CN107202096B - 具有凸轮路径的扭转过滤机构 - Google Patents
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Abstract
一种扭转过滤机构(22),包括:第一转动构件(24);第二转动构件(26),其相对第一转动构件(24)可动;与转动构件中的一个转动构件(24)一起转动的凸轮路径(60);和由另一转动构件(26)承载的相关联的至少一个凸轮从动件(36)。在与回转轴线垂直的切割平面中,凸轮路径(60)具有由两两相邻的且两两具有相交点的多个圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)构成的轮廓。圆弧中的相邻的任意两个圆弧具有有限的或无限大的不同的曲率半径,且具有在相交点处重合的切线。
Description
技术领域
本发明涉及一种扭转过滤机构,更具体地涉及用于扭矩传递装置的扭转过滤机构,该扭矩传递装置尤其用于机动车辆,所述扭转过滤机构更特别地用于离合器装置,例如用于双飞轮缓冲器、用于摆式振荡器、用于被放置在离合器摩擦片的上游或下游或扭矩变换器的下游的具有长行程的缓冲器。
背景技术
已知扭矩缓冲器包括:第一构件,其围绕回转轴线转动;第二构件,其围绕回转轴线转动、并相对于在行程终端的两个角度位置之间转动的第一构件可动;以及直的或弧形的螺旋弹簧,其被布置在两个转动构件之间,以允许在转动构件相对于彼此转动时将动能转换成势能和反之将势能转换成动能,如有必要插设有能量消散元件。这些具有螺旋弹簧的缓冲器具有相对大的体积,且不提供大的设计自由度以适应转动构件之间的角度刚度需求。此外,考虑到离心效应,它们的动态性能难以控制,尤其是由于弹簧抵靠其容置部的壁的摩擦。
在文献FR 3 000 155中已经提出用由缓冲器的转动构件中的一个承载的柔性板片代替螺旋弹簧,这些柔性板片形成与由另一转动构件承载的凸轮从动件相关联的凸轮路径。在凸轮从动件在凸轮路径上移动时,转动构件之间的相对旋转移动引起柔性板片的挠曲。凸轮路径的轮廓可以适合于使得角度刚度根据角度行程变化。
但是该文献未教导用于确定符合期望的规律的凸轮轮廓的简单规律,这强制进行多次重复试验。此外,所提出的凸轮轮廓不适合于工业生产,尤其是由于其在高质量的尺寸控制方面表现差。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺点并提出一种缓冲器,该缓冲器提供期望的尺寸设定自由度,同时保留简单的凸轮轮廓。
为此,根据本发明的第一方面,提出一种用于扭矩传递装置的扭转过滤机构,该扭矩传递装置尤其用于机动车量,该扭转过滤机构特别地用于离合器装置,该扭转过滤机构包括:
-第一转动构件,其能够围绕扭转过滤机构的回转轴线转动,
-第二转动构件,其能够围绕回转轴线转动并相对第一转动构件振荡,
-由第一和第二转动构件中的一个承载的至少一个凸轮路径,该凸轮路径相对于承载凸轮路径的转动构件围绕回转轴线旋转地固定,并被弹性地连接至承载凸轮路径的转动构件,以相对于承载凸轮路径的转动构件具有运动自由度,和
-至少一个凸轮从动件,其关联至凸轮路径且由第一和第二转动构件中的另一个承载,该凸轮从动件能够经历凸轮路径的反向端部与凸轮路径的正向端部之间的凸轮路径,导致凸轮路径相对于承载凸轮路径的转动构件的可变位移。
根据本发明,凸轮路径在垂直于回转轴线的切割平面中具有包括两两相邻的且两两具有相交点的多个圆弧,该轮廓使得圆弧中的相邻的至少两个圆弧具有有限或无限大的不同曲率半径,且具有在相交点处重合的切线。
在设计期间,对于两个转动构件之间的给定的角度行程,可以通过增大或减小对应的圆弧的半径,来非常简单地增加或减小刚度。在凸的凸轮路径的情况下,具有给定曲率半径的弧沿给定的振荡方向到具有更大的曲率半径的弧的转移,在凸轮从动件沿该方向经历凸轮路径时对应于角度刚度的增大,且在凸轮从动件沿相反方向经历凸轮路径是对应于角度刚度的减小。在凹的凸轮路径的情况下,具有给定的曲率半径的弧沿给定的振荡方向到具有更大的曲率半径的弧的转移,在凸轮从动件沿该方向经历凸轮路径时对应于角度刚度的减小,且在凸轮从动件沿相反的方向经历凸轮路径时对应于角度刚度的增大。无论凸轮路径背对回转轴线转绕或朝向回转轴线转绕,这些关系都是适用的。
由一系列圆弧构成的凸轮轮廓的尺寸可以被容易地校验,以确定制造出的零件的相符性。
优选地,轮廓使得圆弧中相邻的任意圆弧对由具有有限或无限大的不同曲率半径、且具有在相交点处重合的切线的圆弧构成。由此避免凸轮路径的斜率的中断,以及避免所述斜率中断可产生的撞击。
优选地,轮廓由多个圆弧构成。
优选地,多个圆弧由最多十个圆弧构成。过多数量的圆弧使得对相符性的控制过于复杂。在实践中,根据应用,使用由三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个圆弧构成的滚动路径轮廓获得了令人满意的结果。
优选地,所述多个圆弧包括至少三个圆弧。过少数量的圆弧不为要求严格的应用提供必需的自由度。
根据一种实施方式,轮廓的至少一个圆弧具有轮廓的圆弧中的在凸轮路径的正向端部侧的相邻圆弧和轮廓的圆弧中的在凸轮路径的反向端部侧的相邻圆弧,且具有大于在凸轮路径的正向端部侧的相邻圆弧的半径和大于在凸轮路径的反向端部侧的相邻圆弧的半径的半径。例如,在凸的凸轮路径情况下,该构造体现为,过滤机构的角度刚度经过在两个转动构件之间的角度位移范围中的相对最大值,其对应于凸轮从动件与具有比相邻圆弧更大的曲率半径的圆弧之间的接触。
根据一种实施方式,轮廓的至少一个圆弧具有轮廓的圆弧中的在凸轮路径的正向端部侧的相邻圆弧和轮廓的圆弧中的在凸轮路径的反向端部侧的相邻圆弧,且具有小于在凸轮路径的正向端部侧的相邻圆弧的半径和小于在凸轮路径的反向端部侧的相邻圆弧的半径的半径。例如,在凸的凸轮路径情况下,该构造体现为,过滤机构的角刚度经过在两个转动构件之间的角度位移范围中的相对最小值,其对应于凸轮从动件与具有比相邻的圆弧更小的曲率半径的圆弧之间的接触。如有必要,凸轮路径可以组合一个或多个相对最大值和一个或多个相对最小值。
以优选的方式,凸轮路径沿支承在凸轮从动件的支承方向径向地转绕。凸轮从动件限定与定中心于回转弧上的凸轮路径相接触的基圆。在过滤机构的至少一个参考位置中,轮廓在任意点处于基圆相距一个为正或零的距离,该距离沿支承方向测得。在凸轮从动件保持与回转轴线相距一固定的距离的情况下,这允许确保凸轮从动件与凸轮路径之间一直存在接触。在参考位置中,凸轮从动件优选地支承在轮廓的参考圆弧上的参考接触点处,参考圆弧在参考接触点处的法线与回转轴线相交。参考位置由此为平衡位置,在此处凸轮从动件与凸轮路径之间的接触力相对于回转轴线为零。
根据特别有利的实施方式,轮廓使得在过滤机构处于参考位置中时,轮廓的圆弧中的至少一个在远离参考接触点的同时靠近基圆。与基圆的该靠近对应于负的角度刚度。
优选地,轮廓包括在参考圆弧的两侧与参考圆弧直接相邻的至少两个圆弧。在参考位置的两侧的振荡由此是可行的。
根据一种实施方式,凸轮路径径向向外地转绕,凸轮从动件定位于凸轮路径的径向地外部。该定位从径向尺寸的角度来说是有利的。其还允许凸轮从动件代受由凸轮路径经受的径向离心作用力。在该假设中,优选地设置参考圆弧具有严格大于基圆的半径的有限或无限大的半径。有利地,轮廓包括与参考圆弧直接相邻的圆弧(A1),且该圆弧(A1)具有严格小于参考圆弧的半径的半径。优选地,在参考圆弧的两侧与参考圆弧直接相邻的两个圆弧每个具有严格小于参考圆弧的半径的有限的半径。参考圆弧对应于凸轮路径的带有杠杆臂的部分,该杠杆臂沿正向方向和沿反向方向减小直至在参考点处变为零。参考点因此限定过滤机构的稳定的平衡位置。
根据另一种实施方式,凸轮路径径向向内地转绕,凸轮从动件定位于凸轮路径的径向地内部。
优选地,凸轮从动件包括从动滚轮。
根据具有特别简单和可靠的结构的实施方式,凸轮路径形成于柔性板片上,该柔性瓣片具有被固定到承载凸轮路径的转动构件的足部。然而,还可以考虑设置通过附接弹簧将凸轮连接至承载凸轮路径的转动构件。
根据一种实施方式,扭转过滤机构另外包括:
-由第一和第二转动构件中的一个承载的至少一个另一凸轮路径,该另一凸轮路径相对于承载该另一凸轮路径的转动构件围绕回转轴线旋转地固定,并被弹性地连接至承载该另一凸轮路径的转动构件,以相对于承载该另一凸轮路径的转动构件具有运动自由度,和
-至少一个另一凸轮从动件,其被关联到所述另一凸轮路径且由第一和第二转动构件中的另一个承载,该另一凸轮从动件经历所述另一凸轮路径,导致所述另一凸轮路径相对承载所述另一凸轮路径的转动构件的可变位移,
在垂直于回转轴线的切割平面中,所述另一凸轮路径具有由两两相邻的多个圆弧构成的轮廓,轮廓使得圆弧中的相邻的任意两个圆弧具有不同的曲率半径和一个相交点,且具有在该相交点处重合的切线。
优选地,由同一转动构件承载两个凸轮路径,以实现施加在凸轮路径和凸轮从动件上的作用力的径向分量的最佳平衡。凸轮路径和凸轮从动件的布置可相对于回转轴线对称,这允许旋转块的自然平衡。还可以考虑过滤机构具有两个以上的凸轮路径,例如基于三个或四个凸轮路径。可以考虑一些凸轮路径、例如相背对的相同的两个凸轮路径由转动构件中的一个承载,一些其它凸轮路径、例如相背对的相同的两个其它凸轮路径被固定到另一转动构件。
以特别有利的方式,可以考虑设置一个凸轮路径和另一个凸轮路径具有不同的轮廓。可尤其选择:对于凸轮路径中的一个,该凸轮路径具有增大的半径;对于凸轮路径中的另一个,该凸轮半径具有减小的半径,这允许以带有大力的控制的方式构成大的角度位移范围,在该大的角度位移范围中,角刚度实际上为零。还可以由此传递带有恒定的受控刚度的大的扭矩。
优选地,凸轮路径的轮廓和另一凸轮路径的轮廓使得:在第二转动构件相对于第一转动构件的、具有大于20°、且优选地大于30°、且优选地大于40°的幅度的给定振荡角度范围中,扭转过滤机构具有的角度刚度的绝对值小于180Nm/rad、优选地小于120Nm/rad、例如小于60Nm/rad。该角度位移的范围越大,对于保持小的绝对值扭矩,过滤机构对过滤大的扭矩变动的能力就越强。
根据一种实施方式,在第二转动构件相对于第一转动构件的给定的振荡角度范围中、并沿给定的振荡方向,凸轮路径与凸轮从动件之间的相互作用沿该给定方向在第一转动构件上产生扭矩,另一凸轮路径与另一凸轮从动件之间的相互作用沿与给定方向相反的方向在第一转动构件上产生另一扭矩。在该角度范围中,合成扭矩为零或非常小。
以特别有利的方式,凸轮路径的轮廓和另一凸轮路径的轮廓使得在第二转动构件相对于第一转动构件的、具有大于10°的幅度的给定振荡角范围中,机构具有的角度刚度的绝对值大于750Nm/rad、优选地大于800Nm/rad、优选地大于850Nm/rad。在足够大的角度范围上的该大刚度允许过滤机构承受大的扭矩。
优选地,存在第二转动构件的至少一个这样的振荡角度位置:该振荡角度位置对应于凸轮从动件与凸轮的轮廓中的一个的两个圆弧的相交点之间的接触,且其不对应于另一凸轮从动件与另一凸轮路径轮廓的两个圆弧的相交点之间的接触。还可增加对应于凸轮从动件从一个圆弧到另一个圆弧的转移的角度位置,并由此优化过滤机构的响应特性,同时保留简单的凸轮轮廓、即每个轮廓由有限数量的圆弧构成。
优选地,所述另一凸轮路径沿支承在另一凸轮从动件的支承方向径向地转绕,以使得所述另一凸轮从动件限定与定中心于回转弧上的所述另一凸轮路径相接触的基圆,以及使得在过滤机构的参考位置中,所述另一凸轮路径的轮廓在任意点处与由所述另一凸轮从动件限定的接触基圆相距为正或零的距离,该距离沿支承在所述另一凸轮从动件上的支承方向测得,以及使得在参考位置中,所述另一凸轮从动件支承在所述另一凸轮路径的轮廓的参考圆弧上的参考接触点处,所述另一凸轮路径的轮廓的参考圆弧在所述另一凸轮路径的轮廓的参考圆弧上的参考接触点处的法线与回转轴线相交。
优选地,所述另一凸轮路径也径向向外地转绕,所述另一凸轮从动件定位于所述另一凸轮路径的径向地外部。该布置从径向体积的角度来说是有利的。其还允许凸轮从动件代受由凸轮路径经受的径向离心作用力。
根据另一实施方式,所述另一凸轮路径也径向向内地转绕,所述另一凸轮从动件定位于所述另一凸轮路径的径向地内部。
根据具有特别简单且可靠的结构的实施方式,所述另一凸轮路径形成在柔性板片上,该柔性板片包括固定到承载所述另一凸轮路径的转动构件的足部。然而,还可以考虑设置通过附接弹簧连接至承载凸轮路径的转动构件的凸轮。
根据一种实施方式,所述另一凸轮路径的轮廓包括两两相邻的且两两具有相交点的多个其它圆弧,所述另一凸轮路径的轮廓使得所述其它圆弧中的至少两个相邻圆弧具有有限或无限大的不同曲率半径,并具有在相交点处重合的切线。优选地,所述多个其它圆弧由至少三个和/或至多十个其它圆弧构成。
根据本发明的一个方面,根据本发明的过滤机构具有用于传递连接至第一和第二转动构件中的一个的驱动构件与连接至第一和第二转动构件中的另一个的从动构件之间的扭矩的功能。由此,本发明还涉及构成驱动构件与从动构件之间的扭矩路径的扭矩传递运动链,其特征在于,其包括如前面描述的过滤机构,第一和第二转动构件位于驱动动件与从动件之间的扭矩路径中。
由此,特比地,本发明涉及包括初级飞轮和次级飞轮的双飞轮缓冲器,该双飞轮缓冲器集成有如前面描述的扭转过滤机构,初级飞轮由第一转动构件构成,次级飞轮由第二转动构件构成。在该假设中,次级飞轮意于、且被设置为连接至从动构件,例如摩擦式离合器的板。
以类似的方式,本发明还旨在一种集成有根据本发明扭转过滤机构的具有长行程的缓冲器。
根据本发明的另一方面,根据本发明的过滤机构还具有被集成到布置在相对于驱动构件和从动构件之间的扭矩路径的旁路处的惯性缓冲块或摆式振荡器的功能。由此,特别地,本发明还涉及一种缓冲机构,该缓冲机构包括通过扭矩传递运动链连接的输入构件和输出构件,该扭矩传递运动链具有如前面描述的过滤机构,其第一转动构件由输入构件、输出构件或扭矩传递运动链的在输入构件与输出构件之间的元件构成,第二转动构件被布置在相对于扭矩传递运动链(lacinématique de transmission de couple)的旁路(dérivation)处。本发明还涉及一种构成驱动构件和从动构件之间的扭矩路径的扭矩传递运动链,其特征在于,该扭矩传递运动链包括如前面描述的过滤机构,第一和第二转动构件中的一个处于主动构件与从动构件之间的扭矩路径中,第一和第二转动构件中的另一个处于主动构件与从动构件之间的扭矩路径之外。
附图说明
通过阅读接下来参照附图给出的说明,本发明的其它特征和优点将变得显而易见,在附图中:
图1为根据本发明的一种实施方式的推进组件的示意性视图,该推进组件包括集成有根据本发明的实施方式的扭转过滤机构的双飞轮缓冲器;
图2为图1的推进组件的双飞轮缓冲器的一部分的立体视图;
图3为图2的双飞轮缓冲器的一部分的正视图,其尤其允许使得过滤机构的柔性板片可见;
图4为图2的双飞轮缓冲器的截面视图;
图5为具有图3的柔性板片的凸轮路径的轮廓的示意性视图;
图6为对应于图5的轮廓的、过滤机构的扭矩的特征曲线图;
图7为替代图5的轮廓的轮廓的示意性视图;
图8为对应于图7的轮廓的、过滤机构的扭矩的特征曲线图;
图9为对应于凸轮路径的另一轮廓的、过滤机构的扭矩的特征曲线图;
图10为在图6和8中示出的扭矩特征的组合的合成曲线图。
为了清楚可见,在全部附图中用相同的参考标号标示相同或相似的元件。
具体实施方式
在图1中示出机动车辆的推进组件10,其包括内燃机12,内燃机12的曲轴14驱动运动传动链16,该运动传动链16包括定位在变速箱的上游的干式离合器18。运动学地,曲轴14与运动学传递链16中的摩擦式离合器18之间设置有扭转过滤机构22,该扭转过滤机构22构成双飞轮缓冲器且包括输入构件和输出构件,该输入构件由与曲轴14联结的初级飞轮24构成,该输出构件由与离合器18的反作用板联结或与该反作用板制成单个部件的次级飞轮构成。弹性构件28被插设在初级飞轮24和次级飞轮26之间,以在初级飞轮24与次级飞轮26之间的角度定位变动时变形。曲轴14、缓冲机构22、离合器18和变速箱的输入轴20围绕同一回转轴线100转动。
图2至4详细示出双飞轮缓冲器22的结构。初级飞轮24由板30组成,在该板30上固定有用于连接至起动器(未示出)的齿圈32。初级飞轮24的板30意于通过螺钉34安装在曲轴14的端部凸缘上。初级飞轮24制成凸轮从动件36(在此为两个)。每个个凸轮从动件36由滚轮38构成,该滚轮38通过滚针轴承或滑动轴承安装在固定到板30的枢轴40上,以围绕平行于回转轴线100且相对初级飞轮24固定的轴线转动。
次级飞轮26形成实心板42,该实心板42也构成摩擦式离合器18的反作用板。滚动轴承44确保引导次级飞轮26相对于初级飞轮24旋转。柱部46允许将板42固定到离合器盖(未示出)。次级飞轮26还形成相对于板42轴向突出的开有槽的毂48,且单体式弹性构件52的环形主体50套在该毂48上,该单体式弹性构件52包括弯曲的柔性板片54(在此数量为两个)。每个柔性板片54具有相对于环形主体50大致径向向外延伸的肘形足部56,该肘形足部56通过周向延伸的细长弯曲臂58而被延长,且在该细长弯曲臂58上形成凸轮路径60,凸轮路径60径向向外地转绕并径向地定位在内侧、且面对滚轮38中的一个。每个柔性板片54由此关联到滚轮38中一个滚轮,该一个滚轮在相关联的凸轮路径60上滚动。值得注意的是,凸轮路径60在垂直于回转轴线100的切割平面中具有由一系列圆弧构成的轮廓,这些圆弧中的一些可具有无限大的半径并构成直的部段。例如,根据图5所示的实施方式,轮廓包括直部段A0(具有无限大半径的圆弧),相继地接着有四个圆弧A1、A2、A3和A4,这四个圆弧A1、A2、A3和A4具有中心C1、C2、C3、C4以及逐渐不同的半径R1、R2、R3、R4,在此具有逐渐增大的半径,以使得R1<R2<R3<R4。在它们的相交点,相邻的两个圆弧具有共同的切线。圆弧A1也与直部段A0相切。值得注意的是,存在有直部段A0的参考点E,对于该参考点E,直部段的法线穿过过滤器机构的回转轴线100。在该参考点E,柔性板片54与凸轮从动件36之间的接触作用力相对于回转轴线100是单纯地径向的,且不产生任何扭矩。因此,其为平衡位置。该平衡位置是稳定的,因为在参考点E的两侧,凸轮路径60位于基圆G的径向地外部,该基圆G由在第一转动构件24相对于第二转动构件26转动时、凸轮从动件36的滚轮38和凸轮路径60之间的接触点的轨迹限定。图5的凸轮路径60是凸的,且在此,至少在对应于滚轮和参考点E之间的接触的参考位置中,圆弧A0至A4相对于回转轴线全部定位于基圆G的径向地外部。相继的圆弧的曲率中心和半径被选择为使得在对应于滚轮38与参考点E之间的接触的参考位置中,回转轴线与凸轮路径的当前点之间的距离在该点远离参考点时连续地增大。
由此确保在初级飞轮相对于次级飞轮沿任意地指定为“正方向”的方向转动时,凸轮从动件的滚轮在远离参考点E并靠近自由端部的同时在关联的凸轮路径上滚动,同时导致柔性板片的增大的挠曲。
这导致了由图6的曲线图所示的扭矩与角度位置之间的关系,其中横坐标轴表示自参考点E的位置起沿着正方向增大的角度位置值,纵坐标轴表示对应的静态扭矩的绝对值。观察到,扭矩为角度位置的单调递增连续函数。换句话说,扭矩随角度位置连续且无间断地增大。还观察到,前述函数的导数为单调递增连续函数,换句话说,角度刚度也随角度位置连接地增大。
如有必要,凸轮路径可沿反方向延长超出部段A0。在该情况下,对于凸轮从动件在初级飞轮相对于次级飞轮沿正方向转动时自参考点E起所经历的凸轮路径的部分已经描述的同样适用于凸轮从动件在初级飞轮相对于次级飞轮沿反方向转动时自平衡点起经历的凸轮路径的部分。同样在该部分中,凸轮路径由相继的圆弧构成,这些圆弧在它们的相交点出余切。
因此使得可以构成简单的凸轮表面,该凸轮表面确定角度刚度随初级飞轮与次级飞轮之间的角度定位的变化的规律。由相继的圆弧构成的该结构尤其便于在制造过程中的尺寸控制。
当然,可以选择圆弧的相继的半径,以得到不同的凸轮轮廓及不同的扭矩和角度刚度变化。
由此,图7示出具有相继的四个圆弧的轮廓,所述相继的四个圆弧具有半径R0、R1、R2和R3,比如R0>R,R0>>R1,R1>R2,R2<<R3、R,R为基圆G的半径,如同在第一实施方式中,直接相连的弧在它们的相交点处余切。该类型的轮廓导致扭矩与角度行程之间的如图8所示的关系:扭矩为角度位移的连续函数,但为非单调的且仅分段可导的函数。尤其观察到,具有半径R2的圆弧A2对应于曲线的负斜率,因此对应于负角度刚度。这对应于凸轮路径的轮廓的沿正方面靠近基圆的区域。
在图9中对于不同的轮廓示出扭矩根据角度行程的变化的曲线,在该轮廓中,R0>RP,R1<R0,R2<R1,R3>R2且R4>R3,但带有与前述实施方式不同的圆弧长度,以使得角度刚度在全部点处保持为正或为零。
可以理解的是,无论凸轮路径60的形状及凸轮从动件36在凸轮路径60上的定位如何,柔性板片54被弯曲以使得凸轮从动件36与凸轮路径60之间的接触点在基圆G上。凸轮路径60径向向外地转绕,在接触点处沿给定的旋转方向的刚度在以下情况下将是负的:如果自该接触点起沿该旋转方向将被经历的凸轮路径60的部分在凸轮从动件36处于接触点时定位于基圆G之下。反之,如果凸轮路径60的邻近接触点的且自接触点起沿该旋转方向将被经历的部分在凸轮从动件36处于接触点时定位于基圆G的上方,刚度为正的。
以特别有利的方式,对于同一扭转过滤机构,可组合具有不同的轮廓的两个板片,例如一个图5和6类型的板片和一个图7和8类型的板片。这样的组合允许获得每个板片的扭矩之和的合成扭矩,其曲线图示于图10中。要强调的是,图5和7的两个板片的被定位为使得它们在其相对于其相应的凸轮从动件的参考位置中联合。
观察到,图10的曲线的整体形状与图9的相似,但对于60°的最大角度行程,具有由图10中的不同轮廓构成的板片的机构获得的扭矩最大值明显大于具有图9中的相同板片的机构所获得的扭矩最大值。
观察到,图10的曲线的切线表示刚度在20°至40°的角度偏转范围中是小的,在40°至60°的角度偏转范围中是更大的。更确切地,观察到,在20°至40°的范围中,角度刚度小于60Nm/rad。相反地,在50°和60°之间的角度行程范围中,角度刚度大于800Nm/rad,这允许过滤机构响应0至450Nm范围内的大扭矩范围,其中对于小于50Nm的扭矩,在角度行程范围的一个大的部分上具有小的刚度。
尤其通过在给定角度范围上(30°至40°的范围内)组合图5的板片的正刚度和图7的板片的负刚度得到该结果,导致在该角度位移范围中的角度刚度的几乎为零的合成值。
因此使得可以通过凸轮的各自地保持简单的轮廓构建特别有利的特征。由相继的圆弧构建的每个凸轮轮廓尤其便于制造过程中的尺寸控制。
当然,仅以示例性而非限制性方式给出附图中所示的和上面讨论的例子。
在前述实施方式中,在定中心于回转轴线100上的基准中,凸轮路径60是凸的且被布置在凸轮从动件36的径向地内部。然而,所提出的解决方案可转换成定位于凸轮从动件的径向地内部的凹的凸轮路径,如申请FR3000155中所述的。所提出的解决方案还可转换成定位于凸轮从动件的径向地外部的凹的凸轮路径,如与本申请同日提交的未公开的申请FR-1562316中所述的。
根据本发明的具有一个或多个柔性板片的扭转过滤机构可以构成如图1中所示的双飞轮缓冲器。其还可以构成被布置在相对于扭矩路径的旁路处的惯性缓冲块或摆式振荡器。
明确的是,可使得所述的不同实施方式相互组合以提处其它实施方式。如基于本申请的全部文件而对于本领域技术人员显而易见的、及仅仅与在一个或多个实施方式中确定的其它特征相关地具体公开的全部特征,可以作为所述一个或多个所述实施方式的变型而被实施,而无需与该一个或该多个实施方式的其它特征组合、和/或如有必要可与来自于从本申请的全部文件得到的其它实施方式的其它特征组合,前提是其并没有被明确排除在外或技术情况没有使得这样的组合不可行或无意义。
Claims (15)
1.一种用于扭矩传递装置(16)的扭转过滤机构(22),所述扭转过滤机构(22)包括:
第一转动构件(24),其能够围绕所述扭转过滤机构(22)的回转轴线(100)转动,
第二转动构件(26),其能够围绕所述回转轴线(100)转动和相对于所述第一转动构件(24)振荡,
由第一转动构件和第二转动构件中的一个承载的至少一个凸轮路径(60),所述凸轮路径(60)能够与承载所述凸轮路径(60)的转动构件一起围绕所述回转轴线(100)转动,并被弹性地连接至承载所述凸轮路径(60)的转动构件,以相对于承载所述凸轮路径(60)的转动构件具有运动自由度,和
-至少一个凸轮从动件(36),其被关联至所述凸轮路径(60)且由第一转动构件和第二转动构件中的另一个承载,所述凸轮从动件(36)能够经历所述凸轮路径的反向端部与所述凸轮路径的正向端部之间的凸轮路径(60),导致所述凸轮路径(60)相对于承载所述凸轮路径(60)的转动构件的可变位移,
其特征在于,所述凸轮路径(60)在垂直于所述回转轴线的切割平面中具有包括两两相邻的且两两具有相交点的多个圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)的轮廓,所述轮廓使得所述圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)中的相邻的至少两个圆弧具有有限的或无限大的不同曲率半径,且具有在所述相交点处重合的切线。
2.根据权利要求1所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述轮廓使得所述圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)中的相邻的任意圆弧对由具有有限的或无限大的不同曲率半径的、且具有在所述相交点处重合的切线的圆弧构成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述多个圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)由最多十个圆弧构成。
4.根据权利要求1或2所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述多个圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)包括至少三个圆弧。
5.根据权利要求4所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述轮廓的至少一个圆弧具有所述轮廓的所述圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)中的在所述凸轮路径的正向端部侧的相邻圆弧和所述轮廓的所述圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)中的在所述凸轮路径的反向端部侧的相邻圆弧,且具有大于在所述凸轮路径的正向端部侧的相邻圆弧的半径并大于在所述凸轮路径的反向端部侧的相邻圆弧的半径的半径。
6.根据权利要求4所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述轮廓的至少一个圆弧具有所述轮廓的所述圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)中的在所述凸轮路径的正向端部侧的相邻圆弧和所述轮廓的所述圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)中的在所述凸轮路径的反向端部侧的相邻圆弧,且具有小于在所述凸轮路径的正向端部侧的相邻圆弧的半径并小于在所述凸轮路径的反向端部侧的相邻圆弧的半径的半径。
7.根据权利要求1或2所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述凸轮路径(60)沿支承在所述凸轮从动件(36)上的支承方向径向地转绕,以使得所述凸轮从动件(36)限定与定中心于回转轴线(100)上的所述凸轮路径(60)接触的基圆(G),且使得在过滤机构(22)的至少一个参考位置中,所述轮廓在任意点处与所述基圆(G)相距为正或零的距离,该距离沿所述支承方向测得。
8.根据权利要求7所述的扭转过滤机构,其特征在于,在所述参考位置中,所述凸轮从动件(36)支承在所述轮廓的所述多个圆弧中的参考圆弧上的参考接触点(E)处,所述参考圆弧在所述参考接触点(E)处的法线与所述回转轴线(100)相交。
9.根据权利要求8所述的扭转过滤机构,其特征在于,在所述过滤机构(22)处于参考位置中时,所述轮廓的所述圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)中的至少一个在远离所述参考接触点的同时靠近所述基圆(G)。
10.根据权利要求1或2所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述凸轮路径(60)径向向外地转绕,所述凸轮从动件(36)定位于所述凸轮路径(60)的径向地外部。
11.根据权利要求8所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述参考圆弧具有严格大于所述基圆(G)的半径的有限的或无限大的半径。
12.根据权利要求1或2所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述凸轮从动件(36)包括从动滚轮(38)。
13.根据权利要求1或2所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述凸轮路径(60)形成于柔性板片(54)上,所述柔性板片(54)包括固定到承载所述凸轮路径(60)的转动构件的足部(56)。
14.根据权利要求1或2所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述扭转过滤机构另外包括:
-由第一转动构件和第二转动构件中的一个承载的至少一个另一凸轮路径(60),所述另一凸轮路径(60)能够与承载所述凸轮路径的转动构件一起围绕所述回转轴线(100)转动,且被弹性地连接至承载所述另一凸轮路径(60)的转动构件,以相对于承载所述另一凸轮路径(60)的转动构件具有运动自由度,和
-至少一个另一凸轮从动件(36),其被关联至所述另一凸轮路径(60),且由第一转动构件和第二转动构件中的另一个承载,所述另一凸轮从动件(36)经历所述另一凸轮路径(60),导致所述另一凸轮路径(60)相对于承载所述另一凸轮路径的转动构件的可变位移,
其特征在于,在垂直于所述回转轴线的切割平面中,所述另一凸轮路径具有由两两相邻的多个圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)构成的轮廓,所述轮廓使得所述圆弧(A0,A1,A2,A3,A4)中的相邻的任意两个圆弧具有不同的曲率半径和一个相交点,且具有在所述相交点处重合的切线。
15.根据权利要求14所述的扭转过滤机构,其特征在于,所述凸轮路径(60)和所述另一凸轮路径(60)具有不同的轮廓。
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