JP2003294025A

JP2003294025A - プロペラシャフト用ダイナミックダンパーおよびその成形方法

Info

Publication number: JP2003294025A
Application number: JP2002097599A
Authority: JP
Inventors: Takashi Akamatsu; 貴赤松; Yuji Shindo; 裕二進藤
Original assignee: Hokushin Industries Corp; Hokushin Industry Co Ltd
Current assignee: Hokushin Industries Corp; Hokushin Industry Co Ltd
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】シャフトパイプ径の大小に関係なく使用し、
圧入圧を低くしてゴムの剥離を止め、共振特性を得る際
の自由度を確保し、適切な共振特性を得て自動車走行時
の静粛性を得るプロペラシャフト用ダイナミックダンパ
ーおよびその成形方法を提供する。【解決手段】棒状錘の両端部をそれぞれゴム部材で覆
ってなるプロペラシャフト用ダイナミックダンパーであ
って、該ゴム部材は、剪断特性を有する素材からなり、
かつ、前記棒状錘と同心であって、外端がシャフトパイ
プの内径より大きい外径を有する大径部と、該大径部の
内側に一体に形成された小径部からなる有底の筒状体で
あることを特徴とするプロペラシャフト用ダイナミック
ダンパー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車走行時の静
粛性向上を図るための、プロペラシャフト用のダイナミ
ックダンパーおよびその成形方法に関し、より詳しく
は、円柱状おもりの両端部に、これを実質的に覆うよう
に設ける小径部とこれに同心的に連設する大径部とから
なるゴム部材を分離して設けることで、その大径部が剪
断配置によりプロペラシャフト内面に接するようにし
て、ゴム部材のバネ定数を低くして、プロペラシャフト
の径が細くても対応できるようにしたプロペラシャフト
用ダイナミックダンパーおよびその成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイナミックダンパーは、自動車の駆動
力伝達に供するプロペラシャフトのシャフトパイプ内に
圧入して、車体の振動を防止し自動車走行時の静粛性の
向上を図るためのものである。従来のダイナミックダン
パーａとしては、例えば図７に示すように、円筒状の外
筒ｂと、この外筒ｂ内に挿入されたおもりｃと、外筒ｂ
とおもりｃとの間に介装された弾性体ｄと、外筒ｂの外
周面に設けられたゴム層ｅとを備えたものが知られてい
る（特許第１９５９４９号公報）。このゴム層ｅによ
り、シャフトパイプｆの内径ｒ１及び外筒ｂの外径ｒ２
の寸法誤差が吸収され、シャフトパイプｆ内にダイナミ
ックダンパーａを容易に圧入でき、且つゴム層ｅの弾発
力によって強固に固定することができるようになってい
る。

【０００３】また、図８、９に示すように、アウターパ
イプｇとインナーウエイトｈとの間にマウントラバーｉ
を介在させて、アウターパイプｇとインナーウエイトｈ
とを弾性的に連結し、このアウターパイプｇにこれの端
から中間部まで軸方向のスリットｊを等間隔で複数設け
てなるダイナミックダンパーａ１も知られている（特開
平９−５３６８６号公報）。このアウターパイプｇの外
径はシャフトパイプｆの内径よりもやや大きく設定して
あることにより、シャフトパイプｆ内にダイナミックダ
ンパーａ１を圧入すると、複数のスリットｊがアウター
パイプｇの円筒形状を保持した状態で縮径するように作
用し、マウントラバーｉに作用するねじり力を抑制した
状態で、シャフトパイプｆ内にダイナミックダンパーａ
１を強固に固定することができるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した図７のダイナ
ミックダンパーａは、ゴム層ｅによりシャフトパイプｆ
の内径及び外筒ｂの外径の寸法誤差が吸収でき、シャフ
トパイプｆ内にダイナミックダンパーａを容易に圧入で
きるという特徴がある。しかしながら、シャフトパイプ
ｆの内面に接するゴム層ｅの軸方向の長さが長いため、
シャフトパイプｆ内にダイナミックダンパーａを圧入す
る時大きな圧力を必要とし、そのために外筒ｂとその外
周面に設けられたゴム層ｅとの間に剥離がおきる虞があ
る。

【０００５】また、上記した図８、９のダイナミックダ
ンパーａ１は、マウントラバーｉに作用するねじり力を
抑制した状態で、シャフトパイプｆ内にダイナミックダ
ンパーａ１を強固に固定することができるという特徴が
ある。しかしながら、アウターパイプｇが存在するため
に、そのアウターパイプｇに外圧がかかりどうしてもマ
ウントラバーｉのバネ定数が大きくなりがちであり、プ
ロペラシャフトのシャフトパイプｆの径が小さい場合の
対応もやりにくいという、不利な点がある。さらに、こ
れらの従来例は、いずれも、圧入後にシャフト内で滑る
ことはないが、ウェイトが長いため、振動が加わった時
にシャフトの内径にぶつかってしまい、共振周波数ｆ₀
を最適範囲に設定できないという問題もある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、シャフトパイプ
の径の大小に関わりなく使用でき、圧入圧力を低くする
ことが出来、それによりゴムのちぎれも防止し、しかも
シャフトパイプとおもりとの間に外筒等の金具を介在さ
せずに、共振特性を得る際の自由度を向上せしめ、適切
な共振特性を得や易く優れた自動車走行時の静粛性を得
ることができるプロペラシャフト用ダイナミックダンパ
ーを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであって、下記の構成から
なることを特徴とするものである。すなわち、本発明に
よれば、棒状錘の両端部をそれぞれゴム部材で覆ってな
るプロペラシャフト用ダイナミックダンパーであって、
該ゴム部材は、前記棒状錘と同心であって、外端がシャ
フトパイプの内径より大きい外径を有する大径部と、該
大径部の内側に一体に形成された小径部からなる有底の
筒状体である剪断特性を有する形状に構成されたことを
特徴とするプロペラシャフト用ダイナミックダンパーが
提供される。

【０００８】また、本発明によれば、前記大径部の外端
が、鈍角形状にされている上記プロペラシャフト用ダイ
ナミックダンパーが提供される。

【０００９】また、本発明によれば、前記棒状錘の少な
くとも一方の端部が、鈍角形状に形成されている上記プ
ロペラシャフト用ダイナミックダンパーが提供される。

【００１０】また、本発明によれば、前記棒状錘の端部
とゴム部材からなる筒状体底部との間に空間が形成され
ている上記プロペラシャフト用ダイナミックダンパーが
提供される。

【００１１】また、本発明によれば、前記棒状錘の両端
部に設けた前記ゴム部材の筒状体の底部の中心に、シャ
フトパイプへの圧入冶具の位置決め穴を、これら双方の
中心軸線を一致させて設けた上記プロペラシャフト用ダ
イナミックダンパーが提供される。

【００１２】また、本発明によれば、金型内に装填した
棒状錘の一方の端部近傍に設けられたゴム注入口から注
入したゴムが一方のゴム部材を形成した後に前記棒状錘
の円周上のゴム連結路を介して流れ、もう一方のゴム部
材を成形することを特徴とする上記プロペラシャフト用
ダイナミックダンパーの成形方法が提供される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明のプロペラシャフ
ト用ダイナミックダンパーにおいて、棒状錘の端部と筒
状体底部が接している例を示す断面図、図２は棒状錘の
端部と筒状体底部との間に空間を有するダイナミックダ
ンパーをプロペラシャフト内に圧入するために用いる圧
入治具との位置関係を示す状態図であり、図３はプロペ
ラシャフト内に上記ダンパーを圧入した状態を示す断面
図である。

【００１４】本発明のプロペラシャフト用ダイナミック
ダンパー１は、棒状錘２の両端をゴム部材４、５で覆っ
たものであり、該ゴム部材が、剪断特性を有する素材か
らなり、かつ、前記棒状錘２と同心であって、外端がシ
ャフトパイプの内径より大きい外径を有する大径部７
と、該大径部７の内側に一体に形成された小径部６から
なる有底の筒状体であることを特徴とするものである。

【００１５】本発明のゴム部材は、形状が剪断特性を有
するように構成されているため、大径部の外端は直角に
形成されていても構わないが、シャフトパイプへの圧入
をよりスムーズに行えるようにするために、鈍角形状に
形成されていることが好ましい。本発明に言うところの
ゴム部材大径部の鈍角形状とは、大径部の外端が、例え
ば、図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すような
形状を意味する。

【００１６】すなわち、（ａ）は、大径部７の外端を面
取りした形状であって、大径部の内端も同様に面取りさ
れていることが好ましい。面取りの角度は通常０．１な
いし１．０Ｃであり、０．５Ｃ程度が最も好ましい。
（ｂ）は、大径部７の外端をテーパ状に形成したもので
あり、この形状が、シャフトパイプへの圧入が最もスム
ーズに行えることが確認された。また、その内端は任意
の形状を取り得るが、この例では内端をＲ形状にしてい
る。（ｃ）は、大径部７の外端および内端をＲ形状に構
成している。内端の形状は任意の形状で良く、Ｒ形状で
なくてもよいことは前述した説明から理解されるであろ
う。なお、Ｒの形状は、通常０．１ないし１．０Ｒであ
り、０．５Ｒ程度が最も好ましい。（ｄ）は、大径部７
全体を断面円錐状に形成した例である。

【００１７】棒状錘２端部と、それを覆うゴム部材４、
５である有底の筒状体の底部との間は、最初から接触状
態であってもよいが、若干の空間１１が形成されている
ことが好ましい。また、棒状錘２の形状としては、円柱
状、多角形状、ローレット状など任意の形状を取り得る
ものであり、中でも円柱状の鉄、鋳鉄製のものが好まし
く用いられる。さらに棒状錘２の端部の側断面形状も、
特に限定されるものではないが、好適な例として、図５
に示したように、直角形状（ａ）、両端面テーパ形状
（ｂ）、全体としてＲ形状（ｃ）、端部面取り形状
（ｄ）などが挙げられる。なお、端部の面取りは、Ｒ形
状であっても、Ｃ形状であってもよい。

【００１８】以上述べた本発明の概要を踏まえて、以下
に、本発明の好適態様を説明する。図１に示したもの
は、本発明のプロペラシャフト用ダイナミックダンパー
の好適な一例であり、この例では、棒状錘２の両端縁部
をテーパ状に形成し、そのテーパ状部３のある棒状錘２
の両端部は有底の筒状体からなるゴム部材４、５で覆わ
れている。ゴム部材の底部に当たる部分の中心は貫通し
た穴２０とされていることが好ましい。この穴２０があ
ることにより、図２に示したように、プロペラシャフト
内にダンパーを圧入する際に、圧入治具２３の押し棒２
１を正確に位置決めすることができる。

【００１９】このゴム部材４、５は、剪断特性を有する
素材によって構成されていることが重要であり、その形
状は、前記棒状錘２と同心であって、外端がシャフトパ
イプ８の内径より大きい外径を有するテーパ状９の大径
部７と、該大径部７の内側に一体化されている小径部６
からなる有底の筒状体をなしている。

【００２０】棒状錘２の両端部とゴム部材である筒状体
の底部の間には、好ましくは、空間１１が設けられてお
り、パイプシャフトへの圧入時にゴム部材の大径部７が
パイプシャフト内径に密着するように変形する。この
際、大径部７中央に形成されている穴２０の空間１１側
の内縁端部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂは、共に、空間１１
を越えて棒状錘２の方向へ変形し、錘に突き当たった状
態で係止する。図３はその状態を示している。大径部７
のテーパ部は外縁側９に形成されていることが必要であ
るが、内縁側１０にも形成されていることが好ましい。
なお、この空間１１は、仮になくても、ゴム部材が剪断
特性を有する形状に構成されているために、シャフトパ
イプへの圧入は可能である。

【００２１】前記棒状錘２の端部は、鈍角状、特にテー
パ状に形成されていることにより、シャフトパイプ８内
にダイナミックダンパー１を圧入する際、ゴム部材４、
５の大径部７の変形を有効にサポートすることができ
る。また、棒状錘２の重量や長さは、プロペラシャフト
の形式や大きさ等に合わせて適宜選択して決めることが
出来る。特に、棒状錘２の長さは、シャフトパイプ８内
にダイナミックダンパー１を圧入する際の圧入抵抗が、
ゴム部材４、５の大径部７の摩擦抵抗だけであり、棒状
錘２の長さが変化しても、この圧入抵抗が変わることが
ない。

【００２２】この例では小径部６は棒状錘２の端部に空
間を介して面取り部３を覆うように密着し、筒状体の底
部をなす大径部７には、図１、２に示すように、シャフ
トパイプ８への圧入冶具の位置決め穴２０を、双方の中
心軸線、すなわち、大径部７にしたがってダイナミック
ダンパー１及び位置決め穴２０の中心軸線を一致させて
設けている。この穴があることにより、圧入冶具２３の
押し棒２１をゴム部材４又は５の位置決め穴２０に嵌
め、その状態でシリンダー（図示せず）により圧入冶具
の押し棒２１を作動させるだけで、シャフトパイプ８内
にダイナミックダンパー１を軸心がずれずにスムーズに
圧入することが出来る。

【００２３】穴２０の大きさは、押し棒２１が嵌めこま
れるものであれば良いが、穴２０の内径は押し棒２１の
外径よりも若干大きめに形成されていることにより、シ
ャフトパイプ圧入時にゴム部材４、５の大径部の変形が
スムーズに行われる。

【００２４】前記棒状錘２の端部の一方のゴム部材４と
他方のゴム部材５との間にはゴム連結路２２を、棒状錘
２の円周面２ａ上に配置させておくこともできる。この
ゴム連結路２２を棒状錘２の円周面２ａ上に配置してお
くことにより、成形時に一方のゴム部材４を経由して他
方のゴム部材５にゴム材料を注入することが出来る。こ
れによって、棒状錘２の両端部にゴム部材４、５を設け
る際に、縦に、すなわち、ゴム部材４が上にゴム部材５
が下、あるいはその逆になるように金型（図示せず）内
に棒状錘を装填し、その一方の端部の近傍に形成したゴ
ム注入口からゴムを注入すれば、ゴム材料は上部の注入
口からゴム部材４、ゴム連結路２２を経由してゴム部材
５に到り、１個の注入口からのゴム材料の注入により本
発明のプロペラシャフト用ダイナミックダンパーが成形
される。

【００２５】その後の棒状錘２の端部へのゴム部材４、
５の接着は、通常１７０℃で１２分間程度の加硫接着に
て行う。このため、成形型を横にして２個の注入口から
ゴム材料を注入してゴム部材４及びゴム部材５を形成す
る時のように広いスペースを必要としないメリットがあ
る。ゴム材料は天然ゴムとＢＲとの混合物が好ましく用
いられるが、ブチルゴム、ＣＲ、ＳＢＲなどの他のゴム
との混合物でも良い。ゴム部材４、５のゴム硬度は特に
限定はなく、特性に合わせて適宜調整が可能である。

【００２６】上記のような構成になるダイナミックダン
パー１の作用について述べる。プロペラシャフトの条件
に合うダイナミックダンパー１を選択し、圧入装置にプ
ロペラシャフトを装着し、圧入冶具の押し棒２１に位置
決め穴２０を差し込んでダイナミックダンパー１をセッ
トする。シリンダを作動させプロペラシャフトのシャフ
トパイプ８内にダイナミックダンパー１の圧入を開始す
る。図２に示すように、シャフトパイプ８内にダイナミ
ックダンパー１を矢線Ａ方向に圧入した時に、最初にゴ
ム部材４の大径部７がシャフトパイプ８内に入る。大径
部７の径はシャフトパイプ８の内径よりも大であるが、
鈍角部９により誘導されスムーズにシャフトパイプ８内
に入る。この際、内縁側のテーパ部１０があることによ
り、パイプ内への圧入がよりスムーズに行われる。

【００２７】このダイナミックダンパーのシャフトパイ
プ８内への圧入がスムーズに行われる要因は、ゴム部材
が剪断特性を有する形状に構成されていることにあり、
加えて、棒状錘２の端部とゴム部材の穴２０との間に空
間１１が存在すること、棒状錘の端部形状および／また
はにゴム部材の大径部の外端形状を鈍角にすることによ
り上記効果が一層優れたものになる。

【００２８】以上のようなゴム部材４、５の存在構成に
より、ゴム部材４、５とシャフトパイプ８内面との接触
面が少ないため圧入圧が小さくて済み、しかもゴム部材
４、５の剪断配置となるためパイプ内面との密着性が高
く圧入後の移動を防ぎ、この剪断配置と棒状錘２以外の
金具の不介在とが相俟ってバネ定数を小さくすることが
出来、更にシャフトパイプ８内面に接するのはゴム部材
４、５の大径部７だけであるから、棒状錘２の形状やゴ
ム部材４、５の硬度の変更の自由度が増し、適切な共振
特性ｆ₀ である約１８０Ｈｚが得やすくなる。図６に、
本発明の実施形態によって得られた図１の形状のプロペ
ラシャフト用ダンパーの共振周波数の測定値を示した。
このダンパーは、約１８３Ｈｚの共振周波数を有してい
た。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
棒状錘の両端部にそれぞれゴム部材を設けることで金具
の介在を無くし、大径部の面取りによりシャフトパイプ
への圧入をし易くし、続いて大径部がシャフトパイプ内
で剪断配置に移行し、シャフトパイプ内面との接触面が
少ないため圧入圧力が小さくて済み、剪断配置であるた
め密着性が良く圧入後の移動を防ぎ、この剪断配置と金
具の不介在とが相俟ってバネ定数を小さく出来るという
効果が得られる。更にシャフトパイプ内面に接するのは
ゴム部材の大径部だけであるため、棒状錘の形状やゴム
部材の硬度の変更の自由度が増し、適切な共振特性が得
やすいというメリットがある。したがって、シャフトパ
イプの径の大小に関わりなく使用でき、圧入圧を低くす
ることが出来てゴムのちぎれを防止し、しかもシャフト
パイプと錘との間に外筒等の金具を介在させないから、
共振特性を得る際の自由度が向上し、適切な共振特性を
得や易く優れた自動車走行時の静粛性を得ることができ
る効果がある。また、棒状錘の端部とゴム部材の底部の
間に間隔を設けること、あるいは棒状錘の端部形状およ
び／またはゴム部材の大径部の外端形状を鈍角にするこ
とによりダンパーのシャフトパイプ内へへ圧入がよりス
ムーズに遂行できる。

【００３０】また、圧入冶具の先端をゴム部材の位置決
め穴に嵌め、その状態で圧入冶具を作動させるだけで、
シャフトパイプ内にゴム部材を圧入することが出来る。
したがって、上記効果に加えて、シャフトパイプ内への
ゴム部材の圧入を容易とし、製作コストを下げる効果が
ある。

【００３１】さらに、ゴム連結路が円柱状おもりの円周
面上に配置してあることにより、一方のゴム部材を経由
して他方のゴム部材にゴムを注入することが出来、一方
のゴム部材と他方のゴム部材を別々に成形する必要がな
い。そのため、生産効率も上がり、縦形配置の狭いスペ
ースでプロペラシャフト用ダイナミックダンパーを成形
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダイナミックダンパーの実施の形態を
示す断面図である。

【図２】図１のダイナミックダンパーをシャフトパイプ
内へ圧入する際の状態の説明図である。

【図３】ダイナミックダンパーをシャフトパイプ内に圧
入した状態の断面図である。

【図４】ゴム部材の大径部の鈍角形状の例を示す断面図
である。

【図５】棒状錘端部の鈍角形状の例を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の実施形態で得られたダイナミックダン
パーの共振周波数の測定値を示すグラフである。

【図７】従来例を示す断面図である。

【図８】従来例を示す正面図である。

【図９】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１，１ａ，ａ，ａ１ダイナミックダンパー２棒状錘２ａ円周面３，９，１０鈍角部４，５ゴム部材４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ穴の空間側の内縁端部６小径部７大径部８，ｆシャフトパイプ１１空間２０位置決め穴２１押し棒２２ゴム連結路２３圧入治具ｂ外筒ｃおもりｄ弾性体ｅゴム層ｇアウターパイプｈインナーウエイトｉマウントラバーｊスリット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】棒状錘の両端部をそれぞれゴム部材で覆
ってなるプロペラシャフト用ダイナミックダンパーであ
って、該ゴム部材は、前記棒状錘と同心であって、外端
がシャフトパイプの内径より大きい外径を有する大径部
と、該大径部の内側に一体に形成された小径部からなる
有底の筒状体である剪断特性を有する形状に構成された
ことを特徴とするプロペラシャフト用ダイナミックダン
パー。
【請求項２】前記大径部の外端が、鈍角形状にされて
いる請求項１に記載のプロペラシャフト用ダイナミック
ダンパー。
【請求項３】前記棒状錘の少なくとも一方の端部が、
鈍角形状に形成されている請求項１または２に記載のプ
ロペラシャフト用ダイナミックダンパー。
【請求項４】前記棒状錘の端部とゴム部材からなる筒
状体底部との間に空間が形成されている請求項１ないし
３のいずれか１に記載のプロペラシャフト用ダイナミッ
クダンパー。
【請求項５】前記棒状錘の両端部に設けた前記ゴム部
材の筒状体の底部の中心に、シャフトパイプへの圧入冶
具の位置決め穴を、これら双方の中心軸線を一致させて
設けた請求項１ないし４のいずれか１に記載のプロペラ
シャフト用ダイナミックダンパー。
【請求項６】金型内に装填した棒状錘の一方の端部近
傍に設けられたゴム注入口から注入したゴムが一方のゴ
ム部材を形成した後に前記棒状錘の円周上のゴム連結路
を介して流れ、もう一方のゴム部材を成形することを特
徴とする請求項１ないし５のいずれか１に記載のプロペ
ラシャフト用ダイナミックダンパーの成形方法。