專利名稱：一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器及其設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到如何減少汽車振動方面的技術(shù)。
背景技術(shù)：
對于已生產(chǎn)或已設(shè)計(jì)成型的車型，為了解決共振引起的怠速方向盤振動問題，通常有以下兩種方法一種是通過提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)剛度來提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固有頻率，避開怠速
時發(fā)動機(jī)的主要激振頻率；另一種是在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)增加動力吸振器，吸收和減少傳到方向盤上的振動。第一種方法需要尋找剛度較低的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)，排查周期長，同時可能要更改儀表臺、橫梁等部件結(jié)構(gòu)，會導(dǎo)致修?；蚰＞邎?bào)廢，成本較高；第二種方法需要尋找合適的吸振器安裝點(diǎn)來安裝吸振器，成本和開發(fā)周期相對較第一種方法要有優(yōu)勢得多，但由于怠速時方向盤的共振頻率較低，所以要求轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器的質(zhì)量不能很大，而且吸振器的彈性元件的剛度必須很低，目前還沒有非常好的吸振器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝方便的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器，以解決怠速時方向盤振動的問題，提高車輛舒適性。 本發(fā)明的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器包括板狀的安裝底座和質(zhì)量塊，所述安裝底座和質(zhì)量塊之間由數(shù)個橡膠柱連接。 使用時將動力吸振器安裝在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，安裝底座的底面與方向盤平面平行，通過調(diào)整質(zhì)量塊質(zhì)量和橡膠柱切向剛度，使得動力吸振器安裝于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中時的切向固有頻率與發(fā)動機(jī)怠速時的主要激振頻率接近，其中橡膠柱切向剛度通過橡膠柱的材料硬度、端面尺寸、高度來調(diào)整。車輛怠速時發(fā)動機(jī)的振動經(jīng)轉(zhuǎn)向柱或方向盤傳遞到動力吸振器，引起質(zhì)量塊發(fā)生共振，并轉(zhuǎn)化成熱量被耗散掉，從而使傳遞到方向盤上的振動大大降低，提高了車輛舒適性。 所述橡膠柱以質(zhì)量塊的中心為對稱點(diǎn)對稱布置，這樣可以把轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的振動力均勻傳遞到質(zhì)量塊，改善減振效果。 所述橡膠柱利用硫化方式與安裝底座、質(zhì)量塊固定，不易脫落。
所述橡膠柱為天然橡膠，材質(zhì)較軟，彈性好，不易老化。 為方便將吸振器安裝到轉(zhuǎn)向柱上，所述安裝底座和質(zhì)量塊的中央均開有通孔，安裝時將轉(zhuǎn)向柱依次穿過安裝底座和質(zhì)量塊即可。 所述安裝底座中央的通孔為自鎖螺紋孔，這樣可以通過安裝底座的螺紋孔將安裝底座直接與轉(zhuǎn)向柱連接，緊固后螺紋可鎖死，防止吸振器在轉(zhuǎn)向時滑脫。 所述安裝底座設(shè)有多個安裝孔，所述質(zhì)量塊在對應(yīng)安裝底座安裝孔的位置開有輔助安裝孔。這樣可以將吸振器安裝在方向盤的內(nèi)部，一般為方向盤中間、安全氣囊下方，質(zhì)量塊上的輔助安裝孔方便固定安裝底座時的操作。 本發(fā)明的第二個目的是提出上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器的設(shè)計(jì)方法，該方法具體包含下述步驟 A:根據(jù)汽車方向盤內(nèi)部空間或轉(zhuǎn)向柱尺寸來設(shè)計(jì)動力吸振器的安裝底座和質(zhì)量 塊形狀及尺寸； B :利用預(yù)定高度的橡膠柱將安裝底座和質(zhì)量塊連接； C:將安裝底座固定在地面上，在質(zhì)量塊上布置加速度傳感器，采用力錘激勵法分 別測量吸振器長度方向和寬度方向的第一階固有頻率，并調(diào)整橡膠柱高度，使得吸振器長 度方向和寬度方向的第一階固有頻率與發(fā)動機(jī)怠速時的主要激振頻率接近，從而確定橡膠 柱高度； D:將動力吸振器安裝在方向盤內(nèi)或轉(zhuǎn)向柱上，測量怠速時方向盤的振動值，逐 漸調(diào)整質(zhì)量塊質(zhì)量，直到怠速時方向盤的振動值達(dá)到可接受的范圍，從而確定質(zhì)量塊的質(zhì) E:根據(jù)上述步驟獲得的橡膠柱高度、質(zhì)量塊質(zhì)量和安裝底座、質(zhì)量塊的形狀、尺寸 參數(shù)，最終確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器的設(shè)計(jì)。 本發(fā)明的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可以有效減少怠速時方向盤的 振動，提高車輛舒適性，吸振器可以根據(jù)需要安裝在方向盤內(nèi)部或者轉(zhuǎn)向柱上，安裝方便， 而且該吸振器對原車的改動少、設(shè)計(jì)步驟簡單，適合應(yīng)用于已生產(chǎn)或已設(shè)計(jì)成型的車型。


圖1是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。
實(shí)施例1 : 如圖1所示，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器包括板狀的安裝底座6和質(zhì)量塊1， 所述安裝底座6和質(zhì)量塊1之間由橡膠柱2、3、4、5連接。安裝底座6可采用普通鋼板或鑄 件制成。質(zhì)量塊1的質(zhì)量一般要求大于整個方向盤質(zhì)量(包括方向盤安全氣囊)的1/10， 可根據(jù)方向盤在怠速時的振動幅度大小進(jìn)行初步確定，振動幅度越大，質(zhì)量塊1的質(zhì)量應(yīng) 越大。 為方便將吸振器安裝到轉(zhuǎn)向柱上，所述安裝底座6和質(zhì)量塊1的中央均開有通孔， 其中安裝底座6中央的通孔為自鎖螺紋孔。 為方便將吸振器安裝在方向盤的內(nèi)部，所述安裝底座6設(shè)有兩個安裝孔7，所述質(zhì) 量塊1在對應(yīng)安裝底座安裝孔7的位置開有輔助安裝孔8。 所述橡膠柱2、3、4、5為天然橡膠，利用硫化方式與安裝底座6、質(zhì)量塊1固定，而且
橡膠柱2、3、4、5以質(zhì)量塊1的中心為對稱點(diǎn)對稱布置。 上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器的設(shè)計(jì)方法，該方法具體包含下述步驟 A:根據(jù)汽車方向盤內(nèi)部空間或轉(zhuǎn)向柱尺寸來設(shè)計(jì)動力吸振器的安裝底座和質(zhì)量
塊的形狀及尺寸，其設(shè)計(jì)原則是保證在各種狀態(tài)下，質(zhì)量塊都不會與轉(zhuǎn)向柱及其他部件發(fā)
生碰撞或干涉； B:利用預(yù)定高度的橡膠柱將安裝底座和質(zhì)量塊連接，在調(diào)試過程中可采用強(qiáng)力瞬干膠水將橡膠柱與安裝底座、質(zhì)量塊固定； C:將安裝底座固定在地面上，在質(zhì)量塊上布置加速度傳感器，采用力錘激勵法分別測量吸振器長度方向和寬度方向的第一階固有頻率，并調(diào)整橡膠柱高度，使得吸振器長度方向和寬度方向的第一階固有頻率與發(fā)動機(jī)怠速時的主要激振頻率接近，從而確定橡膠柱的高度； D:將動力吸振器安裝在方向盤內(nèi)或轉(zhuǎn)向柱上，測量怠速時方向盤的振動值，逐漸調(diào)整質(zhì)量塊質(zhì)量，直到怠速時方向盤的振動值達(dá)到可接受的范圍，從而確定質(zhì)量塊的質(zhì) E:根據(jù)上述步驟獲得的橡膠柱高度、質(zhì)量塊質(zhì)量和安裝底座、質(zhì)量塊的形狀、尺寸參數(shù)，最終確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器的設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器，其特征在于該吸振器包括板狀的安裝底座和質(zhì)量塊，所述安裝底座和質(zhì)量塊之間由數(shù)個橡膠柱連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器，其特征在于所述橡膠柱以質(zhì)量塊的中 心為對稱點(diǎn)對稱布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器，其特征在于所述橡膠柱利用硫化方式 與安裝底座、質(zhì)量塊固定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器，其特征在于所述橡膠柱為天然橡膠。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器，其特征在于所述安裝底 座和質(zhì)量塊的中央均開有通孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器，其特征在于所述安裝底座中央的通孔 為自鎖螺紋孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器，其特征在于所述安裝底 座設(shè)有多個安裝孔，所述質(zhì)量塊在對應(yīng)安裝底座安裝孔的位置開有輔助安裝孔。
8. —種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括如下步驟 A:根據(jù)汽車方向盤內(nèi)部空間或轉(zhuǎn)向柱尺寸來設(shè)計(jì)動力吸振器的安裝底座和質(zhì)量塊的形狀及尺寸；B :利用預(yù)定高度的橡膠柱將安裝底座和質(zhì)量塊連接；C :將安裝底座固定在地面上，在質(zhì)量塊上布置加速度傳感器，采用力錘激勵法分別測 量吸振器長度方向和寬度方向的第一階固有頻率，并調(diào)整橡膠柱高度，使得吸振器長度方 向和寬度方向的第一階固有頻率與發(fā)動機(jī)怠速時的主要激振頻率接近，從而確定橡膠柱高 度；D:將動力吸振器安裝在方向盤內(nèi)或轉(zhuǎn)向柱上，測量怠速時方向盤的振動值，逐漸調(diào)整 質(zhì)量塊質(zhì)量，直到怠速時方向盤的振動值達(dá)到可接受的范圍，從而確定質(zhì)量塊的質(zhì)量；E:根據(jù)上述步驟獲得的橡膠柱高度、質(zhì)量塊質(zhì)量和安裝底座、質(zhì)量塊的形狀、尺寸參 數(shù)，最終確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器的設(shè)計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝方便的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器及其設(shè)計(jì)方法，以解決怠速時方向盤振動的問題，提高車輛舒適性。該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力吸振器包括板狀的安裝底座和質(zhì)量塊，所述安裝底座和質(zhì)量塊之間由數(shù)個橡膠柱連接。通過調(diào)整質(zhì)量塊質(zhì)量和橡膠柱切向剛度，使得動力吸振器安裝于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中時的切向固有頻率與發(fā)動機(jī)怠速時的主要激振頻率接近，車輛怠速時發(fā)動機(jī)的振動經(jīng)轉(zhuǎn)向柱或方向盤傳遞到動力吸振器，引起質(zhì)量塊發(fā)生共振，并轉(zhuǎn)化成熱量被耗散掉，從而使得傳遞到方向盤上的振動大大降低，提高車輛舒適性。上述吸振器對原車的改動少、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝方便，適合應(yīng)用于已生產(chǎn)或已設(shè)計(jì)成型的車型。
文檔編號B62D1/00GK101699098SQ20091019345
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者萬鵬程 申請人:奇瑞汽車股份有限公司