本發(fā)明涉及汽車動力總成結構，尤其是涉及一種動力總成的懸置結構。

背景技術：

汽車的動力總成在總裝時通常都是通過相應的懸置結構與車架連接的，以避免將動力總成在工作時的震動傳遞到車架上，同時也避免車輛在行駛過程中車架的震動反向地傳遞到動力總成上，從而引起震動的疊加。通常情況下，動力總成上會設置三個左、右、后三個懸置支架，其分別連接在左縱梁、右縱梁和副車架的懸置彈簧上，而懸置彈簧包括與車架固定連接的懸置彈簧外殼、設置在懸置彈簧外殼內的彈性元件、以及和懸置彈簧連接并伸出懸置彈簧外殼的連接螺栓。懸置支架上設有螺栓通孔，懸置支架的螺栓通孔套接在連接螺栓上，并用螺母擰緊連接螺栓，即可實現動力總成和車架之間的選置連接。然而，現有的懸置結構存在如下問題：首先，當擰緊螺母時，連接螺栓在摩擦力的作用下容易跟隨螺母一起轉動，從而使彈性元件相對懸置彈簧外殼產生轉動，進而破壞彈性元件和懸置彈簧外殼之間的連接和配合，并使懸置彈簧產生一個額外的扭矩。其次，當彈性元件采用橡膠制成時，連接螺栓通常是采用一體硫化工藝與彈性元件連接成一體的，由于嵌設在彈性元件內的連接螺栓與彈性元件之間的接觸面積較小，因此其結合力較弱，長期使用后，連接螺栓與彈性元件之間容易產生脫開、分層現象，從而影響懸置結構的減震效果，降低連接的可靠性。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現有的動力總成懸置結構所存在的連接螺栓容易跟隨螺母一起轉動、從而使懸置彈簧產生一個附加扭矩的問題，提供一種動力總成的懸置結構，能可靠地定位連接螺栓，避免連接螺栓跟隨螺母一起轉動，從而有效地消除懸置彈簧的附加扭矩。

本發(fā)明的另一個目的是為了解決采用橡膠彈性元件的動力總成懸置結構所存在的連接螺栓與彈性元件之間容易脫開，從而降低連接可靠性的問題，提供一種動力總成的懸置結構，可有效地提高連接螺栓與彈性元件之間的連接強度以及連接可靠性，有利于延長使用壽命。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種動力總成的懸置結構，包括一端連接在動力總成上的懸置支架、設置在車架上的懸置彈簧，懸置彈簧包括固定外殼、設置在固定外殼內由橡膠制成的彈性元件、與彈性元件相連接的連接螺栓，固定外殼上設有螺栓通孔，連接螺栓的上端向上穿過螺栓通孔，懸置支架上設有可與懸置彈簧連接的連接通孔，所述連接通孔為正六邊形孔，連接通孔內適配有正六棱柱形的定位套筒，定位套筒的上端設有徑向延伸的定位凸環(huán)，定位套筒的內孔為正六邊形孔，所述連接螺栓包括位于定位套筒內孔中的定位段、同軸連接在定位段上的螺紋連接段，在定位段和定位套筒內孔之間設有扭矩傳遞結構，所述彈性元件內嵌設有鋁合金制成的連接塊，連接螺栓的下端嵌設在所述連接塊內。

本發(fā)明將懸置支架的連接通孔設計成正六邊形孔，并在連接通孔內設置一個正六棱柱形的定位套筒。這樣，當我們連接懸置支架和懸置彈簧時，可將連接螺栓穿過連接通孔內的定位套筒，然后擰緊連接螺栓上的螺母。由于定位套筒和連接通孔之間為正六邊形孔配合，因此可有效地避免定位套筒的自行轉動，而連接螺栓的定位段與定位套筒之間設有扭矩傳遞結構，也就是說，連接螺栓的定位段與定位套筒之間無法相對自由轉動，因此，可同時阻止連接螺栓在擰緊螺母時產生自行轉動，有效地消除懸置彈簧在安裝時產生的附加扭矩。特別是，通過設置定位套筒使連接螺栓與懸置支架之間形成相對定位，可有效地延長連接螺栓的定位長度，同時可增大連接通孔的尺寸，從而有效地提高連接螺栓和懸置支架之間的抗扭強度。特別是，通過在連接螺栓的下端設置一個壓鑄成型的連接塊，可顯著地增加連接螺栓與橡膠制成的彈性元件的接合面積，從而提高兩者之間的結合強度，有利于延長使用壽命。

作為優(yōu)選，所述連接塊呈圓柱形，在連接塊的中部設有擴展圓環(huán)，在擴展圓環(huán)的邊緣設有若干在圓周方向均勻分布的缺口。

擴展圓盤可顯著地增加連接塊和彈性元件在水平方向的接觸面積，從而可增加連接螺栓和彈性元件之間的結合力，有利于車輛在行駛過程中彈性元件對懸置支架在豎直方向的支撐彈力。特別是，由于彈性元件是通過一體硫化工藝與連接塊連接在一起的，因此，本發(fā)明通過在擴展圓環(huán)的邊緣設置若干在圓周方向均勻分布的缺口，即可有效地增加彈性元件和連接塊之間的結合面積，特別是，可有效地提高連接塊與彈性元件之間的抗扭強度，避免連接塊與彈性元件之間的脫開。當車輛在行駛過程中振動時，連接螺栓會受到懸置支架兩個方向的高頻扭矩，從而帶動連接塊一起高頻小幅的往復轉動，進而使彈性元件在圓周方向因扭矩而壓縮。也就是說，彈性元件一方面通過懸置支架給與動力總成在豎直方向的彈性支撐，同時，對動力總成在水平面內的扭轉振動形成良好的彈性支撐。

作為優(yōu)選，所述扭矩傳遞結構包括可轉動地位于定位套筒內孔與定位段之間的轉動套筒，在轉動套筒上設有六個在圓周方向均勻分布的定位通孔，所述定位通孔沿徑向延伸并貫通轉動套筒的內、外側壁，定位通孔的橫截面呈矩形，所述定位段的圓周面上在與定位套筒內孔的頂角對應處設有定位凹槽，定位凹槽沿定位段的軸向延伸，定位凹槽的底面為圓柱面，定位通孔內設有圓柱形的彈性柱，彈性柱包括內部的橡膠柱以及包覆在橡膠柱外側的摩擦套，所述摩擦套的外側貼靠定位套筒內孔頂角處的兩個相鄰側壁，摩擦套的內側貼靠定位凹槽的底面。

由于連接螺栓的定位段與定位套筒的正六邊形內孔之間的徑向間隙在定位套筒內側壁的頂角處最大，而彈性柱是安裝在定位套筒的正六邊形內孔頂角處的，因此，當連接螺栓的定位段相對定位套筒具有正反兩個方向的轉動趨勢時，連接螺栓的定位段都會帶動彈性柱轉動，此時定位段與定位套筒的內孔之間的徑向間隙逐漸變小，從而對彈性柱形成一個擠壓作用，彈性柱內部的橡膠柱即受到擠壓而彈性變形，從而可有效地衰減動力總成的扭轉振動，避免因懸置支架與連接螺栓之間的剛性連接造成連接螺栓承受的扭矩過大而導致其損壞。

作為優(yōu)選，所述固定外殼包括具有向下開口的圓柱形的保護殼套，在保護殼套下側的開口邊緣設有沿保護套殼徑向延伸的安裝底板，安裝底板上設有螺栓通孔，安裝底板的邊緣設有向上的翻邊，所述彈性元件包括下部適配在保護殼套內的縱向形變段，在縱向形變段的上部一體地設有橫向形變段，橫向形變段與保護殼套之間具有橫向振動間隙，縱向保護段的底面設有內凹的球形凹槽。

固定外殼可通過鈑金沖壓成型，從而有利于提高生產效率。特別是彈性元件下部的縱向形變段的底面設置內凹的球形凹槽，從而使其形成一種類似拱橋的結構，跨顯著地提升其在豎直方向的抗壓強度和彈力；而上部的橫向形變段與保護殼套之間具有橫向振動間隙，因此，連接螺栓可通過連接塊帶動橫向形變段在水平面內橫向擺動，從而可有效地支撐動力總成在水平方向的擺動，使動力總成在水平方向的振動得到有效的緩沖。

作為優(yōu)選，所述保護殼套的圓周面上設有若干螺旋狀的形變通槽，所述形變通槽在圓周方向均勻分布，所述縱向形變段的圓周面上設有嵌設在形變通槽內的連接卡條。

連接卡條和形變通槽之間可顯著地增加保護殼套和彈性元件的之間的結合強度。特別是，當彈性元件受到一個懸置支架的振動扭矩時，連接卡條可形成有效的緩沖。特別是，螺旋狀的形變通槽可對連接卡條產生一個豎直方向的分力和一個圓周方向的分力，從而使彈性元件在豎直方向和圓周方向上同時形成有效的緩沖作用。

作為優(yōu)選，所述保護殼套的上部設有連接螺栓過孔，在連接螺栓過孔內卡接有彈性卡圈，彈性卡圈的上邊緣設有減震圓盤，所述減震圓盤上包覆有橡膠制成的緩沖墊板，所述減震圓盤的軸向截面呈上凸的圓弧形。

當懸置支架上下振動的幅度較大時，緩沖墊板可對懸置支架形成可靠的彈性支撐。由于緩沖墊板是通過減震圓盤卡接在連接螺栓過孔內的，因此可有效地提高兩者之間的連接可靠性，避免因長期使用而導致緩沖墊板的脫落。特別是，減震圓盤的軸向截面呈上凸的圓弧形，也就是說，減震圓盤上凸處的緩沖墊板的厚度較薄。因此，當懸置支架上下振動而接觸緩沖墊板時，減震圓盤上側位于上凸處的緩沖墊板的形變量較小，從而使減震圓盤上凸處受到更大的擠壓，此時上凸的減震圓盤可形成良好的緩沖。當懸置支架與緩沖墊板分開時，減震圓盤下側位于上凸處的緩沖墊板彈性復原，從而使減震圓盤良好復原。也就是說，減震圓盤和緩沖墊板的結合既有利于提高其緩沖避震效果，同時可簡化與保護殼套的連接。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：能可靠地定位連接螺栓，避免連接螺栓跟隨螺母一起轉動，從而有效地消除懸置彈簧的附加扭矩；可有效地提高連接螺栓與彈性元件之間的連接強度以及連接可靠性，有利于延長使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種剖視圖。

圖3是圖2中a處的放大圖。

圖4是扭矩傳遞結構的結構示意圖。

圖5是彈性卡圈的結構示意圖。

圖中：1、懸置支架11、連接通孔2、懸置彈簧21、固定外殼211、保護殼套212、連接螺栓過孔213、安裝底板214、螺栓通孔215、翻邊216、形變通槽22、彈性元件221、縱向形變段222、橫向形變段223、球形凹槽224、連接卡條23、連接螺栓231、定位段232、螺紋連接段233、定位凹槽24、連接塊241、擴展圓環(huán)242、缺口3、定位套筒31、定位凸環(huán)4、轉動套筒41、定位通孔5、彈性柱51、橡膠柱52、摩擦套6、彈性卡圈61、彈性條611、卡勾62、減震圓盤63、緩沖墊板。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發(fā)明做進一步的描述。

如圖1、圖2所示，一種動力總成的懸置結構，包括一端連接在動力總成上的懸置支架1、設置在車架上的懸置彈簧2，懸置彈簧包括固定外殼21、設置在固定外殼內由橡膠制成的彈性元件22、與彈性元件相連接的連接螺栓23。固定外殼包括圓柱形的保護殼套211，保護殼套的下端具有開口，彈性元件設置在保護殼套內。保護殼套上部的底壁上設置連接螺栓過孔212，連接螺栓的上端向上穿過連接螺栓過孔，在保護殼套下側的開口邊緣設置沿保護套殼徑向延伸的矩形的安裝底板213，安裝底板的四個邊角處分別設置螺栓通孔214，從而可通過螺栓豎直地固定連接在車架上。此外，安裝底板的邊緣設有向上的翻邊215，從而有利于提高安裝底板的強度和剛性。當然，懸置支架上應設置可與懸置彈簧連接的連接通孔11，具體地，我們可將連接通孔制成正六邊形孔，連接通孔內適配一個正六棱柱形的定位套筒3，從而可避免定位套筒和連接通孔之間產生相對轉動。定位套筒的上端設置徑向延伸的定位凸環(huán)31，以便使定位套筒在豎直方向上可靠地定位在連接通孔內。另外，如圖3、圖4所示，定位套筒的內孔為正六邊形孔，而連接螺栓則包括位于定位套筒內孔中的圓柱形的定位段231、同軸連接在定位段上具有外螺紋的螺紋連接段232，在定位段和定位套筒內孔之間設置扭矩傳遞結構，以便于兩者之間可彈性地傳遞扭矩。

具體地，扭矩傳遞結構包括位于定位套筒內孔與定位段之間的轉動套筒4，轉動套筒的外徑與定位套筒內孔的內切圓直徑相適配，從而使轉動套筒可在定位套筒內轉動。在轉動套筒上設置六個在圓周方向均勻分布的定位通孔41，定位通孔沿徑向延伸并貫通轉動套筒的內側壁和外側壁，定位通孔的橫截面呈矩形。此外，連接螺栓的定位段的圓周面上在與定位套筒內孔的六個頂角對應處分別設置定位凹槽233，定位凹槽沿定位段的軸向延伸，定位凹槽的底面為圓柱面，從而使定位凹槽的橫截面呈圓弧形。定位通孔內設置圓柱形的彈性柱5，彈性柱包括內部的橡膠柱51以及包覆在橡膠柱外側由不銹鋼制成的摩擦套52，摩擦套的外側貼靠定位套筒內孔內與摩擦套對應的頂角處的兩個相鄰側壁，摩擦套的內側貼靠定位凹槽的底面。當然，定位凹槽底面的半徑應大于摩擦套的半徑。安裝時，先將轉動套筒套設在連接螺栓的定位段上，然后將彈性柱卡位在轉動套筒的定位通孔內，接著將設置在懸置支架上的定位套筒的內孔對準設有轉動套筒的連接螺栓，并使定位套筒內孔的頂角對準相應的彈性柱，即可將懸置支架套設在連接螺栓的螺紋連接段上。此時可在螺紋連接段上安裝相應的彈簧墊片、平墊片以及緊固用的螺母，最后再在緊固用的螺母上緊固一個鎖緊用的螺母，從而可避免螺母的自行松動。并始終保持對懸置支架的可靠連接?？梢岳斫獾氖?，當我們擰緊緊固用的螺母或鎖緊用的螺母時，螺母和連接螺栓之間會有一個摩擦力扭矩產生，也就是說，轉動螺母的同時會帶動連接螺栓一起轉動，而本發(fā)明的連接螺栓的螺紋連接段和定位套筒之間設有六個彈性柱，因此，連接螺栓會帶動彈性柱一起轉動。由于彈性柱的外側與定位套筒內孔相交成120度的兩個側壁相貼合，因此，此時的彈性柱無法相對定位套筒轉動，從而使螺母和連接螺栓可保持相對固定，避免連接螺栓跟隨轉動。

為了增加連接螺栓和彈性元件之間的結合力，彈性元件內可設置一個鋁合金制成的圓柱形的連接塊24，在連接塊的中部設置外擴的擴展圓環(huán)241，并在擴展圓環(huán)的邊緣設有若干在圓周方向均勻分布的缺口242，而連接螺栓的下端則嵌設在連接塊內。我們可通過壓鑄成型工藝使連接螺栓的下端與連接塊牢固連接，而帶有連接螺栓的連接塊則可通過一體硫化工藝與彈性元件連接成一體，從而使連接螺栓和連接塊之間、連接塊和彈性元件之間形成可靠的結合力，避免懸置彈簧在使用一段時間后產生連接螺栓與彈性元件脫開的問題。

為了改善彈性元件的緩沖效果，彈性元件包括下部適配在保護殼套內的縱向形變段221，在縱向形變段的上部一體地設置外徑小于縱向形變段的橫向形變段222，從而在橫向形變段與保護殼套之間形成橫向振動間隙，而縱向保護段的底面設置內凹的球形凹槽223。這樣，當懸置彈簧的固定外殼固定安裝在車架上時，即可使保護殼套內的縱向形變段在水平方向得到可靠定位，而橫向形變段與保護殼套之間的橫向振動間隙則可使懸置支架帶動連接螺栓在水平面內振動。

車輛在行駛過程中，動力總成會產生豎直方向、水平方向的振動，并且會形成一個在水平面內的扭轉振動。也就是說，連接螺栓會受到一個豎直方向的振動力、水平方向的振動力以及一個微小的扭矩。而定位在保護殼套內的彈性元件一方面可對懸置支架形成豎直方向的彈性支撐和緩沖，另一方面，連接螺栓可帶動彈性元件的橫向形變段左右彎曲，從而形成良好的緩沖效果，而連接螺栓的扭矩可使彈性元件在圓周方向扭轉形變，從而對連接螺栓的扭轉振動形成緩沖。

我們知道，懸置彈簧受到的豎直方向的力以及相應的振動最大，因此，連接塊上的擴展圓環(huán)可極大地增加與彈性元件的接觸面積，從而使彈性元件對連接塊、連接螺栓以及懸置支架形成足夠的豎直方向的支撐力和緩沖效果。當懸置支架帶動連接螺栓產生一個扭轉振動時，定位套筒和連接螺栓的定位段之間的彈性柱會受到一個擠壓，此時的彈性柱會產生形變，從而吸收部分扭轉振動能力，而其余的扭轉振動能量則被彈性元件吸收。也就是說，動力總成的扭轉振動的扭矩不會被連接螺栓完全地傳遞給彈性元件，從而可顯著地降低連接螺栓的連接塊與彈性元件之間的最大扭矩，有效地避免連接塊和彈性元件之間產生分離現象，有利于提高避震效果，并延長使用壽命。

為了提高彈性元件和固定外殼之間的結合力，我們可在保護殼套的圓周面上設置6-8個螺旋狀的形變通槽216，形變通槽在圓周方向均勻分布。相應地，在彈性元件的縱向形變段的圓周面上設置嵌設在形變通槽內的連接卡條224，從而使固定外殼、彈性元件連接成一個整體。連接卡條和形變通槽之間可顯著地增加保護殼套和彈性元件的之間的結合強度。當彈性元件受到一個懸置支架的振動扭矩時，連接卡條可形成有效的緩沖，避免彈性元件和保護殼套之間產生相對轉動。而螺旋狀的形變通槽可對連接卡條產生一個豎直方向的分力和一個圓周方向的分力，從而使彈性元件在豎直方向和圓周方向上同時形成有效的緩沖作用。

最后，我們可在保護殼套上部的連接螺栓過孔內設置一個彈性卡圈6，彈性卡圈和連接螺栓過孔為過盈配合。如圖5所示，彈性卡圈上設置若干對切縫對，切縫對由2條間隔地沿軸向向下延伸貫通彈性卡圈下邊緣的切縫構成，從而在2條切縫之間形成一個彈性條61。彈性條的下端設置向外側彎折并向上傾斜的卡勾611。當彈性卡圈從上往下地裝入連接螺栓過孔時，卡勾會受到連接螺栓過孔邊緣的擠壓而向內側彎曲變形；當彈性卡圈在連接螺栓過孔內安裝到位時，卡勾會向外側彈性復位，從而勾掛保護殼套上部的內側壁，使彈性卡圈可靠地卡接在連接螺栓過孔內。此外，彈性卡圈的上邊緣設置沿徑向向外延伸的減震圓盤62，減震圓盤在軸向截面上呈上凸的圓弧形，減震圓盤上包覆有橡膠制成的緩沖墊板63。緩沖墊板通過硫化工藝與減震圓盤連接成一個整體，并且減震圓盤的上下兩側均具有緩沖墊板。

當懸置支架上下振動的幅度較大時，懸置支架會觸碰緩沖墊板，緩沖墊板即可對懸置支架形成可靠的彈性支撐。我們知道，緩沖墊板在受到擠壓時，厚度越厚，其變形量越大。由于減震圓盤上凸處的上側的緩沖墊板的厚度較薄，因此，當懸置支架上下振動而接觸緩沖墊板時，減震圓盤上側位于上凸處的緩沖墊板的形變量較小，從而使減震圓盤上凸處受到更大的擠壓，此時上凸的減震圓盤可具有一個展平效應，從而形成良好的緩沖。當懸置支架與緩沖墊板分開時，減震圓盤下側位于上凸處的緩沖墊板彈性復原，從而使減震圓盤良好復原。