JP2023173328A - 捩り振動低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動を低減させる機能を低下させることなく、軸長を短くするとともに耐久性の低下を抑制することが可能な捩り振動低減装置を提供する。【解決手段】トルクが伝達されて回転する回転体２と、回転体２の半径方向外側に突出するガイド部５と、円周方向の動きが規制されつつ回転可能にガイド部５に保持された遠心ウェイト４と、回転体２と同軸上で相対回転可能な慣性質量体３と、慣性質量体３の内周面に形成された転動面７とを備えた捩り振動低減装置１であって、遠心ウェイト４は、ガイド部５の軸線方向側面に対向する側面部４ｂと、側面部４ｂから軸線方向に延びてガイド部５の外周側を覆う円弧状の突出部４ｆとを有し、突出部４ｆは、外周面が転動面７に押しつけられる接触面４ｇであり、かつ円周方向での両端部４ｉが、接触面４ｇが転動面７に押しつけられている状態で回転体２に当接しない長さである。【選択図】図２

Description

この発明は、回転体に入力されたトルクの変動（振動）を遠心マスを介して連結された慣性質量体の振り子運動によって低減するように構成された捩り振動低減装置に関するものである。

例えば、車両に搭載される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などの回転部材に取り付けられて、回転部材のトルク変動に起因する捩り振動を抑制する装置として、ダイナミックダンパが知られている。ダイナミックダンパは、振動系にばねや振り子を取り付け、それらばねの弾性力あるいは振り子の慣性力等を利用して、振動系の捩り振動を減衰させる。また、振動系の共振点を複数に分散させて共振の発生を抑制する。

そのような捩り振動低減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低減装置は、いわゆる遠心振り子式のダイナミックダンパであって、円盤状に形成されてトルクを受けて回転する回転体と、回転体と軸線方向に並んで配置され、環状に形成されてダンパの重錘として機能する慣性体と、回転体に保持されるとともに慣性体に形成された転動面を転動して回転体と慣性体とを連結する連結部材として機能する円柱状、あるいは断面Ｈ型の転動体とを備えている。回転体は、車両に搭載される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などの回転部材に連結され、その回転部材からトルクが伝達されて回転する。慣性体には、慣性体の回転中心から同一の半径位置の円周上に一定の間隔でガイド孔が形成されている。このガイド孔には、転動体が配置されており、そのガイド孔における半径方向外側の内壁面が、転動体が遠心力によって押し付けられかつトルク変動によって転動体が往復動させられる転動面となっている。したがって、そのガイド孔の所定の範囲で転動体が往復動する。回転体の上述したガイド孔に対応する位置には、その回転体の外周面から半径方向で外側に延びたガイド溝部が設けられている。そのガイド溝部は、半径方向で外側に延びた一対の溝壁部を有しており、それらの溝壁部同士の間隔は転動体の外径とほぼ同じである。すなわち、転動体は、回転体に対して半径方向には移動可能であるが、回転方向（円周方向）においては、ガイド溝によって拘束された状態で保持されている。さらに、回転体と慣性体とが軸線方向で並んでいるので、転動体は、回転体に形成された一対の溝壁部に保持されつつ、慣性体に形成された転動面を転動することができる程度の軸長に形成されている。

特開２０１７－１４５８５７号公報

特許文献１の捩り振動低減装置では、慣性体の慣性力によって振動を低減するので、転動体の慣性力によって振動を低減する場合と比較して回転体の大きさや形状などによる制約を受けないので、所望の制振性能を得やすいとしている。ところで、このような捩り振動低減装置には、小型化や耐久性の向上が求められる。小型化する際には、捩り振動低減装置による振動を低減する性能を担保する都合上、半径方向での小型化は困難であるものの、軸線方向への小型化は可能である。例えば、特許文献１に記載の装置であれば、慣性体と回転体とを半径方向で重なるように配置することで軸長を短くすることが考えられる。また、耐久性を向上させるために、転動体において一対の溝壁部に摺動する部分と、転動面を転動する部分とを別部材で形成することが考えられる。具体的には、慣性体を、内径が回転体の外径より大きい円環状に形成し、慣性体の内周側に回転体を配置する。そして、転動体を、回転体のガイド溝部に保持される軸部と、軸部の軸線方向両端から半径方向に延びるとともに、その外周側から軸線方向に延びる円板状の一対のフランジ部と、軸部と一対のフランジ部とを貫通してそれらを一体回転可能に連結するピンとによって構成する。さらに、その一対のフランジ部の外周側から軸線方向に互いに向かい合って延びる一対の突出部を設けて、その突出部を転動面を転動する接触面とするように構成することが考えられる。このような構成であれば、回転体と慣性体とを半径方向に並べて配置することができるので装置の軸長を短くすることができ、さらに、転動体において回転体のガイド溝部の一対の溝壁部に摺動する部材と転動面を転動する部材とを別部材とすることができるので、装置の耐久性を向上させることができる。

しかしながら、上記のように突出部を設けた場合には、その突出部と回転体および溝壁部との接触によって転動体の半径方向への移動や円周方向への往復動が妨げられないように、突出部の軸線方向の長さを調整して設計する必要がある。すなわち、回転体および溝壁部の軸線方向の長さ（厚さ）に応じた分だけ突出部の軸線方向への突出長さを短くする必要が生じる。その結果、転動面と突出部との接触する領域が小さくなってしまうので、それに応じて突出部の接触面にかかる面圧が大きくなる。それを解消するためには、転動面の軸線方向の長さ（厚さ）を長く（厚く）し、かつ突出部の突出長さを長くしなければならないので、捩り振動低減装置全体の軸長を長くせざるを得ない。このように、装置全体の軸長の短縮および耐久性の向上を両立するためには改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、振動を低減させる機能を低下させることなく、軸長を短くするとともに耐久性の低下を抑制することが可能な捩り振動低減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、トルクが伝達されて回転する回転体と、前記回転体の外周部に前記回転体の半径方向外側に向けて突出して設けられたガイド部と、前記ガイド部に挿入されて円周方向の動きが規制されつつ回転可能に保持された遠心ウェイトと、前記回転体と同軸上で前記回転体に対して相対回転可能に配置されている慣性質量体と、前記慣性質量体の前記回転体側を向く内周面に形成され前記遠心ウェイトが遠心力によって押しつけられて転動する転動面とを備えた捩り振動低減装置であって、前記遠心ウェイトは、前記ガイド部の軸線方向での側面に対向している側面部と、前記ガイド部の外周側を覆うように前記側面部から軸線方向に延びている円弧状の突出部とを有し、前記突出部の外周面が前記転動面の曲率半径より小さい曲率半径でかつ前記転動面に押しつけられる接触面とされており、さらに前記突出部は、円周方向での両端部を有し、かつ前記接触面が前記転動面に押しつけられている状態で前記両端部が前記回転体に当接しない長さの円弧状をなしていることを特徴とするものである。

また、この発明における前記側面部は、前記遠心ウェイトの半径方向外側に膨出した扇形に形成されていてよい。

また、この発明における前記遠心ウェイトは、少なくとも前記回転体および前記ガイド部と軸線方向で対向しており、前記遠心ウェイトの軸線方向の位置を決めるように構成された調心フランジを備えていてよい。

また、この発明における前記側面部は、半径方向外側の端部に形成され、少なくとも軸線方向で前記慣性質量体と重なる部分が前記転動面から離れるように傾斜している調心用突起を備えていてよい。

この発明の捩り振動低減装置は、遠心ウェイトが軸線方向での側面に対向している側面部を有し、その側面部からガイド部の外周側を覆うように軸線方向に延びている突出部に、慣性質量体の転動面を転動する接触面が形成されている。また、この突出部の円周方向の両端部は、接触面が転動面に押しつけられている状態で回転体に当接しない長さになっている。そのため、回転体およびガイド部の板厚に応じて突出部の軸線方向の長さを短くする必要がないので、突出部の軸線方向の長さを転動面と同じか長く形成することができる。したがって、遠心ウェイトが転動面を転動する際に、転動面と接触面との接触する領域を広くすることができるので、接触面に生じる面圧を比較的小さくすることができ、遠心ウェイトの耐久性ひいては捩り振動低減装置全体の耐久性を向上させることができる。あるいは、転動面と接触面との接触する領域を維持しつつ、遠心ウェイトおよび転動面の軸長を短くすることができるので、捩り振動低減装置全体の軸長を短くすることができる。

また、遠心ウェイトの半径方向外側における一部分にのみ突出部が形成されているので、遠心ウェイトの中心から半径方向に外れた位置に重心が位置する。そのため、回転体にトルクが伝達されて遠心ウェイトに遠心力が生じると、突出部側が半径方向外側に移動させられる。具体的には、回転体の回転中心と遠心ウェイトの回転中心とを結ぶ線分の延長線上に遠心ウェイトの重心が位置するような姿勢になる。つまり、遠心ウェイトに遠心力が生じる前の遠心ウェイトの姿勢に関わらず、遠心ウェイトは突出部が半径方向外側に位置するような姿勢になる。したがって、遠心ウェイトに遠心力が作用して転動面側に移動した際には、接触面が転動面側に移動して押しつけられるので、接触面が側面部の全周に亘って設けられていなくても、捩り振動低減装置の所期の振動低減性能を発揮することができる。

また、側面部の半径方向に突出し、回転体およびガイド部と軸線方向で対向するように構成された調心フランジを設けた構成であれば、回転体およびガイド部が調心フランジによって軸線方向から挟み込まれる。そのため、回転体に対して遠心ウェイトが傾くことが抑制されるので、遠心力が作用して遠心ウェイトが半径方向外側に移動したときに、接触面と転動面とを確実に接触させることができる。

さらに、側面部の半径方向外側の端部に形成され、少なくとも軸線方向で慣性質量体と重なる部分が転動面から離れるように傾斜している調心用突起を備えた構成によれば、転動面と接触面とを接触させやすくすることができる。具体的には、遠心力によって遠心ウェイトが慣性質量体に近づく方向に移動したときに、慣性質量体と遠心ウェイトとに軸線方向においてずれが生じていたとしても、調心用突起が軸線方向で転動面から離れるように傾斜しているので、慣性質量体が調心用突起同士の隙間に入り込みやすくなる。さらに、入り込んだ後に接触面と転動面とが軸線方向にずれることを抑制もしくは防止することができる。

この発明で対象とする捩り振動低減装置の構成の一例を説明するための図であって、遠心振り子式ダンパを全体的に示す正面図である。 図１に示す捩り振動低減装置における複数の遠心ウェイトのうち一つの遠心ウェイトが保持されている部分を示す図であり、遠心ウェイトが転動面に押しつけられている状態を示す斜視図である。 図２に示す遠心ウェイトが保持されている部分の一方の側面部を省略した正面図である。 図１に示す捩り振動低減装置がカバーに収容された状態における、複数の遠心ウェイトのうち一つの遠心ウェイトが保持されている部分を示す図であり、遠心ウェイトが転動面に押しつけられている状態を示す断面図である。 捩り振動低減装置の転動面と接触面との接触領域における面圧および遠心ウェイトの軸線方向の長さとの関係を示す図である。 この発明で対象とする捩り振動低減装置の構成の他の例を説明するための図であって、捩り振動低減装置を全体的に示す正面図である。 図６に示す捩り振動低減装置における複数の遠心ウェイトのうち一つの遠心ウェイトが保持されている部分を示した図であり、遠心ウェイトが転動面に押しつけられている状態を示す斜視図である。 図７に示す遠心ウェイトが保持されている部分の一方の側面部を省略した正面図である。 図６に示す捩り振動低減装置がカバーに収容された状態における、複数の遠心ウェイトのうち一つの遠心ウェイトが保持されている部分を示す図であり、遠心ウェイトが転動面に押しつけられている状態を示す断面図である。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

この発明で対象もしくは前提とする捩り振動低減装置の構成の一例を図１、図２、図３および図４を用いて説明する。図１は、この発明で対象もしくは前提とする捩り振動低減装置の全体構成を説明するための正面図である。この捩り振動低減装置１は、不可避的に振動するトルクが入力される回転体２に、振り子として機能する慣性質量体３が相対的に回転するように、言い換えれば揺動するように複数の遠心ウェイト４によって連結されている。すなわち、捩り振動低減装置１は、慣性質量体３が遠心ウェイト４によって回転体２に対して遅れて揺動あるいは振動することにより、慣性質量体３の慣性力によって振動を低減するように構成されている。捩り振動低減装置１は、主な構成として、回転体２、慣性質量体３、遠心ウェイト４、ガイド部５、およびカバー６を備えている。

図１に示す例では、回転体２はエンジンの出力軸などの回転軸（図示せず）に連結される円環状の部材である。回転体２の外周部には、各遠心ウェイト４を保持するガイド部５が、複数、円周方向に等間隔に設けられている。図２および図３に示すように、ガイド部５は、遠心ウェイト４を回転体２の回転方向には拘束し、かつ回転体２の半径方向には往復動可能に保持するように構成されている。具体的には、ガイド部５は、回転体２の半径方向で外側に向けて直線状に突出して延び、かつ回転体２の回転方向（円周方向）で互いに対向する一対のガイド片５ａを有している。この一対のガイド片５ａの間の部分は、回転体２の半径方向で外側に開いたほぼＵ字形状の凹部になっていて、その凹部に後述する遠心ウェイト４の軸部４ａを嵌め込むことによって保持するように形成されている。

遠心ウェイト４は、遠心力によって動作する遠心マスであって、回転体２と慣性質量体３とを実質的に連結している。遠心ウェイト４は、図１に示すように、ガイド部５と同数設けられており、各ガイド部５によってそれぞれ回転方向には拘束されかつ半径方向に移動可能に保持されている。遠心ウェイト４は、回転体２と共に回転（公転）することによる遠心力によって半径方向で外側に押し出されて慣性質量体３に接触する。それにより、遠心ウェイト４は、回転体２と慣性質量体３とを相対回転可能に、かつトルク伝達可能に連結する。図２および図３に示すように、遠心ウェイト４は、上述したガイド部５に挿入される軸部４ａと、その軸部４ａより大きい外径を有する一対のフランジ部４ｂと、軸部４ａおよび一対のフランジ部４ｂを一体化させるように連結するピン４ｃとを備えている。

軸部４ａは、ガイド部５における一対のガイド片５ａの間に挿入できる外径を有する円柱状の回転軸である。図１に示す構成では、軸部４ａの外径と一対のガイド片５ａの間隔とがほぼ同じ大きさになっている。したがって、ガイド片５ａによって軸部４ａの円周方向への移動が規制されるとともに、半径方向へは往復動可能に形成されている。なお、軸部４ａの軸線方向の長さである軸長は、図４に示すように、回転体２の板厚より長く、後述する慣性質量体３の転動面７が形成されている部分の板厚より薄く形成されている。軸部４ａの中央部分には、軸部４ａと一対のフランジ部４ｂとを一体化させるためのピン４ｃを嵌め合わせるための貫通孔４ｄが設けられている。

一対のフランジ部４ｂは、この発明の実施形態における側面部に相当し、軸部４ａを軸線方向から挟み込むように軸部４ａの軸線方向の両端側にそれぞれ配置されている。フランジ部４ｂは、図１に示すように、軸線方向から見た形状が半径方向外側に膨出した扇形となっている。フランジ部４ｂの半径方向内側には挿通孔４ｅが形成されている。その挿通孔４ｅおよび軸部４ａの貫通孔４ｄには、ピン４ｃがしまりばめ等によって接合されることによって、軸部４ａと一対のフランジ部４ｂとが一体化されて遠心ウェイト４が構成されている。すなわち、軸部４ａの貫通孔４ｄおよびフランジ部の挿通孔４ｅの内径とピン４ｃの外径とはほぼ同じか、あるいはピン４ｃの外径の方が僅かに大きく形成されている。したがって、この挿通孔４ｅの中心がフランジ部４ｂの回転中心となっており、つまり回転体２の揺動によって遠心ウェイト４が転動する際の中心でもある。また、フランジ部４ｂの重心は、フランジ部４ｂの回転中心から外れた位置、具体的には円周方向の中央でかつ半径方向で回転中心からずれた位置になっている。扇形の円弧の部分に相当するフランジ部４ｂの外径は、ガイド片５ａの先端より外側に突き出るとともに、慣性質量体３と軸線方向で重なる程度の外径になっている。さらに、扇形の円弧の部分であるフランジ部４ｂの円周方向の長さは、慣性質量体３の転動面７と同じかあるいはそれより長く形成されている。一方で、図２に示すように、フランジ部４ｂの円周方向の長さは、遠心ウェイト４が転動面７に押しつけられている状態での円周方向の両端部４ｉが、回転体２に当接あるいは接触しない長さに形成されている。また、一対のフランジ部４ｂは、円弧の部分に沿って軸線方向に突出する一対の突出部４ｆと、その突出部４ｆより半径方向外側に向けて突出する一対の調心用突起４ｈとを有している。

一対の突出部４ｆは、慣性質量体３の転動面７を転動する面を形成する部材である。突出部４ｆは、図２および図４に示すように、円弧状に形成されるとともに軸線方向で互いに向かい合って延びており、互いの先端部分が接触する程度の長さに形成されている。すなわち、一対の突出部４ｆは、ガイド部５の外周側を覆うように一対のフランジ部４ｂから軸線方向に延びている円弧状の部分である。互いの突出部４ｆを合わせた軸線方向の長さが、転動面７の軸線方向の長さ（厚さ）と同じかあるいはそれ以上の長さを有している。突出部４ｆの円周方向の長さは、転動面７の円周方向の長さと同じかあるいはそれ以上の長さを有していて、図３に示すように、フランジ部４ｂの円弧の部分と同じ長さに形成されている。したがって、この突出部４ｆの半径方向外側を向く外周面が、慣性質量体３の転動面７を転動する接触面４ｇとなっている。この接触面４ｇは、転動面７の曲率半径より小さい所定の曲率半径を有している。また、突出部４ｆの転動面７とは反対側を向く面は、突出部４ｆの先端側に向けて半径方向外側に傾斜している。したがって突出部４ｆは、先端に向けて細くなる先細り形状になっている。

調心用突起４ｈは、図４に示すように、フランジ部４ｂの突出部４ｆより半径方向外側に突出して形成され、一対になっているフランジ部４ｂのそれぞれに形成された一対の調心用突起４ｈによって慣性質量体３に対する遠心ウェイト４の位置決め（軸線方向での中央位置への位置決め）を行うように構成されている。調心用突起４ｈの板厚は、フランジ部４ｂの突出部４ｆより半径方向内側の部分の板厚より薄くなっている。さらに、調心用突起４ｈにおける軸線方向で内側を向く面が、半径方向外側に行くほど軸線方向で外側に向けて僅かに傾斜している。言い換えれば、一対の調心用突起４ｈが半径方向外側に向かうほど一対の調心用突起４ｈ同士の距離が大きくなるように構成されている。

このような調心用突起４ｈにより、回転体２が回転して遠心力によって遠心ウェイト４が慣性質量体３に近づく方向に移動すると、一対の調心用突起４ｈの間に慣性質量体３が入り込む。その際に、慣性質量体３と遠心ウェイト４の接触面４ｇとに軸線方向に対してずれが生じていたとしても、一対の調心用突起４ｈの開口幅が大きくなっているので、慣性質量体３がより確実に一対の調心用突起４ｈ同士の隙間に入り込ませることができる。すなわち、確実に遠心ウェイト４の接触面４ｇを慣性質量体３の転動面７に接触させて転動させることができる。

慣性質量体３は、トルクが振動した場合に回転体２に対して位相がずれて回転方向に振動することで回転体２の捩り振動を抑制する質量体であり、図１に示す例では、リング状に構成されている。具体的には、慣性質量体３は、内径が、回転体２のガイド片５ａの先端部までの半径より大きいリング状になっている。この慣性質量体３は回転体２の外周側に同心円上に配置され、回転体２に対して相対的に回転できるように構成されている。

慣性質量体３には、上述したガイド部５あるいは遠心ウェイト４と同数の転動面７が内周面３ａに設けられている。転動面７は、上述した遠心ウェイト４の一対のフランジ部４ｂにおける一対の接触面４ｇを接触させて転動させるための曲面である。慣性質量体３の円周方向における各ガイド部５に対向する部位は他の部位と比較して軸線方向に長く、つまり厚く形成された厚肉部となっている。その厚さは、各遠心ウェイト４における一対のフランジ部４ｂ同士の間隔程度であり、一対の調心用突起４ｈ同士の間隔より薄く形成になっている。この厚肉部分の内周側の面で、各接触面４ｇに対向する箇所は、慣性質量体３の半径方向で外側に窪んだ（もしくは膨らんだ）アーチ状もしくは凹円弧状などの曲面に形成され、この曲面部分が転動面７となっている。

この転動面７の曲率半径は、慣性質量体３の中心から転動面７までの半径より小さくかつフランジ部４ｂの半径（遠心ウェイト４の回転中心軸線から接触面４ｇまでの距離）より大きい半径になっている。また、転動面７の曲率半径は、最大でも、慣性質量体３の内径である慣性質量体３の回転中心軸線から慣性質量体３の内周面までの距離、および、回転体２の外径である回転体２の回転中心軸線から回転体２の外周面までの距離よりも短い長さに設定されている。この転動面７の円周方向での中央部が、慣性質量体３の中心（あるいは回転体２の回転中心）から最も離れたいわゆる中立点になっている。

カバー６は、図４に示すように、軸線方向両側から捩り振動低減装置１の外周部分を覆うように設けられている。そのカバー６によって、遠心ウェイト４や慣性質量体３の転動面７などが外部に対して遮蔽されている。これにより、遠心ウェイト４や転動面７などに塵埃を付着しにくくできる。あるいは、カバー６内にオイルを封入してもよい。その場合、カバー６内に封入したオイルによって、上述した遠心ウェイト４や転動面７などを潤滑することができ、それらの摩耗を防止もしくは抑制できる。

上記のように構成された捩り振動低減装置１では、回転体２にトルクが伝達され、回転体２が回転すると、ガイド部５によって遠心ウェイト４が保持されているため、遠心ウェイト４は、回転体２の周りを公転するように、回転体２と共に回転する。したがって、遠心ウェイト４には、遠心ウェイト４の質量、および、回転体２の回転中心からの距離に応じた遠心力が作用する。回転体２の回転数が増大して遠心ウェイト４に作用する遠心力が大きくなると、遠心ウェイト４は、ガイド部５のガイド片５ａに沿って、回転体２の径方向で外側に移動する。遠心ウェイト４は、上述したようにフランジ部４ｂの重心がフランジ部４ｂの回転中心より突出部４ｆ側に位置するから、遠心力を受けると回転体２の回転中心と遠心ウェイト４の回転中心とを結ぶ線分の延長線上にその重心が位置するように姿勢が変化する。すなわち、遠心ウェイト４は、突出部４ｆが半径方向外側に位置するような姿勢になる。

回転体２の回転数が、遠心ウェイト４に作用する重力よりも大きな遠心力が発生する程度の回転数以上になると、遠心ウェイト４は、回転体２の回転中心から最も離れた位置に移動し、慣性質量体３における転動面７に押し付けられる。したがって、回転体２と慣性質量体３とが、遠心ウェイト４を介して連結される。この状態で、回転体２に伝達されるトルクに変動がない場合、あるいは、トルク変動が極わずかである場合は、遠心ウェイト４は、慣性質量体３の凹部でほぼ転動することなく、回転体２のトルクを慣性質量体３に伝達する。その結果、回転体２、遠心ウェイト４、および、慣性質量体３が一体となって回転する。すなわち、捩り振動低減装置１全体が一体となって回転する。

一方、回転体２に伝達されるトルクに振動的な変動が生じると、回転体２の回転数が変動し、回転体２の角加速度が変化する。その際、慣性質量体３は慣性力によって従前の運動状態を維持しようとするので、回転体２に対して慣性質量体３が相対回転する。このような相対回転は、遠心ウェイト４が転動面７上を転動することにより生じる。また、転動面７の曲率半径は慣性質量体３の外径の曲率半径よりも小さいため、転動面７の両端部側に遠心ウェイト４が移動するほど、遠心ウェイト４は、ガイド部５の内部で回転体２の回転中心側に押し戻される。言い換えれば、転動面７の中立点から左右いずれかにずれて接触面４ｇが接触した場合には、フランジ部４ｂ（遠心ウェイト４）が回転体２の中心側に押し戻される。また、このようにガイド部５に対する遠心ウェイト４の位置および転動面７に対する遠心ウェイト４の接触位置が変化すると、遠心力によって遠心ウェイト４が転動面７に向けて押されていること、および、転動面７の曲率半径が慣性質量体３の外径の曲率半径よりも小さいことにより、慣性質量体３には円周方向に向けた力が作用する。この円周方向に向けた力は、回転体２に対して相対回転した慣性質量体３を元の相対位置に戻す方向に作用する。そのため、上記のような慣性質量体３の相対回転が、回転体２のトルク変動に対応し、振動的に繰り返して発生する。すなわち、慣性質量体３が振り子運動する。遠心ウェイト４は、回転体２の径方向には移動可能であるが、回転体２の円周方向には拘束された状態で保持されているため、慣性質量体３の振り子運動による回転体２の円周方向の反力が、回転体２に対してその捩り振動を抑制する制振力として作用する。すなわち、回転体２のトルク変動は、遠心ウェイト４を介して慣性質量体３に伝達され、慣性質量体３を回転体２に対して逆位相で相対回転させる。その結果、回転体２のトルク変動は、慣性質量体３の慣性モーメントによって相殺あるいは減殺される。したがって、この発明の実施形態における捩り振動低減装置１によれば、回転体２に伝達されるトルク変動に起因する捩り振動を効果的に抑制することができる。

このように構成された捩り振動低減装置１によれば、遠心ウェイト４が回転体２のガイド片５ａに保持される軸部４ａと慣性質量体３の転動面７を転動する一対のフランジ部４ｂとが別部材によって構成されている。つまり、ガイド片５ａに摺動する部材と転動面７を往復動する部材とが異なっているので、遠心ウェイト４全体としての耐久性を向上させることができる。そして、慣性質量体３の転動面７を転動する接触面４ｇを形成する一対の突出部４ｆが、円周方向で転動面７と同じもしくはわずかに長く形成されている。言い換えれば、一対の突出部４ｆの円周方向の長さが、接触面４ｇが転動面に押しつけられている状態で軸線方向で回転体２とは重ならない長さであり、つまり、遠心ウェイト４の両端部４ｉが回転体２に当接しない程度の長さに形成されている。すなわち、回転体２の板厚に応じて突出部４ｆの軸線方向の長さを短くする必要がないので、一対の突出部４ｆを合わせた軸線方向の突出長さを転動面７と同じか長く形成することができる。したがって、接触面４ｇに生じる面圧を比較的小さくすることができ、遠心ウェイト４の耐久性ひいては捩り振動低減装置１全体の耐久性を向上させることができる。

図５には、接触面４ｇに生じる面圧と、遠心ウェイト４の軸長との関係を示し、点線で捩り振動低減装置１の耐久性を担保するために設定される接触面４ｇに生じる面圧の上限を示している。特許文献１に記載されている一般的な構造で、回転体の強度維持のための十分な板厚と、前記面圧の低減のための十分な軸長とを単純に重畳させたのでは、捩り振動低減装置の全長が長くなる不都合がある（図５で比較例として図示）。これに対して本実施形態では、回転体の板厚を考慮する必要がないため、接触面４ｇを軸線方向に長く確保することができる。したがって、図５に示すように、本実施形態の捩り振動低減装置１は、遠心ウェイト４の軸長を比較的短くしても接触面における面圧の上限を確保することができる。すなわち、遠心ウェイト４の耐久性ひいては捩り振動低減装置１全体の耐久性を向上させることができる。または、転動面７と接触面４ｇとの接触領域を維持しつつ、遠心ウェイト４および転動面７の軸長を短くすることにより、捩り振動低減装置１全体の軸長を短くすることができる。

なお、上述したように、遠心ウェイト４の回転中心がピン４ｃと接合されている部分であり、一対のフランジ部４ｂの重心からずれた部分が回転中心に設定されている。そのため、遠心ウェイト４に遠心力が生じると、突出部４ｆ側が半径方向外側に移動させられ、回転体２の回転中心と遠心ウェイト４の回転中心とを結ぶ延長線上に遠心ウェイト４の重心が位置するような姿勢になる。すなわち、遠心力が生じる前の遠心ウェイト４の姿勢に関わらず、突出部４ｆが半径方向外側に移動することで接触面４ｇが転動面７側に移動して押しつけられるので、接触面４ｇが円周方向で転動面７と同程度の長さであったとしても、捩り振動低減装置１の所期の振動低減性能を発揮することができる。

次に、この発明の実施形態における他の例を説明する。図６には、捩り振動低減装置の他の例を示してある。なお、以下に説明する他の例における捩り振動低減装置１０において、すでに説明した部材と同様の部材については同一の符号を付してその説明を省略若しくは簡略化して説明する。図６および図７に示すように、他の例における捩り振動低減装置１０では、遠心ウェイト１１において一対のフランジ部１１ｂの形状が円板状に形成されている。

フランジ部１１ｂは、図７、図８および図９に示すように、慣性質量体３と軸線方向で重なるとともに、回転体２とも軸線方向で重なる程度の外径に形成されている。このフランジ部１１ｂは、中央部分に形成された挿通孔１１ｅと、半径方向外側に設けられた突出部１１ｆとを備えている。さらに、フランジ部１１ｂは、フランジ部１１ｂにおける突出部１１ｆが形成されていない部分である調心フランジ１１ｊと、調心フランジ１１ｊを含めたフランジ部１１ｂの外周側全域に形成された調心用突起１１ｈとを備えている。

挿通孔１１ｅは、軸部１１ａと一対のフランジ部１１ｂとを一体化させるための孔である。挿通孔１１ｅには、図８に示すように、軸部１１ａの貫通孔１１ｄに嵌め合わされたピン１１ｃがしまりばめ等によって接合される。突出部１１ｆは、上述した突出部４ｆと同様に、フランジ部１１ｂの外周側から軸線方向に突出しており、半径方向外側を向く面が転動面７を転動する接触面１１ｇとして機能する。また、この突出部１１ｆは、フランジ部１１ｂの外周の全域には設けられておらず、円周方向の長さが転動面７と同じあるいは長く、互いの突出部１１ｆを合わせた軸線方向の長さが転動面７と同じあるいは僅かに長く形成されている。具体的には、図８に示すように、突出部４ｆの円周方向の長さは、遠心ウェイト４が転動面７に押しつけられている状態での円周方向の両端部４ｉが、回転体２に当接あるいは接触しない長さに形成されている。

調心フランジ１１ｊは、上述したように半径方向に突出して円板状に形成されたフランジ部１１ｂのうち突出部１１ｆが形成されていない部分である。調心フランジ１１ｊは、回転体２、慣性質量体３およびガイド片５ａと軸線方向で対向している。つまり、回転体２の外周側は、図９に示すように、一対のフランジ部１１ｂのそれぞれに形成された調心フランジ１１ｊによって、軸線方向から挟まれている。したがって、回転体２に対して遠心ウェイト１１が傾くことが抑制されている。調心用突起１１ｈは、図９に示すように、フランジ部１１ｂの外周側の全周に亘って形成されている。調心用突起１１ｈは、一対のフランジ部１１ｂの他の部分の厚さと比較して薄く形成されており、さらに軸線方向で向かい合う面が互いに離れる方向に僅かに傾斜したテーパ状に形成されている。上述したように、この調心用突起１１ｈによって、軸線方向に対して遠心ウェイト４が傾いた状態であっても慣性質量体３を一対のフランジ部１１ｂの間に確実に入り込ませることができる。つまり、転動面７が調心用突起１１ｈの半径方向の端部に接触して接触面１１ｇが転動面７に当接できない事態を回避することができる。

この発明の他の例にかかる捩り振動低減装置１０によれば、遠心ウェイト１１の一対のフランジ部１１ｂが円板状に形成されている。一方で、遠心ウェイト１１の突出部１１ｆは、慣性質量体３の転動面７と同程度の面積に形成されている。すなわち、突出部１１ｆの円周方向の長さおよび互いの突出部を合わせた軸線方向の長さが転動面７と同じかあるいは長く形成されている。したがって、上述した実施形態と同様に、転動面７と接触面１１ｇとの接触する領域を広くすることができるので、接触面１１ｇに生じる面圧を比較的小さくすることができ、遠心ウェイト１１の耐久性、ひいては捩り振動低減装置１０全体の耐久性を向上させることができる。また、他の例に係る捩り振動低減装置１０であっても、遠心ウェイト１１の重心は突出部１１ｆに応じて遠心ウェイト１１の回転中心からずれた位置、つまり遠心ウェイト１１の回転中心より突出部１１ｆ側に近い位置に設定される。そのため、遠心ウェイト１１に遠心力が生じたときに、遠心ウェイト１１の回転中心および重心によって突出部１１ｆが半径方向外側に移動するので、接触面１１ｇが転動面７に押しつけられる。したがって、接触面１１ｇの円周方向の長さが転動面７と同程度の長さであったとしても、捩り振動低減装置１０の所期の振動低減性能を発揮することができる。さらに、遠心ウェイト１１は、半径方向外側に突出した一対の調心フランジ１１ｊによって軸線方向から回転体２を挟み込むように形成されている。したがって、遠心ウェイト１１に遠心力が作用していない状態であっても遠心ウェイト１１が傾くことを抑制もしくは防止することができる。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。例えば、上述したフランジ部４ｂ，１１ｂは、同形状に形成された二つの部材を対にすることによって形成されているが、一体に形成されていてもよい。その場合には、軸部４ａ，１１ａの半径方向外側からフランジ部を差し込み、ピン４ｃ，１１ｃによって一体化させて遠心ウェイト４，１１を構成する。そして、ガイド片５ａの半径方向外側から軸部４ａ，１１ａを差し込むことによってその遠心ウェイト４，１１が回転体２に組み付けられるように構成されても良い。また、突出部４ｆ，１１ｆは、ガイド部５や回転体２と軸線方向で重ならないように形成されていればよく、例えば、半径方向に長く（厚く）形成されていても良い。

１，１０ 捩り振動低減装置
２ 回転体
３ 慣性質量体
３ａ 内周面
４，１１ 遠心ウェイト
４ａ，１１ａ 軸部
４ｂ，１１ｂ フランジ部（側面部）
４ｆ，１１ｆ 突出部
４ｇ，１１ｇ 接触面
４ｈ，１１ｈ 調心用突起
４ｉ，１１ｉ （突出部の円周方向での）端部
７ 転動面
１１ｊ 調心フランジ

Claims (4)

1. トルクが伝達されて回転する回転体と、前記回転体の外周部に前記回転体の半径方向外側に向けて突出して設けられたガイド部と、前記ガイド部に挿入されて円周方向の動きが規制されつつ回転可能に保持された遠心ウェイトと、前記回転体と同軸上で前記回転体に対して相対回転可能に配置されている慣性質量体と、前記慣性質量体の前記回転体側を向く内周面に形成され前記遠心ウェイトが遠心力によって押しつけられて転動する転動面とを備えた捩り振動低減装置であって、
   前記遠心ウェイトは、前記ガイド部の軸線方向での側面に対向している側面部と、前記ガイド部の外周側を覆うように前記側面部から軸線方向に延びている円弧状の突出部とを有し、
   前記突出部の外周面が前記転動面の曲率半径より小さい曲率半径でかつ前記転動面に押しつけられる接触面とされており、さらに
   前記突出部は、円周方向での両端部を有し、かつ前記接触面が前記転動面に押しつけられている状態で前記両端部が前記回転体に当接しない長さの円弧状をなしている
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
2. 請求項１に記載の捩り振動低減装置であって、
   前記側面部は、前記遠心ウェイトの半径方向外側に膨出した扇形に形成されている
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
3. 請求項１に記載の捩り振動低減装置であって、
   前記遠心ウェイトは、少なくとも前記回転体および前記ガイド部と軸線方向で対向しており、前記遠心ウェイトの軸線方向の位置を決めるように構成された調心フランジを備えている
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の捩り振動低減装置であって、
   前記側面部は、半径方向外側の端部に形成され、少なくとも軸線方向で前記慣性質量体と重なる部分が前記転動面から離れるように傾斜している調心用突起を備えている
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
   
   
   

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