CN102822562A - 振动衰减装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够抑制因振动衰减装置的旋转中心发生变化而引起振子的往复运动次数的变化的振动衰减装置。所述振动衰减装置包括具有质量体(10)的振子式振动衰减机构(11)，质量体(10)通过响应扭转振动进行振子运动来衰减扭转振动，惯性体(4)设置在旋转轴(2，3)的驱动力源侧，弹性式振动减小机构(5)能够向惯性体(4)传递动力并且设置在比惯性体(4)更靠近变速器侧，振子式振动衰减机构(11)能够向弹性式振动减小机构(5)传递动力并且设置在比弹性式振动减小机构(5)更靠近变速器侧，转矩限制机构(14)能够向振子式振动衰减机构(11)传递动力并且设置在比振子式振动衰减机构(11)更靠近变速器侧。

Description

振动衰减装置
技术领域
本发明涉及振动衰减装置，该振动衰减装置安装在旋转部件上从而用于衰减输入至该旋转部件的转矩变化和由该转矩变化引起的扭转振动。
背景技术
已知一种振动衰减装置，该振动衰减装置安装在车辆的发动机的曲轴和变速器的输入轴或驱动轴等、产生转矩变化或因转矩变化引起的扭转振动的旋转部件上，从而吸收或衰减该转矩变化或扭转振动。在日本专利文献特开2002-13547号公报中记载了上述振动衰减装置的一例。
该日本专利文献特开2002-13547号公报中记载的振动衰减装置设置在发动机与对发动机所产生的动力进行变速的变速器之间的旋转轴上。该旋转轴包括发动机的输出轴以及以能够传递动力的方式与发动机的输出轴连结的变速器的输入轴。振动衰减装置包括：第一惯性体，所述第一惯性体通过惯性力吸收转矩变化和扭转振动；转矩限制机构，所述转矩限制机构以能够传递动力的方式与第一惯性体连接并配置在比第一惯性体更靠近变速器侧；以及扭转机构，所述扭转机构以能够传递动力的方式与转矩限制机构连接并配置在比转矩限制机构更靠近变速器侧，从而通过弹性部件的弹性力吸收或衰减转矩变化和扭转振动。该扭转机构配置在比转矩限制机构在旋转轴的径向上更靠近外侧。另外，扭转机构设置在与变速器的输入轴一体旋转的部件上，该部件上还设置有第二惯性体。转矩限制机构被构成为当输出轴与输入轴之间的转矩增大到一定程度时限制动力传递。
上述的日本专利文献特开2002-13547号公报中记载的振动衰减装置被构成为：通过第一惯性体和第二惯性体所产生的惯性力以及扭转机构中的弹性部件的弹性力来吸收或衰减旋转轴上产生的转矩变化和扭转振动。为了提高振动衰减装置的制振性能，例如可以考虑将第二惯性体替换为包括振子的振子式振动衰减机构，该振子通过响应于转矩变化和扭转振动而进行振子运动来吸收或衰减转矩变化和扭转振动。
然而，在转矩限制机构中，夹着该转矩限制机构配置在发动机侧即驱动侧的输出轴的旋转中心、与夹着该转矩限制机构配置在变速器侧即从动侧的输入轴的旋转中心之间可能发生偏移。因此，当以如上方式构成时，振子式振动衰减机构的旋转中心可能相对于输出轴的旋转中心发生偏心。
当振子式振动衰减机构的旋转中心相对于输出轴的旋转中心发生偏心时，与振子的往复运动次数的设计有关的、输出轴的旋转中心与振子的振动支点之间的距离发生变化。即，振子的往复运动次数将响应于振子式振动衰减机构的旋转中心的变化而变化，其结果是，振子式振动衰减机构和振动衰减装置整体的制振性能可能下降。
另外，在上述的日本专利文献特开2002-13547号公报中记载的振动衰减装置中，也可考虑将第一惯性体替换为振子式振动衰减机构的构成。然而，当以这种方式构成时，发动机的动力将被直接输入至振子式振动衰减机构，因而可能难以确保振子式振动衰减机构的耐久性和制振性能。
发明内容
本发明是着眼于上述的技术问题而做出的，其目的是提供能够抑制因振动衰减装置的旋转中心发生变化而引起振子的往复运动次数变化的振动衰减装置。
为了实现上述的目的，本发明提供一种振动衰减装置，包括：惯性体，所述惯性体通过惯性力来衰减旋转轴上产生的扭转振动，所述旋转轴向变速器传递驱动力源所产生的动力；弹性式振动减小机构，所述弹性式振动减小机构通过弹性部件的弹性力来衰减所述扭转振动；以及转矩限制机构，在向所述旋转轴输入了超过预定值的动力的情况下，所述转矩限制机构限制所述动力的传递，所述振动衰减装置的特征在于，包括振子式振动衰减机构，所述振子式振动衰减机构具有质量体，所述质量体通过响应于所述扭转振动进行振子运动来衰减所述扭转振动，所述惯性体设置在所述旋转轴的所述驱动力源侧，所述弹性式振动减小机构能够向所述惯性体传递动力并且设置在比所述惯性体更靠近所述变速器侧，所述振子式振动衰减机构能够向所述弹性式振动减小机构传递动力并且设置在比所述弹性式振动减小机构更靠近所述变速器侧，所述转矩限制机构能够向所述振子式振动衰减机构传递动力并且设置在比所述振子式振动衰减机构更靠近所述变速器侧。
另外，本发明提供一种振动衰减装置，在上述的发明中，其特征在于，所述振子式振动衰减机构被配置于在所述旋转轴的径向上比所述转矩限制机构更靠近外侧，所述振子式振动衰减机构和所述转矩限制机构被配置为在所述旋转轴的径向上相互重叠。
此外，本发明提供一种振动衰减装置，在上述任一项的发明中，其特征在于，所述旋转轴包括所述驱动力源的输出轴、以及以能够传递动力的方式与所述驱动力源的输出轴连结的所述变速器的输入轴，所述惯性体以能够与所述输出轴一体旋转的方式被设置，所述弹性式振动减小机构包括：输入侧部件，所述输入侧部件与所述惯性体连结，并且相对于所述输入轴以能够相对旋转的方式设置；以及输出侧部件，所述输出侧部件输出通过所述弹性部件的弹性力使所述扭转振动衰减后的所述动力，并且所述输出侧部件相对于所述输入侧部件以能够相对旋转的方式设置，所述振子式振动衰减机构与所述输出侧部件以能够一体旋转的方式连结，所述转矩限制机构以能够与所述输入轴一体旋转的方式设置。
并且，本发明提供一种振动衰减装置，在上述任一项的发明中，其特征在于，所述质量体包括：转动体，所述转动体通过响应于所述扭转振动一边转动一边进行振子运动来衰减所述扭转振动；以及振子，所述振子通过响应于所述扭转振动进行摆动来衰减所述扭转振动。
根据本发明，惯性体设置在旋转轴的驱动力源侧，弹性式振动减小机构以能够传递动力的方式设置在比惯性体靠近变速器侧的位置上，振子式振动衰减机构以能够传递动力的方式设置在比弹性式振动减小机构靠近变速器侧的位置上，转矩限制机构以能够传递动力的方式设置在比振子式振动衰减机构靠近变速器侧的位置上。即，由于转矩限制机构设置在最靠近变速器侧的位置上，因此通过转矩限制机构也能够防止或抑制驱动力源侧的惯性质量平衡的变化。即，能够减小不平衡量。具体地，由于在不平衡量很大时，尤其存在引发旋转一次的旋转变化的可能性，因此，通过实现不平衡量的减小能够防止或抑制旋转一次的旋转变化。另外，由于振子式振动衰减机构设置在比转矩限制机构更靠近驱动力源侧的位置上，因此能够防止或抑制振子式振动衰减机构的旋转中心相对于旋转轴的旋转中心发生偏心。其结果是，能够防止或抑制振子的往复运动次数发生变化。换言之，能够防止或抑制因夹着转矩限制机构配置在驱动侧的旋转轴的旋转中心与配置在从动侧的旋转轴的旋转中心之间发生偏移(所谓的转矩限制机构的轴心偏移)引起振子的往复运动次数发生变化。其结果是，能够获得稳定的制振性能。另外，由于转矩限制机构被设置在最靠近变速器侧的位置上，因此，在转矩限制机构工作而限制动力传递的情况下，也能够减小作用于变速器上的惯性力矩，并且能够提高转矩限制机构对过大的输入转矩、即过大的反向输入转矩的响应性。其结果是，能够确保振子式振动衰减机构对抗过大的反向输入转矩的强度。
另外，根据本发明，振子式振动衰减机构被配置在旋转轴的径向上比转矩限制机构靠近外侧的位置上，并且振子式振动衰减机构和转矩限制机构被配置为在旋转轴的径向上相互重叠。因此，能够实现振动衰减装置的小型化。
此外，根据本发明，由于振子式振动衰减机构被构成为与输出轴一体旋转，因此，在转矩限制机构工作而限制动力传递的情况下，能够防止或抑制因上述的转矩限制机构的轴心偏移引起振子式振动衰减机构的振子的往复运动次数变化。
并且，根据本发明，振子式振动衰减机构的质量体包括响应于扭转振动进行摆动的振子、以及响应于扭转振动一边转动一边往复运动的转动体。因此，通过将质量体的往复运动次数设计为接近想要吸收或衰减的扭转振动的次数或设计为构成振动衰减机构的制振目标的振动次数的次数，并使质量体进行振子运动，能够吸收或衰减扭转振动。
附图说明
图1是示意性示出本发明涉及的振动衰减装置的图。
具体实施方式
接下来更具体地说明本发明。本发明涉及的振动衰减装置能够被构成为与驱动力源的所产生的转矩被输入而进行旋转的旋转轴或旋转体一体化。该振动衰减装置能够为具有下列部件作为主要的构成元件的构成：惯性体，所述惯性体通过惯性力吸收或衰减旋转轴或旋转体所产生的扭转振动；弹性式振动减小机构，所述弹性式振动减小机构通过弹性部件的弹性力吸收或衰减扭转振动；振子式振动衰减机构，所述振子式振动衰减机构包括质量体振子式振动衰减机构，所述质量体通过响应于扭转振动进行往返运动来吸收或衰减扭转振动；以及转矩限制机构，当输入到旋转轴或旋转体的转矩增大到某种程度时所述转矩限制机构限制转矩传递。在本发明中，具有如上所述的构成的振动减小装置能够为设置在驱动力源与配置在驱动力源的输出侧的变速器之间的旋转轴上的构成，因此，该旋转轴能够为包括驱动力源的输出轴以及以能够传递动力的方式与驱动力源的输出轴连结的变速器的输入轴的构成。
在本发明中，特别地，能够将转矩限制机构设置在变速器的输入轴上，并且能够将其他的各构成设置在驱动力源的输出轴上。并且，本发明被构成为与上述的质量体的往复运动次数的设计有关的、旋转轴(即，输出轴)的旋转中心与质量体的往复运动的振动支点之间的距离难以变化。即，本发明被构成为防止或者抑制因转矩限制机构的轴心偏移引起振子式振动衰减机构的旋转中心相对于驱动力源的输出轴的旋转中心发生偏心。由此，本发明被构成为防止或抑制质量体的往复运动次数变化。
图1中示意性示出了本发明涉及的振动衰减装置。在此所示的例子是将本发明涉及的振动衰减装置1设置在驱动力源(未图示)的输出轴2与变速器(未图示)的输入轴3之间的例子，所述变速器与驱动力源的输出侧以能够传递动力的方式被设置并对驱动力源所产生的动力进行变速而传递。对于驱动力源，可使用汽油发动机或柴油发动机等的内燃机、或者电气马达或使用电气马达和内燃机这两者的混合动力式的驱动力源等。上述的输出轴2和输入轴3相当于本发明涉及的旋转轴。
惯性轮4以能够与输出轴2一体旋转的方式安装在驱动力源的输出轴2上。该惯性轮(也称作驱动圆盘)4作为飞轮发挥功能从而衰减输出轴2的转矩变化或扭转振动，例如该惯性轮4具有某种程度的质量并形成为圆板形状。该惯性轮4相当于本发明涉及的惯性体。
在输出轴2的轴线方向上比惯性轮4靠近变速器侧并且在惯性轮4的半径方向内侧，设置有通过弹性部件的弹性力吸收或衰减转矩变化或扭转振动的弹性式振动减小机构5。弹性式振动减小机构5包括：环状的驱动圆盘6，所述驱动圆盘6是弹性式振动减小机构5的输入侧的旋转体；减振弹簧7，所述减振弹簧7例如由压缩线圈弹簧形成；以及从动圆盘8，所述从动圆盘8是弹性式振动减小机构5的输出侧的旋转体。驱动圆盘6与上述的惯性轮4以能够一体旋转的方式连结。
驱动圆盘6和从动圆盘8被构成为相对旋转，并且减振弹簧7通过被夹持在驱动圆盘6和从动圆盘8之间进行保持。并且，当驱动圆盘6和从动圆盘8相对旋转时，通过在各圆盘6、8之间产生扭转，使得减振弹簧7被压缩，由此通过该减振弹簧7的弹性力吸收扭转，或者通过减振弹簧7的扭转来使振动衰减。在弹性式振动减小机构5与输入轴3之间设置有套筒9或轴承等轴承部件，并且在弹性式振动减小机构5或者各圆盘6、8与输入轴3之间产生滑动，由此弹性式振动减小机构5或者各圆盘6、8与输入轴3能够相对旋转。套筒9可以设置在弹性式振动减小机构5侧和输入轴3侧中的任一侧，只要套筒9被构成为通过在弹性式振动减小机构5或者各圆盘6、8与输入轴3之间产生滑动使得弹性式振动减小机构5或者各圆盘6、8与输入轴3能够相对旋转即可。另外，通过设置套筒9，在例如组装变速器的情况下，尤其能够提高输入轴3的组装性。
在图1所示的例子中，在输出轴2的轴线方向上比弹性式振动减小机构5靠近变速器侧且在惯性轮4的半径方向上比弹性式振动减小机构5靠近外侧设置有包括质量体10的振子式振动衰减机构11，所述质量体10通过响应于扭转振动进行振子运动来衰减扭转振动。振子式振动衰减机构11也能够设置在惯性轮4的半径方向上比弹性式振动减小机构5靠近内侧。振子式振动衰减机构11例如包括：具有某种程度质量的质量体10；容纳质量体10的容纳室12；以及转动面13，所述转动面13形成在容纳室12的内壁面上，并且质量体10响应于扭转振动在转动面13上转动。上述的容纳室12与从动圆盘8以能够一体旋转的方式连结，所述从动圆盘8是弹性式振动减小机构5的输出侧的旋转体。
振子式振动衰减机构11用于根据质量体10的往复运动次数来吸收或衰减在安装有振子式振动衰减机构11的制振对象的旋转轴产生的转矩变化或扭转振动。因此，在图1所示的例子中，上述的质量体10的往复运动次数被设计为与想要吸收或衰减的输出轴2的扭转振动的次数、即旋转变化次数相等，或者被设计为近似输出轴2的旋转变化次数的值。在图1所示的例子中，质量体10被构成为一边响应于扭转振动在上述的转动面13上转动一边往复运动，从而吸收或衰减等于或近似于质量体10的往复运动次数的扭转振动次数，但质量体10也可被构成为通过响应于扭转振动进行摆动来衰减扭转振动。
在输出轴2的轴线方向上比振子式振动衰减机构11靠近变速器侧、且在惯性轮4的半径方向上比振子式振动衰减机构11靠近内侧设置有转矩限制机构14，所述转矩限制机构14被构成为当某种程度大小的转矩被输入时限制转矩传递。在图1所示的例子中，转矩限制机构14包括：与振子式振动衰减机构11一体设置的驱动圆盘15；朝向驱动圆盘15侧被推压的从动圆盘16；设置在所述圆盘15、16之间的摩擦构件17；以及以朝向驱动圆盘15推压从动圆盘16的方式产生弹性力的弹性部件18。
转矩限制机构14被构成为：通过将从动圆盘16推压至驱动圆盘15来传递转矩，并且在某种程度的大的转矩或过大的转矩作用于驱动圆盘15与从动圆盘16之间时驱动圆盘15与从动圆盘16之间产生滑动从而限制转矩的传递。在从动圆盘16的半径方向上的内侧的部分上设置有毂19，并且该毂19与变速器的输入轴3以花键结合。因此，从动圆盘16经由毂19与输入轴3以能够一体旋转的方式连结。
在如图1所示的那样构成的振动衰减装置1中，转矩限制机构14所产生的转矩传递的限制是通过在驱动圆盘15与被弹性部件18的弹性力朝向驱动圆盘15推压的从动圆盘16之间产生滑动而进行的。另一方面，转矩传递是通过所述圆盘15、16配合而进行的。另外，当转矩限制机构14限制转矩的传递时，即在驱动圆盘15与从动圆盘16之间产生滑动时，振动减小装置1的惯性轮4、弹性式振动减小机构5以及振子式振动衰减机构11等与驱动力源的输出轴2一体旋转，并且相对于变速器的输入轴3相对旋转。
如此，根据图1所示的构成，即使夹着转矩限制机构14的驱动力源侧即输出轴2的旋转中心、与夹着转矩限制机构14的变速器侧即输入轴3的旋转中心之间发生偏移，也能够防止或抑制振子式振动衰减机构11的旋转中心相对于输出轴2的旋转中心发生偏心。因此，能够防止或抑制与质量体10的往复运动次数的设计有关的、输出轴2的旋转中心、换言之振子式振动衰减机构11的旋转中心与质量体10的振动支点之间的距离的变化。其结果是，能够获得稳定的制振性能。另外，根据图1所示的构成，还能够抑制因设置在转矩限制机构14的驱动侧的弹性式振动衰减机构5或振子式振动衰减机构11等的旋转中心与输出轴2的旋转中心发生偏心引起惯性质量的平衡的变化。即，能够减小振动衰减装置1的不平衡量。如此，能够减小不平衡量，因此尤其能够防止或抑制旋转一次的旋转变化。另外，如上所述，转矩限制机构14设置在最靠近变速器侧，因此在转矩限制机构14工作而限制转矩传递的情况下，能够减小作用于变速器的输入轴3上的惯性转矩，并且能够提高转矩限制机构14对从变速器向驱动力源反向输入的过大的转矩的响应性。其结果是，能够确保弹性式振动衰减机构5或振子式振动衰减机构11等对抗过大的反向输入转矩的强度。

Claims (4)

1.一种振动衰减装置，包括：
惯性体，所述惯性体通过惯性力来衰减旋转轴上产生的扭转振动，所述旋转轴向变速器传递驱动力源所产生的动力；
弹性式振动减小机构，所述弹性式振动减小机构通过弹性部件的弹性力来衰减所述扭转振动；以及
转矩限制机构，在向所述旋转轴输入了超过预定值的动力的情况下，所述转矩限制机构限制所述动力的传递，
所述振动衰减装置的特征在于，
包括振子式振动衰减机构，所述振子式振动衰减机构具有质量体，所述质量体通过响应于所述扭转振动进行振子运动来衰减所述扭转振动，
所述惯性体设置在所述旋转轴的所述驱动力源侧，所述弹性式振动减小机构能够向所述惯性体传递动力并且设置在比所述惯性体更靠近所述变速器侧，所述振子式振动衰减机构能够向所述弹性式振动减小机构传递动力并且设置在比所述弹性式振动减小机构更靠近所述变速器侧，所述转矩限制机构能够向所述振子式振动衰减机构传递动力并且设置在比所述振子式振动衰减机构更靠近所述变速器侧。
2.如权利要求1所述的振动衰减装置，其特征在于，
所述振子式振动衰减机构被配置于在所述旋转轴的径向上比所述转矩限制机构更靠近外侧，
所述振子式振动衰减机构和所述转矩限制机构被配置为在所述旋转轴的径向上相互重叠。
3.如权利要求1或2所述的振动衰减装置，其特征在于，
所述旋转轴包括所述驱动力源的输出轴、以及以能够传递动力的方式与所述驱动力源的输出轴连结的所述变速器的输入轴，
所述惯性体以能够与所述输出轴一体旋转的方式被设置，
所述弹性式振动减小机构包括：输入侧部件，所述输入侧部件与所述惯性体连结，并且相对于所述输入轴以能够相对旋转的方式设置；以及输出侧部件，所述输出侧部件输出通过所述弹性部件的弹性力使所述扭转振动衰减后的所述动力，并且所述输出侧部件相对于所述输入侧部件以能够相对旋转的方式设置，
所述振子式振动衰减机构与所述输出侧部件以能够一体旋转的方式连结，
所述转矩限制机构以能够与所述输入轴一体旋转的方式设置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的振动衰减装置，其特征在于，
所述质量体包括：转动体，所述转动体通过响应于所述扭转振动一边转动一边进行振子运动来衰减所述扭转振动；以及振子，所述振子通过响应于所述扭转振动进行摆动来衰减所述扭转振动。
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