本公開(kāi)內(nèi)容的主題涉及旋轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)的衰減，更具體地涉及具有同心內(nèi)襯墊的傳動(dòng)軸，用于使所產(chǎn)生的噪音和誘發(fā)的振動(dòng)降低超過(guò)一個(gè)頻率。

背景技術(shù)：

來(lái)自旋轉(zhuǎn)機(jī)器的動(dòng)力傳遞通常通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)軸或傳動(dòng)軸進(jìn)行傳遞；多數(shù)旋轉(zhuǎn)軸或傳動(dòng)軸是由薄壁中空管材構(gòu)造而成。這些傳動(dòng)軸已知對(duì)可能不合需要的頻率下產(chǎn)生的聲音和振動(dòng)敏感，因此可能需要衰減。在車輛應(yīng)用中，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)將旋旋轉(zhuǎn)力從傳動(dòng)系(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器)傳遞到從動(dòng)輪。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)可能會(huì)被客戶/操作員視為不合需要的，因此必須減少或消除。各種激發(fā)源(齒輪嚙合、扭力)通?？梢允箓鲃?dòng)軸以彎曲模式、扭轉(zhuǎn)模式和殼體模式的一種或多種而振動(dòng)。

用于減少車輛傳動(dòng)軸內(nèi)噪音和振動(dòng)的常用系統(tǒng)是將阻尼裝置插入到具有傳動(dòng)軸的中空管內(nèi)。阻尼裝置通常為采用摩擦和/或壓配、粘合等方式固定到位的紙板或紙板狀套筒。傳動(dòng)軸內(nèi)的位置對(duì)于減小特定頻率很重要，所述襯墊的限制是它們被限制為針對(duì)一個(gè)頻率。最好提供能插入到傳動(dòng)軸內(nèi)的傳動(dòng)軸襯墊，其將衰減超過(guò)一個(gè)頻率，且可操作地集中于一種或多種模式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，傳動(dòng)軸組件包括中空軸，其具有由內(nèi)壁限定的軸向延伸的內(nèi)腔室。第一襯墊包括軸向延伸的中空管狀構(gòu)件，其具有固定到外表面并從其向外延伸的彈性阻尼構(gòu)件。第二襯墊包括軸向延伸的中空管狀構(gòu)件，其具有固定到外表面并從其向外延伸的彈性阻尼構(gòu)件并且具有的外徑(包括彈性阻尼構(gòu)件)稍微小于第一襯墊的中空管狀構(gòu)件的內(nèi)徑，以便于其插入到第一襯墊的中空管狀構(gòu)件內(nèi)。中空軸配置成接收第一襯墊和布置在第一襯墊內(nèi)且在軸向延伸的內(nèi)腔室內(nèi)的第二襯墊，其中第一和第二襯墊可操作用于在傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中使第一頻率和第二頻率衰減。

在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，車輛具有產(chǎn)生扭矩輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)，該扭矩輸出通過(guò)包括中空軸的傳動(dòng)軸組件進(jìn)行分配，該中空軸具有由內(nèi)壁限定的軸向延伸的內(nèi)腔室。第一襯墊包括軸向延伸的中空管狀構(gòu)件，其具有固定到外表面并從其向外延伸的彈性阻尼構(gòu)件。第二襯墊包括軸向延伸的中空管狀構(gòu)件，其具有固定到外表面并從其向外延伸的彈性阻尼構(gòu)件并且具有的外徑(包括彈性阻尼構(gòu)件)稍微小于第一襯墊的中空管狀構(gòu)件的內(nèi)徑，以便于其插入到第一襯墊的中空管狀構(gòu)件內(nèi)。中空軸配置成接收第一襯墊和布置在第一襯墊內(nèi)且在軸向延伸的內(nèi)腔室內(nèi)的第二襯墊，其中第一和第二襯墊操作用于在傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中使第一頻率和第二頻率衰減。

當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，通過(guò)本發(fā)明的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將清晰可見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

其它特征、優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)僅通過(guò)實(shí)例的方式出現(xiàn)在實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中，所述詳細(xì)描述參照附圖，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和軸組件的車輛的示意平面圖；

圖2是體現(xiàn)本發(fā)明特征的傳動(dòng)軸組件的等距視圖；

圖3是沿線3-3所取的圖2的傳動(dòng)軸組件的局部剖面圖；

圖4是體現(xiàn)本發(fā)明特征的襯墊組件的局部等距視圖；

圖5是圖2的傳動(dòng)軸組件的局部分解圖；

圖6是體現(xiàn)本發(fā)明特征的襯墊組件的另一個(gè)實(shí)施例的截面圖；以及

圖7是圖2的傳動(dòng)軸組件的局部分解圖。

具體實(shí)施方式

以下描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，且并不旨在限制本公開(kāi)內(nèi)容、其應(yīng)用或使用。應(yīng)當(dāng)理解，在所有附圖中相應(yīng)附圖標(biāo)記表示類似的或相應(yīng)的部件或特征。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖1示出了具有差速器組件12的車輛10。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，車輛10可以是例如汽車、卡車、廂式貨車、或運(yùn)動(dòng)型多功能車。如本文所用，術(shù)語(yǔ)車輛并不僅僅限于汽車、卡車、廂式貨車、或運(yùn)動(dòng)型多功能車，還可以包括適用于運(yùn)輸負(fù)載的自驅(qū)動(dòng)或牽引的運(yùn)輸設(shè)備。車輛10可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)14，例如諸如以汽油或柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)14可以進(jìn)一步是混合動(dòng)力型發(fā)動(dòng)機(jī)，其將內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)馬達(dá)相結(jié)合。發(fā)動(dòng)機(jī)14和差速器組件12聯(lián)接到車架或其它底盤結(jié)構(gòu)16。發(fā)動(dòng)機(jī)14通過(guò)變速器18和驅(qū)動(dòng)軸(一種類型的傳動(dòng)軸)20聯(lián)接到差速器組件。變速器18可以配置成降低發(fā)動(dòng)機(jī)14的旋轉(zhuǎn)速度并增加其扭矩輸出。后差速器組件12經(jīng)由軸(傳動(dòng)軸)24將來(lái)自驅(qū)動(dòng)軸20的輸出扭矩傳遞至一對(duì)從動(dòng)輪22。

現(xiàn)在參照?qǐng)D2-圖5，繼續(xù)參照?qǐng)D1，在一個(gè)實(shí)施例中，傳動(dòng)軸組件25包括空心薄壁軸26，其具有中間部分28和端部30。端部可以被耳軸帽32封閉，耳軸帽32具有從其延伸的輻條34，用于例如附接到變速器18、差速器組件12或從動(dòng)輪22的輸出軸36上作為萬(wàn)用接頭36。應(yīng)該注意的是，傳動(dòng)軸組件25可以包括驅(qū)動(dòng)軸20和軸24或其它旋轉(zhuǎn)軸。中空軸26具有由內(nèi)壁40限定的軸向延伸的內(nèi)腔室38。

在傳動(dòng)軸組件25的運(yùn)行/旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，在特定轉(zhuǎn)速下可能普遍呈現(xiàn)各種諧波頻率(扭轉(zhuǎn)和諧波頻率)。為了提供這些頻率，其可能導(dǎo)致多余的噪音和/或振動(dòng)，第一襯墊42包括軸向延伸的中空管狀構(gòu)件44，其可以由一層或多層卷繞紙板或其它合適的纖維材料構(gòu)成。其它合適的材料的實(shí)例可以包括但不限于硬紙板、塑料板、碳纖維、玻璃纖維、金屬板及其組合。彈性阻尼構(gòu)件46固定到并向外延伸自第一襯墊42的中空管狀構(gòu)件44的外表面48。第一襯墊42插入到圖5中中空軸26的軸向延伸的內(nèi)腔室38內(nèi)，其中彈性阻尼構(gòu)件46在內(nèi)腔室38的第一襯墊和內(nèi)壁40之間形成壓緊或摩擦配合。第一襯墊42可以與空心薄壁軸26的長(zhǎng)度共同延伸，或者其可以延伸其軸向長(zhǎng)度的一部分。其長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)和位置由特定的第一頻率來(lái)確定，在一個(gè)示例性實(shí)施例中為300–400Hz，在傳動(dòng)軸組件25的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中此頻率有望衰減。

可能發(fā)生指定傳動(dòng)軸組件25中一個(gè)以上的噪音或振動(dòng)頻率(即第二頻率)發(fā)生衰減的情況。在這種情況下，剛才所述類型的單一襯墊42不適合執(zhí)行這種任務(wù)。在一個(gè)實(shí)例中實(shí)施例中，第二襯墊50包括軸向延伸的中空管狀構(gòu)件52，其可以由一層或多層卷繞紙板或其它合適的纖維材料構(gòu)成。其它合適的材料的實(shí)例可以包括但不限于硬紙板、塑料板、碳纖維、玻璃纖維、金屬板及其組合。彈性阻尼構(gòu)件54固定到并向外延伸自第二襯墊50的中空管狀構(gòu)件52的外表面56。在該實(shí)施例中，第二襯墊50具有的外徑(包括彈性阻尼構(gòu)件54)稍微小于中空管狀構(gòu)件44的內(nèi)徑，以便其插入到第一襯墊42的中空管狀構(gòu)件44內(nèi)，其中彈性阻尼構(gòu)件54在第一襯墊42和第二襯墊50之間形成壓緊或摩擦配合。第二襯墊50可以與第一襯墊42的長(zhǎng)度共同延伸，或者其可以延伸其軸向長(zhǎng)度的一部分。其長(zhǎng)度和位置由特定的第二頻率來(lái)確定，在一個(gè)示例性實(shí)施例中為300–600Hz，在傳動(dòng)軸組件25的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中此頻率有望衰減。由于傳動(dòng)軸組件25的空心薄壁軸26內(nèi)的第一和第二襯墊42和50的所述結(jié)構(gòu)，已經(jīng)描述了襯墊組件58，多個(gè)頻率通過(guò)其得以衰減。

現(xiàn)在參照?qǐng)D6和圖7，繼續(xù)參照?qǐng)D1，在襯墊組件58的另一個(gè)實(shí)施例中，第一襯墊60包括軸向延伸的中空管狀構(gòu)件62，其可以由一層或多層卷繞紙板或其它合適的纖維材料構(gòu)成。其它合適的材料的實(shí)例可以包括但不限于硬紙板、塑料板、碳纖維、玻璃纖維、金屬板及其組合。在沿中空管狀構(gòu)件62的外表面64的某個(gè)位置處，限定出了直徑減小的區(qū)域66，其具有厚度“t”。直徑減小的區(qū)域66可以延伸多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度和/或弧度的任一個(gè)，本文將對(duì)其進(jìn)一步詳細(xì)的描述。彈性阻尼構(gòu)件68固定到并向外延伸自第一襯墊60的中空管狀構(gòu)件62的外表面64。

第二襯墊70包括軸向延伸的中空管狀構(gòu)件72，其可以由一層或多層卷繞紙板或其它合適的纖維材料構(gòu)成。其它合適的材料的實(shí)例可以包括但不限于硬紙板、塑料板、碳纖維、玻璃纖維、金屬板及其組合。彈性阻尼構(gòu)件74固定到并向外延伸自第二襯墊70的中空管狀構(gòu)件72的外表面76。在一個(gè)實(shí)施例中，第二襯墊70的厚度(其包括中空管狀構(gòu)件的壁78和彈性阻尼構(gòu)件74)被選擇成緊密匹配直徑減小的區(qū)域66的厚度“t”。第二襯墊70可以裝配在直徑減小的區(qū)域66內(nèi)的第一襯墊60的中空管狀構(gòu)件62的表面64周圍。

第二襯墊70裝配到第一襯墊60上可以涉及使用膠粘劑；其可以利用位于直徑減小的區(qū)域66上、且可操作用于摩擦地接合中空管狀構(gòu)件72的內(nèi)壁80的彈性阻尼構(gòu)件或用于固定兩個(gè)管狀構(gòu)件的任何其它裝置。第二襯墊70可以延伸第一襯墊60的軸向長(zhǎng)度的任何部分。其長(zhǎng)度和位置由特定的第二頻率來(lái)確定，在傳動(dòng)軸組件25的運(yùn)行過(guò)程中此頻率有望衰減。所得的襯墊組件包括第一和第二襯墊60和70，其中第二襯墊共軸地位于直徑減小的區(qū)域66內(nèi)的第一襯墊60附近，使得添加第二襯墊70則很少或沒(méi)有增加襯墊組件58的額外徑向厚度。襯墊組件58被插入到中空軸26的軸向延伸的內(nèi)腔室38內(nèi)，其中彈性阻尼構(gòu)件68和74在第一襯墊60與內(nèi)腔室38的內(nèi)壁40之間以及第二襯墊70與內(nèi)腔室38的內(nèi)壁40之間形成壓緊或摩擦配合。第二襯墊58可以與空心薄壁軸26的長(zhǎng)度共同延伸，或者其可以延伸其軸向長(zhǎng)度的一部分。其長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)和位置由特定的第一和第二頻率來(lái)確定，在傳動(dòng)軸組件25的運(yùn)行過(guò)程中此頻率有望衰減。

雖然已參照示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可以對(duì)其元件進(jìn)行各種修改以及替換其等同物。此外，在不背離本發(fā)明的基本范圍的情況下，可以進(jìn)行許多修改，以使特定的情況或材料適應(yīng)對(duì)本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明并不旨在限制所公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。