CN118234972A - 双质量飞轮 - Google Patents
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Abstract
一种双质量飞轮，包括第一飞轮质量(10)，包括相互连接的第一壳体(11)和盖板(12)；第二飞轮质量(20)，第二飞轮质量与第一飞轮质量之间形成容纳空间(30)，第二飞轮质量包括毂法兰(21)；减振机构(40)，位于容纳空间内，减振机构包括离心力摆单元(41)和法兰(42)，离心力摆单元安装于法兰，法兰固定安装于毂法兰的一侧；以及防水机构(50)，包括膜片弹簧(51)和沿径向(Y)延伸的第一支撑板(52)，第一支撑板沿轴向(X)固定在毂法兰远离第一壳体的另一侧，膜片弹簧以压缩状态沿轴向(X)设置于第一支撑板与盖板之间，用以密封容纳空间。
Description
本发明涉及车辆减振领域，尤其涉及一种双质量飞轮。
相关技术中，汽车动力传动系统的扭转振动主要由发动机的不规则周期性激励引起，其扭振及由扭振产生的噪声是影响汽车使用性能的一个重要方面。因此，为了消除这种不期望的噪声和振动，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种双质量飞轮。
根据本公开实施例的第一方面，本公开提供一种第一飞轮质量，包括相互连接的第一壳体和盖板；第二飞轮质量，所述第二飞轮质量与所述第一飞轮质量之间形成容纳空间，第二飞轮质量包括毂法兰；减振机构，位于所述容纳空间内，所述减振机构包括离心力摆单元和法兰，所述离心力摆单元安装于所述法兰，所述法兰固定安装于所述毂法兰的一侧；以及防水机构，包括膜片弹簧和沿径向延伸的第一支撑板，其中，所述第一支撑板沿轴向固定在所述毂法兰远离所述第一壳体的另一侧，所述膜片弹簧以压缩状态沿轴向设置于所述第一支撑板与所述盖板之间，用以密封所述容纳空间。
在一些实施例中，所述防水机构还包括摩擦环，所述摩擦环包括沿所述轴向延伸的轴向部和沿所述径向延伸的径向部，其中，所述摩擦环的所述径向部设置在所述第一支撑板与所述膜片弹簧之间；或所述摩擦环的所述径向部设置在所述膜片弹簧与所述盖板之间。
在一些实施例中，所述摩擦环的轴向部与所述盖板或所述毂法兰在所 述径向上贴靠。
在一些实施例中，所述第一支撑板与所述盖板在径向上部分重叠，和/或，所述第一支撑板与所述离心力摆单元在径向上部分重叠。
在一些实施例中，所述盖板的径向长度大于所述双质量飞轮的半径的2/5，小于所述双质量飞轮的半径的1/2。
在一些实施例中，所述第一支撑板由金属材料制成，所述膜片弹簧由金属材料制成，所述摩擦环由塑料制成。
在一些实施例中，所述盖板设置有弯折部，在位于所述离心力摆单元处，所述弯折部沿所述轴向向远离所述离心力摆单元的方向弯折，以增加所述容纳空间在所述离心力摆单元处的轴向尺寸。
在一些实施例中，沿所述轴向，所述盖板在远离所述离心力摆单元的侧面突出于所述毂法兰的侧面。
在一些实施例中，所述第一支撑板和所述法兰通过同一连接件分别固定在所述毂法兰的两侧。
在一些实施例中，所述减振机构还包括弧形的飞轮弹簧，所述第一壳体和所述盖板之间形成有弹簧安装空间，所述飞轮弹簧安装于所述弹簧安装空间内。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过设置第一支撑板，并通过调整第一支撑板的径向长度来与盖板、法兰和毂法兰匹配，在可以起到径向或轴向同时防水的同时，还可以使法兰在径向上留有足够的空间安装离心力摆单元，增加双质量飞轮的阻尼减振效果。另外，在将双质量飞轮安装在例如发动机和变速箱之间时，变速箱的相应部件不会直接接触到膜片弹簧，可以避免或减少膜片弹簧在组装过程中发生变形。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是相关技术中双质量飞轮的结构示意图；
图2是相关技术中双质量飞轮的结构示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种双质量飞轮的结构示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的尺寸关系示意图。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明中，除非另有说明，否则轴向、径向和周向分别是指双质量飞轮的轴向、径向和周向；轴向一侧是指图1、图2和图3中的左侧(例如动力源所在侧)，轴向另一侧是指图1、图2和图3中的右侧(例如变速器所在侧)；径向外侧是指在径向上远离图3中的中心轴线O的那侧(图3中的上侧)，径向内侧是指在径向上接近该中心轴线O的那侧(图3中的下侧)。另外，“传动联接”是指两个部件之间能够传递驱动力/扭矩，这两个部件可以直接连接也可以通过各种传动机构或连接结构以实现上述功能。
图1和图2分别为相关技术中双质量飞轮的结构示意图。
如图1所示，相关技术中的盖板1的径向尺寸较小，在将该双质量飞轮与发动机和变速箱(又称变速器)组装在一起时，变速箱的输入轴会伸到毂芯2中，变速箱的输入轴等部件可能导致毂芯2和法兰3歪斜，甚至变速箱的结构还会碰触到膜片4，造成膜片4的破裂。
且膜片4径向尺寸大，轴向无支撑膜片4的结构，无论是运输、装配、拆卸还是运行过程中，均容易引起膜片变形或断裂，使双质量飞轮防水失效。
为了使膜片4不发生变形或破裂，可以增大盖板1的径向长度，使其进一步朝向径向内侧延伸，然而，期望双质量飞轮还具有防水功能，简单地加长盖板1会使得在盖板1和膜片4之间存在较大的间隙，间隙容易储 存一定的水。这样，水容易从膜片4和盖板1之间可能出现的缝隙进入飞轮内部，导致双质量飞轮内部的油脂失效。
为了解决如图1中的技术问题，作出了如图2所示的结构改变，将膜片更改为膜片弹簧5，且设置了摩擦环6，摩擦环6由法兰3的基圆部支撑，因此，摩擦环6占用了法兰3的径向上的尺寸，而如图1所示，离心力摆单元7铆接法兰3，也会占用法兰3的径向尺寸，为此，在设置膜片弹簧5和摩擦环6后，导致法兰3安装离心力摆单元的径向尺寸不足，导致双质量飞轮的阻尼减振效果欠佳。
考虑到上述情况而作出本公开的双质量飞轮的下述实施方式，根据本公开的实施例，提供一种双质量飞轮，如图3所示，包括第一飞轮质量10、第二飞轮质量20、减振机构40和防水机构50。
其中，第一飞轮质量10(又称主飞轮质量)，用于与车辆的动力源(例如，发动机)的输出轴传动联接。第二飞轮质量20(又称副飞轮质量)，用于与变速器传动联接。第一飞轮质量10和第二飞轮质量20之间形成有容纳空间30，减振机构40位于容纳空间30内，以达到衰减发动机输出轴与变速器输入轴之间扭振的作用。
具体地，第一飞轮质量10包括沿轴向X连接的第一壳体11和盖板12；第一壳体11可以设置有多个孔111。进一步地，第一壳体11呈圆筒状，盖板12呈圆环状，如图3所示，盖板12沿轴向X安装于第一壳体11的右侧，且盖板12与第一壳体11之间形成弹簧安装空间31，弹簧安装空间31是位于容纳空间30的径向外侧的环状空间。
减振机构40包括离心力摆单元41、法兰42和飞轮弹簧43，飞轮弹簧43可以为螺旋弧形弹簧。飞轮弹簧43可以具有两个(只是示例性的)，两个飞轮弹簧43沿双质量飞轮的周向等间隔排布设置在弹簧安装空间31内，相邻的飞轮弹簧43的周向两端彼此间隔开一定间隙。
法兰42可以包括基圆部和从基圆部朝向径向外侧伸出的法兰翼部(又称法兰凸耳)，法兰翼部深入两个飞轮弹簧43之间的间隙中。在第一飞轮质量10与法兰42相对转动时，法兰42的法兰翼部可以对飞轮弹簧43进行压缩，以达到传递扭矩并衰减扭振的目的。
离心力摆单元41可运动地安装于法兰42的基圆部，即离心力摆单元41位于弹簧安装空间31的径向内侧的容纳空间30。
进一步地，离心力摆单元41可以沿轴向X设置在法兰42的两侧(如图3中示出的左侧和右侧)，离心力摆单元41可相对法兰42在周向上摆动，通过离心力摆单元41的摆动运动，以衰减扭振。
第二飞轮质量20沿轴向设置在第一飞轮质量10具有盖板12的一侧；第二飞轮质量20包括毂法兰21，毂法兰21上可以设置有供螺栓穿过的通孔22。毂法兰21的中心部设置有毂芯，毂芯的内壁设置有花键，通过花键与变速器的输入轴传动联接。
进一步地，沿轴向X，盖板12在远离离心力摆单元41的侧面(如图3中盖板12的右侧面)突出于毂法兰21的侧面(图3中所示的毂法兰21的右侧面)，且盖板12与毂法兰21在轴向X上存在间隙，防水机构50位于盖板12与毂法兰21之间形成的间隙位置，由此，第一壳体11、盖板12、毂法兰21以及防水机构50共同围城容纳空间30。
减振机构40位于容纳空间30内，因此法兰42固定安装于毂法兰21的一侧，即图3中所示的毂法兰21的左侧。
防水机构50包括膜片弹簧51和沿径向Y延伸的第一支撑板52。其中，第一支撑板52沿轴向X固定在毂法兰21远离法兰42的另一侧，即图3中所示的毂法兰21的右侧。
在一些实施例中，第一支撑板52和法兰42通过同一连接件44分别固定在毂法兰21的两侧，具体地，同一连接件44(例如铆钉或螺栓)沿轴向X由左向右依次穿过法兰42的基圆部、毂法兰21以及第一支撑板52，并将三者固定。
在一些实施例中，第一支撑板52呈圆环状，第一支撑板52与盖板12在径向Y上部分重叠，即沿轴向X观察，盖板12与第一支撑板52在径向Y上存在遮挡或重叠。进一步地，如图4所示，第一支撑板52与盖板12在径向Y上的重叠长度W2约定于盖板12的径向长度W1的1/6。
如此，盖板12与第一支撑板52在轴向X和径向Y上形成的储水空间变小，使得即使在涉水时，水也不容易留存在盖板12与第一支撑板52之间的间隙，可以提高双质量飞轮的防水性能。
膜片弹簧51以压缩状态沿轴向X设置于第一支撑板52与盖板12之间，用以密封容纳空间30。具体地，膜片弹簧51大致呈圆环形状。膜片弹簧51可以阻挡外部的水由盖板12与第一支撑板52之间的间隙进入到容纳空间30内，此外，压缩状态下，膜片弹簧51的弹力还可以提供限位机构在轴向X的限位和摩擦力，以及膜片弹簧51径向外侧和径向内侧的摩擦还可以实现阻尼(减振)功能。
在一些实施例中，防水机构50还包括摩擦环53，摩擦环53包括沿轴向X延伸的轴向部531和沿径向Y延伸的径向部532，具体地，由摩擦环53的径向截面看去，摩擦环53的轴向部531和径向部532大致呈L型。
进一步地，摩擦环53的径向部532设置在第一支撑板52与膜片弹簧51之间；此时，图3中摩擦环53的左侧与第一支撑板52的右侧贴合，摩擦环53的右侧与盖板12之间设置有膜片弹簧51，膜片弹簧51的径向外侧或径向内侧分别与摩擦环53的右侧或盖板12的左侧抵接。
另外，膜片弹簧51使摩擦环53与第一支撑板52贴紧，使得摩擦环53的径向部532与第一支撑板52的周向接触面处，基本上不存在间隙，由此能够防止水从径向部532与第一支撑板52之间的缝隙进入双质量飞轮的容纳空间30内。
或着，摩擦环53的径向部532设置在膜片弹簧51与盖板12之间；此时，摩擦环53的右侧与盖板12的左侧贴合，膜片弹簧51的径向外侧或径向内侧分别与摩擦环53的左侧或第一支撑板52的右侧抵接，摩擦环53的作用在此不再赘述。
在一些实施例中，摩擦环53的轴向部531与盖板12或毂法兰21在径向Y上贴靠。如此，又能防止水从摩擦环53与盖板12的接触面处的缝隙(轴向延伸通往双质量飞轮的容纳空间30)进入双质量飞轮的内部。
另外，防水机构50中，单独设置的第一支撑板52用于制成摩擦环53，可以避免摩擦环53与法兰42的基圆部抵接，从而占用法兰42的基圆 部的径向尺寸，如此法兰42的基圆部的径向具有足够的尺寸安装离心力摆单元41，从而可以同时实现离心力摆单元41增加扭振衰减的效果以及良好的防水效果。
另外，防水机构50中的膜片弹簧51以及摩擦环53在径向上的尺寸小，强度大，可以克服相关技术中，因膜片强度不足而导致弯曲甚至破裂的问题。
此外，膜片弹簧51设置在盖板12的左侧，即位于盖板12的内侧，当双质量飞轮安装在发动机和变速箱之间时，变速箱的相应部件不会直接接触到膜片弹簧51，可以避免或减少膜片弹簧51在组装过程中发生变形。
且膜片弹簧51在径向Y上的长度(是指轴向截面中一半的长度)小，因此膜片弹簧51在使用过程中也不易变形，膜片弹簧51不易变形与盖板12强度的增强，可使双质量飞轮能够承受更大作用的轴向力，以及发动机曲轴输入至双质量飞轮上的扭转振动，可以提高双质量的性能和耐久性。
在一些实施例中，第一支撑板52由金属材料制成，膜片弹簧51由金属材料制成，摩擦环53由塑料制成。以上只是示例性的，并不是用以限定本公开的保护范围，第一支撑板52也可以使用强度大的其他轻薄材料制成，以减轻整个双质量飞轮的重量。
在一些实施例中，盖板12的径向长度W1大于双质量飞轮的半径R的2/5，小于双质量飞轮的半径R的1/2。其中，盖板12的径向长度W1是指位于盖板12的纵切面中轴线一侧的盖板12的长度。
通过如此设置盖板12的径向长度W1，不仅可以增加盖板12的强度，盖板12的尺寸可以为安装第一支撑板52、毂法兰21以及法兰42时的连接件44等径向内侧结构时留出足够的空间。
在一些实施例中，盖板12设置有弯折部121，在位于离心力摆单元41处，弯折部121沿轴向X向远离离心力摆单元41的方向弯折，以增加容纳空间30在离心力摆单元41处的轴向尺寸。
具体地，盖板12在飞轮弹簧43处，朝远离飞轮弹簧43的方向凸出呈圆弧状，随后，盖板12绕过飞轮弹簧43后，又朝靠近第一壳体11的方向 凹陷，随后盖板12又朝远离第一壳体11的方向凸出，因此盖板12呈波浪状，波浪状的盖板12可以增加了盖板12的强度。
另外，盖板12在沿轴向X向远离离心力摆单元41的方向弯折，增加了容纳空间30的轴向尺寸，在轴向上为设置防水机构50提供了轴向空间，避免安装第一支撑板52后，第一支撑板52与法兰42的基圆部或离心力摆单元41在轴向上的干涉。
进一步地，第一支撑板52与离心力摆单元41在径向Y上部分重叠。如此，可以增加第一支撑板52的径向尺寸，增加第一支撑板52的强度，另外，摩擦环53的径向外侧可以低于、高于或平齐于第一支撑板52的径向外侧，在此不作具体限定。
进一步地，第一飞轮质量10还包括平衡负载13，平衡负载13安装在第一壳体11远离盖板12的一侧(即图3中所示的左侧)，用于调整整个第一飞轮质量10转动惯量等属性。
进一步地，双质量飞轮还包括第二支撑板60和第二摩擦环70。第二支撑板60设置在第一壳体11与毂法兰21之间的轴向X间隙。
其中，沿轴向上，第二支撑板60的一侧与第一壳体11抵接，第二支撑板60的另一侧与第二摩擦环70的一侧面抵接。
第二摩擦环70呈圆环状，第二摩擦环70的径向外侧与第二飞轮质量20抵接。
第二支撑板60和第二摩擦环70实现了第二飞轮质量20在轴向X上的轴向限位，由于法兰42和第一支撑板52经由连接件44固定安装在毂法兰21，因此，法兰42的轴向位置也被限定，使得双质量飞轮整体更加牢固和稳固。
进一步地，第二支撑板60由金属材料制成，第二摩擦环70由塑料材料制成。以上只是示例性的，在此不作具体限定。
本公开的双质量飞轮可以应用于车辆中，关于上述实施例中的双质量飞轮在车辆中实现的功能的具体方式已经在有关该双质量飞轮的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种结构，但这些结构不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的结构彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一结构也可以被称为第二结构，类似地，第二结构也可以被称为第一结构。
进一步可以理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
进一步可以理解的是，除非有特殊说明，“连接”包括两者之间不存在其他构件的直接连接，也包括两者之间存在其他元件的间接连接。
进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实 施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利范围指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利范围来限制。
Claims (10)
- 一种双质量飞轮，其特征在于，包括：第一飞轮质量(10)，包括相互连接的第一壳体(11)和盖板(12)；第二飞轮质量(20)，所述第二飞轮质量(20)与所述第一飞轮质量(10)之间形成容纳空间(30)，第二飞轮质量(20)包括毂法兰(21)；减振机构(40)，位于所述容纳空间(30)内，所述减振机构(40)包括离心力摆单元(41)和法兰(42)，所述离心力摆单元(41)安装于所述法兰(42)，所述法兰(42)固定安装于所述毂法兰(21)的一侧；以及防水机构(50)，包括膜片弹簧(51)和沿径向(Y)延伸的第一支撑板(52)，其中，所述第一支撑板(52)沿轴向(X)固定在所述毂法兰(21)远离所述第一壳体(11)的另一侧，所述膜片弹簧(51)以压缩状态沿轴向(X)设置于所述第一支撑板(52)与所述盖板(12)之间，用以密封所述容纳空间。
- 根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述防水机构(50)还包括摩擦环(53)，所述摩擦环(53)包括沿所述轴向(X)延伸的轴向部(531)和沿所述径向(Y)延伸的径向部(532)，其中，所述摩擦环(53)的所述径向部(532)设置在所述第一支撑板(52)与所述膜片弹簧(51)之间；或所述摩擦环(53)的所述径向部(532)设置在所述膜片弹簧(51)与所述盖板(12)之间。
- 根据权利要求2所述的双质量飞轮，其特征在于，所述摩擦环(53)的轴向部(531)与所述盖板(12)或所述毂法兰(21)在所述径向(Y)上贴靠。
- 根据权利要求1至3中任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，所述第一支撑板(52)与所述盖板(12)在径向(Y)上部分重叠，和/或，所述第一支撑板(52)与所述离心力摆单元(41)在径向(Y)上部分重叠。
- 根据权利要求1至4中任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，所述盖板(12)的径向长度(W1)大于所述双质量飞轮的半径(R)的2/5，小于所述双质量飞轮的半径(R)的1/2。
- 根据权利要求1至5中任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，所述第一支撑板(52)由金属材料制成，所述膜片弹簧(51)由金属材料制成，所述摩擦环(53)由塑料制成。
- 根据权利要求1至6中任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，所述盖板(12)设置有弯折部(121)，在位于所述离心力摆单元(41)处，所述弯折部(121)沿所述轴向(X)向远离所述离心力摆单元(41)的方向弯折，以增加所述容纳空间在所述离心力摆单元(41)处的轴向尺寸。
- 根据权利要求1至7中任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，沿所述轴向(X)，所述盖板(12)在远离所述离心力摆单元(41)的侧面突出于所述毂法兰(21)的侧面。
- 根据权利要求1至8中任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，所述第一支撑板(52)和所述法兰(42)通过同一连接件分别固定在所述毂法兰(21)的两侧。
- 根据权利要求1至9中任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，所述减振机构(40)还包括弧形的飞轮弹簧(43)，所述第一壳体(11)和所述盖板(12)之间形成有弹簧安装空间(31)，所述飞轮弹簧(43)安装于所述弹簧安装空间(31)内。
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