CN113251106A - 一种具有过载保护功能的双质量飞轮及车辆 - Google Patents

Abstract

一种具有过载保护功能的双质量飞轮，包括第一质量及第二质量；该第一质量包括设有轴向凸台的飞轮和齿圈；该第二质量包括设有径向凸台芯轴和法兰；该第一质量和第二质量之间通过弹性单元传递扭矩；该弹性单元包括第一涡卷弹簧、第二涡卷弹簧；该第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧与该第一质量及第二质量相连接；该弹性单元还包括内侧垫、外侧垫和弹性件；该内侧垫和外侧垫布置第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧第一端和第二端；该弹性件布置在涡卷弹簧的层圈之间。

Description

一种具有过载保护功能的双质量飞轮及车辆

技术领域

本发明涉及一种交通工具的零部件及使用该零部件的交通工具，特别涉及一种具有过载保护功能的双质量飞轮及车辆。

背景技术

双质量飞轮（Dual Mass Flywheel，简称DMF）是一种应用于汽车动力传动系中的机械结构，用于隔离发动机曲轴的扭转振动。双质量飞轮在其各参数已确定的条件下，能够把发动机的一阶扭振共振的频率调整到发动机怠速以下，避免造成使整个工作转速范围内所造成的振动、噪声和不平稳性。并且能够达到节油降耗，增加汽车动力传动***的可靠性的效果。

发明人在申请号为202110015123.2的中国专利中提供的技术方案已能实现上述功能，但在特殊极限工况下，动力传动***会出现严重过载现象，使车辆的可靠性有所降低。

有鉴于此，本发明提供一种具有过载保护功能的双质量飞轮，克服极限过载工况下和超长服务条件下，双质量飞轮可靠性低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有过载保护功能的双质量飞轮，能够在极限过载工况下和超长服务条件下，保证双质量飞轮的正常工作。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种具有过载保护功能的双质量飞轮，包括第一质量及第二质量；所述第一质量包括齿圈和设有轴向凸台的飞轮；所述第二质量包括法兰和设有径向凸台的芯轴；所述飞轮的轴向凸台与芯轴的径向凸台交错布置，所述第一质量和第二质量之间通过弹性单元传递扭矩；所述弹性单元包括第一涡卷弹簧、第二涡卷弹簧，所述第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧的一端同时与第一质量相连接，另一端同时与第二质量相连接。

更进一步地，所述弹性单元还包括内侧垫、外侧垫，所述内侧垫和外侧垫分别布置于第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧第一端和第二端。

更进一步地，所述内侧垫和外侧垫对第一和第二涡卷弹簧径向限位。

更进一步地，所述弹性单元还包括弹性件，所述弹性件均匀布置在第一涡卷弹簧、第二涡卷弹簧的层圈之间。

更进一步地，所述轴向凸台与径向凸台之间留有相对转动的角度空间。

更进一步地，所述第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧与第一质量及第二质量同轴设置。

更进一步地，所述第一涡卷弹簧与第二涡卷弹簧的盘绕方向相同或相反。

本发明还公开一种车辆，其特征在于，该车辆包括动力传动***，该动力传动***包括上文所述双质量飞轮。

本发明所提供的双质量飞轮可以有效地降低发动机曲轴、启动电机以及变速箱传递轴所产生的NVH，并且在过载工作状态下也能够使双质量飞轮正常工作。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1为本发明较佳实施的双质量飞轮的剖视图；

图2为本发明较佳实施的双质量飞轮的剖视图；

图3为本发明较佳实施的双质量飞轮的***图；

图4为本发明较佳实施的飞轮的剖视图；

图5为本发明较佳实施的芯轴的剖视图；

图6为本发明所示的双质量飞轮的刚度曲线图及过载保护图。

图中：

01——飞轮； 02——芯轴； 03——端盖； 04——大轴承；

05——第一涡卷弹簧； 05a——第二涡卷弹簧；

06——第一弹性垫； 06a——第二弹性垫；

07——第一垫片； 07a——第二垫片；

08——第一内侧垫； 08a——第二内侧垫；

09——第一外侧垫； 09a——第二外侧垫；

10——止推环； 11——螺钉； 12——内销钉； 13——外销钉；

14——小轴承； 15——齿圈；

101——轴向凸台； 102——飞轮凹槽；

201——径向凸台； 202——芯轴凹槽；

501——外挂脚； 502——内挂脚。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”“上”“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本发明中所述的术语“外部”、“外侧”通常是指远离传动轴轴线的位置，“内部”、“内侧”通常是指靠近传动轴轴线的位置。“轴向”是指传动轴轴线延伸的方向，“径向”是指与传动轴轴向相垂直的方向。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的目的在于提供一种双质量飞轮，解决现有的双质量飞轮在极限过载工况下和超长服务条件下，保证双质量飞轮的正常工作。

为了实现上述发明目的本发明提供了一种具有过载保护功能的双质量飞轮，包括同轴设置的第一质量及第二质量；该第一质量包括飞轮和齿圈，该飞轮右端面有轴向凸台；该第二质量包括芯轴和法兰，该芯轴外表面上有径向凸台；该飞轮的轴向凸台与该芯轴的径向凸台交错布置，并有一定的角度空间；该第一质量和第二质量之间通过弹性单元传递扭矩，该弹性单元包括第一涡卷弹簧、第二涡卷弹簧、内侧垫、外侧垫和弹性件，该第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧与该第一质量及第二质量同轴设置，该第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧的第一端与该第二质量相结合，第二端与该第一质量相结合；该内侧垫和外侧垫对第一和第二涡卷弹簧径向限位；该弹性件布置在第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧的层圈之间。

以下将结合附图和实施例详细地说明本发明，在说明过程中为了便于理解将给出典型的示范、示例，但该些示范和示例并非本发明可以实现的唯一方式。

图1为本发明较佳实施例一的双质量飞轮的视图。如图1所示，该双质量飞轮包括第一质量（包括飞轮01、齿圈15、大轴承04的内圈和小轴承14的外圈）和第二质量（包括芯轴02、螺钉11、内销钉12、外销钉13和大轴承04的外圈）。第一质量与发动机的曲轴同轴连接，鉴于本发明中若干部件均同轴连接，为了说明简便，将以发动机的曲轴的轴线代指双质量飞轮的轴线。第一质量和第二质量之间通过第一涡卷弹簧05连接，第一涡卷弹簧05的一端和第一质量结合，另一端和第二质量结合，通过弹性形变吸收振动。在本实施例中，发明人在专利号为202110015123.2的中国专利中已有叙述，本发明不再重复。

在优选的方案中，如图1所示，该飞轮01包括至少一个轴向凸台101，该芯轴02包括至少一个径向凸台201。该飞轮01的轴向凸台101与该芯轴02的径向凸台201交错布置，并有一定的角度空间α。这样，在极限过载工况下和超长服务条件下，甚至在涡卷弹簧失效的情况下，双质量飞轮也能正常传动扭矩，保证双质量飞轮的可靠性。

图2为本发明较佳实施的双质量飞轮的整体视图。

图3为本发明较佳实施的双质量飞轮的***图以及扭矩传递路径示意图。以下将结合图1、图2和图3详细说明本发明的实施方式。如图3所示，在发动机启动时，齿圈15把扭矩传递给飞轮01，然后由飞轮凹槽102把扭矩传递给弹簧的内挂脚502，再传递到外挂脚501，外挂脚502再传递给芯轴凹槽202，芯轴02再把扭矩传递给端盖03。

在过载工况下，第一涡卷弹簧05变形角度达到α时，飞轮01的轴向凸台101与芯轴02的径向凸台201相接触，形成一个新的扭矩传递路径，使原来经过第一涡卷弹簧05的传递扭矩不再增加，起到保护第一涡卷弹簧05的作用。

图3中，除了第一涡卷弹簧05、第一弹性垫06、第一垫片07、第一内侧垫08和第一外侧垫09所组成的第一弹性***外，还有一套与第一弹性***并联的第二弹性***，由第二涡卷弹簧05a、第二弹性垫06a、第二垫片07a、第二内侧垫08a和第二外侧垫09a所组成。第一弹性***与第二弹性***并联工作，增加了双质量飞轮的可靠性。所述第一涡卷弹簧05与第二涡卷弹簧05a的盘绕方向相同或相反，增加了双质量飞轮在加载和卸载时的性能均衡性。

图4为本发明较佳实施的飞轮视图，凹槽102与第一涡卷弹簧05的内挂脚502相配合。

图5为本发明较佳实施的芯轴视图，凹槽202与第一涡卷弹簧05的内挂脚501相配合。

图6为本发明较佳实施的双质量飞轮的刚度曲线图和过载保护位置。该刚度曲线图为变刚度曲线，扭矩越大，刚度越大。当负荷较低时，刚度小，变形大，有利于吸收波动能量；当负荷较高时，刚度大，变形小，适合高频缓冲减振。由此可见，该双质量飞轮尤其适合于大功率的车辆。在过载工况下，弹簧05变形角度达到α时，飞轮01的轴向凸台101与芯轴02的径向凸台相接触，形成一个与弹簧并联的扭矩传递途径，起到保护弹簧的作用，提高了双质量飞轮的可靠性。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有过载保护功能的双质量飞轮，其特征在于，包括第一质量及第二质量；所述第一质量包括齿圈和设有轴向凸台的飞轮；所述第二质量包括法兰和设有径向凸台的芯轴；所述飞轮的轴向凸台与芯轴的径向凸台交错布置，所述第一质量和第二质量之间通过弹性单元传递扭矩；所述弹性单元包括第一涡卷弹簧、第二涡卷弹簧，所述第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧的一端同时与第一质量相连接，另一端同时与第二质量相连接。

2.如权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述弹性单元还包括内侧垫、外侧垫，所述内侧垫和外侧垫分别布置于第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧第一端和第二端。

3.如权利要求2所述的双质量飞轮，其特征在于，所述内侧垫和外侧垫对第一和第二涡卷弹簧径向限位。

4.如权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述弹性单元还包括弹性件，所述弹性件均匀布置在第一涡卷弹簧、第二涡卷弹簧的层圈之间。

5.如权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述轴向凸台与径向凸台之间留有相对转动的角度空间。

6.如权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧与第一质量及第二质量同轴设置。

7.如权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述第一涡卷弹簧与第二涡卷弹簧的盘绕方向相同或相反。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括动力传动***，所述动力传动***包括权利要求1-7中任意一项所述的双质量飞轮。

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