改進的雙質量塊飛輪的製作方法

2023-05-10 07:18:01 1

改進的雙質量塊飛輪的製作方法
【專利摘要】本發明涉及雙質量塊飛輪，包括彈簧組件(4；104；112；128；129)，如果必要，該彈簧組件具有兩個臺架，其中一個臺架可包括螺旋形彈簧。此外，雙質量塊飛輪包括摩擦阻尼系統(111)，該摩擦阻尼系統與飛輪的轉動速度無關地施加扭矩。
【專利說明】改進的雙質量塊飛輪
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種改進的雙質量塊飛輪。
[0002]雙質量塊飛輪包括:初級質量塊,該初級質量塊由內燃機的曲軸以旋轉的方式驅動；次級質量塊，該次級質量塊用於以旋轉的方式驅動變速箱的輸入軸；以及彈簧組件，該彈簧組件以彈性扭轉的方式將初級質量塊連接至次級質量塊。
【背景技術】
[0003]眾所周知的是，彈簧組件包括串聯布置的且具有不同的機械特性(諸如抗扭剛度)的至少兩個彈性單元。該兩個彈性單元通過具有大質量塊的結構而被連接，這種結構可引起非期望的共振。
[0004]特別地,彈性單元可包括多個環形的卷簧(coil spring),該環形的卷簧扭轉地將飛輪的初級質量塊連接至該結構，第二彈簧單元扭轉地將該結構連接至次級質量塊，並且該結構相對於初級質量塊和次級質量塊為能旋轉的。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於提供一種在動態條件下(例如，在共振期間或在劇烈且突然的制動之後)具有改進的性能的雙質量塊飛輪。
[0006]本發明的目的通過根據權利要求1的飛輪來實現。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]參考附圖，將對本發明進行描述，其中:
[0008]-圖1為根據本發明的雙質量塊飛輪的示意性的操作圖；
[0009]-圖2為施加在圖1的飛輪中的阻尼扭矩的圖表；
[0010]-圖3為在根據本發明的(實線)以及根據現有技術的(虛線)的飛輪中測量的扭力變化的圖表；
[0011]-圖4為根據本發明又一實施方式的雙質量塊飛輪的分解立體圖；
[0012]-圖5為圖4的橫截面立體圖，為了清楚起見，一些細節被移除；以及
[0013]-圖6為本發明的又一實施方式的分解立體圖。
【具體實施方式】
[0014]在圖1中，參考數字I表示雙質量塊飛輪,雙質量塊飛輪包括:初級質量塊2,該初級質量塊優選地連接至內燃機的曲軸；次級質量塊，該次級質量塊優選地經由離合器連接至車輛的變速箱G的輸入軸；多個卷簧4，該卷簧環繞地布置以獲得在次級質量塊上的扭矩作用；以及另外的扭轉彈性元件5，該另外的扭轉彈性元件串聯地布置在初級質量塊和卷簧4之間。
[0015]特別地，扭轉的彈性元件5通過對於初級質量塊和次級質量塊來說不可忽視的質量塊的彈簧加載件(spring loader) 6而連接至卷簧4。彈簧加載件6是構造為將扭矩從彈性元件5轉移至卷簧4的元件或結構。當初級質量塊2驅動次級質量塊3時,扭轉彈性元件5布置為通過彈簧加載件6將扭矩傳輸至卷簧4。
[0016]根據本發明的優選實施方式，彈性元件5包括由金屬帶或非圓導線製成的螺旋形彈簧，該螺旋形彈簧具有剛性地連接至飛輪的初級質量塊2的第一端部7以及剛性地連接至彈簧加載件6的第二端部8。
[0017]根據本發明的優選實施方式，彈性元件為螺旋形彈簧，該螺旋形彈簧具有由在250°與600°之間或在225°與600°之間(優選地在275°與425°之間)的角度限定的多匝(turn，圈)以及0.4與0.8之間(優選地0.5與0.7之間)的橫截面高度與寬度的比值。在本說明書及在權利要求書中，螺旋形彈簧包括具有可變曲率且因此具有可變半徑的匝或匝的部分。例如，螺旋形彈簧的至少一部分可被成形為類似阿基米德螺旋形。此外，該匝可共用一個共同中間平面以使其為徑向交迭的並且限定空的徑向空間，以避免直接接觸。可替代性地，所述匝或匝的部分還可相對於彼此軸向地偏移。例如，可在軸向方向上並排地設置有多個螺旋形彈簧，在至少一些或全部的操作條件中或是具有相接觸的對應的側面或是具有間隔開的側面。
[0018]根據另一個優選實施方式，彈性元件5的橫截面具有IOmm和30mm之間的寬度以及4mm和12mm之間的高度。彈性元件5優選地由扁平金屬帶的彈簧製成。
[0019]已經證實，為了改善抗疲勞性的性能，較為重要的一點的是，用於連接彈性元件5的平面的圓角半徑應在Imm和3mm之間或者在0.5mm和3mm之間，優選地在0.75mm和1.75mm之間。優選地，彈性元件5的橫截面基本上呈矩形。前述的特性本身或者更佳地以組合的方式用來獲得用於去稱(uncoupling,解除)來自飛輪2的初級質量塊的振動的期望的剛度範圍或恆定彈性，並且同時獲得預期的抗疲勞性。
[0020]彈性元件5和多個卷簧4串聯地布置在初級質量塊2和次級質量塊3之間，彈簧加載件6介於在彈性元件5和卷簧4之間。根據本發明，在彈簧加載件6和次級質量塊3之間測得的卷簧4的整體抗扭剛度大於彈性元件5的抗扭剛度。
[0021 ] 卷簧4優選地連接在彈簧加載件6和次級質量塊3之間，以提供空的環繞空間Gl。因此，當彈簧加載件6和次級質量塊3在角方向上相對移動時，空的環繞空間Gl將在卷簧4被環繞地加載之前被關閉。
[0022]另外，雙質量塊飛輪I包括具有第一單元Tl和第二單元T2的阻尼裝置。
[0023]阻尼裝置被設置在彈簧加載件6和次級質量塊3之間，並且阻尼單元Tl和T2相對於彈簧加載件6被平行地連接。
[0024]優選地，阻尼單元Tl被構造為提供空的環繞空間G2。因此，當彈簧加載件6和次級質量塊3在角方向上相對移動時，空的環繞空間G2將在阻尼單元Tl提供其角阻尼作用之前被關閉。
[0025]相反地，阻尼單元T2被構造為提供用於彈簧加載件6和次級質量塊3的任何角位移的T2的角阻尼作用。優選地，阻尼單元T2包括位於飛輪的彈簧加載件6與次級質量塊3之間的固定耦接襯套，以提供摩擦耦接。
[0026]因此，當彈簧加載件6和次級質量塊3在角方向上相對移動時，產生扭轉阻尼作用。優選地，Gl大於或等於G2以使得阻尼單元T2在卷簧4被加載之前或被加載時被激活。因此，可想像一種操作條件，即，當彈簧加載件6和次級質量塊3之間的相對角運動小於Gl時，其阻尼是有效的並且卷簧4未被加載。具體地，阻尼單元Tl和T2提供各自恆定的阻尼水平，以使得當空的空間G2被關閉時，飛輪的彈簧加載件6和次級質量塊3之間的整體阻尼轉矩從第一水平增加至大於第一水平的第二水平(見圖2)。
[0027]因此，根據本發明，提供了在至少兩個值之間以不連續的方式來改變彈簧加載件6和次級質量塊3之間的阻尼的整體阻尼作用。特別地，通過提供空的空間G2來實現不連續的阻尼比率。
[0028]在圖4中，參考數字100作為整體表示雙質量塊飛輪,該雙質量塊飛輪包括:初級質量塊，該初級質量塊適於連接至內燃機的曲軸(未示出)；次級質量塊103，該次級質量塊適於連接至例如變速箱(未示出)的輸入軸並且相對於初級質量塊102能圍繞軸線A旋轉；以及彈簧組件104，該彈簧組件扭轉地將初級質量塊102連接至次級質量塊103。
[0029]彈簧組件104包括連接至初級質量塊102的第一臺架(stage，階部)105以及串聯地連接至第一臺架105且連接至第二質量塊103的第二臺架106。第一臺架105包括彈性裝置107並且第二臺架106包括具有的抗扭剛度與彈性裝置107的抗扭剛度不同的彈性裝置108。優選地，彈性裝置107的抗扭剛度低於彈性裝置108的抗扭剛度。以這種方式，曲軸的角振動被彈性裝置107更加有效地吸收或抑制。另外，彈簧組件104包括用於將彈性裝置107與彈性裝置108串聯地機械地耦接的結構109。
[0030]為了減少在共振情況下的扭轉變化並且減少由於扭矩上的突然改變而引起的非預期的動態影響，飛輪100包括摩擦阻尼裝置111，該摩擦阻尼裝置作用在結構109上，並且優選地該摩擦阻尼裝置介於結構109和次級質量塊103之間。摩擦阻尼裝置111為幹摩擦裝置並且包括彈簧112以及通過彈簧112 (該彈簧優先為盤形貝氏彈簧)而在基本上軸向方向上被加載的摩擦元件113。彈簧112通過連接至次級質量塊103的壁114以剛性旋轉的方式以及連接至結構109的壁115以剛性旋轉的方式的作用被加載。根據本發明的優選實施方式，壁115介於摩擦裝置111的兩個摩擦元件之間，具體地，介於摩擦元件113和層116之間,所述層116布置在相對於壁115與摩擦兀件113軸向相對的側面上並且因此具有與結構109和次級質量塊103之間的摩擦元件113的摩擦作用平行的摩擦作用。有利地，摩擦元件113和層116均經由彈簧112施加的相同力被加載。
[0031]此外，彈簧112可安裝在彼此旋轉地固定的元件之間以避免在圓周方向上的磨損。有利地，摩擦元件113受限於以剛性旋轉且軸向地自由移動的方式的次級質量塊103，並且彈簧112介於壁114和摩擦元件113之間。
[0032]具體地,飛輪100包括預裝配單元,所述預裝配單元具有成形元件118和與次級質量塊103接觸的壁117，成形元件118形成為與壁117 —起限定環形的隔間119。環形的隔間119至少在軸向方向上容納摩擦裝置111，或者更合適地說，至少容納彈簧112、摩擦元件113、壁115及層116。特別地，為了限定環形的隔間119，成形元件118包括:壁114 ;圓柱形壁120，該圓柱形壁從壁114的周邊延伸；以及凸緣121，該凸緣從壁114的軸向相對側面上的圓柱形壁120徑向地延伸並且該凸緣能剛性地連接至壁117。成形元件118有利地由金屬片製成。
[0033]另外，壁114和117限定了用於彈性裝置108的支撐部。特別地，彈性裝置108可包括壓縮或圓柱形卷簧122，並且壁114和117可界定相應的窗123、124以限定每個壓縮彈簧122的徑向和圓周位置。有利地，壁114和117設置為軸向地間隔開以還容納圓盤125或在功能上與結構109類似且構造為以相對於壁114和117有角度地旋轉的壁，以加載壓縮彈簧。另外，壁115以剛性旋轉且軸向地自由移動的方式連接至圓盤125，從而不管結構109和次級質量塊103之間的相對角位置如何，均能操作摩擦裝置111。以這種方式，可佔據由於層116上的磨損而導致的軸向間隙。
[0034]有利地，壁115和摩擦裝置113限定了軸向的凸輪-凸輪從動裝置以依據結構109和次級質量塊103之間的相對角位置而改變摩擦阻尼作用。具體地，摩擦裝置11的作用是以下兩個優點之和，其中一個優點為恆定的且設想了介於5Nm和50Nm之間的範圍中的摩擦扭矩(摩擦轉矩，摩擦力矩)的應用，並且另一個優點為在ONm和150Nm之間可變的。具體地，結構109和次級質量塊103之間獲得的摩擦涵蓋了兩個優點的所有的組合併且，具體地，恆定的優點或者可變的優點可為零。有利地，在結構109進行了促使彈性裝置107、108加載的圓周運動之後，摩擦隨著結構109與次級質量塊103之間的相對角位置的增加而增大。還可能的是，當由飛輪100傳輸的扭矩達到閾值時，摩擦負荷上的增加使得結構109和次級質量塊103在旋轉上固定。
[0035]在本發明的優選實施方式中，壁115具有在圓周方向上可變的軸向厚度以限定凸輪，並且摩擦元件113限定了對應的凸輪從動裝置。優選地，摩擦元件113包括在圓周方向上具有可變軸向厚度的環形支撐件126，並且包括由環形支撐件126承載的摩擦材料層127。環形支撐件126具有多個徑向的脊部，該徑向的脊部與由圓柱形壁120限定的對應的軸向凹槽接合，以限定了基本上以剛性旋轉且軸向地自由移動方式與成形元件118的耦接。壁115和環形支撐件126的軸向外形實現了上述提及的恆定和可變優點的接合。有利地，軸向外形使得能限定高達結構109和次級質量塊103之間的相對角位置的預定值的恆定摩擦阻尼，並且當相對角位置增大得超過了該預定值時，限定了累進的阻尼直到達到最大的阻尼值。相對角位置被認為是還在上述描述的條件下(其中，彈性裝置107、108上的加載增大)增大。
[0036]在結構上，飛輪100可被設計為用於減少組件的數量，簡化組件操作且減少結構109的慣性，並且，結果是使得能夠改善高度旋轉期間的結構109所積聚的能量的消散。
[0037]特別地，第一臺架105包括:第一和第二螺旋形彈簧128、129，該第一和第二螺旋形彈簧具有與關於彈性元件5所討論的類似的各自的幾何尺寸；各自的第一端部130 (僅示出了一個第一端部)，該第一端部相對於初級質量塊102的外圍圓柱形壁130被固定；以及各自的第二端部131、132，該第二端部與所述第一端部130相對且剛性地連接至由螺旋形彈簧128、129軸向地包圍的結構109的本體133。因此本體133相對於被螺旋形彈簧128、129佔用的空間具有較小的半徑尺寸。此外，本體133被由次級質量塊103或者初級質量塊103承載的管狀部134的襯套徑向地支撐,而該管狀部由初級質量塊102或者次級質量塊103中的另一個承載的管狀元件(未示出)徑向地支撐。
[0038]有利地,低摩擦效應(即，低於所述摩擦裝置111至少一個數量級(諸如，2-5Nm或1.5-3.5Nm並且優選地約為2Nm)的摩擦效應)施加在次級質量塊103和結構109之間以及結構109和初級質量塊102之間。通過摩擦裝置施加摩擦，如果必要的話，該摩擦裝置包括彈簧以縮減磨損，並且具有小的徑向尺寸，即，徑向尺寸小於結構109以及第一和第二臺架105,106ο[0039]螺旋形彈簧128、129與第二臺架126的圓柱形彈簧122並排地放置並且圓盤125以剛性旋轉且軸向地自由移動的方式(諸如，通過鍵槽耦接)連接至本體133，以便於幫助組裝。
[0040]圓盤125被構造為相對於結構109平行地將彈性裝置108的圓柱形彈簧122連接在一起並且圓盤與圓柱形彈簧122和摩擦裝置111 一起預裝配在成形元件118和壁117之間。
[0041]這種預裝配單元經由徑向地布置在周界上並且接合在由凸緣121且由壁117相對於圓柱形彈簧122和摩擦裝置111兩者限定在徑向外部位置中的各自座中的多個銷135或其他緊固件而剛性地安裝在次級質量塊103上。
[0042]根據本發明的飛輪1、100能夠實現以下的益處。
[0043]彈性臺架(所述彈性臺架包括至少一個螺旋形彈簧128、129)，該彈性臺架在軸向方向與剛性的第二臺架並排地放置，以提高螺旋形彈簧的退耦特性，因此這可允許獲得高值的角程(angular travel)，這是通過規定剛度的大小並且由於在螺旋形彈簧的匝之間沒有顯著的摩擦而獲得的。該匝實際上彼此不接觸並且未施加通過在與軸線A同心的表面上滑動而從離心加速度中產生的負荷。具有減少阻尼的高值角程特別有利於濾除曲軸的突然振動，例如在開啟的第一瞬間期間或者以平穩的高速度沿著一段行程運行之後的突然制動或快速加速度之後。通過以下功能的細分還可改善性能:具有螺旋形彈簧的臺架優選為允許寬和輕微衰減的振動且因此具有低剛度的退耦器，並且另一個臺架被設計為用於超負荷的且具有較高的剛度。還通過與摩擦裝置相結合而增加性能，該摩擦裝置被構造為平行於具有較大抗扭剛度的臺架。
[0044]為了減少慣性，結構109可使得其質量塊儘可能接近軸線A而集中；這可通過將螺旋形彈簧128.、129的匝布置為徑向地圍繞至少本體133來實現，即，本體133的最大徑向尺寸小於安裝在初級質量塊2上的螺旋形彈簧的128、129的最大徑向尺寸。
[0045]結構109被再分成兩個部件，即，本體133和圓盤125，本體和圓盤分別連接至彈簧裝置107和108並且本體和圓盤通過鍵槽耦接而彼此連接以簡化飛輪100的裝配。
[0046]在使用中，圓盤125具有基本上固定的軸向位置並且因此鍵槽耦接在裝配期間是主要有用的。
[0047]摩擦裝置111 (當飛輪具有根據參考圖1-3以及參考其他構造描述的結構時該摩擦裝置均可應用)通過具有至少一個軸向作用元件的彈簧而被加載，並且所述彈簧與飛輪1、100的轉動速度無關。由於在使用壽命期間組件的狀態以不明顯的方式惡化，因此改善了摩擦作用在結構109上的可靠性。
[0048]此外，在一些應用中，用於校正操作的摩擦作用的存在使得摩擦裝置111的徑向尺寸相對較大，並且參考直徑(基於該參考直徑計算所施加的摩擦扭矩)有利地為大於120_以允許緊湊的軸向尺寸。另外，摩擦裝置111有利地平行於具有較高的抗扭剛度第二臺架106而連接，使得第二臺架可僅在預定的操作條件下被激活或者主要地完成其作用。
[0049]當摩擦裝置111具有可變的作用時,優選地隨著結構109和次級質量塊103之間的相對角位置的增加而以漸進且連續的方式改變摩擦。具體地，當變化是漸進且連續的時，或者由於遊隙或者怠速角而不具有步級時，在飛輪100的設計階段期間，動態性能為能更精確地控制的。[0050]摩擦裝置111可通過軸向的凸輪與凸輪從動裝置以尤其緊湊的方式在軸向方向上形成。
[0051]摩擦裝置111 (並且如果必要)以及圓柱形彈簧122可有利地被設計成作為預裝配單元的部件，以便於簡化飛輪100的裝配。為了相同的目的，結構109被再分成兩個組件，SP，本體133和圓盤125，本體和圓盤分別連接至彈性裝置107和108並且本體和圓盤通過鍵槽耦接而彼此連接。在使用中，圓盤125具有基本上固定的軸向位置，使得在裝配期間鍵槽耦接為十分有益的。
[0052]特別地，當彈性裝置107具有的整體抗扭剛度低於彈性裝置108的整體抗扭剛度時，曲軸的扭矩不規則性以特別有效的方式被濾除，使得彈性裝置108被少量加壓時可更加緊湊。因此，可提供關於摩擦裝置11的尺寸的進一步的益處。
[0053]此外，在相同的結構中，優選地，摩擦裝置111作用在結構109和次級質量塊103之間，以使得彈性裝置107通過初級質量塊102被直接地加載，在使用中，初級質量塊通過曲軸被直接加壓。
[0054]根據本發明的摩擦裝置111還可為幹摩擦裝置，以避免用於潤滑油和其他非固體的滑潤劑的密封。
[0055]將摩擦裝置111平行於第二臺架106安裝至使得結構109的角運動可被控制並且限制了結構109中的不期望的共振作用。
[0056]在已經執行測試之後，發現了由於飛輪I的彈簧加載件6上以及類似的結構109上的共振而導致峰值扭矩變化處於1500與2500轉每分鐘之間的範圍中的最低值處(見圖3，其中，實線表示根據本發明的飛輪的數據，並且虛線表示根據現有技術的飛輪的數據)。這是由於彈性元件5在初級質量塊2 (初級質量塊隨著曲軸的不規則的速度旋轉)與彈簧加載件6之間起到類似退耦器的作用的有益效果。
[0057]當彈性元件5為螺旋形彈簧時，幾何特性的範圍集中在獲得期望的低剛度或恆定的彈性上，以抑制變化並且同時改善疲勞壽命。
[0058]此外，整體阻尼在兩個不連續水平之間是可變化的並且是可調節的，以當扭矩共振發生在彈簧加載件上時獲得飛輪的彈簧加載件6與次級質量塊3之間的特定的阻尼作用。
[0059]最後，明顯的是，在不背離所附的權利要求書中限定的保護範圍的情況下，可對此描述和示出的飛輪進行修改和變型。
[0060]卷簧4或者彈性裝置108的整體剛度可表現為線性斜率或相對於角運動與彈簧施加的扭矩之比具有更複雜的特性曲線，即具有多於一個線性斜率的區段的虛線。優選地，斜率是漸進的，即，剛度隨著角位移的增大而增長。充分的是，對於一些負荷條件的出現較大的剛性，尤其是對應於較大角位移和/或較高負荷的這些負荷條件。
[0061]在可替換方式中，卷簧具有相同的彈性恆定和/或形狀並且卷簧為等距角間隔的以獲得改善的旋轉平衡。
[0062]此外，彈性元件5可包括平行地連接在初級質量塊2和彈簧加載件6之間的多於一個螺旋形彈簧。
[0063]另外，可設想阻尼裝置111剛性地連接至初級質量塊103。在這種情況下，還可優選的是第二臺架106具有的抗扭剛度較第一臺架105的抗扭剛度低。因此阻尼裝置111平行於具有較大抗扭剛度的臺架而連接。
[0064]阻尼裝置111相對於圓柱形彈簧122還可位於徑向的內部(圖6)。
[0065]螺旋形彈簧128、129還可以如下方式布置，S卩，使得螺旋形彈簧在徑向方向上被結構109包圍。
[0066]當阻尼裝置111或飛輪I的阻尼裝置(優選地平行於扭轉的剛性彈性臺架操作)在飛輪1、100的所有操作條件下施加恆定的摩擦扭矩時，該扭矩優選地包括在20Nm和飛輪
1、100與之相關的發動機的最大扭矩的70%之間，優選地在具有汽油燃料發動機的後輪驅動車輛中。這樣，當飛輪1、100傳輸與發動機的扭矩水平接近或更高的扭矩水平時，扭轉的剛性臺架通過其彈簧傳輸這種負荷。另外，當阻尼裝置111施加恆定的作用時，包含壁117和成形元件118 (成形元件形成為與壁117 —起限定了環形的隔間119)的預裝配單元相對於上文中描述的預裝配單元被及時地重新裝配。
[0067]此外，可通過施加可變摩擦扭矩的裝置提供摩擦扭矩的主要部分。
[0068]可根據在上文中的描述而設想阻尼裝置111，尤其參考關於圖5的阻尼裝置，例如，為具有凸輪與凸輪從動件的構造，用於當彈簧組件104並不具有兩個臺架而是具有包含至少一個螺旋形彈簧128、129和/或用於彈性元件5的彈簧的單一臺架時，用於還在初級質量塊102和次級質量塊103之間獲得可變摩擦扭矩。這種飛輪還可應用至例如前輪驅動發動機，或應用至後輪驅動發動機，特別為低功率發動機。
[0069]有利地，螺旋形彈簧128、129和/或用於彈性元件5的彈簧在曲軸的旋轉方向上被卷繞，即，當曲軸驅動初級質量塊21、02時，螺旋形彈簧盤繞。這樣，作用在螺旋形彈簧上的離心加速度的效果趨向於降低彈簧內部的張力的狀態。
[0070]通常，初級質量塊2、102具有連接至曲軸的連接裝置180 (例如，見圖6)，諸如螺杆或結合座(例如布置在具有相對小的直徑的圓周上)。次級裝置3、103通過連接件181上的另外裝置連接至離合器，在這種情況下所述另外裝置也為螺杆或結合座，沿著具有比初級質量塊2、102的直徑大的直徑的圓周布置。
[0071]螺旋形彈簧128、129及用於彈性元件5的彈簧可通過有限圓周尺寸的至少一個帽狀元件183連接至初級質量塊2、102或連接至次級質量塊3、103，以減少體積。每一個帽狀元件均為中空的且通過在所有側上包圍螺旋形彈簧128、129的端部30而容納螺旋形彈簧的端部。有利地，帽狀元件通過燒結形成。
[0072]此外，螺旋形彈簧128、129以及用於彈簧元件5的彈簧的每一個端部通過平行於旋轉軸線A布置的單一的銷(pin) 184而被固定。銷被容納在由螺旋形彈簧128、129的端部部分地限定以及例如由用於端部130的帽狀元件183和由用於端部131的本體133部分地限定的結合座中。在彈簧橫截面的短邊方向上，由螺旋形彈簧128、129的端部130、131限定的座的部分的深度在0.5mm與2mm之間，優選地在0.7mm與Imm之間，以使得在端部的抗性部分上不具有過大的衝擊。作為用於使具有最低的張力的區域局部化的另外的方式，已經證實了端部130的內弧面和端部131的外弧面為用於對應的銷的座部的最佳區域。
[0073]已經發現了，在飛輪1、100的性能上具有積極作用的螺旋形彈簧128、129或彈性元件5的彈簧的剛度值為介於6與12Nm/deg之間的範圍，特別地介於7與lONm/deg之間。
【權利要求】
1.一種雙質量塊飛輪，所述飛輪包括初級質量塊(102)、次級質量塊(103)、以及彈簧組件(104)，所述次級質量塊相對於所述初級質量塊(102) A)能角移動，所述彈簧組件用於將所述初級質量塊(102)連接至所述次級質量塊(103)，並且所述彈簧組件具有第一臺架(105)、第二臺架(106)以及結構(109)，所述第一臺架包括至少一個螺旋形彈簧(128;129)，所述第二臺架具有的抗扭剛度比所述第一臺架(105)的抗扭剛度大，所述結構被構造成將所述第一臺架(105)與所述第二臺架(106)串聯地連接，其中所述至少一個螺旋形彈簧(128 ；129)包括剛性地連接至所述初級質量塊(102)或所述次級質量塊(103)的第一端部以及與所述結構(109)的本體(133)連接的第二端部(131 ;132)，所述至少一個螺旋形彈簧(128 ；129)沿軸向方向上與所述第二臺架(106)並排地布置。
2.根據權利要求1所述的飛輪，其特徵在於，所述本體(133)被所述至少一個螺旋形彈簧(128 ；129)徑向地包圍。
3.根據權利要求2所述的飛輪，其特徵在於，所述本體(133)被所述初級質量塊和次級質量塊(102，103)中之一的管狀部(134)徑向地支撐並且所述本體包圍所述管狀部。
4.根據權利要求3所述的飛輪，其特徵在於，所述第二臺架(106)包括多個圓柱形彈簧(122)。
5.根據前述權利要求中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述飛輪包括摩擦裝置(111)，所述摩擦裝置布置為與所述結構(109)以及所述第二臺架(106)平行並且包括軸向加載的彈簧(112)。
6.根據前述權利要求中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述結構(109)包括圓盤(125)，用於對所述第二臺架(106)加載。
7.根據權利要求6所述的飛輪，其特徵在於，所述圓盤(125)以剛性旋轉且軸向地自由移動的方式連接至所述本體(133)。
8.根據權利要求6或7所述的飛輪，其特徵在於，所述圓盤(125)被構造為用於操作所述摩擦裝置(111)並且包括徑向地包圍所述結構(109)的環形元件(113)。
9.根據權利要求5至8中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述摩擦裝置(111)為幹摩擦裝置。
10.根據前述權利要求中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述飛輪包括帽狀元件(183)，所述帽狀元件剛性地連接在所述初級質量塊和次級質量塊(102，103)中之一與所述至少一個螺旋形彈簧(128 ；129)之間，並且所述帽狀元件具有容納所述至少一個螺旋形彈簧(128 ; 129)的端部(130)的腔體。
11.一種組件，所述組件包括內燃機和根據前述權利要求中任一項所述的飛輪，其中，所述初級質量塊(102)連接至曲軸。
12.—種雙質量塊飛輪，所述飛輪包括初級質量塊(102)、次級質量塊(103)、彈簧組件(104)以及摩擦裝置(I 11)，所述次級質量塊相對於所述初級質量塊(102)圍繞軸線(A)能角移動，所述彈簧組件將所述初級質量塊(102)連接至所述次級質量塊(103)，所述摩擦裝置包括至少部分地沿軸向方向上作用在至少一個摩擦元件(113)上的彈簧(112)，所述至少一個摩擦元件構造為抑制所述飛輪內的扭轉振動，從而產生與所述飛輪(100)的轉動速度基本無關的摩擦作用。
13.根據權利要求12所述的飛輪，其特徵在於，所述彈簧組件(104)包括第一臺架(105)、第二臺架(106)以及結構(109)，所述第二臺架具有比所述第一臺架(105)的抗扭剛度大的抗扭剛度，所述結構被構造成將所述第一臺架(105)與所述第二臺架(106)串聯地連接，其中所述摩擦裝置(111)布置在所述結構(109)與所述初級質量塊(102)和所述次級質量塊(103)中之一之間，並且所述摩擦裝置相對於所述第二臺架(106)平行地布置。
14.根據權利要求12或13所述的飛輪，其特徵在於，所述摩擦裝置(111)被構造為以取決於所述結構(109)與所述初級質量塊(102)或次級質量塊(103)之間的相對角位置的方式施加可變阻尼作用。
15.根據權利要求14所述的飛輪，其特徵在於，所述摩擦裝置(111)被構造為施加連續可變的阻尼作用。
16.根據權利要求15所述的飛輪，其特徵在於，所述摩擦裝置(111)包括軸向凸輪(115)和凸輪從動裝置(113)。
17.根據權利要求14至16中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述摩擦裝置(111)被構造為施加恆定摩擦扭矩和加總至所述恆定摩擦扭矩的可變摩擦扭矩，其中，所述可變摩擦扭矩介於O和150Nm之間的範圍。
18.根據權利要求12至14中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述摩擦裝置(111)被構造為施加恆定摩擦扭矩，所述恆定摩擦扭矩介於20Nm與所述飛輪所關聯的發動機的最大扭矩的70%之間的範圍。
19.根據前述權利要求中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述第一和第二臺架(105，106)中之一包括彼此連接並限定環形隔間(119)的第一和第二元件(117，118)，所述環形隔間由圓柱形壁(120)徑向地界定，所述環形隔間容納所述摩擦裝置(111)並且所述第一和第二元件(117，118)連接至所述初級質量塊(102)或所述次級質量塊(103)。
20.根據權利要求19所述的飛輪，其特徵在於，所述第一和第二臺架(105，106)中的至少一個包括多個圓柱形彈簧(122)，並且所述第一和第二元件(117，118)被構造為通過所述圓柱形彈簧(122)的作用而在圓周方向上被加載。
21.根據權利要求20所述的飛輪，其特徵在於，所述第一和第二元件(117，118)限定用於所述圓柱形彈簧(122)的各自座(123，124)。
22.根據權利要求19至21中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述結構(109)包括圓盤(125)，用於對所述第一和第一臺架(105，106)中之一加載，並且所述圓盤(125)軸向地介於所述第一和第二元件(117，118)之間。
23.根據權利要求22所述的飛輪，其特徵在於，所述圓盤(125)被構造為使所述摩擦裝置(111)工作。
24.根據權利要求19至23中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述第一和第二元件(117，118)剛性地連接至所述次級質量塊(103)。
25.根據前述權利要求中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述摩擦裝置(111)為幹摩擦裝置。
26.根據前述權利要求中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述第一臺架(105)包括至少一個螺旋形彈簧(128 ;129)，所述至少一個螺旋形彈簧具有相對於所述第二臺架(106)的抗扭剛度低的抗扭剛度。
27.根據權利要求26所述的飛輪，其特徵在於，所述至少一個螺旋形彈簧(128;129)包括剛性地連接至所述初級質量塊(102)的第一端部和連接至所述結構(109)的本體(133)的第二端部(131 ;132)，所述本體(133)被所述至少一個螺旋形彈簧(128 ；129)徑向地包圍。
28.根據權利要求22和27所述的飛輪，其特徵在於，所述本體(133)以剛性旋轉且軸向地自由滑動的方式連接至所述圓盤(125)。
29.根據權利要求27或28所述的飛輪，其特徵在於，所述至少一個螺旋形彈簧(128；129)沿軸向方向與所述第二臺架(106)並排地布置。
30.根據權利要求27至29中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述本體(113)被所述初級和次級質量塊(102，103)中之一的管狀部(134)徑向地支撐，並且所述本體包圍所述管狀部。
31.一種組件，所述組件包括內燃機和根據權利要求10至30中任一項所述的飛輪，其中，所述初級質量塊(102)連接至曲軸並且所述第一臺架(105)連接在所述初級質量塊(102)和所述結構(109)之間。
32.一種飛輪(I)，所述飛輪包括:初級質量塊(2)、次級質量塊(3)、退耦彈簧單元(5)、彈簧加載件(6)以及多個卷簧(4)，所述初級質量塊適於連接至內燃機的曲軸，所述退耦彈簧單元耦接至所述初級質量塊(2)，所述彈簧加載件耦接至所述退耦彈簧單元(5)，所述多個卷簧環繞地布置成當所述彈簧加載件(6)和所述次級質量塊(3)相對於彼此角位移時被加載，所述卷簧(4)的整體抗扭剛度大於所述退耦彈簧單元(5)的抗扭剛度。
33.根據權利要求32所述的飛輪，其特徵在於，所述退耦彈簧單元(5)與所述卷簧(4)串聯，並且所述退耦彈簧單元被構造為當所述初級質量塊(2)驅動所述次級質量塊(3)時對所述卷簧(4)加載。
34.根據權利要求32或33所述的飛輪，其特徵在於，所述退耦彈簧單元(5)包括平行地布置在所述次級質量塊(2)和所述彈簧加載件(6)之間的多於一個的卷簧。
35.根據權利要求33或34所述的飛輪，其中，所述退耦彈簧單元(5)包括具有限定在225°和600°之間的角度的匝的卷簧。
36.根據權利要求32至35中任一項所述的飛輪，其中，所述退耦彈簧單元(5)包括具有介於0.4與0.8之間的橫截面高度與寬度比值的螺旋形彈簧。
37.根據權利要求32至36中任一項所述的飛輪，其中，所述退耦彈簧單元(5)包括螺旋形彈簧，所述螺旋形彈簧具有平面和位於平面之間的介於0.5mm與3mm之間的圓角半徑。
38.根據權利要求32至37中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述卷簧(4)、所述彈簧加載件(6)和所述次級質量塊(3)布置為使得當所述彈簧加載件(6)與所述次級質量塊(3)之間的相對旋轉達到預定水平(Gl)時，所述卷簧⑷被加載。
39.根據權利要求32至38中任一項所述的飛輪，其特徵在於，所述飛輪包括安裝在所述次級質量塊(3)和所述彈簧加載件(6)之間的阻尼裝置(Tl，T2)，並且所述阻尼裝置被構造為取決於所述次級質量塊(3)和所述彈簧加載件(6)之間的相對角位置而選擇性地施加第一水平阻尼或與所述第一水平阻尼扭矩不同的第二水平阻尼。
40.根據權利要求39所述的飛輪，其特徵在於，所述阻尼裝置(Tl，T2)包括第一單元以及第 二單元，並聯至所述彈簧加載件(6)和所述次級質量塊(3)之間的所述第二單元，所述第二單元被構造為在所述次級質量塊(3)和所述彈簧加載件(6)之間的相對旋轉到達另外的預定水平(G2)之後施加阻尼扭矩。
41.根據權利要求37和40所述的飛輪，其特徵在於，所述次級質量塊(3)和所述彈簧加載件(6)之間的相對旋轉的所述預定水平(Gl)小於或等於所述次級質量塊(3)和所述彈簧加載件(6)之間的相對旋轉的所述另外的預定水平(G2)。
42.一種發動機單元，所述發動機單元包括內燃機(E)、變速箱(G)以及根據權利要求32至41中任一項的飛輪，其中，所述次級質量塊(2)連接至所述內燃機(E)並且由所述內燃機旋轉地驅動，並且所述次級質量塊(3)能選擇性地連接至所述變速箱(G)並驅動所述變速 箱。
【文檔編號】F16F15/133GK104011427SQ201280063606
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年10月22日 優先權日:2011年10月21日
【發明者】詹盧卡·卡裡恰, 賈科莫·吉安塞託, 安德烈亞·蒙塔尼, 安德烈亞·瓜拉 申請人:戴科歐洲有限公司