CN107923486A - 粘滞阻尼器 - Google Patents

Abstract

粘滞阻尼器(10)具有安装于旋转轴的轮毂板(11)，在轮毂板(11)上设置有沿轴向突出的圆筒部(12)，凸缘(14)从圆筒部向径向外侧突出。配置于凸缘(14)的外侧的惯性质量体(20)具备第一环状惯性部件(21)和第二环状惯性部件(22)，在惯性质量体(20)和凸缘之间配置有轴颈轴承(28)。在第一环状惯性部件(21)的内周部设置有密封阻尼液的第一滑动密封件(41)，在第二环状惯性部件(22)的内周部设置有密封阻尼液(L)的第二滑动密封件(42)。

Description

粘滞阻尼器

技术领域

本发明涉及被安装在内燃机的曲轴等的旋转轴上、用于吸收旋转轴的扭转振动的粘滞阻尼器。

背景技术

作为汽车、货车、公交车等的车辆的动力源，或者作为建筑机械、农业机械等的产业机械的动力源被使用的内燃机即发动机具有曲轴、凸轮轴等的旋转轴。旋转轴因燃料的燃烧产生扭转振动即旋转脉动。为了吸收该扭转振动，在旋转轴上安装扭转阻尼器。作为扭转阻尼器的一种，存在被称为粘滞阻尼器的扭转阻尼器。粘滞阻尼器具有被安装在旋转轴上的轮毂侧部件以及被旋转自如地安装在轮毂侧部件的外周部的惯性质量体，通过被配置在轮毂侧部件和惯性质量体之间的阻尼液的剪切阻力，吸收并消散旋转轴的扭转振动。

关于粘滞阻尼器，存在内块型和外块型，内块型是惯性质量体即惯性块被容纳在设置于轮毂侧部件的外周部的环状的壳体内的类型，外块型是惯性块被安装成环绕轮毂侧部件即轮毂板的外周部的外侧的类型。专利文献1中记载了内块型的粘滞阻尼器，在容纳有作为惯性块的惯性环的壳体内封入有硅油作为阻尼液。专利文献1所记载那样的内块型是惯性块被容纳在壳体内，因此不能配合吸收扭转振动的对象，容易地改变惯性块的大小或形状。此外，由于需要用壳体来覆盖惯性块，因此不能增大包含轮毂侧部件的被防振系统的质量，不能增大与惯性块的质量比。

在专利文献2～6中分别记载了外块型的粘滞阻尼器。在专利文献2所记载的粘滞阻尼器中，在板状的轮毂侧部件的外周部的两侧安装作为惯性块的振动环，在各个振动环的轮毂侧部件之间夹入环状橡胶。另一方面，在专利文献3～6所记载的粘滞阻尼器中，在轮毂侧部件的外周部设置有圆筒部，在圆筒部上设置有向径向外侧延伸的凸缘，环状的惯性质量体安装于凸缘的外侧。为了密封被封入凸缘和惯性质量体之间的空间内的阻尼液，在专利文献3所记载的粘滞阻尼器中，在惯性质量体的内周面和圆筒部之间压入弹性垫，在专利文献4所记载的粘滞阻尼器中压入O环。并且，在专利文献5及专利文献6记载的粘滞阻尼器中，在凸缘和圆筒部的角部压入弹性部件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平4-75259号公报

专利文献2：日本实公平3-2033号公报

专利文献3：日本特公昭42-12872号公报

专利文献4：日本特公昭39-14885号公报

专利文献5：日本实开昭51-110190号公报

专利文献6：日本特公昭44-29494号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上所述，在外块型的粘滞阻尼器中，因振动而运作的惯性质量被安装在轮毂侧部件的外周部的外侧，因此为了防止阻尼液从惯性块和轮毂侧部件之间泄露，需要将被安装在惯性质量和轮毂侧部件之间的密封用的弹性部件以成为加压状态的方式进行组装。但是，若为了防止漏出而被安装在惯性质量和轮毂侧部件之间的密封用的弹性部件的压紧力高，则惯性块不能相对于轮毂侧部件大幅度地位移，无法对被封入轮毂侧部件和惯性质量之间的阻尼液赋予大的剪切力，因此不能期待因阻尼液的剪切阻力而得到大幅度的振动衰减。另外，在密封用的弹性部件的加压力高的情况下，密封用的弹性部件的压入阻力增大，难以组装。对此，若减弱密封用的弹性部件的压紧力而允许滑动，则弹性部件对惯性块的保持力减弱，因此存在振动时惯性块不规律地大幅度晃动而导致密封用弹性部件局部性摩损、振动阻尼性降低的可能性。

本发明的目的在于提供一种振动阻尼性高的粘滞阻尼器。另外，提供一种安装容易、且即便长期使用也不易导致滑动密封件脱落、磨损的粘滞阻尼器。

用于解决技术问题的方案

本发明的粘滞阻尼器具有：轮毂板，安装于旋转轴，并具备：板基部，在外周部设置有沿轴向突出的圆筒部；以及凸缘，从所述圆筒部向径向外侧突出；惯性质量体，隔开空间配置于所述凸缘的外侧，并具备：第一环状惯性部件，设置有与所述凸缘的一个面对置的第一对置面；以及第二环状惯性部件，设置有与所述凸缘的另一面对置的第二对置面；轴颈轴承，配置于在所述惯性质量体上设置的支承面和所述凸缘的外周面之间；第一滑动密封件，设置于所述第一环状惯性部件的内周部，在所述第一环状惯性部件和所述圆筒部之间密封被填充于所述空间内的阻尼液；以及第二滑动密封件，设置于所述第二环状惯性部件的内周部，在所述第二环状惯性部件和所述圆筒部之间密封被填充于所述空间内的阻尼液。

发明效果

根据本发明的粘滞阻尼器，各个滑动密封件允许惯性质量体相对于轮毂板的大的差动从而实现大的防振性，并且惯性质量体不会产生轮毂板的旋转方向之外的偏离，另外，从惯性质量体对滑动密封件没有施加径向上的负载，因此滑动密封件的磨损得到抑制。从而能够维持粘滞阻尼器的振动防振性，并提高耐用性。

附图说明

图1是一实施方式的粘滞阻尼器的剖视图。

图2是图1的右侧视图。

图3是示出图1的主要部分的放大剖视图。

图4是示出其他实施方式的粘滞阻尼器的主要部分的剖视图。

图5是示出其他实施方式的粘滞阻尼器的主要部分的剖视图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细的说明。图1及图2所示的粘滞阻尼器10具有圆盘形的轮毂侧部件，即轮毂板11。轮毂板11被安装在未图示的旋转轴上，旋转轴是作为汽车、货车、公交车等的车辆、建筑机械等的产业机械的动力源被使用的发动机的曲轴、凸轮轴等。轮毂板11具有在外周部一体地设置有圆筒部12的板基部13，圆筒部12从板基部13的两面沿轴向突出。在圆筒部12的轴向上的中央部，凸缘14向径向外侧突出，凸缘14与圆筒部12成为一体。

在轮毂板11上设置有供旋转轴插入的贯通孔15和供未图示的螺栓插入的多个安装孔16，轮毂板11通过螺栓被安装于旋转轴。

在凸缘14的外侧配置有惯性块即惯性质量体20，粘滞阻尼器10是惯性块被安装在凸缘14的外侧的外块型。惯性质量体20具备第一环状惯性部件21和第二环状惯性部件22，并通过组合两个部件来组装。如图3所示，在第一环状惯性部件21设置有与凸缘14的一个面对置的第一对置面23，嵌合部24从环状惯性部件21的外周部沿轴向突出。在第二环状惯性部件22设置有与凸缘14的另一面对置的第二对置面25，压入嵌合于第一环状惯性部件22的嵌合部24内。

两个对置面23、25之间的间隔设定成比凸缘14的厚度大，在凸缘14和对置面23、25之间形成有空间26，在空间26内封入硅油作为阻尼液L。凸缘14与惯性质量体20之间的空间26为狭窄的间隙，通过旋转轴的扭转振动，在凸缘14和每个对置面23、25之间产生差动，由于该差动，阻尼液L受到剪断力，扭转振动因阻尼液的剪断阻力而被吸收并消散。

环状惯性部件21的嵌合部24的内周面中的两个对置面23、25之间的内周面是支承面27，在该支承面27和凸缘14的外周面之间配置轴颈轴承28。因此，在径向上从惯性质量体20对轮毂板11施加的负载经由轴颈轴承28而被轮毂板11支承，惯性质量体20被呈同轴状地保持于旋转轴。由此，防止惯性质量体20相对于轮毂板11即旋转轴偏心。

在凸缘14和第一对置面23之间设置第一推力轴承31，在凸缘14和第二对置面25之间设置第二推力轴承32。推力轴承31被装入在环状惯性部件21的对置面23上呈环状设置的容纳槽33a内。推力轴承32被装入在凸缘14上呈环状设置的容纳槽33b内。由此，即使施加了使惯性质量体20倾斜的方向上的外力，惯性质量体20经由两个推力轴承31、32而被支承在轮毂板11上，惯性质量体20被保持在旋转轴的轴向上的位置。

通过轴颈轴承28支承在径向上对轮毂板11施加的负载，通过推力轴承31、32支承使轮毂板11倾斜的方向的负载，因此施加于轮毂板11的负载由分开的轴承支承。由此，施加于轴颈轴承28的负载对推力轴承31、32没有影响，同样地，施加于推力轴承31、32的负载对轴颈轴承28没有影响，能够提高各个轴承的耐用性。需要说明的是，可以将装入推力轴承32的容纳槽33b设置于环状惯性部件22的对置面25。另外，可以设为使两个推力轴承31、32靠近轴颈轴承28而设置于凸缘14的外周部。另外，也可以设为推力轴承32不是环状，而在圆周方向上分割成多个进行配置。

需要说明的是，安装在一般的发动机上的粘滞阻尼器在竖直的状态(旋转轴水平)下被使用，此外，考虑到热膨胀，经常在阻尼液L的填充率为90％左右时被使用，通过采用环状的推力轴承31、32，即便在发动机停止时，阻尼液L也不容易向下侧流动，因此，一部分阻尼液L容易停留在轴颈轴承28的周围，能够防止轴颈轴承28的磨损。

该粘滞阻尼器10能够作为安装于旋转轴并向例如交流发电机等其他的旋转轴传递旋转动力的滑轮而使用。在用于这种用途的粘滞阻尼器10中，在环状惯性部件21的外周部设置滑轮槽，在滑轮槽架设滑轮带。若将滑轮带架设于粘滞阻尼器10，则向惯性质量体20施加径向上的负载，但由于在凸缘14和惯性质量体20之间配置有轴颈轴承28，因此施加于惯性质量体20的负载能够由轮毂板11接收。

在环状惯性部件21的内周部设置有支承孔34，支承孔34在对置面23的径向内侧端处开口，并从该内侧端沿轴向延伸。在环状惯性部件21的外面侧的内周部处，第一防脱落壁35向径向内侧突出，该防脱落壁35的内表面成为支承孔34的底面。同样地，在环状惯性部件22的内周部设置有与支承孔34大致相同内径的支承孔36，支承孔36在对置面25的径向内侧端处开口，并从该内侧端沿轴向延伸。在环状惯性部件22的外面侧的内周部处，第二防脱落壁37向径向内侧突出，该防脱落壁37的内表面成为支承孔36的底面。

由支承孔34和防脱落壁35划分的环状的容纳槽38朝向凸缘14和圆筒部12开口，在容纳槽38内安装有第一滑动密封件41。通过该滑动密封件41，被填充在空间26内的阻尼液L被密封在环状惯性部件21和圆筒部12之间。同样地，由支承孔36和防脱落壁37划分的环状的容纳槽39朝向凸缘14和圆筒部12开口，在容纳槽39内安装有第二滑动密封件42。通过该滑动密封件42，被填充在空间26内的阻尼液L被密封在环状惯性部件22和圆筒部12之间。

滑动密封件41具有主体部43，主体部43具备：轴向部43a，沿轴向延伸并嵌合于支承孔34；以及径向部43b，从环状部向径向延伸，并抵接于防脱落壁35。通过使径向部43b抵接于防脱落壁35，滑动密封件41以不会向轴向移动的方式被保持于容纳槽38内。在滑动密封件41的主体部43上一体地设置有唇部44。唇部44从径向部43b的径向内侧端部朝向圆筒部12而向径向内侧倾斜，唇部44的前端部滑动接触于圆筒部12的一端部外周面。滑动密封件42是与滑动密封件41相同的结构，具有主体部43和唇部44，唇部44滑动接触于圆筒部12的另一端部外周面。

在每个滑动密封件41、42的唇部44安装有作为弹簧部件的拉伸螺旋弹簧45，由拉伸螺旋弹簧45对唇部44施加朝向圆筒部12的方向的弹簧力。拉伸螺旋弹簧45从唇部44和轴向部43a之间的空间被安装于唇部44。阻尼液L能够接触唇部44和轴向部43a之间的空间，还能够接触唇部44和圆筒部12的外周部的滑动接触部。通过阻尼液L接触于该滑动接触部，能够抑制振动时滑动接触部发热，抑制磨损。

圆筒部12的一端部外周面具有：第一接触面46，沿轴向延伸，并与滑动密封件41的唇部44接触；以及第一锥形面47，从该接触面46去向圆筒部12的一端面而向径向内侧倾斜。同样地，圆筒部12的另一端部外周面具有：第二接触面48，沿轴向延伸，并与滑动密封件42的唇部44接触；以及第二锥形面49，从该接触面48去向圆筒部12的另一端面而向径向内侧倾斜。

在径向上从惯性质量体20向轮毂板11施加的负载经由轴颈轴承28被轮毂板11支承，因此不会在径向上从惯性质量体20对滑动密封件41、42施加负载，可抑制惯性质量体20的偏心产生。由此，由于滑动密封件41、42不需要保持径向上的荷重，对于防止阻尼液L的漏液、抑制滑动接触部的磨损而言，能够对唇部44赋予适当的压紧力。此外，由于唇部44不需要考虑旋转方向之外的偏差，因此能够提高粘滞阻尼器10的耐用性。

如上所述，在圆筒部12的轴向两端部设置有锥形面47、49，因此，能够容易地组装粘滞阻尼器10。也就是说，安装粘滞阻尼器10时，将在容纳槽38内插入滑动密封件41的环状惯性部件21安装在凸缘14的外侧。这时，若滑动密封件41的唇部44首先接触于锥形面47，使环状惯性部件21接近轮毂板11，则唇部44被锥形面47引导而向径向外侧弹性变形，成为接触于接触面46的位置。由此，能够容易地将环状惯性部件21安装于轮毂板11。

接着，将在容纳槽39内插入滑动密封件42的环状惯性部件22嵌合于嵌合部24。这时，若滑动密封件42的唇部44接触于锥形面49，使环状惯性部件22接近轮毂板11，则唇部44被锥形面49引导而向径向外侧弹性变形，成为接触于接触面48的位置。这样，若在圆筒部12上设置锥形面47、49，则能够容易地组装粘滞阻尼器10，并能够提高可组装性。

由于滑动密封件41抵接于防脱落壁35，滑动密封件42抵接于防脱落壁37，因此在组装粘滞阻尼器10时，各个滑动密封件41不会错位，能够容易地组装粘滞阻尼器10。

各个唇部44成为滑动接触于沿轴向延伸的接触面46、48的形态，但也可以设为将圆筒部12的整个外周面作为锥形面47、49，使唇部44滑动接触于各个锥形面47、49。

图4及图5是分别示出其他实施方式的粘滞阻尼器的主要部分的剖视图。在图4及图5中，对与图3示出的部件具有共通性的部件标注与图3相同的符号，并省略重复的说明。

在图4示出的粘滞阻尼器10中，在凸缘14的外周部设置有外周圆筒部51，该外周圆筒部51沿轴向延伸并从凸缘14的两侧突出。这样，若在凸缘14设置外周圆筒部51，则能够使轴颈轴承28的轴向上的长度尺寸比图3示出的轴颈轴承28长。若能够将较长尺寸的轴颈轴承28安装在凸缘14和支承面27之间，则能够增加轴颈轴承28的用于支承轮毂板11的有效面积。由此，能够更可靠地防止惯性质量体20相对于轮毂板11的倾斜。此外，能够增加形成空间26的对置面23、25等的剪切面积，因此，能够提高阻尼液L的剪断阻力，并能够提高旋转轴的扭转振动的吸收特性。其他结构与图3示出的粘滞阻尼器10相同。

如图4所示，在将外周圆筒部51设置于凸缘14的的方式中，也可以设为在外周圆筒部51的两侧面和环状惯性部件21、22之间安装推力轴承。

在图5示出的粘滞阻尼器10中，从凸缘14的两面沿轴向突出的环状突起部52设置在凸缘14的径向上的中间部。在环状突起部52和每个环状惯性部件21、22之间形成有空间26。因此，相比于图3示出的粘滞阻尼器，在图5示出的粘滞阻尼器10中，更能够增加形成空间26的对置面23、25等的剪断面积。其他结构与图3示出的粘滞阻尼器10相同。另外，如图5所示，在设置环状突起部52的方式中，也可以设为在环状突起部52和环状惯性部件21、22之间安装推力轴承。在此，即便在没有100％填充阻尼液L的情况下，由于环状突起部52的存在，阻尼液L易于残存在比环状突起部52更靠内径侧处，易于在滑动密封件41、42的唇部44和圆筒部12的滑动接触部保持阻尼液L，因此阻尼液L作为润滑油工作，能够抑制唇部44的发热及磨损。

本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可进行各种变更。例如，作为阻尼液L，除了使用硅油之外，在需要的阻尼性小即可的情况下，还能够使用乙二醇水溶液等。另外，在上述实施方式中，对于环状惯性部件21、22的组装而言，使用了嵌合，但也能够替代地使用通常已知的方法，例如黏着、螺纹紧固等。另外，在轮毂板11中，还能够去除板基部13的圆盘状部，而在圆筒部12的内径侧直接嵌合固定旋转轴。另外，在上述实施方式中，使用了拉伸螺旋弹簧45，但也可以不使用拉伸螺旋弹簧45。在这种情况下，能够将唇部44的滑动接触部的内径形成为比圆筒部12的接触面48稍小的直径，通过锥形面47、49一边扩大直径一边进行安装组合，由此能够容易地安装。

产业上的可利用性

本发明的粘滞阻尼器可应用为用于吸收内燃机的曲轴等的旋转轴的扭转振动。

Claims (6)

1.一种粘滞阻尼器，其特征在于，具有：

轮毂板，安装于旋转轴，并具备：板基部，在外周部设置有沿轴向突出的圆筒部；以及凸缘，从所述圆筒部向径向外侧突出；

惯性质量体，隔开空间配置于所述凸缘的外侧，并具备：第一环状惯性部件，设置有与所述凸缘的一个面对置的第一对置面；以及第二环状惯性部件，设置有与所述凸缘的另一面对置的第二对置面；

轴颈轴承，配置于在所述惯性质量体上设置的支承面和所述凸缘的外周面之间；

第一滑动密封件，设置于所述第一环状惯性部件的内周部，在所述第一环状惯性部件和所述圆筒部之间密封被填充于所述空间内的阻尼液；以及

第二滑动密封件，设置于所述第二环状惯性部件的内周部，在所述第二环状惯性部件和所述圆筒部之间密封被填充于所述空间内的阻尼液。

2.根据权利要求1所述的粘滞阻尼器，其特征在于，

所述第一滑动密封件和所述第二滑动密封件分别具有：主体部，安装于所述惯性质量体；以及唇部，一体地设置于所述主体部并与所述圆筒部接触。

3.根据权利要求1或2所述的粘滞阻尼器，其特征在于，

所述圆筒部的一端部外周面具有：第一接触面，沿轴向延伸并与所述第一滑动密封件接触；以及第一锥形面，从所述第一接触面去向所述圆筒部的一端面而向径向内侧倾斜，所述圆筒部的另一端部外周面具有：第二接触面，沿轴向延伸并与所述第二滑动密封件接触；以及第二锥形面，从所述第二接触面去向所述圆筒部的另一端面而向径向内侧倾斜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的粘滞阻尼器，其特征在于，

所述粘滞阻尼器设置有第一防脱落壁和第二防脱落壁，所述第一防脱落壁在所述第一环状惯性部件的内周部向径向内侧突出并保持所述第一滑动密封件，所述第二防脱落壁在所述第二环状惯性部件的内周部向径向内侧突出并保持所述第二滑动密封件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的粘滞阻尼器，其特征在于，

在所述凸缘的外周部处设置有外周圆筒部，所述外周圆筒部沿轴向延伸而从所述凸缘的两面突出，并被所述轴颈轴承支承。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的粘滞阻尼器，其特征在于，

在所述凸缘的径向中间部处设置有环状突起部，所述环状突起部从所述凸缘沿轴向突出。