CN101839303A - 一种扭振减振器和传动装置 - Google Patents

Abstract

一种扭振减振器，包括：芯轴，该芯轴具有轴连接结构；支撑架，该支撑架固定连接于所述芯轴并包括与所述芯轴共轴的圆筒部；弹性体，该弹性体为圆筒形并共轴地套装在所述圆筒部中；质量体，该质量体为圆筒形并共轴地套装在所述弹性体中；所述质量体的内圆周表面与所述芯轴的外圆周表面之间具有间隙。一种传动装置，包括驱动轴、从动轴和连接该驱动轴和从动轴的扭振减振器，所述扭振减振器为本发明的扭振减振器，所述驱动轴和从动轴分别通过所述轴连接结构而连接于所述扭振减振器的两端。在本发明所提供的扭振减振器以及传动装置中，所述质量体固定设置在圆筒形弹性体的内圆周表面上，并与芯轴的外圆周表面之间具有间距。

Description

一种扭振减振器和传动装置

技术领域

本发明涉及传动领域，例如汽车车辆的动力系统，更具体地说，涉及一种扭振减振器和包括该扭振减振器的传动装置。

背景技术

机械传动广泛应用于各种工业领域，例如在汽车车辆领域中。然而，在传动过程中，通常会出现不同程度的扭转振动(即简称为扭振)。

尤其是在传动部件的长度较长的情形中，扭转振动的程度也较大。例如，针对汽车传动系统来说，当发动机前置且后轮驱动时，发动机的动力需要通过较长的传动轴传递到车辆的后部，进而传递到驱动轮上。

由于这种情况需要较长的传动轴来实现传动，因而传动轴在传动过程中产生的扭转振动程度也相对较大，不但影响正常的动力传动，而且对整体车辆的运行平顺性和噪声控制都产生不利的影响。因此，为了使车辆在运行过程中获得较好的平顺性并降低其噪声，当前已经开发了各种扭振减振器，如传统的橡胶减振器、硅油减振器等。

此外，中国专利申请公布说明书CN101476612A公布了一种用于主减速器的扭转减振器，如图1所示，该扭转减振器包括基体1、橡胶层2、第一质量环3、第二质量环4和固定外环5。减振器基体1为管状结构，其前端为法兰盘7，法兰盘7上设有法兰连接孔6，减振器基体1的内孔为台阶孔，台阶孔小径一端设有花键9，减振器基体1的外侧前后各有一轴向限制板8。橡胶层2位于前后两个轴向限制板8之间，固定外环5套在橡胶层2和前后两个轴向限制板8的外侧。第一质量环3和第二质量环4由里向外包裹着橡胶层内。

在该传统的扭转减振器中，主要利用通过嵌在橡胶层2中的第一质量环3和第二质量环4来实现其减缓或缓冲扭振的作用。然而，由于第一质量环3和第二质量环4均为嵌入橡胶层2中，因而当出现扭振时，所述第一质量环3和第二质量环4相对于橡胶层2的移动受到橡胶层2的较大限制，从而使该扭转减振器的减振效果较为有限。

因而，需要开发一种能够获得较好的减振效果的扭振减振器(也可称为扭转减振器)。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的减振器减振效果有限的缺陷，而提供一种能够有效地抑制或限制扭转振动的扭振减振器和包括该扭振减振器的传动装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种扭振减振器，该扭振减振器包括：

芯轴，该芯轴具有轴连接结构；

支撑架，该支撑架固定连接于所述芯轴并包括与所述芯轴共轴的圆筒部；

弹性体，该弹性体为圆筒形并共轴地套装在所述圆筒部中；

质量体，该质量体为圆筒形并共轴地套装在所述弹性体中；

其中，所述质量体的内圆周表面与所述芯轴的外圆周表面之间具有间隙。

根据本发明的另一方面，还提供了一种传动装置，该传动装置包括驱动轴、从动轴和连接该驱动轴和从动轴的扭振减振器，其中，所述扭振减振器为本发明提供的上述扭振减振器，所述驱动轴和从动轴分别通过所述轴连接结构而连接于所述扭振减振器的两端。

与传统的扭振减振器中将质量体完全嵌入弹性层中不同，按照本发明所提供的扭振减振器以及包括该扭振减振器的传动装置，所述质量体固定设置在圆筒形的弹性体的内圆周表面上，并与芯轴的外圆周表面之间保持有间距。因此，当芯轴旋转过程中产生扭振时，所述质量体能够相对于弹性体获得更宽松的运动程度(即质量体的束缚更少)，从而获得更好的减振效果。

优选地，所述质量体的内圆周表面与所述芯轴的外圆周表面之间的间隙对应于所述芯轴转动过程中产生的扭振的频率。

优选地，所述间隙的距离为2毫米至4毫米。

优选地，所述支撑架还包括连接板，该连接板为具有中心孔的圆环形板，所述芯轴延伸穿过所述中心孔，所述圆筒部的一端固定连接于所述连接板的边缘并沿所述芯轴的轴向方向延伸。

优选地，所述扭振减振器还包括挡板，该挡板固定连接于所述圆筒部的另一端并沿所述芯轴的径向方向向内延伸超过所述质量体。

优选地，在所述传动装置中，所述驱动轴为发动机的曲轴，所述从动轴为变速箱的输入轴，即上述扭振减振器设置在发动机与变速箱之间。

主要部件的附图标记

芯轴11

支撑架12

圆筒部13

弹性体14

质量体15

连接板16

挡板17

附图说明

图1为CN101476612A中公开的扭振减振器的结构示意图；

图2为根据本发明的一种优选实施方式的扭振减振器的结构示意图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

如图2所示，本发明所提供的扭振减振器包括：

芯轴11，该芯轴11具有轴连接结构；

支撑架12，该支撑架12固定连接于所述芯轴11并包括与所述芯轴11共轴的圆筒部13；

弹性体14，该弹性体14为圆筒形并共轴地套装在所述圆筒部13中；

质量体15，该质量体15为圆筒形并共轴地套装在所述弹性体14中；

其中，所述质量体15的内圆周表面与所述芯轴11的外圆周表面之间具有间隙。

芯轴11为常用的轴结构，还可以为中空的管状结构。芯轴11具有轴连接结构，以用于与其他轴相连接。例如，所述轴连接结构可以为各种传统的联轴器、法兰、键连接、花键连接或成形联接等。

支撑架12固定设置在芯轴11上，支撑架12包括与芯轴11共轴的圆筒部13，以用于为弹性体14的设置提供安装位置。圆筒部13与芯轴11共轴设置，从而能够使所述扭振减振器获得较好的动平衡，避免芯轴11在旋转过程中产生较大的离心惯性力。

弹性体14也为圆筒形并共轴地固定套装在圆筒部13中，从而也与芯轴11保持同轴设置，获得较好的动平衡。弹性体14由弹性材料制成，如橡胶。

质量体15为圆筒形并共轴地固定套装在弹性体15中，因而该质量体15也与芯轴11保持同轴设置，获得较好的动平衡。质量体15的重量通常较重，以利用该质量体15的转动惯量或惯性实现对扭振的抵消或缓冲。质量体15的外圆周表面与弹性体14的内圆周表面紧密贴合在一起，在本发明中，质量体15并没有完全嵌入弹性体14中；且在质量体15的内圆周表面与芯轴11的外圆周表面之间具有间隙。

因此，当所述扭振减振器在运行过程中出现扭振时，扭振通过芯轴11、支撑架12的圆筒部13、弹性体14而传递到质量体15，然而由于质量体15通过弹性体14连接于圆筒部13的内圆周表面，因而通过弹性体14的变形，质量体15的运行总是会落后于芯轴11、支撑架12的运动，从而实现对扭振的阻抗或缓冲作用。

而且，在本发明所提供的扭振减振器中，由于质量体15的内圆周表面与芯轴11的外圆周表面之间具有间隙，因而质量体15具有更为宽松的运动范围，获得更好的缓冲效果。

此外，由于质量体15位于圆筒部13的内部，从而能够将上述扭振减振器的外部与该质量体15隔开，防止外部部件对质量体15的影响，并能够防止质量体15可能对外部部件造成损坏(如一旦质量体15脱落，也不会直接碰撞到外部部件)。

优选地，质量体15的内圆周表面与芯轴11的外圆周表面之间的间隙对应于所述芯轴11转动过程中产生的扭振的频率。换句话说，在不同的应用场合中，扭振减振器所应对的扭振的频率可能具有不同的频率范围，因此为了针对不同的扭振频率范围，可以将所述间隙预先设定为不同的距离。具体地说，对于频率较高的扭振来说，可以将上述间隙的距离设定为较小；而对于频率较低的扭振来说，可以将上述间隙的距离设定为较大。

对于如后驱动汽车来说，扭振频率通常应根据扭转测量结果决定，因此优选地，针对该频率范围为了获得较好的缓冲效果，所述间隙的距离为2毫米至4毫米。

所述支撑架12可以通过多种方式固定设置在芯轴11上，只要能够实现圆筒部13与芯轴11之间具有合适的间距即可。例如，所述支撑架12还包括连接板16，该连接板16为具有中心孔的圆环形板，所述芯轴11延伸穿过所述中心孔，所述圆筒部13的一端固定连接于所述连接板16的边缘并沿所述芯轴11的轴向方向延伸。

通过连接板16，能够调节所述圆筒部13与芯轴11之间的间距，进而能够便于设置质量体15的内圆周表面与芯轴11的外圆周表面之间的间隙，从而使所述扭振减振器适用于各种不同的应用场合。

虽然在图2中表示为圆筒部13向连接板16的右侧延伸，但圆筒部13可以向连接板16的任意一侧沿芯轴11的轴向方向延伸，或者圆筒部13可以向连接板16的两侧沿芯轴11的轴向方向延伸。

为了进一步将上述质量体15屏蔽起来，优选地，如图2所示，所述扭振减振器还包括挡板17，该挡板17固定连接于所述圆筒部13的另一端并沿所述芯轴11的径向方向向内延伸超过所述质量体15。

如图2所示，挡板17实际上设置在圆筒部13的开口处，并与连接板16相对，从而将质量体15限制在支撑架12和挡板17所形成的空间内。在这里，挡板17可以通过各种方式装配到圆筒部13上，以便于所述扭振减振器的安装，例如可以通过焊接等方式实现挡板17与圆筒部13的永久连接；或者挡板17通过螺栓等方式与圆筒部13可拆卸地连接在一起。

挡板17可以具有各种合适的形状，只要能够实现对质量体15的屏蔽即可。优选地，挡板17为圆环形，所述芯轴11穿过该挡板17的中空部分延伸。

本发明还提供了一种传动装置，该传动装置包括驱动轴100、从动轴(未显示)和连接该驱动轴100和从动轴的扭振减振器，其中，所述扭振减振器为本发明提供的上述扭振减振器，所述驱动轴100和从动轴分别通过所述轴连接结构而连接于所述扭振减振器的两端。

如上所述，所述轴连接结构可以具有多种形式。例如，如图2所示，芯轴11的一端设置有法兰18，用于连接于如从动轴。而在芯轴11的另一端，该芯轴11为中空结构，通过键连接(如花键连接)与法兰盘102插入芯轴11中的部分101连接在一起。而法兰盘102则可以通过万向节与驱动轴100连接。

所述扭振减振器可以应用于各种传动的工作场合。但优选地，在用于汽车车辆(如载重汽车)的工作场合中，所述驱动轴100为发动机的曲轴，所述从动轴为变速箱的输入轴，也就是说，所述扭振减振器设置在曲轴和变速箱的输入轴之间，从而尽可能地消除曲轴和变速箱在动力传递过程中产生的扭振，获得较好的平顺性。

上文结合本发明的实施方式描述了本发明所提供的扭振减振器和包括该扭振减振器的传动装置，但是，本说明书应视为描述性或解释性的，而不是对本发明保护范围的限制。而且，本说明书中公开的各个特征并不限于权利要求书中各个权利要求的引用关系，而是可以以任意合适的方式单独和/或组合地结合在一起，从而可以做出各种修改、替换和变化。

Claims (7)

1.一种扭振减振器，该扭振减振器包括：

芯轴(11)，该芯轴(11)具有轴连接结构；

支撑架(12)，该支撑架(12)固定连接于所述芯轴(11)并包括与所述芯轴(11)共轴的圆筒部(13)；

弹性体(14)，该弹性体(14)为圆筒形并共轴地套装在所述圆筒部(13)中；

质量体(15)，该质量体(15)为圆筒形并共轴地套装在所述弹性体(14)中；

其特征在于，所述质量体(15)的内圆周表面与所述芯轴(11)的外圆周表面之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的扭振减振器，其特征在于，所述质量体(15)的内圆周表面与所述芯轴(11)的外圆周表面之间的间隙对应于所述芯轴(11)转动过程中产生的扭振的频率。

3.根据权利要求2所述的扭振减振器，其特征在于，所述间隙的距离为2至4毫米。

4.根据权利要求1所述的扭振减振器，其特征在于，所述支撑架(12)还包括连接板(16)，该连接板(16)为具有中心孔的圆环形板，所述芯轴(11)延伸穿过所述中心孔，所述圆筒部(13)的一端固定连接于所述连接板(16)的边缘并沿所述芯轴(11)的轴向方向延伸。

5.根据权利要求4所述的扭振减振器，其特征在于，该扭振减振器还包括挡板(17)，该挡板(17)固定连接于所述圆筒部(13)的另一端并沿所述芯轴(11)的径向方向向内延伸超过所述质量体(15)。

6.一种传动装置，该传动装置包括驱动轴、从动轴和连接该驱动轴和从动轴的扭振减振器，其特征在于，所述扭振减振器为权利要求1-5中任意一项所述的扭振减振器，所述驱动轴和从动轴分别通过所述轴连接结构而连接于所述扭振减振器的两端。

7.根据权利要求6所述的传动装置，其特征在于，所述驱动轴为发动机的曲轴，所述从动轴为变速箱的输入轴。

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