CN111712650B - 扭振减振器 - Google Patents

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Abstract

设置一种扭振减振器、尤其摆式减振器，其具有：用于导入扭矩的输入部件(12)；与所述输入部件(12)运动耦合的、尤其构型为摆的两个中间元件(16)，其中，所述中间元件(16)在线性运动中能够朝向彼此和/或远离彼此运动；作用在所述中间元件(16)上的、尤其构型为压力弹簧的至少一个储能元件(18)；与所述中间元件(16)运动耦合且能够相对于所述中间元件(16)扭转的输出部件(22)，用于导出被减振的扭矩；和设置在所述输出部件(22)与所述中间元件(16)之间的、尤其弹性和/或柔韧的至少一个补偿部件(28)，用于消除所述中间元件(16)相对于所述输出部件(22)的轴向间隙。通过所述补偿部件(28)，自发的且不可预测的摩擦效应能够被持续的并且在设计所述扭振减振器(10)的振动特性时所考虑的带有摩擦的减振代替，从而能够在机动车的驱动系(36)中实现良好的扭振减振。

Description

扭振减振器
技术领域
本发明涉及一种扭振减振器，借助于所述扭振减振器能够减振在机动车的驱动系中的扭振。
背景技术
由DE 10 2015 211 899 A1已知一种构型为摆式减振器的扭振减振器，其中，当输入部件通过第一凸轮传动装置扭转时，彼此对置的、构型为摆的中间元件相对于彼此线性地移位，以便压缩和/或松弛作用在中间元件上的压力弹簧，其中，压力弹簧的弹簧力通过作用在中间元件上的第二凸轮传动装置支撑在输出部件上，以便导出被减振的扭矩。
持续存在良好地减振机动车的驱动系中的扭振的需求。
发明内容
本发明的任务是，提出能够在机动车的驱动系中实现良好的扭振减振的措施。
根据本发明，该任务通过根据本发明的扭振减振器解决。在下面的说明书中说明本发明的优选构型，所述优选构型能够分别单独地或者组合地呈现本发明的一个方面。
根据本发明，设置一种扭振减振器、尤其摆式减振器，其具有：用于导入扭矩的输入部件；与输入部件运动耦合的、尤其构型为摆的两个中间元件，其中，中间元件在线性运动中能够朝向彼此和/或远离彼此运动；作用在中间元件上的、尤其构型为压力弹簧的至少一个储能元件；与中间元件运动耦合且能够相对于中间元件扭转的输出部件，用于导出被减振的扭矩；和设置在输出部件与中间元件之间的、尤其弹性和/或柔韧的至少一个补偿部件，用于消除中间元件相对于输出部件的轴向间隙。
中间元件实施为能够在扭振减振器的径向平面中线性运动。由于这种可动性，原则上可能的是，例如在突然出现力时、在设置有间隙和/或有安装容差的情况下，中间元件可能倾斜。在倾斜位态中，中间元件可能止挡在在轴向方向上设置在中间元件旁边的构件、尤其输出部件上并且沿着其滑动。这导致对中间元件和输出部件的运动产生不利影响的摩擦，所述摩擦还自发地并且事先不可估计地出现。然而，通过至少一个补偿部件能够消除中间元件的尤其相对于输出部件的轴向间隙。由此能够避免在中间元件上的和/或在输出部件上发生具有不可预测的、带有摩擦的制动效应的倾斜。
然而，由于中间元件相对于输出部件进行相对运动，所以不能避免由补偿部件引起的带有摩擦的滑动接触。然而，在此充分利用如下认识：尤其构型为压力弹簧的储能元件连同中间元件以及耦接的输入部件和输出部件一起构成能振动的质量-弹簧系统，该质量-弹簧系统通常超临界地运行。尤其在启动机动车时，在该机动车的驱动系中设置有构型为摆式减振器的扭振减振器，可能发生的是，扭振减振器必须运行经过其共振转速。由于由补偿部件引起的带有摩擦的滑动接触，能够设置有意的带有摩擦的减振，所述带有摩擦的减振能够在扭振减振器中减振扭振的由共振引起的起振，由此在机动车的驱动系中能够实现良好的扭振减振。由此，不可避免的由补偿部件引起的带有摩擦的减振甚至具有积极效应：能够避免不必要的由共振引起的扭振。然而，这种通常确切地说微弱的带有摩擦的减振并非自发地并且不可预测地出现，而是持续地并且有计划地出现，从而使得在设计扭振减振器的振动特性时能够考虑这种减振。由此能够避免扭振减振器的振动特性的短暂的、自发的和未预测到的失谐。通过补偿部件，自发的且不可预测的摩擦效应能够被持续的并且在设计该扭振减振器的振动特性时所考虑的带有摩擦的减振代替，从而能够在机动车的驱动系中实现良好的扭振减振。
尤其地，输出部件具有第一输出盘和与第一输出盘抗扭转地耦合的第二输出盘，其中，中间元件在轴向方向上布置在第一输出盘与第二输出盘之间，其中，至少一个补偿部件在轴向方向上布置在第一输出盘与中间元件之间和/或布置在中间元件与第二输出盘之间。由此能够在相应的中间元件的两个轴向侧上分别设置一补偿部件，该补偿部件在相应的中间元件相对于两个输出盘相对运动时提供带有摩擦的减振。在此，设置在中间元件的两个轴向侧上的补偿部件能够使中间元件在第一输出盘与第二输出盘之间、尤其与相应的输出盘具有相同的间距地对中，从而即使中间元件从扭振减振器的径向平面中倾斜出来，也能够避免中间元件不可预测地止挡在输出部件上。
优选地，补偿部件构型为预紧的弹簧、尤其碟形弹簧或者波纹板。由此，补偿部件能够在一个轴向侧上间接地或者直接地支撑在中间元件上并且在另一个轴向侧上间接地或者直接地支撑在输出部件上，以便消除中间元件的轴向间隙。在此，能够使补偿部件的内摩擦最小化。此外，补偿部件能够具有非常小的轴向延伸，从而使得补偿部件能够基本上安装空间中性地构造，而不显著增加扭振减振器的轴向延伸。当补偿部件构型为碟形弹簧时可能的是，补偿部件在周向方向上环绕地构型并且能够作用在两个中间元件上。当补偿部件构型为波状的板件时可能的是，构型为波纹板的补偿部件在周向方向上仅延伸到相应的中间元件轴向地支撑在输出部件上所需的程度。由此，能够为每个中间元件分别设置有构型为波纹板的补偿部件，该补偿部件在周向方向上仅在有限的角度范围内、尤其基本上切向地延伸。
特别优选地，补偿部件抗扭转地与输出部件固定。由此，补偿部件在限定的恒定标称半径上与输出部件以能够在周向方向上相对于中间元件扭转的方式固定。由此，补偿部件不需要参与在扭振减振器的径向平面内的线性相对运动，由此能够基本上旋转对称地构型补偿部件。由此避免不必要的不平衡。
尤其地，补偿部件通过摩擦元件间接地作用在中间元件或者输出部件上。通过尤其构型为摩擦环的摩擦元件的摩擦特性、尤其摩擦系数，能够设置确定的、所期望的、带有摩擦的减振。在此，不必使补偿部件设有确定的摩擦特性。由于通常只需要低的带有摩擦的减振，所以摩擦元件尤其能够提供比较小的摩擦系数，从而使得摩擦元件能够更确切地说构型为滑动环。
优选地，中间元件至少在指向补偿部件的轴向侧上设有摩擦元件，其中，尤其中间元件大部分被摩擦元件包裹。摩擦元件例如能够构型为涂层或者护套或者说套筒。这易于将摩擦元件与中间元件固定。带有摩擦的减振能够通过补偿部件在摩擦元件上的滑动来实现。
特别优选地，摩擦元件构型为尤其两件式的套筒，用于大面积地覆盖中间元件，其中，尤其摩擦元件覆盖、尤其基本上完全覆盖中间元件的轴向侧。尤其地，当中间元件连同摩擦元件一起在扭振减振器的径向平面内相对于补偿部件进行线性的相对运动，而补偿部件连同输出部件一起相对于中间元件在周向方向上进行相对运动时，通过叠加的相对运动能够产生更大的面积，在所述更大的面积内，补偿部件能够尤其利用弹簧力作用在中间元件上。通过利用摩擦元件大面积地覆盖中间部件，能够在几乎任意的相对位置处实现同样的摩擦。
尤其地，摩擦元件在轴向方向上弹性地和/或柔韧地构型，用于构造补偿部件。摩擦元件的弹性的柔韧性能够补偿中间元件的轴向间隙并且由此自身构成补偿部件。同时，弹性压缩的摩擦元件能够提供弹簧力，摩擦元件利用该弹簧力压向输出部件并且提供用于带有摩擦的减振的摩擦。
优选地，补偿部件一方面支撑在中间元件上，另一方面不但支撑在输出元件上而且支撑在输入元件上，其中，尤其输入元件具有第一输入盘和与第一输入盘抗扭转地耦合的第二输入盘，其中，中间元件在轴向方向上布置在第一输入盘与第二输入盘之间。输出部件和输入部件能够在径向方向上具有不同延伸。由此，例如可能的是，输出部件以其输出盘设置在径向内部并且输入部件以其输入盘在径向外部搭接输出盘。由此，不但输入部件而且输出部件都能够作用在中间元件上，以便引起尤其通过中间连接的凸轮传动装置实现的期望的运动耦合，所述运动耦合具有输入部件的和输出部件的转动运动与中间元件的线性运动之间的转化。这能够使中间元件能够在轴向方向上在(尤其内部的)第一半径范围内支撑在输出部件上并且在(尤其外部的)第二半径范围内支撑在输入部件上。在此，补偿部件能够不仅在第一半径范围内而且在第二半径范围内轴向地被支撑，由此还能够更好地避免中间元件的倾斜。特别优选地，补偿部件通过中间部件的在轴向方向上弹性地和/或柔韧地构型的摩擦元件来构型。
特别优选地，中间元件通过第一凸轮传动装置与输入部件耦合，使得输入部件相对于中间元件的相对转动能够转化为中间元件的朝向彼此和/或远离彼此的线性运动，其中，输出部件通过第二凸轮传动装置与中间元件耦合，使得中间元件的相对于彼此的相对线性运动能够转化为输出部件相对于中间元件的转动运动。尤其地，通过凸轮传动装置能够实现输入部件与中间元件的运动耦合和/或输出部件与中间元件的运动耦合，所述凸轮传动装置能够如DE 10 2015 211 899 A1中所示的那样构型，就此援引其内容作为本发明的一部分。
本发明还涉及一种用于摩擦离合器的离合器盘，该摩擦离合器能够设置在机动车的驱动系中，该离合器盘具有用于减振扭振的扭振减振器，该扭振减振器能够以前述方式构造和扩展。例如，摩擦衬片能够与扭振减振器的输入部件固定，所述摩擦衬片能够在摩擦离合器的挤压板与对压板之间摩擦锁合地压紧，以便将扭矩传递给离合器盘。通过扭振减振器中的补偿部件，自发的且不可预测的摩擦效应能够被持续的并且在设计该扭振减振器的振动特性时所考虑的带有摩擦的减振代替，从而能够在机动车的驱动系中实现良好的扭振减振。
本发明还涉及一种用于建立和/或中断在机动车的驱动系中的扭矩传递的摩擦离合器，该摩擦离合器具有：对压板，用于导入尤其来源于机动车发动机的驱动轴的扭矩；离合器盘，用于导出扭矩、尤其将扭矩导出给机动车传动装置的传动装置输入轴，该离合器盘能够以前述方式构造和扩展；和能够相对于对压板轴向地移位的挤压板，用于在对压板与挤压板之间摩擦锁合地压紧离合器盘。通过扭振减振器中的补偿部件，自发的且不可预测的摩擦效应能够被持续的并且在设计该扭振减振器的振动特性时所考虑的带有摩擦的减振代替，从而能够在机动车的驱动系中实现良好的扭振减振。
本发明还涉及一种机动车的、尤其能够电驱动的机动车的驱动系，其具有能够由内燃机和/或电机驱动的飞轮以及间接地或者直接地与飞轮连接的、用于减振扭振的扭振减振器，该扭振减振器能够以前述方式构造和扩展，其中，扭振减振器尤其直接地或者间接地与机动车传动装置的传动装置输入轴连接。通过扭振减振器中的补偿部件，自发的且不可预测的摩擦效应能够被持续的并且在设计该扭振减振器的振动特性时所考虑的带有摩擦的减振代替，从而能够在机动车的驱动系中实现良好的扭振减振。
附图说明
下面参照附图根据优选实施例示例性地阐述本发明，其中，下面示出的特征不但能够分别单独地而且能够组合地呈现本发明的一个方面。附图示出：
图1：扭振减振器的示意性俯视图，
图2：图1中的扭振减振器的沿着截面A-A的示意性截面图，
图3：图1中的扭振减振器的一种替代的实施方式的沿着截面A-A 的示意性截面图，
图4：补偿部件的示意性立体图，
图5：驱动系的部件的示意性截面图，和
图6：摩擦离合器的示意性截面图。
具体实施方式
在图1和图2中示出的、构型为摆式减振器的扭振减振器10具有由两个外输入盘组成的输入部件12，该输入部件例如能够是在机动车的驱动系36中的摩擦离合器42的离合器盘48的部件。例如，在输入部件12的径向外边缘上能够设置有离合器盘48的摩擦衬片，通过所述摩擦衬片能够导入由机动车发动机产生的扭矩。输入部件12分别通过一第一凸轮传动装置14 与两个构型为摆的中间元件16耦合。为了构造第一凸轮传动装置14，输入部件12和中间元件16能够具有适当地构型的笔直的和/或弯曲的轨道或者坡道，在所述轨道或者坡道上能够引导滑轮、滚动体或者其他耦合元件。在两个中间元件16之间设置有两个彼此平行延伸的、构型为压力弹簧的储能元件18。当由扭振引起输入部件12相对于中间元件16的相对转动时，借助于第一凸轮传动装置14能够将输入部件12的相对转动转化为中间元件16朝向彼此的或者背离彼此的线性相对位移，这与储能元件16的压缩或者松弛相关联。中间元件16通过基本上类似于第一凸轮传动装置14构型的第二凸轮传动装置20与输出部件22耦合。当中间元件16线性运动时，借助于第二凸轮传动装置20能够将中间元件16的线性运动转化为输出部件22相对于中间元件16的相对转动。输出部件22具有第一输出盘24和第二输出盘26，中间元件16布置在所述第一输出盘与所述第二输出盘之间。输出部件22能够与毂抗扭转地连接，该毂例如具有内齿部，以便能够与机动车传动装置的传动装置输入轴40一起形成插齿部。
中间元件16与输出部件22之间的轴向间隙能够通过在轴向方向上预紧的、在中间元件16与第一输出盘24之间和/或在中间元件16与第二输出盘26之间的补偿部件28来消除，由此能够避免中间元件16从扭振减振器10的径向平面中倾斜出来。在此，输出部件22能够附加地利用支撑在输出部件22上的弹簧力压向中间部件16并且施加摩擦力。由此，中间元件16 相对于输出部件22的相对运动能够被用于提供有意的带有摩擦的减振。为了调节限定的摩擦特性，一方面在中间元件16与第一输出盘24之间、另一方面在中间元件16与第二输出盘26之间设置有摩擦元件30。
例如，摩擦元件30在必要时通过中间连接的输出部件22抗扭转地与输出部件22耦合，从而使得通过输出部件22连同摩擦衬片30一起在中间元件16上和/或在补偿部件28上的相对转动能够实现带有摩擦的减振。补偿部件28能够抗运动地与中间部件16或者与输出部件22耦合。替代地，摩擦元件30在必要时通过中间连接的输出部件22抗运动地与中间元件16 耦合，从而使得通过中间元件16连同摩擦衬片30一起在输出部件22上和 /或在补偿部件28上的相对转动能够实现带有摩擦的减振。补偿部件28能够抗运动地与中间部件16或者与输出部件22耦合。在图2中示出的实施例中，补偿部件28仅设置在中间元件16的一个轴向侧上，由此，中间元件16通过中间连接的摩擦元件30在不具有中间连接的补偿部件28的另一个轴向侧上支撑在输出部件22上。在中间元件16的指向补偿部件28的轴向侧上，补偿部件28布置在中间部件16与支撑在输出部件22上的摩擦衬片30之间。但也可能的是，使补偿部件28直接支撑在输出部件22上并且通过摩擦衬片30压向中间元件16。摩擦元件30例如构型为独立的盘形构件。因为输入部件12的输入盘在径向外部搭接输出部件22的输出盘24、 26，所以中间元件16也能够在径向外部通过中间连接的摩擦元件30和/或补偿部件28防倾斜地以带有摩擦的方式分别轴向地支撑在输入部件12上。
在扭振减振器10的在图3中示出的实施例中，与扭振减振器10的在图2中示出的实施例相比，摩擦元件30构型为套筒，所述套筒包套中间元件16并且为此例如在径向内部包围中间元件16。附加地，摩擦元件30在轴向方向上弹性地和/或柔韧地构型，从而使得在输出盘24、26之间至少略微被夹紧的摩擦元件30也能够消除中间元件的轴向间隙并且由此同时构成输出部件22。与扭振减振器10的在图2中示出的实施例相比，摩擦元件 30和补偿部件28不构型为彼此独立的构件，而是构型为共同的一体式构件。
当补偿部件28相对于摩擦元件30构型为独立的构件时，补偿部件28 例如能够构型为碟形弹簧，该碟形弹簧在周向方向上闭合地实施。替代地，如在图4中所示，补偿部件28能够构型为波状的板，该波状的板作为波纹板仅在有限的角度范围内、例如基本上切向定向地设置。通过波纹形状，补偿部件28能够具有例如指向中间元件16的两个第一贴靠面34和指向输出部件22的三个第二贴靠面34。
能够电驱动的机动车的、尤其混合动力机动车的在图5中部分示出的驱动系36具有飞轮38，在电机中产生的扭矩能够通过所述飞轮被导入并且传递给机动车传动装置的传动装置输入轴40。在飞轮38与传动装置输入轴 40之间的扭矩流中设置有扭振减振器10，该扭振减振器能够以前述方式构造和扩展。
在图6中示出的用于机动车的驱动系36的摩擦离合器42具有对压板 44，该对压板能够与机动车发动机的驱动轴间接地或者直接地连接，由机动车发动机产生的扭矩能够通过所述对压板被导入。借助于能够在轴向上相对于对压板44移位的挤压板46能够摩擦锁合地压紧与传动装置输入轴 40抗扭转地连接的离合器盘48。离合器盘48具有作为盘式减振器起作用的扭振减振器10，该扭振减振器能够以前述方式构造和扩展。
附图标记列表
10 扭振减振器
12 输入部件
14 第一凸轮传动装置
16 中间元件
18 储能元件
20 第二凸轮传动装置
22 输出部件
24 第一输出盘
26 第二输出盘
28 补偿部件
30 摩擦元件
32 第一贴靠面
34 第二贴靠面
36 驱动系
38 飞轮
40 传动装置输入轴
42 摩擦离合器
44 对压板
46 挤压板
48 离合器盘

Claims (14)

1.一种扭振减振器，其具有：
用于导入扭矩的输入部件(12)；
与所述输入部件(12)运动耦合的、构型为摆的两个中间元件(16)，其中，所述中间元件(16)在线性运动中能够朝向彼此和/或远离彼此运动；
作用在所述中间元件(16)上的至少一个储能元件(18)；
与所述中间元件(16)运动耦合且能够相对于所述中间元件(16)扭转的输出部件(22)，用于导出被减振的扭矩；和
设置在所述输出部件(22)与所述中间元件(16)之间的、弹性的和/或柔韧的至少一个补偿部件(28)，用于消除所述中间元件(16)相对于所述输出部件(22)的轴向间隙；
所述补偿部件(28)一方面支撑在所述中间元件(16)上，另一方面不但支撑在所述输出部件(22)上而且支撑在所述输入部件(12)上。
2.根据权利要求1所述的扭振减振器，其特征在于，所述扭振减振器为摆式减振器，所述储能元件构型为压力弹簧。
3.根据权利要求1所述的扭振减振器，其特征在于，所述输出部件(22)具有第一输出盘(24)和与所述第一输出盘(24)抗扭转地耦合的第二输出盘(26)，其中，所述中间元件(16)在轴向方向上布置在所述第一输出盘(24)与所述第二输出盘(26)之间，其中，所述至少一个补偿部件(28)在轴向方向上布置在所述第一输出盘(24)与所述中间元件(16)之间和/或布置在所述中间元件(16)与所述第二输出盘(26)之间。
4.根据权利要求1所述的扭振减振器，其特征在于，所述补偿部件(28)构型为预紧的弹簧。
5.根据权利要求4所述的扭振减振器，其特征在于，所述弹簧为碟形弹簧或者波纹板。
6.根据权利要求1所述的扭振减振器，其特征在于，所述补偿部件(28)抗扭转地与所述输出部件(22)固定。
7.根据权利要求1所述的扭振减振器，其特征在于，所述补偿部件(28)通过摩擦元件(30)间接地作用在所述中间元件(16)上或者所述输出部件(22)上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，所述中间元件(16)至少在指向所述补偿部件(28)的轴向侧上设有摩擦元件(30)，其中，所述中间元件(16)大部分被所述摩擦元件(30)包裹。
9.根据权利要求8所述的扭振减振器，其特征在于，所述摩擦元件(30)构型为套筒，用于大面积地覆盖所述中间元件(16)，其中，所述摩擦元件(30)覆盖所述中间元件(16)的轴向侧。
10.根据权利要求9所述的扭振减振器，其特征在于，所述套筒为两件式的套筒；所述摩擦元件(30)完全覆盖所述中间元件(16)的轴向侧。
11.根据权利要求8所述的扭振减振器，其特征在于，所述摩擦元件(30)在轴向方向上弹性地和/或柔韧地构型，用于构造所述补偿部件(28)。
12.根据权利要求1所述的扭振减振器，其特征在于，其中，所述输入部件(12)具有第一输入盘和与所述第一输入盘抗扭转地耦合的第二输入盘，其中，所述中间元件(16)在轴向方向上布置在所述第一输入盘与所述第二输入盘之间。
13.根据权利要求1至7、9至12中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，所述中间元件(16)通过第一凸轮传动装置(14)与所述输入部件(12)耦合，使得所述输入部件(12)相对于所述中间元件(16)的相对转动能够转化为所述中间元件(16)朝向彼此和/或远离彼此的线性运动，其中，所述输出部件(22)通过第二凸轮传动装置(20)与所述中间元件(16)耦合，使得所述中间元件(16)相对于彼此的相对线性运动能够转化为所述输出部件(22)相对于所述中间元件(16)的转动运动。
14.根据权利要求8所述的扭振减振器，其特征在于，所述中间元件(16)通过第一凸轮传动装置(14)与所述输入部件(12)耦合，使得所述输入部件(12)相对于所述中间元件(16)的相对转动能够转化为所述中间元件(16)朝向彼此和/或远离彼此的线性运动，其中，所述输出部件(22)通过第二凸轮传动装置(20)与所述中间元件(16)耦合，使得所述中间元件(16)相对于彼此的相对线性运动能够转化为所述输出部件(22)相对于所述中间元件(16)的转动运动。
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