CN1896560B - 转矩传递装置 - Google Patents

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    • F16F15/1407—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
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Abstract

一种在一个机动车的传动系中的转矩传递装置，它用于在一个具有一个输出轴、尤其是曲轴的驱动单元、尤其内燃机与具有至少一个变速器输入轴的变速器之间传递转矩，该转矩传递装置具有一个包括多个摆质量的离心摆重装置，这些摆质量借助多个辊相对一个摆质量承载装置可运动地被安装在该摆质量承载装置上，及具有至少一个离合器装置和/或具有至少一个扭转振动减振装置。为了优化转矩传递装置，尤其在工作中出现的噪音方面进行优化，这些辊各具有至少一个轴环，该轴环在离心力作用在摆质量上的情况下在轴向上被设置在摆质量与摆质量承载装置之间。

Description

转矩传递装置
技术领域
本发明涉及在一个机动车的传动系中的转矩传递装置，它用于在一个具有一个输出轴、尤其是曲轴的驱动单元、尤其是内燃机与具有至少一个变速器输入轴的变速器之间传递转矩；该转矩传递装置具有一个包括多个摆质量的离心摆重装置，这些摆质量借助一些辊相对摆质量承载装置可运动地被安装在一个摆质量承载装置上，及具有至少一个离合器装置和/或具有至少一个扭转振动减振装置。
背景技术
申请人本人的德国专利申请DE10224874A1(公开日：2002年12月19日)公开了一种转矩传递装置，它用于在一个具有一个输出轴的驱动单元与具有至少一个变速器输入轴的变速器之间传递转矩，该转矩传递装置具有一个包括多个摆质量的离心摆重装置，这些摆质量借助多个辊相对一个摆质量承载装置可运动地被安装在该摆质量承载装置上，及具有至少一个离合器装置和/或具有至少一个扭转振动减振装置。该减振装置具有位于周边的能量存储质量体。
发明内容
本发明的任务在于，对转矩传递装置进行优化，尤其是针对在工作中出现的噪音产生进行优化。
该任务将在一个机动车的传动系中的转矩传递装置中被以下方案解决，该转矩传递装置用于在一个具有一个输出轴、尤其是曲轴的驱动单元、尤其内燃机与具有至少一个变速器输入轴的变速器之间传递转矩；该转矩传递装置具有一个包括多个摆质量的离心摆重装置，这些摆质量借助辊相对一个摆质量承载装置可运动地被安装在该摆质量承载装置上，及具有至少一个离合器装置和/或具有至少一个扭转振动减振装置，这些辊各具有至少一个轴环，该轴环在离心力作用在摆质量上的情况下在轴向上被设置在摆质量与摆质量承载装置之间。该轴环此外具有这样的功能，即在转矩传递装置的正常工作中防止摆质量与摆质量承载装置形成接触。
该转矩传递装置的一个优选实施例的特征在于：轴环在径向上向外逐渐缩窄。由此可防止：当轴环与摆质量承载装置相接触时轴环和/或摆质量承载装置的损坏。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于：这些辊各被设置在一个留空中，该留空被开在摆质量承载装置中及它的在轴环径向上的尺寸大于轴环的外径。由此使辊的安装变得简单。该留空优选是一个透孔，它的轮廓构成用于所属辊的轨道。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于：这些辊的端部分别被设置在摆质量的一个轨道中，该轨道的在轴环径向上的尺寸小于轴环的外径。由此可保证，辊在其安装后不再可掉出。该槽优选是一个透孔，它具有构成用于所属辊的轨道的轮廓。
上述任务还在一个机动车的传动系中的转矩传递装置中被以下方案解决，该转矩传递装置用于在一个具有一个输出轴、尤其是曲轴的驱动单元、尤其内燃机与具有至少一个变速器输入轴的变速器之间传递转矩；该转矩传递装置具有一个包括多个摆质量的离心摆重装置，这些摆质量借助辊相对摆质量承载装置可运动地被安装在该摆质量承载装置上，及具有至少一个离合器装置和/或具有至少一个扭转振动减振装置，摆质量相对摆质量承载装置的运动通过至少一个止挡元件来限制，该止挡元件在圆周方向上至少部分地被构造成弹性的或阻尼的。由此，阻尼在转矩传递装置工作中的不希望有的噪音。
该转矩传递装置的一个优选实施例的特征在于：止挡元件由一个阶梯销构成，它的端部分别被接收在一个摆质量中及该阶梯销在它的端部之间具有一个中间区段，该中间区段由一个弹性的或阻尼的材料裹套。阶梯销的中间区段优选带有间隙地被接收在摆质量承载装置中及仅在摆质量的极端位置中止挡在摆质量承载装置上，以限制摆质量的运动。
上述任务还在一个机动车的传动系中的转矩传递装置中被以下方案解决，该转矩传递装置用于在一个具有一个输出轴、尤其是曲轴的驱动单元、尤其内燃机与具有至少一个变速器输入轴的变速器之间传递转矩；该转矩传递装置具有一个包括多个摆质量的离心摆重装置，这些摆质量借助辊相对摆质量承载装置可运动地被安装在该摆质量承载装置上，及具有至少一个离合器装置和/或具有至少一个扭转振动减振装置，在摆质量和/或摆质量承载装置上安置有至少一个轴向碰触元件。该轴向碰触元件用于，即使在小转速时也防止摆质量与摆质量承载装置之间的接触。
该转矩传递装置的一个优选实施例的特征在于：轴向碰触元件(Anlaufelement)由一个具有头部的塑料塞构成，它被这样地安装在摆质量上：该头部在轴向上至少部分地设置在摆质量与摆质量承载装置之间。优选在转矩传递装置的正常工作中在轴向上在轴向碰触元件与摆质量承载装置之间设有一些间隙。
该转矩传递装置的另外的优选实施例的特征在于：离心摆重装置被设置在离合器装置与扭转振动减振装置之间或被设置在离合器装置的一个离合器盖上。
附图说明
本发明的其它优点、特征及细节可从以下参照附图对各个实施例详细描述的说明中得到。这里在说明书中所述的特征可分别单独地或以任意组合地作为本发明的实质。附图表示：
图1：根据本发明的一个实施例的离心摆重装置的俯视图；
图2：沿图1中线II-II的一个截面图；
图3：图1中离心摆重装置的一个摆质量承载装置的俯视图；
图4：沿图5中线IV-IV的一个截面中的、图1的离心摆重装置的一个区段；
图5：沿图4中线V-V的一个截面图；
图6：图1中所示的离心摆重装置的摆质量的俯视图；
图7：图1中所示的离心摆重装置的一个辊；
图8：图1中所示的离心摆重装置的一个阶梯销；
图9：图1中所示的离心摆重装置的一个止挡元件；
图10：具有组装的轴向碰触元件的、图6中的摆质量；
图11：沿图4中线XI-XI的一个截面图；
图12：具有扭转振动减振装置及一个离合器的转矩传递装置；其中在离合器与扭转振动减振装置之间设有一个离心摆重装置；
图13：与图12类似的、无离合器的一个转矩传递装置；
图14：与图12类似的一个转矩传递装置，其中离心摆重装置被设置在离合器盖的径向外部；
图15：与图12类似的一个转矩传递装置，其中离心摆重装置被设置在扭转振动减振装置的径向内部；
图16：根据另一实施例的一个离心摆重装置；
图17：具有离合器盖的转矩传递装置，在该离合器盖上安装了图16的离心摆重装置；
图18：在另一角度下的图17中的转矩传递装置的一个半截面；
图19：在另一角度下的图17中的转矩传递装置的另一半截面；
图20：图16中离心摆重装置的摆质量承载装置；
图21：图16中离心摆重装置的一个摆质量；
图22：图16中离心摆重装置的一个止挡元件；及
图23：图16中离心摆重装置的一个辊。
具体实施方式
图1中表示出根据本发明的一个实施例的离心摆重装置1的俯视图。该离心摆重装置1包括一个摆质量承载装置2，该摆质量承载装置基本上具有一个圆环盘4的构型。由该圆环盘4径向向外地延伸出两个布置在直径上相反端的突出部分6，7。突出部分6，7具有用于一个扭转振动减振装置的(未示出的)弧形弹簧的接触面。在图示的实施例中摆质量承载装置2同时具有一个扭转振动减振装置的输出法兰的功能及因此也被称为法兰。
在圆环盘4的在图1中可看到的表面上，四个摆质量11至14可有限运动地被安装在摆质量承载装置2上。图2中表示沿图1中线II-II的一个截面图。在该截面图中可看到：总是两个摆质量11，21；13，23成对相对地被安装在摆质量承载装置2上。
一个摆质量对的摆质量11，21的运动通过辊25，26来实现，如图1中所示，这些辊在轨道27，28中导行，这些轨道则在所属的摆质量11中被留空出。这些轨道27，28由透孔构成，它们在轴向上穿过摆质量11地延伸及具有肾形弯曲的长形孔的构型。此外，为了将摆质量11，21安装在摆质量承载装置2上，设有三个阶梯销30至32。在一个虚线的剖切部分33内可看到，在圆环盘4中也构造了肾形弯曲的长形孔，用于接收阶梯销。
摆质量13借助辊35，36被安装在摆质量承载装置2上。辊35，36的运动由轨道37，38限制。此外，如在其它摆质量中那样设有三个阶梯销40至42。辊35，36及阶梯销40至42用于，使摆质量13，23在绘图平面中的运动、即在径向及在圆周方向上被限制及定义。此外，在摆质量13，23上还各安装了三个轴向上的碰触元件44至46。在图2中可看到，安装在摆质量13，23上的轴向碰触元件各具有一个带有销头49，51的销48，50，销头在轴向上被设置在摆质量13，23与摆质量承载装置2的圆环盘4之间。轴向碰触元件44至46最好由塑料构成及用于减小噪音，该噪音是当摆质量13，23在轴向上碰撞在摆质量承载装置2的圆环盘4上时形成的。
图3中以俯视图单独地表示出摆质量承载装置2。在该俯视图中可看到，为了在摆质量承载装置2的圆环盘4上固定一个摆质量总是开有五个透孔53至57。这些透孔53至57各具有基本上肾形弯曲的一个长形孔的构型。在摆质量承载装置2中的长形孔53至57的弯曲方向总是与摆质量11中的轨道27，28的弯曲方向相反。长形孔53至57彼此平行地布置。在该圆环盘4中在透孔53至57的径向内部还开有其它的透孔，这些透孔此外用于：使摆质量承载装置2安装在根据本发明的转矩传递装置的其它部件上。
在图4及5中以不同的截面图表示出摆质量承载装置2的一个区段。图4中表示：阶梯销31，32在长形孔53，57的区域中设有一个弹性的、减振的外套。在长形孔55中阶梯销30未设有外套。在长形孔54，56中各设有一个辊25，26。
图5中表示出沿图4中线V-V的一个截面图。在该截面图中可看到，在摆质量11，21上各装有一个碰触元件61，60。这些碰触元件60，61各包括一个塞栓或柱62，64，在所述塞栓或柱上各设有一个碰触头(Anlaufkoepfe)63，65。碰触头63，65由阻尼冲击的塑料材料构成及被设置在摆质量11，21与摆质量承载装置2的圆环盘4之间。
图6中单独用俯视图表示出摆质量11。在该俯视图中可看到，在摆质量11中设有三个透孔70至72，用于接收阶梯销(图4中30至32)。透孔70至72各具有一个圆形横截面。此外在摆质量11中设有用于接收轴向碰触元件的三个透孔74至76，这些轴向碰触元件在图1中以44至46被表示在摆质量13上。摆质量11中的透孔74至76也具有圆形横截面。此外，在摆质量11中还设有两个用于辊的、肾形弯曲的轨道27，28。
图7中单独用俯视图表示辊25。在该俯视图中可看到，在辊25上设有两个轴环78，79，这些轴环径向向外地缩窄。轴环78，79此外具有这样的功能：在转矩传递装置正常工作时防止这些摆质量与摆质量承载装置的圆环盘形成接触。
图8中单独用俯视图表示阶梯销30。在该俯视图中可看到，阶梯销30具有一个中间区段81，由该中间区段在相反方向上向外延伸出两个圆柱形区段82，83。这些圆柱形区段82，83具有比中间区段81小的外径。圆柱形区段82，83在其自由端部上各设有一个倒角。在阶梯销30的装入状态中这些圆柱形的区段82，83各接收在所属摆质量的透孔的一个(例如图6中的70)中。阶梯销30的中间区段81在装入状态中被设置在摆质量承载装置2的圆环盘4的所属长形孔(例如图3中的55)中。
图9中单独用俯视图表示阶梯销31。如图8中阶梯销30那样，该阶梯销31具有一个中间区段85，由该中间区段延伸出两个圆柱形区段86，87。与阶梯销30的区别是，阶梯销31在其中间区段85上设有一个由弹性减振塑料材料、例如橡胶构成的外套89。该外套89在阶梯销31的装入状态中被设置在摆质量承载装置2的圆环盘4的一个透孔(图4中53)中。该外套89用于阻尼转矩传递装置工作中产生的、不希望的噪音。
图10中表示摆质量11的与图6中类似的视图，但在图10中在摆质量11中置入了轴向碰触元件61及两个其它的碰触元件92，93。
图11中表示沿图4中线XI-XI的一个截面图。在该截面图中可看到，轴环78，79在离心力作用在摆质量11，21上时能可靠地防止：摆质量11，21与摆质量承载装置2的圆环盘4形成接触。
摆质量承载装置及摆质量最好是钢板的冲压部件。但摆质量也可由烧结部件构成。图1至11中所示的离心摆重装置1可取代一个内部减振器被组合在一个双质量飞轮中。由此可在低于2000转/分钟的转速时达到明显的隔离增益。在图1至11中所述的实施例中，每两个摆质量通过三个阶梯销连接。这三个阶梯销保证了摆质量的平行度。这些阶梯销中至少两个在其中间区段设有橡胶作的外套，以致在圆周方向上冲击的情况下、例如在过冲或起动及停止时不会出现金属噪音。
在摆质量的中间的未套有橡胶的阶梯销相对法兰总是具有更大的间隙及可用作终端止挡，例如用在碰撞时，以便使套有橡胶的阶梯销的中间区段的外套不会过载。最好每个摆质量设有三个由塑料作的轴向碰触元件。这些轴向碰触元件可被夹上或焊接上。其端头由摆质量表面突出的轴向碰触元件在小的离心力作用、例如仅300转/分钟时也可保证：防止摆质量与法兰之间的轴向冲击。由此能可靠地防止不希望有的金属噪音。通过设有轴环的辊可实现摆质量的自动对中。
在正常工作中，在高的离心力作用下摆质量可不与法兰形成接触，该法兰也称为摆质量承载装置的圆环盘。因为这些轴环的外径比摆质量承载装置中所属长形孔的内径小一些，在组装时这些辊可用轴环插入穿过摆质量承载装置中的所属长形孔。因为摆质量中透孔的内径小于辊的轴环的外径，在摆质量组装后能可靠地防止辊的掉出。这些摆质量通过阶梯销在轴向上被固定，其方式是阶梯销的自由端部铆接式地围作用所属的摆质量，例如在图5中所示的。
图12表示一个机动车的传动系101的一部分。在一个驱动单元103、尤其是内燃机-由该内燃机伸出一个曲轴104-与一个变速器105之间设有一个离合器106。在驱动单元103与离合器106之间连接着一个扭转振动减振装置107。该扭转振动减振装置107涉及一个双质量飞轮，它也被称为扭转减振器。
内燃机103的曲轴104通过螺钉连接与一个柔性板109固定地连接。该柔性板109用于使一个外部的扭转减振器111的输入部件110-它也被称为初级部件-与内燃机103的曲轴104无相对转动地、但轴向可有限运动地连接。该外部的扭转减振器111的径向内部设有一个内部的扭转减振器112。该内部的扭转减振器112的一个输出部件114借助多个铆钉连接116-在图12中可看到它们中的一个铆钉连接-与一个次级飞轮盘118固定地连接。内部的扭转减振器112的输出部件114也被称为次级部件。次级飞轮盘118在径向外部过渡到离合器106的一个反压板120。在反压板与离合器106的一个压板121之间以公知的方式方法可夹紧一个离合器从动盘125的摩擦片124。离合器从动盘125在中间连接一个扭转减振器127的情况下与一个离合器轮毂128耦合。离合器轮毂128又无相对转动地与变速器105的变速器输入轴130相连接。
在扭转振动减振装置107与离合器106之间的轴向上设有一个离心摆重装置133。该离心摆重装置133包括一个摆质量承载装置134，在后者径向外部上可有限运动地装有摆质量135至137，如在图1至11的实施例中那样。摆质量承载装置134在径向内部借助这些铆钉连接116被夹紧在内部的扭转减振器112的输出部件114与次级飞轮盘118之间。
在图13至15中表示与图12中相似的转矩传递装置。对于相同部分的指示使用相同的标号。为了避免重复，可参考以上对图12的描述。以下仅描述各个实施例之间的区别。
图13中省略了离合器(图12中106)。离心摆重装置133借助这些铆钉连接116固定在一个轮毂部件140上。变速器输入轴141以公知的方式方法例如与一个CVT变速器耦合。离心摆重装置133也可与一个双离合器变速器结合地装入。
图14中表示具有离合器盖144的一个转矩传递装置，在该离合器盖的径向外部上装有一个离心摆重装置146，该离心摆重装置146的结构和功能在以下将借助图16至23来详细说明。
图15表示一个转矩传递装置，在该转矩传递装置中与图12中所示的实施例相比取代内部的扭转减振器(图12中112)在外部的扭转减振器111的输出部件150上可运动地安装了摆质量151至154。外部的扭转减振器111的输出部件150构成摆质量承载装置。输出部件150与摆质量154一起构成一个离心摆重装置155，它类似于图1至11所示的离心摆重装置地构型。
图16中以俯视图在单独的状态中表示出图14中的离心摆重装置146。该离心摆重装置146包括一个摆质量承载装置242，在其上可运动地装有三个摆质量244至246。摆质量245以与在图1至11所示的实施例中相似的方式方法借助一个阶梯销248、借助未裹套的阶梯销249，250及借助两个辊251，252可运动地保持在摆质量承载装置242上。
在图17至19中可看到，离心摆重装置146如何在径向上被设置在离合器盖254与离合器壳255之间。
在图20中以单独状态表示出摆质量承载装置242。在图21中以单独状态表示出摆质量245。在图22中以单独状态表示出阶梯销249。阶梯销249包括一个中间区段260，由它在相反方向延伸出两个圆柱形区段261，262。中间区段260具有比所述圆柱形区段261，262大的外径。此外中间区段260上设有一个由弹性减振塑料材料构成的外套264。
在图23中单独地示出辊251。如图1至11中所示的实施例那样，该辊251具有两个轴环268，269。在图16至23所示的实施例中，辊，阶梯销，摆质量及摆质量承载装置具有如图1至11所示的实施例中的相同的功能及作用。
参考标号表
1     离心摆重装置    2     摆质量承载装置
4     圆环盘          6     径向突出部分
7     径向突出部分    11    摆质量
12    摆质量          13    摆质量
14    摆质量          21    摆质量
23    摆质量          25    辊
26    辊              27    轨道
28    轨道            30    阶梯销
31    阶梯销          32    阶梯销
33    剖切部分        35    辊
36    辊              37    轨道
38    轨道            40    阶梯销
41    阶梯销          42    阶梯销
44    轴向碰触元件    45    轴向碰触元件
46    轴向碰触元件    48    销
49    销头            50    销
51    销头            53    透孔
54    透孔            55    透孔
56    透孔            57    透孔
60    碰触元件        61    碰触元件
62    销              63    碰触头
64    销              65    碰触头
70    透孔            71    透孔
72透孔                74透孔
75透孔                76透孔
78轴环                79轴环
81中间区段            82圆柱形区段
83圆柱形区段          85中间区段
86圆柱形区段          87圆柱形区段
89外套                92碰触元件
93碰触元件            101传动系
103驱动单元           104曲轴
105变速器             106离合器
107扭转振动减振装置   109柔性板
110输入部件           111外部的扭转减振器
112内部的扭转减振器   114输出部件
116铆钉连接           118次级飞轮盘
120反压板             121压板
124摩擦片             125离合器从动盘
127扭转减振器         128离合器轮毂
130变速器输入轴       133离心摆重装置
134摆质量承载装置     135摆质量
137摆质量
140轮毂部件           141变速器输入轴
144离合器盖           146离心摆重装置
150输出部件           151摆质量
152摆质量             153摆质量
154摆质量             155离心摆重装置
242摆质量承载装置     244摆质量
245摆质量            246摆质量
248阶梯销            249未裹套的阶梯销
250未裹套的阶梯销    251锟
252锟                254离合器盖
255离合器壳          260中间区段
261圆柱形区段        262圆柱形区段
264弹性的外套        268轴环
269轴环

Claims (12)

1.机动车的传动系(101)中的转矩传递装置，它用于在一个具有一个输出轴(104)的驱动单元(103)与具有至少一个变速器输入轴(130)的变速器(105)之间传递转矩，该转矩传递装置具有一个包括多个摆质量(11-14，21，23；135-137；151-154)的离心摆重装置(1；133；146；155)，这些摆质量借助多个辊(25，26，35，36；251)相对一个摆质量承载装置(2；242)可运动地被安装在该摆质量承载装置上，及具有至少一个离合器装置(106)和/或具有至少一个扭转振动减振装置(107)，其特征在于：这些辊(25，26，35，36；251)各具有至少一个轴环(78，79；268，269)，该轴环在离心力作用在摆质量(11-14，21，23；135-137；151-154)上的情况下在轴向上被设置在摆质量(11-14，21，23；135-137；151-154)与摆质量承载装置(2；242)之间。
2.根据权利要求1的转矩传递装置，其特征在于：该轴环(78，79；268，269)在径向上向外逐渐缩窄。
3.根据以上权利要求中一项的转矩传递装置，其特征在于：辊(25，26；251，252)各被设置在一个留空中，所述留空在摆质量承载装置(2；242)中被留空出及所述留空的在所述轴环(78，79；268，269)径向上的尺寸大于所述轴环的外径。
4.根据权利要求1的转矩传递装置，其特征在于：辊(25，26；251，252)的端部各被设置在摆质量(11)的一个轨道(27，28)中，该轨道的在所述轴环(78，79)径向上的尺寸小于所述轴环的外径。
5.根据权利要求1的的转矩传递装置，其特征在于：摆质量(11-14，21，23；135-137；151-154)相对摆质量承载装置(2；242)的运动通过至少一个止挡元件(31，32；249)来限制，该止挡元件在圆周方向上至少部分地被构造成弹性的或阻尼的。
6.根据权利要求5的转矩传递装置，其特征在于：止挡元件(31，32；249)由一个阶梯销构成，它的端部分别被接收在一个摆质量(11；245)中并且该阶梯销在它的端部之间具有一个中间区段(85；260)，该中间区段由一个弹性的或阻尼的材料(89；264)裹套。
7.根据权利要求1的的转矩传递装置，其特征在于：在摆质量(11，21)和/或摆质量承载装置上设置了至少一个轴向碰触元件(60，61)。
8.根据权利要求7的转矩传递装置，其特征在于：轴向碰触元件(60，61)由一个具有头部(63，65)的塑料塞构成，它被这样地安装在摆质量(21，11)上，使得该头部在轴向上至少部分地设置在摆质量(21，11)与摆质量承载装置(2)之间。
9.根据权利要求1的转矩传递装置，其特征在于：离心摆重装置(133)在轴向上被设置在离合器装置(106)与扭转振动减振装置(107)之间。
10.根据权利要求1的转矩传递装置，其特征在于：离心摆重装置(146)被设置在离合器装置(106)的一个离合器盖(144)上。
11.根据权利要求1或2所述的转矩传递装置，其特征在于：所述输出轴(104)是曲轴。
12.根据权利要求1或2所述的转矩传递装置，其特征在于：所述驱动单元(103)是内燃机。
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