专利名称：双体飞轮的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种用于传送扭矩、吸收或补偿诸如车辆传动部件特别是商业车辆传动部件中可能引起的扭转振动的双体飞轮。
如在英国专利GB2229793中已知联动型双体飞轮，其中，两个同轴飞轮可在限定的范围内相对转动，多个枢轴联动装置与两个飞轮体相互联接以制约相对转动。
本发明的目的是提供一种联动型双体飞轮，它具有一改进的连杆机构，该装置提高了双体飞轮在相对较低的转动速度下的扭力。
因此，本发明提供了一种双体飞轮，它包括同轴安装的第一飞轮体和第二飞轮体，它们被安装以制约飞轮之间的角向相对转动。飞轮体由至少一个联动装置相互联接，一个或每个联动装置包括多连杆联接机构，它具有两个以上的圆周间隔并枢轴转动地装在飞轮体的其中之一上的主连杆，一对或每对圆周相邻的主连杆通过一通常圆周延伸的联接连杆机构而相互联接，和一件固定连杆，它将多连杆联接机构连接到另一个飞轮体，飞轮之间的相对转动使得多连杆联接机构通过固定连杆围绕上述一个飞轮体相对转动，这样当双体飞轮转动时，飞轮之间的相对转动被作用于联动装置上的向心力制约。
双体飞轮可具有两个以上的联动装置，它们布置在围绕双体飞轮的圆周间隔的位置上。
双体飞轮可有至少一个主连杆、联接连杆或固定连杆。该固定连杆呈一对轴向间隔板的形式。
参考附图，对本发明进行描述如下，其中
图1是本发明的双体飞轮的轴向局部剖视图，它沿图2的BB线截取并表示联动装置40处于离心中性位置的状态。
图2是沿图1XX线剖切的径向剖视图。
图3是沿图1YY线剖切的径向剖视图。
图4是本发明的双体飞轮的第二实施例的剖视图，它沿图5中的RR线截取，表示联动装置240处于离心中性位置。
图5是沿图4SS线截取的径向剖视图。
图6是图1双体飞轮的示意图。
图7至图12是本发明的其它实施例示意图，该发明有第一、第二、第三和第四个枢轴；它们编号从100到600，大于图6中的相应枢轴编号1、2、3、4。
根据图1和图3，表示由两个飞轮体11和12构成的双体飞轮10。
一飞轮体11(也称为输入飞轮体)通过中心轮毂14和穿过通孔18的螺栓(未示出)，被固定在内燃机的曲轴(未示出)上。在使用时，一摩擦离合器(未示出)被固定在第二飞轮体12(也称为输出飞轮体)上，以便把第二飞轮体与一相关的齿轮箱(未示出)连接在一起。
在正常驱动和超速工作条件下，图1所示双体飞轮10按箭头E绕轴线A顺时针方向转动。
飞轮体11包括中心轮毂14、主罩盖15、盖盘13和起动环27。起动环27被焊接在主罩盖15之上。一内轴承定位盘28被铆接(未示出)在轮毂14上用来夹持轴承19，第二飞轮体12安装在轴承19上。罩盖15通过螺钉16固定在中心轮毂14上。
第二个飞轮体12包括一带有外轴承定位盘29和转动盘30的飞轮盘31，定位盘29和转动盘30都通过螺栓(未示出)与飞轮盘31固定在一起。
摩擦减振装置9可辅助控制飞轮体11和12之间的相对转动。它包括一组交替设置的摩擦盘，该组交替地花键接合摩擦盘分别可转动地与飞轮体11和12固紧并通过一碟形弹簧对该摩擦盘轴向施压使之摩擦接触。
飞轮盘31有带多个凸出部31B的内圆环部分31A。该凸出部形成第一枢轴1的一部分。转动盘30有带多个凸出部30B的内园环部分30A，它与凸出部31B对正并也形成第一枢轴1的一部分。
两个飞轮体11和12之间的相对转动主要由飞轮10圆周间隔设置的多个联动装置40(图中仅示意一联动装置)控制。
每一联动装置40包括在飞轮体12上安装的多连杆联接机构41和一安装在飞轮体11上以第二枢轴2为中心转动的固定连杆42。固定连杆42以轴向间隔的一对板42A和42B的形式通过枢轴2可枢轴转动地固定在飞轮体11上。多连杆联接机构41与固定连杆42通过第三枢轴3枢轴转动地彼此连接。
多连杆联接机构41有两个主连杆50和51。该主连杆分别以轴向间隔的臂50A,50B和51A,51B的形式并在其径向内端上通过枢轴1和联接连杆机构52(以联接连杆53的方式)枢轴转动地连接到飞轮体12上圆周间隔的位置上。连杆50和51的径向外端通过第四枢轴4枢轴转动地连接到联接连杆机构52上的圆周间隔的位置。
第二枢轴2包含带肩管套44A，该管套内径被压入一减摩套44B。固定连杆板42A和42B分别有一孔，管套44A两端外径被压入该孔配合。第二枢轴2还有一可转动地被约束的空心销44C，它通过铆钉44D固定在罩盖15和盖盘13之间，带肩管套44A和减摩套44B可绕空心销44C转动。
另外，枢轴2连带有控制装置55，它控制着固定连杆42(特别是固定连杆板42A)相对于罩盖15和盖盘13的转动。该控制装置为一合成橡胶材料制成的盘56，它在轴向一侧与固定连杆板42A粘接，其另一侧与板57粘接。板57和合成橡胶盘56均有一个中心孔，它们与带肩管套44A的外径间隙配合。通过铆钉58穿过孔58A和垫片58B将板57固定在罩盖15和盖盘13之上，此外又使用铆钉59穿过孔59A将该板57可转动地牢固地固定在罩盖15内。固定连杆板42A相对于罩盖15的任何转动可导致合成橡胶材料扭转变形。固定连杆板42B与固定连杆板42A同步运动，以确保枢轴2,3负载均匀。
图1所示第一枢轴1设置在第二、三四枢轴2、3、4的径向内侧。
在与离合器分离的无负载的情况下，离心力作用于联动装置40，特别是每一联接连杆53部分，它沿径向外侧方向推动该连杆，而枢轴4到达如图1所示各第一枢轴1的径向外侧位置(该位置被视为介于飞轮体相对转动的传动和超速方向之间的离心中性位置)。在高转速时，离心力增大，无负载时该位置不受影响，但大大影响推动飞轮体12相对于飞轮体11所需的力，即飞轮扭转刚度随双体飞轮转速而增加。
如与离合器结合，动力沿传动方向从飞轮体11传送到飞轮体12，两个飞轮体之间存在着相对转动的趋势(如图1所示飞轮体11相对飞轮体12顺时针转动)。通过相关的固定连杆42与飞轮体11之间的相对转动，每一多连杆联接机构41由于固定连杆42与飞轮体11连接而相对于飞轮体12枢轴转动。在相对低的转速下，离心力的影响较小时，飞轮体之间容易相对运动，即飞轮的扭转刚度相对较低。但在相对较高的速度下，离心力的影响会很大，飞轮体之间的相对转动需要较大的力量，即飞轮扭转刚度相对较高。因而，飞轮扭转刚度对转动速度的响应是十分灵敏的。
在离合器结合状态，动力沿超速方向从飞轮体12传送到飞轮体11，其作用对上述飞轮体较小，除非相对转动方向相反(如图1所示，飞轮体11相对于飞轮体12逆时针转动)并且图1所示的多连杆联接机构41相对飞轮体12沿相反方向转动。
须说明的是，当飞轮体在任何方向具有足够的相对转动时，第三、四枢轴3和4将沿轴向向内侧运动，但第一枢轴1和第二枢轴2无径向运动。因此，第三枢轴3沿径向向内侧每移动1mm，固定连杆42的重心G42径向向内侧移动距离小于1mm(如图1所示实施例，重心G42沿径向向内侧移动约为第四枢轴45径向移动量的一半，因为它处于第二枢轴2和第三枢轴3的中间位置)。
同样，主连杆50和51的重心G50、G51径向移动距离总小于各第四枢轴4的径向移动量。
然而，由于联接连杆机构52的一部分(如联接连杆53)径向没有被固定，重心G53径向移动的可能性就较大。如两个第四枢轴4径向向内移动1mm，联接连杆53的重心G53也径向内移1mm。
本发明的联动型双体飞轮在相对较低转速下，承受相对较高扭矩的能力得到改进。即扭转刚度得到增加，如双体飞轮相对每转动一度，一个或每个联动装置4的整体重心以较大移动量径向向内移动。
根据本发明，通过采用联动装置将两个飞轮体连接，上述改进优于现已有技术。如将联接连杆53制成平衡重的实体件，可获得一步的改进。
还应该指出的是，在如图1所示的离心中性位置，在相邻的第一枢轴1之间且在双体飞轮10的轴线A处所成的角度C大于在相邻的第四枢轴4之间所形成的角度D。通过特别的安装方法，可以改变角度C和角度D的比例，特别是角度C可以等于角度D，或小于角度D(参阅图4中的角度C1和D1)。在飞轮处于其相对转动极限位置时，角度C和角度D之比的变化对于联接连杆53的位置和状态有着巨大影响。在此位置时，如角度C:D不一致，一个第四枢轴4比另一个第四枢轴4更加径向向内。对于特殊的安装方式，依靠双体飞轮相邻部件可调节角度比例C:D，可使两个第四枢轴4在相对转动极限状态时处于最小的半径位置，从而使所有连杆的重心也处于最小半径位置，这就提高了双体飞轮在相对较低转速下承受相对较高扭矩的能力。
除联动装置40的控制作用外，当飞轮体11、12彼此相对转动，固定连杆板42A相对于板57转动会引起合成橡胶材料56变形(如前所述)。因而，合成橡胶材料56也是一种弹性变形类控制装置，它对两个飞轮体之间的相对转动有一种控制作用。
图4和图5说明了双体飞轮210的第二实施例，它标号为200，具有比双体飞轮10更强的同等功能，其特点说明如下轴承装置219包括一对滚动轴承。
枢轴201、202、203、204有滚针轴承。
每一主连杆250、251包括一两端带孔的实体连杆，该孔与滚针轴承相配合。
每一联接连杆253包括一两端带叉的实体连杆，该叉与相应的主连杆配合。
固定连杆242有一叉形端部，它与联接连杆和主连杆配合，和在另一端有一孔，该孔与一滚针轴承和固定在输入飞轮上的销配合。
第三枢轴203(即固定连杆和连杆之间的枢轴)的轴线和第四枢轴204的其中之一(即与固定连杆相邻的主连杆251和联接连杆之间的枢轴)的轴线重合。
在一个飞轮上的接合部260与在另一飞轮上的接合部261相互接触，以约束在驱动和超速方向的飞轮体之间的相对转动。类似的接合部(未示出)限制沿超速方向的相对转动。
在飞轮体之间作用的辅助弹簧270作为控制装置补充联动装置对飞轮体间的相对转动的控制作用。在此例中，弹簧270安装在主罩盖215和盖盘213上加工的对正的槽280内。当飞轮体之间相对转动时，紧随输出飞轮212转动的接合部281与弹簧270的一端接触并压缩该弹簧。
图6是图1所示的双体飞轮10的联动装置40的其中之一实施例的示意图。显而易见，连接主连杆51、50的联接连杆机构52包括联接连杆53的一部分。固定连杆42与联接连杆53的另一部分联接。
图7是联动装置140的实施例的另一示意图，其中，固定连杆142与主连杆151连接，与主连杆151、150连接的联接连杆机构152包括单一的联接连杆153。
图8是图4所示双体飞轮210的联动装置240的其中之一的实施例示意图，其中，与主连杆251、250相互联连接的联接连杆机构252包括联接连杆253，固定连杆242通过第三枢轴203与多连杆联接机构联接，枢轴203还作为主连杆251与联接连杆的联接枢轴，因而它可被视为第四枢轴204。
图9是联动装置340的实施例的示意图，其中，联接连杆机构352包括联接连杆353和固定连杆342的一部。固定连杆342的另一部分把主连杆351与飞轮体311连接。在该实施例中，固定连杆通过两个第三枢轴303与多连杆联接机构联接，其中一个第三枢轴303也作为主连杆351与联接连杆机构352的联接枢轴，因而也被视为第四枢轴304。
图10是联动装置440的实施例的示意图，它具有三件主连杆451、450、450A，两个联接连杆机构452、452A和一件固定连杆。
联接连杆机构452由单一连杆453组成，并与主连杆451和452相互联接。联接连杆机构452A包括单一连杆453A并与主连杆450和450A相互联接。固定连杆442与连杆453和主连杆451通过枢轴联接。第四枢轴404其中一以类似图8的方式与第三枢轴403重合。
图11是联动装置540的实施例的示意图，它具有三个主连杆551、550、550A，和两个联接连杆机构552、552A。
联接连杆机构552包括连杆553和553A的一部分并与主连杆551和552相互联接。连杆553和553A通过一个第五枢轴505相连。联接连杆机构552A包含连杆553A的另一部分并与主连杆550和550A相互联接。固定连杆542与联接连杆553的另一端部分联接。
图12是对枢轴联动装置640的一套机构的图示说明，它具有三个主连杆651、650、650A，两个联接连杆机构652、652A。
联接连杆机构652包括连杆653和653A的部分以及固定连杆642的一部分并与主连杆651和650相互联接。连杆653和553A通过一个第五枢轴605相联。联接装置652A包含连杆653A的一部分并与主连杆650和651相互联接。
在本实施例中，固定连杆通过两个第三枢轴603与多连杆联接机构相连，第三枢轴603的其中一也作为主连杆651与联接连杆652的联接枢轴，因而也被视为一个第四枢轴604。
需要说明的是，如上提到的有关连杆153(图7)、253(图8)和453,453A(图10)的术语“单一”描述了与主连杆相关的连杆的作用，即仅有一件连杆与相邻的主连杆联接。术语“单一”并未表明连杆的结构，因而前面提到的各种单一连杆包括如由实体材料形成的整体连杆或一对板。
还需说明的是所有图示实施例中，当飞轮体处于任何特定的相对转动的位置时，所有的联动装置零件都处于预定的位置。
本发明不局限于图中所示实施例，双体飞轮的一个或每个联动装置可包含任何数目的主连杆，其配有带适当联接枢轴和适当数目的联接连杆和一固定连杆，以便飞轮体可相对转动。飞轮体处于任何特定相对转动的位置时，一个或每个联动装置都处于预定位置。
要调整根据本发明的双体飞轮，可改变所选择的联动装置的各种参数，它们包括各连杆枢轴之间距离等。例如，可以分别改变连杆50、51和42上相应的距离L50,L51和L42(参阅图6)，也可改变连杆53上的距离L53和L53A。
当考虑特殊一对圆周间隔的主连杆时，带飞轮体的主连杆的两个联接枢轴之间的距离，如第一枢轴1之间的距离是可变的，例如距离L12是可变的(参阅图6)。特别是对于一对圆周间隔的主连杆，相邻的第一枢轴之间的距离不必与相邻的第四枢轴之间距离相同，例如L12可不同于L53。在一主连杆上的第一和第四枢轴之间距离不必与相邻的主连杆的第一和第四枢轴之间距离相同，例如L51可不同于L50。
对于处于离心中性位置的联动装置，并非所有的第一枢轴都须处于相同的半径，并非所有的第四枢轴也都须处于相同的半径。在特定的主连杆上的第一和第四枢轴不必与双体飞轮的轴线对正(即不必处于飞轮的半径上)。例如，对于图1中的主连杆51、第一枢轴1和第四枢轴4不必与双体飞轮轴线A处于对正。
另外，与一个或多个主连杆，联接连杆和/或固定连杆相连的有控制飞轮体间相对转动的控制装置。例如，在早期申请的英国专利GB2229793的图11中显示了与连杆28配合的一个弹簧31。可承受压力载荷的合成橡胶材料块可以替代弹簧31。
作为一种选择，在早期待定的英国专利申请号NO。95 10845。2中所描述的金属弹簧型控制装置可代替图1中的合成橡胶控制装置55。
在另一替换结构中，还可采用产生摩擦的控制装置来替代图1中的合成橡胶控制装置。例如，该装置包括一组交替间隔设置并可相对转动的摩擦盘，该摩擦盘分别交替地被花键连接或用不同的方法连接到飞轮体11和固定连杆42。这些摩擦盘通过一个碟型弹簧或其他偏压装置轴向施压使之摩擦接触。
很显然，图4所示接合部260、261、传动辅助弹簧和/或超速辅助弹簧270适用于本发明的任何实施例。
另外，显然，上述各种不同类型的控制装置和未介绍过的其它类型的控制装置可在本发明实施例中用在一个以上的联动装置的一个或多个枢轴处。控制装置也可采用两种以上工作范围，并采用不同级别的控制方式。例如，控制装置可有相对转动的第一范围，在此范围内可不采取控制或采用一种低级别的控制方式，而对于相对转动的第二范围则采用一种较高级别的控制方式。
在本发明实施例中，使用一种适当的摩擦减振器会是有利的。例如，减振器9(参见图2)或待定英国专利GB 95 05750.1所述的类似的减振器，它可控制飞轮之间的相对转动。
如上所述，本发明的各实施例有效地提供了一种扭转振动减振器以便在车辆动力传动系统减小扭转振动。如果本发明只被用作一种扭转减振器，输入飞轮体11和输出飞轮体12的质量可大大减小，从而使这些部件更为简单。例如，设备的输入输出部分可采用相对较轻压制成形的金属结构。因而，本申请的权利要求可相应的认为是提出一种具有相对较轻质量的输入输出部件的扭转振动减振器。
权利要求
1．一种双体飞轮包括同轴安装的第一飞轮体和第二飞轮体，它们被安装以制约飞轮之间的角向相对转动，飞轮体由至少一个联动装置相互联接，一个或每个联动装置包括多连杆联接机构，它具有两个以上的圆周间隔并枢轴转动地装在飞轮体的其中之一上的主连杆，一对或每对圆周相邻的主连杆通过一通常圆周延伸的联接连杆机构而相互联接，和一件固定连杆，它将多连杆联接机构连接到另一个飞轮体，飞轮体之间的相对转动使得多连杆联接机构通过固定连杆围绕上述一个飞轮体相对转动，这样当双体飞轮转动时，飞轮体之间的相对转动被作用于联动装置上的向心力制约。
2．按在权利要求1的双体飞轮，其特征在于，两个以上的联动装置围绕双体飞轮设置在圆周间隔的位置。
3．按权利要求1或2的双体飞轮，其特征在于，该联动装置的至少一个联接连杆机构包括单一的联接连杆。
4．按上述任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，该联动装置的至少一个联接连杆机构包括联接连杆的一部分。
5．按上述任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，该联动装置的至少一个联接连杆机构包括一联接连杆和一个或多个其它连杆的一部分。
6．按上述任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，该联动装置的至少一个联接连杆机构包括一联接连杆和一固定连杆的一部分。
7．按上述任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，该固定连杆与一联接连杆相连。
8．按上述任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，该固定连杆与一个或每个联接连杆机构相连。
9．按权利要求1至6的任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，该固定连杆直接与一个主连杆连接。
10．按权利要求1至6的任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，该固定连杆与一联接连杆机构和一主连杆的枢轴连接。
11．按上述任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，当联动装置处于离心中性位置时，在双体飞轮轴线处并在带一飞轮体的相邻主连杆的联接枢轴之间所形成的角度相同于在旋转轴线处并在带其相应联接连杆机构的相邻主连杆的联接枢轴之间所形成的角度。
12．按权利要求1至10的任一权利要求的双体飞轮，其特征在于当联动装置处于离心中性位置时，在双体飞轮轴线处并在带一飞轮体的相邻主连杆的联接枢轴之间所形成的角度不同于在旋转轴线处并在带其相应相应联接连杆机构的相邻主连杆的联接枢轴之间所形成的角度。
13．按上述任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，至少有一个主连杆或联接连杆或固定连杆由轴向间隔的板形成。
14．按权利要求1至12的任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，至少有一个主连杆或联接连杆或固定连杆以平衡重方式的实体件构成。
15．按上述任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，与联动装置的一个或多个连杆相连的有控制装置以控制飞轮体的相对转动。
16．按权利要求1至14的任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，一个或每个联动装置的每一连杆具有至少两个相关枢轴并与至少一联动装置的至少一个枢轴联接，设置控制装置以控制飞轮的相对转动。
17．按权利要求1至15的任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，该控制装置在飞轮之间起作用，以控制飞轮的相对转动。
18．按权利要求15至17任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，至少一个控制装置以金属弹簧方式构成。
19．按权利要求15至17任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，至少一个控制装置以压缩或扭转加载安装的合成橡胶材料的形式构成。
20．按权利要求15至17任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，至少一个控制装置以摩擦方式起作用。
21．按权利要求15至20任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，该控制装置有相对转动的第一范围，在此范围内可不采取控制或采用较低级别的控制，和相对转动的第二范围，在相对转动的第二范围内则采用较高级别的控制。
22．按上述任一权利要求的双体飞轮，其特征在于，通过一个飞轮体上的接合部靠紧另一飞轮体的接合部，飞轮体沿至少一个方向的转动受到限制。
23．如附图1至3、4、5、6、7、8、9、10、11、12所示和大体如上述说明的双体飞轮。
全文摘要
双体飞轮(210)包括同轴安装的第一飞轮体和第二飞轮体(211,212),它们被安装以制约飞轮之间的角向相对转动。飞轮体(211,212)由至少一个联动装置(240)相互联接,包括:多连杆联接机构(240),它具有两个以上的圆周间隔并枢轴转动地装在第二飞轮体上的主连杆(242,251),一对或每对圆周相邻的主连杆通过一通常圆周延伸的联接连杆机构而相互联接,和一件固定连杆(242),它将多连杆联接机构(240)连接到第一飞轮体,飞轮(211,212)之间的相对转动使得多连杆联接机构(240)通过固定连杆相对第二飞轮体转动,这样当双体飞轮转动时,飞轮(211,212)之间的相对转动被作用于联动装置上的向心力制约。任一连杆可由一整体连杆或由平行的一对板构成。与联动装置的一个或多个连杆,枢轴相连的或在飞轮体(211,212)之间起作用的有控制装置以控制飞轮体的相对转动。
文档编号F16F15/131GK1215459SQ9719362
公开日1999年4月28日 申请日期1997年2月10日 优先权日1996年2月16日
发明者A·J·杨 申请人:机动车产品股份有限公司