技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于配備在傳扭裝置中的扭轉(zhuǎn)減震器。本發(fā)明更具體地涉及用于機(jī)動(dòng)車輛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在汽車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的領(lǐng)域中，已知在傳扭裝置中配備扭轉(zhuǎn)減震器，該類扭轉(zhuǎn)減震器允許吸收并減輕由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)和非周期性(acyclismes)。

扭轉(zhuǎn)減震器具有圍繞公共轉(zhuǎn)動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的輸入元件和輸出元件、以及用于在輸入元件與輸出元件之間傳遞扭矩并減輕轉(zhuǎn)動(dòng)的非周期性的彈性減震部件。

這種扭轉(zhuǎn)減震器尤其配備在雙減震飛輪(DVA)中；在手動(dòng)或半自動(dòng)(robotisée)傳動(dòng)的情況下配備在離合器摩擦片中；在自動(dòng)傳動(dòng)的情況下配備在也被稱為“閉鎖”離合器的鎖緊離合器中，該鎖緊離合器配備在液壓連接裝置中。

專利文獻(xiàn)FR 2894006、FR 2913256和FR 2922620說明了分別配備在雙減震飛輪、離合器摩擦片和閉鎖離合器中的扭轉(zhuǎn)減震器。配備在這些扭轉(zhuǎn)減震器中的彈性減震部件是周向作用式的螺旋彈簧，其端部一方面抵靠與輸入元件連接在一起的止擋件，另一方面抵靠與輸出元件連接在一起的止擋件。因此，所述元件中的一個(gè)相對于另一個(gè)的任何轉(zhuǎn)動(dòng)都引起沿一方向或另一方向壓縮減震器的彈簧，并且所述壓縮施加回復(fù)力，該回復(fù)力能夠使所述元件朝息止相對角位置返回。螺旋彈簧可以是直簧或是彎簧。

這種減震器的剛度根據(jù)構(gòu)成該減震器的螺旋彈簧的數(shù)量、彈簧的固有剛度和彈簧的安裝直徑確定。這種扭轉(zhuǎn)減震器的剛度的選擇是剛度減小時(shí)增大的對非周期性濾除的效能與在簧圈沒有彼此擋靠的情況下傳遞最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的能力之間的折衷的結(jié)果，其中在簧圈沒有彼此擋靠的情況下傳遞最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩需要足夠的剛度。

為了提高小扭矩情況下的振動(dòng)濾除性能，已知提供一種扭轉(zhuǎn)減震器，該扭轉(zhuǎn)減震器的隨角行程變化的所傳遞的扭矩的特征曲線具有多個(gè)斜率。因此，在小扭矩情況下，減震器的剛度較小，而當(dāng)接近待傳遞的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩時(shí)，扭轉(zhuǎn)減震器的剛度較大。在專利文獻(xiàn)EP 2157336中尤其對這種扭轉(zhuǎn)減震器進(jìn)行了說明。但是，剛度變化區(qū)域引起有損于對非周期性減緩的質(zhì)量的突變和沖擊。

此外，由于螺旋彈簧周向地布置，因而螺旋彈簧對離心力極為敏感。此外，輸入元件和/或輸出元件應(yīng)配備有允許徑向保持彈簧、從而避免彈簧彈出的徑向保持件。但是，所述徑向保持件引入寄生摩擦，這些寄生摩擦在轉(zhuǎn)速過大時(shí)通過鎖定彈簧而影響減震功能。當(dāng)然，考慮了通過設(shè)計(jì)復(fù)雜的幾何形狀、表面處理或注入潤滑劑以降低這些寄生摩擦的影響。但是，這些措施使扭轉(zhuǎn)減震器的制造復(fù)雜化，因而不能完全令人滿意。

最后，由于給予螺旋彈簧的空間有限，因此在扭轉(zhuǎn)減震器的輸入端和輸出端之間的角行程有限，螺旋彈簧應(yīng)具有允許傳遞最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的足夠剛度。

因此，螺旋彈簧式扭轉(zhuǎn)減震器不能完全令人滿意。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在通過提出一種性能提高的扭轉(zhuǎn)減震器來解決上述問題。

為此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種用于傳扭裝置的扭轉(zhuǎn)減震器，該扭轉(zhuǎn)減震器包括：

－圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸X相對于彼此可轉(zhuǎn)動(dòng)的第一元件和第二元件；以及

－減震部件，該減震部件用于傳遞扭矩，并減輕第一元件與第二元件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)的非周期性。

扭轉(zhuǎn)減震器的特點(diǎn)在于，彈性減震部件具有彈性片，該彈性片被安裝成與第一元件相固連，并設(shè)置有凸輪表面；并且，扭轉(zhuǎn)減震器具有凸輪隨動(dòng)件，該凸輪隨動(dòng)件由第二元件支承，并設(shè)置成與所述凸輪表面配合。此外，凸輪表面被設(shè)置成使得，對于第一元件與第二元件之間相對于息止角位置的角行程，凸輪隨動(dòng)件對彈性片施加撓應(yīng)力，彈性片從而產(chǎn)生反作用力，該反作用力能夠使所述第一元件和所述第二元件朝所述息止角位置返回。

因此，減震部件相較于現(xiàn)有技術(shù)的螺旋彈簧而言對離心力較不敏感，并且當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速變大時(shí)，減震部件的減震能力不受影響。

此外，這種減震器的結(jié)構(gòu)允許獲得較大的行程。

此外，這種減震器可以具有表示根據(jù)角行程的所傳遞的扭矩的變化的特征曲線，該特征曲線示出了沒有拐點(diǎn)或沒有突變的斜率變化。

最后，由于凸輪表面由彈性片承載，因此，根據(jù)本發(fā)明的減震器的制造可以被部分標(biāo)準(zhǔn)化。實(shí)際上，當(dāng)減震器的特征應(yīng)適應(yīng)所針對的應(yīng)用的特征、尤其應(yīng)適應(yīng)待傳遞的最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩時(shí)，只需調(diào)整彈性片的幾何形狀和特征。

根據(jù)其他有利的實(shí)施方式，這種扭轉(zhuǎn)減震器可以具有以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：

－凸輪隨動(dòng)件徑向地布置在彈性片的外側(cè)。這種布置允許在彈性片受到離心力時(shí)徑向地保持彈性片。此外，這種布置允許增大彈性片在離心力作用下的剛度。

－凸輪表面形成在彈性片的自由端。

－彈性片具有徑向朝向的部分，該徑向朝向的部分由彎曲部分延長，在該彎曲部分的自由端形成凸輪表面。這種結(jié)構(gòu)允許同時(shí)獲得較小的剛度和令人滿意的機(jī)械強(qiáng)度。

－減震器具有設(shè)置有凸輪表面并且被安裝成與第一元件相固連的第二彈性片、以及設(shè)置成與所述第二彈性片的凸輪表面配合的第二凸輪隨動(dòng)件。這種布置允許增大減震器的扭矩能力。

－第一彈性片和第二彈性片相對于轉(zhuǎn)動(dòng)軸X對稱。因此，減震器得到平衡。

－第一彈性片和第二彈性片由一整體件形成。

－凸輪隨動(dòng)件是可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第二元件上的滾輪。

－滾輪通過滾動(dòng)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第二元件上。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種尤其用于機(jī)動(dòng)車輛的傳扭元件，該傳扭元件具有根據(jù)本發(fā)明的第一方面的扭轉(zhuǎn)減震器。

在一實(shí)施方式中，傳扭元件具有串聯(lián)布置的兩個(gè)扭轉(zhuǎn)減震器。這種布置允許進(jìn)一步增大角行程。

在另一實(shí)施方式中，傳扭元件具有并聯(lián)布置的兩個(gè)扭轉(zhuǎn)減震器。因此，傳扭元件可以具有較高的扭矩能力。

附圖說明

通過下文參照附圖對僅作為說明而非限制性給出的本發(fā)明的多個(gè)具體實(shí)施方式的說明，本發(fā)明將得到更好的理解，本發(fā)明的其他目的、細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)將更清楚地得到體現(xiàn)。

附圖中：

－圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的扭轉(zhuǎn)減震器的透視圖。

－圖2示出了圖1的扭轉(zhuǎn)減震器的彈性片在輸入元件與輸出元件之間沿正向方向出現(xiàn)角行程時(shí)的撓曲。

－圖3示出了彈性片在沿反向方向出現(xiàn)角行程時(shí)的撓曲。

－圖4是根據(jù)第二實(shí)施方式的扭轉(zhuǎn)減震器的透視圖。

－圖5詳細(xì)地示出了圖4的扭轉(zhuǎn)減震器的減震部件。

－圖6a、圖6b、圖6c示出了通過符合本發(fā)明的教導(dǎo)的減震部件獲得的特征曲線的實(shí)例，這些特征曲線表示隨角行程變化的所傳遞的扭矩。

具體實(shí)施方式

圖1所示的扭轉(zhuǎn)減震器用于與機(jī)動(dòng)車輛的傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)元件成一體。該傳動(dòng)元件例如可以是配備有扭轉(zhuǎn)減震器的發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪，該發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪例如是雙減震飛輪、液壓連接裝置的閉鎖離合器、或是離合器摩擦片。還應(yīng)注意到，在離合器摩擦片的情況下，根據(jù)本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)減震器可以形成作為主減震器和/或預(yù)減震器。

扭轉(zhuǎn)減震器具有在傳動(dòng)鏈中分別布置在內(nèi)燃機(jī)側(cè)和變速箱側(cè)的輸入元件1和輸出元件2。舉例來說，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)減震器與雙減震飛輪成一體時(shí)，輸入元件1可以由第一慣性飛輪構(gòu)成或由第一慣性飛輪支承,該第一慣性飛輪用于固定在例如內(nèi)燃機(jī)曲軸的主動(dòng)軸的端部，而輸出元件2由第二慣性飛輪構(gòu)成或支承，該第二慣性飛輪通常形成用于連接到從動(dòng)軸的離合器的反作用板，從動(dòng)軸例如是變速箱的輸入軸。

輸入元件1和輸出元件2圍繞公共轉(zhuǎn)動(dòng)軸X可轉(zhuǎn)動(dòng)。通過例如滾動(dòng)軸承3的軸承引導(dǎo)輸入元件和輸出元件2相對于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)。

輸入元件1和輸出元件2通過減震部件轉(zhuǎn)動(dòng)相連。減震部件能夠傳遞從輸入元件1向輸出元件2(正向)傳遞的驅(qū)動(dòng)扭矩、以及從輸出元件2向輸入元件1(反向)傳遞的阻力扭矩。另一方面，減震部件產(chǎn)生彈性回復(fù)扭矩，該扭矩趨向于使輸入元件1和輸出元件2回到息止相對角位置。

減震部件具有彈性片4，該彈性片被安裝成與輸入元件1一體轉(zhuǎn)動(dòng)。彈性片4在自由端具有設(shè)置成與凸輪隨動(dòng)件配合的凸輪表面6，該凸輪隨動(dòng)件是安裝在輸出元件2上的滾輪5。彈性片被設(shè)計(jì)成能夠承受較大應(yīng)力，應(yīng)力可以直至1500MPa。彈性片4例如由經(jīng)過專門熱處理的51CV4鋼制成，所述熱處理例如是淬火、然后回火。

彈性片4固定在輸入元件1上，靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸X。彈性片4具有從其固定于輸入元件1用的固定區(qū)域朝外基本徑向地延伸的部分41。部分41經(jīng)由彎頭通過彎曲部分42延長。彎曲部分42基本周向地延伸。彎曲部分42的曲率半徑以及在部分41與彎曲部分42之間延伸的彎頭之間的距離根據(jù)彈性片4的所希望的剛度決定。彈性片4可以根據(jù)選擇由單一整體件制成，或由彼此軸向固定在一起的多個(gè)薄片組成。

滾輪5圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸7可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輸出元件2上。滾輪5保持抵靠凸輪表面6，并且被設(shè)置成在輸入元件1與輸出元件2之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)抵靠所述凸輪表面6滾動(dòng)。滾輪5徑向地布置在凸輪表面6的外側(cè)，以便在彈性片4受到離心力時(shí)徑向地保持彈性片。為了減小可能影響減震功能的寄生摩擦，滾輪5通過滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在輸出元件2上。舉例來說，滾動(dòng)軸承可以是滾珠軸承或滾子軸承。在一實(shí)施方式中，滾輪5具有抗摩擦涂層。

圖1示出了位于息止相對角位置的輸入元件1和輸出元件2。

凸輪表面6設(shè)置成使得，對于在這種息止相對角位置兩側(cè)的在輸入元件與輸出元件之間的角行程，滾輪5在凸輪表面6上移動(dòng)，并因此對彈性片4施加撓應(yīng)力。通過反作用，彈性片4對滾輪5施加回復(fù)力，該回復(fù)力趨向于使輸入元件1和輸出元件2朝其息止相對角位置返回。

現(xiàn)在參照圖2和圖3，對扭轉(zhuǎn)減震器的功能進(jìn)行詳細(xì)說明。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩從輸入元件1向輸出元件2(正向)傳遞時(shí)，待傳遞扭矩引起輸入元件1與輸出元件2之間沿第一方向的相對行程(見圖2)。因此，滾輪5相對于彈性片4移動(dòng)角度α。滾輪5在凸輪表面6上的移動(dòng)引起彈性片4沿箭頭Δ的撓曲。為了示出彈性片4的撓曲，彈性片4在其息止角位置以實(shí)線表示，在發(fā)生角行程時(shí)用虛線表示。

撓應(yīng)力P尤其取決于彈性片的幾何形狀及其材料、特別是材料的橫向彈性模量。撓應(yīng)力P分解為徑向分量Pr和切向分量Pt。切向分量Pt允許傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。作為反應(yīng)，彈性片4對滾輪5施加反作用力，該反作用力的切向分量構(gòu)成回復(fù)力，該回復(fù)力趨向于使輸入元件1和輸出元件2朝其息止相對角位置返回。

當(dāng)阻力扭矩從輸出元件2向輸入元件1(反向)傳遞時(shí)，待傳遞扭矩引起輸入元件1與輸出元件2之間沿相反的第二方向的相對行程(見圖3)。因此，滾輪5相對于彈性片4移動(dòng)角度β。在這種情況下，撓應(yīng)力的切向分量Pt的方向與圖2所示的撓應(yīng)力的切向分量的方向相反。同樣地，彈性片沿與圖2所示的方向相反的方向施加反作用力，以便使輸入元件1和輸出元件2朝其息止相對角位置返回。

由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的振動(dòng)和扭矩的不規(guī)則性通過主動(dòng)軸傳遞到輸入元件1，還在輸入元件1與輸出元件2之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)。這些振動(dòng)和不規(guī)則性通過彈性片4的撓曲而得以減輕。

圖6a、圖6b和圖6c示出了符合本發(fā)明的教導(dǎo)生產(chǎn)的扭轉(zhuǎn)減震器的特征曲線。圖6a示出了用于配備在離合器摩擦片中的預(yù)減震器的特征曲線，而圖6b和圖6c示出了用于配備在離合器摩擦片中的主減震器的特征曲線。這些特征曲線表示隨角行程變化的所傳遞的扭矩，其中角行程以度為單位，所傳遞的扭矩以N.m為單位。輸入元件1與輸出元件2之間沿正向的相對行程用虛線表示，而沿反向的行程用實(shí)線表示。注意到，根據(jù)本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)減震器尤其允許獲得斜率逐漸變化而沒有突變的減震特征曲線。

有利地，凸輪表面6和彈性片4設(shè)置成，使得隨角行程變化的所傳遞的扭矩的特征函數(shù)是單調(diào)函數(shù)。

此外，凸輪表面6和彈性片4設(shè)置成使得當(dāng)滾輪5到達(dá)凸輪軌道4的兩端時(shí)，可傳遞扭矩大于最大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。

對于一些應(yīng)用，凸輪表面6和彈性片4可以設(shè)置成，使得沿反向和正向的隨角行程變化的所傳遞的扭矩的特征曲線相對于息止角位置對稱。

圖4和圖5示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中，扭轉(zhuǎn)減震器具有兩個(gè)彈性片4。第一彈性片和第二彈性片4由一個(gè)整體件形成并且相對于轉(zhuǎn)動(dòng)軸X對稱。彈性片4中的每一個(gè)具有與凸輪隨動(dòng)件5配合的凸輪表面6。這種結(jié)構(gòu)一方面允許獲得平衡的扭轉(zhuǎn)減震器，另一方面可以在待傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩較大時(shí)是有利的。

在未示出的一實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的傳扭元件配備有串聯(lián)布置的兩個(gè)如上所述的減震器。

在未示出的另一實(shí)施方式中，傳扭元件配備有并聯(lián)布置的兩個(gè)如上所述的減震器。

盡管本發(fā)明已結(jié)合多個(gè)具體實(shí)施方式予以了說明，但顯然本發(fā)明不局限于此，并且本發(fā)明包括所述部件的所有技術(shù)等同及其屬于本發(fā)明的范圍的組合。特別地，顯然，即便在上述實(shí)施方式中彈性片被安裝成與輸入元件相固連并且凸輪隨動(dòng)件安裝在輸出元件上，但是，彈性片也同樣可以安裝在輸出元件上而凸輪隨動(dòng)件安裝在輸入元件上。