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用于扭振减振器的摩擦装置

阅读:1031发布:2020-06-11

专利汇可以提供用于扭振减振器的摩擦装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于扭振 减振器 (10)的摩擦装置(20),其具有至少两个至少在周向上可围绕主旋 转轴 线(14)彼此独立移动的摩擦元件(26)和互补的从动侧的摩擦面(30),其中这些摩擦元件可以通过主动侧的控制件(28)进行控制,而这些摩擦面可以通过从动侧的控制件(32)进行控制,并且在这些摩擦面上分别有摩擦元件(26)与之摩擦 接触 。本发明还涉及一种 扭振减振器 和一种用于安装扭振减振器的摩擦装置的方法。,下面是用于扭振减振器的摩擦装置专利的具体信息内容。

1.用于扭振减振器(10)的摩擦装置(20),其中所述摩擦装置(20)包括至少两个至少在周向上能围绕主旋转轴线(14)彼此间独立移动的摩擦元件(26),所述摩擦元件能通过主动侧的控制件(28)进行控制,所述摩擦装置还包括互补的从动侧的摩擦面(30),所述摩擦面能通过从动侧的控制件(32)进行控制,且在所述摩擦面上分别有摩擦元件(26)与之摩擦接触,所述主动侧的控制件(28)包括带有至少一个凹槽(46)的控制盘(28),在所述凹槽中布置有摩擦元件(26),其中所述凹槽(46)在周向上围绕所述主旋转轴线(14)的部分大于布置在所述凹槽中的摩擦元件(26)的相应延伸部,其特征在于,所述凹槽(46)和布置在所述凹槽中的摩擦元件(26)具有至少一个在周向上作用的倾斜引入部(54)。
2.根据权利要求1所述的摩擦装置(20),其特征在于,所述摩擦面(30)以及所述摩擦元件(26)中的与所述摩擦面(30)摩擦接触的表面区域(42)是径向的并且在周向上与主旋转轴线(14)对准。
3.根据权利要求1或2所述的摩擦装置(20),其特征在于,所述摩擦面(30)布置在共用的摩擦盘(34)上。
4.根据上述任意一项权利要求所述的摩擦装置(20),其特征在于,所述主动侧的控制件(28)具有针对至少一个摩擦元件(26)的径向向内作用的离心补偿。
5.根据上述任意一项权利要求所述的摩擦装置(20),其特征在于,在所述控制盘(28)中有至少两个凹槽(46),在所述凹槽中分别布置有摩擦元件(26),其中,所述凹槽(46)在周向上的尺寸与布置在所述凹槽中的各摩擦元件(26)的相应延伸部的尺寸之间的差值对于所述两个凹槽(46)而言是不同的。
6.根据上述任意一项权利要求所述的摩擦装置(20),其特征在于,所述凹槽(46)具有径向向内的引导面,用于与布置在所述凹槽(46)中的摩擦元件(26)的相关的径向向内的引导面相互作用。
7.根据上述任意一项权利要求所述的摩擦装置(20),其特征在于,还包括将所述摩擦元件(26)压向摩擦面(30)的挤压件(40),优选共用的挤压件。
8.根据上述任意一项权利要求所述的摩擦装置(20),其特征在于,所述摩擦元件(26)或者轴向作用于所述摩擦元件的按压元件(72)具有轴向凸起(44),并且所述摩擦元件(26)通过作用于所述轴向凸起(44)的挤压件(40)而与所述互补的从动侧的摩擦面(30)挤压式摩擦接触。
9.根据权利要求8所述的摩擦装置(20),其特征在于,所述挤压件(40)包括盘簧(40)。
10.根据权利要求9所述的摩擦装置(20),其特征在于,所述盘簧(40)直接作用于所述轴向凸起(44)。
11.用于扭振减振器(10)的摩擦装置(20),其特征在于,包括至少一个摩擦元件(26),所述摩擦元件通过由与所述摩擦元件(26)相同的材料构成的主动侧的控制件(28)进行控制,还包括互补的从动侧的摩擦面(30),所述摩擦面通过从动侧的控制件(32)进行控制,并且所述摩擦元件(26)与所述摩擦面摩擦接触,其中所述摩擦元件(26)由塑料构成。
12.根据上述任意一项权利要求所述的摩擦装置(20),其特征在于,其中所述摩擦装置(26)由金属构成,优选地在摩擦元件(26)与控制件(28、32)之间具有硬化的或者轧制的接触区域,或者所述摩擦元件(26)由塑料构成。
13.根据上述任意一项权利要求所述的摩擦装置(20),其特征在于,在所述摩擦面(30)的周围,所述主动侧的控制件(28)在轴向上比所述摩擦元件(26)更薄。
14.根据上述任意一项权利要求所述的摩擦装置(20),其特征在于,所述主动侧的控制件(28)一体成型式地构造。
15.扭振减振器(10),其具有主动侧(12)、能围绕所述扭振减振器(10)的主旋转轴线(14)相对于所述主动侧(12)转动的从动侧(16),以及在所述主动侧(12)与从动侧(16)之间作用的弹簧减振装置(18),其中所述弹簧减振装置带有根据上述任意一项权利要求所述的摩擦装置(20)。
16.根据权利要求15所述的扭振减振器(10),其特征在于,所述主动侧的控制件(28)以形状配合的方式轴向地插在所述主动侧(12)上。
17.扭振减振器(10),其具有主动侧(12)、能围绕所述扭振减振器(10)的主旋转轴线(14)相对于所述主动侧(12)转动的从动侧(16),以及在所述主动侧(12)与从动侧(16)之间作用的弹簧减振装置(18),其特征在于,所述弹簧减振装置(18)包括具有粘性液体的弹簧装置(60),以及针对所述弹簧装置(60)的粘性液体而密封的摩擦装置(20)。
18.根据权利要求17所述的扭振减振器(10),其特征在于,所述摩擦装置(20)通过非接触式的密封件(64)进行密封。
19.根据权利要求17或18所述的扭振减振器(10),其特征在于,所述摩擦装置(20)布置在所述弹簧装置(30)与轴承(62)之间的流体路径中,所述轴承位于主动侧(12)和从动侧(16)之间。
20.用于操作扭振减振器(10)的方法,该扭振减振器具有主动侧(12)、能围绕所述扭振减振器(10)的主旋转轴线(14)相对于所述主动侧(12)转动的从动侧(16),以及在所述主动侧(12)与从动侧(16)之间作用的弹簧减振装置(18),其特征在于,所述弹簧减振装置(18)具有带有静态特性曲线的弹簧系统,所述静态特性曲线在最大旋转度的90%的范围内或者在旋转角度加减10°的范围内具有小于15顿米或者小于发动机最大转矩
10%的迟滞
21.根据权利要求20所述的操作方法,其特征在于,所述迟滞小于13牛顿米或小于发动机最大转矩的8%,优选小于10牛顿米或者小于发动机最大转矩的7%。
22.用于操作扭振减振器(10)的方法,所述扭振减振器具有主动侧(12)、能围绕所述扭振减振器(10)的主旋转轴线(14)相对于所述主动侧(12)转动的从动侧(16),以及在所述主动侧(12)与从动侧(16)之间作用的弹簧减振装置(18),其特征在于,所述弹簧减振装置(18)具有带有动态特性曲线的弹簧系统,所述动态特性曲线在最大旋转角度的90%的范围内或者在旋转角度加减10°的范围内具有小于25牛顿米或者小于发动机最大转矩的
15%的迟滞。
23.根据权利要求22所述的驱动方法,其特征在于,所述迟滞小于20牛顿米或小于发动机最大转矩的17%,优选小于15牛顿米或者小于发动机最大转矩的10%。
24.根据权利要求20至23中任意一项所述的扭振减振器(10),其特征在于,所述摩擦装置(20)输出大于300牛顿米、优选大于400牛顿米或者大于500牛顿米以用于减振。
25.用于安装摩擦装置(20)的方法,其特征在于,首先将至少一个摩擦元件(26)与所述摩擦装置(20)的相关的控制件(28)彼此连接成一体,在对所述摩擦元件(26)定位后或者定位时,将所述控制件(28)与所述摩擦元件(26)彼此分离。
26.用于安装摩擦装置(20)的方法,其特征在于,用于所述摩擦装置(20)的摩擦元件(26)的所述摩擦装置(20)的控制件(28)以形状配合的方式轴向地插在扭振减振器(10)的主动侧(12)上。

说明书全文

用于扭振减振器的摩擦装置

[0001] 本发明涉及用于扭振减振器的摩擦装置和扭振减振器,以及用于安装摩擦装置的方法和用于驱动扭振减振器的方法。
[0002] 扭振减振器已在大量的具体的实施例中公开。扭振减振器具有主质量体(或者主动侧)和从质量体(或者从动侧),其中从动侧可相对于主动侧转动,并且设置有在主动侧与从动侧之间作用的弹簧减振装置。设计扭振减振器的主要目的是对与各种运行状态相关的阻尼特性产生影响,尤其是对与主动侧和从动侧之间的相对旋转相关的阻尼特性产生影响。在多数情况下人们争,当主动侧和从动侧之间有较大的旋转幅度时设置较高的阻尼。尤其是,在具有以下的旋转速度或者旋转频率时设置较高的阻尼,其中在该旋转速度或旋转频率下各个系统(扭振减振器通过各个系统机械式地作用连接)能够达到共振区域。
[0003] 为了提供与各种运行状态相匹配的阻尼,已知的扭振减振器仅通过有限的方式进行了设置。例如在专利文献EP1058028A2中公开了一种带有摩擦装置的扭振减振器,该摩擦装置包含用于阻尼匹配的拖楔。在专利文献WO 2006/079306A1中公开了一种用于双质量飞轮的减振装置,其中设置有多个部件,这些部件在两个飞轮质量体扭转时由于在飞轮质量体之间设置有可彼此滑动的楔面而相互挤压,并且在相互挤压的状态下在两个彼此相对旋转的飞轮质量体之间产生摩擦作用。以类似的方式,在专利文献WO2005/064198A1中公开的双质量耦合飞轮的减振部件也是基于具有楔面的部件构成。在专利文献US5503595中公开了一种扭振减振器,其中摩擦装置构造成环形。
[0004] 本发明的目的是提供一种替代性的用于扭振减振器的摩擦装置,利用扭振减振器上的该摩擦装置能够以简单而实用的方式实现所期望的阻尼特性。
[0005] 根据本发明,该目的通过一种用于扭振减振器的摩擦装置、一种扭振减振器、一种用于安装扭振减振器的摩擦装置的方法和一种操作扭振减振器的方法来实现,其中扭振减振器具有独立权利要求的技术特征。其他有益的设计方案可以在从属权利要求以及后面的说明书中找到。
[0006] 此处尤其是,倾斜引入部以及主动侧的控制件由与摩擦元件相同的材料构成的设计方案首先可以实现相应良好的去耦合,这可用于以相应较小的迟滞来操作扭振减振器。
[0007] 该摩擦装置可具有至少两个至少在周向上可围绕主旋转轴线彼此独立移动的摩擦元件,这些摩擦元件可以通过主动侧的控制件进行控制。此外可以设置互补的从动侧的摩擦面,这些摩擦面可以通过从动侧的控制件进行控制,并且在摩擦面上分别有摩擦元件与之摩擦接触
[0008] 通过设置可彼此独立移动的摩擦元件和互补的从动侧的摩擦面,在主动侧的控制件和从动侧的控制件的共同作用下,能够以简单而实用的方式实现或设置所期望的阻尼特性。为此设置了主动侧的控制件以用于控制摩擦元件,将扭振减振器的主动侧或者主质量体的转矩传递给摩擦元件。设置了从动侧的控制件以用于控制从动侧的摩擦面,并且尤其设置成将从动侧或者从质量体的转矩传递给从动侧的摩擦面,以及因此而传递给摩擦元件。更确切地说,当主动侧和从动侧之间发生相对旋转时,特别优选地当超过或等于由从动侧的控制件为各个摩擦元件预设的主动侧和从动侧之间的偏转度时,摩擦元件与互补的从动侧的摩擦面摩擦接触,并且通过在互补的从动侧的摩擦面上的滑动摩擦而起到减振作用。采用这种设计的摩擦装置有益的是,可以设置规定的摩擦或者阻尼,其中尤其有益的是,可以灵活地设计主动侧和从动侧的控制件,用以实现与各种应用相匹配的阻尼特性。
[0009] 优选地,摩擦面以及摩擦元件的与摩擦面摩擦接触的表面区域是径向的并且在周向上与主旋转轴线对准。这有以下有益效果,即由于在相应法向力的方向上没有离心力的作用,因此在从动侧的摩擦面与摩擦元件或表面区域之间作用的摩擦力的第一阶分量或第一近似值与主动侧或从动侧的旋转周数或旋转频率无关。
[0010] 在本发明的摩擦装置的一个应用的实施例中,摩擦面布置在一个共用的摩擦盘上。通过设置共用的摩擦盘,能够有利地提供一种具有简单结构的紧凑的摩擦装置。尤其是,结构简单而紧凑的摩擦装置使得可以简单地组装,并且在某些情况下可相应简单地拆卸该摩擦装置。
[0011] 在本发明的摩擦装置的一个优选的实施例中,主动侧的控制件具有针对至少一个摩擦元件的径向向内作用的离心力补偿。通过设置针对至少一个摩擦元件的径向向内作用的离心力补偿,可以有利地避免或者大幅减小在借助主动侧的控制件进行控制时由于离心力作用而导致的摩擦元件与从动侧的表面区域的摩擦接触。这种摩擦接触尤其是在径向靠外的区域中是不利的或者不希望发生的,更确切的说特别是在高的转数或者高的有待衰减的频率时,其中与转数在共振区域的情况不同,减振能够导致振幅的不必要增加,根据扭振减振器上所安装的系统的结构,这一振幅增加如有必要可以比在无阻尼的情况下更大。
[0012] 在本发明的摩擦装置的另一个应用实施例中,主动侧的控制件包括带有至少一个凹槽的控制盘,在凹槽中布置有摩擦元件,其中凹槽在周向上围绕主旋转轴线的部分大于布置在凹槽中的摩擦元件的相应延伸部。
[0013] 在上述的另一个应用实施例中,作为主动侧的控制件的控制盘防转地与主动侧或者主质量体连接或者与它们作用连接。通过设置凹槽,该凹槽在周向上围绕主旋转轴线的部分大于其中所布置的摩擦元件的相应延伸部,可以提供一种主动侧的控制件,其中只有在超过或者等于为各摩擦元件预设的主动侧和从动侧之间的旋转角度或者最小的旋转角度时(该角度与相应的凹槽在周向上的延伸部有关),各摩擦元件才开始在摩擦面上摩擦或者滑动摩擦,即通过各摩擦元件实现减振。当通过摩擦元件实现减振时,摩擦元件优选地与在周向上界定各凹槽的止动面接触,或者与在周向上界定各凹槽的止动区域接触。只有当接触该止动面或者止动区域时,控制盘才能够将主动侧的转矩传递给各摩擦元件,从而通过各个摩擦元件在摩擦面上的摩擦实现减振。
[0014] 该控制盘还可以与至少一个摩擦元件固定连接,这样在主动侧和从动侧之间有非常小但不等于零的旋转角度时,摩擦元件也会在摩擦面上摩擦或者摩擦移动。通过这种方式可以提供基本摩擦,尤其当在非常高的转数范围内操作扭振减振器时,该基本摩擦是有益的。
[0015] 在上述的另一个应用实施例中,优选地在控制盘中设置至少两个凹槽,在两个凹槽中分别布置摩擦元件,其中凹槽在周向上的尺寸与布置在凹槽中的各摩擦元件的相应延伸部的尺寸之间的差值对于两个凹槽而言是不同的。
[0016] 由于为各摩擦元件预设的主动侧和从动侧之间的旋转角度或者最小的旋转角度取决于相应的凹槽在周向上的延伸部(参见上文),因此通过将凹槽在周向上的尺寸与布置在凹槽中的各摩擦元件的相应延伸部的尺寸之间的差值设置成不同的或者可变的,可以提供逐级增大的摩擦或者阻尼。逐级增大摩擦或者阻尼可以通过以下方式实现,即由于变化的差值,当主动侧和从动侧之间有不同的偏转角度时,摩擦元件发挥摩擦作用或者减振作用。有益的是,通过设置逐级增大的摩擦,可以为每个系统提供量身定制的阻尼特性。
[0017] 优选地,该凹槽具有径向向内的引导面,用于与布置在凹槽中的摩擦元件的相关的径向向外的表面相互作用。有益的是,通过这种方式能够非常有效地避免摩擦元件的非预期地径向向外运动。
[0018] 特别优选地,该凹槽和布置在其中的摩擦元件具有至少一个在周向上作用的倾斜引入部。一方面有益的是,通过设置倾斜引入部,当适当地对准倾斜引入部时可以实现离心力补偿。另一方面有益的是,通过设置在周向上作用的倾斜引入部,摩擦元件能够缓慢地进入到各停止位置,即摩擦元件与在周向上界定凹槽的止动面接触或者与在周向上界定各凹槽的止动区域接触的位置(也参照上文)。尤其有益的是,通过这种缓慢进入能够将刺的噪音或者将突然开始摩擦的情况降至最低。
[0019] 在本发明的摩擦装置的一个优选的实施例中,设置有将摩擦元件压向摩擦面的优选为共用的挤压件。挤压件可设置成使得摩擦元件与对应的摩擦面以规定的方式摩擦接触。一方面,共用的挤压件对摩擦元件产生有益的均匀的挤压作用,这又带来了以下结果,即摩擦元件在轴向上可进行近似相同的移动(与在周向上可独立移动不同)。有益的是,这些相同的移动有利于均匀的摩擦运动。通过设置共用的挤压件,还可以有利地使本发明的摩擦装置具备简单的结构。尤其是,结构简单的摩擦装置可以实现简单的组装和同样简单的拆卸。
[0020] 此外,用于扭振减振器的摩擦装置带有至少一个可以通过主动侧的控制件进行控制的摩擦元件,其特征在于,该摩擦元件或者轴向地作用于该摩擦元件的按压元件具有轴向凸起,该摩擦装置还带有互补的从动侧的摩擦面,该摩擦面可以通过从动侧的控制件进行控制,并且该摩擦元件通过作用于轴向凸起的挤压件的挤压而与摩擦面摩擦接触。通过将轴向凸起与作用在其上的挤压件连接,可以有利地通过规定的挤压力来提供规定的摩擦,而规定的摩擦又可有利地实现各个系统的规定的阻尼作用。
[0021] 在此,轴向凸起可以面向摩擦元件或者背离摩擦元件,并且优选地规定接触点,在该接触点处挤压件以规定的方式施加挤压力,这从而产生规定的摩擦作用。
[0022] 优选地,挤压件包括盘簧。一方面有益的是,包括盘簧的挤压件可以均匀地挤压摩擦元件,这又带来了以下结果,即摩擦元件在轴向上可进行近似相同的移动(与在周向上可独立移动不同)。有益的是,这些相同的移动有利于均匀的摩擦运动。通过设置盘簧还可以使本发明的摩擦装置具备简单的结构。尤其是,结构简单的摩擦装置可以实现简单的组装,以及在某些情况下同样简单的拆卸。
[0023] 优选地,盘簧直接作用于轴向凸起上,从而将摩擦元件非常有效且结构紧凑地挤压在互补的从动侧的摩擦面上。
[0024] 用于扭振减振器的摩擦装置还带有至少一个摩擦元件,该摩擦装置的特征在于,摩擦元件可以通过由与摩擦元件相同的材料构成的主动侧的控制件进行控制,并且与互补的从动侧的摩擦面摩擦接触,该摩擦面可以通过从动侧的控制件进行控制。
[0025] 对于这种摩擦装置,至少一个摩擦元件可以通过由与摩擦元件相同的材料构成的主动侧的控制件进行控制,这带来以下有益效果,即在主动侧的控制件和摩擦元件之间提供规定的摩擦作用。尤其有益的是,在摩擦元件和主动侧的控制件的合适的设计方案中,由于采用相同的材料还可以使磨损基本上降至最低。
[0026] 特别优选的是,摩擦元件由金属构成,更优选地是在摩擦元件与控制件之间具有硬化的或者轧制的接触区域,或者摩擦元件由塑料构成。摩擦元件由金属构成,且优选地在摩擦元件与控制件之间具有硬化的或者轧制的接触区域,有益于将磨损最小化。设置由塑料构成的摩擦元件具有以下优点,即能够避免或者显著地降低刺耳的摩擦和由此带来的刺耳的噪音。
[0027] 在一个应用实施例中,在摩擦面的周围,主动侧的控制件在轴向上比摩擦元件更薄。通过使主动侧的控制件在摩擦面的周围具有更薄的结构,能够有利地避免主动侧的控制件可能会有的摩擦。
[0028] 尤其是,主动侧的控制件可以以一体成型的方式构造,其中一体式构造的主动侧的控制件可以通过简单而实用的方式制造,例如通过浇铸由可浇铸的材料来制造。
[0029] 与该摩擦装置匹配的扭振减振器可以包括主动侧或者主质量体、可围绕扭振减振器的主旋转轴线相对于主动侧转动的从动侧或者从质量体,以及在主动侧与从动侧之间作用的带有相应的摩擦装置的弹簧减振装置。通过设置相应的摩擦装置,能够以简单而实用的方式在扭振减振器上如上所述地实现或者设置所期望的阻尼特性。
[0030] 在扭振减振器的一个实际的实施例中,主动侧的控制件以形状配合的方式轴向地插在主动侧上。通过提供这种可插接性,可以实现简单的安装或者拆卸,其中对于扭振减振器的任意的摩擦转置以形状配合的方式来插接控制件有益于实现最简单的安装和拆卸。
[0031] 此外,对于带有主动侧、可围绕扭振减振器的主旋转轴线相对于主动侧转动的从动侧以及在主动侧与从动侧之间作用的弹簧减振装置的扭振减振器而言,该弹簧减振装置包括具有粘性流体的弹簧装置和针对所述弹簧装置的粘性流体而密封的摩擦装置。有益的是,对于这种扭振减振器,可以根据具体的设计来将粘性流体用作润滑剂和/或用于粘性阻尼。针对润滑剂而密封摩擦元件有益于确保形成规定的摩擦,以便设置所期望的或相匹配的阻尼特性。
[0032] 优选地,该摩擦装置通过非接触式的密封件进行密封。通过设置非接触式的密封件或者通过设置迷宫式的密封件,可以有利地避免不必要的或者不受控制的基本摩擦。
[0033] 特别优选地,该摩擦装置布置在弹簧装置与位于主动侧和从动侧之间的轴承(优选为滑动轴承)之间的流体路径中。这有以下优点,即对为摩擦元件设置的密封件和轴承可提供针对粘性流体或润滑剂的密封。这对滑动轴承式的轴承尤其有益,其可能在接触润滑剂时脱落或者不按照规定的方式工作。
[0034] 对于用于操作扭振减振器的方法,以及对于带有主动侧、可围绕主旋转轴线相对于主动侧转动的从动侧以及在主动侧与从动侧之间作用的弹簧减振装置的扭转振动阻尼器而言,弹簧减振装置具有带有如下静态特性曲线的弹簧系统,该静态特性曲线在最大旋转角度的90%的范围内或者在旋转角度加减10°的范围内具有小于15顿米或者小于最大发动机转矩的10%的迟滞。
[0035] 在此,本发明的静态特性曲线是指在非常低的转数时的特性曲线,更确切地说是在其中离心力可以忽略不计的转数时的特性曲线。
[0036] 有益的是,在指定的区间内设置的小于15牛顿米或者小于最大发动机转矩的10%的迟滞能够形成规定的摩擦,尤其是在高频时发挥相应作用的规定的摩擦并且与弹簧系统无关的摩擦。所谓旋转角度是指主动侧与从动侧之间的旋转角度或者偏转角度。通过弹簧减振装置的弹簧系统产生这种很小的摩擦,该摩擦基本上由弹簧减振装置的摩擦系统提供。
[0037] 在此有益的是,由于在弹簧减振装置的合适的设计方案中可以完全去掉、关闭或者桥接摩擦系统,因此规定弹簧系统的迟滞以便能够进行相应的测量,然而如果去掉弹簧系统,最终可能会完全改变扭振减振器的功能,以及因此不能比较测量结果。
[0038] 优选的是,迟滞小于13牛顿米或者小于最大发动机转矩的8%,更优选的是小于10牛顿米或者小于最大发动机转矩的7%。
[0039] 在此作为附加或者替代的是,对于用于操作扭振减振器的方法,以及对于带有主动侧、可围绕主旋转轴线相对于主动侧转动的从动侧以及在主动侧与从动侧之间作用的弹簧减振装置的扭振减振器而言,弹簧减振装置具有带有如下动态特性曲线的弹簧系统,该动态特性曲线在最大旋转角度的90%的范围内或者在旋转角度加减10°的范围内具有小于25牛顿米或者小于最大发动机转矩的15%的迟滞。
[0040] 在此,本发明的动态特性曲线是指在各驱动系统的最大转数时的特性曲线。
[0041] 有益的是,在指定的区间内设置的小于25牛顿米或者小于最大发动机转矩的15%的迟滞能够形成规定的摩擦,尤其是在高频时(如在高的转数时发生的那样)形成规定的摩擦,其中尤其是弹簧装置由于离心力而导致的问题不会通过摩擦而对减振产生影响。此处,旋转角度也是指主动侧与从动侧之间的旋转角度或者偏转角度。
[0042] 优选地,尤其当发动机具有200牛顿米的最高转矩时,动态特性曲线的迟滞小于50牛顿米,更优选地小于40牛顿米。同样地,尤其当发动机具有其它的功率时,动态特性曲线的迟滞小于最大发动机转矩的17%,更优选地小于发动机最大转矩的10%,尤其在高的转数时或在高频时,这点可以相应地实现良好的去耦合。
[0043] 在上述情况下所说的针对迟滞的数值对应于角度-转矩图中相应的测量曲线的垂直的延伸部,如此必须采用相应的单元[牛顿米]。
[0044] 上述绝对值尤其是指小功率的发动机,尤其是具有200牛顿米转矩的发动机。相对值是普遍适用的,尤其对于具有较高功率的发动机而言是足够的,其中如有必要更低的绝对值当然也是相应有益的,因为可以更好地实现去耦合。
[0045] 此处表明,当处于空转的区域中,即在非常低的转速时,尽管可以确保良好的去耦合,但是仍然有高的摩擦。在高转数以及由此带来的高频率的情况下,会出现源自发动机的干扰,其应当通过扭振减振器而滤除,然而摩擦决定了较差的去耦合,其最终可以通过以下进行解释,即从发动机输出的高频可以通过摩擦装置或者扭振减振器的摩擦元件传达至其余的驱动系统。如果存在其他的摩擦作用的部件,例如弹性作用的部件,其在高频时(尤其例如在高的转数时)与某一处摩擦接触,那么通过这些部件这些高频会发生耦合。通过对摩擦元件和弹簧装置进行上述分离以及设计带有相应较低的迟滞的弹簧装置,可以确保将由该弹簧装置引起的摩擦效果降至最低,并且基本上由摩擦装置决定摩擦效果。对此,只有满足以下条件进行摩擦,即应当在摩擦装置中进行摩擦,才能将弹簧装置的干扰作用降至最低,并且当适当地设计摩擦装置时,可以将摩擦有目的地限制在必要的最小范围内,以便对高频实现有目的地去耦合。
[0046] 在其中所述弹簧系统具有近似规定的迟滞的上述扭振减振器的一个优选的实施例中,摩擦装置输出大于300牛顿米、优选大于400牛顿米或者大于500牛顿米以用于减振,其中,其余系统的份额、尤其是弹簧系统的份额可以相应地很小。
[0047] 为了安装摩擦装置,可以首先将至少一个摩擦元件与摩擦装置的一个相关的控制件彼此连接成一体,然后在摩擦元件定位后或者定位时再将它们彼此分开。通过将至少一个摩擦元件与相关的控制件设置成一体式的连接,能够在这样的连接状态下进行非常简单的安装,如果没有这种连接,该安装可能会非常昂贵和复杂。只有在安装时或安装结束后,其中摩擦元件完成定位,才将优选地通过至少一个片材与至少一个摩擦元件连接的控制件和所述至少一个摩擦元件分离。优选地,只要通过至少一个片材设置连接,那么就将这种片材在定位时或者定位后切断,以将所述控制件与所述至少一个摩擦元件分离。
[0048] 该分离可以例如通过在安装前使摩擦元件与控制件之间发生偏移来实现,然后通过安装改变该偏移,或者在调试时通过第一次偏移来实现。
[0049] 还可以在安装摩擦装置时将用于摩擦装置的摩擦元件的摩擦装置的控制件以形状配合的方式轴向地插接在扭振减振器的主动侧上。将控制件插接在主动侧上可以通过简单而实用的方式进行,并且由此对摩擦装置实现简单的安装或拆卸。而且,这种形状配合式的轴向插接可以在控制件和主动侧之间建立防转式连接。
[0050] 应当理解的是,上述或者在权利要求中所描述的技术方案的特征如有必要还可以进行组合,以便能够相应地累积地实现这些优点。
[0051] 本发明其他的优点、目的和特性借助实施例的下述描述来说明,其尤其是在所附的附图中示出。在图中:
[0052] 图1是本发明的扭振减振器的第一个实施例的(径向)剖视图,
[0053] 图2A和B分别是图1所示的扭振减振器的摩擦装置的俯视图,
[0054] 图3是本发明的扭振减振器的第二个实施例的俯视图,其与图1所示的区别在于,在本实施例中设置有四个弹簧和四个飞环,而非三个弹簧和三个飞环,
[0055] 图4是图2A的细节的放大图,
[0056] 图5是图1的细节的放大图,
[0057] 图6是本发明的扭振减振器的第三个实施例的(径向)剖视图,
[0058] 图7是本发明的扭振减振器的第四个实施例的部分区域的(径向)剖视图,[0059] 图8是替代性的用于扭振减振器的摩擦装置的俯视图,
[0060] 图9是图8显示的摩擦装置的(径向)剖视图,
[0061] 图10A至10D分别是由与同样示出的摩擦元件相同的材料构成的主动侧的控制件的透视图、俯视图和(径向)剖视图,
[0062] 图11A至11C分别是带有在一侧敞开的凹槽的主动侧的控制件连同摩擦元件和从动侧的摩擦盘的俯视图、(径向)剖视图和(径向剖视)的细节图,
[0063] 图12是主动侧的控制件连同摩擦元件的俯视图,其与图11所示的区别尤其在于,对于该控制件没有设置用于以形状配合的方式轴向地插在主动侧上的收纳槽,[0064] 图13A和13B是扭振减振器的摩擦装置连同弹簧减振装置的弹簧的(径向)剖视图和俯视图,
[0065] 图14显示了示例性的弹簧系统的静态特性曲线。
[0066] 图15显示了由具有图14所示的特征曲线的弹簧系统和示例性的摩擦系统所构成的整个系统的静态特性曲线,以及
[0067] 图16显示了具有图14和图15所示的特性曲线的装置的准静态特性曲线。
[0068] 图1示出了扭振减振器10的第一个实施例的径向剖面。该扭振减振器10包括主动侧12或者主质量体12、可围绕扭振减振器10的主旋转轴线14相对于主动侧12转动的从动侧16或者从质量体16,以及在主动侧12和从动侧16之间作用的带有本发明的摩擦装置20的弹簧减振装置18。作为在机动车中使用的扭振减振器10,从动侧16设置成用于与机动车的离合器接触,并且主动侧12具有用于与机动车的曲轴建立螺栓连接的孔22。此外,在主动侧12上设置有启动齿轮13。
[0069] 摩擦装置20包括八个(参照图2A和B)在周向上可围绕主旋转轴线14(参照图1)彼此独立移动的摩擦元件26,摩擦元件可以通过主动侧的控制件28(包括控制盘28)进行控制,还包括互补的从动侧摩擦面30,该摩擦面可以通过从动侧的控制件32进行控制,并且在摩擦面上分别有摩擦元件26与之摩擦接触。在摩擦面30的周围,控制盘28在轴向上比摩擦元件26更薄。
[0070] 一方面,从动侧的控制件32包括由两个壳体部件34、36组成的由片材构成的壳体38,其中第一壳体部件34构造成共用的摩擦盘34的形式,其上布置有摩擦元件26。另一方面,从动侧的控制件32还包括盘簧40形式的挤压件以及与从动侧16的防转式连接。
[0071] 在本实施例中设置有两个互补的从动侧的摩擦面30,其中一个摩擦面30设置在摩擦盘34上,另一个摩擦面30设置在盘簧40上。在两个摩擦面30上有摩擦元件26与之摩擦接触。该摩擦面30以及摩擦元件26的与摩擦面30摩擦接触的表面区域42是径向的,并且在周向上与主旋转轴线14对准。为此,将盘簧40设置成共用的挤压件,将所有的摩擦元件26压向设置在摩擦板34上的摩擦面30,尤其如图5(图1的相应的细节的放大图)所示的那样。最好参阅放大的细节图,摩擦元件26具有直接作用于盘簧40的轴向凸起44。
[0072] 图2A和2B分别示出了图1所示的扭振减振器10的摩擦装置20的俯视图。这些图尤其进一步地显示出控制盘28的结构。与主动侧12防转式连接的控制盘28具有八个凹槽46,其中在每个凹槽46中布置有一个摩擦元件26(参照图4)。每一个凹槽46在周向上围绕主旋转轴线14的部分大于布置在凹槽中的摩擦元件26的相应延伸部。
[0073] 为了与主动侧12防转式连接,控制盘28具有形式为六边形的空槽48。在主动侧12上设置有与空槽48互补式构造的中心件50,其可以以形状配合的方式轴向地插在空槽
48中,使得在安装状态下控制盘28以形状配合地方式轴向地插在主动侧12上或者中心件
50上(参照图1)。
[0074] 通过设置这样的凹槽46,其在周向上围绕主旋转轴线14的部分大于布置在其中的摩擦元件26的相应延伸部,可以提供这样一种主动侧的控制件28,其中只有在超过或者等于为各个摩擦元件26预设的主动侧12和从动侧16之间的旋转角度或者预设的最小旋转角度时(该旋转角度的大小取决于相应的凹槽46在周向上的延伸部),各个摩擦元件26才开始在摩擦面30上摩擦或者滑动摩擦,即开始通过各摩擦元件26进行减振。在通过各个摩擦元件26进行减振时,摩擦元件26与在周向上界定每个凹槽46的止动面52接触。只有当与该止动面52接触时,控制盘28才能够“带动”各摩擦元件或者将主动侧12的转矩传递给各摩擦元件26,以便通过各摩擦元件26在摩擦面30上的摩擦来实现减振。
[0075] 图2B说明了一种情况,其中由于摩擦元件26与止动面52接触,通过图2B中最上端和最下端的摩擦元件26实现了减振。对于其余六个摩擦元件26而言,没有或者还没有达到旋转角度或者最小的旋转角度,致使此处的摩擦元件26不会在摩擦面30上摩擦,因此这些摩擦元件26没有参与减振作用。这发生在以下情况,即凹槽46在周向上的尺寸与布置在凹槽中的各摩擦元件26的相应延伸部的尺寸之间的差值对于每个凹槽46而言是不同的,从而了有益于提供逐级增大的摩擦或者阻尼。图2A显示了一种情况,其中没有一个摩擦元件26达到旋转角度或者最小的旋转角度,从而还不存在由摩擦元件摩擦而产生的减振作用。
[0076] 每一个凹槽46和布置在其中的摩擦元件26具有两个在周向上作用的倾斜引入部54(参照示例性图2A的右侧和图4)。设置倾斜引入部54一方面可以实现对摩擦元件26的有益的离心力补偿。此外还有益的是,通过设置在周向上作用的倾斜引入部54使得摩擦元件26可以缓慢地进入到各停止位置,即其中摩擦元件26与在周向上界定凹槽46的止动面52相接触的位置。有益的是,通过对摩擦元件26设置由倾斜引入部引起的径向向内作用的离心力补偿,在借助主动侧的控制件28进行控制时,由于离心力作用可以避免或者大幅地减小摩擦元件26与从动侧的区域或者从动侧的表面区域的摩擦接触,其中在此显示的实施例中,所述从动侧的表面区域是指从动侧的控制件32的壳体38的第二壳体部件36在周向上延伸的表面56(参照图1,尤其图4,其示出的是图2A中摩擦元件的周边区域的放大图)。
[0077] 弹簧减振装置18(参照图1)包括弹簧装置60,其具有粘性液体或者润滑剂,其中摩擦装置20为防止弹簧装置60的润滑剂而被密封。在此情况下,摩擦装置20布置在弹簧装置60和滑动轴承62之间的流体通路中,通过该滑动轴承62,从动侧16可旋转式地支承在主动侧12上。摩擦装置20通过非接触式的密封件64按照迷宫密封的方式进行密封,其构造成在摩擦盘34上一体成型的附件64的形状,该附件从摩擦盘34径向向内延伸,并且由此避免由于离心力作用被径向向外挤压的润滑剂渗透到摩擦装置20中。
[0078] 此外,为了安装扭振减振器10,首先将滑动轴承62装在从动侧16上。接着,将摩擦装置20与从动侧16防转式连接,以提供从动侧的控制件32。最后,将主动侧12通过空槽48与摩擦装置20防转式连接,或者以形状配合的方式连接。
[0079] 图3示出了扭振减振器10的第二个实施例的俯视图,其与图1所示的区别在于,在此实施例中设置了四个弹簧66和四个飞环68,而非三个弹簧66和三个飞环68。飞环68用于抑制弹簧减振装置18的弹簧66,以便对离心力进行补偿或者提供抗力。
[0080] 图6示出了扭振减振器10的第三个实施例的径向剖视图。此处所示的扭振减振器10与图1所示的区别在于,为了将控制盘28与主动侧12防转式连接,设置了铆钉连接件70。此外,与图1所示的扭振减振器10的摩擦装置20相比,在摩擦元件26上的轴向凸起44构造成在轴向上更大或者更突出。摩擦装置20的壳体38的两个壳体部件34和36构造成径向向内延伸,以便类似于图1显示的实施例那样按照迷宫密封的方式构造非接触式的密封件,用于摩擦装置20针对弹簧装置60的润滑剂的密封。
[0081] 图7示出了扭振减振器10的第四个实施例的部分区域的径向剖视图,其中进一步地说明第四个实施例的摩擦装置20的部分区域。此处显示的摩擦装置20设置有轴向作用于摩擦元件26的带有轴向凸起44的按压元件72。摩擦元件26与摩擦盘34的互补的从动侧的摩擦面30接触,其中摩擦元件26通过作用于轴向凸起44的具有盘簧40形式的挤压件的挤压而发生摩擦接触。
[0082] 图8示出了一种用于扭振减振器的替代性摩擦装置20的俯视图。与上面说明的摩擦装置20不同,此处设置了构造成透镜形式的摩擦元件26,其分别布置在控制盘28中的一侧敞开的凹槽46内,其中每一个所述凹槽46朝着从动侧的环形区域74敞开。对于这样的摩擦装置20,在主动侧和从动侧之间发生相对移动时,由于离心力的作用,摩擦元件26在环形区域74的从动侧的内表面78上摩擦,并且进入倾斜引入部的斜坡中。以这种方式实现减振对于某些应用而言是有益的。
[0083] 图9示出了图8所示的摩擦装置20的径向剖视图。类似于图7的实施例的摩擦装置20的情况,在此也设置有轴向作用于摩擦元件26的带有轴向凸起44的按压元件72。摩擦元件26与互补的从动侧的摩擦面30接触,其中摩擦元件26通过作用于轴向凸起44上的盘簧40形式的挤压件的挤压而发生摩擦接触。
[0084] 图10A至10D分别示出了另外两个主动侧的控制件28的透视图、俯视图和径向剖视图,控制件分别包括一个控制盘28,其由与所示的摩擦元件26相同的材料构成。为了以形状配合的方式轴向地插在主动侧上,每一个控制盘28具有由环绕的波浪形边界80所界定的空槽48或者凹槽48。此外,控制盘28之间的在图10A和10B中不能识别的差别可以从径向剖视图(参照图10C和10D)中看出,从其中一方面得出,对于两个控制盘28而言,除了一个摩擦元件26,所有的摩擦元件26均通过片材82与控制盘28连接。此外,从图10D可以看出,不同于图10C的控制盘28的情况,按照图10D与控制盘28连接的摩擦元件26沿轴向偏移。由于这种差异,图10C和图10D的控制盘28适用于根据本发明的用于安装摩擦装置的方法的不同的实施例。
[0085] 在其中一个实施例中,首先按照图10C将摩擦元件26和控制盘28彼此连接成一体,并在摩擦元件26定位后将控制盘28与摩擦元件26彼此分离,更确切的说是在运行期间当主动侧与从动侧之间存在相对旋转时,片材82会因该相对旋转而撕裂。在另一个实施例中,由于在定位时片材82因轴向偏移的原因而撕裂,因此已经在定位时完成了控制盘28与摩擦元件26的分离。
[0086] 从图10A和10B中可以进一步发现,一个摩擦元件26(在图中右侧靠外的)与各个控制盘28是一体的,并且由此与控制盘固定连接,以便在非常高的转数范围内和在存在非常小的旋转幅度时实现基本摩擦。通过以下方式对该摩擦元件26实施径向向内作用的离心力补偿,即,为每一个凹槽46设置径向靠外的在周向上延伸的边界84。与图2A和2B中显示的情况不同,对于此处设置的离心力补偿来说,尤其在返回运动或者往回转动时,摩擦元件26会在边界84处发生可能不利的周向摩擦。
[0087] 图11A至11C分别示出了主动侧的控制件28连同摩擦元件26和从动侧的摩擦盘34的俯视图、径向剖视图和径向剖面形式的细节图,其中控制件包括带有一侧敞开的凹槽
46的控制盘28。在此显示的控制盘28同样具有用于以形状配合的方式轴向地插在主动侧上的空槽48或者凹槽48,其由环绕的波浪形边界80界定,其中,摩擦元件26布置在控制盘28的各个一侧敞开的凹槽46中,并且同样地通过片材82设置了一体式的连接作为安装辅助。此外,此处用于实现基本摩擦的摩擦元件26(参照最外侧右边)与控制盘28是一体的。在径向剖面中(参照图11B和11C)没有显示摩擦元件26,然而其中从径向剖面可以发现,主动侧的控制盘28和从动侧的摩擦盘34为了提供安装辅助而通过片材86彼此连接成一体,该片材能够在安装期间或者在安装后当主动侧与从动侧之间有相对旋转时撕裂。
[0088] 图12示出了主动侧的控制件28连同摩擦元件26的俯视图,该控制件包括控制盘28,其中该控制盘与图11所示的控制盘的区别在于,对于这个控制盘28没有设置用于以形状配合的方式轴向地插在主动侧上的凹槽。此外,在图12中还显示了六个主动侧的孔22(类似于图3),用于与相应机动车的曲轴螺栓连接。
[0089] 图13A和13B示出了相应的扭振减振器的摩擦装置20连同弹簧减振装置的弹簧66的俯视图和径向剖视图。与上述实施例的区别在于,此处扭振减振器的弹簧减震装置66的弹簧相对于摩擦元件26径向靠内布置。
[0090] 对于上述装置而言有益的是,弹簧装置60分别尽可能少地参与摩擦,并且摩擦主要通过摩擦装置20决定。在图14至16中示例性地显示了弹簧装置60的一个相应的有益的设计方案,其中图14的摩擦装置60在90%的最大偏转范围内具有20牛顿米以下的迟滞,并且在其余的范围内具有甚至更小的迟滞。
[0091] 相应地,像根据图15中显示的整个系统的静态特性曲线那样,可以通过摩擦装置20确定迟滞和在规定的路径中精确地保持该迟滞。对此,图16显示了准静态状态,其中在小的起振过程中有非常缓慢的偏转角度,在小的移动中该特征曲线基本上与静态特性曲线一致。
[0092] 对于更高的此处未示出的转数同样地适用,其中对相应高的激励频率必须进行检验,这是因为在这种状态下随着相应低的频率绝对不会再出现大的偏转角度。
[0093] 附图标记列表:
[0094] 10 扭振减振器
[0095] 12 主动侧
[0096] 13 启动齿轮
[0097] 14 主旋转轴线
[0098] 16 从动侧
[0099] 18 弹簧减振装置
[0100] 20 摩擦装置
[0101] 22 孔
[0102] 26 摩擦元件
[0103] 28 主动侧的控制件、控制盘
[0104] 30 摩擦面
[0105] 32 从动侧的控制件
[0106] 34 壳体部件、摩擦盘
[0107] 36 壳体部件
[0108] 38 壳体
[0109] 40 盘簧
[0110] 42 表面区域
[0111] 44 轴向凸起
[0112] 46 凹槽
[0113] 48 空槽
[0114] 50 中心件
[0115] 52 止动面
[0116] 54 倾斜引入部
[0117] 56 第二壳体部件表面
[0118] 60 弹簧装置
[0119] 62 滑动轴承
[0120] 64 非接触式的密封件
[0121] 66 弹簧
[0122] 68 飞环(Fliegering)
[0123] 70 铆钉连接
[0124] 72 按压元件
[0125] 74 环形区域
[0126] 78 从动侧的内表面
[0127] 80 波浪形的边界
[0128] 82 片材
[0129] 84 径向靠外的边界
[0130] 86 片材
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