具有壓簧的離心擺裝置的製作方法

2023-05-14 08:55:21 3

本發明涉及一種安置在機動車輛驅動系的離心擺裝置，該離心擺裝置具有至少兩個擺質量件，擺質量件被安置在至少一個支承盤上，並且能夠沿著預定的擺動軌道相對於支承盤進行相對運動。

背景技術：

為減少扭轉振動，在扭振系統中旋轉的部分上安裝作為所謂擺質量件的附加質量件。當該質量件被轉速不均勻性激勵，則該質量件在離心力加速度場中進行在預定軌道上的振動。激勵振動通過上述振動在適當的時間將能量取走並再次送回，以此實現激勵振動的穩定，擺質量件因而用作減振器。因為不僅離心擺振動的固有頻率正比於轉速，而且激勵頻率也正比於轉速，因此能夠實現離心擺在整個由於轉速不均勻性激振的頻率範圍內的減振作用。所述類型的離心擺裝置用於機動車輛驅動系中振動和噪音的減少。該類型的離心擺裝置包括至少一個擺質量件，該擺質量件例如藉助於支承輪或類似物被掛在旋轉的支承盤上，並且能夠沿著預定的擺動軌道相對於支承盤作相對運動。該類型離心擺裝置的結構與功能例如在de102006028552a1中有所闡釋。除了具有支承盤的離心擺裝置，其擺質量件的擺錘分質量被安置在該支承盤兩側上，還已知一種離心擺裝置，其中擺質量件被安置在兩個軸向相隔的支承盤之間。

阻尼件能夠在例如低轉速或大驅動時，通過超過運行期間離心擺相對於靜止位置的允許的振動角，與支承盤接觸或相互接觸，這樣會導致不希望有的噪聲甚至損壞。為抑制該碰撞，在擺質量件或支承盤上安置止擋件。擺質量件能夠設有橡膠件作為止擋件，例如安置該橡膠件在連接擺質量件的螺栓上。

阻尼件會有壽命期的問題。溫度穩定性，老化和化學穩定性使得很難對此有所保證。

通過de102014210489a1已知一種離心擺裝置，其中，壓簧被安置在擺質量件之間。壓簧抑制擺質量件相互的碰撞。因為壓簧受到壓力，原則上產生彈簧被擠壓時造成屈曲的風險。在屈曲時，中部彈簧區域垂直於彈簧軸線偏移，因此彈簧軸線呈弓形地偏移。這種情況一方面會損害彈簧效果，另一方面會通過例如摩擦損害彈簧或周圍的部件。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，提供一種帶有在擺質量件間安置的壓簧的離心擺裝置，其中，壓簧屈曲的風險被降低。

所述技術問題通過權利要求1所述的離心擺裝置和權利要求9和10所述的用於離心擺裝置的壓簧解決。本發明優選的實施例，設計方案或改進方案在從屬權利要求中給出。

上述技術問題特別通過一種離心擺裝置解決，該離心擺裝置被安置在機動車輛驅動系中，具有至少兩個擺質量件，這些擺質量件被安置在至少一個支承盤上，並且能夠沿預定的擺動軌道相對於支承盤作相對運動，其中，在擺質量件間安置至少一個壓簧，並且其中，壓簧具有彈簧端部和中部彈簧區域，該彈簧端部具有緊靠的彈簧線圈，該中部彈簧區域具有彈簧線圈的在彈簧長度上可變的幾何形狀。該壓簧優選螺旋彈簧。該螺旋彈簧由圓形-或非圓形金屬絲無芯軸纏制或有芯軸纏制而成，其中，當彈簧受到壓力時，金屬絲自身基本上受扭力。彈簧端部能夠具有一個或多個彈簧線圈。由於緊靠的彈簧線圈，彈簧端部不具有彈性效果並且用來支承壓簧。中部彈簧區域是壓簧的在彈簧端部之間的區域。壓簧或彈簧端部的支承通過例如擺質量件的凹槽實現。該凹槽能夠具有附加的芯軸或類似物，用以固定彈簧端部。壓簧優選安置在擺質量件的端面上。這說明，彈簧軸線基本上切向於離心擺擺錘運動的方向地延伸。壓簧在中間段的幾何尺寸特別指節距，直徑，曲率和更多類似參數。優選安置壓簧在離心擺裝置的所有擺質量件之間。

在本發明的一種實施例中，中部彈簧區域具有彈簧線圈的至少在彈簧長度的一部分上可變的節距。該節距能夠在整個中部彈簧區域上可變或只在中部彈簧區域的一部分上可變。彈簧線圈的在長度上可變的節距提高了壓簧的屈曲強度。

在本發明的一種實施例中，彈簧線圈的可變的節距從彈簧端部至中部彈簧區域遞增。在擠壓彈簧時，彈簧端部通過這樣的方式首先緊貼下一個彈簧線圈，因此有效的彈簧長度在被擠壓時會縮短，並且屈曲的風險由此進一步被減小。

在一種本發明的實施例中，中部彈簧區域具有彈簧線圈的至少在彈簧長度的一部分上可變的直徑。該直徑能夠在整個中部彈簧區域上可變或只在中部彈簧區域的一部分上可變。該彈簧線圈在其立體螺旋纏制基礎上附加平面螺旋纏制，因此彈簧呈截頂圓錐狀。壓簧在這種情況下優選對稱於彈簧中心，所以有雙截頂圓錐的形狀。該措施也提高壓簧的抗彎強度。

在一種本發明的實施例中，彈簧線圈可變的直徑從彈簧端部至中部彈簧區域遞減。從彈簧端部觀察，直徑在移向彈簧中心時首先縮小，在彈簧中心達到最小值，並且在移向另一個彈簧端部時再次遞增，因此得到雙截頂圓錐的形狀。

在一種本發明的實施例中，彈簧線圈可變的直徑從彈簧端部至中部彈簧區域線性遞減。不同於線性地減少，也能夠凸函數地或凹函數地減少，在這種情況下，無法得到截頂圓錐或雙截頂圓錐的形狀，而是得到壓簧或多或少鼓起的或收縮的形狀。

在本發明的一種實施例中，中部彈簧區域具有彈簧線圈的在彈簧長度上可變的節距，以及彈簧線圈的在彈簧長度上可變的直徑。這是上述用以提高抗彎強度措施的一種組合方案。

在一種本發明的實施例中，彈簧線圈在彈簧端部彼此緊靠。彈簧線圈因此也在彈簧未受力時彼此緊靠，並且能使得彈簧端部可靠地支承在擺質量件上。

上述技術問題也通過用在離心擺裝置中的壓簧解決，其中，中部彈簧區域具有彈簧線圈的至少在彈簧長度的一部分上可變的節距。

上述技術問題也通過用在離心擺裝置中的壓簧解決，其中，中部彈簧區域具有彈簧線圈的至少在彈簧長度的一部分上可變的直徑。

該壓簧能夠既具有彈簧線圈的至少在彈簧長度的一部分上可變的直徑，又具有彈簧線圈的至少在彈簧長度的一部分上可變的節距。

附圖說明

下面將通過附圖進一步闡述本發明的實施例。其中：

圖1是具有被安置在離心擺之間的根據本發明所述壓簧的離心擺裝置的空間視圖，

圖2是離心擺裝置的俯視圖，

圖3是具有在其之間安置的壓簧的擺質量件4的細節圖，

圖4是根據本發明所述壓簧的第一個實施例，

圖5是根據本發明所述壓簧的第二個實施例。

具體實施方式

圖1是具有被安置在離心擺之間的根據本發明所述壓簧的離心擺裝置1的空間視圖，圖2是離心擺裝置1的俯視圖。該離心擺裝置1基本上旋轉對稱於旋轉軸線r。圓周方向在下文除非另有指出否則就是指繞旋轉軸線r的旋轉方向。軸向方向除非另有指出否則就是指平行於旋轉軸線r的方向，相應地，徑向方向除非另有指出否則就是指垂直於旋轉軸線r的方向。該離心擺裝置1被安置在驅動單元和離合器之間的安裝位置上，該驅動單元特別是具有作為驅動軸的曲軸的內燃機，該離合器能夠被離合杆控制並且與變速器連接。

離心擺裝置1包括支承盤2，該支承盤2能夠藉助未詳細示出的壓制連接3，或藉助於鉚釘或螺栓與未示出的離合器盤的或套筒輪轂連接。離心擺裝置1還能夠被安置在例如雙質量飛輪的次級法蘭上，在單質量飛輪上，或在離合器外殼或類似器件上。

在支承盤2的外周安置兩個擺質量件4。該擺質量件4分別包括兩個擺錘分質量5a和5b，該擺錘分質量被分別安置在支承盤2兩側。擺質量件4的擺錘分質量5a和5b分別相互固定，並且能夠相對支承盤2移動地或是往復擺動地被支承。在支承盤2的周圍還能夠安置三個，四個，五個或是更多的擺質量件4。

在擺錘分質量5的長孔8內以及支承盤2的長孔9內安置滑輪10。滑輪10與在擺錘分質量5內的長孔8和在支承盤2內的長孔9組成用於擺質量件4的滑槽引導裝置，該滑槽引導裝置能夠實現擺質量件4沿著預定軌道相對於支承盤2作運動。通過擺質量件4在支承盤2上的懸置，即不僅預設了擺質量件4相對支承盤2的徑向運動，也同時預設了周向運動，因此只給出擺質量件相對於支承盤2一個有效的自由度。相對於支承盤2或擺質量件4的滑輪10的滑動軌道被這樣設計，使得擺質量件4的重心隨半徑擺動，該半徑是到通過旋轉軸線r得到的中心的距離。該運動產生重心與中心之間的變化的距離。半徑與所述距離的比值是擺質量件4振蕩激勵的階次的量度。當近似地或直接地調整到驅動系的主點火階次時，就會實現在整個轉速範圍內振幅的減小。

特別在低轉速時，根據現有技術的離心擺裝置1存在這樣的風險，連接銷6或滑輪10在其相應的支承位置和長孔內碰撞在支承盤2上，或者兩個擺質量件4相互碰撞。為抑制這種碰撞，設置例如多個具有密封圈的連接銷6，該密封圈由例如橡膠或類似物製成。密封圈在切口或埠抑制連接銷6的碰撞。

備選地是，離心擺裝置包括雙法蘭，該雙法蘭包括兩個離心擺法蘭，它們在軸向上雙側地包圍擺質量件。在之前所述實施例中擺質量件分別具有擺錘分質量，該擺錘分質量被安置在離心擺法蘭的兩側，而帶有雙法蘭的離心擺裝置具有緊密的擺質量件，該擺質量件能由多個相互連接的金屬片構成並且被兩個離心擺法蘭包圍。

擺質量件為抑制兩個擺質量件4的相互碰撞，將壓簧12安置在兩個擺質量件4之間。壓簧12擠壓擺質量件4到未受力的初始位置，在該初始位置上兩個擺質量件4相對於支承盤2的偏轉角為0°。擺質量件4分別在位於圓周方向上的端面13上具有用於容置壓簧12的緊固件。壓簧12與緊固件被安置在支承盤2的凹口14裡。凹口14分別徑向向外由支承盤2的連接板15限定範圍。連接板15分別具有徑向向外延伸的凸耳16。

緊固件能夠包含例如凸耳或凸出部，該凸耳或凸出部在壓簧12的線圈裡凸出於彈簧端部20，並且橫切於彈簧長度軸線，並且該緊固件還能夠包括在擺質量件4的端面13上的凹槽。

圖3是兩個擺質量件4的細節圖，具有在它們之間安置的壓簧12。在擺質量件4的端面13上安設凹槽17，該凹槽17作為用於容置壓簧12的彈簧端部的緊固件的一部分。在凹槽17的底部18安置凸耳或凸出部，該凸耳或凸出部凸出到壓簧12的彈簧端部的彈簧線圈裡，並且垂直於相對擺質量件4的彈簧軸線19地被固定。

圖4和圖5是根據本發明所述實施例的壓簧12的側視圖。根據圖4所示的壓簧12具有沿彈簧軸線19變化的節距，根據圖5所示的壓簧12到中部彈簧區域被製成束腰狀。

根據圖4所示的壓簧12是螺旋彈簧，並且包括彈簧線圈21。彈簧線圈通過彈簧絲螺旋形的纏繞製成。彈簧絲具有在彈簧長度l上固定的彈簧線徑d。螺旋彈簧12具有內徑di，外徑da和中徑d。其中，da＝di+2d，外徑是內徑和兩倍線徑之和，並且，d＝di+d或d＝da-d，中徑因此是外徑與內徑的平均值，d＝1/2(da+di)。

螺旋彈簧12具有節距s，該節距s從兩個相鄰線圈的彈簧絲中心、平行於長度軸線地測量而得。在壓簧12的中部彈簧區域22上，壓簧12未受力時的節距s大於線徑d，因此相鄰彈簧線圈21具有相互間的距離a。

壓簧12包括兩個彈簧端部20，在該彈簧端部上，三個彈簧線圈21a，21b，21c各自的彈簧絲相互緊貼，因此節距s與彈簧線徑d相等。相互緊貼的彈簧線圈的個數還能夠減少或增多。例如在壓簧12不受力時，兩個相鄰的彈簧線圈21還能夠彼此緊貼。

從彈簧端部20開始，彈簧線圈緊接著具有節距smin。朝向彈簧中心23，節距增加至值smax。彈簧直徑，也就是外徑da，內徑di以及中徑d在此保持不變。如果擠壓彈簧，那麼具有最小節距的彈簧線圈21，也就是與彈簧端部20連接的彈簧線圈21，通過變化的節距首先閉合，並且在彈簧中心23區域安置的彈簧線圈21最後閉合。因此彈簧係數在彈簧行程上有改變，該彈簧係數也就是通過f＝ks聯繫彈簧壓力f與彈簧壓縮量s的因子。

圖5是螺旋彈簧12的一種備選的實施例。該螺旋彈簧12具有像上述實施例一樣的配備相互緊靠彈簧線圈的彈簧端部20。在彈簧長度l上節距s恆定的同時，在兩個彈簧端部間安置的中部彈簧區域22具有變化的彈簧中徑d。因為所使用的彈簧絲在彈簧長度上具有相同線徑，因此適用上述外徑，內徑以及線寬的關係。基於簡化的目的，下述內容僅涉及平均彈簧直徑d。彈簧直徑分別從彈簧端部20到中部彈簧區域23連續地減小，因此彈簧分段地成雙截頂圓錐的形狀。兩個相鄰彈簧線圈21的彈簧中徑的差值δd在彈簧端部到中部彈簧區域間保持恆定，因此在圖5中具有，d1-d2＝δd和d2-d3＝δd。

在圖4所示出的壓簧12關於變化的節距s對稱於彈簧中心23。對應地，在圖5所示出的壓簧12關於中徑d對稱於彈簧中心23。

附圖標記列表

1離心擺裝置

2支承盤

3花鍵

4擺質量件

5，5a，5b擺錘分質量

6連接銷

8擺錘分質量內的長孔

9支承盤內的長孔

10滑輪

12壓簧

13端面

14凹口

15連接板

16凸耳

17凹槽

18底部

19彈簧軸線

20彈簧端部

21彈簧線圈

22中部彈簧區域

23彈簧中心

s節距

d直徑