CN102418767A - 三点支撑套筒型液压悬架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三点支撑套筒型液压悬架，该液压悬架吸收及减少诸如发动机、动力传动***、变速器以及车辆中相似组件的驱动组件的振动，并且更特别地，在本发明的三点支撑的液压悬架中，内管布置在车架的水平方向。

Description

三点支撑套筒型液压悬架

与相关申请的交叉引用

本申请要求2010年9月28日申请的韩国专利申请第10-2010-93745号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种吸收及减少驱动组件(诸如发动机、动力传动***、变速器以及车辆中相似的组件)的振动的液压悬架，并且更特别地，本发明涉及一种三点支撑套筒型液压悬架，其中内管布置在车架的水平方向。

背景技术

一般来说，车辆的悬挂部件起到控制位移的作用，并且起到对于包括发动机和变速器在内的动力设备(power plant)的进行防振操作的作用。

车辆的振动现象包括：当发动机启动和停止时车体的摇动，在怠速期间的车体振动，当发动机处于高RPM时车体的振动，由于撞击产生的振动，当给予高负载时车体的摇动，当在加速或换档时由于突发变化所产生的冲击，由于过度的位移而产生的干涉或破损，等等。

在低频率区域(30Hz或更低)的情形中，振动的起因主要包括：当发动机处于低RPM时扭矩的波动，在发动机处于低RPM时由于曲轴的旋转运动而产生惯性力和接合力并由此产生的动力设备的振动，以及由于驱动***连接角度产生接合力和推动力并由此产生的动力设备的振动，等等。

另外，在高频率区域(30Hz或更高)的情形中，振动的起因主要包括：在发动机处于高RPM时由于曲轴的旋转运动而产生惯性力和接合力并由此产生的动力设备的振动，在变速器中齿轮的啮合振动，在燃烧过程中汽缸体的振动，发动机的移动气门***的振动，曲轴的弯曲，扭转振动，动力设备的弯曲，等等。

上述振动会产生噪音，并且噪音会通过车体会一直传递到车辆的内部，从而成为使乘坐舒适度恶化的最主要的原因。

因此，当诸如发动机、动力传动***、变速器的驱动组件被安装到发动机室时，能够在支撑驱动组件的同时还能经受住它们的重量并同时能吸收和减轻振动的悬架(mount)被安装使用，从而能够将传递至车体的振动最小化。

由于悬架应当减轻/吸收驱动组件的振动并且应当经受住驱动组件的负载重量，所以通过考虑驱动组件的重量、结构、底盘、主体结构等等来设计悬架的安装位置、数量和结构。

当悬架支撑发动机、动力传动***以及变速器时，悬架应分别涉及发动机悬架、动力传动***悬架以及变速器悬架。包括变速器的车辆发动机通过悬架连接至车体的下面和侧面的机架。

悬架的结构分为橡胶悬架和液压悬架。

橡胶悬架具有这样的结构，其中弹性橡胶***在上板片和下板片之间，并通过利用弹性橡胶对振动和噪音进行缓冲。

液压悬架包括液室部件和隔膜的间隔部件，其具有这样的结构，其中液室部件的液室通过孔板(orifice)进行加压，从而流体存储在隔膜中，并且通过流体对振动和噪音进行缓冲。

在通过四点惯性支撑方法或三点惯性支撑方法将悬架安装在车体上的众多情况中，悬架特别地使用于变速器。在四点惯性支撑方法安装的悬架中，悬架的内管的安装方向是车辆的向前和向后的方向，同时如图1A和图1B中众所周知的三点惯性悬架的轮廓图所示，并且如图2中众所周知的三点惯性悬架的立体图所示，在三点惯性支撑方法中，安装在车架100上的悬架101的内管102的方向是车架100的水平方向，从而当车辆加速时改善噪音和振动并改善向前和向后橡胶的量。因此，由于三点悬架比四点悬架少一个安装位置，所以三点变速器悬架的结构需要设计为液压悬架结构，以解决由于变速器的移动变大引起的乘坐舒适度相关地变差的问题。

然而，当液压悬架的内管的方向被设计为车辆的水平方向时，由于内管不能经受住在车辆的向前和向后方向上过大的输入，因此设置在悬架内的具有低硬度的由薄膜形成的隔膜会由于缺乏耐久力而破裂，并且因此使得液压悬架可能会丧失液压悬架的功能。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种三点惯性支撑套筒型液压悬架，其中内管布置在车架的水平方向。

本发明的各个方面提供一种三点支撑套筒型液压悬架，该液压悬架可以包括：隔膜单元，所述隔膜单元具有隔膜，所述隔膜通过橡胶硫化方法形成在筒管形状的外管的内部当中；主橡胶部件，所述主橡胶部件具有内管和主液室，所述内管通过橡胶硫化方法形成在筒管形状的鞍形缝接部分的内部，所述鞍形缝接部分按压配合于所述隔膜单元；隔膜盖，所述隔膜盖连结在所述主液室和所述隔膜之间，从而保护所述隔膜，并且所述隔膜盖形成允许流体流过的孔板。

具有上述构造的根据本发明各个方面的三点支撑套筒型液压悬架的效果在下面描述。

首先，本发明的液压悬架中存储流体的隔膜设置在主液室的下部，并且隔膜盖插置在主液室的下部和隔膜之间，从而使得隔膜盖提供了控制主橡胶部件较大位移的止挡件的功能，并且如已知问题中所指出的那样，由于向前和向后的负载所导致的液压悬架的隔膜破裂的可能性显著地减小，从而保护了隔膜。

其次，在本发明的液压悬架中，在主液室的上部的两个空间部当中都填充有橡胶，从而当车辆加速和减速时减少了加速渗透噪音以及冲击/颠簸。

再次，通过将孔板(该孔板由本发明的液压悬架的隔膜形成)偏心地设置车辆前面，从而确保在经常发生较大加速位移的车辆的后部有能够增加橡胶量的空间，从而使得本发明具有能够进一步改进振动缓冲效果的结构。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。

附图说明

图1A和图1B是示出了当公知的三点支撑型悬架安装时的状态的图。

图2是使用于公知的三点支撑型的悬架的立体图。

图3是根据本发明的示例性三点支撑套筒型液压悬架的立体分解图。

图4是根据本发明的示例性三点支撑套筒型液压悬架的仰视立体图。

图5是根据本发明的示例性三点支撑套筒型液压悬架的截面图。

图6是根据本发明的示例性三点支撑套筒型液压悬架的鞍形缝接单元的立体图。

图7是根据本发明的示例性三点支撑套筒型液压悬架的部分切除的视图。

图8是根据本发明的示例性三点支撑套筒型液压悬架的车辆竖直缓冲性能的对比图。

图9是根据本发明的示例性三点支撑套筒型液压悬架的静态弹簧的车辆向前和向后特征的对比图。

具体实施方式

现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。

下面将参考附图对根据本发明各个实施方式的三点支撑套筒型液压悬架的构造进行详细描述。

然而，为了使本领域技术人员能够充分理解本发明的精神，附图作为实例而提供。因此，本发明并不是只限制为附图所显示的那样，而可以被实施为各种形式。

此外，除非对术语进行具体限定，否则这些术语具有本领域技术人员都能理解的含义并且具有众所周知的功能和构造，其不会使本发明的范围不清楚，也没有在下面的说明书和附图中进行描述。

图3是根据本发明各个实施方式的三点支撑套筒型液压悬架的立体分解图，图4是根据本发明各个实施方式的三点支撑套筒型液压悬架的组装状态的仰视立体图。

参考图3和图4所示，根据本发明各个实施方式的液压悬架1包括隔膜单元10和主橡胶部件20，该隔膜单元10具有通过橡胶硫化方法而形成在外管11中的隔膜12，该外管11具有呈圆柱外形的筒管形状，其中上部分和下部分开口，该主橡胶部件20具有通过橡胶硫化方法而形成在筒管形状的鞍形缝接部分21中的内管22。

根据本发明各个实施方式的液压悬架的构造与公知的液压悬架的构造不同，其中橡胶并不硫化在外管中，并且隔膜与主橡胶部件整体地硫化，从而具有主橡胶部件具有相同的硬度和材料。

此外，根据本发明各个实施方式的液压悬架具有隔膜盖30，该隔膜盖30附接在鞍形缝接部分21的下部和隔膜12之间从而形成孔板，该孔板在保护隔膜12的同时允许流体流过。

隔膜单元10和主橡胶部件20是各自制造的，隔膜盖30连结在主橡胶部件20的下部并且流体填充到其中，主橡胶部件20按压配合在隔膜单元10中从而组装成根据本发明各个实施方式的液压悬架。在这样的情形中，为了诸如防止流体渗漏或增加耐久力这样的性能改进，在组装之后可以进行模锻工艺(swaging process)。

在这样的情况下，隔膜单元10和主橡胶部件20在所使用的橡胶的材料和硬度方面可以彼此不同。

图5是根据本发明各个实施方式的液压悬架的截面图。如图中所示，根据本发明各个实施方式的液压悬架具有与公知的液压悬架不同的结构。

即，在公知的液压悬架中，液室被设置在套筒或套管的下部，并且隔膜设置在诸如套筒上部的左部和右部的两个位置，而在根据本发明各个实施方式的液压悬架中，公知的液压悬架的下液室被分成两个室，并且上室充当主液室部分，隔膜盖30形成在该主液室部分中间，该隔膜盖30具有用于控制主橡胶部件较大位移的止挡件的功能从而增强耐久性，具有保护隔膜的功能，并且该隔膜盖30还具有构成孔板的功能。

根据本发明各个实施方式的三点支撑的液压悬架的主橡胶部件20包括主液室40，该主液室40通过橡胶硫化方法而形成在内管22的下部。因此，在根据本发明各个实施方式的液压悬架中，位于公知的内管的左上端和右上端的隔膜12设置在主液室40的下部，并且具有预定长度的孔板设置在主液室40和隔膜12之间。

此外，在车辆加速或减速时起到减振作用的橡胶填充在主液室40的上部中的内管22的两个空间部50和50’，从而改进加速渗透噪音并减少冲击/颠簸。

图6是根据本发明各个实施方式的液压悬架的鞍形缝接部分21的立体图，图7是根据本发明各个实施方式的三点支撑套筒型液压悬架的部分切除的视图。

参考图中所示，鞍形缝接部分21具有筒管形状，并且包括形成在一个侧表面上的第一穿孔21a以及从另一侧表面形成至其底部的第二穿孔21b。该第一穿孔21a具有橡胶填充空间，从而在加速阶段改进振动缓冲和吸收效率。

此外，如图7所示，隔膜盖30附接至第二穿孔21b的下部，从而提供孔板60，该孔板60在主液室40和隔膜12之间形成流体的通路。

在这样的情形中，考虑到当车辆运行并且随之的冲击和加速渗透声音已经产生时较大的位移的大部分的移动方向都是输入到车辆向后的方向，由此孔板离心布置于车辆的前面，将孔板离心地布置于车辆前面的方向是为了反映橡胶主要填充在车辆的后部的结构。

图8是根据本发明各个实施方式的三点支撑套筒型液压悬架的车辆竖直缓冲性能的对比图，图9是根据本发明各个实施方式的三点支撑套筒型液压悬架的静态弹簧的车辆向前和向后特征的对比图。

如图8中的曲线所示，在根据本发明各个实施方式的液压悬架的车辆竖直缓冲性能与公知的橡胶悬架的车辆竖直缓冲性能进行比较时，在共振点P1，公知的橡胶悬架中表示悬架的缓冲力的tanδ的值大约是0.1，而根据本发明各个实施方式的液压悬架中该值大约为0.44。因此，根据本发明各个实施方式的液压悬架具有比公知的橡胶悬架高大约4倍的缓冲特征，高的缓冲特征表示着根据本发明各个实施方式的液压悬架能够抑制车轴共振中的振动，并且改进驾驶乘坐舒适性。

此外，如图9中的曲线所示，在根据本发明各个实施方式的液压悬架的车辆向前和向后静态弹簧特征与公知的橡胶悬架的车辆向前和向后静态弹簧特征进行比较时，当液压悬架具有相同的负载(图中的竖直轴)时，根据本发明各个实施方式的液压悬架具有更小的位移(图中的水平轴)。例如，当负载是120Kgf时，在点Q1根据本发明各个实施方式液压悬架的位移是6mm，而在点Q2公知的橡胶悬架的位移是7mm。因此，由于在相同的负载下根据本发明各个实施方式的液压悬架的位移更小，所以振动抑制效果更大，并且已知问题中所指出的向前和向后负载所导致的液压悬架的隔膜破裂的可能性显著地减小。

为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语上或下、前或后、内或外、等等用于参考在图中所示的示例性实施方式的特征的位置来对这些特征进行描述。

前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (3)

1.一种用于车辆的液压悬架，其包括：

隔膜单元，所述隔膜单元具有隔膜，所述隔膜通过橡胶硫化方法形成在筒管形状的外管的内部当中；

主橡胶部件，所述主橡胶部件具有内管和主液室，所述内管通过橡胶硫化方法形成在筒管形状的鞍形缝接部分的内部，所述鞍形缝接部分按压配合于所述隔膜单元；

隔膜盖，所述隔膜盖连结在所述主液室和所述隔膜之间，从而保护所述隔膜，并且所述隔膜盖形成允许流体流过的孔板。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的液压悬架，其中，在车辆加速或减速时进行减振的橡胶填充在所述主液室的上部的所述内管的两个空间部中。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的液压悬架，其中，所述孔板偏心地布置在所述车辆的前面。

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