(57)【要約】【課題】転動体の質量を増大させるとともに、その転動体を転動面に沿って円滑にかつ滑りを生じさせず転動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プレート１と、回転プレート１の円周方向に一定の間隔で形成された転動室２と、転動室２の内壁面のうち回転プレート１の半径方向で外側の内壁面に形成された転動面４と、転動室２に配置されかつトルクの変動に応じて転動面４に沿って往復転動することによりトルクの変動に起因する捩り振動を低減する転動体３とを備えた捩り振動低減装置において、転動体３は、その回転中心側に設けられた内側部材３Ａと、内側部分３Ａの外側に設けられた外側部材３Ｂとを備え、内側部分３Ａの比重は、外側部分３Ｂの比重より大きい。【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プレートと、前記回転プレートの円周方向に一定の間隔で形成された転動室と、前記転動室の内壁面のうち前記回転プレートの半径方向で外側の内壁面に形成された転動面と、前記転動室に配置されかつ前記トルクの変動に応じて前記転動面に沿って往復転動することにより前記トルクの変動に起因する捩り振動を低減する転動体とを備えた捩り振動低減装置において、
前記転動体は、その回転中心側に設けられた内側部材と、前記内側部分の外側に設けられた外側部材とを備え、
前記内側部分の比重は、前記外側部分の比重より大きい
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ないし特許文献３に記載されている。それらの装置は、回転体の円周方向に一定の間隔で形成された転動室の内部に転動体が配置されている。転動室の内壁面のうち回転体の半径方向で外側の内壁面に転動面が形成されている。回転体が回転すると、転動室内に配置されている転動体が回転体と共に回転し、各転動体に遠心力が作用する。その遠心力によって転動面に各転動体が押し付けられる。こうして回転体が回転している状態でトルクが変動すると、回転体が回転方向に振動する。これにより各転動体に回転方向の相対的な加速度が生じ、各転動体は慣性力によって転動面に沿って転動する。この転動体の慣性力が回転体の振動を抑制する方向に作用し、捩り振動が低減される。特許文献１に記載された転動体は円柱状に形成されており、特許文献２に記載された転動体は、円柱状の支持軸部と、軸線方向で支持軸部の両側に設けられたフランジ部とを備え、断面形状が「Ｈ」形を成している。その支持軸部の外周面が転動面に押し付けられる。また一方のフランジ部が支持軸部に一体に形成されており、その支持部材に他方のフランジ部が取り付けられる。すなわち、特許文献２に記載された転動体は軸線方向に分割して形成されている。特許文献３に記載された転動体も、特許文献２に記載された転動体とほぼ同様に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９７８８６号公報
【特許文献２】特開２０１５−２００３２８号公報
【特許文献３】特開２０１５−１０２２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
転動体を転動させる構成の振動減衰装置では、その転動体が転動面上を円滑に転動し、かつ、転動体の質量が大きいほど、振動の減衰性能が向上する。特許文献１ないし特許文献３に記載された構成では、振動の減衰性能を向上させるために転動体の質量を増大すると、それに伴って転動体の外径も大きくなる。すなわち、転動体の転動慣性力が大きくなる。その結果、転動面に対して転がらずに滑ってしまい、所期の振動減衰性能を得られなくなる可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされものであって、転動体の質量を増大させるとともに、その転動体を転動面に沿って円滑にかつ滑りを生じさせず転動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、この発明は、トルクを受けて回転する回転プレートと、前記回転プレートの円周方向に一定の間隔で形成された転動室と、前記転動室の内壁面のうち前記回転プレートの半径方向で外側の内壁面に形成された転動面と、前記転動室に配置されかつ前記トルクの変動に応じて前記転動面に沿って往復転動することにより前記トルクの変動に起因する捩り振動を低減する転動体とを備えた捩り振動低減装置において、前記転動体は、その回転中心側に設けられた内側部材と、前記内側部分の外側に設けられた外側部材とを備え、前記内側部分の比重は、前記外側部分の比重より大きい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、回転プレートが回転することによる遠心力によって転動面に転動体が押し付けられる。この状態で回転プレートに捩り振動が生じると、転動面に沿って転動体が往復転動し、回転プレートの捩り振動が減衰もしくは低減される。この発明における転動体はその回転中心側に設けられた内側部材とその外側に設けられた外側部材とによって構成されており、内側部分の比重は外側部分の比重より大きい。すなわち、転動体の外径を増大させることなく、転動体の総質量が増大されている。言い換えれば、質量の増大に対して転動体の転動慣性力の増大が抑制されている。その結果、この発明によれば、転動体の質量を増大できるとともに、その転動体の滑りを回避もしくは抑制して転動体を円滑に転動させることができ、振動減衰性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施形態に係る捩り振動低減装置の一例の一部を示す正面図である。
【図２】図１に示すII−II線に沿う断面図である。
【図３】この発明の実施形態における転動体の一例を示す断面図である。
【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。この発明の実施形態に係る捩り振動低減装置は、トルクが入力される回転プレートに取り付けられた転動体を、トルクの変動に応じて往復転動させることによりトルク変動に起因する回転プレート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一例の一部を示す正面図であり、図２は、図１に示すII−II線に沿う断面図である。回転プレート１は、ここに示す例では、環状あるいは円板状のプレートであって、その中心に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が連結されている。すなわち回転プレート１と上述した各回転軸とは同軸上に配置されている。
【００１０】
この回転プレート１の回転中心Ｏから同一の半径位置の円周上に一定の間隔で転動室２が形成されている。それらの転動室２は回転プレート１をその板厚方向に貫通して形成されている。各転動室２に転動体３がそれぞれ配置されている。各転動室２はその内部に配置される転動体３が所定の範囲で往復動できる適宜の形状および大きさに形成されている。その形状は、図１に示す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。
【００１１】
転動体３は、図２に示すように、その回転中心側に設けられた円柱状の軸部３Ａと、軸部３Ａの外側に設けられた円筒部３Ｂとによって構成されており、全体として円柱状に形成されている。軸部３Ａは、この発明の実施形態における内側部材に相当しており、円筒部３Ｂを構成している材料に比較して比重の大きい材料によって構成されている。その円筒部３Ｂがこの発明の実施形態における外側部材に相当している。軸部３Ａはいわゆる高比重材料によって構成されており、その高比重材料としてはタングステンやその化合物あるいは合金もしくはそれらを含む合成樹脂材料などが挙げられる。円筒部３Ｂは従来知られた材料例えば鋼材によって構成されている。このような構成であれば、転動体３の外径を増大させることなく、転動体３の総質量を増大できる。すなわち、転動体３の質量の増大に対して転動体３の転動慣性力の増大を抑制できる。そのため、上記構成では、転動体３の総質量が大きいとしても、回転プレート１の振動に応じて転動体３が往復転動できる。つまり転動体３の滑りを抑制して円滑に転動させることができる。
【００１２】
また、円筒部３Ｂの外径は転動室２における最も開口幅の狭い箇所の寸法より僅かに小さく設定されている。これは、転動体３が後述する転動面４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するためである。したがって、転動体３の外周面と転動室２の内壁面との間には隙間がある。なお、図２に示す例では、転動体３の軸長は回転プレート１の板厚より長く設定されているが、転動体３の軸長を回転プレート１の板厚より短く設定することにより転動室２内に転動体３を収容してもよい。
【００１３】
転動室２の内壁面のうち回転プレート１の半径方向で外周側の内壁面は、遠心力によって転動体３が押し付けられかつトルク変動によって転動体３が往復転動させられる転動面４となっている。その転動面４の形状は、回転プレート１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。この転動面４に続いている両側の内壁面が各転動室２を区画している境界面５となっている。転動体３はこれらの境界面５を限度として、あるいは各境界面５同士の間で転動するように構成されている。なお、図１および図２には、遠心力によって転動面４に転動体３が押し付けられている状態を示している。
【００１４】
つぎに上記構成の捩り振動低減装置の作用について説明する。回転プレート１が回転すると、転動室２内に配置されている転動体３が回転プレート１と共に回転し、各転動体３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３は、図１および図２に示すように、転動面４のうち回転プレート１の回転中心Ｏから最も離れた箇所に移動し、転動体３における円筒部３Ｂの外周面が転動面４に押し付けられる。
【００１５】
回転プレート１が回転している状態で回転プレート１のトルクが変動すると、回転プレート１が回転方向に振動（捩り振動）する。これにより、各転動体３に回転方向の相対的な加速度が生じ、各転動体３は慣性力によって転動面４に沿って転動する。その転動面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、回転プレート１の半径方向における各転動体３の位置が変化する。このような変化がトルク変動によって繰り返し生じる。その転動体３の慣性力が回転プレート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。
【００１６】
この発明の実施形態では、転動体３の軸部３Ａを円筒部３Ｂに比較して比重の大きい材料によって構成しているため、転動体３の外径を増大させることなく転動体３の総質量を増大できる。つまり、質量の増大に対して転動慣性力の増大が抑制されている。それらの結果、転動体３の滑りを抑制して転動面４に沿って転動体３を円滑に往復転動させることができるので、振動減衰性能を向上できる。また、上述した構成では、転動体３の寸法や転動面４の曲率などに加えて、軸部３Ａの比重や軸部３Ａと円筒部３Ｂとの構成比率を変更することによって転動体３の総質量を変更できるため、全体として設計の自由度を向上できる。さらに、軸部３Ａのみを高比重部材によって構成するため、高比重部材を用いることによる材料コストの増大を抑制できる。また、その高比重部材は円筒部３Ｂによって覆われるため、転動面４に接触することがない。すなわち、高比重部材によって構成した軸部３Ａの耐久性を向上できる。
【００１７】
図３は、この発明の実施形態における転動体の一例を示す断面図である。ここに示す例では、転動体３０は複数の部材によって構成されている。その転動体３０は第１マス３１と第２マス３２とを備え、その第１マス３１は円筒状の軸部３１Ａと、その軸線方向での一端部にその中心が軸部３１Ａの軸線にほぼ一致するように設けられた一方のフランジ部３１Ｂとを有している。遠心力によって上述した転動面４にその軸部３１Ａの外周面が押し付けられる。軸部３１Ａの軸長は回転プレート１の板厚より長く設定され、軸部３１Ａの外径は転動室２における最も開口幅の狭い箇所の寸法より僅かに小さく設定されている。また軸部３１Ａの内径は後述する凸部３２Ａの外径とほぼ同じに設定されている。
【００１８】
第２マス３２は円柱状の凸部３２Ａと、その軸線方向での一端部にその中心が凸部３２Ａの軸線にほぼ一致するように設けられた他方のフランジ部３２Ｂとを有している。凸部３２Ａの外径は上述した軸部３１Ａの内径とほぼ同じに設定されており、その軸部３１Ａに軸部３１Ａが挿入されて第１マス３１と第２マス３２とが一体化される。
【００１９】
各フランジ部３１Ｂ，３２Ｂの外径は回転プレート１の半径方向での転動室２の幅より大きく設定されている。これは、転動体３０が軸線方向に移動した場合に、各フランジ部３１Ｂ，３２Ｂを回転プレート１の両側面に引っ掛けるためである。こうすることにより、転動体３０が転動室２からその軸線方向に抜け出ることを抑制することができる。
【００２０】
図３に示す構成では、転動体３０の回転中心軸線側に凸部３２Ａが設けられ、その外側に軸部３１Ａが設けられているため、第２マス３２が高比重部材によって構成されている。第１マス３１は従来知られた鋼材によって構成されている。このような構成であれば、転動体３０の全体として半径方向で内側の比重が大きくなり、外側の比重が小さくなる。したがって、上述した構成であっても、転動体３０の転動慣性力の増大を抑制でき、図１に示す構成と同様の作用・効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２１】
１…回転プレート、  ２…転動室、  Ｏ…回転プレートの回転中心、  ３…転動体、  ３Ａ…軸部（転動体の半径方向における内側部分）、  ３Ｂ…円筒部（転動体の半径方向における外側部分）、  ４…転動面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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