(57)【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に、複数のガイド孔が前記回転体の円周方向に所定の間隔をあけて形成され、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転動する転動体が前記ガイド孔内に収容されている捩り振動低減装置において、
前記回転体の回転方向において、前記転動体の両側に配置されて前記転動体同士の前記回転体の回転方向における間隔を維持する挟持部が、前記回転体の回転中心を中心として回転可能でかつ前記ガイド孔より外周側に設けられた連結部材に一体化されて設けられ、前記連結部材を前記回転体の回転中心を中心として回転可能に支持する軸支持部材が前記回転体のうち前記ガイド孔より外周側に設けられ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、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させる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置が特許文献１ないし２に記載されている。これらの文献に記載された装置は、円板状もしくは軸長の短い円柱状の質量体を、捩り振動を受ける回転部材に転動面に遠心力によって押し付け、トルク変動が生じた場合にその質量体が転動面に沿って円周方向に往復動することにより振動を低減するように構成されている。また、前記質量体同士を繋ぐ連結部材を備える構成が記載されている。そして、特許文献１に記載された装置では、転動面は互いに異なる円弧形状の第１転動案内面と第２転動案内面とによって構成され、これらの第１および第２の転動案内面が円周方向に連続し、かつ交互に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０４７８０５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４８２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、転動体を収容室に配置し、その転動体の往復移動によって振動を低減する装置では、転動体は収容室の内部で自由に移動できるように構成されている。したがって回転体が回転すると、転動体は遠心力によって転動面に押し付けられ、その状態で回転体のトルクが変化して回転方向の加速度が生じると、転動体が転動面に沿って移動する。このような動作状態は、回転体の回転数がある程度高く、そのために転動体に作用する遠心力が転動体を転動面に押し付けておくのに十分な場合に生じる。言い換えれば、遠心力が十分には大きくない場合には、転動体は重力によって、各収容室の内部における最下部に落下した状態になる。上記の特許文献１および特許文献２に記載されている装置では、転動面が回転体の全周で連続しているから、転動体同士を離隔するために連結部材を設けて、転動体同士が衝突したり、それに起因して異音が生じたりすることを防止している。したがって、低回転数であることによる転動体の重力による落下やそれに起因する異音が発生することがない。しかしながら、前記連結部材を備える装置において、連結部材を支持する際に、例えば、連結部材を支持する軸支持部材の位置を転動体同士の間に設けた場合、連結部材の回転角度が制限され、制振性能を低下させるおそれがある。また、軸支持部材を転動体より内周側に設けた場合、振子プレートの回転数が高回転数のとき、転動体に作用する遠心力により連結部材が変形してしまうおそれがある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされものであって、連結部材の回転角度が制限されることがなく、また遠心力により連結部材が歪んだ場合であっても、連結部材の回転が妨げられることを防止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に、複数のガイド孔が前記回転体の円周方向に所定の間隔をあけて形成され、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転動する転動体が前記ガイド孔内に収容されている捩り振動低減装置において、前記回転体の回転方向において前記転動体の両側に配置されて前記転動体同士の前記回転体の回転方向における間隔を維持する挟持部が、前記回転体の回転中心を中心として回転可能でかつ前記ガイド孔より外周側に設けられた連結部材に一体化されて設けられ、前記連結部材を前記回転体の回転中心を中心として回転可能に支持する軸支持部材が前記回転体のうち前記ガイド孔より外周側に設けられていることを特徴とする捩り振動低減装置である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、連結部材の回転を制限することなく、捩り振動の制振性能を低下することを抑制することができる。また、振子プレートの回転数が高回転数であることにより転動体に作用する遠心力が大きい場合には、連結部材が変形した場合であっても、連結部材が回転しないことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施形態を模式的に示す図である。
【図２】この発明の他の実施形態を模式的に示す図である。
【図３】この発明の更に他の実施形態を模式的に示す図である。
【図４】この発明の実施形態に対する第１の比較例を示す図である。
【図５】この発明の実施形態に対する第２の比較例を示す図である。
【図６】図５の連結部材と軸支持部材との部分図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
つぎに、この発明を実施形態に基づいて説明する。図１はこの実施形態に係る捩り振動低減装置を模式的に示す図であり、振子プレート１に複数の転動体（慣性質量体：マス）２が保持されている。そして、振子プレート１の回転中心Ｏから半径方向にずれた、円周上に、この発明の実施の形態における収容室に相当する複数のガイド孔３が形成されている。またガイド孔３の内壁面は転動体２を往復動させる転動面４とされている。さらに、転動面４に続いている内壁面が、転動体２が往復動する限度とされる境界面５となっている。そして、各転動体２は振子プレート１の回転方向において一体となるように連結部材６により連結されている。さらにその連結部材６を軸支する部材に相当する支持ピン８が連結部材６の外周側に配置されている。
【００１０】
振子プレート１はこの発明の実施形態における回転体に相当する部材であって円板状に形成され、トルクを受けて回転するとともに、そのトルクの変動によって捩り振動する。この振子プレート１は、図示しないエンジンのクランク軸や、駆動力を図示しない車輪に伝達するプロペラシャフトあるいは車軸などの回転軸にその回転中心線が水平もしくは横向きとなるように取り付けられる。したがって振子プレート１は上下方向に沿う面内で回転するようになっている。
【００１１】
そして、振子プレート１の回転中心Ｏから半径方向にずれた位置、すなわち所定半径の円周上に、この発明の実施形態における収容室に相当する複数のガイド孔３が、振子プレート１の円周方向に並んで形成されている。図１に示す例では、四つのガイド孔３が前記回転中心Ｏを挟んで上下、左右に直径上で対向する位置に形成されている。つまり、回転中心Ｏについてそれぞれ点対称となる位置に形成されている。
【００１２】
ガイド孔３は、その内部に配置された前記転動体２が所定の範囲で転動（往復揺動）できる適宜の形状および大きさであって、振子プレート１をその板厚方向に貫通して形成されている。なお、その形状は、図１に示すいわゆる長孔形状であってもよく、あるいは単純な円形であってもよい。ガイド孔３の内壁面のうち振子プレート１における半径方向で外側の内壁面は、転動体２を遠心力によって押し付け、かつその転動体２を振子プレート１のトルクの変動、すなわち捩り振動によって往復動させる転動面４とされている。その転動面４の形状は、前記回転中心Ｏからその転動面４までの寸法、すなわち振子プレート１における半径より小さい半径の円弧面もしくは円弧面に近似した曲面である。また、この転動面４に続いている両側の内壁面が各ガイド孔３を区画している境界面５となっており、転動体２はこの境界面５を限度として、あるいは境界面５の間で、転動するように構成されている。
【００１３】
転動体２は、転動面４に沿って転動するように、軸長の短い円柱状もしくは円板状など、円形断面に形成された部材である。また、転動体２は、ガイド孔３の内壁面に滑り接触することなく転動面４上を転動できるように設定されている。したがって、転動体２の外周面とガイド孔３の内壁面との間には隙間が存在している。
【００１４】
そして、その各転動体２は連結部材６によって、前記振子プレート１の回転方向において一体となるように連結されている。また、振子プレート１の回転方向において転動体２の両側に配置されて、各転動体２の振子プレート１の回転方向における間隔を維持する挟持部７が連結部材６に一体化されて設けられている。具体的には、振子プレート１の回転中心Ｏを中心として回転可能でかつ前記ガイド孔３より外周側に連結部材６が設けられている。そしてその連結部材６の内周部に、転動体２の間隔と同一の間隔で、内周面から半径方向で内側に向けて挟持部７が連結部材６と一体化されて設けられている。したがって、各転動体２は振子プレート１の回転方向には一体となるように連結部材６によって連結され、かつ振子プレート１の半径方向には、転動面４に接触し、また離隔するように、移動可能である。すなわち、連結部材６と連結部材６に一体化された挟持部７とが、その中心の位置が振子プレート１の回転中心Ｏもしくは回転中心Ｏを通る軸線にほぼ一致した状態で、振子プレート１によって回転可能に支持されている。
【００１５】
上記の連結部材６と挟持部７と四つの転動体２とが、回転方向には一体となった一つの構成体９を形成している。上述したように、その連結部材６の中心が振子プレート１の中心とほぼ一致しているから、各転動体２の振子プレート１の中心からの距離が同一となっている場合には、構成体９の重心の位置が振子プレート１の回転中心Ｏもしくは回転中心Ｏを通る軸線にほぼ一致している。なお、各転動体２の振子プレート１の回転中心Ｏからの距離が同一となっていない場合には、構成体９の重心位置が振子プレート１の回転中心Ｏを通る軸線から外れるが、そのずれはわずかであり、構成体９の重心が振子プレート１の回転中心Ｏにほぼ一致していると言い得る。
【００１６】
そして、前記連結部材６を支持する、軸支持部材である支持ピン８が振子プレート１のうちガイド孔３より外周側に設けられている。具体的には、ガイド孔３同士の間であって、各転動体２を連結している連結部材６の外周側に設けられ、かつ振子プレート１の回転中心Ｏを中心として、連結部材６の同一半径の円周上の位置に、複数（ガイド孔３と同数）の支持ピン８が設けられている。すなわち、連結部材６はその外周面をこれらの支持ピン８に接触させることにより、これらの支持ピン８によって振子プレート１の回転中心Ｏを中心として回転可能に支持されている。つまり、連結部材６を、その重心が振子プレート１の回転中心Ｏもしくはその回転中心Ｏを通る軸線に、より正確に一致させる支持構造が採用されている。
【００１７】
つぎに、上記の捩り振動低減装置の作用について説明する。振子プレート１が回転すると、ガイド孔３内に保持されている各転動体２が振子プレート１と共に回転し、各転動体２に遠心力が作用する。その遠心力がある程度大きければ、各転動体２は、転動面４のうち、振子プレート１の回転中心Ｏから最も離れた箇所に移動し、転動面４に押し付けられる。また、転動体２は前述したように回転方向においては連結部材６と一体となっているので、連結部材６も転動体２と共に回転する。
【００１８】
この状態で振子プレート１のトルクが変動すると、振子プレート１が回転方向に振動（捩り振動）するので、各転動体２に回転方向の相対的な加速度が生じ、各転動体２は慣性力によって転動面４に沿って転動する。転動面４は前述したように、曲率半径が小さい曲面となっているので、転動体２の慣性力が振子プレート１の振動を抑制する方向に作用し、捩り振動が低減される。
【００１９】
振子プレート１の回転数が低回転数であることにより転動体２に作用する遠心力が小さい場合には、遠心力によるよりも、転動体２をガイド孔３内で落下させる方向に重力が作用する。その転動体２は連結部材６に連結されていて振子プレート１の回転方向に対しては連結部材６と一体となっているので、転動体２はその質量に応じて、すなわち重量に起因して連結部材６にモーメントを作用させる。その場合、振子プレート１の回転中心Ｏを挟んだ左右いずれか一方に位置する転動体２によるモーメントと、他方に位置する転動体２によるモーメントとは互いに反対方向のモーメントとなる。そして、振子プレート１の回転中心Ｏから各転動体２までの距離が同じであれば、それぞれのモーメントが同じになって相殺されるので、各転動体２と連結部材６と挟持部７とからなる前記構成体９を回転させるトルクが生じない。言い換えれば、前記構成体９の重心が振子プレート１の回転中心Ｏと一致し、またはほぼ一致している。
【００２０】
したがって、各転動体２は、ガイド孔３内の所定の位置に保持されたままとなるので、転動体２が前述した境界面５に向けて落下したり、衝突したりすることが回避もしくは抑制される。すなわち、転動体２による衝突音が防止もしくは抑制される。
【００２１】
また連結部材６は、その外周面をこれらの支持ピン８に接触させることにより、これらの支持ピン８によって回転可能に支持されている。これにより、連結部材６を、その重心が振子プレート１の回転中心Ｏもしくはその回転中心Ｏを通る軸線に、より正確に一致させることができる。そして、このように連結部材６を支持することで、連結部材６の回転角度が制約されるおそれがない。したがって、挟持部７と支持ピン８とが回転方向で干渉することがないために、連結部材６の回転角度が制限されず、捩り振動の制振性能を低下させることを抑制することができる。また、遠心力によって連結部材６が変形した場合であっても、連結部材６と支持ピン８との摺動抵抗が増大せず、連結部材６の回転を妨げることがない。
【００２２】
つぎに、この実施形態に係る捩り振動低減装置の他の例を説明する。前述した転動体２は、連結部材６によって、振子プレート１の回転方向において一体となるように連結され、振子プレート１の半径方向には少なくともガイド孔３の内部以上に移動可能となっていればよい。したがって、連結部材６の外周部が完全に円でない構造でもよい。すなわち、スリットもしくは溝を採用してもよい。その例を図２に示してある。図２に示す例は、連結部材６に、振子プレート１の半径方向で外側に開いたスリット１０を形成した例である。また図１に示す連結部材６を支持する支持ピン８の数は問わない。図３に示す例は、連結部材６を三つの支持ピン８で支持した例である。
【００２３】
いずれの実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、挟持部７と支持ピン８とが回転方向で干渉することがないために、連結部材６の回転角度が制限されることなく、捩り振動の制振性能を低下することを抑制することができる。また遠心力により連結部材６が変形した場合であっても、連結部材６と支持ピン８との摺動抵抗が増大せず、連結部材６の回転を妨げることがない。さらに、連結部材６により一体となって回転するように各転動体２を保持しているため、転動体２による衝突音が防止もしくは抑制される。
【００２４】
ここで、この発明の実施形態における利点を比較例を参照して説明する。図４ないし図５は、連結部材６をガイド孔３より内周側に設けた例を示している。具体的には、図４は連結部材６をガイド孔３より内周側に設け、連結部材６の外周側で支持ピン８により連結部材６を支持している。このような構成をとった場合、連結部材６の回転角度が制限され、制振性能を低下させるおそれがある。また図５は、連結部材６ａをガイド孔３より内周側に設け、連結部材６の内周側で支持ピン８により連結部材６を支持している。このような構成をとった場合、連結部材６の回転角度の制約は解消されるが、振子プレート１の回転数が高回転数であることにより転動体２に作用する遠心力が大きい場合には、各転動体２に大きい遠心力が作用すると、図５に示すように、遠心力により連結部材６の形状が変形してしまい、連結部材６が支持ピン８側に押される。これにより、連結部材６と支持ピン８との摺動抵抗が増大してしまい、連結部材６が回転しない可能性がある。
【００２５】
したがって、この発明の実施の形態によれば、上記のような問題の要因とならない。すなわち、挟持部７と支持ピン８とが回転方向で干渉することがないために、連結部材６の回転角度が制限されず、捩り振動の制振性能を低下させることを抑制することができる。また、遠心力によって連結部材６が変形した場合であっても、連結部材６は支持ピン８から離隔する方向に変形するため、連結部材６と支持ピン８との摺動抵抗が増大することがないので、連結部材６の回転を妨げることがない。
【００２６】
以上、この発明を複数の実施形態に基づいて説明したが、この発明は上述した実施形態に限定されない。振動低減力は、転動体２の総質量もしくは総慣性モ−メントが大きいほど大きくなるから、例えば、各転動体２は全て同一形状であったり、等間隔に配置されていたりする必要はなく、転動体２の大きさや形状あるいは質量が互いに異なっていてもよい。すなわち、構成体９の重心が振子プレート１の回転中心Ｏに一致もしくはほぼ一致するように構成されていればよい。さらに連結部材は複数設けられていてもよい。つまり、複数の転動体のうちのいずれか二つ以上の転動体を第１の連結部材によって連結し、残る他の複数の転動体を第２の連結部材によって連結した構成としてもよい。その他、この発明に係る捩り振動低減装置は、この発明を逸脱しない範囲で適宜に構成されていてよい。
【符号の説明】
【００２７】
１…振子プレート、  ２…転動体（慣性質量体：マス）、  ３…ガイド孔、  ４…転動面、  ５…境界面、  ６…連結部材、  ７…挟持部、  ８…軸支持部材（支持ピン）、  ９…構成体、  Ｏ…（振子プレートの）回転中心。
【図１】
0006330717.tif 000002
【図２】
0006330717.tif 000003
【図３】
0006330717.tif 000004
【図４】
0006330717.tif 000005
【図５】
0006330717.tif 000006
【図６】
0006330717.tif 000007