、长惯性通道；8、主簧；9、安装支座；10、通孔；11、铆接翻边；12、液体进出口；31、空腔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

实施例

如图1-5所示，本实施例的一种具有轻量化设计的底盘副车架液阻衬套，包括内管1、外管5，外管5设于内管1的外围，外管5与内管1之间设有主簧8，外管5与主簧8之间压装有球笼式骨架3，外管5与主簧8之间设有流道板6，所述主簧8外表面与流道板6内表面、外管5内表面之间共同构成两个容置液体的弹性液室V1和V2，液体在两个弹性液室之间通过流道板6与外管5形成的长惯性通道7流动以产生阻尼。内管1的轴心设有通孔10，穿过通孔10的螺栓将内管1与副车架固定，内管1底部位于通孔10外围设有安装支座9。

具体地，本实施例的底盘副车架液阻衬套，主簧8用于支撑液阻衬套的静载荷，提供弹性阻尼，并具有推动弹性液室内液体流动，类似活塞泵吸液体的作用。球笼式骨架3有利于在液阻衬套运动时保持惯性通道的形状，并且对衬套的耐久性、密封及主簧8的刚度调整具有重要影响。外管5固定在副车架内后，当内管1受到动态激励时，两个液室V1与V2之间的压力产生波动，液体通过长惯性通道7在两个液室V1与V2之间来回流动，利用液体流动的惯性损失、摩擦损失及局部损失来衰减振动的能量，提高了液阻衬套的吸振能力，降低路面传递给车身的振动，减少乘客舱内的空腔共鸣噪声，提高车辆驾驶及乘坐的舒适性；采用球笼式骨架3的副车架液压衬套具有相对质量小、加工时间短及模具费用低的优点，提高了车辆的操纵稳定性，且提高了整车的燃油经济性能。

长惯性通道7由流道板6外表面与外管5内表面压装形成，长惯性通道7的两端分别与两个弹性液室相连通，长惯性通道7的内表面设有液体进出口12。

长惯性通道7的横截面呈U形、圆形或方形。当然，长惯性通道7是具有较长流动距离的液体流动通道，但不局限于上述形状，也可采用其他形状，此处不做限制。

球笼式骨架3的两侧对称设有空腔31，球笼式骨架3过盈压装于外管5与主簧8之间后形成密封腔室。球笼式骨架3的材质优选尼龙，也可选钢铁或镁铝合金。选用尼龙材质时通过注塑工艺加工而成，其强度及韧性均符合设计要求，相比金属件最少减轻约1/4的重量，减少底盘副车架总成的质量，提高整车的操控稳定性。

主簧8内位于内管1的顶部外围铆接有限位板2。主簧8外围靠近球笼式骨架3处设有铆接翻边11。

外管5的顶部两侧对称设有硫化外管橡胶4，硫化外管橡胶4与外管5压装入副车架的安装孔中，硫化外管橡胶4与副车架柔性接触，用于调节液阻衬套与副车架配合的压入及压出力。

其中，液体为乙二醇与水的混合溶液。内管1的材质为铸铝合金，所述限位板2、外管5的材质为金属；硫化外管橡胶4和主簧8均由天然胶制备而成。流道板6的材质为尼龙。

从图6可以看出，本实施例的液阻衬套在不同振幅与频率激励下，液阻衬套可产生产生较大阻尼(滞后角＞35°)；从图7可以看出，本实施例的液阻衬套在高频小振幅激励下的动刚度，动静比可小于1.8。

底盘副车架液阻衬套可应用于车辆底盘副车架、航海及航空金属支架柔性链接部位，作为减振装置，连接在副车架与车体之间。在承载车身总成的工作过程中，具有轻量化设计的底盘副车架液阻衬套作为车辆的减振装置连接在车辆的车架与车身之间，可对路面、抖动、制动、刹车等多种激励及工况的振动进行隔离，减少传递给车体的振动，降低乘客舱内的空腔共鸣噪声，提高车辆驾驶及乘坐的舒适性。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套，包括内管(1)、外管(5)，外管(5)设于内管(1)的外围，外管(5)与内管(1)之间设有主簧(8)，其特征在于，所述外管(5)与主簧(8)之间压装有球笼式骨架(3)，外管(5)与主簧(8)之间设有流道板(6)，所述主簧(8)外表面与流道板(6)内表面、外管(5)内表面之间共同构成两个容置液体的弹性液室，液体在两个弹性液室之间通过流道板(6)与外管(5)形成的长惯性通道(7)流动以产生阻尼。

2.根据权利要求1所述的一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套，其特征在于，所述长惯性通道(7)由流道板(6)外表面与外管(5)内表面压装形成，长惯性通道(7)的两端分别与两个弹性液室相连通，长惯性通道(7)的内表面设有液体进出口(12)。

3.根据权利要求2所述的一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套，其特征在于，所述长惯性通道(7)的横截面呈U形、圆形或方形。

4.根据权利要求1所述的一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套，其特征在于，所述球笼式骨架(3)的两侧对称设有空腔(31)，球笼式骨架(3)过盈压装于外管(5)与主簧(8)之间后形成密封腔室。

5.根据权利要求4所述的一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套，其特征在于，所述主簧(8)内位于内管(1)的顶部外围铆接有限位板(2)。

6.根据权利要求1所述的一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套，其特征在于，所述外管(5)的顶部两侧对称设有硫化外管橡胶(4)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套，其特征在于，所述球笼式骨架(3)的材质为尼龙、钢铁或镁铝合金；所述流道板(6)的材质为尼龙。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种具有轻量化设计的副车架液阻衬套，其特征在于，所述内管(1)的轴心设有通孔(10)，穿过通孔(10)的螺栓将内管(1)与副车架固定，内管(1)底部位于通孔(10)外围设有安装支座(9)；硫化外管橡胶(4)与外管(5)压装入副车架的安装孔中。

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