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CN112424502A - 具有减震器装置的驱动系统 - Google Patents

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CN112424502A CN201980047439.0A CN201980047439A CN112424502A CN 112424502 A CN112424502 A CN 112424502A CN 201980047439 A CN201980047439 A CN 201980047439A CN 112424502 A CN112424502 A CN 112424502A
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Abstract

本发明涉及一种驱动装置,该驱动装置具有内燃机、具有动力输入端和动力输出端的传动装置,具有电动机或变矩器,该电动机或变矩器包括转子,该转子用于将驱动扭矩输出到传动装置的动力输入端,以及具有减震器装置,该减震器装置被设置成绕中心轴旋转,以减小内燃机的旋转驱动运动的不规则程度,该旋转驱动运动在其动力输入端被引入到传动装置中,其中,减震器装置包括第一托架部、第二托架部、在圆周方向上彼此跟随的多个减震器质量块,以及连接机构,用于根据托架部相互之间的相对旋转而使减震器质量块在径向平面内相对于中心轴运动,并且电动机或变矩器的转子被附接到自由托架部上,该自由托架部可以相对于变速器输入轴旋转,因此,转子的扭矩经由连接托架部和减震器质量块的所述连接机构传导。

Description

具有减震器装置的驱动系统
技术领域
本发明涉及一种驱动系统,该驱动系统具有内燃机、传动装置以及减震器装置,该减震器装置布置在驱动系统的系统部分中,该系统部分在运动学上位于内燃机和传动装置之间。
在狭义语境下,本发明涉及一种具有集成减震器装置的驱动系统,其减震器频率根据减震器装置的旋转频率自适应地变化,其中,减震器装置以所谓的环形摆或离心摆设计来实现,并且包括多个减震器质量元件,这些减震器质量元件可以通过借助于轨道或铰接结构而相应地被引导和/或铰接,从而可以在相对于减震器装置的旋转轴的径向平面内运动。
背景技术
从德国专利102016217220 A1中已知一种用于机动车辆的混合驱动系统,其包括内燃机、电动机、传动装置,以及减震器装置,其中,减震器装置和电动机布置在内燃机和传动装置之间的中间区域。内燃机和电动机连接至传动装置的输入端。
发明内容
本发明的目的是建立解决方案,使得在上述类型的驱动系统中,能够增加施加到传动装置动力输入端的驱动扭矩的规则性,并减小传动装置输入端角速度波动的振幅。
根据本发明,该目标通过一种减震器装置来实现,该减震器装置具有:
-内燃机,
-具有动力输入端和动力输出端的传动装置,
-变矩器或电动机,其包括转子,该转子用于将驱动扭矩输出到传动装置的动力输入端,以及
-减震器装置,其设置成绕中心轴线旋转,以减小在传动装置的动力输入处引入其中的内燃机的旋转驱动运动的不规则程度,
-其中,减震器装置包括第一托架部、第二托架部、在圆周方向上彼此跟随的多个减震器质量块,以及连接机构,该连接机构用于根据托架部相互之间的相对旋转而使减震器质量块在相对于中心轴的径向平面内运动,以及
-转子的驱动扭矩经由减震器装置的连接机构引至变速器输入端。
这有利地使得在机动车辆的驱动系统中,以在重量和空间上基本保持中立的方式,能够相对于转子的惯性矩显著改善减震器装置的吸收特性。另外,转子可有利地经由承载转子的减震器装置的托架部集成到整个系统中,并且减震器装置的连接接口还可用于以协同的方式将转子扭矩连接到传动装置的输入端中。
根据本发明的一个特别优选实施例,所述转子被附接至第二托架部。所述第一托架部随后被附接到传动装置的动力输入端。然后,连接机构将包括减震器质量块的第一托架部连接到第二托架部,第二托架部的惯性通过转子的惯性矩而增加。连接是通过接合和/或导向结构来实现的。托架部的最大旋转性优选地受所述连接机构限制,其中,在连接机构中优选地不受坚硬的端部位置限制,而是优选地回复力增加,例如,当接近某一端部位置时,回复力渐近地增加。
根据本发明概念,通过将变矩器或电动机的部件集成到减震器装置中来建立环形摆系统,其中所述变矩器或电动机的所述部件用作附加的环形质量。
对于环形摆系统,离心质量基本上由可用安装空间和强度限制决定,例如最大值。导向和接合部中的表面压力,或者尤其在辊式导向的情况下,受到辊子接触处压力的限制。根据本发明概念,相对于变矩器或电动机的转子,减震器装置的自由托架部的环形质量以在空间和总重量方面中性的方式增加。
根据本发明概念,实现了通过增加环形质量来产生同样增加的回复扭矩,同时具有相同或甚至减小的振荡角。此外,根据本发明,由于相对于转子增加了环形质量,可产生同样增加的回复力矩,但振荡角相同甚至减小。同样有利的是,在相关的方式中,对于振荡角更大的辊式输送机,辊子接触处的成圈或紧密度也增加,因此辊子接触区域中的压力也减小。这种强度的增加现在还允许更多的离心质量结合到减震器装置中,进而改善功能。
尤其,当电动机的转子用作附加的环形质量时,根据本发明的减震器装置可采用转子包围减震器装置的方式构造,因此减震器装置位于转子的内部。然后,该转子可以通过钟形或鼓形部件连接到减震器装置的自由端,即第二托架部。该部件在外侧承载转子,并经由径向向内突出并附接到第二托架部的凸缘部轴向附接到第二托架部。这种连接尤其可通过铆接、填缝和/或焊接的方式来实现。
支撑部件居中和/或支撑这些部件的抗扭连接的局部互补的接缝结构可以用于连接部件上,该连接部件设置成将转子连接到第二托架部,或者用于转子或其托架上。具体地说,耦合两个部件的连接方式可通过塑性变形使其处于保持状态。
如所述转子是电动机的转子,优选地,其被构造和布置成使得所述转子在外侧包围第一托架部,并且优选地还包围整个减震器装置。所述转子和减震器装置可组合形成一个组件,该组件作为驱动系统装配过程中的相应组件附接到变速器或内燃机上。
如所述转子是液力变矩器的转子,优选地,其被布置成轴向紧邻第二托架部。在此,减震器装置和变矩器也可组合形成一个组件,该组件可整体地推至传动装置的输入轴上。
所述连接机构优选地被构造成使得其包括弹簧机构,其中,弹簧机构然后优选地被设计成使得其产生回复力,该回复力迫使减震器质量块进入起始位置。弹簧机构可以被设计成使得其在第一和第二托架部之间有效,并且包括在圆周方向上对齐的圆柱形地缠绕的减震器弹簧,因此在圆周方向上的力方面也有效。一方面,弹簧机构具有复位机构的功能;其还具有如下功能,即它的偏置随着角速度的增加而增加,因此减震器频率也增加。优选地,通过弹簧机构实现弹性止动装置,从而限制环形摆区段的最大偏转或第一和第二托架部相对于彼此的最大旋转。
弹簧机构还可以包含弹簧系统,其中提供了压缩或弧形弹簧或者弹簧系统的串联或并联连接。还可以设置高弹体阻尼器和摩擦装置,以便通过施加回复扭矩来限制两个托架部的相对旋转,并且如果需要,可以从系统中提取能量。
优选地,连接机构被设计成使得其引起环形摆区段的重心沿着具有径向于中心轴的路径分量的路径移动。为此,连接机构可以包括曲线形结构和/或接合结构。此外,优选地,连接机构被设计成使角速度暂时增加,从而使减震器质量块的径向向外运动,而角速度的暂时降低致使减震器质量块的径向向内运动。
构成减震器质量块的所述环形摆区段优选地沿着弯曲路径可枢转地或可移动地连接到第一托架部或第二托架部;相应的运动学还可通过导向结构来实现。
优选地,至少托架部由钢板制成成形的钣金件。优选地,环形摆区段被制造成相对厚壁的切割件、铸造件、压制成型件或落锻件。
可根据本发明将结构或子系统合并到环形减震器布置中,通过该装置,在两个托架部相对于彼此的运动过程中从系统中提取能量。为此,可应用摩擦系统或流体动力阻尼结构,其尤其在托架部和/或减震器质量块区段之间有效。特别地,可将转子内的减震器装置组合成一个密封单元,该密封单元被封装并可选地使用粘性介质填充,尤其是油脂或油。密封可通过弹性体结构来实现,该弹性体结构在材料上附接到可以相对于彼此运动的结构上,并且通过其固有的弹性来补偿托架部的最大扭转。因此,可实现无运行间隙的完全密封。
附图说明
自以下结合附图进行的描述显露出本发明的其他细节和特征。在附图中:
图1示出了轴向半剖视示意图,以阐明用于机动车辆的驱动系统的结构,该机动车辆具有电动机转子,该转子直接横向地与减震器装置的第二托架部接触并且不可旋转地附接到该第二托架部,其中,所述转子与减震器装置和附接到减震器装置的联轴器轴向重叠;
图2示出了进一步阐明根据本发明的具有减震器弹簧的减震器装置的功能原理的示意图,该减震器弹簧用于复位托架部和弹簧元件,并且在运动学上平行于托架部和弹簧元件布置,以及用于限制端部位置;
图3示出了一个替代模型,以阐明减震器的第一设计;
图4示出了一个替代模型,以阐明减震器的第二设计(所谓的等径环形摆减震器);
图5示出了一个示意图,以阐明用于具有变矩器的机动车辆的驱动系统的结构,该变矩器直接横向地接触减震器装置的第二托架部并且不可旋转地连接到该第二托架部;
图6示出了一个示意图,以阐明根据本发明的具有端部位置阻尼器的减震器装置的功能原理;
图7示出了一个示意图,以阐明根据本发明的减震器装置的功能原理,该减震器装置通过偏置减震器弹簧和附加的端部位置阻尼而具有永久的中心复位;
图8示出了一个草图,以阐明其中容纳有外部回位弹簧和端部位置弹簧的弹簧组。
具体实施方式
根据图1所示,以部分示意的形式阐明了用于机动车辆的混合驱动系统形式的驱动系统,该驱动系统包括内燃机BK、电动机机E、连接装置K,以及传动装置G。传动装置G连接到内燃机BK,同时包括减震器装置T。在此,减震器装置T位于内燃机BK和传动装置G之间的中间区域,且连接到传动装置G的动力输入端GE。此外,连接装置K和减震器装置T组合形成一个组件。所述混合驱动系统包括控制装置C,通过该控制装置C可根据性能要求控制内燃机BK。在本发明所示的装置中,控制装置C还控制变速器G、联轴器K,以及电动机E,可选地,额外电气及机电部件可整合(未示出)。
传动装置G还包括动力输入端GA。优选地,传动装置G被设计为手动变速器、具有无级变速比的变速器或者具有可切换级和系统部分的组合变速器,具有无极变速比的该系统部分被设置成适用于低速范围。可从动力输出端GA分流的动力经由车轴差速齿轮AD分支到车轮驱动轴DL、DR。
电动机E包括定子ES和转子ER,所述定子ES和转子ER用于根据电动机E的电启动将驱动扭矩输出到传动装置G的动力输入端GE。电动机E主要用作车辆的电动机操作的驱动马达,但其还可用作起动/停止操作的起动器,且还可在车辆滑行时暂时用作发电机,或者通常还提供或保持车载电压。
减震器装置T与变速器输入轴GE的旋转轴X同轴布置,且用于减小在变速器装置T的动力输入端GE处引入的内燃机BK的旋转驱动运动的不规则程度。
减震器装置T包括第一托架部T1、第二托架部T2、在圆周方向上彼此跟随的多个减震器质量块TM以及用于减震器质量块TM运动的连接机构KM,尤其是在相对于中心轴X的径向平面中,根据可致使托架部T1、T2相互之间的相对旋转和减震器质量块TM运动的力系统进行的运动。
根据本发明的驱动装置的特征在于,电动机E的转子ER被附接至托架部T1、T2的其中之一,在本例中,其被附接到第二托架部T2,即所谓的减震器装置的自由托架部,并借此增加其惯性矩。从运动学的角度来看,第二托架部T2位于连接机构KM背离变速器输入端GE的一侧,且可通过移动减震器质量块而相对于变速器输入端GE枢转。转子ER的驱动扭矩因此连接到第二托架部T2中,并经由连接机构KM引导至第一托架部T1中。仅通过该第一托架部T1,转子ER的驱动扭矩就可到达托架毂T1A和变速器输入端GE。因此,所述转子ER可根据连接机构KM经由减震器装置而相对于变速器输入端GE轻微枢转。所述转子ER具有一部分或支撑结构,该部分或支撑结构与第二托架部T2轴向接触,即从侧面接触,并且该部分或支撑结构被附接,尤其是通过铆接、爪接、填缝和/或焊接的方式连接至第二托架部T2上。
所述转子ER以如下方式集成到驱动装置中,即其以罐状壁的方式在外侧包围第二托架部T2和附接到其上的连接机构KM,以将其置于内部。
第一托架部T1与托架毂T1A协作附接至变速器输入轴GE。当托架毂T1A以抗扭的方式经由内齿系统T1Z接合至变速器输入轴GE的外齿系统GEZ中时,第一托架部T1仍可在有限范围内枢转,并在圆周方向上经由弹簧支撑在托架毂T1A上。然而,第一托架部T1相对于托架毂T1A的可旋转性优选地严格限制在例如±8°。所述托架毂T1A包括托座部2和径向凸缘3。托座部2的内部设置有内齿系统T1Z,所述径向凸缘3用于连接,即可以绕第一托架部T1的轴X枢转到托架毂T1Z。
第一托架部T1还可承载连接板托架KL1。其被制造为成形的钣金件,尤其是深冲压件,并且被附接到第一托架部T1,特别地经由铆钉1铆接。所述连接板托架KL1构成毂部4,该毂部4与第一托架部T1的内部5协作,限定环形盘空间6,托架毂T1A的径向凸缘3位于该环形盘空间6中。在托架毂T1A的托座部2上,通过圆周台阶构成了座部7,第二托架部T2位于该座部7上并且以有限的可枢转方式被引导。第二托架部T2轴向固定在所述托座部7上,在此,这可通过位于所述托座部7的圆周凹槽中的弹簧圈8来实现。因此,第二托架部T2至少在有限范围内可相对于托架毂T1A绕轴X枢转。由转子ES引入第二托架部T2的驱动扭矩的传递是经由连接机构KM传递到第一托架部T1来实现的,所述连接机构KM本身用于在托架部T1、T2相对于彼此的旋转和减震器质量块TM的运动之间建立功能关系,使得托架部T1、T2相对于彼此的每个相对位置致使减震器质量块TM相对于托架部T1、T2的位置被限定。
连接机构KM连接第一托架部T1、减震器质量块TM,以及第二托架部T2,从而通过此方式使两个托架部T1、T2的相对旋转致使减震器质量块TM相对于彼此的移动。本发明中的连接机构KM由包括托架部T1、T2和减震器质量块TM,以及辊子导销KM1构成。所述连接机构KM以减震器质量块TM铰接在第一托架部T1上的方式进行设计,且相应的辊子导销KM1或者位于第二托架部T2上且接合在形成于减震器质量块TM中的弯曲路径中,或者位于相应的减震器质量块TM中并接合在形成于第二托架部T2中的弯曲路径中。特别地,所述连接机构KM通过以下方式设计:所有的减震器质量块TM在其相应的角段中相对于旋转轴X在径向上且(如适用)在圆周方向上执行相同的运动。因此,减震器质量块TM经由连接机构KM被强制同步。这使得能够在低速时消除重力引起的激振。在托架部T1、T2相互相对旋转期间,减震器质量块TM的运动特性优选地由内燃机BK进行协调,同时将预期的以及至少在很大程度上被补偿的减震器装置T的激振纳入考虑范畴。所述连接机构KM可通过以下方式进行设计:其可为变速器输入轴GE的角速度的正过冲和负过冲提供不对称的补偿特性。为此,连接机构KM包括例如曲线形结构和/或铰接结构,该曲线形结构和/或铰接结构被设计成使得暂时加速致使减震器质量块TM的径向向外运动,并且角速度的暂时减速致使减震器质量块TM的径向向内运动,其中,减震器质量块TM可移动地,尤其可枢转地连接到第一托架部T1和/或第二托架部T2。
所述连接机构KM还包括能量存储装置或弹簧机构S,其中,该弹簧机构S被设计成使得其产生回复力,该回复力迫使减震器质量块TM进入起始位置,尤其是中心位置。所述弹簧机构S可被设计成具有多种功能;例如,其可引起第一托架部T1相对于托架毂TN1的悬挂、减震器质量块TM的中心定位,以及端部位置限制,从而弹性地使两个托架部T1、T2相对于彼此的旋转受到限制。所述弹簧机构S可被设计成使得其包括减震器弹簧S1、S2,该减震器弹簧S1、S2在圆周方向上对齐,并且绕旋转轴X轻微弯曲,但是以其他方式被圆柱形地缠绕。
所述减震器装置T优选地与内燃机的主激振器频率相匹配。根据本发明的减震器装置优选地形成环形摆式减震器,其用作速度自适应扭转振动减震器。根据本发明,由于转子ER连接到第二托架部T2,该部件T2的惯性矩增加,致使扭转振动隔离能力改善,而与安装空间和重量无关。
减震器质量块TM通过安装在第二托架部T2上沿周向移动,并可在有限的范围内沿径向移动。该径向方向上的运动由导向机构KM1来实现。
从转子ER到变速器输入轴的动力流进入第二托架部T2,从第二托架部T2进入连接机构KM,从连接机构KM进入第一托架部T1,且从第一托架部T1,通过包括弹簧机构S和托架毂T1A,进入变速器输入轴GE。所述转子ER因此可枢转地连接到第一托架部T1,经由连接机构KM受限于干扰事件;因此,其被附接到减震器装置T的自由端,该自由端在运动学上远离变速器输入端。
图2的图示通过示例示意性地示出了其结构,并简化为减震器装置的角段。为了简化说明,本发明中第一托架部T1经由齿部T1Z不可旋转地直接连接到变速器输入轴GE。(在根据图1的实施例中,齿部T1Z形成在毂部T1A上,且第一托架部T1位于毂部T1A上,同时在圆周方向上具有弹簧支撑。)所述第一托架部T1承载减震器弹簧S1,通过该减震器弹簧,第一毂部T1和第二毂部T2在中心位置彼此偏置。所述第一托架部T1还承载端部位置弹簧S2,当两个托架部T1、T2达到结构上匹配的枢转角时,这种方式变得有效并且形成弹性端部止挡,该止挡限制两个托架部T1、T2绕轴X的最大枢转。在正常操作中,托架部T1、T2相对于彼此的标准震荡范围位于由端部位置弹簧S2限定的旋转范围8之间。
当托架部T1、T2相对于彼此枢转时,在此示出的减震器质量元件TM'经由其铰接连接件9在圆周方向上被承载到第二托架部T2。连接结构KM1实现了减震器质量元件TM'相对于第一托架部T1在圆周方向上的运动,从而使减震器质量元件TM'的重心CP也径向移动。这种机械连接的特性尤其经由第一托架部T1或减震器质量元件TM'中的导轨KM2的路径来协调。在根据本发明的减震器装置T中,多个这样的单元在圆周方向上围绕变速器轴X连续布置。在实际的实施方式中,托架部T1、T2和减震器质量元件TM'的实际结构不同于在此示意性示出的结构。
根据图3的图示阐明了一种设计的运动学等效模型,在该设计中,减震器质量元件TM'被铰接在第一托架部T1上,从而铰接在输出端上。减震器质量元件TM'的径向运动通过连接结构KM1来实现,该连接结构在第二托架部T2和减震器质量元件TM'之间有效。第二托架部T2的惯性矩通过连接电动机E或变矩器TC的转子ER而增加(见图1和5)。
根据图4的图示阐明了一种设计的运动学等效模型,在该设计中,减震器质量元件TM'被铰接在第二托架部T2上。减震器质量元件TM'的径向运动通过连接结构KM1来实现,该连接结构在第一托架部T1和减震器质量元件TM之间有效。第二托架部T2的惯性矩在此同样通过电动机E的转子ER(见图1)或变矩器的转子ER(见图5)的连接而增加。
尽管在图3和图4中以不同的方式示出,但是根据本发明的减震器装置优选地以如下设计来实现,即其中转子ER在外侧包围减震器装置T,且被容纳在其中或者与其轴向接触。减震器装置T经由第二托架部T2实现转子ER到变速器输入轴的运动连接,第二托架部本身是减震器装置T的自由连杆。通过将转子ER连接到第二托架部T2,其惯性矩可显著增加,但不会增加整个系统的质量。通过增加第二托架部T2的惯性矩,减震器装置T的补偿效应,特别是与吸收光谱有关的补偿效应,同样可以显著增加。
下面将结合图1至4来详细描述根据本发明的驱动装置的操作模式:
当相应机动车辆的内燃机以低功率需求模式和中速运行时,内燃机BK的控制装置C致使气缸关闭。由于现在点火间隔改变和点火顺序改变,内燃机曲轴的角速度的不规则性降低,并且在双质量飞轮ZMS的输出旋转上叠加了周期性振荡。双质量飞轮ZMS可经由连接装置K以摩擦接合的方式连接到变速器输入轴GE。如连接装置K进入连接状态,则施加到双质量飞轮ZMS的驱动扭矩经由连接装置K被引入到减震器装置T的第一托架部T1的毂部区域5中,并且经由外围弹簧S传递到毂部T1A中,并从毂部T1A传递到变速器输入轴GE中。根据变速器G的切换状态,施加到变速器输入端GE的驱动扭矩被传递到其输出端GA,并从输出端GA传递到车轴差速器AD。车轴差速器AD在车轮驱动轴DL、DR之间对称地分配驱动扭矩。
由于经由连接装置K引导的驱动扭矩中的扭矩波动,减震器装置T变得有效。减震器装置T被设计用于双质量飞轮ZMS上的内燃机BK输出的扭矩的预期不规则谱。随着相应的动力系统的发展,相应的激振致使托架部T1、T2和减震器质量块TM相对于彼此运动。上述运动最终在第一托架部T1上提供反作用扭矩,该反作用扭矩与内燃机的激振相匹配,并且在很大程度上补偿了激振。如果机动车现在由电动机操作,则连接装置K打开,并且电动机E被相应地控制。施加到转子ER的均匀驱动扭矩被连接到第二托架部T2中,并且经由连接机构KM传递到第一托架部T1。如在前述驱动模式中,第一托架部T1现在经由内燃机BK驱动变速器输入端GE。如果车辆在滑行模式下运行,必要时可经由电动机E恢复动力;然后,用于驱动转子ER的相应扭矩由第一托架部T1引入连接机构KM中,并从连接机构KM进入第二托架部T2中。然后,第二托架部T2在滑行模式下驱动转子ER。
在根据本发明的驱动装置中,减震器装置T用作将转子ER运动连接到变速器输入轴TI的连杆。。另外,转子的转子ER用作第二(“自由”)托架部T2的环形质量,并因此增加其惯性矩。转子ER还构成了一种结构,该结构用于连接减震器装置D,并且优选地还连接了连接装置C,以形成预装配的组件,该组件在本发明中看起来在很大程度上被封装在外部。通过将该组件从内齿系统T1Z推到变速器输入轴GE的外齿系统GEZ上,来将该组件安装在驱动系统中。该装配过程可以可靠地进行,而无需特别注意。这还有利于驱动系统的维护,因为一旦从内燃机BK上断开,转子、联轴器以及减震器就可以作为易于管理的组件从变速器G上拆下。该组件可以被设计为所谓的干式组件,其中,如有,仅需提供润滑脂来润滑运动部件。然而,其还可以以尤其有利的方式被设计为封装的湿组件,其中减震器装置以及优选地还有连接板均由粘性润滑剂填充物覆盖。
根据图5所示,同样以部示意的形式示出了用于机动车辆的驱动系统,该驱动系统包括内燃机BK、液力变矩器TC、连接装置K,以及传动装置G。
传动装置T连接到内燃机BK,同时包括减震器装置T。在此,减震器装置T位于内燃机BK和传动装置G之间的中间区域,且连接到传动装置G的动力输入端GE。另外,连接装置K、减震器装置T,以及变矩器TC被组合形成一个组件。驱动系统包括控制装置C,在本发明中,通过该控制装置可根据性能要求控制内燃机BK。在此示出的装置中,控制装置C还控制变速器G和联轴器K,可选地可整合额外未示出的电气及机电部件。
传动装置G还包括动力输入端GA。优选地,传动装置G被设计为手动变速器、具有无级变速比的变速器或者具有可切换级和系统部分的组合变速器,具有无极变速比的该系统部分被设置成适用于低速范围。可以从动力输出端GA分流的动力经由车轴差速齿轮AD分支到车轮驱动轴DL、DR。
所述变矩器TC包括泵轮TS和转子ER,转子ER构成变矩器TC的涡轮叶轮,用于根据泵轮TS和转子ES之间的相对速度将驱动扭矩输出到传动装置G的动力输入端GE。变矩器TC用于传递起动扭矩;其在运动学上平行于联轴器K布置,并且当达到某一操作状态时,通过接合联轴器K来桥接。
减震器装置T与变速器输入轴GE的旋转轴X同轴布置,且用于减小在变速器装置T的动力输入端GE处引入的内燃机BK的旋转驱动运动的不规则程度。
减震器装置T包括第一托架部T1、第二托架部T2、在圆周方向上彼此跟随的多个减震器质量块TM以及用于减震器质量块TM运动的连接机构KM,尤其是在相对于中心轴X的径向平面中,根据可以致使托架部T1、T2相互之间的相对旋转和减震器质量块TM运动的力系统进行的运动。
根据本发明的驱动装置的特征在于,所述变矩器TC的转子ER被附接到第二托架部T2,即所谓的减震器装置的自由托架部,并因此增加其惯性矩。从运动学的角度来看,第二托架部T2位于连接机构KM背离变速器输入端GE的一侧,并可通过移动减震器质量块而相对于变速器输入端GE枢转。转子ER的驱动扭矩因此连接到第二托架部T2中,并经由连接机构KM引导至第一托架部T1中。仅通过该第一托架部T1,转子ER的驱动扭矩就可以到达托架毂T1A和变速器输入端GE。因此,变矩器TC的转子ER可根据连接机构KM经由减震器装置而相对于变速器输入端GE轻微枢转。所述转子ER具有一部分或支撑结构,该部分或支撑结构与第二托架部T2轴向接触,即从侧面接触,并且该部分或支撑结构被附接,尤其是通过铆钉9以铆接、爪接、填缝和/或焊接的方式连接至第二托架部T2上。
所述转子ER被附接到第二托架部T2一侧,且叶轮TS以及支撑的罐状结构TC1在外侧包围联轴器K和吸减震器装置T,并将所述封闭部件固定以形成一个组件。
第一托架部T1与托架毂T1A协作附接至变速器输入轴GE。当托架毂T1A以抗扭的方式经由内齿系统T1Z接合到外齿系统GEZ中时,第一托架部T1仍可在有限的范围内枢转,且经由弹簧在圆周方向上支撑在托架毂T1A上。同样优选地,第一托架部T1相对于托架毂T1A的可旋转性严格限制在例如±8°。托架毂T1A包括托座部2和径向凸缘3。托座部2在内部设置有内齿T1Z。
第一托架部T1还可承载连接板托架KL1。其被制造为成形的钣金件,尤其是深冲压件,并且被附接到第一托架部T1,尤其是经由铆钉1铆接。连接板托架KL1构成毂部4,该毂部4与第一托架部T1的内部5协作,限定环形盘空间6,托架毂T1A的径向凸缘3位于该环形盘空间6中。在托架毂T1A的托座部2上,通过圆周台阶形成座部7,第二托架部T2位于该座部上并且以有限的可枢转方式被引导。第二托架部T2轴向固定在该座部7上,在此,这可以通过位于座部7的圆周凹槽中的弹簧圈8来实现。
连接机构KM连接第一托架部T1、减震器质量块TM,以及第二托架部T2,从而通过此方式使两个托架部T1、T2的相对旋转致使减震器质量块TM相对于彼此的移动。本发明中连接机构TM由包括托架部T1、T2和减震器质量块TM,以及辊子导销KM1构成。所述连接机构KM以减震器质量块TM铰接在第一托架部T1上的方式进行设计,且相应的辊子导销KM1或者位于第二托架部T2上且接合在形成于减震器质量块TM中的弯曲路径中,或者位于相应的减震器质量块TM中并接合在形成于第二托架部T2中的弯曲路径中。所述连接机构TM被特别地设计成使得所有的减震器质量块TM在其相应的角段中相对于旋转轴X在径向上且(如适用)在圆周方向上执行相同的运动。因此减震器质量块TM经由连接机构KM被强制同步。这使得能够在低速时消除重力引起的激振。在托架部T1、T2相互相对旋转期间,减震器质量块TM的运动特性优选地由内燃机BK进行协调,同时将预期的以及至少在很大程度上被补偿的减震器装置T的激振纳入考虑范畴。所述连接机构KM可通过以下方式进行设计:其可为变速器输入轴GE的角速度的正过冲和负过冲提供不对称的补偿特性。为此,连接机构KM包括例如曲线形结构和/或铰接结构,该曲线形结构和/或铰接结构被设计成使得暂时加速致使减震器质量块TM的径向向外运动,并且角速度的暂时减速致使减震器质量块TM的径向向内运动,其中,减震器质量块TM可移动地,尤其可枢转地连接到第一托架部T1和/或第二托架部T2。
所述连接机构KM还包括弹簧机构S,其中,该弹簧机构S被设计成使得其产生回复力,该回复力迫使减震器质量块TM进入起始位置,特别是是中心位置。所述弹簧机构S可被设计成具有多种功能;例如,其可引起第一托架部T1相对于托架毂T1A的悬挂、减震器质量块TM的中心定位,以及端部位置限制,从而弹性地使两个托架部T1、T2相对于彼此的旋转受到限制。弹簧机构S可以被设计成使得其包括减震器弹簧S1、S2,该减震器弹簧S1、S2在圆周方向上对齐,并且绕旋转轴X轻微弯曲,但是以其他方式被圆柱形地缠绕。
减震器装置T优选地与内燃机的主激振器频率相匹配。根据本发明的减震器装置优选地形成环形摆式减震器,其用作速度自适应扭转振动减震器。根据本发明,由于变矩器TC的转子ER连接到第二托架部T2,该部件T2的惯性矩增加,可以致使扭转振动隔离能力改善,而与安装空间和重量无关。减震器质量块TM通过安装在第二托架部T2上沿周向移动,并可在有限的范围内沿径向移动。该径向方向上的运动由导向机构KM1来实现。
施加到变矩器TC的转子ER上的驱动扭矩经由“自由”托架部连接到减震器装置T中,该“自由”托架部可相对于变速器输入轴TI在有限范围内枢转,并且仅经由连接机构KM到达第一托架部T1。因此,第二托架部T2形成驱动装置的输入接口,用于存在于转子ES上,即变矩器TC的涡轮叶轮上的扭矩。
如上所述,在此,在减震器装置的内部结构的上部图示和下部抽象图示中设置的弹簧装置S在此具有多种功能;其构成减震器装置T的复位机构的一部分,且还是用于毂部T1A与第一托架部T1的扭矩柔性连接的另一弹簧机构的一部分。为此,其在抽象图示中两个不同的系统位置处示出。
根据图6的图示,以简化的方式示出了根据本发明的减震器装置的一部分,以阐明联轴器关闭时系统在燃烧操作中的自由振幅。当向转子ER施加驱动扭矩时,即当由电机驱动或由变矩器驱动时,第二托架部T2相对于第一托架部T1的所述自由振幅被克服。为了防止相对于第一托架部T1,尤其相对于第二托架部T2可移动的部件,随着转子以及减震器质量块TM附接到其上,而从由第一托架部T1产生的输出而工作,两个托架部T1、T2的端部位置通过能量存储装置S和/或阻尼器相对于彼此被抑制。随着速度的增加,减震器质量块TM的离心质量还有助于相对于输出,即第一托架部T1拦截第二托架部和与其连接的转子ER的加速环形质量。随着速度的增加,形成离心质量的减震器质量块TM产生反扭矩,这进一步保护系统在电机或变矩器的操作过程中不会撞击末端位置。如本发明中示例所示,末端位置阻尼尤其可以经由压缩弹簧S2或者还可以经由弧形弹簧、串联连接的弹簧系统、并联连接的弹簧系统、高弹体阻尼器和/或摩擦系统,即具有相应的、优选地先进的特性的摩擦装置来实现。
根据图7的图示示意性地示出了另一种减震器装置的结构,其中第二托架部T2经由本发明中设计为弹簧装置S1的能量存储装置S被迫进入相对于第一托架部T1的中心位置。在此以与图6相同的方式解释自由振幅,该自由振幅受端部位置阻尼的限制,如图所示,端部阻尼尤其可以通过弹簧元件S2或其他能量存储装置来实现。
从根据图8的图示中可以看出,可以嵌套被设置成末端位置阻尼的弹簧元件S2和被设置成返回和中心定位的弹簧元件S1。然后,被设置成末端位置阻尼相对坚硬的弹簧元件S2位于稍微柔软的第一弹簧元件S1的内部区域。当两个托架部T1、T2相对于彼此运动到末端位置时,两个弹簧元件S1、S2作为并联的能量存储装置对末端位置阻尼起作用。本发明中所示的弹簧装置还可通过用于第一托架部T1到传动轴GE的弹性体连接而具有附加的功能。为此,所示的弹簧装置然后可以在圆周方向上将第一托架部T1弹性地支撑在减震器毂部T1A上。
优选地,根据本发明的减震器装置可通过将两个托架部T1、T2制造成轴向异型钣金件来实现。特别地,可在所述成形的钣金件上形成被设置成容纳能量存储装置(例如弹簧)的凹槽并且保持几何形状。此外,优选地,连接机构KM的结构还可以由与减震器质量块TM相互作用的两个托架部T1、T2来实现。
附图标记说明
1铆钉 2托座部 3径向凸缘 4毂部 5内部 6环形盘空间 7座部 8弹簧圈 AD车轴差速齿轮 BK内燃机 C控制装置 DL车轮驱动轴 DR车轮驱动轴 E电动机 ES定子 ER转子 G传动装置 GA动力输出端 GE动力输入端 GEZ外齿系统 K连接装置 KM连接机构 KM1连接结构 KM1辊子导梢 T减震器装置 TC变矩器 TC1罐状结构 TM减震器质量块 TM'减震器质量元件 T1托架部 T1A托架毂 T1Z内齿系统 T2托架部 S能量存储装置或弹簧机构 S1减震器弹簧 S2减震器或端部位置弹簧 X轴AMS双质量飞轮。

Claims (10)

1.一种减震器装置,其具有:
-第一托架部(T1),所述第一托架部(T1)可旋转地绕中心轴(X)布置,并且连接到变速器输入轴(GE),
-多个减震器质量块(TM),所述多个减震器质量块(TM)分布在所述第一托架部(T1)的圆周角段上,并且能够在所述第一托架部(T1)的离心力场中径向运动,可绕所述中心轴(X)旋转,
-第二托架部(T2),所述第二托架部(T2)可相对于所述第一托架部(T1)在有限范围内旋转,以及
-连接机构(KM),所述连接机构(KM)用于连接所述第一托架部(T1)、所述减震器质量块(TM),以及所述第二托架部(T2),使得所述减震器质量块(TM)在所述托架部(T1、T2)绕所述中心轴(X)相对旋转过程中径向运动,
-其中,所述第二托架部(T2)形成一种托架结构,用于引入扭矩的转子(ER)附接到该托架结构,并且施加到所述转子(ER)的扭矩经由所述连接机构(KM)引导到所述第一托架部(T1)中。
2.根据权利要求1所述的减震器装置,其特征在于,所述转子(ER)具有与所述第二托架部(T2)轴向接触的部分,并且所述转子(ER)被附接,特别地通过填缝和/或焊接的方式连接至所述第二托架部(T2)上。
3.根据权利要求1或2所述的减震器装置,其特征在于,所述转子(ER)构成电动机(EM)的一部分。
4.根据权利要求3所述的减震器装置,其特征在于,所述转子(ER)在外侧包围所述第二托架部(T2)和附接到其上的连接机构(KM)。
5.根据权利要求1或2所述的减震器装置,其特征在于,所述转子(ER)构成变矩器(TC)的涡轮叶轮。
6.根据权利要求5所述的减震器装置,其特征在于,被设计为变矩器(TC)的涡轮叶轮的所述转子(ER)在轴向上横向地与所述第二托架部(T2)接触。
7.根据权利要求1至6中至少一项所述的减震器装置,其特征在于,所述第一托架部(T1)用于将所述减震器装置(T)连接到所述变速器输入轴(GE)。
8.根据权利要求1至7中至少一项所述的减震器装置,其特征在于,所述连接机构(KM)包括能量存储结构,并且所述能量存储机构被设计成使得其产生回复力,该回复力迫使所述减震器质量块(TM)进入起始位置。
9.根据权利要求1至8中至少一项所述的减震器装置,其特征在于,所述能量存储结构包括弹簧机构(S)。
10.根据权利要求1至9中至少一项所述的减震器装置,其特征在于,所述连接机构(KM)包括曲线形结构和/或铰接结构,并且所述连接机构(KM)被设计成使得扭矩的暂时增加致使所述环形摆区段(TM)的径向向外运动,并且扭矩的暂时减小致使所述减震器质量块(TM)的径向向内运动,其中,所述减震器质量块(TM)可枢转地连接到所述第一托架部(T1)或所述第二托架部(T2)。
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