CN101000079A - 扭转振动减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扭转振动减振器，具有至少两个可抵抗至少一个蓄能器彼此相对扭转的结构部件，其中，所述蓄能器由至少两个串联连接的可压缩的弹簧组成，这些弹簧的彼此面对的端部间接地或直接地至少在所述蓄能器被压缩期间被支撑。

Description

扭转振动减振器
技术领域
本发明涉及尤其是使用在机动车的传动系中的扭转振动减振器，所述扭转振动减振器具有至少两个可抵抗至少一个蓄能器彼此相对扭转的结构部件，其中，所述蓄能器由至少两个串联连接的可压缩的弹簧组成，这些弹簧的彼此面对的端部间接地或直接地至少在所述蓄能器被压缩期间相互支撑。
背景技术
这种扭转振动减振器已在先前申请PCT/DE2005/002202中提出，其中构成蓄能器的螺旋弹簧通过一些可具有楔形区域的间隔部件串联连接。在该申请中还提出，借助于在一个蓄能器的纵向延伸上分布的支撑元件在离心力方面支撑该在圆周方向上延伸的蓄能器，其中，扭转振动减振器的安装这样地进行，使得一些支撑元件径向支撑在第一部件上，另一些支撑元件径向支撑在第二部件上，以便由此截获作用在蓄能器上的离心力。
在蓄能器的纵向延伸上分布的支撑元件在此可交替地支撑在第一部件上及第二部件上。但根据该申请也可使多个支撑元件分别以成组方式交替地支撑在第一部件上及第二部件上。
本发明建立在扭转振动减振器的至少一个蓄能器的在申请PCT/DE2005/002202中公开的支撑原理的基础上，因此，该申请的公开内容应看作是组合在本发明申请中。
发明内容
本发明的任务在于，使开头所述类型的扭转振动减振器或根据前述先前申请的扭转振动减振器在其阻尼性质方面得到改善。尤其是应保证：蓄能器的至少一个部分区域至少在构成该蓄能器的弹簧之一被卸载期间强制性地卸载。
该任务这样来解决：构成一个蓄能器的至少两个弹簧、尤其是螺旋弹簧的彼此面对的端部至少在离心力作用下分别仅支撑在两个可相对扭转的结构部件之一上；所述彼此面对的端部可间接或直接地通过在这些弹簧中的至少一个被卸载或承受拉应力时可脱开的连接耦合。
通过根据本发明的构型保证：在扭转振动减振器的至少两个结构部件在蓄能器卸载的意义下相对扭转时使这些弹簧的彼此面对的端部承受拉应力。该拉应力保证：至少弹簧的端部区域被强制性地卸载，也就是说，即使在由于在离心力方面支撑弹簧而存在与该卸载反作用的摩擦的情况下被卸载。至少弹簧的相邻的端部区域的该强制性卸载进行这样长时间，直到施加在端部区域上的拉力足够大来使可脱开的连接解锁或消除。通过该效应保证：在重新压缩蓄能器时至少通过被卸载的端部区域进行两个可相对扭转的部件之间的扭转阻力的逐渐的重新建立。因此通过根据本发明的构型避免冲击式地或过于突然地建立扭转阻力。由此，尤其是在从拉工况过渡到推工况期间及在从推工况过渡到拉工况期间可避免冲击噪声和/或干扰的振动建立。
蓄能器的所述至少两个弹簧的彼此面对的端部可以以有利的方式通过一个力锁合的连接耦合。这样的力锁合的连接例如可借助于摩擦和/或磁力或磁场和/或通过粘附产生的耦合来产生。
也符合目的的是，构成一个蓄能器的所述至少两个弹簧的彼此面对的端部通过一个形状锁合的连接相互耦合。这样的形状锁合的连接例如可借助于自动起作用的且可解锁的卡锁连接、例如卡接连接形式的耦合实现。相应的端部之间的耦合也可借助于这样的连接实现，该连接是力锁合的及形状锁合的连接的组合。
所述至少一个蓄能器也可以以有利的方式在一个接收部中被导向，该接收部由所述两个部件的一些区域构成。这两个部件在此可各具有至少一个至少在蓄能器的纵向延伸上的部分区域上在圆周方向上延伸的壁区域，所述壁区域在轴向上至少搭接径向上支撑弹簧的支撑元件的区域。借助于这些支撑元件，弹簧抵抗作用在这些弹簧上的离心力径向上被支撑。在蓄能器被压缩时，这些支撑元件各沿着所述两个部件的壁区域中的至少一个滑动。这样的支撑元件可构造成滑座和/或构造成滚动座，这例如通过DE 102 41 879 A1及DE 102 09 838A1已经提出的那样。这样的支撑元件的布置根据本发明在此应这样进行，使得所述至少两个弹簧的彼此面对的端部中，一个弹簧的一个端部在离心力方面被支撑在这些结构部件之一上并且另一个弹簧的另一个端部在离心力方面被支撑在这些结构部件中的第二部件上。如前面所述，每个弹簧借助于支撑元件的支撑可同时既在第一部件上进行又在第二部件上进行。
附图说明
从下面的说明中得到根据本发明构造的扭转振动减振器的其它优点、结构上的特征及功能上的性质。附图表示：
图1根据本发明设计的扭转振动减振器的半剖面，及
图2至图4两个构成蓄能器的弹簧的彼此面对的端部之间的在拉力下可脱开的连接或耦合的各种设计可能性。
具体实施方式
图1中所示的扭转振动减振器1是一个所谓的双质量飞轮2的组成部分。扭转振动减振器1的输入部件构成一个初级质量3，该初级质量至少可通过一个由螺旋弹簧构成的蓄能器4经由次级质量5和待设置在该次级质量上的未示出的摩擦离合器与一个变速器的输入轴相连接。该摩擦离合器如通过上述现有技术或先前申请所公开的那样在中间布置一个离合器从动盘的情况下装配在次级质量5上。
扭转振动减振器1或双质量飞轮2的输入部件(初级质量)3及输出部件(次级质量)5通过以一个支承装置8彼此同轴心且可扭转地支承。支承装置8在此由滑动支承装置构成，该滑动支承装置不仅保证这两个飞轮质量3及5的径向定位，而且至少在一个轴向方向上保证这两个飞轮质量的轴向定位。其它细节可从图1中获知或者在上述文献中已描述。
例如可从图2中看到的那样，扭转振动减振器1的这两个部件或飞轮质量3、5可抵抗蓄能器4的作用彼此相对转动。如果需要，可在飞轮质量3及5之间设置至少一个滞阻装置或摩擦装置。
如还可从图2中看到的那样，一个蓄能器4由至少两个在圆周方向上前后相继地设置的螺旋弹簧18、19组成。从图2也可获知，在整个圆周上观察，在此存在两个该类型的蓄能器4，这些蓄能器各延伸在约170°至180°上。一个蓄能器4由此具有大于六的长度-外直径比例。蓄能器4可仅由两个螺旋弹簧18、19组成，但也可考虑这样一些实施形式，在这些实施形式中，在螺旋弹簧18、19中的至少一个的内部容纳至少一个内弹簧。但也可在构成一个蓄能器4的螺旋弹簧18、19中的至少一个的内部设置不同的串联连接的内弹簧。
蓄能器4可容纳在一个至少径向对外密封的环状的室中，该室可以以有利的方式至少部分地填充有粘性介质或润滑剂、例如油脂。
但在根据图1的所描述的实施例中存在弹簧18、19的实际上干的滑动的导向或支撑。
在上述PCT/DE2005/002202中描述并且说明了不仅被润滑的而且实际上干的实施形式。关于这一点，本申请的内容应看作是组合在上述申请中。
如从图1及图2中可获知的，在所描述的实施例中，输入部件或者说初级质量3的用于蓄能器4的支撑或者说加载区域20基本上通过一个法兰形式的结构部件21构成，该结构部件在径向内部可借助于螺钉22形式的固定装置与发动机的输出轴相连接。这些支撑或者说加载区域20通过一些径向延伸的臂或者说悬臂23构成，这些臂或者说悬臂在圆周方向上构成用于蓄能器4的接收部24的边界。这些接收部24在此通过开设在法兰形式的结构部件21中的扇段状的窗24构成。臂23径向向外地过渡为环状的区域25，该区域构成接收部24的边界并且由此对于蓄能器4构成径向的支撑区域26。
从图1中可看到，法兰形式的结构部件21隔一个确定的轴向距离承载另一个盘状的结构部件27，该结构部件以与法兰形式的结构部件21相似的方式用于对蓄能器4的导向及径向支撑。为此，盘状的结构部件27也具有一些接收部，这些接收部在此通过一些缺口构成，这些缺口以与法兰形式的结构部件21的窗24相似的方式有助于对蓄能器4的径向支撑、导向及加载。这意味着，在盘状的结构部件27的相应的窗的端部区域中设置有一些支撑或者说加载区域，这些支撑或者说加载区域与法兰形式的结构部件21的径向延伸的悬臂23相似地构造。结构部件27的缺口可径向向内敞开。
用于蓄能器4的设置在输出部件或者说次级质量5上的支撑或者说加载区域28在此由两个用板成形的部件29、30承载。这两个盘状的板成形部件29、30具有一些用于蓄能器4的、窗31形式的接收部。在圆周方向上观察，这些窗31可具有与设置在结构部件21及27中的窗24或缺口相同的按照角度方式的延展距离。如从图1及图2中可看到的那样，蓄能器4被这两个板成形部件29、30围作用着。这如在下面还要详细描述的那样，这两个板成形部件29、30用于对蓄能器4的导向及尤其是径向支撑。扭转振动减振器1的直接的输出元件32也可具有其它构型并且例如可仅通过唯一一个法兰形式的结构部件构成。
至少在装置1旋转时，蓄能器4或者说螺旋弹簧18、19被径向向外挤，因此必须相应地支撑它们。
在所描述的实施例中，对蓄能器4的支撑如尤其是从图2中可看到的那样通过多个支撑元件33、34进行，这些支撑元件在蓄能器4或者说螺旋弹簧18、19的按照圆周方式的纵向延伸上分布。支撑元件33、34在所描述的实施例中由滑座构成，这些滑座的作用方式和功能在下面还要详细描述。
支撑元件或者说滑座33、34各支撑至少一个弹簧圈35、36。支撑元件33、34在此相对于待被支撑的弹簧圈这样地设计，使得这些支撑元件与所属的至少一个弹簧圈具有形状锁合连接，由此保证：相应的滑座至少在纵向方向或圆周方向上以及必要时也在蓄能器4或弹簧18、19的径向方向上定位或固定。关于这种形状锁合连接的可能设计，明确参考DE 102 09 838 A1。
滑座或者说支撑元件33、34径向朝外支撑在在圆周方向上延伸的面26、27a、37上，这些面在此由扭转振动减振器1的结构部件21、27、29及30承载或构成。
如尤其是从图2中可看到的那样，设置有至少两种类型的支撑元件或者说滑座33及34，对它们也配置不同的支撑面，即26、27a用于支撑元件34，支撑面37用于支撑元件33。
图1中示出了支撑元件34。所述支撑元件34的径向外部区域这样地构造，使得该支撑元件至少在两个飞轮质量3、5之间的可能的整个扭转角度的部分范围上与支撑面37不具有接触。为此，如从图1中可看到的那样，在该支撑面37与一个支撑元件34的、位于对面的区域之间存在一个空气间隙。
在对蓄能器4加载及卸载时，由滑座构成的支撑元件33、34沿着配置给这些支撑元件的导向面37或26及27a移动。
从图1中可看到，滑座33、34在横截面上这样地构造，使得弹簧也在轴向方向上被夹持或导向。
滑座33在横截面上这样地构造，使得这些滑座通过支撑面37在离心力方面被抑制，但相对于支撑面26及27a至少在两个飞轮质量3及5之间的可能的扭转角的部分范围上不具有接触。
通过将支撑面或滑动轨装置26、27a或37划分成两种类型可实现不同的滑座组的使用，这些支撑面或滑动轨装置一方面配置给输入部件或者说初级质量3，另一方面配置给输出部件或者说次级质量5，这些滑座组各配置给一个滑动轨装置。
这些滑座组的各个滑座33、34在此如图2中所示按组各仅配置给这些构成蓄能器4的螺旋弹簧18、19中的一个。即这意味着，给每个螺旋弹簧18、19配置仅一个类型的滑座33、34。但属于所述至少两个滑座组的滑座或者说支撑元件33、34的布置顺序可任意地进行。因此在这些螺旋弹簧18、19中至少一个的长度上观察例如可交替地设置滑座33及34。这是1/1布置。但如已所述，可进行任意的布置，例如2/1或3/2或3/1或2/2等等。但对于根据本发明的解决方案，有利的是，弹簧18、19的彼此面对的端部38、39由不同地设计的或被支撑的滑座33、34径向支撑。这尤其是与弹簧端部38、39之间的根据本发明的至少在圆周方面的耦合40相联系是特别有利的。在图2中所描述的实施形式中，在弹簧18、19中的至少一个被卸载或承受拉应力时可脱开的耦合40通过一个磁性的耦合构成。这样的磁性连接包括至少一个电磁装置41，所述电磁装置与弹簧18、19之一的端部、在此为端部38至少在圆周方面固定地相连接。磁体41在此由一个帽状的结构部件42包套着，该结构部件与弹簧端部38优选具有形状锁合连接。两个弹簧18、19或两个弹簧端部38、39的耦合及脱开借助于磁性连接40进行。位于磁体41对面的弹簧端部39在此承载一个相应的结构部件43，该结构部件被磁体41的磁场吸引。弹簧端部38及39之间的借助于耦合40实现的在力方面的连接与磁场的强度及所使用的可磁化的结构部件43相关。可以以有利的方式使建立真正的磁性连接的结构部件相对于弹簧端部38、39隔离，因此，该帽状的结构部件42例如可用塑料构成。
根据本发明布置彼此对应的弹簧端部38、39之间的可脱开的连接耦合40可与弹簧端部38、39的通过被不同地支撑的滑座33、34实现的在离心力方面的支撑相联系地使得扭转振动减振器1的阻尼特性最优化。这种最优化的或改善的阻尼特性应归因于：在蓄能器4从一个被压缩的位置中卸载时，两个弹簧端部38、39首先通过可分开的耦合40相互连接。通过这个耦合40保证：弹簧18、19的被滑座33及34支撑的端部区域在蓄能器4卸载阶段期间强制性地卸载，确切地说是由于通过弹簧18、19的端部之间的耦合40产生的拉力。该耦合或拉力保证：至少这些设置在弹簧18及19的彼此相邻的端部区域中的滑座33、34强制性地相对于分别配置给这些滑座的支撑或滑动面37或26及27a运动。耦合40在此这样地设计，使得由该耦合施加在弹簧18及19上的拉力在卸载方向上被限制一个程度上，其中不影响或者仅仅不显著地影响弹簧的疲劳强度或寿命。
根据本发明划分配置给不同的支撑元件的滑轨(或滑动面)以及设置彼此对应的弹簧端部之间的可分开的耦合也可以以有利的方式应用在这样一些蓄能器中，这些蓄能器由多个前后相继地设置的单个弹簧元件组成，这些单个弹簧元件通过布置在中间的元件串联连接，这些布置在中间的元件同时径向支撑弹簧元件的端部。这种蓄能器例如已由DE 198 10 500 C2、DE 197 33 334 A1及DE 44 44 196 C2公开。
根据本发明的设计方案也可以以有利的方式与这样的支撑元件相联系地使用，这些支撑元件在中间布置至少一个滚动体的情况下支撑在至少一个结构部件或壁区域上。这种与滚动座相似地起作用的支撑元件例如已由DE 102 41 879 A1公开。
根据图3的实施形式相对于根据图2的实施形式的不同点在于，耦合140具有一个相对于弹簧端部138轴向伸出的磁体141，该磁体可轴向进入到弹簧119的端部区域139中。该实施形式的优点在于，存在于两个弹簧端部138、139之间的磁力可柔和地建立及衰减，因为磁场的有效面积在弹簧端部138、139分离时减小及在汇合时增大。于是不需要图2中例如通过铁钵构成的结构部件43。
在根据图4的实施形式中，两个弹簧端部238、239之间的耦合240借助于一个卡接连接250实现。为此，这些弹簧218、219的至少一个端部、在此为端部239承载一个卡锁元件243，该卡锁元件可保证与另一个端部238的形状锁合的和/或力锁合的连接。该连接在所描述的实施例中借助于一些弹性的区域、例如一些舌片244来保证，这些弹性的区域可进入到弹簧端部238中并且在此弹性地变形。舌片244这样地设计，使得这些舌片至少与弹簧218的一个圈或与一个由弹簧端部238承载的结构部件建立一定的形状锁合的连接。为脱开该连接所需的、在圆周方面的力与保证该连接的区域的造型及例如舌片244的弹簧刚度相关。
也可以以有利的方式使用图2至图4中所描述的设计可能性或耦合可能性的组合。
根据本发明在离心力方面支撑在圆周方向上在两个彼此相对扭转的结构部件之间起作用的蓄能器及构成这种蓄能器的至少两个弹簧如尤其是螺旋弹簧的彼此相邻的端部之间的耦合，原则上可在扭转振动减振器例如双质量飞轮、离合器从动盘、变矩器分接离合器中或在其它设置在传动系中的扭振减振器中使用。
参考标号清单
1扭转振动减振器               30盘状的板成形部件
2双质量飞轮                   31窗
3初级质量                     32输出部件
4蓄能器                       33支撑元件
5次级质量                     34支撑元件
8支承装置                     35弹簧圈
18螺旋弹簧                    36弹簧圈
19螺旋弹簧                    37支撑元件
20支撑或者说加载区域          38弹簧端部
21法兰形式的结构部件          39弹簧端部
22螺钉                        40磁性连接或耦合
23臂或者说悬臂                41磁体
24接收部                      42帽状的结构部件
25环状的区域                  43可磁化的结构部件
26支撑区域                    119弹簧
27盘状的结构部件              138弹簧端部
27a支撑区域                   139弹簧端部
28支撑或者说加载区域          140耦合
29盘状的板成形部件            218弹簧
219弹簧          243卡锁元件
238弹簧端部      244弹性的舌片
239弹簧端部      250卡接连接
240耦合

Claims (8)

1.扭转振动减振器，具有至少两个可抵抗至少一个蓄能器彼此相对扭转的结构部件，其中，所述蓄能器由至少两个串联连接的可压缩的弹簧组成，这些弹簧的彼此面对的端部间接地或直接地至少在所述蓄能器被压缩期间被支撑，其特征在于：这些弹簧的彼此面对的端部在离心力作用下分别仅支撑在这些结构部件之一上；它们可通过在这些弹簧中的至少一个被卸荷或承受拉应力时可脱开的连接耦合。
2.根据权利要求1的扭转振动减振器，其特征在于：这些弹簧的彼此面对的端部可通过一个力锁合的连接相互耦合。
3.根据权利要求1的扭转振动减振器，其特征在于：这些弹簧的彼此面对的端部可通过一个可分开的形状锁合的连接相互耦合。
4.根据权利要求1的扭转振动减振器，其特征在于：这些弹簧的彼此面对的端部可通过这样的连接耦合，该连接不仅形成力锁合的连接，而且形成形状锁合的连接。
5.根据上述权利要求中至少一项的扭转振动减振器，其特征在于：这些弹簧的彼此面对的端部可通过磁力(磁场)相互耦合，该耦合可脱开。
6.根据上述权利要求中至少一项的扭转振动减振器，其特征在于：这些弹簧的彼此面对的端部可通过卡接连接形式的耦合相互连接，该连接可脱开。
7.根据权利要求1至6中一项的扭转振动减振器，其特征在于：这两个部件确定出至少一个用于所述蓄能器的接收部并且各具有一些加载区域，在这些加载区域之间，所述蓄能器可在这两个部件相对扭转时被压缩，其中，所述蓄能器在其纵向延伸上观察借助于至少在构成所述蓄能器的弹簧的端部区域之间设置的支撑元件这样地在离心力方面被支撑，使得这两个弹簧的彼此面对的端部中，所述一个弹簧的一个端部在离心力方面被支撑在一个结构部件上并且所述另一个弹簧的另一个端部在离心力方面被支撑在第二结构部件上。
8.根据权利要求1或7的扭转振动减振器，其特征在于：每个弹簧的借助于支撑元件在离心力方面的支撑不仅在第一部件上而且在第二部件上进行。
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