集成减振机构的盘毂以及轴件

文档序号:418968 发布日期:2021-12-21 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 集成减振机构的盘毂以及轴件 (Hub and shaft part of integrated damping mechanism ) 是由 段茂林 王杰 于 2020-06-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种集成减振机构的盘毂以及轴件。盘毂(1)在径向内侧构造有用于与轴件(2)抗旋转连接的内连接结构(11),减振机构(3)包括容纳部(12)、滑动件(33)和弹性件(32),容纳部具有贯通盘毂的内周表面的开口,其中,开口沿周向相对内连接结构偏离地布置,滑动件布置在容纳部中并且能够部分地伸出开口,弹性件布置在容纳部中并且能够向滑动件施加作用力,以使得滑动件部分地伸出开口,从而滑动件能够与轴件的凹部(22)配合。轴件在径向外侧构造有用于与上述盘毂抗旋转连接的外连接结构(21),其中,在轴件的外周表面中构造凹部(22),其中,凹部沿周向相对外连接结构偏离地布置,其中,凹部的内表面匹配滑动件的滑动接触面。(The invention relates to a disk hub and a shaft part of an integrated damping mechanism. The hub (1) is configured radially on the inside with an inner connection (11) for rotationally fixed connection to the shaft (2), the damping mechanism (3) comprising a receptacle (12) having an opening through the inner circumferential surface of the hub, wherein the opening is arranged offset in the circumferential direction with respect to the inner connection, a slider (33) arranged in the receptacle and able to partially protrude through the opening, and an elastic element (32) arranged in the receptacle and able to exert a force on the slider such that the slider partially protrudes through the opening, so that the slider can engage with the recess (22) of the shaft. The shaft part is designed with an outer connection (21) on the radial outside for rotationally fixed connection to the hub, wherein a recess (22) is designed in the outer circumferential surface of the shaft part, wherein the recess is arranged offset in the circumferential direction with respect to the outer connection, wherein the inner surface of the recess matches the sliding contact surface of the sliding part.)

集成减振机构的盘毂以及轴件

技术领域

本发明涉及传动领域。本发明具体地涉及一种盘毂以及轴件。

背景技术

在可以由发动机驱动行驶的机动车中,常在发动机和变速器之间设置例如双质量飞轮的减振装置,以较为有效地隔离发动机曲轴的扭转振动,有利于改善机动车的使用性能。在此,双质量飞轮的输出盘通过花键与变速器的输入轴抗旋转地连接。然而,在这种花键联接中,输出盘的内花键和输入轴的外花键之间存在尤其沿周向的间隙。因此当机动车怠速行驶或处在其他低速行驶状态中时,输出盘的内花键和输入轴的外花键会相互碰撞,由此导致噪音。因此有必要采取措施以抑制噪音的生成。

为此,在中国专利文件CN 103221705B中公开了一种用于轴毂连接的夹紧装置,其中为了轴和毂的夹紧而设置一个齿环,该齿环的基体包括径向外侧的齿以及径向内侧的并且板簧状构成的固定舌,其中,板簧状构成的固定舌的自由端部固定在轴上,并且齿环的齿配合到毂的齿中,其中,在装配状态中通过齿环的抵抗固定舌的力作用的扭转而在轴毂连接处产生夹紧力,该夹紧力通过齿和固定舌导入到轴毂连接中。

然而在上述减少噪音的方案中,齿环的制造和装配均相对复杂,并且齿环容纳空间的需求较大。

发明内容

因此,本发明所要解决的技术问题是,提供一种减少轴件和盘毂的花键联接处的噪音的替代方案。

根据本发明,上述技术问题通过集成有减振机构的盘毂以及轴件解决。

根据本发明的盘毂在径向内侧构造有用于与轴件抗旋转连接的内连接结构,其中,盘毂集成有减振机构。在此,减振机构包括:容纳部、滑动件和弹性件,其中,容纳部具有贯通盘毂的内周表面的开口,其中,该开口沿周向相对内连接结构偏离地布置;滑动件布置在容纳部中并且能够部分地伸出开口;弹性件布置在容纳部中并且能够向滑动件施加作用力,以使得滑动件部分地伸出开口。

根据本发明的轴件在径向外侧构造有用于与上述盘毂抗旋转连接的外连接结构,其中,在轴件的外周表面中构造凹部,其中,凹部沿周向相对外连接结构偏离地布置,其中,凹部的表面匹配滑动件的滑动接触面。

在本文的范围中,盘毂具有用于容纳轴件的轴向孔,轴件可以至少部分地伸入到该轴向孔中并且在此抗旋转地和盘毂进行连接。在此,轴向孔优选是盘毂的中心孔。在此,轴向孔可以是盲孔或通孔。

在这种情况下,轴件与盘毂的轴向孔同轴线地布置。在本文范围内,除非另有说明,否则术语“轴向”、“径向”和“周向”均基于轴件与盘毂的轴向孔的共同的线。

为了实现盘毂和轴件的抗旋转的连接,在盘毂的轴向孔的径向内侧构造有内连接结构,并且在轴件的径向外侧构造有外连接结构。在此,优选地,内连接结构和外连接结构可以通过自身的形状配合实现抗旋转的连接。例如,盘毂和轴件实施花键联接。备选地,内连接结构和外连接结构可以通过另外的构件实现抗旋转的连接。例如,盘毂和轴件通过平键或半圆键等另外的构件实施键联接。

在此,优选地,内连接结构构造为轴向槽。在此,轴向槽可以理解为内花键的花键槽,此时轴件的外连接结构可以构造为外花键的花键齿;轴向槽也可以理解为用于容纳平键或半圆键等另外的构件的键槽,此时轴件的外连接结构可以构造为相应的键槽。

在此,如此设计减振机构的周向位置,使得减振机构能够避开内连接结构,即在周向上相对内连接结构、例如轴向槽错开地布置。在这种情况下,容纳部的贯通盘毂的内周表面的开口构造在内连接结构、例如轴向槽以外的区域。相应地,轴件的凹部构造在外连接结构、例如外花键齿或键槽以外的区域。在完成装配的情况下,尤其在盘毂的内连接结构至少在周向上不会碰撞轴件的外连接结构或另外的构件的情况下,容纳部的上述开口朝向轴件敞开并且对准轴件的凹部。

容纳部优选呈孔状,其可以构造为通孔或盲孔。在此,容纳部至少部分地沿径向延伸,由此容纳在容纳部中的弹性件可以至少部分地沿径向预张紧。在此,滑动件可以在预张紧的弹性件的作用下部分地伸出容纳部的开口并且抵靠在轴件的凹部中。特别优选地,容纳部沿径向延伸,在此弹性件沿径向预张紧。弹性件例如可以构造为弹簧、尤其螺旋压缩弹簧。备选地,弹性件也可以构造为由弹性材料制成的构件。

在此,优选地,容纳部由构造在盘毂中的孔形成。换言之,滑动件和弹性件可以直接设置在盘毂的孔中,由此可以简单地实现容纳部。

备选于此,容纳部由单独的构件形成,该单独的构件例如可以安装在盘毂的孔中。在此,单独的构件例如是套筒状的构件,滑动件和弹性件可以容纳在该套筒状的构件中。在这种情况下,减振机构可以作为整体单元简便地例如通过螺纹连接或过盈配合装配于盘毂中。

滑动件至少在径向内侧的一端构造有适用于滑动的、优选光滑的滑动接触面。优选地,滑动件的滑动接触面包括球面、非球形的弧面或锥形面,更进一步地,滑动接触面能够设置成弧面、锥形面的组合,或弧面、锥形面中至少一个与平面的组合。特别优选地,滑动件构造为球体,或柱形件,从而可以特别简单地实现滑动件。在完成装配的情况下,若盘毂和轴件传递的扭矩较小,则滑动件部分地伸出容纳部的开口,滑动件以滑动接触面抵靠在轴件的形状匹配的凹部中;若盘毂和轴件传递的扭矩较大,则滑动件克服弹性件的作用力以滑动接触面滑回和/或滚回到容纳部中。

在一种优选的实施方式中,减振机构包括滑动件止挡部。从而可以防止滑动件从容纳部中脱落,有利于减振机构或者盘毂的安装与运输。

在此,有利地,容纳部在开口的区域中具有收缩结构。在这种情况下,收缩结构例如呈截圆锥形,容纳部的开口形成在截圆锥的小端面处。在此,滑动件可以局部地从其小端面侧伸出,并且滑动件的其他部分被止挡在容纳部中。

在此,备选地,在开口的区域中设置另外的滑动件止挡构件。滑动件止挡构件例如具有中心孔并且可以安装在容纳部的开口处,使得滑动件仅可局部地伸出该中心孔,滑动件的其他部分此时被止挡在容纳部中。

在一种优选的实施方式中,减振机构包括用于弹性件的止挡部,从而能够有利地将弹性件张紧在容纳部中。

在此,在容纳部呈通孔状的实施方式中,有利地,用于弹性件的止挡部由单独的止挡构件形成,其中,单独的止挡构件固定在容纳部的与上述开口相对置的另一开口、即径向外侧的开口处。例如,止挡构件通过螺纹或过盈配合固定在径向外侧的开口处。

在此,在容纳部呈盲孔状的实施方式中,有利地,用于弹性件的止挡部由盲孔的孔底形成。

在一种优选的实施方式中,减振机构还包括用于弹性件的导向部,从而可以防止弹性件、尤其弹簧的屈曲。例如,导向部可以构造在用于弹性件的止挡构件处或者构造在滑动件处。

在一种可能的实施方式中,在盘毂中设置至少两个减振机构。相应地,在轴件的外周表面对应地设置至少两个匹配滑动件的滑动接触面的凹部。有利地,至少两个减振机构沿周向分布在盘毂中。由此可以增强减少噪音的效果。

对于轴件的凹部与盘毂的减振机构的设置位置,在凹部与减振装置配合安装的自由状态下,盘毂的内连接结构与轴件的外连接结构可以处于间隔的状态,也可以处于紧贴的状态。

借助根据本发明的实施方式提供的集成减振机构的盘毂和轴件可以有效地减少噪音。具体地讲,在低速情况下,在盘毂和轴件之间传递的扭矩较低,此时弹性件以其储能推动滑动件抵靠在轴件的凹部中,由此防止盘毂相对轴件转动,从而可以保持内连接结构始终不碰撞轴件的外连接结构或另外的构件,进而有效地防止噪音产生。在高转速情况下,在盘毂和轴件之间传递的扭矩较高,弹性件提供的弹力不足以抵抗轴件的凹部向滑动件施加的作用力的径向的分力,此时滑动件至少部分地滑出和/或滚出轴件的凹部并且至少部分地缩回到容纳部中,由此允许盘毂相对轴件轻微转动,在盘毂相对于轴件转动的过程中,弹性件施加于滑动件上的作用力抵抗盘毂相对于轴件的转动作用,产生阻尼效果,降低或消除盘毂与轴件之间的冲击以及所带来的噪音,最终使得内连接结构能够抵靠轴件的外连接结构或另外的构件,进而可以如同常规的传动方式进行扭矩传递。

例如,盘毂可以实施为用于机动车的双质量飞轮的输出盘、即次级飞轮,轴件可以实施为用于机动车的变速器的输入轴。借助根据本发明的实施方式的方案,尤其在发动机怠速期间,可以有效地减少双质量飞轮的输出盘的内花键相对变速器输入轴的外花键的碰撞,由此减少噪音;而在由发动机驱动机动车行驶时,双质量飞轮的输出盘的内花键与变速器输入轴的外花键以常规方式传递扭矩,以将发动机的动力引入变速器。

附图说明

下面结合附图来示意性地阐述本发明的一种优选实施方式。附图为:

图1示出根据一种优选的实施方式的盘毂和轴件在减振机构处沿径向剖切所得的示意性的剖视图;

图2示出根据图1的盘毂和轴件在减振机构处沿轴向剖切所得的示意性的剖视图;

图3示出根据图1的减振机构在第一工作状态中的示意图;以及

图4示出根据图1的减振机构在第二工作状态中的示意图。

具体实施方式

图1和图2分别示出根据一种优选的实施方式的盘毂1和轴件2在减振机构处沿径向剖切以及沿轴向剖切所得的示意性的剖视图。在此,盘毂1仅示意性地由套筒状的图示表示,盘毂1例如可以是用于机动车的双质量飞轮的输出盘。轴件2例如可以是用于机动车的变速器的输入轴,在此,轴件2仅示出与盘毂1配合的区域。

尤其由图1所示,在盘毂1的轴向孔的径向内侧构造有内花键的花键槽11形式的内连接结构,在轴件2的径向外侧构造有外花键的花键齿21形式的外连接结构。盘毂1的花键槽11和轴件2的花键齿21相互配合地构建花键联接,由此可以传递扭矩。

减振机构3沿周向相对盘毂1的花键槽11以及轴件2的花键齿21错开地布置。减振机构3包括容纳部12、滑动件33和弹性件32。

由图1和图2所示,容纳部12由构造在盘毂1中的通孔形成。在此,构成容纳部12的通孔沿径向贯通盘毂1的外周表面和内周表面。在这种情况下,容纳部12形成径向内侧的开口以及径向外侧的开口。容纳部12的径向外侧的开口由螺栓31封闭。在此,螺栓31的外螺纹与通孔内壁处的内螺纹旋接以固定螺栓31。容纳部12在径向内侧呈锥形地收缩,使得径向内侧的开口的开口面积相对于容纳部12的其他区域的容纳腔横截面面积更小。在此,径向内侧的缩小的开口与构造在轴件2处的凹部22相互对准。

滑动件33在此构造为球体并且布置在容纳部12的径向内侧区域中。相应地,轴件2的凹部22的内表面构造为匹配球体33的圆弧面。滑动件、即球体33的尺寸如此设置,使得球体33能够部分地伸出容纳部12的径向内侧的开口,但不会从该开口脱落。

弹性件32在此构造为螺旋压缩弹簧,其同样布置在容纳部12中。在此,螺旋压缩弹簧32以其一个纵向端部抵靠球体33并且以其另一个纵向端部抵靠螺栓31。在此,螺栓31构成螺旋压缩弹簧32的止挡部。由此球体33可以在预压紧的螺旋压缩弹簧32的作用下部分地伸出容纳部12的径向内侧的开口。

图3和图4分别示出根据图1的减振机构在两种工作状态中的示意图。在此,以盘毂1实施为用于机动车的双质量飞轮的输出盘并且轴件2实施为用于机动车的变速器的输入轴的实施例进行说明。

在第一工作状态中,如图3所示,盘毂1和轴件2以很低的转速转动,此时机动车的发动机例如处于怠速状态。在这种情况下,在盘毂1和轴件2之间传递的扭矩较低,此时螺旋压缩弹簧32以其储能推动球体33伸出盘毂1中的通孔12并且抵靠在轴件2的凹部22中,由此防止盘毂1相对轴件2转动或者说晃动,从而可以保持盘毂1的花键槽11、尤其花键槽11的侧壁始终不碰撞轴件2的花键齿21、尤其花键齿21的侧壁,进而有效地防止因花键槽11和花键齿21碰撞而产生噪音。

在第二工作状态中,如图4所示,盘毂1和轴件2以较高的转速转动,此时由发动机驱动机动车行驶。在这种情况下,在盘毂1和轴件2之间传递的扭矩较高,此时螺旋压缩弹簧32提供的弹簧力不足以抵抗轴件2的凹部22向球体33施加的作用力的分力,由此球体33部分地滑出和/或滚出轴件2的凹部22的圆弧形内表面并且部分地缩回到通孔12中,由此允许盘毂1相对轴件2轻微转动,在盘毂1相对于轴件2转动的过程中,螺旋压缩弹簧32施加于球体33上的作用力抵抗盘毂1相对于轴件2的转动作用,产生阻尼效果,降低或消除盘毂1与轴件2之间的冲击以及所带来的噪音,最终使得盘毂1的花键槽11的侧壁能够抵靠轴件2的花键齿21的侧壁,进而可以如同常规的传动方式进行扭矩传递。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例,但是应该理解到,仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到,示例性的实施方式仅仅作为一个例子,这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导,其中,只要不脱离权利要求书的保护范围,便可以进行各种改变,尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记列表

1 盘毂

11 内连接结构,花键槽

12 通孔

2 轴件

21 外连接结构,花键齿

22 凹部

3 减振机构

31 止挡件,螺栓

32 弹性件,螺旋压缩弹簧

33 滑动件,球体

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