專利名稱：裝有動力減震器的振動桿件的制作方法
技術領域：
本發明涉及受到振動的空心或實心桿件，該桿件是如用在各種裝置中的軸、臂、導管等的振動傳送系統的一個元件，更具體地涉及裝有用來限制或吸收振動桿件振動的動力減震器的振動桿件。
各種桿件，例如用作動力傳送件的軸或臂，和用作流體導道的導管或管子一般傾向擺動或振動，和由于外振動源而造成共振。另外，桿件不希望把其中激起的振動傳送到使用該桿件的裝置的其它元件。作為解決這問題的方法，在桿件上裝一個動力減震器用來防止桿件的共振和把桿件激發的振動傳送給其它元件。
已經建議很多種用來裝上如上所述的振動桿件的動力減震器以便顯示出相對桿件的彎曲振動及扭曲振動有效的減震特性。與汽車的驅動軸一起用的這種動力減震器的實例在轉讓給本申請受讓人的US5056763及未審查的日本專利申請公開出版物No.2—190641中已公開，其中動力減震器有圓形的粗重部分及在粗重部分軸向兩端形成的彈性支承件。所公開的動力減震器插入作為振動桿件的汽車的驅動軸上并在彈性支承件處固定在驅動軸上。
在這種結構的動力減震器中，彈性支承件的內徑根據裝動力減震器的振動桿件的外徑合適地確定，使得彈性支承件的內圓周表面固定成與桿件的相應的外圓周表面成緊密接觸。另外，為了使動力減震器相對于桿件的震動顯示出有效的減震特性，通過調整粗重件的質量和彈性支承件的彈性常數適當改變動力減震器的共振頻率使對從桿件接受的輸入振動減震或吸收。
但是，要求振動桿件有足夠高的機械強度和極好的耐久性，而可能降低其總重量和制造成本。由于這些要求，振動桿件經常要求改變尺寸(如外徑)以便滿足裝桿件的裝置的技術規范的稍些變化。在這種情況下，即使桿件用在同類裝置時，振動桿件也不能用同樣的尺寸。桿件的尺寸或設計的稍些改變不希望地改變了相配元件的共振頻率，并且相應地改變要減震的桿件的振動頻率。因此對尺寸相互稍有不同的桿件，很困難用同樣的動力減震器。因此對各個了不同的桿件要求設計和制造專門的動力減震器。
更具體地說，用來把驅動力矩從最后一級齒輪減速裝置傳送到驅動輪上的汽車的驅動軸一般裝有對驅動軸減震的動力減震器，這種震動是來自最后一級齒輪裝置的轉動力矩中的震動，減震器用來減小由于震動使汽車駕駛不舒適和元件耐久性不好這些不利的影響。但是根據汽車的型號更具體地說根據例如汽車發動機的輸出特性，驅動軸一般有不同的外徑和要減震的頻率。因此，動力減震器的尺寸一般設計成根據要裝動力減震器的驅動軸的外徑和震動頻率，對單個的驅動軸改變或調整動力減震器的粗重件的質量和彈性支承件的彈性常數。
因此，普通的振動桿件要求專門適用的各自的動力減震器，這樣導致裝有動力減震器的桿件的設計和制造成本增加。
因此本發明的目的是解決現有技術的動力減震器的缺點，提供一種動力減震器使得可以對有不同外徑和要減震的不同震動頻率的不同震動桿件使用同樣的動力減震器，而相對桿件的震動，動力減震器仍顯示出有要求的減震效果。
為實現本發明的上述目的，按照本發明的第一方面提供了一種桿件減震器組件，包括一個振動桿件和一個動力減震器，所述的動力減震器包括圓柱形的粗重部分和設在所述的粗重部分軸向兩端相對所述的桿件彈性支承所述的粗部分的兩個彈性支承件，所述的動力減震器裝在所述的桿件上使得其粗重部分設置在所述的桿件徑向向外一段距離，其中本發明的改進在于所述的震動桿件包括在裝所述的動力減震器的預定部分形成的小直徑部分和在所述的小直徑部分的軸向相對端分別形成的兩個大直徑部分；和所述的動力減震器的兩個所述的彈性支承件分別裝在所述的振動桿件的兩個所述的大直徑部分。
在裝有按照本發明第一方面結構的動力減震器的振動桿件中，大直徑部分的外徑可以根據裝在振動桿件上的動力減震器的彈性支承件的內徑合適地確定。按照這種設置，不需要根據不同類型的振動桿件，也就是根據桿件的不同的外徑尺寸來改變動力減震器的彈性支承件的內徑。因此，其彈性支承件有同樣內徑尺寸的動力減震器可裝到各種類型的振動桿件上。詳細地說，由于振動桿件兩個大直徑部分不是桿件中最小外徑的部分，大直徑部分的外徑不會直接影響桿件的機械強度。由于這一點，桿件大直徑部分的外徑可確定成使得與要裝到桿件上的動力減震器的彈性支承件的內徑配合。也就是說，為滿足要求的機械強度而有不同尺寸的不同的桿件可制成使它們的大直徑部分有同樣的尺寸。
在如上所述的振動桿件中，動力減震器裝到桿件上使得減震器的彈性支承件的內圓周表面緊配合地裝在桿件的大直徑部分的各自的外圓周表面上。在這種設置中，小尺寸部分的軸向長度，也就是其外圓周表面固定成與動力減震器的彈性支承件的各自內圓周表面緊貼接觸的兩個大直徑部分之間的軸向距離按要求調整由于與各大直徑部分接觸作用在彈性支承件上的約束力。因此，彈性支承件的彈性常數和動力減震器的共振頻率可以按要求改變。換言之，粗重部分有同樣的質量，彈性支承件有同樣的彈性常數的動力減震器，通過調整小直徑部分的軸向長度，可用于各種類型的振動桿件。因此在這種設置中，動力減震器的共振頻率可以根據要裝動力減震器的桿件的共振頻率按要求改變。
從上述說明可以明白，其大直徑部分有同樣尺寸而其它部分有不同尺寸的桿件可使用彈性支承件有同樣的彈性常數，粗重部分有同樣的質量和尺寸以及彈性支承件有同樣尺寸的同樣的動力減震器。換言之，同樣的動力減震器可裝在具有不同外徑尺寸，不同軸向長度和要減震的不同的振動頻率的各種類型的桿件上，而相對輸入振動仍能保證有效的減震效果。
在按照本發明第一方面的第一最佳形式構成的振動桿件中，桿件的兩個大直徑部分與桿件的其它部分制成整體。這種設置導致減少要求的元件的數目和改善桿件的裝配效率。另外，裝在這種結構的桿件上的動力減震器不會發生由于裝配桿件的誤差而偏離其調整到的共振頻率的問題，因此動力減震器顯示出帶有高穩定性的要求的減震效果。
按照本發明的第一方面的第二最佳形式構成的振動桿件還包括在靠近兩個大直徑部分的軸向外端處分別形成的兩個小直徑軸向部分，兩個小直徑軸向部分的直徑小于兩個大直徑部分的直徑。這種設置有助于減小桿件的總重量及補償由于設置大直徑部分的重量增加。
在按照本發明第一方面的第三最佳形式構成的振動桿件中，兩個大直徑部分具有最大直徑不小于振動桿件其它部分的最大直徑。這種設置允許方便地把動力減震器裝在桿件的外圓周表面。
按照本發明的第一方面的第四最佳形式，動力減震器包括沿桿件的軸向相對于振動桿件對動力減震器定位的接合裝置。按照這一特點的動力減震器在安裝時可方便地相對于振動桿件定位，另外，在安裝后可有效地防止動力減震器從它的預定位置中移動出來。
按照本發明第一方面的第五最佳形式的桿件的動力減震器其內圓周表面的直徑沿整個軸向長度基本恒定。具有這個特點的動力減震器可方便地由彈性體硫化制成。詳細說，當動力減震器由硫化成形制成時，硫化的彈性體使動力減震器可方便地從模中取出。因此，具有這種特點的動力減震器不會產生像普通的動力減震器其粗重部分內徑大于彈性支承件的內徑而使彈性體從模中取出時彈性支承件會發生的開裂或其它缺陷。
按照本發明第一方面的第六最佳形式，振動桿件還包括在小直徑部分的各軸向外端與兩個大直徑部分的各內端之間的兩個臺階部分，臺階部分有錐形的外圓周表面，其外徑沿桿件的軸向向內方向逐步減小，動力減震器的兩個彈性支承件有各自的錐形內圓周表面，它們固定成與振動桿件的兩個臺階部分的錐形外圓周表面貼合。桿件的臺階表面的錐形外圓周表面與動力減震器的彈性支承件的錐表內圓周表面相配合允許方便地沿軸向使減震器對桿件定位。另外，由于彈性支承件的錐形內表面與桿件的臺階部分的相應的錐形外表面貼合，可有效地防止動力減震器移出位置。
按照本發明第一方面的第七最佳形式，根據桿件包括在小直徑部分的軸向中間部分形成的至少一個環形頂接部分，各項接部分的外徑大于小直徑部分的外徑，動力減震器的粗重部分有沿動力減震器的軸向相互隔開一預定距離的多個部分，還有連接粗重部分的多個部分的鄰接部分的彈性連接部分，至少一個彈性連接部分固定成與至少一個環形頂接部分的外圓周表面貼合，使粗重部分的多個部分被至少一個彈性連接部分彈性地支承著。在具有本發明這個特點的動力減震器中，兩個或更多的粗重部分構成各自的二次振動系統，且不同地調整以便使動力減震器相對在各自不同頻率范圍內的輸入振動顯示有效的減震效果。
在按照本發明第一方面的第八個最佳形式的振動桿件的設置中，動力減震器的粗重部分的多個部分具有不同質量的各自的粗重件。在這種設置中，由各粗重部分構成的二次振動系統可以通過適合地調整粗重件的質量而不同地調整。
本發明的上述目的還可按照本發明的第二方面來實現。按照本發明第二方面，提供了一種桿件減震器組件，包括一個桿件和一個動力減震器，動力減震器包括圓柱形的粗重部分和設在粗重部分的軸向兩端相對于桿件彈性支承粗重部分的兩個彈性支承件，動力減震器裝在桿件上使得其粗重部分設置在桿件徑向外面一段適當的距離，其中改進在于振動桿件包括在裝動力減震器的預定部分以軸向相互間隔著設置的一對錐形部分，該錐形部分具有各自的錐形外圓周表面，其外徑沿桿件軸向向外的方向減小；和動力減震器的兩個彈性支承件具有各自的內圓周表面，它們固定成分別與桿件的錐形部分的錐形外圓周表面貼合。
在按照本發明第二方面結構的帶動力減震器的振動桿件中，兩個錐形部分的外徑可根據裝在桿件上的動力減震器的彈性支承件的內徑合適地確定。在這種設置中，如上面對本發明第一方面討論的那樣，動力減震器的彈性支承件的內徑也不需要根據不同類型的桿件而改變。
在如上所述的桿件中，在一對錐形部分之間限定的軸向距離按要求調整以便調整作用在動力減震器的彈性支承件上的約束力。因此，彈性支承件的彈性常數，和由此而引起的動力減震器的共振頻率可以按要求改變。因此，這種設置允許粗重部分有同樣的質量和彈性支承件有同樣的彈性常數的動力減震器通過合適地調整兩個錐形部分之間的軸向距離可裝在不同類型的桿件上。因此，如上面對本發明第一方面討論的那樣，動力減震器的共振頻率可按要求調整。
在如上構造的裝有動力減震器的桿件中，彈性支承件有同樣的彈性常數，粗重部分有同樣的尺寸及質量，彈性支承件有同樣的尺寸的同樣的動力減震器可以裝在具有不同外徑尺寸、不同軸向長度及要減震的不同的振動頻率的各種類型的桿件上。這樣按照本發明第二方面的裝有動力減震器的桿件也能保證相對于輸入振動有效的減震特性。
在按照本發明第二方面結構的動力減震器中，彈性支承件分別有錐形的內圓周表面，它們固定成與桿件的錐形部分的相應的錐表外圓周表面緊貼，因此動力減震器沿桿件的徑向相對于桿件固定就位。這樣，在這種設置中，在裝到桿件上后可有效防止動力減震從預定位置上移動出去，使得動力減震器顯示出有要求的彈性支承件的彈性，因此也具有具穩定性的要求的減震效果。
按照本發明第二方面的動力減震器裝在桿件上時，由于彈性支承件的彈力，減震器的彈性支承件緊裝在桿件的相應的錐部。因此，這種設置允許不用使用專門的固定元件(如固定帶等)把動力減震器固定到桿件上，就可以以足夠的固定力把動力減震器裝到桿件上。
按照本發明第二方面的第一最佳形式，所述的桿件的一對錐形部分設置成與所述的桿件其它部分成整體。這種設置保證有裝有按照本發明第一方面的第一最佳方式的動力減震器的桿件如上所述的同樣的優點。
在按照本發明第二方面的第二最佳形式中，所述的桿件的一對錐形部分的最大直徑不小于所述的桿件其它部分的最大直徑。這種設置允許方便地把動力減震器裝到桿件的外圓周表面上。
在按照本發明第二方面的第三最佳形式中，所述的一對錐形部分之間限定的所述的中間部分的直徑基本等于所述的錐形部分的所述的最大直徑。這種設置允許動力減震器方便地壓裝到桿件的外圓周表面。
按照本發明第二方面的第四最佳形式，所述的一對錐形部分之間限定的所述的桿件的中間部分的直徑小于所述的錐形部分的所述的最大的直徑。這種設置對減小桿件的總高度很有效。
在按照本發明第二方面的第五最佳形式中，所述的動力減震器的所述兩個彈性支承件具有各自的錐形的外圓周表面，其外徑沿所述的桿件的軸向向外方向減小。在這種設置中，彈性支承件的厚度沿其整個軸向長度基本恒定。
在本發明第二方面的第六個最佳形式中，所述的動力減震器的所述的彈性支承件有沿所述的桿件軸向向外從所述的彈性支承件的各自的軸向外端延伸出的各自的外延伸部，所述的外延伸部固定在與靠近所述的桿件的錐形部分的各自的軸向外端處形成的所述的桿件的軸向部分的各自的外圓周表面貼合。按照這種設置，動力減震器可沿桿件軸向相對于桿件有效地定位，和在裝到桿件上后防止移動出位置，這是因為外延伸部與所述的桿件的上述軸向緊貼接觸。
通過下面參照附圖對本發明最佳實施例的說明可以對本發明上述和其它目的、特點及優點更清楚，附圖中

圖1是裝有按照本發明的動力減震器的驅動軸的縱剖面的正視圖；圖2是圖1的動力減震器的縱剖面的正視圖；圖3是說明通過調整動力減震器的彈性支承件的各內延伸部的軸向長度L3改變由設在圖1的驅動軸上的動力減震器構成的二次振動系統的共振頻率的方法的曲線圖；圖4是設在圖1的驅動軸上的按照本發明第二實施例的動力減震器的部分縱剖面的正視圖；圖5是按照本發明的另一實施例的設在驅動軸上的動力減震器的部分縱剖面的正視圖6是裝有本發明的又一實施例的驅動軸的縱剖面的正視圖；圖7是按照本發明再一個實施例的裝在驅動軸上的動力減震器的縱剖面的正視圖；圖8是示出圖7的驅動軸的動力減震器的主要部分縱剖面的放大的正視圖，用來說明改變由裝在圖7的驅動軸上的動力減震器構成的二次振動系統的共振頻率的方法；圖9也是說明改變二次振動系統的方法的曲線圖；圖10是裝在本發明的另一實施例的驅動軸上的動力減震器的部分縱剖面正視圖。
下面說明本發明的一些實施例，其中本發明的原理應用到汽車的驅動軸上。
參見圖1，圖中示出了裝有本發明第一實施例的動力減震器12的作為振動桿件的驅動軸10。在圖1中，僅僅動力減震器以剖面示出。
驅動軸10是一個一般為長形的桿件，它是空心或實心的，和橫截面是圓形的。驅動軸有在軸向相對端制成的有大直徑的用花鍵連接的部分14、14，和由各連接部分14，14軸向向里一預定的距離設置的接合部分18，18。各接合部分18，18具有比較大的直徑，在其軸向中部設有槽16。在該驅動軸10中，在各用花鍵連接的部分14，14′連接著萬向接頭(未示出)。通過各萬向接頭，一個連接部分14，14′與汽車的最終速度減速齒輪的輸出軸相連，而另一個連接部分14與汽車的驅動輪相連。連接部分14被保護蓋罩住，各保護蓋中兩端中的一個與相應的接合部分18的槽16接合。
動力減震器12裝在上述結構的驅動軸10的基本是軸向的中部。如圖1所示，在裝動力減震器12的驅動軸10的軸向中部有一軸向長度為L1和外徑為D1小直徑部分20，和在小直徑部分20的軸向相對的兩端設置的大直徑部分22，22，分別從小直徑部分20向外延伸出一適當的軸向長度。大直徑部分22的外徑D2比小直徑部分20的直徑D1大。本實施例中各大直徑部分22用適當的方法如軋制，鍛造或機加工制成與小直徑部分20成整體。各大直徑部分22具有有適當軸向長度的圓柱形外圓周表面。
在本實施例中，小直徑部分20的外徑尺寸D1的確定使得直徑D1基本與驅動軸10不裝動力減震器12部分的最小直徑相同，而大直徑部分22的外徑D2尺寸的確定使得直徑D2基本與驅動軸10不裝動力減震器12部分的最大直徑相同，也就是基本等于連接部分14或接合部分18的直徑。
安裝在這種構造的驅動軸10上的動力減震器12總的為圓柱形如圖2所示，它包括一粗重部分24設在其軸向中部，及在粗重部分24軸向兩側整體形成的彈性支承件26，26。
粗重部分24包括由比較大的質量的材料如金屬制成的圓柱形粗重件28，粗重件28的外圓周表面覆蓋著一層薄的彈性覆蓋層30。彈性支承件26由如天然橡膠之類的橡膠材料制成，總的為圓柱形或環形。彈性支承件26制成從粗重部分24的兩軸向端分別延伸出一適當的軸向長度。各彈性支承件26，26的外圓周表面的軸向端部設有環形的槽32。環形槽32用來放入固定帶34，34，(下面說明)。粗重部分24的彈性覆蓋層30制成與彈性支承件26，26成整體，和用硫化作用連接到粗重部分28的外圓周表面。
在本發明實施例的動力減震器12中，粗重部分24的內徑基本等于彈性支承件26，26的內徑使得動力減震器12的整個軸向長度具有基本一致的內徑。另外，動力減震器12一致的內徑基本等于或稍小于裝該動力減震器12的驅動軸10的大直徑部分22的外徑D2。
按照本實施例的結構的動力減震器12從驅動軸10的一個軸向端裝到驅動軸10上，并且裝在驅動軸10使得動力減震器12的粗重部分24與驅動軸10的小直徑部分20對齊，而動力減震器12的彈性支承件26，26與驅動軸10的各大直徑部分22，22軸向對齊，如圖1所示，動力減震器12借助于固定帶34，34固定在驅動軸10上，固定帶34，34固定地裝在各彈性支承件26，26的外圓周表面的環形槽32，32中使得彈性支承件26，26固定到驅動軸10的各自的大直徑部分22，22。
在該動力減震器12中，粗重部分24的粗重件28的軸向長度L2小于驅動軸10的小直徑部分20的軸向長度L1。按照這種設置，各彈性支承件26的軸向靠里的部分有內延伸部，它延伸過驅動軸10的相應的小直徑部分20的端部一段軸向長度L3，如圖1所示。在這種設置中，彈性支承件26，26的內延伸部沒有固定到大直徑部分22，22的外圓周表面，因此，這些延伸部不受大直徑部分22，22的結合力。換言之，動力減震器12的粗重部分24被彈性支承件26，26的這些延伸部相對驅動軸10彈性地支承著。當由于受到驅動軸10的彎曲和扭曲振動粗重部分24沿徑向和沿圓周方向位移時，彈性支承件26，26的延伸部受到剪切變形，因而動力減震器12顯示出基于彈性支承件26，26的延伸部的剪切變形或應變足夠的軟的彈性。
如上所述裝在驅動軸10上的動力減震器12構成一個二次震動系統，其中粗重部分24起到一個質量的作用，而彈性支承件26，26起到一個彈簧的作用。因此，本發明的動力減震器12可顯示相對作為初級震動系統的扭曲及彎曲震動的減震作用。
驅動軸10有大直徑部分22，22，動力減震器12的各彈性支承件26，26固定在該部分22，22上。這種設置允許具有同樣尺寸的動力減震器12可裝在各種驅動軸上，它們的連接部分14和接合部分18有不同的外徑及軸向長度，但是只要這些驅動軸的大直徑部分22，22有同樣的外徑D2。
在該裝有動力減震器12的驅動軸10中，動力減震器12的彈性支承件26，26的內延伸部的軸向長度L3通過改變驅動軸10的小尺寸部分20的軸向長度L1來調整，使得動力減震器12的彈性常數可按要求適當地改變。
按照本實施例，具有同樣尺寸和結構和粗重件同樣的質量和彈性支承件同樣的彈性和同樣的內徑的動和減震器12可裝在具有不同尺寸、機械強度和要減震的震動頻率的各種驅動軸10上。另外，本發明的動力減震器12裝在各種驅動軸10上時相對輸入的震動可顯示極好的減震效果。
應注意到可被動力減震器12有效地減震的輸入震動的頻率隨著各彈性支承件26，26在小直徑部分20上的內延伸部的軸向長度L3的增加而降低，如圖3的曲線圖所示。換言之，由動力減震器12構成的二次震動系統的共振頻率隨著長度L3增加而降低。軸向長度L3隨驅動軸10的小直徑部分20的軸向長度L1增加而增加。
在本實施例中，大直徑部分22，22制成驅動軸10的整體部分。這種設置有利于消除對提供驅動軸10的大直徑部分22，22的分離元件的準備。另外，可以高精度建立小直徑部分20的軸向長度L1因此，這種裝有動力減震器12的驅動軸10有利于提供具高穩定性的預定的減震效果。
在本實施例的驅動軸10中，大直徑部分22，22的外徑基本等于驅動軸10的最大直徑。這有利于把動力減震器12裝到驅動軸10上或者驅動軸10和動力減震器12的裝配。
在按照本實施例的動力減震器12中，粗重部分24的內徑基本等于彈性支承件26的內徑。本發明的動力減震器12可以用硫化模制有利地制出。更詳細地說，當動力減震器12用彈性體硫化制成，硫化的彈性體很容易從模中取出。因此，本發明的動力減震器12沒有普通動力減震器從模中移出彈性體時彈性支承件常會發生的開裂和其它缺陷，普通的動力減震器的粗重部分的內徑比彈性支承件的內徑大。
粗重部分24和彈性支承件26基本相等的內徑使得粗重部分24的外徑可減小，因此動力減震器12作為一個整體可制得緊湊及小尺寸。
參見圖4，示出了一個按照本發明第二實施例的動力減震器，它也適合裝在按照本發明第一實施例構成的驅動軸10上，而圖5和圖6分別示出裝有按本發明第一方面構成的動力減震器的本發明的驅動軸的不同的實施例。在下面的實施例中，在第一實施例用的同樣的標號用來標明相應的元件，對這些不再作詳細說明。
圖4中，按照第二實施例的動力減震器總的標為38，其中設置了一對環形凸起40，40作為接合裝置。更具體地說，環形凸起40，40制成與彈性支承件26，26成整體，使得凸起40，40在各彈性支承件26，26的軸向相對的端部徑向向內凸起。當動力減震器38裝在驅動軸10上，環形凸起40，40被固定成與驅動軸10的各大直徑部分22，22的相應的軸向外端面接合。
這種結構的動力減震器38最好也是方便地使動力減震器38的環形凸起40，40與驅動軸10的大直徑部分22，22的軸向外端而接合裝在驅動軸10上就位。另外，這種設置也有效地防止在裝上驅動軸10上后動力減震器38從預定位置中移動出。另外，由于通過上述接合把動力減震器38固定到動力軸10上，作為二次震動系統的動力減震器38由于左右彈性支承件26，26的內延伸部的軸向長度L3的相對改變而不會遭到與共振頻率的偏離。因此，本發明動力減震器38沒有由于使共振頻率偏離公稱值而引起減震效果不希望有的降低。
下面說明圖5中示出的按照本發明第三實施例的驅動軸50。第三實施例的驅動軸50有在小直徑部分各軸向外端和兩個大直徑部分各內端之間制成的臺階部分。該臺階部分有沿其軸向向內方向成錐形的各外圓周表面，臺階部分的外徑沿軸向向內方向逐步減小，以便提供錐形的外圓周表面54，54。安裝在如此結構的驅動軸50上的動力減震器52包括彈性支承件26，26，其內圓周表面在合適的軸向長度上，從各彈性支承件26，26的軸向外端朝軸向內端逐漸變細，彈性支承件26的內徑沿軸向向內的方向逐漸減小以便提供錐形內表面56，56。
在上述結構的裝有動力減震器52的驅動軸50中，動力減震器52的彈性支承件26，26的錐形內表面56，56很緊地裝在驅動軸50的兩個臺階部分的相應的錐形外表面54，54上而使動力減震器52相對驅動軸10安裝就位。這種設置也使在把動力減震器52裝到驅動軸50上時可方便地定位動力減震器52，另外也防止動力減震器52裝到驅動軸50上后再移出位置。
在第三實施例的驅動軸50中，小直徑部分20的軸向長度L1按要求如圖5中假想線所示作調整，象前面第一個實施例那樣，以便根據要減震的輸入震動，適合地改變由動力減震器52構成的二次震動系統的共振頻率。
參見圖6，圖中示出了按照本發明第四實施例的驅動軸60，其中小直徑部分20具有基本在其軸向中部制成的環形頂接部62，它沿著其整個圓周邊延伸，其外徑比小直徑部分20的外徑更大。設置環形頂接部62把小直徑部分20軸向分成兩部分，也就是第一小直徑部分20a和第二小直徑部分20b，如圖6所示。
如圖6所示，安裝在驅動軸60上的動力減震器64有被分開的粗重部分，也就是第一粗重件66和第二粗重件68，它們各有一環形結構。第一和第二粗重件66，68相互隔開一段預定的軸向距離，并被插在它們之間的圓柱形彈性連接部分70把它們相互彈性地連接在一起。第一和第二粗重件66，68通過硫化作用與彈性連接部分70粘結在一起。換言之，本實施例的動力減震器64具有分隔的粗重元件，它們制成使第一實施例的動力減震器12的粗重元件28沿軸向部分分成兩部分，并且該分開的兩個粗重元件相互隔開一預定的軸向距離，并由插在中間的彈性連接部分70把它們相互成彈性地連接起來。在該最佳的第四實施例中，第一粗重件66的尺寸設計使其軸向長度小于第二粗重件68的軸向長度，而內徑則大于第二粗重件68的內徑，并且第二粗重元件68尺寸設計成比第一粗重件66的質量更大。
這種結構的動力減震器64安裝在驅動軸60上就位(如上所述)使第一和第二粗重件66，68分別設置在第一和第二小直徑部分20a，20b上，而彈性連接第一和第二粗重件部分66，68的彈性連接部分70緊密地裝在環形頂接部62的外圓周上。
在裝有如上所述的結構的動力減震器64的驅動軸60中，第一和第二粗重元件66，68被彈性支承件26，26和彈性連接部分70相對于驅動軸60彈性地支承著。這種設置為分別由第一和第二粗重件66，68構成的兩個二次震動系統。由于第一粗重件66的質量與第二粗重件68的質量不同，由第一和第二粗重件66，68構成的兩個二次震動系統的共振頻率也相應的不同。因此，有兩個二次震動系統的動力減震器64可顯示出對具有不同頻率的輸入震動有顯著的減震效果。
在本實施例中，由第一粗重件66構成的二次震動系統的共振頻率被改變成處在比第二粗重件68構成的二次震動系統的共振頻率更高的頻率范圍內。但是，通過調整相對于驅動軸60彈性地支承第一粗重件66的彈性支承件26和彈性連接部分70的彈性常數到小于相對于驅動軸60彈性地支承第二粗重件68的彈性支承件26和彈性連接部分70的彈性常數，可改變二次震動系統的共振頻率固定在比由第二粗重件68構成的二次震動系統的共振頻率更低的頻率范圍內。
下面參見圖7，圖中示出了裝有本發明第五實施例的彈性減震器80的作為振動桿件的驅動軸82。在圖7中，僅僅動力減震器80以縱剖面示出。
驅動軸82是總的為長形的桿件，它是空心或實心的，并具有圓形的橫截面。如在前面第一實施例中的驅動軸10那樣，第五實施例的驅動軸82的軸向相對端也有連接部分和接合部分(未示出)。動力減震器80裝在驅動軸82的軸向中部的預定部分。驅動軸82的該預定部分在驅動軸82加上震動時起到波腹的作用。如圖7所示，驅動軸82裝動力減震器80的預定部分有一中間部分84，其軸向長度為M1且有比較大的外徑。在中間部分84的軸向相對端，有沿軸向向外方向外徑逐漸減小的錐形部分88，88，以提供各自的錐形外圓周表面86，86。錐形部分88的軸向長度為N1。在第五實施例中，通過適當的方法(如軋制，鍛壓或機加工)使中間部分84和錐形部分88與驅動軸82的其它部分制成整體。
裝在這種結構的驅動軸82上的動力減震器80具有總的為圓柱形狀，包括在其軸向中部的粗重部分90和與粗重部分90成整體地設在其軸向兩端的彈性支承件92，92。
粗重部分90具有由如金屬之類比較大質量的材料形成的圓柱形粗重件94，粗重件94外圓周表面用薄的彈性覆蓋層96包覆。彈性支承件92由天然橡膠之類的橡膠材料制成，并且沿軸向向外方向，它的外徑及內徑均有逐漸減小的錐形部分。錐形部分軸向長度為N2。彈性支承件92制成從粗重件90的兩軸向相對端延伸出合適的軸向長度。各彈性支承件92有在其軸向外端與各相應的彈性支承件92成整體的外延伸部分98。外延伸部98是環形的，分別從相應的彈性支承件92的軸向外端向驅動軸82的軸向向外方向延伸。彈性支承件92，92和外延伸部98，98與彈性覆蓋層96設成整體。
這種結構的動力減震器80從驅動軸82的軸向一端裝到軸82上，并裝成使動力減震器80的粗重件90與驅動軸82的中部84對齊，而動力減震器80的彈性支承件92，92與驅動軸82的各錐形部分88，88對齊，如圖7所示。
在動力減震器80中，彈性支承件92，92有沿軸向向外方向逐漸變細的錐形內圓周表面102，102，沿軸向向外方向彈性支承件92的內徑逐漸減小。內圓周表面102的錐形角依據驅動軸82的錐形部分88的外圓周表面的錐形角而確定。在各彈性支承件92的內圓周表面與驅動軸82的相應的錐形外圓周表面88貼合接觸的部分的內徑稍小于錐形部分88的外徑，使得在彈性支承件92的彈力作用下，把動力減震器82合適地裝在驅動軸80上，彈性支承件92的內圓周表面102固定成與錐形部分88的外圓周表面86貼合。另外，在本實施例中，彈性支承件92的外延伸部98的內徑比設置在靠近錐形部分88各軸向外端的驅動軸82的軸向部分的外徑稍小，使得由于外延伸部98的彈性力的作用把外延部98固定成與驅動軸82的軸向部分的相應的外圓周表面貼合。按照本實施例，動力減震器80相對驅動軸82的固定具有增加的穩定性。
本實施例的動力減震器80的粗重部分90內徑比驅動軸82的錐形部分88的最大外徑，也就是中間部分84的外徑，大一個適當的值。另外，粗重部分90的粗重件94的軸向長度M2比驅動軸82的中間部分84的軸向長度，也就是在一對錐形部分88，88之間的軸向距離M1小一個適當的值。按照這種設置，各彈性支承件92在其軸向向內部分有內延伸部，向內延伸過驅動軸82的中間部分84的相應端部一段軸向距離M3，如圖7所示。在這種設置中，彈性支承件92，92的內延伸部不固定在錐形部分88，88的外圓周表面，因此，這些內延伸部相對不受錐形部分88，88的約束力。換言之，動力減震器80的粗重部分90被彈性支承件92，92的內延伸部相對驅動軸82彈性地支承著。當接受到驅動軸82的彎曲和扭曲震動而使粗重部分90沿徑向及圓周方向發生位移時，彈性支承件92，92的內延伸部受到剪切變形，因而動力減震器82顯示出基于彈性支承件92，92的內延伸部的剪切變形或應變有足夠軟的彈性。
動力減震器80如上述裝在驅動軸82上構成一個二次震動系統，其中粗重部分90起到一個質量作用，而彈性支承件92，92起到彈簧的作用。這樣，該動力減震器82可以顯示出相對作為初級震動系統的驅動軸82的扭曲及彎曲震動具有減震效果，如第一實施例的動力減震器12一樣。
這種動力減震器82有錐形部分88，88，動力減震器80的各彈性支承件92，92固定到該錐形部分88，88。這種設置可使具有同樣尺寸的動力減震器80可裝到具有不同外徑及軸向長度的各種驅動軸上，只要這些驅動軸的錐形部分88，88有同樣的外徑。在本實施例的動力減震器80中，其彈性支承件92，92有各自的外延伸部98，98，要求設在靠近錐形部分88的各軸向外端處并裝著彈性支承件92的外延伸部98的驅動軸的軸向部分在適當的軸向長度上有同樣的外徑。
在這種裝有動力減震器80的驅動軸82中，通過改變驅動軸82的兩個錐形部分88，88之間的軸向距離M1調整動力減震器80的彈性支承件92，92的內延伸部的軸向長度M3，使得可按要求合適地改變動力減震器80的彈性常數。
如在前面第一實施例那樣，具有同樣尺寸及結構和同樣的粗重件的質量及同樣的彈性支承件的彈性的這種動力減震器80可裝在具有不同尺寸，機械強度和要減震的振動頻率的不同類型的驅動軸上。另外，裝到各種類型的驅動軸上，這種動力減震器80可顯示出相對輸入振動有極好的減震效果。
應當注意，通過改變在驅動軸82的一對錐形部分88，88之間的軸向距離M1可合適地調整被動力減震器80有效地減震的輸入振動，如圖8，9所示。換言之，動力減震器80構成的二次震動系統的共振頻率可按要求通過改變軸向距離M1而適當地確定。也就是，隨軸向距離M3增加，而二次震動系統的共振頻率降低，而隨軸的距離M3減小，二次震動系統的共振頻率增加。
在如上結構的動力減震器80中，彈性支承件92，92的尺寸適當地確定使得在彈性支承件92，92的彈性力作用下，動力減震器80相對驅動軸82固定，使彈性支承件92，92與驅動軸82的各錐形部分88，88相貼合。這種設置允許方便地把動力減震器80以充分的固定力裝到驅動軸82上，而不要用如前面實施例那樣使用固定帶。
另外，這種動力減震器80的彈性支承件92，92具有相應的外延伸部98，98，它們固定成與驅動軸82的上述軸向部分的外圓周表面貼合，所述的軸向部分位于靠近相應的錐形部分88的軸向外端。這種設置保證把動力減震器80固定到驅動軸82上的進一步強化的固定力。
在本實施例中，錐形部分88，88設置成驅動軸82的整體部件。這種設置有利于消除把錐形部分88，88設在驅動軸82上的分離的元件的準備。另外，兩個錐形部分88，88之間的軸向距離M1可以高的精度來建立。這樣，這種裝有動力減震器80的驅動軸82有利地提供具有高穩定性的要求的減震效果。
參見圖10，圖中示出總的標為106的驅動軸，它裝有本發明第六實施例的動力減震器110。在第六實施例中，與第五實施例同樣的標號用來表示相應的元件，對這些元件不作詳細說明。
在該驅動軸106中，在一對錐形部分88，88之間限定的中間部分84的外徑小于錐形部分88，88的最大直徑。在這種設置中，在動力減震器110的粗重部分90的內圓周表面及驅動軸106的中間部分84的外圓周表面之間設有一環形空間108。裝在驅動軸106上的動力減震器110的兩個彈性支承件92，92各外圓周表面的直徑在其整個軸向長度上基本是恒定的，如圖10所示。上述結構的動力減震器110用固定在彈性支承件92，92的外延伸部98，98的各外圓周表面上的一對固定帶112，112固定到驅動軸106上。
在本實施例中，有同樣尺寸的動力減震器110也可裝到各種驅動軸上，只要這些驅動軸的錐形部分88，88有同樣的外徑。另外，通過改變兩錐形部分88，88之間的軸向距離，也就是環形空間108的軸向長度，可按照要求適當地改變動力減震器110的彈性常數。這種設置有利地允許同樣的動力減震器裝在具有不同尺寸、機械強度和要減震的振動頻率的各種驅動軸上。
在按照本實施例的驅動軸106中，在兩個錐形部分88，88之間限定的中間部分84的外徑小于錐形部分88，88的最大外徑，因而提供了如上所述的環形空間108。這種設置能降低驅動軸106的總重量。
雖然參照了只為說明起見所舉的幾個最佳實施例說明了本發明，應該明白本發明并不限于這些舉例說明的實施例的細節，而是還可以有其它的改型。
例如，驅動軸10，50的大直徑部分22或驅動軸82，106的錐形部分88可以通過制備分離的環形或圓柱形元件，它們提供大直徑部發22或錐形部分88，再把這些元件連接到驅動軸10，50，82或106上，來制成。和為大直徑部分22或錐形部分88的這些環形或圓柱形元件可以包括兩個或多個弧形段，它們相配合提供大直徑部分22或錐形部分88。
驅動軸10，50的軸向部分以大直徑部分22到連接部分14可以有基本等于大直徑部分22的外徑的恒定的外徑。
另外，用來沿軸向使動力減震器38相對于驅動軸10合適地定位的接合裝置40，40可以有另外的結構。例如，驅動軸10的大直徑部分22的外圓周表面可設有一個或多個凸塊或槽，它們可與動力減震器12的彈性支承件26的內圓周表面上設置的一個或多個槽或凸塊接合。
本發明的動力減震器可以有一個可折疊的結構，如US5056763中公開的那樣，其中動力減震器有穿過其厚度形成的軸向縫，和與該縫徑向相對的可折疊部分。該縫與可折疊部分相互配合把粗重件沿動力減震器的圓周方向分成兩個半圓柱形的部分。這種設置允許粗重件的兩個半圓柱部分繞可折疊部分作轉動，使得限定縫的兩個半部分的端部可作相互朝向或背離的運動。因此，在這種設置中，動力減震器不需要在驅動軸上以驅動軸的一個軸向端作軸向運動來裝上。也就是說，只要首先在上述端部打開粗重件的兩個半圓柱形部分，把半部分繞可折疊部分轉動，然后把半部分放在軸的上下圓用部分的上下，最后把兩個半部分閉合起來就可方便地把動力減震器裝在驅動軸上就位。這樣，動力減震器可沿徑向裝到軸上。
本發明的驅動軸可以設有由彈性材料制成的凸塊，它從驅動軸和動力減震器的粗重部分凸起，沿著與驅動軸或粗重部分的軸線方向垂直的徑向凸向驅動軸和粗重部分中的另一個。凸塊可設置用來改變由動力減震器構成的二次震動系統的共振頻率，如在上述US5056763和未審查的日本專利申請公開出版物No.2—62442中所公開的。
雖然在上述第一和第二實施例中，動力減震器12和38的整個軸向長度內徑是恒定的，但是本發明的原理也可相當地應用于普通的動力減震器中，其中粗重部分的內徑大于彈性支承件的內徑，如上述的美國專利及日本專利申請公開的那樣。
在所述的第一實施例中，動力減震器12的粗重部分28的軸向長度L2小于驅動軸10的小直徑部分20的軸向長度L1。但是，當例如彈性覆蓋層30有比較大的厚度時，粗重部分28的軸向長度L2可比小直徑部分20的軸向長度L1大。
在所述的第四實施例中，驅動軸60裝有有兩個粗重部分，也就是第一和第二粗重件66，68的動力減震器64。但是，動力減震器64也可設三個或更多的粗重件。在具有如上所述的兩個或更多的粗重件的動力減震器中，代替或加到合適地調整各粗重件質量這一措施，還可用適當地改變彈性支承件和彈性連接部分的彈性常數來改變由各粗重件構成的二次震動系統的共振頻率。
在所述的第五或第六實施例中，動力減震器80，110具有彈性支承件92，各支承件92有沿其軸向外端部分與其成整體延伸出的外延伸部98。但是彈性支承件92也可不需要外延伸部98。由于彈性支承件92，92的內圓周表面102，102和驅動軸82，106的錐形部分88，88的相應的外圓周表面86，86貼合，可把動力減震器80，110相對于驅動軸82，106固定就位。
雖然上面說明了用于汽車的裝有動力減震器的驅動軸的專門的實施例，但是本發明不限于上面的實施例，本發明原理可用于汽車的傳動軸和各種振動桿件，如動力傳動軸和導管，其應用不限于汽車。
可以明白本專業普通技術人員可對本發明具體作出很多改變、改型和改進，但都屬于下面權利要求書限定的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種桿件減震器組件，包括一個振動桿件(10，50，60)和一個動力減震器(12，28，52，64)，所述的動力減震器(12，38，52，64)包括圓柱形的粗重部分(24)和設在所述的粗重部分(24)軸向兩端相對所述的桿件(10，50，60)彈性支承所述的粗重部分(24)的兩個彈性支承件(26，26)，所述的動力減震器(12，38，52，64)裝在所述的桿件(10，50，60)上使得其粗重部分(24)設置在所述的桿件徑向外面一段距離，所述的桿件減震器組件的特征在于所述的震動桿件包括裝在所述的動力減震器的預定部分形成的小直徑部分(20，20a，20b)和在所述的小直徑部分的軸向相對端分別形成的兩個大直徑部分(22，22)；和所述的動力減震器的兩個所述的彈性支承件分別裝在所述的振動桿件的兩個所述的大直徑部分。
2.按照權利要求1的桿件減震器組件，其特征在于所述的振動桿件的兩個所述的大直徑部分與所述桿件的其它部分成整體。
3.按照權利要求1或2所述的桿件減震器組件，其特征在于所述的振動桿件還包括在靠近所述的兩個大直徑部分的軸向外端處分別形成的兩個小直徑軸向部分，所述的兩個小直徑軸向部分的直徑小于所述的兩個大直徑部分的直徑。
4.按照權利要求1至3中任一項的桿件減震器組件，其特征在于所述的振動桿件的兩個大直徑部分具有最大直徑不小于所述的振動桿件的其它部分的最大直徑。
5.按照權利要求1至4中任一項的桿件減震器組件，其特征在于所述的動力減震器包括沿振動桿件的軸向相對于所述的振動桿件對所述的動力減震器定位的接合裝置(40，40)。
6.按照權利要求1至5中任一項的桿件減震器組件，其特征在于所述的動力減震器的內圓周表面的直徑沿其整個軸向長度基本恒定。
7.按照權利要求1至5中任一項的桿件減震器組件，其特征在于所述的振動桿件還包括在所述的小直徑部分的各軸向外端與所述的兩個大直徑部分的各內端之間的兩個臺階部分，所述的臺階部分有錐形的外圓周表面(54，54)，其外徑沿所述桿件的軸向向內方向逐步減小，而所述的動力減震器的兩個彈性支承件有各自的錐形內圓周表面(56，56)，它們固定成與所述的振動桿件的兩個臺階部分的錐形外圓周表面貼合。
8.按照權利要求1至7中任一項的桿件減震器組件，其特征在于所述的振動桿件包括在所述的小直徑部分的軸向中間部分形成的至少一個環形頂接部分(62)，各所述的頂接部分的外徑大于所述的小直徑部分的外徑，所述的動力減震器的粗重部分有沿所述動力減震器的軸向相互隔開一預定的距離的多個部分(66，68)，還有連接所述的粗重部分的多個部分的鄰接部分的彈性連接部分(70)，所述的至少一個彈性連接部分固定成與所述的至少一個環形頂接部分的外圓周表面貼合，使所述的粗重部分的多個部分被所述的至少一個彈性連接部分彈性地支承著。
9.按照權利要求8的桿件減震器組件，其特征在于所述的動力減震器的粗重部分的多個部分具有有不同質量的各自的粗重件。
10.一種桿件減震器組件，包括一個振動桿件(82，106)和一個動力減震器(80，110)，所述的動力減震器(80，110)包括圓柱形的粗重部分(90)和設在所述的粗重部分(90)的軸向兩端相對所述的桿件(82，106)彈性支承所述的粗重部分(90)的兩個彈性支承件(92，92)，所述的動力減震器裝在所述的桿件上，使得其粗重部分設置在所述的桿件徑向外面一段適當的距離，所述的桿件減震器組件的特征在于所述的振動桿件包括在裝所述的動力減震器的預定部分以軸向相互間隔著設置的一對錐形部分(88，88)，所述的錐形部分具有各自的錐形外圓周表面(86，86)，其外徑沿所述的桿件軸向向外的方向減小；和所述的動力減震器兩個彈性支承件具有各自的內圓周表面(102，102)，它們固定成分別與所述的桿件的錐形部分的錐形外圓周表面貼合。
11.按照權利要求10的桿件減震件組件，其特征在所述的桿件的所述的一對錐形部分設置成與所述的桿件其它部分成整體。
12.按照權利要求10或11的桿件減震器組件，其特征在于所述的桿件的所述的一對錐形部分的最大直徑不小于所述的桿件其它部分的最大直徑。
13.按照權利要求10至12中任一項的桿件減震器組件，其特征在于在所述的一對錐形部分之間限定的所述的桿件的中間部分(84)的直徑基本等于所述的錐形部分的所述的最大直徑。
14.按照權利要求10至12中任一項的桿件減震器組件，其特征在于在所述的一對錐形部分之間限定的所述的桿件的中間部分的直徑小于所述的錐形部分的所述的最大的直徑。
15.按照權利要求10至14中任一項的桿件減震器組件，其特征在于所述的動力減震器的所述的兩個彈性支承件具有各自的錐形的外圓周表面，其外徑沿所述的桿件軸向向外方向減小。
16.按照權利要求10至15中任一項的桿件減震器組件，其特征在于所述的動力減震器的所述的彈性支承件有沿所述的桿件軸向向外從所述的彈性支承件的各自的軸向外端延伸出的各自的外延伸部(98，98)，所述的外延伸部固定成與靠近所述的桿件的錐形部分的各自的軸向外端處形成的所述的桿件軸向部分的各自的外圓周表面貼合。
全文摘要
一種桿件減震器組件包括一個振動桿件和裝在所述桿件上的一個動力減震器。動力減震器包括圓柱形的粗重部分，和設在粗重部分軸向兩端彈性支承粗重部分的兩個彈性支承件。振動桿件包括在所述桿件的軸向中部形成的小直徑部分和在小直徑部分的軸向相對端形成的兩個大直徑部分。或者，桿件可包括一中間部分及在中間部相對兩端的兩個錐形部分。動力減震器的兩個彈性支承件分別裝在振動桿件的兩個大直徑部分或錐形部分上。
文檔編號F16F15/14GK1124335SQ9510606
公開日1996年6月12日 申請日期1995年5月12日 優先權日1994年5月13日
發明者濱田真彰, 青井孝弘 申請人:東海橡膠工業株式會社