CN113544396A - 具有并联连接的弹簧的带轮解耦器 - Google Patents

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本雅明·泽韦林
丹尼尔·希尔施
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆传动系的带轮解耦器(1)，具有：毂(2)；牵引带轮(5)，其具有牵引构件接纳轮廓(3)并且被容纳成能够相对于所述毂(2)绕旋转轴线(4)旋转；多个弓形弹簧(6、7)，其沿旋转方向相对于所述毂(2)支撑牵引带轮(5)，至少一个第一弓形弹簧(6)布置成沿旋转轴线(4)的轴向方向和/或径向方向相对于与第一弓形弹簧(6)平行作用的第二弓形弹簧(7)偏移；以及振动阻尼装置(10)，其借助于承载件(8)抗扭地连接至毂(2)并且被容纳在承载件(8)的套筒状的接纳区域(9)上，承载件(8)的接纳区域(9)沿轴向方向至少部分地突出超过牵引带轮(5)的扭矩传递区域(11)和弓形弹簧(6、7)中的至少一个弓形弹簧，所述扭矩传递区域直接参与形成牵引构件接纳轮廓(3)并且沿轴向方向延伸。

Description

具有并联连接的弹簧的带轮解耦器
技术领域
本发明涉及用于机动车辆传动系、即诸如汽车、卡车、公共汽车或其他多用途车辆的机动车辆的传动系的带轮解耦器，该带轮解耦器具有：毂；牵引带轮，该牵引带轮具有牵引构件接纳轮廓并且被容纳成能够相对于毂绕旋转轴线旋转；多个弓形弹簧，多个弓形弹簧沿旋转方向相对于毂支撑牵引带轮，至少一个第一弓形弹簧布置成沿旋转轴线的轴向方向和/或径向方向相对于与第一弓形弹簧平行作用的第二弓形弹簧偏移；以及振动阻尼装置，该振动阻尼装置借助于承载件抗扭地连接至毂并且被容纳在承载件的套筒状的接纳区域上。
背景技术
通用的带轮解耦器已经从现有技术已知。因此，DE 10 2010 052 587 A1例如公开了一种驱动带轮，该驱动带轮具有输出部分和连接至驱动轴的第一输入部分，输出部分和第一输入部分经由第一阻尼装置彼此连接。连接至驱动轴的第二输入部分经由第二阻尼装置连接至输出部分。
发明内容
其他现有技术从DE 10 2009 005 740 A1、WO 2008/071306 A1和WO 2007/118441A2已知。
然而，在从现有技术已知的实施方式中，当使用多个并联连接的弓形弹簧时，通常存在的缺点在于所实现的带轮解耦器占据相对大量的安装空间，尤其是沿轴向方向占据相对大量的安装空间。
因此，本发明的目的是消除从现有技术已知的缺点，并且特别地提供一种具有尽可能最高的弓形弹簧容量并且以紧凑方式实现的带轮解耦器。
根据本发明，这通过下述方式实现：承载件的接纳区域沿轴向方向至少部分地突出超过牵引带轮的扭矩传递区域和弓形弹簧中的至少一个弓形弹簧，该扭矩传递区域直接地形成牵引构件接纳轮廓并且沿轴向方向延伸。
这意味着现有的部件被特别巧妙地嵌套。这使得能够进行节省空间的设计，以便以特别紧凑的方式轴向地实现整个带轮解耦器。
其他的有利实施方式通过从属权利要求来要求保护并且在下面进行更详细地说明。
因此，如果接纳区域以其自由端部突出到中间空间中，则也是有利的，该中间空间径向地形成在扭矩传递区域与支撑在第一弓形弹簧上的至少一个(第一)支撑区域之间，或者该中间空间由牵引带轮的支撑在第一弓形弹簧和第二弓形弹簧上的多个支撑区域形成。因此，沿径向方向可用的安装空间得到更充分的利用。
如果至少一个支撑区域由牵引带轮的直接形成牵引构件接纳轮廓的基部本体形成和/或由连接至该基部本体的元件(覆盖元件和/或附加部分)形成，则弓形弹簧可以相对于彼此以可变的方式布置。
对于带轮解耦器的阻尼作用，如果在承载件与牵引带轮之间主动地插入有摩擦装置，则也是有利的。摩擦装置通常具有至少一个摩擦环，摩擦环经由弹簧压靠两个部件(牵引带轮或承载件)中的一个部件并且在操作期间产生抑制牵引带轮与承载件之间的相对旋转的摩擦。
如果振动阻尼装置在径向上部分地或完全地布置在扭矩传递区域内部，则径向嵌套得到进一步改进。
此外，如果第一弓形弹簧径向地布置在接纳区域内部，则对于更紧凑的设计是有利的。
如果第一弓形弹簧至少部分地被容纳在由承载件形成的(并且由接纳区域径向向外地限制的)轴向中空空间中，则安装空间变得更加紧凑。
还已经发现，如果第二弓形弹簧沿径向方向布置在与第一弓形弹簧相同的高度处或者更优选地沿径向方向比第一弓形弹簧更向外布置，则是有利的。因此，带轮解耦器可以按照不同的方式以轴向紧凑的方式布置。因此，第一弓形弹簧具有与第二弓形弹簧相同的有效半径或与第二弓形弹簧不同的有效半径。
在这种情况下，如果第二弓形弹簧沿轴向方向布置在接纳区域附近并且沿径向方向布置在接纳区域的高度处或者沿径向方向布置在接纳区域内部，则也是有利的。
如果接纳区域沿轴向方向延伸如此远，使得该接纳区域沿轴向方向覆盖/重叠/突出超过第二弓形弹簧的至少一部分和第一弓形弹簧两者，则接纳区域和振动阻尼装置特别远地布置到牵引带轮中。
为了接纳和组装弓形弹簧，如果第一弓形弹簧以第一周向端部支撑在附接至毂的第一法兰元件上并且以第二周向端部支撑在牵引带轮上也是有利的。有利地，第二弓形弹簧以第一周向端部支撑在第二法兰元件上并以第二周向端部支撑在牵引带轮的侧部上，该第二法兰元件紧固至毂并且与第一法兰元件分开形成。
换言之，根据本发明，在带轮解耦器中实现了弹簧的特殊并联连接。一方面，先前未使用的轴向安装空间借助于弹簧的并联连接得到使用。并联连接提供了以针对性的方式设定各个弹簧的特性的可能性。因此可以改善声学，特别是当省略间隙角时可以改善声学。此外，还提供了具有弹性体、粘性或离心摆阻尼器(振动阻尼装置)的特殊嵌套。
附图说明
本发明现在将参照附图进行更详细地说明，在附图中还示出了各种示例性实施方式。
在附图中：
图1示出了根据本发明的依据第一优选实施方式的带轮解耦器的纵向截面图，以及
图2示出了根据第二示例性实施方式的带轮解耦器的纵向截面图，其中，除其他方面以外，彼此并联连接的多个第一弓形弹簧和第二弓形弹簧的布置结构与第一示例性实施方式不同。
具体实施方式
附图在本质上仅是示意性的并且排他性地用于理解本发明。相同的元件设置有相同的附图标记。各种示例性实施方式的不同特征原则上也可以彼此自由地组合。
由于图1和图2的两个示例性实施方式在其功能和基本结构方面是相同的，为简洁起见，以下仅讨论这两个示例性实施方式之间的不同。
图1清楚地示出了根据本发明的依据第一示例性实施方式的带轮解耦器1的结构。带轮解耦器1通常具有毂2，该毂在操作期间抗扭地连接至轴(为了清楚起见在此未示出)，该轴例如为内燃发动机的曲轴。毂2布置成能够绕旋转中心轴线4旋转。牵引带轮5安装成能够相对于毂2相对地旋转。牵引带轮5通常在操作期间经由连续牵引构件联接至辅助单元，连续牵引构件在此为带。
所使用的方向——径向、轴向以及周向——与旋转中心轴线4有关。因此，轴向地/轴向方向是沿着旋转轴线4的方向，径向地/径向方向是垂直于旋转轴线4的方向，并且周向方向是沿着圆形线的方向，该圆形线绕旋转轴线4同心地延伸。
滑动支承件20用于相对于毂2支撑牵引带轮5。牵引带轮5具有基部本体15，该基部本体15还具有套筒状的支承区域21，该支承区域经由滑动支承件20在支承区域的径向内侧上支撑在毂2的径向外侧部上。
牵引带轮5/基部本体15的带轮区域22从支承区域21的轴向端部沿径向方向向外延伸并且朝向外部再次合并到轴向延伸且大致套筒状的扭矩传递区域11中。牵引带轮5/基部本体15的扭矩传递区域11在其径向外侧部上具有凹槽轮廓23，该凹槽轮廓沿周向方向延伸为牵引构件接纳轮廓3，牵引构件接纳轮廓用以在操作期间容纳连续牵引驱动的带。由于扭矩传递区域11和支承区域21朝向带轮区域22的相同轴向侧部延伸开，所以主体15整体上以大致槽形/罐形的方式来实现。
牵引带轮5还借助于多个弓形弹簧6、7相对于毂2弹性地支撑。带轮解耦器1具有沿周向方向分布布置的多个第一弓形弹簧6和沿周向方向分布布置的多个第二弓形弹簧7，为了清楚起见，图1中仅示出了一个第一弓形弹簧6和一个第二弓形弹簧7。以下参照图示的第一弓形弹簧6以示例的方式来描述第一弓形弹簧6；以下参照图示的第二弓形弹簧7以示例的方式来描述第二弓形弹簧7。第一弓形弹簧6和第二弓形弹簧7彼此并联地布置/连接，即相对于彼此以并联连接的方式布置。因此，当毂2相对于牵引带轮5旋转时，第一弓形弹簧6和第二弓形弹簧7被同时地/彼此平行地加载并且由待传递的特定扭矩压缩。
图1中的第一弓形弹簧6是沿径向方向进一步向内偏移的弓形弹簧。因此，第一弓形弹簧6径向地布置在第二弓形弹簧7内侧并且沿轴向方向与第二弓形弹簧7偏移。第一弓形弹簧6至少部分地沿轴向方向位于与扭矩传递区域11相同的高度处。因此，第一弓形弹簧6径向地从外侧由扭矩传递区域11部分覆盖。第一弓形弹簧6以第一周向端部支撑在毂2上，即支撑在紧固至毂2的第一法兰元件19a上。在与第一端部相反的第二周向端部处，第一弓形弹簧6支撑在牵引带轮侧上。为此，牵引带轮5形成第一支撑区域14a。在第一示例性实施方式中，第一支撑区域14a设置在覆盖元件16上，该覆盖元件与基部本体15分开地形成但是连接至基部本体15。
与第一弓形弹簧6相比，第二弓形弹簧7沿轴向方向进一步移位到基部本体15中。第二弓形弹簧7在其整个轴向范围上径向地从外侧与扭矩传递区域11完全地重叠。第二弓形弹簧7以其第一周向端部支撑在第二法兰元件19b上，该第二法兰元件也抗扭地连接至毂2。第二法兰元件19b像第一法兰元件19a一样紧固至毂2。第二弓形弹簧7的与第一周向端部相反的第二周向端部支撑在牵引带轮侧上。为此，牵引带轮5形成第二支撑区域14b。第二支撑区域14b由覆盖元件16和基部本体15两者实现。
两个法兰元件19a、19b在其径向内部的紧固区域24处抵靠彼此平坦地放置。第二法兰元件19b也直接平坦地放置在毂2上。通常设置有用以将两个法兰元件19a、19b连接至毂2的螺钉元件。
还设置有振动阻尼装置10。在该实施方式中，振动阻尼装置10被实现为弹性体阻尼器。然而，根据本发明的其他实施方式，振动阻尼装置10可以替代性地被实现为离心摆阻尼器或被实现为粘性阻尼器。振动阻尼装置10被容纳在连接至毂2的承载件8上。承载件8完全为罐形/槽形。承载件8形成中空空间18，该中空空间沿牵引带轮5的方向轴向地敞开。中空空间18被承载件8的沿轴向方向延伸的套筒状的接纳区域9径向向外地界定。振动阻尼装置10在接纳区域9的径向外侧部上直接布置于该接纳区域9上。在该实施方式中，作为弹性体阻尼器，振动阻尼装置10具有阻尼质量25和具有弹性作用的弹性体层26。阻尼质量25经由弹性体层26紧固至接纳区域9。
根据本发明，沿轴向方向观察到，接纳区域9布置成与扭矩传递区域11至少部分地重叠。扭矩传递区域11径向地布置在接纳区域9的外侧并且在第一示例性实施方式中沿径向方向从外侧部分地轴向突出超过接纳区域9和振动阻尼装置10两者。阻尼质量25配备有凹部27，该凹部定形状成与扭矩传递区域11的自由端部区域28互补。承载件8整体上相对于牵引带轮5定形状和布置成使得该承载件也沿轴向方向部分地覆盖/突出超过第一弓形弹簧6。因此，接纳区域9径向地从外侧轴向地延伸超过第一弓形弹簧6一定距离。换言之，接纳区域9以其自由端部12延伸到由牵引带轮5形成的并且朝向振动阻尼装置10敞开的径向中间空间13中。
在该实施方式中，第二弓形弹簧7也沿径向方向布置在接纳区域9和振动阻尼装置10的高度处。然而，第二弓形弹簧7布置成与接纳区域9和振动阻尼装置10轴向地偏移。
此外，在承载件8与牵引带轮5之间主动地插入有摩擦装置17。摩擦装置17通常具有两个摩擦环29和呈盘状弹簧形式的弹簧30，两个摩擦环中的一个摩擦环搁置在承载件8上，并且两个摩擦环中的另一摩擦环搁置在牵引带轮侧上，在此搁置在覆盖元件16上。因此，摩擦装置17在操作期间对牵引带轮5与承载件8之间的相对运动具有制动作用。
如参照第二示例性实施方式关于图2还可以观察到，弓形弹簧6和7也可以替代性地以相对于彼此不同的方式安置。在该第二示例性实施方式中，第一弓形弹簧6沿径向方向布置在与第二弓形弹簧7相同的高度处。这意味着相应的弓形弹簧6、7以其沿周向方向延伸的中心轴线在沿径向方向的相同高度处布置。第一弓形弹簧6和第二弓形弹簧7沿轴向方向彼此相邻地布置。
此外，图2中的牵引带轮5以与图1中不同的方式构造。牵引带轮5现在以下述方式来实现：基部本体15不再直接地支撑在毂2上，该基部本体在其扭矩传递区域11上具有牵引构件接纳轮廓3。现在设置有用于相对于毂2安装牵引带轮5的附加部分31，该附加部分31包括支承区域21。附加部分31从支撑区域21沿径向方向向外延伸并且在径向外侧部上牢固地连接至基部本体15。同时，附加部分31形成第二支撑区域14b。
形成扭矩传递区域11的基部本体15在其径向内侧部上具有套筒状的中间区域32，该中间区域沿径向方向在弓形弹簧6、7的外侧轴向地突出超过弓形弹簧。该中间区域32还容纳第一支撑区域14a。
此外，参照振动阻尼装置10，可以观察到的是，由于第一弓形弹簧6和第二弓形弹簧7沿径向方向布置在相同高度处，所以相比于第一示例性实施方式，振动阻尼装置10与接纳区域9一起在牵引带轮5/基部本体15的中间空间13中沿轴向方向进一步向内移动。接纳区域9和振动阻尼装置10沿轴向方向覆盖第一弓形弹簧6和第二弓形弹簧7两者并且径向地布置在第一弓形弹簧和第二弓形弹簧外侧。
换言之，根据本发明，通过并联连接弹簧(第一弓形弹簧6和第二弓形弹簧7)，弹簧组中先前最大的第一弹簧的尺寸可以减小，因为第二弹簧(目前为内弹簧)的螺旋半径不受外弹簧限制。这增加了现有安装空间中的弹簧容量。另外，这种并联连接提供了以针对性的方式设定各个弹簧6、7的特性的可能性。以此方式，可以解决当前的声学问题，因为可以省略先前存在的间隙角。除了弓形弹簧6、7之外，根据本发明的带轮解耦器1还具有导引弓形弹簧的金属片材和以通常方式负责扭矩流的法兰。
附图标记说明
1 带轮解耦器
2 毂
3 牵引构件接纳轮廓
4 旋转轴线
5 牵引带轮
6 第一弓形弹簧
7 第二弓形弹簧
8 承载件
9 接纳区域
10 振动阻尼装置
11 扭矩传递区域
12 自由端部
13 中间空间
14a 第一支撑区域
14b 第二支撑区域
15 基部本体
16 覆盖元件
17 摩擦装置
18 中空空间
19a 第一法兰元件
19b 第二法兰元件
20 滑动支承件
21 支承区域
22 带轮区域
23 凹槽轮廓
24 紧固区域
25 阻尼质量
26 弹性体层
27 凹部
28 端部区域
29 摩擦环
30 弹簧
31a 第一部分
31b 第二部分
32 中间区域

Claims (10)

1.一种用于机动车辆传动系的带轮解耦器(1)，所述带轮解耦器具有：毂(2)；牵引带轮(5)，所述牵引带轮具有牵引构件接纳轮廓(3)并且被容纳成能够相对于所述毂(2)绕旋转轴线(4)旋转；多个弓形弹簧(6、7)，所述弓形弹簧沿旋转方向相对于所述毂(2)支撑所述牵引带轮(5)，至少一个第一弓形弹簧(6)布置成沿所述旋转轴线(4)的轴向方向和/或径向方向相对于与所述第一弓形弹簧(6)平行作用的第二弓形弹簧(7)偏移；以及振动阻尼装置(10)，所述振动阻尼装置借助于承载件(8)抗扭地连接至所述毂(2)并且被容纳在所述承载件(8)的套筒状的接纳区域(9)上，其特征在于，所述承载件(8)的所述接纳区域(9)沿所述轴向方向至少部分地突出超过所述牵引带轮(5)的扭矩传递区域(11)和弓形弹簧(6、7)中的至少一个弓形弹簧，所述扭矩传递区域直接参与形成所述牵引构件接纳轮廓(3)并且沿所述轴向方向延伸。
2.根据权利要求1所述的带轮解耦器(1)，其特征在于，所述接纳区域(9)以其自由端部(12)突出到中间空间(13)中，所述中间空间(13)径向地形成在所述扭矩传递区域(11)与支撑在所述第一弓形弹簧(6)上的至少一个支撑区域(14a)之间，或者所述中间空间由所述牵引带轮(5)的所述第一弓形弹簧(6)和所述第二弓形弹簧(7)的多个支撑区域(14a、14b)形成。
3.根据权利要求2所述的带轮解耦器(1)，其特征在于，所述至少一个支撑区域(14a、14b)由所述牵引带轮(5)的基部本体(15)形成和/或由连接至所述基部本体(15)的元件(16)形成，所述基部本体直接地形成牵引构件接纳轮廓(3)。
4.根据权利要求2或3所述的带轮解耦器(1)，其特征在于，在所述承载件(8)与所述牵引带轮(5)之间主动地插入有摩擦装置(17)。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的带轮解耦器(1)，其特征在于，所述振动阻尼装置(10)在径向上部分地或完全地布置在所述扭矩传递区域(11)内部。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的带轮解耦器(1)，其特征在于，所述第一弓形弹簧(6)径向地布置在所述接纳区域(9)内部。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的带轮解耦器(1)，其特征在于，所述第一弓形弹簧(6)至少部分地被容纳在由所述承载件(8)形成的轴向中空空间(18)中。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的带轮解耦器(1)，其特征在于，所述第二弓形弹簧(7)沿所述径向方向布置在与所述第一弓形弹簧(6)相同的高度处或沿所述径向方向比所述第一弓形弹簧(6)更向外布置。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的带轮解耦器(1)，其特征在于，所述第二弓形弹簧(7)沿所述轴向方向布置在所述接纳区域(9)附近并且沿所述径向方向布置在所述接纳区域(9)的高度处或沿所述径向方向布置在所述接纳区域(9)内部。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的带轮解耦器(1)，其特征在于，所述接纳区域(9)沿所述轴向方向延伸如此远，使得所述接纳区域沿所述轴向方向与所述第二弓形弹簧(7)的至少一部分和所述第一弓形弹簧(6)两者重叠。
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