CN117989280A - 用于飞轮中的弹性构件的引导和端部止动件 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种用于移动车辆的飞轮(2),其具有旋转轴线(X),并且包括:‑腔室(400),所述腔室(400)由主惯性质量块(11、210)和飞轮裙部(15)的材料共同形成,并且所述腔室(400)至少部分地容纳所述弹性构件(4),从而形成用于直接引导所述弹性构件(4)的周向座圈(415);和/或‑至少一个端部止动叶片(5),所述至少一个端部止动叶片(5)在两个相邻的弹性构件(4)的相邻端部(40)之间部分地容纳在所述腔室(400)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括弹性构件的飞轮,特别是用于装配到移动车辆的动力系的双质量飞轮。
背景技术
内燃机不产生恒定的扭矩,并且由于其气缸中的连续爆炸而表现出非循环的不规则性。这导致变速箱和/或离合器中的不期望的振动,通过为传动装置配备双质量飞轮来减少不期望的振动是适当的。
申请人公司名下的专利FR 3007479公开了一种双质量飞轮,其包括旨在联接到曲轴的主飞轮和旨在联接到齿轮箱输入轴的副飞轮,副飞轮能够相对于主飞轮枢转,并且弹性构件周向延伸并且能够通过被压缩抵靠主飞轮的按压特征和抵靠主盖的按压特征或副凸缘的孔来抵抗副飞轮相对于主飞轮的运动。
双质量飞轮还包括环形导向壳,该环形导向壳构造为弯曲的杯形部分,它们的中心是枢转轴线,并且围绕弹性构件延伸,并且每个环形导向壳具有面向相应的弹性构件(也就是说径向朝向内部)的凹形表面,使得导向壳用作:当相应的弹性构件在操作期间在离心力的作用下变形并压靠在所述凹形表面上时,该弹性构件可以抵靠在该导向壳上。然而,弹性构件抵靠导向壳的轴承产生摩擦,并且因此产生滞后扭矩,这损害双质量飞轮的滤波性能。在操作中,这些受应力的弹性构件施加重复的压力,使得它们使导向壳的曲率变形,使得这些导向壳不再执行其引导功能。
然而,该方法精确、冗长且昂贵。需要大量的校正腔室加工操作,以便特别地将导向壳居中在其中。该解决方案也非常庞大,特别是在添加起动机环形齿轮或转速同步环形齿轮的情况下。
文献DE102018118246A1提出了另一种导向壳解决方案,其中导向壳材料显著地朝向内部延伸,以便靠近枢转中心轴线固定在其中。这确保了导向壳的更好的固定定心,而不会以任何方式限制其鲁棒性、降低的滞后扭矩、体积、成本和装配导向壳的难度。
此外,仍然需要改进用于主飞轮的弹簧构件的端部止动件。用于具有滚动轴承的阻尼器的当前装配线不适用于具有滑动轴承(特别是轴向或法兰轴承)的那些装配线,因为当操作者将主飞轮反转180度时,这些轴承在处理期间脱落。如FR1760001中所公开的,弹簧壳体可以在主元件中铣削或机加工,该壳体的未铣削的端壁形成弹簧的端部止动件。然而,它们的几何形状是复杂的,根据弹簧要求是可变的,并且通过铣削加工很长,具有许多复杂的工具和很少可能的误差余量。
如US5980387中所公开的,可以添加大量的端部止动块,这些端部止动块通过竖直地铆接在由主元件的铸造或压制形成的弹簧壳体内而被添加和固定。除了这种铆接复杂且笨重的事实之外,还存在油脂泄漏的风险。
一个相同的端部止动块可以根据要考虑的弹簧的性质、尺寸和数量而变化,需要考虑尺寸和形状的显著变化。这导致显著的成本、磨损和损失,并且还对端部止动件制造过程的标准化引入障碍。
发明内容
本发明的目的是为该问题提供一种简单、有效和经济的解决方案。本发明特别寻求通过将端部止动件和引导元件限制到用于各种弹簧的相同范围来减少组装步骤的数量、待组装的部件的数量并提高其鲁棒性。
本发明提出了一种用于移动车辆的飞轮,其具有旋转轴线,并且包括:
-主惯性质量块,其被配置为将力引入飞轮;
-裙部,所述裙部由所述主惯性质量块的延长部形成,在所述裙部的端部处限定能够接收盖的安装盖;
-阻尼系统,其包括至少一系列弹性构件;
-腔室,所述腔室由所述主惯性质量块和所述裙部的材料共同形成,并且所述腔室至少部分地容纳所述弹性构件,其中,所述腔室的外边缘形成用于直接引导所述弹性构件的周向座圈,所述座圈的横截面具有多边形或圆弧的整体形状,所述整体形状与所述弹性构件的环面部分整体形状互补,所述座圈至少部分地由用于使所述腔室与所述弹性构件接触的侧向滚道和中心滚道界定,
-至少一个侧向滚道由平面接触壁形成,该平面接触壁的尺寸严格大于座圈的中心接触滚道的平面壁;和/或
-座圈的中心平面形成为垂直于座圈的中心接触滚道并且包含阻尼系统的中心凸缘;以及
-所述侧向滚道中的至少一个侧向滚道在横截面中由平面接触壁界定,所述平面接触壁相对于所述中心平面以倾斜角度限定,所述平面接触壁在一侧上以第一曲率半径延伸,并且例如在另一侧上以第二曲率半径延伸;
-远离安装盖的侧向滚道包括限定用于弹性构件的腔室的底部的交替的平面壁和曲率半径。
这样的形状的座圈提供了限制弹性构件和主惯性质量块之间的相对摩擦的优点,并且因此使得可以改善弹性构件的引导并减小损害双质量飞轮的过滤性能的滞后扭矩。
本发明提出了一种用于移动车辆的飞轮,其具有旋转轴线,并且包括:
-主惯性质量块,其被配置为将力引入飞轮;
-由所述主惯性质量块的延长部形成的裙部,在所述裙部的端部处限定能够接收盖的安装盖;
-阻尼系统,其包括至少一系列弹性构件;
飞轮在下文中可以称为阻尼飞轮。
根据第一方面,飞轮的显著之处在于,其还包括用于弹性构件的腔室,该腔室由主惯性质量块和裙部的材料共同形成,并且至少部分地容纳弹性构件,该腔室的外边缘形成周向座圈。该周向座圈旨在直接引导弹性构件。
由于这种座圈,因此不需要额外的部件。该座圈形成引导元件,该引导元件直接集成到飞轮中并集成到用于弹性构件的腔室中。因此,这种座圈更稳健并且变形受到限制。弹性构件的行为得到改善。
不再需要检查和精加工腔室的加工。因此,节省了相当多的费用。组装步骤较少。体积也是有限的。
该第一方面可以表现出彼此组合或彼此独立地采用的下述特征中的一个或另一个:
-周向座圈可以与裙部的安装盖一起界定用于弹性构件的腔室的至少一个悬伸唇缘,特别是用于弹性构件的腔室的一系列悬伸唇缘。结果,周向座圈的底部限定外径,该外径大于裙部的安装盖的内径;
-周向座圈可以与主惯性质量块一起界定凹槽,该凹槽具有用于弹性构件的腔室的圆角。该具有圆角的凹槽可以形成圆的至少四分之一。
-该具有圆角的凹槽可以延伸周向座圈的总体的45%至75%;
-座圈的横截面可以具有与弹性构件的环面部分整体形状互补的多边形或圆弧整体形状;
-腔室并且特别是周向座圈可以在横截面中界定两个侧向接触滚道和一个中心接触滚道。座圈可以至少部分地由侧向接触滚道和中心接触滚道界定;
-座圈的中心平面可以形成为垂直于座圈的中心接触滚道;
-座圈的中心平面可以包含阻尼系统的中心凸缘;
-侧向接触滚道可以径向地定位在垂直于旋转轴线的座圈的中心平面的每一侧上;
-侧向滚道中的至少一个可以由平面接触壁形成;该平面接触壁的尺寸可以严格大于中心接触滚道的平面壁的尺寸;
-可替代地,侧向滚道的该平面接触壁的尺寸可以严格小于中心接触滚道的平面壁的尺寸;
作为示例,远离安装盖的侧向滚道包括限定用于弹性构件的腔室的底部的交替的平面壁和曲率半径;
-两个侧向滚道中的至少一个侧向滚道的横截面可以由相对于中心平面以倾斜角度限定的平面接触壁界定。该平面接触壁可以在一侧上以第一曲率半径延伸。此外,该平面接触壁可以例如在另一侧上以第二曲率半径延伸;
-每个侧向滚道可以包括延伸至少一个曲率半径的平面接触壁。曲率半径可以具有座圈的一个相同构造轴线作为其中心;
-曲率半径可以在不同的弯曲尺寸上延伸;
-平面接触壁可以在不同的直线尺寸上延伸;
-平面接触壁可以彼此轴向间隔开;
-座圈相对于裙部的径向延伸平面在横截面中可以包括:
-以第一倾斜角倾斜的第一平面壁p1;
-包含在径向延伸平面中或平行于径向延伸平面的中心平面壁p0;
-优选地,以第二倾斜角倾斜的第二平面壁;
在此基础上构造弹性构件的支承和定心。
-在这种情况下,座圈在横截面中可以包括在座圈的所述平面壁之间交替间隔开的曲率半径;
-用于弹性构件的腔室可以在其中心处限定中值直径;
-用于弹性构件的腔室可以是圆形的,以旋转轴线作为其中心;
-用于弹性构件的腔室可以被构造成流体密封的并且包含润滑剂;
-周向座圈围绕旋转轴线的形状可以是不连续的;
-裙部的安装盖可以具有截头圆锥形横截面形状;
-周向座圈包括底部,该底部形成为超出裙部的安装盖的内径。座圈的底部可以与用于弹性构件的腔室的中值直径一起界定侧向接触滚道,特别是用于引导弹性构件并且弹性构件的重心可以在其上行进的滚道;
-安装裙部、特别是安装盖的尺寸可以设计成使得弹性构件的一部分突出超过安装盖。因此,旨在安装在安装裙部上的盖可以具有凹部,在该凹部中容纳所述突出部分;
-在一个特定实施例中,飞轮包括形成在安装裙部中的起动机环形齿轮。起动机环形齿轮可以锻造成拱形件形式。
-起动机环形齿轮的拱形件的内侧可以界定不连续的凹壁;
-可替代地,起动机环形齿轮可以以相互间隔开的部分的形式锻造。拱形件或部分的形状根据裙部的外周边处的惯性的需要来限定;
-在一个特定实施例中,飞轮包括形成在主惯性质量块中的同步环,特别是形成在源自主惯性质量块的肩部中。该同步环可以锻造成拱形件形式。
-然后,这些拱形件被配置为面向传感器定位,该传感器能够传送指示同步环的角位置和/或速度的信号;
-肩部可以具有梯形形状。因此,这些面中的一个面形成同步环的拱形件,优选地是离旋转轴线最远的面;
-可替代地,同步环可以以相互间隔开的部分的形式锻造;
-在一个特定实施例中,安装裙部的横截面包括材料减薄部,该材料减薄部可以延伸裙部的初始厚度的20%至55%,并且优选地延伸裙部的初始厚度的20%至45%;
-该材料减薄部被界定在起动机环形齿轮的拱形件与座圈之间;
-在一个特定实施例中,飞轮通过施加到飞轮的某些部分的各种热处理或表面处理来生产。
-优选地在成品部件上进行这些热处理,以便改变其表面机械性质和品质,特别是以便局部改善其刚性,或者换句话说,根据分配给它们的功能改善其硬度、耐腐蚀性和耐磨性;
-起动机环形齿轮的硬度可以高于座圈的硬度;
-座圈的硬度可以高于主惯性质量块的其余部分的硬度,并且特别地可以高于同步环的硬度;
根据第二方面,飞轮的显著之处在于,其包括至少一个端部止动叶片,该端部止动叶片部分地容纳在用于弹性构件的腔室中。
该端部止动叶片部分地容纳在用于弹性构件的腔室中。
该端部止动叶片容纳在两个相邻弹性构件的相邻端部之间。
有利地,主惯性质量块包括中心毂,其材料的延续部分形成中心板,所述腔室界定中心板的外部;
该端部止动叶片部分地容纳在主惯性质量块内,并且特别地容纳在中心板内。该端部止动叶片还固定地附接到主惯性质量块并且特别地附接到中心板。
“端部止动叶片”是指至少一个片,其用作弹性构件的端部止动件并且附接在主惯性质量块内,以代替主飞轮腔室底部中的块的压制或铆接几何形状。叶片减小机械应力。
与现有技术的铆接端部止动件相比,其传递扭矩的能力增加;例如,它可以应用于超过280牛顿米的高扭矩。
“端部止动叶片”还意指容纳在中心毂内并悬伸到腔室中的悬臂式附加构件。通过径向延伸其材料,飞轮的中心毂适于形成用于接收和固定叶片的材料的中心板的形式。
通过将叶片固定在中心毂内,优选地尽可能靠近旋转轴线,则不再需要在飞轮腔的底部中制造孔。这限制了逸出的油脂的量。端部止动叶片以能够在安装弹簧之前或同时进行调节和调整的方式安装。这最终降低了成本、部件数量和安装步骤数量。腔室具有一致的表面,不再需要复杂的挤压件来容纳每个弹簧。
用于两个相邻弹簧的壳体现在由一个端部止动叶片界定。
可以具有更宽的公差、更大的误差和校正余量,用于在角度上固定弹簧的端部并将它们容纳在飞轮内。相邻部件(凸缘、盖)的厚度可以减小,从而将它们减小到简单的金属片。这限制了所述飞轮的重量和体积。
该第二方面可以表现出彼此组合或彼此独立地采用的下述特征中的一个或另一个:
-所述至少一个端部止动叶片可以由至少一个金属片材制成。该片材的厚度可以小于或等于中心板厚度的一半;
-所述至少一个端部止动叶片可以是单层叶片。相反,所述至少一个端部止动叶片可以是多层的,也就是说包括彼此组装的若干层的轴向堆叠,例如通过粘合剂结合或通过焊接或通过添加的固定装置,特别是通过铆接;
举例来说,组装层的数量在三个和十个之间;
-所述至少一个端部止动叶片可以具有径向伸长,也就是说,所述至少一个端部止动叶片可以具有长方形形状。端部止动叶片的径向伸长可以大于或等于中心板的径向伸长的45%,并且优选地大于或等于腔室的径向延伸的1.4倍;
-所述至少一个端部止动叶片可以是多边形的、梯形的、或圆形的或螺旋形的。端部止动叶片可以具有正弦形状,例如具有8字形的形状,或者具有“V”形或“T”形的形状。端部止动叶片可以是键的形式,头部形成用于弹簧的端部止动件。对于一个相同形状的叶片,可以具有不同的厚度,构成预定的可变厚度的范围;
-所述至少一个端部止动叶片可以具有截头圆锥形状。所述至少一个端部止动叶片可以具有对称形状,对称轴线S垂直于腔的旋转轴线X;
-飞轮可以包括一系列端部止动叶片,优选地两个端部止动叶片,端部止动叶片围绕旋转轴线X均匀地或成角度地分布,优选地成对分布。
-飞轮可以包括至少一对端部止动叶片。对于每对端部止动叶片,两个端部止动叶片可以围绕旋转轴线彼此径向相对地定位。特别地,两个叶片共享一个相同的对称轴线S;
-在一个特定实施例中,该至少一个端部止动叶片可以保持在形成于中心板中的凹部内。端部止动叶片和所述凹部具有互补的形状。中心板中的至少一个凹部可以从中心板的外径径向延伸。所述凹部可以径向延伸远至第一端部止动叶片固定件安装圆,该第一端部止动叶片固定件安装圆旨在固定至中心板。这然后使逸出的油脂的量最小化。中心板中的凹部可以具有径向边缘。因此,所述凹部的外侧径向地伸入腔室中;
-所述至少一个端部止动叶片可以通过固定装置固定地附接至中心板。
-用于固定端部止动叶片的固定装置中的至少一些固定装置布置成尽可能靠近旋转轴线X,优选地远离凹部的内径。
作为示例,固定装置被接纳在端部止动叶片的安装孔口中。特别地,附接的固定装置接收在中心板的安装孔口中,或者固定装置来自于中心板的材料,例如以螺柱的形式。
作为示例,由凹部的径向内边缘形成材料保持器;
-在一个特定实施例中,用于固定端部止动叶片的固定装置中的至少一些固定装置可以通过粘合剂结合或通过焊接或使用任何其他固定材料来生产;
-在一个特定实施例中,用于固定端部止动叶片的固定装置中的至少一些可以源自所述对应凹部的边缘的材料;
凹部的径向边缘可以形成为底切,以便径向地保持端部止动叶片,特别是通过阻挡沿腔的方向的任何轴向移动。这种几何形状使得可以优化叶片在其凹部中的设置,以减小弹簧压缩时的剪切力以及凹部和叶片轮廓之间的切向力的分布;
-在本发明的一个实施例中,用于固定端部止动叶片的固定装置中的至少一些固定装置可以包括用于轴向保持所述端部止动叶片的一个或更多个元件;
-轴向保持元件可以部分地由凹部的径向边缘形成,例如以至少一个材料保持器的形式。凹部可以包括在凹部的径向边缘上的某些点处局部形成的至少三个材料保持器。
-作为示例,每个轴向保持元件源自凹部的材料,例如源自凹部的材料的凸起或不连续的冷加工点。
-材料保持器可以说是冷加工点,该冷加工点被构造成通过压缩作用在叶片的区段上。材料保持器可以通过使材料变形来实现,例如以便形成材料的隆起或凸起;
-可以从凹部的每个边缘产生轴向材料保持;
-用于固定端部止动叶片的固定装置中的至少一些固定装置被布置成尽可能远离旋转轴线、优选地远离凹部的外径、或者换言之远离其通向腔室的位置;
-在一个特定实施例中,用于固定端部止动叶片的固定装置中的至少一些固定装置产生在叶片的主体的中心处;
-端部止动叶片可以设置有单个安装孔口,或者作为替代方案,设置有多个孔口,优选地,多个孔口中的两个孔口径向地定位在同一水平面上。
-为了对此进行补充,凹部可以设置有单个安装孔口,或者作为替代方案,设置有多个孔口,优选地,多个孔口中的两个孔口径向定位在相同的水平面处并且旨在与相应叶片的一个或多个孔口轴向对准。
-这些安装孔口是通孔,例如具有椭圆形或圆形形状或其组合,以便允许安装和连接,而叶片在其凹部中没有径向、角度或轴向游隙;
-在另一特定实施例中,端部止动叶片可以是实心的,也就是说没有安装孔口。凹部可以是实心的,没有安装孔口。避免泄漏;
-在一个特定实施例中,用于固定端部止动叶片的固定装置中的至少一些通过协作形状实现,例如一个或更多个螺柱,该一个或更多个螺柱形成为从凹部突出并穿过所述对应的端部止动叶片;
-在另一特定实施例中,用于固定端部止动叶片的固定装置中的至少一些固定装置由一个或更多个附接部件制成,诸如间隔件、销或紧固铆钉,该一个或更多个附接部件例如被接纳在分别属于端部止动叶片和对应的凹部的安装孔口中。以这种方式,确保了在固定叶片的步骤期间部件的精确对准和叶片与凹部的底部之间的最佳可能接触;
-在一个特定实施例中,该至少一个端部止动叶片可以有间隙地插入凹部中,使得该至少一个端部止动叶片可以在没有任何压力或应力的情况下最初装配到凹部中;
-在一个特定实施例中,凹部的尺寸可以设计成在端部止动叶片插入凹部中时或者在端部止动叶片利用固定装置安装在凹部中时向端部止动叶片施加不连续的径向预载荷。因此,可以抓持端部止动叶片,特别是从凹部的侧向边缘抓持端部止动叶片,优选地从凹部的开口抓持端部止动叶片;
-在一个特定实施例中,腔室可以包括用于接收阻尼弹簧的相邻端部的附加止动标记。止动标记可以成角度地分布,使得弹簧的相邻端部居中并部分地止动弹簧的相邻端部。所述腔室的所述止动标记是基本上凹形形状的止动壳体,其被设计成改善所述弹簧的相邻端部的成角度的止动;
-在本发明的一个实施例中,端部止动叶片可以包括扩口角αl,该扩口角αl包括在110度与195度之间,优选地在端部止动叶片的每个侧向边缘上并且被设计成接纳弹簧的端部;即,每个端部止动叶片总共有两个扩口角,这些扩口角具有相同的大小,使得端部止动叶片两侧上的弹簧反作用力相同;
-该扩口角适于适应弹簧端部的植入直径。弹簧植入直径越小,扩口角α1越小;
-作为示例,扩口角αl可以默认为约110度的角度,并且当安装弹簧时,操作者将通过刨削、砂磨、研磨等或任何其他材料移除来调节扩口角以使端部止动头部的扩口边缘更平缓;
-在本发明的一个特定实施例中,所述至少一个端部止动叶片可以包括:
-容纳在所述中心板内的保持体,以及
-端部止动头部,其源自保持体的延续部,具有适合于弹簧的扩口形状;
-端部止动头部是实心的,没有材料的移除(没有孔口并且没有材料的分支);
-所述端部止动头部包括径向伸长,所述径向伸长可以从所述腔室的内径延伸到所述腔室的外径;
-保持体具有径向伸长,该径向伸长比端部止动头部的径向伸长大1.2倍,特别是比端部止动头部的径向伸长大1.5倍或等于端部止动头部的径向伸长;
-端部止动头部可以与保持体一起限定扩口角α1。
-端部止动叶片的扩口角包括在110度和195度之间,以改善与弹簧的端部的协作。因此,根据弹簧的相邻端部的需要调节端部止动头部,以便将它们容纳在飞轮内。该扩口角被限定用于精磨头部的边缘面或扩口边缘,从而改善其协作和阻挡特性。
-作为示例,端部止动头部与保持体限定包括在130度和160度之间的扩口角。因此,端部止动叶片包括材料变窄部,以便共同地界定端部止动头部和保持体两者均为扩口形状;
-在本发明的一个实施例中,所述中心毂可以包括至少一个间隙空间,所述至少一个间隙空间优选地是机加工的,用于容纳锁定衬套,优选地是轴向锁定衬套;
-该间隙空间可以沿着中心毂形成,或者换句话说,可以轴向延伸;
-该锁定衬套可以沿着中心毂被容纳,或者换句话说,可以轴向地被阻挡;
锁定衬套是指径向或轴向延伸的滑动轴承,或者是中空圆柱形部件,例如金属垫圈类型;
根据第三方面,本发明还涉及一种用于飞轮弹簧的端部止动叶片,该端部止动叶片具有呈端部止动头部形式的扩口截头圆锥形状,该端部止动头部旨在成角度地抵靠飞轮的弹簧的相邻端部。
端部止动叶片具有保持体形式的径向伸长,该保持体旨在附接到飞轮的中心毂,该伸长优选地大于或等于所述端部止动头部的径向伸长的1.5倍。
根据第四方面,本发明还涉及一种飞轮中心轮毂,其材料的延伸部形成材料的中心板,中心板的外侧由旋转轴线X的单个腔室界定,其中,中心板包括一系列凹部,这些凹部旨在容纳一系列端部止动叶片。
根据第五方面,本发明还通过主题提出了一种用于组装飞轮的套件,该套件至少包括:
-主惯性质量块,所述主惯性质量块包括腔室,所述腔室包括根据本发明的第一方面的周向座圈;和/或
-根据本发明的第二或第三方面的一系列端部止动叶片;和/或
-根据本发明的第四方面的飞轮中心轮毂;以及
-具有直的或弯曲的初始形状的阻尼弹簧;
组装套件还可以包括用于轴向保持端部止动叶片的元件。
组装套件还可以在中心毂内包括界定材料的中心板的外部的旋转轴线X的单个腔室,弹簧容纳在该腔室内。
本发明的第二、第三、第四和第五方面可以重新引入上述特征中的全部或一些,特别是在本发明的第一方面中。
附图说明
参考附图,通过以下对本发明的特定实施例的描述,将更好地理解本发明,并且其进一步的目的、细节、特征和优点将变得更加明显,所述描述仅通过非限制性说明的方式给出。
-图1是包括至少一个根据本发明的阻尼飞轮(在这种情况下是双质量飞轮)的动力系的透视总体布置;
-图2示出了根据第一实施例的飞轮的腔室的座圈;
-图2A和图2B是穿过第一实施例的座圈的径向截面;
-图3示出了根据第二实施例的飞轮的腔室的座圈;
-图3A示出了根据本发明的飞轮的同步环的变型;
-图3B和图3C是穿过第二实施例的座圈的径向截面;
-图4A是用于根据本发明的飞轮的端部止动叶片的透视图;
-图4B示出了飞轮的中心毂,图4A的端部止动叶片固定在该中心毂内;
-图4C仅示出了根据图4B的示例的中心毂的凹部;
-图4D是根据图4B的示例的飞轮的盖的视图;
-图4E以径向截面示出了根据图4B的双质量飞轮的一个示例;
-图5和图5A示出了双质量飞轮的另一示例;
-图6和图6A示出了用于根据本发明的飞轮的端部止动叶片的另一示例;
-图6B示出了用于根据本发明的飞轮的多层端部止动叶片的另一示例,类似于图6A;
-图7A和图7B给出了具有和不具有根据图6A的端部止动叶片的中心毂的示例;
-图8A和图8B给出了具有和不具有端部止动叶片的中心毂的另一示例;
-图9A和图9B给出了具有和不具有端部止动叶片的中心毂的另一示例;
-图10是穿过双质量飞轮的轮毂的轴向截面,例如来自本发明的第一实施例或第二实施例的飞轮;
-图11是图10的双质量飞轮的轮毂的详细视图;
-图12是双质量飞轮的多件式中心轮毂的另一示例;以及
-图13是双质量飞轮的单件式中心轮毂的另一示例;
具体实施方式
在下面的描述和权利要求中,以下术语将以非限制性方式并且为了便于理解而使用:
“移动车辆”应理解为意指机动车辆、乘用车,但也意指工业车辆,特别是重型货车、公共运输车辆或农用车辆,但也意指使得可以将生物和/或物体从一个点运送到另一个点的任何运输单元;
“前”或“后”应理解为是指在相对于由移动车辆的传动装置的主旋转轴线X确定的轴向定向的方向上;并且“内侧/内部”或“外侧/外部”应理解为是指相对于轴线X并且在与轴向取向正交的径向取向上;
在说明书和权利要求书的其余部分中,序数编号可以应用于某些元件,例如第一固定元件/构件或第二固定元件/构件、第一轴或第二轴、第一端部止动叶片和第二端部止动叶片等。这仅仅是为了区分和指定相似但不相同的元件。编号并不意味着一个元件相对于另一个元件优先,并且在不脱离本说明书的范围的情况下,这样的名称可以容易地互换。
在第一实施例中描绘了根据本发明的至少一个飞轮2,也称为扭转阻尼器,其由双质量飞轮1形成,包括:
-驱动轴A1,其连接到发动机A,例如内燃机;
-连接到变速箱B的从动轴A2;以及
-离合器7,其位于变速箱B和内燃机A之间。
离合器7可以是湿式或干式的。飞轮2旨在定位在机动车辆的传动机构处。
图3、图4E、图5和图12至图13是双质量块飞轮1的示例,该双质量块飞轮1包括分别被称为主惯性飞轮和次惯性飞轮的第一元件和第二元件,第一元件和第二元件分别由第一主惯性质量块11以及第二主惯性质量块22构成,第一主惯性质量块11被配置为将力引入飞轮中。
第二主惯性质量块22被安装成能够相对于第一主惯性质量块11围绕旋转轴线X移动,旋转轴线X也被称为中心旋转轴线。
此外,由主惯性质量块的延长形成裙部15,在该裙部的自由端处限定安装盖150,该安装盖150接收用于封闭腔室的盖20。
安装裙部150限定径向延伸平面Pj。
安装盖150可以限定裙部的内径Dj。
这些第一主惯性质量块11和第二主惯性质量块12分别具有主毂215和次毂225。第一主惯性质量块11相对于第二主惯性质量块22的旋转例如经由滚动轴承或由衬套8、9构成的滑动轴承来提供。主轮毂215和副轮毂225在此可以构成所述中心轮毂21。
飞轮2可以包括用于连接到驱动轴A1的中心毂。中心毂21可以由两个部分210、200构成。
飞轮2还包括阻尼系统30,阻尼系统30特别地由一个或多个弹性构件4(在这种情况下为一个或多个弹簧)构成,弹性构件4布置在主惯性飞轮和次惯性飞轮之间,特别是布置在飞轮中形成的腔室400中。
这里必须注意的是,腔室400是单个腔室,并且可以包含油脂浴,以便保持弹簧润滑。腔室400优选地是机械加工的、锻造的或铸造的圆形腔。
每个弹性构件4在其两个端部40处呈匝的形式。这些构件被构造成阻尼由机动车辆发动机产生的非循环旋转不规则性。
说明书的其余部分将考虑包括两个螺旋弹簧的阻尼系统30。这两个弹簧并联布置,但是本发明也适用于包括单个弹簧或多于两个弹簧的数量的阻尼系统30。
阻尼系统30还可以包括摆锤设备(未示出),该摆锤设备被配置成改善对旋转的非循环不规则性的过滤。本发明还可以应用于包括直弹簧或串联布置的弹簧或这些前述特征的组合的阻尼系统30。
双质量飞轮1还可以包括如图13所示的滞后系统30'。在这种情况下,这是插入在第一和第二主惯性质量块210、220之间的摩擦垫圈301、302的堆叠。该阻尼飞轮2(特别是第一主惯性质量块11)的显著之处在于,其包括径向延伸p0的中心毂21,该径向延伸p0大于腔室400的径向延伸。该腔室的径向延伸限定在内径Dp0和外径Dp1之间。
此外,中心毂21的材料延伸p0形成具有外径Dp1的中心板210,该中心板210被设计成形成尽可能靠近弹性构件4的端部止动件的一部分。
此外,第一主惯性质量块11包括用于使第二元件定心的定心凸缘291。定心凸缘291旨在接纳使第二元件定心的径向锁定衬套9和轴向锁定衬套8。
中心毂21的显著之处在于,其包括用于容纳锁定衬套8、9的至少一个间隙空间28、29,该间隙优选地沿着所述中心毂加工。
如图11至图13所示,从定心凸缘的凹口292加工出两个间隙空间28、29。每个间隙空间28、29邻接材料的至少一个肩部280、290。因此,间隙空间28保持轴向锁定衬套8,在这种情况下通过材料的肩部280保持轴向锁定衬套8。间隙空间29保持径向锁定衬套9,在这种情况下通过材料的肩部290保持径向锁定衬套9。
此外,阻尼系统30可以包括凸缘14,凸缘14构造成在操作期间抵靠并压缩弹簧4。替代地,凸缘14可以定位在两系列弹簧之间(在扭转阻尼器具有多个弹簧级的情况下)。
-第一系列弹簧,其布置在第一主惯性质量块11和凸缘14之间,以及
-第二系列弹簧,布置在凸缘14和第二主惯性质量块22(或更一般地,固定到第二元件的元件,例如引导垫圈)之间。
此外,飞轮2包括被称为下端部止动件和上端部止动件的半止动件或端部止动件,这些止动件形成在弹性构件的每个端部40处,使得这些止动件可以例如被凸缘压缩。所有这些上述端部止动件确保弹簧4的支承力被分配,并且防止在扭转阻尼器传递高扭矩的情况下可能损坏弹簧4的任何不平衡。
上部的端部止动件由盖20中的一系列压制特征35'形成。
此外,弹性构件4例如是在360度上一起布置在第一主惯性质量块的腔室形式的腔室400中的弯曲弹簧。使用单个工具获得腔室400,从而简化了铣削步骤。
通常,用于弹性构件的腔室可以包括形成在腔室400的底部中的单个引导滚道以及引导壳44,如图5中的示例所示。
然而,在第一实施例和第二实施例中,腔室400被示出为没有用于弹性构件的任何引导壳。具体地,腔室400的显著之处在于,其通过周向座圈415直接引导弹性构件。由于该座圈415,不需要额外的引导壳。座圈415具有专门设计成直接引导弹性构件的形状,如图2所示。
座圈415的横截面具有与整体环面部分形状(或者换句话说,弹性构件的转弯)互补的圆弧的整体形状。腔室400的显著之处在于,它可以在其内包括用于弹性构件的壳体400a,这些壳体400a是为此目的而形成的。在这方面,座圈415的形状可以围绕轴线X不连续。
座圈415特别是从腔室400的外边缘集成到腔室中。
在图2至图3C中,座圈415至少界定用于与弹性构件接触的侧向接触滚道40L和中心接触滚道40C。中心滚道40C形成座圈415的底部。
座圈415的底部可以限定外径Dp1。座圈415的中心滚道40C可以围绕轴线X完全不连续。座圈415的中心滚道40C至少由平行于轴线X的平面接触壁形成,该平面接触壁可以在其中心处限定座圈的中心平面P0。中心平面P0包含阻尼系统的中心凸缘14。
至少一个侧向滚道40L至少由平面接触壁p1形成。
该平面接触壁p1相对于中心平面Pc以倾斜角θ1限定。该平面接触壁p1在一侧以第一曲率半径c1延伸,其连接例如中心滚道40C的平面壁。
此外,侧向滚道40L的平面接触壁p1可以在另一侧上以第二曲率半径c1'延伸,’其连接例如腔室400的底部。
每个具有圆角的凹槽251由座圈的第二曲率半径c1'形成。
腔室400的底部在其中心处限定腔室的中值直径Dp。
座圈415的底部可以利用用于弹性构件的腔室的中值直径Dp界定用于引导弹性构件的引导滚道Zg。该引导滚道Zg至少部分地由至少一个侧向滚道40L和中心滚道40C形成。该引导滚道Zg具有在操作期间经过该引导滚道Zg的弹簧的重心Gr。
该“座圈415”可以至少由凹槽限定,该凹槽在横截面中具有圆角,特别是由若干连续部分c1、p1、c1'界定。换句话说,具有圆角的凹槽包括中心滚道40C和至少一个侧向滚道40L。在没有这些滚道的情况下,腔室400将不能正确地对中和引导弹性构件。
座圈415的具有圆角的该凹槽251由主惯性质量块11在飞轮的连接部分13处限定,优选地以减薄的形式限定。
该具有圆角的凹槽251在横截面上延伸至少四分之一圆。
每个具有圆角的凹槽251沿着安装裙部15延伸,例如以凹口的形式延伸。具有圆角的凹槽各自延伸超过座圈415的总体的45%至55%。平面接触壁p1的尺寸严格小于中心滚道40C的平面壁。
然而,在第二实施例中,所述具有圆角的凹槽在座圈415的总体的60%至75%上延伸。因此,中心滚道40C的平面壁在轴向尺寸上小于平面壁p1。有利地,座圈界定中心接触滚道40C和两个侧向滚道40L,它们中的一个相对于安装盖150在近侧并且另一个相对于安装盖150在远侧。
如图3至图3B所示,两个远侧和近侧侧向滚道40L径向地布置在中心滚道40C的每一侧上,并且特别是径向地布置在垂直于轴线X的座圈的中心平面Pc的每一侧上。作为示例,一个近侧侧向滚道40L在横截面中界定单个曲率半径c2并且特别地界定平面壁p2。
在该示例中,一个远侧滚道40L在横截面中界定平面壁p1、p1'和曲率半径c1、c1'、c1”的交替,在这种情况下,两个壁和三个半径。
远侧侧向滚道40L的这些平面接触壁p1、p1'各自具有据说是直线的尺寸,其可以严格地大于中心接触滚道40C的平面壁。
该平面接触壁p2相对于中心平面Pc以倾斜角θ2限定。倾斜角θ1和θ2可以相同或不同。
每个倾斜角θ1、θ2可以包括在25度和55度之间,例如在此为45度。
近侧侧向滚道40L的该平面接触壁p2严格小于中心滚道40C的平面壁。曲率半径c1、c1'、c1”、c2在被称为不同弯曲维度的维度上延伸,但是全部由腔室400中的一个相同的构造中心构造。因此,平面接触壁p1、p1'、p2彼此轴向间隔开;
曲率半径c1、c1'、c1”、c2也彼此轴向间隔开;
此外,裙部的安装盖150具有多边形或截头圆锥形横截面形状。在附图中,安装盖150的尺寸设计成使得弹性构件4的高度的一部分突出超过安装盖。
为了这样做,盖20可以包括凹口200,凹口200通过材料朝向腔室400的凹口而产生,在腔室400中容纳弹性构件4的该上部。
可替代地,盖的凹口200可以在远离腔室的方向上实现。
此外,座圈415可以与安装盖150一起界定悬伸于腔室400的悬伸唇缘151,这些悬伸唇缘151优选地围绕轴线X在形式上是不连续的。
本发明还可以应用于具有单个悬伸唇缘151的座圈415,该悬伸唇缘151在形式上围绕轴线X是连续的。这允许弹性构件的更好的保持、引导和定心。
在这方面,座圈415的底部形成为超过安装盖150的内径。
在未示出的实施例中,座圈415可以与裙部的安装盖一起界定单个悬伸唇缘151,该悬伸唇缘151悬伸于用于弹性构件的腔室并且在360度上是连续的。
此外,飞轮2包括形成在安装裙部15中的起动机环形齿轮17。该环形齿轮207包括通过指状物彼此分开的多个窗口,或者在平行于轴线X的轴向方向上延伸的窗口。
起动机环形齿轮17锻造成彼此连接的拱形件170的形式,并且拱形件170被配置成为上止点传感器提供脉冲。外周边,或者换句话说,裙部的离轴线X最远的面,产生拱形件180。拱形件170的内部界定了凹壁172,凹壁172是不连续的,例如横截面为锥形。为了改善功能,在它们之间的拱形件170界定了呈翅片171形式的不连续的向前突出部分。
在未示出的实施例中,起动机环形齿轮17可以以由柱界定的相互成角度地间隔开的部分的形式锻造。这产生了锯齿状图案。
此外,飞轮2包括同步环18,同步环18形成在主惯性质量块11中,特别是形成在源自主惯性质量块的肩部1800中。
肩部1800可以是梯形形状,例如限定锥体1801。
同步环18以拱形件180的形式锻造,拱形件180接合在一起并且被配置成面向能够传送指示同步环的角位置和/或速度的信号的传感器定位。外周边,或者换句话说,肩部的离轴线X最远的面,形成拱形件180。
在未示出的实施例中,同步环18可以以由柱界定的相互成角度地间隔开的部分的形式锻造。这产生了锯齿状图案。
安装裙部15在横截面中包括材料减薄部dJ,也就是说,在横截面中,相对于裙部15作为整体的径向尺寸,裙部的最小厚度部分或最薄部分。该最小厚度可以延伸至其初始厚度d0的45%。此外,该材料减薄部材料dJ被界定在拱形件180之间。
此外,飞轮通过各种热处理或表面处理来生产,这些热处理或表面处理被应用于飞轮的某些部分,以便局部地提高它们的强度。
这些各种热处理通过图2A至图2B中的示例示出。
通过加热(例如淬火)进行第一热处理,从裙部15的外周边施加到裙部15的深度p7、p7',优选地施加到裙部的一半。该深度p7限定了拱形件170的内部,表示例如3.5至4.5mm的量级。
以这种方式,起动机环形齿轮17的硬度大于座圈的硬度;
对安装裙部15的另一半和连接部分13(标记为p8)施加第二处理,例如没有淬火。因此,区域p7+p8包括热处理,而主惯性质量块的其余部分可以是未处理的。以这种方式,座圈415的硬度大于同步环18的硬度。
在变型中,座圈415的硬度可以小于同步环18的硬度。
腔室400的壳体400a也是值得注意的,因为它们通过添加至少一个端部止动叶片5彼此界定,该端部止动叶片附接到主惯性质量块的中心毂21,并且弹簧4的相邻端部40弹性地抵靠该端部止动叶片5。
阻尼器的下部的端部止动件由从中心板21悬臂伸出的一系列端部止动叶片形成。端部止动叶片的数量与弹簧的数量相同,在这种情况下为两个,以一对叶片的形式分布。
一对中的两个端部止动叶片5优选地围绕旋转轴线彼此成角度地间隔开,使得它们在直径上彼此相对。因此,它们可以共享垂直于轴线X的一个相同的轴线S。
每个端部止动叶片5在限定端部止动叶片的保持体52的径向伸长l2的一部分处附接并部分地容纳在中心板210内。
叶片的该保持体52固定地容纳在中心板210中,在中心板210的特定壳体中,该壳体为此目的而形成并且被称为凹部25。
“凹部25”是指在形状上类似于端部止动叶片5的形状的空隙,使得它们牢固地保持在一起。它们的形状彼此互补并且在它们的制造时预定义;凹部25径向地形成在中心板210的外侧上,使得凹部25通向腔室400。在所示的示例中,每个凹部从内径径向延伸远至外径。凹部的内径由内壁254限定。凹部的外径由其通向腔室的开口限定。在两个径向边缘250之间成角度地界定凹部。
每个端部止动叶片5也部分地容纳在腔室内部。端部止动叶片5不与腔室的底部协作,而是悬置在腔室的底部上方。
这些限制了一定量的轴向游隙J,以便保持叶片与待容纳在腔室中的弹簧的安装的自由度。两个弹簧被定位成在外头部处抵接在端部止动叶片5的每一侧上,该外头部具有扩口形状,该外头部被称为端部止动头部51,该端部止动头部51适合于弹簧。
每个端部止动头部源自保持体的延续部分。整个实体可以形成截头圆锥形或正弦形状,例如8字形的形状。保持体52限定径向伸长l2,该径向伸长l2比端部止动头部的径向伸长l1大1.2倍。
端部止动头部51的径向伸长l1从腔室的内径延伸,并且在所示的示例中,可以延伸远至腔室的外径。应当注意,l1+l2=l0。
被称为弹性构件的端部匝的端部40包括构造成抵靠一个端部止动叶片5的第一部分和构造成抵靠形成在盖20上的第二半止动件35'的第二部分。
因此,在操作期间,第二元件相对于第一元件的相对旋转导致弹簧4在凸缘14、端部止动叶片5和盖的端部止动件之间被压缩。
图4D示出了这样的盖20,该盖20旨在以至少部分地覆盖弹性构件4和端部止动叶片5的方式固定在安装盖150上。
特别是具有相同尺寸的壳体400a以环面的一部分的形状界定,并且在靠近第一主惯性质量块的周边的区域中延伸。
在图5和图5A的示例中示出了布置在壳体400a中的引导壳44用于将螺旋弹簧在壳体400a中径向保持就位的用途。
每个引导壳44特别地定位在腔室的(径向)外部部分上,也称为安装裙部15。此外,盖可以通过机械加工或通过压制、在钢中或作为铸件来生产。盖20例如通过压接焊接附接。
为了简化盖20在裙部15上的端对端机械组装,分别从裙部15的内端边缘和从盖20的外周边形成互补形状(凹凸形状或凸起凹陷形状)的定位装置29'、39',以便相对于裙部轴向定位盖。
这些定位装置29'、39'彼此轴向面对地布置,即一个接一个地布置,需要它们的数量相同、有限。可以存在这些装置29'、39'(图4C和图7A至图9B)中的两个,或者作为替代方案,可以存在三个(图4D)。形成在飞轮2中的每个定位装置29'具有圆形形状的轮廓,例如半月形或中空的半圆柱形。
此外,每个端部止动叶片5可以定位成面向用于盖的定位装置29'。此外,凸缘14可以固定到第二元件,特别是通过固定构件140固定到第二元件,这里固定构件140形成一系列铆钉。该第一系列铆钉容纳在中心毂21(在这种情况下是中心板210或第一元件)的具有轴线V的安装孔口中。
安装孔口形成为通孔,也就是说,使得它们延伸穿过中心板210的整个轴向厚度e0,并且远离腔室400的润滑脂浴,以避免任何泄漏的风险。
如图4C、图7A至图9B所示,附接凸缘14的这些铆钉140径向地定位在同一水平处,从而在中心板210上限定第一安装圆V1。
现在将更详细地描述每个端部止动叶片5和对应的凹部25。
端部止动叶片5具有称为长度的径向伸长l0,该径向伸长l0是大于端部止动叶片5的宽度或凹部25的径向延伸l0'的尺寸。因此,形状被称为长方形。径向伸长l0被限定为从内端502到外端501。
外端501限定凸形边缘,该凸形边缘形成具有成角度延伸部的截头圆锥形状的扩口式端部止动头部,该扩口式端部止动头部可以适合于弹簧的任何类型的相邻弯曲匝或端部40。每个端部止动叶片在中心板21内部径向延伸,具有径向伸长l0。径向伸长l0大于腔室的径向延伸的1.4倍。
端部止动叶片5可以是单层的,其通过从具有厚度e0的相对薄的金属板切割而产生,该厚度e0沿着端部止动叶片保持基本相同。该端部止动叶片厚度e0严格小于或等于中心板的厚度e2的一半。
作为变型,图6B示出了多层端部止动叶片5,该多层端部止动叶片5由一个在另一个上组装的多个层500的轴向堆叠构成,在这种情况下为它们中的四个。
在所示的示例中,穿过安装孔口57的铆钉组装所述层500。然而,这些层500也可以通过粘合剂结合或通过焊接来预组装。
每个凹部25的形状与端部止动叶片的形状互补,以便保持端部止动叶片。
这种互补形状可以是凸起-凹陷型或凹凸型,以便将端部止动叶片5至少部分地固定地容纳在相应的凹部25中。此外,凹部25界定在两个相对的径向边缘250和内壁254之间。
端部止动叶片5的形状以及因此凹部25的形状可以是对称的,由对称轴线S限定。以这种方式,由弹簧和凹部的侧向边缘施加的相反反作用力均匀地分布在两侧上。凹部的具有互补形状的圆角255与端部止动叶片5的连接圆角525协作。凹部的外侧径向通向腔室,形成径向外部开口。
端部止动头部51具有两个相对的侧向边缘面510、520,所述两个相对的侧向边缘面510、520具有平坦的抵接表面,所述平坦的抵接表面能够在正常操作中承受超过250牛顿米的非常高的扭矩。内端502限定特定边缘,在这种情况下,该特定边缘是平面的并且具有形成在端部止动叶片5的径向内角部处的连接圆角525。内端502的该特定边缘以及特别是其连接圆角525被设计成容纳在凹部25中。
端部止动叶片在每个侧向边缘上包括扩口角α1,该角度被设计成接收弹簧的端部。互补凹部包括大致等于角度αl的扩口角αl'。这些扩口角α1、α1'减小了应力并增加了扭矩容量。
图4C、图7B、图8B和图9B示出了用于各种中心板210的这些空的凹部25(在安装叶片之前)。此外,每个端部止动叶片5可以有间隙地插入凹部中。该间隙是径向间隙并且可以由内壁254形成,以便将端部止动叶片带向凹部的外部,以便将叶片组装成最终定位在凹部内。
现在将更详细地描述用于固定端部止动叶片的各种固定装置6、26、7、57、57'。
凹部25包括用于保持端部止动叶片的最终位置的各种固定装置6、26、7、57、57'。固定装置保持远离腔室400的油脂浴,以避免任何泄漏的风险。特别地,端部止动叶片固定装置中的至少一些端部止动叶片固定装置被布置成尽可能靠近旋转轴线,优选地远离凹部的内径,例如被定位成尽可能靠近凹部的内壁254。
此外,凹部25的尺寸设计成在端部止动叶片插入凹部中时或者在端部止动叶片使用添加的中心固定件7安装时向端部止动叶片施加径向预载荷。
在所示的示例中,叶片固定装置形成在凹部中,这些叶片固定装置布置成:
-尽可能靠近旋转轴线X,例如在凹部的内壁254上;或者换句话说,在保持体的形状与端部止动头部的形状相遇的接合处;和/或
-尽可能远离旋转轴线X,例如经由以夹持收缩部的形式界定凹部的开口的侧向边缘250的区段;和/或
-在保持体52的侧向边缘的中心区域中;
此外,叶片固定装置包括轴向保持元件。为了补充这一点,这些轴向保持元件形成为腔体的材料保持器。
图4B示出了材料保持器的示例,该材料保持器例如通过使材料变形以形成将叶片轴向地保持在凹部内的材料凸起而产生。
轴向保持元件可以部分地由凹部的每个侧向边缘形成,例如以至少一个材料保持器的形式。以这种方式,这些侧向边缘使端部止动叶片围绕旋转轴线在顺时针和逆时针两个旋转方向上固定不动。
此外,端部止动叶片可以通过中心固定件7固定在凹部中,中心固定件7横向地容纳在端部止动叶片的第一安装孔口57中。
在第一实施例中,用于叶片的中心固定件7以一系列铆钉、贯穿螺栓或销的形式附接,这些铆钉、贯穿螺栓或销也横向地容纳在属于凹部25的第二安装孔口257中。安装孔口257优选为圆形。
安装孔口57、257与轴线M同轴。它们分别穿过叶片的整个厚度e0和板的整个厚度e2。安装孔口57、257(每个端部止动叶片5和每个凹部25计数)在数量上是两个,径向地布置在相同水平处。
这些安装孔口57、257远离腔室400的油脂浴定位,并且在这种情况下尽可能靠近凹部的径向壁254定位。该系列铆钉7在中心板210处限定第二安装圆M1。安装圆V1和M2例如是重合的。
每个叶片和每个凹部可以有两个孔口57、257,它们径向地布置在相同的水平面上,或者在未示出的变型中,可以仅有一个孔口。孔口57可以具有变化的轮廓。图4E至图6示出了圆形安装孔口57的示例。
图6B示出了椭圆形安装孔口57。在未示出的另一个实施例中,中心叶片固定件7可以源自于凹部,例如以一个或多个螺柱的形式,该一个或多个螺柱形成为使得它们从凹部突出。此外,固定装置部分地通过叶片的形状和凹部25的形状之间的协作形成。在第一实施例中,端部止动叶片5和互补凹部25具有大致矩形或梯形的形状。
图4B至图4C示出了基本上垂直于侧向边缘的径向壁254。这里的扩口角α1、α1'大约等于350度。
然而,在与第一实施例类似的其他实施例中,凹部25的径向边缘250和端部止动叶片的边缘面已经被示出为形成底切255,所述底切255被认为在凹凸之间交替,以8字形或七边形的形式,或者沙漏形状的形式。可以形成具有更少或更多数量的支承侧(五边形、六边形、八边形等)的多边形形状,该支承侧抵靠弹簧和凹部的边缘。
在这种情况下,每个端部止动叶片5然后包括两个凹形的材料变窄部,这两个材料变窄部界定了端部止动头部和保持体,端部止动头部和保持体均为扩口形状。每个材料变窄部由较小的扩口角α1、α1'限定,其在此等于约330度。
此外,端部止动叶片的圆角525在形状上是圆锥形的,从而限定保持角α2。同样地,内壁254并且特别是凹部的圆角255可以具有锥形横截面形状,从而限定保持角α2',该保持角大致等于叶片的保持角α2。
图7A至图9B详细示出了凹部25的这种底切255,其阻挡端部止动叶片在腔室的方向上的任何径向移动。每个底切255形成校准角α3',用于成角度地和径向地停止保持体。
在第二实施例中,可以预先界定壳体400a。然后,腔室400包括另外的标记出的止动区,称为止动标记45,其对于操作者是可见的,并且部分地接收弹性构件的相邻端部40,以便与所述叶片同时正确地定位这些相邻端部40。每个凹部有两个止动标记,这些标记成角度地分布在端部止动叶片5的每一侧上。每个标出的止动区优选地通过机械加工或压制在腔室400内产生。
然而,在类似于第一实施例的第三实施例中,没有示出止动标记,使得腔室400在360度上是连续平面的。
另一方面,在与第一实施例类似的第四实施例中,叶片固定装置由通过冷加工形成的材料保持器57'实现,并且被称为冷加工点。因此省略了叶片或凹部中的安装孔口。存在较少的安装步骤和较少的材料损失,并且包含进入凹部的任何逸出的油脂。
在凹部的每个边缘250、254上形成这些材料保持器57',这里有三个材料保持器57'。在图9A至图9B中,它们通过压缩作用在端部止动叶片的区段上。
在未示出的一个实施例中,这些材料保持器57'可以由预先施加到凹部内部的焊接材料点代替。
尽管已经结合单个特定实施例描述了本发明,但是很明显,它决不限于此,并且如果这些落入本发明的范围内,它包括所描述的装置的所有技术等同物以及它们的组合。
然而,本发明不限于这里描述和示出的装置和配置,并且还扩展到任何等同的装置或配置以及这些装置的任何技术上可操作的组合。特别地,可以在不减损本发明的情况下修改叶片和凹部的形状,只要这些部件最终实现与本文中描述的那些相同的功能。在权利要求中,括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。
Claims (9)
1.一种用于移动车辆的飞轮(2),具有旋转轴线(X),包括:
-主惯性质量块(11、210),所述主惯性质量块(11、210)被配置成将力引入所述飞轮(2)中;
-裙部(15),所述裙部(15)由所述主惯性质量块(11、210)的延长部形成,在所述裙部(15)的端部处限定能够接收盖(20)的安装盖(150);
-阻尼系统(3),所述阻尼系统(3)包括至少一系列弹性构件(4);
-腔室(400),所述腔室(400)由所述主惯性质量块(11、210)和所述裙部(15)的材料共同形成,并且所述腔室(400)至少部分地容纳所述弹性构件(4),其中,所述腔室(400)的外边缘形成用于直接引导所述弹性构件(4)的周向座圈(415),所述座圈(415)的横截面具有与所述弹性构件(4)的环面部分整体形状互补的多边形或圆弧整体形状,该座圈至少部分地由侧向滚道(40L)和中心滚道(40C)界定,用于使所述腔室与所述弹性构件(4)接触,
其特征在于:
-所述侧向滚道(40L)中的至少一个侧向滚道由平面接触壁(p1)形成,所述平面接触壁(p1)的尺寸严格大于所述座圈(415)的中心接触滚道(40C)的平面壁(p0);和/或
-所述座圈(415)的中心平面(Pc)垂直于所述座圈(415)的所述中心接触滚道(40C)形成,并且包含所述阻尼系统(3)的中心凸缘(14);以及
-所述侧向滚道(40L)中的至少一个侧向滚道在横截面中由平面接触壁(p1、p2)界定,所述平面接触壁(p1、p2)相对于所述中心平面(Pc)以倾斜角(θ1、θ2)限定,所述平面接触壁(p1、p2)在一侧上以第一曲率半径(r1、r2)延伸并且例如在另一侧上以第二曲率半径(r1’)延伸;
-远离所述安装盖(150)的所述侧向滚道(40L)包括限定用于所述弹性构件(4)的所述腔室(400)的底部的交替的平面壁和曲率半径。
2.根据权利要求1所述的飞轮(2),其中,所述座圈(415):
-利用所述安装盖(150)界定用于所述弹性构件(4)的所述腔室(400)的至少一个悬伸唇缘(151);和/或
-利用所述主惯性质量块(11、210)界定用于所述弹性构件(4)的所述腔室(400)的具有圆角的凹槽(251)。
3.根据权利要求1或2所述的飞轮(2),其中,所述座圈(415)在穿过所述旋转轴线(X)的平面上的横截面中包括:
-曲率半径(r1、r2、r3),所述曲率半径彼此间隔开并且具有不同的弯曲尺寸;
-曲率半径(r1、r2、r3),所述曲率半径(r1、r2、r3)彼此间隔开并且由同一构造中心(Gc)形成;
-所述座圈(415)的底部(Fc),其形成为超过所述安装裙部(15)的所述安装盖(150)的内径;
-所述座圈(415)的底部(Fc),所述底部(Fc)具有所述腔室的中值直径(Dp),界定引导区域(Zg),所述弹性构件(4)的重心(Gr)在操作中在所述引导区域(Zg)上行进。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的飞轮(2),还包括:
-用于所述弹性构件(4)的所述腔室(400)的圆形形状,其具有作为其中心的旋转轴线(X),用于所述弹性构件(4)的所述腔室(400)被构造成流体密封的并且包含润滑剂;
-所述周向座圈(415)围绕所述旋转轴线(X)的不连续形状;
-所述安装裙部(15)的所述安装盖(150)的截头圆锥形横截面形状;
-起动机环形齿轮(17),其锻造成所述安装裙部(15)中的拱形件(170)或部分的形式;
-所述弹性构件(4)的延伸超过所述安装裙部(15)的所述安装盖(150)的部分,所述盖(20)具有凹部,在所述凹部中容纳所述弹性构件(4)的所述突出部分;
-同步环(18),其锻造成所述主惯性质量块(11、210)中的拱形件(180)或部分的形式,这些拱形件(180)或部分旨在面向能够传送指示所述同步环(18)的角位置和/或速度的信号的传感器定位。
5.根据权利要求4所述的飞轮(2),还包括:
-所述安装裙部(15)的材料减薄部(dJ),该减薄部在横截面中被界定在所述起动机环形齿轮的所述拱形件(170)与所述座圈(415)之间,并且延伸所述安装裙部(15)的初始厚度(d0)的20%到55%;
-由所述起动机环形齿轮(17)的所述拱形件(170)的内侧界定的不连续的圆形或凹形壁;
-梯形肩部(1800),所述梯形肩部源自所述主惯性质量块(11,210),并且所述梯形肩部的一个面形成所述同步环(18)的拱形件(180),优选地,所述梯形肩部的离所述旋转轴线(X)最远的面形成所述同步环(18)的所述拱形件(180)。
6.根据权利要求4或5所述的飞轮(2),其中,对所述飞轮(2)的某些部分施加各种热处理或表面处理,以便局部地增加它们的强度,优选地以便实现:
-所述起动机环形齿轮(17)的硬度高于所述座圈(415)的硬度,
-所述座圈(415)的硬度高于所述主惯性质量块(11,210)的其余部分的硬度,并且特别地高于所述同步环(18)的硬度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的飞轮(2),其中,所述飞轮包括:
至少一个端部止动叶片(5),所述至少一个端部止动叶片(5)在两个相邻弹性构件(4)的相邻端部(40)之间部分地容纳在所述腔室(400)中,所述端部止动叶片(5)也部分地容纳在所述主惯性质量块(11、210)内并且固定地附接到所述主惯性质量块(11、210);
所述飞轮(2)优选地包括一对端部止动叶片(5),所述一对端部止动叶片(5)围绕旋转轴线(X)沿直径相对。
8.根据权利要求7所述的飞轮(2),其中,所述端部止动叶片(5)包括:
-容纳在所述主惯性质量块(11、210)内的保持体(52)和由所述保持体(51)的延续部分得到的端部止动头部(51),所述端部止动头部(51)具有适合于所述弹簧(4)的实心和扩口形状,优选地与所述保持体(52)一起限定包括在110度和195度之间的扩口角(αl),特别是材料变窄了包括在130度和160度之间的扩口角(αl);
-和/或至少一个金属片材,例如椭圆形形状的金属片材,
-若干组装层的轴向堆叠,
-厚度(e0)小于或等于所述中心板(210)的厚度(e2)的一半,
-径向伸长(l0),所述径向伸长(l0)大于或等于所述主惯性质量块(11、210)的中心板(210)的径向延伸(p0)的45%并且大于或等于所述腔室(400)的径向延伸的1.4倍。
9.根据权利要求7或8所述的飞轮(2),还包括:
-凹部(25),所述凹部(25)具有互补形状以保持端部止动叶片(5),所述凹部(25)从用于所述弹性构件(4)的所述腔室(400)的内径(Dp1)径向地形成;和/或
-用于固定所述端部止动叶片(5)的固定装置,所述固定装置远离所述凹部(25)的内径布置并且构造成被接收在用于安装所述端部止动叶片(5)的安装孔口(27)中,这些固定装置例如是
-附接(7、57)并接收在所述中心板(210)中的安装孔口(27)中,或者
-源自所述中心板(210)的材料(6、26、57’),例如以螺柱的形式;和/或
-用于轴向保持所述端部止动叶片(5)的轴向保持元件(6),所述轴向保持元件(6)优选地源自所述凹部(25)的材料,例如材料的凸起(26)或不连续的冷加工点(57’);和/或
-径向边缘(250),所述径向边缘(250)形成为径向地保持所述端部止动叶片(5)的底切(255);和/或
-用于所述弹性构件(4)的相邻端部(40)的附加停止标记(45),这些标记在所述腔室(400)内部产生并且在所述至少一个凹部(25)的每一侧上成角度地定位一个标记。
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