CN101435480A

CN101435480A - 惯性质量式隔振装置

Info

Publication number: CN101435480A
Application number: CNA2008102046131A
Authority: CN
Inventors: 周建鹏; 蔡家明
Original assignee: Shanghai University of Engineering Science
Current assignee: Shanghai University of Engineering Science
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2009-05-20

Abstract

一种惯性质量式隔振装置，由防漏磁外壳、上盖、惯性质量式电磁作动器和加速度传感器构成，惯性质量式电磁作动器设置在防漏磁外壳内并通过不锈钢螺栓与底座固定，加速度传感器设置在底座上，加速度传感器的信号输出端与一个控制器连接，惯性质量式电磁作动器的线圈通过导线与功率放大器连接，功率放大器与控制器连接。惯性质量式电磁作动器由内圈骨架、线圈、弹簧片和外圈永磁体构成，外圈永磁体设置在内圈骨架的外侧，线圈绕在内圈骨架上，外圈永磁体与线圈之间设置有间隙，弹簧片一端与内圈骨架的上端连接，另一端与外圈永磁体的上端连接。控制器分析车身壳体的振动量，进而由电磁线圈驱动外圈永磁体振动，抵消车身壳体的振动量。

Description

惯性质量式隔振装置

技术领域：

本发明涉及汽车领域，尤其涉及汽车发动机振动隔离装置，特别是一种惯性质量式隔振装置。

背景技术：

发动机是汽车主要的振动源。发动机本身的振动不能完全消除，在发动机和车身壳体之间加装发动机隔振装置是最有效的隔离振动传递的办法，可降低车身钣金件和底盘相关零部件的振动和噪声，最大限度控制车内振动噪声，从而明显提高汽车的耐久性、乘坐舒适性和汽车使用寿命。振动隔离装置有被动隔离和主被动隔离两种形式。被动隔振装置是在发动机和车身壳体之间***橡胶隔振器、液压阻尼隔振器等装置，具有结构简单、易于实现、工作可靠和不额外消耗外界能量等优点，但是其低频隔振性能差，而且由于分布质量和弹性的影响，被动隔振装置和车身壳体的内共振使高频区的隔振难以达到理想的效果。传统的主被动隔振装置是将橡胶隔振器与压电陶瓷作动器串联安装在发动机和车身壳体之间，每个发动机需要三至四个这样的装置，其中的橡胶隔振器可对发动机提供可靠的支承和对高频振动起主要的隔离作用，而压电陶瓷作动器则对低频振动实现有效隔离，同时亦能抑制高频区的共振峰以增强高频隔振效果。但传统的主被动隔振装置存在成本高、安装维修不便、驱动电压高和抗冲击性能差等缺点。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种惯性质量式隔振装置，所述的这种惯性质量式隔振装置要解决现有技术中发动机隔振装置不能隔离低频振动、不能抑制车身壳体共振、驱动电压高、抗冲击性能差的技术问题。

本发明的这种惯性质量式隔振装置由防漏磁外壳、上盖、惯性质量式电磁作动器和加速度传感器构成，其中，所述的防漏磁外壳的下端设置有一个底座，所述的上盖设置在防漏磁外壳的上端，所述的惯性质量式电磁作动器设置在防漏磁外壳内，惯性质量式电磁作动器通过一个不锈钢螺栓与所述的底座固定连接，所述的加速度传感器设置在底座上，加速度传感器的信号输出端与一个控制器连接，惯性质量式电磁作动器的线圈通过导线与一个功率放大器连接，所述的功率放大器与所述的控制器连接。

进一步的，所述的惯性质量式电磁作动器由内圈骨架、线圈、弹簧片和外圈永磁体构成，所述的外圈永磁体与所述的内圈骨架同心设置，外圈永磁体设置在内圈骨架的外侧，所述的线圈绕在内圈骨架上，外圈永磁体与线圈之间设置有间隙，所述的弹簧片的一端与内圈骨架的上端连接，弹簧片的另一端与外圈永磁体的上端连接。

进一步的，所述的外圈永磁体呈圆筒形，所述的弹簧片是中央有孔的圆盘形薄片，弹簧片的内沿与所述的内圈骨架连接，弹簧片的外沿与外圈永磁体连接。

进一步的，所述的内圈骨架由铁磁材料构成。

进一步的，防漏磁外壳由铝合金材料构成。

进一步的，所述的加速度传感器通过螺纹连接在防漏磁外壳的底座上

本发明的工作原理是：将防漏磁外壳的底座与车身壳体的安装基座连接，发动机直接由橡胶隔振器提供可靠的支承。发动机产生的振动经橡胶隔振器传递至车身壳体上，惯性质量式电磁作动器的输出力作用于防漏磁外壳，对车身壳体产生与激励作用相反的效果。发动机产生的高频振动主要由橡胶隔振器隔离，而低频振动主要由本发明抵消。外圈永磁体通过弹簧片与内圈骨架连接，外圈永磁体运动的惯性力通过内圈骨架传递到防漏磁外壳。加速度传感器拾取安装位置处的车身壳体振动量，向控制器传递信号，控制器根据该振动量信号向功率放大器发控制信号，线圈产生交变磁场，交变磁场与外圈永磁体的永久磁场相互作用，对外圈永磁体产生作用力，从而改变对车身壳体的作用力，以实时抵消由发动机激励引起的车身壳体振动。

本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明在隔振装置中设置可以振动的质量块，由控制器分析车身壳体的振动量，进而由电磁线圈驱动质量块振动，抵消车身壳体的振动量，能够在10～100Hz频率范围内实现15dB以上的振动隔离量，成本低、维修方便。

附图说明：

图1是本发明的惯性质量式隔振装置的结构示意图。

图2是本发明的惯性质量式隔振装置去掉上盖后的俯视示意图。

图3是本发明的惯性质量式隔振装置中的惯性质量式电磁作动器的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

如图1、图2和图3所示，本发明的惯性质量式隔振装置，由防漏磁外壳21、上盖1、惯性质量式电磁作动器3和加速度传感器4构成，其中，所述的防漏磁外壳21的下端设置有一个底座2，所述的上盖1设置在防漏磁外壳21的上端，所述的惯性质量式电磁作动器3设置在防漏磁外壳21内，惯性质量式电磁作动器3通过一个不锈钢螺栓6与所述的底座2固定连接，所述的加速度传感器4设置在底座2上，加速度传感器4的信号输出端与一个控制器(图中未示)连接，惯性质量式电磁作动器3的线圈通过导线与一个功率放大器(图中未示)连接，所述的功率放大器与所述的控制器连接。

进一步的，所述的惯性质量式电磁作动器3由内圈骨架5、线圈9、弹簧片7和外圈永磁体8构成，所述的外圈永磁体8与所述的内圈骨架5同心设置，外圈永磁体8设置在内圈骨架5的外侧，所述的线圈9绕在内圈骨架5上，外圈永磁体8与线圈9之间设置有间隙，所述的弹簧片7的一端与内圈骨架5的上端连接，弹簧片7的另一端与外圈永磁体8的上端连接。

进一步的，所述的外圈永磁体8呈圆筒形，所述的弹簧片7是中央有孔的圆盘形薄片，弹簧片7的内沿与所述的内圈骨架5连接，弹簧片7的外沿与外圈永磁体8连接。

进一步的，所述的内圈骨架5由铁磁材料构成。

进一步的，防漏磁外壳21由铝合金材料构成。

进一步的，所述的加速度传感器4通过螺纹连接在防漏磁外壳21的底座2上

本实施例的工作过程是：将防漏磁外壳21的底座2与车身壳体的安装基座连接，发动机直接由橡胶隔振器提供可靠的支承。发动机产生的振动经橡胶隔振器传递至车身壳体上，惯性质量式电磁作动器3的输出力作用于防漏磁外壳21，对车身壳体产生与激励作用相反的效果。发动机产生的高频振动主要由橡胶隔振器隔离，而低频振动主要由本发明抵消。外圈永磁体8通过弹簧片7与内圈骨架5连接，外圈永磁体8运动的惯性力通过内圈骨架5传递到防漏磁外壳21。加速度传感器4拾取安装位置处的车身壳体振动量，向控制器传递信号，控制器根据该振动量信号向功率放大器发控制信号，线圈9产生交变磁场，交变磁场与外圈永磁体8的永久磁场相互作用，对外圈永磁体8产生作用力，从而改变对车身壳体的作用力，以实时抵消由发动机激励引起的车身壳体振动。

Claims

1.一种惯性质量式隔振装置，由防漏磁外壳、上盖、惯性质量式电磁作动器和加速度传感器构成，其特征在于：所述的防漏磁外壳的下端设置有一个底座，所述的上盖设置在防漏磁外壳的上端，所述的惯性质量式电磁作动器设置在防漏磁外壳内，惯性质量式电磁作动器通过一个不锈钢螺栓与所述的底座固定连接，所述的加速度传感器设置在底座上，加速度传感器的信号输出端与一个控制器连接，惯性质量式电磁作动器的线圈通过导线与一个功率放大器连接，所述的功率放大器与所述的控制器连接。

2.如权利要求1所述的惯性质量式隔振装置，其特征在于：所述的惯性质量式电磁作动器由内圈骨架、线圈、弹簧片和外圈永磁体构成，所述的外圈永磁体与所述的内圈骨架同心设置，外圈永磁体设置在内圈骨架的外侧，所述的线圈绕在内圈骨架上，外圈永磁体与线圈之间设置有间隙，所述的弹簧片的一端与内圈骨架的上端连接，弹簧片的另一端与外圈永磁体的上端连接。

3.如权利要求2所述的惯性质量式隔振装置，其特征在于：所述的外圈永磁体呈圆筒形，所述的弹簧片是中央有孔的圆盘形薄片，弹簧片的内沿与所述的内圈骨架连接，弹簧片的外沿与外圈永磁体连接。

4.如权利要求2所述的惯性质量式隔振装置，其特征在于：所述的内圈骨架由铁磁材料构成。