离心振子式减振装置的制造方法

xiaoxiao2020-11-9  8

离心振子式减振装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在与旋转轴一起旋转的支撑体上支撑多个惯性质量体,根据旋转轴的 旋转变动使所述惯性质量体进行振子振动以发挥减振功能的离心振子式减振装置。
【背景技术】
[0002] 关于这种离心振子式减振装置,在下述专利文献1中提出了如下公知技术:使销 以能够滚动的方式嵌合于在旋转的支撑体上设置的成对的第1曲线轨道和在惯性质量体 上设置的成对的第2曲线轨道中,并且使惯性质量体沿着曲率半径变化的圆弧状的轨迹进 行振子振动,使得惯性质量体的固有振动频率无论振幅如何都始终恒定,从而提升减振功 能。
[0003] 此外,关于这种离心振子式减振装置,在下述专利文献2中提出了如下公知技术: 旋转轴的旋转被增速装置增速并传递至支撑体,将惯性质量体以能够进行振子振动的方式 支撑于该支撑体上,从而将支撑体的半径和惯性质量体的质量抑制得较小,并且在旋转轴 的低速旋转时使惯性质量体的固有振动频率跟随输入振动频率,以确保减振功能。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本专利第3221866号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开平10-184799号公报

【发明内容】

[0008] 发明欲解决的课题
[0009] 然而,近些年来的汽车用发动机基于环保观点而具有排气量减少的趋势,若发动 机的气缸数随着排气量的减少而减少,则发动机的振动频率就会减少。如本说明书的"具 体实施方式"一栏中说明的那样,若要通过离心振子式减振装置对低频率的振动进行减振, 则支撑于支撑体上的多个惯性质量体的振幅会增加,因而为了避免惯性质量体之间相互干 涉,就需要使得惯性质量体的尺寸小型化,因此存在离心振子式减振装置的减振性能降低 的问题。
[0010] 上述专利文献1所记载的技术使得惯性质量体的固有振动频率无论振幅如何而 始终恒定,从而提升减振性能,然而未解决振幅增加导致的惯性质量体彼此的干涉问题,因 此依然存在惯性质量体的尺寸变小而无法获得充分的减振性能的问题。
[0011] 另外,上述专利文献2所记载的技术需要行星齿轮机构等复杂结构的增速装置, 因而零部件数量会增加,成为成本上升的要因,不仅如此,还存在结构大型化不利于重量和 搭载空间方面的问题。
[0012] 本发明就是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提高离心振子式减振装置对于低 频振动的减振性能。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 为了达成上述目的,本发明提出一种离心振子式减振装置,其具有:转速变动的旋 转轴;设置于所述旋转轴上的支撑体;多个惯性质量体,它们分别被支撑于所述支撑体的 外周部的在周向上分割出的多个区域中;分别设置于所述支撑体的所述多个区域中的成对 的第1曲线轨道;分别设置于所述多个惯性质量体上、并且向与所述成对的第1曲线轨道相 反的方向弯曲的成对的第2曲线轨道;以及多个销,它们以滚动自如的方式嵌合于所述第1 曲线轨道和所述第2曲线轨道的交叉部处,所述惯性质量体相对于所述支撑体以对应于所 述第1、第2曲线轨道的形状的轨迹进行振子振动,从而发挥减振作用,所述离心振子式减 振装置的第1特征在于,使所述成对的第1曲线轨道的形状彼此不同,并且使所述成对的第 2曲线轨道的形状彼此不同。
[0015] 另外,本发明的离心振子式减振装置在所述第1特征的基础上,其第2特征在于, 第1线段的长度与所述第2线段的长度不同,其中所述第1线段连结所述成对的第1曲线 轨道中的一方的曲率半径的中心与所述成对的第2曲线轨道中的一方的曲率半径的中心, 所述第2线段连结所述成对的第1曲线轨道中的另一方的曲率半径的中心与所述成对的第 2曲线轨道中的另一方的曲率半径的中心。
[0016] 另外,本发明的离心振子式减振装置在所述第1或第2特征的基础上,其第3特征 在于,所述惯性质量体的外端部的质量大于中央部的质量。
[0017] 此外,实施方式的主轴12对应于本发明的旋转轴,实施方式的二次飞轮14对应于 本发明的支撑体。
[0018] 发明的效果
[0019] 根据本发明的第1特征,离心振子式减振装置具有:转速变动的旋转轴;设置于旋 转轴上的支撑体;多个惯性质量体,它们分别支撑于支撑体的外周部的在周向上分割出的 多个区域中;分别设置于支撑体的多个区域中的成对的第1曲线轨道;分别设置于多个惯 性质量体上、并且向与成对的第1曲线轨道相反的方向弯曲的成对的第2曲线轨道;以及多 个销,它们以滚动自如的方式嵌合于第1曲线轨道和第2曲线轨道的交叉部处,惯性质量体 相对于支撑体而以对应于第1、第2曲线轨道的轨迹进行振子振动,从而发挥减振作用。
[0020] 此时,使成对的第1曲线轨道的形状彼此不同,并且使成对的第2曲线轨道的形状 彼此不同,因此惯性质量体不仅在支撑体的周向上进行平移运动还进行自转运动,能够产 生基于平移运动的减振力和基于自转运动的减振力这双方,从而提升减振性能。另外,若旋 转轴的旋转变动频率减少,则随之也需要减少惯性质量体的固有振动频率,因而振幅增加 而容易从支撑体的区域中鼓出,但惯性质量体伴随平移运动而进行自转运动,从而不易从 支撑体的区域中鼓出,能够相应地使得惯性质量体大型化,而增加质量和惯性力矩,从而进 一步提升减振性能。
[0021] 另外,根据本发明的第2特征,第1线段的长度与第2线段的长度不同,其中第1 线段连结成对的第1曲线轨道中的一方的曲率半径的中心与成对的第2曲线轨道中的一方 的曲率半径的中心,第2线段连结成对的第1曲线轨道中的另一方的曲率半径的中心与成 对的第2曲线轨道中的另一方的曲率半径的中心,因此能够使惯性质量体进行平移运动和 自转运动。
[0022] 另外,根据本发明的第3特征,惯性质量体的外端部的质量大于中央部的质量,因 此惯性力矩变大,惯性质量体自转运动时的能量吸收量增加,从而减振性能提升。
【附图说明】
[0023]图1是配置于发动机和变速器之间的阻尼器的示意图。(第1实施方式)
[0024]图2是沿图1中的2-2线的箭头方向视图。(第1实施方式)
[0025] 图3是沿图2中的3-3线的剖视图。(第1实施方式)
[0026] 图4是惯性质量体的立体图。(第1实施方式)
[0027] 图5是四节连杆的作用说明图。(第1实施方式)
[0028] 图6是表示惯性质量体的移动范围的图。(第1实施方式)
[0029] 图7是惯性质量体的立体图。(第2实施方式)
[0030]图8是四节连杆的作用说明图。(比较例)
[0031] 图9是表示惯性质量体的移动范围的图。(比较例)
[0032] 标号说明
[0033] 12:主轴(旋转轴);14:二次飞轮(支撑体);16:惯性质量体;22A:第1曲线轨 道;22B :第1曲线轨道;23A :第2曲线轨道;23B :第2曲线轨道;24 :销;A :第1曲线轨道中 的一方的曲率半径的中心;B :第1曲线轨道中的另一方的曲率半径的中心;C :第2曲线轨 道中的一方的曲率半径的中心;D :第2曲线轨道中的另一方的曲率半径的中心;S :区域。
【具体实施方式】
[0034] 以下,根据图1~图6说明本发明的第1实施方式。
[0035] 第1实施方式
[0036] 如图1所示,阻尼器D配置于汽车的发动机E的曲轴11和变速器T的主轴12之 间,该阻尼器D构成为具有:连接于曲轴11的一次飞轮13、连接于主轴12的二次飞轮14、 连接一次飞轮13和二次飞轮14的多个弹簧15…。在构成本发明的支撑体的二次飞轮 14 上设有作为离心振子而发挥作用的3个惯性质量体16…,二次飞轮14和惯性质量体16… 构成离心振子式减振装置。
[0037] 如图2~图6所示,二次飞轮14是以主轴12为中心的圆板状的部件,在其外周部 上以120°间隔支撑着3个扇状的惯性质量体16…。3个扇状的惯性质量体16…都为同一 结构,并且通过3根铆钉19、19、20将第1半体17和第2半体18结合为一体而构成。第1 半体17和第2半体18在被2个铆钉19、19结合起来的两端部处彼此抵接,而在除两端部 之外的中央部在彼此对置的面上形成有凹部17a、18a,在中央的铆钉20上设有嵌合于所述 凹部17a、18a中并作为衬垫发挥功能的垫圈21。在第1半体17和第2半体18的中央部形 成凹部17a、18a,从而惯性质量体16的距离重心位置G较远的两端部的质量增加,绕重心位 置G的惯性力矩增加。
[0038] 成对的圆弧状的第2曲线轨道23A、23B贯通惯性质量体16的第1半体17和第2 半体18的夹着重心位置G的2个位置。一个(图中左侧)第2曲线轨道23A的曲率半径 的中心为C,另一个(图中右侧)第2曲线轨道23B的曲率半径的中心为D,这些中心C、D 都位于惯性质量体16的径向外侧。
[0039] 二次飞轮14的外周部被划分为具有120°的中心角的3个区域S…,在各区域S中 支撑有1个惯性质量体16。成对的圆弧状的第1曲线轨道22A、22B贯通二次飞轮14的区 域S。一个(图中左侧)第1曲线轨道22A的曲率半径的中心为A,另一个(图中右侧)第 1曲线轨道22B的曲率半径的中心为B,这些中心A、B都位于惯性质量体16的径向内侧。
[0040] 惯性质量体16的第1半体17和第2半体18被支撑成夹着二次飞轮14,而此时为 了避免与惯性质量体16两端的铆钉19、19的干涉,在二次飞轮14的区域S的外周的两端 部形成有缺口 14a、14a,而为了避免与惯性质量体16中央的铆钉20的干涉,在二次飞轮14 的区域S的中央部形成有缺口 14b。
[0041] 而且,销24以能够滚动的方式贯通一个第1曲线轨道22A和一个第2曲线轨道 23A的交叉部,并且销24以能够滚动的方式贯通另一个第1曲线轨道22B和另一个第2曲 线轨道23B的交叉部。在这些销24、24的两端形成有脱落防止用的凸缘24a…。
[0042] 接着,说明具有上述结构的本发明实施方式的作用。
[0043] 发动机E的曲轴11的旋转角速度并不恒定,在压缩行程时减少而在膨胀行程时增 加,因而会产生与发动机转速成比例的频率的振动。该曲轴11的振动借助于配置在阻尼器 D的一次飞轮13和二次飞轮14之间的弹簧15…的伸缩而减振,并且借助于月设置在二次 飞轮14上的惯性质量体16…的振子运动而减振。
[0044] 即,一般的振子由于重力而被向铅直方向下方施力而振动,而离心振子式减振装 置的惯性质量体16…则由于离心力被向径向外侧施力而振动,通过使该惯性质量体16… 的固有振动频率与希望减振的发动机E的振动频率一致,能够发挥作为动态阻尼器的减振 功能。
[0045] 图8说明比较例的离心振子式减振装置的惯性质量体16的移动轨迹。在比较例 的离心振子式减振装置中,设惯性质量体16的一个第2曲线轨道23A的曲率中心为C,另一 个第2曲线轨道23B的曲率中心为D,并且设二次飞轮14的一个第1曲线轨道22A的曲率 中心为A,另一个第1曲线轨道22B的曲率中心为B。第1曲线轨道22A、22B和第2曲线轨 道23A、23B的形状被设定为,使得即使惯性质量体16进行振子振动,四边形ACDB也始终构 成平行四节连杆,亦即节AC =节BD且节AB =节⑶始终成立。
[0046] 其结果为,惯性质量体16相对于二次飞轮14不会进行自转运动,而仅进行平移运 动。另外,若设主轴12的中心为01,惯性质量体16的振子振动的中心为02,则02的位置 不变,因此即使惯性质量体16进行振子振动,中心01和中心02之间的半径R也为恒定,并 且中心02和重心位置G之间的半径r也为恒定。
[0047] 图9表示比较例的离心振子式减振装置的惯性质量体16的形状,图9(A)对应于 六气缸发动机用的结构,图9 (B)对应于四气缸发动机用的结构,图9 (C)对应于三气缸发动 机用的结构,图9(D)对应于二气缸发动机用的结构。四冲程发动机在曲轴每旋转2圈时爆 发1次,因而为了让离心振子式减振装置发挥有效的减振功能,需要使得该惯性质量体16 的固有振动频率与发动机的振动频率同步,为此需要在发动机的转速《与惯性质量体16 的固有振动频率X之间有
[0048]
【主权项】
1. 一种离心振子式减振装置,其具有:转速变动的旋转轴(12);设置于所述旋转轴 (12)上的支撑体(14);多个惯性质量体(16),它们分别被支撑于所述支撑体(14)的外周 部的在周向上分割出的多个区域(S)中;分别设置于所述支撑体(14)的所述多个区域(S) 中的成对的第1曲线轨道(22A、22B);分别设置于所述多个惯性质量体(16)上、并且向与 所述成对的第1曲线轨道(22A、22B)相反的方向弯曲的成对的第2曲线轨道(23A、23B); 以及多个销(24),它们以滚动自如的方式嵌合于所述第1曲线轨道(22A、22B)和所述第2 曲线轨道(23A、23B)的交叉部处,所述惯性质量体(16)相对于所述支撑体(14)以对应于 所述第1、第2曲线轨道(22A、22B ;23A、23B)的形状的轨迹进行振子振动,从而发挥减振作 用,所述离心振子式减振装置的特征在于, 使所述成对的第1曲线轨道(22A、22B)的形状彼此不同,并且使所述成对的第2曲线 轨道(23A、23B)的形状彼此不同。
2. 根据权利要求1所述的离心振子式减振装置,其特征在于, 第1线段的长度与第2线段的长度不同,其中所述第1线段连结所述成对的第1曲线 轨道(22A、22B)中的一方(22A)的曲率半径的中心(A)与所述成对的第2曲线轨道(23A、 23B)中的一方(23A)的曲率半径的中心(C),所述第2线段连结所述成对的第1曲线轨道 (22A、22B)中的另一方(22B)的曲率半径的中心(B)与所述成对的第2曲线轨道(23A、23B) 中的另一方(23B)的曲率半径的中心(D)。
3. 根据权利要求1或2所述的离心振子式减振装置,其特征在于, 所述惯性质量体(16)的外端部的质量大于中央部的质量。
【专利摘要】离心振子式减振装置具有:支撑体(14),其固定于旋转轴(12)上并具有成对的第1曲线轨道(22A、22B);惯性质量体(16),其支撑于支撑体(14)的外周部上并具有成对的第2曲线轨道(23A、23B);以及销(24),其以滚动自如的方式嵌合于第1曲线轨道(22A、22B)和第2曲线轨道(23A、23B)的交叉部上。使成对的第1曲线轨道(22A、22B)的形状彼此不同,并且使成对的第2曲线轨道(23A、23B)的形状彼此不同,因此惯性质量体(16)不仅在支撑体(14)的周向上进行平移运动还进行自转运动,从而使得对于低频振动的减振性能提升。另外,自转运动使得惯性质量体(16)不易从支撑体(14)的区域(S)中鼓出,能够相应地使惯性质量体(16)大型化而进一步提升减振性能。
【IPC分类】F16F15-31, F16F15-14
【公开号】CN104813063
【申请号】CN201380060921
【发明人】西井文哉, 山本一彦
【申请人】本田技研工业株式会社
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月8日
【公告号】DE112013005646T5, WO2014080776A1

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