吸振結構及具有該吸振結構的車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吸振結構及具有該吸振結構的車輛。所述吸振結構包括：內圈骨架、外圈骨架和橡膠體，橡膠體連接在內圈骨架與外圈骨架之間，橡膠體內構造有多組容納槽，每組容納槽均包括由隔離壁彼此隔離開的第一子槽和第二子槽；多個吸振體分別對應地設在多個第一子槽內，每個吸振體可在對應的第一子槽內自由滾動；多個剛度可變的彈性結構分別對應地設置在多個第二子槽內，每個彈性結構的兩端分別彈性地抵壓內圈骨架以及對應的隔離壁，每個彈性結構的中心線與對應的徑向直線錯開并呈預定夾角，徑向直線為通過內圈骨架中心與第一子槽中心的直線。根據本發(fā)明實施例的吸振結構，可同時吸收彎曲振動和扭轉振動的吸振結構，消除不同轉速下的共振問題。
【專利說明】吸振結構及具有該吸振結構的車輛

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及吸振結構領域，具體而言涉及一種吸振結構及具有該吸振結構的車輛。

【背景技術】
[0002]相關技術中，用于車輛的驅動軸的吸振結構為固定頻率，質量和剛度不能變化，因而僅能消除車輛發(fā)動機某一轉速引起的彎曲振動，但無法消除發(fā)動機不同轉速引起的共振問題，且無法吸收車輛在行駛過程中產生的扭轉振動，造成車輛扭振，存在改進空間。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種可同時吸收彎曲振動和扭轉振動的吸振結構。
[0004]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種具有上述吸振結構的車輛。
[0005]根據本發(fā)明第一方面所述的實施例提出一種吸振結構。所述吸振結構包括:內圈骨架；外圈骨架，所述外圈骨架套在所述內圈骨架外；橡膠體，所述橡膠體連接在所述內圈骨架與所述外圈骨架之間，所述橡膠體內構造有多組容納槽，每組所述容納槽均包括第一子槽和第二子槽，所述第一子槽與所述第二子槽由隔離壁彼此隔離開；多個吸振體，所述多個吸振體分別對應地設在所述多個第一子槽內，每個所述吸振體可在對應的所述第一子槽內自由滾動；多個剛度可變的彈性結構，所述多個剛度可變的彈性結構分別對應地設置在所述多個第二子槽內，每個所述彈性結構的兩端分別彈性地抵壓所述內圈骨架以及對應的所述隔離壁，每個所述彈性結構的中心線與對應的徑向直線錯開并呈預定夾角，所述徑向直線為通過所述內圈骨架中心與所述第一子槽中心的直線。
[0006]由于彈性結構的中心線與對應的徑向直線錯開并呈預定夾角，且彈性結構的剛度可變，從而彈性結構可以承受徑向和旋轉方向產生的不平衡力，能夠消除彎曲振動波峰和扭轉振動波峰，同時，與彈性結構配合的還有設在橡膠體內的吸振體，吸振結構隨軸旋轉時吸振體可在第一子槽內自由滾動，且吸振體在自由滾動的過程中吸收不同方向引起的振動能量，最終解決了軸在不同轉速下引起的彎曲振動和扭轉振動。剛度可變的彈性結構與吸振體配合吸振，消除了不同頻率段共振問題，從而使吸振結構可以更好地適應車輛在不同轉速下引起的共振問題，NVH性能好。
[0007]簡言之，根據本發(fā)明實施例的吸振結構，通過剛度可變的彈性結構以及吸振體的配合，不僅可以消除彎曲振動波峰，還可以消除扭轉振動波峰，吸收車輛行駛過程中不同轉速引起的彎曲振動能量和扭轉振動能量，解決了綜合性共振問題。
[0008]另外，根據本發(fā)明上述實施例的吸振結構還可以具有如下附加的技術特征，
[0009]可選地，所述彈性結構的中心線與對應的所述徑向直線之間的所述預定夾角在3° -V之間。由此吸振結構可以更好地吸收彎曲振動。
[0010]根據本發(fā)明的一個實施例，所述第一子槽沿所述橡膠體的厚度方向貫通所述橡膠體的兩個側面；以及所述吸振結構還包括:多組擋板，每組所述擋板分別設置在對應的所述第一子槽的兩側且封閉所述第一子槽。由此可以方便地更換和安裝吸振體，通過調整吸振體的規(guī)格(例如，更換不同質量的吸振體)，改變減振頻率及吸振效果，最終實現頻率可調。
[0011]根據本發(fā)明的一個實施例，所述第一子槽的內表面構造為球面的一部分；以及所述吸振體構造為球體，并且所述球體的直徑小于所述球面對應的直徑。
[0012]根據本發(fā)明的一個實施例，所述第一子槽的內表面上設置有凸起結構。由此可以增加吸振體與內表面的摩擦力,進而有利于吸振體吸收各個方向的振動能量。
[0013]根據本發(fā)明的一個實施例，所述凸起結構均布在所述第一子槽的內表面上，所述凸起結構構造為齒狀且相鄰的凸起結構彼此間隔開。
[0014]根據本發(fā)明的一個實施例，所述彈性結構包括螺旋彈簧，所述螺旋彈簧的外端與對應的所述隔離壁硫化成一體且所述螺旋彈簧的內端彈性地抵壓在所述內圈骨架的外周面上。
[0015]根據本發(fā)明的一個實施例，所述多組容納槽沿周向均布在所述橡膠體內；以及所述內圈骨架與所述外圈骨架均為金屬件，并且所述內圈骨架、所述外圈骨架與所述橡膠體硫化成一體。
[0016]根據本發(fā)明的一個實施例，所述內圈骨架適于安裝在軸上，所述內圈骨架的內周面上構造有環(huán)形的第一卡簧槽，所述軸的外周面上設有開口與所述第一卡簧槽的開口相對的環(huán)形的第二卡簧槽，所述第一卡簧槽的寬度小于所述第二卡簧槽的寬度。由此卡簧的安裝和拆卸更便利。
[0017]根據本發(fā)明第二方面的實施例提出一種車輛。所述車輛包括第一方面所述的吸振結構。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是根據本發(fā)明實施例的吸振結構的結構示意圖。
[0019]圖2是圖1沿A-A線的剖視圖。
[0020]圖3是根據本發(fā)明實施例的吸振結構安裝在軸上時的結構示意圖。
[0021]圖4是圖3中的B區(qū)域的局部放大圖。
[0022]圖5是根據本發(fā)明實施例的吸振結構用于車輛的驅動軸上時的結構示意圖。
[0023]附圖標記:
[0024]吸振結構100、內圈骨架1、卡簧槽11、一個側壁111、另一個側壁112、外圈骨架2、橡膠體3、容納槽31、第一子槽311、凸起結構3111、第二子槽312、隔離壁32、外壁33、連接壁34、吸振體4、彈性結構5、擋板6、軸200、第二卡簧槽201、卡簧300、中心線L1、徑向直線L2、預定夾角α、球體的直徑D1、球面對應的直徑D2、第一卡簧槽11的寬度W1、第二卡簧槽201的寬度W2、

【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0027]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0028]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0029]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0030]吸振結構套設在軸上用于吸收軸的振動能量。下面參照圖1-圖5描述根據本發(fā)明實施例的吸振結構100。如圖1-圖5所示，根據本發(fā)明實施例的吸振結構100包括內圈骨架1、外圈骨架2、橡膠體3、多個吸振體4以及多個剛度可變的彈性結構5。
[0031]如圖1-圖3所示，外圈骨架2套在內圈骨架I外，內圈骨架I套設在軸200上。在一些可選的實施例中，吸振結構100可以用于車輛的驅動軸上，也就是說，內圈骨架I可以套設在驅動軸上，當然本發(fā)明實施例的吸振結構100還可以用于其它軸上。下面以吸振結構100應用于車輛的驅動軸200上為例進行描述。
[0032]如圖1-圖3所示，橡膠體3連接在內圈骨架I與外圈骨架2之間。在一些可選的實施例中，內圈骨架I與外圈骨架2均為金屬件，并且內圈骨架1、外圈骨架2與橡膠體3硫化成一體。由此橡膠體3通過金屬的內圈骨架I與金屬的外圈骨架2進行固定，這樣的結構不僅結構強度高且更便于吸振結構100的安裝。
[0033]如圖1所示，橡膠體3內構造有多組容納槽31。在本發(fā)明的一些可選的實施例中，多組容納槽31可以沿周向均布在橡膠體3內，由此吸振結構100的平衡性更好，吸振效果更好。如圖1所示，在一些具體示例中，容納槽31為6組，6組容納槽31沿軸向均布在橡膠體3內。
[0034]每組容納槽31均包括第一子槽311和第二子槽312，第一子槽311與第二子槽312由隔尚壁32彼此隔尚開。多個吸振體4分別對應地設在多個第一子槽311內，每個吸振體4可在對應的第一子槽311內自由滾動。多個剛度可變的彈性結構5分別對應地設置在多個第二子槽312內。
[0035]換言之,第一子槽311的數量與吸振體4的數量相等,第二子槽312的數量與剛度可變的彈性結構5的數量相等。一個吸振體4設在一個第一子槽311內，一個剛度可變的彈性結構5設在一個第二子槽312內。
[0036]每個彈性結構5的兩端分別彈性地抵壓內圈骨架I以及對應的隔離壁32，每個彈性結構5的中心線LI與對應的徑向直線L2錯開并呈預定夾角α，其中徑向直線L2為通過內圈骨架I中心01與第一子槽311中心02的直線。
[0037]以剛度可變的彈性結構5包括螺旋彈簧為例，彈性結構5的中心線LI也就是螺旋彈簧的中心線(如圖1中的線LI)。如圖1-圖3所示，螺旋彈簧的外端與對應的隔離壁32硫化成一體，從而使螺旋彈簧的外端更穩(wěn)定地固定在橡膠體內。螺旋彈簧的內端彈性地抵壓在內圈骨架I的外周面上，其中內外方向如圖2所示。彈性結構5采用螺旋彈簧，不僅制造成本低且安裝方便。如圖1所示，第二子槽312的中心線與螺旋彈簧的中心線重合LI，從而更利于螺旋彈簧的定位與安裝。
[0038]由于彈性結構5的中心線LI與對應的徑向直線L2錯開并呈預定夾角α，且彈性結構5的剛度可變，從而彈性結構5可以承受徑向和旋轉方向產生的不平衡力，能夠消除彎曲振動波峰和扭轉振動波峰，同時，與彈性結構5配合的還有設在橡膠體3內的吸振體4，吸振結構100隨軸200旋轉時吸振體4可在第一子槽311內自由滾動，且吸振體4在自由滾動的過程中吸收不同方向引起的振動能量，最終解決了軸200在不同轉速下引起的彎曲振動和扭轉振動。剛度可變的彈性結構5與吸振體4配合吸振，消除了不同頻率(例如，寬頻段，即發(fā)動機的轉速區(qū)間在3000rpS-3600rpS)段共振問題，從而使吸振結構100可以更好地適應車輛在不同轉速下引起的共振問題，NVH性能好。
[0039]簡言之，根據本發(fā)明實施例的吸振結構100，通過剛度可變的彈性結構5以及吸振體4的配合，不僅可以消除彎曲振動波峰，還可以消除扭轉振動波峰，吸收車輛行駛過程中不同轉速引起的彎曲振動能量和扭轉振動能量，解決了綜合性共振問題。
[0040]可以理解的是，車輛在行駛過程中，驅動軸200主要產生彎曲振動，因而當吸振結構100用于驅動軸200上時，彈性結構5可以承受的徑向方向產生的不平衡力較大，這就要求彈性結構5的中心線LI與對應的徑向直線L2之間的預定夾角α較小。
[0041]可選地，如圖1所示，彈性結構5的中心線LI與對應的徑向直線L2之間的預定夾角α在3° -V之間，由此吸振結構100可以更好地吸收彎曲振動。
[0042]優(yōu)選地，彈性結構5的中心線LI與對應的徑向直線L2之間的預定夾角α在5°，由此吸振結構100不僅可以更好地吸收彎曲振動，且可以更好地吸收扭轉振動。
[0043]下面參照圖1-圖5詳細描述根據本發(fā)明實施例的吸振結構100。如圖1-圖5所示，吸振結構100包括內圈骨架1、外圈骨架2、橡膠體3、多個吸振體4、多個剛度可變的彈性結構5以及多組擋板6。
[0044]外圈骨架2套在內圈骨架I外，橡膠體3連接在內圈骨架I與外圈骨架2之間，橡膠體3內設有多組容納槽31，每組容納槽31包括由隔離壁32彼此隔離開的第一子槽311和第二子槽312。吸振體4可在第一子槽311內自由滾動，彈性結構5設在第二子槽312內。
[0045]如圖3和圖4所示，內圈骨架I適于安裝在軸200 (例如，車輛的驅動軸200)上。例如，內圈骨架I適于與軸200通過花鍵結構連接，具體地，軸200上設有外花鍵，內圈骨架I上設有內花鍵，軸200和內圈骨架I通過內花鍵和外花鍵過盈配合連接，從而使吸振結構100與軸200的連接更牢固，不易脫落，從而有效避免了由于吸振結構100從軸200上脫落引起的吸振作用失效。
[0046]進一步地，內圈骨架I的內周面上構造有環(huán)形的第--^簧槽11，軸200的外周面上設有開口與第一卡簧槽11的開口相對的環(huán)形的第二卡簧槽201。也就是說，第二卡簧槽201的開口與第一卡簧槽11的開口相對，且第一卡簧槽11和第二卡簧槽201共同限定出容納卡簧300的空間，卡簧300設在所述空間內，通過設置卡簧300限制吸振結構100在軸200上的軸向位置，從而進一步避免了吸振結構100從軸200上脫落，進一步保證了吸振結構100的吸振效果。
[0047]簡言之，內圈骨架I與軸200之間通過卡簧300以及花鍵結構連接，不僅吸振結構100不易脫落，降低了吸振作用失效的風險，且成本低，連接可靠性高。
[0048]如圖4所示，第一卡簧槽11的寬度Wl小于第二卡簧槽201的寬度W2，即Wl小于W2。由此卡簧300的安裝和拆卸更便利。有利地，第一卡簧槽11的一個側壁111相對另一個側壁112傾斜設置，且一個側壁111與另一個側壁112之間的距離從卡簧槽11的底部向卡簧槽11的開口處逐漸增大。由此進一步提升卡簧300的安裝和拆卸的便利性。
[0049]如圖2所不,第一子槽311由隔尚壁32、與隔尚壁32相對的外壁33以及連接在隔離壁32與外壁33之間的連接壁34所限定出，第一子槽311沿橡膠體3的厚度方向(如圖2中的左右方向)貫通橡膠體3的兩個側面(如圖2中的左側面和右側面)。每組擋板6可以分別設置在對應的第一子槽311的兩側且封閉第一子槽311。
[0050]也就是說，擋板6的組數與第一子槽311的數量相等，且每組擋板6均包括兩塊擋板6，一塊擋板6封閉第一子槽311的一側(例如，圖2中的左側)，另一塊擋板6封閉第一子槽311的另一側(例如，圖2中的右側)。
[0051]在本發(fā)明的一些具體實施例中，擋板6與外圈骨架2可以通過螺紋可拆卸地連接，由此可以方便地更換和安裝吸振體4。具體地，通過調整吸振體4的規(guī)格(例如，更換不同質量的吸振體4)，改變減振頻率及吸振效果，最終實現頻率可調，同時吸振體4與剛度可變的彈性結構5的配合共同解決了不同轉速及工況(寬頻段)引起的振動問題。這里需要理解的是，在車輛的NVH性能調試過程中，可以通過更換不同質量的吸振體4進行測試，以獲得最佳的NVH性能，擋板6的設置使得吸振體4的更換和調整更方便。
[0052]進一步地，擋板6的朝向吸振體4的側面上設有硫化橡膠，硫化橡膠可以防止吸振體4運動過程與擋板6發(fā)生直接接觸，同時可以吸收振動。
[0053]如圖1所示，第一子槽311的內表面構造為球面的一部分，第一子槽311的中心也就是球面的球心。吸振體4構造為球體，并且球體的直徑Dl小于球面對應的直徑D2，即Dl小于D2。由此，通過球體在球面內的自由滾動，充分吸收驅動軸轉動時在不同方向引起的振動能量，也就是球體可以充分吸收車輛行駛過程中由于發(fā)動機的不同轉速引起的彎曲振動和扭轉振動，提升吸振效果且制造簡單。
[0054]有利地，如圖1-圖3所示，第一子槽311的內表面上設置有凸起結構3111。凸起結構3111從第一子槽311的內表面向內凸出，從而增加了吸振體4與內表面的摩擦力，進而有利于吸振體4吸收各個方向的振動能量?？蛇x地，凸起結構3111均布在第一子槽311的內表面上，如圖2所示，凸起結構3111構造為齒狀且相鄰的凸起結構3111彼此間隔開?？蛇x地，凸起結構3111還可以構造為鋸齒狀。進一步可選地，凸起結構3111的橫截面可以為三角形、半圓形或梯形。
[0055]本發(fā)明還提供了一種車輛。根據本發(fā)明實施例的車輛包括吸振結構100。吸振結構100可以用于車輛中的驅動軸200上，當然吸振結構100也可以用于車輛中的其它旋轉軸200上，以消除由于車輛的發(fā)動機的不同轉速引起的軸200的彎曲振動和扭轉振動。根據本發(fā)明實施的車輛，共振小，NVH性能好，用戶滿意度高。
[0056]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行接合和組合。
[0057]盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權利要求】
1.一種吸振結構，其特征在于，包括: 內圈骨架； 外圈骨架，所述外圈骨架套在所述內圈骨架外； 橡膠體，所述橡膠體連接在所述內圈骨架與所述外圈骨架之間，所述橡膠體內構造有多組容納槽，每組所述容納槽均包括第一子槽和第二子槽，所述第一子槽與所述第二子槽由隔離壁彼此隔離開； 多個吸振體，所述多個吸振體分別對應地設在所述多個第一子槽內，每個所述吸振體可在對應的所述第一子槽內自由滾動； 多個剛度可變的彈性結構，所述多個剛度可變的彈性結構分別對應地設置在所述多個第二子槽內，每個所述彈性結構的兩端分別彈性地抵壓所述內圈骨架以及對應的所述隔離壁，每個所述彈性結構的中心線與對應的徑向直線錯開并呈預定夾角，所述徑向直線為通過所述內圈骨架中心與所述第一子槽中心的直線。
2.根據權利要求1所述的吸振結構，其特征在于，所述彈性結構的中心線與對應的所述徑向直線之間的所述預定夾角在3° -7°之間。
3.根據權利要求1所述的吸振結構，其特征在于，所述第一子槽沿所述橡膠體的厚度方向貫通所述橡膠體的兩個側面；以及 所述吸振結構還包括:多組擋板，每組所述擋板分別設置在對應的所述第一子槽的兩側且封閉所述第一子槽。
4.根據權利要求1所述的吸振結構，其特征在于，所述第一子槽的內表面構造為球面的一部分；以及 所述吸振體構造為球體，并且所述球體的直徑小于所述球面對應的直徑。
5.根據權利要求1所述的吸振結構，其特征在于，所述第一子槽的內表面上設置有凸起結構。
6.根據權利要求5所述的吸振結構，其特征在于，所述凸起結構均布在所述第一子槽的內表面上，所述凸起結構構造為齒狀且相鄰的凸起結構彼此間隔開。
7.根據權利要求1所述的吸振結構，其特征在于，所述彈性結構包括螺旋彈簧，所述螺旋彈簧的外端與對應的所述隔離壁硫化成一體且所述螺旋彈簧的內端彈性地抵壓在所述內圈骨架的外周面上。
8.根據權利要求1所述的吸振結構，其特征在于，所述多組容納槽沿周向均布在所述橡膠體內；以及 所述內圈骨架與所述外圈骨架均為金屬件，并且所述內圈骨架、所述外圈骨架與所述橡膠體硫化成一體。
9.根據權利要求1所述的吸振結構，其特征在于，所述內圈骨架適于安裝在軸上，所述內圈骨架的內周面上構造有環(huán)形的第一卡簧槽，所述軸的外周面上設有開口與所述第一卡簧槽的開口相對的環(huán)形的第二卡簧槽，所述第一卡簧槽的寬度小于所述第二卡簧槽的寬度。
10.一種車輛，其特征在于，包括根據權利要求1-9中任一項所述的吸振結構。
【文檔編號】F16F15/131GK104165206SQ201410309440
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】王庚川, 于春博, 楊福強, 馬相濤, 張秀明, 劉亞明 申請人:天津博信汽車零部件有限公司