(57)【要約】【課題】簡素な構成で、転動体のカバーの密閉性を確保し、かつ、装置の全体として軸長を短縮することのできる振子式捩り振動低減装置を提供する。【解決手段】回転体２に形成された複数の転動面４と、転動面４に遠心力によって押し付けられかつトルク変動によって転動面４上を往復動する転動体３と、各転動体３を連結する連結部材８と、転動面４と転動体３と連結部材８とを液密状態に覆うカバー１１とを備えた振子式捩り振動低減装置１において、回転体２はカバー１１の内部に収容され、カバー１１の内壁面のうちの回転体２の半径方向で外側の内壁面１２Ａに連結され、連結部材８はカバー１１の内部における回転体２の半径方向で転動体３を挟んで回転体２とは反対側に配置され、カバー１１の内壁面のうちの回転体２の半径方向で内側の内壁面１２Ｂによって回転体２の円周方向に移動可能に支持されている。【選択図】図２
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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と、前記回転体の円周方向に所定の間隔をあけて形成された複数の転動面と、前記転動面に遠心力によって押し付けられかつ前記回転体に入力されるトルクが変動することによって前記回転体の円周方向に前記転動面上を往復動する転動体と、前記各転動体を前記回転体の円周方向に移動するように連結する連結部材と、前記転動面と前記転動体と前記連結部材とを液密状態に覆うカバーとを備えた振子式捩り振動低減装置において、
前記回転体は、前記カバーの内部に収容され、かつ、前記カバーの内壁面のうちの前記回転体の半径方向で外側の内壁面に連結され、
前記連結部材は、前記カバーの内部における前記回転体の半径方向で前記転動体を挟んで前記回転体とは反対側に配置され、かつ、前記カバーの内壁面のうちの前記回転体の半径方向で内側の内壁面によって、前記回転体の円周方向に移動可能に支持されている
ことを特徴とする振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、慣性質量体の往復運動あるいは振り子運動によって捩り振動を低減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。その装置は、トルクを受けて回転する回転体の外周部に、当該回転体の円周方向に一定の間隔で複数のガイド孔が形成され、ガイド孔内に、回転体に入力されるトルクの変動によって往復動する慣性質量体である転動体がそれぞれ配置されている。各転動体は連結部材によって回転体の円周方向には共に移動するように連結されている。また、上記の装置は、ガイド孔と転動体と連結部材とを液密状態に覆うケーシングを有しており、ケーシングの内部に回転体の外周部を覆うとともに、その内部にガイド孔と転動体と連結部材とを収容している。回転体の半径方向でケーシングの内周部分は回転体を挟み付けた状態で回転体に締結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１４１７０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、上述したように、ケーシングの内周部分によって回転体を挟み付けてそれらを締結している。つまり、回転体の分、締結する部品点数が多くなるため、ケーシングの密閉性が低下してしまう可能性がある。また、ケーシングを締結している箇所が厚くなるから、装置全体としての軸長が長くなってしまう可能性がある。
【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って、簡素な構成で転動体を覆うカバーの密閉性を確保し、かつ、装置の全体として軸長を短縮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】
上記の目的を達成するために、この発明は、トルクを受けて回転する回転体と、前記回転体の円周方向に所定の間隔をあけて形成された複数の転動面と、前記転動面に遠心力によって押し付けられかつ前記回転体に入力されるトルクが変動することによって前記回転体の円周方向に前記転動面上を往復動する転動体と、前記各転動体を前記回転体の円周方向に移動するように連結する連結部材と、前記転動面と前記転動体と前記連結部材とを液密状態に覆うカバーとを備えた振子式捩り振動低減装置において、前記回転体は、前記カバーの内部に収容され、かつ、前記カバーの内壁面のうちの前記回転体の半径方向で外側の内壁面に連結され、前記連結部材は、前記カバーの内部における前記回転体の半径方向で前記転動体を挟んで前記回転体とは反対側に配置され、かつ、前記カバーの内壁面のうちの前記回転体の半径方向で内側の内壁面によって、前記回転体の円周方向に移動可能に支持されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、回転体はカバーの内部に収容され、かつ、カバーの内壁面のうちの回転体の半径方向で外側の内壁面に連結されている。また、カバーの内部における前記半径方向で転動体を挟んで回転体とは反対側に、各転動体を円周方向に移動するように連結する連結部材が配置されている。つまり、カバーによって回転体を挟み付けないため、特許文献１に記載された構成と比較して、締結する部品点数が少なくなり、カバーの密閉性を向上することができる。また、カバーを閉じている箇所の厚さを可及的に薄くすることができ、これにより、軸線方向のスペースを有効に利用して装置全体として軸長の短縮を図ることができる。また、転動体は回転体と共に回転し、遠心力によって転動面に押し付けられる。そして、回転体に入力されるトルクが変動すると、トルクの変動に応じて転動面上を往復動する。このように、転動体は回転体のみに接触するから、カバーの強度や剛性を回転体の強度や剛性よりも低減することができ、これによりカバーの材料コストを低減することができる。また、各転動体は連結部材によって回転方向には移動するように連結されている。そのため、転動体を転動面に押し付けるほどの大きさの遠心力が生じない回転数で回転体が回転している場合に、回転体の回転中心を挟んで左右のいずれか一方に位置する転動体が重力によって下向きの荷重を生じさせるとしても、いずれか他方に位置する転動体の重量によるモーメントが前記下向きの荷重に抗して上昇させるように前記一方に位置する転動体に作用する。その結果、転動体の自由な移動を抑制することができるため、転動体が転動面に衝突したり、それに起因して衝突音が発生したりす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】
【０００８】
【図１】この発明の第１実施形態に係る振子式捩り振動低減装置を示す断面図である。
【図２】図１に示すIIーII線に沿う矢視断面図である。
【図３】この発明の第２実施形態に係る振子式捩り振動低減装置を示す断面図である。
【図４】図３に示すIVーIV線に沿う矢視断面図である。
【図５】この発明の第２実施形態に係る振子式捩り振動低減装置の回転体に対する転動体と連結部材との組み付けを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
この発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置は、図示しない駆動力源から図示しない駆動対象部に伝達されるトルクの変動を低減するものであって、例えば、駆動力源の出力軸や駆動対象部の入力軸などの回転軸の回転中心軸線と同一軸線上に取り付けられる。上記の駆動力源は例えばエンジンである。駆動対象部は例えば変速機であって、変速比がステップ的に変化する有段式の変速機、もしくは、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機などの従来知られた変速機であってよい。
【００１０】
図１は、この発明に係る振子式捩り振動低減装置の第１実施形態の断面図であり、図２は、図１に示すII−II線に沿う矢視断面図である。図１および図２に示す振子式捩り振動低減装置１は、トルクを受けて回転する環状の回転体２を備え、回転体２の内周面に回転体２の円周方向に一定の間隔をあけて、遠心力によって転動体３が押し付けられる転動面４が形成されている。図１に示す例では、転動面４が１３個形成されている。各転動面４に慣性質量体である転動体３がそれぞれ配置される。なお、図１には、図面を簡単にするため、転動体３を１つだけ記載してある。
【００１１】
先ず、転動面４の形状について説明し、次いで、転動体３の構造について説明する。転動面４の形状は、回転体２の半径より小さい曲率半径の円弧面もしくは円弧面に近似した曲面である。そのため、転動面４はその長手方向での中央部が、回転体２の回転中心１Ａから最も遠く、ここが中立点Ｐ０となっている。中立点Ｐ０から転動面４の両端部側にずれるほど回転体２の回転中心１Ａに転動体３が次第に接近するようになっている。転動体３がトルク変動に応じて往復動する角度範囲は実験などにより予め求めることができる。なお、図１および図２に示す例では、転動体３は中立点Ｐ０に位置している。
【００１２】
また、互いに隣接する転動面４同士の間の部分は境界部５となっており、そのため、転動体３は境界部５を限度として回転体２の円周方向に移動する。なお、回転体２は要求される強度や質量などを満たすため、金属材料によって形成されることが好ましい。また、上述した構成の回転体２は一例として打ち抜き加工などによって形成することができる。
【００１３】
転動体３は、回転体２が回転した場合に遠心力によって転動面４に押し付けられて転動面４上を転動する。そのため、転動体３のうち、少なくとも転動面４に接触する部分は、断面が円形となっている。具体的には、図１および図２に示す例における転動体３は、２つに分割して構成されており、第１マス６と、当該第１マス６に組み付けられる第２マス７とを備えている。第１マス６は中空円筒状の軸部６Ａと、軸部６Ａの一方の端部に一体に設けられた第１フランジ部６Ｂとを備え、軸部６Ａの長さは回転体２の板厚より僅かに長く設定されている。また、軸部６Ａの外周面が転動面４に接触する部分であり、遠心力によって転動面４に押し付けられる。第１フランジ部６Ｂは軸部６Ａの外径より大きい外径の円盤状の部材であって、第１フランジ部６Ｂが回転体２の側面に引っ掛かるようになっている。
【００１４】
第２マス７は軸部６Ａの内周部に嵌め合わされる円柱状の嵌合部７Ａと、嵌合部７Ａの一方の端部に一体に設けられた第２フランジ部７Ｂとを備え、嵌合部７Ａの長さは第１マス６の軸長とほぼ同じ長さに設定されている。第２フランジ部７Ｂは円盤状の部材であって、第１マス６の第１フランジ部６Ｂとほぼ同じ外径に設定され、第２フランジ部７Ｂが回転体２の側面に引っ掛かるようになっている。すなわち、転動体３は回転体２から軸線方向に抜け出ないように断面が「Ｈ」形に形成されている。なお、転動体３は要求される強度や質量などを満たすため、金属材料によって形成されることが好ましい。
【００１５】
各転動体３は連結部材８によって回転体２の回転方向には共に移動するように互いに連結されている。連結部材８は、図１および図２に示すように、回転体２の半径方向で転動体３を挟んで回転体２とは反対側に、つまり、回転体２の半径方向で回転体２の内側に位置している。上記の連結部材８は回転体２の半径より小さい半径の環状の環状部９を備え、環状部９の外周面における転動面４に対応する位置に各転動体３を前記回転方向には共に移動するように連結する連結部１０が設けられている。つまり、環状部９に転動面４と同じ数の連結部１０が形成されている。回転体２の軸線方向における環状部９の長さは転動体３の軸長より長く設定されている。これは、連結部材８が前記軸線方向に移動した場合に、後述するカバーの内壁面に前記軸線方向での環状部９の両端部を当接させて軸線方向への連結部材８の移動量を少なくするためである。
【００１６】
連結部１０は回転体２の半径方向で外側に開口したほぼ半円状に形成されており、連結部１０内に転動可能に転動体３が配置される。つまり前記半径方向では連結部１０と転動面４との間に転動体３が位置する。連結部１０は、具体的には、一対のアーム部１０Ａを有しており、各アーム部１０Ａは転動体３の各フランジ部６Ｂ，７Ｂの外径に沿うように湾曲している。また、各アーム部１０Ａの先端部、より正確には環状部９の中心から同一の半径位置において、各アーム部１０Ａに各転動体３が線接触または点接触して連結される。結局、上記構成の連結部材８によって各転動体３は回転体２の回転方向（円周方向）においては一体となってあるいは共に移動するように連結され、また回転体２の半径方向には、転動面４と連結部１０との間の空間を限度として移動できるようになっている。このように、各転動体３が回転体２の半径方向に移動できるように構成されているのは、転動面４に沿う転動体３の自由な転動つまり振り子運動を妨げないようにするためである。連結部材８は、転動体３の往復動を阻害しないために、例えば合成樹脂材料によって形成されることが好ましい。
【００１７】
また、振子式捩り振動低減装置１は、転動体３と連結部材８とを外部のオイルから遮蔽するため、転動体３と連結部材８とを液密状態に覆うカバー１１を備えている。カバー１１は環状の中空部材であって、当該カバー１１によって区画されていて転動体３と連結部材８とを収容している環状の中空部分が収容部１２となっている。収容部１２の断面形状は図２に示すように、矩形状となっている。回転体２の半径方向で収容部１２の内壁面のうちの外側の内壁面１２Ａに、回転体２の外周面が一体に連結されている。前記半径方向で収容部１２内での内側には連結部材８が位置しており、連結部材８は収容部１２の内壁面のうちの半径方向で内側の内壁面１２Ｂによって回転体２の円周方向に移動可能に支持されている。また、回転体２の軸線方向におけるカバー１１の幅は、軸線方向におけるカバー１１の内壁面１２Ｃ，１２Ｄに転動体３が接触せずに転動体３を収容できる幅に設定されている。
【００１８】
カバー１１の構造について具体的に説明すると、カバー１１は上述した駆動力源側に位置する環状のフロントカバー１１Ａと、駆動対象部側に位置する環状のリヤカバー１１Ｂとを備えており、リヤカバー１１Ｂの外周側の部分は、回転体２の外周面を覆うようにフロントカバー１１Ａ側に延びている。当該リヤカバー１１Ｂの外周側の部分における、回転体２の半径方向で内側の面すなわち、上述した収容部１２の内壁面のうちの外側の内壁面１２Ａに、溶接などの適宜の接合手段によって回転体２の外周面が接合されて一体化されている。なお、カバー１１と図示しない駆動力源とが動力伝達可能に連結されており、駆動力源で発生させたトルクによってカバー１１が回転させられ、カバー１１と一体となって回転体２が回転する。
【００１９】
一方、フロントカバー１１Ａの外周側の部分は回転体２の半径方向に延びている。当該フロントカバー１１Ａの外周側の部分におけるリヤカバー１１Ｂ側の面と、前記リヤカバー１１Ｂの外周側の部分におけるフロントカバー１１Ａ側の端部とが溶接などの適宜の接合手段によって接合されて一体化されている。
【００２０】
フロントカバー１１Ａの内周側の部分とリヤカバー１１Ｂの内周側の部分とは共に、クランク状に形成されており、フロントカバー１１Ａとリヤカバー１１Ｂとのそれぞれにおける軸線方向に延びている部分によって前記半径方向で収容部１２の内壁面のうちの内側の内壁面１２Ｂが形成されている。また、半径方向に延びている部分が互いに密着させられる取付フランジ１１Ｃ，１１Ｄとなっている。各取付フランジ１１Ｃ，１１Ｄを互いに密着させた状態で例えば、リベット１３によって互いに締結することにより、フロントカバー１１Ａとリヤカバー１１Ｂとが一体化される。なお、カバー１１はその内部に収容する回転体２や転動体３、連結部材８などを外部のオイルから遮蔽するように構成されていればよく、そのため、回転体２に要求される強度より低い強度の金属材料によって形成されていてよい。また、カバー１１を構成しているフロントカバー１１Ａとリヤカバー１１Ｂとのそれぞれは、プレス加工などによって成形することができる。
【００２１】
したがって、上述した構成の捩り振動低減装置１によれば、フロントカバー１１Ａとリヤカバー１１Ｂとを直接締結して、転動体３や連結部材８を液密状態に覆うカバー１１を構成することができる。そのため、特許文献１に記載された構成と比較して、締結する部品点数が少なく、カバー１１の密閉性や締結の信頼性を向上することができる。また、各取付フランジ１１Ｃ，１１Ｄを直接締結するため、その締結している箇所の厚さを可及的に短縮することができる。そのため、軸線方向におけるスペースを有効に利用して装置の全体として軸長を短縮することができる。また、上述した構成の捩り振動低減装置１では、リベット１３の長さを短縮することができる。リベット１３の長さを短縮した分、リベット１３を軽量化することができる。さらに、半径方向への転動体３の移動は回転体２と連結部材８とによって規制されるため、回転体２は転動体３が遠心力によって押し付けられる転動面４を有していればよく、つまり、回転体２の形状およびカバー１１の形状を簡素化することができるから、それらを製造しやくなる。また、回転体２を軽量化することができる。そして、回転体２を軽量化できることにより、振子式捩り振動低減装置１の全体の質量に対して転動体３の質量が増大するため、制振性能を向上することができる。さらに、回転体２の材料コストや製造コストなどを削減することができる。
【００２２】
また、上記構成の振子式捩り振動低減装置１では、軸線方向における環状部９の長さは、転動体３の軸長より長い。そのため、回転体２に伝達されるトルクの変動によって軸線方向に連結部材８が移動する場合には、軸線方向への少ない移動量で連結部材８と各内壁面１２Ｃ，１２Ｄとが接触する。その結果、軸線方向への運動エネルギが小さい状態で、連結部材８と各内壁面１２Ｃ，１２Ｄとが接触するため、接触による異音や振動の発生を抑制することができる。さらに、各転動体３は連結部材８によって回転体２の回転方向には移動するように連結されている。そのため、転動体３を転動面４に押し付けるほどの大きさの遠心力が生じない回転数で回転体２が回転している場合に、回転体２の回転中心１Ａを挟んで左右のいずれか一方に位置する転動体３が重力によって下向きの荷重を生じさせるとしても、いずれか他方に位置する転動体３の重量によるモーメントが前記下向きの荷重に抗して上昇させるように前記一方に位置する転動体３に作用する。その結果、転動体３が転動面４に衝突したり、それに起因して衝突音が発生したりすることを防止もしくは抑制することができる。
【００２３】
ここで、回転体２に対する転動体３と連結部材８との組み付け方法について説明する。先ず、回転体２の内側に連結部材８を配置し、転動面４と連結部１０との位置をそれぞれ合わせる。そして、転動面４が形成されている箇所における回転体２の側面に、各フランジ部６Ｂ，７Ｂの少なくとも一部を引っ掛ける。また、各フランジ部６Ｂ，７Ｂにおける回転体２の側面に引っかかっている箇所とは反対側を連結部１０に配置する。これにより、回転体２と連結部材８との間に転動体３が斜めに配置され、回転体２に対して連結部材８が軸線方向にずれた状態、言い換えれば、浮いた状態になる。次いで、連結部材８を回転体２に向かって押し下げて、転動体３における各フランジ部６Ｂ，７Ｂの間に、回転体２を嵌め込む。こうすることにより回転体２に対して転動体３と連結部材８とを容易に組み付けることができる。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、この発明に係る振子式捩り振動低減装置の第２実施形態について説明する。図３は、この発明に係る振子式捩り振動低減装置の第２実施形態の断面図であり、図４は、図２に示すIV−IV線に沿う矢視断面図である。図３および図４に示す例は、連結部１０における転動体３側の面に、転動体３の各フランジ部６Ｂ，７Ｂとの間のスペースに配置される突部１０Ｂを形成した例である。すなわち、軸線方向における突部１０Ｂの厚さは、軸部６Ａの軸長より短く設定されており、当該突部１０Ｂと各フランジ部６Ｂ，７Ｂとの間隔は、一例として、各フランジ部６Ｂ，７Ｂと軸線方向におけるカバー１１の内壁面との間隔より長く設定されている。これは、軸線方向に連結部材８が移動したとしても、連結部材８の移動によって転動体３が軸線方向に移動させられることを抑制するためである。また、半径方向における突部１０Ｂの高さは、突部１０Ｂと軸部６Ａとの接触を回避もしくは抑制するために、軸部６Ａの外周面から各フランジ部６Ｂ，７Ｂの外周縁部までの高さあるいは長さより短く設定されている。
【００２５】
また、第２実施形態では、第１実施形態と比較して、回転体２の半径方向で連結部１０の内側つまり底部側では、各アーム部１０Ａ同士の間隔が狭く設定されており、ここに、転動体３が嵌まり合うように構成されている。これは、回転体２に転動体３および連結部材８を組み付けるときに、連結部１０に転動体３を嵌合することにより組み付けやすくするためである。なお、回転体２に転動体３および連結部材８を組み付けた状態において、トルクの変動によって転動面４に沿って転動体３が往復動するときには、上述したように、各アーム部１０Ａの先端部において、各アーム部１０Ａに各転動体３が線接触または点接触して連結されるようになっている。他の構成は、図１および図２に示す構成と同様であるため、図１および図２に示す構成と同様の部分には、図１および図２と同様の符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
第２実施形態における回転体２に対する転動体３と連結部材８との組み付け方法について説明する。先ず、回転体２の内側に連結部材８を配置し、転動面４と連結部１０との位置をそれぞれ合わせる。そして、転動面４が形成されている箇所における回転体２の側面に、各フランジ部６Ｂ，７Ｂの少なくとも一部を引っ掛ける。第２実施形態に係る連結部１０の底部は、上述したように転動体３が嵌まり合うように構成されているため、前記各フランジ部６Ｂ，７Ｂにおける回転体２の側面に引っかけている箇所とは反対側の一部を連結部１０の底部に嵌合する。これにより、図５に示すように、転動面４と連結部１０との間に転動体３が斜めに配置され、回転体２に対して連結部材８が軸線方向にずれた状態、言い換えれば、浮いた状態になる。次いで、連結部材８を回転体２に向かって押し下げ、転動体３における各フランジ部６Ｂ，７Ｂの間に回転体２を嵌め込むとともに、これとは反対側では、突部１０Ｂを各フランジ部６Ｂ，７Ｂの間に嵌め込む。また、第２実施形態では、突部１０Ｂが形成されているため、組み付けた転動体３が軸線方向に抜け出ることを第１実施形態よりも抑制することができる。
【００２７】
したがって、第２実施形態に係る振子式捩り振動低減装置１では、第１実施形態に係る振子式捩り振動低減装置１と比較して、組み付けやすく、また、その作業が容易であることにより、製造の工数やコストなどの低減を更に図ることができる。また、第２実施形態に係る振子式捩り振動低減装置１であっても、第１実施形態に係る振子式捩り振動低減装置１と同様の作用・効果を得ることができる。
【００２８】
なお、この発明は上述した各実施形態に限定されないのであって、特許を請求している範囲で適宜に変更して実施することができる。例えば、転動体３は、単純な円盤状もしくは円柱状の部材であってよい。要は、転動体３は遠心力によって転動面４に押し付けられた状態でトルクが変動した場合に、トルクの変動によって転動面４に沿って往復動するように構成されていればよい。
【符号の説明】
【００２９】
１…振子式捩り振動低減装置、  ２…回転体、  ３…転動体、  ４…転動面、  ８…連結部材、  １１…カバー、  １２Ａ…収容部の内壁面のうち半径方向で外側の内壁面、  １２Ｂ…収容部の内壁面のうち半径方向で内側の内壁面。
【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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