CN108463648A - 用于传递运动和过滤的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于传递旋转运动和过滤振动的装置(4)，该装置包括第一旋转元件(6)和与所述第一旋转元件联结的第二旋转元件(37)，所述联结通过初级缓冲元件(33)来实施，所述初级缓冲元件限定了能够过滤振动的第一过滤级，其中，所述联结还通过次级缓冲元件(36)来实施，所述次级缓冲元件限定了第二过滤级。所述联结配置用于使所述第一旋转元件的旋转驱动所述初级缓冲元件的旋转，所述初级缓冲元件驱动所述次级缓冲元件的旋转，所述次级缓冲元件本身又驱动所述第二旋转元件的旋转，并且，所述第一过滤级的静刚度比所述第二过滤级的静刚度小至少百分之十。

Description

用于传递运动和过滤的装置
技术领域
本发明涉及机动车辆的领域，更具体地涉及用于传递运动和过滤的装置。
背景技术
机动车辆上广泛地存在用于传递运动的装置。变速箱中存在该类型的装置。所述用于传递运动的装置例如用于获得与输入旋转速度不同的输出旋转速度。
运动的传递可产生颠动和振动，这减少了机动车辆的机械零件的寿命。用户也可感受到这些振动危害及噪音危害。
为了避免上述缺点，公布号为DE102009000014的德国文件描述了一种用于传递运动和过滤振动的装置。该装置包括第一旋转元件和与所述第一旋转元件联结的第二旋转元件。借助于一系列缓冲元件来实施所述联结。这些缓冲元件的数量为三个，并且这些缓冲元件插入在实施在所述第一旋转元件中的容置部中。所述第二旋转元件包括容置在实施在所述缓冲元件内部的凹腔中的销。所述第一旋转元件的旋转驱动所述缓冲元件的旋转，所述缓冲元件本身又驱动所述第二旋转元件的旋转。
该类型的装置具有缺点。事实上，这些装置实际上过滤处在大概高于140Hz的频率范围上的振动。可使用这种装置来低于该值地进行过滤，但所述装置考虑到机动车辆中的可用容量而由此具有较大的尺寸。
在空调压缩机的情况下，除了用于传递运动和过滤的装置之外，用于过滤振动的技术还涉及将质量块安装在所述压缩机的轴的端部处。这增加了惯性并且减少了振动。相反地，这种技术包括多个缺点，所述多个缺点包括所述压缩机的元件的明显疲劳，这损害了该构件的寿命。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种装置，所述装置能够过滤处在较宽的频率范围上的振动(特别是小于140Hz地过滤振动)，同时保持紧凑和较低重量。
本发明的第二目的在于免除使用用于产生惯性以减少振动的特定元件。
为此，本发明首先提供了一种用于传递旋转运动和过滤振动的装置，该装置包括第一旋转元件和与所述第一旋转元件联结的第二旋转元件，所述联结通过初级缓冲元件来实施，所述初级缓冲元件限定了能够过滤振动的第一过滤级，所述联结还通过次级缓冲元件来实施，所述次级缓冲元件限定了对于振动的第二过滤级，该联结配置用于使所述第一旋转元件的旋转驱动所述初级缓冲元件的旋转，所述初级缓冲元件驱动所述次级缓冲元件的旋转，所述次级缓冲元件本身又驱动所述第二旋转元件的旋转，所述第一过滤级的静刚度比所述第二过滤级的静刚度小至少百分之十。
优选地，所述第一过滤级的静刚度比所述第二过滤级的静刚度小至多40％。
还优选地，所述第一过滤级的静刚度比所述第二过滤级的静刚度小至少15％或20％、尤其是大约15％。
如此选择的这些刚度值差异是特别有利的：低于10％，模态的重合可存在问题，超过40％，可观察到装置的耐久性的降低。15％至20％的差异特别有利于保持耐久性性能，同时获得所期望的技术效果。
该装置较大地改善了过滤效率，有利于乘客的舒适度和机械零件的寿命。此外，该装置能够免除使用用于产生旋转惯性的质量块。
可单独或组合地设置各种额外特征：
-所述装置包括设置有销和臂的支撑元件，所述初级缓冲元件装配在所述销上，所述次级缓冲元件装配在所述臂上；
在该情况下，所述初级缓冲元件和所述次级缓冲元件可优选地是相同的：因此可通过获得适配于所述初级缓冲元件和所述次级缓冲元件的装配、适配于臂和销等的设计的所期望刚度差而通过仅保留一种类型的缓冲元件来使所述初级缓冲元件和所述次级缓冲元件的制造合理化。
-所述销的截面具有星形轮廓；
-每个臂包括弯曲部，以使得所述臂的纵向轴线与所述销的纵向轴线基本垂直；
-所述第一旋转元件是带轮，所述带轮的截面包括设置有两个侧向边缘的导轨，所述导轨包括齿，所述两个侧向边缘相对于所述齿更高并且共同形成用于接纳传动带的接纳区域；
-所述带轮包括设置有环状槽的主凹腔，该环状槽能够接收设置有多个夹具的环状带，所述多个夹具用于接收所述初级缓冲元件；
-所述第二旋转元件具有盘形的大体形状，所述盘形的大体形状包括用于容置所述次级缓冲元件的一系列钻孔；
-所述初级缓冲元件和所述次级缓冲元件设置有凹槽，该凹槽一方面能够使所述初级缓冲元件容置在所述环状带的夹具中，所述环状带容置在第一旋转元件中，所述凹槽另一方面能够使所述次级过滤元件容置在所述第二旋转元件的钻孔中。
本发明的第二方面提供了一种包括如上文所述的装置的机动车辆。
有利地，零件和柱状件的整体可通过双材料注塑来一次性模制获得。
附图说明
通过阅读下文的实施例的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图上：
-图1是机动车辆的前部的透视图，所述机动车辆设置有用于传递运动和过滤振动的装置，
-图2是用于传递运动和过滤的装置的分解透视图，
-图3是图2的装置的第一旋转元件沿着剖平面III-III的剖视图，
-图4是图2的装置的透视图；
-图5是所述装置的第二旋转元件的透视图；
-图6是所述装置的支撑元件的透视图，
-图7是图6的支撑元件的销沿着剖平面VII-VII的剖视图，
-图8是设置有缓冲元件的图7的支撑元件的透视图，
-图9是插入到所述第一旋转元件中的支撑元件的透视图。
具体实施方式
图1上示出了机动车辆1的前部。该车辆1包括设置有空调压缩机3的动力系统2。所述空调压缩机3包括轴(未示出)，在该轴上装配有用于传递运动和过滤的装置4。所述装置4由传动带5驱动。
相对于车辆1限定了正交参考系XYZ，该正交参考系包括三个两两垂直的轴线，即：
-轴线X，该轴线限定与车辆1的大体移动方向重合的水平的纵向方向，
-轴线Y，该轴线限定水平的横向方向并且与轴线X一起限定水平的平面XY，
-轴线Z，该轴线限定与水平平面XY垂直的竖直方向。
装置4在下文中进行详细描述。参考图2，所述装置4包括第一旋转元件(在下文中称为带轮6)。所述带轮6具有圆周形的大体形状。
如图3上所示，所述带轮6的截面包括导轨7。所述导轨7设置有两个侧向边缘8。在所述两个侧向边缘8之间，所述导轨7设置有齿9。所述侧向边缘8相对于所述齿9更高，以便形成用于接纳传动带5的接纳区域。所述齿9使所述传动带5能够紧贴在所述导轨7上。
所述带轮6包括主凹腔10和次凹腔11。所述次凹腔11通过盘12形成在所述主凹腔10中，所述盘延伸出其中一个侧向边缘8。所述盘12基本上在平面XZ中延伸并且具有处在自身中心处的孔13。
环状带17包括一系列夹具18。每个夹具18包括限定容置部20的两个钩部19。在所述附图上示出的实施例中，所述环状带17包括六个夹具18。所述环状带17有利地与所述带轮6一起通过注塑来获得。然而，仍然可使用所述环状带17的其它实施方式。
所述装置4包括支撑元件21。图6上详细示出的支撑元件21包括限定孔口23的环状基底22。支撑元件21的环状基底22的外周边24上包括销25。参考图7，销25的截面具有限定多个波纹26的星形轮廓。在实施例中，支撑元件21包括六个销25。
支撑元件21还包括多个臂27。每个臂27的基部28部分地在环状基底22的外周边24和侧面29上延伸。每个臂27包括改变臂27的延伸方向的弯曲部30。因此，臂27的纵向轴线31与销25的纵向轴线32基本垂直。该布置具有的优点将在下文中进行描述。
一系列初级缓冲元件33装配在销25上，并且在下文中代表第一振动过滤级。这些初级缓冲元件33包括通道34，所述通道能够接收支撑元件21的销25。这些初级缓冲元件33还包括凹槽35，所述凹槽的功能将在下文中进行说明。
由于波纹26，初级缓冲元件33与销25之间的接触是不连续的。这改善了过滤的渐进性，并且能够降低第一过滤级的静刚度。
一系列次级缓冲元件36用作第二过滤级。次级缓冲元件36具有的几何形状与初级缓冲元件33的几何形状类似。次级缓冲元件36用力装配在臂27上。所述臂27具有光滑的表面，这有利地能够联合用力装配来增加第二过滤级的静刚度。
所述装置4包括第二旋转元件(在下文中称为法兰37)。所述法兰37设置有一系列钻孔38。所述法兰37具有在平面XZ中延伸的盘形的大体形状。管状部39相对于所述法兰37垂直地延伸，并且可例如通过螺接添加到装备有所述装置的系统的轴线上，该系统可例如为机动车辆的空调压缩机(此处未示出)。
现将参考图2描述所述装置4的组装。
环状带17在带轮6的注塑期间通过模制来获得。初级缓冲元件33装配在星形销25上，并且次级缓冲元件36装配成穿过法兰37的钻孔38。用力来实施这些装配。如图9上所示，支撑元件21插入在带轮6的主凹腔10中。所述插入通过用力使初级缓冲元件33于凹槽35位置处穿过所述钩部19来进行。然后添加所述法兰37，以便使次级缓冲元件36被用力插入到支撑元件21的臂27上。第二旋转元件的管状部39由此在主凹腔10内部延伸。
带轮6的旋转驱动初级缓冲元件33的旋转，所述初级缓冲元件驱动上面装配有次级缓冲元件36的支撑元件21旋转。所述次级缓冲元件36最终驱动法兰37旋转，所述法兰37可将运动传递到机动车辆1的机械零件上。
如上文所述，装置4有利地装配在车辆1的空调压缩机3的轴上。更确切地，压缩机3的轴固定在法兰37的管状部39上。因此，装配在发动机曲轴(未示出)上的传动带5可经由装置4驱动压缩机3的轴。
在装置4位置处，振动可沿着三个轴线X、Y和Z分解。初级缓冲元件33和次级缓冲元件36的布置能够有利地减少沿着这三个轴线的振动。压缩机的旋转轴线涉及轴线Y，由于沿着Y方向来回稍微运动，振动被减少，这由于次级缓冲元件36装配在臂27上而成为可能。由于来回运动，振动因此部分地消散。
初级缓冲元件33相对于次级缓冲元件36的布置能够有利地减少感受到的围绕旋转轴线Y的振动。
在每个过滤级上的缓冲元件的数量取决于两个准则。一方面，增加在每个级上的缓冲元件的数量意味着增加了接触面积。因此，接触面积越大，振动被越多地传递。另一方面，减少缓冲元件的数量削弱了装置4。因此，每个过滤级有利地包括六个缓冲元件，这确保了坚固性和对振动的过滤。
第一过滤级的静刚度比第二过滤级的静刚度小至少百分之十。
在工作台上的测试表明，双重的过滤级具有在所述过滤级之间相差至少百分之十的刚度，这有利地能够过滤高于阈值(大约90Hz)的振动。也就是说，装置4传递运动，同时过滤频率大于大约90Hz的振动。对于大于大约90Hz的频率，这些频率的振幅减轻直至变得可忽略。
这代表用于在机动车辆1中传递运动的装置4具有相当大的进步。事实上，由于装置4的尺寸有利于该装置被使用在狭小的环境中，过滤得到改善。
在大约90Hz的该值之下的过滤能够例如过滤空调压缩机的振动幅度(acyclismes)。
另一优点在于，不再需要添加使得在压缩机3的轴的端部处产生惯性以限制振动的质量块。
另一优点在于，初级缓冲元件33和次级缓冲元件36是相同的，为了使静刚度改变，仅这些缓冲元件的布置以及这些缓冲元件上装配的销25和臂27是不同的。这极大地简化了装配，同时避免了在装置4的组装期间出现错误。

Claims (12)

1.一种用于传递旋转运动和过滤振动的装置(4)，所述装置(4)包括第一旋转元件(6)和与所述第一旋转元件(6)联结的第二旋转元件(37)，所述联结通过初级缓冲元件(33)来实施，所述初级缓冲元件限定了能够过滤振动的第一过滤级，其特征在于，所述联结还通过次级缓冲元件(36)来实施，所述次级缓冲元件限定了对于振动的第二过滤级，所述联结配置用于使所述第一旋转元件(6)的旋转驱动所述初级缓冲元件(33)的旋转，所述初级缓冲元件驱动所述次级缓冲元件(36)的旋转，所述次级缓冲元件本身又驱动所述第二旋转元件(37)的旋转，所述第一过滤级的静刚度比所述第二过滤级的静刚度小至少百分之十。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一过滤级的静刚度比所述第二过滤级的静刚度小至多40％。
3.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一过滤级的静刚度比所述第二过滤级的静刚度小至少15％或20％、尤其是大约15％。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置(4)，其特征在于，所述装置包括设置有销(25)和臂(27)的支撑元件(21)，所述初级缓冲元件(33)装配在所述销上，所述次级缓冲元件(36)装配在所述臂上。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述初级缓冲元件(33)和所述次级缓冲元件(36)是相同的。
6.根据权利要求4或5所述的装置(4)，其特征在于，所述销(25)的截面具有星形轮廓。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的装置(4)，其特征在于，每个臂(27)包括弯曲部(30)，以使得所述臂(27)的纵向轴线(31)与所述销(25)的纵向轴线(32)基本垂直。
8.根据上述权利要求中任一项所述的装置(4)，其特征在于，所述第一旋转元件(6)是带轮，所述带轮的截面包括设置有两个侧向边缘(8)的导轨(7)，所述导轨(7)包括齿(9)，所述侧向边缘(8)相对于所述齿(9)更高并且共同形成用于接纳传动带(5)的接纳区域。
9.根据权利要求8所述的装置(4)，其特征在于，所述带轮包括设置有环状带(17)的主凹腔(10)，所述环状带具有用于接收所述初级缓冲元件(33)的多个夹具(18)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的装置(4)，其特征在于，所述第二旋转元件(37)具有盘形的大体形状，所述盘形的大体形状包括用于容置所述次级缓冲元件(36)的一系列钻孔(38)。
11.根据权利要求10所述的装置(4)，其特征在于，所述初级缓冲元件(33)和所述次级缓冲元件(36)设置有凹槽(35)，所述凹槽(35)一方面能够使所述初级缓冲元件(33)容置在所述环状带(17)的夹具(18)中，所述环状带容置在第一旋转元件(6)中，所述凹槽另一方面能够使所述次级过滤元件容置在所述第二旋转元件(37)的钻孔中。
12.一种机动车辆(1)，所述机动车辆包括根据上述权利要求中任一项所述的装置(4)。
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