JP5410825B2 - 回転慣性質量ダンパー - Google Patents
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Description
すなわち、図9に示す特許文献1のボールネジ機構を利用した回転慣性質量ダンパー100では、ボールネジ103とボールナット105との相対的な軸方向変位によりフライホイール104を回転させ、その回転トルクをボールネジ103の軸方向力として作用させるものであって、ボールネジ103およびボールナット105のいずれか一方の回転を拘束し、他方にフライホイールを一体化させることで、相対変位に比例したホイール回転角が生じる機構となっている。
そのため、フライホイールの回転に伴うトルクは、回転拘束端に作用することになる、したがって、従来の回転慣性質量ダンパーにおいては、このトルク反力(ボールネジ軸まわりのトルク)がダンパー接合部をなすボールナットの取付け端(図9でボールナット105と一方の部材101との接合部T)に作用することから、その接合部Tにはねじりに対して十分な耐力と剛性を確保する必要があった。
ここで、図2において、実線が双方の分割フライホイール6A、6Bの距離が最大に離れた最外側の位置であって、二点鎖線が互いに双方の距離が最小となった最内側の位置を示している。なお、分割フライホイール6A、6Bのそれぞれには、最内側に位置する際に、ボールネジ2及び後述する位置調整部材8の回転操作部82に対して干渉しないように切欠部6a、6bが形成されている。
図1及び図2に示すように、回転慣性質量ダンパー1の慣性質量を変更する場合には、先ず分割フライホイール6A、6Bのそれぞれの固定ボルト62、62を緩め、分割フライホイール6A、6Bを固定錘体7に対して移動可能な状態とする。そして、位置調整部材8の回転操作部82を適宜な方向に回して、左右ネジ81を介して分割フライホイール6A、6Bを、固定ボルト62が長穴61内で移動できる範囲でフライホイール6の半径方向に適宜な位置まで移動させる。このとき、両分割フライホイール6A、6Bは、互いに回転中心Oからの距離が等しい対象位置となるように同調して移動する。そして、所定位置に移動させた後、固定ボルト62を締め付けて分割フライホイール6A、6Bと固定錘体7とを固定する。
図6において、回転操作部82を回転させたときに回転慣性質量ダンパー1の移動しない部分の回転慣性モーメントをIθ0(図示省略)とし、移動する部分(分割フライホイール6A、6B)の各々の回転慣性モーメントをIθiとし、各分割フライホイール6A、6Bの質量をそれぞれmi(m1、m2)とし、回転中心O(ボールネジ2の芯)から各分割フライホイール6A、6Bの重心P1、P2までの距離をei(e1、e2)とすると、フライホイール全体の回転慣性モーメントIθは、(2)式で表せる。ここで、二分割した各分割フライホイール6A、6Bとは別に設けた移動しない固定錘体7(図1参照)は、回転慣性モーメントIθ0に含まれる。
そして、複数に分割したそれぞれの分割フライホイール6A、6Bを固定錘体7に対してフライホイール6の半径方向へ適宜移動させて位置調整することで、フライホイール6の重量を変更することなく慣性質量を容易に変化させることができる。
図7に示すように、第2の実施の形態の回転慣性質量ダンパー1Aは、フライホイールを分割していない点で第1の実施の形態とは異なっている。すなわち、フライホイール60は、円形状に一体化された形状をなしている。フライホイール60の円孔部6cの内径寸法は、ボールネジ2の外径寸法より大きくなっている。ここで、図7に示す符号62は回転体5(図1参照)にフライホイール60を固定するための固定ボルトである。
第2の実施の形態による回転慣性質量ダンパー1Aでは、上述した第1の実施の形態のようにフライホイール60全体の回転慣性モーメントを変動させることはできないものの、フライホイール60の重心は常にボールネジ芯となり、偏芯は生じない。また、ボールネジ2の回転がボールスプライン23(図1参照)によって拘束されて、ボールネジ2の基端部2bと部材との固定部にボールネジ軸まわりのトルクが生じないことから、第1の実施の形態と同様に、ボールネジ軸方向力のみをもつという扱いやすさを奏する。
例えば、本第1の実施の形態では円形のフライホイール6を二分割とし、それぞれの分割フライホイール6A、6Bが略半円形状をなしているが、分割数は3分割以上であってもかまわない。要は、フライホイール6全体での重心位置が回転中心Oとなればよいのであって、必ずしも等分に分割した形状であることに限定されることはない。全体の形状も円形に限定されず、はずみ車のように外周を重くする形態とすることも可能である。
また、ハウジングの固定方法としてU字状の取付部材41を使用せず、一般的なクレビスやボールジョイントを使用してもよい。
2 ボールネジ
3 ボールナット
4 ハウジング
5 回転体
6、60 フライホイール
6A、6B 分割フライホイール
7 固定錘体
8 位置調整部材(位置調整手段)
9 カバー
23 ボールスプライン
42 回転支持部材
43 摺動支持部材
61 長穴
62 固定ボルト
63 締付け反力押さえボルト
64、64A、64B ネジ孔
81 左右ネジ
81A 右ネジ
81B 左ネジ
82 回転操作部
Claims (2)
- 互いに近接離反する方向に相対変位する2部材間に介装されていて、それら2部材間に生じる近接離反方向の相対加速度により力を生じる回転慣性質量ダンパーであって、
外周面にネジが形成されるとともに、前記2部材のうちいずれか一方の部材に基端部が固定されたボールネジと、
該ボールネジのネジに螺合して回転すると共に、前記2部材のうち他方の部材に対して回転可能に支持されたボールナットと、
該ボールナットと共に前記ボールネジの回転中心を回転軸として回転するフライホイールと、
前記ボールナットを保持するハウジングに固定されるとともに、前記ボールネジに対してネジ軸方向に摺動可能に支持された摺動支持部材と、
を備え、
前記ボールネジには、前記摺動支持部材に対してネジ軸方向に変位自在で、且つネジ中心軸を中心とする前記ボールネジの回転を規制するボールスプラインが設けられ、
前記フライホイールは複数の分割フライホイールに分割されており、
前記各分割フライホイールを前記ボールネジの回転軸を中心とした半径方向に移動させる位置調整手段が設けられ、
該位置調整手段は、前記ボールネジの回転中心を挟んで対象位置に配置される一対の前記分割フライホイール同士に螺合される左右ネジであって、その左右ネジの回転によって一対の前記分割フライホイール同士が互いに近接離反方向に移動する構成をなし、前記フライホイール全体の重心位置を前記ボールネジの回転中心に保持させることを特徴とする回転慣性質量ダンパー。 - 前記左右ネジには、その右ネジと左ネジの中間位置に該左右ネジを回転させるための回転操作部が同軸に固定され、
該回転操作部は、一対の分割フライホイール同士の離間中央に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の回転慣性質量ダンパー。
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