CN110662910A - 扭振减振器 - Google Patents

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CN110662910A CN201880034699.XA CN201880034699A CN110662910A CN 110662910 A CN110662910 A CN 110662910A CN 201880034699 A CN201880034699 A CN 201880034699A CN 110662910 A CN110662910 A CN 110662910A
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    • F16F15/133—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/134—Wound springs
    • F16F15/13469—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations
    • F16F15/13476—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates
    • F16F15/13484—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates acting on multiple sets of springs

Abstract

本发明涉及一种扭振减振器，尤其是双质量飞轮、带盘解耦器或盘减振器，用于减振机动车驱动系中的扭振，所述扭振减振器具有：构造有环绕的接收通道(14)的初级质量(12)和次级质量(20)，所述次级质量能通过能量存储元件(16)、尤其弧形弹簧相对于所述初级质量(12)受限地扭转，其中，所述次级质量(20)具有输出法兰(18)，所述输出法兰伸入到所述接收通道(14)中，用于切向止挡在所述能量存储元件(16)上，其中，所述输出法兰(18)具有传递法兰(28)和连接法兰(30)，所述传递法兰切向贴靠在所述能量存储元件(16)上，所述连接法兰通过附加减振器(34)可传递扭矩地与所述传递法兰(28)耦合，其中，尤其在所述传递法兰(28)和所述连接法兰(30)之间构造齿部(32)并且所述附加减振器(34)被定位在所述齿部(32)中。通过在转动角度范围的端部处才起作用的附加减振器(34)能够在尽可能长且软的能量存储器元件(16)中在可能的最大转动角度下达到高的卡死力矩，使得能够实现具有软的弹簧特性曲线的扭振减振器(10)。

Description

扭振减振器
技术领域
本发明涉及一种扭振减振器，尤其双质量飞轮、带盘解耦器或盘减振器，借助所述扭振减振器能够减振在机动车驱动系中的扭振。
背景技术
例如由DE 10 2015 221 022 A1已知一种构型为双质量飞轮的扭振减振器，其具有初级质量和能通过弧形弹簧相对于该初级质量受限地扭转的次级质量，其中，该次级质量具有输出法兰，该输出法兰伸入到接收通道中，该接收通道由初级质量构造，用于接收弧形弹簧。
在机动车的驱动系中的扭振减振器中持续存在以下需求：在尽可能小的安装空间中设置尽可能软的弹簧特性曲线。
发明内容
本发明的任务阐述了以下措施：其能够在尽可能小的安装空间中实现具有软的弹簧特性曲线扭振减振器。
根据本发明，该任务的解决方案通过具有权利要求1的特征的扭振减振器实现。在从属权利要求和下面的说明书中说明本发明的优选构型，所述优选构型能够分别单独地或组合地呈现本发明的一个方面。
根据本发明设置有一种扭振减振器，尤其是双质量飞轮、带盘解耦器或盘减振器，用于减振机动车驱动系中的扭振，所述扭振减振器具有构造有环绕的接收通道的初级质量和次级质量，所述次级质量能通过能量存储元件、尤其弧形弹簧相对于所述初级质量受限地扭转，其中，该次级质量具有输出法兰，该输出法兰伸入到接收通道中，用于切向止挡在能量存储元件上，其中，该输出法兰具有传递法兰和连接法兰，所述传递法兰切向贴靠在能量存储元件上，所述连接法兰通过附加减振器能传递扭矩地与所述传递法兰耦合，其中，尤其在传递法兰和连接法兰之间构造齿部并且所述附加减振器被定位在该齿部中。
通过除了能量存储元件外附加地设置的附加减振器，可以在该附加减振器中设置希望的自由角，使得该附加减振器从在初级质量和次级质量之间的、与在所述能量存储元件中设置的转动角度不同的另一转动角度开始起作用。由此能够容易地实现在该转动角度上变化的减振特性。因此，当转动角度范围仅覆盖小的转动角度时，可以在初级质量相对于次级质量小地扭转时设置仅由能量存储元件确定的弹簧特性曲线，而在大于下述转动角度时自动地设置由能量存储元件和附加减振器确定的弹簧特性曲线，在所述转动角度下，设置在附加减振器中的自由角被超过并且预减振器的减振功能被激活。通过附加减振器的附加的弹簧力可以相比于不具有附加减振器的扭振减振器调设具有区段式不同的总弹簧常数的弹簧特性曲线。同时能够在足够大的转动角度范围上实现相对软的减振，所述软的减振被感受为特别舒适。在能量存储元件的区域中的自由角可以被减小或者甚至完全被避免，使得为能量存储元件在周向方向上留有更多的空间。这能使得能量存储元件在周向方向上更多地延伸，并因此实现更大的距离，以便使能量存储元件能够被压缩该距离。由此，相比于在其余方面相同的扭振减振器(在该扭振减振器中要设置的自由角在周向方向上衔接能量存储元件)，能够实现能量存储元件的更软的弹簧特性曲线。
通过将附加减振器与能量存储元件间隔开地定位，附加减振器布置成与能量存储元件不同轴并且因此能容易地与能量存储元件无关地运行。这使得更容易在不同于能量存储元件的转动角度范围内运行附加减振器并且实现具有不同弹簧常数的区域的总弹簧特性曲线。在达到可能的最大转动角度之前，具有较软的弹簧特性曲线的能量存储元件已经被最大地压缩和卡死，使得在转动角度进一步增大时仅附加减振器或仅具有较硬的弹簧特性曲线的能量存储元件还起作用。这能够调设特别大的卡死力矩，在该卡死力矩下达到初级质量相对于次级质量的可能的最大转动角度。通过次级质量的输出法兰的至少两件式的构型，可以容易地通过传递法兰与多件式的输出法兰的连接法兰的能传递扭矩的耦合来设置用于附加减振器的自由角。传递法兰相对于连接法兰的相对转动能够在次级质量的输出法兰内进行，而基本上不受能量存储元件的压缩影响，使得传递法兰相对于连接法兰的相对转动不受能量存储元件限制。附加减振器能够串联至能量存储元件并且为此被集成在多件式的输出法兰中。附加减振器通过传递法兰和能量存储元件仅间接地与初级质量耦合。附加减振器能够容易地在周向方向上被定位在齿部的齿之间，其中，能够通过传递法兰的齿在周向方向上与连接法兰的齿的距离来设置用于附加减振器的自由角。由此，能够容易地实现用于附加减振器的特别大的自由角。不需要仅由一个构件环绕地构型的单独的窗口来接收附加减振器。替代地，在周向方向上接连的齿能够构造朝径向方向敞开的齿中间空间来接收附加减振器，其中，朝径向方向敞开的侧能够通过输出法兰的在齿部中对置的构件的齿根来限界。由此得到用于附加减振器的可简单制造的接收区域，而无需设置具有环绕的窗口的另一构件来引导和/或稳定附加减振器。通过尤其设置在多件式的输出法兰的齿部的齿中间空间中的附加减振器，能够在小的安装空间中实现具有软的弹簧特性曲线的扭振减振器。
初级质量和次级质量能够构造弹簧-质量系统，所述次级质量通过尤其构型为弧形弹簧的能量存储元件以能受限地扭转的方式耦接到该初级质量上，所述弹簧-质量系统能够在特定的频率范围内减振由机动车发动机产生的驱动功率的转速中和扭矩中的转动不均匀性。在此，初级质量和/或次级质量的惯性矩以及能量存储元件的弹簧特性曲线能够选择成使得能够减振在机动车发动机的占主导的发动机级的频率范围内的振动。尤其能够通过安装的附加质量来影响初级质量和/或次级质量的惯性矩。初级质量能够具有盘，与该盘能够连接有盖，由此能够限界用于能量存储元件的基本上为环形的接收空间。初级质量例如能够通过突起到接收空间中的压印部切向止挡在能量存储元件上。次级质量的输出法兰能够伸入到该接收空间中，所述输出法兰能够切向止挡在能量存储元件的对置的端部上。当扭振减振器是双质量飞轮的一部分时，初级质量能够具有能与机动车发动机的驱动轴耦合的飞轮。当扭振减振器作为带盘解耦器是带盘组件的一部分时(所述带盘组件用于借助于牵引器件驱动机动车辅助设备)，初级质量能够构造带盘，在所述带盘的径向外表面上作用有牵引器件、尤其楔形带，用于传递扭矩。
优选地，附加减振器被设计为用于在次级质量相对于初级质量的相对扭转增加时在能量存储元件卡死之前卡死。当次级质量从中性零位出发相对于初级质量朝第一周向方向或在与第一周向方向相反的第二周向方向上扭转时，例如能够由于设置为用于能量存储器和附加减振器的自由角而首先不设置减振，使得能够以低通滤波器的方式滤出具有低振幅的特别高的频率。但也可以随着相对转动的开始首先仅有能量存储元件起作用或者能量存储元件和附加减振器都起作用。能量存储元件尤其具有比附加减振器更软的弹簧特性曲线。在能量存储元件和串联连接的附加减振器都起作用的相对转动中得到具有特别软的减振的减振器等级，所述特别软的减振被机动车的驾驶员感觉为特别舒适。然而，在达到可能的最大转动角度之前，附加减振器会卡死并且基本上表现为固体。由此，对于超过上述转动角度的扭转动角度度实现了仅由能量存储元件的弹簧特性曲线确定的减振范围，所述弹簧特性曲线相比于能量存储元件和附加减振器的弹簧部分的串联连接呈现为更硬的弹簧特性曲线。通过附加减振器的在达到可能的最大转动角度之前的卡死，能够直至附加减振器的卡死实现软的减振级，在附加减振器的卡死之后，硬的减振级衔接所述软的减振级。所述软的减振级能够实现舒适的减振，而所述硬的减振级能够在达到可能的最大转动角度时减振硬的冲击。也可以为能量存储元件设置这样大的自由角，使得相对扭转开始时在能量存储元件起作用之前仅有附加减振器起作用直至卡死或反之亦然。也可能的是，附加减振器的尤其构型为弧形弹簧的弹簧元件比能量存储元件在周向方向上覆盖更长的延伸部和/或更大的角度范围或反之亦然。此外，通过附加减振器的在达到可能的最大转动角度之前的卡死能够防止附加减振器的弹簧元件过强地压缩。
尤其地，初级质量和传递法兰切向贴靠在能量存储元件上，其中，尤其地，能量存储元件构型为在正在进行的运行中永久地切向贴靠在初级质量和传递法兰上，其中，尤其地，能量存储元件在初级质量和传递法兰之间被预紧。由此能够避免在能量存储元件的半径区域中设置自由角，使得能够为能量存储元件在周向方向上设置有更多安装空间。通过能量存储元件的预紧能够确保即使在正在进行的运行中出现力时能量存储元件也不会从初级质量或从传递法兰上抬起。由此还能够通过能量存储元件在初级质量或在传递法兰上的止挡来避免不必要的材料应力。
优选地，仅附加减振器具有在相对转动方向颠倒时设置在初级质量和次级质量之间的自由角。附加减振器的减振作用通过该自由角被关断，使得仅有能量存储元件的减振作用起作用。当设置在附加减振器中的自由角被超过时，附加减振器的减振作用才朝向可能的转动角度范围的端部起作用。在大于该自由角直至可能的最大转动角度的转动角度范围中，能量存储元件和附加减振器的弹簧作用能够叠加。在此，能量存储元件可以构型为没有自由角，使得能量存储元件的减振作用能够在一开始就起作用。
特别优选地，附加减振器设置在接收通道之内。由此，附加减振器能够被定位在相对大的半径区域上，所述大的半径区域能够实现用于附加减振器的相应大的自由角。
尤其地，附加减振器具有尤其构型为压力螺旋弹簧或弧形弹簧的附加能量存储元件，其中，附加能量存储元件以在切向方向上和/或在周向方向上在两个轴向端部上预紧的方式被接收在传递法兰上，并且能相对于传递法兰扭转的连接法兰能经过自由角切向止挡在该附加能量存储元件上，和/或附加能量存储元件以在切向方向上和/或在周向方向上在两个轴向端部上预紧的方式被接收在连接法兰上，并且能相对于连接法兰扭转的传递法兰能经过自由角切向止挡在该附加能量存储元件上。由此，附加能量存储元件并不一方面支撑在传递法兰且另一方面支撑在连接法兰上，而是仅支撑在这些构件中的一个上。通过设置在传递法兰和连接法兰之间的齿部，附加能量存储元件能够在或者传递法兰的或者连接法兰的整个齿中间空间中预紧地延伸和支撑。当传递法兰相对于连接法兰进行了强的相对转动使得所设置的自由角被扫过时，对应的另外的构件的一部分在支撑附加能量存储元件的构件旁边运动经过并且切向止挡在附加能量存储元件上，以便压缩附加能量存储元件。在此，附加能量存储元件能够在进行止挡的侧上抬起并且支撑在进行相对运动的构件上。未接收有附加能量存储元件的连接法兰或传递法兰的齿的齿中间空间尤其这样大地实施，使得接收有附加能量存储元件的传递法兰或连接法兰的两个齿能够被接收。由此，被接收在更小的齿中间空间中的附加能量存储元件与支撑附加能量存储元件的齿一起完全被定位在更大的齿中间空间中。根据相对转动方向，更大的齿中间空间的一个齿切向止挡在附加能量存储元件的一侧上或该更大的齿中间空间的另一个齿切向止挡在附加能量存储元件的另一侧上。
优选地，传递法兰的齿与连接法兰的齿在轴向方向上错开地布置。传递法兰的齿和连接法兰的齿在周向方向上看不呈直线重叠。由此避免这些齿彼此直接止挡。替代地，确保能够仅通过中间连接的附加减振器进行扭矩传递，所述附加减振器为此能够在彼此不同的、在轴向方向上错开的位置处切向止挡在传递法兰的齿和连接法兰的齿上。
特别优选地，在传递法兰和连接法兰之间设置有摩擦装置，用于对由共振引起的扭振增大提供减振。通过有意设置的摩擦能够使扭振减振器的弹簧-质量系统被充分减振，以便能够避免在共振区域中的过强的偏转。为此，能够利用传递法兰相对于连接法兰的相对运动来产生具有摩擦的相对运动。摩擦装置能够具有与传递法兰固定的第一摩擦配对件和与连接法兰固定的第二摩擦配对件，所述第一摩擦配对件和所述第二摩擦配对件例如借助于弹簧有摩擦地压向彼此。这些摩擦配对件例如能够通过轴向摩擦环来表示。
尤其设置，连接法兰具有轴向上彼此间隔开的两个侧盘，其中，传递法兰在齿部中伸入到所述侧盘之间，或者传递法兰具有轴向彼此间隔开的两个侧盘，其中，连接法兰在齿部中伸入到所述侧盘之间。由此，传递法兰和连接法兰的齿能够容易地在旁边运动经过彼此，以便压缩附加减振器，而同时能够在压缩时实现附加减振器的基本上居中的应力。由此能够避免附加减振器的不必要的折弯和弯曲力矩以及剪切负荷。
优选地，传递法兰的齿根在齿部中和/或连接法兰的齿根在齿部中在轴向方向上突起，用于在径向外部引导附加减振器。附加减振器、尤其附加能量存储元件的引导能够由此被改进，以便例如避免附加能量存储元件在负载下的纵向弯曲。突起的区域尤其能够紧靠在附加减振器或附加能量存储元件的外轮廓上。尤其当通过两个侧盘构造传递法兰或连接法兰时，可以通过冲压和非切削成形简单地制造从齿根突起的部分。
本发明还涉及一种用于借助于牵引器件驱动机动车辅助设备的带盘组件，所述带盘组件具有用于驱动牵引器件的带盘、能与机动车发动机的驱动轴耦合的用于导入扭矩的毂和能够如上所述地构造和扩展的扭振减振器，其中，所述带盘是扭振减振器的初级质量的一部分并且所述毂是扭振减振器的次级质量的一部分。通过尤其设置在多件式的输出法兰的齿部的齿中间空间内的附加减振器能够在小的安装空间的情况下实现具有软的弹簧特性曲线的扭振减振器。
附图说明
下面参考附图借助优选实施例示例性地阐明本发明，其中，下面呈现的特征不但可以单独地而且可以组合地呈现本发明的一个方面。附图示出：
图1扭振减振器的示意性截面侧视图，和
图2图1的扭振减振器的示意性截面俯视图。
具体实施方式
在图1和图2中，以带盘组件中的带盘解耦器为示例示出扭振减振器10，所述带盘组件用于借助于牵引器件驱动机动车的辅助设备，所述扭振减振器具有构型为带盘的初级质量12，所述初级质量限界环形接收通道14，该环形接收通道用于构型为弧形弹簧的能量存储元件16。次级质量20的输出法兰18从径向内部向外伸入到接收通道14中。能量存储元件16在其切向端部处在初级质量12和输出法兰18之间以预紧张紧，而在周向方向上无间隙、即无自由角。次级质量20具有例如两件式的毂22，输出法兰18与该毂固定。附加地，与毂22固定有橡胶缓冲器24。设置为用于固定橡胶缓冲器24的、构型为螺钉的固定器件26也将居中地延伸至能量存储元件16的输出法兰18与毂22固定并且将多件式的毂22保持在一起。固定器件26例如可以构型为螺纹连接部、销钉连接部和/或过盈配合部。通过将固定器件26构型为定位销能够容易地将橡胶缓冲器24定位在毂22上。
次级质量20的输出法兰18具有径向外部的传递法兰28和径向内部的连接法兰30，在所述传递法兰和连接法兰之间构造齿部32。如图2中所示，在齿部32中设置有附加减振器34，该附加减振器具有构型为压力螺旋弹簧的附加能量存储元件36。所述附加能量存储元件36被预紧地安装在传递法兰28的两个第一齿38之间的齿中间空间中。在连接法兰30的两个第二齿40之间的齿中间空间是这样大，从而使得由两个第一齿40和附加能量存储元件36组成的附加减振器34能够被接收。
如图1中所示，连接法兰30由两个侧盘42组成，所述侧盘在轴向方向上与传递法兰28错开地布置，使得第二齿40在相对转动中能够在第一齿38旁边运动经过，以便在克服自由角之后能够切向止挡在附加减振器34的附加能量存储元件36上。由此，所述附加能量存储元件36能够在传递法兰28和连接法兰30之间被压缩并且能够在传递法兰28和连接法兰30之间传递扭矩。此外，在连接法兰30的侧盘42的齿根区域中能够有翼部44突起，所述翼部能够引导附加能量存储元件36和/或能够进行支撑以抵抗折弯。
附图标记列表
10 扭振减振器
12 初级质量
14 接收通道
16 能量存储元件
18 输出法兰
20 次级质量
22 毂
24 橡胶减振器
26 固定器件
28 传递法兰
30 连接法兰
32 齿部
34 附加减振器
36 附加能量存储元件
38 第一齿
40 第二齿
42 侧盘
44 翼部

Claims (10)

1.一种扭振减振器，尤其是双质量飞轮、带盘解耦器或盘减振器，用于减振机动车驱动系中的扭振，所述扭振减振器具有：
构造有环绕的接收通道(14)的初级质量(12)；和
次级质量(20)，所述次级质量能通过能量存储元件(16)、尤其弧形弹簧相对于所述初级质量(12)受限地扭转，其中，所述次级质量(20)具有输出法兰(18)，所述输出法兰伸入到所述接收通道(14)中，用于切向止挡在所述能量存储元件(16)上，其中，所述输出法兰(18)具有传递法兰(28)和连接法兰(30)，所述传递法兰切向贴靠在所述能量存储元件(16)上，所述连接法兰通过附加减振器(34)与所述传递法兰(28)可传递扭矩地耦合，
其中，尤其在所述传递法兰(28)和所述连接法兰(30)之间构造齿部(32)并且所述附加减振器(34)被定位在所述齿部(32)中。
2.根据权利要求1所述的扭振减振器，其特征在于，所述附加减振器(34)被设计为，在所述次级质量(20)相对于所述初级质量(12)的相对扭转增加时在所述能量存储元件(16)卡死之前卡死。
3.根据权利要求1或2所述的扭振减振器，其特征在于，所述初级质量(12)和所述传递法兰(28)切向贴靠在所述能量存储元件(16)上，其中，尤其是，所述能量存储元件(16)构型为在正在进行的运行中永久地切向贴靠在所述初级质量(12)和所述传递法兰(28)上，其中，尤其是，所述能量存储元件(16)在所述初级质量(12)和所述传递法兰(28)之间被预紧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，仅所述附加减振器(34)具有在相对转动方向颠倒时设置在所述初级质量(12)和所述次级质量(20)之间的自由角。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，所述附加减振器(34)具有尤其构型为压力螺旋弹簧或弧形弹簧的附加能量存储元件(36)，其中，所述附加能量存储元件(36)以在切向方向上和/或在周向方向上在两个轴向端部上预紧的方式被接收在所述传递法兰(28)上，并且能相对于所述传递法兰(28)扭转的所述连接法兰(30)能经过自由角切向止挡在所述附加能量存储元件(36)上，和/或所述附加能量存储元件(36)以在切向方向上和/或在周向方向上在两个轴向端部上预紧的方式被接收在所述连接法兰(30)上，并且能相对于所述连接法兰(30)扭转的所述传递法兰(28)能经过自由角切向止挡在所述附加能量存储元件(36)上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，所述传递法兰(28)的齿(38)相对于所述连接法兰(30)的齿(40)在轴向方向上错开地布置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，在所述传递法兰(28)和所述连接法兰(30)之间设置有摩擦装置，用于对由共振引起的扭振增大提供减振。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，所述连接法兰(30)具有轴向上彼此间隔开的两个侧盘(42)，其中，所述传递法兰(28)在所述齿部(32)中伸入到所述侧盘(42)之间，或者所述传递法兰(28)具有轴向彼此间隔开的两个侧盘(42)，其中，所述连接法兰(30)在所述齿部(32)中伸入到所述侧盘(42)之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，所述传递法兰(28)的齿根在所述齿部(32)中和/或所述连接法兰(30)的齿根在所述齿部(32)中在轴向方向上突起，用于在径向外部引导所述附加减振器(34)。
10.一种带盘组件，其用于借助于牵引器件驱动机动车辅助设备，所述带盘组件具有用于驱动牵引器件的带盘、能与机动车发动机的驱动轴耦合的用于导入扭矩的毂(22)和根据权利要求1至9中任一项所述的扭振减振器(10)，其中，所述带盘是扭振减振器的初级质量(12)的一部分并且所述毂(22)是扭振减振器的次级质量(20)的一部分。
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