JP2010071341A - 振子式動吸振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転部材の始動時並びに低速回転時の振子の不規則運動を規制して異音の発生を抑制し、且つ動吸振装置としての効果の向上が可能な振子式動吸振装置を提供する。
【解決手段】振子２０が、回転部材側に設けたガイド溝１８に振子２０側のピン２２を遊嵌させて、ガイド溝１８に沿って揺動可能に設置されており、互いに近接する方向に付勢されているストッパー２６がピン２２を揺動方向両側から挟みつけている。回転部材の遠心力を受けて回転部材の径方向に沿って移動するピストンが設けられ、このピストンとストッパー２６がリンク機構で連結され、ピストンに作用する遠心力が予め設定した値より大きくなると前記付勢の力に打ち勝って、ストッパー２６をピン２２から離れる方向に移動させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車用エンジンのクランクシャフトに結合されるフライホイール等の回転部材に設けられ、回転部材のトルク変動を振子の相対移動によって吸収する振子式動吸振装置に関するものである。

回転部材に保持させた振子を、回転部材の回転数が変化する際に相対的に移動させることにより、トルク変動を低減する機構が、従来知られている。その例が特許文献１や特許文献２に記載されている。また、この種の動吸振装置では、振子が回転部材に対して相対的に移動できるので、回転部材にいわゆる微振動などが生じた場合には、振子と回転部材との当接するによる打撃音が生じることがあり、そのため特許文献２に記載された発明では、そのような振子の移動を阻止する機構を設けている。

実開平２−１９９５１号公報 特開平７−２８００３７号公報

ところで、この振子式動吸振装置では、振子の慣性トルクを大きく確保することが、トルク変動を吸収する効果を向上するために必要である。そして、振子の慣性トルクを大きくするには、振子の重量を大きくすることおよび／または振子の回転半径を大きくすることでかなえることができる。しかしながら、振子の重量を大きくすることは、自動車等の場合、重量増加をもたらし、車両の運動性能、燃費等の悪化に繋がるため、結局、振子の回転半径の拡大が求められている。

前記特許文献２に記載された構成では、振子に相当する転動体の径方向外側に、転動面を備えた可動ブロックを配し、この可動ブロックを板ばねで径方向内側に付勢して転動面を介して転動体を振子室の底壁に押さえ付けるようになっている。この構造によって回転部材であるフライホイール本体の低速回転時には、可動ブロックに作用する遠心力に対して板ばねによる可動ブロックの付勢力が勝るようにして、低速回転時の転動体の不規則運動を規制し、異音が生じないようにしている。

しかしながら、上記の特許文献２で開示された構造では、振子として振舞う転動体の径方向外側に可動ブロックと、この可動ブロックの移動のためのスペースが必要であるから、転動体を回転部材の径方向外側に配置して振子の回転半径を拡大することが難しく、装置におけるトルク変動の吸収効果向上を困難なものとしていた。

この発明は以上のような技術的実情に鑑みてなされたもので、振子の不規則運動を規制して異音の発生を抑制し、且つ動吸振装置としての効果を向上させることの可能な振子式動吸振装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、回転部材に該回転部材の回転方向に相対移動可能に振子を保持させた振子式動吸振装置において、前記振子を案内する円弧状のガイド溝が前記回転部材に設けられ、前記回転部材の回転数が予め定めた所定回転数以下の場合に前記振子を前記ガイド溝の円弧方向に挟み付けて固定し、前記回転部材の回転数が前記所定回転数より高回転数の場合には前記ガイド溝の円弧方向に移動して前記固定を解除するストッパー部材が設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記回転部材が回転することによる遠心力を受けて移動することにより前記ストッパー部材を、前記振子の固定を解除する位置に移動させ、かつ前記遠心力が相対的に小さい場合には前記ストッパー部材を、前記振子を固定する位置に移動させる遠心力式駆動機構を更に備えていることを特徴とする振子式動吸振装置である。

請求項１の発明によれば、回転部材の回転数が相対的に低回転数の場合には、ストッパー部材がガイド溝の円弧方向に移動して振子を挟み付け、これを固定し、また相対的に高回転数の場合には、ストッパー部材がガイド溝の円弧方向に、振子から離れるように移動し、振子の固定を解除する。したがって、ストッパー部材に必要とするスペースは、ガイド溝の円弧方向もしくは回転部材の円周方向のスペースであり、振子を配置する回転部材の半径方向での位置がストッパー部材によって規制される要因がなくなる。そのため、振子によるトルク変動の吸収機能を損なうことなく、振子による異音などを防止することができる。

また請求項２の発明によれば、請求項１の発明で得られる効果に加えて、回転部材が停止しているなど、遠心力が相対的に小さい場合には、ストッパー部材によって振子が固定されて異音が生じる事態が回避され、また回転部材の回転数が増大することによって遠心力が大きくなると、振子の固定が解除されるので、回転部材のトルク変動が振子によって防止もしくは低減される。すなわち、回転部材の回転数に応じて、振子の固定とその解除とを行うことができる。

以下、この発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、図２に示した遠心振子式動吸振装置１０の要部の動作を説明する図である。図２に示した遠心振子式動吸振装置１０は、回転部材１２のトルク変動を緩和するように構成されたものであって、複数の振子ユニット１４を備えている。図には四つの振子ユニット１４を設けた例を示してあり、それぞれの振子ユニット１４は、円形のベース板１６に形成した円弧状のガイド溝１８に、振子２０を移動可能に保持させて構成されている。

より具体的に説明すると、ガイド溝１８は、ベース板１６の中心を曲率中心とした円弧状に形成され、各振子ユニット１４におけるガイド溝１８が回転部材１２の中心を中心とした円弧の上に配列されるように各振子ユニット１４が配置されている。また、振子２０は円盤体の中心にピン２２を設けたものであって、そのピン２２を前記ガイド溝１８に挿入した状態で、ベース板１６すなわち回転部材１２に保持されている。すなわち、振子２０はガイド溝１８の内部をベース板１６の円弧方向あるいは回転部材１２の円弧方向（図２の矢印２４の方向）に移動できるように配置されている。

前記振子２０のピン２２に対して、振子２０の揺動方向において両側に、互いに対向するストッパー２６がピン２２に対して前記ガイド溝１８の円弧方向で対向するようにして設けられている。このストッパー２６は、図１（ａ）に示したように、狭い角度αでピン２２を挟み付けて固定するように、互いに近接した状態と、図１（ｂ）に示したように、広い角度βでピン２２の固定を開放する、互いに離れた状態との間で変位できるようにされている。したがって、ストッパー２６は、ガイド溝１８の円弧に沿った方向に移動するように構成されている。

また、ストッパー２６は、図４に示されているばね２８の力で互いに近接する方向に付勢され、図１（ａ）の状態では、このばね２８の付勢力によってピン２２を拘束し、振子２０が揺動できないように構成されている。

さらに、前記回転部材１２には、図３に示してあるように、回転部材１２の径方向、すなわち回転部材１２が回転するときに生ずる遠心力の方向に沿ってシリンダ３０が設けられ、シリンダ３０にはピストン３２が収容されている。なお、図３には、各振子２０に対して一つのストッパー２６を設け、したがってそのストッパー２６とガイド溝１８の端部との間にピン２２を挟み付けるように構成されている。そして、このピストン３２と前記ストッパー２６とがリンク機構３４で連結されている。リンク機構３４はこの発明における遠心力式駆動機構に相当するものであって、回動自在に設けられたプーリ３６と、プーリ３６の周縁部の一箇所とピストン３２とを連結している第１の連結部材３８と、プーリ３６の周縁部の他の箇所とストッパー２６とを連結している第２の連結部材４０とで構成されている。

回転部材１２が停止し、あるいは低回転数で回転するなど、回転部材１２の回転数が予め定めた回転数以下の場合のように、ピストン３２に作用する遠心力が比較的小さい時には、図４に示したように、ばね２８のストッパー２６を付勢する力がストッパー２６を角度αの狭い角度で対向させ、振子２０のピン２２を挟み付けて拘束し、振子２０が揺動しないように構成されている。これに対して、回転部材１２が高速で回転し、ピストン３２に作用する遠心力が比較的大きくなる時には、図５に示したように、ピストン３２に作用する遠心力がばね２８の付勢力に打ち勝ってプーリ３６を矢示４２で示す方向に回動させ、これによってストッパー２６を広い角度βで対向させて、ピン２２の拘束を開放し、振子２０の揺動が可能となるように構成されている。

この発明の遠心振子式動吸振装置１０は以上のように構成したので、回転部材１２が低速で回転するとき、例えば自動車用エンジンにおいては始動時には、振子２０をばね２８で付勢したストッパー２６を介して揺動しないようにガイド溝１８の円弧方向での両側から拘束することができるので、不規則運動を起こしやすい振子２０と他の部材との衝突を起こらないようにし、異音の発生を防止することができる。

回転部材１２が高速で回転するとき、例えば自動車用エンジンにおいては定常走行時には、ピストン３２に作用する遠心力がストッパー２６を付勢しているばねの力に打ち勝つようになって、ストッパー２６による振子２０の拘束を開放して揺動を可能とし、回転部材１２のトルク変動を吸収する。

振子２０の揺動の拘束を、揺動方向すなわちガイド溝１８の円弧方向において行う構成としたことにより、振子２０は、図３に明らかに示されているように、回転部材１２の外周縁部の近くに配置することが可能になる。この結果、振子２０の揺動の際の回転半径を可能の限り大きくし、慣性を大きくしてトルク変動を吸収する効果を向上させた動吸振装置１０とすることができる。

図６は、ピストン３２とストッパー２６とを連結するリンク機構３４の他の実施形態を表している。この実施形態では、４個の振子２０に対して一つのピストン３２と一つのプーリ３６が設けられて、プーリ３６の周縁部の複数の点と、各振子２０に対するストッパー２６がそれぞれ第２の連結部材４４で連結されている。そして、ストッパー２６は、各ガイド溝１８あるいは各振子２０について一つずつ設けられており、したがって各ストッパー２６は振子２０におけるピン２２を、ガイド溝１８の一端部との間に挟み付けて振子２０を固定するように構成されている。

この実施形態では、シリンダ３０、ピストン３２およびプーリ３６の数を図３の実施形態よりも減らすことができるので、リンク機構３４の簡素化、部品点数および重量の削減を図ることができる。

なお、図示した実施形態では、ストッパー２６を付勢するばね２８を弾発形式のばねとして、ストッパー２６の外側に配しているが、一対のストッパー２６、２６間に引張り形式のばねを配する構成とするなど、図示した形態に限定するものではない。また、遠心力式駆動機構は、上述したピストン３２を回転部材１２の半径方向に移動させる形式のものに限られないのであって、回転部材に一端部をピン留めした複数のアーム部材、およびそのアーム部材の回動力をストッパー部材に伝達するリンク機構を設けた構成など、要は、遠心力をストッパー部材の動作力とすることのできる構成のものであればよい。

この発明の実施形態の振子式動吸収装置の動作を説明する図で、（ａ）は、振子の揺動を拘束している状態の図、（ｂ）は、振子の揺動を可能としている状態の図である。 この発明の実施形態の振子式動吸振装置の、ピストンとリンク機構を省略して示した正面図である。 同じく実施形態の振子式動吸振装置の、ピストンとリンク機構も併せて示した正面図である。 実施形態のリンク機構の原理図で、ピストンに作用する遠心力が比較的小さい時の図である。 同じくリンク機構の原理図で、ピストンに作用する遠心力が比較的大きい時の図である。 この発明の第２の実施形態の遠心振子式動吸振装置の、ピストンとリンク機構も併せて示した正面図である。

符号の説明

１０…遠心振子式動吸振装置、 １２…回転部材、 １４…振子、 １６…転動室、 １８…ピン、 ２０…ガイド溝、 ２６…ストッパー、 ２８…ばね、 ３０…シリンダ、 ３２…ピストン、 ３４…リンク機構、 ３６…プーリ、 ３８…第１の連結部材、 ４０，４４…第２の連結部材。

Claims (2)

1. 回転部材に該回転部材の回転方向に相対移動可能に振子を保持させた振子式動吸振装置において、
   前記振子を案内する円弧状のガイド溝が前記回転部材に設けられ、
   前記回転部材の回転数が予め定めた所定回転数以下の場合に前記振子を前記ガイド溝の円弧方向に挟み付けて固定し、前記回転部材の回転数が前記所定回転数より高回転数の場合には前記ガイド溝の円弧方向に移動して前記固定を解除するストッパー部材が設けられていることを特徴とする振子式動吸振装置。
2. 前記回転部材が回転することによる遠心力を受けて移動することにより前記ストッパー部材を、前記振子の固定を解除する位置に移動させ、かつ前記遠心力が相対的に小さい場合には前記ストッパー部材を、前記振子を固定する位置に移動させる遠心力式駆動機構を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の振子式動吸振装置。

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