JP2017141867A - 振動低減装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エンドミルなどの切削工具によって転動面がサイクロイド曲線に沿う曲面となるように加工する場合に、切削精度が悪化することを抑制することができる振動低減装置の製造方法を提供する。【解決手段】振動低減装置の製造方法において、前記回転体１の円周方向における前記転動面９の両端部１１，１２のそれぞれに前記切削工具１０の外径より大きい曲率半径の切欠き部１３，１４を形成し、前記切欠き部１３，１４のうちいずれか一方の切欠き部１３と前記転動面９との境界部を切削開始端１１として前記切削工具１０を前記切欠き部のうちいずれか他方の切欠き部１４に送って前記転動面９を切削する。【選択図】図１

Description

この発明は、捩り振動を低減するための振動低減装置の製造方法に関し、特にトルクを受けて回転する回転体に、その回転体に対して相対回転可能な転動体を収容した振動低減装置の製造方法に関するものである。

特許文献１には、円環状の支持部材と、支持部材に等間隔に設けられたガイド穴（転動室）と、ガイド穴の内部に支持部材に対して相対回転可能に保持される質量体（転動体）とを備えた遠心振子式吸振装置（振り子ダンパ）が記載されている。特許文献１の振り子ダンパは、エンジンの出力トルクが入力される回転軸に取り付けられている。そして、回転体が回転方向に振動した場合に、転動体が転動室を揺動することによって、回転軸に生じる捩り振動を抑制する。

特開２０１２−７７８２７号公報

特許文献１に記載された振り子ダンパの転動面は、所定の次数の振動を低減するために、サイクロイド曲線に沿う曲面となるように形成される場合がある。その転動面の加工は、まず、プレス加工などによって回転体の転動室が形成される箇所に孔をあける。その孔の所定の内面にエンドミルなどの切削工具を押し当て、その切削工具をサイクロイド曲線に沿って移動させる。その場合、切削工具を一方向に送って加工を行い、したがって切削工具は前記孔の所定の端部に押し当てて切削を開始し、ついで孔の他方の端部に向けて移動させて加工が終了する。

粗形材に形成される前記孔は、転動面の長さ程度の長い長孔である。したがって、前記切削工具によって転動面を切削加工する場合、削り始めの部位および削り終わりの部位では、転動面に隣接する部位にも切削工具が接触せざるを得ない。そのため、転動面の切削開始部位および切削終了部位では、他の部位と比較して切削量が多くなる。切削量が多くなれば、その分切削抵抗が大きくなり、エンドミルにあっては工具の先端側に掛かるラジアル方向の荷重が大きくなるから、切削工具が撓みやすい。このような撓みは、加工面の精度を低下させるので、従来の加工方法では、転動面が設計上定めたサイクロイド曲線に沿った面にならず、その結果、得られる振動減衰装置の振動減衰特性が悪化し、あるいは所期の振動減衰特性を得られ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って、エンドミルなどの切削工具によって転動面がサイクロイド曲線に沿う曲面となるように加工する場合に、切削精度が悪化することを抑制することができる振動低減装置の製造方法を提供することを目的とするものである。

この発明は、上記の課題を解決するために、トルクを受けて回転する回転体の側面でかつ前記回転体の回転中心から外れた箇所に、前記回転体の円周方向に長い転動室を形成し、前記転動室の内周面のうち転動体が揺動する転動面をサイクロイド曲線に沿った曲面となるように切削工具で切削し、前記転動体を前記転動室に取り付けることによって製造される振動低減装置の製造方法において、前記回転体の円周方向における前記転動面の両端部のそれぞれに前記切削工具の外径より大きい曲率半径の切欠き部を形成し、前記切欠き部のうちいずれか一方の切欠き部と前記転動面との境界部を切削開始端として前記切削工具を前記切欠き部のうちいずれか他方の切欠き部に送って前記転動面を切削することを特徴とするものである。

この発明によれば、転動面をサイクロイド曲線に沿う曲面となるように加工するときに、サイクロイド曲線の加工が開始される部位と、サイクロイド曲線の加工が終了する部位とに、それぞれ切欠き部が形成されている。切欠き部は、サイクロイド曲線を形成するための切削工具の外形より大きい曲率半径で形成されている。そのため、転動面がサイクロイド曲線に沿う曲面となるように加工するときには、まず、切削工具を一方の切欠き部に挿通する。そして、切削工具を一方の切欠き部から他方の切欠き部に向けて円周方向に切削しながら送ることでサイクロイド曲線に沿った曲面に加工される。このような切削加工の開始部と終了部とでは、いわゆる逃げ部である上記の切欠き部が形成されているので、切削工具は転動面として加工する部位に接触し、当該部位に隣接する箇所には接触しない。このような切削状態は、転動面の中間部を切削している状態と同じであり、したがって切削工具に掛かる荷重もしくは切削抵抗は、転動面の全体に亘ってほぼ同じになる。その結果、切削工具の撓みなどの切削の状況が転動面の切削中に特には変化しないことにより、転動面を設計したとおりに高精度に加工することができる。

この発明の実施形態における振り子ダンパの回転体を説明するための図である。 図１に示す振り子ダンパの転動室を拡大して示す拡大図である。 この発明の実施形態における振り子ダンパの転動面をサイクロイド曲線に沿う曲面に加工する際のエンドミルの送りを説明するための図である。

以下、この発明に係る振り子ダンパの製造方法の一例を説明する。図１は、この発明の実施形態における振り子ダンパの回転体に相当するダンパプレート１を示している。振り子ダンパは、円環状に形成されたダンパプレート１と、ダンパプレート１の側面に円周方向に等間隔に設けられ、かつダンパプレート１の円周方向に長い８箇所の転動室２と、転動室２の内周面３にダンパプレート１の回転に対して相対回転可能に保持される図示しない転動体とを備えている。ダンパプレート１の中央には、図示しない回転軸などが挿通される貫通孔４があけられている。また、貫通孔４を挿通した回転軸は、ダンパプレート１と一体回転可能に係合される。すなわち、ダンパプレート１は、回転軸からトルクを受けて貫通孔４の中心を回転中心として回転するように構成されている。なお、振り子ダンパは、例えばトルクコンバータの内部、または動力源、例えばエンジンの出力軸と変速機等の入力軸との間、あるいはハイブリッド車両においてはエンジンの出力軸とモータ・ジェネレータの回転軸との間に設けられる。

図１に示すように、転動室２は、ダンパプレート１の回転中心から外れた箇所に形成されている。また、転動室２は、ダンパプレート１の回転方向、つまり円周方向に長く形成されている。さらに、図２に示すように、転動室２は、内周面３のうち、半径方向外側の第１内周面５が半径方向内側の第２内周面６より円周方向で長く形成されている。図２に示すように、第２内周面６は、円周方向の中央近傍が半径方向外側に突出した突出部７を備えている。突出部７は、転動室２に収容される転動体が転動したときに、転動体と各内周面５，６との間に半径方向でガタつきが生じることを抑制するために形成されている。

この発明の実施形態における第１内周面５は、転動体が転動する面であり、かつその形状がサイクロイド曲線に沿った曲面となるように形成された転動面９を備えている。図３に示すように、転動面９は、例えばエンドミル１０などの切削工具によって形成される。また、転動面９には、ダンパプレート１の円周方向における両端部、具体的には、転動面９の開始部位１１および終了部位１２の円周方向における外側には、それぞれダンパプレート１の軸線方向に貫通した円弧状の切欠き部１３，１４がそれぞれ形成されている。

各切欠き部１３，１４は、転動面９の開始部位１１側の第１切欠き部１３と、転動面９の終了部位１２側の第２切欠き部１４とによって構成されている。各切欠き部１３，１４は、転動面９の開始部位１１あるいは終了部位１２と接する、あるいは重なる位置に形成されている。また、各切欠き部１３，１４は、いわゆるＲ形状を有し、エンドミル１０の外形より大きい曲率半径（エンドミル１０の外径より大きい内径）で形成されている。言い換えれば、各切欠き部１３，１４は、エンドミル１０を挿通できるとともに、そのエンドミル１０が転動面９の開始部位１１に接触できるように形成されている。このように構成された振り子ダンパは、ダンパプレート１が回転方向に振動した場合に、ダンパプレート１に対して転動面９を転動しながら相対回転する転動体の慣性力によって、回転軸に生じる捩り振動を抑制することができる。

つぎに、振り子ダンパのダンパプレート１における転動室２の転動面９をサイクロイド曲線に沿った曲面となるように形成する方法について説明する。まず、ダンパプレート１は、円環状の部材に対して転動室２を設ける位置に、プレス加工により孔があけられる。図１に示すように、この実施形態では、転動室２は８箇所に設けられているため、上記の孔もそれぞれ該当する８箇所に設けられる。なお、貫通孔４は、上記のように予め設けられていてもよいし、転動室２と同様に、プレス加工によってダンパプレート１の中央に孔をあけることによって形成されていてもよい。

転動室２は、上記の孔があけられた後に、各切欠き部１３，１４が形成される。上述したように、各切欠き部１３，１４は、転動面９をサイクロイド曲線に沿った曲面となるように形成するときに用いられるエンドミル１０の外径よりも大きい曲率半径で形成されている。そのため、各切欠き部１３，１４を形成するときには、例えば転動面９を形成するときのエンドミル１０の外径より大きい曲率半径を有する切削工具が用いられる。その切削工具により、図３に示すように、第１切欠き部１３が、転動面９の開始部位１１に達する、あるいは接するように形成されている。また、図示はしないが、第２切欠き部１４も、転動面９の終了部位１２に接するように形成されている。言い換えれば、各切欠き部１３，１４は、転動面９の開始部位１１または終了部位１２に円周方向で隣接する箇所を切削するように形成されている。このように、各切欠き部１３，１４は、転動面９の開始部位１１および終了部位１２の円周方向における外側であって、かつ転動面９の開始部位１１および終了部位１２に接する、あるいは交点を有するように形成される。

上記のように各切欠き部１３，１４を形成したら、第１内周面５の転動面９がサイクロイド曲線に沿った曲面となるように形成する。転動面９は、一方の切欠き部１３と転動面９との境界部であって、切削の開始端である開始部位１１から終了部位１２に向けてサイクロイド曲線に沿ってエンドミル１０を送ることにより切削されて形成される。

この発明における実施形態では、各切欠き部１３，１４が形成されているため、転動面９がサイクロイド曲線となるように形成するときには、まず、第１切欠き部１３にエンドミル１０を挿通させる。そして、第１切欠き部１３から終了部位１２、つまり第２切欠き部１４まで、エンドミル１０をサイクロイド曲線の軌跡となるように送る。すなわち、転動面９は、第１切欠き部１３にエンドミル１０を挿通した後、ダンパプレート１の円周方向に向けてエンドミル１０を送る、つまりエンドミル１０で切削することにより形成される。したがって、エンドミル１０が開始部位１１の切削を開始したときに接触する面積は、開始部位１１の第１切欠き部１３と円周方向で隣接する領域１５のみである。すなわち、各切欠き部１３，１４が上記のように形成されているため、エンドミル１０は、転動面９として加工する部位に接触し、当該部位に隣接する箇所には接触しない。このように転動面９を形成したら、転動室２に転動体を取り付けることによって振り子ダンパの製造が完了する。なお、図示はしないが、転動体は、ダンパプレート１の外側から取り付けられるカバーや、あるいは断面Ｈ字状の転動体が取り付けられることにより、転動室２に保持される。

この構成によれば、第１内周面５のうち、転動面９の開始部位１１と、終了部位１２とに、それぞれ切欠き部１３，１４が形成されている。また、各切欠き部１３，１４は、転動面９を形成するためのエンドミル１０の外径より大きい曲率半径で形成されている。そのため、上述したように、転動面９がサイクロイド曲線となるように切削するときには、エンドミル１０を第１切欠き部１３に挿通し、エンドミル１０を第１切欠き部１３から第２切欠き部１４に向けて円周方向に切削しながら動かすことでサイクロイド曲線に沿った曲面に加工される。このような切削加工の開始部位１１と終了部位１２とでは、いわゆる逃げ部である上記の切欠き部１３，１４が形成されているので、エンドミル１０は転動面９として加工する部位に接触し、当該部位に隣接する箇所には接触しない。このような切削状態は、転動面９の中間部を切削している状態と同じであり、したがってエンドミル１０に掛かる荷重もしくは切削抵抗は、転動面９の全体に亘ってほぼ同じになる。その結果、エンドミル１０の撓みなどの切削の状況が転動面９の切削中に特には変化しないことにより、転動面９を設計したとおりに高精度に加工することができる。

１…ダンパプレート（回転体）、 ２…転動室、 ３…内周面、 ５…第１内周面、 ６…第２内周面、 ９…転動面、 １０…エンドミル（切削工具）、 １１…開始部位（境界部）、 １２…終了部位、 １３…第１切欠き部、 １４…第２切欠き部。

Claims (1)

1. トルクを受けて回転する回転体の側面でかつ前記回転体の回転中心から外れた箇所に、前記回転体の円周方向に長い転動室を形成し、前記転動室の内周面のうち転動体が揺動する転動面をサイクロイド曲線に沿った曲面となるように切削工具で切削し、前記転動体を前記転動室に取り付けることによって製造される振動低減装置の製造方法において、
   前記回転体の円周方向における前記転動面の両端部のそれぞれに前記切削工具の外径より大きい曲率半径の切欠き部を形成し、
   前記切欠き部のうちいずれか一方の切欠き部と前記転動面との境界部を切削開始端として前記切削工具を前記切欠き部のうちいずれか他方の切欠き部に送って前記転動面を切削する
   ことを特徴とする振動低減装置の製造方法。

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