JP2011185305A - 振子式ダイナミックダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】回転部材の回転変動次数に応じて振子の振子長さを調整することにより、一つの振子に複数の振子振動次数を設定し、これにより回転部材のある程度大きな回転変動次数の変化に対応できる振子式ダイナミックダンパを提供する。
【解決手段】エンジンによって回転させられる回転部材２に、その回転部材２の回転変動にともなって揺動する振子４が設けられている振子式ダイナミックダンパ１において、前記回転部材２の回転変動次数の変化に応じて、前記振子４の振子長さを調整する振子長さ調整機構５を備えていることを特徴とする。したがって、回転部材２の回転変動次数に応じて振子４の振子長さが調整され、一つの振子４に複数の振子振動次数が設定される。その結果、一つの振子４によって、回転部材２の複数の回転変動次数を吸収もしくは減衰させることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、回転部材に取り付けられて、その回転変動もしくは捻り振動を吸収もしくは減衰する振子式ダイナミックダンパに関するものである。

車両のエンジンのクランクシャフトや変速機のインプットシャフトあるいはドライブシャフトなどの回転部材は、エンジンからの起振力に起因して、その軸心の周りに固有の捩り振動を起こすことが知られている。この捩り振動とエンジンのシリンダの爆発回転速度の周期とが共振することを抑制するために、前述したような回転部材に取り付けられて、捩り振動を吸収もしくは減衰させるダイナミックダンパが知られている。そのようなダイナミックダンパの一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された振子式ダイナミックダンパは、エンジンの回転数に比例して回転する回転軸の端部に取り付けられた円盤と、その円盤の内部に収納された一組の振子機構と、その振子機構の振動支点を円盤の半径方向に移動させる移動機構とを備えている。移動機構は、シリンダとピストンとリターンスプリングとを備え、そのピストンに振子が回転可能に支持されている。そして、エンジンの回転数に応じてシリンダに作動油を供給し、ピストンをリターンスプリングの付勢力に抗して円盤の半径方向に移動させることにより、振子の振動支点を変更して、すなわち振子の振子支点半径を変更するように構成されている。そのため、エンジンの回転数に応じて振子の振動支点を変更することにより、エンジンの回転数に応じて生じる回転軸の任意の捩り振動次数を低減できるようになっている。

また、特許文献２には、エンジンのクランク軸の出力側端部に一体に接続され、一方の磁石部を有する第一フライホイールと、クランク軸の出力端部に軸受を介して回転可能に支持され、他方の磁石部を有する第二フライホイールとを備えた装置が記載されている。そして、一方の磁石部と他方の磁石部との間で磁力を可変制御することにより、第一フライホイールと第二フライホイールとの間の捩り剛性および捩り減衰特性を制御することが記載されている。

さらにまた、特許文献３には、エンジンの出力軸により常時回転駆動される主フライホイールと、出力軸に係脱可能な副フライホイールと、エンジンの全筒運転あるいは減筒運転を切り換える手段と、そのエンジンの運転状態の切り換えに応じて副フライホイールを出力軸に係合・離脱させる手段とを備えた装置が記載されている。そして、エンジンの運転状態の切り換えに応じて、すなわち使用気筒数に応じて副フライホイールを出力軸に対して係合・離脱させることにより、使用気筒数に応じて変化する振動を低減させることが記載されている。

そして、特許文献４には、回転部材の本体に、その回転部材の回転中心軸線から所定間隔だけ離れ、かつ、その回転中心軸に平行な軸線を中心として振子運動をおこなう質量体が設けられており、その質量体の往復運動次数を回転部材の回転変動次数に等しくすることにより、回転部材の捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることが記載されている。

特開平１０−１９６７３２号公報 特開２００９−１６８０７４号公報 特開昭６１−１４９６４８号公報 特開２００２−３４００９７号公報

上記の特許文献１に記載されているように、エンジンの回転数に応じて振子の振子支点半径を変更すれば、回転数に応じて生じる回転軸の任意の次数の捩り振動成分を一組の振子機構で低減することができる。特許文献１に記載された技術は、振子長さを固定して、エンジンの回転数に応じて振子支点半径変化させることにより、任意の次数の捩り振動成分を低減させるための技術である。言い換えれば、特許文献１に記載された構成では、エンジンの使用気筒数が一定である場合には、エンジン回転数の上昇あるいは下降に応じて振子支点半径を変化させることにより、エンジン回転数に応じて生じる任意の振動次数を低減させることができる。しかしながら、例えば、エンジンの使用気筒数が変化してある程度大きな振動次数が生じた場合には、言い換えれば、エンジンの運転状態が全筒運転から減筒運転に切り換えられてある程度大きな振動次数が生じた場合には、振子の移動距離が短いことにより、その変化した振動次数を低減できない虞がある。すなわち、特許文献１に記載された構成では、円盤の回転中心と振子支点との距離である振子支点半径のみを変更するように構成されており、振子長さは調整されないので、ある程度大きな振動次数が生じた場合には対応できない虞があり、未だ改善の余地があった。

また、特許文献２に記載された技術は、デュアルマスタイプのフライホイールにおいて、第一フライホイールに設けられた一方の磁石部の磁力と第二フライホイールに設けられた他方の磁石部の磁力とを可変制御することにより、入力回転の急変動が生じた場合であっても、これらのフライホイールの間で、適切な捩り剛性を生じさせて共振点を回避するための技術である。さらにまた、特許文献３に記載された技術は、エンジンの全筒運転もしくは減筒運転に応じて副フライホイールを出力軸に係合させたり、あるいは出力軸から離脱させたりすることにより、エンジンの使用気筒数に応じて変化する振動次数を低減させるための技術である。

すなわち、上記の特許文献２および３に記載された装置は、第二フライホイールもしくは副フライホイールを出力軸に係合もしくは出力軸から離脱させることにより、制振対象物の複数の振動次数に対応できるように構成されている。しかしながら、上記の特許文献２および３に記載された装置は、制振対象物の複数の振動次数に対応できる反面、第二フライホイールもしくは副フライホイールを必要とするために装置が大型化してある程度大きな設置スペースを必要としたり、装置の質量が増大したりする虞があり、未だ改善の余地があった。

そして、特許文献４に記載された技術は、振子の往復振動次数を、制振対象物の振動次数に合わせることにより、制振対象物の振動次数を、すなわち捩り振動次数を吸収もしくは減衰させるための技術である。

このように従来では、一つの振子の振動次数をある程度大きく変化させるための機能がなく、振子式ダイナミックダンパによって制振対象物のある程度大きな振動次数の変化に対応するためには、未だ改良の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、回転部材の回転変動次数に応じて振子の振子長さを調整することにより、一つの振子に複数の振子振動次数を設定し、これにより回転部材のある程度大きな回転変動次数の変化に対応できる振子式ダイナミックダンパ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、エンジンによって回転させられる回転部材に、その回転部材の回転変動にともなって揺動する振子が設けられている振子式ダイナミックダンパにおいて、前記回転部材の回転変動次数の変化に応じて、前記振子の振子長さを調整する振子長さ調整機構を備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記振子は、少なくとも二つの軸部材と少なくとも二つのリンクとを備え、前記振子は、一方の軸部材に設けられた一方のリンクによって前記回転部材に揺動可能に連接され、他方のリンクによって前記一方の軸部材に他方の軸部材が揺動可能に連接されており、前記振子長さ調整機構は、前記振子を前記回転部材の回転変動次数の変化に応じて前記軸部材の軸線回りに回転させることにより、前記振子が前記回転部材の回転面に対して平行に揺動する前記振子長さを調整するように構成されていることを特徴とする振子式ダイナミックダンパである。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記振子長さ調整機構は、前記回転部材と一体回転可能に、かつ前記回転部材の回転中心軸線上に設けられるとともに、歯車機構を介して複数の前記振子が接続されることを含み、前記振子長さ調整機構は、前記回転部材の回転変動次数の変化に応じて、いずれか複数の前記振子を前記歯車機構を介して前記軸部材の軸線回りに回転させることにより、前記いずれか複数の振子が前記回転部材の回転面に対して平行に揺動する前記振子長さを調整するように構成されていることを特徴とする振子式ダイナミックダンパである。

請求項４の発明は、請求項２または３の発明において、前記振子長さ調整機構は、前記回転部材の回転変動次数の変化に応じて、前記振子を前記軸部材の軸線回りに回転させるアクチュエータを含むことを特徴とする振子式ダイナミックダンパである。

請求項５の発明は、請求項２または３の発明において、前記エンジンの運転状態を全筒運転から減筒運転に、あるいは前記減筒運転から前記全筒運転に切り換えることを検出する気筒数切り換え検出手段と、前記気筒数切り換え検出手段によって、前記エンジンの運転状態が前記全筒運転から前記減筒運転に、あるいは前記減筒運転から前記全筒運転に切り換えることが検出された場合に、その使用気筒数を切り換える前記エンジンの過渡制御状態で、いずれか複数の前記振子を前記軸部材の軸線回りに回転させて、前記いずれか複数の振子の前記振子長さを調整した後に、他のいずれか複数の前記振子を前記軸部材の軸線回りに回転させて、前記他のいずれか複数の振子の前記振子長さを調整するように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段とを備えていることを特徴とする振子式ダイナミックダンパである。

請求項１の発明によれば、回転部材の回転変動次数に応じて振子の振子長さが調整される。言い換えれば、回転部材の回転変動次数に応じて振子の振子振動次数が変化させられる。すなわち、振子の振子長さを調整することにより、一つの振子に複数の振子振動次数を設定することができる。その結果、一つの振子によって、回転部材の複数の回転変動次数を吸収もしくは減衰させることができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、一方のリンクによる振子の揺動方向に対して他方のリンクによる振子の揺動方向が、直交するようになっている。したがって、回転部材の回転変動次数に応じて、振子を軸部材の軸線回りに回転させることにより、回転部材の回転面に対し平行に揺動する振子の振子長さを調整することができる。すなわち、回転部材の回転変動次数に応じて振子の振子長さを調整することにより、一つの振子に複数の振子振動次数を設定することができる。その結果、一つの振子によって回転部材の複数の回転変動次数を吸収もしくは減衰させることができる。

請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果に加えて、振子長さ調整機構は、回転部材の回転中心軸線上に設けられるとともに、歯車機構を介して複数の振子に接続されている。そのため、回転部材の回転変動次数に変化が生じた場合に、振子長さ調整機構によっていずれか複数の振子を回転させることにより、そのいずれか複数の振子の振子長さを調整できるようになっている。すなわち、複数の振子の振子振動次数を同時に変更したり、全体として複数の振子振動次数を混在させたりすることできる。そのため、例えば、回転部材に複数の回転変動次数が混在する場合に、その混在する複数の回転変動次数ごとに振子の振子振動次数を設定することができる。すなわち、異なる複数の回転変動次数を吸収もしくは減衰させることができる。また、複数の振子の振子長さを同時に調整できるので、部品点数を削減することができる。さらにまた、部品点数削減により、装置の大型化や質量の増大を抑制することができる。そしてまた、振子長さ調整機構は、回転部材に一体回転可能に、かつ回転部材の回転中心軸上に設けられている。そのため、振子長さ調整機構を回転部材の外周縁側に設けた場合に比較して、振子長さ調整機構に生じる慣性モーメントを低減できる。また、振子長さ調整機構に過剰な慣性モーメントが生じることを抑制することができる。

請求項４の発明によれば、請求項２また３の発明による効果と同様の効果に加えて、振子は、アクチュエータによってその軸部材の軸線回りに回転させられる。アクチュエータは、振子をその軸部材の軸線回りに回転させればよいから、簡易な構成のアクチュエータを用いることができる。

請求項５の発明によれば、請求項２また３の発明による効果と同様の効果に加えて、エンジンの運転状態を全筒運転から減筒運転に、あるいは減筒運転から全筒運転に切り換えることが検出された場合に、その使用気筒数が変更されるエンジンの運転状態の切り換えの過渡制御状態において、先ず、いずれか複数の振子が回転させられて、それらの振子の振子長さが調整される。次いで、他のいずれか複数の振子の振子長さが調整される。すなわち、振子の振動次数を段階的に変更することにより、異なる複数の振子振動次数を設定し、また混在させることができる。その結果、エンジンの使用気筒数が変更されることにより回転部材の回転変動次数が変化し、また、複数の回転変動次数が混在する場合に、この発明に係る振子式ダイナミックダンパは、その振子振動次数を段階的に変更させることにより、その複数の回転変動次数を吸収もしくは減衰することができる。言い換えれば、全体として振子振動次数を段階的に変化させることにより、上記の過渡制御状態のおける回転部材の瞬間的な捩り振動や騒音の増大を抑制し、いわゆる滑らかな使用気筒数の切り換えをおこなうことができる。

この発明に係る振子式ダイナミックダンパを回転部材に適用した場合であって、その振子振動次数を相対的に低い回転変動次数に対応させた状態を模式的に示す図である。 この発明に係る振子式ダイナミックダンパを回転部材に適用した場合であって、その振子振動次数を相対的に高い回転変動次数に対応させた状態を模式的に示す図である。 前述した図１および図２に示す構成を改良した例を模式的に示す図である。 前述した図１および図２ならびに図３に示した装置における振子振動次数の切り換え制御の一例を示すフローチャートである。

つぎにこの発明をより具体的に説明する。この発明は、回転部材に取り付けられて、回転部材の回転変動にともなって振子運動し、その振子振動次数により、回転部材の回転変動次数もしくはこれに起因する捩り振動次数を吸収もしくは減衰させる振子式ダイナミックダンパに関するものである。したがって、その回転部材は、車両に搭載されるエンジンのクランクシャフトや変速機のインプットシャフトあるいはドライブシャフトなどであり、また、これらに一体回転するように取り付けられる部材などである。この発明では、振子は、前述した回転部材に設けられて、その振子に入力される回転部材の回転変動次数に応じて、その振子長さが調整されるようになっている。具体的には、その振子は、少なくとも二つの軸部材と少なくとも二つのリンクとを備え、一方の軸部材に設けられた一方のリンクによって回転部材に連接されている。他方の軸部材は、他方のリンクによって一方の軸部材に連接されている。したがって、振子は、一方のリンクあるいは他方のリンクを振動支点として、回転部材の回転変動もしくはこれに起因する捩り振動にともなって振子運動するようになっている。

振子は、前述した一方のリンクを振動支点とした振子の揺動方向と、他方のリンクを振動支点とした振子の揺動方向とが直交するようになっている。また、一方のリンクを振動支点として回転部材の回転面に対して平行に揺動した場合の振子振動次数と他方のリンクを振動支点として回転部材の回転面に対して平行に揺動した場合の振子振動次数とが異なるようになっている。すなわち、一方のリンクあるいは他方のリンクを振動支点とした振子の振子長さが異なるようになっている。振子は、その振子振動次数によって回転部材の回転変動次数もしくはこれに起因する捩り振動次数を吸収もしくは減衰させるためのものであるから、その振子長さごとに異なる振子振動次数は、吸収もしくは減衰したい回転部材の複数の回転変動次数に等しくなるように設計されている。

また、この発明では、回転部材の回転変動次数に応じて、振子の振子長さを調整する振子長さ調整機構が設けられている。その振子長さ調整機構は、振子をその軸部材の軸線回りに回転させることにより、振子が回転部材の回転面に対して平行に揺動する振動支点を変更し、すなわち振子長さを調整するように構成されている。具体的には、振子長さ調整機構は、回転部材に回転変動が生じた場合に、その回転部材の回転変動次数に応じて振子をその軸部材の軸線回りに所定角度回転させることにより、一方のリンクを振動支点として回転部材の回転面に対して平行に揺動する振子の振動と、他方のリンクを振動支点として回転部材の回転面に対して平行に揺動する振子の振動とを切り換えるようになっている。

要は、振子長さ調整機構は、回転部材の回転変動次数に応じて、振子をその軸部材の軸線回りに所定角度回転させることにより、振子が回転部材の回転面に対して平行に揺動する振動支点を変更して、その振子長さを調整するように構成されていればよい。言い換えれば、振子長さ調整機構は、前述した一方のリンクあるいは他方のリンクを振動支点とした振子の揺動方向が、回転部材の回転面に対して平行になるように、回転変動次数に応じて振子をその軸部材の軸線回りに所定角度回転させ、これにより振子長さを調整するように構成されていればよい。したがって、この発明では、振子長さ調整機構は、振子をその軸部材の軸線回りに所定角度回転させるアクチュエータであってよい。

アクチュエータは、一つの振子に一つ設けてもよく、あるいは、一つのアクチュエータに複数の振子を接続することにより、一つのアクチュエータによって複数の振子の振子長さを同時に調整するように構成してもよい。具体的に説明すると、一つのアクチュエータによって複数の振子の振動支点、すなわち振子長さを調整する場合には、アクチュエータは回転部材の回転中心軸線上に設けるとともに、アクチュエータと複数の振子とを例えばかさ歯車形状の歯車機構によって接続することにより、複数の振子を同時に回転させ、それらの振子長さを同時に調整するように構成すればよい。

前述したアクチュエータによって振子が回転させられる所定の回転角度は、例えば、一方のリンクを振動支点として揺動する振子の揺動方向が回転部材の回転面に対して平行である場合には、その所定の回転角度は、他方のリンクを振動支点として揺動する振子の揺動方向が回転部材の回転面に対して平行になる回転角度であればよい。すなわち、アクチュエータは、一方のリンクあるいは他方のリンクを振動支点とした振子の揺動方向が、回転部材の回転面に対して平行になるように、振子をその軸部材の軸線回りに回転させればよい。したがって、アクチュエータは、例えば、振子をその軸部材の軸線回りに９０°ずつ回転させるように構成されていればよい。

さらにまた、この発明では、前述したエンジンの全筒運転と減筒運転との切り換えを検出する気筒数切り換え手段と、そのエンジンの使用気筒数の切り換えが検出され、使用気筒数が切り換えられる過渡状態において、前述したアクチュエータの駆動を制御することにより、複数の振子の振子長さの調整を同時に制御するアクチュエータ制御手段とを備えている。具体的に説明すると、気筒数切り換え検出手段によってエンジンの運転状態を全筒運転から減筒運転に、あるいは減筒運転から全筒運転に切り換えることが検出されると、その使用気筒数を切り換える過渡制御状態において、アクチュエータ制御手段によって、先ずいずれか複数の振子が回転させられて、その振子の振子長さが調整されるようになっている。そして、いずれか複数の振子の振子長さが調整された後に、他のいずれか複数の振子の振子長さが調整されるようになっている。すなわち、エンジンの使用気筒数を切り換える過渡制御状態において、言い換えれば、回転部材の回転変動次数が変化して、相対的に高い回転変動次数と相対的に低い回転変動次数とが混在する状態において、この発明に係る振子式ダイナミックダンパは、振子の振子振動次数を段階的に変化させることにより異なる複数の振子振動次数を混在できるようになっている。

したがって、このような構成の振子式ダイナミックダンパにおいては、回転部材の回転変動次数に応じて、振子をその軸部材の軸線回りに回転させることにより、振子の振動支点を変化させ、振子長さを調整することができる。具体的には、回転部材の回転変動次数に応じて、アクチュエータによる振子の軸線回りの回転を制御することにより、一方のリンクを振動支点とした回転部材の回転面に対して平行な振子運動と、他方のリンクを振動支点とした回転部材の回転面に対して平行な振子運動とを切り換えることができる。その結果、一つの振子に複数の振子振動次数を設定することができる。また、その複数の振子振動次数は、吸収もしくは減衰させたい複数の回転変動次数に等しくなるように設定されている。したがって、一つの振子に複数の振子振動次数を設定できるので、振子の振子長さを調整することにより、一つの振子によって複数の回転変動次数あるいは捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。

さらにまた、この発明では、相対的に高い回転変動次数と相対的に低い回転変動次数とが混在する前述したいわゆる過渡制御状態において、振子振動次数を段階的に切り換えることにより、これらの回転変動次数を吸収もしくは減衰することができる。すなわち、振子振動次数を段階的に変化させることにより、前述した過渡制御状態における回転部材の瞬間的な捩り振動や騒音の増大を抑制することができる。また、振子振動次数を段階的に変化させることにより、例えばエンジンの運転状態を全筒運転から減筒運転に、あるいは減筒運転から全筒運転に切り換える場合において、いわゆる滑らかな使用気筒数の切り換えをおこなうことができる。

図１に、この発明に係る振子式ダイナミックダンパを回転部材に適用した場合であって、その振子振動次数を相対的に低い回転変動次数に対応させた状態を模式的に示してある。図１には、一つの振子式ダイナミックダンパ１を、振子式ダイナミックダンパ１が取り付けられる回転部材２の回転面２ａに対して、垂直な方向から見た状態を示してある。その振子式ダイナミックダンパ１は、制振対象となる例えば車両のエンジンのクランクシャフトや変速機のインプットシャフトあるいはドライブシャフトなどに一体回転可能に取り付けられる回転部材２と、その回転部材２の内部に例えば中空の円筒形状に形成された振子収容室３と、その振子収容室３に収容されかつ揺動可能に保持された振子４と、振子４を保持するとともに所定方向に回転させるアクチュエータ５とを主要な構成要素として構成されている。

振子４は、少なくとも二つの軸部材６，７と、少なくとも二つのリンク８，９と、所定の質量を有する質量体１０とを備え、リンク８によってアクチュエータ５に連接されている。また、振子４は、例えばリンク８を振動支点として揺動できるようになっている。

具体的には、軸部材６の一方の端部が、リンク８を振動支点として揺動可能にアクチュエータ５の回転軸５ａに連接されている。その軸部材６の他方の端部に、リンク９を振動支点として揺動可能に軸部材７の一方の端部が連接されている。軸部材７の他方の端部には、所定の質量を有する質量体１０が一体に設けられている。また、リンク８を振動支点とした振子４の揺動方向と、リンク９を振動支点とした振子４の揺動方向とは、互いに直交するようになっている。すなわち、リンク８の位相とリンク９の位相とが異なるようになっている。また、リンク８あるいはリンク９を振動支点とした振子の振子振動次数は、それぞれ異なるようになっている。すなわち、リンク８あるいはリンク９を振動支点とした振子の振子長さが異なるようになっている。

アクチュエータ５は、振子収容室３における回転部材２の回転中心２ｂ側に設けられている。アクチュエータ５は、振子４を揺動可能に保持するとともに、振子４をその軸部材６，７の軸線回りに所定角度回転させる部材であり、例えばステッピングモータ（パルスモータと呼ばれることがある）などを用いることができる。その所定の回転角度は、リンク８あるいはリンク９を振動支点とした振子４の揺動方向が、回転部材２の回転面２ａに対して平行になるように、すなわち、振子式ダイナミックダンパ１の振子振動次数がある次数から他の次数に切り換わるように、振子４をその軸部材６，７の軸線回りに回転させる角度である。具体的には、アクチュエータ５は、回転部材２の回転変動次数に応じて振子４をその軸部材６，７の軸線回りに例えば、９０°ずつ回転させるようになっている。したがって、アクチュエータ５が、この発明の振子長さ調整機構に相当する。

前述した構成では、吸収あるいは減衰させたい回転部材２の回転変動次数に応じて振子４をその軸部材６，７の軸線回りにアクチュエータ５によって回転させることにより、回転部材２の回転面２ｂに対して平行に振子４が振動する振動支点をリンク８あるいはリンク９に切り換え、すなわち振子長さを調整するようになっている。言い換えれば、この発明に係る振子式ダイナミックダンパ１は、回転変動次数に応じてアクチュエータ５による振子４の回転角度を制御することにより、すなわち、振子４の振子長さを調整することにより、吸収あるいは減衰したい回転部材２の回転変動次数に等しい振子振動次数を設定するようになっている。

図１に示す状態では、振子式ダイナミックダンパ１は、アクチュエータ５によって振子４が回転させられて、また、その回転角度が制御されて、リンク８を振動支点とした揺動方向が回転部材２の回転面２ａに対して平行あるいはほぼ平行な状態になっている。この状態では、振子式ダイナミックダンパ１の振子振動次数は、振子４の振子長さが相対的に長いことにより、回転部材の回転数が相対的に高い回転数領域、あるいは、エンジンが減筒運転をおこなっている場合などのいわゆる相対的に低い回転変動次数に対応するように設定されている。

図２に、この発明に係る振子式ダイナミックダンパを回転部材に適用した場合であって、その振子振動次数を相対的に高い回転変動次数に対応させた状態を模式的に示してある。図２において、振子式ダイナミックダンパ１は、アクチュエータ５によって振子４が回転させられて、リンク９を振動支点とした揺動方向が回転部材２の回転面２ａに対して平行あるいはほぼ平行な状態になっている。この状態では、振子式ダイナミックダンパ１の振子振動次数は、振子４の振子長さが相対的に短いことにより、回転部材の回転数が相対的に低い回転数領域、あるいは、エンジンが全筒運転をおこなっている場合などのいわゆる相対的に高い回転変動次数に対応するように設定されている。

このように、前述した構成では、振子式ダイナミックダンパ１は、吸収あるいは減衰させたい回転部材２の回転変動次数に応じて振子４をその軸部材６，７の軸線回りにアクチュエータ５によって回転させることにより、言い換えれば、振子４の回転角度を制御することにより、回転部材２の回転面２ｂに対して平行に振動する振子４の振動支点をリンク８あるいはリンク９に切り換えるようになっている。すなわち、振子４はその振動支点がリンク８あるいはリンク９に切り換えられることにより、振子長さが調整され、吸収あるいは減衰させたい回転部材２の回転変動次数に等しい振子振動次数を設定できるようになっている。したがって、回転部材の回転変動次数に応じて振子の軸線回りの回転角度を制御することにより、振子の振子長さ、すなわち振子振動次数を変更することができる。言い換えれば、一つの振子に複数の振子振動次数を設定することができる。その結果、一つの振子によって複数の回転変動次数あるいは捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。

図３に、前述した図１および図２に示す構成を改良した例を模式的に示してある。ここに示す例は、回転部材２の回転中心２ｂの軸線上にアクチュエータ５を設け、また、そのアクチュエータ５と複数の振子４との間に歯車機構を介在させ、回転部材２の回転変動次数に応じてそのアクチュエータ５を回転駆動させることにより複数の振子４の振子長さ、すなわち振子振動次数を同時に変更できるように構成した例である。具体的に説明すると、回転部材２の内部に、複数の振子収容室３が形成されている。各振子収容室３には、それぞれ振子４が収容されている。複数の振子４は、その質量体１０側が回転部材２の外周側になるように回転部材２の回転中心２ｂを中心とした放射状に設けられている。

回転部材２の回転中心２ｂの軸線上に、アクチュエータ５が設けられている。アクチュエータ５の回転軸５ａには、例えばかさ歯車形状の駆動側歯車１１が設けられている。その駆動側歯車１１に歯合する被駆動側歯車１２の回転軸１２ａに、リンク８によって振子４が連接されている。また、被駆動側歯車１２の回転軸１２ａと回転部材２との間には、振子４がその軸部材６，７の軸線回りに回転可能なように、例えば軸受けやすきま嵌め部材（図示せず）などが設けられている。さらにまた、前述したようにリンク８を振動支点とした振子４の揺動方向と、リンク９を振動支点とした振子４の揺動方向とは互いに直交するようになっている。また、リンク８あるいはリンク９を振動支点とした振子の振子長さが異なるようになっている。すなわち、リンク８あるいはリンク９を振動支点とした振子の振子振動次数が異なるようになっている。駆動側歯車１１と被駆動側歯車１２とがこの発明における歯車機構に相当する。アクチュエータ５と歯車機構とは、回転部材２の内部であって、回転部材２の回転中心２ｂの軸線上に形成された所定の収容室５ｂに収容されていてもよい。

前述した構成では、アクチュエータ５の回転角度を制御することによって、複数の振子４が同時にその軸部材６，７の軸線回りに回転するように構成してもよい。また、いずれか複数の振子４を連動して回転させるように構成してもよい。例えば、図３において、全四室ある振子収容室３のいずれか二室の振子振動次数を連動して変更するように構成してもよい。具体的には、いずれか二つの振子４がリンク８を振動支点として回転部材２の回転面２ａに平行な振子運動をするように、他の二つの振子４がリンク９を振動支点として回転部材２の回転面２ａに平行な振子運動をするように構成してもよい。すなわち、二つの振子４の振子長さを連動して調整し、すなわち振子振動次数を連動して変更するように構成してもよい。

したがって、前述した構成では、複数の振子４の振子振動次数を同時に変更したり、全体として複数の振子振動次数を混在させたりすることできる。そのため、例えば、回転部材２に複数の回転変動次数が混在する場合に、その混在する複数の回転変動次数ごとに振子４の振子振動次数を設定でき、異なる複数の回転変動次数を吸収もしくは減衰させることができる。また、複数の振子４の振子長さを調整することにより、すなわち振子振動次数を一つのアクチュエータ５で同時に変更できるので、部品点数を削減することができる。したがって図１および図２に示す構成と比較して、アクチュエータ５の部品点数を削減することができる。また、アクチュエータ５は、回転部材２の回転中心２ｂ軸上に設けられているため、アクチュエータ５を回転部材２の外周側に設けた場合に比較して、アクチュエータ５に生じる慣性モーメントを低減できる。

図４に、前述した図１および図２ならびに図３に示した装置１における振子振動次数の切り換え制御の一例をフローチャートで示してある。図４に示すルーチンは、例えば車両のエンジンの運転状態を全筒運転から減筒運転に、もしくは減筒運転から全筒運転に切り換える場合に、所定の短い時間に実行される。先ず、例えばエンジンの運転状態を全筒運転から減筒運転に切り換える制御、すなわち、いわゆる気筒停止制御がＯＮ状態であるか否か、言い換えれば、エンジンからの起振力が相対的に小さい状態から相対的に大きい状態に切り換わる状態であるか否かが判断される（ステップＳ１）。すなわち、このステップＳ１は、エンジンの使用気筒数の切り換えを判断するためのものである。したがって、エンジンの運転状態を全筒運転から減筒運転に、もしくは減筒運転から全筒運転に切り換える制御をおこなわない場合、あるいはこれらの制御が既に完了している場合には、ステップＳ１で否定的に判断され、特に制御をおこなうことなく、一旦、このルーチンを終了する。

ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、アクチュエータ５によっていずれか複数の振子４の回転が開始される（ステップＳ２）。このステップＳ２は、いずれか複数の振子４の振子長さを調整し、すなわち、いずれか複数の振子４の振子振動次数を変更するためのものである。したがって、前述した図１および図２に示す例において、このステップＳ２で回転が制御されるアクチュエータ５の数およびそのアクチュエータ５によって回転させられる振子４の数は、任意に設定することができる。また、図３に示す例おいて、一つのアクチュエータ５によって回転させられる振子４の数についても、任意に設定することができる。

ステップＳ２での制御に続けて、アクチュエータ５によって振子４が所定角度回転したか否かが判断される（ステップＳ３）。言い換えれば、このステップＳ３は、ステップＳ２において、アクチュエータ５によって回転させられた振子４の振子振動次数の切り換えが完了したか否かを判断するためのものである。振子４の回転角度は、例えばリンク８，９の位相をギャップセンサなどによって検出することにより判断することができる。また、アクチュエータ５にステッピングモータを使用した場合には、その電気パルス信号を検出することによって振子４の回転角度を判断することができる。したがって、振子４が、予め定めた所定角度回転している場合にはステップＳ３で肯定的に判断される。振子４が、所定角度回転していない場合には、ステップＳ３で否定的に判断され、ステップＳ２に戻り、従前の制御が継続される。

ステップＳ３で肯定的に判断された場合は、前述したステップＳ２およびステップＳ３において、いずれか複数の振子４を回転させたアクチュエータ５の回転制御が停止され、新たにアクチュエータ５によって他のいずれか複数の振子４の回転が開始される（ステップＳ４）。このステップＳ４では、前述した図１および図２に示す例において、他のいずれか複数の振子４の振子長さを調整し、すなわち、他のいずれか複数の振子４の振子振動次数を変更するためのものである。したがって、このステップＳ４で回転が制御されるアクチュエータ５の数およびそのアクチュエータ５によって回転させられる振子４の数は、任意に設定することができる。また、図３に示す例おいて、一つのアクチュエータ５によって回転させられる振子４の数についても、任意に設定することができる。

ステップＳ３での制御に続けて、アクチュエータ５によって振子４が所定角度回転したか否かが判断される（ステップＳ５）。このステップＳ５は、前述したステップＳ３と同様に、アクチュエータ５によって回転させられた振子４の振子振動次数の切り換えが完了したか否かを判断するためのものである。したがって、振子４が、所定角度回転している場合にはステップＳ５で肯定的に判断される。振子４が、所定角度回転していない場合には、ステップＳ５で否定的に判断され、ステップＳ４に戻り、従前の制御が継続される。

ステップＳ５で肯定的に判断された場合は、前述したステップＳ４およびステップＳ５において、他のいずれか複数の振子４を回転させたアクチュエータ５の回転が停止され、また、エンジンの制御状態が通常状態に戻される（ステップＳ６）。このステップＳ６は、振子４の振子振動次数を段階的に変更する制御が完了したことにより、エンジンの制御状態を、前述したいわゆる過渡制御状態から使用気筒数が一定のいわゆる通常の制御状態に戻すものである。

したがって、図４に示す制御を実行するように構成した場合には、例えばエンジンの使用気筒数が切り換わるいわゆる過渡状態において、振子４の振子振動次数を段階的に切り換えることができる。すなわち、前述したいわゆる過渡状態では、相対的に高い回転変動次数と相対的に低い回転変動次数とが混在するが、振子振動次数を段階的に切り換えることにより、これらの回転変動次数を吸収もしくは減衰することができる。言い換えれば、この発明に係る振子式ダイナミックダンパ１は、振子の振子長さを段階的に調整することにより、すなわち振子振動次数を段階的に変化させることにより、前述した過渡状態のおける回転部材２の瞬間的な捩り振動や騒音の増大を抑制し、いわゆる滑らかな使用気筒数の切り換えをおこなうことができる。また、段階的に振子振動次数を変化させるので、気筒停止制御が実行されている過渡状態で、その制御がＯＦＦ状態にされた場合であっても、振子４の振子振動次数を応答性よく切り換えることができる。

ここで、上述した制御例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図４に示すステップＳ１を実行する機能的手段が、この発明における気筒数切り換え検出手段に相当し、ステップＳ２ないしステップＳ５を実行する機能的手段が、この発明におけるアクチュエータ制御手段に相当する。

したがって、この発明によれば、振子の振子長さを振子長さ調整機構により調整して、振子の振子振動次数を変化させることにより、一つの振子に異なる複数の振子振動次数を設定することができる。その結果、回転部材の回転変動次数に応じて、その回転変動次数に等しい振子振動次数を設定することができる。また、異なる複数の回転変動次数が混在する場合であっても、複数の振子を設けることにより、各振子ごとに異なる振子振動次数を設定できるので、その各振子振動次数に等しい回転部材の回転変動次数を、すなわち捩り振動次数を吸収もしくは減衰させることができる。

１…振子式ダイナミックダンパ、 ２…回転部材、 ２ａ…回転部材の回転面、 ４…振子、 ５…アクチュエータ、 ６，７…軸部材、 ８，９…リンク。

Claims (5)

1. エンジンによって回転させられる回転部材に、その回転部材の回転変動にともなって揺動する振子が設けられている振子式ダイナミックダンパにおいて、
   前記回転部材の回転変動次数の変化に応じて、前記振子の振子長さを調整する振子長さ調整機構を備えている
   ことを特徴とする振子式ダイナミックダンパ。
2. 前記振子は、少なくとも二つの軸部材と少なくとも二つのリンクとを備え、
   前記振子は、一方の軸部材に設けられた一方のリンクによって前記回転部材に揺動可能に連接され、他方のリンクによって前記一方の軸部材に他方の軸部材が揺動可能に連接されており、
   前記振子長さ調整機構は、前記振子を前記回転部材の回転変動次数の変化に応じて前記軸部材の軸線回りに回転させることにより、前記振子が前記回転部材の回転面に対して平行に揺動する前記振子長さを調整するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の振子式ダイナミックダンパ。
3. 前記振子長さ調整機構は、前記回転部材と一体回転可能にかつ前記回転部材の回転中心軸線上に設けられるとともに、歯車機構を介して複数の前記振子が接続されることを含み、
   前記振子長さ調整機構は、前記回転部材の回転変動次数の変化に応じて、いずれか複数の前記振子を前記歯車機構を介して前記軸部材の軸線回りに回転させることにより、前記いずれか複数の振子が前記回転部材の回転面に対して平行に揺動する前記振子長さを調整するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の振子式ダイナミックダンパ。
4. 前記振子長さ調整機構は、前記回転部材の回転変動次数の変化に応じて、前記振子を前記軸部材の軸線回りに回転させるアクチュエータを含む
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の振子式ダイナミックダンパ。
5. 前記エンジンの運転状態を全筒運転から減筒運転に、あるいは前記減筒運転から前記全筒運転に切り換えることを検出する気筒数切り換え検出手段と、
   前記気筒数切り換え検出手段によって、前記エンジンの運転状態が前記全筒運転から前記減筒運転に、あるいは前記減筒運転から前記全筒運転に切り換えることが検出された場合に、その使用気筒数を切り換える前記エンジンの過渡制御状態で、いずれか複数の前記振子を前記軸部材の軸線回りに回転させて、前記いずれか複数の振子の前記振子長さを調整した後に、他のいずれか複数の前記振子を前記軸部材の軸線回りに回転させて、前記他のいずれか複数の振子の前記振子長さを調整するように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と
   を備えている
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の振子式ダイナミックダンパ。

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