CN111566382B - 具有用于产生摩擦阻力的碟形弹簧的离心力摆装置、离合器盘以及驱动系 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车驱动系的离心力摆装置(1)，其具有：能围绕转动轴线(2)转动的支架(3)；能沿着滑槽轨道(4)摆动地接收在支架(3)上的摆质量(5)，通过摆质量(5)在运行中产生对抗旋转不均匀性的回位力矩；贴靠在摆质量(5)上的接触元件(6)，其用于产生抑制摆质量(5)与支架(3)之间的相对运动的摩擦阻力；以及弹簧盘(7)，其使接触元件(6)在转动轴线(2)的轴向方向上向摆质量(5)预紧，弹簧盘(7)构造为配备多个弹簧舌(8)的碟形弹簧(7)。一种用于机动车的摩擦离合器的离合器盘(20)，其具有这种离心力摆装置(1)，以及一种用于机动车的驱动系，其也具有这种离心力摆装置(1)。

Description

具有用于产生摩擦阻力的碟形弹簧的离心力摆装置、离合器 盘以及驱动系

技术领域

本发明涉及一种离心力摆装置(也简称为离心力摆)，用于机动车(如载客车、载重车、公共汽车或其它商用车)的驱动系，所述离心力摆装置具有：能围绕转动轴线转动的支架；能沿着滑槽轨道摆动地接收在支架上的摆质量，其中，通过摆质量在运行中产生对抗转动不均匀性的回位力矩；贴靠在摆质量上的接触元件，所述接触元件(直接或间接)产生抑制摆质量与支架之间的相对运动的摩擦阻力；以及弹簧盘，该弹簧盘将接触元件在转动轴线的轴向方向上向摆质量预紧。本发明还涉及一种用于机动车的摩擦离合器的离合器盘以及一种用于机动车的驱动系，它们分别具有离心力摆装置。

背景技术

这种类型的离心力摆装置已经由现有技术周知。例如由DE 10 2013 203 694 A1公开了一种离心力摆装置的原理结构。

WO 2015/192 846 A1公开了在转动的摆法兰的离心力场中摆动地挂在摆法兰中的摆轴向地相对于摆法兰预紧，以防止该摆在摆法兰上的硬止挡。

此外，申请人已知还未公布的于2017年3月9日作为德国专利申请10 2017 104968.1提交的内部现有技术。在此公开了构造为波形盘的弯曲弹簧。

然而，现有技术中已知的实施方案的缺点是，用于将相应的接触元件压到摆质量上的所安装的弹簧盘在其制造方面相对复杂。此外，弹簧盘成型并支撑在接触元件上，使得存在挤压力在周缘上相对不均匀的分布。通常，弹簧盘利用仅一个力导入舌片将其力施加到接触元件上，从而局部地在接触元件上产生相对高的面压力。这会导致接触元件上提高的磨损。

发明内容

因此，本发明的任务是，消除由现有技术已知的缺点并且尤其提供一种具有降低的磨损的离心力摆装置。

根据本发明，该任务通过将弹簧盘构造为配备有多个弹簧舌的碟形弹簧来解决。

通过弹簧舌提供了在接触元件侧在周缘方向上均匀分布的贴靠。由此改善了在接触元件上的力分布并且减小了最大面压力。结果是尽可能均匀地作用到摆质量上的摩擦阻力。由此，离心力摆装置明显更耐用地实施。此外，碟形弹簧在轴向方向上特别紧凑地构造，从而离心力摆装置也在整体上紧凑地构造。

其他有利的实施方式由从属权利要求保护并且在下面详细阐述。

因此也有利的是，碟形弹簧在摆质量的周缘区域中以多个弹簧舌贴靠在接触元件上。由此，对于每个摆质量产生尽可能保持不变的摩擦。在这种情况下尤其实用的是多个、优选三个摆质量在转动轴线的周向方向上分布地布置，并且对于每个摆质量，碟形弹簧的多个弹簧舌挤压/支撑/贴靠在接触元件上(在相应摆质量的周缘区域中)。

如果碟形弹簧在转动轴线的轴向方向上看设置在支架的第一支架区域和摆质量之间，那么碟形弹簧特别紧凑地/节省安装空间地布置。换言之，碟形弹簧因此部分地(优选至少以其弹簧舌)布置在第一支架区域和相应摆质量/贴靠在摆质量上的接触元件之间的(轴向)间隙中。此外，碟形弹簧优选以其弹簧舌在径向方向上从内部(向外)伸入到所述(轴向)间隙中。由此进一步降低了安装空间需求。

此外，对于在摆质量侧还更均匀地按压接触元件有利的是，(配属于相应摆质量的)弹簧舌至少部分地在其宽度和/或长度方面不同地构造。

如果接触元件直接轴向地安装在碟形弹簧的多个弹簧舌与摆质量之间，则进一步简化了结构。

也有利的是，接触元件直接实施为摩擦元件。由此，该结构保持特别简单。

优选地，具有碟形弹簧的摩擦元件与转动轴线同轴地布置。摩擦元件优选实现为环形，即实现为摩擦环。摩擦组件也优选成型为摩擦环/环形和/或与转动轴线同轴地布置。

此外有利的是，接触元件具有多个在轴向方向上突出的保持鼻部，所述保持鼻部在接触元件相对于支架抗扭转地布置的情况下支撑/接收在支架上。由此进一步使接触元件的接收变容易。

接触元件或者由金属板或者由塑料材料制成。

也实用的是，与接触元件作用连接的摩擦组件安装在摆质量上并且贴靠在支架的第二支架区域上。由此能够在摆质量侧还更均匀地分布摩擦。

与此相关地实用的是，接触元件实施为支撑元件并且与摩擦组件共同作用，该摩擦组件在运行中在摆质量和支架之间直接产生摩擦阻力。

替代地也有利的是，与接触元件作用连接的另外的摩擦组件以及接触元件构造为摩擦元件、优选构造为环形的摩擦元件、即构造为摩擦环。摩擦组件优选安装/布置在摆质量的背离接触元件的轴向侧上(在支架与摆质量之间)。由此也尽可能均匀地产生摩擦。

如果碟形弹簧具有保持接片，所述保持接片在碟形弹簧相对于支架抗扭转地布置的情况下支撑/接收在固定于支架的组件上，则碟形弹簧在运行中保持稳定。

本发明还涉及一种用于机动车的摩擦离合器的离合器盘，该离合器盘直接配备有根据本发明的根据前述实施方式中的至少一个所述的离心力摆装置以及与所述离心力摆装置的支架抗扭转地连接的摩擦元件。离心力摆装置在这种情况下优选与离合器盘的毂或法兰抗扭转地连接。

本发明也涉及一种用于机动车的驱动系，其具有根据本发明的根据前述实施方式中至少一个所述的离心力摆装置，其中，离心力摆装置的支架与传动轴抗扭转地连接。所述传动轴进一步优选是内燃机的输出轴或者变速器的变速器输入轴。

换言之，因此根据本发明，离合器盘实施有离心力摆，其具有碟形弹簧，用于加载摩擦装置(其至少具有接触元件)。因此，根据本发明提出一种由离合器盘和离心力摆构成的组件，其中，离心力摆固定在离合器盘上或者在轴向方向上布置在离合器的安装空间内并且通过变速器输入轴与离合器盘抗扭转地连接，其中，碟形弹簧设有多个在周向方向上分布地布置的碟形弹簧舌和通过所述碟形弹簧舌加载的塑料区域/元件(接触元件和/或摩擦组件)作为摩擦装置，用于减小摆质量的振动角度。因为每个摆质量设有多个碟形弹簧舌，所以能够减小面压力，由此能够降低磨损。同时，能够减小轴向安装空间，因为碟形弹簧也仅能够布置在摆质量的一侧。

附图说明

现在下面根据附图详细阐述本发明，其中示出不同的实施例。

其示出了：

图1部分地在横截面中剖视地示出的根据第一实施例的根据本发明的离心力摆装置的前视图，其中，可见离心力摆装置在多个摆质量侧在支架中的原理结构，

图2根据图1的离心力摆装置的沿图1中以“II-II”标出的剖切线的纵向剖示图，其中，可见接触元件以及摩擦组件，它们通过碟形弹簧轴向地压到摆质量上，

图3根据图1的离心力摆装置的立体分解图，

图4类似于图2的离心力摆装置的纵向剖示图，其中，为了清楚起见仅示出了剖切面，

图5离心摆装置沿着在图1中以“V-V”标出的剖切线的纵向剖示图，其中，可见碟形弹簧在支架上的防扭转的布置，

图6从朝向碟形弹簧的轴向侧的在图1至图5中所安装的接触元件的立体示图，

图7根据图6的接触元件的前视图，

图8接触元件沿图7中以“VIII-VIII”标出的剖切线的纵向剖示图，图9在图1至5中所安装的碟形弹簧的前视图，

图10根据图9的碟形弹簧的侧视图，

图11碟形弹簧的立体示图，

图12在图1至5中所安装的、与接触元件共同作用的摩擦组件的立体示图，

图13根据另一第二实施例的根据本发明的离心力摆装置的纵向剖示图，其方式是，接触元件现在自身不再用作摩擦元件，而是用作支撑元件，其中，为了清楚起见仅示出被剖切的组件的剖切面，

图14在图13中实施为支撑元件的接触元件的立体示图，

图15具有图1至5的根据本发明的离心摆装置的离合器盘的前视图，和

图16根据图15的离合器盘的侧视图。

附图仅是示意的性质并且仅用于理解本发明。相同的元件设有相同的附图标记。不同实施例的不同特征也能够自由地相互组合。

具体实施方式

在图1至3中可见根据第一实施例的根据本发明的离心力摆装置1的原理结构。离心力摆装置1在其运行中优选是以图15和16示出的摩擦离合器形式的离合器的离合器盘20的组件。离心力摆装置1抗扭转地与离合器盘20的毂27连接。毂27还与离合器盘20的摩擦元件28抗扭转地连接。根据另外的实施方案，离心摆装置1也能够与离合器盘20的法兰/法兰区域抗扭转地连接。为了清晰起见未进一步示出的离合器以典型的方式安装在机动车的驱动系中，即安装在内燃机的输出轴和变速器的输入轴之间。因此，离心力摆装置1在运行中是机动车的驱动系的一部分。替代地，根据另外的实施方案，离心力摆装置1也直接抗扭转地安装在驱动系的传动轴上，如内燃机的输出轴或变速器输入轴上。离心力摆装置1在其运行中以典型的方式用于平衡驱动系中、尤其在内燃机侧产生的转动不均匀性。为此，离心力摆装置1具有由DE 10 2014 211 711 A1已知的基本结构。

离心力摆装置1根据图2具有支架3，该支架也被称为摆法兰/承载法兰。支架3由两个在轴向方向上保持彼此间隔开的支架区域9a、9b构成。两个支架区域9a和9b分别被称为摆法兰/法兰区域。每个支架区域9a和9b基本上盘形地构造。支架3能围绕转动轴线2旋转地布置。转动轴线2在运行中优选与内燃机的输出轴/变速器输入轴同轴地布置。两个支架区域9a和9b通过间隔栓14抗扭转地彼此连接。此外，这些间隔栓14确定两个支架区域9a和9b相对彼此的(沿着转动轴线2的)轴向间距。多个间隔栓14沿支架3(关于转动轴线2)的周向方向分布地布置(图1)。这些间隔栓14在相应的支架区域9a、9b中铆接，即力锁合和形状锁合地与支架区域9a、9b连接。

在支架3的通过支架区域9a、9b构成的(轴向)内部空间15中，多个(三个)沿周向方向分布地布置的摆质量5相对于支架3能运动/能摆动地布置。如在根据图1的视图中在离心力摆装置1的前侧可见，每个摆质量5具有两个导向栓16，所述导向栓分别伸入到支架3的滑槽轨道4中。对于摆质量5的每个导向栓16不仅第一支架区域9a而且第二支架区域9b都具有滑槽轨道4(在图1和图15中对于第一支架区域9a代表性地示出)。两个支架区域9a、9b的配属于导向栓16的滑槽轨道4分别构成用于该导向栓16的导向滑槽。滑槽轨道4在周向方向上看弯曲地(即不仅在周向方向上而且在径向方向上)延伸。尤其，这些滑槽轨道4分别U形地在周向方向上延伸。因此，在运行中，摆质量5在出现转动不均匀性时以惯常的方式执行摆动运动，该摆动运动产生对抗转动不均匀性的回位力矩。

如在图2和4中良好可见，摩擦装置18在相应的摆质量5和支架3之间作用。摩擦装置18具有接触元件6。接触元件6原则上安装为使得在摆质量5和支架3之间的相对运动中，即在运行中摆质量5沿着滑槽轨道4的摆动运动中，产生进行抑制地作用到该运动上的摩擦阻力。

在第一实施例中，例如在图4中可见，接触元件6直接构造为摩擦元件10。接触元件6整体上环形地构造(图6和7)。接触元件6直接贴靠在相应摆质量5的轴向端侧上。接触元件6以其贴靠在相应摆质量5上的面有针对性地构造为用于构成与摆质量5的摩擦阻力/摩擦接触。摆质量5通过其在滑槽轨道4侧的导向部能够在周向方向上以及在转动轴线2的径向方向上相对于接触元件6移动。由此在运行中产生摩擦力。

为了相对于支架3抗扭转地支撑接触元件6，接触元件6在轴向背离摆质量5的侧上具有多个呈凸起形式的轴向伸出的保持鼻部11(图8)。这些保持鼻部11伸入到第一支架区域9a中的窗口23/凹空中并且借助于形状锁合在周向方向/转动方向上固定在该第一支架区域中。

接触元件6借助于构造为碟形弹簧7的弹簧盘轴向地挤压到摆质量5上。碟形弹簧7(其也结合图9至11单独示出)原则上具有环形基础区段/环形区段17，从所述环形基础区段/环形区段中有多个弹簧舌8在径向方向上向外立起。对于每个摆质量5，在碟形弹簧7上设置有多个在其长度(在径向方向上的延伸)以及宽度(在周向方向上的延伸)方面不同的弹簧舌8。总体上，对于每个摆质量5，在碟形弹簧7上设置有弹簧舌8的组19a至19c。第一组19a在周向方向上相对于第二组19b以及第三组19c错开地布置。通过构造弹簧舌8的不同的组19a至19c，在运行中给每个摆质量5配属一个组19a至19c，接触元件6借助所述组挤压在摆质量5上。

每个弹簧舌8配合到接触元件6的对应的、在端侧敞开的凹部21中。所述凹部21在图6和7中良好可见并且布置在接触元件6的在轴向上背离摆质量5的侧上。由此，碟形弹簧7也相对于接触元件6抗扭转地被支撑。

碟形弹簧7直接在轴向方向上(例如在图4中良好可见)轴向地布置在接触元件6和第一支架区域9a之间。为此，尤其在接触元件6和第一支架区域9a之间设置有(轴向)间隙22，碟形弹簧7部分地、即以其弹簧舌8从径向内侧出发伸入到所述(径向)间隙中。

结合图5也可见，碟形弹簧7也相对于支架3防扭转地布置。为此，碟形弹簧7具有保持接片13。保持接片13不仅在径向方向上而且在轴向方向上从环形区段17中延伸出来并且也伸入到支架3的窗口23中。由此，碟形弹簧7相对于支架3关于转动轴线2形状锁合地防扭转。保持接片13沿周向方向看布置在弹簧舌8的相应的组19a至19c之间。在每个组19a至19c之间分别构造有两个保持接片13。

附加地，在该实施方案中，摩擦装置18具有摩擦组件12。摩擦组件12基本上帽状地成型并且卡接到摆质量5上。这意味着，摩擦组件12形状锁合地固定安装在摆质量5上。摩擦组件12在图12中单独良好可见。摩擦组件12从其轴向背离接触元件6/碟形弹簧7的侧以及从其径向内侧包围摆质量5。此外，在该实施方案中，摩擦组件12优选也在轴向方向上支撑在接触元件6上。因此，摩擦组件12具有在径向方向上延伸的第一摩擦区域24，所述第一摩擦区域轴向地在第二支架区域9b和摆质量5之间夹紧。摩擦组件12的第二摩擦区域25在轴向方向上离开第一摩擦区域24朝向接触元件6延伸。第二摩擦区域25支撑在摆质量5的径向内侧上。此外，第二摩擦区域25以其轴向背离第一摩擦区域24的侧摩擦力锁合地与接触元件6接触。

通过接触元件6离开第一支架区域9a朝向摆质量5的预紧，摩擦组件12在摆质量5和第二支架区域9b之间夹紧。由此，在运行中，在摩擦组件12侧也产生摩擦装置18与支架3之间的限定的摩擦接触。因为摩擦组件12与摆质量5固定连接，所以在运行中也产生接触元件6与摩擦组件12之间的摩擦接触。

在该实施方案中，接触元件6优选地由塑料材料制成。

在13和14中示出根据本发明的离心力摆装置1的第二实施例，其中，该第二实施例在结构和功能上很大程度相应于第一实施例。为了简洁起见，下面仅说明第二实施例相对于第一实施例的主要区别。

在该实施方案中，接触元件6实施为支撑元件26。接触元件6优选仅用于将摆质量5连同摩擦组件12轴向地挤压在第二支架区域9b上。在本实施例中，支撑元件26由金属板成型。

在另一实施例中(在这里为了清晰起见未进一步示出)，原则上也可能的是，根据第一实施例的接触元件6构造的两个接触元件6被安装在离心力摆装置1中，其中，第一接触元件6根据第一实施例的接触元件6布置并且第二接触元件6在此被布置在摆质量5的轴向背离第一接触元件6的第二轴向侧上(在第二支架区域9b和摆质量5之间)。两个接触元件6在此还优选地又抗扭转地相对于支架3固定。

换言之，根据本发明，碟形弹簧7用作摩擦装置18的力源。因为弹簧力分布到每个摆质量5的多个力导入舌(弹簧舌8)上，所以相对于现有技术明显降低了面压力。此外，在两个离心力摆法兰(支架区域9a、9b)之间的固定限定的间距的情况下，具有单侧弹簧7的系统提供了对于轴向安装空间的优点，因为仅装入一个弹簧7。

根据本发明实现具有摩擦装置18的离心力摆1，其中，碟形弹簧7从支架3出发将力施加到优选由塑料制成的摩擦元件或接触元件6上，其布置在摆质量5和碟形弹簧7之间，其中，摩擦元件6与支架固定，从而在摆质量5相对于支架3运动时，产生与运动方向相反的恒定的摩擦力。碟形弹簧7布置在摆质量5的(轴向)侧上，在该侧上，离心力摆1具有在两个支架(支架区域9a、9b)之间的轴向间隙22。碟形弹簧7部分地在径向上伸入到间隙22中。在碟形弹簧7和摆质量5之间优选与支架固定地布置有环形的摩擦环(摩擦元件10)，其优选由塑料制成。在摆质量5的背离碟形弹簧7的(轴向)侧上布置有第二摩擦元件(摩擦组件12)，所述第二摩擦元件安装在摆质量5上并且部分地包络所述摆质量。碟形弹簧7具有轴向伸出的元件(保持接片13)，所述元件能够挂到法兰(第一支架区域9a)中，并且所述元件能够用于定位和用于力传递。碟形弹簧7对于每个摆质量5具有多于一个的力导入舌(弹簧舌8)。碟形弹簧7还优选地具有不同长度的力导入舌8。摩擦环10也优选具有轴向伸出的元件(保持鼻部11)，所述元件挂到法兰9a中并且所述元件被用于定位和用于力传递。摩擦环6还优选由板材制成。

尤其，基本上实现离心摆装置1的以下三个优选实施方案。

实施方案1：

离心力摆1中的摩擦装置18具有减小摆质量5的大振动角度的功能。在此，碟形弹簧7用作储能器/力源。碟形弹簧7布置在摆质量5与两个法兰中的较平的一个法兰(第一支架区域9a(比第二支架区域9b小的轴向延伸))之间并且径向向内伸入到两个法兰9a、9b之间的间隙22中。这使得利用该空间，以实现对于功能最佳的弹簧特性曲线。碟形弹簧7具有多个外部舌8、13。更强烈弯曲的外部舌13具有如下功能：使碟形弹簧7在离心力摆1中对中、使碟形弹簧7在离心力摆装配时定位并且在周向方向上将力传递到法兰9a上。仅略微弯曲的舌片8将弹簧力经由摩擦环6、10传递到单个的摆质量5上。力承载舌8具有不同的长度和宽度。力承载舌8的几何形状被选择成在摆质量5的所有极限位置(即在中心和完全偏转)处保持面压力的均匀分布。摩擦环6、10具有轴向伸出的元件11，用于在法兰94中定位。在摆质量5的背离碟形弹簧7的侧上安装有另外的摩擦元件12，每个摆质量5相应地安装一个所述另外的摩擦元件。该另外的摩擦元件放置在罐式的法兰(第二支撑部9b)上。第二摩擦元件12固定地装配在摆质量5上。

实施方案2：

另一种能够设想的变型方案是，摩擦环6由板材制成，或者实施为支撑盘(支撑元件26)。

实施方案3：

另一种能够设想的变型方案是，在摆质量5的两侧上布置有环形的摩擦环6、10。

附图标记列表

1 离心力摆装置

2 转动轴线

3 支架

4 滑槽轨道

5 摆质量

6 接触元件

7 碟形弹簧

8 弹簧舌

9a 第一支架区域

9b 第二支架区域

10 摩擦元件

11 保持鼻部

12 摩擦组件

13 保持接片

14 间隔栓

15 内部空间

16 导向栓

17 环形区段

18 摩擦装置

19a 第一组弹簧舌

19b 第二组弹簧舌

19c 第三组弹簧舌

20 离合器盘

21 凹部

22 间隙

23 窗口

24 第一摩擦区域

25 第二摩擦区域

26 支撑元件

27 毂

28 离合器盘的摩擦元件。

Claims (9)

1.一种用于机动车驱动系的离心力摆装置(1)，其具有：能围绕转动轴线(2)转动的支架(3)；能沿着滑槽轨道(4)摆动地接收在所述支架(3)上的摆质量(5)，其中，通过所述摆质量(5)在运行中产生对抗转动不均匀性的回位力矩；贴靠在所述摆质量(5)上的接触元件(6)，所述接触元件安装用于产生抑制所述摆质量(5)与所述支架(3)之间的相对运动的摩擦阻力；以及弹簧盘(7)，该弹簧盘将所述接触元件(6)在所述转动轴线(2)的轴向方向上向所述摆质量(5)预紧，其特征在于，所述弹簧盘(7)构造为配备有多个弹簧舌(8)的碟形弹簧(7)；

所述碟形弹簧(7)在所述摆质量(5)的周缘区域中以多个弹簧舌(8)贴靠在所述接触元件(6)上。

2.根据权利要求1所述的离心力摆装置(1)，其特征在于，所述碟形弹簧(7)在所述转动轴线(2)的轴向方向上看布置在所述支架(3)的第一支架区域(9a)与所述摆质量(5)之间。

3.根据权利要求1所述的离心力摆装置(1)，其特征在于，所述弹簧舌(8)至少部分地在其宽度和/或长度方面不同。

4.根据权利要求1所述的离心力摆装置(1)，其特征在于，所述接触元件(6)构造为摩擦元件(10)。

5.根据权利要求1所述的离心力摆装置(1)，其特征在于，所述接触元件(6)具有多个在轴向方向上突出的保持鼻部(11)，所述保持鼻部在所述接触元件(6)相对于所述支架(3)抗扭转地布置的情况下支撑在所述支架(3)上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的离心力摆装置(1)，其特征在于，与所述接触元件(6)作用连接的摩擦组件(12)安装在所述摆质量(5) 上并且贴靠在所述支架(3)的第二支架区域(9b)上。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的离心力摆装置(1)，其特征在于，所述碟形弹簧(7)具有保持接片(13)，所述保持接片在所述碟形弹簧(7)相对于所述支架(3)抗扭转地布置的情况下支撑在固定于支架的组件上。

8.一种用于机动车的摩擦离合器的离合器盘(20)，其具有根据权利要求1至7中任一项所述的离心力摆装置(1)以及与支架(3)抗扭转地连接的摩擦元件(10)。

9.一种用于机动车的驱动系，其具有根据权利要求1至7中任一项所述的离心力摆装置(1)，其中，支架(3)与传动轴抗扭转地连接。

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