CN103671598A - 扭振减振器或转动弹性联轴器 - Google Patents

扭振减振器或转动弹性联轴器 Download PDF

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Abstract

一种扭振减振器或转动弹性联轴器，包括带有法兰（13）的外壳（11）；内部部件（12）；分布在内部部件周围相隔的中间片（16），并形成充满减震液的空腔（15）；板簧组件（18）设置在空腔内、其外部端（21）与相邻中间片（16）间的凹槽（22）连接，板簧组件（18）的内部端（23）与内部部件（12）连接；围绕中间片（16）和板簧组件（18）延伸的压圈（26）；凹槽（22）和对应板簧组件（18）的外部端（21）沿径向向内逐渐变细；中间片（16）与法兰（13）一体成型；板簧组件（18）的径向外部端（21）被压圈（26、26’）压入凹槽（22）内。这种结构简化了减振器或者联轴器的装配，提供了板簧组件的准确位置。进一步，还能获得小公差范围的阻尼特性。

Description

扭振减振器或转动弹性联轴器
技术领域
本发明涉及扭振减振器或转动弹性联轴器。
背景技术
通过板簧组件，扭矩从内部部件传递到外壳或者相反，同时，板簧组件限制内部部件和外壳之间的相对转动。于是，内部部件和外壳沿着减振器或联轴器的圆周方向相对振动。由于转动振动，空腔中的减震介质随之移动从而产生减振作用。联轴器中，外壳与第一轴连接，内部部件与第二轴连接。减振器中，内部部件或外壳中可以与需要减振的结构连接。
这种减振器和联轴器起先用于大型的两冲程或四冲程的柴油发动机或汽油发动机的传动系中以抵消扭转振动。上述减振器和联轴器外部直径能够达到三米。
这种减振器和联轴器已公开，例如DE1202590A or DE3033302A。
为了提供精确的阻尼特性曲线，板簧组件需要非常精确的安装在中间片间，以便准确的连接内部部件。而且，它们的弯曲性能必须适应于使用需求的目的，通常需要单独加工板簧。一般，板簧组件和中间片设置在法兰上，随后，通过挤压和热收缩板簧组件和中间片外圆周的夹圈、在圆周方向产生夹紧力，使得板簧组件和中间片彼此固定。然后，通过螺丝钉的方式连接中间片和法兰从而将这个结构固定在法兰上。
关于这种连接，DE1202590A中建议在压圈和板簧组件、中间片之间增加一个或者多个内部圆环。该一个或者多个内部圆环的外圆周轴向为锥形与压圈内圆周的锥形相对应连接。当在内部圆环内安装板簧组件和中间片时，外部的压圈位于在内部圆环的外圆周并且在其上产生轴向的相对压力，压圈设置在外壳的法兰上通过螺丝钉连接。在将板簧组件和中间片放置在内部部件的相对位置后，这些螺丝钉同时也连接中间片和外壳。
附加内部圆环的使用导致减振器或联轴器的装配复杂、费力。板簧组件和中间片发生轻微的相对运动，或者更进一步的相对运动，此时设置内部圆环的效果或许出现，板簧组件的合适的布置是很困难的。另外，设置中间片可能减少空腔间的溢出凹槽，从而影响阻尼特性。
作为一种选择，DE3033302A中建议在板簧组件和中间片之间压多个楔形部件，在这个申请中，避免了使用附加内部圆环和逐渐变细的压圈。
上述两个案例中，板簧组件在圆周方向上被压紧，即在中间片相对平行的侧面之间避免径向方向的反作用力。
发明内容
本发明的发明目的为改进上述类型的扭振减振器或转动弹性联轴器的制造，同时，维持板簧组件精准的位置布置和牢固的压紧连接。
上述技术问题通过扭振减振器或转动弹性联轴器解决，所述扭振减振器或转动弹性联轴器包括：带有法兰的外壳；设置在外壳内、相对于外壳可旋转的内部部件；为形成多个充满减震介质的空腔，多个中间片围绕内部部件分布、且在圆周方向彼此相分隔；多个具有一个或者多个板簧的板簧组件，所述的板簧组件设置在所述的空腔内，所述板簧组件具有与相邻的中间片之间的凹槽（receptacle）相连接的外端部、与内部部件连接的内部端；围绕中间片和板簧组件延伸、以固定位于中间片之间的板簧组件的压圈；其中，相邻中间片之间的凹槽（receptacle）以及相应的板簧组件的径向外端部向内沿径向逐渐变细；所述中间片在所述外壳的法兰上一体成型；板簧组件的径向外端部被压圈促使径向进入凹槽（receptacle）内部。
尤其是，相邻中间片之间的凹槽（receptacle）以及板簧组件的径向外端部向内沿径向逐渐变细，中间片在上述外壳的法兰上一体成型，板簧组件的径向的外端部被上述压圈促使径向进入凹槽（receptacle）内部。
这种结构简化了减振器或联轴器的装配，提供了板簧组件准确布置位置。而且，可获得小公差范围的想要的阻尼特性。
通过中间片在外壳的法兰一体成型，任何固定效果(setting effects)对板簧组件起到限制作用，这样，同上述讨论的现有技术相比，尤其是中间片的固定(setting)可以取消，本发明能大大简化结构。
板簧组件被促使沿径向进入到相邻中间片之间的凹槽（receptacle），这样可以很准确的处于适当的位置。压圈对板簧组件的径向作用可以很容易的抵消发生在板簧组件的任何固定效果（setting effects）。
减少零部件的个数可以简化装配、降低成本。
中间片和法兰为一体设置，相应的在现有技术中扭矩传送中需要的大量螺钉就可以避免，由于这个原因，法兰可以减小厚度，这样可以帮助减小减振器或联轴器的总体重量从而降低加工成本。
本发明的具体的优选方案在从属权利要求中详细说明。
在优选的实施方式中，压圈通过径向的豁口与中间片间隔。这样可以保证压圈的内圆周和板簧组件的径向端面恰当的接触。
在另一优选的实施方式中，压圈具有与板簧组件外部端连接的内圆周，该内圆周沿轴向逐渐变细，板簧组件的外端部有相对应的锥形端面。当板簧组件的外端部放置在相邻中间片之间的凹槽（receptacle）内以后，压圈可以直接安装在板簧组件上。
优选的，压圈轴向压紧板簧组件的外端部。
然而，将压圈和外壳的法兰设置为一体也是可以的，这种情况下，成本进一步降低。然后，板簧组件轴向被压进所述相邻中间片之间的凹槽（receptacle）内，所述中间片同所述法兰一体设置，同时受压圈径向限制，所述压圈同所述法兰一体设置。
另一优选的实施方式，所述外壳包括在所述第一法兰的相对位置的另一法兰，所述另一法兰固定在中间片上、并径向延伸，以至于至少部分能覆盖压圈的轴面。所述的另一法兰靠近减振器或联轴器的空腔，通过与压圈部分重叠，可用于轴向将压圈压向板簧组件，同时固定上述二者。
在另一实施方式中，中间片和所述第一法兰通过铣削加工一体成型。
另外，溢流通道形成于中间片的径向内端和内部部件的外圆周之间。当减振介质通过溢流通道时，这些溢流通道水力连接相邻的空腔以产生阻尼。这样可避免溢流通道的单独加工，例如通过中间片。
在另一实施方式中，在内部部件上形成轴向沟槽。轴向沟槽通过铰接的方式连接上述板簧组件的内端部，以至于允许内部部件和外壳之间有相对大角度的旋转。
附图说明
图1、本发明一个实施例的转动弹性联轴器的纵向剖视示意图
图2、图1的转动弹性联轴器的剖视图
图3、本发明另一实施例中所述转动弹性联轴器的纵向剖视示意图
图4、本发明再一实施例中所述扭振减振器的纵向剖视示意图
具体实施方式
如图1、2所示，转动弹性联轴器10，用于连接第一轴1和第二轴2并在所述第一轴1和第二轴2间传输扭矩，在扭矩传递过程中减小振动或者改变扭矩。
联轴器10包括外壳11，所述外壳11围绕纵向轴A可旋转，内部部件12设置在外壳11的内部、且围绕纵向轴A相对于外壳11旋转。内部部件12和外壳11是同轴的。
外壳11包括第一法兰13和第二法兰14，所述第一法兰13和第二法兰14彼此面对面的设置、且和内部部件12是密封的。
外壳11和内部部件12径向定界了多个空腔15，空腔15内充满减振介质，如：高压油。空腔15沿内部部件12圆周方向顺次设置，且由彼此相分隔的中间片16分隔开。相邻空腔15通过延续过中间片16的溢流通道17水力（hydraulically）联通。溢流通道17优选由中间片16的径向内端和内部部件12的外圆周之间的空隙形成。溢流通道17也可以穿过中间片16。
中间片16与第一法兰13一体成型，如，可通过铣削第一法兰13的相对应的部分形成中间片16。
多个板簧组件18分别设置在空腔15内。每个板簧组件18包括至少一个板簧19或者有几个板簧19装配组成。板簧19最好由弹簧钢制作，或者其他合适的材料也可以。进一步，板簧19沿径向由外向内逐渐变细。如果需要，板簧组件18中相邻的板簧19间还可设置垫圈(washers)20。
每个板簧组件18具有外端部21，外端部21与对应的凹槽（receptacle）22相连，所述的凹槽（receptacle）在相邻两中间片16之间形成，板簧组成18以抗弯曲或抗挠刚度的方式夹在相应的凹槽（receptacle）22内。换言之，板簧组成18在连接过程中产生的扭矩由凹槽（receptacle）22承载并传递给凹槽（receptacle）22.
凹槽（receptacle）22沿径向向内逐渐变细，而且，板簧组件18径向的外端部21向内以相同的方式逐渐变细。于是，板簧组件18与中间片16的侧面24的相应位置在径向外端部21处相接触，但是，除此之外与侧面24未接触。凹槽（receptacle）22外面，板簧组件18和中间片16的侧面24之间的距离朝着向各自板簧组件18的内端部23增大，为板簧组件18在联轴器圆周方向上能够自由弯曲提供了足够的空间。
板簧组件18的内端部23延伸到内部部件12外圆周上的轴向沟槽25内。内端部23形成自由端、与轴向沟槽25通过铰接的方式连接。换言之，虽然板簧组件18的自由端无缝隙的顶住沟槽25对面的肋板，但是，可以通过滑动和/或转动的方式相对沟槽25进行运动，具有相对较大的角位移，即，内部部件12和外壳11间的有限的相对转动。
运转中，内部部件12和外壳11间的这种相对转动引起板簧组件18在联轴器圆周方向上的往复的弯曲，相应的，减震介质通过溢流通道17产生位移而产生减震效果。
板簧组件18通过压圈26固定，所述压圈26围绕中间片16和板簧组件18延伸。所述压圈26将板簧组件18固定在中间片16之间。更具体的，压圈26沿径向向内压紧板簧组件18。因此，板簧组件18的径向向内逐渐变细的外端部21径向贴着中间片16的侧面部位，其界定了相应的凹槽（receptacle）22、且同样沿径向向内逐渐变窄。
板簧组件18的尾端27沿径向向外突出，且超过中间片，这样压圈26与板簧组件18接触时不会和中间片16接触。压圈26通过径向豁口28与中间片16分隔。
如图1、图2所示，第一实施方式中，压圈26是一个单独的零件，固定在板簧组件18的周围。上述压圈26为一个连续无中断的圆环。压圈26具有锥形的内圆周29，即，轴向的逐渐变细，如图1中所示的α的倾斜角。端面27或板簧具有相应的锥形。
装配中，板簧组件18插入空腔15以至于板簧组件18的外端部21与凹槽（receptacle）22连接。然后，压圈26用其锥形的内圆周29压紧板簧组件18的端面27，以将板簧组件18的外端部21向相应的凹槽（receptacle）22沿径向压紧。
中间片16和第一法兰13一体设置，虽然在板簧组件18自身内也发生一些固定(setting)，但是板簧组件18的位置绝不会受中间片16的任何固定效果(setting effects)的影响。然而，由于中间片16的稳固位置，更能够很好的控制固定因素，如：在超过中间片16的外端部设有板簧组件18外端部21的充分辐射状的突起物，和/或在板簧19之间放置一个或多个垫圈(washers)20。板簧组件18的内端部23可以精确地与内部部件12外圆周的轴向沟槽25连接。另外，一体设置的中间片16还可以很好的控制中间片16内端和内部部件外圆周之间的溢流通道17的尺寸。所以这样可以很好的调整联轴器或减振器准确的减振作用，且避免了复杂的装配工作。
压圈26围绕板簧组件18的尾端27固定后，外壳就可以通过装配第二法兰14关闭。第二法兰14径向延伸以至于至少部分覆盖压圈26的轴端面。第二法兰14通过螺钉30固定在中间片16上的第一法兰13上。设置在第一法兰13和第二法兰14与内部部件12之间的密封圈31密封腔室15内的油液避免流出。
上面所述的转动弹性联轴器提供了确定的扭转挠性的特性曲线，结合了需要少数单独零件的优点，装配简单，提供了小公差范围的精准的阻尼特性曲线。而且，因为第一法兰13和第二法兰14可以比以往传统的联轴器做的薄一些。联轴器的重量能够减小。
图3所示为第二实施方式，与第一实施方式仅仅不同的是，压圈和板簧组件在中间片的安装方式。除非有特殊的说明，否则下面的第二实施方式所述联轴器与第一实施方式所述联轴器相符，因为这个原因，使用同样的标号表示相同的部件。
在第二实施方式中，不仅中间片16与外壳11的第一法兰13一体设置，压圈26’也与外壳11的第一法兰13一体设置。，第一法兰13沿径向再次中间片16隔开，在如图3用缺口32显示。如图3所示，所述缺口32有一锥形的内圆周29’，内圆周29’有一锥角β，所述圆锥形开口朝向第二法兰14。
板簧组件18沿轴向被压进相邻中间片16间的凹槽（receptacle）22。同第一实施方式，板簧组件18具有端面27，端面27径向向外突出、超出中间片16、与压圈26’的锥形内圆周29’连接。板簧组件18被压向凹槽22时，压圈26’径向方向稍微变宽，于是，促使板簧组件18的向里逐渐变细的外端部21顶靠着相邻中间片16对立的侧面24间形成的凹槽（receptacle）22，形成一对应的锥形角度。
这种实施方式可以避免生产独立的压圈。压圈和中间片可以通过铣削法兰13的相应零件而成型。因为这些零件均设置在第一法兰13的同一侧，因此可以通过一个工序进行成型或切削。
第一实施方式和第二实施方式是结合弹性联轴器描述的本发明原理。然而，本发明原理也可以应用到如图4所示的扭振减振器40。其外壳11、内部部件12、板簧组件18和压圈26/26’的内部结构与这些实施方式都是相同的。唯一的区别是内部部件12和/或外壳11与外部结构相外部连接。如图4所述实施例中，内部部件12和需要减小振动的部件连接，在此为轴2。外壳11围绕内部部件12自由摆动，这样外壳没有与任何其他部件连接。一般情况，可以通过外壳11将需要减振的部件与减振器连接，在这种情况，内部部件12可以自由的转动。
本发明通过上述具体实施方式对本发明目的进行解释说明，然而，并不限制于此，而是包括所有的如同所有权利要求界定的构造。尤其是，只要技术上是可能的，可以组合上述的单一特征，即使在组合或相同的背景没有明确的公开。

Claims (17)

1.扭振减振器或转动弹性联轴器，包括：
带有法兰（13）的外壳（11）；
设置在外壳（11）内、相对于外壳（11）可旋转的内部部件（12）；
为了形成多个充满减震介质的空腔（15），多个中间片（16）围绕内部部件分布、且在圆周方向彼此相分隔；
多个具有一个或者多个板簧（19）的板簧组件（18），所述板簧组件（18）设置在上所述的空腔内，所述板簧组件（18）具有与相邻的中间片（16）间的凹槽（22）相连接的外端部（21）、以及与内部部件（12）相连接的内端部（23）；
围绕中间片（16）和板簧组件（18）延伸、以固定位于中间片（16）之间的板簧组件（18）的压圈（26、26’）；
其特征在于：所述相邻的中间片（16）间的凹槽（22）以及对应板簧组件（18）的径向外端部端（21）沿径向向内逐渐变细；
所述中间片（16）在所述外壳（11）的法兰（13）一体成型；
板簧组件（18）的径向外端部（21）被压圈（26、26’）促使进入凹槽（22）内部。
2.根据权利要求1所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述压圈（26）通过径向豁口（28）与中间片（16）分隔。
3.根据权利要求1或2所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述压圈（26）具有内圆周（29），所述内圆周（29）与板簧组件（18）的外端部（21）连接，其中，所述内圆周（29）沿轴向逐渐变细，板簧组件（18）的外端部（21）上具有相对应的锥形端面（27）。
4.根据权利要求1或2所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述压圈（26）沿轴向压设在板簧组件（18）的外端部（21）上。
5.根据权利要求1或2所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述压圈（26’）与所述外壳（11）的法兰（13）一体成型。
6.根据权利要求5所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述板簧组件（18）沿轴向被压进相邻中间片（16）间的凹槽（22）内，所述的中间片（16）在法兰（13）上一体成型，板簧组件（18）沿径向被压圈（26’）限制，所述压圈（26’）与所述法兰（13）一体成型。
7.根据权利要求1或2所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述外壳（11）还包括与所述第一法兰（13）对立设置的另一法兰（14），所述另一法兰（14）固定在所述中间片（16）上沿径向延伸，以至于至少部分能覆盖压圈（26、26’）的轴面。
8.根据权利要求1或2所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述中间片（16）和所述第一法兰（13）通过铣削加工一体成型。
9.根据权利要求1或2所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述内部部件（12）上形成轴向沟槽（25），所述轴向沟槽（25）通过铰接的方式与板簧组件（18）的内端部（23）相连接。
10.根据权利要求1或2所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述压圈（26）具有内圆周（29），所述内圆周（29）与板簧组件（18）的外端部（21）相连接，其中，所述内圆周（29）沿轴向逐渐变细，所述板簧组件（18）的外端部（21）具有相对应的逐渐变细的端面（27），所述压圈（26）沿轴向压设在板簧组件（18）的外端部（21）上。
11.根据权利要求11所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述外壳（11）包括与所述第一法兰（13）对立设置的另一法兰（14），所述另一法兰（14）固定在所述中间片（16）上沿径向延伸，以至于至少部分能覆盖压圈（26、26’）的轴面。
12.根据权利要求10所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述内部部件（12）上形成轴向沟槽（25），所述轴向沟槽（25）通过铰接的方式与板簧组件（18）的内端部（23）相连接。
13.根据权利要求1或2所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述压圈（26）具有内圆周（29），所述内圆周（29）与板簧组件（18）的外端部（21）相连接，其中，所述内圆周（29）沿轴向逐渐变细，所述板簧组件（18）的外端部（21）具有相对应的逐渐变细的端面（27），所述压圈（26）与外壳（11）上所述的法兰（13）一体成型。
14.根据权利要求13所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述板簧组件（18）沿轴向被压进相邻中间片（16）间的凹槽（22）内，所述的中间片（16）在法兰（13）上一体成型，板簧组件（18）沿径向被压圈（26’）限制，所述压圈（26’）在所述法兰（13）一体成型。
15.根据权利要求13所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述外壳（11）包括与所述第一法兰（13）对立设置的另一法兰（14），所述另一法兰（14）固定在所述中间片（16）上沿径向延伸，以至于至少部分能覆盖压圈（26、26’）的轴面。
16.根据权利要求1,2,10或13所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述中间片（16）的径向内端和内部部件（12）的外圆周之间形成溢流通道（17），所述溢流通道（17）水力连接相邻的空腔，当减振介质通过溢流通道时以产生阻尼。
17.根据权利要求13所述的扭振减振器或转动联轴器，其特征在于：所述内部部件（12）上形成轴向沟槽（25），所述轴向沟槽（25）通过铰接的方式与板簧组件（18）的内端部（23）相连接。
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