CN1059260C - 用空气冷却的双盘飞轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双盘飞轮，其中，第二盘由两个单独的组件组合而成，而第一组件具有在机件联接中的扭转缓冲装置，并且第二组件具有用于摩擦离合器的摩擦面。为了提高使用寿命，第二盘的两个组之间保持一定距离，并在其径向内部区域内通过在圆周上分布的并在轴向设置的间隔元件与铆钉或螺钉相互联接。通过冷却空气通道的设置可以将第二组件的背面进行空气冷却。

Description

用空气冷却的双盘飞轮

本发明涉及一种双盘飞轮。例如由德国公开说明书3447180公开的一种双盘飞轮。在这种双盘飞轮中，在由轴承支承的固定元件与支承摩擦离合器的构件之间设有一个绝热层，所述的固定元件与减震装置的输出部分可旋转地联接，所述的绝热层将来自摩擦离合器的热流导向轴承的方向。

此外，由德国公开说明书3611254公开了一种双盘飞轮，其中，副盘同时构成轴承座，并且该通过在摩擦面与轴承之间的倾注口的热流被降低。在此必须确定以铸件的形式构成。

本发明的任务是，在一种双盘飞轮中无须确定副盘的生产类型，而用简单的方法阻碍热流从摩擦面导向轴承，同时可导走热量。

根据本发明的双盘飞轮，包括一个与曲柄轴联接的第一盘，一个可旋转地支承在第一盘上的第二盘，两者通过一个缓冲装置旋转联接，一个与第二盘联接的摩擦离合器用以传递扭矩，该摩擦离合器在第二盘上的输出端上设有一个摩擦面，在两个盘之间的轴承用于相互固定，第二盘由两个组件组装而成，其中的第一个组件作为扭矩缓冲装置的输出件，并与轴承联接，而另一组件具有摩擦面，两个组件通过大体上为径向延伸的平面相互螺接或铆接。两个组件在它们的联接区域中通过间隔元件，仅在联接元件的区域内彼此处于接触状态，并且在圆周上的联接元件之间设置有大体为径向延伸的冷却空气通道。由于分开两部分的结构形式和设置间隔元件就可以选择两个组件的便宜的生产方式，在此同时也由于间隔元件在局部的边界区域使热传导增加了困难。同时具有摩擦面的结构件的背面通过空气的运动被冷却。

进一步的建议是，整个部件的间隔元件至少是第二盘的两个组件中之一。用此方法就减少了单个组件的数目。

其中，间隔元件可以由第一组件构成，在第一组件中，由一个薄板件制成的组件在联接元件的区域中按圆周方向同心于转轴地构成波浪形，该组件还具有由平面向外、交错地凸出于第二组件方向的区域，该区域对置于第二组件的平的支承面，该支承面设有用于安装联接元件的通孔。这种间隔元件的构成仅用单块薄板件的塑性变形是特别便宜的。

在此没有其它的可能使第一个由薄板制成的组件的间隔元件构成穿孔结构。第一组件的这种塑性变形的实施是没有困难的。

按照本发明也可作如下设计，即这些间隔元件由第二组件构成，在此情况下，在第二组件上具有共同直径并同轴于转轴的、在第一组件上所加工的凸台上设置了用于该凸台的平的支承平面，该支承面的孔通向联接元件，该联接元件伸入到第一组件中。这些轴向对中的凸台当第二组件是一个铸件时就成为单件的连体铸件。也有一种可能，即第二组件不用铸造生产，而该间隔元件类似于第一组件的情况通过局部的塑性变形来生产。在两种情况下，建议使用一种价格便宜的生产方法。

还有一个可能性是由大体径向延伸的冷却空气通道构成的，即在圆周方向大体为径向延伸的冷却空气通道之间所设置的若干通孔区域被用来穿装联接元件，这些元件伸入其它组件中。此种类型的冷却空气通道可以容易地设置在第一和第二组件上。

为了改善第二组件向第一组件的导向，该区域设有一个环形槽，该槽的外径大于，其内径小于例如制成为铆钉的连接元件的杆径，以及第一组件的中心凸起伸入该槽中。这种导槽在组装后简化了整个双盘飞轮的平衡调整。

另外一个建议是，该间隔元件就是联接元件，在此情况下，这些联接元件在其端部区域之间各设有一个带有相应的轴向延伸部的、用于两个组件的止挡区段，用一个放大的直径各构成一个止挡边缘和在两个组件之间的对应的间隙。在此种结构中，还必须在第一和第二组件上考虑设置间隔元件的结构。特别是在使用铆钉作为联接元件时，该连接元件设有一个直径扩大的区域，该区域用作止挡区域并同时构成间隔元件。而两组件的止挡区段的一部分嵌入相应的对中的切槽中。由此就得到了一种可靠的两个组件的相互固定方式。因此径向的对中就不安排在铆钉杆的区域上。

另一个建议是，在附加于用间隔元件构成的第一和第二组件之间的间隙中，最好是在第二组件中设有大体上为径向延伸的、位置在沿圆周的联接元件之间的冷却空气通道。为了能增加由于轴向的空间问题的情况下而必须保持的较小的间隙，在两个组件的背面上导入一个附加的冷却空气流。

另一个用于构成双盘飞轮的有利的可能性是，将间隔元件与一个分离的、与转轴同心安装的间隔环组装在一起，该间隔环由联接元件例如铆钉穿装。分离的间隔环的生产可能是有利的，这只有当不依赖于大体上为径向延伸的冷却空气通道的结构而通过两个与间隔环联接的间断逢，从而减小了支承位置区域中的热通过量。间隔环还可以由一个环形的不间断的支承环构成，由支承环向外，在轴向上设置单个的间隔元件，并且也处于联接元件的区域中。对于第一组件和第二组件的径向布局则建议，在支承环的外径区域中的间隔环被固定在第二组件的一个中心点上。因此，相互间的配合通过间隔环有利地并用很小的公差来实现。

在有利的方法中，另一组件在径向上的联接元件的内部朝第二组件的方向轴向弯折，并具有一个缘条。该缘条容纳轴承。以此还可以在第一组件的材料相当薄的情况下也还可以构成用于轴承的可靠的轴承座。此时轴承在第二组件方向上的固定件是通过缘条的一个径向朝内指向的棱边构成的，在相反的方向上是用一个或多个夹持元件来实现，这些夹持元件由联接元件固定。对此，用于第一和第二组件的联接元件同时承担装置中轴承的轴向固定。

在第一组件上间隔环的固定件是这样构成的，即固定件在径向上的间隔环的内部朝第二组件的方向轴向弯折，并构成一个带有中心缘条的缘条，用来使与支承环对置的侧面上的间隔环对中。据此，用于热阻塞功能和构成冷却空气通道的间隔环还具有两个组件相互对中的功能。

同时，用于改善冷却空气通过的支承环可以在圆周方向上的间隔元件之间从径向朝内部缩短，并且在必要时设置一个斜面。

特别有利的是对间隔环使用热稳定的非铁材料。因此，在反向的小的支承面上阻止了热通过。

没有其它的可能，间隔环只可用铝喷铸工艺生产。它在此之后不须其它的表面处理可以直接使用。

另一变型的设计是，该间隔环由几个薄板元件组装而成，其中，支承环构成一个组件，而间隔元件是单个生产的并安装在支承环上。这种生产方法取得了较大的柔韧性，这是考虑到具有类似于第一组件与第二组件的连接的各种组合的飞轮。

下面借助实施例对本发明作详细说明，它表示在：

图1为双盘飞轮的纵剖面的上半部的详细结构；

图2为双盘飞轮另一实施例的上半部剖面；

图3为双盘飞轮一个变型的另一局部纵剖面；

图4为带有特别的冷却空气通道造型的双盘部分；

图5为带有中心槽的双盘飞轮的另一变型；

图6为一种在联接元件中具有间隔元件结合的双盘飞轮；

图7为一种分离生产的间隔环的剖视和局部视图。

图1表示了一个双盘飞轮1上半部的纵剖面。与未画出的内燃机曲柄轴的转轴2同心的第一盘3用固定螺钉36旋接在内柄轴上。第一盘3在其径向向外的区域与盖子37构成一个环形隆起，在环形隆起内装有一个缓冲装置5。该缓冲装置例如由许多大致切向安装的弹簧构成，这些弹簧由第一盘3控制，并设置在位于中心的第一组件8的孔中，用以在其上传递旋转扭矩。第一组件8在轴向上设置在第一盘3与盖子37之间。该环形隆起可以部分地用一种润滑材料或者减震物质充填。第一组件8在径向上位于中心孔的内部，它在穿过盖子37处构成轴向变形，以便从第一盘3达到一个轴向距离，并且在径向上向内的部分基本上是平的，也就是垂直于转轴2的走向。在第一组件8径向上的内部区域设有一轴向缘条34，它被承托在第一盘3与第二盘4之间的轴承7上。轴承7设置在第一盘3上，并且通过用固定螺钉36与第一盘3连接在一起的缘条38固定在曲柄轴上。第二盘4由第一组件8和第二组件9一次性构成，第二组件具有摩擦离合器的摩擦面6，该摩擦离合器传递旋转力矩。在第二组件9的径向上的内部区域留有如下的间隙，即与缘条34保持一定的间距。此外，摩擦面6的径向内部通过联接元件(例如铆钉10)与第一组件8的平面导出的和径向走向的区域固定联接。其中，第一组件8相当于放大图形部分，并相当于剖面A-A所示的结构，即从圆周方向可见到在固定区域中构成波浪形，并且在该区域中纵向上紧靠在第二组件9上，以起到作为间隔元件17的作用，而在圆周方向上与第二组件9之间所设的区域具有一个较大的间距，由此在该区域中构成了冷却空气通道13。因此在该固定位置的区域中设置了间隔元件17，以便在该处使第一组件8与第二组件9直接靠紧。在该区域内设有相应的孔用以安装联接元件，在前述的情况下，联接元件即铆钉10。由此所构成的大体为径向延伸的冷却空气通道13实现了冷却空气由径向内部朝径向外部流通，冷却空气可以在盖子37与第二组件9的外部区域之间漏出。此外，由于在两个组件8、9之间的相当小的支承面，极大地妨碍了现存的热量通过。因此，保护了处于摩擦离合器的摩擦热处的轴承7周围的区域，摩擦离合器的摩擦热来自涉及的第二组件9或者第二盘的摩擦面6。该轴承7在第二盘4上的轴向固定一方面是通过缘条34的向内成形的径向边缘35，另一方面通过一个在从第二组件9远离的组件8的侧面上所设置的夹持元件39来实现，其中，夹持元件39也可以设有若干个在圆周上分布的元件，它们同时用铆钉固定。轴向和剖面B-B(正如左图表示的局部视图)所示，铆钉孔24用于穿过铆钉10。

图2表示一个与图1具有相应原理和结构的双盘飞轮1，当然带有所作的变更(相同的组件用图1中相同的标号)。第二盘4的第一组件8与图1中相同构成薄板件，并在固定到第二组件的固定区域中设有局部穿压成形的间隔元件18。这就在第一组件8的平的表面上构成了凸台，第二组件9贴靠在该凸台上。另一侧面的固定是通过铆钉10实现的，铆钉10平行于旋转轴2的走向。这些局部的间隔元件18形成了圆周范围内的冷却空气通道14，这些通道实现了第二组件9背面的冷却。夹持元件39在此构成一个可旋转的环，并通过由第二组件9向外指向的铆钉凸台11固定，如左上方的对应的放大剖图所示。

图2所示的变型的细节在右下方的剖视中再次给出。其中在与第二组件9反向的第一组件8的侧面上，在相对固定的区域内设置有圆周范围内的冷却空气通道15，其中，固定区域总是设置在两个圆周范围内彼此重叠交错的冷却空气通道15上，其作用如同间隔元件21。在此区域中，第二组件9安装在第一组件8上，并使用铆钉10固定。同时，呈环形薄板件形状的夹持件39使用同一铆钉10固定。冷却空气通道15大体上朝径向并且向内下降、即在第二组件9的内径与用来固定轴承7的缘条34之间形成了冷却空气通过的可能性。

图3表示一种双盘飞轮1，其中，该间隔元件19和20与图1和2相反，设置在第二盘4的第二组件9上，并设计成高位形式，它们的方向指向第一组件8。下边的两幅图形片断表示不同间隔元件的实施例的正视图，其中，上面的结构表示围绕铆钉孔24的间隔元件20的环形支承面，下面的结构是沿圆周向延伸的间隔元件19的支承面。在此两种情况下，这些支承面靠在第一组件8的径向内部区域的相应的支承面上，并且在该处用铆钉10紧固在装置上。这些铆钉10同时固定在一个用于轴承7的夹持元件39上。在圆周范围内的间隔元件19和20之间获得了冷却空气通道14，这些冷却空气通道使冷却空气从径向的内部朝径向的外部到达第二组件9的摩擦面6的背面。该双盘飞轮1的其余构件均与前述飞轮相同。

图4中表示一种双盘飞轮的第二组件9，其中，在与第一组件8的相对的侧面设有冷却空气通道15，该通道基本上为径向走向，在圆周方向上则按如下分布，即保留足够大的区域用以构成间隔元件21。在这些区域中设置铆钉孔24。其中的冷却空气通道可以具有不同的型式。在右上方所给出的型式表示纯径向走向的间隔元件15a，它从转轴出发呈放射状。在其下方给出了冷却空气通道15b，它们被设计为弯曲形状，并通过其弯曲通道向通过的空气流上施加一个有利的效应。最下面的图表示在圆周范围内的两个铆钉孔24之间的冷却空气通道15c，这个通道设有一个梯形结构，其中圆周向的侧面从具有较大间距的径向内部朝向具有较小间距的径向外部延伸，并因此使冷却空气流加速。

图5中的一种双盘飞轮1表示与图4的第二组件9中对应的冷却空气通道15的结构，其中，按照图的结构对中于第二组件9的固定区域中的转轴2设置有一个环形槽25，该环形槽与向第二组件凸出的第一组件8上的中心凸起26相联，实现了两个组件8和9的径向对中。其中，第一组件8的中心凸起26分布在第二组件9的间隔元件21的区域。冷却空气通道15应制为相对于中心凸起26具有更深的轴向深度，因此，尽管有不间断的环形中心凸起26，仍能使冷却通道制为径向贯穿结构。另外还表示出在第一组件8中设置的铆钉凸台11的分离的剖面，该铆钉凸台11通过第二组件9的侧面的挤压装入到第一组件中，并支承固定夹持元件39。

在图6中表示了一种双盘飞轮1，其中，间隔元件23是铆钉12的联接元件的一部分。这些铆钉12在其轴向的中心部位具有一个直径的扩大部分，该直径扩大部分朝向两个侧面各具有一个止动边缘28。该止动边缘28构成圆环形式，它不仅部分地嵌入第一组件8的相应的槽中，而且部分地嵌入第二组件9相应的槽中。由此，从第二组件9到第一组件8的精确地径向配合就不依赖于铆钉12的铆钉杆。在两个组件8和9之间构成一个轴向的间隙，并且冷却空气通道15(如对应的图4所示)设置在组件9中。

在图7中表示一种用于双盘飞轮的两个组件8和9彼此定位的另一变型用以实现冷却空气的流通。在此，全部的间隔元件22均设置在一个公共的间隔环29上。该间隔环29由一个同心于转轴的不间断的支承环30和若干沿圆周分布轴向设置的间隔元件22组成。用于铆钉的通孔24总是设置在间隔元件22的区域内。因此，在沿圆周的间隔元件22之间总是保留了一个冷却空气通道16，该通道实现了冷却空气向第二组件9的摩擦面6贯通。因此，间隔环29可以由有色金属材料制成。此外，间隔环29可以是在左下方的剖视图所示的由一些单个的薄板元件组装而成，同时，支承环30构成一个组件，间隔元件22单个地生产并安装在支承环30上(例如使用点焊)。如左上方的两个局部视图所示，该间隔环29也用作两个组件8和9的径向固定装置。为此目的，该间隔环29与它的支承环30直接装入第二组件9中，并用它的外圆周置入对应的中心带31中。在对置的一侧，支承环30用其内径将组件8导至一个轴向缘条34的外径上，该轴向缘条由第一组件8的径向内区构成，以便容纳轴承7。为了实现将此位置处作为冷却空气的通过口，该支承环30在圆周上的间隔元件22之间，从径向的内部缩小(也就是说设置一个较大的内径)，并且必要时在此位置上设置一个斜面33。

正如所有的附图所示的那样，在第二盘4的第二组件9与盖子37之间构成了贯穿的间隙27，该间隙将通过冷却通道13至16流入的冷却空气朝径向向外导出。

Claims (21)

1.用于内燃机的双盘飞轮，包括一个与曲柄轴联接的第一盘，该第一盘确定了一个转轴，一个可旋转地支承在第一盘上的第二盘，第二盘与第一盘通过一个缓冲装置旋转联接，一个与第二盘联接的摩擦离合器用以传递扭矩，该摩擦离合器在第二盘上的输出端上设有一个摩擦面，在两个盘之间的轴承用于相互固定，其中，第二盘由两个组件组装而成，其中的第一组件作为扭矩缓冲装置的输出件，并与轴承联接，而另一组件具有摩擦面，两个组件通过大体上为径向延伸的平面相互螺接或铆接，其特征在于：

两个组件(8，9)在它们的联接区域内，通过间隔元件(17至23)仅在联接元件(螺钉、铆钉10、11、12)的区域内相互接触，并且在圆周方向上的联接元件之间设有大体上为径向延伸的冷却空气通道(13至16)。

2.按照权利要求1的双盘飞轮，其特征在于：整个组件的间隔元件(17至21)至少是第二盘(4)的两个组件之一。

3.按照权利要求2的双盘飞轮，其特征在于：该间隔元件(17)由第一组件(8)构成，此时，由一个薄板件制成的组件(8)在联接元件(10)的区域中，在圆周方向上与转轴同心地构成波浪形，组件(8)还具有由平面向外，交错地凸出于第二组件(9)方向的区域，该区域对置于第二组件(9)的平的支撑面，该支撑面设有用于安装联接元件例如铆钉(10)的贯穿孔(24)。

4.按照权利要求2的双盘飞轮，其特征在于：间隔元件(18)由第一组件(8)构成，第一组件是一薄板件，与转轴(2)同心且与转轴(2)有相同距离的各单个区域作为穿压件从第二组件(9)的反向面装入第一组件(8)，第一组件(8)借助平的支撑面安装在第二组件(9)上，用于联接元件例如铆钉(10)的孔(24)是贯穿的。

5.按照权利要求2的双盘飞轮，其特征在于：间隔元件(19、20)由第二组件(9)构成，第二组件(9)的间隔元件(19、20)都与转轴(2)同心且与转轴(2)有相等的距离，第二组件(9)设有轴向上与第一组件相对的、带有平的支承面的凸台，该支承面穿过一个用于联接元件，例如铆钉(10)的孔(24)，该联接元件伸入第一组件(8)中。

6.按照权利要求2的双盘飞轮，其特征在于：该间隔元件(21)由第一组件(8)构成，此时，间隔元件至少具有在联接区域内按圆周方向分布，并大体上为径向延伸的冷却空气通道(15)，同时，在冷却空气通道(15)之间设置的各个区域穿过一个用于联接元件例如铆钉(10)的孔(24)，该联接元件伸入第二组件(9)中。

7.按照权利要求2的双盘飞轮，其特征在于：该间隔元件(19至21)由第二组件(9)构成，此时，间隔元件至少具有在联接区域内按圆周方向上分布的，并大体上为径向延伸的冷却空气通道(15)，同时，在冷却空气通道(15)之间设置的各个区域贯穿一个用于联接元件例如铆钉(10)的孔(24)，该联接元件伸入第一组件(8)中。

8.按照权利要求7的双盘飞轮，其特征在于：该区域设有一个环形槽(25)，该槽的外径大于、其内径小于铆钉(10)的杆径，并且第一组件(8)的中心凸起(26)伸入槽(25)中。

9.按照权利要求1的双盘飞轮，其特征在于：该间隔元件就是联接元件(12)，此时，在它们的端部区域之间各设有一个用于两个组件(8、9)的、具有相应的轴向延伸的止挡区域(23)，具有一个用来构成各止挡边缘(28)的扩大的直径，和一个在两个组件(8、9)之间的相应的间隙(27)。

10.按照权利要求9的双盘飞轮，其特征在于：该联接元件由铆钉(12)构成，在其轴向中央区域直径有所扩大，此扩大部分用作止挡区域(23)。

11.按照权利要求10的双盘飞轮，其特征在于：在两个组件(8、9)中的止挡区域(23)的一部分嵌入对应的凹槽中。

12.按照权利要求1的双盘飞轮，其特征在于：附加于两个组件(8、9)之间，最好是在第二组件(9)中的槽(27)上的、并大体上为径向延伸的冷却空气通道(15)被设置在圆周方向上的联接元件(12)之间。

13.按照权利要求1的双盘飞轮，其特征在于：间隔元件(22)安装在间隔环(29)上，此间隔环(29)与转轴(2)同心并由联接元件例如铆钉(10)穿装。

14.按照权利要求13的双盘飞轮，其特征在于：该间隔环(29)由一个环形的、不间断的支承环(30)构成，由它向外在轴向上安装了一些单个的间隔元件(22)，同时也位于联接元件例如铆钉10的区域中。

15.按照权利要求14的双盘飞轮，其特征在于：在支承环(30)的外径区域中的间隔环(29)固定在第二组件(9)的中心缘条(31)上，并且同样嵌入第一组件(8)的中心缘条(32)上。

16.按照权利要求1～15之一的双盘飞轮，其特征在于：第一组件(8)在联接元件(10)的径向内部朝第二组件(9)的方向轴向弯折，并构成一个缘条(34)，该缘条容纳轴承(7)。

17.按照权利要求16的双盘飞轮，其特征在于：该轴承(7)的固定在第二组件(9)的方向上是通过一个径向向内指的缘条(34)的边缘(35)，而在反方向上是通过一个或多个夹持元件来实现的，该元件由联接元件来固定。

18.按照权利要求15的双盘飞轮，其特征在于：第一组件(8)在间隔元件(29)的径向内部朝第二组件(9)的方向轴向弯折，并构成一个带有中心缘条(32)的缘条(34)，用于间隔环(29)的对中，在间隔环上具有与支承环对置的侧面。

19.按照权利要求18的双盘飞轮，其特征在于：在圆周方向上的间隔元件(22)之间的支承环(30)，由径向向内缩短，并设置一个斜面(33)。

20.按照权利要求14的双盘飞轮，其特征在于：该间隔环(29)由铝喷铸而成。

21.按照权利要求14的双盘飞轮，其特征在于：该间隔环(29)由单个的薄板元件组装而成，同时该支承环(30)构成一个组件，间隔元件(22)单个生产，并安装在支承环(30)上。

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