CN113167355A - 用于动力系的具有旋转轴线的扭振减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于动力系的具有旋转轴线(2)的扭振减振器(1)，所述扭振减振器至少具有以下部件：‑输入侧(4)；‑输出侧(5)；‑一个或多个中间元件(6、7、8)，所述一个或多个中间元件连接在输入侧(4)和输出侧(5)之间，以便传递扭矩；‑对于每个中间元件(6、7、8)，第一滚动体(9)和第二滚动体(10)，其中所述至少一个中间元件(6、7、8)具有用于使所述滚动体(9、10)滚动的相应传递路径(11、12)，并且所述输入侧(4)和所述输出侧(5)具有与相应传递路径(11、12)互补的反向路径(13、14)；以及‑多个能量储存元件(15、16、17)，所述多个能量储存元件对应于中间元件的数量，并且与相应能量储存元件(15、16、17)配对的每个中间元件(6、7、8)借助于所述多个能量储存元件被支撑，以便能够振动。所述扭振减振器(1)的主要特征在于，所述能量储存元件(15、16、17)布置成使得矢量分量(18)在圆周方向(19)上作用和/或对于每个中间元件(6、7、8)，仅将所述第一滚动体(9)和所述第二滚动体(10)设置为滚动体。这里提出的扭振减振器允许使用很少的部件实现对固有频率的低成本和有效的影响。

Description

用于动力系的具有旋转轴线的扭振减振器

技术领域

本发明涉及一种用于动力系的具有旋转轴线的扭振减振器，该扭振减振器至少具有以下部件：

-输入侧；

-输出侧；

-一个或多个中间元件，所述一个或多个中间元件在输入侧和输出侧之间的扭矩传递连接中；

-每个中间元件一个第一滚动体和一个第二滚动体，所述至少一个中间元件各自具有用于使滚动体滚动的传递路径，输入侧和输出侧具有与相应传递路径互补的配合路径；

-多个能量储存元件，所述多个能量储存元件对应于中间元件的数量，与相应的能量储存元件相关联的中间元件借助于所述多个能量储存元件以振荡方式被支撑。扭振减振器的主要特征在于，能量储存元件布置有沿圆周方向作用的矢量分量，并且/或者对于每个中间元件，仅将第一滚动体和第二滚动体设置为可滚动体。

背景技术

这样的各种不同类型的扭振减振器在现有技术背景下是已知的。例如，从EP 2508 771A1已知一种扭振减振器，其中输出侧设置有(双)凸轮，该凸轮作用在杠杆状中间元件上，该中间元件可倾斜地连接到输入侧的盘上。中间元件借助于压缩弹簧在输出侧抵靠凸轮预张紧，并且当凸轮几何形状超限(overrun)时，中间元件抵靠压缩弹簧偏转。压缩弹簧以压力传递方式连接到与中间元件相对的输入侧，并且因此扭矩经由压缩弹簧从输入侧传递到输出侧。

从FR 3 057 321 A1已知扭振减振器的另一种变型，其中在输出侧设置有(自由形式)实心体弹簧形式的杠杆状弹簧体，该杠杆状弹簧体在径向外侧具有斜坡状的传递路径，该传递路径以扭矩传递方式连接到在该传递路径上滚动的滚子。滚子可旋转地安装在螺栓上。如果发生扭转振动，则在弹簧元件和对应的滚子之间产生相对移动，并且由于斜坡状的传递路径，弹簧体在相对于滚子的旋转相对移动中被滚子以类似杠杆的方式克服其弹簧力而偏转。这抑制了扭转振动。

EP 2 508 771 A1的杠杆和FR 3 057 323 A1的弹簧体两者在技术上难以控制和/或制造或组装成本高(如果期望低耗散，即高效率)。

例如，从WO 2018/215 018 A1可知一种扭振减振器，其中提供了两个中间元件，所述两个中间元件经由滚动体安装在输出侧和输入侧之间。滚动体在互补的传递路径上运行，使得中间元件经受约束引导。两个中间元件借助于能量储存元件抵靠彼此预张紧，使得能量储存元件的功能刚度可以独立于扭矩传递而设计。对于许多应用，一方面需要降低扭矩传递***的固有频率，并且同时能够传递高扭矩。根据第一要求，功能刚度必须低。根据第二要求，能量储存元件的刚度必须高。这些相互冲突的要求可以借助于滚动体和传递路径来解决。扭矩仅借助于传递路径和布置在传递路径之间的滚动体在输入侧和输出侧之间传递。由于低梯度和大旋转角，改变固有频率的功能有效刚度转化为小的弹簧偏转。这种凸轮机构导致(任意)低的功能有效刚度。该***的优点在于，能量储存元件可以独立于(最大)可传递扭矩进行设计。然而，所示的实施方案具有大量单独的滚动体，并且对互补的传递路径有很高的要求，并且制造和组装复杂且昂贵。这意味着这个***在所有领域都没有竞争力。

发明内容

由此，本发明的目的是至少部分地克服从现有技术已知的缺点。根据本发明的特征由独立权利要求得出，在从属权利要求中示出其有利实施方案。权利要求的特征可以以任何技术上合理的方式组合，其中以下描述中的解释和附图中的特征(包括本发明的附加实施方案)也可以用于此目的。

在下文中，如果在没有另外明确指示的情况下使用轴向方向、径向方向或周向方向以及对应的术语，则参考旋转轴线。除非另外明确说明，否则在说明书中使用的序数仅用于清楚地区分它们，而不反映所描述的部件的顺序或次序。序数大于一并不一定意味着必须存在另一个这样的部件。

本发明涉及一种用于动力系的具有旋转轴线的扭振减振器，该扭振减振器至少具有以下部件：

-输入侧，该输入侧用于接收扭矩；

-输出侧，该输出侧用于输出扭矩；

-至少一个中间元件，所述至少一个中间元件在输入侧和输出侧之间的扭矩传递连接中；

-对于每个中间元件，第一滚动体和第二滚动体，所述至少一个中间元件具有用于滚动第一滚动体的第一传递路径和用于滚动第二滚动体的第二传递路径，输入侧具有与第一传递路径互补的第一反向路径，并且输出侧具有与第二传递路径互补的第二反向路径，第一滚动体以可滚动方式在第一传递路径和第一反向路径之间被引导，并且第二滚动体以滚动方式在第二传递路径和第二反向路径之间被引导；

-至少一个能量储存元件，借助于所述至少一个能量储存元件，分配给能量储存元件的中间元件被支撑为使得其能够振荡。

扭振减振器的主要特征在于，能量储存元件布置有沿圆周方向作用在分配的中间元件上的矢量分量。

这里提出的扭振减振器具有少量的独立部件和仅少量的滚动体和互补的传递路径，这些路径在这里被称为元件之间的传递路径和输入侧或输出侧的(互补的)反向路径。输入侧在这里被设置成接收扭矩，由此这里不排除输入侧也被设置成输出扭矩。例如，输入侧在主要状态下形成扭矩输入，例如在具有所谓牵引扭矩的机动车辆的动力系中，即从驱动发动机(例如，内燃发动机和/或电机)经由齿轮系输出到车轮以用于推进机动车辆的扭矩。输出侧相应地设置成输出扭矩，其中输出侧也优选地设置成接收扭矩。因此，输出侧例如在处于辅助状态的机动车辆的传动系中的应用中形成所谓的推力扭矩的输入侧，即当移动的机动车辆在发动机制动期间或在回收期间的惯性能量(从机动车辆的减速中回收电能)形成输入扭矩时。

为了避免将扭转振动从输入侧直接传递到输出侧或者从输出侧传递到输入侧，提供至少一个中间元件，优选地至少两个中间元件。所述至少一个中间元件布置在输入侧和输出侧之间的扭矩传递连接中。这里，所述至少一个中间元件能够相对于输入侧以及相对于输出侧移动，使得可以在中间元件中并且因此在具有预先确定的(功能有效)刚度的能量储存元件上诱发扭转振动。因此，其中集成扭振减振器的***的固有频率(质量和刚度的函数)可以改变，优选地降低。

中间元件借助于至少一个能量储存元件支撑在其自身上或相邻的中间元件上，所述至少一个能量储存元件例如是弧形弹簧、板簧、气压蓄能器等。能量储存元件以力传递方式或扭矩传递方式支撑在分配的中间元件的对应的、优选为单件的连接装置上。例如，连接装置是接触表面和/或铆接点。

所述至少一个中间元件借助于串联连接的滚动体支撑在输入侧和输出侧，其中对于滚动体中的一个滚动体，中间元件具有分别用于输入侧和输出侧上的相同(对应的)滚动体的一个传递路径和一个互补的反向路径。互补的反向路径由输出侧或输入侧形成，优选地在每种情况下与输入侧和输出侧一体形成。扭矩经由反向路径和传递路径传递。没有扭矩经由所述至少一个能量储存元件在输入侧和输出侧之间传递。

例如，如果例如从输入侧引入扭矩，由于扭振减振器上方的扭矩梯度，扭矩传递路径和互补反向路径上的滚动体从静止位置在斜坡状传递路径上的对应方向上(向上)滚动。此处使用“向上滚动”来指定工作正在进行。更准确地说，由于几何关系，能量储存元件的反作用力被克服。向下滚动意味着以作用在分配的中间元件上的力的形式从能量储存元件释放储存的能量。向上和向下不一定对应于一个空间方向，即使在同向旋转坐标系中也是如此。

通过这种扭矩相关的移动，滚动体迫使分配的中间元件相对于输入侧和输出侧移动，并且对立地作用的能量储存元件相应地被张紧。如果施加的扭矩发生变化，并且因此在输入侧和输出侧之间产生速度差，诸如在扭转振动的情况下，该扭转振动被另一(扭矩吸收)侧(这里是输出侧)的惯性抵消，并且滚动体在传递路径上以及在互补反向路径上围绕与施加的扭矩相对应的位置(以预先确定的方式)来回滚动。因此，滚动体抵消了作为扭矩量的函数而被张紧的能量储存元件，从而与静止位置或没有扭振减振器(但是具有也被移动的相同振荡重量)的扭矩传递相比，固有频率被改变。

该力被相应设计的能量储存元件以压缩、膨胀、扭转或其他能量储存的形式吸收，并且以时间延迟，优选地(几乎)无耗散地传递到相应的另一侧，这里例如输出侧。因此，扭矩输入这里例如输入侧(包括扭转振动)随时间改变，这里例如到输出侧优选地(几乎)没有损失。另外，如上所述，固有频率不是恒定的，而是取决于扭矩梯度，并且因此取决于由于中间元件的可变位置而施加的扭矩。

在经由输出侧引入扭矩输入以用于输出到输入侧的反向情况下，滚动体相应地在传递路径上沿另一方向(向上)滚动(与经由输入侧引入扭矩的上述描述相反)。滚动体的这种移动在另一个方向上在能量储存元件上产生负载，或者在成对布置的情况下，在例如根据上述示例加载的第一能量储存元件上产生减载，并且在相应的另一个例如第二能量储存元件上产生负载。在两个或更多个中间元件借助于一个(共同的)能量储存元件(每个处于环形布置)相互支撑的情况下，所有能量储存元件例如以螺旋夹的方式借助于能量储存元件的径向向内位移而张紧。

当扭矩变化时，如在扭转振动时发生的，所述至少一个能量储存元件在对应于施加的扭矩的位置周围偏转，并且以改变的即时间延迟的移动的形式的储存能量与滚动体在相应的传递路径和互补反向路径(在此在输出侧)之间相互作用。这改变了扭振减振器集成到其中的扭矩传递***的固有频率。

在一个实施方案中，提供两个或更多个中间元件，所述两个或更多个中间元件优选地相对于旋转轴线旋转对称地布置，使得扭振减振器通过简单的装置来平衡。对于少量部件和(传递)路径，具有正好两个中间元件的实施方案是有利的。

两个能量储存元件优选地设置成作用在(单个)中间元件上，根据传递路径和互补反向路径的实施方案，能量储存元件彼此对立地布置，并且优选地彼此平衡。在另选实施方案中，提供至少一个约束引导件，借助于所述至少一个约束引导件，在几何上受引导的移动例如以轨道或凹槽和接合在其中的环绕的销或弹簧的方式被施加在这些中间元件中的一个中间元件上。

根据该建议(与下面的以下建议的实施方案不同)，能量储存元件以具有在圆周方向上的矢量分量的力的方向作用于所分配的中间元件。圆周方向限定在与旋转轴线同心的圆上。在一个实施方案中，圆周方向经由所分配的中间元件的移动而被恒定地定向，在恒定的圆上移动或者被恒定地定向或者在变化的圆上移动。该圆至少足够大以接触中间元件，优选地足够大以使该圆与接触点或接触表面相交，在该点处力在所讨论的能量储存元件和相关联的中间元件之间传递。一个圆周方向垂直于以旋转轴线为中心的半径对准。相应的基础半径与能量储存元件和中间元件的接触点或接触区域相交。这导致在中间元件上的力的方向在圆周方向上具有大的矢量分量，优选地，在圆周方向上的矢量分量大于在径向方向上的矢量分量。这意味着作用在中间元件上的力不是纯粹径向定向的，而是专门(在接触点处)与圆周方向相切，或者具有径向矢量分量和(在接触点处)具有切向矢量分量。这导致力的方向可以例如借助于螺旋弧形弹簧(从另一侧)传递到相同的中间元件，或者大致沿着圆周方向传递到相邻的中间元件。这使得例如能够附加地或专门地在圆周方向上偏转，而不是专门地在(径向)横向方向上偏转(或振荡)能量储存元件。在有利的实施方案中，中间元件经由滚动体以不充分限定的方式支撑，例如仅以径向限定的方式支撑，其中所述至少一个能量储存元件限定由于力引入方向(例如，专门地在圆周方向上)而产生的移动。另选地，为中间元件提供附加的引导件。

根据另一方面，提出了一种用于动力系的具有旋转轴线的扭振减振器，该扭振减振器至少具有以下部件：

-输入侧，该输入侧用于接收扭矩；

-输出侧，该输出侧用于输出扭矩；

-至少两个中间元件，所述至少两个中间元件在输入侧和输出侧之间的扭矩传递连接中；

-对于每个中间元件，第一滚动体和第二滚动体，其中中间元件各自具有用于滚动第一滚动体的第一传递路径和用于滚动第二滚动体的第二传递路径，其中输入侧具有与第一传递路径互补的第一反向路径，并且其中输出侧具有与第二传递路径互补的第二反向路径，其中第一滚动体以可滚动方式在第一传递路径和第一反向路径之间被引导，并且第二滚动体以滚动方式在第二传递路径和第二反向路径之间被引导；

-多个能量储存元件，所述多个能量储存元件对应于中间元件的数量，分配给能量储存元件的中间元件借助于所述多个能量储存元件以振荡方式被支撑，其中中间元件中的每个中间元件分别借助于分配的能量储存元件支撑在所述至少一个相邻的中间元件上。

扭振减振器的主要特征在于，对于每个中间元件，仅第一滚动体和第二滚动体被设置为可滚动体。

参考前面对基本原理的解释，并且参考输入侧、输出侧、相应的中间元件和分配的能量储存元件之间的定义和关系，以及具有分配的传递路径和反向路径的滚动体。与前面的描述相反，这里必须提供至少两个中间元件和至少一个、优选两个能量储存元件，其中中间元件借助于所述至少一个能量储存元件以力传递的方式彼此支撑。

根据该建议(与上述建议的实施方案相反)，所述至少一个能量储存元件在所有情况下经由滚动体以不充分限定的方式支撑，例如专门地径向限定，由此为每个中间元件仅提供两个滚动体，即提供单个(例如，第一)滚动体到输入侧以及提供单个(例如，第二)滚动体到输出侧。作用在中间元件上并且支撑在所述至少一个(直接)相邻的中间元件上的所述至少一个能量储存元件限定作为力引入方向(例如，专门地在圆周方向上)的结果的移动。为了安全配置，附加地提供约束引导件，例如，借助于该约束引导件，相应中间元件的移动被(几何地)过度限定。

还提出了具有上述实施方案的特征的扭振减振器。

在该实施方案中，所述多个中间元件中的相应中间元件因此仅借助于两个滚动体支撑，即以待确定的方式支撑或仅被支撑，前提是将传递路径的位置固定到互补反向路径和在其间滚动的滚动体的力以及在传递路径上有意产生的自由度(例如，作为无关平衡位置执行)保持不被考虑。例如，在操作期间，这个力由向心力(离心力)的惯性反作用支撑。通过两个能量储存元件以确定的方式记录传递路径的有意产生的自由度，例如作为随遇平衡。例如，在传递路径(以及互补反向路径)上滚动的滚动体导致具有径向矢量分量和/或切向矢量分量的移动。因此，行进的距离作为电势储存在分配的能量储存元件中的至少一个能量储存元件中。此外，必要的力(例如，专门地径向作用力)优选地由能量储存元件施加，以便保持反向路径和传递路径彼此抵靠，使得分配的滚动体只能通过滚动在它们之间移动。因此，滚动体的移动总是引起反向路径和互补传递路径之间的相对移动，并且因此引起中间元件和输入侧和输出侧之间的相对移动。在径向方向上的支撑和/或用于中间元件的约束引导件(例如，借助于较大量的滚动体)不是必需的。

在扭振减振器的一种有利实施方案中还提出，设置正好三个中间元件和正好三个能量储存元件，其中第一中间元件和第二中间元件借助于第一能量储存元件彼此支撑，并且第二中间元件和第三中间元件借助于第二能量储存元件彼此支撑，并且第一中间元件和第三中间元件借助于第三能量储存元件彼此支撑。

在该实施方案中，一方面中间元件、传递路径、反向路径、滚动体和能量储存元件的数量仍然较低，而另一方面与每个中间元件具有多于两个滚动体的约束引导件相比，减少了在传递路径和配对路径上的制造公差方面的工作量。在该实施方案中，在根据设计的框架内(诸如由几何条件预先确定)的调节过程期间，与中间元件在静止位置的理想对准的制造相关偏差可以在更大程度上被容许和/或由能量储存元件补偿。

在扭振减振器的有利实施方案中进一步提出，所述至少一个中间元件仅借助于所述至少一个分配的能量储存元件以及借助于滚动体支撑。

在该实施方案中，中间元件在没有附加的(强制的)引导元件的情况下仅借助于传递路径、互补的反向路径和与所分配的能量储存元件相互作用的相应滚动体而达到稳定的平衡。这里，稳定平衡意味着其至少不能因根据设计的扭矩偏转和扭矩振荡从目标位置移出。至少对于移动应用，平衡是如此稳定，以至于即使在(设计的)横向力诸如振动的情况下，这种布置也不能从期望位置移出，例如，滚动体不能被提离其路径中的一条路径。能量储存元件的力在径向方向或垂直于传递路径和反向路径(的相邻部段)的矢量分量总是大于提升(外部)力。

如果所引入的力的力方向(即能量储存元件的力矢量沿着或平行于作用线的对准)与中间元件在中间元件的力矩平衡点中的偏移无关，则确保这种情况，其中在滚动体上方的合成(反向)力的那些作用线相交，该力方向延伸穿过滚动体的滚动中心(滚动轴线)并且垂直于传递路径并垂直于互补反向路径对准。因此，在中间元件的力矩平衡点附近，在中间元件处存在力矩平衡。由此本质上得出，经由滚动体进行的力矢量的力分量对应于能量储存元件的作用在中间元件上的力或力分量。这意味着，如果能量储存元件的力增加，则经由滚动体产生的力也随着该设计规则而增加。因此，在两个对立的能量储存元件的情况下，力矢量形成力的(闭合)多边形，即根据矢量相加规则，力和为零。

在扭振减振器的有利实施方案中还提出，两个滚动体彼此径向间隔布置。

该实施方案的优点在于，在圆周方向上需要很小的空间，使得例如中间元件可以在圆周方向上变窄，从而为能量储存元件提供更多的空间，并且因此例如提供大的旋转角，并且因此提供低的、功能上有效的刚度，同时所述至少一个能量储存元件具有高的刚度。

还提出在扭振减振器的有利实施方案中，使得两个滚动体在圆周方向上彼此隔开一定距离布置。

该实施方案的优点在于，需要少量的径向安装空间，使得例如中间元件可以布置在大的圆周上，并且因此例如可以设置大的旋转角，并且因此可以设施所述至少一个能量储存元件的具有高刚度的低功能有效刚度。另选地或附加地，扭矩可以通过相同的传递路径传递，并且因此具有相同的量。

在扭振减振器的有利实施方案中还提出，两个滚动体径向布置并且在圆周方向上彼此隔开。

在该实施方案中，上述实施方案的优点可以彼此结合，或者可以在每种情况下以小的偏差接近理想。

在扭振减振器的有利实施方案中进一步提出，传递路径和相应的互补反向路径各自包括具有第一传递曲线的牵引扭矩对和具有第二传递曲线的推力扭矩对，其中牵引扭矩对被设置用于从输入侧到输出侧的扭矩传递，并且其中推力扭矩对被设置用于从输出侧到输入侧的扭矩传递，并且其中第一传递曲线和第二传递曲线至少在特定区域中具有彼此不同的传递曲线。

一般来讲，牵引扭矩和推力扭矩在理论应用中没有区别。因此，这些术语应被视为中性的，并且仅用于方便区分指定的扭矩传递方向。这些术语取自机动车辆动力系中的常用名称，但也可以相应地用于其他应用。牵引扭矩对例如从输入侧到输出侧在牵引扭矩传动装置中被施加，其中滚动体在牵引扭矩对上以渐增的扭矩克服对立的能量储存元件的力(向上)滚动。以这种方式，该对立能量储存元件的电势增加例如张紧，并且因此刚度改变。因此，随着扭矩增加，扭转振动抵消独立能量储存元件的更大的力，并且固有频率因此改变。这相应地适用于推力扭矩对，其中滚动体由于能量储存元件上的负载而被迫在推力力矩对上(向上)滚动。

在该实施方案中，各自从静止位置的公共点开始的第一传递曲线和第二传递曲线设置有不同的传递级数。因此，扭振减振器的刚性特性可以针对牵引扭矩和推力扭矩单独(不同地)设置。

例如，在一个实施方案中，牵引扭矩的传递需要低刚度，这可以在比推力扭矩(较大减速比)所需的更大的旋转角(较低减速比，即较小的传动比分母)下实现。此外，例如，期望递增或递减的刚度曲线，或者甚至期望多变量刚度曲线。例如，在接近怠速的区域中，刚度略微增加，对于主负载扭矩，刚度急剧增加，其再次逐渐递减地减小，并且再次建立刚度的逐渐增加，直到可传递的扭矩的最大传递。

这里，根据中间元件的相应偏转位置来设计传递路径和互补反向路径，使得传递曲线与中间元件的移动叠加执行。根据以上描述，传递路径和互补反向路径优选地被设计用于力矩平衡，优选地使得中间元件不需要附加的引导装置。

在扭振减振器的有利实施方案中还提出，所述至少一个中间元件借助于两个对立的能量储存元件被预张紧。

在该实施方案中，能量储存元件的预张紧可以经由抵靠滚动体的一个或多个中间元件可靠且容易地调节。例如，对于结构上相同的能量储存元件，对部件公差(例如，能量储存元件的弹簧特性)的依赖性较低，因为公差相互减小，例如从第一能量储存元件的目标刚度向下偏离的刚度被第二能量储存元件的向上偏离的刚度补偿或减小。在偏离方向相同的情况下，与目标预负载相比，预负载总体上确实减小或增加，但是由于对立效应(例如，在中间元件的两侧)，预负载仍然是平衡的。在一个实施方案中，仅中间元件的静止位置被改变。公差优选地如此小，使得静止位置保持在预先确定的公差范围内。在具有三个中间元件的实施方案中，(三个)能量储存元件以这样的方式彼此连接，使得第一中间元件的第一(或第二)能量储存元件也与第二中间元件的第二(或第一)能量储存元件处于对立操作连接，并且实现了对能量储存元件的部件公差的补偿效果。总的来说，由于部件质量较低，标准部件所需的制造精度、组装工作或调节工作和/或成本都有所降低。

在扭振减振器的有利实施方案中还提出，第一能量储存元件在分配的中间元件上施加第一力和第一力方向，并且第二能量储存元件在分配的中间元件上施加第二力和第二力方向，而第一力和第二力彼此不同和/或第一力方向和第二力方向在静止位置彼此不同。

应当指出，能量储存元件不围绕径向轴线倾斜，或者这种倾斜不利于影响固有频率。这里描述的力的方向因此被定义为位于旋转轴线垂直于其定向的旋转平面中的矢量。此外，应该注意，两个对立的能量储存装置的力的方向并不总是相同的，只要它们被考虑在一个全局的即共同的坐标系中。这里，力方向旨在与另一个力方向的镜像相比，即中间元件的静止轴线或中心线(在静止位置)以及可能地力侧上成镜像，该力侧然后偏离另一个力方向。中间元件的中心线与几何或质量相关的中心无关，而是与作用力相关。

这里的力仅指力矢量的大小，由此力矢量可以分解为力(大小)和力方向(有效方向)。

还应该指出，两个对立的能量储存元件的力和力方向在中间元件的偏转状态下在对称设计中彼此不同，并且在如这里提出的非对称设计中在偏转状态下可以相同。

在该实施方案中，为牵引扭矩传递和推力扭矩传递在相反方向上建立不同的扭矩特性曲线，从而使得借助于扭振减振器影响固有频率根据扭矩的方向而不同。在这种情况下，如上所述，优选地借助于对应的传递路径使中间元件达到平衡。

在一个实施方案中，所使用的两个对立的能量储存元件是相同的(在未安装即松弛状态下)。在此，例如借助于彼此偏离的传递路径的牵引扭矩对和推力扭矩对的形式来设置不同的力(比较上面的描述)。在另一变型中，借助于在力侧和中间元件之间的不同长度的安装距离来建立不同的力。

例如，通过中间元件和/或两个对立的能量储存元件的力侧上的接触表面的不同倾斜来实现不同力方向。在一个实施方案中，力方向经由中间元件的偏转是可变的，因为两个对立的能量储存元件中的至少一个能量储存元件围绕平行于旋转轴线的轴线倾斜。由于不同的力方向，在其他方面相同的能量储存元件的情况下，弹簧偏转也就是说利用中间元件的(相同)偏转进行的能量吸收是不同的。因此，在这种安装情况下，相同的、对立的能量储存元件的刚度是不同的。使用相同能量储存元件在成本和组装工作或组装可靠性方面是有利的。然而，在上述上下文中，提及相同的能量储存元件仅仅是为了阐明关系，并且不同力方向的使用不限于这种情况。

还提出在扭振减振器的有利实施方案中，所述至少一个能量储存元件是具有直的弹簧轴线的螺旋压缩弹簧。

也称为(纯粹)圆柱形螺旋压缩弹簧的具有直的弹簧轴线的螺旋压缩弹簧是一种广泛使用的标准部件，其弹性和(低)耗散特性是众所周知的，并且易于控制。通过简单的装置可以补偿在整个长度或弹簧特性上对于预先确定的安装长度的公差。另外，这种螺旋压缩弹簧不需要任何附加的引导件，否则会导致摩擦，并且因此具有降低的效率和/或由于滞后效应而更难确定的减振特性。另外，螺旋压缩弹簧能够使弹簧特性有很大的变化，这可以通过绕组的节距、导线厚度、安装长度与松弛长度的比率以及材料的选择来调节。

另外，具有直的弹簧轴线的螺旋压力弹簧与其他类型的弹簧(例如，钢弹簧)相比是不易断裂的，并且在一些实施方案中可以加载到块上，这样使得在该扭振减振器上过载的情况下，在这种可以被带入块的能量储存元件的实施方案中，不必提供附加的固定元件来防止该能量储存元件的断裂。另外，螺旋压缩弹簧具有很长可能的弹簧偏转并且同时高的弹簧刚度的优点，使得一方面可以经由所述至少一个能量储存元件传导大的扭矩，并且另一方面可以借助于传递路径建立适当的运动减小，从而实现与中间元件的扭转振动移动的幅度相比减小的扭转振动幅度，并且因此扭转振动导致螺旋压缩弹簧的非常小的弹簧偏转。因此，尽管螺旋压缩弹簧的刚性很高，但其可以用(适当的)较小的力来抵消扭转振动。

附图说明

下文基于相关技术背景和参考示出优选实施方案的相关联附图，对如上所述的发明进行详细说明。本发明绝不受纯粹示意性附图的限制，其中应当注意，附图在尺寸上不准确并且不适于限定比例。附图示出了以下内容：

图1：第一实施方案中扭振减振器的原理图；

图2：第二实施方案中扭振减振器的原理图；

图3：施加到中间元件的力的示意图；

图4：根据图3的施加力的力多边形；

图5：具有第一传递曲线的力矩-旋转角示意图；

图6：具有第二传递曲线的力矩-旋转角示意图；

图7：具有第三传递曲线的力矩-旋转角示意图；以及

图8：具有第四传递曲线和第五传递曲线的力矩-旋转角示意图。

具体实施方式

举例来说，图1和图2各自在原理图中示出了扭振减振器1的不同实施方案，为了清楚起见，这些实施方案大体上以相同的方式描述，并且在一定程度上交叉引用了相同部件的相应附图的描述。这里，环形盘形成输入侧4。在公共旋转轴线2的中心，另一个盘元件被设计为例如输出侧5。另选地，环形盘是输出侧5，并且盘元件是输入侧4。下面描述以上提到的变型，其中术语是可互换的。

如箭头所示，牵引扭矩45可以从输入侧4传递到输出侧5，并且推力扭矩46可以从输出侧5传递到输入侧4。在一个实施方案中，扭矩方向设置为相反。

***在输入侧4和输出侧5之间的是三个中间元件6、7、8，其中成对的能量储存元件15、16、17的相应中间元件6、7、8以力传递的方式连接到相应的相邻中间元件6、7、8。相应的中间元件6、7、8借助于第一滚动体9支撑在输入侧4上，并且相应的中间元件6、7、8借助于第二滚动体10支撑在输出侧5上。第一滚动体9以滚动方式支撑在中间元件侧的第一传递路径11上，并且以力传递并因此以扭矩传递的方式支撑在输入侧4的第一互补反向路径13上。第二滚动体10以滚动方式支撑在中间元件侧的第二传递路径12上，并且以力传递并因此以扭矩传递的方式支撑在输出侧5的第二互补反向路径14上。滚动体9、10在此借助于能量储存元件15、16、17抵靠传递路径11、12和反向路径13、14被预张紧，并且因此以可滚动的方式在其上被引导。能量储存元件15、16、17将彼此相对地作用的中间元件6、7、8保持在所示位置的静止位置。在第一滚动体9和第二滚动体10中的第三中间元件8上(根据第一中间元件6的名称)，(为了清楚起见)示出在静止位置的一侧，牵引扭矩对21由传递路径11、12和反向路径13、14的相应互补斜坡部分形成，并且推力扭矩对23由传递路径11、12和反向路径13、14的相应互补斜坡部分在相应的另一侧形成。同样，仅仅为了清楚起见，牵引扭矩对21仅部分地显示在第一滚动体9上，并且因此推力扭矩对23仅显示在第二滚动体10上。然而，这些配对通过中间元件侧的传递路径11、12和互补反向路径13、14分别形成在滚动体9、10中的每个滚动体上。它们的作用方式将在下面详细解释。在所示的实施方案中，中间元件6、7、8仅经由相应的滚动体9、10支撑在输入侧4和输出侧5上，并且中间元件6、7、8借助于能量储存元件15、16、17相互支撑。优选不提供附加的引导件。

在图1中，相应中间元件6、7、8的第一滚动体9和第二滚动体10彼此径向间隔布置，并且处于公共半径上的静止位置。因此，在静止位置，它们在圆周方向19上没有间隔开。图2示出了关于相应中间元件6、7、8的两个滚动体9、10相对于彼此的布置的另选实施方案，其中两个滚动体9、10不是径向间隔开的，而是在圆周方向19上彼此间隔开的。在所示的实施方案中，为了更好的可比性，能量储存元件15、16、17被相同地设计和布置。

图3示出了力矩平衡图，并且图4示出了根据图1的实施方案的具有第一滚动体9和第二滚动体10的第一中间元件6、第二中间元件7或第三中间元件8上的力的多边形。这里，中间元件6、7、8从其静止位置引出，并且以某个偏转角度偏转到相对于静止线35倾斜的静止位置。静止线35总是延伸穿过中间元件6、7、8的力矩平衡点3，但是仅在静止位置穿过两个滚动体9、10的滚动轴线，但是总是穿过两个滚动轴线中的一个滚动轴线(这里是第二滚动体10)。在中间元件6、7、8的该力矩平衡点3处，如果要求不为中间元件6、7、8提供附加的(强制)引导件，则必须存在力矩平衡。在滚动体9、10上的合成力方向30、32(即第一滚动体9的第一压力线37和第二滚动体10的第二压力线38)必须总是与垂直于传递路径11、12的相邻(理论上无限小的)部段对准，并且延伸穿过力矩平衡点3。为了确保该规则始终被遵守，第一力25的从第一能量储存元件15出发的第一作用线33的平行线与第二力26的第二作用线34的等距或与力成比例地间隔开的第二平行线在力矩平衡点3中与两个压力线37、38相交，所述两个压力线从另一个(例如，第三)能量储存元件16出发，从而不产生(有效的)杠杆臂。对于滚动体9、10的合适的接触压力，第一力25和第二力26(这里仅示出在第二力26上)被分成切向矢量分量18(功能有效分量)和径向矢量分量44(滚动体9、10的接触压力分量)。切向矢量分量18的取向由在圆周方向19上的中间元件6、7、8的施力点处的切线在施力点所在的圆36的半径上产生。此外，如图4所示，要求第一力25、第二力26和合力29、31形成力的自抵消多边形。为此目的，必须如图所示地存在两个滚动体9、10的第一力方向27、第二力方向28和合成力方向30、32。从所示的位置可以看出，第一能量储存元件15(参见图1)和第二能量储存元件16(参见图1)两者被更强地张紧，其结果是增加的预张紧力作用在中间元件6、7、8上。在该实施方案中，更强的张紧从中间元件6、7、8的径向向内的移动中得出，使得能量储存元件15、16、17也径向向内移动，并且像螺旋夹具一样被压缩在相邻的中间元件6、7、8之间。因此，中间元件6、7、8以这样的方式移动，使得中间元件6、7、8之间沿着能量储存元件15、16、17的弹簧轴线41、42、43的最终距离与静止位置相比缩短，只要刚度增加，则期望更高的扭矩(比较图5至图8)。为了正确对准压力线37、38，即滚动体9、10上的合力29、31的作用线，分别与分配的滚动体9、10的滚动轴线和力矩平衡点3相交的压力线37、38必须总是垂直于传递路径11、12，这里是第一传递曲线22，该第一传递曲线被分配至牵引扭矩45。合力29、31的相应量和合成力方向30、32然后固有地由施加的第一力25和第二力26产生。

在图5至图8中，示出了扭矩-旋转角示意图，其中扭矩轴线39形成纵坐标，并且旋转角40形成横坐标。在这个示例中，纵坐标的右侧是具有正扭矩和旋转角的牵引扭矩曲线，并且纵坐标的左侧是具有负扭矩和旋转角的推力扭矩曲线。

图5以两部分递增的形式示出了第一传递曲线22和第二传递曲线24，第一传递曲线然后被分配给牵引扭矩对21，第二传递曲线然后被分配给推力扭矩对23，使得在低扭矩量时，曲线平缓地增加，而在高扭矩量时，曲线急剧地增加。

在图6中，相应地示出了两部分递减的变型，其中在低扭矩水平下有陡峭的曲线增加，而在高扭矩水平下有平坦的曲线增加。

图7示出了其中递增路线和递减路线交替一种变型，并且在图8中，示出了用实线表示的具有陡峭曲线路线的刚性***与用虚线表示的具有平坦曲线路线的***的比较。

对于图1和图2中的实施方案，没有中间元件6、7、8的附加引导件，根据如图3和图4中所解释的力矩和力的平衡，将观察到这样的传递曲线22、24。因此，根据图1(和图2)的描述，图示的传递曲线22、24将与传递路径11、12的要求叠加执行。此外，在一个实施方案中，第一能量储存元件15的力25或刚度不同于处于静止位置的第二能量储存元件16，并且不是如图1和图2所示对称设计的。为了实现期望的传递曲线22、24，叠加也必须考虑这一点。

利用这里提出的扭振减振器，仅用几个部件就可以实现对固有频率的低成本且有效的影响。

附图标记列表

1扭振减振器 2旋转轴线 3力矩平衡点 4输入侧 5输出侧 6第一中间元件 7第二中间元件 8第三中间元件 9第一滚动体 10第二滚动体 11第一传递路径 12第二传递路径13第一反向路径 14第二反向路径 15第一能量储存元件 16第二能量储存元件 17第三能量储存元件 18切向矢量分量 19圆周方向 20径向方向 21牵引扭矩对 22第一传递曲线23推力扭矩对 24第二传递曲线 25第一力 26第二力 27第一旋转方向 28第二旋转方向29第一合力 30第一合成力方向 31第二合力 32第二合成力方向 33第一作用线 34第二作用线 35静止线 36施力点的圆 37第一压力线 38第二压力线 39扭矩轴线 40旋转角轴线41第一弹簧轴线 42第二弹簧轴线 43第三弹簧轴线 44径向矢量分量 45牵引扭矩 46推力扭矩

Claims (8)

1.一种用于机动车辆的动力系的具有旋转轴线(2)的扭振减振器(1)，所述扭振减振器至少具有以下部件：

-输入侧(4)，所述输入侧用于接收扭矩；

-输出侧(5)，所述输出侧用于输出扭矩；

-至少一个中间元件(6、7、8)，所述至少一个中间元件在所述输入侧(4)和所述输出侧(5)之间的扭矩传递连接中；

-对于每个中间元件(6、7、8)，第一滚动体(9)和第二滚动体(10)，所述至少一个中间元件(6、7、8)具有用于滚动所述第一滚动体(9)的第一传递路径(11)和用于滚动所述第二滚动体(10)的第二传递路径(12)，其中所述输入侧(4)具有与所述第一传递路径(11)互补的第一反向路径(13)，并且其中所述输出侧(5)具有与所述第二传递路径(12)互补的第二反向路径(14)，其中所述第一滚动体(9)以滚动方式在所述第一传递路径(11)和所述第一反向路径(13)之间被引导，并且所述第二滚动体(10)以滚动方式在所述第二传递路径(12)和所述第二反向路径(14)之间被引导；

-至少一个能量储存元件(15、16、17)，分配给所述能量储存元件(15、16、17)的所述中间元件(6、7、8)借助于所述至少一个能量储存元件以振荡方式被支撑，

其特征在于，所述能量储存元件(15、16、17)被布置成具有在圆周方向(19)上作用在所述分配的中间元件(6、7、8)上的矢量分量(18)。

2.一种用于机动车辆的动力系的具有旋转轴线(2)的扭振减振器(1)，所述扭振减振器至少具有以下部件：

-输入侧(4)，所述输入侧用于接收扭矩；

-输出侧(5)，所述输出侧用于输出扭矩；

-至少两个中间元件(6、7、8)，所述至少两个中间元件在所述输入侧(4)和所述输出侧(5)之间的扭矩传递连接中；

-对于每个中间元件(6、7、8)，第一滚动体(9)和第二滚动体(10)，其中所述中间元件(6、7、8)各自具有用于滚动所述第一滚动体(9)的第一传递路径(11)和用于滚动所述第二滚动体(10)的第二传递路径(12)，其中所述输入侧(4)具有与所述第一传递路径(11)互补的第一反向路径(13)，并且所述输出侧(5)具有与所述第二传递路径(12)互补的第二反向路径(14)，其中所述第一滚动体(9)以滚动方式在所述第一传递路径(11)和所述第一反向路径(13)之间被引导，并且所述第二滚动体(10)以滚动方式在所述第二传递路径(12)和所述第二反向路径(14)之间被引导；

-多个能量储存元件(15、16、17)，所述多个能量储存元件对应于中间元件的数量，分配给所述能量储存元件(15、16、17)的所述中间元件(6、7、8)借助于所述多个能量储存元件以振荡方式被支撑，其中所述中间元件(6、7、8)中的每个中间元件借助于所述分配的能量储存元件(15、16、17)被支撑，至少一个相邻的中间元件(7、8、6)被支撑在所述分配的能量储存元件上，

其特征在于，对于每个中间元件(6、7、8)，仅将所述第一滚动体(9)和所述第二滚动体(10)设置为可滚动体。

3.根据权利要求1和2所述的扭振减振器，其中优选地提供正好三个中间元件(6、7、8)和正好三个能量储存元件(15、16、17)，其中所述第一中间元件(6)和所述第二中间元件(7)借助于所述第一能量储存元件(15)彼此支撑，所述第二中间元件(7)和所述第三中间元件(8)借助于所述第二能量储存元件(16)彼此支撑，并且所述第一中间元件(6)和所述第三中间元件(8)借助于所述第三能量储存元件(17)彼此支撑。

4.根据前述权利要求中任一项所述的扭振减振器(1)，其中所述至少一个中间元件(6、7、8)仅借助于所述至少一个分配的能量储存元件(15、16、17)并且借助于所述滚动体(9、10)安装。

5.根据前述权利要求中的一项所述的扭振减振器(1)，其中所述两个滚动体(9、10)在径向上彼此间隔布置和/或在所述圆周方向(19)上彼此间隔布置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的扭振减振器(1)，其中所述传递路径(11、12)和相应的互补反向路径(13、14)各自包括具有第一传递曲线(22)的牵引扭矩对(21)和具有第二传递曲线(24)的推力扭矩对(23)，其中所述牵引扭矩对(21)被设置用于从所述输入侧(4)到所述输出侧(5)的扭矩传递，并且其中所述推力扭矩对(23)被设置用于从所述输出侧(4)到所述输入侧(5)的扭矩传递，并且其中所述第一传递曲线(22)和所述第二传递曲线(24)至少在节段中具有彼此不同的传递曲线。

7.根据前述权利要求中任一项所述的扭振减振器(1)，其中所述至少一个中间元件(6、7、8)借助于两个对立的能量储存元件(15、16、17)预加载，其中优选地所述第一能量储存元件(15)在所述分配的中间元件(6、7)上施加第一力(25)和第一力方向(27)，并且所述第二能量储存元件(16)在所述分配的中间元件(6、8)上施加第二力(26)和第二力方向(28)，并且其中所述第一力(25)和所述第二力(26)在静止位置彼此不同，并且/或者所述第一力方向(27)和所述第二力方向(28)在静止位置彼此不同。

8.根据前述权利要求中任一项所述的扭振减振器(1)，其中所述至少一个能量储存元件(15、16、17)是具有直弹簧轴线(41、42、43)的螺旋压缩弹簧。

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