(57)【要約】【課題】連結部材によって連結された複数の質量体もしくは転動体に対応して設けられている転動面に、転動体の転動限界もしくは範囲を規定する端部が設けられている場合であっても、転動体を保持している回転体の回転開始時における異音の発生を防止もしくは抑制することのできる捩り振動低減装置を提供する。【解決手段】慣性質量体に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合に前記連結部材の前記回転方向とは逆方向の回転を阻止し、かつ遠心力が前記所定の大きさ以上の場合は前記連結部材の前記逆方向への回転の規制を解除するストッパ部を有し、前記ストッパ部は、前記慣性質量体が前記転動面に対して前記逆方向に相対的に移動して前記転動面の前記逆方向での端部に当接しない位置に前記慣性質量体の位置を規制する。【選択図】図１
2018017383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクが入力される回転軸を軸心として回転する回転体と、
前記回転体の円周方向で所定の長さを有し、かつ前記所定の長さにおける前記円周方向で両端側より中心側に向かうにつれて前記回転体の外周に向かうように湾曲した複数の転動面と、
前記回転体の回転によって遠心力を受けることにより前記転動面に押しつけられかつ前記トルクが変動することにより前記転動面に沿って転動する、前記転動面ごとに設けられた複数の慣性質量体と、
前記複数の慣性質量体を前記円周方向での間隔を一定に維持するように互いに連結するとともに前記慣性質量体と共に前記回転軸を軸心として回転する連結部材とを有し、前記慣性質量体が前記転動面に沿って前記回転体に対して相対移動することで前記回転体の捩り振動を抑制する捩り振動低減装置において、
前記慣性質量体に働く遠心力が所定の大きさ未満の場合には、前記慣性質量体が前記転動面の端部に当接する位置に前記慣性質量体が前記転動面に沿って前記回転体に対して相対移動することを規制し、かつ前記慣性質量体に働く遠心力が前記所定の大きさ以上の場合には、前記慣性質量体が前記転動面に沿って前記回転体に対して相対移動することの規制を解除するストッパ部を有していることを特徴とする捩り振動低減装置。
【請求項２】
請求項１に記載の捩り振動低減装置において、
前記ストッパ部は、前記回転体に設けられた支持ピンと、前記連結部材に設けられた係合部とを有し、
前記回転体は、前記回転体の半径方向に延びるガイド孔を有し、
前記支持ピンは、前記遠心力が前記所定の大きさ未満の場合に前記回転体の半径方向で予め定めた所定範囲に位置し、前記所定の大きさ以上の場合に前記所定範囲より前記回転体の半径方向で外側に位置し、前記半径方向に移動可能に前記ガイド孔に嵌められ、
前記係合部は、前記支持ピンが前記所定範囲に位置する場合に、前記支持ピンと係合することで前記規制を行うことを特徴とする捩り振動低減装置。
【請求項３】
請求項２に記載の捩り振動低減装置において、
前記係合部は、前記回転体の半径方向で外側に向けて延出するように前記連結部材に設けられ、
前記係合部が前記連結部材から延出している方向は、前記ガイド孔の内部で前記支持ピンから移動する方向に交差する方向であることを特徴とする捩り振動低減装置。
【請求項４】
請求項３に記載の捩り振動低減装置において、
前記ガイド孔の前記回転方向の半径方向における内側の端部は、前記回転体が回転する方向とは逆回転方向に向けて延出して形成される延出孔を備えていることを特徴とする捩り振動低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力されたトルクの変動（振動）に起因する捩り振動を低減させる振動低減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。その装置は、動力伝達系に設けられたプレート部材と、プレート部材の円周方向に形成された転動案内面と、転動案内面を転動する質量体とを有している。この転動案内面は、複数の円弧状の第１転動案内面と、質量体が第１転動案内面とは異なる軌跡で転動するように設けられる第２転動案内面とを有している。動力伝達系の捩り振動が所定の大きさ以上になると、質量体が第１転動案内面を転動する軌跡から、質量体が第２転動案内面を転動する軌跡に連続的に切り替わるように構成されている。互いに隣接する第１転動案内面は、第２転動案内面を挟んで滑らかに連続しており、振動が大きい場合には、質量体は第２転動案内面を通過して隣の第１転動案内面に移動する。また、特許文献１に記載された構成では、複数の第１転動案内面と第２転動案内面とからなる転動案内面の全体が連続した面となっている。転動案内面には質量体が当接するいわゆる端部もしくはストッパ部材に相当する部分もしくは部材が存在しない。そのため、質量体によるいわゆる当接音などの異音が生じることが回避されている。なお、各質量体は連結部材によって一定間隔に維持されているので、一つの第１転動案内面に二つの質量体が入ることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０４７８０５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に記載された構成のように環状の連結部材により複数の質量体を連結する場合、プレート部材の回転が止まっている状態から回転が始まると、連結部材によって連結されている各質量体が一斉に、プレート部材の回転方向とは反対の方向にプレート部材に対して転動する。しかしながら、複数の質量体ごとに転動面を設けた構成では、質量体の転動限界となる端部が存在するので、連結部材で連結されている複数の質量体がそれぞれの転動面の端部に当接して当接音や打撃音などの異音が生じる可能性がある。
【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り、連結部材によって連結された複数の質量体もしくは転動体に対応して設けられている転動面に、転動体の転動限界もしくは範囲を規定する端部が設けられている場合であっても、転動体を保持している回転体の回転開始時における異音の発生を防止もしくは抑制することのできる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】
【０００６】
この発明は、上記の目的を達成するために、トルクが入力される回転軸を軸心として回転する回転体と、前記回転体の円周方向で所定の長さを有し、かつ前記所定の長さにおける前記円周方向で両端側より中心側に向かうにつれて前記回転体の外周に向かうように湾曲した複数の転動面と、前記回転体の回転によって遠心力を受けることにより前記転動面に押しつけられかつ前記トルクが変動することにより前記転動面に沿って転動する、前記転動面ごとに設けられた複数の慣性質量体と、前記複数の慣性質量体を前記円周方向での間隔を一定に維持するように互いに連結するとともに前記慣性質量体と共に前記回転軸を軸心として回転する連結部材とを有し、前記慣性質量体が前記転動面に沿って前記回転体に対して相対移動することで前記回転体の捩り振動を抑制する捩り振動低減装置において、前記慣性質量体に働く遠心力が所定の大きさ未満の場合には、前記慣性質量体が前記転動面の端部に当接する位置に前記慣性質量体が前記転動面に沿って前記回転体に対して相対移動することを規制し、かつ前記慣性質量体に働く遠心力が前記所定の大きさ以上の場合には、前記慣性質量体が前記転動面に沿って前記回転体に対して相対移動することの規制を解除するストッパ部を有していることを特徴とするものである。
【０００７】
また、この発明では、前記ストッパ部は、前記回転体に設けられた支持ピンと、前記連結部材に設けられた係合部とを有し、前記回転体は、前記回転体の半径方向に延びるガイド孔を有し、前記支持ピンは、前記遠心力が前記所定の大きさ未満の場合に前記回転体の半径方向で予め定めた所定範囲に位置し、前記所定の大きさ以上の場合に前記所定範囲より前記回転体の半径方向で外側に位置し、前記半径方向に移動可能に前記ガイド孔に嵌められ、前記係合部は、前記支持ピンが前記所定範囲に位置する場合に、前記支持ピンと係合することで前記規制を行うようにしてよい。
【０００８】
また、この発明では、前記係合部は、前記回転体の半径方向で外側に向けて延出するように前記連結部材に設けられ、前記係合部が前記連結部材から延出している方向は、前記ガイド孔の内部で前記支持ピンから移動する方向に交差する方向であってよい。
【０００９】
また、この発明では、前記ガイド孔の前記回転方向の半径方向における内側の端部は、前記回転体が回転する方向とは逆回転方向に向けて延出して形成される延出孔を備えていてよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、回転体の回転が止まっている状態から回転し始める時に慣性質量体が転動面の端部側に向けて移動する際、慣性質量体に働く遠心力が所定の大きさ未満の場合には、ストッパ部によって、慣性質量体が転動面の端部に当接しない位置にとどまるように連結部材の回転が止められる。これにより、慣性質量体が転動面の端部に衝突してしまったり、衝突により異音が発生したりすることを抑制できる。また、一方で遠心力が所定の大きさ以上の場合には、このストッパ部による慣性質量体の位置の規制が解除されるため、所期の制振性能を得ることができる。
【００１１】
また、この発明によれば、慣性質量体に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合には支持ピンが所定範囲の位置に位置するため係合部と接触する。この係合部が支持ピンが嵌められるガイド孔に対して回転方向の逆方向側に向けて傾いているので、回転軸方向からみて半径方向の外側にいくにつれてガイド孔と係合部とによって形成される孔の幅が狭くなる。すなわち支持ピンの移動可能な範囲が所定範囲に制限される。これにより慣性質量体に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合には支持ピンが半径方向外側に移動してしまうことを抑制できる。慣性質量体に働く遠心力が所定の大きさ以上の場合は支持ピンが所定範囲外に位置するため係合部と当接しないため、支持ピンの位置が所定範囲に制限されず、慣性質量体の位置が規制されない。そのため所期の制振性能を得ることができる。また、ガイド孔の内側の端部を回転体の回転方向の逆方向に向けて延出する延出孔を備えた場合であっても、慣性質量体に働く遠心力が小さい場合には支持ピンが係合部に当接して延出孔の位置に移動するため、支持ピンの位置が所定範囲に制限される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施形態に係る捩り振動低減装置の例を模式的に示す図である。
【図２】支持ピンが係合部と接触する状態を説明するための図である。
【図３】支持ピンが係合部と接触しない状態を説明するための図である。
【図４】ガイド孔に延出孔が設けられている例を説明するための図である。
【図５】係合部の形状の他の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎにこの発明を実施形態に基づいて説明する。この発明の実施形態に係る捩り振動低減装置１は、トルクの変動に応じて回転体に対して相対的に慣性質量体を回転させることによりトルク変動に起因する回転体の捩り振動を低減もしくは抑制するように構成されている。図１は、この発明の実施形態に係る捩り振動低減装置の例を模式的に示す図である。回転体２は、ここに示す例では、環状のプレートであって、図示しない動力源などからのトルクが入力されることによって回転するように構成されている。この回転体２には回転中心Ｏから同一の半径位置の円周上に一定の間隔で転動室３が複数設けられている。
【００１４】
それらの転動室３には、各転動室３ごとに慣性質量体４が設けられている。慣性質量体４は自転しつつ転動室３の内部を移動（転動）する部材であって、その自転の中心軸線に対して垂直な方向に沿って切断した場合の断面が円形をなし、あるいは転動室３の内部にある部分の断面が円形をなすように構成されており、その断面の円形部分の半径より小さい曲率の円弧面もしくは円弧面に近似した曲面の転動面５が各転動室３のうち回転体２の半径方向で外側に位置する箇所に形成されている。図示しない動力源などからトルクが回転体２に入力されて回転体２が回転すると慣性質量体４に遠心力が働き、また回転体２の回転速度が変化すると慣性質量体４に慣性力が働く。慣性質量体４は、遠心力が働くことにより転動面５に押し付けられるとともにその転動面５に沿う所定の範囲で往復動できるように構成されている。なお、図１に示す例では転動室３および慣性質量体４は回転体２の回転中心Ｏについて点対称となる位置に四つ設けられているが、四つに限らず回転中心Ｏについて点対称となる位置に転動室３および慣性質量体４がそれぞれ設けられていればよい。
【００１５】
この各慣性質量体４を連結し、各慣性質量体４と共に一体回転する連結部材６が回転体２の回転軸線と同一の軸線上に設けられている。連結部材６は、回転体２と同一軸線上に配置されるリング部６ａと、そのリング部６ａからリング部６ａの外周側もしくは内周側に延出している規制部７とを有している。図１に示す例では、規制部７は、リング部６ａから外周側に延出しており、この規制部７は各慣性質量体４ごとに一対のアーム部によって構成されている。これら各対のアーム部は、慣性質量体４を移動可能に挟んだ状態で互いに平行になっており、従って慣性質量体４は規制部７によって、回転体２の半径方向に対しては移動可能であり、かつ回転体２の回転方向に対しては連結部材６と一体となるように保持されている。
【００１６】
回転体２には、回転体２の半径方向の内側から外側に向けて長くかつ回転軸線方向に貫通したガイド孔８が設けられ、ガイド孔８には、回転軸線方向の長さを持つ支持ピン９が嵌められている。連結部材６が回転体２の回転する方向とは逆方向に相対的に回転した場合に支持ピン９と接触可能な係合部１０が連結部材６に設けられている。係合部１０は慣性質量体４の回転体２の円周方向において図１における右側のアーム部と、その慣性質量体４と回転体２の回転方向とは逆方向で隣り合う慣性質量体４の図１における左側のアーム部との間に設けられている。
【００１７】
次に、この発明の実施形態に係る捩り振動低減装置１の動作について説明する。回転体２にトルクが入力されることにより回転体２が回転をし始める。慣性質量体４は、回転体２に対して自由に転動できるように転動室３の内部に収容されているから、回転体２が回転し始めた時点では、慣性質量体４は慣性によって元の位置にとどまろうとする。すなわち、慣性質量体４は連結部材６と共に回転体２に対して相対回転する。そのため慣性質量体４は回転体２が回転する方向とは逆方向における転動面５の端部５ａ側に向けて移動する。なお、回転体２にトルクが入力され続けることにより回転体２が定常回転している場合には、慣性質量体４は遠心力によって転動面５の中央部分５ｂの付近、すなわち転動面５のうち回転体２の回転中心Ｏから最も遠い位置に移動し、その位置にとどまる。その状態から回転体２の回転速度が変化すると、慣性質量体４には回転体２の回転速度の変化量（回転角加速度）および質量に応じた慣性力が作用する。その慣性力は、回転体２の回転方向における回転体２に対する相対位置を維持する方向の力である。その慣性力が、慣性質量体４の転動面５に沿う転動に対する抵抗力より大きい場合に、慣性質量体４が転動面５に沿って転動し、慣性質量体４は転動面５の端部５ａに向けて移動する。なお、その抵抗力は、前記遠心力に応じて慣性質量体４と転動面５との間で生じる摩擦力や、転動面５の曲率半径が転動面５が形成されている箇所の回転体２における半径より小さいことにより、慣性質量体４を回転体２の半径方向で中心側に移動させるのに要する力などが考えられる。
【００１８】
支持ピン９は慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合には係合部１０と接触するような位置、すなわちこの発明の実施形態における所定範囲の位置に移動もしくは位置する。一方で支持ピン９は慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさ以上の場合には係合部１０と接触しない位置に移動もしくは位置する。この支持ピン９は、支持ピン９に働く遠心力の大きさに応じてガイド孔８内を移動するように構成されている。すなわち、慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさ以上になる場合に、支持ピン９に働く遠心力によって支持ピン９が係合部と接触しない位置へ移動もしくは位置するようにすればよい。
【００１９】
図２は支持ピン９が係合部１０と接触する状態を表している。係合部１０は、支持ピン９と係合部１０が接触する場合に転動面５の回転体２の回転方向とは逆方向における端部５ａと慣性質量体４とが当接しないように連結部材６の移動を規制する位置に設けられている。そのため慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合には慣性質量体４が端部５ａに当接することが回避できるので、端部５ａに当接することに起因する異音を防止もしくは抑制できる。
【００２０】
また、図３は支持ピン９が係合部１０と接触しない状態を表している。回転体２の半径方向における係合部１０の長さと支持ピン９の長さを足した長さよりも長いガイド孔８が設けられている。また、慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさ以上の場合には、支持ピン９が回転体２の半径方向外側におけるガイド孔８の端部の位置へ移動もしくは位置する。従って、この場合は支持ピン９と係合部１０が接触しないため、連結部材６の移動が規制されなくなり、慣性質量体４が転動面５に沿って自由に転動できる。そのため所期の制振性能を得ることができる。
【００２１】
ここで、図２は係合部１０とガイド孔８との位置関係を表している。図２に示すようにガイド孔８は、支持ピン９が支持ピン９に働く遠心力によって移動できるように回転体２の半径方向の内側から外側に向けて延びる形状となっている。係合部１０は、ガイド孔８内を支持ピン９が移動する方向に交差する形状となっている。具体的には図２に示すよう、ガイド孔８の長さ方向の中心線に対して係合部１０の長さ方向の中心線が回転体２の回転方向とは逆方向に傾いてガイド孔８の上記中心線と交差している。
【００２２】
このようにすることで、回転体２が連結部材６に対して相対的に回転方向へ回転した場合、係合部１０とガイド孔８とが交差する。交差した場合、係合部１０がガイド孔８に対して傾いていることにより支持ピン９が回転体２の半径方向外側におけるガイド孔８の端部に向けて移動することが制限され、かつ、係合部１０とガイド孔８とにより支持ピン９が固定される。そのため係合部１０がガイド孔８と同様に回転体２の回転中心Ｏから半径方向外側に向けて延びる形状にした場合と比較して、慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合には支持ピン９が半径方向外側に移動してしまうことをより確実に抑制できる。
【００２３】
また、図２に示す実施例では係合部１０をガイド孔８に対して傾けることで慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合に支持ピン９の位置を固定するようにしたが、これに限らない。具体的には、図５に示すように、回転体２の半径方向内側におけるガイド孔８の端部には回転体２の回転方向の逆方向に向けて延出孔１１が形成されている場合でも同様に支持ピン９の位置を固定できる。
【００２４】
このような構成では、慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさよりも小さいことにより、支持ピン９がガイド孔８の端部に移動し、回転体２が連結部材６に対して相対的に回転方向へ回転することにより、支持ピン９が延出孔１１内へと移動する。さらに連結部材６が回転体２に対して相対的に回転するので、係合部１０と支持ピン９とが接触する。延出孔１１は支持ピン９が回転体２の半径方向の外側に移動することを規制するように回転体２の回転方向の逆方向に向けて形成されているので、このような場合、支持ピン９の位置が固定される。そのため単にガイド孔８を設ける場合と比較して、慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合には支持ピン９が半径方向外側に移動してしまうことをより確実に抑制できる。
【００２５】
さらに、この発明の実施形態では、係合部１０をガイド孔８に対して傾けた形状とし、かつ、延出孔１１を備えていてもよい。その場合においても、慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合には支持ピン９が半径方向外側に移動してしまうことを抑制できるため、慣性質量体４が転動面５の端部５ａと当接することに起因する異音を抑制できる。
【００２６】
上述した各実施例では係合部１０が規制部７とは別の部材としてリング部６ａから延出して設けられ、その係合部１０が支持ピン９と当接することで異音を抑制しているが、この発明の実施形態では、規制部７のアーム部と係合部１０を一体にしてもよい。具体的には、図６に示す例では、係合アーム部７ａを備えている。この係合アーム部７ａは、慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合に転動面５の端部５ａと慣性質量体が当接しないように連結部材６の移動を規制できる位置に設けられている。そのため慣性質量体４に働く遠心力が所定の大きさより小さい場合には慣性質量体４が端部５ａに当接することが抑制できるので、端部５ａに当接することに起因する異音を抑制できる。
【００２７】
ここで、各慣性質量体４を連結部材６によって回転体２の円周方向に対して連結していることによる作用を簡単に説明する。上述した実施形態において、例えば、回転体２をその回転中心Ｏを通る鉛直線で左右に分けた場合、右側に位置する慣性質量体４の重力によるトルク（連結部材６に作用するトルク）と左側に位置する慣性質量体４の重力によるトルク（連結部材６に作用するトルク）との向きが反対になる。そのため、左右いずれか一方側の慣性質量体４の移動を他方側の慣性質量体４によって規制する作用が生じる。その結果、慣性質量体４および連結部材６が回転体２に対して自由に相対回転できるとしても、回転体２の回転が止まっている状態で慣性質量体４が前述した端部５ａとは反対側の端部に向けて移動して衝突したり、そのような衝突によって異音が生じたりすることを防止もしくは抑制することができる。
【００２８】
なお、この発明を複数の実施例に基づいて説明したが、この発明は上述した実施例に限定されない。例えばガイド孔８は回転体２の回転軸方向に貫通した形状となっているが、溝のように貫通しない形状であってもよく、この場合は支持ピン９が溝内に沿って移動できるようにすればよい。
【００２９】
また、支持ピン９は、支持ピン９に働く遠心力によって動くように構成されるのではなく、例えば支持ピン９はアクチュエータなどの部材によって動かされるように構成されてもよく、その場合は慣性質量体４に働く遠心力を回転体２の回転数等から算出し、算出結果に基づいてアクチュエータを動作させて支持ピン９を動かすようにすればよい。
【符号の説明】
【００３０】
１…振動低減装置、  ２…回転体、  ３…転動室、  ４…慣性質量体、  ５…転動面、  ５ａ…端部、  ５ｂ…中央部分、  ６…連結部材、  ６ａ…リング部、  ７…規制部、  ７ａ…係合アーム部、  ８…ガイド孔、  ９…支持ピン、  １０…係合部、  １１…延出孔。
【図１】
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【図２】
2018017383.tif 000004
【図３】
2018017383.tif 000005
【図４】
2018017383.tif 000006
【図５】
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