CN101275621B - 用于对轴的扭转振动减振的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于对轴的扭转振动减振的装置，包括一个与轴固定的第一组件及一个可相对于该第一组件绕该轴的转动轴线相对转动的第二组件，其中，在该第一组件与该第二组件之间设置有至少一个能量储存器，所述能量储存器在该第一组件相对于该第二组件相对转动时储存能量。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对轴的扭转振动减振的装置。
背景技术
已经公知，在内燃机的曲轴上使用振动减振器，在这种振动减振器中一个质量在转动方面与曲轴粘性地或弹性地相连接。在弹性连接的情况下通常使用弹性体作为耦合元件。在公知振动减振器上其缺点是：这些振动减振器达到仅相对小的减振作用。
发明内容
因此，本发明的任务在于，给出一种用于对轴的扭转振动减振的装置，该装置与根据现有技术的装置相比在质量相同的情况下具有更大的减振作用。
该问题通过一种用于对轴的扭转振动减振的装置来解决，该装置包括一个与轴固定的第一组件及一个可相对于第一组件绕轴的转动轴线相对转动的第二组件，其中，在第一组件与第二组件之间设置有至少一个能量储存器，所述能量储存器在第一组件相对于第二组件相对转动时储存能量。
原则上，曲轴扭振减振器或缓冲器根据曲轴与减振器之间的相移能量交换原理来工作。一个减振器可暂时储存的能量愈大，该减振器对曲轴振动的减振作用就愈好。不仅粘性耦合的减振器而且弹性耦合的减振器在其承载的飞轮质量中储存大部分能量，因为其耦合元件是粘性流体或弹性体，可吸收相对少的能量。根据本发明的具有弹簧储存器——这尤其是钢制弹簧——的减振器由于弹簧的高能量吸收能力而相对于根据现有技术的用于对扭转振动减振的装置具有明显的功能优点。尤其是在承载飞轮质量相同的情况下相对于根据现有技术的振动减振器减振作用明显大。为了达到相对于根据现有技术的振动减振器类似的减振作用，通过根据本发明的用于对振动减振的装置可实现在减振作用保持相同或甚至更好的情况下使用比在根据现有技术的扭振减振器中小约20％的飞轮质量。
优选提出，能量储存器包括至少一个压簧，所述压簧夹紧在第组件和第二组件的缺口中。在第一组件相对于第二组件相对转动时压簧被压缩并且储存能量。这种压簧是市场上通用的，因此成本低廉。优选提出，该用于对扭转振动减振的装置包括至少一个阻尼器元件，所述阻尼器元件在第一组件相对于第二组件相对转动时耗散能量。阻尼器元件优选执行干式摩擦工作或粘性摩擦工作。在此优选提出，阻尼器元件包括摩擦片衬，这些摩擦片衬各无相对转动地与第一组件或第二组件相连接并且可彼此摩擦地相互滑动。此外优选提出，阻尼器元件包括一个前面的摩擦元件，该前面的摩擦元件固定地与第一组件相连接，其中，固定地与第二组件相连接的一个前面的外摩擦环和/或一个前面的内摩擦环与前面的摩擦元件摩擦接触。前面的外摩擦环及前面的内摩擦环优选是一个前面的波形盘的一部分，该前面的波形盘优选借助于栓或粘接连接无相对转动地与第一组件相连接。阻尼器元件优选包括一个后面的摩擦元件，该后面的摩擦元件固定地与第一组件相连接，其中，固定地与第二组件相连接的一个后面的外摩擦环和/或一个后面的内摩擦环与后面的摩擦元件摩擦接触。后面的外摩擦环及后面的内摩擦环优选是一个后面的波形盘的一部分，该后面的波形盘优选借助于栓或粘接连接无相对转动地与第一组件相连接。
优选提出，第一组件包括一个前面的法兰及一个后面的法兰，该前面的法兰和该后面的法兰彼此固定地相连接并且构成一个与曲轴固定的法兰。通过分成两部分使得与曲轴固定的法兰易于制造。前面的法兰与后面的法兰的连接优选通过一些间隔栓来进行。优选前面的法兰与后面的法兰在一个径向外部区域中具有弯曲部，这些弯曲部形成一个环状空间。在环状空间中优选设置阻尼装置及能量储存器的一些部分。第二组件优选包括一个飞轮质量及一个飞轮质量法兰，该飞轮质量和该飞轮质量法兰构成一个飞轮质量组件。
开头所述的问题也通过一种用于对轴的扭转振动减振的方法来解决，其中，在一个与轴固定的第一组件与一个可相对于第一组件绕轴的转动轴线相对转动的第二组件之间设置有至少一个能量储存器，所述能量储存器在第一组件相对于第二组件相对转动时储存能量。
附图说明
下面借助于附图来描述本发明的实施例。附图表示：
图1根据本发明的曲轴减振器的一个实施例的俯视图；
图2根据图1中I-I的一个剖面；
图3图2中径向外部区域的第一放大视图；
图4图2中径向外部区域的第二放大视图；
图5曲轴减振器在曲轴上的安装状态；
图6曲轴减振器的原理框图；
图7曲轴减振器的解体视图。
具体实施方式
图1示出了一个曲轴减振器1的俯视图，图2示出了根据图1中I-I的一个剖面。图3及图4各示出了图2中径向外部区域的放大视图，图7示出了曲轴减振器1的解体视图。曲轴减振器1包括一个前面的法兰2及一个后面的法兰3。这些法兰各包括多个孔4，曲轴减振器1借助于这些孔固定在曲轴上。这两个法兰2、3通过间隔栓5彼此相连接。隔离栓包括一个具有大直径的内部圆柱状区域，该内部圆柱状区域比两个外部圆柱状区域都大，这些外部圆柱状区域伸出穿过这两个法兰的孔。这些间隔栓各从外部设置有铆接头部。前面的法兰2及后面的法兰3构成一个与曲轴固定的法兰7，该与曲轴固定的法兰在绕转动轴线6转动方面固定地与曲轴相连接。前面的法兰2及后面的法兰3在径向外部区域中具有弯曲部30、31，这些弯曲部形成一个环状空间32。一个飞轮质量组件8可绕转动轴线6相对于与曲轴固定的法兰7相对转动地设置。该飞轮质量组件包括一个固定地与外法兰10相连接的飞轮质量9。飞轮质量组件8因此可相对于与曲轴固定的法兰7绕转动轴线6相对转动。飞轮质量法兰10通过铆钉11与飞轮质量9相连接。飞轮质量组件8在绕轴线6相对于与曲轴固定的法兰7转动方面被弹簧12弹性地支承着。弹簧12是这样的压簧，这些压簧包括两个同轴地被导向的弹簧，例如图2中所示一个外弹簧12a及一个内弹簧12b。压簧12是这样的压簧，这些压簧支承在飞轮质量法兰的缺口13中及与曲轴固定的法兰7的缺口14中。当与曲轴固定的法兰7相对于飞轮质量法兰10相对转动时弹簧12被压缩，由此在与曲轴固定的法兰7与飞轮质量组件8之间起到扭转弹簧的作用。弹簧12在飞轮质量组件8相对于与曲轴固定的法兰7的零位置中已被预压紧。一个盖盘15固定地与飞轮质量9相连接，例如焊接。优选用塑料制成的一个前面的密封盘16及一个后面的密封盘17使与曲轴固定的法兰7的由飞轮质量组件8包围的区域相对于外界环境密封以避免污物及湿气。为了产生摩擦阻尼，在曲轴减振器1中设置有一些具有摩擦环的轴向起作用的波形盘，这些摩擦环构成一个阻尼器元件33，在与曲轴固定的法兰7相对于飞轮质量组件8相对转动时该阻尼器元件耗散能量。在此涉及一个前面的外摩擦环18、一个前面的内摩擦环19、一个中间的外摩擦环20及一个中间的内摩擦环21。这些摩擦环18至21各无相对转动地与飞轮质量组件8相连接并且摩擦地支撑在摩擦元件22至24上。前面的外摩擦环18及前面的内摩擦环19支撑在一个前面的摩擦元件22上，该前面的摩擦元件固定地与前面的法兰2相连接。后面的外摩擦环20及后面的内摩擦环21支撑在一个后面的摩擦元件24上，该后面的摩擦元件固定地与后面的法兰3相连接。在前面的法兰2与后面的法兰3之间设置有一个中间摩擦元件20，该中间摩擦元件与飞轮质量法兰10直接处于摩擦接触。内摩擦环与外摩擦环各彼此相连接并且各构成盘状组件，如尤其是借助于图7的解体视图可看到的那样。前面的外摩擦环18及前面的内摩擦环19是前面的波形盘38的一部分。该前面的波形盘借助于栓无相对转动地与飞轮质量9相连接。后面的外摩擦环20及后面的内摩擦环21是后面的波形盘39的一部分。该后面的波形盘借助于栓无相对转动地与飞轮质量9相连接。摩擦元件优选由塑料构成，前面的摩擦元件20及后面的摩擦元件24附加地作为用于使飞轮质量组件8在曲轴法兰7上定中的滑动轴承使用。
曲轴减振器1可在通过密封盘16及17对外密封的区域中附加地充注有油脂以降低磨损，但在此也可遵循使用干式摩擦片衬的干式方案，如在先借助于实施例所述的那样。可取代摩擦装置而给阻尼器充注粘性介质，该阻尼器则如具有附加弹簧耦合装置的粘性阻尼器那样起作用。这例如可这样实现：对外通过密封盘16及17密封的空间充注有液压油或类似物并且可彼此相对移位或扭转的部分的相应表面性质引起粘性阻尼。这些表面例如可设置有槽或凹沟或类似结构。
图5示出了曲轴减振器1在曲轴25上的安装状态。为了使曲轴减振器1轴向定位在曲轴25上，在该曲轴减振器与该曲轴之间设置有一个中间环26。穿过孔4的螺钉27负责使曲轴减振器1与中间环26及带轮28一起固定在曲轴25上。曲轴减振器1在其外圆周上包括一个带槽29，通过该带槽可驱动其它总成。
图6示出了曲轴减振器1的原理框图。与曲轴固定的质量在此标记为J1，这尤其是曲轴25、中间环26、螺钉27，带轮28及曲轴减振器1的与曲轴固定的法兰7。可相对于与曲轴固定的质量运动的组件、尤其是飞轮质量组件8在此标记为J2。飞轮质量J1及J2各具有一个与绕轴线6的旋转相关的惯性矩，这可描绘成具有用于直线运动的质量的模型。弹簧12的弹簧刚度在此表示成一个拉簧/压簧的弹簧刚度C，波形盘18至21与摩擦元件22至24之间的干式摩擦表示成干式摩擦阻尼器RC。就此而言得到一个具有摩擦阻尼装置的能振动的系统。
参考标号清单
1曲轴减振器 12b内弹簧
2前面的法兰 13飞轮质量法兰的缺口
3后面的法兰 14与曲轴固定的法兰的缺口
4孔 15盖盘
5间隔栓 16密封盘
6转动轴线 17密封盘
7与曲轴固定的法兰 18摩擦环
8飞轮质量组件 19摩擦环
9飞轮质量 20摩擦环
10飞轮质量法兰 21摩擦环
11铆钉 22摩擦元件
12弹簧 23摩擦元件
12a外弹簧 24摩擦元件
25曲轴 33阻尼器元件
26中间环 34摩擦元件
27螺钉 35摩擦元件
28带轮 36摩擦环
29带槽 37摩擦环
30弯曲部 38波形盘
31弯曲部 39波形盘
32环状空间
Claims (12)
1.用于对轴的扭转振动减振的装置(1)，包括一个与轴固定的第一组件(7)及一个可相对于该第一组件绕该轴的转动轴线(6)相对转动的第二组件(8)，其中，在该第一组件与该第二组件之间设置有至少一个能量储存器(12)，所述能量储存器在该第一组件(7)相对于该第二组件(8)相对转动时储存能量，并且，该装置包括至少一个阻尼器元件(33)，所述阻尼器元件在该第一组件(7)相对于该第二组件(8)相对转动时耗散能量，其中，所述阻尼器元件(33)包括一些摩擦片衬(18，25)，这些摩擦片衬各无相对转动地与该第一组件(7)或该第二组件(8)相连接并且可彼此摩擦地相互滑动。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述能量储存器包括至少一个压簧(12)，所述压簧夹紧在该第一组件和该第二组件(7，8)的缺口(13，14)中。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：所述阻尼器元件(33)执行干式摩擦工作或粘性摩擦工作。
4.根据权利要求3的装置，其特征在于：所述阻尼器元件(33)包括一个前面的摩擦元件(22)，该前面的摩擦元件固定地与该第一组件(7)相连接，其中，固定地与该第二组件(8)相连接的一个前面的外摩擦环(18)和/或一个前面的内摩擦环(19)与该前面的摩擦元件(22)摩擦接触。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于：该前面的外摩擦环(18)及该前面的内摩擦环(19)是一个前面的波形盘(38)的一部分。
6.根据权利要求3至5中一项的装置，其特征在于：所述阻尼器元件(33)包括一个后面的摩擦元件(23)，该后面的摩擦元件固定地与该第一组件(7)相连接，其中，固定地与该第二组件(8)相连接的一个后面的外摩擦环(20)和/或一个后面的内摩擦环(21)与该后面的摩擦元件(23)摩擦接触。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于：该后面的外摩擦环(20)及该后面的内摩擦环(21)是一个后面的波形盘(39)的一部分。
8.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：该第一组件包括一个前面的法兰(2)及一个后面的法兰(3)，该前面的法兰和该后面的法兰彼此固定地相连接并且构成一个与曲轴固定的法兰(7)。
9.根据权利要求8的装置，其特征在于：该前面的法兰(2)与该后面的法兰(3)的连接通过一些间隔栓(5)来进行。
10.根据权利要求8或9的装置，其特征在于：该前面的法兰(2)与该后面的法兰(3)在一个径向外部区域中具有弯曲部，这些弯曲部形成一个环状空间(32)。
11.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于：该第二组件包括一个飞轮质量(9)及一个飞轮质量法兰(10)，该飞轮质量和该飞轮质量法兰构成一个飞轮质量组件(8)。
12.用于对轴的扭转振动减振的方法，其中，在一个与轴固定的第一组件(7)与一个可相对于该第一组件绕该轴的转动轴线(6)相对转动的第二组件(8)之间设置有至少一个能量储存器(12)，所述能量储存器在该第一组件(7)相对于该第二组件(8)相对转动时储存能量，并且还设置有至少一个阻尼器元件(33)，所述阻尼器元件在该第一组件(7)相对于该第二组件(8)相对转动时耗散能量，其中，所述阻尼器元件(33)包括一些摩擦片衬(18，25)，这些摩擦片衬各无相对转动地与该第一组件(7)或该第二组件(8)相连接并且可彼此摩擦地相互滑动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: LUKE ASSET MANAGEMENT CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: LUK LAMELLEN UND KUPPLUNGSBAU BETEILIGUNGS KG Effective date: 20120117 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH + CO. KG Free format text: FORMER OWNER: LUKE ASSET MANAGEMENT CO., LTD. Effective date: 20120117 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20120117 Address after: German Herzogenaurach Applicant after: Schaeffler Technologies GmbH Address before: German Boer Applicant before: Luke Asset Management Co.,Ltd. Effective date of registration: 20120117 Address after: German Boer Applicant after: Luke Asset Management Co.,Ltd. Address before: German Boer Applicant before: LUK LAMELLEN UND KUPPLUNGSBAU BETEILIGUNGS KG |
|
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120321 Termination date: 20200326 |