CN101270793B - 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，具有一个主减振装置和一个预减振装置，该预减振装置起作用直到一个预减振角度并且包括一个预减振法兰，该预减振法兰一方面在第一耦合部位上与一些预减振弹簧元件相耦合并且另一方面在第二耦合部位上与一个轮毂装置相耦合。本发明的特征在于：接触方的摩擦副在所述第一耦合部位和/或第二耦合部位上在摩擦方面被最佳化。
Description
技术领域
本发明涉及一种扭转振动减振器，具有一个主减振装置和一个预减振装置，该预减振装置起作用直到一个预减振角度并且包括一个预减振法兰，该预减振法兰一方面在第一耦合部位上与一些预减振弹簧元件相耦合并且另一方面在第二耦合部位上与一个轮毂装置相耦合。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种根据本发明前序部分所述的扭转振动减振器，该扭转振动减振器比传统扭转振动减振器具有更长的寿命。
一种扭转振动减振器，具有一个主减振装置和一个预减振装置，该预减振装置起作用直到一个预减振角度并且包括一个预减振法兰，该预减振法兰一方面在第一耦合部位上与一些预减振弹簧元件相耦合并且另一方面在第二耦合部位上与一个轮毂装置相耦合，在该扭转振动减振器中，该任务这样来解决：接触方的摩擦副在第一耦合部位和/或第二耦合部位上在摩擦方面被最佳化。当扭转角度小于预减振角度时，力矩由预减振装置通过预减振弹簧元件和预减振法兰引入到轮毂装置中。当扭转角度大于预减振角度时，力矩仅通过主减振装置优选绕过预减振装置引入到轮毂装置中。通过使接触方的摩擦副最佳化可显著降低磨损，而不影响预减振法兰的强度，例如在用塑料制成的预减振法兰的实施形式中情况即如此。
该扭转振动减振器的一个优选实施例的特征在于：接触方中总是有至少一个在第一耦合部位和/或第二耦合部位上由低摩擦的材料、尤其是由塑料构成。低摩擦在此意味着，在摩擦副为低摩擦的材料与相对硬的材料如钢的情况下仅产生很小的摩擦。优选这样设计摩擦副，使得摩擦系数与钢/钢摩擦副相比显著降低。特别优选摩擦副构造成塑料/钢摩擦副。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振法兰由金属、尤其是由钢构成并且在第一耦合部位和/或第二耦合部位上装备有塑料。通过这种塑料装备而避免用钢制成的两个接触方彼此贴靠。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振法兰具有一个内齿部，该内齿部啮合在轮毂装置的外齿部中并且用一塑料件、尤其是塑料环包围。作为替换方案，塑料件或塑料环也可设置在轮毂装置上。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：塑料件或塑料环卡入到预减振法兰的内齿部中。优选塑料件或塑料环的构型与预减振法兰的内齿部的构型相适配。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振法兰的内齿部用塑料注塑包封。优选仅预减振法兰的内齿部的这样一些区域用塑料注塑包封，用钢制成的接触方贴靠在这些区域上。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振法兰为了与预减振弹簧元件相耦合而具有窗，这些窗在第一耦合部位上装备有塑料。为此目的，可将塑料元件卡入到窗中。但窗也可至少部分地用塑料注塑包封。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振弹簧元件由金属、尤其是由弹簧钢构成并且在第一耦合部位上装备有塑料。优选预减振弹簧元件的与预减振法兰接触的端部装备有塑料。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：在预减振弹簧元件上固定有一些塑料罐。预减振弹簧元件优选是螺旋压簧。优选塑料罐卡入到螺旋压簧的端部中。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：该扭转振动减振器包括两个侧面件，这些侧面件无相对转动地彼此相连接并且在这些侧面件之间设置有至少一个中间件、尤其是两个中间件，该中间件或这些中间件可相对于侧面件抵抗弹簧装置的弹簧作用受限制地扭转。预减振装置可对称或不对称地安装。此外，预减振装置可包括多个预减振级。预减振装置施展其作用直到一个确定的扭转角度，该扭转角度被称为预减振角度。在预减振角度下，一个确定的力矩起作用。在超过预减振角度之后，预减振装置关断并且也被称为主减振装置的弹簧装置施展其主减振作用直到一个主减振角度。通过主减振装置与预减振装置的组合可显著改善减振性能。
优选主减振装置的弹簧装置在根据本发明的扭转振动减振器中设置在不仅在侧面件中而且在该中间件或这些中间件中空出的窗的内部。这些中间件中的窗在圆周方向上在一侧上各具有一个导向鼻并且在另一侧上各具有一个缺口，相应另一个中间件的导向鼻设置在所述缺口中。导向鼻各仅在一个负荷方向上施展其作用，即在牵引负荷(Zugbelastung)或惯性负荷(Schubbelastung)下施展其作用。缺口可用简单的方式实现具有导向鼻的中间件彼此相对运动。导向鼻可实现对主减振装置的弹簧装置无磨损地导向。弹簧装置优选是压簧，这些压簧构造成螺旋压簧。根据本发明的一个重要方面，无磨损的弹簧导向的方案与预减振装置相组合。
该扭转振动减振器的一个优选实施例的特征在于：固定地与侧面件相连接的间隔栓各延伸穿过窗的缺口。间隔栓用于使侧面件在轴向方向上彼此间以确定距离设置。通过间隔栓，转矩由侧面件与负荷方向相关地传递给中间件中的一个。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：间隔栓在圆周方向上各形成一个用于中间件的止挡。优选缺口的构型与间隔栓的构型相适配。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：中间件各包括一个轮毂法兰，所述轮毂法兰与一个轮毂相耦合。优选轮毂无相对转动地与变速器输入轴相连接。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：轮毂设置有一个外齿部，该外齿部与中间件的内齿部共同作用。由此可实现转矩由中间件传递给轮毂。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：在轮毂的外齿部与中间件的内齿部之间在圆周方向上存在一个确定的间隙。视负荷方向而定，轮毂以其外齿部与一个或另一个中间件无相对转动地相连接。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：导向鼻各从所属中间件伸展所在的平面在所属弹簧装置的纵向轴线的方向上延伸。由此可补偿通过弹簧装置上的偏心力作用产生的并且可导致弹簧装置侧向移出/弯出的轴向力分量。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：弹簧装置各具有至少一个具有两个端部的螺旋弹簧元件，在这些端部中各插入导向鼻中的一个。作为替换方案，螺旋弹簧元件也可在外部由导向元件包围。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：弹簧装置各具有一个外部的和一个内部的具有两个端部的螺旋弹簧元件，在这些端部中各插入导向鼻中的一个。外部的螺旋弹簧元件在内部的螺旋弹簧元件上通过导向鼻导向。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：导向鼻一体地与所属中间件相连接。中间件优选是板件，从该板件冲压出导向鼻。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振装置包括一个中间轮毂，该中间轮毂可以以一个确定的预减振扭转间隙无相对转动地与一个或所述轮毂相连接。中间轮毂在径向方向上设置在该轮毂与该中间件或这些中间件之间。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：确定的预减振扭转间隙相应于预减振角度的值的两倍。优选预减振角度在两个转动方向上相等。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：确定的预减振扭转间隙设置在轮毂的外齿部与中间轮毂的内齿部之间。在超过确定的预减振扭转间隙之后轮毂的齿部和中间轮毂的齿部这样相互止挡，使得在轮毂与中间轮毂之间产生无相对转动的连接。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：中间轮毂可以以一个确定的自由角度无相对转动地与中间件中的至少一个相连接。自由角度由所述或一个主减振角度与所述预减振角度之间的差得到。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：自由角度通过中间轮毂的外齿部与所述至少一个中间件的内齿部之间的主减振扭转间隙预给定。在超过自由角度或主减振扭转间隙之后，中间轮毂的齿部和所述至少一个中间件的齿部这样相互止挡，使得在中间轮毂与所述至少一个中间件之间产生无相对转动的连接。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振装置包括一个预减振壳体，在该预减振壳体中一个预减振法兰在中间连接有一些预减振弹簧元件的情况下与预减振壳体相耦合。当扭转角度小于预减振角度时，力矩由预减振壳体通过预减振弹簧元件传递给预减振法兰。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振法兰在一定程度上无圆周间隙地与轮毂相连接。在一定程度上无圆周间隙在此意味着，至多存在很小的接合间隙。当扭转角度大于预减振角度时，力矩直接由中间轮毂传递给轮毂。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振法兰具有一个内齿部，该内齿部与轮毂的一个或所述外齿部处于啮合。优选轮毂的齿部的齿和预减振法兰的齿部的齿均匀地分布在圆周上。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振壳体在一定程度上无圆周间隙地与中间轮毂相连接。在一定程度上无圆周间隙在此意味着，至多存在很小的接合间隙。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振壳体包括两个预减振保持架，这些预减振保持架无相对转动地彼此相连接。预减振保持架优选构造成相同件，以便节省工具成本。但预减振保持架也可构造得不同并且例如通过销和孔优选形状锁合地彼此相连接。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振保持架中的一个具有一个内齿部，该内齿部与中间轮毂的外齿部处于啮合。优选中间轮毂的齿部的齿和预减振保持架的齿部的齿均匀地分布在圆周上。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振装置这样设置在侧面件中的一个与该中间件或这些中间件中的一个之间，使得在主减振工况中在一个负荷方向上尤其是在牵引负荷的情况下与在另外的负荷方向上尤其是在惯性负荷的情况下相比更多的摩擦部位起作用。由此在牵引工况中可实现更大的摩擦阻尼/迟滞。同时在惯性工况中可实现更好的振动隔离。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预减振装置这样设置在侧面件中的一个与该中间件或这些中间件中的一个之间，使得在主减振工况中在一个负荷方向上尤其是在牵引负荷的情况下与在另外的负荷方向上尤其是在惯性负荷的情况下相比双倍的摩擦部位起作用。可放弃专门组合的摩擦控制盘。优选在牵引负荷的情况下四个摩擦部位起作用，在惯性负荷的情况下两个摩擦部位起作用。
此外，本发明涉及一种离合器盘，该离合器盘具有上述扭转振动减振器。本发明特别适用于具有重载主减振器弹簧的载货车辆和轿车的离合器盘。
附图说明
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本发明的其它优点、特征及细节。附图表示：
图1一个笛卡尔坐标曲线图，在该笛卡尔坐标曲线图中示出了具有预减振装置的离合器盘的扭转振动减振特性曲线；
图2具有一个组合的扭转振动减振器和一个预减振装置的离合器盘的俯视图；
图3图2中离合器盘的剖面；
图4图3中一个放大的局部；
图5与图4中类似的在离合器盘的另一个部位上的剖面视图；
图6和图7图5中各一个放大的局部；
图8沿着图7中线VIII-VIII的剖面视图；
图9图8中一个放大的局部；
图10根据本发明的预减振装置的横剖面；
图11图10中预减振装置的纵剖面；以及
图12图10和图11中预减振装置的分解视图。
具体实施方式
在图1中在笛卡尔坐标曲线图中以特性曲线的形式绘制了由根据本发明的离合器盘传递的以Nm为单位的转矩M关于以度为单位的扭转角度α的曲线。在此示出了在一个扭转方向上的特性曲线。特性曲线可在两个转动方向上对称地或不对称地延伸。在所示扭转方向上的特性曲线包括一个第一特性曲线区段I，在该第一特性曲线区段中一个预减振装置起作用，该预减振装置组合在离合器盘中。预减振装置施展其作用直到一个预减振角度α1。在预减振角度α1下，也被称为预减振力矩的力矩M1起作用。在达到预减振角度α1时，预减振装置关断并且一个组合在离合器盘中的主减振装置起作用。主减振装置起作用直到一个主减振角度α2。所属的止挡力矩用M2标记。
图2和图3中示出了一个具有无磨损的主减振器导向装置和组合的预减振装置的离合器盘1的俯视图和剖面。在离合器盘1中组合有一个扭转振动减振器2。离合器盘1在径向内部包括一个轮毂装置3，该轮毂装置包括一个具有内齿部5的轮毂4。内齿部5用于使离合器盘1在机动车的传动系中无相对转动地与变速器输入轴相连接。根据本发明的一个重要方面，轮毂装置3除了轮毂4之外还包括一个中间轮毂6。中间轮毂6构造成单独的构件。轮毂装置3可无相对转动地与两个中间件11、12相连接。中间件11、12法兰状地在径向方向上延伸并且因此也被称为轮毂法兰或简称法兰。概念径向、轴向和圆周方向在本发明的范围内以离合器盘1的转动轴线13为参考。
两个侧面件21、22可通过支承装置14、15相对于轮毂装置3或中间件11、12抵抗至少一个弹簧装置23的作用受限制地扭转，所述弹簧装置也被称为主减振装置。弹簧装置23在圆周方向上均匀分布地包括四个弹簧元件24、25、26和27。扭转角度通过间隔栓28来限制，这些间隔栓固定在侧面件21、22上并且延伸穿过中间件11、12。间隔栓28优选构造成阶梯栓并且与侧面件21、22相铆接。中间件11、12在轴向方向上设置在侧面件21、22之间。在侧面件11上在径向外部固定有一个衬承载盘30，该衬承载盘具有两个摩擦片衬半部31、32。在图3的剖面视图中看到，在构造成螺旋压簧的弹簧元件24的内部设置有两个另外的螺旋压簧34、35。在支承装置15附近在离合器盘1中组合有一个摩擦装置40。摩擦装置40包括至少一个碟形弹簧和至少一个摩擦环。
图4至图6中放大地示出了不同的剖面视图。在支承装置14附近在离合器盘1中或扭转振动减振装置2中组合有一个预减振装置44。预减振装置44包括一个预减振壳体45，该预减振壳体在轴向方向上设置侧面件21与中间件11之间。在预减振壳体45中设置有一个预减振法兰46。预减振法兰46可相对于两个预减振保持架48、49转动，这些预减振保持架构成预减振壳体45。预减振法兰46可抵抗一个预减振弹簧装置50的作用扭转，该预减振弹簧装置设置在预减振壳体45中。
图8中示出了沿着与图6相应的图7中的线VIII-VIII的剖面视图。在图8中看到，中间轮毂6具有一个外齿部51，该外齿部与一个内齿部52共同作用，该内齿部设置在中间件11上。在中间件12上设置有一个另外的内齿部53，该另外的内齿部也与中间轮毂6的外齿部51共同作用。
图9中放大地示出了图8中的一个局部。在图9中通过一个双箭头55表示扭转间隙，该扭转间隙设置在中间轮毂6的外齿部51与中间件11的内齿部52之间。扭转间隙55由主减振角度α2与预减振角度α1之间的差得到。图8中的弹簧24、25、26、27也被称为主减振器压簧并且用于将力矩视转动方向而定传递给中间件11、12中的一个。中间件11、12通过主减振器压簧24至27彼此相耦合。
图10和图11中示出了一个根据本发明的预减振装置104的横剖面和纵剖面。预减振装置104包括一个预减振壳体105，在该预减振壳体中设置有一个预减振法兰106。预减振法兰106可相对于两个预减振保持架108、109转动，这些预减振保持架构成预减振壳体105。预减振法兰106可抵抗一个预减振弹簧装置110的作用扭转，该预减振弹簧装置设置在预减振壳体105中。
在图10中看到，预减振弹簧装置110包括四个预减振弹簧元件116、117、118和119。当扭转角度小于预减振角度时，力矩通过优选构造成螺旋压簧的预减振弹簧元件116至119传递给预减振法兰106，该预减振法兰在一定程度上无间隙地无相对转动地与轮毂(图3至图8中的4)相连接。当扭转角度大于预减振角度时，力矩直接由中间轮毂(图3至图8中的6)传递给轮毂。
两个预减振保持架108、109将力矩传递给预减振弹簧元件116至119。根据本发明的一个重要方面，预减振弹簧元件116至119在它们的端部上各装备有塑料罐128、129。预减振弹簧元件116至119优选是用弹簧钢制成的螺旋压簧。预减振法兰106优选由钢构成。塑料罐128、129将力矩传递给预减振法兰106。作为替换方案，取代塑料罐128、129也可将塑料嵌件卡入到或注射到预减振法兰106的窗中。
在径向内部，预减振法兰106配备有一个内齿部122。内齿部122在离合器盘安装好的状态中无圆周间隙地、无相对转动地与轮毂(图3至图8中的4)相连接。根据本发明的另一个重要方面，一个也设齿并且有利地设置有大致恒定壁厚的塑料件124卡入到或注射到预减振法兰106的内齿部122中。塑料件124用于建立与轮毂齿部的低摩擦的接触。
图12中示出了图10和图11中的预减振装置104的分解视图。涉及用塑料装备钢件的上述措施用于降低预减振法兰106与其接触方之间的通过微观运动引起的接触磨损。
参考标号清单
1 离合器盘 35 螺旋压簧
2 扭转振动减振器 40 摩擦装置
3 轮毂装置 44 预减振装置
4 轮毂 45 预减振壳体
5 内齿部 46 预减振法兰
6 中间轮毂 48 预减振保持架
11 中间件 49 预减振保持架
12 中间件 50 预减振弹簧装置
13 转动轴线 51 外齿部
14 支承装置 52 内齿部
15 支承装置 53 内齿部
21 侧面件 55 双箭头
22 侧面件 104 预减振装置
23 弹簧装置 105 预减振壳体
24 弹簧元件 106 预减振法兰
25 弹簧元件 108 预减振保持架
26 弹簧元件 109 预减振保持架
27 弹簧元件 110 预减振弹簧装置
28 间隔栓 116 预减振弹簧元件
30 衬承载盘 117 预减振弹簧元件
31 摩擦片衬半部 118 预减振弹簧元件
32 摩擦片衬半部 119 预减振弹簧元件
34 螺旋压簧 122 内齿部
124 塑料件 129 塑料罐
128 塑料罐
Claims (10)
1.扭转振动减振器，具有一个主减振装置和一个预减振装置(44；104)，该预减振装置起作用直到一个预减振角度(α1)并且包括一个预减振法兰(46；106)，该预减振法兰一方面在第一耦合部位上与一些预减振弹簧元件(116～119)相耦合并且另一方面在第二耦合部位上与一个轮毂装置(3)相耦合，其特征在于：接触方的摩擦副在所述第一耦合部位和/或第二耦合部位上在摩擦方面被最佳化，其中，这样设计摩擦副，使得摩擦系数与钢/钢摩擦副相比显著降低，其方式是，接触方中总是有至少一个在所述第一耦合部位和/或第二耦合部位上由低摩擦的材料构成，所述低摩擦的材料是塑料。
2.根据权利要求1的扭转振动减振器，其特征在于：该预减振法兰(46；106)由金属构成并且在所述第一耦合部位和/或第二耦合部位上装备有塑料。
3.根据权利要求2的扭转振动减振器，其特征在于：该预减振法兰(46；106)具有一个内齿部(122)，该内齿部啮合在该轮毂装置(3，6)的外齿部中并且用一塑料件(124)包围。
4.根据权利要求3的扭转振动减振器，其特征在于：该塑料件(124)卡入到该预减振法兰(106)的内齿部(122)中。
5.根据权利要求3的扭转振动减振器，其特征在于：该预减振法兰(106)的内齿部(122)用塑料注塑包封。
6.根据权利要求1至5中一项的扭转振动减振器，其特征在于：该预减振法兰(106)为了与这些预减振弹簧元件(116～119)相耦合而具有窗，这些窗在所述第一耦合部位上装备有塑料。
7.根据权利要求1至5中一项的扭转振动减振器，其特征在于：这些预减振弹簧元件(116～119)由金属构成并且在所述第一耦合部位上装备有塑料。
6.根据权利要求7的扭转振动减振器，其特征在于：在这些预减振弹簧元件(116～119)上固定有一些塑料罐(128，129)。
9.根据权利要求2的扭转振动减振器，其特征在于：所述金属是钢。
10.根据权利要求7的扭转振动减振器，其特征在于：所述预减振弹簧元件(116～119)由弹簧钢构成。
11.离合器盘，具有根据上述权利要求中一项的扭转振动减振器。
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (2)
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