车辆用扭矩限制保护的飞轮装置的制作方法

本发明涉及一种飞轮传动装置，特别涉及一种车辆用扭矩限制保护的飞轮装置。

背景技术：

图1示出了目前传统动力传动系统示意图，飞轮属于车辆动力总成系统中的发动机输出端的部件，是连接发动机与变速箱传动系统的首个关键部件，它具有较大惯量，旋转过程中能够起到减轻发动机振动的作用。在传统的车辆设计制造中，通过设置离合器或者其他分离机构来控制车辆的动力输出与中断，通常不要求飞轮具有限制扭矩输出的作用。

随着混合动力车辆的开发技术，车辆的自动化程度越来越高，原本用来手动控制动力中断从而实现变速箱换挡的传统离合器功能被取消，因此很多厂家在连接发动机与电动机的动力系统之间已经不再设置传统离合器部件。然而事实证明，不再设置传统离合器部件造成主机厂在开发前期频频因为过载问题而造成传动系统部件失效，这说明针对扭矩输出的限制及对传动系统部件的保护性要求并没有因为动力系统由传统内燃机向混合动力系统的转变而降低。

因此传统的传动系统部件已经不能适应这种需求，有必要对现有传动系统部件进行改造以适应新形式下混合动力系统的需求。在这种背景下，结合传统离合器不再适用的功能性背景，而飞轮作为连接动力系统与传动系统的首个减振部件，有必要利用其大惯量及零件制造特性，通过改造实现限制扭矩输出及保护传动系统的作用，从而直接取代离合器在车辆系统的过载保护功能。这是本申请需要着重改善的地方。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是要提供一种车辆用扭矩限制保护的飞轮装置，能够限制扭矩输出，保护传动系统。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种车辆用扭矩限制保护的飞轮装置，一连接元件与两侧的质量块配合连接，第一质量块与连接元件之间增设装配压力元件，第二质量块与连接元件之间增设装配摩擦元件，当第一质量块与第二质量块发生相对旋转，压力元件提供力值，摩擦元件提供阻尼副，第二质量块分别与压力元件及摩擦元件的配合面产生摩擦力矩，该两个摩擦力矩之和为飞轮装置的极限传递扭矩。在动力系统输出扭矩时，扭矩通过发动机曲轴传递到飞轮，如果输出扭矩超过飞轮极限传递扭矩，则产生打滑，进而传递到后续传动部件的扭矩不超过飞轮的极限传递扭矩，保护了传动系统。

所述压力元件的一端通过连接元件轴向定位，另一端与第一质量块配合固定。

所述摩擦元件的一端通过连接元件轴向定位，另一端与第二质量块配合固定。

所述压力元件是一个或多个，所述压力元件是一种冲压而成的具有弹性的弹簧钢片，形状为圆环状，外部带齿，或内部带齿，或内外部均带齿，压力元件具备力值衰减小的特性，压紧高度的不同产生不同的力值。

所述摩擦元件是一个或多个，为带有多个通风槽的环状结构，内部带齿，或外部带齿，或内外部均带齿。所述摩擦元件是一种耐高温耐磨损的复合材料。在材料产生磨损时碎屑从通风槽中随旋转方向排出。

所述连接元件是一个或多个，所述连接元件是一种机加工或冲压而成的金属零件，对压力元件及摩擦元件在轴向和径向方向进行定位。

本发明飞轮装置的连接方式通过铆接连接，或螺纹连接方式进行装配。

本发明的优越功效在于：

1)本发明在无传统离合器的布局下，实现了车辆扭矩限制必备功能，保护了传动系统零部件在过载扭矩工况下的失效概率；

2)本发明根据动力传动系统部件的有限空间要求，将扭矩限制装置集成在飞轮内部，从而为电机等混合动力系统预留了空间，降低了整车开发的空间和成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为目前传统动力传动系统示意图；

图2为本发明应用的动力传动系统示意图（以混合动力系统为例）；

图3为本发明飞轮装置装配于减振器的结构示意图；

图4为图3的分解图；

图5为本发明飞轮装置结构示意图；

图中标号说明

1－质量a；2－压力元件；

3－销a；4－连接元件；

5－摩擦元件；6－质量b；

7－销b；8－减振器；

9—传统飞轮；10—飞轮；

11—离合器；12-换档齿轮；

13—差速器；14—车轮；

15—发动机；16—电动机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

图2以混合动力系统为例示出了本发明应用的动力传动系统示意图；图3示出了本发明飞轮装置装配于减振器的结构示意图；图4为图3的分解图。

如图2-图5所示，本发明提供了一种车辆用扭矩限制保护的飞轮装置，连接元件4与两侧的质量块a1、b6配合连接，质量块a1与连接元件4之间增设装配压力元件2，质量块b6与连接元件4之间增设装配摩擦元件5。质量块a1、b6、压力元件4、摩擦元件5通过连接元件4的铆接及定位作用，形成稳定的框架结构。质量块a1与连接元件4固定，使质量块b6在承受一定旋转力矩时与连接元件4相对滑动。图5从变速箱方向的视角示出了本发明的结构示意图，当质量块a1与质量块b6发生相对旋转，压力元件2提供力值，摩擦元件5提供阻尼副，质量块b6分别与压力元件2及摩擦元件5的配合面产生摩擦力矩，该两个摩擦力矩之和为飞轮装置的极限传递扭矩。在动力系统输出扭矩时，扭矩通过发动机曲轴传递到飞轮，如果输出扭矩超过飞轮极限传递扭矩，则产生打滑，进而传递到后续传动部件的扭矩不超过飞轮的极限传递扭矩，保护了传动系统。

所述压力元件2的一端通过连接元件4轴向定位，另一端与质量块a1配合固定。

所述摩擦元件5的一端通过连接元件4轴向定位，另一端与质量块b6配合固定。

所述压力元件2被连接元件4铆接后预留一定的工作空间，在这个工作空间的范围内，压力元件2具备一定压力，进而经相配合的质量块b6将这一压力传递给摩擦元件5，此时摩擦元件5即能够承受一定的静摩擦力矩。

所述压力元件2是一个或多个，所述压力元件2是一种冲压而成的具有弹性的弹簧钢片，形状为圆环状，外部带齿，或内部带齿，或内外部均带齿，压力元件具备力值衰减小的特性，压紧高度的不同产生不同的力值。

所述摩擦元件5是一个或多个，为带有多个通风槽的环状结构，内部带齿，或外部带齿，或内外部均带齿。所述摩擦元件5是一种耐高温耐磨损的复合材料。在材料产生磨损时碎屑从通风槽中随旋转方向排出。

所述连接元件4是一个或多个，所述连接元件4是一种机加工或冲压而成的金属零件，对压力元件2及摩擦元件5在轴向和径向方向进行定位。

本发明飞轮装置的连接方式通过铆接连接，或螺纹连接方式进行装配。

本装置装配过程中，为了保证定位的准确性，因此设计了销a3和销b7。其中：销a3在装配过程中起到临时的辅助定位作用，通过在质量a1与质量b6中的外圆处同等对径及角度位置设有定位孔，总装时装入销a3，安装完毕后通过辅助夹具去除销a3。销b7在装配中起到永久定位作用，通过在质量b6及减振器8的外圆处同等对径及角度位置设有定位孔，总装时通过辅助工装装入销b7。

以上所述仅为本发明的优先实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。