CN104755799A - 带有功率分流部的扭转减振组件 - Google Patents

带有功率分流部的扭转减振组件 Download PDF

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Abstract

一种扭转减振组件，其用于将旋转从驱动侧(2)传输至输出侧(4)，包括：布置在驱动侧(2)与输出侧(4)之间的第一扭矩传输路径(6)以用于传输第一扭矩分量；和布置在驱动侧(2)与输出侧(4)的之间第二扭矩传输路径(8)以用于传输第二扭矩分量。耦联组件(10)用于叠加第一扭矩分量和第二扭矩分量。相移组件(12)用于引起在通过第一扭矩传输路径(6)传输至耦联组件(10)的扭转振动和通过第二扭矩传输路径(8)传输至耦联组件(10)的扭转振动之间的相移，其中，相移组件(12)包括可振动的系统，其带有与驱动侧(2)相联结的初级侧和相对于初级侧围绕旋转轴线可转动的次级侧，次级侧连结到耦联组件(10)处，其中，初级侧相对于次级侧的转动克服布置在初级侧与次级侧之间的弹簧组件(40；42)的作用实现。在此，次级侧的阻碍次级侧的旋转速度的变化的有效的惯性矩取决于旋转速度。

Description

带有功率分流部的扭转减振组件
技术领域
本发明的实施例涉及扭转减振组件，尤其涉及在其中发生功率分流的扭转减振组件。
背景技术
在尤其利用内燃机运行的车辆的传动系中，经常出现呈由曲轴输出的扭矩或输出的转速的波动的形式的转动不均匀性。这尤其基于在内燃机中仅在离散的时间间隔中发生引起旋转运动的能量引入，例如通过点燃汽油-空气混合物发生引起旋转运动的能量引入。由于在时间上离散的能量输入，不仅由曲轴输出的扭矩而且曲轴的转速经受在平均值附近的波动或振动。该波动在下面应概括地理解为转动不均匀性，该转动不均匀性可导致在传动系中的扭转振动，即，转速的振荡，其叠加带有恒定的转速的旋转。
这样的转动不均匀性在行驶运行中是可感觉到的，并且应尽可能地消除或衰减。为了衰减该转动不均匀性，已知一系列的技术。例如可通过使用能量储存器或蓄能器缓存在转动不均匀性的情况下出现的能量的一部分，以便将其接着如此交付到传动系中，即，实现平滑的转速或扭矩走向。用于这种系统的示例是双质量飞轮和所谓的缓冲器，其为质量摆(Massenpendel)，在其中由于转动不均匀性发生摆动质量克服离心力的偏移，亦即摆动着的质量平行于且与离心力的方向相反地振荡。
一种新的方式是使用功率分流系统，在其中由驱动机组产生的扭矩并行地通过第一扭矩传输路径和第二扭矩传输路径传输。两个扭矩传输路径通至耦联组件中，该耦联组件使借助于不同的扭矩传输路径传输的扭矩再次聚合。通过相移组件(其引起在通过第一扭矩传输路径传输至耦联组件的扭转振动与通过第二扭矩传输路径传输至耦联组件的扭转振动之间的相移)可实现扭转振动的衰减或消除。在例外情况下，例如当相移为180°且两个振动分量的振幅处于与耦联组件相关的适当的比例时，实现消除。
由于对改善车辆的能效的持续努力，通常设计这样的传动系，其由带有很低的转速或变小的排量(“降速”和“缩小尺寸”)的马达来驱动。直至例如1400r/min或1800r/min的空转转速的总是进一步集中的低的转速范围引起对转动不均匀性的提升的激励。附加地，例如通过带有气缸切断系统、起停系统的马达和/或带有不同的混合级的车辆提供了转动不均匀性的新来源。这又需要这样的扭转减振组件，该扭转减振组件在其效率或衰减转动不均匀性的能力方面明显高于目前的系统的效率或衰减转动不均匀性的能力，因此该扭转减振组件改善了扭转振动的衰减。
发明内容
本发明的实施例通过以下方式实现，即，在具有功率分流部的用于引起在通过第一扭矩传输路径从驱动侧传输至输出侧的扭转振动和通过第二扭矩传输路径传输的扭转振动之间的相移的扭转减振组件中使用这样可振动的系统以用于产生相移，该系统的次级侧具有取决于旋转速度的有效的惯性矩。也就是说，用于产生相移的可振动的系统(该系统包括与扭转减振组件的驱动侧相联结的初级侧和可相对于初级侧围绕旋转轴线转动的次级侧)如此构造，即，次级侧的有效的惯性矩(即，阻止次级侧的旋转速度变化的惯性矩)取决于旋转速度。
在传统的功率分流系统中原则上恰好存在这样的转速，在该转速下转动不均匀性完全通过在耦联组件(在其中力矩以固定的比例相加)中力矩的相加实现。出于该原因，该转速还被称为脱离点
通过使用扭转减振组件的实施例，该脱离点原则上可通过以下方式扩展到完整的转速范围上，即，在扭转减振组件中的可振动的系统的次级侧的有效的惯性矩根据转速改变。这在合适地调整时可引起，通过跟踪有效的惯性矩，通过可振动的系统的次级侧的有效的惯性矩根据转速的变化如此改变经由包含可振动的系统的扭矩传输路径传输的转动不均匀性的振幅，即，该转动不均匀性尽管以总是固定的比例相加力矩，但仍在整个转速范围内(在该转速范围内进行跟踪)被近似完全补偿。
也就是说，本发明的实施例例如可用于在不必考虑在车辆或机动车的传动系中的可感觉到的干扰的情况下主要在很低的转速下使与根据一种实施例的扭转减振组件相联结的驱动马达运行。在此，转动不均匀性通常特别是可感觉到地发生作用，然而这是可避免的，因为借助于扭转减振组件的实施例可在所有的重要的转速范围内实现转动不均匀性的近乎完全的补偿。
根据本发明的一些实施例，次级侧的有效的惯性矩尤其随着转速的提升变小，这可使得转动不均匀性的对于内燃机典型的转速相关性得到补偿，其幅度与马达的转速成比例。
在此，应在这一方面将这样的惯性矩理解为有效的惯性矩，其实际上阻碍次级侧的角速度的变化或阻止该变化。这可以以下实施的方式(尤其当质量分布的一些元件可相对彼此运动时)区别于在传统上认为仅可由在空间中的对象的静态的质量分布来计算的惯性矩。
对于该有效的惯性矩的取决于转速的变化存在多种根据本发明的可行的执行方案。根据本发明的一些实施例，次级侧包括中间元件和至少一个质量元件，其如此抗扭地连结到中间元件处，即，该连结在超过预定的旋转速度时被取消，其中，在再次低于预定的旋转速度时再次建立抗扭的连结。系统的有效地通过激励旋转的总质量通过与质量元件的连接和脱开来提高或降低，这引起有效的惯性矩的增大或减小。有效的惯性矩的变化可通过简单地连结附加质量和再次松开附加质量的连结而成本合适且高效地执行。
根据一些实施例，至少一个质量元件包括环状的形状或具有环状的形状，其可围绕环形件的对称轴相对于中间元件旋转，即，可相对于中间元件在周向上运动。使用环状质量可尤其具有的优点是，环状质量可简单且精确地制造，从而通过一个或多个附加的质量元件将不平衡度引入到系统中的风险很低。
根据本发明的一些实施例，环状的部件、确切地说环状的质量元件沿着其周向具有多个彼此相邻的并且沿径向完全通过质量元件延伸的穿口，在该穿口中可接合有调节元件的锁止销，该调节元件又抗扭地且沿径向可运动地连结到中间元件处。这以简单的方式使得能够在更高的转速的情况下松开质量元件的抗扭的连结，在该更高的转速的情况下调节元件在离心力的影响下从径向内部的位置运动至径向外部的位置。
调节元件的锁止销(其在径向内部的位置中通过在质量元件中的其中一个穿口延伸)与调节元件一起在转速增加时沿径向向外运动，从而锁止销自预定的极限转速起从穿口运动出来并且使得质量元件到中间元件更确切地说次级侧处的抗扭的连结被取消。因此可在没有主动操控的执行器或类似物的情况下高效且成本合适地以及长时间稳定地实现在预定的转速的情况下取消质量元件到中间元件处的连结。
根据本发明的另一些实施例，使用带有相应沿径向通过质量元件延伸的穿口的多个环状的质量元件，其中，各个质量元件彼此同心地且沿径向彼此相邻地布置成带有增加的直径。各个质量元件可相对彼此转动，其中，其穿口具有相同的角度分布，从而在调节元件的径向内部的位置中其锁止销相应通过在每个质量元件中的穿口延伸，以便所有的质量元件在径向内部的位置中抗扭地连结到中间元件处。这些实施例实现有效的惯性矩的多级的取决于转速的变化或多级的切换特性，这可引起，脱离点可在更大的转速范围上延伸或转动不均匀性可在更大的转速范围内借助于本发明的这样的实施例更高效地衰减或补偿。
为了利用多个质量元件优化实施例的切换特性，根据本发明的一些实施例，分别在两个沿径向相邻的质量元件之间布置有由与质量元件的材料不同的材料构成的滑动元件，以便降低并防止在相邻的质量元件之间的摩擦，然而实际上应取消其耦联的质量元件以降低摩擦的方式作用于有效的惯性矩。
根据本发明的一些实施例，调节元件可在离心力的影响下克服弹簧元件的作用沿径向向外运动，这实现通过以下方式更精确地调节扭转减振组件的切换特性或转速适应性，即，使用对于弹簧元件合适的弹簧特性，从而在精确预定的转速的情况下可使各个质量元件脱离耦接。为此目的，一些实施例的弹簧元件尤其具有渐进的弹簧特征曲线或具有弹簧刚性的至少一个或多个突然的变化的弹簧特征曲线。
根据本发明的一些实施例，调节元件具有至少另一个锁止销，该至少另一个锁止销在调节元件的径向内部的位置中仅仅通过径向外部的质量元件组的穿口延伸，其中，该组的质量元件在锁止销更确切地说第一锁止销的区域中具有在周向上延伸的凹部。也就是说，第一锁止销沿径向完全向内地通过沿径向分级的质量环元件组延伸，而第二锁止销并未完全向内延伸，而是封锁至少一个径向外部的质量环或与其抗扭地连结。这可在系统的在其他方面具有相同的设计的情况下例如具有这样的优点：在调节元件的相同的径向行程的情况下可使具有恒定厚度的多个质量环元件脱离耦接，这又使得调节元件需要的径向的结构空间更小。
根据本发明的一些实施例，质量元件布置在至少部分地填充有润滑剂的体积之内，也就是说，装置以受到润滑的方式来运行，以便支持质量元件与中间元件之间或在各个质量元件之间的脱离耦接，从而它们在脱离耦接的状态中例如不会由于摩擦力矩等等仍以并非所期望的方式作用于次级侧的有效的惯性。
根据本发明的其他的实施例，有效的惯性的取决于转速的改变可以成本合适且高效的方式由此实现，即，设置唯一的质量元件，其可在周向上相对于中间元件运动，其中，质量元件由弹簧组件在轴向上靠着支撑面压在中间元件处。也就是说，质量元件的质量对有效的惯性矩的作用通过在初级元件与质量元件之间的借助摩擦的连接实现，该连接通过弹簧组件来支持或其强度可通过弹簧组件来调节。这可具有的这样的优点，在恒定的弹力的情况下已经得到有效的惯性矩与角加速度的相关性，因为自确定的角加速度起，当超过在质量元件与中间元件之间的摩擦极限时，由此相对于中间元件运动的、在支撑面处滑动的质量元件不再以其完全的惰性的质量作用于有效的惯性矩。
根据一些实施例，本发明的这种实施例的调整的可能性还额外地由此拓宽，即，由弹簧组件引起的压紧力取决于旋转速度，以便除了涉及的材料的摩擦系数的相关性之外可进一步影响旋转速度(自该旋转速度起在质量元件与中间元件之间出现滑动)。换句话说，压紧力适应于转速地改变。
附图说明
其中：
图1显示了用于衰减扭转振动的功率分流的系统的示例；
图2显示了根据扭转减振组件的一个实施例的可振动的系统的中间质量或次级侧的视图；
图3显示了图2的实施例的纵截面和横截面；
图4显示了在转速提高的情况下图2的实施例的纵截面；
图5显示了根据本发明的一个实施例的可振动的系统的中间质量或次级侧的惯性矩的转速相关性的图示；
图6显示了根据扭转减振组件的另一个实施例的可振动的系统的中间质量或次级侧的视图；
图7显示了图6的实施例的纵截面和横截面；
图8显示了在转速提高的情况下图6的实施例的纵截面；
图9显示了根据扭转减振组件的又一个实施例的可振动的系统的中间质量或次级侧的视图；以及
图10显示了图9的实施例的中间质量的横截面。
具体实施方式
在这里参考附图说明实例性的实施例。在此提前指出的是，附图不必按正确比例绘出，并且为了强调确定的特征或特性，可通过使用其他的线宽或阴影线人为地强调确定的构件。
要明确指出的是，其他的实施例不应受到在随后的附图中显示的特殊的执行方案限制。尤其这样的事实，即，确定的功能性在随后的附图中关于特殊的实体、特定的功能块或特定的装置进行说明，不应如此解释：该功能性在其他的实施例中应或者甚至必须以相同的方式分布。在其他的实施例中，确定的、属于随后分开的部件或单元的功能性可联合在唯一的部件中或在唯一的功能元件中或者在这方面作为联合在唯一元件中的功能性可在分开的功能单元或通过多个单独的部件来实施。
此外，要指出的是，如果特殊的元件或部件被称为与另一元件相连接、与其相联结或连结到该元件处，对此并非必然指的是该特殊的元件或部件应紧挨着且直接与其他的部件连接、联结或连结到该其他的部件处。如果指的是这种情况，则通过以下方式明确指出，即，说明元件与其他的元件直接连接、直接联结或直接连结到该其他的元件处。这意味着，不存在位于中间的、促成间接的联结或连接或连结的其他的元件。此外，在随后的附图中，相同的附图标记表示相同的、功能相同的或功能相似的构件，因此，这些构件可在随后说明的不同的实例性的实施例之间彼此代替地替换。因此，为了详细说明在附图中示出的这种部件，还可追溯在其他的附图中的与之对应的部件或结构元件的说明。
图1所示的用于起功率分流作用的系统的示例的半截面图显示了扭转减振组件，其用于将旋转从驱动侧2传输至输出侧4。为了传输旋转和由连结在驱动侧的驱动机组产生的扭矩，扭转减振组件根据“功率分流”的原理工作，即，扭转减振组件具有第一扭矩传输路径6和第二扭矩传输路径8，其中，可通过第一扭矩传输路径6传输第一扭矩分量，并且其中，第二扭矩分量通过第二扭矩传输路径8来传输，如在下文还将进一步阐述的那样。
通过不同的扭矩传输路径传输的扭矩在耦联组件10(其在此由类似于行星齿轮变速器的、彼此啮合的可转动的齿轮组件形成)中叠加，从而可在输出侧在连结到耦联组件10处的输出侧的部件处截取传输的总的扭矩。
在第一扭矩传输路径6中布置有相移组件12，其引起在通过第一扭矩传输路径6传输至耦联组件10的扭转振动与通过第二扭矩传输路径8传输至耦联组件10的扭转振动之间的相移。相移尤其由此实现，即，在第一扭矩传输路径6中存在可振动的系统，或者该第一扭矩传输路径6形成这样的系统，通过该系统传输扭矩并且该系统具有谐振频率，其低于利用扭转减振组件在驱动装置的空转转速的情况下传输的扭转振动的频率。这引起存在于可振动的系统的输入部处的激励振动或扭转振动相对于在系统的输出部处得到的振动的相移。在无衰减的可振动的系统的理想情况下，自谐振频率起的相移为180°
取决于摩擦、弹簧质量比和取决于转速的激励，可当在耦联组件中叠加第一扭矩分量和第二扭矩分量时以180°相移和相同的幅度完全补偿在耦联组件的输出部处的激励的扭转振动，从而在扭转减振组件的输出部或输出侧处得到均匀的、完全摆脱扭转振动的转动，而没有转动不均匀性。该运行点被称为脱离点。通过中间惯性的变化，这意味着弹簧质量比的变化，脱离点还关于其他的转速移动。如果中间惯性关于转速连续地改变，可追踪相应的马达转速的脱离点。因此可在更宽的转速范围上实现完全消除振动分量。由于在真实的系统中出现的摩擦损失或其他的功率损失，无衰减的可振动的系统不可实现。因此，根据与可振动的系统的谐振频率的间隔而定，可振动的系统的现实可实现的相移低于180°，并且只有在很高的频率的情况下才接近180°的值。然而，可在考虑到可振动的系统的衰减损失或衰减特性的情况下如此进行起功率分流作用的扭转减振组件的结构设计，即，在结构上预定转速、脱离点的情况下实现转动不均匀性的可实现的最大补偿。这尤其还取决于这样的情况，在其中传输的力矩被加到耦联组件10中。
为了更好的理解，在更详细地说明可引起可振动的系统的次级侧的有效的惯性矩的变化的实施例之前，下面简短地阐述图1的扭转减振组件的工作原理。
在此，首先示出了沿着各个扭矩传输路径6和8的力流或扭矩流，以第二扭矩传输路径8来开始。扭转减振组件可在驱动侧2处连结到旋转的驱动机组处，例如内燃机的盘式飞轮或曲轴处。如在图1中显示的那样，所提及的连结在此例如可通过初级质量24(即，盘状的实心组件)实现，其同时形成可振动的系统的初级侧以用于产生相移。对于在图1中显示的实施例，行星齿轮架26与初级质量24通过螺旋连接相连接，在行星齿轮架26上沿着基本上旋转对称的扭转减振组件的周围布置有多个可转动的行星齿轮28。借助于滚动轴承30固定在行星齿轮架26处的行星齿轮28在此具有两个齿部，其具有不同的外直径。行星齿轮的输出侧的齿部32比驱动侧的齿部34具有更小的直径。行星齿轮的输出侧的齿部32与输出侧的齿圈36啮合，齿圈36连结到输出侧处。由此实现旋转或扭矩沿着第二扭矩传输路径8通过初级质量24、行星齿轮架26、行星齿轮28并且通过行星齿轮的输出侧的齿部32传输到输出侧的齿圈36上。
在第一扭矩传输路径6中存在包括可振动的系统的相移组件。即，第一扭矩传输路径6包括初级质量24，对于在图1中示出的实施例中，盖板38附加地与初级质量24螺旋连接。可振动的系统的包括初级质量24的初级侧通过两级的弹簧组件与可振动的系统的可相对于初级侧转动的次级侧相连接。初级侧通过第一级的多个螺旋弹簧40与轮毂盘41相连接，螺旋弹簧40又通过第二级的多个其他的螺旋弹簧42与输出侧的盖板43相连接，盖板43又借助于螺旋连接连结到齿圈架44处并且与齿圈架44一起形成可振动的系统的次级侧。驱动侧的齿圈46安装在齿圈架44处并且与行星齿轮28的驱动侧的齿部34啮合。因此，第一扭矩传输路径(其在本实施例中具有相移组件)伸延通过初级质量24、带有弹簧40的弹簧组件、轮毂盘41、弹簧42、输出侧的盖板43、与盖板43螺旋连接的齿圈架44、驱动侧的齿圈46以及通过行星齿轮28伸延到输出侧的齿圈36上。
此外，为了对润滑的行星齿轮架组件进行密封(该行星齿轮架组件主要用于用来叠加通过第一扭矩传输路径6和第二扭矩传输路径8传输的两个扭矩分量的耦联组件10)，使弯曲的密封片48与输出侧的齿圈36螺旋连接，其从外面延伸直至驱动侧的齿圈46的外直径。此外，次级飞轮50与输出侧的齿圈36相连接，次级飞轮50相对于初级质量24可转动地被支承并且可例如形成用于在传动系中紧接的干式运行的离合器的输入侧。本身要理解的是，在可替代的实施例中在输出部或输出侧4处可联接有其他的结构组件或输出元件。输出侧4例如可与湿式运行的、干式运行的单盘、双盘或多盘式离合器相连接，以及直接与变速器、自动转换变速器或阶梯式自动变速器(Stufenautomaten)的传动输入轴相连接。
如由图1可见的那样，第二扭矩传输路径8基本上是刚性的，即，除了不可避免的弹性变形之外并未发生在布置在扭矩传输路径内的构件之间的相对转动。因此，通过第二扭矩传输路径8传输的扭转振动或转动不均匀性在没有相移或相突变且无衰减地的情况下传输到耦联组件10处。
布置在第一扭矩传输路径6中的可振动的系统(其构造类似于传统的扭转减振器或双质量飞轮)产生在可振动的系统的初级侧和该可振动的系统的次级侧之间的对于相移组件12特征性的相移。尤其在正常运行的情况下，如果可振动的系统的谐振频率选择成低于在驱动机组的空转转速的情况下的扭转振动，那么该相移总是出现。这意味着，通过第一扭矩传输路径6导引至耦联组件10的扭转振动分量相对于通过第二扭矩传输路径8导引的这样的分量具有最大180°的相移，从而分量在理想情况下可完全补偿。因此，并非所期望的转动振动可在脱离点处理想地被完全补偿。
为了详细说明扭转减振组件的功能，首先假定在待传输的旋转中并未出现转动不均匀性，即，扭转振动在驱动侧2处并不存在。在这种情况下，初级质量24、行星齿轮架26、轮毂盘41以及驱动侧的齿圈46以理想的转速旋转。因此，行星齿轮28还处于静止，这引起输出侧的齿圈36同样以初级质量24的旋转速度旋转。在旋转速度快速上升的情况下(其例如在出现转动不均匀性或旋转振动的情况下出现)第二扭矩传输路径紧随这种激励，而没有相位滞后，这引起行星齿轮架26的加速。这使得，扭矩提升或旋转速度提升通过行星齿轮28与耦联组件10的输出侧的齿圈36的相互作用并且通过输出侧的齿圈36传输到输出侧4上。
然而，在初级质量24处的扭矩或转速的高频的快速的提升在第一扭矩传输路径6中引起螺旋弹簧40受到压缩，并且初级侧相对于次级侧(即，初级质量24相对于轮毂盘41和驱动侧的齿圈46)转动。这就是说，驱动侧的齿圈46与行星齿轮架28相反地振动，而没有因旋转振动受到激励，即，驱动侧的齿圈46的旋转速度首先低于行星齿轮架26的旋转速度。转速差引起行星齿轮28旋转并且在此带动输出侧的齿圈36，齿圈36由此不会跟随行星齿轮架26的随着扭转振动的激励频率出现的提升的转速。
因此，总而言之，扭转振动在这样的部位处至少部分地抵消地叠加，即，第一扭矩传输路径6和第二扭矩传输路径8的两个扭矩在该处汇合，具体而言，在行星齿轮28与齿圈36和46的啮合处。
理论上，在直到现在说明的系统中应可在仅仅一个转速的情况下实现完全的消除。本发明的随后说明的实施例能够在完整的转速带内实现近似完全的消除。
图2显示了如何能够对图1的可振动的系统的次级侧进行实施或补充以便引起次级侧的有效的惯性矩的取决于旋转速度的变化的示例。在图1中的可振动的系统在此尤其由形成初级侧的初级质量24以及外弹簧组的螺旋弹簧40、轮毂盘41(其使外弹簧组与内弹簧组42相连接)和输出侧的盖板43以及与之抗扭地相连接的齿圈架44形成。也就是说，齿圈架44以及与之相连接的输出侧的盖板形成可振动的系统的次级侧。如在下面借助图2-5讨论的那样，次级侧可通过以下方式取决于转速地在其有效的惯性矩方面发生变化，即，例如将在图2中显示的部件用作齿圈架44。部件包括：中间元件60，其在此具有盘件的形状；以及可转动地相对于中间元件60支承的同心的多个(在此五个)质量环62a-62e。也就是说，质量元件62a-62e在此以彼此直接相邻的相对彼此在周向上可转动的质量环的形式来构造。质量环62a-62e可相对彼此并且相对于中间元件60转动并且相应具有彼此在周向上相邻的、在径向64上完全延伸通过相应的质量元件多个穿口66。内质量环或内质量元件62a可转动地支承在支承体68上。
在图2中以视图显示的实施例中，四个调节元件70等距地分布在质量元件62a-62e的圆周上。对于在图2中示出的实施例，驱动侧的齿圈46的连结例如可通过支承体68或直接通过中间元件60实现。调节元件70本身相对于支承体68且因此还相对于中间元件60沿径向可运动地被支承，调节元件70在中间元件60中具有凸出部或弹簧，其在支承体68中的槽中延伸。为了更好地理解图2的实施例的功能原理，下面同样参考图3和4，其中，图3显示了图2的组件的纵截面以及横截面，并且其中，图4显示了图3的纵截面，然而是处在很高的旋转速度的情况下，其中调节元件70处于其径向外部的端部位置中。
在支承体68和沿径向在内部限制调节元件的止动件72之间布置有弹簧元件74或弹簧，其在组件的静止状态中将调节元件70保持在其在图2和3中显示的在径向内部的端部位置中。在装配期间，止动件72例如可在装配弹簧74之后被推过在调节元件70中的两个切口并且然后借助于相对于调节元件70弯曲其端部进行固定。止动件72的固定显然还可以任何其他的方式实现，例如通过钎焊、粘接、焊接、螺旋连接或铆接。为此目的，止动件72显然还可在没有设置穿口或切口的情况下通过在下面或在径向内部模制而成或通过调节元件70的沿径向延伸的侧部部分的变形形成。弹簧74还可在连接止动件72之后才被插入。
由于在运行中出现的离心力和可相对于中间元件60和质量元件62a-62e沿径向运动的支承，调节元件70可在更高的转速的情况下克服弹簧组件74的作用基于作用到其上的离心力沿径向向外运动。如由在图3和4中的截面视图显而易见的那样，调节元件70此外具有锁止销76，其在调节元件70的在图2和3中示出的径向内部的位置中沿径向向内地相应通过每个质量元件62a-62e的穿口66延伸并且由此将质量元件62a-62e抗扭地连结到中间元件60处。如果调节元件70在离心力的影响下沿径向向外运动，锁止销76依次释放质量环62a-62e，也就是说，锁止销76在各个相应的预定的旋转速度的情况下松开在所涉及的质量环与中间元件60之间的抗扭的连结。如果转速重新降低，则调节元件70通过弹簧元件74再次沿径向向内运动，从而锁止销76依次接合到质量元件的穿口66中并且使质量元件从外向内抗扭地再次与中间元件60相连接。
为了说明，图4显示了调节元件处在其径向外部的位置中，在其中锁止销76完全从所有的质量元件62a-62e的穿口66移开，从而质量元件62a-62e现在可自由地相对于中间元件60转动并且因此不再作用于图1的可振动的系统的在图2中显示的组件的惯性矩或次级侧的有效的惯性矩。为了在旋转速度重新减小的情况下使锁止销76再次穿进到穿口66中变得容易，穿口66或质量元件62a-62e和锁止销76具有彼此对应的引入斜面。
本发明的借助图2-4讨论的实施例能够使得惯性或有效的惯性随着转速的提升而降低，如针对现在讨论的附图的实施例在图5中示意性地示出的那样。在此，图5在x轴上显示了传动系的转速，并且在y轴上显示了次级侧的有效的惯性矩或在任意的单元中的图1的功率分流部的中间质量的总的惯性。为了使有效的惯性随着转速的提升而降低，如借助图3和4可见的那样，各个质量元件62a-62e在转速提升时依次与中间元件60脱离并且然后可在支承体68上或相对彼此自由转动。精确的切换特性或对于松开各个质量元件的抗扭的连结重要的转速在此由在调节元件70的质量和其质心的位置以及弹簧元件74的弹簧刚性或弹簧特征曲线之间的相互作用得到。由此在确定的转速的情况下由在作用到调节元件70上的离心力和弹簧元件74的弹力之间的力平衡尤其得到调节元件70的径向位置并进而也得到锁止销76的径向位置。
一旦锁止销76从在质量元件(尤其带有平行的侧部的部分)中的相应的开口或相应的穿口66运动出来，质量环或质量元件可被认为已切断。引入斜面用于在转速降低的情况下使再次穿进变得容易。如果各个质量元件的振动幅度大于由各个穿口66覆盖的空间角度范围，那么当锁止销76仍位于引入斜面的区域中时，质量环被视为仍未脱离。也就是说，在该区域中在质量元件与中间元件60之间的抗扭的连结被视为仍未取消。作为限定调节元件70的径向外部的位置的端部止挡，例如可使用弹簧74的在图4中示出的块状状态，在其中弹簧最大地受压。显然还可对此可替代地在调节元件70的引导区域或其他的区域中设置机械的端部止挡。在此，尤其还可通过弹簧元件74的弹簧特征曲线使切换特性或各个质量元件脱离的时刻与需求单独地匹配。
对于图2的实施例的特别在图5中显示的调整方案，在在1800与1900转之间的转速范围中的有效的惯性矩在五级内近似连续地从0.1变化到0.02，即，变化了因数五。显然，通过改变有关的参数、尤其是弹簧元件74的弹簧特征曲线以及个别的质量元件62a-62e的单个质量可使有效的惯性的变化匹配于任意其他的应用。在此，尤其可使用用于弹簧元件74的例如渐进的弹簧特征曲线或跃变的弹簧特征曲线，其可通过对多个弹簧进行连续切换而出现，以便引起渐进的特性。各个级的跳跃还可通过选择不同的待连结的大的质量元件或带有明显不同的惰性质量的质量元件任意匹配于给定条件。
因此，在图5中显示的特别的调节方案(在其中，在在1810r/min与1880r/min之间的转速范围中实现将有效的总惯性从大约0.1kg×m2近乎连续地逐级地降低到0.02kg×m2)例如可在转速方面无问题地例如扩大到在1000r/min-2000r/min之间的范围中或在该范围中移动。通过合适地改变上述参数可在此使有效的惯性矩匹配于任何功率分流，根据对恰好所期望的应用情况的最佳情况而定。显然还可实现有效的惯性矩的渐减的特性曲线或渐减的走向。
虽然在这里举证的所有实施例中使用多个质量元件62a-62e或质量环，但可在可替代的实施例中使用仅仅一个质量元件、确切地说质量环，其在确定的转速的情况下分离或连结，由此在有效的惯性的走向中出现跃变部位。该实施方案可以极其成本合适的方式实现惯性矩的跟踪。
为了改善在各个质量元件之间的脱开，即，为了改善在质量元件62a-62e和支承体68之间以及在质量元件62a-62e本身之间的滑动，可插入由具有合适摩擦系数的其他材料构成的起最小化摩擦作用的元件、例如PTFE小板，或所有的装置可以受到润滑的方式运行，即，例如在油或脂的作用下运转。
在可替代的实施例中还可合适地选择质量元件62a-62e本身的材料，使得该材料显示出自润滑的效果，以便在各个质量元件脱离耦接时使质量元件几乎完全与产生的有效的惯性矩脱离耦接。
图6-8说明了本发明的一个可替代的实施例，其基本上基于已经借助图2说明的作用原理。
如尤其从在图7和8中的截面视图中可见的那样，根据该可替代的实施例，调节元件70具有另一锁止销78，其在调节元件70的在图7中示出的径向内部的位置中仅仅延伸通过位于径向外部的质量元件62c-e的组80的穿口，其中，锁止销76沿径向向内延伸通过位于径向内部的质量元件62a、62b的穿口66。为了在旋转时并未止挡在锁止销76处，位于径向外部的质量元件80附加地在锁止销76的区域中具有在周向上延伸的凹部。
在图6-8中示出的可替代的实施例中实现，比起在图2-4中的实施例中示出的情况，在调节元件70的径向行程更小或径向运动更小时切换相同数量的质量元件。虽然在在此示出的实施例中调节元件70的锁止销76和78布置在左侧和右侧，显然要理解的是，可替代的实施例可任意地布置锁止销，以便实现相同的效果。划分也可任意地改变。在所讨论的实施例中，锁止销76接合到内部的两个质量元件62a、62b中且其他的锁止销78接合到外部的三个质量元件62c-e中，而在可替代的实施例中，不仅质量元件的数量可是不同的，而且不同的锁止销的接合的分布可是不同的。在可替代的实施例中，显然也可使用多于两个的锁止销，以便还可更精确地匹配系统。
为了再次说明功能性，图8在上面的图示中显示了调节元件70在平均转速下的位置，而在下面的图示中显示了调节元件70在高转速下的位置，在高转速下调节元件70位于径向外部的端部位置处。利用在图6-8中示出的执行方案可产生类似于在图2-4中示出的实施方式的切换特性。然而，不同之处在于，锁止销被分配并且位于调节元件70的轴向端部处。因此得到左侧的锁止销76和右侧的调节滑动物或锁止销78。两个调节元件不必具有相同的长度并且并未接合到相同的质量元件中。如果调节元件沿径向向外运动，那么视期望何种切换性能而定，例如可同时地或短暂相继地释放质量元件62a和62c。在任何情况下由此实现了在相同的行驶路径的情况下更多地释放质量环或质量元件，由此降低了必需的径向的结构空间。在图8中示例性地示出了两个切换状态。在上面的图示中在调节元件70的中间的位置中释放质量元件62a-62d，其中，在下面的图示中释放所有的质量元件。因此，在基于在图6-8中显示的调节元件70的变型方案的实施例中，存在对切换性能施加影响的广泛的可行性方案。
图9和图10以这样的视图和截面显示了另一个实施例，在其中可相对于中间元件60在周向上运动的质量元件84由弹簧组件86在轴向90上靠着支撑面压在中间元件60处，从而在质量元件84与中间元件60之间的连结获得摩擦。为此目的，对于在图10中显示的实施方式，弹簧组件86借助于间隔螺栓92压到质量环84处。弹簧组件86在此尤其以膜片弹簧的形式来实施，其中，在可替代的实施例中可使用任何其他形式的弹簧组件。
膜片弹簧86通过间隔螺栓92与中间元件60相连接。膜片弹簧86的内部区域以多个舌片94的形式朝质量元件84的方向上弯曲。虽然在在图9和10中显示的实施例中这种弯曲沿径向在质量元件84内部实现，但是根据可替代的实施例还可行的是，膜片弹簧86沿径向在外部在轴向90上弯曲。对于在图9中显示的实施例，有效的惯性矩的取决于转速的变化通过以下方式获得，即，限制质量84的作用或限制惰性质量84在有效的惯性矩处的分量。质量环84通过摩擦连接连结到中间元件60处。如果装置获得呈受激励的转动不均匀性的形式的角加速度，质量元件84仅直接提高直至最大的作为有效的惯性矩的摩擦值地起作用。在很高的角加速度的情况下，在其中质量元件84相对于中间元件60滑动，质量84不再完全起作用，以便形成有效的惯性矩。
也就是说，在很高的角加速度的情况下，反作用力或有效的惯性矩小于在刚性的离合器中的反作用力或有效的惯性矩。在更小的角加速度的情况下，质量在整个范围中起作用。附加地，在转速提升时，舌片94沿径向向外加速和迁移并且因此将力矩引入到膜片弹簧86中，这引起弹簧86的压紧力的减小并且因此引起最大可能的摩擦力的减小。由此附加地实现有效的惯性元件的转速适应性，因为即使在更小的角加速度和更高的转速的情况下也限制可能的反作用力，有效的惯性矩因此与转速一起被降低。对在图5中借助图2的实施例讨论的特性曲线的影响是相似的，从而可在适当地调整在质量元件84与中间元件60之间的材料或摩擦系数以及弹簧组件86的弹簧刚性的情况下以等效的方式使图1的功率分流部的脱离点在很宽的转速范围内扩展。
虽然在在此讨论的实施方式中借助作为输出元件的干式离合器进行了讨论，但本身要理解的是，可替代的实施方式也可利用湿式运行的或干式运行的单盘式、多盘式或双离合器运行，其中，输出侧显然也可直接连结传动输入轴或扭矩变换器。
在可振动的系统的上面讨论的实施方式中，该系统不仅具有带有位于径向外部的弹簧的外衰减器，而且具有带有位于径向内部的弹簧的内衰减器，除了实现渐进的或分级的弹簧特性之外，可使用外衰减器的弹簧和内衰减器的弹簧的任意组合。带有仅仅一个衰减器(没有内衰减器或没有外衰减器)的实施方案显然同样是可行的。在此可在所有的情况下使用所应用的弹簧或弹簧组的串接和串联的任意的组合以用于实现所期望的弹簧特性。
附图标记列表
2. 驱动侧
4. 输出侧
6. 第一扭矩传输路径
8. 第二扭矩传输路径
10. 耦联组件
12. 相移组件
24. 初级质量
26. 行星齿轮架
28. 行星齿轮
30. 滚动轴承
32. 输出侧的齿部
34. 驱动侧的齿部
36. 输出侧的齿圈
38. 盖板
40. 螺旋弹簧
41. 轮毂盘
42. 螺旋弹簧
43. 输出侧的盖板
44. 齿圈架
46. 驱动侧的齿圈
48. 密封片
50. 次级飞轮
60. 中间元件
62a-e. 质量元件
64. 径向
66. 穿口
68. 支承体
70. 调节元件
72. 止动件
74. 弹簧元件
76. 锁止销
78. 另一锁止销
80. 位于径向外部的第一组质量元件
82. 第二组质量元件
84. 质量元件
86. 弹簧组件
90. 轴向
92. 间隔螺栓
94. 舌片

Claims (13)

1.一种扭转减振组件，其用于将旋转从驱动侧(2)传输至输出侧(4)，所述扭转减振组件具有以下特征：
布置在所述驱动侧(2)与所述输出侧(4)之间的第一扭矩传输路径(6)以用于传输第一扭矩分量；
布置在所述驱动侧(2)与所述输出侧(4)之间的第二扭矩传输路径(8)以用于传输第二扭矩分量；
耦联组件(10)，其用于叠加所述第一扭矩分量和所述第二扭矩分量；
相移组件(12)，其用于引起在通过所述第一扭矩传输路径(6)传输至所述耦联组件(10)的扭转振动与通过所述第二扭矩传输路径(8)传输至所述耦联组件(10)的扭转振动之间的相移，其中，所述相移组件(12)包括能够振动的系统，该能够振动的系统具有与所述驱动侧(2)相联结的初级侧和能够相对于所述初级侧围绕旋转轴线转动的次级侧，该次级侧连结到所述耦联组件(10)处，其中，所述初级侧相对于所述次级侧的转动克服布置在所述初级侧与所述次级侧之间的例如为弹簧组件(40；42)的蓄能器的作用实现，其特征在于，
所述次级侧的阻碍所述次级侧的旋转速度的变化的有效的惯性矩取决于旋转速度。
2.根据权利要求1所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭转减振组件的有效的惯性矩随着转速的提升变得更小。
3.根据权利要求1或2所述的扭转减振组件，其特征在于，所述次级侧包括中间元件(60)和至少一个质量元件(62a-e)，所述至少一个质量元件到所述中间元件(60)处的抗扭的连结在超过预定的旋转速度时被取消。
4.根据权利要求3所述的扭转减振组件，其特征在于，所述至少一个质量元件(62a-e)包括环状的元件，所述环状的元件能够在周向上相对于所述中间元件(60)运动。
5.根据权利要求4所述的扭转减振组件，其特征在于，所述至少一个质量元件(62a-e)具有在周向上彼此相邻的、沿径向通过所述质量元件(62a-e)延伸的多个穿口(66)；并且其中，在离心力的影响下能够沿径向从径向内部的位置运动至径向外部的位置的调节元件(70)抗扭地连结到所述中间元件(62)处，其中，所述调节元件(70)具有锁止销(76)，所述锁止销在所述调节元件(70)的径向内部的位置中通过所述质量元件(62a-e)的多个穿口(66)之一延伸，以便所述调节元件(70)抗扭地连结到所述中间元件(60)处。
6.根据权利要求5所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭转减振组件具有多个环状的质量元件(62a-e)，所述质量元件带有相应沿径向通过所述质量元件(62a-e)延伸的穿口，其中，多个质量元件(62a-e)彼此同心地布置并且在周向上能够相对彼此转动，并且其中，所述锁止销(76)在所述调节元件(70)的径向内部的位置中通过在每个质量元件(62a-e)中的穿口延伸，以便所有的质量元件(62a-e)抗扭地连结到所述中间元件处。
7.根据权利要求6所述的扭转减振组件，其特征在于，在沿径向彼此相邻的质量元件(62a-e)之间布置有由与所述质量元件的材料不同的材料构成的滑动元件，以便降低在相邻的质量元件(62a-e)之间的摩擦。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的扭转减振组件，其特征在于，所述调节元件(70)能够在离心力的影响下克服弹簧元件(74)的作用沿径向向外运动，其中，所述弹簧元件(74)具有渐进的弹簧特征曲线或带有弹簧刚性的至少一个突然的变化的弹簧特征曲线。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的扭转减振组件，其特征在于，所述调节元件(70)具有至少另一个锁止销，该至少另一个锁止销在所述调节元件(70)的径向内部的位置中仅仅通过位于径向外部的质量元件(62c-e)的组(80)的穿口(66)延伸，并且其中，所述组(80)的质量元件(62c-e)在所述锁止销(76)的区域中具有在周向上延伸的凹部。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的扭转减振组件，其特征在于，所述质量元件(62a-e)布置在至少部分地利用润滑剂填充的体积之中。
11.根据权利要求1或2所述的扭转减振组件，其特征在于，所述次级侧包括中间元件(60)和能够相对于所述中间元件在周向上运动的至少一个质量元件(84)，所述至少一个质量元件由弹簧组件(86)在轴向(90)上靠着支撑面压在所述中间元件(60)处，以便以减小摩擦的方式连结到所述中间元件(60)处。
12.根据权利要求11所述的扭转减振组件，其特征在于，由所述弹簧组件(86)引起的压紧力取决于旋转速度。
13.根据上述权利要求中任一项所述的扭转减振组件，其中，所述耦联组件(10)包括行星齿轮传动组件，其特征在于，与所述行星齿轮传动组件的行星齿轮(28)啮合的驱动侧的齿圈(46)抗扭地连结到所述次级侧处。
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