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CN1191595A - 双体飞轮摩擦阻尼装置 - Google Patents

双体飞轮摩擦阻尼装置 Download PDF

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Abstract

一种摩擦阻尼装置(50),它能够产生用于控制双体飞轮(10)的第一和第二飞轮体的相对转动的力矩,该摩擦阻尼装置包括通过一个公用传动系统(cdf)可操作地与一个飞轮体(12)连接的第一(62)和第二(51)摩擦件,所述公用传动系统构成第二摩擦件的一部分。第三摩擦件(56)夹在第一和第二摩擦件之间,并可操作地与另一个飞轮体(11)连接,驱动装置(61、67)的作用是轴向移动第一和第二摩擦件,使其相对运动,以便当所述飞轮体相对转动而使第三摩擦件相对第一或第二摩擦件转动时改变所述装置所产生的摩擦力。

Description

双体飞轮摩擦阻尼装置
本发明涉及一种摩擦阻尼装置，它能控制用于机动车传动装置的双体飞轮中第一和第二飞轮体的相对转动。
通常，所述机动车传动装置具有一个用于驱动一个飞轮体的引擎，以及一个由另一个飞轮体驱动的齿轮箱。两个飞轮体在一定范围内可以彼此相对转动，而且在二者之间有一个传动力矩装置起作用，随着力矩的提高其对所述飞轮体转动的阻力相应增加(即：在低力矩水平下，飞轮体之间的相对转动不明显，但在高力矩水平下，当引擎速度相同时所述飞轮体的相对转动量较大)。所述传动力矩装置可以是弹簧(本领域众所周知)或反重体，例如，在本申请人的在先申请GB9102029.1中所披露的装置。还提供了能降低飞轮体之间相对转动的波动的阻尼装置。
在某些上述机动车传动装置中，当引擎空转时，即在空转范围内，不规则的低量级的力矩波动能从引擎传递至齿轮箱，并导致诸如齿轮空转之类的问题。为了解决上述问题，所述阻尼装置必需能在空转范围内产生较低的阻尼。
当所述引擎产生较高的平均力矩，而齿轮是经过选择的，车辆是由该引擎驱动的时(即：车辆在驱动范围内，而飞轮体的相对转动方向是沿驱动方向)时，飞轮体可以达到其相对转动的极限。由于引擎产生不均匀的力矩输出，即在平均值上、下交替波动，这种波动能导致飞轮体在停机时受到干扰，从而限制其相对转动。为了克服这一问题，所述阻尼装置必须在所述驱动范围内产生较高的阻尼。由于可以用机动车的惯性驱动引擎，而引擎在超速范围内，而飞轮体的相对转动沿相反的超速方向，所述阻尼装置需要沿两个相对转动方向工作。通常，这种阻尼装置是摩擦型装置。
本发明的一个目的是提供一种用于双体飞轮的摩擦阻尼装置改进形式。
本发明的另一个目的是提供一种摩擦阻尼装置，以控制飞轮体之间的转动接近该飞轮体的相对转动极限。
因此，根据本发明，提供了一种摩擦阻尼装置，它能够产生用于控制双体飞轮的第一和第二飞轮的相对转动的摩擦力矩，该摩擦阻尼装置包括通过一个公用传动系统可操作地与一个飞轮体连接的第一和第二摩擦件，所述公用传动系统形成第二摩擦件的一部分，一个第三摩擦件夹在第一和第二摩擦件之间，并且可操作地与另一个飞轮体连接，驱动装置的作用是轴向移动第一和第二摩擦件，使其相对运动，以便当所述飞轮体相对转动时，使第三摩擦件相对于第一或第二摩擦件转动从而改变所述装置所产生的摩擦力。
另外，根据本发明提供了一种用于控制双体飞轮的第一和第二飞轮的相对转动的摩擦阻尼装置，该摩擦阻尼装置包括一个大致为U形的叉，该叉有一个基部，其两臂部分可转动地与一个飞轮体固定在一起，而一个法兰可转动地与另一个飞轮体固定在一起，在飞轮体的相对转动一个预定量后，该法兰与U形叉的臂接触并产生摩擦力。
另外，根据本发明提供了一种用于控制双体飞轮的第一和第二飞轮体的相对转动的摩擦阻尼装置，该摩擦阻尼装置包括一个与一个第一飞轮体一起转动的一级摩擦元件，该摩擦元件被一个偏压装置偏压至与一个次级摩擦件接合，该次级摩擦件与一个第二飞轮体一起转动，以产生摩擦阻力，所述偏压装置还起到直接或间接地将摩擦阻力从一级摩擦元件传递至第一飞轮体或从次级摩擦元件传至第二飞轮体的作用。
另外，根据本发明提供了一种用于控制双体飞轮的第一和第二飞轮体的相对转动的摩擦阻尼装置，该摩擦阻尼装置包括一个与第一飞轮体一起转动的第一倾斜元件，该倾斜元件被一个盘形弹簧偏压至与一个第二倾斜元件配合，该第二倾斜元件与一个第二飞轮体一起转动，以产生摩擦阻力，所述盘形弹簧在所述相对转动期间被压缩，以使贝氏比发生变化，所述贝氏比是盘形弹簧与第一个相邻元件的外接触半径和该盘形弹簧与第二相邻元件的内接触半径之比。
下面以举例方式结合附图对本发明进行说明，其中：
图1是沿图2中箭头A所示方向的轴向部分剖去的视图，示出处于其几何中间位置的一个双体飞轮的离合器，该飞轮包括一个本发明的摩擦阻尼装置；
图2是沿图1中线X-X的径向剖视图；
图3是图1的局部放大视图，示出所述摩擦阻尼装置的详细结构；
图4是沿图3的线Y-Y的放大的径向剖视图；
图5是第三个摩擦件的沿图2中箭头A方向的轴向视图；
图5A是第二个摩擦件的沿图2中箭头B方向的局部轴向视图；
图6是第一个摩擦垫圈的沿图2中箭头A方向的轴向视图；
图7是沿图3中的线22的摩擦阻尼装置的展开的周向视图；
图7A是7的局部放大视图，示出摩擦阻尼装置50在飞轮体11和12之间的相对转动的第二范围的位置；
图7B是图7的局部放大视图，示出摩擦阻尼装置50在飞轮体11和12之间的相对转动的第三范围的位置；
图8A和8B表示改进的摩擦阻尼装置；
图9表示改进的第二摩擦件；
图10是本发明摩擦阻尼装置的另一种形式的径向截面图；
图11是本发明阻尼装置的再一种形式的径向剖视图；
图11A是图11所示阻尼装置的一种改进形式的径向剖视图；
图12是本发明阻尼装置的又一种形式的径向剖视图；
图13是图12中摩擦装置沿箭头W方向的放大径向视图；
图14是图12中第三摩擦件的沿箭头下方的轴向视图；
图15是图12中第一摩擦件的沿箭头D方向的轴向视图；
图16是图15中第一摩擦垫圈的沿线CC方向的径向剖视图；
图17是一个双体飞轮处于几何中间位置的轴向剖视图，其采用了本发明另一种形式的摩擦阻尼装置，沿图18中箭头G方向示出相关的曲轴；
图18是沿图17中线V-V的径向剖视图；
图19是沿图18中箭头G方向的一个侧板的轴向视图；
图19A是图19中侧板的沿线H-H的局部视图；
图20是沿图18中箭头G方向的一个法兰盘的轴向视图；
图21是沿图17中线W-W的径向剖视图；
图22是图17的摩擦阻尼装置的一种改进形式的局部轴向视图。
参见附图中的图1-7B，示出了一种双体飞轮10，该双体飞轮是由两个飞轮体11和12组成。
一个飞轮体11(又被称作输入飞轮体)由一个中央轮毂14和螺栓18固定在该内燃机的曲轴(未示出)上。在使用时将一个摩擦离合器(未示出)固定在第二飞轮体12(又被称作输出飞轮体)上，以使得该第二飞轮体与一个相关的齿轮箱(未示出)连接在一起。
在正常传动及超速状态下，从图1所示看，双体飞轮10沿箭头E所示方向顺时针转动。
飞轮体11包括中央轮毂14、主罩板15、盖板13和一个焊接在主罩板15上的起动环27。内轴承固定板28由铆钉16固定在轮毂14上，以固定轴承19，在该轴承上安装有第二飞轮体12。
第二飞轮体12包括一个飞轮摩擦板30，外轴承固定板29和枢轴板31均由铆钉32固定在飞轮摩擦板上。
两个飞轮体11和12之间可发生相对转动，而且主要是由多个枢轴连接件40、多个扭转装置46控制，并由本发明的摩擦阻尼装置50控制。
枢轴连接件40的工作不属于本申请的构思。在本中请人的在先申请的英国专利GB2229793中完整披露了该枢轴连接件的工作。
总之，连接件40包括一个第一连杆41，该连杆41由第一枢轴43枢轴地安装在中央轮毂部分33和飞轮体12的枢轴板31之间，而第二连杆42通过第二枢轴44由力矩装置46安装在飞轮体11上。两个连杆41和42由第三枢轴45可转动地相互连接在一起。第一连杆41被制成反重体体形式，其远离第一枢轴端43处的质量较大。
飞轮体的相对转动使各连接件处于图1所示的不同位置，但作用于连接件上的离心力和力矩装置46的回复偏压作用能使该连接件恢复其在图1中所示位置。
力矩装置46的工作不是本发明的主题部分，如上所述，力矩装置能阻碍连杆42绕枢轴44的转动。在本申请人的在先英国专利申请94 16891.1中全面披露了装置46的工作。
下面对摩擦阻尼装置50的工作进行说明。
所述摩擦阻尼装置包括从左至右(见图4)以如下顺序安装的元件：
a)主罩板15上的环形表面15R(见图4)。
b)一个摩擦件51(又被称作从动件和第二摩擦件)(见图4和5A)，它有一个盘状体52，该盘状体有表面52R、52L，以及若干叉头53。叉头53周向间隔地分布在盘状体52的周围。叉头53的平面垂直于盘状体52的平面。各叉头有两个叉股54和一个叉基55(图7)。各叉股有一个外部公用传动系统CDF和一个内部第一传动系统DFI。应当指出，通过叉基55的平面并不与盘状体52的表面52R重合，而是在叉股54的方向上发生偏离。
c)一个摩擦件56(又被称作传动件和第三摩擦件)(图4和5)，它有一个环状体57，该环状体具有一个左环形表面57L和右环形表面57R，以及一个径向向内突出的柱58。环状体57被划分成两对扇形体59和60。扇形体59正好相对，并与柱58共平面。扇形体60也是相对的，而且也共平面，但在轴向方向上与扇形体59的平面偏离。周向相邻的扇形体由倾斜件61连接。
d)一个摩擦件62(又被称作从动件和第一摩擦件)(见图4和6)，它与第三摩擦件56类似，所不同的是它有若干径向向外伸出的柱65A、66A，但没有径向向内延伸的柱。摩擦件62有一个环状体63，该环状体有一个左环形表面63L和右环形表面63R。环状体63是由倾斜件67连接肩形体65和66而成，与第三摩擦件56上的对应体相应。柱65A与扇形体65共平面，而柱66A与扇形体66共平面。各柱65A、66A有一个第一传动系统DFA。
e)一个盘形弹簧68(见图4)。在另一种实施方案中可用一个波形垫圈(又被称作波形弹簧)取代该盘形弹簧68。
f)一个摩擦件69(又被称作从动件)(见图3和4)，它有一个环状体70和在该环状体外围径向向外延伸的柱71。各柱71具有传动系统DFC。在环状体70的内周有一个加厚部分72，该部分有一个肩形体73。从图4中看，在摩擦件69的右手侧为一个环形表面69R。
g)轮毂14上的一个环形表面14L。
从图1中看，在双体飞轮10的几何中心位置(即第一和第三枢轴与双体飞轮10的径向平面对齐)摩擦阻尼装置的元件对齐，如图3和4所示，特别是：
a)叉股54的公用传动系统CDF与飞轮体12的传动系统DFB啮合。传动系统DFB为设在枢轴板31上的槽80。这能确保第二摩擦件51是可转动地与飞轮体12的枢轴板31固定在一起。
b)第三摩擦件56的柱58可转动地固定在轮毂14的槽81中。
c)由于柱65A、66A的传动系统DFA与第二摩擦件51的传动系统DF1啮合，第一摩擦件62与第二摩擦件51同心并可转动地固定在一起。另外，第一摩擦件62仅在柱65A处靠在第二摩擦件51的叉基55上。第三摩擦件56上的扇形件59和60分别与第一摩擦件62上的扇形体65和66对齐，以便第三摩擦件56能沿轴向浮动在第二摩擦件与第一摩擦件之间的极限范围，即：扇形件59大体上与扇形体65对齐，而扇形体60大体上与扇形体66对齐，以使其相互交错(图7)。可以看出，叉基55与柱65A接触，起着限制第一摩擦件62相对第三摩擦件56的径向运动的止挡件的作用，并起到保持盘形弹簧68处于加压状态(见下文)。
d)盘形弹簧68与第一摩擦件62同轴并贴在该摩擦件上，并将第一摩擦件62偏压至图4和7的左侧。盘形弹簧被轴向压缩并处于加压状态(与在径向方向完全不受限制的不加压状态相反)。
e)摩擦件69与盘形弹簧68同轴并贴在该弹簧上。由紧贴盘形弹簧68内缘的肩形件73保持盘形弹簧68和摩擦件69处于同轴状态。摩擦件69的柱71配合于第二摩擦件的两叉股之间。由此保证摩擦件69被可转动地固定于第二摩擦件51上。
可以理解的是，第三摩擦件56是与输入飞轮体11的罩板15和轮毂14可转动地连接在一起。另外，第二摩擦件51、第一摩擦件62、盘形弹簧68和摩擦件69可转动地固定在输出飞轮体12的枢轴板12上。
盘板弹簧68将第一摩擦件62偏压至与第二摩擦件51的叉基55接触，第二摩擦件51又被偏压至与主罩板15的环形表面15R接触。盘形弹簧将摩擦件69偏压至与轮毂14的表面14L接触。
该摩擦阻尼装置50沿传动和超速方向在飞轮体11和12之间有依次相连的第一、第二和第三相对转动范围。
在沿传动或超速的方向上，在相对转动的第一范围内，柱65A保持紧贴于相邻的叉基55上，因为扇形体59、60和65、66相应地保持相互交错。在该第一范围内，飞轮体11和12的相对转动导致环形表面15R与啮合的环表面52L之间和啮合的环形表面69R与环形表面14L之间产生一个起始摩擦阻力。该摩擦阻力产生一个摩擦阻尼力矩(取决于产生摩擦的表面15R、52L、14L和69R的半径)。因表面15R和52L之间摩擦所产生的力矩经第二摩擦件51，更具体地讲通过与枢轴板31的传动系统DFB接触的第二摩擦体51的公用传动系统CDF传至飞轮体12。
因表面14L和69R之间摩擦所产生的力矩经与第二摩擦件51的传动系统DF1保持接触的摩擦件69的传动系统DFC以及与枢轴板31的传动系统DFB保持接触的第二摩擦件51的传动系统CDF传至飞轮体12。
传动系统DFC和DF1仅传递因表面14L和69R之间的摩擦所产生的力矩，而传动系统CDF和DFB能传递表面14L与69R之间以及表面15R与52L之间所产生的所有力矩。上述总摩擦阻尼力矩被设计用于克服与引擎在慢车速度下运行时如齿轮空转时相关的问题。
在沿传动或超速方向的相对转动的第二范围内(图7A)，在摩擦件56和62上的相应的倾斜件61和67相互接触，以使第一摩擦件62沿图7A中箭头K所示方向向右移动。柱65A不再与叉基55接触。这使得盘形弹簧68将第一摩擦件62偏压至第三摩擦件56，而第三摩擦件56又被偏压在第二摩擦件51上，第二摩擦件51持续偏压在主罩板15上。
飞轮体11和12在第二范围内的相对转动除了在第一范围内产生摩擦力外，还能在第二摩擦件51和第三摩擦件56之间及第三摩擦件56与第一摩擦件62之间产生额外的摩擦力。随着倾斜件引起盘形弹簧进一步压紧，所有起始摩擦力和额外摩擦力增加。所产生的总摩擦阻尼力矩在相对转动的第一范围内的力矩与相对转动的第三范围内的力矩之间变动(见下文)。
在沿驱动或超速方向的第三范围内，倾斜件的上部到达，而且扇形体60接触扇形体65(见图7B)。在该第三范围内由飞轮体11和12的相对转动所产生的总摩擦阻尼力矩不会发生波动，因为在该范围内的相对转动不会改变盘形弹簧68的长度。
在第二和第三范围内所产生的总摩擦阻尼力矩被设计成足于限制与双体飞轮10的传动或超速相关的问题。
在第二和第三相对转动范围内因其它摩擦表面啮合所产生的力矩由第三摩擦件56的柱58传至飞轮体11。由第二摩擦件51与第三摩擦件56之间的摩擦所产生的力矩由传动系统CDF和DFB传至飞轮体12。由第三摩擦件56与第一摩擦件62之间所产生的力矩先经与传动系统DF1接触的传动系统DFA，再经与传动系统DFB接触的公用传动系统CDF传至飞轮体12。
很明显，在双体飞轮的相对转动期间，在传动系统DFA和DF1之间有相对轴向运动，而在所述表面之间传递的力矩会产生潜在的传动系统磨损问题。不过，由于第二摩擦件51和第一摩擦件56都比较小，因此可以用具有较好耐磨性能的材料(如弹簧钢)制成而不会有大量的额外成本。
还可以理解，在传动系统CDF和DFB之间不会发生轴向移动，而传动系统CDF和DFB之间的接触面积大于传动系统DFA与DFC和传动系统DF1的总接触面积。这样可以在传动系统DFB上产生较低的接触载荷，而且使得枢轴板31可由强度较低的材料如低碳钢制成。
很明显，所述摩擦阻尼装置50在飞轮体11和12的相对转动的第一范围内具有较低的摩擦阻尼水平，而在相对转动的第二和第三范围内具有较高的摩擦阻尼水平。另外，相邻范围之间的过渡是顺畅的。
可以对上述摩擦阻尼装置或在本说明书的以下部分披露的其它摩擦装置进行调整，以产生应用于不同目的的不同阻尼水平，例如：
i)该摩擦阻尼装置的各个元件可以有不同的摩擦表面涂层，例如，聚四氟乙烯(PTFE)或非石棉摩擦材料，如由Ray bestos GmbH制造的产品代码为B120的产品，或采用烧结材料。
ii)起始不需对盘形弹簧加压。
iii)可以有较多或较少的摩擦件。
iv)可以增加另一组倾斜件，以产生第四和第五相对转动范围。
v)在适当元件的接触传动系统之间能产生有限量转动，即在这些元件之间可以丧失运动。
通过改变各倾斜件的周向位置或角度，所述相对转动的第一、二和三范围的广度和位置可相对飞轮体11和12的静止位置发生变化。具体地讲，该摩擦阻尼装置不必沿传动或超速方向进入第三范围。另外，飞轮体11和12在传动方向上在几何中心位置与第二范围的起点之间的相对转动角度可能不同于在超速方向上在所述静止位置与第二范围起点之间的角度。
另外，该摩擦阻尼装置能够沿传动方向在第三范围内产生大于或小于超速方向上的摩擦阻力，例如，通过保证传动倾斜表面具有不同于超速倾斜表面的高度。
图8a表示一个类似于摩擦阻尼装置50的改进的摩擦阻尼装置50′，其主要差别在于：
a)第二摩擦件51′，有摩擦材料粘接在环形部分52′的两轴向侧面。
b)叉股54′延伸过枢轴板31′的传动系统DFB′并进入飞轮摩擦板30′的凹部30A′。飞轮摩擦板30′在凹部30A′处无传动系统，因此，由摩擦阻尼装置所产生的所有力矩均由枢轴板31′传至飞轮体12′。这种设计的优点在于通过一个冲孔作业即可在较薄的枢轴板上较方便地形成传动系统DFB。不过，这种单一的冲孔作业难于在飞轮摩擦板30′上实施，并会削弱轴承凸缘30B′和轴承外圈30C′。
因此，双体飞轮10′在轴向上较紧凑，输出飞轮12′主要合成两部分，即枢轴板31′和飞轮摩擦板30′，枢轴板31′仅有一部分具有传动系统，而轴向取向的第二摩擦件以常有间隙的形式伸入另一部件(飞轮体30′)的凹部。
c)柱65A′不接触叉基55′
d)盘形弹簧68′起初是不受压力的
e)在摩擦件69′的一个轴向侧面粘接有摩擦材料。
在该摩擦阻尼装置中采用摩擦材料是有利的，特别是它能产生更稳定的摩擦系数，因此，在使用时摩擦力和摩擦力矩的变化较小。
图8B表示类似于摩擦阻尼装置50′的改进的摩擦阻尼装置50″，其主要差别是：
a)第二摩擦阻尼件51″有一个倾斜的环形部分52″
b)第三摩擦阻尼件56″有与第二摩擦阻尼件51″上的斜面接触的相应的斜面
c)第一摩擦阻尼件62″不是倾斜的，并在各轴向侧面上粘接有摩擦材料
d)摩擦件69″可转动地固定在轮毂14″上，并接近第一摩擦件62″
e)盘形弹簧68″位于摩擦件69″和轮毂凸缘90″之间，因此与飞轮体11″一起转动。
图9表示类似于第二摩擦件51′的改进的第二摩擦件51，所不同的是，它有另一个传动系统91，其轴向取向与叉股54″的方向相反，并与摩擦件92的传动系统92A啮合。摩擦件92具有粘接在一个轴向侧面上的摩擦材料。
应当指出的是，摩擦件92是平的，并且无斜面或轴向取向的传动系统，这有利于粘接摩擦材料。因此，由摩擦材料93所产生的力矩由另外的传动系统被传至摩擦件92，再被传至第二摩擦件51。
这种设计有利于提供可转动地固定在第二元件51上的摩擦材料，但该摩擦材料最好用在一个平的元件(摩擦件92)上。
图10表示类似于摩擦阻尼装置50的另一种形式的摩擦阻尼装置150，但第二摩擦件151的叉股154的端部154A变形，形成在将摩擦阻尼装置150装入双体飞轮之前由摩擦件69、盘形弹簧68和第一、二和三摩擦件62、151、56所组成的局部配件。
图11表示类似于摩擦阻尼装置50的另一种形式的摩擦阻尼装置250，但第二摩擦件251上的叉股254是弹性的，并且有钩形末端254A。叉股254的弹性性能使得摩擦阻尼装置250在被组装成双体飞轮之前能够夹紧形成局部配件。
图11a表示类似于阻尼装置250的另一种形式的摩擦阻尼装置250′，所不同的是，局部配件外表面的轴向距离q小于适当的罩板15和中央轮毂14上相邻表面的间距Q。很明显，在该实施方案中，有关飞轮体在相对转动的第一范围内基本上不产生摩擦阻尼力矩，这在某些场合是有利的。
图12～16表示要装在双体飞轮410上的另一种形式的摩擦阻尼装置450，所述飞轮绕轴线N-N转动(图12)。
摩擦阻尼装置450包括：
a)摩擦件415A，它包括粘接在止推板415C上的摩擦材料415B。摩擦件415A由柱415D可转动地固定在主罩板415上，柱415D与突出于罩板415上的突起部415E配合。
b)摩擦件451，具有一个盘状体452，该盘状体分别具有右表面452R和左表面452L，以及若干叉头453。摩擦件451可轴向滑动，并由叉头453可转动地固定在枢轴板431上，叉头453与枢轴板431的传动系统431A啮合。
c)由8个叉400c，特别是由与轮毂414上的8个轴向槽481组成的传动系统啮合的叉400c的公用传动系统4CDF可转动地固定在轮毂414上的摩擦件400(又被称作第二摩擦件)。在摩擦件400的两轴向侧面固定有两个摩擦面400A和400B。摩擦面400A和400B分别具有环形表面400L和400R。
d)摩擦件462(见图14)(又被称作第三摩擦件)由与传动系统431A啮合的外部叉头462A(见图12)可转动地固定在枢轴板431上。第三摩擦件462在结构上类似于第一摩擦件62，但它是由两组8个倾斜件467连接两组8个齿弧465、466，而不是由一摩擦件62的4个扇形体和4个倾斜体连接。摩擦件462分别具有右环形表面463R和左环形表面463L。
e)摩擦件456(又被称作第一摩擦件)，它具有一个环状体457和周向间隔的倾斜件，其为设在第一轴向侧面上的径向肋460L(见图12，13，15和16)。
在摩擦件456的第二轴向侧面上，大体上轴向相对的肋460L有8个周向间隔的叉头对401。
在第一摩擦垫圈的第二轴向侧面上也有8个周向的弧形肋402。
f)一个盘形弹簧468(又被称作第一摩擦件)，由它以8个外部抓手468A和8个内部抓手468B偏压摩擦发生装置的元件进行配合。各外部抓手468A以最小的周向间隙接合在一对叉头401之间。很明显，外部抓手468A在与叉头401接合时能保证摩擦垫圈456与盘形弹簧468同心并可转动地固定在该弹簧上。
内部抓手468B被设计成接合于第二摩擦件400的叉400C中，形成最小的周向间隙以使盘形弹簧468可转动地固定于轮毂上并与其同心。因此，第一摩擦板456也是可转动地固定在轮毂414上并与之同心。盘形弹簧486有一个左轴向表面486L和一个右轴向表面486R，而且，就此例而言，假设其总是以加速弹簧形式工作(尽管在其它实施方案中它也可以在其偏转范围内作为恒速或减速弹簧)。
在盘形弹簧的另一种结构中，可以仅有一个或两个外部抓手468A或仅有一个或两个内部抓手468B，以此确保摩擦件456被可转动地固定在轮毂414上，但不一定与其同心。
在飞轮体411和412的几何中心位置，盘形弹簧486被轴向加压，而左轴向表面468L在外接触半径T处接触第一摩擦垫圈456，右轴向表面486R在内接触半径t处接触轮毂凸缘414A。T与t之比被称为盘形弹簧比，而且大于1。应当指出，周向弧形肋402沿径向位于外接触半径T和内接触半径t之间。
摩擦阻尼装置450在飞轮体411和412之间依次具有第一、第二和第三范围的相对转动，其类似于摩擦阻尼装置50的第一、二和三范围。
不过，由于摩擦件456相对第三摩擦件462的轴向运动是飞轮体411和412相对转动的结果，而且由于盘形弹簧468的内爪468B如图12是弧形的，随着内爪的弧形部分在轮毂凸缘414A上滚动，内接触半径t增加。这会导致贝氏比逐渐降低，从而使该弹簧的力与偏折特性之比不同于以固定的贝氏比工作的弹簧。这在某些工作状态下是有利的。
摩擦件456离开第三摩擦件462的进一步的轴向运动使得周向弧形肋402接触贝氏弹簧468。这具有突然降低外接触半径T的作用，并因此导致贝氏比的逐渐降低。
贝氏比的这种逐步变化特别有利于调整摩擦装置以适应于特殊用途。
可以理解，也可以以不同于弧形贝氏内爪的方式实现贝氏比的逐渐变化。例如，贝氏外爪468A可以是弧形的或轮毂凸缘414A是弧形的，另外，还可以不同于第一摩擦垫圈456上的周向弧形肋的方式实现贝氏比的逐步变化。例如，在盘形弹簧468或轮毂凸缘414A上的一个或另一个轴向表面上的周向弧形肋可以取得这一结果。
应当指出，摩擦件456的轴向运动使得盘形弹簧大体上沿轴向运动，不过该盘形弹簧还有一个转动分量，特别是内部抓手468B和叉400C之间的摩擦接触主要是转动运动。
另外，由摩擦件456产生的力矩由第二摩擦件400的公用传动系统先传至盘形弹簧468，再传至第二摩擦件400的叉400C，最后传至轮毂414。由第二摩擦件400所产生的力矩也由公用传动系统传至轮毂414。该实施方案的优点类似于摩擦阻尼装置50的优点，特别是，它允许磨损阻尼元件400和486由诸如弹簧钢之类的较硬的材料制成，而轮毂414可由诸如低碳钢之类的较软的材料制成。
在另一种结构中，可以将具有公用传动系统的盘形弹簧用作第二摩擦件。
定义本发明的另一种方式是将摩擦件462描述为次级摩擦件，而将摩擦件456描述为初级摩擦件，由偏压弹簧传递其上的摩擦阻力。
定义本发明的再一种方式是将摩擦件462描述为第二倾斜件，而将摩擦件456描述为第一倾斜件，由盘形弹簧468的偏压使其接合。在相关飞轮体的相对转动期间，盘形弹簧468的贝氏比随着倾斜件的相对转动而变化。
参见附图中的图17～21，披露了用于双体飞轮610的摩擦阻尼装置650的另一种形式。双体飞轮包括两个飞轮体611和612。
一个飞轮体611通过一个中心轮毂614和通过孔618A的螺栓(未示出)固定在一台内燃机的曲轴上。在使用中，一个摩擦离合器(未示出)固定在第二飞轮体612上，以便将第二飞轮体612与一个相关的齿轮箱(未示出)连接。在正常的传动及超速条件下，从图17中看双体飞轮610沿箭头M所示的逆时针方向转动。
飞轮体611包括固定在曲轴上的轮毂614、由铆钉616固定在轮毂615上的第一环形板615，以及固定在第一环形板615上的盖板613。
飞轮体611还包括一对环形片钢侧板626和627，其位于环形板615和盖板613之间。侧板626和627互为镜像，侧板627示于图19和19A中。接近第一环形板615的侧板626由柱(未示出)固定在其上面，这些柱接合于间隔分布在各侧板626、627外围的孔620中。
侧板627由周向间隔地轴向向内凹入的部分621与侧板626轴向分开，所述凹入部分位于相互贴近的各侧板上。可以通过点焊、螺纹紧固件或铆钉等在贴近部位将两侧板626和627固定在一起。
第二飞轮体612包括一个板612A、一个轮毂部件630和一对环形法兰盘631、632，均由相间隔的铆钉637固定在一起。
两个法兰盘631、632互为镜像，而一个法兰盘631如图20所示。两个法兰盘631和632各有一径向内环形部分635，其上有径向相对延伸的耳部636，径向设置与环形部分635轴向偏离，以当用铆钉637把两个盘631和632背靠背地固定在轮毂件630上时，各盘631和632上对准的耳部相靠。各耳部636有贴合面636A和636B以及耳形部分636C。
在另一种结构中，可以由一个法兰盘起到一对法兰盘631、632的作用。
由轴承619将第二飞轮体612可转动地安装在第一飞轮体611上。轴承619被不可转动地安装在轮毂614上，并定位于轮毂的凸缘614A和一个环形板628之间。轴承619的外圈通过静配合不可转动地安装在第二飞轮体612的中部。
两飞轮体611和612之间的相对转动主要是由若干枢轴连接件640和摩擦阻尼装置695控制。另外，弹簧660、第一弹性装置670、第二弹性装置680、缓冲装置690、以及本发明的两个摩擦阻尼装置650协助控制飞轮体611和612相对转动的各个具体范围。
枢轴连接件640以类似于双体飞轮10的枢轴连接件40的方式工作，其具有分别相应于第一连接件41、第二连接件42以及第一、二和三枢轴43、44和45的第一连接件641(形成反重体体)、第二连接件(642)，以及第一、二和三枢轴643、644和645。
图17表示所述连接件处于其离心中央位置，即各第一连接件641和相应的第一枢轴643的重心CG在双体飞轮610的径向平面上对齐。这是当双体飞轮转动而且不传递任何力矩时的所采用的状态。
各摩擦阻尼装置650(见图21)包括一个弹性夹651，其截面为U形，有一个基部652和两个弧形的分支部分653。基部由铆钉663固定在第一弹簧座622上。第一弹簧座622位于侧板626、627上弹簧槽628的一个环形端，并通过加压弹簧660的作用反作用在第二弹簧座623上，而可转动地固定于飞轮体611上，当飞轮610处于静止状态时，该第二弹簧座623与弹簧槽628的另一圆周端相互作用。
臂形部分653的各外侧面653A接触侧板626或侧板627的轴向内表面。
各摩擦阻尼装置650还包括耳部636上的表面636C。
飞轮体611和612之间沿传动方向的相对转动将导致耳部636上的贴合面636A接近其相应的第二弹簧座623。在某些场合，飞轮体611和612沿传动方向的进一步的相对转动将导致所述贴合面636A与第二弹簧座623的接触，由此压缩弹簧660，然后耳部636C进入夹651的相应的分支部分653之间并接触表面653B。
飞轮体611和612沿传动方向的进一步相对转动将导致贴合面636B压紧橡胶块之类的弹性装置670，该装置也被装在第一弹簧座622上，直到贴合面636B接触铆钉663，而飞轮体611和612的相对转动停止。
飞轮装置611和612沿超速方向的相对转动将导致贴面636接近弹性装置680。弹性装置680位于侧板626和627的槽629中。在某些场合，飞轮体611和612沿超速方向的进一步相对转动将导致弹性装置680被压缩，直到弹性装置680的压缩负荷等于由贴合面636D作用在它上面的力，此时飞轮体611和612的相对转动停止。
因此，飞轮体611、612的相对转动最终是由一个固定的传动止动件(铆钉663和一个缓冲超速止动装置(弹性装置680))限制。
另一种结构可以有一个用于传动或超速方向的固定的或缓冲止动件，该止动件可以安装在任一个飞轮体上。在相对转动状态下，两个飞轮体是受传动止动件的限制，各反重体641的凸起641A十分接近轮毂614的相应部分。不利的生产公差将使上述凸起641A之一接触轮毂的相关部分并产生噪音。安装在各反重体上的缓冲装置能阻止产生任何此类噪音，还能保证该连接件不会超过中点，即枢轴645不会通过连接枢轴643和644的线。其它实施方案可以提供安装在轮毂部分上的缓冲装置，并可以在轮毂或反重体上安装缓冲装置，以避免当两个飞轮体是由超速止动装置限定时反重体与轮毂在相对转动的状态下接触。
在另一种结构中，摩擦阻尼装置695可以被一个诸如50或50′的本发明的摩擦阻尼装置所取代。
参见附图中的图22，示出了另一种摩擦阻尼装置750。
飞轮体711和712沿传动方向的相对转动将使得弹性夹752进入相应的径向间隔表面736C之间。这会导致：-a)夹752的摩擦表面770沿彼此相向的径向线运动，b)两个第一表面770相对其相应的飞轮体711移动，和c)产生摩擦阻尼力。
很明显，摩擦阻尼装置650和750的特征组合能产生另一种结构，其中，弹性夹的两个摩擦表面可以沿一条径向线彼此分离，或是弹性夹的两摩擦表面可以彼此相向运动。

Claims (22)

1.一种摩擦阻尼装置，其能产生用于控制双体飞轮的第一和第二飞轮体的相对转动的摩擦力矩，该摩擦阻尼装置包括一个第一和第二摩擦件，其由一个公用传动系统可操作地与一个飞轮体连接，该传动系统构成第二摩擦件的一部分，第三摩擦件被夹在第一和第二摩擦件之间，而且可操作地与其它飞轮体连接，驱动装置的作用是使第一和第二摩擦件彼此相对的轴向运动，以改变该装置在第三摩擦件相对第一或第二摩擦件转动时所产生的摩擦力，上述相对转动是由飞轮件的相对转动产生的。
2.如权利要求1的摩擦阻尼装置，其中，所述第一摩擦件因为飞轮体的相对转动而相对于相关的飞轮轴向运动。
3.如权利要求1或2的摩擦阻尼装置，其中，第二摩擦件有一个盘形部分以及一个或几个包括公用传动系统的轴向取向的部分。
4.如权利要求3的摩擦阻尼装置，其中，各第一轴向取向的部分为有股的叉的形式，该叉股的外表面起到公用传动系统的作用。
5.如权利要求4的摩擦阻尼装置，其中，第一摩擦件有一个接合于第二元件的叉股之间的系统。
6.如权利要求4或5的摩擦阻尼装置，其中，第二摩擦件还有一个第二轴向取向部分，其取向与上述第一部分的轴向方向相反，而且还包括另一个用于将其它摩擦件与第二摩擦件连接的传动系统。
7.如上述权利要求中任一项的摩擦阻尼装置，其中，与相关的飞轮的材料相比，第二摩擦件的材料较硬。
8.如权利要求3或从属于权利要求3的权利要求4～7的摩擦阻尼装置，其中，第一和第二飞轮体之一被分成两部分，其中的一部分由公用传动系统直接地可操作地连接于第二摩擦件下，而第二摩擦件的轴向取向部分以有间隙的形式伸入另一部分的凹槽中。
9.如上述权利要求中任一项的摩擦阻尼装置，其中第一元件相对第二元件的轴向运动是由相邻摩擦件上的倾斜件之间的接触造成的。
10.如权利要求9的摩擦阻尼装置，其中，所述倾斜件被设计成具有至少两个连续的相对转动的范围，并且在相邻范围内产生的摩擦阻尼力矩是不同的。
11.如权利要求9或10的摩擦阻尼装置，其中，所述第二摩擦件具有斜面。
12.如权利要求9～11中任一项的摩擦阻尼装置，其中，所述第一摩擦件具有斜面。
13.如上述权利要求中任一项的摩擦阻尼装置，其中，一个弹簧偏压摩擦件使摩擦件接合，并起到将由第一摩擦件产生的摩擦力传至公用传动系统的作用。
14.如上述权利要求中任一项的摩擦阻尼装置，其中，具有能可操作地与相应的飞轮体连接的其它摩擦件，以使该装置为多板(multi-plate)摩擦阻尼装置。
15.如上述权利要求中任一项的摩擦阻尼装置，其中，所述第二元件可以相对第一元件或相对有关的飞轮转动一个有限的量。
16.如上述权利要求中任一项的摩擦阻尼装置，其中，某些摩擦装置元件被构建成预组装的局部部件，以便在该双体飞轮的组装中作为一个单一的元件插入。
17.如权利要求16的摩擦阻尼装置，其中，所述预组装的局部部件包括轴向预张紧的偏压装置，而且，当该单一装置插入双体飞轮时，该偏压装置不会发生附加的轴向压缩。
18.如从属于权利要求3的权利要求16或17的摩擦阻尼装置，其中，所述摩擦装置元件作为局部部件由系统保持在第一轴向取向的元件的末端。
19.一种用于控制双体飞轮的第一和第二飞轮体的相对转动的摩擦阻尼装置，该摩擦装置包括一个大体上为U形的夹，具有一个基部和两个可转动地固定于一个飞轮体上的分支部分，以及可转动地同另一个飞轮体固定在一起的法兰，所述法兰在所述飞轮体相对转动一个预定量后与U形夹的臂接触并产生摩擦力。
20.一种用于控制第一或第二飞轮体的相对转动的摩擦阻尼装置，该摩擦阻尼装置包括一个随第一飞轮体一起转动的第一摩擦元件，该摩擦件由一个偏压装置偏压至与随第二飞轮体一起转动的第二摩擦件接合，以产生摩擦阻力，上述偏压装置还用于直接或间接将摩擦阻力从第一摩擦元件传至第一飞轮体或从第二摩擦元件传至第二飞轮体。
21.一种用于控制第一或第二飞轮体的相对转动的摩擦阻尼装置，该摩擦阻尼装置包括一个随第一飞轮体一起转动的第一倾斜元件，该倾斜件由一个盘形弹簧偏压至与随第二飞轮体一起转动的第二倾斜件接合，以产生摩擦阻力，在上述相对转动期间，盘形弹簧被压缩，以使得贝氏比，即所述盘形弹簧与第一相邻元件的外接触半径与该盘形弹簧与第二相邻元件的内接触半径之比发生变化。
22.一种如本文中结合附图中的图1～7B或8A或8B或9或10或11或11A或12～16或17～21或22所述的摩擦阻尼装置。
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