JP2003074638A - ダイナミックダンパ - Google Patents

ダイナミックダンパ

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JP2003074638A
JP2003074638A JP2002236373A JP2002236373A JP2003074638A JP 2003074638 A JP2003074638 A JP 2003074638A JP 2002236373 A JP2002236373 A JP 2002236373A JP 2002236373 A JP2002236373 A JP 2002236373A JP 2003074638 A JP2003074638 A JP 2003074638A
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    • F16F7/10Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
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    • F16F7/108Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted on plastics springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が小形であると同時に、回転ドライブシ
ャフトが引き起こす望ましくない振動を弱めるために、
回転時に固有の高調波振動数範囲を生成するダイナミッ
クダンパを提供すること。 【構成】 本発明は、回転ドライブシャフトの振動を吸
収するためのダイナミックダンパである。ダイナミック
ダンパは、複数の質量部材を有する質量部材組立体を含
み、質量部材の各々は、内面、外面、及び該質量部材を
組立体の別の質量部材に装着するための装着部材を有
し、また質量部材組立体は回転シャフトに装着可能であ
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、回転シャフトに使
用するためのダイナミックダンパに関する。より詳細に
は、本発明は、組み立てられた位置で、自動車両に使用
する回転ドライブシャフトに装着可能である、複数の質
量部材を有するダイナミックダンパ組立体に関する。
【0002】
【従来の技術】回転ドライブシャフト及びプロペラシャ
フトは、自動車を含む現代の自動車両のパワトレーン設
計にしばしば使用されることが知られている。より詳細
には、回転ドライブシャフトは前輪駆動車の前輪を駆動
するのに使用され、プロペラシャフトは後輪駆動車の後
輪駆動装置を駆動するのに使用されることが知られてい
る。回転ドライブシャフトの回転運動を詳細に検討する
と、一定の回転速度で、一定の不釣合い回転が発生する
場合があることが分かる。不釣合い回転の結果として、
回転ドライブシャフトに望ましくない振動が誘起され
る。これらの望ましくない振動は、回転時にドライブシ
ャフト内の曲げ又はねじり力として現れる。
【0003】回転ドライブシャフトの不釣合い回転によ
る曲げやねじり力は、ほとんどの車両の駆動トレーンの
作動において望ましくない又は適当でないことは明らか
である。多様なダイナミックダンパ及び質量ダンパを利
用して不釣合い回転によって回転ドライブシャフトに誘
起される望ましくない振動を抑えることが知られてい
る。
【0004】多くの場合、ダイナミックダンパは、回転
ドライブシャフトに直接取り付けられるか又は挿入され
る。ダイナミックダンパは、励起された有害振動の有力
な振動数に合わせて決められた振動数を生成するように
されている。ダイナミックダンパは、回転ドライブシャ
フトの振動エネルギーを共振によってダイナミックダン
パへ転換又は伝達し、最終的には回転ドライブシャフト
の振動エネルギーを吸収する。簡単に言えば、ダイナミ
ックダンパは、車両の駆動トレーンの正常な作動中に回
転ドライブシャフトによって誘起又は引き起こされる振
動を打ち消し又は消去しようとするものである。
【0005】前輪駆動回転ドライブシャフトの最終的な
設計は、多くの場合、車両製造者によって設定されるエ
ンジン室空間の制約に依存している。従って、ダイナミ
ックダンパの最終的な大きさ及び設計は、エンジン室の
設計及び他の車両空間の制約に適合していなければなら
ない。最後に、ダイナミックダンパは、回転ドライブシ
ャフトの望ましくない振動を相殺するのに必要な特定の
高高調波振動数を適切に生成しなければならない。
【0006】ほとんどのパワトレーン及びエンジン室設
計において、なお適切な馬力又はトルク範囲を供給しな
がら、話題のダイナミックダンパを含めて大半の構成部
品の大きさを縮小又は減少させることが望ましい。従っ
て、全体の大きさができるだけ小さくて、同時に依然と
して作動時に正しい相殺振動数範囲をもたらすことがで
きるダイナミックダンパを持つことが重要である。
【0007】Hamada他の米国特許第5,056,
763号には、ダイナミックダンパが開示されている。
Hamada他のダイナミックダンパは、所定の距離で
間隔を置いて配置された一対のリング状固定部材を含ん
でいる。Hamadaのダイナミックダンパは、回転ド
ライブシャフト上に挿入され、それによって支持され
る。質量部材が、一対のリング状固定部材の間に配置さ
れる。次いで、一対の接合部材が、固定部材の端部を質
量部材の端部に結合するために設けられる。Hamad
a他のダイナミックダンパの設計はまた、ダイナミック
ダンパを回転シャフトに動作的に装着するために、リン
グ状固定部材上の両側にまたその上に付加される個別の
金属クランプを必要とすることが注目される。更に、リ
ング状固定部材は、質量部材から垂直方向だけではなく
水平方向にも間隔をおいて配置されており、そのために
ダイナミックダンパの全体の大きさが増大することにも
注目されたい。
【0008】Gallmeyer他の米国特許第5,6
60,256号は、回転シャフトの振動を吸収するため
のダイナミックダンパを設けることによって、上記の問
題に対処している。ダイナミックダンパは、内面及び外
面を有する質量部材を備えている。複数の細長い接合部
材が、質量部材の内面から半径方向内向きに延び、それ
によって、シャフトに直接接触する複数の間隔を置いて
配置された取付け面を形成する。開示されているよう
に、質量部材は形状が円筒状であり、回転ドライブシャ
フトの外周の周りに直接取り付けられる圧力ばめ方式に
なっている。
【0009】上記のGallmeyerの特許は、回転
ドライブシャフトの望ましくない振動の問題に対処しま
たそれを解決するが、単一部品の圧力ばめ設計では、そ
れが取り付けられるドライブシャフトの組み立て時であ
って、かつドライブシャフトの車両への組み付け前に取
り付けられることが要求される。一部の場合には、この
要求により余分な望ましくない時間と人手がかかる可能
性がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従って、それが取り付
けられるドライブシャフトの組立て及び組み付け後に、
取り付けることができる、改良されたダイナミックダン
パの必要が生じた。
【0011】本発明の目的は、構成が小形であると同時
に、回転ドライブシャフトが引き起こす望ましくない振
動を弱めるために、回転時に固有の高調波振動数範囲を
生成するダイナミックダンパを提供することである。
【0012】
【問題を解決するための手段】本発明によると、回転ド
ライブシャフトの振動を吸収するためのダイナミックダ
ンパが提供される。本ダイナミックダンパは、その各々
が内面及び外面を有する複数の質量部材を備える質量部
材組立体を含む。ダンパはまた、各質量部材の内面から
半径方向内向きに延び、それによって、複数の間隔を置
いて配置された取付け面を形成する複数の細長い接合部
材を含む。本発明の1つの実施態様において、質量部材
は、組み立てられた時、複数の間隔を置いて配置された
取付け面の各々が回転ドライブシャフトに接触するよう
に、回転ドライブシャフトに装着可能である。質量部材
組立体はまた、回転ドライブシャフトから間隔を置いて
配置され、また質量部材が共振によって振動できるよう
に接合部材によって支持されている。それによって、接
合部材は、質量部材と回転ドライブシャフトとの間で圧
縮変形を受ける。
【0013】本発明他の実施態様は、ある所定の数の半
径方向に延びる接合部材を付加又は除去することによっ
て、高調波振動数範囲を変化させることができる。
【0014】本発明のさらに他の実施態様は、接合部材
の横方向の長さを修正することによって、ダイナミック
ダンパの高調波振動数範囲を変化させることができる。
【0015】本発明のさらに他の実施態様は、矩形状の
接合部材が、円筒状質量部材の内面に沿って、互いに等
しい間隔を置いて配置されている。
【0016】本発明のさらに他の実施態様は、接合部材
が、円筒状質量部材の内面及び外面全体を被う一体の弾
性材料被覆で形成されている。
【0017】本発明のさらに他の実施態様は、質量部材
が挿入体を構成し、かつ接合部材と一体に成形されてい
る。
【0018】本発明のさらに他の実施態様は、組み立て
及び車両への組み付けの後に、回転ドライブシャフトに
装着可能である。
【0019】本発明の上記の目的及び他の目的、特徴及
び利点は、添付の図面と関連づける時、本発明を実施す
るためのベストモードについての以下の詳細な説明から
容易に明らかになるであろう。
【0020】
【発明の実施の形態】図面の図1、図2及び図4に、本
発明のダイナミックダンパ10の実施形態の全体を示
す。ダイナミックダンパ10は、その各々が外面14及
び内面16を有する複数の質量部材を備える質量部材組
立体12を含む。質量部材組立体12は、回転ドライブ
シャフトの有害な振動を弱めるために必要な振動数をも
たらすのに十分な密度を備える種々の金属、合金、又は
その他の材料で製造することができる。本発明の好まし
い実施形態の質量部材組立体12は、低炭素鋼で製造さ
れている。
【0021】組立体12の各質量部材は、各質量部材片
を互いに取り外し可能に固定して組立体12を形成す
る、例えば組合わされるタブ20及びレセプタクル22
のような装着手段18を更に含んでいる。言うまでもな
く、ドライブシャフトの組み立て及び組み付け後に、ダ
ンパを取り付けることができるという目的が達成される
ならば、用途に応じて適切などのような装着手段を使用
することもできる。従って、そのような変更は、本発明
の範囲内にあるものと意図し考慮している。
【0022】更に図1には、複数の細長い接合部材24
を示している。各細長い接合部材24は、質量部材12
の内面16から回転ドライブシャフト28の回転中心軸
線26に向かって、ほぼ半径方向内向きに延びている。
本発明の好ましい実施形態においては、細長い接合部材
24は形状がほぼ矩形状である。言うまでもなく本発明
においては、細長い接合部材は、用途に応じてあらゆる
適切な形状とすることができ、それに限定するのではな
いが、例えば、截頭円錐、逆截頭円錐の円状、又は回転
ドライブシャフト28と細長い接合部材24との間の接
合表面を構成できるその他のあらゆる形状とすることが
できる。
【0023】各細長い接合部材24は、回転中心軸線2
6に面する取付け面30を含んでいる。このようにし
て、質量部材組立体12は、取り付けられた時に、回転
ドライブシャフト28から間隔を置いて配置され、また
複数の係合取付け面30との接触を通して複数の細長い
接合部材24によって支持される。
【0024】更に、本発明の好ましい実施形態におい
て、細長い接合部材24は、円筒状質量体の内面の周囲
に沿って等しい間隔を置いて配置されている。各細長い
接合部材24は、可変量の圧縮力を吸収できるエラスト
マー材料で作られる。本発明の好ましい実施形態におい
て更に、円筒状質量部材12は、ゴムのようなエラスト
マー材料で被覆され、かつ、細長い接合部材24は、被
覆及び円筒状質量部材12と一体に結合されることが意
図されている。円筒状質量部材12はまた、成形工程時
に、被覆及び接合部材が1個の連続した部品として円筒
状質量部材12に一体に結合されるように、挿入成形さ
れてもよい。
【0025】上記の詳述は、ダイナミックダンパと回転
ドライブシャフトとの間の対応する関係のほんの一例で
あり、ダイナミックダンパと回転ドライブシャフトの多
くの様々な組合せが可能である。使用されるCVジョイ
ントの大きさによって、ダイナミックダンパ10及びそ
の質量部材12の大きさもまた変化することになる。本
発明は、質量部材12の大きさ及び重量の変更によるだ
けでなく、ゴムの硬度及び組成、質量部材12の内面1
6全体にわたり前方に向かって配置されている細長い接
合部材24の数、細長い接合部材24の横方向の長さ、
及び、取付け面30の幅の変更によっても、ダイナミッ
クダンパ10の振動数範囲を変化させることができるこ
とに注目されたい。このことは、ダイナミックダンパの
製造工程を大きく変更することなく、多くの多様な回転
ドライブシャフトの用途において、本発明のダイナミッ
クダンパ設計の幅広い使用を可能にする。
【0026】運転時に、本発明の回転ドライブシャフト
28が回転する時、回転ドライブシャフトに望ましくな
い振動が生じる場合がある。従って、ダイナミックダン
パ10の質量部材12が、回転ドライブシャフト28の
回転によって共振し始める。質量部材12の固有振動数
は、望ましくない振動の振動数に合わせて調整され、ま
た固有振動数の調整は、上記のように行われる。
【0027】次に図6は、本発明の別の実施形態を示し
ている。質量部材組立体12の外面14に装着可能であ
り、それを包むハウジング32が設けられる。図示する
好ましい実施形態において、ハウジング32は、外面1
4のほぼ全体を囲んでいる。しかしながら、もう1度言
うが、外面14より少ない部分を囲む適切なハウジング
ならどのようなものをも使用できることが分かるであろ
う。このハウジング32は、例えば、環状リング、メッ
シュ等を含むことができる。ハウジング32はまた、そ
れに限定するのではないが、金属、ゴム、プラスチック
等を含む、あらゆる適切な材料を含むことができる。図
6の別の実施形態に示すように、接合部材24は除去さ
れている。したがって、組み立てられた時、内面16は
ドライブシャフト28に直接接触する。言うまでもな
く、接合部材24の除去は、用途次第であり、決してハ
ウジング32の有無によって必要となるものではない。
【0028】次いで図5A〜図5Cには、多様なロック
手段18を示し、ロック手段18は、半円形、矩形、三
角形、又は他の任意の適切な形状とすることができる雄
タブ20を含む。言うまでもなく、各場合において、同
一又は他の適切な形状をもつ雌レセプタクル22が必要
になる。
【0029】図1に示すように、質量部材組立体12
は、ドライブシャフト28に取り付けられる前には、閉
じられた又は組み立てられた位置にある。質量部材組立
体12は、図2においては開かれた又は組み立てられて
いない位置にある。接合部材24は、言うまでもなく、
質量部材組立体12がドライブシャフト28の周りに組
み立てられ取り付けられた時、回転ドライブシャフト2
8の力によって圧縮された状態になる。本発明に適合し
て、ダンパ10のシャフト28上への適切な嵌合を得る
ためには、好ましい範囲すなわち0.25mmから2.
0mmの締まりばめが望ましい。取付け面20は、ダイ
ナミックダンパ10がクランプを使用せずに回転ドライ
ブシャフトに適切に接合されることができるように、回
転ドライブシャフト28に直接接触しそれに係合する。
このことは、製造及び組立て作業において特に有用であ
り、大きなコスト削減をもたらす。
【0030】図1〜図3では、接合部材24は形状がほ
ぼ矩形状であることを示している。接合部材24は、円
筒状質量部材12の内面の少なくとも25%に沿って延
びていることが好ましいが、このことは必ずしも必要で
はない。
【0031】本発明の実施形態を例示し説明してきた
が、これらの実施形態は、本発明の全ての可能な形態を
例示し説明することを意図してはいない。むしろ、本明
細書で用いられている文言は、限定のためではなくて説
明のためのものであり、本発明の技術思想及び技術的範
囲を逸脱することなく、多様な変更が可能であることを
理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】接合部材の1つの構成を示す、本発明のダイナ
ミックダンパ組立体の端面図である。
【図2】組み立てられていない位置において示す、図1
のダイナミックダンパ組立体の断面図である。
【図3】本発明の接合部材の部分破断側面図である。
【図4】線4−4に沿って切断した、本発明のダイナミ
ックダンパ組立体の断面図である。
【図5】本発明のそれぞれ異なる装着部材の部分破断側
面図である。
【図6】図1の質量部材組立体の外面に装着可能なハウ
ジングを示す、本発明の別の実施形態の斜視図である。
【図7】図6に示す本発明の別の実施形態の側面図であ
る。
【符号の説明】
10 ダイナミックダンパ 12 質量部材組立体 14 外面 16 内面 18 装着手段 20 タブ 22 レセプタクル 26 回転中心軸線 28 ドライブシャフト 30 取付け面

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の分離した質量部材を備える質量部
    材組立体を含むダイナミックダンパであって、前記質量
    部材の各々は、内面、外面、及び当該質量部材を前記組
    立体の別の質量部材に装着するための装着部材を有し、
    また前記質量部材組立体は回転シャフトに装着可能であ
    ることを特徴とするダイナミックダンパ。
  2. 【請求項2】 前記装着部材は、別の質量部材の組合わ
    されるレセプタクルによって受けられるタブを含むこと
    を特徴とする請求項1に記載のダイナミックダンパ。
  3. 【請求項3】 前記装着部材は、別の組合わされる質量
    部材のタブによって受けられるレセプタクルを含むこと
    を特徴とする請求項1に記載のダイナミックダンパ。
  4. 【請求項4】 ダイナミックダンパであって、 その各々が内面及び外面を有する複数の質量部材を備
    え、回転シャフトに装着可能である質量部材組立体と、 その各々が前記各質量部材の内面から前記回転シャフト
    に向かって半径方向内向きに延び、複数の間隔を置いて
    配置された取付け面を形成する複数の細長い接合部材と
    を含み、 前記複数の間隔を置いて配置された取付け面の各々は閉
    じられた位置で前記ダンパを前記回転シャフトに固定
    し、前記質量部材組立体は前記回転シャフトから間隔を
    置いて配置され、かつ共振によって振動できるように前
    記シャフトに直接接触する前記接合部材によって支持さ
    れ、前記接合部材は、前記質量部材組立体と前記回転シ
    ャフトとの間で実質的に圧縮変形を受けることを特徴と
    するダイナミックダンパ。
  5. 【請求項5】 前記回転シャフトは回転中心軸線を有し
    ており、前記複数の間隔を置いて配置された取付け面の
    各々は、前記回転中心軸線にほぼ平行な方向に整合して
    いることを特徴とする請求項4に記載のダイナミックダ
    ンパ。
  6. 【請求項6】 前記接合部材は、前記円筒状質量体の内
    面に沿って、互いに等しい間隔を置いて配置されている
    ことを特徴とする請求項4に記載のダイナミックダン
    パ。
  7. 【請求項7】 前記接合部材は弾性材料で作られている
    ことを特徴とする請求項4に記載のダイナミックダン
    パ。
  8. 【請求項8】 前記弾性材料はゴムであることを特徴と
    する請求項7に記載のダイナミックダンパ。
  9. 【請求項9】 前記質量部材は、前記接合部材と一体に
    成形されて挿入され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。
  10. 【請求項10】 前記接合部材は、形状がほぼ矩形状で
    あり、前記質量部材の内面の少なくとも25%に沿って
    延びていることを特徴とする請求項4に記載のダイナミ
    ックダンパ。
  11. 【請求項11】 前記質量部材組立体は、組み立てられ
    た位置において、形状が円筒状であ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。
  12. 【請求項12】 前記質量部材組立体を前記回転シャフ
    トに更に固定するために、前記質量部材組立体が組み立
    てられた位置にある時、その質量部材組立体に装着可能
    なハウジングを更に含む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。
  13. 【請求項13】 前記ハウジングは、形状がほぼ円筒状
    であることを特徴とする請求項12に記載のダイナミッ
    クダンパ。
  14. 【請求項14】 前記ハウジングは、金属材料で作られ
    ていることを特徴とする請求項13に記載のダイナミッ
    クダンパ。
  15. 【請求項15】 前記ハウジングは、プラスチック材料
    で作られていることを特徴とする請求項14に記載のダ
    イナミックダンパ。
  16. 【請求項16】 前記ハウジングは、弾性材料で作られ
    ていることを特徴とする請求項14に記載のダイナミッ
    クダンパ。
  17. 【請求項17】 前記質量部材組立体が、組み立てられ
    た位置にある時、前記ハウジングは、前記質量部材組立
    体の外面のほぼ全体を包んでいることを特徴とする請求
    項14に記載のダイナミックダンパ。
  18. 【請求項18】 前記ハウジングは、熱収縮性材料で作
    られていることを特徴とする請求項14に記載のダイナ
    ミックダンパ。
  19. 【請求項19】 前記ハウジングは、環状リングである
    ことを特徴とする請求項14に記載のダイナミックダン
    パ。
JP2002236373A 2001-08-30 2002-08-14 ダイナミックダンパ Pending JP2003074638A (ja)

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US09/943,461 US6793050B2 (en) 2001-08-30 2001-08-30 Dynamic damper

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