TW571031B - Shaft damper - Google Patents

Description

571031 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種軸減震器，尤其，有關於一種在預先決 定位置之軸口徑內，含一彈性構件及慣性質量之軸減震器。 【先前技術】 旋轉軸，視其所使用之形態，通常以不同之模式振盪。 軸振動產生噪音。習用減震器來減低軸振動。該等減震器 降低操作之噪音，並降低過早之軸磨損，及軸疲勞所造成 的損害。 減震器可以爲將彈性襯墊置於一驅動軸中的形式。同時 也可以包含一扭轉型減震器，包含位於固定於一軸外表面 上之環形腔內的慣性質量。 該技藝的代表爲頒與Szymanski等人之美國專利，序號 5,749,269( 1 99 8)，其揭露一黏性之扭轉型振動減震器，具 有一環形腔包圍一中央輪軸。慣性質量等包含在該環形腔 中0 同時，該技藝之代表爲頒與Stark等人之美國專利，序 號4，9 0 9，3 6 1 ( 1 9 9 0 )，其揭露一自動車的中空驅動軸所使用 之振動減震器，具有一配合該驅動軸口徑之襯墊，以及一 具彈性、可形變、可伸縮、扣留高磨擦之壓條，強行承靠 該口徑的表面，並將該襯墊固定於該軸內。 該等先前技藝之減震器，僅包含一襯墊壓入配合一驅動 軸內，或者，包含連附於一軸外表面上之慣性質量。有關 操作空間及減震係數，都呈現一些問題。還有，其主要針 對扭轉型之減震，然而，對軸向之彎曲振動卻沒甚麼效用。 6 312/發明說明:¾(補件)/92-03/92100546 571031 因此，吾人需要的是一個軸減震器，用來減低彎曲振 動。需要的是一個軸減震器，包含一慣性質量，與位於預 先決定位置上的一軸口徑內一彈性構件囑合。本發明滿足 以上之需要。 【發明內容】 本發明之主要觀點，係以提供一軸減震器來減低彎曲之 振動。 本發明之另一觀點係提供一軸減震器，其包含一慣性質 量，與位於預先決定位置上的一軸口徑內一彈性構件曬合。 本發明另外之觀點將藉由本發明以下之說明與所附之 圖式明白指出。 本發明包含一軸減震器，具有一慣性質量，與在一軸口 徑中的彈性構件囈合。該彈性構件含於位於一軸內表面與 該慣性質量之外表面間的環形空間中。該慣性質量的一外 輪廓上的一曲輪廓，加強與該彈性構件間之機械聯結。該 彈性構件及該慣性質量，係位於一預先決定位置之軸中， 以將該軸之彎曲振動減震。 【實施方式】 圖1爲本發明之軸減震器的剖面側視圖。軸減震器1 00 包含軸主體10與口徑40。軸10長度爲L，直徑爲D。彈 性構件2 0在軸主體1 0與在口徑4 0中之慣性構件3 0間嚼 合。彈性構件2 0與慣性構件3 0係位於距離軸丨〇 一端5 0 之L1處。 圖2爲本發明軸減震器的詳圖。彈性構件2 0在一軸主 體內表面1 1與一慣性構件外表面3 1間囑合。內表面1 1 312/發明說明書(補件)/92-〇3/921〇〇546 571031 可以包含一粗糙表面，以加強表面磨擦係數。 彈性構件2 0在內表面1 1與該外表面3 1之間，壓縮5 % 至5 0%的範圍內。慣性構件3 0尙包含緩衝表面3 2於外表 面3 1內，做爲慣性構件30與彈性構件20間機械囈合之 用。此將適切地將該彈性構件扣留於一適當的位置（扣留的 動作通常可以藉由一向外推，或是扭矩以旋轉的試驗來量 測），而不會增加總剛性。 緩衝表面3 2可以包含任何適當的幾何形狀，只要能夠 適當地固定該慣性構件爲於口徑40內之一位置。在圖2 中描述表面3 2爲一弧形形狀。也可以對表面3 2施以一表 面粗度，以增加磨擦係數，以將在口徑4 0中的慣性構件固 定於一位置。 彈性構件2 0包含一彈性材料，其可以包含任何之天然 橡膠、合成橡膠、或其組合或等級之物，或是任何其他可 以承受軸操作溫度的彈性材料。以下所列不是用來做限制 之用，可以選擇該彈性構件之彈性、靜剪力、動剪力、壓 縮係數及撓性疲勞，以取得所需之減震效用。 一彈性體的剛性，可以藉由調整該表面3 2的曲形狀的 輪廓來調整。以此法，可以設計一軸減震，以對一特定之 操作頻率減震。在軸長度L上之減震器1 〇 〇的位置L 1，是 可以調整的，以將一預先決定的軸振動模式減震。本發明 可以做調整，以對扭轉型振動T減震，以及對一彎曲型振 動B減震，見圖1。此舉乃藉由調整該彈性體之扭轉與彎 曲剛性，以減弱軸之扭轉型與彎曲型振動。還有，可以在 一軸中使用兩個或是兩個以上之減震器，位於不同位置， 8 312/發明說明書(補件)/92-03/92100546 571031 以將所選擇之軸扭轉型與彎曲型振動模式減震。 本發明減震器較先前技藝爲佳之處，便在可以在一軸中 不同位置使用一個或是一個以上的減震器，以提供所需求 之減震效用。還有’該減震器整個包含在一軸中，藉而消 除在操作時機械損害或當機的可能性。一軸彎曲及扭轉振 動的降低，可以降低與疲勞有關的損害，藉而延長軸的壽 命。 還有，表面3 2之一形狀、慣性構件3 〇之一質量、及該 慣性構件3 0的實際尺寸，都爲可變數，可以選擇以適應軸 頻率與模式減震的需求。慣性構件寬度爲W。延伸穿過慣 性構件3 〇之中央口徑3 4，其直徑爲d。 在另一具體實施例中，慣性構件3 0並不具一中央口徑 3 4，因而爲一實心體。此允許使用者最大化一慣性構件質 量，以適應一振動的參數。 該減震器的慣量與頻率的計算，係基於該系統模式質 量、該軸之自然頻率及由汽缸點火所引起之引擎振動。該 慣性構件可以包含，適合引擎操作狀態之任何金屬或是非 金屬材料、或是等級之物。 一彈性體之剛性，可以藉由改變該彈性構件的形狀來調 整。藉由改變一彈性體之剛性，吾人可以調整一頻率以被 該減震器來減震。其也可以藉由改變一彈性體在該軸與該 慣性質量間的壓縮，約在未壓縮厚度之5 %至5 0%的範圍 內，來調整該頻率。 本發明軸減震器之組合，僅包含將該彈性構件與該慣性 構件壓入該軸而已。 9 發明說明書(補件)/92-03/9210〇546 571031 圖3爲一具溝槽之慣性構件表面的詳圖。在g _ μ體胃 施例中’該慣性質量包含一具有溝槽33的輪廳，該等溝槽 與一軸中心線SCL平行，或是與一慣性質量中心線mcl 平行。此產生該慣性質量30與該彈性構件2〇在徑向方向 上的機械扣合。 熟知此項技藝之人士便可以了解，本發明之慣性構件， 較之先前技藝，其位置在一軸中可以更輕易調整，在長度 上更精短。在設計上與在結構上都更簡易。 雖然本發明在此以一形式做說明，對熟知此項技藝之人 士而言，在結構與零件間的關係上都可以做變化，而不脫 離本發明在此所說明之精神與範疇。 【圖式簡單說明】 圖1爲本發明之軸減震器的剖面側視圖。 圖2爲本發明軸減震器的詳圖。 圖3爲一具溝槽之慣性構件表面的詳圖。 (元件符號說明） 10 軸主體 11 軸主體內表面 20 彈性構件 3 0 慣性構件 3 1 外表面 32 緩衝表面 33 溝槽 34 中央口徑 40 口徑 10 312/發明說明書(補件)/92-03/92100546 571031 5 0 軸之一端 100 軸減震器 B 彎曲型振動 d 中央口徑34之直徑 D 軸直徑 L 軸長度 M C L 慣性質量中心線 SCL 軸中心線 Τ 扭轉型振動 W 慣性構件寬度 312/發明說明書(補件)/92-03/92100546

Claims (1)

1. 571031 拾、申請專利範圍 1 · 一種軸，包含： 一外構件，具有一內表面描述一 口徑； 一慣性構件，位於該口徑內，並具有一外表面；及 一彈性構件，壓縮於該外構件之內表面以及該慣性構件 的外表面間，做一軸振動之減震之用。 2 ·如申請專利範圍第1項之軸，進一步包含： 在該慣性構件外表面上一個緩衝，用來機械嚼合該彈性 構件之用。 3 .如申請專利範圍第2項之軸，其中該彈性構件，係在 該內表面與該外表面間被壓縮，在其未壓縮厚度的5 %至 5 0%間的範圍內。 4 ·如申請專利範圍第2項之軸，其中該慣性構件對一彎 曲型振動減震。 5 ·如申請專利範圍第1項之軸，其中該慣性構件進一步 包含一溝槽，延伸平行於一軸之中心線。 6 .如申請專利範圍第1項之軸，進一步包含： 複數個慣性構件，與複數個彈性構件嚼合。 7 . —種軸減震器，包含： 一慣性構件，具一外表面； 一彈性構件，與該外表面曬合；及 該彈性構件具有一彈性構件外表面，用來嚼合一軸口徑 表面。 8 ·如申請專利範圍第7項之軸減震器，進一步包含： 在該慣性構件外表面上之一輪廓，做機械曬合該彈性構 12 312/發明說明書(補件V92-〇3/92l〇〇546 571031 件之用。 9 .如申請專利範圍第7項之軸減震器，其中該慣性構件 輪廓進一步包含一溝槽，其延伸平行於一慣性質量之中心 線。

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