CN103434353A - 用于发动机的轮毂减振器及具有它的发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发动机的轮毂减振器及具有它的发动机。所述用于发动机的轮毂减振器包括：轮毂，轮毂固定在发动机的曲轴上；第一减振部，第一减振部固定在轮毂的外周面上；第二减振部，第二减振部固定在轮毂的内周面上；以及顶杆，顶杆设在第二减振部上且顶杆相对于轮毂可在接合位置和分离位置之间移动，在顶杆位于接合位置时顶杆与轮毂接合，以使第二减振部与轮毂同步转动，在顶杆位于分离位置时顶杆与轮毂分离。根据本发明实施例的用于发动机的轮毂减振器，可以根据发动机的不同的工作状态选择与之相适应的减振效果，从而节约能量，降低了轮毂减振器中的各部件的温度，延长了轮毂减振器的使用寿命。

Description

用于发动机的轮毂减振器及具有它的发动机

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种用于发动机的轮毂减振器及具有该轮毂减振器的发动机。

背景技术

发动机工作过程中，产生扭转振动。发动机高转速工况下产生的扭转振动小于发动机低转速工况下产生的扭转振动。现有的减振器的为了兼顾高转速和低转速，会导致发动机低转速工作时，减振效果不明显，舒适度变差，发动机高转速工作时，减振效果过强，造成能量浪费，而且使减振器的温度升高，降低减振器的使用寿命。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于发动机的轮毂减振器，所述用于发动机的轮毂减振器可以根据所述发动机的不同的工作状态选择与之相适应的减振效果，从而节约能量，降低了所述轮毂减振器中的各部件的温度，延长了所述轮毂减振器的使用寿命。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述用于发动机的轮毂减振器的发动机。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种用于发动机的轮毂减振器。所述用于发动机的轮毂减振器包括：轮毂，所述轮毂固定在所述发动机的曲轴上；第一减振部，所述第一减振部固定在所述轮毂的外周面上；第二减振部，所述第二减振部固定在所述轮毂的内周面上；以及顶杆，所述顶杆设在所述第二减振部上且所述顶杆相对于所述轮毂可在接合位置和分离位置之间移动，在所述顶杆位于所述接合位置时所述顶杆与所述轮毂接合，以使所述第二减振部与所述轮毂同步转动，在所述顶杆位于所述分离位置时所述顶杆与所述轮毂分离。

根据本发明实施例的用于发动机的轮毂减振器，通过设置所述第一减振部和所述第二减振部，并通过在所述第二减振部上设置可以在所述第二减振部与所述轮毂同步转动的接合位置和所述第二减振部与所述轮毂可相对转动的分离位置之间移动的所述顶杆，从而实现所述发动机高速运转时，依靠所述第一减振部降低扭转振动，所述发动机低速运转时，依靠所述第一减振部和所述第二减振部的共同作用降低扭转振动。也就是说，根据本发明实施例的用于发动机的轮毂减振器，可以根据所述发动机的不同的工作状态选择与之相适应的减振效果，从而节约能量，降低了所述轮毂减振器中的各部件的温度，延长了所述轮毂减振器的使用寿命。

另外，根据本发明上述实施例的用于发动机的轮毂减振器还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述用于发动机的轮毂减振器还包括：驱动杆和驱动器，所述驱动器与所述驱动杆相连以驱动所述顶杆在接合位置和分离位置之间移动。

有利地，所述顶杆的与所述驱动杆距离较近的一端的外周面上设置有环形凸缘，且所述用于发动机的轮毂减振器还包括弹性件，所述弹性件弹性地抵压在所述第二减振部与所述环形凸缘之间。

可选地，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套在所述顶杆上。

根据本发明的一个实施例，所述驱动杆形成为圆筒状，所述驱动杆的外周面上设有轴向间隔开的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的深度大于所述第二凹槽的深度，其中在所述顶杆位于所述接合位置时，所述顶杆的与所述驱动杆较近的一端位于所述第二凹槽内，且在所述顶杆位于所述分离位置时所述顶杆的与所述驱动杆较近的一端位于所述第一凹槽内。由此所述驱动杆的轴向移动转换成所述顶杆的径向移动，且所述第一凹槽和所述第二凹槽的深度不同，使所述顶杆沿径向移动的距离不同，从而实现所述顶杆与所述轮毂的接合与分离。

根据本发明的一个实施例，所述第一减振部包括：第一惯量环，所述第一惯量环套在所述轮毂的外周面；第一减振件，所述第一减振件固定在所述第一惯量环和所述轮毂之间。

进一步地，所述第二减振部包括：第二惯量环，所述第二惯量环设在所述轮毂的内周面；第二减振件，所述第二减振件固定在所述第二惯量环和所述轮毂之间。

可选地，所述第一减振件和所述第二减振件中的每一个均为环状橡胶件。

有利地，所述第一惯量环的质量大于所述第二惯量环的质量，所述第一减振件的轴向长度小于所述第二减振件的轴向长度。由此可以更好地匹配所述发动机的不同工况，节约能源、节约制造成本。

根据本发明第二方面的实施例提出一种发动机。发动机包括根据本发明第一方面所述的用于发动机的轮毂减振器，因而可以根据所述发动机的不同的工作状态选择与之相适应的减振效果，从而节约能量，降低了所述轮毂减振器中各部件的温度，延长了所述轮毂减振器的使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的发动机在轮毂减振器处的结构示意图；

图2是图1的A区域的局部放大图；

图3是根据本发明实施例的用于发动机的轮毂减振器的第二惯量环的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的用于发动机的轮毂减振器的驱动杆的结构示意图。

附图标记说明：

发动机1、轮毂减振器10、曲轴20、轮毂100、第二通孔110、第一减振部200、第一惯量环210、第一减振件220、第二减振部300、第二惯量环310、惯量环本体311、导向部312、第二减振件320、第一通孔301、顶杆400、环形凸缘410、驱动杆500、第一凹槽510、第二凹槽520、中心孔501、弹性件600、螺栓700

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照图1-图4描述根据本发明实施例的用于发动机1的轮毂减振器10。在发动机1的工作过程中，会产生扭转振动。用于发动机1的轮毂减振器10用于减少该扭转振动。如图1-图4所示，根据本发明实施例的用于发动机1的轮毂减振器10包括：轮毂100、第一减振部200、第二减振部300和顶杆400。

轮毂100固定在发动机1的曲轴20上，且轮毂100一般固定在曲轴20的前端，随发动机1曲轴20一起转动。曲轴20的前端的角振幅最大。曲轴20的瞬时角速度呈周期性变化，因而轮毂100的瞬时角速度也呈周期性变化。第一减振部200固定在轮毂100的外周面上，第二减振部300固定在轮毂100的内周面上。

第一减振部200与轮毂100之间的相对转动可以吸收扭转振动的能量。这里的相对转动是指轮毂100的瞬时角速度与第一减振部200的瞬时角速度不相同而造成的轮毂100相对于第一减振部200的转动时快时慢。第二减振部300与轮毂100之间的相对转动也可以吸收扭转振动的能量。这里的相对转动是指轮毂100的瞬时角速度与第二减振部300的瞬时角速度不相同而造成的轮毂100相对于第二减振部300的转动时快时慢。

顶杆400设在第二减振部300上，且顶杆400相对于轮毂100可在接合位置和分离位置之间移动。顶杆400位于所述接合位置时，顶杆400与轮毂100接合，第二减振部300与轮毂100同步转动，这样第二减振部300与轮毂100之间没有相对转动因而不能吸收扭转振动的能量。也就是说，当顶杆400位于所述接合位置时，扭转振动的能量被第一减振部200与轮毂100的相对转动吸收。换言之，此时用于发动机1的轮毂减振器10依靠第一减振部200减振。

顶杆400位于所述分离位置时，顶杆400与轮毂100分离。也就是说，当顶杆400位于所述分离位置时，第一减振部200与轮毂100可以相对运动，且第二减振部300可以与轮毂100相对运动。换言之，此时用于发动机1的轮毂减振器10依靠第一减振部200和第二减振部300的共同作用来减振，减振效果更好。

发动机1在高转速下工作时产生的扭转振动小，而发动机1在低转速下工作时产生的扭转振动大。发动机1在高转速下工作时，扭转振动较小，顶杆400位于所述接合位置，用于发动机1的轮毂减振器10依靠第一减振部200与轮毂100的相对运动吸收扭转振动的能量；发动机1在低转速下工作时，扭转振动较大，顶杆400位于所述分离位置，用于发动机1的轮毂减振器10依靠第一减振部200与轮毂100的相对运动以及第二减振部300与轮毂100的相对运动的共同作用来吸收扭转振动能量。由此用于发动机1的轮毂减振器10可以根据发动机1的不同工况以及扭转振动的实际大小来调节减振效果的强弱。

因此，根据本发明实施例的用于发动机1的轮毂减振器10，通过设置第一减振部200和第二减振部300，并通过在第二减振部300上设置可以在第二减振部300与轮毂100同步转动的接合位置和第二减振部300与轮毂100可相对转动的分离位置之间移动的顶杆400，从而实现发动机1高速运转时，依靠第一减振部200降低扭转振动，发动机1低速运转时，依靠第一减振部200和第二减振部300的共同作用降低扭转振动。也就是说，根据本发明实施例的用于发动机1的轮毂减振器10，可以根据发动机1的不同的工作状态选择与之相适应的减振效果，从而节约能量，降低了轮毂减振器10中的各部件的温度，延长了轮毂减振器10的使用寿命。

在本发明的一个实施例中，用于发动机1的轮毂减振器10还可以包括驱动杆500和驱动器（图未示出）。驱动器可以与驱动杆500相连以驱动顶杆400在所述接合位置和所述分离位置之间移动。

可选地，驱动器可以为电机。

在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，第二减振部300上可以设有沿径向贯通其的第一通孔301，轮毂100上可以设有沿径向贯通其的与第一通孔301对应的第二通孔110。顶杆400位于所述接合位置时，顶杆400位于第一通孔301和第二通孔110内，以使第二减振部300与轮毂100同步转动。顶杆400位于所述分离位置时，顶杆400位于第一通孔301内，以使第二减振部300与轮毂100可以相对转动。

进一步地，如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，顶杆400的与驱动杆500距离较近的一端的外周面上设置有环形凸缘410，且用于发动机1的轮毂减振器10还可以包括弹性件600，弹性件600可以弹性地抵压在第二减振部300与环形凸缘410之间。也就是说，弹性件600在初装时已经处于被压缩状态。当驱动杆500驱动顶杆400从所述分离位置向所述接合位置移动时，弹性件600被压缩，驱动杆500对顶杆400施加的推力克服弹性件600的弹力驱动顶杆400移动。当驱动杆500驱动顶杆400从所述接合位置向所述分离位置移动时，顶杆400在弹性件600的弹力的作用下移动直到位于所述分离位置。环形凸缘410可以阻止弹性件600飞出。由此有利于顶杆400与轮毂100的分离，且使顶杆400在所述接合位置与所述分离位置之间的移动过程更平稳。

在本发明的一个可选的实施例中，弹性件600可以为弹簧。弹簧可以套在顶杆400上。

在本发明的一个实施例中，第一减振部200可以包括：第一惯量环210和第一减振件220。第一惯量环210可以套在轮毂100的外周面，第一减振件220可以固定在第一惯量环210和轮毂100的外周面之间。也就是说，第一减振件220套设在轮毂100的外周面上，第一惯量环210套设在第一减振件220的外周面上。

在本发明的一个具体的示例中，第一减振件220可以压装在第一惯量环210和轮毂100的外周面之间。在发动机1的运转过程中，曲轴20的瞬时角速度呈周期性变化，轮毂100随曲轴20一起转动，第一惯量环210由于转动惯量较大，其转动的瞬时角速度均匀。由此造成轮毂100相对于第一惯量环210的转动时快时慢，使轮毂100产生扭转振动。此时第一减振件220发生扭转变形，扭转振动的能量被第一减振件220吸收，从而使轮毂100的扭转振动得以消除或减轻。可选地，第一减振件220可以为橡胶减振环。扭转振动的能量可以被橡胶的内摩擦阻尼吸收。

在本发明的一个实施例中，第二减振部300可以包括：第二惯量环310和第二减振件320。第二惯量环310可以套在轮毂100的内周面，第二减振件320可以固定在第二惯量环310和轮毂100的内周面之间。也就是说，第二减振件320套设在第二惯量环310的外周面上，轮毂100套设在第二减振件320的外周面上。

在本发明的一个具体的示例中，第二减振件320可以压装在第二惯量环310和轮毂100的内周面之间。在发动机1的运转过程中，曲轴20的瞬时角速度呈周期性变化，轮毂100随曲轴20一起转动，第二惯量环310由于转动惯量较大，其转动的瞬时角速度均匀。由此造成轮毂100相对于第二惯量环310的转动时快时慢，使轮毂100产生扭转振动。此时，第二减振件320发生扭转变形，扭转振动的能量被第二减振件320吸收，从而使轮毂100的扭转振动得以消除或减轻。可选地，第二减振件320可以为橡胶减振环。扭转振动的能量可以被橡胶的内摩擦阻尼吸收。

优选地，第一惯量环210的质量可以大于第二惯量环310的质量，第一减振件220的轴向长度可以小于第二减振件320的轴向长度。由此，第一惯量环210和第一减振件220的减振效果大于第二惯量环310和第二减振件320的减振效果，这样可以更好地匹配发动机1的不同工况，节约能源。具体而言，在发动机1的工作过程中，第一惯量环210和第一减振件220始终起到减少扭转振动的作用，而第二惯量环310和第二减振件320只是在发动机1的低转速运行，扭转振动较大时才发挥作用。也就是说，第二惯量环310和第二减振件320起到的减振作用是辅助减振作用，因而第二惯量环310的质量小于第一惯量环210的质量，第二减振件320的轴向长度小于第一减振件220的长度，在满足辅助减振作用的同时，减小了尺寸，节约了制造成本。

在本发明的一个具体的示例中，第二惯量环310可以包括：惯量环本体311和从惯量环本体311的内周面向其旋转中心延伸的导向部312。导向部312内可以设有导向孔，顶杆400可以设在导向孔内。顶杆400在所述接合位置与所述分离位置之间移动时，导向孔对顶杆400起到导向和支撑作用，避免顶杆400在移动过程中出现偏移和卡滞等现象。

在本发明的一个实施例中，驱动杆500可以形成为圆筒状。驱动杆500的外周面上可以设有轴向间隔开的第一凹槽510和第二凹槽520。第一凹槽510的深度大于第二凹槽520的深度。其中，在顶杆400位于所述接合位置时，顶杆400的与驱动杆500较近的一端可以位于第二凹槽520内，且在顶杆400位于所述分离位置时，顶杆400的与驱动杆500较近的一端位于第一凹槽510内。

也就是说，驱动器可以驱动驱动杆500沿轴向移动。当顶杆400的与驱动杆500较近的一端从第一凹槽510移动至第二凹槽520时，顶杆400的与驱动杆500较远的一端与轮毂100接合（例如，在本发明的一个实施例中，此时顶杆400位于第二通孔110内），顶杆400位于所述接合位置。当顶杆400的与驱动杆500较近的一端从第二凹槽520移动至第一凹槽510时，顶杆400的与驱动杆500较远的一端与轮毂100分离（例如，在本发明的一个实施例中，此时顶杆400位于第一通孔301内），顶杆400位于所述分离位置。

换言之，驱动杆500的轴向移动转换成顶杆400的径向移动，且第一凹槽510和第二凹槽520的深度不同，使顶杆400沿径向移动的距离不同，从而实现顶杆400与轮毂100的接合与分离。

第一凹槽510和第二凹槽520的深度的差值大于第二减振件320的厚度，由此顶杆400位于所述接合位置时，顶杆400的远离驱动杆500的一端才能伸入轮毂100的第二通孔110内。

有利地，如图1和图2所示，顶杆400的与驱动杆500较近的一端与顶杆400的与驱动杆500较远的一端均为半球结构，第一凹槽510和第二凹槽520均为半圆形凹槽。由此，顶杆400在第一凹槽510和第二凹槽520之间滑动时顺畅不卡滞，且顶杆400滑入或滑出第一凹槽510或第二凹槽520时接触面积增加，有利于延长顶杆400和驱动杆500的使用寿命。

优选地，顶杆400可以为多个，导向部312可以为多个，导向部312与顶杆400可以一一对应。多个顶杆400可以沿周向均匀布置，多个导向部312可以沿第二惯量环310的周向均匀布置。如图3所示，导向部312可以为4个且4个导向部312可以沿第二惯量环310的周向均匀布置。由此可以使用于发动机1的轮毂减振器10的结构更合理。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，用于发动机1的轮毂减振器10还可以包括用于将轮毂100固定在曲轴20前端的螺栓700。驱动杆500内部具有中心孔501，靠近轮毂100的一端的中心孔501的直径大于远离轮毂100的一端的中心孔501的直径。也就是说，中心孔501的直径沿轴向可变。由此，不仅可以减轻驱动杆500的重量，降低制造成本，而且可以避免螺栓700与驱动杆500发生干涉。

本发明还提供了一种发动机1。发动机1包括根据本发明上述实施例的用于发动机1的轮毂减振器10，因而可以根据发动机1的不同的工作状态选择与之相适应的减振效果，从而节约能量，降低了轮毂减振器10中各部件的温度，延长了轮毂减振器10的使用寿命。

根据本发明实施例的发动机1的其他构成例如曲轴20等的结构对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于发动机的轮毂减振器，其特征在于，包括：

轮毂，所述轮毂固定在所述发动机的曲轴上；

第一减振部，所述第一减振部固定在所述轮毂的外周面上；

第二减振部，所述第二减振部固定在所述轮毂的内周面上；以及

顶杆，所述顶杆设在所述第二减振部上且所述顶杆相对于所述轮毂可在接合位置和分离位置之间移动，在所述顶杆位于所述接合位置时所述顶杆与所述轮毂接合，以使所述第二减振部与所述轮毂同步转动，在所述顶杆位于所述分离位置时所述顶杆与所述轮毂分离。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的轮毂减振器，其特征在于，还包括：

驱动杆和驱动器，所述驱动器与所述驱动杆相连以驱动所述顶杆在接合位置和分离位置之间移动。

3.根据权利要求2所述的用于发动机的轮毂减振器，其特征在于，所述顶杆的与所述驱动杆距离较近的一端的外周面上设置有环形凸缘，且所述用于发动机的轮毂减振器还包括弹性件，所述弹性件弹性地抵压在所述第二减振部与所述环形凸缘之间。

4.根据权利要求3所述的用于发动机的轮毂减振器，其特征在于，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套在所述顶杆上。

5.根据权利要求2所述的用于发动机的轮毂减振器，其特征在于，

所述驱动杆形成为圆筒状，所述驱动杆的外周面上设有轴向间隔开的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的深度大于所述第二凹槽的深度，其中在所述顶杆位于所述接合位置时，所述顶杆的与所述驱动杆较近的一端位于所述第二凹槽内，且在所述顶杆位于所述分离位置时所述顶杆的与所述驱动杆较近的一端位于所述第一凹槽内。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于发动机的轮毂减振器，其特征在于，

所述第一减振部包括：

第一惯量环，所述第一惯量环套在所述轮毂的外周面；

第一减振件，所述第一减振件固定在所述第一惯量环和所述轮毂之间。

7.根据权利要求6所述的用于发动机的轮毂减振器，其特征在于，

所述第二减振部包括：

第二惯量环，所述第二惯量环设在所述轮毂的内周面；

第二减振件，所述第二减振件固定在所述第二惯量环和所述轮毂之间。

8.根据权利要求7所述的用于发动机的轮毂减振器，其特征在于，

所述第一减振件和所述第二减振件中的每一个均为环状橡胶件。

9.根据权利要求7所述的用于发动机的轮毂减振器，其特征在于，所述第一惯量环的质量大于所述第二惯量环的质量，所述第一减振件的轴向长度小于所述第二减振件的轴向长度。

10.一种发动机，其特征在于，包括：

根据权利要求1-9中任一项所述的用于发动机的轮毂减振器。

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