CN110107650A - 一种双质量飞轮及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双质量飞轮，包括第一质量飞轮、第二质量飞轮和减振装置；所述第一质量飞轮一侧与发动机连接，所述第一质量飞轮另一侧与法兰盘连接；所述第二质量飞轮与变速器连接；所述减振装置设在所述第一质量飞轮和所述第二质量飞轮中间，所述减振装置驱动所述法兰盘进而驱动所述第二质量飞轮转动；所述减振装置包括沿所述法兰盘外周均匀分布的多个弧形弹性件，所述弧形弹性件的第一端与法兰盘连接，所述弧形弹性件的第二端连接用于拉伸或压缩所述弧形弹性件的配重件。本发明还公开了具有该双质量飞轮的汽车。本发明相对于现有技术，减振装置的零部件个数较少，成本较低，有效地改善了发动机在启动和停机时噪音较大的问题，减振效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及汽车发动机技术领域，尤其涉及一种双质量飞轮及具有该双质量飞轮的汽车。
背景技术
汽车的发动机自身通过爆燃获得能量，在工作时由于燃烧的气体压力值、发动机的点火顺序、曲轴系的刚度等多个因素，经常会导致发动机输出的转速出现不同程度的波动，因此其扭矩输出时会有扭矩波动，进而导致变速器齿轮运行时产生噪声和整车的异常振动问题。由于波动频率随发动机的转速变化，也即发动机的激振频率。另外，由于汽车的传动系统刚度较大，无法完全避开发动机的激振频率，扭矩传递时容易产生系统共振，导致汽车的动力系统及车身等产生异常振动，影响整车的平顺性和舒适性，在产生噪音和振动的同时也有损零部件的使用寿命。
随着人们对汽车乘坐舒适性要求的不断提高，对汽车的传动系统性能要求也随之提高。目前在汽车传动系统中，通过在双质量飞轮上设置钟摆吸振装置，通过多个钟摆结构来实现减振功能。然而，现有的钟摆吸振装置结构设计较复杂，零部件较多，且对加工要求比较高，生产成本较高，另外，在发动机启动和停机时，扭矩波动较大，钟摆吸振装置的钟摆结构可能会与双质量飞轮的法兰盘产生撞击，产生一个新的噪声源，存在减振效果不良的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双质量飞轮，用以克服现有技术中的双质量飞轮结构复杂、减振效果不良、成本较高等技术问题。
一种双质量飞轮，包括第一质量飞轮、第二质量飞轮和减振装置；所述第一质量飞轮一侧与发动机连接，所述第一质量飞轮另一侧与法兰盘连接；所述第二质量飞轮与变速器连接；所述减振装置设在所述第一质量飞轮和所述第二质量飞轮中间，所述减振装置包括沿所述法兰盘外周均匀分布的多个弧形弹性件，所述弧形弹性件的第一端与所述法兰盘连接，所述弧形弹性件的第二端连接用于拉伸或压缩所述弧形弹性件的配重件。
进一步地，所述法兰盘的边缘设置有凸耳，所述凸耳的数量与所述弧形弹性件的数量相等；所述凸耳的两侧相对设有第一碗形件和第二碗形件，所述第一碗形件和所述第二碗形件的碗底外表面与所述凸耳连接；所述第二碗形件碗底内表面上设有连接部，所述连接部上开设有连接孔。
进一步地，所述弧形弹性件为弧形弹簧，所述弧形弹簧的第一端设置有钩持部，所述钩持部钩住所述连接孔。
进一步地，所述配重件为圆柱形金属件，所述配重件的端面与所述弧形弹簧的第二端通过焊接方式连接。
进一步地，所述第一质量飞轮面对第二质量飞轮的表面周向上开设有弧形槽，所述弧形弹簧容置在所述弧形槽内，当所述第一质量飞轮转动时，所述弧形弹簧在所述弧形槽内运动。
进一步地，所述减振装置还包括止挡件，所述止挡件为弧形圆柱体，所述弧形圆柱体一端的外圆周表面与所述第一碗形件的内圆周表面固定连接，当所述弧形弹簧被过度拉伸时，所述止挡件与所述配重件相撞击。
进一步地，所述减振装置还包括止推件，所述止推件为具有容纳腔的中空圆柱体，所述中空圆柱体一端的外圆周表面与所述第二碗形件的内圆周表面固定连接，所述弧形弹簧的第一端容置于所述容纳腔中，当所述弧形弹簧被过度压缩时，所述止推件与所述配重件相撞击。
进一步地，所述止挡件和所述止推件的材料均为塑料。
进一步地，所述弧形弹簧的数量为2个。
相应地，本发明提供一种汽车，该汽车包括如上所述的双质量飞轮。
实施本发明，具有如下有益效果：
(1)本发明的双质量飞轮，弧形弹簧在扭矩力及配重件的作用下被拉伸和压缩，用以吸收扭矩波动的能量，并改变传动系统的振动频率，具有较好的减振效果，通过减振装置的调节作用，第二质量飞轮能够以相对稳定的转速输出。该减振装置零部件个数少，结构简单，制造成本较低，能够有效地降低发动机产生的噪音及振动，提高了车辆的NVH性能。
(2)本发明的双质量飞轮，当发动机转速较小时，弧形弹簧受到较大的扭矩力被过度拉伸，止挡件能够保护法兰盘的凸耳不与配重件直接撞击，特别是在发动机启动和停机时，该减振装置不会产生额外的噪音，减振效果更好，提高了车辆的乘坐舒适性。
(3)本发明的双质量飞轮，当发动机转速较小时，弧形弹簧受到较大的扭矩力被压缩时，止推件能够保护弧形弹簧不被过度压缩，避免产生永久变形而使弹簧失效的情况，提高了减振装置的性能，并延长了减振装置的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明的双质量飞轮(第二质量飞轮未图示)的结构示意图；
图2是本发明的法兰盘的结构示意图；
图3是本发明的弧形弹簧的结构示意图；
图4是本发明的止挡件的结构示意图；
图5是本发明的止推件的结构示意图；
其中，图中附图标记对应为：1-第一质量飞轮、11-弧形槽、2-法兰盘、3-弧形弹簧、31-钩持部、4-配重件、5-凸耳、6-第一碗形件、7-第二碗形件、71-连接孔、8-止挡件、9-止推件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
飞轮安装在汽车的发动机和变速装置之间，具有储存和释放动能的功能，来提高发动机运转的均匀性，同时传递扭矩给汽车传动系统，是离合装置的驱动件。本实施例中，参阅图1-5，提供了一种双质量飞轮，包括第一质量飞轮1、第二质量飞轮(未图示)和减振装置，第一质量飞轮1的一侧与发动机连接，用于起动和传递发动机的转动扭矩，第一质量飞轮1的另一侧与法兰盘2连接，法兰盘2与第一质量飞轮1同轴布置并与减振装置相连接，第二质量飞轮与变速器连接，用于提高变速装置的转动惯量，第二质量飞轮与第一质量飞轮之间刚性连接。减振装置设在第一质量飞轮1和第二质量飞轮中间，包括沿法兰盘2外周设置的多个弧形弹性件，多个弧形弹性件均匀分布于法兰盘外周。弧形弹性件的第一端与法兰盘2连接，弧形弹性件的第二端连接用于拉伸或压缩弧形弹性件的配重件4。当发动机带动第一质量飞轮1转动时，发动机输出的动力经过第一质量飞轮1传递给减振装置，减振装置吸收扭矩波动的能量，并改变传动系统的振动频率，通过减振装置的调节作用，转速的波动得到缓解，使得第二质量飞轮能够以相对稳定的转速输出，能够有效地降低发动机产生的噪音及振动，提高了车辆的NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能。
优选地，弧形弹性件为弧形弹簧3。
进一步优选地，弧形弹簧3的个数为2个，2个弧形弹簧3对称设置在法兰盘2的外周。
需要说明的是，弧形弹簧3的个数不限于上述的2个，也可以是其他数量，如4个或6个，也可以是其他的布置，只要能够实现相同的功能即可。
本实施例中，法兰盘2承受发动机传递过来的扭矩，法兰盘2的边缘设置有凸耳5，凸耳5的数量设置为与弧形弹性件的数量相等。凸耳5的两侧对称设有第一碗形件6和第二碗形件7，第一碗形件6和第二碗形件7的碗底外表面与凸耳5连接，第二碗形件7的碗底内表面上设置有连接部，连接部上开设有连接孔71，弧形弹簧3的第一端设置有钩持部31，钩持部31钩住连接孔71，以使弧形弹簧3连接于法兰盘2的凸耳5上。
本实施例中，配重件4为圆柱形金属件，在弧形弹簧3的运动过程中，为使弧形弹簧3与配重件4的连接更加稳固，配重件4的端面与弧形弹簧3的第二端通过焊接方式连接，在减振装置转动的过程中保证了减振结构的可靠性。
本实施例中，第一质量飞轮1面对第二质量飞轮的表面周向上开设有弧形槽11，弧形弹簧3容置在弧形槽11内，当发动机转动时，在扭矩及配重件4的作用力下被拉伸和压缩时，弧形弹簧3在弧形槽11内运动。
本实施例中，减振装置还包括止挡件8，止挡件8为弧形圆柱体，弧形圆柱体的形状与弧形槽11匹配，以使止挡件8能够容置在弧形槽11内。弧形圆柱体一端的外圆周表面与第一碗形件6的内圆周表面固定连接，当弧形弹簧3被过度拉伸时，止挡件8与配重件4相撞击。在发动机启动和停机时，止挡件8能够防止弧形弹簧3在受到异常力拉伸时，配重件4直接撞击法兰盘2产生额外的噪音，提高车辆的乘坐舒适性。
本实施例中，减振装置还包括止推件9，止推件9为具有容纳腔的中空圆柱体，中空圆柱体一端的外圆周表面与第二碗形件7的内圆周表面固定连接，弧形弹簧3的第一端容置于该圆柱体的容纳腔中，当弧形弹簧3被过度压缩时，止推件9与配重件4相撞击，在受到异常力压缩时，止推件9能够保护弧形弹簧3不被过度压缩，避免产生永久变形而使弹簧失效的情况，提高了减振装置的性能，延长了减振装置的使用寿命。
优选地，止挡件8和止推件9的材质为塑料，在弧形弹簧3受到异常力的作用时，采用塑料制成的止挡件8和止推件9与配重件4撞击，能够有效地降低撞击产生的噪音，避免了减振装置与法兰盘2之间撞击产生的额外噪音，减振效果更好。
需要说明的是，止挡件8和止推件9的材质不限于上述的塑料，也可以是其他材料，只要能够实现相同的功能即可。
本实施例中，减振装置的工作原理为：
发动机工作时，如果出现顺逆时针的转速波动，逆时针的转动扭矩推动法兰盘2逆时针转动，此时减振装置的弧形弹簧3在逆时针的转动扭矩以及配重件4的作用下出现拉伸现象，拉伸过程吸收扭矩波动的能量，通过减振装置的调节作用，扭矩的波动得到缓解，进而驱动第二质量飞轮以相对稳定的转速输出。在发动机启动和停机时，由于发动机转速较低，会出现较大的扭矩波动，弧形弹簧3受到较大的扭矩力作用被过度拉伸，此时连接到法兰盘2上的止挡件8与配重件4撞击，避免配重件4与法兰盘2的凸耳5直接撞击产生额外的噪音。
发动机工作时，如果出现顺时针的转速波动，顺时针的转动扭矩推动法兰盘2顺时针转动，此时减振装置的弧形弹簧3在顺时针的转动扭矩以及配重件4的作用下出现压缩现象，压缩过程吸收扭矩波动的能量，通过减振装置的调节作用，扭矩的波动得到缓解，进而驱动第二质量飞轮以相对稳定的转速输出。在出现特别大的异常扭矩波动时，止推件9可以保护弧形弹簧3不被过度压缩，避免产生永久变形而使弹簧失效的情况，提高了减振装置的性能。
本发明的另一实施例提供了一种汽车，该汽车包括如上实施例的双质量飞轮。
本发明的上述实施例，具有如下有益效果：
(1)本发明的双质量飞轮，弧形弹簧在扭矩力及配重件的作用下被拉伸和压缩，用以吸收扭矩波动的能量，并改变传动系统的振动频率，具有较好的减振效果，通过减振装置的调节作用，第二质量飞轮能够以相对稳定的转速输出。该减振装置零部件个数少，结构简单，制造成本较低，能够有效地降低发动机产生的噪音及振动，提高了车辆的NVH性能。
(2)本发明的双质量飞轮，当发动机转速较小，弧形弹簧受到较大的扭矩力被过度拉伸时，止挡件能够保护法兰盘的凸耳不与配重件直接撞击，特别是在发动机启动和停机时，该减振装置不会产生额外的噪音，减振效果更好，提高了车辆的乘坐舒适性。
(3)本发明的双质量飞轮，当发动机转速较小，弧形弹簧受到较大的扭矩力被压缩时，止推件能够保护弧形弹簧不被过度压缩，避免产生永久变形而使弹簧失效的情况，提高了减振装置的性能，并延长了减振装置的使用寿命。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种双质量飞轮，其特征在于，包括第一质量飞轮(1)、第二质量飞轮和减振装置；
所述第一质量飞轮(1)一侧与发动机连接，所述第一质量飞轮(1)另一侧与法兰盘(2)连接；所述第二质量飞轮与变速器连接；
所述减振装置设在所述第一质量飞轮(1)和所述第二质量飞轮中间，所述减振装置包括沿所述法兰盘(2)外周均匀分布的多个弧形弹性件，所述弧形弹性件的第一端与所述法兰盘(2)连接，所述弧形弹性件的第二端连接用于拉伸或压缩所述弧形弹性件的配重件(4)。
2.根据权利要求1所述的双质量飞轮，其特征在于，所述法兰盘(2)的边缘设置有凸耳(5)，所述凸耳(5)的数量与所述弧形弹性件的数量相等；所述凸耳(5)的两侧对称设有第一碗形件(6)和第二碗形件(7)，所述第一碗形件(6)和所述第二碗形件(7)的碗底外表面与所述凸耳(5)连接；所述第二碗形件(7)的碗底内表面上设有连接部，所述连接部上开设有连接孔(71)。
3.根据权利要求2所述的双质量飞轮，其特征在于，所述弧形弹性件为弧形弹簧(3)，所述弧形弹簧(3)的第一端设置有钩持部(31)，所述钩持部(31)钩住所述连接孔(71)。
4.根据权利要求3所述的双质量飞轮，其特征在于，所述配重件(4)为圆柱形金属件，所述配重件(4)的端面与所述弧形弹簧(3)的第二端通过焊接方式连接。
5.根据权利要求4所述的双质量飞轮，其特征在于，所述第一质量飞轮(1)面对第二质量飞轮的表面周向上开设有弧形槽(11)，所述弧形弹簧(3)容置在所述弧形槽(11)内，当所述第一质量飞轮(1)转动时，所述弧形弹簧(3)在所述弧形槽(11)内运动。
6.根据权利要求2所述的双质量飞轮，其特征在于，所述减振装置还包括止挡件(8)，所述止挡件(8)为弧形圆柱体，所述弧形圆柱体一端的外圆周表面与所述第一碗形件(6)的内圆周表面固定连接，当所述弧形弹簧(3)被过度拉伸时，所述止挡件(8)与所述配重件(4)相撞击。
7.根据权利要求2或6所述的双质量飞轮，其特征在于，所述减振装置还包括止推件(9)，所述止推件(9)为具有容纳腔的中空圆柱体，所述中空圆柱体一端的外圆周表面与所述第二碗形件(7)的内圆周表面固定连接，所述弧形弹簧(3)的第一端容置于所述容纳腔中，当所述弧形弹簧(3)被过度压缩时，所述止推件(9)与所述配重件(4)相撞击。
8.根据权利要求7所述的双质量飞轮，其特征在于，所述止挡件(8)和所述止推件(9)的材料均为塑料。
9.根据权利要求8所述的双质量飞轮，其特征在于，所述弧形弹簧(3)的数量为2个。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的双质量飞轮。
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