离心摆以及车辆减振器的制作方法

1.本发明涉及车辆减振器的技术领域，尤其涉及一种能够减少异常噪声的离心摆以及包括该离心摆的车辆减振器。


背景技术：

2.在现有技术中，通常会将带有离心摆的双质量飞轮安装在车辆的发动机的曲轴和变速器的输入轴之间，以便在对发动机的曲轴的扭振进行有效衰减的情况下将发动机的曲轴的扭矩传递到变速器的输入轴，从而减小发动机的曲轴的扭振对变速器的影响。离心摆包括绕转动轴线扭转的摆法兰和沿离心摆的周向设置的多个摆块，每个摆块安装到摆法兰的径向外侧并且通过滑槽-导轨结构与摆法兰耦合，以便能够沿离心摆的周向相对于摆法兰摆动。
3.但是，如果离心摆的摆块没有进行轴向限位，那么摆块可能会与摆法兰发生碰撞或者刮蹭，由此导致异常噪声的产生。此外，如果离心摆的摆块没有进行径向限位，那么摆块在发动机熄火等工况下可能会因重力作用而掉落，进而与法兰发生碰撞而导致噪声。
4.因此，期望提供一种改进的离心摆，其能够限制摆块相对于摆法兰的径向运动以及轴向运动，从而降低异常噪声的发生。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种能够减少异常噪声的离心摆以及包括该离心摆的车辆减振器。
6.根据本发明的一个方面，提出了一种离心摆，其包括摆法兰以及能够相对于所述摆法兰沿所述离心摆的周向摆动的摆块，所述摆块包括第一摆质量、第二摆质量和连接件，所述连接件沿所述离心摆的轴向位于在所述第一摆质量和所述第二摆质量之间并且使所述第一摆质量和所述第二摆质量彼此固定连接，所述摆法兰沿所述离心摆的轴向位于所述第一摆质量和所述第二摆质量之间并且设置在所述连接件的径向内侧，其中，所述离心摆还包括柱塞，所述柱塞设置在所述摆法兰与所述连接件之间，使得所述摆法兰与所述连接件沿所述离心摆的径向间隔开，并且使得所述摆法兰与所述连接件不沿所述离心摆的轴向相对于彼此运动，从而至少部分地限制所述摆块相对于所述摆法兰的径向运动和轴向运动。
7.根据本发明的优选实施例，所述柱塞包括主体部、容纳在所述主体部内的压缩弹簧、以抵接于所述压缩弹簧并且部分地突出于所述主体部的前端侧设置的头部，所述柱塞的所述主体部抵接到所述摆法兰，而所述头部顶抵到所述连接件，由此所述柱塞能够至少部分地限制所述连接件相对于所述摆法兰的径向运动。
8.根据本发明的优选实施例，所述摆法兰在其外周侧上形成有沿所述离心摆的径向延伸的开口，所述柱塞的所述主体部容置在所述开口中，使得所述头部沿所述离心摆的径向部分地突出于所述开口并且顶抵到所述连接件。
9.根据本发明的优选实施例，所述连接件设有沟槽，所述沟槽允许所述柱塞的所述头部顶抵到所述连接件并且能够引导所述头部沿所述离心摆的周向摆动，其中，所述柱塞的所述头部沿所述离心摆的轴向的相对两侧分别顶抵到所述沟槽，由此至少部分地限制所述摆块相对于所述摆法兰的轴向运动。
10.根据本发明的优选实施例，在垂直于所述离心摆的轴向且垂直于所述离心摆的径向的方向上，所述沟槽的横截面呈半圆形、u形或v形，所述头部的横截面呈圆柱形或圆形。
11.根据本发明的优选实施例，所述沟槽的轮廓设计为使所述头部的运动轨迹对应于所述摆块相对于所述摆法兰的运动轨迹。
12.根据本发明的优选实施例，所述沟槽呈蜿蜒状，并且沿所述离心摆的周向和所述离心摆的径向同时延伸，所述沟槽的径向深度和/或轮廓能够随着周向位置的不同而不同。
13.根据本发明的优选实施例，所述连接件包括沿所述离心摆的轴向彼此固定连接的第一连接件和第二连接件，所述沟槽由所述第一连接件和所述第二连接件共同限定。
14.根据本发明的优选实施例，所述第一连接件和所述第二连接件中的每一者包括连接部和自所述连接部朝所述离心摆的径向外侧延伸的延伸部，所述延伸部沿离心摆的周向延伸超过所述连接部，所述沟槽形成于所述延伸部上。
15.根据本发明的另一方面，提出了一种车辆减振器，其包括如上所述的离心摆。
16.根据本发明的离心摆，可以通过在摆法兰与摆块之间设置柱塞来限制摆块相对于摆法兰的径向运动以及轴向运动，从而降低异常噪声的发生。
附图说明
17.下面将通过参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。
18.图1示出了根据本发明的实施例的、第二摆质量被移除时的离心摆的部分结构的俯视示意图；以及
19.图2示出了沿图1的z-z线所截取的离心摆的剖视示意图。
20.其中，附图未必按照实际的比例进行绘制。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，空间相关术语(诸如“上”、“下”、“外”、“内”等)用于描述附图所示的元件与另一个元件的相对位置关系。因此，空间相关术语可以应用到使用时与附图所示的方向不同的方向中。显然，虽然为了易于说明，所有这些空间相关术语指的是附图所示的方向，但是本领域技术人员能够理解可以使用与附图中所示的方向不同的方向。
23.此外，在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.本发明的离心摆可以接收在离合器盘上、飞轮上或者另外的驱动构件上，在输出侧或者输入侧集成到扭转振动减振器例如双质量飞轮、流体动力学的变矩器、摩擦离合器、双离合器或者机动车驱动系的类似部件中，充当车辆减振器的一部分，以便对发动机的曲轴的扭振进行有效衰减。
25.为了更好地理解本发明，下面结合图1至图2对根据本发明的实施例的离心摆100进行描述，其中图1示出了根据本发明的离心摆的俯视示意图，图2示出了沿图1的z-z线所截取的离心摆的剖视示意图。为了清楚期间，图1的离心摆100移除了第二摆质量。在图1和图2中，方向d1是指离心摆的周向，方向d2是指离心摆的轴向，而方向d3是指离心摆的径向。
26.如图1所示，根据本发明的离心摆100包括摆法兰10、沿离心摆的周向设置的多个摆块20(图1中仅示意性示出了一个摆块20)以及设置在摆法兰10与摆块20之间的多个柱塞30，柱塞30能够限制摆块20相对于摆法兰10的径向运动以及轴向运动，从而能够减少异常噪声的产生。
27.摆法兰10大体上形成为圆盘状，并且能够绕离心摆的轴向d2转动，离心摆的轴向d2可以是例如沿着内燃机的曲轴的转动轴线的方向。摆法兰10例如可以由金属制成。
28.摆块20设置到摆法兰10的径向外侧，并且通过导轨-滚子12结构与摆法兰10耦合，以便绕离心摆的周向d1相对于摆法兰10摆动。例如，摆法兰10上可以形成导轨12，该导轨12呈蜿蜒状并且具有沿离心摆的周向d1和径向d3这两个方向上的延伸分量，滚子13可以容置在导轨12中并且沿离心摆的轴向d2贯穿导轨12而连接到摆块20的轴向两侧，因此滚子13沿导轨12的移动可以带动摆块20沿离心摆的周向d1相对于摆法兰10摆动。
29.摆块20包括第一摆质量21、第二摆质量22以及沿着离心摆的轴向d2位于第一摆质量21和第二摆质量22之间的连接件。第一摆质量21、第二摆质量22和连接件23例如经由铆接而彼此固定连接。因此，第一摆质量21、第二摆质量22和连接件23可以整体地相对于摆法兰10摆动。连接件23包括彼此单独设置并且沿离心摆的轴向彼此固定连接的第一连接件231和第二连接件232，图1中仅示出了第一连接件231。利用这种分体设置可以便于连接件23的安装。当然，本发明并不限于此，第一连接件231和第二连接件232可以一体化形成。
30.第一摆质量21和第二摆质量22具有大体上相同的扇形形状，并且具有相同的尺寸，包括径向尺寸、周向尺寸以及轴向尺寸。连接件23也具有对应的扇形形状，但是由于连接件23的径向尺寸以及周向尺寸均小于第一摆质量21或第二摆质量22的径向尺寸以及周向尺寸，因此第一摆质量21、第二摆质量22以及连接件23共同界定了朝向径向内侧开口的凹空。摆法兰10可以容设在凹空中，即，摆法兰10沿着离心摆的轴向d2位于第一摆质量21和第二摆质量22之间，并且设置在连接件23的径向内侧。优选地，第一摆质量21、第二摆质量22、第一连接件231和第二连接件232均由金属制成。
31.一般而言，由于第一连接件231的轴向尺寸和第二连接件232的轴向尺寸的总和大于摆法兰10的轴向尺寸，因此摆法兰10与第一摆质量21之间以及摆法兰10与第二摆质量22之间留有轴向间隙，即摆法兰10并不与第一摆质量21和第二摆质量22直接接触，由此可以防止因摆法兰10与第一摆质量21以及第二摆质量22发生碰撞或者刮蹭所导致的异常噪声。另外，虽然摆法兰10沿离心摆的径向d3设置在第一连接件231和第二连接件232的径向内侧，但是摆法兰10与第一连接件231和第二连接件232之间留有径向间隙，即摆法兰10并不与第一连接件231和第二连接件232直接接触，由此可以防止因摆法兰10与第一连接件231
以及第二连接件232发生碰撞或者撞击所导致的异常噪声。
32.为了确保摆法兰10分别与第一摆质量21以及第二摆质量22之间的轴向间隙以及摆法兰10分别与第一连接件231和第二连接件232之间的径向间隙，摆法兰10与连接件23之间设置有柱塞30，使得将摆法兰10与连接件23沿离心摆的径向间隔开，并且使摆法兰10与连接件23不沿离心摆的轴向d2相对于彼此运动。利用这种配置，由于摆法兰10与连接件23沿离心摆的径向间隔开，因此即使摆块20在重力作用下掉落，连接件23也不可能直接坠到摆法兰10上，因此可以限制摆块20相对于摆法兰10的径向运动。此外，由于，柱塞30以使得摆法兰10与连接件23不沿离心摆的轴向相对于彼此运动的方式设置在摆法兰10与连接件23之间，因此可以确保摆法兰10与第一摆质量21之间的轴向间隙以及摆法兰10与第二摆质量22之间的轴向间隙，因此可以限制摆块20相对于摆法兰10的轴向运动。
33.柱塞30包括主体部31、压缩弹簧32和头部33。主体部31由金属、树脂等材料制成，并且呈前端侧开口并且后端侧封闭的筒状。压缩弹簧32容纳在主体部31的内侧。压缩弹簧32的一端固定到主体部31的后端侧，而另一端连接于头部33。头部33设置在主体部31的前端侧并且经由压缩弹簧32支撑，使得头部33至少部分地凸出于主体部31的前端侧，但不会脱离主体部31的前端侧。在一个示例中，柱塞30可以设计为球头柱塞，而球头柱塞的头部相应地形成为球体。但是，本发明并不限于此，例如，柱塞30也可以为销柱塞，而销柱塞的头部可以相应地形成为圆柱体销。此外，本领域技术人员应理解，在安装柱塞30时需要使压缩弹簧32具有一定的压缩变形量，由此可以使摆块20沿离心摆的径向d3相对于摆法兰10预紧。
34.摆法兰10在其外周侧上形成有沿离心摆的径向d3延伸的开口11，主体部31可以容置在开口11中，使得头部33沿离心摆的径向d3部分地突出于开口11，以顶抵到摆块20的连接件23。而连接件23设有自连接件23的内周面沿离心摆的径向d3向外凹入的沟槽，该沟槽233允许柱塞30的头部33抵接到连接件23并且能够引导头部33沿离心摆的周向d1摆动。由此，柱塞30的主体部31经由开口11安装到摆法兰10，而柱塞30的头部33经由沟槽233顶抵到连接件23，由此柱塞30能够沿离心摆的径向d3设置在摆法兰10与连接件23之间，而使摆法兰10与连接件23沿离心摆的径向d3间隔开，并且能够借助于压缩弹簧32来调节连接件23与摆法兰10之间的径向间隙，从而限制摆块20相对于摆法兰10的径向运动。
35.柱塞30的主体部31的仅前端侧突出于开口11而其余部分均容放在开口11中，并且柱塞30的头部33仅部分地突出于开口11，这使得柱塞30容纳在开口11中的部分的径向长度大于甚至远大于柱塞30凸出于开口11的部分的径向长度，因此柱塞30的这种布置方式可以限制自身相对于摆块20的轴向运动，进而可以限制摆块20相对于摆法兰10的轴向运动。在一个示例中，柱塞30的主体部31可以经由螺纹旋入到摆法兰10的开口11中。但是，本发明并不限于此，例如，主体部31也可以采用过盈配合的方式容放在开口11中。
36.在沿图1中的z-z线所截取的离心摆的剖视图中，也就是说，当沿垂直于离心摆的轴向d2且垂直于离心摆的径向d3的方向(图2中垂直于纸面的方向)观察离心摆100时，沟槽233具有呈v形的横截面。v形沟槽233设置在连接件23的沿离心摆的轴向d2的大致中心位置处，即设置在第一连接件231和第二连接件232的连接位置处，并且由第一连接件231和第二连接件232共同限定。v形沟槽233具有形成于第一连接件231上的第一侧面和形成于第二连接件232上的第二侧面，第一侧面和第二侧面相对于彼此倾斜，而柱塞30的头部33沿离心摆的轴向d2的相对两侧可以分别卡接到v形沟槽233的第一侧面和第二侧面，因此v形沟槽233
能够在确保摆法兰10相对于摆块20的周向摆动的同时，可以进一步限制摆法兰10相对于摆块20的轴向运动。示例性地，第一侧面和第二侧面可以通过分别对第一连接件231和第二连接件232进行加工或冲压成倒角来形成。
37.将沟槽233设计为v形，可以减少头部33与沟槽233的接触面积，从而可以减少摆法兰10相对于摆块20发生周向摆动时的摩擦力。但是，本发明并不限于此，例如，在其他示例中，沟槽233也可以设计为半圆形或u形，只要能够确保摆法兰10相对于摆块20的周向运动并且限制摆法兰10相对于摆块20的轴向运动即可。
38.由于球头柱塞的头部33形成为球体，因此当沿垂直于离心摆的轴向d2且垂直于离心摆的径向d3的方向观察离心摆100时，头部33可以具有圆形横截面，以进一步减少头部33与沟槽233的接触面积，进而减少摩擦。但是，本发明并不限于此，在其他示例中，例如销柱塞的头部的横截面可以为具有圆弧面的柱状，其中圆弧面抵接到沟槽233的内侧面。
39.另外，为了实现摆块20相对于摆法兰10的周向摆动，沟槽233需要能够引导头部33沿着离心摆的周向d1摆动。具体而言，沟槽233的轮廓设计需要考虑到形成于摆法兰10上的导轨12的延伸取向，也就是说，沟槽233的轮廓需要使头部33的运动轨迹对应于摆块20相对于摆法兰10的运动轨迹。例如，在导轨12具有沿离心摆的周向d1和径向d3这两个方向上的延伸分量的情况下，沟槽233也设计为沿离心摆的周向d1延伸同时沿离心摆的径向d3延伸；进一步地，所述沟槽233的径向深度和/或轮廓能够随着周向位置的不同而不同。
40.进一步地，第一连接件231和第二连接件232分别包括连接部23a和自连接部23a朝离心摆的径向外侧延伸的延伸部23b，延伸部23b沿离心摆的周向延伸超过连接部23a，沟槽233形成于延伸部23b上。由此，柱塞30在较靠近径向外侧的位置处顶抵到延伸部23b，这样有利于限制连接件23与摆法兰10的相对运动。在一个示例中，延伸部23b的径向尺寸小于连接部23a的径向尺寸，以便在确保限制摆块20相对于摆法兰10的径向运动以及轴向运动的同时，减轻连接件23的重量。
41.此外，柱塞30的数量可以对应于摆块20的数量，例如可以是4个或8个，但本发明并不限于此。在其他实施例中，柱塞30的数量也可以是摆块20的数量的两倍，例如摆块20沿离心摆的周向d1的相对两侧可以分别设有柱塞30，以便更加可靠地限定摆块20相对于摆法兰10的径向运动和轴向运动。
42.因此，根据本发明的离心摆100，可以沿离心摆的径向d3将摆法兰10与摆块20的连接件23间隔开，并且可以沿离心摆的轴向d2将摆法兰10与第一摆质量21以及第二摆质量22间隔开，从而能够降低因摆法兰10与摆块20第一摆质量21、第二摆质量22以及连接件23碰撞所导致的异常噪声的产生。
43.虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：
1.一种离心摆(100)，其包括摆法兰(10)以及能够相对于所述摆法兰(10)沿所述离心摆的周向(d1)摆动的摆块(20)，所述摆块(20)包括第一摆质量(21)、第二摆质量(22)和连接件(23)，所述连接件(23)沿所述离心摆的轴向(d2)位于在所述第一摆质量(21)和所述第二摆质量(22)之间并且使所述第一摆质量(21)和所述第二摆质量(22)彼此固定连接，所述摆法兰(10)沿所述离心摆的轴向(d2)位于所述第一摆质量(21)和所述第二摆质量(22)之间并且设置在所述连接件(23)的径向(d3)内侧，其中，所述离心摆(100)还包括柱塞(30)，所述柱塞(30)设置在所述摆法兰(10)与所述连接件(23)之间，使得所述摆法兰(10)与所述连接件(23)沿所述离心摆的径向(d3)间隔开，并且使得所述摆法兰(10)与所述连接件(23)不沿所述离心摆的轴向(d2)相对于彼此运动，从而至少部分地限制所述摆块(20)相对于所述摆法兰(10)的径向(d3)运动和轴向(d2)运动。2.根据权利要求1所述的离心摆(100)，其中，所述柱塞(30)包括主体部(31)、容纳在所述主体部(31)内的压缩弹簧(32)、以抵接于所述压缩弹簧(32)并且部分地突出于所述主体部(31)的前端侧设置的头部(33)，所述柱塞(30)的所述主体部(31)抵接到所述摆法兰(10)，而所述头部(33)顶抵到所述连接件(23)，由此所述柱塞(30)能够至少部分地限制所述连接件(23)相对于所述摆法兰(10)的径向(d3)运动。3.根据权利要求2所述的离心摆(100)，其中，所述摆法兰(10)在其外周侧上形成有沿所述离心摆的径向(d3)延伸的开口(11)，所述柱塞(30)的所述主体部(31)容置在所述开口(11)中，使得所述头部(33)沿所述离心摆的径向(d3)部分地突出于所述开口(11)并且顶抵到所述连接件(23)。4.根据权利要求2所述的离心摆(100)，其中，所述连接件(23)设有沟槽(233)，所述沟槽(233)允许所述柱塞(30)的所述头部(33)顶抵到所述连接件(23)并且能够引导所述头部(33)沿所述离心摆的周向(d1)摆动，其中，所述柱塞(30)的所述头部(33)沿所述离心摆的轴向(d2)的相对两侧分别顶抵到所述沟槽(233)，由此至少部分地限制所述摆块(20)相对于所述摆法兰(10)的轴向(d2)运动。5.根据权利要求4所述的离心摆(100)，其中，在垂直于所述离心摆的轴向(d2)且垂直于所述离心摆的径向(d3)的方向上，所述沟槽(233)的横截面呈半圆形、u形或v形，所述头部(33)的横截面呈圆柱形或圆形。6.根据权利要求4所述的离心摆(100)，其中，所述沟槽(233)的轮廓设计为使所述头部(33)的运动轨迹对应于所述摆块(20)相对于所述摆法兰(10)的运动轨迹。7.根据权利要求4所述的离心摆(100)，其中，所述沟槽(233)呈蜿蜒状，并且沿所述离心摆的周向(d1)和所述离心摆的径向(d3)同时延伸，所述沟槽(233)的径向深度和/或轮廓能够随着周向位置的不同而不同。8.根据权利要求4所述的离心摆(100)，其中，所述连接件(23)包括沿所述离心摆的轴向(d2)彼此固定连接的第一连接件(231)和第二连接件(232)，所述沟槽(233)由所述第一连接件(231)和所述第二连接件(232)共同限定。9.根据权利要求8所述的离心摆(100)，其中，
所述第一连接件(231)和所述第二连接件(232)中的每一者包括连接部(23a)和自所述连接部(23a)朝所述离心摆的径向(d3)外侧延伸的延伸部(23b)，所述延伸部(23b)沿所述离心摆的周向(d1)延伸超过所述连接部(23a)，所述沟槽(233)形成于所述延伸部(23b)上。10.一种车辆减振器，其包括根据权利要求1至9中任一项所述的离心摆(100)。

技术总结
本发明涉及离心摆和车辆减振器。离心摆包括摆法兰以及相对于摆法兰沿离心摆的周向摆动的摆块，摆块包括第一摆质量、第二摆质量和连接件，连接件沿离心摆的轴向位于在第一摆质量和第二摆质量之间并且使第一摆质量和第二摆质量彼此固定连接，摆法兰沿离心摆的轴向位于第一摆质量和第二摆质量之间并且设置在连接件的径向内侧，其中，离心摆还包括柱塞，柱塞设置在摆法兰与连接件之间，使得摆法兰与连接件沿离心摆的径向间隔开，并且使得摆法兰与连接件不沿离心摆的轴向相对于彼此运动，从而限制摆块相对于摆法兰的径向运动和轴向运动。因此，本发明可以通过设置柱塞来限制摆块相对于摆法兰的径向运动以及轴向运动，从而降低异常噪声的产生。噪声的产生。噪声的产生。


技术研发人员：管利华 颜克志
受保护的技术使用者：舍弗勒技术股份两合公司
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2023/9/12