壓緊式質量減震器、用於車輛的懸架系統及車輛的製作方法
2023-05-05 06:45:17 3
相關申請的交叉引證
本申請要求於2015年12月14日提交的韓國專利申請第10-2015-0177944號的權益，通過引證將其全部內容結合於本申請中。
本發明涉及一種減小車輛的共振現象的質量減震器；並且更特別地，涉及一種以壓緊的方式固定至目標的外表面的壓緊式質量減震器(compression-typemassdamper)，並涉及一種懸架系統和使用它們的車輛。
背景技術：
通常，車輛的nvh(噪聲、振動、聲振粗糙度)必須減小以符合政府規定的因素，諸如以下歐洲規定(利用分貝級別表示)：eu#1(92db)、eu#9(81db)以及eu#6(78db)。
作為努力減小nvh的實例，存在這樣的方法，通過耦接由橡膠或者氨基甲酸乙酯(urethane)製成的質量體與支架而形成的質量減震器安裝至驅動系統、車身連接部分或者排氣系統。
例如，在將質量減震器安裝至驅動系統的方法中，質量減震器安裝在軸殼上，使得軸的振動幅度可以通過質量減震器的振動吸收而減小。在將質量減震器安裝至車身連接部分的方法中，質量減震器安裝在底板與車身之間的接合處上，使得車身的振動幅度可以通過質量減震器的振動吸收而減小。在將質量減震器安裝至排氣系統的方法中，質量減震器安裝在排氣管上，使得排氣管的振動幅度可以通過質量減震器的振動吸收而減小。
因而，安裝在振動源或者振動轉移路徑上的質量減震器的使用輔助減小nvh，以符合諸如eu#1(92db)、eu#9(81db)以及eu#6(78db)的歐洲規定。
然而，nvh的特徵在於通過源自道路的振動源和源自發動機/驅動系統的振動源的共振現象而加劇。具體地，懸架系統是用於耦接車身與底板的基本結構並且充當這樣的路徑，通過共振放大的振動通過該路徑傳遞。因此，僅使用質量減震器難以符合諸如eu#1(92db)、eu#9(81db)以及eu#6(78db)的歐洲規定。
此外，懸架系統採用與質量減震器相似的襯套以調節車身與懸掛組件之間的接合處的剛性並且因此減小振動，但是這對避免從道路傳遞的振動的共振頻率的影響或者從發動機/驅動系統產生的並且傳送至車身的共振頻率的影響不起作用。
技術實現要素：
本發明涉及壓緊式質量減震器、懸架系統以及使用它們的車輛，壓緊式質量減震器以壓緊的方式與懸架系統的組件耦接，並且具體地，在無需減小懸架系統的剛性的情況下能夠避免從道路傳送的振動的共振頻率和從發動機/驅動系統產生的並且傳送至車身的振動的共振頻率的影響。
根據本發明的實施方式，提供了一種壓緊式質量減震器，包括：減震質量塊，形成有開放空間，減震質量塊通過開放空間包圍目標的外表面並且吸收目標的振動；重量體，被減震質量塊包圍，重量體向減震質量塊施加重量；以及壓緊板，被減震質量塊包圍，壓緊板向開放空間施加固定力。
減震質量塊可以由彈性材料製成，並且重量體和壓緊板可以由金屬製成。重量體和壓緊板可以通過注塑模製與減震質量塊一起形成。
減震質量塊可包括：壓緊體，具有開放空間並且設置有壓緊板；質量體，包括在開放空間上方的重量體；以及彈性體，整體地耦接壓緊體與質量體並且吸收振動。壓緊體可以設置有多個突出部。突出部可以暴露於開放空間並且與目標接觸。
彈性體可以具有從質量體延伸至壓緊體的倒梯形截面並且形成有倒梯形截面的空隙。
重量體可以具有與質量體的形狀對應的形狀並且形成有在大小與形狀上可以改變以調節重量體的重量的質量填充空間。
壓緊板可以具有與壓緊體的形狀對應的形狀。
減震器柱可以穿過減震質量塊並且固定至壓緊板以限制重量體的分離。減震器柱可以穿過與質量體的柱接收空間同心的柱通孔並且穿過重量體的軸孔，並且固定至壓緊板的柱固定孔。減震器柱可以通過固定凸起部固定至柱固定孔，固定凸起部設置在穿過柱通孔和軸孔的柱軸的一端。
根據本發明的實施方式，提供了一種懸架系統，包括：壓緊式質量減震器，具有被配置為吸收振動的減震質量塊、向減震質量塊施加重量的重量體、向減震質量塊的開放空間施加固定力的壓緊板以及穿過減震質量塊並且固定至壓緊板的減震器柱；以及板簧，壓緊式質量減震器固定至板簧以使在板簧的側向方向上通過壓緊式質量減震器包圍板簧。
板簧(leafspring)包括設置有襯套的吊眼(eye)部分，並且壓緊式質量減震器可以固定至板簧的除吊眼部分以外的一部分。
根據本發明，車輛可以包括：
壓緊式質量減震器，包括被配置為吸收振動的減震質量塊、向減震質量塊施加重量的重量體、向減震質量塊的開放空間施加固定力的壓緊板以及穿過減震質量塊並且固定至壓緊板的減震器柱；以及
懸架系統，包括板簧，壓緊式質量減震器固定至該板簧以使壓緊式質量減震器包圍板簧的外表面，懸架系統被配置為使用壓緊式質量減震器避免從道路傳送的振動的共振頻率和從發動機和驅動系統產生的並且傳送至車身的振動的共振頻率的影響。
一種後軸，被配置為將動力傳送至安裝有懸架系統的車輪，懸架系統可以包括通過螺栓耦接至後軸的螺栓式質量減震器。螺栓式質量減震器可以被配置為吸收後軸的振動。
在本發明中，用於減小振動的質量減震器壓置在懸架系統上並以壓緊的方式整體固定至懸架系統的組件，並且因此實現以下優勢和效果。
第一，因為質量減震器直接安裝至懸架系統，所以質量減震器能夠可靠地避免從道路傳遞的振動的共振頻率和從發動機/驅動系統產生的並且傳遞至車身的振動的共振頻率的影響。第二，質量減震器通過壓緊安裝至懸架系統，因此避免螺栓式質量減震器中引起的負載集中在螺栓耦接部分的問題。第三，因為使用的是懸架系統的板簧的本體部分，所以可以保持將板簧耦接至車身的彈簧吊眼的剛性。第四，懸架系統的振動吸收性能可以顯著地提高，由此車輛的r&h(乘坐和操作)性能可以最大化。第五，因為通過懸架系統車輛的nvh減少率可以明顯增加，所以本發明可以符合政府的規定，諸如歐洲規定eu#1(92db)、eu#9(81db)以及eu#6(78db)。
附圖說明
圖1是根據本發明的實施方式的壓緊式質量減震器的立體圖。
圖2是根據本發明的壓緊式質量減震器的裝配截面圖。
圖3是示出了根據本發明的壓緊式質量減震器的變形的視圖。
圖4是示出根據本發明的使用壓緊式質量減震器的懸架系統的構造的視圖。
圖5是示出根據本發明的使用板簧(leafspring)和壓緊式質量減震器的壓緊裝配的視圖。
圖6是示出車輛的實例的視圖，車輛包括作為其組件的懸架系統，該懸架系統使用促使車輛的nvh減小的根據本發明的壓緊式質量減震器。
具體實施方式
應當理解，本文所使用的術語「車輛(vehicle)」或者「車輛的(vehicular)」或者其他的類似術語包括廣義的機動交通工具，諸如包括運動型多用途車輛(suv)、大巴車、卡車、各種商用車輛的載客車輛，包括各種船隻(boat)和船舶(ship)的水上交通工具(watercraft)，太空飛行器等，並且包括混合動力車輛、電動車輛、插入式(plug-in，外接充電式)混合動力電動車輛、氫動力車輛、以及其他可替代的燃料車輛(例如，燃料從除石油以外的資源獲得)。如本文中提及，混合車輛是具有兩個或多個動力源的車輛，例如，汽油動力和電動式車輛。
本文中使用的術語僅用於描述特定實施方式的目的，而並非旨在限制本發明。除非上下文另有明確指示，否則，如本文所用的，單數形式「一(a)」、「一個(an)」以及「該(the)」旨在也包括複數形式。此外應該理解的是，當在本說明書中使用時，術語「包括(comprises)」和/或「包括(comprising)」指明了所闡述的特徵、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組的存在或附加。如本文中所使用的，術語「和/或」包括一個或多個相關列出項的任何和所有組合。貫穿本說明書，除非明確描述為相反地，否則詞語「包括(comprise)」以及諸如「包含(comprises)」或者「含有(comprising)」的變形應當被理解為暗示包括所述元件，但並不排除還包括任何其他元件。此外，在說明書中描述的術語「單元(unit)」、「…器(-er)」、「…裝置(-or)」或者「模塊(module)」意指用於處理至少一個功能和操作的單元，並且可通過硬體組成部分或軟體組成部分及其組合來實現。
進一步地，本發明的控制邏輯可體現為非暫存性計算機可讀介質，在計算機可讀介質上包括由處理器、控制器等執行的可執行程序指令。計算機可讀介質的實例包括但並不限於：rom、ram、光碟(cd)-rom、磁帶、軟盤、快閃記憶體驅動器、智慧卡和光學數據存儲裝置。計算機可讀介質還可分布在網絡耦合的計算機系統中，使得例如，由遠程信息處理伺服器或控制器區域網(can)以分布方式存儲並執行該計算機可讀介質。
圖1和圖2示出了根據本發明的實施方式的壓緊式質量減震器。
參考圖1，壓緊式質量減震器1包括：減震質量塊10，通過振動吸收執行減震功能；重量體50，保持減震質量塊10的上部形狀並且施加重量至減震質量塊10；壓緊板60，保持減震質量塊10的下部形狀並且施加固定力至減震質量塊10，該減震質量塊通過目標元件壓緊；以及減震器柱70，插入減震質量塊10中並且將重量體50和壓緊板60固定至減震質量塊10。
參考圖2，減震質量塊10被分成質量體20、壓緊體30以及彈性體40，質量體形成減震質量塊10的上部分，壓緊體形成減震質量塊10的下部分，彈性體形成減震質量塊10的中間部分。減震質量塊10由諸如橡膠的彈性材料製成，用於彈性壓緊變形。特別地，減震質量塊10通過注塑模製整體形成有重量體50和壓緊板60。
在實施方式中，質量體20的中央部分具有同心形成的柱接收空間20-1和柱通孔20-2。質量體20具有近似長方體結構，該長方體結構具有預定厚度並且包圍阻尼主體50。具體地，柱接收空間20-1通過去除質量體20的圓形的中央部分而形成並且用作接收減震器柱70的空間。柱通孔20-2穿過質量體20的沒有形成柱接收空間20-1的一部分。柱通孔20-2用作通道，減震器柱70通過該通道耦接至壓緊板60。
在實施方式中，壓緊體30包括外體33，該外體具有平坦形狀並且通過彈性體40與質量體20整體形成。壓緊體30包括外體33，該外體形成開放空間以包圍並且壓緊目標元件。內體31形成在開放空間的中央部分中，並且減震器柱70設置在內體31上。特別地，與外體33不同，內體31突出以進入空隙40-1(其為彈性體40的內部空間)，因此使壓緊板60可以通過內體31的突出部分固定至減震器柱70。此外，內體31中具有中心孔31-1使得壓緊板60的與減震器柱70固定的部分可以通過中心孔31-1敞開。外體33在其內表面上具有突出部，使得當外體33壓緊在目標元件上時，可以提高外體與目標元件之間的接觸力。在實施方式中，突出部包括從外體33的底表面突出的底部突出部35-1，和從外體33的側面突出的側面突出部35-2。底部突出部35-1和側面突出部35-2是這樣的突出部：成排地布置，並且每個突出部均具有半球形、矩形、梯形或者三角形截面。
在實施方式中，彈性體40整體耦接質量體20與壓緊體30，並且具有空隙40-1(其為中空空間)，以促進由於負載的彈性變形。特別地，彈性體40具有倒梯形截面，在該截面中，彈性體鄰近於質量體20的側面長於(longerthan)其鄰近於壓緊體30的側面。從而，空隙40-1還形成具有倒梯形截面的中空空間。
參考圖2，重量體50由金屬製成並且具有預定厚度的長方體形狀。重量體50的中央部分具有質量填充空間53和軸孔55並且通過注塑模製與質量體20整體形成以使質量體20包圍重量體50。質量填充空間53通過以預定的形狀去除阻尼主體50的中央部分而形成並且設置為形成有減震質量塊10的柱接收空間20-1的空間。軸孔55穿過阻尼主體50的沒有形成質量填充空間53的部分並且因此設置為形成有減震質量塊10的柱通孔20-2的空間。質量填充空間53可以修改為圖3中描述的其中一種。如在圖3中所示，對於重量體50，基於形成為具有標準直徑d的圓形的質量填充空間53，可以修改為形成為具有預定邊長l的正方形形狀的大的質量填充空間53-1，或者形成為具有小於標準直徑d的減小的直徑d的圓形的小的質量填充空間53-2。因此，質量填充空間53具有小於大的質量填充空間53-1但是大於小的質量填充空間53-2的體積。從而，可以調節重量體50的重量。
參考圖2，壓緊板60由金屬板製成並且通過注塑模製與壓緊體30整體形成以便通過壓緊體30包圍壓緊板60。壓緊板60包括柱固定體61和可變形體63，該柱固定體形成有內部結構，減震器柱70固定至該內部結構，該可變形體壓在目標元件上並且因此施加固定力。特別地，柱固定體61通過柱固定孔61-1固定到減震器柱70上並且與壓緊體30的內體31一起設置在空隙40-1(即，彈性體40的內部空間)中。
參考圖2，減震器柱70包括同心地設置在減震器柱70的第一端上的大直徑凸緣，和設置在減震器柱的第二端上的柱軸71，並且柱軸具有預定長度，其中，固定凸起部73從柱軸71突出。特別地，柱軸71的長度是當減震器柱70裝配有減震質量塊10時，防止柱軸71暴露在減震質量塊10之外的預定長度。此外，固定凸起部73的直徑是這樣的直徑，該直徑足以固定凸起部73強制適配到壓緊板60的柱固定孔61-1中從而形成將凸起部73緊固至壓緊板60的力。狹縫形成在固定凸起部73中以允許固定凸起部73彈性變形。因此，當彈性體40通過外部衝擊損壞或者故障時，減震器柱70還起著將重量體50保持至壓緊板60的耦接的作用，從而使得重量體50可以固定就位。
圖4示出應用壓緊式質量減震器1的懸架系統的實例。如在圖4中所示，懸架系統100是用於商用車(commercialvehicle)的懸架系統，該懸架系統安裝成鄰近於接收來自後軸200的動力的左輪和右輪的每個。懸架系統100包括設置有壓緊式質量減震器1的板簧110。圖4的壓緊式質量減震器1與已參考圖1至圖3描述的壓緊式質量減震器1相同。因此，壓緊體30壓在板簧110上以使壓緊體30在板簧110的側向上包圍板簧110。從而，減震質量塊10與板簧110彼此固定的固定力可以通過從壓緊板60施加至板簧110的壓力增強。
特別地，減震質量塊10與板簧110之間的壓緊可以通過壓力機實現。參考圖5，減震質量塊10和板簧110臨時彼此裝配在一起使得壓緊體30在側向上包圍板簧110。此後，臨時裝配的半成品的一側放置在並且然後設置在壓力機300的下部模300-2上。接著，上部模300-1在下部模300-2上方移動。然後，壓緊體30和壓緊板60在側向方向上與板簧110緊密接觸並且通過上部模300-1和下部模300-2的按壓力彼此固定。在該情況下，壓緊體30的底部突出部35-1和側面突出部35-2變形使得底部體30與板簧110之間的接觸力增加。特別地，即使當在車輛移動的同時施加至此的負載所引起板簧110的位移時，底部突出部35-1和側面突出部35-2也用於防止減震質量塊10從其原始位置被推動或者移開。
圖6是車輛100-1的實例，包括作為其組件的設置有壓緊式質量減震器1的懸架系統100。如在圖6中所示，車輛100-1包括在鄰近於左輪和右輪的每個輪的位置處耦接至車身的懸架系統100、向左輪和右輪傳遞動力的後軸200，以及包括壓緊式質量減震器1、襯套120-1、120-2及120-3以及螺栓式質量減震器1-1的nvh減小單元。
在實施方式中，壓緊式質量減震器1在板簧110的側向方向上包圍並且壓緊板簧110。因此，當懸架系統100充當路徑(來自道路的振動的共振頻率和來自發動機/驅動系統的振動的共振頻率在放大之後通過該路徑傳送至車身)時，壓緊式質量減震器1防止共振頻率通過板簧110的影響，因此顯著減輕懸架系統100的共振頻率放大。這些結果已通過實際車輛測試的結果證明，在該實際車輛測試中，噪聲減少最大值14db。
在實施方式中，襯套120-1、120-2以及120-3安裝在吊眼部分(eyepart)中，該吊眼部分形成在板簧110的兩端的每個端上。第一襯套120-1、第二襯套120-2以及第三襯套120-3具有多種結構和形狀，由此可以改變車身連接部分的剛性使得可以減小振動。具體地，當第一襯套120-1、第二襯套120-2以及第三襯套120-3與壓緊式質量減震器1一起使用時，車身與板簧110的吊眼部分之間的接合處可以構造成使得接合處的剛性的變化最小化。
在實施方式中，螺栓式質量減震器1-1通過螺栓耦接至後軸200，由此可以在後軸200上避免通過發動機/驅動系統的振動源的共振現象。
如上所述，根據本發明的實施方式的壓緊式質量減震器包括吸收振動的減震質量塊10、向減震質量塊10施加重量的重量體50、在減震質量塊10的開放空間中提供固定力的壓緊板60以及通過減震質量塊10固定至壓緊板60的減震器柱70。壓緊式質量減震器1通過減震質量塊10的開放空間以壓緊方式壓置在板簧110的外表面上並且固定至該外表面並且因此用作懸架系統100的組件。懸架系統100應用於車輛100-1並且能夠在無需減小懸架系統100的剛性的情況下避免從道路傳遞的振動的共振頻率和從發動機/驅動系統傳送的振動的共振頻率對車身的影響。具體地，懸架系統100的共振頻率的消除引起了nvh的減小，因此滿足可適用的政府規章。
儘管已經關於具體的實施方式描述了本發明，但是對於本領域技術人員顯而易見的是，在不背離由以上權利要求限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以做出各種改變和修改。