扭转振动阻尼器辐条设计制造技术

公开了一种扭转振动阻尼器(TVD)，该TVD具有设计成承受扭转力和弯曲力以及振动的多个辐条。将中心构件与外围框缘连接的辐条包括：耦合到中心构件的外径向表面的第一端；耦合到所述框缘的内径向表面的第二端；以及在第一端和第二端之间延伸的四个凹形表面。所述凹形表面可以从第一端到第二端成凹形，并且也可以从前向后横向地或侧向地成凹形。本文还公开了一种具有毂的TVD，所述毂具有带一个或多个凹形表面的辐条。还公开了一种设计用于毂的辐条的方法。

Design of the spokes of torsional vibration dampers

A torsional vibration damper (TVD) has been disclosed, and the TVD has multiple spokes designed to withstand torsional force and bending force and vibration. The spoke connecting the center member and the outer frame edge includes: the first end of the outer diameter to the surface coupled to the center member, the second end to the surface of the frame edge, and the four concave surfaces extending between the first end and the second end. The concave surface can form a concave form from the first end to the second end, and can also form a concave form from the front to the back horizontally or laterally. This article also discloses a TVD with a hub with a spokes with one or more concave surfaces. A method of designing a hub for a hub is also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扭转振动阻尼器辐条设计相关申请的交叉引用本申请要求于2015年3月30日提交的美国临时申请号为62/140,114的权益，其通过引用并入本文。
本专利技术涉及用于车辆动力传动系和驱动传动系的扭转振动阻尼器，并且更具体地涉及具有辐条的扭转振动阻尼器毂。
技术介绍
扭转振动阻尼器(TVD)用于衰减旋转轴固有的扭转振动，旋转轴包括但不限于在汽车和非汽车应用中使用的曲轴、驱动轴、后驱传动轴和半轴。通常，TVD由三个部件组成：(1)将TVD附接到具有振动问题的旋转轴的刚性金属支架(毂)；(2)以特定频率与振动轴相位相反地振荡的主动惯性构件(环)，由此减小所产生的轴振动的幅度；以及(3)具有两个功能的弹性体构件(条带)：(a)提供弹簧阻尼器，由此将TVD调谐到特定频率；和(b)在TVD中将毂和环相对于彼此定位。TVD的毂包括：将TVD连接到振动轴的中心孔；提供用于条带的配合表面的外凸缘；以及将中心孔与外凸缘连接的多个辐条。阻尼器的毂是一种结构支架，并且其相关联的质量和惯性与衰减系统中的振动没有任何关联。因此，辐条设计是在给予毂足够的结构强度和NVH稳定性以及最小化所使用的材料量之间的平衡，由此减小其寄生惯性(parasiticinertia)和质量。毂设计中通常采用两种传统风格的辐条：渐缩矩形梁和工字梁辐条。毂经历诸如带力和带扭矩之类的交替负载(每转一次)以及诸如动态扭矩之类的振动负载(当阻尼器处于共振时每转多次)的组合。然而近年来，随着更轻且更柔韧的轴的研制和使用，有时会遇到振动弯曲负载。当这种振动弯曲负载发挥作用时，所形成的辐条设计趋于对于一种类型的振动加载(通常是弯曲)而言较好地设计的，而对于另一类型的振动加载(通常是扭转)而言是过度设计的。这使得辐条和因此毂比所需要的重。
技术实现思路
本公开涉及一种TVD辐条以及构造TVD辐条的方法，该TVD辐条使用与传统辐条相同体积的材料，但在相同扭转负载承受能力的情况下显著地提升了弯曲负载承受能力。这实际上产生了一种用于振动扭转负载和弯曲负载同时出现的应用的更轻的毂。根据本公开的一个方面，一种将中心构件与外围框缘连接的辐条包括：耦合到所述中心构件的外径向表面的第一端；耦合到所述外围框缘的内径向表面的第二端；第一凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间延伸并面向轴向方向；第二凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间延伸并与所述第一凹形表面相反地面向；第三凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间以及在所述第一凹形表面和所述第二凹形表面之间延伸；和第四凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间以及在所述第一凹形表面和所述第二凹形表面之间延伸，其中所述第四凹形表面与所述第三凹形表面大致相反地面向。在前面实施例的另一方面中，所述第一凹形表面和所述第二凹形表面从所述第一端到所述第二端成凹形。在前面实施例的另一方面中，所述第一凹形表面和所述第二凹形表面附加地从所述第三凹形表面到所述第四凹形表面延伸成凹形。在另一方面中，所述第三凹形表面和所述第四凹形表面从所述第一端到所述第二端成凹形，并且从所述第一凹形表面到所述第二凹形表面是大致平坦的。在另一方面中，所述第一凹形表面、所述第二凹形表面、所述第三凹形表面和所述第四凹形表面中的至少一个的至少一个凹度由圆弧限定。在另一方面中，所述第三凹形表面大致垂直于所述轴向方向。在另一方面中，所述第二端的宽度小于所述第一端。在另一方面中，所述第一端的形状与所述中心构件的所述外径向表面相符合。在另一方面中，所述第二端的形状与所述外围框缘的内径向表面相符合。在本公开的一个方面中，公开了一种TVD，该TVD包括包括毂和绕所述毂同心的惯性构件，在所述毂和所述惯性构件之间操作地定位有弹性构件。所述毂包括从中心构件的外径向表面延伸到外围框缘的内径向表面的多个辐条。所述多个辐条中的每一个包括：耦合到所述中心构件的所述外径向表面的第一端；耦合到所述外围框缘的所述内径向表面的第二端；第一凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间延伸并面向轴向方向；第二凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间延伸并与所述第一凹形表面相反地面向；第三凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间以及在所述第一凹形表面和所述第二凹形表面之间延伸；和第四凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间以及在所述第一凹形表面和所述第二凹形表面之间延伸，其中所述第四凹形表面与所述第三凹形表面大致相反地面向。在TVD的前面实施例的另一方面中，对于所述辐条中的每一个，所述第一凹形表面和所述第二凹形表面从所述第一端到所述第二端延伸成凹形。在另一方面中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第一凹形表面和所述第二凹形表面附加地从所述第三凹形表面到所述第四凹形表面延伸成凹形。在另一方面中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第三凹形表面和所述第四凹形表面从所述第一端到所述第二端延伸成凹形。在另一方面中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第三凹形表面和所述第四凹形表面从所述第一凹形表面到所述第二凹形表面延伸成大致平坦的。在前面实施例的另一方面中，所述第三凹形表面大致垂直于所述轴向方向。在另一方面中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第一凹形表面、所述第二凹形表面、所述第三凹形表面和所述第四凹形表面中的至少一个的至少一个凹度由圆弧限定。在另一方面中，一种前端附件驱动系统包括前面实施例的TVD，所述TVD安装到曲轴以与之一起旋转。根据另一方面，公开了一种设计用于TVD的辐条的方法，所述方法包括以下步骤：从中心构件的外径向内相距所选择的第一偏移绘制中心构件偏移外径；从外围框缘内径向外绘制外围框缘偏移内径；在表示第一辐条的正中矢状平面的位置处绘制第一线，所述第一线从中心构件的外径中心径向向外至少至所述外围框缘偏移内径；在表示相邻的第二辐条的正中矢状平面的位置处绘制第二线，所述第二线从中心构件的外径中心径向向外至少至所述外围框缘偏移直径；绘制第三线，所述第三线与所述第一线平行并且从所述第一线横向偏移所选择的第二偏移；绘制第四线，所述第四线与所述第二线平行并且从所述第二线但朝向所述第三线横向偏移所述第二偏移；绘制与所述第三线、所述第四线和所述中心构件偏移外径相切的第一弧；绘制第二弧，所述第二弧为所述第一弧相对于所述第一线的镜像，由此限定起始辐条几何形状的相反两侧；去除除了限定所述起始辐条几何形状之外的线和直径圆；重制所述起始辐条几何形状多次，并将其中的至少两个布置在其中中心定位的辐条几何形状上方并且将其中的至少两个布置在其中中心定位的辐条几何形状下方，其中在所述中心定位的辐条几何形状的上方和下方的最外部辐条几何形状与其相邻的辐条几何形状靠近所述中心起始辐条几何形状相比更靠近其相邻的辐条几何形状；利用每个所述最外部辐条几何形状的每组相邻角部来绘制八个弧，其中所述弧在所述相邻角部之间延伸并且穿过其相邻辐条几何形状的相同相邻角部之间的中点；绘制平行于所述轴线的四个线段，所述四个线段从所述最外部辐条几何形状中的一个的每个角部到另一个所述最外侧辐条几何形状的相同角部；以及仅保留所述八个弧和所述四个线段，由此限定所述第一辐条的三维形状。在另一方面中，公开了一种设计TVD的方法，所述方法包括用于设计用于TVD的辐条的前面实施例中的步骤，此外还包括以下步骤：形成所述第一辐条的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扭转振动阻尼器，包括：毂；以及绕所述毂同心的惯性构件，在所述毂和所述惯性构件之间操作地定位有弹性构件；其中，所述毂包括从中心构件的外径向表面延伸到外围框缘的内径向表面的多个辐条，所述多个辐条中的每一个包括：第一端，耦合到所述中心构件的所述外径向表面；第二端，耦合到所述外围框缘的所述内径向表面；第一凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间延伸并面向轴向方向；第二凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间延伸并与所述第一凹形表面相反地面向；第三凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间以及在所述第一凹形表面和所述第二凹形表面之间延伸；和第四凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间以及在所述第一凹形表面和所述第二凹形表面之间延伸，其中所述第四凹形表面与所述第三凹形表面大致相反地面向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.30 US 62/140,1141.一种扭转振动阻尼器，包括：毂；以及绕所述毂同心的惯性构件，在所述毂和所述惯性构件之间操作地定位有弹性构件；其中，所述毂包括从中心构件的外径向表面延伸到外围框缘的内径向表面的多个辐条，所述多个辐条中的每一个包括：第一端，耦合到所述中心构件的所述外径向表面；第二端，耦合到所述外围框缘的所述内径向表面；第一凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间延伸并面向轴向方向；第二凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间延伸并与所述第一凹形表面相反地面向；第三凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间以及在所述第一凹形表面和所述第二凹形表面之间延伸；和第四凹形表面，在所述第一端和所述第二端之间以及在所述第一凹形表面和所述第二凹形表面之间延伸，其中所述第四凹形表面与所述第三凹形表面大致相反地面向。2.根据权利要求1所述的扭转振动阻尼器，其中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第一凹形表面和所述第二凹形表面从所述第一端到所述第二端延伸成凹形。3.根据权利要求2所述的扭转振动阻尼器，其中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第一凹形表面和所述第二凹形表面附加地从所述第三凹形表面到所述第四凹形表面延伸成凹形。4.根据权利要求1所述的扭转振动阻尼器，其中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第三凹形表面和所述第四凹形表面从所述第一端到所述第二端延伸成凹形。5.根据权利要求4所述的扭转振动阻尼器，其中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第三凹形表面和所述第四凹形表面从所述第一凹形表面到所述第二凹形表面延伸成大致平坦的。6.根据权利要求1所述的扭转振动阻尼器，其中，所述第三凹形表面大致垂直于所述轴向方向。7.根据权利要求2所述的扭转振动阻尼器，其中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第一凹形表面、所述第二凹形表面、所述第三凹形表面和所述第四凹形表面中的至少一个的至少一个凹度由圆弧限定。8.根据权利要求1所述的扭转振动阻尼器，其中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第二端的宽度小于所述第一端。9.根据权利要求1所述的扭转振动阻尼器，其中，对于所述多个辐条中的每一个，所述第一端的形状与所述中心构件的所述外径向表面相符合，并且所述第二端的形状与所述外围框缘的内径向表面相符合。10.一种前端附件驱动系统，包括安装到曲轴以随其一起旋转的如权利要求1所述的扭转振动阻尼器。11.一种设计用于扭转振动阻尼器的辐条的方法，所述方法包括：从中心构件的外径向内相距所选择的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·曼苏尔，
申请(专利权)人：戴科知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US