CN114321272A - 一种用于电动汽车传动系的扭转减振器 - Google Patents

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丁超
张庆凯
马燕
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Abstract

本发明公开了一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，旨在解决现在的电动汽车采用花键方式连接驱动电机和减速器，又不具有相关缓冲件，导致一系列整车NVH问题。该发明连接在驱动轴和被驱动轴之间，驱动轴和被驱动轴之间的其中一个的端部设有开孔，另一轴端部插入到所述开孔中并与所述开孔间隙配合并设有间隙，间隙中设有橡胶元件，所述橡胶元件固定连接驱动轴和被驱动轴。通过橡胶元件替代了花键，消除了采用花键时需要面对的抖动和敲击问题，通过橡胶元件作为阻尼吸收来自转矩脉动的振动，减少了安装空间，优化了车底盘空间。

Description

一种用于电动汽车传动系的扭转减振器
技术领域
本发明涉及汽车减振领域，更具体地说，它涉及一种用于电动汽车传动系的扭转减振器。
背景技术
电驱动集成化是现代新能源电动汽车的大势所在，电动汽车电驱动力总成集成度高，电机、减速器、电控集成在一起，结构紧凑、轻量化要求逐渐提高。动力传递路径上，电机输出扭矩经花键传递至减速器/变速器、驱动半轴和轮胎。
现在的电驱系统缺少橡胶等缓冲件，属于欠阻尼系统。由于电机的固有特性，转子相对定子转动时，其瞬时输出转矩也会围绕额定值周期性的变化，这种现象就称之为转矩脉动。由于现在电动汽车一般具有一级减速器或不设置减速器，其转速极高，其频率变化极快，产生的高频振动较难过滤，影响了整车的平顺性，乘客的主观感受较差。
由于电动汽车电池的存在，燃油车使用的扭转减振器或动力吸振器的安装空间不足。
现有的电动汽车通过花键连接驱动电机和减速器。因花键精度、定心、侧隙、同轴度等影响，传动系抖动和敲击问题无法彻底解决。
综上所述，亟需一种可以替换花键连接方式的附带缓冲件的减振器。
中国专利公告号 CN102705437A，名称为一种用于电动汽车动力传动系统的扭振动力吸振器，该申请案公开了一种用于电动汽车动力传动系统的扭振动力吸振器，该吸振器包括辅助质量块、橡胶元件、支承筒和壳体，所述的辅助质量块套设于支承筒外侧，所述的橡胶元件设置在辅助质量块与支承筒之间，所述的壳体包括前壳体和后壳体，前壳体与支承筒相连，后壳体与前壳体相连，前壳体与后壳体构成封闭壳体，所述的辅助质量块、橡胶元件和支承筒均位于壳体内，所述的支承筒连接电动汽车动力传动系统的轴，并与轴一起转动，通过橡胶元件带动辅助质量块转动。
发明内容
本发明克服了现在的电动汽车采用花键方式连接驱动电机和减速器，又不具有相关缓冲件，导致产生一系列整车NVH问题，提供了一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，它能消除传动系的抖动和敲击问题，利用缓冲件对振动进行衰减，提高NVH表现。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，连接在驱动轴和被驱动轴之间，驱动轴和被驱动轴之间的其中一个的端部设有开孔，另一轴端部插入到所述开孔中并与所述开孔间隙配合并设有间隙，间隙中设有橡胶元件，所述橡胶元件固定连接驱动轴和被驱动轴。
作为优选，开孔设置在驱动轴上，被驱动轴插入到所述开孔中。
作为优选，开孔设置在被驱动轴上，驱动轴插入到所述开孔中。
作为优选，橡胶元件硫化固定连接驱动轴和被驱动轴。驱动轴和被驱动轴通过硫化工艺固定连接橡胶元件，橡胶元件呈圆环状。
作为优选，橡胶元件中设有若干刚度变化腔，刚度变化腔内设有非牛流体，所述刚度变化腔在驱动轴和被驱动轴处于低频高幅值振动时的刚度较驱动轴和被驱动轴处于高频低幅值振动时的刚度更大。
刚度变化腔用于自主式的适应不同工况。如前文所述的，启动和加速的阶段以及近似均速行驶阶段对NVH的需要是不同的，前一阶段对扭转减振器的要求是反应快速，减少由于驱动轴转动到被驱动轴的反应时间，也就是减少“肉”的时间，即由驱动轴转动造成橡胶元件形变，而橡胶元件承受了所述形变而未带动被驱动轴转动，直到橡胶元件达到形变极限才能带动被驱动轴转动。通过设置具有非牛流体的刚度变化腔，在橡胶元件受到扭转时，刚度变化腔受到了橡胶元件周向方向的力，由于所述扭转在橡胶元件轴向方向的扭转程度不同，会提供给刚度变化腔以剪切力，由于内部的流体为非牛流体，在所述低频高幅值振动的冲击下，此时的刚度变化腔表现的刚度较大，刚度变化腔会以类似骨架的形式撑起整个橡胶元件，快速的将转矩传递给被驱动轴。在后一阶段，即驱动轴和被驱动轴之间的振动形式主要为高频转矩脉动时，此时的振动的特征为高频低振动，所述刚度变化腔对所述振动的表现为低刚度，几乎不参与振动传递，完全由橡胶元件吸收振动。非牛流体在面对剪切力时与剪切应变率不是线性关系，在面对驱动轴和被驱动轴之间的高转矩差时，会表现得更近似刚体，起到骨架的作用，在面对驱动轴和被驱动轴之间的低转矩差时表现为液体，不参与传递振动。通过所述结构在起到阻尼功能的前提下在高转矩差状况下消除时滞。
作为优选，刚度变化腔呈柱状。
作为优选，刚度变化腔的长度方向沿橡胶元件的轴向方向排布。所述结构可以使得转矩对橡胶元件的力转为对刚度变化腔的剪切力。
作为优选，刚度变化腔围绕驱动轴的轴心等间距排布。所述结构使得刚度变化腔在作为骨架时可以更好传递转矩。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）通过橡胶元件替代了花键，消除了采用花键时需要面对的抖动和敲击问题；（2）通过橡胶元件作为阻尼吸收来自转矩脉动的振动；（3）减少了安装空间，优化了车底盘空间。
附图说明
图1是本发明的实施例1的示意图；
图2是本发明的实施例2的示意图；
图3是本发明的实施例3的示意图；
图中：
驱动轴1，被驱动轴2，开孔3，橡胶元件4，刚度变化腔5，非牛流体6。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
实施例1：
一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，连接在驱动轴1和被驱动轴2之间，驱动轴1的端部设有开孔3，被驱动轴2插入到所述开孔3中并与所述开孔3间隙配合并设有间隙，间隙中设有橡胶元件4，所述橡胶元件4固定连接驱动轴1和被驱动轴2。橡胶元件4硫化固定连接驱动轴1和被驱动轴2。驱动轴1和被驱动轴2通过硫化工艺固定连接橡胶元件4，橡胶元件4呈圆环状。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于：
开孔3设置在被驱动轴2上，驱动轴1插入到所述开孔3中。
实施例3：
本实施例在实施例1的基础上还具有：
橡胶元件4中设有若干刚度变化腔5，刚度变化腔5内设有非牛流体6，所述刚度变化腔5在驱动轴1和被驱动轴1处于低频高幅值振动时的刚度较驱动轴1和被驱动轴1处于高频低幅值振动时的刚度更大。刚度变化腔5呈柱状。刚度变化腔5的长度方向沿橡胶元件4的轴向方向排布。所述结构可以使得转矩对橡胶元件4的力转为对刚度变化腔5的剪切力。刚度变化腔5围绕驱动轴1的轴心等间距排布。所述结构使得刚度变化腔5在作为骨架时可以更好传递转矩。
刚度变化腔5用于自主式的适应不同工况。如前文所述的，启动和加速的阶段以及近似均速行驶阶段对NVH的需要是不同的，前一阶段对扭转减振器的要求是反应快速，减少由于驱动轴1转动到被驱动轴2的反应时间，也就是减少“肉”的时间，即由驱动轴1转动造成橡胶元件4形变，而橡胶元件4承受了所述形变而未带动被驱动轴1转动，直到橡胶元件4达到形变极限才能带动被驱动轴1转动。通过设置具有非牛流体6的刚度变化腔5，在橡胶元件4受到扭转时，刚度变化腔5受到了橡胶元件4周向方向的力，由于所述扭转在橡胶元件4轴向方向的扭转程度不同，会提供给刚度变化腔5以剪切力，由于内部的流体为非牛流体6，在所述低频高幅值振动的冲击下，此时的刚度变化腔5表现的刚度较大，刚度变化腔5会以类似骨架的形式撑起整个橡胶元件4，快速的将转矩传递给被驱动轴1。在后一阶段，即驱动轴1和被驱动轴1之间的振动形式主要为高频转矩脉动时，此时的振动的特征为高频低振动，所述刚度变化腔5对所述振动的表现为低刚度，几乎不参与振动传递，完全由橡胶元件4吸收振动。非牛流体6在面对剪切力时与剪切应变率不是线性关系，在面对驱动轴1和被驱动轴2之间的高转矩差时，会表现得更近似刚体，起到骨架的作用，在面对驱动轴1和被驱动轴2之间的低转矩差时表现为液体，不参与传递振动。通过所述结构在起到阻尼功能的前提下在高转矩差状况下消除时滞。
以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，连接在驱动轴和被驱动轴之间，其特征是，驱动轴和被驱动轴之间的其中一个的端部设有开孔，另一轴端部插入到所述开孔中并与所述开孔间隙配合并设有间隙，间隙中设有橡胶元件，所述橡胶元件固定连接驱动轴和被驱动轴。
2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，其特征是，开孔设置在驱动轴上，被驱动轴插入到所述开孔中。
3.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，其特征是，开孔设置在被驱动轴上，驱动轴插入到所述开孔中。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，其特征是，橡胶元件硫化固定连接驱动轴和被驱动轴。
5.根据权利要求4所述的一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，其特征是，橡胶元件中设有若干刚度变化腔，刚度变化腔内设有非牛流体，所述刚度变化腔在驱动轴和被驱动轴处于低频高幅值振动时的刚度较驱动轴和被驱动轴处于高频低幅值振动时的刚度更大。
6.根据权利要求5所述的一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，其特征是，刚度变化腔呈柱状。
7.根据权利要求6所述的一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，其特征是，刚度变化腔的长度方向沿橡胶元件的轴向方向排布。
8.根据权利要求5所述的一种用于电动汽车传动系的扭转减振器，其特征是，刚度变化腔围绕驱动轴的轴心等间距排布。
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