CN217804327U - 一种抗扭拉杆和车体 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种抗扭拉杆和车体，抗扭拉杆包括橡胶主簧，以及均嵌设于所述橡胶主簧的中间内芯和两个端部内芯；所述中间内芯位于两个端部内芯之间；两个端部内芯的排布方向为第一方向，垂直于第一方向为第二方向，所述抗扭拉杆相对其平行于第二方向的中线对称设置。抗扭拉杆相对中线对称设置，无论抗扭拉杆是受压还是受拉，整个抗扭拉杆的质心在抗扭拉杆的中间位置，实现受力状态下的动态平衡。另外通过在橡胶主簧中嵌设端部内芯、中间内芯，使抗扭拉杆可以较轻的重量达到更好的强度，可有效地提升抗扭拉杆的刚体模态，从而有利于和发动机激励避频，以改善抗扭拉杆和发动机激励的模态共振，并继而改善由此引起的轰鸣问题，提升车辆NVH品质。

Description

一种抗扭拉杆和车体

技术领域

本实用新型涉及车辆零部件技术领域，具体涉及一种抗扭拉杆和车体。

背景技术

抗扭拉杆设置在变速箱和副车架之间，用于隔离动力总成的振动，抵抗动力总成扭矩，限制动力总成位移，并具有良好的耐久性能。已有的抗扭拉杆包括橡胶主簧，用于减振，但是在受压受拉过程受力不平衡。另外，由于发动机激励转速范围较宽，激励频率与传统抗扭拉杆的模态存在共振，从而容易产生轰鸣。

实用新型内容

本申请提供一种抗扭拉杆，包括橡胶主簧，以及均嵌设于所述橡胶主簧的中间内芯和两个端部内芯；所述中间内芯位于两个端部内芯之间；两个所述端部内芯的排布方向为第一方向，垂直于所述第一方向为第二方向，所述抗扭拉杆相对其平行于所述第二方向的中线对称设置。

在一种具体实施方式中，所述橡胶主簧沿其外周设置一圈尼龙绳。

在一种具体实施方式中，所述中间内芯、所述端部内芯、所述尼龙绳和所述橡胶主簧为一体硫化结构。

在一种具体实施方式中，所述端部内芯包括圆弧形的头部和位于所述头部两侧的延伸部，所述延伸部位于所述中间内芯的侧面的外侧。

在一种具体实施方式中，所述延伸部内凹设置，且所述延伸部的末端设有向外延伸的勾部，所述勾部对应于所述中间内芯的中部的侧面。

在一种具体实施方式中，所述橡胶主簧位于所述端部内芯的头部和所述中间内芯的端部之间的部分，设有沿所述橡胶主簧厚度方向贯通的第一通孔。

在一种具体实施方式中，所述头部设有用于和副车架或变速箱连接的连接孔，和/或所述头部设置有减重孔。

在一种具体实施方式中，所述橡胶主簧设有第二通孔，所述第二通孔为T型孔，所述T型孔包括沿所述第二方向延伸的竖部和沿所述第一方向延伸的横部，所述T型孔相对所述中线对称设置；两个所述端部内芯一侧的所述勾部分别位于所述竖部的两侧，且位于所述横部的内侧。

在一种具体实施方式中，所述中间内芯包括中部段和位于两端的端头，所述端头和所述中部段通过过渡段平缓相接，且所述过渡段沿所述第一方向的宽度小于所述端头和所述中部段的宽度。

在一种具体实施方式中，所述中间内芯设有至少一个减重孔。

在一种具体实施方式中，所述中间内芯和所述端部内芯为铝、钢或尼龙。

本申请还提供一种车体，包括副车架和变速箱，还包括上述任一项所述的抗扭拉杆，所述抗扭拉杆的一个所述端部内芯与所述副车架连接，另一个所述端部内芯与所述副车架连接。

本申请中的抗扭拉杆相对中线对称设置，这样无论抗扭拉杆是受压还是受拉，可保证整个抗扭拉杆的质心在抗扭拉杆的中间位置，从而实现抗扭拉杆无论在何种受力工况下都能实现动态平衡。另外可知，物体的模态与强度成正比，与质量成反比，本申请通过在橡胶主簧中嵌设端部内芯、中间内芯，使抗扭拉杆可以较轻的重量达到更好的强度，可有效地提升抗扭拉杆的刚体模态，从而有利于和发动机激励避频，以改善抗扭拉杆和发动机激励的模态共振，并继而改善由此引起的轰鸣问题，提升车辆NVH品质。这里通过端部内芯与变速箱、副车架连接，可保证连接强度，端部内芯和中间内芯分别独立设置，又为抗扭拉杆的减振变形提供所需的灵活度。

在一种具体实施方式中，还在橡胶主簧的外周设置一圈尼龙绳，通过设置轻量化的尼龙绳限位结构，可提升疲劳特性，同时保证在小振幅下抗扭拉杆的低刚度，有效地衰减动力总成传递到车身的振动。从而能够有效提升车辆舒适性，并满足车辆的耐久性和安全性，且成本低廉，工艺简单易行。具体地，当车辆怠速时，低刚度的橡胶主簧可以有效衰减发动机振动，实现最优的隔振效果。当车辆减速时，抗扭拉杆受压，橡胶主簧受拉，端部内芯和中间内芯靠近抵接，限制橡胶主簧的压缩变形量。当车辆加速时，抗扭拉杆受拉，橡胶主簧受压，尼龙绳会有效限制橡胶主簧变形量，避免橡胶主簧产生大的变形，改善橡胶的综合疲劳性能。

附图说明

图1为本申请实施例所提供抗扭拉杆连接在变速箱和副车架之间的示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为图1中抗扭拉杆的结构示意图；

图4为图3的爆炸图；

图5为图3的俯视图；

图6为图5的A-A向剖视图；

图7-1～7-3为图3中抗扭拉杆在不同预载工况下的0～500Hz的加速度响应；

图8为图3中端部内芯的俯视示意图；

图9为图3中中间内芯的俯视示意图。

图1-9中附图标记说明如下：

100-抗扭拉杆；

1-橡胶主簧；1a-第一通孔；1b-第二通孔；1c-内孔；

2-端部内芯；21-头部；22-延伸部；23-勾部；2a-连接孔；2b-减重孔；

3-中间内芯；31-端头；32-过渡段；33-中部段；3a-减重孔；

4-尼龙绳；

200-变速箱；300-副车架；400-变速箱支架；500-第一螺栓；600-第三螺栓；700-第二螺栓。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1-2，图1为本申请实施例所提供抗扭拉杆100连接在变速箱200和副车架300之间的示意图；图2为图1的仰视图。

本实施例中的抗扭拉杆100，连接在变速箱200和副车架300之间，以隔离发动机动力总成的振动，如图1、2所示，抗扭拉杆100具体是连接在变速箱支架400和副车架300之间，变速箱支架400通过第一螺栓500和变速箱200连接，抗扭拉杆100的一端通过第二螺栓700和变速箱支架400连接，抗扭拉杆100的另一端通过第三螺栓600和副车架300连接。

请继续参考图3-5，图3为图1中抗扭拉杆100的结构示意图；图4为图3的爆炸图；图5为图3的俯视图。

如图3所示，抗扭拉杆100包括橡胶主簧1，橡胶主簧1可以包括橡胶、EPDM(Ethylene-Propylene-Diene Monomer，三元乙丙橡胶)、聚氨酯等粘弹性材料，也可以是上述材料的一种或多种混合形成，这样橡胶主簧1具有较好的减振性能，橡胶主簧1为抗扭拉杆100的主要结构组成。

抗扭拉杆100还包括嵌设于橡胶主簧1的中间内芯3和两个端部内芯2，如图4所示，橡胶主簧1具有内孔1c，内芯都嵌入在内孔1c。中间内芯3和端部内芯2区别于橡胶主簧1，为刚度大于橡胶主簧1的材质制成，例如可以是铝、钢等金属材质，还可以是尼龙材质制成。图3中，中间内芯3和端部内芯2均位于橡胶主簧1内，由橡胶主簧1对内芯的外周进行包覆，图3中的中间内芯3和端部内芯2的上、下端面和橡胶主簧1的上、下端面大致平齐。具体地，橡胶主簧1和中间内芯3、端部内芯2可以是一体硫化结构，这样具有较好的整体性，保证各部分可靠地连接在一起。两个端部内芯2分别用于连接副车架300和变速箱支架400。

另外，中间内芯3位于两个端部内芯2之间，本实施例中，定义两个端部内芯2的排布方向为第一方向，垂直于第一方向的方向为第二方向，这里的第一方向和第二方向均在图5所示的平面内，抗扭拉杆100还具有厚度方向，厚度方向垂直于第一方向和第二方向。图5中，抗扭拉杆100的整体形状大致为长圆形，或者描述为跑道形，即抗扭拉杆100在俯视角度下，其正投影的轮廓具有两个相对平行和平直的侧部和两个呈弧形的端部，此时，第一方向也是抗扭拉杆100的长度方向，第二方向也是抗扭拉杆100的宽度方向。

需要强调的是，本实施例中的抗扭拉杆100相对其平行于第二方向的中线X对称设置。如图5所示，抗扭拉杆100左右两侧对称设置。具体地，抗扭拉杆100的两个端部内芯2的结构完全相同，相对中线X对称，中间内芯3本身也为相对中线X对称的结构，橡胶主簧1本身也是相对中心X对称的结构。

该结构的抗扭拉杆100可以达到下述的技术效果：

本实施例中的抗扭拉杆100为对称结构，其中，第一方向是两个端部内芯2的分布方向，两个端部内芯2分别用于连接副车架300和变速箱200(具体是连接到变速箱支架400)，这样，力在抗扭拉杆100中沿第一方向传递，而抗扭拉杆100是相对中线对称设置，这样无论抗扭拉杆100是受压还是受拉，可保证整个抗扭拉杆100的质心在抗扭拉杆100的中间位置，从而实现抗扭拉杆100无论在何种受力工况下都能实现动态平衡。

另外可知，物体的模态与强度成正比，与质量成反比，本实施例中通过在橡胶主簧1中嵌设端部内芯2、中间内芯3，使抗扭拉杆100可以较轻的重量达到更好的强度，可有效地提升抗扭拉杆100的刚体模态，从而有利于和发动机激励避频，以改善抗扭拉杆100和发动机激励的模态共振，并继而改善由此引起的轰鸣问题，提升车辆NVH品质。这里通过端部内芯2与变速箱支架400、副车架300连接，可保证连接强度，端部内芯2和中间内芯3分别独立设置，又为抗扭拉杆100的减振变形提供所需的灵活度。

请继续结合图6、7理解，图6为图5的A-A向剖视图；图7-1～7-3为图3中抗扭拉杆100在不同预载工况下的0～500Hz的加速度响应，其中，图7-1的预载为0N、图7-2的预载为3000N，图7-3的预载为4400N，图中，Preload表示预载，纵坐标Amplitude(g/N)表示单位力下的加速度响应，横坐标Hz表示频率。

如图3、6所示，本实施例中的抗扭拉杆100中，橡胶主簧1沿其外周还设置一圈尼龙绳4。尼龙绳4包括尼龙纤维、金属玻纤、碳纤维等具备伸缩变形功能的弹性材料，同时也具备一定的刚度，刚度大于橡胶主簧1的刚度。如此设置，可以在保证强度的基础上进一步实现抗扭拉杆100的轻量化，提高模态。经样件台架测试，图6所示的抗扭拉杆100在不同预载下的刚体模态可大于200Hz，可结合图7-1、7-2、7-3理解，在不同预载下，抗拉扭杆100的刚体模态在200Hz-300Hz(加速度响应值最大，也就是振幅最大的位置)之间，从而避开发动机常用的激励频率，发动机在常用的2000～4500转时，激励频率范围为60Hz～150Hz。如图3所示，尼龙绳4包覆在橡胶主簧1的外周，但尼龙绳4可以不必在整个橡胶主簧1的厚度方向包覆，只要包覆一圈即可，在厚度方向全部包覆或者局部包覆都可以。

此外，通过设置轻量化的尼龙绳4限位结构，可提升疲劳特性，同时保证在小振幅下抗扭拉杆100的低刚度，有效地衰减动力总成传递到车身的振动。从而能够有效提升车辆舒适性，并满足车辆的耐久性和安全性，且成本低廉，工艺简单易行。

具体地，当车辆怠速时，低刚度的橡胶主簧1可以有效衰减发动机振动，实现最优的隔振效果。当车辆减速时，抗扭拉杆100受压，橡胶主簧1受拉，端部内芯2和中间内芯3靠近抵接，限制橡胶主簧1的压缩变形量。当车辆加速时，抗扭拉杆100受拉，橡胶主簧1受压，尼龙绳4会有效限制橡胶主簧1变形量，避免橡胶主簧1产生大的变形，改善橡胶的综合疲劳性能。

请继续参考图3-5，并结合图8理解，图8为图3中端部内芯2的俯视示意图。

本实施例中的端部内芯2包括圆弧形的头部21和位于头部21两侧的延伸部22，延伸部22位于中间内芯3的侧面的外侧，此处中间内芯3的侧面为沿第二方向分布的两个侧面。即实际上，端部内芯2的头部21和两侧的延伸部22围合形成开口，这样，端部内芯2将中间内芯3的一部分包裹在其内部。如此设置，既满足将内芯分体设置以增加灵活度，又使中间内芯3和端部内芯2的位置关系较为稳定可靠，满足刚度要求。

进一步地，如图8所示，延伸部22内凹设置，且延伸部22的末端设有向外延伸的勾部23，即勾部23向远离中间内芯3的方向延伸。此时，端部内芯2类似章鱼形，或者可以理解为，两侧的延伸部22为头部21延伸出的爪结构，而且延伸部22末端的勾部23位置对应于中间内芯3的中部的侧面，这样两个端部内芯2围合形成一个近乎封闭的框体(未完全封闭，两个勾部23还具有一定间隙)，中间内芯3位于该框体内，当然，中间内芯3和端部内芯2之间仍然由橡胶主簧1分隔开，中间内芯3和端部内芯2之间并不直接接触。延伸部22延伸到中间内芯3的中部位置，这样两个端部内芯2近乎包覆中间内芯3的外周，以进一步提高中间内芯3和端部内芯2的位置稳定性，而且，延伸部22内凹并在末端设置出勾部23，这样，当整体受拉时，延伸部22和勾部23和橡胶主簧1之间具有更为可靠的牵制作用，从而更好地限制橡胶主簧1变形。

如图5所示，橡胶主簧1位于端部内芯2的头部21和中间内芯3的端部之间的部分，设有沿橡胶主簧1厚度方向贯通的第一通孔1a。这样，在橡胶主簧1受压时，端部内芯2和中间内芯3靠近抵接时，由于第一通孔1a的存在，端部内芯2和中间内芯3可以更快地抵靠在一起，并且形成刚性抵触，从而更好地限制橡胶主簧1的变形量。

图5中，端部内芯2的头部21设有用于和副车架300或变速箱支架400连接的连接孔2a，同时还设置有减重孔2b，减重孔2b位于连接孔2a的两侧，减重有利于轻质化，从而提高模态。头部21更靠近抗扭拉杆100的端部，将连接孔2a设置在头部21更利于力在整个抗扭拉杆100的长度方向(即第一方向)上的传递，头部21在第一方向上的长度尺寸可以设置地较大，以满足该方向的刚度要求，同时由于具有较大的面积，也就便于设置连接孔2a和减重孔2b，从图8来看，头部21更粗，延伸部22和勾部23相对较细。

另外，橡胶主簧1设有第二通孔1b，如图5所示，第二通孔1b为T型孔，T型孔包括竖部和横部，竖部是沿第二方向延伸的部分，横部是沿第一方向延伸的部分，两个端部内芯2一侧的勾部23分别位于竖部的两侧，即沿第一方向分布于竖部的两侧，并且端部内芯2的勾部23位于横部的内侧，即勾部23更靠近中间内芯3。结合图5理解，第二通孔1b的设置一方面可以减重，另外，第二通孔1b设置在两个端部内芯2的勾部23之间，第二通孔1b本身相对中线X对称设置，与第一通孔1a的作用类似，也有利于两个端部内芯2的勾部23在受压时尽快地抵靠在一起，以限制橡胶主簧1的变形。

请继续参考图9，图9为图3中中间内芯3的俯视示意图。

本实施例的中间内芯3包括中部段33和位于两端的端头31，端头31和中部段33通过过渡段32平缓相接，且过渡段32沿第一方向的宽度小于端头31和中部段33的宽度，如图9所示，中间内芯3是中间大、两头大的结构。对照图5理解，中间内芯3的该形态设计匹配于端部内芯2，由于端部内芯2的头部21较大，靠近头部21位置的端头31也较大，而过渡部对应于内凹的延伸部22，相应地收缩较细，这样，过渡部和延伸部22在第一方向上也会形成一定的牵制，有利于提高强度。

此外，中间内芯3设有至少一个减重孔3a，以进一步促进减重以达到提升模态的作用，如图9所示，中间内芯3共设置有五个减重孔3a，中间内芯3从端头31到中部段33的位置尽量地多地开设减重孔3a。

本申请实施例还提供一种车体，包括副车架300和变速箱支架400，以及上述任一实施例所述的抗扭拉杆100，如图1、2所示，变速箱支架400与一个端部内芯2连接，副车架300与另一个端部内芯2连接。有益效果参照上述实施例，不再重复论述。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种抗扭拉杆，其特征在于，包括橡胶主簧，以及均嵌设于所述橡胶主簧的中间内芯和两个端部内芯；所述中间内芯位于两个端部内芯之间；两个所述端部内芯的排布方向为第一方向，垂直于所述第一方向为第二方向，所述抗扭拉杆相对其平行于所述第二方向的中线对称设置。

2.根据权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述橡胶主簧沿其外周设置一圈尼龙绳。

3.根据权利要求2所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述中间内芯、所述端部内芯、所述尼龙绳和所述橡胶主簧为一体硫化结构。

4.根据权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述端部内芯包括圆弧形的头部和位于所述头部两侧的延伸部，所述延伸部位于所述中间内芯的侧面的外侧。

5.根据权利要求4所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述延伸部内凹设置，且所述延伸部的末端设有向外延伸的勾部，所述勾部对应于所述中间内芯的中部的侧面。

6.根据权利要求4所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述橡胶主簧位于所述端部内芯的头部和所述中间内芯的端部之间的部分，设有沿所述橡胶主簧厚度方向贯通的第一通孔。

7.根据权利要求4所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述头部设有用于和副车架或变速箱连接的连接孔，和/或所述头部设置有减重孔。

8.根据权利要求5所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述橡胶主簧设有第二通孔，所述第二通孔为T型孔，所述T型孔包括沿所述第二方向延伸的竖部和沿所述第一方向延伸的横部，所述T型孔相对所述中线对称设置；两个所述端部内芯一侧的所述勾部分别位于所述竖部的两侧，且位于所述横部的内侧。

9.根据权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述中间内芯包括中部段和位于两端的端头，所述端头和所述中部段通过过渡段平缓相接，且所述过渡段沿所述第一方向的宽度小于所述端头和所述中部段的宽度。

10.根据权利要求9所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述中间内芯设有至少一个减重孔。

11.根据权利要求1-10任一项所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述中间内芯和所述端部内芯为铝、钢或尼龙。

12.一种车体，包括副车架和变速箱，其特征在于，还包括权利要求1-11任一项所述的抗扭拉杆，所述抗扭拉杆的一个所述端部内芯与所述副车架连接，另一个所述端部内芯与所述副车架连接。

Images