CN111734783A - 集成多级可变阻尼的飞轮减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种集成多级可变阻尼的飞轮减振器，包括飞轮分总成、减振器分总成和多级可变阻尼分总成，飞轮分总成的飞轮外圈设有多个径向布置的阶跃阻尼摩擦副、变阻尼摩擦副和变阻尼控制面，在其中装配多级可变阻尼分总成，同时实现阶跃阻尼和局部可变阻尼。本发明的优点是阶跃阻尼与可变阻尼由一套多级可变阻尼分总成实现，结构紧凑，节省空间。

Description

集成多级可变阻尼的飞轮减振器
技术领域
本发明涉及一种混合动力汽车及燃油汽车匹配的扭转减振器，特别涉及一种集成多级可变阻尼的飞轮减振器。
背景技术
混合动力车运行的过程中存在不同的行驶工况，如怠速工况、驱动工况以及发电工况等，不同的工况需要各自对应的减振频率。
随着对汽车运行过程中驾乘舒适度要求的不断提高以及混合动力车的不断发展，尤为需要为混合动力车匹配一款高性能的减振器。双质量飞轮虽然整体具有良好的减振性能，但其结构中并没有可调阻尼的多级可变阻尼机构，无法更好地优化整车各个工况下的减振效果。这是本申请需要着重改善的地方。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种集成多级可变阻尼的飞轮减振器，同时实现阶跃阻尼和局部可变阻尼。
为了解决以上问题，本发明提供了一种集成多级可变阻尼的飞轮减振器，包括飞轮分总成、减振器分总成和多级可变阻尼分总成，飞轮分总成的飞轮外圈设有多个径向布置的阶跃阻尼摩擦副、变阻尼摩擦副和变阻尼控制面，在其中装配多级可变阻尼分总成，同时实现阶跃阻尼和局部可变阻尼。
所述多级可变阻尼分总成包括滚珠、阶跃阻尼环、阻尼波簧、阻尼架和变阻尼弹簧，所述阶跃阻尼环上设有阶跃阻尼环摩擦副、阶跃阻尼环波簧槽和卡扣，所述阻尼架上设有阻尼架摩擦副、阻尼架波簧槽、阻尼弹簧孔、驱动面、轴向限位面和滚珠槽，所述变阻尼弹簧装配于阻尼弹簧孔中，所述滚珠装配于滚珠槽中，滚珠在阻尼弹簧的轴向方向对其进行压缩，所述阻尼波簧一侧装配于阶跃阻尼环上的阶跃阻尼环波簧槽中，另一侧装配于阻尼架上的阻尼架波簧槽中，阶跃阻尼环两侧的卡扣装配于阻尼架两侧，使阶跃阻尼环与阻尼架两者之间不会相对滑动。
所述阶跃阻尼环摩擦副与阶跃阻尼摩擦副贴合，所述阻尼架摩擦副与变阻尼摩擦副贴合所产生的阶跃阻尼，是轴套板驱动多级可变阻尼分总成时产生的，阶跃阻尼大于基础阻尼。
所述滚珠压缩变阻尼弹簧产生的可变阻尼，阻尼弹簧产生的压力传递到阻尼架上，使阻尼架摩擦副与变阻尼摩擦副之间的阻尼发生变化。
所述滚珠受到变阻尼弹簧的弹力紧贴于变阻尼控制面，滚珠圆柱面与变阻尼控制面相切，变阻尼控制面依据可变阻尼的设计需要，为任意直线与曲线的线形组合。
所述阻尼架上的轴向限位面与钢片外径处的侧面贴合，起到轴向限位的作用。
所述飞轮分总成包括齿圈和飞轮，齿圈与飞轮通过热套或焊接装配，飞轮外圈设有与减振器分总成装配的铆钉孔。
所述减振器分总成包括预减振阻尼部分和主减振阻尼部分。所述减振器分总成包括扁销、盖板、大弹簧、小弹簧、阻尼环、预减振盖板、铆钉、钢片、轴套板、碟簧座、碟簧、轴承环、波形弹簧、花键和预减振弹簧。阻尼环、碟簧座和碟簧实现的是主减振的基础阻尼部分，所述多级可变阻尼分总成是实现主减振阻尼部分的可变阻尼部分。
所述轴套板在压缩大弹簧与小弹簧的过程中，始终驱动基础阻尼部分工作，轴套板外径处设有驱动角，驱动角侧面与阻尼架上的驱动面贴合，以此驱动多级可变阻尼分总成工作。驱动角侧面与阻尼架上的驱动面之间存在一定的空转角，在空转角范围内多级可变阻尼分总成不工作。
本发明结构的优越功效在于：
1） 本发明集成了阶跃阻尼特性，在角加速度小于一定值时实现小阻尼的特性，角加速度达到一定值时启动阶跃阻尼，使阻尼变大，优化动力总成的扭转振动，防止发生共振；
2） 本发明集成了可变阻尼特性，在减振器对应的扭转角度上实现个性化线性或者非线性的阻尼需求，优化整车的振动效果；
3） 本发明的阶跃阻尼与可变阻尼由一套多级可变阻尼分总成实现，结构紧凑，节省空间。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明总成示意图；
图2为本发明总成截面图；
图3为本发明总成截面图；
图4为本发明分总成截面示意图；
图5为本发明分总成截面示意图；
图6为本发明多级可变阻尼特性示意图；
图中标号说明
10a－飞轮分总成； 10b－减振器分总成；
10c－多级可变阻尼分总成；
1－齿圈；
2－飞轮；
201－阶跃阻尼摩擦副； 202－变阻尼摩擦副；
203－变阻尼控制面；
3－扁销； 4－盖板；
5－大弹簧； 6－小弹簧；
7－阻尼环； 8－预减振盖板；
9－铆钉； 10－钢片；
11－轴套板； 1101－驱动角；
12－碟簧座； 13－碟簧；
14－轴承环； 15－波形弹簧；
16－花键； 17－预减振弹簧；
18－滚珠；
19－阶跃阻尼环；
1901－阶跃阻尼环摩擦副； 1902－阶跃阻尼环波簧槽；
1903－卡扣；
20－阻尼波簧；
21－阻尼架；
2101－阻尼架摩擦副； 2102－阻尼架波簧槽；
2103－阻尼弹簧孔； 2104－驱动面；
2105－轴向限位面； 2106－滚珠槽；
22－变阻尼弹簧。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1示出了本发明总成示意图；图2示出了本发明总成截面图；图3示出了本发明总成截面图；图4示出了本发明分总成截面示意图；图5示出了本发明分总成截面示意图；图6示出了本发明多级可变阻尼特性示意图。
如图1、图2和图5所示，本发明提供了一种集成多级可变阻尼的飞轮减振器，包括飞轮分总成10a、减振器分总成10b和多级可变阻尼分总成10c。
所述飞轮分总成10a包括齿圈1和飞轮2，齿圈1与飞轮2通过热套或焊接进行装配，飞轮2外圈设有与减振器分总成10b装配的铆钉孔，飞轮2外圈同时设有多个径向布置的阶跃阻尼摩擦副201、变阻尼摩擦副202、变阻尼控制面203，在其中装配数量可变的多级可变阻尼分总成10c。
所述减振器分总成10b包括扁销3、盖板4、大弹簧5、小弹簧6、阻尼环7、预减振盖板8、铆钉9、钢片10、轴套板11、碟簧座12、碟簧13、轴承环14、波形弹簧15、花键16和预减振弹簧17。减振器分总成10b为常用结构，在本申请中不做详细说明。减振器分总成10b中有两部分阻尼，一部分是由波形弹簧15和轴承环14组成的预减振阻尼部分，波形弹簧15产生的压力使轴承环14与之相接触的轴套板11、花键16之间产生滑摩以此产生预减振阻尼；另一部分是由阻尼环7、碟簧座12和碟簧13组成的主减振阻尼部分，碟簧13产生的压力使阻尼环7、碟簧座12与之相接触的盖板4、轴套板11之间产生滑摩以此产生主减振阻尼，其实现的是主减振的基础阻尼功能，本发明集成的多级可变阻尼分总成10c针对的是主减振阻尼部分的可变阻尼。所述轴套板11在压缩大弹簧5与小弹簧6的过程中，始终驱动基础阻尼工作，轴套板11外径处设有驱动角1101，在轴套板11的振幅超过一定幅度时，驱动角1101驱动多级可变阻尼分总成10c工作。
如图3、4所示所述多级可变阻尼分总成10c包括滚珠18、阶跃阻尼环19、阻尼波簧20、阻尼架21和变阻尼弹簧22，所述阶跃阻尼环19上设有阶跃阻尼环摩擦副1901、阶跃阻尼环波簧槽1902和卡扣1903，所述阻尼架21上设有阻尼架摩擦副2101、阻尼架波簧槽2102、阻尼弹簧孔2103、驱动面2104、轴向限位面2105和滚珠槽2106，所述变阻尼弹簧22装配于阻尼弹簧孔2103中，所述滚珠18装配于滚珠槽2106中，在工作过程中滚珠18在阻尼弹簧22的轴向方向对阻尼弹簧22进行压缩。所述阻尼波簧20一侧装配于阶跃阻尼环19上的阶跃阻尼环波簧槽1902中，另一侧装配于阻尼架21上的阻尼架波簧槽2105中，阶跃阻尼环19两侧的卡扣1903装配于阻尼架21两侧，保证阶跃阻尼环19与阻尼架21两者之间不会相对滑动。以此所形成的多级可变阻尼分总成10c装配于飞轮2外圈径向布置的阶跃阻尼摩擦副201、变阻尼摩擦副202之间，阶跃阻尼环摩擦副1901与阶跃阻尼摩擦副201贴合，阻尼架摩擦副2101与变阻尼摩擦副202贴合，滚珠18受到变阻尼弹簧22的弹力紧贴于变阻尼控制面203，滚珠18圆柱面与变阻尼控制面203相切，变阻尼控制面203根据变阻尼的设计需要，设计为任意直线与曲线的线形组合。阻尼架21上的轴向限位面2105与钢片10外径处的侧面贴合，起到轴向限位的作用。当多级可变阻尼分总成10c工作时，轴套板11上的驱动角1101侧面与阻尼架21上的驱动面2104贴合，以此驱动多级可变阻尼分总成10c工作，轴套板11上的驱动角1101侧面与阻尼架21上的驱动面2104之间存在一定的空转角，在空转角范围内多级可变阻尼分总成10c不工作。
如图6所示，本发明结构的阻尼可分为三个部分，第一部分是由阻尼环7、碟簧座12和碟簧13产生的基础阻尼，基础阻尼的工作区域为X，X为轴套板11上的驱动角1101侧面与阻尼架21上的驱动面2104之间的空转角大小；第二部分是由阶跃阻尼环摩擦副1901与阶跃阻尼摩擦副201贴合、阻尼架摩擦副2101与变阻尼摩擦副202贴合所产生的阶跃阻尼，当轴套板11驱动多级可变阻尼分总成10c时产生，阶跃阻尼大于基础阻尼；第三部分是由滚珠18受到变阻尼控制面203的形状限制压缩变阻尼弹簧22产生的可变阻尼，阻尼弹簧22产生的压力传递到阻尼架21上，使阻尼架摩擦副2101与变阻尼摩擦副202之间的阻尼发生变化，图6中的Y区域的线性阻尼可变阻尼a和Z区域的非线性阻尼可变阻尼b仅为参考事例，通过对变阻尼控制面203的线型设计，可变阻尼设计为任意需要的参数。
以上所述仅为本发明的优先实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集成多级可变阻尼的飞轮减振器，包括飞轮分总成和减振器分总成，其特征在于：还包括多级可变阻尼分总成，飞轮分总成的飞轮外圈设有多个径向布置的阶跃阻尼摩擦副、变阻尼摩擦副和变阻尼控制面，在其中装配多级可变阻尼分总成，同时实现阶跃阻尼和局部可变阻尼。
2.根据权利要求1所述的集成多级可变阻尼的飞轮减振器，其特征在于：所述多级可变阻尼分总成包括滚珠、阶跃阻尼环、阻尼波簧、阻尼架和变阻尼弹簧，所述阶跃阻尼环上设有阶跃阻尼环摩擦副、阶跃阻尼环波簧槽和卡扣，所述阻尼架上设有阻尼架摩擦副、阻尼架波簧槽、阻尼弹簧孔、驱动面、轴向限位面和滚珠槽，所述变阻尼弹簧装配于阻尼弹簧孔中，所述滚珠装配于滚珠槽中，滚珠在阻尼弹簧的轴向方向对其进行压缩，所述阻尼波簧一侧装配于阶跃阻尼环上的阶跃阻尼环波簧槽中，另一侧装配于阻尼架上的阻尼架波簧槽中，阶跃阻尼环两侧的卡扣装配于阻尼架两侧。
3.根据权利要求2所述的集成多级可变阻尼的飞轮减振器，其特征在于：所述阶跃阻尼环摩擦副与阶跃阻尼摩擦副贴合，所述阻尼架摩擦副与变阻尼摩擦副贴合所产生的阶跃阻尼，是轴套板驱动多级可变阻尼分总成时产生的，阶跃阻尼大于基础阻尼。
4.根据权利要求2所述的集成多级可变阻尼的飞轮减振器，其特征在于：所述滚珠压缩变阻尼弹簧产生的可变阻尼，阻尼弹簧产生的压力传递到阻尼架上，使阻尼架摩擦副与变阻尼摩擦副之间的阻尼发生变化。
5.根据权利要求4所述的集成多级可变阻尼的飞轮减振器，其特征在于：所述滚珠受到变阻尼弹簧的弹力紧贴于变阻尼控制面，滚珠圆柱面与变阻尼控制面相切，变阻尼控制面依据可变阻尼的设计需要，为任意直线与曲线的线形组合。
6.根据权利要求2所述的集成多级可变阻尼的飞轮减振器，其特征在于：所述阻尼架上的轴向限位面与钢片外径处的侧面贴合。
7.根据权利要求1所述的集成多级可变阻尼的飞轮减振器，其特征在于：所述飞轮分总成包括齿圈和飞轮，齿圈与飞轮通过热套或焊接装配，飞轮外圈设有与减振器分总成装配的铆钉孔。
8.根据权利要求1所述的集成多级可变阻尼的飞轮减振器，其特征在于：所述减振器分总成包括预减振阻尼部分和主减振阻尼部分，阻尼环、碟簧座和碟簧实现的是主减振的基础阻尼部分，所述多级可变阻尼分总成是实现主减振阻尼部分的可变阻尼部分。
9.根据权利要求8所述的集成多级可变阻尼的飞轮减振器，其特征在于：所述减振器分总成的轴套板在压缩大弹簧与小弹簧的过程中，始终驱动基础阻尼部分工作，轴套板外径处设有驱动角，驱动角侧面与阻尼架上的驱动面贴合，以此驱动多级可变阻尼分总成工作。
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