CN112576668B - 传动轴动力吸振器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种传动轴动力吸振器，包括：外筒、内筒、橡胶筒、刚度调节机构和配重机构。内筒位于外筒的内侧，内筒夹紧传动轴。橡胶筒的内壁与内筒硫化在一起。刚度调节机构的内侧端与橡胶筒的外壁硫化在一起，刚度调节机构安装在外筒上，刚度调节机构能压紧橡胶筒使得橡胶筒产生形变，橡胶筒的径向形变改变橡胶筒的径向刚度，使得传动轴动力吸振器的径向刚度改变。配重机构安装在外筒上，配重机构调节传动轴动力吸振器的质量。本发明的传动轴动力吸振器通过给橡胶施加径向预压缩量，调节动力吸振器的刚度，通过改变配重环的数量调节动力吸振器的质量，从而改变动力吸振器的频率。

Description

传动轴动力吸振器

技术领域

本发明涉及汽车零部件领域，更具体地说，涉及传动轴的减振部件。

背景技术

动力吸振器广泛应用在减振降噪领域，能够衰减机械结构在特定频率的振动幅值，提高整车的乘坐舒适性。对于发动机前置前驱的汽车，传动轴一般为实心的细长轴结构，由于发动机的激励，传动轴在转动的过程中，在特定频率下会发生共振，导致车内振动噪声异常变大，影响汽车的乘坐舒适性。为了消除传动轴的共振，一般采用动力吸振器，降低传动轴在特定频率下的振动幅值。

对于传统的传动轴动力吸振器，一般由筒状的橡胶和金属块组成，橡胶为弹性件，金属块为质量块，橡胶内侧与传动轴硫化在一起，橡胶的外侧与金属筒硫化在一起，能衰减传动轴的共振。但是该动力吸振器的橡胶刚度和金属块的质量是固定的，因此动力吸振器的频率也是固定的。所以现有技术中的一种动力吸振器只能匹配一种传动轴，对于不同车型需要重新设计和制造不同的动力吸振器，使得动力吸振器的通用性较差。

发明内容

本发明提出能够调节共振频率以适应不同车型的传动轴的动力吸振器。

根据本发明的一实施例，提出一种传动轴动力吸振器，包括：外筒、内筒、橡胶筒、刚度调节机构和配重机构。内筒位于外筒的内侧，内筒夹紧传动轴。橡胶筒的内壁与内筒硫化在一起。刚度调节机构的内侧端与橡胶筒的外壁硫化在一起，刚度调节机构安装在外筒上，刚度调节机构能压紧橡胶筒使得橡胶筒产生形变，橡胶筒的径向形变改变橡胶筒的径向刚度，使得传动轴动力吸振器的径向刚度改变。配重机构安装在外筒上，配重机构调节传动轴动力吸振器的质量。

在一个实施例中，刚度调节机构包括：数个压片和齿圈。每一压片包括弧形瓦片、滑板和压片销柱，瓦片的内侧表面紧贴橡胶筒的外壁并与橡胶筒的外壁硫化在一起，滑板位于瓦片的外侧表面，压片销柱安装在滑板上。齿圈上具有凸台和齿圈销柱，每一齿圈销柱通过连杆与一个压片销柱连接，齿圈安装在外筒上并能相对于外筒转动，齿圈相对于外筒转动，通过连杆带动压片径向移动，压片径向移动使得橡胶筒产生径向形变。

在一个实施例中，外筒的内壁上具有数个滑槽，滑槽沿径向延伸，压片的滑板嵌入滑槽中，滑板在滑槽中移动，带动压片径向移动。外筒的两端具有齿圈安装结构，齿圈安装结构包括：容纳槽、调节螺孔和调节螺钉、锁定螺孔和锁定螺钉。容纳槽是位于外筒端部的缺口，齿圈的凸台放置在容纳槽中。容纳槽的两侧开有调节螺孔，调节螺钉拧入调节螺孔并推动凸台，通过凸台带动齿圈相对于外筒转动。锁定螺孔开设在外筒的壁上，锁定螺钉穿过锁定螺孔并抵住齿圈，将齿圈锁定。

在一个实施例中，齿圈的直径与外筒的直径相匹配，齿圈的外侧边缘贴近外筒的内壁，齿圈上具有刻度尺，外筒上具有标记点，刻度尺和标记点指示齿圈相对于外筒转动的角度。

在一个实施例中，外筒的中部具有凸起的安装法兰，安装法兰上具有配重安装孔。

在一个实施例中，配重机构是环形配重块，环形配重块的直径与外筒的直径相匹配，环形配重块套在外筒的外侧并且通过固定螺钉固定在配重安装孔中。

在一个实施例中，调整环形配重块的数量以调节传动轴动力吸振器的质量。

在一个实施例中，内筒具有与其轴线平行的安装缝，安装缝的两侧具有夹紧螺孔，夹紧螺钉拧入夹紧螺孔使得内筒夹紧传动轴。

在一个实施例中，内筒的两端具有凸缘，橡胶筒的内壁与内筒的外表面硫化在一起，橡胶筒的两端与内筒的凸缘内侧硫化在一起，凸缘限制橡胶筒的轴向形变，使得橡胶筒的形变集中于径向。

在一个实施例中，橡胶筒径向刚度随橡胶筒径向的压缩量的增大而增大，橡胶筒径向刚度与橡胶筒径向的压缩量呈非线性关系。

本发明的传动轴动力吸振器通过给橡胶施加径向预压缩量，调节动力吸振器的刚度，通过改变配重环的数量调节动力吸振器的质量，从而改变动力吸振器的频率。本发明的传动轴动力吸振器能有效避免传统方案的缺陷，安装和调整方便，可适用于不同结构的传动轴，在汽车的减振降噪领域，具有较广泛的应用前景。

附图说明

图1揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器的分解结构图。

图2揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中内筒的结构图。

图3揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中橡胶筒的结构图。

图4揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中压片的结构图。

图5揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中齿圈的结构图。

图6揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中连杆的结构图。

图7揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中外筒的结构图。

图8揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中环形配重块的结构图。

图9揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器的组合结构图。

图10揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器刚度随齿圈转动的变化曲线。

具体实施方式

参考图1所示，图1揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器的分解结构图。该传动轴动力吸振器包括：外筒2、内筒3、橡胶筒4、刚度调节机构和配重机构。

内筒3位于外筒2的内侧，内筒3夹紧传动轴。图2揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中内筒的结构图。结合图1和图2，内筒3上具有一条与其轴线平行的安装缝17，安装缝17的两侧具有夹紧螺孔18，夹紧螺钉11拧入夹紧螺孔18，可以使得内筒3夹紧传动轴。松动夹紧螺钉11，内筒与传动轴的紧固松动，就可以沿着传动轴调节内筒的位置。继续参考图2所示，内筒3的两端具有凸缘。橡胶筒4安装在内筒之外，橡胶筒4的内壁与内筒3硫化在一起。图3揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中橡胶筒的结构图。橡胶筒4的内壁与内筒3的外表面硫化在一起，橡胶筒的两端与内筒的凸缘内侧也硫化在一起。凸缘可以限制橡胶筒3的轴向形变，当橡胶筒受压形变时，由于轴向收到凸缘的限制，橡胶筒的形变更加集中于径向，使得径向形变更加显著，能够更好地调节径向刚度。

刚度调节机构的内侧端与橡胶筒的外壁硫化在一起，刚度调节机构安装在外筒上，刚度调节机构能压紧橡胶筒使得橡胶筒产生形变，橡胶筒的径向形变改变橡胶筒的径向刚度，使得传动轴动力吸振器的径向刚度改变。在一个实施例中，刚度调节机构包括数个压片5、连杆6和齿圈7。图4、图5和图6揭示了组成刚度调节机构的部件的结构图，其中图4揭示了压片的结构图，图5揭示了齿圈的结构图，图6揭示了连杆的结构图。如图所示，数个压片5紧贴在橡胶筒4的外侧，数个压片5基本围绕橡胶筒4的整个外周，在一个实施例中，8个压片5环绕形成圆筒形，围绕橡胶筒4的外侧。每一压片5包括弧形瓦片21、滑板19和压片销柱20。瓦片21的内侧表面紧贴橡胶筒4的外壁并与橡胶筒的外壁硫化在一起，瓦片21成弧线并且弧度与橡胶筒的弧度相贴合。滑板19位于瓦片21的外侧表面，压片销柱20安装在滑板19上。滑板19会嵌入到外筒2上的滑槽16中，引导压片5径向移动。齿圈7上具有凸台23和齿圈销柱24。每一齿圈销柱24通过连杆6与一个压片销柱20连接。齿圈7安装在外筒2上并能相对于外筒2转动。当齿圈7相对于外筒2转动时，齿圈销柱24产生位移，齿圈销柱24通过连杆6带动压片5在滑槽16中径向移动，压片5径向移动(向内收缩)压迫橡胶筒4，使得橡胶筒4产生径向形变。

图7揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中外筒的结构图。外筒2的内壁上具有数个滑槽16，滑槽16沿径向延伸，滑槽16的数量与压片5的数量相等，滑槽16与压片5一一对应。压片5的滑板19嵌入滑槽16中，滑板19在滑槽16中移动，引导压片5在径向方向上移动。外筒2的两端具有齿圈安装结构，在图示的实施例中，齿圈安装结构包括：容纳槽26、调节螺孔12和调节螺钉1、锁定螺孔15和锁定螺钉10。在图示的实施例中，齿圈7的直径与外筒2的直径相匹配，齿圈7的外径略微小于外筒2的内径。齿圈7的外侧边缘贴近外筒2的内壁。容纳槽26是位于外筒2端部的缺口，齿圈7的凸台23放置在容纳槽26中。容纳槽26的宽度大于凸台23的宽度，这样凸台23可以在容纳槽26中移动，该移动就带动了齿圈7相对于外筒2转动。容纳槽26的两侧开有调节螺孔12，调节螺钉1拧入调节螺孔12。调节螺钉与凸台23接触并推动凸台23，通过凸台23带动齿圈7相对于外筒2转动。锁定螺孔15开设在外筒2的壁上，锁定螺钉10穿过锁定螺孔15并抵住齿圈7，将齿圈7锁定。在图示的实施例中，齿圈7上具有刻度尺22，外筒上具有标记点14，刻度尺22和标记点14指示齿圈7相对于外筒2转动的角度。在需要调节径向刚度时，松开锁定螺钉10，使得齿圈7能够转动，然后拧动调节螺钉1，推动凸台23移动，带动齿圈7转动，参照刻度尺22和标记点14。在齿圈7转动到位后，拧紧锁定螺钉10将齿圈7相对于外筒2固定。

配重机构安装在外筒上，配重机构调节传动轴动力吸振器的质量。在图示的实施例中，配重机构是环形配重块8。图8揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器中环形配重块的结构图。环形配重块8的直径与外筒2的直径相匹配，外筒2的外径略微小于环形配重块8的内径。外筒2的中部具有凸起的安装法兰，安装法兰上具有配重安装孔13。环形配重块8套在外筒2的外侧并且通过固定螺钉9固定在配重安装孔13中。调整环形配重块8的数量可以调节传动轴动力吸振器的质量。参考图1和图7所示，该传动轴动力吸振器整体上是一个左右对成的结构，外筒2的两端分别装有齿圈7，外筒2的两侧都可以安装环形配重块8，根据所需要的质量的不同，可以选择不同数量的环形配重块8，在图示的实施例中，环形配重块8的数量在1-4块之间变化。

图9揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器的组合结构图，展示了传动轴动力吸振器装配成型之后的状态。

本发明的基本原理是通过调节径向刚度和质量来调节传动轴动力吸振器的共振频率。其中传动轴动力吸振器的径向刚度是通过调节橡胶筒的径向刚度实现，调节质量是通过调节环形配重块的数量实现。通过对橡胶筒施压，使得橡胶筒出现径向形变，从而改变橡胶筒的径向刚度。由于橡胶筒的橡胶材质的特性，橡胶筒的径向形变会引起其径向刚度的非线性变化。图10揭示了根据本发明的一实施例的传动轴动力吸振器刚度随齿圈转动的变化曲线。其中横坐标是转角θ，该转角θ是齿圈相对于外筒的转角，转角θ可以由刻度尺和标记点的指示获得。纵坐标是径向刚度K。图中的虚线指示的曲线是橡胶筒的径向刚度K随转角θ的变化曲线。图10中还示出了传动轴动力吸振器截面示意图以展示K和θ的含义。

下面简要介绍本发明的传动轴动力吸振器的安装和使用过程：

首先组装动力吸振器，将橡胶筒4的内壁与内筒3的外壁硫化在一起，橡胶筒4的外壁与8个压片5的瓦片21硫化在一起，再将压片5装入外筒2的滑槽16中。在外筒2的两端，安装齿圈7，刻度尺22朝外，齿圈7与压片5通过连杆6连接。最后，将环形配重块8通过螺钉9安装在外筒2的外侧。

将动力吸振器安装在传动轴上，将内筒3套在传动轴的外侧，拧紧夹紧螺钉11，将动力吸振器固定在传动轴上。

转动调整螺钉1，使得齿圈7绕着外筒2的轴线转动，齿圈7通过连杆6带动压片5压缩橡胶筒4。根据齿圈7上的刻度尺22，以及外筒2上的标记点14，可以读出齿圈7转动的角度θ，根据转角与刚度的曲线图可以换算出动力吸振器的刚度。

拧紧锁止螺钉10，将齿圈7固定在外筒2中。在使用过程中，可以根据需要，调整动力吸振器的刚度和质量，从而改变动力吸振器的频率。

本发明的传动轴动力吸振器通过给橡胶施加径向预压缩量，调节动力吸振器的刚度，通过改变配重环的数量调节动力吸振器的质量，从而改变动力吸振器的频率。本发明的传动轴动力吸振器能有效避免传统方案的缺陷，安装和调整方便，可适用于不同结构的传动轴，在汽车的减振降噪领域，具有较广泛的应用前景。

还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (8)

1.一种传动轴动力吸振器，其特征在于，包括：

外筒和内筒，内筒位于外筒的内侧，内筒夹紧传动轴；

橡胶筒，橡胶筒的内壁与内筒硫化在一起；

刚度调节机构，刚度调节机构的内侧端与橡胶筒的外壁硫化在一起，刚度调节机构安装在外筒上，刚度调节机构能压紧橡胶筒使得橡胶筒产生形变，橡胶筒的径向形变改变橡胶筒的径向刚度，使得所述传动轴动力吸振器的径向刚度改变；

配重机构，配重机构安装在外筒上，配重机构调节所述传动轴动力吸振器的质量；

其中，所述刚度调节机构包括：

数个压片，每一压片包括弧形瓦片、滑板和压片销柱，瓦片的内侧表面紧贴橡胶筒的外壁并与橡胶筒的外壁硫化在一起，滑板位于瓦片的外侧表面，压片销柱安装在滑板上；

齿圈，齿圈上具有凸台和齿圈销柱，每一齿圈销柱通过连杆与一个压片销柱连接，齿圈安装在外筒上并能相对于外筒转动，齿圈相对于外筒转动，通过连杆带动压片径向移动，压片径向移动使得橡胶筒产生径向形变；

所述外筒的内壁上具有数个滑槽，滑槽沿径向延伸，所述压片的滑板嵌入滑槽中，滑板在滑槽中移动，带动压片径向移动，

所述外筒的两端具有齿圈安装结构，所述齿圈安装结构包括：

容纳槽，容纳槽是位于外筒端部的缺口，齿圈的凸台放置在容纳槽中；

调节螺孔和调节螺钉，容纳槽的两侧开有调节螺孔，调节螺钉拧入调节螺孔并推动凸台，通过凸台带动齿圈相对于外筒转动；

锁定螺孔和锁定螺钉，锁定螺孔开设在外筒的壁上，锁定螺钉穿过锁定螺孔并抵住齿圈，将齿圈锁定。

2.如权利要求1所述的传动轴动力吸振器，其特征在于，所述齿圈的直径与外筒的直径相匹配，齿圈的外侧边缘贴近外筒的内壁，齿圈上具有刻度尺，外筒上具有标记点，刻度尺和标记点指示齿圈相对于外筒转动的角度。

3.如权利要求1所述的传动轴动力吸振器，其特征在于，所述外筒的中部具有凸起的安装法兰，安装法兰上具有配重安装孔。

4.如权利要求3所述的传动轴动力吸振器，其特征在于，所述配重机构是环形配重块，环形配重块的直径与外筒的直径相匹配，环形配重块套在外筒的外侧并且通过固定螺钉固定在配重安装孔中。

5.如权利要求4所述的传动轴动力吸振器，其特征在于，调整环形配重块的数量以调节所述传动轴动力吸振器的质量。

6.如权利要求1所述的传动轴动力吸振器，其特征在于，内筒具有与其轴线平行的安装缝，安装缝的两侧具有夹紧螺孔，夹紧螺钉拧入夹紧螺孔使得内筒夹紧传动轴。

7.如权利要求6所述的传动轴动力吸振器，其特征在于，内筒的两端具有凸缘，橡胶筒的内壁与内筒的外表面硫化在一起，橡胶筒的两端与内筒的凸缘内侧硫化在一起，凸缘限制橡胶筒的轴向形变，使得橡胶筒的形变集中于径向。

8.如权利要求1所述的传动轴动力吸振器，其特征在于，橡胶筒径向刚度随橡胶筒径向的压缩量的增大而增大，橡胶筒径向刚度与橡胶筒径向的压缩量呈非线性关系。

Images