CN102356251B - 振动阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种振动阻尼器(1，1a，1b)，它被设置在一个具有驱动轴的驱动单元上，该振动阻尼器具有两个可抵抗多个设置在圆周上的储能器(24，24e)的作用地相对扭转的飞轮质量(2，3)，其中，所述飞轮质量中的第一飞轮质量(2)具有多个构成用于接收所述储能器的环形室(10c，10e)的相互连接的盘部件(4，9)，所述飞轮质量中的第二飞轮质量具有多个由径向内部配合到所述环形室中的、在圆周方向上作用在所述储能器上的加载装置(12，12e)。为了减少制造成本并改善该第一飞轮质量的盘部件的布置，本发明提出，加载装置分别由多个分布在圆周上的并被接收在所述第二飞轮质量上的法兰弧段(18，18e)中的一个构成。

Description

振动阻尼器

技术领域

本发明涉及一种振动阻尼器，它被设置在一个具有驱动轴的驱动单元上，及具有两个抵抗多个设置在圆周上的储能器可相对扭转的飞轮质量，其中第一飞轮质量具有多个构成用于接收储能器的环形室的相互连接的盘部件及第二飞轮质量具有多个由径向内部伸入环形室的、在圆周方向上作用在储能器上的对储能器的加载装置。

背景技术

这种振动阻尼器，例如双质量飞轮(ZMS)及双质量阻尼器(ZMD)为以不同实施形式公知的现有技术。例如DE10 2008 023 361 A1展示了一个具有两个飞轮质量的扭转振动阻尼器，其中一个飞轮质量由形成一个环形室的盘部件构成，在该环形室中安装设置在圆周方向的储能器。在第二飞轮质量上固定着一个环形的法兰盘部件，该法兰盘部件具有两个径向延伸的臂，这些臂径向延伸在两个构成环形室的盘部件之间的自由空间中及构成储能器的加载装置。构成实心圆环的法兰盘部件需要高的材料用量及大的硬化工具。齿圈如起动机齿圈定中在一个附加质量上，该附加质量被紧拉在一个构成环形室的盘部件的的环形轴向延伸部分上。

发明内容

本发明的任务在于振动阻尼器的有利改进，尤其在成本上有利地制造及改进制造质量的背景下。

该任务将通过一个振动阻尼器来解决，它被设置在一个具有驱动轴的驱动单元上，及具有两个抵抗多个设置在圆周上的储能器可相对扭转的飞轮质量，其中第一飞轮质量具有多个构成用于接收储能器的环形室的相互连接的盘部件及第二飞轮质量具有多个由径向内部伸入环形室的、在圆周方向上作用在储能器上的加载装置及每个加载装置由多个分布在圆周上的并接收在第二飞轮质量上的法兰弧段中的一个构成。通过将具有用于构成加载装置的径向延伸臂的环形法兰盘部件分成多个单一的法兰弧段达到了高的材料节省量，因为在带材上冲压的情况下法兰弧段可节省材料地相互紧靠地布置及减小冲压外凸部。此外对至少在加载区的区域中硬化的法兰弧段可使用小尺寸的硬化装置。法兰弧段与环形法兰盘部件相比可更简单地及几何上具有更大自由度地构型，以致在相应设计的振动阻尼器中加载装置的臂当固定在第二飞轮质量上以前便可穿入盘部件的相应结构空间中。第二飞轮质量例如可由钢来制造，例如被冲压和/或相应地成型，其中法兰弧段可与该第二飞轮质量焊接、铆接或被接收在构于其上的铆接凸缘上。当该飞轮质量由铸件构成时法兰弧段例如与它铆接。在此情况下法兰弧段基本上这样地构成，即每个法兰弧段设有一个相对于定向在两个圆周方向上的用于将法兰弧段固定在第二飞轮质量上的翼或肩台径向上延伸的臂，该臂设有圆周侧的加载装置如加载面。

通过使用法兰弧段可使加载装置各径向地穿过设在第一飞轮质量的一个盘部件的基本上轴向定向区域中的缺口，这些缺口可被构成闭合的或在一侧上张开的轴向断面。为此每个加载装置可在所属法兰弧段被固定到第二飞轮质量上以前穿入一个缺口。因此可提出多种结构构型，其中至少一个盘部件具有在法兰弧段两侧的轴向区域。

例如根据一个有利的实施例被接收在驱动单元的驱动轴上的第一盘部件在缺口的区域中轴向地弯曲。这样构成的盘部件可在径向外部具有一个例如向着第二飞轮质量成型的、最好环形的轴向肩台，在其上可定中地接收一个齿圈如起动机齿圈。由此可提出一种振动阻尼器，例如一种设有法兰弧段及第一飞轮质量的盘部件的双质量飞轮或双质量阻尼器，其中齿圈支撑在一个盘部件上，这个盘部件同时承担振动阻尼器相对驱动轴的定中，以致齿圈相对驱动轴一体地被定中及由此具有特别好的同心性能。此外齿圈基本上可轴向地布置在第二飞轮质量的同一高度上。与齿圈的固定无关地可在轴向肩台的径向内部进行第二飞轮质量的布置，以致作为第一飞轮质量的轴向延伸的积聚质量的该轴向肩台可被设置得超过第二飞轮质量。

根据另一有利的实施例第一盘部件构成环形室的一个向着第二飞轮质量的壁及第二盘部件构成该环形室的一个向着驱动单元的壁及通过一个设置在径向外部的肩台构成该环形室的径向外部的壁。由此通过法兰弧段的加载装置穿过区域中的相应弯曲及一个附加的盘部件设有一个径向外部环形肩台构成了环形室。在此情况下两个盘部件可与一个用于将振动阻尼器固定在驱动轴上的螺旋连接圈相邻地彼此靠置。盘部件的对准如定位及可能的相互定中可通过两个盘部件的孔分布圆来实现，以致可省去盘部件上的其它定中装置。

被证明有利的是：盘部件在径向外部相互密封地、例如借助激光焊接方法被焊接。由此相对一个设有置入的密封件的部分焊接方案来说可取消密封件，该密封件以接收及保持密封段的相应装置为前提，这些装置需要轴向及径向的结构空间。通过密封件的取消除减少部件与减少制造费用外可得到轴向及径向结构空间的增益，以致在预定的径向结构空间的情况下储能器可径向地向外移动及由此可设有更高的弹性容量。

根据本发明的构思这些盘部件被构成具有不同的材料厚度，以致视所需的振动阻尼器轴向刚性设计而定可设置相应的材料厚度。例如可借助一个与驱动轴连接的、弯曲的构件来实现齿圈对驱动轴直接的轴向稍带弹性的连接。在此情况下与第一盘部件构成环形室的第二盘部件被设计得相对地薄。变换地与驱动轴连接的盘部件可由相对小的强度的材料来制造，以致在驱动轴与作为振动阻尼器的输出部件的第二飞轮质量之间产生一个轴向弹性，它除扭转振动外至少也可部分地隔离轴向振动及摆动振动。与该盘部件一起可由强度较大的材料设置一个环形的、向着第二飞轮质量的盘部件，该盘部件具有一个带缺口的轴向区域，该区域由法兰弧段的加载装置穿过，及该盘部件与另一盘部件构成环形室。

为了更好地利用所使用的材料还提出：一个盘部件的径向内部冲压外凸部被构成第一飞轮质量的增强环或支承法兰。为了构成一个用于接收及支承-例如借助滑动轴承或滚动轴承来支承-的附件可使该冲压外凸部相应成型地被加工。

以下将借助图1至8中所示的实施例来详细描述本发明。

附图说明

图1：一个振动阻尼器的剖割图，

图2：图1中的振动阻尼器的部分截面图，

图3：沿相对图2改变了剖切线的振动阻尼器部分截面图，

图4：相对图1至3改变了的具有一个与驱动轴连接的弯曲盘部件的振动阻尼器的部分截面图，

图5：相对图1至4的振动阻尼器改变了的具有对驱动轴轴向弹性连接的振动阻尼器的部分截面图，

图6：具有相对图4的振动阻尼器缩短的盘部件的振动阻尼器的部分截面图，

图7：具有被构成两部分的轴承法兰盘的振动阻尼器的部分截面图，

图8：具有用于接收储能器的盘部件罐状槽的振动阻尼器的部分截面图。

具体实施方式

图1表示由向第二飞轮质量3的视线看到的振动阻尼器1一个视图，该第二飞轮质量被剖割及允许向内看到第一飞轮质量2的盘部件4。第二飞轮质量3构成振动阻尼器1的输出部件及为此具有相应的-这里用于摩擦耦合的-接收部件5及一个摩擦面6。第一及第二飞轮质量2，3借助轴承7-这里为滑动轴承8-相互可扭转地布置。该扭转将抵抗布置及作用在圆周上的、未能看到的储能器的作用来实现，这些储能器被设置在由盘部件4，9构成的、未能看到的环形室10中。

振动阻尼器1借助第一飞轮质量2的盘部件4，9固定在驱动单元的驱动轴上，例如被接收在一个内燃机的曲轴上。为此盘部分4，9具有设置在螺旋连接圈13上的孔14，通过它们使振动阻尼器1与驱动轴连接。所属的螺丝可通过作成比螺丝的螺丝帽窄的安装孔15防丢失地被接收在第二飞轮质量3中。在安装期间这两个盘部件4，9最好借助孔14相互定位及对中及借助至少一个由盘部件9成型出的铆接凸缘16在中间夹持增强环17的情况下相互固定。

在两个飞轮质量2，3相互扭转时，储能器-这里未能看到-在圆周方向上被压缩。为此两个盘部分4，9在输入侧被伸入部分11加载及在输出侧被加载装置12加载。加载装置12被接收在设置于圆周上的法兰弧段18上。法兰弧段18相对定向在径向上的加载装置12在两侧上具有延伸在圆周上的带有孔20的翼19，法兰弧段18通过这些孔借助铆钉21与第二飞轮质量3铆接。加载装置12径向地穿过弯曲区域22中盘部件4的缺口26，因此仅在加载装置12伸入到环形室10中后法兰弧段18才与第二飞轮质量铆接。在此情况下由第一飞轮质量2与置入的法兰弧段18构成一个组件，它与第二飞轮质量连接。在轴承7构成后法兰弧段18与第二飞轮质量3进行铆接。为了铆接在盘部件4，9中设有相应的-这里未能看到的-透孔。加载装置12被分配在多个法兰弧段18上除得到加载装置在径向上穿过盘部件4的自由度外还允许在冲压它的带材上节省材料地布置。在加载装置12部分淬硬时例如可借助单个淬硬装置、如一个感应回线不被团团围住地相继硬化。

图2表示图1中可围绕旋转轴线23扭转的振动阻尼器1的上半部分的部分截面图。由该部分截面图可清楚地看到储能器24-这里为弧形弹簧25-在由第一飞轮质量2的盘部件4，9构成的环形室10的圆周上的布置。为了形成环形室10的密封性这两个盘部件4，9优选地借助密封的焊缝、最好借助激光焊接方法产生的焊缝27来连接。

振动阻尼器1的轴向刚性和/或惯性矩根据要求通过盘部件4，9的金属板厚度的选择及需要时通过附加缺口来设定。在所示的实施例中盘部件4由比盘部件9强度大的材料来构成，以致可实现设置在盘部件4的轴向肩台28上的齿圈29、如起动机齿圈在未示出的驱动轴上的轴向固定的一体连接。其轴向剩余弹性例如可通过缺口26尤其在圆周方向的延伸度来调节。

通过齿圈29一体地接收在与驱动轴直接连接的盘部件4上可实现特别好的同心度及齿圈29相对驱动轴的精确对中。通过轴向搭接第二飞轮质量3的肩台28及在区域22中弯曲的盘部件4可以使齿圈29布置在第二飞轮质量3的轴向位置上，尽管该齿圈一体地耦合在驱动轴上。此外要求加载装置12(图1)分配在多个法兰弧段18上，以便使这些加载装置可穿过区域22中弯曲的盘部件4的缺口26及接着在由盘部件4，9、储能器24及法兰弧段18构成一个组件后借助铆钉21穿过透孔33与第二飞轮质量3铆接。振动阻尼器1在驱动轴上的固定借助防丢失地设在孔14与第二飞轮质量3的安装孔15之间的螺丝来实现。

附加惯性矩的调节将通过盘部件9的在径向外部连接环形室10的肩台31的折叠部分30来实现，该折叠部分将有助于在离心力作用下被储能器24径向向外地加载的环形室10的径向刚性的提高。

图3表示绕旋转轴线23设置在驱动轴上的图1及2的振动阻尼器1沿法兰弧段18与径向穿过盘部件4的缺口26的加载装置12的部分截面的上部分。该加载装置在两侧上构有加载面34，这些加载面在端部对储能器24加载。这些储能器在输入侧其端部由盘部件4，9的伸入部分11加载。储能器24将由此与飞轮质量2，3之间的扭转角度相关地被压缩。在此情况下缺口26在圆周方向上优选地至少被切除扭转角度的幅度，以致最大扭转角度不会导致盘部件4与加载装置12的接触及事先储能器24如弧形弹簧已被阻塞。

在所示的实施例中第二飞轮质量的支承7用与盘部件4构成一体的支承法兰32来实现。

图4表示围绕旋转轴线23布置的、与图1至3的振动阻尼器1类似的振动阻尼器1a的上半部分的部分截面。与上述振动阻尼器不同地，在盘部件4基本相同的情况下盘部件9a在外圆周上无折叠地设有单一轴向的及环形的肩台31a，该肩台具有径向扩宽的环形边缘35，该环形边缘用作接收在肩台31a上的附加质量的止挡。也可取代附加质量36而接收混合动力传动路径中电机的转子。

图5表示相对图1至4的振动阻尼器1，1a在其轴向刚性方面改变了的振动阻尼器1b的部分截面图。该振动阻尼器1b除了借助储能器24及可能接入的摩擦装置隔离扭转振动外还被设计来在轴向上弹性地隔离及阻尼驱动轴、尤其一个内燃机曲轴的轴向振动及摆动振动。为此盘部件4b分两部分地构成一个形成环形室10b并接收齿圈29的环形部分37及一个支承法兰盘32b，它们优选地由同一圆形坯料冲压及成型加工。环形部分37与图1至3的盘部件4相应地包括用于加载仅概要表示的储能器24的伸入部分11b。在内圆周上取代闭合的缺口设有轴向成型的并具有一侧上张开的缺口26b的肩台38，该缺口被法兰弧段18的加载装置12径向地穿过。

借助螺丝39固定在驱动轴上的盘部件9b与支承法兰32b一起通过由第二飞轮质量3防丢失地保持的螺丝39固定在驱动轴上及径向外部与环形盘部件4b相焊接。由比盘部件4b薄的材料制造的盘部件9b构成盘部件4b及第二飞轮质量3在驱动轴上的轴向弹性连接部分及适配于一个所谓的弹性板的刚性特性，该弹性板尤其由流体动力转矩变换器连接到内燃机曲轴上所公知。

图6与图4的振动阻尼器1a相关地表示具有未改变的盘部件4及改变了的盘部件9c的振动阻尼器1c的部分截面，该盘部件9c在内圆周40上径向被缩短及在轴向上伸入设有盘部件4的缺口26的弯曲区域22中，以致其内圆周基本上与从用于将振动阻尼器1c接收在驱动轴上的孔14开始的盘部件4的径向延伸部分及区域22对齐。由此振动阻尼器1c尤其在径向内部构成得较窄。振动阻尼器1c的轴向刚度通过盘部件9c与盘部件4的径向内部区域的分离而减小。

图7示出对图6的振动阻尼器1c修改过的具有一个盘部件4d与分开地构成的支承法兰盘32d的振动阻尼器1d的部分截面，该支承法兰盘借助所设置的螺丝39与盘部件4d一起被固定在驱动轴上。支承法兰盘32d相对盘部件4d的定位及对中借助设置在螺丝圆13上的孔14，41及支承法兰盘32d在盘部件4d上的防丢失装置来实现，该防丢失装置例如借助一个未示出的与图1的铆接凸缘16相应的铆接凸缘来设置。

支承法兰盘32d由比盘部件4d薄的材料构成及由盘部件9d的冲压外凸部制成，以致振动阻尼器1d可节省材料地制造。与图6的盘部件4，9c的结构的其它区别在于在盘部件4d上开出环绕的凹槽42，在其中最好带有间隙地放置盘部件9d的内圆周40以防止摩擦矩。

图8以设有三部分被构成弧形弹簧25e的储能器24e的振动阻尼器1e的形式表示图1至7的振动阻尼器1至1d的一个进一步构型的部分视图。其中仅表示出第一飞轮质量的盘部件4e及第二飞轮质量的法兰弧段以及储能器的一部分。由于分三部分则设有三个分布至圆周上的法兰弧段18e并与第二飞轮质量连接、如铆接。盘部件4e被构成罐形，在构成一个三侧上封闭的环形室10e的情况下在罐底部43基本上完全地接收储能器。当法兰弧段18e被固定在第二飞轮质量上之前，通过环形室10e的径向内壁及穿过缺口26e插入径向地延伸在法兰弧段上的加载装置12e。通过盘部件4e的罐状构型环形室10e可通过基本上构成平面的未示出的盘部件、例如一个环形盖来封闭。封闭环形室10e的盘部件为了接收一个齿圈、一个附加质量或类似件可设有一个轴向肩台或在径向外部折叠。此外该振动阻尼器1e的结构可例如以图1至7的振动阻尼器1至1d的结构作为依据。

附图标记列表

Claims (7)

1.振动阻尼器(1，1a，1b，1c，1d，1e)，它被设置在一个具有驱动轴的驱动单元上，该振动阻尼器具有两个可抵抗多个设置在圆周上的储能器(24，24e)的作用地相对扭转的飞轮质量(2，3)，其中，所述飞轮质量中的第一飞轮质量(2)具有多个构成用于接收所述储能器(24，24e)的环形室(10，10e)的相互连接的盘部件(4，4b，4d，4e；9，9a，9b，9c，9d)，所述飞轮质量中的第二飞轮质量(3)具有多个由径向内部配合到所述环形室(10，10e)中的、在圆周方向上作用在所述储能器(24，24e)上的加载装置(12，12e)，其特征在于：加载装置(12，12e)分别由多个分布在圆周上的并被接收在所述第二飞轮质量(3)上的法兰弧段(18，18e)中的一个构成,

所述第一飞轮质量中向着所述驱动单元的盘部件比向着所述第二飞轮质量的盘部件薄，齿圈借助向着所述第二飞轮质量的盘部件在所述驱动轴上被定中,

所述加载装置(12，12e)在径向上各穿过所述的向着所述第二飞轮质量的盘部件(4，4b，4d，4e)的基本上定向在轴向上的并具有缺口(26，26b，26e)的区域(22)，

被接收在所述驱动单元的所述驱动轴上的所述的向着所述第二飞轮质量的盘部件(4，4b，4d)在所述缺口(26，26b)的区域中在轴向上弯曲，

所述的向着所述驱动单元的盘部件的内圆周在轴向上伸入所述的向着所述第二飞轮质量的盘部件的具有缺口的轴向弯曲的区域中，并且该内圆周基本上与所述的轴向弯曲的区域在轴向上对齐。

2.根据权利要求1的振动阻尼器(1，1a，1b，1c，1d)，其特征在于：第二飞轮质量(3)被设置在一个设在弯曲的盘部件(4，4b，4d)径向外部的轴向肩台(28)的径向内部。

3.根据权利要求1或2的振动阻尼器(1，1a，1b，1c，1d)，其特征在于：第一盘部件(4，4b，4d)构成所述环形室(10)的向着所述第二飞轮质量的壁及第二盘部件(9，9a，9b，9c，9d)构成所述环形室的向着所述驱动单元的壁及通过设置在径向外部的肩台(31，31a)构成该环形室的径向外部的壁。

4.根据权利要求3的振动阻尼器(1，1a)，其特征在于：所述两个盘部件(4，9，9a)与一个用于将所述振动阻尼器(1，1a)固定在所述驱动轴上的螺旋连接圈(13)相邻地彼此靠置。

5.根据权利要求1或2的振动阻尼器(1，1a，1b，1c，1d，1e)，其特征在于：所述盘部件(4，4b，4d，4e；9a，9b，9c，9d)在径向外部彼此密封地焊接。

6.根据权利要求1或2的振动阻尼器(1b，1d)，其特征在于：盘部件(4b，9d)的径向内部的冲压外凸部构成所述第一飞轮质量(2)的增强环或支承法兰(32b，32d)。

7.根据权利要求1或2的振动阻尼器(1，1a，1c，1d)，其特征在于：所述齿圈(29)在径向外部被接收在所述振动阻尼器(1，1a，1c，1d)上及在轴向上基本上设置在所述第二飞轮质量(3)的相同高度上。