JP6071919B2 - 遠心振子式制振装置 - Google Patents

Description

本発明は、遠心振子式制振装置に関する。

従来、駆動源からの出力の変動が駆動系に伝達されるのを抑制するために、遠心振子式制振装置が用いられている。例えば、駆動源からの出力により軸線周りに回転自在な支持体と、軸線を中心とする周方向に間隔を存して配設された複数の慣性質量体と、慣性質量体を支持体に対し軸線と垂直な方向に沿って移動自在に支持する支持手段と、隣接する慣性質量体の対向する端部を連結するチェーンリンクとを備える遠心振子式制振装置が提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載された制振装置では、チェーンリンクを用いて隣接する慣性質量体の対向する端部を連結するので、駆動源からの動力が伝達されるときに、チェーンリンクにより周方向に連結しているすべての慣性質量体とチェーンリンクの同期相対運動が行われ、これにより回転振動が吸収されることになる。

特許第３２２１８６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された制振装置では、駆動源からの動力が伝達されるときに、チェーンリンクの摺動抵抗により遠心振子式制振装置の制振性能が低下する。また、慣性質量体に、チェーンリンクと連結するための回転軸又は軸受を設ける必要があり、遠心振子式制振装置を構成する部品の簡素化を図るのが困難である。

また、特許文献１に記載された制振装置では、周方向に連結しているチェーンリンク及び慣性質量体から構成されるユニットの周方向長さを可変させるために、慣性質量体の隣り合う一箇所は、チェーンリンクによって連結されていない。このため、チェーンリンクによって連結されていない慣性質量体の箇所では完全な同期相対運動が行われず、遠心振子式制振装置の制振性能が低下する。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、制振性能を向上させるとともに、簡素化を図る遠心振子式制振装置を提供することを目的とする。

本発明は、駆動源からの出力により軸線を中心とする周方向に回転自在な支持体と、前記周方向に間隔を存して配設された複数の慣性質量体と、前記慣性質量体を前記支持体に対し前記軸線と垂直な方向に沿って移動自在に支持する支持手段とを備える遠心振子式制振装置であって、隣接する前記慣性質量体の間に、隣接する前記慣性質量体の対向する端部をそれぞれ収容する凹部を有する収容手段が配設され、前記支持手段は、前記駆動源からの出力の変動が増大するに従い、前記慣性質量体を前記軸線を中心とする径方向において前記軸線側に移動するように支持し、前記収容手段は、前記駆動源からの出力の変動がないとき、前記凹部の底面と前記端部の前記底面を臨む端面との間に間隙を形成し、前記駆動源からの出力の変動が増大するに従い、前記間隙の総和が減少することを特徴とする。

本発明によれば、隣接する慣性質量体の間に配設された収容手段の凹部に、隣接する慣性質量体の対向する端部が収容されることにより、隣接する慣性質量体の端部が前記収容手段を介して互いに係合する。

駆動源からの出力の変動が増大するに従い、慣性質量体は、軸線を中心とする径方向において軸線側に移動するように支持されているので、隣接する慣性質量体の間の隙間が小さくなる。駆動源からの出力の変動がないときは、収容手段の凹部の底面と端部の底面を臨む端面との間に間隙を形成する。そして、駆動源からの出力の変動が増大するに従い、間隙の総和が減少し、隣接する慣性質量体の端部が、収容手段を介して相対移動可能に係合するので、完全な同期運動が実現される。これにより、従来の制振装置においてチェーンリンクの摺動抵抗により制振性能が低下するという問題を解決して、制振性能が向上することができる。

さらに、慣性質量体に、チェーンリンクと連結するための回転軸又は軸受を設ける必要がなくなり、これにより遠心振子式制振装置を構成する部品の簡素化を図ることができる。

さらに、慣性質量体の隣り合うすべての箇所において収容手段を介して係合されているので、すべての慣性質量体と収容手段の完全な同期相対運動が行われ、遠心振子式制振装置の制振性能が低下されるのを抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、制振性能を向上させるとともに、簡素化を図る遠心振子式制振装置が提供される。

本発明の遠心振子式制振装置において、前記支持手段は、前記支持体に設けられ略前記周方向に沿って延びながら前記軸線までの距離が変化するように湾曲している第１曲線軌道と、前記慣性質量体に設けられ略前記周方向に沿って延びながら前記第１曲線軌道と逆方向に湾曲している第２曲線軌道と、前記第１曲線軌道及び前記第２曲線軌道に挿通された状態で前記第１曲線軌道及び前記第２曲線軌道の延び方向に沿って移動自在な転動体とを含んで構成され、前記駆動源からの出力の変動が増大して、前記凹部の底面に前記端部の前記底面を臨む端面が当接したとき、前記転動体は、前記第１曲線軌道及び前記第２曲線軌道の端部と当接しないように構成されていることが好ましい。

これにより、駆動源からの出力の変動が増大して、凹部の底面と端部の底面を臨む端面とが当接したとき、転動体が第１曲線軌道及び第２曲線軌道の端部と当接していないので、転動体と支持体或いは慣性質量体との衝突及びその衝突による騒音の発生を抑制することができる。

また、前記収容手段は、弾性材で構成されることが好ましい。これにより、回転振動が吸収されやすくなる。

駆動源からの出力の変動がないときの本発明の実施形態に係る遠心振子式制振装置を示す正面図。 駆動源からの時計回りの出力の変動が最大となるときの本発明の実施形態に係る遠心振子式制振装置を示す正面図。 支持体の正面図。 １つの慣性質量体の正面図。 隣接する慣性質量体を係合するキャップを拡大して示す正面図。 駆動源からの出力の変動が増大されるときの慣性質量体及びキャップの動きを示す状態図。 遠心振子式制振装置を構成する一部を拡大して示す断面図。

以下、本発明の実施形態に係る遠心振子式制振装置を説明する。

図１及び図２に示すように、実施形態に係る遠心振子式制振装置１は、図示しない駆動源からの出力により軸線Ｏを中心とする周方向に回転自在な支持体２と、周方向に間隔を存して配設された複数の慣性質量体３と、慣性質量体３を支持体２に対し軸線Ｏと垂直な方向に沿って移動自在に支持する支持手段４と、隣接する慣性質量体３を係合するための複数のキャップ５とを備える。

図３に示すように、支持体２は、軸線Ｏを中心とする円板で形成され、図示しない保持手段により軸線Ｏを中心とする周方向に回転自在に保持されている。また、支持体２は、周方向に間隔を存して設けられた複数の第１曲線軌道２１を備える。この実施形態では、第１曲線軌道２１は、６つを有し、後述する支持手段４を構成する一部である。

第１曲線軌道２１は、周方向に沿って延びながら軸線Ｏまでの距離が変化するように湾曲している。詳細には、第１曲線軌道２１は、その中央位置２１１において軸線Ｏまでの距離が最大となり、両端部２１２，２１３に向かうほど軸線Ｏまでの距離が減少するように形成されている。さらに、第１曲線軌道２１は、中央位置２１１を基準として左右非対称となっている。

図４に示すように、慣性質量体３は、軸線Ｏの周方向に沿って延び、軸線Ｏを中心とする径方向において一定の幅を有する複数の略円弧状部材を形成している。この実施形態では、慣性質量体３は、３つを有し、周方向に間隔を存して配設されている。各慣性質量体３は、その両端に形成された端部３１と、周方向に間隔を存して設けられた２つの第２曲線軌道３２とを備える。第２曲線軌道３２は、後述する支持手段４を構成する一部である。

第２曲線軌道３２は、周方向に沿って延びながら第１曲線軌道２１と逆方向に湾曲している。詳細には、第２曲線軌道３２は、その中央位置３２１において軸線Ｏまでの距離が最小となり、両端部３２２，３２３に向かうほど軸線Ｏまでの距離が増大するように形成されている。さらに、第２曲線軌道３２は、中央位置３２１を基準として左右非対称となっている。

支持手段４は、支持体２の第１曲線軌道２１と、慣性質量体３の第２曲線軌道３２と、第１曲線軌道２１及び第２曲線軌道３２に挿通された状態で第１曲線軌道２１及び第２曲線軌道３２の延び方向に沿って移動自在なピン６とからなる。

ピン６は、６つを有している。各ピン６は、１つの第１曲線軌道２１及び１つの第２曲線軌道３２に転動可能に挿通されている。即ち、１つのピン６は、１つの第１曲線軌道２１及び１つの第２曲線軌道３２に対応している。

このように、慣性質量体３は、ピン６を第１曲線軌道２１及び第２曲線軌道３２の交差部に挿通することにより支持体２に対し軸線Ｏと垂直な方向に沿って移動自在に支持されている。

キャップ５は、慣性質量体３の数に対応して３つ有する。そして、各キャップ５は、それぞれ隣接する慣性質量体３の間に配設されている。図５に示すように、キャップ５は、Ｈ型状をなし、隣接する慣性質量体３の端部３１をそれぞれ収容する２つの凹部５１を備える。なお、キャップ５は、弾性材で構成されることが好ましい。

凹部５１は、径方向に伸びる底面５１１と、底面５１１と直交な内側面５１２とを備える。端部３１の外側面３１１は、凹部５１の内側面５１２を摺動自在に形成されている。また、端部３１の底面５１１を臨む端面３１２は、底面５１１と平行にして径方向に伸びるように形成されている。キャップ５は、慣性質量体３の端部３１を凹部５１に収容するように、隣接する慣性質量体３を係合している。互いに係合されている慣性質量体３及びキャップ５は、略環状をなしている。

図１に示すように、駆動源からの出力の変動がないとき、ピン６は、それぞれ第１曲線軌道２１の中央位置２１１及び第２曲線軌道３２の中央位置３２１に位置している。このため、慣性質量体３は、径方向において軸線Ｏから最も離間する位置に配設されている。このとき、キャップ５の凹部５１の底面５１１と慣性質量体３の端部３１の底面５１１を臨む端面３１２との間に間隙が形成されている。なお、各間隙の総和が最大となる。

駆動源からの時計回りの出力の変動が増大するに従い、ピン６は、それぞれ第１曲線軌道２１の中央位置２１１よりも時計回り側及び第２曲線軌道３２の中央位置３２１よりも反時計回り側に位置するように移動される。このため、図６に示すように、慣性質量体３は、支持体２に対し時計回り側に回転しながら、径方向において軸線Ｏ側に移動している。同時に、慣性質量体３の径方向への移動に伴いキャップ５も径方向において軸線Ｏ側に移動している。すなわち、慣性質量体３及びキャップ５が、破線で表される状態から実線で表される状態へ変化していく。このとき、キャップ５の凹部５１の底面５１１と時計回り側の端部３１の底面５１１を臨む端面３１２との間に形成された間隙が漸次減少する。なお、互いに係合している慣性質量体３及びキャップ５で形成された略環状の径は、慣性質量体３及びキャップ５の径方向への移動により漸次減少するので、各間隙の総和が減少する。

駆動源からの時計回りの出力の変動が増大して、キャップ５の凹部５１の底面５１１と時計回り側の端部３１の底面５１１を臨む端面３１２との間に形成された間隙が完全に無くなり、キャップ５の凹部５１の底面５１１に時計回り側の端部３１の底面５１１を臨む端面３１２が当接したとき、ピン６が、それぞれ第１曲線軌道２１の時計回りの端部２１２及び第２曲線軌道３２の反時計回りの端部３２３に当接していない。

その後、駆動源からの時計回りの出力の変動がさらに増大すると、周方向において時計回り側の端部３１がキャップ５を押し付けることにより、キャップ５は反時計回り側の端部３１側に移動するので、キャップ５の凹部５１の底面５１１と反時計回り側の端部３１の底面５１１を臨む面３１２との間に形成された間隙が漸次減少し、最後にキャップ５の凹部５１の底面５１１が、反時計回り側の端部３１の底面５１１を臨む端面３１２に当接することになる。従って、各間隙の総和がゼロとなる。このとき、ピン６は、それぞれ第１曲線軌道２１の時計回りの端部２１２及び第２曲線軌道３２の反時計回りの端部３２３に当接していない。

図２に示すように、駆動源からの時計回りの出力の変動が最大となるとき、ピン６が、それぞれ第１曲線軌道２１の時計回りの端部２１２及び第２曲線軌道３２の反時計回りの端部３２３に当接している。このとき、キャップ５は、その凹部５１の底面５１１が端部３１の底面５１１を臨む端面３１２によって押圧されることで、弾性変形する。このため、ピン６と第１曲線軌道２１の時計回りの端部２１２或いは第２曲線軌道３２の反時計回りの端部３２３との衝突及びその衝突による騒音の発生を確実に抑制することができる。

なお、図２乃至図６に示すように、ピン６が、それぞれ第１曲線軌道２１の時計回りの端部２１２及び第２曲線軌道３２の反時計回りの端部３２３に当接したとき、慣性質量体３は、径方向において軸線Ｏに最も接近する位置に移動している。

その後、駆動源からの時計回りの出力の変動が減少するに従い、ピン６は、それぞれ第１曲線軌道２１の中央位置２１１及び第２曲線軌道３２の中央位置３２１に位置するように移動される。このため、慣性質量体３は、支持体２に対し反時計回り側に回転しながら、外径方向に移動している。同時に、慣性質量体３の外径方向への移動に伴いキャップ５も外径方向に移動している。このとき、キャップ５の凹部５１の底面５１１と端部３１の底面５１１を臨む端面３１２との間に形成された間隙が漸次増大する。なお、互いに係合している慣性質量体３及びキャップ５で形成された略環状の径は、慣性質量体３及びキャップ５の外径方向への移動により漸次増大するので、各間隙の総和が増大する。

また、駆動源からの出力の変動が反時計回りとなった場合には、支持体２、慣性質量体３及びピン６の動きは、駆動源からの出力の変動が時計回りとなった場合と逆方向となる。このように方向が反対となる以外、動作は同じであるので、詳細な説明を省略する。

なお、図７に示すように、慣性質量体３は、支持体２の両面を挟むように、表裏２つによって形成されてもよい。この場合、ピン６が第１曲線軌道２１及び第２曲線軌道３２から抜けないように、ピン６の両端にはこれよりも径が大きい円形の大径部（図示省略）がねじ締めにより固定されている。

このように、複数の慣性質量体３は、隣接する慣性質量体３の間に配設されたキャップ５を介して互いに係合することにより、完全な同期運動が実現され、遠心振子式制振装置の制振性能が向上される。また、慣性質量体３に、チェーンリンクと連結するための回転軸又は軸受を設ける必要がなくなり、これにより遠心振子式制振装置を構成する部品の簡素化を図ることができる。

１…遠心振子式制振装置、２…支持体、３…慣性質量体、４…支持手段、５…キャップ（収容手段）、６…ピン（転動体、支持手段）、２１…第１曲線軌道（支持手段）、３１…慣性質量体の端部、３２…第２曲線軌道（支持手段）、５１…凹部、２１１…第１曲線軌道の中央位置、２１２…第１曲線軌道の時計回りの端部、２１３…第１曲線軌道の反時計回りの端部、３１１…外側面、３１２…端面、３２１…第２曲線軌道の中央位置、３２２…第２曲線軌道の時計回りの端部、３２３…第２曲線軌道の反時計回りの端部、５１１…底面、５１２…内側面、Ｏ…軸線。

Claims (3)

1. 駆動源からの出力により軸線を中心とする周方向に回転自在な支持体と、
   前記周方向に間隔を存して配設された複数の慣性質量体と、
   前記慣性質量体を前記支持体に対し前記軸線と垂直な方向に沿って移動自在に支持する支持手段とを備える遠心振子式制振装置であって、
   隣接する前記慣性質量体の間に、隣接する前記慣性質量体の対向する端部をそれぞれ収容する凹部を有する複数の収容手段が配設され、
   前記支持手段は、前記駆動源からの出力の変動が増大するに従い、前記慣性質量体を前記軸線を中心とする径方向において前記軸線側に移動するように支持し、
   前記収容手段は、前記駆動源からの出力の変動がないとき、前記凹部の底面と前記端部の前記底面を臨む端面との間に間隙を形成し、
   前記駆動源からの出力の変動が増大するに従い、前記間隙の総和が減少することを特徴とする遠心振子式制振装置。
2. 前記支持手段は、前記支持体に設けられ前記周方向に沿って延びながら前記軸線までの距離が変化するように湾曲している第１曲線軌道と、前記慣性質量体に設けられ前記周方向に沿って延びながら前記第１曲線軌道と逆方向に湾曲している第２曲線軌道と、前記第１曲線軌道及び前記第２曲線軌道に挿通された状態で前記第１曲線軌道及び前記第２曲線軌道の延び方向に沿って移動自在な転動体とを含んで構成され、
   前記駆動源からの出力の変動が増大して、前記凹部の底面と前記端部の前記底面を臨む端面とが当接したとき、前記転動体は、前記第１曲線軌道及び前記第２曲線軌道の端部と当接しないように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心振子式制振装置。
3. 前記収容手段は、弾性材で構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心振子式制振装置。