CN111819373B - 摆式阻尼装置 - Google Patents

Abstract

一种摆式阻尼装置(1)，用于被结合到机动车辆的传动线路中，尤其是被结合到离合器中，所述摆式阻尼装置包括：‑能够绕轴线(X)旋转的支撑件(2)，‑摆体(3)，包括被引导为相对于所述支撑件(2)振荡的至少一个振荡质量(5)，以及适于将所述至少一个振荡质量(5)与所述支撑件(2)配对的至少一个连接构件(6)，以及‑适于在摆体(3)或支撑件(2)上摩擦的摩擦构件(30)，其特征在于，所述摩擦构件(30)刚性地连接到所述支撑件(2)或所述摆体(3)以与所述支撑件(2)或所述摆体(3)一起旋转。

Description

摆式阻尼装置

技术领域

本发明涉及一种摆式阻尼装置，特别是用于机动车辆传动系统的离合器的摆式阻尼装置。

背景技术

摆式阻尼装置通常用于过滤由于机动车辆的发动机的非周期性引起的振动。燃烧发动机的汽缸的运动产生特别是随着汽缸的数量而变化的非周期性。这些非周期性继而能够产生振动，振动会进入齿轮箱并在其中引起不希望的冲击和噪音。因此，优选提供一种用于过滤振动的装置。

通常，摆式阻尼装置通过铆钉刚性地附接到扭转阻尼装置的飞轮、驱动板或相位垫圈上，特别是附接到离合器、液力变矩器或干式或湿式双离合器上。这种扭转阻尼装置例如被称为双质量飞轮。

常规地，摆式阻尼装置包括旨在被旋转的环形支撑件和相对于该支撑件可移动的一个或多个摆体。每个摆体相对于支撑件的运动通常由两个滚动构件引导，这两个滚动构件分别与支撑件的滚动轨道和摆体的滚动轨道接合。每个摆体包括例如彼此铆接的两个摆质量。

摆体通常包括一对振荡质量，它们夹着支撑件并且通常通过间隔件彼此刚性连接。可以将振荡质量铆接到间隔件上，或者它们可以包括间隔件在其中延伸的窗口。

在一个变型中，滚动轨道的形状可以使得每个摆体都：

-相对于支撑件绕平行于支撑件的旋转轴线的假想轴线平移，和

-绕所述摆质量的重心相对于支撑件旋转，这种运动也被称为“组合运动”。

在操作中，摆体以结合平移和旋转的运动相对于支撑件运动。摆体相对于支撑件的这种运动使得有可能产生与发动机振荡扭矩相反的过滤阻力扭矩。

当摆式阻尼装置以低速运行时(通常小于800rpm)，特别是在起动时，当车辆减速时，当发动机关闭时或在变速比变化的情况下，作用在摆体上的离心力减少了，因此它们趋向于运动以更靠近旋转轴线。摆体与滚动轨道之间的接触因此可以被中断，这导致了不期望的噪音和冲击，该噪音和冲击能够降低摆式阻尼装置的使用寿命。

申请人的申请FR 3 046 649公开了一种摆式阻尼装置，该摆式阻尼装置包括将摆体夹持到支撑件上的弹簧，当摆式阻尼装置的旋转速度减慢时，该弹簧限制摆体在径向方向上的运动。该解决方案并不完全令人满意。

因此，本发明的目的是为上述问题提供一种简单的、成本有效的解决方案。

发明内容

为此，本发明提出一种摆式阻尼装置，该摆式阻尼装置旨在被结合到机动车辆的传动线路中，尤其是被结合到离合器中，该摆式阻尼装置包括：

-能够绕轴线X旋转的至少一个支撑件，

-摆体，包括被引导为相对于所述支撑件振荡的至少一个振荡质量，以及适于将至少一个振荡质量与所述支撑件配对的至少一个连接构件，以及

-适于在摆体或支撑件上摩擦的摩擦构件，

其中，摩擦构件刚性地连接到支撑件或摆体以与其一起旋转。

如在下面的描述中将更详细地看到的，摩擦构件因此能够在振荡质量中的一个、另一个或两个上摩擦，因此在摆体上摩擦，或能够在支撑件上摩擦，以实现摆体和支撑件的某些相对运动。

根据本发明，摩擦构件在摆体或支撑件上施加对抗该摆体相对于支撑件的运动的摩擦力，反之亦然，这使得可以由于通过摩擦吸收的能量，而限制与支撑件和摆体之间或滚动构件与摆体之间或滚动构件与支撑件之间的不良冲击有关的噪声，这些不良冲击可能是由于上述相对运动而产生的。

根据本发明，摩擦构件可以在振荡质量之间或在支撑件之间被压缩。摩擦构件可以在摆体或支撑件上施加轴向预应力为2N至15N(牛顿)，优选为4N至8N，其均匀地分布在两个振荡质量中的每个上或两个支撑件中的每个上。以牛顿表示的总夹紧力既取决于摩擦构件的固有特性，也取决于所述构件与摆体之间的摩擦系数。

摩擦构件刚性地连接到支撑件或摆体以与其一起旋转的事实具有阻止摩擦构件相对于支撑件或摆体旋转的效果。

因此，无论摆体或支撑体相应地相对于支撑件或摆体的运动如何，这种装置都可以保持均匀的摩擦。这种摩擦力会产生滞后。

有利地，摩擦构件被加有轴向预应力和切向预应力。在许多滞后系统中，在摩擦构件和将摩擦构件插入其中的元件之间存在间隙，该元件通常为支撑件或摆体。这种间隙源于制造公差和差异热膨胀所需的余量，通常是在摩擦构件具有塑料外壳而支撑件或摆体由钢制成的情况下。本发明中的摩擦构件的切向预应力使得可以补偿摩擦构件与支撑件或摆体之间的这种间隙。另外，本发明的另一个优点在于，提供主载荷(轴向预应力)的摩擦构件还提供切向预应力以补偿间隙。

有利地，切向预应力在0.8N和6N之间，优选在1.6N和3.2N之间。

轴向和/或切向预应力的值与摆式阻尼装置的元件的摩擦系数有关，该摩擦系数根据其所处的环境而变化。因此，本领域技术人员将能够根据操作环境来调整预应力的值。

且这些预应力值是在乘用车辆的摩擦应用中给出。因此，本领域技术人员将能够将这些值调整为其他应用。

根据本发明的装置还可以包括可以单独考虑或以任何技术上可能的组合考虑的以下一个或多个特征：

-根据本发明的装置可以在油或空气中操作；

-摩擦构件包括：

·限定第一轴向端的第一部分，其由内表面和外表面组成，所述外表面限定摩擦表面S1，

·限定第二轴向端的第二部分，其由内表面和外表面组成，以及

·在第一端和第二端之间延伸的弹性元件，有利地为截头圆锥形式，所述第一端和第二端分别与所述第一部分和第二部分的内表面接触，从而它们使这两个部分彼此轴向分开；

-第二轴向端的外表面限定与摩擦表面S1相同的摩擦表面S2；

-摩擦表面S1和S2彼此平行；

-所述摩擦构件的第一部分和第二部分中的每一个包括至少一个紧固件，所述紧固件被配置为使得它们在它们之间建立可拆卸的紧固；

-摩擦构件的第一部分和第二部分相同；这可以标准化要制造的部分；

-弹性元件，即可弹性变形的元件，是截头圆锥形弹簧；

-摩擦构件还包括位于内部部分上的两个定位器件；

-定位器件为截头锥的形式；

-定位器件的中心在周向上相对于彼此偏移；

-定位器件的中心在周向上相对于彼此偏移5到50mm之间的距离；

-轴向预应力值大于2.5N，切向预应力值大于1N；

-擦构件被配置为执行摆体或支撑件的制动。

-摩擦构件与摆质量的基本平坦的轴向内表面接合。

本发明还涉及一种用于机动车辆的传动系统的部件，该部件尤其是双质量飞轮，液力变矩器或离合器盘，其包括根据本发明的摆式阻尼装置。

最后，根据本发明的另一方面，本发明涉及一种车辆动力传动系，其包括：

-用于推动车辆的内燃发动机，以及

-根据本发明的用于传动系统的部件。

附图说明

通过阅读以下详细说明并参考以非限制性示例的方式给出的附图，本发明的其他特征、目的和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是根据本发明的摆式阻尼装置的透视局部正视图，该装置处于第一构造；式

图2示出了根据本发明的一个实施例的摩擦构件；

图3示出了根据本发明另一实施例的摩擦构件，该摩擦构件被插入到支撑件中；

图4a和4b分别是沿图3所示的线B-B和图4a所示的线D-D的剖视图；

图5示出了用于获得沿两个轴线压缩的弹性元件的方法的示例。

在不同的图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的构件。

具体实施方式

在本发明中，除非另有说明，

“轴向地”是指“平行于支撑件的旋转轴线X”；

“径向地”是指“沿与支撑件的旋转轴线相交的横向轴线”；

“成角度地”或“周向地”是指“围绕支撑件的旋转轴线”，即，与支撑件的轴线X正交并且与径向方向正交。因此，当说两个元件相对于彼此“周向偏移”时，这意味着这些元件围绕支撑件的旋转轴线的中心不轴向对准。被称为周向偏移的两个元件的两个中心之间的间隙是在同一周向平面中将这两个中心分开的距离。

“离心压力”是指包括远离轴线X定向的分量的压力。

“机动车辆”不仅是指乘用车辆，还包括工业车辆，特别是包括重型货车、公共运输车辆或农用车辆。

“摆体”是指这样的质量：其被安装为使得其可以响应于车辆发动机的非周期性而在支撑件上振荡。摆体通常包括一对振荡质量，这一对振荡质量延伸成将它们夹着支撑件并且彼此刚性连接。摆体也可以包括单个振荡质量。

“制动”是指在不完全停止运动的情况下与运动相反的摩擦作用。

当两个部分相对于彼此永久固定在一起时，它们被称为“配对”。这种固定可以由第一部分直接或通过一个或多个中间部分附接至第二部分而引起。

装置的休止位置是这样的位置：其中，振荡质量经受离心力，而不是由于内燃发动机的非周期性引起的扭转振荡。

当支撑件的旋转速度足以使振荡质量沿径向向外保持抵靠滚动构件并通过滚动构件抵靠支撑件时，振荡质量被称为“由离心力支撑”。

除非另有说明，否则动词“包括”、“具有”或“包含”必须被广义地解释，即非限制性地。

在图1中部分地示出了根据本发明的摆式阻尼装置1。装置1尤其能够被提供在机动车辆传动系统中，例如被并入这种传动系统的未示出的部件中，该部件例如是双质量飞轮，液力变矩器，刚性连接到曲轴的飞轮，干式或湿式双离合器，单湿式离合器，混合动力总成部件或离合器的离合器盘。

该部件可以构成机动车辆动力系的一部分，该机动车辆动力系包括具有预定数量的汽缸的内燃发动机，例如三个、四个或六个汽缸。

以已知的方式，这种部件可包括扭转阻尼器，该扭转阻尼器具有至少一个输入元件、至少一个输出元件以及插入在所述输入元件和输出元件之间的周向作用的弹性返回构件。在本申请中，术语“输入”和“输出”是相对于扭矩从车辆的内燃发动机向车轮的传递方向定义的。

摆式阻尼装置1包括安装在支撑件2上的摆体3。摆体3包括两个振荡质量5，该两个振荡质量5通过通常称为“间隔件”6的至少一个连接构件配对。每个振荡质量5包括径向地和周向地延伸的主体，并且该主体通常是弧形的。振荡质量5位于支撑件2的两侧并且轴向面对。

摆阻尼装置1还包括摩擦构件30。

支撑件2可以是：

-扭转阻尼器的输入元件，

-阻尼器的输出元件或布置在两系列弹簧之间的中间相位元件，或

-可旋转地连接到前述元件之一并与其分离的元件，在这种情况下例如是属于装置1的支撑件。

支撑件2特别是引导垫圈或相位垫圈。

支撑件2也可以是另一构件，例如法兰。

在所考虑的示例中，支撑件2大体为由通常由钢制成的切割金属片组成的环的形状，其厚度通常小于10mm，优选地小于9mm，优选地小于8mm。

用于阻尼和/或限制和/或引导振荡质量的振荡运动的辅助构件，诸如阻尼垫和/或止动件和/或引导件，例如由聚合物制成，可以附接到支撑件2。

多个窗口19穿过支撑件2的厚度。窗口19在支撑件2内部限定了空的空间。窗口19可以成对布置。窗口19对均匀地分布在支撑件2的整个圆周上。支撑件2包括与振荡质量5一样多的窗口19对。

装置1还包括至少一个滚动构件11，例如辊。通常，每个摆体3通过两个滚动构件11安装为在支撑件2上振荡，所述两个滚动构件11分别穿过支撑件的窗口19并且引导振荡质量5相对于支撑件2的运动。当摆体3被离心力支撑时，每个滚动构件11与刚性地连接至支撑件2的滚动轨道12以及刚性地连接至摆体3的滚动轨道13接合。窗口19的边缘，特别是所述边缘的径向外部分，限定了支撑滚动轨道12。间隔件6的凹入的径向外边缘面向支撑件2的外部，可以形成间隔件滚动轨道13。可替代地，在振荡质量5中的一个中制成的窗口的凹入的径向内边缘可以形成间隔件滚动轨道13。滚动构件11可以自由地安装在支撑件2的窗口19中。滚动构件11的滚动表面可以是具有恒定半径的圆柱体。

在图1中，为了显示滚动轨道12、13和滚动构件11，将振荡质量中的一个透视。

摆体3优选地绕轴线X成角度地均匀分布。优选地，它们的数量为两个或更多和/或少于八个。该装置尤其可以包括两个，三个，四个，五个，六个或七个振荡质量3。

振荡质量5、连接构件6和滚动构件11例如由钢制成。每个相关联的滚动构件11和连接构件6布置在支撑件2中制成的相同窗口19中。

装置1还包括轴向布置在第一和第二振荡质量5之间的摩擦构件30。摩擦构件30可以容纳在开口34中，该开口34形成在支撑件2中，并且摩擦构件30能够在第一和第二振荡质量5上摩擦。在此，开口34专用于摩擦构件30，即，其不容纳任何其他元件。开口34与窗口19分开。

摩擦构件30分别刚性地连接至支撑件2以与其一起旋转。开口34和摩擦构件30的形状例如被构造成使得摩擦构件30刚性地连接至支撑件2以与其一起旋转。换句话说，开口34构造成使得摩擦构件30不跟随摆体3的运动(平移和旋转)。在根据本发明的装置的情况下，如果支撑件2不旋转，则摩擦构件30也不能旋转。例如，当摆体3旋转时，摩擦构件30在其上摩擦以阻尼其旋转。

特别地，摩擦构件30使得可以限制摆体3或支撑件2在周向和旋转方向上的运动范围。

有利地，开口34具有由至少两个点组成的形状，该至少两个点位于离称为中心的点不同距离处。通常，开口34具有除圆形之外的任何几何形状。有利地，开口34和摩擦构件30具有部分互补的形状，或者甚至更有利地，具有完全互补的形状。在图1的示例中，开口34和摩擦构件30具有完全互补的形状。

有利地，开口34的径向尺寸刚好大于摩擦构件30的径向尺寸。该径向间隙特别是在开口34中摩擦构件的径向尺寸的1％至10％之间。

在图1所示的实施例中并且根据本发明，摩擦构件30独立于支撑件2和摆体3。它没有刚性地附接到支撑件2或摆体3。

有利地，没有摩擦构件30的刚性附接特别使得能够更简单、更快地组装装置1。

在未示出的变型中，摆式阻尼装置1包括摆体3，摆体3包括安装在两个支撑件2之间的振荡质量5。在这种情况下，摩擦构件30被容纳在振荡质量的开口中，并且能够在轴向上位于振荡质量5的两侧的两个支撑件2上摩擦。

图2示出了诸如可以在根据本发明的装置1中使用的摩擦构件30。

摩擦构件30包括可以形成壳体的第一部分32和第二部分33。如图1所示，第一部分32限定了摩擦构件30的布置成面对摆体3的第一振荡质量5的端部，而第二部分33限定了摩擦构件30的布置成面对该摆体3的第二振荡质量5的端部。

第一部分32限定了第一轴向端，并且包括内表面32i和外表面32e。外表面32e限定了摩擦表面S1。第二部分33限定第二轴向端，并且包括内表面33i和外表面33e。外表面33e限定了摩擦表面S2。有利地，摩擦表面S2与摩擦表面S1相同。内表面32i和33i与弹性元件31接触。

在图2所示的实施例中，第一部分32和第二部分33中的每一个都包括紧固件。紧固件可以由钩子35和凸耳36表示，使得第一部分32的钩子35和第二部分33的凸耳36形成可拆卸的紧固件，反之亦然。

有利地，摩擦构件30还包括容纳在该摩擦构件30内部的弹性元件31。弹性元件31因此不限定摩擦构件30的外围。有利地，弹性元件31是截头圆锥形的弹簧。

有利地，摩擦构件30还包括分别位于所述内表面32i和33i上的两个定位器件37。

图3示出了根据本发明另一实施例的摩擦构件30，该摩擦构件被插入到支撑件2中。在所考虑的示例中，摩擦构件30没有被夹紧在摆体3的两个振荡质量5之间。在没有这种夹紧的情况下，摩擦构件30的紧固件可以由钩子35和凸耳36表示，其将第一部分32和第二部分33保持在一起。在图4a和4b中更详细地示出了可拆卸的紧固系统的实施例。

有利地，一个或多个紧固件用于将摩擦构件的第一和第二部分31和32保持在生产线上的适当位置。

在未示出的变型中，摩擦构件30可以容纳在支撑件2的或摆体3的开口中，并且相应地由摆体3的两个振荡质量5或由两个支撑件2轴向地夹紧。有利地，当摩擦构件30被摆体3的两个振荡质量5或由两个支撑件2轴向地夹紧时，紧固件的端部37和38在轴向上分离并且因此不再接触。

如图3和4a所示，弹性元件31在第一端和第二端之间延伸，所述第一端和第二端分别与所述第一和第二轴向端(32和33)的内表面(32i和33i)接触。

有利地，摩擦构件30被加有轴向预应力和切向预应力。通过借助于将第一部分32和第二部分33靠近在一起来夹紧弹性元件31，从而获得轴向预应力。

有利地，通过向第一部分32和第二部分33施加剪切力来获得切向预应力。如果认为第一部分32和第二部分33一起形成长方体，则剪切是角度的变化，该角度不再是直角。这对应于通常相对于第一摩擦表面S1和第二摩擦表面S2而平行于表面施加的力。

如图3和4a所示，施加剪切力具有使定位器件37的中心相对于彼此在周向上偏移5至50mm的距离d的作用。在施加剪切之前，围绕支撑件2的旋转轴线定位的定位器件37的中心轴向对准。

图5示出了剪切施加方法的示例，该剪切施加方法使得可以使定位器件37的中心相对于彼此周向偏移。在第一步骤中，将第一部分32和第二部分33放置在未压缩的弹性元件31上，例如直的或截头圆锥形弹簧。在第二步骤中，通过使第一部分32和第二部分33更靠近在一起而施加垂直压缩，即在垂直于表面S1和S2的平面中，以获得轴向预应力。最后，通过两个部分32和33的运动施加水平剪切，即在平行于表面S1和S2的平面中，从而导致弹性元件31的抵抗力的倾斜。因此，从这些步骤中清楚的是，摩擦构件30包括沿两个轴线压缩的弹性元件31。

有利地，通过在平行于第一部分32和第二部分33中的一个或两个的表面S1和S2的平面中的运动施加水平剪切。当仅一个部分32或33在平行于表面S1和S2的平面中移动时，第二部分32或33是不动的。

当然，本发明不限于所描述和示出的实施例，其仅出于示例性目的而提供。不同的实施例也可以组合。

Claims (10)

1.一种摆式阻尼装置（1），用于被结合到机动车辆的传动线路中，所述摆式阻尼装置包括：

能够绕轴线（X）旋转的至少一个支撑件（2），

摆体（3），包括被引导为相对于所述支撑件（2）振荡的至少一个振荡质量（5），以及适于将所述至少一个振荡质量（5）与所述支撑件（2）配对的至少一个连接构件（6），以及

摩擦构件（30），轴向设置在由至少一个连接构件（6）配对的第一振荡质量和第二振荡质量（5）之间，容纳在形成于所述支撑件（2）中的开口（34）中并且适于在所述第一振荡质量和所述第二振荡质量上摩擦，或者摩擦构件（30）容纳在形成于所述摆体（3）中的开口中并且能够在轴向地位于所述振荡质量（5）的两侧的两个支撑件（2）上摩擦，

所述摩擦构件（30）刚性地连接到所述支撑件（2）或所述摆体（3）以与所述支撑件（2）或所述摆体（3）一起旋转，

其特征在于，所述摩擦构件（30）包括：

限定第一轴向端的第一部分（32），包括内表面（32i）和外表面（32e），所述外表面（32e）限定摩擦表面S1，

限定第二轴向端的第二部分（33），包括内表面（33i）和外表面（33e），和

在第一端和第二端之间延伸的弹性元件（31），所述第一端和第二端分别与所述第一部分（32）和第二部分（33）的内表面（32i和33i）接触，从而它们使这两个部分彼此轴向分开。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摩擦构件（30）被加有轴向预应力和切向预应力。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性元件（31）为截头锥的形式。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二轴向端的外表面（33e）限定与摩擦表面S1相同的摩擦表面S2。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一部分（32）和第二部分（33）中的每一个包括至少一个紧固件，所述紧固件被构造为在它们之间建立可拆卸的紧固。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摩擦构件（30）还包括位于所述内表面（32i和33i）上的两个定位器件（37），所述定位器件的中心在周向上相对于彼此偏移。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述定位器件（37）的中心在周向上相对于彼此偏移5到50 mm之间的距离。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，轴向预应力的值大于2.5 N，切向预应力的值大于1 N。

9.一种用于机动车辆的传动系统的部件，其包括根据权利要求1至8中任一项所述的摆式阻尼装置。

10.一种车辆传动系，包括：

用于推动车辆的内燃发动机，以及

根据权利要求9所述的用于传动系统的部件。

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