CN105452713B - 离心力摆 - Google Patents
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Abstract
设置一离心力摆，其用于尤其通过机动车发动机的驱动轴引入的扭转振动的减振和/或阻尼，所述离心力摆具有：能够装配在驱动系的转矩流中的固定盘(12)，尤其是双质量飞轮的输入法兰或者输出法兰；由于离心力而相对于所述固定盘能够移位的摆质量(14)；和至少一个在所述固定盘的盘滚动轨道(18)中和所述摆质量的摆滚动轨道(20)中被导向的滚子(16)，其用于所述摆质量相对于所述固定盘在一中间位置和一极限偏转位置之间的导向，其中，在所述固定盘和所述摆质量之间设置有尤其构型为斜坡的抬升元件，其用于至少在所述极限偏转位置上使所述摆质量在所述滚子的区域中相对于所述固定盘隔开间距地定位。通过尤其成形为斜坡的抬升元件，可以将摆质量与固定盘在滚子区域中的大面积的摩擦接触减小成抬升元件区域中的明显较小的接触，从而使得摆质量和固定盘之间的摩擦效应程度至少可以被降低，由此，能在结构耗费小的情况下使离心力摆具有长的使用寿命。
Description
本发明涉及一种离心力摆，借助于该离心力摆能够使摆质量在转速波动时在离心力影响下移位到另一半径上，以便能够产生与转速波动相反指向的复位转矩，由此，可以减弱转速波动的程度。
由DE 10 2009 042 831 A1已知一种离心力摆，所述离心力摆可以装配在双质量飞轮和变速器离合器的离合器盖之间。离心力摆具有多个摆质量，所述摆质量分别通过两个摆轨道支承在双质量飞轮的输出侧上并且能够通过摆轨道以受限的程度由于与转速有关的离心力影响而在一径向内部的位置和一径向外部的位置之间移位，以便产生与转速波动相反指向的复位转矩。
存在持续的需求：通过简单的结构方面的措施来实现离心力摆的长的使用寿命。
本发明的任务是提出这样的措施，所述措施能在少的结构花费情况下使离心力摆具有长的使用寿命。
按照本发明，设置一离心力摆，其用于尤其通过机动车发动机的驱动轴引入的扭转振动的减振和/或阻尼，所述离心力摆具有：能够装配在驱动系的转矩流中的固定盘，尤其是双质量飞轮的输入法兰或者输出法兰；由于离心力而能够相对于所述固定盘移位的摆质量；和至少一个在所述固定盘的盘滚动轨道中和所述摆质量的摆滚动轨道中被导向的滚子，其用于所述摆质量相对于所述固定盘在一中间位置和一极限偏转位置之间的导向，其中，在所述固定盘和所述摆质量之间设置有尤其构型为斜坡的抬升元件，其用于至少在所述极限偏转位置上使所述摆质量在所述滚子的区域中相对于所述固定盘隔开间距地定位。
摆质量在离心力影响下致力于占据距离转动中心尽可能远的位置。即，“零位置”是径向上距离转动中心最远的位置，各摆质量可以在径向较外的位置上占用所述位置。在驱动转速不变和驱动转矩不变的情况下，各摆质量将占用这个径向较外的位置。在转速波动的情况下，各摆质量由于其惯性而沿着其摆轨道偏转并且摆质量可以从与“零位置”相应的中间位置偏转出来。由此，由于盘滚动轨道和摆滚动轨道相应的构型方案，各摆质量可以朝着固定盘转动轴线的转动中心方向移动，直到最大移动到极限偏转位置上。由此，各摆质量上的离心力分成相对于摆质量运动方向的一个切向分量和一个另外的法向分量。切向力分量提供复位力，所述复位力又要将摆质量带到其中间位置上，而法向力分量对引入转速波动的力引入元件、尤其是双质量飞轮的输出法兰起作用并且在那里产生对应转矩，所述对应转矩反作用于转速波动并且减弱所引入的转速波动。在转速波动特别强时，尤其是在机动车发动机起停状况下，摆质量能够从中间位置最大程度地振动出来，直到进入到极限偏转位置上并且占据在径向上处于最内部的位置。尤其，在摆质量向第一周向方向相对运动和向与第一周向方向相反的周向方向相对运动时分别设置一个极限偏转位置。
例如，由于制造和/或装配公差，会发生固定盘相对于摆质量的在滚子的轴向方向上的相对运动。在此，在不利的情况下，摆质量可能与固定盘进行接触，由此在摆质量和固定盘之间会产生具有摩擦的相对运动，尤其，在强烈转速波动和摆质量相对于固定盘的相对速度高的情况下，该具有摩擦的相对运动会影响离心力摆的功能性并且例如会由于不必要的磨损和/或摩擦而缩短离心力摆的使用寿命。通过尤其成形为斜坡的抬升元件，可以将摆质量与固定盘在滚子区域中的大面积的摩擦接触减小成抬升元件区域中的明显较小的接触，从而使得摆质量和固定盘之间的摩擦效应程度至少可以被降低，由此，能在结构耗费小的情况下使离心力摆具有长的使用寿命。
尤其，抬升元件可以与滚子明显隔开间距地定位，从而使由于摆质量和/或固定盘相对于滚子倾斜而作用在滚子上的力能够通过止挡在抬升元件上而至少被降低。“滚子的区域”——在滚子的区域中摆质量至少在极限位置上与固定盘隔开间距地定位——尤其是具有绕具有直径d的滚子的中心轴线的直径D的圆面积，其中，尤其1.5≤D/d≤5.0，优选2.0≤D/d≤4.0并且特别优选2.5≤D/d≤3.0。尤其，抬升元件布置在这个区域之外。尤其，固定盘相对于滚子的轴向延伸基本上定位在中间处，而摆质量具有第一子质量和第二子质量，固定盘定位在这两个子质量之间，其中，尤其第一子质量和第二子质量通过间隔销无相对转动地相互连接。替代地，可行的是，与此相似地将固定盘分成两个子盘并将摆质量布置在两个子盘之间。盘滚动轨道和/或摆滚动轨道可以构型成弧形长孔，其中，盘滚动轨道和/或摆滚动轨道的曲率变化可如此选择，使得在中间位置上在滚子沿着盘滚动轨道和摆滚动轨道的长孔的延伸定位在中间处时摆质量定位在径向外部，而在极限偏转位置上在滚子定位在盘滚动轨道和摆滚动轨道的长孔的延伸的终端位置上时摆质量定位在径向内部。
尤其，抬升元件由固定盘构成、尤其仅由固定盘构成，其中，抬升元件与固定盘尤其一件式地构成。由此，摆质量可以特别简单地构型。尤其可以避免摆质量中的不平衡，从而可避免不必要的倾斜转矩。由此，使离心力摆的摆质量与要减振的扭转振动、尤其机动车发动机的发动机级的多样性的协调变容易。摆质量尤其可构型为平坦的盘、例如为圆环段，其中，摆质量不具有在离心力摆轴向方向上突起的突起部，其中，在必要时可将多于一个的摆质量通过销栓、尤其间隔销相互连接。
优选，在所述中间位置和所述极限偏转位置之间，所述固定盘与所述摆质量的接触仅能够通过所述抬升元件建立，其中，尤其，所述固定盘和/或所述摆质量与所述抬升元件的接触基本上仅线状进行。固定盘和摆质量优选相互隔开间距，从而基本上不存在直接接触。对于在可能情况下出现的、固定盘相对于摆质量在滚子的轴向方向上的相对运动，从摆质量的确定的最小偏转角度起仅通过抬升元件进行摆质量与固定盘的直接接触。在此，摆质量和固定盘之间的带有摩擦的接触面可保持得小。尤其，接触面至少在能够被摆质量掠过的偏转角度区域的部分区域中基本上是线状的，其方式是，例如边缘接触倾斜的平面。
特别优选，所述滚子具有至少一个在滚子的周向方向上环绕的对中突缘，其用于使所述固定盘和/或所述摆质量在所述滚子轴向方向上相对于滚子定位，其中，尤其在对中突缘和固定盘的盘滚动轨道之间和/或在对中突缘和摆质量的摆滚动轨道之间构造有间隙配合。对中突缘可以构型为尤其一件式的、从滚子的其余部分突起的突起部或者筋。对中突缘可以至少限界在运行时可能出现的在滚子的轴向方向上固定盘相对于摆质量的相对运动。此外，通过抬升元件可以避免，对中突缘进入到盘滚动轨道中和/或摆滚动轨道中并在极限偏转位置上会硬止挡在盘滚动轨道和/或摆滚动轨道的端部上。通过抬升元件可以避免对中突缘在盘滚动轨道中和/或摆滚动轨道中塑性变形，从而不影响对中突缘实现对中的功能性并且能够实现离心力摆的长的使用寿命。
尤其，在所述中间位置上，所述抬升元件在关于所述固定盘的旋转轴线的径向方向上与所述摆质量隔开间距。由此，抬升元件能够从确定的最小偏转角度起才起作用，从而避免在微小的最小偏转角度情况下抬升元件上的打滑接触。在此，利用这个认识，即，在微小的转矩变换进而摆质量的相应的微小偏转角度情况下不用担心损坏离心力摆、尤其滚子的对中突缘，并且对离心力摆功能性的不利效果(假如真的存在的话)充其量是小的。由此，可避免摆质量通过抬升元件与固定盘不必要地提前接触并且利用滚子的轴向方向上的较大距离用于摆质量相对于固定盘的轴向相对运动。
优选，所述抬升元件在周向方向上，尤其基本上闭合地，环绕地实施。由此，可以简化固定盘的尤其通过金属铸造的制造。此外，可以在多于一个部位上设置摆质量与固定盘通过抬升元件的接触，从而可以避免倾斜转矩。
特别优选，所述抬升元件具有在关于所述固定盘旋转轴线的径向方向上延伸的斜坡坡度。由此，抬升元件可构型为斜坡，所述斜坡至少在径向方向上的份额方面改变其突起程度。尤其，如果抬升元件由固定盘构成，斜坡形的抬升元件径向向内升高，从而摆质量的指向周向方向的端部区域在偏转角度升高时通过抬升元件如此在固定盘上滑动，使得摆质量与固定盘的轴向间距在滚子的区域中增大。特别优选，通过所选择的斜坡坡度可以实现，在到达极限偏转位置之前，滚子的对中突缘完全从盘滚动轨道和/或从摆滚动轨道中移出来，从而可以可靠地避免对中突缘止挡在盘滚动轨道和/或摆滚动轨道的端部上。
尤其，构型为斜坡的抬升元件过渡到突起的平台中，其中，在所述极限偏转位置中，所述摆质量与所述固定盘的接触能够通过所述平台建立。通过平台能够在转矩波动特别大时，当到达摆质量的极限偏转位置时，避免在线状接触中过高的面压力。由此，可以限制摆质量或者固定盘的在斜坡形抬升元件上滑动的边沿的构件负荷。通过平台可在极限偏转位置中在摆质量和固定盘之间设置面接触，其中，面接触在比没有抬升元件时摆质量与固定盘面接触的情况下明显较小的区域中发生。
此外，本发明涉及用于机动车的驱动系，其包括具有驱动轴的机动车发动机，能够与驱动轴耦合的机动车变速器和设置在驱动轴和机动车变速器之间的转矩流中的离心力摆，所述离心力摆能够如前面描述地那样构成和拓展，用于驱动轴的扭转振动的减振和/或阻尼。尤其，在驱动轴和机动车变速器之间的转矩流中设置有用于驱动轴的扭转振动的减振和/或阻尼的双质量飞轮，其中，双质量飞轮具有用于引入转矩的输入法兰和通过蓄能元件、尤其弓形弹簧能够相对扭转的输出法兰，其中，输入法兰或者输出法兰构成离心力摆的固定盘。通过尤其成形为斜坡的抬升元件，可以将摆质量与固定盘在滚子区域中的大面积的摩擦接触减小成抬升元件区域中的明显较小的接触，从而使得摆质量和固定盘之间的摩擦效应程度至少可以被降低，由此，能在结构耗费小的情况下使离心力摆具有长的使用寿命。
下面根据附图借助于优选实施例示范性地阐述本发明，其中，下面示出的特征不仅可以各自单独地也可以组合地描述本发明的方面。附图示出：
图1：离心力摆的示意性俯视图，
图2：在最佳位置中，图1的离心力摆沿着A-A剖切线的示意性剖面图，
图3：在中间位置中，图1的离心力摆的示意性细节图，
图4：在轴向的偏差位置情况下，图3的离心力摆沿着A-A剖切线的示意性剖面图，
图5：在中间偏转位置中，图1的离心力摆的示意性细节图，
图6：在轴向的偏差位置情况下，图5的离心力摆沿着A-A剖切线的示意性剖面图，
图7：在中间偏转位置中，图1的离心力摆的示意性细节图，
图8：在轴向的极限偏差位置情况下，图7的离心力摆沿着A-A剖切线的示意性剖面图。
在图1和图2中示出的离心力摆10具有固定盘12，该固定盘构型为用于机动车发动机驱动轴的扭转振动减振的双质量飞轮的输出法兰，所述固定盘具有多个在周向方向上前后相继地布置的摆质量14。摆质量14通过两个滚子16相对于固定盘12可相对运动地被导向。为此，滚子16在固定盘12的盘滚动轨道18中和摆质量14的摆滚动轨道20中导向。在示出的实施例中，设置有两个通过间隔销22相互连接的摆质量14，在所述摆质量之间设置固定盘12。由此，滚子16在两个摆滚动轨道20中导向，从而避免滚子16倾斜。滚子16具有两个在轴向方向相互隔开间距的对中突缘24，固定盘12可以在所述对中突缘之间轴向对中。在对中突缘24和盘滚动轨道18之间可以设置有至少一个间隙配合，以便能够在装配时将滚子16插入到固定盘12中。在示出的运行位置中，由于作用到摆质量14上的离心力，滚子16至少可以被径向向外拉，直到滚子16贴靠到盘轨道18上并且对中突缘24可实现固定盘12有效对中。
如在图3和图4中示出的那样，在足够大的轴向力的情况下，可能产生固定盘12相对于摆质量14的相对运动，其中，固定盘12甚至可以在对中突缘24上攀升(hoch laufen)并且对中突缘24可以进入到盘轨道18中。在此，会出现固定盘12与摆质量14的相对大面积的摩擦接触，然而，所述摩擦接触在固定盘12没有出现转速波动的情况下由于摆质量14不相对于固定盘12相对扭转而不会发生作用。在固定盘12的微小的转速波动情况下摆质量14相对于固定盘12以微小的偏转角度微小地相对扭转，这也几乎不影响离心力摆的功能方式。
如在图5和图6中示出的那样，在相应高的转速波动情况下当摆质量14相对于固定盘12的偏转角度足够大时，摆质量14可以与由固定盘12一件式构成的、斜坡形的抬升元件26出现接触。在摆质量14相对于固定盘12继续相对运动时，摆质量14的边沿可以沿着构型为斜坡的抬升元件26滑动，从而固定盘12与摆质量14的面接触能够被消除并且能够被抬升元件26上的线接触所取代。
在图7和图8中示出的极限偏转位置中，摆质量14沿着抬升元件滑动地如此远，使得固定盘12相对于摆质量14轴向移位到一位置上，在所述位置上，对中突缘24与在图4中示出的状况相比完全从盘滚动轨道18中移动出来。由此可以避免对中突缘24在盘滚动轨道18的端部上的硬止挡。在此，抬升元件26的斜坡形部分可以终止于平台28中，在极限偏转位置中，摆质量14可以贴靠在所述平台上。
参考标记列表
10 离心力摆
12 固定盘
14 摆质量
16 滚子
18 盘滚动轨道
20 摆滚动轨道
22 间隔销
24 对中突缘
26 抬升元件
28 平台
Claims (10)
1.离心力摆，其用于通过机动车发动机的驱动轴引入的扭转振动的减振，所述离心力摆具有：
能够装配在驱动系的转矩流中的固定盘(12)，
由于离心力而相对于所述固定盘能够移位的摆质量(14)，和
至少一个在所述固定盘(12)的盘滚动轨道(18)中和所述摆质量(14)的摆滚动轨道(20)中被导向的滚子(16)，其用于所述摆质量(14)相对于所述固定盘(12)在一中间位置和一极限偏转位置之间的导向，
其中，在所述固定盘(12)和所述摆质量(14)之间设置有构型为斜坡的抬升元件(26)，其用于至少在所述极限偏转位置上使所述摆质量(14)在所述滚子(16)的区域中相对于所述固定盘(12)隔开间距地定位。
2.按照权利要求1所述的离心力摆，其特征在于，其中，所述抬升元件(26)与所述固定盘(12)一件式地构成。
3.按照权利要求1或2所述的离心力摆，其特征在于，在所述中间位置和所述极限偏转位置之间，所述固定盘(12)与所述摆质量(14)的接触仅能够通过所述抬升元件(26)建立，其中，所述摆质量(14)与所述抬升元件(26)的接触仅基本上线状进行。
4.按照权利要求1所述的离心力摆，其特征在于，所述滚子(16)具有至少一个在滚子(16)的周向方向上环绕的对中突缘(24)，其用于使所述固定盘(12)和/或所述摆质量(14)在所述滚子(16)轴向方向上相对于滚子(16)定位，其中，在对中突缘(24)和固定盘(12)的盘滚动轨道(18)之间和/或在对中突缘(24)和摆质量(14)的摆滚动轨道(20)之间构造有间隙配合。
5.按照权利要求1所述的离心力摆，其特征在于，在所述中间位置上，所述抬升元件(26)在关于所述固定盘(12)的转动轴线而言的径向方向上相对于所述摆质量(14)隔开间距。
6.按照权利要求1所述的离心力摆，其特征在于，所述抬升元件(26)在周向方向上，基本上闭合地，环绕地实施。
7.按照权利要求1所述的离心力摆，其特征在于，所述抬升元件(26)具有在关于所述固定盘(12)转动轴线而言的径向方向上延伸的斜坡坡度。
8.按照权利要求1所述的离心力摆，其特征在于，构型为斜坡的抬升元件(26)过渡到突起的平台(28)中，其中，在所述极限偏转位置中，所述摆质量(14)与所述固定盘(12)的接触能够通过所述平台(28)建立。
9.用于机动车的驱动系，其包括具有驱动轴的机动车发动机，能够与驱动轴耦合的机动车变速器和设置在驱动轴和机动车变速器之间的转矩流中的、按照权利要求1至8之一所述的、用于驱动轴的扭转振动的减振和/或阻尼的离心力摆(10)。
10.按照权利要求9所述的驱动系，其特征在于，在驱动轴和机动车变速器之间的转矩流中设置有用于驱动轴的扭转振动的减振和/或阻尼的双质量飞轮，其中，所述双质量飞轮具有用于引入转矩的输入法兰和通过蓄能元件能够相对扭转的输出法兰，其中，输入法兰或者输出法兰构成离心力摆(10)的固定盘(12)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |