用于機動車輛的動力傳動系統安裝件組件的制作方法

本申請要求2015年10月28日提交的英國專利申請號1519060.6的優先權，為了所有目的，其整個內容以引用方式被并入本文。

技術領域

本公開涉及機動車輛的動力傳動系統部件(諸如發動機或變速器)到機動車輛的結構性零件的安裝，以約束動力傳動系統部件的移動同時減少振動從動力傳動系統部件到結構性構件的傳遞。

背景技術：

希望使用具有到負荷特性的大偏轉的動力傳動系統安裝件(即，軟安裝件)，以便最大化安裝件的振動吸收性質。這特別是當基本上沒有負荷正在經由動力傳動系統安裝件被傳遞時(諸如當發動機正在空轉并且變速器處于空擋時)的情況。

然而，當動力傳動系統安裝件經受所施加的負荷時，軟安裝件的使用將會可能允許動力傳動系統部件的不能接受的高水平的移位發生。這是有問題的，因為它能夠導致高負荷被傳遞給相關聯的部件(諸如排氣系統)，或需要大間隙被提供在機動車輛的發動機或變速器與相鄰零件之間。應認識到，在現代機動車輛中，存在相當大的壓力以最小化封裝空間，并且因此在機動車輛的發動機和/或變速器與相鄰零件之間提供大間隙的需要是不期望的。

技術實現要素：

本申請的示例實施例可以提供允許相對軟的安裝件用于低負荷狀況同時在負荷下提供足夠的約束以允許移位被最小化的動力傳動系統安裝件組件。

根據本公開的第一方面，提供了一種用于將動力傳動系統部件連接到機動車輛的結構性零件的動力傳動系統安裝件組件，所述組件包含彈性安裝件、連接臂、致動器和控制器，所述彈性安裝件用于連接到所述機動車輛的所述結構性零件，所述連接臂用于將所述彈性安裝件連接到所述動力傳動系統部件，所述致動器相對于所述機動車輛的所述結構性零件移位所述彈性安裝件，所述控制器響應于指示所述動力傳動系統部件的預期移動的輸入而控制所述致動器移位所述彈性安裝件，其中所述彈性安裝件包含框架、第一和第二彈性構件，所述第一和第二彈性構件被安裝在所述框架中并且被放于(interpose)所述連接臂與所述框架之間，使得所述連接臂沿第一主要方向的移動通過所述第一彈性構件的壓縮來阻止(resisted)，而所述連接臂沿與所述第一主要方向相反的第二主要方向的移動通過所述第二彈性構件的壓縮來阻止，并且當所述輸入指示預期到所述動力傳動系統部件相對于所述機動車輛的所述結構性零件被移位時，所述控制器被布置為使用所述致動器沿與所述動力傳動系統部件的所述預期移動相反的方向移位所述彈性安裝件的所述框架，以便在所述彈性安裝件的所述第一和第二彈性構件中的相應彈性構件中產生預負荷。

所述彈性安裝件從其標稱位置的移位可以被布置為與由所述彈性安裝件傳遞的預期負荷成比例。

固定支撐構件可以被提供用于緊固到所述機動車輛的所述結構性零件，所述彈性安裝件的所述框架可以被可移動地連接到所述固定支撐構件，并且當預期到所述動力傳動系統部件相對于所述機動車輛的所述結構性零件被移位時，所述致動器可以被布置為相對于所述固定支撐構件沿與所述動力傳動系統部件的所述預期移動相反的方向移位所述彈性安裝件的所述框架。

所述彈性安裝件的所述框架可以被布置用于直接到所述機動車輛的所述結構性零件的滑動附接，并且當預期到所述動力傳動系統部件相對于所述機動車輛的所述結構性零件被移位時，所述致動器可以被布置為相對于所述機動車輛的所述結構性零件沿與所述動力傳動系統部件的所述預期移動相反的方向移位所述彈性安裝件的所述框架。

所述動力傳動系統部件可以是發動機和變速器中的一個。

所述彈性安裝件可以包含框架、第一和第二彈性構件，所述第一和第二彈性構件被安裝在所述框架中并且被放于所述連接臂與所述框架之間，使得所述連接臂沿第一主要方向的移動通過所述第一彈性構件的壓縮來阻止，而所述連接臂沿與所述第一主要方向相反的第二主要方向的移動通過所述第二彈性構件的壓縮來阻止。

彈性安裝件可以進一步包含被布置為阻止所述連接臂沿除所述第一和第二主要方向之外的一個或更多個方向的移動的一個或更多個額外的彈性構件。

所述彈性構件可以被形成為單個整體部件。

所述第一和第二主要方向可以是當經受所施加的負荷的變化時預期到所述動力傳動系統部件相對于所述機動車輛的所述結構性零件被移位的方向。

根據本公開的第二方面，提供了一種具有車身結構、驅動變速器的發動機和根據本公開的所述第一方面構建的動力傳動系統安裝件的機動車輛，所述動力傳動系統安裝件將所述發動機和所述變速器中的一個連接到形成所述機動車輛的所述車身結構的一部分的結構性構件，并且所述控制器響應于指示所述發動機和所述變速器中的一個的所述預期移動的所述輸入而控制所述致動器移位所述彈性安裝件。

所述輸入可以是指示所述變速器的狀態正在從空擋狀態改變為驅動狀態的信號。

所述變速器的所述驅動狀態可以是向前驅動狀態。

替代地，所述變速器的所述驅動狀態可以是向后驅動狀態。

所述輸入可以是指示對所述發動機的扭矩要求要被迅速增加的信號。

替代地，所述輸入可以是指示對所述發動機的扭矩要求要被迅速降低的信號。

附圖說明

現在將會參照附圖以示例的方式描述本公開，其中：

圖1是根據本公開的第一方面的形成動力傳動系統安裝件組件的一部分的動力傳動系統安裝件的第一實施例的一部分的概略側視圖；

圖2是機動車輛的發動機的平面視圖，示出了在包括圖1中示出的動力傳動系統安裝件的動力傳動系統安裝件組件；

圖3是在圖2中示出的發動機的側視圖；

圖4是根據本公開的第一方面的形成動力傳動系統安裝件組件的一部分的動力傳動系統安裝件的第二實施例的一部分的概略側視圖；以及

圖5是根據本公開的第一方面的形成動力傳動系統安裝件組件的一部分的動力傳動系統安裝件的第三實施例的一部分的概略側視圖。

具體實施方式

具體參照圖1至圖3，示出了包含固定支撐構件11的動力傳動系統安裝件10，所述固定支撐構件11具有被用來將固定支撐構件11緊固到機動車輛的結構性零件8的四個緊固突耳12。

彈性安裝件20具有借助于一對U形導軌24被滑動地安裝在固定支撐構件11中的框架21，該對U形導軌24與被固定到固定支撐構件11的內部的互補軌道13接合。應認識到，實際上，防震彈簧等將會被提供以防止彈性安裝件20在固定支撐構件11中的震動。

彈性安裝件20借助于致動器組件40可相對于固定支撐構件11線性地移動，所述致動器組件40包含旋轉致動器42和致動器軸41。致動器軸41與被形成為固定支撐構件11的一部分的凸臺18螺紋地接合，并且具有通過被形成彈性安裝件20的框架21的外表面上的保持凸臺26保持被捕獲的自由端。應認識到，保持凸臺26被構建為當將框架21和致動器軸41耦接在一起時允許致動器軸41相對于框架21的旋轉運動。

連接臂30被用來將彈性安裝件20連接到動力傳動系統部件上的固定安裝件32，在該示例的情況下所述動力傳動系統部件是內燃發動機5。在這種情況下，內燃發動機5在下端處由兩個前和一個后彈性安裝件6支撐，并且具有被布置為經由離合器(未示出)驅動變速器(未示出)的曲軸7。

連接臂30在圖1中被示出在標稱位置中，并且被放于呈以彈性體彈簧形式的第一和第二彈性構件23和25之間。應認識到，實際上，其他彈性構件將會被提供，以約束發動機5沿除由第一和第二彈性構件23、25約束的方向之外的方向的移動。

第一和第二彈性構件23和25被安裝在框架21中，并且被放于連接臂30與框架21的相對側面之間，以便彼此相反地起作用。布置為使得連接臂30沿第一主要方向A1的移動通過第一彈性構件23的壓縮來阻止，并且連接臂30沿與第一主要方向A1相反的第二主要方向A2的移動通過第二彈性構件25的壓縮來阻止。

第一和第二主要方向A1和A2是當經受所施加的負荷的變化時預期發動機5形式的動力傳動系統部件相對于機動車輛的結構性零件8被移位的方向。

當需要發動機5產生正輸出扭矩時，它將會趨向于搖動下部彈性安裝件6，結果使下部彈性安裝件6相對于車輛的結構性零件沿圖3上的箭頭A1的方向(即，沿主要方向)被移位。

當發動機5處于超速運轉模式(負輸出扭矩模式)時，它將會趨向于搖動下部彈性安裝件6搖動，結果使下部彈性安裝件6相對于車輛的結構性零件沿箭頭A2的方向(即，沿次級方向)被移位。

如在圖2中示出的，旋轉致動器42被連接到控制器50，所述控制器50被用來控制旋轉致動器42的運轉并且因此控制致動器軸41的旋轉和框架21相對于固定支撐構件11的移動的方向。

控制器50響應于在圖2上被示意地示為方框60的一個或更多個輸入。輸入被用來預測何時預期到發動機5沿任一方向被移位，并且能夠是能夠提供這樣的功能性的任何類型或形式。例如但不限于，輸入可以包含來自能夠提供指示變速器是否處于空擋、向前驅動模式、或向后驅動模式的信號并且特別地能夠提供空擋何時已經被取消選擇并且兩種驅動模式中的一種何時已經被選擇的指示的變速器選擇器傳感器的輸出。當變速器處于空擋時，彈性安裝件20將會被定位為使得連接臂30位于如在圖1中示出的框架21中的大體上中間位置中。

如果指示要在變速器中取消選擇空擋，那么這可能伴隨(followed by)發動機沿主要方向A1的移位。為了抵消該移位，致動器組件40被用來沿圖1上的箭頭A2的方向移動框架21，即，旋轉致動器42被布置為使致動器軸41旋轉以便沿與發動機5的預期移動相反的方向移位彈性安裝件20。

這種情況的效果是預加載第一彈性構件23并沿圖1上的箭頭A2的方向移位連接臂30。因此，當發動機5沿主要方向A1被移位時，比起如果彈性安裝件20還未被移位將發生的情形而言，更高的負荷最初將會阻止這樣的移動。連接臂30的最初移位將會將連接臂30恢復到其正常的靜止位置，并且因此連接臂30的最終移位位置將會更靠近連接臂30的最初靜止位置。相比于彈性安裝件保持靜態的情況，發動機5的移位因此被減小。

如果例如已知在通常將會導致發動機5沿主要方向A1的移位的正常行駛期間大扭矩要求要被置于發動機5上，類似的方法能夠被使用。

在已知負扭矩要求要被置于發動機5上的情況(反向驅動情況)下，這通常將會導致發動機5沿次級方向A2的移位，致動器組件40被用來沿圖1上的箭頭A1的方向移動框架21。旋轉致動器42因此被布置為使致動器軸41旋轉，以便沿與發動機5的預期移動相反的方向移位彈性安裝件20。

在這種情況下，效果是預加載第二彈性構件25并沿圖1上的箭頭A1的方向移位連接臂30。因此，當發動機5沿次級方向A2被移位時，相比于彈性安裝件20保持靜態的情況，發動機5的移位將被減小。

應認識到，各種機構能夠被用來移動彈性安裝件，并且本公開不限于如在圖2中示出的旋轉電動致動器42的使用。例如但不限于，線性推桿、旋轉凸輪、或旋轉杠桿可以經由電動或液壓致動器被致動，或以與制動鉗類似的方式被構建的具有通過液壓壓力可移位的活塞的液壓系統可以被使用。

由于需要被用來移位彈性安裝件20的機構承受被施加于彈性安裝件的最大負荷，因此如果可能的話，如果當低負荷正在被動力傳動系統安裝件傳遞時發生彈性安裝件的位置的改變，則是優選的。

彈性安裝件從其標稱位置的移位能夠被布置為與被彈性安裝件傳遞的預期負荷成比例。

簡單的前饋系統能夠被用來基于檔位選擇并且特別地響應于從空擋狀態到變速器的驅動/反向狀態的改變而調整彈性安裝件的位置。

本公開是特別有利的，其中動力傳動系統需要在怠速狀況下允許顯著移動的“軟安裝件”。在這樣的情況下，當驅動齒輪被選擇并且驅動扭矩被施加時，產生的負荷通常將會使軟安裝件承受不了，并且所支撐的動力傳動系統部件將會沿一個方向被移位大的量。

通過使用本公開，加載的方向被檢測到，并且彈性安裝件沿相反的方向被移動，以便補償預期的大移位。

具體參照圖4，示出了意圖為用于在圖1至圖3中示出的動力傳動系統安裝件10的直接替換的動力傳動系統安裝件的第二實施例。

動力傳動系統安裝件110包含被布置為被緊固到機動車輛的結構性零件(諸如結構性零件108)的固定支撐構件111。固定支撐構件111包括被用來經由彈性體支撐件122將固定支撐構件111可移動地連接到彈性安裝件120的框架121的兩個U形凸緣112。

由于彈性體支撐件122的可偏轉性質，彈性安裝件120的框架121能夠相對于固定支撐構件111移動并且因此相對于機動車輛的結構性零件108移動。

彈性安裝件120借助于包含線性致動器(未示出)和致動器軸141的致動器組件可相對于固定支撐構件111線性地移動。致動器軸141在自由端處被附接到被形成為彈性安裝件120的框架121的一部分的突耳126，并且在相對端處被附接到線性致動器。

連接臂130被用來將彈性安裝件120連接到動力傳動系統部件(諸如圖2和圖3中示出的內燃發動機5)。連接臂130被放于呈以彈性體彈簧形式的第一和第二彈性構件123和125之間。

第一和第二彈性構件123和125被安裝在框架121中，并且被放于連接臂130與框架121的相對側面之間，以便彼此相反地起作用。布置為使得連接臂130沿第一主要方向A1’的移動通過第一彈性構件123的壓縮來阻止，并且連接臂130沿與第一主要方向A1’相反的第二主要方向A2’的移動通過第二彈性構件125的壓縮來阻止。

第一和第二主要方向A1’和A2’是當經受所施加的負荷的變化時預期發動機5相對于機動車輛的結構性零件被移位的方向。

在這種情況下，彈性安裝件120還包括被布置為阻止連接臂130沿除第一和第二主要方向A1’和A2’之外的方向的移動的額外的彈性構件127、128、128’、129。

所有彈性構件123、125、127、128、128’和129都被形成為彈性體模制件形式的單個整體部件。連接臂130與彈性體模制件一起被共同模制，或連接臂130被結合到彈性體模制件。

當需要發動機5產生正輸出扭矩時，發動機將會趨向于相對于車輛的結構性零件108被移位，結果引起連接臂130沿箭頭A1’的方向(即，沿主要方向)被移位。當發動機5處于超速運轉模式(負輸出扭矩模式)時，連接臂130將會趨向于沿箭頭A2’的方向(即，沿次級方向)被移位。

如之前的，反饋系統被用來控制線性致動器的運轉，使得彈性構件120沿與連接臂130的預期移位相反的方向被移動。

例如，當被連接到發動機5的變速器處于空擋時，彈性安裝件120將會被定位為使得連接臂130位于如在圖4中示出的框架121中的大體上中間位置中。

如果指示要在變速器中取消選擇空擋，那么這可能伴隨連接臂130沿主要方向A1’的移位。為了抵消該移位，線性致動器被用來沿圖4上的箭頭A2’的方向(即，沿與發動機5的預期移動相反的方向)移動框架121。

這種情況的效果是預加載第一彈性構件123并沿圖4上的箭頭A2’的方向移位連接臂130。因此，當發動機5沿方向A1’被移位時，更高的負荷最初將會阻止這樣的移動，并且連接臂130的最初移位僅會將它恢復到其標稱靜止位置。因此，相比于彈性安裝件保持靜止的情況，連接臂130從其標稱位置(如在圖4中示出)起的最終移位將會減小并且因此發動機5的移位將會被減小。

類似地，如果已知負扭矩要求要要被置于發動機5上(超速情況)，這將會類似地導致連接臂130沿次級方向A2’的移位，線性致動器被用來沿圖4上的箭頭A1’的方向(即，沿與連接臂130的預期移動相反的方向)移動框架21。

這種情況的效果是預加載第二彈性構件125并沿圖4上的箭頭A1’的方向移位連接臂130。因此，當連接臂130沿次級方向A2’被移位時，更高的最初負荷將會阻止這樣的移動，并且相比于彈性安裝件20保持靜態的情況，連接臂130從其標稱位置起的最終移位將會被減小并且因此發動機5的移位將會被減小。

應認識到，各種機構能夠被用來移動彈性安裝件，并且本公開不限于線性致動器的使用。例如但不限于，旋轉螺釘、旋轉凸輪、或旋轉杠桿可以經由電動或液壓致動器被致動，或以與制動鉗類似的方式被構建的具有通過液壓壓力可移位的活塞的液壓系統可以被使用。應認識到，彈性安裝件從其標稱位置起的移位可以被布置為與預期負荷成比例。

簡單的前饋系統能夠被用來基于(例如)檔位選擇并且特別地從空擋狀態到驅動/反向狀態的改變而調整彈性安裝件的位置。

如之前的，彈性安裝件從其標稱位置起的移位能夠被布置為與被彈性安裝件傳遞的預期負荷成比例。

參照圖5，示出了動力傳動系統安裝件組件的第三實施例，該第三實施例與之前的實施例不同在于彈性安裝件相對于機動車輛的結構性零件被移動。

動力傳動系統安裝件組件210包含彈性安裝件220、連接臂230和線性致動器240。

彈性安裝件220具有經由L形凸緣229被滑動地直接連接到機動車輛的結構性零件308的框架221，所述L形凸緣229具有一對細長狹槽224。

一對引導銷275在相應的第一端處被緊固到結構性零件308。引導銷275中的每一個具有在自由端處的頭部，并且L形凸緣229被放于引導銷275的頭部與結構性零件308之間。彈簧墊圈(未示出)被放于每個引導銷275的頭部與L形凸緣229之間，以允許相對滑動而無震動。

線性致動器240經由致動器桿241被連接到彈性安裝件220的框架221。

連接臂230被用來將彈性安裝件220連接到動力傳動系統部件，所述彈性安裝件220被提供為支撐諸如內燃發動機或旋轉變速器。連接臂230被放于呈以彈性體彈簧形式的第一和第二彈性構件223和225之間。

第一和第二彈性構件223和225被安裝在框架221中，并且被放于連接臂230與框架221的相對側面之間，以便彼此相反地起作用。布置為使得連接臂230沿第一主要方向A1”的移動通過第一彈性構件223的壓縮來阻止，并且連接臂230沿與第一主要方向A1”相反的第二主要方向A2”的移動通過第二彈性構件225的壓縮來阻止。

第一和第二主要方向A1”和A2”是當經受所施加的負荷的變化時預期動力傳動系統部件相對于機動車輛的結構性零件移位連接臂230的方向。

如果指示連接臂223可能沿主要方向A1”被移位，線性致動器240被用來沿圖5上的箭頭A2”的方向移動框架221，即，線性致動器240被布置為沿與連接臂230的預期移動相反的方向移位彈性安裝件220。

這種情況的效果是預加載第一彈性構件223，并沿圖5上的箭頭A2”的方向移位連接臂230。

類似地，如果已知負扭矩要求要要被置于動力傳動系統部件上，這將會導致連接臂230沿次級方向A2”的移位，線性致動器240被用來沿圖5上的箭頭A1”的方向移動框架221，即，線性致動器240被布置為沿與連接臂230的預期移動相反的方向移位彈性安裝件220。

這種情況的效果是預加載第二彈性構件225，并沿圖5上的箭頭A1”的方向移位連接臂230。

如之前的，彈性安裝件從其標稱位置起的移位能夠被布置為與被彈性安裝件傳遞的預期負荷成比例。

因此總的來說，本公開提供了動力傳動系統部件的位置相對于機動車輛的結構性構件上的固定點被預測地移動的裝置。該被實現的方式不限于特定的安裝件設計，并且能夠包括經由彈性安裝件將動力傳動系統部件(變速器/發動機)連接到機動車輛的結構性零件的任何機構。

本公開的一個優點是動力傳動系統部件的移位不與彈性安裝件的剛度直接相關，由此允許更軟的彈性安裝件被使用。其次，通過沿與動力傳動系統部件移位相反的方向移動彈性安裝件，動力傳動系統部件將會保持更接近標稱位置，并且因此將會在機動車輛的動力傳動系統部件與相鄰部件之間提供增加的間隙。這樣的間隙在避免材料干涉和約束用于冷卻的氣流方面是重要的。

本公開的進一步優點是：

a.所使用的致動器能夠更小和/或具有比在當高負荷已經存在時安裝件被移動的情況下更低的能力，因為安裝件的移位在當安裝件上的負荷低時導致力施加于安裝件的預期移位之前被完成。由于更小或更低能力的致動器的使用，這將會導致潛在的成本節約，并且還可能允許致動器被更容易地封裝在機動車輛上；

b.正如主動或無源式(reactive type)安裝件一樣，不需要使用復雜的反饋循環來控制安裝件的運轉。因此，如通過本公開提供的安裝件的成本將會少于需要來自與安裝件相關聯的傳感器的反饋來測量移位或位置以及相關聯的控制器的主動或無源式安裝件，并且根據本公開構建的安裝件的實施方式因此更簡單；

c.比起具有復雜的主動式安裝件的情況，將本公開應用于現有車輛設計更容易，因為所需要的是用在本文中描述的類型的安裝件代替現有安裝件，并且提供能夠被用來觸發安裝件的移位的信號。在手動變速器的情況下，信號例如可以容易地從齒輪選擇器位置傳感器獲得，或在自動變速器的情況下，信號可以是來自現有變速器控制器的信號；以及

d.致動器不必是具有相關聯的控制器的可變移位類型，并且在基本構造中，致動器能夠被布置為僅當預期存在移位時才需要移位安裝件預定距離。即，致動器能夠具有標稱非操作位置(off position)和一個或兩個預定的移位位置。

根據本公開構建的動力傳動系統安裝件因此比傳統的主動或無源式動力傳動系統安裝件在結構上更簡單、在實施方式上更不復雜、并且生產起來比較便宜。

圖1-5示出了具有各種部件的相對定位的示例構造。至少在一個示例中，如果被示為彼此直接接觸、或直接耦接，那么此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接耦接。類似地，至少在一個示例中，被示為彼此鄰近或相鄰的元件可以分別是彼此鄰近或相鄰的。作為示例，彼此共面接觸的部件放置可以被稱為共面接觸。作為另一示例，在至少一個示例中，被設置為彼此分開、在其之間僅有空間而沒有其他部件的元件可以被稱為如此。作為又一示例，被示為在彼此的上方/下方、在彼此的相對側、或彼此的左側/右側可以相對于彼此被稱為如此。另外，如在圖中示出的，在至少一個示例中，最頂部元件或元件的最頂點可以被稱為部件的“頂部”，并且最底部元件或元件的最底點可以被稱為部件的“底部”。如在本文中使用的，頂部/底部、上部/下部、上方/下方可以相對于圖的豎直軸線，并且被用來描述圖的元件相對于彼此的定位。因此，在一個示例中，被示為在其他元件上方的元件被定位為在其他元件的正上方。作為又一示例，在圖內描繪的元件的形狀可以被稱為具有那些形狀(例如，諸如為圓形的、直的、平坦的、弧形的、倒圓的、倒角的、成角度的等)。另外，在至少一個示例中，被示為彼此相交的元件可以被稱為相交元件或彼此相交。此外，在一個示例中，被示為在另一元件內或被示為在另一元件外面的元件可以被稱為如此。

諸如″內″、″外″、″之下″、″下方″、″下部″、″上方″、″上部″等的空間相對術語可以在本文中出于便利而被使用，以描述如在圖中圖示的一個元件或特征與另一(多個)元件或(多個)特征的關系。空間相對術語可以意圖包含使用或操作中的裝置除在圖中描繪的取向之外的不同取向。例如，如果圖中的裝置被翻轉，被描述為在其他元件或特征″下方″或″之下″的元件然后將會被取向為在其他元件或特征″上方″。因此，示例術語″下方″能夠包含上方和下方的取向兩者。裝置可以另外的方式被取向(旋轉90度或在其他取向處)，并且在本文中使用的空間相對描述符可以相應地解讀。

本領域技術人員應認識到，雖然已經參照一個或更多個實施例以示例的方式描述了本公開，但是它不限制于所公開的實施例的限制，并且替代性實施例可以被構建而不脫離由所附權利要求限定的本公開的范圍。