專利名稱：汽車動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有中型或重型發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車的動(dòng)力傳動(dòng)總成的懸掛系統(tǒng)(mounting system)。
背景技術(shù)：
通常，在FF(前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)型)車輛中，動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)設(shè)置為支撐動(dòng)力傳動(dòng)系(發(fā)動(dòng)機(jī)-變速器總成)并且隔離其噪聲和振動(dòng)。動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)典型地由三至四個(gè)支撐點(diǎn)的主慣性軸或者三個(gè)支撐點(diǎn)的重心形成。
在常規(guī)的四個(gè)支撐點(diǎn)的主慣性軸中，發(fā)動(dòng)機(jī)支架(mount)和變速器支架支撐動(dòng)力傳動(dòng)系的大部分載荷。用作主支架的發(fā)動(dòng)機(jī)支架和變速器支架設(shè)置在動(dòng)力傳動(dòng)系的主慣性軸上，從而改進(jìn)了車輛在空轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲、振動(dòng)和顛振(NVH)功能。此外，動(dòng)力傳動(dòng)系的前部和后部由側(cè)傾支架進(jìn)行支撐，作為兩個(gè)支撐點(diǎn)，從而能夠控制大的車輛側(cè)傾位移。
但是，四個(gè)支撐點(diǎn)的主慣性軸在高性能和大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)，如V-6發(fā)動(dòng)機(jī)等中可能不能勝任工作。
對(duì)于具有大功率的V-6發(fā)動(dòng)機(jī)，生成有大的扭矩，并且該發(fā)動(dòng)機(jī)通常是重型的，因此會(huì)發(fā)生相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性或輸出功率的過大的側(cè)傾位移。
為了限制大的側(cè)傾位移，應(yīng)該極大地提高側(cè)傾支架的特征值；但是，過量地增加側(cè)傾支架的特征值會(huì)損害空轉(zhuǎn)狀態(tài)下的NVH功能。
此外，在四個(gè)支撐點(diǎn)的主慣性軸中，側(cè)傾支架的特征值通常很小。結(jié)果，由于關(guān)于大輸出功率的作用-反作用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)傾位移增大，并且使側(cè)傾支架受到壓縮，由此在車輛啟動(dòng)中乘客會(huì)感覺到發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)，其具有與四個(gè)支撐點(diǎn)的主慣性軸相似的結(jié)構(gòu)，并且可用于安裝各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，如，直列四缸式(I-4)發(fā)動(dòng)機(jī)、V-6發(fā)動(dòng)機(jī)等，從而實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的懸掛性能(mounting property)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于發(fā)動(dòng)機(jī)室中的橫置發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)支架，其設(shè)置在動(dòng)力傳動(dòng)系的主慣性軸上，位于發(fā)動(dòng)機(jī)和車身側(cè)梁之間。變速器支架設(shè)置在動(dòng)力傳動(dòng)系的主慣性軸上，位于變速器的上端和車身側(cè)梁之間。變速器支架與發(fā)動(dòng)機(jī)支架相對(duì)地設(shè)置，用于限制動(dòng)力傳動(dòng)系的側(cè)傾位移。前支架和后支架分別設(shè)置在動(dòng)力傳動(dòng)系的前部和后部，位于副車架和動(dòng)力傳動(dòng)系之間。前支架和后支架、發(fā)動(dòng)機(jī)支架以及變速器支架的安裝高度和彈簧常數(shù)相對(duì)于副車架和側(cè)梁相關(guān)地設(shè)定，以便代替發(fā)動(dòng)機(jī)支架主要通過前支架和后支架支撐動(dòng)力傳動(dòng)系的載荷，而不依靠變速器支架。


為了更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和目的，應(yīng)結(jié)合附圖參考下面的詳細(xì)說明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)；圖2和3分別是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)的俯視圖和后視圖；圖4至7是圖1中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)支架、變速器支架、前支架、和后支架的放大視圖；和圖8至10分別是圖1所示的變速器支架的透視圖、主視圖和俯視圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1至3，副車架設(shè)置在車輛的前側(cè)下部。側(cè)梁設(shè)置在車輛的兩側(cè)，在其上具有發(fā)動(dòng)機(jī)支架1和變速器支架2。發(fā)動(dòng)機(jī)支架1和變速器支架2分別支撐發(fā)動(dòng)機(jī)(E)和變速器(TM)，并且設(shè)置在動(dòng)力傳動(dòng)系的主慣性軸上，其中動(dòng)力傳動(dòng)系為發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的總成。
發(fā)動(dòng)機(jī)支架1的安裝軸(mounting axis)相對(duì)于車身垂直地設(shè)置，而變速器支架2的安裝軸相對(duì)于車身橫向地設(shè)置。
前支架3和后支架4固定在副車架(SF)的前部和后部，用于支撐動(dòng)力傳動(dòng)系。前支架3和后支架4的安裝軸相對(duì)于車身垂直設(shè)置。
發(fā)動(dòng)機(jī)支架1和變速器支架2分別形成兩個(gè)點(diǎn)支架(point mount)，其將動(dòng)力傳動(dòng)系和車身側(cè)梁(SM)在主慣性軸(X)上連接。前支架3和后支架4設(shè)置在副車架(SF)上，從而形成一個(gè)點(diǎn)支架。
與常規(guī)技術(shù)的方式不同，動(dòng)力傳動(dòng)系的載荷主要由前支架和后支架支撐。
即，前支架3和后支架4設(shè)置為支撐動(dòng)力傳動(dòng)系的全部重量的75-85％，并且其隔振體(insulator)特征值(彈簧常數(shù))設(shè)置為具有大約20kgf/mm的彈簧常數(shù)。
所以，發(fā)動(dòng)機(jī)支架1設(shè)計(jì)為支撐動(dòng)力傳動(dòng)系載荷的剩余的15-25％。變速器支架2設(shè)置在變速器(TM)的上端，并且用作關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)傾支架；因此，變速器支架2完全不支撐動(dòng)力傳動(dòng)系的載荷。
本發(fā)明的變速器支架2安裝在副車架(SF)和變速器(TM)的上端之間。與變速器支架設(shè)置在變速器中部的情況相比，變速器支架2的位置促進(jìn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)傾的限制。此外，由于變速器支架2設(shè)置在主慣性軸上，因此抵抗發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)發(fā)生力的阻力相對(duì)較小，從而改進(jìn)了車輛的NVH功能。
本發(fā)明的懸掛系統(tǒng)的構(gòu)造與常規(guī)的四個(gè)支撐點(diǎn)的主慣性軸的構(gòu)造相同，但是，關(guān)于動(dòng)力傳動(dòng)系的重量分配和隔振體特征值(彈簧常數(shù))則是不同地設(shè)定的。
發(fā)動(dòng)機(jī)支架1和變速器支架2的隔振體特征值小于前支架3和后支架4的隔振體特征值。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)傾模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉墙换ツＪ?，以便改進(jìn)NVH功能。同時(shí)，變速器支架2從其常規(guī)位置轉(zhuǎn)動(dòng)90度，因此，變速器支架2的安裝軸橫向地設(shè)置在車輛中，以便有利于側(cè)傾模式的非交互性。
術(shù)語非交互性是指一個(gè)特征，其中動(dòng)力傳動(dòng)系基于一個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力傳動(dòng)系基于另一個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)沒有交互影響。
這樣構(gòu)造的變速器支架2主要影響在車輛啟動(dòng)時(shí)的乘坐舒適性，因此將結(jié)合圖8至10進(jìn)行詳細(xì)說明。
變速器支架2具有套管的形狀。變速器支架2的內(nèi)管軸，即安裝軸形成在車輛的橫向上。多個(gè)電橋20在變速器支架2的徑向上形成于內(nèi)管和外管之間。
變速器支架2在車輛的前后方向上的特征值應(yīng)該為變速器支架2在垂直方向上的特征值的1.2倍或者更大。變速器支架2在車輛橫向上的特征值設(shè)置為變速器支架2在其垂直方向上的特征值的0.5倍或更小。
如果在車輛開始移動(dòng)時(shí)動(dòng)力傳動(dòng)系側(cè)傾，則電橋變形且變速器支架的特征值逐漸改變。傳送到乘客的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲也逐漸增加。
相應(yīng)地，在車輛啟動(dòng)時(shí)，由支架提供的相應(yīng)于動(dòng)力傳動(dòng)系的側(cè)傾的特征值迅速增加，使得較少的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲傳送到乘客。
變速器支架2在其一側(cè)整體地配備有第一安裝托架2a，用于支撐在車身側(cè)梁(SM)的上端。第二安裝托架2b配備在變速器支架2的另一側(cè)，用于支撐在變速器(TM)的上端。
側(cè)梁(SM)具有圓柱形撐桿(spacer)(S)，其位于構(gòu)成側(cè)梁(SM)的內(nèi)板(IN/PNL)和外板(OUT/PNL)之間的空間內(nèi)。撐桿(S)通過螺釘方式固定地支撐第一安裝托架2a。
對(duì)于手動(dòng)變速器，在副車架(SF)前部支撐動(dòng)力傳動(dòng)系前部的前支架3，可使用普通的套管形支架，僅用于支撐動(dòng)力傳動(dòng)系的載荷。在自動(dòng)變速器的情況下，半主動(dòng)支架可優(yōu)選地用作前支架3，從而降低在空轉(zhuǎn)時(shí)的側(cè)傾模式，并因此改進(jìn)NVH功能。
半主動(dòng)支架為現(xiàn)有技術(shù)，其中一個(gè)真空開關(guān)和兩個(gè)液體腔(孔口)形成在現(xiàn)有的充液式夾層狀支架中。通過裝在支架外側(cè)的電磁閥使真空開關(guān)轉(zhuǎn)向ON和OFF，從而在發(fā)動(dòng)機(jī)的入口部提供和隔離真空。
假設(shè)真空開關(guān)轉(zhuǎn)為ON并形成真空，則隔振體特征值(Kd；動(dòng)態(tài)彈簧常數(shù))和減振力降低，從而有利于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。如果真空開關(guān)轉(zhuǎn)到OFF狀態(tài)，則隔振體特征值(Kd值)和減振力增加，從而改進(jìn)駕駛功能。
為了將上述動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)應(yīng)用于中型I-4發(fā)動(dòng)機(jī)中，僅改變前支架3和后支架4的隔振體特征值，否則將損害在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下的NVH功能。
由前述顯而已見，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于本發(fā)明的動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)具有與四點(diǎn)式慣性支撐方式相似的結(jié)構(gòu)，其用于在發(fā)動(dòng)機(jī)室中安裝發(fā)動(dòng)機(jī)(E)和變速器(TM)并且可用于I-4和V-6發(fā)動(dòng)機(jī)，從而以優(yōu)良的懸掛性能支撐動(dòng)力傳動(dòng)系。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)室中的橫置發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)支架，其設(shè)置在所述動(dòng)力傳動(dòng)系的主慣性軸上，位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和車身側(cè)梁之間；變速器支架，其設(shè)置在所述動(dòng)力傳動(dòng)系的所述主慣性軸上，位于所述變速器上端和車身側(cè)梁之間，所述變速器支架與所述發(fā)動(dòng)機(jī)支架相對(duì)地設(shè)置，用于限制所述動(dòng)力傳動(dòng)系的側(cè)傾位移；以及前支架和后支架，其分別設(shè)置于所述動(dòng)力傳動(dòng)系的前部和后部，位于副車架和動(dòng)力傳動(dòng)系之間，其中所述前支架和后支架、發(fā)動(dòng)機(jī)支架以及變速器支架的安裝高度和彈簧常數(shù)相對(duì)于所述副車架和側(cè)梁相關(guān)地設(shè)定，以便代替所述發(fā)動(dòng)機(jī)支架，主要通過所述前支架和后支架支撐所述動(dòng)力傳動(dòng)系的載荷，而不依靠所述變速器支架。
2.如權(quán)利要求1所述的懸掛系統(tǒng)，其中所述前支架和后支架支撐所述動(dòng)力傳動(dòng)系的總重量的75-85％，而所述發(fā)動(dòng)機(jī)支架支撐所述動(dòng)力傳動(dòng)系的總重量的15-25％。
3.如權(quán)利要求1所述的懸掛系統(tǒng)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)支架的安裝軸相對(duì)于車身垂直設(shè)置，所述變速器支架的安裝軸相對(duì)于車身橫向設(shè)置，并且所述前支架和后支架的安裝軸相對(duì)于車身垂直設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的懸掛系統(tǒng)，其中所述變速器支架在車輛的前后方向上的隔振體特征值為所述變速器支架在垂直方向上的特征值的1.2倍或者更大，而所述變速器支架在車輛橫向上的特征值設(shè)置為所述變速器支架在垂直方向上的特征值的0.5倍或者更小。
5.如權(quán)利要求4所述的懸掛系統(tǒng)，其中所述變速器支架的內(nèi)管軸設(shè)置在車輛的橫向上，多個(gè)電橋在徑向上形成于內(nèi)管和外管之間，并且所述變速器支架整體配備有位于其一側(cè)的第一安裝托架，用于支撐在所述側(cè)梁的上端；以及位于其另一側(cè)的第二安裝托架，用于支撐在所述變速器的上端。
6.如權(quán)利要求5所述的懸掛系統(tǒng)，其中所述側(cè)梁具有圓柱形撐桿，其位于構(gòu)成所述側(cè)梁的內(nèi)板和外板之間的空間中，以便通過螺釘方式固定地支撐所述第一安裝托架。
7.如權(quán)利要求1所述的懸掛系統(tǒng)，其中如果手動(dòng)變速器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)室中，則所述前支架由普通的套管形支架執(zhí)行，而如果是自動(dòng)變速器，則半主動(dòng)支架用作所述前支架。
全文摘要
公開了一種用于在發(fā)動(dòng)機(jī)室中橫向安裝發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的動(dòng)力傳動(dòng)系懸掛系統(tǒng)。該懸掛系統(tǒng)具有與四點(diǎn)式慣性支撐方式相似的結(jié)構(gòu)。前支架和后支架、發(fā)動(dòng)機(jī)支架以及變速器支架的安裝高度和彈簧常數(shù)，相對(duì)于副車架和側(cè)梁進(jìn)行設(shè)定，從而代替發(fā)動(dòng)機(jī)支架由前支架和后支架支撐動(dòng)力傳動(dòng)系的大部分載荷，而不依靠變速器支架。因此，上述懸掛系統(tǒng)可以優(yōu)良的懸掛性能用于I4和V6發(fā)動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)B60K5/12GK1792660SQ200510125840
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
發(fā)明者金孝錫 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社