预紧的旋转减振组件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施例大体上涉及优选用于车辆的传动系的旋转减振组件，以及特别涉 及具有交替地在不同方向上预紧的弹性的回位元件的旋转减振组件。
【背景技术】
[0002] 已知有多种设计用于缓冲在机动车中的例如由旋转的部件（例如曲轴）引 起的振动，特别是旋转振动。除了平衡轴以外，可附加地或可替代地使用所谓的旋转 减振器。这种旋转减振器一般包括减振质量（Diimpfungsmasse)或偏转质量 (Auslenkungsmasse)，通过其惯性可缓冲不期望的旋转振动。例如为了使马达的飞轮质量 系统与传动系的变速器脱开，已知的传递扭矩的旋转减振设计例如是具有初级飞轮质量、 次级飞轮质量和支承在它们之间的旋转减振组件的双质量飞轮。
[0003] 从文献DE10 2010 053 542Al中已知一种旋转减振组件或缓冲器，在其中，偏转 质量摆动单元包括环形地围绕托架布置的、借助于多个固定在该偏转质量摆动单元处且朝 径向内部延伸的可弹性变形的回位元件（例如板簧）相对于托架在周向上支撑的偏转质 量。在托架中设置有可径向移动的离心配重或支撑元件，在离心配重或支撑元件处朝径向 内部延伸的回位元件可在周向上支撑在相应的托架支撑区域处或力作用点处。支撑元件通 过与其对应的且支撑在偏转质量处的预紧弹簧朝径向内部地被预紧到基础位置中。在离心 力负荷较小或者没有离心力负荷时，离心配重或支撑元件在预紧作用下被保持在基础位置 中。随着转速增大，支撑元件由于离心力在预紧弹簧逐渐被压缩的情况下朝径向外部移动， 由此托架支撑区域（朝径向内部从偏转质量中延伸出来的回位元件可支撑在该托架支撑 区域处）朝径向外部移动。这改变了在回位元件与偏转质量的连接处和相应的托架支撑区 域之间的回位元件的供以偏转的自由长度，在所述托架支撑区域中回位元件通过支撑元件 相对于托架在周向上进行支撑。由此，自由长度的变化也影响有效的摆臂长度，其缩短引起 偏转质量摆动单元的固有频率的提高。这造成偏转质量摆动单元的刚度以及由此其固有频 率可以这样的方式根据转速也变化，即，随着转速的增大旋转减振组件的刚度以及由此其 固有频率也增大。由此应尝试实现偏转质量摆动单元与振动激励阶次的转速匹配。
[0004] 已知的旋转减振组件还具有调节系统，该调节系统根据转速使旋转减振组件或缓 冲器的固有频率失谐，以由此在宽泛的转速范围上有针对性地消除振动激励阶次。对此， 调节系统优选由多个对称分布在托架的周围处的离心配重或支撑元件构成，以使不平衡最 小化，并且在转速作用下将离心力作用到该离心配重或支撑元件上。此外，调节系统包括至 少一个回位元件或调节弹簧，该回位元件或调节弹簧将回位力径向向内地施加到离心配重 上。离心配重的离心力和弹簧的回位力相互协调，使得根据存在的转速调节离心配重的期 望位置（阶次跟踪）。离心配重的位置确定在回位元件（例如弯曲弹簧或减振弹簧）上的 力作用点或摆动点并因此直接影响缓冲器的刚度以及进而影响缓冲器的固有频率。通过在 回位元件和力作用点或摆动点之间的周向间隙（即沿周向的间隙）能够影响缓冲器的刚度 特征曲线。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种对于相应的转速在整个振动宽度或整个振动角区域内 尽可能呈线性的或严格单调的刚度特征曲线走向。
[0006] 该目的通过根据独立权利要求所述的用于车辆的旋转减振组件和传动系得以实 现。
[0007] 离心配重在主要施加切向力的回位元件上的摩擦影响离心配重或支撑元件的沿 着回位元件（例如板簧）的根据离心力的径向调节。为了实现摩擦影响最小化的目的，在 无负荷的状态下提供旋转减振组件的振动角的一部分用于离心配重的径向调节。对此，虽 然可使用在离心配重和回位元件（减振弹簧）之间的周向间隙，但是与实现针对相应转速 具有尽可能呈线性的并且严格单调的特征曲线走向的尽可能恒定的缓冲器刚度的目的相 冲突。实施例致力于解决上述问题。
[0008] 根据本发明的第一方面提供一种旋转减振组件，该旋转减振组件特别可用于缓冲 在机动车（例如内燃机驱动和/或电驱动的车辆）的传动系中的旋转振动。旋转减振组件 包括可绕旋转轴线旋转的托架组件和可相对于托架组件在周向上（即切向地）相对运动的 摆动质量或偏转质量。托架组件和偏转质量经由多个沿周向布置的并且基本上或很大程度 上径向延伸的弹性的回位元件相对于彼此可扭转地联接，该回位元件也可称为减振弹簧或 摆动杆。对此，至少一个回位元件、然而特别是所有的回位元件可分别绕在离心力作用下可 在径向上运动的并且对应于该回位元件的力作用点运动或摆动。换句话说，回位元件可分 别绕在离心力作用下可在径向上运动的并且对应于该回位元件的力作用点变形或弯曲。为 了实现上述目的而规定，在旋转减振组件的静止位置中弹性的第一回位元件在第一方向上 进行预紧或固定，并且在静止位置中弹性的第二回位元件在与第一方向相反的第二方向上 进行预紧或固定。对此，回位元件可相对于分别对应的力作用点在不同的或相反的方向上 进行预紧或弯曲。在这里，静止位置是指偏转质量无偏转的状态。
[0009] 在一些实施例中，第一回位元件和第二回位元件可构成在周向上直接并排或相对 布置的并且在周向上可弹性变形的一对回位元件。对此，旋转减振组件可具有沿周向布置 的多对回位元件或相应的偏转质量摆动单元。
[0010] 根据实施例，旋转减振组件的弹性的回位元件例如可分别包括特别是具有线性的 力特征曲线的回位弹簧，特别是板簧或扭杆弹簧。对此，回位元件可相对于偏转质量和/或 相对于托架组件固定或定位。在一些实施例中，径向延伸的回位弹簧固定在偏转质量处并 且从该偏转质量作用到托架组件的相应的（进一步沿径向内置的）引导部中，对应于回位 弹簧的离心配重可在该引导部中径向地上下运动并因此为回位元件提供了径向可变的力 作用点或摆动点。在偏转质量偏转时，回位元件根据在周向上作用在作用点处的力沿周向 弹性变形或弯曲。
[0011] 在实施例中应该将回位元件的预紧（在周向上）选择得足够大，例如大于回位元 件的最大弯曲的0. 5%或1%，以在每一个制造公差中消除在力作用点的调节系统中的周 向间隙。回位元件的预紧（即预紧角）由于最大允许的弯曲应力而减小了回位元件的最大 允许的弯曲（最大允许的振动角）。因此，回位元件的振动角进一步受限，以避免对回位元 件或减振弹簧的过载并由此造成损坏。
[0012] 根据实施例预紧、确切地说预紧距离不应超过一定的上限。该上限取决于离心配 重的径向调节距离和偏转质量（沿周向）需要预期的相对的振动角。相同的周向间隙在径 向外部引起比在径向内部更小的间隙角，正是如此，在预紧的情况下振动角在径向外部的 部分小于在径向内部的部分。在高转速时，回位元件或减振弹簧的刚度提高，由此在假设减 振器力矩恒定的情况下相对于较低的转速回位元件或减振弹簧的弯曲减小。如果减振弹簧 的预紧达到比（例如在高转速时的）振动角更大的值，那么不再实现无负荷状态，由此离心 配重的调节过程经受附加的摩擦力。
[0013] 根据一些实施例，在静止位置中回位元件的预紧可处于小于回位元件的最大弯曲 的10%、优选5%的范围中。对此，在静止位置中，引起回位元件的（小的）弯曲的预紧力 沿周向作用到回位元件上。
[0014] 在实施例中，在旋转减振组件的静止位置中、即在未关于基础位置发生偏转的状 态下由弹性的回位元件的相反预紧所得到的相反的预紧力在数值上是相等的。换句话说， 在旋转减振组件的静止位置中相反的预紧力互补成零，从而在没有外部的扭矩作用的情况 下不会发生偏转。
[0015] 在旋转减振组件的实施例中，通过沿着对应的回位元件在径向上在离心力作用下 可运动的或可移动的离心配重为每个回位元件分别提供至少一个可（沿径向）运动的力作 用点，该离心配重在本发明中也称作支撑元件。对此，离心配重或者可仅在回位元件的一侧 上或者可在回位元件的两侧上具有例如呈栓的形式的周向支撑区域，回位元件在偏转时可 围绕该周向支撑区域摆动或变形。根据实施例，在静止位置中第一弹性回位元件和第二弹 性回位元件可与至少一个分别与其对应的力作用点（即周向支撑区域）处于直接的压力接 触中，以获得回位元件的相应的静止位置预紧。优选地，在静止位置中回位元件仅与恰好一 个力作用点（例如离心配重的栓）直接接触。
[0016] 根据实施例，第一回位元件和第二回位元件构成一对回位元件，该对回位元件在 旋转减振组件的静止位置中相互中和。沿着第一回位元件可在径向上运动的第一离心配重 和沿着第二回位元件可在径向上运动的第二离心配重与它们分别对应的第一回位元件和 第二回位元件分别在回位元件的不同的侧上接触，以在静止位置中以相反的方向预紧该对 回位元件。如果回位元件构造成板簧的形式，那么在静止位置中实现板簧朝不同方向的弯 曲。
[0017] 在本发明的实施例中，在旋转减振组件的静止位置中在离心配重上的至少一个可 运动的力作用点相对于所对应的回位元件的位置可是非对称的，即非镜像对称或非轴对 称。因此，这例如可通过为旋转减振组件的每个回位元件仅配置恰好一个可在径向上运动 的、在离心配重中或在离心配重处的力作用点来实现。在此，该回位元件对的第一回位元件 和第二回位元件的相应的力作用点可分别布置在对应的回位元件的不同侧上。因此，对于 第一回位元件，当力作用点处在逆时针方向上时，第二回位元件的力作用点布置在关于第 二回位元件的顺时针方向上。根据实施例，对应第一回位元件和第二回位元件的偏转质量 摆动单元可沿周向交替地或相对地布置，以便在静止位置中将不同的预紧力互补为零。
[0018] 在其他的实施方式中，可为每个回位元件配置两个可在径向上运动的力作用点， 其中该两个力作用点在离心力作用下可相对地在相应的回位元件的不同侧上径向地上下 运动，并且其中在静止位置中该两个力作用点相对于相应的回位元件非对称地布置。这例 如说明，在静止位置中回位元件在一侧直接与第一力作用点接触，而在另一侧上，在静止位 置中在回位元件和第二力作用点之间沿周向存在间隙（周向间隙）。因此，两个力作用点与 回位元件的距离不同，其中一个距离为零，另一个大于零。此外，在这些实施例中可规定，两 个第一力作用点相对于第一回位元件的非对称的布置与两个第二力作用点相对于第二回 位元件的非对称的布置是相反的。相比于其他的可行的实施方式，在回位元件数量相同的 情况下，具有这种预紧的、交互地（wechselseitig)操作的回位元件的旋转减振组件的调 节系统的构造可最好地接近于理想的（无间隙的）刚度特征曲线。
[0019] 通过例如在离心配重中借助栓元件形成的力作用点以这种方式的非对称的布置， 即，在零位（静止位置）中回位元件没有偏转或弯曲，或者可选地通过回位元件相对于离 心配重的非对称布置或通过离心配重（离心配重的导轨）相对于