專利名稱：用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備(apparatus)，并且更特別地，本發(fā)明涉及這樣一種用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備，其通過簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)而減少零件的數(shù)量，并且改進(jìn)了性能。
背景技術(shù)：
對(duì)于削弱振動(dòng)的探索和研究在一直進(jìn)行著，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致在車輛中產(chǎn)生振動(dòng)。動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器是指這樣的裝置，其通過有意地制造出波腹(anti-node)來抵抗已產(chǎn)生的振動(dòng)，從而減小振動(dòng)的振幅，并且其已經(jīng)作為削弱車輛振動(dòng)的裝置而被廣泛地使用。動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器構(gòu)成質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)(mass-spring system)，在各種動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器中，有一種裝置稱之為主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器(activedynamic vibration absorber)，該裝置感測(cè)產(chǎn)生的振動(dòng)，并根據(jù)振幅和頻率通過調(diào)整振幅和周期來削弱振動(dòng)。 該主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器包括形成為質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器、以及傳感器和能夠利用電能使振動(dòng)吸收器往復(fù)運(yùn)動(dòng)的單元。參考圖IA所示，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)通過發(fā)動(dòng)機(jī)底架(engine mount)而傳遞到底盤，從而使得整個(gè)車身發(fā)生振動(dòng)。盡管在橫跨的發(fā)動(dòng)機(jī)底架上振動(dòng)被削弱了預(yù)定的水平，但是這不能令人滿意。因此，額外安裝了主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備，以削弱從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞來的振動(dòng)。如圖中所示，主動(dòng)的振動(dòng)吸收器設(shè)備包括(除了振動(dòng)吸收器之外)加速度計(jì) (accelerometer)，該加速度計(jì)感測(cè)底盤的振動(dòng)的大小和方向；控制器，該控制器感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(RPM)，并響應(yīng)來自加速度計(jì)的信號(hào)來控制所述振動(dòng)吸收器；以及放大器，該放大器放大從控制器傳遞來的電信號(hào)。如圖中右側(cè)所示，具有這種構(gòu)造的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備具有削弱來自于底盤的振動(dòng)的效果，這是通過控制所述振動(dòng)吸收器，以產(chǎn)生與由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的并通過發(fā)動(dòng)機(jī)底架傳遞的振動(dòng)相位相反的振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。由于具有所述構(gòu)造的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備能夠根據(jù)振動(dòng)(該振動(dòng)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(RPM)所不同地產(chǎn)生的)通過控制電信號(hào)來產(chǎn)生相位相反的振動(dòng)，所以即使車輛在高速和低速行駛時(shí)都可以更加有效地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。在主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備中，振動(dòng)吸收器包括纏繞于其中以響應(yīng)電信號(hào)而發(fā)生振動(dòng)的線圈單元(coil unit)，以及當(dāng)電流流過線圈時(shí)通過電動(dòng)力運(yùn)動(dòng)的叉臂組件(yokeassembly)，并且在其中具有預(yù)定的質(zhì)量(predetermined mass)。該叉臂組件受到連續(xù)施加的力而在不同的方向上運(yùn)動(dòng)，并且在叉臂組件的頂部和底部固定有板簧從而將所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為振動(dòng)。圖IB是示出了相關(guān)技術(shù)的振動(dòng)吸收器的視圖，其中板簧2a、2b附接到叉臂組件3。 參考圖IB所示，多個(gè)弧形的板簧被附接到叉臂組件的頂部和底部的邊緣，并且在要固定到殼體的端部處具有螺栓和螺母。然而，在這樣的結(jié)構(gòu)中，就產(chǎn)生了與板簧的數(shù)量一樣多的板簧固定到叉臂組件的位置，并且由于慣性力會(huì)分散到板簧中，所以需要更有效地計(jì)算產(chǎn)生振動(dòng)的叉臂組件的慣性力。公開于本發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種動(dòng)態(tài)的振動(dòng)吸收器，其能夠更有效地產(chǎn)生叉臂組件的振動(dòng)。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備可以被安裝到車輛的支架(frame)，并且在可以被提供動(dòng)力時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)以削弱車輛的振動(dòng)，所述用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備可以包括殼體；上彈簧和下彈簧；以及叉臂組件，所述叉臂組件布置在所述上彈簧和下彈簧之間，并在所述殼體中選擇性地向上/下振動(dòng)，所述上彈簧和下彈簧可以為平行的設(shè)置的板材；其中，所述叉臂組件可以具有上突出部和下突出部，所述上突出部和下突出部分別從所述叉臂組件的頂部和底部突出，所述上突出部穿過所述殼體并固接至所述上彈簧的中央，所述下突出部在所述殼體內(nèi)固接至所述下彈簧的中央。所述下彈簧和所述上彈簧可以各具有兩個(gè)或更多數(shù)量的輻條，所述輻條從中央放射狀地延伸，并且所述輻條的端部可以固接至所述殼體；其中，所述輻條可以形成為螺旋狀。所述叉臂組件可以包括下叉臂，所述下叉臂具有杯子形狀并且在其頂部具有開口，所述下突出部形成在所述下叉臂的底部上；磁體(magnetic substance)，所述磁體固接至所述下叉臂的上表面；上叉臂，所述上叉臂固接至所述磁體的頂部，并且在其頂部具有所述上突出部；插入空間，所述插入空間限定在所述下叉臂的內(nèi)圓周、所述上叉臂的外圓周和所述磁體之間；以及線圈單元，所述線圈單元布置在所述插入空間內(nèi)，并且纏繞有線圈，其中所述線圈單元的上部分可以被固定至所述殼體。將所述上叉臂和所述下叉臂相連接的連接環(huán)可以安裝在所述磁體的外圓周和上叉臂和下叉臂的一部分上。根據(jù)具有這種構(gòu)造的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，由于叉臂組件僅僅被固接至板簧(leaf spring)的中央，從而使得其能夠更有效率地向上/下振動(dòng)。此外，在相同的殼體內(nèi)通過增加叉臂組件的體積而可以使得重量增加，從而可以增加激振力(excitation force)ο另外，通過一體成型的上彈簧和下彈簧，而不是使用多個(gè)零件，本發(fā)明可以便于裝配并降低制造成本。通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。


圖IA是顯示了安裝在車輛中的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備構(gòu)造的圖解。圖IB是示出了相關(guān)技術(shù)中的振動(dòng)吸收器的視圖，其中板簧附接到叉臂組件。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的振動(dòng)吸收器的橫截面圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式在下彈簧和上彈簧被安裝到叉臂組件時(shí)的立體圖。圖4是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明示例性方式的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器被安裝到副車架并產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)的橫截面圖。應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖不一定是按比例的，其顯示了圖解本發(fā)明的基本原理的各種特征的略微簡(jiǎn)化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的同樣的或等同的部分。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式詳細(xì)地作出引用，這些實(shí)施方式的實(shí)例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方式相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方式。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方式，而且覆蓋可以被包括在由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施方式。在下文中，將參考附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備中的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。參考圖2和圖3所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器100被安裝在車輛的底盤或副車架上，并象以上所描述的一樣，其響應(yīng)來自控制器和放大器的電信號(hào)而產(chǎn)生振動(dòng)。動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器100包括容納叉臂組件10的殼體70、線圈單元60、下彈簧30和上彈簧20。殼體70包括形成為杯子形狀的下殼體70a以及在頂部配有支架71的上殼體70b， 支架71在打開/關(guān)閉下殼體70a的頂部的同時(shí)固定至副車架。上殼體70b在中央具有孔，從而使得叉臂組件10的上端突出，并且纏繞成線圈的線圈單元60被固定至上殼體70b的底部。該線圈單元60具有電線以通過從外部供應(yīng)的電流而形成電磁鐵，并且具有在上部和下部開口的圓柱形狀，從而使得磁體12和上叉臂13布置于其中。同時(shí)，下彈簧30位于從底部起的預(yù)定高度(考慮到叉臂組件的振動(dòng))，并且叉臂組件10布置在下殼體70a中的下彈簧30上。叉臂組件10通過堆疊的下叉臂11、磁體12以及上叉臂13而形成。下叉臂11形成為在頂部具有凹部的杯子形狀，并且具有下突出部10b，該下突出部IOb向下突出為凸起形狀。螺栓孔形成在下突出部IOb的中央，并且螺栓50在下叉臂11布置在下彈簧30上之后插入到螺栓孔中。磁體12是圓柱形或環(huán)形的永久磁體，并且安置于下叉臂11中。上叉臂13安置于磁體12上。該上叉臂13同樣形成為圓柱形并且在頂部具有上突出部10a，該上突出部IOa 向上突出穿過上殼體70b的孔。該上叉臂13和磁體12通過連接環(huán)14而被固定至下叉臂 11。進(jìn)一步地，在下叉臂11中限定有插入空間15，該插入空間15與上叉臂13和磁體 12間隔開來。當(dāng)下殼體70a和上殼體70b組合的時(shí)候，線圈單元60被插入到插入空間15 中。上彈簧20安置于上突出部IOa上，上叉臂13的上突出部IOa突出穿過上殼體70b的孔。與下叉臂11相似，上彈簧20通過螺栓40而固接至上叉臂13，并且在邊緣也固接至上殼體70b。在另一方面，如圖3所示，上彈簧20優(yōu)選具有風(fēng)車(pinwheel)形狀。也就是說， 上彈簧20的中央部分為具有預(yù)定面積的板材，并且具有用以通過螺栓來固接的螺栓孔以及三個(gè)輻條21a、21b和21c，所述三個(gè)輻條21a、21b和21c從中央部分放射狀地延伸。所述輻條21a、21b和21c在各自的端部具有孔，以通過螺栓被固接至上殼體70b，并且形成為螺旋形狀以便不對(duì)叉臂組件的振動(dòng)產(chǎn)生干涉，輻條21a、21b和21c支撐叉臂組件并且保持叉臂組件的位置。同時(shí)，雖然在圖中沒有明確地示出，但是下彈簧30同樣形成為與上彈簧20 相同的構(gòu)造。如圖4所示，具有上述構(gòu)造的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器被安裝到車身的底盤或副車架，以便在動(dòng)力從控制器和放大器被供應(yīng)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，如以上所述。動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器通過支架71與副車架之間形成面接觸，該動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器的振動(dòng)是以下面所描述的方式產(chǎn)生的。由于上叉臂13和下叉臂11被磁體12所磁化，因此在叉臂組件10周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。另外，通過供應(yīng)電流而在線圈單元60周圍產(chǎn)生另一個(gè)磁場(chǎng)。在這樣的構(gòu)造中，整個(gè)叉臂組件60通過洛倫茲力在力的方向上運(yùn)動(dòng)，所述力的方向是根據(jù)電流流經(jīng)線圈單元的方向所決定的，因此，通過不斷地改變流經(jīng)線圈單元的電流的相位，就產(chǎn)生了振動(dòng)叉臂組件60的驅(qū)動(dòng)力。洛倫茲力與線圈纏繞的圈數(shù)、磁通量密度、導(dǎo)線(leading wire)的長(zhǎng)度以及電流的大小成正比，因此，通過使用控制器控制電流的大小就可以控制動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器的振動(dòng)。同時(shí)，根據(jù)磁場(chǎng)中的變化的驅(qū)動(dòng)力為& =/Wi + d + fai，(m:運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的質(zhì)量，χ 運(yùn)
動(dòng)質(zhì)量的位移，c 彈簧的衰減系數(shù)，k 彈簧的彈性系數(shù))。在運(yùn)動(dòng)質(zhì)量(當(dāng)上叉臂、磁體和下叉臂都運(yùn)動(dòng)時(shí)的全部質(zhì)量)受到驅(qū)動(dòng)力而運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的慣性力被傳遞到副車架， 并且抵消發(fā)動(dòng)機(jī)的激振力(excitation force) 0在這樣的操作中，充分地削弱副車架的所
述傳遞的力量是由公式= mi中計(jì)算出來。為了方便解釋和精確限定權(quán)利要求，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實(shí)施方式的特征。
前面對(duì)本發(fā)明具體示例性實(shí)施方式所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方式并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方式及其各種選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等價(jià)形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備，其被安裝到車輛的支架，并且在被供電時(shí)發(fā)生振動(dòng)以削弱車輛的振動(dòng)，其包括殼體；上彈簧和下彈簧；以及叉臂組件，所述叉臂組件布置在所述上彈簧和下彈簧之間，并在所述殼體中選擇性地向上/下振動(dòng)，所述上彈簧和下彈簧為平行設(shè)置的板材；其中，所述叉臂組件具有上突出部和下突出部，所述上突出部和下突出部分別從所述叉臂組件的頂部和底部突出，所述上突出部穿過所述殼體固接至所述上彈簧的中央，所述下突出部在所述殼體內(nèi)固接至所述下彈簧的中央。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備，其中，所述下彈簧和所述上彈簧各具有兩個(gè)或更多的輻條，所述輻條從中央放射狀地延伸，并且所述輻條的端部固接至所述殼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備，其中，所述輻條形成為螺旋狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備，其中，所述叉臂組件包括下叉臂，所述下叉臂具有杯子形狀并且在其頂部具有開口，所述下突出部形成在所述下叉臂的底部上；磁體，所述磁體固接至所述下叉臂的上表面；上叉臂，所述上叉臂固接至所述磁體的頂部，并且在其頂部具有所述上突出部；插入空間，所述插入空間限定在所述下叉臂的內(nèi)圓周、所述上叉臂的外圓周和所述磁體之間；以及線圈單元，所述線圈單元布置在所述插入空間內(nèi)，并且纏繞有線圈，其中所述線圈單元的上部分被固定至所述殼體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備，其中，將所述上叉臂和所述下叉臂相連接的連接環(huán)安裝在磁體的外圓周以及上叉臂和下叉臂的一部分上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備，其中，所述下彈簧和所述上彈簧各具有兩個(gè)或更多的輻條，所述輻條從中央放射狀地延伸，并且所述輻條的端部固接至所述殼體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備，其中，所述輻條形成為螺旋狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備，其可以被安裝到車輛的支架，并且可以被供電時(shí)發(fā)生振動(dòng)以削弱車輛的振動(dòng)，所述用于車輛的主動(dòng)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)吸收器設(shè)備可以包括殼體；上彈簧和下彈簧；以及叉臂組件，所述叉臂組件布置在所述上彈簧和下彈簧之間，并在所述殼體中選擇性地向上/下振動(dòng)，所述上彈簧和下彈簧可以為平行的設(shè)置的板材；其中，所述叉臂組件具有上突出部和下突出部，所述上突出部和下突出部分別從所述叉臂組件的頂部和底部突出，所述上突出部穿過所述殼體固接至所述上彈簧的中央，所述下突出部在所述殼體內(nèi)固接至所述下彈簧的中央。
文檔編號(hào)F16F13/00GK102297235SQ201010579738
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者吳相欣, 宋潤(rùn)鐵, 樸云煥, 金在山, 金廷訓(xùn) 申請(qǐng)人:Pavco株式會(huì)社, 現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社