改进的双质量飞轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双质量飞轮，其具有隔绝弹性构件并且适于阻尼车辆的内燃机的曲轴的扭转振动，也提供了隔绝功能。
【背景技术】
[0002]双质量飞轮包括连接至内燃机的曲轴的主飞轮质量、连接至车辆的变速箱的输入轴的副飞轮质量、和隔绝构件，该隔绝构件是扭转弹性的并且将主飞轮质量联结至副飞轮质量。
[0003]该隔绝构件可以包括将主飞轮质量与中间弹簧加载器扭转地连接的多个周向压缩弹簧，以及将弹簧加载器扭转地连接至副飞轮质量的另外的弹性构件，弹簧加载器关于第一和第二飞轮质量可旋转并且被配置成将扭转载荷从连接至主飞轮质量的弹簧传送至联结至副飞轮质量的弹簧。
[0004]另外，阻尼设备被设置成阻尼在扭转共振期间发生的振动，例如，在开始时当发动机速度爬升通过飞轮的第一固有频率，例如在200-400转每分。
[0005]设计飞轮的主要问题是有效地提供隔绝功能与在共振期间的阻尼功能振动之间的最好妥协，隔绝功能旨在避免来自曲轴的角波动被传输至驱动系的其他部件，例如离合器、变速箱、差速器等，该共振尤其是通过连接至副飞轮质量的构件的第一固有频率，例如变速箱的输入轴、副飞轮质量。
【发明内容】
[0006]本发明的范围是提供双质量飞轮，旨在至少部分地满足上述需求。
[0007]本发明的范围利用根据权利要求1所述的双质量飞轮来实现。
【附图说明】
[0008]为了更好地理解本发明，将参照所附图进一步公开本发明，其中:
[0009]-图1是根据本发明的双质量飞轮的示意功能图；
[0010]-图2是施加于图1内的阻尼扭矩的图；并且
[0011]图3是本发明第二实施例的示意功能图。
【具体实施方式】
[0012]在图1中，数字I指双质量飞轮，其包括优选连接至内燃气E的曲轴上的主飞轮质量2，优选经由离合器连接至车辆的变速箱G的输入轴的副飞轮质量3，周向地布置以获得副飞轮质量上的扭转作用的多个压缩弹簧4和在主质量飞轮与压缩弹簧4之间串联设置的另外的扭转弹性构件5。优选地，该变速箱是连续可变速度比变速箱并且内燃机E用于后轮驱动车辆。
[0013]具体地，扭转弹性构件5经由弹簧加载器6连接至压缩弹簧4，该弹簧加载器6具有与主和副质量飞轮相比不可忽略的质量。弹簧加载器6是配置成将扭矩从弹性构件5传送到补偿弹簧4的构件或结构。扭转弹性构件5设置成当主飞轮质量2驱动副飞轮质量3时经由弹簧加载器6将扭矩传递至补偿弹簧4。
[0014]根据本发明的优选实施例，弹性构件5包括非圆横截面金属线或带螺旋弹簧，其具有刚性连接至主飞轮质量2的第一端部7和刚性连接至弹簧加载器6的第二端部8。
[0015]根据本发明的优选实施例，弹性构件是螺旋弹簧，其具有由包括在250°和600°之间的角度和包括在0.4和0.8之间的横截面的高/宽比限定的一些涡形。在本描述和权利要求书中，螺旋弹簧包括具有变化曲率因此变化半径的尖顶或者部分的尖顶。这种变化可以是连续的或者不连续的。作为例子，至少部分的螺旋弹簧可以被成型为阿基米德螺旋。另外，尖顶提供了径向间隔以避免直接接触。替换地，可以有两个或更多个螺旋弹簧、设置成彼此之间轴向偏置。
[0016]作为更优选的实施例，弹性构件5的横截面具有包括在10毫米与30毫米之间的宽度和包括在4毫米与12毫米之间的高度。优选地，弹性弹簧构件5由平坦金属丝弹簧制成。
[0017]已经证实，包括在I毫米和3毫米之间以连接弹性构件5的平面表面的圆角与提高疲劳寿命的性能有关联。优选地，弹性构件5的横截面是实质上矩形的。上述特征用于单独和优选地结合来获得理想的刚度或弹簧刚性系数的范围，以隔绝来自主飞轮质量2的振动，和同时理想的疲劳寿命。另外，上述几何范围单独或者更好的结合来获得准备制造的弹簧并且因此对于制造成本有积极影响。
[0018]弹性构件5和多个压缩弹簧4被在主飞轮质量2和副飞轮质量3之间串联设置，弹簧加载器6被插设在弹性构件5和压缩弹簧4之间。根据本发明，当弹簧加载器6关于副飞轮质量3的有角度地位移测量的压缩弹簧4的做大扭转刚度高于弹性构件5的扭转刚度。压缩弹簧的扭转刚度是弹簧的线性弹簧刚性系数的转换并且还基于飞轮内的弹簧的径向位置。
[0019]优选地，压缩弹簧4被连接在弹簧加载器6与副飞轮质量3之间，从而提供了周向间隔Gl。因此，当弹簧加载器6与副飞轮质量3相对成角度地位移时，在压缩弹簧4被沿着周向方向被压缩之前周向间隔Gl应被关闭。
[0020]另外，双质量飞轮I包括具有第一单元Tl和第二单元T2的阻尼设备。优选地，阻尼单元Tl和T2是干阻尼单元。
[0021]阻尼单元被设置在弹簧加载器6与副飞轮质量3之间，并且阻尼单元Tl、T2关于弹簧加载器6被并联连接。
[0022]优选地，阻尼单元Tl被配置成提供轴向间隔G2。因此，当弹簧加载器6与副飞轮质量3相对成角度地位移时，在阻尼单元Tl提供其角度阻尼作用之前周向间隔G2应被关闭。
[0023]相反，阻尼单元T2被配置成，提供T2的角度阻尼作用，以用于弹簧加载器6与副飞轮质量3的任何相对角位移。优选地，阻尼单元T2包括装配在弹簧加载器6与副飞轮质量3之间的轴套过盈部，以提供摩擦联接。重要的是，应注意，阻尼单元T2的摩擦扭矩并不基于角速度，并且可以提供并不基于旋转速度的阻尼设备的另外的实施例，即，通过一个或多个弹性构件沿着轴向加载摩擦表面，该轴向方向平行于副飞轮质量3关于主飞轮质量2的旋转轴线。
[0024]因此，当弹簧加载器6与副飞轮质量3相对角位移时发生扭转阻尼作用。优选地，Gl在高于或等于需要来关闭间隔G2的扭矩的扭矩下关闭，从而在加载弹簧4之前或之时启动阻尼单元T2。因此，能够提供起作用的条件，当弹簧加载器6与副飞轮质量3之间的相对角位移低于Gl时，如果阻尼水平T2是有效的并且压缩弹簧未被加载。具体地，阻尼单元Tl和T2提供了相应恒定水平的阻尼，从而当间隔G2被关闭时，弹簧加载器6与副飞轮质量3之间的总阻尼扭矩从第一水平增加至大于第一水平的第二水平(见图2)。
[0025]重要的是，注意，由施加于靠着相应座部的壁的压缩弹簧4的离心加速度所产生的总摩擦扭矩低于对于IC发动机的所有旋转速度至少阻尼单元Tl的值。这能通过使用短压缩弹簧4来获得。根据解释性实施例，每个压缩弹簧4具有10-50克的质量。另外，压缩弹簧足够短已被容纳在相应座部中并且维持实质上直轴线。该座部被配置成，当副飞轮质量3和弹簧加载器6被关闭间隔Gl的扭矩加载时，克服离心加速度将压缩弹簧4保持在合适位置并且设置成压下弹簧。在本发明的优选实施例中，由离心加速度施加于压缩弹簧4所产生的最大阻尼扭矩低于阻尼单元Tl和/或T2的阻尼扭矩。
[0026]因此，根据第一解释性实施例，提供了总阻尼作用，其在至少两个值之间在弹簧加载器6与副飞轮质量3之间不连续地改变阻尼率。该不连续的阻尼率特别由提供间隔G2来获得。
[0027]另外，弹性构件5的角旋转优选由两个止动部20、21限制，两个止动部20、21有利地但不排他地分别关于主飞轮质量2和弹簧加载器6固定。止动部20、21可以是硬止动部或者扭转弹性止动部以便消散至少部分的冲击能量。具体地，止动部20、21被设计成限制去耦弹簧单元5上的扭矩载荷。优选地，这种最大扭矩设置成IC发动