[0001] 本
发明涉及用于
机动车辆的
传动系统的
双质量飞轮(dual mass flywheel)。
[0002] 这样的双质量飞轮在机动车辆中用作在
发动机空转过程期间的
动能的中间储存器以及用于吸收并减弱发动机和传动系统之间的旋转振动。为此目的，双质量飞轮具有初级飞轮质量和二级飞轮质量，它们相对于双质量飞轮的转动轴线是可旋转的并且通过连接装置转动地且弹性地相互连接。连接装置具有至少两个枢转杆(pivot lever)，该至少两个枢转杆与两个飞轮质量中的一个相关联并且与关联于另一个飞轮质量的控制部分配合。在此方面，枢转杆相对于转动轴线在径向方向上通过弹性元件从外部被偏置到朝向控制部分的内部。
[0003] 例如从WO 2004/016968获知的双质量飞轮，其连接装置包括枢转杆，枢转杆通过在径向方向上布置的
弹簧元件从外部被
挤压至朝向内
凸轮的内部。
[0004] DE 32 13 748 A1描述了用于
离合器盘的稍微不同结构的连接装置。为了使枢转杆朝向内凸轮偏置而设置的弹簧元件在此被布置成相切于围绕内凸轮的转动轴线。
[0005] 已知的双质量飞轮的不足在于，由于作用于单个部件上的离心
力，因而在其操作上产生所不希望的各连接装置的连接特性依赖于速度。
[0006] 本发明的目的是提供一种具有这样的连接装置的双质量飞轮，该连接装置具有几乎不依赖于速度的连接特性。
[0007] 该目的通过具有
权利要求1的特征并且特别地在于弹性元件中的至少一个各自的中间部分相对于转动轴线在径向方向上被布置在控制部分内的双质量飞轮来实现。
[0008] 在根据本发明的双质量飞轮中，在操作中作用于弹性元件的
离心力最小，因为弹性元件被布置成比先前的通常元件更接近双质量飞轮的转动轴线。在已知的设计中，弹性元件离转动轴线的最小间隔受到与枢转杆配合且具有特定控制部分的内凸轮的实施方式的限制。根据本发明做出相反的规定来设计双质量飞轮，使得弹性元件相对于控制部分在径向方向上被基本上更向内地布置。这不妨碍弹性元件的部分在径向方向上伸出超过控制部分。唯一重要的是，弹性元件中的至少一个各自的中心部分或一个中心区域，即例如弹性元件的
重心，被布置成比控制部分的与枢转杆配合的表面更接近双质量飞轮的转动轴线。
[0009] 由于弹性元件的向内配置的布置，弹性元件和/或与它们配合的枢转杆可被制成相对地短。与此相关的所使用的部件的质量的减小(与常规的构思相比)另外地减小了作用于单个部件上的离心力的干扰影响。
[0010] 由于弹性元件特别地易于在操作双质量飞轮时产生离心力，因此本构思以特别有效地方式使依赖速度的影响最小。可另外同时实现的是，在径向方向可得到更多的结构空间用于控制部分的设计。换句话说，控制部分的设计仅通过更向外地配置的部件而被限制到较小的程度。因此，根据本发明的双质量飞轮还可以呈现更紧凑的结构。
[0011] 控制部分优选地在内凸轮处形成。
[0012] 根据实施方式，弹性元件每个基本上在切向方向延伸，特别是使弹性元件差不多完全压缩。“基本上在切向方向”应这样理解，其涵盖了与切向对准的甚至是轻微的偏差，例如在提高各弹性元件的延伸上所发生的偏差。
[0013] 弹性元件可比枢转杆的枢
转轴离转动轴线的间隔小，枢转杆围绕枢转轴是可枢转的。这意味着不用必须地使枢转杆的所有部分在操作期间总是比弹性元件的每个部分更远离双质量飞轮的转动轴线。在该实施方式中更具决定性的是，
支撑枢转杆的枢转轴比弹性元件更径向地向外布置。弹性元件特别地被布置在径向方向上的圆环内，该圆环与双质量飞轮的转动轴线同心地布置且其半径由枢转轴至转动轴线的间隔来界定。
[0014] 可做出使支撑工具与每个弹性元件相关联的设置，所述支撑工具被布置在关联于枢转杆的飞轮质量处，且适于在径向方向上支撑各弹性元件。支撑工具使弹性元件保持在其拟在双质量飞轮操作期间使用的
位置上，并且抵制所产生的离心力。支撑工具特别地被直接模制在对应的飞轮质量处。由于支撑工具和弹性元件与每个飞轮质量相关联，所以避免了这些部件之间的相对磨损运动。支撑工具可特别地是多个分段(segment)——从转动轴线观察——各分段略微中凸地弯曲，以能够以改进的方式在径向方向上接受在具体的操作状态中产生的弹性元件的
变形。
[0015] 此外，弹性元件中的每个可以与一对枢转杆
接触。这样的结构在结构方面容易解决且仅需要小数目的部件。控制部分可被划分成多个相同的部分，且使枢转杆的每对与所述部分中的一个相关联或与其配合。
[0016] 弹性元件优选地是弹簧，特别地是
螺旋弹簧。
[0017] 与常规的设计相比，当弹性元件被布置成相对于双质量飞轮的转动轴线而轴向地偏离控制部分，并且使其至少适用于相对于控制部分的中心平面的弹性元件的中心平面时，弹性元件径向地在控制部分内的布置可特别有利地被实施。
[0018] 至少一个驱动元件(driver element)(例如辊装置)可与每个枢转杆相关联且与控制部分接触，同时驱动元件和控制表面接触所处的第一平面被布置成相对于转动轴线而轴向地偏离枢转杆被布置在其中的第二平面。换句话说，弹性元件和控制部分在双质量飞轮的轴向方向上被布置在彼此后面，任选地还在轴向方向部分重合。在某些情况下，可利用控制部分内的径向方向上的空间，用于布置连接装置的部件，由此，在轴向方向上减小了双质量飞轮的空间需求。
[0019] 根据有利的另外的开发，独立的驱动元件与每个枢转杆相关联。此外，弹性元件可被布置在第二平面中。
[0020] 为优化由弹性元件产生且作用在单个枢转杆上的
扭矩至控制部分上的传递，可做出这样的设置，即枢转杆每个都具有包含小于180°的
角的两个臂。这意味着单个枢转杆的两个臂被布置成不相互平行。枢转杆的枢转轴特别地被配置在枢转杆的通过对应的弹性元件而起作用的端部和与控制部分接触的端部之间。
[0021] 枢转杆特别地经由各自的辊装置与控制部分接触。枢转杆可枢转地连接到两个飞轮质量中的一个。
[0022] 可从所附的权利要求、从
说明书和从
附图中可以看见本发明的有利的实施方式。
[0023] 图1示出沿转动轴线穿过根据本发明的双质量飞轮的横截面；
[0024] 图2示出垂直于转动轴线穿过图1的根据本发明的双质量飞轮的截面。
[0025] 图1示意性地示出沿双质量飞轮10的转动轴线R穿过双质量飞轮10的横截面。双质量飞轮10具有
外壳11、初级飞轮质量12和二级飞轮质量14。初级飞轮质量12转动地固定连接到机动车辆的发动机(未示出)的
曲轴16，而二级飞轮质量14由机动车辆的
变速器(未示出)的变速器
输入轴20上的
轴承18转动地支撑。二级飞轮质量14可借助于在图1中仅部分示出的离合器22以有效传动的方式选择性地连接到变速器输入轴20。变速器输入轴20由曲轴16的凹槽24中的另外的轴承18′来支撑。
[0026] 为调整在双质量飞轮10的在特定操作状态下发生的作用于二级飞轮质量14上的轴向力，设置了轴承18″，轴承18″经由初级飞轮质量12的径向地向内布置的部分而被轴向地支撑在曲轴16上。
[0027] 飞轮质量12、14通过连接装置26而转动地弹性地相互连接。
[0028] 图2示出了沿线AA垂直于转动轴线R通过双质量飞轮10的截面，且为了清楚起见，省略了在变速器输入轴20附近的区域中的支撑件的细节的描绘。
[0029] 从图2可看见连接装置26的单个部件。它们包括多个枢转杆28，该多个枢转杆28相对于各自的枢转轴30被可枢转地支撑。枢转杆28中的每个具有主动臂32和杆臂34。两个臂32、34包含小于180°且大于90°的角。然而，如果由于结构而在双质量飞轮10中存在其它情况，那么枢转杆28的几何图形还可以具有与其不同的特性。
[0030] 枢转杆28的各自的主动臂32从对应的枢转轴30朝向枢转杆28的端部延伸，该端部经由主动辊38与在初级飞轮质量12处形成的控制部分36接触。相反，杆臂34在其远离枢转轴30的端部处与弹簧40的端部接触。各弹簧40的另一端转而与相邻的枢转杆28的杆臂34接触。相邻的枢转杆28基本上是相同的结构。然而，其被布置成相对于在相邻的枢转轴30之间配置的对称平面镜像对称。
[0031] 可参考图2以示例性的方式来解释双质量飞轮10的主动原理。正如上文已经描述的，控制部分36在初级飞轮质量12处形成。相反，枢转杆28相对于枢转轴30被枢转地支撑在二级飞轮质量14的各中空的
螺栓41处。为提高
稳定性，枢转杆28可大约以笼(cage)的方式被
啮合且由此可在两侧均被支撑(未示出)。
[0032] 在下面的被向上地配置在图2中的枢转杆28的实例中，陈述了两个飞轮质量12、14的相对转动如何能够导致枢转杆28的不同位置。显示出一种状态，在该状态下，由于控制部分36的实施方式，因而枢转杆28的主动辊38被布置在离转动轴线R的最大距离处。
在这种状态下，弹簧40被最大地压缩。在两个飞轮质量12、14关于彼此的相对位置的改变上——例如在初级飞轮质量12相对于二级飞轮质量14顺
时针方向的转动上——主动辊38贯穿与它们相关联的控制轮廓(control profile)36的分段的中心区域。在图2用短划线示出初级飞轮质量12相对于二级飞轮质量14的位置，其中主动辊38最靠近转动轴线R。
在这种状态下，弹簧40被最小地压缩，如同样用短划线所表示的。弹簧40由于枢转杆28的枢转而在延伸时也略微变形，且在支撑段42处紧密地挤压，支撑段42使弹簧40保持在其径向位置以抵抗在操作中所作用的离心力。为理想地调整弹簧40在其延伸时的弯曲度，从转动轴线观察，支撑段42略微中凸地弯曲。
[0033] 当初级飞轮质量12相对于二级飞轮质量14进一步顺时针方向转动时，主动辊38被控制表面36再次向外地挤压，由此经由枢转杆28使弹簧40发生压缩，其产生起到抵制飞轮质量12、14相对转动的作用的力。
[0034] 换句话说，各弹簧40和控制部分36的段与每对枢转杆28相关联，由此形成连接装置236关于转动轴线R的三重对称。通常还可以设置较多或较少的枢转杆对。还可以不提供任何枢转杆对，而是在二级飞轮质量14的一侧支撑弹簧40。
[0035] 图2图示了由于弹簧40基本上径向地布置在控制部分36内而产生的优点。由于弹簧40更接近于转动轴线R的布置，作用于其上的离心力被减至最小。另外，在径向方向上节约了结构空间或控制部分36比常规的双质量飞轮的控制部分能够在径向方向上更向外地延伸。关于控制部分36的间距，因此存在更大的设计的
自由度。另外，枢转杆28的臂32、34和弹簧40可制成相对地短，这同样在减少依赖于离心力的连接特性的变化上具有积极的效果。
[0036] 再次参考图1，在下面将描述配置在控制部分36内的结构空间如何用于弹簧40的布置。为了以尽可能简单的方式来设计枢转杆28的结构且为避免枢转杆28的相互阻断以及控制部分36的相互阻断，这些部件被偏离轴向方向布置。枢转杆28和弹簧40被基本上配置在对应于截平面AA的平面中。平面BB——其中心地延伸穿过与其垂直而延伸的控制部分36的表面——被配置在朝向与其平行而偏离的曲轴16的方向上。截平面BB还基本上中心地延伸穿过主动辊38。换句话说，主动辊38不位于由枢转杆28的臂32、34横跨的平面(平面AA)上。主动辊28而是被横向地支撑在枢转杆28处。
[0037] 由于控制部分26和与其接触的主动辊38仅具有小的轴向限度，所以在轴向方向上偏离双质量飞轮10的连接装置26的单个部件的布置仅导致双质量飞轮10在轴向方向的略微较大的限度。从而，一方面在枢转杆28和弹簧40之间和另一方面在控制部分26和主动辊38之间所产生的平行偏离因此仅是很小的，然而在径向方向上节约的结构空间是显著的。如所示的，因此提供了紧凑的双质量飞轮10，另外，该双质量飞轮10受操作中所产生的离心力的影响较小。
[0038] 参考数字列表
[0039] 10 双质量飞轮
[0040] 11 外壳
[0041] 12 初级飞轮质量
[0042] 14 二级飞轮质量
[0043] 16 曲轴
[0044] 18，18′，18″ 轴承
[0045] 20 变速器输入轴
[0046] 22 离合器
[0047] 24 凹槽
[0048] 26 连接装置
[0049] 28 枢转杆
[0050] 30 枢转轴
[0051] 32 主动臂
[0052] 34 杆臂
[0053] 36 控制部分
[0054] 38 主动辊
[0055] 40 弹簧
[0056] 41 螺栓
[0057] 42 支撑段
[0058] R 转动轴线
[0059] AA 截平面
[0060] BB 主动辊/控制部分平面
