JP2014219031A - 捩り振動減衰装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の分割体によって回転体を構成するとしても、必要十分な大きさの収容室を確保す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体１の外周部に収容室３が形成され、その収容室３の内部に回転体１が回転している状態でトルクが変動することによって回転体１の回転方向に往復動する転動体５が収容されている捩り振動減衰装置において、回転体１は、回転体１の回転方向に分割された複数の分割体２によって構成され、収容室３は、回転体１の回転方向で隣接する分割体２同士によって構成されている。この発明では、隣接する分割体２同士によって収容室３を形成するため、分割体に形成されるスポーク部が１つになり、その分、円周方向に収容室３を大きくできる。【選択図】図１

Description

この発明は、トルクを受けて回転する回転体の捩り振動を減衰するための装置に関し、特に、慣性質量体の往復運動もしくは振子運動により捩り振動を減衰するように構成された捩り振動減衰装置に関するものである。

この種の装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された捩り振動減衰装置は、エンジンのクランクシャフトに装着される装着部材と、弾性変形可能な連結部材と、その連結部材を介して装着部材に取り付けられる複数の分割筐体とを備えている。それらの分割筐体毎に収容室が形成されており、各収容室の内周面には転動面が形成されている。各収容室毎に転動部材が収容されており、その転動部材は遠心力によって転動面に押し付けられかつ分割筐体に入力されるトルクが変動することによって転動面上を往復動するように構成されている。

また特許文献２に記載された捩り振動減衰装置は、エンジンのクランクシャフトに取り付けたフライホイールに有底円筒形状の転動室が形成され、その転動室内に転動自在にダンパマスが収容されて構成されている。上記のフライホイールにおける転動室の開口部側にカバーが設けられており、そのカバーによって転動室の開口部が覆われている。

特開２０１０−１９０２７７号公報 特開平６−２７４０号公報

特許文献１に記載された装置では、隣接する分割筐体の間に隙間を設けることができるので、特許文献２に記載された装置に比較して、材料コストを削減できる可能性がある。また、特許文献１に記載された装置では、分割筐体毎に収容室を形成するのでその収容室の両側にスポーク部が形成される。上記の収容室を例えばプレス加工によって形成するとすれば、分割筐体の回転方向でのスポーク部の幅、いわゆる棧幅は、一般的に分割筐体の板厚の増大に伴って大きくなる。そのため、特許文献１に記載された構成では、分割筐体の板厚に応じた必要十分な棧幅を確保すると、収容室が小さくなってしまい、転動部材の転動に必要十分な転動面を確保できず、また、収容室に収容可能な転動部材も小さくなってしまう可能性がある。その結果、所望の振動減衰能を得ることができない可能性があった。

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、複数の分割体によって回転体を構成するとしても、必要十分な大きさの収容室を確保す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。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、トルクを受けて回転する回転体の外周部に収容室が形成され、その収容室の内部に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って前記回転体の回転方向に往復動する転動体が収容されている捩り振動減衰装置において、前記回転体は、前記回転体の回転方向に分割された複数の分割体によって構成され、前記収容室は、前記回転体の回転方向で隣接する分割体同士によって構成さ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、前記隣接する分割体同士の間に緩衝材が設けられていることを特徴とする捩り振動減衰装置である。

さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記収容室の内壁面のうち前記回転体の半径方向で外側の内壁面に前記回転体と共に回転することによる遠心力で前記転動体が接触させられかつ前記トルクが変動することによって前記転動体が前記回転体の回転方向に往復動する転動面が形成されており、その転動面は、前記収容室を構成している前記隣接する分割体のうちいずれか一方の分割体に形成されており、前記転動室の内壁面のうち前記回転体の半径方向で内側の内壁面が、前記収容室を構成している前記隣接する分割体のうちいずれか他方の分割体に形成されていることを特徴とする捩り振動減衰装置である。

請求項１の発明によれば、回転体を構成する複数の分割体のうち、回転体の円周方向で隣接する分割体同士によって収容室が形成されている。つまり各分割体には、前記円周方向で正回転方向に開口した収容室の一部と、回転体の逆回転方向に開口しており上述した収容室の残りの部分に相当する部分とが形成されている。その分割体の構成についてより具体的に説明すると、各分割体毎に収容室を形成する場合には、その収容室を挟んで両側にいわゆるスポーク部がそれぞれ形成される。上述した収容室をプレス加工によって形成するとすれば、前記円周方向でのスポーク部の幅あるいは長さは、一般的に、分割体の板厚の増大に伴って増大する。これに対して、この発明では、隣接する分割体同士によって収容室を形成するため、上述したスポーク部が分割体毎に１つ形成される。そのため、この発明によれば、分割体に形成されるスポーク部が少なくなるので、前記円周方向に収容室を大きく形成することができる。そしてこれにより収容室内に、転動体の往復動に必要十分な転動面を確保することができる。また言い換えれば、分割体における無駄肉を少なくすることができるので、その分、材料コストを削減することが可能になる。さらに、プレス加工によって上記の分割体を形成するとしても、各収容室が大きいので、プレス加工をしやすくすることができる。そして、隣接する分割体同士によって収容室を形成するので、その内部に転動体を組み付けやすくすることができる。

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、隣接する分割体同士の間に緩衝材が設けられるため、例えば、回転体と共に回転する転動体に生じる遠心力が小さいことにより転動体が収容室の内部で自由に運動してその周辺部材と衝突することによる異音や振動の発生を防止もしくは抑制することができる。上記の遠心力が小さい場合とは、例えば、回転体が回転し始めたり、停止する前などの回転体の回転数が低い場合である。

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、隣接する分割体のうちいずれか一方の分割体に転動面が形成され、いずれか他方の分割体に収容室の内壁面のうち回転体の半径方向で内側の内壁面すなわち転動面に対向する内壁面が形成されている。つまり、各分割体に形成される収容室の開口部を大きくすることができる。そのため、各収容室内において、回転体の半径方向に転動体が移動可能なスペースを小さくしたとしても、上記の開口部が大きいので、転動体を組み付けやすくすることができる。

この発明に係る捩り振動減衰装置における回転体の一例を説明するための部分的な正面図である。 この発明に係る捩り振動減衰装置における回転体の他の例を説明するための部分的な正面図である。 この発明に係る捩り振動減衰装置における回転体の更に他の例を説明するための部分的な正面図である。

次に、この発明をより具体的に説明する。図１は、この発明に係る捩り振動減衰装置における回転体の一例を説明するための部分的な正面図である。回転体１は一例として、その円周方向に複数の分割体２を組み合わせて構成される円板状の部材であって、図示しないエンジンのクランクシャフトや変速機の回転軸などの回転軸に一体回転可能に連結されている。回転体１の外周側の部分に複数の収容室３が円周方向に一定の間隔を空けて形成されている。これらの収容室３は、図１に示すように、回転体１の円周方向に隣接する分割体２同士によって扇状に湾曲した中空状に形成されており、その内壁面のうち、回転体１の半径方向で外周側の内壁面に転動面４が形成されている。その転動面４は完全な円弧面である必要はなく、曲率中心もしくは瞬間中心が連続的に変化している曲面であってよい。その収容室３の内部に転動体５が転動可能に収容されている。

各分割体２は回転体１の半径方向に延びたスポーク部６を有しており、回転体１の円周方向でのスポーク部６の幅すなわち棧幅は、分割体２の板厚に応じた幅あるいは長さになっている。例えば、分割体２に収容部３をプレス加工によって形成する場合には、上記の棧幅は、分割体２の板厚とほぼ同じ程度に形成されている。図１に示す例では、そのスポーク部６を挟んで図１での右側の部分に、収容室３が偏って形成されている。つまり、分割体２におけるスポーク部６を挟んで図１での右側に、転動面４を有している収容室３の主要部３Ａが形成され、スポーク部６を挟んで図１での左側に、主要部３Ａの開口部３Ｂを閉じるように、上記の主要部３Ａに組み合わされる蓋部３Ｃが形成されている。そのため、分割体２は、回転体１の円周方向でスポーク部６を挟んで非対称になっている。

上述した主要部３Ａの構成について説明すると、分割体２のスポーク部６における回転体１の半径方向で外側の部分から転動面４が円周方向に延びて形成され、その端部に、回転体１の半径方向で蓋部３Ｃの外側部分に組み合わされる階段状の段部７が形成されている。また、分割体２のスポーク部６における回転体１の半径方向で内側の部分から、転動面４に対向する収容室３の内壁面８が円周方向に延びて形成されている。この内壁面８を、以下の説明では対向面８と記す。さらに、その対向面８の途中から回転体１の半径方向で内側に傾斜した傾斜面９が形成されている。その傾斜面９は、蓋部３Ｃの回転体１の半径方向で内側部分に形成された係合面１０に係合するようになっている。

また蓋部３Ｃの構成について説明すると、分割体２のスポーク部６を挟んで図１での左側の部分が湾曲した形状に形成されており、その湾曲面が収容室３の内壁面の一部を構成している。蓋部３Ｃにおける回転体１の半径方向で外側の部分に上述した段部７に組み合わされる段部１１が形成されている。蓋部３Ｃにおける回転体１の半径方向で内側の部分には、上述した傾斜面９に係合する係合面１０が形成されている。

各段部７，１１は、主要部３Ａに対し、これに組み合わされる蓋部３Ｃが回転体１の半径方向で外側に配置されるように構成されている。つまり、転動体５の遠心力が転動面４に作用して転動面４が回転体１の半径方向で外側に変位するとしても、その転動面４を有する主要部３Ａを、これに隣接する分割体２の蓋部３Ｃによって支えることにより、転動面４の半径方向で外側に向けた変位を防止もしくは抑制するように構成されている。

上記の転動体５は、図１に示す例では分割体２の板厚より僅かに長い支持軸５ａの両端部に、その支持軸５ａの外径より大きい外径の円板部５ｂを設けて構成されており、その断面形状が「Ｈ」形を成している。そのため、上記の支持軸５ａの外周面が、遠心力によって転動面４に押し付けられる。そして、回転体１に入力されるトルクが変動すると、そのトルクの変動によって転動面４に押し付けられた転動体５が転動面４上を往復動する。

したがって、図１に示す構成の捩り振動減衰装置では、収容室３は隣接する分割体２同士を組み合わせて形成されるため、主要部３Ａの開口部３Ｂからその内部に転動体５を挿入することができ、これにより回転体１に対する転動体５の組み付け性を向上させることができる。例えば、転動面４と対向面８との間を狭くしたとしても、つまりいわゆるガタ詰めを行ったとしても、上記の開口部３Ｂから収容室３内に比較的容易に転動体５を挿入することができる。また、従来、分割体毎に収容室を形成する場合においては、収容室を挟んでその両側にスポーク部が形成されることになるが、この発明では、隣接する分割体２同士を組み合わせて収容室３を形成するため、各分割体２に形成されるスポーク部６を１つにすることができる。そのため、従来に比較して収容室３を円周方向に大きくすることができる。そしてこれにより、収容室３の内部に転動体５の往復動に対して必要十分な長さの転動面４を確保することができるので、所望の振動減衰能を得ることができる。さらに、主要部３Ａをこれに隣接する分割体２の蓋部３Ｃによって支えるように構成しているため、転動体５の遠心力によって転動面４が半径方向で外側に向けて変位することを防止もしくは抑制することができる。

そして上述したように、分割体２に形成されるスポーク部６を１つにすることにより、従来に比較して回転体１の円周方向にスペースを確保することができるため、そのスペースに、例えば回転体１の回転数が低い場合に転動体５を回転体１に一体的に固定する機能を有する部材や機構などを設けることも可能になる。つまり転動体５の遠心力が小さいことにより転動体５が不規則に運動して、収容室３の内壁面に衝突して異音や振動を発生することを防止もしくは抑制することができる。なお、回転体１の回転数が低い場合とは、エンジンが回転し始めた場合や、その回転が停止する直前などであって、より具体的にはエンジン回転数がアイドリング回転数程度の場合である。そのアイドリング回転数とは、エンジンが仕事をしていない状態でかつ自立して回転することが可能な回転数である。

図２は、この発明に係る捩り振動減衰装置における回転体の他の例を説明するための部分的な正面図であって、ここに示す例は、組み合わされる分割体２同士の間に、具体的には、段部７と段部１１との間、および、傾斜面９と係合面１０との間に緩衝部材１２をそれぞれ設けた例である。その緩衝材１２は、例えば弾性変形可能な部材によって構成することができる。したがって、図２に示す構成の捩り振動減衰装置では、上述した回転体１の回転数が低い場合に、転動体５が不規則に運動して収容室３の内壁面に衝突したとしても、その衝突や、その衝突によって生じる振動を緩衝材１２によって吸収もしくは減衰することができる。またこれにより上記の衝突に起因する異音の発生を防止もしくは抑制することが可能になる。

図３は、この発明に係る捩り振動減衰装置における回転体の更に他の例を説明するための部分的な正面図であって、ここに示す例は、図１に示す例よりも、主要部３Ａにおける開口部３Ｂを大きく形成した例である。具体的に説明すると、図３に示すように、主要部３Ａにおける回転体１の半径方向で内側の部分であって、対向面８におけるスポーク部６側の端部から傾斜面９が形成されており、その傾斜面９に係合する係合面１０が蓋部３Ｃにおける回転体１の半径方向で内側の部分に形成されている。すなわち、転動面４のほとんどの部分が主要部３Ａに形成され、対向面８のほとんどの部分が蓋部３Ｃに形成される。したがって、図３に示す構成の捩り振動減衰装置では、図１に示す例よりも主要部３Ａにおける開口部３Ｂが大きく形成される。そのため、回転体１に対する転動体５の組み付け性を更に向上させることができる。なお、図３に示す例においても、段部７と段部１１との間、および、傾斜面９と係合面１０との間に緩衝部材１２を設ければ、図２に示す例と同様に、転動体５が収容室３の内壁面に衝突することによる振動や異音を防止もしくは抑制することができる。

１…回転体、 ２…分割体、 ３…収容室、 ５…転動体。

Claims (3)

1. トルクを受けて回転する回転体の外周部に収容室が形成され、その収容室の内部に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って前記回転体の回転方向に往復動する転動体が収容されている捩り振動減衰装置において、
   前記回転体は、前記回転体の回転方向に分割された複数の分割体によって構成され、
   前記収容室は、前記回転体の回転方向で隣接する分割体同士によって構成されている
   ことを特徴とする捩り振動減衰装置。
2. 前記隣接する分割体同士の間に緩衝材が設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の捩り振動減衰装置。
3. 前記収容室の内壁面のうち前記回転体の半径方向で外側の内壁面に前記回転体と共に回転することによる遠心力で前記転動体が接触させられかつ前記トルクが変動することによって前記転動体が前記回転体の回転方向に往復動する転動面が形成されており、
   その転動面は、前記収容室を構成している前記隣接する分割体のうちいずれか一方の分割体に形成されており、
   前記転動室の内壁面のうち前記回転体の半径方向で内側の内壁面が、前記収容室を構成している前記隣接する分割体のうちいずれか他方の分割体に形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の捩り振動減衰装置。

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