(57)【要約】【課題】転動体が転動面に衝突することによる異音の発生を防止もしくは抑制することができる捩り振動減衰装置を提供する。【解決手段】回転体１の外周部に、支持部２Ａとその両端部に設けられた円板部２Ｂとを備えた転動体２が、回転体１のトルクが変動することにより回転体１の回転方向に往復動するように設けられた捩り振動減衰装置において、回転体１の半径方向で転動体２よりも内側であって、回転体１の軸線方向で円板部２Ｂと重なり合うように、かつ、回転体１に対して回転することにより円板部２Ｂとの間の距離を変化させる保持器７が設けられ、保持器７の外周部に、円板部２Ｂに対向して配置されることにより転動体２が往復動している場合における回転体１の半径方向での転動体２の可動範囲を狭める詰め部１１が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクを受けて回転する回転体の回転中心から半径方向に外れた箇所に、前記回転体の軸線方向の長さが前記回転体の板厚よりも長く形成された支持部と前記支持部よりも大径でかつ前記支持部の両端部にそれぞれ設けられた円板部とを備えた転動体が、前記回転体が回転している状態で前記トルクが変動することにより前記回転体の回転方向に往復動するように設けられた捩り振動減衰装置において、
前記回転体の半径方向で前記転動体よりも内側であって、前記回転体の軸線方向で前記円板部と重なり合うように、かつ、前記回転体に対して回転することにより前記円板部との間の距離を変化させる保持器が設けられ、
前記保持器の外周部に、前記円板部に対向して配置されることにより、前記回転体の回転方向に前記転動体が往復動している場合における前記回転体の半径方向での前記転動体の可動範囲を狭める詰め部が設けられている
ことを特徴とする捩り振動減衰装置。
【請求項２】
前記保持器の外周部に、前記円板部に接触して前記回転体との間に前記転動体を挟み付けて固定するための固定部が設けられ、前記詰め部と前記固定部とが前記保持器の回転方向で交互に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の捩り振動減衰装置。
【請求項３】
前記円板部と前記詰め部とが対向している状態と、前記円板部と前記固定部とが接触している状態とのいずれか一方の状態を維持するように、前記保持器を前記回転体に固定する固定手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の捩り振動減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クランクシャフトや動力伝達軸などの回転体の捩り振動を減衰するための装置に関し、特に回転体に取り付けた転動体の往復運動により、回転体の捩り振動を減衰するように構成された捩り振動減衰装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された装置は、エンジンのクランクシャフトと一体に回転する回転体を備え、その回転体の外周部に回転体のトルク変動に応じて往復動する転動体を収容する転動室が前記転動体毎に形成されている。転動室の内壁面のうち回転体の半径方向で外側の内壁面に転動面が形成され、回転体の半径方向で内側の内壁面には緩衝材が取り付けられている。その緩衝材によって、上記の内側の内壁面への転動体の衝突を緩衝するように構成されている。
【０００３】
なお、特許文献２には、回転体の半径方向で転動体の内側にリテーナを配置し、そのリテーナの外周部に形成した突起部と回転体の外周部に形成した転動面との間に転動体を挟み付けて固定することが可能な捩り振動減衰装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４３４０４０号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０２７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載された構成では、転動体室毎に緩衝材を設けるため、部品点数が増加し、部品コストや加工コストが増大する可能性がある。また、転動体を固定することができないため、回転体に捩り振動減衰装置を組み付けたとしても、上記の装置のバランス取りができない可能性がある。そこで、特許文献２に記載されているようなリテーナを配置して転動体を固定しようとすれば、回転体に対してリテーナを配置するための加工が必要になる。そのため、回転体の加工工数や加工コストなどが増大する可能性がある。なお、上記のバランス取りとは、回転体の円周方向での重量の偏りをなくしあるいは低減して回転体を円滑に回転させるために、回転体に対して施す加工あるいは細工である。
【０００６】
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、転動体が転動面に衝突することによる異音の発生を防止もしくは抑制することができる捩り振動減衰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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、トルクを受けて回転する回転体の回転中心から半径方向に外れた箇所に、前記回転体の軸線方向の長さが前記回転体の板厚よりも長く形成された支持部と前記支持部よりも大径でかつ前記支持部の両端部にそれぞれ設けられた円板部とを備えた転動体が、前記回転体が回転している状態で前記トルクが変動することにより前記回転体の回転方向に往復動するように設けられた捩り振動減衰装置において、前記回転体の半径方向で前記転動体よりも内側であって、前記回転体の軸線方向で前記円板部と重なり合うように、かつ、前記回転体に対して回転することにより前記円板部との間の距離を変化させる保持器が設けられ、前記保持器の外周部に、前記円板部に対向して配置されることにより、前記回転体の回転方向に前記転動体が往復動している場合における前記回転体の半径方向での前記転動体の可動範囲を狭める詰め部が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記保持器の外周部に、前記円板部に接触して前記回転体との間に前記転動体を挟み付けて固定するための固定部が設けられており、前記詰め部と前記固定部とが前記保持器の回転方向で交互に設けられていることを特徴とする捩り振動減衰装置である。
【０００９】
さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記円板部と前記詰め部とが対向している状態と、前記円板部と前記固定部とが接触している状態とのいずれか一方の状態を維持するように、前記保持器を前記回転体に固定する手段を備えていることを特徴とする捩り振動減衰装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、回転体に対して保持器が相対回転することにより転動体の円板部に対向して保持器の詰め部が配置された場合に、その詰め部によって回転体の半径方向での転動体の可動範囲が狭められる。上記のように転動体の可動範囲が狭められることにより、回転体のトルクの急変動により転動体が自由に運動して転動面に衝突するとしても、転動体が転動面に衝突するための運動エネルギを小さくすることができる。そして、転動体の衝突に伴う異音の発生を防止もしくは抑制することができる。また、上述したように、転動体と転動面との衝突を緩衝するための部材を設けないため、部品点数を少なくすることが可能になる。さらに、保持器は、回転体の半径方向で転動体よりも内側に、回転体の軸線方向で転動体の円板部とオーバーラップして設けられるため、これらの部材の組付けを容易にできるとともに、これらの部材の間のクリアランスを十分に詰めることができる。これに加えて、この発明では、回転体と保持器とは回転体の軸線方向に並んで取り付けているため、例えば回転体に対して保持器を取り付けるための複雑な加工を要しない。つまり、それらの部材の構成を簡素化することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、回転体に対して保持器を回転させれば、詰め部が円板部に対向して配置され、また固定部が円板部に接触して転動体が回転体に固定される。固定部によって転動体を回転体に固定すれば、この発明に係る捩り振動減衰装置を例えばトルクを伝達する回転軸に組み付ける場合に、転動体が自由に移動することがない。そのため、その組つけ作業を比較的に容易にできるとともに、回転体に組み付けたこの発明に係る捩り振動減衰装置のバランス取りをおこなうことができる。ここで、この発明において「バランス取り」とは、この発明に係る捩り振動減衰装置を円滑に回転させるために上記の装置に対して施す加工あるいは細工であって、例えば、回転体の外周部における回転方向での質量の偏りをなくす、あるいは低減するために回転体の一部を切削したり、回転体に錘を追加することである。なお、バランス取りのための加工あるいは細工は、従来知られているものと同様である。したがって、バランス取りをおこなったこの発明に係る捩り振動減衰装置は、所期通りに回転するため所期通りの振動減衰特性を得ることができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果に加えて、円板部と詰め部とが対向している状態と、円板部と固定部とが接触している状態とのいずれか一方の状態を維持することができる。すなわち、上述したように、組み付け時やバランス取りを行う場合においては、転動体が自由に移動することを防止もしくは抑制することができ、転動体を往復動させて振動減衰性能を発揮させる場合においては、保持器が転動体に対して影響を与えない状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明に係る捩り振動減衰装置の一部を模式的に示す断面図である。
【図２】転動体が転動面における中立点に押し付けられている状態を模式的に示す断面図である。
【図３】保持器の一例を模式的に示す図である。
【図４】保持器によって転動体を転動面との間に挟み付けて固定している状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、この発明をより具体的に説明する。図１は、この発明に係る捩り振動減衰装置の一部を模式的に示す断面図である。回転体１は一例として円板状の部材であって、図示しないエンジンのクランクシャフトや変速機の回転軸あるいはトルクコンバータのポンプインペラーやタービンランナーなどと一体に回転するように構成されている。この回転体１の外周側の部分に複数の転動体２が回転体１の回転方向すなわち円周方向に一定の間隔を空けて取り付けられている。図２は、転動体２が、遠心力により転動面における中立点に押し付けられている状態を模式的に示す断面図である。中立点については後述する。転動体２は、図２に示すように、回転体１の板厚より僅かに長い支持軸２Ａの両端部に、支持軸２Ａの外径より大きい外径の円板部２Ｂを設けた、断面形状が「Ｈ」形を成す部材である。これに対して、回転体１の外周部には、その円周方向に長く板厚方向に貫通した貫通部３が、上記の複数の転動体２に対応して、複数形成されている。その貫通部３の幅あるいは回転体１の半径方向での開口幅は、転動体２における支持軸２Ａの外径より大きい幅に設定されている。
【００１５】
貫通部３の外周側の内壁面は、転動体２が主として遠心力によって押し付けられる面であって、回転体１の中心から半径方向で外側にずれた所定の点を中心とした円弧面あるいはその円弧面に近似した曲面に形成された転動面４となっている。したがって、転動面４はその長手方向での中央部が、回転体１の中心から最も遠く、ここが中立点Ｐ０となっており、その中立点Ｐ０から左右にずれるほど回転体１の中心に次第に近づくようになっている。転動面４がこのように形成されていることにより、回転体１が回転して転動体２に遠心力が作用すると、転動体２は転動面４における中立点Ｐ０に押し付けられあるいは拘束される。そしてそのような状態で回転体１のトルクが変動すると、すなわち捩り振動が生じると、転動体２が中立点Ｐ０を挟んで往復動する。
【００１６】
この発明に係る捩り振動減衰装置では、転動体２は収容室５の内部に収容されている。回転体１には、図２に示すように、カバー６が取り付けられていてカバー６によって形成される空間が収容室５となっている。収容室５は各転動体２毎に独立して設けられていてもよい。図２に示す例では、各収容室５は、一対のカバー６を回転体１を挟んでその両側に取り付けることにより形成されている。収容室５の幅つまり回転体１の厚さ方向に測った幅は、図２に示すように、転動体２の軸線方向の長さより僅かに長く形成されている。
【００１７】
回転体１と同軸上に保持器７が設けられている。保持器７は、回転体１と相対回転可能に構成されており、回転体１に対して回転することにより、円板部２Ｂとの間のクリアランスを変化するように構成されている。また、保持器７は、後述するように、固定部と詰め部とを備え、円板部２Ｂに対して固定部が対向して配置されると、その固定部によって転動体２を回転体１に固定し、円板部２Ｂに対して詰め部が対向して配置されると、その詰め部によって収容室５内における回転体１の半径方向への転動体２の移動を制限するように構成されている。保持器７の外周側に、図２に示すように、転動体２における円板部２Ｂが軸線方向で保持器７とオーバーラップするように配置されている。保持器７はカバー６の内壁面に取り付けられた皿ばね８の弾性力によって回転体１に押し付けられて、また、上述した固定部や詰め部が予め定めた位置に配置されるように回転体１に対してノックピンやボルト９などによって位置決めされている。
【００１８】
図３は、保持器７の一例を模式的に示す図であり、保持器７には、ノックピンやボルト９などが挿入される孔１０が保持器７の円周方向に一定の間隔を空けて複数形成されている。ボルト９やノックピンおよび孔１０が、この発明における「固定手段」に相当している。保持器７の外周には、曲率の小さい詰め部１１と曲率の大きい固定部１２とが円周方向に交互に形成されている。図３に示す例において、詰め部１１および固定部１２およびの湾曲した外周縁上で保持器７の中心から最も遠い点Ｐ１１，Ｐ１２が、回転体１の軸線に平行でかつ孔１０の中心と保持器７の中心とを通る平面上に配置されている。
【００１９】
詰め部１１は、図１に示すように、転動体２に対向して配置されることにより円板部２Ｂとの間のクリアランスを詰めるように構成されており、すなわち中立点Ｐ０と詰め部１１の外周縁上の点Ｐ１１とが対向して配置されている状態では、転動体２は転動面４上を往復動可能な状態となっている。この状態を以下の説明では転動状態と称する。なおこの場合において、詰め部１１の外周縁上の点Ｐ１１が回転体１の軸線に平行でかつ中立点Ｐ０と保持器７の中心とを通る平面上に配置されていてよい。詰め部１１の曲率や形状は、転動体２が転動面４上を往復動する場合において、常に転動体２における円板部２Ｂに接触しないように設定されている。
【００２０】
図４は、保持器７における固定部１２と転動面４との間に転動体２を挟み付けて固定している状態を示す断面図である。固定部１２は、図４に示すように、その外周縁上の点Ｐ１２が回転体１の軸線に平行でかつ中立点Ｐ０と保持器７の中心とを通る平面上に配置されることにより、転動体２における円板部２Ｂに接触して転動体２を転動面４上おける一方の端部に移動させる。そしてその状態で固定部１２と転動面４との間に転動体２を挟み込んで固定するように構成されている。つまり転動面４上の中立点Ｐ０に対して固定部１２の点Ｐ１１を対向して配置すると、固定部１２が転動体２を回転体１に固定するように構成されている。この状態を以下の説明では固定状態と称する。
【００２１】
したがって、上述したこの発明に係る捩り振動減衰装置では、円板部２Ｂと保持器７とは、回転体１の軸線方向でオーバーラップして配置されるため、回転体１の半径方向でそれらの部材間に組み付けのためのクリアランスを特には必要としない。つまり、後述する支持部２Ａに対向して保持器７を配置させる場合に比較して十分にクリアランスを詰めることができ、回転体１の半径方向への転動体２の移動範囲を狭めることができる。また、保持器７は、回転体１に対してその軸線方向にズレて設けられるため、回転体１に対して保持器７を取り付けるための複雑な加工を要しない。その結果、保持器７や回転体１についての設計の自由度が向上し、それらの形状の簡素化を図ることが可能になる。
【００２２】
この発明では、転動面４上の中立点Ｐ０に対して詰め部１１の点Ｐ１１を対向して配置させれば、上述したように、転動状態を設定することができる。そしてその状態で保持器７を回転体１にノックピンやボルト９によって固定すれば転動状態が維持される。この状態で回転体１が回転し、そのトルクが変動すると、転動体２が中立点Ｐ０を中心にして往復動すなわち振子運動する。その結果、所期通りの振動減衰特性を得ることができる。また、転動状態では、転動体２における円板部２Ｂと詰め部１１とのクリアランスは上述したように、十分に詰められているから、回転体１に入力されるトルクの急変やこの発明に係る捩り振動減衰装置を搭載した車両の走行に伴う振動すなわち外乱によって転動体２が回転体１の半径方向に移動したとしても、その運動エネルギが過度には大きくならない。そのため、転動面４や収容室５内の内壁面と転動体２が衝突するとしても、その衝突による異音や振動の発生を小さくすることができる。
【００２３】
なお、小径の支持部２Ａと保持器７とによって転動体２の可動範囲を狭めようとすると、一対の円板部２Ｂの間に保持器７をが組み付けなければならない。そのため、支持部２Ａと保持器７とによって制限される転動体２の可動範囲には、一対の円板部２Ｂの間に保持器７を組み付けるために必要なクリアランスを含んだものとなってしまう可能性がある。
【００２４】
そして、この発明では、転動面４上の中立点Ｐ０に対して固定部１２の点Ｐ１２を対向して配置させれば、上述したように、固定状態が設定される。その状態でボルト９やノックピンを孔１０に挿入すれば固定状態が維持される。その結果、上記の捩り振動減衰装置を傾けたとしても、収容室５内で転動体２が自由に移動することがないため、バランス取りをおこなうことができる。また、回転軸に組み付ける際の作業性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１…回転体、  ２…転動体、  ２Ａ…支持部、  ２Ｂ…円板部、  ７…保持器、  １０…固定部、  １１…詰め部。
【図１】
2014122645.tif 000003
【図２】
2014122645.tif 000004
【図３】
2014122645.tif 000005
【図４】
2014122645.tif 000006