用于车辆的曲轴的黏性阻尼器

文档序号:659562 发布日期:2021-04-27 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 用于车辆的曲轴的黏性阻尼器 (Viscous damper for crankshaft of vehicle ) 是由 金成勇 崔城源 金晟广 于 2020-04-24 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于车辆的曲轴的黏性阻尼器。所述黏性阻尼器可以包括:壳体、第一惯性环、第二惯性环以及盖,所述壳体包括前表面、阻尼器凹槽以及带轮,所述前表面形成有将曲轴紧固于前表面的中心的毂,所述阻尼器凹槽沿着毂的圆周形成,由分隔壁限定被分为前侧空间和后侧空间的空间,所述带轮从阻尼器凹槽的后侧向后延伸;所述第一惯性环布置于阻尼器凹槽的后侧空间中并且与第一黏性体一起具有阻尼功能;所述第二惯性环布置于阻尼器凹槽的前侧空间中并且与第二黏性体一起具有阻尼功能;所述盖配置为封闭前侧空间的前部开口,使得盖和阻尼器凹槽封闭第一惯性环和第二惯性环。(The present invention relates to a viscous damper for a crankshaft of a vehicle. The viscosity damper may include: a housing including a front surface formed with a hub fastening a crankshaft at a center of the front surface, a damper groove formed along a circumference of the hub, a space divided into a front side space and a rear side space defined by a partition wall, and a pulley extending rearward from a rear side of the damper groove; the first inertia ring is arranged in the rear space of the damper groove and has a damping function together with the first viscous body; the second inertia ring is arranged in the front space of the damper groove and has a damping function together with the second viscous body; the cover is configured to close a front opening of the front side space such that the cover and the damper groove close the first inertia ring and the second inertia ring.)

用于车辆的曲轴的黏性阻尼器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年10月25日提出的韩国专利申请No.10-2019-0133918的优先权和权益,其全部内容通过引用结合于本文中。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的曲轴的黏性阻尼器,更具体地,本发明涉及能够提高阻尼性能的用于车辆的曲轴的黏性阻尼器。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息,并不构成现有技术。

通常,当在特定的发动机转速下发生共振时,车辆的曲轴产生纵向振动、弯曲振动、扭转振动等,这导致乘坐舒适性变差,并且引起部件耐久性问题。

这其中,由于扭转振动(TV)对曲轴系统造成严重地疲劳和破损影响,因此用于曲柄的橡胶阻尼器已被用作最后的抑制手段。

尽管橡胶阻尼器便宜并且特性恒定,但由于车辆发动机的转数的广泛变化从而而限制了对振动能量的吸收,并且还有不能避免在特定发动机转速下的共振的缺点。

为了改善橡胶阻尼器的问题,应用了填充高黏度硅油的黏性阻尼器。

黏性阻尼器指的是通过利用这样的原理而进行衰减的阻尼器:由于阻尼器壳体与惯性环的相对运动而在硅油中产生剪切阻力,从而使扭转阻力增加。

因此,黏性阻尼器不像橡胶阻尼器那样易遭受机械应变,使得其能够在广泛的使用范围内使用,并且即使在具有许多共振点的发动机中也具有出色的振动阻尼效果。

然而,申请人已经发现,根据现有技术的黏性阻尼器随着惯性环温度变化而具有大约200%的硅黏度变化率。

换句话说,当温度不在黏性阻尼器的最佳阻尼设定值时,会出现问题。

因此,根据现有技术的黏性阻尼器不能在低温或者高温下提供最佳阻尼功能,这对由于高扭转振动而引起的车辆的NVH(噪声、振动、不平顺性)是不利的。另外,会发生由于高扭转振动而导致的热负荷的耐久性。

公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加强对本发明的背景的理解,因此其可以包含的信息并不构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供用于车辆的曲轴的黏性阻尼器,其能够通过提供具有不同黏度的第一黏性体和第二黏性体来提高阻尼性能而不管温度如何。

在本发明的一些示例性形式中,安装于车辆的曲轴的前部的黏性阻尼器包括:壳体、第一惯性环、第二惯性环以及盖,所述壳体包括:前表面、阻尼器凹槽以及带轮,所述前表面形成有配置为将曲轴固定于前表面的中心的毂,所述阻尼器凹槽沿着毂的圆周形成,径向布置于毂的外侧并且配置为形成由分隔件分为前侧空间和后侧空间的空间,所述带轮从阻尼器凹槽的后侧向后延伸;所述第一惯性环布置于阻尼器凹槽的后侧空间中并且与填充其中的第一黏性体一起具有阻尼功能;所述第二惯性环布置于阻尼器凹槽的前侧空间中并且与填充其中的第二黏性体一起具有阻尼功能;所述盖配置为封闭前侧空间的前部开口,使得盖和阻尼器凹槽封闭第一惯性环和第二惯性环。

在本发明的一些形式中,第一惯性环可以由铸铁(Fe)材料制成,并且第一惯性环在后侧空间中的位置通过第一轴承而被定位或者安装于后侧空间的沿前后方向的中心。具体地,第一轴承沿着后侧空间的内圆周布置。

在本发明的一些形式中,第一黏性体可以填充于第一惯性环与后侧空间之间的间隙中,具有在大约0.45mm至0.55mm范围内的厚度。

在本发明的一些形式中,第一黏性体可以是具有在大约90万cSt(厘沲)至110万cSt范围内的低黏度的硅材料。

在本发明的一些形式中,第二惯性环可以由铸铁(Fe)材料制成,并且第二惯性环在前侧空间中的位置通过第二轴承而被定位或者安装于(fixed to)前侧空间的沿前侧空间的前后方向的中心,并且所述第二轴承沿着前侧空间的内圆周布置。

在本发明的一些形式中,第二黏性体可以填充于第二惯性环与前侧空间之间的间隙中,以具有在大约0.65mm至0.75mm范围内的厚度。

在本发明的一些形式中,第二黏性体可以是具有大约20万cSt至40万cSt范围的高黏度的硅材料。

在本发明的一些形式中,分隔壁可以通过压入配合而被安装于后侧空间与前侧空间之间,并且沿阻尼器凹槽的前后方向上布置于中心位置。

在本发明的一些形式中,第一惯性环与第二惯性环的厚度比可以是1.2:1。

在本发明的一些形式中,第一惯性环可以形成为比第二惯性环更厚,并且与第一惯性环一起填充于后侧空间中的第一黏性体的厚度可以比第二黏性体的厚度更薄,以便在120℃至130℃范围的高温下起到阻尼的功能。在一种形式中,第二惯性环可以比第一惯性环薄,并且与第二惯性环一起填充于前侧空间中的第二黏性体的厚度可以比第一黏性体更厚,以在从-30℃至-20℃范围的低温下起作用。

根据本发明的示例性形式的用于车辆的曲轴的黏性阻尼器将阻尼器凹槽被分为一侧空间和另一侧空间,然后填充具有不同厚度的具有不同黏度的第一黏性体和第二黏性体。因此,能够确保最佳阻尼性能而不管温度如何,从而能够减少扭转振动。

此外,根据本发明的示例性形式的用于车辆的曲轴的黏性阻尼器能够通过减少扭转振动来降低热负荷,从而通过移除之前应用的散热片来降低成本。

另外,通过本申请的形式能够获得的或能够预测到的效果将在本发明的形式的具体描述中直接地或隐含地公开。也就是说,根据本申请的形式而预测的各种效果将在稍后描述的具体描述中公开。

根据本文提供的描述,进一步的适用领域将变得明显。应当理解,本说明书和具体示例仅旨在用于说明的目的,而并不旨在限制本发明的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本发明,现在将参考所附附图通过给出示例的方式来描述其不同的形式,在附图中:

图1是显示了已组装的用于车辆的曲轴的黏性阻尼器的图;

图2是用于车辆的曲轴的黏性阻尼器的立体图;

图3是用于车辆的曲轴的黏性阻尼器的截面图;

图4是图3的A部分的放大图。

附图标记说明:

1:曲轴 10:黏性阻尼器

20:壳体 21:毂

23:阻尼器凹槽 25:安装凹槽

27a:后侧空间 27b:前侧空间

29:带轮 30:第一惯性环

31:第一轴承 33:第一黏性体

40:第二惯性环 41:第二轴承

43:第二黏性体 50:盖

60:分隔壁 70:传动带。

本文所描述的附图只是用于说明的目的,并不旨在以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

以下说明在本质上仅仅是示例性的,并不旨在限制本发明、应用或用途。应当理解的是,在所有附图中,相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

下文将参考所附附图对本发明进行更为全面的描述,在这些附图中显示了本发明的示例性形式。本领域的技术人员将意识到,所描述的形式可以用各种不同的方式修改,而都不偏离本发明的精神或范围。

附图和说明书应当被认为本质上是说明性的而非限制性的。在整个说明书中,相同的元件以相同的附图标记来标引。

图1是显示了根据本发明的示例性形式的已组装的用于车辆的曲轴的黏性阻尼器的图,图2是根据本发明的示例性形式的用于车辆的曲轴的黏性阻尼器的立体图,图3是根据本发明的示例性形式的用于车辆的曲轴的黏性阻尼器的截面图,图4是图3的“A”部分的放大图。

参考图1和图2,用于车辆的曲轴的黏性阻尼器10安装在曲轴1的前部。

在现有技术中,通常将车身纵向方向(组装输送方向)称为T方向,将车辆宽度方向称为L方向,并且将车身的高度方向称为H方向。

然而,在本发明的示例性形式中,基于附图,没有将如上描述的LTH方向设置为参考方向,而将前后方向设置为参考方向(见图1和图3)。

由于如上描述的参考方向的定义具有相对的含义,并且由于该方向可以根据黏性阻尼器10的参考位置或者组装部件的参考位置而变化,因此参考方向不必限于本形式的参考方向。

黏性阻尼器10包括壳体20、第一惯性环30、第二惯性环40以及盖50。

扭转振动在曲轴1旋转时产生,并且该扭转振动被传输至第一惯性环30和第二惯性环40并且被第一惯性环30和第二惯性环40吸收。

此时,当曲轴1通过发动机驱动而旋转时,扭转振动由于加速度而在旋转方向的正向或者反向方向上产生扭转。

当通过曲轴1的旋转而发生扭转时,与扭转角度成比例的回复力起作用,并且由该回复力引起的振动是扭转振动。

如上所述,扭转振动被第一惯性环30和第二惯性环40吸收。

也就是说,黏性阻尼器10归因于壳体10与第一惯性环30和第二惯性环40(将在下面描述)、第一黏性体31以及第二黏性体(在41中产生剪切阻力)的相对运动,因此阻尼作用是利用扭转阻力增加的原理来进行的。

另一方面,壳体20具有前表面,所述前表面形成有将曲轴1固定于前表面的中心部分的毂21。

曲轴1的前端以预定长度插入至毂21中,形成为通过螺栓而彼此固定的结构。

另外,壳体20具有阻尼器凹槽23,所述阻尼器凹槽23沿着毂21的圆周形成。

阻尼器凹槽23布置在形成在前表面的中心部分中的毂21的径向外侧。

阻尼器凹槽23可以具有如下特定的设置值。

参考图3,阻尼器凹槽23沿壳体20的前后方向的范围可设置在14mm至16mm内。

另外,在阻尼器凹槽23的前部,形成将要进行描述的连接至所述盖50(将在下面描述)的安装凹槽25。

阻尼器凹槽23通过分隔壁60分隔并且分为一侧空间27a(例如,后侧空间)和前侧空间27b(例如,前侧空间)。第一惯性环30安装于后侧空间27a中,并且第二惯性环40安装于前侧空间27b中。

此时,分隔壁60形成为穿过中心部分并具有预定厚度的薄盘形状,分隔壁60也可以根据阻尼器凹槽23的前侧深度后侧深度,通过过盈配合方式安装于中心部分。

也就是说,阻尼器凹槽23具有通过分隔壁60封闭的后侧空间27a,并且前侧空间27b靠近装入分隔壁60和安装凹槽25中的盖50。如图4所示,盖50配置为封闭前侧空间27b的前部开口,使得盖和阻尼器凹槽封闭第一惯性环30和第二惯性环40。

这里,第一惯性环30可以布置于阻尼器凹槽23的后侧空间27a中,也就是说,第一惯性环30可以布置于阻尼器凹槽23的后侧空间中。

第一惯性环30可以由铸铁(Fe)材料制成。

另外,第一惯性环30形成为具有预定厚度的板状环形形状,该厚度可以设置在5mm及以上至6mm及以上的范围内。

第一惯性环30布置于基于阻尼器凹槽23的深度方向由分隔壁60分隔的后侧空间27a的中心。第一惯性环30的位置可以由沿着后侧空间27a的内圆周安装并且布置的第一轴承31进行限制。在一种形式中,后侧空间27a中的第一惯性环30的位置通过第一轴承31安装于沿前后方向的后侧空间的中心。

另外,第一黏性体33填充于后侧空间27a中。

也就是说,在第一惯性环30安装于后侧空间27a的情况下,第一黏性体33填充于剩余空间中。

此时,第一黏性体33可以填充于第一惯性环30与后侧空间27a之间的间隙中,从而具有的厚度在0.45mm至0.55mm范围内。

另外,第一黏性体33的特征在于:其具有90万cSt(厘沲)到110万cSt范围内的低黏度。

cSt(厘沲)是动态黏度的单位,大小是一个沲的百分之一。

沲的单位是平方厘米/秒,例如,室温下的水的运动黏度可以用大约1cSt表示。

第一黏性体33可以在高温下吸收高温阻尼耗能。

换句话说,由于硅油黏度在高温下降低,第一黏性体33在后侧空间27a中具有低黏度并且其厚度较薄,以便在高温区域中具有最佳阻尼效率。

第二惯性环40可以布置于壳体20的前侧空间27b中,也就是说,第二惯性环40可以布置于阻尼器凹槽23的前部空间中。

第二惯性环40可以由铸铁(Fe)材料制成。

另外,第二惯性环40,与第一惯性环30一样形成为具有预定厚度的板状环形,该厚度可以设置为在4mm及以上至5mm及以下的范围内。

在一种形式中,第一惯性环30与第二惯性环40的厚度比可以是1.2:1。

第二惯性环40基于阻尼器凹槽23的前后深度布置于阻尼器凹槽23的前侧空间27b的中心。第二惯性环40可以沿着前侧空间27b的内圆周安装并且布置,使得其位置可通过第二轴承41进行限制。在一种形式中,前侧空间27b中的第二惯性环40的位置通过第二轴承41而沿前后方向安装在前侧空间27b的中心处。

第二轴承41可以具有比第一轴承31更厚的侧表面。

也就是说,第二轴承41用于定位比第一惯性环30更薄的第二惯性环40,并且第二轴承41的侧表面的厚度处在合适的位置上。这要求第二轴承41形成为比第一轴承31更厚。

另外,第二黏性体43填充于前侧空间27b中。

也就是说,在第二惯性环40安装于前侧空间27b中的情况下,第二黏性体43填充在剩余空间中。

此时,第二黏性体43可以填充在第二惯性环40与前侧空间27b之间的间隙中,从而具有的厚度在0.65mm及以上至0.75mm及以下的范围内。

另外,第二黏性体43的特征在于:其具有20万cSt至40万cSt范围内的高黏度。

第二黏性体43可以在低温下吸收低温阻尼耗能。

换句话说,由于硅油黏度在低温下增加,低黏度的第二黏性体43填充于前侧空间27b中,因此第二黏性体43的厚度比第一黏性体33的厚度厚。因此,可以在低温区域中具有最佳阻尼效率。

第一黏性体33和第二黏性体43可以选择性地吸收高温下的高温阻尼耗能和低温下的低温阻尼耗能。

另外,第一惯性环比第二惯性环更厚,并且与第一惯性环一起填充于一侧空间中的第一黏性体由比第二黏性体更薄的结构制成。第一惯性环和第一黏性体在大约125℃的高温下具有阻尼功能。另一方面,第二惯性环比第一惯性环更薄,并且与第二惯性环一起填充于另一侧空间中的第二黏性体具有填充的比第一黏性体的结构厚的结构。两个惯性环和第二黏性体配置为在大约-25℃的低温下起到阻尼功能的作用。

并且带轮29(传动带70安装至该带轮)一体地形成于壳体20的后侧(见图1)。在一种形式中,带轮29从阻尼器凹槽的后侧向后延伸。

因此,在根据本发明的示例性形式的用于车辆的曲轴的黏性阻尼器10中,第一惯性环30和第一黏性体33布置于后侧空间27a中,并且第二惯性环40布置于前侧空间27b。两个惯性环30和40以及第一黏性体33和第二黏性体43布置为提高阻尼性能而不管温度如何,从而减少扭转振动。

另外,用于车辆的曲轴的黏性阻尼器10通过减少扭转振动来改善振动能量,因而降低热负荷,从而移除以前所应用的散热片,进而降低成本。

因此,用于车辆的曲轴的黏性阻尼器10在耐用性能上得到改善,并且能够改善正时链条(未示出)的NVH(噪声、振动、不平顺性)。

虽然已经结合目前认为是实用的示例性形式来描述本发明,但是应当理解的是,本发明不限于所公开的形式,相反地,本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改和等效的布置。

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