[发明专利]具有互锁隔离器的扭转减震器

说明书

相关申请

本申请要求提交于2014年7月9日的美国临时申请No.62/009,443，和提交于2015年2月4日的美国临时申请No.62/1 11,844的优先权，其中它们都以整体通过参考并入本文中。

技术领域

本发明相关于用于车辆引擎的扭转减震器并且，更特别地，关于具有弹簧隔离器的扭转减震器，其中该弹簧隔离器不需要被模制、结合、或者粘附于另一部件。

背景技术

起初，曲轴驱动引擎的前端组件驱动(FEAD)系统。曲轴通过活塞的点火而被转动，其施加间歇的扭矩于曲轴上，而不是连续的。这种持续的施加和释放扭矩造成的振荡会将曲轴压至断裂点。所述另一种方式的曲轴就像一般的扭力杆，其具有质量和扭转弹簧率，这造成曲轴具有其自身的扭转共振频率。当其运行时，扭矩峰值和谷值加上来自往复运动部件加速度的惯性负载造成曲轴自身向前和向后(转动地)偏转。当那些脉冲接近于曲轴共振频率时，它们将造成曲柄不受控制地振动并且最终断裂。因此，扭转减震器(有时称为曲轴减震器)被安装于曲轴上，以通过抵消曲柄的扭矩(通过周期性的点火脉冲抵消置于曲轴上的扭矩扭转幅度)来解决这个问题，并且通常通过驱动环形功率传送带将转动运动传递进入FEAD系统。

尽管现有扭转减震器已经有效地延长了曲轴寿命和驱动FEAD系统，车辆引擎运行中的变化(比如引入起停系统以节省燃料消耗)向系统中加入了现有扭转减震器没有被设计来解决的复杂元件。例如，起停系统由于带在传统的扭转减震器中的弹性体-金属交界面中引入了潜在的滑移而引入了冲击力。另一个关注点是在金属部件之间维持好的轴向和径向的跳动(run-out)。

起和停也造成曲轴经受刚体模式的振动，该振动通过扭转减震器向FEAD传输。在起停条件期间，曲轴以更低转动速度(rpm)转动，该低转动速度具有在曲轴的自然频率范围内的频率。当曲轴的转动速度接近曲轴自身振动的自然频率时，转动频率放大/激发曲轴振动的自然频率，这引起共振条件。这个共振造成刚体模式振动。在没有隔离器的条件下，这些的刚体模式的振动被不必要地传输到FEAD，这可造成FEAD部件的磨损和损坏。

一些扭转减震器也包括隔离器系统来减少这些刚体模式的振动向FEAD的传输。这些隔离器系统中的一些将橡胶弹簧用于隔离以及用于减震器。通常，这些隔离器模制结合于扭转减震器的另一部件和/或涉及几个移动部件。模制结合由于需要专用装置和时间来完成模制流程使制造流程花费增加。减少这个步骤或需求将是有益的。另外，最小化扭转减震器-隔离器中的移动部件的数量并且减少扭动减震器-隔离器的总体花费是有益的。因此，对具有隔离器的扭转减震器的改良的设计是需要的。

发明内容

此处公开的扭转减震器具有隔离器构件，共同于此指作曲轴减震器-隔离器或减震器-隔离器，其更便宜且更易被制造和组装。一方面，曲轴减震器-隔离器包括：毂，具有外径向表面和最外径向表面径向，最外径向表面从外径向表面径向向外分隔并且由此限定其间的环形容座；带轮本体，具有与毂径向同轴的带接合部以及从带接合部径向向内延伸、终止于套筒的面罩，其中该套筒设置于毂的外径向表面周围；减震器组件，设置于毂的最外径向表面和带轮本体的带接合部之间；以及隔离器构件，设置于毂的环形容座中。隔离器构件与毂和面罩接合，以在毂和带轮本体以相同的转动速度转动时以及在毂相对于带轮本体转动时随其转动。曲轴减震器-隔离器还包括滑动轴承，其设置于毂的外径向表面和带轮本体的套筒之间。滑动轴承将带轮本体轴向固定于毂并且允许带轮本体相对于毂转动。

在之前任一实施例的另一方面，隔离器构件是弹性隔离器构件。在一个实施例中，弹性隔离器元件在毂的环形容座与带轮本体的面罩之间处于未压缩状态。在另一个实施例中，弹性隔离构件在毂的环形容座与带轮本体的面罩之间处于压缩状态。

在之前任一实施例的另一方面，弹性隔离元件在其前面和后面限定一个或者多个键槽。环形容座包括一个或多个键，该键的形状被设置为与弹性隔离器构件前面的一个或者多个键槽中的一个匹配，并且面罩包括一个或多个键，该键的形状被设置为与弹性隔离器构件后面的一个或者多个键槽中的一个匹配，并且与其匹配。在之前任一实施例的一方面，环形容座和面罩限定临近一个或多个凹口形状的键的一个或多个开窗，并且一个或多个开窗中的每一个将弹性隔离器构件的一部分接收于其中。

在第一个实施例的另一方面，隔离构件是扭转弹簧。在之前任一实施例的另一方面，扭转弹簧设置于毂的与其外径向表面径向同轴的环形容座中。