CN115176096A - 用于传动系的具有旋转轴线的扭振阻尼器 - Google Patents

用于传动系的具有旋转轴线的扭振阻尼器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于传动系(3)的具有旋转轴线(2)的扭振阻尼器(1)，该振动阻尼器至少包括以下部件：‑多法兰阻尼器(4)，该多法兰阻尼器具有多个法兰(5，6，7)，这些法兰用于根据推力扭矩和拉力扭矩而对扭转振动进行阻尼；‑扭矩限制器单元(11)，该扭矩限制器单元径向地布置在多法兰阻尼器(4)内侧，并且该扭矩限制器单元具有用以对最大可传递扭矩进行限制的内板(32)和外板(33)；‑外毂(10)，该外毂径向地布置在多法兰阻尼器(4)内侧且径向地布置在扭矩限制器单元(11)外侧，并且该外毂将多法兰阻尼器(4)连接至扭矩限制器单元(11)以便传递扭矩；以及‑内毂(8)，该内毂径向地布置在扭矩限制器单元(11)内侧以用于连接至变速器输入轴(9)，外毂(10)具有外部齿(31a)，外部齿以根据推力扭矩和拉力扭矩而进行交替的方式与多法兰阻尼器(4)的法兰(5，6，7)接合，并且该外毂(10)具有内部齿(31b)，扭矩限制器单元(11)的外板(33)配装到该内部齿中。

Description

用于传动系的具有旋转轴线的扭振阻尼器
技术领域
本发明涉及用于传动系的具有旋转轴线的扭振阻尼器。
背景技术
扭振阻尼器从现有技术中是已知的，该扭振阻尼器在传动系中、例如在机动车辆中的传动系中使用，以便减轻扭矩波动的影响。机动车辆的传动系也必须防止扭矩过大，并且由于机动车辆的传动系的电气化程度的增大，机动车辆的传动系对这种扭矩过大的敏感性也增大。为此，扭振阻尼器中结合有扭矩限制器。此外，扭振阻尼器包括针对扭矩波动的阻尼器。在具有毂法兰的扭振阻尼器的情况下，螺旋压缩弹簧上的磨损增加，这首先导致阻尼器性能劣化(噪音)，并且最终导致螺旋压缩弹簧断裂。为了减少磨损，使用具有两个或更多个法兰的多毂法兰。这具有的优点在于，螺旋压缩弹簧的压力端部专门地附接至这些法兰，并且侧板以扭矩传递方式、例如借助于螺栓经由这些法兰而被连接。另外，螺旋压缩弹簧可以借助于法兰而被导引。
发明内容
由此出发，本发明的目的是至少部分地克服从现有技术中已知的缺点。特别地，应当使扭振阻尼器在输出侧或传动侧上的质量惯性矩减小。
根据本发明，该目的通过根据权利要求1的用于传动系的具有旋转轴线的扭振阻尼器来实现，该扭振阻尼器至少具有以下部件：
-多法兰阻尼器，该多法兰阻尼器具有多个法兰，这些法兰用于根据推力扭矩和拉力扭矩而对扭转振动进行阻尼；
-扭矩限制器单元，该扭矩限制器单元径向地布置在多法兰阻尼器内侧，并且该扭矩限制器具有用以对最大可传递扭矩进行限制的内板和外板；
-外毂，该外毂径向地布置在多法兰阻尼器内侧且径向地布置在扭矩限制器单元外侧，并且该外毂将多法兰阻尼器连接至扭矩限制器单元以便传递扭矩；以及
-内毂，该内毂径向地布置在扭矩限制器单元内侧以用于连接至变速器输入轴，外毂具有外部齿，该外部齿以根据推力扭矩和拉力扭矩而进行交替的方式与多法兰阻尼器的法兰接合，并且外毂具有内部齿，扭矩限制器单元的外板配装到该内部齿中。
在从属权利要求中对优选示例性实施方式进行阐述。
在下文中，除非另有明确说明，否则当使用轴向方向、径向方向或周向方向以及对应的术语时，参考所陈述的旋转轴线。除非另有明确说明，否则在前面和后面的描述中使用的序数仅用于清楚区分的目的，而不表示指定部件的次序或者等级。大于一的序数不一定意味着必须存在另一这样的部件。
在此提出的扭振阻尼器被设计成使传动系中、优选地电动传动系中的扭转振动和扭矩过大减轻，其中，在较小的安装空间中实现了较高的耐磨性。在此提出的扭振阻尼器包括用于对扭振振动进行阻尼的多法兰阻尼器，该多法兰阻尼器包括通常被称为毂法兰的两个或更多个法兰。这些法兰借助于能量储存元件、例如螺旋压缩弹簧或弓形弹簧而相对于彼此弹性地预张紧，使得扭矩可以仅借助于能量储存元件从一个法兰传递至另一法兰。在优选实施方式中，设置有三个或更多个法兰，其中，第一(毂)法兰布置在发动机侧上，并且该第一(毂)法兰直接地设置成用于接收发动机侧扭矩。在相反侧上设置有变速器侧(毂)法兰，该变速器侧(毂)法兰以扭矩传递方式直接地连接至毂以用于连接至变速器输入轴。这两个毂法兰之间设置有至少一个(中央)法兰，所述至少一个(中央)法兰经由毂法兰侧上的至少一个能量储存元件而仅弹性地连接至两个毂法兰。两个毂法兰彼此不以扭矩传递方式直接地接触。
此外，设置有扭矩限制器元件，该扭矩限制器元件设置成传递预定最大扭矩并且在扭矩呈现为高于预定最大扭矩(扭矩过大)时打开。因此，该最大可传递扭矩是扭矩限制器单元的另一侧看到的最大值。
在此提出，扭矩限制器单元布置在变速器侧上，使得多法兰阻尼器不会加载有可以传递的高于最大扭矩的扭矩。因此，多法兰阻尼器被保护免受这种载荷(引起磨损的载荷)的影响。在此，扭矩限制器单元布置在内毂与外毂之间，其中，内毂直接地连接至变速器输入轴或直接地连接至另一中间元件(比如离合器或双质量飞轮)再至变速器输入轴。
外毂设置成使得多法兰阻尼器与该外毂直接以扭矩传递方式接触。外毂特别优选地沿多法兰阻尼器的方向设计成使得多法兰阻尼器的法兰在外毂上定心。扭矩限制器单元设置在外毂与内毂之间。例如，如果扭矩限制器单元被设计为具有外板和内板的板式限制器，则外板悬挂在外毂中并且内板悬挂在内毂中。在扭矩限制器单元作为板式限制器的这种实施方式中，外板优选地被设计为摩擦衬里，并且内板被设计为金属(例如钢)板，优选地在没有摩擦衬里的情况下被设计为金属(例如钢)板。
扭矩限制器单元优选地具有预张紧装置和反向支承件，内板和外板沿轴向方向交替地布置在预张紧装置与反向支承件之间，以便对可以在内毂与外毂之间传递的最大扭矩进行限制。预张紧装置和反向支承件轴向地支承在外毂上。
此外，预张紧装置和反向支承件径向地布置在外毂内侧是有利的。
优选地，反向支承件与外毂形成为一件式，并且预张紧装置借助于紧固环轴向地支承在外毂中。替代性地，反向支承件由紧固环形成，并且预张紧装置由外毂的一件式内肩部轴向地支承。
提出的是，用于扭矩限制器单元的预张紧装置和与预张紧装置对抗的反向支承件各自轴向地支承在外毂上。例如，预张紧装置是杯形弹簧(或杯形弹簧的组件)且反向支承件是环状件，并且扭矩限制器单元的摩擦副通过预张紧装置抵靠反向支承件而被压在一起，使得预定扭矩的最大值可以被传递。如果该预定扭矩过大(扭矩过大)，则摩擦副彼此脱离，并且施加的扭矩的一部分作为废热消散。
由于扭矩限制器单元完全径向地布置在外毂内侧，因此在此提出的扭振阻尼器的实施方式在变速器侧上具有特别低的惯性矩。如果扭矩限制器单元打滑，则仅带走内毂(如果需要的话与内板一起带走)。预张紧装置和反向支承件还支承在外毂上，并且因此不会被带走。
在优选实施方式中，外毂被设计为机加工部件、例如通过车削和/或冲压制成的机加工部件。这种部件非常紧凑，并且这种部件可以被设计成具有较高的强度且同时可以被低廉地制造。在另一实施方式中，外毂借助于烧结或者借助于挤压(优选地冷挤压)来生产。也可以使用其他制造方法，其中，这根据机械要求、件的数目和设定的预算来选择。在一个实施方式中，内毂以与外毂相同的方式来制造。
在外毂的优选实施方式中，内部齿的(内)齿的数目大于外部齿的(外)齿的数目。内齿的数目特别优选地与外齿的数目的倍数对应。这在外毂中实现了有利的应力分布。
如果多法兰阻尼器具有至少一个止挡件，法兰中的一个法兰在剪切扭矩传递期间可以与所述至少一个止挡件接触，并且法兰中的另一相同法兰在拉力扭矩传递期间可以与所述至少一个止挡件接触，其中，相应的法兰与止挡件的接触没有游隙，而相应的法兰与外毂的同时接合受到游隙的影响，则是有利的。因此，多法兰阻尼器以浮动方式支承在外毂上。在这种情况下，浮动支承装置的意义上的游隙是指齿中大于0.0mm且0.5mm的游隙，这可以补偿制造公差并且还可以防止嘎嘎响的噪音。然而，如果在法兰抵靠止挡件安置时存在游隙，这将导致嘎嘎响的噪音。
在此提出的扭振阻尼器至少在功能上与前述的扭振阻尼器对应，其中，扭矩限制器单元的预张紧装置和反向支承件仅可选地支承在外毂中。现在提出，替代或附加于先前的描述，扭振阻尼器具有外毂，该外毂设置成使得多法兰阻尼器的法兰以浮动方式安装在外毂上。通过使多法兰阻尼器的法兰以浮动方式支承在外毂上，法兰免受使扭矩限制器单元的部件预张紧所需的力且根据多法兰阻尼器中所呈现的情况而自由地移动，并且多法兰阻尼器的部件被相应地(较低地)加载。如果设置有滞后元件(如下面所建议的滞后元件)，则是特别有利的，因为滞后元件不会经受来自扭矩限制器单元或预张紧装置的力。
在该实施方式中，预张紧装置和反向支承件两者均支承在外毂上，并且多法兰阻尼器以浮动方式安装在外毂上。这导致构造紧凑且简单，具有所提及的在多法兰阻尼器上具有低载荷的优点。
在扭振阻尼器的有利实施方式中进一步提出，反向支承件与外毂一体地形成，并且预张紧装置借助于紧固环轴向地支承在外毂中，或者反向支承件借助于紧固环形成，并且预张紧装置借助于外毂的一体式内肩部而被轴向地支承，其中，外毂优选地被设计为机加工部件，其中，外毂优选地具有外肩部，通过该外肩部与法兰中的一个法兰一起形成滞后元件。
在第一实施方式中，提出反向支承件与外毂形成为一件，即反向支承件不需要作为单独的部件而连接至外毂，而是反向支承件在组装扭振阻尼器期间已经通过外毂形成为一件式。不排除反向支承件首先在预先组装步骤中连接至外毂，例如通过焊接连接至外毂。此外，在此提出预张紧装置可以借助于紧固环而径向地移动，该紧固环被设计为例如弹簧垫圈，该弹簧垫圈径向向外地张紧并且可以插入到外毂中的对应的凹槽中。
在此，在第二(替代性)实施方式中提出，反向支承件由下述紧固环形成：该紧固环例如径向向外地延伸并且可以插入到外毂中的对应的凹槽中。此外，内肩部(径向向内指向的内肩部)与外毂一体地形成，即该内肩部不需要作为单独部件而连接至外毂，而是该内肩部在组装扭振阻尼器时已经通过外毂一体地形成。不排除内肩部首先在预先组装步骤中连接至外毂，例如借助于焊接连接至外毂。预张紧装置轴向地支承在该内肩部上。
例如，在扭矩限制器单元作为板式限制器的一个实施方式中(在前述实施方式中的两者中)，板可以按期望的次序插入到外毂(和内毂)中，并且最终预张紧装置或反向支承件可以被附接。针对期望预张紧的反作用力借助于紧固环轴向地支承在外毂中。在内毂上仅存在针对扭矩限制器单元(可以是内板)的定位保护装置、例如浮动支承件。如果存在扭矩过大，则仅内摩擦副(例如内毂与内板)在变速器侧上旋转，使得变速器侧的质量惯性矩(至少与扭振阻尼器有关的质量惯性矩)特别低。
在优选实施方式中，外毂具有外肩部，该外肩部设置为供多法兰阻尼器的毂法兰所用的轴向支承件。这种轴向接触特别优选地被设计成具有预定的预张紧力和预定的摩擦系数，可选地具有布置在其间的摩擦衬里，使得滞后元件形成(参见以下实施方式)。在另一实施方式中，外毂的外部齿被设计成具有至少一个轴向面、优选地两个轴向面，借助于轴向面形成有用于多法兰阻尼器的轴向接触部，例如在下述实施方式中，优选地与侧盘中的两个侧盘或一个侧盘形成轴向接触部。
在扭振阻尼器的有利实施方式中进一步提出，在内毂侧和/或外毂侧上设置有预阻尼器。
在此提出，扭振阻尼器还包括至少一个预阻尼器，所述至少一个预阻尼器例如在传动系中低速运转或处于类似的情况下快速执行联接过程时抵抗撞击噪音。在一个实施方式中，预阻尼器设置成用于两个扭矩方向(在机动车辆中被称为拉力扭矩或推力扭矩)中的每个扭矩方向。在一个实施方式中，设置有单个预阻尼器，该预阻尼器优选地布置成使得对于两个扭矩方向而言均是有效的，例如该预阻尼器可以设置在中央法兰上。在一个实施方式中，预阻尼器中的至少一个预阻尼器布置在内毂的前方或内毂上、外毂的前方或外毂上、或者(毂)法兰中的一个(毂)法兰的前方或(毂)法兰中的一个(毂)法兰上。
在扭振阻尼器的有利实施方式中还提出，至少三个法兰彼此串联连接。
在该实施方式中，至少三个法兰彼此串联连接，其中，法兰经由能量储存元件支承在下述法兰上：该法兰在每种情况下沿旋转方向(或沿旋转角度的方向)直接相邻。因此，旋转不规则性首先传递至第一(毂)法兰，然后传递至在旋转方向上紧密相邻的(中央)法兰，并且从在旋转方向上紧密相邻的(中央)法兰又传递至在旋转方向上紧密相邻的(毂)法兰(并且如果存在多于三个法兰，则相应地继续传递)。根据扭矩作用的方向，这从发动机侧或从变速器侧或从扭矩限制器单元的一侧开始对应地施加。优选地，根据以下描述，毂法兰以扭矩传递方式(径向向内地)连接至外毂并以扭矩传递方式(径向向外地)连接至至少一个侧盘，并且至少一个中央法兰以扭矩传递方式仅支承在毂法兰上并优选地借助于外毂进行定心。特别优选地，设置有法兰的交错响应，其中，第一(毂)法兰与至少一个中央法兰之间布置有较软的能量储存元件，并且第二(毂)法兰与至少一个中央法兰之间布置有相对较硬的能量储存元件。能量储存元件优选地各自为螺旋压缩弹簧、例如具有至少一个内弹簧和一个外弹簧的弹簧组件。螺旋压缩弹簧特别优选地全部被设计成具有直的弹簧轴线。
在扭振阻尼器的有利实施方式中进一步提出，还设置有至少一个离心摆，其中，离心摆中的至少一个离心摆优选地固定至至少三个法兰中的轴向居中的法兰。
通常不希望机动车辆发出较高水平的噪音。因此，设置离心摆是有利的。根据提议，离心摆在此连接至扭振阻尼器，使得预定振动频率的传递扭矩可以被消除。离心摆优选地布置在(外)毂的发动机侧上，即与多法兰阻尼器布置在一起。这意味着，变速器侧的惯性矩特别低。
在优选实施方式中，离心摆连接至中央法兰，使得毂法兰上的载荷较低，并且产生噪音的频率在发动机侧上特别早地被消除。另一优点在于，离心摆在操作期间始终作用于中央法兰上，因为中央法兰始终是自由的，即积极地参与阻尼，而毂法兰沿对应的扭矩方向牢固地接触。在另一实施方式中，离心摆固定至毂法兰中的至少一个毂法兰，使得设置有特定的扭矩方向相关的补偿。
在扭振阻尼器的有利实施方式中还提出，多法兰阻尼器包括位于多个法兰之间的至少一个具有直的弹簧轴线的螺旋压缩弹簧，其中，优选地，至少一个螺旋压缩弹簧仅由法兰中的至少一个法兰径向地导引。
现在在此提出，多法兰阻尼器具有至少一个带直的弹簧轴线的螺旋压缩弹簧、优选地总共四个螺旋压缩弹簧，每个螺旋压缩弹簧具有直的弹簧轴线，螺旋压缩弹簧中的两个螺旋压缩弹簧布置在多法兰阻尼器的第一毂法兰与中央法兰之间，并且两个螺旋压缩弹簧布置在中央法兰与多法兰阻尼器的总共三个法兰中的另一毂法兰之间。这种设计实现了紧凑的构造和较长的扭转角度，使得较大的扭矩偏转在多法兰阻尼器的现有的阻尼特性的情况下可以实现。同时，具有直的弹簧轴线的螺旋压缩弹簧在螺旋压缩弹簧的阻尼特性方面易于控制，并且这些螺旋压缩弹簧被低廉地制造。
在优选实施方式中，至少一个螺旋压缩弹簧仅由法兰中的至少一个法兰径向地导引，特别优选地借助于两个法兰中的每个法兰上的定心凸耳径向地导引，相应的螺旋压缩弹簧附接在该定心凸耳上。在这种情况下，优选地不存在与多法兰阻尼器或扭振阻尼器的其他部件的接触。这意味着，螺旋压缩弹簧上的磨损会特别低。
在优选实施方式中，至少三个法兰彼此串联连接，优选地借助于前述螺旋压缩弹簧彼此串联连接，其中，较软的螺旋压缩弹簧布置在第一(毂)法兰与至少一个中央法兰之间，并且相对较硬的螺旋压缩弹簧布置在第二(毂)法兰与至少一个中央法兰之间。螺旋压缩弹簧优选地被至少部分地设计为弹簧组件，其中，在一个实施方式中，弹簧组件的至少一个弹簧(优选地内弹簧)比弹簧组件的最长弹簧(优选地未被预张紧的弹簧，特别优选地距相邻法兰中的一个法兰一定距离处的弹簧)短，使得最初仅(进行永久接触和支承的)最长弹簧与两个相邻法兰接触，并且至少一个较短弹簧仅从相邻法兰的预定的相对旋转角度开始生效。这通过简单的手段产生了阶梯式的弹簧刚度。弹簧组件的最靠外弹簧特别优选地被定心，例如借助于销或杯状部定心，并且至少一个内弹簧借助于最靠外弹簧来导引。在一个实施方式中，例如，设置有(单个)外螺旋压缩弹簧和(单个)内螺旋压缩弹簧。外螺旋压缩弹簧被导引和定心，并且内螺旋压缩弹簧由外螺旋压缩弹簧来导引。内螺旋压缩弹簧比外螺旋压缩弹簧短太多使得内螺旋压缩弹簧在外螺旋压缩弹簧处于未压缩状态时仅与一个法兰接触或不与法兰接触，优选地附接至一个法兰、例如中央法兰。内螺旋压缩弹簧仅在两个法兰彼此旋转通过下述这种角度的情况下与另一法兰、毂法兰中的一个毂法兰接触：该角度使得覆盖的距离与在此描述的弹簧组件的两个螺旋压缩弹簧的长度的差异对应，或者(接着在内螺旋压缩弹簧进行力传递的情况下)该覆盖的距离大于这种长度的差异。
扭振阻尼器的有利实施方式中还提出，设置有至少一个侧盘以用于连接至驱动轴，其中，至少一个侧盘在连接侧上以扭矩传递方式连接至多法兰阻尼器，其中，优选地，至少一个侧盘在扭振阻尼器的操作期间与根据上述实施方式的至少一个螺旋压缩弹簧间隔开。
在该实施方式中，提出的是，至少一个侧盘、特别优选地成对的两个侧盘相对于多法兰阻尼器的法兰的一侧轴向地设置，其中，侧盘优选地间接地设置成用于连接至驱动轴。例如，两个成对的侧盘中的第一侧盘配备有径向向外突出的法兰，该法兰可以连接至、优选地旋拧至驱动轴的飞轮。两个侧盘的第二侧盘不具有这种径向法兰并且特别优选地布置成与第一侧盘至驱动轴、例如飞轮的连接部轴向地交叠。至少一个侧盘具有止挡件，优选地两个侧盘具有螺栓或铆接板，其可以沿周向方向与毂法兰以扭矩传递方式进行接触。
在优选实施方式中，至少一个侧盘布置成使得螺旋压缩弹簧在根据设计的载荷下始终与侧盘间隔开，使得侧盘与至少一个螺旋压缩弹簧之间无法形成摩擦连接。应当指出，优选地在侧盘与螺旋压缩弹簧之间不设置摩擦减小装置，而是设置有空气间隙。例如，至少一个侧盘设置成使得可以防止过载的、例如断裂的螺旋压缩弹簧借助于侧盘逃离，使得周围的部件在发生灾难的情况下得到保护。
侧盘优选地是金属板部件，该金属板部件特别优选地借助于冷成形、例如压花和/或冲压来形成。
在扭振阻尼器的有利实施方式中进一步提出，至少一个侧盘与法兰中的一个法兰之间形成有滞后元件，其中，优选地在轴向滞后预张紧力的作用下，第一法兰借助于摩擦衬里与第一侧盘摩擦接触，并且第二法兰与第二侧盘直接摩擦接触。
在此现在建议，此外还形成有至少一个滞后元件，由此可以使多法兰阻尼器的响应行为延迟。因此，仅在高于预定扭矩幅度的情况下，相应的法兰才设定成进行振动，并且在低于该预定扭矩幅度的情况下，相应的法兰保持处于其初始位置。在优选实施方式中，多法兰阻尼器具有两个毂法兰，其中，每个毂法兰优选地在每种情况下设计成具有单独的滞后元件，特别优选地设计成具有不同的构型。特别优选地，针对两个迟滞元件设置单个预张紧装置，其中，预张紧装置是例如杯形弹簧(或杯形弹簧组件)，或者预张紧装置借助于安装情况、例如借助于铆接而形成。
在优选实施方式中，在第一侧盘与第一法兰之间设置有摩擦衬里，从而形成第一滞后元件，并且在第二侧盘与第二法兰之间形成直接接触，从而形成第二滞后元件。当第二法兰与第二侧盘之间存在直接摩擦接触时，摩擦系数较低(例如，金属对金属)。这在机动车辆中对于所谓的推动方向、即(例如车轮的)扭矩至驱动机器(参见下文)的传递而言特别有用。另一方面，对于机动车辆中的拉动方向而言，较高的摩擦系数是有利的，其中，需要更高的扭矩幅度，以便触发多法兰阻尼器的动作。在此，在滞后元件中使用摩擦衬里是有利的。
在扭振阻尼器的有利实施方式中进一步提出，多法兰阻尼器包括三个或更多个轴向相邻的法兰，并且至少一个轴向居中的法兰在外毂上定心且由每两个轴向相邻的法兰轴向地支承，优选地借助于低摩擦定心元件来轴向地支承。
在该实施方式中，提出多法兰阻尼器包括彼此轴向相邻的三个或更多个法兰，其中，形成有至少一个轴向居中的法兰(中央法兰)。该轴向居中的法兰在外毂上定心，但是不以扭矩传递方式与外毂接触。仅两个毂法兰设置成通过外毂传递扭矩(根据旋转方向)并且还经由外毂定心。因此，多法兰阻尼器的法兰全部在外毂上定心。
在优选实施方式中，至少一个轴向居中的法兰设置有定心元件，该定心元件提供与外毂和/或轴向相邻法兰的低摩擦接触。这种定心元件优选地是以形状配合的方式咬合到至少一个轴向居中的法兰上或者注射模制到至少一个轴向居中的法兰上的塑料部分。在特别优选实施方式中，外毂与定心元件之间的游隙特别小，并且定心元件特别优选地具有磨合特性，使得在操作期间可以补偿由生产引起的偏差。
根据另一方面，提出了一种传动系，该传动系至少具有以下部件：
-电驱动机器，该电驱动机器具有驱动轴；
-至少一个消耗件；以及
-根据如上所述实施方式的扭振阻尼器，
其中，用于借助于扭振减振器进行扭矩传递的驱动轴以受限于预定最大扭矩的振动阻尼且摩擦接合的方式而连接至至少一个消耗件。
在此提出的传动系包括电驱动机器，该电驱动机器以扭矩传递方式、优选地能够分开的方式连接至至少一个消耗件、例如机动车辆中的驱动轮。借助于扭振阻尼器，保护电驱动机器免受(消耗件侧的)扭矩过大的影响，并且对扭矩波动(至少是消耗件侧的引入的扭矩波动)进行阻尼，使得敏感的电驱动机器受到良好的保护。内毂位于消耗件侧上，并且多法兰阻尼器位于发动机侧上(例如，借助于侧盘中的至少一个侧盘而位于发动机侧上)。
在此提出的传动系对扭转振动进行特别良好的阻尼，并且驱动机器被保护免受变速器侧上的扭矩过大的影响，其中，由于变速器侧上的质量惯性矩较低，因此传动系的变速器部件上的载荷特别低。
根据另一方面，提出了一种机动车辆，该机动车辆具有可以借助于根据如上所述实施方式的传动系来驱动的至少一个驱动轮。
由于部件数目的增加，机动车辆中安装空间特别小，并且因此使用小尺寸的传动系是特别有利的。在使用电驱动机器的情况下，对破坏性扭矩波动和扭矩过大的敏感性较高，使得需要对这种扭矩波动进行有效阻尼并对(车轮侧的)最大可传递扭矩进行良好的限制。
通过在此提出的扭振阻尼器，提出了一种需要很少安装空间的成本有效的部件，由于传动侧上的质量惯性矩较低，因此该部件具有较长的使用寿命并且被设计成对变速器非常温和。
附图说明
下面参照相关附图基于重要的技术背景对上面描述的发明进行详细说明，这些附图示出了优选实施方式。本发明决不受仅为示意性的附图的限制，其中，应当注意的是，附图在尺寸上不是精确的并且不适用于限定比例。在附图中：
图1以截面示出了扭振阻尼器
图2示出了具有离心摆的扭振阻尼器；
图3示出了另一实施方式中的具有离心摆的扭振阻尼器；
图4示出了没有预阻尼器的扭振阻尼器的回路图；
图5示出了在外毂侧上具有预阻尼器的扭振阻尼器的回路图；
图6示出了在内毂侧上具有预阻尼器的扭振阻尼器的回路图；
图7a以截面示出了图1的扭振阻尼器，其中，扭矩流进入拉动操作中；
图7b以平面图示出了图1的扭振阻尼器，其中，扭矩流以一半的扭转角进入拉动操作中；
图7c以平面图示出了图1的扭振阻尼器，其中，扭矩流以全部的扭转角进入拉动模式中；
图8a以截面示出了图1的扭振阻尼器，其中，扭矩流进入超限运行模式中；
图8b以平面图示出了图1的扭振阻尼器，其中，扭矩流以一半的扭转角进入超限运行模式中；
图8c以平面图示出了图1的扭振阻尼器，其中，扭矩流以全部的扭转角进入超限运行模式中；
图9以平面图示出了图1的扭振阻尼器；以及
图10示出了在机动车辆中具有扭振阻尼器的传动系。
具体实施方式
图1以截面示出了位于变速器输入轴9(以虚线示出)上的具有旋转轴线2的扭振阻尼器1的示意性草图。扭振阻尼器1包括多法兰阻尼器4和居中布置的扭矩限制器单元11。多法兰阻尼器4包括具有直的弹簧轴线21的螺旋压缩弹簧20以及三个法兰，即(第一)毂法兰5(在右侧示出)、(第二)毂法兰6(在左侧示出)和轴向居中的(中央)法兰7。毂法兰5、6连接至外毂10的外部齿31a，以便根据方向传递扭矩。中央法兰7在外毂10上定心，在此可选地借助于定心元件26在外毂上定心并且在外部齿31a上定心。定心元件26优选地由摩擦减小塑料制成。在扭振阻尼器1上的多法兰阻尼器4的法兰5、6、7的侧部上设置有两个侧盘22、23，其中，第一侧盘22设置成用于连接至传动系3的驱动轴24。侧盘22，23在此(可选地)被设计为金属板元件。为了保护机动车辆30在操作期间免受扭矩增加的影响，扭振阻尼器1具有扭矩限制器单元11。扭矩限制器单元11布置在内毂8与外毂10之间。扭矩限制器单元11包括具有多个内板32和外板33的板组件，内板和外板中的一者在此表示为整体的一部分。外板33悬挂在外毂10中并且内板32悬挂在内毂8中，其中，外板33优选地形成为摩擦衬里25并且内板32形成为金属板(例如，由钢制成的金属板)。设置有预张紧装置12以用于在板组件上产生预定的预张紧力，该预张紧装置在此被设计为板弹簧(或者杯形弹簧组件)。预张紧装置12和与预张紧装置对抗的反向支承件13各自轴向地(对抗地)支承在外毂10上。反向支承件13在此(可选地)借助于支承在外毂10上的紧固环14而形成。预张紧装置12(可选地)支承在与外毂10形成为一件式的内肩部15上，其中，内肩部15优选地借助于从(切割)形成外毂10的管状坯料推动而形成。此外，两个毂法兰5、6中的每一者上均(可选地)设置有滞后元件17。滞后元件17形成在第二毂法兰6与轴向等边的(第二)侧盘23之间，其中，插入有摩擦元件34。第一毂法兰5与外毂10的外肩部16之间形成有另一滞后元件17。第一侧盘22在外毂10上定心(可选地借助于定心套筒35定心)并且与外肩部16形成接触。
外毂10的外部齿31a根据推力扭矩和拉力扭矩而与多法兰阻尼器4的法兰5、6、7交替地啮合。此外，外毂10具有内部齿31b，扭矩限制器单元11的外板33悬挂到该内部齿中。多法兰阻尼器4具有至少一个止挡件50，法兰5、6、7中的一者可以通过所述至少一个止挡件与推力扭矩的传递接触，并且法兰5、6、7中的另一者可以通过所述至少一个止挡件与拉力扭矩的传递接触。相应的法兰5、6的系统在止挡件50上没有游隙，而相应的法兰5、6与外毂的同时接合(特别是以全部扭转角与外毂的同时接合)受到游隙影响。内板32和外板33沿轴向方向交替地布置在预张紧装置12与反向支承件13之间，以对可以在内毂8与外轮10之间传递的最大扭矩进行限制。预张紧装置12和反向支承件13轴向地支承在外毂10上。此外，预张紧装置12和反向支承件13径向地布置在外毂10内侧。反向支承件13与外毂10形成为一件式，并且预张紧装置12借助于紧固环14轴向地支承在外毂10中。替代性地，反向支承件13借助于紧固环14而形成，并且预张紧装置12借助于外毂10的一件式内肩部15而被轴向地支承。
图2以截面示出了位于传动装置输入轴9(示出为虚线)上的具有旋转轴线2的扭振阻尼器1的示意性草图。扭振阻尼器1以与图1中所述的方式类似的方式设计，并且在该方面参照此附图中的描述。侧盘22、23借助于外毂10的外部齿31a在此处轴向地安装，即第一侧盘22与外部齿31a的第一轴向面36接触，并且第二侧盘23与外部齿31a的第二轴向面37接触。在此，扭振阻尼器1包括(不考虑先前提及的侧盘22、23的安装)优选地悬挂在中央法兰7上的离心摆19。离心摆19以与第一侧盘22径向交叠(并且在此也与径向上较小的第二侧盘23径向交叠)的方式侧向地轴向布置、优选地布置在变速器侧上。设置有两个滞后元件17(独立于先前提及的滞后元件)。一个滞后元件17包括滞后预张紧装置38和摩擦衬里25，其中，滞后预张紧装置38在此被设计为杯形弹簧或膜片弹簧(或弹簧组件)并且直接地支承在第一侧盘22上。对应的摩擦衬里25摩擦地支承或紧固至第一毂法兰5(并且与滞后预张紧装置38摩擦接触)。另一滞后元件17借助于第二侧盘23与第二毂法兰6之间的直接(金属)接触而形成。优选地，另一滞后元件17由于摩擦系数较低而设置成用于在机动车辆30中(从变速器输入轴9至第一侧盘22)传递推力扭矩，并且具有摩擦衬里25的滞后元件17由于摩擦系数较高而设置成用于在机动车辆30中(从第一侧盘22至变速器输入轴9)传递拉力扭矩(参见图7)。扭矩限制器单元11的预张紧装置12借助于外毂10上的紧固环14轴向地支承(独立于上述内容)，并且反向支承件13与外毂10形成为一件式。
图3以截面示出了位于变速器输入轴9(示出为虚线)上的具有旋转轴线2的扭振阻尼器1的示意性草图。扭振阻尼器1以与图1中所述的方式类似的方式设计，并且在该方面参照此附图中的描述。扭振阻尼器1还包括离心摆19。离心摆19径向地布置在(在此径向上较小的)第二侧盘23的外侧，并且该离心摆以与第一侧盘22的侧部(优选地在发动机侧上)部分径向交叠的方式径向地布置。
图4示出了例如如图1中所示的扭振阻尼器1的回路图。图像的左侧是多法兰阻尼器4的(发动机侧)侧盘22，23，侧盘借助于摩擦元件34连接至相邻布置的第一法兰5和(在某种程度上位于图的中央的)第二法兰6以用于期望的滞后效果，并且侧盘在每种情况下在一侧上形成针对这些法兰5、6的扭矩传递止挡件50、优选地呈间隔螺栓形式的扭矩传递止挡件，两个侧盘22、23借助于该间隔螺栓铆接在一起。特别地，设置有以180°彼此间隔开的两个止挡件50。
中央法兰7布置在两个(毂)法兰5、6之间，该中央法兰各自借助于螺旋压缩弹簧20和摩擦元件34连接至两个相邻的法兰5、6，使得弹性地且通过摩擦相对旋转达到第一间隙角39至第一法兰5并且达到第二间隙角40至第二法兰6是可能的。第一法兰5和第二法兰6各自以扭矩传递方式连接至外毂10。第一扭转角41能够沿第一旋转方向(例如推动方向)在外毂10与第一法兰5之间自由地移动、即能够在激励的情况下自由地移动。同样，第二旋转角度42能够沿第二旋转方向(例如拉动方向)在外毂10与第二法兰6之间自由地移动、即能够在激励的情况下自由地移动。在各自的相反方向上，设置有(成角度的)游隙43。外毂10(具有游隙43和摩擦元件34或者经受摩擦)又连接至外板33，并且内毂8(在变速器连接侧上)以在功能上相同的方式连接至内板32。外板33和内板32形成扭矩限制器单元11的功能单元。
图5示出了扭振阻尼器1的回路图，如图4中很大程度上所示得那样。在该方面，参考上面的描述。然而，在这种情况下，另外设置有连接在外毂10与多法兰阻尼器4的(毂)法兰5、6之间的预阻尼器18，其中，预阻尼器输出部44与(毂)法兰5、6形成直接连接，并且外毂10以扭矩传递方式仅间接地经由预阻尼器18连接至多法兰阻尼器4。与多法兰阻尼器4类似，预阻尼器18包括能量储存元件、例如螺旋压缩弹簧20和摩擦元件34以及(第三)间隙角45，外毂10和预阻尼器输出部44可以围绕该间隙角相对于彼此旋转。然而，阻尼特性被显著不同地设计，例如，阻尼特性被设计成更柔软的并且具有更大的耗散分量。
图6示出了扭振阻尼器1的回路图，如图5中很大程度上所示得那样。在该方面，参考上面的描述。然而，在这种情况下，设置有连接在内毂8与内板32之间的预阻尼器18，其中，预阻尼器输出部44与内板32形成直接连接，并且内毂8以扭矩传递方式仅间接地经由预阻尼器18连接至扭矩限制器单元11。例如，预阻尼器18如图5所述地设置。
在图7a至图7c中，以截面和平面图示出图1的扭振阻尼器1，其中，在图7b中，扭矩流以一半的扭转角进入拉动操作中，并且在图7b中，扭矩流以全部的扭转角进入拉动模式中。两个止挡件50由间隔螺栓形成，两个法兰5，6抵靠间隔螺栓搁置于标称位置(未张紧位置)中。扭矩经由两个侧盘22，23(在平面图中部分移除或自由截取)被顺时针地引入。间隔螺栓牢固地连接至侧盘22、23，使得扭矩从间隔螺栓传递至第一法兰5。第二法兰6将扭矩传递至所应用的螺旋压缩弹簧20。螺旋压缩弹簧被压缩并且将扭矩导引至中央法兰7。中央法兰7将扭矩传递至下一螺旋压缩弹簧20。在该过程中，中央法兰7以约一半的第二法兰6所产生的扭曲角扭转。因此，这种结构形成两个上述压缩弹簧20的串联连接。该压缩弹簧20将扭矩传递至相对于侧盘22、23移动的第一法兰5。在大于0.0mm且小于0.5mm的游隙43已经被克服之后，第一法兰5抵靠外部齿31a搁置。然后扭矩被引入到扭矩限制器单元11中。扭矩被分配成使得搁置于扭矩限制器单元11上的第一法兰5比第二法兰6传递更多的扭矩。只要扭矩已经达到极限值，则两个法兰5、6将这两个法兰的齿部置于扭矩限制器单元11的外部齿31a上，并且三个法兰5、6、7中的两者传递扭矩。在该旋转方向上，扭矩限制器单元11的外部齿31a用作扭矩限制器。
在图8a至图8c中，以截面和平面图示出图1中的扭振阻尼器1，其中，在图8b中，扭矩流以一半的扭转角进入推动模式中，并且在图8c中，扭矩流以全部的扭转角进入推动模式中。在相反的方向上，扭矩从内毂8经由扭矩限制器单元11到达外部齿31a。在此，同样必须首先克服外部齿31a与法兰5、6的齿部之间的游隙43。在该旋转方向上存在第二法兰6相对于两个侧盘22、23的运动。该相对运动与侧盘22、23上的滞后元件17一起产生附加摩擦。在该旋转方向上，扭矩限制器单元11的外部齿31a用作扭矩传输器。
图9中再次详细示出了第一法兰5的齿部与外部齿31a之间的游隙43。这同样适用于扭振阻尼器1的另一侧上的第二法兰6。
图10示出了(混合动力)机动车辆30中的(混合动力)传动系3。电驱动机器27以扭矩传递方式经由该电驱动机器的驱动轴24(转子轴)并联连接至形成消耗件的左驱动轮28和右驱动轮29，并且内燃发动机46以扭矩传递方式经由该内燃发动机的燃烧轴47连接至左驱动轮和右驱动轮。机动车辆30被设计为前轮驱动车辆，使得电驱动机器27和内燃发动机46布置在驾驶室48的前方，该前轮驱动车辆仅是可选的。另外，电驱动机器27和内燃发动机46仅可选地呈横向布置，即其中，转子轴24和内燃发动机轴47与机动车辆30的纵向轴线49横向布置。
前面的示例性实施方式涉及用于传动系3的具有旋转轴线2的扭振阻尼器1，该扭振阻尼器至少具有以下部件：
-多法兰阻尼器4，该多法兰阻尼器具有多个法兰5、6、7，这些法兰用于根据推力扭矩和拉力扭矩而对扭转振动进行阻尼；
-扭矩限制器单元11，该扭矩限制器单元径向地布置在多法兰阻尼器4内侧并且具有用以对最大可传递扭矩进行限制的内板32和外板33；
-外毂10，该外毂径向地布置在多法兰阻尼器4内侧且径向地布置在扭矩限制器单元11外侧，并且该外毂将多法兰阻尼器4连接至扭矩限制器单元11以便传递扭矩；以及
-内毂8，该内毂径向地布置在扭矩限制器单元11内侧以用于连接至变速器输入轴9，外毂10具有外部齿31a，该外部齿以根据推力扭矩和拉力扭矩而进行交替的方式与多法兰阻尼器4的法兰5、6、7接合，并且外毂10具有内部齿31b，扭矩限制器单元11的外板33配装到该内部齿中。
通过在此提出的扭振阻尼器，输出侧上或变速器侧上的质量惯性矩特别低。
附图标记说明
1 扭振阻尼器
2 旋转轴线
3 (混合动力)传动系
4 多法兰阻尼器
5 第一法兰
6 第二法兰
7 中央法兰
8 内毂
9 变速器输入轴
10 外毂
11 扭矩限制器单元
12 预张紧装置
13 反向支承件
14 紧固环
15 外毂的内肩部
16 外毂的外肩部
17 滞后元件
18 预阻尼器
19 离心摆
20 螺旋压缩弹簧
21 弹簧轴线
22 第一侧盘
23 第二侧盘
24 驱动轴
25 摩擦衬里
26 定心元件
27 电驱动机器
28 左驱动轮
29 右驱动轮
30 (混合动力)机动车辆
31a 外部齿
31b 内部齿
32 内板
33 外板
34 摩擦元件
35 定心套筒
36 第一轴向面
37 第二轴向面
38 滞后预张紧装置
39 第一间隙角
40 第二间隙角
41 第一扭转角
42 第二扭转角
43 游隙
44 预阻尼器输出部
45 第三间隙角(预阻尼器)
46 内燃发动机
47 内燃发动机轴
48 驾驶室
49 纵向轴线
50 止挡件

Claims (12)

1.一种用于传动系(3)的具有旋转轴线(2)的扭振阻尼器(1)，所述扭振阻尼器至少具有以下部件：
-多法兰阻尼器(4)，所述多法兰阻尼器具有多个法兰(5，6，7)，所述法兰用于根据推力扭矩和拉力扭矩而对扭转振动进行阻尼；
-扭矩限制器单元(11)，所述扭矩限制器单元径向地布置在所述多法兰阻尼器(4)内侧，并且所述扭矩限制器单元具有用以对最大可传递扭矩进行限制的内板(32)和外板(33)；
-外毂(10)，所述外毂径向地布置在所述多法兰阻尼器(4)内侧且径向地布置在所述扭矩限制器单元(11)外侧，并且所述外毂将所述多法兰阻尼器(4)连接至所述扭矩限制器单元(11)以便传递扭矩；以及
-内毂(8)，所述内毂径向地布置在所述扭矩限制器单元(11)内侧以用于连接至变速器输入轴(9)，所述外毂(10)具有外部齿(31a)，所述外部齿以根据所述推力扭矩和所述拉力扭矩而进行交替的方式与所述多法兰阻尼器(4)的所述法兰(5，6，7)接合，并且所述外毂(10)具有内部齿(31b)，所述扭矩限制器单元(11)的所述外板(33)配装到所述内部齿中。
2.根据权利要求1所述的扭振阻尼器(1)，其中，所述扭矩限制器单元(11)具有偏置装置(12)和反向支承件(13)，所述内板(32)和所述外板(33)沿轴向方向交替地布置在所述偏置装置与所述反向支承件之间以用于对所述内毂(8)与所述外毂(10)之间的所述最大可传递扭矩进行限制，并且所述偏置装置(12)和所述反向支承件(13)轴向地支承在所述外毂(10)上。
3.根据权利要求2所述的扭振阻尼器(1)，其中，所述偏置装置(12)和所述反向支承件(13)径向地布置在所述外毂(10)内侧。
4.根据权利要求2或3所述的扭振阻尼器(1)，其中，所述反向支承件(13)与所述外毂(10)形成为一件式，并且所述偏置装置(12)借助于紧固环(14)轴向地支承在所述外毂(10)中，或者其中，所述反向支承件(13)借助于紧固环(14)来形成，并且所述偏置装置(12)借助于所述外毂(10)的一件式内肩部(15)而被轴向地支承。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的扭振阻尼器(1)，其中，所述多法兰阻尼器(4)具有至少一个止挡件(50)，所述法兰(5，6，7)中的一者能够在所述推力扭矩的传递期间与所述至少一个止挡件接触，并且所述法兰(5，6，7)中的另一者能够在所述拉力扭矩的传递期间与所述至少一个止挡件接触，其中，相应的所述法兰(5，6)与所述止挡件(50)的接触没有游隙，而相应的所述法兰(5，6)与所述外毂(10)的同时接合受到游隙影响。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的扭振阻尼器(1)，其中，在内毂侧和/或外毂侧上设置有预阻尼器(18)。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的扭振阻尼器(1)，其中，至少三个所述法兰(5，6，7)彼此串联连接。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的扭振阻尼器(1)，其中，还设置有至少一个离心摆(19)，其中，所述离心摆(19)中的至少一个离心摆优选地固定至至少三个所述法兰(5，6，7)中的轴向居中的所述法兰(7)。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的扭振阻尼器(1)，其中，所述多法兰阻尼器(4)包括位于多个所述法兰(5，6，7)之间的至少一个具有直的弹簧轴线(21)的螺旋压缩弹簧(20)，其中，优选地，至少一个所述螺旋压缩弹簧(20)仅由所述法兰(5，6，7)中的至少一个法兰径向地导引。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的扭振阻尼器(1)，其中，设置有至少一个侧盘(22，23)以用于连接至驱动轴(24)，其中，所述至少一个侧盘(22，23)以扭矩传递方式在连接侧上连接至所述多法兰阻尼器(4)，其中，优选地，所述至少一个侧盘(22，23)在所述扭振阻尼器(1)的操作期间与螺旋压缩弹簧或所述螺旋压缩弹簧(20)间隔开。
11.根据权利要求10所述的扭振阻尼器(1)，其中，所述至少一个侧盘(22，23)与所述法兰(5，6)中的一个法兰之间形成有至少一个滞后元件(17)，其中，优选地，在轴向滞后偏置下，第一法兰(5)借助于摩擦衬里(25)与第一侧盘(22)摩擦接触，并且第二法兰(6)与第二侧盘(23)直接摩擦接触。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的扭振阻尼器(1)，其中，所述多法兰阻尼器(4)包括三个或更多个轴向相邻的所述法兰(5，6，7)，并且至少一个轴向居中的所述法兰(7)在所述外毂(10)上定心并且由两个轴向相邻的所述法兰(5，6)轴向地支承，优选地，至少一个轴向居中的所述法兰借助于低摩擦定心元件(26)轴向地支承。
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