(57)【要約】【課題】回転体に配置される転動体に作用する遠心力を増大して制振性能を向上できるとともに回転体の搭載性を向上できる振動低減装置を提供する。【解決手段】トルクを受けて回転する回転体５が、エンジンの出力側に配置され、トルクの変動によって回転体５の円周方向に往復動する転動体１１が回転体５の円周方向に一定の間隔をあけて複数配置されている捩り振動低減装置において、内歯歯車である環状のドライブギヤ４と、ドライブギヤ４より小径であってドライブギヤ４の内側に挿入されかつドライブギヤ４に対して半径方向にオフセットされてドライブギヤ４に噛み合っているドリブンギヤ７とによって構成される増速機構８を備え、ドライブギヤ４はエンジンに連結された入力軸１と同一軸線上に配置されかつ入力軸１に一体化され、ドリブンギヤ７は回転体５と同一軸線上で回転体５と一体化されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが出力したトルクを受けて回転する回転体が、前記トルクの伝達方向で前記エンジンの出力側に配置され、前記トルクが変動することにより前記回転体の円周方向に往復動する転動体が前記回転体の円周方向に一定の間隔をあけて複数配置されている捩り振動低減装置において、
内歯歯車である環状のドライブギヤと、前記ドライブギヤより小径であって前記ドライブギヤの内側に挿入されかつ前記ドライブギヤに対して半径方向にオフセットされて前記ドライブギヤに噛み合っているドリブンギヤとによって構成される増速機構を備え、
前記ドライブギヤは、前記エンジンに連結された入力軸と同一軸線上に配置されかつ前記入力軸に一体化され、
前記ドリブンギヤは、前記回転体と同一軸線上で前記回転体と一体化されている
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】
この種の装置の一例が特許文献１に記載されている。その装置は、回転体であるキャリヤディスクを備え、そのキャリヤディスクの円周方向に一定の間隔で転動室が形成されており、各転動室内にローラがそれぞれ配置されている。そして、キャリヤディスクのトルクが変動することによりローラが往復動し、そのローラの往復動によってキャリヤディスクの捩り振動を低減するように構成されている。この装置は、クランクシャフトの端部に増速機構を介して接続されており、それらのクランクシャフト、増速機構、捩り振動低減装置は同軸上に配置されている。上記の増速機構は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構によって構成されており、キャリヤにクランクシャフトが接続され、サンギヤにキャリヤディスクが接続され、リングギヤがケーシングに固定されている。すなわち、クランクシャフトの回転速度に対してキャリヤディスクの回転速度を増速させることにより、ローラに作用する遠心力を増大させ、それによって制振性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１８４７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
転動体の往復動によって振動を低減する装置では、転動体が配置される回転体の回転速度を増速したり、回転体の直径を大きくしてその回転中心軸線から転動体の中心までの距離を長くしたりすることにより、転動体に作用する遠心力を増大して転動体の往復動による制振性能を向上できる。特許文献１に記載された装置では、増速機構によってクランクシャフトの回転速度に対してキャリヤディスクの回転速度を増速させるため、各ローラに作用する遠心力を増大させることができる。しかしながら、クランクシャフト、増速機構、キャリヤディスクなどが同軸上に配置されるため、そのキャリヤディスクと該キャリヤディスクの半径方向で外側に配置される他の装置とが互いに干渉したり、それらの間で搭載スペースの取り合いが生じたりしてしまい、キャリヤディスクの大きさが制限されたり、キャリヤディスクの搭載性が悪化したりするなどの不都合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ものであって、回転体に配置される転動体に作用する遠心力を増大して制振性能を向上できるとともに回転体の搭載性を向上できる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、エンジンが出力したトルクを受けて回転する回転体が、前記トルクの伝達方向で前記エンジンの出力側に配置され、前記トルクが変動することにより前記回転体の円周方向に往復動する転動体が前記回転体の円周方向に一定の間隔をあけて複数配置されている捩り振動低減装置において、内歯歯車である環状のドライブギヤと、前記ドライブギヤより小径であって前記ドライブギヤの内側に挿入されかつ前記ドライブギヤに対して半径方向にオフセットされて前記ドライブギヤに噛み合っているドリブンギヤとによって構成される増速機構を備え、前記ドライブギヤは、前記エンジンに連結された入力軸と同一軸線上に配置されかつ前記入力軸に一体化され、前記ドリブンギヤは、前記回転体と同一軸線上で前記回転体と一体化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、エンジンの出力側に連結された入力軸と、回転体とが増速機構を介して接続されるため、入力軸の回転速度に対して回転体の回転速度を増速できる。そのため、回転体に配置される複数の転動体に作用する遠心力を増大でき、各転動体の往復動による制振性能を向上できる。また、上述した増速機構は内歯歯車である環状のドライブギヤと、外歯歯車でありかつドライブギヤより小径のドリブンギヤとによって構成されており、ドライブギヤは入力軸と同一軸線上に配置されかつ入力軸に一体化され、ドリブンギヤは回転体と同一軸線状で回転体に一体化されている。したがって、増速機構を介して入力軸と回転体とを接続すると、入力軸の回転中心軸線と回転体の回転中心軸線とがオフセットされる。つまり、入力軸の半径方向で特定の方向に回転体をずらして配置でき、入力軸の回転中心軸線を挟んで回転体の回転中心軸線とは反対側にスペースを形成できる。そのため、回転体と、該回転体の半径方向で外側に配置される他の装置との間隔を前記スペースの分、拡大してそれらの回転体と他の装置とが互いに干渉し合ったり、それらの間で搭載スペースの取り合いが生じたりするなどの不都合を回避もしくは抑制できる。これにより、回転体および装置全体の搭載性を向上できる。また、内歯歯車である環状のドライブギヤの内側に、外歯歯車であるドライブギヤを配置しているため、半径方向でドライブギヤの外側にドリブンギヤを配置して増速機構を構成する場合に比較して、この発明における増速機構を小型化でき、増速機構の搭載性を向上できる。そして、上述した搭載スペースの取り合いなどの不都合が生じない場合には、前記スペースの分、回転体の直径を大きくできる。回転体の直径を大きくすると、回転体の半径方向で外周側に各転動体を配置させることができるので、回転体の回転に伴って各転動体に作用する遠心力を更に増大でき、転動体の往復動による制振性能を更に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の一実施形態に係る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−II線に沿う断面図である。
【図３】この発明の他の実施形態に係る捩り振動低減装置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。図１は、この発明の一実施形態に係る捩り振動低減装置を示す断面図であり、ここに示す例は、図示しないエンジンから図示しない変速機に伝達されるトルクの振動を低減するように構成した例である。変速機の入力軸１に円板状の連結プレート２が固定されている。なお、変速機の入力軸１に替えて、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であってもよい。上記の連結プレート２の外周端に入力軸１の回転中心軸線Ｘ１方向に延びる円筒部３が一体に形成されている。この円筒部３における連結プレート２とは反対側の端部の内周面の全周に亘って内歯歯車であるドライブギヤ４が形成されている。
【００１０】
連結プレート２に隣接してこの発明の実施形態における回転体に相当するガイドプレート５が入力軸１に対して相対回転可能に配置されている。このガイドプレート５は、全体として円板状に形成された部材であって、その中央部分に円筒状の軸部６が設けられており、その軸部６内に入力軸１が相対回転可能に挿入されている。また、この軸部６の外径は上述した円筒部３より小さく形成されており、その軸部６における連結プレート２側の外周面に上述したドライブギヤ４に噛み合う外歯歯車であるドリブンギヤ７が形成されている。ドリブンギヤ７はドライブギヤ４より小径のギヤである。したがって、これらのギヤ４，７によって増速機構８が構成されている。すなわち、入力軸１の回転速度に対してガイドプレート５の回転速度がこれらのギヤ比に応じて増速される。また、この増速機構８を介して入力軸１とガイドプレート５とが接続されるため、入力軸１の回転中心軸線Ｘ１と、ガイドプレート５の回転中心軸線Ｘ２とがオフセットされ、入力軸１を挟んでガイドプレート５の回転中心軸線Ｘ２とは反対側に後述するスペースΔＲが形成される。ドライブギヤ４およびドリブンギヤ７を噛み合わせた状態に保持する構成については後述する。
【００１１】
上記の軸部６における連結プレート２とは反対側の端部に、半径方向で外側に向かって延びるフランジ部９が形成されている。このフランジ部９にガイドプレート５の円周方向に一定の間隔で複数のガイド孔１０が形成されている。各ガイド孔１０は前記フランジ部９をその板厚方向に貫通して形成されており、各ガイド孔１０内に転動体１１がそれぞれ配置されている。先ず、ガイド孔１０の構成について説明し、次いで、転動体１１の構成について説明する。
【００１２】
図２は、図１に示すII−II線に沿う断面図である。上述したガイド孔１０は、その内部に配置される転動体１１が所定の範囲内で往復動できる適宜の形状および大きさであって、その形状は、図２に示す楕円形もしくは長円形を湾曲させた形状、あるいは単純な円形であってもよい。ガイド孔１０の内壁面のうちガイドプレート５の半径方向で外側の内壁面は、転動体１１が遠心力によって押し付けられ、かつその転動体１１がガイドプレート５のトルクの変動すなわち捩り振動によって往復動させられる転動面１２とされている。その転動面１２の形状は、ガイドプレート５の回転中心軸線Ｘ２からその転動面１２までの寸法より小さい半径の円弧面もしくはその円弧面に近似した曲面である。なお、図２に、上述したドライブギヤ４およびドリブンギヤ７の各歯底円および各歯先円を実線で記載してあり、各ピッチ円を一点鎖線で記載してある。
【００１３】
転動体１１のうち転動面１２に接触する部分は、断面が円形となるように構成されている。したがって、転動体１１は単純な円柱状もしくは円筒状の部材であってよく、あるいは、円柱状もしくは円筒状の本体部の両端部にフランジ部を設けた、断面形状が「Ｈ」形をなすように構成されていてもよい。図１には、断面形状が「Ｈ」形をなすように構成された転動体１１を記載してある。このような構成であれば本体部の外周面が転動面１２に接触しかつ転動面１２に沿って転動するとともに、各フランジ部がガイドプレート５の両側面に接触するように引っ掛かるので、転動体１１がガイド孔１０からその軸線方向に抜け出ることを抑制できる。なお、転動体１１の外径は、ガイド孔１０における最も開口幅の狭い箇所の寸法より僅か小さく設定されている。これは、転動体１１がガイド孔１０の内壁面に滑り接触することなく転動面１２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１１の外周面とガイド孔１０の内壁面との間には隙間あるいはいわゆるガタが存在している。
【００１４】
上述したドライブギヤ４およびドリブンギヤ７を噛み合わせた状態に保持する構成について説明する。図１に示すように、軸部６の内周面に、半径方向で内側に向けて延びる突部６Ａが形成されており、その突部６Ａの側面と軸部６の内周面とに接触して軸受１３の外輪が嵌め合わされている。また、軸部６の内側に、円筒状の連結部１４が配置されている。その連結部１４におけるガイドプレート５側の一端部に、回転中心軸線Ｘ２方向に延びるボス部１４Ａが形成されており、そのボス部１４Ａと連結部１４の一端部とに接触して軸受１３の内輪が嵌め合わされている。つまり、軸受１３を介してガイドプレート５の軸部６と連結部１４とが相対回転可能に接続されている。さらに、回転中心軸線Ｘ２方向で連結部１４における前記ボス部１４Ａとは反対側の端部に、半径方向で外側に延びるステー１５が形成されており、そのステー１５はケーシングなどの固定部１６に固定されるようになっている。これら軸受１３および連結部１４ならびにステー１５などによってドライブギヤ４とドリブンギヤ７とが噛み合った状態で固定部１６に取り付けられている。
【００１５】
したがって、図１に示す実施形態では、ガイドプレート５の軸部６と連結部１４とを軸受１３を介して接続すると共に、ドライブギヤ４とドリブンギヤ７とを噛み合わせる。そしてこの状態でステー１５を固定部１６に固定する。こうすることにより、各ギヤ４，７の回転中心軸線Ｘ１，Ｘ２同士が互いに平行な状態にオフセットされる。その結果、入力軸１を挟んでガイドプレート５の回転中心軸線Ｘ２とは反対側に、図１に示すように、スペースΔＲが形成される。具体的には、ガイドプレート５の外周側に上述したスペースΔＲが形成され、そのスペースΔＲによってガイドプレート５と、そのガイドプレート５の外周側に配置される他の装置や部材とが互いに干渉したり、それらの搭載スペースを互いに取り合ったりするなどの不都合を回避もしくは抑制できる。より具体的には、例えば、互いに平行に配置された入力軸と出力軸とを有する変速機における前記入力軸にガイドプレート５を取り付けた場合について説明する。この場合には、図１に示す構成とすることにより、ガイドプレート５と出力軸との間隔をスペースΔＲの分、拡大できる。そのため、ガイドプレート５と出力軸との干渉や搭載スペースの取り合いを回避もしくは抑制できる。その結果、それらガイドプレート５および変速機の各搭載性を向上できるとともに、変速機における入力軸と出力軸との間隔を可及的に狭くすることができる。
【００１６】
また、図１に示す実施形態では、増速機構８は、内歯歯車であるドライブギヤ４の内側に外歯歯車であるドリブンギヤ７を配置して構成されるため、半径方向でドライブギヤの外側にドリブンギヤを配置して増速機構を構成する場合に比較して増速機構８を小型化できる。そのため、増速機構８の搭載性を向上できる。さらに、図１に示す実施形態では、入力軸１に対してガイドプレート５をオフセットして配置できるので、前記スペースΔＲの分、ガイドプレート５の直径を拡大することができる。この場合には、ガイドプレート５の直径を拡大しない場合に比較して、そのガイドプレート５の半径方向で外側に各転動体１１を配置でき、各転動体１１に作用する遠心力を増大できる。なお、図１での上下方向における前記スペースΔＲの幅は、入力軸１の回転中心軸線Ｘ１とガイドプレート５の回転中心軸線Ｘ２との間の長さつまりオフセット量の２倍となっている。
【００１７】
また、入力軸１が回転すると、連結プレート２を介して入力軸１に連結されているドライブギヤ４が回転し、そのドライブギヤ４に噛み合っているドリブンギヤ７が回転する。つまり増速機構８によって、入力軸１の回転速度に対してガイドプレート５の回転速度が増速される。各転動体１１は、ガイドプレート５と共に回転し、各転動体１１にガイドプレート５の回転数に応じた遠心力が作用する。各転動体１１にはガイドプレート５を増速しない場合に比較して大きい遠心力が作用する。トルクが変動していない場合には、各転動体１１は、前記遠心力によって転動面１２のうちガイドプレート５の回転中心軸線Ｘ２から最も離れた箇所に移動し、転動面１２に押し付けられる。この状態でガイドプレート５のトルクが変動すると、ガイドプレート５が回転方向に振動（捩り振動）するので、各転動体１１に回転方向の相対的な加速度が生じ、各転動体１１は慣性力によって転動面１２に沿って転動する。この転動体１１の慣性力がガイドプレート５の振動を抑制する方向に作用し、捩り振動が低減される。このように、図１に示す実施形態では、ガイドプレート５に入力される回転速度は増速機構８によって増速されるため、ガイドプレート５に配置される各転動体１１に作用する遠心力を増大でき、これにより各転動体１１の往復動による制振性能を向上できる。
【００１８】
図３は、この発明の他の実施形態に係る捩り振動低減装置を示す断面図である。ここに示す例は、ガイドプレート５の軸部６と連結部１４との間に軸受１３に替えて複数のローラ１７を配置した例であり、図３に示す例では、軸部６の内周面に、その円周方向に沿って一定の間隔で４つのローラ１７が配置されている。各ローラ１７は該ローラ１７を回転自在に支持するピンや軸受などの支持部材１８を介してステー１５に取り付けられている。なお、他の構成は、前述した図１および図２に示す実施形態における構成と同様であるため、その説明を省略する。
【００１９】
図３に示す例では、軸受１３を用いる場合に比較して、ローラ１７の付け替えを容易に行うことができ、また、ステー１５に取り付ける各ローラ１７の直径を変更することにより、入力軸１に対するガイドプレート５のオフセット量の変更を容易に行うことができる。さらに、軸部６と連結部１４との間に回転自在に複数のローラ１７を配置するように構成されているため、軸受１３を用いる場合に比較して、製造しやすく、製造および加工に係るコストの削減を図ることができる。そして、図３に示す例においても、各回転中心軸線Ｘ１，Ｘ２同士がオフセットされるため、上述したスペースΔＲが形成され、そのスペースΔＲによってガイドプレート５と該ガイドプレート５の外周側に配置される他の装置や部材との干渉や搭載スペースの取り合いを回避もしくは抑制できる。また、増速機構８によって入力軸１の回転速度に対してガイドプレート５の回転速度が増速されるため、各転動体１１に作用する遠心力を増大させることができる。これにより各転動体１１の往復動による制振性能を向上できる。
【符号の説明】
【００２０】
１…入力軸、  ５…ガイドプレート（回転体）、  ４…ドライブギヤ、  ７…ドリブンギヤ、  ８…増速機構、  １１…転動体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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