CN115585223A - 减振模块和动力传递系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减振模块和动力传递系统。该减振模块包括减振器和扭矩限制器，其中，所述扭矩限制器包括摩擦盘以及分别设置在所述摩擦盘的第一轴侧处的飞轮和第二轴侧处的支撑板，以及设置在所述飞轮上的膜片弹簧，在所述膜片弹簧的作用下，所述飞轮和所述支撑板压紧所述摩擦盘以一起围绕共同的旋转轴线旋转，从而将预定范围内的扭矩经由所述摩擦盘传递到所述减振器。

Description

减振模块和动力传递系统

技术领域

本发明涉及车辆的动力传递，具体地，涉及减振模块和动力传递系统。

背景技术

发动机在启动之后至发动机的转速稳定之前，发动机的转速存在较大的波动，导致从发动机传递至变速器的扭矩也是不稳定的；此外，在发动机的转速稳定之后，仍然叠加地存在一定程度的扭转振动。扭转振动的现象在混合动力系统尤其显著，这是因为汽车的混合动力系统中有至少两个动力源，在不同动力源进行切换、耦合、解耦的过程中，混合动力系统中很容易产生大的扭矩冲击。

因此，在动力源和变速器之间通常设置有减振装置，以降低来自动力源的扭转振动。

考虑到当扭矩过大时，变速器有可能被损坏，因此，减振装置在设置有吸收扭转振动的同时，还可以设置为具有扭矩限制功能，以防止过大的扭矩传递到变速器。

但是，现有的具有扭矩限制功能的减振装置制造成本较高、零件较多。

发明内容

本发明的目的是提供一种制造成本较低且零件较少的减振模块。本发明的另一目的是提供一种包括该减振模块的动力传递系统，本发明的减振模块具有的优点同样地适用于本发明的动力传递系统。

本发明的一方面提供一种减振模块，其包括减振器和扭矩限制器，所述减振器用于吸收扭矩振动；

其中，

所述扭矩限制器包括摩擦盘以及分别设置在所述摩擦盘的第一轴侧处的飞轮和第二轴侧处的支撑板，以及设置在所述飞轮上的膜片弹簧，其中摩擦盘与所述减振器抗扭地连接；

在所述膜片弹簧的作用下，所述飞轮和所述支撑板压紧所述摩擦盘以一起围绕共同的旋转轴线旋转，从而将预定范围内的扭矩经由所述摩擦盘传递到所述减振器。

根据本发明的实施例，所述减振器被设置在由所述支撑板和所述飞轮共同限定的容纳空间中。这使得本发明的减振模块中的减振器被“包裹”在扭矩限制器中，因此，减振模块的结构紧凑。

根据本发明的实施例，所述飞轮包括彼此连接的本体部段和周缘部段，所述本体部段的一部分沿着所述摩擦盘的径向方向延伸以用于抵靠所述摩擦盘，以及，所述周缘部段沿着所述摩擦盘的轴向延伸至所述支撑板处。

根据本发明的实施例，所述支撑板被构造为传动地连接到所述飞轮上。

根据本发明的实施例，所述支撑板和所述飞轮经由花键结构传动连接。

根据本发明的实施例，所述减振器还包括侧板、法兰、减振弹簧和输出毂，所述法兰、所述侧板和所述输出毂被设置为围绕相同的旋转轴线旋转，所述摩擦盘固定在所述侧板上，所述法兰与所述输出毂传动地连接，所述减振弹簧的两端在所述摩擦盘的圆周方向上分别抵靠所述侧板和所述法兰，以将扭矩在所述侧板与所述法兰之间传递。

本发明的另一方面提供一种动力传递系统，其包括发动机和变速器，

其中，

还包括设置在所述发动机和变速器之间的任一上述减振模块。

根据本发明的实施例，所述发动机包括曲轴，所述飞轮经由固定件固定在所述曲轴上，以及，所述膜片弹簧在所述曲轴的轴向上设置在所述飞轮和所述曲轴之间。

根据本发明的实施例，所述曲轴上设置有用于定位所述膜片弹簧的一端的台阶面。

根据本发明的实施例，所述支撑板经由推力轴承定位在所述变速器的壳体上。

通过本发明的减振模块，能够采用传统的离合器盘、飞轮等部件，并将其用于扭矩限制结构中，而不用单独地设计专用的扭矩限制器部件，从而避免了重新的开发和设计，能够大大地降低成本。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的符号标示相同的元件，其中：

图1示出根据本发明实施例的动力传递系统。

具体实施方式

以下将结合附图描述根据本发明的减振模块和动力传递系统的具体实施方式。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，本发明描述的各个实施例既可以单独使用，也可以任意组合，本发明的保护范围由权利要求书限定。

此外，空间相关术语(诸如“上”、“下”、“左”和“右”等)用于描述附图所示的元件与另一个元件的相对位置关系。因此，空间相关术语可以应用到使用时与附图所示的方向不同的方向中。显然，虽然为了易于说明，所有这些空间相关术语指的是附图所示的方向，但是本领域技术人员能够理解可以使用与附图中所示的方向不同的方向。

图1示出根据本发明实施例的动力传递系统。以下参照图1描述根据本发明实施例的动力传递系统。

本发明实施例的动力传递系统10包括发动机和变速器，发动机和变速器两者的整体未在图1中示出，图1仅示出其部分构件，即，发动机的曲轴300和变速器的输入轴400。

如图1所示，在根据本发明实施例的动力传递系统10中，除了位于左侧的发动机和位于右侧的变速器之外，还包括位于发动机和变速器之间的减振模块，该减振模块包括减振器100和扭矩限制器200，因此，本发明的减振模块具有扭转减振功能和扭矩限制功能，这将在下文进行详细描述。在图1所示的根据本发明实施例的动力传递系统10中，位于图1左侧的发动机经由曲轴300输出扭矩，该扭矩被传递到减振模块，之后，再经由输入轴400传递到变速器。

以下参照图1详细描述根据本发明实施例动力传递系统中的减振模块。

如图1所示，在根据本发明实施例的减振模块中，减振器100包括减振弹簧120、法兰130、两个侧板141和142、输出毂150。具体地，而摩擦盘110则抗扭地连接至减振器100。

摩擦盘110固定(例如，铆接)在两个侧板141和142中的任一个上，因此，两个侧板141和142与摩擦盘110一起转动。

法兰130设置在两个侧板141和142之间，并且，两个侧板141和142上设置有窗口部，两个侧板141和142上的窗口部对准，减振弹簧120设置在该窗口部中；在法兰130上相对于侧板141、142的窗口部对应地设置有减振弹簧容纳部。具体地，减振弹簧120为螺旋弹簧，当定位在窗口部中时，其轴向两端沿着摩擦盘110的圆周方向分别抵靠在法兰130与两个侧板141、142上。当两个侧板141、142在与摩擦盘110一起旋转时，将在窗口部处压缩减振弹簧120的一端，减振弹簧120被压缩而发生弹性变形，在弹性力的作用下，减振弹簧120在另一端将推动法兰130以使法兰130转动。当然，也可以是法兰130推动减振弹簧120而使其压缩，减振弹簧120进一步地推动侧板141、142转动。

能够理解，在两个侧板141和142经由减振弹簧120将扭矩传递到法兰130的过程中，减振弹簧120能够通过自身的弹性变形吸收扭转振动，从而使得法兰130接收到的扭矩更加平稳。可选地，还可以在输出毂150的周围设置膜片弹簧和摩擦垫片，以进一步吸收扭转的振动，本文将不对此进行详细介绍，以及，可以采用已知的方法进行上述设置。

接下来，法兰130将扭矩传递到输出毂150，之后，输出毂150作为减振器100的输出端，将扭矩输出到变速器的输入轴400。如图1所示的，输出毂150与变速器的输入轴400示例性地通过花键抗扭地连接。

具体地，作为输入端的摩擦盘110以及两个侧板141、142与输出毂150被设置为围绕相同的旋转轴线旋转，例如，其被同轴设置以实现能够围绕相同的旋转轴线旋转。在一个示例中，法兰130与输出毂150之间经由花键结构传动地连接，即，法兰130的内周面上设置有内花键，输出毂150的外周面上设置有与该内花键配合的外花键。能够理解，这要求将法兰130与输出毂150同轴布置，以及，该示例有利于以成熟的工艺和刀具加工传动结构(内花键和外花键)，并且，法兰与输出毂之间的传动由于两者之间均匀接触和受力而较可靠；当然，替代地，法兰可以与输出毂一体地构造。在一个示例中，摩擦盘130被设置为环状构件，并且固定在侧板141的周缘处。该示例有利于减轻减振器的整体重量和安装空间。在一个示例中，摩擦盘130经由铆钉固定在侧板141的周缘处，这使得能够以简单且可靠的方式固定摩擦盘130和侧板141。

需要说明的是，以上描述的减振器100的具体结构仅仅是一个示例，本发明的减振器不限于以上示例，能够实现使得经由摩擦盘输入的扭矩中振动被吸收/缓冲的减振器均可以用作本发明的减振器。

以下继续参照图1详细描述根据本发明实施例动力传递系统中的减振模块。

如图1所示，在根据本发明实施例的减振模块中，进行如下定义：将摩擦盘110的左侧定义为摩擦盘110的第一轴侧，将摩擦盘110的右侧定义为摩擦盘110的第二轴侧。扭矩限制器200包括摩擦盘110以及分别设置在摩擦盘110的第一轴侧处的飞轮210和第二轴侧处的支撑板220，在图1所示的情形中，飞轮210和支撑板220共同限定了容纳空间，减振器100被容纳在该容纳空间中。

具体地，飞轮210大致为碗状，并且包括彼此连接的本体部段210A和周缘部段210B，其中，本体部段210A的一部分沿着摩擦盘110的径向方向(即，图1中的竖直方向)延伸，从而以摩擦盘110的第二轴侧的表面抵靠摩擦盘110，以及，周缘部段210B沿着摩擦盘110的轴向(即，图1中的水平方向)延伸至支撑板220处，以与支撑板220一起限定用于容纳减振器的容纳空间。

在一个示例中，飞轮210经由螺钉2101固定在曲轴300上，以实现能够与曲轴300一起旋转。

可选地，飞轮210的周缘部段210B内周面上设置有内花键，支撑板220的外周面上设置有与该内花键配合的外花键，以实现飞轮210和支撑板220两者传动地连接，从而两者始终能够一起旋转；且进一步地，所述支撑板220能够相对于所述飞轮210轴向地滑动，这在安装支撑板220方面是有利的。作为替换例，飞轮210和支撑板220两者也可以设置为不传动地连接。

此外，在一个示例中，飞轮210的周缘部段210B的内周面上设置有凹槽，该凹槽可以用于定位卡簧2102，这对以下情形是非常有利的：当减振模块被运输时，卡簧2102将扭矩限制器200的飞轮210和支撑板220保持在一起，以及由此，同时用于保持容纳在飞轮210和支撑板220共同限定的容纳空间中的减振器100。这有利于减振模块的能够被方便运输且保持模块的完整性。能够理解，在运输完成之后，该卡簧2102可以根据需要被取下。

如图1所示，本发明的减振模块的扭矩限制器200还包括膜片弹簧230，该膜片弹簧230设置在飞轮210左侧，其一端抵靠飞轮210的端面，另一端抵靠在曲轴300的台阶面上，由此，膜片弹簧230在曲轴300的轴向上设置在曲轴300和飞轮210之间。能够理解，膜片弹簧230经由曲轴300上设置的台阶面定位在曲轴300上仅仅是示例，膜片弹簧230还可以通过其他定位方式或定位件定位在曲轴300上。

如图1所示，支撑板220大致为碗状，以配合同样为碗状的飞轮210，使得两者限定的上述容纳空间位于两者的中间部分，此外，支撑板220的右侧设置有推力轴承201，经由该推力轴承201，支撑板220定位在变速器的壳体(未示出)上。

当膜片弹簧230定位在飞轮210和曲轴300之间后，在膜片弹簧230的作用下，飞轮210和支撑板220压紧摩擦盘110。当发动机的曲轴300旋转时，曲轴300将带动飞轮210与其一起旋转。

膜片弹簧230将飞轮210、摩擦盘110和支撑板220在摩擦盘110的轴向上压紧，使得摩擦盘110在与飞轮210和支撑板220存在相对旋转或相对旋转趋势时，在摩擦盘110和飞轮210之间的接触面、以及摩擦盘110和支撑板220之间的接触面上产生摩擦力，从而通过摩擦力将扭矩传递到摩擦盘110。因此，飞轮210与曲轴300一起旋转，导致被膜片弹簧230压紧在一起的飞轮210、支撑板220和摩擦盘110一起旋转，因此，将扭矩传递到摩擦盘110。如前所述的，摩擦盘110作为减振器100输入端，将扭矩引入减振器100，之后，由输出毂150将扭矩输出到变速器的输入轴400。

进一步地，如图1所示，所述飞轮210能够相对于螺钉2101在轴向上移动，至少在一定范围内在曲轴300与螺钉2101的自由端部之间移动，由此，能够通过调整支撑板220、飞轮210对膜片弹簧230的压缩量来调整飞轮210、支撑板220对摩擦盘110的压紧力。

如果曲轴300传递给飞轮210的扭矩过大，该过大的扭矩超出了膜片弹簧230作用在飞轮210、摩擦盘110与支撑板220的压紧力而在三者之间产生的最大摩擦力所提供的最大扭矩，此时，飞轮210和/或支撑板220与摩擦盘110之间将发生打滑，而只会传递上述的最大扭矩；因此，扭矩限制器200的飞轮210将预定范围内的扭矩传递到摩擦盘110，过大的扭矩由于导致飞轮210和摩擦盘110之间的打滑而只允许预定的扭矩经由摩擦盘110传递到减振器100。

需要说明的是，在支撑板220与飞轮210传动连接的示例中，当飞轮210和摩擦盘110发生打滑时，支撑板220将与飞轮210继续一起旋转，从而在支撑板220与摩擦盘110之间也发生打滑。在支撑板220与飞轮210非传动连接的示例中，当飞轮210和摩擦盘110发生打滑时，支撑板220将无法继续与飞轮210一起旋转，则基于飞轮210与摩擦盘110之间的摩擦系数以及接触情况、支撑板220与摩擦盘110之间的摩擦系数以及接触情况，打滑则发生在摩擦盘110与飞轮210或支撑板220之间。这两种情况均被包括在本发明的扭矩限制器中，即，对支撑板是否能够与飞轮一起旋转没有限制。

能够理解，在确定条件下(例如，飞轮、摩擦盘和支撑板被压紧在一起的压紧力被确定，飞轮、摩擦盘和支撑板的制造材料已经被确定，以及，飞轮和摩擦盘的接触面积、支撑板和摩擦盘的接触面积已经被确定)，飞轮与摩擦盘之间以及支撑板与摩擦盘之间的摩擦力是确定的。而且，用于将飞轮、摩擦盘和支撑板压紧在一起的压紧力由膜片弹簧变形时产生的弹性力提供。因此，在本发明的减振模块中，飞轮210传递到摩擦盘110的预定范围内的扭矩的影响因素包括：膜片弹簧230提供的弹性力的大小，飞轮210与摩擦盘110之间的接触面积的大小，摩擦盘110和飞轮210两者相对表面的材料，支撑板220与摩擦盘110之间的接触面积的大小，以及，摩擦盘110和支撑板220两者相对表面的材料。

因此，通过改变以上影响因素中的一个或多个可以调节飞轮传递到摩擦盘的扭矩的具体预定范围。

能够理解，本发明中的减振模块的扭矩限制器的各个零件以及减振器的摩擦盘均能够使用现有的模具制造，因此，无需开发全新的模具或加工刀具。因此，本发明的减振模块制造成本较低，此外，还具有零件较少的特点。

如前所述，尽管说明中已经参考附图对本发明的示例性实施例进行了说明，但是本发明不限于上述具体实施方式，本发明的保护范围应当由权利要求书及其等同含义来限定。

Claims (10)

1.一种减振模块，其包括减振器(100)和扭矩限制器(200)，

所述减振器(100)用于吸收扭矩振动；

其特征在于，

所述扭矩限制器(200)包括摩擦盘(110)以及分别设置在所述摩擦盘(110)的第一轴侧处的飞轮(210)和第二轴侧处的支撑板(220)，以及设置在所述飞轮(210)上的膜片弹簧(230)，所述摩擦盘(110)与所述减振器(100)抗扭地连接；

在所述膜片弹簧(230)的作用下，所述飞轮(210)和所述支撑板(220)压紧所述摩擦盘(110)以一起围绕共同的旋转轴线旋转，从而将预定范围内的扭矩经由所述摩擦盘(110)传递到所述减振器(100)。

2.根据权利要求1所述的减振模块，其中，所述减振器(100)设置在所述摩擦盘的径向内部，由此所述减振器(100)被设置在由所述支撑板(220)和所述飞轮(210)共同限定的容纳空间中。

3.根据权利要求2所述的减振模块，其中，所述飞轮(210)包括彼此连接的本体部段(210A)和周缘部段(210B)，所述本体部段(210A)的一部分沿着所述摩擦盘(110)的径向方向延伸以用于抵靠所述摩擦盘(110)，以及，所述周缘部段(210B)沿着所述摩擦盘(110)的轴向延伸至所述支撑板(220)处。

4.根据权利要求3所述的减振模块，其中，所述支撑板(220)被构造为传动地连接到所述飞轮(210)上。

5.根据权利要求4所述的减振模块，其中，所述支撑板(220)和所述飞轮(210)经由花键结构传动连接。

6.一种动力传递系统(10)，其包括发动机和变速器，

其特征在于，

还包括设置在所述发动机和变速器之间的根据权利要求1-5中任一项所述的减振模块。

7.根据权利要求6所述的动力传递系统(10)，其中，所述发动机包括曲轴(300)，所述飞轮(210)经由固定件固定在所述曲轴(300)上并与所述曲轴抗扭转地连接，以及，所述膜片弹簧(230)在所述曲轴(300)的轴向上设置在所述飞轮(210)和所述曲轴(300)之间。

8.根据权利要求7所述的动力传递系统(10)，其中，所述飞轮(210)能够相对于所述曲轴(300)轴向地移动，进而对所述膜片弹簧(230)施加不同的压缩量。

9.根据权利要求7或8所述的动力传递系统(10)，其中，所述曲轴(300)上设置有用于定位所述膜片弹簧(230)的一端的台阶面。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的动力传递系统(10)，其中，所述支撑板(220)经由推力轴承(201)定位在所述变速器的壳体上。

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