双质量飞轮及包含该双质量飞轮的汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种双质量飞轮，包括第一质量飞轮，第二质量飞轮以及位于所述第一质量飞轮和所述第二质量飞轮之间的法兰和扭转减振器，所述第一质量飞轮通过所述扭转减振器驱动固定到所述第二质量飞轮上的法兰，从而驱动所述第二质量法兰转动，其中，所述双质量飞轮还包括法兰锁止结构，所述法兰锁止结构被构造成，当所述第一质量飞轮的转速低于预定转速时使所述第一质量飞轮与所述法兰锁定在一起，并且当所述第一质量飞轮的转速高于预定转速时使所述第一质量飞轮与所述法兰脱离锁定。本实用新型还涉及包括上述双质量飞轮的汽车。本实用新型还涉及包括上述双质量飞轮的汽车。
【专利说明】双质量飞轮及包含该双质量飞轮的汽车
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种双质量飞轮以及包含该双质量飞轮的汽车。
【背景技术】
[0002]汽车中的双质量飞轮减振器主要包括设置于汽车发动机一侧的第一质量飞轮，设置于变速器一侧的第二质量飞轮以及设置于第一质量飞轮和第二质量飞轮之间的扭转减振器。与离合器减振器相比，双质量飞轮减振器可以降低发动机和变速器振动系统的固有频率，以避免在汽车怠速转速时的共振。
[0003]通常，使用双质量飞轮可以使汽车离合器减振的共振点从1200r/min左右降低到450r/min左右。双质量飞轮的共振点避开了常用的转速范围，但在450r/min的共振会使得客户在车辆点火时感觉到共振产生的噪音，影响到客户的使用舒适性，引发顾客的抱怨。
实用新型内容
[0004]本实用新型主要目的是提供一种具有改进结构的双质量飞轮，以解决汽车在发动机点火工况时发生共振的技术问题。
[0005]为此，根据本实用新型的一个实用新型，提供了一种双质量飞轮，包括第一质量飞轮，第二质量飞轮以及位于所述第一质量飞轮和所述第二质量飞轮之间的法兰和扭转减振器，所述第一质量飞轮通过所述扭转减振器驱动固定到所述第二质量飞轮上的法兰，从而驱动所述第二质量法兰转动，其中，所述双质量飞轮还包括法兰锁止结构，所述法兰锁止结构被构造成，当所述第一质量飞轮的转速低于预定转速时使所述第一质量飞轮与所述法兰锁定在一起，并且当所述第一质量飞轮的转速高于预定转速时使所述第一质量飞轮与所述法兰脱离锁定。
[0006]根据优选实施方式，当所述第一质量飞轮的转速低于预定转速时，所述法兰锁止结构利用机械钩合力或摩擦力或磁性吸引力使所述第一质量飞轮与所述法兰锁定在一起。
[0007]根据优选实施方式，所述法兰锁止结构包括固定于所述第一质量飞轮或法兰之一上的转轴，以及套装在所述转轴上的锁簧和锁钩，当所述第一质量飞轮的转速低于预定转速时，所述锁钩在所述锁簧的作用力下使所述第一质量飞轮与所述法兰锁定在一起，并且当所述第一质量飞轮的转速高于预定转速时，所述锁钩的离心力克服所述锁簧的作用力被甩开，而使所述第一质量飞轮与所述法兰脱离锁定。
[0008]根据优选实施方式，所述锁钩的质量在0.2?0.3kg之间，并且所述锁簧的刚度在4Nm/°?6Nm/°范围内，或者，所述锁钩的质量在0.2?0.3kg之间，并且所述锁簧的刚度在3.8Nm/。?5.8Nm/。范围内。
[0009]根据优选实施方式，所述转轴被形成为所述第一质量飞轮或法兰之一的一部分，或与所述第一质量飞轮或法兰之一分离地形成并且机械固定到所述第一质量飞轮或法兰
之一 O
[0010]根据优选实施方式，所述第一质量飞轮或法兰中的另一个被形成有与所述锁钩配合的钩合部。所述钩合部是一体地形成在所述第一质量飞轮或法兰中的另一个上的凸起或凹部，或附接于所述第一质量飞轮或法兰中的另一个上的附加部。
[0011]根据优选实施方式，所述法兰锁止结构包括固定于所述第一质量飞轮或法兰之一上的锁止块，所述第一质量飞轮或法兰中的另一个包括与所述锁止块协作的锁止表面，当所述第一质量飞轮的转速低于预定转速时，利用所述锁止块与所述锁止表面之间的摩擦力使所述第一质量飞轮与所述法兰锁定在一起，并且当所述第一质量飞轮的转速高于预定转速时，所述锁止块的离心力克服所述摩擦力，而使所述第一质量飞轮与所述法兰脱离锁定。
[0012]根据优选实施方式，所述双质量飞轮包括一个或沿着圆周方向均匀分布的两个或更多个法兰锁止结构。
[0013]根据优选实施方式,所述预定转速约为500r/min。
[0014]根据本实用新型的另一方面，还提供了一种汽车，包括如上所述的双质量飞轮，其中，所述双质量飞轮的第一质量飞轮被与汽车的发动机输出轴固定在一起，并且所述双质量飞轮的第二质量飞轮被与汽车的离合器固定在一起。
[0015]根据本实用新型的双质量飞轮被提供有法兰锁止结构，使得在汽车点火过程时，双质量飞轮的第一质量飞轮能够与法兰保持锁止。一旦发动机完成点火，转速超过了共振点，第一质量飞轮与法兰的锁止脱开，双质量飞轮进入正常的减振工作状态，这样有效地避开了传动系统的共振点，降低了点火过程中噪声，提高乘坐人员的舒适性。
【专利附图】
【附图说明】:
[0016]本申请的上述特征以及其它特征和优势将在下面参照附图描述的实施例中得到更好的理解。其中:
[0017]图1示出了根据本实用新型优选实施例的双质量飞轮的立体图，其中，第二质量飞轮未示出。
[0018]图2示出了图1中的双质量飞轮的剖视端面图,其中切除了双质量飞轮的半体。
[0019]图3示出了带有根据本实用新型的法兰锁止结构的第一质量飞轮的立体图。
[0020]图4放大示出了图3中的法兰锁止结构部分。
【具体实施方式】
[0021]应了解，下面将描述根据本实用新型的原理的双质量飞轮的优选实施方式。图中示出的仅仅是说明性的示例型优选实施例，并不意于限制本实用新型的保护范围。
[0022]参考图1-2，根据本实用新型优选实施例的双质量飞轮100包括第一质量飞轮20，第二质量飞轮(未示出)以及位于第一质量飞轮20和第二质量飞轮之间的扭转减振器60和法兰70。其中，安装于汽车中的双质量飞轮100的第一质量飞轮20与汽车发动机输出轴(未示出)连接，第二质量飞轮与变速器(未示出)连接。汽车发动机输出轴输出的扭矩转速通过扭转减振器60和法兰70传递至第二质量飞轮，并且因此驱动变速器工作。
[0023]扭转减振器60被构造成包括弧形弹簧64，由于弧形弹簧64的半径较大，其允许较大的扭转角。优选地，弧形弹簧64包括内簧和外簧。弧形弹簧64的个数可以根据需要选定。在图示的实施例中，设有两个弧形弹簧64。
[0024]第一质量飞轮20包括盘形本体30，环形部40，在盘形本体30的面对着第二质量飞轮的侧面上突伸出来的环形突部50，以及位于中心的毂部22。
[0025]第一质量飞轮20的盘形本体30，环形突部50和环形部40限定出用于弧形弹簧64的环形通道24,用于导向弧形弹簧64的导向槽62布置于所述环形通道24内。
[0026]环形通道24与图中未示出的第二质量飞轮限定出容置扭转减振器60的封闭的环形空间。扭转减振器60可还包括充填到该封闭的环形空间内的粘性油脂，所述粘性油脂除提供阻尼作用之外，还能减轻对弧形弹簧64的磨损。
[0027]第一质量飞轮20还包括从环形部40的内周面向内突伸的限位部42，用于对导向槽62提供周向止挡作用并且向弧形弹簧64传递扭矩。
[0028]法兰70包括盘形本体72和从盘形本体向外突伸的凸耳部74。被容置于第一质量飞轮20内的弧形弹簧64作用于法兰70的凸耳部74上从而驱动法兰70转动。
[0029]通过上述结构，第一质量飞轮20被驱动而旋转时，第一质量飞轮20的限位部42压缩弧形弹簧64使其扭转变形，弧形弹簧64作用于法兰70的凸耳部74推动法兰70进行转动，并且因此与法兰70固定在一起的第二质量飞轮进行旋转。
[0030]借助于由弧形弹簧64和粘性油脂构成的扭转减振器60，双质量飞轮100实现了传递扭矩和减振的功能，使汽车离合器减振的共振点从1200r/min左右降低到450r/min左右。双质量飞轮的共振点避开了常用的转速范围。
[0031]根据本实用新型的双质量飞轮100还包括法兰锁止结构。
[0032]一方面，所述法兰锁止结构被构造成当第一质量飞轮20的转速低于某一预定转速时使法兰70与第一质量飞轮20锁定在一起，在这种情况下，弧形弹簧64不被压缩，第一质量飞轮20直接驱动法兰70转动，整个系统的刚度很大，共振转速很高。
[0033]另一方面，所述法兰锁止结构被构造成当第一质量飞轮20的转速到达或高于该预定转速时使法兰70与第一质量飞轮20脱离锁定，第一质量飞轮20重新通过扭转减振器60驱动法兰70转动。
[0034]所述法兰锁止结构的设置能够使双质量飞轮100成功地避开在400r/min-500r/min转速时的共振现象，降低共振产生的噪音，提高乘坐人员的舒适性。
[0035]特别优选地，所述预定转速被设定为约500r/min。
[0036]根本实用新型的上述原理，所述法兰锁止结构可以通过任何具体结构实现，可以如图所示设置在第一质量飞轮20上，也可设置于任何其他部件或任何其他位置上，只要能够实现上述功能，例如设置于法兰70上也是可能的。
[0037]如图1-4中示出了法兰锁止结构的一个例子，钩合结构80。
[0038]所述钩合结构80包括固定于第一质量飞轮20的环形突部50上的转轴82，套装在转轴82上的锁簧84，以及连接至锁簧84 —端的锁钩86。
[0039]当第一质量飞轮20的转速低于预定转速例如500r/min时，锁钩86在锁簧84的预紧力作用下钩在法兰70上，使法兰70与第一质量飞轮20锁定在一起；当第一质量飞轮20的转速到达或高于该预定转速时，锁钩86在离心力的作用下克服锁簧84的力绕转轴82转动，从而脱离与法兰70的锁合，法兰70与第一质量飞轮20之间的锁定被解锁，之后第一质量飞轮20通过扭转减振器60驱动法兰70转动。
[0040]本领域内的技术人员应了解，为实现上述目的，任何类型的锁簧84可以被使用。例如，图示中锁簧84为扭转弹簧。[0041]优选地，扭簧84对锁钩86的作用力值不是固定不变的。扭簧84的刚度和安装位置优选满足下述要求:当第一质量飞轮20开始转动时，扭簧84对锁钩86的作用力最大，使得锁钩86能够确保牢固地钩合法兰70，也就是使法兰70与第一质量飞轮20确保牢固锁定在一起；随着第一质量飞轮20转速的增大，锁钩86受到的离心力逐渐增大，锁簧84对锁钩86的作用力优选逐渐减小；当第一质量飞轮20的转速到达预定转速例如500r/min时，锁钩86受到的离心力增大到足以克服锁簧84对锁钩86的作用力从而到达被甩出的效果。
[0042]也就是说，在需要保持锁止时，扭簧对锁钩的作用力值最大，以保证锁止的效果；随着第一质量飞轮的转速升高，力值呈下降的的趋势，保证了锁钩被甩开的效果；待需要再次锁止的时候，扭簧的力值呈现上升的趋势，使得锁钩86的钩合操作是一个渐进的过程，防止了因锁钩突然锁止对法兰的冲击。
[0043]用作法兰锁止结构的钩合结构不必限制于图示所示的具体结构。例如转轴82可以任意的方式附接到第一质量飞轮20，例如通过焊接、螺纹连接等本领域内所熟知的方法。可选地，转轴82可以是与第一质量飞轮20 —体的结构。转轴82在第一质量飞轮20上的位置即钩合结构80的位置也可以根据具体设计布置，只要能够满足上述功能。
[0044]法兰70被钩合结构80钩合的位置也可以根据具体需要确定。例如，图中示出法兰70被形成有凹口，用于被钩合结构80的锁钩86钩合。可选择地，锁钩86可钩合到法兰70的外周边处，或者可钩合到附接到法兰70的任何附加部分，例如附接到法兰70上的钩、环等。
[0045]可替代地，钩合结构80可设置于法兰70上，用于与第一质量飞轮20的任一部分或附接于其上的任何附加结构相钩合。
[0046]根据本实用新型的双质量飞轮，通过设置法兰锁止结构，使得在汽车点火过程时，双质量飞轮的第一质量飞轮能够与法兰保持锁止，从而双质量飞轮的弧形减振弹簧不起作用。一旦发动机完成点火，转速超过了共振点，第一质量飞轮与法兰的锁止脱开，双质量飞轮的第一质量飞轮通过扭转减振器驱动法兰和第二质量飞轮，双质量飞轮进入正常的减振工作状态。这有效地避开了传动系统的共振点，降低了点火过程中噪声，提高乘坐人员的舒适性。
[0047]另外，采用钩合结构80作为法兰锁止结构，结构简单，锁止效果好，同时不影响其他工况下的双质量飞轮的减振效果。优选地，考虑到结构布置的紧凑性，锁止钩的质量在
0.2?0.3kg之间。扭簧的刚度则取决于双质量飞轮的规格和锁止钩的质量两者。例如，根据锁止钩的质量，针对240规格的双质量飞轮，锁止结构的扭簧刚度优选在4Nm/°?6Nm/°范围内；针对228规格的双质量飞轮。锁止结构的扭簧刚度优选在3.8Nm/°?
5.8Nm/。范围内。
[0048]除图示的钩合结构80之外，其它能够保证适时锁止和适时分离效果的结构都可以使用。例如，在可选实施例中，采用摩擦结构或磁性吸引结构作为法兰锁止结构。具体地，例如，利用固定到第一质量飞轮上的锁止块和法兰面之间的摩擦力保持第一质量飞轮与法兰锁止，当第一质量飞轮的转速高于例如500r/min时，锁止块受到的离心力克服摩擦力，使法兰与第一质量飞轮脱离锁止，双质量飞轮进入常规减振模式。此结构既可避免钩合结构的锁止带来的冲击影响，又能避免在法兰或第一质量飞轮上开槽等。
[0049]选择法兰锁止结构时，优选形状简单、结构紧凑的结构，避免给双质量飞轮的空间布置造成影响。
[0050]法兰锁止结构的数量和位置可以根据具体的设计来考虑，一般可以选择设计在第一质量两边的中端，这样可以保证锁止的效果，又不会影响其他部件的位置。
[0051]根据本实用新型的双质量飞轮主要用于，但不仅限于，汽车领域。例如，用于汽车的发动机和变速器之间，实现降低发动机和变速器振动系统的固有频率以及避免在怠速转速时产生共振的功能。
[0052]本实用新型已经关于图示优选实施例进行了详细描述。然而，所有的描述仅是用来进行说明的，不应理解为对实用新型形式进行任何限制。在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种双质量飞轮，其特征在于，包括第一质量飞轮，第二质量飞轮以及位于所述第一质量飞轮和所述第二质量飞轮之间的法兰和扭转减振器，所述第一质量飞轮通过所述扭转减振器驱动固定到所述第二质量飞轮上的法兰，从而驱动所述第二质量法兰转动， 其中，所述双质量飞轮还包括法兰锁止结构，所述法兰锁止结构被构造成，当所述第一质量飞轮的转速低于预定转速时使所述第一质量飞轮与所述法兰锁定在一起，并且当所述第一质量飞轮的转速高于预定转速时使所述第一质量飞轮与所述法兰脱离锁定。
2.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，当所述第一质量飞轮的转速低于预定转速时，所述法兰锁止结构利用机械钩合力或摩擦力或磁性吸引力使所述第一质量飞轮与所述法兰锁定在一起。
3.根据权利要求2所述的双质量飞轮，其特征在于，所述法兰锁止结构包括固定于所述第一质量飞轮或法兰之一上的转轴，以及套装在所述转轴上的锁簧和锁钩， 当所述第一质量飞轮的转速低于预定转速时，所述锁钩在所述锁簧的作用力下使所述第一质量飞轮与所述法兰锁定在一起，并且当所述第一质量飞轮的转速高于预定转速时，所述锁钩的离心力克服所述锁簧的作用力被甩开，而使所述第一质量飞轮与所述法兰脱离锁定。
4.根据权利要求3所述的双质量飞轮，其特征在于，所述锁钩的质量在0.2?0.3kg之间，并且所述锁簧的刚度在4Nm/°?6Nm/°范围内，或者，所述锁钩的质量在0.2?0.3kg之间，并且所述锁簧的刚度在3.8Nm/°?5.8Nm/°范围内。
5.根据权利要求3所述的双质量飞轮，其特征在于，所述转轴被形成为所述第一质量飞轮或法兰之一的一部分，或与所述第一质量飞轮或法兰之一分离地形成并且机械固定到所述第一质量飞轮或法兰之一。
6.根据权利要求3所述的双质量飞轮，其特征在于，所述第一质量飞轮或法兰中的另一个被形成有与所述锁钩配合的钩合部，所述钩合部是一体地形成在所述第一质量飞轮或法兰中的另一个上的凸起或凹部，或附接于所述第一质量飞轮或法兰中的另一个上的附加部。
7.根据权利要求2所述的双质量飞轮，其特征在于，所述法兰锁止结构包括固定于所述第一质量飞轮或法兰之一上的锁止块，所述第一质量飞轮或法兰中的另一个包括与所述锁止块协作的锁止表面， 当所述第一质量飞轮的转速低于预定转速时，利用所述锁止块与所述锁止表面之间的摩擦力使所述第一质量飞轮与所述法兰锁定在一起，并且当所述第一质量飞轮的转速高于预定转速时，所述锁止块的离心力克服所述摩擦力，而使所述第一质量飞轮与所述法兰脱离锁定。
8.根据权利要求1-7中任一所述的双质量飞轮，其特征在于，所述双质量飞轮包括一个或沿着圆周方向均匀分布的两个或更多个法兰锁止结构。
9.根据权利要求1-7中任一所述的双质量飞轮，其特征在于，所述预定转速约为500r/min0
10.一种汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一所述的双质量飞轮，所述双质量飞轮的第一质量飞轮被与汽车的发动机输出轴固定在一起，并且所述双质量飞轮的第二质量飞轮被与汽车的离合器固定在一起。
【文档编号】F16F15/31GK203730654SQ201320838900
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】徐旭初, 朱新星, 葛凤龙, 陶林杰, 赵朝阳, 张伯平 申请人:上海汽车集团股份有限公司