專利名稱：旋轉(zhuǎn)軸的減振的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在旋轉(zhuǎn)軸中減振的技術。
背景技術：
傳統(tǒng)地，在具有以高速旋轉(zhuǎn)的軸的裝置例如高速電動機或渦輪增壓器中，油膜減振器放置在旋轉(zhuǎn)軸承中以防止軸的振動。
例如，傳統(tǒng)的渦輪增壓器具有以高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的軸。該軸通過徑向止推滾珠軸承和減振器支撐。潤滑油填充在減振器和側(cè)制動器之間形成的間隙中，并且徑向止推滾珠軸承由于油膜的減振作用而被穩(wěn)定地支撐。
然而，不管軸的轉(zhuǎn)速如何，供給的潤滑油量是恒定的。存在在特定的轉(zhuǎn)速下發(fā)生軸的振動的可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于在旋轉(zhuǎn)軸中減振的減振裝置。例如，配備有減振裝置的車輛用電動機。本發(fā)明的實施例通過在所述旋轉(zhuǎn)軸的支撐件中形成流體膜來控制振動。通過流體膜形成件，在軸的所有運行速度下可保持該流體膜。
一種減振裝置，包括在旋轉(zhuǎn)支撐旋轉(zhuǎn)軸的滾子軸承和支撐所述滾子軸承的滾子軸承支撐件之間形成流體膜的流體膜形成件，以及將流體供給到所述流體膜形成件的流體供給裝置。所述流體供給裝置在所述旋轉(zhuǎn)軸的數(shù)目相對大時增加供給到所述流體膜形成件的所述流體的供給量。
一種減振裝置，包括在所述滾子軸承和所述滾子軸承支撐件之間形成流體膜的流體膜形成件和將所述流體供給到所述流體膜形成件的流體供給裝置。所述流體供給裝置在所述旋轉(zhuǎn)軸以相對高的速度旋轉(zhuǎn)時增加供給到所述流體膜形成件的流體供給量。結(jié)果，即使在所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速改變時，也可以防止共振。
在一個實施例中，一種減振裝置包括在旋轉(zhuǎn)支撐旋轉(zhuǎn)軸的滾子軸承和支撐所述滾子軸承的滾子軸承支撐件之間形成流體膜的流體膜形成件和流體供給件。所述流體供給件將流體供給到所述流體膜形成件，并且在所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速相對高時增加供給到所述流體膜形成件的流體供給量。
在一個實施例中，一種系統(tǒng)包括通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸為車輛供給驅(qū)動力的車輛用電動機，可旋轉(zhuǎn)地支撐所述旋轉(zhuǎn)軸的滾子軸承，支撐所述各滾子軸承的殼體，在所述各滾子軸承中的至少一個和所述殼體之間形成油膜的圓形件，和將油供給到所述圓形件的油泵。所述油泵在所述旋轉(zhuǎn)軸以相對高的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時增加所述油的供給。
在另一實施例中，一種方法包括將油的供給提供到在至少一個滾子軸承和殼體之間形成油膜的圓形件，其中所述至少一個滾子軸承支撐旋轉(zhuǎn)軸并與所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速相關地調(diào)節(jié)油的所述供給。
下面將在附圖和說明書中闡述本發(fā)明一個或多個實施例的細節(jié)。本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點通過說明書和附圖以及通過權利要求將會變得顯明。


圖1是剖視圖，示出了第一示范實施例的車輛用電動機結(jié)構(gòu)；圖2是放大的透視圖，示出了第一示范實施例的車輛用電動機的油膜減振器結(jié)構(gòu)；圖3是放大的剖視圖，示出了圖1的部件A，以解釋第一示范實施例的車輛用電動機的油膜減振器結(jié)構(gòu)；圖4是第二示范實施例的車輛用電動機結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖5是第三示范實施例的車輛用電動機結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖6是第四示范實施例的車輛用電動機結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖7是流變圖，示出了電動機轉(zhuǎn)速、供給到油膜減振器15的油量以及電動機共振特性之間的關系；圖8是框圖，示出了第五示范實施例的車輛用電動機的結(jié)構(gòu)；圖9是流程圖，示出了第五示范實施例的車輛用電動機的油量控制程序；圖10是流變圖，示出了第五示范實施例的車輛用電動機的電動機負荷和轉(zhuǎn)速之間的關系；圖11是流變圖，示出了第六示范實施例的車輛用電動機的電動機負荷和轉(zhuǎn)速之間的關系；
圖12是流變圖，示出了第七示范實施例的車輛用電動機的電動機負荷和轉(zhuǎn)速之間的關系；圖13是通過第七示范實施例的車輛用電動機的閥的切換，供給到油膜減振器的油量關系圖；圖14是流程圖，示出了第八示范實施例的車輛用電動機的油量控制程序；圖15是表明第八示范實施例的車輛用電動機的油量控制程序中使用的加速度范圍的圖；圖16是流程圖，示出了第九示范實施例的車輛用電動機的油量控制程序；圖17是框圖，示出了第十示范實施例的車輛用電動機的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
圖1是剖視圖，示出了第一示范實施例的減振裝置的結(jié)構(gòu)、車輛用電動機以及車輛驅(qū)動裝置。如圖1所示，本實施例車輛用電動機1整體連接到配備有油泵2的減速器3。在圓筒形殼體10的中心軸上，旋轉(zhuǎn)軸11的兩端通過兩個軸承，軸承13和14可旋轉(zhuǎn)地支撐。軸承13具有可通過油膜防止旋轉(zhuǎn)體共振的油膜減振器15，保持器16放置在軸承14的減速器3中。例如，可使用徑向止推滾珠軸承作為軸承13和14。
這里，根據(jù)本實施例，保持器16放置在其中一個軸承14中以便于車輛用電動機1的定位，但是油膜減振器15可在軸承13和14中成直線放置。為了更好的理解該結(jié)構(gòu)，圖1示出了從車輛后側(cè)觀察的車輛用電動機1的剖視圖和從車輛前側(cè)觀察的油泵2和減速器3的剖視圖。
另外，通過圓形的定子鐵芯17和放置于定子鐵芯17上的線圈18在殼體10的內(nèi)壁上形成了定子。由圓形鐵芯制成并固定到旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)子19放置于定子鐵芯17的內(nèi)壁上。構(gòu)成轉(zhuǎn)子19的鐵芯通過沿旋轉(zhuǎn)軸11方向?qū)⒍鄠€由磁性材料如鐵制成的薄板層疊而成。
油泵2在旋轉(zhuǎn)軸21旋轉(zhuǎn)時抽吸減速器3內(nèi)的油并將油排入油路23，從而將其供給到油膜減振器15。油泵2可以是諸如葉輪泵之類的泵，該泵可在旋轉(zhuǎn)軸21旋轉(zhuǎn)時抽吸和排出油。油泵2的旋轉(zhuǎn)軸21連接到車輛用電動機1的旋轉(zhuǎn)軸11，使得旋轉(zhuǎn)軸21可與旋轉(zhuǎn)軸11整體旋轉(zhuǎn)。這里，油分別儲存在殼體10內(nèi)和位于減速器3中的箱體內(nèi)，從而浸沒了車輛用電動機1的旋轉(zhuǎn)軸11和油泵2的旋轉(zhuǎn)軸21。
此外，油泵2的排油量和油壓與旋轉(zhuǎn)軸21的轉(zhuǎn)速相關地增加和減小。然而，排油量和油壓沒有必要與旋轉(zhuǎn)軸21的轉(zhuǎn)速有關系。油泵2僅需要根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸11的旋轉(zhuǎn)供給油膜減振器15所需的油量。
油膜減振器15的結(jié)構(gòu)將基于圖2和3進行說明。圖2是放大的透視圖，示出了圖1的油膜減振器的結(jié)構(gòu)。圖3是放大的剖視圖，示出了圖1的部件A。
如圖2所示，在油膜減振器15中，在圓形座圈41的整個圓周形成有油坑凹形件(oil puddle concave element)42，其為一流體膜形成件，并且在內(nèi)圓周嚙合有軸承13。油膜減振器15插入到殼體10的旋轉(zhuǎn)軸插入孔43中。如圖3所示，軸承13的外座圈51固定到座圈41的內(nèi)側(cè)，軸承滾珠52和內(nèi)座圈53放置在外座圈51內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸11嚙合在內(nèi)座圈53內(nèi)側(cè)并通過內(nèi)座圈53內(nèi)側(cè)可旋轉(zhuǎn)地支撐。
通過供油口45將油供給到座圈41的油坑凹形件42以潤滑軸承13并防止由旋轉(zhuǎn)軸11引起的共振。雖然圖2僅有一個供油口45，但可以形成幾個供油口。在這種情況下，供油口45可以徑向方式圍繞旋轉(zhuǎn)軸插入孔43布置。
在具有上述結(jié)構(gòu)的車輛用電動機中，因為車輛用電動機的內(nèi)部和外部溫度在旋轉(zhuǎn)期間是不同的，所以旋轉(zhuǎn)軸11的軸向長度存在差異。因此，為了吸收長度差異，在軸承13和殼體10之間形成有間隙。然而，由于該間隙，在旋轉(zhuǎn)軸11中產(chǎn)生了共振，因此油被供給到油膜減振器15以防止振動。
因為油泵2根據(jù)與旋轉(zhuǎn)軸11整體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸21的轉(zhuǎn)速排出油，所以供給到油膜減振器15的油量依據(jù)旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速增加和減小。從油泵2排出的油量與旋轉(zhuǎn)軸21的轉(zhuǎn)速有關系。因此，供給到油膜減振器15的油量也與旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速相關地增加。
這樣，當供給到油膜減振器15的油量根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速改變時，與油量恒定的情況相比，可以更有效地防止旋轉(zhuǎn)軸1的共振。例如，當供給到油膜減振器15的油量恒定時，如果旋轉(zhuǎn)軸11的最大轉(zhuǎn)速保持較低，則有可能防止旋轉(zhuǎn)軸11的共振。然而，如果旋轉(zhuǎn)軸11的最大轉(zhuǎn)速增加，則在某一點處不能防止共振。另一方面，為了即使在旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速增加時仍防止共振，有必要增加供給到油膜減振器15的油量。根據(jù)本實施例，油泵2可與轉(zhuǎn)速相關地增加供給的油量。因此，在需要更多油的高轉(zhuǎn)速時，有可能供給大量的油。因此，有可能防止旋轉(zhuǎn)軸11在任何轉(zhuǎn)速下的共振。
圖7是流變圖，示出了電動機轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速)、供給到油膜減振器15的油量(下文稱之為油量)以及電動機共振特性(旋轉(zhuǎn)軸11的振動特性)之間的關系。在圖7中，圓的中心點代表共振產(chǎn)生時的油量和電動機轉(zhuǎn)速。圓的直徑尺寸代表共振放大系數(shù)(resonance ratio)。另外，第一至第三旋轉(zhuǎn)振動為分析振動波時的頻率(圖7示出到第三旋轉(zhuǎn)振動)，其中第一至第三旋轉(zhuǎn)振動為電動機的振動特性。
當油量在a1處恒定時，直到轉(zhuǎn)速A，都可以防止共振。即，第一和第二旋轉(zhuǎn)振動落入指示電動機轉(zhuǎn)速為A時的解決方案的范圍(下條A的范圍)。然而，當電動機的轉(zhuǎn)速增加并達到α1時，第三旋轉(zhuǎn)共振超出下條A的區(qū)域。結(jié)果，第三旋轉(zhuǎn)共振具有較低的降低率并且不能減小β1(見圖中的β1)處產(chǎn)生的共振。因此，當油量為a1并且電動機的轉(zhuǎn)速為α1或更大時，不能防止共振。
另一方面，如果油量為a2，則電動機可以轉(zhuǎn)速B旋轉(zhuǎn)而不會產(chǎn)生第三旋轉(zhuǎn)共振(下條B的范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速具有較高的降低率)。然而，在這種情況下，當電動機以轉(zhuǎn)速α2和α3旋轉(zhuǎn)時，第一旋轉(zhuǎn)共振和第二旋轉(zhuǎn)共振具有較低的降低率并且不能減小β2和β3處產(chǎn)生的共振。這樣，當油量恒定時，不管油量如何，總是存在一個不能防止共振的轉(zhuǎn)速范圍。
相反，根據(jù)本發(fā)明的實施例，電動機的轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速)基于油量增加。油量相對于轉(zhuǎn)速增加的增加特性，即，油泵2的特性變成了圖中范圍D的特性。結(jié)果，即使在電動機以轉(zhuǎn)速A或更大值旋轉(zhuǎn)時，它也可以防止第三振動，同時防止第一和第二振動。
如上所述，從油泵2供給到油膜減振器15的油如箭頭所示通過車輛用電動機1排入位于減速器3中的箱體中。然后，儲存在減速器3的箱體中的油在潤滑減速器3之后被吸入油泵2并排入油路23并循環(huán)。這里，油儲存在殼體10內(nèi)部的箱體中或儲存在位于減速器3中的箱體內(nèi)，因此浸沒了車輛用電動機1的旋轉(zhuǎn)軸11和油泵2的旋轉(zhuǎn)軸21。
如上所述，根據(jù)本實施例的車輛用電動機1，因為基于旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速將油供給到油膜減振器15，所以有可能在各種轉(zhuǎn)速下有效地防止旋轉(zhuǎn)軸11的共振。此外，根據(jù)本實施例，因為電動機的最大轉(zhuǎn)速不受共振限制，因此有可能更不受約束地裝配電動機。
此外，根據(jù)本實施例，因為潤滑油膜減振器15的油通過車輛用電動機1并排入減速器3，因此有可能使用車輛用電動機1內(nèi)側(cè)作為油路。
另外，本實施例的車輛用電動機1具有連接到旋轉(zhuǎn)軸11的油泵2，并且油泵2基于旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速改變供給到油膜減振器15的油量和油壓。結(jié)果，結(jié)合旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速，油泵2可防止任何轉(zhuǎn)速下的旋轉(zhuǎn)軸1的共振。
圖4是剖視圖，示出了第二示范實施例的車輛用電動機的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，根據(jù)本實施例，油泵2置于車輛用電動機1A的殼體10內(nèi)，這樣油路61穿過殼體10，其中油可穿過該油路從油泵2供給到油膜減振器15。因為其他結(jié)構(gòu)與第一示范實施例的結(jié)構(gòu)相同，因此略去了對它們的說明。
圖4所示的油泵2是一種被制造成以與第一示范實施例相似的方式與旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速相關地抽吸和排出油的泵。因此，如圖4中的箭頭所示，油泵以與旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速相關的油量和油壓抽吸穿過車輛用電動機1A的油并將其排入油路61。
油路61沿旋轉(zhuǎn)軸1的軸向設置在殼體10內(nèi)部并將油泵2排出的油供給到油膜減振器15。在穿過車輛用電動機1A之后，供給到油膜減振器15的油再次被油泵2抽吸并排入油路61并且再次循環(huán)。這樣，根據(jù)本實施例的用于車輛用電動機1A，將油從油泵2供給到油膜減振器15的油路61沿軸向延伸方向設置在殼體10內(nèi)。因此，有可能通過用來防止旋轉(zhuǎn)軸11共振的油來冷卻車輛用電動機1A。
此外，根據(jù)用于車輛用電動機1A，因為油泵2置于殼體10內(nèi)部，所以有可能僅在車輛用電動機1A內(nèi)再次循環(huán)該油。結(jié)果，有可能使得油具有在減速器3的油和車輛用電動機1A的油之間的不同的特性。因此，可為車輛用電動機1A選擇一種對絕緣材料影響很小的油，并且有可能為車輛用電動機1A使用最佳的油。
圖5是剖視圖，示出了第三示范實施例的車輛用電動機結(jié)構(gòu)。如圖5所示，根據(jù)本實施例，油泵2置于車輛用電動機1B的殼體10內(nèi)，并且油泵2的位置在油膜減振器15側(cè)。
此外，本實施例與第一示范實施例的不同之處在于，它具有將油從減速器3供給到油泵2的油路71。因為其他結(jié)構(gòu)與第一示范實施例的結(jié)構(gòu)相同，因此略去了對它們的說明。
圖5所示的油泵2是一種被制造成以與第一示范實施例相似的方式且與旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速相關地抽吸和排出油的泵。如圖5中的箭頭所示，油泵2以與旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速相關的油量和油壓抽吸自減速器3穿過油路71的油并將其排入油膜減振器15。
再次循環(huán)到油膜減振器15的油穿過車輛用電動機1并排入減速器3。然后，在從減速器3穿過油路71之后，油再次被油泵2抽吸并排入油膜減振器15并且再次循環(huán)。
這樣，根據(jù)本實施例的車輛用電動機1B，減速器3連接到?jīng)]有設置旋轉(zhuǎn)軸11的油膜減振器15的端部，并且油泵2設置在設置有旋轉(zhuǎn)軸11的油膜減振器15的端部。結(jié)果，潤滑油膜減振器15的油通過車輛用電動機1B并排入減速器3。因此，有可能使用車輛用電動機的內(nèi)部作為油路。通過使用用來防止旋轉(zhuǎn)軸11共振的油，有可能冷卻車輛用電動機1B。
圖6是剖視圖，示出了第四示范實施例的車輛用電動機結(jié)構(gòu)。如圖6所示，本實施例與第一示范實施例的不同之處在于，油膜減振器81和油泵2置于旋轉(zhuǎn)軸1的減速器3側(cè)，保持器83置于旋轉(zhuǎn)軸11的相反側(cè)。因為其他結(jié)構(gòu)與第一示范實施例的結(jié)構(gòu)相同，因此略去了對它們的說明。圖6所示的油泵2是一種被制造成以與第一示范實施例相似的方式且與旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速相關地抽吸和排出油的泵。如圖6中的箭頭所示，油泵2以與旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速相關的油量和油壓抽吸潤滑油膜減振器81的油并將其排出。
另外，雖然圖中為示出，但是在將潤滑油膜減振器81的油排入減速器3之后，油泵2可抽吸來自減速器3的油并再次循環(huán)它。
這樣，本實施例的車輛用電動機1C在旋轉(zhuǎn)軸11的連接到減速器3的端部具有油膜減振器81和油泵2。因此，車輛用電動機1C轉(zhuǎn)子19和定子鐵芯17之間的空間可容易地保持干燥，并且轉(zhuǎn)子19和定子鐵芯17之間不會通過油產(chǎn)生粘滯阻力。
此外，根據(jù)本實施例，因為油泵2置于油膜減振器81附近，因此可縮短油路。然而，總油量變小了，油的變質(zhì)可能增加。在這種情況下，通過將減速器3的箱體沿車輛的垂直方向制造成凸出的形狀，可以將油儲存在該箱體中并且減速器3的箱體可用作油泵2的儲油槽(drain tank)。這樣，如果置于油膜減振器81附近的減速器3的箱體用作儲存油的儲油槽，則有可能在縮短油路的情況下增加總油量，并且防止油的變質(zhì)。
圖8是框圖，示出了第五示范實施例的車輛用電動機結(jié)構(gòu)。如圖8所示，本實施例具有用來調(diào)節(jié)從油泵2排出油量的開關閥91和基于車輛用電動機1D的轉(zhuǎn)速和扭矩(負荷)通過控制油泵2和開關閥91來控制油量的控制部件92(控制裝置)。因為其他結(jié)構(gòu)與第一示范實施例的結(jié)構(gòu)相同，因此略去了對它們的說明。
在開關閥91中，從控制部件92傳來的閥控制信號控制閥流路的切換，從油泵2排出的油的供給目的地通過流路的該切換控制。
控制部件92探測旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)軸11上的扭矩并控制車輛用電動機1D上的扭矩。同時，控制部件92將閥控制信號傳遞到開關閥91并控制閥流路的切換。這里，控制部件92可通過在車輛用電動機1D上設置扭矩傳感器來探測旋轉(zhuǎn)軸11上的扭矩或通過計算減速器3的轉(zhuǎn)速和供給到車輛用電動機1D的電流值來探測旋轉(zhuǎn)軸11上的扭矩。
將基于圖9的流程圖描述通過第五示范實施例的車輛用電動機的控制部件92執(zhí)行的油量控制程序。如圖9所示，控制部件92確定旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速是否為轉(zhuǎn)速的閾值和預定值R1或更高(S901)。當旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速為閾值R1或更高時，控制部件92確定旋轉(zhuǎn)軸11上的扭矩是否為負荷閾值和預定負荷值T1或更低(S902)。當旋轉(zhuǎn)軸11上的扭矩為負荷閾值T1或更低時，控制部件92切換開關閥91，使得油供向油膜減振器15，并且從油泵2排出的油量根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速而增加(S903)，從而結(jié)束了本實施例的油量控制程序。
另一方面，當步驟S901中旋轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)速小于閾值R1時或者當步驟S902中旋轉(zhuǎn)軸11上的扭矩大于規(guī)定負荷值T1時，開關閥91切換到減速器3側(cè)，使得從油泵2排出的油不供給到油膜減振器15(S904)，從而結(jié)束了本實施例的油量控制程序。
接下來，將基于圖10描述上述油量控制程序中的扭矩和旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速之間的關系。圖10示出了車輛用電動機1D的驅(qū)動區(qū)和再生區(qū)。在這些區(qū)域中，其中旋轉(zhuǎn)軸11的旋轉(zhuǎn)數(shù)量為閾值R1或更高并且扭矩為負荷閾值T1或更低的區(qū)域S1是其中開關閥91被切換成使得油供向油膜減振器15并且從油泵2排出的油量根據(jù)轉(zhuǎn)速增加的區(qū)域。閾值R1是，例如，6000-8000rpm并且負荷閾值T1是，例如，1-2N/m。
當轉(zhuǎn)速小于閾值R1或扭矩大于負荷閾值T1時，即，不處于區(qū)域S1時，開關閥91被切換以將油供給到減速器3。結(jié)果，有可能降低油泵2上的扭矩并減小用來驅(qū)動油泵2的扭矩。因此，車輛用電動機1D的扭矩可用來行駛車輛。
一般，當轉(zhuǎn)速增加時，趨于產(chǎn)生振動。因此，根據(jù)第一示范實施例，當轉(zhuǎn)速增加時，不管車輛用電動機1上的負荷大小如何，供給到油膜減振器15的油量都會增加。
然而，當轉(zhuǎn)速隨負荷增加時，即，當轉(zhuǎn)速在高負荷下較大時，有時可防止振動。因此，在這種情況下，不需要增加油膜減振器15的油供給。
考慮到這個事實，在第五示范實施例中，對油膜減振器15的供油量僅在車輛用電動機1D中轉(zhuǎn)速增加并且負荷低時才增加。換句話說，僅在圖10所示的其中轉(zhuǎn)速為閾值R1或更高并且扭矩為負荷閾值T1或更低的區(qū)域S1的情況下，開關閥91被切換到油膜減振器15使得油供給到油膜減振器15并且供給到油膜減振器15的油量根據(jù)轉(zhuǎn)速增加。
其中轉(zhuǎn)速大且負荷低的狀態(tài)是在驅(qū)動輪的離合器被分離以使得4輪驅(qū)動(4WD)轉(zhuǎn)換到2輪驅(qū)動(2WD)之后緊接的狀態(tài)或者車輛平緩下坡行駛時的狀態(tài)，即，盡管電動機上的負荷減小但電動機仍然運行的狀態(tài)。
另外，在除了圖10所示區(qū)域S 1的區(qū)域中，因為供給到油膜減振器15的油量不增加，所以油泵2的排出壓力不增加。因此，有可能防止驅(qū)動油泵2的扭矩并節(jié)省能量。
這樣，根據(jù)本實施例的車輛用電動機1D，當旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速為閾值R1或更高并且旋轉(zhuǎn)軸11上的負荷為負荷閾值T1或更低時，開關閥91被切換到油膜減振器15側(cè)使得基于旋轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)速的油量供給到油膜減振器15。因此，有可能有效地防止旋轉(zhuǎn)軸11的共振。此外，當旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速小于閾值R1或旋轉(zhuǎn)軸11上的負荷大于負荷閾值T1時，油泵2上的負荷增加。結(jié)果，可節(jié)省能量。另外，在車輛用電動機1D中產(chǎn)生的驅(qū)動力中，用于油泵2的驅(qū)動力可用作車輛的驅(qū)動力。因此，可有效地使用車輛用電動機1D中產(chǎn)生的驅(qū)動力。
圖11是流變圖(rheogram)，示出了第六示范實施例的車輛用電動機中的扭矩和轉(zhuǎn)速之間的關系。如圖11所示，本實施例與第五實施例的不同之處在于，當旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速增加時，負荷閾值逐漸增加。因為其它結(jié)構(gòu)與第五示范實施例的結(jié)構(gòu)相同，因此略去了對它們的說明。
如圖11所示，根據(jù)本實施例，當旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速超過閾值R2但小于閾值R1時，控制部件92改變負荷閾值使得負荷閾值逐漸從0增加到負荷閾值T1。
另外，當旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速為閾值R1或更高時，控制部件92改變負荷閾值使得負荷閾值在旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速增加時逐漸從負荷閾值T1增加。
一般，當轉(zhuǎn)速增加時，振動趨于增加。根據(jù)本實施例，負荷閾值，其為用來確定供油量是否增加的閾值，在轉(zhuǎn)速增加時逐漸增加。結(jié)果，其中供油量增加的區(qū)域從圖10的區(qū)域S1擴展到區(qū)域S2，并且同時，在區(qū)域S3中供油量可增加。
這樣，根據(jù)本實施例的車輛用電動機，當旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速增加時，負荷閾值逐漸增加。因此，有可能在轉(zhuǎn)速大的區(qū)域中通過油膜減振器15有效地產(chǎn)生共振減振效應。
此外，當旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速小于閾值R1時，負荷閾值在旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速增加時逐漸從0增加。結(jié)果，即使轉(zhuǎn)速較小，也有可能通過油膜減振器15有效地產(chǎn)生共振減振效應。
圖12是流變圖，示出了第七示范實施例的車輛用電動機的扭矩和轉(zhuǎn)速之間的關系。如圖12所示，本實施例與第五示范實施例的不同之處在于，過渡區(qū)S4形成在區(qū)域S1外側(cè)，其中開關閥91的切換量這樣改變使得供給到油膜減振器15的油的比例(relation)逐漸增加。因為其它結(jié)構(gòu)與第五示范實施例的結(jié)構(gòu)相同，因此略去了對它們的說明。
根據(jù)本實施例，如圖12所示，通過圖8示出的開關閥91，供給到油膜減振器15的油量比例在區(qū)域S1中通過控制部件92設為100％，在區(qū)域S1中轉(zhuǎn)速為閾值R1或更高且扭矩為負荷閾值T1或更低。然后，基于轉(zhuǎn)速從油泵2排出的所有油被供給到油膜減振器15。
在過渡區(qū)S4中，控制部件92通過將開關閥91的切換率如圖13所示從0連續(xù)改變到100％來控制油量，使得供給到油膜減振器15的油量比例逐漸增加。
過渡區(qū)S4或者具有其中旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速小于閾值R1和閾值R2或更高的范圍，或者具有其中旋轉(zhuǎn)軸11上的扭矩大于負荷閾值T1和負荷閾值T1或更小的范圍。
這樣，根據(jù)本實施例的車輛用電動機，當旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速處于小于閾值R1的預定范圍內(nèi)時，或者當旋轉(zhuǎn)軸11上的負荷處于大于負荷閾值T1的預定范圍內(nèi)時，供給到油膜減振器15的油的比例逐漸增加。結(jié)果，在過渡區(qū)S4中，有可能供給必需的油量并節(jié)省能量。此外，因為油泵2上的負荷在過渡區(qū)S4中逐漸改變，所以當旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速改變時，有可能防止由于油泵2中的損耗引起的車輛驅(qū)動力的逐漸改變。
圖14是流程圖，示出了通過第八示范實施例的車輛用電動機的控制部件92執(zhí)行的油量控制程序。本實施例與第五示范實施例的不同之處在于，基于配備有車輛用電動機的車輛速度、車輛是否上坡或下坡行駛以及在車輛上坡或下坡行駛時的加速度，確定是否將油供給到油膜減振器15。因為，其它結(jié)構(gòu)與第五示范實施例的結(jié)構(gòu)相同，因此略去了對它們的說明。
控制部件92從速度傳感器得到配備有車輛用電動機的車輛的速度并確定該速度是否為預定速度和速度閾值(規(guī)定速度)或更快(S1401)。當車輛速度小于速度閾值時，認為旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速小。因此，開關閥91切換到減速器3使得油供給到減速器3(S1402)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
另一方面，當車輛速度為速度閾值或更高時，基于從探測車輛傾斜狀態(tài)的傳感器例如陀螺儀傳感器得到的信息探測車輛行駛道路的坡度，并且確定道路是否為上坡(S1403)。當確定車輛上坡行駛時，確定車輛加速度是否處于圖15所示的加速度a1-a2的范圍(S1404)。
當加速度傳感器探測到車輛加速時，認為旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速大且負荷低。因此，切換開關閥91使得油供給到油膜減振器15并且油泵2排出的油量基于旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速增加(S1405)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
另一方面，當加速度不處于a1-a2的范圍時，認為旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速大但負荷不低。因此，切換開關閥91使得油供給到減速器3并且油泵2的排出壓力不增加而是保持為小(S1402)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
此外，當確定在步驟S1403中車輛不是上坡行駛時，確定車輛是否下坡行駛(S1405)。當確定車輛下坡行駛且加速度處于圖15所示的a3-a4的范圍時(S1407)，認為旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速大且負荷低。因此，切換開關閥91使得油供給到油膜減振器15并且油泵2排出的油量基于旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速增加(S1405)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
另一方面，當確定車輛在步驟S1406中不是下坡行駛且加速度處于圖15所示的a5-a6的范圍時(S1408)，認為旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速大且負荷低。因此，切換開關閥91使得油供給到油膜減振器15并且油泵2排出的油量基于旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速增加(S1405)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
另外，當加速度在步驟S1407中不處于a3-a4的范圍時，并且當加速度在步驟S1408中不處于a5-a6的范圍時，認為旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速大但負荷不低。因此，切換開關閥91使得油供給到減速器3并且油泵2的排出壓力不增加而是保持為小(S1402)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
這樣，根據(jù)本實施例的車輛用電動機，基于配備有電動機的車輛的速度、車輛是否上坡或下坡行駛以及車輛上坡或下坡行駛時的車輛加速度，確定了是否將油供給到油膜減振器15并且控制了供給到油膜減振器15的油量。結(jié)果，有可能根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)有效地防止旋轉(zhuǎn)軸11的共振。
圖16是流程圖，示出了通過第九示范實施例的車輛用電動機的控制部件92執(zhí)行的油量控制程序。本實施例與第八示范實施例的不同之處在于，基于車輛用電動機的轉(zhuǎn)速而非車輛速度來確定是否將油供給到油膜減振器15。因為其它結(jié)構(gòu)和過程與第八示范實施例的相同，因此略去了對它們的說明。
根據(jù)第八示范實施例，當車輛速度小于速度閾值時，認為旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速不大并且油不供給到油膜減振器15。然而，存在一種情況，即既便當車輛速度較低時，轉(zhuǎn)速被增加了?；谠撌聦?，根據(jù)本實施例，直接確定旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速是否大。
如圖16所示，控制部件92確定旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速是否為預定和閾值或更高(S1601)。
在步驟S1601，當旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速小于閾值時，切換開關閥91使得油供給到減速器3并且油泵2的排出壓力不增加而是保持為小(S1602)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
另一方面，當在步驟S1601確定旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速為閾值或更低時，基于從陀螺儀傳感器得到信息，通過探測車輛行駛道路的坡度確定車輛是否上坡行駛(S1603)。當確定車輛上坡行駛時，確定由加速度傳感器探測的車輛加速度是否處于圖15所示的a1-a2的范圍(S1604)。
當加速度處于a1-a2的范圍時，認為負荷低。因此，切換開關閥91使得油供給到油膜減振器15并且基于旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速增加油泵2排出的油量(S1605)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
另一方面，當加速度不處于a1-a2的范圍時，認為旋轉(zhuǎn)軸11上的負荷不低。因此，切換開關閥91使得油供給到減速器3并且油泵2的排出壓力不增加而是保持為小(S1602)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
此外，當在步驟S1603確定車輛不上坡行駛時，確定車輛是否下坡行駛(S1606)。當確定車輛下坡行駛并且加速度處于圖15所示的a3-a4的范圍時，認為旋轉(zhuǎn)軸11上的負荷低。因此，切換開關閥91使得油供給到油膜減振器15并且基于旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速增加油泵2排出的油量(S1605)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
另一方面，當在步驟S1606確定車輛不是下坡行駛并且加速度處于圖15所示的a5-a6的范圍時，認為旋轉(zhuǎn)軸11上的負荷低。因此，切換開關閥91使得油供給到油膜減振器15并且基于旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速增加油泵2排出的油量(S1605)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
此外，當步驟S1608中加速度不處于a3-a4的范圍時，并且當步驟S1609中加速度不處于a5-a6的范圍時，認為旋轉(zhuǎn)軸11上的負荷不低。因此，切換開關閥91使得油供給到減速器3并且油泵2的排出壓力不增加而是保持為小(S1602)，從而結(jié)束本實施例的油量控制程序。
這樣，根據(jù)本實施例的車輛用電動機，當旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)速為閾值或更高時，取決于車輛是否上坡或下坡行駛以及這時的車輛加速度是否處于預定范圍，開關閥91被切換并且油或者供給到油膜減振器15或者供給到減速器3。因此，有可能根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)有效地防止旋轉(zhuǎn)軸11的共振。
圖17是框圖，示出了第十示范實施例的車輛用電動機結(jié)構(gòu)。如圖17所示，本實施例與第五示范實施例的不同之處在于離合器171置于車輛用電動機1E和油泵2之間并且略去了開關閥91。因為其他結(jié)構(gòu)與第五示范實施例的結(jié)構(gòu)相同，因此略去了對它們的說明。
這里，離合器171將旋轉(zhuǎn)軸11的旋轉(zhuǎn)傳遞到油泵2并且離合器的嚙合力通過來自控制部件92的離合器力控制信號控制，并且油泵2的轉(zhuǎn)速被控制。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的車輛用電動機1E，旋轉(zhuǎn)軸11通過離合器171連接到油泵2并且通過控制部件92控制離合器171的嚙合力。因此，有可能容易地控制油泵2的轉(zhuǎn)速。結(jié)果，有可能為油膜減振器15供給合適的油量。
各示范實施例描述了油膜減振器置于車輛用電動機的旋轉(zhuǎn)軸一端的情況。然而，有可能將油膜減振器同時設置在旋轉(zhuǎn)軸兩端。
此外，各示范實施例描述了本發(fā)明的減振裝置用于車輛用電動機的情況。然而，本發(fā)明不限于這些實施例，而且本發(fā)明還可以用于防止諸如渦輪的旋轉(zhuǎn)軸的共振的情況。
此外，各示范實施例描述了油泵直接或通過離合器連接到旋轉(zhuǎn)軸的情況。然而，本發(fā)明不限于這些實施例，而且本發(fā)明還可以用于油泵的旋轉(zhuǎn)軸不連接到電動機的旋轉(zhuǎn)軸并且油泵置于除了車輛用電動機之外的不同物體內(nèi)的情況。這樣，需要單獨地設立一個驅(qū)動油泵的驅(qū)動力源。
因此，描述了本發(fā)明的各個實施例。這些和其他實施例都在所附權利要求的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種減振裝置，包括流體膜形成件，所述流體膜形成件在旋轉(zhuǎn)支撐旋轉(zhuǎn)軸的滾子軸承和支撐所述滾子軸承的滾子軸承支撐件之間形成流體膜；和流體供給件，所述流體供給件將流體供給到所述流體膜形成件，其中所述流體供給件在所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速相對高時增加供給到所述流體膜形成件的所述流體的供給量。
2.如權利要求1所述的減振裝置，其中所述流體供給件與所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的增加相關地增加供給到所述流體膜形成件的所述流體的供給量。
3.如權利要求1所述的減振裝置，其中所述流體供給件通過所述旋轉(zhuǎn)軸提供動力。
4.一種系統(tǒng)，包括車輛用電動機，所述車輛用電動機通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸為所述車輛供給驅(qū)動力；滾子軸承，所述各滾子軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐所述旋轉(zhuǎn)軸；殼體，所述殼體支撐所述滾子軸承；圓形件，所述圓形件在所述各滾子軸承中的至少一個和所述殼體之間形成油膜；和油泵，所述油泵將油供給到所述圓形件，其中所述油泵在所述旋轉(zhuǎn)軸以相對高的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時增加所述油的供給。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述油泵通過所述旋轉(zhuǎn)軸提供動力。
6.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中從所述油泵向所述圓形件供油的油路沿所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向位于所述殼體的外表面和內(nèi)表面之間。
7.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述油泵裝入所述殼體內(nèi)。
8.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述油泵鄰近所述旋轉(zhuǎn)軸并與所述圓形件相對地定位，其中所述油這樣循環(huán)使得從所述油泵供給到所述圓形件的油排入由所述殼體形成的機殼，穿過所述機殼，并且通過所述油泵從所述機殼抽出并且再次供給到所述圓形件。
9.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述油泵鄰近所述圓形件和所述旋轉(zhuǎn)軸定位。
10.如權利要求4所述的系統(tǒng)，還包括控制部件，所述控制部件控制所述油的供給并且在所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速至少為旋轉(zhuǎn)閾值且所述旋轉(zhuǎn)軸上的負荷為負荷閾值或更低時增加所述供給。
11.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述控制部件在所述旋轉(zhuǎn)軸以相對高的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時增加所述負荷閾值。
12.如權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述控制部件與所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的增加相關地增加所述負荷閾值。
13.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述控制部件在所述車輛速度變?yōu)樗俣乳撝祷蚋烨宜鲕囕v的加速度變?yōu)榧铀俣乳撝祷蚋蜁r增加所述供給。
14.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述控制部件在所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速變?yōu)檗D(zhuǎn)速閾值或更高且所述車輛的加速度變?yōu)榧铀俣乳撝祷蚋蜁r增加所述供給。
15.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述控制部件確定所述車輛是否上坡或下坡行駛，并且，如果所述控制部件確定所述車輛上坡行駛，則所述控制部件降低所述加速度閾值，并且如果所述控制部件確定所述車輛下坡行駛，則所述控制部件增加所述加速度閾值。
16.如權利要求10所述的系統(tǒng)，還包括形成第一油路的第一油路件，油穿過所述第一油路從所述油泵供給到所述圓形件；儲油槽，從所述圓形件排出的油儲存在所述儲油槽中；形成第二油路的第二油路件，油穿過所述第二油路從所述油泵供給到所述儲油槽；和開關閥，所述開關閥位于所述第一油路和第二油路之間并且所述控制部件通過控制所述開關閥控制所述供給。
17.如權利要求10所述的系統(tǒng)，還包括離合器，其中所述油泵通過所述旋轉(zhuǎn)軸提供動力，所述離合器位于所述旋轉(zhuǎn)軸和所述油泵之間，并且所述控制部件通過控制所述離合器的嚙合力控制所述供給。
18.如權利要求4所述的系統(tǒng)，還包括減速器，所述減速器將車輛的所述電動機的驅(qū)動扭矩傳遞到一組驅(qū)動輪；和箱體，所述箱體容納所述減速器并且將所述旋轉(zhuǎn)軸鄰近所述圓形件的端部連接到所述減速器并且將油排入所述箱體。
19.一種方法，包括將油的供給提供到在至少一個滾子軸承和殼體之間形成油膜的圓形件，其中所述至少一個滾子軸承支撐旋轉(zhuǎn)軸；和與所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速相關地調(diào)節(jié)油的所述供給。
20.如權利要求19所述的方法，其中所述油的供給按所述轉(zhuǎn)速成比例調(diào)節(jié)。
21.如權利要求19所述的方法，其中如果所述轉(zhuǎn)速至少為轉(zhuǎn)速閾值，則所述油的供給增加。
22.一種減振裝置，包括用于在旋轉(zhuǎn)支撐旋轉(zhuǎn)軸的滾子軸承和支撐所述滾子軸承的滾子軸承支撐件之間形成流體膜的裝置；和用于將流體供給到所述流體膜形成件的裝置；其中所述流體供給裝置包括用來在所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速增加時增加供給到所述流體膜形成件的所述流體的供給量的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于旋轉(zhuǎn)軸的減振技術。該旋轉(zhuǎn)軸由旋轉(zhuǎn)軸承支撐。該減振技術通過在旋轉(zhuǎn)軸的支撐件中形成流體膜來控制該旋轉(zhuǎn)軸的振動。例如，可在殼體和該旋轉(zhuǎn)軸承之間形成流體膜。該流體可通過泵供給，并且形成流體膜的流體供給量與軸的轉(zhuǎn)速有關系。在旋轉(zhuǎn)軸的各個運行轉(zhuǎn)速下，都可以防止振動。在有些實施例中，旋轉(zhuǎn)軸通過車輛用電動機或其一部分提供動力。
文檔編號F16F15/023GK1878968SQ200580000769
公開日2006年12月13日 申請日期2005年10月11日 優(yōu)先權日2004年10月12日
發(fā)明者中島剛 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社