CN109307044B - 加有预应力的摆动阻尼装置 - Google Patents

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Abstract

一种摆动阻尼装置，特别是用于集成在机动车辆的传动链中，特别是集成在离合器中，所述装置包括：支撑件(12)；多个摆件，围绕所述支撑件的旋转轴线X布置；摆件(13)包括振荡质量块(14)；滚动构件(16)，插置于所述振荡质量块和所述支撑件之间，以便在所述振荡质量块相对于所述支撑件的摆动期间在所述支撑件的滚动轨道和所述振荡质量块的滚动轨道上滚动；贴覆构件(30)，与所述振荡质量块或与所述支撑件联结，且至少在其中所述支撑件静止且水平地延伸的所述支撑件的休止位置中，所述贴覆构件分别向心或离心地弹性支承在由所述支撑件或由所述振荡质量块限定的贴覆轨道(32)上，且所述贴覆轨道具有与所述支撑件的所述滚动轨道相同的形状。

Description

加有预应力的摆动阻尼装置
技术领域
本发明涉及一种摆动阻尼装置，尤其用于机动车辆的离合器，以及涉及一种集成有这种摆动阻尼装置的扭转阻尼装置。
背景技术
摆动阻尼装置传统地用于过滤由机动车辆的发动机的非周期性(acyclismes)引起的振动。摆动阻尼装置传统地通过铆钉刚性地固定到扭转阻尼装置的定相垫圈，扭转阻尼装置特别是离合器、液力变矩器或、干式或湿式双离合器。
传统上，其包括意于被驱动旋转的环形支撑件以及围绕平行于支撑件的旋转轴线的轴线安装为在支撑件上摆动的多个摆动振荡质量块。振荡质量块相对于支撑件的位移通常由两个滚动构件引导，这两个滚动构件各自与支撑件的滚动轨道和振荡质量块的滚动轨道协作。支撑件的和振荡质量块的滚动轨道延伸为使得滚动构件分别离心和向心支承在所述轨道上。
振荡质量块传统上由一对配重块构成，这一对配重块夹持支撑件并且彼此刚性地联结，通常通过限定振荡质量块的滚动轨道的间隔件(entretoise)彼此刚性地联结。
当摆动阻尼装置在车辆怠速阶段、特别是在起动时以降低的速度(通常小于800转/分钟)转动时，在发动机停止期间或在换挡的情况下，施加在振荡质量块上的离心力减小，因此振荡质量块倾向于接近旋转轴线。因此可能中断振荡质量块与滚动轨道的接触，这导致可能降低摆动阻尼装置的使用寿命的不期望的噪声和冲击。
因此需要一种至少部分地解决这些问题的摆动阻尼装置。
本发明的目的是满足这种需要。
发明内容
为此目的，本发明提出一种摆动阻尼装置，特别是意于集成在机动车辆的传动链中，特别是集成在离合器中，该装置包括：
-支撑件；
-多个摆件，围绕支撑件的旋转轴线X布置，
摆件、优选地每个摆件包括：
-振荡质量块；
-滚动构件，插置于所述振荡质量块和支撑件之间，以便在振荡质量块相对于支撑件的摆动期间在支撑件的滚动轨道和振荡质量块的滚动轨道上滚动；
-贴覆构件，与振荡质量块或与支撑件联结，并至少在其中支撑件是静止的并沿水平延伸(轴线X是竖直的)的支撑件的休止位置中相应地向心或离心地弹性支承在分别由支撑件或由振荡质量块限定的、具有与支撑件的所述滚动轨道相同的形状的贴覆轨道上，且优选地至少直到支撑件围绕轴线X的旋转速度大于300转/分钟、优选地大于500转/分钟、优选地大于700转/分钟、优选地大于800转/分钟时如此，甚或无论旋转速度如何。
因此，在减小的旋转速度下，振荡质量块的径向位移一方面受到滚动构件的阻碍，所述滚动构件支承在支撑件的滚动轨道上并抵抗远离轴线X的径向位移，另一方面受到贴覆构件的阻碍，该贴覆构件支承在贴覆轨道上并抵抗朝向轴线X的径向位移。支承的弹性允许振荡质量块的轻微压缩，但也允许滚动构件的轻微压缩。因此，滚动构件保持与支撑间的滚动轨道和振荡质量块的滚动轨道接触。
支承的弹性还有利地使得可以补偿由制造公差或磨损引起的间隙。装置的使用寿命延长。
贴覆轨道和支撑件的滚动轨道的形状相同有利地使得可以保证压缩力的基本恒定的强度，而不管振荡质量块在其振荡运动期间相对于支撑件的角位置如何。
优选地，所述支承施加的压缩力小于15N，优选小于10N且优选大于1N。优选地，对于双飞轮阻尼器(DVA：Double Volant Amortisseur)，该力在1至3N的范围内，对于卡车初级，该力在5至15N的范围内。
优选地，支撑件的贴覆轨道成形为使得在所述休止位置中，在振荡质量块在支撑件上振荡期间，压缩力变化小于10N，优选小于5N，优选小于3N，优选小于1N。换句话说，贴覆构件的作用基本上与振荡质量块相对于支撑件的角位置无关。
当贴覆轨道由支撑件限定时，根据本发明的摆动阻尼装置还可包括以下可选和优选特征中的一个或多个：
-贴覆构件是固定在振荡质量块上的球、辊子或柱销，并且在其上安装有轴承，例如滚珠轴承，轴承优选地通过弹性环支承在支撑件上；
-贴覆构件是包括第一和第二侧向销的辊子，第一和第二侧向销安装成分别在设置于振荡质量块中的第一和第二支座中旋转，并且特别是在设置于振荡质量块的第一和第二配重块中的第一和第二支座中旋转。
-在第一实施例中，振荡质量块包括优选地通过间隔件彼此刚性地联结的第一和第二配重块，其夹持支撑件并弹性地压缩贴覆构件以便朝向轴线X弹性地推动贴覆构件，第一和第二配重块的厚度优选小于7mm，5mm，4mm，3mm或2mm；
-在第二实施例中，振荡质量块包括弹簧，优选地是板簧，其安装成以便朝向轴线X弹性地推动贴覆构件；
-振荡质量块包括第一和第二配重块，所述弹簧安装在第一和第二配重块之间，第一和第二配重块的厚度优选大于或等于3mm，优选大于或等于4mm。
当贴覆轨道由振荡质量块限定时，根据本发明的摆动阻尼装置还可包括以下可选和优选特征中的一个或多个：
-贴覆构件是固定在支撑件上的球、辊子或柱销，并且在其上安装有第一和第二轴承，例如滚珠轴承，第一和第二轴承优选地通过诸如弹性环的弹性元件支承在振荡质量块的第一和第二配重块上；
-贴覆构件是旋转地安装在支撑件上的辊子；
-贴覆构件夹持在支撑件的两个壁之间，这两个壁弹性地压缩该贴覆构件以推动其远离轴线X，所述壁的厚度优选小于2mm，优选地小于1mm；
-在第二实施例中，支撑件包括弹簧，优选地是板簧，其安装成以便弹性地推动贴覆构件远离轴线X；
-支撑件包括壁，弹簧安装在壁之间。
通常，优选地，贴覆构件和/或支撑件和/或振荡质量块包括由弹性体材料构成的区域，其为贴覆构件在振荡质量块和/或支撑件上的支承赋予弹性。
本发明还涉及一种集成有根据本发明的摆动阻尼装置的扭转阻尼装置。
根据本发明的扭转阻尼装置优选地选自双阻尼飞轮阻尼器、液力变矩器和摩擦盘。
本发明还涉及一种配备有根据本发明的扭转阻尼装置的机动车辆。
附图说明
通过阅读详细说明和查阅附图，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：
图1以透视图示出了扭转阻尼装置；和
图2a-2d、图3a-3c、图4a-4c、图5a-5c和图6示出了本发明的不同实施例。
具体实施方式
对于图2a至图6中的每一个，编号为“b”图是编号为“a”的图沿着切割平面A-A的截面。图2c和2d示出了图2a的细节。
编号为“a”的图每次表示振荡质量块相对于在支撑件上的振荡运动处于中心位置中。对于图3a至图5c，编号为“c”的图每次表示振荡质量块处于相对于支撑件的振荡的极限位置中。
图6在径向截面平面中示出了特定实施例中的贴覆构件的截面。
在不同图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的构件。
定义
当贴覆构件不能从振荡质量块或从支撑件脱离时，称该贴覆构件与振荡质量块或支撑件“联结(solidaire)”。其可以刚性地固定在振荡质量块或支撑件上，或者可移动地安装在振荡质量块或支撑件上。
与简单接触不同，“弹性支承”从一个部件产生在另一个部件的压力，弹性允许通过这两个部件的相对位移来改变该压力。
除非另有说明，
-“轴向地”表示“平行于支撑件的旋转轴线X”；
-“径向地”表示“沿着与支撑件的旋转轴线相交的横向轴线”；
-“横向”表示“在垂直于支撑件的旋转轴线的平面内”；
-“成角度地”或“周向地”表示“围绕支撑件的旋转轴线”；
-“径向正交”表示“垂直于径向方向并于横向平面内”。
“横向平面”是指垂直于支撑件的旋转轴线的平面。
“径向平面”是指包含径向轴线和轴线X的平面。
“轴向平面”是指包含轴线X的平面。
“半径”是由横向平面和径向平面的交叉形成的直线。
部件的“厚度”是指沿轴线X测量的尺寸。
“离心支承”是指包括远离轴线X取向的分量的支承力。
“向心支承”是指包括朝向轴线X取向的分离的支承力。
“机动车辆”不仅指乘用车辆，还指工业车辆，尤其包括重型货车、公共交通工具或农用车辆。
除非另有说明，动词“包括”、“具有”或“包含”必须广义地解释，即非限制性地解释。
详细说明
由支撑件限定的贴覆轨道
如图1所示，摆动阻尼装置10包括能够围绕轴线X旋转移位的支撑件12和可相对于支撑件12移动的多个摆件13。
支撑件12具有大致环形的平坦的整体形状。它包括通常具有圆形的整体形状的径向外边缘15和基本上横向的第一和第二主面121和122。
支撑件传统上由通常由钢制成的切割金属板构成，其厚度通常小于10mm，优选小于9mm，优选小于8mm。
用于阻尼和/或限制和/或引导振荡质量块的振荡运动的附属构件，如阻尼垫和/或止动件和/或引导件(例如由聚合物制成)可固定到该板。
每个摆件13包括振荡质量块14和一个或多个(例如两个)滚动构件16。通常，每个振荡质量块借助于两个滚动构件(优选地为辊子)安装为在支撑件上振荡，滚动构件穿过设置于支撑件厚度中的滚动窗口20。
每个振荡质量块14通常包括具有大致平面形状的第一和第二配重块141和142，其分别与支撑件12的第一和第二主面121和122相面对地延伸。
第一和第二配重块141和142优选地通过间隔件18刚性地固定到彼此。间隔件夹持在两个配重块之间并延伸到支撑件的滚动窗口20中。间隔件限定了振荡质量块的滚动轨道22。
因此，每个滚动构件16一方面支承在优选地由支撑件的滚动窗口20的内轮廓限定的支撑件的滚动轨道24上，另一方面支承在由振荡质量块的间隔件限定的振荡质量块的滚动轨道22上。
振荡质量块优选地围绕轴线X等角度地分布。优选地，它们的数量大于2和/或小于8。该装置特别地可以包括三个、五个或七个振荡质量块。在图1所示的示例中，该装置包括围绕轴线X均匀分布的三个振荡质量块。
对于每个振荡质量块，该装置包括贴覆构件30，当支撑件以每分钟小于800转的速度围绕轴线X转动时、并且特别是当支撑件处于停止时，贴覆构件30弹性地支承在贴覆轨道32上。贴覆轨道32由可能与贴覆构件30接触的支撑件的所有点构成，特别是在振荡质量块14的振荡期间。
根据本发明，如图2a所示，当沿轴线X观察装置时，贴覆轨道32的形状与支撑件的滚动轨道的形状基本相同。为了更清楚，贴覆轨道和支撑件的滚动轨道在图2a中以实线和粗线显示。
在图2a-2d、图4a-4c和图5a-5c的实施例中，贴覆轨道32由支撑件12的径向外边缘15限定。有利地，支撑件12变轻。在图3a-3c的实施例中，贴覆轨道32由设置在支撑件12的厚度中的贴覆窗口40的边缘限定。
在图2a-2d的实施例中，贴覆构件30在第一和第二配重块141和142之间被压缩，以便被推到贴覆轨道上。支承弹性由两个配重块彼此弹性分离和接近的能力得到。
因配重块在贴覆构件30上的作用导致具有向心分量的力，相应的配重块141和142在贴覆构件30上的支承表面S1和S2倾斜。如图2b所示，在沿着基本上在贴覆构件30的中心通过的径向平面A-A的截面中，表面S1和S2中的至少一个，优选地表面S1和S2中的每一个，相对于半径R以角度α倾斜，该角度α绝对值在5至85度的范围内，优选地大于20度、大于30度、大于40度和/或小于70度、小于60度、小于50度。
在图2a-2d的实施例中，贴覆构件30是容纳在分别设置在第一和第二配重块141和142中的盆状件341和342中的球。优选地，腔341和342基本上是矩圆形的，更优选地，径向地取向。因此，在两个配重块彼此分离或接近期间，腔341和342允许贴覆构件相对于配重块略微径向移位。
在图2a-2d的实施例中，腔341和342是横向的。腔341和342有利地是锥形的，用于通过轴向夹紧产生径向力。
在图4a-4c的实施例中，贴覆构件30由具有轴线Y的辊子42构成，辊子42设置有第一和第二销441和442，第一和第二销441和442分别容纳在分别设置于第一和第二配重块141和142中的第一和第二支座461和462中。因此，辊子42可围绕轴线Y旋转，相对于配重块保持静止。在该实施例中，贴覆构件在支撑件12上的支承弹性优选地由环绕辊子42的具有轴线Y的弹性体环48的压缩获得。优选地，环48容纳在限定在辊子42的外周表面52上的外周凹槽50中，该外周凹槽50在第一和第二配重块之间延伸。
图5a-5c的贴覆构件类似于图4a-4c的贴覆构件。然而，弹性不是由于在贴覆构件30和贴覆轨道32之间存在弹性环引起的，而是由与振荡质量块14联结的弹簧60施加的弹性支承引起的。在图5a-5c的实施例中，弹簧60是板簧，其两个端部中的每一个固定在振荡质量块14上。更具体地，在图5a-5c的实施例中，弹簧60的端部沿着平行于轴线X的轴线安装为围绕枢轴621和622旋转，枢轴621和622分别在两个配重块141和142之间延伸。
操作直接得自上述。
在使用中，摆件在发动机的非周期性的作用下振荡。施加在振荡质量块上的离心力取决于支撑件的旋转速度。当该速度高时，通常大于800转/分钟时，振荡质量块推动滚动构件抵靠滚动轨道。滚动构件的滚动因此被引导且为静音的。通常，由振荡质量块施加在滚动构件上的力大于50N，或甚至大于80N，优选大致100N。贴覆构件的作用较小，例如小于10N，或甚至为零。
当支撑件的旋转速度减小时，施加在振荡质量块上的离心力减小。因此，振荡质量块倾向于接近轴线X。如果它们足够靠近轴线X，则滚动构件不再能够夹在支撑件的和振荡质量块的滚动轨道之间。
然而，贴覆构件30通过振荡质量块14被弹性地推动抵靠支撑件12。贴覆构件30在贴覆轨道32上的支承倾向于使振荡质量块自轴线X离开，但是该离开受到滚动构件在振荡质量块的滚动轨道上的支承的阻碍。
因此，滚动构件16弹性地加有预应力，特别是在小于每分钟800转的旋转速度时。
然而，预应力具有较低的强度，通常在休止位置小于30牛顿。相对于支撑件旋转期间由离心作用产生的压力，该预应力尤其基本上可忽略不计。
通常，贴覆构件30在支撑件12上施加包括向心分量的力F，其优选地朝向轴线X取向，如图2a所示。
因此，贴覆构件30抵抗振荡质量块朝向轴线X的位移。
贴覆轨道不一定设置在支撑件上。同样地，它可以布置在振荡质量块上。贴覆构件则与支撑件联结。优选地，安装在支撑件上的贴覆构件构造成能够在贴覆轨道上滚动。
图6示出了这样的实施例。贴覆构件包括固定在支撑件12上的柱销70，并且在该柱销70上安装有两个滚珠轴承721和722，第一和第二配重块141和142分别通过第一和第二弹性环741和742靠在第一和第二滚珠轴承上。
以上当贴覆轨道由支撑件限定时所述的所有等同技术可以在贴覆轨道由振荡质量块限定时实施。
现在很清楚的是，本发明提供了一种解决方案，其允许确保滚动构件与滚动轨道的永久接触，而不管支撑件的旋转速度如何，特别是当旋转速度小于800转/分钟时。然而，该解决方案不会妨碍装置的良好操作，特别是在高旋转速度时，贴覆构件的作用具有较低的强度。
另外，即使当滚动构件或贴覆构件磨损时，支承的弹性也可以保证最小的压缩力。
最后，贴覆轨道的形状被限定为使得由贴覆构件施加的压缩力保持基本恒定，而无论振荡质量块在支撑件上的角位置如何。
在低旋转速度时的噪音水平有利地显着降低。另外，装置的使用寿命被增加。
当然，本发明不限于上述特定实施例。

Claims (14)

1.一种摆动阻尼装置，所述摆动阻尼装置包括：
支撑件(12)；
多个摆件，围绕所述支撑件的旋转轴线X布置；
摆件(13)包括：
振荡质量块(14)；
滚动构件(16)，插置于所述振荡质量块和所述支撑件之间，以便在所述振荡质量块相对于所述支撑件的摆动期间在所述支撑件的滚动轨道和所述振荡质量块的滚动轨道上滚动；
贴覆构件(30)，与所述振荡质量块或与所述支撑件联结，且至少在其中所述支撑件静止且水平地延伸的所述支撑件的休止位置中，所述贴覆构件分别向心或离心地弹性支承在由所述支撑件或由所述振荡质量块限定的贴覆轨道(32)上，且所述贴覆轨道具有与所述支撑件的所述滚动轨道相同的形状。
2.根据权利要求1所述的摆动阻尼装置，其中，所述支承施加小于10N的压缩力(F)。
3.根据权利要求2所述的摆动阻尼装置，其中，所述贴覆轨道被成形为在所述休止位置中，在所述振荡质量块在所述支撑件上振荡期间，所述压缩力变化小于3N。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摆动阻尼装置，其中，所述贴覆构件是固定在所述支撑件上的球、辊子或柱销，并且在所述贴覆构件上安装有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承分别支承在所述振荡质量块的第一配重块和第二配重块上。
5.根据权利要求4所述的摆动阻尼装置，其中，所述贴覆构件包括第一侧向销和第二侧向销，所述第一侧向销和所述第二侧向销安装为在设置于所述振荡质量块中的第一支座和第二支座中旋转。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的摆动阻尼装置，其中，所述振荡质量块包括彼此刚性地联结的第一配重块和第二配重块，所述第一配重块和所述第二配重块夹持所述支撑件并弹性地压缩贴覆构件，以朝向轴线X弹性地推动贴覆构件。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的摆动阻尼装置，其中，所述振荡质量块包括弹簧，所述弹簧安装为朝向轴线X弹性地推动所述贴覆构件。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的摆动阻尼装置，其中，所述贴覆构件和/或所述支撑件和/或所述振荡质量块包括由弹性体材料构成的区域，该区域为所述贴覆构件在所述振荡质量块和/或所述支撑件上的支承赋予弹性。
9.根据权利要求1所述的摆动阻尼装置，其中，所述摆动阻尼装置集成在机动车辆的传动链中。
10.根据权利要求9所述的摆动阻尼装置，其中，所述摆动阻尼装置集成在离合器中。
11.根据权利要求4所述的摆动阻尼装置，其中，所述第一轴承和所述第二轴承通过弹性元件分别支承在所述振荡质量块的第一配重块和第二配重块上。
12.根据权利要求11所述的摆动阻尼装置，其中，所述弹性元件是弹性环。
13.一种扭转阻尼装置，包括根据前述权利要求中任一项所述的摆动阻尼装置，所述摆动阻尼装置从双飞轮阻尼器、液力变矩器和摩擦盘中选择。
14.一种机动车辆，配备有根据权利要求13所述的扭转阻尼装置。
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