CN112283299A - 减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的驱动系的减振装置。该减振装置包括：第一法兰；第二法兰；保持架，第一法兰、第二法兰和保持架同旋转轴线地布置；第一减振弹簧，其一端能够抵靠在第一法兰上，另一端能够抵靠在第二法兰上，使得第一法兰上的扭矩能够通过第一减振弹簧传递到第二法兰；和第二减振弹簧，其一端能够抵靠在第二法兰上，另一端能够抵靠在保持架上，使得第二法兰上的扭矩能够通过第二减振弹簧传递到保持架，其中，保持架包括抗扭连接的两个侧板，两个侧板同旋转轴线地布置并沿轴向间隔开，第二法兰在轴向上安装在两个侧板之间。本发明的减振装置结构简单且减振效果良好。

Description

减振装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域。具体地，本发明涉及一种用于机动车的驱动系的减振装置。

背景技术

在机动车尚可遇见的未来仍会使用内燃机驱动。无论选用何种类型的变速器，对于发动机和变速器之间的扭矩传递的基本要求是相同的，即在起动和传递平均扭矩的同时，应当削减扭转振动和旋转不均匀性。然而，在为了降低油耗而将发动机转速降低时，发动机的扭矩相应提升，驾驶的舒适性有所降低。主要原因在于曲轴的转速波动变大，并且例如双质量飞轮的减振装置的隔振效果因发动机扭矩的提升而减弱。因此，需要具有更好的隔振效果的减振装置。

一种现有的方案是采用带离心摆式减振器的双质量飞轮，这种减振装置能够用于双离合器变速器或自动变速器，并且其隔振能力比单独的双质量飞轮高很多，比传统的减振器高更多。

例如在中国专利文件CN 102245928B中公开了一种带有离心摆的减振装置，该减振装置具有两个可逆着至少一个弓形弹簧的作用、有限扭转地相互支承的飞轮质量，其中一个飞轮质量配备有离心摆装置，其中，蓄能器是在圆周上分布的例如弓形弹簧的螺旋弹簧。

然而在这类减振装置中的弓形弹簧和大型冲压件的成本均较高，从而使得这类减振装置的整体的成本较高。并且，由于这类减振装置未设置预减振机构，因此在车辆怠速状态下的减振效果不足。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种结构简单且减振效果良好的减振装置。

上述技术问题通过根据本发明的一种减振装置而得到解决。该减振装置用于机动车的驱动系，该减振装置包括：第一法兰；第二法兰；保持架，第一法兰、第二法兰和保持架同旋转轴线地布置；第一减振弹簧，其一端能够抵靠在第一法兰上，另一端能够抵靠在第二法兰上，使得第一法兰上的扭矩能够通过第一减振弹簧传递到第二法兰；和第二减振弹簧，其一端能够抵靠在第二法兰上，另一端能够抵靠在保持架上，使得第二法兰上的扭矩能够通过第二减振弹簧传递到保持架；其中，保持架包括抗扭连接的两个侧板，两个侧板同旋转轴线地布置并沿轴向间隔开，第二法兰在轴向上安装在两个侧板之间。

根据本发明的设计方案，减振装置是能够有效地削减扭矩传递过程中的扭转振动和扭转不均匀性的扭矩传递装置，例如能够用在机动车的驱动系中，具体而言，能够用在内燃机的曲轴和变速器之间。第一法兰与内燃机的曲轴抗扭连接，扭矩可以从曲轴传递至第一法兰。此外，第一法兰与曲轴之间还可以设置与二者抗扭连接的飞轮、尤其是单质量飞轮，从而能够利用飞轮的转动惯量将内燃机输出的部分能量存储，减小扭转振动，使得曲轴均匀旋转。曲轴的输出端、飞轮和第一法兰可以通过螺栓固定在一起。第一法兰通过第一减振弹簧将扭矩传递至第二法兰。通常，第一法兰与第二法兰之间设置有至少两个第一减振弹簧、优选四个第一减振弹簧，这些第一减振弹簧沿周向均匀分布并且布置在第一法兰及第二法兰的径向平面内。第二法兰通过第二减振弹簧将扭矩传递至保持架。通常，第二法兰与保持架之间设置有至少两个第二减振弹簧、优选四个第二减振弹簧，这些第二减振弹簧沿周向均匀分布并且布置在保持架的径向平面内。由于第一减振弹簧的缓冲作用，从第一法兰传递到第二法兰的扭矩振动得到有效削减。同样由于第二减振弹簧的缓冲作用，从第二法兰传递到保持架的扭矩振动也得到有效削减。保持架的两个抗扭连接的侧板沿轴向间隔开，两个侧板之间同时用于夹持第二法兰及安装第二减振弹簧。根据本发明的减振装置能够通过两组减振弹簧来进行减振，从而有效削减扭矩传递过程中的振动和不均匀性，其效果优于传统的双质量飞轮装置。由于这种减振装置避免使用较大的弓形弹簧和大型冲压件，因此也可以大大降低生产成本。

根据本发明的一个优选实施例，在保持架上还设置有摆质量件，摆质量件通过摆动支撑结构可运动地安装在保持架上的摆轨道中，从而构成离心摆机构。通过摆质量件的摆动削减了传递到保持架上的扭转振动。摆质量件也夹持在保持架的两个侧板之间，因此可以省略用于安装摆质量件的专用结构，实现了更高的集成度。同时，由于安装摆质量件的保持架直接与减振装置的输出端连接，因此摆质量件在扭矩的传递路径上更靠近输出端，从而能够起到更好的减振效果。

根据本发明的另一优选实施例，该减振装置还包括止动销，止动销沿轴向固定连接在两个侧板之间并且穿过第二法兰上的限位槽。通过止动销与限位槽的形状配合，可以限制第二法兰与保持架之间的相对转动范围。优选地，在止动销径向外侧套设有弹性套管，摆质量件在相对于保持架运动期间能够接触弹性套管，从而可以通过弹性套管吸收摆质量件在摆动期间产生的冲击力。

根据本发明的另一优选实施例，摆质量件可以安装在第二法兰上，而不是安装在保持架上。类似地，摆质量件通过摆动支撑结构可运动地安装在第二法兰上的摆轨道中，从而构成离心摆机构。在这种情况下，摆质量件通常在第二法兰的两侧成对地布置，并且在轴向方向上也位于两个侧板之间。

根据本发明的另一优选实施例，摆质量件位于第二减振弹簧的径向外侧，第二减振弹簧位于第一减振弹簧的径向外侧。这种布置方式使得摆质量件的摆动半径较大，具有更高的削减扭转振动的效果。

根据本发明的另一优选实施例，第二减振弹簧的弹簧刚度大于第一减振弹簧的弹簧刚度。这使得第一减振弹簧更容易被压缩，在扭矩较小的情况下，第一减振弹簧的弹性变形比第二减振弹簧更加显著，具有更好的缓冲效果，从而更适用于车辆的怠速状态，起到预减振机构的作用；而当扭矩较大时，第二减振弹簧开始发生明显变形，缓冲作用显著，因此起到适用于车辆高速运行状态的主减振机构的作用。因此，通过不同弹簧刚度的两组减振弹簧实现了根据车辆运行状态自动调整减振效果的目的。

根据本发明的另一优选实施例，第一法兰与第二法兰之间通过花键连接，花键允许第一法兰与第二法兰之间在预定范围内进行相对转动，使得：当第一法兰与第二法兰之间的第一减振弹簧未压缩到预定程度时，第一法兰上的扭矩仅能够通过第一减振弹簧传递到第二法兰；并且当第一法兰与第二法兰之间的第一减振弹簧压缩到预定程度时，第一法兰上的扭矩能够通过花键传递到第二法兰。花键之间为间隙配合，从而允许第一法兰与第二法兰之间在预定范围内相对转动。例如在车辆怠速状态下，减振装置上传递的扭矩较小，第一减振弹簧压缩量较小，第一法兰与第二法兰之间的相对转动量处于花键允许的范围内，花键之间无法接合来传递扭矩，因此第一法兰上的扭矩仅通过第一减振弹簧传递到第二法兰，此时第一减振弹簧起到预减振作用；而例如当车辆在高扭矩下运行时，减振装置上传递的扭矩较大，第一减振弹簧被压缩到预定程度，使得花键沿周向相互接合，从而允许第一法兰上的扭矩直接通过花键传递到第二法兰，对第一减振弹簧起到保护作用，此时第一减振弹簧的压缩量不再改变，第二减振弹簧在大扭矩下发生明显压缩，起到主要的减振作用。

根据本发明的另一优选实施例，第二减振弹簧安装在轴向贯穿保持架的弹簧窗口中。由于弹簧刚度较大的第二减振弹簧通常具有较大的尺寸，因此将其安装在轴向贯穿保持架的弹簧窗口中。此时优选在第二法兰上也形成轴向的开口，第二法兰上的开口与保持架上的弹簧窗口在轴向上大致对齐，以便于安装第二减振弹簧。这种安装方式较为简便，并且可以减轻减振装置的结构重量。

根据本发明的另一优选实施例，第一法兰上设有第一弹簧笼，第二法兰上设有第二弹簧笼，在第一弹簧笼与第二弹簧笼之间形成用于安装第一减振弹簧的空腔。由于弹簧刚度较小的第一减振弹簧通常具有较小的尺寸，因此适于夹持在第一弹簧笼与第二弹簧笼之间。优选地，第二弹簧笼位于第二减振弹簧的径向内侧，第一弹簧笼位于第二弹簧笼的径向内侧。

根据本发明的另一优选实施例，第一减振弹簧和第二减振弹簧均采用直圆柱螺旋弹簧。在这种情况下，减振弹簧实际上沿着第一法兰或第二法兰的切向延伸。此类弹簧构造简单，成本低廉，能够大大节省减振装置的制造成本。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1是根据本发明的实施例的减振装置的剖视图；

图2是图1中的减振装置的局部放大图；和

图3是根据本发明的实施例的减振装置的局部示意图。

具体实施方式

以下将结合附图描述根据本发明的减振装置的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。

图1为根据本发明的实施例的减振装置的剖视图，其中示意性地示出了该剖面轴线一侧的部分。如图1所示，该减振装置包括同旋转轴线布置的单质量飞轮1、第一法兰6、第二法兰7和保持架。例如来自发动机(未示出)的扭矩从输入端(例如为发动机曲轴)输入减振装置中，输入端通过多个螺栓2与单质量飞轮1及第一法兰6抗扭连接，使得输入端能够同时带动单质量飞轮1及第一法兰6同旋转轴线地转动。单质量飞轮1是具有较大转动惯量的盘形部件，能够将内燃机输出的部分能量储存，减小转速的波动，使得曲轴均匀旋转。第一法兰6整体呈盘形，其通过螺栓2固定在单质量飞轮1背向输入端的轴向一侧。环形的第二法兰7套设在第一法兰6的径向外侧。保持架包括同轴地抗扭连接的两个侧板4和5，两个侧板4和5之间沿轴向间隔开一定的距离，从而使得第一法兰6的外周缘部分以及第二法兰7可以安装在两个侧板4、5的轴向之间。其中，侧板5在轴向上相对于侧板4位于靠近输入端的一侧。侧板4的径向内侧通过铆钉19与输出毂18抗扭连接，从而可以通过输出毂18将扭矩输入到例如车辆的变速器。

图2示出图1中的局部区域A的放大图。如图2所示，在侧板5与第一法兰6的轴向之间设有第一弹簧笼12，第一弹簧笼12位于第一减振弹簧8的径向内侧。第一弹簧笼12背向输入端的轴向一侧固定在第一法兰6上，另一侧通过第一膜片弹簧14抵靠在侧板5上。在第一法兰6的与第一弹簧笼12相对的轴向另一侧，第一摩擦垫片16抵接在第一法兰6与侧板4的轴向之间。第一膜片弹簧14和第一摩擦垫片16共同构成对位于侧板4与侧板5之间的第一法兰6的外周缘部分及第一弹簧笼12的轴向定位。第二法兰7安装在第一法兰6的径向外侧，第二法兰7的整体沿轴向夹持在侧板4与侧板5之间。在侧板5与第二法兰7的轴向之间设有第二弹簧笼13。安装时，第二弹簧笼13位于第一弹簧笼12的径向外侧。第二弹簧笼13背向输入端的轴向一侧固定在第二法兰7上，另一侧通过第二膜片弹簧15抵靠在侧板5上。在第二法兰7的与第二弹簧笼13相对的轴向另一侧，第二摩擦垫片17抵接在第二法兰7与侧板4的轴向之间。第二膜片弹簧15和第二摩擦垫片17共同构成对位于侧板4与侧板5之间的第二法兰7及第二弹簧笼13的轴向定位。

在第一弹簧笼12和第二弹簧笼13之间合围成圆柱形的中空腔，用于安装第一减振弹簧8。第一减振弹簧8优选为直圆柱螺旋弹簧。在本实施例中共布置四个第一减振弹簧8，这些第一减振弹簧8沿周向均匀分布。每个第一减振弹簧8分别安装在一组成对设置的第一弹簧笼12与第二弹簧笼13之间，并且在径向平面中沿着第一法兰6及第二法兰7的切向延伸。每个第一减振弹簧8的在周向上取向相同的一端能够抵靠在第一法兰6上，另一端能够抵靠在第二法兰7上。当第一法兰6转动时，可以通过这些第一减振弹簧8将扭矩传递到第二法兰7，从而带动第二法兰7转动。由于第一减振弹簧8的弹性缓冲作用，传递到第二法兰7的扭矩振动将会得到进一步削减。

图3示出本实施例的减振装置的局部示意图，其中省略了部分组件。如图3所示，第一法兰6的外周缘和第二法兰7的内周缘上分别形成有相互配合的花键20。这些花键20之间为周向间隙配合，使得第一法兰6与第二法兰7之间可以在预定范围内进行相对转动。

如图1所示，侧板4和侧板5上分别形成有轴向贯穿的通孔，在安装时，二者的通孔之间沿轴向对齐，从而共同构成安装第二减振弹簧9的弹簧窗口。第二减振弹簧9同样优选为直圆柱螺旋弹簧。在本实施例中共布置四个第二减振弹簧9，这些第二减振弹簧9沿周向均匀分布。每个第二减振弹簧9分别安装在一个独立的弹簧窗口中，并且在径向平面中沿着保持架的切向延伸。每个第二减振弹簧9的在周向上取向相同的一端能够抵靠在保持架(侧板4和侧板5中的至少一者，优选两者)上，另一端能够抵靠在第二法兰7上。当第二法兰7转动时，可以通过这些第二减振弹簧9将扭矩传递到保持架，从而带动保持架转动。同样，由于第二减振弹簧9的弹性缓冲作用，传递到保持架的扭矩振动可以得到有效削减。

当有扭矩从输入端输入减振装置时，扭矩依次经过第一法兰6、第一减振弹簧8、第二法兰7、第二减振弹簧9和保持架。当车辆处于怠速状态时，减振装置上传递的扭矩较小，此时花键20处于在周向上未接合的状态，第一法兰6与第二法兰7之间仅通过第一减振弹簧8来传递扭矩，弹簧刚度较小的第一减振弹簧8在小扭矩下发生的变形比第二减振弹簧9更加明显，从而作为预减振弹簧而产生良好的缓冲效果；当车辆在高扭矩下运行时，减振装置上传递的扭矩较大，在第一减振弹簧8被压缩到预定程度后，第一法兰6与第二法兰7之间的相对转动达到预定值，使得花键20沿周向相互抵接并开始传递扭矩，此时第一减振弹簧8的压缩长度将保持恒定，不再起到缓冲作用，而压缩刚度较大的第二减振弹簧9在较大的扭矩下压缩量增大，开始发挥显著的缓冲蓄能作用。因此，借助于两组减振弹簧的不同压缩刚度，实现了不同运行状态下缓冲功能的适应性分配。

在本实施例中，在保持架上还安装有摆质量件3。摆质量件3相对于保持架可运动地安装在保持架上。通常的安装方式是在保持架的两个侧板4、5上形成轴向对齐的通孔形式的摆轨道，摆质量件3通过摆支撑结构在保持架的转动平面内沿着摆轨道运动。摆质量件3可以借助轴向穿过摆轨道的销安装在两个侧板4、5的轴向之间。在整个保持架上，沿周向布置至少两个摆质量件3。当保持架转动时，可以通过摆质量件3的摆动运动来削减传递到保持架上的扭矩振动。在这种布置方式下，可以将摆质量件3的安装机构集成到保持架的侧板上，减少了减振装置的部件，简化了整体结构。

如图1所示，摆质量件3位于第二减振弹簧9的径向外侧，在每个摆质量件3与第二减振弹簧9的径向之间设置有相应的止动销10。每个止动销10沿轴向固定连接在两个侧板4、5之间，并且穿过形成在第二法兰7上的限位槽。通过限位槽与止动销10的配合，可以限制第二法兰7与保持架之间能够相对转动的范围。此外，在止动销10的径向外侧套设有弹性套管11。弹性套管11在轴向上位于第二法兰7与靠近输出端的侧板4之间，并且借助止动销10上的轴肩来轴向限位。摆质量件3在相对于保持架摆动期间能够接触弹性套管11，通过摆质量件3对弹性套管11的撞击，可以借助弹性套管11的弹性变形来吸收摆质量件3的一部分动能，从而减轻摆质量件3摆动产生的冲击力。

在另外的实施例(未示出)中，摆质量件3也可以安装在第二法兰7上。在这种情况下，摆质量件3仍然位于两个侧板4、5的轴向之间，其安装方式类似于图1所示的实施例，可以利用销与摆轨道配合，但通常在第二法兰7的两侧成对地设置摆质量件3，或者通过连接到第二法兰7上的夹持件容纳地安装摆质量件3。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记表

1 飞轮

2 螺栓

3 摆质量件

4 侧板

5 侧板

6 第一法兰

7 第二法兰

8 第一减振弹簧

9 第二减振弹簧

10 止动销

11 弹性套管

12 第一弹簧笼

13 第二弹簧笼

14 第一膜片弹簧

15 第二膜片弹簧

16 第一摩擦垫片

17 第二摩擦垫片

18 输出毂

19 铆钉

20 花键

A 放大区域

Claims (12)

1.一种用于机动车的驱动系的减振装置，其特征在于，所述减振装置包括：

第一法兰(6)；

第二法兰(7)；

保持架，所述第一法兰(6)、所述第二法兰(7)和所述保持架同旋转轴线地布置；

第一减振弹簧(8)，所述第一减振弹簧(8)的一端能够抵靠在所述第一法兰(6)上，另一端能够抵靠在所述第二法兰(7)上，使得所述第一法兰(6)上的扭矩能够通过所述第一减振弹簧(8)传递到所述第二法兰(7)；和

第二减振弹簧(9)，所述第二减振弹簧(9)的一端能够抵靠在所述第二法兰(7)上，另一端能够抵靠在所述保持架上，使得所述第二法兰(7)上的扭矩能够通过所述第二减振弹簧(9)传递到所述保持架，

其中，所述保持架包括抗扭连接的两个侧板(4、5)，所述两个侧板(4、5)同旋转轴线地布置并沿轴向间隔开，所述第二法兰(7)在轴向上安装在所述两个侧板(4、5)之间。

2.根据权利要求1所述的减振装置，其特征在于，所述减振装置还包括摆质量件(3)，所述摆质量件(3)相对于所述保持架可运动地安装在所述保持架上并且在轴向上安装在所述两个侧板(4、5)之间。

3.根据权利要求2所述的减振装置，其特征在于，所述减振装置还包括止动销(10)，所述止动销(10)沿轴向固定连接在所述两个侧板(4、5)之间并且穿过所述第二法兰(7)上的限位槽，所述止动销(10)与所述限位槽配合从而限制所述第二法兰(7)与所述保持架之间的相对转动范围。

4.根据权利要求3所述的减振装置，其特征在于，所述减振装置还包括套设在所述止动销(10)外侧的弹性套管(11)，所述摆质量件(3)在相对于所述保持架运动期间能够接触所述弹性套管(11)。

5.根据权利要求1所述的减振装置，其特征在于，所述减振装置还包括摆质量件(3)，所述摆质量件(3)相对于所述第二法兰(7)可运动地安装在所述第二法兰(7)上。

6.根据权利要求2至5之一所述的减振装置，其特征在于，所述摆质量件(3)位于所述第二减振弹簧(9)的径向外侧，所述第二减振弹簧(9)位于所述第一减振弹簧(8)的径向外侧。

7.根据权利要求1至5之一所述的减振装置，其特征在于，所述第二减振弹簧(9)的弹簧刚度大于所述第一减振弹簧(8)的弹簧刚度。

8.根据权利要求7所述的减振装置，其特征在于，所述第一法兰(6)与所述第二法兰(7)之间通过花键(20)连接，所述花键(20)允许所述第一法兰(6)与所述第二法兰(7)之间在预定范围内进行相对转动，使得：

当所述第一法兰(6)与所述第二法兰(7)之间的所述第一减振弹簧(8)未压缩到预定程度时，所述第一法兰(6)上的扭矩仅能够通过所述第一减振弹簧(8)传递到所述第二法兰(7)；并且

当所述第一法兰(6)与所述第二法兰(7)之间的所述第一减振弹簧(8)压缩到预定程度时，所述第一法兰(6)上的扭矩能够通过所述花键(20)传递到所述第二法兰(7)。

9.根据权利要求7所述的减振装置，其特征在于，所述第二减振弹簧(9)安装在轴向贯穿所述保持架的弹簧窗口中。

10.根据权利要求7所述的减振装置，其特征在于，所述第一法兰(6)上设有第一弹簧笼(12)，所述第二法兰(7)上设有第二弹簧笼(13)，所述第一减振弹簧(8)安装在所述第一弹簧笼(12)与所述第二弹簧笼(13)之间。

11.根据权利要求10所述的减振装置，其特征在于，所述第二弹簧笼(13)位于所述第二减振弹簧(9)的径向内侧，所述第一弹簧笼(12)位于所述第二弹簧笼(13)的径向内侧。

12.根据权利要求1至5之一所述的减振装置，其特征在于，所述第一减振弹簧(8)和所述第二减振弹簧(9)为直圆柱螺旋弹簧。

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