CN112424503B - 扭转减振器 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车的形式为双质量飞轮的扭转减振器，其中，双质量飞轮具有与驱动马达(1)的马达轴(15)以不能相对转动的方式连接的且与马达轴一起旋转的初级质量(6)、至少一个蓄能器元件以及通过蓄能器元件被初级质量(6)以能转动的方式驱动的次级质量(8)，其中，通过马达轴(15)引入初级质量(6)中的扭矩通过次级质量(8)的从动轴(10)引导到至少另一布置在壳体中的机动车的传动系的元件上，初级质量(6)构造成旋转对称的相对于其旋转轴线(7)同心地至少单侧敞开的、包围次级质量(8)的空心体，空心体的敞开侧被次级质量(8)的从动轴(10)穿过，并且次级质量(8)的从动轴(10)以能转动的方式支承在壳体中。提出，形成初级质量(6)的空心体借助于密封组件(28)利用空心体的敞开侧液体和/或灰尘密封地以能转动的方式布置在壳体上。

Description

扭转减振器
技术领域
本发明的主题是用于机动车的扭转减振器。
背景技术
在具有内燃机、尤其是四冲程往复活塞发动机的机动车中，与在发动机轴上的点火顺序相结合地，周期地进行的四个冲程导致转动不均匀性。由于动力传动系是可旋转振动的***，转动不均匀性激励***振动，尤其是在经过谐振临界的转速时，这导致变速器嘎嘎响，并且通过动力传动系连结到车身上，导致不舒适的声音效应。为了减小转动不均匀性，目前通常使用具有双质量飞轮的扭转减振器，这例如从专利文献DE4117582A1中已知。所述类型的双质量飞轮通常具有初级振动质量(发动机侧)和二级振动质量(变速器侧)，这两个振动质量通过弧形减振弹簧以能转动的方式相互连接。
以上描述的类型的扭转减振器通常布置在内燃机和变速器之间，其中，布置有扭转减振器的结构空间被称为变速器钟罩。在此，变速器钟罩为在变速器壳体上的钟形的附件，通过该附件使变速器在发动机轴的区域中凸缘联接到内燃机上。变速器钟罩通常不相对于其环境密封，而是具有用于装配目的和穿过起动机小齿轮的缺口，从而扭转减振器与水和灰尘接触，水和灰尘尤其是会渗入到弧形减振弹簧的区域中并且不利地影响扭转减振器的功能和使用寿命。
为了克服此问题，从专利文献DE 10 2014 209 902 A1中已经已知，在具有可克服弹簧组件的力相对于彼此旋转的初级质量和次级质量的双质量飞轮中，在初级质量和次级质量之间设置包括至少一个盘形弹簧/蝶形弹簧的密封组件。
专利文献DE 10 2013 205 919 A也描述了相似的类型的扭转减振器。在此，提出一种用于机动车的湿式摩擦离合器的形式为双质量飞轮的扭转减振器，其中，双质量飞轮具有与驱动马达的马达轴以不能相对转动的方式连接的且与马达轴一起旋转的初级质量、至少一个蓄能元件和通过蓄能元件由初级质量以能转动的方式驱动的次级质量。通过马达轴馈入初级质量中的扭矩通过次级质量的从动轴导出到机动车的传动系的至少另一布置在壳体中的元件上。此外规定，初级质量构造成旋转对称的、相对于其旋转轴线同心地至少单侧敞开的、包围次级质量的空心体，并且空心体的敞开侧被以能转动的方式支承在壳体中的次级质量的从动轴穿过。为了密封布置在空心体的容纳通道中的蓄能元件，提出在初级质量和次级质量之间的密封元件。
这两种密封措施共同点是在初级质量和次级质量之间密封，这必然意味着，初级质量和次级质量必须滑动地相互接触，以用于实现有意识地将尤其是用于蓄能元件、例如弧形减振弹簧的空间相对于灰尘和/或液体密封。然而，在初级质量和次级质量之间的这种滑动接触导致不期望地影响扭转减振器的振动性能。
发明内容
因此，为了避免以上所述的现有技术的缺点，本发明的目的是，提供一种扭转减振器，其在不影响扭转减振器的振动特性的情况下实现尤其是蓄能元件所在的空间相对于灰尘和/或液体的密封。
该目的通过根据本发明的装置实现。
本发明提出了一种用于机动车的形式为双质量飞轮的扭转减振器，其中，双质量飞轮具有与驱动马达的马达轴以不能相对转动的方式连接的且与马达轴一起旋转的初级质量、至少一个蓄能器元件以及通过蓄能器元件被初级质量以能转动的方式驱动的次级质量。通过马达轴馈入到初级质量中的扭矩通过次级质量的从动轴引导到机动车的传动系的至少另一布置在壳体中的元件上。此外，初级质量构造成旋转对称的、相对于其旋转轴线同心地至少单侧敞开的、包围次级质量的空心体，空心体的敞开侧被次级质量的以能转动的方式支承在壳体中的从动轴穿过。为了相对于灰尘和/或液体密封，形成初级质量的空心体借助于密封组件使空心体的敞开侧液体和/或灰尘密封地以能转动的方式布置在壳体上。
通过不在初级质量和次级质量之间进行密封而是在初级质量和联接在初级质量上的相邻的壳体之间进行密封，有利地消除了对次级质量相对于初级质量的振动性能的任何影响，使得扭转减振器的减振特性始终相同。
为了改善次级质量在形成初级质量的空心体之内的可装配性，有利的是，形成初级质量的空心体由至少两个部件组成。显然，形成初级质量的空心体也可以由多于两个部件组成。在此，单个部件可拆卸地(例如通过螺纹连接)或者不可拆卸地(例如通过焊接)相连接。
为了实现扭转减振器相对于壳体的精确定向，有利的是，将壳体与驱动马达的壳体固定连接。在此，更为有利的是，具有布置在其中的传动系的至少一个元件的壳体是变速器壳体(例如在机动车中在驱动马达-变速器组合时通常是这样)，并且与驱动马达的壳体的连接通过布置在变速器壳体上的钟形的附件(Ansatz)形成，并且钟形的附件必要时在包括对中件的情况下与驱动马达的壳体螺纹连接。
为了改善扭转减振器的减振性能，已知的是，在次级质量上布置离心摆重。在这种情况中有利的是，离心摆重与次级质量一起包含在由初级质量构成的空心体中，从而也保护运动的元件不受灰尘和/或液体的影响。
在根据本发明的扭转减振器的设计方案中有利的是，在形成初级质量的空心体和壳体之间的密封通过能弹性变形的摩擦环形成。由此，不需要将空心体以能转动的方式支承在壳体的壁上，相反地足够的是，摩擦环与空心体和/或壳体的壁摩擦连接。作为用于摩擦环的材料，有利地可使用具有相应的耐磨强度的弹性材料。显然，借助于润滑剂，摩擦连接可设计成低摩擦的。
为了即便在横向力作用到初级质量上时也保证密封组件的可靠的密封效果，有利的是，在形成初级质量的空心体和壳体之间设置旋转支承装置。由此，附加地引导初级质量，由此，在初级质量上出现横向力时，使空心体自身以及驱动马达的轴承卸载。如果旋转支承装置为密封的旋转支承装置，则旋转支承装置同时承担密封组件的功能。
作为旋转支承装置，有利地可使用具有两个自由度的旋转滑动轴承。这种旋转滑动轴承不仅能够承担密封功能，而且可在轴向方向上补偿在空心体和壳体的壁之间的公差。
显然也存在的可能性是，使用具有一个自由度的灰尘和/或液体密封的滚动轴承作为旋转支承装置。
如果在空心体和壁之间设置旋转支承装置，需要补偿在初级质量的旋转轴线和初级质量在壳体的壁上的接纳部的中轴线之间可能出现的错移。为此，有利地设置补偿轴向错移的装置。在此，其例如为在垂直于初级质量的旋转轴线的面中可调整的在壳体的壁上的轴承接纳部。
附图说明
接下来根据附图详细解释本发明的其它设计方案和优点。其中：
图1示出了具有密封的扭转减振器的机动车的动力传统***的原理图(部分图)，
图2a以部分视图示出了图1中的组件，其中示出了以第一实施方案的扭转减振器的密封部，
图2b以部分视图示出了图1中的组件，其中示出了以第二实施方案的扭转减振器的密封以及初级质量在变速器壳体上的支承，
图3a示出了以第三实施方案的密封和支承的原理图(部分图)，
图3b示出了以第四实施方案的密封和支承的原理图(部分图)。
具体实施方式
图1以简化的部分图示出了机动车的动力传动系(未示出)，其由驱动马达1(部分图)和变速器2(部分图)组成。变速器2以剖切的方式示出，并且在壳体侧由(实际的)变速器壳体3和钟形的附件4组成，附件通常被称为变速器钟罩。变速器钟壳体3的钟形的附件4借助于相应的螺栓连接35固定地固定在驱动马达上。变速器2不仅可为传统的换挡变速器而且可为自动地接合的双离合变速器。省去了布置在变速器壳体3中的离合器和变速器级的视图，因为这在此处考察的关系中并不重要。在钟形的附件4中，在驱动马达1和变速器壳体3之间布置沿着附件的旋转轴线7剖切地示出的扭转减振器5。扭转减振器由实施成旋转对称的空心体的初级质量6和构造成盘形的次级质量8组成。驱动马达的马达力矩通过马达轴15和旋转固定地布置在该处的与初级质量6以不能相对转动的方式连接的凸缘16引入振动减振器中。通过固定地布置在盘形的次级质量8的盘形底部12上的臂13作用到弧形减振弹簧14的未支撑在初级质量6上的端部上，初级质量6和次级质量8通过支撑在初级质量6上的弧形减振弹簧14以能转动的方式相联接。盘形的次级质量8的盘形底部12具有套形的、有齿的凹口9，有齿的从动轴10以不能相对转动的方式接合到凹口中。从动轴10借助于轴承11支承在变速器壳体3中，并且扭矩被引入传动系的布置在变速器壳体中的随后的元件(未示出)上。
如可从图1中的扭转减振器5的截面图中可看出，设计成旋转对称的空心体的初级质量6由两个部件，具有被缩口/拉拔的盆形边缘18的盆形的第一部件17和在第一部件17的外周边上布置在具有被缩口/拉拔的盆形边缘18的侧上的构造成台阶孔的形式的第二部件19组成。
盆形的第一部件17在盆形体部20上优选地通过螺栓连接(未示出)与凸缘16相连接，并且通过被拉拔的盆形边缘18形成用于弧形减振弹簧14的容纳通道21。容纳通道21被包围弧形减振弹簧14的润滑脂22填充。在盆形的第一部件17的外周边上布置起动机齿圈30，起动机齿圈与起动机(未示出)的起动机的小齿轮31啮合。起动机的小齿轮31在此通过在变速器壳体3上的钟形的附件4中的开口32与起动机齿圈30有效连接，从而钟形的附件4的内部空间与环境相连接并且由此直接暴露在灰尘和液体中。
利用其最大内直径33布置在第一部件17的外周上的第二部件19与第一部件17焊接在一起，从而在被拉拔的盆形边缘18和径向向内伸延的第二部件19的壁之间形成空间23。在空间23中，布置有盘形地构造的次级质量8的形成振动质量24的加厚的边缘。与所示出的示例不同地，如已知的那样，为了提高扭转减振器的减振作用，在振动质量24上可布置离心摆重(未示出)。以上已经所述的那样，次级质量8可相对于初级质量6在通过弧形减振弹簧14定义的弹簧行程的范围中旋转。具有小的管直径的台阶孔的部分联接到初级质量6的构造成台阶孔的第二部件19的径向向内伸延的壁上。所述部分伸入相对于旋转轴线7同心地布置的凹处26中，凹处构造在壳体壁27中，壳体壁将在钟形的附件4中的空间与变速器壳体3的内部空间25分离。在凹处26的区域中，壳体壁27和初级质量6的第二部件19的自由端部以恒定的距离彼此同心地平行地伸延。在该区域中，在壳体壁27和初级质量6的第二部件19的自由端部之间布置密封组件28，密封组件将形成初级质量6的空心体的内部以及进而扭转减振器5的内部相对于环境密封。以这种方式，可使得通过开口渗入在变速器壳体3上的钟形的附件4中的灰尘和/或液体远离扭转减振器5的内部，而不影响在初级质量6和次级质量8之间的振动性能。为了防止例如在越野的车辆中由于驶过不平地面横向力在材料方面强地加载构造成空心体的初级质量6或者在极限情况中使其变形，可能需要附加的措施。在所选择的示例中，在壳体壁27和初级质量6的第二部件19的自由端部之间的区域中设置旋转支承装置29，从而通过壳体壁27截取可能的横向力。该旋转支承装置29也不损害扭转减振器5的振动性能。如果旋转支承装置29为密封的轴承，该轴承同时承担密封组件28的功能。
为了实现初级质量6在壳体壁27上期望的密封效果以及必要时的支承，为了实现密封组件28以及可能的旋转支承装置29，存在多种方案，接下来结合图2a至3b描述其中几个方案。
在图2a中示出了尤其简单的方案。在简化的部分图中，相应于在图1中的图示，示出了具有布置在该处的钟形的附件4的变速器壳体3以及布置在钟形的附件4中的扭转减振器5。区别仅仅在于密封组件方面，未设置初级质量6在壳体壁27上的旋转支承。因为扭转减振器5的结构自身与根据图1的实施方案没有区别，不再次描述并且代替地参考以上对图1的描述。接下来仅仅描述相对于根据图1的示例的区别。
根据图2a的密封组件28包括构造成漏斗形的摩擦环34，摩擦环利用其小的内直径36以压配合/过盈配合布置在初级质量6的第二部件19的自由端部上。自身构造成弹性的摩擦环34的大的外直径37与凹处26的内直径摩擦接触。
与图2a中的图示不同地，构造在壳体壁27中的布置成与旋转轴线7同心的凹处26可实施成漏斗形的，使得内直径随着凹口26的深度延伸增加而减小。由此，一方面改善了可装配性，另一方面，可补偿由于公差带来的在初级质量6的旋转轴线7和凹处26的中轴线之间的轴向错移，而不影响密封效果。
在图2b中示出了与旋转支承装置29相结合的密封组件28的另一设计方案。与图1相似地，在图中左侧的图示再次以简化的部分图示出了具有布置在该处的钟形的附件4的变速器壳体3，以及布置在钟形的附件4的扭转减振器5。在此，为了避免重复，也不再次描述扭转减振器5，并且代替地参考对图1的相应的描述部分。在该图中，仅仅略提了密封组件28和旋转支承装置29，在右上方从细节图中看出其结构，该细节图放大地示出了左侧图中的相应地标记的区域。从该放大图中可看出，在初级质量6的第二部件19的自由的端部上的环绕的槽38中布置环形的密封载体39，密封载体预紧地包围初级质量6的第二部件19的自由的端部。在密封载体39上布置倾斜向外指向的、构造成摩擦密封的密封附件40。该密封附件40与在壳体壁27上成型出来的、伸入凹处26中的支承环41摩擦地有效连接并且由此使扭转减振器的内部相对于灰尘和液体密封。支承环41用于将初级质量6的第二部件19的自由的端部支承在壳体壁27上。为了使在轴承部位上的摩擦最小，在支承环41和初级质量6的第二部件19的自由的端部之间可布置有自润滑的环42。
在图2b中的右下图示出了相对于以上描述的设计方案稍微变化的实施方案。在此，密封组件28是相同的，仅仅支承环41通过滚动轴承43替代，滚动轴承布置在初级质量6的第二部件19的自由的端部和壳体壁27之间。
从图3a和图3b中可看出与旋转支承装置29相结合的密封组件28的其它设计方案。由于相对于以上描述的示例仅仅改变了密封组件28和旋转支承装置29，在图3a和图3b中的图示仅仅限制在与图2b中右侧示出的细节图相似的细节图上。
从根据图3a的图示中可看出，包围初级质量6的第二部件19的自由的端部的在壳体壁27中的槽44环形地环绕。在槽44中，作为密封组件28布置轴密封部，轴密封部由预紧地支承在槽44中的载体46和布置在该处的密封附件47组成。密封附件从载体46开始倾斜向内向初级质量6的第二部件19的自由的端部的方向伸延，并且预紧地贴靠在该处。此外，作为旋转支承装置29，设置支承环48，支承环可通过调整块49在垂直于初级质量6的旋转轴线7(图1)的平面中调整。调整块49的目的是，补偿在初级质量6的旋转轴线7和凹处26的中轴之间的可能的偏差。载体46利用其自由端部在轴向方向上支撑在支承环48上。
图3b以另一原理图示出了另一密封的方案。在此，设置密封组件28，密封组件由轴密封环50和以环绕轴密封部50的O型圈的形式的预紧元件51组成。为了支承，设置槽52，槽在壳体壁27中初级质量6的第二部件19的自由端部的区域中环形地环绕。由轴密封部50和预紧元件51组成的复合件预紧地保持在槽52中，并且与初级质量6滑动接触。在相应的设计方案中，由轴密封环50和预紧元件51组成的该复合件不仅承担轴承目的，而且确保补偿在初级质量6的旋转轴线7和凹处26的中轴线之间的错移。
从以上示例性地描述的在初级质量和变速器壳体之间的密封组件以及可能的旋转支承装置的不同设计方案中可看出，原则上可考虑所有已知的用于密封的轴密封部和所有已知的用于轴承的旋转支承装置。

Claims (10)

1.一种用于机动车的形式为双质量飞轮的扭转减振器，其中，该双质量飞轮具有与驱动马达(1)的马达轴(15)以不能相对转动的方式连接的、且与马达轴一起旋转的初级质量(6)、至少一个蓄能器元件以及通过该蓄能器元件被初级质量(6)以能转动的方式驱动的次级质量(8)，其中，通过马达轴(15)馈入到初级质量(6)中的扭矩通过次级质量(8)的从动轴(10)引导到机动车的传动系的至少另一布置在壳体中的元件处，所述初级质量(6)构造成旋转对称的、相对于其旋转轴线(7)同心地至少单侧敞开的、包围次级质量(8)的空心体，该空心体的敞开侧被次级质量(8)的从动轴(10)穿过，所述次级质量(8)的从动轴(10)以能转动的方式支承在壳体中，其特征在于，形成初级质量(6)的空心体借助于密封组件(28)使该空心体的敞开侧相对于液体密封地和/或相对于灰尘密封地以能转动的方式布置在壳体上。
2.根据权利要求1所述的扭转减振器，其特征在于，形成初级质量(6)的空心体由至少两个部件(17、19)组成。
3.根据上述权利要求中任一项所述的扭转减振器，其特征在于，将所述壳体与驱动马达(1)的壳体固定连接。
4.根据权利要求3所述的扭转减振器，其特征在于，所述壳体是机动车的变速器壳体(3)，与驱动马达(1)的壳体的连接通过布置在变速器壳体(3)上的钟形的附件(4)形成，并且所述钟形的附件(4)与驱动马达(1)的壳体螺纹连接。
5.根据权利要求1或2所述的扭转减振器，其特征在于，在次级质量(8)上布置有离心摆重，所述离心摆重与次级质量一起被形成初级质量(6)的空心体包围。
6.根据权利要求1或2所述的扭转减振器，其特征在于，在形成初级质量(6)的空心体和所述壳体之间的密封组件(28)通过能弹性变形的摩擦环(34)形成。
7.根据权利要求1所述的扭转减振器，其特征在于，在形成初级质量(6)的空心体和所述壳体之间布置有旋转支承装置。
8.根据权利要求7所述的扭转减振器，其特征在于，所述旋转支承装置是具有两个自由度的旋转滑动轴承。
9.根据权利要求7所述的扭转减振器，其特征在于，所述旋转支承装置通过具有一个自由度的相对于灰尘密封和/或相对于液体密封的滚动轴承(43)形成。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的扭转减振器，其特征在于，在形成初级质量(6)的空心体和壳体之间布置有用于补偿在初级质量(6)的旋转轴线(7)和初级质量在所述壳体上的接纳部的中轴线之间的轴向错移的装置。
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