CN101169170B - 用来制造缠绕弹簧离合器元件的方法和扭转振动减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用来制造尤其是用于扭转振动减振器的具有缠绕弹簧元件的缠绕弹簧离合器元件的方法。本发明的特征在于：首先制造一个环形元件，在该环形元件中在至少一个另外的处理步骤中通过激光束切割产生一些弹簧缠绕环。

Description

用来制造缠绕弹簧离合器元件的方法和扭转振动减振器

技术领域

本发明涉及一种用来制造尤其是用于扭转振动减振器的具有缠绕弹簧元件的缠绕弹簧离合器元件的方法。该扭转振动减振器包括至少两个可抵抗具有一些在周向方向上起作用的能量储存器的减振装置的作用彼此相对扭转的部件，所述部件中的一个可与驱动机相连接并且另一个可与待驱动的轴相连接，其中，在所述两个部件之间附加地设置有一个与该减振装置串联连接的转矩限制器，该转矩限制器至少在所述两个部件之间的可能的相对扭转方向中的一个方向上起作用并且包括至少一个缠绕弹簧离合器，所述缠绕弹簧离合器在达到所述两个部件之间的预确定的扭转角度时作为空转机构起作用。

背景技术

DE 19721236(A1)公开了一种扭转振动减振器，布置在发动机和要驱动的轴之间，具有输入部分和输出部分，输入部分和输出部分可逆着由弹簧元件产生的扭转阻力绕一旋转轴线彼此相对扭转。弹簧元件具有围绕该旋转轴线的弹簧圈或弹性臂。这种弹簧元件允许输入部分与输出部分之间具有有限的扭转角度。

此外，德国公开文献DE 19834728A1和DE 4117584A1也分别公开了一种双质量飞轮。

发明内容

本发明的任务在于，简化尤其是用于本发明所述类型的扭转振动减振器的具有缠绕弹簧元件的缠绕弹簧离合器元件的制造和/或延长这种缠绕弹簧离合器元件的寿命。

该任务在用来制造尤其是用于扭转振动减振器的具有缠绕弹簧元件的缠绕弹簧离合器元件的方法中这样来解决：首先制造一个环形元件，在该环形元件中在至少一个另外的处理步骤中通过激光束切割产生一些弹簧缠绕环。根据本发明的一个重要方面，这些弹簧缠绕环的对于缠绕弹簧作用所需的径向的螺旋轮廓随后、即在制造出环形元件之后通过三维的激光束切割来产生。

该方法的一个优选实施例的特征在于：环形元件通过切削、尤其是通过车削来制造。环形元件优选用特别硬化的弹簧钢构成。环形元件首先被车削出所需的内部轮廓和外部轮廓。

该方法的另一个优选实施例的特征在于：在所述另外的或至少一个另外的处理步骤中通过激光束切割产生一些用于在周向方向上起作用的能量储存器的支撑区域。支撑区域优选设置在舌上，这些舌从缠绕弹簧的一个圈、尤其是端部圈径向向内延伸。

该方法的另一个优选实施例的特征在于：在所述另外的或至少一个另外的处理步骤中通过激光束切割产生一些用于缠绕弹簧离合器元件的空转作用的控制区域。控制区域优选设置在舌上，这些舌从缠绕弹簧的一个圈、尤其是端部圈径向向内延伸。控制区域也可在一个工作步骤中与支撑区域一起产生。

一种扭转振动减振器，具有至少两个可抵抗具有一些在周向方向上起作用的能量储存器的减振装置的作用彼此相对扭转的部件，所述部件中的一个可与驱动机相连接并且另一个可与待驱动的轴相连接，其中，在所述两个部件之间附加地设置有一个与减振装置串联连接的转矩限制器，该转矩限制器至少在所述两个部件之间的可能的相对扭转方向中的一个方向上起作用并且包括至少一个缠绕弹簧离合器，所述缠绕弹簧离合器在达到所述两个部件之间的预确定的扭转角度时作为空转机构起作用，在该扭转振动减振器中，上面描述的任务这样来解决：缠绕弹簧离合器包括至少一个根据事先描述的方法制造的缠绕弹簧离合器元件。该缠绕弹簧离合器元件也被称为缠绕弹簧元件或缠绕弹簧。

该扭转振动减振器的一个优选实施例的特征在于：从缠绕弹簧的端部缠绕环各径向向内延伸出两个舌，这些舌具有一些用于在周向方向上起作用的能量储存器的支撑区域。这些舌可构造得比在传统缠绕弹簧中显著稳定并且优选彼此相对错位180度设置，由此，一个端部缠绕环的舌彼此相对位于直径两端。

该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：从缠绕弹簧的端部缠绕环各径向向内延伸出两个另外的舌，这些另外的舌具有一些用于缠绕弹簧的空转作用的控制区域。这提供了优点：比在传统扭转振动减振器中需要显著少的零件。因为取消了所有控制环和附加件，所以可将更多的圈组合在缠绕弹簧元件中。由此在可传递的转矩保持相同和功能可靠的情况下可减小缠绕弹簧元件的线横截面并且由此降低总重量。

该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：具有控制区域的所述另外的舌在周向方向上各设置在具有支撑区域的所述两个舌之间。优选在每个端部缠绕环上四个舌均匀地分布在端部缠绕环的圆周上。

该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：在所述在周向方向上起作用的能量储存器上安置有一些用于所述可扭转的部件中一个的止挡元件，这些止挡元件具有一些用于缠绕弹簧的控制鼻。控制鼻在确定的扭转角度时靠置在缠绕弹簧元件的所属的加载区域或控制区域上并且闭锁或释放缠绕弹簧离合器。

该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：止挡元件各具有一个止挡体，一个柄从该止挡体延伸到所属的能量储存器中。能量储存器优选涉及弓形的螺旋压簧。这些例如钵状或碟形的止挡体在周向方向上设置在所述可扭转的部件中一个与所属的能量储存器之间。柄用来使具有用于缠绕弹簧元件的控制鼻的止挡体可靠地保持在所属的能量储存器的端部上。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节从下面参照附图对不同实施例进行详细描述的说明中得到。附图表示：

图1根据本发明的扭转振动减振器的半剖面；

图2具有减振器和转矩限制装置的法兰状构件的立体视图；

图3与图2中类似的立体视图，其中，附加地示出了一个次级飞轮；

图4图2中具有减振器但没有转矩限制装置的法兰状构件的立体视图；

图5一个止挡元件的立体视图；

图6一个缠绕弹簧的正视图；以及

图7图6中缠绕弹簧的立体视图。

具体实施方式

图1中以半剖面以及图2至图4中立体地部分地示出的扭转振动减振器1在所示实施例中构成一个所谓的双质量飞轮2。双质量飞轮例如已由德国公开文献DE 19834728A1和DE 4117584A1公开。

双质量飞轮2包括一个可与发动机的输出轴、如内燃机的曲轴相连接的初级飞轮3和一个相对于该初级飞轮通过轴承4相对于转动轴线5同轴线地支承着的次级飞轮6。次级飞轮6用于接收一个摩擦离合器8，该摩擦离合器具有一个离合器盘10，该离合器盘具有一些摩擦片衬11、12。摩擦离合器8包括一个压板14，该压板可借助于一个操作装置在轴向方向上、即与转动轴线5平行地受限制地移位，以便使离合器盘10的摩擦片衬11、12夹紧在压板14与一个反压板15之间，该反压板是次级飞轮6的组成部分。离合器盘10通过一个齿部16无相对转动地与一个变速器的(未示出的)变速器输入轴相连接或可连接。

在初级飞轮3与次级飞轮6之间设置有一个减振装置18，该减振装置包括至少一个扭转弹性的减振器20。扭转弹性的减振器20在所示实施例中包括至少两个构造成弓形的能量储存器21、22，这些能量储存器可各由至少一个用钢制成的螺旋压簧组成。但为了构成能量储存器21、22也可一个接一个串联地设置多个螺旋压簧，这些螺旋压簧或者直接通过它们的端部圈相互支撑，或者在中间布置有楔状中间元件的情况下一个接一个地相连接。各个弹簧在此可如已经提及的那样构造成弓形的，但在弹簧数量相应大的情况也可各具有基本上直的构型。这样的能量储存器例如已由已经提及的背景技术公知。

减振装置18或扭转弹性的减振器20与一个转矩限制装置24串联连接，该转矩限制装置在此构造成空转装置25。空转装置25构造成缠绕弹簧离合器26，该缠绕弹簧离合器包括至少一个缠绕弹簧28。缠绕弹簧28如所示的那样具有多个轴向上一个接一个地布置的圈，这些圈也被称为弹簧缠绕环29。在所示实施例中缠绕弹簧28具有多个轴向上并排地布置并且一体地构造的圈或者说弹簧缠绕环29。

通过在周向方向上对弹簧缠绕环29进行相应的加载可使这些弹簧缠绕环在趋势上在直径增大或直径减小的意义上变形。在所示实施例中，弹簧缠绕环29由环状的或套筒状的区域30围绕，该区域在此由初级飞轮3承载。在所示实施例中，套筒状的区域30与一个板成形件31构造成一体的，该板成形件在径向内部承载一个环形突缘32，该环形突缘用于支承次级飞轮6。

在环状的区域30的轴向端部上固定有一个径向向内指向的壁34，该壁与板成形件31和套筒状的区域30一起限定一个环状的室35的边界，缠绕弹簧离合器26以及在此扭转弹性的减振器20被接收在该室中。可用有利的方式在室35中设置预定量的粘性介质、例如油脂或油。

在所示实施例中，在从驱动发动机到变速器的转矩流中在减振装置18的前面连接有一个转矩限制装置24。但通过相应的运动学逆转也可在减振装置18的后面连接转矩限制装置24。

从图1中可看到，在直径增大的意义上对弹簧缠绕环29进行加载时这些弹簧缠绕环在径向上支撑在环状的区域30的内面38上。在此情况下支撑力愈大，在周向方向上作用在弹簧缠绕环29上的力就愈大，该力引起前面提到的直径增大。由于存在于弹簧缠绕环29与支撑面38之间的摩擦而可传递由驱动发动机输出的转矩。

构造成空转装置25的转矩限制装置24的锁止或闭锁借助于能量储存器21、22进行。为此在所示实施例中缠绕弹簧28具有一个端部圈，该端部圈承载一些用于构造成螺旋压簧的能量储存器21、22的支撑或加载区域41、42。加载区域41、42设置在一个舌43上，该舌从缠绕弹簧28的可在图2中看到的端部圈径向向内延伸出。另一个舌44正对着舌43延伸，由此，这两个舌43和44彼此相对错位180度设置。舌43、44与缠绕弹簧28的端部圈相连接。

为了支撑或加载能量储存器21、22，次级飞轮6包括一个法兰式构件46，该法兰式构件具有一些在径向方向上向外延伸的悬臂48、49。悬臂48、49一体地法兰式构件46相连接，该法兰式构件无相对转动地与次级飞轮6相连接，例如借助于铆接连接。关于这种连接例如参阅德国公开文献DE 10359635A1。

但如果需要，可在法兰式构件46与次级飞轮6之间设置另一个减振装置和/或转矩限制装置。

在所述在周向方向上起作用的能量储存器21、22的端部上安置有一些用于引入力的止挡元件51、52。在止挡元件51、52上构造有控制鼻53、54，这些控制鼻与一些控制区域共同作用，以便引起缠绕弹簧离合器26的释放或滑转。控制鼻54与一个控制区域56共同作用，该控制区域构造在一个舌57上，该舌从缠绕弹簧28的端部圈径向向内延伸。在舌57上在周向方向上与控制区域56对置地设置有另一个控制区域58。正相对着舌57设置有另一个舌59，该舌相对于舌57错位180度从缠绕弹簧28的端部圈径向向内延伸。由此在缠绕弹簧28的可在图2中看到的端部圈上总共设置有四个径向向内延伸的舌43、44、57、59。在该实施例中这四个舌均匀地分布在缠绕弹簧28的端部圈的圆周上。

图5中放大地并且单独立体地示出了止挡元件51。在该视图中看到，止挡元件51包括一个扁的止挡体60，该止挡体具有两个角部，这些角部构成控制鼻53和63。从止挡体60伸出一个稍微弯曲的柄65。柄65的曲率与所属的能量储存器22的弓形构型相适配，该能量储存器也被称为弓形弹簧。止挡体60也被称为钵。柄65这样插入到所属的弓形弹簧22中，使得所属的止挡元件51以一个在柄65与止挡体60之间扩宽的区域62固定地夹紧在弓形弹簧端部中。当设置在止挡体60上的控制鼻53、63靠置在舌57的所属的控制区域56上时，这些控制鼻触发缠绕弹簧离合器26的滑转或释放。

图6和图7中以不同视图示出了根据本发明的缠绕弹簧28。缠绕弹簧28由一个段构成并且包括两个相对置的端部68、69。所属的端部圈各构造有四个舌71至74和43、57、44、59，这些舌分别均匀地分布在所属的端部圈的圆周上并且径向向内延伸。图7中用76标记一个自由空间，当缠绕弹簧28变形时，该自由空间用于接收弹簧端部68。

在本发明的范围内已经发现，缠绕弹簧端部68、69是缠绕弹簧28的薄弱部位。在拉和推工作中在两侧引入力时，打开和闭合缠绕弹簧离合器所需的力被交替地导入到缠绕弹簧28中。在此情况下，用于制造传统缠绕弹簧的异形丝被显著削弱，由此降低了所属的缠绕弹簧离合器的负荷能力。根据本发明的一个重要方面，缠绕弹簧28由一种用硬化的弹簧钢材料制成的闭合的环制造，该闭合的环首先被车削出所需的内部轮廓和外部轮廓。随后通过三维的激光束切割产生缠绕弹簧28的所需的径向的螺旋轮廓。同时也通过激光束切割产生用于在轴向方向上闭合和打开缠绕弹簧离合器26的舌71至74和43、57、44、59。以这种方式制造的舌非常稳定，因为材料没有被削弱。此外，可通过根据本发明的方法产生强度上最佳地设计的轮廓。

参考标号清单

1扭转振动减振器   12摩擦片衬

2双质量飞轮       14压板

3初级飞轮         15反压板

4轴承             16齿部

5转动轴线         18减振装置

6次级飞轮         20减振器

8摩擦离合器       21能量储存器

10离合器盘        22能量储存器

11摩擦片衬        24转矩限制装置

25空转装置            52止挡元件

26缠绕弹簧离合器      53控制鼻

28缠绕弹簧            54控制鼻

29弹簧缠绕环          56控制区域

30套筒状的区域        57舌

31板成形件            58舌

32环形突缘            59舌

34壁                  60止挡体

35环状的室            62扩宽的区域

38内面                63控制鼻

41加载区域            65柄

42加载区域            68端部

43舌                  69端部

44舌                  71舌

46法兰式构件          72舌

48悬臂                73舌

49悬臂                74舌

51止挡元件            76自由空间

Claims (12)

1.用来制造具有缠绕弹簧（28）的缠绕弹簧离合器元件的方法，其特征在于：首先制造一个环形元件，在至少一个另外的处理步骤中在该环形元件中通过激光束切割产生一些弹簧缠绕环（29），用于制成所述缠绕弹簧。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于：该环形元件通过切削来制造。

3.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于：在所述至少一个另外的处理步骤中通过激光束切割产生一些用于在周向方向上起作用的能量储存器（21，22）的支撑区域（41，42）。

4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：在所述至少一个另外的处理步骤中通过激光束切割产生一些用于缠绕弹簧离合器（26）的空转作用的控制区域（56，58）。

5.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：所述缠绕弹簧离合器元件是用于扭转振动减振器（1）的缠绕弹簧离合器元件。

6.根据权利要求2的方法，其特征在于：该环形元件通过车削来制造。

7.扭转振动减振器，具有至少两个可抵抗具有一些在周向方向上起作用的能量储存器（21，22）的减振装置（18）的作用彼此相对扭转的部件（3，6），所述部件中的一个能够与驱动机相连接并且另一个能够与待驱动的轴相连接，其中，在所述两个部件（3，6）之间附加地设置有一个与该减振装置（18）串联连接的转矩限制器（24），该转矩限制器至少在所述两个部件（3，6）之间的可能的相对扭转方向中的一个方向上起作用并且包括至少一个缠绕弹簧离合器（26），所述缠绕弹簧离合器在达到所述两个部件（3，6）之间的预确定的扭转角度时作为空转机构起作用，其特征在于：所述缠绕弹簧离合器（26）包括至少一个根据上述权利要求之一的方法制造的缠绕弹簧离合器元件，其中，该缠绕弹簧离合器元件具有由在一环形元件中通过激光束切割产生的一些弹簧缠绕环制成的缠绕弹簧。

8.根据权利要求7的扭转振动减振器，其特征在于：从所述缠绕弹簧（28）的端部缠绕环各径向向内延伸出两个舌（43，44），这些舌具有一些用于所述在周向方向上起作用的能量储存器（21，22）的支撑区域（41，42）。

9.根据权利要求8的扭转振动减振器，其特征在于：从所述缠绕弹簧（28）的端部缠绕环各径向向内延伸出两个另外的舌（57，59），这些另外的舌具有一些用于该缠绕弹簧离合器（26）的空转作用的控制区域（56，58）。

10.根据权利要求9的扭转振动减振器，其特征在于：具有这些控制区域的所述另外的舌（57，59）在周向方向上各设置在具有所述支撑区域的所述两个舌（43，44）之间。

11.根据权利要求7至10之一的扭转振动减振器，其特征在于：在所述在周向方向上起作用的能量储存器上安置有一些用于所述可扭转的部件中一个的止挡元件（51，52），这些止挡元件具有一些用于所述缠绕弹簧（28）的控制鼻（53，54）。

12.根据权利要求11的扭转振动减振器，其特征在于：这些止挡元件（51，52）各具有一个止挡体（60），一个柄（65）从该止挡体延伸到所属的能量储存器（22）中。

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