具有可激活摩擦装置的扭转阻尼装置的制作方法

文档序号:21047353发布日期:2020-06-09 20:59阅读:167来源:国知局
具有可激活摩擦装置的扭转阻尼装置的制作方法

本发明涉及在机动装置中的扭矩传递领域,并且涉及一种用于车辆动力传动系的扭转阻尼装置。



背景技术:

机动车辆通常包括这样的扭转阻尼装置,其可以被结合到传动系的各种元件中。例如,双质量发动机飞轮、离合器盘或扭矩限制器可以包括扭转阻尼装置,该扭转阻尼装置使得可以滤除发动机的非周期性(acyclisms)和其他扭转振动。这种过滤通常由一个或多个扭转阻尼器执行,扭转阻尼器是扭转工作的弹簧阻尼器组合,并在传递扭矩期间允许联接在传动系上游的传递扭矩的第一旋转元件和联接在传动系下游的传递扭矩的第二旋转元件的相对旋转运动。相对旋转可以通过弹簧允许,阻尼可以通过设置有摩擦垫圈的摩擦装置来实现,摩擦垫圈通过弹性垫圈置于轴向载荷下,从而通过摩擦来消散弹簧中积累的一些能量。

摩擦装置根据要耗散的能量的量和期望其起作用的操作阶段而针对每种特定应用定制。

在这样的扭转阻尼装置的设计中,要特别注意摩擦装置的元件的选择、尺寸和布置,以便获得适合于特定应用的摩擦曲线。



技术实现要素:

本发明的目的是通过提出一种这样的装置来改进现有技术的扭转阻尼装置,其中摩擦装置仅在某些操作阶段才起作用。

为此,本发明涉及一种用于车辆动力传动系的扭转阻尼装置,其包括:

-设置有第一壳体的传递扭矩的第一旋转元件;

-设置有第二壳体的传递扭矩的第二旋转元件;

-置于第一旋转元件和第二旋转元件之间的弹性装置,当弹性装置变形时,允许第一旋转元件和第二旋转元件绕旋转轴线相对旋转,弹性装置包括至少一个弹簧,所述弹簧安装在第一壳体和第二壳体二者中;

-摩擦装置,包括:

摩擦垫圈,其布置成直接或间接抵靠第二旋转元件摩擦;

轴向支撑件,其在旋转方面与第二旋转元件固定在一起;

弹性垫圈,其布置在轴向支撑件和摩擦垫圈之间,以便在第二旋转元件的方向上在摩擦垫圈上施加轴向力;

致动垫圈,其包括沿周向布置在所述弹簧的第一端与第一旋转元件之间的致动凸片,以当弹簧的第一端经由致动凸片通过第一旋转元件在弹簧的与第一端相反的第二端的方向上移动时,允许致动垫圈与第二旋转元件之间的相对旋转,

所述致动垫圈能够驱动摩擦垫圈旋转,使得当致动垫圈和第二旋转元件相对彼此旋转时,摩擦垫圈直接或间接地抵靠第二旋转元件摩擦。

扭转阻尼装置可单独或组合地包括以下附加特征:

所述致动垫圈包括至少一个轴向指状件,所述至少一个轴向指状件与所述摩擦垫圈的凹口协作,以允许所述摩擦垫圈由致动垫圈驱动。

致动垫圈和摩擦垫圈在旋转方面固定地安装;

致动垫圈包括至少一个轴向指状件,该至少一个轴向指状件与摩擦垫圈中的凹口联接;

如果需要的话,在轴向指状件与摩擦垫圈的凹口的周向端之间存在周向间隙。以此方式,可以通过致动垫圈来延迟摩擦垫圈的驱动。周向间隙可以代表3至5度;

所述致动垫圈包括连接致动凸片和轴向指状件的环形部分,并且所述第二旋转元件包括环形摩擦表面,摩擦垫圈被按压所述环形摩擦表面,一方面的致动垫圈的环形部分以及另一方面的弹性垫圈、轴向支撑件和摩擦垫圈定位在第二旋转元件的环形摩擦表面的一侧和另一侧;

在第一旋转元件和致动垫圈的环形部分之间留有轴向间隙;

所述致动垫圈的环形部分安装在第一旋转元件和环形摩擦表面之间,并且具有允许所述致动垫圈相对于第一旋转元件旋转的轴向间隙;

摩擦装置被布置成使得垫圈将摩擦垫圈按压抵靠第二旋转元件,而不将致动垫圈的环形部分牢固地按压抵靠第一旋转元件。这样,允许第一旋转元件和致动垫圈之间的相对旋转运动,从而当弹簧的第二端在弹簧的第一端的方向上通过第一旋转元件压缩时,摩擦垫圈不被第一旋转元件驱动。这样,仅在扭矩的一个传递方向上,例如从齿轮箱的输入轴沿发动机的方向,获得由摩擦垫圈产生的摩擦;

所述致动垫圈的环形部分可以安装在第一旋转元件和传递扭矩的第三旋转元件之间,绕轴线可旋转移动,并且具有允许所述致动垫圈相对于第一旋转元件旋转的轴向间隙;

所述第二旋转元件包括槽,轴向指状件经由所述槽穿过所述第二旋转元件;

所述轴向支撑件由固定至所述第二旋转元件的环形凸缘形成,所述弹性垫圈和所述摩擦垫圈被定位在该环形凸缘和第二旋转元件的环形摩擦表面之间;

摩擦装置包括置于弹性垫圈和摩擦垫圈之间的中间垫圈;

轴向指状件远离中间垫圈;

致动垫圈的环形部分轴向地布置在第一旋转元件和第二旋转元件之间;

所述弹性装置包括至少两组弹簧,弹簧通过连接一组弹簧内的弹簧的端部的定相元件而在每组中串联布置;

所述第一旋转元件和所述第二旋转元件中的一个与扭矩输入元件旋转地联接,而另一个与扭矩输出元件联接旋转地;

所述致动垫圈还包括角度止动件,并且所述第二旋转元件包括互补止动件,所述角度止动件和所述互补止动件布置成使得,当第二旋转元件在与弹簧的第一端相反的第二端的方向上压缩弹簧的第一端时,致动垫圈与第二旋转元件旋转联接。这样,借助于止动件,仅在扭矩的一个传递方向上,例如从变速箱的输入轴沿发动机的方向,获得由摩擦垫圈产生的摩擦,该止动件防止致动垫圈在扭矩传递的另一个方向上相对于第二旋转元件旋转,该另一个方向例如从发动机到变速箱的输入轴的方向;

将致动垫圈和摩擦垫圈联接的轴向指状件形成所述角度止动件,槽形成所述互补止动件;

所述角度止动件布置在所述致动垫圈的致动凸片上,并且所述互补止动件布置在所述第二旋转元件的第二壳体上,使得致动凸片沿周向置于弹簧的第一端和第二壳体的支承面之间。

在不传递扭矩时由所述装置采用的休止角位置中,所述至少一个弹簧安装在所述第一壳体和第二壳体中,使得其端部同时抵靠一方面的第一壳体的第一支承区域和另一方面的第二壳体的第二支承区域。

根据一个实施例,弹性装置包括至少两个弹簧,与致动垫圈的致动凸片协作的弹簧是具有错位作用(offsetaction)的弹簧,在阻尼装置处于休止角位置时,致动凸片和弹簧的第一端之间留有周向间隙。因此,可以获得具有“延迟效果”的摩擦。

根据一个实施例,弹性装置包括四个弹簧,并且致动垫圈包括两个致动凸片,并且两个弹簧每个与致动垫圈的一个致动凸片协作,这两个弹簧是具有错位作用的弹簧,在阻尼装置处于休止角位置时,每个致动凸片和具有错位作用的每个弹簧的第一端之间留有周向间隙。

本发明的另一主题是一种用于车辆动力传动系的扭转阻尼装置,其包括:

传递扭矩的第一旋转元件;

传递扭矩的第二旋转元件;

主阻尼器,包括至少一个主弹簧,该至少一个弹簧置于第一旋转元件和第二旋转元件之间,并且随着其变形而允许第一旋转元件和第二旋转元件绕旋转轴线相对旋转。

扭转阻尼装置还包括:

传递扭矩的第三旋转元件,其安装成能够相对于第一旋转元件和第二旋转元件绕所述旋转轴线旋转;

附加阻尼器,包括至少一个附加弹簧,所述至少一个附加弹簧安装在第一旋转元件和第三旋转元件二者中;

第二旋转元件和第三旋转元件分别包括第一止动件和互补的第二止动件,这些止动件以如下方式布置:当第一旋转元件和第二旋转元件之间的角行程大于零且低于从不传递扭矩的第一旋转元件和第二旋转元件的相对休止角位置起而在第一旋转元件和第二旋转元件之间发生的角行程的阈值时,所述至少一个主弹簧被压缩,而第三旋转元件经由非压缩附加弹簧与第一旋转元件旋转联接;并且当第一旋转元件和第二旋转元件之间的角行程大于所述阈值时,第一止动件和互补的第二止动件被按压抵靠彼此,所述至少一个主弹簧被压缩并且所述至少一个附加弹簧在第一旋转元件和第三旋转元件之间被平行地压缩。

在说明书和权利要求书中,当涉及弹簧时,一方面的术语“压缩的”或“压缩”,另一方面的术语“预加载”或“预加载的”如下使用:

-弹簧的预加载是指该弹簧安装在小于弹簧初始长度的一个或多个壳体中,因此弹簧由于其弹性而抵靠壳体的壁施加力;

-弹簧的压缩是指通过将两个运动部件靠近在一起的动作来压缩该弹簧。

因此,即使在扭转阻尼装置处于休止状态时,弹簧的预加载仍然有效,而不会传递任何负载。弹簧压缩本身不会发生,只是在传递扭矩期间,能够相对于彼此运动的部件改变了弹簧的壳体的构造并对其进行压缩。

为了使第一旋转元件和第二旋转元件从不传递扭矩的阻尼器的休止角位置相对旋转到阻尼器的行程终点位置,根据本发明的扭转阻尼装置具有两个操作阶段:

第一操作阶段,其中第一旋转元件和第二旋转元件之间的角行程低于所述阈值,主阻尼器布置成在该第一阶段期间变形,而第三旋转元件能够在附加弹簧没有变形的情况下经由附加弹簧通过第一旋转元件被驱动旋转;和

第二操作阶段,其中传递的扭矩足以使第一旋转元件和第二旋转元件之间的角行程大于所述阈值,主阻尼器的变形在该第二阶段期间持续,而第三旋转元件和第二旋转元件之间的相对旋转通过第一止动件抵靠互补的第二止动件而被防止,从而传递的扭矩还允许附加弹簧变形,并且允许一方面的第一传递元件和另一方面的第二和第三旋转元件之间的相对旋转。

因此在第二操作阶段期间以可靠且稳定的方式获得阻尼装置的刚度的增加,在该第二操作阶段中,主阻尼器和附加阻尼器同时工作,而只有主阻尼器在第一操作阶段期间工作。

这样的装置有利地代替了第一旋转元件和第二旋转元件之间的行程终点止动件,从而避免了任何机械冲击和相关的振动。

在主阻尼器具有大行程的情况下,例如具有大于30度的角阻尼行程,该第二操作阶段是特别有利的。

扭转阻尼装置可单独或组合地包括以下附加特征:

第一旋转元件包括至少一个第一附加壳体,并且第三旋转元件包括至少第二附加壳体,所述至少一个第一附加壳体和所述至少一个第二附加壳体轴向地彼此面对地布置,使得所述至少一个附加弹簧插入这些相互面对的壳体中;

第一旋转元件包括在两个主弹簧之间沿周向布置并径向延伸的至少一个臂,所述第一附加壳体中的一个形成在该臂上;

第一旋转元件包括径向延伸的至少一个臂,主弹簧直接或间接地沿周向抵靠该臂,第二附加壳体形成在该臂上;

所述至少一个主弹簧和所述至少一个附加弹簧被布置成使得附加弹簧的至少一部分径向地位于与主弹簧的一部分相同的垂直于所述轴线的同一平面内。附加的附加弹簧总体上在径向上位于与主弹簧的一部分相同的垂直于所述周向的同一平面内。

所述至少一个主弹簧包括外部径向边缘和内部径向边缘,并且所述至少一个附加弹簧至少部分地布置在以所述轴线为中心并且由所述至少一个主弹簧的内部径向边缘和外部径向边缘径向地界定的圆环中;

主阻尼器包括至少两个主弹簧,并且在两个主弹簧之间沿周向布置有附加弹簧。

主阻尼器包括至少两组主弹簧,主弹簧在每组中串联布置,并且附加弹簧在两组主弹簧之间沿周向布置;

主弹簧通过定相元件在每组内串联布置,该定相元件在每组内连接串联布置的两个相继的主弹簧;

所述阈值在15度至65度的范围内,优选地在25度至50度的范围内;

该装置包括行程角度行程终点止动件,其限制第一旋转元件和第二旋转元件的相对角行程,并且其中,将所述阈值与角度行程终点位置分开的角度在3度至15度的范围内,优选在3度至10度的范围内;

附加阻尼器的刚度与主阻尼器的刚度之比在2到10的范围内,优选在3到8的范围内,例如为4或5。例如,主阻尼器的角刚度约为3nm/°,而附加阻尼器的角刚度在12nm/°至15nm/°的范围内,例如14nm/°;

-第一旋转元件和第二旋转元件中的一个旋转地联接至摩擦盘,并且第一旋转元件和第二旋转元件中的另一个旋转地联接至毂。

第三旋转元件包括两个附加引导垫圈,它们每个布置在第一旋转元件的每一侧并轴向保持附加弹簧,第二旋转元件包括两个主引导垫圈,它们轴向保持主弹簧,每个附加引导垫圈轴向布置在第一旋转元件和主引导垫圈之间;

所述第二止动件由布置在每个附加引导垫圈上的至少一个径向舌片形成;

所述第一止动件和互补的第二止动件径向地布置在主弹簧的外侧。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的一个优选实施例,在附图中:

图1是包括根据本发明的扭转阻尼装置的扭转阻尼装置的分解图;

图2是图1的扭矩限制器的正面图;

图3是图2的aa截面的视图;

图4是类似于图2的视图,示出了扭矩限制器的内部;

图5是图4的bb截面的视图;

图6是前述附图中的扭转阻尼装置的详细透视图;

图7是处于休止位置的前述附图的扭转阻尼装置的正视图;

图8是前述附图的扭转阻尼装置的操作的示意图;

图9是与图8的图相对应的操作的特性曲线;

图10是类似于图7的视图,但是在第一扭矩极性(polarityoftorque)的行程终点位置中;

图11是类似于图7的视图,但是在第二扭矩极性的行程终点位置中;

图12是根据本发明的变型的示意图。

具体实施方式

图1示出了扭转阻尼装置,其联接至扭矩限制器(未在图1中示出)的摩擦盘2,在正常操作中,其旨在通过绕轴线x旋转来传递扭矩,并且当该扭矩超过一定值时限制该传递。

在说明书和权利要求书中,根据说明书中给出的定义,术语“外部”和“内部”以及取向“轴向”和“径向”将用于指代阻尼装置的元件。旋转轴线x确定“轴向”取向。“径向”取向正交于轴线x。“周向”取向正交于旋转轴线x且正交于径向方向。术语“外部”和“内部”用于定义一个部件相对于另一个部件关于旋转轴线x的相对位置,因此靠近该轴线的部件被认为在内部,与径向位于周边的外部部件相反。此外,相对于旋转轴线x定义了所涉及的角度和角扇区。

阻尼装置1包括:

周边扭矩传递构件,在此由摩擦盘2组成,该摩擦盘2具有使用第一组铆钉4固定在其两侧的两个摩擦衬片3;

中心扭矩传递构件,在此由毂5组成。

摩擦盘2通过第二组铆钉6固定至传递扭矩的第一旋转元件,该第一旋转元件在此由称为“腹板(web)”7的盘组成。

毂5通过第三组铆钉8固定到传递扭矩的第二旋转元件,该第二旋转元件在此由一对被称为“引导垫圈”9、10的盘组成。第一引导垫圈9固定抵靠毂5的一个侧面,而第二引导垫圈9固定抵靠毂5的相对的侧面。引导垫圈9、10每个包括在两个垂直直径上布置在垫圈的周边上的四个角度止动件39,每个引导垫圈9、10的四个角度止动件39布置为面对另一个引导垫圈9、10的四个角度止动件39。通过弯曲引导垫圈9、10的材料来形成角度止动件39。

阻尼装置包括扭转阻尼装置,该扭转阻尼装置置于腹板7和引导垫圈9、10之间,使得一方面的腹板7和另一方面的引导垫圈9、10能够相对于彼此旋转,从而压缩阻尼装置。

阻尼装置1旨在例如在扭矩传递传动系中安装在发动机和车辆的车轮之间,使得摩擦盘2及其衬片3通过弹性加载的压力盘被按压抵靠与发动机飞轮固定安装的支承盘;并且使得毂5与传动轴连接。驱动元件驱动摩擦衬片3的旋转,并因此驱动固定到其的腹板7的旋转。腹板7压缩阻尼装置,该阻尼装置将扭矩传递到引导垫圈9、10,从而传递到固定至其的毂5。通过在腹板7和引导垫圈9、10之间传递扭矩,阻尼装置通过其弹性和摩擦特性在传递时过滤掉非周期性和其他不希望的扭转运动。

阻尼装置1还包括第一行程终点止动件和互补的第二行程终点止动件,从而在超过腹板7和引导垫圈9、10之间的预定的相对旋转角度时允许扭矩直接从摩擦衬片3传递到毂5,绕过扭矩阻尼装置。

第一行程终点止动件在此包括布置在毂5的周边上的外齿11,并且互补的第二行程终点止动件在此包括在腹板7的中心处的内齿12。

扭转阻尼装置包括主阻尼器和附加阻尼器。

主阻尼器包括:

-沿周向布置的四个弹簧13;

-用于安装这些弹簧13的四个端部件14;

-用于定相弹簧13的定相元件,其包括在直径上相对地安装在两个定相盘16之间的两个插入件15;

腹板7和引导垫圈9、10每个包括用于安装弹簧13的开口,其限定了两个壳体,每个壳体用于一对弹簧13。腹板7中的壳体分别具有第一支承区域19和相对的第二支承区域20。同样地,每个引导垫圈9、10中的壳体每个具有第一支承区域21和相对的第二支承区域20。

阻尼装置还包括传递扭矩的第三旋转元件,在本示例中,该第三旋转扭矩传递元件由两个相同的附加引导垫圈23组成,这两个相同的附加引导垫圈23在腹板7的每一侧上安装一个并通过两个垫片24固定。

附加阻尼器包括两个附加弹簧25,每个附加弹簧25放置在腹板7的附加壳体中。为此,腹板7包括在直径上相对的两个臂43,每个臂43支承这些壳体中的一个。主弹簧13安装在臂43之间。附加引导垫圈23还包括用于安装附加弹簧25的壳体。为了安装附加弹簧25,腹板7的附加壳体每个包括第一附加支承区域26和第二附加支承区域27,并且附加引导垫圈23的壳体每个包括第一附加支承区域37和第二附加支承区域38。

阻尼装置1还包括摩擦装置,该摩擦装置旨在耗散弹簧的能量并防止振荡现象。摩擦装置包括通过第三组铆钉8固定抵靠第二引导垫圈10的轴向支撑件28。在轴向支撑件28和第二引导垫圈10之间定位有:摩擦垫圈29;中间垫圈30;和弹性垫圈31,弹性垫圈31经由中间垫圈30向摩擦垫圈29施加负载。

另外,致动垫圈32设置在第二引导垫圈10的另一侧上,并且包括两个致动凸片33和四个轴向指状件34。致动垫圈32被安装成使得四个轴向指状件34穿过在第二引导垫圈10中形成的四个对应的槽35。四个轴向指状件34每个插入摩擦垫圈29的凹口36中。因此,致动垫圈32在旋转方面联接至摩擦垫圈29。致动垫圈32也抵靠腹板7安装,从而致动凸片33每个支承在腹板7的支承区域19中的一个上。

在图2的正面上示出了主弹簧13的安装。盘1的直径包括串联安装的第一对主弹簧13,且图的直径包括串联安装的第二对主弹簧13。该图2示出了处于休止状态的盘1,即,当盘1不传递扭矩时,其弹簧未发生作用。每个弹簧13在其一端处安装在端部件14中,并且在其另一端处抵靠插入件15安装。每个端部件14被按压为跨腹板7和两个引导垫圈9、10,因此支承抵靠三个支承区域:腹板7上的一个支承区域和每个引导垫圈9、10上的一个支承区域。因此,每对弹簧13安装在两个端部件14之间,两个端部件14中的一个同时抵靠腹板7的第一支承区域19和每个引导垫圈9、10的第一支承区域21,并且另一个端部件14同时支承在腹板7的第二支承区域20和每个引导垫圈9、10的第二支承区域22上。因此,弹簧13成对地在第一支承区域19、21和第二支承区域20、22之间预加载。在每对中的弹簧13之间,借助于定相盘而围绕轴线x旋转运动的插入件15将一对弹簧13串联,并提供一对弹簧相当于另一对弹簧的定相,即角度协调。

图3的横截面图示出了阻尼装置1内的部件堆叠。

两个附加引导垫圈23分别位于腹板7的每一侧,致动垫圈32位于腹板7与这些附加引导垫圈23中的一个之间。

定相盘16在两个附加引导垫圈23的每一侧上布置一个,而两个引导垫圈9、10在组件的每一侧上定位一个。经由轴向支撑件28,仅摩擦装置轴向地位于引导垫圈9、10的外侧。

图4描绘了没有第一引导垫圈9的图2的盘1,显示了弹簧13、25、腹板7以及附加阻尼器25的布置。

附加弹簧25以类似于主弹簧13的方式安装,跨腹板7和附加引导垫圈23。因此,每个附加弹簧25在一方面的同时在腹板7的第一附加支承区域26上和在两个附加引导垫圈23的两个第一附加支承区域37上的支承部和另一方面的同时抵靠腹板7的第二附加支承区域27和抵靠两个附加引导垫圈23的两个第二附加支承区域38的支承部之间被预加载。

此外,附加引导垫圈23的壳体在径向方向上的尺寸略小于腹板7上的附加壳体的尺寸,使得附加弹簧25跨腹板7安装并且通过附加引导垫圈23容纳在腹板7的每一侧上。

附加引导垫圈23在其径向端上包括舌片40,垫片24固定到舌片40。

参照图1和图4,摩擦盘2包括沿直径相对的两个切口41,而腹板7包括沿直径相对的两个切口42,切口41、42彼此面对。这些切口41、42通过附加弹簧25所允许的角行程而允许附加引导垫圈23和腹板7相对旋转。

图5是图4的b-b截面视图,并且具体示出了摩擦装置的布置。该截面使致动垫圈32的轴向指状件34可见,该轴向指状件在槽35处穿过引导垫圈10。

致动垫圈32包括连接径向指状件34和致动凸片部33(在图5的横截面中不可见)的环形部分44。致动垫圈的环形部分44位于腹板7和附加引导垫圈23中的一个之间。腹板7和附加引导垫圈23之间的轴向空间大于所述环形部分44的厚度,从而致动垫圈被安装成在其与腹板9之间具有轴向间隙47。腹板9的旋转因此将不会导致致动垫圈32由于摩擦而旋转。

轴向支撑件28具有环形套环的形状,该环形套环通过一组铆钉8固定到引导垫圈10。

图6是腹板7的一部分的透视图,并且示出了致动垫圈32相对于主弹簧13的定位。有效地安装致动垫圈32,以使得致动凸片33插在弹簧13的一端与腹板9的第一支承区域19之间。致动凸片33可以直接插入在这两个部件13、9之间,或者可以经由其他部件插入。在该示例中,致动凸片33被插入在固定至弹簧13的端部的端部件14和腹板9的第一支承区域19之间。在图6的该位置,弹簧13的压缩将致动垫圈32抵靠腹板9而阻挡。

图7示出了扭力阻尼装置1,为了简化图,该图没有附加引导垫圈23,盘2、3和第一引导垫圈9。因此,腹板7在前景中可见,其中主弹簧13和附加弹簧25安装在它们相应的壳体中。在腹板9的后面可以依次找到致动垫圈32,附加引导垫圈23,定相盘16,第二引导垫圈10和摩擦装置。

在图7中,致动垫圈32的环形部分被腹板9遮盖,但是可见两个致动凸片33,其经由端部件14插入在腹板9的第一支承区域19和弹簧13的端部之间。致动凸片33的被腹板9遮盖的部分以虚线示出。

在图7的此位置,扭转阻尼装置1处于休止角位置,对于该休止角位置不传递扭矩,因此在该休止角位置中,弹簧13、25不发生作用。休止该角位置是初始位置,从其可以确定以下特征:

-第一扭矩极性,其通过以下事实定义:腹板7相对于引导垫圈9、10处于位于一角扇区的角位置中,该角扇区被包括在休止角位置和行程终点位置之间,在该行程终点位置中,腹板7已沿逆时针方向尽可能多地旋转,直到齿11、12抵接;

-第二扭矩极性,其通过以下事实定义:腹板7相对于引导垫圈9、10处于位于一角扇区的角位置中,该角扇区被包括在休止角位置和行程终点位置之间,在该行程终点位置中,腹板7已沿顺时针方向尽可能多地旋转,直到齿11、12已经抵接。

这两个扭矩极性对应于扭转阻尼装置1的两种操作模式:

-扭矩从中心扭矩传递元件朝向周边扭矩传递元件传递的模式,例如,在车辆中,对应于从车轮朝向发动机的扭矩传递(例如发动机制动阶段),通常称为“反向模式”(retromode);

-扭矩从周边扭矩传递元件朝向中心扭矩传递元件传递的模式,例如,在车辆中,对应于从发动机朝向车轮的扭矩传递(例如加速阶段),通常称为“正向模式”。

摩擦装置的操作根据扭转阻尼装置1是以这些扭矩极性中的一个还是另一个来操作而不同。

图8是示出了扭转阻尼装置1的摩擦装置的操作的示意图。该图中的部件编号反映了其示意性表示的元件的编号。腹板7和第二引导垫圈10因此由彼此面对的两个竖直部件表示。在该图中,通过腹板7和引导垫圈9、10沿竖直轴线的相对运动示意性地示出了部件7、10之间的相对旋转。

腹板7包括用于主弹簧13的壳体,该壳体设有第一支承区域19和第二支承区域20。同样,引导垫圈10包括用于同一主弹簧13的壳体,该壳体设有第一支承区域21和第二支承区域22。致动垫圈32的致动凸片33夹在弹簧13和腹板7的第一支承区域19之间。轴向指状件34连接致动垫圈32和摩擦垫圈29,该摩擦垫圈29被定位为抵靠由弹性垫圈31弹性加载的中间垫圈30。

当扭转阻尼装置根据第一扭矩极性发生作用时,在图8的示意图中,这等效于腹板7沿箭头45的方向运动,而引导垫圈10保持静止。因此,腹板7经由其第一支承区域19来驱动致动凸片33并压缩弹簧13抵靠引导垫圈10的第二支承区域22。因此,主阻尼器通过弹簧13的压缩而处于使用状态,摩擦装置也处于使用装置,因为致动凸片33的运动导致摩擦垫圈29移动并且因此抵靠引导垫圈10和中间垫圈30摩擦。

相反,当扭转阻尼装置根据第二扭矩极性而发生作用时,这等效于腹板7沿箭头46的方向运动,而引导垫圈10保持静止。因此,腹板7经由其第二支承区域20压缩弹簧13。然后,主阻尼器通过弹簧13的压缩而处于使用状态,但是由于致动凸片33未被驱动,所以摩擦装置本身并未处于使用状态。弹簧在腹板7的第二支承区域20和引导垫圈10的第一支承区域21之间被有效地压缩。腹板的第一支承区域19因此远离致动垫圈32的致动凸片33移动。因为致动垫圈32未被驱动,所以由于摩擦垫圈29的夹持而将其保持在原位,该摩擦垫圈29经由轴向指状件34保持致动垫圈32。存在于致动垫圈32的环形部分与腹板7之间的间隙47使得致动垫圈32不会由于腹板9的运动而通过摩擦被驱动。

因此,通过第一扭矩极性,摩擦装置被激活,而通过第二扭矩极性,摩擦装置不被激活。

图9示出了由扭转阻尼装置施加的返回扭矩(在纵坐标上)如何根据腹板7和引导垫圈9、10之间的相对旋转角度(在横坐标上)变化。该图左下象限中的曲线表示当扭转阻尼装置以第一扭矩极性工作时返回扭矩如何变化,右上象限中的曲线表示当扭转阻尼装置以第二扭矩极性工作时扭矩如何变化。参考系的原点对应于图7的休止角位置。

根据第一扭矩极性(左下象限),摩擦装置处于作用状态,图9中的曲线基本上采用两条平行直线的形式。直线的斜率指示弹簧13的刚度。有两条直线的事实说明了去程运动期间(从休止角位置朝向行程终点位置)和返回运动期间(从行程终点位置朝向休止角位置)的能量耗散,因此,这种能量耗散是由摩擦装置引起的,因此该摩擦装置被激活。

根据第二扭矩极性(右上象限),摩擦装置处于非作用状态,因此该曲线基本上采用单条直线的形式,因为在没有任何通过摩擦的能量耗散的情况下,该曲线对于去程运动(从休止角位置朝向行程终点位置)和返回运动(从行程终点位置朝向休止角位置)是相同的。

图10和11示出了在扭转阻尼装置1内的具体应用,该原理已被阐述。为了更好地说明,这些图缺少某些元件(例如图7),也缺少弹簧。

图10涉及处于第一扭矩极性的盘1。通过与图7的资质角位置比较,腹板7已经沿逆时针方向旋转直至其行程终点位置(箭头45)。在该位置,主弹簧13在腹板7的第一支承区域19与引导垫圈9、10的第二支承区域22之间被压缩。致动垫圈32的致动凸片33在该旋转中通过腹板7经由第一支承区域19被驱动。致动凸片33的被腹板7遮盖的部分用虚线表示。

结果,当扭转阻尼装置1在与第一扭矩极性有关的角扇区中操作时,致动垫圈32被驱动旋转,导致摩擦垫圈29摩擦并因此激活摩擦装置。

图11涉及处于第二扭矩极性的盘1。通过与图7的休止角位置比较,腹板7现在已经沿顺时针方向旋转到其行程终点位置(箭头46)。在该位置,主弹簧13在腹板7的第二支承区域20与引导垫圈9、10的第一支承区域21之间被压缩。腹板7的第一支承区域19远离致动凸片33移动,并且致动垫圈32因此未被驱动旋转。

结果,当扭转阻尼装置1在与第二扭矩极性有关的角扇区中操作时,致动凸片33保持其位置,并且致动垫圈32未被驱动旋转,因此未激活摩擦装置。

图12涉及刚刚描述的扭转阻尼装置的变型。该示意图示出了从侧面观察的阻尼装置,并且示出了引导垫圈10与腹板7和两个主弹簧13之间的协作,每个主弹簧13均与致动垫圈32协作。

在该变型中,每个致动垫圈32的致动凸片33不仅将其自身定位在弹簧13和腹板7之间,而且还将其自身定位在弹簧13与引导垫圈10之间。此外,在该变型中,致动垫圈32直接在引导垫圈10上摩擦。

根据本发明,根据该变型的扭转阻尼装置允许在根据第一扭矩极性进行的操作期间驱动致动垫圈32,并因此引起摩擦,并且在根据相反扭矩极性进行操作期间不驱动该垫圈。可以在不脱离本发明的范围的情况下实现扭转阻尼装置的其他实施形式。例如,安装有扭转阻尼装置的系统可以是扭矩传递传动系中需要扭转阻尼的任何系统,例如离合器盘或双质量飞轮。

主阻尼器和辅助阻尼器的功能可以通过单个弹簧或任意数量的弹簧来提供,这些弹簧可以串联或并联。

用于第二旋转元件上的附加引导垫圈的止动件可以以不同的方式实现,例如使用布置在盘的中心附近的其他止动件。

腹板和引导垫圈的作用可以颠倒,腹板成为第二旋转元件,而引导垫圈成为第一旋转元件。

作为变型,致动垫圈32的致动凸片33也可以跨腹板7和引导垫圈9安装。

轴向支撑件28也可以与引导垫圈10制成一件。

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