JP2019078278A - Pendulum-type torsional vibration reduction device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、慣性質量体の往復運動あるいは振り子運動によって捩り振動を低減する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for reducing torsional vibration by reciprocating or pendulum movement of an inertial mass.
この種の装置の一例が特許文献1に記載されている。その装置は、トルクを受けて回転する回転体の外周部に、当該回転体の円周方向に一定の間隔で複数のガイド孔が形成され、ガイド孔内に、回転体に入力されるトルクの変動によって往復動する慣性質量体である転動体がそれぞれ配置されている。各転動体は連結部材によって回転体の円周方向には共に移動するように連結されている。また、上記の装置は、ガイド孔と転動体と連結部材とを液密状態に覆うケーシングを有しており、ケーシングの内部に回転体の外周部を覆うとともに、その内部にガイド孔と転動体と連結部材とを収容している。回転体の半径方向でケーシングの内周部分は回転体を挟み付けた状態で回転体に締結されている。 An example of this type of device is described in US Pat. In the device, a plurality of guide holes are formed at regular intervals in the circumferential direction of the rotating body at the outer peripheral portion of the rotating body which receives torque and rotates, and the torque of the torque input to the rotating body is formed in the guide hole. Rolling elements, which are inertial masses that reciprocate due to fluctuations, are respectively arranged. The respective rolling elements are coupled to move together in the circumferential direction of the rotating body by a coupling member. In addition, the above-mentioned device has a casing which covers the guide hole, the rolling element and the connecting member in a liquid-tight state, covers the outer peripheral portion of the rotating body inside the casing, and also has the guide hole and the rolling element inside thereof. And the connecting member. The inner circumferential portion of the casing in the radial direction of the rotating body is fastened to the rotating body with the rotating body held therebetween.
特許文献1に記載された構成では、上述したように、ケーシングの内周部分によって回転体を挟み付けてそれらを締結している。つまり、回転体の分、締結する部品点数が多くなるため、ケーシングの密閉性が低下してしまう可能性がある。また、ケーシングを締結している箇所が厚くなるから、装置全体としての軸長が長くなってしまう可能性がある。
In the configuration described in
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、簡素な構成で転動体を覆うカバーの密閉性を確保し、かつ、装置の全体として軸長を短縮することのできる捩り振動低減装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above technical problems, and has a simple configuration to ensure the sealability of the cover covering the rolling elements, and to reduce the axial length of the entire device. An object of the present invention is to provide a vibration reduction device.
上記の目的を達成するために、この発明は、トルクを受けて回転する回転体と、前記回転体の円周方向に所定の間隔をあけて形成された複数の転動面と、前記転動面に遠心力によって押し付けられかつ前記回転体に入力されるトルクが変動することによって前記回転体の円周方向に前記転動面上を往復動する転動体と、前記各転動体を前記回転体の円周方向に移動するように連結する連結部材と、前記転動面と前記転動体と前記連結部材とを液密状態に覆うカバーとを備えた振子式捩り振動低減装置において、前記回転体は、前記カバーの内部に収容され、かつ、前記カバーの内壁面のうちの前記回転体の半径方向で外側の内壁面に連結され、前記連結部材は、前記カバーの内部における前記回転体の半径方向で前記転動体を挟んで前記回転体とは反対側に配置され、かつ、前記カバーの内壁面のうちの前記回転体の半径方向で内側の内壁面によって、前記回転体の円周方向に移動可能に支持されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a rotating body that receives torque and rotates, a plurality of rolling surfaces formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotating body, and the rolling. A rolling element that reciprocates on the rolling surface in a circumferential direction of the rotating body by being pressed by a centrifugal force by a centrifugal force and a torque input to the rotating body is fluctuated; And a connecting member connected so as to move in the circumferential direction, and a cover that covers the rolling surface, the rolling element, and the connecting member in a fluid-tight manner. Is accommodated inside the cover and is connected to the radially outer surface of the rotary body among the inner wall surfaces of the cover, and the connecting member is a radius of the rotary body within the cover The rotation across the rolling element in the direction And movably supported in the circumferential direction of the rotating body by the radially inner inner wall surface of the rotating body out of the inner wall surfaces of the cover. It is
この発明によれば、回転体はカバーの内部に収容され、かつ、カバーの内壁面のうちの回転体の半径方向で外側の内壁面に連結されている。また、カバーの内部における前記半径方向で転動体を挟んで回転体とは反対側に、各転動体を円周方向に移動するように連結する連結部材が配置されている。つまり、カバーによって回転体を挟み付けないため、特許文献1に記載された構成と比較して、締結する部品点数が少なくなり、カバーの密閉性を向上することができる。また、カバーを閉じている箇所の厚さを可及的に薄くすることができ、これにより、軸線方向のスペースを有効に利用して装置全体として軸長の短縮を図ることができる。また、転動体は回転体と共に回転し、遠心力によって転動面に押し付けられる。そして、回転体に入力されるトルクが変動すると、トルクの変動に応じて転動面上を往復動する。このように、転動体は回転体のみに接触するから、カバーの強度や剛性を回転体の強度や剛性よりも低減することができ、これによりカバーの材料コストを低減することができる。また、各転動体は連結部材によって回転方向には移動するように連結されている。そのため、転動体を転動面に押し付けるほどの大きさの遠心力が生じない回転数で回転体が回転している場合に、回転体の回転中心を挟んで左右のいずれか一方に位置する転動体が重力によって下向きの荷重を生じさせるとしても、いずれか他方に位置する転動体の重量によるモーメントが前記下向きの荷重に抗して上昇させるように前記一方に位置する転動体に作用する。その結果、転動体の自由な移動を抑制することができるため、転動体が転動面に衝突したり、それに起因して衝突音が発生したりすることを防止もしくは抑制することができる。
According to the present invention, the rotating body is accommodated inside the cover, and is connected to the radially outer outer wall surface of the rotating body among the inner wall surfaces of the cover. Further, on the opposite side of the rolling element in the radial direction in the inside of the cover with respect to the rotating body, a connecting member is provided which connects the rolling elements so as to move in the circumferential direction. That is, since the rotating body is not pinched by the cover, the number of parts to be fastened is reduced as compared with the configuration described in
(第1実施形態)
この発明の第1実施形態に係る捩り振動低減装置は、図示しない駆動力源から図示しない駆動対象部に伝達されるトルクの変動を低減するものであって、例えば、駆動力源の出力軸や駆動対象部の入力軸などの回転軸の回転中心軸線と同一軸線上に取り付けられる。上記の駆動力源は例えばエンジンである。駆動対象部は例えば変速機であって、変速比がステップ的に変化する有段式の変速機、もしくは、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機などの従来知られた変速機であってよい。
First Embodiment
The torsional vibration reduction device according to the first embodiment of the present invention reduces fluctuations in torque transmitted from a drive power source (not shown) to a drive target (not shown). It is attached on the same axis as the rotation center axis of the rotation shaft such as the input shaft of the drive target portion. The aforementioned driving power source is, for example, an engine. The drive target unit is, for example, a transmission, and a known transmission such as a stepped transmission in which the transmission ratio changes stepwise or a continuously variable transmission in which the transmission ratio can be continuously changed. It may be a machine.
図1は、この発明に係る振子式捩り振動低減装置の第1実施形態の断面図であり、図2は、図1に示すII−II線に沿う矢視断面図である。図1および図2に示す振子式捩り振動低減装置1は、トルクを受けて回転する環状の回転体2を備え、回転体2の内周面に回転体2の円周方向に一定の間隔をあけて、遠心力によって転動体3が押し付けられる転動面4が形成されている。図1に示す例では、転動面4が13個形成されている。各転動面4に慣性質量体である転動体3がそれぞれ配置される。なお、図1には、図面を簡単にするため、転動体3を1つだけ記載してある。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of a pendulum type torsional vibration reducing device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG. The pendulum type torsional
先ず、転動面4の形状について説明し、次いで、転動体3の構造について説明する。転動面4の形状は、回転体2の半径より小さい曲率半径の円弧面もしくは円弧面に近似した曲面である。そのため、転動面4はその長手方向での中央部が、回転体2の回転中心1Aから最も遠く、ここが中立点P0となっている。中立点P0から転動面4の両端部側にずれるほど回転体2の回転中心1Aに転動体3が次第に接近するようになっている。転動体3がトルク変動に応じて往復動する角度範囲は実験などにより予め求めることができる。なお、図1および図2に示す例では、転動体3は中立点P0に位置している。
First, the shape of the
また、互いに隣接する転動面4同士の間の部分は境界部5となっており、そのため、転動体3は境界部5を限度として回転体2の円周方向に移動する。なお、回転体2は要求される強度や質量などを満たすため、金属材料によって形成されることが好ましい。また、上述した構成の回転体2は一例として打ち抜き加工などによって形成することができる。
Further, the portions between the
転動体3は、回転体2が回転した場合に遠心力によって転動面4に押し付けられて転動面4上を転動する。そのため、転動体3のうち、少なくとも転動面4に接触する部分は、断面が円形となっている。具体的には、図1および図2に示す例における転動体3は、2つに分割して構成されており、第1マス6と、当該第1マス6に組み付けられる第2マス7とを備えている。第1マス6は中空円筒状の軸部6Aと、軸部6Aの一方の端部に一体に設けられた第1フランジ部6Bとを備え、軸部6Aの長さは回転体2の板厚より僅かに長く設定されている。また、軸部6Aの外周面が転動面4に接触する部分であり、遠心力によって転動面4に押し付けられる。第1フランジ部6Bは軸部6Aの外径より大きい外径の円盤状の部材であって、第1フランジ部6Bが回転体2の側面に引っ掛かるようになっている。
The
第2マス7は軸部6Aの内周部に嵌め合わされる円柱状の嵌合部7Aと、嵌合部7Aの一方の端部に一体に設けられた第2フランジ部7Bとを備え、嵌合部7Aの長さは第1マス6の軸長とほぼ同じ長さに設定されている。第2フランジ部7Bは円盤状の部材であって、第1マス6の第1フランジ部6Bとほぼ同じ外径に設定され、第2フランジ部7Bが回転体2の側面に引っ掛かるようになっている。すなわち、転動体3は回転体2から軸線方向に抜け出ないように断面が「H」形に形成されている。なお、転動体3は要求される強度や質量などを満たすため、金属材料によって形成されることが好ましい。
The
各転動体3は連結部材8によって回転体2の回転方向には共に移動するように互いに連結されている。連結部材8は、図1および図2に示すように、回転体2の半径方向で転動体3を挟んで回転体2とは反対側に、つまり、回転体2の半径方向で回転体2の内側に位置している。上記の連結部材8は回転体2の半径より小さい半径の環状の環状部9を備え、環状部9の外周面における転動面4に対応する位置に各転動体3を前記回転方向には共に移動するように連結する連結部10が設けられている。つまり、環状部9に転動面4と同じ数の連結部10が形成されている。回転体2の軸線方向における環状部9の長さは転動体3の軸長より長く設定されている。これは、連結部材8が前記軸線方向に移動した場合に、後述するカバーの内壁面に前記軸線方向での環状部9の両端部を当接させて軸線方向への連結部材8の移動量を少なくするためである。
The
連結部10は回転体2の半径方向で外側に開口したほぼ半円状に形成されており、連結部10内に転動可能に転動体3が配置される。つまり前記半径方向では連結部10と転動面4との間に転動体3が位置する。連結部10は、具体的には、一対のアーム部10Aを有しており、各アーム部10Aは転動体3の各フランジ部6B,7Bの外径に沿うように湾曲している。また、各アーム部10Aの先端部、より正確には環状部9の中心から同一の半径位置において、各アーム部10Aに各転動体3が線接触または点接触して連結される。結局、上記構成の連結部材8によって各転動体3は回転体2の回転方向(円周方向)においては一体となってあるいは共に移動するように連結され、また回転体2の半径方向には、転動面4と連結部10との間の空間を限度として移動できるようになっている。このように、各転動体3が回転体2の半径方向に移動できるように構成されているのは、転動面4に沿う転動体3の自由な転動つまり振り子運動を妨げないようにするためである。連結部材8は、転動体3の往復動を阻害しないために、例えば合成樹脂材料によって形成されることが好ましい。
The connecting
また、振子式捩り振動低減装置1は、転動体3と連結部材8とを外部のオイルから遮蔽するため、転動体3と連結部材8とを液密状態に覆うカバー11を備えている。カバー11は環状の中空部材であって、当該カバー11によって区画されていて転動体3と連結部材8とを収容している環状の中空部分が収容部12となっている。収容部12の断面形状は図2に示すように、矩形状となっている。回転体2の半径方向で収容部12の内壁面のうちの外側の内壁面12Aに、回転体2の外周面が一体に連結されている。前記半径方向で収容部12内での内側には連結部材8が位置しており、連結部材8は収容部12の内壁面のうちの半径方向で内側の内壁面12Bによって回転体2の円周方向に移動可能に支持されている。また、回転体2の軸線方向におけるカバー11の幅は、軸線方向におけるカバー11の内壁面12C,12Dに転動体3が接触せずに転動体3を収容できる幅に設定されている。
In addition, the pendulum type torsional
カバー11の構造について具体的に説明すると、カバー11は上述した駆動力源側に位置する環状のフロントカバー11Aと、駆動対象部側に位置する環状のリヤカバー11Bとを備えており、リヤカバー11Bの外周側の部分は、回転体2の外周面を覆うようにフロントカバー11A側に延びている。当該リヤカバー11Bの外周側の部分における、回転体2の半径方向で内側の面すなわち、上述した収容部12の内壁面のうちの外側の内壁面12Aに、溶接などの適宜の接合手段によって回転体2の外周面が接合されて一体化されている。なお、カバー11と図示しない駆動力源とが動力伝達可能に連結されており、駆動力源で発生させたトルクによってカバー11が回転させられ、カバー11と一体となって回転体2が回転する。
Specifically describing the structure of the
一方、フロントカバー11Aの外周側の部分は回転体2の半径方向に延びている。当該フロントカバー11Aの外周側の部分におけるリヤカバー11B側の面と、前記リヤカバー11Bの外周側の部分におけるフロントカバー11A側の端部とが溶接などの適宜の接合手段によって接合されて一体化されている。
On the other hand, a portion on the outer peripheral side of the
フロントカバー11Aの内周側の部分とリヤカバー11Bの内周側の部分とは共に、クランク状に形成されており、フロントカバー11Aとリヤカバー11Bとのそれぞれにおける軸線方向に延びている部分によって前記半径方向で収容部12の内壁面のうちの内側の内壁面12Bが形成されている。また、半径方向に延びている部分が互いに密着させられる取付フランジ11C,11Dとなっている。各取付フランジ11C,11Dを互いに密着させた状態で例えば、リベット13によって互いに締結することにより、フロントカバー11Aとリヤカバー11Bとが一体化される。なお、カバー11はその内部に収容する回転体2や転動体3、連結部材8などを外部のオイルから遮蔽するように構成されていればよく、そのため、回転体2に要求される強度より低い強度の金属材料によって形成されていてよい。また、カバー11を構成しているフロントカバー11Aとリヤカバー11Bとのそれぞれは、プレス加工などによって成形することができる。
The portion on the inner peripheral side of the
したがって、上述した構成の捩り振動低減装置1によれば、フロントカバー11Aとリヤカバー11Bとを直接締結して、転動体3や連結部材8を液密状態に覆うカバー11を構成することができる。そのため、特許文献1に記載された構成と比較して、締結する部品点数が少なく、カバー11の密閉性や締結の信頼性を向上することができる。また、各取付フランジ11C,11Dを直接締結するため、その締結している箇所の厚さを可及的に短縮することができる。そのため、軸線方向におけるスペースを有効に利用して装置の全体として軸長を短縮することができる。また、上述した構成の捩り振動低減装置1では、リベット13の長さを短縮することができる。リベット13の長さを短縮した分、リベット13を軽量化することができる。さらに、半径方向への転動体3の移動は回転体2と連結部材8とによって規制されるため、回転体2は転動体3が遠心力によって押し付けられる転動面4を有していればよく、つまり、回転体2の形状およびカバー11の形状を簡素化することができるから、それらを製造しやくなる。また、回転体2を軽量化することができる。そして、回転体2を軽量化できることにより、振子式捩り振動低減装置1の全体の質量に対して転動体3の質量が増大するため、制振性能を向上することができる。さらに、回転体2の材料コストや製造コストなどを削減することができる。
Therefore, according to the torsional
また、上記構成の振子式捩り振動低減装置1では、軸線方向における環状部9の長さは、転動体3の軸長より長い。そのため、回転体2に伝達されるトルクの変動によって軸線方向に連結部材8が移動する場合には、軸線方向への少ない移動量で連結部材8と各内壁面12C,12Dとが接触する。その結果、軸線方向への運動エネルギが小さい状態で、連結部材8と各内壁面12C,12Dとが接触するため、接触による異音や振動の発生を抑制することができる。さらに、各転動体3は連結部材8によって回転体2の回転方向には移動するように連結されている。そのため、転動体3を転動面4に押し付けるほどの大きさの遠心力が生じない回転数で回転体2が回転している場合に、回転体2の回転中心1Aを挟んで左右のいずれか一方に位置する転動体3が重力によって下向きの荷重を生じさせるとしても、いずれか他方に位置する転動体3の重量によるモーメントが前記下向きの荷重に抗して上昇させるように前記一方に位置する転動体3に作用する。その結果、転動体3が転動面4に衝突したり、それに起因して衝突音が発生したりすることを防止もしくは抑制することができる。
Further, in the pendulum type torsional
ここで、回転体2に対する転動体3と連結部材8との組み付け方法について説明する。先ず、回転体2の内側に連結部材8を配置し、転動面4と連結部10との位置をそれぞれ合わせる。そして、転動面4が形成されている箇所における回転体2の側面に、各フランジ部6B,7Bの少なくとも一部を引っ掛ける。また、各フランジ部6B,7Bにおける回転体2の側面に引っかかっている箇所とは反対側を連結部10に配置する。これにより、回転体2と連結部材8との間に転動体3が斜めに配置され、回転体2に対して連結部材8が軸線方向にずれた状態、言い換えれば、浮いた状態になる。次いで、連結部材8を回転体2に向かって押し下げて、転動体3における各フランジ部6B,7Bの間に、回転体2を嵌め込む。こうすることにより回転体2に対して転動体3と連結部材8とを容易に組み付けることができる。
Here, a method of assembling the rolling
(第2実施形態)
次に、この発明に係る振子式捩り振動低減装置の第2実施形態について説明する。図3は、この発明に係る振子式捩り振動低減装置の第2実施形態の断面図であり、図4は、図2に示すIV−IV線に沿う矢視断面図である。図3および図4に示す例は、連結部10における転動体3側の面に、転動体3の各フランジ部6B,7Bとの間のスペースに配置される突部10Bを形成した例である。すなわち、軸線方向における突部10Bの厚さは、軸部6Aの軸長より短く設定されており、当該突部10Bと各フランジ部6B,7Bとの間隔は、一例として、各フランジ部6B,7Bと軸線方向におけるカバー11の内壁面との間隔より長く設定されている。これは、軸線方向に連結部材8が移動したとしても、連結部材8の移動によって転動体3が軸線方向に移動させられることを抑制するためである。また、半径方向における突部10Bの高さは、突部10Bと軸部6Aとの接触を回避もしくは抑制するために、軸部6Aの外周面から各フランジ部6B,7Bの外周縁部までの高さあるいは長さより短く設定されている。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the pendulum type torsional vibration reducing device according to the present invention will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of a second embodiment of the pendulum type torsional vibration reducing device according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. The example shown in FIG. 3 and FIG. 4 is an example in which the
また、第2実施形態では、第1実施形態と比較して、回転体2の半径方向で連結部10の内側つまり底部側では、各アーム部10A同士の間隔が狭く設定されており、ここに、転動体3が嵌まり合うように構成されている。これは、回転体2に転動体3および連結部材8を組み付けるときに、連結部10に転動体3を嵌合することにより組み付けやすくするためである。なお、回転体2に転動体3および連結部材8を組み付けた状態において、トルクの変動によって転動面4に沿って転動体3が往復動するときには、上述したように、各アーム部10Aの先端部において、各アーム部10Aに各転動体3が線接触または点接触して連結されるようになっている。他の構成は、図1および図2に示す構成と同様であるため、図1および図2に示す構成と同様の部分には、図1および図2と同様の符号を付してその説明を省略する。
Further, in the second embodiment, the distance between the
第2実施形態における回転体2に対する転動体3と連結部材8との組み付け方法について説明する。先ず、回転体2の内側に連結部材8を配置し、転動面4と連結部10との位置をそれぞれ合わせる。そして、転動面4が形成されている箇所における回転体2の側面に、各フランジ部6B,7Bの少なくとも一部を引っ掛ける。第2実施形態に係る連結部10の底部は、上述したように転動体3が嵌まり合うように構成されているため、前記各フランジ部6B,7Bにおける回転体2の側面に引っかけている箇所とは反対側の一部を連結部10の底部に嵌合する。これにより、図5に示すように、転動面4と連結部10との間に転動体3が斜めに配置され、回転体2に対して連結部材8が軸線方向にずれた状態、言い換えれば、浮いた状態になる。次いで、連結部材8を回転体2に向かって押し下げ、転動体3における各フランジ部6B,7Bの間に回転体2を嵌め込むとともに、これとは反対側では、突部10Bを各フランジ部6B,7Bの間に嵌め込む。また、第2実施形態では、突部10Bが形成されているため、組み付けた転動体3が軸線方向に抜け出ることを第1実施形態よりも抑制することができる。
A method of assembling the rolling
したがって、第2実施形態に係る振子式捩り振動低減装置1では、第1実施形態に係る振子式捩り振動低減装置1と比較して、組み付けやすく、また、その作業が容易であることにより、製造の工数やコストなどの低減を更に図ることができる。また、第2実施形態に係る振子式捩り振動低減装置1であっても、第1実施形態に係る振子式捩り振動低減装置1と同様の作用・効果を得ることができる。
Therefore, in the pendulum type torsional
なお、この発明は上述した各実施形態に限定されないのであって、特許を請求している範囲で適宜に変更して実施することができる。例えば、転動体3は、単純な円盤状もしくは円柱状の部材であってよい。要は、転動体3は遠心力によって転動面4に押し付けられた状態でトルクが変動した場合に、トルクの変動によって転動面4に沿って往復動するように構成されていればよい。
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, Comprising: It can change suitably and can be implemented in the range which claims the patent. For example, the rolling
1…振子式捩り振動低減装置、 2…回転体、 3…転動体、 4…転動面、 8…連結部材、 11…カバー、 12A…収容部の内壁面のうち半径方向で外側の内壁面、 12B…収容部の内壁面のうち半径方向で内側の内壁面。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記回転体は、前記カバーの内部に収容され、かつ、前記カバーの内壁面のうちの前記回転体の半径方向で外側の内壁面に連結され、
前記連結部材は、前記カバーの内部における前記回転体の半径方向で前記転動体を挟んで前記回転体とは反対側に配置され、かつ、前記カバーの内壁面のうちの前記回転体の半径方向で内側の内壁面によって、前記回転体の円周方向に移動可能に支持されている
ことを特徴とする振子式捩り振動低減装置。 A rotating body that receives torque and rotates, a plurality of rolling surfaces formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotating body, and the rolling surface are pressed by centrifugal force and input to the rotating body Of the rolling element that reciprocates on the rolling surface in the circumferential direction of the rotating body due to fluctuation of the torque, and a connecting member that moves the rolling elements so as to move in the circumferential direction of the rotating body And a cover that covers the rolling surface, the rolling element, and the connecting member in a liquid-tight manner.
The rotary body is accommodated inside the cover, and is connected to the radially outer side of the rotary body in the inner wall surface of the cover.
The connecting member is disposed on the opposite side of the rolling body in the radial direction of the rotating body inside the cover with respect to the rolling body, and the radial direction of the rotating body of the inner wall surface of the cover A pendulum-type torsional vibration reducing device characterized in that it is movably supported in the circumferential direction of the rotating body by the inner wall surface inside.
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