緩沖系統的制造方法與工藝

本發明涉及一種緩沖系統以及一種用于設計該緩沖系統的方法，其中，該緩沖系統設有用于容納至少一個緩沖質量的緩沖質量支架，該緩沖質量支架同至少一個緩沖質量一樣具有至少一個導軌，并且其中，緩沖質量支架和緩沖質量的導軌借助于至少一個耦聯元件以如下方式彼此處于有效連接中，即，耦聯元件不僅可在緩沖質量支架的導軌中相對運動，而且可在緩沖質量的導軌中相對運動，更確切地說在中央位置與偏移位置之間相對運動，耦聯元件在中央位置中在導軌的周向方向上無偏移，而在偏移位置中出現沿周向方向上從中央位置的偏移，其中，針對取決于相應激勵的驅動器的氣缸數的階次設計由導軌和分配給該導軌的耦聯元件構成的復合結構。

背景技術：
由DE10066436B4已知此類緩沖系統。如尤其可從圖3看出的那樣，在緩沖質量支架上容納有多個緩沖質量，其中的每個緩沖質量具有兩個導軌，在其中相應可相對運動地容納有建立與緩沖質量支架的配屬的導軌的有效連接的耦聯元件。如進一步闡述的那樣，緩沖系統可以不同的方式與由驅動器(例如內燃機)所產生的激勵的確定的階次相協調，具體而言，通過導軌的幾何設計以及緩沖質量的選擇和緩沖質量的數量確定來進行協調。因為在機動車中通常存在結構空間和重量預先規定(其示出了各緩沖質量的質量限制以及沿著緩沖質量支架的周緣的緩沖質量數量限制)，所以導軌的幾何設計構成用于針對確定的階次設計緩沖質量的主要組成部分。通過驅動器(例如內燃機)產生的激勵的階次取決于該驅動器的氣缸數，從而例如三階是針對六缸驅動器的，二階是針對四缸驅動器的，而1.5階是針對三缸驅動器的。這依賴于驅動器曲軸的每一轉的點火次數，其中，假設驅動器構造為四沖程發動機，在六缸驅動器中，曲軸的每一轉點三次火，在四缸驅動器中點兩次火，而在三缸驅動器中點1.5次火。這意味著，在緩沖質量支架和緩沖質量中的導軌對于這些驅動器中的每種而言必須具有相應不同的幾何設計。因為在機動車中除了先前所提及的驅動器之外已知帶有與此不同的氣缸數的其他驅動器，所以可確定的是，緩沖系統的制造商須準備好多種緩沖質量支架和緩沖質量，以便可為不同的驅動器變體提供相應適配的緩沖系統。這是復雜且昂貴的。在圖3中示例地示出了用于緩沖系統、更確切地說用于四缸至六缸驅動器的導軌，其中，這些導軌在其幾何設計方面彼此不同。在此，對于緩沖系統的設計而言，耦聯元件的直徑D、緩沖質量的重心和待緩沖的階次預先給定，且由此計算在緩沖質量支架和緩沖質量中的導軌的半徑R1至R3。得出的是，隨著氣缸數的減少，相應的導軌13的半徑R1、R2、R3增長，從而，相比于在圖3c中所顯示的用于六缸驅動器的緩沖系統，在圖3b中所顯示的用于五缸驅動器的緩沖系統中的半徑R2相對用于六缸驅動器的半徑R3已經增加，從而在圖3a中所顯示的用于四缸驅動器的緩沖系統中相比用于五缸驅動器的半徑R2又更大地構造半徑R1。在此，半徑R1至R3由切入點S1至S3起算。因為通過預定導軌的幾何設計來充分滿足根據相應的驅動器的氣缸數設計緩沖系統的要求，所以耦聯元件18對于所有三種設計而言配有相同的直徑D。

技術實現要素：
本發明的目的在于如此構造緩沖系統，即，該緩沖系統在盡可能少的多樣性的構件的情況下適用于盡可能多的數量的驅動器。根據本發明的主要方面，該目的通過一種緩沖系統以及一種用于設計緩沖系統的方法來實現。緩沖系統設有用于容納至少一個緩沖質量的緩沖質量支架，該緩沖質量支架同至少一個緩沖質量那樣具有至少一個導軌，其中，緩沖質量支架和緩沖質量的導軌借助于至少一個耦聯元件以如下方式彼此處于有效連接中，即，耦聯元件不僅可在緩沖質量支架的導軌中相對運動，而且可在緩沖質量的導軌中相對運動，更確切地說在中央位置與偏移位置之間相對運動，耦聯元件在中央位置中在導軌的周向方向上無偏移，而在偏移位置中出現沿周向方向上從中央位置的偏移，其中，針對取決于相應激勵的驅動器的氣缸數的階次設計由導軌和分配給該導軌的耦聯元件構成的復合結構。在此特別重要的是，緩沖質量支架和/或至少一個緩沖質量的導軌在其幾何設計方面針對在一階與二階之間的虛擬階次的激勵來設計，帶有第一氣缸數的驅動器的激勵對應于一階，帶有第二氣缸數的驅動器的激勵對應于二階，而與導軌共同起作用的耦聯元件對應一階或二階來確定尺寸。起始情況規定成，在緩沖質量支架以及緩沖質量中的導軌根據產生激勵的驅動器的氣缸數明顯改變。在此，相比于六缸驅動器的導軌，四缸驅動器的導軌例如具有圍繞切入點的明顯更大的曲率半徑并且進而具有明顯更小的曲率。該問題的根據本發明的解決方案是，并未為每種驅動器將在緩沖質量支架和緩沖質量中的各自的導軌設置成匹配于由該驅動器產生的激勵的階次，而是作為替代設置成使導軌統一化。該統一化在于，在對導軌在其幾何設計方面進行選擇時實施與虛擬階次的匹配，該虛擬階次在兩個不同的階次之間，優選在兩個彼此相鄰的不同的階次之間。就一具體的示例來說，這意指，在緩沖系統(其不僅應適合與四缸驅動器一起使用，而且應適合與六缸驅動器一起使用)中的緩沖質量和緩沖質量支架處的導軌在幾何設計方面應針對虛擬階次來設計，該虛擬階次對應于在同樣虛擬的五缸驅動器中占主導的激勵。然而為了考慮到不同氣缸數的驅動器的要求，設置成，與針對五缸驅動器的虛擬階次設計的導軌共同作用的耦聯元件如此來確定尺寸，即，優選構造成圓柱形滾動體的耦聯元件在用于四缸驅動器時以適合于該應用的第一直徑來確定尺寸，而在用于六缸驅動器時以適合于該應用的第二直徑來確定尺寸，其中，耦聯元件在用于四缸驅動器時的直徑小于耦聯元件在用于六缸驅動器時的直徑。由于在用于六缸驅動器時的更大的直徑，相應的耦聯元件雖然須進行更少的回轉，以從中央位置到達到相應的導軌沿周向方向上離得最遠的偏移位置中，然而，在此經過的始于中央位置的最大偏移角度α不依賴于相應使用的驅動器，并且優選地為大約55°。因此，耦聯元件的直徑對應于導軌的幾何設計來預定。在此以如下方式來設計耦聯元件的直徑，即，在緩沖質量支架和/或緩沖質量中的相應的導軌的半徑同相應的緩沖質量的重心且相應待緩沖的階次一樣預先給定，且由此計算出耦聯元件的直徑。因為由此僅使用不同直徑的耦聯元件以使相應的緩沖系統匹配于不同氣缸數的驅動器，而在緩沖質量支架和緩沖質量中的導軌保持相同，所以在針對帶有不同氣缸數的驅動器設計緩沖系統時存在明顯的成本降低，而在此無須考慮功能缺陷。如果應針對兩個驅動器設計緩沖系統，在其中氣缸數不可為真實的中間值，此時也可實現上述的解決途徑。示例性地指出，在緩沖系統(其不僅應適用于與四缸驅動器一起使用，而且應適用于與三缸驅動器一起使用)中的緩沖質量支架和緩沖質量處的導軌在幾何設計方面應針對虛擬階次來設計，該虛擬階次對應于在同樣虛擬的3.5缸驅動器中占主導的激勵。然而，為了考慮到不同氣缸數對驅動器的要求，設置成，與針對3.5缸驅動器的虛擬階次設計的導軌共同作用的耦聯元件如此來確定尺寸，即，該耦聯元件在用于四缸驅動器時以適合于該應用的第一直徑來確定尺寸，而在用于三缸驅動器時以適合于該應用的第二直徑來確定尺寸，其中，耦聯元件在用于四缸驅動器時的直徑大于耦聯元件在用于三缸驅動器時的直徑。已結合針對四缸驅動器和六缸驅動器的闡述提供了對此的原因，且在此不再次重復。附圖說明下面借助附圖對本發明作詳細說明。其中：圖1示出了緩沖系統的俯視圖，該緩沖系統具有緩沖質量和相關的通過彈性裝置的彈性元件構成的止擋，其中，緩沖質量處在原始位置中，緩沖質量在離心力超過重力時且無引入的扭轉振動的情況下占據該原始位置；圖2示出了如圖1那樣的俯視圖，但是緩沖質量處于在重力超過離心力時占據的位置中；圖3示出了緩沖系統的導軌的描繪出現有技術的示意性圖示，其中，通過導軌的不同的幾何設計實現針對歸因于不同氣缸數的驅動器的激勵的不同階次的設計；圖4示出了緩沖系統的導軌的描繪出根據本發明的解決方案的示意性圖示，其中，通過接合到導軌中的耦聯元件的不同的尺寸實現針對歸因于不同氣缸數的驅動器的激勵的不同階次的設計。圖5示出了傳動系的示意性圖示。具體實施方式在圖1中示出了具有緩沖質量支架3的緩沖系統1，在緩沖質量支架上容納有多個緩沖質量7。緩沖質量7具有相應成對構造的導軌22以用于容納構造為基本上圓柱形的滾動體20的耦聯元件18，其中，導軌22如此設計，即，該導軌能夠實現緩沖質量7相對于耦聯元件18的徑向的相對運動。緩沖質量7在徑向內部與其周向側42相鄰地具有止擋側43。在緩沖質量支架3處同樣相應成對地設置有具有彎曲的走向的導軌13。根據在圖1或圖2中的圖示，導軌13各具有：輸出區域14，相應的導軌13在輸出區域中相對于中軸線15具有最大的徑向間距；聯接區域17，其在周向上彼此相反延伸地緊接在輸出區域14的兩側。設置在緩沖質量7處的導軌22也具有彎曲的走向，該走向各具有：輸出區域24，相應的導軌22在該輸出區域中相對于中軸線15具有最小的徑向間距；和聯接區域25，其在周向上彼此相反延伸地緊接在輸出區域24的兩側。導軌22相應設置在相應的緩沖質量7的緩沖質量中心35的兩側。圖1示出了緩沖質量7在行駛運行中的狀態，如果緩沖系統1在離心力超過重力時的轉速的情況下運行，此時存在該狀態。容納在導軌13和22中的耦聯元件18相應沿軸向與導軌22中的一個相鄰地接合到相應配屬的導軌13中。在根據圖1的圖示中，緩沖質量7由于離心力而沿徑向向外移，從而耦聯元件18相應定位在相應的導軌22的輸出區域24中，即，定位在導軌22的相對于中軸線15具有最小的徑向間距的區域中。在此，耦聯元件18相應支撐在緩沖質量支架3的導軌13的輸出區域14中，即，支撐在導軌13的相對于中軸線15具有最大的徑向間距的區域中。緩沖質量7相應在其徑向內端處分別具有幾何成形部28，該幾何成形部在周向側中間的部分中具有第一接觸區域26，而在周向側外部的部分中具有第二接觸區域27。相應的第一接觸區域26具有區域中部37，其將第一接觸區域26分成成形部半部23。幾何成形部28以下文還將說明的方式與沿徑向設置在緩沖質量7內部的止擋31共同作用，止擋整合在環狀構件32處。環狀構件32沿周向方向上在每兩個緩沖質量7之間各具有一個固定部34，其相應包圍接收部(Aufnehmer)11，從而固定部34相應用作止擋接收部38。環狀構件32由此不可相對轉動地容納在緩沖質量支架3處。沿周向方向上延伸的環狀體33在每兩個止擋接收部38之間相應用作止擋輪廓40。止擋接收部38和止擋輪廓40共同形成在環狀構件32處的止擋31。如果緩沖系統1在離心力超過重力時的轉速的情況下運行，緩沖質量7在離心力的作用下沿徑向向外移，從而耦聯元件18可相應定位在緩沖質量7的相應的導軌22的輸出區域24中。雖然扭轉振動可迫使緩沖質量7沿周向方向上偏移，由此耦聯元件18從導軌13、22的輸出區域14、24偏移到其聯接區域17、25中，然而，在扭轉振動減弱時在離心力的作用下始終發生耦聯元件18回位到原始位置中。而如果離心力低于重力，例如在機動車蠕行運行時或在驅動器(諸如內燃機)停下時，此時緩沖質量7沿徑向向內下落，以占據在圖2中示出的相對彼此和相對于緩沖質量支架3的相對位置。在這種運行狀態中，沿徑向位于中軸線15之上的兩個緩沖質量7沿徑向向內下落，直至其止擋側43以第一接觸區域26的與運動方向相關的成形部半部23貼靠在環狀構件32的環狀體33處的止擋31的配屬的止擋輪廓40。如果導軌13、22允許緩沖質量7沿徑向向下繼續運動，當相應的緩沖質量7的與運動方向相關的第二周向區域27貼靠固定部34并且因此貼靠環狀構件32的止擋接收部38時，此時才終止運動。沿徑向位于中軸線15之下的兩個緩沖質量7同樣沿徑向向內下落，直至其止擋側43以成形的、與運動方向相關的第一接觸區域26貼靠在環狀構件32的環狀體33處的止擋31的配屬的止擋輪廓40，并且直至相應的緩沖質量7的與運動方向相關的第二接觸區域27貼靠相應的固定部34且因此貼靠環狀構件32的止擋接收部38。以這種方式防止沿徑向位于中軸線15之下的兩個緩沖質量7以其周向側42彼此貼靠。圖4a至4c在示意性的圖示中相應顯示了緩沖質量支架3的導軌13，在其中相應地容納有耦聯元件18。如可從耦聯元件18在導軌13的相應的輸出區域14中的位置看出的那樣，借助圖1闡述的行駛運行沒有引入扭轉振動，耦聯元件18因此占據其中央位置。沿周向方向上在以實線示出的耦聯元件18的側部相應以斷線示出了耦聯元件18在導軌13中的可能的偏移位置，其中，耦聯元件18可相應以其中央位置為出發點在偏移方向上在導軌13上最大滾動至達到大約55°的偏移角度α。當然，當由于非常強的扭轉振動存在足夠強的能量輸入時，耦聯元件18僅在此時達到其最大可能的偏移角度。但耦聯元件18通常以其中央位置為出發點在更小的角度范圍中偏移。如圖4a至圖4c還示出的那樣，導軌13沿周向方向上具有半徑R至少基本上相同的幾何設計，半徑以至少基本上相同的切入點S為出發點，而圖4b的耦聯元件18在其直徑D2方面大于圖4a的帶有直徑D1的耦聯元件18，但小于圖4c的帶有直徑D3的耦聯元件18。由此引起，根據圖4a的耦聯元件18可始于其中央位置(即在導軌13的輸出區域14中)實施沿周向方向上的滾動運動，其數量是在直徑上較大的、例如在圖4c中示出的耦聯元件18的滾動運動的數量的多倍。顯然，在圖4b中示出的耦聯元件18在滾動運動的數量方面處于圖4a或圖4c中的耦聯元件18之間。雖然通過預定耦聯元件18的不同的直徑D1至D3可在輸出區域14的相應的滾動頻率中獲得顯著的區別，但在此經過的偏移角度α保持恒定，且優選為大約55°。圖5示例地示出了一種傳動系，其例如適合用于容納緩沖系統1。相應地，呈內燃機的形式的驅動器5具有曲軸54，其例如借助于驅動板60與耦聯組件56相連接。該耦聯組件56例如可構造成飛輪質量、雙質量飛輪或液力耦合裝置，且以未示出的方式用于容納緩沖系統1。耦聯組件56最后與傳動機構62相連接。圖5顯示出，驅動器5的曲軸54同緩沖系統1一樣可圍繞中軸線15旋轉。附圖標記列表1緩沖系統3緩沖質量支架5驅動器7緩沖質量11接收部13導軌14輸出區域15中軸線17聯接區域18耦聯元件20滾動體22導軌23成形部半部24輸出區域25聯接區域26接觸區域27接觸區域28幾何成形部31止擋32環狀構件33環狀體34固定部35緩沖質量中心37區域中部38止擋接收部40止擋輪廓42周向側43止擋側54曲軸56耦聯組件60驅動板62傳動機構