【发明授权】用于传动系的减振器_威巴克公司_201680024920.4 

申请/专利权人:威巴克公司

申请日:2016-04-08

发明/设计人:M·杜蕾;W·辛格勒

公开(公告)日:2021-01-12

代理机构:北京泛华伟业知识产权代理有限公司

公开(公告)号:CN107636345B

代理人:胡强

主分类号:F16F15/31(20060101)

地址:德国达姆施塔特

分类号:F16F15/31(20060101);F16F15/136(20060101);F16F15/14(20060101);F16D3/76(20060101)

优先权:["20150408 US 14/681583"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.01.12#授权;2018.04.03#实质审查的生效;2018.01.26#公开

摘要:本发明涉及传动系扭振减振器10,60,110,该减振器具有毂套14和飞轮12,并且该减振器10,60,110具有连接机构16,该连接机构16还具有至少一个将毂套14和飞轮12彼此弹性地连接的弹性体28,30,其中该连接机构16包括至少部分嵌入弹性体28,30内的至少一个加强件32,70,80,90。

主权项:1.一种用于传动系的扭振减振器10,60,110,其中所述减振器具有毂套14和飞轮12,且所述减振器10,60,110还具有带有第一弹性体28和第二弹性体30的连接机构16,所述第一弹性体28和第二弹性体30将所述毂套14和所述飞轮12彼此弹性连接,其中,所述连接机构16包括至少部分嵌入所述第一弹性体28和第二弹性体30中的至少一个加强件32,70,80,90,其特征在于,所述连接机构16具有抵靠飞轮12的安装部24的外套筒34,所述第一弹性体28被硫化到所述毂套14和所述加强件32,70,80,90上,所述第二弹性体被硫化到所述加强件32,70,80,90和外套筒34上,并且该连接机构16能被压入所述飞轮12中,使得外套筒34与飞轮12的安装部24建立摩擦配合连接。

全文数据:用于传动系的减振器技术领域[0001]本发明涉及用于传动系的扭振减振器,其中该减振器具有毂套和飞轮。另外,该减振器具有带有至少一个弹性体的连接机构,该弹性体将毂套和飞轮彼此弹性连接。[0002]这样的减振器例如可被用在两个轴例如摩托车的驱动轴和万向轴的连接点。轴端可通过例如能够补偿轻微角偏差的连接机构连接。这样的连接机构也可具有振动阻尼器或减振器以避免由驱动机构如内燃机引起的不规则转动运动如扭振在整个传动系中传播。背景技术[0003]关于燃料经济性的法律要求可通过多种方式来满足。尤其可能通过发动机级联充电、关闭气缸AFM、减少气缸数小排量化或在极低转速下运转电机降速来节省燃料。特别是在低频范围内,这些方法频繁引起由传动系产生的扭转振动的增加。[0004]例如具有引言中涉及类型的减振器的扭转关节轴吸收器,可有效地减小传动系中的扭转振动。减振器,特别是旋转减振器或扭振减振器,通常与它们应吸收振动的轴共同旋转。结果,当设计这些与传动系共同旋转的部件时,必须注意不会过度增加归因于被关节轴吸收器附接的例如关节轴的不平衡,从而不经意地产生额外的径向振动。发明内容[0005]本发明基于进一步改进引言中所述类型的减振器的目的,从而减少减振器引起的振动并且提高减振器的可靠性。[0006]为了达到此目的,提出了具有毂套和飞轮的用于传动系的减振器,该减振器具有连接机构,连接机构带有将毂套和飞轮彼此弹性连接的至少一个弹性体,减振器被改进为使连接机构包括至少部分嵌入弹性体的至少一个加强件。[0007]这种解决方案的优势在于增加连接机构的径向刚度而基本不影响轴向刚度或扭转刚度。特别是,由于径向刚度增加,减小了在压力下的连接机构的径向变形。如果连接机构的径向变形较小,则结果是飞轮相对于毂套的位移较小。因此减小了飞轮旋转的偏心度,这减轻了不平衡。[0008]在压力下弹性层例如被放置在例如作为减振器的毂套和飞轮之间的弹性体,在压力下在其轴向端面鼓胀。弹性体基本不可压缩,使得径向受压的弹性层的材料沿轴向屈服。相反地,这种弹性层沿径向拉开时在其轴向端面向内鼓胀。[0009]轴向端面的变形越大,轴向自由端面的表面积相对于弹性层的例如由硫化连接的结合表面积越大。加强件将弹性体分成了几个部分体,其自由表面积与结合表面积的比值小于最初单个弹性体的自由表面积与结合表面积的比值。在径向上,根据本发明的减振器因此明显更加刚性,因为弹性体只能小程度地屈服,因此需要更大的力来压缩弹性体。[0010]加强件不会影响或只是很小程度地影响轴向和扭转方向的性能。[0011]由于弹性体表面变形较小,故减振器寿命延长,因此其可靠性增大。[0012]而且,根据本发明的解决方案是防尘的并且不会受到任何机械摩损。[0013]有利的实施例是从属权利要求的主题。[0014]该加强件可具有圆柱形中间套筒。这样的中间套筒特别易于地以不将其自身的非平衡引入减振器的方式来构造。[0015]该加强件可具有多个缺口以容纳弹性体。因此弹性体可与加强件形状配合地连接,这增加了减振器的可靠性并且延长了减振器的寿命。而且,形状配合连接可代替物质-物质连接通过硫化连接),由此可省略例如施加粘结剂的成本密集的工作步骤。除了成本夕卜,同时减小了环境压力。[0016]该加强件可具有在周向上一个接一个地间隔设置的凹槽。如果该加强件被硫化进入弹性体内,那么因此可更容易可靠地构造硫化工具。特别是,由于凹槽,硫化工具有更多的可用空间。[0017]该连接机构可被构造使得它可被压入飞轮中。这使减振器的模块化构造成为可能。通过这样的模块化构造,一个以及相同的飞轮可与不同的连接机构结合,导致减振器具有不同的特性。因此在减振器的生产过程中,可更加灵活地解决个体需求。[0018]在有利的实施例中,连接机构在周向上具有在被压入飞轮中时能闭合的至少一个缺口。该缺口使得不需要金属件塑性变形来偏压或校准弹性体。当连接机构被压入时,它在周向受压直至缺口或间隙闭合。连接机构变形是弹性的。因为连接机构的直径因此被减小,包含其内的弹性层受压并因此被校准。与通过变形的校准相比,可实现明显更高程度的偏压或校准。而且,减振器的制造灵活性提高,特别是由于可采用附加材料。[0019]连接机构可具有基本轴向延伸的主体部以及沿径向从主体部突出的卡圈部,其中毂套具有沿径向延伸并且邻接连接机构的卡圈部的卡圈部。连接机构和毂套的这种基本呈L形的横截面形成抑制飞轮摇摆的在轴向上的接触表面。因此得到了提高的万向刚度。因此,如果飞轮被万向地偏转,那么它由于卡圈部作用于轴向上的力而再次矫直。[0020]为了提高飞轮在关节轴吸收器上的可用性,飞轮可具有圆盘形连接部,在该连接部中设有用于容纳偏转阻尼装置的开口。[0021]偏转阻尼装置具有环状体,用于卡接在开口内的突起沿轴向在端侧分别从环状体径向朝外突出,使得在卡接状态下该突起在径向上搭接该开口的轴向端侧边缘。这样的偏转阻尼装置可容易安装于开口内。该偏转阻尼装置被压入开口内并在过程中径向受压。如果偏转阻尼装置已到达其安装位置,那么突起在开口的轴端卡入到位且固定偏转阻尼装置。不需要附加的工作步骤用于在开口内固定偏转阻尼装置。[0022]为了也能使用不适于卡合的材料,偏转阻尼装置可具有能由金属带辊压成形得到的环状体,用于在开口内轴向定位偏转阻尼装置的边缘法兰在第一轴向端面从环状体径向朝外突出,并且其中第二轴向端面被卷边以用于固定偏转阻尼装置。附图说明[0023]以下将参考如图示意所示的实施例来进一步解释本发明,其中:[0024]图1示出了根据本发明第一实施例的减振器的轴向横截面;[0025]图2示出了图1的截面放大细节;[0026]图3示出了可被压入的连接机构的等距视图;[0027]图4示出了图3中的连接机构的轴向侧视图;[0028]图5示出了根据本发明第二实施例的减振器的轴向横截面;[0029]图6示出了图5中的截面放大细节;[0030]图7示出了加强件的等距视图;[0031]图8示出了另一个加强件的等距视图;[0032]图9示出了具有图8中的加强件的减振器的等距部分横截面视图;[0033]图10示出了图9中的减振器的轴向侧视图;[0034]图11示出了另一个加强件的等距视图;[0035]图12示出了具有图11中的加强件的减振器的等距部分横截面视图;[0036]图13示出了图11中的减振器的轴向侧视图;[0037]图14示出了根据本发明第三实施例的减振器的三维图;[0038]图15示出了图14中的减振器的三维截面图;[0039]图16示出了图14中的减振器的单个部件的三维部分横截面视图和分解视图;[0040]图17示出了根据具有扭转止挡的本发明第四实施例的减振器的轴向横截面的部分视图;[0041]图18示出了图17中的扭转止挡的三维视图;[0042]图19示出了图17中的扭转止挡的三维截面图;[0043]图20示出了用于制造扭转止挡的加工步骤的三维图;[0044]图21示出了采用图20中所示方法获得的扭转止挡的三维图;和[0045]图22示出了如图17所示的具有图21中的扭转止挡的视图。具体实施方式[0046]图1所示的减振器10具有飞轮12、毂套14和连接机构16。飞轮I2、毂套14和连接机构16可各自基于旋转对称体。连接机构16弹性连接飞轮12和毂套14。[0047]例如,提供布置在关节联轴器上的减振器1〇。为此,飞轮I2具有例如用于容纳关节联轴器的安装套筒未示出)的开口18。[0048]飞轮12具有径向靠外的飞轮环20、内设有开口18的连接部22以及径向靠内的安装部24。[0049]飞轮12、毂套14和连接机构16例如围绕旋转轴26同心布置。为了获得小的不平衡性,飞轮12、毂套14和连接机构16能以总使它们的重心都位于旋转轴26上的方式构造。[0050]如图2所示,连接机构16具有第一弹性体28和第二弹性体30,加强件32嵌入其中。另外,连接机构16具有抵靠飞轮12的安装部24的外套筒34。第一弹性体28和第二弹性体30共同形成加强件32被嵌入其中的功能单元并可一体构造。[0051]第一弹性体28被硫化到毂套14和加强件32上。第二弹性体30被硫化到加强件32和外套筒34上。连接机构16被压入飞轮12的连接部22中,使得外套筒34与安装部24建立摩擦配合连接。[0052]减振器10用于例如吸收扭振即在绕旋转轴26进行旋转运动时的无序转动。在这个过程中,弹性体28、3〇用于将毂套14和飞轮12弹性连接。飞轮12的惯性力矩通过这个弹性联轴器被彳专递到毂套14和传动系的例如与毂套相连的轴,从而例如阻碍不规则转动的传播或加强。[0053]关于它们的特性、特别是在旋转方向或扭转方向上的刚度,弹性体28、30和加强件32配合而使它们相当于这样的弹性体,该弹性体的径向厚度对应于弹性体28、30的厚度之和。它们的布置对应于前后串联的弹性体28、30。因此,连接机构16在扭转方向上的特性与不采用加强件32的传统弹性体相比几乎不变。[0054]弹性体例如橡胶或硅胶是不可压缩的。如果在毂套14和飞轮12之间设置不带加强件32的传统弹性体且其在毂套14相对于飞轮12径向移动过程中受压,那么弹性体沿轴向屈月艮,由此,传统弹性体的轴向自由表面向外鼓胀。在径向相对侧,径向移动导致弹性体的轴向自由表面向内鼓胀。弹性体轴向自由表面的变形越大,自由表面积和例如由硫化连接的结合表面积的比值越大。[0055]根据本发明的带有加强件32的连接机构16的构造使弹性体28、30的自由表面积与结合表面积的比值变得特别小,因为弹性体28、30在径向上的厚度相对小。因此,减小了轴向自由表面的变形,同时增加了连接机构16的径向刚度,这是因为减小了能在轴向上屈服的弹性体28、30的体积。加强件32例如形成为圆柱形金属套筒。[0056]因此,通过加强件32实现了采用相同量的弹性体得到连接机构16的更高的径向刚度而无需减少扭转刚度或缩短减振器10的寿命。高的径向刚度使得在径向压力下飞轮12的偏转受到限制,因此避免了减振器10的附加不平衡。[0057]图3和图4示出了作为被压入飞轮12之前的半成品的带有毂套14的连接机构16。被构造为很大程度上旋转对称的连接机构16在周向上具有延伸于连接机构16的整个轴向宽度的缺口36。连接机构16的外周大于飞轮12的安装部24内设置的用于容纳连接机构16的开□〇[0058]结果,当连接机构16被压入飞轮12中时,连接机构16在周向上受压,使缺口36闭合。在此过程中产生的力在外套筒34和飞轮12之间形成摩擦配合连接。而且,弹性体28、30的材料被偏压或校准。[0059]因为缺口36,无需为了校准目的而使外套筒34、加强件32或毂套14的材料变形。因此可实现特别高水平的校准。因而,在压入状态下的连接机构16可获得的径向刚度持续增大。[0060]外套筒34、加强件32和毂套14通常由金属制成。由于外套筒34、加强件32或毂套14无需变形的事实,可以想到采用其它材料如塑料。[0061]图5和图6示出呈减振器60形式的本发明第二实施例。为了减少飞轮12的万向运动,连接机构16具有主体部62和卡圈部64。主体部62基本为圆柱形。卡圈部64以法兰形式从主体部62径向朝外突出。因此第一弹性体28、第二弹性体30和加强件32具有L形横截面。[0062]毂套14也被构造为具有卡圈部36的L形,以便在毂套14和飞轮12之间沿轴向包围连接机构16的卡圈部M区域。在万向偏转的情况下,例如在飞轮12摇摆运动的情况下,因为在毂套14和连接机构I6的轴向一侧产生压力负载且在径向相对侧产生拉伸负载,故使得飞轮12在径向上稳定。弹性体在这些拉伸压力负载方向上的刚度显著大于在剪切方向上的刚度。因此,相较于其连接机构16和毂套14不带卡圈部64、66的减振器,该减振器60在轴向上被显著更具刚性地支承。[0063]在本实施例中,卡圈部64、66相对于旋转轴26垂直地突出。也可将卡圈部64、66以除90°外的角度相对于旋转轴26突出。[0064]连接机构16可以各种方式构造。[0065]图7示出了加强件70的示例性结构。该加强件被构造为圆柱形且由带孔金属板形成。因此,加强件7〇具有多个缺口72。在生产连接机构ie的过程中,加强件70与外套筒34及毂套14一起被插入硫化工具内并用弹性体包覆成型。弹性体流入缺口72内并因此在硫化后与加强件70形成形状配合连接。[0066]缺口72可为圆柱形,但也可具有任意其它合适的形式。缺口72的直径例如是在加强件70的轴向宽度的14至12〇之间。凹槽72例如可成行布置或错行布置。因为弹性体28、30的弹料在倒入或注入期间填充缺口72,所以产生无需物质与物质的连接如硫化连接的形状配合连接。[0067]图8示出了另一个加强件80。加强件80为周向延伸的环状金属带,在金属带的轴向侧带有凹槽82。凹槽82能以使加强件80的重心仍位于旋转轴26上的方式布置。特别是,凹槽82可在周向上均匀分布。[0068]如果连接机构16的弹性体28、30没有形成为在整个周长上延伸的环状弹性体,那么加强件80的这种构造特别有利。图9和10通过示例示出。第一弹性体28和第二弹性体30具有分别在周向延伸的缺口84、86。作为功能单元,由此构造的弹性体28、30的材料形成了弹性支撑辐条88。[0069]因为凹槽82的空间还可用于硫化工具,所以凹槽82使将用于生产支撑辐条88的硫化工具设计得更加可靠成为可能。[0070]这个想法的一种可能的进一步改进引出了如图11至13所示的加强件90形式的实施例。加强件90具有在加强件90的整个轴向宽度上延伸的凹槽92。因此该加强件90由多个分别嵌入支撑辐条88的隔板94形成。[0071]例如图14至图17示出了设置在关节联轴器上的减振器110。开口18设置于飞轮12的安装部24内。位于开口18内且可例如是关节联轴器未示出)的一部分的安装套筒通常不与开口18的内面112接触。但在大扭转应力情况下,安装部24可被扭转偏转至安装套筒与内面112接触的程度。[0072]在此接触的情况下,可对安装部24或相关的安装套筒造成损坏。而且,撞击产生了讨厌的金属噪音。为避免于此,以扭转止挡114形式的撞击阻尼装置被放置于内面112上,其通过图18和图19中的例子被示出。扭转止挡114具有环形体116,周向延伸的突起118总是沿轴向在端面处从环状体径向向外突出。因为突起118,扭转止挡114可通过卡接被附接至开口18内,其中突起18在径向上搭接开口18的轴向端侧边缘。在减振器110的组装过程中,扭转止挡114通过突起118卡合。[0073]例如由低成本的热塑性弹性体制成的涂层120可被施加到扭转止挡114的内面。该扭转止挡114可基本由塑料制成。[0074]图20至图22示出扭转止挡124的另一个实施例。扭转止挡1料例如由金属带U6辊压成形,金属带的内面128上涂覆有具有例如软塑料或非织物的涂层。[0075]在扭转止挡124的第一轴向侧上,配置有突出的固定边缘130,通过突出的固定边缘130,扭转止挡124可在插入减振器110的过程中抵靠开口I8的边缘。为了确保连接牢固性,可预先将在扭转止挡124的第二轴向侧的固定边缘I32卷边。[0076]与将弹性体28、29硫化到飞轮12上的制造过程相比,将如上所描述的(图3、图4、图16连接机构16与毂套14一起预制成与飞轮12分离的模块的模块化方法具有若干优点。例如,通常被构造为铸件的飞轮12需要的机械加工量更少。特别是,这是因为将飞轮12容纳在硫化工具中(这需要对飞轮12进行非常精确的成形将不再是必需的。[0077]而且,可以省略用硫化粘合剂预处理飞轮环的方法步骤。因为只需要将毂套14、加强件32和外套筒34放置于硫化模具内,所以也简化了硫化工具。不需要在硫化工具内为又重又大的飞轮12提供空间。待硫化的部件变小,提高了硫化工具的简单度,导致了在生产过程中更低的单位成本。[0078]在这个模块化结构中,分开生产的扭转止挡114、124可作为标准部件被灵活应用在各种设计中。[0079]加强件32、70、80、90可与连接机构16的所有实施例以及减振器10、60、110的所有实施例相结合。扭转止挡114、U4可与减振器10、60、110的所有实施例相结合。在减振器1〇、60、110没有开口18的实施例中,在合适的位置处添加开口。[00S0]连接机构I6可具有多于一个的加强件32、70、80、90,使得连接机构16可具有多于两个的弹性体28、30。不同的加强件32、70、80、90可在径向和或周向上互相间隔开。如果采用多个加强件32、70、80、9〇,它们无需具有相同的设计。在这样的实施例中,弹性体28、30可具有相同的或不同的层厚。[0081]根据本发明的减振器10、60、110可被放置在几乎所有传动系的旋转部件上。特别是可以与十字接头法兰、恒速接头法兰、齿轮箱法兰或多臂法兰连接。优选地布置在频繁地出现讨厌的振动的位置例如由于增大的局部共振。[0082]当然,对本领域技术人员而言,本文指定的实施例仅通过示例示出了本发明。采用的附图标记仅用于清楚说明实施例而不是用于限制本发明。本领域技术人员可改变本发明示出的实施例的各种特征或者不脱离本发明的范围来设计其它实施例,其仅由所附权利要求书限定。[0083]附图标记列表[0084]10减振器82凹槽[0085]12飞轮84缺口[0086]14毂套86缺口[0087]16连接机构88支撑辐条[0088]18开口[0089]20飞轮环90加强件[0090]22连接部92凹槽[0091]24安装部94隔板[0092]26旋转轴[0093]28第一弹性体110减振器[0094]30第二弹性体112内面[0095]32加强件[0096]34外套筒[0097]36凹槽114扭转止挡[0098]116体[0099]60减振器118突起[0100]62主体部120涂层[0101]64卡圈部[0102]66卡圈部124扭转止挡[0103]126金属带[0104]70加强件128涂层[0105]72缺口130固定边缘[0106]80加强件132固定边缘

权利要求:1.一种用于传动系的扭振减振器(10,60,110,其中所述减振器具有毂套(14和飞轮12,且所述减振器1〇,60,110还具有带有至少一个弹性体28,30的连接机构(16,所述至少一个弹性体2S,30将所述毂套14和所述飞轮12彼此弹性连接,其特征在于,所述连接机构(16包括至少部分嵌入所述弹性体28,30中的至少一个加强件32,70,80,90〇2.根据权利要求1所述的减振器,其特征在于,该加强件(32,70,80,90具有圆柱形中间套筒。3.根据前述权利要求中任一项所述的减振器,其特征在于,该加强件32,70,80,90具有多个用于容纳该弹性体的缺口(72。4.根据前述权利要求中任一项所述的减振器,其特征在于,该加强件32,70,80,90具有在周向上一个接一个地间隔设置的凹槽82。5.根据前述权利要求中任一项所述的减振器,其特征在于,该连接机构(16能被压入所述飞轮12中。6.根据权利要求5所述的减振器,其特征在于,该连接机构(16在周向上具有被构造成在压入该飞轮12中的过程中能闭合的至少一个缺口(36。7.根据前述权利要求中任一项所述的减振器,其特征在于,该连接机构(16具有基本轴向延伸的主体部62以及沿径向从该主体部62突出的卡圈部64,其中所述毂套具有沿径向延伸且邻接所述连接机构的所述卡圈部64的卡圈部。8.根据前述权利要求中任一项所述的减振器,其特征在于,该飞轮(12具有圆盘形连接部22,在该连接部中设有用于容纳偏转阻尼装置114的开口(18。9.根据权利要求8所述的减振器,其特征在于,该偏转阻尼装置(114具有环状体116,用于卡接在该开口(18内的突起沿轴向在端侧分别从该环状体径向朝外突出,从而在卡接状态下该突起118在径向上搭接所述开口(18的轴向端侧边缘。10.根据权利要求8所述的减振器,其特征在于,所述偏转阻尼装置(114具有由金属带126辊压成形得到的环状体,用于在所述开口(18内轴向定位所述偏转阻尼装置114的边缘法兰(130在第一轴向端面处从该环状体径朝外突出,其中第二轴向端面被卷边以固定所述偏转阻尼装置114。

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