专利名称：复合式阻尼器的测试方法
技术领域：
本发明为一种复合式阻尼器的测试方法，尤其指一种最能模拟实际使用状态，进而得到最为佳的测试结果。
背景技术：
图1A和图1B所示，为一种新式的复合式阻尼器1(Hybrid Damper)的立体图及剖面图，其顶部11的封闭材质为柔软的硅胶(或为其它弹性材料)，内部填充着适当的阻尼液12，中心位置形成为一插脚的包覆部13，以供欲减震或避震的机台插脚插置其中，主要是运用于车用媒体播放器的避震功能，例如CD播放机或DVD播放机等，防止跳针或当机的情形发生。然而由于内部所填加阻尼液的量或质不同时，会同时影响其避震效果，但目前对于此类的复合式阻尼器并无一套标准的测试方法，一般厂商最常使用的方式则是实机测试，由使用厂商将供应厂商所提供的复合式阻尼器直接装设于车用媒体播放器，再将播放器固定于测试治具，之后再安装于振动机台上，利用振动机台模拟实机装设在汽车上所受到各种不同频率、不同重力加速度(G值)的情形，测试所提供的复合式阻尼器是否符合要求。然而此种方式具有下列几项缺点1.实机测试虽然不难，但由于实验的架设较为麻烦及测试时需较多时间，且在未经事先筛选的情形下，将众多厂商所提供的众多复合式阻尼器皆进行测试，不仅费时又费事，效率也不彰；2.就复合式阻尼器的供货商而言，其制造完成的产品根本无法很快判定是否符合厂商需求，可能提供数十个不同规格的产品，仅一种通过厂商的验证，浪费成本又耗时；3.就媒体播放器的使用厂商而言，每次须经过多次的测试，才能挑选出较佳的产品，费时又麻烦，对新型机种的开发时程上，无法有效缩短。
有鉴于此，本发明人即构思如果能提供一种适当的测试方法，能正确获得适当的参数，例如阻尼系数C或弹簧常数K等，一方面供应厂商在生产时即能初步淘汰一些不良品，另一方面验收厂商也可依须要获得较适当的样品，以较短的时间完成测试的工作，缩短开发时程，让产品更具竞争力。然而要进行测试时，则须先了解该复合式阻尼器的实际使用情形，一般此类的车用媒体播放器的机芯主要是被几个弹簧悬吊起来，所以机芯真正施加在复合式阻尼器上的静态重量(支承力)可说是很小，甚至于是没有，只有在读取碟片快速运转或车辆行驶时才受到不同频率不同G值的情形下，该复合式阻尼器才确实发挥其避震或吸震的作用，因此所进行的测试方法则必须最能模拟及符合实机使用情形，所得的数据才能最为接近实际的结果。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种最为接近实机使用情形的复合式阻尼器的测试方法，主要是利用一组测试装置模拟复合式阻尼器在没有受压受力的情形，在不同的振动频率和重力加速度下，测得在不同质量块下的传输比及实验过程的频率、相位角等数据，再根据所测得的数据，带入事先模拟使用状态所推导出的数学公式中，计算出所需的参考用的弹簧系数和阻尼系数，让供厂商在生产制造各种复合式阻尼器时，能快速淘汰一些不良品，避免发生像传统方式盲目地将每一个产品皆进行实机测试，以缩短开发时间减少成本，并有助于作为使用厂商挑选适用的复合式阻尼器的依据。
以下结合附图和具体的实施例对本发明的详细流程及技术内容作进一步的详细说明。
图1A为复合式阻尼器的立体图；图1B为复合式阻尼器的剖面示意图；图2为本发明的测试装置的立体分解示意图；图3A～3E为本发明的单颗复合式阻尼器的测试步骤图；图4为本发明另一种中心杆的插脚插置于复合式阻尼器的作动图；图5为本发明另一种测试状态的测试治具的结构示意图；图6为本发明另一种测试状态的测试时的结构示意图；图6A本发明在进行受压受力时所改良的测试步骤的示意图；图7为本发明另一种受压受力时所使用的测试治具的示意图；
图8为图7的实施例在调整受压状态的示意图；图9为本发明在进行受压状态下的测试时的结构示意图；图10为本发明的复合式阻尼器的使用形态的数学模型图。图中1复合式阻尼器11顶部12阻尼液 13包覆部2测试装置21振动机台 22测试治具221轴座 222固定座223中心杆224插脚225连接座23加速规3质量块具体实施方式
本发明的复合式阻尼器的测试方法，主要是包括两个部份一、利用一组本发明所设计的测试装置模拟复合式阻尼器在实机使用型态下，在不同的振动频率下，测得在不同质量块下的传输比及实验过程的频率、相位角等数据，其中实机使用型态主要是指复合式阻尼器没有受压受力的情形，但也可针对部份较特殊机台，提供轻微受压受力的情形；二、再根据所测得的数据，带入事先模拟使用状态所推导出的数学公式中，利用计算机程序计算出所须之参考的弹簧系数(K)和阻尼系数(C)等资料。
如图2所示，为本发明测试装置的结构立体示意图，该测试装置2主要用以模拟复合式阻尼器的实机使用状态，并进一步测得所须的相关数据，该测试装置2主要包括一振动机台21、测试治具22及加速规23等，该振动机台21主要模拟实机装设于汽车上所受到不同频率或不同的重力加速度，故该振动机台21能产生预定的振动频率及不同的激振值。该测试治具22则模拟复合式阻尼器与机台的插脚接触的状态，此部份是由设置于测试治具22上的轴座221与固定座222所负责，使用时该测试治具22是固定于振动机台21处。该轴座221设有两个，其上则设有一个可略为轴向移动的中心杆223，用以模拟媒体播放机的插脚，该固定座222则能锁固于测试治具22上，用以夹持及固定复合式阻尼器的位置，测试前该中心杆223则与被夹持的复合式阻尼器接触。该加速规23是用以测得实验过程中的相关数据，主要是黏贴于中心杆223处，并设有相关的仪器与之配合，以测得所须的传输比等数据。藉此运用上述组成构件，再针对不同使用测试状态将整体构件略作调整，即可模拟各种使用状态测得所须的数据，以作为快速淘汰不良品的依据。
首先就单颗复合式阻尼器模拟没有受压受力的情形下所作的测试，当欲进行单颗复合式阻尼器的测试时，该测试治具22的轴座221上的中心杆223另一端须结合一连接件装设一尺寸较小的插脚224(如图2所示)，该插脚224并能伸入复合式阻尼器中心的包覆部内，但不施加压力于复合式阻尼器上。另外为了增加试验数据的可靠性，于两轴座221的中间位置，可于中心杆223上放置适当的质量块。
在进行单颗复合式阻尼器的测试时，其操作的流程为A、首先将测试治具22锁固于振动机台21上(如图3A)；B、将欲受测的复合式阻尼器1以螺丝初步固定于固定座222上，但该复合式阻尼器1保有可被些许移动的状态(如图3B)；C、调整该复合式阻尼器1的位置，使其中心对准该中心杆223的插脚224，并使插脚224确实插入中心内部的包覆部处，再将固定座222上的螺丝锁紧，确保“对心”后的复合式阻尼器不会任意移动(如图3C)；D、将固定座222确实时锁固于测试治具22上，但要注意锁固时要确保中心杆223不会到干涉，且亦将加速规23黏贴于中心杆223另一端的端面上，须注意加速规具有方向性，黏贴时要小心(如图3D)；E、启动振动机台21，产生预定的震动频率；F、由加速规23测得传输比，并依振动机台21得振动频率及相位角等，此即为第一种质量块测试后所得的数据资料；G、之后依序挂载不同的质量块3于中心杆223上(如图3E)，再重复E～F的步骤，即可获得负载各质量块后的相关数据。
在上述步骤中，为确保步骤3中该中心杆223的插脚插入于复合式阻尼器后能被包覆部完全将插脚一端握合裹住，我们可以选择将插脚事先涂上酒精，增加插入时的顺畅，或是如图4所示，移动固定座222，使复合式阻尼器1中心内部的包覆部13被拉出后再使中心杆223之插脚224插入，此两种方式皆可确保包覆部13完全将插脚224一端握裹住。
综合以上所述，利用本发明的测试装置可得各质量块在不同振动频率和重力加速度下之R＝Tr(传输比)、实验过程的f(频率)及Φ(相位角)等数据。
接着本发明人根据复合式阻尼器的使用型态，我们以下列数学模型(如图10所示)，并根据下列公式推导进一步获得该K′、K″、η、C的数学参数，K*＝K′(1+iη)＝K′+iηK′＝K′+iK″＝K1+iK2K*为动刚度；η为损耗因子；K′＝K1为动刚度的实部；K″＝K2为动刚度的虚部R＝Tr为传输比；Φ为相位角；C为阻尼系数。
在实验测试过程中，我们可以得到R＝Tr(传输比)、实验过程的f(频率)及Φ(相位角)等，将这些值利用数值分析的方式即可求得K′、K″、η、C的值，此后可将这些参数代入CAE分析软件进行系统的分析模拟。
如图5所示，为本发明另一测试状态的测试治具的示意图，主要是在没有受压受力情形下测试该复合式阻尼器另一方向的避震效果的相关数据。即进行同轴向两颗复合式阻尼器的另一方向的测试时，如图所示，在此测试治具22中则须要两组固定座222，以垂直于轴座221的中心杆223的方向呈相对设置，而于该轴向的中心杆223一端则结合着一连接座225，该连接座225两端分设有一插脚224，两插脚224的轴向方向系垂直于中心杆223的中心线方向。
在进行横向同轴向双颗复合式阻尼器的测试时，其操作的流程皆与上述实施例相似，只是部份的操作方式略作调整，其流程为A、先将测试平台锁在振动机台上。
B、将受测的两复合式阻尼器以螺丝初步固定于两固定座上，但先不要锁紧，使其还可有些许的移动空间。
C、将两插脚调整到水平，手动微调其中一固定座上的受测的复合式阻尼器，使其中心对准该中心杆的插脚，并使插脚确实插入中心内部的包覆部处，再将固定座上的螺丝锁紧，之后再固定另一个复合式阻尼器，以确保“对心”后的复合式阻尼器不会任意移动。
D、将两固定座222锁在测试治具22上，但锁固时要注意确保在测试时中心杆223不会受到干涉，并将加速规23黏贴于中心杆223的另一端的端面上，但须注意加速规有方向性黏贴时请小心(如图6所示)。
E、启动振动机台，产生预定的振动频率，并进行测试。
F、测试后所得的传输比、频率和相位角即为第一种质量测试后所得的数据。
G、之后挂载所需的质量块于中心杆上，再重复E～F的步骤，即可获得负载各质量块后的相关数据。
之后再将实验测试过程中，所得到R＝Tr(传输比)、实验过程的f(频率)及Φ(相位角)等，代入先前的公式中即可得到该复合式阻尼器另一方向的K′、K″、η、C的值。配合单一颗复合式阻尼器轴的测试结果，能够提供给使用者或生产者更为正确的参考数据。
上述的测试方法主要为模拟复合式阻尼器在完全没有受压受力的情形下，所得的相关数据，但实际使用时亦有部份复合式阻尼器则在未开机时即为受压状态，本发明所设计的测试装置亦可模拟测试复合式阻尼器在受压受力下的避震效果。
在进行上述横向同轴向双颗复合式阻尼器的测试时，只要改变其中一个步骤，亦能进行有受压状态下的测试。如图6A所示，即在步骤D中，先将其中一个固定座222锁在测试治具22上，再调整另一个固定座222的位置，使两者的距离为a值，即为受压状态，将另一个固定座222锁固于测试治具22上，之后再将加速规23黏贴于中心杆223的另一端的端面上。其余步骤顺序皆与上述实施例相同，藉此即可进行一种非轴方向的避震或减震的参考数据。
如图7所示，为轴向受压状态下的测试方式，在本实施例中，该测试治具22的轴座221上的中心杆两端皆以连接件装设一插脚224，而于中心杆223的轴向两侧各设有一固定座222固定着复合式阻尼器1，测试时并使插脚224插置复合式阻尼器1内，其操作的测试流程为A、将测试平台锁在振动机台上。
B、将受测的两复合式阻尼器以螺丝初步固定于两固定座上，但先不要锁紧，使其还可有些许的移动空间。
C、手动微调其中一固定座上的受测的复合式阻尼器，使其中心对准该中心杆的插脚，并使插脚确实插入中心内部的包覆部处，再将固定座上的螺丝锁紧，之后再固定另一个复合式阻尼器，以确保“对心”后的复合式阻尼器不会任意移动。
D、先将其中一固定座222固定于测试治具22(如图8所示)上，再将未固定的固定座222至所须预压位置(即控制两者的距离为d值)，之后再固定另一固定座，此过程中可利用光标卡尺量测及控制预压的位置。
E、将一质量块3挂吊于位于两轴座221中间的中心杆223处，再于质量块3上贴上加速规23(如图9所示)。
F、启动振动机台，产生预定的振动频率，并进行测试。
G、测试后所得的传输比、频率和相位角即为第一种质量测试后所得的数据。
H、之后挂载所需的不同的质量块并重新贴上加速规，再重复F～G的步骤，即可获得负载各质量块后的相关数据。
之后再将实验测试过程中，所得到R＝Tr(传输比)、实验过程的f(频率)及Φ(相位角)等，代入先前的公式中即可得到该复合式阻尼器于受压受力下的K′、K″、η、C的值。再配合前段所述另一方向的受压测试的结果，将两者资料加以整合，即可得到更佳的正确的数值。
综合以上所述，本发明的复合式阻尼器的测试方法，是运用本发明的测试装置模拟复合式阻尼器在实机使用时的各种状态，例如没有受压受力或受压受力的情形时，在不同的振动频率下，测得在不同质量块下的相关数据资料，再根据所测得的数据，带入事先模拟使用状态所推导出的数学公式中，及将这些参数代入CAE分析软件进行系统的分析，模拟计算出所须的参考的弹簧系数和阻尼系数等，如此一来，每一个复合式阻尼器在开发完成后，皆可经测试提供一些适当的参考数据，让生产厂商作为淘汰不良品的依据，让使用厂商能挑选较为符合实机使用状态的产品，以缩短产品开发的时程。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施例的范围。即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化及修饰，皆为本发明的专利范围所涵盖。
权利要求
1.一种复合式阻尼器的测试方法，主要包括运用一测试装置模拟复合式阻尼器的使用状态下，在不同的振动频率下，测得在各质量块的各项数据；根据所得的数据，带入事先模拟使用状态所推导出的数学公式中，再计算出参考用的弹簧系数和阻尼系数。
2.根据权利要求1所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于运用测试装置所测得的数据包括传输比及实验过程的频率及相位角等数据。
3.根据权利要求1所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于该测试装置包括一振动机台，产生预定的振动频率；一测试治具，是固定于振动机台处，包含着轴座及至少一个固定座，该轴座设有一个可略为轴向移动的中心杆，该固定座则固定着受测的复合式阻尼器，并使中心杆与复合式阻尼器相接触；一加速规，设有相关的仪器与之配合，并能黏贴于该中心杆处。
4.根据权利要求3所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于该中心杆的另一端结合有一插脚，并能伸入该固定座处的复合式阻尼器中心内部的包覆部内。
5.根据权利要求3所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于该加速规系黏贴于中心杆的另一端的端面处。
6.根据权利要求3所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于该轴座使中心杆贯穿其中，不同质量的质量块并能固定于位于两轴座中间部份的中心杆处。
7.根据权利要求3所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于在进行单颗复合式阻尼器的没有受压受力的情形下，其测试的操作流程为A.首先将测试治具锁固于振动机台上；B.将欲受测的复合式阻尼器以螺丝初步固定于固定座上，但该复合式阻尼器保有可被些许移动的状态；C.调整该阻尼器的位置，使其中心对准该中心杆的插脚，并使插脚插入中心内部的包覆部处，再将固定座上的螺丝锁紧；D.将固定座确实时锁固于测试治具上，并将加速规黏贴于中心杆另一端的端面上；E.启动振动机台，产生预定的震动频率；F.由加速规测得传输比，并依振动机台所得的振动频率及相位角等，此即为第一种质量块测试后所得的资料；G.之后挂载所需的质量块于中心杆上，再重复E～F的步骤，即可获得负载各质量块后的相关数据。
8.根据权利要求3所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于该中心杆的一端另外结合着一连接座，该连接座两端分设有插脚，两插脚的轴向方向系垂直于中心杆的中心线方向。
9.根据权利要求3所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于该测试治具上设有两组固定座，分别固定着一复合式阻尼器，该固定座分别位于该中心杆的连接座的两侧，并使连接座上的两插脚分别插入该复合式阻尼器中心内部的包覆部内。
10.根据权利要求3所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于在进行横向同轴向双颗复合式阻尼器的测试时，其操作的流程为A.先将测试平台锁在振动机台上；B.将受测的两复合式阻尼器以螺丝初步固定于两固定座上，但先不要锁紧，使其还可有些许的移动空间；C.将两插脚调整到水平，手动微调其中一固定座上的受测的复合式阻尼器，使其中心对准该中心杆的插脚，并使插脚插入中心内部的包覆部处，再将固定座上的螺丝锁紧，之后再以相同方式固定另一个复合式阻尼器；D.将两固定座锁在测试平台上，并将加速规黏贴于中心杆的另一端的端面上；E.启动振动机台，做产生预定之振动频率，并进行测试；F.测试后所得的传输比、频率和相位角即为第一种质量测试后所得的数据；G.之后挂载所需的质量块于中心杆上，再重复E～F的步骤，即可获得负载各质量块后的相关数据。
11.根据权利要求10所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于如果要进受压状态的测试时，其中该步骤D可改为先将其中一固定座固定于测试治具，上再将未固定的固定座移动至预压位置，即控制两者的距离为一预定值，之后并将加速规黏贴于中心杆的另一端的端面上。
12.根据权利要求3所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于该中心杆的两端另外结合着一插脚。
13.根据权利要求3所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于该测试治具上设有两组固定座，分别固定着一复合式阻尼器，该固定座分别位于该中心杆的轴向的两端，并使两插脚分别插入该复合式阻尼器中心内部的包覆部内。
14.根据权利要求3所述的复合式阻尼器的测试方法，其特征在于该模拟复合式阻尼器在受压受力下的测试，其操作流程为A.将测试平台锁在振动机台上；B.将受测的两复合式阻尼器以螺丝初步固定于两固定座上，但先不要锁紧，使其还可有些许的移动空间；C.将两插脚调整到水平，手动微调其中一固定座上的受测的复合式阻尼器，使其中心对准该中心杆的插脚，并使插脚插入中心内部的包覆部处，再将固定座上的螺丝锁紧，之后再以相同方固定另一个复合式阻尼器；D.先将其中一固定座固定于测试治具，上再将未固定的固定座移动至预压位置后再固定；E.将一质量块挂吊于位于两轴座中间的中心杆，再于质量块上贴上加速规；F.启动振动机台，产生预定的振动频率，并进行测试；G.测试后所得的传输比、频率和相位角即为第一种质量测试后所得的数据；H.之后挂载所需的不同的质量块并重新贴上加速规，再重复F～G的步骤，即可获得负载各质量块后的相关数据。
15.一种复合式阻尼器的测试方法所运用的测试装置，其包括一振动机台，产生预定的振动频率；一测试治具，是固定于振动机台处，包含着一轴座及至少一个固定座，该轴座设有一个可略为轴向移动的中心杆，该固定座则固定着受测的复合式阻尼器，并使中心杆与复合式阻尼器相接触；一加速规，设有相关的仪器与之配合，并黏贴于该中心杆处，在振动机台运转测得传输比的数据。
全文摘要
本发明为一种复合式阻尼器的测试方法，主要是利用一组测试装置摸拟复合式阻尼器在实机的使用状态，在不同的振动频率和重力加速度下，测得在不同质量块下的传输比及实验过程的频率、相位角等数据，再根据所测得的数据，带入事先模拟使用状态所推导出的数学公式中，计算出所须的参考的弹簧系数和阻尼系数，藉此提供生产或使用厂商作为挑选适用的复合式阻尼器的参考依据。
文档编号G01N19/00GK1896713SQ20051008407
公开日2007年1月17日 申请日期2005年7月12日 优先权日2005年7月12日
发明者邱宸宏 申请人:通用矽酮股份有限公司