CN113606012A - 扭振减振器和具有扭振减振器和油分离器的内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扭振减振器以及一种具有扭振减振器和油分离器的内燃机，其中，所述扭振减振器和油分离器两者均布置在内燃机的油室中。按照本发明的扭振减振器具有内部元件(12)，该内部元件具有径向向外延伸的内部元件‑径向壁段(76)。此外设有构造在内部元件(12)上或者与内部元件(12)连接的减振器质量体，其中，a)内部元件(12)自身设计为油分离器，或者b)内部元件(12)与至少一个功能元件(20)连接，其中，该功能元件(20)至少部分地设计为油分离器。

Description

扭振减振器和具有扭振减振器和油分离器的内燃机
技术领域
本发明涉及一种扭振减振器或者说扭转振动减振器以及一种具有扭振减振器和油分离器的内燃机，其中，所述扭振减振器和油分离器两者均布置在内燃机的油室中。
背景技术
由专利文献DE 10 2015 221 505 B3已知一种具有曲轴的内燃机，其中，曲轴与减振装置连接，其中，该减振装置包括布置在减振壳体中的形式为扭振减振器的减振器。在减振壳体中还布置有用于分离油-空气-混合物的油分离器，其中，该减振壳体设有集油区域，该集油区域通过回油管路与曲轴箱连接，并且其中，减振壳体的通风管路与环境连接。其中规定，将油分离器一方面与曲轴连接并且另一方面与油分离器耦连。也提到了油分离器包括与减振器和/或曲轴连接的转子的可能性。其中，油分离器应当要么具备自有的驱动装置要么根本不被驱动。
由专利文献DE 10 2010 015 249已知一种这样的扭振减振器，其直接刚性地法兰连接到曲轴端部，并且该扭振减振器具有称为轮毂环的内部元件、称为弹簧体的弹簧元件以及在径向外侧连接到弹簧元件上的减振器质量体体，该减振器质量体称为飞轮环。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是从这种扭振减振器出发提供结构紧凑并且安装简化的具有油分离器的扭振减振器和具有扭振减振器和油分离器的内燃机。
所述技术问题按照本发明通过独立权利要求的特征解决。本发明的另外的具体实施方式和优点结合从属权利要求描述。
按照本发明的扭振减振器具有内部元件，该内部元件具有径向向外延伸的内部元件-径向壁段。此外设有构造在内部元件上或者与内部元件连接的减振器质量体，其中，
a)内部元件要么自身设计为油分离器，
或者
b)内部元件与至少一个功能元件连接，其中，该功能元件至少部分地设计为油分离器。
换言之，按照本发明的扭振减振器因此具有整体式构造的油分离器，该油分离器要么由内部元件本身构成，要么至少部分地由(优选直接地)与内部元件连接的功能元件构成。由此产生具有集成的油分离器的扭振减振器，尤其当油分离器一体式地构造在内部元件上时，或者当功能元件安装在内部元件上意味着比元件安装在曲轴上更少的安装耗费时，该扭振减振器具有特别紧凑的结构并且保持安装耗费较小。
在本发明的意义上的内部元件尤其是设计为盘状或碟状的元件，该元件从中间的旋转点沿垂直于旋转轴线的径向方向向外延伸。内部元件也可以具有凹陷或其它几何设计。优选地，内部元件设计为旋转对称的、轴对称的和/或点对称的。为了建立与内燃机的曲轴的端侧的简单的抗扭连接，优选的是，内部元件在中部区域具有一个或多个开口、尤其中央的开口，该中央的开口在旋转点的区域上延伸。
在本发明的意义上的减振器质量体尤其构造或布置在内部元件的外侧。优选地，设置单独的减振器质量体元件作为减振器质量体，其中，则尤其在内部元件和减振器质量体元件之间布置弹簧元件，以便将内部元件与减振器质量体元件脱开或者说去耦。橡胶元件尤其适合作为这样的弹簧元件。
在按照本发明的扭振减振器的一种实际的实施方式中，在内部元件和/或功能元件上至少部分地构造有径向向外指向的油雾路径，该油雾路径通向径向外侧的油分离区域，其中，漏气路径(Blow-by-Pfad)从油分离区域径向向内地通至轴向引出路径，以便将泄漏气体(Blow-by-Gas)沿轴向方向从扭振减振器引出。通过该设计可以将油分离器特别紧凑地并且以简单的结构耗费集成到这种扭振减振器中。在本发明的意义上的油分离器尤其是指设计用于将油雾(油-空气-混合物)分离成油和泄漏气体的装置、尤其离心式油分离器，其中，油被甩向布置在径向外部的挡板并且随后(例如利用重力或其它结构元件)流入油底壳中并且从那里返回内燃机的油循环中。
在另外的实际的实施方式中，在按照本发明的扭振减振器中，轴向引出路径设计为漏斗状结构，该漏斗状结构过渡为沿径向方向向外延伸的外部的径向壁段。在该情况下，圆柱体结构或截锥体状地成形的结构尤其适合作为漏斗状结构。
在另外的实际的实施方式中，在按照本发明的扭振减振器上，至少一个油雾路径、油分离区域、从油分离区域导出的漏气路径和/或尤其用于泄漏气体的轴向引出路径完全构造在功能元件上。在该情况下并且也通常优选的是，功能元件由塑料制成。但功能元件和内部元件均可以也由任意的其它材料制成，尤其由钢、塑料或其它金属材料或非金属材料制成。
当扭振减振器的功能元件借助于插接连接装置与内部元件连接时，产生另外的安装技术上的优点。在此，用于插塞连接装置的连接件可以仅设置在这两个元件之一上和/或设置在内部元件和功能元件两者上。优选夹紧连接装置和/或夹子连接装置。
从结构的角度看，尤其在功能元件或内部元件由塑料制造的情况下，优选的是，在所述功能元件上或在内部元件上构造有多个沿径向方向延伸的、彼此平行地错位布置的径向壁段，借助于这些径向壁段形成径向向外指向的油雾路径和/或径向向内指向的漏气路径和/或轴向引出路径。
在此，尤其当至少两个彼此平行地错位布置的径向壁段借助于至少一个沿轴向方向延伸的连接结构彼此连接时，功能元件或内部元件可以一体式地制造。用作空气导引元件的鳍状板尤其适合作为连接结构，鳍状板用于加速油雾或泄露气体。备选地或附加地，也可以设置一个或多个接板作为连接结构。
当在按照本发明的扭振减振器的功能元件和/或内部元件上设置至少一个鳍状板时，可以通过鳍状板的适当的布置和定向将油雾流(优选沿径向方向向外)加速并且由此改善油分离器的效率。优选地，在油雾路径中设置多个鳍状板，这些鳍状板在圆周上大致均匀地分布，以便加速尤其沿径向向外指向的油雾流。优选地，一个或多个鳍状板尤其当其由塑料制成时直接注s塑或浇注在内部元件或功能元件上。
扭振减振器的内部元件优选具有至少一个通孔。尤其在内部元件的中部区域中可以设置一个或多个通孔，以便将内部元件与内燃机的曲轴抗扭地连接。备选地或补充地，可以在内部元件的其它区域中设置多个通孔，这些通孔尤其呈圆形地分布在圆周上，以便使内部元件的质量尽可能地小。
本发明还涉及一种具有曲轴和如前所述的扭振减振器的内燃机，其中，扭振减振器与曲轴抗扭连接。在此尤其参照布置在内燃机、尤其往复活塞式内燃机的油室中的扭振减振器。同样地，参照这样的内燃机，在该内燃机中，通过油分离器分离出的油被直接引到中间油底壳中并且从那里被引到主油底壳中。
按照本发明的内燃机的曲轴的直径优选处于30mm至70mm之间的量级、进一步优选40mm至60mm之间的量级、尤其为大约50mm+/-5mm。扭振减振器具有更大的直径、尤其至少1.5至5倍的直径、优选大约2至4倍的直径。
按照本发明的扭振减振器的内部元件和/或功能元件优选由金属材料或者由塑料、尤其聚酰胺制成。
附图说明
以下联系附图描述本发明的另外的具体实施方式。在附图中：
图1以等轴测图示出处于未安装状态的扭振减振器的第一实施方式；
图2以等轴测半剖视图示出根据图1的处于安装状态的扭振减振器；
图3以等轴测半剖视图示出根据图1和图2的扭振减振器，其具有盖子的第一变型和其它元件，其处于安装状态；
图4以沿图3中的线IV-IV的剖视图示出处于安装状态的根据图1至图3的扭振减振器；
图5示出根据图1至图4的扭振减振器的功能元件，该扭振减振器具有盖子的第二变型和齿形带；
图6示出按照本发明的内燃机，其具有按照本发明的扭振减振器和根据图5的盖子。
具体实施方式
图1至图4示出扭振减振器10的实施例，其具有内部元件12和与内部元件12连接的形式为单独的减振器质量体元件16的减振器质量体，该内部元件具有径向向外延伸的内部元件-径向壁段76。内部元件-径向壁段76在外侧终结于内部元件-周壁78。在内部元件12的内部元件-周壁78和减振器质量体元件16之间布置有橡胶元件形式的弹簧元件14。由此，尤其振动在减振器质量体元件16和内部元件12之间被脱耦。如同由图1和图3的综览可得出的那样，内部元件12在安装状态下与功能元件20连接。为此，在所示变型中，构造在功能元件20上的凸起夹紧地紧固在内部元件12的对应的径向外部的开口中(见图3)，就此在内部元件12和功能元件20之间提供插塞连接。备选地或附加地，也可以设置夹子元件或其它连接元件，以便在内部元件12和功能元件20之间建立(必要时额外的)形状配合和/或摩擦配合的连接。(必要时补充的)材料配合的连接、尤其粘接、钎焊连接和/或焊接也是可行的。
功能元件20如下所述地部分设计为油分离器。为此，当扭振减振器如图3所示地已安装时，首先描述油分离器的工作方式。安装通过将内部元件12如此定位在曲轴(未示出)的端侧上来进行，使得内部元件12的中央开口与曲轴的端侧中的开口重叠，并且可以使用固定元件22将内部元件12与曲轴的端侧拧紧，该固定元件形式为具有螺栓头部24和螺栓杆部26的螺栓。
如在图1中还可以看到的那样，内部元件12具有在内部元件12的外部区域上延伸的多个通孔28。
油雾可以沿箭头32流入设计为油雾-加速区段的油雾路径64中，该油雾路径在两个构造在功能元件20上的、彼此平行延伸的径向壁段66、72之间延伸。如在图4中可见的那样，在中部的径向壁段72和外部的径向壁段66之间设置有多个形式为鳍状板44的空气导引元件42。在功能元件20由塑料制成的所示实施方式中，这些空气导引元件在功能元件20上一体式地注塑。鳍状板44用于将油雾沿径向向外的方向在油雾-加速区段中朝油分离区域18的方向加速。在所示实施方式中，油分离在油分离区域18中通过在功能元件20的外周上延伸的(未示出的)周壁进行。通过油雾撞上该壁部，油被分离并且通过一些构造在壁部中的开口沿箭头34的方向引入在功能元件20的周壁和内部元件12的内周壁之间的间隙中(参见图2)。
通过该间隙，油可以随后由于重力向下流入油底壳48中(参见图3)，该间隙优选具有0.3mm至50mm的沿径向方向延伸的宽度。优选地，该宽度为0.5mm、1mm、2mm、5mm或10mm，尤其最大为10mm。
未分离的油在油分离区域18的下游留在泄漏气体中，并且又径向向内地沿箭头36的方向流动并且随后沿箭头38的方向沿轴向通过(在该实施方式中沿轴向延伸的)漏气通道30流出来。在图2中，漏气通道30仅示出为局部。在图3中可以看到，漏气通道30集成在盖子40中并且定向为使得泄漏气体通过漏气通道30沿轴向从扭振减振器10流出来。
在图3中还可以看到，盖子40此处借助于未示出的螺栓紧固在(仅示例性地示出的)曲轴箱50的元件上。在盖子40和曲轴箱50之间，在背景中还可以看到齿形带盖板52，该齿形带盖板用于盖住在图5和图6中局部地示出的齿形带46。在图6所示的内燃机56中，齿形带46将未示出的布置在四个气缸58上方的凸轮轴与同样未示出的曲轴连接。
在图5和图6示出具有盖子40的替选变型的实施方式，泄漏气体在从功能元件20沿轴向引出之后借助于该盖子直接沿垂直于轴向的方向偏转并且沿箭头60和箭头62的方向穿过内燃机56导引至未详细示出的泄漏气体-引入点。
如在图2中可以清楚地看到的那样，在所示实施方式中，功能元件20基本上由沿径向方向延伸的外部的径向壁段66构成，该径向壁段通过弧段68与内部的径向壁段70连接。此外设有中部的径向壁段72，该中部的径向壁段72通过轴向延伸的接板74(此处其形式为已经结合图4提到的鳍状板44)与外部的径向壁段66连接。
应当注意，在所有附图中，相同的附图标记用于相同的或至少功能相同的元件。
本发明的在本说明书、附图和权利要求书中公开的特征既可以单独地也可以以任意组合对在不同的实施方式中实现本发明是重要的。可以在权利要求的范围内并且在考虑了本领域技术人员知识的情况下得出本发明的变型。
附图标记列表
10 扭振减振器
12 内部元件
14 弹簧元件(橡胶元件)
16 减振器质量体元件
18 油分离区域
20 功能元件
22 固定元件、螺栓
24 螺栓头部
26 螺栓杆部
28 孔
30 漏气通道
32 箭头(油雾进口)
34 箭头(油出口)
36 箭头(漏气出口)
38 箭头(漏气出口)
40 盖子
42 空气导引元件
44 鳍状板
46 齿形带
48 油底壳
50 曲轴箱(示例)
52 齿形带盖板
54 紧固元件(螺栓)
56 内燃机
58 气缸
60 箭头(盖子中的漏气流)
62 箭头(穿过内燃机至引入点的漏气流)
64 油雾路径
66 外部的径向壁段
68 弧段
70 内部的径向壁段
72 中部的径向壁段
74 接板
76 内部元件-径向壁段
78 内部元件-周壁

Claims (10)

1.一种扭振减振器，具有内部元件(12)，所述内部元件具有径向向外延伸的内部元件-径向壁段(76)，所述扭振减振器还具有构造在所述内部元件(12)上或者与所述内部元件(12)连接的减振器质量体，其特征在于，
a)所述内部元件(12)自身设计为油分离器，
或者
b)所述内部元件(12)与至少一个功能元件(20)连接，其中，所述功能元件(20)至少部分地设计为油分离器。
2.根据权利要求1所述的扭振减振器，其特征在于，在所述内部元件(12)和/或所述功能元件(20)上至少部分地构造有径向向外指向的油雾路径，所述油雾路径通至径向外侧的油分离区域(18)，其中，漏气路径(30)从所述油分离区域(18)径向向内地通至轴向引出路径，以便将泄漏气体沿轴向方向从所述扭振减振器(10)引出。
3.根据权利要求2所述的扭振减振器，其具有轴向引出路径，其特征在于，所述轴向引出路径设计为漏斗状结构，该漏斗状结构过渡为沿径向方向向外延伸的外部的径向壁段(66)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，至少一个油雾路径(64)、油分离区域(18)、从所述油分离区域(18)导出的漏气路径(30)和/或轴向引出路径完全构造在所述功能元件(20)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，所述功能元件(20)借助于插塞连接装置与所述内部元件(12)连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，在所述功能元件(20)上或在所述内部元件(12)上构造有多个沿径向方向延伸的、彼此平行地错位布置的径向壁段(66、72)，借助于所述径向壁段形成径向向外指向的油雾路径(64)和/或径向向内指向的漏气路径(30)和/或轴向引出路径。
7.根据权利要求6所述的扭振减振器，其特征在于，至少两个彼此平行地错位布置的径向壁段(66、72)借助于至少一个沿轴向方向延伸的连接结构彼此连接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，在所述功能元件(20)上和/或在所述内部元件(12)上设有至少一个鳍状板(44)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的扭振减振器，其特征在于，所述内部元件(12)具有至少一个通孔(28)。
10.一种内燃机，具有曲轴和根据前述权利要求中任一项所述的扭振减振器(10)，其特征在于，所述扭振减振器(10)与所述曲轴抗扭地连接。
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