CN108138903A - 离心力摆 - Google Patents

Abstract

一种离心力摆(10)，具有：可绕旋转轴线旋转的承载法兰(16)；相对于承载法兰(16)可摆动地在承载法兰(16)上引导的第一摆质量(18)；相对于承载法兰(16)可摆动地在承载法兰(16)上引导并且相对于第一摆质量(18)沿周向方向偏移地布置的第二摆质量(20)；和可碰撞在第一摆质量(18)和第二摆质量(20)上用于减轻摆质量(18、20)碰撞的碰撞减振器(34)，其中，碰撞减振器(34)在远离第一摆质量(18)的主部分指向的第一端侧上可碰撞在第一摆质量(18)的第一碰撞面(36)上并且在远离第二摆质量(20)的主部分指向的第二端侧上可碰撞在第二摆质量(20)的第二碰撞面(44)上。由于摆质量(18、20)的从后方对碰撞减振器(34)作用的碰撞面(36、44)使得能够实现具有长使用寿命的离心力摆(10)。

Description

离心力摆

技术领域

本发明涉及一种离心力摆，用于减轻通过机动车发动机的驱动轴引入的旋转不平衡性，借助该离心力摆能够产生与旋转不平衡性相反指向的回位力矩。

背景技术

例如由DE 10 2008 059 297 A1已知一种离心力摆，其中设置有通过在相应的运转轨道中引导的运行滚子能够相对于承载法兰移位的摆质量，该摆质量在转速波动时能够产生与转速波动相反指向的回位力矩，用于减轻所述转速波动。所述承载法兰具有两个通过间隔栓相互连接的法兰件，摆质量能够在所述法兰件之间摆动。所述摆质量在其沿切向方向指向的端侧上分别具有一个由弹性橡胶材料制成的缓冲元件，该缓冲元件能够在达到摆质量的最大振荡角时碰撞在承载法兰的所配备的间隔栓上。

存在持续地提高离心力摆的使用寿命的需求。

发明内容

本发明的任务是，提出能够实现具有长使用寿命的离心力摆的措施。

根据本发明，该任务的解决方案通过具有权利要求1的特征的离心力摆来实现。本发明优选的构型在从属权利要求和以下说明中给出，所述优选的构型能够分别单独地或以组合的方式示出本发明的一个方面。

根据本发明设置一种离心力摆，用于减轻通过机动车发动机的驱动轴引入的旋转不平衡性，所述离心力摆具有：能够绕旋转轴线旋转的承载法兰；相对于所述承载法兰能够摆动地在所述承载法兰上引导的第一摆质量，用于产生与旋转不平衡性相反指向的回位力矩；相对于所述承载法兰能够摆动地在所述承载法兰上引导并且相对于所述第一摆质量在周向方向上偏移地布置的第二摆质量，用于产生与旋转不平衡性相反指向的回位力矩；和能够碰撞在第一摆质量上和第二摆质量上用于减轻摆质量的碰撞的碰撞减振器，其中，该碰撞减振器在与第一摆质量的主部分远离指向的第一端侧上能够碰撞在第一摆质量的第一碰撞面上并且在与第二摆质量的主部分远离指向的第二端侧上能够碰撞在第二摆质量的第二碰撞面上。

通过碰撞减振器能够减轻在周向方向上依次布置的摆质量的碰撞，使得小的构件负载作用到所述摆质量上并且避免不必要的碰撞噪声。碰撞减振器与所述摆质量相互作用在本来与各摆质量远离指向的侧上。为此，第一摆质量和第二摆质量分别在周向方向上包围碰撞减振器，使得碰撞减振器能够碰撞到相应的碰撞面上。当摆质量彼此离开运动时，相应的碰撞面能够碰撞在碰撞减振器上。由此能够压缩碰撞减振器，借此能够使摆质量彼此离开的运动制动和阻止。由此能够避免：摆质量会在不同的周向方向上不同步地摆动并且以相应高的相对速度彼此相向地回摆。通过摆质量的从后方对碰撞减振器作用的碰撞面能够防止摆质量在不同的周向方向上的运动和在彼此相向的运动中的强硬碰撞，使得能够实现具有长使用寿命的离心力摆。

当摆质量彼此相向运动时，能够设置使得摆质量也通过碰撞减振器相互支撑，其方式是：例如，碰撞减振器在其向各摆质量指向的端侧上碰撞在相应的摆质量上。在这种情况中，第一端侧能够碰撞在第二摆质量上并且第二端侧能够碰撞在第一摆质量上。由此不但摆质量彼此离开的运动而且摆质量彼此相向的运动都能够被碰撞减振器减振。摆质量的运动能够通过碰撞减振器在下述程度上耦合：使得能够避免彼此离开和彼此相向的过强的不同步运动。尤其在周向方向上依次设置有多个摆质量，所述摆质量类似地构型。也就是说，第二摆质量对于后面的摆质量来说可以是第一摆质量，而该后面的摆质量是第二摆质量，依此类推。由此所有的摆质量能够基本上相同地构型并且作为相同部件成本有利地制造。

离心力摆的至少一个摆质量在离心力影响下致力于走上尽可能远离旋转中心的位置。即，“零位置”是摆质量能够在径向外部的位置中占据的在径向上与旋转中心最远的位置。在恒定的驱动转速和恒定的驱动力矩的情况下，摆质量占据这种径向外部的位置。在转速波动的情况下，摆质量由于其惯性沿着其摆动轨道偏转。摆质量由此会朝旋转中心的方向移动。作用到摆质量上的离心力由此被分为与摆轨道相切的分量和与摆轨道成法向的另一分量。相切的力分量提供回位力，该回位力要将摆质量又带到其“零位置”中，而法向力分量作用到引入转速波动的力引导元件上、尤其与机动车发动机的驱动轴连接的飞轮盘上并且在那里产生相对力矩，该相对力矩反作用于转速波动并且减轻被引入的转速波动。在特别强的转速波动中，摆质量因此会最大程度摆出并且走上在径向上位于最内部的位置。为此，设置在承载法兰和/或摆质量中的轨道具有合适的曲率。尤其设置多于一个摆质量。多个摆质量尤其能够在周向方向上均匀分布地布置。摆质量的惯性质量和/或摆质量相对于承载法兰的相对运动尤其设计为用于旋转不平衡性、尤其机动车发动机的发动机组件的旋转不平衡性的特定频率范围的减振。尤其设置多于一个摆质量和/或多于一个承载法兰。例如承载法兰布置在两个摆质量之间。替代地，摆质量能够接收在所述承载法兰的两个法兰件之间，其中，所述法兰件例如Y形地相互连接。

尤其设置：第一摆质量和第二摆质量沿轴向方向观察至少在由碰撞减振器在周向方向上跨越的角度范围内重叠。由此第二摆质量的一部分在与第一摆质量的相同半径范围内在周向方向上包围碰撞减振器，反之亦然。为此，不需要附加的径向安装空间。取而代之，一个摆质量能够构造一个自由空间，在该自由空间中，另一个摆质量能够与其碰撞面配合，以便包围碰撞减振器。

优选地，第一摆质量具有在轴向方向上布置在两个第一盖盘之间的第一中间盘，其中，该第一中间盘具有接收碰撞减振器和构造第一碰撞面的第一接收窗，其中，第一中间盘连同整个第一接收窗一起在周向方向上突出于第一盖盘。布置在第一接收窗中的碰撞减振器在摆质量彼此离开地运动时能够碰撞在由第一接收窗构造的第一碰撞面上。在摆质量彼此相向地运动时，碰撞减振器能够碰撞在与第一碰撞面在周向方向上相对置的、由第一接收窗构造的第一配对面上。因为第一盖盘没有延伸到第一接收窗的周向区域中，所以在盖盘的轴向宽度上保留有自由空间，该自由空间能够被第二摆质量利用，以便以第二碰撞面包围碰撞减振器。由此小地保持轴向安装空间需求。

特别优选地，第二摆质量具有在轴向方向上布置在两个第二盖盘之间的第二中间盘，其中，至少一个第二盖盘具有在周向方向上突出于该第二中间盘的接片和在径向方向上突出于所述接片的碰撞部，该碰撞部构造第二碰撞面。通过所述接片和所述碰撞部例如能够构造钩装置，所述钩装置能够包围碰撞减振器。优选地，在轴向方向上在第一中间盘和第二盖盘之间设置有气隙、尤其设置有间隙配合，从而避免在第一中间盘和第二盖盘之间带有摩擦的滑动接触。为此，第二盖盘能够在轴向方向上与第一中间盘离开地弯曲和/或在轴向方向上比第一盖盘具有更小的材料厚度。例如，第二盖盘在暴露的、即未被第二中间盘覆盖的、朝向第一中间盘的内侧上切削去除地加工。

第二盖盘尤其具有接收碰撞减振器并且具有构造接片和碰撞部的第二接收窗口，其中，第二盖盘连同整个第二接收窗一起在周向方向上突出于第二中间盘。尤其布置在第二接收窗中的碰撞减振器能够在摆质量彼此离开地运动时碰撞在由第二接收窗构造的第二碰撞面上。在摆质量彼此相向地运动时，碰撞减振器能够碰撞在与第二碰撞面在周向方向上相对置的、由第二接收窗构造的第二配对面上。由此不但在摆质量彼此离开的过强相对运动时，而且在摆质量彼此相向的过强相对运动时，碰撞减振器都能够碰撞在第二摆质量上。由第二摆质量构造的、用于包围碰撞减振器的钩装置能够集成到第二接收窗中。

优选地，碰撞减振器在周向方向上的延伸量小于第一接收窗在周向方向上的延伸量和/或第二接收窗在周向方向上的延伸量。由此能够在周向方向上有意地设置自由角，在所述自由角内，摆质量不压缩碰撞减振器。在摆质量仅轻微不同步地运动时(在这种情况下不必担心碰撞)，碰撞减振器基本上没有负载。避免了碰撞减振器的不断持续的负载。此外，碰撞减振器没有承受持久交替的和/临界的负载，从而能够避免脆化和/或疲劳断裂。由此提高碰撞减振器的使用寿命。

特别优选地，碰撞减振器在轴向方向上防失落地接收在第二盖盘之间。所述第二盖盘能够在第二接收窗的区域中具有例如在轴向方向上与第一中间盘离开地弯曲的翼部，从而在第二盖盘中产生比碰撞减振器尺寸更小的开口横截面。通过防失落地接收碰撞减振器能够防止该碰撞减振器在负载或无负载的情况下从其接收部跳出。

尤其，在第一碰撞面和第二碰撞面之间的角度范围内相对于碰撞减振器在径向内部和径向外部在碰撞减振器与第一摆质量和第二摆质量之间设置有气隙。由此能够避免在周向方向上相对运动时摆质量在碰撞减振器上带有摩擦的滑动。同时能够允许在压缩碰撞减振器时，碰撞减振器在径向方向上的弹性偏移。所述碰撞减振器能够由此例如由橡胶状的和/或弹性体的材料制造，而不会在负载的情况下卡住。

优选地，碰撞减振器构型为螺旋弹簧或橡胶块。由橡胶状的和/或弹性体的材料制造的橡胶块能够例如具有较高的减振性能，使得在压缩碰撞减振器时能够消耗相应大量的撞击能量。在压缩碰撞减振器时螺旋弹簧能够储存碰撞能量并且在摆质量的相对运动制动之后又释放储存的能量。也能够使用其它减振元件作为碰撞减振器，所述减振元件尤其能够为了各预计的应用情况根据其弹性能力和减振能力来选择。

特别优选地，在第一摆质量与第二摆质量之间具有沿周向方向最小可能的间距的情况下，第一摆质量贴靠在第二摆质量上，其中，碰撞减振器仅部分地压缩。由此能够避免将碰撞减振器过强地负载直至碰撞减振器的塑性变形区域中，借此为碰撞减振器实现相应长的使用寿命。在此，利用以下认知：直到摆质量相互接触时，摆质量的相对速度通过碰撞减振器的弹性变形已经强烈地减小从而使得通常不再期望过强的构件负载和/或可听到的碰撞噪声。

附图说明

以下参照附图根据优选的实施例示例性地阐述本发明，其中，以下所示的特征不但能够单独地而且能够以组合方式示出本发明的一个方面。其示出了：

图1：离心力摆的示意性立体分解视图；

图2：在部分组装状态中的图1的离心力摆的示意性立体分解视图；

图3：在组装状态中的图1的离心力摆的示意性立体截面视图；

图4：在居中零位置中的图1的离心力摆的摆质量的示意性平面图；

图5：在偏转位置中的图1的离心力摆的摆质量的示意性平面图；和

图6：在最大偏转位置中的图1的离心力摆的摆质量的示意性平面图。

具体实施方式

在图1和图2中所示的离心力摆10具有由第一法兰件12和第二法兰件14组成的承载法兰16。在法兰件12、14之间沿周向方向依次设置有第一摆质量18和第二质量20，所述摆质量通过在摆轨道22中引导的运行滚子24可摆动地引导在法兰件12、14的运转轨道26中。第一摆质量18具有第一中间盘28，该第一中间盘沿轴向方向布置在两个第一盖盘30之间并且在周向方向上在第一盖盘30之间朝第二摆质量20突出。在第一中间盘28未被第一盖盘30覆盖的突出区域中构造有第一接收窗32，在该第一接收窗中装入构型为螺旋弹簧的碰撞减振器34。第一接收窗32在更靠近第二摆质量20布置的侧上构造第一碰撞面36，当第一摆质量18和第二摆质量20彼此离开运动时，碰撞减振器34能够碰撞到该第一碰撞面36上。第一碰撞面36朝第一摆质量18的主部分指向并且与第二摆质量20的主部分离开地指向。

第二摆质量20具有第二中间盘38，该第二中间盘在轴向方向上布置在两个第二盖盘40之间。第二盖盘40在周向方向上朝第一摆质量18地突出于第二中间盘38。在第二盖盘28未被第二中间盘38覆盖的突出区域中相应地构造第二接收窗42，碰撞减振器34能够部分地伸入到该第二接收窗中。第二接收窗42在更靠近第一摆质量18布置的侧上构造有第二碰撞面44，当第一摆质量18和第二摆质量20彼此离开地运动时，碰撞减振器34能够碰撞到所述第二碰撞面上。该第二碰撞面44朝第二摆质量20的主部分指向并且与第一摆质量18的主部分离开地指向。在第一摆质量18和第二摆质量20彼此相向地运动时，碰撞减振器34能够碰撞到与所述碰撞面36、44相对置的配对面上并且由此也减轻摆质量18、20的这种相对运动。

如在图3中所示，由于间隙配合，在轴向方向上在第一中间盘28与第二盖盘40之间设置有气隙，使得在第一摆质量18相对于第二摆质量20相对运动时，第二盖盘40不在第一中间盘28上滑动。由于同样的原因，在径向方向上在碰撞减振器34与第一中间盘28为一方面和第二盖盘40为另一方面之间布置有气隙。附加地，第二盖盘40在第二接收窗42朝径向方向指向的侧面处倾斜，以便构造用于碰撞减振器34的轴向防失落部。在轴向方向上观察，第二盖盘40的一部分能够由此部分地覆盖碰撞减振器34，其中，由于倾斜部而避免摩擦接触。

如在图4中所示的，接收窗32、42在周向方向上比碰撞减振器34长，使得在所示的摆质量18、20的居中零位置中产生自由角Δα，摆质量18、20能够绕着该自由角相对彼此扭转，而不使碰撞减振器34负载。尤其在所示的零位置中，碰撞面36、44已经能够基本上无负载地贴靠在碰撞减振器34上。由此，摆质量18、20彼此离开的相对运动能够立即被碰撞减振器34减轻和阻止。同时，如在图5中所示，在碰撞减振器34起作用之前，能够允许摆质量18、20彼此相向地以自由角Δα运动。在图6所示的离心力摆10的最大偏转位置中，摆质量18、20彼此靠近从而使得中间盘28、38能够相接触并且形状锁合地阻止进一步彼此相向的运动。通过碰撞减振器34的减振作用避免中间盘28、38的强硬的碰撞。同时避免了运行滚子24在摆动轨道22和/或运转轨道26中强硬地碰撞或将碰撞减振器34过强地压缩。

附图标记列表

10 离心力摆

12 第一法兰件

14 第二法兰件

16 承载法兰

18 第一摆质量

20 第二摆质量

22 摆轨道

24 运行滚子

26 运转轨道

28 第一中间盘

30 第一盖盘

32 第一接收窗

34 碰撞减振器

36 第一碰撞面

38 第二中间盘

40 第二盖盘

42 第二接收窗

44 第二碰撞面

Δα 自由角

Claims (10)

1.一种离心力摆，用于减轻通过机动车发动机的驱动轴引入的旋转不平衡性，所述离心力摆具有：

-承载法兰(16)，所述承载法兰能够绕着旋转轴线旋转；

-第一摆质量(18)，所述第一摆质量相对于所述承载法兰(16)能够摆动地在所述承载法兰(16)上引导，用于产生与所述旋转不平衡性相反指向的回位力矩；

-第二摆质量(20)，所述第二摆质量相对于所述承载法兰(16)能够摆动地在所述承载法兰(16)上引导并且相对于所述第一摆质量(18)在周向方向上偏移地布置，用于产生与所述旋转不平衡性相反指向的回位力矩；和

-碰撞减振器(34)，所述碰撞减振器能够碰撞在所述第一摆质量(18)和所述第二摆质量(20)上，用于减轻所述摆质量(18、20)的碰撞，

其中，所述碰撞减振器(34)在与所述第一摆质量(18)的主部分远离指向的第一端侧上能够碰撞在所述第一摆质量(18)的第一碰撞面(36)上并且在与所述第二摆质量(20)的主部分远离指向的第二端侧上能够碰撞在所述第二摆质量(20)的第二碰撞面(44)上。

2.根据权利要求1所述的离心力摆，其特征在于，所述第一摆质量(18)和所述第二摆质量(20)在轴向方向上观察至少在由所述碰撞减振器(34)在周向方向上跨越的角度范围内重叠。

3.根据权利要求1或2所述的离心力摆，其特征在于，所述第一摆质量(18)具有在轴向方向上布置在两个第一盖盘(30)之间的第一中间盘(38)，其中，所述第一中间盘(38)具有接收所述碰撞减振器(34)并且构造所述第一碰撞面(36)的第一接收窗(32)，其中，所述第一中间盘(38)连同整个第一接收窗(32)一起在周向方向上突出于所述第一盖盘(30)。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的离心力摆，其特征在于，所述第二摆质量(20)具有在轴向方向上布置在两个第二盖盘(40)之间的第二中间盘(38)，其中，至少一个第二盖盘(40)具有在周向方向上突出于所述第二中间盘(38)的接片和在径向方向上突出于所述接片的碰撞部，所述碰撞部构造所述第二碰撞面(44)。

5.根据权利要求4所述的离心力摆，其特征在于，所述第二盖盘(40)具有第二接收窗口(42)，所述第二接收窗口接收所述碰撞减振器(34)并且构造所述接片和所述碰撞部，其中，所述第二盖盘(40)连同整个第二接收窗(42)一起在周向方向上突出于所述第二中间盘(38)。

6.根据权利要求3到5中任一项所述的离心力摆，其特征在于，所述碰撞减振器(34)在周向方向上的延伸量小于所述第一接收窗(32)和/或所述第二接收窗(42)在周向方向上的延伸量。

7.根据权利要求3到6中任一项所述的离心力摆，其特征在于，所述碰撞减振器(34)在轴向方向上防失落地接收在所述第二盖盘(40)之间。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的离心力摆，其特征在于，在所述第一碰撞面(36)和所述第二碰撞面(44)之间的角度范围内、相对于所述碰撞减振器(34)的径向内部和径向外部、在所述碰撞减振器(34)与所述第一摆质量(18)和所述第二摆质量(20)之间设置有气隙。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的离心力摆，其特征在于，所述碰撞减振器(34)构型为螺旋弹簧或者橡胶块。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的离心力摆，其特征在于，在所述第一摆质量(18)与所述第二摆质量(20)之间具有在周向方向上最小可能的间距的情况下，所述第一摆质量(18)贴靠在所述第二摆质量(20)上，其中，所述碰撞减振器(34)仅部分地被压缩。