JP2005264988A - ダイナミックダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】 相手パイプ部材内に取り付けられて相手パイプ部材の径方向の振動、特に低周波数の振動を減衰させることができるダイナミックダンパを提供する。
【解決手段】 ダイナミックダンパ１０は、ドライブシャフト１内に圧入により挿嵌される板状の取付金具１１と、取付金具１１の両面に対してそれぞれ離間して配置された一対の質量金具１４と、一対の質量金具１４と取付金具１１の両面間をぞれぞれ弾性的に連結する一対のゴム弾性体１６とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のドライブシャフト、プロペラシャフト、シート内のチューブ等の相手パイプ部材内に取り付けられて、相手パイプ部材側に生じる振動を減衰させるダイナミックダンパに関する。

従来、この種のダイナミックダンパとしては、例えば特許文献１に示すように、板状の径方向部及びその外周から軸方向に延びて、プロペラシャフトの内周面に圧入される筒状部を有する固定プレートと、径方向部に対向配置された質量体と、径方向部と質量体の間を連結するゴム弾性体とを備えたものが知られている。このダイナミックダンパによれば、径方向の入力振動に対して、ゴム弾性体が剪断変形するため、その径方向のバネ定数を低く設定することができ、その結果、ダイナミックダンパの共振周波数を低周波数に設定できるため、プロペラシャフトの低周波数の振動を有効に減衰させることができる、というものである。
特開２００３−２６２２５２号公報

ところで、上記ダイナミックダンパについては、その振動減衰力を高めるためには質量体の質量を大きくする必要があるが、それに伴い質量体の形状が軸方向に長くなりその重心が径方向部から離れる結果となる。このように、質量体の重心が径方向部から離れること及びその重量増加により、ゴム弾性体を介して径方向部に片持ち支持された質量体が径方向の振動を受けて振動方向に振れる首振りを生じ易くなる。その結果、質量体がプロペラシャフトと干渉するおそれがあり、ダイナミックダンパの振動減衰機能が損なわれることになる。これに対して、質量体の首振りを抑えるために、ゴム弾性体を硬くする方法もあるが、それにより、ゴム弾性体の剪断変形が抑えられて、ダイナミックダンパの共振周波数が高くなってしまう。すなわち、上記ダイナミックダンパでは、振動減衰力を高めつつ、低周波数の振動を十分に抑えることが困難である。

本発明は上記した問題を解決しようとするもので、相手パイプ部材内に取り付けられて相手パイプ部材の径方向の振動、特に低周波数の振動を有効に抑えることができるダイナミックダンパを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、相手パイプ部材内に圧入により挿嵌されて、相手パイプ部材の軸方向に対して垂直状態で固定される板状の取付金具と、取付金具の両面に対してそれぞれ離間して配置された一対の質量金具と、一対の質量金具と取付金具の両面間をそれぞれ弾性的に連結する一対のゴム弾性体とを備えたことにある。

上記のように構成した発明においては、相手パイプ部材内に圧入により挿嵌されて、相手パイプ部材に対して軸方向に垂直状態で固定される板状の取付金具の両面に、それぞれゴム弾性体を介して一対の質量金具が取り付けられているため、個々の質量金具の重量を軽くしても、両質量金具全体としての重量を重くすることができる。このように、質量金具全体の重量が重くされることにより、ダイナミックダンパの振動減衰力が高められると共に、個々の質量金具の重量は大きくならないため、ゴム弾性体のバネ定数を剪断変形が可能なように小さくすることができ、ダイナミックダンパの共振周波数を低くすることができる。さらに、個々の質量金具が軽量かつ小型にされることにより、その重心位置も取付金具側に近づけられるため、ゴム弾性体のバネ定数を小さくしても、径方向の振動に対して両質量金具の首振りが確実に抑えられる。

また、本発明において、取付金具を、円板形状にすることができる。これにより、取付金具の相手パイプ部材への挿嵌の方向性がないため、ダイナミックダンパの相手パイプ部材内への挿嵌の作業性が高められる。また、取付金具が相手パイプ部材の内周面に緊密に圧入されるため、相手パイプ部材に強固に固定される。

また、本発明において、取付金具が、相手パイプ部材の内周面と接触する外周縁に、軸方向に延びたフランジ部を設けることができる。このように、取付金具の外周縁に軸方向に延びたフランジ部を設けたことにより、取付金具の相手パイプ部材への挿嵌が軸方向にスムーズに行われるため、挿嵌の作業性がさらに高められる。また、取付金具がフランジ部により相手パイプ部材との接触面積が増やされることにより、相手パイプ部材との接触強度が高められ、相手パイプ部材に確実に取り付けられる。

また、本発明において、取付金具の表面を薄肉のゴム被覆層で被覆することができる。これにより、取付金具の相手パイプ部材への圧入が、薄肉のゴム被覆層を介してスムーズに行われる。また、取付金具がゴム被覆層で保護されるため、さび止め処理を行う必要がない。

本発明によれば、相手パイプ部材内に圧入により挿嵌された板状の取付金具の両面に、それぞれゴム弾性体を介して一対の質量金具が取り付けられているため、個々の質量金具の重量を軽くしつつ、全体として質量金具の重量を重くすることができ、それによりゴム弾性体のバネ定数を小さくしてダイナミックダンパの共振周波数を低くすることができ、さらに質量金具の首振りを抑えることができる。その結果、本発明においては、質量金具の相手パイプ部材との干渉を確実に防止できると共に、ダイナミックダンパの振動減衰力を確保しつつ、しかもその共振周波数を低くすることができることにより、相手パイプ部材の低周波数の振動を効果的に抑えることができる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図１，図２は、実施例１に係る中空部を有する筒状の回転軸である自動車のドライブシャフト（相手パイプ部材）内に固定されるダイナミックダンパを、Ｉ−Ｉ線方向の断面図及び左側面図により示したものである。ダイナミックダンパ１０は、ドライブシャフト１内に圧入により挿嵌されて、ドライブシャフト１に対して軸方向に垂直状態で固定される板状の取付金具１１と、取付金具１１の両面に対して離間してかつ同軸状に配置された一対の質量金具１４と、各質量金具１４と取付金具１１の両面間を弾性的に連結する一対のゴム弾性体１６とを備えている。なお、本実施例においては、ドライブシャフト１は、その径が４０〜５０ｍｍφ程度の太いものが主な対象となり、以下同様である。

取付金具１１は、略長方形の鋼板であり、長手方向の両端縁がドライブシャフト１の内周面に合わせて円弧形になっており、さらに両端縁から直角に折り曲げられて同一方向にわずかに突出した一対のフランジ部１２を有している。取付金具１１の長手方向の外径は、ドライブシャフト１へ圧入するためにドライブシャフト１の内径よりわずかに大きくされている。質量金具１４は、外径がドライブシャフト１の内径の半分程度の大きさの円柱形の金具であり、その軸方向長さも短くされている。また、質量金具１４は、その重量が小さくされているが、一対を合わせることにより全体の重量が大きくなるようにされている。また、一対のゴム弾性体１６は、外径が取付金具１１の幅の半分程度で軸方向長さが質量金具１４の軸方向長さと略同一の円柱形であり、一対の質量金具１４の端面と取付金具１１の両面間にそれぞれ加硫成形により形成されている。ダイナミックダンパ１０は、取付金具１１の両フランジ部１２にてドライブシャフト１内に圧入によって挿嵌されることにより、ドライブシャフト１に対して軸方向に垂直状態で固定されている。

上記のように構成した実施例１においては、ダイナミックダンパ１０は、ドライブシャフト１に対して軸方向に垂直状態にされた板状の取付金具１１の両面に、それぞれゴム弾性体１６を介して一対の質量金具１４が取り付けられており、個々の質量金具１４の重量は比較的軽量であるが、両質量金具１４全体として重量が重くされている。また、各質量金具１４が軽量であることにより、両ゴム弾性体１６のバネ定数を剪断変形が可能なように小さくすることができるため、ダイナミックダンパ１０の共振周波数をドライブシャフト１の曲げ振動に対応する９０〜１００Hz程度の低周波数に合わせることができる。さらに、個々の質量金具１４が軽量かつ小型にされることにより、その重心位置も取付金具１１側に近づけられるため、ゴム弾性体１６のバネ定数が小さくても、径方向の振動に対して両質量金具１４の首振りが確実に抑えられる。

その結果、実施例１においては、質量金具１４のドライブシャフト１との干渉を確実に防止できると共に、ダイナミックダンパ１０の振動減衰力を確保しつつ、しかもその共振周波数を低くすることができることにより、ドライブシャフト１の低周波数の振動を効果的に抑えることができる。また、実施例１においては、取付金具１１の両外周縁に軸方向に延びたフランジ部１２を設けたことにより、取付金具１１のドライブシャフト１への圧入が軸方向にスムーズに行われるため、圧入の作業性が高められる。また、取付金具１１が、フランジ部１２によりドライブシャフト１との接触面積が増やされることにより、ドライブシャフト１との接触強度が高められ、ドライブシャフト１に強固に取り付けられる。

また、実施例１の変形例として、図３に示すように、フランジ部１２を含む取付金具１１の全表面を薄肉のゴム被覆層１７で被覆することができる。これにより、取付金具１１のドライブシャフト１への圧入が、薄肉のゴム被覆層１７を介してスムーズに行われ、取付金具１１の圧入作業の労力が軽減される。また、取付金具１１のドライブシャフト１への取付強度も、ゴム被覆層１７によって確保される。また、取付金具１１がゴム被覆層１７で保護されるため、取付金具１１にさび止め処理を行う必要がない。

つぎに、実施例２について説明する。
図４，図５は、実施例２である自動車のドライブシャフト１内に挿嵌されるダイナミックダンパ２０を、ＩＶ−ＩＶ線方向の断面図及び左側面図により示したものである。ダイナミックダンパ２０は、上記ダイナミックダンパ１０において、取付金具２１を円板とし、その全周にわたって軸方向にわずかに延びた環状のフランジ部２２を設けたものである。また、質量金具２４を軸方向に延びた細長い丸棒形状とし、ゴム弾性体２６で取付金具２１両面と質量金具２４の端面間を連結すると共に、質量金具２４の外周全体をゴム弾性体２６から延長した薄肉のゴム被覆部２７で被覆したものである。

このように構成した実施例２においても、実施例１と同様にダイナミックダンパ２０の共振周波数が低周波数に設定されるため、ダイナミックダンパ２０によりドライブシャフト１の低周波数の振動を減衰させることができる。また、質量金具２４は、軸方向長さが長いが、径が非常に小さいので、実施例１の質量金具１４に比べて径方向の首振りが生じ易いが、径が小さいのでドライブシャフト１との接触は確実に避けられる。そのため、質量金具２４の首振りにより、ダイナミックダンパ２０の振動減衰性能が損なわれることはない。さらに、取付金具２１を円板形としたことにより、取付金具２１のドライブシャフト１への挿嵌の方向性がないため、ダイナミックダンパ１０のドライブシャフト１内への挿嵌の作業性が高められる。また、取付金具２１がドライブシャフト１の内周面に緊密に圧入されるため、ドライブシャフト１に強固に固定される。

また、実施例２の変形例として、実施例１の変形例と同様に図６に示すように、フランジ部２２を含む取付金具２１の全表面を薄肉のゴム被覆層２８で被覆することができる。これにより、取付金具２１のドライブシャフト１への圧入が、薄肉のゴム被覆層２８を介してスムーズに行われる。また、取付金具２１がゴム被覆層２８で保護されるため、そのさび止め処理を行う必要がない。

なお、上記実施例１及び変形例においても、実施例２と同様に取付金具を円板にすることができる。また、上記各実施例及び変形例においては、取付金具の外周縁にフランジ部を設けているが、必要に応じてこれを省くこともできる。また、上記各実施例及び変形例においては、ダイナミックダンパは、ドライブシャフト内に挿嵌されて用いられているが、その他プロペラシャフト等の類似の中空部を有する筒状の回転軸、あるいはシート内のパイプ等のパイプ内に挿嵌されて、その径方向の振動を減衰させるために用いることができる。その他、上記各実施例及び変形例に示したダイナミックダンパについては、一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

本発明によれば、相手パイプ部材内に圧入により挿嵌される取付金具の両面に、それぞれゴム弾性体を介して一対の質量金具が取り付けられているため、全体として質量金具の重量を重くすることができ、ゴム弾性体のバネ定数を小さくしてダイナミックダンパの共振周波数を低くすることができる。そのため、質量金具のドライブシャフトとの干渉を確実に防止できると共に、ダイナミックダンパの振動減衰力を確保しつつ、ドライブシャフト１の低周波数の振動を効果的に抑えることができるので、本発明は有用である。

本発明の実施例１である自動車のドライブシャフトに挿嵌されたダイナミックダンパを示す図２のＩ−Ｉ線方向の断面図である。 同ダイナミックダンパを示す左側面図である。 実施例１の変形例であるダイナミックダンパを示す軸線位置での断面図である。 実施例２である自動車のドライブシャフトに挿嵌されたダイナミックダンパを示す図５のＩＶ−ＩＶ線方向の断面図である。 同ダイナミックダンパを示す左側面図である。 実施例２の変形例であるダイナミックダンパを示す軸線位置での断面図である。

符号の説明

１０…ダイナミックダンパ、１１…取付金具、１２…フランジ部、１４…質量金具、１６…ゴム弾性体、１７…ゴム被覆層、２０…ダイナミックダンパ、２１…取付金具、２２…フランジ部、２４…質量金具、２６…ゴム弾性体、２８…ゴム被覆層。

Claims (4)

1. 相手パイプ部材内に圧入により挿嵌されて、該相手パイプ部材の軸方向に対して垂直状態で固定される板状の取付金具と、
   該取付金具の両面に対してそれぞれ離間して配置された一対の質量金具と、
   該一対の質量金具と前記取付金具の両面間をそれぞれ弾性的に連結する一対のゴム弾性体と
   を備えたことを特徴とするダイナミックダンパ。
2. 前記取付金具が、円板形状であることを特徴とする前記請求項１に記載のダイナミックダンパ。
3. 前記取付金具が、前記相手パイプ部材の内周面と接触する外周縁に、軸方向に延びたフランジ部を設けたことを特徴とする前記請求項１又は２に記載のダイナミックダンパ。
4. 前記取付金具の表面が薄肉のゴム被覆層で被覆されていることを特徴とする前記請求項１から３のいずれか１項に記載のダイナミックダンパ。

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