JP2003232406A - 多自由度ダイナミックダンパ - Google Patents

多自由度ダイナミックダンパ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つのダイナミックダンパで2つの曲げ共振
による振動を減衰できるダイナミックダンパを提供す
る。 【解決手段】 質量部材2がトルクを伝達するチューブ
材の内側にチューブ材4と同心状に収装され、チューブ
材の中心軸方向の質量部材の両端部が弾性部材3a、3
bを介してチューブ材に結合して構成されるダイナミッ
クダンパにおいて、前記質量部材2は、前記弾性部材3
間に他の部位2aより質量が大きい大質量部2bを備
え、かつチューブ材の中心軸方向の質量部材2の長さが
大質量部2bの直径より長く構成され、前記チューブ材
4の2つの異なる曲げ共振の振動モードのうち、高次側
の曲げ共振の振動モードの節が前記弾性部材間に位置す
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、曲げ振動を低減さ
せるダイナミックダンパ、特に車両の駆動力伝達に用い
られるトルク伝達チューブに取り付けられるダイナミッ
クダンパに関するものである。
【0002】
【従来の技術】トルク伝達チューブに取り付けられるダ
イナミックダンパの従来技術として特開2001−21
002号公報に記載の技術がある。この技術は、トルク
伝達チューブの内周にチューブと同心状に質量部材を弾
性体を介して設け、質量部材の重心と、弾性部材の弾性
中心とをチューブの軸心方向に相互にずらした構成であ
って、トルク伝達チューブの曲げ振動とねじり振動を低
減する効果を有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術においては、低減できる曲げ振動の共振固有値は一つ
のみであり、複数存在する曲げ振動の共振固有値に対し
ては従来技術の構成では、十分に曲げ振動を低減できな
いという課題がある。
【0004】本発明は、上記の如き現状の課題を考慮し
てなされたもので、その目的は、1つのダイナミックダ
ンパでもってトルク伝達チューブの有する共振固有値の
異なる2つの曲げ振動の低減を可能とするダイナミック
ダンパを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、質量部材
がトルクを伝達するチューブ材の内側にチューブ材と同
心状に収装され、チューブ材の中心軸方向の質量部材の
両端部が弾性部材を介してチューブ材に結合して構成さ
れるダイナミックダンパにおいて、前記質量部材は、前
記弾性部材間に他の部位より質量が大きい大質量部を備
え、かつチューブ材の中心軸方向の質量部材の長さが大
質量部の直径より長く構成され、前記チューブ材の2つ
の異なる曲げ共振の振動モードのうち、高次側の曲げ共
振の振動モードの節が前記弾性部材間に位置する。
【0006】第2の発明は、第1の発明において、前記
大質量部は、前記弾性部材間の中央に形成される。
【0007】第3の発明は、第1の発明において、前記
大質量部は、前記弾性部材間の中央に対してオフセット
して形成される。
【0008】第4の発明は、第2または3の発明におい
て、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の軸を中心
とする円柱状で、かつ前記大質量部の外径は他の部位よ
り大きく形成される。
【0009】第5の発明は、第2または3の発明におい
て、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の中心軸を
中心とする円筒状で、かつ前記大質量部の外径は他の部
位より大きく形成される。
【0010】第6の発明は、第2または3の発明におい
て、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の中心軸を
中心とする円筒部と、その軸方向中央部に前記チューブ
材の中心軸と同心状に配置されるリング部と、前記円筒
部とリング部とを連結するとともに前記リングより軸方
向寸法の小さい連結部とから構成される。
【0011】第7の発明は、第2または3の発明におい
て、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の中心軸を
中心とする円筒状で、前記大質量部は他の部位と異なる
比重の大きい材質で形成される。
【0012】第8の発明は、質量部材がトルクを伝達す
るチューブ材の内側にチューブ材と同心状に収装され、
チューブ材の中心軸方向の質量部材の両端部が弾性部材
を介してチューブ材に結合して構成されるダイナミック
ダンパにおいて、前記質量部材は、チューブ材の中心軸
方向の長さがその直径より長く構成され、かつその形状
は前記弾性部材間に他の部位より質量が大きい大質量部
を備え、前記チューブ材の2つの異なる曲げ共振の振動
モードのうち、高次側の曲げ共振の振動モードの節が前
記弾性部材間の中央に一致する。
【0013】第9の発明は、第8の発明において、前記
大質量部は、前記弾性部材間の中央に形成される。
【0014】第10の発明は、第8の発明において、前
記大質量部は、前記弾性部材間の中央に対してオフセッ
トして形成される。
【0015】第11の発明は、第9または10の発明に
おいて、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の中心
軸を中心とする円柱状で、かつ前記大質量部の外径は他
の部位より大きく形成される。
【0016】第12の発明は、第9または10の発明に
おいて、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の中心
軸を中心とする円筒状で、かつ前記大質量部の外径は他
の部位より大きく形成される。
【0017】第13の発明は、第9または10の発明に
おいて、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の中心
軸を中心とする円筒部と、その軸方向中央部に前記チュ
ーブ材の軸と同心状に配置されるリング部と、前記円筒
部とリング部とを連結するとともに前記リングより軸方
向寸法の小さい連結部とから構成される。
【0018】第14の発明は、第9または10の発明に
おいて、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の中心
軸を中心とする円筒状で、前記大質量部は他の部位と異
なる比重の大きい材質で形成される。
【0019】第15の発明は、質量部材がトルクを伝達
するチューブ材の内側にチューブ材と同心状に収装さ
れ、チューブ材の中心軸方向の質量部材の両端部が弾性
部材を介してチューブ材に結合して構成されるダイナミ
ックダンパにおいて、前記質量部材は、チューブ材の中
心軸方向の長さがその直径より長く構成され、かつ前記
軸方向中央部は他の部位より質量が大きい大質量部を備
え、前記チューブ材の1次と2次の曲げ共振の振動モー
ドのうち、2次側の曲げ共振の振動モードの節が前記弾
性部材間の中央に一致する。
【0020】第16の発明は、第15の発明において、
前記大質量部は、前記弾性部材間の中央に形成される。
【0021】第17の発明は、第15の発明において、
前記大質量部は、前記弾性部材間の中央に対してオフセ
ットして形成される。
【0022】第18の発明は、第16または17の発明
において、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の中
心軸を中心とする円柱状で、かつ前記大質量部の外径は
他の部位より大きく形成される。
【0023】第19の発明は、第第16または17の発
明において、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の
中心軸を中心とする円筒状で、かつ前記大質量部の外径
は他の部位より大きく形成される。
【0024】第20の発明は、第第16または17の発
明において、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の
中心軸を中心とする円筒部と、その軸方向中央部に前記
チューブ材の中心軸と同心状に配置されるリング部と、
前記円筒部とリング部とを連結するとともに前記リング
より軸方向寸法の小さい連結部とから構成される。
【0025】第21の発明は、第第16または17の発
明において、前記質量部材の形状が、前記チューブ材の
中心軸を中心とする円筒状で、前記大質量部は他の部位
と異なる比重の大きい材質で形成される。
【0026】第22の発明は、質量部材がトルクを伝達
するチューブ材の内側にチューブ材と同心状に収装さ
れ、質量部材のチューブ材の中心軸方向の両端部が弾性
部材を介してチューブ材に結合して構成されるダイナミ
ックダンパにおいて、前記質量部材は、チューブ材の中
心軸方向の長さがその直径より長く構成され、かつその
形状は前記弾性部材間の一部が他の部位より質量が大き
い大質量部を備えることにより、ダイナミックダンパの
有する異なる2つの固有値の比を2.7から6.3の間
に設定し、前記チューブ材の2つの異なる曲げ共振の振
動モードのうち、高次側の曲げ共振の振動モードの節が
前記弾性部材間に位置する。
【0027】第23の発明は、質量部材がトルクを伝達
するチューブ材の内側にチューブ材と同心状に収装さ
れ、質量部材のチューブ材の中心軸方向の両端部が弾性
部材を介してチューブ材に結合して構成されるダイナミ
ックダンパにおいて、前記質量部材は、チューブ材の中
心軸方向の長さがその直径より長く構成され、かつ前記
軸方向中央部は他の部位より質量が大きい大質量部を備
えることにより、ダイナミックダンパの有する異なる2
つの固有値の比を2.7から6.3の間に設定し、前記
チューブ材の1次と2次の曲げ共振の振動モードのう
ち、2次側の曲げ共振の振動モードの節が前記弾性部材
間の中央に一致する。
【0028】
【発明の効果】第1、8、15の発明では、チューブ材
内に弾性部材を介してその両端を支持される質量部材か
らなる一つのダイナミックダンパであって、質量部材
は、前記弾性部材間において質量部材の一部が他の部位
より質量が大きい大質量部を備え、かつチューブ材の中
心軸方向の質量部材の長さが大質量部の直径より長く構
成され、前記チューブ材の2つの異なる曲げ共振(例え
ば曲げ1次/2次共振)の振動モードのうち、高次側
(例えば2次側)の曲げ共振の振動モードの節を前記弾
性部材間に位置するように(特に振動モードの節が弾性
部材間の中央に一致するように)前記弾性部材が配置さ
れるため、1つのダイナミックダンパによって、複数の
曲げ共振による振動を減衰することが可能となる。更に
振動モードの節に対してオフセットして質量の大きい部
位を設定することで、チューブ材のねじり振動の減衰効
果を発揮することも可能である。
【0029】第2、9、16の発明では、前記大質量部
は、前記弾性部材間の中央に形成されるため、曲げ共振
の振動モードの節と質量部材の回転中心を一致させて、
減衰効果を一層高めることができる。
【0030】第3、10、17の発明では、前記大質量
部は、前記弾性部材間の中央に対してオフセットして形
成されるため、チューブ材の曲げ共振による振動を減衰
するとともに、チューブ材のねじり振動に対する減衰効
果を生じることができる。
【0031】第4、11、18の発明では、質量部材の
形状は、前記チューブ材の中心軸を中心とする円柱状
で、かつ前記大質量部の外径は他の部位より大きいた
め、曲げ共振の振動モードの節と質量部材の回転中心を
一致させて、減衰効果を一層高めることができるととも
に、質量部材を一体成形することができる。
【0032】第5、12、19の発明では、質量部材の
形状が、前記チューブ材の中心軸を中心とする円筒状
で、かつ前記大質量部の外径は他の部位より大きいた
め、前記請求項4、11、18の効果に加えて、軽量化
を図ることができる。
【0033】第6、13、20の発明では、質量部材の
形状が、前記チューブ材の中心軸を中心とする円筒部
と、その軸方向中央部に前記チューブ材の中心軸と同心
状に配置されるリング部と、前記円筒部とリング部とを
連結するとともに前記リングより軸方向寸法の小さい連
結部とから構成されるため、曲げ共振の振動モードの節
と質量部材の回転中心を一致させて、減衰効果を一層高
める効果を維持しつつ、質量部材を最軽量形状とするこ
とができる。
【0034】第7、14、21の発明では、質量部材の
形状が、前記チューブ材の中心軸を中心とする円筒状
で、前記大質量部は他の部位と異なる比重の大きい材質
で形成されるため、前記請求項3、9、15の効果に加
えて、質量部材の形状設定自由度を高めることができ
る。
【0035】第22、23の発明では、ダイナミックダ
ンパの有する異なる2つの固有値の比を2.7から6.
3の間に設定することで、チューブ材の2つの曲げ共振
の固有値に対応してダイナミックダンパを設定し、確実
に2つの曲げ共振による振動を減衰することができる。
【0036】
【発明の実施の形態】ダイナミックダンパの基本的な概
念について説明する。まず、トルク伝達チューブのよう
なチューブ材の曲げ1次共振と曲げ2次共振の固有値の
比について説明する。すなわち、チューブ材の曲げ1次
/2次共振の固有値の比と同じ固有値比を有するダイナ
ミックダンパであれば、一つで1次/2次の曲げ振動の
双方に対して減衰を期待できるダイナミックダンパとす
ることができるためである。なお、請求項で高次側とは
1次側に対する2次側のことを指すものであり、これに
限らず2つの次数の大きい側を示すものである。
【0037】つまり、ダイナミックダンパが有する図1
と図2に示すような曲げ方向の2つの曲げ1次/2次振
動モードの固有値を、図3と図4に示すチューブ材の曲
げ1次モードと曲げ2次モードの固有値に一致させるこ
とで一つのダイナミックダンパで2つの共振点に起因す
る振動を減衰可能なダイナミックダンパとすることがで
きる。
【0038】チューブ材の曲げ1次共振と曲げ2次共振
の固有値の比を理論式(出典:「基礎機械工学全書5
巻、振動学」、山北出版、114頁から120頁)から
算出すると、支持条件別に以下のようになる。
【0039】 a.両端支持の場合: Ft2/Ft1=4.0 b.両端自由または両端固定の場合: Ft2/Ft1=2.7 c.一端固定、他端自由の場合: Ft2/Ft1=6.3 d.一端固定他端自由、一端自由他端自由: Ft2/Ft1=3.2 ここで、Ft1:チューブ材の曲げ1次モード固有値、 Ft2:チューブ材の曲げ2次モード固有値、 Ft2/Ft1:チューブ材の曲げ1次と曲げ2次モー
ドの固有値比である。
【0040】したがって、図1または図2に示すダイナ
ミックダンパの2つの曲げモードの固有値比Fdθ/F
drをチューブ材の曲げ1次と曲げ2次モードの固有値
比である2.7から6.3の間に設定できればチューブ
材の曲げ1次、曲げ2次共振の両方を減衰できることに
なる。
【0041】なお、Fdr:ダイナミックダンパの質量
部材全体が同位相(1次モード)で変位する場合の固有
値、 Fdθ:ダイナミックダンパの質量部材の両端が互いに
逆位相(2次モード)で変位する場合の固有値、 Fdθ/Fdr:前記2つのダイナミックダンパの変位
モードの固有値比、である。
【0042】次に、具体的に、図5に示すような一般的
なダイナミックダンパを例として算出する。これは、ダ
イナミックダンパ1の円柱状質量部材2の両端を弾性部
材(例えば、ゴム材)3a、3bで支持し、ダイナミッ
クダンパ1の質量部材2の軸方向の質量分布が均一な場
合の例を算出する(出典:「振動工学ハンドブック」、
養賢堂、66頁)。
【0043】図6は、図5のダイナミックダンパ1を振
動モデルとして表したものである。
【0044】以下、Mは質量部材2の質量、Iは質量部
材2の重心回りの慣性モーメント、Kは弾性体3の剛性
とする。
【0045】この振動モデルの固有振動数は、下式によ
り表される。
【0046】
【数1】 上式の両辺に(M/K)を乗じて、
【0047】
【数2】 が得られる。したがって、固有値比は、
【0048】
【数3】 と表すことができる。
【0049】ここで、 B=L2/(I/M) として式(3)を整理すると、
【0050】
【数4】 を得る。
【0051】今、ダイナミックダンパ1の質量部材2の
軸方向長さをL、外径をDoとすると、
【0052】
【数5】 の関係をBに代入すると、
【0053】
【数6】 が求められる。ここで、Do/L>0であるから、 B<12 となる。
【0054】式(4)より、固有値比は、
【0055】
【数7】
【0056】
【数8】 で表されることになり、質量部材2の形状が円柱状の場
合には、その長さ、外径にかかわらず、固有値比は、
1.73未満となる。したがって、ダイナミックダンパ
1の中実円筒形状の質量部材2の固有値比は、2.7未
満となり、この形状を用いてチューブ材4の曲げ1次、
曲げ2次共振の両方を減衰することはできない。
【0057】図5に示す一般的なダイナミックダンパを
図7に示すようなプロペラシャフトに相当する、両端支
持されたチューブ材4の中央に装着した構成を用いてチ
ューブ材の曲げ1次、2次共振に対する減衰効果をFE
M解析した結果を図8に示す。結果から明らかなよう
に、曲げ1次共振に対する減衰効果は認められるが、曲
げ2次共振に対する減衰効果はない。
【0058】対して図9には、本発明のダイナミックダ
ンパの一例を示す。このダイナミックダンパ1は、チュ
ーブ材4の中心軸と同軸上に設置された質量部材2の両
端部を弾性部材3a、3bによって支持される。さらに
ダイナミックダンパ1は、軽量化のため円筒状をした基
本形状部2aを有する質量部材2の中心軸(すなわち、
チューブ材4の中心軸)方向中央部に外周側に突設した
大質量部2bを環状に設ける。したがって、質量部材2
が中心軸対称の形状を有し、ダイナミックダンパ1の質
量分布の最大値がその軸方向の中央部に位置する大質量
部2bに設定されるように構成したものである。なお大
質量部2bは、他の部位と同一の材料を用いて一体的に
形成し、その断面積の違いで質量が大きくなるように構
成したが、これに限らず大質量部2bを形成する中央部
と他の部位で異なる材質を用いて構成するようにしても
よい。つまり、ダイナミックダンパ1を単なる円筒状に
形成し、その中央部は、他の部位を形成する材料より比
重の大きい材料を用いるようにする。この場合には、質
量部材2の形状設定自由度を高められるという効果があ
る。なお以下、軸とはチューブ材4の中心軸、つまりダ
イナミックダンパ1の中心軸を指すものとする。また質
量部材2の形状は、軸方向の長さが大質量部2bの直径
より大きく形成される。
【0059】更に図9に示すダイナミックダンパの曲げ
2次振動モードの回転中心を、言い換えると弾性部材間
の中央を図7に示すようなチューブ材の曲げ2次モード
の節に一致させるように構成した。
【0060】このように軸方向の中央部(大質量部2
b)を他の部位より重くすることにより、質量に対して
重心周りの慣性モーメントを小さくし、ダイナミックダ
ンパ1の有する固有値比を大きくすることができる。例
えば、図9に示したダイナミックダンパ1の形状では、
固有値比は3.2となり、曲げ1次/2次共振の双方に
減衰効果を有することができる。さらに、ダイナミック
ダンパ1の質量分布の最大値(大質量部2b)をその軸
方向の中央部に設定することで、チューブ材4の曲げ2
次モードの節にダイナミックダンパ1の回転中心を一致
させることができ、減衰効果を更に向上することができ
る。
【0061】なお本実施形態において、ダイナミックダ
ンパ1の回転中心(大質量部2b)をチューブ材4の曲
げ2次モードの節に一致させた構成を示したが、前述の
効果を得るためには必ずしも一致させる必要はなく、例
えば、後述する図14のように質量部材2をチューブ材
4に結合する弾性部材3の間に回転中心を設定し、前記
節と一致しないようにすれば、言い換えると大質量部と
節をオフセットさせて配置することで、曲げ1次/2次
共振の双方に減衰効果を期待することができるととも
に、チューブ材のねじり振動を減衰することができる。
【0062】図10には、図9に示したダイナミックダ
ンパ1をプロペラシャフト相当のチューブ材4に装着し
た場合の、チューブ材4の曲げ1次/2次共振に対する
減衰効果をFEM解析した結果を示す。図8に示した従
来技術と同様の曲げ1次共振による振動の減衰効果を確
保しつつ、曲げ2次共振による振動を減衰できることが
解析結果から明らかである。
【0063】図11は、第2の実施形態を示し、図9に
示した第1の実施形態のダイナミックダンパ1の基本形
状部2aを中実形状としたものである。
【0064】図12は、第3の実施形態を示し、円筒状
の基本形状部2aを有する質量部材2の軸方向中央部に
内周側に突設した大質量部2bを設けることで、ダイナ
ミックダンパ1の質量分布の最大値がその軸方向の中央
部に設定されるように構成したものである。
【0065】このような構成であっても、ダイナミック
ダンパ1の形状をその質量分布において、軸方向中央部
が最大となるように形状を設定することにより、1つの
ダイナミックダンパ1で、曲げ1次/2次共振の固有値
比を大きくし、チューブ材4の曲げ1次/2次共振によ
る振動を減衰することができる。
【0066】図13に示す第4の実施形態は、質量部材
2の形状が、前記チューブ材4の軸4aを中心とする円
筒部2aと、その円筒部2aの軸方向中央部に前記チュ
ーブ材4の軸4aと同心状に配置されるリング部2b
と、前記円筒部2aとリング部2bとを連結するととも
に前記リング2bより軸方向寸法の小さい連結部2cと
から構成されるものである。このような構成とすること
で、チューブ材の曲げ振動に対する減衰効果を維持しつ
つ、質量部材2の軽量化を一段と図ることができる。
【0067】図14に示す第5の実施形態は、第1また
は第2の実施形態のダイナミックダンパにおいて、質量
部材2の軸方向中央部に設定した大質量部2bを質量部
材2の軸方向中央からオフセットして配置するようにし
たものである。このような構成とすることで、チューブ
材4の曲げ1次/2次共振による振動を減衰するととも
に、チューブ材のねじり振動に対する減衰効果を生じる
ことができる。
【0068】なお、本実施形態においては、チューブ材
4の曲げ1次/2次共振による振動を減衰するようにダ
イナミックダンパ1の構成を設定したが、これにとらわ
れず、他の次数の共振による振動の減衰効果を得るよう
に、ダイナミックダンパの構成を設定することも可能で
あることはいうまでもない。
【0069】本発明は、上記した実施形態に限定される
ものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざま
な変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ダイナミックダンパの1次曲げモード示す図で
ある。
【図2】ダイナミックダンパの2次曲げモード示す図で
ある。
【図3】チューブ材の1次曲げモード示す図である。
【図4】チューブ材の2次曲げモード示す図である。
【図5】一般的なダイナミックダンパの構成を示す図で
ある。
【図6】一般的なダイナミックダンパの構成をモデル化
した図である。
【図7】チューブ材の構成を示す図である。
【図8】一般的なダイナミックダンパの効果を示す図で
ある。
【図9】本発明のダイナミックダンパの構成を示す図で
ある。
【図10】本発明のダイナミックダンパの効果を示す図
である。
【図11】第2の実施形態のダイナミックダンパの構成
を示す図である。
【図12】第3の実施形態のダイナミックダンパの構成
を示す図である。
【図13】第4の実施形態のダイナミックダンパの構成
を示す図である。
【図14】第5の実施形態のダイナミックダンパの構成
を示す図である。
【符号の説明】
1 ダイナミックダンパ 2 質量部材 3a、3b 弾性部材 4 チューブ材

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】質量部材がトルクを伝達するチューブ材の
    内側にチューブ材と同心状に収装され、チューブ材の中
    心軸方向の質量部材の両端部が弾性部材を介してチュー
    ブ材に結合して構成されるダイナミックダンパにおい
    て、 前記質量部材は、前記弾性部材間に他の部位より質量が
    大きい大質量部を備え、かつチューブ材の中心軸方向の
    質量部材の長さが大質量部の直径より長く構成され、 前記チューブ材の2つの異なる曲げ共振の振動モードの
    うち、高次側の曲げ共振の振動モードの節が前記弾性部
    材間に位置することを特徴とするダイナミックダンパ。
  2. 【請求項2】前記大質量部は、前記弾性部材間の中央に
    形成され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。
  3. 【請求項3】前記大質量部は、前記弾性部材間の中央に
    対してオフセットして形成され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。
  4. 【請求項4】前記質量部材の形状は、前記チューブ材の
    軸を中心とする円柱状で、かつ前記大質量部の外径は他
    の部位より大きいことを特徴とする請求項2または3に
    記載のダイナミックダンパ。
  5. 【請求項5】前記質量部材の形状は、前記チューブ材の
    中心軸を中心とする円筒状で、かつ前記大質量部の外径
    は他の部位より大きいことを特徴とする請求項2または
    3に記載のダイナミックダンパ。
  6. 【請求項6】前記質量部材の形状は、前記チューブ材の
    中心軸を中心とする円筒部と、その軸方向中央部に前記
    チューブ材の中心軸と同心状に配置されるリング部と、
    前記円筒部とリング部とを連結するとともに前記リング
    より軸方向寸法の小さい連結部とから構成されることを
    特徴とする請求項2または3に記載のダイナミックダン
    パ。
  7. 【請求項7】前記質量部材の形状は、前記チューブ材の
    中心軸を中心とする円筒状で、前記大質量部は他の部位
    と異なる比重の大きい材質で形成されることを特徴とす
    る請求項2または3に記載のダイナミックダンパ。
  8. 【請求項8】質量部材がトルクを伝達するチューブ材の
    内側にチューブ材と同心状に収装され、チューブ材の中
    心軸方向の質量部材の両端部が弾性部材を介してチュー
    ブ材に結合して構成されるダイナミックダンパにおい
    て、 前記質量部材は、チューブ材の中心軸方向の長さがその
    直径より長く構成され、かつ前記弾性部材間に他の部位
    より質量が大きい大質量部を備え、 前記チューブ材の2つの異なる曲げ共振の振動モードの
    うち、高次側の曲げ共振の振動モードの節を前記弾性部
    材間の中央に一致するように前記弾性部材が配置される
    ことを特徴とするダイナミックダンパ。
  9. 【請求項9】前記大質量部は、前記弾性部材間の中央に
    形成されることを特徴とする請求項8に記載のダイナミ
    ックダンパ。
  10. 【請求項10】前記大質量部は、前記弾性部材間の中央
    に対してオフセットして形成されることを特徴とする請
    求項8に記載のダイナミックダンパ。
  11. 【請求項11】前記質量部材の形状は、前記チューブ材
    の中心軸を中心とする円柱状で、かつ前記大質量部の外
    径は他の部位より大きいことことを特徴とする請求項9
    または10に記載のダイナミックダンパ。
  12. 【請求項12】前記質量部材の形状は、前記チューブ材
    の中心軸を中心とする円筒状で、かつ前記大質量部の外
    径は他の部位より大きいことを特徴とする請求項9また
    は10に記載のダイナミックダンパ。
  13. 【請求項13】前記質量部材の形状は、前記チューブ材
    の中心軸を中心とする円筒部と、その軸方向中央部に前
    記チューブ材の軸と同心状に配置されるリング部と、前
    記円筒部とリング部とを連結するとともに前記リングよ
    り軸方向寸法の小さい連結部とから構成されることを特
    徴とする請求項9または10に記載のダイナミックダン
    パ。
  14. 【請求項14】前記質量部材の形状は、前記チューブ材
    の中心軸を中心とする円筒状で、前記大質量部は他の部
    位と異なる比重の大きい材質で形成されることを特徴と
    する請求項9または10に記載のダイナミックダンパ。
  15. 【請求項15】質量部材がトルクを伝達するチューブ材
    の内側にチューブ材と同心状に収装され、チューブ材の
    中心軸方向の質量部材の両端部が弾性部材を介してチュ
    ーブ材に結合して構成されるダイナミックダンパにおい
    て、 前記質量部材は、チューブ材の中心軸方向の長さがその
    直径より長く構成され、かつ前記軸方向中央部は他の部
    位より質量が大きい大質量部を備え、 前記チューブ材の1次と2次の曲げ共振の振動モードの
    うち、2次側の曲げ共振の振動モードの節を前記弾性部
    材間の中央に一致するように前記弾性部材が配置される
    ことを特徴とするダイナミックダンパ。
  16. 【請求項16】前記大質量部は、前記弾性部材間の中央
    に形成されることを特徴とする請求項15に記載のダイ
    ナミックダンパ。
  17. 【請求項17】前記大質量部は、前記弾性部材間の中央
    に対してオフセットして形成されることを特徴とする請
    求項15に記載のダイナミックダンパ。
  18. 【請求項18】前記質量部材の形状は、前記チューブ材
    の中心軸を中心とする円柱状で、かつ前記大質量部の外
    径は他の部位より大きいことを特徴とする請求項16ま
    たは17に記載のダイナミックダンパ。
  19. 【請求項19】前記質量部材の形状は、前記チューブ材
    の中心軸を中心とする円筒状で、かつ前記大質量部の外
    径は他の部位より大きいことを特徴とする請求項16ま
    たは17に記載のダイナミックダンパ。
  20. 【請求項20】前記質量部材の形状は、前記チューブ材
    の中心軸を中心とする円筒部と、その軸方向中央部に前
    記チューブ材の中心軸と同心状に配置されるリング部
    と、前記円筒部とリング部とを連結するとともに前記リ
    ングより軸方向寸法の小さい連結部とから構成されるこ
    とを特徴とする請求項16または17に記載のダイナミ
    ックダンパ。
  21. 【請求項21】前記質量部材の形状は、前記チューブ材
    の中心軸を中心とする円筒状で、前記大質量部は他の部
    位と異なる比重の大きい材質で形成されることを特徴と
    する請求項16または17に記載のダイナミックダン
    パ。
  22. 【請求項22】質量部材がトルクを伝達するチューブ材
    の内側にチューブ材と同心状に収装され、質量部材のチ
    ューブ材の中心軸方向の両端部が弾性部材を介してチュ
    ーブ材に結合して構成されるダイナミックダンパにおい
    て、 前記質量部材は、チューブ材の中心軸方向の長さがその
    直径より長く構成され、かつその形状は前記弾性部材間
    の一部が他の部位より質量が大きい大質量部を備えるこ
    とにより、ダイナミックダンパの有する異なる2つの固
    有値の比を2.7から6.3の間に設定し、 前記チューブ材の2つの異なる曲げ共振の振動モードの
    うち、高次側の曲げ共振の振動モードの節が前記弾性部
    材間に位置することを特徴とするダイナミックダンパ。
  23. 【請求項23】質量部材がトルクを伝達するチューブ材
    の内側にチューブ材と同心状に収装され、質量部材のチ
    ューブ材の中心軸方向の両端部が弾性部材を介してチュ
    ーブ材に結合して構成されるダイナミックダンパにおい
    て、 前記質量部材は、チューブ材の中心軸方向の長さがその
    直径より長く構成され、かつ前記軸方向中央部は他の部
    位より質量が大きい大質量部を備えることにより、ダイ
    ナミックダンパの有する異なる2つの固有値の比を2.
    7から6.3の間に設定し、 前記チューブ材の1次と2次の曲げ共振の振動モードの
    うち、2次側の曲げ共振の振動モードの節が前記弾性部
    材間の中央に一致することを特徴とするダイナミックダ
    ンパ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008082550A (ja) * 2006-09-25 2008-04-10 Automotive Components Holdings Llc トルク移送アセンブリ用の調整可能なダンパ
JP2013007403A (ja) * 2011-06-22 2013-01-10 Mazda Motor Corp 車両用ダイナミックダンパの設定方法及び車両用ダイナミックダンパの取付構造

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6752722B2 (en) * 2002-03-13 2004-06-22 American Axle & Manufacturing, Inc. Foam lined propshaft
US20070072688A1 (en) * 2005-07-13 2007-03-29 Dickson John A Driveshaft system
JP5420601B2 (ja) * 2011-07-25 2014-02-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子装置
DE102012202250A1 (de) * 2012-02-15 2013-08-22 Zf Friedrichshafen Ag Welle mit integriertem Axialschwingungsdämpfer
US9033807B1 (en) 2013-10-30 2015-05-19 American Axle & Manufacturing, Inc. Propshaft assembly with damper
US8832941B1 (en) 2013-11-14 2014-09-16 Cardinal Machine Company Method for assembling a propshaft assembly
US8863390B1 (en) 2014-04-16 2014-10-21 American Axle & Manufacturing, Inc. Method for fabricating damped propshaft assembly
US9759278B2 (en) 2015-12-21 2017-09-12 Goodrich Corporation Multi-piece torque tube assembly to mitigate vibration
WO2018116083A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-28 Bombardier Inc. Thrust link with tuned absorber
US20180202485A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 GM Global Technology Operations LLC Prop-shaft for a vehicle
CN107606054B (zh) * 2017-10-23 2023-06-09 苏州大学 一种自适应式扭振减振器及柴油机
US10677312B2 (en) 2018-02-15 2020-06-09 General Electric Company Friction shaft damper for axial vibration mode
CN111237388B (zh) * 2018-11-29 2022-01-04 长城汽车股份有限公司 传动轴结构与车辆
US11761512B1 (en) * 2020-07-16 2023-09-19 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Biaxial vibration isolation and damping in a concentric plural-cylinder system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6327743U (ja) * 1986-08-07 1988-02-23
JPH0427238U (ja) * 1990-06-28 1992-03-04
JPH05149386A (ja) * 1991-11-25 1993-06-15 Tokai Rubber Ind Ltd 中空ドライブシヤフト用ダイナミツクダンパ
JPH10122303A (ja) * 1996-10-10 1998-05-15 Sikorsky Aircraft Corp 回転シャフトの横方向振動の制御装置及び制御方法
JP2001021002A (ja) * 2000-01-01 2001-01-26 Kinugawa Rubber Ind Co Ltd ダイナミックダンパー

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1776125A (en) * 1928-09-17 1930-09-16 Gen Electric Method of and means for balancing rotors
US3075408A (en) 1959-08-19 1963-01-29 Gen Motors Corp Drive axle transmission
US3075406A (en) * 1961-07-13 1963-01-29 Gen Motors Corp Propeller shaft damper
GB1462170A (en) 1975-08-27 1977-01-19 Ford Motor Co Drive shaft dynamic damper
DE2747225C2 (de) * 1977-10-21 1982-04-22 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart In einem Kraftfahrzeug elastisch gelagerte Antriebseinheit
DE3125830C1 (de) 1981-07-01 1983-02-03 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart In einem Kraftfahrzeug elastisch gelagerte Antriebs einheit
JP3200738B2 (ja) 1990-01-31 2001-08-20 鬼怒川ゴム工業株式会社 ダイナミックダンパー
JP2001260681A (ja) 2000-03-15 2001-09-26 Tokai Rubber Ind Ltd ダイナミックダンパ及びプロペラシャフト
US6752722B2 (en) * 2002-03-13 2004-06-22 American Axle & Manufacturing, Inc. Foam lined propshaft

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6327743U (ja) * 1986-08-07 1988-02-23
JPH0427238U (ja) * 1990-06-28 1992-03-04
JPH05149386A (ja) * 1991-11-25 1993-06-15 Tokai Rubber Ind Ltd 中空ドライブシヤフト用ダイナミツクダンパ
JPH10122303A (ja) * 1996-10-10 1998-05-15 Sikorsky Aircraft Corp 回転シャフトの横方向振動の制御装置及び制御方法
JP2001021002A (ja) * 2000-01-01 2001-01-26 Kinugawa Rubber Ind Co Ltd ダイナミックダンパー

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008082550A (ja) * 2006-09-25 2008-04-10 Automotive Components Holdings Llc トルク移送アセンブリ用の調整可能なダンパ
JP2013007403A (ja) * 2011-06-22 2013-01-10 Mazda Motor Corp 車両用ダイナミックダンパの設定方法及び車両用ダイナミックダンパの取付構造

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