CN111108304B - 扭矩传递装置、扭转阻尼器及相关组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扭矩传递装置(1,30)，设计成布置在机动车辆的发动机和变速箱之间，所述扭矩传递装置(5,30)包括花键毂(5,31)，所述花键毂设计成被推到所述变速箱的互补的花键轴(3)上，其中，所述花键毂(5,31)在其花键(13)的区域中包括环形凹槽(15,45)，并且其中，该装置还包括弹性元件(17,19,21,47)，所述弹性元件设计成布置在所述环形凹槽(15,45)中并构造成与所述变速箱的花键轴(3)的花键接触。

Description

扭矩传递装置、扭转阻尼器及相关组件

技术领域

本发明涉及扭矩传递装置的领域，例如扭矩阻尼器，特别是用于机动车辆的扭矩传递装置。

背景技术

机动车辆变速器系统包括多个装置，特别是相对于彼此旋转联接的发动机和变速箱。这种机械连接例如通过花键来实现，其中一个元件包括花键轴，另一个元件包括互补的花键毂。

但是，当车辆处于空档并且没有扭矩通过变速器系统传递时，由于花键之间的碰撞，花键之间存在的间隙易于产生噪音。该噪音可能传播到车辆内部，并损害使用者的舒适性。

因此，合适的是寻求一种解决方案，该解决方案可以减小或消除在轴的和毂的互补花键的区域中产生的噪音。

发明内容

为此，本发明涉及一种扭矩传递装置，该扭矩传递装置设计成布置在机动车辆的发动机和变速箱之间，该扭矩传递装置包括花键毂，该花键毂设计成被推到变速箱的互补花键轴上，其中花键毂在其花键的区域中包括环形凹槽，并且其中该装置还包括弹性元件，该弹性元件设计成布置在环形凹槽中并构造成与变速箱的花键轴的花键接触。

花键毂包括相对于传动装置的旋转轴线纵向延伸的齿。“环形凹槽”应理解为是指由毂形成的，围绕装置的旋转轴线周向延伸的凹槽。环形凹槽相对于毂的齿垂直地延伸。环形凹槽通过齿延伸。因此，在平行于传动装置的旋转轴线的方向上，齿的部分位于插入环形凹槽内的弹性元件的两侧。

根据本发明的另一方面，环形凹槽的深度在1至10mm的范围内。

根据本发明的另一方面，花键轴(3)的直径在5至80mm的范围内，或者甚至在15至65mm的范围内，特别是在20至45mm的范围内。

根据本发明的另一方面，弹性元件由弹性体制成。

根据本发明的另一方面，弹性元件是O形环。

根据本发明的另一方面，弹性元件是花键带，其花键与花键轴的花键互补。

根据本发明的另一方面，弹性元件(17、47)选自O形环和花键带，其花键与花键轴(3)的花键互补。

根据本发明的另一方面，弹性元件是径向波纹状的金属环。

根据本发明的另一方面，由弹性元件产生的摩擦扭矩在20至30Nm的范围内。

本发明还涉及一种扭转阻尼器，其包括如前所述的扭矩传递装置。

根据本发明的另一方面，所述扭转阻尼器包括形成双质量飞轮的初级飞轮和次级飞轮。

本发明还涉及一种扭矩传递组件，其包括：

-第一元件，包括花键轴，

-第二元件，包括与花键轴互补的花键毂，

其中第一元件或第二元件中的一个在其花键的区域中包括环形凹槽，并且其中该装置还包括弹性元件，该弹性元件设计成布置在环形凹槽中并构造成与第一元件或第二元件中的另一个的花键接触。

附图说明

通过以下参考附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，该描述仅作为示例给出，并不意味着限制，在附图中：

图1示出了根据扭转阻尼器的轴向截面的示意图；

图2示出了在毂和传动轴之间的组件的截面图，该组件包括根据第一实施例的弹性元件；

图3示出了根据本发明的毂的透视图；

图4a示出了在毂和传动轴之间的组件的截面图，该组件包括根据第二实施例的弹性元件；

图4b示出了根据第二实施例的弹性元件的透视图；

图5a示出了毂和传动轴之间的组件的截面图，该组件包括根据第三实施例的弹性元件；

图5b示出了根据第三实施例的弹性元件的透视图；

图6示出了根据离合器摩擦装置的轴向截面的视图。

具体实施方式

在所有附图中，相同的元件或实现相同功能的元件具有相同的附图标记。

以下实施例是示例。尽管描述参考一个或多个实施例，但这并不一定意味着每个参考都涉及相同的实施例，或者特征仅适用于单个实施例。不同实施例的简单特征也可以被组合和/或互换以便提供其他实施例。

在下面的描述中，术语“第一”、“第二”等，例如“第一部分”、“第二部分”，用作对元件进行编号以表示和区分相似但不系统元件的简单方式。该编号并不意味着一个元件相对于另一个元件的任何优先级，并且在不脱离本说明书的范围的情况下可以容易地互换这样的标记。该编号同样并不意味着时间上的任何顺序。

在下面的描述中，术语“轴向”、“径向”和“横向”相对于扭转阻尼器的旋转轴线X定义了扭转的元件的取向，并且分别定义了与旋转轴线X平行的方向，包括旋转轴线X的平面和垂直于旋转轴X的平面。

本发明涉及一种扭矩传递装置，尤其涉及一种如图1所示的机动车辆的扭转阻尼器1，该扭转阻尼器1设计成联接至传动轴3，例如变速箱(未示出)。传动轴3的直径例如在15mm至65mm的范围内。传动轴3可以对应于机动车辆的变速箱的轴。扭转阻尼器1例如是双质量飞轮，并且包括初级元件或初级飞轮1’。扭转阻尼器1还包括腹板7，该腹板7构造成在扭矩传递时压缩诸如螺旋弹簧9的弹性器件。腹板7例如通过铆钉8固定至次级元件或次级飞轮1'’，并固定至毂5。毂5设计成联接至传动轴3。次级飞轮1’相对于初级元件1’旋转。

可替代地，扭转阻尼器1可以不具有次级飞轮1’，腹板7则仅旋转地联接至被设计成联接至传动轴3的毂5。

螺旋弹簧9例如被放置在扭转阻尼器1的初级元件1’的壳体11中。壳体11同样可以包围用于保持螺旋弹簧9的通道13。初级元件1’和次级元件1”被安装成例如经由轴承(未示出)绕旋转轴线X相对于彼此旋转运动。次级元件1”同样可以包括被构造为改善振动过滤的摆动装置11。在未示出的变型中，可将摆动装置安装在腹板7上。

毂5和传动轴3之间的连接通过分别放置在毂5上和传动轴3上的互补花键13和13’实现，毂5的花键13被推到传动轴3的花键13’上。在图2中可以更清楚地看到传动轴3的花键13’，该图示出了毂5和传动轴3的截面视图。

图3示出了毂5的花键13的透视图。如图3所示，在毂5中在花键13的区域中设有喉部或环形凹槽15。如图3所示，环形凹槽15可以定位在花键13内(花键13则位于环形凹槽15的两侧)，但是也可以设置在花键13的一端。环形凹槽15构造成例如容纳弹性元件并且例如具有在1mm至10mm范围内的深度。弹性元件可以是O形环17，如图2所示。O形环17构造成支承抵靠传动轴3的花键13’，以便与所述花键13’一起产生传递扭矩，以便当在毂5和传动轴3之间没有扭矩传递时，特别是在机动车辆处于空档时，防止在毂5的花键13与传动轴3的花键13’之间发生碰撞。O形环17也可以被构造成例如产生弹性旋转扭矩，该O形环被变形以便至少部分地进入花键13中。O形环17例如由弹性体材料制成。而且，可以在O形环17和传动轴3的花键13’之间布置条带，以防止O形环17的快速磨损。该条带例如由金属材料制成，尤其是由钢制成。由O形环17产生的摩擦扭矩例如在20至30N.m的范围内。

可替代地，弹性元件可以同样地以波纹金属环19的形式实施，该波纹金属环19也构造成例如支承在传动轴3的花键13'上以便产生摩擦扭矩，如图4a和4b所示，其分别示出了安装在扭转阻尼器上的波纹金属环19及其自身。波纹金属环19例如由钢制成。波纹金属环19产生的摩擦扭矩例如在20至30N.m的范围内。

根据另一实施例，如图5a和5b所示，弹性元件可以以花键弹性带21的形式实施，其花键基本上与毂3的花键13’互补。花键弹性带21例如由弹性体材料制成，并且构造成产生弹性旋转扭矩，该弹性旋转扭矩使得可以当在毂5和传动轴3之间没有扭矩传递时，例如在机动车辆处于空档时，防止在毂5的花键13与传动轴3的花键13’之间发生碰撞。

本发明不限于扭转阻尼器，而是扩展到包括花键毂的任何类型的扭转传递装置，该花键毂设计成被推到花键传动轴上，例如离合器摩擦装置30，如图6所示。

离合器摩擦装置30包括设计成安装在花键传动轴3上的花键毂31。环形腹板33固定在花键毂31上，并且构造成支承在弹性器件上，弹性器件例如一个或多个螺旋弹簧35，其构造成过滤由离合器摩擦装置30传递的振动和颠簸。螺旋弹簧35定位于元件39的壳体37中。元件39被安装成在花键毂31上旋转。离合器摩擦装置30还包括支撑盘41，该支撑盘41在其内部部分的区域中固定在元件39上，并且被构造成在其外部部分的区域中定位于摩擦衬片43之间。支撑盘41旋转地链接到衬片43。衬片43中的一个被构造为(在其与支撑盘41相对的面的区域中)与飞轮(未示出)相互作用，而另一衬片43被构造为(在其与支撑盘41相对的面的区域中)与离合器机构的板(未示出)相互作用。此外，支撑盘41在轴向方向上产生弹性，这提供了平稳的操作并且在离合器摩擦装置30的接合和分离阶段期间限制了颠簸。

如在前面所述的扭转阻尼器1的情况中，花键毂31在其花键的区域中包括环形凹槽45，离合器摩擦装置30包括设计为定位于环形凹槽45中的弹性元件47。弹性元件47可以类似于先前在扭转1的情况下呈现的弹性元件。

可替代地，对于先前提出的所有实施例，环形凹槽可设置在传动轴5的花键13'的区域中，弹性元件则构造成定位在所述环形凹槽中并使其与毂5或31的花键13接触。

此外，本发明还涉及一种组件，该组件包括第一元件和第二元件，该第一元件包括花键轴3，该第二元件包括与该花键轴3互补的花键毂5、31，该第一元件和第二元件例如对应于前述不同实施例。

因此，使用设置在包括互补的花键轴和花键毂的组件的花键区域中的环形凹槽以及布置在环形凹槽中并构造成与互补元件的花键接触的弹性元件，使得可以当没有扭矩通过组件传递时，限制各个花键之间的撞击，从而降低了由这些撞击产生的噪音。

Claims (12)

1.一种扭矩传递装置(1，30)，设计成布置在机动车辆的发动机和变速箱之间，所述扭矩传递装置(5，30)包括花键毂(5，31)，所述花键毂设计成被推到所述变速箱的互补的花键轴(3)上，其特征在于，所述花键毂(5，31)在其花键(13)的区域中包括环形凹槽(15，45)，并且在于，该装置还包括弹性元件，所述弹性元件设计成布置在所述环形凹槽(15，45)中并构造成与所述变速箱的花键轴(3)的花键接触。

2.根据权利要求1所述的扭矩传递装置(1，30)，其中，所述环形凹槽(15，45)具有1至10mm范围内的深度。

3.根据权利要求1或2所述的扭矩传递装置(1，30)，其中，所述花键轴(3)的直径在5至80mm的范围内。

4.根据权利要求1或2所述的扭矩传递装置(1，30)，其中，所述弹性元件由弹性体制成。

5.根据权利要求1或2所述的扭矩传递装置(1，30)，其中，所述弹性元件选自O形环和花键带，所述花键带的花键与上述花键轴(3)的花键互补。

6.根据权利要求1或2所述的扭矩传递装置(1，30)，其中，所述弹性元件是径向呈波纹状的金属环。

7.根据权利要求1或2所述的扭矩传递装置(1，30)，其中，所述弹性元件(17，19，21，47)产生的摩擦扭矩在20至30Nm的范围内。

8.根据权利要求3所述的扭矩传递装置(1，30)，其中，所述花键轴(3)的直径在15至65mm的范围内。

9.根据权利要求3所述的扭矩传递装置(1，30)，其中，所述花键轴(3)的直径在20至45mm的范围内。

10.一种扭转阻尼器(1)，包括根据权利要求中1至9任一项所述的扭矩传递装置。

11.根据权利要求10所述的扭转阻尼器(1)，包括形成双质量飞轮的初级飞轮(1')和次级飞轮(1”)。

12.一种扭矩传递组件，包括：

第一元件，包括花键轴(3)，

第二元件，包括与所述花键轴(3)互补的花键毂(5，31)，

其特征在于，所述第一元件或第二元件中的一个在其花键的区域中包括环形凹槽(15，45)，并且该装置还包括弹性元件(17，19，21，47)，所述弹性元件设计成布置在所述环形凹槽(15，45)中并构造成与所述第一元件或所述第二元件中的另一个的花键接触。

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