CN110998137A - 用于内燃机曲轴的粘性扭振减振器或消振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的曲轴(3)的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其具有可固定在该曲轴(3)上的环形的减振‑或消振粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其中该减振或消振组件在外直径区域中固定在保持装置(6)上，该保持装置在另一侧能够固定在该曲轴(3)上并且构造为在该曲轴(3)的轴向方向上能够弹动，但是在该曲轴(3)的径向方向上固有刚性地构成。

Description

用于内燃机曲轴的粘性扭振减振器或消振器
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机曲轴的粘性扭振减振器或扭振消振器，其具有可固定在曲轴上的环形减振或消振组件。
背景技术
已经以多种实施方式公开了此种类型的粘性扭振减振器或扭振消振器。
这种粘性扭振减振器或扭振消振器被用来降低扭振的效应。
在现代的发动机制造中，为了改善效率并且为了遵守相关的排放标准，在气缸中越来越多地使用更高的气体压力，此外，为了达到轻型结构和节省重量，实现了曲轴尺寸的降低。
这个由更高的振动激励和更弱更轻的可振动系统组成的组合总是会导致曲轴出现临界的振动特性。不仅对于扭振而且对于曲轴的轴向振动和弯曲振动都是如此。
扭振可以通过总是有功能能力的扭振减振器或扭振消振器来降低。
减振是将动能(动力学能量)转换为对于所观察的可振动系统不起作用的能量形式。在此，减振器基于内部或外部的摩擦过程而将动能转换为热。也就是说，减振是能量的耗散。减振引起系统共振的降低并且不降低可扭振系统的扭转均匀性。一个例子是粘性扭振减振器。相反，消振的原理是基于质量-力-补偿，消振质量与激励力反相振动。通过附加安装在可振动系统上的消振器，系统自由度的数量增加至少一个。可以根据不同类型的要求进行消振器调谐或确定。
实际上，在迄今为止已知的扭振减振器或扭振消振器的结构中，尚未考虑轴向振动和弯曲振动。
曲轴的轴向振动或弯曲振动通过例如可经由法兰固定在曲轴上的扭振减振器或扭振消振器传递并且具有下述负面作用：
一方面，在减振器法兰上或在扭振减振器或扭振消振器的壳体上引起应力，这迄今为止通过昂贵且重的较大壁厚来防止。
在粘性扭振减振器或扭振消振器中，所述应力也可以导致壳体中的飞轮环的支承装置的磨损，此外，通过与扭振叠加还会引起扭振减振器或扭振消振器的效果被降低。
发明内容
本发明的任务在于，避免粘性扭振减振器或扭振消振器的上述缺点。
该任务通过以下方式实现，即，减振或消振组件在外直径区域中布置在、特别是固定在保持装置上，该保持装置在另一侧能够布置在、特别是固定在该曲轴上，并且该保持装置构造为在该曲轴的轴向方向上能够弹动，但是在该曲轴的径向上固有刚性地构成。本发明还涉及一种具有这种减振组件或消振组件的曲轴。
由此实现的是，将可能出现的轴向振动很大程度上隔离，但是扭振仍然能够通过该作用被减振。
根据一个优选的变形方案，所述减振或消振组件具有能够固定在所述曲轴上的环形的壳体，该壳体具有在该壳体中相对于该壳体可转动地支承在硅油或诸如此类中的飞轮环。
由此实现的是，将可能出现的轴向振动很大程度上隔离，但是扭振仍然能够通过该作用被减振。
符合目的要求的是，所述壳体在至少一个端面上并且在其外部的直径区域中固定在所述保持装置上，该保持装置在另一侧能够固定在该曲轴上并且构造为在该曲轴的轴向方向上能够弹动，但是在该曲轴的径向上固有刚性地构成
由此实现的是，将可能出现的轴向振动很大程度上隔离，但是扭振仍然能够通过该作用被减振。
本发明的一个有利的进一步方案设置了，所述壳体在两个端面处分别固定在保持装置上，这些保持装置朝曲轴的方向突出于所述壳体并且在该突出区域中通过间隔套筒相互连接并且能够总体上固定在该曲轴上。
该结构特别是提供如下优点，即，减振器壳体(如在很多其他应用情况中已经公开的那样)可以用作皮带盘并且通过皮带引入的弯曲力矩可以通过这两个保持装置在没有变形的情况下接收。
本发明的另外的有利的特征是另外的从属权利要求的主题。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例，下面对其进行详细描述。附图中：
图1：示出本发明的粘性扭振减振器的部分截面图；
图2：示出朝图1中的箭头II方向的示意图，具有用于图1中的粘性扭振减振器壳体的保持装置的替换构型；
图3：示出用于粘性扭振减振器壳体的保持装置的另一实施例；
图4：示出用于扭振减振器壳体的另一保持装置；
图5：示出本发明的另一实施例的相应于图1的部分截面图。
具体实施方式
在图1中，总体上用附图标记1表示粘性扭振减振器，其可固定在内燃机的曲轴3的法兰2上。后面的实施例可类似地转用于粘性扭振消振器。
在优选的构型中，图1的粘性扭振减振器1包括环形壳体4作为环形的减振或消振组件，该壳体具有在该壳体中可转动地支承在粘性介质如硅油或诸如此类中的飞轮环5。
在此，该粘性扭振减振器还包括两个保持装置6，它们一方面固定在所述壳体4的彼此对置的端面上，另一方面固定在间隔套筒7上，其中，这两个保持装置6可以与该间隔套筒7一起固定在曲轴3的法兰2上。保持装置6与壳体3的连接在所述壳体4的外部的直径区域中进行。在此，在进一步优选的构型中，保持装置6可以分别通过间隔块或间隔环8与壳体4的端面保持一定距离。
保持装置6构型为使得这些保持装置相对于曲轴3在径向上具有固有刚性并且相反在曲轴3的轴向方向上构型为可弹动。
如图1清楚所示，保持装置6朝曲轴3的方向突出于壳体4并且在该区域中与间隔套筒7和曲轴3的法兰2固定。
由于保持装置6构造为可在轴向上弹动，所以存在将曲轴3在运行中出现的轴向振动极为有效地减振或消振的可能性。
相反，因为保持装置6在相对于曲轴3径向延伸的方向上固有刚性地构成，所以不影响该粘性扭振减振器或扭振消振器1在周向方向上的作用。
本发明的在图1中所示的具有两个位于壳体4的两个端侧的保持装置6的实施例提供的优点是，壳体4在需要时也可以用作皮带盘，因为通过皮带引入的弯曲力矩可以通过这两个保持装置6在无变形的情况下接收。
相反，如果在不利用皮带的情况下使用该粘性扭振减振器或扭振消振器1，则在壳体4的一个轴向端侧上的唯一一个保持装置6就足够。
保持装置6可以有利地由环形的连接盘构成。为了设定期望的相对于曲轴3轴向的弹动能力，这些环形的连接盘可以如图2非常清楚所示地被不同形状的穿口部9穿过。
因此，可以设置环形、扇形或镰刀形的穿口部9，以实现保持装置6的期望的轴向弹动能力。
但是，如图3和4清楚所示，这些保持装置6还可以由多个扇形的支撑部10形成，这些支撑部在它们的外端部处固定在环11上并且在中央区域中固定在套筒12上，由此形成了可完整地完成的装配单元。但是也可以设想的是，如图3所示，这些扇形的支撑部10在其外边缘区域中直接与壳体4固定并且在中央固定在如图1实施例的间隔套筒7上。
本发明的图5所示的实施例示出，在壳体4与间隔套筒7之间设置有特别是在轴向方向上起作用的减振元件，该减振元件例如可以具有环13的形状，其中，该减振元件在端侧一直延伸到两个保持装置6。通过将该减振器以振动隔离的方式固定在曲轴3上，提高了曲轴-减振器系统的轴向固有频率(除了该振动隔离的频率之外)。这可以是有利的，因为由此同时提高了共振频率并且在有利的情况中使得该共振处于激励频谱之外。
但是，通过减振器壳体4与曲轴法兰2之间的这里所示的附加减振(在该减振中，环13例如由弹性体构成)，不仅振动隔离装置被减振，而且所有的轴向共振频率被减振，由此使得该粘性扭振减振器1承担了震动的轴向振动减振器的附加功能。在此，“扭振减振”功能的调谐或确定与“轴向振动减振”功能完全无关。
附图标记列表
1 粘性扭振减振器
2 法兰
3 曲轴
4 壳体
5 飞轮环
6 保持装置
7 间隔套筒
8 间隔环
9 穿口部
10 支撑部
11 环
12 套筒
13 环。

Claims (12)

1.一种用于内燃机的曲轴(3)的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其具有可固定在该曲轴(3)上的环形的减振或消振组件，其特征在于，该减振或消振组件在外直径区域中布置在、特别是固定在保持装置(6)上，该保持装置在另一侧能够布置在、特别是固定在所述曲轴(3)上，并且该保持装置构造为在该曲轴(3)的轴向方向上能够弹动，但是在该曲轴(3)的径向上固有刚性地构成。
2.根据权利要求1所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其特征在于，所述减振或消振组件具有能够固定在所述曲轴(3)上的环形的壳体(4)，该壳体具有在该壳体中在硅油或诸如此类中相对于该壳体可转动地支承的飞轮环(5)。
3.根据权利要求1或2所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其特征在于，所述壳体(4)在外部的直径区域中在一个端面或两个端面处固定在所述保持装置(6)中的一个保持装置或两个保持装置上，这个保持装置或这两个保持装置朝所述曲轴(3)的方向突出于所述壳体(4)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其特征在于，两个保持装置(6)固定在所述壳体(4)的两个相互对置的端面上并且朝所述曲轴(3)的方向突出于所述壳体(4)且在该突出区域中通过间隔套筒(7)相互连接并且能够总体上固定在该曲轴(3)上。
5.根据以上权利要求中任一项所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其特征在于，这个保持装置(6)或这些保持装置(6)由环形的连接盘构成。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其特征在于，这个保持装置(6)或这些保持装置(6)分别由多个扇形的支撑部(10)构成。
7.根据以上权利要求中任一项所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其特征在于，所述连接盘或支撑部(10)设有轴向的穿口部(9)。
8.根据权利要求7所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其特征在于，所述穿口部(9)构造为圆形、弧形和/或扇形。
9.根据以上权利要求中任一项所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其特征在于，在所述间隔套筒(7)与所述壳体(4)之间设置有特别是在轴向方向上起作用的减振元件。
10.根据权利要求9所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其特征在于，所述减振元件由环(13)构成，该环在端侧支撑在两个保持装置(6)上。
11.根据权利要求10所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)，其特征在于，所述环(10)由弹性体制成。
12.一种曲轴，其具有布置在、特别是固定在该曲轴上的根据以上权利要求中任一项所述的粘性扭振减振器或扭振消振器(1)。
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