CN101315106A - 用于阻尼扭转振动的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于阻尼内燃机的扭转振动的装置，该装置需要很少的结构空间并且通过该装置使在内燃机工作中产生的振动平滑，其方式是分体式飞轮的初级质量和次级质量通过至少一个包括杠杆系统的调节装置彼此相耦合，该调节装置与能量储存器处于作用连接。

Description

用于阻尼扭转振动的装置

技术领域

本发明涉及一种用于阻尼内燃机的扭转振动的装置。所述类型的装置同时用于使一个分成初级质量和次级质量的飞轮彼此相连接，其中，初级质量或初级侧与内燃机的输出轴无相对转动地相连接，次级质量或次级侧可与一个转矩传递装置相连接。

背景技术

为了阻尼扭转振动，由德国专利文献DE 3930715C2公知了一种具有用于传递动力总成系统转矩的弹簧组件的双质量飞轮(ZMS)和一种与弹簧组件串联连接的能打滑的摩擦装置。

另外，由德国专利文献DE 4040605B4公知了一种用于阻尼扭转振动的装置，该装置包括一些本身弹性弹动地压紧的嵌入的构件，这些构件本身产生用于使它们压紧的弹簧力。

为了用很少的能量投入来调整能量储存器的压紧力，DE 102004009832A1阐述了一种解决方案，在该解决方案中可通过一个杠杆的支承点或转动点的移位来改变用于能量储存装置的操作力。这种操作力也可如从DE102006019251A1中所获知的那样通过一个力传递元件来传递，该力传递元件可相应扭转地被支承着，由此可根据扭转角度来使在力传递元件上引出的力相对于引入到该力传递元件中的力变化。

发明内容

本发明的任务在于，在使用分体式飞轮的情况下提供一种用于阻尼扭转振动的装置，该装置需要很少的结构空间并且通过该装置使在内燃机工作中产生的振动平滑。

该任务通过根据本发明的用于阻尼扭转振动的装置来解决。

根据本发明，提出了一种用于阻尼扭转振动的装置，该装置具有一个分体式飞轮，该分体式飞轮由一个初级质量和一个次级质量组成，其中，初级质量无相对转动地与驱动单元如内燃机的输出轴相连接，次级质量可与一个转矩传递装置的输入件相连接，其中，初级质量和次级质量通过至少一个与能量储存器处于作用连接的、包括一杠杆系统的调节装置彼此相耦合，其中，作用在能量储存器上的杠杆系统的杠杆变换比可变化。

据此，分体式飞轮的初级质量和次级质量通过一个减振装置彼此相耦合，该减振装置由至少一个与能量储存器处于作用连接的、包括一杠杆系统的调节装置组成。在此，众所周知，初级质量无相对转动地与驱动单元如内燃机的输出轴相连接，在工作状态中从该驱动单元输出扭转振动。这种扭转振动借助于使两个质量相连接的杠杆系统被这样平滑：使也众所周知地可与一个转矩传递装置的输入件相连接的次级质量的振动变化到由控制装置计算出来的振动幅度或确定的阻尼系数。由此，杠杆变换比可根据存在于初级质量与次级质量之间的转矩来变化。

此外，通过将根据本发明的减振装置安装到分体式飞轮中可节省结构空间。该减振装置的简单结构不仅可实现成本低廉的制造，而且可实现成本低廉的装配。

在本发明的一个有利构型中，调节装置具有一个滚动装置，该滚动装置固定在一个耦合元件上，该耦合元件与一个单独的驱动装置相连接。以此方式，由至少两个彼此相耦合的支撑滚子构成的滚动装置可沿着一个预给定的轨道单独地运动。

这样构造该轨道：视应用情况而定，或者给初级质量或者给次级质量成对地彼此间隔开地优选在径向方向上设置有支撑装置。这些支撑装置中的一个在此用于支撑与调节装置处于作用连接的能量储存器；另一个支撑装置用于支撑滚动装置的至少一个支撑滚子。由此，所述支撑装置在一侧上形成用于滚动装置的至少一个支撑滚子的轨道限制装置。用于滚动装置的至少一个另外的支撑滚子的另外的轨道限制装置由一个杠杆来实现，该支撑滚子沿着该杠杆被引导。

该杠杆以有利的方式在端侧通过一个接收部与次级质量相耦合。

在本发明的有利构型中，能量储存器的在这两个质量之间起作用的弹簧刚度几乎为零，该能量储存器以其预压紧力作用在杠杆上的作用点上。当该作用点夹入在能量储存器与滚动装置之间时，达到力平衡。这意味着，滚动装置也处于该作用点的高度上。

能量储存器以有利的方式构造成压簧或碟形弹簧。

有利的是，初级质量或次级质量设置有支撑装置，其中，能量储存器支撑在这些支撑装置中的一个上，支撑滚子中的至少一个在这些支撑装置中的另一个上滚动。

有利的是，支撑装置在径向方向上成对地设置在一个质量上并且彼此间隔开。

有利的是，另外的支撑滚子中的至少一个沿着一个杠杆被引导。

有利的是，能量储存器在一个作用点上对该杠杆加载以力。

附图说明

从下面的实施例中借助于附图得到本发明的其它优点和有利构型。附图表示：

图1根据本发明的减振装置的示意性视图，

图2根据图1的减振装置的另一个构型。

具体实施方式

由图1示意性地示出了一个双质量飞轮(ZMS)，该双质量飞轮分成一个初级质量1和一个次级质量2。初级质量1在此与未示出的内燃机的未示出的曲轴相连接，次级质量2可无相对转动地固定在也未示出的转矩传递装置的未示出的输入件上。借助于未示出的轴承例如滚动轴承将次级质量2同轴地并且可绕轴线12扭转地支承在初级质量上。这两个质量1和2在振动技术上通过至少一个根据本发明的减振装置彼此相耦合，所述减振装置包括一个与能量储存器3处于作用连接的调节装置4。但在振动技术上较有利地在两个质量1、2之间设置有至少两个在直径两端彼此对置的减振装置，如在图1中就是这种情况。

下面要借助于减振装置的结构来详细描述两个质量1、2之间的在振动技术上的耦合以及由此可获得的振动阻尼。

为了将这些减振装置接收在一个分体式飞轮中，在该实施例中，在初级质量1中在径向方向上各成对地设置有彼此间隔开的支撑装置1a和1b，调节装置4与能量储存器3可支撑在这些支撑装置之间。但在其它应用情况中，次级质量2也可设置有用于接收调节装置4的支撑装置1a、1b。调节装置4基本上由一个在端侧被接收或被支承着的杠杆8构成，该杠杆在静止状态中也由与调节装置4处于作用连接的能量储存器3在作用点9上加载以力。此外，一个可运动的滚动装置5属于调节装置4，该滚动装置在该例子中由两个支撑滚子构成。这些支撑滚子5为了改变在杠杆8上的长度比例而沿着该杠杆被引导。杠杆8的在朝次级质量2的方向上指向的端部被接收在一个接收部7中，该接收部为此设置在次级质量2上。杠杆8在作用点9上由一个力加载，该力由能量储存器3提供。该能量储存器3在该图1中构造成压簧，该压簧优选具有几乎为零的弹簧刚度。这意味着，弹簧3上的力作用点几乎保持恒定。在杠杆8与支撑装置1b之间，两个前后相接地设置的、可对向运动的支撑滚子5可借助于一个与其相连接的耦合元件10沿着杠杆8运动，因为该耦合元件通过铰接点6与一个驱动装置11相连接。该驱动装置11例如可以是一个为了补偿由初级质量1引起的振动而被相应控制的执行机构，由此，对向旋转的支撑滚子5在径向方向上在规定的轨道上进行移动。这些支撑滚子5的轨道在此通过它们的两侧限制装置来预给定，这些限制装置呈支撑装置1b和杠杆8的形式。通过支撑滚子5的移动使杠杆8上的力或长度比例发生变化。在此，当前的比例总是由以从弹簧力的作用点9到靠置在杠杆8上的支撑滚子5的当时支承点的距离作用在压簧3上的力比上在该点上以该支撑滚子5到接收部7的距离作用的力得到。

由支撑在杠杆8上的支撑滚子5的径向移动得到杠杆8上的可相应地移位的转动点，该转动点同时相应于靠置在该杠杆上的支撑滚子5的支承点。在所述移动中，借助于杠杆8使力矩通过接收部7传递给次级质量2，由此，所述两个质量1、2彼此相对反向运动。运动在此绕ZMS的转动轴线12进行大约±5°的角度。与预压紧的压簧3相联系，作用点9上的力还被增强。因为能量储存器的在两个质量1、2之间起作用的弹簧刚度几乎为零，所以ZMS的特性曲线的斜率在任何杠杆比例下都为零，由此在任何时候都可实现最佳的振动隔离或振动平滑，其方式是耦合元件10以及由此支撑滚子5通过驱动装置11这种程度地移动，使得调节出可传递的平均发动机力矩。即以此方式消除振动峰值。在调节杠杆比例时，振动的杠杆8关于ZMS的垂直平面占据一个倾斜位置。支撑滚子5的移动优选在这样的振动周期内进行，在该振动周期内，通过杠杆8的倾斜位置产生的复位力在期望的移动的方向上指向。以此方式使移动简化，这使得对于调节支撑滚子仅需要驱动装置11的非常少的附加能量，因为调节能量的主要部分来自动力总成系统本身。此外，储存在压簧3中的能量可以很低。

图2示出了根据图1的减振装置的另一个构型可能性。该装置的结构在此与图1中的结构的区别在于，能量储存器3构造成具有大致为零的刚度的碟形弹簧。

如从图1和图2中所获知的那样，用于滚动装置5的轨道的限制装置构造成直的。但这些限制装置也可设置有相应的轮廓。通过这种轮廓可相应优化复位力。

取而代之也可为滚动装置5设置一个可移动的滚动座，这样布置该滚动座的滚子，使得这些滚子在轨道的对应限制装置上、即在一侧在杠杆8上并且在另一侧在支撑装置1b上滚动。

由在图1和图2中所描述的减振装置获知该减振装置的简单结构，这使得制造成本低廉。此外可实现在ZMS中的装配简单。

参考标号清单

1初级质量                    6铰接点

1a支撑装置                   7接收部

1b支撑装置                   8杠杆

2次级质量                    9作用点

3能量储存器/压簧/碟形弹簧    10耦合元件

4调节装置                    11驱动装置

5滚动装置/支撑滚子           12转动轴线

Claims (11)

1.用于阻尼扭转振动的装置，具有一个分体式飞轮，该分体式飞轮由一个初级质量(1)和一个次级质量(2)组成，其中，该初级质量(1)无相对转动地与驱动单元如内燃机的输出轴相连接，该次级质量(2)可与一个转矩传递装置的输入件相连接，其特征在于：该初级质量(1)和该次级质量(2)通过至少一个与能量储存器(3)处于作用连接的、包括一杠杆系统的调节装置(4)彼此相耦合，其中，作用在该能量储存器(3)上的杠杆系统的杠杆变换比可变化。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于：该杠杆变换比可根据存在于该初级质量(1)与该次级质量(2)之间的转矩来变化。

3.根据权利要求1的装置，其特征在于：该调节装置(4)具有一个滚动装置(5)，该滚动装置固定在一个耦合元件(10)上，该耦合元件与一个驱动装置(11)相连接。

4.根据权利要求1的装置，其特征在于：该滚动装置(5)由至少两个彼此相耦合的支撑滚子构成。

5.根据权利要求1的装置，其特征在于：该初级质量(1)或该次级质量(2)设置有支撑装置(1a，1b)，其中，该能量储存器(3)支撑在这些支撑装置(1a，1b)中的一个上，这些支撑滚子(5)中的至少一个在这些支撑装置(1a，1b)中的另一个上滚动。

6.根据权利要求5的装置，其特征在于：这些支撑装置(1a，1b)在径向方向上成对地设置在一个质量(1，2)上并且彼此间隔开。

7.根据权利要求1和5的装置，其特征在于：另外的支撑滚子(5)中的至少一个沿着一个杠杆(8)被引导。

8.根据权利要求1和7的装置，其特征在于：该能量储存器(3)在一个作用点(9)上对该杠杆(8)加载以力。

9.根据权利要求1和7的装置，其特征在于：该杠杆(8)在端侧通过一个接收部(7)与该次级质量(2)相耦合。

10.根据权利要求1的装置，其特征在于：该能量储存器(3)构造成压簧或碟形弹簧。

11.根据权利要求1的装置，其特征在于：该能量储存器(3)的在这两个质量(1，2)之间起作用的弹簧刚度几乎为零。

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