CN108397516A - 具有阻尼构件的法兰组件和双质量飞轮 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了具有阻尼构件的法兰组件和双质量飞轮。一种具有阻尼构件的法兰组件,其包括:包括环状部的法兰;多个摆质量,所述多个摆质量沿着所述法兰的周向布置并且能够相对于所述法兰摆动;阻尼构件,所述阻尼构件被构造成:在所述摆质量到达相对于所述法兰摆动的至少一个周向摆动极限位置之前,所述摆质量与所述阻尼构件接触从而缓冲或停止所述摆质量相对于所述法兰的运动。由于阻尼构件在摆质量的至少一个周向摆动极限位置之前接触并缓冲或停止摆质量相对于法兰的运动,因而,可以减弱或消除由摆质量到达其周向摆动极限位置时产生的撞击及由撞击产生的噪声。
Description
技术领域
本发明涉及机动车的动力传动系统,具体涉及一种具有阻尼构件的法兰组件和具有该法兰组件的双质量飞轮,该双质量飞轮可以例如设置于机动车的发动机和变速器之间。
背景技术
随着节能减排标准的提高,人们对低二氧化碳排放的发动机的需求增加,而低排放发动机意味着发动机的燃烧做功将更剧烈,这又带来了对车辆动力传动系统减振的新需求。
离心摆式双质量飞轮是公知的用于机动车动力传动系统的减振装置。离心摆式双质量飞轮包括法兰、多个能在法兰上摆动的摆质量和连接法兰与摆质量的销轴。摆质量和法兰上设有沟槽,销轴设置在沟槽内,从而摆质量可以在沟槽和销轴的限制下相对于法兰发生离心摆动。摆质量的周期性摆动使其作为短期的能量储存器,对动力传动系统中的扭转振动起到消振作用。
德国专利申请DE102009042825A1中公开了一种具有离心力摆的转矩传递装置,其中,摆质量成对布置在法兰的轴向两侧,每对摆质量由销轴彼此连接。
德国专利申请DE102009052055A1中公开了一种离心力摆,其中,沿法兰的圆周布置的多个摆质量具有不同的共振频率,以便使离心力摆的消振行为与发动机的不同运行状态协调。
德国专利申请DE102011011469A1中公开了一种摆质量设置于两个法兰之间的离心力摆。
在现有技术中,摆质量在周期性摆动过程中会产生离心力摆的部件的互相撞击,即摆质量撞击销轴和/或销轴撞击法兰。这种撞击通常发生在发动机转速低于大约200rpm时,因为此时摆质量受到的离心力小于其重力。
发明内容
鉴于上述现有技术的状态而做出本发明,本发明旨在减弱或消除法兰组件的摆质量导致的撞击和噪音。
一种具有阻尼构件的法兰组件,其包括:包括环状部的法兰;多个摆质量,所述多个摆质量沿着所述法兰的周向布置并且能够相对于所述法兰摆动;阻尼构件,所述阻尼构件被构造成:在所述摆质量到达相对于所述法兰摆动的至少一个周向摆动极限位置之前,所述摆质量与所述阻尼构件接触从而缓冲或停止所述摆质量相对于所述法兰的运动。
在至少一个实施方式中,在所述法兰和/或所述摆质量中形成有周向长度大于销轴的直径的沟槽,所述摆质量经由穿过所述沟槽的销轴连接到所述法兰。
在至少一个实施方式中,所述阻尼构件被构造成:在所述摆质量到达相对于所述法兰摆动的至少一个周向摆动极限位置之前,所述摆质量与所述阻尼构件接触并带动所述阻尼构件相对于所述法兰滑动,使得所述阻尼构件与所述法兰之间产生滑动摩擦。
在至少一个实施方式中,在所述摆质量相对于所述法兰摆动的部分阶段,所述阻尼构件不与所述摆质量发生接触。
在至少一个实施方式中,所述法兰组件还包括夹持构件,所述阻尼构件包括被夹持部和从所述被夹持部伸出的自由伸出部,所述被夹持部被所述夹持构件和所述法兰夹持。
在至少一个实施方式中,所述被夹持部呈环状,所述自由伸出部为从所述被夹持部朝向径向外侧伸出的多个凸耳。
在至少一个实施方式中,所述摆质量包括形成于其内周部的缺口,各所述自由伸出部的至少一部分被容纳在对应的摆质量的所述缺口内。
在至少一个实施方式中,定义所述自由伸出部对应的圆心角为δ,所述摆质量的缺口对应的圆心角为θ,所述摆质量相对于所述法兰的最大转动角度为β,则满足:θ-β<δ<θ。
在至少一个实施方式中,所述自由伸出部分别被设置在周向上相邻的两个摆质量之间。
在至少一个实施方式中,所述夹持构件包括固定安装到所述法兰的固定部和与所述法兰之间形成间隙的夹持部,所述被夹持部被夹持在所述间隙内。
在至少一个实施方式中,形成所述阻尼构件的材料包括橡胶或塑料。
一种双质量飞轮,其包括根据本发明的具有阻尼构件的法兰组件。
由于阻尼构件在摆质量的至少一个周向摆动极限位置之前接触并缓冲或停止摆质量相对于法兰的运动,因而,可以减弱或消除由摆质量到达其周向摆动极限位置时产生的撞击及由撞击产生的噪声。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的具有阻尼构件的法兰组件的示意性立体图。
图2是根据本发明的第一实施方式的具有阻尼构件的法兰组件的示意性立体图,其中省略了夹持构件。
图3是根据本发明的第一实施方式的具有阻尼构件的法兰组件的局部剖视图。
图4是根据本发明的第一实施方式的具有阻尼构件的法兰组件的主视示意图。
图5是根据本发明的第一实施方式的具有阻尼构件的法兰组件的主视示意图,其中省略了夹持构件。
图6是根据本发明的第一实施方式的摆质量在周向摆动极限位置处的位移示意图。
图7是根据本发明的第二实施方式的具有阻尼构件的法兰组件的主视示意性,其中省略了夹持构件。
图8是根据本发明的第三实施方式的具有阻尼构件的法兰组件的主视示意性,其中省略了夹持构件。
图9是根据本发明的第四实施方式的具有阻尼构件的法兰组件的主视示意性,其中省略了夹持构件。
附图标记说明
1 法兰
200 摆质量
201 缺口
202 沟槽
3 销轴
400、410、420、430 阻尼构件
401、421 凸耳(自由伸出部)
411、431 自由伸出部
402、412、422、432 被夹持部
500 夹持构件
501 夹持部
502 固定部
6 铆钉
7 铆钉安装孔
α 自由角
β 摆质量相对于法兰的最大转动角度
γ 阻尼构件相对于法兰的最大转动角度的1/2
θ 摆质量的缺口对应的圆心角
δ 凸耳(自由伸出部)对应的圆心角
θ’ 周向相邻摆质量的相邻两边的夹角
l1 摆质量逆时针的周向摆动极限位置
l2 摆质量顺时针的周向摆动极限位置
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解,这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明,而不用于穷举本发明的所有可行的方式,也不用于限制本发明的范围。
参照图1-图9,下面介绍根据本发明的具有阻尼构件的法兰组件。
第一实施方式
参照图1-图6,下面介绍根据本发明的第一实施方式。图1是完整的具有阻尼构件的法兰组件的示意性立体图,图2是省略了图1中的夹持构件500的法兰组件的示意性立体图,图3是图1的局部剖视图,图4是图1的主视图,图5是图2的主视图。该实施方式的具有阻尼构件的法兰组件包括法兰1、多个摆质量200、多个销轴3、阻尼构件400和夹持构件500。
法兰1包括环状部和两个从环状部朝向径向外侧伸出的法兰凸耳。法兰1的轴向两侧沿周向各布置了四个摆质量200。法兰1和摆质量200上开设有相配合的沟槽202,每个摆质量200通过穿过沟槽202的销轴3可移动地设置在法兰1上。
应当理解,摆质量200的个数和沟槽202的形状不限于图示的示例。
法兰1的内周部铆接有环状的夹持构件500。夹持构件500的内周部为固定部502、外周部为夹持部501。固定部502通过铆钉6铆接于法兰1,法兰1设置有铆钉安装孔7。夹持部501与法兰1的轴向端面(主表面)留有一定的间隙。
阻尼构件400包括环状的被夹持部402和从被夹持部402伸出的多个凸耳401。凸耳401可以用作本发明中的自由伸出部。阻尼构件400的被夹持部402被夹持在夹持构件500的夹持部501和法兰1的轴向端面形成的间隙内,从而阻尼构件400可以在该间隙内沿法兰1的周向转动。上述间隙的宽度略小于阻尼构件400的厚度,即夹持构件500会对阻尼构件400产生指向法兰1的轴向端面的压力,从而阻尼构件400在转动过程中与法兰1的轴向端面和夹持构件500的夹持部501发生滑动摩擦。
摆质量200的内周部设置有向径向内侧开口并向径向外侧凹进的缺口201,阻尼构件400的凸耳401被容纳在缺口201内。缺口201对应的圆心角θ稍大于凸耳401对应的圆心角δ。摆质量200相对于法兰1做周期性摆动时,在到达周向上的两个周向摆动极限位置之前,摆质量200将会在缺口201处触碰到阻尼构件400的凸耳401、并通过凸耳401带动阻尼构件400转动。这个过程中摆质量200的动能转换为阻尼构件400的动能,阻尼构件400的动能又进一步在阻尼构件400与法兰1之间以及阻尼构件400与夹持构件500之间的滑动摩擦中转换为热能,减轻或避免了摆质量200与销轴3的碰撞以及销轴3与法兰1的碰撞。
定义摆质量200在法兰1上接近周向摆动极限位置处而与阻尼构件400接触的过程中,阻尼构件400处于“工作状态”;定义摆质量200在法兰1上运动而不与阻尼构件400接触的过程中,阻尼构件400处于“非工作状态”。
要求摆质量200相对于法兰1周期性摆动过程中,阻尼构件400可以在“工作状态”和“非工作状态”之间切换,这需要缺口201对应的圆心角θ和凸耳401对应的圆心角δ之间满足一定的关系。参照图6,假设摆质量200相对于法兰1做周期性摆动的周向上的两个极限位置分别如图6中直线l1和l2所示,即摆质量200相对于法兰1逆时针摆动的最左侧可到达直线l1处,摆质量200相对于法兰1顺时针摆动的最右侧可到达直线l2处。这两个位置之间,摆质量200相对于法兰1的最大转动角度为β,其中带动阻尼构件400相对于法兰1转过的最大角度为2γ。定义自由角α=θ-β,自由角α对应的区间,在摆质量200做周期性摆动的过程中,未被摆质量200相对于法兰1的运动轨迹覆盖。因此,若凸耳401对应的圆心角δ<自由角α,摆质量200将无法触及阻尼构件400,阻尼构件400不具备“工作状态”,阻尼构件400无法实现其缓冲功能;而若凸耳401对应的圆心角δ太大,则阻尼构件400处于“非工作状态”的时间太短甚至没有,这会阻碍摆质量200的正常离心摆动。在该实施方式中,推荐γ为大约2°;δ稍大于α。
另外,缺口201对应的圆心角θ稍大于凸耳401对应的圆心角δ还使得:摆质量200相对于法兰1摆动的位移大致位于周向上的两个周向摆动极限位置中间时,不会受到来自阻尼构件400的阻尼,即,δ<θ-β/2,从而在这个阶段摆质量200可以顺畅地作离心运动。
本实施方式中,阻尼构件400的材料可以使用具有弹性的材料,如橡胶;夹持构件500可以选用刚性材料,如钢等金属。在另一实施方式中,阻尼构件400可以由塑料制成。在还一实施方式中,阻尼构件400可以由复合材料制成。
第二实施方式
参照图7,下面说明根据本发明的第二实施方式。对于与第一实施方式相同或相似的部件标注相同或相似的附图标记,并省略对这些部件的详细说明。
与第一实施方式相比,第二实施方式的阻尼构件410不是被环状的被夹持部412连成一个整体,阻尼构件410离散地分布在法兰1的周向上,阻尼构件410具备自由伸出部411和与自由伸出部411相连的被夹持部412,其中被夹持部412用于接受夹持构件的夹持部和法兰1的夹持。在第二实施方式中,夹持构件可以仍然设置成第一实施方式中的环状夹持构件500的形式。然而,夹持构件也可以表现为圆弧段形式的多个固定件,在阻尼构件410相对于法兰1发生位移的圆弧区域内,阻尼构件410被对应的固定件和法兰1夹持。
应当理解,在第一实施方式中,夹持构件500也可以不设置成环状形式,而可以以圆弧段形式的多个夹持构件来夹持阻尼构件400的被夹持部402(环状连接部)。
第三实施方式
参照图8,下面说明根据本发明的第三实施方式。对于与第一实施方式相同或相似的部件标注相同或相似的附图标记,并省略对这些部件的详细说明。
第三实施方式是对阻尼构件420设置位置的变形。在第三实施方式中,将阻尼构件420的凸耳421设置于法兰1上在周向上相邻的两个摆质量200之间,从而不需要在摆质量200上设置缺口201。在本实施方式中,阻尼构件420的被夹持部422同样被夹持构件和法兰1夹持。
第四实施方式
参照图9,下面说明根据本发明的第四实施方式。对于与第一实施方式相同或相似的部件标注相同或相似的附图标记,并省略对这些部件的详细说明。
在第四实施方式中,与第二实施方式类似地,阻尼构件430包括自由伸出部431和与自由伸出部431相连的被夹持部432。被夹持部432未连接成环,即阻尼构件430离散地分布在法兰1上周向相邻的摆质量200之间。
参照图9,定义相邻两个摆质量200的相邻两边之间的夹角为θ’,相邻两个摆质量200各自相对于法兰1摆动的最大角度分别为β1和β2,则有:自由角α’=θ’-(β1+β2)/2。为保证阻尼构件400缓冲作用的顺利进行,应当满足:自由伸出部431对应的圆心角δ’稍大于自由角α’。
第五实施方式
在以上实施方式中,每一个摆质量200在与其接触的法兰的轴向端面上都设置阻尼构件。而第五实施方式中,对于摆质量200成对设置在法兰1的轴向两侧的情况下,参照图1,阻尼构件400只在法兰1的两个轴向端面中的其中一个轴向端面上设置。
此外,在另一实施方式中,两个法兰之间设置摆质量,此时,摆质量与法兰的接触面也是两个,但是只在摆质量与其中一个法兰的接触面处设置阻尼构件。
本发明的上述实施方式可以实现下述优点中的一个或多个优点:
1.减弱或消除摆质量、销轴和法兰之间的碰撞及由于碰撞而产生的噪音;
2.使离心摆式双质量飞轮的运动更顺畅,使动力传动系统的各部件之间的相对运动更顺畅;
3.延长了离心摆式双质量飞轮和动力传动系统的寿命。
应当理解,上述实施方式仅是示例性的,不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变,而不脱离本发明的范围。
(1)例如,本发明中夹持构件的固定部与法兰的固定方式也可以不采用铆接,而使用其他的固定方式。
(2)本发明不限于阻尼构件可以相对于法兰转动地安装到法兰。阻尼构件可以被安装成不能相对于法兰转动,因而,仅经由摆质量与阻尼构件接触时阻尼构件的缓冲来减缓撞击和噪音。
此时,优选地,阻尼构件由例如橡胶等弹性材料制成。而且,阻尼构件也不限于经由夹持构件而安装到法兰,例如,阻尼构件可以粘接到法兰。
Claims (12)
1.一种具有阻尼构件的法兰组件,其包括:
包括环状部的法兰;
多个摆质量,所述多个摆质量沿着所述法兰的周向布置并且能够相对于所述法兰摆动;
阻尼构件,所述阻尼构件被构造成:在所述摆质量到达相对于所述法兰摆动的至少一个周向摆动极限位置之前,所述摆质量与所述阻尼构件接触从而缓冲或停止所述摆质量相对于所述法兰的运动。
2.根据权利要求1所述的具有阻尼构件的法兰组件,其特征在于,在所述法兰和/或所述摆质量中形成有周向长度大于销轴的直径的沟槽,所述摆质量经由穿过所述沟槽的销轴连接到所述法兰。
3.根据权利要求1所述的具有阻尼构件的法兰组件,其特征在于,所述阻尼构件被构造成:在所述摆质量到达相对于所述法兰摆动的至少一个周向摆动极限位置之前,所述摆质量与所述阻尼构件接触并带动所述阻尼构件相对于所述法兰滑动,使得所述阻尼构件与所述法兰之间产生滑动摩擦。
4.根据权利要求1所述的具有阻尼构件的法兰组件,其特征在于,在所述摆质量相对于所述法兰摆动的部分阶段,所述阻尼构件不与所述摆质量发生接触。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的具有阻尼构件的法兰组件,其特征在于,所述法兰组件还包括夹持构件,所述阻尼构件包括被夹持部和从所述被夹持部伸出的自由伸出部,所述被夹持部被所述夹持构件和所述法兰夹持。
6.根据权利要求5所述的具有阻尼构件的法兰组件,其特征在于,所述被夹持部呈环状,所述自由伸出部为从所述被夹持部朝向径向外侧伸出的多个凸耳。
7.根据权利要求5所述的具有阻尼构件的法兰组件,其特征在于,所述摆质量包括形成于其内周部的缺口,各所述自由伸出部的至少一部分被容纳在对应的摆质量的所述缺口内。
8.根据权利要求7所述的具有阻尼构件的法兰组件,其特征在于,定义所述自由伸出部对应的圆心角为δ,所述摆质量的缺口对应的圆心角为θ,所述摆质量相对于所述法兰的最大转动角度为β,则满足:
θ-β<δ<θ。
9.根据权利要求5所述的具有阻尼构件的法兰组件,其特征在于,所述自由伸出部分别被设置在周向上相邻的两个摆质量之间。
10.根据权利要求5所述的具有阻尼构件的法兰组件,其特征在于,所述夹持构件包括固定安装到所述法兰的固定部和与所述法兰之间形成间隙的夹持部,所述被夹持部被夹持在所述间隙内。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的具有阻尼构件的法兰组件,其特征在于,形成所述阻尼构件的材料包括橡胶或塑料。
12.一种双质量飞轮,其特征在于,所述双质量飞轮包括权利要求1至11中任一项所述的具有阻尼构件的法兰组件。
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CN114341523A (zh) * | 2019-09-02 | 2022-04-12 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 具有离心摆和预减振器的扭振减振器 |
CN114341523B (zh) * | 2019-09-02 | 2024-03-05 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 具有离心摆和预减振器的扭振减振器 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180814 |