CN105209793B - 液力变矩器的锁定装置 - Google Patents
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Abstract
能够在不增加部件数量的情况下以紧凑结构在宽的转速区域有效地衰减转速波动。该锁定装置具有离合器部(28)、中间部件(30)、输入侧减振机构(Di)、输出侧减振机构(Do)和动态减振装置(33)。离合器部(28)将来自前盖(2)的转矩传递至输出侧。中间部件(30)配置于离合器部(28)与涡轮(4)之间的动力传递路径。输入侧减振机构(Di)设置在离合器部(28)和中间部件(30)之间,衰减转速波动。输出侧减振机构(Do)设置在中间部件(30)和涡轮(4)之间,产生比输入侧减振机构(Di)大的磁滞转矩,衰减转速波动。动态减振装置(33)与中间部件(30)连接,衰减转速波动。
Description
技术领域
本发明涉及锁定装置,尤其涉及液力变矩器的锁定装置,该液力变矩器配置在和发动机侧的部件连接的前盖与液力变矩器主体之间,用于将来自前盖的转矩直接传递至液力变矩器主体的涡轮。
背景技术
在液力变矩器中,设置有用于降低耗油量的锁定装置。锁定装置配置在涡轮和前盖之间,是机械连接前盖与涡轮并在两者之间直接传递转矩的装置。
通常,锁定装置具有活塞和减振机构。活塞在油压的作用下推压至前盖,转矩从前盖传递。另外,减振机构具有多个扭簧,活塞通过这些多个扭簧,弹性连接于与涡轮连接的输出侧的部件。在这种锁定装置中,传递至活塞的转矩借助多个扭簧传递至输出侧的部件,再传递到涡轮。
另外,专利文献1中公开有一种锁定装置,该锁定装置通过在输出侧的部件上安装惯性部件,从而抑制发动机的旋转波动的。在该专利文献1所公开的锁定装置中,在固定于涡轮的输出部件上安装有能够相对旋转的惯性部件。另外,在输出部件和惯性部件之间设置有用作弹性部件的扭簧。
在该专利文献1的锁定装置中,由于惯性部件借助扭簧与输出部件连接,因此惯性部件及扭簧作为动态减振器发挥功能,由此输出侧的部件(涡轮)的转速波动会衰减。
另外,专利文献2中公开有一种锁定装置,在专利文献1所公开的那种锁定装置中,在惯性部件与输出部件之间设置有产生可变的磁滞转矩的机构。在该装置中,即使在将锁定转速设定为低转速的情况下,也能够在宽的转速区域抑制输出侧的转速波动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-293671号公报
专利文献2:日本特开2012-87856号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献2的装置中,通过磁滞转矩产生机构,在低转速区域产生比较小的第一磁滞转矩,在自中转速区域至高转速区域中产生大于第一磁滞转矩的第二磁滞转矩。由此,能够在宽的转速区域抑制输出侧的转速波动。
然而,在专利文献2的装置中,相对于构成动态减振装置的惯性部件,另外需要滑块及用于支承滑块的一对板片,导致部件数量增多。另外,由于磁滞转矩产生机构,需要轴向的空间。
用于解决问题的手段
本发明的一方面的液力变矩器的锁定装置是配置在和发动机侧的部件连接的前盖与液力变矩器主体之间,并用于将来自前盖的转矩直接传递至液力变矩器主体的涡轮的装置。该锁定装置包括:离合器部、中间部件、输入侧减振机构、输出侧减振机构和动态减振装置。离合器部将来自前盖的转矩传递至输出侧。中间部件配置于离合器部与涡轮之间的动力传递路径。输入侧减振机构设置在离合器部与中间部件之间,衰减转速波动。输出侧减振机构设置在中间部件与涡轮之间,并产生比输入侧减振机构的磁滞转矩大的磁滞转矩,衰减转速波动。动态减振装置与中间部件连接,衰减转速波动。
在该装置中,当离合器部启动(动力传递状态)时,来自前盖的动力输入到离合器部,并借助输入侧减振机构、中间部件、输出侧减振机构传递至涡轮。此时,动态减振装置与中间部件连接,通过该动态减振装置抑制转速波动。
这里,在涡轮和连接有动态减振装置的中间部件之间设置有产生比输入侧减振机构中的磁滞转矩大的磁滞转矩的输出侧减振机构。因此,与增大动态减振装置中的磁滞转矩的情况相同,能够增强转速波动的衰减效果。而且,无需如以往装置那样另外设置磁滞转矩产生机构,能够减少部件数量,使得装置整体紧凑。
在本发明的另一方面的液力变矩器的锁定装置中,输入侧减振机构配置在比输出侧减振机构靠向内周侧处。
通过这样的配置,容易使输出侧减振机构中的磁滞转矩大于输入侧减振机构的磁滞转矩。
在本发明的其它方面的液力变矩器的锁定装置中,离合器部具有活塞、摩擦部件和驱动盘。活塞相对前盖在轴向上移动自如。摩擦部件安装在活塞的外周部,并被压接到前盖。驱动盘固定于活塞。而且,中间部件具有一对板,该一对板设置成相对驱动盘旋转自如且在轴向上夹着驱动盘。并且,输入侧减振机构具有驱动盘、一对板和在旋转方向上弹性连接驱动盘和一对板的多个输入侧弹性部件。
通过如上构成输入侧减振机构,能够使输入侧减振机构中的磁滞转矩变小。
在本发明的其它方面的液力变矩器的锁定装置中,输出侧减振机构具有中间部件的外周部、从动盘、多个输出侧弹性部件和支承部件。从动盘与涡轮连接。多个输出侧弹性部件在旋转方向上弹性连接中间部件和从动盘。支承部件对多个输出侧弹性部件在径向上的移动及向轴向的一侧的移动进行限制。
通过如上构成输出侧减振机构,容易使得在输出侧减振机构中产生比输入侧减振机构中的磁滞转矩大的磁滞转矩。
在本发明的其它方面的液力变矩器的锁定装置中,支承部件由中间部件的外周部形成。
在该情况下,输出侧减振机构的构成变得简单。
在本发明的其它方面的液力变矩器的锁定装置中,动态减振装置具有惯性部件、减振板、多个动态减振器用弹性部件。惯性部件配置在输出侧弹性部件的外周侧。减振板与中间部件连接。多个动态减振器用弹性部件在旋转方向上弹性连接惯性部件和减振板。
这里,构成动态减振装置的惯性部件配置在输出侧弹性部件的外周侧。因此,能够将惯性部件配置在与输出侧弹性部件在轴向上重叠的位置,从而能够缩小包含动态减振装置在内的锁定装置整体的轴向空间。另外,由于能够将惯性部件配置预在径向上更外周侧处,因此能够增大惯性部件的惯性矩,从而能够更有效地抑制转速波动。
在本发明的其它方面的液力变矩器的锁定装置中,惯性部件具有第一及第二惯性环,该第一及第二惯性环具有在轴向分割且在轴向上彼此相对的容纳凹部。而且,多个动态减振器用弹性部件容纳在第一及第二惯性环的容纳凹部中。
这里,由于两个惯性环的容纳凹部中容纳配置有动态减振器用弹性部件,因此与以往的动态减振装置相比较,能够缩小动态减振装置的占有空间。而且,由于能够使弹性部件作为惯性发挥作用,因此能够在抑制液力变矩器整体的重量增加的同时,有效地抑制转速波动。
另外外,在这里,惯性部件在轴向上分割,在设置于各个惯性环的容纳凹部中配置有弹性部件。因此,弹性部件的组装变得容易。
发明效果
根据如上述那样的本发明,在液力变矩器的锁定装置中,通过小型的构成,能够在不增加部件数量的情况下以紧凑结构在宽的转速区域有效地衰减转速波动。
附图说明
图1是具备本发明的一实施方式的锁定装置的液力变矩器的截面构成图。
图2是提取示出图1的锁定装置的图。
图3是提取示出图1的动态减振装置的图。
图4是动态减振装置的主视局部图。
图5是构成动态减振装置的第一惯性环的主视局部图。
图6是构成动态减振装置的第二惯性环的主视局部图。
图7是发动机转速和转速波动的特性图。
具体实施方式
图1是具有本发明的一实施方式的锁定装置的液力变矩器1的截面局部图。在图1的左侧配置有发动机(未图示),图的右侧配置有变速器(未图示)。此外,图1所示的O-O是液力变矩器及锁定装置的旋转轴线。
[液力变矩器的整体构成]
液力变矩器1是用于将扭矩从发动机侧的曲轴(未图示)传递至变速器的输入轴的装置,包括固定在输入侧的部件上的前盖2、由三种轮件(叶轮3、涡轮4、定子5)构成的液力变矩器主体6和锁定装置7。
前盖2是圆板状的部件,其外周部上形成有向变速器侧突出的外周筒状部10。叶轮3包括通过焊接固定在前盖2的外周筒状部10上的叶轮壳体12、固定在其内侧的多个叶轮片13、设置在叶轮壳体12的内周侧的筒状的叶轮轮毂14。
涡轮4在流体室内与叶轮3相对配置。涡轮4包括涡轮壳体15、固定在涡轮壳体15上的多个涡轮片16、固定在涡轮壳体15的内周侧上的涡轮轮毂17。涡轮轮毂17具有向外周侧延伸的法兰17a,涡轮壳体15的内周部通过多个铆钉18固定在该法兰17a上。另外,在涡轮轮毂17的内周部上花键配合有未图示的变速器的输入轴。
定子5是配置在叶轮3和涡轮4的内周部间,用于对从涡轮4返回叶轮3的工作油进行整流的机构。定子5主要包括定子支座20、和设置在其外周表面上的多个定子片21。定子支座20借助单向离合器22被未图示的固定轴的支承。此外,在定子支座20的轴向两侧设置有推力轴承24、25。
[锁定装置7]
图2提取示出图1的锁定装置7。锁定装置7配置在前盖2和涡轮4之间的环状的空间。锁定装置7具有:离合器部28、多个内周侧扭簧29、中间部件30、多个外周侧扭簧31、从动盘(输出旋转部件)32和动态减振装置33。
<离合器部28>
离合器部28以相对于前盖2沿轴向移动自如的方式配置,被输入来自前盖2的动力。离合器部28具有活塞35、摩擦部件36和驱动盘37。
活塞35形成为环状,具有圆板部35a、内周筒状部35b和外周筒状部35c。圆板部35a以与前盖2相对的方式配置。内周筒状部35b沿轴向延伸,圆板部35a的内周部向变速器侧折弯而形成。而且,该内周筒状部35b以沿轴向移动自如的方式被涡轮轮毂17的外周表面支承。内周筒状部35c沿轴向延伸,圆板部35a的外周部向变速器侧折弯而形成。外周筒状部35c位于前盖2的外周筒状部10的内周侧。
此外,在涡轮轮毂17的外周表面上设置有密封部件39,由此对活塞35的内周筒状部35b与涡轮轮毂17的外周表面之间进行密封。
摩擦部件36以与前盖2相对的方式固定于活塞35的圆板部35a的外周部。活塞35沿轴向移动,摩擦部件36被按压到前盖2,由此离合器启动(动力传递状态)。
<驱动盘37及内周侧扭簧29>
驱动盘37是圆板状的部件,内周部通过铆钉40固定在活塞35的内周部。另外,在驱动盘37的外周部形成有多个窗孔37a。在这些多个窗孔37a中容纳有多个内周侧扭簧29。
<中间部件30及外周侧扭簧31>
中间部件30配置在活塞35和涡轮4之间,包括在轴向上夹着驱动盘37配置的第一板41和第二板42。第一板41及第二板42是环状且圆板状的部件,相对于驱动盘37及从动盘32旋转自如。第一板41配置在发动机侧,第二板42配置在变速器侧。第一板41与第二板42通过多个铆钉43以彼此不能相对旋转且不能沿轴向移动的方式连接。
在第一板41及第二板42上分别形成有沿轴向贯通的窗孔41a、42a。窗孔41a、42a沿圆周方向延伸形成,在内周部和外周部上形成有沿轴向立起的立起部)。在这些窗孔41a、42a及驱动盘37的窗孔37a中容纳有内周侧扭簧29,通过两板41、42的窗孔41a、42a的立起部来支承内周侧扭簧29。
在第一板41的外周部上形成有截面C字形的弹簧支承部41b。该弹簧支承部41b的内部支承有外周侧扭簧31。即,弹簧支承部41b设置成覆盖外周侧扭簧31的径向外周和轴向发动机侧。
另外,在第二板42的外周部上形成有向变速器侧折弯而形成的多个卡定部42b。多个卡定部42b沿圆周方向隔开预定的间隔配置,在两个卡定部42b之间配置有外周侧扭簧31。
通过如上述那样的中间部件30,可使内周侧扭簧29和外周侧扭簧31以串联方式起作用。
<从动盘32>
从动盘32是环状且圆板状的部件,内周部与涡轮壳体15一起通过铆钉18固定在涡轮轮毂17的法兰17a上。该从动盘32配置在中间部件30和涡轮4之间。并且,在从动盘32的外周部上形成有与外周侧扭簧31的两端卡合的多个卡合部32a。多个卡合部32a是将从动盘32的外周部向发动机侧折弯而形成的部分。
<输入侧减振机构及输出侧减振机构>
在以上那样的构成中,通过驱动盘37、沿轴向夹着驱动盘37的一对第一及第二板41、42、在旋转方向上弹性连接驱动盘37和第一及第二板41、42的多个内周侧扭簧29来构成输入侧减振机构Di。在这种构成中,驱动盘37及内周侧扭簧29被第一及第二板41、42沿轴向夹着。在这种类型的输入侧减振机构Di中产生的磁滞转矩比较小。
另外,通过第一及第二板41、42的外周部、从动盘32和在旋转方向上弹性连接第二板42和从动盘32的多个外周侧扭簧31来构成输出侧减振机构Do。在该输出侧减振机构Do中产生的磁滞转矩比在输入侧减振机构Di中产生的磁滞转矩更大。
<动态减振装置33>
图3及图4提取示出动态减振装置33。动态减振装置33具有减振板45、第一及第二惯性环46、47和多个螺旋弹簧(动态减振器用弹性部件)48。
减振板45是圆板状的部件,内周部通过铆钉43固定在第一板41及第二板42上。减振板45在圆周方向以预定的间隔具有多个弹簧容纳部45a。在该弹簧容纳部45a中形成有沿圆周方向具有预定长度的开口45b。
第一及第二惯性环46、47配置在比外周侧扭簧31靠向外周侧处,并且配置在与外周侧扭簧31在轴向上重叠的位置。另外,第一及第二惯性环46、47配置在活塞35的外周筒状部35c的内周侧,并且配置在与摩擦部件36在径向上重叠的位置。
图5示出第一惯性环46的一部分,图6示出第二惯性环47的一部分。
在第一惯性环46中,在圆周方向上以预定的间隔形成有多个凹部46a。该凹部46a以凹向发动机侧的方式形成。并且,凹部46a的圆周方向的长度与减振板45的开口46b的长度相同。在相邻的凹部46a的圆周方向之间形成有在轴向贯通的孔46b和接合用突起46c。孔46b是供用于连接两个惯性环46、47的螺栓(未图示)贯穿的孔。接合用突起46c形成在孔46b的外周侧,在圆周方向上具有预定的长度。
在第二惯性环47中,在圆周方向上以预定的间隔形成有多个凹部47a。凹部47a以凹向变速器侧且与第一惯性环46相对的方式形成。凹部47a的圆周方向的长度与减振板45的开口45b的长度相同。在相邻接的凹部47a的圆周方向之间形成有沿轴向延伸的螺纹孔47b和接合用凹部47c。螺纹孔47b与用于连接两个惯性环46、47的螺栓(未图示)螺纹接合。接合用凹部47c形成在螺纹孔47b的外周侧,在圆周方向上具有预定的长度。并且,第一惯性环46的接合用突起46c与该接合用凹部47c卡合。
在第一惯性环46的接合用突起46c与第二惯性环47的接合用凹部47c卡合的状态下,在它们的圆周方向之间、即包含形成有凹部46a、47a的部分的预定的角度范围内,沿轴向形成有预定的间隙。减振板45的弹簧容纳部45a***该间隙中。而且,减振板45的弹簧容纳部45a在***两个惯性环46、47之间的间隙中的状态下,能够在预定的角度范围内相对旋转。
多个螺旋弹簧48容纳在分别由两个惯性环46、47的凹部46a、47a形成的容纳空间中,并且容纳在减振板45的弹簧容纳部45a的开口45b中。
[动作]
首先,对液力变矩器主体的动作进行简单的说明。在前盖2及叶轮3处于旋转的状态下,工作油从叶轮3流向涡轮4,转矩借助工作油从叶轮3传递至涡轮4。传递至涡轮4的转矩借助涡轮轮毂17传递至变速器的输入轴(未图示)。
当液力变矩器1的速度比增大,输入轴达到一定的转速时,前盖2和活塞35之间的工作油排出,工作油向活塞35的涡轮4侧供给。这样,活塞35移动至前盖2侧,其结果,固定在活塞35的外周部上的摩擦部件36向前盖2按压,离合器部28启动。
在以上那样的离合器启动状态下,转矩按照活塞35→驱动盘37→内周侧扭簧29→中间部件30→外周侧扭簧31→从动盘32的路径传递,输出至涡轮轮毂17。
在锁定装置7中,在传递转矩的同时,还吸收并衰减自前盖2输入的转矩波动。具体而言,当在锁定装置7中产生扭振时,内周侧扭簧29和外周侧扭簧31在驱动盘37和从动盘32之间以串联方式压缩。因此,能够扩大扭转角度。
[动态减振装置33的动作]
传递至中间部件30的转矩借助外周侧扭簧31传递至从动盘32,再借助涡轮轮毂17传递至变速器侧的部件。此时,由于在中间部件30上设置有动态减振装置33,因此能够有效地抑制发动机的旋转波动。即,减振板45的旋转和两个惯性环46、47的旋转之间在螺旋弹簧48的作用下产生相位偏移。具体而言,惯性环46、47的旋转相对于减振板45的旋转迟滞。通过该相位偏移,能够吸收旋转波动。
另外,在本实施方式中,动态减振装置33固定在中间部件30上,在动态减振装置33与涡轮轮毂17之间配置用于抑制振动的外周侧扭簧31。如图7所示,通过该外周侧扭簧31作用,能够更有效地抑制旋转波动。
在图7中,特性C1示出发动机的旋转波动。特性C2示出动态减振装置安装于涡轮轮毂并且动态减振装置的输出侧没有弹性部件(扭簧)时的波动。另外,特性C3示出如本实施方式那样动态减振装置安装于中间部件并且在动态减振装置的输出侧设置有弹性部件(外周侧扭簧31)时的波动。此外,特性C3是如本实施方式那样输出侧减振机构Do中的磁滞转矩比输入侧减振机构Di中的磁滞转矩大时的特性。当假设输入侧减振机构Di与输出侧减振机构Do产生相同的磁滞转矩时,从中转速区域至高转速区域中的转速波动比(转矩波动比)会比特性C2低,但比特性C3微高。
比较图7的特性C2和特性C3可知,当在动态减振装置的输出侧设置用作弹性部件的扭簧时,旋转波动的峰值会变低,并且即使在发动机转速的常用区域,也能够抑制旋转波动。尤其,当使得输出侧减振机构Do中的磁滞转矩比输入侧减振机构Di中的磁滞转矩大时,更能够抑制动态减振装置中的弹回,尤其能够有效地抑制从中转速区域至高转速区域中的转速波动比。
[特征]
(1)在动态减振装置33的输出侧设置有能够产生比输入侧减振机构Di中的磁滞转矩大的磁滞转矩的输出侧减振机构Do。因此,尤其能够增大从中转速区域至高转速区域中的转速波动的衰减效果。
(2)无需另外设置磁滞转矩产生机构,能够减少部件数量,使装置整体紧凑。
(3)由于输入侧减振机构Di配置在比输出侧减振机构Do靠向内周侧处,因此容易使输出侧减振机构Do中的磁滞转矩大于输入侧减振机构Di的磁滞转矩。
(4)由于通过一对板41、42夹着驱动盘37及内周侧扭簧29而构成输入侧减振机构Di,因此能够使输入侧减振机构Di中的磁滞转矩减小。
(5)由于通过构成中间部件30的第一板41的外周部来限制外周侧扭簧31的径向及轴向的移动,因此能够通过简单的构成而将外周侧扭簧31支承为稳定的姿势。
(6)第一及第二惯性环45、47配置在比外周侧扭簧31靠向外周侧处并且与外周侧扭簧31在轴向上重叠的位置。因此,能够缩小惯性环46、47在轴向上所占的空间,从而能够缩小包含动态减振装置33在内的锁定装置整体的轴向空间。
(7)由于第一及第二惯性环45、47配置于在径向上进一步外周侧处,因此能够增大两个惯性环46、47的惯性矩,从而能够更有效地抑制转速波动。
(8)由于第一及第二惯性环46、47的内部容纳有螺旋弹簧48,因此能够进一步缩小动态减振装置在轴向上的占有空间。并且,能够使螺旋弹簧48作为惯性(inertia)发挥作用,从而能够减轻液力变矩器整体的重量。
(9)由于在轴向上分割惯性环,因此减振板45的***以及螺旋弹簧48的组装变得容易。
[其它实施方式]
本发明不仅限于上述那样的实施方式,可在不脱离本发明的范围内进行各种变形或修改。
(a)在上述实施方式中,通过第一板41的外周部支承外周侧扭簧31,但也可以相对于第一板41另外设置用于支承的部件。
(b)在上述实施方式中,通过螺旋弹簧构成弹性部件,但也可以使用由其它树脂等形成的弹性部件。
产业上的可利用性
根据本发明的液力变矩器的锁定装置,能够在不增加部件数量的情况下以紧凑结构在宽的转速区域有效地衰减转速波动。
附图标记说明
1 液力变矩器;2 前盖;4 涡轮;6 液力变矩器主体;7 锁定装置;28 离合器部;29内周侧扭簧;30 中间部件;31 外周侧扭簧;37 驱动盘;33 动态减振装置;36 摩擦部件;45减振板;46 第一惯性环;46a 凹部;47 第二惯性环;47a 凹部;48 螺旋弹簧(动态减振器用弹性部件);Di 输入侧减振机构;Do 输出侧减振机构。
Claims (6)
1.一种液力变矩器的锁定装置,配置在和发动机侧的部件连接的前盖与液力变矩器主体之间,并用于将来自所述前盖的转矩直接传递至所述液力变矩器主体的涡轮,所述液力变矩器的锁定装置包括:
离合器部,将来自所述前盖的转矩传递至输出侧;
中间部件,配置于所述离合器部与所述涡轮之间的动力传递路径;
输入侧减振机构,设置在所述离合器部与所述中间部件之间,并用于衰减转速波动;
输出侧减振机构,设置在所述中间部件与所述涡轮之间,并用于产生比所述输入侧减振机构的磁滞转矩大的磁滞转矩,衰减转速波动;以及
动态减振装置,与所述中间部件连接,并衰减转速波动,
所述动态减振装置包括:
惯性部件,配置在所述输入侧减振机构以及所述输出侧减振机构的外周侧;
减振板,与所述中间部件连接;以及
多个动态减振器用弹性部件,在旋转方向上弹性连接所述惯性部件和所述减振板。
2.根据权利要求1所述的液力变矩器的锁定装置,其中,
所述输入侧减振机构配置在比所述输出侧减振机构靠向内周侧处。
3.根据权利要求2所述的液力变矩器的锁定装置,其中,
所述离合器部包括:
活塞,相对所述前盖在轴向上移动自如;
摩擦部件,安装在所述活塞的外周部,并被压接到所述前盖;以及
驱动盘,固定于所述活塞,
所述中间部件具有一对板,该一对板设置成相对所述驱动盘旋转自如且在轴向上夹着所述驱动盘,
所述输入侧减振机构包括:
多个输入侧弹性部件,在旋转方向上弹性连接所述驱动盘与所述一对板。
4.根据权利要求2或3所述的液力变矩器的锁定装置,其中,
所述输出侧减振机构包括:
所述中间部件的外周部;
从动盘,与所述涡轮连接;
多个输出侧弹性部件,在旋转方向上弹性连接所述中间部件和所述从动盘;以及
支承部件,对所述多个输出侧弹性部件在径向上的移动及向轴向的一侧的移动进行限制。
5.根据权利要求4所述的液力变矩器的锁定装置,其中,
所述支承部件由所述中间部件的外周部形成。
6.根据权利要求1所述的液力变矩器的锁定装置,其中,
所述惯性部件具有第一惯性环及第二惯性环,所述第一惯性环及所述第二惯性环具有在轴向上分割并在轴向上彼此相对的容纳凹部,
所述多个动态减振器用弹性部件容纳在所述第一惯性环及所述第二惯性环的容纳凹部中。
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