CN106461008B - 具有轴向滚动轴承的离心力摆 - Google Patents

Abstract

用于布置在机动车的驱动系中的离心力摆装置，具有至少一个摆，所述摆布置在摆法兰上并且能够沿着预先给定的摆轨实施相对于所述摆法兰的相对运动，以便在此占据到所述摆法兰的旋转轴线的可变的间距，其中，所述摆布置在所述摆法兰的侧法兰之间并且支撑在滚子上，所述滚子支承在所述摆的长孔和所述侧法兰的长孔中，其中，所述摆借助至少一个滚动器件相对于所述侧法兰中的至少一个被支承。

Description

具有轴向滚动轴承的离心力摆

技术领域

本发明涉及一种用于布置在机动车的驱动系中的离心力摆装置，具有至少一个摆，所述摆布置在摆法兰上并且能够沿着预先给定的摆轨实施相对于摆法兰的相对运动，用以在此占据到摆法兰的旋转轴线的可变的间距，其中，所述摆布置在摆法兰的侧法兰之间并且支撑在滚子上，所述滚子支承在摆和侧法兰的长孔中。此外，本发明涉及一种具有这样的离心力摆装置的机动车的驱动系。

背景技术

为了减少扭转振动，在扭转振动系统的旋转的部分上安装附加的可运动的质量作为所谓的摆质量。当这些质量由于转速不均匀性被激发时，它们在离心加速场中实施在预先给定的轨上的振动。通过这种振动在合适的时间从激励振动抽走能量并且又输入能量给激励振动，从而产生激励振动的衰减，即所述摆质量作为振动缓冲器起作用。因为不但离心力摆振动的特征频率而且激励频率都与转速成比例，能够在由转速不均匀性激发的振动的整个频率范围上实现离心力摆的缓冲作用。相关类型的离心力摆装置尤其用于减少在机动车的驱动系中的振动和噪声。这样的离心力摆装置包括至少一个摆质量，该摆质量例如借助于滚子或者诸如此类的挂在旋转的支架元件上并且能够沿着预先给定的摆轨实施相对于支架元件的相对运动，用以在此占用到支架元件的旋转轴线的可变的距离。这样的离心力摆装置的结构和功能例如在DE 10 2006 028 552 A1中说明。

离心力摆或者如在DE 10 2006 028 552 A1中所说明的那样布置在支架盘两侧，或者例如在DE 10 2012 212 970 A1中所说明的那样，被摆法兰的两个导向板或者说侧法兰围住。

在摆质量布置在支架盘两侧的情况下，栏边布置在支架盘两侧，并且摆在轴向方向上相对于支架盘固定。

如果摆质量在两侧被侧法兰围住，则所述摆大多由三层组成，所述层是两个外部摆质量和一个中间摆质量。摆借助滚子挂在作为支架元件的部分的侧法兰上，所述滚子在中间包括环绕环，该环被引导在中间摆质量的、具有相应的净宽度的长孔中，并且轴向地固定所述滚子，因为设置在外部摆质量中的长孔的净宽度小于在中间摆质量中的净宽度。设置在侧法兰中的长孔的净宽度又小于设置在外部摆质量中的长孔的净宽度，使得对中栏边在滚子在外部摆质量的区域中的较大的直径到滚子在侧法兰的区域中的较小的直径的过渡中贴靠在侧法兰的内表面上，并且因此所述摆在轴向上相对于侧法兰对中并且防止摆碰到侧向板上。

事实表明，对中栏边可能具有不允许的高的磨损。

发明内容

因此，本发明的任务在于，指出一种具有小的磨损的摆的轴向轴承。

这个问题通过根据权利要求1所述的离心力摆装置解决。在从属权利要求中指出了本发明的优选的实施方式或者说构型或者改进方案。

上面所述的问题尤其通过用于布置在机动车的驱动系中的离心力摆装置解决，所述离心力摆装置具有至少一个摆，所述摆布置在摆法兰上并且能够沿着预先给定的摆轨实施相对于摆法兰的相对运动，用于在此占据到摆法兰的旋转轴线的可变的距离，其中，所述摆布置在摆法兰的侧法兰之间并且支撑在滚子上，所述滚子支承在摆的长孔和侧法兰的长孔中，其中，所述摆借助至少一个滚动器件相对于所述侧法兰中的至少一个被支承。该滚动器件作为轴向滚动轴承起作用，即实现摆在轴向方向上相对于摆法兰的支承。所述摆优选地借助至少一个滚动器件在轴向上相对于侧法兰中的至少一个被支承。在摆相对于侧法兰相对运动时，滚动器件在一个或两个配对件上滚动。离心力摆装置优选地包括两个或多个摆。如果下面对所述摆使用单数，那么本说明涉及多个摆中的至少一个或者涉及离心力摆装置的所述摆中的多个或者所有的摆。在本发明的实施方式中，滚动器件是球。替代地，滚动体的其它的形式、例如桶形滚子或者锥形滚子或者诸如此类的也是可能的。在本发明的实施方式中，滚动器件在其上滚动的表面是表面硬化的。

在本发明的实施方式中，所述至少一个球布置在摆中的至少一个槽中。该球在槽的底板上滚动并且由其侧壁引导。能够使槽端部成圆形。所述槽优选地具有带有小于球直径的轴向深度和大于球直径的径向宽度的矩形的横截面，使得球在轴向方向上超过摆的表面伸出并且能够带有间隙地沿着长孔滚动。

在本发明的实施例中，所述摆包括中间摆质量和布置在该中间摆质量两侧的外部摆质量，其中，在外部摆质量的至少一个中设置有至少一个长孔。所述摆包括中间摆质量和布置在该中间摆质量两侧的外部摆质量。摆质量单个地生产，例如通过冲压生产，并且然后相互连接成摆，其中，同时装入滚子。因为摆质量单个地生产，所以能够硬化中间摆质量，而外部摆质量不必硬化。在摆的装配中通过在外部摆质量中的长孔产生用于引导球的槽。

在本发明的实施方式中，球的直径大于外部摆质量的厚度。因此，当槽通过在外部摆质量中的长孔构成时，球在轴向方向上超过摆的表面伸出。

在本发明的实施方式中，在摆两侧分别布置有至少一个球、优选两个球。因此，摆在两侧上借助滚动器件被支承并且至少在每侧两个球的情况下也确保防止翘曲。

在本发明的实施方式中，长孔或者说槽弯曲。该弯曲适配到摆轨上，使得该弯曲相应于在摆和侧法兰上滚动的球的轨。由此仅仅需要用于滚子的最小的侧面的导向力。

在本发明的实施方式中，滚子在其与外部摆质量和侧法兰接触的区域中具有恒定的直径。即省去对中栏边或者诸如此类的。作为与柱形唯一的偏差，滚子具有环绕环，所述环布置在中间摆质量的长孔的较大的净宽度内。

在开篇所述的问题也通过机动车的、包括根据本发明的离心力摆装置的驱动系解决。

附图说明

下面参照附图详细地说明本发明的实施例。在此示出：

图1以截面示图示出根据本发明的离心力摆装置的实施例；

图2以单个示图示出根据图1的带摆的摆法兰；

图3图2中的截面X-X；

图4以单个示图示出图3中的摆；

图5在摆的中间位置中的、根据本发明的离心力摆装置的原理图；

图6图5的、在摆偏转的情况下的原理图。

具体实施方式

图1以截面示图示出根据本发明的离心力摆装置1的实施例。离心力摆装置1基本上相对于旋转轴线R旋转对称。在此，周向方向理解为绕旋转轴线R的回转(方向)，轴向方向理解为平行于旋转轴线R的方向，并且径向方向理解为垂直于旋转轴线R的方向。离心力摆装置1在安装位置中在驱动系中布置在具有作为驱动轴的曲轴的内燃机和车辆离合器之间，所述车辆离合器能够通过分离装置操作并且该车辆离合器的离合器盘与变速器耦合。

离心力摆装置1包括飞轮质量2，该飞轮质量基本上包括发动机侧的盖3、间隔环4、摆法兰5以及对压板6。摆法兰5承载两个摆7，所述两个摆相对于摆法兰并且因此相对飞轮质量2摆动地支承，如下面详细地解释。

发动机侧的盖3、间隔环4、摆法兰5以及对压板6与铆接销栓8相互固定地连接。铆接销栓8的发动机侧的铆接头17布置在梯级孔中，使得铆接头17不超过发动机侧的盖3的发动机侧的表面伸出。发动机侧的盖3、间隔环4和摆法兰5分别具有孔，紧固螺钉9延伸穿过所述孔，离心力摆装置1能够通过所述紧固螺钉与内燃机的未示出的曲轴旋紧。发动机侧和变速器侧的概念如此选择：因为在安装位置中，在图1的制图式的示图中，内燃机随着其曲轴处在左侧上，并且车辆离合器处在图页的右侧上。发动机侧的盖3在其内周缘上具有对中环10，该对中环的外侧贴靠在间隔环4的内周缘上，并且用于使未示出的变速器输入轴对中的滚动轴承能够接收在所述间隔环的内周缘上。

飞轮齿圈11固定、例如焊接或者热压或者压紧在发动机侧的盖3的外周缘上。飞轮齿圈11在其外侧上具有齿部12，电起动机的小齿轮能够啮合到所述齿部中用以起动内燃机。

飞轮质量2在安装位置中与内燃机的曲轴转矩固定地连接。在此未示出的离合器盖与对压板6借助于栓13连接。附加地，在离合器盖和对压板6之间可存在另外的螺钉连接或者铆钉连接。离合器盖承载车辆离合器的另外的元件，例如在轴向上能相对于对压板6移位地支承的压板以及用于使压板轴向移位的器件。用于使压板轴向地移位的器件包括例如碟形弹簧，所述碟形弹簧能够通过分离轴承由如中央分离器或者诸如此类的分离设备机械地、电地或者液压地操作。如果压板被压到对压板上，则布置在压板和对压板之间的离合器盘在两者之间夹紧，使得由滑动摩擦或者说静摩擦引起的摩擦力矩在接合之后能够在曲轴和变速器输入轴之间被传递。飞轮质量2也能够是多盘式离合器的部分或者双离合器的部分。

发动机侧的盖3包括基本上盘状的盘部分3a，以及锥形区段3b，所述飞轮齿圈11布置在该盘部分的外周缘上，并且在该盘部分中设置有用于铆接销栓8的梯级孔以及用于紧固螺钉9的孔，该锥形区段过渡到柱形区段3c中。模压部3d用于加固盖3以及必要时接收平衡重量。柱形区段3c被推到对压板6的凸肩14上。柱形区段3c的内直径与凸肩14的外直径相当。凸肩14实现大多作为冲压弯曲构件或者作为锻造构件生产的对压板6的外周缘的配合准确地切削的再加工。必要时也能够省去凸肩14。在盖3和对压板6之间保留一室，摆法兰5与摆7伸入到该室中。柱形区段3c具有至少一个开口15或者多个分布在周向上的开口15，所述开口实现润滑剂到摆法兰5和摆7的输入。

图2以单个示图示出根据图1的具有摆7的摆法兰5。摆法兰5包括两个侧法兰、即发动机侧的侧法兰5a和变速器侧的摆法兰5b，在所述侧法兰和摆法兰之间保留环状的摆接收室16。摆7借助于滚子18支承在摆接收室16中，其中，滚子18延伸穿过两个侧法兰5a、5b以及摆质量7。

摆7分别包括两个外部摆质量、即发动机侧的摆质量19a和离合器侧的摆质量19b，在所述摆质量之间布置有中间摆质量20。外部摆质量19a、19b和中间摆质量20借助于铆钉21固定地相互连接，对此见图3。

侧法兰5a、5b分别包括环盘状的径向外部的摆接收环24a、24b，所述摆接收环分别过渡到轴向地延伸的空心柱25a、25b中，并且所述空心柱又过渡到盘状的紧固环26a、26b中。紧固环26a、26b面式地相互贴靠。摆接收环24a、24b通过空心柱25a、25b分别在不同的方向上相对于所属的紧固环26a、26b(在截面示图中根据曲拐的类型)轴向错开地布置，并且构成用于接收摆7的环状的接收室27。

图3示出图2中的截面X-X并且因此示出摆7的俯视图。除了摆7之外，示出穿过空心柱25a的截面和侧法兰5a的紧固环26a的俯视图。图4以单个示图示出摆7。

滚子18支承在外部摆质量19a、19b的长孔22a、22b中以及侧法兰5a、5b的长孔23a、23b中，对此见图4。长孔22、23分别具有净宽度，该净宽度是在两个相对置的壁之间的最小间距，所述净宽度相应于滚子18的直径连同间隙。因此，滚子能够沿着长孔22a、22b的中线m或者说长孔23a、23b的中线n移动。长孔28设置在中间摆质量20中，该长孔的净宽度大于外部摆质量19a、19b的长孔22a、22b的净宽度。滚子18包括环绕环29，该环布置在中间摆质量20的长孔28的较大的净宽度内。通过外部摆质量19a、19b的长孔22a、22b的较小的净宽度使滚子18在轴向方向上固定。

滚子18与长孔22a、22b和23a、23b构成用于摆7的滑槽导向装置，该滑槽导向装置实现摆7沿着预先给定的轨相对于摆法兰5的运动。所述滑槽导向装置允许摆7绕摆中点P的摆式运动。在图5和6中示出了几何关系。图5以俯视图示出在摆的中间位置中的、根据本发明的离心力摆装置1的原理图，图6示出在摆偏转的情况下的原理图。对此比较图5，滚子18相对于摆法兰5或者说摆7的导轨如下设计：使得摆7的重心Sp在具有半径I的圆轨上作为摆轴线绕中点P、摆中点P运动，其中，圆轨的半径I具有到旋转轴线R的间距e。摆轴线是经过摆的重心Sp和中点P的直线。在摆式运动中，摆7关于中性位置或者说中间位置摆动角度ɑ(希腊字母阿尔法)。在中性位置或者说中间位置中，角度ɑ＝0，并且摆质量的重心Sp位于经过中点P和旋转轴线R的直线上。这种运动产生重心Sp到旋转轴线R的可变的间距。间距e与半径I的比例的平方根是对离心力摆的特征角频率相对于绕旋转轴线R的旋转的角频率的度量。因此，离心力摆的特征角频率或者说缓冲频率与离心力摆装置的转速成比例。在接近或者直接按照驱动系的主激励级进行协调的情况下产生在整个转速范围上的振动幅度的降低。

在摆7的、面向相应的侧法兰5a、5b的表面上分别布置有球30a、30b。球30a、30b超过摆7的在径向上和周向方向上延伸的表面伸出并且与分别配属于球30a、30b的侧法兰5a、5b处于接触中。在背对于与侧法兰5a、5b接触的点的侧上，球30a、30b支撑在中间摆质量20上。因此，球30a支撑在侧法兰5a和中间摆质量20上，球30b支撑在侧法兰5b和中间摆质量20上。球30a、30b的直径d大于摆质量19a、19b的厚度b，从而在摆质量19a、19b和相应的侧法兰5a、5b之间保留间隙s。仅仅根据球30b以及摆质量19b和侧法兰5b示出几何尺寸d、b和s，所述尺寸相应地用于另外的一侧。

球30a引导在摆质量19a的长孔31a中，相应地，球30b引导在摆质量19b的长孔31b中。长孔30a、30b具有净宽度w，该净宽度大于球30a、30b的直径d。球30a、30b能够沿着由长孔31a、31b预先给定的轨在中间摆质量20上滚动。长孔31a、31b具有弧形的纵轴线g。

长孔31a、31b与作为槽底部的中间摆质量20分别构成槽。长孔31a、31b的边缘构成槽的侧壁。因此，槽具有矩形的横截面。槽或者说长孔31a、31b的端部成圆形，其中，该圆的直径相应于长孔的净宽度。

球30a、30b构成用于摆7在周向方向上相对于侧法兰5a、5b的导向件，并且因此使摆7在轴向方向上相对于侧法兰5a、5b固定。

中间摆质量20以及侧法兰5a、5b在下述区域中：在所述区域中，与球30a或者说30b的接触已经表面硬化处理。球30a、30b自身同样表面硬化处理。必要时，能够根据材料省去硬化的表面。

参考标记列表

1 离心力摆装置

2 飞轮质量

3 盖

3a 盘部分

3b 锥形区段

3c 柱形区段

3d 模压部

4 间隔环

5 摆法兰

5a 侧法兰

5b 侧法兰

6 对压板

7 摆

8 铆接销栓

9 紧固螺钉

10 对中环

11 飞轮齿圈

12 齿部

13 栓

14 凸肩

15 开口

16 摆接收室

17 铆接头

18 滚子

19a 发动机侧的外部摆质量

19b 离合器侧的外部摆质量

20 中间摆质量

21 铆钉

22a 在摆质量19a中用于滚子17的长孔

22b 在摆质量19b中用于滚子17的长孔

22a 在侧法兰5a中用于滚子17的长孔

23b 在侧法兰5b中用于滚子17的长孔

24a 摆接收环

24b 摆接收环

25a 空心柱

25b 空心柱

26a 紧固环

26b 紧固环

27 接收室

28 中间摆质量的长孔

29 环绕环

30a、30b 球

31a 在摆质量19a中用于球30a的长孔

31b 在摆质量19b中用于球30b的长孔

g、m、n 纵轴线

d 直径

b 厚度

s 间隙宽度

w 长孔的净宽度

Claims (6)

1.用于布置在机动车的驱动系中的离心力摆装置(1)，具有至少一个摆(7)，所述摆布置在摆法兰(5)上并且能够沿着预先给定的摆轨实施相对于所述摆法兰(5)的相对运动，以便在此占据到所述摆法兰(5)的旋转轴线的可变的间距，其中，所述摆(7)布置在所述摆法兰(5)的侧法兰(5a、5b)之间并且支撑在滚子(18)上，所述滚子支承在所述摆(7)的长孔(22a、22b)和所述侧法兰(5a、5b)的长孔(23a、23b)中，其特征在于，所述摆(7)借助至少一个滚动器件(30a、30b)相对于所述侧法兰(5a、5b)中的至少一个被支承，所述滚动器件是球(30a、30b)，所述至少一个球(30a、30b)布置在所述摆(7)中的至少一个槽(31a、31b)中，所述摆包括中间摆质量(20)和布置在所述中间摆质量两侧的外部摆质量(19a、19b)，其中，在所述外部摆质量(19a、19b)的至少一个中设置有至少一个长孔(31a、31b)，所述球(30a、30b)的直径(d)大于所述外部摆质量(19a、19b)的厚度(b)。

2.根据权利要求1所述的离心力摆装置，其特征在于，在所述摆(7)两侧分别分配有至少一个球(30a、30b)。

3.根据权利要求1或2所述的离心力摆装置，其特征在于，在所述摆(7)两侧分配有两个球(30a、30b)。

4.根据权利要求1所述的离心力摆装置，其特征在于，使所述长孔(31a、31b)弯曲。

5.根据权利要求1所述的离心力摆装置，其特征在于，所述滚子(17)在其与所述外部摆质量(19a、19b)和所述侧法兰(5a、5b)接触的区域中具有恒定的直径。

6.机动车的驱动系，包括根据权利要求1至5中任一项所述的离心力摆装置(1)。