双质量离合器飞轮和离合器以及制造一种这样的双质量离合器飞轮的方法

专利名称：双质量离合器飞轮和离合器以及制造一种这样的双质量离合器飞轮的方法
发明涉及一种双质量离合器飞轮，它可以围绕一个主旋转轴线旋转并包括有两个质量以及一个扭转缓冲器(Torsionsschwingungsdmpfer)，这种缓冲器能够通过一个在两个质量之间起作用的弹簧-缓冲装置使旋转振动得到缓冲。为此弹簧缓冲系统具有一个弹簧系统和一个缓冲系统。在一种空载状态下这两个质量可以在一个空转位置上围绕主旋转轴线旋转，在一种带载状态下可以克服弹簧-缓冲装置相互相对扭转一个相对角度地围绕主旋转轴线旋转。这里弹簧系统具有弹簧，它们通过压紧装置径向伸向主旋转轴线，这些压紧装置通过一个浮动环相互连接，其中浮动环能够围绕空转位置至少有一个小的空转相对角度地自由跟随这些弹簧。
由现有技术已经得知有多种双质量离合器飞轮，在这些飞轮中两个质量通过一个扭转振动缓冲器连接，其弹簧通过滑靴导向，这滑靴径向外面支承在其中一个质量的组件上。DE 19700851 A1为此公开了一个例子。这种滑靴在相应质量上的摩擦导致本身所希望的缓冲，而这种缓冲然而与转速很有关系，这导致大的协调一致的问题，因为这种双质量离合器飞轮在转速强烈变化情况下运行。由于这种原因产生了其滑靴通过浮动环相互连接的双质量离合器飞轮，这例如由DE10028 268 A1公开了。滑靴象以前一样仍然在两个质量中的一个上摩擦，虽然通过这连接滑靴的浮动环阻止了离心力的相关性，也就使得与滑靴固定连接的浮动环对应地直接在这质量上摩擦并且并不是自由的。
相反EP 0421965 A1则公开了一种自由的浮动环，它本身可以自由转动地设置于两个质量之间并通过凸起分别嵌入弹簧里，但这些弹簧贴靠在两个质量中的一个质量上并因此在这质量上摩擦。就这点而言在这种装置中通过这浮动环同样也避免了取决于离心力的摩擦或者缓冲。
此外例如由DE 19751752 A1也已知有一种种类异样的液力功率传送器，它包括有一个扭转缓冲器，具有一个弹簧-缓冲装置，其中弹簧-缓冲装置包括有一个具有一个浮动部件的弹簧系统，浮动部件克服离心力支承两个螺旋弹簧部件。这种装置是指一种双质量离合器飞轮，它具有一种摩擦作用的缓冲器部件，该部件在通过一个弹簧部件弹性设置的质量之间不起作用。相反地这里通过液力功率传送器的本征特性进行空转缓冲。这种飞轮与按照DE 10028268 A1或者按照EP0421965 A1的属于此类的装置中不一样，在这些装置中空转解耦是一个主要的要素并且只是在化费很大或者说带来其它缺点的情况下才可以实现。
本发明的任务是设计提出一种双质量离合器飞轮，它相比于已知的双质量离合器飞轮可以以构造简单的方式使两个质量实现空转解耦并在较大振幅时仍然具有良好的缓冲性能。
作为解决方案本发明建议了一种双质量离合器飞轮，它可以围绕一个主旋转轴线旋转并包括有两个质量以及一个扭转缓冲器，后者能够通过一个在两个质量之间起作用的弹簧缓冲装置使旋转振动得到缓冲，弹簧缓冲装置具有一个缓冲系统和一个弹簧系统，其中在一种空载状态下这两个质量可以在一个空转位置上围绕主旋转轴线旋转，在一种带载状态下可以克服弹簧缓冲装置相互相对扭转一个相对角度围绕主旋转轴线旋转，这种飞轮的特征在于，弹簧系统具有弹簧，这些弹簧通过压紧装置径向向主旋转轴线导引，这些压紧装置通过一个浮动环相互连接，其中浮动环可以相对空转位置至少有一个小的空转相对角度地自由跟随这些弹簧，其中弹簧至少自由支承在压紧装置的区域中。
发明的基本构思在于通过主要实现的弹簧缓冲装置的弹性的以及摩擦的和因此缓冲的功能的分离可以保证用相对简单的措施实现一种出色的空转脱耦，而在大振幅时则可以毫无困难地通过缓冲部件来实现较高的衰减缓冲值。
在本发明中“自由”这概念是指组件的一个状态，即与其它组件没有重大的摩擦接触。不言而喻，必要时一种这样的组件可以滑动地或者滚动地设置。然而这不能与径向外面设置的，并因此也已在很小的摩擦力时由于离主旋转轴线的径向距离而对缓冲作出重要贡献的弹簧的支承靴或者与弹簧在两个质量中的一个质量上的支承相混淆，这正如按照现有技术那样。
就这点而言，该浮动环至少在一个相对其空转位置的相对角度范围里，就是空转相对角度范围里，少摩擦地，最好无摩擦地设置并且因此可以无阻碍地紧随一个弹簧运动。此处要强调弹簧圈与双质量离合器飞轮的其余组件一起围绕主旋转轴线旋转并根据所出现的转矩或者说根据所出现的扭转振动的不同情况而跟随着决定于两个质量的位移的弹簧的位移。用压紧装置压制住弹簧并因此阻止一个取决于离心力的径向向外运动，通过压紧装置保证了弹簧至少在压紧装置部位里也是自由的。此处“自由”这概念因此这里包含了特殊的装置，在这些装置中取决于旋转振动而移动的组件并不处于摩擦接触。
一种这样的双质量离合器飞轮尤其是如上所述那样包括有一个二分体式离合器飞轮质量，其两个分质量通过一个扭转缓冲器相互连接。就这点而言整个装置对应于附属传动链的旋转而围绕其主轴线旋转。当出现转矩、转矩波动、冲击或类似情况时这两个质量相互相对地克服扭转缓冲器的弹簧力相对于主旋转轴线移动一个相对角度，其中在此期间两个质量，同样也如同双质量离合器飞轮的其余组件那样，继续围绕主旋转轴线旋转。与之对应地，跟随着两个质量的相对移动的其余组件例如象弹簧的零件、传递力的臂、摩擦盘或浮动环也将至少相对于两个质量中的一个实现一个相对运动。此处弹簧本身只是能够使两个质量实现一种运动，而设有缓冲部件，例如象摩擦盘或者摩擦面，在其上相对旋转能量被转化成热量，因此双质量离合器飞轮起缓冲作用。
显然，当弹簧受压缩时，在这些弹簧里消耗能量也是在很窄的限度内。同样也可能通过弹簧圈之间的摩擦来消耗能量。与通过摩擦组件产生的能量损失相比这些能量消耗然而是可以忽略不计的。同样不言而喻地，一个摩擦装置在一定限度内弹性地起作用，直至例如克服了静摩擦。这些弹性的部分与这些弹簧本身比，这样的弹性部分也一般是小得可忽略。然而重要的是按照本发明在弹簧部件和缓冲部件之间进行分离断开，以便实现良好的空转脱耦，如以下将要详细叙述的那样。
对应于通常的惯例这里的所有的与两个质量中的一个质量防相对转动连接的组件，例如象传递力的臂或盘或者牢固设于一个质量上的支承面或类似构件被称作为属于该质量的，因为这些构件对应于它们至主旋转轴线的径向距离有助于相应质量的惯性矩。
如果弹簧缓冲装置的弹簧系统与缓冲系统不同小于弹簧-缓冲装置的最大摩擦的20％，尤其是小于其10％，那么优先地使两个功能“弹动(Feclern)”和“分离”充分地分开。这尤其适合于空转位置范围内，而在相对角度较大时就可以通过弹簧圈相互之间的摩擦无论如何都使弹簧系统的作用增加。
弹簧-缓冲装置的弹簧系统和缓冲系统最好布置在主旋转轴线的不同的半径上。因此在弹动和缓冲之间的分离可以结构上方便地实现转换。此处尤其有利的是缓冲系统布置在径向外面，因为那里所出现的力引起了一个较大的转矩。同样，如果弹簧系统布置在径向里面的话，那么也减小了在弹簧系统上摩擦力的影响。虽然这种装置使得必须应用较硬的弹簧，以便能够通过弹簧施加相同的转矩。但另一方面恰恰这种装置这里优先用于二种功能的分开。显然，如果在弹簧系统中的摩擦是可以控制住的话，那么也可以交换径向的装置。
为了控制住弹簧系统里的摩擦，可能附加或者选择地有利的是这样来设计弹簧靠置的组件，但从这些弹簧上它们在一个双质量离合器飞轮的两个质量的相对运动范围里在圆周方向上抬起，从而使这些组件也在径向外面与这些弹簧分离开。这例如对于围住弹簧的板来说，如一种初级侧的或次级侧的弹簧板或者双板，可以被实现。此处这些窗口在圆周方向上优选向里及在径向外面扩张开，也就是说从弹簧贴靠住的那个面出发。
在这个面上优选还设有一个鞍座(Sattel)，弹簧可以贴靠在这鞍座上稳定地导向。
如果在一种这样的装置中使两个质量，即初级质量和次级质量相互相对地移动，那么两个质量中的一个质量的贴靠面就从弹簧上抬起，而另一个质量的贴靠面支承住弹簧。在相应窗口的对置侧上该关系就反过来了。通过窗口的扩展，窗口框离开弹簧，使弹簧只与鞍座点和与贴靠面接触，它们实施相同的相对运动。按此方式可以使弹簧和围住弹簧的组件之间的窗口的径向外边缘上的摩擦降到最小。
一种这样的设计方案是有利的，其与本发明的对于所有组件的其余特征无关，弹簧在圆周方向上贴靠在这些组件上并且它们可以在两个质量有相对运动时离开这些组件。为此这些组件可以从贴靠面出发在向弹簧的方向上，尤其是向其径向外面的面的方向上扩展。
双质量离合器飞轮优选具有一个摩擦装置，它至少包括有一个摩擦表面，其法向矢量是一个轴向分量。一种这样设计的摩擦装置也是有利地与本发明的其余特征无关，因为这样使取决于离心力的对于摩擦的影响就最小。
双质量离合器飞轮尤其可以附加或者选择地具有一个摩擦装置，它至少包含一个摩擦表面，摩擦表面在圆周方向上轴向是变化的。因此可以有目的地以及用相对较小的花费来根据初级和次级质量之间的相对扭转角来设定摩擦力。
摩擦装置可以附加或者备选地包含至少两个楔，它们固定在一个轴向环绕的构件上，先在一块压紧板上。因此摩擦楔的离心力得到补偿，从而使摩擦装置与双质量离合器飞轮的转速无关地工作并且能够可靠地符合其特性曲线。此处通过一个压紧板可以附加或者备选地保证摩擦楔的均匀压紧，尤其是与作用压紧力的盘形弹簧无关。
摩擦楔和/或摩擦斜面或者摩擦斜面环优先由固有刚性很大的，尤其是作为体积材料固有刚性的材料，也就是说金属材料或者硬塑料制成。因此可以使弹性效果最小化，否则的话这种效果，就会阻碍缓冲部件和弹簧部件之间的功能分离。不言而喻，一种这样的材料选择相对应地与本发明的其余特征无关的是有利的。
对于摩擦楔和/或摩擦斜面或者摩擦斜面环来说尤其适合的是摩擦衬里材料。摩擦楔或者摩擦斜面优选为金属的并且在金属上摩擦的组件是一种摩擦衬内，因为这种材料组合在制动器和离合器中，尤其是用于汽车的，是众所周知的并对其性能进行了测试。通过应用单一的由摩擦塑料制成的楔或斜面，这里就可可以降低材料费用，尤其是如果这些件通过环绕的金属组件，如盘形弹簧或压紧板在径向被固定住的话，正如上面已叙述过的那样。在金属组件和塑料之间的连接这里可以按各种可以考虑的方式，尤其是通过注塑、卡入或类似方式进行。在给定的情况下抗扭的形状配合连接也是有利的。应用各摩擦楔或者摩擦斜面也与本发明的其余特征无关地在双质量离合器飞轮中是有利的。
对于一种双质量离合器飞轮中的一种摩擦装置的斜面环来说也可以设计一种板，它具有一个压出的摩擦斜面或者设计其它的金属组件，组件具有与摩擦楔摩擦的斜面。一种反正存在有的组件例如象一块初级侧的或者次级侧的板尤其可以被相应地利用。另一方面也可以将盘形弹簧成型为波浪形或者具有斜面或摩擦斜面，以便产生相应变化的压紧力与其余的斜面或者楔相配合。一种这样结构的斜面与本发明的其余特点无关地是有利的，因为很节省费用。
摩擦装置一个压紧的盘形弹簧一方面自由地贴靠在各自的支承贴靠盘形弹簧的组件上，如果通过盘形弹簧不传递转矩的话。这要是这样的话，那么它可以有利地通过一个在圆周方向上起作用的形状配合连接，例如象一种轮部与组件或者各自组件相连接。如果将一个盘形弹簧轴向固定住证明是必要的话，那么盘形弹簧例如可以布置在各自组件的一个环绕的，指向径向里面的或者指向径向外面的槽里。为了装配然后将盘形弹簧夹紧并相应地径向打开，以便卡入到槽里去。备选地盘形弹簧也可以通过一种卷边(Krimp)连接固定住，其方法是使它相应地定位，然后将相应的组件相应地卷边或者压制。
对于本发明的特征是附加的或者备选地，可能有利的是在一种双质量离合器飞轮中设计有将转矩从其中一个质量传递到一个弹簧-缓冲装置上去的板并为双重结构，它们具有同样的厚度由同样材料组成，因此这些板可以由一种材料，例如由板料制成。此外这还有以下优点通过双重结构使这些板固有刚性的或者扭转刚性更好并且也还能够更好地抵抗倾倒力矩。尤其有利的是如果这两个组件设计成对称的，那么对此也就可以应用相同的模具。
除此之外附加地或者备选地可以设有一种与一个初级侧的或次级侧的板具有同样厚度由相同材料制成的浮动式弹簧板，初级侧或次级侧的板将转矩从其中一个质量传递到一个弹簧-缓冲装置上。此处是一个双板或者是一个单一板，这里不重要。因为浮动弹簧板基本按如至少这两个初级侧或次级侧的板之一不同的一个半径延伸，因此它不仅可以由同样的材料而且也可以由板的同一个部位制成，由该板的部位也制成了相应的初级侧板和次级侧板。这大大节省了材料费用，这大体上可以通过自由的弹簧板根本就不需要增加材料的费用。
此外其优点在于在相同的板厚情况下对相应的组件也以同样的特性抵抗所产生的转矩，因此可以更好地控制住整个装置。
一个初级侧的弹簧板可以与本发明的其余特征无关地设计成膜片。按此方式使双质量离合器飞轮能够在这些轴向振动达到次级质量之前，也将轴向振动吸收。
双质量离合器飞轮中的至少一个传递转矩的板可以附加或者备选地与一个摩擦元件直接摩擦地相互作用。这使得双质量离合器飞轮设计得构件很少而且因此费用节省。这里板可以在一个环绕的，设有摩擦元件的范围里在轴向方向上变化，因此可能产生相应变化的摩擦力。优选将一个初级侧的板或次级侧的板应用作为板。
对于按照本发明的双质量离合器飞轮来说优选使用压紧装置，它们两边在圆周方向上位于弹簧之间并因此(说得不同)将一个弹簧分成两个部分，弹簧布置在初级质量上或者在次级质量上的两个接触位置之间。同样可能有利的是设计成长弹簧。因此与本发明的其余特征无关地建议，使压紧装置分别嵌入一个弹簧里或者从里面穿过这弹簧。这样的压紧装置设计得有利，与DE 10028268 A1所介绍的压紧装置相反特别节省位置，因为它们尤其是在转向方向上不需要什么结构空间。
弹簧系统最好具有直线弹簧(geradlinige Federn)，它们通过压紧装置径向伸向主旋转轴线，这些压紧装置通过一个浮动环相互连接。直线弹簧本身具有一个直线的弹簧轴线，但可能完全地鼓起或者具有个别偏移的弹簧圈。通过这样的措施首先可以与本发明的其余特征无关地降低用于此类的双质量离合器飞轮的制造成本。同样地可以通过压紧装置保证大的弹簧变形量，这对于一种这样的双质量离合器飞轮的缓冲性能来说起到有利的作用，因为通过压紧装置或者能使两个弹簧串联起来，但或者使长弹簧固定在其位置上并因此阻碍在工作条件下径向外面在相对关于弹簧而运动的组件上的摩擦。这里业已提出最后的特征也与本发明的其余特征无关地是有利的，用于以按照发明的方式在一种双质量离合器飞轮中将对应的扭转缓冲器的缓冲部件和弹簧部件从功能上尽可能地分离开。
次级质量的一个在初级质量方向上传递转矩的组件可以与离合器的摩擦面所支承有的次级板通过一个埋入次级板里的铆钉连接相互连接起来。一种这样的连接在制造双质量离合器飞轮时与本发明的其余特征无关地具有以下优点次级板只需要从一边进行加工。就这点而言，次级板可以通过相对来说简单地制造方法，尤其如铸造，而经济有利地制成，因为它只需要从一边进行精加工，这同样也与本发明的其余特征无关地由于成本方面的原因是有利的。
这种精加工例如可以只是在次级板的凸缘上在设有滑动轴承的范围里进行。同样，次级板的每个另外的马达侧的或者说向着初级侧的部位也可以为此有利地加以利用。在接着进行铆接时则可以由该马达侧的或者初级侧的部分可以获得用于铆接连接的尺寸并因此获得在次级板和固定在级板上的组件之间的位置。
必须要强调在一种双质量离合器飞轮中至少有一个次级侧，它有一个摩擦面，摩擦面与一个摩擦离合器的摩擦盘和一个可操纵的离合器压紧板共同作用，后者防相对转动地与次级质量连接并包含有另一侧的摩擦盘作为次级质量的摩擦面。相反在这种装置中摩擦盘用作为输出装置并一般装在一个从动轴上。
本发明的其它优点、目标和特性就根据以下对于附图的说明加以叙述，在附图中举例表示了本发明的两种实施形式。附图所示为

图1第一种按照发明的双质量离合器飞轮在其安装位置上沿着图2中I-I线的一个径向剖视图；图2按图1的双质量离合器飞轮的沿图1中II-II线的一个横断面图；图3第二种按照发明的双质量离合器飞轮的沿着图5中III-III线的剖视图，它类似于图1表示；图4第二种双质量离合器飞轮的沿着图5中IV-IV线的剖视图；图5第二种双质量离合器飞轮的沿着图3和4中V-V-线的剖视图；图5A对于一个图5所示弹簧备选的鼓形内弹簧；图6第两个双质量离合器飞轮的分解图；图7对于自由弹簧板和一个对应的初级侧或者次级侧板的一种可能的制造方式；图8按图7的冲压零件的俯视图；图9图8所示件的一个剖视图；图10第三种双质量离合器飞轮的与图3相同的剖视；图11第三种双质量离合器飞轮在初级质量和次级质量之间有相对移动时，用经过这两个质量的与图10所示剖视图相同的剖视图表示；图12第四种双质量离合器飞轮的与同图3的剖视图；图13第四种双质量离合器飞轮在初级质量和次级质量之间有相对运动时的经过这两个质量的与图11相同的剖视图；图14第五种按照发明的双质量离合器飞轮在其安装位置上的一个类似于图1的径向剖视图；图15一种弹簧-缓冲装置的沿着图16的XV-XV线的剖视图；图16按图15的弹簧缓冲装置的沿着图15的XVI-XVI线的剖视图；图17一个弹簧缓冲装置的沿着图18的XVII-XVII线的剖视图；图18按图17的弹簧缓冲装置的沿着图17中的XVIII-XVIII线的剖视图；图19一个摩擦装置垂直于主旋转轴线的沿着图20的XIX-XIX线的一个示意图；图20按图19的摩擦装置的沿着图19中XX-XX线的剖视图；图21按图19和20的摩擦装置在双质量离合器飞轮的两个质量相对移动时的沿着图22的XXI-XXI线的类似于图19的剖视图；图22按图21的摩擦装置的沿着图21中XXII-XXII线的剖视图；图23另一种摩擦装置的沿着图24中XXIII-XXIII线的类似于图19的示意图；图24按图23的摩擦装置的沿着图23中XXIV-XXIV线的剖视图；图25按图23和24的摩擦装置在双质量离合器飞轮的两个质量有相对移动时的沿着图26的XXV-XXV线的类似于图23的剖视图；图26按图25的摩擦装置的沿着图25的XXVI-XXVI线的剖视图；图27另外一种摩擦装置的类似于图22的示意图；图28按图27的装置的类似于图20的视图；图29另一种摩擦装置的类似于图19的沿着图30中XXIX-XXIX线的一个示意剖视图；图30按图29的摩擦装置的沿着图29中XXX-XXX线的剖视图；图31按图29和30的摩擦装置在双质量离合器飞轮的两个质量有相对移动时的沿着图32中XXXI-XXX-I的类似于图29的剖视图；图32按图31的摩擦装置的沿着图31中XXXII-XXXII线的剖视图；图33另一种摩擦装置的沿着图34中XXXIII-XXXIII的类似图19剖切的示意图；图34按图33的摩擦装置的沿着图33中XXXIV-XXXIV线的剖视图；图35按图33和34的摩擦装置在双质量离合器飞轮的两个质量有相对移动时的沿着图36的XXXV-XXXV线类似于图33的剖视图；图36按照图35的摩擦装置的沿着图35的XXXVI-XXXVI线的剖视图；图37另一种摩擦装置的沿着图38的XXXVII-XXXVII线的类似于图19剖切的一个示意图；图38按图37的摩擦装置的沿着图37的IIXL-IIXL线的剖视图；图39按图37和38的摩擦装置在双质量离合器飞轮的两个质量有相对移动时的沿着图40的IXL-IXL的类似于图37的剖视图；图40按图39的摩擦装置的沿着图39的XL-XL线的剖视图。
在图1和2中所示的双质量离合器飞轮101包括有一个初级质量103和一个次级质量105。这里这初级质量103包括有一个初级板107和一个定心轮毂109。初级板107还设有一个起动器齿圈113。次级质量105主要包括一个次级板115，它通过一个滑动轴承117可旋转地支承于定心凸缘109上。
除了这种转动支承之外这两个质量103和105通过一个弹簧缓冲器装置119相互交替作用。这弹簧缓冲器装置119包括有一个弹簧部件121和一个摩擦部件123。此处显然，弹簧部件121在一定条件下并不只是弹性起作用，而且也摩擦地并因此缓冲地或者消耗能量地起作用，而摩擦部件123则可以在一定界限内也具有弹性性能。
在图1和2所示的双质量离合器飞轮101中各设有初级侧的或者次级侧的组件，它们从各自的质量103或者105至弹簧缓冲器装置119或者至弹簧部件121和至缓冲部件123建立起了作用连接。
这在初级侧针对弹簧部件121是一种初级双弹簧盘125，它包围住弹簧部件121的弹簧127，并且通过螺钉孔131的螺钉连接穿过，防相对转地相对于初级质量103或者相对于初级板107、定心凸缘109和间距板111定位于定心凸缘109上。与之对应地次级质量105具有一个次级侧的弹簧盘133，它通过铆钉连接定位在次级板115上的孔135里，并同样也包围住弹簧127。弹簧部件121除此之外还包括有一个自由弹簧板137，它用于使弹簧127定位。
缓冲器部件123在初级侧有两个压紧盘139和140以及楔143和145，它们通过一个盘形弹簧141轴向相互张紧，盘形弹簧布置在楔145和压紧盘140之间。楔143和145在圆周方向上具有变化的厚度。这里楔143、145之一也就是贴在压紧盘139上的楔143与次级质量105的次级侧的弹簧盘133旋转连接，其中楔143在圆周方向上具有止挡144，次级弹簧盘133在一定的扭转角度时用止挡134碰到上述止挡144。压紧盘139设计成滑动盘，楔143可以在其上面滑动。楔145防转地与盘形弹簧141和压紧盘139连接，其中盘形弹簧141自身防转地通过压紧盘140与初级板107连接，压紧盘140被固定在初级板的无附图标记的槽里。通过这种布局可以通过两个质量103和105之间的扭转角而产生变化的摩擦力。
此外图1还表示了一种按照发明的双质量离合器飞轮的装配方法，在飞轮中次级板115通过螺钉157与离合器外壳159连接，外壳设有一个具有盘形弹簧161的离合器压紧板149，盘形弹簧将离合器压紧板149压向一个摩擦盘163，摩擦盘夹在离合器压紧板149和次级板115之间。整个装置布置在一个离合器腔167里。
如果通过一个中央分离装置173对盘形弹簧161的径向位于里面的端部加载的话，那就使摩擦盘163卸载并因此使相应的离合器打开。
相反在关闭状态下将一个转矩从一个主动轴经过初级质量103、弹簧缓冲器装置119和次级质量105以及离合器压紧板149传递到摩擦盘163上并因此到一个与摩擦盘163相连的从动轴165上，上述主动轴通过布置在组件107、109、111和125的螺钉孔171的里的螺钉与初级质量103连接。
图3至6所示的装置与按图1和2所示装置的区别并不大，因此就不再对这装置进行详细描述说明了。鉴于这种一致性对于作用相同的组件也采用了相同的附图标记，其中这包括在其第一位上用数字2代替数字1。区别在于在这种实施形式中设有一个螺钉板211，它在离合器侧置于中央凸缘209上并用于使螺钉更好地固定，用这些螺钉使双质量离合器飞轮201在初级侧固定在一个主动轴上。
在图3至6中所示的双质量离合器飞轮201中分别设有初级侧的或者次级侧的组件，它们从各自质量203或者205至弹簧缓冲器装置219或者至弹簧部件221和至缓冲部件223建立一种作用连接。
这在初级侧针对弹簧部件221是一个初级弹簧盘225，它围住弹簧部件221的弹簧227，并且通过穿过螺钉孔231的螺钉连接防转地相对于初级质量3或者相对于初级板207、中央凸缘209和螺钉板211定位在中央凸缘209上。与之对应地，次级质量205具有一个双板233，它通过铆钉连接定位于次级板215上的孔235里并同样也围住弹簧227。弹簧部件221除此之外还有一个双的自由弹簧板237，它用于使弹簧227定位。
如直接由这两个先前的实施例的对比可看到的那样，初级侧的弹簧板、次级侧的弹簧板或者自由弹簧板是设计成双板或者单板并不起到重大作用。两个属于质量的板之中的一个板最好设计成双的，而另一个为单的，使这些板可以毫无困难地各自布置在径向相同的位置上并抓住弹簧。此处双重结构的板最好设计成具有相同厚度并由同样的材料制成，这样就可以由一种材料，例如由一种板料来制成这些板。尤其有利的是这两个组件设计成对称的，那么对此也就可以应用相同的模具。
此外，正如同样也根据这两个先前实施例可见到的那样，自由弹簧板可以设计成如同初级侧的或次级侧的弹簧板那样具有相同厚度并由同样材料制成。这里，是指一种双板或者一种单板并不起什么作用。因为自由弹簧板337基本上如至少两个初级侧或次级侧板中的一个板那样在不同的半径上延伸，因此它不仅可以由同一种材料制成，而且也可以由板300的同一个部位制成，由该板的部位也制成的对应的初级侧或次级侧板333，如图7至9所示。这大大节省了材料费用，这就可以自由弹簧板根本不需要增加材料的费用。
缓冲部件223包括初级侧的两个压紧盘239和240，它们通过一个盘形弹簧241轴向相互张紧并在它们之间布置了楔243和245，这些楔通过盘形弹簧241相互压紧并在圆周方向上具有变化的厚度。此处楔243，245中的一个，也就是径向位于里面的楔243与次级质量205的双重板233处于转动连接，其中楔243在圆周方向上具有止挡244，双重板233在一定扭转角时用止挡234碰向止挡244。楔245与压紧板240固定连接，该压紧板通过一种弹性连接防转地与初级板207连接。盘形弹簧通过一种在圆周方向上起作用的形状配合连接各自与初级板207和压紧盘239连接，因而无论是盘形弹簧241还是压紧盘239都设计成相对于初级质量203是防相对转动的。相反，楔243可以相对于压紧板239并因此也相对于初级质量203实现一个相对运动。通过这种装置可以通过在这两个质量203和205之间的扭转角产生变化的摩擦力。
按图10和11的装置基本上对应于按图3至6中的装置一些部分，因此鉴于一致性就不再重复了。起类似作用的组件为了简化起见除了第一位之外都用相同的附图标记。
在这些实施例之间的主要区别在于弹簧部件221或者421和缓冲部件223或者423的布置。在按图3至6的实施形式中弹簧部件221比缓冲部件223到主旋转轴线229有更小的间距，而关于这一点在图10和11所示的实施例中情况相反。这里弹簧部件421比缓冲部件423离开主旋转轴线429有更大的径向距离。
后一装置然而按照本发明似乎是只有当最小的摩擦系数或者阻尼值通过弹簧而限制时才可能。这还可以也通过各自围住弹簧127或者227或427的板的一种适合的窗口几何形状来实现。这里窗口在圆周方向上最好向内扩展，也就是说尤其是从弹簧贴靠的那一边出发。在该侧上最好还设有一个靴座(见图2)128，130，弹簧可以贴靠在其上面径向稳定地导向。如果在一种这样的装置中使这两个质量，初级质量和次级质量，相互相对地移动，那么两个质量中的一个质量的接触面就从弹簧上抬起，而另一个质量的接触面则支承住弹簧。在相应窗口的对置边上情况就相反。通过扩展窗口在弹簧端部和接触边之间有相对运动时窗口框就离开弹簧，使弹簧只是与鞍座点和与接触边接触，后者实施一种相同的相对运动。按此方式可以使得在弹簧和包围弹簧的组件之的窗口的径向外边缘上的摩擦降低到最小。
与按图3至6的实施例不同，按照图10和11的装置具有一个初级侧的双重板425，然而它只是用一块板在中央凸缘409上通过一个距离保持器411A并借助于一个螺钉板411B固定住。双重板425径向外面相互通过铆钉连接、钎焊或熔接连接或类似方式连接起来。此处初级侧的双重板425从外围住弹簧427，而通过铆钉435与次级板405铆接的次级侧弹簧板433则从里面贴靠在弹簧427上。自由弹簧板437与之相反从外围住弹簧427，因此关于这一点相对于按图1和2的实施例的径向关系就反过来。
按图10和11的实施例的缓冲部件423的结构也与其余实施例不同。此处固定在中央凸缘409上的初级侧弹簧板425用作为压紧和摩擦面，它具有在圆周方向上至次级质量405可变化的轴向距离，在该面上楔443可以相对于次级质量以一定间隙在圆周方向上移动。楔443通过一个压紧板440和支承在次级板上的盘形弹簧441被压向初级侧的弹簧板425。当两个质量403和405旋转移动时楔形件以一个取决于初级弹簧板425的轴向位置的摩擦力在弹簧板425上摩擦，因此以一种所希望的特性曲线消耗能量。
按图12和13的装置基本上也相当于前面所述的装置，因此只要与已经叙述的组件相一致的各个组件就不再详细说明了，并且为此除了第一个数字位之外应用相同的附图标记。在这种实施例中弹簧-缓冲器装置519的弹簧部件521和缓冲部件523的径向布局基本相当于按图1和2的实施形式，其中按图12和13的实施例的弹簧部件521的构造也相当于按图1和图2的实施例的弹簧部件121的构造，因此对此就不再详述了。次级侧弹簧板533也是通过铆钉连接535实现固定。此外次级侧弹簧板533同样也象次级侧弹簧板133那样通过一个突出部分啮入到缓冲部件523的楔543里，但该缓冲部件的构造类似于按图10和11的实施例的缓冲部件423。缓冲部件523也有一个轴向变化的初级侧弹簧板523，楔543摩擦地通过一个压紧盘540保持在弹簧板523上。压紧盘540被一个盘形弹簧541压向初级弹簧盘523方向，因此根据两个质量503和505的相对位置而变化的压紧力和因此变化的摩擦力取决于初级侧的弹簧板525的轴向位置确定，正如比较图12和13(或者也可以图10和11)所表明的那样。
此外这种实施例还包括有一个比较薄的壁的初级侧弹簧板525，它设有一个有齿圈513的初级侧质量环507并且轴向向外一直伸到质量环507里。由于初级侧弹簧板525相对来说是薄壁的，因此它可以作为膜片吸收主动轴的轴向冲击，而惯性矩基本上通过质量环507和齿圈513来提供。
按图14的实施例基本上相当于按图3至6的实施例，因此就这点来说对于一致组件就不再详细说明了，除了第一位数字外用相同的附图标记。
在这种实施例中次级侧双重板633和次级板615通过一个埋入次级板里的铆钉连接相互连接。一种这样的连接在制造双质量离合器飞轮时具有以下优点次级板615只需要从一边进行加工。因此次级板615可以通过相对简单的制造方法，尤其如铸造而经济有利地制成，因为它只需要对一侧进行精加工。这只是次级板615的凸缘在设有滑动轴承617的范围里。这可以如直接由图14见到的那样，从马达侧或者从面向初级质量603或者马达的那一侧进行。接着通过铆钉635铆接时则由马达侧的、在其上面以后设有滑动轴承617的支承面赢得了铆接用的程度并因此赢得了在次级板615和次级侧双重板633的位置。
在次级板615和中央凸缘609之间设有一种卡夹连接(Klipsverbindung)647，它使次级板605相对于初级质量轴向定位。卡夹连接647包括了中心凸缘609的一个组件646，次级板615中的一个槽648以及一个塑料环644，该环设于槽648里并被组件646的一个凸起围住。因此滑动轴承617使次级质量605和初级质量603克服使两个质量603和605相互运动的力而定位，而卡央连接647则使两个质量603和605克服使这两个质量相互运动离开的轴向力而定位。此处直接可见，卡夹连接647通过足够大的轴向力或者通过组件646向径向里面的弯曲可以打开。
在打开时初级侧弹簧板625以及次级侧双重板633可以轴向与次级板615一起离开初级质量603，初级侧弹簧板625通过一个在圆周方向上起作用的在滑动轴承617和一个在中央凸缘609上的突出部分之间的形状配合连接631轴向固定住，因为无论是连接631还是在楔145之间的开口都并不妨碍组件135和133轴向离开它们。通过铆钉635以及自由弹簧板637这些组件则反之轴向相对于次级板615而固定。
图15至18所示的弹簧缓冲器装置719和819相反于各自通过压紧装置136或者236串联的上述的实施例具有连续的弹簧727或者827，这些弹簧通过设于一个浮动件737或837上的压紧装置736或者836固定在其中间范围内。为了使这些压紧装置736或者836能够良好地嵌入弹簧727或者827里去，后者在压紧装置736或者836的范围里具有偏置的弹簧圈，从而使压紧装置能够良好地嵌入弹簧里。如根据图17明显可以有利的那样，一定条件下也可以取消这偏置的圈，如果使压紧装置836设计得更小并适配在弹簧半径上的话。此外弹簧缓冲器装置也包括有初级或者次级板725和825以及733和833，这些板围住弹簧827并在圆周方向上形成弹簧用的接触面。
如在图2中示范所示，在圆周方向上通过双质量离合器飞轮的初级侧或者次级侧而设置的用于弹簧127(那里只用符号表示为双线)的空腔不必一致。因此可以以简单的方式在两个质量之间有小的相对角时提供一个空转的弹簧常数，它在两个质量之间有较大相对角时则对应于一起抓住的弹簧而升高。在一定条件下也只需要使一个或两个内弹簧227A设计得更长些并且停留于对应的空隙里，如图5示范所说明的那样。很显然，弹簧部件的一种这样的结构方案也与本发明的其余特征无关是有利的。
为了在具有多个嵌套布置的弹簧的弹簧装置中，如这举例来说在图5中所示那样，使得摩擦损失最小化，内弹簧可以设计成鼓起形，如图5A举例所示。即使在离心力作用下也只是少量内弹簧27A的圈贴在外弹簧27上，因此避免了通过弹簧27和27A之间的摩擦而引起的损失。不言而喻，一种这样的方案的弹簧也与本发明的其余特征无关地，对于在一种扭转缓冲器中，和尤其是在一种双质量离合器飞轮中使弹簧部件和缓冲器部件实现功能分离是有利的。
根据具体的要求可以在应用嵌套的弹簧时只是使内弹簧作成连续的，而外弹簧是分开的并通过一个压紧装置抓住。此处位于里面的弹簧优先地或者同样也被一个压紧装置抓住或者作成隆起状，以便使弹簧之间的摩擦最小化。
正如上面所述的实施例可见那样，缓冲部件可以具有各种不同的摩擦装置。摩擦装置优先设有摩擦面，摩擦面具有轴向分量，这就是说对应的摩擦面有一个表面，其法向矢量具有一个轴向分量。这是有利的，因为轴向对准的面与离心力无关地相互摩擦。
这在图19至22中所示的摩擦装置包括有至少一个摩擦楔31，它有一个间隙，一个传递转矩的组件30，例如象初级质量或者次级质量的一个组件或者说一个初级侧或次级侧弹簧板或类似部件嵌入上述空隙里。在某一个空转角之后组件30碰到摩擦楔31上并将之带动。摩擦楔31除此之外与一个盘形弹簧33固定连接，盘形弹簧将摩擦楔31压向一个摩擦斜面环32。通过摩擦楔31和盘形弹簧33之间的固定连接所有相互摩擦的组件的离心力在圆周上得到补偿。
按图23至26的实施形式基本上相当于按图19至22的实施形式，其中然而摩擦楔41固定在一个压紧环43上，因此再次使离心力得到补偿。除此之外可以通过压紧环43保证摩擦楔41的均匀加载。
摩擦楔31和41优先由一种摩擦衬里材料构成，而斜面环32和42则既可以由摩擦衬里材料也可由金属构成。在按图27和28的实施例中尤其是设有一个具有压部入的摩擦斜面的部位52，摩擦楔51通过一个与摩擦楔51连接的盘形弹簧53被压向部位52。一种类似装置也表示于按图10至13的实施例中，这里初级侧压紧板425或者525设有用于楔443或者543的摩擦斜面。
另一方面盘形弹簧也可以成型成波纹形或者设有斜面或摩擦斜面，以便产生相应在地变化的压紧力与另外的斜面或者楔相配合。
如按图29至32可见，也可以设有一种双楔61，它布置在两个斜面环62和64之间并通过盘形弹簧63夹紧，其中斜面环62和64同时起到压紧板的作用。尤其是由该实施例可见，在一定条件下可以代替组件60和61之间的间隙也在斜面环里设有一个部位，其没有在一个空转位置的轴向升高，在这个部位里楔可以容易地移动。然而一般由于存在有摩擦衬里，因此在对于空转脱耦最后的实施形式中使摩擦过大。
尤其是由按图33至40的实施例可见，盘形弹簧不需要设于初级侧或次级侧。而它可以是一个浮动构件，它例如与摩擦楔71固定连接，如这尤其是在图33至36中所示那样。此处设有两个斜面环72和74，而盘形弹簧73则浮动地设置于这些斜面环72和74之间并带楔71。在两个质量扭转并因此在两个斜面环72和74扭转之后这些斜面环就夹住楔71并使之从盘形弹簧73的弹簧平面偏离，因此产生回复力，如在图35和36中所指出的那样。在这种实施例中斜面环72和74优先为金属的，而摩擦楔71优先由一种摩擦材料组成并位于盘形弹簧73上。另一方面摩擦楔也可以与盘形弹簧设计成一个整体，其中斜面环则可以由摩擦材料组成。尤其是如果最后这情况也可以设有弹簧体83来代替盘形弹簧，弹簧体83可用弹簧臂在斜面环82或者84的斜面上摩擦，如在图37至40中举例所述的那样。
图19至40所示的摩擦装置具有摩擦面，它基本上轴向指向，如由这些图直接可看到的那样。摩擦面尤其在圆周上在其轴向方向上是变化的，以便提供相应变化的，最好通过一个弹簧力而规定的压紧力以及因此提供摩擦力，从而能够毫无困难地实现一种取决于相对扭转角的特性曲线。
权利要求
1.双质量离合器飞轮，它可以围绕主旋转轴线旋转并包括有两个质量以及一个扭转缓冲器，后者能够通过具有弹簧系统和缓冲系统的在两个质量之间起作用的弹簧-缓冲器装置来缓冲旋转振动，其中在一种无载状态下这两个质量可以在一个空转位置上围绕主旋转轴线旋转，而在一种受载状态下则可以克服弹簧-缓冲器装置相互相对扭转一个相对角度地围绕主旋转轴线旋转，其特征在于，弹簧系统具有弹簧，它们通过压紧装置径向向主旋转轴线导引，这些压紧装置通过浮动环相互连接起来，其中浮动环能够相对于空转位置至少有一个小的空转相对角度地自由跟随着弹簧，并且其中弹簧至少自由地设置于压紧装置部位里。
2.双质量离合器飞轮，它可以围绕主旋转轴线旋转并包括有两个质量和一个扭转缓冲器，后者能够通过具有弹簧系统和缓冲系统的，在两个质量之间起作用的弹簧-缓冲器装置来缓冲旋转振动，其中在一种无载状态下这二质量可以在一个空转位置上围绕主旋转轴线旋转，而在一种受载状态下则可以克服弹簧-缓冲器装置相互相对扭转一个相对角度地围绕主旋转轴线旋转，其特征在于，弹簧系统具有直线弹簧，它们通过压紧装置径向向主旋转轴线导引，这些压紧装置通过浮动环相互连接起来。
3.双质量离合器飞轮，它可以围绕主旋转轴线旋转并包括有两个质量以及一个扭转缓冲器，后者能够通过具有弹簧系统和缓冲系统的，在两个质量之间起作用的弹簧-缓冲器装置来缓冲旋转振动，其中在一种无载状态下这两个质量可以在一个空转位置上围绕主旋转轴线旋转，而在一种受载状态下则可以克服弹簧-缓冲器装置相互相对扭转一个相对角度地围绕主旋转轴线旋转，其特征在于，弹簧系统具有弹簧(127；227；727；827)，它们在工作条件下径向外面不在相对于弹簧(127；227；727；827)相对运动的组件(125，133；225，233；725，733；825，833)上摩擦。
4.按权利要求1或2所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，弹簧缓冲器装置的弹簧系统与缓冲系统不同产生的摩擦小于弹簧缓冲器装置的最大摩擦的20％，尤其是小于其10％。
5.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，弹簧缓冲器装置(119；219；419)的弹簧系统(121；221；421)和缓冲系统(123；223；423)布置在主旋转轴(129；229；429)的不同半径上。
6.按权利要求5所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，缓冲系统(123；223)布置在径向外边。
7.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，将转矩从两个质量(103；205)中的一个质量传递到弹簧缓冲器装置(119；219)上的板(125；233)设计成双重并具有相同的厚度并由同样材料制成。
8.按权利要求7所述的双质量离心器飞轮，其特征在于，两块板(125；233)是对称的。
9.按上述权利要求之一所述的双质量离心器飞轮，其特征在于，构造浮动的弹簧板(137；337)，它具有如初级侧的或次级侧的板(133；333)相同的厚度并由同样材料制成，初级侧或次级侧的板将转矩从其中一个质量(105)传递到弹簧缓冲器装置(119)上。
10.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，贴靠有弹簧的组件然而在一个双质量离合器飞轮的两个质量相对运动的时在圆周方向上从这些弹簧上抬起，从贴于弹簧上的那一面出发在向弹簧的方向上在其径向外面的面上扩展，从而使这些组件在两个质量有相对运动时在这些组件从弹簧上抬起的那个面上径向外面离开这些弹簧。
11.按权利要求10所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，在接触面上还设有鞍座，弹簧可以贴靠在鞍座上径向稳定地导向。
12.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，初级侧的弹簧板(525)设计成膜片。
13.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，初级质量(605)的传递初级质量(603)方向上的转矩的组件(633)与初级板(605)通过埋入在次级板(605)里的铆钉连接(635)相互连接起来。
14.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，次级板(605)只在一面，最好在其面向初级质量(603)那一面进行加工。
15.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，至少一个传递转矩的板(425，525)与摩擦元件(443，543)直接摩擦地相互作用。
16.按权利要求15所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，板(425，525)在一个环绕的设有摩擦元件(443，543)的范围里在轴向方向上变化。
17.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，压紧装置(736，836)分别嵌入弹簧(727，827)里并/或从里面穿过这弹簧。
18.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，包括有具有多个交错布置的弹簧(27，27A)的弹簧装置，其中里面的弹簧(27A)设计成隆起状的。
19.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，一种摩擦装置，它至少包括有一个摩擦的表面，该表面的法向矢量有轴向分量。
20.按权利要求19所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，摩擦的表面基本上对准轴向。
21.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于一种摩擦装置，它具有至少一个摩擦的表面，该表面环绕地在轴向方向上变化。
22.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于一种摩擦装置，它至少有两个楔(31，41)，它们固定在轴向环绕的构件上，优先在压紧板(44)上。
23.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，一种摩擦装置，它包括有摩擦楔和/或摩擦斜面或者摩擦斜面环，它们由固有刚性很好地材料制成。
24.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于，一种摩擦装置，它包括由摩擦衬里材料制成的摩擦楔和/或摩擦斜面或者摩擦斜面环。
25.按上述权利要求之一所述的双质量离合器飞轮，其特征在于一种具有金属的斜面环(52，425，525)的摩擦装置。
26.具有一个按上述权利要求之一所述的离合器飞轮并具有压紧板和可以被压紧板和离合器飞轮抓住的摩擦盘的离合器。
27.制造一种双质量离合器飞轮的方法，其特征在于，板(125；233)将转矩从两个质量(103；205)中一个质量传递到一个弹簧-缓冲器装置(119，219)上并设计成双重的并由一个板材制成。
28.按权利要求27所述的方法，其特征在于，板的两个成型件镜像对称地相互连接。
29.用于制造一种双质量离合器飞轮的方法，其特征在于，浮动的弹簧板(337)和将转矩从其中一个质量传递到弹簧-缓冲器装置上的初级侧板或次级侧板(333)由板(300)的同一部位制成。
30.按权利要求27至29之一所述的方法，其特征在于，次级板(615)在铸造之后只是在面向马达或者初级质量(603)的那个面进行精加工。
31.按权利要求27至29中之一所述的方法，其特征在于，在连接次级板(605)与次级质量(605)的面向马达或初级质量(603)的组件时从次级板(605)的面向这马达或者初级质量(603)的部位获得了必要的尺寸位置。
全文摘要
为了在一种双质量离合器飞轮中以结构简单的方式实现空转连接，在这种双质量离合器飞轮中在扭转振动缓冲器的缓冲系统和弹簧系统相分隔。
文档编号F16F15/139GK1946953SQ200480042109
公开日2007年4月11日 申请日期2004年12月22日 优先权日2003年12月26日
发明者U·罗斯 申请人:罗斯－沃伊特专利开发股份公司