(57)【要約】【課題】質量体を安定的に転動させて所期の振動減衰性能を得ることができ、かつ、質量体や転動面の耐久性を向上させることができる捩り振動減衰装置を提供する。【解決手段】トルクを受けて回転する回転体２の外周部に、回転体２が回転している状態でトルクが変動することによって回転体２の回転方向に往復運動する質量体３が設けられた捩り振動減衰装置１において、回転体２は、トルクの変動によって質量体３が往復運動する転動面５が形成された複数の部材２ａ，２ｂを、それぞれの転動面５を一致させた状態で積層して構成されていることを特徴とする。【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外周部に、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って前記回転体の回転方向に往復運動する質量体が設けられた捩り振動減衰装置において、
前記回転体は、前記トルクの変動によって前記質量体が往復運動する転動面が形成された複数の部材を、それぞれの転動面を一致させた状態で積層して構成されていることを特徴とする捩り振動減衰装置。
【請求項２】
前記回転体は、前記複数の部材に対して予め定めた加工を施した場合における同一の加工面同士を重ね合わせて構成さ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】
前記質量体は、そ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、前記支持部の外周面が前記転動面に接触するように前記転動面上に配置され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質量体の往復運動によって回転体の捩り振動を減衰する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に記載された装置では、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質量体を転動自在に収容するガイド孔が複数形成されている。各ガイド孔の外周側の内壁面に転動面として機能するガイド面が形成されている。そして、回転体に捩り振動が生じた場合に、その捩り振動に応じてガイド面上を質量体が往復運動することにより上記の捩り振動が減衰されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−９３８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された構成では、回転体は１つの部材によって形成されている。したがって、質量体を安定的に往復運動させるためのガイド面の幅を確保しようとすると、回転体の板厚を増大せざるを得ない。そのガイド面を、例えば、打ち抜き加工によって形成するとすれば、回転体の板厚の増大に伴って打ち抜き荷重が増大することになり、その加工をしにくくなる可能性がある。また、打ち抜き加工によって生じた切り口は一様ではないため、ガイド面の形状が回転体の一方の側と他方の側とで異なってしまう。そのようなガイド面上を質量体が往復運動する場合においては、質量体からガイド面に作用する回転体の半径方向での荷重や軸線方向での質量体の位置などにズレもしくはバラツキが生じる可能性がある。このような事態が生じると、質量体の転動姿勢が乱れすなわち質量体がガイド面上を蛇行しながら往復運動して所期の振動減衰性能を得ることができないばかりでなく、質量体とガイド面の端部とが当接することにより摩耗してそれらの耐久性が悪化する可能性がある。また、打ち抜き加工の後にシェービング加工を行ったり、切削加工によってガイド面を形成するとすれば、ガイド面を一様にできるものの、ガイド面を形成するための作業が煩雑になったり、加工コストが増えるなどの課題が生じる。
【０００５】
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って、質量体を安定的に転動させて所期の振動減衰性能を得ることができ、かつ、質量体や転動面の耐久性を向上させ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】
【０００６】
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外周部に、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って前記回転体の回転方向に往復運動する質量体が設けられた捩り振動減衰装置において、前記回転体は、前記トルクの変動によって前記質量体が往復運動する転動面が形成された複数の部材を、それぞれの転動面を一致させた状態で積層して構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記回転体は、前記複数の部材に対して予め定めた加工を施した場合における同一の加工面同士を重ね合わせて構成されていることを特徴とする捩り振動減衰装置である。
【０００８】
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、前記質量体は、そ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、前記支持部の外周面が前記転動面に接触するように前記転動面上に配置され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】
【０００９】
請求項１の発明によれば、回転体は複数の部材を積層して構成されているので、積層する各部材の板厚を薄くすることができる。例えば、回転体に対して打ち抜き加工を行って転動面を形成するとすれば、各部材の板厚を薄くできることにより、厚みのある部材を打ち抜く場合に比較してその打ち抜き荷重を低減して加工しやすくすることができる。また、各部材に対する転動面の加工精度を向上させて加工のばらつきを防止もしくは抑制することができる。回転体は上記複数の部材の転動面を一致させた状態でこれらを積層して構成されるので、その転動面を、１つの部材を打ち抜いて形成する場合に比較して、平滑あるいは一様にすることができる。そのため、転動面上を質量体が往復運動する場合において、転動面に作用する回転体の半径方向での荷重や軸線方向での質量体の位置などにズレもしくはバラツキが生じることを防止もしくは抑制することができる。それらの結果、質量体が転動面上を蛇行しながら往復運動することを防止もしくは抑制することができる。つまり質量体の転動姿勢が安定化するので所期の往復運動を行うことができ、所期の制振性能を得ることができる。また、質量体が転動面の端部に当接して摩耗することを防止もしくは抑制できることによりそれらの部材の耐久性が悪化することをも防止もしくは抑制することができる。
【００１０】
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、例えば複数の部材に対して打ち抜き加工を行った場合における同一の加工面同士が重ね合わされるため、それらの合わせ面を挟んで各部材の切り口を対称にすることができる。その結果、上述したようなズレもしくはバラツキが生じたとしても、スラスト方向の反力がバランスするように質量体に対して作用して、質量体の軸線方向での位置が自動的に調芯されることが期待できる。なお、上記の複数の部材における同一の加工面同士とは、例えば打ち抜き加工を行った場合においては、打ち抜き型の上型が当接する面同士あるいは下型が当接する面同士である。
【００１１】
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、質量体は、回転体に嵌合しており、その質量体の転動姿勢は上述したように安定化されている。そのため、円板部の内壁面と転動面の端部とが接触することにより、質量体の往復運動が阻害されることを防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係る捩り振動減衰装置の一例の一部を示す断面図である。
【図２】この発明に係る捩り振動減衰装置の一例の一部を示す正面図である。
【図３】この発明に係る捩り振動減衰装置の他の例の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎにこの発明をより具体的に説明する。図２に、この発明に係る捩り振動減衰装置１の一例を模式的に示してある。回転体２は一例として、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。図１は、この発明に係る捩り振動減衰装置１の一例の一部を示す断面図である。回転体２は、図１に示すように、２つの円板状の部材２ａ，２ｂによって構成されている。それらの円板状の部材２ａ，２ｂは、後述するように、打ち抜き加工によって転動面をそれぞれ形成した後に、各転動面を一致させた状態で、上記の加工を行った際における同一の加工面同士を重ね合わせて一体化されている。上記の同一の加工面同士とは、打ち抜き型の上型が当接する面同士あるいは下型が当接する面同士である。各円板状の部材２ａ，２ｂは共に同じ外径に形成されており、それらの板厚２ａｔ，２ｂｔは、それぞれ同じ厚さになっている。各円板状の部材２ａ，２ｂを重ね合わせた場合における板厚が回転体２の板厚２ｔになるように設計されている。またこの板厚２ｔが、設計上、質量体３が転動するために必要とする板厚になるように設計されている。
【００１４】
この回転体２の外周側の部分に、質量体３が回転体２の円周方向に一定の間隔を空けて取り付けられている。その質量体３は、図１に示すように、回転体２の板厚２ｔより僅かに長い支持軸３ａの両端部に、支持軸３ａの外径より大きい外径の円板部３ｂを設けた、断面形状が「Ｈ」型を成す部材である。この支持軸３ａがこの発明における支持部に相当している。
【００１５】
回転体２の外周部には、図２に示すように、その円周方向に長く板厚方向に貫通した貫通部４が、上記の複数の質量体３に対応して複数形成されている。その貫通部４は、後述するように、打ち抜き加工によって形成されている。貫通部４における回転体２の半径方向での開口幅は、質量体３における支持軸３ａの外径より大きく、かつ円板部３ｂの外径より小さい幅に設定されている。したがって、円板部３ｂの内壁面が回転体２の側面に引っ掛かって質量体３が貫通部４から抜け出ないようになっている。
【００１６】
貫通部４の外周側の内壁面は、質量体３が遠心力によって押し付けられる面であって、回転体２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ている。その貫通部４の外周側の内壁面が転動面５となっている。したがって、転動面５はその長手方向での中央部が、回転体２の中心から最も遠く、ここが中立点となっており、その中立点から左右にずれるほど回転体２の中心に次第に近づくようになっている。転動面５がこのような形状に形成されていることにより、回転体２が回転して質量体３に遠心力が作用すると、質量体３は転動面５における中立点に押し付けられ、この状態で回転体２のトルクが変動することによりすなわち捩り振動が生じることにより質量体３が中立点を挟んで往復運動する。
【００１７】
次に、上述した貫通部４を形成する方法について簡単に説明する。貫通部４は、ポンチと称される上型と、ダイと称される下型とによって構成される打ち抜き型によって各円板状の部材２ａ，２ｂをそれぞれ打ち抜いて形成されている。したがって、貫通部４の内壁面すなわち切り口は、打ち抜き型の上型側と下型側とでその断面形状が異なっている。その断面形状は、上型側から順に、打ち抜き材料が湾曲している「ダレ」、滑らかな切り口の「せん断面」、せん断面と比較して切り口が滑らかではない「破断面」、突起状の「かえり」と一般的に称されている。以下の説明では、各円板状の部材２ａ，２ｂにおける上型が接触する面を「表面」と称し、下型が接触する面を「裏面」と称する。
【００１８】
上記の回転体２は、貫通部４を形成した各円板状の部材２ａ，２ｂを、それぞれの貫通部４同士を一致させた状態でそれらの表面同士あるいは裏面同士を合わせ、かつ、円板状の部材２ａ，２ｂ同士を図示しないボルトやナットあるいはリベットなどによって一体的に連結することにより構成されている。回転体２は、図１に示す例では、各円板状の部材２ａ，２ｂの裏面同士を重ね合わせて構成されている。したがって、回転体２における貫通部４の外周縁あるいは転動面５の端部は、湾曲した「ダレ」と称される形状になっている。なお、上述したように、各円板状の部材２ａ，２ｂの裏面同士を重ね合わせることによって形成される面を、以下の説明では合わせ面と称する。
【００１９】
次に、上述したこの発明に係る捩り振動減衰装置１の作用について説明する。回転体２の回転数が増大して質量体３に生じる遠心力が大きくなると、図２に示すように、質量体３が転動面５に押し付けられる。その状態で回転体２のトルクが変動すると、質量体３が上述した中立点を中心にして転動面５上を往復運動あるいは振子運動する。転動面５の断面形状は、上記の合わせ面を挟んで対称になっており、つまり一様になっている。また、転動面５の端部は、「ダレ」と称される形状になっている。そのため、転動面５上を質量体３が往復運動する場合において、転動面５に作用する回転体２の半径方向での荷重や軸線方向での質量体３の位置などにズレもしくはバラツキが生じたとしても、上記の「ダレ」において生じるスラスト方向の反力がバランスするように質量体３に対して作用するため、質量体３の軸線方向での位置が自動的に調芯される。その結果、質量体３は所期通りの往復運動を行うことができるので、所期の振動減衰性能を得ることができる。また、回転体２は各円板状の部材２ａ，２ｂを積層して構成するため、各円板状の部材２ａ，２ｂについて上記の打ち抜き加工を行う際の打ち抜き荷重を低減することができる。そして、それらの部材の加工性や加工精度を向上させることができる。これに加えて、打ち抜き荷重を低減できることにより、その加工コストを抑制することができ、ひいては捩り振動減衰装置１の製造コストをも低減もしくは抑制することが可能になる。
【００２０】
上記の転動面５の幅は、質量体３が所期の往復運動を行うことができる幅を確保できればよいので、回転体２におけるその他の部分については、設計上、回転体２で必要とする強度を確保できればよい。図３は、その例を示す断面図であって、各円板状の部材２ａ，２ｂにおいて、転動面５を構成する部分以外は、その板厚が薄くされている。したがって、図３に示す例では、この発明に係る捩り振動減衰装置１の材料コストを抑制することができる。
【００２１】
この発明に係る捩り振動減衰装置１では、回転体２は、各円板状の部材２ａ，２ｂにおける貫通部４を一致させた状態でかつ、同一の加工面同士を重ね合わせて構成されるので、転動面５の形状を上記の合わせ面を挟んで対称にすることができる。また、貫通部４を打ち抜き加工によって形成した場合において、「ダレ」と称される断面が回転体２の外側に配置されるように各円板状の部材２ａ，２ｂを積層しているので、スラスト方向の反力がバランスするように質量体に生じることにより上述した調芯効果を期待できる。つまり、外乱によって質量体３が転動面５上を蛇行しながら往復運動することを防止もしくは抑制して所期通りの振動減衰特性を得ることができ、また維持することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１…捩り振動減衰装置、  ２…回転体、  ２ａ，２ｂ…円板状の部材、  ３…質量体、  ４…貫通部、  ５…転動面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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