[发明专利]内置减振器的转向横拉杆及减振性能参数估算方法

说明书

本发明公开了一种内置减振器的转向横拉杆，两个球头轴承通过螺纹固定安装于空心连杆两端；局域共振减振器通过外保型框架固定安装于空心连杆内；外保型框架位于减振器的外侧，其主要作用为提供减振器的安装基座，并作为减振器与空心连杆内部固定的主要部分。局域共振减振器包含空间折叠梁弹性元件和散射体；空间折叠梁弹性元件内嵌于外保型框架内侧并与空间折叠梁弹性元件紧密配合安装，散射体固定于空间折叠梁弹性元件内侧；用以在车辆行驶过程中将转向机的转向力传递至转向节；并通过横拉杆内置的局域共振式减振器，对转向系统中转向节反向传递至转向机的冲击振动进行衰减。

技术领域

本发明涉及车辆部件的零部件减振，尤其涉及一种适用于车辆的内置空间折叠梁局域共振减振器的转向横拉杆。

背景技术

转向横拉杆是车辆底盘系统的主要零件之一。在车辆行驶过程中，其主要作用为连接转向机与转向节，并将转向机输出的转向力传递至转向节。在车辆行驶过程中，路面的激励通过车轮与转向节经过转向横拉杆传递至转向机与车身，导致车辆一系列的振动问题。同时，由于转向横拉杆、转向机与转向节常采用刚性连接，故在其振动传递路径中，通过设置传统减振元件等方法(如减振套等)完成减振工作的难度较大，并会明显增加车辆底盘零部件结构的复杂性。因此现阶段针对转向横拉杆的减振特性的调整，通常是通过改变其质量(粘贴质量块)与调整刚度(使用不同壁厚的空心连杆)等方法实现的。且此类方法通常仅对消除杆件的辐射噪声有效，而对衰减通过杆系零件传递至车身的振动能量影响很小。寻求一种在不显著增加空心杆系零件复杂性与质量的前提下，对空心杆系零件振动能量与异响进行阻隔与衰减的方法，一直以来为行业的难点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷和不足而提供了一种内置空间折叠梁局域共振减振器的转向横拉杆，用以在车辆行驶过程中将转向机的转向力传递至转向节；并通过横拉杆内置的局域共振式减振器，对转向系统中转向节反向传递至转向机的冲击振动进行衰减。从而提出一种在不增加车辆底盘构造复杂性的前提下，尽可能降低由于转向系统传递至车身的冲击与振动。

本发明的技术方案是：内置空间折叠梁局域共振减振器的转向横拉杆，包括空心连杆，两个球头轴承和多个局域共振减振器；

所述两个球头轴承通过螺纹固定安装于空心连杆两端；

所述局域共振减振器通过外保型框架固定安装于空心连杆内；外保型框架位于减振器的外侧，其主要作用为提供减振器的安装基座，并作为减振器与空心连杆内部固定的主要部分。

所述局域共振减振器包含空间折叠梁弹性元件和散射体；所述空间折叠梁弹性元件内嵌于外保型框架内侧并与外保型框架紧密配合安装，所述散射体固定于空间折叠梁弹性元件内侧。

进一步的，所述空间折叠梁弹性元件结构在二维投影平面上呈空间折叠梁特征。

进一步的，所述空间折叠梁弹性元件由具有较低弹性模量的材料制成；所述外保型框架由具有较大刚度的轻质材料制造。

所述空间折叠梁弹性元件由柔性塑料或者硅橡胶制成。所述外保型框架由尼龙或者硅橡胶制成。

进一步的，所述空间折叠梁弹性元件外侧与外保型框架内侧采用固化剂进行粘接。从而用以在减振器工作过程中提供所需要的弹性。且在减振过程中，弹性体分别提供轴向与径向两个方向上的刚度(面内模式与面外模式)。

进一步的，所述外保型框架外侧与安装的空心杆系通过胶接或过盈配合进行安装。从而保证空心连杆中机械波传递的连续性。

进一步的，所述散射体由具有较高密度的材料构成。

所述散射体由金属材料(如铜、钢、铅等)构成。从而提供减振器中的质量体，与弹性元件耦合，形成局域共振效应。使沿杆件轴向与径向两个方向上传播的机械波均得到衰减。

进一步的，所述局域共振减振器为定长度预制件，在空心连杆内可根据实际需要自由选择连续填充或间隙填充。