ダイナミックダンパ
【課題】振動低減効果を低下させることなく、異音や衝撃音の発生を防止することができる遠心振子式のダイナミックダンパを提供する。
【解決手段】制振対象に取り付けられる回転体１の内部に形成された振子収容室２に、転動体３が転動もしくは揺動可能に収容されて保持されたダイナミックダンパＤにおいて、振子収容室２に充填されるとともに、所定の流動性および粘性を有するオイル９と、回転体１の内部でかつ回転体１の回転半径方向における振子収容室２の外周側に形成されるとともに、振子収容室２内のオイル９に遠心力が作用した場合に振子収容室２からオイル９が流入するオイル収容室４とを設けた。
【解決手段】制振対象に取り付けられる回転体１の内部に形成された振子収容室２に、転動体３が転動もしくは揺動可能に収容されて保持されたダイナミックダンパＤにおいて、振子収容室２に充填されるとともに、所定の流動性および粘性を有するオイル９と、回転体１の内部でかつ回転体１の回転半径方向における振子収容室２の外周側に形成されるとともに、振子収容室２内のオイル９に遠心力が作用した場合に振子収容室２からオイル９が流入するオイル収容室４とを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転部材に取り付けられてそのトルク変動もしくは捻り振動を抑制するダイナミックダンパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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の回転部材に取り付けられて、その回転部材のトルク変動やトルク変動に起因する捻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、例えば振動系にばねや振り子を取り付けることにより、振動系の振動を吸収して減衰させ、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させる装置である。
【０００３】
そのようなダイナミックダンパの一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された回転機械は、ハウジングに回転可能に支持された回転軸に対して一体回転可能に固定されるとともにそのハウジングの外部に設けられた第１回転体と、ハウジングに回転可能に支持されるとともにハウジングの外部で第１回転体とほぼ同一軸線上に配置されて外部の駆動力源によって駆動される第２回転体とを有していて、それら第１回転体と第２回転体との間の動力伝達経路上に配置される緩衝部材と、各回転体の回転中心軸線にほぼ平行でかつ回転中心軸線から所定間隔だけ離間した点を通過する軸線を中心とした振り子運動を行なう質量体を備えたダイナミックダンパとが設けられている。そしてこの特許文献１には、緩衝部材を流体が封入された収容体によって構成することにより、第１回転体と第２回転体との間で伝達される回転振動（トルク変動）を減衰させることが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、エンジンのクランク軸と同一軸線上に取り付けられる回転盤に、少なくともこの回転盤の内周側を向いた面が回転軸線と平行な線を曲率中心とする円筒状凹面により形成された収容室が、回転盤の円周方向に所定間隔を隔てて複数設けられるとともに、それら複数の収容室内に転動マスがそれぞれ転動可能な状態に収容され、さらに各収容室に潤滑油を供給するための給油孔が形成されたダイナミックダンパが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８３３９５号公報
【特許文献２】特開２００１−１５３１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の各特許文献１，２に記載されているダイナミックダンパは、その基本構成が図１に示されているように、制振対象となる回転部材に取り付けられる回転体１と、その回転体の内部に形成された収容室２に収容されかつ転動可能に保持された複数の振子（転動体；マス）３とから構成された、いわゆる遠心振子式のダイナミックダンパＤ’である。
【０００７】
具体的には、回転体１は、円柱形状のハウジング１ａとハウジングカバー１ｂとから構成されていて、ハウジング１ａは、その中心部よりも周縁側の複数個所（図１の例では４個所）に、ハウジング１ａの一方の円形端面から円筒形に刳り抜いた形状の収容室２が形成されている。なお、各収容室２は、回転体１の回転方向すなわち回転体１の円周方向において互いに等間隔に配置されている。また、ハウジングカバー１ｂは、ハウジング１ａに一体固定されてハウジング１ａの各収容室２を密閉する蓋部材である。
【０００８】
各収容室２内には、それぞれ振子３すなわち転動体３が収容されている。転動体３は、このダイナミックダンパＤ’における遠心振り子として機能するための所定の剛性と重量を有する剛体によって構成されていて、その外径が収容室２の内径よりも小さく、かつ高さ（図１の（ｂ）での左右方向の寸法）が収容室２の深さ（図１の（ｂ）での左右方向の寸法）よりも短い円柱形状に形成されている。なお、この転動体３の形状は、上記のような円柱形状に限定されるものではなく、収容室２内において滑らかに転動もしくは揺動可能な形状であればよい。例えば曲率半径が収容室２の内径および深さよりも小さな球体であってもよい。
【０００９】
そして、ハウジング１ａの各収容室２内に各転動体３がそれぞれ収容された状態で、ハウジング１ａに対してハウジングカバー１ｂが取り付けられて固定されることにより、遠心振子式のダイナミックダンパＤ’が構成されている。したがって、この遠心振子式のダイナミックダンパＤ’における振り子として機能する各転動体３は、回転体１に設けられた各収容室２内に収容され、かつ各収容室２内で収容室２の内周方向に転動もしくは揺動可能に保持されている。なお、ハウジング１ａとハウジングカバー１ｂとの間は、例えば図示しないガスケットやシール部材などによりシールされており、各収容室２内の気密性が保たれている。
【００１０】
上記のように構成されたダイナミックダンパＤ’が、例えば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対してそれらの回転部材と一体回転するように取り付けられることにより、回転部材のトルク変動もしくはそのトルク変動に起因する捻り振動が抑制される。
【００１１】
すなわち、回転部材に一体回転するように取り付けられたダイナミックダンパＤ’が、その回転部材と共に所定回転数以上で回転すると、各転動体３に作用する遠心力によってそれら各転動体３が回転体１における外周側に移動する。言い換えると、ダイナミックダンパＤ’の回転数が、各転動体３に重力よりも大きな遠心力が作用する所定回転数以上になると、図１の（ａ），（ｂ）に示すように、各転動体３が、各収容室２内で回転体１における外周側に移動して各収容室２の内壁面に当接した状態となって、ダイナミックダンパＤ’が回転する。この状態で、回転部材にトルク変動が生じ、そのトルク変動がダイナミックダンパＤ’に伝達されると、ダイナミックダンパＤ’の各収容室２内では、各転動体３がトルク変動の方向とは逆方向に相対移動する。その結果、それら各転動体３の慣性モーメントによってトルク変動が相殺されることになるので、トルク変動もしくはトルク変動により生じる捻り振動を抑制することができる。
【００１２】
しかしながら、上記に示した構成のダイナミックダンパＤ’は、上述のように、各転動体３が、重力ならびにダイナミックダンパＤ’が回転する際の遠心力およびトルク変動の影響を受けて各収容室２内を移動することになる。そのため、ダイナミックダンパＤ’の回転数が、各転動体３に重力よりも大きな遠心力が作用する所定回転数よりも低くなると、すなわち各転動体３に作用する遠心力が重力よりも小さくなると、図１の（ｃ）に示すように、各転動体３が、各収容室２内で重力の方向に落下して各収容室２の内壁面に衝突し、その衝突の際に異音や衝撃音が発生する場合がある。
【００１３】
また、ダイナミックダンパＤ’が、例えば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車両の駆動系統に取り付けられている場合、その車両の駆動系統では、例えば図１０に示すように、エンジンの始動直後あるいは停止直前の低回転数領域で不可避的に振動が大きくなる共振点が存在するので、ダイナミックダンパＤ’の回転数がその低回転数領域を通過する際には、各収容室２内での各転動体３の姿勢や挙動に乱れが生じ、その結果、各転動体３が各収容室２の内壁面に衝突して、その衝突の際に異音や衝撃音が発生する場合もある。
【００１４】
そのような各転動体３が各収容室２の内壁面に衝突する際の異音や衝撃音の発生を防止するための方策として、例えばオイルやグリースなどの所定の粘性を有する流体を各収容室２内に充満させることが考えられる。そのような流体を各収容室２に充填することにより、各収容室２内における各転動体３が流体の粘性抵抗を受けるので、それら各転動体３が各収容室２内を移動する際の移動速度が抑制される。その結果、各転動体３が各収容室２の内壁面に衝突する際の衝撃力が緩和され、異音や衝撃音の発生を抑制することができる。
【００１５】
しかしながら、上記のように各収容室２内を流体で充満させた場合は、異音や衝撃音の発生を抑制することができる反面、流体の粘性抵抗によってトルク変動や捻り振動発生時における各収容室２内での各転動体３の転動もしくは揺動も抑制されてしまう。そのため、ダイナミックダンパＤ’の振動低減効果も低下してしまう。
【００１６】
このように、遠心振子式のダイナミックダンパの振動低減効果を低下させることなく、転動体（振子）の落下や姿勢もしくは挙動の乱れによる異音や衝撃音の発生を防止するためには、未だ改良の余地があった。
【００１７】
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、振動低減効果を低下させることなく、異音や衝撃音の発生を防止することができる遠心振子式のダイナミックダンパを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、回転部材に取り付けられる回転体の内部に形成された振子収容室に、所定の重量を有する転動体が転動もしくは揺動可能に収容されて保持されたダイナミックダンパにおいて、前記振子収容室に充填されるとともに、所定の流動性および粘性を有する粘性流体と、前記回転体の内部でかつ前記回転体の回転半径方向における前記振子収容室の外周側に形成されるとともに、前記振子収容室内の前記粘性流体に遠心力が作用した場合に前記振子収容室から前記粘性流体が流入する流体収容室とを備えていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における前記粘性流体の流通を可能にする連通路と、前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における気体の流通を可能にする通気路とを更に備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記流体収容室内に流入した前記粘性流体に作用する遠心力に対向して前記粘性流体を前記振子収容室側に付勢し、前記粘性流体を前記振子収容室へ還流させる付勢部材を更に備えていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記付勢部材が、前記流体収容室の内壁をシリンダとしてそのシリンダ内を前記回転半径方向に往復動するピストンと、弾性力により前記ピストンを前記回転半径方向における前記振子収容室側に押圧する弾性体とから構成される部材を含むことを特徴とするものである。
【００２２】
また、請求項５の発明は、請求項３または４の発明において、前記遠心力が予め設定した第１所定値以上になった場合に前記振子収容室と前記流体収容室との間で前記粘性流体が流通する流路を開通させ、前記遠心力が予め設定した前記第１所定値よりも大きな第２所定値以上になった場合に前記流路を閉止させる流路開閉機構を更に備えていることを特徴とするものである。
【００２３】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記流路開閉機構が、前記付勢部材と連動して前記流路を開閉させる貫通穴が形成された遮蔽板を含むことを特徴とするものである。
【００２４】
また、請求項７の発明は、請求項１の発明において、前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における前記粘性流体および気体の流通を可能にする第１連通孔と、前記回転半径方向における前記振子収容室の内周側に形成されて前記振子収容室と外部との間における気体の流通を可能にするとともに、前記振子収容室への気体の流入を許容しかつ前記振子収容室から前記粘性流体の流出を制止する逆止弁が設けられた第２連通孔と、前記回転半径方向における前記流体収容室の外周側に形成されて前記流体収容室と外部との間における気体の流通を可能にする第３連通孔とを備えていることを特徴とするものである。
【００２５】
そして、請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記第１連通孔および前記第２連通孔ならびに前記第３連通孔が、前記回転半径方向の同一直線上に直列に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の発明によれば、遠心振子式のダイナミックダンパにおいて振子として機能する転動体が収容される振子収容室に、所定の流動性と粘性とを有する粘性流体が充填される。そして、制振対象の回転部材と一体に回転体が回転することにより振子収容室内の粘性流体に遠心力が作用し、その結果、振子収容室内の粘性流体が振子収容室の外周側に形成された流体収容室に移動する。すなわち、回転体の回転数が相対的に低く粘性流体に作用する遠心力が相対的に小さい場合は、振子収容室内の粘性流体はその振子収容室内に留まっているが、回転体の回転数が相対的に高くなって粘性流体に作用する遠心力が相対的に大きくなると、振子収容室内の粘性流体は遠心力の影響を受けて外周側の流体収容室に移動する。
【００２７】
したがって、相対的に回転数が高い常用域では、遠心力の作用により、粘性流体が振子収容室から流体収容室へ移動するとともに、転動体は振子収容室内の最外周側へ移動し、粘性流体の粘性抵抗を受けることなく遠心振子として機能する。そのため、遠心振子式のダイナミックダンパとしての振動低減効果を確実に得ることができる。そして、常用域よりも相対的に回転数が低い低回転数域では、粘性流体は振子収容室内に滞留しているので、例えば低回転数域内に存在する共振点付近で大きなトルク変動が伝達されて転動体の姿勢や挙動に乱れが生じた場合や、あるいは転動体に作用する遠心力が重力よりも小さくなり振子収容室内で転動体が重力方向に落下した場合であっても、振子収容室内で転動体が粘性流体の粘性抵抗を受けることにより、転動体が振子収容室の内壁に衝突する際の衝撃が緩和される。したがって、振子収容室内での転動体の落下や姿勢もしくは挙動の乱れによる異音や衝撃音の発生を防止もしくは抑制することができる。
【００２８】
また、請求項２の発明によれば、振子収容室と流体収容室との間に連通路が設けられることにより、それら振子収容室と流体収容室との間で相互に粘性流体を流通させることができる。そして、振子収容室と流体収容室との間に通気路が設けられることにより、例えば空気や窒素ガスなどの振子収容室内および流体収容室内に粘性流体と共に封入されている気体を、それら振子収容室と流体収容室との間で相互に流通させることができる。そのため、振子収容室と流体収容室との間で粘性流体が移動する際に、振子収容室内および流体収容室内の気体も振子収容室と流体収容室との間で容易に流通することができるので、振子収容室と流体収容室との間における粘性流体の流通が気体によって妨げられることがなく、それら振子収容室と流体収容室との間で粘性流体を容易に流通させることができる。
【００２９】
また、請求項３の発明によれば、流体収容室内に付勢部材が設けられることにより、流体収容室内に流入した粘性流体が振子収容室側へ向けて付勢される。そのため、流体収容室内に流入した粘性流体を、容易に振子収容室へ還流させることができる。
【００３０】
また、請求項４の発明によれば、流体収容室の内壁がシリンダとして形成され、そのシリンダ内で振子収容室側に押圧されるピストンが設けられる。そのため、流体収容室内に流入した粘性流体を、効率良く振子収容室へ還流させることができる。
【００３１】
また、請求項５の発明によれば、流路開閉機構が設けられることにより、例えば、回転体の回転数が相対的に回転数が高い常用域に入ることにより、振子収容室と流体収容室との間の流路を開通させて、振子収容室内の粘性流体の流体収容室への移動を可能にし、その後、回転体の回転数がさらに上昇し、すなわち粘性流体に作用する遠心力がさらに増大し、振子収容室内の粘性流体が十分に流体収容室へ移動した状態で、振子収容室と流体収容室との間の流路を閉止させることができる。そのため、常用域で振子収容室内の粘性流体が十分に流体収容室へ移動して、振子収容室内の転動体が粘性流体の粘性抵抗を受けることなくダイナミックダンパの遠心振子として機能する場合に、流体収容室内の粘性流体が振子収容室へ逆流することがないので、遠心振子式のダイナミックダンパとしての振動低減効果を確実に得ることができる。
【００３２】
また、請求項６の発明によれば、貫通穴が形成された遮蔽板を付勢部材と連動させて、例えば振子収容室と流体収容室との間の流路の流通方向に対して直交する方向に遮蔽板をスライドさせることにより、流路を開閉させることができる。したがって、付勢部材と連動する遮蔽板により容易に流路開閉機構を構成することができる。
【００３３】
また、請求項７の発明によれば、振子収容室と流体収容室との間および振子収容室ならびに流体収容室に、それぞれ第１連通孔および第２連通孔ならびに第３連通孔が設けられることにより、振子収容室内および振子収容室と流体収容室との間ならびに流体収容室内において、粘性流体と気体とが確実に層別される。すなわち、気体層に粘性流体が混入することが防止される。そのため、振子収容室内および振子収容室と流体収容室との間ならびに流体収容室内において、粘性流体をスムーズに流通させることができる。
【００３４】
そして、請求項８の発明によれば、第１連通孔と第２連通孔と第３連通孔とが、一直線上に直列する位置に配置される。そのため、それら３つの連通孔を、例えば１回のドリル加工で容易に成形することができ、ダイナミックダンパの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明に係るダイナミックダンパの基本構成および従来技術による構成例を説明するための模式図である。
【図２】この発明に係るダイナミックダンパの第１実施例における構成を説明するための模式図である。
【図３】図２に示す構成例における装置各部の作動状態および粘性流体の変動状態を説明するための模式図である。
【図４】この発明に係るダイナミックダンパの第１実施例における他の構成例を説明するための模式図である。
【図５】この発明に係るダイナミックダンパの第１実施例における他の構成例を説明するための模式図である。
【図６】この発明に係るダイナミックダンパの第１実施例における他の構成例を説明するための模式図である。
【図７】この発明に係るダイナミックダンパの第２実施例における構成を説明するための模式図である。
【図８】図７に示す構成例における装置各部の作動状態および粘性流体の変動状態を説明するための模式図である。
【図９】この発明に係るダイナミックダンパの第３実施例における構成を説明するための模式図である。
【図１０】車両の駆動系統の振動伝達特性を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。この発明で対象としているダイナミックダンパＤの基本的な構成は、前述の図１で示したダイナミックダンパＤ’の基本構成とほぼ同様である。すなわち、ダイナミックダンパＤは、例えば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の制振対象となる回転部材に、一体回転するように取り付けられる回転体１と、その回転体の内部に形成された振子収容室２と、その振子収容室２に収容されかつ転動もしくは揺動可能に保持された複数の転動体（振子）３とを主要な構成要素として構成されている。
【００３７】
（第１実施例）
具体的には、この発明の第１実施例として図２に示すように、回転体１の内部に転動体３を収容する振子収容室２が形成されていて、さらに、その回転体１の内部でかつ振子収容室２の回転体１の回転半径方向（図２では上下方向）における外周側（図２では上側）に、オイル収容室（流体収容室）４が形成されている。
【００３８】
オイル収容室４の内部には、そのオイル収容室４の内壁をシリンダとしてそのシリンダ内を回転体１の回転半径方向に往復動するピストン５が挿入されている。そしてピストン５は、その回転体１の回転半径方向における外周側の端面５ａに、弾性体６の弾性力が作用して回転体１の回転半径方向における内周側すなわち振子収容室２側へ押圧されるように構成されている。
【００３９】
弾性体６は、圧縮力に対抗して弾性力を発生する部材であり、例えば圧縮コイルばねやゴムなど用いることができる。図２に示す具体例では、複数のばね６が設けられている。したがって、ピストン５に対してばね６の弾性力に対抗する力が何も作用しない状態では、ピストン５は、ばね６の弾性力により回転体１の回転半径方向における内周側に押圧されて、オイル収容室４の回転体１の回転半径方向における内周側の底面４ａに当接させられている。なお、ばね６はピストン５の端面５ａに対して均等に弾性力による押圧力を作用させるのが好ましく、端面５ａに対して押圧力が均等に作用するものであれば、大径のばね６が１つ設けられた構成であってもよく、小径のばね６が、図２に示すように複数個（２個以上も含む）設けられた構成であってもよい。
【００４０】
振子収容室２とオイル収容室４との間に、連通路７が形成されている。具体的には、この連通路７は、振子収容室２の回転体１の回転半径方向における最外周部分２ｏとオイル収容室４の回転体１の回転半径方向における最内周部分４ｉとの間を貫通させた貫通孔により構成されている。さらに、振子収容室２とオイル収容室４との間に、通気路８が形成されている。具体的には、この通気路８は、振子収容室２の回転体１の回転半径方向における最内周部分２ｉとオイル収容室４の回転体１の回転半径方向における最外周部分４ｏとの間を連通させた流路もしくは管路などにより構成されている。
【００４１】
そして、振子収容室２内には、オイル９が充填されている。このオイル９は、その粘性により、振子収容室２内において転動体３が移動する際の移動速度を抑制し、振子収容室２内における転動体３と振子収容室２の内壁との衝突時の衝撃を緩和させるためのものである。したがって、このオイル９には、適度な流動性と粘性を備えた粘性流体が選定されている。
【００４２】
図２はダイナミックダンパＤが回転していない状態を示しており、その状態において、オイル９は、振子収容室２内の転動体３の体積分を除いた残りの空間および連通路７内に、ほぼ充満させられている。そして、オイル収容室４内のピストン５やばね６の体積分を除いた残りの空間、および通気路８内には、例えば空気や窒素ガスなどの気体１０が充填されている。
【００４３】
このように、オイル９が充填されている振子収容室２に対して連通路７を介して連通しているオイル収容室４内に、上記のようにピストン５とばね６とが設けられていることにより、オイル９が遠心力の作用を受けてばね６の押圧力に対向してオイル収容室４内に流入した場合に、オイル収容室４内に流入したオイル９に作用する遠心力に対向して、そのオイル９を振子収容室２側に付勢して押圧し、オイル９を振子収容室２へ還流させることができる。すなわち、オイル収容室４内においてピストン５を介して互いに対向する遠心力とばね６による押圧力との力のつり合いに基づき、ばね６による押圧力よりも遠心力が小さくなると、オイル収容室４内のオイル９がピストン５に押圧されて振子収容室２へ還流させられる。したがって、ピストン５とばね６とによって、この発明における付勢部材が構成されている。
【００４４】
上記のように構成されたこの発明の第１実施例におけるダイナミックダンパＤの作用について説明する。前述の図２に示すようなダイナミックダンパＤが停止している状態から、制振対象の回転部材が回転し始めて、それと一体にダイナミックダンパＤが回転し始めてその回転数が上昇すると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９には、ダイナミックダンパＤの回転数に応じた遠心力が作用する。すなわち、ダイナミックダンパＤの回転数が上昇するほど大きな遠心力が、振子収容室２内の転動体３およびオイル９に作用する。
【００４５】
したがって、ダイナミックダンパＤの回転数が次第に上昇すると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９に作用する遠心力も次第に大きくなり、転動体３は、その転動体３に作用する遠心力が転動体３に作用する重力よりも大きくなることによって、振子収容室２内における最外周部分２ｏ側に移動する。一方、オイル９は、連通路７を介してオイル収容室４内のピストン５に作用する遠心力がそのピストン５を振子収容室２側に押圧するばね６の弾性力よりも大きくなることにより、ピストン５をオイル収容室４の最外周部分４ｏ側に押し上げて、オイル収容室４内に流入する。
【００４６】
なお、オイル９が連通路７を通って振子収容室２とオイル収容室４との間を流動する際には、それら振子収容室２とオイル収容室４との間には、前述したように、通気路８が設けられているので、振子収容室２内およびオイル収容室４内にオイル９と共に封入されている気体１０を、それら振子収容室２とオイル収容室４との間で相互に流通させることができる。そのため、振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９が移動する際に、そのオイル９の移動に追従して、振子収容室２内およびオイル収容室４内の気体１０もそれら振子収容室２とオイル収容室４との間で容易に流通することができるので、振子収容室２とオイル収容室４との間におけるオイル９の流通が気体１０によって妨げられることが回避され、それら振子収容室２とオイル収容室４との間でオイルを容易に流通させることができる。
【００４７】
回転部材すなわちダイナミックダンパＤの回転数が相対的に低い低回転数域、すなわち、例えば制振対象の回転部材が回転を開始した直後、あるいは回転を停止する直前などの回転領域では、ダイナミックダンパＤは、図３の（ａ）に示すように、転動体３が振子収容室２内の最外周部分２ｏ側に移動するとともに、オイル９の一部が振子収容室２からオイル収容室４へ流入した状態になる。この状態では、振子収容室２内の転動体３の周囲には未だオイル９が介在しているため、振子収容室２内における転動体３の移動がオイル９の粘性抵抗により制限される。したがって、例えば制振対象の回転部材側からダイナミックダンパＤへ急激なトルク変動や大きな捻り振動などが伝達された場合であっても、振子収容室２内で転動体３が振子収容室２の内壁に対して急激に衝突することが回避される。そのため、転動体３が振子収容室２の内壁に急激に衝突することによる異音や衝撃音の発生が防止もしくは抑制される。
【００４８】
制振対象の回転部材すなわちダイナミックダンパＤの回転数がさらに上昇して回転部材が通常的に回転させられている相対的に回転数が高い常用域になると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９に作用する遠心力もさらに大きくなり、図３の（ｂ）に示すように、転動体３が振子収容室２内の最外周部分２ｏ側に移動したまま、ほぼ全てのオイル９が振子収容室２からオイル収容室４へ流入した状態になる。この状態では、振子収容室２内の転動体３の周囲にはオイル９はほぼ介在していないため、振子収容室２内における転動体３の移動がオイル９の粘性抵抗により制限されることがない。したがって、振子収容室２内で転動体３は転動もしくは揺動が自在な状態になり、制振対象の回転部材側からダイナミックダンパＤにトルク変動やそのトルク変動に起因する捻り振動が伝達された場合に、そのトルク変動や捻り振動に対応して、トルク変動や捻り振動を低減もしくは減衰させる方向に転動体３が自由に移動することができる。そのため、転動体３が振動低減のための遠心振子として機能する遠心振子式のダイナミックダンパＤの振動低減効果を確実に得ることができる。
【００４９】
なお、上記の図２，図３に示したこの発明の第１実施例の他の構成例を、図４，図５，図６に示す。上記の図２，図３では、この発明における付勢部材がピストン５とばね６とによって構成された例を示しているが、この発明における付勢部材は、要は、オイル収容室４内に流入したオイル９に作用する遠心力に対向して、そのオイル９を振子収容室２側に付勢し、オイル９を振子収容室２へ還流させることができるものであればよく、上記の図２，図３で示す具体例に限定されるものではない。
【００５０】
例えば、図４に示す構成は、前述のばね６に替えて、例えば蛇腹状に形成したゴム１１と、ピストン５とによって、この発明における付勢部材を構成した例である。このゴム１１の硬度や形状を適宜に設定して、ゴム１１に前述のばね６と同等の所定の弾性力を持たせることにより、前述のピストン５とばね６とから構成される付勢部材と同様に機能させることができる。
【００５１】
また、図５に示す構成は、前述のピストン５およびばね６に替えて、板ばね１２と調整用錘１３とによって、この発明における付勢部材を構成した例である。すなわち、無負荷時に平板状で所定のばね定数を有し、かつオイル収容室４内の回転体１の回転半径方向における外周側への可撓性を有する板ばね１２が、その中央部に連通路７の開口部が位置するようにしてオイル収容室４の底面４ａ上に配置され、かつその板ばね１２の両端部がオイル収容室４内に固定されている。
【００５２】
そしてこの板ばね１２のばね定数や重量、もしくはこの板ばね１２の回転体１の回転半径方向における外周側の外周面１２ａ上に取り付けて固定される調整用錘１３の重量などを適宜に設定して、ゴム１１に前述のばね６と同等の所定の弾性力を持たせることによって、前述のピストン５とばね６とから構成される付勢部材と同様に機能させることができる。
【００５３】
また、図６に示す構成は、前述のピストン５およびばね６に替えて、ばね付きヒンジ１４によって、この発明における付勢部材を構成した例である。すなわち、前述のピストン５に相当するばね付きヒンジ１４の板部１４ａに、その板部１４ａのいずれか一方の端部を基点としてオイル収容室４内の回転体１の回転半径方向における外周側へ回転するように、例えば捻りコイルばね１４ｂが取り付けられて、ばね付きヒンジ１４が形成されている。そして板部１４ａが、その中央部に連通路７の開口部が位置するようにしてオイル収容室４の底面４ａ上に配置されている。
【００５４】
そして、このばね付きヒンジ１４の板部１４ａの重量や、捻りコイルばね１４ｂのばね定数などを適宜に設定して、前述のばね６と同等の所定の弾性力、もしくはばね６の弾性力に相当する所定の弾性力を持たせることにより、前述のピストン５とばね６とから構成される付勢部材と同様に機能させることができる。
【００５５】
以上のように、この発明の第１実施例におけるダイナミックダンパＤによれば、遠心振子式の振動吸収装置における振子として機能する転動体３が、回転体１の内部に形成された振子収容室２に収容され、そしてその振子収容室２内には、所定の流動性と粘性とを有するオイル９が充填される。したがって、制振対象の回転部材と一体にダイナミックダンパＤが回転し、その回転数が上昇することにより振子収容室２内の粘性流体９に作用する遠心力が大きくなると、振子収容室２内のオイル９が振子収容室４の外周側に形成されたオイル収容室４に移動する。すなわち、ダイナミックダンパＤの回転数が相対的に低くオイル９に作用する遠心力が相対的に小さい場合は、振子収容室２内のオイル９はその振子収容室２内に留まっているが、ダイナミックダンパＤの回転数が相対的に高くなってオイル９に作用する遠心力が相対的に大きくなると、振子収容室２内のオイル９は遠心力の影響を受けて外周側のオイル収容室４に移動する。
【００５６】
したがって、相対的に回転数が高い常用域では、遠心力の作用により、オイル９が振子収容室２からオイル収容室４へ移動するとともに、転動体３は振子収容室２内の最外周部分２ｏへ移動し、オイル９の粘性抵抗を受けることなく遠心振子として機能する。そのため、遠心振子式のダイナミックダンパＤとしての振動低減効果を確実に得ることができる。
【００５７】
そして、常用域よりも相対的に回転数が低い低回転数域では、オイル９は振子収容室２内に滞留しているので、例えば、低回転数域内に存在するエンジンの共振点付近で大きなトルク変動が伝達されて転動体３の姿勢や挙動に乱れが生じた場合や、あるいは転動体３に作用する遠心力が重力よりも小さくなり振子収容室２内で転動体３が重力方向に落下した場合などに、振子収容室２内で転動体３がオイル９の粘性抵抗を受けることにより、転動体３が振子収容室２の内壁に衝突する際の衝撃が緩和される。したがって、振子収容室２内での転動体３の落下や姿勢もしくは挙動の乱れによる異音や衝撃音の発生を確実に防止もしくは抑制することができる。
【００５８】
なお、オイル収容室４内には、例えば、ピストン５とばね６とから構成される付勢部材や、あるいは、図４，図５，図６に示したような、ピストン５とゴム１１とから、あるいは板ばね１２と調整用錘１３とから、あるいはばね付きヒンジ１４から構成される付勢部材が設けられているので、オイル収容室４内に流入したオイル９は常に振子収容室２側へ向けて付勢される。そのため、オイル９に作用する遠心力が低下して付勢部材による押圧力よりも小さくなった場合に、オイル収容室４内に流入したオイル９を容易に振子収容室２へ還流させることができる。
【００５９】
（第２実施例）
図７は、この発明のダイナミックダンパＤの第２実施例における構成例を示している。この図７に示す例は、振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９が流通する流路に流路開閉機構２１を設けた構成の一例である。その流路開閉機構２１以外の各部の構成は、基本的に前述の第１実施例で図１，図２などの前出の図面に示したものと同じである。したがって、以降の説明においては、前出の図面で説明したものと構成が同じものについては、その前出の図面と同じ参照符号を付けて詳細な説明は省略する。なお、通気路８の記載は省略してある。
【００６０】
図７において、振子収容室２とオイル収容室４との間でオイルが流通する流路すなわち連通路７に、その連通路７の開閉状態を制御する流路開閉機構２１が設けられている。具体的には、流路開閉機構２１は、オイル収容室４内におけるピストン５の往復動と連動して、連通路７を開通・閉止させる遮蔽板２１ａと、その遮蔽板２１ａに形成された貫通穴２１ｂとから構成されている。
【００６１】
遮蔽板２１ａは、例えば、図示しないリンク機構やワイヤ伝動機構などにより、ピストン５がオイル収容室４内でその内外周方向（図７での上下方向）に往復動する際の動作に連動して、連通路７の連通方向（図７での上下方向）に直交する方向（図７での左右方向）に往復動（スライド）させるように構成されている。そしてその遮蔽板２１ａの平板部分の一部に、連通路７を開通させる際に連通路７の開口部分と一致させられる貫通穴２１ｂが形成されている。
【００６２】
そして、ばね６の弾性力や、ピストン５の動作と連動させて遮蔽板２１ａをスライドさせるリンク機構などを適宜に設定することにより、ダイナミックダンパＤが回転してオイル９に遠心力が作用する際に、その遠心力が、閾値として予め設定した第１所定値α以上になった場合に、遮蔽板２１ａの貫通穴２１ｂと連通路７の開口部分とが一致するように、すなわち連通路７を開通させて振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９の流通が可能なように、遮蔽板２１ａが動作させられる。そして、オイル９に作用する遠心力が、閾値として予め設定した第２所定値β以上になった場合に、遮蔽板２１ａの貫通穴２１ｂと連通路７の開口部分との位置がずらされ、すなわち連通路７を閉止させて振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９の流通が遮断されるように、遮蔽板２１ａが動作させられる。
【００６３】
上記の第１所定値αと第２所定値βは、互いに「第１所定値α＜第２所定値β」の関係を満たす値であって、例えば、第１所定値αは、振子収容室２内における転動体３に作用する遠心力が重力よりも大きくなる近傍の値に設定されている。そして、第２所定値βは、ほぼ全てのオイル９が振子収容室２からオイル収容室４へ流入する際にそのオイル９に作用する遠心力近傍の値に設定されている。
【００６４】
したがって、上記の遮蔽板２１ａと、貫通穴２１ｂと、図示しないリンク機構などとにより、オイル９に作用する遠心力が予め設定した第１所定値α以上になった場合に振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９が流通する連通路７を開通させ、遠心力が第１所定値αよりも大きな第２所定値β以上になった場合に連通路７を閉止させるこの発明における流路開閉機構が構成されている。
【００６５】
上記のように構成されたこの発明の第２実施例におけるダイナミックダンパＤの作用について説明する。前述の図７に示すように、ダイナミックダンパＤが停止している状態では、振子収容室２とオイル収容室４との間の連通路７は、流路開閉機構２１により閉止されている。すなわち、振子収容室２とオイル収容室４との間が、流路開閉機構２１により遮断され、オイル９は振子収容室２内に封止されている。
【００６６】
そのダイナミックダンパＤが停止している状態から、制振対象の回転部材が回転し始めて、それと一体にダイナミックダンパＤが回転し始めてその回転数が上昇すると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９には、ダイナミックダンパＤの回転数に応じた遠心力が作用する。ダイナミックダンパＤの回転数が次第に上昇すると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９に作用する遠心力も次第に大きくなり、転動体３は、その転動体３に作用する遠心力が転動体３に作用する重力よりも大きくなることによって、振子収容室２内における最外周部分２ｏ側に移動する。
【００６７】
そして、オイル９に作用する遠心力が第１所定値α以上になると、図８の（ａ）に示すように、流路開閉機構２１により連通路７が開通させられて、オイル９は、連通路７を介してオイル収容室４内のピストン５に作用する遠心力がそのピストン５を振子収容室２側に押圧するばね６の弾性力よりも大きくなることにより、ピストン５をオイル収容室４の最外周部分４ｏ側に押し上げて、その一部がオイル収容室４内に流入する。
【００６８】
この状態では、前述したように、振子収容室２内の転動体３の周囲には未だオイル９が介在しているため、振子収容室２内における転動体３の移動がオイル９の粘性抵抗により制限される。したがって、例えば制振対象の回転部材側からダイナミックダンパＤへ急激なトルク変動や大きな捻り振動などが伝達された場合であっても、振子収容室２内で転動体３が振子収容室２の内壁に対して急激に衝突することが回避される。そのため、転動体３が振子収容室２の内壁に急激に衝突することによる異音や衝撃音の発生が防止もしくは抑制される。
【００６９】
さらに、オイル９に作用する遠心力が増大し、第２所定値β以上になると、図８の（ｂ）に示すように、流路開閉機構２１により連通路７が閉止させられる。すなわち、ダイナミックダンパＤの回転数がさらに上昇して回転部材が通常的に回転させられている相対的に回転数が高い常用域になると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９に作用する遠心力もさらに大きくなり、転動体３が振子収容室２内の最外周部分２ｏ側に移動したまま、ほぼ全てのオイル９が振子収容室２からオイル収容室４へ流入した状態になる。そしてその状態を維持させるために、流路開閉機構２１により連通路７が閉止させられる。
【００７０】
この状態では、前述したように、振子収容室２内の転動体３の周囲にはオイル９はほぼ介在していないため、振子収容室２内における転動体３の移動がオイル９の粘性抵抗により制限されることがない。したがって、この常用域の状態で流路開閉機構２１により連通路７が閉止されて、オイル９の流通を遮断することにより、オイル収容室４から振子収容室２へのオイル９の逆流を防止することができる。そのため、転動体３が振動低減のための遠心振子として機能する遠心振子式のダイナミックダンパＤの振動低減効果をより一層確実に得ることができる。
【００７１】
以上のように、この発明の第２実施例におけるダイナミックダンパＤによれば、振子収容室２とオイル収容室４との間の連通路７に流路開閉機構２１が設けられることにより、例えば、ダイナミックダンパＤの回転数が相対的に回転数が高い常用域に入ることにより、振子収容室２とオイル収容室４との間の連通路７を開通させて、振子収容室２内のオイル９のオイル収容室４への移動を可能にし、その後、ダイナミックダンパＤの回転数がさらに上昇し、すなわちオイル９に作用する遠心力がさらに増大し、振子収容室２内のオイル９が十分にオイル収容室４へ移動した状態で、振子収容室２とオイル収容室４との間の連通路７を閉止させることができる。そのため、常用域で振子収容室２内のオイル９が十分にオイル収容室４へ移動して、振子収容室２内の転動体３がオイル９の粘性抵抗を受けることなくダイナミックダンパＤの遠心振子として機能する場合に、オイル収容室４内のオイル９が振子収容室２へ逆流することがないので、遠心振子式のダイナミックダンパＤとしての振動低減効果を確実に得ることができる。
【００７２】
（第３実施例）
図９は、この発明のダイナミックダンパＤの第３実施例における構成例を示している。この図９に示す例は、振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９および気体１０の流通を可能にする流路すなわち連通路７に加えて、振子収容室２と外部との間で気体１０の流通を可能にする流路３１と、オイル収容室４と外部との間で気体１０の流通を可能にする流路３２とを設けた構成の一例である。それら新に設けた各流路３１，３２以外の各部の構成は、基本的に前述の第１実施例で図１，図２などの前出の図面に示したものと同じである。したがって、以降の説明において前出の図面で説明したものと構成が同じものについては、その前出の図面と同じ参照符号を付けて詳細な説明は省略する。
【００７３】
図９の（ａ）において、振子収容室２と外部との間で気体１０が流通する流路３１が設けられている。この流路３１は、振子収容室２内と外部空間とを連通するものであり、それら振子収容室２と外部との間を連通させた流路もしくは管路などにより構成されている。この図９の（ａ）に示す具体例では、回転体１が、回転体１の中心部であってその回転体１における振子収容室２の内周側が刳り抜かれた中空形状に形成されていて、その中空部分から回転体１の回転半径方向に貫通させた連通孔３１によりこの流路３１が形成されている。
【００７４】
また、流路３１すなわち連通孔３１の途中には、逆止弁３３が設けられている。逆止弁３１は、図９の（ｂ）に示すように、スプリング３３ｓと、そのスプリング３３ｓの弾性力により弁座３３ａに押し付けられたチェックボール３３ｂとから構成されたいわゆるチェックバルブであり、弁座３３ａが形成されている側（図９の（ａ）の下側）の吸入口３３ｉが外部に連通させられ、一方の、スプリング３３ｓが配置されている側（図９の（ａ）の上側）の吐出口３３ｏが振子収容室２に連通させられている。したがって、この逆止弁３３は、連通孔３１において、外部空間から振子収容室２への気体１０の流入を許容し、かつ振子収容室２内からオイル９の流出を制止する構成となっている。
【００７５】
一方、オイル収容室４と外部との間で気体１０が流通する流路３２が設けられている。この流路３２は、オイル収容室４内と外部空間とを連通するものであり、それらオイル収容室４と外部との間を連通させた流路もしくは管路などにより構成されている。この図９の（ａ）に示す具体例では、オイル収容室４の最外周部分４ｏから外部空間へ回転体１の回転半径方向に貫通させた連通孔３２によりこの流路３２が形成されている。
【００７６】
このように、振子収容室２とオイル収容室４との間に形成されてそれら振子収容室２とオイル収容室４との間におけるオイル９および気体１０の流通を可能にする連通路７が、この発明における第１連通孔に相当し、回転体１の回転半径方向における振子収容室２の内周側に形成されて振子収容室２と外部との間における気体１０の流通を可能にするとともに、振子収容室２への気体１０の流入を許容しかつ振子収容室２からオイル９の流出を制止する逆止弁３３が設けられた連通孔３１が、この発明における第２連通孔に相当し、そして、回転体１の回転半径方向におけるオイル収容室４の外周側に形成されてオイル収容室４と外部との間における気体１０の流通を可能にする連通孔３２が、この発明における第３連通孔に相当している。
【００７７】
なお、上記の連通路７および連通孔３１ならびに連通孔３２は、それぞれ貫通穴として、回転体１において、回転体１の回転半径方向の同一直線上に直列に配置されている。そのため、それら３つの連通孔７，３１，３２を、例えば１回のドリル加工で容易に成形することができ、このダイナミックダンパＤの生産性を向上させることができる構成となっている。
【００７８】
以上のように、この発明の第３実施例におけるダイナミックダンパＤによれば、振子収容室２とオイル収容室４との間、および振子収容室２、ならびにオイル収容室４に、それぞれ第１連通孔７および第２連通孔３１ならびに第３連通孔３２が設けられることにより、振子収容室２内、および振子収容室２とオイル収容室４との間、ならびにオイル収容室４内において、オイル９と気体１０とが確実に層別される。すなわち、気体１０の層にオイル９が混入することが防止される。そのため、振子収容室２内、および振子収容室２とオイル収容室４との間、ならびにオイル収容室４内において、オイル９をスムーズに流通させることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１…回転体、 ２…振子収容室、 ３…転動体（振子）、 ４…オイル収容室（流体収容室）、 ５…ピストン、 ６…ばね（弾性体）、 ７…連通路（第１連通孔）、 ８…通気路、 ９…オイル（粘性流体）、 １０…気体、 ２１…流路開閉機構、 ２１ａ…遮蔽板、 ２１ｂ…貫通穴、 ３１…連通孔（第２連通孔）、 ３２…連通孔（第３連通孔）、 ３３…逆止弁、 Ｄ…ダイナミックダンパ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転部材に取り付けられてそのトルク変動もしくは捻り振動を抑制するダイナミックダンパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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の回転部材に取り付けられて、その回転部材のトルク変動やトルク変動に起因する捻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、例えば振動系にばねや振り子を取り付けることにより、振動系の振動を吸収して減衰させ、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させる装置である。
【０００３】
そのようなダイナミックダンパの一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された回転機械は、ハウジングに回転可能に支持された回転軸に対して一体回転可能に固定されるとともにそのハウジングの外部に設けられた第１回転体と、ハウジングに回転可能に支持されるとともにハウジングの外部で第１回転体とほぼ同一軸線上に配置されて外部の駆動力源によって駆動される第２回転体とを有していて、それら第１回転体と第２回転体との間の動力伝達経路上に配置される緩衝部材と、各回転体の回転中心軸線にほぼ平行でかつ回転中心軸線から所定間隔だけ離間した点を通過する軸線を中心とした振り子運動を行なう質量体を備えたダイナミックダンパとが設けられている。そしてこの特許文献１には、緩衝部材を流体が封入された収容体によって構成することにより、第１回転体と第２回転体との間で伝達される回転振動（トルク変動）を減衰させることが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、エンジンのクランク軸と同一軸線上に取り付けられる回転盤に、少なくともこの回転盤の内周側を向いた面が回転軸線と平行な線を曲率中心とする円筒状凹面により形成された収容室が、回転盤の円周方向に所定間隔を隔てて複数設けられるとともに、それら複数の収容室内に転動マスがそれぞれ転動可能な状態に収容され、さらに各収容室に潤滑油を供給するための給油孔が形成されたダイナミックダンパが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８３３９５号公報
【特許文献２】特開２００１−１５３１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の各特許文献１，２に記載されているダイナミックダンパは、その基本構成が図１に示されているように、制振対象となる回転部材に取り付けられる回転体１と、その回転体の内部に形成された収容室２に収容されかつ転動可能に保持された複数の振子（転動体；マス）３とから構成された、いわゆる遠心振子式のダイナミックダンパＤ’である。
【０００７】
具体的には、回転体１は、円柱形状のハウジング１ａとハウジングカバー１ｂとから構成されていて、ハウジング１ａは、その中心部よりも周縁側の複数個所（図１の例では４個所）に、ハウジング１ａの一方の円形端面から円筒形に刳り抜いた形状の収容室２が形成されている。なお、各収容室２は、回転体１の回転方向すなわち回転体１の円周方向において互いに等間隔に配置されている。また、ハウジングカバー１ｂは、ハウジング１ａに一体固定されてハウジング１ａの各収容室２を密閉する蓋部材である。
【０００８】
各収容室２内には、それぞれ振子３すなわち転動体３が収容されている。転動体３は、このダイナミックダンパＤ’における遠心振り子として機能するための所定の剛性と重量を有する剛体によって構成されていて、その外径が収容室２の内径よりも小さく、かつ高さ（図１の（ｂ）での左右方向の寸法）が収容室２の深さ（図１の（ｂ）での左右方向の寸法）よりも短い円柱形状に形成されている。なお、この転動体３の形状は、上記のような円柱形状に限定されるものではなく、収容室２内において滑らかに転動もしくは揺動可能な形状であればよい。例えば曲率半径が収容室２の内径および深さよりも小さな球体であってもよい。
【０００９】
そして、ハウジング１ａの各収容室２内に各転動体３がそれぞれ収容された状態で、ハウジング１ａに対してハウジングカバー１ｂが取り付けられて固定されることにより、遠心振子式のダイナミックダンパＤ’が構成されている。したがって、この遠心振子式のダイナミックダンパＤ’における振り子として機能する各転動体３は、回転体１に設けられた各収容室２内に収容され、かつ各収容室２内で収容室２の内周方向に転動もしくは揺動可能に保持されている。なお、ハウジング１ａとハウジングカバー１ｂとの間は、例えば図示しないガスケットやシール部材などによりシールされており、各収容室２内の気密性が保たれている。
【００１０】
上記のように構成されたダイナミックダンパＤ’が、例えば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対してそれらの回転部材と一体回転するように取り付けられることにより、回転部材のトルク変動もしくはそのトルク変動に起因する捻り振動が抑制される。
【００１１】
すなわち、回転部材に一体回転するように取り付けられたダイナミックダンパＤ’が、その回転部材と共に所定回転数以上で回転すると、各転動体３に作用する遠心力によってそれら各転動体３が回転体１における外周側に移動する。言い換えると、ダイナミックダンパＤ’の回転数が、各転動体３に重力よりも大きな遠心力が作用する所定回転数以上になると、図１の（ａ），（ｂ）に示すように、各転動体３が、各収容室２内で回転体１における外周側に移動して各収容室２の内壁面に当接した状態となって、ダイナミックダンパＤ’が回転する。この状態で、回転部材にトルク変動が生じ、そのトルク変動がダイナミックダンパＤ’に伝達されると、ダイナミックダンパＤ’の各収容室２内では、各転動体３がトルク変動の方向とは逆方向に相対移動する。その結果、それら各転動体３の慣性モーメントによってトルク変動が相殺されることになるので、トルク変動もしくはトルク変動により生じる捻り振動を抑制することができる。
【００１２】
しかしながら、上記に示した構成のダイナミックダンパＤ’は、上述のように、各転動体３が、重力ならびにダイナミックダンパＤ’が回転する際の遠心力およびトルク変動の影響を受けて各収容室２内を移動することになる。そのため、ダイナミックダンパＤ’の回転数が、各転動体３に重力よりも大きな遠心力が作用する所定回転数よりも低くなると、すなわち各転動体３に作用する遠心力が重力よりも小さくなると、図１の（ｃ）に示すように、各転動体３が、各収容室２内で重力の方向に落下して各収容室２の内壁面に衝突し、その衝突の際に異音や衝撃音が発生する場合がある。
【００１３】
また、ダイナミックダンパＤ’が、例えば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車両の駆動系統に取り付けられている場合、その車両の駆動系統では、例えば図１０に示すように、エンジンの始動直後あるいは停止直前の低回転数領域で不可避的に振動が大きくなる共振点が存在するので、ダイナミックダンパＤ’の回転数がその低回転数領域を通過する際には、各収容室２内での各転動体３の姿勢や挙動に乱れが生じ、その結果、各転動体３が各収容室２の内壁面に衝突して、その衝突の際に異音や衝撃音が発生する場合もある。
【００１４】
そのような各転動体３が各収容室２の内壁面に衝突する際の異音や衝撃音の発生を防止するための方策として、例えばオイルやグリースなどの所定の粘性を有する流体を各収容室２内に充満させることが考えられる。そのような流体を各収容室２に充填することにより、各収容室２内における各転動体３が流体の粘性抵抗を受けるので、それら各転動体３が各収容室２内を移動する際の移動速度が抑制される。その結果、各転動体３が各収容室２の内壁面に衝突する際の衝撃力が緩和され、異音や衝撃音の発生を抑制することができる。
【００１５】
しかしながら、上記のように各収容室２内を流体で充満させた場合は、異音や衝撃音の発生を抑制することができる反面、流体の粘性抵抗によってトルク変動や捻り振動発生時における各収容室２内での各転動体３の転動もしくは揺動も抑制されてしまう。そのため、ダイナミックダンパＤ’の振動低減効果も低下してしまう。
【００１６】
このように、遠心振子式のダイナミックダンパの振動低減効果を低下させることなく、転動体（振子）の落下や姿勢もしくは挙動の乱れによる異音や衝撃音の発生を防止するためには、未だ改良の余地があった。
【００１７】
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、振動低減効果を低下させることなく、異音や衝撃音の発生を防止することができる遠心振子式のダイナミックダンパを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、回転部材に取り付けられる回転体の内部に形成された振子収容室に、所定の重量を有する転動体が転動もしくは揺動可能に収容されて保持されたダイナミックダンパにおいて、前記振子収容室に充填されるとともに、所定の流動性および粘性を有する粘性流体と、前記回転体の内部でかつ前記回転体の回転半径方向における前記振子収容室の外周側に形成されるとともに、前記振子収容室内の前記粘性流体に遠心力が作用した場合に前記振子収容室から前記粘性流体が流入する流体収容室とを備えていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における前記粘性流体の流通を可能にする連通路と、前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における気体の流通を可能にする通気路とを更に備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記流体収容室内に流入した前記粘性流体に作用する遠心力に対向して前記粘性流体を前記振子収容室側に付勢し、前記粘性流体を前記振子収容室へ還流させる付勢部材を更に備えていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記付勢部材が、前記流体収容室の内壁をシリンダとしてそのシリンダ内を前記回転半径方向に往復動するピストンと、弾性力により前記ピストンを前記回転半径方向における前記振子収容室側に押圧する弾性体とから構成される部材を含むことを特徴とするものである。
【００２２】
また、請求項５の発明は、請求項３または４の発明において、前記遠心力が予め設定した第１所定値以上になった場合に前記振子収容室と前記流体収容室との間で前記粘性流体が流通する流路を開通させ、前記遠心力が予め設定した前記第１所定値よりも大きな第２所定値以上になった場合に前記流路を閉止させる流路開閉機構を更に備えていることを特徴とするものである。
【００２３】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記流路開閉機構が、前記付勢部材と連動して前記流路を開閉させる貫通穴が形成された遮蔽板を含むことを特徴とするものである。
【００２４】
また、請求項７の発明は、請求項１の発明において、前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における前記粘性流体および気体の流通を可能にする第１連通孔と、前記回転半径方向における前記振子収容室の内周側に形成されて前記振子収容室と外部との間における気体の流通を可能にするとともに、前記振子収容室への気体の流入を許容しかつ前記振子収容室から前記粘性流体の流出を制止する逆止弁が設けられた第２連通孔と、前記回転半径方向における前記流体収容室の外周側に形成されて前記流体収容室と外部との間における気体の流通を可能にする第３連通孔とを備えていることを特徴とするものである。
【００２５】
そして、請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記第１連通孔および前記第２連通孔ならびに前記第３連通孔が、前記回転半径方向の同一直線上に直列に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の発明によれば、遠心振子式のダイナミックダンパにおいて振子として機能する転動体が収容される振子収容室に、所定の流動性と粘性とを有する粘性流体が充填される。そして、制振対象の回転部材と一体に回転体が回転することにより振子収容室内の粘性流体に遠心力が作用し、その結果、振子収容室内の粘性流体が振子収容室の外周側に形成された流体収容室に移動する。すなわち、回転体の回転数が相対的に低く粘性流体に作用する遠心力が相対的に小さい場合は、振子収容室内の粘性流体はその振子収容室内に留まっているが、回転体の回転数が相対的に高くなって粘性流体に作用する遠心力が相対的に大きくなると、振子収容室内の粘性流体は遠心力の影響を受けて外周側の流体収容室に移動する。
【００２７】
したがって、相対的に回転数が高い常用域では、遠心力の作用により、粘性流体が振子収容室から流体収容室へ移動するとともに、転動体は振子収容室内の最外周側へ移動し、粘性流体の粘性抵抗を受けることなく遠心振子として機能する。そのため、遠心振子式のダイナミックダンパとしての振動低減効果を確実に得ることができる。そして、常用域よりも相対的に回転数が低い低回転数域では、粘性流体は振子収容室内に滞留しているので、例えば低回転数域内に存在する共振点付近で大きなトルク変動が伝達されて転動体の姿勢や挙動に乱れが生じた場合や、あるいは転動体に作用する遠心力が重力よりも小さくなり振子収容室内で転動体が重力方向に落下した場合であっても、振子収容室内で転動体が粘性流体の粘性抵抗を受けることにより、転動体が振子収容室の内壁に衝突する際の衝撃が緩和される。したがって、振子収容室内での転動体の落下や姿勢もしくは挙動の乱れによる異音や衝撃音の発生を防止もしくは抑制することができる。
【００２８】
また、請求項２の発明によれば、振子収容室と流体収容室との間に連通路が設けられることにより、それら振子収容室と流体収容室との間で相互に粘性流体を流通させることができる。そして、振子収容室と流体収容室との間に通気路が設けられることにより、例えば空気や窒素ガスなどの振子収容室内および流体収容室内に粘性流体と共に封入されている気体を、それら振子収容室と流体収容室との間で相互に流通させることができる。そのため、振子収容室と流体収容室との間で粘性流体が移動する際に、振子収容室内および流体収容室内の気体も振子収容室と流体収容室との間で容易に流通することができるので、振子収容室と流体収容室との間における粘性流体の流通が気体によって妨げられることがなく、それら振子収容室と流体収容室との間で粘性流体を容易に流通させることができる。
【００２９】
また、請求項３の発明によれば、流体収容室内に付勢部材が設けられることにより、流体収容室内に流入した粘性流体が振子収容室側へ向けて付勢される。そのため、流体収容室内に流入した粘性流体を、容易に振子収容室へ還流させることができる。
【００３０】
また、請求項４の発明によれば、流体収容室の内壁がシリンダとして形成され、そのシリンダ内で振子収容室側に押圧されるピストンが設けられる。そのため、流体収容室内に流入した粘性流体を、効率良く振子収容室へ還流させることができる。
【００３１】
また、請求項５の発明によれば、流路開閉機構が設けられることにより、例えば、回転体の回転数が相対的に回転数が高い常用域に入ることにより、振子収容室と流体収容室との間の流路を開通させて、振子収容室内の粘性流体の流体収容室への移動を可能にし、その後、回転体の回転数がさらに上昇し、すなわち粘性流体に作用する遠心力がさらに増大し、振子収容室内の粘性流体が十分に流体収容室へ移動した状態で、振子収容室と流体収容室との間の流路を閉止させることができる。そのため、常用域で振子収容室内の粘性流体が十分に流体収容室へ移動して、振子収容室内の転動体が粘性流体の粘性抵抗を受けることなくダイナミックダンパの遠心振子として機能する場合に、流体収容室内の粘性流体が振子収容室へ逆流することがないので、遠心振子式のダイナミックダンパとしての振動低減効果を確実に得ることができる。
【００３２】
また、請求項６の発明によれば、貫通穴が形成された遮蔽板を付勢部材と連動させて、例えば振子収容室と流体収容室との間の流路の流通方向に対して直交する方向に遮蔽板をスライドさせることにより、流路を開閉させることができる。したがって、付勢部材と連動する遮蔽板により容易に流路開閉機構を構成することができる。
【００３３】
また、請求項７の発明によれば、振子収容室と流体収容室との間および振子収容室ならびに流体収容室に、それぞれ第１連通孔および第２連通孔ならびに第３連通孔が設けられることにより、振子収容室内および振子収容室と流体収容室との間ならびに流体収容室内において、粘性流体と気体とが確実に層別される。すなわち、気体層に粘性流体が混入することが防止される。そのため、振子収容室内および振子収容室と流体収容室との間ならびに流体収容室内において、粘性流体をスムーズに流通させることができる。
【００３４】
そして、請求項８の発明によれば、第１連通孔と第２連通孔と第３連通孔とが、一直線上に直列する位置に配置される。そのため、それら３つの連通孔を、例えば１回のドリル加工で容易に成形することができ、ダイナミックダンパの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明に係るダイナミックダンパの基本構成および従来技術による構成例を説明するための模式図である。
【図２】この発明に係るダイナミックダンパの第１実施例における構成を説明するための模式図である。
【図３】図２に示す構成例における装置各部の作動状態および粘性流体の変動状態を説明するための模式図である。
【図４】この発明に係るダイナミックダンパの第１実施例における他の構成例を説明するための模式図である。
【図５】この発明に係るダイナミックダンパの第１実施例における他の構成例を説明するための模式図である。
【図６】この発明に係るダイナミックダンパの第１実施例における他の構成例を説明するための模式図である。
【図７】この発明に係るダイナミックダンパの第２実施例における構成を説明するための模式図である。
【図８】図７に示す構成例における装置各部の作動状態および粘性流体の変動状態を説明するための模式図である。
【図９】この発明に係るダイナミックダンパの第３実施例における構成を説明するための模式図である。
【図１０】車両の駆動系統の振動伝達特性を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。この発明で対象としているダイナミックダンパＤの基本的な構成は、前述の図１で示したダイナミックダンパＤ’の基本構成とほぼ同様である。すなわち、ダイナミックダンパＤは、例えば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の制振対象となる回転部材に、一体回転するように取り付けられる回転体１と、その回転体の内部に形成された振子収容室２と、その振子収容室２に収容されかつ転動もしくは揺動可能に保持された複数の転動体（振子）３とを主要な構成要素として構成されている。
【００３７】
（第１実施例）
具体的には、この発明の第１実施例として図２に示すように、回転体１の内部に転動体３を収容する振子収容室２が形成されていて、さらに、その回転体１の内部でかつ振子収容室２の回転体１の回転半径方向（図２では上下方向）における外周側（図２では上側）に、オイル収容室（流体収容室）４が形成されている。
【００３８】
オイル収容室４の内部には、そのオイル収容室４の内壁をシリンダとしてそのシリンダ内を回転体１の回転半径方向に往復動するピストン５が挿入されている。そしてピストン５は、その回転体１の回転半径方向における外周側の端面５ａに、弾性体６の弾性力が作用して回転体１の回転半径方向における内周側すなわち振子収容室２側へ押圧されるように構成されている。
【００３９】
弾性体６は、圧縮力に対抗して弾性力を発生する部材であり、例えば圧縮コイルばねやゴムなど用いることができる。図２に示す具体例では、複数のばね６が設けられている。したがって、ピストン５に対してばね６の弾性力に対抗する力が何も作用しない状態では、ピストン５は、ばね６の弾性力により回転体１の回転半径方向における内周側に押圧されて、オイル収容室４の回転体１の回転半径方向における内周側の底面４ａに当接させられている。なお、ばね６はピストン５の端面５ａに対して均等に弾性力による押圧力を作用させるのが好ましく、端面５ａに対して押圧力が均等に作用するものであれば、大径のばね６が１つ設けられた構成であってもよく、小径のばね６が、図２に示すように複数個（２個以上も含む）設けられた構成であってもよい。
【００４０】
振子収容室２とオイル収容室４との間に、連通路７が形成されている。具体的には、この連通路７は、振子収容室２の回転体１の回転半径方向における最外周部分２ｏとオイル収容室４の回転体１の回転半径方向における最内周部分４ｉとの間を貫通させた貫通孔により構成されている。さらに、振子収容室２とオイル収容室４との間に、通気路８が形成されている。具体的には、この通気路８は、振子収容室２の回転体１の回転半径方向における最内周部分２ｉとオイル収容室４の回転体１の回転半径方向における最外周部分４ｏとの間を連通させた流路もしくは管路などにより構成されている。
【００４１】
そして、振子収容室２内には、オイル９が充填されている。このオイル９は、その粘性により、振子収容室２内において転動体３が移動する際の移動速度を抑制し、振子収容室２内における転動体３と振子収容室２の内壁との衝突時の衝撃を緩和させるためのものである。したがって、このオイル９には、適度な流動性と粘性を備えた粘性流体が選定されている。
【００４２】
図２はダイナミックダンパＤが回転していない状態を示しており、その状態において、オイル９は、振子収容室２内の転動体３の体積分を除いた残りの空間および連通路７内に、ほぼ充満させられている。そして、オイル収容室４内のピストン５やばね６の体積分を除いた残りの空間、および通気路８内には、例えば空気や窒素ガスなどの気体１０が充填されている。
【００４３】
このように、オイル９が充填されている振子収容室２に対して連通路７を介して連通しているオイル収容室４内に、上記のようにピストン５とばね６とが設けられていることにより、オイル９が遠心力の作用を受けてばね６の押圧力に対向してオイル収容室４内に流入した場合に、オイル収容室４内に流入したオイル９に作用する遠心力に対向して、そのオイル９を振子収容室２側に付勢して押圧し、オイル９を振子収容室２へ還流させることができる。すなわち、オイル収容室４内においてピストン５を介して互いに対向する遠心力とばね６による押圧力との力のつり合いに基づき、ばね６による押圧力よりも遠心力が小さくなると、オイル収容室４内のオイル９がピストン５に押圧されて振子収容室２へ還流させられる。したがって、ピストン５とばね６とによって、この発明における付勢部材が構成されている。
【００４４】
上記のように構成されたこの発明の第１実施例におけるダイナミックダンパＤの作用について説明する。前述の図２に示すようなダイナミックダンパＤが停止している状態から、制振対象の回転部材が回転し始めて、それと一体にダイナミックダンパＤが回転し始めてその回転数が上昇すると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９には、ダイナミックダンパＤの回転数に応じた遠心力が作用する。すなわち、ダイナミックダンパＤの回転数が上昇するほど大きな遠心力が、振子収容室２内の転動体３およびオイル９に作用する。
【００４５】
したがって、ダイナミックダンパＤの回転数が次第に上昇すると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９に作用する遠心力も次第に大きくなり、転動体３は、その転動体３に作用する遠心力が転動体３に作用する重力よりも大きくなることによって、振子収容室２内における最外周部分２ｏ側に移動する。一方、オイル９は、連通路７を介してオイル収容室４内のピストン５に作用する遠心力がそのピストン５を振子収容室２側に押圧するばね６の弾性力よりも大きくなることにより、ピストン５をオイル収容室４の最外周部分４ｏ側に押し上げて、オイル収容室４内に流入する。
【００４６】
なお、オイル９が連通路７を通って振子収容室２とオイル収容室４との間を流動する際には、それら振子収容室２とオイル収容室４との間には、前述したように、通気路８が設けられているので、振子収容室２内およびオイル収容室４内にオイル９と共に封入されている気体１０を、それら振子収容室２とオイル収容室４との間で相互に流通させることができる。そのため、振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９が移動する際に、そのオイル９の移動に追従して、振子収容室２内およびオイル収容室４内の気体１０もそれら振子収容室２とオイル収容室４との間で容易に流通することができるので、振子収容室２とオイル収容室４との間におけるオイル９の流通が気体１０によって妨げられることが回避され、それら振子収容室２とオイル収容室４との間でオイルを容易に流通させることができる。
【００４７】
回転部材すなわちダイナミックダンパＤの回転数が相対的に低い低回転数域、すなわち、例えば制振対象の回転部材が回転を開始した直後、あるいは回転を停止する直前などの回転領域では、ダイナミックダンパＤは、図３の（ａ）に示すように、転動体３が振子収容室２内の最外周部分２ｏ側に移動するとともに、オイル９の一部が振子収容室２からオイル収容室４へ流入した状態になる。この状態では、振子収容室２内の転動体３の周囲には未だオイル９が介在しているため、振子収容室２内における転動体３の移動がオイル９の粘性抵抗により制限される。したがって、例えば制振対象の回転部材側からダイナミックダンパＤへ急激なトルク変動や大きな捻り振動などが伝達された場合であっても、振子収容室２内で転動体３が振子収容室２の内壁に対して急激に衝突することが回避される。そのため、転動体３が振子収容室２の内壁に急激に衝突することによる異音や衝撃音の発生が防止もしくは抑制される。
【００４８】
制振対象の回転部材すなわちダイナミックダンパＤの回転数がさらに上昇して回転部材が通常的に回転させられている相対的に回転数が高い常用域になると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９に作用する遠心力もさらに大きくなり、図３の（ｂ）に示すように、転動体３が振子収容室２内の最外周部分２ｏ側に移動したまま、ほぼ全てのオイル９が振子収容室２からオイル収容室４へ流入した状態になる。この状態では、振子収容室２内の転動体３の周囲にはオイル９はほぼ介在していないため、振子収容室２内における転動体３の移動がオイル９の粘性抵抗により制限されることがない。したがって、振子収容室２内で転動体３は転動もしくは揺動が自在な状態になり、制振対象の回転部材側からダイナミックダンパＤにトルク変動やそのトルク変動に起因する捻り振動が伝達された場合に、そのトルク変動や捻り振動に対応して、トルク変動や捻り振動を低減もしくは減衰させる方向に転動体３が自由に移動することができる。そのため、転動体３が振動低減のための遠心振子として機能する遠心振子式のダイナミックダンパＤの振動低減効果を確実に得ることができる。
【００４９】
なお、上記の図２，図３に示したこの発明の第１実施例の他の構成例を、図４，図５，図６に示す。上記の図２，図３では、この発明における付勢部材がピストン５とばね６とによって構成された例を示しているが、この発明における付勢部材は、要は、オイル収容室４内に流入したオイル９に作用する遠心力に対向して、そのオイル９を振子収容室２側に付勢し、オイル９を振子収容室２へ還流させることができるものであればよく、上記の図２，図３で示す具体例に限定されるものではない。
【００５０】
例えば、図４に示す構成は、前述のばね６に替えて、例えば蛇腹状に形成したゴム１１と、ピストン５とによって、この発明における付勢部材を構成した例である。このゴム１１の硬度や形状を適宜に設定して、ゴム１１に前述のばね６と同等の所定の弾性力を持たせることにより、前述のピストン５とばね６とから構成される付勢部材と同様に機能させることができる。
【００５１】
また、図５に示す構成は、前述のピストン５およびばね６に替えて、板ばね１２と調整用錘１３とによって、この発明における付勢部材を構成した例である。すなわち、無負荷時に平板状で所定のばね定数を有し、かつオイル収容室４内の回転体１の回転半径方向における外周側への可撓性を有する板ばね１２が、その中央部に連通路７の開口部が位置するようにしてオイル収容室４の底面４ａ上に配置され、かつその板ばね１２の両端部がオイル収容室４内に固定されている。
【００５２】
そしてこの板ばね１２のばね定数や重量、もしくはこの板ばね１２の回転体１の回転半径方向における外周側の外周面１２ａ上に取り付けて固定される調整用錘１３の重量などを適宜に設定して、ゴム１１に前述のばね６と同等の所定の弾性力を持たせることによって、前述のピストン５とばね６とから構成される付勢部材と同様に機能させることができる。
【００５３】
また、図６に示す構成は、前述のピストン５およびばね６に替えて、ばね付きヒンジ１４によって、この発明における付勢部材を構成した例である。すなわち、前述のピストン５に相当するばね付きヒンジ１４の板部１４ａに、その板部１４ａのいずれか一方の端部を基点としてオイル収容室４内の回転体１の回転半径方向における外周側へ回転するように、例えば捻りコイルばね１４ｂが取り付けられて、ばね付きヒンジ１４が形成されている。そして板部１４ａが、その中央部に連通路７の開口部が位置するようにしてオイル収容室４の底面４ａ上に配置されている。
【００５４】
そして、このばね付きヒンジ１４の板部１４ａの重量や、捻りコイルばね１４ｂのばね定数などを適宜に設定して、前述のばね６と同等の所定の弾性力、もしくはばね６の弾性力に相当する所定の弾性力を持たせることにより、前述のピストン５とばね６とから構成される付勢部材と同様に機能させることができる。
【００５５】
以上のように、この発明の第１実施例におけるダイナミックダンパＤによれば、遠心振子式の振動吸収装置における振子として機能する転動体３が、回転体１の内部に形成された振子収容室２に収容され、そしてその振子収容室２内には、所定の流動性と粘性とを有するオイル９が充填される。したがって、制振対象の回転部材と一体にダイナミックダンパＤが回転し、その回転数が上昇することにより振子収容室２内の粘性流体９に作用する遠心力が大きくなると、振子収容室２内のオイル９が振子収容室４の外周側に形成されたオイル収容室４に移動する。すなわち、ダイナミックダンパＤの回転数が相対的に低くオイル９に作用する遠心力が相対的に小さい場合は、振子収容室２内のオイル９はその振子収容室２内に留まっているが、ダイナミックダンパＤの回転数が相対的に高くなってオイル９に作用する遠心力が相対的に大きくなると、振子収容室２内のオイル９は遠心力の影響を受けて外周側のオイル収容室４に移動する。
【００５６】
したがって、相対的に回転数が高い常用域では、遠心力の作用により、オイル９が振子収容室２からオイル収容室４へ移動するとともに、転動体３は振子収容室２内の最外周部分２ｏへ移動し、オイル９の粘性抵抗を受けることなく遠心振子として機能する。そのため、遠心振子式のダイナミックダンパＤとしての振動低減効果を確実に得ることができる。
【００５７】
そして、常用域よりも相対的に回転数が低い低回転数域では、オイル９は振子収容室２内に滞留しているので、例えば、低回転数域内に存在するエンジンの共振点付近で大きなトルク変動が伝達されて転動体３の姿勢や挙動に乱れが生じた場合や、あるいは転動体３に作用する遠心力が重力よりも小さくなり振子収容室２内で転動体３が重力方向に落下した場合などに、振子収容室２内で転動体３がオイル９の粘性抵抗を受けることにより、転動体３が振子収容室２の内壁に衝突する際の衝撃が緩和される。したがって、振子収容室２内での転動体３の落下や姿勢もしくは挙動の乱れによる異音や衝撃音の発生を確実に防止もしくは抑制することができる。
【００５８】
なお、オイル収容室４内には、例えば、ピストン５とばね６とから構成される付勢部材や、あるいは、図４，図５，図６に示したような、ピストン５とゴム１１とから、あるいは板ばね１２と調整用錘１３とから、あるいはばね付きヒンジ１４から構成される付勢部材が設けられているので、オイル収容室４内に流入したオイル９は常に振子収容室２側へ向けて付勢される。そのため、オイル９に作用する遠心力が低下して付勢部材による押圧力よりも小さくなった場合に、オイル収容室４内に流入したオイル９を容易に振子収容室２へ還流させることができる。
【００５９】
（第２実施例）
図７は、この発明のダイナミックダンパＤの第２実施例における構成例を示している。この図７に示す例は、振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９が流通する流路に流路開閉機構２１を設けた構成の一例である。その流路開閉機構２１以外の各部の構成は、基本的に前述の第１実施例で図１，図２などの前出の図面に示したものと同じである。したがって、以降の説明においては、前出の図面で説明したものと構成が同じものについては、その前出の図面と同じ参照符号を付けて詳細な説明は省略する。なお、通気路８の記載は省略してある。
【００６０】
図７において、振子収容室２とオイル収容室４との間でオイルが流通する流路すなわち連通路７に、その連通路７の開閉状態を制御する流路開閉機構２１が設けられている。具体的には、流路開閉機構２１は、オイル収容室４内におけるピストン５の往復動と連動して、連通路７を開通・閉止させる遮蔽板２１ａと、その遮蔽板２１ａに形成された貫通穴２１ｂとから構成されている。
【００６１】
遮蔽板２１ａは、例えば、図示しないリンク機構やワイヤ伝動機構などにより、ピストン５がオイル収容室４内でその内外周方向（図７での上下方向）に往復動する際の動作に連動して、連通路７の連通方向（図７での上下方向）に直交する方向（図７での左右方向）に往復動（スライド）させるように構成されている。そしてその遮蔽板２１ａの平板部分の一部に、連通路７を開通させる際に連通路７の開口部分と一致させられる貫通穴２１ｂが形成されている。
【００６２】
そして、ばね６の弾性力や、ピストン５の動作と連動させて遮蔽板２１ａをスライドさせるリンク機構などを適宜に設定することにより、ダイナミックダンパＤが回転してオイル９に遠心力が作用する際に、その遠心力が、閾値として予め設定した第１所定値α以上になった場合に、遮蔽板２１ａの貫通穴２１ｂと連通路７の開口部分とが一致するように、すなわち連通路７を開通させて振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９の流通が可能なように、遮蔽板２１ａが動作させられる。そして、オイル９に作用する遠心力が、閾値として予め設定した第２所定値β以上になった場合に、遮蔽板２１ａの貫通穴２１ｂと連通路７の開口部分との位置がずらされ、すなわち連通路７を閉止させて振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９の流通が遮断されるように、遮蔽板２１ａが動作させられる。
【００６３】
上記の第１所定値αと第２所定値βは、互いに「第１所定値α＜第２所定値β」の関係を満たす値であって、例えば、第１所定値αは、振子収容室２内における転動体３に作用する遠心力が重力よりも大きくなる近傍の値に設定されている。そして、第２所定値βは、ほぼ全てのオイル９が振子収容室２からオイル収容室４へ流入する際にそのオイル９に作用する遠心力近傍の値に設定されている。
【００６４】
したがって、上記の遮蔽板２１ａと、貫通穴２１ｂと、図示しないリンク機構などとにより、オイル９に作用する遠心力が予め設定した第１所定値α以上になった場合に振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９が流通する連通路７を開通させ、遠心力が第１所定値αよりも大きな第２所定値β以上になった場合に連通路７を閉止させるこの発明における流路開閉機構が構成されている。
【００６５】
上記のように構成されたこの発明の第２実施例におけるダイナミックダンパＤの作用について説明する。前述の図７に示すように、ダイナミックダンパＤが停止している状態では、振子収容室２とオイル収容室４との間の連通路７は、流路開閉機構２１により閉止されている。すなわち、振子収容室２とオイル収容室４との間が、流路開閉機構２１により遮断され、オイル９は振子収容室２内に封止されている。
【００６６】
そのダイナミックダンパＤが停止している状態から、制振対象の回転部材が回転し始めて、それと一体にダイナミックダンパＤが回転し始めてその回転数が上昇すると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９には、ダイナミックダンパＤの回転数に応じた遠心力が作用する。ダイナミックダンパＤの回転数が次第に上昇すると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９に作用する遠心力も次第に大きくなり、転動体３は、その転動体３に作用する遠心力が転動体３に作用する重力よりも大きくなることによって、振子収容室２内における最外周部分２ｏ側に移動する。
【００６７】
そして、オイル９に作用する遠心力が第１所定値α以上になると、図８の（ａ）に示すように、流路開閉機構２１により連通路７が開通させられて、オイル９は、連通路７を介してオイル収容室４内のピストン５に作用する遠心力がそのピストン５を振子収容室２側に押圧するばね６の弾性力よりも大きくなることにより、ピストン５をオイル収容室４の最外周部分４ｏ側に押し上げて、その一部がオイル収容室４内に流入する。
【００６８】
この状態では、前述したように、振子収容室２内の転動体３の周囲には未だオイル９が介在しているため、振子収容室２内における転動体３の移動がオイル９の粘性抵抗により制限される。したがって、例えば制振対象の回転部材側からダイナミックダンパＤへ急激なトルク変動や大きな捻り振動などが伝達された場合であっても、振子収容室２内で転動体３が振子収容室２の内壁に対して急激に衝突することが回避される。そのため、転動体３が振子収容室２の内壁に急激に衝突することによる異音や衝撃音の発生が防止もしくは抑制される。
【００６９】
さらに、オイル９に作用する遠心力が増大し、第２所定値β以上になると、図８の（ｂ）に示すように、流路開閉機構２１により連通路７が閉止させられる。すなわち、ダイナミックダンパＤの回転数がさらに上昇して回転部材が通常的に回転させられている相対的に回転数が高い常用域になると、振子収容室２内の転動体３およびオイル９に作用する遠心力もさらに大きくなり、転動体３が振子収容室２内の最外周部分２ｏ側に移動したまま、ほぼ全てのオイル９が振子収容室２からオイル収容室４へ流入した状態になる。そしてその状態を維持させるために、流路開閉機構２１により連通路７が閉止させられる。
【００７０】
この状態では、前述したように、振子収容室２内の転動体３の周囲にはオイル９はほぼ介在していないため、振子収容室２内における転動体３の移動がオイル９の粘性抵抗により制限されることがない。したがって、この常用域の状態で流路開閉機構２１により連通路７が閉止されて、オイル９の流通を遮断することにより、オイル収容室４から振子収容室２へのオイル９の逆流を防止することができる。そのため、転動体３が振動低減のための遠心振子として機能する遠心振子式のダイナミックダンパＤの振動低減効果をより一層確実に得ることができる。
【００７１】
以上のように、この発明の第２実施例におけるダイナミックダンパＤによれば、振子収容室２とオイル収容室４との間の連通路７に流路開閉機構２１が設けられることにより、例えば、ダイナミックダンパＤの回転数が相対的に回転数が高い常用域に入ることにより、振子収容室２とオイル収容室４との間の連通路７を開通させて、振子収容室２内のオイル９のオイル収容室４への移動を可能にし、その後、ダイナミックダンパＤの回転数がさらに上昇し、すなわちオイル９に作用する遠心力がさらに増大し、振子収容室２内のオイル９が十分にオイル収容室４へ移動した状態で、振子収容室２とオイル収容室４との間の連通路７を閉止させることができる。そのため、常用域で振子収容室２内のオイル９が十分にオイル収容室４へ移動して、振子収容室２内の転動体３がオイル９の粘性抵抗を受けることなくダイナミックダンパＤの遠心振子として機能する場合に、オイル収容室４内のオイル９が振子収容室２へ逆流することがないので、遠心振子式のダイナミックダンパＤとしての振動低減効果を確実に得ることができる。
【００７２】
（第３実施例）
図９は、この発明のダイナミックダンパＤの第３実施例における構成例を示している。この図９に示す例は、振子収容室２とオイル収容室４との間でオイル９および気体１０の流通を可能にする流路すなわち連通路７に加えて、振子収容室２と外部との間で気体１０の流通を可能にする流路３１と、オイル収容室４と外部との間で気体１０の流通を可能にする流路３２とを設けた構成の一例である。それら新に設けた各流路３１，３２以外の各部の構成は、基本的に前述の第１実施例で図１，図２などの前出の図面に示したものと同じである。したがって、以降の説明において前出の図面で説明したものと構成が同じものについては、その前出の図面と同じ参照符号を付けて詳細な説明は省略する。
【００７３】
図９の（ａ）において、振子収容室２と外部との間で気体１０が流通する流路３１が設けられている。この流路３１は、振子収容室２内と外部空間とを連通するものであり、それら振子収容室２と外部との間を連通させた流路もしくは管路などにより構成されている。この図９の（ａ）に示す具体例では、回転体１が、回転体１の中心部であってその回転体１における振子収容室２の内周側が刳り抜かれた中空形状に形成されていて、その中空部分から回転体１の回転半径方向に貫通させた連通孔３１によりこの流路３１が形成されている。
【００７４】
また、流路３１すなわち連通孔３１の途中には、逆止弁３３が設けられている。逆止弁３１は、図９の（ｂ）に示すように、スプリング３３ｓと、そのスプリング３３ｓの弾性力により弁座３３ａに押し付けられたチェックボール３３ｂとから構成されたいわゆるチェックバルブであり、弁座３３ａが形成されている側（図９の（ａ）の下側）の吸入口３３ｉが外部に連通させられ、一方の、スプリング３３ｓが配置されている側（図９の（ａ）の上側）の吐出口３３ｏが振子収容室２に連通させられている。したがって、この逆止弁３３は、連通孔３１において、外部空間から振子収容室２への気体１０の流入を許容し、かつ振子収容室２内からオイル９の流出を制止する構成となっている。
【００７５】
一方、オイル収容室４と外部との間で気体１０が流通する流路３２が設けられている。この流路３２は、オイル収容室４内と外部空間とを連通するものであり、それらオイル収容室４と外部との間を連通させた流路もしくは管路などにより構成されている。この図９の（ａ）に示す具体例では、オイル収容室４の最外周部分４ｏから外部空間へ回転体１の回転半径方向に貫通させた連通孔３２によりこの流路３２が形成されている。
【００７６】
このように、振子収容室２とオイル収容室４との間に形成されてそれら振子収容室２とオイル収容室４との間におけるオイル９および気体１０の流通を可能にする連通路７が、この発明における第１連通孔に相当し、回転体１の回転半径方向における振子収容室２の内周側に形成されて振子収容室２と外部との間における気体１０の流通を可能にするとともに、振子収容室２への気体１０の流入を許容しかつ振子収容室２からオイル９の流出を制止する逆止弁３３が設けられた連通孔３１が、この発明における第２連通孔に相当し、そして、回転体１の回転半径方向におけるオイル収容室４の外周側に形成されてオイル収容室４と外部との間における気体１０の流通を可能にする連通孔３２が、この発明における第３連通孔に相当している。
【００７７】
なお、上記の連通路７および連通孔３１ならびに連通孔３２は、それぞれ貫通穴として、回転体１において、回転体１の回転半径方向の同一直線上に直列に配置されている。そのため、それら３つの連通孔７，３１，３２を、例えば１回のドリル加工で容易に成形することができ、このダイナミックダンパＤの生産性を向上させることができる構成となっている。
【００７８】
以上のように、この発明の第３実施例におけるダイナミックダンパＤによれば、振子収容室２とオイル収容室４との間、および振子収容室２、ならびにオイル収容室４に、それぞれ第１連通孔７および第２連通孔３１ならびに第３連通孔３２が設けられることにより、振子収容室２内、および振子収容室２とオイル収容室４との間、ならびにオイル収容室４内において、オイル９と気体１０とが確実に層別される。すなわち、気体１０の層にオイル９が混入することが防止される。そのため、振子収容室２内、および振子収容室２とオイル収容室４との間、ならびにオイル収容室４内において、オイル９をスムーズに流通させることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１…回転体、 ２…振子収容室、 ３…転動体（振子）、 ４…オイル収容室（流体収容室）、 ５…ピストン、 ６…ばね（弾性体）、 ７…連通路（第１連通孔）、 ８…通気路、 ９…オイル（粘性流体）、 １０…気体、 ２１…流路開閉機構、 ２１ａ…遮蔽板、 ２１ｂ…貫通穴、 ３１…連通孔（第２連通孔）、 ３２…連通孔（第３連通孔）、 ３３…逆止弁、 Ｄ…ダイナミックダンパ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材に取り付けられる回転体の内部に形成された振子収容室に、所定の重量を有する転動体が転動もしくは揺動可能に収容されて保持されたダイナミックダンパにおいて、
前記振子収容室に充填されるとともに、所定の流動性および粘性を有する粘性流体と、
前記回転体の内部でかつ前記回転体の回転半径方向における前記振子収容室の外周側に形成されるとともに、前記振子収容室内の前記粘性流体に遠心力が作用した場合に前記振子収容室から前記粘性流体が流入する流体収容室と
を備えていることを特徴とするダイナミックダンパ。
【請求項２】
前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における前記粘性流体の流通を可能にする連通路と、
前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における気体の流通を可能にする通気路と
を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のダイナミックダンパ。
【請求項３】
前記流体収容室内に流入した前記粘性流体に作用する遠心力に対向して前記粘性流体を前記振子収容室側に付勢し、前記粘性流体を前記振子収容室へ還流させる付勢部材を更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のダイナミックダンパ。
【請求項４】
前記付勢部材は、前記流体収容室の内壁をシリンダとしてそのシリンダ内を前記回転半径方向に往復動するピストンと、弾性力により前記ピストンを前記回転半径方向における前記振子収容室側に押圧する弾性体とから構成される部材を含むことを特徴とする請求項３に記載のダイナミックダンパ。
【請求項５】
前記付勢部材に連動するとともに、前記遠心力が予め設定した第１所定値以上になった場合に前記振子収容室と前記流体収容室との間で前記粘性流体が流通する流路を開通させ、前記遠心力が予め設定した前記第１所定値よりも大きな第２所定値以上になった場合に前記流路を閉止させる流路開閉機構を更に備えていることを特徴とする請求項３または４に記載のダイナミックダンパ。
【請求項６】
前記流路開閉機構は、前記付勢部材と連動して前記流路を開閉させる貫通穴が形成された遮蔽板を含むことを特徴とする請求項５に記載のダイナミックダンパ。
【請求項７】
前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における前記粘性流体および気体の流通を可能にする第１連通孔と、
前記回転半径方向における前記振子収容室の内周側に形成されて前記振子収容室と外部との間における気体の流通を可能にするとともに、前記振子収容室への気体の流入を許容しかつ前記振子収容室から前記粘性流体の流出を制止する逆止弁が設けられた第２連通孔と、
前記回転半径方向における前記流体収容室の外周側に形成されて前記流体収容室と外部との間における気体の流通を可能にする第３連通孔と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のダイナミックダンパ。
【請求項８】
前記第１連通孔および前記第２連通孔ならびに前記第３連通孔は、前記回転半径方向の同一直線上に直列に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のダイナミックダンパ。
【請求項１】
回転部材に取り付けられる回転体の内部に形成された振子収容室に、所定の重量を有する転動体が転動もしくは揺動可能に収容されて保持されたダイナミックダンパにおいて、
前記振子収容室に充填されるとともに、所定の流動性および粘性を有する粘性流体と、
前記回転体の内部でかつ前記回転体の回転半径方向における前記振子収容室の外周側に形成されるとともに、前記振子収容室内の前記粘性流体に遠心力が作用した場合に前記振子収容室から前記粘性流体が流入する流体収容室と
を備えていることを特徴とするダイナミックダンパ。
【請求項２】
前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における前記粘性流体の流通を可能にする連通路と、
前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における気体の流通を可能にする通気路と
を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のダイナミックダンパ。
【請求項３】
前記流体収容室内に流入した前記粘性流体に作用する遠心力に対向して前記粘性流体を前記振子収容室側に付勢し、前記粘性流体を前記振子収容室へ還流させる付勢部材を更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のダイナミックダンパ。
【請求項４】
前記付勢部材は、前記流体収容室の内壁をシリンダとしてそのシリンダ内を前記回転半径方向に往復動するピストンと、弾性力により前記ピストンを前記回転半径方向における前記振子収容室側に押圧する弾性体とから構成される部材を含むことを特徴とする請求項３に記載のダイナミックダンパ。
【請求項５】
前記付勢部材に連動するとともに、前記遠心力が予め設定した第１所定値以上になった場合に前記振子収容室と前記流体収容室との間で前記粘性流体が流通する流路を開通させ、前記遠心力が予め設定した前記第１所定値よりも大きな第２所定値以上になった場合に前記流路を閉止させる流路開閉機構を更に備えていることを特徴とする請求項３または４に記載のダイナミックダンパ。
【請求項６】
前記流路開閉機構は、前記付勢部材と連動して前記流路を開閉させる貫通穴が形成された遮蔽板を含むことを特徴とする請求項５に記載のダイナミックダンパ。
【請求項７】
前記振子収容室と前記流体収容室との間に形成されてそれら前記振子収容室と前記流体収容室との間における前記粘性流体および気体の流通を可能にする第１連通孔と、
前記回転半径方向における前記振子収容室の内周側に形成されて前記振子収容室と外部との間における気体の流通を可能にするとともに、前記振子収容室への気体の流入を許容しかつ前記振子収容室から前記粘性流体の流出を制止する逆止弁が設けられた第２連通孔と、
前記回転半径方向における前記流体収容室の外周側に形成されて前記流体収容室と外部との間における気体の流通を可能にする第３連通孔と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のダイナミックダンパ。
【請求項８】
前記第１連通孔および前記第２連通孔ならびに前記第３連通孔は、前記回転半径方向の同一直線上に直列に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のダイナミックダンパ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−９９４９２（Ｐ２０１１−９９４９２Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５３８２３（Ｐ２００９−２５３８２３）
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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