JP2009257384A - 制振装置および動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸の回転方向のコンプライアンス特性への悪影響を最小限に抑えつつ他の並進方向の振動伝達感度に対し慣性質量による制振効果を十分に発揮できるコンパクトな低コストの制振装置を提供し、併せて、うなり音等の振動騒音を十分に低減し得る低コストの車両用動力伝達装置を提供する。
【解決手段】回転軸１１の中心軸線ＣＬから一定距離を隔てて配置された質量体１２と、質量体１２を回転軸１１に対して回転自在に支持するとともに回転軸１１の中心軸線ＣＬに対する質量体１２の支持姿勢を一定に維持する転がり軸受１３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、制振装置および動力伝達装置、特に慣性マス（質量体）を用いて回転軸の回転方向以外の並進方向の振動を抑制する制振装置とその制振装置を装着した動力伝達装置に関する。

振動系の共振周波数付近で制振効果を発揮する制振装置として、慣性マスと弾性体によって動吸振器を構成するものが多用されており、例えば車両の動力伝達経路中で回転軸の曲げ共振やねじり共振時に制振効果を発揮するように慣性マスや弾性体の剛性をチューニングしたものが知られている。

ところが、このようなダンパ装置では、使用環境温度の変化によって弾性体の剛性が変化したり、慣性マスの重心移動によって回転軸の回転速度が変動し易かったりすることから、安定した制振効果が得られ難くなる場合があった。

そこで、例えば回転軸に自動調心軸受を取り付け、そのアウターレースに質量を持たせてダンパウェイトとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−３０６８４４号公報

しかしながら、上述のような従来の制振装置にあっては、慣性質量体が回転軸の回転中心軸線を含む平面内で揺動自在になっていたため、回転軸の曲げ振動を有効に抑制することができないという問題があった。

また、例えば後輪駆動車の騒音・振動のうち、性能確保に苦慮する難易度の高い現象として、リヤディファレンシャル装置の回転入力部の共振に伴う車室側でのうなり音があるが、その対策として、リヤディファレンシャル装置の回転入力部の共振を惹起する強制力を抑えるために回転入力部にトーショナルダンパを装着することが考えられる。しかし、トーショナルダンパはマスダンパに比べコスト高であるばかりか、ねじり共振に対して制振効果を発揮する共振周波数と曲げ共振に対して制振効果を発揮する共振周波数とが大きく離れてしまうことが多く、ディファレンシャル装置の入力部という限られた設置スペース内で共振周波数の大きく離れたねじり共振と曲げ共振に対する制振効果を両立させることが非常に困難であった。そのため、ある周波数でねじり共振を十分に抑えて振動低減を図る場合には、他の周波数で曲げ共振の振動レベルが悪化してしまうこともあった。

付言すれば、トーショナルダンパは、既存のねじり振動に対して新たな振動系を付加することにより、ねじり振動のコンプライアンス特性を変化させて制振効果を得ているが、構造上、既存のねじり振動の回転方向に対しては慣性マスが作用してしまうため、ねじり振動のピークレベルを下げてしまい、コンプライアンスの逆数として現れる噛合い点動剛性（強制力）を悪化させてしまう傾向がある。さらに、ねらいとする周波数の前後では、コンプライアンス特性に谷を形成するために振動レベルを下げてしまう周波数が必ず現れてしまい、その点からも噛合い点動剛性が悪化し易い。このように、トーショナルダンパは強制力に対する振動レベルの低減効果とそれに付随する悪影響を併せ持つため、ダンパ特性を調整しても期待される十分な制振効果を発揮できない場合があった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、回転軸の回転方向のコンプライアンス特性への悪影響を最小限に抑えつつそれ以外の並進方向の振動伝達感度に対して慣性質量による制振効果を十分に発揮させることができるコンパクトな低コストの制振装置を提供することを目的とし、併せて、うなり音等の振動騒音を十分に低減し得る低コストの車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。

本発明に係る制振装置は、上記目的達成のため、（１）回転軸の中心軸線から一定距離を隔てて配置された質量体と、前記質量体を前記回転軸に対して回転自在に支持するとともに前記回転軸の中心軸線に対する前記質量体の支持姿勢を一定に維持する支持手段と、を備えたものである。

この構成により、質量体の慣性力が回転軸の回転方向では最小限に抑えられ、質量体による回転方向のコンプライアンス特性への影響が十分に抑えられるとともに、回転方向以外の並進方向への質量体の慣性力が回転軸に作用することで、回転軸の曲げ共振等への影響、すなわち曲げ共振等の抑制効果が十分に発揮され、しかも、質量体とその質量体を回転軸に対し一定姿勢で回転自在に支持する支持手段とから非常に簡素な装置が構成されることで、コンパクトな低コストの制振装置となる。

なお、ここで、回転軸の中心軸線に対する質量体の支持姿勢を一定に維持するとは、回転軸の中心軸線を含む仮想平面上において質量体が揺動不可能な状態で支持されることを意味する。

上記（１）記載の構成を有する制振装置においては、（２）前記質量体が、前記回転軸を取り囲む環状に形成されているのが好ましい。

この構成により、簡素な構成で質量体を回転軸に回転自在に支持させることができる。

上記（２）記載の構成を有する場合、（３）前記支持手段が、前記質量体を前記回転軸に対し同軸の状態に拘束するものであるのが好ましい。

この構成により、軸受による支持が可能となるとともに、任意の曲げ方向に対して曲げ共振を有効に抑制可能となる。

上記（１）〜（３）記載の構成を有する制振装置においては、（４）前記質量体が、前記回転軸の中心軸線上に重心を有するのがよい。

この構成により、質量体は回転軸を挟んで対称な形状となるから、質量体の加工および組立てが容易化される。

あるいは、上記（１）〜（３）記載の構成を有する制振装置は、（５）前記質量体が、前記回転軸の中心軸線から外れた位置に重心を有するものであってもよい。

この構成により、例えば質量体を特定方向に長くしたりすることで、限られた設置スペースであっても、十分な質量を有する質量体を設置して、特定方向の曲げ振動等を有効に抑制できる。

また、上記（１）〜（５）記載の構成を有する制振装置においては、（６）前記支持手段が、前記回転軸と前記質量体との間に設けられた軸受によって構成されているのが好ましい。

この構成により、簡素で耐久性に優れた支持手段となる。

上記（６）記載の構成を有する制振装置においては、（７）前記軸受が、それぞれ前記回転軸の外周側に転動可能に支持されるとともに前記質量体に転動可能に係合する複数の転動部材によって構成されていても好ましい。

この構成により、回転軸の曲げ方向における軸受の支持剛性を十分に確保できるとともに、質量体による回転軸の回転方向のコンプライアンス特性への悪影響を確実に抑えることができる。

上記（７）記載の構成を有する場合、（８）前記複数の転動部材が、それぞれ前記回転軸の中心軸線と平行な中心軸線を有する円柱状に形成されているのが好ましい。

この構成により、ローラ軸受を用いた低コストの支持手段となる。

本発明に係る動力伝達装置は、上記目的達成のため、（９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の構成を有する制振装置と、ケースと、前記回転軸として前記ケースに回転自在に支持され、回転動力を入力する駆動側歯車軸と、前記ケースに収納され、前記駆動側歯車軸に噛合し減速回転する従動側歯車軸と、前記従動側歯車軸により回転駆動される出力軸と、を備えたものである。

この構成により、駆動側歯車軸と従動側歯車軸との噛合い点での強制力によって駆動側歯車軸の入力軸端部近傍のケースに生じる振動のピークが駆動側歯車軸の共振周波数により決定付けられるところ、質量体の質量が駆動側歯車軸の回転方向以外の並進方向への振動について共振周波数近傍でマス効果を発揮するように設定されることで、駆動側歯車軸の入力軸端部近傍のケースの振動伝達感度で決定付けられる動力伝達装置の振動ピークを有効に低減させることができる。

本発明によれば、回転軸の回転方向には質量体による慣性力の作用を抑えつつそれ以外の並進方向に質量体の慣性力を作用させるとともに、質量体とその質量体を回転軸に対し一定姿勢で回転自在に支持する支持手段とから簡素な装置を構成しているので、回転軸の回転方向のコンプライアンス特性にギヤノイズやギヤうなりを惹起するような悪影響を与えることなく曲げ共振等の抑制効果を十分に発揮させることができるコンパクトな低コストの制振装置を提供することができる。

さらに、質量体の質量を、駆動側歯車軸の回転方向以外の並進方向への振動について共振周波数近傍でマス効果を発揮するように設定することで、駆動側歯車軸の入力軸端部近傍のケースの振動伝達感度で決定付けられる動力伝達装置の振動ピークを有効に低減させることができ、うなり音等の振動騒音を十分に低減し得る低コストの車両用動力伝達装置を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る制振装置の概略側面断面図であり、図２はその制振装置の概略正面断面図、図３は第１の実施の形態に係る制振装置を装着した動力伝達装置の側面断面図である。なお、本実施形態は、本発明の制振装置を後輪駆動車のリヤディファレンシャル装置に装着される曲げ共振抑止用マスダンパに適用したものである。

まず、その構成について説明する。

図１および図２に示すように、制振装置１０は、回転軸１１の中心軸線ＣＬから一定距離を隔てて配置された質量体１２と、この質量体１２を回転軸１１に対して回転自在に支持するとともに回転軸１１の中心軸線ＣＬに対する質量体１２の支持姿勢を一定に維持する支持手段としての転がり軸受１３と、を備えている。

回転軸１１は、図３に示すリヤディファレンシャル装置２０内に回転自在に支持されている（この点については後述する）。

質量体１２は、図１および図２に示すように、例えば回転軸１１を取り囲む円環状に形成されており、転がり軸受１３によって回転軸１１に対し常時同軸の状態に拘束されている。また、質量体１２は、回転軸１１の中心軸線ＣＬ上に重心を有している。

転がり軸受１３は、回転軸１１と質量体１２との間に設けられたローラ軸受によって構成されており、この転がり軸受１３は、例えばそれぞれ回転軸１１の外周側に転動可能に支持されるとともに質量体１２に転動可能に係合する複数のローラ１３ａ（転動部材）と、回転軸１１に一体的に嵌め付けられた内輪１３ｂと、円環状の質量体１２の内周側に一体に設けられた外輪１３ｃとによって構成されている。

ここで、複数のローラ１３ａは、それぞれ回転軸１１の中心軸線ＣＬと平行な中心軸線１３ｄを有する円柱状に形成されており、図示しないリテーナによって回転軸１１の外周面上でその周方向に等間隔に保持されている。

また、転がり軸受１３の複数のローラ１３ａと内輪１３ｂの間、並びに、複数のローラ１３ａと円環状の質量体１２の内周側に一体化された外輪１３ｃとの間は、グリース等による潤滑膜を形成し得るものの、実質的に隙間（がた）がゼロとなっている。

これにより、質量体１２は、回転軸１１に対して半径方向にはほぼ一体となっており、回転軸１１に曲げ振動が生じたとき、回転軸１１と質量体１２の間に半径方向の加振力とそれに対向する慣性力とが相互に直接的に作用するようになっている。

また、複数のローラ１３ａを介して回転軸１１に対し回転自在に支持された質量体１２は、回転軸１１の中心軸線ＣＬに対してその側面１２ｓ（図１参照）が直交するように、転がり軸受１３によりその直交姿勢（回転軸１１への支持姿勢）に拘束されている。すなわち、質量体１２は、転がり軸受１３によって、回転軸１１の回転中心軸線ＣＬを含む仮想平面上での揺動が実質的に不可能な状態で回転軸１１に回転自在に支持されている。

一方、制振装置１０は、例えばリヤディファレンシャル装置２０の先端側に装着されたコンパニオンフランジ２２の外周に取り付けられている。

コンパニオンフランジ２２は、図示しないプロペラシャフト側のフレキシブルジョイントあるいはコンパニオンフランジに同心的にボルト締結されている。すなわち、コンパニオンフランジ２２は、プロペラシャフトからの回転動力を入力するとき、回転するようになっている。

リヤディファレンシャル装置２０は、ディファレンシャルキャリヤケース２１（ケース）と、そのディファレンシャルキャリヤケース２１の先端部から車両前方側に向かって突出する外端部２３ａ（入力軸端部）およびかさ歯車２３ｃが装着された内端部２３ｂを有するドライブピニオン２３（駆動側歯車軸）と、そのドライブピニオン２３のかさ歯車２３ｃに噛合する大径のかさ歯車であるリングギヤ２４（受動側歯車軸）と、リングギヤ２４に一体に結合されるとともに車両左右方向を軸方向とする筒状のディファレンシャルハウジング２５と、ディファレンシャルハウジング２５の中央部に嵌着されたシャフト２５ａにより回転自在に支持されたピニオン２６ａ、２６ｂと、これらピニオン２６ａ、２６ｂに噛合する左右のサイドギヤ２７ａ、２７ｂと、これらサイドギヤ２７ａ、２７ｂに回転方向一体に結合された左右のアクスル軸２８ａ、２８ｂとを有しており、ドライブピニオン２３は２組の円錐ころ軸受２９ａ、２９ｂを介してディファレンシャルキャリヤケース２１により回転自在に支持され、図示しないプロペラシャフトからの回転動力を入力するようになっている。

このリヤディファレンシャル装置２０においては、コンパニオンフランジ２２およびドライブピニオン２３によって回転軸１１が構成されている。

より具体的には、プロペラシャフト側に結合されるコンパニオンフランジ２２は、スプライン結合等によりドライブピニオン２３の外端部２３ａに回転方向一体に嵌合するとともに、ナット等の締結部材２３ｎによってドライブピニオン２３の外端部２３ａに一体に締結・固定されている。

また、コンパニオンフランジ２２の内端部が前方側の円錐ころ軸受２９ａの内輪部分に当接するとともに、締結部材２３ｎの設定トルクでの締め付けによりドライブピニオン２３が前方側に一定の力で引き寄せられることで、ドライブピニオン２３が、円錐ころ軸受２９ａ、２９ｂの内輪と一体になって、ディファレンシャルキャリヤケース２１に対し設定された位置に所要の姿勢で回転自在に支持されている。

リングギヤ２４およびディファレンシャルハウジング２５は、ディファレンシャルキャリヤケース２１内に収納され、ドライブピニオン２３に噛合し減速回転する従動側歯車軸を構成しており、リングギヤ２４の減速回転によりディファレンシャルハウジング２５を回転させてシャフト２５ａと共にピニオン２６ａ、２６ｂおよびサイドギヤ２７ａ、２７ｂを回転させ、左右のアクスル軸２８ａ、２８ｂ（出力軸）に回転駆動力を伝達する。また、一対のピニオン２６ａ、２６ｂがシャフト２５ａに対し回転自在であることで、サイドギヤ２７ａ、２７ｂが相対回転可能であり、車両旋回時の差動が可能となるようになっている。なお、円錐ころ軸受２９ａ、２９ｂは、互いに小径側で対向するように一定の間隔を隔てて配置されており、ディファレンシャルキャリヤケース２１内に形成された油路２１ａを通して供給される潤滑油によって潤滑されるようになっている。

回転軸１１に対し回転自在な質量体１２は、回転軸１１に対して回転方向には実質的に慣性力を作用させず、回転方向以外の並進方向（回転軸１１の径方向や軸方向）にのみ慣性力を作用させるが、特に回転軸１１の回転入力部の振動（振動伝達感度）を左右する噛合点動剛性（後述する）のピーク前後において、回転軸１１の曲げ方向の振動に対し十分なマス効果を発揮するようにその質量が設定されている。そして、その質量体１２のマス効果により、いわゆるデフうなり音を生じさせる強制力（噛合点動剛性）を抑えるとともに、噛合い点Ｐｍ（図３参照）からディファレンシャルキャリヤケース２１の先端部に設定される評価点までの伝達感度を低下させ、評価点での振動レベルを広帯域で低減させるようになっている。

次に、その作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態においては、車両に搭載された原動機から出力され変速機により変速された回転動力が、プロペラシャフトを介してドライブピニオン２３の外端部２３ａに入力されると、ドライブピニオン２３に噛合するリングギヤ２４の減速回転によりディファレンシャルハウジング２５が回転し、その内部のシャフト２５ａと共にピニオン２６ａ、２６ｂおよびサイドギヤ２７ａ、２７ｂが回転し、左右のアクスル軸２８ａ、２８ｂ（出力軸）に回転駆動力が伝達される。また、車両旋回時に左右のアクスル軸２８ａ、２８ｂに回転角度（角速度）の差が生じるときには、一対のピニオン２６ａ、２６ｂを介して差動可能に結合されたサイドギヤ２７ａ、２７ｂが相対回転する。

このような車両の走行駆動状態においては、ドライブピニオン２３がその外端部２３ａに入力される回転動力を受けつつリングギヤ２４との噛合い点からは反力を受け、その反力は、ドライブピニオン２３およびリングギヤ２４の回転に伴い、更には入力される回転動力およびアクスル軸２８ａ、２８ｂ側からの反力トルクの変化に伴って変動する。また、車両の走行状態に応じ、プロペラシャフト側の曲げ振動によって、あるいはサスペンションジオメトリの変化等によって、ドライブピニオン２３には曲げ方向の振動も入力され、その外端部２３ａに装着されたコンパニオンフランジ２２を首振りさせるような曲げ振動も生じる。したがって、リヤディファレンシャル装置２０においては、ドライブピニオン２３が装着された回転入力部としての先端部側で振動が生じ易く、その先端部での共振が車体側に伝わっていわゆるデフうなり音を生じることがある。

リヤディファレンシャル装置２０の回転入力部の共振を惹起する強制力の１つは、ドライブピニオン２３とリングギヤ２４の噛合い点を加振してドライブピニオン２３の外端部２３ａ近傍のディファレンシャルキャリヤケース２１に生じる周期的な応答変位を生じさせるものであり、その強制力は、ドライブピニオン２３およびリングギヤ２４の噛合い点Ｐｍでの加振振幅に対してリヤディファレンシャル装置２０の回転入力部に生じる周期的な応答変位の振幅比を示す噛合い点動剛性で把握することができる。

この強制力を抑えるためには、コンパニオンフランジ２２あるいはその近傍に、そのねじり共振の共振周波数がドライブピニオン２３のねじり共振周波数の近傍値に設定されたトーショナルダンパを装着することが有効である。すなわち、ドライブピニオン２３とリングギヤ２４との噛合い点からの加振によりドライブピニオン２３の外端部２３ａ近傍のディファレンシャルキャリヤケース２１に生じる周期的な応答変位を生じさせる強制力のピークが、ドライブピニオン２３を含むドライブラインの共振周波数により決定付けられるところ、共振周波数においてねじり共振を制振するトーショナルダンパの共振周波数をドライブピニオン２３を含むドライブラインのねじり共振周波数の近傍値に設定することで、その強制力のピークを抑えることができる。

しかしながら、トーショナルダンパにより図５（ｂ）にハッチングで示すようにデフうなり音を惹起する強制力を低減させるようにすると、その前後の周波数域においては、図５（ａ）に示すようにコンプライアンスが低減されることから、図５（ｂ）に示すように強制力のレベルが悪化・上昇してしまい、慣性質量の設定により図５（ｃ）に示すような曲げ振動に対するマス効果を発揮させることは可能であるものの、リヤディファレンシャル装置２０の先端部の振動レベルは、図５（ｄ）に示すように強制力の悪化分だけそのマス効果が相殺されたものになる。そのため、デフうなり音への曲げ共振の影響が大きい場合には、コスト高のトーショナルダンパであってもデフうなり音を有効に抑制することが困難となる。

また、単なる固定マス（回転軸に固定された質量体）は、低コストではあるものの、回転慣性が大きくなることから、コンプライアンスおよび噛合い点動剛性に悪影響を及ぼすことが避けられない。

これに対し、本実施形態では、質量体１２が回転軸１１に対して回転自在であるから、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、コンプライアンスおよび噛合い点動剛性（強制力）のいずれにもほとんど影響しないが、その一方で、図４（ｃ）に示すように、質量体１２により、強制力のピーク付近のみならず、回転軸１１の曲げ振動に対するマス効果が広い帯域で発揮される。したがって、トーショナルダンパを用いる場合のように強制力の悪化によるマス効果の相殺がなく、リヤディファレンシャル装置２０の回転入力部の曲げ共振を有効に抑制することができ、デフうなり音への曲げ共振の影響が大きい場合にそのデフうなり音を有効に抑制し得ることになる。また、トーショナルダンパのように弾性体を用いる必要がなく、低コストでかつコンパクトにできる。

このように、本実施形態の制振装置１０においては、ギヤノイズやギヤうなりを惹起するような回転軸１１の回転方向のコンプライアンス特性への悪影響が十分に抑えられ、それ以外の並進方向への慣性力が作用することで質量体１２による回転軸１１の曲げ共振等への影響、すなわち曲げ共振等の抑制効果が十分に発揮される。しかも、質量体１２とその質量体１２を回転軸１１に対し一定姿勢で回転自在に支持する転がり軸受１３とから簡素に装置が構成されることで、コンパクトな低コストの制振装置となる。

また、本実施形態では、質量体１２が回転軸１１を取り囲む円環状に形成されていることから、簡素な構成で質量体１２を回転軸１１に回転自在に支持させることができ、転がり軸受１３が質量体１２を回転軸１１に対し同軸の状態に拘束しているので、転がり軸受１３による支持が可能となるだけでなく任意の曲げ方向に対して曲げ共振を有効に抑制できる。

さらに、質量体１２が、回転軸１１の中心軸線ＣＬ上に重心を有するので、質量体１２が回転軸１１を挟んで対称な形状となり、質量体１２の加工および組立てが容易化されることにもなる。

また、質量体１２を回転軸１１に回転自在に支持する支持手段が、回転軸１１と質量体１２との間に設けられた軸受によって構成されているので、簡素で耐久性に優れた支持手段となる。

加えて、転がり軸受１３が、それぞれ回転軸１１の外周側に転動可能に支持されるとともに質量体１２に転動可能に係合する複数のローラ１３ａによって構成されていることから、回転軸１１の曲げ方向における転がり軸受１３の支持剛性を十分に確保できるとともに、質量体１２による回転軸１１の回転方向のコンプライアンス特性への悪影響を確実に抑えることができる。

また、複数のローラ１３ａが、それぞれ回転軸１１の中心軸線ＣＬと平行な中心軸線を有する円柱状に形成されているので、ローラ軸受を用いた低コストの支持手段を構成できる。

一方、本実施形態のリヤディファレンシャル装置２０は、制振装置１０と、ディファレンシャルキャリヤケース２１と、ディファレンシャルキャリヤケース２１に回転自在に支持されて回転動力を入力するドライブピニオン２３と、ディファレンシャルキャリヤケース２１に収納され、ドライブピニオン２３に噛合し減速回転するリングギヤ２４と、リングギヤ２４により回転駆動されるアクスル軸２８ａ、２８ｂと、を備えているので、ドライブピニオン２３とリングギヤ２４との噛合い点での強制力によってドライブピニオン２３の入力軸端部近傍のディファレンシャルキャリヤケース２１に生じる振動のピークがドライブピニオン２３の共振周波数により決定付けられるところ、質量体１２の質量がドライブピニオン２３の曲げ共振周波数近傍でマス効果を発揮するように設定されることで、ドライブピニオン２３の入力軸端部近傍の振動伝達感度で決定付けられるリヤディファレンシャル装置２０の先端部の振動のピークを抑え、デフうなり音を有効に低減させることができる。

以上のように、本実施形態においては、質量体１２による回転軸１１の回転（ねじり）方向への慣性力を最小限に抑えつつそれ以外の並進方向に質量体１２の慣性力を作用させるとともに、質量体１２とその質量体１２を回転軸１１に対し一定姿勢で回転自在に支持する非常に簡素な支持手段としての転がり軸受１３を構成するようにしているので、回転軸１１の回転方向のコンプライアンス特性にギヤノイズやギヤうなりを惹起するような悪影響を与えることなく曲げ共振等の抑制効果を十分に発揮させることができるコンパクトな低コストの制振装置を提供することができる。

さらに、質量体１２の質量をドライブピニオン２３の曲げ共振周波数近傍でマス効果を発揮するように設定することで、ドライブピニオン２３の入力軸端部近傍のケース振動伝達感度で決定付けられるリヤディファレンシャル装置２０の先端部の振動のピークを低減させることができ、うなり音等の振動騒音を十分に低減し得る低コストの装置とすることができる。

（第２の実施の形態）
図６（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る制振装置の概略側面断面図であり、図６（ｂ）は、第２の実施の形態に係る制振装置の概略正面断面図である。

なお、以下に説明する各実施の形態は、上述の第１の実施の形態とほぼ同様の全体構成を有し、一部の構成のみ上述の実施形態と相違するものであるので、上述の第１の実施の形態と同一の構成要素については、図１〜図３中の対応する構成要素と同一の符号を用いて、相違点についてのみ詳述する。

図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、本実施形態の制振装置３０は、回転軸１１の中心軸線ＣＬから一定距離を隔てて配置された質量体３２と、この質量体３２を回転軸１１に対して回転自在に支持するとともに回転軸１１の中心軸線ＣＬに対する質量体３２の支持姿勢を一定の状態に拘束する支持手段としての滑り軸受３３と、を備えている。

質量体３２は、例えば回転軸１１を取り囲む円環状に形成されているが、その円筒状の内周面３２ａから放射内方に垂直に突出する環状の矩形断面の凸部３２ｂを有しており、凸部３２ｂの両側面は、内周面３２ａおよび回転軸１１の中心軸線ＣＬに対し直交している。また、質量体１２は、回転軸１１の中心軸線ＣＬ上に重心を有している。

滑り軸受３３は、質量体３２の内周側の形状に対応する凹凸形状をなしており、その円筒状の外周面３３ａから放射内方に垂直に凹んだ環状の矩形断面の凹部３３ｂを有している。そして、凹部３３ｂの両側面は、外周面３３ａおよび回転軸１１の中心軸線ＣＬに対し直交している。なお、滑り軸受３３は、軸方向に突き合わされた２部品によって凹部３３ｂを形成するものであってもよい。

これら質量体３２および滑り軸受３３は、回転軸１１の中心軸線ＣＬの回りで相対的な摺動により相対回転自在である。

滑り軸受３３と質量体３２の内周との間の隙間は、グリース等による潤滑膜を形成しつつ摺動を可能にする最小の隙間になっており、質量体３２が回転軸１１に対して半径方向にはほぼ一体となっている。これにより、回転軸１１に曲げ振動が生じたとき、回転軸１１と質量体３２の間に半径方向の加振力とそれに対向する慣性力とが相互に直接的に作用するようになっている。

また、質量体３２は、回転軸１１の中心軸線ＣＬに対してその側面３２ｓおよび凸部３２ｂの両側面が直交するように、滑り軸受３３によりその直交姿勢（回転軸１１への支持姿勢）を常時一定の状態に拘束されている。すなわち、質量体３２は、回転軸１１の中心軸線ＣＬを含む平面内で揺動不可能に支持されていることになる。

この制振装置３０は、例えばリヤディファレンシャル装置２０の先端側に装着されたコンパニオンフランジ２２の外周に取り付けられている。

このように構成された本実施形態の制振装置３０においても、質量体３２により回転軸１１の回転（ねじり）方向への慣性力を最小限に抑えつつ他の並進方向に慣性力を作用させ、質量体３２による回転軸１１の曲げ共振の抑制効果を十分に発揮させるとともに、質量体３２とその質量体３２を回転軸１１に対し一定姿勢で回転自在に支持する非常に簡素な支持手段としての滑り軸受３３を構成するようにしているので、回転軸１１の回転方向のコンプライアンス特性にギヤノイズやギヤうなりを惹起するような悪影響を与えることなく曲げ共振等の抑制効果を十分に発揮させることができるコンパクトな低コストの制振装置を提供することができる。

（第３の実施の形態）
図７（ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る制振装置の概略側面断面図であり、図７（ｂ）は、第３の実施の形態に係る制振装置の概略正面断面図である。なお、本実施形態は、上述の第１の実施の形態とほぼ同様の全体構成を有し、質量体の断面形状のみが上述の第１の実施の形態と相違するものである。

図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、本実施形態の制振装置４０は、回転軸１１の中心軸線ＣＬから一定距離を隔てて配置された質量体４２と、この質量体４２を回転軸１１に対して回転自在に支持するとともに回転軸１１の中心軸線ＣＬに対する質量体４２の支持姿勢を一定の状態に拘束する支持手段としての転がり軸受１３と、を備えている。

質量体４２は、図７（ａ）に示すように、外周側で軸方向幅Ｗ１が広く、内周側で軸方向幅が狭くなる台形断面を有し、回転軸１１を取り囲む円環状に形成されている。また、制振装置４０の内周側には転がり軸受１３の外輪１３ｃが一体に設けられている。

質量体４２の外径は、例えば上述の第１の実施の形態における質量体１２の外径と同一であるが、質量体４２の質量は、第１の実施の形態における質量体１２よりも大きくなっている。また、質量体４２の台形断面の図心（部分重心）位置は、質量体４２の内外周面の中間よりも半径方向外側に位置することになり、その図心を含む質量体４２の中間平面４２ｎは、回転軸１１の回転中心軸線ＣＬに対し直交している。

このように構成された本実施形態の制振装置４０においても、質量体４２により回転軸１１の回転方向への慣性力を最小限に抑えつつ他の並進方向に慣性力を作用させるとともに、質量体４２とその質量体４２を回転軸１１に対し一定姿勢で回転自在に支持する非常に簡素な支持手段としての転がり軸受１３とによって簡素な装置を構成するので、上述の第１の実施の形態と同様に、回転軸１１の回転方向のコンプライアンス特性にギヤノイズやギヤうなりを惹起するような悪影響を与えることなく曲げ共振等の抑制効果を十分に発揮させることができるコンパクトな低コストの制振装置を提供することができる。

（第４の実施の形態）
図８（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る制振装置の概略側面断面図であり、図８（ｂ）は、第４の実施の形態に係る制振装置の概略正面断面図である。なお、本実施形態は、上述の第１の実施の形態とほぼ同様の全体構成を有し、質量体の形状のみが上述の第１の実施の形態と相違するものである。

図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、本実施形態の制振装置５０は、回転軸１１の中心軸線ＣＬから一定距離を隔てて配置された質量体５２と、この質量体５２を回転軸１１に対して回転自在に支持するとともに回転軸１１の中心軸線ＣＬに対する質量体５２の支持姿勢を一定の状態に拘束する支持手段としての転がり軸受１３と、を備えている。

質量体５２は、図８（ｂ）に示すように、略楕円形の外周形状を有し、回転軸１１に対し偏心して装着されている。すなわち、質量体５２は、回転軸１１の中心軸線ＣＬから外れた位置に重心を有するものとなっており、回転軸１１に対し転がり軸受１３を介して回転自在に支持されることで、質量体５２はその長径方向を鉛直方向に向ける姿勢となり、その重心を回転軸１１の中心軸線ＣＬの下方に位置させるようになっている。

また、質量体５２が転がり軸受１３を介して回転軸１１に支持されることで、質量体５２の側面５２ｓが回転軸１１の回転中心軸線ＣＬに対し直交するよう、質量体５２は、その直交する姿勢に拘束されている。

このように構成された本実施形態の制振装置５０においても、質量体５２により回転軸１１の回転方向への慣性力を最小限に抑えつつ他の並進方向に慣性力を作用させるとともに、質量体５２とその質量体５２を回転軸１１に対し一定姿勢で回転自在に支持する非常に簡素な支持手段としての転がり軸受１３を構成するようにしているので、上述の実施の形態と同様に、回転軸１１の回転方向のコンプライアンス特性にギヤノイズやギヤうなりを惹起するような悪影響を与えることなく曲げ共振等の抑制効果を十分に発揮させることができるコンパクトな低コストの制振装置を提供することができる。

さらに、本実施形態では、質量体５２を特定方向に長くしたりすることで、限られた設置スペース内に十分な質量を有する質量体５２を設置できるとともに、特定方向の曲げ共振等を有効に抑制できる。また、他方向の曲げ振動に対して質量体５２を振り子状の慣性質量としても利用するようなことも考えられる。

なお、上述の各実施形態においては、転がり軸受１３や滑り軸受３３を用いて、質量体１２、２２、４２または５２を回転軸１１に回転自在でかつ一定の支持姿勢に拘束するようにしていたが、このような軸受は必ずしも必要ではない。例えば、コンパニオンフランジ２２の外周部に閉じた環状の室を形成し、その室内に粘性摩擦抵抗の小さい高比重の流動体を封入することで、回転方向には実質的に慣性が作用せず、他の並進方向にのみ慣性力を作用させるようにするようなことも考えられる。また、支持手段に軸受を用いる場合、その支持剛性を十分に確保するという点からは転がり軸受であるのが好ましいが、質量体を回転軸と一体の回転体に封入しつつ流体軸受や磁気軸受を介して回転自在に支持するような場合には、転がり軸受以外の軸受であっても同等の効果が期待できる。転がり軸受がローラ軸受に限らず、それと同等な複列のラジアル玉軸受であってもよいことはいうまでもない。さらに、質量体は、必ずしも環状である必要はなく、回転バランスも要求されないから、設置スペースや回転軸回りの回転の有無を考慮して、任意の質量体外形形状を設定できる。

以上説明したように、本発明に係る制振装置は、回転軸の回転方向への質量体の慣性力の作用を最小限に抑えつつそれ以外の並進方向に質量体の慣性力を作用させるとともに、質量体とその質量体を回転軸に対し一定姿勢で回転自在に支持する支持手段とから簡素に装置構成するようにしているので、回転軸の回転方向のコンプライアンス特性にギヤノイズやギヤうなりを惹起するような悪影響を与えることなく曲げ共振等の抑制効果を十分に発揮させることができるコンパクトな低コストの制振装置を提供することができるという効果を奏するものであり、慣性マスを用いて回転軸の曲げ方向の振動を抑制する制振装置とその制振装置を装着した動力伝達装置全般に有用である。

本発明の第１の実施の形態に係る制振装置の概略側面断面図である。 第１の実施の形態に係る制振装置の概略正面断面図である。 第１の実施の形態に係る制振装置を装着した動力伝達装置の側面断面図である。 第１の実施の形態に係る制振装置を装着した動力伝達装置の回転動力入力側の端部付近の振動特性を示す特性図である。 トーショナルダンパを用いた比較例の動力伝達装置の回転動力入力側の端部付近の振動特性を示す特性図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る制振装置の概略側面断面図であり、（ｂ）は、第２の実施の形態に係る制振装置の概略正面断面図である。 （ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る制振装置の概略側面断面図であり、（ｂ）は、第３の実施の形態に係る制振装置の概略正面断面図である。 （ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る制振装置の概略側面断面図であり、（ｂ）は、第４の実施の形態に係る制振装置の概略正面断面図である。

符号の説明

１０、３０、４０、５０ 制振装置
１１ 回転軸
１２、３２、４２、５２ 質量体
１２ｓ、３２ｓ、５２ｓ 側面
１３ 転がり軸受（軸受、支持手段）
１３ａ ローラ（転動部材）
１３ｂ 内輪
１３ｃ 外輪
１３ｄ 中心軸線
２０ リヤディファレンシャル装置
２１ ディファレンシャルキャリヤケース（ケース）
２１ａ 油路
２２ コンパニオンフランジ
２３ ドライブピニオン（駆動側歯車軸）
２４ リングギヤ（従動側歯車軸）
２８ａ、２８ｂ アクスル軸（出力軸）
３２ａ 内周面
３２ｂ 凸部
３３ 滑り軸受（軸受、支持手段）
３３ａ 外周面
３３ｂ 凹部
４２ｎ 中間平面

Claims (9)

1. 回転軸の中心軸線から一定距離を隔てて配置された質量体と、
   前記質量体を前記回転軸に対して回転自在に支持するとともに前記回転軸の中心軸線に対する前記質量体の支持姿勢を一定に維持する支持手段と、を備えた制振装置。
2. 前記質量体が、前記回転軸を取り囲む環状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
3. 前記支持手段が、前記質量体を前記回転軸に対し同軸の状態に拘束することを特徴とする請求項２に記載の制振装置。
4. 前記質量体が、前記回転軸の中心軸線上に重心を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の制振装置。
5. 前記質量体が、前記回転軸の中心軸線から外れた位置に重心を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の制振装置。
6. 前記支持手段が、前記回転軸と前記質量体との間に設けられた軸受によって構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の制振装置。
7. 前記軸受が、それぞれ前記回転軸の外周側に転動可能に支持されるとともに前記質量体に転動可能に係合する複数の転動部材によって構成されていることを特徴とする請求項６に記載の制振装置。
8. 前記複数の転動部材が、それぞれ前記回転軸の中心軸線と平行な中心軸線を有する円柱状に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の制振装置。
9. 請求項１ないし請求項８のうちいずれか１の請求項に記載の制振装置と、
   ケースと、
   前記回転軸として前記ケースに回転自在に支持され、回転動力を入力する駆動側歯車軸と、
   前記ケースに収納され、前記駆動側歯車軸に噛合し減速回転する従動側歯車軸と、
   前記従動側歯車軸により回転駆動される出力軸と、を備えた動力伝達装置。

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