CN108757832A - 机动车及双质量飞轮 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种机动车及双质量飞轮，包括：第一飞轮和第二飞轮，所述第二飞轮的轴线与所述第一飞轮的轴线重合；轴向弹性元件，设置于所述第一飞轮和所述第二飞轮之间，且可在所述双质量飞轮的轴向方向上发生弹性变形。当轴向振动经过所述第一飞轮传递到所述轴向弹性元件时，所述轴向弹性元件将机械能转化为弹性势能，所述轴向弹性元件在轴向方向上产生形变，此时所述轴向弹性元件将机械能转化为弹性势能，从而吸收轴向振动。因此，本发明实施例所提供的机动车及双质量飞轮能够防止发动机产生的轴向振动传递给用户，提升用户舒适感体验。

Description

机动车及双质量飞轮

技术领域

本发明实施例涉及机械技术领域，尤其涉及一种机动车及双质量飞轮。

背景技术

双质量飞轮作为机动车的动力传动系中的扭振的减震器，通常设置于发动机的曲轴和离合器之间。采用双质量飞轮，可较为有效地隔离发动机曲轴的扭振，降低整个传动系统的振动和噪声，提高整车舒适性。

双质量飞轮包括设置于汽车发动机一侧的第一质量飞轮，设置于变速器一侧的第二质量飞轮以及设置于第一质量飞轮和第二质量飞轮之间的弧形弹簧。第一质量飞轮和第二质量飞轮通过弧形弹簧连接。弧形弹簧能吸收动力传动系统产生的旋转振动但无法吸收由发动机引起的轴向振动。轴向振动从发动机向变速器传递，当离合器工作时，该轴向振动传递给用户，导致用户舒适度体验较差。

因此，如何设计一种机动车和双质量飞轮以提升用户的舒适度，成为亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例解决的技术问题是提供一种机动车及双质量飞轮，以提升用户的舒适度。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种双质量飞轮，包括：

第一飞轮；

第二飞轮，所述第二飞轮的轴线与所述第一飞轮的轴线重合；

轴向弹性元件，设置于所述第一飞轮和所述第二飞轮之间，且可在所述双质量飞轮的轴向方向上发生弹性变形。

可选地，还包括：

轮毂，与所述第一飞轮相连，所述轮毂的轴线与所述第一飞轮的轴线重合，所述轴向弹性元件设置于所述轮毂和所述第二飞轮之间。

可选地，所述轮毂开设有凹槽，所述轴向弹性元件卡设于所述凹槽。

可选地，还包括：

轴承；

所述轮毂包括轮毂轴向部和轮毂径向部，所述轴承套设于所述轮毂轴向部的外周面，所述第二飞轮套设于所述轴承的外周面；

所述轴向弹性元件设置于轮毂径向部和所述轴承的端面之间。

可选地，所述轴承为滑动轴承，所述滑动轴承包括轴承径向部和轴承轴向部；

所述轴承轴向部套设于所述轮毂轴向部的外周面，所述第二飞轮套设于所述轴承轴向部的外周面；

所述轴向弹性元件设置于所述轮毂径向部和所述轴承径向部之间。

可选地，还包括：

轴向环，设置于所述轮毂径向部和所述轴承径向部之间，所述轴向弹性元件设置于所述轮毂径向部和所述轴向环之间。

可选地，所述轴向弹性元件为带锥度的圆环片，所述圆环片的侧壁上开设有径向开口，所述径向开口位于所述圆环片的小端。

可选地，所述轴向弹性元件是膜片弹簧。

可选地，所述轴向弹性元件的材料为弹簧钢。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种机动车，其特征在于，包括发动机，离合器以及如上述任一项所述的双质量飞轮，所述双质量飞轮的第一飞轮与所述发动机相连，所述双质量飞轮的第二飞轮与所述离合器相连。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的机动车及双质量飞轮，双质量飞轮包括第一飞轮，第二飞轮及轴向弹性元件，所述第二飞轮的轴线与所述第一飞轮的轴线重合；所述轴向弹性元件设置于所述第一飞轮和所述第二飞轮之间，且可在所述双质量飞轮的轴向方向上发生弹性变形。在飞轮运转过程中，发动机作为能量输出端会产生轴向振动，由于发动机与所述第一飞轮相连，因而该轴向振动会传递给所述第一飞轮。由于所述第二飞轮经由所述第一飞轮带动旋转，当轴向振动经由所述第一飞轮向所述第二飞轮传递时，轴向振动传递给位于所述第一飞轮和第二飞轮之间的轴向弹性元件，所述轴向弹性元件在轴向上产生形变，通过将机械能转化成弹性势能，将轴向振动吸收，从而阻止轴向振动继续向所述第二飞轮方向传递，不但提高了所述双质量飞轮的寿命，而且避免了将轴向振动传递给用户，提高了用户的舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是一种双质量飞轮的局部剖视图；

图2是本发明实施例一种双质量飞轮的剖视图；

图3是图2的双质量飞轮的局部剖视图；

图4是图3的A部位的局部放大图；

图5是本发明实施例另一种双质量飞轮的局部剖视图。

其中：

10-第一飞轮；20-第二飞轮；90-弧形弹簧；100-第一飞轮；200-第二飞轮；300-轮毂；301-凹槽；311-轮毂轴向部；312-轮毂径向部；400-盖板；500-法兰；600-滑动轴承；611-轴承轴向部；612-轴承径向部；700-轴向环；800-轴向弹性元件；900-弧形弹簧

具体实施方式

由背景技术可知，双质量飞轮的用户舒适度体验仍有待提高，现结合一种双质量飞轮分析其原因。

请参考图1，图1是一种双质量飞轮的局部剖视图。

在双质量飞轮运转过程中，第一飞轮10和第二飞轮20相对转动，由于二者转速不同，位于二者之间的弧形弹簧90用来吸收双质量飞轮产生的旋转振动。由于弧形弹簧90无法吸收轴向振动，由发动机产生的轴向振动就通过第一飞轮10向第二飞轮20传递。但是，由于双质量飞轮不包括轴向阻尼元件，双质量飞轮无法吸收由发动机引起的轴向振动，当轴向振动传递给用户时，导致用户舒适度体验较差。

为了能够吸收轴向振动，从而提高用户舒适度，本发明实施例提供了一种机动车及双质量飞轮，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2至图5，图2是本发明实施例一种双质量飞轮的剖视图；图3是图2的双质量飞轮的局部剖视图；图4是图3的A部位的局部放大图；图5是本发明实施例另一种双质量飞轮的局部剖视图。

如图3所示，本发明实施例所提供的双质量飞轮，包括：第一飞轮100和第二飞轮200，所述第二飞轮200的轴线与所述第一飞轮100的轴线重合；轴向弹性元件800，设置于所述第一飞轮100和所述第二飞轮200之间，且所述轴向弹性元件800可在所述双质量飞轮的轴向方向上发生弹性变形。

具体地，所述轴向弹性元件800可以是片弹簧或者板弹簧，还可以是体积足够小的柱状弹簧，只要所述轴向弹性元件800可以沿轴向方向产生形变，可以吸收轴向振动即可。

所述第二飞轮200的轴线与所述第一飞轮100的轴线重合，并且所述第二飞轮200可以在所述第一飞轮100的带动下随第一飞轮100一起转动。此时，由于第一飞轮100与发动机相连接，因而发动机产生的轴向振动就通过所述第一飞轮100向所述第二飞轮200传递。此时，由于所述轴向弹性元件800设置于所述第一飞轮100与所述第二飞轮200之间，当所述轴向振动经过所述第一飞轮100传递到所述轴向弹性元件800时，所述轴向弹性元件800在轴向方向上产生形变，振动的机械能转化为轴向弹性元件800的弹性势能，从而将轴向振动吸收。

本发明实施例所提供的双质量飞轮，由于在所述第一飞轮100和第二飞轮200之间设置了轴向弹性元件800，且该轴向弹性元件800可以沿轴向方向产生形变，当所述轴向振动经过所述第一飞轮100传递到所述轴向弹性元件800时，所述轴向弹性元件800将机械能转化为弹性势能，所述轴向弹性元件800在轴向方向上产生形变，从而吸收轴向振动。因此，本发明实施例所提供的双质量飞轮能够防止发动机产生的轴向振动传递给用户，提升用户舒适感体验。

请参考图3，在一种具体实施例中，本发明实施例所提供的双质量飞轮还包括轮毂300，与所述第一飞轮100相连，所述轮毂300的轴线与所述第一飞轮100的轴线重合，所述轴向弹性元件800设置于所述轮毂300和所述第二飞轮200之间。

轮毂300用来支撑所述第一飞轮100，轮毂300通过螺栓(未图示)与第一飞轮100相连接。在双质量飞轮旋转过程中，所述第一飞轮100和所述轮毂300一起转动。轮毂300能够为第一飞轮100提供支撑，降低所述第一飞轮100的磨损，将轴向弹性元件800设置于轮毂800和第二飞轮200之间，不仅可以减小双质量飞轮的轴向振动，而且可以延长第一飞轮100的使用寿命。

在一种具体实施例中，所述轮毂300开设有凹槽301，所述轴向弹性元件800卡设于所述凹槽301内。通过在所述轮毂300上开设凹槽301，可以直接将轴向弹性元件800放置在凹槽301内，充分利用了双质量飞轮的内部空间，轴向弹性元件800安装方便，并且很容易固定，而且能够吸收轴向振动。

继续参考图3，在一种具体实施例中，本发明实施例所提供的双质量飞轮还包括轴承；所述轮毂300包括轮毂轴向部311和轮毂径向部312，所述轴承套设于所述轮毂轴向部311的外周面，所述第二飞轮200套设于所述轴承的外周面；所述轴向弹性元件800设置于轮毂径向部312和所述轴承的端面之间。

需要说明的是，所述轴承的端面指的是轴承靠近第一飞轮100的一端。

轴承可以是滚动轴承，也可以是滑动轴承。轴承使得所述轮毂300和所述第二飞轮200之间可以相对转动，由于所述轮毂300与所述第一飞轮100相连，从而所述第一飞轮100和所述第二飞轮200可以相对转动。

通过将所述轴向弹性元件800设置于所述轮毂径向部612和所述轴承的端面之间，不但降低了第一飞轮100和第二飞轮200相对转动时的摩擦阻力，而且可以吸收轴向振动。

由于滑动轴承的成本较低，且占用的空间较小，在本实施例中，轴承采用滑动轴承600。

请参考图3和图4，所述滑动轴承600包括轴承径向部612和轴承轴向部611，所述轮毂300包括轮毂轴向部311和轮毂径向部312，所述轴承轴向部611套设于所述轮毂轴向部311的外周面，所述第二飞轮200套设于所述轴承轴向部611的外周面。

这样，通过所述滑动轴承600，所述轮毂300和所述第二飞轮200之间可以相对转动，由于所述轮毂300与所述第一飞轮100相连，从而所述第一飞轮100和所述第二飞轮200可以相对转动。

通过采用滑动轴承600，且将所述轴向弹性元件800设置于所述轮毂径向部312和所述轴承径向部612之间，不但能够吸收轴向振动，而且能够节约成本。

在一种具体实施例中，本发明实施例所提供的双质量飞轮，还包括轴向环700，设置于所述轮毂径向部312和所述轴承径向部612之间；所述轴向弹性元件800设置于所述轮毂径向部312和所述轴向环700之间。

所述轴向环700一方面用来调整所述滑动轴承600的位置，另一方面，轴向环700能够避免所述滑动轴承600直接与所述轴向弹性元件800在轴向进行摩擦，所述轴向弹性元件800的材料为金属材料，所述轴向环700为塑料件，即所述轴向环700能够避免所述滑动轴承600直接与金属摩擦，因此，所述轴向环700提高了所述滑动轴承600的寿命，从而提高了整个双质量飞轮的寿命。因此，将所述轴向弹性元件800设置于所述轮毂径向部312和所述轴向环700之间，不但能够吸收轴向振动，而且提高了整个双质量飞轮的寿命。

在一种具体实施例中，所述轴向弹性元件800为带锥度的圆环片，所述圆环片的侧壁上开设有径向开口，所述径向开口位于所述圆环片的小端。

需要说明的是，带锥度的圆环片两端直径不相等，本文所指的小端指的是所述圆环片的直径较小的一端，大端指的是所述圆环片的直径较大的一端。

通过在所述轴向弹性元件800的侧壁上开设径向开口，且所述径向开口位于所述圆环片的小端，能够使所述轴向弹性元件800在轴向上易于产生变形。

由于所述第一飞轮100和所述第二飞轮200之间的轴向空间较小，在一种具体实施例中，所述轴向弹性元件800是膜片弹簧。膜片弹簧的刚度较大，缓冲吸振能力强，能以较小变形承受较大的载荷，比较适合于轴向空间要求小的场合。

因为弹簧钢具有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度，在一种具体实施例中，所述轴向弹性元件800的材料为弹簧钢。

请参考图4，具体地，在一种实施例中，由于所述轴向弹性元件800为带锥度的环状膜片弹簧，将所述轴向弹性元件800套设于所述轮毂轴向部311后，所述轴向弹性元件800的大端卡设于所述轮毂径向部312的凹槽301，所述轴向弹性元件800的小端抵接于所述轴向环700上。在其他实施例中，还可以是所述轴向弹性元件800的小端卡设于所述轮毂径向部312的凹槽301，所述轴向弹性元件800的大端抵接于所述轴向环700上，当然，所述轴向环700上也可以开设凹槽，使所述轴向弹性元件800更易于固定。

请参考图5，所述第二飞轮200远离所述第一飞轮100的一端用来连接离合器(未示出)。当所述第二飞轮200与所述离合器组装后，所述轴向弹性元件800会承受一个预载荷，从而使得所述轴向弹性元件800固定在所述轮毂轴向部311和所述轴向环700之间。当所述轴向弹性元件800选用膜片弹簧时，由于膜片弹簧的刚性较大，能够承受住预载荷，虽然轴向弹性元件800会有一定变形，但是轴向弹性元件800并未在预载荷的作用下完全压平，因而在后续双质量飞轮工作过程中可以继续发生形变，吸收轴向振动。

所述第一飞轮100远离所述第二飞轮200的一端与发动机(未示出)相连，发动机作为能量输出端，使所述第一飞轮100转动。弧形弹簧900(如图2所示)位于所述第一飞轮100和所述第二飞轮200之间，所述弧形弹簧900的两端分别连接所述第一飞轮100和所述第二飞轮200，所述第一飞轮100压缩弧形弹簧900，弧形弹簧900进而推动第二飞轮200转动。

需要说明的是，安装到双质量飞轮上的所述轴向弹性元件800的锥面角度不宜过大，这是由于在双质量飞轮旋转过程中，轴向弹性元件800吸收轴向振动，沿轴向方向发生弹性形变，将机械能转化为弹性势能，因而所述轴向弹性元件800在轴向方向上会产生位移。由于盖板400与所述第一飞轮100相连，法兰500与所述第二飞轮200相连，当所述轴向弹性元件800沿轴向压缩变形时，所述第一飞轮100和所述盖板400会沿轴向方向靠近所述第二飞轮200的方向移动，同时，所述第二飞轮200和所述法兰500会沿轴向方向靠近所述第一飞轮100的方向移动，即所述第一飞轮100和所述法兰500之间、所述法兰500和所述盖板400之间以及所述盖板400和所述第二飞轮200之间的间隙会变小。

为了防止所述第一飞轮100和所述法兰500之间、所述法兰500和所述盖板400之间以及所述盖板400和所述第二飞轮200之间发生碰撞，必须控制所述第一飞轮100和所述第二飞轮200之间的轴向移动量。因此，所述轴向弹性元件800的倾斜角度不宜过大，即所述轴向弹性元件800的轴向厚度不宜过大，安装过程中通过调节所述轴向弹性元件800的倾斜角度可以避免上述碰撞情况的发生。

此外，本发明实施例还提供一种机动车，包括发动机，离合器以及前述的双质量飞轮，所述双质量飞轮的第一飞轮100与所述发动机相连，所述双质量飞轮的第二飞轮200与所述离合器相连。

发动机作为能量输出端，使所述第一飞轮100转动，所述第一飞轮100带动所述第二飞轮200转动。在双质量飞轮旋转过程中，轴向弹性元件800沿轴向方向发生弹性形变，将机械能转化为弹性势能，从而吸收轴向振动，不但提高了双质量飞轮的使用寿命，而且避免了机动车的分离系统工作时该轴向振动传递给用户，从而提升了用户的舒适度体验。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种双质量飞轮，其特征在于，包括：

第一飞轮；

第二飞轮，所述第二飞轮的轴线与所述第一飞轮的轴线重合；

轴向弹性元件，设置于所述第一飞轮和所述第二飞轮之间，且可在所述双质量飞轮的轴向方向上发生弹性变形。

2.如权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，还包括：

轮毂，与所述第一飞轮相连，所述轮毂的轴线与所述第一飞轮的轴线重合，所述轴向弹性元件设置于所述轮毂和所述第二飞轮之间。

3.如权利要求2所述的双质量飞轮，其特征在于，所述轮毂开设有凹槽，所述轴向弹性元件卡设于所述凹槽。

4.如权利要求3所述的双质量飞轮，其特征在于，还包括：

轴承；

所述轮毂包括轮毂轴向部和轮毂径向部，所述轴承套设于所述轮毂轴向部的外周面，所述第二飞轮套设于所述轴承的外周面；

所述轴向弹性元件设置于轮毂径向部和所述轴承的端面之间。

5.如权利要求4所述的双质量飞轮，其特征在于，所述轴承为滑动轴承，所述滑动轴承包括轴承径向部和轴承轴向部；

所述轴承轴向部套设于所述轮毂轴向部的外周面，所述第二飞轮套设于所述轴承轴向部的外周面；

所述轴向弹性元件设置于所述轮毂径向部和所述轴承径向部之间。

6.如权利要求5所述的双质量飞轮，其特征在于，还包括：

轴向环，设置于所述轮毂径向部和所述轴承径向部之间，所述轴向弹性元件设置于所述轮毂径向部和所述轴向环之间。

7.如权利要求1-6任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，所述轴向弹性元件为带锥度的圆环片，所述圆环片的侧壁上开设有径向开口，所述径向开口位于所述圆环片的小端。

8.如权利要求1-6任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，所述轴向弹性元件是膜片弹簧。

9.如权利要求1-6任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，所述轴向弹性元件的材料为弹簧钢。

10.一种机动车，其特征在于，包括发动机，离合器以及如权利要求1-9任一项所述的双质量飞轮，所述双质量飞轮的第一飞轮与所述发动机相连，所述双质量飞轮的第二飞轮与所述离合器相连。