WO2012124014A1 - 振動減衰装置 - Google Patents

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WO2012124014A1
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vibration
pendulum
vibration damping
elastic
transmission
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浩之 天野
悠 宮原
真一郎 末永
慎吾 相島
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トヨタ自動車株式会社
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    • F16D7/025—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces with flat clutching surfaces, e.g. discs
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    • F16F15/173—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using a fluid or pasty material having an inertia member, e.g. ring provided within a closed housing

Definitions

  • the present invention relates to a vibration damping device for attenuating torque fluctuations and torsional vibrations resulting from torque fluctuations that are attached to a rotating member and input to the rotating member.
  • Vibration damping that is attached to a rotating member that generates torque fluctuation or torsional vibration caused by torque fluctuation, such as a crankshaft of a vehicle engine or an input shaft or drive shaft of a transmission, and absorbs or attenuates the torque fluctuation or torsional vibration
  • a rotating member that generates torque fluctuation or torsional vibration caused by torque fluctuation
  • torque fluctuation or torsional vibration caused by torque fluctuation
  • the device is known.
  • One example thereof is described in JP-A-2002-13547.
  • the vibration damping device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-13547 is provided on a rotating shaft between an engine and a transmission for shifting the power generated by the engine.
  • the rotating shaft includes an output shaft of the engine and an input shaft of a transmission connected to the output shaft so as to transmit power.
  • the vibration damping device includes a first inertia body that absorbs torque fluctuations and torsional vibrations by an inertial force, a torque limiter mechanism that is connected to the first inertial body and is disposed closer to the transmission than the first inertial body, And a torsion mechanism that is disposed on the transmission side of the torque limiter mechanism and absorbs or attenuates torque fluctuations and torsional vibrations by the elastic force of the elastic member.
  • This torsion mechanism is disposed outside the torque limiter mechanism in the radial direction of the rotation shaft.
  • the torsion mechanism is provided on a member that rotates integrally with the input shaft of the transmission, and the member is further provided with a second inertia body.
  • the torque limiter mechanism is configured to limit power transmission when the torque between the output shaft and the input shaft increases to some extent.
  • the vibration damping device described in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-13547 discloses the inertial force generated by the first inertial body and the second inertial body and the elastic force of the elastic member in the torsion mechanism. It is configured to be absorbed or attenuated by force.
  • the second inertial body is replaced with a pendulum type vibration damping mechanism having a pendulum that absorbs or attenuates torque fluctuation or torsional vibration by moving the pendulum according to torque fluctuation or torsional vibration. It is possible.
  • the torque limiter mechanism has a rotation center of the output shaft arranged on the engine side, that is, the drive side with the torque limiter mechanism interposed therebetween, and a rotation center of the input shaft disposed on the transmission side, that is, the driven side, with the torque limiter mechanism interposed therebetween.
  • the rotation center of a pendulum type vibration damping mechanism may be eccentric with respect to the rotation center of an output shaft.
  • the distance between the center of rotation of the output shaft and the vibration fulcrum of the pendulum involved in the design of the reciprocating motion order of the pendulum changes. That is, the reciprocating motion order of the pendulum changes according to the change of the rotation center of the pendulum vibration damping mechanism, and as a result, the vibration damping performance of the pendulum vibration damping mechanism and the entire vibration damping device may be reduced. is there.
  • the present invention has been made paying attention to the above technical problem, and provides a vibration damping device capable of suppressing a change in the reciprocating motion order of the pendulum caused by a change in the rotation center of the vibration damping device. It is the purpose.
  • the present invention provides an inertial body that attenuates torsional vibration generated on a rotating shaft that transmits power generated by a driving force source to a transmission by inertial force, and elastically compresses the torsional vibration by an elastic member.
  • a vibration damping device comprising: an elastic vibration reduction mechanism that attenuates by force; and a torque limiter mechanism that restricts transmission of the power when power exceeding a predetermined value is input to the rotating shaft.
  • a pendulum type vibration damping mechanism having a mass body that attenuates the torsional vibration by performing pendulum motion, the inertial body is provided on the driving force source side of the rotating shaft, and power can be transmitted to the inertial body.
  • the elastic vibration reduction mechanism is provided on the transmission side of the inertia body, the power can be transmitted to the elastic vibration reduction mechanism, and the transmission side of the elastic vibration reduction mechanism is closer to the transmission side.
  • a child-type vibration damping mechanism is provided, which is capable of transmitting power to the pendulum-type vibration reducing mechanism, and the torque limiter mechanism is provided on the transmission side of the pendulum-type vibration damping mechanism. .
  • the pendulum type vibration reduction mechanism is disposed outside the torque limiter mechanism in a radial direction of the rotating shaft, and the pendulum type vibration reduction mechanism and the torque limiter mechanism are The vibration damping device is disposed so as to overlap each other in the radial direction of the rotation shaft.
  • the rotating shaft includes an output shaft of the driving force source and an input shaft of the transmission coupled to the output shaft so as to be capable of transmitting power
  • An inertial body is provided so as to be integrally rotatable with the output shaft, and the elastic vibration reduction mechanism is connected to the inertial body and is provided so as to be relatively rotatable with respect to the input shaft;
  • An output side member provided so as to be able to rotate relative to the input side member while outputting the power in which the torsional vibration is attenuated by the elastic force of the member, and the pendulum type vibration damping mechanism includes the output side
  • the vibration damping device is connected to a member so as to be integrally rotatable, and the torque limiter mechanism is provided to be integrally rotatable on the input shaft.
  • the mass body is a rolling element that attenuates the torsional vibration by performing a pendulum motion while rolling according to the torsional vibration, and according to the torsional vibration.
  • a vibration damping device including a pendulum that attenuates the torsional vibration by swinging.
  • the inertial body is provided on the driving force source side of the rotary shaft, and the elastic vibration reduction mechanism is provided so that the power can be transmitted to the transmission side more than that, and the power can be transmitted to the transmission side more than this.
  • the rotation variation of the rotation primary can be prevented or suppressed. it can.
  • the rotation center of the pendulum type vibration damping mechanism can be prevented or suppressed from being eccentric with respect to the rotation center of the rotation shaft. .
  • the reciprocating motion order of the pendulum is reduced due to the deviation of the rotation center of the drive-side rotation shaft and the rotation center of the driven-side rotation shaft across the torque limiter mechanism (so-called center axis variation of the torque limiter mechanism).
  • the pendulum type vibration reducing mechanism is disposed outside the torque limiter mechanism in the radial direction of the rotating shaft, and these mechanisms are disposed so as to overlap each other in the radial direction of the rotating shaft. . Therefore, the vibration damping device can be reduced in size.
  • the pendulum type vibration reducing mechanism is configured to rotate integrally with the output shaft. Therefore, when the torque limiter mechanism is operated to restrict power transmission, the pendulum type vibration reducing mechanism is It is possible to prevent or suppress the change in the reciprocating motion order of the pendulum due to the variation in the axial center of the torque limiter mechanism described above.
  • the mass body of the pendulum type vibration reducing mechanism includes a pendulum that swings in response to torsional vibration and a rolling element that reciprocates while rolling in response to torsional vibration. Therefore, the reciprocating motion order of the mass body is designed to be the order of the torsional vibration to be absorbed or damped or the order of the vibration to be controlled, and the torsional vibration is absorbed or attenuated by pendulum motion of the mass body. be able to.
  • the vibration damping device can be configured integrally with a rotating shaft or a rotating body that rotates by receiving torque generated by a driving force source.
  • the vibration damping device includes an inertial body that absorbs or attenuates torsional vibration generated on a rotating shaft or a rotating body by an inertial force, an elastic vibration reduction mechanism that absorbs or attenuates torsional vibration by the elastic force of an elastic member, and torsional vibration.
  • a pendulum type vibration reduction mechanism having a mass body that absorbs or attenuates torsional vibration by reciprocating in response, and a torque limiter mechanism that limits torque transmission when the torque input to the rotating shaft and the rotating body is large to some extent It can be set as the structure provided with as a main component.
  • the vibration reducing device having the above-described configuration can be provided on the rotating shaft between the driving force source and the transmission disposed on the output side thereof.
  • a torque limiter mechanism can be provided on the input shaft of the transmission, and other components can be provided on the output shaft of the driving force source. And it is comprised so that the distance of the rotation center of the rotating shaft (namely, output shaft) in connection with the above-mentioned design of the reciprocating motion order of the mass body and the vibration fulcrum of the reciprocating motion of the mass body is difficult to change.
  • the present invention is configured to prevent or suppress the rotation center of the pendulum type vibration reduction mechanism from being eccentric with respect to the rotation center of the output shaft of the driving force source due to variations in the axial center of the torque limiter mechanism. And thereby, it is comprised so that it may prevent or suppress that the reciprocation order of a mass body changes.
  • FIG. 1 schematically shows a vibration damping device according to the present invention.
  • the vibration damping device 1 according to the present invention is provided so that power can be transmitted to the output shaft 2 of the driving force source (not shown) and the output side of the driving force source, and the power generated by the driving force source is shown. It is the example provided between the input shaft 3 of the transmission (not shown) which changes and transmits this.
  • the driving force source an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine or an electric motor, a hybrid type driving force source using a combination of an electric motor and an internal combustion engine, or the like can be used.
  • the output shaft 2 and the input shaft 3 described above correspond to the rotating shaft according to the present invention.
  • the flywheel 4 is attached to the output shaft 2 of the driving force source so as to be able to rotate integrally with the output shaft 2.
  • This flywheel (sometimes called a drive plate) 4 functions as a flywheel and attenuates torque fluctuations and torsional vibrations of the output shaft 2, and has a certain mass, for example, and is formed in a disk shape. ing.
  • This flywheel 4 corresponds to an inertial body according to the present invention.
  • An elastic vibration reduction mechanism 5 that absorbs or attenuates torque fluctuation or torsional vibration by the elastic force of the elastic member is provided on the transmission side in the axial direction of the output shaft 2 and on the inner side in the radial direction of the flywheel 4 than the flywheel 4. It has been.
  • the elastic vibration reducing mechanism 5 is an annular drive plate 6 that is a rotating body on the input side, a damper spring 7 formed by, for example, a compression coil spring, and a rotating body on the output side of the elastic vibration reducing mechanism 5. And a driven plate 8.
  • the drive plate 6 is coupled to the flywheel 4 so as to be integrally rotatable.
  • the drive plate 6 and the driven plate 8 are configured to rotate relative to each other, and the damper spring 7 is held between them.
  • the damper spring 7 is compressed by twisting between the plates 6 and 8, and the torsion is absorbed by the elastic force of the damper spring 7, or the damper
  • the vibration is attenuated by the twist of the spring 7.
  • a bearing such as a bush 9 or a bearing is provided between the elastic vibration reducing mechanism 5 and the input shaft 3, and slips between the elastic vibration reducing mechanism 5 or each plate 6, 8 and the input shaft 3. These can be rotated relative to each other.
  • the bush 9 may be provided on either the elastic vibration reduction mechanism 5 side or the input shaft 3 side.
  • the bush 9 is formed between the elastic vibration reduction mechanism 5 or each plate 6, 8 and the input shaft 3. What is necessary is just to be comprised so that slip may be produced between these and these may rotate relatively. Further, by providing the bush 9, for example, when assembling the transmission, the assembling property of the input shaft 3 can be improved.
  • a pendulum according to torsional vibration is provided on the transmission side in the axial direction of the output shaft 2 and on the outer side of the elastic vibration reducing mechanism 5 in the radial direction of the flywheel 4.
  • a pendulum type vibration reduction mechanism 11 including a mass body 10 that attenuates torsional vibration by moving is provided.
  • the pendulum vibration reduction mechanism 11 can also be provided inside the elastic vibration reduction mechanism 5 in the radial direction of the flywheel 4.
  • the pendulum type vibration reduction mechanism 11 is formed on, for example, a mass body 10 having a certain mass, an accommodation chamber 12 that accommodates the mass body 10, and an inner wall surface of the accommodation chamber 12. And a rolling surface 13 that rolls.
  • the accommodation chamber 12 and the driven plate 8 that is a rotating body on the output side of the elastic vibration reducing mechanism 5 are coupled to each other so as to be integrally rotatable.
  • the pendulum vibration reduction mechanism 11 is for absorbing or dampening torque fluctuations and torsional vibrations that occur on the rotating shaft to be controlled, to which the pendulum is attached, by the reciprocating order of the mass body 10. Therefore, in the example shown in FIG. 1, the reciprocating motion order of the mass body 10 is equal to or approximate to the rotational fluctuation order of the output shaft 2 to be absorbed or damped, that is, the rotational fluctuation order. Is designed to be In the example shown in FIG. 1, the mass body 10 reciprocates while rolling on the rolling surface 13 in response to torsional vibration, and absorbs or attenuates the torsional vibration order equal to or close to the reciprocating order. However, the mass body 10 may be configured to attenuate the torsional vibration by swinging according to the torsional vibration.
  • a torque limiter mechanism 14 is provided that is configured to limit transmission.
  • the torque limiter mechanism 14 includes a drive plate 15 provided integrally with the pendulum vibration reduction mechanism 11, a driven plate 16 pressed against the drive plate 15, and the plates 15, 16.
  • a friction material 17 provided therebetween and an elastic member 18 that generates an elastic force so as to press the driven plate 16 toward the drive plate 15 are provided.
  • the torque limiter mechanism 14 transmits torque by pressing the driven plate 16 against the drive plate 15, and when a certain amount of torque or excessive torque acts between them, the drive plate 15 and the driven plate 16 It is configured to limit the transmission of torque by causing slippage between them.
  • a hub 19 is provided in the radially inner portion of the driven plate 16, and the hub 19 is splined to the input shaft 3 of the transmission. Therefore, the driven plate 16 is connected to the input shaft 3 through the hub 19 so as to be integrally rotatable.
  • the torque transmission limit by the torque limiter mechanism 14 is limited between the drive plate 15 and the driven plate 16 pressed against the elastic plate by the elastic force of the elastic member 18. This is done by causing slippage. On the other hand, torque transmission is performed by the engagement of these plates 15 and 16. Further, when the torque limiter mechanism 14 restricts transmission of torque, that is, when slipping occurs between the drive plate 15 and the driven plate 16, the flywheel 4 and the elastic type of the vibration reducing device 1 are used.
  • the vibration reduction mechanism 5 and the pendulum vibration reduction mechanism 11 and the like rotate integrally with the output shaft 2 of the driving force source and rotate relative to the input shaft 3 of the transmission.
  • the rotation of the driving force source side that is, the output shaft 2 with the torque limiter mechanism 14 interposed therebetween
  • the rotation of the transmission side that is, the input shaft 3, with the torque limiter mechanism 14 interposed therebetween.
  • the rotation center of the pendulum vibration reduction mechanism 11 can be prevented or suppressed from being eccentric with respect to the rotation center of the output shaft 2. Therefore, it is possible to prevent or suppress a change in the distance between the rotation center of the output shaft 2 related to the design of the reciprocating motion order of the mass body 10, in other words, the rotation center of the pendulum vibration damping mechanism 11 and the vibration fulcrum of the mass body 10. As a result, stable damping performance can be obtained.
  • the rotation centers of the elastic vibration damping mechanism 5 and the pendulum vibration damping mechanism 11 provided on the drive side of the torque limiter mechanism 14 are eccentric from the rotation center of the output shaft 2. Changes in the balance of inertial mass can also be suppressed. That is, the unbalance amount of the vibration damping device 1 can be reduced. In this way, by making the unbalance amount small, it is possible to prevent or suppress rotation fluctuations in the primary rotation. Since the torque limiter mechanism 14 is provided on the most transmission side as described above, the inertia torque acting on the input shaft 3 of the transmission is reduced when the torque limiter mechanism 14 is operated to limit torque transmission. The torque limiter mechanism 14 can be improved in response to an excessive reverse input torque from the transmission toward the driving force source. As a result, the strength of the elastic vibration damping mechanism 5 and the pendulum vibration reducing mechanism 11 can be ensured against an excessive reverse input torque.

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Abstract

　振動減衰装置の回転中心が変化することによる振子の往復運動次数の変化を抑制することができる振動減衰装置を提供する。　捩り振動に応じて振子運動することにより捩り振動を減衰する質量体１０を備えた振子式振動減衰機構１１を備え、回転軸２，３における駆動力源側に慣性体４が設けられ、慣性体４に動力伝達可能かつ慣性体４よりも変速機側に弾性式振動低減機構５が設けられ、弾性式振動低減機構５に動力伝達可能かつ弾性式振動低減機構５よりも変速機側に振子式振動減衰機構１１が設けられ、振子式振動低減機構１１に動力伝達可能かつ振子式振動減衰機構１１よりも変速機側にトルクリミッタ機構１４が設けられている。

Description

振動減衰装置
　この発明は、回転部材に取り付けられてその回転部材に入力されるトルク変動やこれに起因する捩り振動を減衰するための振動減衰装置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、トルク変動やトルク変動に起因する捩り振動が発生する回転部材に取り付けられてそのトルク変動や捩り振動を吸収するもしくは減衰する振動減衰装置が知られている。その一例が特開２００２－１３５４７号公報に記載されている。
　この特開２００２－１３５４７号公報に記載された振動減衰装置は、エンジンとエンジンが発生した動力を変速する変速機との間の回転軸に設けられている。その回転軸はエンジンの出力軸とこれに動力伝達可能に連結される変速機の入力軸とを備えている。振動減衰装置は、慣性力によってトルク変動や捩り振動を吸収する第一慣性体と、これに動力伝達可能に接続されかつ第一慣性体よりも変速機側に配置されるトルクリミッタ機構と、これに動力伝達可能に接続されかつトルクリミッタ機構よりも変速機側に配置されて弾性部材の弾性力によってトルク変動や捩り振動を吸収あるいは減衰するトーション機構とを備えている。このトーション機構は、トルクリミッタ機構よりも回転軸の径方向で外側に配置されている。また、トーション機構は変速機の入力軸と一体回転する部材に設けられており、その部材には、第二慣性体が更に設けられている。トルクリミッタ機構は、出力軸と入力軸との間のトルクがある程度大きくなると動力伝達を制限するように構成されている。
　上記の特開２００２－１３５４７号公報に記載されている振動減衰装置は、回転軸に生じるトルク変動や捩り振動を第一慣性体および第二慣性体が生じる慣性力とトーション機構における弾性部材の弾性力とによって吸収もしくは減衰するように構成されている。その制振性能を向上させるために、例えば第二慣性体をトルク変動や捩り振動に応じて振子運動することによりトルク変動や捩り振動を吸収もしくは減衰する振子を備えた振子式振動減衰機構に置き換えることが考えられる。
　ところで、トルクリミッタ機構は、これを挟んでエンジン側、すなわちドライブ側に配置される出力軸の回転中心と、トルクリミッタ機構を挟んで変速機側、すなわちドリブン側に配置される入力軸の回転中心とにずれを生じさせる虞がある。そのため、上記のように構成すると、振子式振動減衰機構の回転中心が出力軸の回転中心に対して偏心する虞がある。
　振子式振動減衰機構の回転中心が出力軸の回転中心に対して偏心すると、振子の往復運動次数の設計に関わる出力軸の回転中心と振子の振動支点との距離が変化する。すなわち、振子の往復運動次数は、振子式振動減衰機構の回転中心の変化に応じて変化することになり、その結果、振子式振動減衰機構および振動減衰装置全体の制振性能が低下する虞がある。
　また、上記の特開２００２－１３５４７号公報に記載されている振動減衰装置において、第一慣性体を振子式振動低減機構に置き換えた構成も考えられる。しかしながら、そのように構成すると、振子式振動低減機構に対してエンジンの動力が直接入力されることとなり、振子式振動低減機構の耐久性や制振性能を確保することが困難になる虞がある。
　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、振動減衰装置の回転中心が変化することによる振子の往復運動次数の変化を抑制することができる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、この発明は、駆動力源が発生する動力を変速機に伝達する回転軸に生じる捩り振動を慣性力によって減衰する慣性体と、前記捩り振動を弾性部材の弾性力によって減衰する弾性式振動低減機構と、前記回転軸に所定値を超える動力が入力された場合に前記動力の伝達を制限するトルクリミッタ機構とを備えた振動減衰装置において、前記捩り振動に応じて振子運動することにより前記捩り振動を減衰する質量体を有する振子式振動減衰機構を備え、前記回転軸における前記駆動力源側に前記慣性体が設けられ、前記慣性体に動力伝達可能かつ前記慣性体よりも前記変速機側に前記弾性式振動低減機構が設けられ、前記弾性式振動低減機構に動力伝達可能かつ前記弾性式振動低減機構よりも前記変速機側に前記振子式振動減衰機構が設けられ、前記振子式振動低減機構に動力伝達可能かつ前記振子式振動減衰機構よりも前記変速機側に前記トルクリミッタ機構が設けられていることを特徴とするものである。
　また、この発明は、上記の発明において、前記振子式振動低減機構は、前記トルクリミッタ機構よりも前記回転軸の径方向で外側に配置され、前記振子式振動低減機構と前記トルクリミッタ機構とは、前記回転軸の径方向で互いに重なり合うように配置されていることを特徴とする振動減衰装置である。
　さらにまた、この発明は、上記のいずれかの発明において、前記回転軸は、前記駆動力源の出力軸とその出力軸に動力伝達可能に連結される前記変速機の入力軸とを含み、前記慣性体は、前記出力軸に一体回転可能に設けられ、前記弾性式振動低減機構は、前記慣性体に連結されかつ前記入力軸に対して相対回転可能に設けられた入力側部材と、前記弾性部材の弾性力によって前記捩り振動を減衰させた前記動力を出力するとともに前記入力側部材に対して相対回転可能に設けられた出力側部材とを備え、前記振子式振動減衰機構は、前記出力側部材に一体回転可能に連結され、前記トルクリミッタ機構は、前記入力軸に一体回転可能に設けられていることを特徴とする振動減衰装置である。
　そして、この発明は、上記のいずれかの発明において、前記質量体は、前記捩り振動に応じて転動しながら振子運動することにより前記捩り振動を減衰する転動体と、前記捩り振動に応じて揺動することにより前記捩り振動を減衰する振子とを含むことを特徴とする振動減衰装置である。
　この発明によれば、回転軸における駆動力源側に慣性体が設けられ、これよりも変速機側に動力伝達可能に弾性式振動低減機構が設けられ、これよりも変速機側に動力伝達可能に振子式振動低減機構が設けられ、これよりも変速機側に動力伝達可能にトルクリミッタ機構が設けられている。すなわち、トルクリミッタ機構が最も変速機側に設けられるので、トルクリミッタ機構よりも駆動力源側の慣性質量のバランスの変化を防止もしくは抑制することができる。すなわち、アンバランス量を小さくできる。具体的には、アンバランス量が大きい場合には、特に、回転一次の回転変動が誘発される可能性があるため、アンバランス量を小さくできることにより回転一次の回転変動を防止もしくは抑制することができる。また、振子式振動減衰機構がトルクリミッタ機構よりも駆動力源側に設けられるので、振子式振動減衰機構の回転中心が回転軸の回転中心に対して偏心することを防止もしくは抑制することができる。その結果、振子の往復運動次数が変化することを防止もしくは抑制することができる。言い換えれば、トルクリミッタ機構を挟んでドライブ側の回転軸の回転中心とドリブン側の回転軸の回転中心とがずれること（いわゆるトルクリミッタ機構の軸心ばらつき）に起因して振子の往復運動次数が変化することを防止もしくは抑制することができる。その結果、安定した制振性能を得ることができる。また、トルクリミッタ機構が最も変速機側に設けられることにより、トルクリミッタ機構が作動して動力伝達を制限した場合において、変速機に作用するイナーシャトルクを低減できるとともに、過大な入力トルク、すなわち、過大な逆入力トルクに対してトルクリミッタ機構の応答性を向上できる。その結果、過大な逆入力トルクに対する振子式振動低減機構の強度を確保することができる。
　また、この発明によれば、振子式振動低減機構は、回転軸の径方向でトルクリミッタ機構よりも外側に配置され、かつこれらの機構は回転軸の径方向で互いに重なり合うように配置されている。そのため、振動減衰装置を小型化できる。
　さらにまた、この発明によれば、振子式振動低減機構は出力軸と一体回転するように構成されているので、トルクリミッタ機構が作動して動力伝達を制限した場合に、振子式振動低減機構の振子の往復運動次数が、上述したトルクリミッタ機構の軸心ばらつきに起因して変化することを防止もしくは抑制することができる。
　そして、この発明によれば、振子式振動低減機構の質量体は、捩り振動に応じて揺動する振子と捩り振動に応じて転動しながら往復運動する転動体とを含む。そのため、質量体の往復運動次数を、吸収もしくは減衰したい捩り振動の次数あるいはその制振対象とする振動次数に近似した次数に設計し、質量体を振子運動させることにより捩り振動を吸収もしくは減衰することができる。
この発明に係る振動減衰装置を模式的に示す図である。
　つぎにこの発明をより具体的に説明する。この発明に係る振動減衰装置は、駆動力源の発生するトルクが入力されて回転する回転軸や回転体に一体化して構成することができる。その振動減衰装置は、回転軸や回転体に生じる捩り振動を慣性力によって吸収もしくは減衰する慣性体と、弾性部材の弾性力によって捩り振動を吸収もしくは減衰する弾性式振動低減機構と、捩り振動に応じて往復運動することにより捩り振動を吸収もしくは減衰する質量体を備えた振子式振動低減機構と、回転軸や回転体に入力されるトルクがある程度大きい場合にトルク伝達を制限するトルクリミッタ機構とを主要な構成要素として備えた構成とすることができる。この発明では、上記のような構成を備えた振動低減装置を駆動力源とその出力側に配置される変速機との間の回転軸に設けた構成とすることができ、したがって、その回転軸は、駆動力源の出力軸とこれに動力伝達可能に連結される変速機の入力軸とを備えた構成とすることができる。
　この発明では、特に、変速機の入力軸にトルクリミッタ機構を設けることができ、他の各構成を駆動力源の出力軸に設けることができる。そして、上記の質量体の往復運動次数の設計に関わる回転軸（すなわち出力軸）の回転中心と質量体の往復運動の振動支点との距離が変化し難いように構成されている。すなわち、この発明では、トルクリミッタ機構の軸心ばらつきによって振子式振動低減機構の回転中心が駆動力源の出力軸の回転中心に対して偏心することを防止もしくは抑制するように構成されている。そしてこれにより、質量体の往復運動次数が変化することを防止もしくは抑制するように構成されている。
　図１に、この発明に係る振動減衰装置を模式的に示してある。ここに示す例は、この発明に係る振動減衰装置１を、駆動力源（図示せず）の出力軸２と駆動力源の出力側に動力伝達可能に設けられて駆動力源が発生した動力を変速して伝達する変速機（図示せず）の入力軸３との間に設けた例である。駆動力源には、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関あるいは電気モータや、電気モータと内燃機関とを併用したハイブリッドタイプの駆動力源などを使用することができる。上記の出力軸２および入力軸３が、この発明に係る回転軸に相当する。
　駆動力源の出力軸２には、出力軸２と一体回転可能にフライホイール４が取り付けられている。このフライホイール（ドライブプレートと呼ばれることがある）４は、はずみ車として機能して出力軸２のトルク変動や捩り振動を減衰するものであり、例えばある程度の質量を有し、円板形状に形成されている。このフライホイール４が、この発明に係る慣性体に相当する。
　出力軸２の軸線方向でフライホイール４よりも変速機側かつフライホイール４の半径方向で内側に、弾性部材の弾性力によってトルク変動あるいは捩り振動を吸収もしくは減衰する弾性式振動低減機構５が設けられている。弾性式振動低減機構５は、その入力側の回転体である環状のドライブプレート６と、例えば圧縮コイルばねにより形成されたダンパスプリング７と、弾性式振動低減機構５の出力側の回転体であるドリブンプレート８とを備えている。ドライブプレート６は、上記のフライホイール４と一体回転可能に連結されている。
　ドライブプレート６とドリブンプレート８とは相対回転するように構成されており、これらに挟まれてダンパスプリング７が保持されている。そして、ドライブプレート６とドリブンプレート８とが相対回転すると、各プレート６，８の間で捩れが生じることによりダンパスプリング７が圧縮され、そのダンパスプリング７の弾性力によって捩れを吸収し、もしくはダンパスプリング７の捩れによって振動を減衰させるようになっている。弾性式振動低減機構５と入力軸３との間には、ブッシュ９やベアリングなどの軸受が設けられており、弾性式振動低減機構５あるいは各プレート６，８と入力軸３との間で滑りを生じさせることによりこれらが相対回転できるようになっている。ブッシュ９は、弾性式振動低減機構５側と入力軸３側とのいずれの側に設けられていてもよく、要は、弾性式振動低減機構５あるいは各プレート６，８と入力軸３との間で滑りを生じてこれらが相対回転できるように構成されていればよい。また、ブッシュ９を設けることにより、例えば変速機を組み付ける場合において、特に入力軸３の組み付け性を向上できる。
　図１に示す例では、出力軸２の軸線方向で弾性式振動低減機構５よりも変速機側かつフライホイール４の半径方向で弾性式振動低減機構５よりも外側に、捩り振動に応じて振子運動することにより捩り振動を減衰する質量体１０を備えた振子式振動低減機構１１が設けられている。振子式振動低減機構１１は、フライホイール４の半径方向で弾性式振動低減機構５よりも内側に設けることもできる。振子式振動低減機構１１は、例えば、ある程度の質量を有する質量体１０と、質量体１０を収容する収容室１２と、収容室１２の内壁面に形成され、捩り振動に応じて質量体１０が転動する転動面１３とを備えている。上記の収容室１２と弾性式振動低減機構５の出力側の回転体であるドリブンプレート８とが一体回転可能に連結されている。
　振子式振動低減機構１１は、これが取り付けられる制振対象の回転軸に生じるトルク変動や捩り振動を質量体１０の往復運動次数によって吸収もしくは減衰するためのものである。そのため、図１に示す例では、上記の質量体１０の往復運動次数は、吸収もしくは減衰したい出力軸２の捩り振動の次数、すなわち回転変動次数に等しくなるように、あるいはその回転変動次数に近似した値になるように設計されている。図１に示す例では、質量体１０は、捩り振動に応じて上記の転動面１３を転動しながら往復運動し、その往復運動次数に等しいあるいは近似した捩り振動次数を吸収もしくは減衰するように構成されているが、質量体１０が、捩り振動に応じて揺動することにより捩り振動を減衰する構成としてもよい。
　出力軸２の軸線方向で振子式振動低減機構１１よりも変速機側かつフライホイール４の半径方向で振子式振動低減機構１１よりも内側に、ある程度の大きさのトルクが入力された場合にトルク伝達を制限するように構成されたトルクリミッタ機構１４が設けられている。トルクリミッタ機構１４は、図１に示す例では、振子式振動低減機構１１に一体に設けられたドライブプレート１５と、ドライブプレート１５側に押圧されるドリブンプレート１６と、これらのプレート１５，１６の間に設けられた摩擦材１７と、ドリブンプレート１６をドライブプレート１５に向けて押圧するように弾性力を生じさせる弾性部材１８とを備えている。
　トルクリミッタ機構１４は、ドライブプレート１５にドリブンプレート１６を押し付けることによりトルクを伝達し、これらの間にある程度の大きさのトルクや過大なトルクが作用した場合にドライブプレート１５とドリブンプレート１６との間で滑りを生じてトルクの伝達を制限するように構成されている。ドリブンプレート１６の半径方向で内側の部分には、ハブ１９が設けられていて、このハブ１９が、変速機の入力軸３にスプライン結合されている。したがって、ドリブンプレート１６はハブ１９を介して入力軸３に一体回転可能に連結されている。
　図１に示すように構成された振動減衰装置１において、トルクリミッタ機構１４によるトルク伝達の制限は、ドライブプレート１５とこれに向かって弾性部材１８の弾性力によって押圧されるドリブンプレート１６との間で滑りを生じることによっておこなわれる。一方、トルク伝達は、これらのプレート１５，１６が係合することによっておこなわれる。また、トルクリミッタ機構１４がトルクの伝達を制限している場合において、すなわち、ドライブプレート１５とドリブンプレート１６との間で滑りを生じている場合において、振動低減装置１のフライホイール４および弾性式振動低減機構５ならびに振子式振動低減機構１１などは、駆動力源の出力軸２と一体回転するとともに、変速機の入力軸３に対して相対回転するようになっている。
　このように図１に示す構成によれば、トルクリミッタ機構１４を挟んで駆動力源側、すなわち出力軸２の回転中心と、トルクリミッタ機構１４を挟んで変速機側、すなわち入力軸３の回転中心とがずれたとしても、振子式振動低減機構１１の回転中心が出力軸２の回転中心に対して偏心することを防止もしくは抑制することができる。そのため、質量体１０の往復運動次数の設計に関わる出力軸２の回転中心、言い換えれば振子式振動減衰機構１１の回転中心と質量体１０の振動支点との距離の変化を防止もしくは抑制できる。その結果、安定した制振性能を得ることができる。また、図１に示す構成によれば、トルクリミッタ機構１４のドライブ側に設けられる弾性式振動減衰機構５や振子式振動減衰機構１１などの回転中心が出力軸２の回転中心から偏心することによる慣性質量のバランスの変化をも抑制することができる。すなわち、振動減衰装置１のアンバランス量を小さくできる。このように、アンバランス量を小さくできることにより特に、回転一次の回転変動を防止もしくは抑制することができる。また、上述したようにトルクリミッタ機構１４が最も変速機側に設けられているので、トルクリミッタ機構１４が作動してトルク伝達を制限する場合において、変速機の入力軸３に作用するイナーシャトルクを低減できるとともに、変速機から駆動力源に向けた過大な逆入力トルクに対してトルクリミッタ機構１４の応答性を向上できる。その結果、過大な逆入力トルクに対して弾性式振動減衰機構５や振子式振動低減機構１１などの強度を確保することができる。

Claims (4)

  1. 　駆動力源が発生する動力を変速機に伝達する回転軸に生じる捩り振動を慣性力によって減衰する慣性体と、前記捩り振動を弾性部材の弾性力によって減衰する弾性式振動低減機構と、前記回転軸に所定値を超える動力が入力された場合に前記動力の伝達を制限するトルクリミッタ機構とを備えた振動減衰装置において、
    　前記捩り振動に応じて振子運動することにより前記捩り振動を減衰する質量体を有する振子式振動減衰機構を備え、
    　前記回転軸における前記駆動力源側に前記慣性体が設けられ、前記慣性体に動力伝達可能かつ前記慣性体よりも前記変速機側に前記弾性式振動低減機構が設けられ、前記弾性式振動低減機構に動力伝達可能かつ前記弾性式振動低減機構よりも前記変速機側に前記振子式振動減衰機構が設けられ、前記振子式振動低減機構に動力伝達可能かつ前記振子式振動減衰機構よりも前記変速機側に前記トルクリミッタ機構が設けられている
    ことを特徴とする振動減衰装置。
  2. 　前記振子式振動低減機構は、前記トルクリミッタ機構よりも前記回転軸の径方向で外側に配置され、
    　前記振子式振動低減機構と前記トルクリミッタ機構とは、前記回転軸の径方向で互いに重なり合うように配置されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の振動減衰装置。
  3. 　前記回転軸は、前記駆動力源の出力軸とその出力軸に動力伝達可能に連結される前記変速機の入力軸とを含み、
    　前記慣性体は、前記出力軸に一体回転可能に設けられ、
    　前記弾性式振動低減機構は、前記慣性体に連結されかつ前記入力軸に対して相対回転可能に設けられた入力側部材と、前記弾性部材の弾性力によって前記捩り振動を減衰させた前記動力を出力するとともに前記入力側部材に対して相対回転可能に設けられた出力側部材とを備え、
    　前記振子式振動減衰機構は、前記出力側部材に一体回転可能に連結され、

    　前記トルクリミッタ機構は、前記入力軸に一体回転可能に設けられている
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の振動減衰装置。
  4. 　前記質量体は、前記捩り振動に応じて転動しながら振子運動することにより前記捩り振動を減衰する転動体と、前記捩り振動に応じて揺動することにより前記捩り振動を減衰する振子とを含む
    ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の振動減衰装置。
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