[发明专利]多级扭转联轴器

说明书

技术领域

本发明涉及用于沿着传动系统传递扭矩的扭转联轴器，具体地，本发明涉及将车辆传动系统与发动机扰动隔离的扭转联轴器。

背景技术

传动系统中的扭转扰动可能包括连续的角振荡，因而会危害传动系统组件的性能和可靠性。例如，扭转振动可能在传动系统组件中产生损坏、过度磨损以及噪声。

传动系统的驱动部件与从动部件之间的挠性扭转联轴器可以消除来自发动机扰动(诸如发动机点火脉冲)的扭矩变化，并且可以减少加载的传动系统中的相关共振和其他扭转振动。挠性扭转联轴器可以包括在驱动部件与从动部件之间提供挠性联接的弹性体或其他弹性元件。通过使驱动部件与从动部件之间的角偏转成为对弹性体施加的扭矩的函数，弹性体表现出特定的弹簧刚度性能(函数)。

为了抑制振动，特别是在诸如拖拉机和工程车辆等重型车辆的传动系统中，对于不同的扭矩载荷和速度而言，不同的弹簧刚度性能是更有效的。在本发明的受让人洛德公司(Lord Corporation)的Sweeney等人的美国专利No.5,573,462中所披露的挠性双级联轴器包括串联的弹性体联轴器，以便为不同的扭矩范围提供不同的阻尼弹簧刚度。第一弹性体呈现出相对低的弹簧刚度，对于在第一扭矩值范围内传递扭矩同时抑制振动而言是有效的；而第二弹性体呈现出相对高的弹簧刚度，对于在第二扭矩值范围内传递扭矩同时抑制振动而言是有效的。上述第一扭矩值范围和第二扭矩值范围由限制角偏转的止动装置限定，通过该角偏转允许其中一个弹性体起作用，而另一个弹性体继续用于传递扭矩。Sweeney等人的专利在此通过引用的方式并入本文。

发明内容

在优选实施例中，本发明的特征在于一种扭转联轴器，其能够利用驱动部件与从动部件之间的多个并行的弹性连接器对不同的扭矩范围表现不同的弹簧刚度性能。在所述驱动部件与从动部件之间扭矩传递的较低的第一范围中，第一弹性连接器可以布置成独立于所述第二弹性连接器来传递扭矩，并且在所述驱动部件与从动部件之间扭矩传递的较高的第二范围中，所述第一弹性连接器和第二弹性连接器可以布置成一起传递扭矩。

所述弹性连接器对相对运动既不进行止动也不以其他方式进行机械地限制。然而，所述第二弹性连接器保持脱离扭矩传递，直到所述第一弹性连接器偏转预定的角度量(即在所述驱动部件与从动部件之间已经发生预定的角偏转量)为止。单个弹性连接器表现出与传动系统扭矩载荷的较低的第一范围相关的用于抑制振动的相对低的弹簧刚度。两个弹性连接器的组合表现出与传动系统扭矩载荷的较高的第二范围相关的用于抑制振动的相对高的弹簧刚度。通过在较高的扭矩载荷下组合两个弹性连接器的扭矩传递能力，任何一个弹性连接器都不要求表现出格外高的弹簧刚度或传递全部范围的扭矩载荷。

本发明作为多级扭转联轴器的一种形式在输入部件与输出部件之间具有并行的连接部分。所述输入部件与输出部件之间的第一传动连接部分穿过第一弹性连接器延伸。所述输入部件与输出部件之间的第二传动连接部分穿过第二弹性连接器延伸。沿着所述第二传动连接部分的角运动连接器允许所述第二传动连接部分保持至少部分地脱离与所述第一传动连接部分一起在所述输入部件与输出部件之间传递扭矩，直到所述输入部件与输出部件相对角位移通过运动阈角为止。

优选地，在所述输入部件与输出部件之间的角位移小于所述运动阈角时，所述第一传动连接部分单独操作以在所述输入部件与输出部件之间传递扭矩。然而，在所述角位移大于所述运动阈角时，所述第一传动连接部分与所述第二传动连接部分并行接合以便在所述输入部件与输出部件之间传递扭矩。对于某些优选实施例，此运动阈角可以在10度至30度之间，更优选在15度至25度之间，进一步优选在18度至22度之间。

所述第一弹性连接器和第二弹性连接器各自表现出与每单位角位移的特定扭矩量对应的弹簧刚度性能。当所述第一传动连接部分和第二传动连接部分并行接合时，所述输入部件与输出部件之间每单位角位移的扭矩量与所述第一弹性连接器和第二弹性连接器的弹簧刚度之和相关。然而，在所述第二传动连接部分与第一传动连接部分并行接合之前，所述输入部件与输出部件之间每单位角位移的扭矩量与所述第一个弹性连接器的弹簧刚度更紧密相关。