CN110905971A - 离心力摆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离心力摆装置(100)，其尤其用于机动车的驱动系，所述离心力摆装置具有摆质量支架(103)和在周缘上分布地布置的摆质量(104)，所述摆质量支架被接收在轴(102)、尤其变速器输入轴上，所述摆质量借助于摆支承部在转动的所述轴(102)的离心力场中以能沿着摆轨摆动的方式接收在所述摆质量支架上，所述摆轨由所述摆支承部预给定。为了避免由于轴(102)和摆质量支架(103)之间的间隙干扰所述离心力摆装置(100)的作用，所述摆质量支架(103)直接地或者借助于毂(106)无间隙地接收在所述轴(102)上。

Description

离心力摆装置
技术领域
本发明涉及一种离心力摆装置，其尤其用于机动车的驱动系，所述离心力摆装置具有摆质量支架和在周缘上分布地布置的摆质量，所述摆质量支架被接收在轴、尤其变速器输入轴上，所述摆质量借助于摆支承部在转动的轴的离心力场中以能沿着摆轨摆动的方式接收在所述摆质量支架上，所述摆轨由摆支承部预给定。
背景技术
离心力摆装置用于尤其在机动车的具有带有扭转振动的内燃机的驱动系中的扭转振动隔离。在此，通过接收能在离心力摆装置的转动轴线的离心力场中摆动的摆质量来实现转速适配的扭转振动隔离。例如由文献DE 10 2012 213 904 A1已知一种具有摆质量支架和能摆动地悬挂在该摆质量支架上的摆质量的离心力摆装置，其中，摆质量支架借助于插接齿部接收在变速器输入轴上。尤其在内燃机的部分负荷范围内，在插接齿部中由条件决定的间隙会导致离心力摆装置的功能干扰。
发明内容
本发明的任务是拓展所述类型的离心力摆装置。尤其地，本发明的任务是提出一种具有在内燃机的整体负荷范围上无干扰的功能的离心力摆装置。
所提出的离心力摆装置包含摆质量支架，在所述摆质量支架上在周缘上分布地布置有摆质量，所述摆质量借助于摆支承部接收在摆质量支架上。摆支承部由在摆质量支架中和在摆质量中互补的运行轨构成，摆滚子在所述运行轨上滚动。运行轨的曲率的选择(这预给定了摆质量的相应的摆轨)、将摆滚子构造为阶级滚子或者具有恒定的直径的摆滚子、摆质量的重心到转动轴线的间距和诸如此类在此预给定离心力摆装置的特性、尤其是与内燃机的主激励级相协调的消振级。在此，摆质量基于围绕转动轴线转动的摆质量支架在离心力场中径向向外地加速并且由扭转振动移位至更小的、消振扭转振动的半径，从而与离心力相关地并且因此转速适配地使作用在摆质量支架上的转矩稳定。
离心力摆装置可以例如以多种实施方式构造。在第一实施方式中，摆质量支架构造为摆法兰，摆质量在两侧布置在所述摆法兰上。轴向对置的摆质量在此借助于连接器件轴向地间隔开并且连接，因而构成摆质量单元。优选地，每个摆质量单元的两个在周向方向上间隔开的摆支承部在此包含轴向对置的摆质量中的运行轨和摆法兰中的运行轨，其中，摆滚子轴向地搭接运行轨并且在这些运行轨上滚动。
在离心力摆装置的另外一种实施方式中，摆质量支架可以由两个侧部件构成，所述两个侧部件在它们之间构成轴向的自由空间，在所述自由空间中接收摆质量。每个摆质量的优选两个在周向方向上间隔开的摆支承部分别由侧部件中的运行轨和摆质量中的运行轨构成，轴向地搭接运行轨的摆滚子在所述运行轨上滚动。
在另一种实施方式中，摆质量可以安装在构造为摆法兰的摆质量支架的凹空中，其中，为了构成优选两个在周向方向上间隔开的摆支承部，运行轨在凹空中和摆质量上轴向地布置在相同的高度上并且在径向上相叠地布置。在此，摆滚子在摆质量支架的轴向的安装空间中在摆质量支架和摆质量的运行轨之间滚动。通过使两侧布置在摆质量支架上的、与摆质量连接的、可以构造为附加的质量部件的盘径向地相交来使摆滚子防丢失地接收在相应的摆支承部中。
摆质量支架或者与该摆质量支架一体式地或者与该摆质量支架连接(例如旋紧或者铆接)的毂无间隙地抗扭转地接收在轴(例如变速器输入轴)上，从而可以避免由于在轴和摆质量支架连同被接收在该摆质量支架上的摆质量之间的间隙而引起的功能干扰。随后，与在轴上的接收相关地，摆质量支架不但应理解为该摆质量支架自身而且应理解为与摆质量支架连接的毂。
根据所提出的离心力摆装置的一种有利的实施方式，摆质量支架借助于轴向力与轴无间隙地连接。在此，摆质量支架可以仅借助于该轴向力抗扭转地接收在轴上，从而使得摆质量支架中的消振力矩仅通过起作用的轴向力来传递。替代地，除了在轴和摆质量支架之间的该轴向力之外，也可以借助于传递转矩的构件、例如借助于提供形状锁合的插接齿部来在轴和摆质量支架之间传递力矩，其中，插接齿部的间隙通过轴向力这样减小，使得间隙不会突然地减小和产生。
摆质量支架例如可以抵靠轴的环缘轴向地预紧。为此，例如盘形弹簧可以直接地装入轴的环形槽中并且抵靠摆质量支架轴向地预紧。附加地，盘形弹簧可以提供保险以防摆质量支架相对于轴扭转。为此，盘形弹簧可以借助于径向地扩展的指形件嵌入摆质量支架的凹空中，其中，盘形弹簧转动锁合地挂在轴的外齿部中。盘形弹簧可以相对于必要时啮合在外齿部上的摆质量支架在周向方向上预紧，从而防止在摆质量支架和轴之间的齿部的间隙内部的啮合拍击。
替代地，保险环可以被装入环形槽中并且盘形弹簧在摆质量支架和环缘之间预紧。此外，保险环可以利用径向内部的阶段被引入环形槽中，从而通过朝向径向内部的环张力来产生相对于摆质量支架的轴向力。
在轴向力的一种替代的使用中，可以使摆质量支架抵靠环缘压接。替代地，摆质量支架可以借助于螺旋连接部抵靠环缘预紧。例如，在轴上可以设置有环绕的螺纹，借助于中心螺栓将摆质量支架抵靠环缘旋紧在所述螺纹上。替代地，摆质量支架可以借助于内螺纹直接与轴的螺纹旋紧并且轴向地被保险。此外，摆质量支架可以直接与环缘旋紧。
为了减小对于摆质量支架和轴的无间隙连接所必需的轴向力，可以在环缘和摆质量支架之间设置轴向的形状锁合部，其形式为在周向方向上分布地布置的在环缘中和在摆质量支架中轴向地互补地延伸的斜坡、齿部或者诸如此类。
在所提出的具有在轴和摆质量支架之间的无间隙连接部的离心力摆装置的另一种实施方式中，摆质量支架可以借助于径向力与轴无间隙地连接。为此，例如摆质量支架的可沿着径向的斜坡移位的、布置在轴上的两个毂部件可以借助于轴向的螺旋连接部在轴上径向地彼此预紧。替代地，摆质量支架可以借助于弹簧元件径向地抵靠轴预紧。
在所提出的具有在轴和摆质量支架之间的无间隙连接部的离心力摆装置的另一种实施方式中，摆质量支架可以借助于周向力与轴无间隙地连接。为此，摆质量支架的可沿着周缘斜坡移位的、布置在轴上的两个毂部件可以借助于轴向的螺旋连接部在轴上在周向方向上彼此预紧。替代地，可以使摆质量支架的相互抵抗弹簧装置的作用接收在轴的齿部上的两个盘部件在周向方向上彼此预紧。
附图说明
根据在图1至13中所示出的实施例详细阐述本发明。附图中：
图1以剖面的示意性示图示出围绕转动轴线布置的离心力摆装置的上部，该离心力摆装置具有借助于轴向力无间隙地接收在轴上的摆质量支架，
图2示出与图1的无间隙连接部不同的在轴和摆质量支架之间的无间隙连接部的细节，
图3示出与图1和2的无间隙连接部不同的在轴和摆质量支架之间的无间隙连接部的细节，
图4示出与图1至3的无间隙连接部不同的在轴和摆质量支架之间的无间隙连接部的细节，
图5示出与图1至4的无间隙连接部不同的在轴和摆质量支架之间的无间隙连接部的细节，
图6示出具有固定地与轴连接的摆质量支架的离心力摆装置的细节，
图7示出具有在周向方向上相对于轴预紧的摆质量支架的离心力摆装置的细节，该摆质量支架具有借助于轴向力无间隙地构造的连接部，
图8示出具有在轴和摆质量支架之间的轴向的形状锁合部的、图7的离心力摆装置的细节，
图9示出具有在轴和摆质量支架之间的轴向的形状锁合部的、图7的离心力摆装置的细节，
图10以剖面的示意性示图示出围绕转动轴线布置的离心力摆装置的上部，该离心力摆装置具有相对于轴径向地和/或在周向方向上相对于轴预紧的摆质量支架，
图11以剖面的示意性示图示出围绕转动轴线布置的离心力摆装置的上部，该离心力摆装置具有径向地相对于轴预紧的摆质量支架，
图12以剖面示出具有在周向方向上相对于轴预紧的摆质量支架的离心力摆装置的细节，和
图13以部分视图示出图12的离心力摆装置。
具体实施方式
图1以示意性的剖面示图示出可围绕转动轴线d扭转地布置的离心力摆装置100的上部。离心力摆装置100在离心力摆101和配属于驱动系的变速器的轴102、如变速器输入轴上形成。在此，作为预先制造的结构单元存在的离心力摆101与轴102无间隙地连接。
离心力摆101包含与轴102连接的摆质量支架103和在两侧借助于未示出的摆支承部能摆动地接收在该摆质量支架上的摆质量104。摆质量104在周缘上分布地布置，轴向对置的摆质量104借助于穿过摆质量支架103的相应的凹空的连接器件105彼此连接。
摆质量支架103包含毂106，所述毂与摆质量支架103连接、在此例如借助于螺栓107旋紧。
毂106借助于由毂106的内齿部109和轴102的外齿部110构成的、具有扭转间隙的插接齿部108被接收。
为了使摆质量支架103与轴102无间隙地连接部114，毂106轴向地借助于盘形弹簧111抵靠轴102的环缘112预紧。在此，盘形弹簧111轴向固定地夹紧在轴102的环形槽113中并且以轴向力FA使毂106抵靠环缘112这样预紧，使得摆质量支架103相对于轴102在插接齿部内既不出现轴向间隙也不出现扭转间隙。
图2以剖开的细节示图、与图1的无间隙连接部114不同地示出轴202与摆质量支架203的与此不同的无间隙连接部214。例如由摆质量支架203一体式地构成的毂206以无齿部的方式在轴202上对中。借助于盘形弹簧211实现无间隙连接部214，所述盘形弹簧以轴向力FA使毂206抵靠轴202的环缘212预紧。在此，盘形弹簧211轴向地支撑在被引入环形槽213中的保险环215上。借助于无间隙连接部214在轴202和毂206之间建立的摩擦锁合部也将对于使离心力摆201与轴202扭转振动隔离所必需的力矩传递到摆质量支架203上。
不同于图2的无间隙连接部214，图3详细示出无间隙连接部314，其中，径向预紧地被引入环形槽313中的保险环315使摆质量支架303的毂306抵靠轴302的环缘312轴向地预紧。为此，保险环315具有轴向的阶段316。
图4示出无间隙连接部414，其中，以轴向力FA使摆质量支架403抵靠环缘412旋紧。为此，在轴402上设置有外螺纹417，通过所述外螺纹使中心螺母418在毂406轴向地抵靠环缘412预紧的情况下抵靠摆质量支架403的毂406旋紧。
不同于图4的无间隙连接部414的螺纹连接部，在图5的无间隙连接部514中，直接在摆质量支架503的毂506和轴502之间设置螺纹连接部，其方式是，具有内螺纹519的毂506在轴502的外螺纹517上旋紧直到贴靠环缘512，并且保险环515保险螺纹连接部。
图6示出无间隙连接部614，在该无间隙连接部中，摆质量支架603直接地与轴602的环缘612固定地并且可逆地连接(在此借助于在周缘上分布地布置的螺栓620旋紧)。
图7详细地示出与图1的离心力摆装置100类似的离心力摆装置700。不同于离心力摆装置100，除了摆质量支架703的毂706抵靠环缘712轴向地预紧之外，插接齿部708还借助于盘形弹簧711在周向方向上形状锁合地预紧。为此，盘形弹簧711具有在径向上扩展的指形件721，所述指形件形状锁合地嵌入毂706的窗口722中。盘形弹簧711在径向内部与轴702的外齿部710啮合。通过在指形件721和窗口722之间的在周缘上错开的布置使内齿部709抵靠外齿部710在周向方向上预紧。
图8详细示出在毂806和轴802之间的无间隙连接部814的轴向的形状锁合连接部823。在毂806的端侧的端部上布置有环绕的斜坡824，所述斜坡与布置在环缘812上的对斜坡825构成周向方向上的形状锁合，从而用于使毂806抵靠环缘812轴向地预紧的轴向力FA可以设置为更小，来用于传递对于扭转振动隔离所必需的力矩。
图9详细示出与图8的形状锁合连接部823不同的、在毂906和轴902的环缘912之间的轴向的形状锁合连接部923，该形状锁合连接部在此构造为端面啮合部。
图10以示意性的剖面示图示出围绕转动轴线d布置的离心力摆装置1000的上部。离心力摆1001的摆质量支架1003具有被分成两个毂部件1027，1028的毂1006。在借助于螺栓1030构造螺旋连接部1029的情况下，毂部件1027，1028将摆质量支架1003的摆法兰1026接收在它们之间。两个毂部件1027，1028具有斜坡状的、在径向方向上和/或在周向方向上延伸的开口1031，1032，所述开口使毂部件1027，1028在构造螺旋连接部1029之后径向地和/或在周向方向上彼此错开，从而毂部件1027，1028使插接齿部1008在轴1002的外齿部1010和毂部件1027，1028的内齿部1009a，1009b之间径向地或者说在周向方向上预紧，因此在摆质量支架1003和轴1002之间构造无间隙连接部1014。
以优选的方式，离心力摆1001在螺旋连接部1029松开的情况下接合到轴1002上。随后，螺旋连接部1029被拧紧。替代地，螺旋连接部1029可以弹性地构造并且在固定的螺旋连接部1029中、在将毂部件1027，1028轴向地压紧到轴1002上的情况下实现离心力摆1001的接合过程。
图11以示意性的剖面示图示出围绕转动轴线d布置的离心力摆装置1100的上部。为了借助于径向力建立无间隙连接部1114，弹簧元件1132在摆质量支架1103的毂1106和轴1102之间预紧。为此，毂1106和轴1102具有凹空1133，1134，弹簧元件1132被预紧地引入所述凹空中。弹簧元件1132可以使凸块1135抵靠毂1106的内齿部1109径向地预紧。
图12示出围绕转动轴线d布置的离心力摆装置1200连同轴1202和摆质量支架1203的剖面细节。在构造插接齿部1208的情况下，摆质量支架1203借助于其内齿部1209以由结构决定的扭转间隙转动锁合地接收在外齿部1210上。为了在摆质量支架1203和轴1202之间建立无间隙连接部1214，盘部件1237与构造为盘部件1236的摆质量支架1203平行地布置并且借助于内齿部1209b与轴1202的外齿部1210啮合。在盘部件1236，1237之间设置有在周向方向上起作用的弹簧装置1238，所述弹簧装置以周向力使内齿部1209a，1209b抵靠外齿部1210在周向方向上预紧。
弹簧装置1238由在周缘上分布地布置的螺旋压力弹簧1239构成，所述螺旋压力弹簧安装在盘部件1236，1237的窗口1240，1241中并且分别在端侧被所述窗口的径向的壁1242，1243在周向方向上加载。
图13示出围绕转动轴线d布置的离心力摆装置1200的部分视图，该离心力摆装置具有啮合地接收在轴1202上的两个盘部件1236，1237和在周向方向上起作用地布置在所述盘部件之间的弹簧装置1238。该弹簧装置的在周缘上分布地布置的螺旋压力弹簧1239分别被接收在窗口1240，1241中并且在端侧被所述窗口的壁1242，1243在周向方向上加载。
附图标记列表
100 离心力摆装置
101 离心力摆
102 轴
103 摆质量支架
104 摆质量
105 连接器件
106 毂
107 螺栓
108 插接齿部
109 内齿部
110 外齿部
111 盘形弹簧
112 环缘
113 环形槽
114 无间隙连接部
201 离心力摆
202 轴
203 摆质量支架
206 毂
211 盘形弹簧
212 环缘
213 环形槽
214 无间隙连接部
215 保险环
302 轴
303 摆质量支架
306 毂
312 环缘
313 环形槽
314 无间隙连接部
315 保险环
316 阶段
402 轴
403 摆质量支架
406 毂
412 环缘
414 无间隙连接部
417 外螺纹
418 中心螺母
502 轴
503 摆质量支架
506 毂
512 环缘
514 无间隙连接部
515 保险环
517 外螺纹
519 内螺纹
602 轴
603 摆质量支架
612 环缘
614 无间隙连接部
620 螺栓
700 离心力摆装置
702 轴
703 摆质量支架
706 毂
708 插接齿部
709 内齿部
710 外齿部
711 盘形弹簧
712 环缘
721 指形件
722 窗口
802 轴
806 毂
812 环缘
814 无间隙连接部
823 形状锁合连接部
824 斜坡
825 对斜坡
902 轴
906 毂
912 环缘
923 形状锁合连接部
1000 离心力摆装置
1001 离心力摆
1002 轴
1003 摆质量支架
1006 毂
1008 插接齿部
1009a 内齿部
1009b 内齿部
1010 外齿部
1014 无间隙连接部
1026 摆法兰
1027 毂部件
1028 毂部件
1029 螺旋连接部
1030 螺栓
1031 开口
1032 开口
1100 离心力摆装置
1102 轴
1103 摆质量支架
1106 毂
1109 内齿部
1114 无间隙连接部
1132 弹簧元件
1133 凹空
1134 凹空
1135 凸块
1200 离心力摆装置
1202 轴
1203 摆质量支架
1208 插接齿部
1209a 内齿部
1209b 内齿部
1210 外齿部
1214 无间隙连接部
1236 盘部件
1237 盘部件
1238 弹簧装置
1239 螺旋压力弹簧
1240 窗口
1241 窗口
1242 壁
1243 壁
d 转动轴线
FA 轴向力

Claims (10)

1.一种离心力摆装置(100，700，1000，1100，1200)，其尤其用于机动车的驱动系，所述离心力摆装置具有摆质量支架(103，203，303，403，503，603，703，1003，1103，1203)和在周缘上分布地布置的摆质量(104)，所述摆质量支架被接收在轴(102，202，302，402，502，602，702，802，902，1002，1102，1202)、尤其变速器输入轴上，所述摆质量借助于摆支承部在转动的所述轴(102，202，302，402，502，602，702，802，902，1002，1102，1202)的离心力场中以能沿着摆轨摆动的方式接收在所述摆质量支架上，所述摆轨由所述摆支承部预给定，其特征在于，所述摆质量支架(103，203，303，403，503，603，703，1003，1103，1203)直接地或者借助于毂(106，206，306，406，506，606，706，806，906，1006，1106)无间隙地接收在所述轴(102，202，302，402，502，602，702，802，902，1002，1102，1202)上。
2.根据权利要求1所述的离心力摆装置(100，700)，其特征在于，所述摆质量支架(103，203，303，403，503，603，703)借助于轴向力(FA)无间隙地与所述轴(102，202，302，402，502，602，702)连接。
3.根据权利要求2所述的离心力摆装置，其特征在于，所述摆质量支架抵靠所述轴的环缘轴向地预紧、抵靠所述环缘旋紧或者压接。
4.根据权利要求2所述的离心力摆装置，其特征在于，所述摆质量支架(603)与所述轴(602)的环缘(612)旋紧。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的离心力摆装置(1000，1100)，其特征在于，所述摆质量支架(1003，1103)借助于径向力与所述轴(1002，1102)无间隙地连接。
6.根据权利要求5所述的离心力摆装置(1000)，其特征在于，所述摆质量支架(1003)的两个毂部件(1027，1028)借助于轴向的螺旋连接部(1029)在所述轴(1002)上径向地彼此预紧，所述两个毂部件布置在所述轴(1002)上且能沿着径向的斜坡移位。
7.根据权利要求5所述的离心力摆装置(1100)，其特征在于，所述摆质量支架(1103)借助于弹簧元件(1132)径向地抵靠所述轴(1102)预紧。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的离心力摆装置(1000，1200)，其特征在于，所述摆质量支架(1103，1203)借助于周向力与所述轴(1102，1202)无间隙地连接。
9.根据权利要求8所述的离心力摆装置(1000)，其特征在于，所述摆质量支架(1003)的两个毂部件(1027，1028)借助于轴向的螺旋连接部(1029)在所述轴(1002)上在周向方向上彼此预紧，所述两个毂部件布置在所述轴(1002)上且能沿着径向的斜坡移位。
10.根据权利要求8所述的离心力摆装置(1200)，其特征在于，所述摆质量支架(1203)的抵抗弹簧装置(1238)的作用相互起作用的两个盘部件(1236，1237)在所述轴(1202)的外齿部(1210)上在周向方向上彼此预紧。
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