CN2465967Y - 半主动控制式车辆动力总成磁流变体液压悬置 - Google Patents

Abstract

一种半主动控制式车辆动力总成磁流变体液压悬置,由连接螺栓、橡胶主簧、限位挡板、线圈、橡胶解耦环、橡胶底膜、外壳、磁流变体等组成。这种液压悬置充注的液体是具有可控功能的磁流变体,可通过改变流过线圈的电流的大小改变磁流变体的粘度特性,使液压悬置可满足车辆动力低频减振的要求;同时配合橡胶解耦环可解决普通液压悬置高频动特性恶化的问题,降低车辆的噪声,是一种性能先进的半主动控制式液压悬置。

Description

半主动控制式车辆动力总成磁流变体液压悬置

本实用新型为半主动控制式车辆动力总成磁流变体液压悬置，用于一般车辆动力总成的支撑元件，用来固定、支撑动力总成，同时减少发动机的振动向车身的传递，降低车辆的噪声，提高车辆乘坐的舒适性。

现代汽车正朝着小型化、舒适化、低成本和低噪声方向发展。中高级以上轿车普遍采用发动机前置前驱动的型式，发动机多使用平衡性差的四缸机，车身为整体式薄壁结构，这样也必然导致汽车弹性的增加，振动趋势上升。发动机作为一个主要的振源，其振动的传递途径是由动力总成经悬置传递到车架或车身上，因此最大限度的减少发动机的振动和噪声向车身的传递是汽车减震和降噪的关键。动力总成悬置作为振动传递途径中的一个重要元件，对汽车的隔振降噪来说是不可忽视的一个环节，其隔振性能直接影响着汽车的振动和噪声状况，对汽车舒适性和汽车部件的正常工作及寿命有着重要的影响。

目前，常用的悬置件主要有普通橡胶悬置和液压悬置件。橡胶悬置件由于其动特性随频率的变化很小，不能满足现代车辆对减振、降噪的更高的要求。液压悬置是本世纪70年代末开始应用的新型悬置件，其结合了橡胶阻尼和液体阻尼的特性，性能较橡胶悬置件有了很大的提高，其充注的液体多为水和乙二醇的混合物，通常只能在某一频率范围内表现出良好的减振性能，而不能在整个工作范围内满足要求，即通过增大阻尼可降低发动机在怠速运转时的振动的传递率，但同时，由于阻尼的增加也加大了高频时振动的传递率，不利于高频降噪。美国专利US-5398917采用的液体为磁流变体，其中间结构线圈的中心孔不是通孔，设置有橡胶膜；专利中的另一种中间结构其连接上、下液室的通孔设置在边缘部分。采用了磁流变体后对解决低频特性较有利，对高频降噪效果仍不明显。

本实用新型的目的在于克服上述不足，而提出的带有橡胶解耦环的半主动控制式车辆动力总成磁流变体液压悬置是一种全新的液压悬置，可在车辆工作的频率范围内同时满足低频减振和高频降噪的要求，大大改善车辆的乘座舒适性。

本实用新型的上述目的由如下技术方案实现：这种半主动控制式车辆动力总成磁流变体液压悬置，包括连接螺栓、橡胶主簧、限位挡板、线圈、橡胶解耦环、橡胶底膜、外壳、磁流变体；连接螺栓、橡胶主簧、主簧支座、下部分壳体及连接螺栓形成了一个完全封闭的空间，由限位挡板、上隔板、下隔板、线圈、橡胶解耦环组成的中间结构将这个封闭的空间分隔为上、下两部分，分别称为上液室、下液室，两个液室通过限位挡板上均匀分布的圆形孔及线圈中间部分的中心孔连通，液室中充满了磁流变体；连接螺栓镶嵌在橡胶主簧的中部，橡胶主簧的外围和喇叭形的主簧支座硫化在一起，橡胶主簧的底部为梯形，中间结构部分倒盆形的限位挡板紧靠主簧支座底部，上隔板紧贴限位挡板的内侧面，下隔板紧靠上隔板的底部，线圈固定在圆环形的上隔板和下隔板的内部，其中心设置有中心孔，与上、下液室连通，线圈和上隔板的上表面与限位挡板底部之间设有间隙，上隔板与下隔板连接部分的外壁有环行的凹槽，带有金属骨架的橡胶解耦环卡接在凹槽内；橡胶解耦环的下面设置有橡胶底膜形成下液室的底部，主簧支座和下部壳体及连接螺栓通过螺栓、弹簧垫片、螺母及密封垫片连接在一起，形成封闭的外壳。半主动控制式车辆动力总成磁流变体液压悬置上的连接螺栓的底座部分带有均布的环行凹槽。

本实用新型的特点是：在高频区，振动的振幅很小(0.1mm左右)，液压悬置中的液体运动位移基本为零，使液压悬置的减振作用大大减弱，这就是所谓的“高频动态硬化”。本发明除了通过调节磁流变体的粘度以外，采用橡胶解耦环，可大大改善液压悬置的高频动态硬化。在车辆工作的频率范围内同时满足低频减振和高频降噪的要求，大大改善车辆的乘座舒适性。

本实用新型的具体结构由附图1～7给出。

图1为带有橡胶解耦环的半主动控制式车辆动力总成磁流变体液压悬置结

构图

图2(a)为上连接螺栓、橡胶主簧、主簧支座的硫化结构主视图

图2(b)为上连接螺栓、橡胶主簧、主簧支座的硫化结构俯视图

图3(a)为上连接螺栓体结构主视图

图3(b)为上连接螺栓体结构俯视图

图4(a)为带橡胶解耦环的中间隔板结构主视图

图4(b)为带橡胶解耦环的中间隔板结构俯视

图5(a)为橡胶底膜结构主视图

图5(b)为橡胶底膜结构俯视图

图6(a)为下部分壳体及连接螺栓结构主视图

图6(b)为下部分壳体及连接螺栓结构俯视图

图7(a)为限位挡板结构主视图

图7(b)为限位挡板结构俯视图

图中主要结构为：导线1、密封环2、橡胶主簧3、连接螺栓4、主簧支座5、磁流变体6、限位挡板7、上隔板8、解耦橡胶环9、金属骨架10、螺栓11、弹簧垫片12、螺母13、下部分壳体及连接螺栓14、橡胶底膜15、线圈16、下隔板17、密封垫片18、中心孔19、圆形孔20。

下面结合附图对本实用新型加以详细说明。

其主要结构及工作原理为：连接螺栓4、橡胶主簧3、主簧支座5、下部分壳体及连接螺栓14等形成了一个完全封闭的空间，由限位挡板7、上隔板8、下隔板17、线圈16、橡胶解耦环9等组成的中间结构将这个封闭的空间分隔为上、下两部分，分别称为上液室、下液室，两个液室通过限位挡板7上均匀分布的圆形孔20及线圈16中间部分的中心孔19连通。液室中充满了磁流变体6。连接螺栓4镶嵌在橡胶主簧3的中部，橡胶主簧3的外围和喇叭形的主簧支座5硫化在一起。连接螺栓4的底座部分带有均布的环行凹槽以增加和橡胶主簧3的接触面积，加强二者之间的粘接力。橡胶主簧3的底部为梯形。中间结构部分倒盆形的限位挡板7紧靠主簧支座5底部，起着限位的作用，防止液压悬置在受到冲击力时损坏线圈16等部件，同时其上部均匀分布的圆形孔20，可使磁流变体通过这些圆孔在上、下液室间流动。上隔板8紧贴限位挡板7的内侧面，下隔板17紧靠上隔板8的底部，线圈16固定在圆环形的上隔板8和下隔板17的内部，其中心设置有中心孔19，与上、下液室连通。线圈16和上隔板8的上表面与限位挡板7底部之间设有间隙，上隔板8与下隔板17连接部分的外壁有环行的凹槽，带有金属骨架10的橡胶解耦环9卡接在凹槽内。橡胶解耦环9的下面设置有橡胶底膜15形成下液室的底部。主簧支座5和下部壳体及连接螺栓14通过螺栓11、弹簧垫片12、螺母13及密封垫片18连接在一起，形成封闭的外壳。线圈16的引出导线1通过在主簧支座5上带有密封环2的小孔引出，与控制器连接。限位挡板7用金属材料制成。

液室内充注的磁流变体一般由分散在载体介质(最普通的是矿物油或硅氧油)中的微小的、可磁化的极性粒子组成。当作用一个磁场时就形成了粒子链。在剪切力存在的条件下，粒子链的形成与断裂之间的平衡取决于磁流变体的磁场屈服强度。当没有磁场作用时，磁流变体可以自由流动。在磁场的作用下，磁流变体的粘度一般随磁场强度的加强而单调增加。当发动机工作时，若通过连接螺栓传递的载荷发生变化，则上液室内压力发生变化，驱使上下液室内的磁流变体通过线圈中心孔产生阻尼。当发动机怠速运转时，通过增大线圈的电流，使其产生的磁场强度变大，通过线圈中心孔的磁流变体的粘度迅速增加，使整个液压悬置的阻尼增加，减小了振动的传递率；反之，当发动机高速运转，即在高频区，通过减小线圈的电流，使其产生的磁场强度减弱，磁流变体的粘度减小，使整个液压悬置的阻尼降低；同时配合橡胶解耦环9的解耦作用，使高频传递率降低，减小噪声。

Claims (2)

1、一种半主动控制式车辆动力总成磁流变体液压悬置，其特征在于：包括连接螺栓(4)、橡胶主簧(3)、限位挡板(7)、线圈(16)、橡胶解耦环(9)、橡胶底膜(15)、外壳(14)、磁流变体(6)；连接螺栓(4)、橡胶主簧(3)、主簧支座(5)、下部分壳体及连接螺栓(14)形成了一个完全封闭的空间，由限位挡板(7)、上隔板(8)、下隔板(17)、线圈(16)、橡胶解耦环(9)组成的中间结构将这个封闭的空间分隔为上、下两部分，分别称为上液室、下液室，两个液室通过限位挡板(7)上均匀分布的圆形孔(20)及线圈(16)中间部分的中心孔(19)连通，液室中充满了磁流变体(6)；连接螺栓(4)镶嵌在橡胶主簧(3)的中部，橡胶主簧(3)的外围和喇叭形的主簧支座(5)硫化在一起，橡胶主簧(3)的底部为梯形，中间结构部分倒盆形的限位挡板(7)紧靠主簧支座(5)底部，上隔板(8)紧贴限位挡板(7)的内侧面，下隔板(17)紧靠上隔板(8)的底部，线圈(16)固定在圆环形的上隔板(8)和下隔板(17)的内部，其中心设置有中心孔(19)，与上、下液室连通，线圈(16)和上隔板(8)的上表面与限位挡板(7)底部之间设有间隙，上隔板(8)与下隔板(17)连接部分的外壁有环行的凹槽，带有金属骨架(10)的橡胶解耦环(9)卡接在凹槽内；橡胶解耦环(9)的下面设置有橡胶底膜(15)形成下液室的底部，主簧支座(5)和下部壳体及连接螺栓(14)通过螺栓(11)、弹簧垫片(12)、螺母(13)及密封垫片(18)连接在一起，形成封闭的外壳。

2、如权利要求1所述的半主动控制式车辆动力总成磁流变体液压悬置，其特征在于：连接螺栓(4)的底座部分带有均布的环行凹槽。

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