[发明专利]阻尼车桥轴

说明书

技术领域

本发明总体上涉及机动车辆的驱动车桥轴，更具体地涉及具有内部和外部部件的阻尼车桥轴，所述内部和外部部件相互地扭振阻尼。

背景技术

带有驱动轴独立悬架的机动车辆包括一对车桥轴(也称为对开式车桥或半轴)，每个车轮一个车桥轴，如在于1987年10月13日授权给Anderson并转让给本发明受让人的美国专利4699235中仅以范例的方式所描述，上述内容通过参考并入本文。

现在参考图1，为了参考的目的简要描述专利4699235的对开式车桥驱动系统，应理解本发明可应用于两轮驱动或四轮驱动系统。

示出的是非全时四轮驱动车辆的示意性平面图，包括内燃机10，变速器12和安装在车辆底盘(未示出)上的分动箱14。发动机10和变速器12如同分动箱14一样是公知的部件，分动箱14通常具有输入轴(未示出)、主输出轴16和辅助输出轴18。主输出轴16驱动连接到分动箱14中的输入轴并且通常与输入轴对准。辅助输出轴18通过离合器或类似物可驱动连接到分动箱14中的输入轴并通常与输入轴偏离。分动箱离合器由适合的选择器装置(未示出)致动，选择器装置通常由车辆驾驶员远程控制。

主输出轴16驱动连接到后部传动轴20，传动轴20进而驱动连接到后部差速器22。后部差速器22以公知方式通过对开式车桥部分驱动后轮24。辅助输出轴18驱动连接到前部传动轴26，前部传动轴26进而驱动连接到对开式车桥驱动装置28以通过对开式车桥部分选择性地驱动前轮30。对开式车桥驱动装置28依靠包括延伸管66上的支架71连接到车辆底盘。

从前轮驱动车辆中公知适合的对开式车桥部分(通常称为半轴)。这些对开式车桥部分可用于将对开式车桥驱动装置28连接到前轮30。附图示意性示出了用于驱动连接到包含有车桥轴76的独立悬架可转向车轮的半轴的常见类型，车桥轴76具有在其内侧端的适于连接到输出例如凸缘72或74的插入的万向节78和在其外侧端的适于连接到车轮30的公知的球笼式万向节80。相似的车桥轴构造也同样应用在带有驱动后车桥和独立后部悬架的车辆中。

有问题的是，当大的转矩应用到车桥轴时车桥轴经常呈现“动力跳跃(powerhop)”。动力跳跃通常在车桥轴的扭振(torsionalwindup)中的低频(即，低于20Hz)振荡周期性地超过相对于道路表面的轮胎摩擦时出现。动力跳跃产生到悬架和传动系统部件的振荡反馈，并能由车辆乘客感觉到，车辆乘客描述感觉为“窜动”、“砰”“突跳”或“跳跃”。

车桥轴通常由钢棒材材料和类似材料制造，用作非常有效的扭转弹簧。为了减少不希望的车桥轴中的振荡，标准的实践是调节车桥轴的大小(即，增大直径)以通过增加车桥轴的总刚度来最小化振荡的不利影响的方式调节共振频率，从而减小动力跳跃。然而，增大车桥轴的直径导致与额外的封装、质量和成本有关的问题，同时并没有解决直接阻尼与动力跳跃关联的振荡的核心问题，也即是：在猛烈的纵向加速或减速期间，缺少阻尼以吸收通过轮胎的不利阻尼特性带入到传动系统的能量。

因此，在现有技术中对这样的车桥有明确地感觉到的需要，即被非常接近振荡源地固有地阻尼，并从而提供动力跳跃的减小和关联的驱动系统扰动的减小，例如车轴防护装置(axle shutter)。

发明内容

本发明涉及一种阻尼车桥轴，经带有至少一个阻尼环的内轴部件和外轴部件，所述阻尼车桥轴非常接近振荡源固有地阻尼，所述阻尼环结合在所述内轴部件和所述外轴部件之间，其中，所述内轴部件具有不同于所述外轴部件的扭转刚度的扭转刚度。在扭转负荷下，所述内轴部件和所述外轴部件两者都传送所述扭转负荷，其中，所述内轴部件比所述外轴部件扭转得更多，由此产生在所述内轴部件和所述外轴部件之间的相对位移。所述至少一个阻尼环经受所述相对的位移并从而将系统的能量阻尼，藉此，动力跳跃和关联的驱动系统扰动例如车轴防护装置减小。

在优选实施例中，内部部件是车桥轴本身，外部部件是轴管，所述轴管关于车桥轴同心布置并大体与车桥轴有共同的末端(不包括任何齿槽)。优选地，内部部件具有比外轴部件小的扭转刚度，以使在由内部部件和外部部件承载的扭转负荷下，内轴部件比所述外轴部件扭转的多。所述至少一个阻尼环布置为经受由内部部件和外部部件扭转的不同而产生的角位移，并且所述至少一个阻尼环预先选择为响应于所述角位移而提供希望的能量阻尼。