CN111022575B

CN111022575B - 扭转振动减振器

Info

Publication number: CN111022575B
Application number: CN201910880602.3A
Authority: CN
Inventors: 哈特姆特·门德; 帕斯卡·斯特拉瑟
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2039-09-18
Also published as: DE102018124860A1; CN111022575A

Abstract

一种扭转振动减振器(10)，以减小在机动车的驱动系中的扭转振动，扭转振动减振器具有：用于导入扭矩的初级质量件(12)，其中，初级质量件具有用于与机动车发动机的驱动轴(18)固定的装配口(14)；可相对初级质量件受限地扭转的次级质量件(22)；可作用在初级质量件和次级质量件上的第一蓄能元件(20)，其中，次级质量件具有可沿切向止挡在第一蓄能元件上的输出法兰(24)；和构造成单独的结构单元的、与输出法兰连接的预减振单元(30)，其中，预减振单元布置在与初级质量件的装配口共同的径向区域中。通过布置在装配口的半径区域中的单独的预减振单元实现了具有良好减振能力的、可轻松安装的扭转振动减振器。

Description

扭转振动减振器

技术领域

本发明涉及一种扭转振动减振器、尤其用于混合动力车辆的双质量飞轮，借助扭转振动减振器可减小机动车发动机的驱动轴的扭转振动。

背景技术

由DE 10 2011 105 052 A1已知构造成离合器盘的盘式减振器的扭转振动减振器，其中借助径向彼此错开的弧形弹簧可实现两级的减振。

由DE 10 2015 209 580 A1已知构造成连接在双离合器之前的双质量飞轮的扭转振动减振器，其中借助径向彼此错开的弧形弹簧可实现两级的减振。径向内部的弧形弹簧集成在双质量飞轮的输出法兰中，输出法兰在双质量飞轮与驱动轴的固定部位的径向外侧终止并且经由插接齿部与凸缘环耦合，以将扭矩导入双离合器中。

不断需要在不影响可安装性的情况下改进扭转振动减振器的减振能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供实现具有良好减振能力的、可轻松安装的扭转振动减振器的措施。

上述技术问题通过根据本发明的扭转振动减振器解决。

根据本发明提供一种扭转振动减振器、尤其用于混合动力车辆的双质量飞轮，以减小在机动车的驱动系中的扭转振动，扭转振动减振器具有：用于导入扭矩的初级质量件，其中，初级质量件具有用于与机动车发动机的驱动轴固定、尤其旋紧的装配口；可相对初级质量件受限地扭转的次级质量件；可作用在初级质量件和次级质量件上的、尤其构造成弧形弹簧或压缩弹簧的第一蓄能元件，其中，次级质量件具有可沿切向止挡在第一蓄能元件上的输出法兰；和与输出法兰连接的、构造成单独的结构单元的预减振单元，其中，预减振单元布置在与初级质量件的装配口共同的径向区域中。

通过预减振单元可提供额外的减振阶次，额外的减振阶次可提供额外的对扭转振动的减振作用。尤其预减振单元在与由第一蓄能元件实现的主减振阶次不同的频率范围中对扭转振动进行减振。扭转振动减振器的减振能力由此改善。由第一蓄能元件实现的主减振阶次和由第二蓄能元件实现的预减振阶次在此可串联。此外，预减振单元可作为单独的结构单元预安装，从而简化了为实现额外的减振阶次而进行的安装。因为预减振单元设置在与初级质量件的装配口相同的半径区域中，可首先将扭转振动减振器的主减振阶次构件与驱动轴固定，尤其借助沿轴向定向的、构造成螺钉的固定件旋紧，然后才例如通过旋紧或铆接将单独的预减振单元与次级质量件的输出法兰连接。虽然借助第二蓄能元件实现的预减振阶次可布置在半径区域中，其实际上影响初级质量件与驱动轴的可安装性，但是预减振单元作为可单独地与输出法兰连接的单独结构单元可以保持简单的可安装性，其中初级质量件与驱动轴的固定则未受到影响。通过布置在装配口的半径区域中的单独的预减振单元实现了具有良好减振能力的、可轻松安装的扭转振动减振器。

相比于另外的扭转振动减振器，预减振单元设置在相对小的半径上。预减振单元的各个构件可由此设计得相应小，从而由于使用较少的材料而将制造成本保持得很低。此外，可在预减振单元中将摩擦效应保持得很低，从而通过预减振单元基本没有引起额外带有摩擦的、具有额外的滞后效应的减振。一种有意设置的带有摩擦的减振可尤其仅在初级质量件和次级质量件的输出法兰之间实现，以避免由谐振引起的扭转振动的增大。

初级质量件和经由第一蓄能元件可受限扭转地耦联到初级质量件上的次级质量件可以构成质量-弹簧-系统，第一蓄能元件尤其构造成弧形弹簧或压缩弹簧，质量-弹簧-系统在特定的频率范围中可减小在由机动车发动机产生的驱动功率的转速中以及扭矩中的旋转不均匀性。在此，初级质量件和/或次级质量件的惯性矩以及第一蓄能元件的弹簧特性曲线可如此选择，使得可以减少在由机动车发动机主导的发动机阶次的频率范围中的振动。初级质量件和/或次级质量件的惯性矩可尤其通过加入的附加质量件来影响。初级质量件可具有盘件，借助盘件可连接罩件，由此可限定用于第一蓄能元件的基本环形的容纳空间。初级质量件例如可经由伸入容纳空间中的压制部沿切向止挡在第一蓄能元件上。次级质量件的输出法兰可伸入容纳空间中，输出法兰可沿切向止挡在蓄能元件的对置的端部上。在扭转振动减振器是双质量飞轮的一部分时，初级质量件可具有能与机动车发动机的驱动轴耦的飞轮盘。在扭转振动减振器作为皮带盘解耦器是机动车的用于借助牵引件驱动的辅助机组的皮带盘组件的一部分时，初级质量件可构成皮带盘，牵引件、尤其楔形皮带可作用在皮带盘的径向外侧面上以传递扭矩。在扭转振动减振器尤其用作摩擦离合器的离合器盘的盘式减振器时，初级质量件可与承载摩擦衬片的盘片区域耦联，而次级质量件可与机动车变速器的变速器输入轴耦联。类似地，预减振单元可同样形成质量-弹簧-系统，其中次级质量件的输出法兰用作初级质量件，而输出元件、尤其输出套筒用作次级质量件。

扭转振动减振器尤其用于混合动力车辆的驱动系，混合动力车辆可借助内燃机以机械方式驱动并且可借助电机被电驱动。对此，初级质量件可与内燃机的驱动轴抗旋转地连接，而次级质量件可与通至电机的中间轴抗旋转地连接。电机的转子可与中间轴抗旋转地连接，转子与电机的定子以电磁的方式共同作用。而中间轴可经由尤其构造成摩擦离合器的离合器设备与机动车变速器的至少一个变速器输入轴耦联。

尤其预减振单元具有固定法兰、输出套筒以及第二蓄能元件，固定法兰与输出法兰连接，输出套筒可相对于固定法兰受限地扭转，以将扭矩导出至轴，第二蓄能元件可直接或间接作用在固定法兰上以及输出套筒上且尤其构造成弧形弹簧或压缩弹簧。由此例如可将预减振单元套接在轴上并且沿轴向移动直至预减振单元的固定法兰贴靠在扭转振动减振器的已经与驱动轴固定的部分的输出法兰上，以便此时将预减振单元与输出法兰固定。例如由制造-和/或位置公差产生的轴向错位由此可自动地被补偿。

优选地，固定法兰具有尤其一件式变形构建的输入切向止挡部，以沿切向止挡在第二蓄能元件上。固定法兰例如可相对于第二蓄能元件沿轴向错开地从径向外侧朝向径向内侧沿着第二蓄能元件伸延。由此实现了形成在第二蓄能元件的轴向旁侧的半径区域，在该半径区域中可冲制出接片，接片可沿轴向朝第二蓄能元件弯曲，以形成输入切向止挡部。额外地或替代地，输入切向止挡部可通过固定法兰的足够深的压制部形成。构件数量由此可保持得很低，由此可将制造成和安装费用保持为很低。

特别优选地设置成，输出套筒形成一件式构造的输出切向止挡部，以沿切向止挡在第二蓄能元件上。由此可使构件数量保持得很低。输出套筒例如可具有突出的凸出部和/或级阶，以形成输出切向止挡部。

尤其用于沿切向止挡在第二蓄能元件上的盖板与输出套筒抗旋转地连接，尤其压紧。盖板可尤其形成用于沿切向止挡在第二蓄能元件上的输出切向止挡。在此，固定法兰和盖板可以分别具有窗口，在其中置入第二蓄能元件。固定法兰、盖板和输出套筒的几何构造可由此被简化。盖板可沿周向形状配合式地与输出套筒连接。尤其在盖板以压配合方式压紧到输出套筒上时，在盖板和输出套筒之间的摩擦接合对于实现抗旋转的耦联已经足够，从而实现了输出套筒和盖板的特别简单的几何结构。

优选地，输出法兰或固定法兰以沿周向的间隙与输出套筒啮合，其中，该沿周向的间隙小于第二蓄能元件的最大压缩容量。在第二蓄能元件可能过大地压缩并由此损坏之前，通过齿部可使输出法兰或固定法兰一侧以及输出套筒一侧在特别强烈的相对扭转中彼此止挡。由此，齿部的彼此啮合的齿可用作端部止挡部，端部止挡部限制驱动套筒相对固定法兰的最大相对转角并且由此可保护第二蓄能元件以防过载。

特别优选地，第二蓄能元件布置在初级质量件的装配口的径向内侧。第二蓄能元件的尺寸由此可保持得很小，由此可降低制造成本。

尤其在固定法兰中和/或在输出套筒中设置构造在与初级质量件的装配口共同的半径区域中的留空部，留空部用于穿过用以固定初级质量件与驱动轴的固定件和/或工具。尤其在第二蓄能元件设置在装配口的径向内侧并且固定法兰的连接部位设置在装配口的径向外侧时，在第二蓄能元件和连接部位之间实现了可轻松设置留空部的半径区域，而不用担心与第二蓄能元件和/或与设置在连接部位中的连接件的相互影响。根据结构设计也可设置第二蓄能元件和/或连接部位在与装配口相同的半径区域中。在此，第二蓄能元件和/或连接部位沿周向以这样的程度彼此间隔开，使得在沿周向方向构造在其之间的空隙中可以形成足够大的留空部。通过留空部可以使得预减振单元在扭转振动减振器作为整体安装在机动车的驱动系中之前已经安装在扭转振动减振器中并且与输出法兰固定。由此可节省在将扭转振动减振器安装在驱动系中时的安装步骤，该安装步骤通常在汽车制造商的工厂生产带上进行。

优选地，输出法兰仅设置在初级质量件的装配口的径向外侧。这使得可在如此的径向外侧设置连接部位和相应的连接件，使得不会因输出法兰影响初级质量件的装配口的可接近性。由此可为了简单安装保持可接触到装配口，其措施是，预减振单元只有在初级质量件与驱动轴固定之后才与输出法兰连接，和/或在预减振单元中设置合适的留空部，以便可穿过预减振单元使初级质量件与驱动轴固定。

特别优选地，输出法兰是带有摩擦的减振装置的一部分，以便提供用于减小谐振的摩擦力矩。减振装置可密封由初级质量件形成的用于容纳第一蓄能元件的容纳空间，并且在此利用次级质量件的输出法兰相对于初级质量件的相对扭转来施加有意的摩擦，以便减小谐振效应。

尤其输出法兰具有尤其构造成滑动离合器的扭矩限制器，以限制需要传递到预减振单元上的扭矩。对此，输出法兰例如可具有可沿切向止挡在第一蓄能元件上的切向止挡部，切向止挡部以限定的夹紧力夹紧在输出法兰其余部分的两个彼此连接的盘件之间。在切向止挡部上出现的扭矩超过扭矩限制器的最大摩擦力矩时，切向止挡部可滑动，从而避免传递过大的扭矩。扭矩限制器可用作低通滤波器，其用于直至由夹紧力和滑动离合器中的摩擦系数限定的极限扭矩的扭矩。尤其例如由于粗暴起动或互连而产生的突然的扭矩冲击(“冲击影响”)可由此通过扭矩限制器滤除，从而避免了驱动系的在扭矩流中的下游布置的构件的机械负载。尤其保护预减振器以防扭矩过高，从而避免由于过载损坏预减振器。

本发明还涉及用于混合动力机动车的驱动系，其具有内燃机的驱动轴、与驱动轴连接的可如上述构造和改进的扭转振动减振器和与扭转振动减振器的次级质量件抗旋转连接的中间轴，其中，电机的转子与中间轴抗旋转地连接。通过布置在装配口的半径区域中的单独的预减振单元实现了具有良好减振能力的、可轻松安装的驱动系。

附图说明

下面参考附图根据优选实施例示例性地阐述本发明，其中，下面所示特征可分别单个地以及组合地描述本发明的方案。其中示出：

图1示出了扭转振动减振器的第一实施方式的示意性剖视图；

图2示出了扭转振动减振器的第二实施方式的示意性剖视图；

图3示出了图1中的扭转振动减振器的示意性细节图；

图4示出了图2中的扭转振动减振器的示意性细节图。

具体实施方式

在图1和图3中示出的扭转振动减振器10构造成用于混合动力车辆的驱动系的双质量飞轮，其中，扭转振动减振器10在该应用情况下可类似于盘式减振器地构造。扭转振动减振器10具有包括装配口14的初级质量件12，借助构造成螺钉的固定件16可通过装配口14将初级质量件12与内燃机的驱动轴18旋紧。经由具有两个彼此同轴线插入布置的弧形弹簧的第一蓄能元件20，次级质量件22可受限扭转地耦联到初级质量件12上。次级质量件22为此具有可沿切向止挡在第一蓄能元件20上的输出法兰24，输出法兰可为带有摩擦的减振装置26的一部分，以在输出法兰24相对于初级质量件12相对扭转时产生用于减小谐振的有意的摩擦。

次级质量件22可与轴28耦合，轴尤其是用于连接电机的中间轴。在输出法兰24和轴28之间的动力流动方向上，次级质量件22具有构造成单独的结构单元的预减振单元30。预减振单元30具有固定法兰34，固定法兰34借助连接件32与输出法兰24连接，以将预减振单元30与输出法兰24在装配口14的径向外侧连接。在示出的实施例中，连接件32构造成拧入输出法兰24的材料中的螺钉，从而可在预减振单元30与输出法兰24旋紧之前，首先将初级质量件12与驱动轴18旋紧，由此遮盖装配口14并且使其不可接触。

预减振单元30具有构造成弧形弹簧的第二蓄能元件36，固定法兰34可经由一件式构造的输入切向止挡部沿切向止挡在第二蓄能元件上。在示出的实施例中设置盖板38，盖板以一件式构造的输出切向止挡部沿切向止挡在第二蓄能元件36的另一端上。盖板38以扭矩传递的方式与单独构造的输出套筒40连接。盖板38在此可被压紧到输出套筒40上和/或形状配合地套接到输出套筒40上。输出套筒40经由插接齿部42抗旋转地与轴28接合。在示出的实施例中，在固定法兰34之间附加地构造带有沿周向的显著间隙的齿部44。齿部44的齿可形成端部止挡部，端部止挡部可防止第二蓄能元件36的严重压缩。

与图1和图3中示出的扭转振动减振器10的实施例相比，在图2和图4示出的扭转振动减振器10的实施例中，第二蓄能元件36不是布置在与装配口14共同的半径区域中，而是布置在装配口14径向内侧的半径区域中。在此同时省去了盖板38并且输出切向止挡部由与输出套筒40一件式实施的凸出部46形成。此外，齿部44不是构造在固定法兰34和输出套筒40之间而是构造在输出法兰24和输出套筒40之间。

因为连接件32布置在装配口14的径向外侧并且第二蓄能元件36布置在装配口14的径向内侧，必要时可在固定法兰34中和/或输出套筒40中和/或输出法兰24中设置留空部，用于安装初级质量件12与驱动轴18的工具和固定件16可穿过该留空部插接。由此，无需只有在使初级质量件12与驱动轴18固定之后才连接预减振单元30与输出法兰24，从而在将扭转振动减振器10安装到驱动系中时就可将预减振单元30集成在扭转振动减振器10中。连接件32由此可构造成铆接连接部，从而无需为构造成螺钉的连接件32设置螺母或在输出法兰24中设置内螺纹。

此外，输出法兰24可具有例如构造成滑动离合器的扭矩限制器48，如在图2中所示。扭矩限制器48可避免传递过大的扭矩，从而保护预减振器30和驱动系的在扭矩流中下游的其他构件，以防由于扭矩过高受到损坏。

附图标记列表

10 扭转振动减振器

12 初级质量件

14 装配口

16 固定件

18 驱动轴

20 第一蓄能元件

22 次级质量件

24 输出法兰

26 减振装置

28 轴

30 预减振单元

32 连接件

34 固定法兰

36 第二蓄能元件

38 盖板

40 输出套筒

42 插接齿部

44 齿部

46 凸出部

48 扭矩限制器

Claims

1.扭转振动减振器，以减小在机动车的驱动系中的扭转振动，所述扭转振动减振器具有：

用于导入扭矩的初级质量件（12），其中，所述初级质量件（12）具有用于与机动车发动机的驱动轴（18）固定的装配口（14）；

能相对所述初级质量件（12）受限地扭转的次级质量件（22）；

能作用在所述初级质量件（12）和所述次级质量件（22）上的第一蓄能元件（20），

其中，所述次级质量件（22）具有能沿切向止挡在所述第一蓄能元件（20）上的输出法兰（24）；以及

与所述输出法兰（24）连接的、构造成单独的结构单元的预减振单元（30），

其中，所述预减振单元（30）布置在与所述初级质量件（12）的装配口（14）共同的径向区域中；所述预减振单元（30）具有固定法兰（34）、输出套筒（40）以及第二蓄能元件（36），所述固定法兰（34）与所述输出法兰（24）连接，所述输出套筒（40）能相对于所述固定法兰（34）受限地扭转，以将扭矩导出至轴（28），所述第二蓄能元件（36）能直接或间接作用在所述固定法兰（34）上以及所述输出套筒（40）上。

2.根据权利要求1所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述输出套筒（40）形成一件式构造的输出切向止挡部，以沿切向止挡在所述第二蓄能元件（36）上。

3.根据权利要求1所述的扭转振动减振器，其特征在于，用于沿切向止挡在所述第二蓄能元件（36）上的盖板（38）与所述输出套筒（40）抗旋转地连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述输出法兰（24）或所述固定法兰（34）以沿周向的间隙与所述输出套筒（40）啮合，其中，所述沿周向的间隙小于所述第二蓄能元件（36）的最大压缩容量。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述第二蓄能元件（36）布置在所述初级质量件（12）的装配口（14）的径向内侧。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，在所述固定法兰（34）中和/或在所述输出套筒（40）中设置构造在与所述初级质量件（12）的装配口（14）共同的半径区域中的留空部，所述留空部用于穿过用以固定所述初级质量件（12）与所述驱动轴（18）的固定件（16）和/或工具。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述输出法兰（24）仅设置在所述初级质量件（12）的装配口（14）的径向外侧。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述输出法兰（24）是带有摩擦的减振装置（26）的一部分，以便提供用于减小谐振的摩擦力矩。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述输出法兰（24）具有构造成滑动离合器的扭矩限制器（48），以限制需要传递到所述预减振单元（30）上的扭矩。