CN106015447B - 用于驱动轴的动态减振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于驱动轴的动态减振器，可以包括质量部分，其固定至驱动轴；以及箍带，其将所述质量部分固定至所述驱动轴，以将所述驱动轴的振动和噪声减弱，其中，所述箍带可以包括：金属内带构件，其设置在所述驱动轴的外表面上以在温度升高的时候校正减振频率的降低；以及环形外带构件，其设置在所述内带构件的外部，并在温度升高时挤压所述内带构件抵靠驱动轴以增大减振器的刚度。

Description

用于驱动轴的动态减振器

技术领域

本发明涉及一种用于车辆驱动轴的减振器装置。更特别地，本发明涉及一种设置有箍带(clamping band)的动态减振器装置，其根据温度的变化通过改变固定至驱动轴的动态减振器的刚度以进行校正(correct)减振频率，从而即使温度改变也能够保持减振器减小振动和噪声的效果。

背景技术

驱动轴用于将车辆发动机产生的动力传递至车轮。当驱动轴以高速旋转的时候，应用于中型或小型车辆的驱动轴会产生振动。在此驱动轴中，长轴的共振频率为120Hz至130Hz，短轴的共振频率为260Hz至300Hz。通常，共振频率与车辆的易受加速噪音和振动影响的部分相匹配，这主要会引起噪声、振动和平稳性(NVH)性能变差。

为了解决与振动相关的问题，将动态减振器(该动态减振器适用于共振频率)安装在驱动轴上来减小振动和噪声。

然而，应用于驱动轴的动态减振器的控制频率对温度较为敏感，从而会出现控制频率比低温状态下的目标频率更高，并且比高温状态下的目标频率更低，结果是，由于频率方面的问题，减小噪声和振动的效果可能变低或可能变差。

为了解决此问题，如图1中所示，现有技术公开了一种用于等速万向节的动态减振器，其设置在驱动轴上，该动态减振器包括圆柱形主体110、第一重块130、第二重块140以及填充材料120；该主体110设置在驱动轴1上并在该主体110中具有空间；该第一重块130与驱动轴1平行地设置在主体110中；该第二重块140在与驱动轴1垂直的方向上设置在主体110的内圆周表面上；该填充材料120填充在主体110的内部空间中以防止第一重块130和第二重块140移动，其中该主体110包括热塑性弹性体(TPE)，且该填充材料120包括肖氏硬度为50A至70A的热塑性弹性体(TPE)。

现有技术公开了一种减振器，其可以使固定构件与质量构件之间的接触面积为可变化的从而改变和调节减振器的频率特性。

作为另一个示例，现有技术公开了一种动态减振器，其中金属构件联接至橡胶弹性构件。

相关(现有)技术中的动态减振器使用由热塑性弹性体制成的橡胶以防止橡胶的性能由于温度的变化而大幅度地变化，但是在动态减振器由这种橡胶材料制成的情况下，阻尼力相对较低，由此减小振动和噪声的效果变差。此外，已经提出许多使得减振器的质量构件大体上对应于温度的改变的改进方法且这些方法都可产生显著的效果，但是考虑到四个季节温度的各种变化，导致减振器的刚度的改变存在的问题(该问题由通过条带将减振器联接至驱动轴的联接力的变化所导致，该条带将减振器典型地联接至驱动轴)并不能得到解决。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种设置有箍带的动态减振器，其通过随着温度的变化改变减振质量部分联接至驱动轴的联接刚度，改进了根据温度的变化来校正的减振频率。

根据本发明的各个方面，一种用于驱动轴的动态减振器，可以包括质量部分，其固定至驱动轴；以及箍带，其将所述质量部分固定至所述驱动轴，以将所述驱动轴的振动和噪声减弱，其中，所述箍带可以包括：金属内带构件，其设置在所述驱动轴的外表面上以便在温度升高的时候校正减振频率的降低；以及环形外带构件，其设置在所述内带构件的外部，并在温度升高时挤压所述内带构件抵靠驱动轴以增大减振器的刚度。

所述箍带可以包括双金属物质，其中所述内带构件可以包括具有与所述外带构件的热膨胀系数相比更大的热膨胀系数的金属。

可以相对于车辆在低温下的使用环境而预先调校所述动态减振器。

所述箍带可以为夹层结构的形式，且所述箍带包括形成在所述内带构件与外带构件之间的空置间隔部分，所述间隔部分可以由流体填充，该流体具有与内带构件和外带构件的金属相比更大的热膨胀系数。

所述外条带构架内可以包括具有与内带构件的金属相比相对较大刚度的金属。

根据本发明的动态减振器，箍带(在该箍带中内部部分和外部部分具有不同的膨胀系数)应用于典型的减振质量部分，这样的好处是，不管温度怎样变化，都能够在保持现有减振器的性能的情况下保持相同的NVH性能。此外，无需改变现有的减振器就能够方便地应用箍带，从而提高动态减振器的适销性。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置可以具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为相关技术中的用于车辆的动态减振器的截面示意图。

图2显示根据本发明的示例性动态减振器通过箍带安装至驱动轴的状态下的主视图。

图3为显示减振频率相对于温度的变化而改变的曲线图。

图4为用于将图2中的动态减振器联接至驱动轴的箍带的沿A-A线的截面示意图。

图5为与图4中不同的箍带的截面示意图。

图6为显示了在根据本发明的改进的箍带应用于驱动轴的状态下及根据本发明的改进的箍带没有应用于驱动轴的状态下当温度升高的时候减振频率的变化的曲线图。

应当理解，附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种示例性特征的略微简化的画法。本发明所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

参考图2，根据本发明的动态减振器20包括质量部分30以及箍带40，该动态减振器20联接至驱动轴60，该箍带40将质量部分固定至驱动轴60。

通常，减振器的质量部分30由对温度不敏感的橡胶材料制成，或者包括两个或更多减振质量块(这些质量块具有不同重量，并且为填充材料或其它形状的联接体的形式)以使得质量部分30对温度不敏感。

当质量部分30通过箍带40(该箍带40设置在质量部分30的两端，如图2中所示)联接至驱动轴60的时候，质量部分30可以通过使用单个的箍带而固定至驱动轴60，就像现有技术中动态减振器的情况。

参考图3，从驱动轴60的固有频率的分析，可以看到在应用动态减振器(该动态减振器具有由橡胶材料制成的典型的质量部分并在夏季被调校(tuned))的情况下，振动和噪声特性随季节(夏季/冬季)的变化而改变。通常，随着温度升高，质量部分的橡胶的硬度降低，且减振频率降低，而随着温度降低，橡胶的硬度升高，且减振频率升高。

在本发明中，考虑到减振频率与通过由减振器的质量除以减振器的刚度而得到的值的平方根成比例，以及箍带的联接力随温度的变化而改变，当随着温度升高而箍带膨胀的时候，由于温度的变化造成的减振器的减振频率的改变可以校正为防止在减振质量部分联接至驱动轴60时的减振器刚度下降。

亦即，根据本发明的箍带40使得减振器的刚度根据温度的变化而改变，这样的好处是，将减小振动和噪声的效果保持在具有问题的频带之内，因此提供了用于适于改变温度的驱动轴60的动态减振器。

为此，根据本发明的箍带40为双金属物质的形式，该双金属物质通过将两种具有不同热膨胀系数的金属材料粘合制成，且如图4中示意性地显示，箍带40包括金属环形内带构件41和环形外带构件42，该内带构件41设置在驱动轴60的外表面上，该外带构件42由金属(该金属与内带构件41相比具有相对较小的热膨胀系数)制成并设置在内带构件41的外部，从而在温度升高的时候挤压内带构件41。

在此情况下，本发明的动态减振器20相对于车辆在低温(高振动频率)下的使用环境来调校频率，当温度升高的时候，具有相对较高的热膨胀系数的内带构件41进一步膨胀以进一步挤压设置在内带构件41内部的驱动轴60，从而提高刚度。因此，振动频率升高以校正由于温度升高而造成的动态减振器频率的降低。

图5显示了根据不同实施方案的箍带50。在该不同实施方案中，箍带50构造成夹层结构的形式，其中空置间隔部分53形成在内带构件51与外带构件52之间，所述间隔部分由热膨胀系数比金属更大的流体54填充。在此情况下，外带构件52可以由金属制成，该金属具有与内带构件51的金属相比相对更大的刚度。

与图4中的各个实施方案类似，在图5的各个实施方案中，随着温度升高，内流体54(该内流体54具有更大的热膨胀系数)的体积的变化与外带构件52相比变得相对较大，流体54的体积朝着具有相对较低刚度的内带构件51膨胀，从而使得动态减振器20的刚度变得比流体膨胀之前更大，由此校正由于温度的升高造成的减振器20的频率的降低。

图6显示了典型的动态减振器中将本发明的箍带应用于实际车辆驱动轴的情况下以及典型的动态减振器未将本发明的箍带40应用于实际车辆驱动轴的情况下，两者在车身振动方面的变化。较细实线表示当典型的减振器利用典型的条带固定的时候的曲线图，较粗实线表示当应用根据本发明的箍带40的时候在减振频率方面变化的曲线图。在图6中可以看到，在典型的动态减振器的情况下，存在这样的问题，即当温度升高的时候，车身的振动在3800rpm的频带之内显著地增大，而实际上调校的减振频率降低，但是当相同的动态减振器通过利用根据本发明的箍带40而固定至驱动轴的时候，减振频率校正为根据温度的变化而升高，从而将车身的减振特性提高15dB或更多。

本发明可以方便地应用或用于将现有的动态减振器安装至驱动轴，以便通过动态减振器而将振动和噪声减弱。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性具体实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本公开的各种示例性具体实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (8)

1.一种用于驱动轴的动态减振器，包括：

质量部分，其固定至驱动轴；以及

箍带，其将所述质量部分固定至所述驱动轴，以将所述驱动轴的振动和噪声减弱，其中，所述箍带包括：

金属内带构件，其设置在所述驱动轴的外表面上，以在温度升高的时候校正减振频率的降低；以及

环形外带构件，其设置在所述内带构件的外表面上，并在温度升高时挤压所述内带构件在驱动轴上以增大减振器的刚度，

其中，所述金属内带构件和所述环形外带构件具有不同的热膨胀系数。

2.根据权利要求1所述的用于驱动轴的动态减振器，其中，所述箍带包括双金属物质，所述内带构件包括具有与所述外带构件的热膨胀系数相比更大的热膨胀系数的金属。

3.根据权利要求2所述的用于驱动轴的动态减振器，其中，相对于车辆在低温下的使用环境而预先调校所述动态减振器。

4.根据权利要求1所述的用于驱动轴的动态减振器，其中，所述箍带为夹层结构的形式，且所述箍带包括形成在所述内带构件与所述外带构件之间的空置间隔部分，所述间隔部分由流体填充，该流体具有与所述内带构件和所述外带构件的金属相比更大的热膨胀系数。

5.根据权利要求4所述的用于驱动轴的动态减振器，其中，相对于车辆在低温下的使用环境而预先调校所述动态减振器。

6.根据权利要求4所述的用于驱动轴的动态减振器，其中，所述外带构件包括具有与所述内带构件的金属相比相对较大刚度的金属。

7.根据权利要求6所述的用于驱动轴的动态减振器，其中，相对于车辆在低温下的使用环境而预先调校所述动态减振器。

8.根据权利要求1所述的用于驱动轴的动态减振器，其中，相对于车辆在低温下的使用环境而预先调校所述动态减振器。