CN111692285B - 扭矩波动抑制装置及扭矩转换器 - Google Patents

Abstract

一种扭矩波动抑制装置及扭矩转换器，其不使设置空间扩大而使惯性环的惯性力增加。扭矩波动抑制装置(10)具备输入部件(2)、一对惯性环(3)及惯性块(4)。输入部件(2)配置为能够旋转，且被输入有扭矩。一对惯性环(3)在轴向上配置于输入部件(2)的两侧。一对惯性环(3)配置为能够与输入部件(2)相对旋转。一对惯性环(3)互相一体旋转。惯性块(4)配置于一对惯性环(3)间。惯性块(4)安装于一对惯性环(3)。

Description

扭矩波动抑制装置及扭矩转换器

技术领域

本发明关于扭矩波动抑制装置。

背景技术

扭矩波动抑制装置具备输入部件及惯性部件。例如，专利文献1所记载的扭矩波动抑制装置中，以一对惯性环夹着毂缘的方式配置。该扭矩波动抑制装置构成为利用惯性环的惯性力来抑制输入至毂缘的扭矩波动。

专利文献1：日本特开2018-132161号公报

发明内容

在如上述的结构的扭矩波动抑制装置中，考虑到为了使惯性环的惯性力增加而使惯性环增厚。但是，若这样使惯性环增厚，则存在轴向的尺寸变大，从而扭矩波动抑制装置的设置空间扩大化之类的问题。

本发明的课题在于，不使设置空间扩大而使惯性环的惯性力增加。

本发明的第一方面中的扭矩波动抑制装置具备输入部件、一对惯性环及惯性块。输入部件配置为能够旋转，且被输入有扭矩。一对惯性环在轴向上配置于输入部件的两侧。一对惯性环配置为能够与输入部件相对旋转。一对惯性环互相一体旋转。惯性块配置于一对惯性环间。惯性块安装于一对惯性环。

根据该结构，由于对惯性环安装有惯性块，能够使惯性环的惯性力增加。并且，该惯性块配置于一对惯性环之间，轴向的尺寸不变大。由此，根据上述结构，能够不使设置空间扩大而使惯性环的惯性力增加。

优选地，输入部件具有在圆周方向上延伸的容纳部。惯性块配置于容纳部内。

优选地，若输入部件与一对惯性环之间的扭转角达到阈值，则惯性块与容纳部的内壁面抵接。

优选地，容纳部向径向方向外侧开口。

优选地，惯性块在圆周方向上延伸。

优选地，扭矩波动抑制装置还具备可变刚性机构。可变刚性机构根据输入部件或所述一对惯性环的转速，使输入部件和一对惯性环之间的抗扭刚性产生变化。

优选地，可变刚性机构具有离心件和凸轮机构。离心件受到由输入部件或一对惯性环的旋转导致的离心力而能够在径向方向上移动。凸轮机构受到作用于离心件的离心力，并将离心力转换成使输入部件与一对惯性环之间的扭转角变小的方向上的圆周方向力。

本发明的第二方面涉及的扭矩转换器具备扭矩转换器主体、及上述任一种扭矩波动抑制装置。扭矩转换器主体具有泵轮、涡轮及定子。

发明效果

根据本发明，能够不使设置空间扩大而使惯性环的惯性力增加。

附图说明

图1是扭矩转换器的示意图。

图2是扭矩波动抑制装置的主视图。

图3是扭矩波动抑制装置的立体图。

图4是扭矩波动抑制装置的立体图。

图5是扭矩波动抑制装置的剖视图。

图6是扭矩波动抑制装置的立体图。

图7是扭转状态(扭转角θ)的扭矩波动抑制装置的放大图。

图8是表示转速和扭矩波动的关系的图表。

具体实施方式

下面，参照附图，针对本发明中的旋转装置的实施方式即扭矩波动抑制装置进行说明。图1是将本实施方式中的扭矩波动抑制装置组装于扭矩转换器的锁定装置的情况的示意图。需要指出，在下面的说明中，轴方向是指扭矩波动抑制装置的旋转轴线O延伸的方向。另外，圆周方向是指以旋转轴线O为中心的圆的圆周方向，径向方向是指以旋转轴线O为中心的圆的径向方向。

[整体结构]

如图1所示，扭矩转换器100具有前盖11、扭矩转换器主体12、锁定装置13以及输出毂14。来自发动机的扭矩被输入前盖11。扭矩转换器主体12具有与前盖11连结的泵轮121、涡轮122以及定子123。涡轮122与输出毂14连结。变速器的输入轴(未图示)与输出毂14花键嵌合。

[锁定装置13]

锁定装置13具有离合器部、通过液压进行动作的活塞等，能够成为锁定开启状态和锁定关闭状态。在锁定开启状态下，输入前盖11的扭矩不经由扭矩转换器主体12而经由锁定装置13传递至输出毂14。另一方面，在锁定关闭状态下，输入前盖11的扭矩经由扭矩转换器主体12传递至输出毂14。

锁定装置13具有输入侧旋转体131和扭矩波动抑制装置10。

输入侧旋转体131能够与输出毂14相对旋转。输入侧旋转体131包括在轴方向移动自如的活塞，在前盖11侧的侧面固定有摩擦部件132。通过将该摩擦部件132按压于前盖11，扭矩从前盖11传递至输入侧旋转体131。

[扭矩波动抑制装置10]

图2是扭矩波动抑制装置10的主视图，图3是扭矩波动抑制装置10的立体图。需要指出，在图2中，一个(面前一侧)惯性环被取出。

如图2及图3所示，扭矩波动抑制装置10具有输入部件2、一对惯性环3、多个惯性块4、多个可变刚性机构5及多个弹性部件6。

＜输入部件2＞

输入部件2被输入有扭矩。详细而言，输入部件2经由弹性部件6从输入侧旋转体131被输入有扭矩。输入部件2配置为能够旋转。输入部件2配置为在轴方向与输入侧旋转体131对置。输入部件2能够与输入侧旋转体131相对旋转。输入部件2与输出毂14连结。即，输入部件2与输出毂14一体旋转。

输入部件2形成为环状。输入部件2的内周部与输出毂14连结。输入部件2具有多个容纳部21。容纳部21形成于输入部件2的外周部且向径向方向外侧开口。容纳部21在圆周方向延伸。

图4是扭矩波动抑制装置10的立体图，图5是扭矩波动抑制装置的剖视图。需要指出，在图4中，一对惯性环3及与其一体旋转的部件等被取出。

如图4及图5所示，输入部件2具有一对输入板22。一对输入板22在轴方向上排列。一对输入板22在外周部配置为在轴方向互相隔开间隔。一对输入板22在内周部保持有弹性部件6。另外，一对输入板22在内周部互相抵接。

如图6所示，输入部件2具有多个引导部件23。引导部件23配置于一对输入板22间。引导部件23对离心件51在径向方向上的移动进行引导。详细而言，多个引导部件23配置于圆周方向隔开间隔。并且，离心件51在圆周方向配置于多个引导部件23之间。根据该配置，多个引导部件23在圆周方向上保持离心件51。引导部件23例如是引导辊。引导部件23安装于一对输入板22且能够自转。引导部件23通过离心件51在径向方向上移动而自转。由此，离心件51能够在径向方向平稳地移动。

＜惯性环3＞

如图3所示，惯性环3是环状的板。详细而言，惯性环3形成为连续的圆环状。惯性环3的外周面与输入板22的外周面在径向方向上的位置实质上相同。惯性环3作为扭矩波动抑制装置10的质量体发挥功能。

如图5所示，一对惯性环3以夹着输入部件2的方式配置。一对惯性环3在轴方向上配置于输入部件2的两侧。即，输入部件2和一对惯性环3在轴方向排列配置。惯性环3具有与输入部件2的旋转轴线的相同旋转轴线。

一对惯性环3被铆钉31互相固定。因此，一对惯性环3互相在轴方向、径向方向及圆周方向不能移动。

惯性环3配置为能够与输入部件2一起旋转，且能够与输入部件2相对旋转。即，惯性环3与输入部件2弹性连结。详细而言，惯性环3经由可变刚性机构5与输入部件2弹性连结。

＜惯性块4＞

如图2及图3所示，惯性块4配置于一对惯性环3间。惯性块4在圆周方向延伸。惯性块4的圆周方向上的尺寸大于径向方向上的尺寸。惯性块4例如为金属制造。需要指出，惯性块4的密度能够设为比惯性环3的密度小。另外，惯性块4也可以是烧结金属。

惯性块4与惯性环3是不同的部件。惯性块4安装于一对惯性环3。即，惯性块4与一对惯性环3一体旋转。通过安装该类惯性块4，惯性环3的惯性力增加。需要指出，惯性块4被多个铆钉140安装于惯性环3。

多个惯性块4配置为在圆周方向上互相隔开间隔。惯性块4容纳于输入部件2的容纳部21内。安装有惯性块4的一对惯性环3与输入部件2相对旋转。因此，若输入部件2与一对惯性环3之间的扭转角达到阈值θ1，则惯性块4与容纳部21的内壁面211抵接。即，输入部件2与惯性环3超过阈值θ1就不进行相对旋转。需要指出，容纳部21的内壁面211朝向圆周方向。

惯性块4与离心件51配置在同一圆周上。惯性块4的外周面与惯性环3的外周面在径向方向上的位置实质上相同。

＜可变刚性机构5＞

如图2所示，可变刚性机构5构成为根据输入部件2或惯性环3的转速，而使输入部件2与惯性环3之间的扭转刚性产生变化。需要指出，在本实施方式中，可变刚性机构5构成为根据输入部件2的转速，使上述扭转刚性产生变化。详细而言，可变刚性机构5随着输入部件2的转速变高，而使输入部件2与惯性环3之间的扭转刚性变大。

可变刚性机构5具有离心件51及凸轮机构52。离心件51安装于输入部件2。详细而言，离心件51配置于一对输入板22间。通过一对输入板22在轴方向上保持离心件51。另外，离心件51在圆周方向被多个引导部件23保持。

离心件51受到由输入部件2的旋转导致的离心力而能够在径向方向上移动。离心件51在一对输入板22间配置为能够在径向方向上移动。另外，引导部件23通过离心件51在径向方向上移动而自转。由此，离心件51能够在径向方向平稳地移动。需要指出，离心件51也可以具有在轴方向突出的突部。通过该突部与输入板22的贯通孔等卡合，从而能够限制离心件51向轴方向内侧的移动。

离心件51具有凸轮面511。在主视图(如图2所示，沿着轴方向观察的状态)中，凸轮面511形成为向径向方向内侧凹陷的圆弧状。需要指出，凸轮面511是离心件51的外周面。如后文所述，该离心件51的凸轮面511作为凸轮机构52的凸轮发挥功能。

凸轮机构52受到作用于离心件51的离心力，在输入部件2与惯性环3之间产生扭转(圆周方向上的相对位移)时，将离心力转换为使扭转角变小的方向上的圆周方向力。

凸轮机构52由凸轮从动件521、离心件51的凸轮面511构成。需要指出，离心件51的凸轮面511作为凸轮机构52的凸轮发挥功能。凸轮从动件521安装于铆钉31。即，凸轮从动件521被铆钉31支承。需要指出，凸轮从动件521优选为组装成能够相对于铆钉31旋转，但也可以组装成无法旋转。凸轮面511是与凸轮从动件521抵接的面，且在轴方向观察为圆弧状。当输入部件2与惯性环3在预定的角度范围相对旋转时，凸轮从动件521沿着该凸轮面511移动。

当通过凸轮从动件521与凸轮面511接触，而输入部件2与惯性环3之间产生扭转角(旋转相位差)时，在离心件51产生的离心力被转换为使扭转角变小的圆周方向上的力。

＜弹性部件＞

如图5所示，弹性部件6被一对输入板22保持。详细而言，弹性部件6被一对输入板22所形成的翘起部221保持。弹性部件6从形成于一对输入板22的窗部222暴露。

弹性部件6在圆周方向伸缩。弹性部件6是螺旋弹簧。在径向方向上，该弹性部件6的外侧配置有离心件51。具体而言，包括离心件51的可变刚性机构5在径向方向上配置于弹性部件6的外侧。

弹性部件6从输入侧旋转体131被输入有扭矩。来自输入侧旋转体131的扭矩经由弹性部件6输入至一对输入板22。

[扭矩波动抑制装置的动作]

接着，针对扭矩波动抑制装置10的动作进行说明。

在锁定开启时，传递至前盖11的扭矩经由输入侧旋转体131及弹性部件6传递至输入部件2。

在扭矩传递时无扭矩波动的情况下，在如图2所示的状态下，输入部件2及惯性环3旋转。在该状态下，凸轮机构52的凸轮从动件521与凸轮面511的径向方向最内侧的位置(圆周方向上的中央位置)抵接。另外，在该状态下，输入部件2与惯性环3之间的扭转角实质上是0。

需要指出，输入部件2与惯性环3之间的扭转角是指，在图2及图7中示出的离心件51及凸轮面511的圆周方向上的中央位置、与凸轮从动件521的中心位置在圆周方向上的偏移。

如图7所示，若在扭矩传递时存在扭矩波动，则在输入部件2与惯性环3之间产生扭转角θ。图7示出在+R侧产生扭转角+θ的情况。

如图7所示，在输入部件2与惯性环3之间产生扭转角+θ的情况下，凸轮机构52的凸轮从动件521沿着凸轮面511相对地向图7中的右侧移动。此时，由于在离心件51作用有离心力，因此形成于离心件51的凸轮面511从凸轮从动件521受到的反作用力成为图7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、以及使离心件51朝向径向方向内侧移动的方向上的第二分力P2。

并且，第一分力P1成为经由凸轮机构52及离心件51使输入部件2在图7中的右方向上移动的力。即，使输入部件2与惯性环3之间的扭转角θ变小的方向上的力成为作用于输入部件2的力。另外，通过第二分力P2，使离心件51对抗离心力而向内周侧移动。

需要指出，在逆方向上产生扭转角的情况下，凸轮从动件521沿着凸轮面511相对地向图7的左侧移动，动作原理相同。

如上所述，若通过扭矩波动在输入部件2与惯性环3之间产生扭转角，则通过作用于离心件51的离心力及凸轮机构52的作用，输入部件2受到使两者的扭转角变小的方向上的力(第一分力P1)。利用该力，可抑制扭矩波动。

上述抑制扭矩波动的力根据离心力，即输入部件2的转速而产生变化，并且根据旋转相位差及凸轮面511的形状也产生变化。因此，通过适当设定凸轮面511的形状，能够将扭矩波动抑制装置10的特性设为与发动机型号等相应的最优异的特性。

例如，在相同离心力作用的状态下，凸轮面511的形状能够设为第一分力P1根据扭转角而线性变化的形状。另外，凸轮面511的形状能够设为第一分力P1根据旋转相位差而非线性变化的形状。

如上所述，通过扭矩波动抑制装置10对扭矩波动进行抑制的力根据输入部件2的转速而产生变化。具体而言，由于当发动机等驱动源高速旋转时输入部件2也高速旋转，因而作用于离心件51的离心力大。因此，可变刚性机构5的扭转刚性也变大，输入部件2与惯性环3之间的扭转角变小。另一方面，由于当发动机等驱动源低速旋转时输入部件2也低速旋转，因此作用于离心件51的离心力小。因此，可变刚性机构5的扭转刚性也变小，输入部件2与惯性环3之间的扭转角变大。

[特性的例子]

图8是示出扭矩波动抑制装置10的特性一个例子的图。横轴是转速，纵轴是扭矩波动(旋转速度波动)。特性Q1示出未设置用于抑制扭矩波动的装置的情况，特性Q2示出设置了现有的无凸轮机构的动态阻尼器装置的情况，特性Q3示出设置有本实施方式的扭矩波动抑制装置10的情况。

从该图8可知，在设置有无可变刚性机构的动态阻尼器装置的装置(特性Q2)中，能够只针对特定的转速区域抑制扭矩波动。另一方面，在具有可变刚性机构5的本实施方式(特性Q3)中，在全部转速区域均能够抑制扭矩波动。

[变形例]

本发明不限定于上述的实施方式，不脱离本发明的范围而能够有各种的变形或更改。

＜变形例1＞

在上述实施方式中，惯性块4由与惯性环3由不同的部件构成，但并不限定于此。例如，惯性块4也可以由与惯性环3相同的部件形成。

＜变形例2＞

在上述实施方式中，惯性块4配置于输入部件2的容纳部21内，但不限定于该结构。例如，惯性块4也可以配置于输入部件2的外周缘的径向方向外侧。在该情况下，输入部件2也可以不具有容纳部21。

＜变形例3＞

在本实施方式中，离心件51安装于输入部件2而凸轮从动件521不安装于惯性环3，但扭矩波动抑制装置不限定于该结构。例如，离心件也可以安装于惯性环3，凸轮从动件521也可以安装于输入部件2。

＜变形例4＞

在上述实施方式中，将扭矩波动抑制装置10安装于扭矩转换器100，但也能够将扭矩波动抑制装置10安装于离合器装置等其它动力传达装置。

2…输入部件；21…容纳部；3…惯性环；4…惯性块；5…可变刚性机构；51…离心件；52…凸轮机构；10…扭矩波动抑制装置；100…扭矩转换器；12…扭矩转换器主体。

Claims (7)

1.一种扭矩波动抑制装置，其特征在于，具备：

输入部件，配置为能够旋转，且被输入有扭矩；

一对惯性环，在轴向上配置于所述输入部件的两侧，配置为能够与所述输入部件相对旋转，且所述一对惯性环互相一体旋转；

离心件，受到由所述输入部件或所述一对惯性环的旋转导致的离心力而能够在径向方向上移动；以及

惯性块，配置于所述一对惯性环间，且安装于所述一对惯性环，并且所述惯性块与所述一对惯性环一体旋转，

所述输入部件具有形成于所述输入部件的外周部且在圆周方向上延伸的容纳部，

所述惯性块配置于所述容纳部内，且所述惯性块与所述离心件配置在同一圆周上。

2.根据权利要求1所述的扭矩波动抑制装置，其特征在于，

若所述输入部件与所述一对惯性环之间的扭转角达到阈值，则所述惯性块与容纳部的内壁面抵接。

3.根据权利要求1或2所述的扭矩波动抑制装置，其特征在于，

所述容纳部向径向方向外侧开口。

4.根据权利要求1或2所述的扭矩波动抑制装置，其特征在于，

所述惯性块在圆周方向上延伸。

5.根据权利要求1或2所述的扭矩波动抑制装置，其特征在于，

所述扭矩波动抑制装置还具备包括所述离心件的可变刚性机构，所述可变刚性机构根据所述输入部件或所述一对惯性环的转速，使所述输入部件与所述一对惯性环之间的抗扭刚性产生变化。

6.根据权利要求5所述的扭矩波动抑制装置，其特征在于，

所述可变刚性机构具有：

凸轮机构，受到作用于所述离心件的离心力，并将所述离心力转换为使所述输入部件与所述一对惯性环之间的扭转角变小的方向上的圆周方向力。

7.一种扭矩转换器，其特征在于，具备：

扭矩转换器主体，具有泵轮、涡轮及定子；以及

权利要求1至6中任一项所述的扭矩波动抑制装置。

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