專利名稱：扭振減振器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種扭振減振器，特別指一種分體式的飛輪，它有一個初級慣性質量，該初級慣性質量可與內燃機的驅動軸無相對轉動連接，并且還有一個次級慣性質量，該次級慣性質量可克服一個第一儲能裝置和一個第二儲能裝置的阻力相對于該初級慣性質量轉動，其中第二儲能裝置與第一儲能裝置并聯。
背景技術：
這樣的扭振減振器例如在汽車中連接在驅動發動機和變速器之間。兩個慣性質量根據驅動方式相對轉動小的或者大的角度。其中在內燃機的運行中可能出現不均勻性，這會激起初級慣性質量振動。這種振動不應該傳給次級慣性質量，因為它們可能在與次級慣性質量相連接的一個變速器中會導致損壞或者導致一不希望的噪聲。
發明內容
發明的任務是，這樣構造一個扭振減振器，特別指一種分體式的飛輪，它有一個初級慣性質量，該慣性質量可與內燃機的驅動軸無相對轉動連接，并且還有一個次級慣性質量，該次級慣性質量可克服一個第一儲能裝置和一個第二儲能裝置的阻力相對于初級慣性質量轉動，其中第二儲能裝置與第一儲能裝置并聯，由此使得在內燃機運行中產生的不均勻性在振動技術上被隔離，也就是說，不會從初級慣性質量傳到次級慣性質量。
本發明提出了一種扭振減振器，特別是一種分體式的飛輪，它有一個初級慣性質量，該初級慣性質量可與內燃機的驅動軸無相對轉動連接，并且還有一個次級慣性質量，該次級慣性質量可克服一個第一儲能裝置和一個第二儲能裝置的阻力相對于初級慣性質量轉動，第二儲能裝置與第一儲能裝置并聯，在該扭振減振器中本發明的任務是這樣被解決的，即第二儲能裝置這樣與兩個慣性質量連接，使得第二儲能裝置只在小的轉動角度，特別是1°到10°，而不是在大的轉動角度，特別是大于10°，起遞減的作用。這兩個慣性質量借助于支承裝置可以相對轉動。兩個儲能裝置的作用在于，使在內燃機的運行中出現的、振蕩的振動不傳到次級慣性質量上，該次級慣性質量可與至少一個變速器輸入軸無相對轉動連接。在第二儲能裝置起遞減的作用前的轉動角度，也被稱為自由角，最好為1°到10°，特別是6°。第二儲能裝置的遞減的作用是這樣與第一儲能裝置的作用協調的，即第一儲能裝置的作用在自由角的范圍幾乎被補償。
一種優選的扭振減振器的實施例的特征在于，第二儲能裝置包括一個彈簧裝置，該彈簧裝置具有一個遞減地變化的彈簧特征曲線。該彈簧裝置可包括至少一個遞減作用的彈簧。該彈簧裝置也可以不包括遞減作用的彈簧，并且例如借助一個斜坡起到它的遞減的作用。
另一種優選的扭振減振器的實施例的特征在于，彈簧裝置包括一個迅動彈簧(Schnappfeder)。迅動彈簧可以是整體結構或者由兩個相對作用的盤形彈簧組成。迅動彈簧用于，在小的轉動角度時補償第一儲能裝置的作用。優選構造成盤形彈簧的迅動彈簧的止擋可以被作成彈性的或者阻尼的。
另一個優選的扭振減振器的實施例的特征在于，第二儲能裝置與其中一個慣性質量固定連接。第二儲能裝置最好與次級慣性質量固定連接，這樣在運行中出現的沖擊動量矩不會經過次級慣性質量傳到其后面連接的變速器中。
另一個優選的扭振減振器的實施例的特征在于，第二儲能裝置與所述另一個慣性質量這樣耦合，即該另一個慣性質量相對于與該第二儲能裝置固定連接的慣性質量可以無大的阻力地繞小的轉角轉動。這樣將保證振蕩的振動不會從一個，特別是初級的慣性質量，傳到另一個，特別是次級慣性質量上。
另一個優選的扭振減振器的實施例的特征在于，第二儲能裝置通過一個自由輪裝置(Freilaufeinrichtung)與該另一個慣性質量連接。該自由輪裝置保證，兩個慣性質量能繞大的轉角相對轉動，而沒有使第二儲能裝置起其遞減的作用。
另一個優選的扭振減振器的實施例是特征在于，該自由輪裝置包括兩個反向運行的自由輪機構(Freilufe)。這些自由輪機構被這樣構成，即它們決不會在兩個轉動方向上同時夾緊。這些自由輪機構可以被設計成自動聯鎖的離合器。可以通過一個錐體或者多個薄片(Lamellen)實現這種加強。自由輪機構同樣可以由設置了齒的板件構成。
另一個優選的扭振減振器的實施例的特征在于，自由輪裝置包括一個雙作用的自由輪機構。該雙重作用的自由輪機構被這樣構成，即它決不會在兩個轉動方向同時卡住。
另一個優選的扭振減振器的實施例的特征在于，該自由輪裝置至少包括一個滾輪(或滾子)，該滾輪可旋轉地安裝在第二儲能裝置的徑向外部上。最好是多個滾輪均勻分布地安置在第二儲能裝置的圓周上。代替滾輪，同樣可以用一個球或者一個其它的轉動件可轉動地安置在第二儲能裝置上。
另一個優選的扭振減振器的實施例是特征在于，滾輪在一個導向通道中被導向，該導向通道相對于一個圍繞慣性質量旋轉軸線的圓弧傾斜地伸展。當這些慣性質量相對轉動時，通過導向通道的傾斜配置將能夠將一個力在軸向上施加在滾輪和第二儲能裝置上。
另一個優選的扭振減振器的實施例是特征在于，導向通道由一個導向裝置的兩個側壁構成邊界。導向裝置最好由薄板構成并且松動地安置在兩個慣性質量之間。其中導向裝置通過在它內部嚙合的滾輪保持位置。
另一個優選的扭振減振器的實施例是特征在于，導向裝置的兩個側壁沿著導向通道相互平行地伸展。平行的側壁用于導向滾輪。
另一個優選的扭振減振器的實施例是特征在于，導向裝置的兩個側壁的距離在導向通道的端部減小。匯聚的側壁在導向通道端部構成滾輪的止擋。
另一個優選的扭振減振器的實施例是特征在于，這兩個側壁，從橫截面觀察，通過一個屋頂形連接元件相互連接，該連接元件具有兩個相交的屋頂面。屋頂形的連接元件保證了導向裝置的穩定性，另一個優選的扭振減振器的實施例是特征在于，在導向裝置上固定了摩擦襯，這些摩擦襯根據第二儲能裝置的狀態在導向裝置和其中一個慣性質量、特別是初級慣性質量之間被夾緊。這些摩擦襯使得兩個慣性質量之間的轉矩可通過第二儲能裝置傳遞。
本發明其它的優點、特征及細節由下面的說明書部分得出，在其中將參考附圖對不同的實施例在細節上進行描述。其中在說明書和其它申請文件中提及的特征分別就其單個本身或者其任意組合都可構成本發明有創造性的方案。
圖1按照第一實施例示意性地示出一個具有遞減迅動彈簧的雙質量飛輪；圖2當一個摩擦扭矩為4Nm時圖1表示的雙質量飛輪的扭矩與轉角的關系圖。
圖3當一個摩擦扭矩為8Nm時圖1表示的雙質量飛輪的扭矩與轉角的關系圖；圖4按照一個另外的、具有自由輪機構的實施例的雙質量飛輪的示意圖；圖5當扭矩通過零點時的圖4的一部分；圖6具有一個夾緊的自由輪球(Freilaufkugel)的圖4的一部分；圖7具有一個自由的自由輪球的圖4的一部分；圖8按照一個另外的實施例的雙質量飛輪的上半部分的部分剖視圖；圖9圖8所示導向裝置的底側視圖。
具體實施例方式
圖1示出的雙質量飛輪形式的扭振減振器包括一個可固定在汽車內燃機曲軸上的初級質量1，一個次級質量2利用一個軸承同軸地并且可繞一旋轉軸線轉動地支承在該初級質量1上。通過一條末端畫了齒的、起始于初級慣性質量1的線4，以及一條起始于次級慣性質量2的直線5，將兩個慣性質量相對轉動時所出現的基本摩擦進行了表示。
初級質量1與次級質量2通過一個具有可壓縮的儲能器9的第一儲能裝置8驅動式連接。能量儲存器8，在這里為沿圓周方向長形的有一個大的壓縮行程的螺旋彈簧形式，被容納在一個腔中(沒有示出)，該腔至少部分地被填充一種粘性的介質。
與第一儲能裝置8并聯著一個第二儲能裝置12，它包括一個迅動彈簧13，在該迅動彈簧13下面繪出了迅動彈簧13的扭矩M與轉角W的關系曲線，該扭矩M基本上是正弦形延伸的，其中正的幅值A1比負的幅值A2大一點。
在迅動彈簧13徑向外側上作用一個連接件15，它與初級質量1固定地連接。此外在連接件15上構造了一個止擋元件16，一個中間件18可靠置在該止擋元件16上，該中間件18作用在迅動彈簧13的徑向內側并且相對連接件15可以運動。在施加4到8Nm的摩擦扭矩時中間件18可以相對于次級慣性質量2運動，如通過一條末端帶齒的線20所表示的。
當圖1示出的初級質量1相對次級質量2轉動時，即在圖1中朝著次級質量2運動時，最初迅動彈簧13的扭矩上升，直到達到幅值A1為止。然后迅動彈簧13的扭矩下降。在扭矩曲線中的點23對應到達止擋16時狀態。扭矩在點23和點26之間通過零點并且變成負值。點23對應著止擋27的到達，該止擋27被構造在中間件18上。在點23和26的之間角度范圍被稱為自由角FW，例如在該實施例中為1.5°。在點23和26之間的扭矩MF在該實施例中為3.75Nm。
圖2為圖1示出的扭振減振器的扭矩M與轉角W當摩擦扭矩RM為4Nm時的關系曲線。圖1中的弧形彈簧9的斜度在圖2中通過一條實線30表示。因為迅動彈簧13的扭矩最初上升并且對弧形彈簧9的扭矩反作用，所以圖2中的扭矩最初以一個比弧形彈簧9小的斜度上升。當到達圖1中點23后并且在到達點26前迅動彈簧急變，這樣只有弧形彈簧9起作用。當轉角逆轉時，迅動彈簧13又急變回來。
圖3為圖1示出的扭振減振器的扭矩M與轉角W當摩擦扭矩RM為8Nm時的關系曲線。圖1中本發明的第二儲能裝置12有這樣的優點，即它隨著弧形彈簧9的轉角一起移動。這就帶來這樣的優點，即在遞減的迅動彈簧13中為隔離發動機的不均勻性只須儲存用于必要的部分拖拽(Teilschleifen)的能量。因此有效的斜度可以被幾乎任意地減少。
在圖4中示出了兩個初級質量1和2，它們在克服一個基本摩擦4、5時可以相互相對轉動。一個包括一個弧形彈簧9的第一儲能裝置8在初級慣性質量1和次級慣性質量2之間被張緊。一個包括一個迅動彈簧13的第二儲能裝置12通過一個連接件15與初級慣性質量1耦合，該連接件15作用在迅動彈簧的徑向外側。在連接件15上構造了一個用于中間件41的止擋元件16。
在中間件41上構造了兩個位移限制元件43、44，它們限制中間件41相對止擋元件16的一個可能的運動。另外在中間件41上為自由輪球50和51設置了止擋46和47。在自由輪球50上作用一個彈簧52，該彈簧支撐在一個支撐壁53上。在自由輪球51上作用一個彈簧54，該彈簧支撐在一個支撐壁55上。支撐壁53和55從一個耦合元件58起始，該耦合元件58可相對中間件41運動并且作用在迅動彈簧13的徑向內側。自由輪球50和51可被夾緊在耦合元件58和一個夾緊元件59之間，該夾緊元件59固定在次級慣性質量2上。
圖5通過一個箭頭60表示出自由輪球50與止擋46接觸。通過一個箭頭61同樣表示自由輪球51與所屬的止擋47接觸。在這種狀態下在迅動彈簧13下方繪出的扭矩M與轉角W的關系曲線中的扭矩通過零點。
圖6示出這樣的狀態，即位移限制元件44靠置在止擋元件16上。然后，如通過一個箭頭62表示的，自由輪球50被夾緊被在耦合元件58和夾緊元件59之間。迅動彈簧的扭矩具有一個負值。通過一個箭頭63表示自由輪球51與止擋47接觸。
在圖7中，構造在耦合元件58上的兩個位移限制元件67、68靠置在連接件15上。通過一個箭頭64表示自由輪球50不僅靠置在耦合元件58上而且也靠置在夾緊元件59上。通過一個箭頭65表示自由輪球51是自由的。所以初級質量與固定在其上的連接件15可以被不受限制地繼續推動。自由輪球50和51決不可能同時在耦合元件58和夾緊元件59之間被夾緊。由此，扭矩特性曲線的正的和負的支線可以被通過，直到止擋為止。當止擋被越過時，為了在下個部分拖拽時重新變為有效，整個單元幾乎沒有力地繼續轉動。
圖8示出一個初級質量71，它與一個次級質量72耦合。在次級質量72上固定一個止擋板73，在止擋板上構造了一個止擋74。在止擋74對面，在次級質量74上構造了另一個止擋75。一個迅動彈簧76可以在兩個止擋74和75之間急變(umschnappen)。迅動彈簧76包括兩個相對作用的盤形彈簧77和78。
通過一條虛線80表示一個螺釘連接(Schraubverbindung)，借助它，迅動彈簧76被固定在次級質量72的徑向內側。一個銷81從盤形彈簧78的徑向外側伸出，在其端部可以轉動地支撐一個滾輪82。滾輪82被導向在一個導向通道84中，該導向通道被構造在一個導向裝置85中。導向裝置85包括兩個側壁86和87，它們在側向構成導向通道84的邊界。兩個側壁86和87通過一個V形的連接元件88互相連接起來。
兩個摩擦襯91、92固定在導向元件85的徑向外側，借助于這些摩擦襯在導向裝置85和初級慣性質量71之間構成一個自夾緊的錐體離合器。摩擦襯91在所示狀態下貼靠在初級慣性質量71上，相反在摩擦襯92和一個固定在初級慣性質量71上的對應板94之間是空氣。該對應板94借助一個螺釘連接95固定在初級慣性質量71上。
當迅動彈簧76從圖8所示的位置急變時，摩擦襯92則靠置在對應板94上。這樣就保證了不僅在迅動彈簧急變前而且在迅動彈簧急變后都能在初級慣性質量71和次級慣性質量72之間傳遞一個轉矩。
在圖9中可以看到，滾輪82在導向通道84中可以在兩個終端位置之間往復地運動，它們通過虛線圓101和102表示。此外在圖9中還可看出，在導向裝置85上固定了另外的摩擦襯108、109。此外，在導向裝置85中一個另外的滾輪110被導向在一個另外的導向通道112中。這些導向通道84和112相對一個圍繞慣性質量71、72的旋轉軸線的圓弧114傾斜地伸展。在圓弧114和這些導向通道84、112之間的角度為30°。導向通道84、112的傾斜的布置使迅動彈簧76的在軸向方向作用的力可轉變成徑向方向的力。
標記符號列表1.初級慣性質量2.次級慣性質量4.帶齒的線5.直線8.第一儲能裝置9.弧形彈簧12.第二儲能裝置13.迅動彈簧15.連接件16.止擋元件18.中間件20.末端帶齒的線23.點26.點27.止擋30.弧形彈簧斜度41.中間件43.位移限制元件44.位移限制元件46.止擋47.止擋
50.自由輪球51.自由輪球52.彈簧53.支撐臂54.彈簧55.支撐臂58.耦合元件60.箭頭61.箭頭62.箭頭63.箭頭64.箭頭65.箭頭67.位移限制元件68.位移限制元件71.初級質量72.次級質量73.止擋板74.止擋75.止擋76.迅動彈簧77.盤形彈簧78.盤形彈簧80.虛線＝>螺釘連接81.銷82.滾輪
84.導向通道85.導向裝置86.側壁87.側壁88.V形連接元件91.摩擦襯92.摩擦襯94.對應板95.螺釘連接101.止擋位置102.止擋位置108.另外的摩擦襯109.摩擦襯110.另外的滾輪112.導向通道114.圓弧
權利要求
1.扭振減振器，特別是分體式飛輪，具有一個初級的慣性質量(1)，該初級的慣性質量可與內燃機的驅動軸無相對轉動連接，并且具有一個次級的慣性質量(2)，該次級的慣性質量可克服一個第一儲能裝置(8)和一個第二儲能裝置(12)的阻力相對于初級的慣性質量(1)轉動，該第二儲能裝置與第一儲能裝置并聯，其特征在于該第二儲能裝置(12)與所述兩個慣性質量(1，2)的耦合，使得第二儲能裝置(12)只在小的轉動角度時，特別是1°到10°，并且不在大的轉動角度時，特別是大于10°，起遞減的作用。
2.如權利要求1的扭振減振器，其特征在于第二儲能裝置(12)包括一個彈簧裝置，該彈簧裝置具有一個遞減變化的彈簧特征曲線。
3.如權利要求2的扭振減振器，其特征在于彈簧裝置包括一個迅動彈簧(13)。
4.如上述權利要求之一的扭振減振器，其特征在于第二儲能裝置(12)與其中一個慣性質量(1，2)固定連接。
5.如權利要求4的扭振減振器，其特征在于第二儲能裝置(12)與所述另一個慣性質量(2，1)的耦合，使得該另一個慣性質量(2，1)可相對于所述與第二儲能裝置(12)固定連接的慣性質量(1，2)沒有大的阻力地繞小的轉角轉動。
6.如權利要求5的扭振減振器，其特征在于第二儲能裝置(12)通過一個自由輪裝置與所述另一個慣性質量(2，1)連接。
7.如權利要求6的扭振減振器，其特征在于自由輪裝置包括兩個反向運動的自由輪機構。
8.如權利要求6的扭振減振器，其特征在于自由輪裝置包括一個雙作用的自由輪機構。
9.如權利要求7或8的扭振減振器，其特征在于自由輪裝置包括至少一個滾輪(82)，該滾輪(82)可旋轉地安裝在第二儲能裝置(76)的徑向外部上。
10.如權利要求9的扭振減振器，其特征在于滾輪(82)在一個導向通道(84)中被導向，該導向通道(84)相對于一個圍繞這些慣性質量的旋轉軸線的圓弧(114)傾斜地伸展。
11.如權利要求10的扭振減振器，其特征在于導向通道(84)由一個導向裝置(85)的兩個側壁(86，87)構成邊界。
12.如權利要求11的扭振減振器，其特征在于該導向裝置(85)的兩個側壁(86，87)沿著導向通道(84)相互平行地伸展。
13.如權利要求12的扭振減振器，其特征在于該導向裝置(85)的兩個側壁(86，87)的距離在導向通道(84)的端部減小。
14.如權利要求11至13的扭振減振器，其特征在于這兩個側壁(86，87)，從橫截面觀察，通過一個V形連接元件(88)相互連接，該連接元件具有兩個相交的面。
15.如權利要求11至14的扭振減振器，其特征在于在導向裝置(85)上固定了一些摩擦襯(91，92)，它們根據第二儲能裝置(76)的狀態在導向裝置(85)和其中一個慣性質量之間、特別是該初級的慣性質量(71)之間被夾緊。
全文摘要
本發明涉及一種扭振減振器，特別是分體式飛輪，具有一個初級慣性質量，該慣性質量可與內燃機的驅動軸無相對轉動連接，并且具有一個次級慣性質量，該次級慣性質量可克服一個第一儲能裝置和一個第二儲能裝置的阻力相對于初級慣性質量轉動，第二儲能裝置與第一儲能裝置并聯。為了使得在內燃機運行中產生的不均勻性在振動技術上被隔離，第二儲能裝置這樣與兩個慣性質量耦合，使得第二儲能裝置只在小的轉動角度時，特別是1°到10°，并且不在大的轉動角度時，特別是大于10°，起遞減的作用。
文檔編號F16F15/137GK1657801SQ20051000908
公開日2005年8月24日 申請日期2005年2月18日 優先權日2004年2月18日
發明者奧斯瓦爾德·弗里德曼 申請人:盧克摩擦片和離合器兩合公司