CN105179595B - 具有扭矩限制器的双质量飞轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双质量飞轮，所述双质量飞轮具有初级质量和次级质量，所述初级质量和所述次级质量能抵抗弧形弹簧组件的作用彼此相对转动，其中，所述弧形弹簧组件一侧支撑在所述初级质量上而另一侧支撑在所述次级法兰上，所述次级法兰通过摩擦装置与次级质量连接，其中，在所述次级质量上布置碟形弹簧膜片，所述碟形弹簧膜片与所述初级质量接触。

Description

具有扭矩限制器的双质量飞轮
技术领域
本发明涉及一种双质量飞轮，所述双质量飞轮具有初级质量和次级质量，所述初级质量和所述次级质量能抵抗弧形弹簧组件的作用彼此相对旋转，其中，所述弧形弹簧组件一侧支撑在所述初级质量上并且另一侧支撑在所述次级法兰上，所述次级法兰通过摩擦装置与次级质量连接。
背景技术
双质量飞轮(ZMS)用在内燃机和车辆离合器之间以消除车辆的传动系中的振动。在这种类型的双质量飞轮中，摩擦装置用作扭矩限制器(DMB)。图1-3示出根据现有技术的具有扭矩限制器的双质量飞轮。作为扭矩限制器的摩擦装置在现有技术中包括具有凸块的摩擦环以及具有内舌部的碟形弹簧，其中，内舌部配合到摩擦环的凸块之间。摩擦环由碟形弹簧压抵次级法兰并且因此增大次级法兰和摩擦盘之间的摩擦，所述摩擦盘与次级质量固定地连接。但碟形弹簧的内舌部会插入到摩擦环的凸块中并剪切所述凸块。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有扭矩限制器的双质量飞轮，其中，减小摩擦环和/或碟形弹簧受损的风险。
该问题通过根据本发明的离心力摆装置解决。
上述问题尤其是通过一种双质量飞轮解决，所述双质量飞轮具有初级质量和次级质量，所述初级质量和所述次级质量抵抗弧形弹簧组件的作用能彼此相对转动，其中，所述弧形弹簧组件一侧支撑在所述初级质量上而另一侧支撑在所述次级法兰上，所述次级法兰通过摩擦装置与次级质量连接，其中，在所述次级质量上布置碟形弹簧膜片，所述碟形弹簧膜片与所述初级质量接触。所述碟形弹簧膜片被理解为基本上旋转对称的结构，所述结构在轴向上具有碟形弹簧的作用。所述碟形弹簧膜片的至少一部分形成为碟形弹簧，所述碟形弹簧膜片由此包括圆锥形的环壳，所述环壳能在轴向上负载。所述碟形弹簧膜片与次级质量固定地连接并且与初级质量间接地或者直接地接触，其中，所述碟形弹簧膜片在圆周方向上滑动地与初级质量接触。
在本发明的实施形式中，所述碟形弹簧膜片与布置在所述初级质量上的摩擦环接触。所述摩擦环减小所述碟形弹簧膜片上的磨损和擦伤。此外，所述摩擦环确保所述弧形弹簧组件相对于环境的密封并且防止污物或者水通过初级质量和次级质量之间的缝隙侵入。
在本发明的实施形式中，摩擦环布置在所述初级质量的初级质量盖上。所述摩擦环的此种固定可实现用于碟形弹簧膜片的充足的轴向结构空间。此外，所述初级质量盖形成环状的结构，所述结构适用于固定环状的摩擦环。
在本发明的实施形式中，所述摩擦环借助夹连接固定在所述初级质量盖上。这样的连接易于装配，这是因为仅须将摩擦环压到初级质量盖上。由塑料制成的摩擦环实现了，为摩擦环设置用于夹连接或者卡锁连接的弹性的装配件，所述装配件在装配时可松开地或者不可松开地卡住。
在本发明的实施形式中，摩擦环具有内鼻部和外鼻部，所述内鼻部和所述外鼻部配合到所述初级质量盖的接收孔中用于产生夹连接。所述内鼻部和/或外鼻部设有用于夹连接的弹性元件。
在本发明的实施形式中，摩擦环布置在初级质量盖的内圆周上的凹口内。环状的凹口可实现平面地接触所述摩擦环。
在本发明的实施形式中，所述碟形弹簧膜片包括支承垫，所述支承垫与摩擦环接触。在本发明的实施形式中，所述支承垫弯曲并且因此实现与所述摩擦环的大接触面。对此优选的是，所述摩擦环在面对所述支承垫的一侧上相应地弯曲。
在本发明的实施形式中，所述碟形弹簧膜片包括固定环，所述固定环与次级质量铆接。所述碟形弹簧膜片可与摩擦装置的一部分一起在工作程序中铆接。
在本发明的实施形式中，所述固定环夹在所述摩擦装置的摩擦盘和车辆离合器的反压板之间。这实现极其简单且耐久的连接。
在本发明的实施形式中，碟形弹簧膜片具有带有平稳区域或平顶区域的弹簧特征曲线。这会扩大所述碟形弹簧膜片的工作范围。
建议一种具有碟形弹簧膜片的解决方案，所述碟形弹簧膜片可铆接在扭矩限制器和次级飞轮之间。因此，确保最优的定心。此种形式的碟形弹簧膜片具有这样的特征曲线走向(力/位移)，所述特征曲线走向提供相当长的工作范围(平稳范围)。因此，可更好地遵守基本迟滞的公差极限。
此外，碟形弹簧膜片可由摩擦环阻挡，所述摩擦环可在盖上定心。所述碟形弹簧膜片在摩擦环上的接触理论上是线接触，但实际上由于所述碟形弹簧膜片的挠曲，所述接触部更多地显现出来的是面接触。
因此，能够优化磨损和加工。
另一优点是，通过将所述碟形弹簧膜片预紧，摩擦环被压抵所述盖并且因此确保紧密性。
附图说明
下面根据附图对本发明的实施例进延伸一步描述。附图中：
图1示出作为比较例的双质量飞轮的实施例；
图2示出根据图1的双质量飞轮的摩擦环；
图3示出根据图1的双质量飞轮的碟形弹簧；
图4示出根据图3的碟形弹簧的弹簧特征曲线；
图5示出根据本发明的双质量飞轮的实施例；
图6示出图5的局部放大图；
图7示出摩擦环的放大视图；
图8示出根据本发明的碟形弹簧膜片的弹簧特征曲线。
具体实施方式
图1以剖视图示出根据现有技术的双质量飞轮1作为比较例用于理解本发明。这样的双质量飞轮1在车辆的传动系中布置在内燃机的曲轴和车辆离合器之间。所述内燃机通常是汽油发动机或柴油发动机。所述车辆离合器是单离合器或者双离合器。车辆离合器的转矩通过变速器并且通过一个或者在全轮驱动时多个差速器和万向节轴传递到驱动轮上。
双质量飞轮的旋转轴线在图1中用R标示出。旋转轴线R是双质量飞轮1的旋转轴线并且同时是未示出的内燃机的曲轴的旋转轴线并且也是布置在双质量飞轮1后面的车辆离合器(同样未示出)的旋转轴线。下面将轴向理解成平行于旋转轴线R的方向，相应地将径向理解成垂直于旋转轴线R的方向。圆周方向是绕旋转轴线R的旋转方向。
双质量飞轮1包括初级质量或者初级侧2以及次级质量或者次级侧3，所述初级质量和次级质量可抵抗弧形弹簧组件4的力绕旋转轴线R彼此相对扭转。弧形弹簧组件4包括多个在圆周方向上布置的弧形弹簧8，其中，每个弧形弹簧8可包括同轴布置的内弹簧和外弹簧。所述弧形弹簧8在运行中通过作用到其上的离心力向外压抵初级质量2。因此，在径向外部的侧上布置有滑动壳14，所述滑动壳减小弧形弹簧和初级质量2之间的磨损。该初级质量2包括马达侧的初级质量板6和离合器侧的初级质量盖5。所述初级质量板6和所述初级质量盖5包围弧形弹簧接收部12，弧形弹簧8布置在所述弧形弹簧接收部中。弧形弹簧8由弹簧端部分别支撑在初级质量2上、例如支撑在在此未示出的鼻部上，所述鼻部突入到由初级质量板6和初级质量盖5包围的弧形弹簧接收部12中。减震弹簧8利用相应的另一弹簧端部支撑在次级法兰9的法兰翼部13上。法兰翼部13径向向外延伸并且围住弧形弹簧8的弹簧端部。弧形弹簧的膛轴线延伸通过法兰翼部13，所述膛轴线是在平行于旋转轴线剖切的情况下沿着所述弧形弹簧的圆心形成的圆形的线，这样的剖切面例如根据图1的视图所示。弧形弹簧的弹簧端部的两个外部区域分别支撑在初级质量板6和初级质量盖5上。次级法兰9通过摩擦装置15与次级质量3连接。摩擦装置15包括第一摩擦盘16和第二摩擦盘17，在所述第一摩擦盘和第二摩擦盘之间保留回转的自由空间用于接收次级法兰9的法兰环18。因此，次级法兰9基本上包括该法兰环18，法兰翼部13径向向外远离凸缘环18。法兰翼部13具有弯头形式的凸肩19，其中，通过改变该折弯角度，可使得弹簧装置4的轴向位置和摩擦装置15的轴向位置相对于彼此变化。第一摩擦盘16和第二摩擦盘17借助铆钉20与反压板10固定地连接。在初级质量板6中布置开口21，穿过所述开口可够及相应的铆钉20。所述铆钉20分布在双质量飞轮1的圆周上。在由铆钉20铆接之后，所述开口21通过压入的密封帽22封闭。第一摩擦盘16在其内圆周上包括齿部23，所述齿部啮合到减震环25的相对应的外齿部24中。所述减震环25包括减震垫圈26，所述减震垫圈由碟形弹簧27压到初级质量板6上。碟形弹簧27支撑在止动环28上。在所述碟形弹簧27和所述减震垫圈26之间布置垫圈29。所述止动环28与初级质量盖5一起通过螺栓连接30(在图1中仅仅示意地示出)与同样未示出的曲轴拧紧。初级质量盖5具有支撑缸31，反压板10借助滑动轴承32支撑在所述支撑缸上。反压板10具有装配孔33，属于螺栓连接30的螺栓可插入穿过所述装配孔。在第二摩擦盘17的外圆周上布置有摩擦环34。该摩擦环通过支撑在初级质量盖5上的碟形弹簧35压抵次级法兰9的法兰环18。
图2以空间视图示出摩擦环34的一部分。
图3以空间视图示出碟形弹簧35的一部分。
摩擦环34具有基本上L形的横截面并且包括盘部分36，在所述盘部分的内圆周上布置沿轴向延伸的环部分37。凸块38压入到所述盘部分36和所述环部分37中。在所述凸块38之间形成自由空间，碟形弹簧35的内舌部39配合到所述自由空间中。
凸块38可例如由于超负荷或者疲劳而被内舌部39剪切。
图4示出碟形弹簧35的特征曲线的示例。所示出的是轴向作用的弹簧力F与位移s的关系。直至弹簧位移s1为止，弹簧力上升并在此到达数值Fmax。在继续的弹簧位移上，弹簧力在弹簧位移s2时下降至数值Fmin。在最大数值Fmax和最小数值Fmin之间，碟形弹簧在弹簧位移sP时到达所谓的规定位置，在所述规定位置，所述碟形弹簧如此程度地变形，从而使得该碟形弹簧是盘状的。在图4中以sE示出不存在磨损的安装位置。
图5以剖视图示出根据本发明的双质量飞轮1的一个实施例。相对于图1的比较例，基本上仅仅摩擦装置15发生了变化，因此下面仅仅对相对于比较例发生变化的部分进行探讨。双质量飞轮1其余的构件与图1的视图一致，因此在此不对其余的构件重新描述。
摩擦装置15包括碟形弹簧膜片40，所述碟形弹簧膜片与次级侧固定地连接。对此，碟形弹簧膜片40借助固定环41与第一和第二摩擦盘16、17一起借助于铆钉20与反压板10铆接。固定环41在此夹紧在第二摩擦盘17和反压板10之间。在图7的横截面视图中示出的弓形的区域42径向向外邻接于固定环41，所述区域42径向向外过渡到弹簧座圈43中。支承垫44径向向外邻接于所述弹簧座圈43，所述支承垫支撑在摩擦环45上。摩擦环45布置在初级质量盖5的内圆周上的类似于阶梯孔的圆柱形的环状凹口46中。固定环47穿过所述凹口46形成在所述初级质量盖5的内圆周上，所述摩擦环45固定在所述初级质量盖上。此外，固定环47具有接收孔48，外鼻部49和内鼻部50配合到所述接收孔中。内鼻部50具有弹簧元件51。通过压入外鼻部49和内鼻部50，借助弹簧元件51在摩擦环45和初级质量盖5之间产生夹连接(卡锁连接)52。
图8示出根据本发明的碟形弹簧膜片40的弹簧特征曲线。弹簧特征曲线具有平稳区域P，所述平稳区域是这样的区域，即在所述平稳区域中弹簧力F在位移s上是近似恒定的。这降低了碟形弹簧膜片40突然切换的风险。
附图标号列表：
1 双质量飞轮
2 初级质量
3 次级质量
4 弧形弹簧组件
5 初级质量盖
6 初级质量板
8 弧形弹簧
9 次级法兰
10 车辆离合器的反压板
11 起动齿圈
12 弧形弹簧接收部
13 法兰翼部
14 滑动壳
15 摩擦装置
16 第一摩擦盘
17 第二摩擦盘
18 法兰环
19 凸肩
20 铆钉
21 开口
22 帽盖
23 齿部
24 外齿部
25 减震环
26 减震垫圈
27 碟形弹簧
28 止动环
29 垫圈
30 与曲轴的螺栓连接
31 支撑缸
32 滑动轴承
33 装配孔
34 摩擦环
35 碟形弹簧
36 盘部分
37 环部分
38 凸块
39 内舌部
40 碟形弹簧膜片
41 固定环
42 弓形的区域
43 弹簧座圈
44 支承垫
45 摩擦环
46 凹口
47 固定环
48 接收孔
49 外鼻部
50 内鼻部
51 弹簧元件
52 夹连接
R 旋转轴线
P 平稳区域
F 弹簧力
s 弹簧位移

Claims (7)

1.一种双质量飞轮(1)，所述双质量飞轮具有初级质量(2)和次级质量(3)，所述初级质量和所述次级质量能够抵抗弧形弹簧组件(4)的作用彼此相对转动，其中，所述弧形弹簧组件(4)一侧支撑在所述初级质量(2)上而另一侧支撑在次级法兰(9)上，所述次级法兰通过摩擦装置与所述次级质量(3)连接，其特征在于，在所述次级质量(3)上布置碟形弹簧膜片(40)，所述碟形弹簧膜片与所述初级质量(2)接触，所述碟形弹簧膜片(40)与布置在所述初级质量(2)上的摩擦环(45)接触，所述摩擦环(45)借助夹连接(52)固定在所述初级质量(2)的初级质量盖(5)上，其中，所述摩擦环(45)具有内鼻部(49)和外鼻部(50)，所述内鼻部和所述外鼻部配合到所述初级质量盖(5)的接收孔(48)中用于产生所述夹连接(52)。
2.根据权利要求1所述的双质量飞轮(1)，其特征在于，所述摩擦环(45)布置在所述初级质量(2)的初级质量盖(5)上。
3.根据权利要求1或2所述的双质量飞轮(1)，其特征在于，所述摩擦环(45)布置在所述初级质量盖(5)的内圆周上的凹口(46)中。
4.根据权利要求1或2所述的双质量飞轮(1)，其特征在于，所述碟形弹簧膜片(40)包括支承垫(44)，所述支承垫与所述摩擦环(45)接触。
5.根据权利要求1或2所述的双质量飞轮(1)，其特征在于，所述碟形弹簧膜片(40)包括固定环(47)，所述固定环与所述次级质量(3)铆接。
6.根据权利要求5所述的双质量飞轮(1)，其特征在于，所述固定环(47)夹紧在所述摩擦装置(15)的摩擦盘(17)和车辆离合器的反压板(10)之间。
7.根据前述权利要求1或2所述的双质量飞轮(1)，其特征在于，所述碟形弹簧膜片(40)具有带有平稳区域(P)的弹簧特征曲线。
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