CN109073038A - 动态减振器 - Google Patents

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CN109073038A CN201780024111.8A CN201780024111A CN109073038A CN 109073038 A CN109073038 A CN 109073038A CN 201780024111 A CN201780024111 A CN 201780024111A CN 109073038 A CN109073038 A CN 109073038A
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Abstract

动态减振器(3)构成为安装于减振装置主体。该动态减振器(3)包括基底部件(34)、质量体(31a、31b)以及扭矩限制部(50)。基底部件(34)配置为能够旋转。质量体(31a、31b)安装成能够相对于基底部件(34)相对旋转。扭矩限制部(50)限制从减振装置主体输入基底部件(34)的扭矩的传递。

Description

动态减振器
技术领域
本发明涉及动态减振器。
背景技术
例如，在汽车的发动机与变速器之间设有减振装置等。减振装置包括：输入部件，用于输入来自发动机的扭矩；输出部件，将输入到输入部件的扭矩输出到变速器；以及弹性部件，将输入部件和输出部件弹性连结。通过在发动机和变速器的扭矩传递路径上设置该减振装置，可抑制来自发动机的转速变动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2007-247723号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
对于如上述减振装置那样的旋转部件，有时为了更适当地抑制转速变动而安装动态减振器。然而，当由于紧急启动或紧急制动等而导致过大的扭矩输入到旋转部件时，该过大的扭矩传递到动态减振器，有可能因动态减振器的惯性力而损坏旋转部件等。
本发明的课题在于，提供即使当过大的扭矩输入到旋转部件时，也能够防止旋转部件的损坏的动态减振器。
用于解决技术问题的方案
本发明的一方面涉及的动态减振器构成为安装于旋转部件。该动态减振器包括基底部件、质量体以及扭矩限制部。基底部件配置为能够旋转。质量体安装成能够相对于基底部件相对旋转。扭矩限制部限制从旋转部件输入基底部件的扭矩的传递。
根据该结构，利用扭矩限制部，限制从旋转部件输入基底部件的扭矩的传递。因此，当过大的扭矩输入旋转部件时，扭矩限制部不将该扭矩传递到基底部件。其结果，能够防止动态减振器损坏旋转部件。
优选地，扭矩限制部构成为，当输入基底部件的扭矩小于阈值时，使基底部件与旋转部件一体旋转。此外，优选地，扭矩限制部构成为当输入基底部件的扭矩在阈值以上时，使基底部与旋转部件相对旋转。
优选地，扭矩限制部具有施力部件，该施力部件朝向旋转部件对基底部件施力。
优选地，动态减振器还包括壳体和粘性流体。壳体安装于基底部件并容纳质量体。粘性流体填充在壳体内。
质量体也可以相对于基底部件在周向上摆动。该质量体的摆动中心也可以配置在与基底部件的旋转中心不同的位置。
动态减振器还可以包括离心件和凸轮机构。离心件配置成受到由于基底部件的旋转而引起的离心力。凸轮机构将作用于离心件的离心力转换为圆周方向的力。
发明效果
根据本发明，即使当过大的扭矩输入到旋转部件时，也能够防止动态减振器损坏旋转部件。
附图说明
图1是减振装置的侧面剖视图。
图2是动态减振器的侧面剖视图。
图3是基底部件的放大主视图。
图4是质量体的放大主视图。
图5是动态减振器的放大剖视图。
图6是变形例涉及的减振装置的侧面剖视图。
图7是变形例涉及的减振装置的示意图。
图8是变形例涉及的减振装置的示意图。
图9是变形例涉及的减振装置的示意图。
图10是变形例涉及的减振装置的示意图。
图11是变形例涉及的减振装置的示意图。
图12是变形例涉及的减振装置的示意图。
图13是变形例涉及的减振装置的示意图。
图14是变形例涉及的动态减振器的放大主视图。
图15是变形例涉及的动态减振器的侧面剖视图。
图16是变形例涉及的动态减振器的主视图。
图17是变形例涉及的动态减振器的放大主视图。
图18是用于说明动态减振器的动作的图。
具体实施方式
以下，参照附图对包括本发明涉及的动态减振器的减振装置的实施方式进行说明。另外，在以下说明中，所谓轴向是指减振装置100的旋转轴O延伸的方向。此外，所谓径向是指以旋转轴O为中心的圆的径向。此外，所谓周向是指以旋转轴O为中心的圆的周向。
减振装置
如图1所示，减振装置100具有减振装置主体2(旋转部件的一例)和动态减振器3。减振装置100构成为传递来自发动机的扭矩，并且使转速变动衰减。减振装置100配置成能够以旋转轴O为中心旋转。该减振装置100是干式减振装置100。即，减振装置100配置在未由粘性流体填充的干燥环境下。而且，后述的输入部件21和输出部件22在干燥环境下旋转。
减振装置主体
减振装置主体2具有输入部件21及输出部件22。输入部件21例如是输入来自发动机的扭矩的飞轮。输入部件21固定于发动机的曲轴。
输入部件21为圆板状。输入部件21具有容纳空间21a。容纳空间21a在周向上延伸。在该容纳空间21a内，容纳有后述的弹性部件23。此外，也可以在容纳空间21a内填充粘性流体。例如，也可以在容纳空间21a内填充润滑脂。
输入部件21具有输入板21b和容纳板21c。由该输入板21b和容纳板21c形成容纳空间21a。
此外，输入部件21具有环形齿轮21d。环形齿轮21d固定于输入板21b。
输出部件22将输入到输入部件21的扭矩输出。输出部件22与输入部件21以能够相对旋转的方式连结。详细而言，减振装置主体2具有多个弹性部件23。弹性部件23例如是螺旋弹簧。该弹性部件23将输入部件21与输出部件22弹性连结。
动态减振器
动态减振器3安装于减振装置主体2。详细而言，动态减振器3安装于减振装置主体2的输入部件21。动态减振器3与减振装置主体2在轴向上排列配置。即，在沿轴向观察时，动态减振器3配置成与减振装置主体2重叠。
动态减振器3构成为衰减减振装置主体2的振动。如图2所示，动态减振器3具有质量体31a、31b、壳体32、粘性流体33、基底部件34以及扭矩限制部50。此外，动态减振器3具有第一盖部件35a、第二盖部件35b以及多个螺旋弹簧36。另外，在本实施方式中，质量体包括第一质量体31a及第二质量体31b。
如图1所示，基底部件34配置成能够以旋转轴O为中心旋转。基底部件34经由扭矩限制部50安装于减振装置主体2。详细而言，基底部件34经由扭矩限制部50安装于减振装置主体2的输入部件21。当从减振装置主体2输入的扭矩小于预定的阈值时，基底部件34与减振装置主体2一体地旋转。详细而言，当从减振装置主体2的输入部件21输入的扭矩小于预定的阈值时，基底部件34与减振装置主体2的输入部件21一体地旋转。
基底部件34为环状。基底部件34的内周端部经由扭矩限制部50安装于减振装置主体2。
如图3所示，基底部件34具有多个容纳部341。各容纳部341在圆周方向上相互隔开间隔地配置。各容纳部341在圆周方向上延伸。在相邻的容纳部341之间形成有长孔342。长孔342在圆周方向上延伸，并配置在与容纳部341相同的圆周上。
如图2所示，扭矩限制部50限制从减振装置主体2的输入部件21输入基底部件34的扭矩的传递。详细而言，当输入基底部件34的扭矩小于预定的阈值时，扭矩限制部50使基底部件34与输入部件21一体地旋转。即，扭矩限制部50将来自输入部件21的扭矩传递到基底部件34。另一方面，当输入基底部件34的扭矩在预定的阈值以上时，扭矩限制部50使基底部件34与输入部件21相对地旋转。即，扭矩限制部50不将来自输入部件21的扭矩传递到基底部件34。
扭矩限制部50利用摩擦力限制从减振装置主体2输入基底部件34的扭矩的传递。扭矩限制部50具有施力部件51。施力部件51在轴向上朝向输入部件21对基底部件34施力。施力部件51与基底部件34的内周端部抵接。基底部件34由输入部件21和施力部件51夹持。
当输入基底部件34的扭矩小于预定的阈值时，基底部件34利用与输入部件21的静摩擦力与输入部件21一体地旋转。另一方面，当输入基底部件34的扭矩在预定的阈值以上时，通过对基底部件34施加超过最大静摩擦力的力，基底部件34相对于输入部件21相对旋转。另外，也可以使摩擦构件介于基底部件34与输入部件21之间。
施力部件51例如为碟形弹簧。施力部件51的外周端部与基底部件34抵接。此外，施力部件51的内周端部与后述的支承板52抵接。
扭矩限制部50还具有支承板52。支承板52在轴向上支承施力部件51。支承板52与基底部件34在轴向上隔开间隔地配置。施力部件51在轴向上配置在基底部件34与支承板52之间。在轴向上，施力部件51的一端部与基底部件34抵接，另一端部与支承板52抵接。施力部件51以被压缩的状态配置在基底部件34与支承板52之间。
扭矩限制部50还具有衬垫53。衬垫53为圆筒状。衬垫53沿轴向配置在输入部件21与支承板52之间。铆钉101紧固输入部件21、支承板52及衬垫53。衬垫53在轴向上确保输入部件21与支承板52之间的空间。基底部件34和施力部件51配置在由该衬垫53确保的轴向空间中。
第一质量体31a和第二质量体31b能够相对于基底部件34相对旋转。此外，第一质量体31a和第二质量体31b能够以旋转轴O为中心旋转。
对金属板部件进行冲压加工而形成第一质量体31a和第二质量体31b。第一质量体31a和第二质量体31b配置在基底部件34的轴向两侧。即，第一质量体31a配置在基底部件34的发动机侧，第二质量体31b配置在基底部件34的变速器侧。
如图4所示，第一质量体31a和第二质量体31b具有多个容纳部311。各容纳部311在周向上相互隔开间隔地配置。各容纳部311配置在与基底部件34的各容纳部341对应的位置。此外，第一质量体31a和第二质量体31b在与基底部件34的长孔342的圆周方向中央位置对应的位置处具有通孔312。
如图2所示，第一盖部件35a为环状，且配置在第一质量体31a的发动机侧。即，通过第一盖部件35a和基底部件34夹入第一质量体31a。如图5放大所示，在第一盖部件35a中，在与第一质量体31a的通孔312对应的位置处形成有通孔351。
如图2所示，第二盖部件35b配置在第二质量体31b的变速器侧。即，通过第二盖部件35b和基底部件34夹入第二质量体31b。如图5放大所示，第二盖部件35b为环状部件。在第二盖部件35b中，在与第二质量体31b的通孔312对应的位置处形成有通孔351。
如图2～图4所示，多个螺旋弹簧36分别容纳在基底部件34的容纳部341及第一质量体31a和第二质量体31b的容纳部311中。而且，螺旋弹簧36的两端部与基底部件34及第一质量体31a和第二质量体31b的容纳部341、311的圆周方向端部抵接。
如图5所示，止动销37在轴向的中央部具有大径躯干部371，在其两侧具有小径躯干部372。
大径躯干部371的直径大于第一质量体31a和第二质量体31b的通孔312的直径，且小于基底部件34的长孔342的直径(径向尺寸)。此外，大径躯干部371的厚度形成为比基底部件34的厚度稍厚。
小径躯干部372穿过第一质量体31a和第二质量体31b的通孔312及两个盖部件35a、35b的通孔351。而且，通过墩粗小径躯干部372的头部，将第一质量体31a和第二质量体31b及两个盖部件35a、35b固定于基底部件34的轴向两侧。
通过如上所述的结构，基底部件34能够相对于第一质量体31a和第二质量体31b及两个盖部件35a、35b，在止动销37能够在基底部件34的长孔342中移动的范围内相对旋转。而且，通过止动销37的大径躯干部371与长孔342的端部抵接，限制两者的相对旋转。
如图2所示，壳体32构成为容纳第一质量体31a和第二质量体31b。此外，壳体32还容纳螺旋弹簧36等。壳体32例如通过铆钉等紧固部件102等安装于基底部件34。
壳体32由两个环状板321构成。各环状板321形成内部空间。即，各环状板321在轴向上排列配置。而且，各环状板321通过向相互分离的方向鼓出而形成内部空间。
各环状板321在外周端部具有外周凸缘322。在该外周凸缘322上，各环状板321通过铆钉等紧固部件103相互固定。即，各环状板321的外周凸缘322彼此相互抵接。而且，通过贯通各外周凸缘322的紧固部件103，将各外周凸缘322彼此固定。另外，各外周凸缘322彼此也可以通过焊接等相互固定。
此外，各环状板321在内周端部具有内周凸缘323。各内周凸缘323与基底部件34抵接。即，各内周凸缘323以夹着基底部件34的方式配置。而且，通过贯通各内周凸缘323及基底部件34的紧固部件102，各内周凸缘323固定于基底部件34。另外，各内周凸缘323也可以通过焊接等固定于基底部件34。
在该壳体32内填充有粘性流体33。作为粘性流体33，例如可以使用润滑油等。
变形例
以上，虽对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种变更。
变形例1
在上述实施方式中，动态减振器3安装于减振装置主体2的输入部件21，但减振装置100的结构并不限于此。例如，如图6所示，动态减振器3也可以安装于减振装置主体2的输出部件22。详细而言，动态减振器3的基底部件34经由扭矩限制部50安装于输出部件22。
变形例2
此外，如图7～图12所示，动态减振器3能够经由扭矩限制部50安装于减振装置主体2的各个位置。另外，在图7～图12中，减振装置主体2具有输入部件21、输出部件22、弹性部件23以及离合器部24。在输入部件21与输出部件22之间设有弹性部件23，输入部件21与输出部件22弹性连结。
在图7所示的减振装置主体2中，在输入部件21与弹性部件23之间设有离合器部24。而且，动态减振器3安装于输出部件22。
在图8所示的减振装置主体2中，在弹性部件23与输出部件22之间设有离合器部24。而且，动态减振器3安装于输出部件22。
在图9所示的减振装置主体2中，在弹性部件23与输出部件22之间设有离合器部24。而且，动态减振器3安装在弹性部件23与离合器部24之间。
在图10所示的减振装置主体2中，在弹性部件23与输出部件22之间设有离合器部24。而且，动态减振器3安装于输入部件21。
在图11所示的减振装置主体2中，在输入部件21与弹性部件23之间设有离合器部24。而且，动态减振器3安装于输入部件21。
在图12所示的减振装置主体2中，在输入部件21与弹性部件23之间设有离合器部24。而且，动态减振器3安装在离合器部24与弹性部件23之间。
根据以上各结构，在发动机起动时过大的扭矩输入到减振装置主体2时，通过扭矩限制部50限制扭矩传递到基底部件34，能够有效地防止减振装置主体2的损坏。此外，在紧急制动时等而过大的扭矩从变速器侧输入到减振装置主体2时，通过扭矩限制部50限制扭矩传递到基底部件34，能够有效地防止减振装置主体2的损坏。
变形例3
如图13所示，减振装置主体2也可以包括输入部件21、输出部件22、第一弹性部件23a和第二弹性部件23b、以及中间部件25。在这种情况下，动态减振器3也可以安装于中间部件25。第一弹性部件23a和第二弹性部件23b将输入部件21和输出部件22弹性地连结。例如，第一弹性部件23a为配置于外周侧的外周侧扭簧，第二弹性部件23b为配置于内周侧的内周侧扭簧。中间部件25将第一弹性部件23a和第二弹性部件23b连结。例如，中间部件25将第一弹性部件23a和第二弹性部件23b串联地连结。而且，动态减振器3安装于中间部件25。
变形例4
动态减振器3的结构不限于上述实施方式的结构。例如，如图14及图15所示，动态减振器3的第一质量体31a和第二质量体31b也可以以能够在周向上摆动的方式安装于基底部件34。而且，能够构成为，通过该第一质量体31a和第二质量体31b的摆动来衰减旋转变动。该第一质量体31a和第二质量体31b的摆动中心S配置在与减振装置100的旋转轴O不同的位置。
详细而言，圆弧状的狭缝343形成于基底部件34。狭缝343形成为以点S为中心的半径R2的圆弧状，该点S与减振装置100的旋转轴O隔开预定距离R1。另外，狭缝343在旋转方向上延伸。
柱环38配置在狭缝343内。柱环38为圆筒状。柱环38的直径小于狭缝343的径向宽度。此外，柱环38的长度比基底部件34长。柱环38沿轴向配置在第一质量体31a和第二质量体31b之间。通过铆钉39固定第一质量体31a、第二质量体31b及柱环38。第一质量体31a和第二质量体31b沿该狭缝343摆动。另外，在图14及图15中，为了易于进行图解，省略了壳体32的记载。
变形例5
动态减振器3的结构不限于上述实施方式的结构。例如，如图16所示，动态减振器3具有质量体31、离心件40以及凸轮机构41。此外，动态减振器3也可以具有螺旋弹簧42。
质量体31例如为环状，并配置于基底部件34的径向外侧。质量体31和基底部件34在径向上隔开间隔地配置。另外，质量体31和基底部件34在径向上排列配置。即，在沿径向观察时，质量体31和基底部件34重叠。
质量体31和基底部件34以旋转轴O为中心旋转。质量体31和基底部件34能够相对旋转。
离心件40配置于基底部件34，并且能够通过由于基底部件34的旋转而引起的离心力向径向的外侧移动。更详细而言，如图17放大所示，在基底部件34的外周面设有凹部344。凹部344在基底部件34的外周面上以朝向内周侧的旋转中心凹陷的方式形成为矩形形状。而且，离心件40以能够在径向上移动的方式插入该凹部344。例如，将离心件40和凹部344设定为使得离心件40的侧面与凹部344之间的摩擦系数在0.1以下。此外，离心件40是具有与基底部件34大致相同厚度的板，且外周面401形成为圆弧状。此外，在离心件40的外周面401形成有向内侧凹陷的滚柱容纳部402。
凸轮机构41包括作为凸轮从动件的滚柱411和形成于质量体31的内周面的凸轮412。滚柱411安装于离心件40的滚柱容纳部402，并与离心件40一起在径向上移动自如。另外，滚柱411在滚柱容纳部402中既可以旋转自如，也可以被固定。滚柱411与凸轮412的圆弧状的表面抵接。当基底部件34和质量体31在预定的角度范围内相对旋转时，滚柱411沿该凸轮412移动。
当由于滚柱411与凸轮412的接触而在基底部件34与质量体31之间产生旋转相位差时，在离心件40和滚柱411上产生的离心力被转换为使旋转相位差变小的圆周方向的力。
螺旋弹簧42配置在凹部344的底面与离心件40的径向内侧面之间，向径向外侧对离心件40施力。由于该螺旋弹簧42的作用力，离心件40和滚柱411压抵于质量体31的凸轮412。因此，即使在基底部件34未旋转的状态下，离心力未作用于离心件40时，滚柱411也与凸轮412抵接。
凸轮机构41的动作
使用图17及图18对凸轮机构41的动作(扭矩变动的抑制)进行说明。
传递到减振装置主体2的扭矩在其值小于预定的阈值时，被传递到基底部件34。在扭矩传递时没有扭矩变动的情况下，在图17所示的状态下，基底部件34和质量体31旋转。即，凸轮机构41的滚柱411与凸轮412的最深位置(圆周方向的中央位置)抵接，基底部件34与质量体31的旋转相位差为“0”。
如上所述，将基底部件34与质量体31之间的旋转方向的相对位移称为“旋转相位差”，它们在图17及图18中表示离心件40和滚柱411的圆周方向的中央位置与凸轮412的圆周方向的中央位置的偏离。
另一方面，如果在传递扭矩时存在扭矩变动，则如图18的(a)及图18的(b)所示，在基底部件34与质量体31之间产生旋转相位差±θ。图18的(a)示出在+R侧产生旋转相位差+θ的情况，图18的(b)示出在-R侧产生旋转相位差-θ的情况。
如图18的(a)所示，当在基底部件34与质量体31之间产生旋转相位差+θ时，凸轮机构41的滚柱411沿凸轮412相对地向图18的左侧移动。此时，离心力作用于离心件40和滚柱411，因此滚柱411从凸轮412受到的反作用力成为图18的(a)的P0的方向和大小。通过该反作用力P0，产生圆周方向上的第一分力P1和使离心件40和滚柱411朝向旋转中心移动的方向上的第二分力P2。
而且，第一分力P1成为通过凸轮机构41使基底部件34向图18的(a)的右方移动的力。即，使基底部件34与质量体31的旋转相位差减小的方向上的力作用于基底部件34。此外，通过第二分力P2，离心件40和滚柱411克服螺旋弹簧42的作用力，向径向内周侧移动。
图18的(b)示出在基底部件34与质量体31之间产生旋转相位差-θ的情况，仅仅凸轮机构41的滚柱411的移动方向、反作用力P0、第一分力P1以及第二分力P2的方向与图18的(a)不同，但动作相同。
如上所述，如果因扭矩变动而在基底部件34与质量体31之间产生旋转相位差，则通过作用于离心件40的离心力和凸轮机构41的作用，基底部件34受到使两者的旋转相位差减小的方向上的力(第一分力P1)。通过该力，扭矩变动被抑制。
抑制以上扭矩变动的力根据离心力、即基底部件34的转速而变化，也根据旋转相位差及凸轮412的形状而变化。因此，通过适当地设定凸轮412的形状，能够使减振装置100的特性成为与发动机规格等对应的最佳特性。
例如，凸轮412的形状可以是使得在作用相同的离心力的状态下，第一分力P1根据旋转相位差线性地变化的形状。此外，凸轮412的形状可以是第一分力P1根据旋转相位差非线性地变化的形状。
附图标记说明
3：动态减振器
31a、31b：质量体
32：壳体
33：粘性流体
34：基底部件
40：离心件
41：凸轮机构

Claims (6)

1.一种动态减振器，安装于旋转部件，所述动态减振器包括：
基底部件，配置为能够旋转；
质量体，安装成能够相对于所述基底部件相对旋转；以及
扭矩限制部，限制从所述旋转部件输入所述基底部件的扭矩的传递。
2.根据权利要求1所述的动态减振器，其中，
所述扭矩限制部构成为，当输入所述基底部件的扭矩小于阈值时，使所述基底部件与所述旋转部件一体旋转，而当输入所述基底部件的扭矩在所述阈值以上时，使所述基底部与所述旋转部件相对旋转。
3.根据权利要求1所述的动态减振器，其中，
所述扭矩限制部具有施力部件，所述施力部件朝向所述旋转部件对所述基底部件施力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的动态减振器，其中，
所述动态减振器还包括：
壳体，安装于所述基底部件，容纳所述质量体；以及
粘性流体，填充在所述壳体内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的动态减振器，其中，
所述质量体相对于所述基底部件在周向上摆动，并具有配置在与所述基底部件的旋转中心不同的位置的摆动中心。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的动态减振器，其中，
所述动态减振器还包括：
离心件，配置成受到由于所述基底部件的旋转而引起的离心力；
以及
凸轮机构，将作用于所述离心件的离心力转换为圆周方向的力。
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