CN104520608B - 扭振减振器 - Google Patents

Abstract

一个扭振减振器(100)，包括：能围绕旋转轴线(105)旋转的、具有缺口(140)的摆法兰(110)以及两个摆质量对(115)，它们在圆周方向上相邻地、能移动地安置在摆法兰(110)上；和第一、第二弹性元件(135)，用于缓冲相邻摆质量对(115)的相互止挡。在此，所述摆质量对(115)分别包括：第一、第二摆质量(120，125)，它们关于摆法兰相互对置；以及销(130)，所述销穿过所述缺口(140)延伸并且使摆质量(120，125)轴向地相互连接。在所述缺口(140)地区域中在两个销(130)上分别安置第一、第二弹性元件(135)，所述第一弹性元件设置用于在圆周方向上止挡在对应的第二弹性元件(135)上。

Description

扭振减振器

技术领域

本发明涉及一种扭振减振器，尤其在机动车的动力总成系统中使用。

背景技术

为了在动力总成系统中将扭矩例如从驱动马达传输到变速器，使用扭振减振器。该扭振减振器的目的是，除了传递扭矩以外还消除可能叠加在该扭矩上的扭振(扭转振动)。为此，扭振减振器包括摆法兰，在其上可移动地布置摆质量。借助滑槽导向装置，摆质量这样在摆法兰上被引导，使得摆质量在摆法兰围绕其旋转轴线加速时径向向内运动，其中，扭振减振器的旋转扭矩被改变。在一改进中摆质量是梯形摆，它双重地在摆法兰上被引导。在这里，附加于相对于摆法兰的移动，摆质量执行在摆法兰旋转平面中围绕自身轴线的旋转运动，由此可以储存附加的能量。摆质量的移动运动与旋转运动可以通过滑槽导向装置区段地或者完全地相互耦合。

通常多个摆质量并列地位于摆法兰的圆周上。为了使摆质量的扩张和可动性最大化，这样选择摆质量和其引导装置，使得相邻的摆质量能够碰撞。例如可以在非常低的转速时或者非常剧烈的扭矩波动时发生碰撞。通过碰撞可能促使摆质量磨损并且可能产生干扰噪声。为了减缓碰撞，可在摆质量上安置弹性元件，使得两个摆质量的相互止挡可弹性缓冲地发生。

为了可以保证该弹性元件的预期寿命，当然需要将该弹性元件的最大压缩负荷限界在一预定值上。为此，可以使用限制摆质量相对于摆法兰的最大可动性的止挡。在一实施方式中，摆质量通过两个滑槽导向装置在摆法兰上被引导，其中，一个滑槽导向装置的滑块包覆有弹性元件。另一滑槽导向装置这样定尺寸，使得当该弹性元件在该另一滑槽导向装置上发生预定压缩时，该另一滑槽导向装置限界摆质量相对于摆法兰的运动。

但是在确定的运行条件下摆质量可能不遵守设置的理论轨迹，而是在其引导装置间隙范围内在摆法兰上自由运动。在该运动中可能在摆质量端面上出现弹性元件之间的不期望的止挡。

发明内容

本发明的目的是，提出一种上述类型的扭振减振器，其中，用于缓冲摆质量的相互碰撞的弹性元件即使在不利条件下也可以达到预定的使用寿命。

根据本发明的扭振减振器包括：能围绕旋转轴线旋转的、具有缺口的摆法兰；以及两个摆质量对，它们在圆周方向上相邻地、能移动地安置在摆法兰上；和弹性元件，用于缓冲相邻摆质量对的相互止挡。在此，所述摆质量对分别包括：两个摆质量，它们关于摆法兰相互对置；以及销，所述销穿过所述缺口延伸并且使摆质量轴向地相互连接。在所述缺口的区域中在两个销上分别安置弹性元件，弹性元件设置为在圆周方向上止挡在对应的另一弹性元件上。

通过弹性元件在销上的位置，弹性元件可覆盖地且由此保护地布置在扭振减振器上。两个摆质量对相互止挡时的缓冲行程可在两个弹性元件之间发生并因此比一个摆质量对在径向上止挡的缓冲行程更长。因此可以通过更好的方式在预期最大碰撞能量的方向上实现止挡时的能量减小。

在优选的实施方式中，所述弹性元件在扭振减振器的圆周方向上仅以其外尺寸的预定分量突出于摆质量的边界，使得能通过相邻摆质量的相互止挡来限界所述弹性元件的压缩。

通过这种方式可确保所述弹性元件的压缩行程的极限，而与所述摆质量对的彼此朝向的端部是否不同远地在摆法兰上径向偏转无关。所述弹性元件可在扭振减振器的所有运行条件下在其负荷方面减小到预定尺度。因此弹性元件的预期寿命可以可靠地确定或者通过弹性元件的相应尺寸设定来保证。

在优选的实施方案中，所述缺口这样定尺寸，使得弹性元件也可以抵靠所述缺口的径向边界进行止挡。因此，每个摆质量对关于摆法兰的径向运动在由所述缺口给定的运动末端区域中也可通过所述弹性元件进行缓冲。

所述摆质量对可以双重地在摆法兰上被引导，使得附加于在旋转平面中的移动也能够围绕摆质量对的轴线旋转。这种布置也称为梯形摆。尤其在这个实施方式中，所述摆质量对可以分别跟随复杂的轨迹，在这些轨迹中，尽管一个区段可能很少被占据，但它们更好地描绘了实际通过摆质量占据的曲线。在这里，可特别有利地实现所述的保护弹性元件免于剧烈压缩。

在一实施方式中，所述弹性元件分别相对于配属于其的销径向对称地安置。因此，可在所有可能的运动方向上有效地缓冲摆质量对在其关于摆法兰运动时的止挡。

优选地，所述弹性元件分别能关于摆质量旋转地布置。因此，所述弹性元件的由于负荷引起的磨损或老化可以分布在弹性元件的整个圆周上，由此可以实现弹性元件的提高的可承载性以及延长的使用寿命。

所述摆质量的在弹性元件区域中的轮廓可以分别跟随弹性元件的轮廓。在上述的弹性元件仅以预定值突出于摆质量对的轮廓的条件下，所述摆质量对可以在其位于圆周方向上的端部区域中具有一同时保证弹性元件的止挡并且使摆质量对的尺寸最大的形状。

在优选的实施方式中，一个扭振减振器包括至少三个所述的摆质量对，它们分别相邻地、能移动地安置在摆法兰上，其中每个摆质量对在其两个圆周方向上的端部中的每个端部的区域中具有销，所述销具有安置在其上的弹性元件。

因此，所使用的摆质量对的所有端部可以通过相应的弹性元件被保护免于碰撞，同时使弹性元件被保护免于过度剧烈的压缩。由于梯形摆上的质量情况，已经证实有利的是，正好三个摆质量对布置在摆法兰上的围绕旋转轴线的圆周上。优选地，根据弹性元件的材料、设计的负荷交变次数、预期的最大碰撞能量或几何形状来给弹性元件的突出于摆质量边界的分量定尺寸。

优选地，弹性元件的突出于摆质量边界的分量约为其材料厚度的40％。通过这个值在实验中已经证实了所述弹性元件在机动车动力总成系统中的该扭振减振器运行时的良好耐久性。

附图说明

下面参考附图更详细地阐释本发明，在附图中：

图1示出扭振减振器；

图2示出图1的扭振减振器的细节；

图3示出图2在第一位置的细节；以及

图4示出图2在第二位置的细节。

具体实施方式

图1示出用于在机动车动力总成系统中使用的扭振减振器100。扭振减振器100围绕旋转轴线105可旋转地支承并且包括一个摆法兰110和三个摆质量对115，所述摆质量对分布在摆法兰110上围绕旋转轴线105的圆周上。每个摆质量对115包括第一摆质量120和第二摆质量125，以及销130和弹性元件135。第一摆质量120和第二摆质量125相互齐平地位于摆法兰110的不同轴向侧上，使得在图1中位于后面的第二摆质量125不可见。销130使第一摆质量120和第二摆质量125相互刚性连接。在此，销130穿过摆法兰110中的缺口140，所述缺口这样定尺寸，使得摆质量对115在摆法兰110上保持能在围绕旋转轴线105的旋转平面中移动。

弹性元件135在销130上关于旋转轴线105而言在轴向上在摆质量120与125之间安置在摆法兰110的缺口140的区域中。弹性元件135尤其可以包括弹性塑料或者橡胶。在所示实施方式中，弹性元件135围绕销的平行于旋转轴线105延伸的纵轴线环绕该销130。在弹性元件135与销130之间可以布置衬套或轴承145。由此使弹性元件135能关于摆质量对115旋转地被支承。在另一实施方式中，弹性元件135的可旋转性也可以由此建立：销130可旋转地固定在第一摆质量120或第二摆质量125上。

通常在每个摆质量对115上在两个围绕旋转轴线105的圆周方向上的端部上分别安置具有弹性元件135的销130。摆质量对115关于摆法兰110的可移动性可以通过固定在摆质量120和125上的、具有弹性元件135的销130的上述布置与缺口140共同作用来限定。该运动可附加地通过一个或多个滑槽导向装置150来确定。优选地，每个摆质量对115关于摆法兰110的可动性这样确定，摆质量对115围绕旋转轴线105的移动或偏转伴随摆质量对115围绕另一与旋转轴线105平行的旋转轴线的旋转，使得摆质量对115的位于圆周方向上、彼此相反的端部相对于旋转轴线105占据不同的径向距离。这种布置称为梯形摆。

图2示出图1的扭振减振器100的细节。弹性元件135围绕销130径向对称地延伸。在此，第一摆质量120和第二摆质量125的在圆周方向上的端部这样成型，使得仅弹性元件135的一预定分量突出于摆质量120和125的边界。可以考虑弹性元件135的材料(例如关于其抗拉强度或屈服极限)、要求的负荷交变次数(该次数例如可能处于300，000数量级)、在两个摆质量对115相互止挡时的最大预期能量(该能量可能在700mJ的范围)、几何形状或者它们组合来确定弹性元件的这种突出。例如如果用橡胶HNDR90作为材料，则对于用于机动车动力总成系统的扭振减振器，所述突出最大可以为材料厚度的40％。在所示实施方式中，材料厚度相当于弹性元件135在关于销130的径向方向上的深度。

第一摆质量120和第二摆质量125的在弹性元件135区域中的轮廓隔开一间距地跟随弹性元件的轮廓，该间距限定所述突出。由此，摆质量对120和125的端部轮廓表示为在图2中明显的波浪形状。

图3示出图2中的扭振减振器100在第一位置的细节。该视图如在图1中那样平行于旋转轴线105取得。两个在图3中所示的摆质量对115的弹性元件135相互接触，而这两个摆质量对115的第一摆质量120，第二摆质量125不相互接触。在此，摆质量对115的两个朝向彼此指向的端部距旋转轴线105处于不同的径向距离处。但是这个位置只是扭振减振器100的一个可能的运行状态，在其他运行状态中这两个端部也可以相对于旋转轴线105占据相同的径向距离。

图4示出图2中的扭振减振器100在第二位置的细节。相对于在图3中所示的位置，摆质量对115的端部在围绕旋转轴线105的圆周方向上进一步朝向彼此运动，其中弹性元件135已被相应地压缩。弹性元件135的压缩在两个相邻摆质量对125的第一摆质量120或第二摆质量125的朝向彼此指向的端部的止挡时得到其极限。

要注意，通过第一摆质量120或第二摆质量125相互的这种止挡，仅在两个相邻摆质量对125碰撞的情况下发生弹性元件135的压缩极限。如果摆质量对115的向外或向内的径向运动通过弹性元件135在缺口140的边界上得到缓冲，则不设置限制弹性元件135的压缩的止挡。尽管如此，在一实施方式中，这种止挡可以另外地、例如通过滑槽导向装置150提供。

附图标记列表

100 扭振减振器

105 旋转轴线

110 摆法兰

115 摆质量对

120 第一摆质量

125 第二摆质量

130 销

135 弹性元件

140 缺口

145 衬套/轴承

150 滑槽导向装置

Claims (10)

1.扭振减振器(100)，包括：

-能围绕旋转轴线(105)旋转的、具有缺口(140)的摆法兰(110)；

-至少两个摆质量对(115)，它们在圆周方向上相邻地、能移动地安置在所述摆法兰(110)上；

-第一弹性元件、第二弹性元件，用于缓冲相邻摆质量对(115)的相互止挡，

-其中，所述摆质量对(115)分别包括如下部分：

-第一摆质量(120)和第二摆质量(125)，它们关于摆法兰(110)相互对置；

-销(130)，所述销穿过所述缺口(140)延伸并且使所述第一摆质量(120)和第二摆质量(125)轴向地相互连接；

其特征在于，

-在所述缺口(140)的区域中在两个销(130)上分别安置所述第一弹性元件、第二弹性元件，所述第一弹性元件设置用于在圆周方向上止挡在对应的所述第二弹性元件上。

2.如权利要求1所述的扭振减振器(100)，其中，所述第一弹性元件、第二弹性元件在该扭振减振器(100)的圆周方向上仅以其外尺寸的预定分量突出于第一摆质量(120)、第二摆质量(125)的边界，使得能通过相邻摆质量(120，125)的相互止挡限界所述第一弹性元件、第二弹性元件的压缩。

3.如权利要求1或2所述的扭振减振器(100)，其中，所述缺口(140)这样定尺寸，使得所述第一弹性元件、第二弹性元件也能抵靠所述缺口(140)的径向边界止挡。

4.如上述权利要求1所述的扭振减振器(100)，其中，所述摆质量对(115)双重地在摆法兰(110)上被引导，使得所述摆质量对(115)附加于在旋转平面中的移动也能够围绕摆质量对(115)的轴线(105)旋转。

5.如上述权利要求1所述的扭振减振器(100)，其中，所述第一弹性元件、第二弹性元件分别相对于所述销(130)径向对称地安置。

6.如权利要求5所述的扭振减振器(100)，其中，所述第一弹性元件、第二弹性元件分别以关于所述第一摆质量(120)、第二摆质量(125)能旋转的方式布置。

7.如权利要求5或6所述的扭振减振器(100)，其中，所述第一摆质量(120)、第二摆质量(125)的在所述第一弹性元件、第二弹性元件区域中的轮廓分别跟随所述第一弹性元件、第二弹性元件的轮廓。

8.如上述权利要求1所述的扭振减振器(100)，其中，三个摆质量对(115)相邻地、能移动地安置在摆法兰(110)上，每个摆质量对(115)在其两个圆周方向上的端部中的每个端部的区域中具有销(130)，所述销具有安置在其上的所述第一弹性元件、第二弹性元件。

9.如上述权利要求1所述的扭振减振器(100)，其中，根据所述第一弹性元件、第二弹性元件的材料、设计的负荷交变次数、预期的最大碰撞能量或几何形状来给所述第一弹性元件、第二弹性元件的突出于所述第一摆质量(120)、第二摆质量(125)边界的分量定尺寸。

10.如上述权利要求1所述的扭振减振器(100)，其中，所述第一弹性元件、第二弹性元件的突出于所述第一摆质量(120)、第二摆质量(125)边界的分量约为其材料厚度的40％。