CN101514737A - 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，该扭转振动减振器具有一个初级飞轮质量，该初级飞轮质量与初级侧的携动元件相耦合，该初级侧的携动元件可通过一些可串联连接的弹簧装置借助于初级侧的法兰元件和次级侧的法兰元件与轮毂相耦合，该轮毂与次级飞轮质量相耦合。本发明的特征在于：在该初级飞轮质量与该初级侧的携动元件之间连接有一个转动角度受限制的打滑离合器，该打滑离合器包括多个预夹紧的弹簧段，该初级侧的携动元件被这些预夹紧的弹簧段加载以轴向力。
Description
技术领域
本发明涉及一种扭转振动减振器，该扭转振动减振器具有一个初级飞轮质量，该初级飞轮质量与初级侧的携动元件相耦合，该初级侧的携动元件可通过一些可串联连接的弹簧装置借助于初级侧的法兰元件和次级侧的法兰元件与轮毂相耦合，该轮毂与次级飞轮质量相耦合。
发明内容
本发明的任务在于，对开头所述类型的扭转振动减振器尤其是在振动隔离和/或工作中产生的磨损方面进行改进。
一种扭转振动减振器，具有一个初级飞轮质量，该初级飞轮质量与初级侧的携动元件相耦合，该初级侧的携动元件可通过一些可串联连接的弹簧装置借助于初级侧的法兰元件和次级侧的法兰元件与轮毂相耦合，该轮毂与次级飞轮质量相耦合，在该扭转振动减振器中，该任务这样来解决：在初级飞轮质量与初级侧的携动元件之间连接有一个转动角度受限制的打滑离合器，该打滑离合器包括多个预夹紧的弹簧段，初级侧的携动元件被这些预夹紧的弹簧段加载以轴向力。概念轴向、径向和圆周方向涉及飞轮质量的转动轴线。轴向意味着转动轴线的方向或平行于转动轴线。径向意味着横向于转动轴线。打滑离合器在状态起动/停止中在共振穿越的情况下用于降低幅值。弹簧段用于将用于产生摩擦力矩的预负荷施加在初级侧的携动元件上。通过使用弹簧段来取代碟形弹簧而可降低制造成本。
该扭转振动减振器的一个优选实施例的特征在于：在预夹紧的弹簧段与初级侧的携动元件之间夹入一个支撑装置。支撑装置可构造成钢件并且与初级侧的携动元件处于摩擦接触。支撑装置也可包括一个摩擦环。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：支撑装置包括多个支撑段，这些支撑段各配置给预夹紧的弹簧段之一。优选支撑段和弹簧段基本上具有圆弧的构型。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：初级侧的携动元件具有径向向外延伸的止挡舌，这些止挡舌限制初级侧的携动元件相对于初级飞轮质量的扭转角度。具有止挡舌的初级侧的携动元件优选构造成冲压/弯曲件。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预夹紧的弹簧段和/或支撑段通过一些止挡栓安置在初级飞轮质量上。止挡栓优选构造成阶梯栓，所述阶梯栓以一个端部固定在初级飞轮质量上。阶梯栓的另一个端部用于在轴向方向上相对于初级飞轮质量以确定的距离保持弹簧段。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：在圆周方向上各在两个止挡舌之间设置有一个止挡栓。通过止挡栓的厚度和所属止挡舌在圆周方向上彼此间或相对于止挡栓的距离来确定初级侧的携动元件相对于初级飞轮质量的扭转角度。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：在径向内部从初级侧的携动元件弯折出一些携动翼，这些携动翼穿过在初级侧的法兰元件中空出的窗延伸到在次级侧的法兰元件中空出的窗中。窗限制携动翼在窗中的扭转角度并且可实现携动翼与初级侧的法兰元件之间的转矩传递。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：在轴向方向上在这两个法兰元件之间设置有一个中间法兰，该中间法兰可相对于法兰元件以及轮毂扭转，弹簧装置的两个彼此面对的端部靠置在该中间法兰上，这些弹簧装置的彼此背离的端部靠置在不同的法兰元件上。中间法兰一方面用于对弹簧装置的彼此面对的端部导向。此外，中间法兰用于在弹簧装置的彼此面对的端部之间传递力。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：中间法兰具有两对各用于两个弹簧装置的径向对置地设置的靠置区域。优选靠置区域在径向外部由用于弹簧装置的导向区域来限制。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：在次级飞轮质量上固定有一个次级侧的携动装置，该次级侧的携动装置与初级侧的法兰元件相耦合。次级侧的携动装置优选借助于铆接元件固定在次级飞轮质量上。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：次级侧的携动装置包括一些携动段，从这些携动段在径向内部各弯折出一个携动翼，这些携动翼穿过在次级侧的法兰元件中空出的窗延伸到在初级侧的法兰元件中空出的窗中。窗限制携动翼的扭转角度并且可实现携动翼与初级侧的法兰元件之间的转矩传递。窗优选涉及先前结合初级侧的携动元件要求保护或描述的相同的窗。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：从轮毂尤其是伸出两个径向对置的臂，这些臂的端部借助于对中栓在次级飞轮质量上对中并且无相对转动地与次级飞轮质量相连接。作为替换方案，轮毂也可与次级飞轮质量构造成一体。两件式的实施形式提供优点：次级飞轮质量在径向方向上相对于轮毂在工作中产生的热膨胀可更好地得到补偿。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：臂的自由端部通过预夹紧的碟形弹簧摩擦锁合地与次级飞轮质量相连接。由此避免在工作中在轮毂与次级飞轮质量之间的交接部位上产生不期望的嘎吱声和冲击。但次级飞轮质量相对于轮毂的径向热膨胀不受预夹紧的碟形弹簧阻碍。
该扭转振动减振器的另一个优选实施例的特征在于：预夹紧的碟形弹簧在轴向方向上支撑在对中栓上。对中栓优选各被接收在两个半圆形凹部中，这些半圆形凹部设置在轮毂和次级飞轮质量上。
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、特征和细节。附图表示：
图1从前面观察根据本发明的扭转振动减振器的立体视图；
图2从后面观察图1中的扭转振动减振器的立体视图；
图3图1和图2中的扭转振动减振器的半剖面；
图4图1和图2中的扭转振动减振器的另一个半剖面；
图5一个笛卡儿坐标曲线图，在该笛卡儿坐标曲线图中以特性曲线的形式绘出了转矩M关于转动角度a的曲线；
图6图1至图4中的扭转振动减振器的原理框图；
图7图1至图4中的扭转振动减振器划分成主要组件的分解视图；
图8扭转振动减振器的初级侧的立体视图；
图9初级侧的分解视图；
图10初级侧的主剖面；
图11初级侧的另一个主剖面；
图12从前面观察扭转振动减振器的次级侧的立体视图；
图13从后面观察扭转振动减振器的次级侧的立体视图；
图14次级侧的分解视图；
图15次级侧的半剖面；
图16次级侧的另一个半剖面；
图17从前面观察扭转振动减振装置的减振器的立体视图；
图18从后面观察扭转振动减振装置的减振器的立体视图；
图19减振器的横剖面；
图20减振器的纵剖面；
图21减振器的分解视图；
图22在牵引工况中与图19中相同的横剖面；以及
图23在惯性工况中与图19中相同的横剖面。
具体实施方式
图1至图4和图7中示出了一个根据本发明的扭转振动减振器1的不同视图和剖面。扭转振动减振器1包括一个初级飞轮2，该初级飞轮可无相对转动地与一个(未示出的)驱动单元、尤其是内燃机曲轴相连接。次级飞轮3借助于支承装置4可相对于初级飞轮2转动地支承着。支承装置4涉及滑动轴承。作为替换方案，为了支承两个飞轮也可使用滚动轴承。次级飞轮3与(未示出的)离合器的输入件无相对转动地相连接，该离合器用于将转矩从内燃机传递给变速器输入轴。次级飞轮3通过轴向保险元件5在轴向方向上保持在初级飞轮2上。在初级飞轮2上固定有一个传感器环7。在初级飞轮2与次级飞轮3之间连接有一个具有弹簧装置的减振器6。
图5中以可能的扭转减振器特性曲线的形式示出了转矩M关于转动角度a的笛卡儿坐标曲线图。图6中示出了根据本发明的扭转振动减振器的所属的原理框图，该扭转振动减振器构造成双质量飞轮。扭转振动减振器的初级侧通过垂直线条8来表示。扭转振动减振器的次级侧通过另一个垂直线条9来表示。在初级侧8上设置有一个打滑离合器，该打滑离合器具有摩擦力矩R和自由角度a4。在打滑离合器与减振器之间可设置有一个具有自由角度a0的零扭转间隙，以便改进空程性能。减振器通过三个具有不同弹簧刚度c1、c2和c3的弹簧来表示。自由角度α1配置给具有弹簧刚度c2的弹簧。自由角度a2配置给具有弹簧刚度c3的弹簧。总减振器角度a3通过一些止挡来限制。
图8中立体地示出了具有初级飞轮质量11的扭转振动减振器1的初级侧。在初级飞轮质量11上在径向外部固定有一个飞轮齿圈12。一个初级侧的携动元件18借助于四个保持装置13、14、15、16安置在初级飞轮质量11上。从初级侧的携动元件18在径向内部弯折出四个携动翼21、22、23、24。
在图9至图11中看到，传感器环7借助于第二固定铆钉26、27固定在初级飞轮质量11上。初级侧的携动元件18基本上具有圆环盘的构型，从该圆环盘在径向内部弯折出携动翼21至24。在径向外部从携动元件18伸出一些止挡舌28、29、30。在圆周方向上在两个相邻的止挡舌28、30，30、29之间分别构造有一个自由空间31、32。各一个止挡栓33、34延伸穿过自由空间31、32，所述止挡栓以一个端部固定在初级飞轮质量11上。弹簧段35固定在止挡栓33、34的其它端部上。
在弹簧段35与初级侧的携动元件18的止挡舌28至30之间设置有支撑段36，该支撑段与弹簧段35一起这样安置在止挡栓33、34上：使得支撑段36通过弹簧段35保持与初级侧的携动元件18摩擦接触。止挡栓33、34与支撑段36和弹簧段35一起形成用于初级侧的携动元件18的保持装置14。其它保持装置13、15、16与保持装置14一样构造并且一起构成打滑离合器。在图10中看到，在止挡栓33与止挡舌28、30之间可分别实现一个自由角度，该自由角度的大小与图5和图6中的自由角度a4的一半相当。在图11中看到，止挡栓33构造成阶梯栓。
图12至图16中示出了扭转振动减振器1的次级侧的不同视图和剖面。次级侧包括一个次级飞轮质量42，在该次级飞轮质量上借助于对中栓45、46固定有一个轮毂装置44。轮毂装置44包括一个轮毂48，该轮毂一体地与一个固定轮圈49相连接，该固定轮圈包围着轮毂48。从固定轮圈49径向向外延伸出两个径向对置的臂51、52。臂51、52的端部借助于对中栓45、46并且借助于碟形弹簧53、54固定在次级飞轮质量42上。
碟形弹簧53、54这样预夹紧：使得提供轮毂装置44与次级飞轮质量42之间的摩擦锁合连接，但该摩擦锁合连接不阻碍次级飞轮质量42相对于轮毂装置44径向热膨胀。在臂51、52与次级飞轮质量42之间的连接部位上设置有一些突缘，这些突缘可通过形状锁合承受预负荷力和分离力。对中栓45、46用于切向对中和接收轴承摩擦力。通过碟形弹簧53、54产生的摩擦锁合避免对中发出嘎吱声和冲击。
在次级飞轮质量42上固定有一个次级侧的携动装置60，该携动装置包括四个携动段61至64。携动段61至64各具有一个圆弧的构型并且构造得相同。每个携动段61至64借助于四个固定栓65固定在次级飞轮质量42上。从每个携动段61至64弯折出一个携动翼66。携动翼66如从初级侧的携动元件18弯折出的携动翼21至24那样在轴向方向上延伸。
在图14中看到，在轮毂装置44的臂51的端部上设置有一个半圆形凹部68。在次级飞轮质量42上设置有一个所属的半圆形凹部69。两个半圆形凹部68、69总地限定一个基本上圆柱形的空间的边界。该空间用于穿过所属的对中栓45。
图17至图21中示出了扭转振动减振装置1的减振器6的不同视图和剖面。该减振器包括一个初级侧的法兰元件71和一个次级侧的法兰元件72。两个法兰元件71、72优选构造成相同件。在两个法兰元件71、72之间连接有一个中间法兰74，在该中间法兰中压入一个摩擦套筒75以便在次级侧的轮毂48上对中。在法兰元件71、72中各空出多个窗77、78，这些窗用于穿过或用于接收从初级侧的携动元件18或次级侧的携动装置60弯折出的携动翼21至24、66。法兰元件71、72和中间法兰74通过总共四个弹簧装置81、82、83、84彼此相耦合。为了接收能量，每个弹簧装置81至84包括一个外弹簧85和一个内弹簧86。在内弹簧86的内部设置有两个彼此相耦合的耦合元件87、88，这些耦合元件通过耦合弹簧89彼此相背离地预夹紧。在扭转振动减振装置1的工作中，弹簧装置81至84中的至少两个彼此串联连接。初级侧的携动元件18是减振器的输入件。次级侧的携动段61至64是减振器的输出件。
从中间法兰74径向向外延伸出两个径向对置的中间法兰臂91、92。在中间法兰臂91上设置有各用于弹簧装置82和85的一个端部的止挡和导向区域。以相同方式在中间法兰臂92上设置有各用于弹簧装置83、84的一个端部的止挡和导向区域。弹簧装置84、82的其它端部靠置在构造在次级侧的法兰元件72上的止挡和导向区域96、94上。弹簧装置83、85的其它端部靠置在构造在初级侧的法兰元件71上的止挡和导向区域95、97上。
图22中通过箭头101至108表示在具有牵引方向100的牵引工况中减振器内部的力流。转矩通过包括弹簧段35和支撑段36的具有止挡栓33、34的打滑离合器从初级飞轮质量11传递给初级侧的携动元件18。转矩从初级侧的携动元件18通过弯折出的携动翼21至24如通过箭头101和102所表示的那样传递给次级侧的法兰元件72。次级侧的法兰元件72如通过箭头103所表示的那样操作弹簧装置84，该弹簧装置如通过箭头104、105所表示的那样通过中间法兰臂92和弹簧装置83支撑在初级侧的法兰元件71上，如通过箭头106所表示的那样。转矩从初级侧的法兰元件71如通过箭头107、108所表示的那样被继续引导给从次级侧的携动装置60弯折出携动翼66、110、11、112。转矩又从次级侧的携动装置60通过固定栓65传递给次级飞轮质量42。
图23中通过箭头121至128表示惯性工况中的力流，其中，所属的惯性转动方向通过箭头120表示。在惯性工况中，转矩也通过从初级侧的携动元件18弯折出的携动翼21至24如通过箭头121、123所表示的那样引入。但在惯性工况中，转矩被继续引导给初级侧的法兰元件71。初级侧的法兰元件71在惯性工况中如通过箭头122所表示的那样操作弹簧装置85，并且通过中间法兰臂91如通过箭头125所表示的那样操作弹簧装置82，该弹簧装置如通过箭头126所表示的那样支撑在次级侧的法兰元件72的止挡和导向区94上。转矩从次级侧的法兰元件72如通过箭头127和128所表示的那样被继续引导给次级侧的携动装置60的轴向弯曲出来的携动翼66、110至112。
也被称为压簧组的弹簧装置81至84的对于外界摩擦和磨损决定性的接收/传送通过初级侧的携动元件18与法兰元件71、72或次级侧的携动段61至64与法兰元件71、72之间的交替靠置来替代。由此可实现无磨损的弹簧导向。与至少两个弹簧组81至84的串联连接的附加组合相对于具有不涂油脂的直弹簧的传统方案可实现弹簧比率显著降低。本发明尤其是可实现使用干运行的串联连接的在摩擦面内部具有径向位置的压簧。
参考标号清单
1 扭转振动减振器 32 自由空间
2 初级飞轮 33 止挡栓
3 次级飞轮 34 止挡栓
4 支承装置 35 弹簧段
5 轴向保险元件 36 支撑段
6 减振器 42 次级飞轮质量
7 传感器环 44 轮毂装置
8 初级侧 45 对中栓
9 次级侧 46 对中栓
11 初级飞轮质量 48 轮毂
12 飞轮齿圈 49 固定轮圈
13 保持装置 51 臂
14 保持装置 52 臂
15 保持装置 53 碟形弹簧
16 保持装置 54 碟形弹簧
18 初级侧的携动元件 60 携动装置
21 携动翼 61 携动段
22 携动翼 62 携动段
23 携动翼 63 携动段
24 携动翼 64 携动段
26 固定铆钉 65 固定栓
27 固定铆钉 66 携动翼
28 止挡舌 68 半圆形凹部
29 止挡舌 69 半圆形凹部
30 止挡舌 70 初级侧的法兰元件
31 自由空间 71 次级侧的法兰元件
74 中间法兰 101 箭头
75 摩擦套筒 102 箭头
77 窗 103 箭头
78 窗 104 箭头
81 弹簧装置 105 箭头
82 弹簧装置 106 箭头
83 弹簧装置 107 箭头
84 弹簧装置 108 箭头
85 外弹簧 110 携动翼
86 内弹簧 111 携动翼
87 耦合元件 112 携动翼
88 耦合元件 120 箭头
89 耦合窗 121 箭头
91 中间法兰臂 122 箭头
92 中间法兰臂 123 箭头
94 止挡和导向区域 124 箭头
95 止挡和导向区域 125 箭头
96 止挡和导向区域 126 箭头
97 止挡和导向区域 127 箭头
100 牵引方向 128 箭头
Claims (14)
1.扭转振动减振器，具有一个初级飞轮质量(11)，该初级飞轮质量与初级侧的携动元件(18)相耦合，该初级侧的携动元件可通过一些可串联连接的弹簧装置(81～84)借助于初级侧的法兰元件(71)和次级侧的法兰元件(72)与轮毂(48)相耦合，该轮毂与次级飞轮质量(42)相耦合，其特征在于：在该初级飞轮质量(11)与该初级侧的携动元件(18)之间连接有一个转动角度受限制的打滑离合器，该打滑离合器包括多个预夹紧的弹簧段(35)，该初级侧的携动元件(18)被这些预夹紧的弹簧段加载以轴向力。
2.根据权利要求1的扭转振动减振器，其特征在于：在这些预夹紧的弹簧段(35)与该初级侧的携动元件(18)之间夹入一个支撑装置。
3.根据权利要求2的扭转振动减振器，其特征在于：该支撑装置包括多个支撑段(36)，这些支撑段各配置给这些预夹紧的弹簧段(35)之一。
4.根据权利要求3的扭转振动减振器，其特征在于：该初级侧的携动元件(18)具有径向向外延伸的止挡舌(28～30)，这些止挡舌限制该初级侧的携动元件(18)相对于该初级飞轮质量(11)的扭转角度。
5.根据权利要求4的扭转振动减振器，其特征在于：这些预夹紧的弹簧段(35)和/或这些支撑段(36)通过一些止挡栓(33，34)安置在该初级飞轮质量(11)上。
6.根据权利要求5的扭转振动减振器，其特征在于：在圆周方向上各在两个止挡舌(28，30；29，30)之间设置有一个止挡栓(33，34)。
7.根据上述权利要求之一的扭转振动减振器，其特征在于：在径向内部从该初级侧的携动元件(18)弯折出一些携动翼(21～24)，这些携动翼穿过在该初级侧的法兰元件(71)中空出的窗(77)延伸到在该次级侧的法兰元件(72)中空出的窗(78)中。
8.根据上述权利要求之一的扭转振动减振器，其特征在于：在轴向方向上在这两个法兰元件(71，72)之间设置有一个中间法兰(74)，该中间法兰可相对于这些法兰元件(71，72)以及该轮毂(48)扭转，这些弹簧装置(81～84)的两个彼此面对的端部靠置在该中间法兰上，这些弹簧装置的彼此背离的端部靠置在不同的法兰元件(71，72)上。
9.根据权利要求8的扭转振动减振器，其特征在于：该中间法兰(74)具有两对各用于两个弹簧装置(81～84)的径向对置地设置的靠置区域。
10.根据上述权利要求之一的扭转振动减振器，其特征在于：在该次级飞轮质量(42)上固定有一个次级侧的携动装置(60)，该次级侧的携动装置与该初级侧的法兰元件(71)相耦合。
11.根据权利要求10的扭转振动减振器，其特征在于：该次级侧的携动装置(60)包括一些携动段(61～64)，从这些携动段在径向内部各弯折出一个携动翼(66，110～112)，这些携动翼穿过在该次级侧的法兰元件(72)中空出的窗(78)延伸到在该初级侧的法兰元件(71)中空出的窗(77)中。
12.根据上述权利要求之一的扭转振动减振器，其特征在于：从该轮毂(48)尤其是伸出两个径向对置的臂(51，52)，这些臂的端部借助于对中栓(45，46)在该次级飞轮质量(42)上对中并且无相对转动地与该次级飞轮质量(42)相连接。
13.根据权利要求12的扭转振动减振器，其特征在于：这些臂(51，52)的自由端部通过预夹紧的碟形弹簧(53，54)摩擦锁合地与该次级飞轮质量(42)相连接。
14.根据权利要求13的扭转振动减振器，其特征在于：这些预夹紧的碟形弹簧(53，54)在轴向方向上支撑在这些对中栓(45，46)上。
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