CN102667229A - 用于衰减旋转振动的减振装置 - Google Patents

Abstract

一种用于衰减旋转振动的减振装置，包括驱动端、从动端和至少一个质量摆，该驱动端和从动端能克服弹簧蓄能器的转矩彼此相对旋转，该质量摆可旋转地支承在作为固定端的驱动端或从动端上并且利用传动装置与相应的另一端操纵端这样作用连接，使得在驱动端相对于从动端相对旋转时引起质量摆相对于固定端的旋转。

Description

用于衰减旋转振动的减振装置

技术领域

本发明涉及一种用于衰减旋转振动的减振装置。

背景技术

已知具有和没有离心力摆的双质量飞轮。例如由DE 10 2006 028 556 A1已知这种具有离心力摆的减振方案。

在接近内燃机目前的怠速或以下的最低转速范围，由于微小的作用于摆上的离心力，在驱动端与从动端之间通过离心力摆的隔振是微小的。因此必须按照内燃机的转矩和附加的备用振动角设计双质量飞轮的弹性容量。

发明内容

因此，本发明的目的是，改善在低转速范围中的隔振。附加地要减小所需的弹性容量。

该目的通过用于衰减旋转振动的减振装置实现，它包括驱动端和从动端，它们反作用于蓄能器的转矩彼此相对旋转，还包括至少一质量摆，它可旋转地支承在作为固定端的驱动端或从动端上，并且利用传动装置分别与另一端这样作用连接，使得在驱动端相对于从动端相对旋转时起到质量摆相对于固定端旋转的作用。即，所述质量摆不能自由旋转，而是强制地根据输入端与输出端之间的相对旋转运动。所述质量摆的运动或者准确地说质量摆相对于其悬挂的旋转在运动学上与驱动端与从动端之间的相对旋转耦联。所述蓄能器最好包括一个或多个弯簧，如同由双质量飞轮已知的那样。所述弯簧夹紧在驱动端与从动端之间并且在相对旋转时夹紧在驱动端与从动端之间。所述驱动端或从动端称为固定端，在其上可旋转地固定质量摆。所述驱动端或从动端是另一端，在其上不固定质量摆。这一端可以称为操纵端，因为这一端通过作用连接在相对于固定端相对旋转时起到使质量摆相对于其可旋转的悬挂旋转的作用。与蓄能器的增压或张紧并行地在输入端相对于输出端相对旋转时也进行质量摆相对于其悬挂的强制的相对偏转。

与已知的具有离心力摆的减振装置相比，通过在减振装置里面使用机械耦联的质量摆可以明显改善阻隔效果，尤其在最低转速范围。附加地能够选择离心力摆。可以明显减少必须的蓄能器容量。由此可以实现具有突出阻隔效果的低摩擦的减振装置。

最好规定，所述质量摆基于相对于固定端的旋转运动学地通过离合传动与操纵端耦联。这种离合传动能够实现离合器在两个运动之间的大的变化可能性。该离合传动最好是形状锁合的传动、尤其是正齿轮传动。这种传动相对容易大批量生产和装配，因为尤其正齿轮例如可以通过切屑加工以常见的加工工艺制成。

所述质量摆相对于固定端的旋转最好与驱动端相对于从动端的相对旋转反向。通过这个结构起到尽可能大的隔振作用。

最好规定，所述质量摆固定在从动端上并且通过啮合齿与设置在驱动端上的啮合齿啮合。

最好规定，所述质量摆的啮合齿基于质量摆的旋转轴线径向更多内部地设置在减振装置的旋转轴线的方向上。质量摆的一端也具有啮合齿，另一端具有摆质量。由此可以使质量摆尽可能多地外部设置，由此在给出质量时产生尽可能大的质量惯性矩。通过质量摆旋转引起的阻尼转矩在给出质量摆相对于其悬挂的相对转速时取决于其质量惯性矩，它又取决于其质量和质量重心与旋转轴线的距离。

最好规定，所述设置在驱动端上的啮合齿设置在齿法兰上，它与初级质量固定连接。因此啮合齿可以在附加的零部件上加工，它基本上是盘状的。由此必要时可以省去切屑加工，该零部件必要时可以通过冲压弯曲成本有利地制成。可以简单地通过固定措施、通常是螺栓实现装配，通过螺栓使初级质量固定在曲轴上。

最好规定，所述输入端包括初级质量，它又包括输入部件，它通过柔性板与曲轴固定连接。

在一可选择的实施例中规定，所述质量摆相对于固定端的旋转与驱动端相对于从动端的相对旋转同向。在此一个实施例是，所述质量摆的啮合齿基于减振装置的旋转轴线在径向上比质量摆的旋转轴线更多外部地设置。在此所述驱动端的啮合齿设置在初级法兰上。

备选地规定，所述质量摆固定在驱动端上并且通过啮合齿与设置在从动端上的啮合齿啮合。在此最好规定，所述设置在从动端上的啮合齿设置在次级质量法兰上，它与次级质量固定连接。

按照本发明的减振装置还可以包括例如由DE 10 2006 028 556 A1已知的自由运动质量摆。按照本发明的质量摆可以与已知的自由运动的质量摆不同的、尤其更低的频率相协调。

所述减振装置按照本发明也配有n个摆动质量(n大于等于1)，其质量重心径向尽可能远地位于外部。这个摆动的质量通过适合的轴承安置在次级端并且与初级部件这样连接，使得在初级质量在一个方向上旋转时在摆上的质量重心在正好相反的方向上偏转。由此不仅离心力而且质量惯性的影响都引起隔振效果。初级质量与质量摆的连接例如可以通过啮合齿或其它适合的滚动形状实现。也可以选择使摆动质量支承在初级端。然后通过次级端实现驱动。可以选择使质量摆在与主动部件运动相同的方向上偏转。但是由此减少对于离心力分量的阻隔效果。

通过质量摆的作用可以明显降低所需的蓄能器容量。可以在发动机转矩以下设计蓄能器转矩。由此显著地减小所需的弹簧质量并由此减小由离心力引起的在滑动壳中的弹性摩擦，由此可以实现低摩擦的减振装置。

附图说明

借助于图1至6详细解释本发明的实施例。附图示出：

图1按照本发明的减振装置实施例的原理图，

图2a和2b按照本发明的减振装置的实施例，

图3按照本发明的减振装置的另一实施例，

图4按照本发明的减振装置的另一实施例，

图5按照本发明的减振装置的另一实施例，

图6按照本发明的减振装置的另一实施例。

具体实施方式

图1示出按照本发明的减振装置的原理图。在这个减振装置中驱动端2防旋转地与驱动装置、例如内燃机的曲轴连接，而从动端3与从动轴、例如汽车离合器的输入端连接。从动端3最好与摩擦离合器的反压板连接。在驱动端2与从动端3之间设置蓄能器4。该蓄能器4例如可以以弯簧或者类似的形式设计成压簧，但是也可以以各种其它的形式和方式例如设计成拉簧或压簧或类似部件。

在输入端相对于输出端3相对运动时蓄能器4张紧，由此使这个蓄能器施加一与张紧方向相反作用的复位力在输入端与输出端3之间的相对旋转上。输入端2、输出端3和蓄能器4作为蓄能器的布置基本对应于已知的双质量飞轮的布置。

在输出端3上围绕旋转点5可旋转地支承质量摆6。在图1的原理图中示出质量摆，在本发明的实施例中它是多个分布在圆周上的质量摆6。质量摆6包括摆质量7以及与摆质量刚性连接的滚动装置8。在图1中通过摆杆9简示出在摆质量7与滚动装置之间的刚性连接。质量摆6的质量重心径向位于旋转点5以外。摆端的滚动装置8在驱动端的滚动装置10上滚动。在图1的视图中驱动端的滚动装置10是由圆弧表示的驱动端2本身。

滚动装置8和10具有位于啮合的啮合齿，由此使从动端8与驱动端的滚动装置10运动学地通过离合传动22耦联。在驱动端2相对于从动端3相对旋转时质量摆6围绕旋转点5旋转。在此摆质量7与驱动端2相对于从动端3的相对旋转相反地运动。即，例如如果在图1中在从动端3静止时驱动端2顺时针旋转，由此使质量摆6逆时针旋转。

图2a和2b示出按照本发明的减振装置1的实施例。在此图2a示出按照本发明的减振装置的纵向截面图，图2b示出局部俯视图。按照本发明的减振装置在图2a和2b的实施例中与例如由DE 10 2006 028 556已知的离心力摆组合。在图2a和2b的实施例中输入端2包括输入部件11和与输入部件11通过铆钉13固定连接的柔性板12。柔性板利用固定孔14与未示出的曲轴螺栓连接。在输入部件11上设置启动器齿缘15，通过例如焊接齿缘。与曲轴防旋转连接的输入端2部件、即尤其输入部件11、柔性板12和启动器齿缘15是初级质量16的部件。

输出端3包括输出法兰17，它通过固定措施18与在这里未示出的摩擦离合器连接。输出法兰17与次级质量法兰19固定连接。此外输出法兰17与质量摆支架20固定连接。最好利用铆钉21实现输出法兰17、次级质量法兰19和质量摆支架20的连接，它们使所有三个零部件相互间固定连接。在质量摆支架20上围绕对应于图1中的旋转点5的旋转轴线23可旋转地支承质量摆6。质量摆6包括基体24以及附加质量25，它与基体24焊接。附加质量25基于整个装置的旋转轴线R比旋转轴线23径向更多地外部设置，曲轴、减振装置、后置的离合器等围绕旋转轴线旋转。由此使重心S比旋转轴线23以杠杆比长度h径向更多地外部设置，见图2b。

质量摆6相对于质量摆支架20的支承包括轴承套26，它在质量摆支架20一侧通过垫片27封闭。在质量摆6一侧用于容纳套26的孔内径大于套26的外径，其中在套26与质量摆6之间设置环套28。借助于环套28可以建立与套26适合的材料副，例如在使用具有特氟龙覆层或类似覆层的塑料部件时只产生微小的摩擦阻力。环套28通过弹性盘29保持定位。弹性盘29和垫片27利用铆钉杆相互间固定连接。

曲轴固定地使齿法兰31通过啮合齿固定在输入端2上。最好通过相同的固定螺栓实现固定，通过固定螺栓使柔性板利用固定孔14与曲轴连接。基于旋转轴线23径向位于内部的质量摆6部位形成滚动装置8。它配有啮合齿33，它与齿法兰31的啮合齿32啮合。在输入端相对于输出端3相对旋转时通过位于啮合的啮合齿32，33起到使质量摆6旋转的作用，如同前面借助于图1所示的那样。

在输入部件11上设置初级法兰34，它容纳多个分布地设置在圆周上的环弹簧35。环弹簧35通过弹簧端部支承在初级法兰34上，在另一弹簧端部上环弹簧35支承在次级质量法兰19上。初级法兰34由法兰半体34a，34b组成，它们沿着其外圆周上的焊缝43相互焊接。初级法兰34形成锚环形式的空心空间，它容纳环弹簧35。环弹簧35的弹簧端部支承在初级法兰的支承机构、例如轴向弯曲的连接板上，另一弹簧端部支承在次级质量法兰19上。

在图1的原理图中不仅示出次级质量法兰19而且示出初级法兰34。因为蓄能器4在图1中不仅可以由压簧构成，而且可以由拉簧构成，因此弯簧35作为实施例的特殊变化配有独立的标记。在输入端2相对于输出端3相对旋转时弯簧35在初级法兰34与次级法兰19之间在圆周方向上基于旋转轴线R顶压到一起并由此张紧。

在次级质量法兰19上附加地设置离心力摆的质量摆36，如同例如由DE 10 2006 028 556所已知的那样。因为在这里未详细描述其它自由旋转的质量摆36。分别设置在次级质量法兰19两侧的摆质量37相互间固定连接并且分别形成质量摆36，它围绕平行于轴R的旋转轴线的轴线可旋转地相对于次级质量法兰19支承。

定心法兰38与齿法兰31以及柔性板12一起螺栓连接在未示出的曲轴上。利用定心法兰38使整个减振装置1通过滚动轴承40附加地支承在传动输入轴39上，用于起到更好的定心的作用。输出法兰17利用另一滚动轴承41可旋转地支承在定心法兰38上。

在本实施例中初级法兰34与输入部件11焊接。图3示出可选择的实施例，在该实施例中初级法兰34与输入部件11夹紧。为此在输入部件11中设置回转的环槽42，在其中压入初级法兰34并由此与输入部件11建立形状锁合的连接。

图4示出另一实施例，在该实施例中初级法兰34包括法兰环44，它由环部件44a和44b组成，它们分别与法兰半体34a或34b一体地连接。在此法兰半体34a过渡到环部件44a，法兰半体34b过渡到环部件44b。初级法兰34在这里也与输入部件11焊接。

图5示出按照本发明的减振装置1的另一实施例。在这个实施例中次级质量法兰19折弯地构成，其中按照套的形式在轴向上延伸的法兰部件45载有啮合齿46。质量摆6在图5的实施例中可旋转地固定在输入部件11上。为了保证输入部件11的足够稳定性，使输入部件在放弃柔性板12的条件下径向这样多地向内拉，使这个输入部件直接与定心法兰38和曲轴连接。输入部件11具有轴承环47，它们从输入部件11冲出来。在在此产生的轴承环47开孔中设置轴承轴颈48，在其上利用滑动套49支承质量摆6。嵌入到轴承轴颈48的环槽里面的弹簧板50负责质量摆6在轴承轴颈48上的轴向固定。

在图5的实施例中质量摆6固定在初级端、即驱动端上。在这里在驱动端2相对于从动端3相对旋转时实现质量摆6的同向旋转。在图1的原理图中对驱动端2附设旋转点5并且使滚动装置8在从动端3上滚动，即想象地向上倾翻。代替在前面的实施例中使附加质量25焊接在基体24上，摆质量7在图5的实施例中通过折弯的部位51表示。

图6示出另一实施例，在该实施例中质量摆6的啮合齿位于外部。输出法兰17在这里也与次级质量法兰19固定连接。输出法兰17是两体的并且包括内部的法兰环52和外部的法兰环53，它们通过铆钉杆54和铆钉55相互连接。在此图6a示出铆钉杆54的截面图，图6b示出铆钉55的截面图。铆钉杆54可旋转地支承质量摆6。质量摆6在其外侧面上具有啮合齿56，它与初级法兰34的内啮合齿57啮合。质量摆6在这个实施例中包括基体58，在其上焊接摆质量59。在此这样安置摆质量59，使它通过啮合齿56和57径向向外在初级法兰旁边延伸。在图6的实施例中摆的旋转与驱动端2与从动端3之间的相对旋转同向地进行。即，如果从动端3相对于驱动端2顺时针旋转，则摆质量7同样顺时针旋转。

附图标记清单

1 减振器

2 驱动端

3 从动端

4 蓄能器

5 旋转点

6 质量摆

7 摆质量

8 滚动器

9 摆杆

10 滚动器驱动端

11 输入部件

12 柔性板

13 铆钉

14 固定孔

15 启动器齿缘

16 初级质量

17 输出法兰

18 固定措施

19 次级质量法兰

20 质量摆支架

21 铆钉

22 离合传动

23 旋转轴线

24 基体

25 附加质量

26 套

27 垫片

28 环套

29 弹簧盘

30 铆钉杆

31 齿法兰

32 啮合齿

33 啮合齿

34 初级法兰

34a，b 法兰半体

35 环弹簧

36 另一自由旋转的质量摆

37 摆质量

38 定心法兰

39 传动输入轴

40 滚动轴承

41 滚动轴承

42 环槽

43 焊缝

44 环

44a，b 环部件

45 法兰部件

46 啮合齿

47 轴承环

48 轴承销

49 滑套

50 弹簧板

51 卷边部位

52 内部的法兰环

53 外部的法兰环

54 铆钉杆

55 铆钉

56 外啮合齿

57 内啮合齿

58 基体

59 摆质量

Claims (10)

1.一种用于衰减旋转振动的减振装置(1)，包括驱动端(2)和从动端(3)，它们反作用于蓄能器(4)的转矩彼此相对旋转，还包括至少一质量摆(6)，它可旋转地支承在作为固定端的驱动端(2)或从动端(3)上，并且利用传动装置(8，10)分别与另一端这样作用连接，使得在驱动端(2)相对于从动端(3)相对旋转时起到质量摆(6)相对于固定端旋转的作用。

2.如权利要求1所述的减振装置，其特征在于，所述质量摆(6)基于相对于固定端的旋转运动学地通过离合传动与操纵端耦联。

3.如权利要求2所述的减振装置，其特征在于，所述质量摆(6)固定在从动端(3)上并且通过啮合齿与设置在驱动端(2)上的啮合齿啮合。

4.如权利要求2或3所述的减振装置，其特征在于，所述设置在驱动端(2)上的啮合齿设置在齿法兰上，它与初级质量(16)固定连接。

5.如上述权利要求中任一项所述的减振装置，其特征在于，所述输入端(2)包括初级质量(16)，它又包括输入部件(11)，它通过柔性板(12)与曲轴固定连接。

6.如上述权利要求中任一项所述的减振装置，其特征在于，所述质量摆(6)固定在驱动端(2)上并且通过啮合齿与设置在从动端(3)上的啮合齿啮合。

7.如权利要求11所述的减振装置，其特征在于，所述质量摆(6)的啮合齿基于质量摆(6)的旋转轴线(23)径向更多内部地设置在减振装置(1)的旋转轴线(R)的方向上。

8.如权利要求11或12所述的减振装置，其特征在于，所述设置在从动端(3)上的啮合齿设置在次级质量法兰(19)上，它与次级质量固定连接。

9.如权利要求6所述的减振装置，其特征在于，所述质量摆(6)的啮合齿基于减振装置的旋转轴线(R)在径向上比质量摆(6)的旋转轴线(23)更多外部地设置。

10.如权利要求9所述的减振装置，其特征在于，所述驱动端(2)的啮合齿设置在初级法兰(34)上。

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