JP6471737B2 - 捩り振動低減装置 - Google Patents

Description

この発明は、慣性質量体（転動体）の往復運動あるいは振子運動によって捩り振動を低減させる装置に関するものである。

この種の装置が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された装置は、捩り振動を受ける円板状の回転体を備え、その回転体の円周方向に延びる転動室が回転体に形成され、その転動室内に転動体が配置されている。その転動体は、回転体の板厚より長い支持軸（軸部とも記す）の軸線方向での両端部に、その支持軸の外径より大きい外径の円板部（大径部とも記す）を設けて構成されており、その断面形状が「Ｈ」形を成している。また、特許文献１に記載された装置では、回転体がトルクを受けて回転すると、転動室の転動面に転動体が遠心力によって押し付けられる。そして、トルク変動が生じた場合には、その転動体が転動面に沿って円周方向に往復動することにより振動が低減される。この特許文献１に記載された装置では、回転体が複数の分割体によって構成されている。これらの分割体は、分割面が転動室を横切るように回転体を分割した構成であり、したがって各分割体の分割面に転動室が開口している。すなわち、特許文献１に記載された装置では、二つの分割体を組み合わせることによって転動室が形成されている。そのため、断面Ｈ形に構成された転動体を、分割体に形成された転動室の一部に挿入した状態で、前記分割体に他の分割体を連結することにより、断面Ｈ形の転動体を転動室に収容することができる。

特開２０１４−２１９０３１号公報

特許文献１に記載された装置では、転動室の開口幅（転動室の曲率半径方向に測った寸法）が転動体における大径部の直径より小さいとしても、互いに組み付ける前のいずれかの分割体における転動室に、その分割面での開口端から軸部を挿入し、その後、各分割体同士を組み付けることにより、それらの分割体同士で構成される回転体における転動室の内部に転動体を収容することができる。しかしながら、特許文献１に記載された装置では、回転体が複数の分割体から構成されているため、部品点数が増大し、またその分割体同士を組み付ける作業が必要となることにより捩り振動低減装置を製造するための工数が増大してしまう。また、このように回転体が分割体から構成されていることを要因として回転体の強度が低下し、あるいは、組み付け精度が低下するおそれがある。分割体の組み付け精度が低下すると、例えば、転動体の往復運動（振子運動）の軌跡が設計上想定した通りにならず、あるいは複数設けられている転動体ごとに往復運動（振子運動）の軌跡が異なってしまうなど、制振性能が設計上想定した性能にならない可能性がある。

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って、製造コストの増大や精度の低下などを招来することなく、転動体を回転体に容易に組み付け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、円板状の回転体と、前記回転体に円周方向に並んで形成されかつ円周方向に長い複数の転動室と、前記転動室の長さ方向に対して直交する方向に測った長さである開口幅より小さい直径の軸部および前記軸部の軸線方向での両端部に形成されかつ前記転動室の前記開口幅より大きい直径の大径部を有し前記軸部を前記転動室に挿入した状態で前記回転体に保持された複数の転動体と、複数の前記転動体を前記回転体の円周方向に所定の間隔を維持するように連結しかつ前記転動体の前記転動室内での移動に伴って前記回転体に対して相対回転する連結部材とを備え、前記回転体に作用するトルクが変動することにより前記転動体が前記転動室の内部を前記転動室に沿って往復動し、前記転動体の往復動によって前記トルクの変動を低減するように構成された捩り振動低減装置において、前記転動体における前記大径部を挿入可能な挿通孔が前記転動室につながった状態で前記回転体に形成され、前記挿通孔と前記転動室とがつながっている部分の幅は前記軸部の外径以上であり、前記連結部材は、前記転動体が前記挿通孔から抜け出る位置に移動することを規制する規制部を有していることを特徴とするものである。

また、この発明では、前記挿通孔の直径は、前記大径部の外径以上であってよい。

また、この発明では、前記挿通孔は、前記回転体の円周方向で互いに隣接する二つの前記転動室の間に形成されて前記二つの転動室につながっており、前記連結部材は、リング部と、前記リング部の外周部から半径方向で外側に突出して設けられかつ前記大径部に前記回転体の円周方向での両側から接触して前記転動体を前記回転体の円周方向に対して保持する、複数の前記転動体ごとに対をなす複数対の爪部とを有し、前記転動室の内面のうち前記回転体の半径方向で外側の内面は、前記転動体に作用する遠心力で前記軸部が接触して転動する転動面を形成しており、前記転動面は前記転動室の長さ方向での中央部が前記回転体の半径方向で外側に凸になる曲面を成し、かつ前記転動面の曲率半径は、前記リング部の外周面のうち対を成す爪部同士の間の部分である中間外周面の回転半径より小さく、前記中間外周面は、前記転動室の長さ方向の端部において、前記転動体の前記大径部を前記回転体の半径方向で外側に押圧して前記軸部を前記転動面に押し付けることにより前記転動体が前記転動室の長さ方向の端部に到達することを規制する前記規制部を構成していてよい。

また、この発明では、前記挿通孔は、前記回転体の円周方向で互いに隣接する二つの転動室の間に形成されて前記二つの転動室につながっていてよい。

また、この発明では、前記挿通孔を介して互いにつながっている二つの転動室同士の間隔より、前記挿通孔が間に存在しない互いに隣接する二つの転動室同士の間隔が広くてよい。

また、この発明では、前記連結部材は、リング部と、前記リング部の外周部から半径方向で外側に突出して設けられかつ前記大径部に前記回転体の円周方向での両側から接触して前記転動体を前記回転体の円周方向に対して保持する、複数の前記転動体ごとに対をなす複数対の爪部とを有し、前記爪部の少なくともいずれか一つの爪部は、前記挿通孔の一部に被さって前記転動体が前記挿通孔に入らないように前記転動体の移動を規制する前記規制部を構成していてよい。

また、この発明では、前記リング部と前記回転体とのいずれか一方に前記回転体の回転中心軸線と平行な方向に突出したガイドピンが設けられ、前記リング部と前記回転体とのいずれか他方に前記ガイドピンを前記回転体の回転方向にガイドする円弧状のガイド孔が設けられ、前記ガイドピンと前記ガイド孔とは、前記ガイドピンが前記ガイド孔の端部に接触した状態で前記いずれか一つの爪部が前記挿通孔の一部に被さるように構成されていてよい。

また、この発明では、前記挿通孔は、前記転動室の長さ方向の中央部でかつ前記転動室の前記回転体の半径方向での内周側に形成され、前記連結部材は、前記転動室内の前記転動体に接触しない外径のリング部と、前記リング部の外周部から半径方向で外側に突出して設けられかつ前記大径部に前記回転体の円周方向での両側から接触して前記転動体を前記回転体の円周方向に対して保持する、複数の前記転動体ごとに対をなす複数対の爪部と、前記リング部の外周面のうち対を成す爪部同士の間の部分である中間外周面とを有し、前記中間外周面は、前記挿通孔の一部に被さって前記転動体が前記挿通孔に入らないように前記転動体の移動を規制する前記規制部を構成していてよい。

この発明においては、回転体に形成された転動室に転動体が配置されており、その転動室は回転体の円周方向に長く、回転体に作用するトルクが変化すると、転動体が転動室の内部で往復動し、その転動体の往復動によってトルクの変動（振動）が低減される。転動体は、軸部の両端部に、転動室の開口幅より大きい大径部を有するいわゆる断面Ｈ形を成しているので、転動室から抜け出ることが阻止されている。前記大径部を挿入可能な挿通孔がその転動室につながった状態に形成され、これら転動室と挿通孔とがつながっている部分の幅が転動体の軸部の外径以上になっている。そのため、転動体は、この挿通孔から転動室に入り込ませることができる。さらに、転動体同士を回転体の円周方向に連結する連結部材は、転動体が転動室から挿通孔に入り込んで挿通孔から抜け出ることを阻止する規制部を有しているので、転動体および連結部材を回転体に組み付けた状態では転動体が転動室から脱落するなどの事態を回避できる。そして、転動体同士は連結部材によって連結されているので、重力による転動体の自由落下が、回転体の中心を挟んだ両側の転動体のそれぞれによって作用するトルク（重力）によって抑制され、その結果、転動体が転動室の内面に当接したり、それに伴って異音が生じたりすることを回避もしくは抑制することができる。

また、この発明では、連結部材における前記爪部同士の間の中間外周面によって転動体を回転体の半径方向で外側に押圧し、それに伴って転動体の軸部を転動面に押し付けるように構成した場合には、転動体が転動室の長さ方向の端部に当接したり、それに伴って異音が生じたりすることを回避もしくは抑制することができる。

この発明によれば、二つの転動室の間に挿通孔を形成し、一つの挿通孔を二つの転動室でいわゆる共用するように構成した場合には、挿通孔の数が少なくなって回転体の加工が容易になるとともに、回転体の強度の低下を抑制することができる。

この発明によれば、一つの挿通孔を二つの転動室によっていわゆる共用する構成とし、かつ挿通孔が間に存在しない二つの転動室同士の間隔を、挿通孔によってつながっている二つの転動室同士の間隔より広くすることにより、回転体における内周側の部分と外周側の部分とをつないでいるいわゆるスポークの部分の強度が高くなり、その結果、回転体の全体としての強度を高くすることができる。

この発明によれば、連結部材に設けられている爪部を規制部として構成し、転動体が挿通孔に入らないように爪部によって転動体の移動を規制するように構成すれば、転動面や中間外周面の加工精度を特には高くする必要がないので、加工が容易になる。

この発明によれば、前記ガイドピンと前記ガイド孔とを設けることにより、連結部材の回転を円滑にして転動体の往復動を良好に生じさせることができ、併せて転動体が挿通孔から抜け出ることを回避することができる。

この発明によれば、挿通孔を転動室の長さ方向での中央部でかつ転動室より内周側に形成することにより、転動室同士の間のいわゆるスポークとなる部分の数が減らないので、回転体の全体としての強度を増大させることができ、あるいは回転体の強度が低下することを防止もしくは抑制することができる。

この発明の一実施形態を示す正面図である。 そのプレートの正面図である。 図３（ａ）は転動体の正面図、図３（ｂ）は転動体の側面図である。 連結部材の正面図である。 連結部材と転動面とによって転動体を保持している状態を示す部分図である。 カバーを設けた例を説明するための部分断面図である。 この発明の他の実施形態を説明するための図５と同様の部分図である。 ガイドピンとガイド孔とによる機能を説明するための部分図である。 転動室ごとに挿通孔を設けた一例を説明するためのプレートの正面図である。 転動室ごとに挿通孔を設けた他の例を説明するためのプレートの正面図である。 転動室の長さ方向での中央部に挿通孔を設けた例を説明するためのプレートの正面図である。 図１１に示す例において挿通孔から転動体が抜け出ることを連結部材によって阻止している状態を示す部分図である。

つぎに、この発明の実施形態を図を参照しつつ説明する。この発明の実施形態における捩り振動低減装置１は、例えば車両においてエンジンから変速機に伝達されるトルクの変動（捩り振動）を振子マスの振子運動（往復動）によって低減する装置であり、トルクが伝達される回転体に振子マスが保持されている。この発明の実施形態における捩り振動低減装置１では、振子マスは転動体によって構成されており、図１にその捩り振動低減装置１の一例を示してある。ここに示す例では、トルクが伝達されて回転する回転体２と、その回転体２に保持されている複数の転動体３と、転動体３同士を連結している連結部材４とを主体として構成されている。

図１は捩り振動低減装置１の一例を示す正面図であり、図２は回転体２の一例を示す正面図である。回転体２は円板状の部材であり、中心部には図示しない回転軸などを貫通させるための貫通孔５が形成されている。以下の説明では回転体２をプレート２と記すことがある。プレート２の外周側の部分には、二つを一対とした四対の転動室６が形成されている。

転動室６は、転動体３を振子運動（往復動）させるように収容した長孔であり、プレート２の円周方向に長く、かつ長さ方向の中央部が、プレート２の半径方向で外側に凸となる円弧状の長孔としてプレート２を板厚方向に貫通して形成されている。その円弧の曲率中心は、プレート２の中心Ｏから外周側に外れた箇所に設定されており、したがって円弧の曲率半径は、転動室６が設けられている箇所の半径（プレート２の中心からの半径）より小さくなっている。転動室６の内面のうちプレート２の半径方向で外側の内面、すなわちプレート２の中心Ｏ側を向く面が転動面７とされている。したがって、転動面７は、プレート２の外周面の曲率より大きい曲率で、かつプレート２の半径方向で外側に凸となる曲面（円弧面）となっている。

図３は、転動体３の一例を拡大して示しており、転動体３は断面円形の軸部８の軸線方向での両端部にフランジ状の大径部９を一体に形成して構成されている。その軸部８の長さは、プレート２の板厚以上であり、また軸部８の外径Ｄ_８より大径部９の外径Ｄ_９が大きく（Ｄ_８＜Ｄ_９）、したがって転動体３は、断面形状が「Ｈ」形を成すように構成されている。

上記の転動室６は、転動体３をプレート２の円周方向に往復動可能とし、かつ抜け止めした状態に収容している。したがって、転動室６の開口幅（転動面７の曲率半径方向に測った幅）Ｗ_６は、転動体３における軸部８の外径Ｄ_８以上で、かつ大径部９の外径Ｄ_９未満（Ｄ_８≦Ｗ_６＜Ｄ_９）になっている。

プレート２において、互いに対を成す転動室６同士の間隔に対して、互いに対を成さずに隣接する転動室６同士の間隔が大きくなっている。ここで、転動室６同士の間隔は、転動室６の長さ方向での端部同士の間隔であってもよく、あるいは転動室６の長さ方向での中心同士の間隔であってもよい。図２に端部６ｅ同士の間隔を示してある。なお、互いに対を成す転動室６の端部のうち互いに隣接している端部は、後述するように挿通孔１０が形成されていることにより実在しないが、設計上定まるので、図２は破線で示してある。したがって、互いに対を成す転動室６の端部６ｅ同士の間隔を「Ｌａ」とし、互いに対を成さずに隣接する転動室６同士の間隔を「Ｌｂ」とすると、「Ｌａ＜Ｌｂ」となっている。互いに対を成さない転動室６の端部６ｅは実在し、その実在する端部６ｅ同士の間の部分が、プレート２の内周側の部分と外周側の部分とをつなぐスポーク部１１となっている。ここで、内周側の部分とは、転動室６や挿通孔１０が形成されている箇所よりも半径方向で内側の部分であり、外周側の部分とは、転動室６や挿通孔１０が形成されている箇所よりも半径方向で外側の部分である。

前述したように転動室６から転動体３が抜け落ちないようにするために、転動室６の開口幅Ｗ_６は、転動体３の大径部９の外径Ｄ_９より小さくなっている。したがって、転動体３を転動室６に直接入り込ませることができないので、挿通孔１０から転動室６に転動体３を入り込ませるように構成されている。挿通孔１０は、転動体３における大径部９を通過させるために形成された貫通孔であり、対をなす転動室６同士の間に、それらの転動室６に連通するように形成されている。互いに対をなす各転動室６の端部の一部と挿通孔１０の一部とはオーバーラップしており、したがって各転動室６と挿通孔１０とが連通するとともに、それらの転動室６における一方の端部が挿通孔１０を形成したために実在していない。

挿通孔１０は、要は、大径部９をプレート２の正面側から裏面側に通過させる貫通孔であればよく、その形状は、円形や楕円形もしくは多角形など適宜の形状であればよい。また、挿通孔１０の内法は、大径部９の外径Ｄ_９以上であってよく、あるいは大径部９の外径Ｄ_９より幾分小さくてもよい。挿通孔１０は上述したように、その左右の転動室６につながっていてその部分で左右に開口しているから、例えば挿通孔１０の内径Ｄ_１０が大径部９の外径Ｄ_９より小さくても、その左右の開口部分を利用して大径部９を挿通孔１０に挿入することができる。

転動室６を構成している長孔の開口幅Ｗ_６は、端部６ｅ側で次第に小さくなっているが、挿通孔１０は、図２に示すように、転動室６に対してその開口幅Ｗ_６が小さくなっていない箇所でオーバーラップして連通している。したがって、挿通孔１０と転動室６との境界部分（もしくは挿通孔１０の転動室６に対する開口部分）１２の開口幅Ｗ_１２は、転動室６の開口幅Ｗ_６と同じであり、転動体３の軸部８の外径Ｄ_８以上でかつ大径部９の外径Ｄ_９未満となっている。

つぎに連結部材４について説明する。連結部材４は、各転動体３を緩く保持して転動体３同士の前記プレート２の円周方向における間隔を所定の間隔に維持するためのリテーナである。以下の説明では連結部材４をリテーナ４と記す。図４にその一例を示してある。リテーナ４はプレート２の表裏両面側に配置された一対のリング状部材によって構成されており、各リング状部材は、内径がプレート２における貫通孔５の内径以上でかつ外径がプレート２の中心Ｏから転動室６における最も内周側の部分までの寸法以下の部分を有するリング部４ａと、リング部４ａから半径方向で外側に突出しかつ各転動体３に対応して設けられた複数対の爪部４ｂとを有している。爪部４ｂは、それぞれに対応して設けられている転動体３をプレート２の円周方向の両側から接触して支えるためのものであり、転動室６の内部にある転動体３における大径部９の外周面に対してプレート２の円周方向で対向する位置にまで延び出ている。また、各転動体３に対応して設けられている一対の爪部４ｂの間隔Ｌ４は、大径部９の外径Ｄ_９より大きく、したがって爪部４ｂは転動体３を緩く保持するようになっている。さらに、前記間隔Ｌ４は、転動室６の長さをプレート２の円周方向に測った長さより短くなっている。これは、転動体３が転動室６の端部６ｅに接触しない範囲で爪部４ｂが転動体３を保持するようにするためである。

爪部４ｂは、前述したように各転動体３に対応して設けられているので、挿通孔１０によってつながっている転動室６に配置される転動体３に対応する一方の一対の爪部４ｂと他方の一対の爪部４ｂとの間隔は、対をなさない転動室６に配置されている転動体３に対応して設けられている爪部４ｂ同士の間隔より短くなっている。このような間隔の大小の関係は、互いに対をなす転動室６同士の間隔と、対をなさない転動室６同士の間隔との大小の関係と同様である。さらに、リング部６ａの外周面のうち所定の転動体３のための一対の爪部４ｂの間の部分４ｃは、リテーナ４が転動体３と共にプレート２の中心Ｏを中心として回転した場合に、転動室６の端部６ｅ側に移動した転動体３の大径部９に接触して転動体３をプレート２の半径方向で外側に押圧し、軸部８を転動面７に押し付けるように構成されている。したがって、当該部分４ｃがこの発明の実施形態における中間外周面に相当しており、したがって以下の説明では、当該部分４ｃを中間外周面４ｃと記す。

リテーナ４は、プレート２の中心Ｏを中心にして所定の角度範囲内で回転するように構成することが好ましい。そのために、ガイドピン１３とガイド孔１４とが設けられている。これらガイドピン１３とガイド孔１４とのいずれか一方が、リング部４ａに設けられ、他方がプレート２に設けられている。図１および図２ならびに図４に示す例では、ガイド孔１４は、プレート２におけるスポーク部１１の内周側の部分に、プレート２の中心Ｏを中心とした円弧状の長孔として形成されている。なお、その長さは、前記爪部４ｂが転動室６の端部６ｅを超えて回転しない長さに設定されている。これに対してガイドピン１３は、リテーナ４におけるリング部４ａのうち上記のガイド孔１４に対応する位置に設けられている。ここで説明している捩り振動低減装置１におけるリテーナ４は、プレート２を挟んで配置される二枚のリング状部材によって構成されており、ガイドピン１３はプレート２の回転中心軸線と平行な方向に沿って設けられていて、ガイド孔１４を貫通した状態でこれらのリング状部材を一体化するように連結している。このガイドピン１３の外径はガイド孔１４の開口幅とほぼ等しく、したがってリテーナ４はガイドピン１３がガイド孔１４に沿って移動することにより、プレート２の中心Ｏを中心としてガイド孔１４の長さの範囲内すなわち所定の角度範囲内で回転するように構成されている。言い換えれば、リテーナ４はガイドピン１３とガイド孔１４とによって、プレート２に対して相対回転可能に保持されている。そのため、リテーナ４を保持することに伴う荷重は、転動体３に作用しないので、転動体３の円滑な転動が保障されている。

つぎに上述した構成の捩り振動低減装置１の作用について説明する。先ず、転動体３を転動室６の内部にセットする手順について説明する。転動体３における大径部９の外径Ｄ_９が転動室６の開口幅Ｗ_６より大きいから、転動体３は挿通孔１０を利用してプレート２に組み付ける。すなわち、一方の大径部９をプレート２の正面側から挿通孔１０に挿入してプレート２の裏面側に抜け出させ、軸部８を挿通孔１０の内部に位置させる。挿通孔１０と転動室６との境界部分１２の幅Ｗ_１２は、軸部８の外径Ｄ_８以上であるから、軸部８がその境界部分１２を通過するように転動体３を転動室６側に移動させることができる。このようにして挿通孔１０を介してつながっている左右のそれぞれの転動室６に転動体３を配置する。転動体３における大径部９の外径Ｄ_９は転動室６の開口幅Ｗ_６より大きくて大径部９がプレート２に引っ掛かるから、転動体３は転動室６から軸線方向に抜け出ることはない。

ついで、リテーナ４をプレート２に組み付ける。具体的には、リテーナ４を構成する一対のリング状部材を、前記ガイドピン１３がガイド孔１４を貫通するように、プレート２の表裏両面側に沿わせ、前述したガイドピン１３によってそれらのリング状部材を連結して一体化させる。なお、転動体３は対をなす各爪部４ｂの間に位置させる。こうして各転動体３は、リテーナ４によってプレート２の円周方向に連結される。したがって、プレート２が水平軸線を中心にしてゆっくり回転するなど、転動体３に作用する遠心力が小さい場合、転動体３が転動室６内で重力によって落下しようとする。その場合、例えば中心Ｏに対して右側に位置する転動体３が、その転動体３を保持している爪部４ｂに接触してリテーナ４を時計方向に回転させるトルクが生じるが、これとは反対に左側に位置する転動体３が、その転動体３を保持している爪部４ｂに接触してリテーナ４を反時計方向に回転させるトルクが生じる。これら互いに反対方向に作用するトルクが互いにキャンセルし合うので、結局、リテーナ４が回転したり、転動体３がそれぞれの転動室６内で落下するなどの事態が生じない。

また、プレート２が図示しないエンジンに連結され、そのエンジンを始動するなどの場合、プレート２が急激に所定の方向に回転することがある。その場合、転動体３は慣性力によって元の位置にとどまろうとするので、転動体３は、プレート２の回転方向とは反対の方向に転動室６に対して相対的に移動する状態になる。転動体３のこのような移動が生じて転動体３が転動室６の端部６ｅに近づいた状態を図５に示してある。図５は一つの転動体３を示しているが、他の全ての転動体３も同様に転動室６の端部６ｅ側に移動している。前述したように転動面７の曲率半径が、転動面７が設けられている箇所の半径（中心Ｏからの半径）より小さいので、転動室６の端部６ｅ側では転動面７がプレート２の半径方向で中心Ｏ側に入り込んでいる。そのため、転動体３はプレート２の円周方向だけでなく半径方向で内側にも移動する。これに対してリテーナ４において対をなす爪部４ｂ同士の間の部分の中間外周面４ｃはプレート２の中心Ｏを中心とした一定の回転半径で回転して半径方向での位置が変化しない。そのため、転動室６の端部６ｅ側に移動した転動体３の大径部９が中間外周面４ｃに接触し、その結果、転動体３がプレート２の半径方向で外側に相対的に押圧され、軸部８が転動面７に押し付けられる。すなわち、転動体３はリテーナ４における中間外周面４ｃと転動室６の内面の一つである転動面７とによって挟み付けられる。こうして転動室６の端部６ｅに向けた転動体３の移動が阻止される。すなわち、上述した構成の捩り振動低減装置１では、プレート２が急激に回転した場合であっても、転動体３が転動室６における端部６ｅ側の端面に当接したり、それに伴っていわゆる打撃音などの異音や衝撃などが生じることが回避または抑制される。

挿通孔１０を介して連通している一対の転動室６に収容されている転動体３に対応するそれぞれ一対の爪部４ｂは同一構成であるから、それら一対の転動室６に収容されている転動体３の一方が転動室６の端部６ｅまで移動しないことにより、他方の転動体３も転動室６の端部６ｅにまでは移動しない。すなわち、転動体３が挿通孔１０側に移動しても設計上定まるものの実在しない端部にまで転動体３が移動しない。その転動体３は、他の一対の爪部４ｂの間の中間外周面４ｃと転動面７との間に挟み込まれて、挿通孔１０に入り込むことはないので、挿通孔１０が大径部９を入り込ませる大きさであっても、挿通孔１０から転動体３が抜け落ちることが回避される。したがって、中間外周面４ｃがこの発明の実施形態における規制部に相当している。

プレート２が所定以上の回転数で回転している状態では、転動体３に作用する遠心力が大きくなるので、転動体３は転動面７のうちプレート２の中心Ｏから最も遠い位置に移動して保持される。転動面７の長さ方向での中央部の半径（プレート２の中心Ｏからの半径）に対して転動面７の曲率半径が小さいので、転動面７のうち長さ方向での中央部がプレート２の中心Ｏから最も遠く、したがって転動体３は遠心力によって転動面７のうち長さ方向での中央部に保持される。その状態で、プレート２に作用するトルクの変動によってプレート２が回転方向に振動すると、転動体３に対して慣性トルクが作用し、転動体３がプレート２の振動に対して遅れて振動（往復動もしくは振子運動）する。このような転動体３の往復動もしくは振子運動によってトルクの変動が低減される。このような振動低減作用は、従来知られている振子式の制振装置もしくは吸振装置と同様である。そして、上述した構成では、プレート２が単一部品で構成されているので、その製造が容易であり、あるいは低コスト化でき、また複数部品で組み立てる構成と比較して精度誤差が生じにくく、制振性能が損なわれ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、制振性能に優れた捩り振動低減装置１を得ることができる。

なお、この発明の実施形態における振動低減作用は、プレート２のトルクの変動に起因するプレート２の回転方向での振動と、それに伴う転動体３の慣性トルクとによって生じるから、転動体３は可及的に円滑に移動することが好ましい。したがって、捩り振動低減装置１を流体伝動装置やトルクコンバータの内部に組み込む場合には、フルードによって転動体３の移動が阻害されることを回避することが望ましい。そのためには、例えば図６に示すように、プレート２の外周側の部分で転動室６が設けられている部分、および転動体３、ならびにリテーナ４を、液密構造のカバー（もしくはケーシング）１５によって覆い、フルードから遮蔽する。このようなカバー１５を設けた場合、リテーナ４を構成している左右のリング状部材はカバー１５の内部に保持されてプレート２から離脱することがないので、前述したガイドピン１３やガイド孔１４を省いてもよい。

つぎにこの発明の他の実施形態について説明する。上述した実施形態は、中間外周面４ｃを規制部とした例であるが、この発明の実施形態では、爪部４ｂを規制部としてもよい。図７はその一例を示しており、ここに示す例では、転動体３が転動室６の端部６ｅにまで移動することができるように構成され、転動室６の端部６ｅまで移動した転動体３に所定の爪部４ｂが当接することによりリテーナ４のそれ以上の回転が阻止されるようになっている。したがって、転動体３が端部６ｅにまで移動している転動室６と対をなす他の転動室６における転動体３は、爪部４ｂによって挿通孔１０に入り込むことが阻止される。具体的に説明すると、転動体３が転動室６の端部６ｅと所定の爪部４ｂとの間に挟み込まれている状態では、その転動体３が収容されている転動室６と対をなす他方の転動室６における転動体３は、それらの転動室６が連通している挿通孔１０側に移動している。しかしながら、転動室６の端部６ｅに転動体３を押し付けている爪部４ｂに隣接する他の爪部４ｂは、挿通孔１０にオーバーラップした位置に移動して挿通孔１０の一部を塞いでいる。その爪部４ｂによって挿通孔１０に転動体３が入り込むことが阻止されている。すなわち、挿通孔１０の一部を塞いでいる爪部４ｂがこの発明の実施形態における規制部となっている。したがって、図７に示すように構成した場合であっても、挿通孔１０から転動体３を転動室６に入り込ませて組み付けることができるとともに、リテーナ４における爪部４ｂが規制部となって転動体３が挿通孔１０を介してプレート２から外れることを阻止することができる。

図７を参照して説明したように、いずれかの爪部４ｂが挿通孔１０の一部にオーバーラップして挿通孔１０を塞ぐことにより転動体３が挿通孔１０に入り込んだり、プレート２から外れ落ちることを阻止することができる。このような機能は、リテーナ４の回転位置を規制することによっても生じさせることができる。図８はその例を示しており、図８に示す例は、前述したガイド孔１４の位置および長さを工夫することにより、爪部４ｂが挿通孔１０を塞いで規制部として機能するように構成されている。具体的に説明すると、ガイドピン１３がガイド孔１４の端部にまで移動すると、リテーナ４はそれ以上回転できないように構成されている。そのガイドピン１３とガイド孔１４との相対位置は、転動体３およびその転動体３に接触している爪部４ｂが挿通孔１０側に移動し、かつその爪部４ｂが挿通孔１０にオーバーラップして転動体３が挿通孔１０に入り込まない状態で、ガイドピン１３がガイド孔１４の端部に到るように構成されている。すなわち、爪部４ｂが規制部として機能し、転動体３を挿通孔１０から外れた位置に保持するようになっている。

なお、図８に示すように構成する場合、図８に示す転動体３を収容している転動室６と対をなす他方の転動室６に収容されている転動体を、当該他方の転動室６の端部に到らない位置に爪部によって保持するように構成することが好ましい。このような構成であれば、転動体３が転動室６の端部６ｅに当接したり、それに伴って異音が発生したりすることを防止もしくは抑制することができる。

この発明の実施形態では、転動室ごとに挿通孔を設けてもよい。その例を図９に示してある。図９はこの発明の他の実施形態におけるプレート２０を示しており、プレート２０の円周方向に四つの転動室６０が等間隔に形成されている。それらの転動室６０は、図９には示していない転動体を収容し、プレート２０の半径方向では外側にある内面を転動面７０として転動体を往復動（振子運動）させるように構成された長孔である。プレート２０の中心Ｏについて対称となる位置に設けられている所定の一対の転動室６０の一端部に挿通孔１００がつながって形成されている。また、他の一対の転動室６０の端部側（前記挿通孔１００に近い端部側）に挿通孔１００が形成されている。すなわち、所定の一対の転動室６０についての挿通孔１００と、他の一対の転動室６０についての挿通孔１００とは、プレート２０の円周方向において、転動室６０に対して反対側に設けられいる。なお、挿通孔１００は、前述した実施形態における挿通孔１０と同様に、断面形状が「Ｈ」形をなす転動体を転動室６０に入り込ませるためのものであり、前述した実施形態における転動室６と同様の形状であってよい。

図９に示す構成のプレート２０であっても、挿通孔１００から転動室６０の内部に転動体を挿入することができ、プレート２０に対する転動体の組み付けが容易になる。また、図９に示す構成のプレート２０に組み付ける連結部材は、前述した図５に示す構成あるいは機能を有するものとすることができる。すなわち、転動室６０に収容される転動体あるいは転動室６０に対応して四対の爪部および各対の爪部同士の間の中間外周面とを有するリング状部材によって連結部材を構成し、それらのリング状部材をプレート２０の表裏両面に沿わせて配置し、かつリング状部材同士を連結する。このような構成の連結部材を用いることにより、プレート２０が低速で回転している場合において転動体に作用する重力に起因するトルクを相殺し、転動体が重力によって自由落下したり、それに伴って転動体が転動室６０の端部に当接するなどの事態を回避もしくは抑制することができる。また、プレート２０が急に回転し始めるなどのことによって転動体が転動室６０の端部側に移動した場合、連結部材における前述した中間外周面が転動体を転動面７０側に押圧し、転動体の軸部を転動面７０に押し付けるので、転動体が転動室６０の端部側の内面に当接したり、あるいは挿通孔１００に入り込んだりすることを防止することができる。すなわち、中間外周面がこの発明の実施形態における規制部となって、転動体が挿通孔１００に入り込んだり、そのために挿通孔１００から抜け出たりすることを阻止することができる。なお、プレート２０が単一部品であることにより、製造性が良好であること、あるいは低コスト化できること、制振性能が損なわれることがないことなどは、前述した実施形態と同様である。

なお、転動室６０ごとに挿通孔１００を設ける場合、転動室６０の端部のうちプレート２０の円周方向で同一方向での端部側に挿通孔１００を設けてもよい。その例を図１０に示してある。図９および図１０のいずれに示す例であっても、プレート２０の中心Ｏについて対称となる転動室６０および挿通孔１００は同一の構成となっているので、プレート２０の重心が中心Ｏから外れることを回避もしくは抑制することができる。

図１１および図１２はこの発明の更に他の実施形態を示している。これらの図に示す例では、プレート２００の円周方向に長い長孔である複数の転動室６００がプレート２００の円周方向に等間隔で形成され、それらの転動室６００の長さ方向での中央部でかつ内周側に挿通孔１０００が形成されている。その挿通孔１０００は転動室６００のその内周側の部分でつながっており、したがって転動室６００の内面のうちプレート２００の半径方向で外側の内面は円滑な円弧面をなし、その円弧面が転動面７００となっている。なお、挿通孔１０００は、前述した各実施形態における挿通孔１０，１００と同様に、転動体の大径部を通すための貫通孔である。

図１２には、転動室６００に転動体３００を収容しかつリテーナ４００をプレート２００に組み付けた状態を示してある。リテーナ４００は、リング部４００ａと、転動体３００をプレート２００の円周方向での両側から保持する、転動体３００ごとに一対の爪部４００ｂと、それらの爪部４００ｂの間の部分の外周面である中間外周面４００ｃとを有している。その中間外周面４００ｃは、挿通孔１０００のうちプレート２００における半径方向で内側の部分に被さるように構成されている。より具体的には、挿通孔１０００が形成されている位置で転動体３００の大径部９００を中間外周面４００ｃに接触させて、転動体３００が挿通孔１０００に入り込まないように、中間外周面４００ｃが転動体３００を支持するようになっている。したがって、この実施形態では中間外周面４００ｃが規制部となっている。

これら図１１および図１２に示すように構成した場合であっても、前述した各実施形態による作用・効果と同様の作用・効果を得ることができる。

なお、この発明は上述した各実施形態に限定されないのであって、この発明の目的を達成できる範囲で適宜に変更することができる。例えば、転動体を連結する連結部材は、上述したリング部に爪部を突出させた構造のものに限られないのであり、転動体の外周側に位置するリング状の部分からその内周側に爪部を突出させた構造であってもよい。また、連結部材と転動体との連結は、爪部によらず、転動体の中心部から突出させたピンを、連結部材に形成された長孔に嵌合させて両者を連結してもよい。

１…振動低減装置、 ２，２０，２００…プレート（回転体）、 ３，３００…転動体、 ４，４００…リテーナ（連結部材）、 ４ａ，４００ａ…リング部、 ４ｂ，４００ｂ…爪部、 ４ｃ，４００ｃ…中間外周面、 ５…貫通孔、 ６，６０，６００…転動室、 ６ａ…リング部、 ６ｅ…端部、 ７，７０，７００…転動面、 ８…軸部、 ９，９００…大径部、 １０，１００，１０００…挿通孔、 １１…スポーク部、 １２…境界部分、 １３…ガイドピン、 １４…ガイド孔、 １５…カバー、 Ｄ_８…（軸部の）外径、 Ｄ_９…（大径部の）外径、 Ｄ_１０…（挿通孔の）内径、 Ｌａ，Ｌｂ，Ｌ_４…間隔、 Ｏ…中心、 Ｗ_６…（転動室の）開口幅、 Ｗ_１２…（境界部分の）開口幅。

Claims (8)

1. 円板状の回転体と、前記回転体に円周方向に並んで形成されかつ円周方向に長い複数の転動室と、前記転動室の長さ方向に対して直交する方向に測った長さである開口幅より小さい直径の軸部および前記軸部の軸線方向での両端部に形成されかつ前記転動室の前記開口幅より大きい直径の大径部を有し前記軸部を前記転動室に挿入した状態で前記回転体に保持された複数の転動体と、複数の前記転動体を前記回転体の円周方向に所定の間隔を維持するように連結しかつ前記転動体の前記転動室内での移動に伴って前記回転体に対して相対回転する連結部材とを備え、前記回転体の作用するトルクが変動することにより前記転動体が前記転動室の内部を前記転動室に沿って往復動し、前記転動体の往復動によって前記トルクの変動を低減するように構成された捩り振動低減装置において、
   前記転動体における前記大径部を挿入可能な挿通孔が前記転動室につながった状態で前記回転体に形成され、
   前記挿通孔と前記転動室とがつながっている部分の幅は前記軸部の外径以上であり、
   前記連結部材は、前記転動体が前記挿通孔から抜け出る位置に移動することを規制する規制部を有している
   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において、
   前記挿通孔の直径は、前記大径部の外径以上である
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
3. 請求項１または２に記載の捩り振動低減装置において、
   前記挿通孔は、前記回転体の円周方向で互いに隣接する二つの前記転動室の間に形成されて前記二つの転動室につながっており、
   前記連結部材は、リング部と、前記リング部の外周部から半径方向で外側に突出して設けられかつ前記大径部に前記回転体の円周方向での両側から接触して前記転動体を前記回転体の円周方向に対して保持する、複数の前記転動体ごとに対をなす複数対の爪部とを有し、
   前記転動室の内面のうち前記回転体の半径方向で外側の内面は、前記転動体に作用する遠心力で前記軸部が接触して転動する転動面を形成しており、
   前記転動面は前記転動室の長さ方向での中央部が前記回転体の半径方向で外側に凸になる曲面を成し、かつ前記転動面の曲率半径は、前記リング部の外周面のうち対を成す爪部同士の間の部分である中間外周面の回転半径より小さく、
   前記中間外周面は、前記転動室の長さ方向の端部において、前記転動体の前記大径部を前記回転体の半径方向で外側に押圧して前記軸部を前記転動面に押し付けることにより前記転動体が前記転動室の長さ方向の端部に到達することを規制する前記規制部を構成している
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
   
4. 請求項１または２に記載の捩り振動低減装置において、
   前記挿通孔は、前記回転体の円周方向で互いに隣接する二つの転動室の間に形成されて前記二つの転動室につながっている
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
   
5. 請求項４に記載の捩り振動低減装置において、
   前記挿通孔を介して互いにつながっている二つの転動室同士の間隔より、前記挿通孔が間に存在しない互いに隣接する二つの転動室同士の間隔が広い
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
6. 請求項１または２に記載の捩り振動低減装置において、
   前記挿通孔は、前記回転体の円周方向で互いに隣接する二つの前記転動室の間に形成されて前記二つの転動室につながっており、
   前記連結部材は、リング部と、前記リング部の外周部から半径方向で外側に突出して設けられかつ前記大径部に前記回転体の円周方向での両側から接触して前記転動体を前記回転体の円周方向に対して保持する、複数の前記転動体ごとに対をなす複数対の爪部とを有し、
   前記爪部の少なくともいずれか一つの爪部は、前記挿通孔の一部に被さって前記転動体が前記挿通孔に入らないように前記転動体の移動を規制する前記規制部を構成している
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
   
7. 請求項６に記載の捩り振動低減装置において、
   前記リング部と前記回転体とのいずれか一方に前記回転体の回転中心軸線と平行な方向に突出したガイドピンが設けられ、前記リング部と前記回転体とのいずれか他方に前記ガイドピンを前記回転体の回転方向にガイドする円弧状のガイド孔が設けられ、
   前記ガイドピンと前記ガイド孔とは、前記ガイドピンが前記ガイド孔の端部に接触した状態で前記いずれか一つの爪部が前記挿通孔の一部に被さるように構成されている
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
8. 請求項１または２に記載の捩り振動低減装置において、
   前記挿通孔は、前記回転体の円周方向で互いに隣接する二つの前記転動室の間に形成されて前記二つの転動室につながっており、
   前記挿通孔は、前記転動室の長さ方向の中央部でかつ前記転動室の前記回転体の半径方向での内周側に形成され、
   前記連結部材は、リング部と、前記リング部の外周部から半径方向で外側に突出して設けられかつ前記大径部に前記回転体の円周方向での両側から接触して前記転動体を前記回転体の円周方向に対して保持する、複数の前記転動体ごとに対をなす複数対の爪部と、前記リング部の外周面のうち対を成す爪部同士の間の部分である中間外周面とを有し、
   前記中間外周面は、前記挿通孔の一部に被さって前記転動体が前記挿通孔に入らないように前記転動体の移動を規制する前記規制部を構成している
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
   

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