CN102016345A - 频率调节减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种频率调节减振器，该减振器具有壳体形式的振动体。该壳体包括第一部件和第二部件，该第一部件和第二部件部分包围延伸穿过所述壳体上的连接开口的连接部件，从而使得所述壳体能够连接在振动将被缓冲的表面上。壳体和连接部件通过壳体内部的弹性元件相互连接。第一壳体部件为罐部31而第二壳体部件为盖部33。罐部限定有内部空间，该内部空间在一端具有用于接收弹性元件的安装开口，为了在内部空间将所述弹性元件压缩为压缩状态，盖部在安装开口的上方设置为连接在罐部上。内部空间基本上完全容纳处于压缩状态的弹性元件。盖部可以使用例如冲压金属片制造，从而提供总成本低的减振器。

Description

频率调节减振器
技术领域
本发明涉及一种用于缓冲表面中的振动的频率调节减振器，该减振器包括振动体，该振动体为具有连接开口的壳体的形式；和连接部件，该连接部件至少部分地被壳体包围并通过壳体内部的弹性元件与壳体连接，连接开口允许连接部件连接在所述表面上以使壳体从所述表面弹性悬挂，所述壳体具有第一部件和第二部件。
背景技术
这种减振器可以应用在例如车辆上来缓冲车辆的一部分中的振动，例如当车辆的发动机怠速运行时。
此类减振器普遍面临的问题是如何降低它们的生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种开始提到种类的能够降低制造成本的频率调节减振器。
通过权利要求1限定的频率调节减振器来实现这个目的。更具体地，第一壳体部件为罐部的形式而第二壳体部件为盖部的形式。所述罐部限定有内部空间，该内部空间在一端具有用于接收弹性元件的安装开口。所述盖部在所述安装开口的上方设置为连接在所述罐部上，以在所述内部空间将所述弹性元件压缩为压缩状态，并且所述内部空间基本上完全容纳处于压缩状态的所述弹性元件。
该减振器允许所述盖部比如通过简单的冲压操作通过例如金属片制作。只有减振器壳体部件中的一个部件，即罐部，需要使用成本较高的制作方法，比如铸造、机械加工、冷成形或是压缩金属粉末。因此，与两个壳体部件都要限定壳体的内部空间的基本部分并且每个壳体部件都需要相当大的重量的壳体相比，本发明可以提供更便宜的减振器。
所述内部空间可以从所述安装开口逐渐变细。这使得在插入方向的垂直方向上也可以压缩弹性元件，从而使减振器能够处理与振动表面的平面平行的方向上的振动。所述内部空间可以具有例如顶角小于60度的圆锥截体形状。
所述连接开口可以位于所述罐部或所述盖部。
所述盖部可以由金属片或塑料构成。
所述罐部可以由烧结金属粉末或机械加工、铸造或冷成形钢构成。
所述罐部可以包括形成法兰的周向边缘部，所述盖部可以包括周向部，该周向部弯曲以包围所述法兰，从而使得所述盖部连接到所述罐部上。
作为选择，所述罐部可以包括环绕所述安装开口的凹槽，所述盖部可以包括装配在所述凹槽中的圆盘，所述罐部可以包括突出部，该突出部变形以锁紧所述凹槽中的盖部，从而使得所述盖部连接在所述罐部上。
作为另一种选择，所述罐部可以包括周向凹槽，所述盖部可以包括周向部，该周向部弯曲以压入所述凹槽中，从而使得所述盖部连接在所述罐部上。
作为另一种选择，所述盖部可以通过一个或多个焊缝或通过胶接连接在所述罐部上。
所述连接部件可以具有延伸穿过所述连接开口的突出部。
附图说明
图1是显示频率调节减振器的示意图；
图2A是显示外部-质量减振器(outer-mass damper)的截面示意图；
图2B是显示具有第一壳体部件和第二壳体部件的壳体形式的振动体的一种方式；
图3是显示具有罐部壳体和盖部壳体的外部-质量减振器的分解图；
图4A和4B是显示图3的减振器组装后的示意图；
图5是显示第一可选实施方式的示意图；
图6A和6B是显示第二可选实施方式的示意图；
图7是显示第三可选实施方式的示意图；
图8是显示第四可选实施方式的示意图；
图9是显示第五可选实施方式的示意图。
具体实施方式
本发明通常涉及一种频率调节减振器，这种减振器1的一种实施方式示意性地显示在图1中。该减振器1用来缓冲表面3中的振动，包括振动体5和至少一个弹性元件7，该振动体5和至少一个弹性元件7连接在表面3上，一起提供弹性-质量系统。
选取振动体5的质量m，弹性元件7的刚度k和阻尼c，以在预期以预定目标频率振动的表面3上产生减振效果。当表面以这个频率振动时，振动体以与表面频率相同但是异相的频率振动以使表面的振动得到充分的缓冲。基本上，振动体振动的振幅可以比表面振动的振幅更大。如图1所示的频率调节减振器的一般概念本质上为公知的。
图2A所示为可能的外部-质量减振器的截面示意图。在这个减振器中，振动体(参见图1中5)为具有内部空间的壳体9的形式。壳体9具有相当大的质量并且预设为从表面3上弹性悬挂。减振器还包括连接部件11，该连接部件11被壳体9部分包围并且在壳体内部通过弹性元件13与壳体9连接。弹性元件13构成图1中的弹性元件。壳体具有连接开口15，并且连接部件11具有延伸穿过该开口15以允许连接部件11连接在表面3上的突出部17。因此壳体9能够从表面3上弹性悬挂。连接开口15比连接部件11的突出部17更大，从而为壳体全方位的振动提供空间。在任何情况下，开口都应该足够大以允许壳体相对于连接部件运动。连接部件11能够以多种方式连接在表面上，一般使用螺钉19。
作为选择，可以提供不带突出部的连接部件。那么，如图9所示，与需要缓冲的表面成为一体或连接的突出部穿过连接开口并且连接在连接部件上。
外部-质量减振器能够非常容易地连接在表面上并且不占用过多空间。该外部-质量减振器能够进一步处理更高的振动频率。
连接部件11可以作为机械加工件或金属粉末件生产，或者通过冷成形或铸造的方式制造。该连接部件11可以关于对称轴线23圆形对称，连接部件11沿着该对称轴线23延伸。弹性元件13可以由固化在连接部件11上或是简单地螺纹连接在连接部件11上的橡胶构成。
为了能够有效地生产壳体9，并且能够将连接部件11和弹性元件13装配在壳体9中，壳体9可以包括第一部件和第二部件，当减振器装配时第一部件和第二部件结合。如图2A所示，壳体9因此可以沿着线21分开。图2B相应地显示了第一壳体部件25和第二壳体部件27，连接开口15位于第二壳体部件27上。通过粘接从第二部件27的内部29穿过连接开口15的连接部件11的突出部17组装减振器。而后第一部件25安装在连接部件11的上部的顶端，第一部件25和第二部件27通过螺栓(未示出)连接。显然，进行组装可以有不同的方法，一般地，首先将连接部件11装配在第一壳体部件25中，然后连接第一壳体部件25和第二壳体部件27，使突出部17(如果有的话)延伸穿过连接开口15。
第一部件和的第二部件可以制造为两个压铸件。这样就允许两部件具有相当大的重量。压铸操作还允许以少量的额外成本制造带有零件(例如设置在通孔的法兰)的壳体部件，在组装减振器的过程中使用通孔连接第一部件和第二部件。然而，值得注意的是，压铸件的制造总成本会相对高一些。
本发明提供了一种比图2A和2B所示意性显示的减振器生产成本更低的外部-质量减振器。
通常，如图3所示的第一实施方式，第一壳体部件为罐部31而第二壳体部件为盖部33，罐部31限定有内部空间35，当减振器组装时该空间35可以容纳连接部件37和弹性元件39。罐部31通常具有振动体总质量的至少80％，也就是说，最多把总质量的20％留给盖部33。罐部因此具有相对厚的壁并且可以通过例如压铸(例如锌)，冷成形或机械加工(例如钢)生产，或者也可以作为金属粉末烧结部件提供。
罐部31在一端具有安装开口41，当装配减振器时用来接收连接部件37和弹性元件39。罐部31的内部空间35可以从安装开口逐渐变细，且具有截头圆锥形，这将在后面进行讨论。内部空间35足够大以基本上完全容纳处在压缩状态的弹性元件39。
当连接部件37和弹性元件39进入内部空间后，盖部33在安装开口41的上方连接在罐部31上。盖部33随后压缩弹性元件39。盖部33能够通过多种方式与罐部31连接，这将在后面进行讨论。
由于使用的罐部31足够大可以充分容纳处在压缩状态下的弹性元件，与罐部31相比，盖部33可以作为相对便宜的部件提供。因此盖部33可以制成厚度例如为1-2mm的冲压金属片部件。如果金属片为钢，则由于盖部的强度，可以允许弹性元件39进行高比例的压缩。因此，减振器能够处理覆盖全部声谱的高频率。
图4A和4B所示为组装后图3的减振器，图4A为基本圆形对称的减振器的侧视图，图4B为沿图4A中线B-B的截面图。
当盖部33连接时，弹性元件39的压缩量是决定弹性元件的弹性以及组装后的减振器的共振频率的因素。如图所示，罐部31的内部空间从安装开口在一定程度上逐渐变细从而使内部空间具有圆锥截体的形状。因此，弹性元件也在径向方向上以一定程度压缩，使减振器也能够在径向方向(参照图1中的x，y)上缓冲振动。
罐部31具有在罐部外周形成法兰的周向边缘部43。盖部33具有周向部45，当弹性元件压缩进壳体的内部时该周向部45弯曲以包围边缘部43，从而将盖部33连接到罐部31上。另一个将盖部连接到罐部上的可选方式将在后面讨论。
在图4A和4B的减振器中，连接部件的突出部所延伸穿过的连接开口15(参见图3)位于盖部33上。图5所示为第一可选实施方式，作为替代，连接开口15位于罐部31上。返回到图4B，连接开口足够大以允许连接部件也在径向方向上移动。这里径向和轴向方向通常由连接部件37延伸所沿的轴线48定义。为了避免罐部的内部空间受到污染，连接开口15通过柔性密封件47进行封闭，仍然允许连接部件运动。然而，在许多应用中密封件不是必须的。
在壳体的另一端，第二开口设置在罐部以允许在减振器安装在表面上时插入工具。然后，可以密封该第二开口(例如通过塑料包套49)，该包套49可以包括通过连接件50互相连接的两个部分。第一环形部分可以连接在第二开口上，并且当第二开口需要密封时第二圆形部分可以通过在连接件50处折叠包套来插入环形部分中。
图6A和6B所示为第二可选实施方式的截面图。图6B为图6A部分C的放大图。在这个实施方式中，盖部51设置为可以插入罐部55上的凹槽53中的平的圆盘。然后，在凹槽边界的突出部57变形，从而锁紧凹槽53中的盖部51。突出部可以周向设置或是沿凹槽53边界设置在多个位置。连接开口可以设置在盖部，或如图所示设置在罐部。
图7所示为第三可选实施方式。该实施方式与图4B的实施方式类似，但是罐部的法兰状的边缘部分(参考图4B的43)被沿罐部61外周的周向凹槽59所替代。盖部63具有周向部分65，当弹性元件被压入壳体内时该周向部分65弯曲以压入周向凹槽中，从而将盖部63连接到罐部61。连接开口可以设置在罐部，或如图所示设置在盖部。
图8所示为第四可选实施方式。在这个实施方式中，盖部设置为具有与罐部69大概相同宽度的平的圆盘67。当弹性元件压缩进入罐部69中时该圆盘67与罐部69焊接。连接开口可以设置在罐部，或如图所示设置在盖部。粘接可以替代焊接成为另一种选择方式。
图9所示为第五可选实施方式。在这个实施方式中，连接部件71不具有突出部并且被罐部73完全包围。替代地，振动要受到缓冲的表面3具有与罐部73内部的连接部件71连接的突出部75。罐部73具有足够大的开口以允许罐部73相对于突出部75运动。
本发明并不限于上述实施方式，可以在所附权利要求的范围内以多种方式进行改变。例如，虽然上面描述的罐部具有圆形的截面，但是其它如椭圆甚至矩形的截面也是可以想象得到的。另外，在一些应用中，非金属盖部(例如塑料盖部)也是可以想象得到的。

Claims (15)

1.一种用于缓冲表面中的振动的频率调节减振器，该减振器包括振动体，该振动体为具有连接开口(15)的壳体(9)的形式；和连接部件(11)，该连接部件(11)至少部分地被所述壳体包围并通过位于所述壳体内部的弹性元件(13)与所述壳体连接，所述连接开口允许所述连接部件连接在所述表面上，以使所述壳体从所述表面弹性悬挂，所述壳体具有第一部件和第二部件，其特征在于，
所述第一壳体部件为罐部(31；55；61；69；73)，所述第二壳体部件为盖部(33；51；63；67)，其中，所述罐部限定有内部空间(35)，该内部空间(35)在一端具有用于接收所述弹性元件的安装开口(41)，
所述盖部在所述安装开口上设置为连接在所述罐部上，以将所述弹性元件压缩为压缩状态，并且
所述内部空间基本上完全容纳处于压缩状态的所述弹性元件。
2.根据权利要求1所述的频率调节减振器，其中，所述内部空间从所述安装开口逐渐变细。
3.根据权利要求2所述的频率调节减振器，其中，所述内部空间具有顶角小于60度的圆锥截体形状。
4.根据上述任意一项权利要求所述的频率调节减振器，其中，所述连接开口位于所述罐部上。
5.根据上述任意一项权利要求所述的频率调节减振器，其中，所述连接开口位于所述盖部上。
6.根据上述任意一项权利要求所述的频率调节减振器，其中，所述盖部由金属片构成。
7.根据上述任意一项权利要求所述的频率调节减振器，其中，所述盖部由塑料构成。
8.根据上述任意一项权利要求所述的频率调节减振器，其中，所述罐部由烧结金属粉末构成。
9.根据上述任意一项权利要求所述的频率调节减振器，其中，所述罐部由机械加工、铸造或冷成形的钢构成。
10.根据上述任意一项权利要求所述的频率调节减振器，其中，所述罐部(31)包括形成法兰(43)的周向边缘部，所述盖部(33)包括周向部(45)，该周向部(45)弯曲以包围所述法兰，从而使得所述盖部连接到所述罐部上。
11.根据权利要求1至9中任意一项所述的频率调节减振器，其中，所述罐部(55)包括环绕所述安装开口的凹槽(53)，所述盖部包括装配在所述凹槽中的圆盘(51)，所述罐部包括突出部(57)，该突出部(57)变形以锁紧所述凹槽中的所述盖部，从而使得所述盖部连接在所述罐部上。
12.根据权利要求1至9中任意一项所述的频率调节减振器，其中，所述罐部(61)包括周向凹槽(59)，所述盖部(63)包括周向部(65)，该周向部(65)弯曲以压入所述凹槽中，从而使得所述盖部连接在所述罐部上。
13.根据权利要求1至9中任意一项所述的频率调节减振器，其中，所述盖部(67)通过一个或多个焊缝连接在所述罐部(69)上。
14.根据权利要求1至9中任意一项所述的频率调节减振器，其中，所述盖部(67)通过胶接连接在所述罐部(69)上。
15.根据上述任意一项权利要求所述的频率调节减振器，其中，所述连接部件具有延伸穿过所述连接开口的突出部。
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