CN103994174A - 复合式减振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复合式减振器，涉及汽车减振技术领域，能够解决现有技术中减振器的减振效果不能满足较高功率、较大扭矩的发动机对其曲轴系统扭转振动的减振要求的问题。所述一种复合式减振器，包括由内至外的多个相连的圆形安装槽，所述圆形安装槽由内至外依次安装有轴位、轮毂、一级减振结构、二级减振结构，所述轴位的外围与所述轮毂的内侧连接，所述轮毂的外侧与所述一级减振结构的内侧连接，所述一级减振结构的外侧与所述二级减振结构的内侧连接，所述二级减振结构的外侧包覆有外壳。本发明提供的复合式减振器用于汽车发动机的减振。

Description

复合式减振器

技术领域

本发明涉及汽车减振技术领域，尤其涉及一种复合式减振器。

背景技术

随着汽车在人们生活中的广泛推广，人们对于汽车的舒适度要求也越来越高，即对汽车减振和降噪技术的要求越来越高；汽车发动机在急加速、急减速或高速运转时会伴随较大的冲击负荷，且发动机不同大小的功率对汽车产生不同程度的振动和噪声影响，所以随着汽车发动机的轻量化和大功率化的发展，要求汽车配备相应的有效减振和降噪的技术设备。

传统的汽车减振技术设备多为一种多级橡胶阻尼式减振器，多级橡胶阻尼式减振器的减振阻尼原件均采用橡胶材质，其原理是利用多级旋压或硫化方式对阻尼橡胶进行填充，对汽车在急加速、急减速或高速运转时产生的冲击负荷进行缓冲，进而实现减振的目的。

现有技术中至少存在如下问题：多级橡胶阻尼式减振器能够有效控制中低功率发动机的曲轴系统扭转振动并降低曲轴系统的NVH(Noise VibrationHarshness，噪声、振动与声振粗糙度)，但是对于超高功率的汽油发动机和具有较高功率、较大扭矩的柴油发动机，多级橡胶阻尼式减振器的减振效果不足以满足其对曲轴系统扭转振动的要求。

发明内容

本发明提供一种复合式减振器，能够解决现有技术中减振器的减振效果不能满足较高功率、较大扭矩的发动机对其曲轴系统扭转振动的减振要求的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种复合式减振器，包括由内至外的多个相连的圆形安装槽，所述圆形安装槽由内至外依次安装有轴位、轮毂、一级减振结构、二级减振结构，所述轴位的外围与所述轮毂的内侧连接，所述轮毂的外侧与所述一级减振结构的内侧连接，所述一级减振结构的外侧与所述二级减振结构的内侧连接，所述二级减振结构的外侧包覆有外壳。

优选的，所述一级减振结构包括橡胶环和一级惯量环，所述橡胶环的内侧与所述轮毂的外侧贴合连接，所述橡胶环的外侧与所述一级惯量环贴合连接。

优选的，所述一级惯量环的剖面为L型结构，所述二级减振结构安装在所述一级惯量环上。

优选的，所述橡胶环为通透性结构。

优选的，所述二级减振结构包括弹性元件、离合总成和二级惯量环，所述弹性元件的内端与所述一级减振结构连接，所述离合总成的两侧分别与所述弹性元件的外端和所述二级惯量环的内侧固定连接，所述二级惯量环的外侧包覆有所述外壳。

优选的，所述离合总成的安装槽内部为类棱形结构。

优选的，所述弹性元件为圆柱螺旋弹簧或橡胶圈。

优选的，所述复合式减振器总成的前端安装有止推盖，所述止推盖同时与所述一级减振结构和所述二级减振结构连接。

优选的，所述复合式减振器为以中心线为基准的轴对称结构。

本发明提供的复合式减振器，在使用时，发动机曲轴系统的曲轴在转动时产生扭转方向的扭转振动和弯曲方向的弯曲振动，扭转振动和弯曲振动通过曲轴系统的曲轴后依次传递给轮毂、一级减振结构及二级减振结构，通过一级减振结构初步降低曲轴的扭转振动、弯曲振动及曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭转振动的固有频率，通过二级减振结构增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅和因冲击产生的瞬态扭振；与现有技术中结构单一的减振器相较，其采用双级减振结构，通过双级减振结构之间的配合，降低曲轴系统与减振器结合端的扭转刚度，从而降低曲轴系统扭转的固有频率，改变曲轴系统的固有振型，使之避开由发动机转矩主谐量引起的共振，进而减弱发动机曲轴系统产生的扭转振动和弯曲振动，实现对于较高功率、较大扭矩的发动机对其曲轴系统扭转振动的减振要求。

附图说明

图1为所述复合式减振器的剖面结构示意图；

图2为所述复合式减振器的右视剖面示意图。

附图标记：1-轴位，2-轮毂，3-一级减振结构，4-二级减振结构，5-橡胶环，6-一级惯量环，7-弹性元件，8-离合总成，9-二级惯量环，10-止推盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例复合式减振器进行详细描述。

参照图1所示，本发明实施例提供的一种复合式减振器，包括由内至外的多个相连的圆形安装槽，所述圆形安装槽由内至外依次安装有轴位1、轮毂2、一级减振结构3、二级减振结构4，轴位1的外围与轮毂2的内侧连接，轮毂2的外侧与一级减振结构3的内侧连接，一级减振结构3的外侧与二级减振结构4的内侧连接，二级减振结构4的外侧包覆有外壳。在使用时，发动机曲轴系统的曲轴产生扭转方向的扭转振动和弯曲方向的弯曲振动，扭转振动和弯曲振动通过曲轴系统的曲轴后依次传递给轮毂2、一级减振结构2及二级减振结构3，通过一级减振结构3初步降低曲轴的扭转振动、弯曲振动及曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，调谐传动系扭转振动的固有频率，通过二级减振结构4增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅和因冲击产生的瞬态扭振；其采用双级减振结构，通过双级减振结构之间的配合，降低曲轴系统与减振器结合端的扭转刚度，从而降低曲轴系统扭转的固有频率，改变曲轴系统的固有振型，使之避开由发动机转矩主谐量引起的共振，进而减弱发动机曲轴系统产生的扭转振动和弯曲振动，实现对于较高功率、较大扭矩的发动机对其曲轴系统扭转振动的减振要求，并且降低因曲轴系统振动引起的噪声。

其中，轮毂2作为一级减振结构3和二级减振结构4之间的连接骨架，其靠近一级减振结构3的一端与一级减振结构4在沿曲轴的长度方向上贴合，贴合长度为一级减振结构3本身的宽度，即轮毂2与一级减振结构3在宽度方向上完全接触，便于轮毂2对一级减振结构3和二级减振结构4之间的连接作用更加稳固。

优选的，一级减振结构3的阻尼原件均采用橡胶材质，橡胶材质的结构柔软性较强，能够将曲轴产生的扭转振动和弯曲振动转化为热能进行消耗，初步降低曲轴系统产生的振动，并且进一步降低因振动而引起的噪音，提高整车的舒适性。

优选的，二级减振结构4的阻尼原件均采用弹性元件，弹性元件不仅能够在其长度方向上发生位移变换，沿其横截面也能够发生角度移位变换，当发动机在急加速、急减速时，曲轴的旋转速度波动较大，对应产生的振动也较强烈，弹性元件的角度位移能够吸收曲轴因旋转速度变化而产生的振动，提高整车的舒适性。

进一步的，一级减振结构3所使用的橡胶材质的阻尼原件与二级减振结构4所使用的弹性元件组合能够产生动力阻尼减振效果，既能够利用橡胶材质的阻尼消耗激振能量，又能够利用弹性元件的角度位移产生缓冲，使得所述曲轴已经达到的新的共振振幅进一步降低，扩大减振的频率范围，进一步改善减振效果。

优选的，参照图1至图2所示，一级减振结构3包括橡胶环5和一级惯量环6，所述橡胶环4的内侧与轮毂2的外侧贴合连接，橡胶环5的外侧与一级惯量环6贴合连接。在安装时，对橡胶环5的整体进行旋压，使其安装于一级惯量环6的环槽内，能够保证所述橡胶环5的使用位置稳定，橡胶环5将曲轴旋转产生的振动在传递给一级惯量环6的同时消耗一部分热量，进一步降低曲轴系统的共振振幅。

优选的，所述一级惯量环6为金属材质，以保证其能够适应高温、油水等特殊的作业环境。

优选的，参照图1至图2所示，一级惯量环6的剖面为L型结构，二级减振结构4安装在一级惯量环6上。一级惯量环6与所述曲轴相互平行的L型的一侧，用以连接橡胶环5与二级减振结构4，使所述复合式减振器的减振过程有连贯的结构支撑；一级惯量环6与所述曲轴相互垂直的L型的一侧，用以连接二级惯量环9远离止推盖10的一端，二级惯量环整个位于所述一级惯量环6的L型的内侧，使二级惯量环9的两端均有安装基体，使整个复合式减振器的结构更加紧凑且安全。

优选的，橡胶环4为通透性结构，增加其散热效果以减缓橡胶环因受高温而老化的过程，避免由于高温导致橡胶环变软失效，延长使用寿命。

优选的，参照图1至图2所示，二级减振结构4包括弹性元件7、离合总成8和二级惯量环9，弹性元件7的内端与一级减振结构3连接，离合总成8的两侧分别与弹性元件7的外端和所述二级惯量环9的内侧固定连接，二级惯量环9的外侧包覆有所述外壳。离合总成8与弹性元件7间隙配合，当曲轴系统急减速时，产生的扭转力矩先通过二级减振结构4减小震动，再通过一级减振结构3进行减振，当曲轴是扭转振动超过某一规定值时，离合总成8通过与弹性元件7的间隙配合释放耦合，达到保护曲轴系统和其他附件的作用，避免因曲轴系统的大幅度振动造成对附件的碰撞及损坏；并且，二级惯量环9与皮带轮集成为一个整体，在发动机急加速和急减速时对发动机形成保护，有效消除由于急加速和急减速过程带来的带轮打滑现象，二级惯量环9能够通过皮带轮将扭转力矩传递给其他附件，依靠皮带轮的缓冲作用，对其他附件形成保护。

优选的，弹性元件7为圆柱螺旋弹簧或橡胶圈，当发动机为柴油机时，由于怠速时发动机旋转不均匀度较大而引起变速器啮合齿轮间的敲击，产生变速器怠速噪声，弹性元件7为圆柱螺旋弹簧或橡胶圈时，能够在发动机怠速工况下起作用，消除变速器怠速噪声。

优选的，二级惯量环9为金属材质，以保证其能够适应高温、油水等特殊的作业环境。

优选的，参照图1所示，所述离合总成8的安装槽内部为类棱形结构，以保证其内部具有一定的空间，当曲轴系统急减速时，所述离合总成能够通过与弹性元件7的间隙配合释放耦合，达到保护曲轴系统和其他附件的作用，避免因曲轴系统的大幅度振动造成对附件的碰撞及损坏。

其中，参照图1所示，复合式减振器总成8的前端安装有止推盖10，所述止推盖同时与一级减振结构3和二级减振结构4连接。止推盖10用于所述复合式减振器前端的密封，并且密封位置位于一级减振结构3和二级减振4的连接处，一方面，一级减振结构3和二级减振结构4的接触部位有缝隙，在发动机运转的过程中，为防止一级减振结构3和二级减振结构4的运转受汽车部分的影响而产生危险性或由于缝隙的存在而减弱其减振效果，对其进行密封；另一方面，止推盖10作为汽车其他部分的安装基体，为所述复合式减振器总成与汽车其他部分的连接提供过渡段，避免汽车其他部分需通过一级减振结构3或二级减振结构4与所述复合式减振器总成连接，而降低所述一级减振结构3或二级减振结构4的减振效果。

优选的，止推盖10为金属材质，以保证其能够适应高温、油水等特殊的作业环境。

优选的，参照图1至图2所示，复合式减振器为以中心线为基准的轴对称结构，以保证所述复合式减振器在减振过程中的平衡。

本发明实施例提供的复合式减振器，与现有技术中的多级阻尼减振器相较，其采用并联的二级减振结构，首先通过一级减振结构初步降低曲轴的扭转振动度，调谐传动系扭振固有频率；然后通过二级减振结构增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振响应振幅，并衰减因冲击而产生的瞬态扭振。通过双级减振结构之间的配合，降低曲轴系统与减振器结合端的扭转刚度，从而降低曲轴系统扭转的固有频率，改变曲轴系统的固有振型，使之避开由发动机转矩主谐量引起的共振，进而减弱发动机曲轴系统产生的扭转振动和弯曲振动，实现对于较高功率、较大扭矩的发动机对其曲轴系统扭转振动的减振要求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

在本说明书的描述中，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。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种复合式减振器，包括由内至外的多个相连的圆形安装槽，其特征在于，所述圆形安装槽由内至外依次安装有轴位、轮毂、一级减振结构、二级减振结构，所述轴位的外围与所述轮毂的内侧连接，所述轮毂的外侧与所述一级减振结构的内侧连接，所述一级减振结构的外侧与所述二级减振结构的内侧连接，所述二级减振结构的外侧包覆有外壳。

2.根据权利要求1所述的复合式减振器，其特征在于，所述一级减振结构包括橡胶环和一级惯量环，所述橡胶环的内侧与所述轮毂的外侧贴合连接，所述橡胶环的外侧与所述一级惯量环贴合连接。

3.根据权利要求2所述的复合式减振器，其特征在于，所述一级惯量环的剖面为L型结构，所述二级减振结构安装在所述一级惯量环上。

4.根据权利要求2所述的复合式减振器，其特征在于，所述橡胶环为通透性结构。

5.根据权利要求1所述的复合式减振器，其特征在于，所述二级减振结构包括弹性元件、离合总成和二级惯量环，所述弹性元件的内端与所述一级减振结构连接，所述离合总成的两侧分别与所述弹性元件的外端和所述二级惯量环的内侧固定连接，所述二级惯量环的外侧包覆有所述外壳。

6.根据权利要求5所述的复合式减振器，其特征在于，所述离合总成的安装槽内部为类棱形结构。

7.根据权利要求5所述的复合式减振器，其特征在于，所述弹性元件为圆柱螺旋弹簧或橡胶圈。

8.根据权利要求1所述的复合式减振器，其特征在于，所述复合式减振器总成的前端安装有止推盖，所述止推盖同时与所述一级减振结构和所述二级减振结构连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的复合式减振器，其特征在于，所述复合式减振器为以中心线为基准的轴对称结构。