CN111059216A - 离心摆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于抑制机动车辆动力传动系中的转动不均匀性的离心摆(36)，具有能围绕旋转轴线(12)旋转的承载法兰(44)和能相对承载法兰(44)尤其经由摆轨道摆动的摆块(40)，摆块产生抵消转动不均匀性的复位力矩，摆块(40)具有通过铆接连接件(42)连接的子质量(38)和/或承载法兰(44)具有通过铆接连接件(42)连接的法兰部分，用于在法兰部分之间引导摆块(40)，铆接连接件(42)尤其具有压入所属铆接开口(54)中的下沉区域(52)。通过铆接连接件(42)压入铆接开口(54)中的下沉区域(52)，铆接连接件(42)能承受更高负荷，实现在出现冲击时也有良好耐久性的离心摆(36)。

Description

离心摆

技术领域

本发明涉及一种离心摆，该离心摆用于抑制经由机动车辆发动机的驱动轴引入的转动不均匀性，借助于该离心摆，可以产生抵消转动不均匀性的复位力矩。

背景技术

例如从DE 10 2008 059 297 A1中已知一种离心摆，其中，设有在相应的滚道中引导的相对于承载法兰可移位的摆块，该摆块在转速波动时可以产生抵消转速波动的复位力矩，以抑制转速波动。承载法兰具有两个经由间隔销相彼此连接的法兰部分，摆块可在两个法兰部分之间摆动并当达到最大振动角时止挡。

一直需要提高离心摆的耐久性。

发明内容

本发明的目的是示出一种实现具有良好耐久性的离心摆的措施。

该目的通过用于抑制机动车辆动力传动系中的转动不均匀性的离心摆来实现。本发明的优选设计方案在以下描述中阐述，它们可以单独地或组合地构成本发明的一个方面。

根据本发明，用于抑制机动车辆动力传动系中的转动不均匀性的离心摆设有：能围绕旋转轴线旋转的承载法兰，和能相对于所述承载法兰尤其经由摆轨道摆动的摆块，用于产生抵消转动不均匀性的复位力矩，其中，所述摆块具有通过铆接连接件彼此连接的子质量和/或所述承载法兰具有通过铆接连接件彼此连接的法兰部分，用于在所述法兰部分之间引导摆块，其中，所述铆接连接件尤其具有压入所属的铆接开口中的下沉区域。

例如，在机动车辆的动力传动系中的突然的扭矩冲撞(“冲击”)中，例如在粗暴启动或切换时，联接至动力传动系的离心摆的摆块可能特别强烈地沿其摆轨道偏转，并在其振动角的末端猛烈撞击。当达到其最大振动角时，摆块的这种撞击会导致离心摆组件的机械应力。已经认识到，由于在冲击时出现的力，特别是剪切力引起的铆接连接的失效，可能导致离心摆的构件失效，所述力可能导致铆接连接件的铆钉头被剪断。在铆接中，将铆钉的铆钉杆插入要彼此铆接的构件的铆接开口中。在这种情况下，在铆钉杆和铆接开口之间设有间隙配合，以实现将铆钉杆容易地插入铆接开口中。然而，该间隙配合导致不完全填充铆接开口的孔内表面(Lochlaibung)。此外，在铆钉头和铆钉杆之间形成尖棱的凹口。基于在摆块止挡时出现的机械负荷，由于孔内表面的仅部分填充和在铆钉头与铆钉杆之间的缺口效应，在铆钉头向铆钉杆的过渡处导致特别不利的负荷情况，这导致由于铆钉头中的至少一个被剪断而产生铆接连接件机械失效。

通过被压入到铆接开口中并且沉入到铆接开口中的铆接连接件的下沉区域，可以至少在轴向受限的轴向区域中设置铆接连接件在铆接开口中的压配合。在制造铆接连接件时，通过在制造铆钉墩头时作用的轴向力，可以将下沉区域容易地压入铆接开口中。优选地，铆接开口被扩孔，以简化下沉区域的压入。但是也可行的是，铆接开口周围的材料不被加工并且因此不通过压制而变形和/或扩孔，因此避免了额外的生产步骤。至少在铆接连接件的轴向区域的由下沉区域占据的部分中，可以确保通过铆接连接件基本上完全填充铆接开口的孔内表面。至少在铆接连接件的下沉区域中，在摆块在铆接连接件的横向方向上受到硬止挡的情况下出现的表面压力可以分布在铆接开口的整个直径上。与铆钉杆和铆接开口之间的间隙配合相比，在下沉区域中作用的力可以在铆接连接件的较大横截面上分布，从而可以减小作用在铆接连接件上的压力峰值。由于较低的最大压力，可以至少降低由于剪断而导致的铆接连接件构件失效的风险。另外，可以通过下沉区域的定位和轴向长度来减少甚至避免缺口效应的影响，从而进一步提高了铆接连接件的构件强度。通过铆接连接件的压入到铆接开口中的下沉区域，该铆接连接件可以承受更高的负荷，从而实现即使在发生冲击时也具有良好的耐久性的离心摆。

离心摆的至少一个摆块在离心力的影响下致力于取得离旋转中心尽可能远的位置。因此，“零位”是在径向上离旋转中心最远的位置，该位置可使摆块占据径向外部的位置。在恒定的驱动转速和恒定的驱动扭矩下，摆块占据该径向外部位置。在转速波动的情况下，摆块由于其惯性沿其摆轨道偏转。摆块由此朝向旋转中心的方向移动。由此，作用在摆块上的离心力划分为切向的一个分量和垂直于摆轨道的另一分量。切向的分量提供了摆块想要再次返回到其“零位”的复位力，而法向力分量作用在引入转速波动的力引入元件上，特别是与汽车发动机的驱动轴相连的飞轮盘上，并在那里产生反力矩，该反力矩反作用于转速波动并对引入的转速波动进行阻尼。在特别大的转速波动时，摆块因此可以最大地摆动并且取得径向最内部的位置。为此，设置在承载法兰和/或摆块中的轨道具有合适的曲率，其中可以引导特别是设计为滑轮的耦联元件。优选地，设置至少两个滑轮，其分别在承载法兰的滚道和摆块的摆轨道上被引导。特别地，设置一个以上的摆块。优选地，多个摆块沿环周方向均匀分布地在承载法兰上引导。摆块的惯性质量和/或摆块相对于承载法兰的相对运动尤其设计用于抑制转动不均匀性的特定频率范围，特别是机动车辆发动机的发动机级数。特别地，设置多于一个的摆块和/或多于一个的承载法兰。例如，设置两个摆块，所述摆块通过特别设计为间隔销的销或铆钉彼此连接，在所述两个摆块之间，所述承载法兰定位在所述扭转减振器的轴向上。替代地，可以设置承载法兰的两个、特别是基本Y形的彼此连接的法兰部分，在其之间定位摆块。

如果摆块由在共同的环周区域中沿轴向相继布置的多个子质量组成，则这些子质量可以借助于具有下沉区域的铆接连接件彼此连接。由此，可以避免由于铆接连接件的构件失效而导致的摆块散落。还可能的是，子质量彼此间隔地设置，使得承载法兰可在轴向方向上设置在子质量之间。在这种情况下，铆接连接件的铆钉杆可以设计成台阶销，和/或例如管状的间隔保持件在轴向隔开的子质量之间由铆接连接件一起铆接。另外，可以将止挡销与承载法兰铆接，以用于附加地或替代地使用具有下沉区域的铆接连接件。摆块在达到其由止挡销限定的最大振动角时可止挡在止挡销上，从而避免了例如在轨道端部上的在轨道中引导的滑轮的不必要的负载。特别地，当承载法兰具有两个轴向间隔开地延伸的法兰部分，在这两个法兰部分之间摆块能摆动地引导时，止挡销可以将两个法兰部分以限定的轴向距离彼此连接。在这种情况下，形成止挡销的铆接连接件的铆钉杆可以设计成台阶销，和/或例如将管状的间隔保持件在轴向彼此间隔开的子质量之间由铆接连接件一起铆接。

特别地，铆接连接件的铆钉头设计为半圆头或锥形头。其中铆钉杆设有半圆头或锥形头的铆钉作为标准化的标准构件已经具有下沉区域，该下沉区域设计为从铆钉头到与铆钉头一体式连接的铆钉杆的锥形或圆形过渡部。由此可以避免单个成形的铆接连接件，并使用低成本的标准构件。如果在建立铆接时借助用于制造铆钉墩头的工具施加为此设置的轴向力，则该轴向力自动将铆钉头的下沉区域拉入铆接开口中，直到铆钉头面贴靠。由此避免在完成的铆接连接件的重负荷下剪断铆钉头。

优选地，铆接连接件的铆钉墩头设计为半圆头或锥形头。对设置在铆钉头上的下沉区域的补充或替代，可以在铆钉墩头的侧上设置下沉区域。如果要通过铆钉杆的自由端的塑性成型来形成铆钉墩头，则可以从一开始设置下沉区域作为铆钉杆的直径加厚部。但是，也可以通过合适的成型技术将铆钉杆的设置用于形成铆钉墩头的成型材料的一部分压入到铆接开口中，从而形成铆钉墩头的下沉区域。例如，在制造铆接连接件时，铆钉杆可在铆接开口内被压缩，从而使铆接开口的孔内表面更多或甚至完全被通过塑性变形压缩的铆钉杆填充。从而避免了在完成的铆接连接件的重负荷下剪断铆钉墩头。

特别优选地，下沉区域由铆钉头和连接在其上的铆钉杆和/或由铆接连接件的铆钉墩头形成。下沉区域因此可以直接连接到铆钉头和/或铆钉墩头上。缺口效应由此显著降低。另外，在产生铆钉墩头之前，铆钉杆的绝大部分可以容易地以间隙配合插入铆接开口中。如果铆钉头的下沉区域轴向地止挡在限定相应的铆接开口的材料处，则仅还需要对应于下沉区域的轴向延伸的相对于相应的铆接开口的较小的轴向相对运动，以便产生不可拆卸的铆接连接。其中相应的下沉区域被压入铆接开口中的这种轴向相对运动可以在产生铆接连接的铆接过程中容易地自动同时进行，从而不影响生产速度和组装。

特别地，下沉区域形成为半径过渡部或截锥区域。由此，可以减小影响强度的缺口效应。避免了下沉区域到轴向后续部分的尖棱过渡。

优选地，承载法兰通过另一铆接连接件与输出元件，特别是输出毂连接，以将复位力矩引入机动车辆的动力传动系中，其中该另一铆接连接件具有下沉区域，该下沉区域被压入到输出元件的所属的另一铆接开口中。另一铆接连接件可以尤其如上参考铆接连接件所阐释地形成和改进。由此也可以增加离心摆的连接部的强度和/或将另一铆接连接件的尺寸较小地设计。由此可以尤其是在冲击时避免离心摆与输出元件的连接件的构件失效，由此进一步提高了耐久性，其中所述输出元件引起到动力传动系的耦联。

本发明还涉及一种用于机动车辆的动力传动系中的扭振减振的扭转减振器，其具有：用于引入扭矩的初级质量；用于导出扭矩的次级质量，所述次级质量可经由尤其构造为弧形弹簧的储能元件相对于初级质量受限地旋转；以及与次级质量连接的离心摆，所述离心摆可以如上所述地形成和改进，用于提供抵消转动不均匀性的复位力矩。通过离心摆的至少一个铆接连接件的被压入铆接开口中的下沉区域，离心摆的铆接连接件可以承受更高的负荷，使得即使在发生冲击时也实现具有良好耐久性的扭转减振器。

初级质量和经由尤其构造为弓形弹簧的能量储存元件受限地可旋转地耦联在初级质量上的次级质量可以形成质量弹簧系统，该质量弹簧系统可以在一定的频率范围内在由机动车发动机产生的驱动功率的转速和转矩中抑制转动不均匀性。在此，可以选择初级质量和/或次级质量的质量惯性矩和储能元件的弹簧特性，使得可以抑制机动车发动机的主要发动机级的频率范围内的振动。初级质量和/或次级质量的质量惯性矩尤其可以通过所安装的附加质量影响。初级质量可以具有盘，盖可以与盘连接，由此可以限制用于储能元件的基本上环形的容纳空间。例如，初级质量可以通过伸入容纳空间中的模压部切向地止挡在储能元件上。次级质量的输出法兰可以伸入容纳空间中，该输出法兰可以切向止挡在储能元件的相对的端部上。当扭转减振器是双质量飞轮的一部分时，初级质量可以具有可耦联至机动车发动机的驱动轴的飞轮盘。如果扭转减振器作为皮带轮脱联器是用于借助于牵引机构驱动机动车的辅助机组的皮带轮组件的部分，则初级质量可以形成皮带轮，用于扭矩传递的牵引机构特别是楔形皮带可以作用在该皮带轮的径向外表面上。当将扭转减振器用作特别是摩擦离合器的离合器盘的盘式减振器时，初级质量可以与承载摩擦衬片的盘区域耦联，而次级质量可以与机动车辆变速器的变速器输入轴耦联。

特别优选地，次质量具有能切向地止挡在储能元件上的输出法兰，其中，输出法兰形成离心摆的承载法兰。由此构件数量和制造成本可以保持较低。由于离心摆的铆接连接件的良好强度，也不必担心输出法兰的构件失效，从而不必担心经由扭转减振器的扭矩流的中断。

特别地，初级质量形成环形地在环周方向上延伸的，尤其是在所述初级质量和所述次级质量之间密封的用于容纳所述能量存储元件的容纳空间，其中所述离心摆定位在容纳空间中。由于离心摆的铆接连接件的良好强度，离心摆基本上无需维护，使得离心摆可以容易地定位在与其他部位相比更难以到达的结构空间中。因此，由于离心摆不必定位在易于维护的结构空间中，可以在储能元件的径向内部使用用于离心摆的自由空间，使得扭转减振器的结构空间需求可以是相应低的。

优选地，用于增加次级质量的质量惯性矩的附加质量通过另一铆接连接件与离心摆的承载法兰铆接，其中，另一铆接连接件具有压入到附加质量的所属的另一铆接开口中的下沉区域。另一铆接连接件尤其可以如上面参考铆接连接件所阐释地形成和改进。由于附加的质量，次级侧的质量惯性矩增加，使得在冲击时可以发生摆块的特别强的止挡。但是，借助另一铆接连接件的下沉区域，可以提供提高的强度，从而即使在附加质量具有特别大的质量惯性矩的情况下，也不必担心另一铆接连接件的构件失效。

附图说明

下面参考附图借助优选实施例以示例的方式描述本发明，其中下文所示的特征可以单独地和组合地代表本发明的方面。图中示出：

图1示出扭转减振器的示意性剖视图，

图2示出图1的扭转减振器的铆接连接件的第一实施例的示意性细节图，和

图3示出图1的扭转减振器的铆接连接件的第二实施例的示意性细节图。

具体实施方式

在图1中示出的用于机动车的动力传动系的扭转减振器10具有初级质量14，该初级质量能绕旋转轴线12旋转并且可以与机动车发动机的驱动轴拧紧。初级质量14具有焊接的盖16，从而初级质量14限定沿环周方向延伸的环形容纳空间18，在该环形容纳空间中设有可以切向地止挡在初级质量14上的储能元件20。在所示的实施例中，储能元件20由两个同轴地彼此插接的弓形弹簧形成。经由储能元件20，次级质量22可有限旋转地耦联到初级质量14处。次级质量22具有能切向地止挡在储能元件20上的输出法兰24，该输出法兰连接于设计为输出毂的输出元件26上。输出元件26可以通过插接齿部28抗扭地与轴连接，该轴例如是电机的马达轴和/或机动车变速器的变速器输入轴。附加地，附加质量30连接于输出法兰24和输出元件26，以增加次级质量22的次级侧的质量惯性矩。此外，在所示的实施例中，设计成碟形弹簧的密封膜32与次级质量22固定，所述次级质量借助弹簧力通过滑动环34压靠在初级质量14的盖16上，以密封容纳空间18并产生有意的摩擦，以便在次级质量22相对于初级质量14相对转动时可以抑制由共振引起的扭振增加。

附加地，在容纳空间中设有离心摆36，以提供附加的扭振减振。在所示的实施例中，离心摆36具有由多个板状子质量38组成的摆块40。各个子质量38通过在图2和3中更详细示出的铆接连接件42彼此铆接。摆块40在承载法兰44上可摆动地引导，其中在所示实施例中，承载法兰44与次级质量22的输出法兰24重合。输出法兰24通过另一铆接连接件46与输出元件26，密封膜32和附加质量30铆接，该另一铆接连接件也可以如图2和图3所示的铆接连接件42构成。

在图2中部分地示出的铆接连接件42具有铆钉头50，该铆钉头与铆钉杆48一体地连接。铆钉头50设计为半圆头，使得由铆钉杆48和铆钉头50组成的标准构件具有设计为过渡半径的下沉区域54，该下沉区域直接从其余的铆钉头50过渡到铆钉杆48中。在铆接连接件42的制造中，铆钉杆48可以间隙配合地插入相应的铆接开口52中，并且在制造铆钉墩头期间通过作用的轴向力被压入相邻的铆接开口52中并且下沉。也可行的是，附加地或替代地，下沉区域54形成在铆接连接件42的铆钉墩头上。

在图3中部分示出的铆接连接件42的实施例中，与图2中示出的铆接连接件42的实施方式相比，铆钉头50设计为锥形头。由铆钉杆48和铆钉头50组成的标准构件具有设计为截锥的下沉区域54，该下沉区域直接从其余的铆钉头50过渡到铆钉杆48中，并在制造铆接连接件42时可压入相邻的铆接开口52中并下沉。

附图标记列表

10 扭转减振器

12 旋转轴线

14 初级质量

16 盖

18 容纳空间

20 储能元件

22 次级质量

24 输出法兰

26 输出元件

28 插接齿部

30 附加质量

32 密封膜

34 滑环

36 离心摆

38 子质量

40 摆块

42 铆接连接件

44 承载法兰

46 另一铆接连接件

48 铆钉杆

50 铆钉头

52 铆接开口

54 下沉区域

Claims (10)

1.一种用于抑制机动车辆动力传动系中的转动不均匀性的离心摆，具有：

能围绕旋转轴线(12)旋转的承载法兰(44)，和

能相对于所述承载法兰(44)尤其经由摆轨道摆动的摆块(40)，用于产生抵消转动不均匀性的复位力矩，

其中，所述摆块(40)具有通过铆接连接件(42)彼此连接的子质量(38)和/或所述承载法兰(44)具有通过铆接连接件(42)彼此连接的法兰部分，用于在所述法兰部分之间引导摆块(40)，

其中，所述铆接连接件(42)尤其具有压入所属的铆接开口(54)中的下沉区域(52)。

2.根据权利要求1所述的离心摆，其特征在于，所述铆接连接件(42)的铆钉头(50)设计为半圆头或锥形头。

3.根据权利要求1或2所述的离心摆，其特征在于，所述铆接连接件(42)的铆钉墩头设计为半圆头或锥形头。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的离心摆，其特征在于，所述下沉区域(52)由铆钉头(50)和连接于所述铆钉头的铆钉杆(48)和/或由所述铆接连接件(42)的铆钉墩头形成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的离心摆，其特征在于，所述下沉区域(52)形成为半径过渡部或截锥形区域。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的离心摆，其特征在于，所述承载法兰(44)经由另一铆接连接件(46)与输出元件(26)、特别是输出毂连接，以将复位力矩导入机动车辆的动力传动系中，其中所述另一铆接连接件(46)具有压入到所述输出元件(26)的所属的另一铆接开口中的下沉区域(52)。

7.一种用于机动车动力传动系中的扭振减振的扭转减振器，具有：

用于引入扭矩的初级质量(14)，

用于导出扭矩的次级质量(22)，所述次级质量能够经由特别是设计为弓形弹簧的储能元件(20)相对于所述初级质量(14)受限制地旋转，和

根据权利要求1至6中任一项所述的离心摆(36)，其与所述次级质量(22)连接，用于提供抵消转动不均匀性的复位力矩。

8.根据权利要求7所述的扭转减振器，其特征在于，所述次级质量(22)具有能切向地止挡在所述储能元件(20)上的输出法兰(24)，其中，所述输出法兰(24)形成所述离心摆(36)的所述承载法兰(44)。

9.根据权利要求7或8所述的扭转减振器，其特征在于，所述初级质量(12)形成用于容纳所述储能元件(20)的容纳空间(18)，所述容纳空间环形地在环周方向上延伸，尤其是在所述初级质量(14)和所述次级质量(22)之间密封，其中所述离心摆(36)定位在所述容纳空间(18)中。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的扭转减振器，其特征在于，用于增加所述次级质量(22)的惯性矩的附加质量(30)通过另一铆接连接件(46)与所述离心摆(36)的所述承载法兰(44)铆接，其中所述另一铆接连接件(46)具有压入所述附加质量(30)的所属的另一铆接开口中的下沉区域(52)。

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