雙質量飛輪及包含該雙質量飛輪的汽車的製作方法
2023-09-20 13:04:15
雙質量飛輪及包含該雙質量飛輪的汽車的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種雙質量飛輪，包括第一質量飛輪，第二質量飛輪以及位於所述第一質量飛輪和所述第二質量飛輪之間的法蘭和扭轉減振器，所述第一質量飛輪通過所述扭轉減振器驅動固定到所述第二質量飛輪上的法蘭，從而驅動所述第二質量法蘭轉動，其中，所述雙質量飛輪還包括法蘭鎖止結構，所述法蘭鎖止結構被構造成，當所述第一質量飛輪的轉速低於預定轉速時使所述第一質量飛輪與所述法蘭鎖定在一起，並且當所述第一質量飛輪的轉速高於預定轉速時使所述第一質量飛輪與所述法蘭脫離鎖定。本實用新型還涉及包括上述雙質量飛輪的汽車。本實用新型還涉及包括上述雙質量飛輪的汽車。
【專利說明】雙質量飛輪及包含該雙質量飛輪的汽車
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種雙質量飛輪以及包含該雙質量飛輪的汽車。
【背景技術】
[0002]汽車中的雙質量飛輪減振器主要包括設置於汽車發動機一側的第一質量飛輪，設置於變速器一側的第二質量飛輪以及設置於第一質量飛輪和第二質量飛輪之間的扭轉減振器。與離合器減振器相比，雙質量飛輪減振器可以降低發動機和變速器振動系統的固有頻率，以避免在汽車怠速轉速時的共振。
[0003]通常，使用雙質量飛輪可以使汽車離合器減振的共振點從1200r/min左右降低到450r/min左右。雙質量飛輪的共振點避開了常用的轉速範圍，但在450r/min的共振會使得客戶在車輛點火時感覺到共振產生的噪音，影響到客戶的使用舒適性，引發顧客的抱怨。
實用新型內容
[0004]本實用新型主要目的是提供一種具有改進結構的雙質量飛輪，以解決汽車在發動機點火工況時發生共振的技術問題。
[0005]為此，根據本實用新型的一個實用新型，提供了一種雙質量飛輪，包括第一質量飛輪，第二質量飛輪以及位於所述第一質量飛輪和所述第二質量飛輪之間的法蘭和扭轉減振器，所述第一質量飛輪通過所述扭轉減振器驅動固定到所述第二質量飛輪上的法蘭，從而驅動所述第二質量法蘭轉動，其中，所述雙質量飛輪還包括法蘭鎖止結構，所述法蘭鎖止結構被構造成，當所述第一質量飛輪的轉速低於預定轉速時使所述第一質量飛輪與所述法蘭鎖定在一起，並且當所述第一質量飛輪的轉速高於預定轉速時使所述第一質量飛輪與所述法蘭脫離鎖定。
[0006]根據優選實施方式，當所述第一質量飛輪的轉速低於預定轉速時，所述法蘭鎖止結構利用機械鉤合力或摩擦力或磁性吸引力使所述第一質量飛輪與所述法蘭鎖定在一起。
[0007]根據優選實施方式，所述法蘭鎖止結構包括固定於所述第一質量飛輪或法蘭之一上的轉軸，以及套裝在所述轉軸上的鎖簧和鎖鉤，當所述第一質量飛輪的轉速低於預定轉速時，所述鎖鉤在所述鎖簧的作用力下使所述第一質量飛輪與所述法蘭鎖定在一起，並且當所述第一質量飛輪的轉速高於預定轉速時，所述鎖鉤的離心力克服所述鎖簧的作用力被甩開，而使所述第一質量飛輪與所述法蘭脫離鎖定。
[0008]根據優選實施方式，所述鎖鉤的質量在0.2?0.3kg之間，並且所述鎖簧的剛度在4Nm/°?6Nm/°範圍內，或者，所述鎖鉤的質量在0.2?0.3kg之間，並且所述鎖簧的剛度在3.8Nm/。?5.8Nm/。範圍內。
[0009]根據優選實施方式，所述轉軸被形成為所述第一質量飛輪或法蘭之一的一部分，或與所述第一質量飛輪或法蘭之一分離地形成並且機械固定到所述第一質量飛輪或法蘭
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[0010]根據優選實施方式，所述第一質量飛輪或法蘭中的另一個被形成有與所述鎖鉤配合的鉤合部。所述鉤合部是一體地形成在所述第一質量飛輪或法蘭中的另一個上的凸起或凹部，或附接於所述第一質量飛輪或法蘭中的另一個上的附加部。
[0011]根據優選實施方式，所述法蘭鎖止結構包括固定於所述第一質量飛輪或法蘭之一上的鎖止塊，所述第一質量飛輪或法蘭中的另一個包括與所述鎖止塊協作的鎖止表面，當所述第一質量飛輪的轉速低於預定轉速時，利用所述鎖止塊與所述鎖止表面之間的摩擦力使所述第一質量飛輪與所述法蘭鎖定在一起，並且當所述第一質量飛輪的轉速高於預定轉速時，所述鎖止塊的離心力克服所述摩擦力，而使所述第一質量飛輪與所述法蘭脫離鎖定。
[0012]根據優選實施方式，所述雙質量飛輪包括一個或沿著圓周方向均勻分布的兩個或更多個法蘭鎖止結構。
[0013]根據優選實施方式,所述預定轉速約為500r/min。
[0014]根據本實用新型的另一方面，還提供了一種汽車，包括如上所述的雙質量飛輪，其中，所述雙質量飛輪的第一質量飛輪被與汽車的發動機輸出軸固定在一起，並且所述雙質量飛輪的第二質量飛輪被與汽車的離合器固定在一起。
[0015]根據本實用新型的雙質量飛輪被提供有法蘭鎖止結構，使得在汽車點火過程時，雙質量飛輪的第一質量飛輪能夠與法蘭保持鎖止。一旦發動機完成點火，轉速超過了共振點，第一質量飛輪與法蘭的鎖止脫開，雙質量飛輪進入正常的減振工作狀態，這樣有效地避開了傳動系統的共振點，降低了點火過程中噪聲，提高乘坐人員的舒適性。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0016]本申請的上述特徵以及其它特徵和優勢將在下面參照附圖描述的實施例中得到更好的理解。其中:
[0017]圖1示出了根據本實用新型優選實施例的雙質量飛輪的立體圖，其中，第二質量飛輪未示出。
[0018]圖2示出了圖1中的雙質量飛輪的剖視端面圖,其中切除了雙質量飛輪的半體。
[0019]圖3示出了帶有根據本實用新型的法蘭鎖止結構的第一質量飛輪的立體圖。
[0020]圖4放大示出了圖3中的法蘭鎖止結構部分。
【具體實施方式】
[0021]應了解，下面將描述根據本實用新型的原理的雙質量飛輪的優選實施方式。圖中示出的僅僅是說明性的示例型優選實施例，並不意於限制本實用新型的保護範圍。
[0022]參考圖1-2，根據本實用新型優選實施例的雙質量飛輪100包括第一質量飛輪20，第二質量飛輪(未示出)以及位於第一質量飛輪20和第二質量飛輪之間的扭轉減振器60和法蘭70。其中，安裝於汽車中的雙質量飛輪100的第一質量飛輪20與汽車發動機輸出軸(未示出)連接，第二質量飛輪與變速器(未示出)連接。汽車發動機輸出軸輸出的扭矩轉速通過扭轉減振器60和法蘭70傳遞至第二質量飛輪，並且因此驅動變速器工作。
[0023]扭轉減振器60被構造成包括弧形彈簧64，由於弧形彈簧64的半徑較大，其允許較大的扭轉角。優選地，弧形彈簧64包括內簧和外簧。弧形彈簧64的個數可以根據需要選定。在圖示的實施例中，設有兩個弧形彈簧64。
[0024]第一質量飛輪20包括盤形本體30，環形部40，在盤形本體30的面對著第二質量飛輪的側面上突伸出來的環形突部50，以及位於中心的轂部22。
[0025]第一質量飛輪20的盤形本體30，環形突部50和環形部40限定出用於弧形彈簧64的環形通道24,用於導向弧形彈簧64的導向槽62布置於所述環形通道24內。
[0026]環形通道24與圖中未示出的第二質量飛輪限定出容置扭轉減振器60的封閉的環形空間。扭轉減振器60可還包括充填到該封閉的環形空間內的粘性油脂，所述粘性油脂除提供阻尼作用之外，還能減輕對弧形彈簧64的磨損。
[0027]第一質量飛輪20還包括從環形部40的內周面向內突伸的限位部42，用於對導向槽62提供周向止擋作用並且向弧形彈簧64傳遞扭矩。
[0028]法蘭70包括盤形本體72和從盤形本體向外突伸的凸耳部74。被容置於第一質量飛輪20內的弧形彈簧64作用於法蘭70的凸耳部74上從而驅動法蘭70轉動。
[0029]通過上述結構，第一質量飛輪20被驅動而旋轉時，第一質量飛輪20的限位部42壓縮弧形彈簧64使其扭轉變形，弧形彈簧64作用於法蘭70的凸耳部74推動法蘭70進行轉動，並且因此與法蘭70固定在一起的第二質量飛輪進行旋轉。
[0030]藉助於由弧形彈簧64和粘性油脂構成的扭轉減振器60，雙質量飛輪100實現了傳遞扭矩和減振的功能，使汽車離合器減振的共振點從1200r/min左右降低到450r/min左右。雙質量飛輪的共振點避開了常用的轉速範圍。
[0031]根據本實用新型的雙質量飛輪100還包括法蘭鎖止結構。
[0032]一方面，所述法蘭鎖止結構被構造成當第一質量飛輪20的轉速低於某一預定轉速時使法蘭70與第一質量飛輪20鎖定在一起，在這種情況下，弧形彈簧64不被壓縮，第一質量飛輪20直接驅動法蘭70轉動，整個系統的剛度很大，共振轉速很高。
[0033]另一方面，所述法蘭鎖止結構被構造成當第一質量飛輪20的轉速到達或高於該預定轉速時使法蘭70與第一質量飛輪20脫離鎖定，第一質量飛輪20重新通過扭轉減振器60驅動法蘭70轉動。
[0034]所述法蘭鎖止結構的設置能夠使雙質量飛輪100成功地避開在400r/min-500r/min轉速時的共振現象，降低共振產生的噪音，提高乘坐人員的舒適性。
[0035]特別優選地，所述預定轉速被設定為約500r/min。
[0036]根本實用新型的上述原理，所述法蘭鎖止結構可以通過任何具體結構實現，可以如圖所示設置在第一質量飛輪20上，也可設置於任何其他部件或任何其他位置上，只要能夠實現上述功能，例如設置於法蘭70上也是可能的。
[0037]如圖1-4中示出了法蘭鎖止結構的一個例子，鉤合結構80。
[0038]所述鉤合結構80包括固定於第一質量飛輪20的環形突部50上的轉軸82，套裝在轉軸82上的鎖簧84，以及連接至鎖簧84 —端的鎖鉤86。
[0039]當第一質量飛輪20的轉速低於預定轉速例如500r/min時，鎖鉤86在鎖簧84的預緊力作用下鉤在法蘭70上，使法蘭70與第一質量飛輪20鎖定在一起；當第一質量飛輪20的轉速到達或高於該預定轉速時，鎖鉤86在離心力的作用下克服鎖簧84的力繞轉軸82轉動，從而脫離與法蘭70的鎖合，法蘭70與第一質量飛輪20之間的鎖定被解鎖，之後第一質量飛輪20通過扭轉減振器60驅動法蘭70轉動。
[0040]本領域內的技術人員應了解，為實現上述目的，任何類型的鎖簧84可以被使用。例如，圖示中鎖簧84為扭轉彈簧。[0041]優選地，扭簧84對鎖鉤86的作用力值不是固定不變的。扭簧84的剛度和安裝位置優選滿足下述要求:當第一質量飛輪20開始轉動時，扭簧84對鎖鉤86的作用力最大，使得鎖鉤86能夠確保牢固地鉤合法蘭70，也就是使法蘭70與第一質量飛輪20確保牢固鎖定在一起；隨著第一質量飛輪20轉速的增大，鎖鉤86受到的離心力逐漸增大，鎖簧84對鎖鉤86的作用力優選逐漸減小；當第一質量飛輪20的轉速到達預定轉速例如500r/min時，鎖鉤86受到的離心力增大到足以克服鎖簧84對鎖鉤86的作用力從而到達被甩出的效果。
[0042]也就是說，在需要保持鎖止時，扭簧對鎖鉤的作用力值最大，以保證鎖止的效果；隨著第一質量飛輪的轉速升高，力值呈下降的的趨勢，保證了鎖鉤被甩開的效果；待需要再次鎖止的時候，扭簧的力值呈現上升的趨勢，使得鎖鉤86的鉤合操作是一個漸進的過程，防止了因鎖鉤突然鎖止對法蘭的衝擊。
[0043]用作法蘭鎖止結構的鉤合結構不必限制於圖示所示的具體結構。例如轉軸82可以任意的方式附接到第一質量飛輪20，例如通過焊接、螺紋連接等本領域內所熟知的方法。可選地，轉軸82可以是與第一質量飛輪20 —體的結構。轉軸82在第一質量飛輪20上的位置即鉤合結構80的位置也可以根據具體設計布置，只要能夠滿足上述功能。
[0044]法蘭70被鉤合結構80鉤合的位置也可以根據具體需要確定。例如，圖中示出法蘭70被形成有凹口，用於被鉤合結構80的鎖鉤86鉤合。可選擇地，鎖鉤86可鉤合到法蘭70的外周邊處，或者可鉤合到附接到法蘭70的任何附加部分，例如附接到法蘭70上的鉤、環等。
[0045]可替代地，鉤合結構80可設置於法蘭70上，用於與第一質量飛輪20的任一部分或附接於其上的任何附加結構相鉤合。
[0046]根據本實用新型的雙質量飛輪，通過設置法蘭鎖止結構，使得在汽車點火過程時，雙質量飛輪的第一質量飛輪能夠與法蘭保持鎖止，從而雙質量飛輪的弧形減振彈簧不起作用。一旦發動機完成點火，轉速超過了共振點，第一質量飛輪與法蘭的鎖止脫開，雙質量飛輪的第一質量飛輪通過扭轉減振器驅動法蘭和第二質量飛輪，雙質量飛輪進入正常的減振工作狀態。這有效地避開了傳動系統的共振點，降低了點火過程中噪聲，提高乘坐人員的舒適性。
[0047]另外，採用鉤合結構80作為法蘭鎖止結構，結構簡單，鎖止效果好，同時不影響其他工況下的雙質量飛輪的減振效果。優選地，考慮到結構布置的緊湊性，鎖止鉤的質量在
0.2?0.3kg之間。扭簧的剛度則取決於雙質量飛輪的規格和鎖止鉤的質量兩者。例如，根據鎖止鉤的質量，針對240規格的雙質量飛輪，鎖止結構的扭簧剛度優選在4Nm/°?6Nm/°範圍內；針對228規格的雙質量飛輪。鎖止結構的扭簧剛度優選在3.8Nm/°?
5.8Nm/。範圍內。
[0048]除圖示的鉤合結構80之外，其它能夠保證適時鎖止和適時分離效果的結構都可以使用。例如，在可選實施例中，採用摩擦結構或磁性吸引結構作為法蘭鎖止結構。具體地，例如，利用固定到第一質量飛輪上的鎖止塊和法蘭面之間的摩擦力保持第一質量飛輪與法蘭鎖止，當第一質量飛輪的轉速高於例如500r/min時，鎖止塊受到的離心力克服摩擦力，使法蘭與第一質量飛輪脫離鎖止，雙質量飛輪進入常規減振模式。此結構既可避免鉤合結構的鎖止帶來的衝擊影響，又能避免在法蘭或第一質量飛輪上開槽等。
[0049]選擇法蘭鎖止結構時，優選形狀簡單、結構緊湊的結構，避免給雙質量飛輪的空間布置造成影響。
[0050]法蘭鎖止結構的數量和位置可以根據具體的設計來考慮，一般可以選擇設計在第一質量兩邊的中端，這樣可以保證鎖止的效果，又不會影響其他部件的位置。
[0051]根據本實用新型的雙質量飛輪主要用於，但不僅限於，汽車領域。例如，用於汽車的發動機和變速器之間，實現降低發動機和變速器振動系統的固有頻率以及避免在怠速轉速時產生共振的功能。
[0052]本實用新型已經關於圖示優選實施例進行了詳細描述。然而，所有的描述僅是用來進行說明的，不應理解為對實用新型形式進行任何限制。在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，本領域的普通技術人員還可以做出各種變形和改進。因此，所有等同的技術方案均應屬於本實用新型的範疇並為本實用新型的各項權利要求所限定。
【權利要求】
1.一種雙質量飛輪，其特徵在於，包括第一質量飛輪，第二質量飛輪以及位於所述第一質量飛輪和所述第二質量飛輪之間的法蘭和扭轉減振器，所述第一質量飛輪通過所述扭轉減振器驅動固定到所述第二質量飛輪上的法蘭，從而驅動所述第二質量法蘭轉動， 其中，所述雙質量飛輪還包括法蘭鎖止結構，所述法蘭鎖止結構被構造成，當所述第一質量飛輪的轉速低於預定轉速時使所述第一質量飛輪與所述法蘭鎖定在一起，並且當所述第一質量飛輪的轉速高於預定轉速時使所述第一質量飛輪與所述法蘭脫離鎖定。
2.根據權利要求1所述的雙質量飛輪，其特徵在於，當所述第一質量飛輪的轉速低於預定轉速時，所述法蘭鎖止結構利用機械鉤合力或摩擦力或磁性吸引力使所述第一質量飛輪與所述法蘭鎖定在一起。
3.根據權利要求2所述的雙質量飛輪，其特徵在於，所述法蘭鎖止結構包括固定於所述第一質量飛輪或法蘭之一上的轉軸，以及套裝在所述轉軸上的鎖簧和鎖鉤， 當所述第一質量飛輪的轉速低於預定轉速時，所述鎖鉤在所述鎖簧的作用力下使所述第一質量飛輪與所述法蘭鎖定在一起，並且當所述第一質量飛輪的轉速高於預定轉速時，所述鎖鉤的離心力克服所述鎖簧的作用力被甩開，而使所述第一質量飛輪與所述法蘭脫離鎖定。
4.根據權利要求3所述的雙質量飛輪，其特徵在於，所述鎖鉤的質量在0.2?0.3kg之間，並且所述鎖簧的剛度在4Nm/°?6Nm/°範圍內，或者，所述鎖鉤的質量在0.2?0.3kg之間，並且所述鎖簧的剛度在3.8Nm/°?5.8Nm/°範圍內。
5.根據權利要求3所述的雙質量飛輪，其特徵在於，所述轉軸被形成為所述第一質量飛輪或法蘭之一的一部分，或與所述第一質量飛輪或法蘭之一分離地形成並且機械固定到所述第一質量飛輪或法蘭之一。
6.根據權利要求3所述的雙質量飛輪，其特徵在於，所述第一質量飛輪或法蘭中的另一個被形成有與所述鎖鉤配合的鉤合部，所述鉤合部是一體地形成在所述第一質量飛輪或法蘭中的另一個上的凸起或凹部，或附接於所述第一質量飛輪或法蘭中的另一個上的附加部。
7.根據權利要求2所述的雙質量飛輪，其特徵在於，所述法蘭鎖止結構包括固定於所述第一質量飛輪或法蘭之一上的鎖止塊，所述第一質量飛輪或法蘭中的另一個包括與所述鎖止塊協作的鎖止表面， 當所述第一質量飛輪的轉速低於預定轉速時，利用所述鎖止塊與所述鎖止表面之間的摩擦力使所述第一質量飛輪與所述法蘭鎖定在一起，並且當所述第一質量飛輪的轉速高於預定轉速時，所述鎖止塊的離心力克服所述摩擦力，而使所述第一質量飛輪與所述法蘭脫離鎖定。
8.根據權利要求1-7中任一所述的雙質量飛輪，其特徵在於，所述雙質量飛輪包括一個或沿著圓周方向均勻分布的兩個或更多個法蘭鎖止結構。
9.根據權利要求1-7中任一所述的雙質量飛輪，其特徵在於，所述預定轉速約為500r/min0
10.一種汽車，其特徵在於，包括根據權利要求1-9中任一所述的雙質量飛輪，所述雙質量飛輪的第一質量飛輪被與汽車的發動機輸出軸固定在一起，並且所述雙質量飛輪的第二質量飛輪被與汽車的離合器固定在一起。
【文檔編號】F16F15/31GK203730654SQ201320838900
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】徐旭初, 朱新星, 葛鳳龍, 陶林傑, 趙朝陽, 張伯平 申請人:上海汽車集團股份有限公司