CN111043240B - 双质量飞轮及机动车的驱动系 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双质量飞轮及机动车的驱动系，属于机动车驱动技术领域。本发明的双质量飞轮包括初级飞轮、次级飞轮、壳体、多个固定块和多个簧片组件，壳体、初级飞轮和次级飞轮之间形成过渡腔，多个固定块间隔设置在过渡腔内，每一固定块均与初级飞轮固定，两个相邻固定块之间设置一簧片组件，簧片组件外端的两侧均与固定块接触，内端的第一侧与固定块之间有间隙，当次级飞轮转动时，簧片组件内端的第二侧能够压紧次级飞轮的齿槽。本发明能够满足大功率柴油机匹配重卡的扭矩传递要求，且簧片通过变形吸收波动冲击，进而降低输出转速波动。

Description

双质量飞轮及机动车的驱动系
技术领域
本发明涉及机动车驱动技术领域，尤其涉及一种双质量飞轮及使用该双质量飞轮的机动车的驱动系。
背景技术
随着重型卡车对舒适性需求的提高，双质量飞轮成为降低传动系转速波动的解决方案。现有双质量飞轮采用弧形弹簧，其刚度较低，扭矩传递能力一般小于500Nm，无法满足大功率柴油机匹配重卡的扭矩传递要求。且现有弧形弹簧运行槽采用焊接结构，弹簧磨损后无法更换，导致双质量飞轮使用寿命有限，无法满足高可靠性，使用成本高。
因此，亟需提供一种双质量飞轮及机动车的驱动系，以解决现有技术中双质量飞轮扭矩传递能力低、及弹簧无法更换的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双质量飞轮及机动车的驱动系，能够满足大功率柴油机匹配重卡的扭矩传递要求。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
本发明提供了一种双质量飞轮，包括初级飞轮、次级飞轮和壳体，还包括多个固定块和多个簧片组件，所述壳体、所述初级飞轮和所述次级飞轮之间形成过渡腔，多个所述固定块间隔设置在所述过渡腔内，每一所述固定块均与所述初级飞轮固定，两个相邻所述固定块之间设置一所述簧片组件，所述簧片组件外端的两侧均与所述固定块接触，所述簧片组件内端的第一侧与所述固定块之间有间隙，当所述次级飞轮转动时，所述簧片组件内端的第二侧能够压紧所述次级飞轮的齿槽。
进一步地，所述簧片组件包括一级簧片组和二级簧片组，所述一级簧片组包括三个一级簧片，所述二级簧片组包括两个二级簧片，所述一级簧片的刚度小于所述二级簧片的刚度。
进一步地，所述一级簧片组和所述二级簧片组间隔设置。
进一步地，每一所述固定块均可拆卸地与所述初级飞轮连接。
进一步地，所述壳体包括后壳体和外壳体，所述后壳体设置在所述固定块与所述次级飞轮之间，所述后壳体、每一所述固定块均与所述初级飞轮固定，所述外壳体设置在所述初级飞轮与所述后壳体之间，所述初级飞轮、所述次级飞轮、所述后壳体及所述外壳体形成所述过渡腔。
进一步地，所述初级飞轮和所述次级飞轮之间、所述后壳体与所述次级飞轮之间、所述外壳体与所述初级飞轮及所述后壳体之间均设置有密封圈，以将所述过渡腔密封。
进一步地，密封的所述过渡腔内充满润滑油。
进一步地，所述次级飞轮的齿槽的边沿处设置卡合块，所述卡合块的内侧壁与所述齿槽的内侧壁之间有间隙，所述固定块的端部卡在所述间隙内，以对所述次级飞轮轴向限位。
进一步地，所述双质量飞轮还包括飞轮齿圈，所述飞轮齿圈安装在所述初级飞轮上。
本发明还提供了一种机动车的驱动系，包括曲轴、离合器及上述任一项技术方案所述的双质量飞轮，所述初级飞轮与所述曲轴传动连接，所述次级飞轮与所述离合器传动连接。
与现有技术相比，本发明提供的双质量飞轮，使用板簧替代普通双质量飞轮中的弧形弹簧传递扭矩，因簧片刚度范围比弧形弹簧大的多，可满足500Nm以上扭矩传递能力，解决了普通双质量飞轮扭矩传递能力不足的缺点，可满足大功率柴油机的扭矩传递，且簧片通过变形吸收波动冲击，进而降低输出转速波动。本发明进一步设计了刚性不同的一级簧片组和二级簧片组，不同刚度簧片组组合设计，既可以满足大扭转角的缓冲作用，又能保证扭矩传递能力，解决怠速、离合器结合、大扭矩等不同工况下整车传动系的转速波动，提高舒适性。
附图说明
图1为本发明实施例中的双质量飞轮的第一剖视图；
图2为本发明实施例中的双质量飞轮的第二剖视图；
图3为本发明实施例中的次级飞轮上阶梯状的齿槽的结构示意图；
图4为本发明实施例中的次级飞轮与固定块的装配图；
图5为图4中A部分的放大图；
图6为本发明实施例中的固定块的结构示意图。
附图标记：
1-初级飞轮；2-次级飞轮；21-齿槽；22-卡合块；23-齿壁；231-第一侧壁面；232-第二侧壁面；3-后壳体；4-外壳体；5-固定块；51-固定块的凸出端；52-固定块的较短端；6-一级簧片组；7-二级簧片组；8-飞轮齿圈；9-螺栓；10-密封圈。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供了一种机动车的驱动系，包括曲轴、离合器及双质量飞轮，初级飞轮1与曲轴传动连接，次级飞轮2与离合器传动连接。本实施例的机动车的驱动系可满足500Nm以上扭矩传递能力。
其中，如图1和图2所示，本实施例的双质量飞轮包括初级飞轮1、次级飞轮2、壳体、多个固定块5和多个簧片，壳体、初级飞轮1和次级飞轮2之间形成过渡腔，多个固定块5间隔设置在过渡腔内，每一固定块5均与初级飞轮1固定，两个相邻固定块5之间设置簧片组件。本实施例中定义初级飞轮1和次级飞轮2沿直径指向圆心的方向为内，背离圆心的方向为外，簧片组件靠近固定块5的一侧为第一侧，远离固定块5的一侧为第二侧，簧片组件的外端的两侧均与固定块5接触，簧片组件的内端的第一侧与固定块5间隔设置，当次级飞轮2转动时，簧片组件的内端的第二侧能够压紧次级飞轮2的齿槽。
本实施例使用板簧替代普通双质量飞轮中的弧形弹簧传递扭矩，因簧片刚度范围比弧形弹簧大的多，可满足500Nm以上扭矩传递能力，解决了普通双质量飞轮扭矩传递能力不足的缺点，可满足大功率柴油机的扭矩传递，且簧片通过变形吸收波动冲击，进而降低输出转速波动。
可选地，如图2所示，本实施例中的簧片组件为一级簧片组6和二级簧片组7，具体地，一级簧片组6包括三个一级簧片，二级簧片组7包括两个二级簧片，三个一级簧片和两个二级簧片的外端之间均接触，内端之间均留有间隙，以使得留有变形缓冲的空间。为保证簧片组件的变形和扭矩传递的均匀性，本实施例的一级簧片组6和二级簧片组7间隔设置，即每两个一级簧片组6之间设置一个二级簧片组7。优选地，一级簧片的刚度小于二级簧片的刚度，当然在其他实施例中也可以选择更多不同级刚度的簧片组，多级刚度簧片组组合，既可以满足大扭转角的缓冲作用，又能保证扭矩传递能力，解决怠速、离合器结合、大扭矩等不同工况下整车传动系的转速波动，提高舒适性。
进一步地，如图1所示，为便于固定块5的安装和拆卸，本实施例的壳体包括后壳体3和外壳体4，后壳体3设置在固定块5与次级飞轮2之间，后壳体3、每一固定块5均与初级飞轮1固定，外壳体4设置在初级飞轮1与后壳体3之间，初级飞轮1、次级飞轮2、后壳体3及外壳体4形成过渡腔。具体地，初级飞轮1和次级飞轮2之间、后壳体3与次级飞轮2之间、外壳体4与初级飞轮1及后壳体3之间均设置有密封圈10，以将过渡腔密封，密封的过渡腔内充满润滑油，降低簧片间摩擦热量。
为便于簧片的更换，每一固定块5均可拆卸地与初级飞轮1连接，在簧片磨损后可以很方便地将固定块5拆卸，以便将两相邻固定块5之间的磨损的簧片取出更换新的簧片。具体地，本实施例中每一固定块5通过螺栓9与初级飞轮1及后壳体3固定连接，该种结构使得固定块5与初级飞轮1及后壳体3的拆装便捷，易于更换和维修。
具体地，如图1-图6所示，次级飞轮2的齿槽21在其外边沿处设置卡合块22，该种结构使得该齿槽21呈阶梯状，卡合块22的内侧壁与齿槽21的内侧壁之间有间隙(参考图3)，固定块5与齿槽21接触的内端设置为与齿槽21相应的阶梯状(参考图6)，固定块的凸出端51卡在上述间隙内，固定块的较短端52的端面与卡合块22的端面接触或不接触均可，离合器分离力作用在次级飞轮2上时，产生的轴向力使初级飞轮1与次级飞轮2有分离趋势，固定块5通过卡合在卡合块22与齿槽21内侧壁之间的上述间隙中，对次级飞轮2起到轴向限位作用，保证初级飞轮1和次级飞轮2不会轴向分离，使过渡腔不泄露。本实施例定义第一方向为初级飞轮1的转动方向(如图3和图4中箭头所指方向)，齿槽21为两个相邻的齿壁23形成的槽，齿壁23与卡合块22接触的侧壁为第一侧壁面231，另一侧壁为第二侧壁面232，一级簧片组6或二级簧片组7的内端与第二侧壁面232的外边沿接触，一级簧片组6或二级簧片组7内端的端部与第二侧壁面232之间留有间隙，以能够变形缓冲，在初级飞轮1转动时使得簧片组件能够向第一方向压紧齿壁23的第二侧壁面232。
进一步地，本实施例的双质量飞轮还包括飞轮齿圈8，飞轮齿圈8安装在初级飞轮1上，发动机的曲轴上设置有能够与飞轮齿圈8啮合的齿轮，初级飞轮1通过该飞轮齿圈8与曲轴上的齿轮啮合，从而在带动曲轴转动，该双质量飞轮不但在发动机起动时起作用，还在发动机起动后贮存和释放能量来提高发动机运转的均匀性，同时将发动机动力传递至离合器。
本实施例的双质量飞轮，采用簧片传递扭矩，多级刚度簧片组组合，既可以满足大扭转角的缓冲作用，又能保证扭矩传递能力。可拆卸结构在簧片磨损后可更换内部簧片，降低成本。满足大功率柴油机采用双质量飞轮解决怠速、离合器结合、大扭矩等不同工况下整车传动系的转速波动，提高舒适性。
本实施例提供的双质量飞轮的工作过程如下：
当发动机曲轴转动时，带动初级飞轮1向第一方向转动，从而带动固定块5向第一方向压紧簧片组件，因一级簧片与二级簧片刚度不同，在扭矩作用下，小刚度的一级簧片组6首先压紧，产生较大相对转角，随扭矩继续增大，大刚度的二级簧片组7压紧，带动次级飞轮2输出扭矩给离合器。解决怠速、离合器结合、大扭矩等不同工况下整车传动系的转速波动，提高舒适性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种双质量飞轮，包括初级飞轮(1)、次级飞轮(2)和壳体，其特征在于，还包括多个固定块(5)和多个簧片组件，所述壳体、所述初级飞轮(1)和所述次级飞轮(2)之间形成过渡腔，多个所述固定块(5)间隔设置在所述过渡腔内，每一所述固定块(5)均与所述初级飞轮(1)固定，两个相邻所述固定块(5)之间设置一所述簧片组件，所述簧片组件外端的两侧均与所述固定块(5)接触，所述簧片组件内端的第一侧与所述固定块(5)之间有间隙，当所述次级飞轮(2)转动时，所述簧片组件内端的第二侧能够压紧所述次级飞轮(2)的齿槽(21)；所述簧片组件包括一级簧片组(6)和二级簧片组(7)，所述一级簧片组(6)包括三个一级簧片，所述二级簧片组(7)包括两个二级簧片，所述一级簧片的刚度小于所述二级簧片的刚度；所述一级簧片组(6)和所述二级簧片组(7)间隔设置。
2.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，每一所述固定块(5)均可拆卸地与所述初级飞轮(1)连接。
3.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述壳体包括后壳体(3)和外壳体(4)，所述后壳体(3)设置在所述固定块(5)与所述次级飞轮(2)之间，所述后壳体(3)、每一所述固定块(5)均与所述初级飞轮(1)固定，所述外壳体(4)设置在所述初级飞轮(1)与所述后壳体(3)之间，所述初级飞轮(1)、所述次级飞轮(2)、所述后壳体(3)及所述外壳体(4)形成所述过渡腔。
4.根据权利要求3所述的双质量飞轮，其特征在于，所述初级飞轮(1)和所述次级飞轮(2)之间、所述后壳体(3)与所述次级飞轮(2)之间、所述外壳体(4)与所述初级飞轮(1)及所述后壳体(3)之间均设置有密封圈(10)，以将所述过渡腔密封。
5.根据权利要求4所述的双质量飞轮，其特征在于，密封的所述过渡腔内充满润滑油。
6.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述次级飞轮(2)的齿槽(21)的边沿处设置卡合块(22)，所述卡合块(22)的内侧壁与所述齿槽(21)的内侧壁之间有间隙，所述固定块(5)的端部卡在所述间隙内，以对所述次级飞轮(2)轴向限位。
7.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述双质量飞轮还包括飞轮齿圈(8)，所述飞轮齿圈(8)安装在所述初级飞轮(1)上。
8.一种机动车的驱动系，其特征在于，包括曲轴、离合器及如权利要求1-7任一项所述的双质量飞轮，所述初级飞轮(1)与所述曲轴传动连接，所述次级飞轮(2)与所述离合器传动连接。
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