扭振減振器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種扭振減振器，帶有減振器殼體(1)，該減振器殼體帶有被減振介質(3)填充的環形管道狀的工作腔(2)，其中，在所述工作腔(2)中沿周向(4)布置有可自由活動的飛輪環(5)，并且其中，所述飛輪環(5)通過至少一個滑動軸承(6)支承在工作腔(2)中，其中，所述滑動軸承(6)由飛輪環(5)的第一涂層(7)構成，所述第一涂層至少部分覆蓋飛輪環的表面(8)。
【專利說明】扭振減振器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種減振扭振減振器，包括減振器殼體，所述減振器殼體帶有環形管道狀的工作腔，所述工作腔被粘性減振介質填充，其中，在工作腔內沿周向布置有可自由活動的飛輪環，并且其中，所述飛輪環通過至少一個滑動軸承支承在工作腔中。
技術背景
[0002]這種扭振減振器是周所周知的，例如在文獻EP0503424B1中有所描述。這種已知的扭振減振器與帶輪共同使用，其中，所述減振器殼體由帶輪和封閉工作腔的蓋子構成。飛輪環在徑向上從內側和外側以及在端側上從兩側分別通過一個滑動軸承被支承在由粘性減振介質填充的工作腔上，其中，所述滑動軸承由塑料制成，并具有較低的摩擦阻力。
[0003]滑動軸承被分別獨立制造并組裝。
[0004]這在制造、組裝和物流方面需要較高的成本。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于，對上述類型的扭振減振器進一步改進，從而使這種扭振減振器具有簡單且部件數量少的結構，并且能被簡單且成本低廉地制造。
[0006]根據本發明，所述目的通過權利要求1的特征部分完成。從屬權利要求還給出了有利的配置方式。
[0007]為了完成所述目的規定，滑動軸承由飛輪環的第一涂層構成，所述涂層至少部分覆蓋飛輪環的表面。
[0008]在此有利的是，構成滑動軸承的第一涂層與飛輪環構成可預組裝的單元，從而可以通過一個工序將所述可預組裝的單元安裝在減振器殼體中。
[0009]液壓式減振的扭振減振器通過剪切布置在工作腔減振介質發揮作用。在符合規定地使用扭振減振器的過程中，飛輪環可自由活動地且與減振器
[0010]殼體相對轉動地在工作腔中運動。由此形成了對粘性減振介質的循環剪切，所述循環剪切具有減振作用。通過這種方式將機械能轉化為熱量，通過包繞飛輪環的減振器殼體將熱量導出。
[0011]根據有利的實施方式可以規定，第一涂層至少在徑向上從內側并且在軸向上從兩側大體夾狀地包圍飛輪環。在此情況下，第一涂層沿徑向在內側上被設計為徑向軸承，并且沿軸向在兩側上被分別設計為軸向軸承。兩個軸向軸承可以例如從徑向軸承開始一直延伸到大約飛輪環的三分之一徑向高度處。通過這種設計，一方面確保了將飛輪環沿徑向和軸向良好地支承在工作腔內，另一方面在工作腔與飛輪環之間提供了足夠大的減振間隙為扭振減振器所用。
[0012]徑向軸承和軸向軸承可以被設計成一體式相互過渡且材料一致。由此簡化了對扭振減振器的制造，從而將僅只一種的用于制成徑向軸承和軸向軸承的材料通過一道工序與飛輪環的表面相連。這種連接可以例如通過噴塑完成。
[0013]鑒于例如明顯不同的機械負載，多種材料對于徑向軸承和軸向軸承是有意義的，在這種應用情況下，徑向軸承和軸向軸承也可以由相互不同的材料制成。
[0014]第一涂層的徑向軸承和/或軸向軸承可以分別具有至少一個潤滑油槽。徑向軸承和軸向軸承優選分別具有多個沿周向均勻分散布置的潤滑油槽，所述潤滑油槽沿軸向在第一涂層的整個軸向寬度上延伸。被填充到潤滑油槽中的潤滑油由位于工作腔中的減振介質構成。通過位于潤滑油槽中的潤滑油減低了第一涂層與減振殼體之間的摩擦，同樣還降低了由摩擦所導致的在支承位置上不被期望的高的升溫。
[0015]根據當前相應的應用情況，徑向軸承可以具有例如八個或十二個沿周向均勻分散布置的潤滑油槽。通過大量的潤滑油槽并通過在第一涂層的整個軸向寬度上相同的延伸，使得摩擦極低。由此在運行過程中僅導致了扭振減振器實際上并不明顯的溫度升高，并且在較長的使用過程中有始終良好的使用性能。
[0016]減振介質優選由硅油構成。硅油在應用于液壓減振式的扭振減振器時具有這樣的優點，硅油在化學性質上是惰性的，并且由此與潛在反應物不會或僅發生極低程度的反應。此外，硅油在加大的溫度范圍內是穩定的，同時還保持高潤滑性能。此外，硅油可以抗老化。
[0017]未被第一涂層覆蓋的表面可以由第二涂層覆蓋。在根據現有技術的扭振減振器中，通常因溫度而不利地出現剛性下降。尤其在減振介質為硅油時，減振介質的粘性隨溫度發生劇烈變化，這會導致扭振減振器的使用性能發生不被期望的改變。
[0018]通過不被第一涂層覆蓋的飛輪環表面上涂的第二涂層可以消除上述不期望的效果，因為與構成飛輪環的材料相比，第二涂層的體積以更為劇烈的程度隨溫度變化。
[0019]第一和第二涂層像全部為第一涂層一樣，可以共同構成飛輪環的完整外包層。滑動軸承和用于溫度補償的第二涂層由此被設計為相互轉化的。通過飛輪環的完整外包層可以輕易地調整并進而改善溫度補償的量。
[0020]未被第一涂層覆蓋的表面或第二涂層與限定出工作腔減振器殼體的內壁限定了由減振介質所填充的減振間隙。基本上，隨溫度變化的減振介質粘度和減振間隙的尺寸對扭振減振器的使用新能產生影響。因為在符合規定的使用過程中，通過合理的建設性費用實際上并不能避免在扭振減振器的工作腔中的溫度變化，由此必然會導致減振介質的粘性的相應變化。
[0021]當使用第二涂層時，減振間隙的尺寸因其與溫度有關的體積變化而自動調整。
[0022]第一涂層和第二涂層可以設計為一體式相互轉化且材料一致。扭振減振器由此具有零件數少的結構，并且可以被簡單且成本低廉地制造。
[0023]第一涂層和第二涂層可以由聚合材料制成。優選制成涂層的材料例如可以是PA66(聚酰胺66或者說尼龍66)、PTFE(聚四氟乙烯)或Ρ0Μ(聚甲醛)。所述材料具有良好的滑動性能和較低的磨損，這在較長的使用過程中對徑向軸承和軸向軸承的正常功能方面特別有利。
[0024]第二涂層可以由合成橡膠材料制成。
[0025]第二涂層以合成橡膠為基的，第二涂層也可以是唯一的涂層。在此，合成橡膠應該是抗硅油的，并且對于油具有低的膨脹特性。
[0026]利用這種涂層可以實現極其可變的層厚，所述層厚可以通過涂層的熱膨脹以合適的方式改變粘性減振器中的間隙。可變間隙可以被用作測量儀器。
[0027]例如AEM橡膠(乙烯丙烯酸酯橡膠)、HNBR橡膠(氫化丁腈橡膠)、FFKM橡膠(全氟橡膠)或FKM橡膠(氟橡膠)可以作為材料被使用。
[0028]之前所述的材料實現了良好的溫度補償，在接觸減振器殼體內壁時具有良好的滑動性能和良好的減振性。此外，所述材料還耐高溫和/或耐低溫。
[0029]第一涂層和/或第二涂層可以直接緊貼地包繞飛輪環。這例如是這樣實現的，即制成第一涂層和/或第二涂層的材料直接噴塑在飛輪環的表面上。由此簡化了對扭振減振器的制造。
[0030]為了將具有滑動性能的材料連接在飛輪環的表面上可以規定，第一涂層和/或第二涂層借助粘結劑與飛輪環相連接。
[0031]飛輪環優選由金屬材料制成。鑒于飛輪環的尺寸，這種飛輪環具有較高的飛輪質量。
[0032]飛輪環可以與第一涂層和/或第二涂層材料接合和/或形狀配合地連接。這種材料接合的連接是通過例如前述將涂層直接噴塑在飛輪環上或借助粘結劑實現的。形狀配合的連接可以例如通過特殊聚合物的流化床涂覆完成。
[0033]在工作腔中可以布置減振介質容器，其中，減振介質室通過內壁和未被第一涂層覆蓋的飛輪環表面被限定出來，或通過內壁和第二涂層限定。原則上，所需的室和潤滑油槽可以被獨立設計和放置。然而所述室必須與減振器間隙流體連通地連接。
[0034]減振介質容器的作用在于，能夠消除工作腔中的填充物的波動。此外，由此確保最小填充體積和由溫度導致的膨脹(表現為無效體積)。
[0035]減振介質、第二涂層和減振間隙構成共同的溫度補償裝置，用以在不論任何溫度下都實現扭振減振器始終不變的使用性能，其中，所述溫度補償裝置被這樣設計，即減振介質具有粘性，第二涂層具有熱膨脹系數而減振間隙具有一定的體積，其中，所述粘性、熱膨脹系數和體積相應地調整為不依賴于溫度實現扭振減振器始終不變的使用性能。尤其當減振介質為硅油時，減振介質顯示出隨溫度升高所發生的劇烈剛度下降，通過這種配置大體上避免了溫度對于扭振減振器的使用性能的影響。針對減振介質的粘性下降，并且減振介質的剛性下降，第二涂層隨著溫度升高發生一定程度的膨脹。減振介質的剛性損失是這樣被彌補的，即減小減振間隙的體積。
[0036]由此抵消了溫度變化對扭振減振器的使用性能的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]以下根據圖1至6對根據本發明的扭振減振器的五個實施例進行更詳盡的闡述，其中帶有設計互不相同的飛輪環。
[0038]圖1至圖6分別以示意圖示出了:
[0039]圖1為不帶溫度補償裝置而帶有特別簡單的第一涂層的第一實施例；
[0040]圖2為帶有第一涂層的第二實施例，所述第一涂層完全覆蓋飛輪環的表面；
[0041]圖3為根據本發明的扭振減振器的第三實施例，其中帶有呈兩部分涂層形式的溫度補償裝置；
[0042]圖4為與圖1的實施例類似的第四實施例，其中，第一涂層沿徑向在內側具有潤滑油槽；
[0043]圖5為帶有根據圖4的第一涂層的飛輪環的立體圖；
[0044]圖6為帶有根據圖4的第一涂層的第五實施例的飛輪環的立體圖，第一涂層帶有設計為楔形的潤滑油槽。
【具體實施方式】
[0045]在圖1中示出了扭振減振器的一種實施例。飛輪環5沿徑向在內側被第一涂層7夾狀包繞，其中，所述第一涂層7通過噴塑在飛輪環5的表面8上的聚合材料構成。飛輪環5通過徑向軸承9和兩個軸向軸承10、11自由地且相對于減振器殼體I可相對旋轉地支承在工作腔2內，所述軸向軸承在端側上布置在飛輪環5的兩側。在此處所示的實施例中，減振間隙16被飛輪環5的表面8和工作腔2的內壁15限制。
[0046]在圖2中示出了扭振減振器的一種實施例，其中帶有類似于圖1但具有均勻層厚的第一涂層7。這種扭振減振器的功能與根據圖1的扭振減振器的功能并無區別。
[0047]在圖3中示出了根據本發明的扭振減振器的特別優選的實施方式。所述扭振減振器包括減振器殼體1，從截面圖方向觀察，該減振器殼體被設計為在其外周側區域內大致上呈C形地沿軸向敞開。減振器殼體I沿軸向敞開的一側被蓋子18液密地封閉，其中，所述蓋子18在減振介質室17的區域內具有被堵頭19液密封閉的通孔20，用以利用減振介質3填充工作腔2。環形管道狀的工作腔2被粘性的減振介質3填充，所述減振介質在此處所示出的實施例中由硅油構成。飛輪環5沿周向4可自由活動地布置在工作腔2中，并且通過構成滑動軸承6的第一涂層7相對于減振器殼體I支承在工作腔2中。
[0048]第一涂層7僅在徑向內側大體夾狀地包繞飛輪環5的表面，并由此在徑向內側構成徑向軸承9，并沿軸向在兩側構成軸向軸承10、11。
[0049]徑向軸承9在內周側上帶有十二個沿周向4均勻分散布置的潤滑油槽12.1......12.12，所述潤滑油槽沿周向從飛輪環5的一個端側向飛輪環的另一端側延伸。
[0050]由此構成了例如根據圖3的第三實施例的徑向軸承9。
[0051]扭振減振器具有溫度補償裝置。所述溫度補償裝置由減振介質3、第二涂層13和減振間隙16構成，其中，所述溫度補償裝置的上述特征以相反產生影響，從而使扭振減振器具有不依賴溫度的始終不變的使用性能。
[0052]如果在符合規定地使用扭振減振器的過程中減振介質3的溫度不斷升高，則減振介質的粘度降低；減振介質3隨著溫度的升高而產生更高的流動性。
[0053]由此，當第二涂層13不隨溫度升高而膨脹且因此減振間隙16的體積變小，就會改變扭振減振器的使用性能。減振介質3不斷減小的粘性和由溫度導致的第二涂層13的膨脹與因此而降低的減振間隙16的體積相結合，使得根據本發明的扭振減振器不依賴于溫度地具有始終不變的使用性能。
[0054]在此處所示出的實施例中，第二涂層13覆蓋了未被第一涂層7覆蓋的飛輪環5的表面8，從而使第一涂層7和第二涂層13共同構成飛輪環5的完整包覆層14。
[0055]在此處所示出的實施例中，第一涂層7和第二涂層13由具有滑動性能的聚合材料、例如PTFE、PA66或POM構成，并且被設計為一體式相互過渡的。減振間隙16在第二涂層13與相鄰的工作腔2內壁15之間延伸。
[0056]在圖4中示出了扭振減振器的另一種實施例，該實施例與根據圖1的扭振減振器的實施例的區別在于，第一涂層7的徑向軸承9和軸向軸承10、11具有十二個沿周向均勻分散布置的潤滑油槽12.1......12.12，所述潤滑油槽袋從飛輪環5的一個端側向飛輪環的另一端側延伸。潤滑油槽12.1......12.12被減振介質3填充，從而降低了在軸承點區域內的摩擦和不期望的較大升溫。
[0057]在圖5中以立體圖方式示出了根據圖3的第三實施例的設有第一涂層7的飛輪環5。在此示出了徑向軸承9和軸向軸承10、11的潤滑油槽12.1......12.12。
[0058]在圖6中示出了另一實施例的飛輪環5的立體圖，其中帶有根據圖4的第一涂層7，具有被設計為楔形的潤滑油槽12.1......12.12。
[0059]附圖標記21示出了飛輪環5的帶有第一涂層7的完整包覆層。
[0060]附圖標記22表示在周向4斜切的滑動面，所述滑動面在運行狀態下起到了自動定中的作用。
【權利要求】
1.一種扭振減振器，帶有減振器殼體(I)，該減振器殼體帶有被減振介質(3)填充的環形管道狀的工作腔(2)，其中，在所述工作腔(2)中沿周向(4)布置有可自由活動的飛輪環(5)，并且所述飛輪環(5)通過至少一個滑動軸承(6)支承在工作腔(2)中，其特征在于，所述滑動軸承￠)由飛輪環(5)的第一涂層(7)構成，所述第一涂層至少部分覆蓋飛輪環的表面⑶。
2.根據權利要求1所述的扭振減振器，其特征在于，所述第一涂層(7)至少在徑向上從內側并在軸向上從兩側大體呈夾狀地包繞飛輪環(5)。
3.根據權利要求1或2所述的扭振減振器，其特征在于，所述第一涂層(7)沿徑向在內側被設計為徑向軸承，并且沿軸向在兩側被分別設計為軸向軸承(10、11)。
4.根據權利要求3所述的扭振減振器，其特征在于，所述徑向軸承(9)和軸向軸承(1Ul)被設計為一體式相互轉化且材料一致的。
5.根據權利要求3或4所述的扭振減振器，其特征在于，所述第一涂層(7)的徑向軸承(9)和/或軸向軸承(10、11)分別具有至少一個潤滑油槽(12.1......)。
6.根據權利要求3至5中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，所述徑向軸承(9)和/或軸向軸承(10、11)分別具有多個沿周向(4)均勻分散布置的潤滑油槽(12.1、12.2、12.3......)，所述潤滑油槽沿軸向在第一涂層(7)的整個徑向寬度延伸。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，未被第一涂層(7)覆蓋的表面(8)被第二涂層(13)覆蓋。
8.根據權利要求7所述的扭振減振器，其特征在于，所述第一涂層(7)和第二涂層(13)共同構成飛輪環(5)的完整包覆層(14)。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，未被第一涂層(7)覆蓋的表面⑶或第二涂層(13)與減振器殼體⑴限定出工作腔⑵的內壁(15)限定了被減振介質(3)填充的減振間隙(16)。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，所述第一涂層(7)和第二涂層(13)被設計為一體式相互轉化且材料一致。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，所述第一涂層(7)和第二涂層(13)由聚合材料制成。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，所述第一涂層(7)和/或第二涂層(13)直接緊貼地包繞飛輪環(5)。
13.根據權利要求1至11中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，所述第一涂層(7)和/或第二涂層(13)借助粘結劑與飛輪環(5)相互連接。
14.根據權利要求1至13中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，所述飛輪環(5)有金屬材料制成。
15.根據權利要求1至14中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，所述飛輪環(5)與所述第一涂層(7)和/或第二涂層(13)材料接合地和/或形狀配合地相互連接。
16.根據權利要求1至15中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，在工作腔(2)中布置有減振介質室(17)，并且所述減振介質室(17)通過內壁(15)和飛輪環(5)的未被第一涂層(7)覆蓋的表面(8)來限定，或通過內壁(15)和第二涂層(13)來限定。
17.根據權利要求1至16中任一項所述的扭振減振器，其特征在于，所述減振介質(3)、第二涂層(13)和減振間隙(16)共同構成了溫度補償裝置，用以與溫度無關地實現扭振減振器的始終不變的使用性能，并且所述溫度補償裝置被這樣設計，即減振介質(3)具有粘性，第二涂層(13)具有熱膨脹系數，并且減振間隙(16)具有一定體積，并且所述粘性、熱膨脹系數和體積相應地相互制約為不依賴于溫度地實現扭振減振器的始終不變的使用性能。
【文檔編號】F16F15/167GK104279266SQ201410334136
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月14日 優先權日:2013年7月12日
【發明者】A·威克, E·科赫, M·格拉斯 申請人:特瑞堡威巴克公司