飞轮装置、车辆和制造飞轮装置的方法制造方法及图纸

一种用于车辆(3)的发动机(5)的飞轮装置(1)，该飞轮装置(1)包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞轮装置、车辆和制造飞轮装置的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于发动机的飞轮装置以及制造这种飞轮装置的方法。本专利技术还涉及一种包括这种飞轮装置的车辆。
[0002]本专利技术可以应用于车辆(诸如卡车、公共汽车和建筑装备)。虽然本专利技术将针对重型卡车进行描述，但是本专利技术不限于这种特定的车辆，而是也可以用于其他车辆，诸如轻型卡车、铰接式运输机、挖掘机、轮式装载机和反铲装载机。

技术介绍

[0003]已知的是，将飞轮连接到用于车辆的内燃发动机的曲轴上。飞轮用于消除来自发动机的不均匀的动力输出，这是由气缸的燃烧循环期间来自发动机的每一个气缸的不均匀动力输出造成的。
[0004]还已知的是，将离心摆式减震器连接到飞轮，用于减少来自曲轴的振动。振动对于大多数发动机来说是常见的，但是已经发现对于燃料效率较高的发动机来说更常见。随着降低燃料消耗的趋势，振动已经成为现代车辆中更常见的问题。用于飞轮的离心摆式减震器包括围绕飞轮的中心轴线周向布置的多个摆式配重，这些摆式配重能够相对于飞轮移动，从而阻尼振动。
[0005]在DE102016205765 A1中公开了离心摆式设备的示例。公开了一种离心摆式设备，该离心摆式设备包括一个或多个摆式配重，所述一个或多个摆式配重能够相对于承载盘进行摆式运动。还包括被布置在旋转轴线和摆式配重之间的缓冲环，其中该环能够通过摆式运动相对于承载盘进行摩擦滑动移动。
[0006]对于经常使用的大多数机械部件，离心摆式减震器需要维修，并且由于磨损，离心摆式减震器的某些零件可能需要在一定时间后更换。当离心摆式减震器被连接到提供高功率输出的大型发动机(诸如用于重型卡车的发动机)时，情况尤其如此。
[0007]为了使维修成本最小化，期望的是提高离心摆式减震器的耐用性。

技术实现思路

[0008]本专利技术的主要目的是提供一种用于发动机(诸如内燃发动机)的飞轮装置，该飞轮装置与现有技术方案相比至少在某些方面被改进。特别地，本专利技术的目的是提供一种包括离心摆式减震器的飞轮装置，该飞轮装置将承受在摆式配重的相对运动期间产生的接触应力的良好能力与飞轮本身的良好阻尼能力相结合。另一个目的是提供一种至少在某些方面被改进的制造这种飞轮装置的方法。
[0009]至少该主要目的通过根据权利要求1的飞轮装置来实现。该飞轮装置包括：
[0010]‑
飞轮，该飞轮被构造成被连接到发动机的曲轴，以围绕中心轴线共同旋转，
[0011]‑
至少一个摆式配重，所述至少一个摆式配重被布置在中心轴线和飞轮的径向周表面之间，所述至少一个摆式配重能够相对于飞轮沿着预定摆式路径移动，
[0012]‑
环形构件，该环形构件被径向定位在所述至少一个摆式配重的外部，该环形构件
被连接用于与飞轮一起围绕中心轴线共同旋转，
[0013]‑
至少一对协作支承表面，每一对协作支承表面包括被设置在环形构件上的外支承表面以及被设置在所述至少一个摆式配重上的内支承表面，所述至少一对协作支承表面一起限定所述至少一个摆式配重的预定摆式路径。
[0014]因此，飞轮装置包括离心摆式减震器。所提出的飞轮装置的优点是，环形构件和飞轮可以被制成分离的零件，当制造飞轮装置时这些分离的零件被组装在一起。因此，可以使用不同的材料用于环形构件和飞轮，因此可以定制每一个部件的材料性能，以适合该特定部件的要求。例如，通常期望的是具有飞轮的相对较高的导热性，以消散由与飞轮接合的离合器的离合器滑动所导致的热量。然而，对于环形构件，可以接受较低的导热率。另一方面，与飞轮相比，环形构件需要具有相对较高的硬度和强度。特别地，外支承表面就是这种情况，由于在一方面摆式配重的相对移动以及另一方面环形构件/飞轮的相对移动期间产生的摩擦，该外支承表面受到接触应力。因此，能够将飞轮和环形构件制成不同材料的分离的零件是有利的。
[0015]所提出的飞轮装置的另一个优点是，由于环形构件被定位在摆式配重的径向外部，所以支承表面被定位在摆式配重的质心的外部。这使得能够使用润滑剂，在飞轮装置的使用期间，该润滑剂将被向外抛出，从而保持支承表面被润滑。离心摆式减震器的部件之间的摩擦因此可以减少，并且耐用性可以提高。
[0016]本文中的预定摆式路径位于垂直于中心轴线的平面内。预定摆式路径可以是等时曲线。
[0017]内支承表面在本文中被设置在摆式配重的径向外周表面上，从而面向环形构件。在飞轮装置的使用期间，内支承表面和外支承表面被构造成能够相对于彼此移动，也就是说，支承表面可被理解为滚道。
[0018]优选地，飞轮装置包括围绕飞轮的中心轴线周向布置的多个摆式配重。例如，摆式配重的数量可以是3至7个摆式配重，诸如五(5)个摆式配重。
[0019]根据一个实施例，飞轮装置还包括诸如滚子的至少一个滚动元件，所述至少一个滚动元件被定位在所述至少一对协作支承表面之间，并且被构造成与所述至少一对协作支承表面协作，以提供预定摆式路径。因此，在该实施例中，一对协作支承表面与滚动元件一起限定摆式路径。滚动元件有助于减少摩擦，并且对于实现等时曲线形式的摆式路径也是有用的。在该实施例中，所述至少一对协作的支承表面可以是彼此面对的凹形表面。
[0020]根据一个实施例，对于每一个摆式配重，所述至少一对协作支承表面包括两对成角度间隔开的协作支承表面。摆式配重可以相对于包括中心轴线的平面镜像对称，所述平面在两对成角度间隔开的协作支承表面之间的中间延伸。这种摆式配重也称为双线摆式配重。利用被定位在每一对协作支承表面之间的滚动元件(诸如滚子)，可以实现等时曲线形式的预定摆式路径。这有利于有效的振动阻尼。
[0021]根据一个实施例，外支承表面被至少部分地形成在环形构件的突起上，该突起从环形构件的环形主体部径向向内延伸。
[0022]根据一个实施例，所述至少一个摆式配重包括至少一个袋部，所述至少一个袋部被形成为与内支承表面连接，该袋部被构造成当摆式配重沿着预定摆式路径移动时接收环形构件的突起的至少一部分。因此可以增加摆式配重的质量，因为在使用期间摆式质量能
够与环形构件的突起重叠。增加的质量导致改善的阻尼性能。
[0023]根据一个实施例，飞轮由铸铁制成，优选是灰铸铁，并且环形构件由钢合金制成，优选是轴承钢合金。因此，对于飞轮获得了良好的阻尼性能和高导热性，同时环形构件具有高强度和硬度，这对于外支承表面尤其重要。在一个实施例中，使用具有高淬透性和抗拉强度的铬锰硅轴承钢。
[0024]根据一个实施例，飞轮装置还包括多个分离的键构件，通过所述多个分离的键构件，环形构件被固定到飞轮，每一个键构件被装配到被设置在飞轮中的键槽中，并且被附接到环形构件。该方面的优点是，允许键构件在使用期间承载相等或大致相等的切向载荷，因为键构件可以彼此独立地且独立于环形构件地装配到键槽中。由此，可以获得键构件和键槽之间的完美配合，而不会有由于公差而产生的装配的问题。键构件可以用作将环形构件压配合到飞轮的补充。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于发动机(5)的飞轮装置(1)，所述飞轮装置(1)包括：
‑
飞轮(100)，所述飞轮(100)被构造成被连接到所述发动机(5)的曲轴，用于围绕中心轴线(C)进行共同旋转，
‑
至少一个摆式配重(200)，所述至少一个摆式配重(200)被布置在所述中心轴线和所述飞轮(100)的径向周表面(101)之间，所述至少一个摆式配重(200)能够相对于所述飞轮沿着预定摆式路径移动，其特征在于，所述飞轮装置还包括：
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环形构件(300)，所述环形构件(300)被径向定位在所述至少一个摆式配重(200)的外部，所述环形构件(300)被连接为用于与所述飞轮一起围绕所述中心轴线共同旋转，
‑
至少一对协作支承表面(201，301)，每一对协作支承表面(201，301)包括被设置在所述环形构件(300)上的外支承表面(301)以及被设置在所述至少一个摆式配重(200)上的内支承表面(201)，所述至少一对协作支承表面(201，301)一起限定所述至少一个摆式配重(200)的所述预定摆式路径。2.根据权利要求1所述的飞轮装置，还包括至少一个滚动元件(400)，所述至少一个滚动元件(400)被定位在所述至少一对协作支承表面(201，301)之间，并且被构造成与所述至少一对协作支承表面协作，以提供所述预定摆式路径。3.根据权利要求1或2所述的飞轮装置，其中，对于每一个摆式配重(200)，所述至少一对协作支承表面(201，301)包括两对成角度间隔开的协作支承表面(201，301)。4.根据前述权利要求中任一项所述的飞轮装置，其中，所述外支承表面(301)被至少部分地形成在所述环形构件(300)的突起(302)上，所述突起(302)从所述环形构件(300)的环形主体部(303)径向向内延伸。5.根据权利要求4所述的飞轮装置，其中，所述至少一个摆式配重(200)包括至少一个袋部(202)，所述至少一个袋部(202)被形成为与所述内支承表面(201)连接，所述袋部(202)被构造成：当所述摆式配重(200)沿着所述预定摆式路径移动时，所述袋部接收所述环形构件(300)的所述突起(302)的至少一部分。6.根据前述权利要求中任一项所述的飞轮装置，其中，所述飞轮由铸铁制成，优选是灰铸铁，并且其中所述环形构件由钢合金制成，优选是轴承钢合金。7.根据前述权利要求中任一项所述的飞轮装置，还包括多个分离的键构件(700)，通过所述多个分离的键构件，所述环形构件(300)被固定到所述飞轮(100)上，每一个键构件(700)被装配到被设...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥拉，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：