JP2001132725A - プロペラシャフトのダイナミックダンパ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンマウントブラケットの固有振動数が
原因で生ずる振動騒音を抑制できるコンパクトなプロペ
ラシャフトのダイナミックダンパ構造を提供する。 【解決手段】 第１エンジン側ブラケット部４８に切欠
部５１を形成し、切欠部５１に、ボールベアリング６３
を環状ゴム体５８を介して設け、環状ゴム体５８及びフ
ロントプロペラシャフト６Ａからダイナミックダンパ１
０Ａを構成した。フロントプロペラシャフト６Ａを質量
体とすることにより、質量体を別個に設ける従来技術に
比して質量増加が抑えられる。切欠部５１に環状ゴム体
５８等が収納されるので、エンジンマウントブラケット
にダイナミックダンパを外付けする従来技術に比して配
置スペース上の制約が少なくなりコンパクト化を図るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に用いられ
るプロペラシャフトのダイナミックダンパ構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車のエンジンマウント構造の
一例として、図８に示すものがある。図８のエンジンマ
ウント構造は、エンジン（図示省略。図６及び図７参
照）側に固定されるエンジン側ブラケット１と、エンジ
ン側ブラケット１の一端側の筒部２に嵌挿されたマウン
トゴム部材３を介してエンジン側ブラケット１に支持さ
れかつ図示しない車体側に固定される車体側ブラケット
（図示省略）とからなるエンジンマウントブラケット
（以下、マウントブラケットという。）４を備え、マウ
ントブラケット４を介してエンジンを車体に支持してい
る。エンジン側ブラケット１には、孔５が形成されてお
り、この孔５にプロペラシャフト６が挿通されている。

【０００３】そして、エンジン（レシプロエンジン）の
ピストンの往復運動に伴う慣性力や燃焼室での爆発によ
って発生する燃焼加振力等により、クランクシャフトが
捻じれ振動や曲げ振動を生じ、これが原因となってエン
ジンが振動すると共に、エンジンとトランスミッション
を含めたパワープラント系全体の曲げ、ねじり振動も発
生する。これらの振動が車体に伝わると、車体そのもの
が振動するだけでなく、それに伴うきしみ音、車室内の
こもり音等の原因になり、乗員に対して不快感を与え
る。このため、前記マウントブラケット４は、エンジン
側ブラケット１及び車体側ブラケットをマウントゴム部
材３を介して結合し、マウントゴム部材３によって振動
を吸収、減衰させるようにしている。

【０００４】また、マウントブラケット４の固有振動数
がエンジンあるいはパワープラントの固有振動数に近い
場合、共振現象を起こし、エンジンの振動をマウントブ
ラケット４が増幅して伝えるため、マウントゴム部材３
の効果を発揮できず振動を悪化させることがある。そし
て、このようなマウントブラケット４の固有振動数が原
因で生ずる振動騒音の低減対策として、この図８のエン
ジンマウント構造では、エンジン側ブラケット１の筒部
２の外周部に、ダンパ支持体７を取付け、ダンパ支持体
７にゴム体８及び鉄製部材等の質量体９からなるダイナ
ミックダンパ１０を設け、上述したマウントブラケット
４の固有振動数が原因で生ずる振動騒音を、例えば図１
０に示すように抑制するようにしている。この図１０
は、図８のエンジンマウント構造（ダイナミックダンパ
１０を設けている）と、ダイナミックダンパを設けてい
ないエンジンマウント構造とを対象にして得られた振動
騒音（dB）−周波数（Hz）特性を示すものであり、実線
及び一点鎖線がそれぞれ図８のエンジンマウント構造
（ダイナミックダンパ有り）及びダイナミックダンパを
設けていないもの（ダイナミックダンパ無し）の特性で
ある。

【０００５】なお、図８に示すエンジンマウント構造で
は、プロペラシャフト６をエンジン側ブラケット１の孔
５に挿通するものを示したが、他の従来のエンジンマウ
ント構造の例として、図９に示すように、エンジン側ブ
ラケット１における自動車の上方側縁部に凹部１１を形
成し、この凹部１１にプロペラシャフト６を配置するよ
うにしたものもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図８に示す
従来技術では、ダイナミックダンパ１０を設けるため、
部品数が多くなる上、ダイナミックダンパ１０をマウン
トブラケット４に外付けしており、その分、ダイナミッ
クダンパ１０の取付けスペースの確保が必要となり、さ
らに重量増加を招いてしまい、上述した問題点（マウン
トブラケット４の固有振動数が原因で振動騒音が発生す
ること）の適切な改善を図れないというのが実情であっ
た。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンマウントブラケットの固有振動数が原因で
生ずる振動騒音を抑制できるコンパクトなプロペラシャ
フトのダイナミックダンパ構造を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
エンジンマウントブラケットにプロペラシャフトを通す
開口部を設け、該開口部に前記プロペラシャフトを回動
支持するセンタベアリングを弾性部材を介して取付け、
該弾性部材は前記プロペラシャフトと共にダイナミック
ダンパを構成することを特徴とする。請求項２記載の発
明は、請求項１に記載の構成において、前記ダイナミッ
クダンパの共振周波数を前記弾性部材の弾性係数を変え
ることにより調整することを特徴とする。請求項３記載
の発明は、請求項１または請求項２に記載の構成におい
て、前記ダイナミックダンパの共振周波数を前記プロペ
ラシャフトの重量を変えることにより調整することを特
徴とする。請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求
項３のうち何れかに記載の構成において、前記ダイナミ
ックダンパの共振周波数を前記プロペラシャフトのサポ
ート位置を変えることにより調整することを特徴とす
る。請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４の
うち何れかに記載の構成において、前記弾性部材はゴム
製であることを特徴とする。請求項６記載の発明は、請
求項１ないし請求項５のうち何れかに記載の構成におい
て、前記開口部は前記エンジンマウントブラケットの縁
部に形成された円弧状の切欠部であることを特徴とす
る。請求項７記載の発明は、請求項１ないし請求項５の
うち何れかに記載の構成において、前記開口部は前記エ
ンジンマウントブラケットに形成された孔であることを
特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態のプ
ロペラシャフトのダイナミックダンパ構造を図１ないし
図７に基づいて説明する。

【００１０】図１、図６及び図７において、自動車２０
の左右には、図示しないサブフレームにより結合される
左側、右側フレーム２１，２２（車体）が配置されてい
る。左側、右側フレーム２１，２２には、それぞれ第
１、第２エンジンマウントブラケット（第１、第２マウ
ントブラケット）２３，２４が取付けられている。第
１、第２マウントブラケット２３，２４を介してエンジ
ン２５が左側、右側フレーム２１，２２に支持されてい
る。

【００１１】エンジン２５にはトランスミッション２６
及びトランスファ２７が装着されている。トランスファ
２７と右側フレーム２２との間には第３エンジンマウン
トブラケット（第３マウントブラケット）２８が介装さ
れており、トランスファ２７ひいてはエンジン２５を支
持するようにしている。トランスファ２７と、左右前輪
２９，３０の間に配設されたフロントディファレンシャ
ルギア３１とはフロントプロペラシャフト６Ａ（請求項
１のプロペラシャフトを構成する。）により接続されて
おり、フロント側に駆動力を伝達するようにしている。
また、左右後輪３２，３３の間に配設されたリヤディフ
ァレンシャルギア３４とトランスミッション２６の出力
軸３５とはリヤプロペラシャフト６Ｂにより接続されて
おり、リヤ側に駆動力を伝達するようにしている。

【００１２】フロントプロペラシャフト６Ａは、図２及
び図４に示すセンタサポート３６に支持されるシャフト
本体３７と、一端側がシャフト本体３７にジョイント部
（第１ジョイント部）３８を介して結合され他端側がト
ランスファ２７に結合される第１シャフト結合体３９
と、一端側がシャフト本体３７にジョイント部（第２ジ
ョイント部４０）を介して結合され他端側がフロントデ
ィファレンシャルギア３１側に結合される第２シャフト
結合体４１と、からなっている。シャフト本体３７は、
図４に示すように、結合部４２でナット４３及びボルト
４４等により結合される第１、第２シャフト本体構成体
４５，４６とを備え、第１シャフト本体構成体４５が第
１シャフト結合体３９にジョイントされ、第２シャフト
本体構成体４６が第２シャフト結合体４１にジョイント
されている。そして、フロントプロペラシャフト６Ａ
は、シャフト本体３７の結合部４２でセンタサポート３
６に支持されている。また、フロントプロペラシャフト
６Ａは、センタサポート３６以外の１または２以上の部
分（図示省略）で支持されている。なお、後述するよう
に、このセンタサポート３６以外の支持位置を変更する
ことにより、フロントプロペラシャフト６Ａの分担荷重
を調整することが可能である〔後述する（ｄ）項参
照〕。

【００１３】第１マウントブラケット２３は、左側フレ
ーム２１に取付けられる第１車体側ブラケット部４７
と、第１マウントゴム部材３Ａと、この第１マウントゴ
ム部材３Ａを介して第１車体側ブラケット部４７に結合
される第１エンジン側ブラケット部４８と、からなり、
第１エンジン側ブラケット部４８がエンジン２５側に保
持されている。第２マウントブラケット２４は、図７に
示すように、右側フレーム２２に取付けられる第２車体
側ブラケット部４９と、第２マウントゴム部材３Ｂと、
この第２マウントゴム部材３Ｂを介して第２車体側ブラ
ケット部４９に結合される第２エンジン側ブラケット部
５０とからなり、第２エンジン側ブラケット部５０がエ
ンジン２５側に保持されている。

【００１４】第１エンジン側ブラケット部４８における
自動車２０の下方（図１下側、図２下側）の側縁部に
は、円弧状の切欠部５１（開口部）が形成されている。
切欠部５１には、フロントプロペラシャフト６Ａを回動
可能に支持するセンタサポート３６が収納され、取付ボ
ルト５２により第１エンジン側ブラケット部４８に取付
けられている。

【００１５】センタサポート３６は、第１エンジン側ブ
ラケット部４８に当接して配置される取付ブラケット５
３と、取付ブラケット５３の両端部に重ねて取付ボルト
５２により第１エンジン側ブラケット部４８に固定され
る取付用板材５４と、を備えている。取付ブラケット５
３は、図２及び図５に示すように、前記切欠部５１の内
周面に沿う形状のブラケット円弧部５５と、ブラケット
円弧部５５の両端部から延長され、ブラケット円弧部５
５と共に略Ω形をなすブラケット延長部５６とから構成
され、ブラケット延長部５６が第１エンジン側ブラケッ
ト部４８の側縁部に当接されている。このブラケット延
長部５６に前記取付用板材５４が重ねられている。そし
て、ブラケット円弧部５５と前記取付用板材５４との間
に形成される空間にフロントプロペラシャフト６Ａが挿
通され、取付用板材５４及び取付ボルト５２により第１
エンジン側ブラケット部４８（ひいては第１マウントブ
ラケット２３）に支持されている。

【００１６】ブラケット円弧部５５の内周面部には、図
２及び図４に示すように、第１環状体５７、略環状のゴ
ム体（以下、環状ゴム体５８という。）〔弾性体〕及び
第２環状体５９がこの順に配置されている。環状ゴム体
５８は第２環状体５９に保持される環状のゴム体内周部
６０と、ゴム体内周部６０に比して大径で前記第１環状
体５７に保持される環状のゴム体外周部６１と、ゴム体
内周部６０及びゴム体外周部６１を一端側（図４左側）
で接続するゴム体中央部６２とから大略構成されてい
る。第２環状体５９の内周面側にはボールベアリング
（センタベアリング）６３が配置されている。ボールベ
アリング６３の外輪６４は第２環状体５９に保持され、
内輪６５はフロントプロペラシャフト６Ａに保持されて
いる。前記環状ゴム体５８及びフロントプロペラシャフ
ト６Ａによりダイナミックダンパ１０Ａが構成されてい
る。図２中、６６はボールである。

【００１７】取付用板材５４は、図２、図３及び図５に
示すように、中央部に第１環状体５７に沿う形状の円弧
部６７を有する取付用板材本体６８と、取付用板材本体
６８の両端側（図３左右側）における長手方向に沿う両
側部（図３上下側）に屈曲形成された取付用板材フラン
ジ部６９とからなっている。

【００１８】上述したように、環状ゴム体５８は、フロ
ントプロペラシャフト６Ａと共にダイナミックダンパ１
０Ａを構成するが、この実施の形態では、環状ゴム体５
８のばね定数Ｋ（弾性係数）またはセンタサポート３６
にかかる分担荷重を調整することによりダイナミックダ
ンパ１０Ａの共振周波数を得、ダイナミックダンパ１０
Ａとして機能させるようにしている。

【００１９】ここで、ダイナミックダンパ１０Ａの周波
数（共振周波数）ｆは次式（１）により求められる。

【数１】

【００２０】フロントプロペラシャフト６Ａの分担荷重
の調整は、次の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）
〔複数を組み合わせてもよい〕によりフロントプロペラ
シャフト６Ａの分担荷重ｍを変更して行う。 （ａ）フロントプロペラシャフト６Ａの板厚の変更 （ｂ）フロントプロペラシャフト６Ａの径の変更 （ｃ）フロントプロペラシャフト６Ａのジョイント（第
１ジョイント部３８または第２ジョイント部４０）の位
置の変更 （ｄ）フロントプロペラシャフト６Ａのセンタサポート
３６以外の支持位置の変更 また、環状ゴム体５８のばね定数Ｋは、環状ゴム体５８
の材質（ばね定数）を変更することにより調節する。

【００２１】上述したようにフロントプロペラシャフト
６Ａの分担荷重ｍまたは環状ゴム体５８のばね定数Ｋを
調整することにより、ダイナミックダンパ１０Ａが第１
マウントブラケット２３と共振するように、ダイナミッ
クダンパ１０Ａの周波数（共振周波数）ｆを第１マウン
トブラケット２３の固有振動数と対応する大きさに設定
している。

【００２２】上述したように構成されたこの実施の形態
では、エンジン２５が作動し、第１マウントブラケット
２３の固有振動数がエンジン２５あるいはパワープラン
トの固有振動数に近くて共振現象を起こした（すなわ
ち、第１マウントブラケット２３の固有振動数が原因で
振動騒音が生じた）場合、フロントプロペラシャフト６
Ａ及び環状ゴム体５８からなり、共振周波数ｆが第１マ
ウントブラケット２３の固有振動数と対応する大きさに
設定されたダイナミックダンパ１０Ａが、第１マウント
ブラケット２３の振動に共振して、第１マウントブラケ
ット２３の振動エネルギを消費して振動を抑制させる
（すなわち、共振により対象となる振動系の振動を抑制
するダイナミックダンパとしての機能を発揮する）。

【００２３】この実施の形態によれば、第１エンジン側
ブラケット部４８に切欠部５１を形成し、この切欠部５
１に、フロントプロペラシャフト６Ａを支持するために
従来用いられているセンタベアリング（ボールベアリン
グ６３）を環状ゴム体５８を介して設け、上述したよう
にダイナミックダンパとしての機能を、部品点数を必要
最小限に抑えて果たすことができる。すなわち、上述し
た図８に示す従来技術では、質量体９等を新たに設ける
必要があるが、本実施の形態ではフロントプロペラシャ
フト６Ａを質量体として利用してダイナミックダンパ１
０Ａを構成しているので、その分、部品点数を少なくで
きる。また、ダイナミックダンパ１０Ａの質量体として
既存のフロントプロペラシャフト６Ａを用いることによ
り、質量増加を抑えることができる。

【００２４】さらに、切欠部５１にセンタベアリング
（ボールベアリング６３）及び環状ゴム体５８を収納
し、切欠部５１にダイナミックダンパ１０Ａが収納され
たものになっているので、エンジンマウントブラケット
にダイナミックダンパを外付けするようにした例えば図
８の従来技術に比して配置スペース上の制約が少なくな
りコンパクト化を図ることができる。

【００２５】また、フロントプロペラシャフトを支持す
るためのセンタベアリングは、一般に車体にボルト等に
より固定し、これにより、この固定箇所における車体側
の補強及び取付部の加工が必要になるが、本実施の形態
では、ボールベアリング６３（センタベアリング）はセ
ンタサポート３６に含めて切欠部５１に収納され、ダイ
ナミックダンパ１０Ａを構成する環状ゴム体５８等と共
に支持されており、ボールベアリング６３（センタベア
リング）を固定するための専用のボルト、センタベアリ
ング固定のみのための取付部の補強及び加工等が不要と
なり、その分、構成の簡略化及び生産性の向上を図るこ
とができる。

【００２６】上記実施の形態では、開口部が切欠部５１
である場合を例にしたが、開口部はセンタサポート３６
を挿通させる孔であってもよい。これにより取付用板材
５４及び取付ボルト５２を設けなくて済み、これにより
部品数削減をさらに進めることができる。また、上記実
施の形態では、弾性部材がゴム製（環状ゴム体５８）で
ある場合を例にしたが、弾性部材を、ゴム以外の他の部
材で構成してもよい。

【００２７】なお、本実施の形態では自動車２０が４輪
駆動車である場合を例にしたが、本発明はこれに限るも
のではない。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、エンジンマウントブラ
ケットにプロペラシャフトを通す開口部を設け、該開口
部に前記プロペラシャフトを回動支持するセンタベアリ
ングを弾性部材を介して取付け、該弾性部材は前記プロ
ペラシャフトと共にダイナミックダンパを構成してお
り、フロントプロペラシャフトがダイナミックダンパの
質量体として兼用されるので、その分、従来技術に比し
て部品点数が少なくなりかつ重量を低減できる。

【００２９】また、エンジンマウントブラケットに形成
した開口部にダイナミックダンパの一部を構成する弾性
部材が収納されるので、ダイナミックダンパをエンジン
マウントブラケットに外付けする従来技術に比して配置
スペース上の制約が少なくなりコンパクト化を図ること
ができる。さらに、センタベアリングの固定をダイナミ
ックダンパ固定と共に行って兼用化することが可能であ
り、これにより、従来、センタベアリング固定等のため
に専用に（別個に）必要とされたボルト（固定手段）、
取付部の加工及び補強が不要となり、その分、構成の簡
略化及び生産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のプロペラシャフトのダ
イナミックダンパ構造を示す斜視図である。

【図２】図１のダイナミックダンパ構造の断面図であ
る。

【図３】図１のダイナミックダンパ構造の下面図であ
る。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図５】図１のダイナミックダンパ構造を模式的に示す
側面図である。

【図６】図１のダイナミックダンパ構造を模式的に示す
断面図である。

【図７】図１のダイナミックダンパ構造を用いた自動車
を模式的に示す平面図である。

【図８】自動車のエンジンマウント構造の一例を模式的
に示す斜視図である。

【図９】他のエンジンマウント構造を模式的に示す図で
ある。

【図１０】ダイナミックダンパが有る場合と、無い場合
の周波数−振動騒音特性を示す図である。

【符号の説明】

６Ａ フロントプロペラシャフト（プロペラシャフ
ト） １０Ａ ダイナミックダンパ ２３ 第１マウントブラケット ３６ センタサポート ５１ 切欠部（開口部） ５８ 環状ゴム体 ６３ ボールベアリング（センタベアリング）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 信一郎 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株式 会社内 Ｆターム(参考） 3D042 DA02 DA05 DA06 DC08 3J033 AA01 BA02 BA07 BA13

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンマウントブラケットにプロペラ
   シャフトを通す開口部を設け、該開口部に前記プロペラ
   シャフトを回動支持するセンタベアリングを弾性部材を
   介して取付け、該弾性部材は前記プロペラシャフトと共
   にダイナミックダンパを構成することを特徴とするプロ
   ペラシャフトのダイナミックダンパ構造。
2. 【請求項２】 前記ダイナミックダンパの共振周波数を
   前記弾性部材の弾性係数を変えることにより調整するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のプロペラシャフトのダ
   イナミックダンパ構造。
3. 【請求項３】 前記ダイナミックダンパの共振周波数を
   前記プロペラシャフトの重量を変えることにより調整す
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプ
   ロペラシャフトのダイナミックダンパ構造。
4. 【請求項４】 前記ダイナミックダンパの共振周波数を
   前記プロペラシャフトのサポート位置を変えることによ
   り調整することを特徴とする請求項１ないし請求項３の
   うち何れかに記載のプロペラシャフトのダイナミックダ
   ンパ構造。
5. 【請求項５】 前記弾性部材はゴム製であることを特徴
   とする請求項１ないし請求項４のうち何れかに記載のプ
   ロペラシャフトのダイナミックダンパ構造。
6. 【請求項６】 前記開口部は前記エンジンマウントブラ
   ケットの縁部に形成された円弧状の切欠部であることを
   特徴とする請求項１ないし請求項５のうち何れかに記載
   のプロペラシャフトのダイナミックダンパ構造。
7. 【請求項７】 前記開口部は前記エンジンマウントブラ
   ケットに形成された孔であることを特徴とする請求項１
   ないし請求項５のうち何れかに記載のプロペラシャフト
   のダイナミックダンパ構造。