慣性質量式隔振裝置的製作方法
2023-05-30 07:25:31 2
專利名稱：慣性質量式隔振裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車領域，尤其涉及汽車發動機振動隔離裝置，特別是一 種慣性質量式隔振裝置。
背景技術：
發動機是汽車主要的振動源。發動機本身的振動不能完全消除，在發 動機和車身殼體之間加裝發動機隔振裝置是最有效的隔離振動傳遞的辦 法，可降低車身鈑金件和底盤相關零部件的振動和噪聲，最大限度控制車 內振動噪聲，從而明顯提高汽車的耐久性、乘坐舒適性和汽車使用壽命。 振動隔離裝置有被動隔離和主被動隔離兩種形式。被動隔振裝置是在發動 機和車身殼體之間插入橡膠隔振器、液壓阻尼隔振器等裝置，具有結構簡 單、易於實現、工作可靠和不額外消耗外界能量等優點，但是其低頻隔振 性能差，而且由於分布質量和彈性的影響，被動隔振裝置和車身殼體的內 共振使高頻區的隔振難以達到理想的效果。傳統的主被動隔振裝置是將橡 膠隔振器與壓電陶瓷作動器串聯安裝在發動機和車身殼體之間，每個發動 機需要三至四個這樣的裝置，其中的橡膠隔振器可對發動機提供可靠的支 承和對高頻振動起主要的隔離作用，而壓電陶瓷作動器則對低頻振動實現 有效隔離，同時亦能抑制高頻區的共振峰以增強高頻隔振效果。但傳統的 主被動隔振裝置存在成本高、安裝維修不便、驅動電壓高和抗衝擊性能差 等缺點。
發明內容
本發明的目的在於提供一種慣性質量式隔振裝置，所述的這種慣性質 量式隔振裝置要解決現有技術中發動機隔振裝置不能隔離低頻振動、不能 抑制車身殼體共振、驅動電壓高、抗衝擊性能差的技術問題。
本發明的這種慣性質量式隔振裝置由防漏磁外殼、上蓋、慣性質量式電磁作動器和加速度傳感器構成，其中，所述的防漏磁外殼的下端設置有 一個底座，所述的上蓋設置在防漏磁外殼的上端，所述的慣性質量式電磁 作動器設置在防漏磁外殼內，慣性質量式電磁作動器通過一個不鏽鋼螺栓 與所述的底座固定連接，所述的加速度傳感器設置在底座上，加速度傳感 器的信號輸出端與一個控制器連接，慣性質量式電磁作動器的線圈通過導 線與一個功率放大器連接，所述的功率放大器與所述的控制器連接。
進一步的，所述的慣性質量式電磁作動器由內圈骨架、線圈、彈簧片 和外圈永磁體構成，所述的外圈永磁體與所述的內圈骨架同心設置，外圈 永磁體設置在內圈骨架的外側，所述的線圈繞在內圈骨架上，外圈永磁體 與線圈之間設置有間隙，所述的彈簧片的一端與內圈骨架的上端連接，彈 簧片的另一端與外圈永磁體的上端連接。
進一步的，所述的外圈永磁體呈圓筒形，所述的彈簧片是中央有孔的 圓盤形薄片，彈簧片的內沿與所述的內圈骨架連接，彈簧片的外沿與外圈 永磁體連接。
進一步的，所述的內圈骨架由鐵磁材料構成。
進一步的，防漏磁外殼由鋁合金材料構成。
進一步的，所述的加速度傳感器通過螺紋連接在防漏磁外殼的底座上 本發朋的工作原理是將防漏磁外殼的底座與車身殼體的安裝基座連 接，發動機直接由橡膠隔振器提供可靠的支承。發動機產生的振動經橡膠 隔振器傳遞至車身殼體上，慣性質量式電磁作動器的輸出力作用於防漏磁 外殼，對車身殼體產生與激勵作用相反的效果。發動機產生的高頻振動主 要由橡膠隔振器隔離，而低頻振動主要由本發明抵消。外圈永磁體通過彈 簧片與內圈骨架連接，外圈永磁體運動的慣性力通過內圈骨架傳遞到防漏 磁外殼。加速度傳感器拾取安裝位置處的車身殼體振動量，向控制器傳遞 信號，控制器根據該振動量信號向功率放大器發控制信號，線圈產生交變 磁場，交變磁場與外圈永磁體的永久磁場相互作用，對外圈永磁體產生作用力，從而改變對車身殼體的作用力，以實時抵消由發動機激勵引起的車 身殼體振動。
本發明和已有技術相比，其效果是積極和明顯的。本發明在隔振裝置 中設置可以振動的質量塊，由控制器分析車身殼體的振動量，進而由電磁
線圈驅動質量塊振動，抵消車身殼體的振動量，能夠在10 100Hz頻率範
圍內實現15dB以上的振動隔離量，成本低、維修方便。
圖1是本發明的慣性質量式隔振裝置的結構示意圖。 圖2是本發明的慣性質量式隔振裝置去掉上蓋後的俯視示意圖。 圖3是本發明的慣性質量式隔振裝置中的慣性質量式電磁作動器的結 構示意圖。
具體實施例方式
實施例1:
如圖l、圖2和圖3所示，本發明的慣性質量式隔振裝置，由防漏磁 外殼21、上蓋l、慣性質量式電磁作動器3和加速度傳感器4構成，其中， 所述的防漏磁外殼21的下端設置有一個底座2，所述的上蓋1設置在防漏 磁外殼21的上端，所述的慣性質量式電磁作動器3設置在防漏磁外殼21 內，慣性質量式電磁作動器3通過一個不鏽鋼螺栓6與所述的底座2固定 連接，所述的加速度傳感器4設置在底座2上，加速度傳感器4的信號輸 出端與一個控制器(圖中未示)連接，慣性質量式電磁作動器3的線圈通 過導線與一個功率放大器(圖中未示)連接，所述的功率放大器與所述的
控制器連接。
進一步的，所述的慣性質量式電磁作動器3由內圈骨架5、線圈9、彈 簧片7和外圈永磁體8構成，所述的外圈永磁體8與所述的內圈骨架5同 心設置，外圈永磁體8設置在內圈骨架5的外側，所述的線圈9繞在內圈 骨架5上，外圈永磁體8與線圈9之間設置有間隙，所述的彈簧片7的一端與內圈骨架5的上端連接，彈簧片7的另一端與外圈永磁體8的上端連接。
進一步的，所述的外圈永磁體8呈圓筒形，所述的彈簧片7是中央有 孔的圓盤形薄片，彈簧片7的內沿與所述的內圈骨架5連接，彈簧片7的 外沿與外圈永磁體8連接。
進一步的，所述的內圈骨架5由鐵磁材料構成。
進一步的，防漏磁外殼21由鋁合金材料構成。
進一步的，所述的加速度傳感器4通過螺紋連接在防漏磁外殼21的底 座2上
本實施例的工作過程是:將防漏磁外殼21的底座2與車身殼體的安裝 基座連接，發動機直接由橡膠隔振器提供可靠的支承。發動機產生的振動 經橡膠隔振器傳遞至車身殼體上，慣性質量式電磁作動器3的輸出力作用 於防漏磁外殼21，對車身殼體產生與激勵作用相反的效果。發動機產生的 高頻振動主要由橡膠隔振器隔離，而低頻振動主要由本發明抵消。外圈永 磁體8通過彈簧片7與內圈骨架5連接，外圈永磁體8運動的慣性力通過 內圈骨架5傳遞到防漏磁外殼21。加速度傳感器4拾取安裝位置處的車身 殼體振動量，向控制器傳遞信號，控制器根據該振動量信號向功率放大器 發控制信號，線圈9產生交變磁場，交變磁場與外圈永磁體8的永久磁場 相互作用，對外圈永磁體8產生作用力，從而改變對車身殼體的作用力， 以實時抵消由發動機激勵引起的車身殼體振動。
權利要求
1. 一種慣性質量式隔振裝置，由防漏磁外殼、上蓋、慣性質量式電磁作動器和加速度傳感器構成，其特徵在於所述的防漏磁外殼的下端設置有一個底座，所述的上蓋設置在防漏磁外殼的上端，所述的慣性質量式電磁作動器設置在防漏磁外殼內，慣性質量式電磁作動器通過一個不鏽鋼螺栓與所述的底座固定連接，所述的加速度傳感器設置在底座上，加速度傳感器的信號輸出端與一個控制器連接，慣性質量式電磁作動器的線圈通過導線與一個功率放大器連接，所述的功率放大器與所述的控制器連接。
2. 如權利要求l所述的慣性質量式隔振裝置，其特徵在於所述的慣性質 量式電磁作動器由內圈骨架、線圈、彈簧片和外圈永磁體構成，所述的 外圈永磁體與所述的內圈骨架同心設置，外圈永磁體設置在內圈骨架的 外側，所述的線圈繞在內圈骨架上，外圈永磁體與線圈之間設置有間隙， 所述的彈簧片的一端與內圈骨架的上端連接，彈簧片的另一端與外圈永 磁體的上端連接。
3. 如權利要求2所述的慣性質量式隔振裝置，其特徵在於所述的外圈永 磁體呈圓筒形，所述的彈簧片是中央有孔的圓盤形薄片，彈簧片的內沿 與所述的內圈骨架連接，彈簧片的外沿與外圈永磁體連接。
4. 如權利要求2所述的慣性質量式隔振裝置，其特徵在於所述的內圈骨 架由鐵磁材料構成。
全文摘要
一種慣性質量式隔振裝置，由防漏磁外殼、上蓋、慣性質量式電磁作動器和加速度傳感器構成，慣性質量式電磁作動器設置在防漏磁外殼內並通過不鏽鋼螺栓與底座固定，加速度傳感器設置在底座上，加速度傳感器的信號輸出端與一個控制器連接，慣性質量式電磁作動器的線圈通過導線與功率放大器連接，功率放大器與控制器連接。慣性質量式電磁作動器由內圈骨架、線圈、彈簧片和外圈永磁體構成，外圈永磁體設置在內圈骨架的外側，線圈繞在內圈骨架上，外圈永磁體與線圈之間設置有間隙，彈簧片一端與內圈骨架的上端連接，另一端與外圈永磁體的上端連接。控制器分析車身殼體的振動量，進而由電磁線圈驅動外圈永磁體振動，抵消車身殼體的振動量。
文檔編號B60K5/12GK101435480SQ20081020461
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月15日 優先權日2008年12月15日
發明者周建鵬, 蔡家明 申請人:上海工程技術大學