CN111946774A - 减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的驱动系的减振装置。该减振装置包括：飞轮；保持架，其与飞轮抗扭连接；毂法兰；输出毂，飞轮、保持架、毂法兰和输出毂同旋转轴线地布置；摆质量件，其相对于毂法兰可运动地安装在毂法兰上；第一减振弹簧，其一端能够抵靠在保持架上，另一端能够抵靠在毂法兰上，使得保持架上的扭矩能够通过第一减振弹簧传递到毂法兰；和第二减振弹簧，其一端能够抵靠在毂法兰上，另一端能够抵靠在输出毂上，使得毂法兰上的扭矩能够通过第二减振弹簧传递到输出毂。本发明的减振装置能够满足不同运行状态下的减振性能要求，并且成本低廉。

Description

减振装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域。具体地，本发明涉及一种用于机动车的驱动系的减振装置。

背景技术

在机动车尚可遇见的未来仍会使用内燃机驱动。无论选用何种类型的变速器，对于发动机和变速器之间的扭矩传递的基本要求是相同的，即在起动和传递平均扭矩的同时，应当削减扭转振动和旋转不均匀性。然而，在为了降低油耗而将发动机转速降低时，发动机的扭矩相应提升，驾驶的舒适性有所降低。主要原因在于曲轴的转速波动变大，并且例如双质量飞轮的减振装置的隔振效果因发动机扭矩的提升而减弱。因此，需要具有更好的隔振效果的减振装置。

一种现有的方案是采用带离心摆式吸振器的双质量飞轮，这种减振装置能够用于双离合器变速器或自动变速器，并且其隔振能力比单独的双质量飞轮高很多，比传统的减振器高更多。

例如在中国专利文件CN 102245928 B中公开了一种带有离心摆的减振装置，该减振装置具有两个可逆着至少一个弓形弹簧的作用、有限地扭转地相互支承的飞轮质量，其中一个飞轮质量配备有离心摆装置，其中，蓄能器是在圆周上分布的如弓形弹簧的螺旋弹簧。

然而在这类减振装置中的弓形弹簧和大型冲压件的成本均较高，从而使得这类减振装置的整体的成本较高。并且，由于这类减振装置未设置预减振机构，因此在车辆怠速状态下的减振效果不足。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够在降低成本的同时满足不同运行状态下减振性能要求的减振装置。

上述技术问题通过根据本发明的一种减振装置而得到解决。该减振装置包括：飞轮；保持架，其与飞轮抗扭连接；毂法兰；输出毂，飞轮、保持架、毂法兰和输出毂同旋转轴线地布置；摆质量件，其相对于毂法兰可运动地安装在毂法兰上；第一减振弹簧，其一端能够抵靠在保持架上，另一端能够抵靠在毂法兰上，使得保持架上的扭矩能够通过第一减振弹簧传递到毂法兰；和第二减振弹簧，其一端能够抵靠在毂法兰上，另一端能够抵靠在输出毂上，使得毂法兰上的扭矩能够通过第二减振弹簧传递到输出毂。

根据本发明的设计方案，减振装置是能够有效地削减扭矩传递过程中的扭转振动和扭转不均匀性的扭矩传递装置，例如能够用在机动车的驱动系中，具体而言，能够用在内燃机的曲轴和变速器之间。飞轮与内燃机的曲轴抗扭连接，从而能够利用飞轮的转动惯量将内燃机输出的部分能量存储，减小扭转振动，使得曲轴均匀旋转。同时，飞轮还作为扭矩传递件将扭矩从曲轴传递至与飞轮抗扭连接的保持架。保持架通过第一减振弹簧将扭矩传递至毂法兰。通常，保持架与毂法兰之间设置有至少两个第一减振弹簧、优选四个第一减振弹簧，这些第一减振弹簧沿周向均匀分布并且布置在毂法兰的径向平面内。毂法兰与输出毂之间还设置有至少两个第二减振弹簧、优选四个第二减振弹簧，这些第二减振弹簧沿周向均匀分布并且布置在毂法兰的径向平面内。由于第一减振弹簧的缓冲作用，从保持架传递到毂法兰的扭矩振动得到有效削减。同样由于第二减振弹簧的缓冲作用，从毂法兰传递到输出毂的扭矩振动也得到有效削减。在毂法兰上还设置有摆质量件，摆质量件通过摆动支撑结构可运动地安装在毂法兰上的摆轨道中，从而构成离心摆机构。通过摆质量件的摆动削减了传递到毂法兰上的扭转振动。根据本发明的减振装置能够通过单质量飞轮、两组减振弹簧和离心摆机构来进行减振，从而有效削减扭矩传递过程中的振动和不均匀性，其效果优于传统的双质量飞轮装置。由于这种减振装置避免使用较大的弓形弹簧和大型冲压件，因此也可以大大降低生产成本。

根据本发明的一个优选实施例，摆质量件位于第一减振弹簧的径向外侧，第二减振弹簧位于第一减振弹簧的径向内侧。这种布置方式使得摆质量件的摆动半径较大，具有更高的削减扭转振动的效果。

根据本发明的另一优选实施例，第一减振弹簧的弹簧刚度大于第二减振弹簧的弹簧刚度。这使得第二减振弹簧更容易被压缩，在扭矩较小的情况下，第二减振弹簧的弹性变形比第一减振弹簧更加显著，具有更好的缓冲效果，从而更适用于车辆的怠速状态，起到预减振机构的作用；而当扭矩较大时，第一减振弹簧开始发生明显变形，缓冲作用显著，因此起到适用于车辆高速运行状态的主减振机构的作用。因此，通过不同弹簧刚度的两组减振弹簧实现了根据车辆运行状态自动调整减振效果的目的。

根据本发明的另一优选实施例，毂法兰与输出毂之间通过花键相互连接。花键之间为间隙配合，从而允许毂法兰与输出毂之间在预定范围内相对转动。例如在车辆怠速状态下，减振装置上传递的扭矩较小，第二减振弹簧压缩量较小，毂法兰与输出毂之间的相对转动量处于花键允许的范围内，花键之间无法接合来传递扭矩，因此毂法兰上的扭矩仅通过第二减振弹簧传递到输出毂，此时第二减振弹簧起到预减振作用；例如车辆在高扭矩下运行时，减振装置上传递的扭矩较大，第二减振弹簧被压缩到预定程度，使得花键沿周向相互接合，从而允许毂法兰上的扭矩直接通过花键传递到输出毂，对第二减振弹簧起到保护作用，此时第二减振弹簧的压缩量不再改变，第一减振弹簧在大扭矩下发生明显压缩，起到主要的减振作用。

根据本发明的另一优选实施例，由于弹簧刚度较大的第一减振弹簧通常具有较大的尺寸，因此将其安装在轴向贯穿保持架及毂法兰的弹簧窗口中。这种安装方式较为简便，并且可以减轻减振装置的结构重量。

根据本发明的另一优选实施例，在毂法兰上设置第一弹簧笼，在输出毂上设置第二弹簧笼。第一弹簧笼与第二弹簧笼之间形成用于安装第二减振弹簧的空腔。由于弹簧刚度较小的第二减振弹簧通常具有较小的尺寸，因此适于夹持在第一弹簧笼与第二弹簧笼之间。优选将第二弹簧笼设置在第一弹簧笼的径向内侧。

根据本发明的另一优选实施例，保持架包括相互抗扭连接的夹持盘和盖盘。夹持盘和盖盘分别布置在毂法兰的轴向两侧，从而便于夹持毂法兰。优选地，夹持盘位于毂法兰靠近飞轮的一侧，而盖盘位于相对的轴向另一侧。

根据本发明的另一优选实施例，减振装置还包括第一膜片弹簧、第二膜片弹簧、第一摩擦垫片和第二摩擦垫片。第一膜片弹簧抵接在夹持盘与第一弹簧笼的轴向之间，第二膜片弹簧抵接在夹持盘与第二弹簧笼的轴向之间。第一摩擦垫片抵接在盖盘与毂法兰的轴向之间，第二摩擦垫片抵接在盖盘与输出毂的轴向之间。第一膜片弹簧和第一摩擦垫片将第一弹簧笼及毂法兰定位在夹持盘与盖盘的轴向之间，第二膜片弹簧和第二摩擦垫片将第二弹簧笼及输出毂定位在夹持盘与盖盘的轴向之间。

根据本发明的另一优选实施例，第一减振弹簧和第二减振弹簧均采用直线型螺旋弹簧，在这种情况下，减振弹簧实际上沿着毂法兰或输出毂的切向延伸。此类弹簧构造简单，成本低廉，能够大大节省减振装置的制造成本。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1示出根据本发明的实施例的减振装置的剖视图；

图2示出图1中的局部区域的放大图；和

图3示出根据本发明的实施例的减振装置的一部分的立体图。

具体实施方式

以下将结合附图描述根据本发明的减振装置的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。

图1为根据本发明的实施例的减振装置的剖视图，其中示意性地示出了该剖面轴线一侧的部分。如图1所示，该减振装置包括同旋转轴线布置的单质量飞轮3、保持架、毂法兰7和输出毂9。例如来自发动机(未示出)的扭矩从输入端1(例如为发动机曲轴)输入减振装置中，输入端1通过多个飞轮螺栓2与单质量飞轮3抗扭连接，使得输入端1能够带动单质量飞轮3同旋转轴线地转动。单质量飞轮3是具有较大转动惯量的盘形部件，能够将内燃机输出的部分能量储存，减小转速的波动，使得曲轴均匀旋转。

保持架由相互抗扭连接的两个环形的盘件——夹持盘4和盖盘5构成。其中，夹持盘4通过飞轮螺栓2与单质量飞轮3及输入端1连接在一起，而盖盘5位于与单质量飞轮3相对的轴向另一侧，并且盖盘5上形成有相应的通孔以便于从盖盘5的一侧向内安装飞轮螺栓2。

毂法兰7整体呈环形，其在轴向上固持在保持架的夹持盘4与盖盘5之间。夹持盘4、盖盘5和毂法兰7上分别形成有轴向贯穿的通孔，在安装时，夹持盘4、盖盘5和毂法兰7三者的通孔之间沿轴向对齐，从而共同构成安装第一减振弹簧6的弹簧窗口12。第一减振弹簧6优选为直线型螺旋弹簧。在本实施例中共布置四个第一减振弹簧6，这些第一减振弹簧6沿周向均匀分布。每个第一减振弹簧6分别安装在一个独立的弹簧窗口12中，并且在径向平面中沿着毂法兰7的切向延伸。每个第一减振弹簧6的在周向上取向相同的一端能够抵靠在保持架(夹持盘4和盖盘5中的至少一者，优选两者)上，另一端能够抵靠在毂法兰7上。当保持架转动时，可以通过这些第一减振弹簧6将扭矩传递到毂法兰7，从而带动毂法兰7转动。由于第一减振弹簧6的弹性缓冲作用，传递到毂法兰7的扭矩振动可以得到有效削减。

在毂法兰7上还安装有摆质量件10。摆质量件10相对于毂法兰7可运动地安装在毂法兰7上。通常的安装方式是在毂法兰7上形成轴向通孔形式的摆轨道，摆质量件7通过摆支撑结构相对于摆轨道运动。摆质量件10一般成对地布置在毂法兰7的轴向两侧，并且借助轴向穿过摆轨道的销相互连接。在整个毂法兰7上，沿周向布置至少两对摆质量件10。这些摆质量件10位于第一减振弹簧6的径向外侧。当毂法兰7转动时，可以通过摆质量件10的摆动运动来削减传递到毂法兰7上的扭矩振动。

图2示出图1中的局部区域A的放大图。如图2所示，在夹持盘4与毂法兰7的轴向之间设有第一弹簧笼13，第一弹簧笼13位于第一减振弹簧6的径向内侧。第一弹簧笼13一侧固定在毂法兰7上，另一侧通过第一膜片弹簧15抵靠在夹持盘4上。在毂法兰7的与第一弹簧笼13相对的轴向另一侧，第一摩擦垫片17抵接在毂法兰7与盖盘5的轴向之间并固定在毂法兰7上。第一膜片弹簧15和第一摩擦垫片17共同构成对位于夹持盘4与盖盘5之间的毂法兰7及第一弹簧笼13的轴向定位。输出毂9安装在毂法兰7的径向内侧，其端部周缘也沿轴向夹持在夹持盘4与盖盘5之间。在夹持盘4与输出毂9的轴向之间设有第二弹簧笼14，安装时，第二弹簧笼位于第一弹簧笼13的径向内侧。第二弹簧笼14一侧固定在输出毂9上，另一侧通过第二膜片弹簧16抵靠在夹持盘4上。在输出毂9的与第二弹簧笼14相对的轴向另一侧，第二摩擦垫片18抵接在输出毂9与盖盘5的轴向之间并固定在输出毂9上。第二膜片弹簧16和第二摩擦垫片18共同构成对位于夹持盘4与盖盘5之间的输出毂9的周缘部分及第二弹簧笼14的轴向定位。

在第一弹簧笼13和第二弹簧笼14之间合围成圆柱形的中空腔，用于安装第二减振弹簧8。第二减振弹簧8同样优选为直线型螺旋弹簧。在本实施例中共布置四个第二减振弹簧8，这些第二减振弹簧8同样沿周向均匀分布。每个第二减振弹簧8分别安装在一组成对设置的第一弹簧笼13与第二弹簧笼14之间，并且在径向平面中沿着输出毂9的切向延伸。每个第二减振弹簧8的在周向上取向相同的一端能够抵靠在毂法兰7上，另一端能够抵靠在输出毂9上。当毂法兰7转动时，可以通过这些第二减振弹簧8将扭矩传递到输出毂9，从而带动输出毂9转动。由于第二减振弹簧8的弹性缓冲作用，传递到输出毂9的扭矩振动将会得到进一步削减。在本实施例中，第二减振弹簧8的弹簧刚度小于第一减振弹簧6的弹簧刚度，因此第二减振弹簧8的尺寸通常小于第一减振弹簧6，便于布置在弹簧笼中。

图3示出本实施例的减振装置的局部立体图，其中省略了部分组件。如图3所示，输出毂9的外周缘和毂法兰7的内周缘上分别形成有相互配合的花键11。这些花键11之间为间隙配合，使得毂法兰7与输出毂9之间可以在预定范围内进行相对转动。当有扭矩从输入端1输入减振装置时，扭矩依次经过保持架、第一减振弹簧6、毂法兰7、第二减振弹簧8和输出毂9。当车辆处于怠速状态时，减振装置上传递的扭矩较小，此时花键11处于在周向上未接合的状态，毂法兰7与输出毂9之间仅通过第二减振弹簧8来传递扭矩，弹簧刚度较小的第二减振弹簧8在小扭矩下发生的变形比第一减振弹簧6更加明显，从而作为预减振弹簧而产生良好的缓冲效果；当车辆在高扭矩下运行时，减振装置上传递的扭矩较大，在第二减振弹簧8被压缩到预定程度后，毂法兰7与输出毂9之间的相对转动达到预定值，使得花键11沿周向相互抵接并开始传递扭矩，此时第二减振弹簧8的压缩长度将保持恒定，不再起到缓冲作用，而压缩刚度较大的第一减振弹簧8在较大的扭矩下压缩量增大，开始发挥显著的缓冲蓄能作用。因此，借助于两组减振弹簧的不同压缩刚度，实现了不同运行状态下缓冲功能的适应性分配。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记表

1 输入端

2 飞轮螺栓

3 单质量飞轮

4 夹持盘

5 盖盘

6 第一减振弹簧

7 毂法兰

8 第二减振弹簧

9 输出毂

10 摆质量件

11 花键

12 弹簧窗口

13 第一弹簧笼

14 第二弹簧笼

15 第一膜片弹簧

16 第二膜片弹簧

17 第一摩擦垫片

18 第二摩擦垫片

A 放大区域

Claims (10)

1.一种用于机动车的驱动系的减振装置，其特征在于，所述减振装置包括：

飞轮(3)；

保持架，所述保持架与所述飞轮(3)抗扭连接；

毂法兰(7)；

输出毂(9)，所述飞轮(3)、所述保持架、所述毂法兰(7)和所述输出毂(9)同旋转轴线地布置；

摆质量件(10)，所述摆质量件(10)相对于所述毂法兰(7)可运动地安装在所述毂法兰(7)上；

第一减振弹簧(6)，所述第一减振弹簧(6)的一端能够抵靠在所述保持架上，另一端能够抵靠在所述毂法兰(7)上，使得所述保持架上的扭矩能够通过所述第一减振弹簧(6)传递到所述毂法兰(7)；和

第二减振弹簧(8)，所述第二减振弹簧(8)的一端能够抵靠在所述毂法兰(7)上，另一端能够抵靠在所述输出毂(9)上，使得所述毂法兰(7)上的扭矩能够通过所述第二减振弹簧(8)传递到所述输出毂(9)。

2.根据权利要求1所述的减振装置，其特征在于，所述摆质量件(10)位于所述第一减振弹簧(6)的径向外侧，所述第二减振弹簧(8)位于所述第一减振弹簧(6)的径向内侧。

3.根据权利要求2所述的减振装置，其特征在于，所述第一减振弹簧(6)的弹簧刚度大于所述第二减振弹簧(8)的弹簧刚度。

4.根据权利要求3所述的减振装置，其特征在于，所述毂法兰(7)与所述输出毂(9)之间通过花键(11)连接，所述花键(11)允许所述毂法兰(7)与所述输出毂(9)之间在预定范围内进行相对转动，使得：

当所述毂法兰(7)与所述输出毂(9)之间的所述第二减振弹簧(8)未压缩到预定程度时，所述毂法兰(7)上的扭矩仅能够通过所述第二减振弹簧(8)传递到所述输出毂(9)；并且

当所述毂法兰(7)与所述输出毂(9)之间的所述第二减振弹簧(8)压缩到预定程度时，所述毂法兰(7)上的扭矩能够通过所述花键(11)传递到所述输出毂(9)。

5.根据权利要求3所述的减振装置，其特征在于，所述第一减振弹簧(6)安装在轴向贯穿所述保持架及所述毂法兰(7)的弹簧窗口(12)中。

6.根据权利要求4所述的减振装置，其特征在于，所述毂法兰(7)上设有第一弹簧笼(13)，所述输出毂(9)上设有第二弹簧笼(14)，所述第二减振弹簧(8)安装在所述第一弹簧笼(13)与所述第二弹簧笼(14)之间。

7.根据权利要求6所述的减振装置，其特征在于，所述第一弹簧笼(13)位于所述第一减振弹簧(6)的径向内侧，所述第二弹簧笼(14)位于所述第一弹簧笼(13)的径向内侧。

8.根据权利要求6所述的减振装置，其特征在于，所述保持架包括相互抗扭连接的夹持盘(4)和盖盘(5)，所述夹持盘(4)和所述盖盘(5)分别布置在所述毂法兰(7)的轴向两侧。

9.根据权利要求8所述的减振装置，其特征在于，所述减振装置包括：

抵接在所述夹持盘(4)与所述第一弹簧笼(13)的轴向之间的第一膜片弹簧(15)以及抵接在所述夹持盘(4)与所述第二弹簧笼(14)的轴向之间的第二膜片弹簧(16)；和

抵接在所述盖盘(5)与所述毂法兰(7)的轴向之间的第一摩擦垫片(17)以及抵接在所述盖盘(5)与所述输出毂(9)的轴向之间的第二摩擦垫片(18)。

10.根据权利要求1至9之一所述的减振装置，其特征在于，所述第一减振弹簧(6)和所述第二减振弹簧(8)为直线型螺旋弹簧。

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