CN107923487B - 具有支承装置的扭振减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粘性扭振减振器，其具有以下特征：a)环状的减振器壳体，所述环状的减振器壳体限界减振器腔(2)；b)布置在所述减振器腔(2)中的惯性环(3)；c)在所述减振器壳体中支承所述惯性环(3)的支承装置，所述支承装置具有至少一个支承元件(5，6；5’，6’)，所述支承元件具有轴向支承区域(8)和/或径向支承区域(7)；d)用粘性流体填充的、在所述惯性环(3)和所述减振器壳体(1)之间的剪切缝隙(4)，e)其中，在所述至少一个支承元件(5，6；5’，6’)上周向分布地设置所述轴向支承区段(8)中的多个轴向支承区段和/或所述径向支承区段(7)中的多个轴向支承区段。

Description

具有支承装置的扭振减振器

技术领域

本发明涉及一种扭振减振器。

背景技术

这种类型的扭振减振器在机轴(通常发动机曲轴)上用于减弱扭振。在机轴上，扭振减振器的减振器壳体扭转刚性地与机轴(通常发动机曲轴)连接，所述机轴的扭振应被减弱。减振器壳体和惯性环跟随机轴的平均速度而不滑脱。然而机轴的叠加了均匀的转动的扭振首先仅仅传递到减振器壳体上。如果没有填充粘性流体(例如硅油)，惯性环可能会同样地旋转，所述粘性流体填充窄的剪切缝隙并与减振器壳体耦合。这种耦合是弹性的并且附有减振的。因此，在减振器壳体和惯性环之间在引起的轴振动的周期内出现例如高达±1度的相对转动角。因为惯性环在减振器壳体室中可能相对于减振器壳体稍微转动，惯性环通常需要至少一个支承装置来支承它。

在设计扭振减振器的支承装置时一个基本的要求是，位于减振器腔中的惯性环通过支承装置可自由运动地被支承，并且使得不可能与减振器腔或者与构成减振器腔的减振器壳体碰撞。这通过规定惯性环、支承装置和减振器腔的合适的标称值和公差来实现。通常发动机或者内燃机上的扭振减振器的结构空间是有限的。同时，由于发动机或者内燃机的进一步发展，提高了对扭振减振器的功能的要求。

已经证明尤其松动地置入的支承元件适合作为支承装置，所述支承元件构成惯性环和减振器腔之间的滑动轴承。已知的是，使在周边的一个位置上开槽的径向带与两个轴向带组合(EP 0 423 243)，或者设置多个作为支承元件的轴向引导薄板作为支承装置(GB1 307 607)。

从根据类型的DE 195 19 261 A1已知一种具有用于在减振器壳体中引导惯性环的支承装置的扭振减振器，在所述扭振减振器中，设置至少一个横截面为L形的支承元件作为支承装置，所述支承元件这样置入到减振器壳体中，使得L形支承元件的径向支承区段相对于减振器壳体在径向方向上支承和引导惯性环，并且L形支承元件的轴向支承区段确保轴向的支承和引导。在惯性环和减振器壳体之间存在着剪切缝隙，所述剪切缝隙用粘性流体填充。根据该专利文件的一些变型设置为，L形支承元件中的两个布置在惯性环的内周向缝隙或者外周向缝隙中，或者使L形支承元件中的一个与轴向带组合。L形支承元件可以设计为周向闭合的角环或者构造为在其周边的一个位置上开槽。

从同样根据类型的DE 101 26 477 C1已知，L形支承元件在周边的一个位置上具有接缝，所述接缝通过至少一个或多个材料接片桥接，从而构成周向闭合的环。优选这些材料接片这样构型，使得它们在套管由热造成长度增加的情况下裂开或者以弹塑性的方式变形。根据DE 101 26 477 C1的另一种变型，接缝通过一个或两个构造为断裂接片的材料接片桥接，所述一个或两个材料接片与径向支承部分对齐和/或与轴向支承部分对齐。同样已知的是，接缝通过构造为曲流接片的材料接片桥接，并且材料接片为薄膜接片。

发明内容

从一般的现有技术出发，本发明的任务在于，改进支承。

本发明通过本发明的主题解决该任务。提出一种粘性扭振减振器，所述粘性扭振减振器具有以下特征：环状的减振器壳体，所述环状的减振器壳体限界减振器腔；布置在减振器腔中的惯性环；在减振器壳体中支承惯性环的支承装置，所述支承装置具有至少一个支承元件，所述支承元件具有轴向支承区域和/或径向支承区域；用粘性流体填充的、在惯性环和减振器壳体之间的剪切缝隙，其中，在至少一个支承元件上周向分布地设置所述轴向支承区段中的多个轴向支承区段和/或所述径向支承区段中的多个径向支承区段。

本发明的主题带来一系列的优点。因为轴向支承区段和/或径向支承区段不再在支承元件的整个周边上或者几乎整个周边上延伸，而是仅仅周向分布地设置三个或更多轴向支承区段和/或径向支承区段，减小相应的支承元件在剪切缝隙中占据的空间并且出现相应地附加的空间，所述附加的空间可以由粘性介质填充并且在该附加的空间中能够实现惯性环和减振器壳体之间的粘性的耦合。这能够实现，使可利用的剪切缝隙最大化并且优化惯性环和减振器壳体之间的连接。如下的区段被称作轴向支承区段和/或径向支承区段，在所述区段中，在轴向方向上或者在径向方向上可以在运行时持续地通过这些区段实现减振器壳体和惯性环之间的滑动支承。优选轴向支承区段和/或径向支承区段中的至少三个周向分布地设置在一个或者两个或更多支承元件上。

为了使附加地由粘性介质填充的区域大地构型，根据一种优选的实施方式，轴向支承区段和/或径向支承区段的总周向长度小于整个支承元件的周边的50％、尤其小于40％和特别优选小于30％。

优选径向支承区段和轴向支承区段分别周向分布地相互补充为横截面为L形的支承区段，所述支承区段周向分布地设置在支承元件上。通过这样的L形支承区段，使惯性环特别好地定心和被引导。此外，在这种构型中，装配变得非常简单，因为如此形成的支承元件和惯性环可以在减振器壳体闭合前(减振器壳体通常首先打开一侧用于装配)以及在填充开口填充粘性流体之前容易地置入剪切缝隙中，减振器壳体在插入支撑元件和惯性环之后闭合并且填充开口在填充粘性流体之后闭合。

此外，根据一种优选的变型，至少一个支承元件具有多个材料接片，所述材料接片分别使轴向支承区段中的相邻的两个和/或径向支承区段中的两个相互连接。该材料接片使支承元件的装配明显地变容易。优选所述材料接片这样定尺寸，使得在运行时在其上不发生滑动支承或者无论如何仅仅非常小程度地发生滑动支承。在此，可以考虑不同的变型。因此可以考虑，轴向支承区段中的多个通过材料接片相互连接，并且材料接片构造为轴向接片。但是替代地或者可选地，也可以考虑，径向支承区段中的多个通过材料接片相互连接，并且材料接片构造为径向接片。如果仅仅实现径向接片或者轴向接片，则产生用于粘性介质的增大的空间。如果不仅设置径向接片而且设置轴向接片，则提高支承元件的稳定性并且使其装配变得容易。此外，材料接片作为剪切缝隙宽度限界使用，并且如果在运行时在其区域中出现强烈的负荷，需要时也用于暂时地紧急支承。

在此，进一步有利的是，支承元件在材料接片的区域中的带厚度比在轴向支承区段中和/或在径向支承区段中的带厚度小，因为这样可以进一步减小支承元件占据的空间。

为了实现好的支承，适宜的是，支承元件中的两个布置在减振器腔中。虽然，理论上也可以设置支承元件中的多个。但是通常两个支承元件足够用于支承惯性环。对此，装配也简单。

有利的是，减振器腔具有基本上矩形的、带有内角区域和外角区域的横截面。此外根据一种变型，支承元件中的两个可以在减振器腔的外角区域中布置在减振器壳体和惯性环之间。这种构型方式能够特别容易地安装。这种构型是有利的但不是强制的。也可以考虑如C形状和诸如此类的其它的横截面。

替代地，支承元件中的两个可以在减振器腔的内角区域中布置在减振器壳体和惯性环之间。

最后，也可以考虑，支承元件中的一个布置在一个外角区域中，并且支承元件中的另一个在一个减振器腔的内角区域中布置在减振器壳体和惯性环之间。在此，优选的是，支承元件布置在减振器腔中相互对角地对置的角区域中，因为这使惯性环较好地定心。

优选支承装置的支承元件在没有预加载的情况下布置在减振器壳体和惯性环之间，以确保良好的支承。这是特别优选的，因为这样确保良好的支承。优选使用塑料作为用于支承装置的支承元件的材料。优选粘性流体为硅油。但是，在个别情况下，支承元件也可以在预加载的情况下安装。

在本发明的框架下也可以实现支承装置的一种实施方案，在该实施方案中，支承元件中的至少一个仅仅具有轴向支承区段和仅使轴向支承区段连接的、较小的带厚度的轴向接片，和/或可以实现这样一种实施方案，在该实施方案中，支承元件中的一个仅仅具有径向支承区段和仅使径向支承区段连接的、较小的带厚度的径向接片。然后这些支承元件优选(但不强制地)与如下支承元件组合，在所述支承元件中，径向支承区段和轴向支承区段分别周向分布地补充为横截面为L形的支承区段。然后支承元件中的一个优选在径向方向和轴向方向上引导该环，并且支承元件中的另一个仅仅在这两个方向中的一个上引导惯性环。

从其余的本发明的从属的技术方案中得出本发明的有利的构型。

附图说明

以下参照附图根据实施例详细地说明本发明。附图示出：

图1环状的第一粘性扭振减振器的环半部的截面视图；

图2在a)中示出构造为环的支承元件的立体视图，和在b)中示出图2a的支承元件的详细视图；

图3环状的第二粘性扭振减振器的环半部的截面视图；

图4在a)中示出另一构造为环的支承元件的立体视图，和在b)中示出图4a的支承元件的详细视图；

图5环状的第三粘性扭振减振器的环半部的截面视图。

具体实施方式

图1示出具有环状的减振器壳体1的粘性扭振减振器，所述环状的减振器壳体限界减振器腔2。减振器壳体1能够与在这里未示出的机轴M(尤其发动机曲轴)可转动地连接，所述机轴的扭振应被减弱。

在减振器腔2中装入周向闭合的惯性环3。在这里，在一种优选(但并不是强制)的构型中，该惯性环3具有基本上矩形的横截面。惯性环3通过支承装置支承在减振器壳体1中。支承装置优选松动地(即没有预加载地)布置在惯性环3和减振器壳体1的内壁之间。在减振器壳体1的内壁和惯性环3之间，在减振器腔2中构造有剪切缝隙4，所述剪切缝隙用减振介质、尤其粘性流体填充。

支承装置具有支承元件5，6，所述支承元件环状地构造。支承元件5，6用于使惯性环3相对于减振器壳体可转动地支承在减振器壳体1中。优选这些支承元件5，6由塑料制成并且分别构成支承壳体1和惯性环3之间的滑动轴承。支承元件5，6优选一体地构造，这使得处理特别简单；然而或者，在其他的实施方案中由两部分组成或者由多部分组成地构造。

图2a示出支承元件5。在这里，另外的支承元件6与支承元件5相同地构造，从而接下来的说明也适用于支承元件6。支承元件5，6相同地构造具有这样的优点：对于生产，仅仅必须提供支承元件5的结构类型。但是也可以考虑，两个支承元件5，6不同地构型，从而当惯性环3横截面不是矩形地构型而是例如成梯级地构型时，则必须实现轴向方向上在不同的直径上的支承(在这里未示出)。

支承元件5环状地构造并且具有周向分布的至少两个或多个轴向支承区段7和/或至少两个或多个径向支承区段8。根据图1，轴向支承区段7和径向支承区段8周向分布地优选布置在相对应的角位置上，从而(在图1的横截面内看)构成周向分布的L形的支承区段，轴向支承区段7中的一个和径向支承区段8中的一个分别构成所述L形的支承区段的侧边。

在剪切缝隙4中，在减振器壳体1和惯性环3之间形成剪切缝隙轴向区域4c，4d和剪切缝隙径向区域4a，4b。在所有的构型中，轴向支承区段8位于剪切缝隙轴向区域4c，4d中，并且径向支承区段7位于剪切缝隙径向区域4a，4b中。在扭振减振器的技术中和在本申请的附图和说明书中，“径向”被用于指代等半径的发动机轴(未示出)的方向(该方向与图1中下方的点划线的方向一致)，“轴向”被用于指代半径可变的、与所述径向垂直的方向。

分别具有径向支承区段7中的一个和轴向支承区段8中的一个的L形的支承区段5不在环状的支承元件5的整个周边上延伸。更确切地说，L形的支承区段仅仅区段式地设置。L形的支承区段总共在周向方向上优选在支承元件5的整个周边的小于百分之50上、优选小于百分之40上、尤其小于30％上延伸。

支承元件5的相邻的轴向支承区段8通过轴向接片10在周向方向上相互连接。相邻的径向支承区段7通过径向接片9在周向方向上相互连接。

图2b示出，仅仅在支承元件5的周边区域的一个位置上设置为，在轴向支承区段8或者径向支承区段7中的两个之间的桥式接片11(图2b)在径向方向上和/或在周向方向上优选尺寸定的比径向接片9薄，所述桥式接片在装入减振器壳体中时可能裂开，从而在装入支承元件5之后在运行时通常不再构成周向闭合的支承环，而是构成在支承元件的周边的一个位置上打开的支承环。由此可以补偿不同的直径和公差位置。对于这类桥式接片11的详细讨论和变型，参见开篇所提到的DE 101 26 477 C1。

根据一种替代的构型，支承元件5也可以在其周边的一个位置上开槽地构造/制造，以补偿公差。

因为支承区段8，9不再几乎在支承环的整个周边上延伸，而仅仅还角度分布地以区段的方式设置，所以出现这样的区域，所述区域可以附加地由粘性介质填充，从而与根据一般的现有技术相比可以构成附加的区域，在所述附加的区域中能够实现惯性环3和减振器壳体1之间的粘性的耦合。这能够实现，使剪切缝隙最大并且优化惯性环3和减振器壳体1之间的耦合。为了使附加地由粘性介质填充的区域大地构型，轴向支承区段8和/或径向支承区段7的总周向长度优选应小于支承元件和/或惯性环3的周边的所提到的50％、优选小于百分之40、尤其小于30％。

优选轴向支承区段8和/或径向支承区段7的带厚度X1和/或Y1大于在使支承区段连接的轴向接片和径向接片10，9的区域中的带厚度X2和/或Y2。此外，优选轴向支承区段8的轴向宽度和/或径向支承区段7的径向宽度大于支承区段自身中的轴向宽度和/或径向宽度。这也分别同时带来用于惯性环3和减振器壳体1之间的耦合的粘性流体的附加的空间的优点。

支承元件5，6可以在减振器腔2中放置在惯性环3和减振器壳体1之间的外角区域12，13中。为此，惯性环3在相应的角区域12，13的区域中优选具有至少径向地或者在角上径向和轴向地延伸的留空部14，15，所述留空部的结构深度小于支承元件5，6的带厚度的结构深度，这是有利的，以便使剪切缝隙4窄地构型并且使支承元件5，6占据的空间保持很小以及为剪切缝隙4中的粘性流体提供合适尺寸的空间。

图3示出扭振减振器的一种替代的变型，在该扭振减振器中，支承元件5’，6’这样构造，使得它们在惯性环3和减振器壳体1之间被装入减振器腔2的径向内角区域16，17中。

图5示出支承元件的一种变型。图5的支承元件适合于被装入粘性扭振减振器中，如在图2中示出的粘性扭振减振器。否则，图2的粘性扭振减振器的结构与图1的粘性扭振减振器的结构一致。

图5示出一种另外的变型，其中，支承元件5根据图2的方式构造并且被装入减振器腔2的外角区域11中，而另外的支承元件根据图4的方式构造，并且被装入减振器腔2的内角区域17中。在此，支承元件5，6对角地对置，即它们被装入减振器腔2的对角地对置的角区域12，17中。

也可以考虑，支承元件5，6的轴向支承区段8和径向支承区段7不是分别通过轴向接片10和径向接片9相互连接，而是设置进行连接的径向接片9和轴向接片10中的仅仅一种类型，即轴向接片10或者径向接片9。根据图4设置为，仅仅径向支承区段9通过径向接片10相互连接。

最后，也可以考虑(未示出)轴向支承区段8和径向支承区段7不设置在周边的相同的位置上，而是周向彼此错开地设置。在这种情况下，例如在支承元件上可能会以40°的间距构造轴向支承区段8并且相对于所述轴向支承区段角度错开20°地分别构造径向支承区段7。在此，轴向支承区段和径向支承区段7，8则又具有比使它们连接的轴向接片和/或径向接片10，9大的带厚度。

根据图1、2和3，减振器壳体1分别具有至少一个用于安装在(未示出的)机轴上的区段。在这里，该区段分别为径向向内延伸的法兰18。

附图标记列表

1 减振器壳体

2 减振器腔

3 惯性环

4 剪切缝隙

4a，b 剪切缝隙-径向区域

4c，d 剪切缝隙-轴向区域

5，5’ 支承元件

6，6’ 支承元件

7 径向支承区段

8 轴向支承区段

9 径向接片

10 轴向接片

11 桥式接片

12 角区域

13 角区域

14 留空部

15 留空部

16 角区域

17 角区域

18 法兰

X1，Y1 带厚度

X2，Y2 带厚度

Claims (15)

1.一种粘性扭振减振器，其具有以下特征：

a)环状的减振器壳体(1)，所述环状的减振器壳体形成减振器腔(2)；

b)布置在所述减振器腔(2)中的惯性环(3)；

c)在所述减振器壳体中支承所述惯性环(3)的支承装置，所述支承装置松动地、即没有预加载地布置在惯性环(3)和减振器壳体(1)的内壁之间，以及所述支承装置具有至少一个支承元件(5，6；5’，6’)，所述支承元件具有轴向支承区段(8)和/或径向支承区段(7)；

d)用粘性流体填充的、在所述惯性环(3)和所述减振器壳体(1)之间的剪切缝隙(4)，

e)在所述至少一个支承元件(5，6；5’，6’)上周向分布地设置多个所述轴向支承区段(8)和/或多个所述径向支承区段(7)，

其中所述至少一个支承元件(5，6；5’，6’)具有多个材料接片，所述材料接片分别使所述轴向支承区段中的两个和/或所述径向支承区段中的两个相互连接，

其中，多个所述轴向支承区段(8)通过所述材料接片相互连接，并且所述材料接片构造为轴向接片(10)，和/或多个所述径向支承区段(7)通过所述材料接片相互连接，并且所述材料接片构造为径向接片(9)。

2.根据权利要求1所述的粘性扭振减振器，其特征在于，所述径向支承区段(7)和所述轴向支承区段(8)分别周向分布地相互补充为横截面为L形的支承区段。

3.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，所述支承元件(5，6；5’，6’)在所述材料接片(10，9)的区域中的带厚度比在所述轴向支承区段(8)中和/或在所述径向支承区段(7)中的带厚度(X2，Y2)小。

4.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，两个所述支承元件(5，6；5’，6’)布置在所述减振器腔中。

5.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，所述减振器腔具有基本上矩形的、带有内角区域和外角区域(12，13，16，17)的横截面。

6.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，两个所述支承元件(5，6；5’，6’)在所述减振器壳体(1)和所述惯性环(3)之间布置在所述减振器腔(2)的外角区域(12，13)中。

7.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，两个所述支承元件(5’，6’)在所述减振器壳体(1)和所述惯性环(3)之间布置在所述减振器腔(2)的内角区域(16，17)中。

8.根据权利要求5所述的粘性扭振减振器，其特征在于，一个所述支承元件(5’)布置在一个所述外角区域(12)中，并且另一个所述支承元件(6’)在所述减振器壳体(1)和所述惯性环(3)之间布置在所述减振器腔(2)的一个内角区域中。

9.根据权利要求8所述的粘性扭振减振器，其特征在于，所述支承元件(5，6；5’，6’)布置在所述减振器腔(2)中的相互对角地对置的角区域中。

10.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，所述支承元件(5，6；5’，6’)中的至少一个仅仅具有轴向支承区段(8)和仅使所述轴向支承区段连接的轴向接片(10)。

11.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，所述支承元件(5，6；5’，6’)中的一个仅仅具有径向支承区段(7)和仅使所述径向支承区段连接的径向接片(9)。

12.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，所述支承元件(5，6)分别一体地构造和/或由塑料制成。

13.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，所述支承元件(5，6；5’，6’)中的至少一个构造为在安装状态下周向闭合的环。

14.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，所述支承元件(5，6；5’，6’)中的至少一个构造为在安装状态下非周向闭合的环。

15.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器，其特征在于，所述轴向支承区段(8)和/或所述径向支承区段(7)中的至少三个周向分布地设置在所述一个或者所述两个或更多支承元件(5，6；5’，6’)上。

Images