CN113623360A - 扭转振动减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于减少在机动车的驱动系中的扭转振动的扭转振动减振器(10)，扭转振动减振器具有：能够围绕旋转轴线(12)转动的初级部件(14)、能够相对于初级部件(14)受限地转动的次级部件(22)，和能够止挡在初级部件(14)处以及次级部件(22)处的蓄能元件(18)，其用于耦联初级部件(14)与次级部件(22)，其中，蓄能元件(18)布置在至少部分地通过初级部件(14)限定的容纳空间(16)中，其中，次级部件(22)具有伸入容纳空间(16)中的用于切向地止挡在蓄能元件(18)处的输出法兰(20)和与输出法兰(20)连接的用于与轴抗旋转地耦联的输出盘毂(24)，并且其中，初级部件(14)具有柔性板(28)和盖盘(32)。

Description

扭转振动减振器
技术领域
本发明涉及一种扭转振动减振器，尤其双质量飞轮、皮带轮解耦器、摆动摇杆减振器或盘式减振器，借助其能够减少在机动车的驱动系中出现的扭转振动。
背景技术
由DE 10 2018 110 309 A1已知一种扭转振动减振器，该扭转振动减振器具有构造成飞轮的初级质量和在径向内部固定在其上的盖盘。如果希望这种扭转振动减振器沿轴向构造得更薄或降低对曲轴的轴向动态影响，能够使用所谓的“柔性板”来代替(轴向较厚的)飞轮，柔性板比传统的飞轮明显更薄。
柔性板(Flexplate)是金属盘，金属盘(大多在构造有自动变速器的汽车中)连接发动机的输出端与变扭器的输入端。因为英语表述flexplate(也为flex plate)对于扭转振动减振器中的弹性的柔性的板来说是专业术语并且已经在德国专利文献中使用，在此也使用该专业词(作为名词大写)。
因此例如由DE 10 2017 117 526 A1已知一种这种具有柔性板的扭转振动减振器。该扭转振动减振器设有能够围绕旋转轴线转动的初级部件，能够相对于初级部件受限地转动的次级部件，和能够止挡在初级部件处以及次级部件处的蓄能元件、尤其压缩弹簧或弧形弹簧，蓄能元件用于耦联初级部件与次级部件，其中，蓄能元件布置在至少部分地通过初级部件限定的容纳空间中，其中，次级部件具有伸入容纳空间中的用于切向地止挡在蓄能元件处的输出法兰和与输出法兰连接的用于与轴、尤其变速器输入轴抗旋转地耦联的输出盘毂，其中，初级部件具有柔性板和盖盘。盖盘布置在径向内部并且尤其用于使得曲轴旋接的夹紧长度足够大。盖盘在此通过套筒法兰的紧固螺栓一起保持在柔性板上。在用这种柔性板代替飞轮的情况下，通常将较大的飞轮质量布置在薄的轻质的柔性板的径向外部。在现有技术中，将盖盘保持在柔性板上的紧固螺栓在轴向上需要特定的结构空间，该结构空间不能始终提供。
发明内容
因此本发明的目的是示出一种措施，扭转振动减振器的柔性板和盖盘通过这种措施能够在轴向上构造得较窄、但仍然可靠地彼此连接。
根据本发明，通过具有本发明的特征的扭转振动减振器实现了该目的。即提出一种扭转振动减振器，尤其双质量飞轮、皮带轮解耦器或盘式减振器，其用于减少在机动车的驱动系中的扭转振动，扭转振动减振器具有：能够围绕旋转轴线转动的初级部件，能够相对于初级部件受限地转动的次级部件，和能够止挡在初级部件处以及次级部件处的蓄能元件、尤其压缩弹簧或弧形弹簧，蓄能元件用于耦联初级部件与次级部件，其中，蓄能元件布置在至少部分地通过初级部件限定的容纳空间中，其中，次级部件具有伸入容纳空间中的用于切向地止挡在蓄能元件处的输出法兰和与输出法兰连接的用于与轴、尤其变速器输入轴抗旋转地耦联的输出盘毂，其中，初级部件具有柔性板和盖盘，并且其中，柔性板和盖盘彼此填缝。
“填缝”(英语：press-fit stem)在机械中表示通过塑性变形建立在两个单个工件之间的力和形状锁合连接。通常，两个工件中的其中一个的边缘区域变形，使得两个工件不可松开地楔入彼此中。与材料连接，例如焊接不同，通过填缝也可接合不同的材料。所有材料或材料组合均适合填缝，只要其中至少一种能够塑性变形。在此通过使盖盘的较软的材料、例如钢在由较硬的材料、例如弹簧钢制成的柔性板的开口中的变形来实现。在此，盖盘由比柔性板具有更低强度且易于变形的钢制成。盖盘和柔性板优选通过冲压制成。
柔性板和盖盘能够具有最少一个连接部位。这样是足够的，因为填缝部能够传递高的扭矩。然而，在优选的实施方式中，柔性板和盖盘在多个部位处连接、例如在两个、三个、四个、五个或六个部位处连接，多个部位优选均匀地分布在圆形盘的圆周上。还优选的是，柔性板具有多个孔，并且盖盘具有与孔对应的多个突出元件、例如凸耳。
上述与孔对应的元件例如能够是铆钉、个体的构件。此时，盖盘和柔性板的准备和彼此放置略微费力。因此，在优选的设计方案中，凸耳是盖盘的一体的部分并且例如被拉制成型(gezogen)。此时，盖盘和柔性板可简单地彼此放置、即将凸耳插入孔中，并且在填缝之前已经自动地彼此对齐地放置。
在另一优选的实施方式中，初级质量的盖盘位于初级质量的径向内端。如此盖盘准确地位于需要对柔性板的本身就薄的材料进行大幅加固以可靠地旋接的部位上。
孔可借助已知的方法引入，例如通过钻孔、冲压或激光加工。此时孔是直的、即在其整个延伸上具有相等的直径。
在另一有利的实施方式中，孔也可不同地成型，例如总体上为锥形、即在走向上具有不同的直径，或者部分为直的并且部分具有锥形的压印部或锥形的冲压部(大的冲制口)，如通常锪孔得到的用于沉头螺栓的孔。由此，在材料流入孔中时，在锥形区域中实现：材料此时加宽地部分地填充锥体并且通过从后侧接合实现特别牢固的连接。
在两个构件、即柔性板和盖盘放置在一起后，进行实际的填缝，使凸耳塑性变形，从而在接合柔性板和盖盘时凸耳变形成一种锁定头并且两个构件不可松开地彼此连接。这使得盖盘可靠地固定保持在正确的部位处,并且固定保持足够长时间，直至借助螺栓将与盖盘连接的柔性板安装在曲轴上时。然后，柔性板也通过曲轴的安装螺栓保持在其正确的位置处。
在本发明的优选的实施方式中，锁定头构造成，使得其相对于柔性板没有突出部，即没有材料在柔性板后侧突出。由此实现在轴向上非常窄的结构形式，该结构形式使得扭转振动减振器也可应用在轴向受限的空间情况中。在轴向上窄的结构类型具有的优点是，填缝的凸耳能够在径向上处于曲轴的延伸部的内侧。
附图说明
下面根据两个优选的实施例参考附图示意性地描述本发明，其中，下面示出的特征能够分别单独以及组合地呈现本发明的方案。附图示出：
图1示出了扭转振动减振器的一种实施例的侧视图，
图2示出了柔性板与盖盘的斜视图，
图3示出了柔性板与盖盘的剖视图，
图4示出了用于连接盖盘与柔性板的制造步骤，以及
图5示出了盖盘与另一柔性板的连接的制造。
具体实施方式
在图1中以用于在机动车的驱动系中减少扭转振动的双质量飞轮的为示例示出的扭转振动减振器10具有能围绕旋转轴线12旋转的初级部件14。初级部件14具有能够与机动车发动机的驱动轴旋接的盘式柔性板28，飞轮质量40固定在盘式柔性板的径向外部处。柔性板28和飞轮质量40在发动机侧限定环形的容纳空间16，在该容纳空间中布置有设计为弧形弹簧的蓄能元件18。初级部件14能够通过伸入到容纳空间16中的压制部切向地止挡在蓄能元件18的一个端部处。蓄能元件18能够在另一个端部处切向地止挡到能够相对于初级部件14受限地扭转的次级部件22的径向地伸入到容纳空间16中的输出法兰20处以传递扭矩(在该图中直达蓄能元件18的法兰翼不可见)。次级部件22具有与输出法兰20连接的附加质量42和与输出法兰20铆接的输出盘毂24。输出盘毂24在径向内部能够具有插接齿部26，输出盘毂24能够通过插接齿部以传递扭矩的方式与引至机动车的机动车变速器的轴抗旋转地连接。
初级部件14在径向内部借助设计成螺栓的紧固件与驱动轴旋接。为此，为了提供足够的厚度，在柔性板28上在其径向内部的区域中设有盖盘32，盖盘通过填缝(此处可看出凸耳34，凸耳接合到柔性板28的孔30中)与柔性板28持久地连接。盖盘32如其名称所述地同样为盘形，但是在此具有比柔性板28明显更小的直径。二者都具有较大的孔以便使紧固螺栓移动穿过。该较大的孔在图1中不可见，但是在图2中可见。
图2示出了根据本发明的柔性板28的设计的斜视图，柔性板与盖盘32连接。柔性板28是由弹性的金属、例如由钢或弹簧钢制成的相对薄的盘形件，其具有轴向弹性高的优点。为此，柔性板的缺点是，其材料比盖盘32的材料更不适宜变形加工。盖盘32固定在柔性板28的径向内部处，盖盘设有多个凸耳34，凸耳接合到柔性板28的孔30中并且在此处通过填缝部将两个构件28和32彼此固定接合。凸耳能够均匀地或不均匀地在圆周上分布。在盖盘32中可见的较大的孔(在图2中可看见三个)供紧固螺栓穿插，借助紧固螺栓能够将柔性板29并且由此将初级部件14固定在发动机输出端处。
图3示出了图2的柔性板28和盖盘32的剖视图，左侧以剖视图示出，并且右侧以细节放大图示出。盖盘32贴靠在柔性板28的径向内边缘处。盖盘32的凸耳34接合到柔性板28的孔30中并且使得两个构件28和32彼此固定保持。在右侧的细节放大图中可看见，填缝的凸耳34的锁定头38没有突出部。尽管在之前已流入到孔30中，但凸耳的材料没有比柔性板28在孔30的区域中的材料更加向左，即朝向发动机的方向。
图4示出了用于盖盘32与柔性板28的填缝三个制造步骤。在左侧的第一步骤中，柔性板28和盖盘32相对彼此定位，使得旋转轴线12彼此一致并且柔性板28的此处经冲压的孔30的轴线与此处绘出的从盖盘32中伸出的凸耳34的对称轴线一致。
在第二步骤中，如在图4中的中间处所见，构件28和32接合在一起，使得凸耳34处于孔30中。然后，如由箭头所示，将冲头36压到凸耳34的填充孔30的材料上。在此，冲头36在沿运动方向的前侧具有缩窄部(其直径大约相当于孔30的直径)、锥形的对中尖端和稍微向外倾斜的工作面。冲头36在此仅示例性地示出，但是也能够不同地构造。冲头必须适用于挤压凸耳34的在孔中的材料。冲头36使得凸耳34永久变形，挤压材料并且由此使得盖盘32和柔性板28永久保持在一起。
在第三步骤中，如在图4右侧中所见，冲头36被重新拉出，如箭头所示。填缝完成，盖盘32永久地与柔性板28连接。可见的是，填缝的凸耳34的锁定头38没有向左的突出部。
图5示出了盖盘32与柔性板28的另一实施方式的填缝部的制造。该实施方式的柔性板28没有贯穿式的直圆柱孔30，而是直圆柱孔30在其背离盖盘32的一侧上附加地具有锥形的压印部44。在左侧的附图部分中还可看见两个构件28和32彼此对齐。在右侧的放大图可看见填缝的效果。已填缝的凸耳34的锁定头38的一部分材料在填缝或挤压时流入锥形的压印部44中并且在此形成从后侧接合的边缘，该边缘特别强烈抵抗构件28和32的试图性的彼此拉动分离。也可看见，锁定头38左侧没有突出部。
附图标记列表
10 扭转振动减振器
12 旋转轴线
14 初级部件
16 容纳空间
18 蓄能元件
20 输出法兰
22 次级部件
24 输出盘毂
26 插接齿部
28 柔性板
30 孔
32 盖盘
34 凸耳
36 冲头
38 锁定头
40 飞轮质量
42 附加质量
44 锥形的压印部

Claims (10)

1.扭转振动减振器，尤其双质量飞轮、皮带轮解耦器或盘式减振器，用于减少在机动车的驱动系中的扭转振动，所述扭转振动减振器具有：
能够围绕旋转轴线(12)转动的初级部件(14)，
能够相对于所述初级部件(14)受限地转动的次级部件(22)，和
能够止挡在所述初级部件(14)处以及所述次级部件(22)处的蓄能元件(18)、尤其压缩弹簧或弧形弹簧，所述蓄能元件用于耦联所述初级部件(14)与所述次级部件(22)，其中，所述蓄能元件(18)布置在至少部分地通过所述初级部件(14)限定的容纳空间(16)中，
其中，所述次级部件(22)具有伸入所述容纳空间(16)中的用于切向地止挡在所述蓄能元件(18)处的输出法兰(20)和与所述输出法兰(20)连接的用于与轴、尤其变速器输入轴抗旋转地耦联的输出盘毂(24)，
其中，所述初级部件(14)具有柔性板(28)和盖盘(32)，
其特征在于，所述柔性板(28)和所述盖盘(32)彼此填缝。
2.根据权利要求1所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述柔性板(28)具有多个孔(30)，并且所述盖盘(32)具有多个凸耳(34)。
3.根据权利要求2所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述凸耳(34)被拉制成型。
4.根据前述权利要求中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述初级部件(14)的盖盘(32)位于所述初级部件(14)的径向内端。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述孔(30)是直的和/或被冲压而成。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，所述孔(30)锥形地被压印或被冲压。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的扭转振动减振器，其特征在于，在所述柔性板(28)和所述盖盘(32)彼此填缝的情况下，所述凸耳(34)分别变形成一种锁定头(38)。
8.由柔性板(28)和与其填缝的盖盘(32)组成的组件，所述组件根据前述权利要求中任一项所述应用在机动车的驱动系中。
9.用于制造根据权利要求2至7中任一项所述的扭转振动减振器(10)或者由柔性板(28)和与其填缝的盖盘(32)组成的组件的方法，其特征在于，在接合柔性板(28)和盖盘(32)之后，通过冲头(36)使所述凸耳(34)变形成锁定头的形状。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，在所述凸耳(34)变形的情况下，均避免所述锁定头(38)的突出。
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