CN103097765A - 动态吸振器 - Google Patents

Abstract

在盘式主体(1)的外圆周部分设置滚动孔(4)。每个滚动孔(4)具有弧形外缘(5)。每个滚动体(2)包括在其外周边缘形成的槽(9)，该槽沿着滚动体(2)的整个圆周延伸。每个滚动孔(4)的外缘(5)与相对应的滚动体(2)的槽(9)接合，以便滚动体(2)松动地装配在滚动孔(4)中。在每个滚动体(2)的两侧分别形成有轴(12a、12b)。轴(12a、12b)从滚动体(2)的中心伸出。在每个轴(12a、12b)上安装有弹性环(13a、13b)。环形引导板(3a、3b)分别安装在盘式主体(1)的两侧，使得引导板(3a、3b)支撑滚动体(2)的轴(12a、12b)。

Description

动态吸振器

技术领域

本发明涉及一种动态吸振器，其能够降低随着汽车引擎的转矩波动所引起的动力传动系统的扭转振动。

背景技术

现有技术中，在诸如汽车等领域，为降低产生于动力传动系统内的扭转振动，提出了动态吸振器。动态吸振器通常安装在飞轮部分，该飞轮部分联结至引擎的曲轴。多个圆形滚动腔形成在动态吸振器安装于其上的飞轮主体中。球状或者辊式的滚动单元容纳于每个滚动腔中。当飞轮主体转动时，在动态吸振器中，与动力传动系统的预定次数的扭转振动共振的滚动单元在滚动腔中滚动。相应地，动力振动吸收操作得到执行，扭转振动被吸收。

在这种离心摆动态吸振器中，当动力传动系统的转动速度很快时，由于每个滚动单元沿着相对应的滚动腔的滚动面平滑地滚动，能够吸收扭转振动。然而，当动力传动系统的转动速度很慢时，比如当引擎启动或者引擎停止时，作用于滚动单元上的离心力减小，引起每个滚动单元在相对应的滚动腔中不规则的移动。因此，滚动单元与滚动腔的内壁碰撞，这会产生噪声和微小的振动。

专利文献1公开了一种离心摆吸振器，当动力传动系统的转动速度降低时，其抑制钟摆的不规则运动以阻止噪声和微小振动的产生。这篇文献中公开的离心摆吸振器，通过容纳于滚动腔中的钟摆的共振，吸收扭转振动。在滚动单元侧面的中央形成止动突出部，这就是离心摆。在每个滚动腔的侧壁上形成引导槽。

引导槽沿着与滚动腔的滚动面同轴的弧延伸，滚动单元沿着该滚动腔的滚动面转动。采用这种结构，止动突出部松动地装配在引导槽中，且止动突出部紧靠引导槽的壁。相应地，每个滚动单元的路径被限制于沿滚动面延伸的弧内。设置引导槽的宽度和长度，使得在滚动单元的正常滚动过程中，止动突出部不会触碰到引导槽的壁，并且只有当滚动单元与滚动面分离或者滚动单元以预定的角度θ或以上角度转动时，止动突出部紧靠引导槽末端的壁。

同样，在每个滚动单元的外周边缘形成环形突出部。在每个滚动腔的内圆周表面上形成环形槽。每个滚动单元的环形突出部以预定间距装配在相对应的滚动腔的环形槽内。通过在环形槽内装配环形突出部来限制每个滚动单元的轴向运动。每个滚动单元沿着除环形槽之外的滚动面的一般部分滚动。

每多个滚动单元都需要形成一对带有引导槽的滚动腔。同样，加工引导槽需要高精度的切割，使得滚动单元平滑地滚动。这显著地增加了制造成本。如上所述，离心摆吸振器的结构非常复杂。而且，为了制造离心摆吸振器的加工需要高的尺寸精度。

此外，尽管每个滚动单元的止动突出部紧靠相对应的引导槽的壁，以如上所述的方式限制滚动单元的路径，但是取决于滚动单元的运动，当止动突出部紧靠引导槽的壁时，会产生碰撞噪声。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开第7-280037号。

发明内容

本发明要解决的问题

相应地，本发明的目的在于提供一种动态吸振器，其结构简单，降低制造成本，有效地吸收在动力传动系统中产生的扭转振动。

解决问题的方法

为了实现前述目的并根据本发明的一个方面，提出一种动态吸振器，其安装在动力传动系统上用于吸收与引擎的转矩波动有关的扭转振动。上述动态吸振器包括盘式主体，多个滚动体，以及一对环形引导板。盘式主体包括多个设置在盘式主体的外圆周部分的滚动孔。滚动体松动地装配在盘式主体的滚动孔中。一对环形引导板分别安装在盘式主体的两侧。每个滚动孔包括沿弧延伸的外缘。每个滚动体包括在其外圆周表面上形成的槽。该槽沿着滚动体的整个圆周延伸。每个滚动孔的外缘与相对应的滚动体的槽接合。每个滚动体包括分别设置在其两侧的轴。该轴从滚动体的中心伸出。每个滚动体的轴由一对引导板支撑。

根据这种结构，通过盘式主体的扭转振动，每个滚动体沿着每个滚动孔的边缘滚动。这样吸收了在动力传动系统中产生的扭转振动。进一步地，根据这种结构，盘式主体是通过从具有一定厚度的板材上同时冲压出盘式主体的外形和滚动孔形成的。引导板也能够通过冲压的方式形成，就像形成盘式主体一样。由于在制造动态吸振器时无需切割，动力吸震器的制造成本降低了。另外，根据这种结构，滚动孔设置在盘式主体上，一对引导板的尺寸比包括松动地装配在滚动孔中的滚动体的轴的圆的尺寸小。根据这种结构，滚动体的质量可以相对地增加，因此增加了吸收扭转振动的能力。以这种方式，松动地装配在滚动孔内的滚动体形成盘结构，并且通过改变滚动体的厚度，滚动体的质量得到调整。这能够有效地吸收在动力传动系统中产生的扭转振动。

在上述动态吸振器中，优选地，在每个滚动体的轴上安装弹性环。

根据这种结构，由于在每个滚动体的轴上安装有弹性环，从而防止形成动态吸振器的部件因彼此之间的碰撞而产生噪声。

在上述动态吸振器中，优选地，每个滚动体由一对具有大直径的盘夹着具有小直径的盘所形成。

根据这种结构，每个滚动体是通过堆叠盘的方式形成的，即一对具有大直径的盘夹着具有小直径的盘，并且将轴压入盘的中心孔中。由于在制造滚动体时无需切割，因此动态吸振器的制造成本降低了。

在上述动态吸振器中，优选地，盘式主体是通过从具有一定厚度的板材上同时冲压出盘式主体的外形和所述滚动孔而形成的。

在上述动态吸振器中，优选地，盘式主体是通过利用液体静压力的精密冲裁形成的。

在上述动态吸振器中，优选地，支撑滚动体的轴的突出部形成于引导板的外周边缘。

在上述动态吸振器中，优选地，突出部形成弧形。

附图说明

图1(a)是根据本发明实施例的动态吸振器的局部侧视图；

图1(b)是沿图1(a)中1b-1b的局部剖视图；

图2是形成动态吸振器的整个盘式主体的侧视图；

图3(a)是没有安装弹性环的滚动体的立体图；

图3(b)是安装有弹性环的滚动体的立体图；

图4是动态吸振器安装在动力传动系统的轴上并转动的状态的局部立体图；

图5是根据本发明改进实施例的动态吸振器的侧视图。

具体实施方式

参照附图1(a)至4描述根据本发明一个实施例的动态吸振器。

如图1(a)和2所示，动态吸振器(dynamic vibration absorber)包括盘式主体1，多个滚动体2，和一对引导板3a，3b。在盘式主体1的外圆周部分形成有六个滚动孔4。滚动孔4以等角度间距设置在盘式主体1的中心周围。滚动孔4为大致椭圆形的。

每个滚动孔4具有不同形状的外缘5和内缘6。设置外缘5的曲率半径小于盘式主体1的外周边缘7的曲率半径。外缘5沿着具有预定曲率半径的弧延伸。内缘6在两端沿曲线延伸，在其余部分沿直线延伸。

在盘式主体1的中心形成有中心孔8。从动力传动系统延伸出的轴插入中心孔8。在盘式主体1上还形成有六个安装孔16。安装孔16设置在滚动孔4内侧，并与滚动孔4相对应。通过从具有一定厚度的板材上同时冲压出盘式主体1的外形、滚动孔4、中心孔8以及安装孔16，从而形成了盘式主体1。

如图3(a)和3(b)所示，每个滚动体2整体形成大致的盘式结构。更具体地，滚动体2包括一对具有大的外径的第一盘，和具有小的外径的第二盘。第一盘从两侧夹着第二盘。因此形成的滚动体2在其外周边缘上具有槽9，该槽9沿着滚动体2的整个圆周延伸。

槽9位于滚动体2的外周边缘上轴向的中央。滚动体2两侧的外周边缘形成了肋部10a，10b。槽9位于肋部10a和10b之间。就是说，具有大直径的第一盘的外周边缘形成为肋部10a和10b。另外，由具有小直径的第二盘的外周边缘和这对第一盘包围的空间形成为槽9。

每个滚动体2具有一对侧表面11a、11b。侧表面11a、11b分别具有从滚动体2的中心突出的轴12a、12b。弹性环13a、13b分别安装在轴12a、12b的基端。

如图1(a)，1(b)，3(a)和3(b)所示，每个滚动体2松动地装配在盘式主体1的一个滚动孔4内。因此，每个滚动体2沿着形成于盘式主体1上的相对应的滚动孔4的外缘5滚动。引导板3a、3b分别安装在盘式主体1的两侧。引导板3a、3b都形成具有相同形状和相同尺寸的环。更具体地，当每个滚动体2沿着相对应的滚动孔4的外缘5滚动时，引导板3a、3b形成了能够在每个滚动体2的轴12a、12b和弧形突出部14之间提供间距的形状和尺寸。

在每个引导板3a、3b的外周边缘形成有六个弧形突出部14。该弧形突出部14以等角度间距设置在引导板3a、3b的中心周围。在每个引导板3a、3b上形成有六个安装孔17。该安装孔17设置在弧形突出部14内侧，并与弧形突出部14相对应。

引导板3a、3b设置成从两侧夹着盘式主体1，使得引导板3a、3b的安装孔17与盘式主体1的安装孔16相匹配。在这种状态下，将销18插入并固定在引导板3a、3b的安装孔17与盘式主体1的安装孔16内。以这种方式，引导板3a、3b被安装在盘式主体1的两侧。

同样，松动地装配在滚动孔4内的滚动体2被安装在盘式主体1上的一对引导板3a、3b夹着。更具体地，滚动体2被一对引导板3a和3b夹在比轴12a、12b更靠近盘式主体1中心的部位。因此，引导板3a、3b保持了滚动体2，防止其从滚动孔4中脱落。

如上所述，滚动体2松动地装配在滚动孔4内。在这种状态下，每个滚动孔4的外缘5与相对应的滚动体2的槽9相结合。因此，每个滚动孔4的外缘5被相对应的滚动体2的一对肋部10a、10b夹着。即，每个滚动孔4的外缘5被一对肋部10a、10b夹着的状态下，引导板3a、3b安装在盘式主体1的两侧以夹着滚动体2。

用这种方式，滚动体2安装在盘式主体1上，使得引导板3a、3b的外圆周表面紧靠轴12a、12b，且每个外缘5与相对应的槽9相接合。因此，在滚动体2松动地装配在滚动孔4内并防止从滚动孔4内脱落的同时，安装在盘式主体1上。

如图4所示，当动态吸振器随着动力传动系统的轴的转动而转动时，离心力作用于滚动体2上。每个滚动孔4的外缘5沿着弧延伸界定出一条平滑的曲线。因此，外缘5和滚动孔4的中心之间的距离是不一致的，在滚动孔4的中心附近达到最大值。所以，当每个滚动体2在相对应的滚动孔4内受到离心力时，每个滚动体2向滚动孔4的中心移动，并被稳定地保持在该中心位置。

只要动态吸振器以恒定的速度持续转动，每个滚动体2的位置不会改变，也不会偏离相对应的滚动孔4的中心位置。然而，由于引擎的转矩波动，动态吸振器的转动速度加快时，即车辆加速时，滚动体2的位置相对于动态吸振器的转动方向朝后端改变。当动态吸振器的转动速度降低时，即车辆减速时，滚动体2的位置相对于动态吸振器的转动方向朝前端改变。

经由轴12a、12b，每个滚动体2被引导板3a、3b的弧形突出部14支撑。随着动态吸振器的转动速度如上所述发生变化，每个滚动体2沿着相对应的滚动孔4的外缘5有选择的向后端以及向前端移动。然而，滚动体2形成这种形式，即当滚动体2滚动时，轴12a、12b和弧形突出部14不会相互干扰。而且，当动态吸振器转动时，每个滚动体2几乎不沿着外缘5滚动。虽然由于引擎的转矩波动导致在动力传动系统中产生的扭转振动随着滚动体2的滚动被吸收了，但是滚动体2的滚动距离非常小。

当动态吸振器以高速转动时，松动地装配在滚动孔4中的滚动体2受到离心力而与滚动孔4的外缘5相接合。在动态吸振器的转动速度降低的情况下，例如，当启动或者停止引擎时，作用于滚动体2的离心力减小。因此，滚动体2与外缘5分离，滚动体2的轴12a、12b通过弹性环13a、13b紧靠引导板3a、3b的弧形突出部14。

本实施例具有如下有益效果：

(1)通过从具有一定厚度的板材上同时冲压出盘式主体1的外形和滚动孔4，从而形成盘式主体1。引导板3a、3b也能够通过冲压的方式形成，与形成盘式主体1一样。由于在制造动态吸振器时无需切割，降低了动态吸振器的制造成本。而且，动态吸振器具有这样一种结构，其中滚动体2松动地装配在盘式主体1的滚动孔4内，一对引导板3a、3b夹着滚动体2，使得滚动体2不会从滚动孔4中脱落。此外，一对引导板3a、3b的尺寸比包括松动地装配在滚动孔4中的滚动体2的轴12a、12b的圆的尺寸小。采用这种结构，滚动体2的质量可以相对地增加，因此可以增加吸收扭转振动的能力。而且，根据本实施例，由于滚动体2的质量可以自由地调整，例如，通过在滚动体2的侧表面11a、11b上形成环形槽来减小滚动体2的质量。相反地，可以通过用其他的引导板来更换引导板3a、3b，并在可安装的范围内增加滚动体2的厚度，来增加滚动体2的质量。以这种方式，通过根据需要改变滚动体2质量，来有效地吸收在动力传动系统中产生的扭转振动。

(2)当动态吸振器的转动速度降低时，作用于滚动体2的离心力减小了。因此，滚动体2与外缘5分离，滚动体2的轴12a、12b紧靠引导板3a、3b的弧形突出部14。根据本发明，在这种情况下，由于在每个滚动体2的轴12a、12b上安装有弹性环13a、13b，从而防止形成动态吸振器的部件因彼此之间的碰撞而产生噪声。

(3)每个滚动体2由一对具有大直径的盘夹着具有小直径的盘所形成。采用这种结构，每个滚动体2是通过堆叠盘使得一对具有大直径的盘夹紧具有小直径的盘而形成，并且将轴压入盘的中心孔中。由于在制造滚动体2时无需切割，因此动态吸振器的制造成本降低了。

本实施例可进行如下改进。

在本实施例中，内缘6可以像外缘5一样是具有预定曲率半径的弧。在本实施例中，盘式主体1可以通过除了通常的冲压工艺之外的其他加工方法制造，例如，采用流体静压力的精密冲裁。根据通常的冲压工艺，在盘式主体1上会产生断裂带。然而，根据精密冲裁工艺，裁出盘式主体1的外周边缘7，滚动孔4，和中心孔8，而不会在盘式主体1上产生断裂带。因此，制造的盘式主体1具有高的尺寸精度。

在本实施例中，一对引导板3a、3b固定在弧形突出部14的内侧的盘式主体1的两侧，但是也可以固定在弧形突出部14的外侧的盘式主体1的两侧。例如，如图5所示，除了支撑滚动孔21中的滚动体23的弧形突出部24之外，还可以在一对环形引导板20的外周边缘20a上形成附接至盘式主体25的安装件26。各安装件26从每个引导板20的中心放射状地延伸，并且以等角度间距设置在引导板20的中心周围。沿着每个引导板20的整个圆周，安装件26和弧形突出部24交替设置在引导板20的外周边缘20a上。通过将销28插入并固定在安装件26和盘式主体25的安装孔内，该对引导板20被安装在盘式主体25的两侧。

本实施例中，在盘式主体1的外圆周部分形成的滚动孔4的数量，以及松动地装配在滚动孔4内的滚动体2的数量，是可以根据需要改变的。

本实施例中，安装孔16的位置无需与滚动孔4相对应。同样，安装孔17的位置也无需与弧形突出部14相对应。

Claims (7)

1.一种动态吸振器，安装在动力传动系统上用于吸收与引擎的转矩波动有关的扭转振动，该动态吸振器包括：

具有多个滚动孔的盘式主体，所述滚动孔设置在所述盘式主体的外圆周部分上；

多个滚动体，该滚动体松动地装配在所述盘式主体的所述滚动孔中；以及

一对环形引导板，该环形引导板分别安装在所述盘式主体的两侧，其中

每个滚动孔包括沿弧延伸的外缘，

每个滚动体包括在其外圆周表面上形成的槽，该槽沿着所述滚动体的整个圆周延伸，

每个滚动孔的外缘与相对应的滚动体的槽接合，

每个滚动体包括分别设置在其两侧的轴，该轴从所述滚动体的中心伸出，并且

每个滚动体的轴由所述的一对引导板支撑。

2.根据权利要求1所述的动态吸振器，其中在每个滚动体的轴上安装有弹性环。

3.根据权利要求1或2所述的动态吸振器，其中每个滚动体是由一对具有大直径的盘夹着具有小直径的盘形成的。

4.根据权利要求1至3任一所述的动态吸振器，其中所述盘式主体是通过从具有一定厚度的板材上同时冲压出所述盘式主体的外形和所述滚动孔而形成的。

5.根据权利要求4所述的动态吸振器，其中所述盘式主体通过利用流体静压力的精密冲裁形成的。

6.根据权利要求1至5任一所述的动态吸振器，其中用于支撑所述滚动体的所述轴的突出部形成于所述引导板的外周边缘。

7.根据权利要求6所述的动态吸振器，其中所述突出部形成弧形。

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