CN101055004A - 扭转振动减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扭转振动减振器、尤其是分开的飞轮，具有一个输入件和一个输出件，该输出件可逆着至少一个第一能量储存装置和至少一个相对于所述第一能量储存装置并联地连接的第二能量储存装置的阻力相对于该输入件扭转。该扭转振动减振器的特征在于：所述第二能量储存装置包括磁性装置。

Description

扭转振动减振器

技术领域

本发明涉及一种扭转振动减振器、尤其是分开的飞轮，具有一个输入件和一个输出件，该输出件可逆着至少一个第一能量储存装置和至少一个相对于所述第一能量储存装置并联地连接的第二能量储存装置的阻力相对于该输入件扭转。

背景技术

这种也被称为扭振减振器的扭转振动减振器例如连接在机动车的驱动发动机与变速器之间。视工作方式而定，输入件与输出件相对扭转或多或少地大的扭转角。在这种情况下在内燃机工作中可能出现激励输入件振动的不平衡。这种振动不应传递到输出件上，因为这种振动可在与输出件耦合的变速器中造成损坏。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种开头所述类型的扭转振动减振器，该扭转振动减振器可在振动技术上隔离在内燃机工作中出现的不平衡。

扭转振动减振器、尤其是分开的飞轮，具有一个输入件和一个输出件，该输出件可逆着至少一个第一能量储存装置和至少一个相对于第一能量储存装置并联地连接的第二能量储存装置的阻力相对于该输入件扭转，该任务在该扭转振动减振器、尤其是该分开的飞轮中这样来解决，即第二能量储存装置包括磁性装置。第二能量储存装置优选是基于磁性原理的迟滞装置或摩擦装置，该迟滞装置或摩擦装置尤其可实现反向的或负的特性曲线。

所述扭转振动减振器的一个优选实施例的特征在于，磁性装置包括至少两个、尤其是两对具有同名磁极和异名磁极的、彼此共同作用的磁性元件。这些磁性元件优选是永磁体并且各包括一个阳极和一个阴极，这些永磁体也被称为恒磁体。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，磁性元件的同名磁极彼此面对。彼此共同作用的磁性元件的同名磁极相互排斥。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，磁性元件的异名磁极彼此面对。彼此共同作用的磁性元件的异名磁极相互吸引。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，磁性元件中的至少一个与扭转振动减振器的输入件或输出件相耦合并且磁性元件中的至少一个与扭转振动减振器的输出件或输入件相耦合。优选磁性元件安置在所属的承载装置上，这些承载装置又与扭转振动减振器的输出件或输入件相连接。但磁性元件也可集成在扭转振动减振器的输出件或输入件中。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，两个磁性元件这样安置在一个承载环上，使得这些磁性元件的两个同名磁极彼此面对。由此可以以简单方式实现具有反向的或负的特性曲线的摩擦控制装置。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，这两个安置在所述承载环上的磁性元件在周向方向上这样设置在另外两个磁性元件之间，使得这些磁性元件的同名磁极彼此面对。所述另外两个磁性元件优选无相对转动地与扭转振动减振器的输出件相连接。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，两个磁性元件这样安置在一个承载环上，使得这些磁性元件的两个异名磁极彼此面对。由此可以以简单方式实现反向的或负的弹簧特性曲线。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，这两个安置在所述承载环上的磁性元件在周向方向上这样设置在另外两个磁性元件之间，使得这些磁性元件的异名磁极彼此面对。所述另外两个磁性元件优选无相对转动地与扭转振动减振器的输出件相连接。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，所述承载环摩擦锁合地与扭转振动减振器的输入件相连接。所述承载环因此也被称为摩擦环。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，磁性元件这样设计和设置，使得由磁性元件施加的磁力的作用线相对于周向方向切向地延伸。磁性元件于是如第一能量储存装置的弓形弹簧那样在相同或相反的方向上发挥它们的力作用。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，磁性元件这样设计和设置，使得由磁性元件施加的磁力的作用线相对于周向方向的切线倾斜地延伸。通过磁性元件的确定的倾斜位置可产生这样的轴向力，借助于该轴向力又可实现可变的迟滞。通过该倾斜位置尤其可产生所述磁力的在轴向方向上作用在承载环或摩擦环上的力分量。因此可与倾斜角相关地有目的地使得摩擦迟滞削弱或增强。

所述扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于，所述磁性元件这样设计和设置，使得磁性元件在1至10度、尤其是5至6度的角度范围内起作用。两个能量储存装置用于：在内燃机工作中产生的振荡性振动不传递到输出件或可与变速器输入轴无相对转动地连接的次级飞轮质量上。所述扭转角也被称为自由角，第二能量储存装置应发挥其优选渐减的作用一直到该扭转角。第二能量储存装置的该尤其渐减的作用优选这样与第一能量储存装置的作用相协调，使得第一能量储存装置的作用在自由角度范围内几乎被补偿。

附图说明

从下面参照附图对各个实施例进行了详细描述的说明中得到本发明的其它优点、特征及细节。附图表示：

图1根据本发明的扭转振动减振器的第一实施例的示意性视图；

图2根据本发明的扭转振动减振器的第二实施例的示意性视图；

图3根据另一个实施例的扭转振动减振器的部分剖切的俯视图；

图4沿图3中线IV-IV的一个剖面的视图；

图5沿图3中线V-V的一个剖面的视图；

图6沿图3中线VI-VI的一个剖面的视图；

图7沿图5中线VII-VII的一个剖面的视图；

图8带有图3至图6中所示扭转振动减振器的特性曲线的笛卡儿坐标曲线图；

图9根据另一个实施例的与图7中类似的视图；以及

图10带有用于图9中所示实施例的特性曲线的笛卡儿坐标曲线图。

具体实施方式

图1中示意性地示出了一个扭转振动减振器，该扭转振动减振器具有一个输入件1和一个输出件2。输入件1通过第一能量储存装置5与输出件2相耦合。第一能量储存装置5是一个弹簧装置。第二能量储存装置6相对于第一能量储存装置5并联地连接。第二能量储存装置6包括一个承载装置7，该承载装置与扭转振动减振器的输出件2无相对转动地连接。此外，第二能量储存装置6包括一个承载装置8，该承载装置与扭转振动减振器的输入件无相对转动地连接。

根据本发明的一个重要方面，第二能量储存装置6包括四个磁性元件11至14，这些磁性元件彼此成对地共同作用。磁性元件11和12彼此间隔开地这样固定在承载装置8上，使得磁性元件11和12的负极彼此面对。磁性元件13和14彼此间隔开地这样设置在两个磁性元件11与12之间，使得磁性元件13、14的正极彼此面对。磁性元件13相对于磁性元件11间隔开地这样设置，使得这两个磁性元件11和13的负极彼此面对。磁性元件14相对于磁性元件12间隔开地这样设置，使得磁性元件12、14的负极彼此面对。这两个磁性元件13和14固定在另一个承载装置17上，该承载装置与扭转振动减振器的输入件1的一个区段18摩擦锁合地连接。

图1中所示的磁性元件对11、12和13、14可彼此相对扭转5度的转角。在过零点时，磁性元件11至14将输出件2保持在所示的位置中，因此将磁性元件13和14设置在磁性元件11与12之间的中部。由此可以以简单的方式使得扭转振动减振器空运行稳定。

图2中示意性地示出了一个与图1中类似的扭转振动减振器。使用相同的参考标号来标记相同的部件。为了避免重复，可参阅上述对图1进行的说明。下面仅探讨这两个实施例之间的区别。

在图2中所示的实施例中，磁性元件对各由两个磁体21、23和22、24构成，这些磁体相互吸引。磁性元件21和22固定在承载装置7和8上。磁性元件23和24固定在承载装置17上。磁性元件21的正极朝向磁性元件23的负极。磁性元件22的负极朝向磁性元件24的正极。如在上述实施例中那样，磁性元件对21、23和22、24的磁性元件可彼此相对扭转，确切地说是扭转大约5度的角。根据本发明的一个重要方面，通过磁性元件21至24可实现一条具有负斜率的特性曲线。在此情况下，相互吸引的磁性元件21、23和22、24逆着第一能量储存装置5的弹簧力、尤其是弓形弹簧力来工作。5度的扭转角也被称为自由角。在越过自由角后，第二能量储存装置6的可彼此相对扭转的部分卡住并且按照扭转振动减振器的总特性曲线移动。此外，图2中所示的解决方案具有优点：在反向的特性曲线的换向点中不产生行程/力损失。此外，磁性元件11至14和21至24无接触地工作。

图3至图7中以不同的视图示出了扭转振动减振器30。也被称为扭振减振器的该扭转振动减振器30涉及一个双质量飞轮。该双质量飞轮30包括一个可固定在机动车的内燃机曲轴上的初级飞轮质量或初级质量31，该初级飞轮质量或初级质量也被称为输入件31。扭转振动减振器30的输出件32可相对于输入件31扭转。输出件32借助于铆接连接元件35与一个次级飞轮质量36固定地连接。该次级飞轮质量36是一个(未示出的)离合器装置的输入件。

次级飞轮质量36与输出件32借助于一个支承装置38、例如滚动轴承同轴心地并且可绕转动轴线39扭转地被支承着。输入件31通过一个具有可压缩的能量储存元件的能量储存装置40在驱动方面与扭转振动减振器30的次级质量36或输出件32相连接。这些能量储存元件是在周向方向上延伸的、具有大的压缩行程的螺旋弹簧，这些螺旋弹簧也被称为弓形弹簧。能量储存装置40表示所述第一能量储存装置(参见图1和图2)。

第二能量储存装置(参见图1和图2)包括一个承载环42，该承载环固定在扭转振动减振器30的输出件32上(未示出)。承载环42包括一个基体43，该基体具有至少一个用于磁性元件的、圆柱区段形式的接收部44。从基体43径向向外延伸出一个固定法兰45。该固定法兰45例如通过(未示出的)连接元件固定在输出件32上。此外，从基体43径向向内延伸出一个底座46。

另一个承载环51可相对于承载环42扭转大约5度的有限的角。承载环51包括一个具有基本上矩形的横截面的基体52。一个弯折出的腿53从基体52在轴向方向上朝向变速器延伸。承载环51以该弯折出的腿53支撑在一个支撑型廓件55上，该支撑型廓件借助于铆接连接元件56固定在扭转振动减振器30的输入件31上。在轴向方向上，承载环51在发动机侧由一个支撑盘58支撑。一个碟形弹簧59在轴向方向上夹紧在支撑盘58与输入件31之间。碟形弹簧59用于使支撑盘58和承载环51的基体52在轴向方向上压在支撑型廓件55上，以便在承载环51与扭转振动减振器30的输入件31之间建立摩擦锁合的连接。由此可使承载环51相对于输入件31进行带有摩擦的扭转。承载环51相应于图1和图2中的承载装置17。

在图7中看到，在承载环42的基体43中设置有一些用于穿过铆接连接元件35(也参见图4)的通孔61。此外，在图7中看到，在从环状的基体43径向向内延伸的磁体接收区段63中设置有接收部44。另一个磁体接收区段64在周向方向上与磁体接收区段63间隔开。磁体接收区段64在周向方向上在接收部44对面具有另一个接收部65。在承载环42的这两个磁体接收区段63与64之间设置有一个磁体接收区段67，该磁体接收区段从承载环51的环状的基体52径向向外延伸。承载环51的磁体接收区段67具有用于磁性元件的接收部68、69。

在承载环42的接收部44、65中各接收有一个磁性元件71、72。在承载环51的接收部68、69中也各接收有一个磁性元件73、74。磁性元件71至74这样设置，使得这些磁性元件的异名磁极彼此面对。因此，磁性元件71的正极朝向磁性元件73的负极。磁性元件73的正极朝向磁性元件74的负极。磁性元件74的正极朝向磁性元件72的负极。在工作中产生的力用F1和F2标记。

图8中以特性曲线75的形式画出了以Nm为单位的转矩M关于以度为单位的扭转角Θ的曲线。在-5度与+5度的扭转角之间的关键范围内，特性曲线75具有一个斜率为负的反向变化曲线。相互吸引的磁性元件71、73和72、74逆着能量储存装置40(参见图3至图6)的弓形弹簧力工作。一旦扭转角低于-5度或超过+5度，承载环51和42就彼此相对卡住并且被一起移动。

图9中示出：磁性元件对71′、73′和72′、74′的磁性元件也可这样设置，使得这些磁性元件相互排斥。磁性元件71′的负极朝向磁性元件73′的负极。磁性元件74′的负极朝向磁性元件72′的负极。

图10中示出了所属的特性曲线78。在正5度与负5度之间的扭转角度范围内，特性曲线78具有负的斜率。在过零点时，磁性元件71′至74′负责保持图9中所示的位置。

参考标号清单

1输入件                             17承载装置

2输出件                             18区段

5第一能量储存装置                   21磁性元件

6第二能量储存装置                   22磁性元件

7承载装置                           23磁性元件

8承载装置                           24磁性元件

11磁性元件                          30扭转振动减振器

12磁性元件                          31输入件

13磁性元件                          32输出件

14磁性元件                          35铆接连接元件

36次级飞轮质量                          59碟形弹簧

38支承装置                              61通孔

39转动轴线                              63磁体接收区段

40能量储存装置                          64磁体接收区段

42承载环                                65接收部

43基体                                  67磁体接收区段

44接收部                                68接收部

45固定法兰                              69接收部

46底座                                  71磁性元件

51承载环                                72磁性元件

52基体                                  73磁性元件

53弯折出的腿                            74磁性元件

55支撑型廓件                            75特性曲线

56铆接连接元件                          78特性曲线

58支撑盘

Claims (13)

1.扭转振动减振器、尤其是分开的飞轮，具有一个输入件(1；31)和一个输出件(2；32)，该输出件可逆着至少一个第一能量储存装置(5；40)和至少一个相对于所述第一能量储存装置(5；40)并联地连接的第二能量储存装置的阻力相对于该输入件(1；31)扭转，其特征在于：所述第二能量储存装置包括磁性装置。

2.根据权利要求1所述的扭转振动减振器，其特征在于：所述磁性装置包括至少两个、尤其是两对具有同名磁极和异名磁极的彼此共同作用的磁性元件(11～14；21～24；71～74；71′～74′)。

3.根据权利要求2所述的扭转振动减振器，其特征在于：所述磁性元件(11～14；71′～74′)的同名磁极彼此面对。

4.根据权利要求2所述的扭转振动减振器，其特征在于：所述磁性元件(21～24；71～74)的异名磁极彼此面对。

5.根据权利要求2至4之一所述的扭转振动减振器，其特征在于：所述磁性元件(13，14；23，24；73，74；73′，74′)中的至少一个与该扭转振动减振器的输入件(1；31)或该输出件(2；32)相耦合并且所述磁性元件(11，12；21，22；71，72；71′，72′)中的至少一个与该扭转振动减振器的输出件(2；32)或输入件(1；31)相耦合。

6.根据上述权利要求之一所述的扭转振动减振器，其特征在于：两个磁性元件(11，12；13，14；71′，72′；73′，74′)这样安置在一个承载环(7，8；17；42；51)上，使得这些磁性元件的两个同名磁极彼此面对。

7.根据权利要求6所述的扭转振动减振器，其特征在于：这两个安置在所述承载环上的磁性元件(13，14；73′，74′)在周向方向上这样设置在另外两个磁性元件(11，12；71′，72′)之间，使得这些磁性元件的同名磁极彼此面对。

8.根据权利要求2至7之一所述的扭转振动减振器，其特征在于：两个磁性元件(21，22；23，24；71，72；73，74)这样安置在一个承载环(7，8；17；42；51)上，使得这些磁性元件的两个异名磁极彼此面对。

9.根据权利要求8所述的扭转振动减振器，其特征在于：这两个安置在所述承载环上的磁性元件(23，24；73，74)在周向方向上这样设置在另外两个磁性元件(21，22；71，72)之间，使得这些磁性元件的异名磁极彼此面对。

10.根据权利要求6至9之一所述的扭转振动减振器，其特征在于：所述承载环(17；51)摩擦锁合地与该扭转振动减振器(30)的输入件(1；31)相连接。

11.根据权利要求2至10之一所述的扭转振动减振器，其特征在于：所述磁性元件这样设计和设置，使得由所述磁性元件(11～14；21～24；71～74；71′～74′)施加的磁力的作用线相对于周向方向切向地延伸。

12.根据权利要求2至10之一所述的扭转振动减振器，其特征在于：所述磁性元件这样设计和设置，使得由所述磁性元件(11～14；21～24；71～74；71′～74′)施加的磁力的作用线相对于周向方向的切线倾斜地延伸。

13.根据权利要求2至12之一所述的扭转振动减振器，其特征在于：所述磁性元件(11～14；21～24；71～74；71′～74′)这样设计和设置，使得所述磁性元件在1至10度、尤其是5至6度的角度范围内起作用。

Images