齿轮装置和用于操作齿轮装置的方法

文档序号:778159 发布日期:2021-04-09 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 齿轮装置和用于操作齿轮装置的方法 (Gear device and method for operating a gear device ) 是由 约翰·康纳尔 法比安·加多 马克·米歇尔·马丁 理查德·卡尔·沃思 乔伊·海因斯·福斯马克 于 2020-10-09 设计创作,主要内容包括:提供了齿轮装置和用于操作齿轮装置的方法。在一个示例中,提供了一种齿轮装置,所述齿轮装置包括被设计为削弱在所述齿轮装置的旋转期间出现的目标振动的结构。所述结构包括在内载体与外载体之间延伸的径向对准的支柱、布置在所述支柱之间的多个开口和/或在依序支柱之间延伸的谐振器。(A gear arrangement and a method for operating a gear arrangement are provided. In one example, a gear arrangement is provided that includes a structure designed to attenuate targeted vibrations that occur during rotation of the gear arrangement. The structure includes radially aligned struts extending between an inner carrier and an outer carrier, a plurality of openings disposed between the struts, and/or resonators extending between sequential struts.)

齿轮装置和用于操作齿轮装置的方法

技术领域

本说明书总体上涉及一种被设计为减弱振动的齿轮装置和一种用于操作所述齿轮装置的方法。

背景技术

齿轮用于诸如车辆传动系等各种应用中,以允许所选择的部件(例如,在车辆实施例中,马达与驱动轮)之间的旋转能量传递。

齿轮系统已将液压减振器并入到齿轮中以减弱不需要的振动。Steinberger在US9,303,751B2中示出了一种示例性方法。Steinberger公开了一种动力分导齿轮,其具有径向对准的活塞,所述活塞被设计为减弱动力分导齿轮的操作期间的不期望的振动。其他系统已试图经由弹簧和其他机械减振装置来减小齿轮游隙。

然而,发明人已认识到试图削弱不期望的系统振动的先前齿轮系统的若干缺点。例如,Steinberger的齿轮传动系统包括复杂的系统,诸如流体室、活塞等,以实现齿轮系统的降噪。由于系统的复杂性,Steinberger的机械系统可能易于退化。因此,降低了系统的寿命和可靠性。例如,并入有弹簧的其他机械减振系统也可能易于退化,并因此无法实现期望的系统耐久性水平。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一些,提供了一种齿轮装置,所述齿轮装置包括外载体,以及多个径向对准的支柱和多个开口,所述多个开口在所述多个支柱之间间隔开,并且被设计为削弱在所述齿轮装置的旋转期间出现的振动。所述齿轮装置还包括内载体,所述内载体经由在所述内载体与所述外载体之间延伸的所述多个径向对准的支柱耦接到所述外载体。以这种方式,所述齿轮装置降低了部署所述装置的系统中的噪声、振动和不平顺性(noise,vibration,and harshness,NVH)。因此,减少了齿轮磨损并且提高了客户满意度。

在一个示例中,所述齿轮装置还可包括多个谐振器,所述多个谐振器在所述齿轮装置周围依序成角度地间隔开并且耦接到所述多个径向对准的支柱。所述谐振器使得能够减弱在其中部署所述装置的系统中出现的目标频带。

在另一个示例中,所述多个谐振器可包括第一行,所述第一行从所述多个谐振器中的第二行朝着所述齿轮装置的旋转轴线径向向内定位。以这种方式布置所述谐振器允许对频带减弱进行甚至更精细的调谐,以促进精确地削弱所述系统中的不需要的振动。

应当理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在

具体实施方式

中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出了具有包括齿轮装置的齿轮系统的车辆的示意图。

图2至图3示出了用于在齿轮系统中使用来经由支柱和谐振器削弱不需要的频率的齿轮装置的第一示例。

图4至图6示出了在装置的端板中具有开口的齿轮装置的第二示例。

图7至图8示出了谐振器配合在装置中的托盘中的齿轮装置的第三示例。

图9示出了具有增加的轴向长度的齿轮装置的第四示例。

图10示出了具有增加的轴向长度的齿轮装置的第五示例。

图11示出了具有锥形支柱的齿轮装置的第六示例。

图12示出了具有非锥形支柱的齿轮装置的第七示例。

图13示出了没有梁在支柱之间延伸的齿轮装置的第八示例。

图14示出了具有增加数量的谐振器行的齿轮装置的第九示例。

图15示出了用于操作齿轮装置的方法。

图2至图14按比例绘制。然而,在其他实施例中,可使用这些部件的其他相对尺寸。

具体实施方式

本文描述了一种齿轮装置,所述齿轮装置被设计为削弱其所部署的系统中的不需要的噪声、振动和不平顺性(NVH)。图1示出了使用了用于减弱系统中的不需要的频率的齿轮装置的系统的示意图。尽管齿轮装置被示出为包括在电池电动车辆(battery electricvehicle,BEV)中,但是应当理解,本文描述的齿轮装置可部署在各种操作环境中,诸如利用来自内燃发动机的动力的车辆、混合动力车辆、工业机器、航空应用、海事应用等。图2示出了被设计为削弱目标频率的齿轮装置的第一示例。图3示出了具有端板的图2所示的齿轮装置。图4示出了具有带开口的端板的齿轮装置的第二示例。图5和图6示出了齿轮装置的第二示例的不同视图,其中端板的一部分被省略以露出下面的部件。图7和图8示出了谐振器配合在装置中的托盘中的齿轮装置的第三示例。图9示出了具有增加的轴向宽度的齿轮装置的第四示例。图10示出了齿轮装置的第五示例。图11示出了具有带锥形轮廓的支柱的齿轮装置的第六示例。图12描绘了具有不径向渐缩的支柱的齿轮装置的第七示例。图13示出了没有梁在支柱之间延伸的齿轮装置的第八示例。图14示出了具有增加数量的谐振器行的齿轮装置的第九示例。图15示出了用于操作齿轮装置的方法。

参考图1,示出了包括动力装置13的车辆10,所述动力装置13包括电动马达14和/或储能装置12。电动马达14被设计为使用来自储能装置12的能量来产生动力,并且可包括用于发电的转子、定子等。车辆10中的驱动轮16可接收经由电动马达14产生的旋转能量以沿驱动表面(未示出)推进车辆。驱动轮被示出为前轮,然而已设想了两轮驱动、后轮驱动、四轮驱动等动力传动系统配置。

在一个示例中,车辆可仅包括用于推进的电动马达14,并且因此可被称为电池电动车辆(BEV)。可经由储能装置12向电动马达14供应电力。储能装置可经由电插头、电容式充电等从外部能源(诸如固定电网18(例如,家用或远程充电站)、便携式能源、太阳能充电站等)再充电。在一个示例中,储能装置12可以是电池、电容器、飞轮和/或其他合适的储能装置。

在其他示例中,车辆10可利用来自发动机和电动马达14两者的动能,并且因此可被称为混合动力电动车辆。因此,在这种示例中,动力装置13可包括马达14和内燃发动机。混合动力推进实施例可包括全混合动力系统,其中车辆可仅依靠发动机、仅依靠电动马达或两者的组合运行。也可采用辅助或轻度混合动力配置,其中发动机是主扭矩源,并且混合动力推进系统用于例如在踩加速器踏板或其他条件期间选择性地输送增加的扭矩。

车辆10被示出为包括齿轮系统20,所述齿轮系统20被设计为将旋转能量从电动马达14传递到车辆中的驱动轮16和/或其他驱动轮。在所描绘的示例中,齿轮系统20是包括变速器的传动系。传动系20可包括各种机械部件,诸如齿轮、飞轮、离合器等。具体地,传动系20包括齿轮装置22。齿轮装置中具有特定轮廓的结构(诸如支柱、谐振器等)用于削弱目标频率,并且在本文中更详细地描述。齿轮装置22被配置为削弱传动系中的目标频率。齿轮装置包括本文更详细地讨论的促进减振的多个结构,诸如支柱、谐振器等。尽管齿轮装置22被示出为包括在车辆传动系中,但是齿轮装置广泛适用于各种合适的操作环境,包括工业应用、航空应用、海事应用和/或利用齿轮的其他环境。还应当理解,齿轮装置22可耦接到第二装置23(例如,第二齿轮、齿形带、链条等)。详细地,每个装置中的齿可彼此配合。

电动马达14可至少部分地由包括控制器26的控制系统24控制。控制器26可从耦接到电动马达14的传感器28接收各种信号,并且向耦接到马达和/或车辆的各种致动器30发送控制信号以使得能够根据需要调整马达的输出。

在图1中示意性地表示电动马达14、传动系20和储能装置12。然而,应当了解,部件比图1所示具有更强的结构复杂性。具体地,齿轮装置22包括谐振器、支柱和允许装置削弱频率的其他结构。齿轮装置的各种示例在图2至图14中加以描绘且在本文中更详细描述。

控制器26可被配置为触发一个或多个致动器和/或向部件发送命令。例如,控制器26可触发对马达14、储能装置12、齿轮系统20等的调整。具体地,在一个示例中,控制器26可向马达14中的致动器发送信号以增加或减少由所述马达产生且传递到齿轮系统的旋转输出。从控制器接收命令的其他可调整部件也可以类似方式起作用。因此,控制器26从各种传感器接收信号,并且采用各种致动器以基于接收到的信号和存储在控制器的存储器(例如,非暂时性存储器)中的指令来调整系统操作。作为另一个示例,控制器26可基于作为参数的函数的逻辑规则来作出关于受命令部件中的致动器位置的逻辑确定。然后,控制器可产生发送到致动器的控制信号。例如,可使用索引到工况的查找表来产生控制信号。然而,已设想了用于确定发送到可控部件中的致动器的控制信号的组成的其他合适方案。

控制器26还可从图1所示的储能装置12、马达14等中的传感器接收信号。向控制器中提供输入的传感器可包括马达速度传感器50、储能装置温度传感器52等。另外,控制器26还被配置为从耦接到由操作员58致动的踏板56的踏板位置传感器54接收踏板位置。

图2示出了齿轮装置200的第一示例。齿轮装置200可包括在图1所示的齿轮系统中。然而,在其他示例中,齿轮装置200可包括在于所选择的部件之间传递旋转能量的其他合适的系统中。

齿轮装置200包括外载体202和内载体204。在所示出的示例中,内载体204和外载体202具有圆柱形形状。内载体204包括耦接到旋转部件(诸如轴、轴承等)的内表面206。因此,旋转部件可向齿轮装置200施加旋转能量或以其他方式实现齿轮装置200的旋转。

外载体202包括外区段208,所述外区段208具有从其延伸的多个齿轮齿210。在所示出的示例中,齿轮齿210具有基本上类似的间距212、压力角214、齿深216和轴向齿宽218。然而,在其他示例中,多个齿轮齿的前述几何特性中的一个或多个可在两组或更多组齿之间变化。应当理解,齿轮齿210在操作中与另一个装置(例如,齿轮装置、齿轮带、齿轮链等)中的对应齿轮齿配合。

然而,齿轮被设计为具有所选择的游隙量,以允许齿轮润滑并降低粘合的机会。齿轮游隙是两个齿轮配合时的相邻齿轮齿之间的间距。然而,齿轮游隙可在齿轮传动系统中产生NVH。在系统中的瞬变状况期间,NVH可能变得更明显。为了降低NVH,在齿轮装置的主体中提供几何结构以削弱频率。可调整削弱结构的大小和轮廓以实现对目标频带的减弱。例如,可基于终端使用系统振动质量来选择目标频带。

削弱结构包括在外载体202与内载体204之间径向延伸的支柱220。支柱220围绕内载体204基本上等距地间隔开,以减少轴或附接到齿轮装置的一个或多个其他旋转部件上的扭转载荷。详细地,依序支柱以基本上类似的量成角度地间隔,所述角度间隔是从旋转轴线222测量的。另外,在图1所示的第一示例中,支柱220具有基本上恒定的厚度223。然而,在其他示例中,一个或多个支柱的厚度可沿它们的长度变化。

削弱结构还包括谐振器224。谐振器224在依序支柱之间延伸。在所示出的示例中,谐振器224被示出为布置在内行226和外行228中。然而,已设想了许多合适的谐振器布置,诸如定位在单行或三行或更多行中的谐振器。在所示出的示例中,内行226中的谐振器不与外行228中的谐振器径向对准。然而,在其他示例中,在多行谐振器布置中,每行中的谐振器可径向对准。

在所示出的示例中,支柱220和谐振器224形成圆形网格。开口230或谐振器224设置在网格中的狭槽中。开口和谐振器两者的布局允许在齿轮装置中实现高度精细的减振调谐。在所示出的示例中,网格包括四行和十二列。应当理解,已设想了各种合适的网格图案,诸如具有单行、两行、三行、多于四行、少于十二列、多于十二列等的网格。

还应当理解,本文描述的齿轮装置的复杂形状可通过装置的至少一部分的增材制造来实现。例如,可通过以增材制造内载体、外载体、支柱、谐振器和/或梁来实现网格图案中的外载体202、内载体204、支柱220、谐振器224、开口230和/或多个弓形梁238的配置。图3所示的端板300和302也可与前述部件一起增材制造。增材制造使得能够实现齿轮中的复杂形状(例如,支柱、谐振器、梁之间的复杂布置)。然而,应当理解,装置的其他部分(诸如齿轮齿)可经由其他合适的技术(诸如研磨、铸造等)来制造。

谐振器224中的每一个具有侧面232,所述侧面232与支柱相邻(例如,接触),或在一些情况下沿其长度与支柱的部分形成连续结构。在所示出的示例中,谐振器224中的每一个还包括各自具有曲率的外侧234和内侧236。外侧234和内侧236中的每一者的曲率半径可基本上相等。详细地,每个谐振器可呈环形扇区的形状。然而,已设想了其他谐振器形状,诸如正方形、三角形等。

图1所示的齿轮装置200包括多个在依序支柱之间延伸的弓形梁238。在所示出的实施例中,梁238具体地被成型为具有圆形曲率。然而,已设想了具有其他曲率轮廓的梁238。梁238用于加强谐振器224和支柱220,从而增加装置的结构完整性。应当理解,如果需要,梁抬升上部扭转模,从而加宽由齿轮装置削弱的频带。

适当时在图2和图3至图14中提供了轴线系统以建立共同参考系。轴线系统包括旋转轴线222和径向轴线292。应当理解,径向轴线是垂直于旋转轴线的任何轴线。

应当理解,来自本文描述的不同齿轮装置实施例的特征可在齿轮装置的其他实施例中选择性地组合。此外,本文描述的齿轮装置的不同实施例可包括为简洁起见不再赘述的共同特征。

图3示出了图2所示的齿轮系统200,其中第一轴向端板300和第二轴向端板302轴向地界定图2所示的支柱220和谐振器224。详细地,第一轴向端板300和/或第二轴向端板302可在平面中从外载体延伸到内载体。然而,在其他示例中,端板可具有弯曲轮廓和/或仅部分地在内载体与外载体之间延伸。端板在结构上加强齿轮装置,并且还可保护支柱、削弱器等免受会导致例如不需要的齿轮磨损的微粒污染。在所示出的示例中,第一轴向端板300和第二轴向端板302形成连续表面。也就是说,相邻部件彼此连接,并且结构中没有部件自由浮动。然而,已设想了其他端板轮廓。此外,应当理解,第一轴向端板和第二轴向端板使图3中的下面的部件的视图模糊。另外,在图3所示的示例中,第一轴向端板300和第二轴向端板302不径向延伸超出齿轮齿210。然而,在其他示例中,第一轴向端板和/或第二轴向端板的半径可增大,使得它们至少部分地与齿轮齿重叠,或者在一些情况下径向延伸超过齿。

应当理解,图2所示的第一轴向端板300和第二轴向端板302、齿轮齿210、外载体202、内载体204、支柱220、谐振器224和/或梁238可形成连续结构。在这种示例中,前述部件可由一种或多种常见材料(诸如金属(例如,钢、钛、铝等)、聚合物材料、陶瓷材料等)制成。然而,在其他示例中,前述部件可由不同的材料制成。例如,谐振器可由比用于构造载体的金属更致密的金属制成,或载体可由比用于构造谐振器的金属更致密的金属制成,以允许在齿轮装置中进行更精细的质量调谐。例如,谐振器可由钢制成,而载体可由铝制成。以这种方式,在一个示例中,谐振器可由与载体不同的材料制成。然而,已设想了齿轮装置的许多合适的材料构造。

图4示出了具有轴向端板402的齿轮装置400的示例,所述轴向端板402具有延伸穿过其中的开口404。端板可被构造有开口,以允许在齿轮装置中进行另外的质量分布调谐。在图4中还描绘了从外载体延伸的齿轮齿406。

图5示出了图4中描绘的齿轮装置400的视图,其中移除了轴向端板402中的一个的一部分以露出诸如支柱500和谐振器502等下面的部件。支柱500、谐振器502、内载体504和外载体506可与图2所示的支柱、谐振器和载体具有类似的轮廓和功能性。因此,为简洁起见而省略了冗余描述。还应当理解,可组合来自本文描述的不同装置实施例的各种结构和/或功能特征,以形成具有来自所选择的装置实施例的结构和/或功能特征的组合的其他装置实施例。

图6示出了图5中描绘的齿轮装置400的另一个透视图,其中移除了轴向端板402的部分以露出下面的部件。如图所示,轴向端板402的内表面600从支柱500和谐振器502轴向偏移。然而,在其他示例中,支柱和谐振器可与轴向端板相邻(例如,与所述轴向端板共面接触)。具体地,在一个示例中,轴向端板可与支柱和谐振器形成轴向不间断的形状。

图6示出了从齿轮装置400中的齿轮齿406偏移的端板402。然而,在其他示例中,齿轮齿可具有沿端板的长度向下延伸或在一些情况下轴向延伸超出端板中的至少一个的轴向长度。

图7描绘了齿轮装置700的另一个示例。齿轮装置700同样包括内载体702和外载体704,所述内载体702和外载体704具有在其间径向延伸的支柱706。齿轮装置700还包括在依序支柱之间延伸的梁707。齿轮装置700还包括在依序支柱之间周向延伸的谐振器708。如图所示,谐振器708布置在圆周行中。因此,在所述行中,谐振器708中的每一个相对于装置的旋转轴线222具有共同径向位置。

在图7所示的示例中,支柱706在朝着旋转轴线222的向内方向上渐缩。然而,在其他示例中,支柱可在向外径向方向上渐缩。更进一步地,在其他示例中,支柱的一部分可具有锥形轮廓,而支柱的另一部分可沿其长度具有基本恒定的厚度。具有基本恒定的厚度的支柱可降低由装置削弱的频率,因为它们的弯曲刚度降低。因此,可选择支柱的厚度轮廓以提高或降低由齿轮装置削弱的频率。

图8示出了图7所示的齿轮装置700的分解图。再次示出了外载体704、支柱706、内载体702和谐振器708。

如图8所示,在图8所示的分解图中,从谐振器托盘800移除谐振器708。因此,当组装时,谐振器708驻留在托盘800中。托盘800包括接收谐振器708的壁802。壁802可具有与谐振器708的侧壁804相对应的轮廓。以这种方式,可发生谐振器与托盘之间的配合。然而,在其他示例中,可使用其他合适的谐振器和托盘轮廓,诸如在托盘和谐振器之间存在开口、间隙等的轮廓。在图8中还示出了谐振器708的端壁805。端壁805可与径向平面对准。

谐振器托盘800在轴向方向810上从支柱706轴向延伸。因此,谐振器托盘800以及因此谐振器708相对于支柱706不对称地轴向对准。然而,在其他示例中,谐振器托盘可在与轴向方向810相反的第二轴向方向上延伸。因此,在这种示例中,谐振器托盘可相对于支柱对称地轴向对准。然而,已设想了许多合适的托盘布置。

内载体702的轴向宽度812和外载体704的轴向宽度814大于支柱706的轴向宽度816。应当了解,增大载体的宽度可允许更低的削弱频率。因此,在齿轮装置设计期间,可选择内载体和/或外载体的轴向宽度以实现目标频率削弱。

图9描绘了齿轮装置900的另一个实施例,其中内载体902和外载体904的轴向长度901增大。为了进一步在结构上加强装置,第一组支柱906设置在谐振器910的第一轴向侧908上,并且第二组支柱912设置在与第一轴向侧相对的第二轴向侧上。然而,已设想了装置中的其他支柱布置。在一个示例中,图9所示的齿轮装置900可被设计为削弱1500Hz至4000Hz之间的范围内的频率。以这种方式,齿轮装置可削弱齿轮系统中的期望的振动范围。然而,已设想了许多合适的削弱频带。应当理解,可改变齿轮装置900的各种几何特征以实现不同的削弱特性。详细地,可调整(例如,增大/减小)载体和/或谐振器的宽度以改变由装置减弱的频率。

图10示出了齿轮装置1000的又一实施例,其中内载体1002和外载体1004两者的轴向宽度1001再次增大。在一个示例中,图10所示的齿轮装置1000可被设计为削弱1200Hz至2700Hz之间的范围内的频率。然而,如前文所讨论,在其他实施例中,装置可被配置为削弱其他频率范围。

图11示出了齿轮装置1100的另一个示例。齿轮装置1100同样包括在内载体1104与外载体1106之间径向延伸的支柱1102。同样,谐振器1108在支柱1102之间延伸。梁1110也被示出为在支柱之间延伸。支柱1102被示出为在向内径向方向1112上渐缩。详细的,支柱在向外径向方向上的增大厚度。应当理解,增大支柱厚度增大了由齿轮装置削弱的频率的大小。在一个示例中,图11所示的齿轮装置1100可被设计为削弱1500Hz至4000Hz之间的范围内的频率。然而,如前文所讨论,在其他实施例中,装置可被配置为削弱其他频率范围。

图12示出了齿轮装置1200的另一个示例。齿轮装置1200同样包括在内载体1204与外载体1206之间径向延伸的支柱1202。支柱1202具有基本上恒定的厚度1207。然而,可使用其他支柱轮廓。在一个示例中,图12所示的齿轮装置1200可被设计为削弱1000Hz至3300Hz之间的范围内的频率。然而,如前文所讨论,在其他实施例中,装置可被配置为削弱其他频率范围。

图13描绘了齿轮装置1300的另一个示例。齿轮装置1300同样包括在内载体1304与外载体1306之间径向延伸的支柱1302。图13所示的齿轮装置1300不包括弓形梁,所述弓形梁使削弱带变窄并且降低扭转谐振器模的刚度。因此,在一个示例中,图13所示的齿轮装置1300可被设计为削弱1000Hz至3100Hz之间的范围内的频率。然而,如前文所讨论,已设想了由装置削弱的其他频率范围。

图14示出了齿轮装置1400的另一个示例。齿轮装置1400包括图14中的五行谐振器1402,并且齿轮装置1400可被设计为削弱400Hz至940Hz之间的频带。应当理解,同一行中的每个谐振器相对于旋转轴线222具有类似的径向位置。然而,如前文所讨论,已设想了用于装置削弱的其他频率范围。

图1至图14示出了各种部件的相对定位的示例配置。至少在一个示例中,如果被示出为直接彼此接触或直接耦接,则此类元件可分别称为直接接触或直接耦接。类似地,至少在一个示例中,被示出为彼此相连或相邻的元件可分别彼此相连或相邻。作为示例,彼此共面接触放置的部件可被称为共面接触。作为另一个示例,在至少一个示例中,仅在其间具有空间并且没有其他部件的彼此相隔定位的元件可被称作如此。作为又一个示例,被示为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可被称作相对于彼此如此。此外,如图所示,在至少一个示例中,最顶部元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”,并且最底部元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所使用的,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于图的垂直轴而言,并用于描述图的元件相对于彼此的定位。因此,在一个示例中,被示出为在其他元件上方的元件在竖直方向上定位在其他元件上方。作为又一个示例,附图中描绘的元件的形状可被称为具有那些形状(例如,诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度等)。此外,在至少一个示例中,被示出为彼此相交的元件可称为相交元件或彼此相交。再此外,在一个示例中,被示出为在另一个元件内或被示出为在另一个元件外部的元件可被称作如此。

图15示出了用于操作齿轮装置的方法1500。应当了解,可经由图1至图14中描绘的齿轮装置和部署所述齿轮装置的系统实现方法1500。然而,在其他示例中,方法1500可经由其他合适的齿轮装置和系统来实现。用于执行方法1500的指令可至少部分地由控制器基于存储在控制器的存储器(例如,非暂时性存储器)中的指令并且结合从传感器(诸如上面关于图1描述的传感器)接收的信号来执行。还应当理解,方法步骤可包括控制器向所命令部件中的致动器发送命令信号,所述命令触发受命令部件中的致动器以根据需要调整部件。然而,还应当了解,可被动地实现方法步骤的至少一部分。

在1502处,所述方法包括:使齿轮装置旋转以削弱目标频率范围内的振动。以这种方式,齿轮装置可减少部署装置的系统中的预期振动,从而降低系统NVH。

提供具有径向对准的支柱和在其间延伸的谐振器的齿轮装置的技术效果是削弱部署所述装置的系统中的目标频带。因此,利用齿轮装置的系统中的NVH降低,从而提高客户满意度并减少系统磨损。

在以下段落中进一步描述本发明。在一个方面,提供了一种齿轮装置,所述齿轮装置包括:外载体;多个径向对准的支柱,所述多个径向对准的支柱从所述外载体延伸;多个开口,所述多个开口定位在所述多个径向对准的支柱之间,其中所述多个径向对准的支柱和开口被设计为削弱在所述齿轮装置的旋转期间出现的目标振动;以及内载体,所述内载体经由在所述内载体与所述外载体之间延伸的所述多个径向对准的支柱耦接到所述外载体。

在另一个方面,提供了一种用于操作齿轮装置的方法,所述方法包括:使所述齿轮装置旋转以削弱目标频率范围内的振动;其中所述齿轮装置包括:外载体;多个径向对准的支柱,所述多个径向对准的支柱从所述外载体延伸;多个开口,所述多个开口定位在所述多个径向对准的支柱之间;以及内载体,所述内载体经由在所述内载体与所述外载体之间延伸的所述多个径向对准的支柱耦接到所述外载体。

在又一个方面,提供了一种车辆传动系中的齿轮装置,所述齿轮装置包括:外载体;多个径向对准的支柱,所述多个径向对准的支柱从所述外载体延伸;多个开口以及多个谐振器,所述多个开口定位在所述多个径向对准的支柱之间,其中所述多个径向对准的支柱、开口和谐振器削弱在所述齿轮装置的旋转期间出现的目标振动;以及内载体,所述内载体经由在所述内载体与所述外载体之间延伸的所述多个径向对准的支柱耦接到所述外载体。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述齿轮装置还可包括多个谐振器,所述多个谐振器在所述齿轮装置周围依序成角度地间隔开并且耦接到所述多个径向对准的支柱。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述多个谐振器可包括第一行,所述第一行从所述多个谐振器中的第二行朝着所述齿轮装置的旋转轴线径向向内定位。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述齿轮装置还可包括耦接到所述内载体和所述外载体的第一轴向端板和第二轴向端板。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述第一轴向端板、所述第二轴向端板、所述内载体、所述外载体和所述多个径向对准的支柱可形成连续结构。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述多个径向对准的支柱可从所述第一轴向端板和所述第二轴向端板轴向偏移。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述多个径向对准的支柱可在朝着所述齿轮装置的旋转轴线延伸的向内径向方向上渐缩。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述齿轮装置还可包括多个弓形梁,其中所述多个弓形梁中的每一个可在所述多个径向对准的支柱中的两个依序支柱之间延伸。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,其中所述目标振动可处于1000Hz与4000Hz之间的频率范围内。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述齿轮装置可包括在电池电动车辆(BEV)中。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,目标频率范围可以是1000Hz与4000Hz之间的频带。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述多个径向对准的支柱可在朝着所述齿轮装置的旋转轴线延伸的向内径向方向上渐缩。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述多个谐振器可包括第一行,所述第一行从所述多个谐振器中的第二行朝着所述齿轮装置的旋转轴线径向向内定位。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述齿轮装置还可包括多个弓形梁,并且其中所述多个弓形梁中的每一个在所述多个径向对准的支柱中的两个依序支柱之间延伸。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述齿轮装置还可包括耦接到所述内载体和所述外载体的第一轴向端板和第二轴向端板。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述多个径向对准的支柱和所述多个谐振器可从所述第一轴向端板和所述第二轴向端板轴向偏移。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述多个谐振器可由与所述内载体和所述外载体不同的材料构造而成。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述多个支柱可在远离所述齿轮装置的旋转轴线延伸的向外径向方向上渐缩。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述多个谐振器可包括第一行,所述第一行从所述多个谐振器中的第二行朝着所述齿轮装置的旋转轴线径向向内定位。

在所述方面中的任一个或所述方面的组合中,所述齿轮装置还可包括多个弓形梁,并且其中所述多个弓形梁中的每一个在所述多个径向对准的支柱中的两个依序支柱之间延伸。

在另一个表示中,第一齿轮包括与第二齿轮中的对应齿配合的多个齿,多个削弱结构被设计为在所述第一齿轮和所述第二齿轮的旋转期间削弱目标振动,所述多个削弱结构包括在内载体与外载体之间延伸的多个径向对准的支柱和在依序支柱之间延伸的多个谐振器

应注意,本文所包括的示例性控制和估计例程可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的具体例程可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一个或多个。因此,所示出的各种动作、操作和/或功能可以以所示出的顺序执行、并行执行,或者在一些情况下被省略。同样地,处理次序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供的。可取决于所使用的特定策略重复地执行所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者。另外,所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施。

应当了解,本文公开的配置和例程本质上是示例性的,并且这些特定的实施例不应被视为具有限制意义,因为许多变型是可能的。例如,以上技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖和非明显的组合和子组合。

如本文所用,除非另有说明,术语“基本上”应理解为表示所述范围的±5%。

所附权利要求特别地指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”要素或“第一”要素或者其等效物。这些权利要求应当理解为包括一个或多个此类要素的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被视为包括在本公开的主题内。

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