CN103026097B - 离心摆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离心摆装置，其具有轴向地在两侧设置在可围绕转动轴线旋转的摆质量承载件上并且形成摆质量对的摆质量，其中，所述摆质量对能够借助于至少两个可在摆质量承载件中的唯一的切口中或者不同的切口中滚动的滚动元件相对于所述摆质量承载件沿着一圆弧形的摆轨道有限地摆动，其中，所述摆轨道具有一相对于所述摆质量承载件位置固定的并且相对于所述摆质量具有一径向间距的旋转轴线。

Description

离心摆装置
技术领域
本发明涉及一种离心摆装置。
背景技术
由DE102006028556A1公开了这种在机动车的驱动系中起作用的离心摆装置。这种用于消除和/或阻尼驱动系中的扭转振动的离心摆装置包括一个可围绕一旋转轴线转动的摆质量承载件和至少一个设置在该摆质量承载件上的摆质量对，所述摆质量对包括两个轴向对置并且固定在摆质量两侧上的摆质量，所述摆质量借助于穿过摆质量承载件中的缺口的固定元件相互连接。
所述摆质量对相对于摆质量承载件通过两个滚动元件双股地悬挂并且可有限地摆动，其中，这两个滚动元件分别在摆质量承载件中的切口中并且分别在摆质量对的摆质量的缺口中被导向并且可在其中滚动。通过处于摆质量承载件中的和互补地处于摆质量中的切口的形状预给出所述摆质量对的摆轨道，所述摆质量对在离心力作用下走过所述摆轨道以消除扭转振动。在走过所述摆轨道时，所述摆质量对相对于摆质量承载件在确定的摆动角度之内平移地偏转、特别是在径向和圆周方向上，由此可引起引导到摆质量承载件上的扭转振动的消除。
通过离心摆的设计、特别是借助于作为摆质量重心与摆质量承载件的旋转轴线之间的距离的摆距离和通过摆轨道确定的摆长度，得到离心摆针对确定的减震系统的协调，所述减震系统通过扭转振动频率和转速之比构成。在此，摆质量的摆动角度由于存在的结构空间有限以及摆质量之间的圆周侧的距离而受到限制。
也公开了一般的扭转振动减振器，其中，摆质量在摆质量承载件上可相对于在径向内部处于摆质量重心与摆质量承载件转动轴线之间的旋转轴线转动地分别借助于旋转铰链接收。所述旋转轴线在此通过所述旋转铰链确定，其中，摆质量分别通过杠杆连接在该旋转铰链上。通过该布置可实现摆质量相对于摆质量承载件的旋转运动并且由此实现较大的摆动角度。另一方面，通过摆质量在旋转铰链上的悬挂而要求很多结构空间。
发明内容
本发明的任务在于，特别是在优化结构空间利用和提高摆质量的摆动角度的背景下改善离心摆装置的减震效果。
根据本发明，本发明提出一种离心摆装置，其具有轴向地在两侧设置在可围绕转动轴线旋转的摆质量承载件上并且形成摆质量对的摆质量，其中，所述摆质量对能够借助于至少两个可在摆质量承载件中的唯一的切口中或者不同的切口中滚动的滚动元件相对于所述摆质量承载件沿着一圆弧形的摆轨道有限地摆动，其中，所述摆轨道具有一相对于所述摆质量承载件位置固定的并且相对于所述摆质量具有一径向间距的旋转轴线。由此可以实现离心摆装置的较大的摆动角度和改善的减震效果，其中，特别是通过由两个滚动元件实现的悬挂降低离心摆装置的结构空间需求。该离心摆装置可设置在扭转振动减振器中或上或者可设置在静液压扭矩变换器中或者可设置在离合器装置例如湿式离合器或双离合器中或者也可以设置在双质量飞轮中。
在本发明的一个有利的实施方式中，所述旋转轴线相对于所述转动轴线具有一径向间距并且径向地处于所述摆质量与所述转动轴线之间。
在本发明的另一优选实施方式中，所述滚动元件构造为能够在所述摆质量承载件中的至少一个切口中并且分别在摆质量对的摆质量中的至少一个切口中滚动的滚动体，其中，所述滚动体通过连接元件相互间保持在确定的间距上。有利的是，所述滚动体在其长度上具有至少两个不同的直径，其中，特别是所述两个直径中的较小的那个在摆质量的区域中起作用并且较大的那个在摆质量承载件的区域中起作用。特别是所述滚动体可构造为阶梯栓。
在本发明的另一优选实施方式中，所述摆质量对的摆质量借助于至少一个接收在所述摆质量承载件的切口中并且能够在该切口中运动的间隔元件相互固定。该切口可以构造为与接收有滚动体的切口相同或者可以构造为摆质量承载件中的单独切口。所述间隔元件可构造为间隔栓，所述间隔栓将一个摆质量对的两个摆质量相互固定并且保持在轴向间距上。摆质量承载件中的接收所述间隔元件的切口优选这样构成，使得不妨碍摆质量沿着摆轨道的运动，然而所述间隔元件可以在所述切口中这样地相邻，使得由此可以将该摆动角度限定为最大摆动。
通过适当的声响阻尼措施也可以降低在达到最大摆动角度的情况下摆质量撞击时的声响产生，例如其方式是，所述间隔元件在所述切口上的撞击通过放入该切口中或者固定在该间隔元件上的阻尼材料、例如弹性材料、橡胶或类似物进行阻尼。
也可以将多个间隔元件接收在相应一个切口中或者接收在不同的、也就是分隔开的切口中。
在本发明的另一特别的实施方式中，所述滚动元件构造为栓，所述栓具有接收在其上并且能够在至少一个切口中滚动的滚动轴承。优选所述栓将一个摆质量对的摆质量相互连接并且与这些摆质量固定地连接。
在本发明的一个优选构型中，一个摆质量对的滚动元件被共同地接收在所述摆质量承载件的一个切口中。也可以将一个摆质量对的滚动元件分别接收在摆质量承载件的不同的切口中。在此。例如可以分别使一个滚动元件可在一个切口中滚动。
在本发明的另一实施方式中，至少一个摆质量的外轮廓由至少三个圆弓区段构成，所述圆弓区段具有总共至少两个不同的圆弓半径。在此，优选可以将中间的外半径优选定义为摆质量承载件的外半径与作为旋转轴线与转动轴线之间的径向距离的摆间距之间的差，其中，所述中间的外半径的参考点处于所述旋转轴线上。具有中间的外半径的中间的外轮廓在圆周方向上最大在通过最大摆动角度在该圆周方向上形成的弧长上延伸。
在圆周侧，侧面的外轮廓可以在中线的两侧与中间的外轮廓相邻，分别一直延伸至摆质量的侧面轮廓。侧面的外轮廓可以特别是分别具有侧面的外半径作为圆弓半径，所述圆弓半径相应于摆质量承载件的外半径。侧面的外轮廓的侧面的外半径在此优选处于从中线观察并且通过所述最大的摆动角度在圆弧侧限定并且可围绕旋转轴线用摆距离描绘的圆弧的面向转动轴线并且相对于相应侧面的外轮廓的中线背离的端点上。
摆质量的内轮廓可以具有中间的并且直线状的、特别是正切地延伸的区段，在该区段上在中线的两侧可以分别连接着侧面的内轮廓，所述侧面的内轮廓具有圆弓半径作为侧面的内半径，所述侧面的内半径相应于摆质量承载件的内半径。相应侧面的内轮廓的侧面的内半径的参考点在此优选处于从中线观察并且通过所述最大的摆动角度在圆弧侧限定并且可围绕旋转轴线用摆距离描绘的圆弧的面向转动轴线并且相对于相应侧面的外轮廓的中线背离的端点上。摆质量的两个侧面轮廓特别是直线状地并且径向延伸地构成并且将所述外轮廓与所述内轮廓相连接。
在本发明的另一优选构型中，至少两个摆质量对在圆周侧彼此相邻地设置。有利的是，至少两个在圆周侧彼此相邻的摆质量通过导向元件相互连接。所述导向元件可引起所述摆质量之间的刚性的并且可相对于相邻的摆质量分别借助于旋转铰链扭转的连接，其中，一个摆质量的连接的旋转铰链的旋转点处于穿过旋转轴线延伸的线上，而相邻的并且与上述摆质量连接的摆质量的旋转铰链的旋转点处于穿过其旋转轴线延伸的线上。在此，所述铰链点总体上可形成一个平行四边形或四角形或矩形。
从说明书和附图中得到本发明的其他优点和有利方案，在附图中，为了清晰起见，没有按照比例进行绘制。所解释的所有特征不仅能够以所说明的组合使用，而且也能够以其他组合或单独使用，而不偏离本发明的保护范围。
附图说明
下面参考附图详细阐明本发明。在附图中具体示出：
图1a：在本发明的一个特殊实施方式中，离心摆装置的俯视图的一个局部，其处于零状态中；
图1b：在本发明的一个特殊实施方式中，离心摆装置的俯视图的一个局部，其处于摆质量偏转的状态中；
图2：在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置的俯视图的一个局部；
图3：在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置的俯视图的一个局部；
图4：在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置的俯视图的一个局部；
图5：在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置的俯视图的一个局部；
图6a：在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置的俯视图；
图6b：在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置的俯视图的一个局部，其处于摆质量偏转的状态中。
具体实施方式
图1示出在本发明的一个特殊实施方式中，离心摆装置10的俯视图的一个局部，其处于零状态中。在该零状态中，摆质量12相对于摆质量承载件14不偏转并且在通过围绕转动轴线100转动的摆质量承载件14产生的离心力场中处于势能最小的状态中、也就是处于径向最外部的位置中。摆质量12与在摆质量14的对置的侧上并且在该图示中看不见的摆质量连接成一个摆质量对18。
摆质量12可沿着通过摆质量承载件14中的切口形成的摆轨道102借助于两个可在该切口中滚动的滚动元件相对于摆质量承载件14一直摆动到最大的摆动角度104。摆轨道102具有圆弧形的形状，其中，旋转轴线106作为所述圆弧的中心相对于所述摆质量承载件14位置固定并且在摆质量12沿着摆轨道102运动时不变化。所述旋转轴线106在此径向地处于摆质量12与转动轴线100之间并且具有径向距离作为相对于摆质量12并且相对于转动轴线100的摆距离108。
为了阐明可由摆质量12描绘的摆轨道102和运动自由度，在此示出虚拟的悬挂点110，其具有在其之间作为非实际存在、而是应虚拟地理解的导向棒112。由此，摆质量12被强制驱逐到一个摆轨道102中，所述摆轨道相应于一个摆质量12的运动，该摆质量通过两个刚性的并且经由旋转铰链以旋转轴线106中的中心摆动的导向棒112与所述摆质量承载件14连接。
图1b示出图1a中的离心摆装置10的实施方式，处于摆质量12偏转最大的状态中。在此，摆质量12在摆轨道102上以最大的摆动角度104偏转。
在图2中示出在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置10的俯视图的一个局部。摆质量12的圆周通过一个径向外部的外轮廓20、两个侧轮廓22和一个径向内部的内轮廓24描绘。摆质量2的外轮廓20包括三个总共具有两个不同的圆弓半径的圆弓区段、一个具有中间外半径114的中间外轮廓26和两个分别具有相同的但是不同于中间外半径114的侧面外半径116的侧面外轮廓28。中间外轮廓26的中间外半径114优选作为摆质量14的外半径118与旋转轴线106相对于转动轴线100的径向距离之间的差定义，其中，中间外半径114的参考点120处于旋转轴线106中并且具有中间外半径114的中间外轮廓26在圆周方向上具有一个延伸，所述延伸相应于通过所述最大的摆动角度104限定的、在该圆周方向上形成的弧长122。
在圆周侧，侧面的外轮廓28在中线124的两侧邻接中间外轮廓26，分别一直延伸至摆质量12的侧轮廓22。侧面的外轮廓28分别具有侧面的外半径116作为圆弓半径，所述圆弓半径相应于摆质量承载件14的外半径118。所述侧面的外轮廓28的侧面的外半径116的参考点124在此处于从中线124观察并且通过所述最大的摆动角度104在圆弧侧限定并且可围绕旋转轴线106用摆距离108描绘的圆弧126的面向转动轴线100并且相对于相应侧面的外轮廓28的中线124背离的端点上。
摆质量12的内轮廓24具有直线状的、特别是正切地延伸的中间内轮廓30，在所述中间内轮廓后面在中线124的两侧分别连接着侧面的内轮廓32，所述侧面的内轮廓具有圆弓半径作为侧面的内半径128，所述侧面的内半径相应于摆质量承载件14的内半径130。相应侧面的内轮廓32的侧面的内半径128的参考点132在此处于从中线124观察并且通过所述最大的摆动角度104在圆弧侧限定并且可围绕旋转轴线106用摆距离108描绘的圆弧134的面向转动轴线100并且相对于相应侧面的外轮廓32的中线124背离的端点上。摆质量12的两个侧轮廓22特别是直线状并且径向延伸地构成并且将外轮廓20与内轮廓24相连接。
图3示出在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置10的俯视图的一个局部。摆质量承载件14具有一个唯一的圆弧形延伸的切口34。在摆质量12上固定着滚动元件36，所述滚动元件呈与摆质量12固定连接的栓38和分别接收在该栓上的滚动轴承40的形式，其中，滚动轴承40可在所述切口34中滚动，从而使得摆质量12相对于摆质量承载件14沿着摆轨道102的运动成为可能。特别是滚动轴承40的直径小于切口34的高度。滚动元件36在圆周侧间隔距离地设置，其中，该距离优选小于最大摆动角度104的两倍。
在图4中示出在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置10的俯视图的一个局部。在该摆质量承载件14中开设一个单个的切口34，滚动元件36可在所述切口中滚动。设置两个滚动体42作为滚动元件36，所述滚动体可分别在不同的、从摆质量12中开出的切口44中滚动。在离心力作用下，滚动元件36贴靠在摆质量14中的切口34的径向外侧46上，并且贴靠在摆质量12的切口44的径向内侧48上。这意味着，切口34、44的所述侧的轮廓确定摆轨道102的形状并且优选圆弧形地并且特别是以相同的半径构成。每个缺口34、44的相应径向对置的侧也分别具有基本上相同的形状，这有助于简单地制造离心摆装置10。
连接元件50用于将滚动元件36相互间保持在确定的间距上，其中，滚动元件36的间距优选小于最大摆动角度104的两倍。连接元件50例如可以构造为滚子保持架。
图5示出在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置10的俯视图的一个局部。在此，该实施方式类似于图4中的实施方式。然而在此将滚动元件36构造为阶梯栓52，其中，滚动元件36在摆质量12的切口44的区域中的直径小于在摆质量承载件14的切口34的区域中的相应直径。因此，摆质量12中的切口44可以较小地构成，由此改善摆质量12并且从而改善离心摆装置10的减震效果。
在图6a中示出在本发明的另一特殊实施方式中，离心摆装置10的俯视图的一个局部，其处于零状态中。在圆周侧，两个摆质量对18彼此相邻地设置并且通过两个导向元件54相互连接。导向元件54引起所述摆质量之间的刚性的并且可相对于相邻的摆质量12分别借助于旋转铰链扭转的连接。
一个摆质量12上的导向元件54的旋转铰链56的旋转点136处于穿过旋转轴线106延伸的线138上，而相邻的并且与上述摆质量连接的摆质量12的旋转铰链56的旋转点136处于穿过其旋转轴线106延伸的线138上。优选旋转点136总体上形成一个矩形，相反，当摆质量12沿着其摆轨道偏转出时，其过渡为平行四边形，如在图6b中在摆动角度104最大的情况下示出的那样。图示的和虚拟的导向棒112用于阐明摆质量12相对于摆质量承载件14的运动自由度并且特别是实际上并不存在。
附图标记表
10离心摆装置
12摆质量
14摆质量承载件
18摆质量对
20外轮廓
22侧面轮廓
24内轮廓
26外轮廓
28外轮廓
30内轮廓
32内轮廓
34切口
36滚动元件
38栓
40滚动轴承
42滚动体
44切口
46外侧
48内侧
50连接元件
52阶梯栓
54导向元件
56旋转铰链
100转动轴线
102摆轨道
104摆动角度
106旋转轴线
108摆距离
110悬挂点
112导向棒
114外半径
116外半径
118外半径
120参考点
122弧长
124中线
126圆弧
128内半径
130内半径
132参考点
134圆弧
136旋转点
138线

Claims (8)

1.一种离心摆装置(10)，其具有轴向地在两侧设置在可围绕转动轴线(100)旋转的摆质量承载件(14)上并且形成摆质量对(18)的摆质量(12)，其中，所述摆质量对(18)能够借助于至少两个可在摆质量承载件(14)中的唯一的切口(34)中的滚动元件(36)相对于所述摆质量承载件(14)沿着一圆弧形的摆轨道(102)有限地摆动，所述摆轨道是由质量承载件(14)中的所述切口形成，其中，所述摆轨道(102)具有一相对于所述摆质量承载件(14)位置固定的并且相对于所述摆质量(12)具有一径向间距的旋转轴线(106),一个摆质量对(18)的滚动元件(36)被共同地接收在所述摆质量承载件(14)的所述切口(34)中。
2.根据权利要求1所述的离心摆装置(10)，其特征在于，所述旋转轴线(106)相对于所述转动轴线(100)具有一径向间距并且径向地处于所述摆质量(12)与所述转动轴线(100)之间。
3.根据权利要求1或2所述的离心摆装置(10)，其特征在于，所述滚动元件(36)构造为能够在所述摆质量承载件(14)中的所述切口中并且分别在摆质量对(18)的摆质量(12)中的至少一个切口(44)中滚动的滚动体(42)，其中，所述滚动体(42)通过连接元件(50)相互间保持在确定的间距上。
4.根据权利要求3所述的离心摆装置(10)，其特征在于，一个摆质量对(18)的摆质量(12)借助于至少一个接收在所述摆质量承载件(14)的所述切口(34)中并且能够在所述切口中运动的间隔元件相互固定。
5.根据权利要求1或2所述的离心摆装置(10)，所述滚动元件(36)构造为栓，所述栓具有接收在其上并且能够在所述切口(34)中滚动的滚动轴承(40)。
6.根据权利要求1或2所述的离心摆装置(10)，其特征在于，至少一个摆质量(12)的外轮廓(26)由至少三个圆弓区段构成，所述圆弓区段具有总共至少两个不同的圆弓半径。
7.根据权利要求1或2所述的离心摆装置(10)，其特征在于，至少两个摆质量对(18)在圆周侧彼此相邻地设置。
8.根据权利要求7所述的离心摆装置(10)，其特征在于，至少两个在圆周侧彼此相邻的摆质量(18)通过导向元件(54)相互连接。
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