CN108474437B - 用于车辆传动系的旋转减振组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆传动系的旋转减振组件(30)，其包括可围绕旋转轴线A旋转的旋转质量组件(40)和布置在旋转质量组件(40)之外且与旋转质量组件(40)有效连接且相对于旋转轴线A不可旋转的减振组件(50)，其中，旋转质量组件(40)包括可围绕旋转轴线A旋转的初级惯性元件(4)和可相对于所述初级惯性元件(4)相对旋转的次级惯性元件(5)和挤压器单元(6)，其中，挤压器单元(6)一方面与初级惯性元件(4)并且另一方面与次级惯性元件(5)有效连接，其中，挤压器单元(6)包括工作腔61，并且通过初级惯性元件(4)从静止位置相对于次级惯性元件(5)的相对旋转，挤压工作腔(61)的容积V1，其中，减振组件(50)包括具有工作腔(71)的蓄能缸(15)，工作腔具有容积V2，并且蓄能缸(15)的工作腔(71)与挤压器单元(6)的工作腔(61)有效连接，其中，减振组件(50)包括刚度组件(16)和缓冲质量块(17)，其中，减振组件(50)的蓄能缸(15)借助于刚度组件(16)与缓冲质量块(17)有效连接。

Description

用于车辆传动系的旋转减振组件

技术领域

本发明涉及一种用于车辆传动系的旋转减振组件，其包括用于可驱动围绕旋转轴线旋转的初级侧和为了围绕旋转轴线旋转且相对于彼此相对旋转而经由工作介质与初级侧联接的次级侧。

背景技术

从文献DE 10 2006 061 342 A1中已知一种这种类型的旋转减振组件，在其中，初级侧和为了围绕旋转轴线旋转且相对于彼此相对旋转而经由减振流体组件与初级侧联接的次级侧，其中，减振流体组件包括在第一减振流体腔组件中的、在初级侧和次级侧之间传递扭矩的、具有较小压缩性的第一减振流体，以及在第二减振流体腔组件中的、在第一减振流体腔组件中的第一减振流体压力增高时被加载的、具有较高的压缩性的第二减振流体，其中，第二减振流体腔组件包括多个优选地基本上圆柱形的腔单元，这些腔单元相对于第一减振流体腔组件径向外部地或/和径向内部地且在周向上彼此相继地布置，其中，以与每个腔单元相关联的方式，设置将第一减振流体与第二减振流体分离的且在压力变化时在腔单元中可基本上径向地移置的分离元件。该降振系统的优点是可尽可能任意调小的刚度，这种刚度实现内燃机的旋转振动的非常良好的退耦。然而，出现的缺点是，尽管最低的刚度，在不分支的链振动器中不能充分减小旋转振动，因为甚至在下降到几乎0时，属于剩余传动系的车辆侧轴刚度限定了整个传动系的振动性能。

发明内容

本发明的目标是，提供一种用于车辆传动系的旋转减振组件，通过该旋转减振组件，在结构形式紧凑和惯量矩很低的情况下，可实现有效地减小在传动系中传递的扭矩中的旋转振动。

根据本发明，该目标通过用于车辆传动系的旋转减振组件实现，其包括可围绕旋转轴线A旋转的旋转质量组件和布置在旋转质量组件之外且与旋转质量组件有效连接且相对于旋转轴线A不可旋转的减振组件，其中，旋转质量组件包括可围绕旋转轴线A旋转的初级惯性元件和可相对于初级惯性元件相对旋转的次级惯性元件和挤压器单元，其中，挤压器单元一方面与初级惯性元件并且另一方面与次级惯性元件有效连接，其中，挤压器单元包括工作腔并且通过初级惯性元件从静止位置相对于次级惯性元件的相对旋转，挤压工作腔的容积V1，其中，减振组件包括具有工作腔的蓄能缸，工作腔具有容积V2，并且蓄能缸的工作腔与挤压器单元的工作腔有效连接，其中，减振组件包括刚度组件和缓冲质量块，其中，减振组件的蓄能缸借助于刚度组件与缓冲质量块有效连接。通过旋转质量组件、即旋转的系统与减振组件、即不旋转的系统的分离，旋转质量组件可紧凑地构造且由此构造有很小的惯性矩，这可有利地作用于驱动设备的自发响应性能。在此，挤压器单元例如可由切向布置的压力缸或旋转活塞挤压器、例如叶片式挤压器或齿轮挤压器组成。叶片式挤压器具有有限的旋转角度并且齿轮挤压器具有无限的旋转角度。在此，旋转减振组件的功能如下。从驱动设备、尤其是内燃机，将包含旋转振动的扭矩继续传递到初级惯量处。当使用液体作为工作介质时，在将包含旋转振动的扭矩传递到次级惯性处时，主要由罩壳元件、挤压器活塞和具有容积V1的工作腔组成的挤压器单元将扭矩主要转换成流体压力。通过连接管路和回转接头将流体压力从旋转的旋转质量组件继续传输到不旋转的减振组件，更准确地说在此传输到主要由罩壳元件、挤压器活塞和具有容积V2的工作腔组成的蓄能缸处。在此，蓄能缸可通过刚度组件与缓冲质量块相连接。现在，流体压力引起，使挤压器活塞随流体压力的作用方向运动。由于挤压器活塞又经由刚度组件与缓冲质量块连接，根据调整方案，实现旋转振动的反相减振并且至少部分地消除旋转振动。此外，供给泵、例如油压泵和压力储存器可联接到流体压力处，以便一方面补偿泄漏或者另一方面也通过改变压力实现负载点调整并且由此实现主动地叠加周期性压力曲线。为此，需要可与流体压力有效连接的控制装置和调节装置。

另一有利的实施方式设置成，减振组件的刚度组件包括蓄能器，其中，蓄能器是可弹性变形的元件或者可气体压缩的元件。在此，作为可弹性变形的元件，可例如使用钢弹簧，或者作为可气体压缩的元件，可使用例如氮氧化物气体作为气体弹簧。在此，气体弹簧是有利的，因为其力位移特性曲线是累进的并且沿着位移具有变化的刚度。

另一适宜的实施方式设置成，在挤压器单元的工作腔(61)中并且在蓄能缸的工作腔中存在由粘性介质或气体或粘性介质与气体的组合组成的工作介质。在此，粘性介质、例如液压液是特别有利的，因为液体不可压缩并且有利地适合用作用于以压力脉冲的形式继续传导的工作介质。由此，由挤压器单元转换为交变压力的交变力矩可从驱动设备经由工作介质(在此即液压液)直接继续传递到蓄能缸处。因为蓄能缸又与缓冲质量组件有效连接，由此可实现有利的减振。

另一适宜的设计方案设置成，旋转质量组件包括具有蓄能器的固定的刚度，其中，初级惯性元件可与蓄能器的作用相反地相对于次级惯性元件旋转。在此，作为蓄能器，可使用气体弹簧或可弹性变形的元件，例如钢弹簧、塑料弹簧或已知的相似的可弹性变形的元件。

在此，安装在初级惯性元件和次级惯性元件之间的蓄能器布置成与挤压器单元并联或串联。

如以上已经描述的那样，作为布置在初级惯性元件和次级惯性元件之间的刚度组件的蓄能器，可使用可弹性变形的元件或可气体压缩的元件。

另一实施方式设置成，挤压器单元的工作腔借助于连接管路与蓄能缸的工作腔71有效连接。在此，连接管路可实施为，使得其以很低的泵损失容纳工作介质、即液体或气体或液体与气体的组合。这意味着，工作介质的交变压力不应引起连接管路的弹性变形，这可对缓冲质量组件的操控性能产生不利影响并且由此也可不利于减振。

另一有利的设计方案设置成，连接管路包括回转接头，其中，回转接头使挤压器单元的可围绕旋转轴线A旋转的工作腔与蓄能缸的相对于旋转轴线A不可旋转的工作腔流体密封地和/或气密地且可彼此旋转地连接。

此外可为有利的是，减振组件包括供给泵和/或压力储存器和/或控制调节单元，其中，供给泵和/或压力储存器和/或控制调节单元与蓄能缸的工作腔有效连接。这一方面可有利于补偿泄漏，和/或有利于实现缓冲质量组件的负载点移动。为此，可通过供给泵和压力储存器改变工作介质的压力。为此，可调节工作介质的所需压力的控制调节单元也是有利的。在此，供给泵有利地可为油压泵或压缩机。控制调节单元有利地包括用于识别压力的传感器、压力调节阀和压力切换阀。

此外，蓄能缸可包括载重弹簧元件，其中，载重弹簧元件与蓄能缸的工作腔的容积变化V2的作用方向相反地作用。由此，通过与载重弹簧反向地提高在挤压器单元中和蓄能缸中的工作介质的流体压力，可附加地实现有效的缓冲器刚度的工作点移动。载重弹簧可实施为钢弹簧或者也可实施为气体弹簧。通过在挤压器处的交变力矩，经由作用到蓄能缸上的交变压力激励由缓冲质量块和缓冲刚度组件组成的相对于旋转轴线A不可旋转的缓冲质量组件。在合适的调整方案中，缓冲质量组件反相地作用并且由此至少部分地消除振动。

在另一有利的实施方式中，旋转质量组件包括缓冲部件，其中，缓冲部件与初级惯性元件或次级惯性元件有效连接。在此，缓冲部件可实施为在离心力场中的摆锤。其可根据已知的所罗门(Salomon)原理实施。但是，也可使用根据已知的萨拉辛(Sarazin)原理的质量摆锤或任一功能合适的质量摆锤。原则上，根据所罗门原理或萨拉辛原理的已知的质量摆锤的工作原理相同。在此也可表述为萨拉辛缓冲器(Sarazintilger)和所罗门缓冲器(Salomontilger)。两种质量摆锤基于质量由于变化的转速而相对于其载体部分移动的原理。在径向空间需求方面，所罗门缓冲器更适宜。在所罗门缓冲器中的另一优点是，通过相应地设计质量摆锤在其中运动的轨迹几何形状，简单地调整调谐阶次。在萨拉辛缓冲器中，为此必须例如通过随着增大的转速沿径向向外移动的弹性支承的质量块，改变质量体的重心半径。但是，也可使用任一其他结构形式的离心力摆锤，例如由偏转质量块和具有或没有可变张紧长度的弹性回位元件组成的偏转质量摆锤单元，其中，张紧长度也可在离心力作用下改变。

附图说明

下面参考附图详细描述本发明。其中：

图1示出了具有旋转质量组件和减振组件的旋转减振组件，

图2示出了如在图1中的旋转减振组件，然而具有在蓄能缸中的载重弹簧，

图3示出了如在图2中的旋转减振组件，然而具有串联的挤压器单元和固定的刚度，

图4示出了如在图3中的旋转减振组件，然而没有固定的刚度，而是具有离心力摆锤。

具体实施方式

图1示出了旋转减振组件30，其安装在驱动设备1和变速器设备2之间。在此，此处旋转减振组件30主要由可围绕旋转轴线A旋转的旋转质量组件40和不可围绕旋转轴线A旋转的而是位置固定地定位在例如机动车的行李舱(在此未示出)中的减振组件50组成。旋转质量组件40在此由初级惯性元件4和次级惯性元件5组成，这两者可反向于挤压器单元6和与其并联的固定的刚度14的作用方向彼此旋转。在此，挤压器尤其由罩壳元件60、挤压器活塞62和具有容积V1的工作腔组成。在此，挤压器活塞62与初级惯性元件4相连接，并且罩壳元件60与次级惯性元件5相连接。现在，如果初级惯性元件4相对于次级惯性元件5旋转，则挤压器活塞62驶入工作腔61中并且挤压位于工作腔61中的工作介质63，工作介质63主要实施为流体(例如液压油)或者气体或者液压油和气体的组合。被挤压的工作介质63在此通过与挤压器单元6的工作腔61连接的连接管路8被引导到减振组件50的蓄能缸15的具有容积V2的工作腔71处。在此，连接管路8通过回转接头9分成可旋转的部分和固定不动的部分，因为挤压器单元6可围绕旋转轴线A旋转，然而蓄能缸15位置固定并且因此不可围绕旋转轴线A旋转。在此，蓄能缸尤其由罩壳元件70和挤压器活塞72组成。在此，挤压器活塞72借助于在此实施为钢弹簧形式的蓄能器21的刚度组件16与缓冲质量块17连接。刚度组件16和缓冲质量块的该组件在此也可被称为缓冲质量组件28，其在此呈固定频率缓冲器的形式。现在，如果在工作腔61中挤压工作介质63，则工作介质63通过连接管路8到达蓄能缸15的工作腔71中并且挤压再次操控缓冲质量组件28的挤压器活塞72。该组件是特别有利的，因为从旋转的旋转质量组件中扩展出实际的缓冲器功能，从而旋转质量组件的惯性矩可保持很小，这又可有利于驱动设备的自发响应性能。

供给泵12、例如油压泵或压缩机用于补偿泄漏，或者也用于主动地叠加优选地反相作用的周期性压力曲线。然而为此，需要控制调节单元10，该控制调节单元与工作介质63有效连接并且可对工作介质的压力产生影响。

图2示出了如在图1中的旋转减振组件30，然而具有载重弹簧元件18，该载重弹簧与在蓄能缸15的工作腔71中的工作介质63的作用方向相反地作用到挤压器活塞72上。在此，载重弹簧元件18可实施为可弹性变形的元件、例如在此示出的钢弹簧，或者实施为在此未示出的气体弹簧。

由此，通过克服载重弹簧元件18由供给泵12改变工作介质63的作用压力，可附加地实现缓冲质量块17的有效刚度组件16的工作点移动。现在，如果在旋转质量组件40处出现通过驱动设备1、主要内燃机引起的交变力矩，则该交变力矩在挤压器单元6处被转换成交变压力并且传递到蓄能缸15上，蓄能缸15又激励在此由刚度组件16和缓冲质量块17组成的缓冲质量组件28。在合适的调整方案中，缓冲质量组件28反相地作用并且由此至少部分地消除振动。

图3示出了如图2中所示的旋转减振组件30，然而具有串联的挤压器单元6和固定的刚度14。通过挤压器单元6与固定的刚度14的串联，来自静止的系统的缓冲质量组件28以消除的方式作用到通过固定的刚度14引入的交变力矩上。在此尤其是实施为油压泵的供给泵12用于补充泄漏，或者也用于主动地叠加优选地反相作用的周期性压力曲线。在此，也可以实现工作点移动，因为蓄能缸15具有载重弹簧元件18。

图4示出了如图3中所示的旋转减振组件30，然而仅仅具有在初级惯性元件4和次级惯性元件5之间的挤压器6，即没有固定的刚度14，然而在次级惯性元件5处具有缓冲部件20，其在此处构造为离心力摆锤。在此，这种实施方式应仅仅理解成示例性的。为此，所有已知的离心力摆锤都是可行的，但由刚度和质量组成的固定频率缓冲器也是可行的。在该实施方式中，在蓄能缸15处安装相对于旋转轴线A不可相对旋转的、带有刚度组件16的缓冲质量块17，其将反相的压力曲线施加到载重弹簧元件18的刚度上，并且至少部分地消除振动。在合适的调整方案中，例如根据主激励阶次或者驱动设备1(在此为内燃机)的频率进行调整，系统的调节消耗是最小的。由于低的刚度，缓冲部件的缓冲质量块可选择得更小，因为由于低的刚度使通过外部弹簧18的预退耦非常好。

附图标记列表

1 驱动设备

2 变速器设备

4 初级惯性元件

5 次级惯性元件

6 挤压器单元

8 连接管路

9 回转接头

10 控制调节单元

12 供给泵

14 固定的刚度

15 蓄能缸

16 刚度组件

17 缓冲质量块

18 载重弹簧元件

20 缓冲部件

21 蓄能器

22 蓄能器

28 缓冲质量组件

30 旋转减振组件

40 旋转质量组件

50 减振组件

60 罩壳元件

61 工作腔

62 挤压器活塞

63 工作介质

70 罩壳元件

71 工作腔

72 挤压器活塞

V1 容积

V2 容积

A 旋转轴线

Claims (11)

1.一种用于机动车辆传动系的旋转减振组件(30)，其包括：

能围绕旋转轴线A旋转的旋转质量组件(40)和布置在所述旋转质量组件(40)之外且与所述旋转质量组件(40)有效连接且相对于所述旋转轴线A不能旋转的减振组件(50)，

其中，所述旋转质量组件(40)包括能围绕所述旋转轴线A旋转的初级惯性元件(4)和能相对于所述初级惯性元件(4)相对旋转的次级惯性元件(5)和挤压器单元(6)，其中，所述挤压器单元(6)一方面与所述初级惯性元件(4)并且另一方面与所述次级惯性元件(5)有效连接，

其中，所述挤压器单元(6)包括工作腔(61)，并且通过所述初级惯性元件(4)从静止位置相对于所述次级惯性元件(5)的相对旋转，挤压所述工作腔(61)的容积V1，

其中，所述减振组件(50)包括具有工作腔(71)的蓄能缸(15)，所述蓄能缸(15)的工作腔具有容积V2，并且所述蓄能缸(15)的工作腔(71)与所述挤压器单元(6)的工作腔(61)有效连接，

其特征在于，

所述减振组件(50)包括刚度组件(16)和缓冲质量块(17)，其中，所述减振组件(50)的蓄能缸(15)借助于刚度组件(16)与所述缓冲质量块(17)有效连接。

2.根据权利要求1所述的旋转减振组件(30)，其特征在于，所述减振组件(50)的刚度组件(16)包括蓄能器(21)，其中，所述蓄能器(21)是能弹性变形的元件或者能气体压缩的元件。

3.根据权利要求1或2所述的旋转减振组件(30)，其特征在于，在所述挤压器单元(6)的工作腔(61)中并且在所述蓄能缸(15)的工作腔(71)中存在由粘性介质或气体或粘性介质与气体的组合组成的工作介质(63)。

4.根据权利要求1或2所述的旋转减振组件(30)，其特征在于，所述旋转质量组件(40)包括具有蓄能器(22)的固定的刚度(14)，其中，所述初级惯性元件(4)能与所述旋转质量组件的蓄能器(22)的作用相反地相对于所述次级惯性元件(5)旋转。

5.根据权利要求4所述的旋转减振组件(30)，其特征在于，所述旋转质量组件的蓄能器(22)布置成与所述挤压器单元(6)并联或串联。

6.根据权利要求4所述的旋转减振组件(30)，其特征在于，所述旋转质量组件的蓄能器(22)是能弹性变形的元件或者能气体压缩的元件。

7.根据权利要求1或2所述的旋转减振组件(30)，其特征在于，所述挤压器单元(6)的工作腔(61)借助于连接管路(8)与所述蓄能缸(15)的工作腔(71)有效连接。

8.根据权利要求7所述的旋转减振组件(30)，其特征在于，所述连接管路(8)包括回转接头(9)，其中，所述回转接头(9)使所述挤压器单元(6)的能围绕所述旋转轴线A旋转的工作腔(61)和所述蓄能缸(15)的相对于所述旋转轴线A不能旋转的工作腔(71)液体密封地和/或气密地且能相对彼此旋转地相连接。

9.根据权利要求1或2所述的旋转减振组件(30)，其特征在于，所述减振组件(50)包括供给泵(12)和/或压力储存器和/或控制调节单元(10)，其中，所述供给泵(12)和/或所述压力储存器和/或所述控制调节单元(10)与所述蓄能缸(15)的工作腔(71)有效连接。

10.根据权利要求1或2所述的旋转减振组件(30)，其特征在于，所述蓄能缸(15)包括载重弹簧元件(18)，其中，所述载重弹簧元件(18)与所述蓄能缸(15)的工作腔(71)的容积V2变化的作用方向相反地作用。

11.根据权利要求1或2所述的旋转减振组件(30)，其特征在于，所述旋转质量组件(40)包括缓冲部件(20)，其中，所述缓冲部件与所述初级惯性元件(4)或所述次级惯性元件(5)有效连接。

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