JP2001248688A - ダイナミックダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸方向取付長を長くしなくても径方向固有振
動数を低く設定することが可能で、低周波数のこじり振
動に対する低減効果も期待できるダイナミックダンパを
提供する。 【解決手段】 マス１１を回転軸２の外周に弾性的に連
結する弾性体１２が、マス１１の軸方向両側の位置で回
転軸２の外周面に固定される一対の環状の固定部１２１
と、マス１１の内周面における軸方向中間部分に連結さ
れた連結部１２２と、回転軸２の外周面及びマス１１の
両端内周との間に所要のクリアランスＣ１，Ｃ２をもっ
て両固定部１２１，１２１と連結部１２２の間に連続し
て形成されたばね部１２３とからなる。ばね部１２３
は、マス１１の内周側まで延在されることによって、そ
の長さが長くなって径方向剪断ばね定数を低く抑えるこ
とができ、マス１１が軸方向中間位置で弾性的に支持さ
れることによって、こじり方向への自由度が大きくな
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、自動車のドライブ
シャフト等の回転軸に取り付けられ。この回転軸の振動
を低減するダイナミックダンパに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に示されるように、従来、自動車の
ドライブシャフト等の回転軸１１０に取り付けられるダ
イナミックダンパ１００としては、前記回転軸１１０の
外周面に軸方向所定間隔で固定される一対の環状の固定
部１０１，１０１と、前記回転軸１１０の外周に、前記
一対の固定部１０１，１０１の間に配置される環状のマ
ス１０２と、このマス１０２の軸方向両端部１０２ａ，
１０２ａと前記各固定部１０１，１０１を一体的に連結
する一対のばね部１０３，１０３とを有するものが知ら
れている。前記固定部１０１及びばね部１０３は、ゴム
材料で互いに連続して成形されたものであり、前記ばね
部１０３及びマス１０２と回転軸１１０の外周面との間
には、径方向変位可能にマス１０２の径方向への振動変
位を許容するための環状のクリアランスＣが形成される
ようになっている。

【０００３】このダイナミックダンパ１００は、マス１
０２の質量と、ばね部１０３の径方向剪断ばね定数によ
って、回転軸１１０における低減対象の径方向振動の周
波数に同調させた固有振動数が設定されており、したが
って、この周波数域で、マス１０２が回転軸１１０の径
方向振動と異なる位相角で共振し、動的吸振効果を発揮
するものである（例えば特公平６−３７９１５号公報参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような構成のダ
イナミックダンパ１００によれば、ばね部１０３の径方
向剪断ばね定数は、その軸方向長さが長いほど、また径
方向肉厚が薄いほど低くなる。したがって、回転軸１１
０に発生する径方向振動の振幅が最大となる周波数が低
周波数域にある場合は、前記ばね部１０３の軸方向長さ
を長くするか、あるいは径方向肉厚を薄くして、径方向
剪断ばね定数を低くすることによって、ダイナミックダ
ンパ１００の固有振動数を、前記径方向振動の周波数に
適合させて低く設定することができる。

【０００５】しかしながら、ばね部１０３は、マス１０
２の軸方向両端１０２ａ，１０２ａから延びているた
め、ばね部１０３，１０３の軸方向長さを長くすると、
ダイナミックダンパ１００全体の軸方向取付長が大きく
なってしまい、装着スペースの制約によって、装着が困
難になることがある。また、ばね部１０３の径方向肉厚
を薄くすることによってその径方向剪断ばね定数を低下
させる場合は、マス１０２を支持する手段としてのばね
部１０３の強度が低下してしまう。したがって、径方向
固有振動数を低く設定して、低周波数域で回転軸１１０
の径方向振動に対する吸振性能を発揮させることが困難
であった。

【０００６】また、回転軸１１０には、自動車のドライ
ブシャフトのように、径方向の振動ばかりでなく、こじ
り方向の振動（軸心上の一点を頂点とする円錐を描くよ
うな振動）を発生するものがあるが、上記従来構造のダ
イナミックダンパ１００によれば、マス１０２が軸方向
両端１０２ａ，１０２ａで支持されているため、径方向
固有振動数と、こじり方向の固有振動数の比は大きく変
わらない。したがって、上述のように、ばね部１０３の
軸方向長さを長くするか、径方向肉厚を薄くすることに
よって径方向固有振動数を低くしようとする場合は、こ
じり方向の固有振動数を低く設定することも困難であっ
た。

【０００７】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その主な技術的課題とするところは、軸方
向取付長の増大を来すことなく径方向固有振動数を低く
設定し、あるいは軸方向取付長を短縮することが可能
で、低周波数のこじり振動に対する低減効果も期待でき
るダイナミックダンパを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を有
効に解決するための手段として、本発明に係るダイナミ
ックダンパは、回転軸の外周側に径方向変位可能に配置
されるマスと、このマスを前記回転軸の外周に弾性的に
連結する弾性体とを備え、前記弾性体が、前記マスの軸
方向両側の位置で前記回転軸の外周面に固定される一対
の固定部と、前記マスの内周面における軸方向中間部分
に連結された連結部と、前記回転軸の外周面及び前記マ
スの両端内周との間に所要のクリアランスをもって前記
両固定部と連結部の間に連続して形成されたばね部とか
らなるものである。すなわち、前記ばね部は、マスの内
周側まで延在されることによって、その長さが長くなっ
て径方向剪断ばね定数を低く抑えることができ、前記マ
スが軸方向中間位置で弾性的に支持されることによって
こじり方向への自由度が大きくなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るダイナミッ
クダンパの好適な実施の形態を示すもので、（Ａ）は軸
心の延長方向から見た一部内部構造を表す外観図、
（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図である。この図
において、参照符号１で総括的に示されるダイナミック
ダンパは、自動車のドライブシャフト等、回転軸２の外
周側に径方向変位可能に配置される環状のマス１１と、
このマス１１を前記回転軸２の外周に弾性的に連結する
弾性体１２とからなる。

【００１０】マス１１は、所要の比重を持つ金属材料か
らなるものであって、例えば内周面が回転軸２の外周面
よりも適宜大径の鋼管等を切断して製作することができ
る。また、弾性体１２は、ゴム状弾性材料で成形された
ものであって、マス１１の軸方向両側の位置で回転軸２
の外周面に適当な締め代をもって固定される一対の環状
の固定部１２１，１２１と、前記マス１１の内周面に一
体的に連結された連結部１２２と、前記各固定部１２１
と連結部１２２の間に連続して形成された一対のばね部
１２３，１２３と、前記連結部１２２の外周部から延び
てマス１１の表面にそのほぼ全面を覆うように加硫接着
された膜部１２４と、からなる。

【００１１】弾性体１２の各固定部１２１は、内周面
が、回転軸２におけるダイナミックダンパ装着部の外周
面よりも僅かに小径に形成されており、外周面には、円
周方向に連続した帯状溝１２１ａが形成されている。こ
の帯状溝１２１ａは、前記固定部１２１を回転軸２の外
周面に強固に緊結するための金属バンド１３が巻装され
るものである。

【００１２】弾性体１２の連結部１２２は、その外周部
が、マス１１の内周面における軸方向中間位置に加硫接
着されており、その軸方向両側は、円周方向に連続して
形成された溝状のクリアランスＣ１，Ｃ１となってい
る。すなわち、弾性体１２の各ばね部１２３における連
結部１２２側の端部と、弾性体１２の膜部１２４で覆わ
れたマス１１の軸方向両端部１１ａ，１１ａの内周面
は、前記クリアランスＣ１，Ｃ１を介して径方向に対向
している。

【００１３】弾性体１２の各ばね部１２３は、それぞれ
連結部１２２側の端部が、固定部１２１側の端部よりも
僅かに大径になる緩やかなテーパ筒状をなし、その内周
面は回転軸２の外周面よりも適宜大径、すなわち前記固
定部１２１の内周面よりも大径に形成されている。この
ため、回転軸２の外周面に取り付けた状態では、前記連
結部１２２及びばね部１２３，１２３と回転軸２の外周
面との間に、前記マス１１の径方向変位を許容する所要
のクリアランスＣ２が形成されるようになっている。

【００１４】弾性体１２のばね部１２３，１２３は、回
転軸２とマス１１の相対的な径方向変位によって、径方
向に対してほぼ剪断変形となるので、径方向剪断ばね定
数が低くなる。また、この剪断ばね定数は、各ばね部１
２３の軸方向長さが長いほど低くなる。そして、上記構
成によれば、前記ばね部１２３，１２３がマス１１の内
周の軸方向中間位置から延びているため、軸方向取付長
Ｌ１や、マス１１の軸方向長さＬ２が、例えば先に説明
した図３に示される従来のダイナミックダンパ１００と
同じであっても、前記ばね部１２３，１２３の長さが長
くなるので、その径方向剪断ばね定数が低いものとな
り、その結果、当該ダイナミックダンパ１の径方向固有
振動数を十分に低く設定することができる。

【００１５】なお、マス１１の軸方向両端部１１ａ，１
１ａに位置して、弾性体１２の膜部１２４に円周方向等
間隔で形成された切欠部１２４ａは、弾性体１２をマス
１１と一体に成形する際に、このマス１１を金型内に固
定する固定手段により形成されたものである。

【００１６】上述のような構成を備えるダイナミックダ
ンパ１は、弾性体１２の固定部１２１，１２１が、適当
な締め代をもって前記回転軸２の外周面に圧入嵌着され
ると共に、前記固定部１２の帯状溝１２１ａに金属バン
ド１３を装着して緊結することにより、前記回転軸２の
外周における所定の位置に取り付けられる。

【００１７】回転軸２に、その回転に伴って径方向の振
動が生じると、所定の周波数域で、マス１１が入力振動
と逆位相で径方向に共振し、動的吸振効果を発揮する。
そして例えば、前記回転軸２に発生する径方向振動の振
幅のピークが比較的低周波数域にあっても、先に述べた
ように、弾性体１２におけるばね部１２３，１２３の軸
方向長さがクリアランスＣ１，Ｃ１の分だけ長くなるこ
とによって、当該ダイナミックダンパ１の径方向固有振
動数を、前記振幅ピークの周波数域に合わせて低く設定
することができるので、前記動的吸振効果によって、回
転軸２の径方向振動の振幅のピークを有効に低減するこ
とができる。

【００１８】また、弾性体１２がマス１１の内周面に連
結されているので、こじり方向の振動入力によって、回
転軸２の軸心とマス１１の軸心との相対角度が反復的に
変化した場合には、前記弾性体１２は、連結部１２２に
おいては軸方向の剪断変形となり、この連結部１２２
は、両側にクリアランスＣ１，Ｃ１が形成されているこ
とによって、ばね定数が低下する。しかも前記マス１１
が、その軸方向中間位置で弾性的に支持されているた
め、図３に示される従来技術のように、マスの軸方向両
端部を弾性的に支持した場合に比較して、こじり方向の
変位入力に対するばね定数が低くなる。したがって、こ
じり方向の固有振動数を低くして、回転軸２に発生する
低周波数のこじり振動も、有効に低減することができ
る。

【００１９】図２は、本発明に係るダイナミックダンパ
の好適な他の実施の形態を示すもので、（Ａ）は軸心の
延長方向から見た一部内部構造を表す外観図、（Ｂ）は
（Ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図である。

【００２０】この図２に示されるダイナミックダンパ１
も、自動車のドライブシャフト等、回転軸２に取り付け
られるもので、弾性体１２における連結部１２２の内周
面に、円周方向に連続又は断続した突起部１２５が形成
されているほかは、基本的には、先の図１とほぼ同様の
構成を有する。また、前記突起部１２５の内径は、回転
軸２の外径よりも適宜大径となっている。

【００２１】上記構成によれば、突起部１２５は、ばね
部１２３，１２３の端部を形成しているクリアランスＣ
１，Ｃ１の間の内周に位置しているため、前記ばね部１
２３，１２３の剛性（ばね定数）を高めるものではな
い。したがって、前記突起部１２５が回転軸２の外周面
と接触しない通常の状態ではは、先の図１に示されるも
のと同様の作用を有する。

【００２２】そして、回転軸２の径方向振動の振幅や、
マス１１の共振による径方向振幅が、突起部１２５の内
径と回転軸２の外径との差に相当する大きさになると、
前記突起部１２５が回転軸２の外周面と弾性的に接触す
るので、マス１１の過大変位及びばね部１２３の過大変
形が抑制される。また、当該ダイナミックダンパ１の固
有振動数を低くするために、弾性体１２におけるばね部
１２３，１２３の剛性を低くすると、マス１１に対する
弾性支持力が低下するので、遠心力等によって容易に芯
ずれするおそれが懸念されるが、突起部１２５は、この
ような偏心動作も制限することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るダイ
ナミックダンパによれば、弾性体のばね部がマスの内周
側まで延在されているので、その長さが長くなって径方
向剪断ばね定数が低く抑えられ、このため軸方向取付長
を長くしないでも固有振動数を低く設定して、回転軸に
発生する低周波の振動を有効に低減することができ、あ
るいは、軸方向取付長を短縮することができる。

【００２４】また、マスが軸方向中間位置で弾性的に支
持されることによってこじり方向への自由度が大きくな
るため、こじり方向の振動に対しても有効な動的吸振機
能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイナミックダンパの好適な実施
の形態を示すもので、（Ａ）は軸心の延長方向から見た
一部内部構造を表す外観図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ
−Ｂ’断面図である。

【図２】本発明に係るダイナミックダンパの好適な他の
実施の形態を示すもので、（Ａ）は軸心の延長方向から
見た一部内部構造を表す外観図、（Ｂ）は（Ａ）におけ
るＢ−Ｂ’断面図である。

【図３】従来の技術によるダイナミックダンパを、その
軸心を通る平面で切断した断面図である。

【符号の説明】

１ ダイナミックダンパ １１ マス １１ａ 端部 １２ 弾性体 １２１ 固定部 １２１ａ 帯状溝 １２２ 連結部 １２３ ばね部 １２４ 膜部 １２５ 突起部 １３ 金属バンド ２ 回転軸 Ｃ１，Ｃ２ クリアランス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸（２）の外周側に径方向変位可能
   に配置されるマス（１１）と、 このマス（１１）を前記回転軸（２）の外周に弾性的に
   連結する弾性体（１２）とを備え、 前記弾性体（１２）が、 前記マス（１１）の軸方向両側の位置で前記回転軸
   （２）の外周面に固定される一対の固定部（１２１，１
   ２１）と、 前記マス（１１）の内周面における軸方向中間部分に連
   結された連結部（１２２）と、 前記回転軸（２）の外周面及び前記マス（１１）の両端
   内周との間に所要のクリアランス（Ｃ１，Ｃ２）をもっ
   て前記両固定部（１２１，１２１）と連結部（１２２）
   の間に連続して形成されたばね部（１２３，１２３）
   と、からなることを特徴とするダイナミックダンパ。