CN106795942A - 板片式扭转减振器 - Google Patents

Abstract

一种用于扭矩传递装置的扭转减振器，包括：第一元件(1)和第二元件(2)，其相对于彼此旋转可动；以及第一减振器件和第二减振器件，每个减振器件包括可弹性变形的板片(9)，该可弹性变形的板片(9)包括固定部分(12)和弹性部分(13)，支承元件，其由所述第一和第二元件中的另一个承载的，并被设置为对于所述第一和第二元件之间相对于休止角位置的角行程在所述板片上施加弯曲力，所述减振器的特征在于，所述第一减振器件的板片的弹性部分周向地伸展超过所述第二减振器件的板片的固定部分。

Description

板片式扭转减振器

技术领域

本发明涉及一种扭转减振器，该扭转减振器意于装备扭矩传递装置。更具体地，本发明涉及用于机动车辆的传动装置的领域。

背景技术

在机动车辆的传动装置的领域，已知的是为扭矩传递装置配备扭转减振器，所述扭转减振器允许吸收和缓冲由内燃发动机产生的振动和转动不均匀性(acyclismes)。

扭转减振器包括围绕共用的旋转轴线旋转可动的输入元件和输出元件、和弹性减振器件，弹性减振器件用于传递扭矩和对输入元件和输出元件之间的旋转不均匀性进行减振。

这样的扭转减振器在手动或自动传动装置的情况下尤其装备双飞轮减振器(DVA：doubles volants amortisseurs)、离合器摩擦器件，在自动传动装置的情况下，尤其装备锁定离合器(也称为“锁止(lock-up)”离合器，其装备液压联接装置)。

文献FR3000155描述了一种扭转减振器，其包括两个弹性减振器件，这两个弹性减振器件每个由弹性板片形成，该弹性板片安装在输入元件上并与安装在输出元件上的凸轮从动件协作。

每个弹性减振器件的板片和凸轮从动件被设置为使得：对于输入元件和输出元件之间的在相对的角度休止位置的两侧的角度行程，凸轮从动件沿着板片移动并由此在弹性板片上施加弯曲力。通过反作用，弹性板片在凸轮从动件上施加回复力，该回复力倾向于使输入和输出元件向着它们的角度休止位置返回。弹性板片的弯曲由此允许对输入元件和输出元件之间的旋转不规则性和振动进行减振，同时确保扭矩的传递。

然而，这样的板片在待传递的扭矩是大的时经受过大的应力，因此不适合于传递大的扭矩。

发明内容

本发明的一个方面来自于这样的构思：通过提出一种特别有效的具有弹性板片的扭转减振器来克服现有技术的缺陷，该扭转减振器中，弹性板片经受更弱的应力。

根据一种实施方式，本发明提供一种用于扭矩传递装置的扭转减振器，包括：

第一元件和第二元件，其相对于彼此围绕旋转轴线X旋转可动；以及

第一减振器件和第二减振器件，其用于传递扭矩并对所述第一元件和所述第二元件之间的旋转不均匀性减振，每个减振器件包括：

可弹性变形的板片，其与所述第一和第二元件中的一个联结，并包括固定部分和弹性部分，该固定部分用于将板片固定在所述第一或第二元件上，该弹性部分自固定部分周向地伸展直至自由远端，

支承元件，其由所述第一和第二元件中的另一个承载，并被设置为与所述减振器件的板片的弹性部分协作，板片的弹性部分被设置为使得：对于第一和第二元件之间的相对于角度休止位置的角度行程，支承元件在板片上施加弯曲力，该板片连带地产生能够使第一和第二元件向着所述角度休止位置返回的反作用力，

所述减振器的特征在于，第一减振器件的板片的弹性部分周向地伸展超出第二减振器件的板片的固定部分，以使得第二减振器件的板片的弹性部分的至少一部分径向地布置在第一减振器件的板片的自由远端和旋转轴线X之间。

由此，一个板片周向地伸展超出另一板片的固定部分，即板片的交错，允许使得板片在更大的长度上伸展。这样的具有更大的长度的板片经受较小的应力，这允许传递大的扭矩。

此外，板片的这样的设置能够提供与具有更大的周向长度的支承元件协作的板片表面。与支承元件协作的板片表面的该附加的周向长度允许元件之间的更大的角度行程，这允许降低板片的刚度，因此允许对发动机的转动不均匀性的更好的减振。

根据其它有利的实施方式，这样的扭转减振器可具有以下特征中的一个或多个：

板片被设置为在垂直于旋转轴线X的平面中变形。

板片的固定部分相对于该板片被固定于其上的元件是固定的。

板片的弹性部分包括凸轮表面，且支承元件包括被设置为与该凸轮表面协作的凸轮从动件，该凸轮表面被设置为使得：对于第一和第二元件之间的相对于角度休止位置的角度行程，凸轮从动件在板片上施加弯曲力，该板片连带地产生能够使元件向着所述角度休止位置返回的反作用力。

在角度休止位置，第一减振器件的板片的弹性部分和第二减振器件的板片的弹性部分两者都径向地布置在第一减振器件的支承元件和旋转轴线X之间。

第二减振器件的弹性板片周向地伸展超出第一减振器件的板片的固定部分，以使得第一减振器件的板片的弹性部分径向地布置在第二减振器件的板片的自由远端和旋转轴线X之间。

在角度休止位置，第一减振器件的板片的弹性部分和第二减振器件的板片的弹性部分两者都径向地布置在第二减振器件的支承元件和旋转轴线X之间。

第一和第二减振器件的支承元件分别径向地布置在第一和第二减振器件的板片的外部。

每个板片的弹性部分包括：

第一部分，其自板片的固定部分伸展，

弯曲部分，其延长第一分部，以及

第二部分，其周向地延长弯曲部分，且其中：

第一减振器件的板片的固定部分与第二减振器件的板片的固定部分相对于旋转轴线X直径地相对，

第二减振器件的板片的第一部分的至少一部分径向地布置在第一减振器件的板片的第二部分和旋转轴线X之间，以及

第二减振器件的板片的固定部分的至少一部分径向地布置在第一减振器件的板片的弯曲部分和旋转轴线X之间。

对于每个板片，弯曲部分具有的曲率半径小于第一部分的曲率半径并小于第二部分的曲率半径。

对于每个板片，第二部分具有的曲率半径小于第一部分的曲率半径。

第一部分具有的厚度小于第二部分的宽度。

第一减振器件与第二减振器件相对于旋转轴线X是对称的。

支承元件是通过滚动轴承旋转可动地安装在相应的第一或第二元件上的滚轮。

第一和第二减振器件的板片以独立的方式固定到它们的相应的第一或第二元件。

每个板片在至少180°上周向地延伸。

本发明还涉及一种扭矩传递元件，该扭矩传递元件尤其用于机动车辆，其包括上述扭转减振器。

根据其它有利的实施方式，这样的传递元件可具有以下特征中的一个或多个：

传递元件包括串联布置的如上所述的两个扭转减振器。

传递元件包括并联布置的如上所述的两个扭转减振器。

本发明的一个方面来自于减小减振器件的刚度以便允许对转动不均匀性的更好的减振的构思。本发明的一个方面来自于增大输入元件和输出元件之间的最大角度行程的构思。本发明的一个方面来自于减少弹簧板片上的应力集中区域的构思。本发明的一个方面来自于限制弹簧板片的径向尺寸而不阻碍对转动不均匀性的减振的构思。本发明的一个方面在于提出一种扭转减振器，该扭转减振器具有板片，在传递大的扭矩时，板片经受可以接受的应力。本发明的一个目的在于提供一种允许过滤转动不均匀性的优质扭转减振器。本发明的一个目的在于提供一种允许大的角度行程的扭转减振器。本发明的一个目的在于减小板片的刚度。本发明的一个目的在于提供一种弹性板片，该弹性板片具有意于与具有大的长度的凸轮从动件协作的凸轮表面。

附图说明

参照附图，在以下对本发明的仅以示例性而非限制性的方式给出的多个具体实施例的说明过程中，本发明将被更好地理解，且本发明的其它目的、细节、特征和优点将更加清晰地显现。在附图中：

图1是扭转减振器的立体分解示意图；

图2是图1的扭转扭转减振器根据不同的取向的立体分解示意图；

图3是图1和图2的扭转减振器在安装状态中的立体示意图，其中，输出元件未被示出；

图4是图1和图2的扭转减振器的减振器件的俯视示意图。

在说明书和权利要求书中，根据说明书中给出的定义，将使用术语“外部(外侧)”和“内部(内侧)”以及取向“轴向”和“径向”以表示扭转减振器的元件。按照常规，扭转减振器的元件的旋转轴线(X)确定了“轴向”取向，取向“径向”正交于扭转减振器的元件的旋转轴线(X)、通过远离所述轴线自内部向着外部地指向，取向“周向”与扭转减振器的轴线正交地并与径向方向正交地指向。由此，被描述为周向地伸展的元件是这样的元件：其具有沿着周向方向伸展的组成部分。术语“外部”和“内部”用于限定一个元件参照扭转减振器的旋转轴线相对于另一元件的相对位置，由此，相对于径向地定位于周边的外部元件，接近轴线的元件被称为是内部(内侧)的。

具体实施方式

在图1至图3中示出的扭转减振器意于集成到机动车辆的传动链的传递元件。该传递元件可例如是装备有扭转减振器的发动机飞轮，诸如双飞轮减振器、液压联接装置的锁定离合器或离合器摩擦器件。还将注意到的是，在离合器摩擦器件的情况下，根据本发明的扭转减振器可形成主减振器和/或初级减振器(pré-amortisseur)。

扭转减振器包括输入元件1和输出元件2，输出元件1和输出元件2在传动链中分别布置在内燃发动机侧和变速箱侧。示例性地，在图1至图4中示出的实施方式中，扭转减振器集成到双飞轮减振器，输入元件1由第一惯性飞轮组成，该第一惯性飞轮意于固定到驱动轴(诸如内燃发动机的曲柄)的端部，而输出元件2则由第二惯性飞轮组成，该第二惯性飞轮通常形成离合器的用于联接到从动轴(诸如变速箱的输入轴)的反作用盘。

输入元件1和输出元件2围绕共用的旋转轴线X旋转地可动。输入元件1和输出元件2借助于轴承(诸如滚动轴承25)被引导为一个相对于另一个旋转。这样的滚动轴承25由输入元件1的毂3支撑。滚动轴承25包括安装在输入元件1上的内部环26和安装在输出元件2上的外部环27。输入元件1的径向内部的毂3包括肩部，该肩部用于支承滚动轴承25的内部环26且向着发动机的方向保持所述内部环26。内部环26还通过卡环28向着与发动机相反的方向被保持在输入元件1上。输出元件2在其内部周边上包括肩部，该肩部用于支承滚动轴承25的外部环27并向着与发动机相反的方向保持所述外部环27。外部环27受力安装在输出元件2上。

输入元件1包括自毂3径向地伸展的环形部分4。该环形部分4包括用于固定到驱动轴的固定器件(未示出)，所述固定器件例如是意于与驱动轴上的固定铆钉协作的孔的形式。另外，环形部分4的外部周边包括齿圈5，用以借助于起动器驱动输入元件1旋转。

输出元件2包括平坦的环形部分6。在双飞轮减振器的情况下，该环形部分6在与输入元件1相对的面上形成用于离合器盘(未示出)的摩擦衬垫的支承表面7。输出元件2在其外部边缘附近则包括用于安装离合器盖的孔8。

输入元件1和输出元件2通过减振器件旋转地连接。减振器件能够向着输出元件2传递输入元件1的驱动扭矩(正方向)和向着输入元件1传递输出元件2的抵抗扭矩(反方向)。另一方面，减振器件展现倾向于使输入元件1和输出元件返回到相对的角度休止位置中的弹性复位扭矩。

参照图1至3，扭转减振器包括相对于旋转轴线X对称的第一减振器件和第二减振器件。每个减振器件包括一方面的弹性板片9和另一方面的凸轮从动件10。弹性板片9被安装为与输出元件2旋转地联结。凸轮从动件10被安装为与输入元件1旋转地联结。在未示出的另一实施方式中，弹性板片被安装为与输入元件旋转地联结，凸轮从动件被安装为与输出元件旋转地联结。

由内燃发动机产生的扭转振动和扭矩不规则性通过驱动轴传递到输入元件，并产生输入元件和输出元件之间的相对旋转。这些振动和不规则性通过弹性板片的弯曲被减振。为此，弹性板片9具有凸轮表面11，该凸轮表面被设置为与凸轮从动件10协作。弹性板片9被设计为使得能够承受大的应力，该应力可直至1500MPa。弹性板片9用钢制成，例如已经受专用热处理(诸如淬火然后回火)的钢种51CrV4。

弹性板片9具有相对于输出元件2固定的固定部分12，以允许弹性板片9在输出元件2上的旋转联结。固定在输出元件2上的固定部分12通过可变形的弹性部分13被延长，以对发动机的转动不均匀性进行减振。

固定部分12在与输入元件1的毂3相距一距离处周向地并径向地伸展。在图1至图3示出的实施方式中，每个减振器件的固定部分12通过三个铆钉14被固定到输出元件2。为了确保弹性板片9的良好固定，所述三个铆钉14不在同一轴线上排齐。使用少于三个的铆钉14固定弹性板片将不能确保良好的固定。此外，使用更大数量的铆钉14固定弹性板片9，要么在铆钉具有相同的尺寸的情况下将导致空间的问题，要么在铆钉具有更小的尺寸的情况下将导致机械强度的问题。

弹性部分13承载与凸轮从动件10协作的凸轮表面11。凸轮表面11沿着根据弹性板片9的期望刚度确定的曲率半径周向地伸展。该凸轮表面可具有根据期望的局部刚度而不同的曲率半径，以便允许扭转减振器的特征曲线的斜率变化，该特征曲线表征根据角度行程而传递的扭矩。在下文中参照图4对弹性板片进行了更加详细的说明。

每个减振器件的凸轮从动件10包括被柱形杆16承载的滚轮15。杆16被安装为固定在输入元件1的容置部17中。为了减少能够影响减振功能的寄生摩擦(les frottementsparasitaires)，滚轮15有利地被安装为在柱形杆16上围绕平行于旋转轴线X的旋转轴线旋转。滚轮15例如通过滚动轴承(诸如滚珠轴承或滚子轴承)安装在杆16上。在一个实施方式中，滚轮15具有防摩擦覆层。

滚轮15被保持为支承抵靠凸轮表面11，并被设置为在输入元件1和输出元件2的相对运动期间抵靠着所述凸轮表面11滚动。滚轮15径向地布置在凸轮表面11的外部，以使得在弹性板片9经受离心力时径向地保持该弹性板片。

扭转减振器还包括摩擦构件，这些摩擦构件被设置为在输入元件1和输出元件2的相对行程期间在输入元件1和输出元件2之间施加抵抗扭矩。由此，摩擦构件能够消散积蓄在弹性板片9中的能量。摩擦构件包括固定环件18、弹性垫圈19和塑料垫圈20。固定环件18容置于输入元件1的毂3的槽中。弹性垫圈19在塑料垫圈20上施加允许使该塑料垫圈20贴靠第一元件1的轴向荷载。塑料垫圈20在其外部周边上具有轮齿，该轮齿以确定的周向间隙与用于将弹性板片9固定在输出元件2上的固定铆钉啮合。由此，在周向间隙被消除时，在输入元件1和输出元件2之间的相对行程期间，塑料垫圈20被驱动为与输出元件2一起旋转，且摩擦扭矩施加在塑料垫圈20和输入元件1之间。

图4示意性地示出与第一减振器件和第二减振器件相关联的弹性板片9和凸轮从动件10。

每个弹性板片9的弹性部分13包括第一部分21、弯曲部22和第二部分23。板片的第一部分21延长弹性板片9的固定部分12。弯曲部22延长弹性板片9的第一部分21。第一部分21一方面包括自固定部分12周向地伸展的第一局部，另一方面包括大致直线地伸展的第二局部，使得弹性板片9的弯曲部22与固定部分12相对于旋转轴线X直径地相对。第一部分21的直线的该第二局部的形成由于固定部分12相对于输入元件1的毂3的径向远离是可行的。弯曲部22比固定部分12更加径向地远离于旋转轴线X。

第二部分23延长弯曲部22。第二部分23自弯曲部22大致周向地延伸直至板片9的自由端部29。凸轮表面11在第二部分23的外部面上伸展。有利地，凸轮表面11在大约125°至130°的角度上周向地伸展。第二部分23的曲率半径、特别是限定凸轮表面11的外部面的曲率半径根据弹性板片9的期望的刚度确定。

在图4中示意性地示出的减振器件的弹性板片9相对于旋转轴线X是对称的。弹性板片9的第一部分21径向地布置在另一弹性板片9的第二部分23和旋转轴线X之间。此外，弹性板片9的弯曲部22周向地布置为超出另一弹性板片9的第二部分23。由此，第一部分21的直线形状、以及第一和第二弹性板片9的弯曲部22分别相对于第二和第一弹性板片9的第二部分23的周向布置确保了分别在第一和第二弹性板片9的第一部分21和第二和第一弹性板片9的第二部分23之间存在空间24。该空间24允许第一和分别地第二弹性板片9的第二部分23的变形和径向行程，并因此允许降低弹性板片9的刚度以允许更好地过滤转动不均匀性的可行性。

另外，一个弹性板片9的弯曲部22的周向地最接近另一弹性板片9的自由端部29的布置允许实现具有大的长度的第二部分23。位于该第二部分的外部面上的凸轮表面11也可因此在大的长度上周向地伸展。凸轮从动件10由此具有大的角度行程，其提供了降低板片的刚度以提供更好的减振的可行性。

弹性板片9的第二部分23沿着径向方向的厚度有利地大于弹性板片9的第一部分21沿着径向方向的厚度。弹性板片9的该厚度构造允许弹性板片9比在第二部分23处变形更优先地在第一部分21处变形。

当驱动扭矩从输入元件1向着输出元件2传递时(正方向)，待传递的扭矩引起输入元件1和输出元件2之间的沿第一方向的相对行程。滚轮15则相对于弹性板片9移动角度α(见图4)。滚轮15在凸轮表面11上移动引起弹性板片9的弯曲。弯曲力尤其取决于弹性板片9的几何形状及其材料、特别地取决于其横向弹性模量。弯曲力的切向分量允许传递发动机扭矩。反作用地，弹性板片9在滚轮15上施加反作用力，该反作用力的切向分量构成倾向于使输入元件1和输出元件2向着它们的相对的角度休止位置返回的回复力。

当抵抗扭矩从输出元件2向着输入元件1传递时(反方向)，待传递的扭矩引起输入元件1和输出元件2之间的沿第二相反方向的相对行程。滚轮15则相对于弹性板片9移动角度β(见图4)。在该情况下，弯曲力的切向分量具有与沿正方向的驱动的弯曲力的切向分量相反的方向。同样，弹性板片9施加具有与正方向相反的方向的反作用力，使得使输入元件1和输出元件2向着它们的相对的角度休止位置返回。弹性板片9的弯曲部22构成在弹性板片9变形期间具有最大应力的区域，该弯曲部22有利地周向地布置为最接近固定区域12，以沿反方向提供可行的最大行程，同时保留对于其良好的运行和对于另一弹性板片9的变形所必需的空间。由此，有利地，这样的扭转减振器可具有：自休止位置、向着正方向的大约90°的行程和向着反方向的大约35°至40°的行程。

尽管已结合多个具体实施方式描述了本发明，显而易见的是本发明绝不限于所述多个具体实施方式，且本发明包括所描述器件的所有技术等同以及它们的组合，如果这些组合在本发明的范围之内。

特别地，减振器件可以是相互独立的或通过中间部段连接到彼此。同样，将减振器件中的一个联结到元件中的一个、将减振器件中的另一个联结到元件中的另一个是可行的。

动词“包括”、“包含”、“组成”及其变位形式的使用不排除存在除权利要求中所述的元件或步骤之外的其它元件或其它步骤。对于元件和步骤，不定冠词“一(个)”的使用不排除存在多个这样的元件和步骤，除非有相反说明。

在权利要求中，括号中的所有参考标记不应被解释为对权利要求的限制。

Claims (15)

1.一种用于扭矩传递装置的扭转减振器，包括：

第一元件(1)和第二元件(2)，其相对于彼此围绕旋转轴线X旋转可动；以及

第一减振器件和第二减振器件，其用于传递扭矩并对所述第一元件和所述第二元件之间的旋转不均匀性减振，每个减振器件包括：

可弹性变形的板片(9)，其与所述第一和第二元件中的一个联结，并包括固定部分(12)和弹性部分(13)，所述固定部分(12)用于将所述板片固定在所述第一或第二元件上，所述弹性部分自所述固定部分周向地伸展直至自由远端(29)，

支承元件(10)，其由所述第一和第二元件中的另一个承载，并被设置为与所述减振器件的所述板片的弹性部分协作，所述板片的弹性部分被设置为使得：对于所述第一和第二元件之间的相对于角度休止位置的角度行程，所述支承元件在所述板片上施加弯曲力，所述板片连带地产生能够使所述第一和第二元件向着所述角度休止位置返回的反作用力，

所述减振器的特征在于，所述第一减振器件的板片的弹性部分周向地伸展超出所述第二减振器件的板片的固定部分，以使得所述第二减振器件的板片的弹性部分的至少一部分径向地布置在所述第一减振器件的板片的自由远端和所述旋转轴线X之间。

2.根据权利要求1所述的扭转减振器，其中，所述板片的所述弹性部分包括凸轮表面(11)，且其中，所述支承元件包括凸轮从动件，该凸轮从动件被设置为与所述凸轮表面协作，所述凸轮表面被设置为使得：对于所述第一和第二元件之间的相对于角度休止位置的角度行程，所述凸轮从动件在所述板片上施加弯曲力，所述板片连带地产生能够使得所述元件向着所述角度休止位置返回的反作用力。

3.根据权利要求1或2所述的扭转减振器，其中，在所述角度休止位置，所述第一减振器件的板片的弹性部分和所述第二减振器件的板片的弹性部分两者都径向地布置在所述第一减振器件的所述支承元件和所述旋转轴线X之间。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的扭转减振器，其中，所述第二减振器件的弹性板片周向地伸展超出所述第一减振器件的板片的固定部分，以使得所述第一减振器件的板片的弹性部分径向地布置在所述第二减振器件的板片的自由远端和所述旋转轴线X之间。

5.根据权利要求4所述的扭转减振器，其中，在所述角度休止位置，所述第一减振器件的板片的弹性部分和所述第二减振器件的板片的弹性部分两者都径向地布置在所述第二减振器件的所述支承元件和所述旋转轴线X之间。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的扭转减振器，其中，所述第一和第二减振器件的支承元件分别径向地布置在所述第一和第二减振器件的板片的外部。

7.根据权利要求1至6中一项所述的扭转减振器，其中，每个所述板片的弹性部分包括：

第一部分(21)，其自所述板片的固定部分伸展，

弯曲部分(22)，其延长所述第一部分，以及

第二部分(23)，其周向地延长所述弯曲部分，且其中：

所述第一减振器件的板片的固定部分与所述第二减振器件的板片的固定部分直径地相对，

所述第二减振器件的板片的第一部分的至少一部分径向地布置在所述第一减振器件的板片的第二部分和所述旋转轴线X之间，以及

所述第二减振器件的板片的固定部分的至少一部分径向地布置在所述第一减振器件的板片的弯曲部分和所述旋转轴线X之间。

8.根据权利要求7所述的扭转减振器，其中，对于每个所述板片，所述弯曲部分具有的曲率半径小于所述第一部分的曲率半径和所述第二部分的曲率半径。

9.根据权利要求7或8所述的扭转减振器，其中，对于每个所述板片，所述第二部分具有的曲率半径小于所述第一部分的曲率半径。

10.根据权利要求7至9中的一项所述的扭转减振器，其中，所述第一部分具有的厚度小于所述第二部分的宽度。

11.根据权利要求1至10中的一项所述的扭转减振器，其中，所述第一减振器件与所述第二减振器件相对于所述旋转轴线X是对称的。

12.根据权利要求1至11中的一项所述的扭转减振器，其中，所述支承元件是通过滚动轴承旋转可动地安装在相应的所述第一或第二元件上的滚轮。

13.根据权利要求1至12中的一项所述的扭转减振器，其中，所述第一和第二减振器件的板片以独立的方式固定到所述第一或第二元件。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的扭转减振器，其中，每个所述板片在至少180°上周向地延伸。

15.一种扭矩传递元件，其尤其用于机动车辆，该扭矩传递元件包括根据权利要求1至13中的一项所述的扭转减振器。