CN105531502B - 振动吸收装置 - Google Patents
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Abstract
用于机动车辆传动系统的振动吸收装置，所述装置具有转动轴线X，并且包括支座(10)和振荡器(20)，所述振荡器包括重块(25)和两个滚动体(30a、30b)，‑支座和重块对所述滚动体分别限定称为“支座滚动轨道”和“重块滚动轨道”的滚动轨道，以使得所述滚动体在所述滚动轨道上的滚动使重块相对支座移动；‑重块的位于支座在重块围绕轴线X转动时限定的虚拟圆柱体以外的质量，称为“周边质量”，为重块总质量的30％以上。
Description
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的传动系统的振动吸收装置。
背景技术
在机动车辆的传动系统中，为了过滤发动机缸体中的爆燃导致的非周期性产生的振动，传统上使用与离合器结合的缓冲装置，离合器使发动机与变速箱选择性连接。该离合器可以是用于手动传动的机动车辆的摩擦离合器，或者是布置在自动传动的机动车辆的液动联接装置中的离合器，如锁定离合器。通过整体形状为单块惯性飞轮、柔性飞轮、或振动吸收装置的缓冲装置，减少发动机的振动效应，否则发动机的这些振动将通过变速箱传递，并导致对机动车辆的乘坐者特别不舒服的震荡、噪音或声音危害。
对得到始终更有效过滤的研究导致把悬摆振荡器纳入到振动吸收装置中。
尤其是，在现有技术中人们知道，悬摆振荡器包括能够在与传动轴正交的平面中自由振荡的重块。
人们从DE 10 2009 051 724了解到振动吸收装置包括在支座上自由活动的重块，该重块由两个侧板构成，侧板之间通过穿过支座与侧板的轴承互相连接。人们还从DE 102011 086 436、FR 2 826 079、DE 10 2009 023 337、DE 10 2010 054 296、DE10 2009 042812、或DE 10 2011 104 137已知包括由两个侧板构成一重块的一些装置，两个侧板通过隔垫连接，隔垫横跨安装在支座上并借助贴靠在重块与支座上的轴承自由活动。US 2001/0195794、GB 5 985 811或CH191290中也描述了这些装置的变型。
重块的质量主要由侧板承担，侧板作为参与振动吸收的惯性质量。
机动车市场的倾向在于减少发动机缸体的数量，并同时增加由发动机开发的功率。因此增加由每个缸体开发的功率，这就放大了发动机的非周期性，并产生上述装置很难过滤的振动频谱。特别是，已经观察到，这样悬伸安装在支座上的侧板质量的增加可能导致重块的不稳定振荡，不稳定振荡对这些振动频谱的过滤效率有害。
因此存在更有效过滤这些振动频谱的装置的需求。
另外，符合上述现有技术的装置很难适应现代机动车辆的传动系统，尤其是用于城市的小缸体机动车辆，在这些机动车辆中，发动机与传动系统不同零件之间的空间受到限制。
因此存在更紧凑装置的需求。
因此本发明的目的是至少部分满足这些需求。
发明内容
本发明提出用于机动车辆传动系统的振动吸收装置，所述装置具有转动轴线X，并且包括支座和振荡器，所述振荡器包括一个重块和两个滚动体。
-支座为所述滚动体限定称为“支座滚动轨道”的滚动轨道，相应地，重块为所述滚动体限定称为“重块滚动轨道”的滚动轨道，使得所述滚动体在所述滚动轨道上的滚动使重块相对支座移动；
-重块包括相对轴线X基本径向地延伸的第一侧板和第二侧板。
根据第一方面，至少一个并优选所有的滚动体容置于第一侧板和第二侧板之间。
有利地，使用时，滚动体通过在重块滚动轨道与支座滚动轨道之间简单压紧，主要机械地工作。因此，重块在它的振荡中被稳定，这导致改善振动过滤。另外，疲劳断裂的危险受到限制，因此提高了使用寿命。
根据第二方面，重块的位于支座在支座围绕轴线X转动时限定的虚拟圆柱体以外的质量，称为周边质量，占重块总质量的30％以上，优选为50％以上。
该与轴线X分开的周边质量对减缓振动特别有效。对于与现有技术装置的性能相似的性能，重块质量可以减少。另外，只要需要，可以增加该质量，而不增加重块的厚度。因此该装置非常紧凑。
根据它的任一方面，本发明的装置还可按照所有可能组合包括下面的一个或多个其它方面的补充特征和选择特征：
-重块的位于支座围绕轴线X转动时限定的虚拟圆柱体以外的转动惯量为重块总转动惯量的30％以上，优选为50％以上，
-滚动体部分地或优选全部地容置于侧板之间，这样可以使重块限制滚动体的轴向游间间隙；
-支座部分地容置于侧板之间，这样可以使支座限制重块的轴向游间间隙；
-滚动体在侧板之间的轴向游间间隙小于1mm；
-滚动体的形状为球形、或圆柱形或桶形的轴承，圆柱形或桶形的一个或多个侧表面选择性隆起，
-第一和/或第二侧板没有设置开口，这使它们可以保护容置于它们之间的构件，
-第一和/或第二侧板是平面的，这简化了制造并保证较大的紧凑性，
-侧板的厚度小于3mm，优选小于1.5mm和/或大于0.2mm，优选大于0.5mm，
-重块的厚度与支座的厚度之间的差小于5mm，所述重块的厚度与支座的厚度沿转动轴线X测量，
-重块围绕轴线X转动时形成的虚拟圆柱体的半径与支座延伸在侧板之间的部分的半径之差，大于支座的厚度Es，优选大于2*Es，优选大于3*Es，优选大于4*Es，优选大于10*Es，优选大于20*Es，
-在重块的外径向阻挡位置，即在使用时，重块的重心形成外摆线路径，
-重块包括连接所述第一侧板和第二侧板的隔垫，
-隔垫穿过支座的窗口，
-重块滚动轨道由隔垫承载，
-隔垫部分地、并优选全部地位于第一侧板和第二侧板之间；
-隔垫是从支座在其中切割的板材的切割件，隔垫至少部分地并优选全部地由为切割支座窗口取出的板材组成，
-隔垫的形状为T形或锚形，隔垫的一个分支优选径向突出，以穿过限定支座滚动轨道的支座窗口的径向开口，因此简化装置的制造，
-隔垫在内径向阻挡位置与支座接触，
-侧板向轴线X径向延伸到隔垫外，优选与支座配合，以改善重块的引导；在另一实施例中，侧板的内径向边缘相反地可以叠置在隔垫的内径向边缘上，
-在另一实施例中，重块包括两个所述隔垫，叫做“内径向隔垫”和“外径向隔垫”(这限定了它们的相对位置)，
-外径向隔垫位于当支座围绕轴线X转动时形成的虚拟圆柱体以外，
-外径向隔垫占周边质量的50％以上，优选为80％以上，更优选为90％以上，
-在存在外径向隔垫时，内径向隔垫至少为重块质量的40％以下，优选为30％以下，甚至为20％以下，
-没有外径向隔垫时，隔垫占重块质量的50％以上，70％以上，甚至80％以上，
-内径向隔垫和/或外径向隔垫，优选只有内径向隔垫，在内径向阻挡位置与支座接触，
-内径向隔垫与外径向隔垫来自相同的材料，内径向隔垫和外径向隔垫构成单一隔垫，优选为板材的单一切割件，
-装置的所有振荡器的所有滚动体置于支座的同一窗口中。
本发明还涉及在摩擦离合器和液动转换器之间选择的机动车辆传动系统，所述传动系统包括符合本发明的振动吸收装置。
本发明最后涉及装有本发明传动系统的机动车辆。
附图说明
阅读下面参照附图进行的详细描述将更好地理解本发明，其中：
-图1表示符合本发明第一实施例的振动吸收装置，侧板被表示为透明的；
-图2表示图1吸收装置沿平面I-I的局部剖视图；
-图3表示符合本发明一实施例的滚动体和重块组成零件(侧板、内径向隔垫和外径向隔垫)的分解透视图；
-图4表示安装在双飞轮缓冲器的支撑板上的符合一实施例的振动吸收装置；
-图5表示图4振动吸收装置的分解透视图；
-图6、7分别表示符合本发明的一装置的透视图和分解图；以及
-图8、9分别表示符合本发明一实施例的装置的轴向视图和放大透视图。
在不同的图中，相同或相似的构件用相同的参考数字表示。
定义
作为约定，“径向”方向为与一轴正交并且被该轴通过的方向。轴线决定“轴向”方向。“正交径向”方向同时与轴线和径向方向正交。除非相反指出，轴线为振动吸收装置的支座的转动轴线X。
“轴向”平面或表面，是指其中正矢量与轴线共线的平面或表面，“径向”平面或表面，是指其中正矢量与径向方向共线的平面或表面。“纵向”平面或剖面，是指包含轴线的平面或剖面。除非相反指出，该轴线为转动轴线X。
术语“内径向”和“外径向”确定相对轴线X的相对位置：内径向物体比外径向物体更靠近轴线X。
“向内”和“向外”的方向对应于向着轴线X或与轴线X相反的表面的方向。该表面的法线不一定是径向的。
“外径向阻挡位置”和“内径向阻挡位置”是指物体沿径向方向不能再向外、或向内径向地移动的所有位置。外径向阻挡位置或内径向阻挡位置不一定是锁闭位置，某些径向阻挡位置允许在轴向或正交径向方向的移动，或更普遍地在包括至少一非径向的分量的方向移动。
除非相反指出，厚度对应于沿轴线X测量的最大尺寸。它也可叫做“总厚度”。
没有被另一物体例如发动机机械带动的活动物体传统上称为“自由活动的”。
物体的转动惯量，考虑该物体相对装置的转动轴线X的转动惯量。
“位于两个侧板之间”的构件完全位于这些侧板确定的两个总平面之间的空间中。该构件可以部分或完全位于这些侧板之间的空间中。
除非相反指出，“包括一个(或两个)”是指“包括至少一个(或至少两个)”。
除非相反指出，“确定一”是指“确定至少一”。
详细描述
图中所示例子是一些优选实施例，并且只是作为示例给出。因此本发明不限于这些实施例。
图1-3表示符合第一实施例的轴线为X的振动吸收装置5。振动吸收装置5包括支座10，支座限定三个窗口15，三个窗口等角地分布在轴线X周围并且其中安装了三个相同的悬摆振荡器20。因此只描述一个振荡器20。
一个振荡器20由一个重块25和两个滚动体30a、30b构成。
重块、支座和滚动体尤其可以由金属合金制成，优选由铝合金或钢制成，尤其是经过处理的钢，例如渗碳16MnCr5。
支座
支座10为盘形，优选厚度基本恒定，优选小于12mm，甚至小于8mm和/或大于2mm，甚至大于3mm。支座可以具有以X为轴线的中心凹槽35，传动轴可以沿轴线X嵌入其中。支座最好由基本为平面的板材形成。
闭合的窗口15限定内径向贴靠表面40和外径向贴靠表面45，重块、或滚动体可贴靠在上面。
因此，外径向贴靠表面45可以限定用于滚动体的支座滚动轨道。
支座另外可包括镗孔，镗孔允许支座固定在一环形装置上，例如固定在图4、5所示的双飞轮缓冲器的支撑盘50上。作为变型，支座也可构成双飞轮缓冲器的支撑盘。
重块
重块25由第一轴向侧板55a和第二轴向侧板55b、内径向隔垫60和外径向隔垫65构成。内径向隔垫60和滚动体30a、30b位于窗口15中。内径向隔垫60沿支座厚度轴向地穿过到窗口的两侧。侧板与滚动体、内径向隔垫和外径向隔垫形成夹层。侧板借助例如铆钉70固定至内径向隔垫60和外径向隔垫65。内径向隔垫60和/或外径向隔垫65还可出自于一个或两个侧板的材料。优选地，重块构成支座上通过滚动体在轴向平面上滑动的活动滑块。
在图1的例子中，侧板基本为环形的、平面的，并且每个侧板延伸在基本轴向的平面中。在一未出示的实施例中，侧板可以具有弯曲表面，以适应内径向隔垫60和外径向隔垫65之间的厚度差。侧板可以是实心的或具有凹槽。它们优选是实心的，因此可以增加重块的总惯性。侧板的厚度Ej优选包括在0.4mm到2.0mm之间，甚至包括在0.7mm到1.2mm之间。侧板的厚度Ej优选小于支座的厚度Es，优选小于0.9*Es，优选小于0.7*Es，优选小于0.5*Es，优选小于0.3*Es，优选小于0.1*Es。小厚度的侧板可以很容易在板材中切割。
每个侧板的质量优选为重块总质量的不到20％，甚至不到10％。
外径向隔垫65优选为重块总质量的30％以上，优选为40％以上，优选为50％以上，优选为60％以上，优选为70％以上。外径向隔垫优选为环形的，优选至少部分地和优选全部地径向地延伸到支座以外，以便与侧板一起限定横跨支座的连接物。优选地，外径向隔垫具有平行于轴线X延伸的并优选基本为圆柱形的内径向表面75和外径向表面80。内径向表面75的半径大于支座的半径。
在一实施例中，内径向表面75不能与支座接触，内径向隔垫在窗口15的内径向贴靠表面上的阻挡限定重块的内径向阻挡位置。这在另一实施例中是相反地，内径向表面75与支座之间的接触限定所述内径向阻挡位置(图4、5)。
优选地，形成不能与相邻重块接触的重块。优选地，在两个相邻重块之间的最大靠近位置中，所述相邻重块之间的间隔小于3cm，小于1cm，优选小于5mm。
内径向隔垫具有外径向表面，该外径向表面限定重块滚动轨道85。重块滚动轨道85包括多个滚道90a、90b，每个滚道接纳一滚动体。窗口15和内径向隔垫60构型成：防止两个滚动体30a、30b之间的任何接触。
重块滚动轨道85在内径向隔垫与滚动体接触处优选具有与滚动体的轮廓互补的轮廓，优选地保证滚动体的轴向引导。
内径向隔垫具有内径向表面95，该内径向表面95优选与窗口15的内径向贴靠表面40基本互补。
有利地，这两个表面之间在较大面积上的接触是可能的，这限制了碰撞和噪音。
内径向隔垫具有相对的第一侧表面100a和第二侧表面100b，第一侧表面100a和第二侧表面100b构型成用于阻挡在窗口的侧壁105a和105b上，以限定重块在它相对支座的振荡运动中的极端位置。
滚动体
在重块的振荡运动中，滚动体30a和30b可以沿重块滚动轨道在滚动体所容置在的凹槽中滑动和/或优选滚动。
滚动体侧表面，优选轴向的，可以是平面。但是，如图2所示，滚动体可以具有例如形状为环形周边垫圈和/或销子110的突起，以限制与第一侧板和/或第二侧板的接触面积。因此，滚动体在支座滚动轨道上和在重块滚动轨道上的振荡不受与侧板的摩擦的阻碍。振动过滤得到改善。
滚动体也可具有(相对它的滚动轴)径向延伸的沟槽和/或环形垫圈，并能够分别与环形垫圈和/或设在支座滚动轨道上的沟槽和/或重块滚动轨道上的沟槽配合，以保证轴向引导。
优选地，在支座滚动轨道处，滚动体厚度与支座厚度之间的差小于5mm，最好小于3mm，甚至小于1mm。优选地，滚动体在第一侧板和第二侧板之间的轴向游间间隙小于5mm，小于3mm，甚至小于1mm。
运行
优选地，振动吸收装置安装在机动车辆的传动系统上之后，轴线X与大地重力方向基本正交。
支座没有转动时，如图1所示，如果重块25位于装置的上部，重块置于支座上。重块的接触从而建立在内径向隔垫与内贴靠表面40之间。如果重块在装置的下部，重块不直接置于支座上，而是在滚动体上。
当使支座围绕轴线X转动时，重块25和滚动体30承受离心加速度的作用。优选地，装置被构型成，使重块与内贴靠表面40脱离。滚动体从而在外径向阻挡位置被压紧在重块滚动轨道与支座滚动轨道之间。
当支座转动时，重块25被带动围绕转动轴线X转动。在支座转速变化的作用下，重块可以在轴向平面内相对支座振荡。则滚动体引导重块相对支座的运动，通过滑动和/或优选通过滚动，在轴向平面中沿支座滚动轨道和重块滚动轨道移动。
重块相对滚动体和支座的径向游间间隙可以有利地避免重块在它的振荡运动中受阻。
重块的振荡运动被内径向隔垫的侧表面100a、100b与窗口侧壁的接触限制在振荡的侧阻挡位置中，如图1所示。尤其是，这些阻挡被限定以使两个相邻重块之间不能发生任何碰撞。
振荡运动时，在离心加速度的作用下，滚动体和重块被置于滚动体和重块的外径向阻挡的位置中。窗口15和内径向隔垫60构型成：使重块在它的振荡运动中跟随外摆线的路径。另外，重块在它的振荡运动中可以通过平移和转动在轴向平面中移动。这种运动，称为组合运动，例如在WO 2012/171515和DE 10 2011 085983中描述的，改善振动过滤。
图4、5表示本发明第二实施例。振动吸收装置的支座通过铆钉115安装在双飞轮缓冲器的支撑盘50上，铆钉被构型成：用以避免重块与所述支撑盘的摩擦。支撑盘50的形状为平面的和轴向的盘形，并且传统上通过爪120与双飞轮缓冲器配合。支撑盘包括中心镂空125，发动机的转动轴可以与轴线X平行地嵌入其中并固定至支撑盘。图4、5的振动吸收装置与前面描述的装置的不同在于，侧板55a、55b具有切口，以避免重块在它的振荡运动中与固定在双飞轮缓冲器的支撑盘上的铆钉115接触。
另外，在该例中，环形支座被镂空，以使其包括穿过支座厚度的唯一窗口15。每个悬摆振荡器20的滚动体和内径向隔垫都容置在该唯一的窗口中。在支座没有转动时，如果重块位于装置的上部，则重块通过在外径向隔垫65的内径向表面75与支座外径向表面130之间的接触而直接地置于支座上。优选地，在内径向隔垫与支座之间不能建立任何接触。
图6、7表示符合本发明另一实施例的振动吸收装置。在此例中，穿过支座的窗口15包括处在支座周边的径向开口135。重块形成于锚形隔垫140，侧板借助铆钉70固定在锚形隔垫140上。锚形隔垫140被构型以容置在窗口中。锚形隔垫包括对应于上述实施例的内径向隔垫60的内径向部分、对应于外径向隔垫65的外径向部分、和连接所述内径向部分和外径向部分部的材料桥。外径向部分从窗口径向地突出，材料桥穿过窗口的径向开口135。
内径向部分为重块质量的50％以上、60％以上、甚至70％以上。
在图8、9所示的实施例中，重块包括延伸在窗口15中的内径向隔垫60，侧板借助铆钉70安装在内径向隔垫上。重块另外包括优选为柱形的外径向隔垫145，外径向隔垫也连接侧板，并且位于窗口15的径向开口140中。外径向隔垫带有优选为弹性材料例如橡胶制成的环形件150，环形件150能够阻挡在窗口径向开口的一个甚至两个侧表面上。因此重块在其振荡运动中的缓冲被改善。
本发明不限于描述和出示的实施例。
特别是，在一实施例中，侧板由网格构成。装置也可包括数量更多或相反更少的窗口和/或振荡器。重块可以不包括外径向隔垫。
可以考虑有关本发明不同方面的所有可能的组合和特征。
Claims (11)
1.振动吸收装置，用于机动车辆传动系统，所述振动吸收装置具有转动轴线X，并且包括支座(10)和振荡器(20)，所述振荡器包括一个重块(25)和两个滚动体(30a、30b)，
-支座和重块为所述滚动体分别限定称为“支座滚动轨道”和“重块滚动轨道”的滚动轨道，以使得所述滚动体在所述滚动轨道上的滚动使重块相对支座移动；
-重块的位于由支座在支座围绕转动轴线X转动时限定的虚拟圆柱体以外的质量，称为“周边质量”，为重块总质量的30％以上；
-重块包括叫做“内径向隔垫”和“外径向隔垫”的两个隔垫，外径向隔垫占周边质量的50％以上。
2.如权利要求1所述的振动吸收装置，其特征在于，所述周边质量为重块总质量的50％以上。
3.如权利要求1所述的振动吸收装置，其特征在于，外径向隔垫位于当支座围绕转动轴线X转动时限定的虚拟圆柱体以外。
4.如权利要求1所述的振动吸收装置，其特征在于，内径向隔垫与外径向隔垫来自相同的材料，内径向隔垫和外径向隔垫构成单一隔垫。
5.如权利要求1所述的振动吸收装置，其特征在于，重块包括第一侧板(55a)和第二侧板(55b)，第一侧板和第二侧板相对转动轴线X基本径向地延伸，并且至少一滚动体容置在第一侧板和第二侧板之间，所述第一侧板和第二侧板通过占所述周边质量90％以上的外径向隔垫(65)连接。
6.如权利要求1所述的振动吸收装置，其特征在于，内径向隔垫(60)沿支座厚度穿过支座的窗口(15)并连接第一侧板和第二侧板。
7.如权利要求1所述的振动吸收装置，其特征在于，该振动吸收装置包括锚形隔垫(140)，锚形隔垫的外径向部分径向地突出，穿过窗口(15)的径向开口(135)。
8.如权利要求1所述的振动吸收装置，其特征在于，振动吸收装置的所有振荡器的所有滚动体被置于支座的同一窗口中，重块的厚度与支座的厚度之间的差小于5mm，重块的厚度与支座的厚度沿转动轴线X测量。
9.如权利要求5－8中任一项所述的振动吸收装置，其特征在于，所有的滚动体容置于第一侧板和第二侧板之间。
10.机动车辆传动系统，选自摩擦离合器与液动转换器之中，所述机动车辆传动系统包括如上述权利要求中任一项所述的振动吸收装置。
11.装有权利要求10所述的振动吸收装置的机动车辆。
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