CN112204270B - 双质量飞轮及其在平衡性处理过程中的对中方法 - Google Patents

双质量飞轮及其在平衡性处理过程中的对中方法 Download PDF

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Abstract

一种用于汽车发动机的飞轮，具体地涉及双质量飞轮及其在平衡性处理过程中的对中方法。该双质量飞轮包括：主飞轮(1)，其用于与发动机曲轴连接；副飞轮(2)，其以与主飞轮(1)在轴向上间隔开的方式设置；毂芯(6)，其用于与变速器的输入轴连接且毂芯(6)固定于副飞轮(2)，毂芯的中心孔(61)的直径大于主飞轮(1)的中心孔(11)的直径；以及距离板(5)，其位于主飞轮(1)和副飞轮(2)之间且距离板(5)固定于毂芯(6)，并且距离板(5)的中心孔(51)的直径小于主飞轮的中心孔(11)的直径。这样，即使双质量飞轮的主飞轮的中心孔的直径小于毂芯的中心孔的直径，也不需要再额外研发工作站以翻转双质量飞轮，可以采用现有的对中方法来通过主飞轮和距离板使双质量飞轮实现对中，从而节省了研发新的工作站的大量时间和成本。

Description

双质量飞轮及其在平衡性处理过程中的对中方法
技术领域
本发明涉及用于汽车发动机的飞轮，具体地涉及双质量飞轮及其在平衡性处理过程中的对中方法。
背景技术
在现有技术中，双质量飞轮通常用于汽车发动机，以减小发动机曲轴的扭振对变速器的影响。图1示出了现有技术的双质量飞轮的一半结构沿着径向R截取的剖视示意图。如图所示，该双质量飞轮整体具有圆盘形状并且包括主飞轮1、副飞轮2、弧形弹簧3、法兰盘4、距离板5、毂芯6、盖板7和固定件8。
具体地，主飞轮1具有圆盘形状并且设置于副飞轮2的轴向一侧(图中的左侧)，该主飞轮1用于固定于发动机曲轴，使得主飞轮1能够由发动机曲轴驱动而进行转动。
副飞轮2也具有圆盘形状并且副飞轮2在轴向A上与主飞轮1间隔开地设置于主飞轮1的轴向另一侧(图中的右侧)。
两个弧形弹簧3均收纳于在主飞轮1的径向外侧部分形成的周向凹槽内，通过盖板7与主飞轮1两者在轴向A和径向R上限定了两个弧形弹簧3的位置。各弧形弹簧3沿着周向弯曲的延伸并且各弧形弹簧3在安装状态下延伸跨过大致180度的中心角。弧形弹簧3能够随着主飞轮1的转动而转动。
法兰盘4在轴向A上位于主飞轮1与副飞轮2之间。法兰盘4的径向外侧部分能够抵接上述两个弧形弹簧3的周向端部。这样，在弧形弹簧3转动时弧形弹簧3的周向端部抵接法兰盘4，使得弧形弹簧3压缩的同时带动法兰盘4转动。法兰盘4与副飞轮2固定在一起并且法兰盘4还设置有离心摆结构。
距离板5具有圆盘形状，该距离板5设置于法兰盘4的轴向另一侧并且与法兰盘4通过固定件(铆钉)8固定在一起。
毂芯6设置于距离板5的轴向另一侧且毂芯6通过其中心孔设置的花键与变速器的输入轴连接，毂芯6的径向外侧部分位于距离板5和副飞轮2之间且与距离板5和法兰盘4通过上述固定件8固定在一起。另外，毂芯6还与副飞轮2(例如通过铆钉，图中未示出)固定在一起。
这样，具有上述结构的双质量飞轮用于对发动机曲轴的扭振进行有效的衰减。而为了达到有效地衰减发动机曲轴的扭振的作用，双质量飞轮需要预先进行平衡性处理以消除双质量飞轮在转动过程中的不平衡性。通常，在对双质量飞轮进行平衡性处理的过程中，以使主飞轮所在侧朝下且副飞轮所在侧朝上的方式放置双质量飞轮；然后将顶端尺寸较小的对中轴从主飞轮所在侧***主飞轮的中心孔并进一步伸到毂芯的中心孔，以同时支撑主飞轮和毂芯并通过对中轴使双质量飞轮实现对中。采用这种对中方法的前提条件是需要主飞轮的中心孔的直径大于毂芯的中心孔的直径(毂芯的花键的齿顶圆的直径)。
但是，在某些特定的双质量飞轮(例如图1所示的双质量飞轮)中，主飞轮的中心孔的直径小于毂芯的中心孔的直径。如果仍然采用上述对中方法，则需要以使主飞轮所在侧朝上且副飞轮所在侧朝下的方式放置双质量飞轮，这就需要相对于现有的对中方法使得双质量飞轮翻转180度。然而，在现有的生产线上并没有能够实现这样的翻转的工作站，开发这种工作站的成本非常高且需要耗费大量的时间。
发明内容
基于上述现有技术的问题而做出了本发明。本发明的目的在于提供一种双质量飞轮及其在平衡性处理过程中的对中方法，使得即使双质量飞轮的主飞轮的中心孔的直径小于毂芯的中心孔的直径，也不需要相对于现有的对中方法翻转双质量飞轮来实现对中。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。
本发明提供了一种如下的双质量飞轮，所述双质量飞轮包括：主飞轮，所述主飞轮用于与发动机曲轴连接；副飞轮，所述副飞轮以与所述主飞轮在轴向上间隔开的方式设置；毂芯，所述毂芯用于与变速器的输入轴连接且所述毂芯固定于所述副飞轮，所述毂芯的中心孔的直径大于所述主飞轮的中心孔的直径；以及距离板，所述距离板位于所述主飞轮和所述副飞轮之间且所述距离板固定于所述毂芯，并且所述距离板的中心孔的直径小于所述主飞轮的中心孔的直径。
优选地，所述距离板的位于其中心孔的径向外侧的部分形成有供连接件穿过的多个距离板通孔，所述连接件用于使所述主飞轮与所述发动机曲轴连接，并且所述距离板通孔的尺寸大于所述连接件的最大尺寸。
更优选地，所述毂芯的位于其中心孔的径向外侧的部分形成有供所述连接件穿过的多个毂芯通孔，所述毂芯通孔的尺寸大于所述连接件的最大尺寸，并且所述距离板通孔与所述毂芯通孔在轴向上对准。
更优选地，所述多个距离板通孔在周向上均匀分布。
优选地，所述距离板形成有从所述距离板的中心孔的开口周缘朝向所述主飞轮所在侧或副飞轮所在侧凸出的凸缘，所述凸缘沿着周向连续地延伸。
优选地，所述双质量飞轮还包括法兰盘，所述法兰盘位于所述主飞轮和所述副飞轮之间且所述法兰盘与所述毂芯和所述距离板固定在一起，并且从所述主飞轮所在侧朝向所述副飞轮所在侧，所述法兰盘、所述距离板和所述毂芯依次排列。
更优选地，所述双质量飞轮还包括穿过所述法兰盘、所述距离板和所述毂芯的固定件，所述法兰盘、所述距离板和所述毂芯通过该固定件固定在一起，并且所述距离板形成有供所述固定件穿过的距离板固定孔。
更优选地，所述固定孔位于所述距离板的距离板通孔的径向外侧。
本发明还提供了一种以上技术方案中任意一种技术方案所述的双质量飞轮在平衡性处理过程中的对中方法，所述对中方法包括如下步骤：用于使所述双质量飞轮对中的对中轴从所述双质量飞轮的主飞轮所在侧***所述主飞轮的中心孔；以及使所述对中轴穿过所述主飞轮的中心孔和所述距离板的中心孔，并且使所述对中轴同时与所述主飞轮的中心孔和所述距离板的中心孔匹配来使所述双质量飞轮实现对中。
优选地，所述对中轴包括位于所述距离板的中心孔的用于支撑所述距离板的第一支撑部和位于所述主飞轮的中心孔的用于支撑所述主飞轮的第二支撑部，所述第一支撑部的直径小于所述第二支撑部的直径，并且所述第一支撑部从径向内侧支撑所述距离板，且所述第二支撑部从径向内侧支撑所述主飞轮。
通过采用上述技术方案，本发明提供了一种双质量飞轮及其在平衡性处理过程中的对中方法，使得双质量飞轮的距离板的中心孔的直径缩小到小于主飞轮的中心孔的直径，并且使对中轴从主飞轮所在侧穿过主飞轮的中心孔并伸到距离板的中心孔，该对中轴在保持主飞轮和距离板的同时使得双质量飞轮实现对中。
这样，即使双质量飞轮的主飞轮的中心孔的直径小于毂芯的中心孔的直
径，也不需要再额外研发工作站以翻转双质量飞轮，可以采用现有的对中方法来通过主飞轮和距离板使双质量飞轮实现对中，从而节省了研发新的工作站的大量时间和成本。
附图说明
图1是示出了现有技术的双质量飞轮的局部剖视示意图。
图2a是示出了根据本发明的第一实施方式的双质量飞轮的局部剖视示意图；图2b是示出了图2a中的双质量飞轮的距离板的立体图。
图3a是示出了根据本发明的第二实施方式的双质量飞轮的局部剖视示意图；图3b是示出了图3a中的双质量飞轮的距离板的立体图。
图4是示出了图2a中的双质量飞轮处于被对中轴支撑的状态下的示意图。
附图标记说明
1主飞轮 11主飞轮中心孔 2副飞轮 3弧形弹簧 4法兰盘 5距离板 51距离板中心孔 52距离板通孔 53距离板固定孔 54凸缘 6毂芯 61毂芯中心孔 62毂芯通孔 7盖板 8固定件 9对中轴 91第一支撑部 92第二支撑部
R径向 A轴向
具体实施方式
以下参照附图说明根据本发明的双质量飞轮的具体实施方式。在附图中，除非另有说明，轴向、径向和周向分别是指双质量飞轮的轴向、径向和周向；轴向一侧是指图2a、图3a和图4的左侧，轴向另一侧是指图2a、图3a和图4的右侧。
根据本发明的双质量飞轮的基本结构与图1中所示的现有技术的双质量飞轮的基本结构相同，两者之间的不同之处在于根据本发明的双质量飞轮的距离板的结构与现有技术的双质量飞轮的距离板的结构不同。
(根据本发明的第一实施方式的双质量飞轮的结构)
如图2a和图2b所示，与图1中所示的现有技术的双质量飞轮同样地，根据本发明的第一实施方式的双质量飞轮包括主飞轮1、副飞轮2、弧形弹簧3、法兰盘4、距离板5、毂芯6、盖板7和固定件8。
在本实施方式中，主飞轮1和副飞轮2在轴向A上间隔开地设置。弧形弹簧3限定在主飞轮1和盖板7之间。从主飞轮1所在侧朝向副飞轮2所在侧，法兰盘4、距离板5和毂芯6依次排列。法兰盘4和距离板5均位于主飞轮1和副飞轮2之间，法兰盘4、距离板5和毂芯6三者通过固定件(铆钉)8固定在一起且固定于副飞轮2。
进一步地，主飞轮1的中央部分形成有主飞轮中心孔11，距离板5的中央部分形成有距离板中心孔51，毂芯6的中央部分形成有毂芯中心孔61。主飞轮中心孔11的中心轴线、距离板中心孔51的中心轴线和毂芯中心孔61的中心轴线一致，使得主飞轮中心孔11、距离板中心孔51和毂芯中心孔61在轴向A上对准。进一步地，主飞轮中心孔11的直径小于毂芯中心孔61的直径(毂芯6的花键的齿顶圆的直径)，并且距离板中心孔51的直径小于主飞轮中心孔11的直径。
另外，毂芯6的位于毂芯中心孔61的径向外侧的部分形成有供连接件穿过的多个毂芯通孔62，距离板5的位于距离板中心孔51的径向外侧的部分形成有供该连接件穿过的多个距离板通孔52。上述连接件例如为用于将主飞轮1固定于发动机曲轴的螺纹连接件，图中未示出主飞轮1的用于安装该连接件的安装孔。毂芯通孔62的尺寸和距离板通孔52的尺寸两者均大于上述连接件的最大尺寸，使得上述连接件能够顺利地通过毂芯通孔62和距离板通孔52。距离板通孔52与毂芯通孔62在轴向A上对准。多个毂芯通孔62在周向上均匀分布并且多个距离板通孔52在周向上均匀分布。
距离板5还形成有供用于固定法兰盘4、距离板5和毂芯6的固定件8穿过的多个距离板固定孔53，并且多个距离板固定孔53位于距离板通孔52的径向外侧并且沿着周向分布。
这样，在下述的平衡性处理的对中方法时，可以不必翻转双质量飞轮，而从主飞轮1所在侧***对中轴并通过主飞轮中心孔11和距离板中心孔51来使双质量飞轮实现对中。
(根据本发明的第二实施方式的双质量飞轮的结构)
如图3a和图3b所示，根据本发明的第二实施方式的双质量飞轮的基本结构与根据本发明的第一实施方式的双质量飞轮的基本结构相同，两者之间的不同之处在于根据本发明的第二实施方式的双质量飞轮的距离板5形成有从距离板中心孔51的开口周缘朝向轴向一侧(主飞轮1所在侧)凸出的凸缘54。这样，在对中轴位于距离板中心孔51中时能够增大对中轴与距离板中心孔51接触的尺寸。
以上说明了根据本发明的双质量飞轮的结构，以下将基于根据本发明的第一实施方式的双质量飞轮来说明根据本发明的双质量飞轮在平衡性处理过程中的对中方法。
(双质量飞轮在平衡性处理过程中的对中方法)
如图4所示，根据本发明的对中方法优选地包括如下步骤：
将用于使得双质量飞轮实现对中的对中轴9从双质量飞轮的主飞轮1所在侧(轴向一侧)***主飞轮中心孔11并伸到距离板中心孔51；以及
使对中轴9穿过主飞轮中心孔11和距离板中心孔51，并且使对中轴9同时与主飞轮中心孔11和距离板中心孔51匹配来使双质量飞轮实现对中。
进一步地，对中轴9包括彼此相连的第一支撑部91和位于主飞轮1的中心孔的第二支撑部92，第一支撑部91的直径小于第二支撑部92的直径。在对中轴9从主飞轮1所在侧***主飞轮中心孔11并伸到距离板中心孔51之后，第一支撑部91位于距离板中心孔51并从径向内侧支撑距离板5且第二支撑部92位于主飞轮中心孔11并从径向内侧支撑主飞轮1。
这样，即使双质量飞轮的主飞轮中心孔11的直径小于毂芯中心孔61的直径，也可以不翻转双质量飞轮，而采用与现有技术的对中方法类似的方法实现对中。也就是说，可以使主飞轮1所在侧朝下且副飞轮2所在侧朝上的方式放置双质量飞轮，然后将顶端尺寸较小的对中轴9从主飞轮1所在侧***主飞轮中心孔11并进一步伸到距离板中心孔51，以通过对中轴9与主飞轮中心孔11和距离板中心孔51配合来使得双质量飞轮实现对中。
此外，虽然在以上的具体实施方式中对本发明的技术方案进行了详细地阐述，但是还需要说明的是：
1.虽然在上述的具体实施方式中没有说明，但是应当理解第一支撑部91的径向尺寸能够在伸到距离板中心孔51之后通过必要的机械结构略微变大，以使得第一支撑部91能够紧密抵接距离板中心孔51来支撑距离板5。
2.虽然在上述的具体实施方式中说明了双质量飞轮的距离板5形成有从距离板中心孔51的开口周缘朝向轴向一侧(主飞轮1所在侧)凸出的凸缘54，但是本发明不限于此。如果距离板5与毂芯6之间的距离允许，可以使得距离板5形成有从距离板中心孔51的开口周缘朝向轴向另一侧(副飞轮2所在侧)凸出的凸缘。

Claims (10)

1.一种双质量飞轮，所述双质量飞轮包括：
主飞轮，所述主飞轮用于与发动机曲轴连接；
副飞轮，所述副飞轮以与所述主飞轮在轴向上间隔开的方式设置；
毂芯，所述毂芯用于与变速器的输入轴连接且所述毂芯固定于所述副飞轮，所述毂芯的中心孔的直径大于所述主飞轮的中心孔的直径；以及
距离板，所述距离板位于所述主飞轮和所述副飞轮之间且所述距离板固定于所述毂芯，并且所述距离板的中心孔的直径小于所述主飞轮的中心孔的直径。
2.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述距离板的位于其中心孔的径向外侧的部分形成有供连接件穿过的多个距离板通孔，所述连接件用于使所述主飞轮与所述发动机曲轴连接，并且所述距离板通孔的尺寸大于所述连接件的最大尺寸。
3.根据权利要求2所述的双质量飞轮，其特征在于，所述毂芯的位于其中心孔的径向外侧的部分形成有供所述连接件穿过的多个毂芯通孔，所述毂芯通孔的尺寸大于所述连接件的最大尺寸，并且所述距离板通孔与所述毂芯通孔在轴向上对准。
4.根据权利要求3所述的双质量飞轮，其特征在于，所述多个距离板通孔在周向上均匀分布。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，所述距离板形成有从所述距离板的中心孔的开口周缘朝向所述主飞轮所在侧或副飞轮所在侧凸出的凸缘，所述凸缘沿着周向连续地延伸。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的双质量飞轮，其特征在于，
所述双质量飞轮还包括法兰盘，所述法兰盘位于所述主飞轮和所述副飞轮之间且所述法兰盘与所述毂芯和所述距离板固定在一起，并且
从所述主飞轮所在侧朝向所述副飞轮所在侧，所述法兰盘、所述距离板和所述毂芯依次排列。
7.根据权利要求6所述的双质量飞轮，其特征在于，所述双质量飞轮还包括穿过所述法兰盘、所述距离板和所述毂芯的固定件，所述法兰盘、所述距离板和所述毂芯通过该固定件固定在一起，并且所述距离板形成有供所述固定件穿过的距离板固定孔。
8.根据权利要求7所述的双质量飞轮，其特征在于，所述固定孔位于所述距离板的距离板通孔的径向外侧。
9.一种权利要求1至8中任一项所述的双质量飞轮在平衡性处理过程中的对中方法，所述对中方法包括如下步骤：
用于使所述双质量飞轮对中的对中轴从所述双质量飞轮的主飞轮所在侧***所述主飞轮的中心孔；以及
使所述对中轴穿过所述主飞轮的中心孔和所述距离板的中心孔，并且使所述对中轴同时与所述主飞轮的中心孔和所述距离板的中心孔匹配来使所述双质量飞轮实现对中。
10.根据权利要求9所述的对中方法，其特征在于，
所述对中轴包括位于所述距离板的中心孔的用于支撑所述距离板的第一支撑部和位于所述主飞轮的中心孔的用于支撑所述主飞轮的第二支撑部，所述第一支撑部的直径小于所述第二支撑部的直径，并且所述第一支撑部从径向内侧支撑所述距离板，且所述第二支撑部从径向内侧支撑所述主飞轮。
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