專利名稱：雙體飛輪摩擦阻尼裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種摩擦阻尼裝置，它能控制用于機動車傳動裝置的雙體飛輪中第一和第二飛輪體的相對轉動。
通常，所述機動車傳動裝置具有一個用于驅動一個飛輪體的引擎，以及一個由另一個飛輪體驅動的齒輪箱。兩個飛輪體在一定范圍內可以彼此相對轉動，而且在二者之間有一個傳動力矩裝置起作用，隨著力矩的提高其對所述飛輪體轉動的阻力相應增加(即在低力矩水平下，飛輪體之間的相對轉動不明顯，但在高力矩水平下，當引擎速度相同時所述飛輪體的相對轉動量較大)。所述傳動力矩裝置可以是彈簧(本領域眾所周知)或反重體，例如，在本申請人的在先申請GB9102029.1中所披露的裝置。還提供了能降低飛輪體之間相對轉動的波動的阻尼裝置。
在某些上述機動車傳動裝置中，當引擎空轉時，即在空轉范圍內，不規(guī)則的低量級的力矩波動能從引擎?zhèn)鬟f至齒輪箱，并導致諸如齒輪空轉之類的問題。為了解決上述問題，所述阻尼裝置必需能在空轉范圍內產(chǎn)生較低的阻尼。
當所述引擎產(chǎn)生較高的平均力矩，而齒輪是經(jīng)過選擇的，車輛是由該引擎驅動的時(即車輛在驅動范圍內，而飛輪體的相對轉動方向是沿驅動方向)時，飛輪體可以達到其相對轉動的極限。由于引擎產(chǎn)生不均勻的力矩輸出，即在平均值上、下交替波動，這種波動能導致飛輪體在停機時受到干擾，從而限制其相對轉動。為了克服這一問題，所述阻尼裝置必須在所述驅動范圍內產(chǎn)生較高的阻尼。由于可以用機動車的慣性驅動引擎，而引擎在超速范圍內，而飛輪體的相對轉動沿相反的超速方向，所述阻尼裝置需要沿兩個相對轉動方向工作。通常，這種阻尼裝置是摩擦型裝置。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于雙體飛輪的摩擦阻尼裝置改進形式。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種摩擦阻尼裝置，以控制飛輪體之間的轉動接近該飛輪體的相對轉動極限。
因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種摩擦阻尼裝置，它能夠產(chǎn)生用于控制雙體飛輪的第一和第二飛輪的相對轉動的摩擦力矩，該摩擦阻尼裝置包括通過一個公用傳動系統(tǒng)可操作地與一個飛輪體連接的第一和第二摩擦件，所述公用傳動系統(tǒng)形成第二摩擦件的一部分，一個第三摩擦件夾在第一和第二摩擦件之間，并且可操作地與另一個飛輪體連接，驅動裝置的作用是軸向移動第一和第二摩擦件，使其相對運動，以便當所述飛輪體相對轉動時，使第三摩擦件相對于第一或第二摩擦件轉動從而改變所述裝置所產(chǎn)生的摩擦力。
另外，根據(jù)本發(fā)明提供了一種用于控制雙體飛輪的第一和第二飛輪的相對轉動的摩擦阻尼裝置，該摩擦阻尼裝置包括一個大致為U形的叉，該叉有一個基部，其兩臂部分可轉動地與一個飛輪體固定在一起，而一個法蘭可轉動地與另一個飛輪體固定在一起，在飛輪體的相對轉動一個預定量后，該法蘭與U形叉的臂接觸并產(chǎn)生摩擦力。
另外，根據(jù)本發(fā)明提供了一種用于控制雙體飛輪的第一和第二飛輪體的相對轉動的摩擦阻尼裝置，該摩擦阻尼裝置包括一個與一個第一飛輪體一起轉動的一級摩擦元件，該摩擦元件被一個偏壓裝置偏壓至與一個次級摩擦件接合，該次級摩擦件與一個第二飛輪體一起轉動，以產(chǎn)生摩擦阻力，所述偏壓裝置還起到直接或間接地將摩擦阻力從一級摩擦元件傳遞至第一飛輪體或從次級摩擦元件傳至第二飛輪體的作用。
另外，根據(jù)本發(fā)明提供了一種用于控制雙體飛輪的第一和第二飛輪體的相對轉動的摩擦阻尼裝置，該摩擦阻尼裝置包括一個與第一飛輪體一起轉動的第一傾斜元件，該傾斜元件被一個盤形彈簧偏壓至與一個第二傾斜元件配合，該第二傾斜元件與一個第二飛輪體一起轉動，以產(chǎn)生摩擦阻力，所述盤形彈簧在所述相對轉動期間被壓縮，以使貝氏比發(fā)生變化，所述貝氏比是盤形彈簧與第一個相鄰元件的外接觸半徑和該盤形彈簧與第二相鄰元件的內接觸半徑之比。
下面以舉例方式結合附圖對本發(fā)明進行說明，其中

圖1是沿圖2中箭頭A所示方向的軸向部分剖去的視圖，示出處于其幾何中間位置的一個雙體飛輪的離合器，該飛輪包括一個本發(fā)明的摩擦阻尼裝置；圖2是沿圖1中線X-X的徑向剖視圖；圖3是圖1的局部放大視圖，示出所述摩擦阻尼裝置的詳細結構；圖4是沿圖3的線Y-Y的放大的徑向剖視圖；圖5是第三個摩擦件的沿圖2中箭頭A方向的軸向視圖5A是第二個摩擦件的沿圖2中箭頭B方向的局部軸向視圖；圖6是第一個摩擦墊圈的沿圖2中箭頭A方向的軸向視圖；圖7是沿圖3中的線22的摩擦阻尼裝置的展開的周向視圖；圖7A是7的局部放大視圖，示出摩擦阻尼裝置50在飛輪體11和12之間的相對轉動的第二范圍的位置；圖7B是圖7的局部放大視圖，示出摩擦阻尼裝置50在飛輪體11和12之間的相對轉動的第三范圍的位置；圖8A和8B表示改進的摩擦阻尼裝置；圖9表示改進的第二摩擦件；圖10是本發(fā)明摩擦阻尼裝置的另一種形式的徑向截面圖；圖11是本發(fā)明阻尼裝置的再一種形式的徑向剖視圖；圖11A是圖11所示阻尼裝置的一種改進形式的徑向剖視圖；圖12是本發(fā)明阻尼裝置的又一種形式的徑向剖視圖；圖13是圖12中摩擦裝置沿箭頭W方向的放大徑向視圖；圖14是圖12中第三摩擦件的沿箭頭下方的軸向視圖；圖15是圖12中第一摩擦件的沿箭頭D方向的軸向視圖；圖16是圖15中第一摩擦墊圈的沿線CC方向的徑向剖視圖；圖17是一個雙體飛輪處于幾何中間位置的軸向剖視圖，其采用了本發(fā)明另一種形式的摩擦阻尼裝置，沿圖18中箭頭G方向示出相關的曲軸；圖18是沿圖17中線V-V的徑向剖視圖；圖19是沿圖18中箭頭G方向的一個側板的軸向視圖；圖19A是圖19中側板的沿線H-H的局部視圖；圖20是沿圖18中箭頭G方向的一個法蘭盤的軸向視圖；圖21是沿圖17中線W-W的徑向剖視圖；圖22是圖17的摩擦阻尼裝置的一種改進形式的局部軸向視圖。
參見附圖中的圖1-7B，示出了一種雙體飛輪10，該雙體飛輪是由兩個飛輪體11和12組成。
一個飛輪體11(又被稱作輸入飛輪體)由一個中央輪轂14和螺栓18固定在該內燃機的曲軸(未示出)上。在使用時將一個摩擦離合器(未示出)固定在第二飛輪體12(又被稱作輸出飛輪體)上，以使得該第二飛輪體與一個相關的齒輪箱(未示出)連接在一起。
在正常傳動及超速狀態(tài)下，從圖1所示看，雙體飛輪10沿箭頭E所示方向順時針轉動。
飛輪體11包括中央輪轂14、主罩板15、蓋板13和一個焊接在主罩板15上的起動環(huán)27。內軸承固定板28由鉚釘16固定在輪轂14上，以固定軸承19，在該軸承上安裝有第二飛輪體12。
第二飛輪體12包括一個飛輪摩擦板30，外軸承固定板29和樞軸板31均由鉚釘32固定在飛輪摩擦板上。
兩個飛輪體11和12之間可發(fā)生相對轉動，而且主要是由多個樞軸連接件40、多個扭轉裝置46控制，并由本發(fā)明的摩擦阻尼裝置50控制。
樞軸連接件40的工作不屬于本申請的構思。在本中請人的在先申請的英國專利GB2229793中完整披露了該樞軸連接件的工作。
總之，連接件40包括一個第一連桿41，該連桿41由第一樞軸43樞軸地安裝在中央輪轂部分33和飛輪體12的樞軸板31之間，而第二連桿42通過第二樞軸44由力矩裝置46安裝在飛輪體11上。兩個連桿41和42由第三樞軸45可轉動地相互連接在一起。第一連桿41被制成反重體體形式，其遠離第一樞軸端43處的質量較大。
飛輪體的相對轉動使各連接件處于圖1所示的不同位置，但作用于連接件上的離心力和力矩裝置46的回復偏壓作用能使該連接件恢復其在圖1中所示位置。
力矩裝置46的工作不是本發(fā)明的主題部分，如上所述，力矩裝置能阻礙連桿42繞樞軸44的轉動。在本申請人的在先英國專利申請94 16891.1中全面披露了裝置46的工作。
下面對摩擦阻尼裝置50的工作進行說明。
所述摩擦阻尼裝置包括從左至右(見圖4)以如下順序安裝的元件a)主罩板15上的環(huán)形表面15R(見圖4)。
b)一個摩擦件51(又被稱作從動件和第二摩擦件)(見圖4和5A)，它有一個盤狀體52，該盤狀體有表面52R、52L，以及若干叉頭53。叉頭53周向間隔地分布在盤狀體52的周圍。叉頭53的平面垂直于盤狀體52的平面。各叉頭有兩個叉股54和一個叉基55(圖7)。各叉股有一個外部公用傳動系統(tǒng)CDF和一個內部第一傳動系統(tǒng)DFI。應當指出，通過叉基55的平面并不與盤狀體52的表面52R重合，而是在叉股54的方向上發(fā)生偏離。
c)一個摩擦件56(又被稱作傳動件和第三摩擦件)(圖4和5)，它有一個環(huán)狀體57，該環(huán)狀體具有一個左環(huán)形表面57L和右環(huán)形表面57R，以及一個徑向向內突出的柱58。環(huán)狀體57被劃分成兩對扇形體59和60。扇形體59正好相對，并與柱58共平面。扇形體60也是相對的，而且也共平面，但在軸向方向上與扇形體59的平面偏離。周向相鄰的扇形體由傾斜件61連接。
d)一個摩擦件62(又被稱作從動件和第一摩擦件)(見圖4和6)，它與第三摩擦件56類似，所不同的是它有若干徑向向外伸出的柱65A、66A，但沒有徑向向內延伸的柱。摩擦件62有一個環(huán)狀體63，該環(huán)狀體有一個左環(huán)形表面63L和右環(huán)形表面63R。環(huán)狀體63是由傾斜件67連接肩形體65和66而成，與第三摩擦件56上的對應體相應。柱65A與扇形體65共平面，而柱66A與扇形體66共平面。各柱65A、66A有一個第一傳動系統(tǒng)DFA。
e)一個盤形彈簧68(見圖4)。在另一種實施方案中可用一個波形墊圈(又被稱作波形彈簧)取代該盤形彈簧68。
f)一個摩擦件69(又被稱作從動件)(見圖3和4)，它有一個環(huán)狀體70和在該環(huán)狀體外圍徑向向外延伸的柱71。各柱71具有傳動系統(tǒng)DFC。在環(huán)狀體70的內周有一個加厚部分72，該部分有一個肩形體73。從圖4中看，在摩擦件69的右手側為一個環(huán)形表面69R。
g)輪轂14上的一個環(huán)形表面14L。
從圖1中看，在雙體飛輪10的幾何中心位置(即第一和第三樞軸與雙體飛輪10的徑向平面對齊)摩擦阻尼裝置的元件對齊，如圖3和4所示，特別是a)叉股54的公用傳動系統(tǒng)CDF與飛輪體12的傳動系統(tǒng)DFB嚙合。傳動系統(tǒng)DFB為設在樞軸板31上的槽80。這能確保第二摩擦件51是可轉動地與飛輪體12的樞軸板31固定在一起。
b)第三摩擦件56的柱58可轉動地固定在輪轂14的槽81中。
c)由于柱65A、66A的傳動系統(tǒng)DFA與第二摩擦件51的傳動系統(tǒng)DF1嚙合，第一摩擦件62與第二摩擦件51同心并可轉動地固定在一起。另外，第一摩擦件62僅在柱65A處靠在第二摩擦件51的叉基55上。第三摩擦件56上的扇形件59和60分別與第一摩擦件62上的扇形體65和66對齊，以便第三摩擦件56能沿軸向浮動在第二摩擦件與第一摩擦件之間的極限范圍，即扇形件59大體上與扇形體65對齊，而扇形體60大體上與扇形體66對齊，以使其相互交錯(圖7)?？梢钥闯?，叉基55與柱65A接觸，起著限制第一摩擦件62相對第三摩擦件56的徑向運動的止擋件的作用，并起到保持盤形彈簧68處于加壓狀態(tài)(見下文)。
d)盤形彈簧68與第一摩擦件62同軸并貼在該摩擦件上，并將第一摩擦件62偏壓至圖4和7的左側。盤形彈簧被軸向壓縮并處于加壓狀態(tài)(與在徑向方向完全不受限制的不加壓狀態(tài)相反)。
e)摩擦件69與盤形彈簧68同軸并貼在該彈簧上。由緊貼盤形彈簧68內緣的肩形件73保持盤形彈簧68和摩擦件69處于同軸狀態(tài)。摩擦件69的柱71配合于第二摩擦件的兩叉股之間。由此保證摩擦件69被可轉動地固定于第二摩擦件51上。
可以理解的是，第三摩擦件56是與輸入飛輪體11的罩板15和輪轂14可轉動地連接在一起。另外，第二摩擦件51、第一摩擦件62、盤形彈簧68和摩擦件69可轉動地固定在輸出飛輪體12的樞軸板12上。
盤板彈簧68將第一摩擦件62偏壓至與第二摩擦件51的叉基55接觸，第二摩擦件51又被偏壓至與主罩板15的環(huán)形表面15R接觸。盤形彈簧將摩擦件69偏壓至與輪轂14的表面14L接觸。
該摩擦阻尼裝置50沿傳動和超速方向在飛輪體11和12之間有依次相連的第一、第二和第三相對轉動范圍。
在沿傳動或超速的方向上，在相對轉動的第一范圍內，柱65A保持緊貼于相鄰的叉基55上，因為扇形體59、60和65、66相應地保持相互交錯。在該第一范圍內，飛輪體11和12的相對轉動導致環(huán)形表面15R與嚙合的環(huán)表面52L之間和嚙合的環(huán)形表面69R與環(huán)形表面14L之間產(chǎn)生一個起始摩擦阻力。該摩擦阻力產(chǎn)生一個摩擦阻尼力矩(取決于產(chǎn)生摩擦的表面15R、52L、14L和69R的半徑)。因表面15R和52L之間摩擦所產(chǎn)生的力矩經(jīng)第二摩擦件51，更具體地講通過與樞軸板31的傳動系統(tǒng)DFB接觸的第二摩擦體51的公用傳動系統(tǒng)CDF傳至飛輪體12。
因表面14L和69R之間摩擦所產(chǎn)生的力矩經(jīng)與第二摩擦件51的傳動系統(tǒng)DF1保持接觸的摩擦件69的傳動系統(tǒng)DFC以及與樞軸板31的傳動系統(tǒng)DFB保持接觸的第二摩擦件51的傳動系統(tǒng)CDF傳至飛輪體12。
傳動系統(tǒng)DFC和DF1僅傳遞因表面14L和69R之間的摩擦所產(chǎn)生的力矩，而傳動系統(tǒng)CDF和DFB能傳遞表面14L與69R之間以及表面15R與52L之間所產(chǎn)生的所有力矩。上述總摩擦阻尼力矩被設計用于克服與引擎在慢車速度下運行時如齒輪空轉時相關的問題。
在沿傳動或超速方向的相對轉動的第二范圍內(圖7A)，在摩擦件56和62上的相應的傾斜件61和67相互接觸，以使第一摩擦件62沿圖7A中箭頭K所示方向向右移動。柱65A不再與叉基55接觸。這使得盤形彈簧68將第一摩擦件62偏壓至第三摩擦件56，而第三摩擦件56又被偏壓在第二摩擦件51上，第二摩擦件51持續(xù)偏壓在主罩板15上。
飛輪體11和12在第二范圍內的相對轉動除了在第一范圍內產(chǎn)生摩擦力外，還能在第二摩擦件51和第三摩擦件56之間及第三摩擦件56與第一摩擦件62之間產(chǎn)生額外的摩擦力。隨著傾斜件引起盤形彈簧進一步壓緊，所有起始摩擦力和額外摩擦力增加。所產(chǎn)生的總摩擦阻尼力矩在相對轉動的第一范圍內的力矩與相對轉動的第三范圍內的力矩之間變動(見下文)。
在沿驅動或超速方向的第三范圍內，傾斜件的上部到達，而且扇形體60接觸扇形體65(見圖7B)。在該第三范圍內由飛輪體11和12的相對轉動所產(chǎn)生的總摩擦阻尼力矩不會發(fā)生波動，因為在該范圍內的相對轉動不會改變盤形彈簧68的長度。
在第二和第三范圍內所產(chǎn)生的總摩擦阻尼力矩被設計成足于限制與雙體飛輪10的傳動或超速相關的問題。
在第二和第三相對轉動范圍內因其它摩擦表面嚙合所產(chǎn)生的力矩由第三摩擦件56的柱58傳至飛輪體11。由第二摩擦件51與第三摩擦件56之間的摩擦所產(chǎn)生的力矩由傳動系統(tǒng)CDF和DFB傳至飛輪體12。由第三摩擦件56與第一摩擦件62之間所產(chǎn)生的力矩先經(jīng)與傳動系統(tǒng)DF1接觸的傳動系統(tǒng)DFA，再經(jīng)與傳動系統(tǒng)DFB接觸的公用傳動系統(tǒng)CDF傳至飛輪體12。
很明顯，在雙體飛輪的相對轉動期間，在傳動系統(tǒng)DFA和DF1之間有相對軸向運動，而在所述表面之間傳遞的力矩會產(chǎn)生潛在的傳動系統(tǒng)磨損問題。不過，由于第二摩擦件51和第一摩擦件56都比較小，因此可以用具有較好耐磨性能的材料(如彈簧鋼)制成而不會有大量的額外成本。
還可以理解，在傳動系統(tǒng)CDF和DFB之間不會發(fā)生軸向移動，而傳動系統(tǒng)CDF和DFB之間的接觸面積大于傳動系統(tǒng)DFA與DFC和傳動系統(tǒng)DF1的總接觸面積。這樣可以在傳動系統(tǒng)DFB上產(chǎn)生較低的接觸載荷，而且使得樞軸板31可由強度較低的材料如低碳鋼制成。
很明顯，所述摩擦阻尼裝置50在飛輪體11和12的相對轉動的第一范圍內具有較低的摩擦阻尼水平，而在相對轉動的第二和第三范圍內具有較高的摩擦阻尼水平。另外，相鄰范圍之間的過渡是順暢的。
可以對上述摩擦阻尼裝置或在本說明書的以下部分披露的其它摩擦裝置進行調整，以產(chǎn)生應用于不同目的的不同阻尼水平，例如i)該摩擦阻尼裝置的各個元件可以有不同的摩擦表面涂層，例如，聚四氟乙烯(PTFE)或非石棉摩擦材料，如由Ray bestos GmbH制造的產(chǎn)品代碼為B120的產(chǎn)品，或采用燒結材料。
ii)起始不需對盤形彈簧加壓。
iii)可以有較多或較少的摩擦件。
iv)可以增加另一組傾斜件，以產(chǎn)生第四和第五相對轉動范圍。
v)在適當元件的接觸傳動系統(tǒng)之間能產(chǎn)生有限量轉動，即在這些元件之間可以喪失運動。
通過改變各傾斜件的周向位置或角度，所述相對轉動的第一、二和三范圍的廣度和位置可相對飛輪體11和12的靜止位置發(fā)生變化。具體地講，該摩擦阻尼裝置不必沿傳動或超速方向進入第三范圍。另外，飛輪體11和12在傳動方向上在幾何中心位置與第二范圍的起點之間的相對轉動角度可能不同于在超速方向上在所述靜止位置與第二范圍起點之間的角度。
另外，該摩擦阻尼裝置能夠沿傳動方向在第三范圍內產(chǎn)生大于或小于超速方向上的摩擦阻力，例如，通過保證傳動傾斜表面具有不同于超速傾斜表面的高度。
圖8a表示一個類似于摩擦阻尼裝置50的改進的摩擦阻尼裝置50′，其主要差別在于
a)第二摩擦件51′，有摩擦材料粘接在環(huán)形部分52′的兩軸向側面。
b)叉股54′延伸過樞軸板31′的傳動系統(tǒng)DFB′并進入飛輪摩擦板30′的凹部30A′。飛輪摩擦板30′在凹部30A′處無傳動系統(tǒng)，因此，由摩擦阻尼裝置所產(chǎn)生的所有力矩均由樞軸板31′傳至飛輪體12′。這種設計的優(yōu)點在于通過一個沖孔作業(yè)即可在較薄的樞軸板上較方便地形成傳動系統(tǒng)DFB。不過，這種單一的沖孔作業(yè)難于在飛輪摩擦板30′上實施，并會削弱軸承凸緣30B′和軸承外圈30C′。
因此，雙體飛輪10′在軸向上較緊湊，輸出飛輪12′主要合成兩部分，即樞軸板31′和飛輪摩擦板30′，樞軸板31′僅有一部分具有傳動系統(tǒng)，而軸向取向的第二摩擦件以常有間隙的形式伸入另一部件(飛輪體30′)的凹部。
c)柱65A′不接觸叉基55′d)盤形彈簧68′起初是不受壓力的e)在摩擦件69′的一個軸向側面粘接有摩擦材料。
在該摩擦阻尼裝置中采用摩擦材料是有利的，特別是它能產(chǎn)生更穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，因此，在使用時摩擦力和摩擦力矩的變化較小。
圖8B表示類似于摩擦阻尼裝置50′的改進的摩擦阻尼裝置50″，其主要差別是a)第二摩擦阻尼件51″有一個傾斜的環(huán)形部分52″b)第三摩擦阻尼件56″有與第二摩擦阻尼件51″上的斜面接觸的相應的斜面c)第一摩擦阻尼件62″不是傾斜的，并在各軸向側面上粘接有摩擦材料d)摩擦件69″可轉動地固定在輪轂14″上，并接近第一摩擦件62″e)盤形彈簧68″位于摩擦件69″和輪轂凸緣90″之間，因此與飛輪體11″一起轉動。
圖9表示類似于第二摩擦件51′的改進的第二摩擦件51，所不同的是，它有另一個傳動系統(tǒng)91，其軸向取向與叉股54″的方向相反，并與摩擦件92的傳動系統(tǒng)92A嚙合。摩擦件92具有粘接在一個軸向側面上的摩擦材料。
應當指出的是，摩擦件92是平的，并且無斜面或軸向取向的傳動系統(tǒng)，這有利于粘接摩擦材料。因此，由摩擦材料93所產(chǎn)生的力矩由另外的傳動系統(tǒng)被傳至摩擦件92，再被傳至第二摩擦件51。
這種設計有利于提供可轉動地固定在第二元件51上的摩擦材料，但該摩擦材料最好用在一個平的元件(摩擦件92)上。
圖10表示類似于摩擦阻尼裝置50的另一種形式的摩擦阻尼裝置150，但第二摩擦件151的叉股154的端部154A變形，形成在將摩擦阻尼裝置150裝入雙體飛輪之前由摩擦件69、盤形彈簧68和第一、二和三摩擦件62、151、56所組成的局部配件。
圖11表示類似于摩擦阻尼裝置50的另一種形式的摩擦阻尼裝置250，但第二摩擦件251上的叉股254是彈性的，并且有鉤形末端254A。叉股254的彈性性能使得摩擦阻尼裝置250在被組裝成雙體飛輪之前能夠夾緊形成局部配件。
圖11a表示類似于阻尼裝置250的另一種形式的摩擦阻尼裝置250′，所不同的是，局部配件外表面的軸向距離q小于適當?shù)恼职?5和中央輪轂14上相鄰表面的間距Q。很明顯，在該實施方案中，有關飛輪體在相對轉動的第一范圍內基本上不產(chǎn)生摩擦阻尼力矩，這在某些場合是有利的。
圖12～16表示要裝在雙體飛輪410上的另一種形式的摩擦阻尼裝置450，所述飛輪繞軸線N-N轉動(圖12)。
摩擦阻尼裝置450包括a)摩擦件415A，它包括粘接在止推板415C上的摩擦材料415B。摩擦件415A由柱415D可轉動地固定在主罩板415上，柱415D與突出于罩板415上的突起部415E配合。
b)摩擦件451，具有一個盤狀體452，該盤狀體分別具有右表面452R和左表面452L，以及若干叉頭453。摩擦件451可軸向滑動，并由叉頭453可轉動地固定在樞軸板431上，叉頭453與樞軸板431的傳動系統(tǒng)431A嚙合。
c)由8個叉400c，特別是由與輪轂414上的8個軸向槽481組成的傳動系統(tǒng)嚙合的叉400c的公用傳動系統(tǒng)4CDF可轉動地固定在輪轂414上的摩擦件400(又被稱作第二摩擦件)。在摩擦件400的兩軸向側面固定有兩個摩擦面400A和400B。摩擦面400A和400B分別具有環(huán)形表面400L和400R。
d)摩擦件462(見圖14)(又被稱作第三摩擦件)由與傳動系統(tǒng)431A嚙合的外部叉頭462A(見圖12)可轉動地固定在樞軸板431上。第三摩擦件462在結構上類似于第一摩擦件62，但它是由兩組8個傾斜件467連接兩組8個齒弧465、466，而不是由一摩擦件62的4個扇形體和4個傾斜體連接。摩擦件462分別具有右環(huán)形表面463R和左環(huán)形表面463L。
e)摩擦件456(又被稱作第一摩擦件)，它具有一個環(huán)狀體457和周向間隔的傾斜件，其為設在第一軸向側面上的徑向肋460L(見圖12，13，15和16)。
在摩擦件456的第二軸向側面上，大體上軸向相對的肋460L有8個周向間隔的叉頭對401。
在第一摩擦墊圈的第二軸向側面上也有8個周向的弧形肋402。
f)一個盤形彈簧468(又被稱作第一摩擦件)，由它以8個外部抓手468A和8個內部抓手468B偏壓摩擦發(fā)生裝置的元件進行配合。各外部抓手468A以最小的周向間隙接合在一對叉頭401之間。很明顯，外部抓手468A在與叉頭401接合時能保證摩擦墊圈456與盤形彈簧468同心并可轉動地固定在該彈簧上。
內部抓手468B被設計成接合于第二摩擦件400的叉400C中，形成最小的周向間隙以使盤形彈簧468可轉動地固定于輪轂上并與其同心。因此，第一摩擦板456也是可轉動地固定在輪轂414上并與之同心。盤形彈簧486有一個左軸向表面486L和一個右軸向表面486R，而且，就此例而言，假設其總是以加速彈簧形式工作(盡管在其它實施方案中它也可以在其偏轉范圍內作為恒速或減速彈簧)。
在盤形彈簧的另一種結構中，可以僅有一個或兩個外部抓手468A或僅有一個或兩個內部抓手468B，以此確保摩擦件456被可轉動地固定在輪轂414上，但不一定與其同心。
在飛輪體411和412的幾何中心位置，盤形彈簧486被軸向加壓，而左軸向表面468L在外接觸半徑T處接觸第一摩擦墊圈456，右軸向表面486R在內接觸半徑t處接觸輪轂凸緣414A。T與t之比被稱為盤形彈簧比，而且大于1。應當指出，周向弧形肋402沿徑向位于外接觸半徑T和內接觸半徑t之間。
摩擦阻尼裝置450在飛輪體411和412之間依次具有第一、第二和第三范圍的相對轉動，其類似于摩擦阻尼裝置50的第一、二和三范圍。
不過，由于摩擦件456相對第三摩擦件462的軸向運動是飛輪體411和412相對轉動的結果，而且由于盤形彈簧468的內爪468B如圖12是弧形的，隨著內爪的弧形部分在輪轂凸緣414A上滾動，內接觸半徑t增加。這會導致貝氏比逐漸降低，從而使該彈簧的力與偏折特性之比不同于以固定的貝氏比工作的彈簧。這在某些工作狀態(tài)下是有利的。
摩擦件456離開第三摩擦件462的進一步的軸向運動使得周向弧形肋402接觸貝氏彈簧468。這具有突然降低外接觸半徑T的作用，并因此導致貝氏比的逐漸降低。
貝氏比的這種逐步變化特別有利于調整摩擦裝置以適應于特殊用途。
可以理解，也可以以不同于弧形貝氏內爪的方式實現(xiàn)貝氏比的逐漸變化。例如，貝氏外爪468A可以是弧形的或輪轂凸緣414A是弧形的，另外，還可以不同于第一摩擦墊圈456上的周向弧形肋的方式實現(xiàn)貝氏比的逐步變化。例如，在盤形彈簧468或輪轂凸緣414A上的一個或另一個軸向表面上的周向弧形肋可以取得這一結果。
應當指出，摩擦件456的軸向運動使得盤形彈簧大體上沿軸向運動，不過該盤形彈簧還有一個轉動分量，特別是內部抓手468B和叉400C之間的摩擦接觸主要是轉動運動。
另外，由摩擦件456產(chǎn)生的力矩由第二摩擦件400的公用傳動系統(tǒng)先傳至盤形彈簧468，再傳至第二摩擦件400的叉400C，最后傳至輪轂414。由第二摩擦件400所產(chǎn)生的力矩也由公用傳動系統(tǒng)傳至輪轂414。該實施方案的優(yōu)點類似于摩擦阻尼裝置50的優(yōu)點，特別是，它允許磨損阻尼元件400和486由諸如彈簧鋼之類的較硬的材料制成，而輪轂414可由諸如低碳鋼之類的較軟的材料制成。
在另一種結構中，可以將具有公用傳動系統(tǒng)的盤形彈簧用作第二摩擦件。
定義本發(fā)明的另一種方式是將摩擦件462描述為次級摩擦件，而將摩擦件456描述為初級摩擦件，由偏壓彈簧傳遞其上的摩擦阻力。
定義本發(fā)明的再一種方式是將摩擦件462描述為第二傾斜件，而將摩擦件456描述為第一傾斜件，由盤形彈簧468的偏壓使其接合。在相關飛輪體的相對轉動期間，盤形彈簧468的貝氏比隨著傾斜件的相對轉動而變化。
參見附圖中的圖17～21，披露了用于雙體飛輪610的摩擦阻尼裝置650的另一種形式。雙體飛輪包括兩個飛輪體611和612。
一個飛輪體611通過一個中心輪轂614和通過孔618A的螺栓(未示出)固定在一臺內燃機的曲軸上。在使用中，一個摩擦離合器(未示出)固定在第二飛輪體612上，以便將第二飛輪體612與一個相關的齒輪箱(未示出)連接。在正常的傳動及超速條件下，從圖17中看雙體飛輪610沿箭頭M所示的逆時針方向轉動。
飛輪體611包括固定在曲軸上的輪轂614、由鉚釘616固定在輪轂615上的第一環(huán)形板615，以及固定在第一環(huán)形板615上的蓋板613。
飛輪體611還包括一對環(huán)形片鋼側板626和627，其位于環(huán)形板615和蓋板613之間。側板626和627互為鏡像，側板627示于圖19和19A中。接近第一環(huán)形板615的側板626由柱(未示出)固定在其上面，這些柱接合于間隔分布在各側板626、627外圍的孔620中。
側板627由周向間隔地軸向向內凹入的部分621與側板626軸向分開，所述凹入部分位于相互貼近的各側板上?？梢酝ㄟ^點焊、螺紋緊固件或鉚釘?shù)仍谫N近部位將兩側板626和627固定在一起。
第二飛輪體612包括一個板612A、一個輪轂部件630和一對環(huán)形法蘭盤631、632，均由相間隔的鉚釘637固定在一起。
兩個法蘭盤631、632互為鏡像，而一個法蘭盤631如圖20所示。兩個法蘭盤631和632各有一徑向內環(huán)形部分635，其上有徑向相對延伸的耳部636，徑向設置與環(huán)形部分635軸向偏離，以當用鉚釘637把兩個盤631和632背靠背地固定在輪轂件630上時，各盤631和632上對準的耳部相靠。各耳部636有貼合面636A和636B以及耳形部分636C。
在另一種結構中，可以由一個法蘭盤起到一對法蘭盤631、632的作用。
由軸承619將第二飛輪體612可轉動地安裝在第一飛輪體611上。軸承619被不可轉動地安裝在輪轂614上，并定位于輪轂的凸緣614A和一個環(huán)形板628之間。軸承619的外圈通過靜配合不可轉動地安裝在第二飛輪體612的中部。
兩飛輪體611和612之間的相對轉動主要是由若干樞軸連接件640和摩擦阻尼裝置695控制。另外，彈簧660、第一彈性裝置670、第二彈性裝置680、緩沖裝置690、以及本發(fā)明的兩個摩擦阻尼裝置650協(xié)助控制飛輪體611和612相對轉動的各個具體范圍。
樞軸連接件640以類似于雙體飛輪10的樞軸連接件40的方式工作，其具有分別相應于第一連接件41、第二連接件42以及第一、二和三樞軸43、44和45的第一連接件641(形成反重體體)、第二連接件(642)，以及第一、二和三樞軸643、644和645。
圖17表示所述連接件處于其離心中央位置，即各第一連接件641和相應的第一樞軸643的重心CG在雙體飛輪610的徑向平面上對齊。這是當雙體飛輪轉動而且不傳遞任何力矩時的所采用的狀態(tài)。
各摩擦阻尼裝置650(見圖21)包括一個彈性夾651，其截面為U形，有一個基部652和兩個弧形的分支部分653?；坑摄T釘663固定在第一彈簧座622上。第一彈簧座622位于側板626、627上彈簧槽628的一個環(huán)形端，并通過加壓彈簧660的作用反作用在第二彈簧座623上，而可轉動地固定于飛輪體611上，當飛輪610處于靜止狀態(tài)時，該第二彈簧座623與彈簧槽628的另一圓周端相互作用。
臂形部分653的各外側面653A接觸側板626或側板627的軸向內表面。
各摩擦阻尼裝置650還包括耳部636上的表面636C。
飛輪體611和612之間沿傳動方向的相對轉動將導致耳部636上的貼合面636A接近其相應的第二彈簧座623。在某些場合，飛輪體611和612沿傳動方向的進一步的相對轉動將導致所述貼合面636A與第二彈簧座623的接觸，由此壓縮彈簧660，然后耳部636C進入夾651的相應的分支部分653之間并接觸表面653B。
飛輪體611和612沿傳動方向的進一步相對轉動將導致貼合面636B壓緊橡膠塊之類的彈性裝置670，該裝置也被裝在第一彈簧座622上，直到貼合面636B接觸鉚釘663，而飛輪體611和612的相對轉動停止。
飛輪裝置611和612沿超速方向的相對轉動將導致貼面636接近彈性裝置680。彈性裝置680位于側板626和627的槽629中。在某些場合，飛輪體611和612沿超速方向的進一步相對轉動將導致彈性裝置680被壓縮，直到彈性裝置680的壓縮負荷等于由貼合面636D作用在它上面的力，此時飛輪體611和612的相對轉動停止。
因此，飛輪體611、612的相對轉動最終是由一個固定的傳動止動件(鉚釘663和一個緩沖超速止動裝置(彈性裝置680))限制。
另一種結構可以有一個用于傳動或超速方向的固定的或緩沖止動件，該止動件可以安裝在任一個飛輪體上。在相對轉動狀態(tài)下，兩個飛輪體是受傳動止動件的限制，各反重體641的凸起641A十分接近輪轂614的相應部分。不利的生產(chǎn)公差將使上述凸起641A之一接觸輪轂的相關部分并產(chǎn)生噪音。安裝在各反重體上的緩沖裝置能阻止產(chǎn)生任何此類噪音，還能保證該連接件不會超過中點，即樞軸645不會通過連接樞軸643和644的線。其它實施方案可以提供安裝在輪轂部分上的緩沖裝置，并可以在輪轂或反重體上安裝緩沖裝置，以避免當兩個飛輪體是由超速止動裝置限定時反重體與輪轂在相對轉動的狀態(tài)下接觸。
在另一種結構中，摩擦阻尼裝置695可以被一個諸如50或50′的本發(fā)明的摩擦阻尼裝置所取代。
參見附圖中的圖22，示出了另一種摩擦阻尼裝置750。
飛輪體711和712沿傳動方向的相對轉動將使得彈性夾752進入相應的徑向間隔表面736C之間。這會導致-a)夾752的摩擦表面770沿彼此相向的徑向線運動，b)兩個第一表面770相對其相應的飛輪體711移動，和c)產(chǎn)生摩擦阻尼力。
很明顯，摩擦阻尼裝置650和750的特征組合能產(chǎn)生另一種結構，其中，彈性夾的兩個摩擦表面可以沿一條徑向線彼此分離，或是彈性夾的兩摩擦表面可以彼此相向運動。
權利要求
1.一種摩擦阻尼裝置，其能產(chǎn)生用于控制雙體飛輪的第一和第二飛輪體的相對轉動的摩擦力矩，該摩擦阻尼裝置包括一個第一和第二摩擦件，其由一個公用傳動系統(tǒng)可操作地與一個飛輪體連接，該傳動系統(tǒng)構成第二摩擦件的一部分，第三摩擦件被夾在第一和第二摩擦件之間，而且可操作地與其它飛輪體連接，驅動裝置的作用是使第一和第二摩擦件彼此相對的軸向運動，以改變該裝置在第三摩擦件相對第一或第二摩擦件轉動時所產(chǎn)生的摩擦力，上述相對轉動是由飛輪件的相對轉動產(chǎn)生的。
2.如權利要求1的摩擦阻尼裝置，其中，所述第一摩擦件因為飛輪體的相對轉動而相對于相關的飛輪軸向運動。
3.如權利要求1或2的摩擦阻尼裝置，其中，第二摩擦件有一個盤形部分以及一個或幾個包括公用傳動系統(tǒng)的軸向取向的部分。
4.如權利要求3的摩擦阻尼裝置，其中，各第一軸向取向的部分為有股的叉的形式，該叉股的外表面起到公用傳動系統(tǒng)的作用。
5.如權利要求4的摩擦阻尼裝置，其中，第一摩擦件有一個接合于第二元件的叉股之間的系統(tǒng)。
6.如權利要求4或5的摩擦阻尼裝置，其中，第二摩擦件還有一個第二軸向取向部分，其取向與上述第一部分的軸向方向相反，而且還包括另一個用于將其它摩擦件與第二摩擦件連接的傳動系統(tǒng)。
7.如上述權利要求中任一項的摩擦阻尼裝置，其中，與相關的飛輪的材料相比，第二摩擦件的材料較硬。
8.如權利要求3或從屬于權利要求3的權利要求4～7的摩擦阻尼裝置，其中，第一和第二飛輪體之一被分成兩部分，其中的一部分由公用傳動系統(tǒng)直接地可操作地連接于第二摩擦件下，而第二摩擦件的軸向取向部分以有間隙的形式伸入另一部分的凹槽中。
9.如上述權利要求中任一項的摩擦阻尼裝置，其中第一元件相對第二元件的軸向運動是由相鄰摩擦件上的傾斜件之間的接觸造成的。
10.如權利要求9的摩擦阻尼裝置，其中，所述傾斜件被設計成具有至少兩個連續(xù)的相對轉動的范圍，并且在相鄰范圍內產(chǎn)生的摩擦阻尼力矩是不同的。
11.如權利要求9或10的摩擦阻尼裝置，其中，所述第二摩擦件具有斜面。
12.如權利要求9～11中任一項的摩擦阻尼裝置，其中，所述第一摩擦件具有斜面。
13.如上述權利要求中任一項的摩擦阻尼裝置，其中，一個彈簧偏壓摩擦件使摩擦件接合，并起到將由第一摩擦件產(chǎn)生的摩擦力傳至公用傳動系統(tǒng)的作用。
14.如上述權利要求中任一項的摩擦阻尼裝置，其中，具有能可操作地與相應的飛輪體連接的其它摩擦件，以使該裝置為多板(multi-plate)摩擦阻尼裝置。
15.如上述權利要求中任一項的摩擦阻尼裝置，其中，所述第二元件可以相對第一元件或相對有關的飛輪轉動一個有限的量。
16.如上述權利要求中任一項的摩擦阻尼裝置，其中，某些摩擦裝置元件被構建成預組裝的局部部件，以便在該雙體飛輪的組裝中作為一個單一的元件插入。
17.如權利要求16的摩擦阻尼裝置，其中，所述預組裝的局部部件包括軸向預張緊的偏壓裝置，而且，當該單一裝置插入雙體飛輪時，該偏壓裝置不會發(fā)生附加的軸向壓縮。
18.如從屬于權利要求3的權利要求16或17的摩擦阻尼裝置，其中，所述摩擦裝置元件作為局部部件由系統(tǒng)保持在第一軸向取向的元件的末端。
19.一種用于控制雙體飛輪的第一和第二飛輪體的相對轉動的摩擦阻尼裝置，該摩擦裝置包括一個大體上為U形的夾，具有一個基部和兩個可轉動地固定于一個飛輪體上的分支部分，以及可轉動地同另一個飛輪體固定在一起的法蘭，所述法蘭在所述飛輪體相對轉動一個預定量后與U形夾的臂接觸并產(chǎn)生摩擦力。
20.一種用于控制第一或第二飛輪體的相對轉動的摩擦阻尼裝置，該摩擦阻尼裝置包括一個隨第一飛輪體一起轉動的第一摩擦元件，該摩擦件由一個偏壓裝置偏壓至與隨第二飛輪體一起轉動的第二摩擦件接合，以產(chǎn)生摩擦阻力，上述偏壓裝置還用于直接或間接將摩擦阻力從第一摩擦元件傳至第一飛輪體或從第二摩擦元件傳至第二飛輪體。
21.一種用于控制第一或第二飛輪體的相對轉動的摩擦阻尼裝置，該摩擦阻尼裝置包括一個隨第一飛輪體一起轉動的第一傾斜元件，該傾斜件由一個盤形彈簧偏壓至與隨第二飛輪體一起轉動的第二傾斜件接合，以產(chǎn)生摩擦阻力，在上述相對轉動期間，盤形彈簧被壓縮，以使得貝氏比，即所述盤形彈簧與第一相鄰元件的外接觸半徑與該盤形彈簧與第二相鄰元件的內接觸半徑之比發(fā)生變化。
22.一種如本文中結合附圖中的圖1～7B或8A或8B或9或10或11或11A或12～16或17～21或22所述的摩擦阻尼裝置。
全文摘要
一種摩擦阻尼裝置(50),它能夠產(chǎn)生用于控制雙體飛輪(10)的第一和第二飛輪體的相對轉動的力矩,該摩擦阻尼裝置包括通過一個公用傳動系統(tǒng)(cdf)可操作地與一個飛輪體(12)連接的第一(62)和第二(51)摩擦件,所述公用傳動系統(tǒng)構成第二摩擦件的一部分。第三摩擦件(56)夾在第一和第二摩擦件之間,并可操作地與另一個飛輪體(11)連接,驅動裝置(61、67)的作用是軸向移動第一和第二摩擦件,使其相對運動,以便當所述飛輪體相對轉動而使第三摩擦件相對第一或第二摩擦件轉動時改變所述裝置所產(chǎn)生的摩擦力。
文檔編號F16F15/12GK1191595SQ9619402
公開日1998年8月26日 申請日期1996年3月21日 優(yōu)先權日1995年3月21日
發(fā)明者A·J·科蒂斯, R·J·慕爾菲 申請人:機動車產(chǎn)品股份有限公司