CN106460951A - 具有扭转振动阻尼的扭矩传输装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有扭转振动阻尼的扭矩传输装置，其包括斜撑离合器(14)和阻尼元件(16)，所述阻尼元件与所述斜撑离合器(14)共轴地布置，并且与所述斜撑离合器(14)驱动接合，其中所述阻尼元件具有三维线网形式的至少一个阻尼主体(38)，其布置在扭矩传输环(10)与所述斜撑离合器(14)之间，并且在周向方向上支撑在所述扭矩传输环(10)和所述斜撑离合器(14)上。

Description

具有扭转振动阻尼的扭矩传输装置
技术领域
本发明涉及一种具有扭转振动阻尼的扭矩传输装置，该装置具有斜撑离合器和阻尼元件，阻尼元件与所述斜撑离合器共轴地布置并且与所述斜撑离合器驱动接合。
背景技术
这种类型的装置例如用于车辆中以用于驱动辅助设备，例如直流发电机、空气调节压缩机等等。借助于斜撑离合器，经由阻尼元件将一个旋转方向的扭矩从驱动部件(例如滑轮)传送到受驱动元件，例如直流发电机的轴杆。阻尼元件用于阻尼扭转振动和冲击，该扭转振动和冲击可能是受到驱动部件的旋转移动的波动和发动机的特殊操作条件的激发，并且可能容易导致斜撑离合器的磨损增多。
DE 10 2009 014 203 A1公开了一种这种类型的装置，其中阻尼元件布置成以环状配置包围斜撑离合器，并且通过能量存储装置形成，该能量存储装置采用螺旋压缩弹簧的顶峰的形式，或者任选地采用由弹性材料制成的扭转弹性阻尼环的形式。
发明内容
本发明的目标是改进此装置的阻尼属性并且尽可能地消除谐振效应。
根据本发明，通过阻尼元件的如下特征实现这个目标：具有至少一个阻尼主体，其采用三维线网的形式，该三维线网布置在扭矩传输环与斜撑离合器之间，并且在周向方向上支撑在扭矩传输环和斜撑离合器上。
阻尼主体可以用金属导线的编织或针织织物的形式制造，该金属导线具有至少大致上期望的形状然后借助于例如压制成型转换为最终形状。在这种情况下，压制成型还提供按需要调整网的密度并且因此调整变形刚度和弹簧特性的累进性的简单的可能性。这个阻尼主体在其高耐久性尤其是高耐化学性和温度电阻方面是优越的，并且由于内部摩擦力高所以具有极好的阻尼属性。然后通过阻尼主体的相对较小的变形已经可以减弱振动，这样避免了由于交替应变导致材料疲劳，并且因此准许以非常低的定型效应实现长期使用寿命。
由于阻尼主体布置在两个环状组件之间并且在周向方向上得到支撑，所以有可能实现紧凑的布置和直接扭矩传送，其中通过阻尼主体在周向方向上的略微弹性的因此可逆转的压缩而实现阻尼效应。虽然阻尼主体的变形和松弛是弹性的，但是由于网的各个网眼之间的摩擦力导致它消耗的能量很大，借此实际上阻尼了扭转振动。
在从属权利要求中指示了本发明的有用的进一步发展和实施例。
在一个实施例中，阻尼元件在周向方向上以形配布置在肋片之间，肋片一方面从扭矩传输环另一方面从斜撑离合器径向突出。
扭矩可以任选地经由阻尼元件从扭矩传输环传送到斜撑离合器，或者从斜撑离合器传送到扭矩传输环。
在有利实施例中，阻尼元件由一或多个阻尼主体形成，该阻尼主体围绕斜撑离合器的外圈以环状配置安置。举例来说，可以提供四个分开的阻尼主体，其中的每一个大致在斜撑离合器的外围的四分之一上延伸，并且阻尼主体可以通过扭矩传输环的向内突出的肋片与斜撑离合器的向外突出的肋片的交替序列受到支撑。
替代地，阻尼元件可以(例如)通过焊接而不是使用突出肋片结构，固定地连接到扭矩传输环的内部外围表面和斜撑离合器的外圈的外部外围表面。
在另一任选的实施例中，阻尼元件由单件式环状阻尼主体构成，该单件式环状阻尼主体在其内周边和外周边处具有径向沟槽，用于收容扭矩传输环和斜撑离合器的肋片。在这种情况下阻尼主体还可以用于阻尼径向振动。
在又一实施例中，尤其对于由极小有效直径的滑轮构成的扭矩传输环，阻尼主体的径向布置还可向外轴向偏移到超出滑轮轮廓的区域中。
还有可能组合由线网制成的阻尼主体与例如螺旋弹簧、碟形弹簧和/或叶片弹簧或橡胶块之类的弹性阻尼元件。举例来说，网和弹性阻尼元件可连续布置，从而使得例如当力从扭矩传输环流到斜撑离合器时，力首先从扭矩传输环传送到弹性阻尼元件然后经由网传送到斜撑离合器，或者相反，扭矩传输环的在周向方向上作用的力首先传送到网，然后经由弹性阻尼元件传送到斜撑离合器。在这些情况下，弹性阻尼元件准许更大的弹簧偏转，而网能实现更有效的振动阻尼。
在另一实施例中，网和弹性阻尼元件可平行布置从而形成平行的力传输路径。在这种情况下，弹性阻尼元件将在某种程度上减轻网的压力。
附图说明
现将结合附图描述实施例实例，其中：
图1是根据本发明的扭矩传输装置的轴向截面图；
图2是在图1中的平面II-II中截取的横截面图；
图3是穿过具有阻尼主体的替代布置的装置的轴向截面；
图4是在图3中的平面IV-IV中截取的截面图；
图5是对于另一实施例的类似于图2的截面图；以及
图6和图7是用于本发明的其它实施例的类似于图4的截面图。
具体实施方式
图1中所示的装置用于将扭矩从外部扭矩传输环10传输到内套管12上，并且包括斜撑离合器14和阻尼元件16，其径向地安置在扭矩传输环10与套管12之间。在示出的实例中，扭矩传输环10是V型皮带滑轮，其受到未示出的V型肋片皮带驱动。套管12具有内部锯齿18，套管12可以用内部锯齿例如借助于单独的工具安装在例如直流发电机之类的辅助组件的未示出的轴杆上。
斜撑离合器14两侧上通过具有圆柱体形式的滚柱主体20的滚柱轴承侧接，并且包括固持在罩笼24中的夹持滚柱22。斜撑离合器的内圈26形成夹持滚柱22和轴承滚柱20的共用管道，并且在夹持滚柱22的区域中具有夹持轮廓，这在图2中可以看出。类似地，斜撑离合器的外圈28形成夹持滚柱22和轴承滚柱20的共用管道，并且在两个轴向末端处向内弯曲，从而使得它跨在轴承滚柱20上。
内圈26以扭转刚性方式安装在套管12上，并且通过固定环30在两端固定。滑动轴承套管32跨在固定环30中的每一个上，滑动轴承套管32的轴向区部是L形的，并且被罐状钣金结构34包围，该罐状钣金结构34在轴向区部中具有(水平的)U形形状。钣金结构34的内部支腿向内弯曲并且承载密封件36，密封件36密封套管12的外围。两个钣金结构34的外侧支腿支撑扭矩传输环10的两端。因此，扭矩传输环10在径向方向上通过钣金结构34和滑动轴承套管32支撑在斜撑离合器的外圈28和滚柱轴承上，并且同时在轴向方向上固定，而它可以在周向方向上自由旋转，仅仅受到阻尼元件16的弹性偏转的限制。
在图2中可以更清楚地看出，阻尼元件16通过四个分开的阻尼主体38形成，每个阻尼主体38大概成形为四分之一的圆，并且在径向方向上填充扭矩传输环10与斜撑离合器14之间的间隙。斜撑离合器的外包络通过挺杆环40形成，挺杆环40形成两个径向上相对的延伸部或肋片42，其中的每一个将两个邻近的阻尼主体38彼此分开。
两个肋片44安装在扭矩传输环10的内周边处，以便径向向内突出，并且这些肋片也将两个邻近的阻尼主体38彼此分开。因此，阻尼主体38在周向方向上以形配固持在斜撑离合器14的肋片42与扭矩传输环10的肋片44之间，并且还在周向方向上完全填充这些肋片之间的间隙。
阻尼主体38由线网制成，线网已在编织之后被挤压成期望的大概四分之一圆柱形的形状。
当扭矩传输环10通过带V形肋片的皮带以恒定速度受到驱动并且这个扭矩传输环和直流发电机的轴杆(以及因此套管12)以完全相同的转速运行时，扭矩将经由阻尼主体38从肋片44传输到肋片42，然后传输到斜撑离合器14，斜撑离合器14的夹持滚柱22处在夹持位置，从而使得扭矩将被进一步传输到套管12上。在速度波动的情况下，斜撑离合器将在扭矩传输环10的角速度小于套管12的角速度的那些相位中生效，从而使得套管12将不被制动。在扭矩传输环的角速度大于套管12的角速度的相位中，阻尼主体12在周向方向上弹性地压缩，从而使得扭矩冲击可以衰减。
在示出的实例中，阻尼主体38的变形阻力通过如下事实进一步增强：阻尼主体在其内周边处支撑在挺杆环40上而在其外周边处支撑在扭矩传输环10处，从而使得周向方向上的压缩不能被径向方向上的厚度的对应增加所补偿。
由于线网的网眼彼此形成大量摩擦点，所以扭转振荡的能量将不会被吸收成为纯弹簧能量(例如对于螺旋压缩弹簧将是这样的情况)，而是能量的某一部分将经通过阻尼主体38的内部摩擦力消耗并高效地转换成热。具体来说，以此方式将防止扭转谐振振荡的激励。因此，直流发电机的驱动系的更下游的斜撑离合器14和所有组件和其它辅助组合件将有效地受到保护以防磨损增加。
图3和4示出了具有阻尼主体38'形成的阻尼元件16'的修改后的实施例。与图1和图2比较，阻尼主体38'(这里简单地描绘为白色区域)向外轴向偏移(图3中的左侧)到超出滑轮轮廓的区域中，并且固持在扭矩传输环和斜撑离合器的肋片42'、44'之间。斜撑离合器14具有套管46，其稳固地固持在外圈上，并且在一个轴向末端形成阻尼主体38用的增大的收容空间48，该收容空间被肋片42'径向划分。扭矩传输环具有盖罩50，盖罩50带有凹陷部52，其在外部轴向末端并在内周边封闭收容空间48，并且形成肋片44。在相反末端，扭矩传输环被环形凸缘54封闭，并且在斜撑离合器14的区域中，它经由滑动环32'支撑在套管46上。
图5示出根据图1和图2的实施例的修改方案，其中螺旋弹簧形式的弹性阻尼元件56分别插入在肋片44、42中的一个与阻尼主体38之间。至少在每个阻尼元件46的面朝阻尼主体38的网的末端处插入了薄片58，其确保将螺旋弹簧的力更均匀地分布到网上。
图6示出根据图3和图4的实施例示例的修改方案，其中两个弹性阻尼元件60和62分别插入在阻尼主体38'与42、44中的一个之间。两个阻尼元件通过螺旋弹簧形成，并且安置在不同径向位置中。在面朝阻尼元件60、62的一侧上，阻尼主体38'在这里分别以使得这些阻尼主体形成螺旋弹簧的末端的弹簧座64的方式成形。
图7示出实施例实例的另一修改方案，其中仅仅单个阻尼元件62与阻尼主体38'中的每一个相关联，阻尼元件支撑在阻尼主体38'的一部分与肋片42'、44'中的一个之间。阻尼主体38'的通过网形成的另一个部分(在这个实例中是在径向外部区域中)直接支撑在肋片42'和44'上，因而构成平行的第二力传输路径，其绕过弹性阻尼元件62。
在未示出的另一实施例中，通过网形成的阻尼元件38'还可以被配置成使得它不构成弹性阻尼元件62的弹簧座，而是阻尼元件62也直接支撑在肋片42'与44'之间。

Claims (12)

1.一种具有扭转振动阻尼的扭矩传输装置，其包括斜撑离合器(14)和阻尼元件(16；16')，所述阻尼元件与所述斜撑离合器(14)共轴地布置，并且与所述斜撑离合器(14)驱动接合，所述装置的特征在于所述阻尼元件具有三维线网形式的至少一个阻尼主体(38；38')，其布置在扭矩传输环(10)与所述斜撑离合器(14)之间，并且在周向方向上支撑在所述扭矩传输环(10)和所述斜撑离合器(14)上。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述阻尼元件(16；16')在周向方向上以形配方式固持在肋片(42，44；42'，44')之间，所述肋片一方面从所述扭矩传输环(10)并且另一方面从所述斜撑离合器(14)径向地突出。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中每个阻尼主体(38；38')布置成完全填充所述斜撑离合器(14)、所述扭矩传输环(10)和所述肋片(42，44)之间的相关空隙。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其中所述阻尼元件(16)在所述斜撑离合器(14)的外周边处包围所述斜撑离合器(14)。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述扭矩传输环(10)是滑轮，其在所述阻尼元件(16)的外周边处包围所述阻尼元件(16)。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其中所述扭矩传输环(10)在所述径向方向上支撑在所述斜撑离合器(14)上，并且不会自由转动。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述扭矩传输环(10)通过安置于所述阻尼元件(16)的相对末端处的罐状钣金环(34)和滑动轴承套管(32)刚性地得到支撑。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述斜撑离合器(14)与至少一个滚柱轴承组合，所述滚柱轴承具有支撑在所述斜撑离合器(14)的内圈(26)与外圈(28)之间的滚柱(20)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述阻尼元件(16；16')通过多个分开的阻尼主体(38；38')形成，每个阻尼主体具有环片形式的横截面形状。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述阻尼元件(16；16')除了通过所述网形成的所述阻尼主体(38；38')之外，还具有以下之一的形式的至少一个弹性阻尼元件(56；60，62)：螺旋弹簧、碟形弹簧、叶片弹簧和橡胶块。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述弹性阻尼元件(56；60)在所述扭矩传输环(10)与所述斜撑离合器(14)之间的力的流向上与所述阻尼主体(38；38')依次布置。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其中所述阻尼主体(38')和所述弹性阻尼元件(62)形成平行的力传输路径。
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