CN215861525U - 扭矩变动抑制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及扭矩变动抑制装置。抑制扭矩变动抑制装置的扭转角变得过大的情况。扭矩变动抑制装置(10)构成为在气体中被使用。扭矩变动抑制装置(10)构成为抑制原动机的扭矩变动。扭矩变动抑制装置(10)具备第一旋转体(2)、第二旋转体(3)以及可变刚性机构(4)。第一旋转体(2)配置为能够旋转。第二旋转体(3)配置为与第一旋转体(2)一起旋转，并且能够与第一旋转体(2)相对旋转。可变刚性机构(4)使第一旋转体(2)与第二旋转体(3)之间的扭转刚性根据第一旋转体(2)或者第二旋转体(3)的转速而发生变化。扭矩变动抑制装置(10)被设计为其固有频率比原动机的燃烧频率大。

Description

扭矩变动抑制装置

技术领域

本实用新型涉及扭矩变动抑制装置。

背景技术

扭矩变动抑制装置构成为抑制来自发动机等原动机的扭矩变动。例如，专利文献1所记载的扭矩变动抑制装置根据发动机的转速使轮毂凸缘与惯性环之间的扭转刚性发生变化。具体而言，扭矩变动抑制装置具有随着发动机的转速变高而变大的可变扭转刚性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-53467号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的技术问题

在来自原动机的扭矩变动较大的情况下，存在有扭矩变动抑制装置的扭转角变得过大的隐患。例如，在将扭矩变动抑制装置安装于手动变速器的车辆的情况下，扭矩变动抑制装置优选配置于原动机与减振装置之间。在该情况下，由于向扭矩变动抑制装置输入由减振装置衰减前的扭矩变动，因此可能产生扭转角变得过大这样的问题。

若扭矩变动抑制装置中的扭转角变得过大，则可能产生无法恰当地变动扭矩、或者离心件与轮毂凸缘碰撞而产生敲击声这样的问题。这样，若扭矩变动抑制装置中的扭转角变得过大，则存在有引发各种问题的隐患。

为此，本实用新型的课题在于，抑制扭矩变动抑制装置的扭转角变得过大。

用于解决技术问题的方案

本实用新型的一个方面所涉及的扭矩变动抑制装置构成为在气体中被使用。扭矩变动抑制装置构成为抑制原动机的扭矩变动。扭矩变动抑制装置具备第一旋转体、第二旋转体以及可变刚性机构。第一旋转体配置为能够旋转。第二旋转体配置为与第一旋转体一起旋转，并且能够与第一旋转体相对旋转。可变刚性机构使第一旋转体与第二旋转体之间的扭转刚性根据第一旋转体或者所述第二旋转体的转速而发生变化。扭矩变动抑制装置被设计为其固有频率比原动机的燃烧频率大。

上述扭矩变动抑制装置被设计为其固有频率比原动机的燃烧频率大。即，扭矩变动抑制装置被设计为在某转速下成为比最佳的固有频率大的固有频率。其结果是，能够抑制扭矩变动抑制功能在某种程度上降低而扭矩变动抑制装置的扭转角变得过大的情况。

优选的是，扭矩变动抑制装置被设计为其固有频率为原动机的燃烧频率的1.1倍以上。

优选的是，扭矩变动抑制装置被设计为其固有频率为原动机的燃烧频率的1.4倍以下。

优选的是，第一旋转体是安装于曲轴的飞轮。

优选的是，飞轮具有圆板部和安装部。圆板部安装于曲轴。安装部安装于圆板部的外周部。

优选的是，第二旋转体是惯性环。惯性环在轴向上配置于圆板部与安装部之间。安装部具有贯通惯性环并延伸至圆板部的凸部。

优选的是，飞轮具有形成于安装部的外周面的环形齿轮。

优选的是，可变刚性机构具有离心件以及凸轮机构。离心件配置为受到基于第一旋转体或者第二旋转体的旋转的离心力而能够沿径向移动。凸轮机构构成为受到作用于离心件的离心力而将离心力转换为第一旋转体与第二旋转体的扭转角变小的方向上的圆周方向力。

优选的是，凸轮机构具有凸轮面和凸轮从动件。凸轮面形成于离心件。凸轮从动件与凸轮面抵接，在离心件与第二旋转体之间传递力。

优选的是，可变刚性机构构成为，随着第一旋转体或者第二旋转体的转速变高，使第一旋转体与第二旋转体之间的扭转刚性增大。

实用新型效果

根据本实用新型，能够抑制扭矩变动抑制装置的扭转角变得过大。

附图说明

图1是表示动力传递路径的概略图。

图2是离合器装置的剖视图。

图3是拆卸了一方的惯性环的状态下的扭矩变动抑制装置的俯视图。

图4是表示发动机转速与扭矩变动抑制装置的扭转角度的关系的图表。

图5是表示发动机转速与从扭矩变动抑制装置输出的扭矩变动之间的关系的图表。

图6是拆卸了一方的惯性环的状态下的扭矩变动抑制装置的俯视图。

附图标记说明

2：飞轮；21：圆板部；22：安装部；221：凸部；3：惯性环；4：可变刚性机构；41：离心件；412：凸轮面；42：凸轮机构；421：凸轮从动件；10：扭矩变动抑制装置；103：曲轴。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式所涉及的扭矩变动抑制装置进行说明。此外，在以下的说明中，轴向是指扭矩变动抑制装置的旋转轴O延伸的方向。另外，圆周方向是指以旋转轴O为中心的圆的圆周方向，径向是指以旋转轴O为中心的圆的径向。

[整体结构]

如图1所示，扭矩变动抑制装置10配置在发动机(ICE)101(原动机的一个例子)与变速器(T/M)102之间。此外，变速器例如是手动变速器。扭矩变动抑制装置10配置在发动机101与减震器124之间。扭矩变动抑制装置10在气体中被使用。即，扭矩变动抑制装置10未配置在油中。扭矩变动抑制装置10构成为抑制发动机的扭矩变动。

如图2所示，扭矩变动抑制装置10组装于离合器装置100。离合器装置100具有扭矩变动抑制装置10、离合器罩组件11以及离合器盘组件12。

[扭矩变动抑制装置]

如图2以及图3所示，扭矩变动抑制装置10具有飞轮2(第一旋转体的一个例子)、一对惯性环3(第二旋转体的一个例子)以及可变刚性机构4。

＜飞轮＞

如图2所示，飞轮2配置为能够旋转。飞轮2安装于曲轴103。飞轮2与曲轴103一体地旋转。

飞轮2具有圆板部21、安装部22以及环形齿轮23。圆板部21形成为圆板状。圆板部21的内周部与曲轴103连结。例如，圆板部21通过螺栓等紧固构件固定于曲轴103。圆板部21在外周部形成有向径向外侧开口的凹部211。凹部211以向径向外侧敞开的方式形成，具有规定的深度。

安装部22形成为环状。安装部22沿周向延伸。安装部22安装于圆板部21。例如，安装部22通过铆钉等紧固构件固定于圆板部21。安装部22与圆板部21一体地旋转。安装部22具有多个凸部221、环状凸部222以及摩擦面223。

凸部221朝向圆板部21突出。各凸部221在周向上隔开间隔地配置。凸部221贯通一方的惯性环3。凸部221的顶端面与圆板部21抵接。

环状凸部222呈沿周向延伸的环状。环状凸部222配置于安装部22的外周端部。环状凸部222向远离圆板部21的方向突出。即，环状凸部222向凸部221的相反侧突出。

摩擦面223朝向变速器侧。后述的离合器盘组件12的离合器盘121被按压于该摩擦面223。

环形齿轮23设置于安装部22的外周面。环形齿轮23与安装部22一体地旋转。环形齿轮23既可以由与安装部22不同的构件构成，也可以由一个构件构成。

＜惯性环3＞

惯性环3能够与飞轮2一起旋转，且能够相对于飞轮2相对旋转。即，惯性环3与飞轮2弹性连结。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作为扭矩变动抑制装置10的质量体发挥功能。

一对惯性环3以夹着飞轮2的方式配置。详细而言，一对惯性环3以夹着飞轮2的圆板部21的方式配置。一对惯性环3在轴向上隔开规定的间隙地配置于飞轮2的两侧。飞轮2和一对惯性环3在轴向上排列配置。一个惯性环3在轴向上配置于圆板部21与安装部22之间。惯性环3具有与飞轮2的旋转轴相同的旋转轴。

一对惯性环3通过铆钉31相互固定。因而，一对惯性环3彼此不能在轴向、径向以及圆周方向上移动。

＜可变刚性机构4＞

如图3所示，可变刚性机构4构成为使飞轮2与惯性环3之间的扭转刚性根据飞轮2或者惯性环3的转速而发生变化。此外，在本实施方式中，可变刚性机构4构成为使上述扭转刚性根据飞轮2的转速而发生变化。详细而言，随着飞轮2的转速变高，可变刚性机构4使飞轮2与惯性环3之间的扭转刚性增大。

可变刚性机构4具有离心件41以及凸轮机构42。离心件41安装于飞轮2。详细而言，离心件41配置于飞轮2的凹部211内。离心件41在凹部211内以能够沿径向移动的方式配置。离心件41受到基于飞轮2的旋转的离心力而能够沿径向移动。

详细而言，离心件41具有多个引导辊411。由于离心件41沿径向移动，因此引导辊411在凹部211的内壁面上滚动。由此，离心件41能够沿径向顺畅地移动。

离心件41具有凸轮面412。凸轮面412在主视时(如图3所示，沿轴向观察的状态)形成为向径向内侧凹陷的圆弧状。此外，凸轮面412是离心件41的外周面。如后所述，该离心件41的凸轮面412作为凸轮机构42的凸轮发挥功能。

凸轮机构42构成为，在受到作用于离心件41的离心力而在飞轮2与惯性环3之间产生了扭转(圆周方向上的相对位移)时，将离心力转换为扭转角变小的方向上的圆周方向力。

凸轮机构42由凸轮从动件421和离心件41的凸轮面412构成。此外，离心件41的凸轮面412作为凸轮机构42的凸轮发挥功能。凸轮从动件421安装于铆钉31的主体部。即，凸轮从动件421支承于铆钉31。此外，凸轮从动件421优选以能够旋转的方式装配于铆钉31，但是也可以以不能旋转的方式装配。凸轮面412是供凸轮从动件421抵接的面，在轴向观察时为圆弧状。当飞轮2与惯性环3在规定的角度范围内相对旋转时，凸轮从动件421沿该凸轮面412移动。

在通过凸轮从动件421与凸轮面412的接触而在飞轮2与惯性环3之间产生扭转角(旋转相位差)时，在离心件41产生的离心力被转换为扭转角变小那样的圆周方向上的力。

＜固有频率＞

扭矩变动抑制装置10被设计为扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD比发动机101的燃烧频率f_C大。例如，优选将扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD设为发动机的燃烧频率f_C的1.1倍以上。另外，扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD优选为发动机101的燃烧频率f_C的1.4倍以下。

扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD由下式表示。

此外，k表示扭矩变动抑制装置10的扭转刚性(Nm/rad)，I表示扭矩变动抑制装置10的惯性量(kgm²)。扭转刚性根据扭矩变动抑制装置10的飞轮2的转速N(r/min)而发生变化，由下式表示。

k＝f(N²)…(2)

因此，扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD由以下的式(3)表示。

在此，扭转刚性k＝f(N²)能够由下式表示。

在此，R表示从旋转轴O到凸轮从动件421的中心为止的距离，m表示离心件41的质量，r表示从旋转轴O到离心件41的重心为止的距离，ω表示飞轮2的旋转速度(rad/s)，θ表示P0的方向与分力P2的方向所成的角度(参照图6)，α表示扭转角度(参照图6)。

另外，发动机101的燃烧频率f_C由下式表示。

此外，n表示发动机101的气缸数，Ne表示发动机101的转速(rpm)。

图4是表示发动机101的转速与扭矩变动抑制装置10的扭转角度之间的关系的图表。横轴表示发动机101的转速，纵轴表示扭转角度。在图4中，线A表示将扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD设定为与发动机101的燃烧频率f_C相同的情况下的特性。另外，线B表示将扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD设定为发动机101的燃烧频率f_C的1.1倍的情况下的特性。另外，线C表示将扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD设定为发动机101的燃烧频率f_C的1.2倍的情况下的特性。另外，线D表示将扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD设定为发动机101的燃烧频率f_C的1.4倍的情况下的特性。如图4所示，通过使扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD比发动机101的燃烧频率f_C大，能够减小扭矩变动抑制装置10的扭转角度。

图5是表示发动机101的转速与从扭矩变动抑制装置10输出的扭矩变动之间的关系的图表。横轴表示发动机101的转速，纵轴表示扭矩变动(旋转速度变动)。线A表示将扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD设定为与发动机101的燃烧频率f_C相同的情况下的特性。另外，线B表示将固有频率f_VDD设定为燃烧频率f_C的1.2倍的情况下的特性，线C表示设定为1.4倍、线D表示设定为1.5倍、线E表示设定为1.6倍、线F表示设定为1.7倍的情况下的特性。另外，线G表示未设置动态吸振器的情况下的特性。

如图5所示，在未设置动态吸振器的情况下，在发动机转速为3000rpm附近，扭矩变动增加。与此相对地，如线A所示，在将扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD设定为与燃烧频率f_C相同的情况下，扭矩变动不会增加，另外，在其它区域中，扭矩变动也比未设置动态吸振器的情况小。

如线B～线F所示，即使在将扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD设定为燃烧频率f_C的1.2～1.7倍的情况下，与未设置动态吸振器的情况相比，整体上扭矩变动也较小。另一方面，如线D～线F所示，可知在将扭矩变动抑制装置10的固有频率f_VDD设定为燃烧频率f_C的1.5倍以上的情况下，在发动机转速为3000rpm附近，扭矩变动放大。因此，优选将固有频率f_VDD设为燃烧频率f_C的1.4倍以下。

[扭矩变动抑制装置的工作]

使用图3以及图6，对扭矩变动抑制装置10的工作进行说明。

来自发动机101的扭矩被传递至飞轮2。在本实施方式中，扭矩从发动机101不经由减震器124而向飞轮2传递。

在扭矩传递时没有扭矩变动的情况下，在图3所示那样的状态下，飞轮2以及惯性环3旋转。在该状态下，凸轮机构42的凸轮从动件421与凸轮面412的最靠径向内侧的位置(圆周方向上的中央位置)抵接。另外，在该状态下，飞轮2与惯性环3的扭转角实质上为0。

此外，在图3以及图6中，飞轮2与惯性环3之间的扭转角表示离心件41以及凸轮面412的圆周方向上的中央位置、凸轮从动件421的中心位置以及圆周方向上的偏移。

若在传递扭矩时存在有扭矩变动，则如图6所示，在飞轮2与惯性环3之间产生有扭转角α。图6表示在+R侧产生有扭转角+α的情况。

如图6所示，在飞轮2与惯性环3之间产生有扭转角+α的情况下，凸轮机构42的凸轮从动件421沿凸轮面412相对地向图6中的右侧移动。此时，由于离心力作用于离心件41，因此形成于离心件41的凸轮面412从凸轮从动件421受到的反作用力成为图6的P0的方向以及大小。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41朝向径向内侧移动的方向上的第二分力P2。

然后，第一分力P1成为经由凸轮机构42以及离心件41使飞轮2向图6中的右方向移动的力。即，减小飞轮2与惯性环3的扭转角α的方向上的力作用于飞轮2。另外，通过第二分力P2，离心件41克服离心力而向内周侧移动。

此外，在反方向上产生有扭转角的情况下，凸轮从动件421沿凸轮面412相对地向图6的左侧移动，但是工作原理相同。

如上所述，当因扭矩变动而在飞轮2与惯性环3之间产生扭转角时，通过作用于离心件41的离心力以及凸轮机构42的作用，飞轮2受到减小两者的扭转角的方向上的力(第一分力P1)。通过该力，抑制扭矩变动。

以上的抑制扭矩变动的力根据离心力、即飞轮2的转速而发生变化，也根据旋转相位差以及凸轮面412的形状而发生变化。因而，通过适当设定凸轮面412的形状，能够使扭矩变动抑制装置10的特性成为与发动机规格等相应的最佳特性。

如上所述，通过扭矩变动抑制装置10来抑制扭矩变动的力根据飞轮2的转速而发生变化。具体而言，由于在发动机101高速旋转时，飞轮2也高速旋转，因此作用于离心件41的离心力较大。因此，基于可变刚性机构4的扭转刚性也变大，飞轮2与惯性环3的扭转角变小。另一方面，由于在发动机101为低旋转时，飞轮2也为低旋转，因此作用于离心件41的离心力较小。因此，基于可变刚性机构4的扭转刚性也变小，飞轮2与惯性环3的扭转角变大。

这样，基于可变刚性机构4的扭转刚性追随飞轮2的转速而发生变化。由于飞轮2为低转速时，基于可变刚性机构4的扭转刚性变小，因此飞轮2与惯性环3的扭转角易于变大。

[离合器罩组件]

如图2所示，离合器罩组件11具有离合器罩111、压板112、膜片弹簧113。

离合器罩111为环状，沿周向延伸。离合器罩111固定于飞轮2的安装部22。详细而言，离合器罩111的外周部例如通过螺栓等紧固构件固定于安装部22的环状凸部222。

压板112为环状构件。压板112构成为将离合器盘121按压于飞轮2。详细而言，压板112被膜片弹簧113向飞轮2侧施力。

膜片弹簧113构成为朝向飞轮2对压板112施力。压板112被膜片弹簧113施力，从而朝向飞轮2按压离合器盘121。

[离合器盘组件]

离合器盘组件12具有离合器盘121、输入侧旋转体122、输出侧旋转体123以及减震器124。离合器盘121构成为与飞轮2摩擦卡合。

减震器124弹性地连结输入侧旋转体122与输出侧旋转体123。减震器124具有多个螺旋弹簧。各螺旋弹簧在周向上隔开间隔地配置。

[变形例]

本实用新型并不局限于以上那样的实施方式，能够在不脱离本实用新型的范围的情况下进行各种变形或者修正。

＜变形例1＞

在上述实施方式中，作为第一旋转体的一个例子，示例了飞轮2，但是第一旋转体并不局限于此。即，能够将与飞轮2不同的旋转体作为第一旋转体。

＜变形例2＞

在上述实施方式中，飞轮2具有环形齿轮23，但是并不局限于该结构。例如，也可以在惯性环3的外周面设置环形齿轮。在该情况下，经由扭矩变动抑制装置10使发动机101起动。

＜变形例3＞

在上述实施方式中，将扭矩变动抑制装置10安装于离合器装置100，但也可以将扭矩变动抑制装置10安装于减振装置等其它动力传递装置。

Claims (10)

1.一种扭矩变动抑制装置，在气体中被使用，用于抑制原动机的扭矩变动，其特征在于，

所述扭矩变动抑制装置具备：

第一旋转体，配置为能够旋转；

第二旋转体，配置为与所述第一旋转体一起旋转，并且能够与所述第一旋转体相对旋转；以及

可变刚性机构，使所述第一旋转体与所述第二旋转体之间的扭转刚性根据所述第一旋转体或者所述第二旋转体的转速而发生变化，

所述扭矩变动抑制装置被设计为所述扭矩变动抑制装置的固有频率比所述原动机的燃烧频率大。

2.根据权利要求1所述的扭矩变动抑制装置，其特征在于，

所述扭矩变动抑制装置被设计为所述扭矩变动抑制装置的固有频率为所述原动机的燃烧频率的1.1倍以上。

3.根据权利要求1或2所述的扭矩变动抑制装置，其特征在于，

所述扭矩变动抑制装置被设计为所述扭矩变动抑制装置的固有频率为所述原动机的燃烧频率的1.4倍以下。

4.根据权利要求1或2所述的扭矩变动抑制装置，其特征在于，

所述第一旋转体是安装于曲轴的飞轮。

5.根据权利要求4所述的扭矩变动抑制装置，其特征在于，

所述飞轮具有：

圆板部，安装于所述曲轴；以及

安装部，安装于所述圆板部的外周部。

6.根据权利要求5所述的扭矩变动抑制装置，其特征在于，

所述第二旋转体是在轴向上配置于所述圆板部与所述安装部之间的惯性环，

所述安装部具有贯通所述惯性环并延伸至所述圆板部的凸部。

7.根据权利要求5或6所述的扭矩变动抑制装置，其特征在于，

所述飞轮具有形成于所述安装部的外周面的环形齿轮。

8.根据权利要求1或2所述的扭矩变动抑制装置，其特征在于，

所述可变刚性机构具有：

离心件，配置为受到基于所述第一旋转体或者所述第二旋转体的旋转的离心力而能够沿径向移动；以及

凸轮机构，构成为受到作用于所述离心件的离心力，将所述离心力转换为所述第一旋转体与所述第二旋转体的扭转角变小的方向上的圆周方向力。

9.根据权利要求8所述的扭矩变动抑制装置，其特征在于，

所述凸轮机构具有：

凸轮面，形成于所述离心件；以及

凸轮从动件，与所述凸轮面抵接，在所述离心件与所述第二旋转体之间传递力。

10.根据权利要求1或2所述的扭矩变动抑制装置，其特征在于，

所述可变刚性机构构成为，随着所述第一旋转体或所述第二旋转体的转速变高，使所述第一旋转体与所述第二旋转体之间的扭转刚性增大。

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