CN104854367A - 扭转减振组件和用于扭转减振的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扭转减振组件(100、200、300、400、500、600、700、800、900)，其具有驱动侧的连接构件(1)、从动侧的连接构件(21)、设置在驱动侧的连接构件(1)和从动侧的连接构件(21)之间的第一扭矩传递路径、与第一扭矩传递路径并联的且设置在驱动侧的连接构件(1)和从动侧的连接构件(21)之间的第二扭矩传递路径、移相器组件(4)和扭矩调节组件(110)。移相器组件(4)设置在第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中并且设计为用于产生通过第一扭矩传递路径传导的扭转不均匀性相对于通过第二扭矩传递路径传导的扭转不均匀性的相移。此外，扭矩调节组件设计为用于改变在通过第一扭矩传递路径传递的第一扭矩分量和通过第二扭矩传递路径传递的第二扭矩分量之间的扭矩传递比例。

Description

扭转减振组件和用于扭转减振的方法
技术领域
实施例涉及减振系统，并且特别是涉及扭转减振组件和用于扭转减振的方法。
背景技术
在许多机器中由于不同的机器零件的不同的运动过程也出现不期望的振动，该振动例如可对机器的使用寿命或用户舒适性有负面影响。尤其在以内燃机构建的传动系中，由于在内燃机中周期性地出现点火并且在此释放的能量转化成曲轴的旋转运动，原则上不能向传动系中导入不变的扭矩。不仅由曲轴输出的扭矩而且其转速均受到波动和振动，概括来说即扭转不均匀性。因为这种扭转不均匀性在行驶运行中可感觉到，所以期望尽量消除这种扭转不均匀性。
例如可通过使用蓄力器或能量储存器(即例如弹簧或运动的质量)暂时储存在这种扭转不均匀性的情况下出现的能量并且之后将其传递到传动系中，使得可达到平滑的转速曲线和/或扭矩曲线。然而，这种系统通常需要许多空间。
另一可能性是使用移相器组件，其可保证，首先通过分配(功率分流)所传递的扭矩和经由在此引入的相移部再合并所传递的扭矩产生在待传递的扭矩中的振动分量的抵消的叠加。在理想情况下，至少在特别是临界频率范围中发生扭转不均匀性的几乎完全的消除。
DE 10 2011 007 118 A1说明了具有两个扭矩传递路径的扭转减振组件，其中的至少一个扭矩传递路径具有移相器组件，该移相器组件产生在两个扭矩传递路径中的扭转不均匀性的相移。移相器组件基本上根据双质量振荡器的工作原理构造，在其中，通过一方面选择弹簧刚度并且另一方面选择在初级侧和次级侧处的质量比和/或惯性以期望的振动特性提供两个克服弹簧组件的作用相对于彼此振动的质量，即，主要是初级侧和次级侧。这种振动系统具有谐振频率。在低于谐振频率的频率范围中，这种振动系统亚临界地振动，也就是说，系统的激励和响应基本上同时出现。随着超过谐振频率出现相位突变，使得基本上系统的激励和响应彼此有相移地出现，也就是说，系统超临界地工作。可利用在理想情况下处于最大值180°的相位突变，以通过将如此产生相移的扭矩振动分量与没有相移的扭矩振动分量叠加而达到扭转不均匀性的期望的减少。
为了进一步降低扭转不均匀性并且能够满足汽车生产商的未来的要求，需要在其性能上明显优于现在的系统的性能的系统。在此，由于例如通过越来越受到关注的降速(降低马达转速)和/或缩减尺寸(降低排量)而上升的激励例如出现很低的转速范围。此外，例如对具有气缸关闭装置、起停系统和/或不同的混合程度的马达产生新的要求，以现在的关于降低扭转不均匀性的思想不再能够或者仅仅能够不充分地满足这些要求。
发明内容
因此存在的需求是，提供可改善扭转不均匀性的降低的关于扭转减振的思想。
这种需求可通过根据权利要求1所述的扭转减振组件和根据权利要求20所述的用于扭转减振的方法得以满足。
根据实施例的扭转减振组件包括驱动侧的连接构件、从动侧的连接构件、设置在驱动侧的连接构件和从动侧的连接构件之间的第一扭矩传递路径、与第一扭矩传递路径并联的且设置在驱动侧的连接构件和从动侧的连接构件之间的第二扭矩传递路径、移相器组件和扭矩调节组件。移相器组件设置在第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中并且设计为用于产生通过第一扭矩传递路径传导的扭转不均匀性相对于通过第二扭矩传递路径传导的扭转不均匀性的相移。此外设计有扭矩调节组件，以改变在通过第一扭矩传递路径传递的第一扭矩分量和通过第二扭矩传递路径传递的第二扭矩分量之间的扭矩传递比例。
实施例基于的认识是，通过改变扭矩传递路径的扭矩传递比例可在不同的频率范围中实现更好地消除扭转不均匀性。此外，对于不同驱动装置的不同驱动转速，临界扭转不均匀性例如处于不同的频率范围中。通过扭矩传递比例的可变性，现在例如可使通过可调节的扭矩传递比例产生的频率范围以很好降低扭转不均匀性的方式与和转速相关的临界频率范围相匹配。由此，不仅可对驱动装置的一个转速实现很好地消除扭转不均匀性，而且相应于可变性(例如离散的或连续的)可对驱动装置的至少两个不同的转速或整个转速范围实现明显改善的扭转减振或扭转不均匀性的明显改善的降低。通过降低扭转不均匀性既可提高使用扭转减振组件的机器(例如车辆)的使用寿命，又可通过减小可感觉到的振动提高机器的使用舒适性。
在一些实施例中，扭矩调节组件具有至少两个具有不同外径的行星齿轮和至少两个与行星齿轮处于有效连接中的从动侧的具有相应不同内径的齿圈。此外，扭矩调节组件具有联结组件，该联结组件设计为用于可调节地分别使至少两个行星齿轮中的一个行星齿轮与耦合组件的行星齿轮有效连接。耦合组件的行星齿轮通过行星齿轮架与第一扭矩传递路径处于有效连接中并且通过驱动侧的齿圈与第二扭矩传递路径处于有效连接中。通过将从动装置与具有不同内径的齿圈连接的可能性，可影响在扭矩传递路径中的扭矩传递比例并且因此可呈现两个不同的值。通过扭矩传递比例的这种变化，例如可针对两个不同的驱动转速改善扭转不均匀性的降低。
一些实施例涉及具有扭矩调节组件的扭转减振组件，该扭矩调节组件具有至少两个彼此抗扭地连接的具有不同外径的行星齿轮和至少两个与行星齿轮处于有效连接中的从动侧的具有相应不同内径的齿圈。此外，扭矩调节组件具有联结组件，该联结组件设计为用于可调节地分别使至少两个从动侧的齿圈中的一个齿圈与从动侧的连接构件有效连接。通过将从动装置与具有不同内径的齿圈连接的可能性，可影响在扭矩传递路径中的扭矩传递比例并且因此可呈现两个不同的值。通过扭矩传递比例的这种变化，例如可针对两个不同的驱动转速改善扭转不均匀性的降低。
根据一些实施例，扭矩调节组件包括电动马达。在此，扭矩调节组件设计为使得电动马达可将扭矩引入到第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中，或者可将扭矩从第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中减去(abziehen)，以改变扭矩传递比例。通过电动马达可连续地改变扭矩传递比例，使得可针对驱动装置的整个转速范围实现很好地降低扭转不均匀性。
附图说明
下面参考附图详细阐述本发明的实施例。其中：
图1示出了具有内径不同的从动侧的齿圈的扭转减振组件的示意图；
图2示出了具有内径不同的从动侧的齿圈的另一扭转减振组件的示意图；
图3示出了具有内径不同的从动侧的齿圈的又一扭转减振组件的示意图；
图4示出了具有内径不同的从动侧的齿圈的又一扭转减振组件的示意图；
图5示出了具有电动马达的扭转减振组件的示意图；
图6示出了具有电动马达和调节传动装置的扭转减振组件的示意图；
图7示出了在附加传动装置处具有受控制的电动马达的扭转减振组件的示意图；
图8示出了在机动车处具有受控制的电动马达的扭转减振组件的示意图；
图9示出了具有可切换的从动齿轮组的扭转减振组件的示意图；
图10示出了扭转减振组件的半部的示意性的截面。
下面在不同的所述实施例中部分地对于具有相同或相似功能特性的对象和功能单元可使用相同的附图标记。此外，对于在实施例中或在附图中多次出现、然而在一个或多个特征方面一起说明的部件和对象可使用概括性的附图标记。只要没有从说明中明确或暗含地得出其他内容，以相同或概括性的附图标记说明的部件或对象可在一个、多个或所有特征(例如其尺寸确定)方面相同地实施，然而必要时也不同地实施。此外，不同实施例的可选特征可相互组合或者可彼此替换。
具体实施方式
下面详细阐述扭转减振组件的实施例。这些实施例的共同之处是，其具有驱动侧的连接构件、从动侧的连接构件、第一扭矩传递路径、第二扭矩传递路径、移相器组件和扭矩调节组件。各个元件的具体实现方案可相同地、相似地或不同地实施。此外，实施例可具有可选的、附加的或替代的设计方案。
以下所说明的扭转减振组件的一些构件相互或彼此处于有效连接中。在此，力可从一个构件传递到另一构件上。有效连接例如可为形状配合或力配合的连接。例如可通过啮合的齿轮实现形状配合的连接。作为替代，例如可通过滚轮的相互挤压实现力配合的连接。下面对于所说明的示例大多使用借助齿轮的形状配合的连接，然而不同的构件也可以其他方式彼此处于有效连接中。下面通过啮合齿轮的形状配合的连接产生有效连接。然而，例如也可替代地通过相互挤压的滚轮产生力配合的有效连接。如果提到行星齿轮、齿圈等的直径，则在啮合的轮子中的直径可涉及参考齿顶的最大直径、参考齿根的最小直径或者作为在最小直径和最大直径之间的中间值的中间直径。这在齿圈中是相反的。
对于在图1中所示的第一实施例应阐述一般性的特征并且之后深入探讨一般性限定的元件的示例性的具体实现方案。
图1示出了扭转减振组件100的示意性的截面，其具有驱动侧的连接构件1、从动侧的连接构件21、设置在驱动侧的连接构件1和从动侧的连接构件21之间的第一扭矩传递路径、与第一扭矩传递路径并联的且设置在驱动侧的连接构件1和从动侧的连接构件21之间的第二扭矩传递路径、移相器组件4和扭矩调节组件110。移相器组件4设置在第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中并且设计为用于产生通过第一扭矩传递路径传导的扭转不均匀性相对于通过第二扭矩传递路径传导的扭转不均匀性的相移。此外，扭矩调节组件设计为用于改变在通过第一扭矩传递路径传递的第一扭矩分量和通过第二扭矩传递路径传递的第二扭矩分量之间的扭矩传递比例。
通过改变扭矩传递比例可在不同的频率范围中实现更好地降低扭转不均匀性。在许多驱动装置中，在驱动装置的不同转速下在不同的频率范围中出现临界扭转不均匀性。通过扭矩传递比例的可变性，可使在其中能够很好地降低扭转不均匀性的频率范围与和转速相关的具有临界扭转不均匀性的范围相匹配，使得可针对驱动装置的不同的转速或转速范围实现更好地降低扭转不均匀性。
驱动侧的连接构件1可为能够与驱动装置102连接的任何构件。例如，驱动侧的连接构件1可为轴或用于与轴连接的构件(例如初级板)。扭转减振组件100可通过驱动侧的连接构件1与任意的驱动装置102(例如内燃机或电动马达)连接。从动侧的连接构件21可为能够与从动装置104连接的任何构件。例如，从动侧的连接构件21可为轴(例如传动装置输入轴)或能够与轴连接的构件。从动侧的连接构件21可与任意的从动装置104(例如传动装置)连接。扭转减振组件100可用在任意的在其中需要降低扭转不均匀性的机器中。例如，扭转减振组件可用在交通工具(例如乘用车、载重汽车、船舶或飞机)的传动系中。
两个扭矩传递路径在驱动侧的连接构件1和从动侧的连接构件21之间延伸，其中，第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径具有移相器组件4。两个扭矩传递路径形成功率分流部，在其中，通过第一扭矩传递路径传递第一扭矩分量，并且通过第二扭矩传递路径传递第二扭矩分量。在此，扭矩传递路径可通过任意数量的彼此处于有效连接中的构件延伸。这种有效连接可通过形状配合的、力配合的或材料配合的连接进行。在此，例如通过静摩擦实现力配合的或摩擦配合的连接，通过分子的或原子的相互作用和力实现材料配合的连接，并且通过相关的连接副的几何形状上的连接实现形状配合的连接。
通过移相器组件4可使在第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中的扭转不均匀性相对于通过第一扭矩传递路径传导的扭转不均匀性产生相移，使得有相移的扭转不均匀性的叠加可引起振动分量的抵消性的干涉，这种干涉可引起显著降低从动侧的扭转不均匀性。
通过扭矩调节组件110可改变通过两个扭矩传递路径传递的扭矩分量的扭矩传递比例。扭矩分量可以不同的方式定义，然而这不会改变的是，可通过改变扭矩传递比例影响在其中最大程度地消除扭转不均匀性的频率范围。例如，扭矩分量可为通过相应的扭矩传递路径传递的、传递到从动侧的连接构件21处的扭矩的百分比值。作为替代，扭矩分量可为通过相应的扭矩传递路径传递的扭矩的绝对值。然而，扭矩分量也可以其他方式定义。
可通过扭矩调节组件110根据任意参数改变扭矩传递比例。例如，扭矩调节组件110为此可具有电子控制设备(68)，该电子控制设备例如接收传感器信号并且根据传感器信号控制扭矩传递比例的变化。这些传感器信号例如可代表驱动转速、温度、操纵元件的参数或其他测量变量。例如可测量驱动侧的连接构件1的转速或者直接测量驱动装置的转速，并且可根据测量信号改变扭矩传递比例。作为替代，也可纯粹地以机械的方式(或者以机械和电气组合的形式)实现扭矩传递比例的改变。例如可在利用离心力的情况下机械地实现扭矩传递比例的与转速相关的变化。
因此可选地，扭矩调节组件110可改变扭矩传递比例，使得当驱动侧的连接构件1的第一转速小于其第二转速时，扭矩传递比例在驱动侧的连接构件1的第一转速下比在驱动侧的连接构件1的第二转速下更大或更小(根据所使用的驱动装置的扭转不均匀特性)。例如，当第一转速小于第二转速时，在使用内燃机的情况下可将扭矩传递比例改变为使其在第一转速下比在第二转速下更大。由此，可在不同的驱动转速(离散的或连续的)下改善降低扭转不均匀性。
在驱动侧的连接构件1和从动侧的连接构件21之间，扭矩传递分配到至少两个扭矩传递路径中。在至少两个扭矩传递路径的端部处，这些扭矩传递路径又合并成共同的扭矩传递路径并且例如作为合并的扭矩传递路径延伸至从动侧的连接构件21。在此，由不同的扭矩传递路径传递的扭矩可在合并的位置处叠加。为此，扭转减振组件100可具有耦合组件120。该耦合组件120可将第一扭矩分量(通过第一扭矩传递路径传递的)与第二扭矩分量(通过第二扭矩传递路径传递的)叠加。耦合组件120可以不同的方式实现。耦合组件120可为独立的单元或者例如为扭矩调节组件110的一部分。
扭矩调节组件110同样可以不同的方式实现。根据实现变型方案，扭矩调节组件也可在扭转减振组件100的内部设置在不同的位置处。因此，扭矩调节组件110可设置在第一扭矩传递路径中、第二扭矩传递路径中或者设置在耦合组件120和从动侧的连接构件21之间，如在以下实施例中所示。
在图1中所示的扭转减振组件100中，扭矩调节组件110具有至少两个彼此抗扭地连接的具有不同外径的行星齿轮23b、23c和至少两个与行星齿轮23b、23c处于有效连接中的从动侧的具有相应不同内径的齿圈11、22。此外，扭矩调节组件110具有联结组件24、25，该联结组件设计为用于可调节地分别使至少两个从动侧的齿圈11、22中的一个齿圈与从动侧的连接构件21有效连接。通过在可与从动侧的连接构件21有效连接的不同大小的两个齿圈11、22之间的选择来改变两个扭矩传递路径的扭矩传递比例，因为改变了传动比。当在构件之间可持续地传递扭力时，两个构件例如彼此抗扭地(也称为不可相对旋转地或扭转刚性地)连接。
联结组件例如具有用于从动侧的两个齿圈的第一齿圈11的第一联结器24和用于从动侧的两个齿圈的第二齿圈22的第二联结器25。两个联结器24、25例如可在轴向上并列地布置。由此在径向上需要较少的结构空间。
如扭矩调节组件110一样，耦合组件120也可不同地设计。在图4中所示的示例中，扭矩调节组件110的至少两个行星齿轮23b、23c抗扭地与耦合组件120的行星齿轮23a连接。耦合组件120的行星齿轮23a通过支撑抗扭的行星齿轮23a、23b、23c的行星齿轮架9与第一扭矩传递路径连接，并且耦合组件120的行星齿轮23a与第二扭矩传递路径的驱动侧的齿圈8处于有效连接中。行星齿轮架9、驱动侧的齿圈8和耦合组件120的至少一个行星齿轮23a形成行星齿轮传动结构，利用该行星齿轮传动结构可叠加两个扭矩传递路径的扭矩，并且可通过扭矩调节组件110的与耦合组件120的至少一个行星齿轮23a抗扭地连接的行星齿轮23b、23c传导所叠加的扭矩。耦合组件120的行星齿轮23a和扭矩调节组件110的两个行星齿轮23b、23c形成行星齿轮副23，该行星齿轮副可实施为一件式或多件式。通过形成耦合组件120的行星齿轮传动结构，可以简单的方式再次合并扭矩传递路径。耦合组件120的行星齿轮23a可具有与扭矩调节组件110的两个行星齿轮23b、23c中的一个行星齿轮相同或不同的直径。例如，耦合组件120的行星齿轮23a可具有三个行星齿轮23a、23b、23c的最大直径，如在图1中所示。
通过联结组件24、25可调节两个不同的扭矩传递比例。根据所使用的驱动装置的扭转不均匀特性可针对大的或小的转速使用具有较小内径的齿圈。例如，对于内燃机或其他驱动装置，当第一转速小于第二转速时，比起在驱动侧的连接构件1的第二转速下的情况，扭矩调节组件110可设计为用于通过联结组件24、25在驱动侧的连接构件1的第一转速下使具有更小内径的从动侧的齿圈22与从动侧的连接构件21有效连接。
扭矩调节组件110也可具有多于两个具有不同直径的行星齿轮，使得可调节多于两个不同的扭矩传递比例。
图2示出了根据一个实施例的另一扭转减振组件200的示意图。扭转减振组件200的构造绝大部分与图1所示的扭转减振组件的构造一致，然而，第一联结器24和第二联结器25并不是在轴向上并列地布置，而是在径向上并列地布置。由此在轴向上(平行于扭转减振组件的旋转轴线)需要较少的结构空间。在此，联结组件的联结器24、25对于两个从动侧的齿圈11、22具有沿径向指向外部的驱动侧的联结部分，该驱动侧的联结部分在从动侧被联结部分钳状地包围。在其他方面对在图1中所示的扭转减振组件所提出的实施方式均适用。
图3示出了根据一个实施例的又一扭转减振组件300的示意图。扭转减振组件300的构造绝大部分与图2所示的扭转减振组件的构造一致。然而，联结器24、25不是对于两个从动侧的齿圈11、22都具有沿径向指向外部的驱动侧的联结部分，而是从动侧的齿圈22(具有较小内径的从动侧的齿圈)的联结器25具有沿径向指向外部的驱动侧的联结部分，并且从动侧的第二齿圈11(具有较大内径的从动侧的齿圈)的第二联结器24具有沿径向指向内部的联结部分。驱动侧的联结部分在从动侧被钳状的联结部分包围。在其他方面对在图1和图2中所示的扭转减振组件所提出的实施方式均适用于扭转减振组件300。
在图1–3中所示的实施例例如示出了具有可切换的从动齿轮组(行星齿轮抗扭)的功率分流部。在图1–3中所示的示例中，行星齿轮架9例如支撑具有三个齿部的分级的行星齿轮23a–23c，其中至少两个齿部具有不同的齿数(不同的直径)。所有三个齿部彼此抗扭地连接。两个从动齿圈11、22与分级的行星齿轮23处于有效连接中。通过联结器24、25建立在从动齿圈11、22和次级飞轮(例如用于从动侧的连接构件或者与之连接)之间的力配合连接。
图4示出了根据一个实施例的又一扭转减振组件400的示意图。扭转减振组件400绝大部分与在图1中所示的扭转减振组件一致。然而，联结组件26不是布置在从动侧的齿圈11、22和从动侧的连接构件21之间，而是布置在耦合组件120的行星齿轮23a和扭矩调节组件110的行星齿轮23b、23c之间。换言之，扭矩调节组件110具有至少两个具有不同外径的行星齿轮23b、23c和至少两个与行星齿轮23b、23c处于有效连接中的具有相应不同内径的从动侧的齿圈11、22。此外，扭矩调节组件110具有联结组件26，该联结组件设计为用于可调节地分别使至少两个行星齿轮23b、23c中的一个行星齿轮与耦合组件120的行星齿轮23a有效连接。在此，耦合组件120的行星齿轮23a通过行星齿轮架9与第一扭矩传递路径处于有效连接中，并且通过驱动侧的齿圈8与第二扭矩传递路径处于有效连接中。
在图4的示例中，行星齿轮架9支撑具有三个齿部的分级的行星齿轮23。与从动齿圈11、22处于有效连接中的行星齿轮23具有至少两个不同的齿数(不同的直径)并且相对于与驱动齿圈处于有效连接中的齿部(耦合组件的行星齿轮)可旋转地支承。例如通过摩擦联结器26可建立与从动齿圈11、22的抗扭的连接。联结器26可具有用于摩擦联结器的执行器53和摩擦联结器的连接套的轴向导向部54。从动侧的齿圈11、22例如彼此抗扭地连接。
图4例如示出了具有可切换的从动齿轮组(从动齿圈抗扭)的功率分流部。
在图1–4中，例如为了实现可变的传动比安装有两个或多个从动齿圈11、22(具有不同的直径)和相应的行星齿轮，其可通过联结装置24、25、26交替地切换到在行星架9(行星齿轮架)和次级飞轮13(或从动侧的连接构件)之间的功率流中。联结装置可以力配合连接、形状配合连接或材料配合连接的方式实施。
作为替代，也可将两个或更多个齿圈或行星齿轮组连接到在驱动侧的中间质量30(或驱动侧的连接构件)和行星齿轮架9之间的功率流中。换言之，扭矩调节组件110可设置在第二扭矩传递路径中并且具有至少两个彼此抗扭地连接的具有不同外径的行星齿轮和至少两个与行星齿轮处于有效连接中的具有相应不同内径的驱动侧的齿圈。此外，扭矩调节组件110可具有联结组件，该联结组件设计为用于可调节地分别使至少两个驱动侧的齿圈中的一个齿圈与第二扭矩传递路径有效连接。由此，例如可利用两个或更多个具有不同直径的从动侧的齿圈在驱动侧实现在图1中所示的原理。
在图1–4中所示的示例中，第一扭矩传递路径从驱动侧的连接构件1(例如初级板)延伸到耦合组件120的行星齿轮架9。第二扭矩传递路径从驱动侧的连接构件1(例如初级板)通过移相器组件4(例如弹簧组)、轮毂盘5和齿圈架7延伸到耦合组件120的驱动侧的齿圈8。
在图1–4中所示的示例中，例如可在在其中可出现高的扭转不均匀性的低转速下比在高转速下通过具有移相器组件4的第二扭矩传递路径传递更少的扭矩。对此，可在低转速下使用高传动比、即使用从动侧的较小的齿圈22，并且在高转速下使用低传动比、即使用从动侧的较大的齿圈11。由此可在高转速下比在低转速下通过第二扭矩传递路径传递更多的扭矩。
图5示出了根据一个实施例的又一扭转减振组件500的示意图。在此，扭矩调节组件110具有电动马达19、20。扭矩调节组件110设计为使得电动马达19、20将扭矩引入到第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中或者将扭矩从第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中减去，以改变扭矩传递比例。作为补充，对在图1至图4中所示的扭转减振组件所提出的实施方式均适用。
在图5中所示的示例中，驱动侧的连接构件1(例如初级板)、可选的未示出的盖板以及具有分级行星部10(行星齿轮副)的行星架9表示初级侧(第一扭矩传递路径)。初级板1通过弹簧组4(移相器组件)、轮毂盘5和罩板6与齿圈架7连接。在齿圈架7处存在有驱动齿圈8。行星架9支撑分级的行星齿轮10。从动齿圈11与分级的行星齿轮10处于有效连接中。如图所示，行星齿轮架9与电动马达的转子19抗扭地连接。(电动马达的)定子20可抗扭地与传动装置壳体14连接。中间质量30或与其连接的构件中的一个构件可在这两个部件之间具有旋转的自由度(即，可在转子和定子之间旋转)。
行星齿轮架9可与转速和/或负载相关地由电动马达施加附加的力矩，该力矩可消除较高的马达级(Motorordnung)或者加强主马达级(Hauptmotorordnung)，由此可实现良好的或理想的解耦。
例如，通过电动马达可影响扭矩传递比例，使得当第一转速小于第二转速时，在驱动侧的连接构件1的第一转速下第一扭矩分量等于第二扭矩分量的-0.4倍(或在-0.3和0.5倍之间)，并且在驱动侧的连接构件1的第二转速下第一扭矩分量等于第二扭矩分量的-0.1倍(或在-0.05和-0.2倍之间)。
通过在图5中所示的示例可实现具有固定在壳体处的、可变的驱动装置的功率分流部。
图6示出了根据一个实施例的又一扭转减振组件600的示意图。扭矩调节组件110仍然具有电动马达19、20。此外，扭矩调节组件110包括调节传动装置61并且设计为使得电动马达19、20通过调节传动装置61可在耦合组件120中改变第一扭矩传递路径的转速和第二扭矩传递路径的转速的转速比，使得当第一转速小于第二转速时，转速比在驱动侧的连接构件1的第一转速下比在驱动侧的连接构件1的第二转速下更大或更小(根据应用场合或驱动方式)。
在可能的实现方式中，调节传动装置61可为行星齿轮传动装置，在其中行星齿轮传动装置的齿圈16在外侧处具有或形成电动马达的转子19。太阳轮15或行星齿轮架18可为驱动侧的连接构件1的一部分或者抗扭地与驱动侧的连接构件1连接。
作为补充，对在图1至图5中所示的实施例所提出的实施方式均适用。
在图6中所示的具体示例中，驱动侧的连接构件1(例如初级板)、可选的未示出的盖板2、中央齿轮15(例如太阳轮)、具有附加传动装置或调节传动装置61的行星齿轮17的行星架18以及具有分级行星部10的行星架9表示初级侧、即第一扭矩传递路径。初级板1通过弹簧组4(移相器组件)、轮毂盘5和罩板6与齿圈架7连接。在齿圈架7处存在有驱动齿圈8。代替耦合传动装置(耦合组件)的行星齿轮架9与初级板1的直接连接，现在在其之间连接有附加的调节传动装置61。这通过中央齿轮15(太阳轮)实施。中央齿轮15与调节传动装置61的行星齿轮17啮合，该行星齿轮又与第二中央齿轮16(齿圈)啮合。耦合传动装置61的行星架9与调节传动装置61的行星架18抗扭地连接。中央齿轮15、16(例如太阳轮和齿圈)可既具有内齿部又具有外齿部。行星架9支撑分级的行星齿轮10(行星齿轮副)。从动齿圈11与分级的行星齿轮10处于有效连接中。调节传动装置61与电动马达连接。转子19与中央齿轮16(例如齿圈)抗扭地连接。定子20可抗扭地与传动装置壳体14连接。在这两个部件之间，中间质量30或与其固定地连接的构件中的一个构件可具有旋转的自由度。
在初级板1和耦合传动装置的行星架9之间安装有附加的调节传动装置61，该调节传动装置61具有两个中央齿轮15、16和一个或多个行星齿轮17。中央齿轮中的一个中央齿轮(太阳轮或齿圈)被由转子19和定子20组成的电动马达驱动。由此，行星齿轮架9可与转速和负载相关地由电动马达施加附加的力矩，该力矩可消除较高的马达级或加强主马达级，由此可实现改进的或理想的解耦。调节传动装置61(与图5相比)可增大电动马达作用到行星齿轮架9上的力矩，由此可将电动马达的尺寸设计得更小。
通过在图6中所示的示例，例如可实现具有带有固定在壳体处的可变的驱动装置的附加传动装置的功率分流部。
在一些实施例中，扭矩调节组件110包括具有传感器元件和执行器单元(例如调节元件或联结执行器)的电子控制设备(例如具有调节元件或控制联结器)以用于调节扭矩传递比例。在此，电子控制设备根据传感器元件的传感器信号引起执行器单元改变扭矩传递比例。对此，传感器元件例如可测量转速、转速变化、扭转不均匀性、负载和/或负载变化并且将相应的传感器信号传送到电子控制设备处。换言之，扭矩调节组件可具有电子控制设备，该电子控制设备包括至少一个传感器并且根据传感器信号操控执行器以用于调节扭矩传递比例。
传感器元件例如可设置在从动侧的连接构件21或与之连接的轴处，并且执行器单元可为电动马达。作为替代，传感器元件也可设置在驱动侧的连接构件1或与之连接的轴处，并且执行器单元可操纵联结组件。在此，系统例如可为具有调节回路的半主动系统或主动系统。在主动系统中，例如可通过执行器单元直接操纵联结组件。在半主动系统中，例如可通过执行器单元调节活门，使得流体(例如通过离心力)可操纵联结组件。
附加地，电子控制设备可设计为具有调节元件，其中，连续地获取实际值并且将其与标称值比较，以没有外部干涉地自动或自主地改变扭矩传递比例。
图7示出了根据一个实施例的又一扭转减振组件700的示意图。扭转减振组件700与图6中的扭转减振组件相似。初级板1、第一中央齿轮15、具有附加传动装置的行星齿轮17的行星架18以及具有分级行星部10的行星架9表示初级侧。初级板1通过弹簧组4、轮毂盘5和罩板6与齿圈架7连接。在齿圈架7处存在有驱动齿圈8。代替耦合传动装置的行星齿轮架9与初级板1的直接连接，在其之间连接有附加的调节传动装置61。这通过中央齿轮15实施。中央齿轮15与调节传动装置61的行星齿轮17啮合，该行星齿轮又与第二中央齿轮16啮合。耦合传动装置的行星架9与调节传动装置61的行星架18抗扭地连接。中央齿轮15、16可既具有内齿部又具有外齿部。行星架9支撑分级的行星齿轮10。从动齿圈11与分级的行星齿轮10处于有效连接中。调节传动装置61与电动马达连接。转子19与中央齿轮16抗扭地连接。定子20抗扭地与传动装置壳体14连接。在这两个部件之间，齿圈架7或与其固定地连接的构件中的一个构件具有旋转的自由度。在传动装置输入轴21处安装有传感器元件66。该传感器元件可获取转速和/或扭转不均匀性。传感器元件66将测量值传送到调节元件(电子控制设备68)处，该调节元件将调节变量传送到电动马达的调节元件(执行器单元69)处。
换言之，在初级板1和耦合传动装置的行星架9之间安装有包括两个中央齿轮15、16和一个或多个行星齿轮17的附加的调节传动装置61。中央齿轮中的一个中央齿轮由具有转子19和定子20的电动马达主动驱动。由此，行星齿轮架9可与转速和/或负载相关地由电动马达施加附加的力矩，该力矩例如可消除较高的马达级或加强主马达级，由此可实现理想的解耦。调节传动装置61增大电动马达作用到行星齿轮架9上的力矩，由此可将电动马达的尺寸设计得更小。在传动装置输入轴21处安装有传感器元件66，该传感器元件可获取转速(转速变化)和/或负载(负载变化)。所获取的信息传送到调节元件处，该调节元件根据输入变量将调节变量传送到电动马达的调节元件处，该调节元件又操纵电动马达。
作为补充，对在图1至图6中所示的实施例所提出的实施方式均适用。
通过在图7中所示的示例，例如可实现在附加传动装置处具有受调节的电机(电动马达)的功率分流部。
图8示出了根据一个实施例的又一扭转减振组件800的示意图。扭转减振组件800与图6中的扭转减振组件相似。初级板1和具有分级行星部10的行星架9表示初级侧。初级板1通过弹簧组4、轮毂盘5和罩板6与齿圈架7连接。在齿圈架7处存在有驱动齿圈8。行星架9支撑分级的行星齿轮10。从动齿圈11与分级的行星齿轮10处于有效连接中。如图所示，传动装置输入轴21与电动马达的转子19抗扭地连接。定子20与传动装置壳体14抗扭地连接。传感器元件66在轴向上安装在电动马达和传动装置之间并且将数据提供给调节元件(电子控制设备68)，该调节元件将调节变量传送到电动马达的调节元件(执行器单元69)处。
换言之，传动装置输入轴21与转速和/或负载相关地由电动马达19、20主动地施加附加的力矩，该力矩降低在次级飞轮13处残留的剩余扭转不均匀性，由此可实现再次改善的解耦。在传动装置输入轴21处安装有传感器元件66，该传感器元件可获取转速和/或负载。将所获取的信息传送到调节元件处，该调节元件根据输入变量将调节变量传送到电动马达的调节元件处，该调节元件又操纵电动马达。
作为补充，对在图1至图7中所示的实施例所提出的实施方式均适用。
通过在图8中所示的示例，例如可实现在机动车处具有受调节的电机(电动马达)的功率分流部。
图9示出了根据一个实施例的又一扭转减振组件900的示意图。扭转减振组件900与图1中的扭转减振组件相似。行星齿轮架9支撑具有三个齿部的分级的行星齿轮23a–23c，其中至少两个齿部具有不同的齿数。所有三个齿部彼此抗扭地连接。两个从动齿圈11、22和驱动齿圈8与分级的行星齿轮23处于有效连接中。通过联结器24、25建立在从动齿圈11、22和次级飞轮13之间的力配合连接。在曲轴67处安装有传感器元件66，该传感器元件将数据提供给调节回路，该调节回路又将调节变量传送到联结器控制装置(电子控制设备68)处。该联结器控制装置操纵联结器执行器53。一个或多个传感器元件66还可安装在其他位置或多个不同的位置处。例如，在弹簧组4处可较好地实现负载获取。
换言之，为了实现可变传动比，安装有两个或多个从动齿圈11、22和相应的行星齿轮，其可通过联结装置24、25交替地切换到在行星架9和次级飞轮13之间的功率流中。联结装置可以力配合连接、形状配合连接或材料配合连接的方式实施。作为替代，也可将两个或更多个齿圈和行星齿轮组连接到在驱动侧的齿圈架7和行星架9之间的功率流中。在曲轴67处安装有传感器元件，该传感器元件可获取转速(转速变化)和/或负载(负载变化)。将所获取的信息传送到联结器控制装置处，该联结器控制装置根据输入变量主动或半主动地操纵联结器53的执行机构。同样也可考虑纯粹被动的与离心力相关的联结器切换。
作为补充，对在图1至图8中所示的实施例所提出的实施方式均适用。
通过在图9中所示的示例，例如可实现具有可切换的从动齿轮组(通过传感器获取负载/转速)的功率分流部。
替代地或可选地，扭矩调节组件110可设计为用于以机械的方式在利用离心力的情况下与转速相关地改变扭矩传递比例(例如通过离心力联结器)。这例如可集成到扭转减振组件中，如在图1–3中所示。
一些实施例涉及通过具有可变的耦合传动装置传动比的功率分流部降低扭转不均匀性。所述的思想提供用于降低扭转不均匀性的系统。为了在每个或一些转速范围中实现最佳地或尽可能好地降低扭转不均匀性，可使用对转速有适应性的传动装置传动比，以完全或几乎完全地消除扭转不均匀性。所述的实施例示出了用于功率分流部的这样的可能性，其可通过传动装置传动比的变化实现振动解耦的与转速匹配的改善或优化。这例如可以非常小的轴向结构空间实现。对此可使用用于降低扭转不均匀性的功率分流的作用原理。
图10示出了总系统的半截面的示意图。在此，示出了初级板1、弹簧组4、罩板6、轮毂盘5、盖板2、中间质量30、驱动齿圈8、密封板12、从动齿圈11、行星齿轮10、次级飞轮13、行星齿轮架9和弹簧座盘60。相应的元件示出了可能的形式、定位和共同作用作为之前在图1至图6中所示的扭转减振组件的可能的设计方案。与此相应地作为补充，对前文所述的示例所提出的实施方式均适用。
一些实施例涉及一种特别是用于车辆的传动系的利用扭转减振组件进行扭转减振的方法。扭转减振组件具有驱动侧的连接构件、从动侧的连接构件、设置在驱动侧的连接构件和从动侧的连接构件之间的第一扭矩传递路径、与第一扭矩传递路径并联的且设置在驱动侧的连接构件和从动侧的连接构件之间的第二扭矩传递路径、移相器组件和扭矩调节组件。移相器组件设置在第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中并且设计为用于产生通过第一扭矩传递路径传导的扭转不均匀性相对于通过第二扭矩传递路径传导的扭转不均匀性的相移。此外，扭矩调节组件设计为用于改变在通过第一扭矩传递路径传递的第一扭矩分量和通过第二扭矩传递路径传递的第二扭矩分量之间的扭矩传递比例。该方法包括通过扭矩调节组件改变扭矩传递比例。
该方法可具有其他可选的、附加的或替代的方法步骤，这些方法步骤相应于前文所述思想的可选的、附加的或替代的设计方案。
在以上说明、以下权利要求和附图中所公开的特征既可单独又可以任意组合的形式对于本发明在其不同的设计方案中的实现具有重要的意义。
尽管本发明的某些方面是与装置相关联地进行了说明，但要理解的是，这些方面也提供了对相应的方法的说明，从而装置的部件或结构元件也可理解为相应的方法步骤或方法步骤的特征。与此相似，关于方法步骤或作为方法步骤说明的方面也提供了对相应装置的相应部件或者细节或特征的说明。
上文所述的实施例仅提供了本发明的原理的说明。要理解的是，在此所述的组件和细节的修改方案和变型方案对其他技术人员是显而易见的。因此意图在于，仅通过以下权利要求的保护范围而不通过借助于说明书和实施例的阐述所呈现的特定细节来限制本发明。
附图标记列表
1.驱动侧的连接构件、初级板
2.盖板
4.移相器组件、弹簧组
5.轮毂盘
6.罩板
7.齿圈架
8.驱动侧的齿圈、驱动齿圈
9.行星齿轮架、行星架
10.行星齿轮副、行星齿轮
11.从动侧的齿圈、从动齿圈
12.密封板
13.次级飞轮
14.传动装置壳体
15.附加传动装置或调节传动装置的第一中央齿轮
16.附加传动装置或调节传动装置的第二中央齿轮
17.附加传动装置或调节传动装置的行星齿轮
18.附加传动装置或调节传动装置的行星架
19.电动马达的转子
20.电动马达的定子
21.从动侧的连接构件、传动装置输入轴
22.从动侧的齿圈、另一从动齿圈
23.行星齿轮副、具有三个齿部的分级的行星部
23a.驱动侧的行星齿轮、驱动行星部
23b.从动侧的行星齿轮、第一从动行星部
23c.从动侧的行星齿轮、第二从动行星部
24.用于从动齿圈的联结器
25.用于另一从动齿圈的联结器
26.在驱动行星部和从动行星部之间的摩擦联结器
30.中间质量
36.驱动侧的外啮合的齿轮
37.驱动侧的齿圈、外啮合和内啮合的环
53.用于摩擦联结器的执行器
54.摩擦联结器的连接套的轴向导向部
60.弹簧座盘
61.调节传动装置
62.耦合组件、耦合传动装置
64.差速传动装置
66.传感器元件
67.曲轴
68.电子控制设备
69.执行器单元
100.扭转减振组件
102.驱动装置
104.从动装置
110.扭矩调节组件
120.耦合组件
200.扭转减振组件
300.扭转减振组件
400.扭转减振组件
500.扭转减振组件
600.扭转减振组件
700.扭转减振组件
800.扭转减振组件
900.扭转减振组件

Claims (17)

1.一种扭转减振组件(100、200、300、400、500、600、700、800、900)，其特别是用于车辆的传动系，所述扭转减振组件具有以下特征：
驱动侧的连接构件(1)；
从动侧的连接构件(21)；
设置在所述驱动侧的连接构件(1)和所述从动侧的连接构件(21)之间的第一扭矩传递路径；
与所述第一扭矩传递路径并联的且设置在所述驱动侧的连接构件(1)和所述从动侧的连接构件(21)之间的第二扭矩传递路径；
移相器组件(4)，其设置在所述第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中并且设计为用于产生通过所述第一扭矩传递路径传导的扭转不均匀性相对于通过所述第二扭矩传递路径传导的扭转不均匀性的相移；以及
扭矩调节组件(110)，其设计为用于改变在通过所述第一扭矩传递路径传递的第一扭矩分量和通过所述第二扭矩传递路径传递的第二扭矩分量之间的扭矩传递比例。
2.根据权利要求1所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭矩调节组件(110)设计为用于改变扭矩传递比例，使得当所述驱动侧的连接构件的第一转速小于其第二转速时，所述扭矩传递比例在所述驱动侧的连接构件(1)的第一转速下比在所述驱动侧的连接构件(1)的第二转速下更大。
3.根据权利要求1或2所述的扭转减振组件，其具有耦合组件(120)，该耦合组件设计为用于将所述第一扭矩分量与所述第二扭矩分量叠加，其中，所述扭矩调节组件(110)设置在所述第一扭矩传递路径中、所述第二扭矩传递路径中或设置在所述耦合组件(120)和所述从动侧的连接构件(21)之间。
4.根据权利要求3所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭矩调节组件(110)具有至少两个具有不同外径的行星齿轮(23b、23c)和至少两个与所述行星齿轮(23b、23c)处于有效连接中的从动侧的具有相应不同内径的齿圈(11、22)，其中，所述扭矩调节组件(110)还具有联结组件(26)，该联结组件设计为用于能够调节地分别使至少两个行星齿轮(23b、23c)中的一个行星齿轮与所述耦合组件(120)的行星齿轮(23a)有效连接，其中，所述耦合组件(120)的行星齿轮(23a)通过行星齿轮架(9)与所述第一扭矩传递路径处于有效连接中并且通过驱动侧的齿圈(8)与所述第二扭矩传递路径处于有效连接中。
5.根据权利要求3所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭矩调节组件(110)具有至少两个彼此抗扭地连接的具有不同外径的行星齿轮(23b、23c)和至少两个与所述行星齿轮(23b、23c)处于有效连接中的从动侧的具有相应不同内径的齿圈(11、22)，其中，所述扭矩调节组件(110)还具有联结组件(24、25)，该联结组件设计为用于能够调节地分别使至少两个从动侧的齿圈(11、22)中的一个齿圈与所述从动侧的连接构件(21)有效连接。
6.根据权利要求4或5所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭矩调节组件(110)的至少两个行星齿轮(23b、23c)抗扭地与所述耦合组件(120)的行星齿轮(23a)连接，其中，所述耦合组件(120)的行星齿轮(23a)通过支撑抗扭的所述行星齿轮(23a、23b、23c)的行星齿轮架(9)与所述第一扭矩传递路径连接，并且所述耦合组件(120)的行星齿轮(23a)与所述第二扭矩传递路径的驱动侧的齿圈(8)处于有效连接中。
7.根据权利要求5或6所述的扭转减振组件，其特征在于，当第一转速小于第二转速时，比起在所述驱动侧的连接构件(1)的第二转速下的情况，所述扭矩调节组件(110)设计为用于通过所述联结组件(24、25)在所述驱动侧的连接构件(1)的第一转速下使具有更小内径的从动侧的齿圈(11、22)与所述从动侧的连接构件(21)有效连接。
8.根据权利要求3所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭矩调节组件(110)设置在所述第二扭矩传递路径中并且具有至少两个彼此抗扭地连接的具有不同外径的行星齿轮和至少两个与所述行星齿轮处于有效连接中的具有相应不同内径的驱动侧的齿圈，其中，所述扭矩调节组件(110)此外具有联结组件，该联结组件设计为用于能够调节地分别使至少两个驱动侧的齿圈中的一个齿圈与所述第二扭矩传递路径有效连接。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭矩调节组件(110)具有电动马达(19、20)，其中，所述扭矩调节组件(110)设计为使得所述电动马达(19、20)将扭矩引入到所述第一扭矩传递路径或所述第二扭矩传递路径中，或者将扭矩从所述第一扭矩传递路径或所述第二扭矩传递路径中减去，以改变扭矩传递比例。
10.根据权利要求9所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭矩调节组件(110)此外具有调节传动装置(61)并且设计为使得所述电动马达(19、20)通过所述调节传动装置(61)在所述耦合组件(120)中改变所述第一扭矩传递路径的转速和所述第二扭矩传递路径的转速的转速比，使得当第一转速小于第二转速时，所述转速比在所述驱动侧的连接构件(1)的第一转速下比在所述驱动侧的连接构件(1)的第二转速下更大或更小。
11.根据权利要求10所述的扭转减振组件，其特征在于，所述调节传动装置(61)为行星齿轮传动装置，其中，所述行星齿轮传动装置的齿圈(16)在外侧处具有或形成所述电动马达的转子(19)，其中，所述调节传动装置(61)的太阳轮(15)或所述调节传动装置(61)的行星齿轮架(18)为所述驱动侧的连接构件(1)的一部分或者抗扭地与所述驱动侧的连接构件(1)连接。
12.根据上述权利要求中任一项所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭矩调节组件(110)包括具有传感器元件(66)和执行器单元(53、69)的电子控制设备(68)以用于调节扭矩传递比例，其中，所述电子控制设备(68)设计为，根据所述传感器元件(66)的传感器信号促使所述执行器单元(53、69)改变扭矩传递比例。
13.根据权利要求12所述的扭转减振组件，其特征在于，所述电子控制设备(68)设计为具有调节元件，其中，连续地获取实际值并且将其与标称值比较，以没有外部干涉地自动或自主地改变扭矩传递比例。
14.根据权利要求12或13所述的扭转减振组件，其特征在于，所述传感器元件(66)布置在所述从动侧的连接构件(21)或与之连接的轴处，并且所述执行器单元(69)为电动马达。
15.根据权利要求12或13所述的扭转减振组件，其特征在于，所述传感器元件(66)布置在所述驱动侧的连接构件(1)或与之连接的轴处，并且所述执行器单元(53)操纵联结组件。
16.根据上述权利要求中任一项所述的扭转减振组件，其特征在于，所述扭矩调节组件(110)设计为，以机械的方式在利用离心力的情况下与转速相关地改变扭矩传递比例。
17.一种用于借助扭转减振组件(100、200、300、400、500、600、700、800、900)特别是对车辆的传动系进行扭转减振的方法，其中，所述扭转减振组件具有驱动侧的连接构件(1)、从动侧的连接构件(21)、设置在所述驱动侧的连接构件(1)和所述从动侧的连接构件(21)之间的第一扭矩传递路径、与所述第一扭矩传递路径并联的且设置在所述驱动侧的连接构件(1)和所述从动侧的连接构件(21)之间的第二扭矩传递路径、移相器组件(4)和扭矩调节组件(110)，其中，所述移相器组件(4)设置在所述第一扭矩传递路径或第二扭矩传递路径中并且设计为用于产生通过所述第一扭矩传递路径传导的扭转不均匀性相对于通过所述第二扭矩传递路径传导的扭转不均匀性的相移，其中，所述扭矩调节组件(110)设计为用于改变在通过所述第一扭矩传递路径传递的第一扭矩分量和通过所述第二扭矩传递路径传递的第二扭矩分量之间的扭矩传递比例，所述方法具有以下步骤：
通过所述扭矩调节组件改变扭矩传递比例。
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