CN109210135B - 扭转减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扭转减振器，其包括能围绕转动轴线转动的驱动部件和减振器质量部件，所述减振器质量部件经由至少一个弹簧元件与所述驱动部件耦联，并且减振器质量部件能抵抗弹簧元件围绕转动轴线相对于驱动部件转动，其中构成为架腿簧(5)的弹簧元件以一个端部与驱动部件(2)抗扭地耦联，并且以另一端部经由耦联滚子(8)与减振器质量部件(9)耦联，所述耦联滚子在架腿簧(5)处的引导轨道(7)上滚动，并且构成为一件式的、在减振器质量部件(9)上转动支承的滚子。

Description

扭转减振器

技术领域

本发明涉及一种扭转减振器，其包括能围绕转动轴线转动的驱动部件和减振器质量部件，所述减振器质量部件经由至少一个弹簧元件与所述驱动部件耦联，并且所述减振器质量部件能抵抗弹簧元件围绕转动轴线相对于驱动部件扭转。

背景技术

这种扭转减振器使用在对可能的扭转振动进行减震或阻尼的、传输扭矩的装置中，其为所谓的弹簧-质量-减振器。例如，这种扭转减振器设置在机动车的动力传动系中，以便对通常系统固有地从内燃机输入到动力传动系中的扭转振动进行减振。

这种扭转减振器通常由可围绕转动轴线转动的且加载扭矩的驱动部件以及相对于驱动部件可围绕转动轴线转动的减振器质量部件构成，其中驱动部件和减振器质量部件通常可经由一个或多个螺旋压力弹簧相对彼此克服弹簧作用而扭转，所述螺旋压力弹簧在环周上分布地设置。由于惯性矩，减振器质量部件在经由驱动部件输入扭转振动时克服螺旋压力弹簧的作用移位，使得经由弹簧变形以及相对运动从振动中抽取能量，并且时间延迟地再输送给系统。经由该缓冲能够实现使扭矩变化平稳，以至于所得出的、例如输出给下游连接的变速器的扭矩更均匀。这种扭转减振器的实例在DE 198 40 664 A1或DE 10 2014223 308 A1中描述。然而，这种扭转减振器的特征曲线是受限的且取决于集成的螺旋压力弹簧的特性。

发明内容

因此，本发明所基于的目的是：提出一种改进的扭转减振器。

为了实现所述目的，在开始提出类型的扭转减振器中，根据本发明提出：构成为架腿簧的弹簧元件以一个端部与驱动部件抗扭地耦联，并且以另一端部经由耦联滚子与减振器质量部件耦联，所述耦联滚子在架腿簧处的引导轨道上滚动，并且构成为一件式的、在减振器质量部件上转动支承的滚子。

根据本发明，代替至今为止使用的螺旋压力弹簧，提出：为了弹性耦联驱动部件和减振器质量部件而使用至少一个架腿簧，经由所述架腿簧能够使驱动部件和减振器质量部件相对彼此扭转。架腿簧例如由板件构成，所述板件优选是简单的冲压构件。经由选择板厚度和可能的硬化板材料的加工步骤，能够相应地调节弹簧强度进而调节减振器的特性。

所述架腿簧以一个端部与驱动部件固定地连接，这就是说，驱动部件的旋转进而扭矩直接地提供给架腿簧。架腿簧的另一端部与减振器质量部件耦联，所述架腿簧弧形地或螺旋形地围绕驱动部件延伸，其中为了耦联进而为了传输扭矩设有耦联滚子。所述耦联滚子固定地、然而可围绕限定的转动轴线转动地在减振器质量部件上转动支承，并且支撑在架腿簧的引导轨道上。如果将扭矩提供到架腿簧上，那么所述扭矩经由所述滚子耦联机构提供给减振器质量。然而，由于滚子耦联机构和耦联滚子在引导轨道上的可移动性，根据耦联滚子相对于架腿簧的位置进而滚子在引导轨道上的位置，架腿簧的预紧是可变的，这就说，实现架腿簧的依据转动角度的预紧。这就是说，根据滚子和引导轨道之间的耦联机构的设计方案，在两个减振器部件相对转动时，经由沿环周方向可相对于耦联滚子移位的架腿簧，提供架腿簧相对于其他减振器部件的依据转动角度的预紧。该依据转动角度的预紧能够具有变化的切向的和/或径向的作用分量，例如径向力或环周力。经由所述作用分量，架腿簧的腿部依据转动角度弹性变形。那么，由此能够实现架腿簧的进而弹簧耦联部的相应的特征曲线变化。

因为在驱动部件和减振器质量部件之间也能够设有多个、例如彼此套在一起的(geschachtelte)架腿簧，其中所述架腿簧能够并联和/或串联连接，所以能够考虑的是：每个所述架腿簧经由相应的耦联滚子耦联至减振器质量，以便能够在相对宽的范围中调节或改变弹簧特性。例如，多个这种架腿簧能够轴向彼此并排和/或径向彼此叠加地设置，其中优选地构造偶数个架腿簧，并且两个相邻架腿簧的滚子耦联机构彼此对置，使得架腿簧以彼此反向作用的方式安装。

为了尽可能简单地设计扭转减振器的结构，根据本发明还提出：耦联滚子是一件式的滚子，所述滚子在减振器质量部件处转动支承。因此，耦联滚子是简单的、一件式的构件，所述构件包括所有对于其转动支承以及对于耦联至架腿簧而言需要的元件。这就是说，无需设有例如呈待单独安装的轴向销形式的单独的转动轴或者相应的转动支承装置，以便在所述销上支承滚子，等等。更确切地说，根据本发明使用的一件式的耦联滚子以简单的方式例如从减振器质量部件侧装入相应的转动支承件容纳部中或转动支承件容纳部处，由此，所述耦联滚子自动地且位置正确地转动支承。

在本发明的改进形式中优选地能够提出：耦联滚子构成为阶梯滚子，这就是说，所述滚子作为一件式的构件由运动部段构成，所述运动部段在架腿簧的引导轨道上运动，并且所述滚子具有相应的支承部段，所述支承部段相对于运动部段具有小的直径，经由所述支承部段进行转动支承。

对于这种阶梯滚子的简单的设计方案，因此，所述阶梯滚子具有一个在引导轨道上运动的运动部段和两个在两侧从运动部段轴向突出的支承部段，经由所述支承部段将阶梯滚子以能转动的方式支承在减振器质量部件上。根据第一替选方案，所述支承部段能够构成为圆柱形的支承销，所述支承销接合到减振器质量部件处的销容纳部中。所述销容纳部能够构成为减振器质量部件处的盲孔，或优选地构成为简单的圆柱形的孔，所述减振器质量部件当然在两侧轴向地环绕接合阶梯滚子。

替选于支承部段构成为圆柱形的支承销，也能够考虑：支持部段构成为锥状的或截锥状的凸起，所述凸起接合到减振器质量部件中的相应的凹入部中。所述凹入部同样能够构成为盲孔，或构成为相应的贯通孔，其中所述凹入部优选为形状配合的凹入部。替选地，耦联滚子也能够经由凸起仅支撑在减振器质量部件处，这就是说，轴向地支撑所述凸起，但是也实现转动，使得耦联滚子可自由移动，即不以位置固定的转动轴线容纳在减振器质量部件处。

这种阶梯滚子同样能够构成为简单的板构件，并且在相应的冲压步骤中结合相应的成型工艺来制造，使得阶梯滚子本身也可以简单地制造。

为了将耦联滚子或阶梯滚子简单地设置和支承在减振器质量部件上，适当的是：减振器质量部件由一个中间部件和两个在两侧设置在所述中间部件上的附加质量部件构成，耦联滚子支承在所述附加质量部件处。因此，减振器质量部件优选三件式地构成，其由三个环元件构成，即一个中间部件以及两个附加质量部件，所述附加质量部件在两侧经由相应的铆接或类似方式固定在所述中间部件上，其中在所述附加质量部件之间设置有耦联滚子或阶梯滚子，并且在所述附加质量部件上例如构成用于阶梯滚子的相应的支承孔。这种多件式结构一方面部分地允许减振器质量部件的简单的设计方案，因为所述减振器质量部件仅由简单的环形板件构成，所述板件又例如冲压而成。当然，也能以简单的方式在减振器质量元件安装期间集成阶梯滚子，其方式在于：将阶梯滚子在组装相应元件时组装在一起，并且随后在将元件铆接之后将其可靠地容纳在附加质量元件之间。

架腿簧的引导轨道适当地具有径向于转动轴线定向的弧形形状，这就是说，引导轨道沿径向观察凹入。由此实现：在架腿簧相对于减振器质量部件相对扭转时，耦联滚子在引导轨道上从零位(Nulllage)开始一定程度上向上运动

并且弹簧预紧以该方式改变。同时，由此也以简单的方式确保至减振器质量部件的扭矩传输。

本发明的一个适宜的改进形式提出：耦联滚子经由形状配合连接部与引导轨道耦联，这对于与相对转动无关地、将耦联滚子一对一地相对于架腿簧定位是有利的。因此，由于形状配合连接部，耦联滚子和架腿簧处于限定的连接，该限定的连接还允许相对彼此的可移动性，所述形状配合连接部优选经由齿部实现。耦联滚子因此不能够任意地沿着引导轨道移动，而是总是处于相对于引导轨道限定的、依据转动角度的位置处。

如所描述的，所述形状配合连接部优选经由齿部实现。对此，在耦联滚子处设有部段式的齿部，引导轨道也至少部段地构成有相应的齿部。滚子齿部的环周和引导轨道的齿部段的长度当然取决于：在运行期间架腿簧相对于减振器质量部件的相对转动为多远。

根据本发明的扭转减振器尤其能够设置在机动车的动力传动系中，即与内燃机相关联。所述扭转减振器为了进一步的扭转振动隔离而能够与其他扭转减振器、即例如离心摆或双质量飞轮组合。例如，根据本发明的扭转减振器能够集成到已经存在的驱动配置中，例如双质量飞轮中，摩擦离合器的离合器盘中或液力变矩器中。

附图说明

下面，根据实施例参考附图阐述本发明。附图是示意图并且示出：

图1示出第一实施方式的根据本发明的扭转减振器的剖开的部分图，

图2示出安装位置中的图1中的扭转减振器的另一剖视图，和

图3示出第二实施方式的扭转减振器的剖开的部分图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的扭转减振器1的部分剖视图，其包括：可围绕转动轴线转动的驱动部件2，所述驱动部件在此构成为毂3并且在所示出的例子中例如经由齿部设置在驱动轴4上，所述驱动轴能够围绕转动轴线D1转动。以与驱动部件2抗扭地耦联的方式，在示例中与其连接地，将架腿簧5构成在具有弧形形状的引导轨道7上，所述架腿簧具有弧形的或略微螺旋形伸展的腿部6。

耦联滚子8在弹性的腿部6的该引导轨道7上运动，所述耦联滚子本身以可围绕另一转动轴线D2转动的方式支承在减振器质量部件9上。

如果在相关联的驱动装置运行时出现扭转振动，即在驱动器方面出现转动不均匀，那么驱动部件2进而架腿簧5开始相对于减振器质量部件9相对转动。在此，引起耦联滚子8在弧形的引导轨道7上滚动。由于弧形的引导轨道7的几何形状，由此改变架腿簧5的预紧，以便也整体上改变弹簧性能，并且最终由此改变扭转减振器1的性能。

图2示出安装情况下处于转动90°的剖平面中的贯穿扭转减振器1的剖面图。减振器质量部件9由环形的中间部件10构成，两个环形的附加质量部件11经由相应的铆接部或螺接部12在两侧固定在所述中间部件上。耦联滚子8被设置到所述附加质量部件11之间，所述耦联滚子在此构成为阶梯滚子13，其包括一个在架腿簧5的引导轨道7上运动的运动部段14以及两个在其两侧突出的支承部段15。所述支承部段接合到相应的附加质量部件11中的相应的孔16中，由此实现耦联滚子8的转动支承。耦联滚子8本身构成为一件式的构件，优选构成为冲压构件。

扭转减振器1在此集成到机动车的动力传动系中。示出具有相关联的双质量飞轮18的耦联装置17，扭转减振器1连接在所述双质量飞轮的下游。双质量飞轮18的输出端贴靠在驱动部件2上，在所述驱动部件处同样接合有变矩器19，所述变矩器在此仅部分示出。

原则上，存在如下可行性：耦联滚子8和架腿簧6经由形状配合连接部彼此耦联。对此，耦联滚子8在运动部段14处部段地设有外齿部，而引导轨道7同样设有相应的齿部，这两种齿部彼此啮合。由此，提供耦联滚子8和架腿簧5之间的固定的、取决于转动角度的位置关联。

图2示出具有两侧突出的圆柱形的支承销14的阶梯滚子13，而图3示出如下耦联滚子8，所述耦联滚子又具有运动部段14，在所述运动部段的两侧具有呈锥状的或截锥状的凸起20形式的相应的支承部段。所述支承部段同样能够接合到相应的凹入部或支承件容纳部中，所述凹入部或支承件容纳部能够构成在两个附加质量部件11处。但是也能够考虑：耦联滚子8一定程度空转地、具有间隙地容纳在附加质量部件11之间，并且经由凸起20，例如仅在轴向错开的情况下支撑在其上。运动部段14一方面支撑在引导轨道7上，另一方面支撑在相应的配合支承轨道21上，所述配合支承轨道构成在中间部件10上。在该设计方案中，耦联滚子8也是可转动地容纳，所述耦联滚子能够以经由凸起20支撑并且最终转动支承的方式，在架腿簧5和减振器质量部件9之间具有相对转动的情况下相应地转动，使得即使在这种耦联滚子完全空转支承的情况下，也引起相应的预应力变化。

附图标记列表

1 扭转减振器

2 驱动部件

3 毂

4 驱动轴

5 架腿簧

6 腿部

7 引导轨道

8 耦联滚子

9 减振器质量部件

10 中间部件

11 附加质量部件

12 螺接部

13 阶梯滚子

14 运动部段

15 支承部段

16 孔

17 离合器装置

18 双质量飞轮

19 变矩器

20 凸起

21 配合支承轨道

D1 转动轴线

D2 转动轴线。

Claims (9)

1.一种扭转减振器，其包括能围绕转动轴线转动的驱动部件和减振器质量部件，所述减振器质量部件经由至少一个弹簧元件与所述驱动部件耦联能抵抗所述弹簧元件围绕所述转动轴线相对于所述驱动部件转动，其特征在于，构成为架腿簧(5)的所述弹簧元件以一个端部与所述驱动部件(2)抗扭地耦联，并且以另一端部经由耦联滚子(8)与所述减振器质量部件(9)耦联，所述耦联滚子在所述架腿簧(5)处的引导轨道(7)上滚动，并且构成为一件式的、在所述减振器质量部件(9)上转动支承的滚子，所述减振器质量部件(9)由一个中间部件(10)和两个在两侧固定在所述中间部件上的附加质量部件(11)构成，所述耦联滚子(8)支承在所述附加质量部件处。

2.根据权利要求1所述的扭转减振器，其特征在于，所述耦联滚子(8)构成为阶梯滚子(13)。

3.根据权利要求2所述的扭转减振器，其特征在于，所述阶梯滚子(13)具有一个在所述引导轨道(7)上运动的运动部段(14)和两个支承部段，所述支承部段在两侧从所述运动部段轴向突出，所述阶梯滚子(13)经由所述支承部段以能转动的方式支承在所述减振器质量部件(9)上。

4.根据权利要求3所述的扭转减振器，其特征在于，所述支承部段构成为圆柱形的支承销，所述支承销接合到所述减振器质量部件(9)处的销容纳部中。

5.根据权利要求3所述的扭转减振器，其特征在于，所述支承部段构成为锥状的或截锥状的凸起，所述凸起接合到所述减振器质量部件处的凹入部中，或者经由所述凸起支撑所述耦联滚子(8)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的扭转减振器，其特征在于，所述引导轨道(7)具有径向于所述转动轴线(D)定向的弧形形状。

7.根据上述权利要求1至5中任一项所述的扭转减振器，其特征在于，所述耦联滚子(8)经由形状配合连接部与所述引导轨道(7)耦联。

8.根据权利要求7所述的扭转减振器，其特征在于，所述形状配合连接部经由所述耦联滚子(8)的部段式的齿部和所述引导轨道(7)的部段式的齿部实现。

9.根据上述权利要求1至5中任一项所述的扭转减振器，其特征在于，所述驱动部件(2)构成为毂(3)。

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