(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する回転部材に設けられた転動室に、前記回転部材に作用するトルク変動に応じて転動する転動体を収容するとともに前記転動室の内周面に前記転動体が転動する転動面が形成されているダイナミックダンパにおいて、
前記転動面は一定曲率の円弧面として形成され、
前記転動体は、前記転動面よりも曲率半径が小さい円形断面を備えるとともにその転動体の重心は、前記転動体の転動にともなう前記転動面の曲率中心から前記重心までの距離が最も短くなった場合に、その重心を挟んで前記転動面の曲率中心とは反対側に前記転動体の幾何学的な中心に対して偏心して配置されており、かつ
その転動体を前記転動面に対して転動させるガイド機構を備えている
ことを特徴とするダイナミックダンパ。
【請求項２】
前記ガイド機構は、前記転動体の外周縁と前記転動室の内部における前記回転部材の回転面に平行な面とのいずれか一方に設けられ、前記回転部材の軸線方向に突出した突部と、いずれか他方に設けられ、その突部を遊嵌するガイド溝とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のダイナミックダンパ。
【請求項３】
回転する回転部材に設けられた転動室に、前記回転部材に作用するトルク変動に応じて転動する転動体を収容するとともに前記転動室の内周面に前記転動体が転動する転動面が形成されているダイナミックダンパにおいて、
前記転動室の内径に対する前記転動体の外径の比率が１／２であって、
前記転動体は、その重心がその幾何学的な中心に対して偏心されるとともに、前記転動面の曲率中心から前記転動体の重心までの距離が最も短くなった場合に、その重心を挟んで前記転動面の曲率中心とは反対側に前記転動体の幾何学的な中心が配置され、かつ
前記転動面の曲率中心から前記転動体の重心までの距離が最も短くなった場合における前記転動面の曲率中心と前記転動体の重心とを結んだ直線に対して直交する向きに、前記転動体を前記転動面に対して転動させるガイド機構を備えている
ことを特徴とするダイナミックダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転部材に取り付けられて、そのトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動を吸収もしくは減衰するダイナミックダンパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転する部材に作用するトルクが変動し、それに伴って共振現象が生じると騒音あるいは振動が激しくなるだけでなく、機械装置類の耐久性が低下する可能性がある。例えば内燃機関のクランクシャフトは、複数のシリンダで繰り返し生じる爆発力を回転運動に変換してトルクとして出力するためのものであるから、そのトルクは脈動する。すなわち、クランクシャフトあるいは変速機のインプットシャフトあるいはドライブシャフトなど、あるいはこれらに取り付けられてこれらと一体回転する回転部材は、内燃機関からの起振力に起因して固有の捩り振動を起こす。この捩り振動を、前述したような回転部材に取り付けられて吸収もしくは減衰させるダイナミックダンパが知られている。そのダイナミックダンパの一例が特開２０００−１８３２９号公報に記載されている。この特開２０００−１８３２９号公報には、フライホイール本体に形成された転動室に所定の質量を有するダンパマスが収容されており、この転動室の内周壁のうちフライホイールの半径方向で外側に膨らむ部分にダンパマスが転動する転動ガイド面が形成された装置が記載されている。そして、この転動ガイド面は、楕円形状になるように構成されている。【０００３】
また、特開平６−５８３７３号公報には、フライホイール本体に形成された転動室と、この転動室に収容され、フライホイールに作用するトルク変動によって転動するとともに振子運動するダンパマスとを備えた装置が記載されている。【０００４】
さらにまた、特開平１１−８２６３３号公報には、フライホイールの側面に形成された有底円筒形状の凹部に振子アッセンブリが嵌合固定された装置が記載されている。この振子アッセンブリは、フライホイールの回転軸線に平行な中心軸線を有する有底円筒形状のケースと、このケースの中心軸線回りに軸受によって揺動自在に支持された振子とを備えている。そして、この振子の重心位置が前述した中心軸線から偏奇して構成されている。【０００５】
上記の特開２０００−１８３２９号公報に記載されているように、転動ガイド面を楕円形状に形成することにより、ダンパマスの重心の移動軌跡を楕円形状にすることができる。そして、これによりフライホイールの捩り振動の大きさにかかわらずフライホイールの捩り振動を吸収もしくは減衰させることができる。しかしながら、特開２０００−１８３２９号公報に記載された構成では、ダンパマスの重心の移動軌跡を楕円形状にするためには、転動ガイド面を楕円形状にする必要がある。そのため、曲率が一定の円形の転動面を形成する場合に比較して、そのような曲面を有する転動ガイド面の加工は困難あるいは複雑になる虞があり、未だ改良の余地があった。【０００６】
また、特開平６−５８３７３号公報に記載された技術は、フライホイールにトルク変動あるいは捩り振動が作用した場合に、フライホイール本体に対するダンパマスの重心位置の変動によって、すなわちダンパマスの振子運動によってそのトルク変動あるいは捩り振動を吸収もしくは減衰させるための技術である。さらにまた、特開平１１−８２６３３号公報に記載された技術は、振子が支持されるケースの中心軸線回りに軸受によって実質的に錘（マス）である振子を吊り下げ、その振子をトルク変動あるいは捩り振動に応じて揺動させることによりそのトルク変動あるいは捩り振動を吸収もしくは減衰させるための技術である。
【発明の概要】
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、回転部材に作用するトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動を吸収もしくは減衰させる転動体の重心の軌道をサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることができるダイナミックダンパを提供することを目的とするものである。
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、回転する回転部材に設けられた転動室に、前記回転部材に作用するトルク変動に応じて転動する転動体を収容するとともに前記転動室の内周面に前記転動体が転動する転動面が形成されているダイナミックダンパにおいて、前記転動面は一定曲率の円弧面として形成され、前記転動体は、前記転動面よりも曲率半径が小さい円形断面を備えるとともにその転動体の重心は、前記転動体の転動にともなう前記転動面の曲率中心から前記重心までの距離が最も短くなった場合に、その重心を挟んで前記転動面の曲率中心とは反対側に前記転動体の幾何学的な中心に対して偏心して配置されており、かつその転動体を前記転動面に対して転動させるガイド機構を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、この発明は、上記の発明において、前記ガイド機構は、前記転動体の外周縁と前記転動室の内部における前記回転部材の回転面に平行な面とのいずれか一方に設けられ、前記回転部材の軸線方向に突出した突部と、いずれか他方に設けられ、その突部を遊嵌するガイド溝とを備えていることを特徴とするダイナミックダンパである。
【００１１】
そして、この発明は、回転する回転部材に設けられた転動室に、前記回転部材に作用するトルク変動に応じて転動する転動体を収容するとともに前記転動室の内周面に前記転動体が転動する転動面が形成されているダイナミックダンパにおいて、前記転動室の内径に対する前記転動体の外径の比率が１／２であって、前記転動体は、その重心がその幾何学的な中心に対して偏心されるとともに、前記転動面の曲率中心から前記転動体の重心までの距離が最も短くなった場合に、その重心を挟んで前記転動面の曲率中心とは反対側に前記転動体の幾何学的な中心が配置され、かつ前記転動面の曲率中心から前記転動体の重心までの距離が最も短くなった場合における前記転動面の曲率中心と前記転動体の重心とを結んだ直線に対して直交する向きに、前記転動体を前記転動面に対して転動させるガイド機構を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明によれば、転動体の重心はその幾何学的な中心に対して偏心されている。また、転動体を転動面に対して滑らせずに転動させるガイド機構を備えているので、転動体のいわゆる滑り運動が防止もしくは抑制される。転動体が転動面を転動する距離は、言い換えれば転動体の転動量は回転部材に作用するトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動の大きさ、すなわち回転部材の回転方向に対する振動角度θの大きさに応じて変化する。したがって、転動体は回転部材の振動角度の大きさに応じて一定曲率の転動面を転動するので、その転動体の重心の瞬間中心は、回転部材の振動角度の大きさに応じて変化し、転動体の重心の移動軌跡がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。その結果、転動体は、サイクロイド振子あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド振子のように振子運動するから、その転動体の振子運動次数を設計する場合に、転動体の振動角度θを考慮に入れずにその次数を設計することができる。したがって、回転部材にトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動が作用した場合に、その振動の大きさにかかわらず、設計した転動体の振子運動次数と実際の転動体の振子運動次数との乖離を小さくできる。また、転動体の重心の軌道の少なくとも一部をサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることができるので、回転部材の振動角度あるいは転動体の振動角度が大きい場合であっても、その振子運動次数に等しい回転部材の捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。さらにまた、ガイド機構が設けられているので、転動体を転動面に対して滑らせずに転動させることができる。
【００１３】
また、この発明によれば、上記の効果に加えて、転動体は、その転動にともなって転動面の曲率中心からその重心までの距離が最も短くなった場合に、その重心を挟んで転動面の曲率中心とは反対側に転動体の幾何学的な中心が配置されるように構成されている。すなわち、転動体の重心は、転動面の曲率中心からその重心までの距離が最も短くなった場合に、転動体の幾何学的な中心に対して回転部材の回転中心側に偏心されている。その結果、前述した位置から転動体が転動面を転動する距離の増大にともなって、転動面を転動する転動体の重心の瞬間中心が変化し、転動体の重心の移動軌跡における曲率半径が次第に小さくなる。言い換えれば、転動体のいわゆる転動量に応じてその重心の軌道の少なくとも一部をサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることができる。したがって、転動体の重心の軌道の少なくとも一部をサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることができるので、回転部材に作用するトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動の大きさにかかわらず、転動体の振子運動次数に等しい回転部材の捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。
【００１４】
さらに、この発明によれば、上記の効果に加えて、転動体の外周縁と転動室の内面における回転部材の回転面に平行な面とのいずれか一方に突部が設けられ、いずれか他方にその突部を遊嵌するガイド溝が設けられている。その結果、回転部材にトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動が作用した場合に、転動体が転動せずに転動面を回転部材に対して相対移動するいわゆる滑り運動を防止もしくは抑制することができる。言い換えれば、転動体の運動を転がり運動のみにすることができる。したがって、転動体は設計した振子運動次数によって振子運動でき、また、その振子運動次数に回転部材の捩り振動次数を共振させることにより、回転部材の捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。
【００１５】
そして、この発明によれば、転動体は、その外径が転動室の内径に対して１／２になるように形成される。また、その転動体を転動面に対して転動させるガイド機構が、転動面の曲率中心から転動体の重心までの距離が最も短くなった場合における転動面の曲率中心と転動体の重心とを結んだ直線に対して直交する向きに設けられている。すなわち、ガイド機構は、転動体が転動面に沿って転動する場合に描くいわゆるハイポサイクロイドに沿って形成される。その結果、ガイド機構の設計あるいは加工をある程度簡素化できる。また、転動体は回転部材の振動角度の大きさに応じて一定曲率の転動面を転動するので、転動体の重心の瞬間中心は、回転部材の振動角度の大きさに応じて変化し、転動体の重心の移動軌跡がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。その結果、転動体は、サイクロイド振子あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド振子のように振子運動するから、その転動体の振子運動次数を設計する場合に、転動体の振動角度θを考慮に入れずにその次数を設計することができる。したがって、回転部材にトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動が作用した場合に、その振動の大きさにかかわらず、設計した転動体の振子運動次数と実際の転動体の振子運動次数との乖離を小さくできる。また、転動体の重心の軌道の少なくとも一部をサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることができるので、回転部材の振動角度あるいは転動体の振動角度が大きい場合であっても、その振子運動次数に等しい回転部材の捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。さらにまた、ガイド機構が設けられているので、転動体を転動面に対して滑らせずに転動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係るダイナミックダンパを回転部材に適用した例を模式的に示す図である。
【図２】図１に示すII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１に示すように構成されたこの発明に係るダイナミックダンパの作用を説明するための図であって、転動体の振動角度が０°の場合を示す図である。
【図４】図１に示すように構成されたこの発明に係るダイナミックダンパの作用を説明するための図であって、転動体の振動角度が３０°の場合を示す図である。
【図５】図１に示すように構成されたこの発明に係るダイナミックダンパの作用を説明するための図であって、転動体の振動角度が４５°の場合を示す図である。
【図６】図１に示す転動体を改良した例を示す図である。
【図７】図６に示すVII−VII線に沿う断面図である。
【図８】図６に示す構成を改良した例を示す図である。
【図９】図８に示すIX−IX線に沿う断面図である。
【図１０】図６および図８に示す構成を改良した例を示す図である。
【図１１】図１０に示すXI−XI線に沿う断面図である。
【図１２】図１に示す転動室を改良した例を示す図である。
【図１３】図１２に示すXIII−XIII線に沿う断面図である。
【図１４】この発明に係るダイナミックダンパの他の例を示す図である。
【図１５】この発明に係るダイナミックダンパの更に他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
つぎにこの発明をより具体的に説明する。この発明は、トルクを受けて回転する回転部材に取り付けられて、回転部材に作用するトルク変動もしくはこれに起因する捩り振動を吸収もしくは減衰させるダイナミックダンパに関するものである。したがって、この発明に係るダイナミックダンパは、車両に搭載される内燃機関のクランクシャフトあるいは変速機のインプットシャフトあるいはドライブシャフトなど、あるいはこれらに取り付けられてこれらと一体回転する回転部材などに設けることができる。この発明では、前述した回転部材にトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動が作用した場合に、その回転方向とは相対的に反対方向に振子運動する錘（マス）に相当する転動体、すなわちダンパマスを保持させて構成することができる。より具体的には、その転動体は、予め定められた一定の曲率を有する転動面が形成された転動室に収容されて前述した回転部材に保持することができる。転動体には、回転部材の捩り振動次数に共振して転動面を転動するように構成された球体、すなわちボールあるいは円柱形状のローラーなどを用いることができる。この転動体は、回転部材に作用するトルク変動もしくはこれに起因する捩り振動に応じて、すなわち回転部材の捩り振動次数に転動体の振子運動次数を共振させて回転部材の捩り振動次数を吸収もしくは減衰させるためのものであるから、その転動体の振子運動次数は、対象とする回転部材の捩り振動次数に等しくなるように設計される。
【００１８】
この発明では、転動体は、その幾何学的な中心に対してその重心が偏心して構成されており、その重心のいわゆるオフセットは、転動体の少なくとも一部に偏心用の錘を設けたり、あるいは転動体の少なくとも一部を切り欠いたり、あるいは転動体の厚みをその直径方向で一方側を厚くし、他方側を薄くしたりして構成することができる。言い換えれば、転動体の幾何学的な中心に対するその重心のオフセットには、適宜の手段あるいは方法を用いることができる。
【００１９】
転動体における重心の位置は、転動にともなって変化する転動面の曲率中心から転動体の重心までの距離が最も短くなった場合に、その重心を挟んで転動面の曲率中心とは反対側に転動体の幾何学的な中心が配置されるように構成されている。また、この転動体の幾何学的な中心に対してその重心をオフセットする距離は、言い換えればオフセット量は、要は、前述したように転動面の曲率中心から転動体の重心までの距離が最も短くなった状態から転動体が一定曲率の転動面を転動した場合に、転動体の重心の瞬間中心が変化してその重心の軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる距離である。したがってこれは、実験やシミュレーションなどにより予め求めておくことができる。
【００２０】
したがって、転動面の曲率中心から転動体の重心までの距離が最も短い位置から転動体が転動面を転動すると、その転動面を転動した距離に応じて転動体の重心の瞬間中心が変化する。すなわち、この発明では、転動体が回転部材の振動角度に応じて転動面を転動すると、転動体が転動面を転動する距離の増大にともなって、転動体の重心の移動軌跡の各点における曲率半径が次第に小さくなる。言い換えれば、この発明では、転動体のいわゆる転動量に応じて転動体の重心の軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。
【００２１】
したがって、このような構成のダイナミックダンパにおいては、転動体が回転部材に作用するトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動によって一定曲率の転動面を転動すると、転動体の重心の瞬間中心が変化する。言い換えれば、転動体のいわゆる転動量の増大にともなって、転動体の重心の移動軌跡の各点における曲率半径が次第に小さくなる。したがって、転動体が転動すると、その重心の軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。その結果、転動体は、サイクロイド振子あるいは擬似的なサイクロイド振子のように振子運動するから、その転動体の振子運動次数を設計する場合に、転動体に作用するトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動に応じた転動体の振動角度θを考慮に入れずにその次数を設計することができる。したがって、回転部材の回転方向に対する振動角度の大きさにかかわらず、設計した転動体の振子運動次数と実際の転動体の振子運動次数との乖離を小さくできる。言い換えれば、転動体の振動角度θに因らずに、転動体の振子運動次数を回転部材の捩り振動次数に共振させ、回転部材の捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。すなわち、転動体の重心をその幾何学的な中心に対して偏心させ、その重心の軌道の少なくとも一部をサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることにより、制振性能を向上できる。
【００２２】
また、この発明では、転動体を転動面に対して滑らせずに転動させるガイド機構が設けられている。このガイド機構は、例えば転動体の外周縁と転動室の内面における回転部材の回転面に平行な面とのいずれか一方に回転部材の軸線方向に突出した突部が設けられ、いずれか他方にその突部を遊嵌するガイド溝が設けられて構成されている。このような突部およびガイド溝は、例えば転動体のハイポサイクロイドに沿って形成することができる。また、ガイド溝を予め定められた所定の長さに形成することにより、前述した転動体が転動面を転動する範囲を規制することができる。すなわち、このように構成されたガイド機構を設けることによって、転動体の転動面に対するいわゆる滑り運動を防止もしくは抑制し、転動体をその設計した振子運動次数で振子運動させることができる。また、ガイド機構によって転動体が転動面を転動する範囲を規制することにより、転動体を転動室の内部であって、回転部材の外周側に配置させることができる。すなわち、転動体を回転部材の外周側に配置させることにより、この発明に係るダイナミックダンパの慣性モーメントを相対的に大きくできる。また、ガイド機構によって規制された範囲において転動体を振子運動させることができる。
【００２３】
より具体的に説明すると、図１に、この発明に係るダイナミックダンパを回転部材に適用した例を模式的に示してある。図１には一つのダイナミックダンパ１を、そのダイナミックダンパ１が取り付けられる回転部材２の回転面に対し、垂直な方向から見た状態を示してある。この発明に係るダイナミックダンパ１は、トルクが入力され、あるいはトルクを出力する制振対象となる回転部材２に一体に設けられている。回転部材２の内部で、かつその外周縁近傍に転動体３を収容する転動室４が形成されている。転動室４は、例えば中空の円筒形状に形成されており、その幾何学的な中心を通る軸線が回転部材２の回転軸線に対して平行になっている。また、その内周面に予め定められた曲率が一定の転動面５が形成されている。図１に示す例では、転動室４の幾何学的な中心と転動面５の曲率中心５ａとは一致するようになっている。また転動体３は、転動室４の内径Ｒに対してその外径ｒの比率が１／２の円柱形状に形成されており、その幾何学的な中心３ａを通る軸線が回転部材２の回転軸線に対して平行になっている。転動体３はその振子運動次数を回転部材２の捩り振動次数に共振させて回転部材２の捩り振動次数を吸収もしくは減衰させるためのものであるから、その転動体３の振子運動次数は、対象とする回転部材２の捩り振動次数に等しくなるように設計されている。
【００２４】
前述した転動体３は、その幾何学的な中心３ａに対してその重心ｇが偏心するように、すなわち重心ｇがその幾何学的な中心３ａに対して予め定めた距離だけオフセットされて構成されている。この重心ｇのオフセットは、転動体３の少なくとも一部に偏心用の錘（マス）を設けたり、あるいは転動体３の少なくとも一部を切り欠いたり、あるいは転動体３の厚みをその直径方向で一方側を厚くし、他方側を薄くしたりして転動体３の重心ｇがその幾何学的な中心３ａに対して偏心するように構成すればよい。また、図１に示す例では、転動体３の重心ｇは、転動体３が転動室４の内部であって、回転部材２の最外周側に配置された場合に、その幾何学的な中心３ａよりも転動面５の曲率中心５ａ側に配置されるようになっている。転動体３の幾何学的な中心３ａに対して重心ｇをオフセットする距離は、要は、転動体３が、予め定められた曲率が一定の転動面５上を転動した場合に、その重心ｇの軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる距離であり、したがってこれは、実験やシミュレーションなどにより予め求めておくことができる。
【００２５】
図２に、図１に示すII−II線に沿う断面図を示してある。図１および図２に示したように、中空の円筒形状に形成された転動室４の開口端部を覆うように蓋部材６，７が設けられており、これらの蓋部材６，７は回転部材２と一体化されている。なお、転動室４は回転部材２に有底円筒形状に形成し、その開口している端部を蓋部材によって覆うように構成してもよい。
【００２６】
また、転動体３の外周縁に回転部材２の軸線方向に突出した突部８が設けられている。この突部８を遊嵌するガイド溝９が、前述した蓋部材６，７における転動室４側の面あるいは蓋部材６，７を貫通するように設けられている。このガイド溝９は、図１に示す例では、転動面５の曲率中心５ａから転動体３の重心ｇまでの距離が最も短くなった場合に、転動面５の曲率中心５ａと転動体３の重心ｇとを結んだ直線に対して直交する向きに予め定められた所定の長さに亘って形成されている。すなわち、突部８あるいはガイド溝９は、いわゆるハイポサイクロイドに沿って形成されており、これらがガイド機構となっている。そのため、突部８がガイド溝９に遊嵌されることによって転動体３の滑り運動が防止もしくは抑制され、転動体３が転動面５を転動するようになっている。
【００２７】
また、このガイド溝９は、図１に示す例では、転動室４の半径に対して相対的に短く形成することにより、そのガイド溝９の端部によって転動体３が転動面５を転動する距離が規制されるようになっている。また、このように構成されたガイド機構によって転動体３が転動室４の内部であって、回転部材２の外周側に配置できるようになっている。したがって、回転部材２にその回転方向に対する振動が作用すると、転動体３は、転動面５の曲率中心５ａから転動体３の重心ｇまでの距離が最も短くなった状態からガイド機構によってその転動距離が規制されるまでの範囲において、転動面５を転動して振子運動できるようになっている。図１に示す例では、転動体３の転動にともなうその幾何学的な中心３ａの移動軌跡を点線Ａを用いて示してあり、転動体３の重心ｇの移動軌跡を破線Ｂを用いて示してある。
【００２８】
つぎに、前述したように構成されたこの発明に係るダイナミックダンパの作用について説明する。図３および図４ならびに図５に、回転部材２にトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動が作用した場合における転動体３の動作例を模式的に示してある。制振対象の回転部材２が回転し始めて、これと一体にダイナミックダンパ１が回転し始めると、転動室４内の転動体３には、ダイナミックダンパ１の回転数に応じた遠心力が作用する。すなわち、ダイナミックダンパ１の回転数が上昇するほど大きな遠心力が転動体３に作用する。この転動体３に作用する遠心力が転動体３に作用する重力よりも大きくなると、転動体３は、転動室４内において回転部材２の半径方向で外周縁側に移動する。そして、回転部材２にトルク変動が作用していない場合には、言い換えれば、転動体３の振動角度θ（振幅角度と呼ばれることがある）が０°の場合には、転動体３は、図３に示すように、主として転動室４におけるいわゆる最膨出位置に配置される。
【００２９】
ついで、制振対象の回転部材２の回転数が上昇あるいは下降してある程度の大きさのトルク変動が回転部材２に作用し、そのトルク変動がダイナミックダンパ１に入力されると、転動体３は回転部材２の回転方向とは相対的に反対方向に転動面５を転動する。この転動体３の転動距離、言い換えれば転動体３の振動角度θは、前述したようにダイナミックダンパ１あるいは回転部材２に作用するトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動の大きさに応じて変化する。また前述したように、転動体３はガイド機構によってその滑り運動が防止もしくは抑制されているので、転動体３は滑り運動をともなわずに転動面５を転動する。
【００３０】
図４に、転動体３の振動角度θが３０°の場合を示してある。図４に示したように、転動体３の振動角度θが０°から３０°に増大すると、その振動角度θの増大にともなって前述したように転動面５を転動する転動体３の重心の瞬間中心が変化し、また、転動体３は曲率が一定の転動面５を転動しているから、転動体３の重心の移動軌跡の各点における曲率半径は次第に小さくなる。
【００３１】
制振対象の回転部材２の回転数が上昇あるいは下降し、図４に示す例よりもある程度の大きさのトルク変動が回転部材２に作用し、そのトルク変動がダイナミックダンパ１に入力されると、この転動体３の振動角度θは、前述した図４に示す例よりも大きくなる。
【００３２】
図５に転動体３の振動角度θが４５°の場合を示してある。図５に示したように、転動体３の振動角度θが０°から４５°に増大すると、その振動角度θの増大にともなって転動面５を転動する転動体３の重心の瞬間中心が変化し、また、転動体３は曲率が一定の転動面５を転動しているから、転動体３の重心の移動軌跡の各点における曲率半径は次第に小さくなる。したがって、転動体３の振動角度θの増大にともなって転動体３の重心ｇの軌道の少なくとも一部が楕円形状あるいはサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くようになっている。
【００３３】
また、ガイド溝９は、転動室４の半径に対して相対的に短く形成されていることから、図５に示したように、ガイド溝９の端部によって転動体３の転動距離、すなわち振動角度θが規制されるようになっている。
【００３４】
このように、前述した構成では、ダイナミックダンパ１に入力される回転部材２のトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動の大きさ、すなわち転動体３の振動角度θの増大にともなって一定曲率の転動面５を転動体３が転動すると、その転動量に応じて転動体３の重心の瞬間中心が変化する。言い換えれば、転動体３の振動角度θの増大にともなって転動体３の重心の移動軌跡の各点における曲率半径が次第に小さくなり、転動体３の重心ｇの軌道の少なくとも一部が、図３ないし図５に実線Ｃを用いて示したように、サイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。
【００３５】
したがって、転動体３を前述したように転動室４に配置し、また、転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａよりも転動面５の曲率中心５ａ側に偏心させることにより、転動にともなう転動体３の重心ｇの軌道の少なくとも一部はサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。すなわち、転動体３はサイクロイド振子あるいは擬似的なサイクロイド振子のように振子運動するから、その次数を設計する場合に転動体３の振動角度θを考慮に入れる必要がない。その結果、前述した構成では、設計した転動体３の振子運動次数と実際の転動体３の振子運動次数との乖離を小さくできる。言い換えれば、回転部材２あるいは転動体３の振動角度θに因らずに、転動体３の振子運動次数に等しい回転部材２に作用する捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。すなわち、転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａに対して偏心させ、その重心ｇの軌道の少なくとも一部をサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることにより、制振性能を向上できる。
【００３６】
また、前述した構成では、ガイド機構によって、転動体３の転動面５に対するいわゆる滑り運動は防止もしくは抑制され、転動体３をその設計した振子運動次数で振子運動させることができる。また、ガイド機構を設けることにより、転動体３を転動室４の内部であって、回転部材２の半径方向で外周側に配置でき、ダイナミックダンパ１の慣性モーメントを相対的に大きくできる。また、ガイド溝９の長さを規制することにより、転動体３の転動距離を規制し、その転動面５を転動可能な範囲において転動体３を振子運動させることができる。
【００３７】
図６に、図１に示す転動体を改良した例を示してある。また図７に、図６に示すVII−VII線に沿う断面図を示してある。図６および図７に示す例は、転動体３の一部に貫通孔１０を設けることにより、転動体３の幾何学的な中心３ａに対してその重心ｇを偏心させるように構成した例である。より具体的に説明すると、転動体３は、転動室４の内径Ｒに対する転動体３の外径ｒの比率が１／２になるように構成されており、その転動体３の一部に、転動体３の軸線方向に平行な軸線を有する貫通孔１０が形成されている。この貫通孔１０は、図６および図７に示す例においては、円形に形成されており、その直径が転動体３の半径よりも短くなっている。また、図１に示す例と同様に、転動体３の外周縁に回転部材２の軸線方向に突出した突部８が設けられており、この突部８を遊嵌するガイド溝９が、蓋部材６，７における転動室４側の面あるいは蓋部材６，７を貫通するように設けられている。したがって、転動体３は、突部８とガイド溝９とを備えたガイド機構によって滑り運動が防止もしくは抑制され、滑りを伴わずに転動面５を転動するようになっている。
【００３８】
このガイド溝９は、図６に示したように、転動室４の直径に対して相対的に短く形成されており、したがって、ガイド溝９の端部によって転動体３の転動距離すなわち範囲が規制されるようになっている。そして、このガイド機構により、転動体３が転動室４の内部であって、回転部材２の外周側に配置されるようになっている。また、転動体３は、ガイド機構によって転動体３の振動角度θが０°の場合には、図１に示す例と同様に、転動体３の幾何学的な中心３ａよりも転動面５の曲率中心５ａ側にその重心ｇが配置されるようになっている。なお、前述した貫通孔１０の大きさあるいは位置は、要は、転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａに対してオフセットさせるとともに、上記のように転動室４に配置された転動体３が転動面５上を転動した場合に、その重心ｇの軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線となるように設定される。したがって貫通孔１０の大きさあるいは位置は、実験やシミュレーションなどにより予め求めておくことができる。
【００３９】
このように、前述した構成においても、制振対象の回転部材２の回転数が上昇あるいは下降してある程度の大きさのトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動が回転部材２に作用し、これがダイナミックダンパ１に入力されると、転動体３は回転部材２の回転方向とは相対的に反対方向に転動面５を転動する。この転動体３の転動距離、すなわち振動角度θは、前述したようにダイナミックダンパ１あるいは回転部材２に作用するトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動の大きさに応じて変化する。したがって、転動体３は、回転部材２あるいは転動体３の振動角度θの増大にともなって一定曲率の転動面５を転動し、転動体３の重心の移動軌跡の各点における曲率半径が前述した図３ないし図５に示した例と同様に次第に小さくなる。すなわち、転動体３の振動角度θの増大にともなって、転動体３の重心ｇの軌道の少なくとも一部が、サイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。
【００４０】
図８に、前述した図６に示す構成を改良した例を示してある。また図９に、図８に示すIX−IX線に沿う断面図を示してある。図８および図９に示す例は、転動体３の一部に、その直径方向における質量をその幾何学的な中心３ａを挟んで非対称にするように偏心用の錘（マス）部材１１を設けることにより、転動体３の幾何学的な中心３ａに対してその重心ｇが偏心するように構成した例である。より具体的に説明すると、図８において、転動体３は、転動室４の内径Ｒに対する転動体３の外径ｒの比率が１／２になるように構成されており、その転動体３の一部に、錘部材１１が設けられている。この錘部材１１は、図８および図９に示す例においては、転動体３に対して半円形状に形成されており、転動体３における回転部材２の回転面に平行な面に一体に設けられている。
【００４１】
また、転動体３の外周縁には、回転部材２の軸線方向に突出した突部８が設けられており、この突部８を遊嵌するガイド溝９が、蓋部材６，７における転動室４側の面あるいは蓋部材６，７を貫通するように設けられている。したがって、転動体３は、突部８とガイド溝９とを備えたガイド機構によって滑り運動が防止もしくは抑制され、滑りを伴わずに転動面５を転動するようになっている。このガイド溝９は、図１に示す例と同様に、転動室４の直径に対して相対的に短く形成されており、したがって、ガイド溝９の端部によって転動体３の転動距離すなわち範囲が規制されるようになっている。また、このガイド機構により、転動体３が転動室４の内部であって、回転部材２の外周側に配置されるようになっている。
【００４２】
転動体３は、ガイド機構によって転動体３の振動角度θが０°の場合には、図１に示す例と同様に、転動体３の幾何学的な中心３ａよりも転動面５の曲率中心５ａ側にその重心ｇが配置されるようになっている。なお、転動体３に設けられる錘部材１１の形状あるいは数あるいは質量は、要は、転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａに対してオフセットさせるとともに、上記のように転動室４に配置された転動体３が転動面５上を転動した場合に、その重心ｇの軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線となるように設定される。したがって錘部材１１の形状あるいは数あるいは質量は、実験やシミュレーションなどにより予め求めておくことができる。
【００４３】
このように、前述した構成においても、回転部材２にトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動が作用し、これがダイナミックダンパ１に入力されると、転動体３はその振動角度θに応じて回転部材２の回転方向とは相対的に反対方向に転動面５を転動する。したがって、転動体３は、回転部材２あるいは転動体３の振動角度θの増大にともなって一定曲率の転動面５を転動し、転動体３の重心の移動軌跡の各点における曲率半径が前述した図３ないし図５に示した例と同様に次第に小さくなる。すなわち、転動体３の振動角度θの増大にともなって、転動体３の重心ｇの軌道の少なくとも一部が、サイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。
【００４４】
図１０に、前述した図６および図８に示す構成を改良した例を示してある。また図１１に、図１０に示すXI−XI線に沿う断面図を示してある。ここに示す例は、前述した転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａから偏心させる錘部材の形状を改良した例である。より具体的に説明すると、図１０および図１１に示す錘（マス）部材１２は、転動体３をいわゆる最膨出位置に配置させた場合に、その少なくとも一部が転動体３の円形の回転面に対向するように半円形状に形成され、かつ回転部材２の半径方向で内側の転動体３の回転面に一体に設けられている。そして、少なくとも他の一部が、図１０に示したように、回転部材２の半径方向で内側に突出した半円形状に形成されている。
【００４５】
このように構成された錘部材１２が設けられた転動体３は、ガイド機構によって転動体３の振動角度θが０°の場合には、図１に示す例と同様に、転動体３の幾何学的な中心３ａよりも転動面５の曲率中心５ａ側にその重心ｇが配置されるようになっている。なお、前述したように転動体３に設ける錘部材１２の形状あるいは数あるいは質量は、要は、転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａに対してオフセットさせるとともに、前述のように転動室４に配置された転動体３が転動面５上を転動した場合に、その重心ｇの軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線となるように設定される。したがって錘部材１２の形状あるいは数あるいは質量は、実験やシミュレーションなどにより予め求めておくことができる。
【００４６】
このように、前述した構成においても、転動体３はその振動角度θに応じて一定曲率の転動面５を転動する。そして、転動体３の振動角度θの増大にともなって転動体３の重心の移動軌跡の各点における曲率半径が前述した図３ないし図５に示した例と同様に次第に小さくなり、その重心ｇの軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。
【００４７】
したがって、図６ないし図１１に示す構成においても、転動体３を前述したように予め定められた曲率が一定の転動室４に配置し、また、転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａよりも転動面５の曲率中心５ａ側に予め定められた距離を置いて偏心させることにより、転動体３の転動にともなう重心ｇの軌道の少なくとも一部はサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。すなわち、転動体３はサイクロイド振子あるいは擬似的なサイクロイド振子のように振子運動するから、その次数を設計する場合に転動体３の振動角度を考慮に入れる必要がない。その結果、設計した転動体３の振子運動次数と実際の転動体３の振子運動次数との乖離、すなわちズレを小さくできる。言い換えれば、回転部材２あるいは転動体３の振動角度θに因らずに、回転部材２に作用する捩り振動次数に転動体３の振子運動次数を共振させ、その回転部材２に作用する捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。すなわち、転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａに対して偏心させ、その重心ｇの軌道の少なくとも一部をサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることにより、制振性能を向上できる。
【００４８】
また、ガイド機構によって、転動体３の転動面５に対するいわゆる滑り運動は防止もしくは抑制され、転動体３をその設計した振子運動次数で振子運動させることができる。また、ガイド機構を設けることにより、転動体３を転動室４の内部であって、回転部材２の半径方向で外周側に配置でき、ダイナミックダンパ１の慣性モーメントを相対的に大きくできる。また、ガイド溝９の長さを規制することにより、転動体３の転動距離を規制し、その転動面５を転動可能な範囲において転動体３を振子運動させることができる。
【００４９】
図１２に、図１に示す転動室を改良した例を示してある。また、図１３に、図１２に示すXIII−XIII線に沿う断面図を示してある。この発明に係るダイナミックダンパ１は、前述したように、対象とする回転部材２の捩り振動次数に転動体３の振子運動次数を共振させることにより、回転部材２の捩り振動次数を吸収もしくは減衰させるものである。また、転動体３には、回転部材２の回転数の増大にともなってその回転数に応じた遠心力が作用し、その遠心力によって回転部材２の半径方向で外周側に移動する。したがって、ここに示す例は、転動体３が遠心力によって回転部材２の半径方向で外周側に移動し、その振動角度θに応じて転動面５を転動する範囲のみを確保し、その他の部分を省略するように構成した例である。
【００５０】
より具体的に説明すると、図１２に示したように、回転部材２の半径方向で内側に曲率中心が設けられ、回転部材２の半径方向で外周側に膨らんで形成された予め定められた曲率が一定の円弧と、その円弧の曲率中心と回転部材２の幾何学的な中心とを結んだ直線に対して直交する直線とによって区切られる部分に転動室４が形成されている。この転動室４の内周面における曲率が一定の円弧面が転動面５になっている。また、図１２において、転動体３は、転動面５の曲率半径に対する転動体３の外径ｒの比率が１／２になるように構成されており、その転動体３に、図８に示した錘部材１１が一体に設けられている。
【００５１】
この転動体３の外周縁には、図１に示す例と同様に、突部８が設けられており、この突部８を遊嵌するガイド溝９が、蓋部材６，７における転動室４側の面あるいは蓋部材６，７を貫通するように設けられている。このガイド溝９は、転動室４の直径に対して、すなわち転動面５の曲率半径の二倍に相当する長さよりも相対的に短く形成されており、したがって、ガイド溝９の端部によって転動体３の転動距離すなわち転動体３が転動面５を転動できる範囲が規制されるようになっている。また、このガイド機構により、転動体３が転動室４の内部であって、回転部材２の外周側に配置されるようになっている。さらにまた、転動体３は、ガイド機構によって転動体３の振動角度θが０°の場合には、図１に示す例と同様に、転動体３の幾何学的な中心３ａよりも転動面５の曲率中心５ａ側にその重心ｇが配置されるようになっている。
【００５２】
このように、前述した構成においても、制振対象の回転部材２の回転数が上昇あるいは下降してある程度の大きさのトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動が回転部材２に作用し、これがダイナミックダンパ１に入力されると、転動体３は、その振動角度に応じて回転部材２の回転方向とは相対的に反対方向に転動面５を転動する。また、転動体３はガイド機構によってその転動範囲が規制されているから、その規制された範囲において、転動体３の振動角度θに応じて一定曲率の転動面５を転動し、転動体３の重心の瞬間中心が変化する。言い換えれば、転動体３の振動角度θの増大にともなって転動体３の重心の移動軌跡の各点における曲率半径が次第に小さくなる。したがって、転動体３は、ガイド機構によって規制された転動範囲内において、その重心ｇの軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。
【００５３】
したがって、図１２および図１３に示す構成によれば、ガイド機構によって転動体３の転動範囲を規制することにより、転動体３を転動室４の内部かつ回転部材２の半径方向で外周側に配置させるとともに、ダイナミックダンパ１の小型化を図ることができる。また、回転部材２あるいは転動体３の振動角度θに因らずに、設計した転動体３の振子運動次数と実際の転動体３の振子運動次数との乖離を小さくできる。言い換えれば、回転部材２あるいは転動体３の振動角度θに因らずに、回転部材２に作用する捩り振動次数に転動体３の振子運動次数を共振させ、その回転部材２に作用する捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。すなわち、転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａに対して偏心させ、その重心ｇの軌道をサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることにより、制振性能を向上できる。
【００５４】
図１４に、この発明に係るダイナミックダンパの他の例を示してある。ここに示す例は、転動面５の曲率半径に対する転動体３の外径ｒの比率が１／３になるように構成した例である。より具体的に説明すると、図１４に示したように、転動室４は予め定められた曲率が一定の円形状に形成されており、その内周面に曲率が一定の転動面５が形成されている。この転動室４の内部に、転動体３が転動面５を転動可能に収容されており、この転動体３は、前述したように転動面５の曲率半径あるいは転動室４の内径Ｒに対してその外径ｒの比率が１／３になるように構成されている。
【００５５】
この転動体３は、図１に示す例と同様に、転動体３の外周縁に回転部材２の軸線方向に突出した突部８が設けられている。図１４に示す例において、詳細は図示しないが、中空の円筒形状に形成された転動室４の開口端部を覆うように蓋部材が設けられており、この蓋部材における転動室４側の面あるいは蓋部材を貫通するように突部８を遊嵌するガイド溝が設けられている。なお、突部８が転動体３に設けられている場合には、ガイド溝は、転動体３のいわゆるハイポサイクロイドに沿って形成されており、突部８およびガイド溝がガイド機構となっている。したがって、転動体３は、ガイド機構によって滑り運動が防止もしくは抑制され、滑りを伴わずに転動面５を転動するようになっている。
【００５６】
また、転動体３は、その幾何学的な中心３ａに対してその重心ｇが偏心するように、すなわち重心ｇがその幾何学的な中心３ａに対して予め定めた距離を置いてオフセットされて構成されている。この重心ｇの幾何学的な中心３ａに対するオフセットは、前述したように転動体３の少なくとも一部に錘（マス）を設けたり、あるいは転動体３の少なくとも一部を切り欠いたり、あるいは転動体３の厚みをその直径方向で一方側を厚くし、他方側を薄くしたりして構成してもよい。そして、このように構成された転動体３は、ガイド機構によって転動室４の内部であって、回転部材２の半径方向で外周側に配置されており、またガイド機構によって転動体３の振動角度θが０°の場合には、図１に示す例と同様に、転動体３の幾何学的な中心３ａよりも転動面５の曲率中心５ａ側にその重心ｇが配置されるようになっている。
【００５７】
さらに、転動体３の幾何学的な中心３ａから重心ｇまでの距離、言い換えれば、いわゆる重心ｇのオフセット量は、転動体３がその振動角度θが０°、すなわち前述したように転動体３が転動室４に配置された最膨出位置から転動した場合に、その重心ｇの軌道がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くための距離であり、したがってこれは、実験やシミュレーションなどにより予め求めておくことができる。
【００５８】
つぎに、前述したように構成されたこの発明に係るダイナミックダンパの作用について説明する。図１４に、前述したように構成された転動体３の重心ｇの軌道を破線Ｂを用いて示してある。制振対象の回転部材２の回転数が上昇あるいは下降してある程度の大きさのトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動が回転部材２に作用し、これがダイナミックダンパ１に入力されると、転動体３は、その振動角度θに応じて回転部材２の回転方向とは相対的に反対方向に転動面５を転動する。また、前述したように、転動体３はその幾何学的な中心３ａに対してその重心ｇが所定距離を置いて偏心しているから、その重心ｇの軌道は、図１４に実線Ｃを用いて示したように、振動角度の増大にともなってその軌道の各点における曲率半径が次第に小さくなり、その重心ｇの軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。
【００５９】
図１５に、この発明に係るダイナミックダンパの更に他の例を示してある。ここに示す例は、転動面５の曲率半径に対する転動体３の外径ｒの比率が１／４になるように構成した例である。より具体的に説明すると、図１５に示したように、転動室４は予め定められた曲率が一定の円形状に形成されており、その内周面に曲率が一定の転動面５が形成されている。この転動室４の内部に、転動体３が転動面５を転動可能に収容されており、この転動体３は、転動面５の曲率半径あるいは転動室４の内径Ｒに対してその外径ｒの比率が１／４になるように構成されている。
【００６０】
転動体３は、図１に示す例と同様に、転動体３の外周縁に回転部材２の軸線方向に突出した突部８が設けられている。図１５に示す例において、詳細は図示しないが、中空の円筒形状に形成された転動室４の開口端部を覆うように蓋部材が設けられており、この蓋部材における転動室４側の面あるいは蓋部材を貫通するように突部８を遊嵌するガイド溝が設けられている。なお、突部８が転動体３に設けられている場合には、ガイド溝は、転動体３のいわゆるハイポサイクロイドに沿って形成されており、突部８およびガイド溝がガイド機構となっている。したがって、転動体３は、ガイド機構によって滑り運動が防止もしくは抑制され、滑りを伴わずに転動面５を転動するようになっている。
【００６１】
また、転動体３は、その幾何学的な中心３ａに対してその重心ｇが偏心するように、すなわち重心ｇがその幾何学的な中心３ａに対して予め定めた距離を置いてオフセットされて構成されている。この重心ｇの幾何学的な中心３ａに対するオフセットは、前述したように転動体３の少なくとも一部に錘（マス）を設けたり、あるいは転動体３の少なくとも一部を切り欠いたり、あるいは転動体３の厚みをその直径方向で一方側を厚くし、他方側を薄くしたりして構成してもよい。そして、このように構成された転動体３は、ガイド機構によって転動室４の内部であって、回転部材２の半径方向で外周側に配置されており、またガイド機構によって転動体３の振動角度θが０°の場合には、図１に示す例と同様に、転動体３の幾何学的な中心３ａよりも転動面５の曲率中心５ａ側にその重心ｇが配置されるようになっている。
【００６２】
さらに、転動体３の幾何学的な中心３ａから重心ｇまでの距離、言い換えれば、いわゆる重心ｇのオフセット量は、転動体３がその振動角度θが０°、すなわち前述したように転動体３が転動室４に配置された最膨出位置から転動した場合に、その重心ｇの軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くための距離であり、したがってこれは、実験やシミュレーションなどにより予め求めておくことができる。
【００６３】
つぎに、前述したように構成されたこの発明に係るダイナミックダンパの作用について説明する。図１５に、前述したように構成された転動体３の重心ｇの軌道を破線Ｂを用いて示してある。制振対象の回転部材２の回転数が上昇あるいは下降してある程度の大きさのトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動が回転部材２に作用し、これがダイナミックダンパ１に入力されると、転動体３はその振動角度に応じて回転部材２の回転方向とは相対的に反対方向に転動面５を転動する。また転動体３は、前述したように、その幾何学的な中心３ａに対してその重心ｇが所定距離を置いて偏心しているから、その重心ｇの軌道は、図１５に実線Ｃを用いて示したように、振動角度の増大にともなってその軌道の各点における曲率半径が次第に小さくなり、その重心ｇの軌道の少なくとも一部がサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描くことができる。
【００６４】
したがって、図１４および図１５に示す構成においても、転動体３を前述したように転動室４に配置し、また、転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａよりも転動面５の曲率中心５ａ側に予め定められた距離を置いて偏心させることにより、転動にともなう転動体３の重心ｇの軌道の少なくとも一部は、図１４および図１５に実線Ｃを用いて示したように、サイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線を描く。すなわち、転動体３はサイクロイド振子あるいは擬似的なサイクロイド振子のように振子運動するから、その次数を設計する場合に転動体３の振動角度を考慮に入れる必要がない。その結果、設計した転動体３の振子運動次数と実際の転動体３の振子運動次数との乖離を小さくできる。言い換えれば、回転部材２あるいは転動体３の振動角度θに因らずに、回転部材２に作用する捩り振動次数に転動体３の振子運動次数を共振させ、その回転部材２に作用する捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。すなわち、転動体３の重心ｇをその幾何学的な中心３ａに対して偏心させ、その重心ｇの軌道の少なくとも一部をサイクロイド曲線もしくはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることにより、制振性能を向上できる。
【００６５】
また、前述した構成においても、ガイド機構によって、転動体３の転動面５に対するいわゆる滑り運動は防止もしくは抑制され、転動体３をその設計した振子運動次数で振子運動させることができる。また、ガイド機構を設けることにより、転動体３を転動室４の内部であって、回転部材２の半径方向で外周側に配置でき、ダイナミックダンパ１の慣性モーメントを相対的に大きくできる。また、ガイド溝の長さを規制することにより、転動体３の転動距離を規制し、その転動面５を転動可能な範囲において転動体３を振子運動させることができる。
【００６６】
したがって、この発明によれば、転動体の重心をその幾何学的な中心に対して偏心させ、またガイド機構によって、転動体を曲率が一定の転動面に対して転動させることにより、転動体の重心の瞬間中心を変化させ、その重心の軌道をサイクロイド曲線あるいはこれに近似した擬似的なサイクロイド曲線にすることができる。その結果、回転部材に対する転動体の振動角度の大きさに因らずに、転動体の振子運動次数に等しい回転部材のトルク変動あるいはこれに起因する捩り振動の次数を吸収もしくは減衰させることができる。
【００６７】
言い換えれば、この発明によれば、転動体の振動角度が大きい場合であっても、回転部材の捩り振動次数に転動体の振子運動次数を共振させ、回転部材の捩り振動次数を吸収もしくは減衰することができる。すなわち、この発明によれば、擬似的なサイクロイド式のダイナミックダンパを実現することができる。また、ガイド機構を構成するガイド溝の長さを所定の長さにすることにより、転動体を転動室の内部であって、かつ回転部材の半径方向で外周側に配置できるとともに、転動体が転動面を転動する範囲を規制することができる。したがって、ダイナミックダンパの小型化を図ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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