本發(fā)明涉及一種設(shè)置在車輛的驅(qū)動軸中的動態(tài)減振器，從而降低在驅(qū)動軸的彎曲模態(tài)與發(fā)動機的激勵頻率一致的時候發(fā)出的轟鳴噪聲，更特別地，涉及這樣一種動態(tài)減振器組件，即使只有一個動態(tài)減振器安裝于驅(qū)動軸，其也能夠降低多頻帶的噪聲。

背景技術(shù)：

通常，當外力施加至結(jié)構(gòu)或裝置的時候，無論該結(jié)構(gòu)或裝置是否具有自有動力，其都發(fā)生振動。

例如，當外力施加至裝置(該裝置用于通過將做功動力從車輛的四沖程發(fā)動機通過驅(qū)動軸經(jīng)由變速器傳遞至驅(qū)動輪而產(chǎn)生動力)或不具有自有動力的結(jié)構(gòu)的時候，在該裝置或該結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生振動。這些振動使發(fā)動機或結(jié)構(gòu)的安裝安全性降低，并在其元件或相關(guān)部件運行的時候產(chǎn)生干擾，這可能導(dǎo)致精確度的降低或發(fā)生故障的風(fēng)險。

用于傳遞這樣的驅(qū)動力的驅(qū)動軸安裝在變速器(其固定于車架)與驅(qū)動輪(其固定于底盤彈簧)之間。出于該原因，引起驅(qū)動軸彎曲振動(例如扭轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn))，而發(fā)動機的爆炸振動施加于驅(qū)動軸。

特別地，在發(fā)動機前置前輪驅(qū)動(ff)的車輛中差速器是位于一側(cè)的，因此左側(cè)(lh)驅(qū)動軸的長度較短而右側(cè)(rh)驅(qū)動軸的長度較長，如圖1中所示。因此，右側(cè)軸由于其長度而造成彎曲固有頻率較低，因而右側(cè)軸在發(fā)動機的激勵范圍內(nèi)發(fā)生共振的時候產(chǎn)生轟鳴噪聲。

為了使共振頻率衰減并改善噪聲、振動和平穩(wěn)性(nvh)，將動態(tài)減振器安裝于驅(qū)動軸。然而，由于典型的動態(tài)減振器設(shè)定為衰減單一頻率，因而在動態(tài)減振器衰減頻率之前和之后可能產(chǎn)生次生反共振現(xiàn)象。

為了降低這樣的次生反共振，車輛使用由具有相對較大的損耗因數(shù)的材料制成的減振器。然而，利用這樣的材料的反共振的衰減存在限制，期望的頻率由于固有頻率中的改變率根據(jù)溫度的變化增大而可能在低溫區(qū)域(在等于或小于0℃的溫度，或在寒冷的區(qū)域)發(fā)生抵消。另外，可以將兩個動態(tài)減振器安裝于在其中發(fā)生相當大程度的次生反共振的車輛，但是其缺點為重量和成本增加。

公開于本發(fā)明的背景部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個方面致力于提供一種動態(tài)減振器組件，其能夠甚至僅通過一個減振器通過對由于多頻的衰減而造成的次生反共振進行衰減或通過使最初和次生的彎曲模態(tài)同時來提高車輛的nvh并抑制重量和成本的提高。

根據(jù)本發(fā)明的各個方面，一種動態(tài)減振器組件，所述動態(tài)減振器組件可以包括多個較重的本體，所述多個較重的本體在驅(qū)動軸的外圓周表面上以預(yù)定的間隔布置；以及彈性體，其形成為圍繞較重的本體中的每一個并將每個較重的本體固定至所述驅(qū)動軸。

較重的本體的質(zhì)量根據(jù)較重的本體的不同的徑向厚度以及不同的弧形長度中的至少一者而不同。

從所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)中心至每個彈性體的外圓周表面的距離彼此相同，所述彈性體圍繞各個較重的本體。

圍繞各個較重的本體的每個彈性體可以具有相同的尺寸。

較重的本體的離心力的合力可以設(shè)定為零。

槽孔可以形成于相鄰的較重的本體之間。

所述槽孔可以包括一個或者更多連接部分以連接相鄰的較重的本體。

所述彈性體可以具有基座部分，所述基座部分的端部在所述驅(qū)動軸的縱向方向上向外延伸。

所述驅(qū)動軸與所述彈性體的內(nèi)圓周表面和外圓周表面可以形成同心圓。

從上述描述中顯而易見的是，根據(jù)動態(tài)減振器組件，常規(guī)的整體形成的較重的本體被分成多個塊體使得這些塊體具有不同的重量，各個較重的本體的離心力的合力設(shè)定為零。由此，可以通過消除旋轉(zhuǎn)不平衡而實現(xiàn)動態(tài)減振器組件具有的對多頻的衰減效果。

因此，可以通過對由于常規(guī)的動態(tài)減振器的衰減而引起的次生反共振區(qū)域進行衰減而進一步提高車輛的nvh。另外，可以控制由于驅(qū)動軸的最初的彎曲模態(tài)而造成的衰減以及控制在彎曲模態(tài)之前和之后的次生反共振的周圍系統(tǒng)中的各種響應(yīng)。另外，與為了提高nvh而額外地安裝動態(tài)減振器的方法相比可以降低重量和成本。

應(yīng)當理解，此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(suv)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

本發(fā)明的方法和裝置可以具有其他的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方式共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。

附圖說明

圖1為示意性地顯示典型的車輛結(jié)構(gòu)的視圖。

圖2為顯示圖1中的“a”部分的放大視圖，且為顯示根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的動態(tài)減振器組件安裝于驅(qū)動軸的狀態(tài)的視圖。

圖3為顯示圖2中的動態(tài)減振器組件的視圖。

圖4為沿著圖3中的線“b-b”所呈現(xiàn)的截面圖。

圖5是沿著圖3中的線“c-c”所呈現(xiàn)的截面圖。

應(yīng)理解的是，附圖呈現(xiàn)了描述本發(fā)明基本原理的各個特征的一定程度的簡化表示，從而不一定是按比例繪制的。本發(fā)明所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征(包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀)將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。

具體實施方式

下面將詳細參考本發(fā)明的各個實施方案，這些實施方案的示例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結(jié)合進行描述，應(yīng)當理解本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。

圖1為示意性地顯示典型的車輛結(jié)構(gòu)的視圖。圖2為顯示圖1中的“a”部分的放大視圖，且為顯示根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的動態(tài)減振器組件安裝于驅(qū)動軸500的狀態(tài)的視圖。圖3為顯示圖2中的動態(tài)減振器組件的視圖。圖4為沿著圖3中的線“b-b”所呈現(xiàn)的截面圖。圖5是沿著圖3中的線“c-c”所呈現(xiàn)的截面圖。

根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的動態(tài)減振器組件包括多個較重的本體100以及彈性體300，該較重的本體100以預(yù)定間隔布置于驅(qū)動軸500的外圓周表面390上，該彈性體300形成為圍繞較重的本體100中的每一個并將較重的本體100固定于驅(qū)動軸500。彈性體300可以由橡膠材料制成，較重的本體100中的每一個可以形成在相應(yīng)的彈性體300(其以硫化方式形成)中并通過注射成型而形成。

典型的設(shè)置在動態(tài)減振器中的較重的本體為單個的較重的本體，其具有圍繞驅(qū)動軸的管道形狀。然而，本發(fā)明的動態(tài)減振器組件包括多個較重的本體100，所述多個較重的本體100以預(yù)定的間隔布置在驅(qū)動軸500的外圓周表面上。將參考圖3至圖5來更詳細地對其進行說明。

較重的本體100的總體形狀為管道形狀，該管道形狀以預(yù)定的距離與驅(qū)動軸500徑向地隔開并圍繞驅(qū)動軸500的外圓周表面，管道形狀包括多個縱向的延周向切隔開的塊體。在此情況下，作為較重的本體100的部件的一部分被移除，因此一個較重的本體100以預(yù)定的距離與另一個較重的本體100間隔開。

特別地，較重的本體100中的每一個被相應(yīng)的彈性體300所包圍。因此，具有溝槽形狀(該溝槽形狀在較重的本體100的縱向方向上延長)的槽孔310形成于一個較重的本體100與另一個較重的本體100之間。槽孔310設(shè)置有連接部分330，該連接部分330由與彈性體300相同的材料制成并周向地將一個較重的本體100連接至另一個較重的本體100。彈性體300的剛度可以通過連接部分330而得到更多的提高。因此，即使當驅(qū)動軸500的旋轉(zhuǎn)速度迅速地改變的時候，動態(tài)減振器組件的扭轉(zhuǎn)也通過連接部分330而被抑制，從而動態(tài)減振器組件的耐久性提高。

彈性體300具有基座部分350，該基座部分350的兩端在驅(qū)動軸500的縱向方向上向外延伸?；糠?50都可以具有圍繞驅(qū)動軸500的外圓周表面的環(huán)形形狀。特別地，由于基座部分350形成為使得彈性體300的內(nèi)圓周表面370的兩端在驅(qū)動軸500的縱向方向上延伸，因此優(yōu)選加強驅(qū)動軸500與彈性體300之間的接觸力。另外，驅(qū)動軸500及彈性體300的內(nèi)圓周表面370和外圓周表面390形成同心圓，由此防止在驅(qū)動軸500的旋轉(zhuǎn)的過程中由于每個部分的旋轉(zhuǎn)不平衡而產(chǎn)生激勵力。

特別地，較重的本體100為縱向的通過延周向切隔開所述管道形狀而形成的多個塊體，并且所述較重的本體100通過改變較重的本體的徑向厚度或弧形長度而具有不同的質(zhì)量。因此，每個較重的本體100形成為根據(jù)其重量而在每個固有頻率區(qū)域中表現(xiàn)衰減效果。

然而，圍繞較重的本體100的彈性體300具有相同的尺寸(即彈性體和較重的本體的總體尺寸與另一個彈性體和另一個較重的本體相同)，如圖4中所示。因此，即使當較重的本體100具有不同的質(zhì)量且較重的本體100自身具有不同的尺寸的時候，圍繞較重的本體100的彈性體300由于彈性體300彌補較重的本體100的不同尺寸因而也具有相同的尺寸。因此，從驅(qū)動軸500的旋轉(zhuǎn)中心至彈性體300(該彈性體300圍繞較重的本體100)的外圓周表面390的距離彼此都相等，從而防止在驅(qū)動軸500的旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)不平衡。

另外，由于較重的本體100具有不同的質(zhì)量，從驅(qū)動軸500的旋轉(zhuǎn)中心至較重的本體100的質(zhì)量的中心的距離彼此不同，這可能由于旋轉(zhuǎn)不平衡而導(dǎo)致激勵力。因此，可以通過適當?shù)卣{(diào)整各自的彈性體300中的較重的本體100的位置來消除由于旋轉(zhuǎn)不平衡所導(dǎo)致的激勵力，使得離心力的合力為零。

這種結(jié)構(gòu)將參考圖4來進行說明性地描述。盡管在說明書中描述了三個較重的本體100，但是較重的本體的數(shù)量和形狀可以根據(jù)設(shè)計或使用環(huán)境而改變，而并不限于此。

假定較重的本體100的質(zhì)量分別為m1、m2及m3。在此情況下，當驅(qū)動軸500的最初的彎曲模態(tài)通過較重的本體m3而被衰減的時候，必須將較重的本體m3之前和之后產(chǎn)生的次生頻率抵消。因此，在較重的本體之間100之間建立起m1>m2>m3的關(guān)系。從驅(qū)動軸500的旋轉(zhuǎn)中心至較重的本體100的質(zhì)量中心的距離分別設(shè)定為l1、l2及l(fā)3。這里，每個離心力通過方程f＝mlω²而求出(其中ω為角速度)，但是為了抵消由于旋轉(zhuǎn)不平衡而產(chǎn)生的激勵力，必須將通過質(zhì)量與旋轉(zhuǎn)半徑相乘所求出的ml的矢量值的合力設(shè)定為零(由于旋轉(zhuǎn)的角速度ω相同，因此忽略速度ω)。因此，優(yōu)選地在距離(l1、l2及l(fā)3)之間建立起l2>l3>l1的關(guān)系。如下為此關(guān)系應(yīng)用于兩個或者更多較重的本體100的情況。

[方程1]

∑f＝miliω²＝0

此外，根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的動態(tài)減振器的固有頻率由每個內(nèi)部的較重的本體100的質(zhì)量(m)、橡膠(其為彈性體300的材料)的硬度以及連接部分330的剛度(k)而確定。其通過如下方程來表示。

[方程2]

換言之，如上述方程所看到的，動態(tài)減振器組件的固有頻率隨著剛度(k)逐漸增大以及質(zhì)量(m)逐漸減小而變得更高。在本發(fā)明中，常規(guī)的整體形成的較重的本體被分成多個塊體，從而使得這些塊體具有不同的重量，并且各個較重的本體100的離心力的合力設(shè)定為零。由此，能夠通過消除旋轉(zhuǎn)不平衡而實現(xiàn)動態(tài)減振器組件具有對多頻的衰減效果。

因此，可以通過對由于常規(guī)的動態(tài)減振器的衰減而引起的次生反共振區(qū)域進行衰減來進一步提高車輛的nvh。另外，能夠控制由于驅(qū)動軸500的最初的彎曲模態(tài)而造成的衰減以及控制在彎曲模態(tài)之前和之后的次生反共振的周圍系統(tǒng)中的各種響應(yīng)。另外，與為了提高nvh而額外地安裝動態(tài)減振器的方法相比可以降低重量和成本。

為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”或“下”、“內(nèi)”或“外”等被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方式的特征。

前面對本發(fā)明具體示例性實施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并非意欲窮盡，或者將本發(fā)明嚴格限制為所公開的具體形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)可能進行很多改變和變化。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等同形式所限定。