CN107076260A - 扭转振动减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扭转振动减振器(10)，尤其是双质量飞轮，用于减弱在机动车发动机的驱动轴和机动车变速器的变速器输入轴之间的扭转振动，所述扭转振动减振器具有：用于引入扭矩的初级质量件(14)，能够相对于所述初级质量件(14)转动的用于导出扭矩的次级质量件(20)，能够与初级质量件(14)和次级质量件(20)连接的能量存储元件(16)，尤其是弓形弹簧，其中，所述能量存储元件(16)被容纳在由初级质量件(14)构成的容纳通道(24)中，径向向内伸入容纳通道(24)中的输出法兰(18)，用于在能量存储元件(16)和次级质量件(20)之间进行扭矩传递，其中，次级质量件(20)具有至少一个装配开口(32)，所述装配开口用于轴向输送用来将初级质量件(14)与机动车发动机的驱动轴固定的固定器件(30)，尤其固定螺栓，和与初级质量件(14)和次级质量件(20)邻接的密封装置(36)，其中，所述密封装置(36)径向向内限制用来输送固定器件(30)的装配通道(38)的边界。通过这样安置密封装置(36)靠近装配开口(32)，从而密封装置(36)能够构成用于固定器件(30)的装配开口(38)的部分，能够防止杂质渗入容纳通道(24)，这样能够使得扭转振动减振器(10)的使用寿命更长。

Description

扭转振动减振器
技术领域
本发明涉及一种扭转振动减振器，特别是双质量飞轮，借助这种扭转振动减振器能够减弱机动车发动机的驱动轴的扭转振动。
现有技术
例如，DE 10 2008 004 150 A1公开了一种双质量飞轮，其中，为了实现减弱机动车内燃发动机的曲轴的扭转振动，初级质量件通过弓形弹簧与能够相对于初级质量件转动的次级质量件连接。弓形弹簧安置在弓形弹簧通道中，其中弓形弹簧通道的通道壁是由初级质量件构成的。次级质量件的法兰伸入弓形弹簧通道中，其中，该法兰通过摩擦环支承在通道壁上。
一直都存有对延长扭转振动减振器的使用寿命的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有较长的使用寿命的扭转振动减振器。
根据本发明，所述技术问题通过根据权利要求1的特征的扭转振动减振器来实现。本发明的优选的设计方案在从属权利要求中以及下列描述中给出，这些设计方案可分别单独地或组合起来表示本发明的思路。
根据本发明的一种扭转振动减振器，特别是双质量飞轮，用于减弱在机动车发动机的驱动轴和机动车变速器的变速器输入轴之间的扭转振动，具有用于引入扭矩的初级质量件，能够相对于该初级质量件转动的用于导出扭矩的次级质量件，能够与初级质量件和次级质量件连接的能量存储元件(特别是弓形弹簧，其中所述能量存储元件被容纳在由初级质量件构成的容纳通道中)，径向向内伸入容纳通道中的输出法兰(它用于在能量存储元件和次级质量件之间进行扭矩传递，其中次级质量件具有至少一个装配开口，所述装配开口用于轴向输送用来将初级质量件与机动车发动机的驱动轴固定的固定器件，特别是固定螺栓)，以及与初级质量件和次级质量件邻接的密封装置，其中密封装置为了固定器件的传送径向向内限制装配通道。
容纳通道尤其具有润滑剂，优选润滑脂，以便减少在能量存储元件和容纳通道和/或输出法兰之间的通过相对运动产生的摩擦影响。有利的是，对于扭转振动减振器的较长的使用寿命，应该尽可能长久地保持对能量存储元件的润滑作用。然而，已意识到例如磨损颗粒、灰尘、水或油等杂质能够通过次级质量件的装配开口渗入到扭转振动减振器中，这些杂质通过在扭转振动减振器的运行过程中作用在杂质上的离心力可到达容纳通道中，在该容纳通道中杂质可引起不必要的摩擦和/或将一部分润滑剂分离，由此能量存储元件的使用寿命被缩短，并且由此扭转振动减振器的使用寿命被缩短。特别地，当扭转振动减振器连在湿式运行的摩擦离合器上时，理论上可行的是，针对摩擦离合器而提供的油经由装配开口能够渗入扭转振动减振器中。
借助于密封装置可避免杂质渗入到扭转振动减振器中、或至少使得向扭转振动减振器的渗入更困难。特别地，在这种情况下，密封装置在径向方向上尽可能近地被定位在装配开口上、并能够形成针对固定器件而设的装配通道的一部分，该部分优选基本上是装配开口的轴向延长部。特别地，装配通道足够大，以便在轴向方向上可导引固定器件，并且同时优选足够狭窄，使得固定器件在不合适装配的倾斜位置处可贴靠在装配通道上，特别贴靠在密封装置上，从而避免了在装配时固定器件的倾斜且使装配简单化。优选地，装配通道和/或密封装置与固定器件构成间隙配合，例如H7、H8、H11、G7、F8、E9或D10。经由装配开口浸入装配通道内的杂质可受离心力约束和/或重力约束贴附在密封装置的限制装配通道边界的部分上，并且在一段时间之后经由装配开口从装配通道中再次流出或流淌出来。由于密封装置尤其尽可能近地定位在装配开口处，所以避免了或至少减少了设在装配通道中设置的槽和/或由装配开口构成的阶梯部，这样杂质能够容易地再次从装配通道出来并且不会一直停留在装配通道中。由此至少减少了进入至装配通道中的杂质缓慢地穿过密封装置的风险。同时将密封装置设置为贴靠(优选为可滑动地)在初级质量件和次级质量件上，使密封装置只密封恰好两个密封面。额外地，可将邻接在输出法兰上的密封面省去，从而可以避免不必要的摩擦影响和/或磨损影响。由于密封装置尽可能近地靠近装配开口，所以密封装置能够设在不被输出法兰在径向方向上穿过的径向区域内。通过将密封装置这样设置在靠近装配开口处，使得密封装置构成装配通道的用于固定器件的一部分，避免了杂质渗入容纳通道中，这样可实现具有较长使用寿命的扭转振动减振器。
容纳通道尤其能够由多部分构成，例如，为了构成容纳通道，通道盖件特别地通过焊接与初级质量件连接。输出法兰能够尤其是次级质量件的一部分。输出法兰尤其能够由多部分构成，以便能够实现其他功能。输出法兰尤其具有盘减振器，优选用于减弱在一频率范围内的扭转振动，该频率范围与借助于在容纳通道中安置的能量存储元件来减弱的频率范围是不一样的。容纳通道尤其能够具有径向向内指向的止挡件，通过该止挡件可使扭矩在能量存储元件和容纳通道之间传递。对容纳通道的材料进行非切削式模压而尤其构成止挡件。此外，在容纳通道内的能量存储元件可贴靠在输出法兰上，以便在能量存储元件和输出法兰之间传递扭矩。次级质量件能够尤其通过离合器摩擦环(Mitnehmerring)与离合器单元连接。也可行的是，次级质量件已构成了摩擦离合器的压力板。通过扭转振动减振器的扭矩流能够尤其根据运行模式由初级质量件流至次级质量件或者由次级质量件流至初级质量件，以便例如能够不仅将牵引模式中的扭转振动减弱，也能够将滑行模式中的扭转振动减弱。在扭矩流中的发动机侧的初级质量件配属于机动车发动机，而变速器侧的次级质量件配属于机动车变速器，其中反之亦可。
密封装置尤其具有贴靠在初级质量件上的第一密封环和贴靠在次级质量件上的第二密封环，其中在第一密封环和第二密封环之间安置的至少一个密封弹簧用于相互挤压第一密封环和第二密封环。第一密封环和第二密封环能够设计为在轴向方向上相对彼此移动，其中至少一个密封弹簧在所预期的位置上挤压第一密封弹簧和第二密封环。因此，装配公差可被补偿并且可实现适当的密封性。优选地是，设置多个(例如，三个或五个)特别在圆周方向上均匀分布的密封弹簧。密封弹簧尤其设计为压力弹簧。密封弹簧例如设计为螺旋弹簧、板簧、弹性体部件或类似部件。
优选地是，由至少一个密封弹簧施加的弹簧力的大小由对密封装置的轴向装配公差的补偿所决定，其中，弹簧力的大小尤其由提供用于在初级质量件和次级质量件上对密封装置的流体密封式密封所决定，特别是水密封式的密封。密封弹簧可具有弹簧特性(Federkennlinie)，该弹簧特性能够补偿例如为±1mm的装配公差并且还在期望的轴向的极端位置上提供针对密封环的足够的压紧力，以便实现基本上水密封式的密封。由于低的公差要求，扭转振动减振器的制造成本可维持较低，其中同时可保证密封装置的足够的密封性。
特别优选地是，第一密封环和第二密封环在径向方向上构成迷宫式密封，其中在径向方向上观察第一密封环和第二密封环时它们至少部分重叠。迷宫式密封允许密封环轴向的相对运动并且同时实现在密封环之间的足够的密封性。
第一密封环和第二密封环尤其彼此抗扭转地连接，其中，第一密封环具有尤其径向向外和/或径向向内凸出的第一凸出部以及第二密封环具有尤其径向向外和/或径向向内凸出的第二凸出部，其中，第一凸出部和第二凸出部形状配合地相互嵌入。通过密封环的抗扭转的连接，密封环的相对彼此的可旋转性被避免，这样在至少一个密封弹簧上可不会施加不必要的在圆周方向上的负载并且可避免密封弹簧的弯曲。由此延长了密封弹簧的使用寿命。密封环能够优选以迷宫式密封的方式至少在部分区域内重叠，使得凸出部能在径向方向上凸出。密封盘可在该部分区域中设计为类似于摩擦控制盘或齿轮。通过彼此嵌套的凸出部，可实现密封方式为迷宫式密封的额外的密封作用，这样密封装置的密封性得到改善。此外，通过径向向外凸出的凸出部，可实现密封装置与输出法兰的抗扭转地连接。
优选地是，密封弹簧设计为螺旋弹簧，其中第一密封环的和/或第二密封环的芯轴(Dorn)至少部分地插入密封弹簧中，和/或密封弹簧容纳在第一密封环和/或第二密封环的相应的槽中。密封弹簧可由此关于它的纵轴径向向内和/或径向向外支承在密封环中，这样能够避免压曲。尤其当具有芯轴的密封环可嵌入另一密封环的槽中时，在这个区域中形成了迷宫式密封，这样密封弹簧的设置不会影响密封性，甚至可改善密封性。
特别优选地是，第一密封环和第二密封环由塑料材料制备，特别是EPDM(三元乙丙橡胶)、硅弹性体、PU-弹性体(聚氨酯弹性体)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)或PA(聚酰胺)。密封环能够尤其根据应用情况由弹性体或热塑性材料制备。因此，密封环可由成本低廉的材料制备并且与由刚或铸铁制成的初级质量件和次级质量件相比具有足够的密封性。密封环相比初级质量件和次级质量件的材料较软且具有足够的耐磨损性，以便在初级质量件和次级质量件上滑动时不会产生不必要的磨损。
装配开口的径向最外边缘布置具有第一半径R1，且密封装置(36)的在装配开口的径向最外边缘的角位置处的径向更靠内的边缘具有半径R2，其中0.95≤R1/R2≤1.20，特别是1.00≤R1/R2≤1.10，优选1.01≤R1/R2≤1.05，特别优选1.02≤R1/R2≤1.025。由此密封装置可在径向方向上这样靠近装配开口定位，使渗入装配通道中的杂质能够容易地经由装配开口再次被排出。
优选地是，密封装置被完整地在径向上安置在输出法兰中，其中，输出法兰在密封装置的径向外部与次级质量件抗扭转地连接。由此密封装置能够定位在输出法兰的径向内部，这样就不必要同时密封输出法兰。输出法兰和/或次级质量件可在密封装置的径向外部例如彼此固定，特别是彼此铆接，或者通过轴向方向上凸出的凸肩彼此形状配合地咬合。
特别优选的是，次级质量件在装配开口的径向内部直接或间接地支承在初级质量件上。由此可避免次级质量件相对于初级质量件的倾斜。此外，作用在次级质量件上的径向力和/或轴向力可通过初级质量件被移除。次级质量件可支承例如在与初级质量件连接的套筒上。次级质量件可例如通过用于承载径向力和/或轴向力的深沟球轴承或向心球轴承来支承。还可以通过滑动轴承，特别是轴向和/或径向滑动轴承来支承次级质量件。
本发明还涉及一种离合器单元，用于在机动车变速器的至少一个变速器输入轴上传递机动车发动机的发动机轴的扭矩，该离合器单元具有用于将发动机轴与变速器输入轴连接的摩擦离合器，特别是湿式双离合器，还具有与摩擦离合器连接的扭转振动减振器，该扭转振动减振器如之前所述能够被设计并被改进为用于将经扭转振动减弱的扭矩导入摩擦离合器中。扭转振动减振器的次级质量件尤其具有借助于可在轴向方向上相对于次级质量件的摩擦面移动的压板来挤压与变速器输入轴抗扭转地连接的离合器盘的摩擦面。摩擦离合器尤其被设计为湿式运行的摩擦离合器，这种摩擦离合器通过油被冷却。通过将扭转振动减振器的密封装置定位在离装配开口如此近的地方，使得密封装置构成装配通道的用于固定器件的部分，从而避免了杂质向容纳通道中渗入，这样可实现具有较长使用寿命的扭转振动减振器。
本发明还涉及一种用于具有扭转振动减振器的机动车的传动系，该扭转振动减振器如之前所述进行设计并被改进，其中，扭转振动减振器尤其通过初级质量件与机动车发动机的驱动轴连接，并且尤其通过次级质量件与离合器单元连接，其中离合器单元用于将驱动轴与机动车变速器的至少一个变速器输入轴连接。离合器单元尤其被设计为湿式运行的摩擦离合器，这种摩擦离合器通过油被冷却。通过将扭转振动减振器的密封装置定位在离装配开口如此近的地方，使得密封装置能够构成装配通道的用于固定器件的部分，从而避免了杂质向容纳通道中渗入，这样可实现具有较长使用寿命的扭转振动减振器。
附图说明
接下来参照所附附图基于优选的实施例示例性地阐述本发明，其中以下所示特征既可单独也可组合示出本发明的思路。图中：
图1：扭转振动减振器的示意性的剖视图，
图2：根据图1中的扭转振动减振器的示意性的细节图，以及
图3：沿着根据图1的扭转振动减振器的密封装置中的剖切线III-III进行剖切所得的示意性的俯视图。
具体实施方式
在图1中设计为双质量飞轮的扭转振动减振器10具有配备启动环12的初级质量件14，该初级质量件通过设计为弓形弹簧的能量存储元件16可受限制地可相对旋转地通过输出法兰18与次级质量件20连接。初级质量件14具有焊接的通道盖件22，使初级质量件构成容纳通道24，在该容纳通道中安置能量存储元件16。在容纳通道24中还设有润滑剂，特别是润滑脂，以便润滑容纳通道24中的能量存储元件16。
在所示实施例中设有套筒26，次级质量件20通过在径向方向上和轴向方向上作用的滑动轴承28被支承在该套筒上。套筒26可借助设计为固定螺栓的固定器件30与初级质量件14一起与机动车辆发动机的驱动轴，特别是曲轴固定。为了使固定器件30能够借助工具进行操作，次级质量件20具有装配开口32，能够在装配时将固定器件30插入穿过所述装配开口32。
在所示实施例中，次级质量件20同时示出摩擦离合器的压力板并为此具有摩擦面34，与机动车辆变速器的变速器输入轴抗扭转地联接的离合器盘借助于可轴向移动的压板摩擦连接式地挤压所述摩擦面。特别地，当摩擦离合器被设计为湿式运行的摩擦离合器时，例如油或其他杂质经由装配开口32可进入到扭转振动减振器10中。为了不使杂质进入容纳通道24，设置密封装置36，该密封装置被完全地在径向上设在输出法兰18内部并在径向上靠近装配开口32，并且密封式地贴靠在初级质量件14和次级质量件20上。装配开口32和密封装置36能够径向向外限制基本上无间隙或无凸缘的装配通道40，装配通道的外径能够以基本刚好的间隙来使固定器件30穿过。
如图2中所示，密封装置36能够具有贴靠在初级质量件14上的第一密封环40和在轴向方向上相对于第一密封环40可移动的且贴靠在次级质量件20上的第二密封环42，这两个密封环通过密封弹簧44的彼此按压式地被分开。在这种情况下，第一密封环40通过芯轴46嵌入被设计为螺旋弹簧的密封弹簧44中，同时密封弹簧44嵌在第二密封环42的相应的管状槽48中。通过第一密封环40和第二密封环42的这种三维成形设计，穿过密封装置36形成在径向方向上作用的迷宫式密封。
如图3所示，第一密封环40和第二密封环42具有类似于齿轮或者摩擦控制盘的径向向外凸出的凸出部50。第一密封环40和第二密封环42的凸出部50彼此形状配合地相互嵌入，从而形成第一密封环40与第二密封环42的抗扭转的形状配合式连接。同时可行的是，凸出部50形状配合地嵌入到输出法兰18中，使密封装置36能够以输出法兰18的转速一起转动。
附图标记列表
10 扭转振动减振器
12 启动环
14 初级质量件
16 能量存储元件
18 输出法兰
20 次级质量件
22 通道盖件
24 容纳通道
26 套筒
28 滑动轴承
30 固定器件
32 装配开口
34 摩擦面
36 密封装置
38 装配通道
40 第一密封环
42 第二密封环
44 密封弹簧
46 芯轴
48 槽
50 凸出部

Claims (10)

1.一种扭转振动减振器，尤其是双质量飞轮，用于减弱在机动车发动机的驱动轴和机动车变速器的变速器输入轴之间的扭转振动，所述扭转振动减振器具有：
用于引入扭矩的初级质量件(14)，
能够相对于所述初级质量件(14)转动的用于导出扭矩的次级质量件(20)，
能够与初级质量件(14)和次级质量件(20)连接的能量存储元件(16)，尤其是弓形弹簧，其中，所述能量存储元件(16)被容纳在由初级质量件(14)构成的容纳通道(24)中，
径向向内伸入容纳通道(24)中的输出法兰(18)，用于在能量存储元件(16)和次级质量件(20)之间进行扭矩传递，
其中，次级质量件(20)具有至少一个装配开口(32)，所述装配开口用于轴向输送用来将初级质量件(14)与机动车发动机的驱动轴固定的固定器件(30)，尤其固定螺栓，和
与初级质量件(14)和次级质量件(20)邻接的密封装置(36)，其中，所述密封装置(36)径向向内限制用来输送固定器件(30)的装配通道(38)的边界。
2.根据权利要求1所述的扭转振动减振器，其特征在于，密封装置(36)具有贴靠在初级质量件(14)上的第一密封环(40)和贴靠在次级质量件(20)上的第二密封环(42)，其中，安置在第一密封环(40)和第二密封环(42)之间的至少一个密封弹簧(44)用于相互挤压第一密封环(40)和第二密封环(42)。
3.根据权利要求2所述的扭转振动减振器，其特征在于，由至少一个密封弹簧(44)施加的弹簧力的大小由对密封装置(36)的轴向装配公差的补偿所决定，其中，弹簧力的大小尤其由提供用于在初级质量件(14)和次级质量件(20)上对密封装置(36)的流体密封式密封，尤其水密封式密封所决定。
4.根据权利要求2或3所述的扭转振动减振器，其特征在于，第一密封环(40)和第二密封环(42)在径向方向上构成迷宫式密封，其中在径向方向上观察第一密封环(40)和第二密封环(42)至少部分重叠。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，第一密封环(42)和第二密封环(42)彼此抗扭转地连接，其中，第一密封环(40)尤其具有径向向外和/或径向向内凸出的第一凸出部(50)以及第二密封环(42)具有径向向外和/或径向向内凸出的第二凸出部(50)，其中，第一凸出部(50)和第二凸出部(50)形状配合地相互嵌入。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，密封弹簧(44)被设计为螺旋弹簧，其中，第一密封环(40)的和/或第二密封环(42)的芯轴(46)至少部分地插在密封弹簧(44)中，和/或密封弹簧(44)被至少部分容纳在第一密封环(40)的和/或第二密封环(42)的相应的槽(48)中。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，第一密封环(40)和第二密封环(42)由塑料材料制备，尤其是EPDM、硅弹性体、PU-弹性体、PE、PP或PA。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，装配开口(32)的径向最外边缘具有第一半径R1，且密封装置(36)的在装配开口(32)的径向最外边缘的角位置处的径向更靠内的边缘具有半径R2，其中0.95≤R1/R2≤1.20，尤其1.00≤R1/R2≤1.10，优选1.01≤R1/R2≤1.05，特别优选1.02≤R1/R2≤1.025。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，密封装置(36)被完整地在径向上安置在输出法兰(18)中，其中，输出法兰(18)尤其在密封装置(36)的径向外部与次级质量件(20)抗扭转地连接。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，次级质量件(20)在装配开口(32)的径向内部直接或间接地支承在初级质量件(14)上。
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