CN105650199A - 减振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括毂套(12)和皮带轮(14)的减振装置(10)，其中该毂套(12)和皮带轮(14)通过退耦装置(16)相连接。为了保证更好的发动机振动退耦，本发明提出该退耦装置(16)具有至少两个弹簧件(22,24)。

Description

减振装置
技术领域
本发明涉及用于内燃机的皮带传动装置的减振装置且尤其是退耦皮带轮，包括毂套和皮带轮，其中所述皮带轮和毂套通过退耦装置相连接。
在内燃机式机动车中，附属机组如空调压缩机或发电机通过曲轴被驱动。于是，借助前言所述类型的减振装置，曲轴的转动运动经皮带传动装置被传递给附属机组。
曲轴的转动多变性使得振动被带入皮带传动装置中。为了隔振，在所述毂套和皮带轮之间设置退耦装置。这种减振器也被称为退耦皮带轮或退耦扭振阻尼器。大多如此选择这种退耦装置的抗扭刚性，附属机组-皮带传动装置系统的第一受激扭转固有频率足够远地低于内燃机空转转速。
背景技术
从DE19749761C2中知道了带有退耦装置的减振装置的一个例子。该退耦装置以软的弹性体弹簧形式构成，它使毂套和皮带轮相连接。在这里，该弹性体弹簧退耦或隔离由曲轴作用于皮带轮的振动。
该退耦装置的退耦作用在内燃机转速范围内随着可能调节出现的退耦装置阻尼作用越低而越有效。但这恰好在具有起停系统的内燃机中是不利的，因为在内燃机每次起停过程中必然经过附属机组-皮带传动装置系统的第一谐振。由此一来，由功能决定是柔性的且阻尼作用弱的退耦装置遭受很大的谐振振幅。该皮带传动装置的相连的质量通常无法跟上这种谐振振幅，结果出现皮带打滑并伴随有不可接受的噪音和皮带磨损。
为了应对该缺点，由DE102004035969A1公开了配设有退耦装置的减振装置，该退耦装置包括弹性体弹簧和与之串联的自由轮元件。
在现代内燃机中有以下趋势，降低空转转速且同时从皮带传动装置中消除惯性。由此就需要退耦装置的固有谐振低于发动机空转转速的固有谐振。但利用从现有技术中知道的减振装置只能有限地做到这一点。
发明内容
因此，本发明基于以下任务，提供前言所述类型的减振装置，其保证在空转转速降低时发动机振动的更好退耦。
如此完成该任务，该退耦装置具有至少两个弹簧件。本发明认识到两个弹簧件且尤其是两个软弹簧件减小了该减振装置的刚性。由此，该减振装置具有减弱的固有谐振，结果，该减振装置的固有谐振明显低于发动机的主激振级，进而距空转转速足够远。因此，发动机振动即使在降低的空转转速情况下也被隔离或退耦。另外，在内燃机每次起停过程中在第一谐振经过附属机组-皮带传动装置系统时出现小的谐振振幅，因而，皮带传动装置的相连的质量现在能够跟随这种谐振振幅。由此一来，阻止皮带打滑，因而减小皮带磨损。另外，避免了不可接受的噪音生成。
该减振装置的在有利实施方式是从属权利要求的主题。
在一个有利的实施方式中，这些弹簧件串联。串联的弹簧件最好是柔性构成的。由各自弹簧刚性的商之和得到该退耦装置的刚性。由此可以实现该退耦装置和进而该减振装置的明显较小的固有谐振。
在一个有利的实施方式中如此构成这些弹簧件，弹簧件的固有谐振低于空转中的内燃机的激振级。该固有谐振有利地明显低于空转中的内燃机的激振级。该弹簧件最好由两个软弹簧件构成。这有利地通过两个串联的软弹簧件来获得。
在一个有利的实施方式中，该毂套配属有扭振阻尼器，该扭振阻尼器具有飞轮环和弹性体，其中该飞轮环通过该弹性体与该毂套相连接。
该退耦装置的这些弹簧件有利地具有比该扭振阻尼器的弹性体小的刚性。该退耦装置的每个所述弹簧件有利地具有在约1牛米每弧度(Nm/°)至10Nm/°之间、最好在约2Nm/°至7Nm/°之间的刚性。与之相比，该扭振阻尼器的弹性体弹簧所具有的刚性在约200Nm/°至约600Nm/°之间。因为该退耦装置且尤其是两个串联的弹簧件的固有谐振低于空转中的内燃机的激振级，故该扭振阻尼器的弹性体的老化得到补偿。由此决定了该减振装置具有较长的使用寿命。
在一个有利的实施方式中，在所述至少两个弹簧件之间设有连接件，其中该连接件具有至少一个用于将该弹簧件固定在该毂套上的固定部段。两个弹簧件有利地与该连接件相连接。这些弹簧件能以摩擦配合、形状配合和/或材料接合方式与该连接件相连接。该连接件最好呈衬套状构成。能够低成本地制造呈衬套状的连接件。该固定部段有利地以从该连接件起径向内突和/或径向外突的突起的形式构成。
其中一个所述弹簧件有利地贴靠该皮带轮的轴向延伸的突起，其中，该突起具有至少一个用于将贴靠的弹簧件固定在该皮带轮上的固定部段。该固定部段有利地以从该突起径向内突和/或径向外突的支腿的形式构成。该弹簧件有利地以摩擦配合、形状配合和/或材料接合方式与该固定部段相连接。
这些弹簧件最好以弹性体弹簧或金属弹簧的形式构成。另外，该退耦装置可以具有至少一个弹性体弹簧和至少一个金属弹簧。以弹性体弹簧形式构成的弹簧件能被硫化在该毂套、该连接件且尤其是其固定部段和/或该皮带轮的轴向突出的突起且尤其是其固定部段上。以金属弹簧形式构成的弹簧件有利地以摩擦配合和/或材料接合方式与该毂套、该连接件且尤其是其固定部段和/或该皮带轮的轴向突出的突起且尤其是其固定部段相连接。
该退耦装置有利地配属有硬化对行面。至少其中一个所述弹簧件还有利地配属有硬化对行面。该连接件有利地具有第一硬化对行面，而皮带轮的轴向延伸的突起具有第二硬化对行面。另外，可分别在该弹簧件和连接件和/或皮带轮的轴向延伸的突起之间设置带有硬化面的插入件。硬化对行面有利地作为用于具有自由轮功能和/或自由轮元件的金属弹簧的滚动面。
在一个有利的实施方式中，该皮带轮通过支承件安装在该毂套上。该支承件能以滑动轴承或球轴承的形式构成。由此实现该皮带轮相对于该毂套的少摩擦运动。由此一来，显著减轻了磨损现象。
在一个有利的实施方式中，该退耦装置包括与该弹簧件串联的自由轮元件。该自由轮元件可沿径向设置在该退耦装置的后面或者安置在这两个弹簧件之间。该自由轮元件改善了该减振装置的振动退耦，这是因为该自由轮元件在一个方向上造成阻止振动传递的空转。另外，通过自由轮功能实现了在稳定运行中的皮带平面或皮带传动装置的退耦。由此一来，根据本发明的减振装置可被用在所有的发动机应用中，在此期望在曲轴上通过皮带传动装置输入起动力矩并在转速稳定的运行时中断驱动端和皮带传动装置之间的传递。另外，该弹簧件将在发动机运行中由内燃机引入的振动退耦至自由轮。由此改善自由轮的运转特性，这是因为作用于它的振动和会导致自由轮误操作的加速度被减小。因此，所述软弹簧件实现了自由轮柔性联接至内燃机曲轴的自由振动端。另外，这些弹簧件改善了自由轮的耐用性和声学。因此，通过软弹簧件改善了运行中的自由轮的静态和动态受力。有利地给该自由轮元件配属硬化对行面，其中，第一对行面配属于该减振装置，第二对行面配属于其中一个所述弹簧件。有利地在自由轮元件和其中一个所述弹簧件之间设置连接件，第二对行面贴靠该连接件。还有利地将第一对行面安置在该皮带轮的轴向延伸的突起上。
在有利的实施方式中，该自由轮以锁紧体自由轮或锁紧滚子自由轮的形式构成。锁紧体自由轮保证高的防打滑性。锁紧体自由轮是少噪音的、耐磨损的并且在机动车领域得到了证明。
附图说明
以下将结合如图示意所示的实施例来详述本发明，其中：
图1是减振装置的第一实施方式的横剖视图；
图2是减振装置的第二实施方式的横剖视图；
图3是减振装置的第三实施方式的横剖视图；
图4是减振装置的第四实施方式的横剖视图；
图5是减振装置的第五实施方式的横剖视图。
具体实施方式
在图1中示出根据第一实施方式的减振装置10用于通过未示出的皮带传动装置传输未示出的曲轴的转动运动至未示出的附属机组。
减振装置10具有毂套12、皮带轮14和退耦装置16。毂套12和皮带轮14是相互同心布置的，其中，皮带轮14径向留有缝隙18地在周侧包围毂套12。皮带轮14具有用于接纳未示出的皮带或皮带传动装置的V形凹凸结构20。毂套12用于将减振装置10联接在内燃机的驱动端如曲轴上。
退耦装置16设置在缝隙18内并使毂套12和皮带轮14以回转弹性方式相互连接。退耦装置16具有第一弹簧件22和第二弹簧件24，其中，这两个弹簧件22、24是串联的。
第一弹簧件22以弹性体弹簧26形式构成，而第二弹簧件24以具有自由轮功能的金属弹簧28形式构成。在这两个弹簧件22、24之间设有连接件30，该连接件具有沿径向R向外突出的固定部段32。连接件30在这里以衬套形式构成。
弹性体弹簧26以材料接合方式与毂套12和连接件30相连接。尤其是弹性体弹簧26被硫化在毂套12的沿轴向A延伸的第一支腿33的外表面以及连接件30的内表面上。金属弹簧28以材料接合和/或摩擦配合方式与连接件30的固定部段32相连接。金属弹簧28由此被安装在毂套12上。
连接件30在其外表面上具有第一硬化对行面34，第一硬化对行面对应于金属弹簧28以保证用于其自由轮功能的滚动面。
皮带轮14具有沿轴向A延伸的突起36，金属弹簧28贴靠该突起。突起36包括从突起36起径向内突的固定部段38。金属弹簧28以摩擦配合方式和/或材料接合方式与突起36的固定部段38相连接。通过突起36实现了金属弹簧28安装在皮带轮14上。另外，突起36在内表面具有第二硬化对行面40，第二硬化对行面作为用于金属弹簧28的自由轮功能的滚动面。
皮带轮14通过支承件42支承在毂套12的沿轴向A突出的第二支腿44上。在这里，支承件42以滑动轴承46形式构成。支承件42也能以滚动轴承的形式构成。
毂套12还包括扭振阻尼器48，其具有飞轮环50，该飞轮环通过弹性体52支承在皮带轮14上，尤其是在其支腿44上。
弹簧件22、24所具有的刚性小于弹性体52所具有的刚性。弹簧件22、24所具有的刚性在约1Nm/°和10Nm/°之间，最好在约2Nm/°至7Nm/°之间。弹性体52所具有的刚性在约200Nm/°至约600Nm/°之间。
通过这两个串联的软弹簧件22、24，减振装置10的谐振明显低于内燃机的主激振级。由此一来，该减振装置充分远离内燃机空转转速，从而皮带打滑和与之相关联的噪音生成得到避免。另外，弹性体52的老化可以得到补偿。
在图2中示出减振装置10的第二实施方式，第二实施方式与第一实施方式的区别在于这两个弹簧件22、24的相反布置形式。金属弹簧28以摩擦配合和/或材料接合方式被安装在毂套12的从第一支腿33起径向外突的固定部段35以及联接件30的径向内突的固定部段32上。毂套12且尤其是第一支腿33的外表面具有朝向金属弹簧28的第一硬化对行面34，而连接件30在其内表面具有第二硬化对行面40。弹性体弹簧26被硫化到连接件30和突起36上。尤其是弹性体弹簧26被硫化在连接件30的外表面和凸起36的内表面上。
在图3中示出减振装置10的第三实施方式，第三实施方式与前两个实施方式的区别在于两个弹簧件22、24都以弹性体弹簧26形式构成。弹簧件24被硫化在连接件30且尤其是连接件30的外表面以及突起36且尤其是突起36的内表面上。由此一来，可以省掉这两个固定部段32、38。
在图4中示出减振装置10的第四实施方式，第四实施方式与其它实施方式的区别在于两个弹簧件22、24都以金属弹簧28形式构成，其中，朝向毂套12的金属弹簧28不具有自由轮功能。朝向毂套12的金属弹簧28以摩擦配合和/或材料接合方式与毂套12和连接件30相连接。尤其是朝向毂套12的金属弹簧28以摩擦配合和/或材料接合方式与第一支腿33的外表面以及连接件30的内表面相连接。
在图5中示出减振装置10的第五实施方式，第五实施方式与前四个实施方式的区别在于退耦装置16附加具有自由轮元件54。这两个弹簧件22、24在这里以弹性体弹簧26形式构成，其中自由轮元件54布置在这两个弹簧件22、24之间。为了将自由轮元件54连接到弹簧件22、24上，分别设置一个连接件56a、56b在弹簧件22、24和自由轮元件54之间，其中该弹簧件22、24能以形状配合、摩擦配合和/或材料接合方式与连接件56a、56b相连接。在这里，这些弹簧件被硫化到连接件56a、56b上。连接件56a、56b分别具有一个对应于该自由轮元件的硬化对行面。
在一个未示出的实施方式中，这些硬化对行面34、40可以形成在单独的插入件上。
减振装置10的特点是其将毂套12和皮带轮14相连接的退耦装置16，该退耦装置由两个串联的软弹簧件22、24构成。通过这两个串联的软弹簧件22、24，减振装置10的刚性被减小，从而其谐振明显低于发动机主激振级。因此，减振装置10充分远离空转转速，从而避免皮带打滑和随之而来的噪音生成。同时，扭振阻尼器48的弹性体52的老化可以得到补偿。
附图标记列表
10减振装置
12毂套
14皮带轮
16退耦装置
18缝隙
20V形凹凸结构
22第一弹簧件
24第二弹簧件
26弹性体弹簧
28金属弹簧
30连接件
32固定部段
33第一支腿
34第一硬化对行面
35固定部段
36突起
38固定部段
40第二硬化对行面
42支承件
44第二支腿
46滑动轴承
48扭振阻尼器
50飞轮环
52弹性体
54自由轮元件
56a连接件
56b连接件
R径向
A轴向

Claims (13)

1.一种用于内燃机的皮带传动装置的减振装置(10)，包括皮带轮(14)和毂套(12)，其中该皮带轮(14)和该毂套(12)通过退耦装置(16)相互连接，其特征是，该退耦装置(16)具有至少两个弹簧件(22,24)。
2.根据权利要求1所述的减振装置，其特征是，这些弹簧件(22,24)串联。
3.根据权利要求1或2所述的减振装置，其特征是，如此构成这些弹簧件(22,24)，所述弹簧件的固有谐振低于空转中的内燃机的激振级。
4.根据前述权利要求之一所述的减振装置，其特征是，该毂套(12)配属有扭振阻尼器(48)，该扭振阻尼器具有飞轮环(50)和弹性体(52)，其中该飞轮环(50)通过该弹性体(52)与该毂套(12)相连接。
5.根据权利要求4所述的减振装置，其特征是，该退耦装置(16)的这些弹簧件(22,24)具有比该扭振阻尼器(48)的弹性体(52)更小的刚性。
6.根据前述权利要求之一所述的减振装置，其特征是，在所述至少两个弹簧件(22,24)之间设有连接件(30)，其中该连接件(30)具有至少一个用于将其中一个所述弹簧件(22,24)固定在该毂套(12)上的固定部段(32)。
7.根据前述权利要求之一所述的减振装置，其特征是，其中一个所述弹簧件(22,24)贴靠在该皮带轮(14)的沿轴向(A)延伸的突起(36)上，其中该突起(36)具有至少一个用于将贴靠的弹簧件(22,24)固定在该皮带轮(14)上的固定部段(38)。
8.根据前述权利要求之一所述的减振装置，其特征是，这些弹簧件(22,24)以弹性体弹簧(26)或金属弹簧(28)的形式构成。
9.根据权利要求1至7之一所述的减振装置，其特征是，该退耦装置(16)具有至少一个弹性体弹簧(26)和至少一个金属弹簧(28)。
10.根据前述权利要求之一所述的减振装置，其特征是，该退耦装置(16)配属有硬化对行面。
11.根据前述权利要求之一所述的减振装置，其特征是，该皮带轮(14)通过支承件(42)支承在该毂套(12)上。
12.根据权利要求11所述的减振装置，其特征是，该支承件(42)以滑动轴承或球轴承的形式构成。
13.根据前述权利要求之一所述的减振装置，其特征是，该退耦装置(16)包括与该弹簧(22,24)串联的自由轮元件(54)。
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