CN107850177A - 离心力摆装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离心力摆装置(1)，具有能绕旋转轴线(d)扭转地并且在轴向上分层地布置的摆元件(2、3、4)，其中，至少两个在轴向上相对置的摆元件(2、3)借助于连接件(9)相互连接成第一摆单元(7)，并且至少一个摆元件(4)构成在轴向上布置在第一摆单元(7)的摆元件(2、3)之间的第二摆单元(8)，连接件(9)穿过第二摆单元(8)的槽口，并且，摆单元(8)中的一个相对于旋转轴线(d)在径向上固定地构造，并且另外的摆单元(7)相对于固定的摆单元(8)借助于由配属于摆单元(7、8)的至少一个摆滚子轨(13、14)和在摆滚子轨(13、14)上滚动的滚动体(15)构成的摆支承装置(12)在摆轨上能摆动地构造。为了减少要使用的构件数量和提高离心力摆装置(1)的隔离作用，至少一个摆支承装置(12)构造在第一摆单元(7)的连接件(9)和第二摆单元(8)之间。

Description

离心力摆装置

技术领域

本发明涉及一种离心力摆装置，其具有能够绕旋转轴线扭转地并且在轴向上分层地布置的摆元件，其中，至少两个在轴向上相对置的摆元件借助于连接件相互连接成第一摆单元，并且至少一个摆元件构成在轴向上布置在第一摆单元的摆元件之间的第二摆单元，所述连接件穿过第二摆单元的槽口，并且所述摆单元中的一个构造为相对于旋转轴线在径向上固定，并且另外的摆单元构造为相对于这个固定的摆单元借助于至少一个摆支承装置在摆轨上能摆动，所述摆支承装置由配属于所述摆单元的摆滚子轨和在所述摆滚子轨上滚动的滚动体构成。

背景技术

从机动车的驱动系充分已知离心力摆和其装置。在这里，围绕例如内燃机的曲轴、变速器的变速器输入轴或者诸如此类的旋转轴线在径向上固定地并且以能扭转的方式接收例如呈摆质量支架形式的摆单元。在摆质量支架上，在周向上分布地并且在轴向上与摆质量支架隔开间距地布置有例如摆质量这样的摆元件，所述摆元件在垂直于旋转轴线的平面内相对于摆质量支架能够摆动地悬置并且在此构成第二摆单元。通过这种摆动的悬置，摆质量在转动的摆质量支架的离心力场中构成转速适配的旋转振动缓冲器，其方式是，摆质量通过相应的偏转在转矩峰值期间从驱动系抽走能量并且在转矩最小值时给驱动系供给能量。

例如(如从WO2014/082629A1已知的那样)在轴向上在构成摆质量支架的两个侧部件之间能够在周向上分布地布置有摆质量。在此，所述侧部件借助于连接件相互连接。替代地(如从DE 10 2012 221 949A1已知的的那样)，摆元件能够布置在摆质量支架两侧。在此，在轴向上相对置的摆元件借助于连接件相互连接成摆质量，其中，连接件穿过摆质量支架的相应地留空的槽口。

离心力摆(例如根据以上提到的文献WO2014/082629 A1、DE 10 2012 221 949 A1公开的那样)能够设置在单质量飞轮上、例如由板材制造的单质量飞轮上。一个或多个离心力摆，例如从文献WO2014/023303 A1和DE 10 2013 201 981 A1已知能够设置在旋转振动减振器上、根据文献WO2014/114 280 A1能够设置在离合器盘上、根据文献EP 2 600 030A1能够设置在液力变矩器上、能够设置在摩擦离合器的壳体上或者驱动系的类似位置上。在这里，除了振动角之外，隔离作用取决于摆质量的质量。在空间上的构造被离心力摆的预先给定的安装空间限制。

发明内容

本发明的任务在于扩展一种离心力摆装置。本发明的任务尤其在于提高离心力摆装置的隔离作用。本发明的任务尤其在于减小离心力摆装置的安装空间。本发明的任务尤其在于减少所使用的构件数量。

所述任务通过权利要求1的主题解决。其从属权利要求又给出权利要求1的主题的有利实施方式。

所提出的离心力摆装置包括能够绕旋转轴线扭转地并且在轴向上分层地布置的摆元件。根据这些摆元件的功能，所述摆元件相对于旋转轴线在径向上固定地布置并且构成例如摆质量支架这样的支架。唯一的摆元件就能够构成支架。另外的摆元件相对于旋转轴线构成例如在径向上和/或在周向方向上能够相对地移位的摆质量。这些摆元件中的多个在周向上分布地布置并且被接收在支架上。与这种在径向上固定的和能够在径向上移位的摆元件的分类无关地，至少两个在轴向上相对置的摆元件借助于连接件相互连接成第一摆单元，并且至少一个摆质量元件构成在轴向上布置在第一摆单元的摆元件之间的第二摆单元。所述连接件穿过第二摆单元的槽口。

借助于至少一个摆支承装置实现能够移位的摆元件在一个或多个在径向上固定的摆元件上的接收。在此，相应地能摆动地接收的、例如摆质量这样的摆元件相对于旋转轴线离心地摆动地、例如借助于摆支承装置、在绕旋转轴线转动的支架的离心力场的作用下悬置在所述支架上并且在离心力作用下占据其工作位置，所述工作位置在吸收能量的情况下由于旋转振动而偏离，从而产生缓冲的作用。至少一个摆支承装置、优选每个能够在径向上移位的摆单元的在周向方向上隔开间距的两个摆支承装置作预先给定的摆运动，所述摆运动圆弧形地或者以几乎各种任意的形状构成，例如相对于圆弧形状这样偏离：例如能够在端侧设有减小的半径，使得在最大的振动角处不可能有摆质量的碰撞。摆支承装置一方面由在连接件上的摆滚子轨构成并且另一方面由布置在第二摆单元上的摆滚子轨构成，其中，在每个摆支承装置的摆滚子轨上分别有一个滚动体(例如摆滚子)滚动。

在线摆的意义下的最简单的情况中，摆质量的悬置通过导轨的类型和构造实现。然而被证明有利的是，摆质量分别在两个在周向方向上隔开间距的摆支承装置上双线地悬置在支架上。在这里，能够设置与摆线的平行布置方式相应的摆运动。优选地，提出一种相应于摆线的梯形布置的摆导向方式，在所述摆导向方式中，摆质量附加地在摆运动期间实施自转，从而能够设有附加的惯性并且因此设有改进的隔离作用。

根据一种有利的实施方式，第一摆单元由绕旋转轴线在径向上固定地布置的、借助于连接件相互连接的两个侧部件构成。所述侧部件例如构成由板材制造的摆法兰，所述摆法兰在摆区段中在轴向上彼此隔开间距。在该摆区段中在周向上分布地布置有例如呈摆质量形式的摆元件，所述质量共同构成第二摆单元。摆质量例如借助于在周向方向上隔开间距的两个摆支承装置被接收在侧部件上。侧部件在轴向上借助于连接件在轴向上固定地隔开间距，其中，所述连接件穿过摆质量的槽口，并且在连接件上在摆质量的轴向高度上制作有导轨。在槽口上构造有与连接件的导轨在径向上相对置的互补的导轨。滚动体、例如摆滚子在所述导轨之间滚动。

在离心力摆装置的一种替代实施方式中，第二摆单元由绕旋转轴线在径向上固定地布置的摆法兰构成。在这种情况下，在该摆法兰上布置有第一摆单元，所述第一摆单元由在该摆法兰两侧并且在周向上分布的例如摆质量这样的摆元件构成。在此，借助于一个或两个连接件相应地连接两个在轴向上相对置的摆质量，所述连接件穿过摆法兰的槽口，其中，在本发明的意义下，连接件和槽口构成彼此互补的导轨，滚动体、例如摆滚子在所述导轨上滚动。

为了确保导轨彼此的定向，连接件角度准确地装入到摆元件中。为此，连接件的端侧能够在轴向上装入到相应的开口中，其中，圆的开口在所设置的角度固定之前能够实现扭转。被证明有利的是，所述开口和端侧以三角形或者四边形或者多边形的形式彼此互补地构造，从而连接件相对于摆元件的角度位置在它们接合期间已经角度准确地确定。

在连接件和相关的摆元件之间的接合过程通过这样的方式进行：连接件分别在端侧与摆元件摩擦锁合、形状锁合或者材料锁合地连接。

根据离心力摆装置的一种有利的实施方式，能够摆动地移位的摆单元能够具有的材料厚度比相对于旋转轴线在径向上固定地构造的摆单元大。由此，减小了离心力摆装置的整体质量并且提高了离心力摆装置的缓冲质量比重，从而在轴向安装空间相同的情况下能够改进振动隔离或者在轴向安装空间减小的情况下能够至少维持振动隔离。

由于导轨移位到连接件中，所属的摆元件的硬度能够这样构造：使得由连接件相互连接的摆元件具有的硬度比连接件小。这意味着：可以将硬度、尤其表面硬度限制在连接件上。此外，由连接件相互连接的摆元件能够具有比连接件小的强度。例如，为此能够使用具有比连接件的强度小的强度的材料，并且所述材料尤其具有的强度比通常对于摆质量或者如摆法兰这样的支架所需要的强度小。

为了限界摆单元相对彼此的振动角、例如在转矩峰值的影响下限界摆质量相对于支架的振动角，在连接件和第二摆单元之间能够设置限界摆单元相对彼此的振动角的止挡装置。为了避免剧烈撞击，所述止挡装置能够具有弹性的阻尼元件。

换言之，所述任务通过具有两个在轴向上隔开间距的摆法兰的离心力摆的实施例解决，所述摆法兰绕旋转轴线在径向上固定地布置并且摆质量在轴向上接收在它们之间。也能够设置唯一的、例如环状的摆质量。所述任务通过在一个且同一个元件中提供两种功能(一方面使摆法兰相互连接并且另一方面提供摆滚子轨)解决。布置在摆质量两侧的、支撑摆质量的摆法兰借助于如连接元件这样的连接件连接，所述连接件穿过摆质量的相应如槽口这样的留空延伸。

在其在轴向上位于摆法兰之间的、例如摆区段这样的区域中，如摆滚子轨这样的导轨被加工到连接元件中。配属于摆质量的、如摆滚子轨这样的导轨与在连接元件上的这个摆滚子轨相对置，从而与摆法兰连接的摆滚子轨与摆质量的摆滚子轨在轴向上重叠。使摆质量获得相对于摆法兰的相对运动的滚动体(例如摆滚子)被布置在连接元件的摆滚子轨和摆质量的摆滚子轨之间。

因为摆法兰自身不提供滚子轨，并且因此不承受滚动的摆滚子的高的表面压力，所以摆法兰能够在其材料厚度方面降低地构造，以便由此实现进一步的安装空间减小，和/或由具有较小强度和/或硬度的成本有利的材料制造所述摆法兰。

用于制造具有合适的强度和硬度的摆滚子轨的小的连接元件的手操作比用于相同目的的摆法兰的手操作更简单。

通过摆法兰的材料厚度的降低引起的安装空间获益能够在需要时部分或者完全地用于：通过选择摆质量的较大的材料厚度提高摆质量的质量并且因此提高离心力摆的回位力。

另一可能的优点也存在于降低离心力摆的整体惯性力矩，因为能够例如通过节省连接元件和降低摆法兰的板材厚度有针对性地减小不会用于提高回位力的构件的惯性力矩。

另一优点由缩短摆滚子长度产生，因为摆滚子在摆滚子罩的相同轴向区域上在不但与摆法兰关联的而且与摆质量关联的滚子轨上滚动并且仅仅还必须具有摆质量和连接元件的较宽的摆滚子轨的轴向长度。

因为摆滚子布置在两个摆法兰之间，所以不必采取特别措施，用于在轴向方向上固定摆滚子。

连接元件的端部能够通过压入到相应地为此设置的、如摆法兰的留空这样的开口中的方式与各个摆法兰连接。替代地，连接元件的插入或者穿入摆法兰的留空中的端部在其端部区域上与摆法兰借助于焊接连接来连接。为此能够设置：在摆法兰中接收连接元件的端部的留空在其朝向连接元件的端侧端部区域的侧上扩张，用于接收焊缝金属。

替代地，在选择组合的插接和铆接连接或者插接和楔紧连接作为连接可能性的情况下，这样的扩张用于接收由连接元件的端部的端部区域构成的铆接头或者接收挤出的楔紧材料。表明楔紧连接的另外可行性是局部的弹性变形(优选在摆法兰中的局部的弹性变形)和材料挤到连接元件的底切(例如切口)中，由此实现轴向固定。

连接元件能够在其不提供摆滚子轨的、其外周向的侧上与摆质量留空的壁共同起作用地作为用于摆质量在振动端部区域中的止挡装置。为此，连接元件能够与弹性元件、例如弹簧元件连接和/或被弹性材料、例如橡胶护板包围，以便为了降低磨损和降低噪声的目的而减轻撞击。

总的来说，能够通过将与摆法兰关联的摆滚子轨的提供的功能集成到为了使摆法兰相互连接而设置的连接元件中来提供一种更紧凑的、减小安装空间的、减少部件的、减少材料的、减少生产时间和降低成本的离心力摆，所述离心力摆由于较小的惯性力矩和较高的回位力而提供在燃料消耗或者振动隔离方面的优点。

除了单独应用之外，所提出的离心力摆装置或者离心力摆与驱动系相结合地适合作为下述设备中的组件：例如旋转振动减振器、双离合器、在变矩器壳外部和/或内部的液力变矩器、摩擦离合器、离合器盘和/或飞轮。在此，离心力摆装置集成到相应的设备中。因此，所述相应的设备明确地被本发明包括。

附图说明

参照在图1至6中示出的实施例详细地解释本发明。在此示出：

图1在部分分解图中的离心力摆装置，

图2在前方的摆法兰被取下的情况下、图1的离心力摆装置的部分视图，

图3沿着剖面线B-B穿过图2的离心力摆装置的剖面，

图4相应于图3的、穿过具有改变的连接件的离心力摆装置的剖面，

图5在部分视图中在摆质量偏转的情况下图1至3的离心力摆装置，

和

图6相对于图1至5的离心力摆装置改变的离心力摆装置。

具体实施方式

图1以部分的示意性视图示出离心力摆装置1的分解图。摆元件2、3、4在轴向上分层地互相排列并且以能绕旋转轴线d扭转的方式布置。在示出的实施例中，构造为摆法兰5、6的环状摆元件2、3构成相对于旋转轴线d在径向上固定地布置的第一摆单元7，所述第一摆单元作为用于在周向上布置的、构成离心力摆装置1的摆质量的摆元件4的支架来使用。在周向上分布地布置的摆元件4构成第二摆单元8，在所述摆元件中仅仅示出一个。

摆元件2、3在轴向上在它们之间接收摆元件4并且借助于连接件9在轴向上固定地连接。为此，连接件9穿过摆元件4的槽口10或者留空并且分别在端侧角度准确地压入和/或装入到摆元件2、3的开口11中并且接着例如以焊接、楔紧、铆接或者其它方式与所述摆元件固定地连接。在所示出的实施例中，开口11和连接件9的端侧端部区域16矩形地构造用于设置所述连接的角度准确的构造方式。在连接件9上，在径向内部在摆元件4的轴向高度上构造有摆滚子轨13，所述摆滚子轨与槽口10的互补的摆滚子轨14和滚动体15分别构成摆支承装置12。由于摆支承装置12构造在连接件9和摆元件4之间，摆法兰5、6能够在轴向上较窄地、以较小的强度和较小的硬度地构造。此外，连接件9的硬化过程能够比在摆法兰5、6上更好地实施。由此，尤其产生在生产、生产成本上的优点以及产生由于离心力摆装置1的改进的隔离作用引起的优点，因为所述离心力摆装置总体上具有较小的惯性并且具有在摆元件4的摆动的并且因此缓冲的质量与整体质量之间的改进的比例关系。此外，在离心力摆装置1的相同的或者减小的轴向安装空间的情况下能够通过减小摆法兰5、6的材料厚度和/或增大摆元件4的材料厚度的方式来实现一些优点。

图2以系统性示图示出图1的装配好的离心力摆装置1的部分视图，其中，为了看到摆元件4而取下摆法兰5。摆元件4借助于摆支承装置12以能摆动的方式被接收在摆单元7上。摆支承装置12由在摆元件4的槽口10上和连接件的内侧上制作的摆滚子轨13、14和在其上滚动的滚动体15(在这里呈摆滚子形式)构成。在绕旋转轴线转动的摆单元7的离心力场中，通过构造摆支承装置12使摆元件4向径向外部加速并且所述摆元件占据其工作位置。由于转矩波动，所述摆元件4从该工作位置沿着摆滚子轨13、14偏转并且因此缓冲转矩波动。摆滚子轨的构造、摆元件4的形状和质量和诸如此类取决于要缓冲的振动级并且相应地被设计和构造。例如能够使所有在周向上布置的摆元件4与唯一的振动级相协调，或者能够使摆元件4的一部分与第一振动级相协调并且另外的部分与第二振动级相协调。

图3沿着图2的剖面线B-B示出绕旋转轴线d以能扭转的方式布置的离心力摆装置1的上部分。摆单元7在轴向上在其摆法兰5、6之间接收摆元件4。借助于连接件9相互固定地连接的摆法兰5、6在连接件9上具有摆滚子轨13，用于摆动地接收摆元件4。滚动体15在摆滚子轨13和摆元件4的互补的摆滚子轨14上滚动。滚动体15在轴向上防失落地安装在摆法兰之间。在所示出的实施例中，连接件9的端侧端部区域16齐平地压入到摆法兰5、6的开口11中。

不同于图1至3的离心力摆装置1地，在图3的示图中所示出的离心力摆装置1a在图4中构造有改变的连接件9a。在这里，连接件9a与摆法兰5a、6a铆接或者楔紧。为此，连接件9a构成凸缘17a，用于预先给定用于保持摆元件4a的间隙的轴向间距。摆法兰5a、6a在端侧具有用于接收在楔紧或者铆接期间挤出的材料19a的扩展部18a或者具有铆接连接的铆钉头。

图5示出在图2的示图中摆元件4在一个方向上相对于摆单元7最大地偏转的情况下图1至4的离心力摆装置1。在这里，连接件9与槽口10构成止挡装置20，用于限界摆元件4的振动角。止挡装置20和/或槽口10能够在其与止挡装置20的接触位置上具有弹性的阻尼元件，例如能够设有弹性材料，以避免剧烈的撞击。替代地或者附加地，在它们之间能够以未示出的方式设置弹簧元件。

图6以相应于图1的示图示出相对于离心力摆装置1改变的离心力摆装置1b。不同于离心力摆装置1地，在离心力摆装置1b中设置呈摆法兰5b形式的唯一的摆元件2b，所述摆元件构成第二摆单元8b。摆法兰5b绕旋转轴线在径向上固定地布置。第一摆单元7b由摆元件4b构成，所述摆元件布置在摆法兰5b两侧。摆元件4b在周向上分布地布置，其中，相应在轴向上相对置的摆元件4b相互在轴向上隔开间距地借助于连接件9b相互连接。为此，连接件9b穿过摆法兰5b的槽口10b。摆支承装置12b由在连接件9b上和在槽口10b上制作的摆滚子轨13b、14b以及滚动体15b构成。以相应于离心力摆装置1的方式，摆元件4b相对于摆法兰5b在绕旋转轴线转动的摆法兰5b的离心力场中向径向外部被支撑并且以能摆动的方式布置，用于缓冲如旋转振动这样的转矩改变。

附图标记列表

1 离心力摆装置

1a 离心力摆装置

1b 离心力摆装置

2 摆元件

2b 摆元件

3 摆元件

4 摆元件

4a 摆元件

4b 摆元件

5 摆法兰

5a 摆法兰

5b 摆法兰

6 摆法兰

6a 摆法兰

7 摆单元

7b 摆单元

8 摆单元

8b 摆单元

9 连接件

9a 连接件

9b 连接件

10 槽口

10b 槽口

11 开口

12 摆支承装置

12b 摆支承装置

13 摆滚子轨

13b 摆滚子轨

14 摆滚子轨

14b 摆滚子轨

15 滚动体

15b 滚动体

16 端部区域

17a 凸缘

18a 扩展部

19a 材料

20 止挡装置

B-B 剖面线

d 旋转轴线

Claims (10)

1.一种离心力摆装置(1、1a、1b)，具有能绕旋转轴线(d)扭转地并且在轴向上分层地布置的摆元件(2、2b、3、4、4a、4b)，其中，至少两个在轴向上相对置的摆元件(2、3、4b)借助于连接件(9、9a、9b)相互连接成第一摆单元(7、7b)，并且至少一个摆元件(2b、4)构成在轴向上布置在所述第一摆单元(7、7b)的摆元件(2、3、4b)之间的第二摆单元(8、8b)，所述连接件(9、9a、9b)穿过所述第二摆单元(8、8b)的槽口(10、10b)，并且所述摆单元(8、8b)中的一个构造为相对于所述旋转轴线(d)在径向上固定，并且另外的摆单元(7、7b)构造为相对于这个固定的摆单元(8、8b)借助于至少一个摆支承装置(12、12b)在摆轨上能够摆动，所述摆支承装置由配属于所述摆单元(7、7b、8、8b)的摆滚子轨(13、13b、14、14b)和在所述摆滚子轨(13、13b、14、14b)上滚动的滚动体(15、15b)构成，其特征在于，所述至少一个摆支承装置(12、12b)构造在所述第一摆单元(7、7b)的连接件(9、9a、9b)和所述第二摆单元(8、8b)之间。

2.根据权利要求1所述的离心力摆装置(1、1a)，其特征在于，所述第一摆单元(7)由绕所述旋转轴线(d)在径向上固定地布置的、借助于所述连接件(9、9a)相互连接的两个摆法兰(5、6)构成，所述摆法兰在摆区段中在轴向上彼此隔开间距并且接收在所述摆区段中在周向上分布地布置的摆元件(4)。

3.根据权利要求1所述的离心力摆装置(1b)，其特征在于，所述第二摆单元(8b)由绕所述旋转轴线在径向上固定地布置的摆法兰(5b)构成，并且所述第一摆单元(7b)由在所述摆法兰两侧并且在周向上分布的摆元件(4b)构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的离心力摆装置(1、1a、1b)，其特征在于，所述连接件(9、9a、9b)角度准确地装入到所述摆元件(2、3、4b)中。

5.根据权利要求4所述的离心力摆装置(1、1a、1b)，其特征在于，所述连接件(9、9a、9b)分别在端侧与所述摆元件(2、3、4b)摩擦锁合、形状锁合或者材料锁合地连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的离心力摆装置(1、1a、1b)，其特征在于，能够摆动地移位的摆单元(7、7b)具有的材料厚度比相对于所述旋转轴线(d)在径向上固定地构造的摆单元(8、8b)大。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的离心力摆装置(1、1a、1b)，其特征在于，由所述连接件(9、9a、9b)相互连接的摆元件(2、3、4b)具有的硬度比所述连接件(9、9a、9b)小。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的离心力摆装置(1、1a、1b)，其特征在于，由所述连接件(9、9a、9b)相互连接的摆元件(2、3、4b)具有的强度比所述连接件(9、9a、9b)小。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的离心力摆装置(1、1a、1b)，其特征在于，所述连接件(9、9a、9b)相对于所述第二摆单元(8、8b)具有限界所述摆元件(2、2b、3、4、4b)相对彼此的振动角的止挡装置(20)。

10.根据权利要求9所述的离心力摆装置，其特征在于，所述止挡装置(20)具有弹性的阻尼元件。