(57)【要約】【課題】制振部材のひずみ振幅を大きく確保でき、振動低減効果を向上できる回転軸の制振構造を提供すること。【解決手段】回転軸１１は、ラジアル荷重を主に受ける第１軸受１２とスラスト荷重を主に受ける第２軸受１３とによって回転自在に支持され、制振部材１４は、回転軸１１の先端とハウジング１０との間に第２軸受１３を介して配設されている。制振部材１４の反回転軸１１側には、制振部材１４の変形を許容する変形許容空間１５を設けた。制振部材１４は、ひずみ振幅が増大するほどダンピング係数が増大する材料から形成した。【選択図】      図１
2004286051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸からの振動を受けて変形することにより当該振動を減衰させる制振部材と、
を備えた回転軸の制振構造において、
前記ハウジング内には、前記制振部材の変形を許容する変形許容空間を備えたことを特徴とする回転軸の制振構造。
【請求項２】
制振部材はひずみ振幅が増大するほどダンピング係数が増大する材料からなることを特徴とする請求項１に記載の回転軸の制振構造。
【請求項３】
回転軸は軸心と直角方向の荷重を主に受ける第１軸受と当該軸心方向の荷重を主に受ける第２軸受とによって回転自在に支持され、
制振部材は前記回転軸の先端とハウジングとの間に前記第２軸受を介して配設され、
当該制振部材の反回転軸側に変形許容空間を位置させたことを特徴とする請求項１または２に記載の回転軸の制振構造。
【請求項４】
制振部材は予め荷重を付与され、変形許容空間側に一定量撓ませて配設されていることを特徴とする請求項３に記載の回転軸の制振構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転軸の制振構造に関し、さらに詳しくは、自動車のトランスミッション等の伝動装置に適用され、制振部材のひずみ振幅を大きく確保でき、振動低減効果を向上できる回転軸の制振構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軸受装置における回転軸の制振構造として、たとえば図３に示すものが開示されている（たとえば、特許文献１参照）。ここで、図３は、従来の軸受装置における回転軸の制振構造を示す断面図である。同図に示すように、この制振構造は、ハウジング１００と、これに支持される軸受１１０と、この軸受１１０によって回転可能または移動可能に支持される回転軸１２０とを備え、ハウジング１００と軸受１１０との間に制振材料製の制振部材１３０が設けられ、軸受１１０は制振部材１３０を介してハウジング１００に支持されている。すなわち、回転軸１２０の軸心と直角方向（ラジアル方向）の軸受１１０の外周囲とハウジング１００との間に制振部材１３０が設けられている。
【０００３】
従来の回転軸の制振構造は、このように構成されているので、回転軸１２０の回転または軸方向の移動に伴って回転軸１２０から軸受１１０に振動が伝達され、また軸受１１０からも振動が発生する。この軸受１１０の振動は、軸受１１０とハウジング１００との間に設けられた制振部材１３０によって減衰させられ、これにより、装置から発生し外部に伝播する振動や騒音が低減される。
【０００４】
なお、スラスト方向の振動を抑える軸受端部構造として、少なくとも一方の軸受端部のスラスト受け部を、剛体からなる鋼球受板と衝撃を吸収するための弾性体からなるスラストワッシャで構成したものが開示されている（たとえば、特許文献２参照）。また、制振効果と強度を高めた制振軸受として、内輪、外輪または転動体の少なくともいずれかが、Ｃｒが１２〜１８重量％でＣが０．６〜１．０重量％であるマルテンサイト系ステンレス鋼よりなるものが開示されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
実開平４−９０７１８号公報
【特許文献２】
特開平２−２７３０４７号公報
【特許文献３】
特開昭６３−２９３３２１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現在知られている制振材料の多くは、そのひずみ振幅が大きいほど振動の減衰効果が大きくなるものであるから、制振効果を高めるためには、そのひずみ振幅が大きく確保できるように制振部材を配設する必要がある。
【０００７】
しかしながら、従来の回転軸の制振構造では、軸受１１０の外周囲（ラジアル方向）とハウジング１００との間に制振部材１３０が設けられているので、制振部材１３０が大きくひずむと回転軸１２０の偏心量が増加するため、振動および騒音が悪化してしまう。
【０００８】
したがって、この回転軸１２０の偏心量を増加させないためには、制振部材１３０に高強度な材料を用いる必要があった。すなわち、このような制振部材１３０を備えた回転軸の制振構造では、圧縮力によるわずかな弾性ひずみ分でしか、ひずみ振幅を期待できず、大きな減衰効果を得ることができないという課題があった。
【０００９】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、制振部材のひずみ振幅を大きく確保でき、振動低減効果を向上できる回転軸の制振構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明に係る回転軸の制振構造は、ハウジング内に軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸からの振動を受けて変形することにより当該振動を減衰させる制振部材とを備えた回転軸の制振構造において、前記ハウジング内には、前記制振部材の変形を許容する変形許容空間を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、この発明によれば、変形許容空間を設けたことによって制振部材の変形を許容でき、振動低減効果を向上させることができる。
【００１２】
また、この発明に係る回転軸の制振構造は、制振部材はひずみ振幅が増大するほどダンピング係数が増大する材料からなることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、この発明によれば、制振部材の変形が許容されるため、制振部材のひずみ振幅を大きく確保でき、ダンピング係数がその分増大するので、振動低減効果を向上させることができる。
【００１４】
また、この発明に係る回転軸の制振構造は、回転軸は軸心と直角方向の荷重を主に受ける第１軸受と当該軸心方向の荷重を主に受ける第２軸受とによって回転自在に支持され、制振部材は前記回転軸の先端とハウジングとの間に前記第２軸受を介して配設され、当該制振部材の反回転軸側に変形許容空間を位置させたことを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、この発明によれば、前記軸受によって回転軸の芯ずれを抑制することができるとともに、変形許容空間を設けたことによって制振部材の軸方向における変形を許容でき、振動低減効果を向上させることができる。
【００１６】
また、この発明に係る回転軸の制振構造は、制振部材は予め荷重を付与され、変形許容空間側に一定量撓ませて配設されていることを特徴とするものである。
【００１７】
したがって、この発明によれば、回転軸からの軸方向荷重が変動した場合であっても、制振部材と第２軸受とが離れるのを防止し、制振作用をさらに安定させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る回転軸の制振構造の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を自動車のトランスミッション等の伝動装置に適用した例を示すが、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る回転軸の制振構造を示す断面図であり、制振部材の撓み前の状態（１）と撓み後の状態（２）とを示している。図１に示すように、ハウジング１０内の回転軸１１は、軸心と直角方向の荷重（ラジアル荷重）を主に受ける第１軸受１２と、軸方向荷重（スラスト荷重）を主に受ける第２軸受１３とによって回転自在に支持されている。
【００２０】
この第１軸受１２は、内輪１２ａと、外輪１２ｂと、玉である転動体１２ｃと、この転動体１２ｃを保持する保持器（図示せず）によって構成され、内輪１２ａを回転軸１１に設けられた段部１１ａに配置し、外輪１２ｂをハウジング１０に設けられた溝部１０ａに配置して設けられている。
【００２１】
また、第２軸受１３は、内輪１３ａと、外輪１３ｂと、玉である転動体１３ｃと、この転動体１３ｃを保持する保持器（図示せず）によって構成され、内輪１３ａを回転軸１１に設けられた段部１１ｂに配置し、外輪１３ｂを後述する制振部材１４に当接させて設けられている。
【００２２】
円板状に形成された制振部材１４は、回転軸１１からの振動を受けてスラスト方向に撓み変形することにより当該振動を減衰させるためのものであり、回転軸１１の先端に対向配置され、第２軸受１３を介してハウジング１０の溝部１０ｂに配設されている。この制振部材１４は、ひずみ振幅が増大するほどダンピング係数が増大する材料からなっている。
【００２３】
また、この制振部材１４は、回転軸１１からのスラスト荷重によって第１軸受１２のアキシアル内部隙間が埋まる前に第２軸受１３を介してこのスラスト荷重を受け、第１軸受１２のみがスラスト荷重を受け持つのを避けることができるように設けられているとともに、当該アキシアル内部隙間が埋まった後には制振部材１４と第１軸受１２との両者でスラスト荷重を受けることができるように設けられている。
【００２４】
また、この制振部材１４の反回転軸１１側に位置するハウジング１０の内壁には、制振部材１４の撓み変形を許容する変形許容空間１５が設けられている。この変形許容空間１５は、制振部材１４の最大撓み量を勘案して設定され、制振部材１４が撓んだ際に当該制振部材１４がハウジング１０の内壁面に当接しないように設けられている。
【００２５】
このような制振部材１４および変形許容空間１５を設けたことにより、材料強度が高い制振部材１４を配置しても、大きなひずみ振幅を確保することができ、振動低減効果を大きくすることができる。
【００２６】
また、上記制振部材１４の材料としては、たとえば以下の物を用いることができる。すなわち、マンガン−銅系合金（Ｍｎ−Ｃｕ系合金）やマグネシウム合金（Ｍｇ合金）、炭素鋼等である。Ｍｎ−Ｃｕ系合金の例としては、たとえばＣｕの含有率が２０〜３５％のものを挙げることができ、このさらなる具体例としては、Ｍｎ−３５％Ｃｕ、Ｍｎ−２５％Ｃｕ等を挙げることができる。
【００２７】
また、Ｍｇ合金の例としては、Ｍｇ−０．６％Ｚｒ合金、Ｍｇ−８％Ａｌ−１％Ｚｎ合金等を挙げることができる。さらに、炭素鋼の例としては、ねずみ鋳鉄ＦＣ１００〜２５０を挙げることができる。
【００２８】
なお、回転軸１１の制振構造として、説明の便宜上、回転軸１１の一端部付近の構造についてのみ説明したが、他端部付近の構造についても上記と同様の構成を適用することができる。
【００２９】
つぎに動作について説明する。図１（２）に示すように、回転軸１１の回転によって第１軸受１２がスラスト荷重を受けると、この第１軸受１２にはアキシアル内部隙間とは別にアキシアル変位が発生する。このアキシアル変位が第２軸受１３を介して制振部材１４に伝わるように上記各部材が配置されているので、スラスト荷重は第１軸受１２および制振部材１４によって受け持たれることとなり、制振部材１４を反回転軸１１側に撓ませる。
【００３０】
制振部材１４の反回転軸１１側には、変形許容空間１５が形成されているので、制振部材１４のひずみ振幅は大きく許容され、確保される。この制振部材１４は、ひずみ振幅が増大するほどダンピング係数が増大する材料から形成されており、このひずみ振幅を上記変形許容空間１５によって大きく確保されているので、ダンピング係数を増大でき、振動低減効果を十分に発揮することができる。
【００３１】
以上のように、この実施の形態１に係る回転軸１１の制振構造によれば、軸受１２，１３によって回転軸１１の芯ずれを抑制するとともに、変形許容空間１５を設けたことによって制振部材１４の軸方向における変形を許容してひずみ振幅を大きく確保でき、振動低減効果を向上させることができる。
【００３２】
なお、上記実施の形態１においては、第１軸受１２および第２軸受１３として、転動体１２ｃ，１３ｃが玉である玉軸受を用いるものとして説明したが、要求されるラジアル方向荷重およびスラスト方向荷重を受け持つことができれば、これに限定されず、たとえば転動体がころである軸受を用いてもよく、その他の形式の軸受を用いてもよい。
【００３３】
また、第１軸受１２および第２軸受１３として、転動体１２ｃ，１３ｃが単列の軸受を用いるものとして説明したが、これに限定されず、荷重や配置スペースに応じて複列の軸受を用いてもよい。
【００３４】
また、制振部材１４は、これに予め所定の荷重を付与し、変形許容空間１５側に一定量撓ませた状態で配設することもできる。制振部材１４をこのように設けることにより、回転軸１１からのスラスト荷重が変動した場合であっても、制振部材１４と第２軸受１３とが離れるのを防止し、制振作用をさらに安定させることができる。
【００３５】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２に係る回転軸の制振構造を示す断面図であり、制振部材１４がスラスト荷重を受けて撓んだ状態を示したものである。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略または簡略化する。
【００３６】
上記実施の形態１では、玉軸受としての第１軸受１２を用いたのに対して、本実施の形態２では、円筒ころ軸受としての第１軸受１２を用いたものである。なお、図２においては、回転軸１１の一端部付近の構造についてのみ示してあるが、回転軸１１の他端部には、たとえば玉軸受を設けて所定量以上の軸方向のずれを防止できる構造としている。その他の構成は、上記実施の形態１の場合と同様であるので、重複説明を省略する。
【００３７】
つぎに動作について説明する。図２に示すように、回転軸１１の一端は、円筒ころ軸受としての第１軸受１２によって支持されているので、回転軸１１の回転によってスラスト荷重が発生すると、このスラスト荷重は上述した他端の玉軸受および制振部材１４によって受け持たれることとなり、制振部材１４を反回転軸１１側に撓ませる。
【００３８】
制振部材１４の反回転軸１１側には、変形許容空間１５が形成されているので、制振部材１４のひずみ振幅は大きく許容され、確保される。この制振部材１４は、ひずみ振幅が増大するほどダンピング係数が増大する材料から形成されており、このひずみ振幅を上記変形許容空間１５によって大きく確保されているので、ダンピング係数を増大でき、振動低減効果を十分に発揮することができる。
【００３９】
以上のように、この実施の形態２に係る回転軸１１の制振構造によれば、軸受１２，１３によって回転軸１１の芯ずれを抑制するとともに、変形許容空間１５を設けたことによって制振部材１４の軸方向における変形を許容してひずみ振幅を大きく確保でき、振動低減効果を向上させることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る回転軸の制振構造によれば、ハウジング内に軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸からの振動を受けて変形することにより当該振動を減衰させる制振部材とを備えた回転軸の制振構造において、前記ハウジング内には、前記制振部材の変形を許容する変形許容空間を備えたので、この変形許容空間によって制振部材の変形を許容でき、振動低減効果を向上させることができる。
【００４１】
また、この発明に係る回転軸の制振構造によれば、制振部材はひずみ振幅が増大するほどダンピング係数が増大する材料からなっているので、制振部材の変形が許容されてそのひずみ振幅を大きく確保でき、ダンピング係数がその分増大するため、振動低減効果を向上させることができる。
【００４２】
また、この発明に係る回転軸の制振構造によれば、回転軸は軸心と直角方向の荷重を主に受ける第１軸受と当該軸心方向の荷重を主に受ける第２軸受とによって回転自在に支持され、制振部材は前記回転軸の先端とハウジングとの間に前記第２軸受を介して配設され、当該制振部材の反回転軸側に変形許容空間を位置させたので、前記軸受によって回転軸の芯ずれを抑制することができるとともに、変形許容空間を設けたことによって制振部材の軸方向における変形を許容でき、振動低減効果を向上させることができる。
【００４３】
また、この発明に係る回転軸の制振構造によれば、制振部材は予め荷重を付与され、変形許容空間側に一定量撓ませて配設されているので、回転軸からの軸方向荷重が変動した場合であっても、制振部材と第２軸受とが離れるのを防止し、制振作用をさらに安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転軸の制振構造を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る回転軸の制振構造を示す断面図である。
【図３】従来の軸受装置における回転軸の制振構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  ハウジング
１１  回転軸
１２  第１軸受
１２ａ  内輪
１２ｂ  外輪
１２ｃ  転動体
１３  第２軸受
１３ａ  内輪
１３ｂ  外輪
１３ｃ  転動体
１４  制振部材
１５  変形許容空間
【図１】
2004286051.tif 000003
【図２】
2004286051.tif 000004
【図３】
2004286051.tif 000005