扭转减振器和带有扭转减振器的发动机飞轮的制作方法

本发明涉及一种设置在内燃机曲轴输出端与变速器输入端之间的扭转减振器和带有扭转减振器的发动机飞轮。

背景技术：

由于汽车传动系中的转矩是周期性地不断变化着的，这就使得传动系中产生扭转振动。若这一振动频率与传动系的固有振动频率相同或相近，将发生共振现象，对于车辆的乘坐舒适性和传动系零件使用寿命造成不利的影响。此外，在不分离离合器的情况下紧急制动或快速接合离合器时，瞬间将产生极大的冲击载荷，易缩短零件的使用寿命。为避免产生共振并衰减振幅，减小传动系所受的冲击载荷，故在车辆的内燃机曲轴输出端与变速器输入端之间装设扭转减振器。

由于现有扭转减振器的减振单元和怠速减振单元大多采用轴向布置方案，使得扭转减振器整体轴向尺寸较大，因此在某些应用场合无法安装使用。另外，现有扭转减振器和发动机飞轮在配合使用时，也存在相应的问题。

技术实现要素：

基于以上背景，本发明提供了一种轴向尺寸小的扭转减振器，同时提供了一种带有扭转减振器的发动机飞轮。

本发明的技术解决方案是：

扭转减振器，包括主扭转减振单元和怠速扭转减振单元；主扭转减振单元包括减振盘和安装在减振盘上的多个主减振弹簧；减振盘边缘开设有多个让位缺口；怠速扭转减振单元包括减振盘毂和多组怠速减振弹簧组件；多组怠速减振弹簧组件相对于减振盘毂的旋转轴线对称设置；

其特殊之处在于：

所述扭转减振器还包括第一支撑盘和第二支撑盘；第一支撑盘和第二支撑盘相对扣合并固定连接，形成安装腔；

第一支撑盘和第二支撑盘的端面上分别设置有与所述主减振弹簧相同数量的、互相匹配的型腔一和型腔二，型腔一和型腔二共同将所述主减振弹簧容纳其中；

第一支撑盘和第二支撑盘之间还设置有与所述让位缺口相对应的多个限位销；

所述主扭转减振单元和怠速扭转减振单元设置在所述安装腔内，主扭转减振单元、怠速扭转减振单元、第一支撑盘和第二支撑盘具有共同的旋转轴线；主扭转减振单元相对于第一支撑盘和第二支撑盘绕所述旋转轴线可作一定角度的双向转动；主扭转减振单元的转动角度取决于所述让位缺口和其对应的限位销之间的间隙；

所述减振盘毂套装在减振盘的中心孔内，且相对于所述减振盘可作一定角度的双向转动；

所述减振盘毂外缘、减振盘中心孔上还分别设置有用于限制所述怠速减振弹簧组件压缩量的限位结构；所述怠速减振弹簧组件安装在所述减振盘毂和减振盘之间的径向间隙中并分别压缩在所述限位结构内；

减振盘毂外缘、减振盘中心孔上分别设置有相匹配的用于传递主扭矩的传力结构；所述传力结构位于任意两组怠速减振弹簧组件之间。

基于上述基本技术方案，本发明还作出以下优化和/或限定。

为使减振效果更好，相邻两组怠速减振弹簧组件之间均设置有所述传力结构。

进一步地，上述怠速减振弹簧组件包括N个相对于减振盘毂中心轴线对称布置的第一怠速减振弹簧和N个相对于减振盘毂中心轴线对称布置的第二怠速减振弹簧；N为大于等于2的偶数；所述限位齿包括设置在减振盘毂外缘上的N个第一限位齿以及设置在减振盘中心孔上的N个第二限位齿和N个第三限位齿；所述第一限位齿用于限制所述第一怠速减振弹簧和第二怠速减振弹簧的压缩量，N个第一限位齿相对于减振盘毂的中心轴线对称布置；所述第二限位齿用于限制所述第一怠速减振弹簧的压缩量，N个第二限位齿相对于减振盘的中心轴线对称布置；所述第三限位齿用于限制所述第二怠速减振弹簧的压缩量，N个第三限位齿相对于减振盘的中心轴线对称布置；装配后，所述第一限位齿位于所述第二限位齿和第三限位齿之间；所述第一怠速减振弹簧压缩于所述第一限位齿和第二限位齿之间，第二怠速减振弹簧压缩于第一限位齿和第三限位齿之间。

实际设计时，上述减振盘和减振盘毂上的限位齿可互换，也就是说在减振盘中心孔上设置N个第一限位齿，相应的，在减振盘毂上设置N个第二限位齿和N个第三限位齿；具体为：所述怠速减振弹簧组件包括N个相对于减振盘毂中心轴线对称布置的第一怠速减振弹簧和N个相对于减振盘毂中心轴线对称布置的第二怠速减振弹簧；N为大于等于2的偶数；所述限位齿包括设置在减振盘中心孔上的N个第一限位齿以及设置在减振盘毂外缘上的N个第二限位齿和N个第三限位齿；所述第一限位齿用于限制所述第一怠速减振弹簧和第二怠速减振弹簧的压缩量，N个第一限位齿相对于减振盘的中心轴线对称布置；所述第二限位齿用于限制所述第一怠速减振弹簧的压缩量，N个第二限位齿相对于减振盘毂的中心轴线对称布置；所述第三限位齿用于限制所述第二怠速减振弹簧的压缩量，N个第三限位齿相对于减振盘毂的中心轴线对称布置；装配后，所述第一限位齿位于所述第二限位齿和第三限位齿之间；所述第一怠速减振弹簧压缩于所述第一限位齿和第二限位齿之间，第二怠速减振弹簧压缩于第一限位齿和第三限位齿之间。

进一步地，上述传力结构包括设置在减振盘中心孔上的、相对于减振盘的中心轴线对称布置的M个第一传力齿，以及设置在减振盘毂外缘上的、相对于减振盘毂的中心轴线均对称布置的M个第二传力齿和M个第三传力齿；M为大于等于2的偶数；装配后，所述第一传力齿位于所述第二传力齿和第三传力齿之间。

同样，上述减振盘和减振盘毂上的传力齿可互换，也就是说在减振盘中心孔上设置M个第一传力齿，相应的，在减振盘毂上设置M个第二传力齿和N个第三传力齿；具体为：所述传力齿包括设置在减振盘毂外缘上的、相对于减振盘毂的中心轴线均对称布置的M个第一传力齿，以及设置在减振盘中心孔上的、相对于减振盘的中心轴线均对称布置的M个第二传力齿和M个第三传力齿；M为大于等于2的偶数；装配后，所述第一传力齿位于所述第二传力齿和第三传力齿之间。

进一步地，上述扭转减振器还包括主减振阻尼片、主减振阻尼膜片弹簧、怠速减振阻尼片、怠速减振阻尼膜片弹簧和共用阻尼片；在主减振阻尼片上设有第一突起，第一突起嵌于主减振阻尼膜片弹簧的齿形间且在轴向伸出主减振阻尼膜片弹簧并插入第二支撑盘上的孔中，将主减振阻尼膜片弹簧压缩装于主减振弹簧第二支撑盘和主减振阻尼片之间，在圆周方向上主减振阻尼片和主减振阻尼膜片弹簧相对于第二支撑盘无相对转动；而主减振阻尼片则压在减振盘上，主减振阻尼片相对于减振盘沿圆周方向可双向滑动；在怠速减振阻尼片的径向上设有第二突起，第二突起嵌于主减振阻尼片上相应的槽中，在圆周方向上怠速减振阻尼片和主减振阻尼片无相对转动，在轴向上怠速减振阻尼片和主减振阻尼片互不干涉；怠速减振阻尼膜片弹簧压缩于第二支撑盘和怠速减振阻尼片之间，怠速减振阻尼膜片弹簧和怠速减振阻尼片相对于第二支撑盘无相对转动，而怠速减振阻尼片则压在减振盘毂上，怠速减振阻尼片相对于减振盘毂沿圆周可双向滑动；共用阻尼片设置在减振盘和第一支撑盘之间，被减振盘、减振盘毂和第一支撑盘压紧。

进一步地，上述减振盘毂的中心孔上设置有用于传递扭矩的花键。

本发明还提供了一种带有上述扭转减振器的发动机飞轮，包括飞轮齿圈；所述飞轮齿圈套装在所述第一支撑盘外并与其固连，或者所述飞轮齿圈套装在所述第二支撑盘外并与其固连；所述第一支撑盘或第二支撑盘与发动机曲轴输出端固连。

本发明的优点是：

本发明将扭转减振单元和怠速减振单元径向布置，减小了扭转减振器的轴向尺寸，能够应用于轴向尺寸狭小的场合；另外，扭转减振器安装于飞轮齿圈内整体作为发动机飞轮(即将扭转减振器和发动机飞轮合为一体)，进一步压缩了轴向尺寸，适用于轴向尺寸更加狭小的场合。

附图说明

图1是本发明的爆炸图；

图2是本发明的爆炸图(另一角度)；

图3是本发明的结构示意图(装配图)；

图中标号：11‐第一支撑盘；111‐型腔一；112‐销孔一；12‐第二支撑盘；121‐型腔二；122‐销孔二；123‐孔；13‐螺栓；14‐限位销；21‐减振盘毂；211第一限位齿；212‐第二传力齿；213‐第三传力齿；214‐花键；22‐减振盘；221‐窗口；222‐让位缺口；223‐第二限位齿；224‐第一传力齿；225‐第三限位齿；31‐主减振弹簧；32‐第一怠速减振弹簧；33‐第二怠速减振弹簧；41‐怠速减振阻尼膜片弹簧；42‐主减振阻尼膜片弹簧；51‐怠速减振阻尼片；511‐第二突起；52‐主减振阻尼片；521‐第一突起、522‐槽；53‐共用阻尼片；6‐飞轮齿圈。

具体实施方式

图1～3为本发明所提供的扭转减振器的一个具体实施例，它主要包括相对扣合并通过八个螺栓和四个限位销(限位销14一端插入销孔一112中，限位销14另一端插入销孔二122中)紧固连接的第一支撑盘11和第二支撑盘12，以及安装在第一支撑盘11和第二支撑盘12之间的主扭转减振单元和怠速扭转减振单元。

在第一支撑盘11和第二支撑盘12上分别开设有四个凹下的型腔一111和型腔二121，第一支撑盘11和第二支撑盘12扣合在一起后，型腔一111和型腔二121相对应，形成容纳主减振弹簧31的空间。

在第一支撑盘11和第二支撑盘12之间还形成容纳主减振单元和怠速减振单元的空间，主减振单元、怠速减振单元、第一支撑盘11和第二支撑盘12具有共同的旋转轴线，绕此旋转轴线主减振单元相对于第一支撑盘11和第二支撑盘12能作一定角度的双向相对转动。

主扭转减振单元主要包括四组主减振弹簧31和一个减振盘22。在减振盘22上设有容纳主减振弹簧31的四个窗口221和容纳限位销14的让位缺口222。四个窗口221与第一支撑盘11上的四个型腔一111和第二支撑盘12上的四个型腔二121刚好对应，它们共同将主减振弹簧31容纳其中。

当减振盘22相对于第一支撑盘11和第二支撑盘12双向相对转动时可双向压缩主减振弹簧31以缓冲振动冲击；减振盘22上的让位缺口222与限位销14之间的活动空间限定了减振盘22相对于第一支撑盘11和第二支撑盘12正向和反向的旋转角度。

怠速扭转减振单元主要包括一个减振盘毂21、两个由第一怠速减振弹簧32和第二怠速减振弹簧33组成的怠速减振弹簧组。减振盘毂21套在减振盘22的中心孔内，二者旋转轴线重合。

在减振盘毂21外缘上设有用于限制第一怠速减振弹簧32和第二怠速减振弹簧33压缩量的两个第一限位齿211和用于传递主扭矩的两个第二传力齿212和两个第三传力齿213，在减振盘毂21的中心孔上还设有向外输出扭矩的花键214。

在减振盘22中心孔上设置有用于限制第一怠速减振弹簧32压缩量的两个第二限位齿223、用于限制第二怠速减振弹簧33压缩量的两个第三限位齿225，以及用于传递主扭矩的两个第一传力齿224；

第一怠速减振弹簧32和第二怠速减振弹簧33布置在减振盘毂21和减振盘22之间的径向间隙中，其中第一怠速减振弹簧32压缩安装于第一限位齿211和第二限位齿223之间，第二怠速减振弹簧33压缩于第一限位齿211和第三限位齿225之间。两个第一怠速减振弹簧32、两个第二怠速减振弹簧33、两个第一限位齿211、两个第二限位齿223、两个第三限位齿225、两个第一传力齿224、两个第二传力齿212以及两个第三传力齿213均相对于减振盘22或减振盘毂21的中心轴线对称布置，且相邻两各怠速减振弹簧组之间都设置有一组传力齿即第一、二、三传力齿。第一、二怠速减振弹簧，第一、二、三传力齿以及第一、二、三限位齿的数量可以根据实际需要增加和减少。

为了使扭转振动迅速衰减，扭转减振器还包括主减振阻尼片52、主减振阻尼膜片弹簧42、怠速减振阻尼片51、怠速减振阻尼膜片弹簧41和共用阻尼片53。

在主减振阻尼片52上设有第一突起521，第一突起521嵌于主减振阻尼膜片弹簧42的齿形间且在轴向伸出主减振阻尼膜片弹簧42并插入第二支撑盘12上的孔123中，将主减振阻尼膜片弹簧42呈压缩状态安装于主减振弹簧第二支撑盘12和主减振阻尼片52之间，在圆周方向上主减振阻尼片52和主减振阻尼膜片弹簧42相对于第二支撑盘12无相对转动；而主减振阻尼片52则压在减振盘22上，主减振阻尼片52相对于减振盘22沿圆周方向可双向滑动。

在怠速减振阻尼片51的径向上设有第二突起511，第二突起511嵌于主减振阻尼片52上相应的槽522中，在圆周方向上怠速减振阻尼片51和主减振阻尼片52无相对转动，在轴向上怠速减振阻尼片51和主减振阻尼片52互不干涉；怠速减振阻尼膜片弹簧41压缩于第二支撑盘12和怠速减振阻尼片51之间，怠速减振阻尼膜片弹簧41和怠速减振阻尼片51相对于第二支撑盘12无相对转动，而怠速减振阻尼片51则压在减振盘毂21上，怠速减振阻尼片51相对于减振盘毂21沿圆周可双向滑动。

共用阻尼片53布置于减振盘22和第一支撑盘11之间，由主减振阻尼膜片弹簧42提供正压力，使得主减振阻尼片52与减振盘22之间以及共用阻尼片53与减振盘22之间，或者共用阻尼片53与第一支撑盘11之间产生摩擦阻尼力矩，衰减减振盘22相对于第一支撑盘11和第二支撑盘12的振动幅度。

共用阻尼片53同时也布置于减振盘毂21和第一支撑盘11之间，由怠速减振阻尼膜片弹簧41提供正压力，使得怠速减振阻尼片51与减振盘毂21之间以及共用阻尼片53与减振盘毂21之间，或共用阻尼片53与第一支撑盘11之间产生摩擦阻尼力矩，衰减减振盘毂21相对于第一支撑盘11和第二支撑盘12的振动幅度。

为了进一步压缩轴向尺寸，本发明在第一支撑盘11或者第二支撑盘12外固连有飞轮齿圈6，整体形成一个带有扭转减振器的发动机飞轮。使用时，将发动机曲轴输出端固连于第一支撑盘11或第二支撑盘12的中心孔上即可。

本发明的工作过程：如图1、图2和图3所示，发动机扭矩由曲轴传递到第二支撑盘12上，由于第一支撑盘11与第二支撑盘12通过螺栓13和限位销14固连于一体，因此发动机的扭矩也传递到第一支撑盘11上，扭矩传递路线如下：

1、主扭转减振单元扭矩传递路线：

发动机曲轴扭矩输出端→第一、二支撑盘11和12→主减振弹簧31或者，主减振弹簧31和限位销14→减振盘22→减振盘毂21→向外输出

传递主扭矩时，第三限位齿225将接触第三传力齿213、第一传力齿224将接触第二传力齿212，由减振盘毂21向外传递。如果传递的扭矩很大，主减振弹簧31不足以传递如此大的扭矩，则限位销14将接触减振盘22，扭矩由主减振弹簧31和限位销14一起传递到减振盘22上。

2、怠速扭转减振单元扭矩传递路线：

发动机曲轴扭矩输出端→第一、二支撑盘11和12→主减振弹簧31→减振盘22→第一怠速减振弹簧32→减振盘毂21→向外输出

如果传递的怠速扭矩很大，第一怠速减振弹簧32不足以传递如此大的扭矩，则第三限位齿225将接触第三传力齿213、第一传力齿224将接触第二传力齿212，扭矩将由第一怠速减振弹簧32和传力齿一起传递到减振盘22上。第二怠速减振弹簧33起反向缓冲作用。