扭轉振動減振裝置的製作方法

2023-05-04 03:56:26 5

專利名稱：扭轉振動減振裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種扭轉振動減振裝置，如，該扭轉振動減振裝置可以例如用於車輛的傳動系。
背景技術：
在與內燃機組裝在一起的傳動 系中主要受到在內燃機中周期性進行的點火以及由此釋放的能量轉換成曲軸的旋轉運動的限制，基本上沒有恆定的扭矩導引至傳動系中。由曲軸輸出的扭矩及其轉速經受擺動或振動、總地來說經受旋轉不均勻性。因為這種旋轉不均勻性可以在行駛運行中出現徵兆，所以通常要儘可能大幅度地消除旋轉不均勻性。例如可以了解到，通過利用力或能量存儲器，即例如採用彈簧或運動的質量或它們的組合，將在這樣的旋轉不均勻性中產生的能量暫時存儲，然後進一步輸送給傳動系，從而能夠實現平穩的轉速進程或扭矩進程。作為為緩衝器已知的質量擺錘將於行駛狀態中出現的旋轉不均勻性轉換成振動質量的振動偏轉，其中，該偏轉能夠克服離心力進行並且通過預設的偏轉軌跡或待偏轉的質量可以實現與確定的觸發轉速或觸發頻率的一致。這樣的緩衝器當然可以與通過採用彈簧或類似部件而振動的質量系統相結合。由於在當今的車輛構造中總是越來越緊湊的空間情況，對於用於減振的系統可用的空間更小，其中去離合質量相應地減小，即所產生的旋轉不均勻性減輕減小。

發明內容
本發明的目的在於，提供一種扭轉振動減振裝置，特別是對於帶有自動變速器的傳動系，該扭轉振動減振裝置能夠實現更好地減少在傳動系中導入的旋轉不均勻性。根據本發明，上述目的通過這樣一種扭轉振動減振裝置來實現，特別是對於帶有自動變速器的傳動系，該扭轉振動減振裝置包括輸入區域和輸出區域，其中，在輸入區域和輸出區域之間設有第一扭矩傳遞路徑和與之並聯的第二扭矩傳遞路徑以及用於使由所述扭矩傳遞路徑導引的扭矩疊加的離合裝置，其中，扭轉振動減振裝置還至少在第一扭矩傳遞路徑中包括移相器裝置，所述移相器裝置產生經由所述第一扭矩傳遞路徑導引的旋轉不均勻性相對於經由所述第二扭矩傳遞路徑導引的旋轉不均勻性的相位移動。在本發明的扭轉振動減振裝置中，通過採用移相器裝置用於，首先分配所傳遞的扭矩，然後再會集所傳遞的扭矩，由於這樣導致的相位移動而產生振動分量在待傳遞扭矩中的抵消疊加。在理想的狀態下，至少在特別是臨界的頻率範圍內實現幾乎完全消除旋轉不均勻性。為了能夠以結構上簡單的方式有效實現相位移動規定建議，移相器裝置包括振動系統，振動系統具有初級側和能夠克服彈簧裝置作用相對於初級側圍繞旋轉軸線旋轉的次級側。因此，移相器裝置基本上根據雙質量飛輪的功能原理而構成，其中，通過一方面選擇彈簧強度且另一方面選擇在初級側和次級側上的質量比或慣性，提供帶有希望的振動特性的、能夠克服彈簧裝置作用的、相對於彼此振動的兩個質量，即主要是初級側和次級側。其特點是，這樣的振動系統具有諧振頻率。在低於諧振頻率的頻率範圍內，這樣的振動系統在低於臨界條件下振動，也就是說，系統的觸發和反應基本上同時產生。在超出諧振頻率時產生相位突變，從而系統的觸發和反應主要以彼此相對的相位移動的方式產生，即，系統在超出臨界條件下工作。這樣的相位突變在理想狀態下為最大值180°，本發明利用這樣的相位突變，以通過使如此相位移動的扭矩振動分量與未發生相位移動的扭矩分量疊加而實現旋轉不均勻性所希望的減小。為了能夠在到輸出機構的扭矩傳遞路徑中實現進一步改善的減振特性建議，輸出區域包括另一個振動系統，其具有初級側和能夠克服彈簧裝置作用相對於該初級側旋轉的次級側。根據特別有利的觀點提出了，設有能夠圍繞旋轉軸線旋轉的、填充或可填充流體的且至少包圍所述離合裝置的殼體裝置。該方案通過至少離合裝置在填充或可填充流體的
殼體裝置中的集成實現了，通過流體或者其產生的潤滑效應，特別是當流體為油時，特別是能夠避免在離合裝置區域中的磨損。這也能夠影響減振特性，這是因為運動部件能夠克服流體產生的阻力而運動,並由此使能量消失。由此可以進一步設定，殼體裝置至少包圍移相器裝置的一部分。可替換的變化方案提出了，移相器裝置的至少一部分布置在殼體裝置的外部。根據特別有利的發明觀點提出了，殼體裝置或/和其輸入區域到輸出機構的扭矩流不會被切斷。這意味著，例如液壓變矩器，其扭矩流通過橋接聯結器有選擇地產生和切斷；與此不同，根據本發明的構思，扭轉振動減振裝置實際上只能夠如此在扭矩流中起作用，而不能用來脫離傳動系接下來的區域。實際上根據本發明的構造，在殼體裝置和輸出機構之間存在持久無法解除的、卻對扭轉振動減振有幫助的連接。輸出機構例如可以包括輸出輪轂,所述輸出輪轂與輸出軸、優先是變速器輸入軸相聯結或能聯結，以圍繞旋轉軸線共同旋轉。例如能夠由此保證殼體裝置供有流體，S卩，所述殼體裝置包括用於驅動流體泵以將流體輸送到所述殼體裝置內的驅動機構。當殼體裝置繞著旋轉軸線被旋轉驅動時，通過這種形式總是還能夠激活流體泵，並由此保證在運行時使殼體裝置充分地用流體填充。通過可實現構造非常簡單緊湊的結構形式的變化方案提出了，離合裝置包括行星輪傳動裝置。此處例如可以看出，行星輪傳動裝置包括與第二扭矩傳遞路徑相聯接的行星輪支架，所述行星輪支架帶有多個可旋轉承載的行星輪。此處需指出的是行星輪可以主要由圓形的由完全環繞的齒部構成的輪構成，或者作為替代，還可以構成為扇形輪。為了使行星輪傳動裝置或者其行星輪以簡單的方式用於將通過兩個扭矩傳遞路徑導引的扭矩或者扭矩分量引導到一起，提出了，行星輪傳動裝置包括聯接在第一扭矩傳遞路徑上的與行星輪形成嚙合的第一聯結輪裝置和聯接在輸出區域上的與行星輪形成嚙合的第二聯結輪裝置。此處例如可以看出，與行星輪連接在一起的第一聯結輪裝置和與行星輪連接在一起的第二聯結輪裝置提供有彼此相同的傳動比。通過提供基本相同的傳動比能夠達到，總的待傳遞扭矩的經由兩個扭矩傳遞路徑導引的扭矩分量基本大小相同。影響通過兩個扭矩傳遞路徑待傳遞的扭矩或者扭矩分量的意義在於，使所傳遞的扭矩或者扭矩分量相互之間不同，這一點可以由此實現，即，使與行星輪連接在一起的第一聯結輪裝置和與行星輪連接在一起的第二聯結輪裝置提供有不同的傳動比。第一聯結輪裝置和第二聯結輪裝置能夠分別形成為一個空心輪裝置，即與行星輪在其徑向向外區域共同作用。作為替代可以設定，第一聯結輪裝置和第二聯結輪裝置分別包括一個太陽輪裝置。為了進一步影響減振特性可以設定，振動系統或/和另一個振動系統包括至少兩個相互串聯布置的振動減振器，其分別都具有初級側和相對於該初級側可旋轉的次級側。作為替代的或者附加的可以看出，振動系統或/和另一個振動系統包括至少兩個並聯作用的振動減振器，其分別都具有初級側和相對於其可旋轉的次級側。當振動系統或/和另一個振動系統包括與轉速相適應的振動減振裝置，所述振動減振裝置具有至少一個在周向上相對於基礎位置可偏轉的並且由此使到旋轉軸線的距離改變的偏轉質量；進一步地使振動減振特性與特別的觸發頻率或分級相適應成為可能。 在可替換的結構形式的變化方案中可以實現，振動系統或/和另一個振動系統包括固有頻率-振動減振裝置，其具有至少一個能夠克服復位彈簧裝置的作用而偏轉的振動質量。進一步地，減振特性能夠由此受到有利的影響，即，與振動系統或/和另一個振動系統相對應地設有在初級側和次級側之間自動產生相反作用的摩擦減振裝置。本發明進一步涉及一種用於車輛的傳動系，包括自動變速器，所述自動變速器具有變速器輸入軸和變速器內部的用於以選擇的方式切斷變速器輸入軸和變速器輸出軸之間的扭矩傳遞連接的扭矩流切斷裝置，所述傳動系還包括根據本發明的扭轉振動減振裝置，其中，輸出側與變速器輸入軸聯結在一起以共同旋轉。


接下來藉助於附圖對本發明進行詳細說明。其中圖I示出了自動變速器的縱向剖面示意圖；圖2從原理上示出了扭轉振動減振裝置的局部縱向剖面圖；圖3示出了對應於圖2的一種可替換的結構形式的示意圖；圖4示出了對應於圖2的一種可替換的結構形式的示意圖；圖5示出了對應於圖2的一種可替換的結構形式的示意圖；圖6示出了對應於圖5的扭轉振動減振裝置的構造原理的局部縱向剖面圖；圖7示出了對應於圖2的一種可替換的結構形式的示意圖；圖8示出了對應於圖2的一種可替換的結構形式的示意圖；圖9示出了對應於圖2的一種可替換的結構形式的示意圖；圖10示出了對應於圖2的一種可替換的結構形式的示意圖；圖11示出了對應於圖10的扭轉振動減振裝置的構造原理的局部縱向剖面圖；圖12示出了對應於圖2的一種可替換的結構形式的示意圖。
具體實施例方式圖I中用於車輛的傳動系所指定的自動變速器通常用10來表示。變速器10包括變速器殼體12，其帶有通過中間盤14主要形成流體密封封閉的溼腔16。在溼腔16中具有不同能夠改變轉速傳動比的變速器組件，即行星輪傳動機構、離合裝置、制動裝置等這一類的。特別是這種組件包括在溼腔16中布置的制動裝置18，其可以用於切斷通過中間盤14流體密封產生的從變速器輸入軸20到變速器輸出軸22的扭矩流。制動裝置18也可以作為變速器內部的起動部件作用，通過其能夠引起，在運行的傳動設備中，例如內燃機，和靜止的車輛中使變速器輸出軸22能夠靜止，而使變速器輸入軸20隨著驅動軸、例如曲軸旋轉。自動變速器10的這種結構形式不需要具有另一個起動部件、即可選擇地與扭矩流的產生和切斷相適應的系統，例如液壓變矩器或者其他聯結器。這再一次說明了由變速器殼體12的變速器罩24包圍的空間區域26 (變速器輸入軸20的由溼腔16伸出的末端也位於該空間區域種)可以用來給扭轉振動減振裝置定位。自動變速器10的殼體12通過變速器罩24與傳動設備相連，例如內燃機，從而最終扭轉振動減振裝置位於或起作用於在傳動設備或者該傳動設備的驅動軸和自動變速器10或者該自動變速器的變速器輸入軸20之間的扭矩流中。 接下來圖2至圖11描述了扭轉振動減振裝置不同的結構形式，根據本發明的原理，這些扭轉振動減振裝置能夠以特別有利的方式應用於如圖I所示的自動變速器10中。圖2示出的扭轉振動減振裝置28包括殼體30，其在驅動側與驅動軸32，例如示意出的內燃機34的曲軸，相聯結或者能聯結。通過這種聯結，殼體30與驅動軸32 —起繞著旋轉軸線A旋轉，其例如還對應變速器輸入軸20的旋轉軸線。在與自動變速器10相對的一側，殼體30具有例如貫穿圖I所示的中間盤14咬合的、驅動在溼腔16布置的流體泵或者變速器油泵的泵驅動輪轂36。通過殼體30的旋轉，與液力式變矩器類似，能夠激活變速器內部的流體泵，流體能夠通過例如變速器輸入軸20和泵驅動輪轂36之間形成的中間空間38流入到殼體30的內腔40，或者又回流回去。例如在變速器輸入軸20上不需要具有用來支持內腔40的孔，例如像液力式變矩器的情況下那樣。同樣不需要支撐空心軸，例如設置用於液力式變矩器的導輪。在溼腔16和變速器罩24包圍的空間區域或者內腔26之間的動力密封通過密封系統42實現，其在變速器輸入軸20和中間盤14之間以及中間盤14和泵驅動輪轂36之間起作用。扭轉振動減振裝置28在殼體30的內腔40包括輸出機構44，其與變速器輸入軸20相聯結或者能聯結地共同旋轉，例如通過齒部嚙合。在殼體30和輸出機構44之間存在兩個扭矩傳遞路徑46，48，這兩個扭矩傳遞路徑在離合裝置50區域內、在離合裝置50中的構成輸出輪轂形成的輸出機構44之前會集到一起，並且在輸入區域52分開。輸入區域52固定聯結在殼體30上，使殼體30的扭矩流在輸入區域不能被切斷。在輸入區域52中兩個扭矩傳遞路徑46，48分開。其中的第一扭矩傳遞路徑46包括移相器裝置56，其會導致通過第一扭矩傳遞路徑46導引的扭矩相對於通過第二扭矩傳遞路徑48導引的扭矩產生的相位移動。移相器裝置56包括扭轉振動減振器58，其帶有初級側60、次級側62和反作用於初級側60和次級側62之間的相對旋轉的彈性單元64。此處需要指出的是，扭轉振動減振器58可以是常規的構造，例如作為初級側包括輪轂凸緣，作為次級側包括兩個雙側放置的相互固定連接在一起的蓋盤部件。彈性單元64可以包括多個在周向相繼排列的彈簧，優先是螺旋壓力彈簧，這些彈簧支撐在初級側60和次級側62上、並共同相對於彼此朝向中和相對旋轉位置的方向上產生一個反作用力。扭轉振動減振器58在圖I所示的結構形式範例中主要包括振動系統66，其在第一扭矩傳遞路徑46中會導致所傳遞的旋轉不均勻性或者扭矩振動的相位移動。這個振動系統66有條件的具有在初級側66和次級側62上的質量，以及具有通過扭轉振動減振器58的彈性單元64、此處構成振動系統66的彈簧裝置提供的固有頻率或者諧振頻率。當低於固有頻率觸發振動時，待傳遞的振動基本在沒有相位移動的情況下傳遞。當超過諧振頻率時會產生相位突變，其可以在理想情況和最大時為180°，觸發的和繼續導引的振動相互逆向行進。在離合裝置50中通過兩個扭矩傳遞路徑46，48導引的扭矩或者扭矩分量重新匯到一起。此處離合裝置50由行星輪傳動裝置68構成，包括與第一扭矩傳遞路徑48相聯結的行星輪支架70。該行星輪支架在周向分布地承載了多個行星輪72。行星輪具有兩個相互軸向錯開設置的齒部74，76，其在圖I所示的結構形式範例中相對於行星輪支架70上的行星輪72的旋轉軸線具有相互不同的直徑。第一空心輪78與扭轉振動減振器58或者振動系統66的次級側62相連接，與行 星輪72的齒部74形成嚙合。第二空心輪80，其主要構成扭轉振動減振裝置46的輸出區域82，與行星輪72的齒部76形成嚙合。第二空心輪80與輸出機構44固定聯接在一起，使扭矩流同樣在輸出區域82、即在離合裝置50和輸出機構44之間不能可選擇地切斷或者產生，而是持續地存在。這同樣適應於扭轉振動減振裝置28的、在輸入區域52的分開與離合裝置50區域中的兩個扭矩傳遞路徑46，48的會集之間的區域。次級側62或者與之相聯結的空心輪78能夠例如通過軸承86支承在輸出區域82上。行星輪傳動裝置68通過在行星輪支架70上基本上能夠自由旋轉的行星輪72與兩個空心輪78，80的共同作用，使經由兩個扭矩傳遞路徑46，48導引的扭矩會集到一起。如果扭矩包括振動分量，且當振動分量或波動分量的頻率低于振動系統66的諧振頻率時，那麼兩個扭矩或者扭矩分量在離合裝置50中相位相同地會集或者疊加到一起。因此，在輸出區域82進一步導引的扭矩與關於其波動過程中近似的在橋接聯結器54的輸入區域52所得到的扭矩相匹配。然而，當振動分量的頻率超過振動系統66、即扭轉振動減振器58的諧振頻率時，兩個通過扭矩傳遞路徑46，48導引的扭矩以它們的振動分量在離合裝置50中抵消地重疊在一起。在理想情況下，即相位移動為180°時，振動分量在此能都達到完全消除，因此在輸出區域82接收到的扭矩主要具有平滑的、至少具有明顯振動減少的過程。為了能夠進一步影響扭轉振動減振裝置42的減振特性，例如對應於次級側62布置有附加質量84，用來由此提高次級側的質量，並且從而能夠對諧振頻率產生影響。進一步地，振動系統66可以是通常以85表示的摩擦減振裝置，例如能夠在初級側60和次級側62之間與彈性單元64並聯起作用，而且能夠構成為庫倫摩擦裝置或者流體摩擦裝置。這種與彈性單元64並聯起作用的摩擦減振裝置85主要還影響通過振動系統66引起的相位移動的大小。通過扭轉振動減振裝置58的結構形式(即，初級側60的質量、次級側62的質量、彈性單元64的剛度和支撐次級側質量的附加質量84)，通常使振動系統66能夠達到儘可能小的固有頻率，從而，在相對較小的振動觸發、也就是相對較低的轉速時，由此實現到超臨界的過渡，即帶有相位移動的運行狀態。
通過兩個齒部74，76具有相互不同的直徑，因此還使兩個空心輪78，80也具有不同的空心輪，實現對扭矩在兩個扭矩傳遞路徑46，48的分布的影響。空心輪78，80的直徑越接近，因此齒部74，76的直徑相差越小，通過兩個扭矩傳遞路徑46，48導引的扭矩分量也越均勻。圖I所示的結構形式範例中，與空心輪78共同作用的齒部74的直徑較大，使傳動比達到小於1，對於相反的尺寸比例關係，使傳動比大於I。第一種情況中，通過第一扭矩傳遞路徑46導引的扭矩利用第二扭矩傳遞路徑48中的扭矩流折回而增加，也就是說在離合裝置50的輔助下。本發明的意義還在於，在扭矩傳遞路徑中使用的兩個扭矩流的抵消的重疊，目的是在輸出區域82得到大致平滑的總扭矩。第二種情況中，齒部76較大而齒部74較小，在輸入區域52導引的扭矩對應於尺寸比例關係如此被分開，S卩，在兩個扭矩傳遞路徑46，48中的扭矩流沿著相同方向進行，兩個沿著相同方向傳遞的扭矩分量在離合裝置50中相互疊加。通過提供由圖2可見的處於封閉系統中的扭轉振動減振裝置28，即通過提供由殼體30基本上封閉的空間，使不同的用於扭轉振動減振的系統區域通過在殼體30中運行時 存在的流體，保護其避免遭受過量的磨損。這首先涉及到離合裝置50或者行星輪傳動裝置68，在其中兩個通過扭矩傳遞路徑46，48導引的扭矩分量會集到一起。例如處於流體(通常被視為粘性介質)中的行星輪傳動裝置68或者扭轉振動減振器58的運動也會影響減振特性，這是因為由於必要性，流體必須被排擠，導致能量散失。扭轉振動減振裝置28的這種構造首先適用於與自動變速器連接在一起，因為這種形式和方式能夠保證在內腔40具有流體。除此之外可以看到，在自動變速器10的殼體12中，特別是溼腔16中，具有變速器控制儀，其能控制不同的閥，使到殼體30的內腔40的流動路徑開啟或者切斷。由此流體可以通過藉助於殼體30自己驅動的泵從流體倉流入到殼體12中，在那也可以再次回流。圖3示出了變型的結構形式，其中行星輪傳動裝置68、即離合裝置50分別包括太陽輪78』和太陽輪80』，以與階梯狀形成的行星輪72的齒部74，76共同作用。這裡，這種徑向布置在沿周向圍繞著旋轉軸線A分布的行星輪72之內的太陽輪78』，80』導致在兩個扭矩傳遞路徑46，48中導引的扭矩分量的疊加，並且通過疊加得到的總扭矩繼續導引至輸出區域82或者到輸出機構44。在圖4所示的結構形式中，振動系統66包括兩個在此串聯在一起的扭轉振動減振器58，58』。扭轉振動減振器58的初級側60還主要構成振動系統66的初級側60。其次級側62與第二扭轉振動減振器58』的初級側60』相連接。其次級側62』主要還構成振動系統66的次級側，並與空心輪78或者附加的飛輪質量84相聯結。與扭轉振動減振器58相同，扭轉振動減振器58』也具有與彈性單元64』並聯起作用的摩擦減振裝置85』。需要指出的是，當然兩個扭轉振動減振器58，58』也可以並聯起作用。由於這個原因，兩個初級側60，60』相互固定地聯結在一起，而同理使兩個次級側62，62』也相互聯結在一起，因此兩個彈性單元可以相互並聯起作用。從這種結構形式中可以看出，在扭轉振動減振器58』的次級側62』對於附加的飛輪質量84可替換地或者附加地設有振動減振裝置89。這個可以構成與轉速相適應的帶有一個或多個偏轉質量的緩衝器，這些偏轉質量可以沿著各自在周向延伸的導軌偏轉。導軌具有頂點區域，在該頂點區域時導軌與旋轉軸線A的距離最大。偏轉質量在頂點區域偏轉時，其不僅在周向，而且還沿著徑向向內引導運動，因此能夠得到勢能。通過導軌的幾何形狀和對偏轉質量質量的選擇,使確定觸發振動或者更高的布置、例如達到點火頻率成為可能。可替換地，這種振動減振裝置89也可能形成固有頻率緩衝器。此外也可能設有一個或者多個飛輪質量。這些飛輪質量可以能夠克服彈簧的回覆力而偏轉，因此一方面通過質量的選擇、另一方面通過彈簧常數的選擇可以確定需要緩衝的頻率。如圖4所示，這種振動減振裝置89可替換地或者附加地有可能設置在輸出區域82，例如與空心輪相聯結。當然，在第一扭矩傳遞路徑46中集成的振動減振裝置89也可能聯結在空心輪78上。進一步地指出，這種與轉速相適應的或者作為固有頻率緩衝器起作用的振動減振裝置89也可以設置在其他所有示出的結構形式中，而且既可配置於扭矩傳遞路徑，又可配置於輸出區域。在圖5所示的構造中，除了在第一扭矩傳遞路徑46作用的移相器裝置56的振動系統66，進一步還對應於輸出區域82配置有振動系統90。另一個振動系統90沿著在殼體30和輸出機構44之間的扭矩流而位於離合裝置50之後。另一個振動系統90包括扭轉振動減振器92，其帶有聯結在輸出側的空心輪80上的初級側94以及聯結在輸出機構44上的 次級側96。在初級側和次級側之間彈性單元98起作用，從而使初級側94和次級側96相互之間能夠克服彈性單元92的彈簧的回覆作用而在周向上圍繞旋轉軸線A旋轉。此處，還可以使一個又與彈性單元98並聯的摩擦減振裝置100起作用。在這個另一個振動系統90的初級側94或者與之相聯結的空心輪80和振動系統66的次級側62或者與之相聯結的空心輪78之間具有軸承86。進一步地，相對於變速器輸入軸20需要通過軸承102實現附加的支撐。這種構造形式的主要優點在於，在兩個串聯在一起作用的振動系統66，90之間通過附加質量84在兩個振動系統66，90之間達到相對緩慢的中間質量，因此振動減振特性被證明非常好。因為通過另一個振動系統90在任何情況下能夠傳遞通過扭轉振動減振裝置28導引的總扭矩，其彈性單元應該如此設計，即，使這種扭矩能能夠在其彈性體範圍內傳遞，也就是說不需要在初級側94和次級側96之間的旋轉自鎖在總的扭矩範圍內產生彈性作用。當然，例如附加的振動質量84也可以在其他位置作為中間質量起作用。例如其可以聯結在扭轉振動減振器92的初級側94或者直接聯結在空心輪78上。圖6用詳細的結構圖示出了圖5所示的構造原理。可以看出，扭轉振動減振裝置58的殼體12，其由多個殼體部分或者殼體軸瓦一起構成，並且具有與自動變速器10的溼腔16接合在一起的泵驅動輪轂36。在朝著傳動設備待定位的殼體軸瓦104上具有聯結器單元106，其可以具有扁平的或者墊圈狀的形狀並且具有多個例如旋緊在撓性盤或類似構件上的聯結器區段108，該撓性盤然後又在徑向內部區域例如通過螺紋連接與驅動軸32聯接在一起。通過這種形式和方式，殼體12可以被驅動圍繞旋轉軸線A旋轉。輸入區域52例如通過插入式齒部與殼體12固定聯結在一起，以及例如通過輪轂盤或者中心盤部件提供的扭轉振動減振器58的初級側60連接在一起。這個中心盤部件在其徑向內部區域同時構成行星輪支架70，在該行星輪支架上通過相應的軸狀的軸承銷可旋轉地承載多個在周向圍繞旋轉軸線分布的行星輪72。在此，行星輪支架70通過軸承110可旋轉地支承於輸出機構44上。而且，次級側62，此處由兩個蓋盤部件提供，可以在此於驅動側的蓋盤部件區域中，通過軸承112可旋轉地支承於輸出機構44上。行星輪支架70在這種結構形式中直接與殼體30相聯接，例如聯接到朝向驅動設備的外殼軸瓦104上。此處，在徑向向內接合的次級側62的蓋盤部件中可以設有貫穿孔，可以使行星輪支架70的相應的固定區段穿過該貫穿孔，從而能夠相對於次級側62在周向也能運動。次級側62的兩個蓋盤部件的另一個在其徑向內部區域構成空心輪78，其與行星輪72的直徑較大的齒部74共同作用。同理，另一個振動系統90或者其扭轉振動減振器92與一個初級側94的蓋盤部件一起構成空心輪80。作為次級側96作用的中心盤部件徑向向內通過鉚接或者類似方式與輸出機構44聯接在一起，在此也可以集成地構成。附加的質量84此處包括兩個墊圈狀的質量部，例如由板材材料或者鑄件材料構成。這樣的質量部其中之一通過鉚接與次級側62相聯接，即兩個蓋盤部件，在其徑向外部 區域通過鉚接與另一質量部連接。該另一質量部再次徑向向內引導，例如軸向相對於殼體 12或者還徑向相對於輸出機構44受到支承。圖7示出的構造，其與前面圖5所示的構造在原理上相對應。這裡也可以看出兩個振動系統66和90,其中第一個振動系統集成在第一扭矩傳遞路徑46中，而第二個振動系統對應於輸出區域82布置。進一步地可以看出一個附加的振動減振裝置89的構造，即所謂的固有頻率緩衝器。可以看到質量114，例如由一個或者多個質量部提供。這裡，一個或者多個彈簧116將質量114與扭轉振動減振器58或者空心輪78的次級側62聯結在一起。可以與彈簧116並聯作用的是摩擦減振裝置118，從而可以實現附加的能量散失。這種附加的振動減振裝置最主要的是，無論構成固有頻率緩衝器還是構成與轉速相匹配的緩衝器，該振動減振裝置都沒有位於扭矩傳遞路徑中，而是包括基本上在沒有扭矩負載條件下振動的質量。圖8所不的結構形式範例中，振動系統66和相關的移相器裝置56布置於殼體30之外。輸入區域52和驅動軸32聯結在一起共同旋轉。扭轉振動減振器58例如可以這樣布置，即，其彈性單元64的彈簧徑向圍繞著殼體30，並與該殼體軸向重疊。第二扭矩傳遞路徑48的行星輪支架70接合到殼體30的內腔40中，並且通過密封裝置120進行流體密封，而且能夠旋轉地進入到殼體30中。不可相對轉動的殼體30與扭轉振動減振器58的次級側62的聯結例如可以通過插入式齒部122實現。此外，殼體30可以通過軸承124支承在行星輪支架70上。因為殼體30通過軸承124相對於行星輪支架70受到支承，並因此主要受到限定性地徑向保持，所以確保在密封裝置120中提供基本上不變的密封間隙。通過移相器裝置56導引的扭矩分量通過次級側62和插入式齒部122到達殼體30中。這樣或者自己構成空心輪78，或者與空心輪固定連接在一起。通過行星輪72 (其中的每一個又具有兩個齒部74，76)，能夠達到扭矩分量的會集，並通過空心輪80繼續導引至輸出機構44和相關的變速器輸入軸20。為了保證在這種結構形式中內腔40的流體密封封裝，比密封裝置42以較小半徑定位的密封裝置120相對於第一個密封裝置能夠相對運動。在前面所述的形式和方式中，殼體30的內腔40用流體填充。通過限定地或者可控制地將流體引入到內腔40進一步保證了，密封裝置的密封表面不管是在運行狀態還是靜止狀態都持續地不會被流體浸溼。在靜止狀態，殼體30大幅度被排空，料位位於密封裝置120以下。在運行狀態，由於離心力的作用流體主要徑向向外偏移，因此在這種狀態，基本上不會將密封裝置120浸溼。在這種結構形式中，流體的作用不僅能夠減輕磨損，而且僅在離合裝置50的區域中使用了附加的減振組件。在圖9所示的構造中，振動系統66再次包括兩個扭轉振動減振器58、60，其中第一個如圖8所對應的形式和方式位於殼體30之外，而第二個扭轉振動減振器58位於殼體之內，然而還是位於第一扭矩傳遞路徑46中。此外第一扭轉振動減振器58的次級側62通過之前已經反映的插入式齒部122與位於殼體30內部的扭轉振動減振器58的初級側60』相聯接。其次級側62』自身與殼體30相聯結，該殼體又承載或者由自身提供空心輪78。在這種結構形式範例中，扭轉振動減振器58』的初級側60』藉助於軸承124支承在行星輪支架70上或者由此支承在第二扭矩傳遞路徑48上。通過另一個軸承126，將殼體30支承在扭轉振動減振器58』的初級側60』上。此處，第二扭轉振動減振器58』的初級側 60』可以構成中間軸或者與之相聯結。此處還存在密封裝置120，通過其使殼體30流體密封地與行星輪支架70連接在一起，相比較而言進一步徑向向內相對於旋轉軸線A，從而在考慮到於運行狀態和靜止狀態所設定的料位的情況下，可以使其密封表面持續不會被浸溼。圖10中示出的構造，其主要結合了圖8中的結構形式變體和圖5中的結構形式變體。振動系統66或者其扭轉振動減振器58位於殼體30之外,例如主要徑向在外部環繞地布置。之後在輸出區域82中，在空心輪80上存在有另一個帶有扭轉振動減振器92的振動系統90。該扭轉振動減振器的次級側與輸出機構44相聯結。圖11用詳細的結構圖示出了對應於圖10所述的構造原理的部分縱向剖面圖。扭轉振動減振器12或者其初級側60構成有兩個軸向相互間隔布置的蓋盤部件。兩個蓋盤部件中定位於驅動側的蓋盤部件能夠通過撓性盤或者類似構件與驅動軸、例如驅動設備的曲軸聯結，以圍繞旋轉軸線A共同旋轉。扭轉振動減振器58在此處分為兩級地構成。第一級包括作為輸入區域或者初級側的兩個已經提到的蓋盤部件以及作為次級側或者輸出區域的中心盤部件130。中心盤部件130藉助於彈性單元64的第一成套彈簧可相對於兩個蓋盤部件圍繞旋轉軸線A旋轉，中心盤部件在其徑向內部區域同時形成在徑向內部的第二減振器級的輸入區域或者初級側上。第二減振器級與第一減振器級串聯在一起作用，包括作為輸出側或者次級側(同時還提供扭轉振動減振器58的次級側62)的兩個另外的蓋盤部件，這兩個蓋盤部件布置於中心盤部件130的兩側，並且例如可以通過螺紋連接與此處盤狀的附加質量84相連接。扭轉振動減振器58的彈性單元64的另一個成套彈簧在兩個另外的蓋盤部件和中心盤部件130之間作用，由此使兩個系統區域相互之間的相對旋轉成為可能。附加質量84徑向向內與殼體30或者其驅動側的外殼軸瓦104同理通過齒部132構成旋轉聯結接合。在外殼軸瓦104上徑向向外例如通過鉚接固定空心輪78，該空心輪與行星輪72的齒部74形成嚙合。承載行星輪72的行星輪支架70徑向向內例如藉助於曲軸圓錐齒圈並且通過使用緊固套134與輸入輪轂136相聯接。該輸入輪轂又與扭轉振動減振器58的初級側60固定連接在一起，因此在驅動輪轂136的區域實現兩個扭矩傳遞路徑46和48的分流。
與行星輪72的齒部76形成嚙合的空心輪80，在扭轉振動減振器90的初級側94例如通過螺紋連接、鉚接或者其他的方式固定聯接在一起。該初級側94包括兩個蓋盤部件，其在軸向相互間隔地互相固定連接在一起，並且在兩個蓋盤部件中間容納有次級側96的中心盤部件。該中心盤部件與輸出機構44例如通過螺紋連接、鉚接或者其他的方式固定聯接在一起，或者如此處所示的集成構造在一起。通過例如與行星輪支架70 —起聯接到驅動輪轂136上的、套筒狀的軸承部件138徑向相對於行星輪支架70、同時由此相對於輸入輪轂136支撐扭轉振動減振器90的初級側94。驅動軸的旋轉軸線和輸出軸(其與輸出機構44相聯結)的旋轉軸線之間的軸線偏離可以通過扭轉振動減振器90的次級側96相對於初級側94的徑向相對運動性能來補償。扭轉振動減振器58的次級側62的軸向軸承，即，設在第二減振器級中的蓋盤部件，例如可以直接通過圖11所示的軸承部件140相對於扭轉振動減振器的初級側60來實現。扭轉振動減振器58的次級側62的徑向軸承可以通過附加質量84與殼體30的嚙合以 及殼體30藉助於軸承124在輸入輪轂136上的支承來實現。行星輪支架70軸向相對於殼體30通過軸承142支承。在其他軸向方向，該次級側通過軸承部件138支撐在扭轉振動減振器90的初級側94上，通過另一個軸向軸承144軸向相對於輸出側的外殼軸瓦146受到支撐。在驅動側，殼體30藉助於動力的密封裝置120、以相對較小的半徑相對於輸入輪轂136密封。以大一點的半徑，殼體30或者泵輪轂36同理通過動力密封件42相對於變速器10密封。振動減振特性的設置可以在這種結構形式變體中特別是通過扭轉振動減振器58的初級側60和次級側62的質量的確定以及通過附加質量84的質量或者慣性扭矩的選擇、當然還通過與彈性單元64的彈簧剛度的共同作用來實現。圖12示出了圖10所示結構形式範例的一個改進方案。此處在第一扭矩傳遞路徑46中附加地具有振動減振裝置89，在此該振動減振裝置具有固有頻率緩衝器的形式，如前面圖7所描述。帶有一個或者多個質量部的振動質量114通過一個或者多個彈簧116與殼體30相聯接並且在殼體的內腔40中，彈簧例如構成螺旋壓力彈簧或者彈性塊(例如橡膠部件或者類似部件)。進一步地指出，在前面所描述的結構形式中，不管用於減振的系統區域的部分布置於殼體之內還是殼體之外，不同的用于振動減振的方面，例如多個串聯或者並聯作用的扭轉振動減振器在振動系統66或/和另一個振動系統90中與一個或者多個附加的振動減振裝置相連接，都能夠獨立設置。這意味著，前面所有用來描述用於減振的方面可以任意相互組合。這同樣涉及到離合裝置或者其行星輪傳動裝置的結構設計。行星輪傳動裝置可以用空心輪或者太陽輪提供。當然在周向圍繞旋轉軸線分布的具有兩個齒部74，76的行星輪可以集成在一起構成，或者可以由任意兩個分別提供齒部的部分接合在一起。
權利要求
1.一種扭轉振動減振裝置，特別用於帶有自動變速器的傳動系，所述扭轉振動減振裝置包括輸入區域(52)和輸出區域(82)，其中，在輸入區域(52)和輸出區域(82)之間設有第一扭矩傳遞路徑(46)和與之並聯的第二扭矩傳遞路徑(48)以及用於使由所述扭矩傳遞路徑(46，48)導引的扭矩疊加的離合裝置(50)，其中，所述扭轉振動減振裝置還至少在第一扭矩傳遞路徑(46)中包括移相器裝置(56)，所述移相器裝置用於產生經由所述第一扭矩傳遞路徑(46)導引的旋轉不均勻性相對於經由所述第二扭矩傳遞路徑導引的旋轉不均勻性的相位移動。
2.按照權利要求I所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述移相器裝置(56)包括振動系統(66)，所述振動系統具有初級側(60)和能夠克服彈簧裝置(64;64，64』 )作用相對於所述初級側(60)圍繞旋轉軸線㈧旋轉的次級側(62 ;62』)。
3.按照權利要求I或2所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述輸出區域(82)包括另一個振動系統(90)，該另一個振動系統具有初級側(94)和能夠克服彈簧裝置(98)作用相對於該初級側(94)旋轉的次級側(96)。
4.按照權利要求I至3中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，設有能夠圍繞旋轉軸線(A)旋轉的、填充或可填充流體的且至少包圍所述離合裝置(50)的殼體裝置(30)。
5.按照權利要求4所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述殼體裝置(30)至少包圍所述移相器裝置(56)的一部分。
6.按照權利要求5所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述移相器裝置(56)的至少一部分布置在殼體裝置(30)的外部。
7.按照權利要求4至6中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，由所述殼體裝置(30)或/和所述輸入區域(52)到輸出機構(44)的扭矩流不會被切斷。
8.按照權利要求7所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述輸出機構(44)包括輸出輪轂(44)，所述輸出輪轂與輸出軸(20)、優選與變速器輸入軸(20)相聯結或能聯結，以圍繞旋轉軸線(A)共同旋轉。
9.按照權利要求4至8中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述殼體裝置(30)包括用於驅動流體泵以將流體輸送到所述殼體裝置(30)中的驅動機構(36)。
10.按照權利要求I至9中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述離合裝置(50)包括行星輪傳動裝置(68)。
11.按照權利要求10所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述行星輪傳動裝置(68)包括與所述第二扭矩傳遞路徑(48)相聯接的行星輪支架(70)，所述行星輪支架帶有多個可旋轉承載的行星輪(72)。
12.按照權利要求11所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述行星輪傳動裝置(68)包括聯接在所述第一扭矩傳遞路徑(46)上的與所述行星輪(72)形成嚙合的第一聯結輪裝置(78 ;78』)和聯接在所述輸出區域(82)上的與所述行星輪(72)形成嚙合的第二聯結輪裝置(80 ;80』)。
13.按照權利要求12所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，與所述行星輪(72)連接在一起的第一聯結輪裝置(78 ;78』 )和與所述行星輪(72)連接在一起的第二聯結輪裝置(80 ;80』 )提供有彼此相同的傳動比。
14.按照權利要求12所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，與所述行星輪(72)連接在一起的第一聯結輪裝置(78 ;78』 )和與所述行星輪(72)連接在一起的第二聯結輪裝置(80 ;80』 )提供有彼此不同的傳動比。
15.按照權利要求12至14中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述第一聯結輪裝置(78)和所述第二聯結輪裝置(80)分別包括一個空心輪裝置(78，80)。
16.按照權利要求12至14中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述第一聯結輪裝置(78』)和所述第二聯結輪裝置(80』)分別包括一個太陽輪裝置(78』，80』)。
17.按照權利要求I至16中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述振動系統￠6)或/和所述另一個振動系統(90)包括至少兩個相互串聯布置的振動減振器(58 ；58』)，所述振動減振器分別都具有初級側(60，60』 )和能夠相對於該初級側旋轉的次級側(62，62，)。
18.按照權利要求I至17中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述振動系統(66)或/和所述另一個振動系統(90)包括至少兩個相互並聯作用的振動減振器，所述振動減振器分別都具有初級側和能夠相對於該初級側旋轉的次級側。
19.按照權利要求I至18中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述振動系統￠6)或/和所述另一個振動系統(90)包括與轉速相適應的振動減振裝置(89)，所述振動減振裝置具有至少一個在周向上相對於基礎位置可偏轉的並且由此使到旋轉軸線(A)的距離改變的偏轉質量。
20.按照權利要求I至19中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，所述振動系統￠6)或/和所述另一個振動系統(90)包括固有頻率-振動減振裝置(89)，所述固有頻率-振動減振裝置具有至少一個能夠克服復位彈簧裝置(116)的作用而偏轉的振動質量(114)。
21.按照權利要求I至20中任意一項所述的扭轉振動減振裝置，其特徵在於，與所述振動系統￠6)或/和所述另一個振動系統(90)相對應地設有在初級側(60，94)和次級側(62，96 ;62，)之間自動產生相反作用的摩擦減振裝置(85，85，，100)。
22.一種用於車輛的傳動系，包括自動變速器(10)，所述自動變速器具有變速器輸入軸(20)和變速器內部的用於以選擇的方式切斷變速器輸入軸(20)和變速器輸出軸(22)之間的扭矩傳遞連接的扭矩流切斷裝置(18)，所述傳動系還包括根據前述權利要求任意一項的扭轉振動減振裝置(28)，其中，輸出側(82)與所述變速器輸入軸(20)聯結在一起以共同旋轉。
全文摘要
本發明涉及一種扭轉振動減振裝置，特別用於帶有自動變速器的傳動系，所述扭轉振動減振裝置包括輸入區域(52)和輸出區域(82)，其中，在輸入區域(52)和輸出區域(82)之間設有第一扭矩傳遞路徑(46)和與之並聯的第二扭矩傳遞路徑(48)以及用於使由所述扭矩傳遞路徑(46，48)導引的扭矩疊加的離合裝置(50)，其中，扭轉振動減振裝置還至少在第一扭矩傳遞路徑(46)中包括移相器裝置(56)，所述移相器裝置用於產生經由第一扭矩傳遞路徑(46)導引的旋轉不均勻性相對於經由所述第二扭矩傳遞路徑導引的旋轉不均勻性的相位移動。
文檔編號F16F15/131GK102906458SQ201080067021
公開日2013年1月30日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年5月25日
發明者T·德格爾, I·霍費爾納, M·屈納 申請人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司