(57)【要約】【課題】転動体や慣性質量体の潤滑を必要充分に行うことができ、また慣性質量体の円滑な揺動を補償できる振り子式捩り振動低減装置を提供する。【解決手段】回転体１ならびに転動体３および慣性質量体６を液密状態に収容したハウジング８が回転体１と一体となって回転するように設けられ、ハウジング８のうち回転体１および慣性質量体６の外周側の部分が回転体１および慣性質量体６の外周部から半径方向で外側に離隔した収容部１０とされ、ハウジング８の内部に潤滑油９が封入され、潤滑油９の量が、ハウジング８の底部に溜まっている状態では転動面７が浸る深さとなる量で、かつ遠心力によって収容部１０に移動させられた状態では回転体１および慣性質量体６に接触しない量に設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクが伝達されて回転する回転体と、前記回転体の回転方向には拘束されかつ前記回転体の半径方向には移動可能に前記回転体に保持された転動体と、前記転動体が遠心力によって押し付けられる転動面を有しかつ前記回転体に対して相対回転可能な慣性質量体とを備えた振り子式捩り振動低減装置において、
前記回転体ならびに前記転動体および前記慣性質量体を液密状態に収容したハウジングが前記回転体と一体となって回転するように設けられ、
前記ハウジングのうち前記回転体および前記慣性質量体の外周側の部分が前記回転体および前記慣性質量体の外周部から半径方向で外側に離隔した収容部とされ、
前記ハウジングの内部に潤滑油が封入され、
前記潤滑油の量が、前記ハウジングの底部に溜まっている状態では前記転動面が浸る深さとなる量で、かつ遠心力によって前記収容部に移動させられた状態では前記回転体および前記慣性質量体に接触しない量に設定されている
ことを特徴とする振り子式捩り振動低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転体に保持させた揺動マス（慣性質量体）が回転体に対して遅れて振動することにより、回転体の振動もしくは回転体のトルクの振動を抑制する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の振動低減装置が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された装置は回転体に対して遅れて振動する転動体を回転体の外周側の部分に配置した構成であって、トルクコンバータに併設されている。すなわち、回転体および転動体は、ポンプインペラーならびにタービンランナーおよびロックアップクラッチを収容しているハウジングの内部に配置されている。その回転体の外周側の円周方向に等間隔に離隔した箇所に、当該箇所の前記回転体の中心からの半径より小さい半径の曲面である転動面が形成され、その転動面に転動体が遠心力で押し付けられるように構成されている。
【０００３】
回転体が回転するに伴って転動体が転動面に遠心力で押し付けられ、その状態で回転体のトルクが振動して回転体に加速度が生じると、転動体が回転体の回転変動に遅れて回転する。すなわち、転動面のうち回転体の中心からもっとも遠い位置（仮に中立位置とする。）から転動体がずれて回転体の半径方向で内側に移動する。転動体は遠心力によって、前記中立位置に移動しようとするので、その反力が回転体の振動を抑制する方向のトルクとなり、その結果、回転体の振動が抑制される。
【０００４】
このような転動体の回転体に対する回転および転動体が中立位置に戻る動作は、慣性力および遠心力を要因として生じ、それに伴う振動の低減作用は、転動体と回転体との間の作用・反作用による。言い換えれば、転動体の動作を阻害する摩擦などが生じると、転動体が設計上想定した動作を行わず、制振特性が損なわれる可能性がある。そのため、上記の特許文献１に記載された装置では、トルクコンバータのオイル（フルード）によって転動体の動作が阻害もしくは制限されることを回避するために、転動体および回転体をダンパハウジングによって液密状態（油密状態）に覆っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した振り子式の捩り振動低減装置は、転動体もしくは慣性体が回転体に対して振り子運動（揺動）することによる慣性力で振動低減を行う装置であるから、転動体もしくは慣性体と回転体との間の摩擦は可及的に少ないことが望まれる。しかしながら、特許文献１に記載された装置では、オイルがダンパハウジングの内部に侵入しないので、転動体の動作がオイルによって阻害もしくは制限されることがないものの、転動体と回転体との接触箇所の潤滑、具体的には転動面の潤滑を行うことができない。強度上の要求から転動体および回転体を金属製とするのが一般的であるから、特許文献１に記載された構成では、金属同士が直接接触し、その接触箇所に、遠心力に起因した大きい荷重（面圧）が生じ、転動面や転動体の摩耗が早期に進行し、それに伴って両者の間の摩擦が増大し、ひいては制振特性が早期に損なわれる可能性がある。
【０００７】
この発明は上述した技術的課題に着目してなされたものであって、転動体や慣性質量体の動作を阻害もしくは制限することなく、潤滑油による潤滑を必要充分に行うことのできる振り子式の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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、トルクが伝達されて回転する回転体と、前記回転体の回転方向には拘束されかつ前記回転体の半径方向には移動可能に前記回転体に保持された転動体と、前記転動体が遠心力によって押し付けられる転動面を有しかつ前記回転体に対して相対回転可能な慣性質量体とを備えた振り子式捩り振動低減装置において、前記回転体ならびに前記転動体および前記慣性質量体を液密状態に収容したハウジングが前記回転体と一体となって回転するように設けられ、前記ハウジングのうち前記回転体および前記慣性質量体の外周側の部分が前記回転体および前記慣性質量体の外周部から半径方向で外側に離隔した収容部とされ、前記ハウジングの内部に潤滑油が封入され、前記潤滑油の量が、前記ハウジングの底部に溜まっている状態では前記転動面が浸る深さとなる量で、かつ遠心力によって前記収容部に移動させられた状態では前記回転体および前記慣性質量体に接触しない量に設定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明においては、回転体が回転すると、回転体と共にハウジングが回転するので、その内部に封入されている潤滑油に遠心力が作用し、回転数の増大と共に遠心力が増大すると、潤滑油のほぼ全量が収容部に押し込められる。その状態では、回転体および慣性質量体は潤滑油に接触しない。そのため、回転体のトルクが変動して振動が生じると、慣性質量体の慣性力が慣性質量体の回転数を変化させる加速力に対する抵抗力となるので、慣性質量体が回転体に対して遅れて振動する。その慣性質量体は貯留状態の潤滑油に接触していないので、潤滑油を撹拌したり、それに伴う粘性抵抗力が慣性質量体に作用したりすることが回避され、慣性質量体が所期どおりに円滑に回転もしくは振動する。一方、回転体およびハウジングの回転が止まるなど、潤滑油に作用する遠心力が低下すると、潤滑油はハウジングの底部に溜まって、オイル溜まりを形成する。そのオイル溜まりの油面高さは、転動面のハウジング底部からの高さ以上であるから、転動面が潤滑油に浸って潤滑される。なお、転動面の位置がオイル溜まりから外れていても、回転体およびハウジングがゆっくり回転することにより転動面がオイル溜まりの位置に到り、潤滑油に浸る。したがって、回転体や転動体あるいは慣性質量体の潤滑を必要充分に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施形態の一例を示す縦断正面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】潤滑油が収容部に押し込められている状態を示す縦断側面図である。
【図４】ハウジングの内部に仕切り壁を設けた例を示す縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明の実施形態としての振り子式捩り振動低減装置は、回転体とその回転体に対して相対的に動作する転動体や慣性質量体を備えた種々の形式の装置であってよく、以下、その一例を説明する。図１はこの発明の実施形態を示す縦断正面図であり、符号１は回転体を示す。回転体１は図示しない駆動力源のトルクによって回転する回転軸２に取り付けられており、そのトルクによって回転軸２と共に回転するように構成されている。図１に示す回転体１は三角形状を成しているが、その形状は円形などの適宜の形状であってよい。回転体１の外周部において円周方向に等間隔の複数箇所（図１では三箇所）に転動体３がそれぞれ設けられている。
【００１２】
転動体３は、回転体１に対してその円周方向（回転方向）には拘束され、かつ半径方向には移動可能に、回転体１に保持されている。その保持構造の一例を説明すると、回転体１には、半径方向に向けて長い溝もしくは長孔４が形成されており、転動体３の回転中心部に設けたピン５がその長孔４に挿入されている。転動体３は、ピン５を中心に回転できる形状であればよく、単純な円柱状もしくは厚みのある円板であってよく、さらには図２に示すように、軸線方向の両端部がフランジ状になっていて断面形状が「Ｈ」形を成す滑車に類似した形状であってもよい。
【００１３】
転動体３の外周側、より正確には各転動体３を繋いだ包絡円の外周側に、慣性質量体６が配置されている。慣性質量体６は、回転体１の振動に対する反力を発生するための部材であり、図１に示す例ではリング状に形成されている。なお、慣性質量体６は転動体３の外周側に位置する部分がリング状であれば、それ以外の部分はリング状である必要はなく、例えばリング状の部分の両側に側板を備えて所要の質量を有するように構成されたものであってもよい。
【００１４】
慣性質量体６の内周部における円周方向に等間隔の複数箇所（図１の例では三箇所）に転動面７が形成されている。言い換えれば、上述した転動体３に対応させて転動面７が形成されている。転動面７は、上記の転動体３を遠心力によって押し付けて慣性質量体６を回転体１に対して同心円上に保持し、また慣性質量体６を回転体１に対して相対回転可能に保持するための面であり、円弧状の曲面として形成されている。より具体的には、転動面７は正確な円弧面である必要はないが、円弧面として形成した場合の形状は、転動面７の回転体１の中心からの距離である半径より小さい曲率半径の円弧面として形成されている。したがって、慣性質量体６が回転体１に対して相対回転した場合、転動面７の位置が転動体３に対して回転体１の円周方向（回転方向）にずれることにより、転動体３が転動面７によって回転体１の半径方向で中心側に押されるようになっている。言い換えれば、転動体３が遠心力によって、転動面７のうち回転体１の中心からもっとも遠いいわゆる中立位置７ａに移動しようとすることによる分力が慣性質量体６に対して回転方向の力（トルク）として作用するように構成されている。
【００１５】
上述した回転体１ならびに転動体３および慣性質量体６を液密状態（油密状態）に包囲（収容）しているハウジング８が設けられている。このハウジング８は、回転体１ならびに転動体３および慣性質量体６を潤滑する潤滑油９を保持するために設けられたものであって、これら回転体１ならびに転動体３および慣性質量体６に接触しない形状をなし、回転体１と共に回転するように回転軸２に取り付けられている。特に、このハウジング８における前記慣性質量体６の外周側に位置する部分は、慣性質量体６および回転体１に対してある程度大きく離隔した収容部１０となっている。この収容部１０は、潤滑油９を遠心力によって押し込める部分である。
【００１６】
そして、潤滑油９の量は、転動面７を潤滑でき、かつ回転体１がある程度高速で回転している場合には、慣性質量体６の揺動を阻害しない量に設定されている。具体的に説明すると、回転体１や回転軸２などは、その中心軸線がほぼ水平になるように保持されており、したがって回転体１やハウジング８が回転していない状態では、潤滑油９はハウジング８の底部に溜まる。図１はその状態を示しており、潤滑油９の量（あるいは下限量）は、油面９ａの高さが慣性質量体６の内周面すなわち転動面７のハウジング８の内面からの高さより高くなる量に設定されている。潤滑油９は、ハウジング８と共に回転した場合、遠心力によって上記の収容部１０に押し込められる。図３は遠心力がある程度大きいことにより潤滑油９の全量が収容部１０に押し込められた状態を示しており、潤滑油９の量（あるいは上限量）は、この図３に示すように、収容部１０に押し込められた状態では、慣性質量体６や転動体３が接触しない量に設定されている。
【００１７】
つぎに上記のように構成されたこの発明の実施形態の作用について説明する。回転体１にトルクが作用していないことにより回転体１およびこれと一体のハウジング８が停止している状態では、図１に示すように、潤滑油９がハウジング８の底部に溜まってオイル溜まりを形成している。その油面９ａは、慣性質量体６の内周面のうち最下部の高さ（ハウジング８の底部からの高さ）より高く、したがって慣性質量体６の下部すなわち下側に位置している転動面７が潤滑油９に浸っている。また、回転体１およびこれと一体のハウジング８がゆっくり回転している場合は、潤滑油９が回転体１や慣性質量体６などによって幾分撹拌されるが、潤滑油９はオイル溜まりを形成したままとなるので、慣性質量体６およびこれに形成されている転動面７が、順にオイル溜まりの中を通り、転動面７に潤滑油９が付着する。すなわち、転動面７が潤滑される。
【００１８】
回転体１に伝達されるトルクが増大して回転体１およびこれと一体のハウジング８がある程度の高速で回転すると、潤滑油９に作用する遠心力が回転速度に応じて増大するので、潤滑油９がハウジング８の内周面に次第に張り付く。その結果、オイル溜まりを形成している潤滑油９の油面が次第に低くなる。潤滑油９に作用する遠心力が更に大きくなると、潤滑油９の油面９ａが慣性質量体６の下側の部分より下がり、慣性質量体６がオイル溜まりを形成している潤滑油９に接触しなくなる。そして、潤滑油９に作用する遠心力が重力より大きくなると、図３に示すように、潤滑油９のほぼ全量が収容部１０に押し込められる。このように回転数が増大すると、オイル溜まりの油面が下がって回転体１や転動体３、慣性質量体６がオイル溜まりの潤滑油９に接触しなくなるので、これら回転体１や転動体３、慣性質量体６が潤滑油９を撹拌したり、それに伴って撹拌抵抗が生じたりすることが回避される。なお、転動面７や転動体３には既に潤滑油９が付着しているので、これらの潤滑は必要充分に行われる。
【００１９】
また、回転数の増大に伴って遠心力が大きくなると、転動体３が回転体１の半径方向で外側に押されて慣性質量体６の転動面７に押し付けられる。このような転動体３を介して慣性質量体６を半径方向で外側に押す力は、転動体３が円周方向に等間隔に配置されていることにより、慣性質量体６の全周に亘って均等に作用する。そのため、重力によって下側に下がり、したがって回転体１に対して偏心していた慣性質量体６が図１およぴ図３での上側に持ち上げられ、回転体１に対して同心円上に保持される。慣性質量体６の下側の部分が油面９ａより高くなるのは、油面９ａが下がるだけでなく、慣性質量体６が持ち上がることによっても生じる。
【００２０】
回転体１が回転軸２と共に高速で回転している状態で回転体１のトルクが振動すると、回転体１に正逆の両回転方向に繰り返し加速度が生じる。これに対して慣性質量体６はその慣性力によって回転状態（運動状態）を維持しようとするので、回転体１と慣性質量体６との間に相対回転が生じる。これら回転体１と慣性質量体６とは、遠心力によって転動面７に押し付けられている転動体３を介して連結されているので、回転体１と慣性質量体６との間に相対回転が生じると、転動体３は転動面７における前述した中立位置７ａから外れ、回転体１の中心方向に押し戻される。その転動体３には遠心力が作用し続けているので、転動面７において中立位置７ａから外れた箇所に押し付けられている転動体３は中立位置７ａに戻るように作用する。そのような転動体３の作用が慣性質量体６に対して慣性質量体６を回転させるトルクとして働くので、慣性質量体６は回転体１に追従するように回転体１に対して相対的に回転させられる。すなわち、慣性質量体６は、トルクの変動による回転体１の回転に対して遅れて回転し、その結果、このような慣性質量体６の振動の位相のずれによって回転体１の振動が抑制される。
【００２１】
慣性質量体６は、回転体１に振動が生じることにより、回転体１に対して振り子のように揺動する。その場合、上述したこの発明の実施形態における捩り振動低減装置では、慣性質量体６がオイル溜まりの潤滑油９に接触しない（浸らない）ので、潤滑油９の粘性抵抗もしくは撹拌抵抗が慣性質量体６に殆ど作用しない。したがって、慣性質量体６の円滑な揺動が確保され、制振特性が低下したり阻害されたりすることを回避できる。また、転動面７や転動体３に潤滑油９が付着しているので、その潤滑を必要充分に行うことができる。
【００２２】
回転体１およびこれと一体のハウジング８の回転数が低下すると、収容部１０に押し込められていた潤滑油９の遠心力が低下するので、回転体１や慣性質量体６の上方に持ち上げられた潤滑油９が落下して慣性質量体６や転動体３などに降りかかることがある。また、ハウジング８の底部に形成されるオイル溜まりの油面９ａの高さが急激に増して慣性質量体６や転動体３などの回転が阻害もしくは制約される場合がある。このような潤滑油９による挙動の急変を回避もしくは抑制するために、収容部１０を慣性質量体６や転動体３などから隔離する仕切り壁１１を設けてもよい。その例を図４に示してある。
【００２３】
ここに示す例は、回転体１に対して同心円上に保持されている慣性質量体６の外周側に円筒状の仕切り壁１１を設けた例である。その仕切り壁１１は、ハウジング８の中心軸線方向で互いに対向する内面の間に設けられていて、外周側の収容部１０と慣性質量体６側の空間部分とを仕切っている。また、仕切り壁１１には、その内周側と外周側とを繋ぐ貫通部１２が複数形成されている。この貫通部１２は、潤滑油９を仕切り壁１１の内外に通過させるためのいわゆる出入り口であり、仕切り壁１１の一部を切り欠くことにより、あるいは穿孔することにより形成されている。重力で落下する潤滑油９がこの貫通部１２を通過する場合があり、その潤滑油９が転動体３や慣性質量体６を直撃すると転動体３や慣性質量体６の挙動が一時的に変化し、あるいは異常を来すことが考えられる。このような不都合を回避するために、各貫通部１２は、転動体３の半径方向で対向する位置や軸線方向で慣性質量体６に対向する位置からずれた箇所に設けることが好ましい。
【００２４】
なお、貫通部１２は、ハウジング８の半径方向に向けて開口した部分である必要はない。例えば、貫通部１２をハウジング８の軸線方向に長いスリットとして形成し、仕切り壁１１のうちそのスリットを形成している一方のエッジ部を他方のエッジ部に半径方向に隙間を空けてオーバーラップさせてもよい。このような構成であれば、貫通部１２がハウジング８の円周方向で斜めに開口した形状になるので、重力で落下する潤滑油９が直接貫通部１２に入り込んだり、転動体３や慣性質量体６を直撃することを回避もしくは抑制することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１…回転体、  ２…回転軸、  ３…転動体、  ４…長孔、  ５…ピン、  ６…慣性質量体、  ７…転動面、  ７ａ…中立位置、  ８…ハウジング、  ９…潤滑油、  ９ａ…油面、  １０…収容部、  １１…仕切り壁、  １２…貫通部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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