CN105697640B - 扭转振动降低装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扭转振动降低装置，该转振动降低装置包括旋转体、滚动体和连接构件。旋转体包括引导孔，并且连接构件包括具有至少两个接触部的容纳部。容纳部位于引导孔中，并且引导孔容纳滚动体。容纳部被构造成在滚动体往复运动的方向上通过接触部保持每个滚动体的外周面。

Description

扭转振动降低装置

技术领域

本发明涉及一种通过滚动体的往复运动来减少扭转振动的装置。

背景技术

在日本专利申请公开No.2014-47805中描述了这种类型的设备的一个示例。该设备包括板构件，该板构件被附接到发动机的曲轴。被形成为环状的凹进的容纳部被形成在板构件中。通过传递的扭矩的波动而往复运动的多个质量体被布置在容纳部中。通过连接构件来连接质量体，该连接构件沿质量体的相对侧表面布置。

而且，日本专利申请公开No.2013-148211描述了一种包括惯性质量体的扭转振动降低装置，该惯性质量体由第一摆构件和第二摆构件组成。连接构件被设置在每个摆构件的相对侧表面上。摆构件的连接构件经由弹簧彼此连接。

在JP 2014-47805 A中描述的构造中，当质量体通过扭矩的波动往复运动时，质量体的侧表面和连接构件可能彼此形成接触。当在质量体的侧表面和连接构件彼此接触的状态下质量体往复运动时，质量体的侧表面和连接构件之间的滑动摩擦产生阻力以阻碍质量体的往复运动。阻尼性能从而可能恶化。在JP 2013-148211 A中描述的发明中也可能相似地引起如上所述的不便。

发明内容

发明提供了一种扭转振动降低装置，通过减少滚动体和连接滚动体的构件之间的滑动摩擦该扭转振动降低装置具有卓越的阻尼性能。

提供了一种扭转振动降低装置。所述扭转振动装置包括旋转体、多个滚动体和连接构件。所述旋转体被构造成接收扭矩并且旋转。所述旋转体具有多个引导孔。所述多个引导孔在所述旋转体的圆周方向上以预定间隔设置。所述多个滚动体被分别容纳在所述多个引导孔中。所述多个滚动体中的每个滚动体均被构造成在所述旋转体正在旋转的状态下当所述扭矩波动时在所述旋转体的圆周方向上往复运动。连接构件被构造成连接多个滚动体。连接构件包括多个容纳部。所述多个容纳部分别位于所述多个引导孔中。所述多个容纳部中的每个容纳部均被构造成在滚动体的外周面上保持所述多个滚动体中的每个滚动体。所述多个容纳部中的每个容纳部的在所述旋转体的轴向方向上的宽度大于当所述滚动体往复运动时所述多个滚动体中的每个滚动体的重心在所述旋转体的轴向方向上的移动长度。所述多个容纳部中的每个容纳部均被构造成将所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面在包括所述移动长度的范围内从外周面侧保持。所述多个容纳部中的每个容纳部的内表面包括至少两个接触部，所述接触部被构造成在所述滚动体往复运动的方向上与所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面形成接触。

根据发明的上述方面，接触部被构造成在滚动体往复运动的方向上与滚动体中的每个滚动体的外周面形成线接触。

根据发明的上述方面，接触部被构造成在滚动体往复运动的方向上与滚动体中的每个滚动体的外周面形成点接触。

根据发明的上述方面，各个接触部被构造成在所述旋转体的径向方向上相对于所述滚动体的所述重心在外侧上在所述滚动体的外周面上与所述多个滚动体中的每个滚动体形成接触。所述接触部在所述旋转体的圆周方向上在所述重心的两侧。所述接触部被构造成与所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面形成线接触。

根据发明的上述方面，各个接触部被构造成在所述旋转体的径向方向上相对于所述滚动体的所述重心在外侧上在所述滚动体的外周面上与所述多个滚动体中的每个滚动体形成接触。所述接触部在所述旋转体的圆周方向上在所述重心的两侧。所述接触部被构造成与所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面形成点接触。

根据发明，在连接构件的每个容纳部的内表面中形成的两个接触部与滚动体中的每个滚动体的外周面形成线接触或点接触。因此，与将连接构件沿着滚动体的侧表面布置并且滚动体和连接构件彼此面接触的情况相比，滚动体和连接构件之间的接触面积能够被减少。因此，当滚动体通过传递的扭矩的波动而往复运动时，能够减少滚动体和连接构件之间的滑动摩擦。还能够抑制滑动摩擦产生阻力以阻碍滚动体往复运动的情形。而且，每个容纳部均形成有比当滚动体往复运动时每个滚动体的重心在旋转体的轴向方向上的移动长度大的宽度，并且每个容纳部从滚动体的外周面侧将包括移动长度的范围保持在每个转动体的外周表面内。即，容纳部支撑滚动体的重心。因此，与连接构件和滚动体之间的接触关联的载荷被施加到滚动体的重心。因此，即使当载荷被施加到滚动体时，也能够抑制滚动体利用通过载荷在滚动体中产生的横摆力矩而相对于往复运动方向倾斜。结果，能够使滚动体稳定地往复运动，并且能够提高阻尼性能。

而且，根据发明，与连接构件沿着滚动体的侧表面布置的情况相比，能够抑制扭转振动降低装置的轴向长度的增加。而且，不需要在滚动体中提供用于连接滚动体的构造，并且能够相应地减少滚动体的机加工成本。两个接触部在旋转体的径向方向上相对于滚动体的重心在外侧上以及在旋转体的圆周方向上隔着旋转体的重心的相对侧上与外周面形成线接触或点接触。因此，即使当滚动体在旋转体的径向方向上向外移动时，也能够通过两个接触部卡住滚动体的外周面。因此能够抑制滚动体的脱离。

附图说明

下面将参照附图描述发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是图示扭转振动降低装置的实施例的一个示例中的一部分的在旋转体轴向方向上的截面视图；

图2是在轴向观察时扭转振动降低装置的实施例的一个示例中的一部分的放大视图；

图3是示出图1所示的滚动体被改变为具有H形截面的滚动体的示例中的一部分的在旋转体轴向方向上的截面视图；

图4是图示扭转振动降低装置的实施例的另一个示例中的一部分的在旋转体轴向方向上的截面视图；

图5是示出图4所示的滚动体被改变为具有H形截面的滚动体的示例中的一部分的在旋转体轴向方向上的截面视图；并且

图6是图示扭转振动降低装置的实施例的又另一个示例中的一部分的在旋转体轴向方向上的截面视图。

具体实施方式

图1是图示扭转振动降低装置的实施例的一个示例中的一部分的在旋转体轴向方向上的截面视图。图2是在轴向观察时扭转振动降低装置的实施例的一个示例中的一部分的放大视图。扭转振动降低装置包括旋转体1，该旋转体1被附接到减震对象。旋转体1是圆盘状构件。圆周方向上长的引导孔2被形成为在从旋转体1的旋转中心径向移位的位置处在板厚度方向上贯穿旋转体1。在旋转体1的圆周方向上以预定间隔形成引导孔2。作为一个示例，引导孔2的数目是八个。

在每个引导孔2内布置滚动体3，当传递到旋转体1的扭矩波动时，滚动体3通过惯性力往复运动。当旋转体1旋转时，滚动体3通过离心力压靠在引导孔2的内表面中的在旋转体1的径向方向上的外侧上的引导孔2的内表面上。滚动体3沿着内表面滚动。在下面的描述中，引导孔2的内表面中的在旋转体1的径向方向上的外侧上的引导孔2的内表面被称为引导表面4。滚动体3与引导表面4接触的一部分在旋转体1的径向方向上具有圆形截面。因此，如图1所示，滚动体3可以是具有简单的圆盘形或圆柱形的构件。如图3所示，滚动体3也可在旋转体1的轴向方向上以“H”形截面形成，以便在轴向方向上不从引导孔2脱离。即，圆盘状凸缘部3b、3c具有比圆盘状或圆柱状本体部3a的外径大的外径，圆盘状凸缘部3b、3c可以被设置在本体部3a的相对端部上。旋转体1和滚动体3优选地由金属材料形成，以满足对旋转体1和滚动体3的强度和质量需求。

通过连接构件5将滚动体3连接在一起，以便能够在引导表面4上往复运动。连接构件5优选地由例如合成树脂材料形成，以便不阻碍滚动体3的往复运动。连接构件5包括环形支撑部6。支撑部6沿着旋转体1的侧表面布置。保持滚动体3的容纳部7在支撑部6的圆周方向上被设置在与引导孔2对应的位置处。例如，在支撑部6的圆周方向上设置的容纳部7的数目是八个。在图1所示的示例中，容纳部7被形成为从支撑部6在旋转体1的轴向方向上移位，并且容纳部7被布置在引导孔2中。而且，容纳部7被构造成在穿过滚动体3的重心并且与旋转体1的轴向方向垂直的平面内保持滚动体3。更具体地，当滚动体3通过传递的转矩的波动而往复运动时，滚动体3可以在旋转体1的轴向方向上移动。在下面的描述中，滚动体3的轴线移动被称为前后移动。即，在轴向方向上改变在引导表面4上的滚动体3的重心的位置。容纳部7在轴向方向上的宽度7w被形成为等于或大于滚动体3的重心g在轴向方向上的移动长度gl。容纳部7也被布置在引导孔2中，以便从外周面3s侧将包括重心g的移动长度gl的范围保持在滚动体3的外周面3s内。因此，容纳部7支撑滚动体3的重心g，其中滚动体3通过扭矩波动在旋转体1的圆周方向上往复运动并且在旋转体1的轴向方向上前后移动。

而且，如图2所示，以在旋转体1的径向方向上向外开口的几乎半圆形形状形成每个容纳部7。滚动体3被装配到容纳部7中。即，从外周面3s侧保持滚动体3。从在径向方向上向外开口的开口部7a暴露滚动体3的外周面3s的一部分。因此，当滚动体3通过离心力在旋转体1的径向方向上向外移动时，从开口部7a暴露滚动体3的外周面3s的一部分，并且暴露的外周面3s压靠在引导表面4上。

在图2所示的示例中，容纳部7的内表面的在旋转体1的径向方向上的外侧的部分，即，开口部7a的在旋转体1的圆周方向上的相对端部具有圆弧表面，该圆弧表面具有比滚动体3的曲率半径大的曲率半径，以便与滚动体3的外周面3s形成线接触或点接触。在发明中，相对端部是接触部。在下面的描述中，开口部7a的相对端部被称为接触部7b、7c。容纳部7被形成为使得当滚动体3通过离心力在引导孔中移动到距旋转体1的中心最远的位置时，接触部7b、7c被布置在旋转体1的径向方向上相对于滚动体3的重心的外侧上，并且在旋转体1的圆周方向上在重心的相对侧上。因此，能够抑制滚动体3从连接构件5的容纳部7到在旋转体1的径向方向上的外侧的脱离，并且能够抑制伴随脱离的滚动体3与引导孔2的内表面碰撞的异常声音的产生。当滚动体3往复运动时，接触部7b、7c与滚动体3的外周面3s交替地形成线接触或点接触。在使用具有如图3所示的“H”形截面的滚动体3的情况下，通过连接构件5的容纳部7保持滚动体3的本体部的外周面3s。

如图1、3所示，通过壳体8包围旋转体1的从径向中间部分直到外周端的一部分。上述引导孔2、滚动体3和连接构件5被布置在壳体8的中空部中。壳体8由第一壳体构件8a和第二壳体构件8b组成，该第一壳体构件8a和第二壳体构件8b例如在轴向方向上向外突出并且整体以环状形成。壳体构件8a、8b的内周侧部被定位成彼此靠近以夹持旋转体1的内周部。壳体构件8a、8b从而与旋转体1形成为一体。在第一壳体构件8a的外周侧上的端部覆盖旋转体1的外周端表面并且朝向第二壳体构件8b延伸。壳体构件8a、8b的外周端部被形成为一体。

将描述具有上述构造的扭转振动降低装置的操作和效果。当旋转体1旋转时，滚动体3通过离心力在引导孔2中移动到距旋转体1的中心最远的位置。当旋转体1的扭矩波动时，滚动体3在引导孔2内往复运动，即，处于滚动体3通过惯性力压靠在引导表面4上的状态。通过如上所述的滚动体3的往复运动减少了旋转体1的扭转振动。连接构件5随着滚动体3的往复运动而往复运动。当扭矩的波动增加时，滚动体3的往复运动的幅度相应地增加，并且滚动体3可能在旋转体1的圆周方向上接近引导孔2的内表面。但是，在上述构造中，由于保持滚动体3的容纳部7被布置在引导孔2中，所以滚动体3和引导孔2的除了引导表面4以外的内表面之间的直接接触或碰撞被抑制。因此，能够抑制由于接触或碰撞引起的异常声音的产生。在此，当如上所述，旋转体1和滚动体3由金属材料形成，并且连接构件5由合成树脂材料形成时，能够防止由于金属之间的接触导致的异常声音的产生，并且允许将连接构件5用作缓冲材料。从而能够更有效地抑制异常声音的产生。而且，从而能够抑制滚动体3和引导孔2的耐久性的恶化。

如上所述，当滚动体3往复运动时，滚动体3可以在旋转体1的轴向方向上移动。连接构件5的容纳部7被构造成将包括滚动体3的重心g在轴向方向上的移动长度gl的范围保持在滚动体3的外周面3s内。因此，即使当滚动体3在沿着引导表面4往复移动时在轴向方向上前后移动时，也通过容纳部7支撑滚动体3的重心g。因此，与滚动体3的外周面3s和连接构件5的每个接触部7b、7c之间的接触关联的载荷被施加到滚动体3的轴向中央部，即，重心g。因此，即使当与接触关联的载荷被施加到滚动体3，也难以产生相对于滚动体3往复运动的方向旋转滚动体3的横摆力矩。当滚动体3往复运动时，能够抑制滚动体3的倾斜。而且，每个接触部7b、7c与滚动体3的外周面3s形成线接触或点接触。因此，与连接构件5沿着滚动体3的侧表面布置并且滚动体3和连接构件5彼此面接触的情况相比，能够减少滚动体3和连接构件5之间的接触面积。能够抑制滚动体3和连接构件5时间的滑动摩擦。还能够抑制滑动摩擦产生阻力以阻碍滚动体3的往复运动的情形。结果，能够使滚动体3稳定地往复运动，并且能够提高阻尼性能。

另一方面，当随着旋转体1的旋转速度的减小，施加到滚动体3的离心力被减少成小于施加到滚动体3的重力时，滚动体3通过重力移动到引导孔2中的下部。滚动体3被相应地保持在连接构件5的容纳部7中。保持在容纳部7中的滚动体3彼此平衡，以便关于作为对称中心的旋转体1的旋转中心轴线是点对称的。因此，滚动体3到引导孔2中的下部的移动变慢，并且经由连接构件5与滚动体3和引导孔2的内表面之间的接触关联的载荷变小。如上所述，滚动体3的外周面3s难以与引导孔2的除了引导表面4以外的内表面直接接触。结果，能够抑制与滚动体3和引导孔2的内表面之间的接触关联的异常声音的产生。而且，从而能够提高滚动体3和引导表面4的耐久性。

在具有上述构造的扭转振动降低装置中，由于连接构件5在旋转体1的径向方向上被重叠地布置在滚动体3的内侧，所以与连接构件5沿着滚动体3的侧表面布置的情况相比，能够抑制扭转振动降低装置的轴向长度的增加。而且，连接构件5的容纳部7被布置在引导孔2中，并且保持滚动体3的外周面3s。因此，能够减少引导孔2中的在旋转体1的径向方向上的空间。即，能够限制滚动体3的在引导孔2中的自由移动，使得还能够抑制上述异常声音的产生。而且，不需要改变滚动体3的形状以便连接多个滚动体3。因此能够促进滚动体3的设计、生产和机加工，并且相应地抑制滚动体3的成本。

图4是图示扭转振动降低装置的实施例的另一个示例中的一部分的截面视图。此处示出的示例是如下示例，其中旋转体1的在旋转体1的径向方向上的、形成有引导表面4的外部被形成在从旋转体1的内部在旋转体1的轴向方向上移位的位置处。另一方面，连接构件5以扁平的圆盘状形成。即，支撑部6以扁平的环状形成。与图1所示的构造相似，容纳部7被形成于在支撑部6的圆周方向上与引导孔2对应的位置处。在图4所示的示例中，滚动体3被形成为简单的圆盘形或圆柱形。

图5示出具有“H”形截面的滚动体3代替图4所示的具有简单的圆盘形或圆柱形的滚动体3被布置在引导孔2中的示例。图5中所示的连接构件5的容纳部7保持滚动体3的本体部的外周面3s。

在图4、5所示的构造中，连接构件5的容纳部7也将包括滚动体3的重心g在轴向方向上的移动长度gl的范围保持在滚动体3的外周面3s内。因此，即使当滚动体3在沿着引导表面4往复移动时在轴向方向上前后移动时，也通过容纳部7支撑滚动体3的重心g。而且，当滚动体3往复运动时，连接构件5的每个接触部7b、7c与滚动体3的外周面3s形成线接触或点接触。因此，与图1、3所示的示例中的相似的操作和效果也能够在图4、5中所示的构造中获得。

图6是图示扭转振动降低装置的实施例的又另一个示例中的一部分的截面视图。此处示出的示例是连接构件5由具有相同形状的两个环形构件组成的示例。更具体地，第一环形构件501和第二环形构件502中的每个环形构件的板厚度均被形成为小于上述连接构件5的板厚度。因此，支撑部601、602被形成为薄的扁平环形。相似地具有小的板厚度的容纳部701、702被设置于在支撑部601、602的圆周方向上与引导孔2对应的位置处。在图6所示的示例中，容纳部701、702被形成为在旋转体1的轴向方向上分别从支撑部601、602移位。因此，容纳部701、702被布置在引导孔2中。除了板厚度小于图1、3所示的容纳部7的板厚度之外，每个容纳部701、702被与图1、3所示的容纳部7相似地构造。

第一环形构件501和第二环形构件502被布置在图6中的旋转体1的相对侧上，即，以便相对于旋转体1是对称的。在该情况下，容纳部701、702被定位成彼此靠近以便彼此重叠，使得容纳部701、702之间的间隔7w等于或大于滚动体3的重心的移动长度gl。通过销(未示出)将环形构件501、502彼此连接。即，通过容纳部701、702支撑滚动体3的重心g。尽管在图6所示的示例中滚动体3被形成为简单的圆盘形或圆柱形，但是可以采用具有如图3、5所示的“H”形截面的滚动体3。在该情况下，通过容纳部701、702保持具有“H”形截面的滚动体3的本体部3a的外周面3s。

在图6所示的构造中，容纳部701、702也将包括滚动体3的重心g的移动长度gl的范围保持在滚动体3的外周面3s内。因此，即使当滚动体3在沿着引导表面4往复移动时在轴向方向上前后移动时，也通过容纳部7支撑滚动体3的重心g。而且，当滚动体3往复运动时，连接构件5的每个接触部7b、7c与滚动体3的外周面3s形成线接触或点接触。因此，与图1、3、5所示的示例中的相似的操作和效果也能够在图6所示的构造中获得。

注意，可以在旋转体1的圆周方向上连续地形成引导表面4。更具体地，贯穿旋转体1的整个外周形成在板厚度方向上贯穿旋转体1的中空部，并且在环形中空部的内表面外中的在旋转体1的径向方向上的外侧上的环形中空部的内表面被形成为弯曲表面，该弯曲表面在旋转体1的径向方向上被连续地改变成凹形和凸形。在中空部的内表面外中的在旋转体1的径向方向上的内侧上的中空部的内表面被形成为简单的圆弧表面。可采用被限定于在外周侧上的内表面和内周侧上的内表面之间具有的小的空间的部分之间的一部分作为引导孔2，滚动体3被插入该引导孔2中。可采用在外周侧上的内表面作为引导表面4。

Claims (5)

1.一种扭转振动降低装置，其特征在于包括：

旋转体，所述旋转体被构造成接收扭矩并且旋转，所述旋转体具有多个引导孔，所述多个引导孔在所述旋转体的圆周方向上以预定间隔设置；

多个滚动体，所述多个滚动体被分别容纳在所述多个引导孔中，所述多个滚动体中的每个滚动体均被构造成在所述旋转体正在旋转的状态下当所述扭矩波动时在所述旋转体的圆周方向上往复运动；以及

连接构件，所述连接构件被构造成连接所述多个滚动体，所述连接构件包括多个容纳部，

所述多个容纳部分别位于所述多个引导孔中，

所述多个容纳部中的每个容纳部均被构造成在所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面上保持所述多个滚动体中的每个滚动体，

所述多个容纳部中的每个容纳部的在所述旋转体的轴向方向上的宽度大于当所述多个滚动体中的每个滚动体往复运动时所述多个滚动体中的每个滚动体的重心在所述旋转体的轴向方向上的移动长度，

所述多个容纳部中的每个容纳部均被构造成将所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面在包括所述移动长度的范围内从外周面侧保持，并且

所述多个容纳部中的每个容纳部的内表面包括至少两个接触部，所述接触部被构造成在所述多个滚动体中的每个滚动体往复运动的方向上与所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面形成接触。

2.根据权利要求1所述的扭转振动降低装置，其特征在于：

所述接触部被构造成在所述多个滚动体中的每个滚动体往复运动的方向上与所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面形成线接触。

3.根据权利要求1所述的扭转振动降低装置，其特征在于：

所述接触部被构造成在所述多个滚动体中的每个滚动体往复运动的方向上与所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面形成点接触。

4.根据权利要求1所述的扭转振动降低装置，其特征在于：

各个接触部被构造成在所述旋转体的径向方向上相对于所述多个滚动体中的每个滚动体的所述重心在外侧上在所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面上与所述多个滚动体中的每个滚动体形成接触，

所述接触部在所述旋转体的圆周方向上在所述重心的两侧，并且

所述接触部被构造成与所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面形成线接触。

5.根据权利要求1所述的扭转振动降低装置，其特征在于：

各个接触部被构造成在所述旋转体的径向方向上相对于所述多个滚动体中的每个滚动体的所述重心在外侧上在所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面上与所述多个滚动体中的每个滚动体形成接触，

所述接触部在所述旋转体的圆周方向上在所述重心的两侧，并且

所述接触部被构造成与所述多个滚动体中的每个滚动体的外周面形成点接触。