JP2005273703A - Dynamic damper - Google Patents
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Abstract
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パイプ部材内に取り付けられて、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。 The present invention relates to a dynamic damper that is mounted in a pipe member such as a drive shaft, a propeller shaft, and a tube in a seat of a vehicle and attenuates vibration generated on the pipe member.
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、長筒状をなす金属製の質量体と、質量体を接着すると共に圧入孔を持つ長筒状のゴム製の弾性部材を備え、弾性部材の圧入孔を、プロペラシャフトに固定された継手部に取り付けられて軸方向に伸びたダンパ取付け部に圧入することにより、継手部に固定されるものが知られている。このダイナミックダンパは、弾性部材が圧縮方向に変形するもので、その共振周波数が高周波数に設定されており、プロペラシャフトの高周波数の振動を減衰させるために用いられる。
また、他のダイナミックダンパとしては、例えば特許文献2に示すように、筒形状に形成した外筒部を設け、外筒部内側に設けられると共に、棒状に形成した中心部位をプロペラシャフトの長手方向に貫通する孔部を形成したウエイト部を設け、外筒部内部にウエイト部を固定すると共に、制振機能を有すべくゴム製材料によって略断面H字状にかつ環状に形成すると共に円周等間隔に複数の貫通孔を形成した制振部材を設け、外筒部とウエイト部と制振部材とによりダンパ部を構成したものが知られている。
ところで、ドライブシャフト等のパイプ部材においては、発生する振動に100〜400Hz程度の範囲の低周波数振動と、500Hz程度の高周波数振動との2種類の振動を含む場合がある。このような2種類の振動を減衰させるためには、従来、それぞれの振動周波数にチューニングされた共振周波数を有する2種類のダイナミックダンパが用いられていた。しかし、それでは、ダイナミックダンパの部材コストが高くなると共にドライブシャフトへの取りつけコストも高価になるという問題がある。上記従来のダイナミックダンパについては、上述したようにいずれも単一の振動周波数に対応するものであり、2種類の振動を同時に減衰させる機能を有するものではない。 By the way, in a pipe member such as a drive shaft, the generated vibration may include two types of vibration, a low frequency vibration in a range of about 100 to 400 Hz and a high frequency vibration of about 500 Hz. In order to attenuate such two types of vibrations, conventionally, two types of dynamic dampers having resonance frequencies tuned to the respective vibration frequencies have been used. However, there is a problem that the member cost of the dynamic damper becomes high and the mounting cost to the drive shaft becomes expensive. As described above, each of the conventional dynamic dampers corresponds to a single vibration frequency and does not have a function of simultaneously attenuating two types of vibrations.
本発明は上記した問題を解決しようとするもので、車両のドライブシャフト等のパイプ部材に生じる高周波数及び低周波数の2種類の振動を単独で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ことを目的とする。 An object of the present invention is to provide a dynamic damper capable of independently attenuating two kinds of vibrations of a high frequency and a low frequency generated in a pipe member such as a drive shaft of a vehicle. And
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、取付金具の片面にて中心に固定されて垂直に延びた中心軸金具と、中心軸金具の径方向外方に中心軸金具及び取付金具から離間して配置された筒状の質量金具と、中心軸金具と質量金具との間を弾性的に連結するゴム弾性体と、ゴム弾性体の中心軸金具を挟んだ径方向両側にて軸方向に延びた一対のすぐり部とを備えたことにある。 In order to achieve the above object, a structural feature of the present invention is a plate-like mounting bracket that is inserted into a mating pipe member by press fitting and fixed in a state perpendicular to the axial direction of the mating pipe member. A central shaft bracket that is fixed in the center on one side of the mounting bracket and extends vertically, and a cylindrical mass bracket that is disposed radially outward of the central shaft bracket and spaced from the central shaft bracket and the mounting bracket, A rubber elastic body that elastically connects between the central shaft bracket and the mass bracket, and a pair of straight portions extending in the axial direction on both sides in the radial direction across the central shaft bracket of the rubber elastic body is there.
上記のように構成した発明においては、質量金具と中心軸金具との間を弾性的に連結するゴム弾性体の中心軸金具を挟んだ径方向両側にて軸方向に延びた一対のすぐり部を設けている。そのため、ゴム弾性体で連結された径方向では、ゴム弾性体が圧縮変形することによりゴム弾性体のばね定数が大きくされ、その結果、高周波数の振動を減衰させることができ、一方、すぐり部が配置された径方向では、ゴム弾性体が剪断変形することにより、ゴム弾性体のばね定数が小さくされ、その結果、低周波数の振動を減衰させることができる。このように、本発明に係るダイナミックダンパは、単独で相手パイプ部材に生じる高周波数及び低周波数の2種類の振動を減衰させることができる。 In the invention configured as described above, a pair of straight portions extending in the axial direction on both sides in the radial direction sandwiching the central shaft metal fitting of the rubber elastic body that elastically connects the mass metal fitting and the central shaft metal fitting. Provided. Therefore, in the radial direction connected by the rubber elastic body, the elastic constant of the rubber elastic body is increased by compressing and deforming the rubber elastic body, and as a result, high-frequency vibrations can be attenuated. In the radial direction in which the rubber elastic body is disposed, the rubber elastic body undergoes shear deformation, whereby the spring constant of the rubber elastic body is reduced, and as a result, low-frequency vibration can be attenuated. As described above, the dynamic damper according to the present invention can attenuate two types of vibrations of a high frequency and a low frequency that are generated in the mating pipe member independently.
また、すぐり部の軸方向長さを調節することにより、低周波数側の共振周波数の値を調節することができるので、相手パイプ部材の振動周波数に応じて適正に振動を減衰させることができる。さらに、質量金具が重くされ、ゴム弾性体が柔かくされることにより、径方向の振動に対して質量金具の首振りが生じ易くなるが、質量金具の動きが中心軸金具で規制される。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が防止されるため、ダイナミックダンパの振動減衰機能が確保される。 Further, since the value of the resonance frequency on the low frequency side can be adjusted by adjusting the axial length of the straight portion, the vibration can be appropriately attenuated according to the vibration frequency of the counterpart pipe member. Furthermore, since the mass metal is made heavy and the rubber elastic body is softened, the mass metal is easily swung with respect to vibration in the radial direction, but the movement of the mass metal is restricted by the central shaft metal. As a result, in the present invention, since the interference with the mating pipe member of the mass metal fitting is prevented, the vibration damping function of the dynamic damper is ensured.
また、本発明において、すぐり部が、ゴム弾性体を軸方向に貫通していてもよい。このように、すぐり部がゴム弾性体を軸方向に貫通していることにより、ゴム弾性体の剪断変形が十分に発生し、ダイナミックダンパの共振周波数を最も低い周波数に設定することができる。 In the present invention, the straight portion may penetrate the rubber elastic body in the axial direction. As described above, since the straight portion penetrates the rubber elastic body in the axial direction, the rubber elastic body is sufficiently sheared and the resonance frequency of the dynamic damper can be set to the lowest frequency.
また、本発明において、ゴム弾性体から軸方向に延びて、取付金具とこれに対向する質量金具の端面との間を連結する軸方向ゴム部を設けることができる。これにより、ゴム弾性体に加えて、軸方向ゴム部も剪断変形することにより、ダイナミックダンパの低周波数の振動減衰に寄与できる。また、軸方向ゴム部を設けたことにより、質量金具が取付金具にさらに安定して支持されると共に、軸方向の振動を受けた質量金具の軸方向への移動により、質量金具が取付金具へ衝突するという不都合が確実に防止される。 In the present invention, it is possible to provide an axial rubber portion that extends in the axial direction from the rubber elastic body and connects between the mounting bracket and the end face of the mass bracket facing the mounting bracket. Thereby, in addition to the rubber elastic body, the axial rubber portion is also shear-deformed, thereby contributing to the low-frequency vibration damping of the dynamic damper. In addition, by providing the rubber part in the axial direction, the mass bracket is more stably supported by the mounting bracket, and the mass bracket is moved to the mounting bracket by the axial movement of the mass bracket subjected to the axial vibration. The inconvenience of collision is reliably prevented.
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てもよい。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圧入が同軸状にスムーズに行われるため、圧入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固定される。 Further, in the present invention, the mounting bracket may be provided with a flange portion extending in the axial direction on the outer peripheral edge contacting the inner peripheral surface of the mating pipe member. As described above, by providing the flange portion extending in the axial direction on the outer peripheral edge of the mounting bracket, the press-fitting of the mounting bracket to the mating pipe member is smoothly performed in a coaxial manner, so that the press-fit workability is further improved. . Further, the contact area between the mounting bracket and the mating pipe member is increased by the flange portion, so that the contact strength with the mating pipe member is increased, and the mounting bracket is securely fixed to the mating pipe member.
また、本発明において、取付金具の表面が薄肉のゴム被覆層で被覆されていてもよい。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。 In the present invention, the surface of the mounting bracket may be covered with a thin rubber coating layer. Thereby, the press-fitting of the mounting bracket to the mating pipe member is smoothly performed through the thin rubber coating layer. Moreover, since the mounting bracket is protected by the rubber coating layer, there is no need to perform rust prevention treatment.
本発明によれば、質量金具と中心軸金具との間を弾性的に連結するゴム弾性体の中心軸金具を挟んだ径方向両側にて軸方向に延びた一対のすぐり部を設けたことにより、ゴム弾性体で連結された径方向では高周波数の振動を、すぐり部が配置された径方向では低周波数の振動をそれぞれ有効に減衰させることができる。その結果、本発明においては、ダイナミックダンパ単独で2種類の異なる周波数の振動を減衰させることができるので、従来に比べて部材コスト及び相手パイプ部材への取り付けのコストを大幅に削減できる。また、すぐり部の軸方向長さを調節することにより、低周波数側の共振周波数の値を調節することができるので、相手パイプ部材の振動周波数に応じて適正に振動を減衰させることができる。さらに、質量金具の径方向の動きが中心軸金具で規制されることにより、質量金具の相手パイプ部材との干渉が防止され、ダイナミックダンパの振動減衰機能が確保される。 According to the present invention, by providing a pair of straight portions extending in the axial direction on both sides in the radial direction across the central shaft bracket of the rubber elastic body that elastically connects the mass bracket and the central shaft bracket. The high-frequency vibrations can be effectively damped in the radial direction connected by the rubber elastic body, and the low-frequency vibrations can be effectively damped in the radial direction in which the straight portions are arranged. As a result, in the present invention, vibrations of two different frequencies can be damped by the dynamic damper alone, so that the member cost and the attachment cost to the mating pipe member can be greatly reduced as compared with the conventional case. Further, since the value of the resonance frequency on the low frequency side can be adjusted by adjusting the axial length of the straight portion, the vibration can be appropriately attenuated according to the vibration frequency of the counterpart pipe member. Furthermore, the movement of the mass metal member in the radial direction is restricted by the central shaft metal fitting, so that interference with the mating pipe member of the mass metal fitting is prevented, and the vibration damping function of the dynamic damper is ensured.
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、実施例に係る中空部を有する筒状の回転軸である車両のドライブシャフト(相手パイプ部材)内に挿嵌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の軸方向に対して垂直状態で固定される円板状の取付金具11と、取付金具11の一表面側(図示左表面)にてその中心位置に固定されて垂直に延びた丸棒形状の中心軸金具13と、中心軸金具13の径方向外方に中心軸金具13及び取付金具11から離間して同軸状に配置された円筒形の質量金具14と、中心軸金具13と質量金具14の間を弾性的に連結するゴム弾性体16と、取付金具11と質量金具14の間を弾性的に連結する軸方向ゴム部17と、ゴム弾性体16の中心軸金具13を挟んだ径方向両側にて軸方向に延びた空間である一対のすぐり部18とを備えている。なお、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る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 are cross-sectional views taken along a line I-I of a dynamic damper inserted into a drive shaft (a mating pipe member) of a vehicle, which is a cylindrical rotating shaft having a hollow portion according to an embodiment. It is shown by the left side view. The
取付金具11は、外周縁全周にて直角に折り曲げられて他表面側(図示右表面)にわずかに突出した環状のフランジ部12を有しており、フランジ部12の外径がドライブシャフト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の内径より小さく、内径が中心軸金具13の外径の3倍程度の大きさであり、軸方向長さが中心軸金具13の軸方向長さより短くなっている。質量金具14は、取付金具11の一表面から軸方向に離間すると共に、中心軸金具13の軸方向両端間にて同軸状に配置されており、その内周面と中心軸金具13間の径方向の隙間と、その外周面とドライブシャフト1内周面との間の径方向の隙間とが略同一にされている。
The
ゴム弾性体16は、質量金具14の軸方向左端近傍から右端に至る軸方向間において、取付金具11内周面の周方向略1/4の部分と、これに対向する中心軸金具13の外周面との間を弾性的に連結している。また、軸方向ゴム部17は、ゴム弾性体16から軸方向に延びて取付金具11とこれに対向する質量金具14の一端面間を連結しており、軸方向から見て略円弧状になっている。ゴム弾性体16と軸方向ゴム部17とは、ゴム加硫成形により一体で形成されている。一対のすぐり部18は、ゴム弾性体16と直交して中心軸金具13を挟んだ径方向両側にて、ゴム弾性体16を軸方向に貫通して配設されている。
The rubber
上記のように構成した実施例においては、ドライブシャフト1内に挿嵌されたダイナミックダンパ10の質量金具14と中心軸金具13との間を弾性的に連結するゴム弾性体16に、中心軸金具13を挟んだ径方向両側にて軸方向に貫通した一対のすぐり部18を設けている。そのため、ゴム弾性体16で連結された径方向では、ゴム弾性体16が圧縮変形することによりそのばね定数が大きくされ、その結果、ダイナミックダンパ10は、500Hz程度の高周波数の振動を減衰させることができる。一方、すぐり部18が配置された径方向では、ゴム弾性体16及び軸方向ゴム部17が剪断変形することにより、ゴム弾性体16及び軸方向ゴム部17のばね定数が小さくされ、その結果、ダイナミックダンパ10は、100〜400Hz程度の範囲の低周波数の振動を減衰させることができる。
In the embodiment configured as described above, the central shaft bracket is attached to the rubber
その結果、実施例においては、ダイナミックダンパ10は、単独で高周波数及び低周波数の2種類の振動を減衰させることができるので、従来に比べてダイナミックダンパの部材コスト及びドライブシャフト1への取り付けのコストが大幅に削減される。また、すぐり部18がゴム弾性体16を軸方向に貫通していることにより、ゴム弾性体16の剪断変形が十分に発生し、ダイナミックダンパ10の共振周波数を最も低い周波数に設定することができる。さらに、質量金具14が重くされ、ゴム弾性体16が柔かくされることにより、ドライブシャフト1の径方向の振動に対して質量金具14の首振りが生じ易くなるが、質量金具14の動きが中心軸金具13で規制される。その結果、実施例においては、質量金具14のドライブシャフト1との干渉が防止され、ダイナミックダンパの振動減衰機能が確保される。
As a result, in the embodiment, the
また、実施例においては、ゴム弾性体16に続く軸方向ゴム部17を設けたことにより、ゴム弾性体16に加えて、軸方向ゴム部17も剪断変形することにより、ダイナミックダンパ10の低周波数の振動減衰に寄与できる。また、軸方向ゴム部17を設けたことにより、質量金具14が取付金具11にさらに安定して支持されると共に、軸方向の振動を受けた質量金具14の軸方向への移動により、質量金具14が取付金具11へ衝突するという不都合が確実に防止される。さらに、実施例においては、取付金具11の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への圧入が同軸状にスムーズに行われるため、圧入の作業性がさらに高められる。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に確実に取り付けられる。
Further, in the embodiment, by providing the
つぎに、実施例の変形例1について説明する。
変形例1は、図3、図4に示すように、フランジ部12を含む取付金具11の一表面側を薄肉のゴム被覆層21で被覆したものである。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21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21によって確保される。また、取付金具11がゴム被覆層21で保護されるため、取付金具11の一表面側にさび止め処理を行う必要がない。
Next,
In
つぎに、実施例の変形例2について説明する。
変形例2においては、図5、図6に示すように、ゴム弾性体16に対するすぐり部23を軸方向の一部、具体的には軸方向の左端側から軸方向中央の範囲に設け、すぐり部23に続く軸方向部分にゴム連結部24を残したものである。これにより、すぐり部23の軸方向長さが短ければ、ゴム弾性体16のばね定数が大きくなって剪断変形し難くされ、またすぐり部23の軸方向長さを長くすることにより、ゴム弾性体16のばね定数が小さくなって剪断変形し易くされ、それに伴いダイナミックダンパ10の共振周波数が大きくされたり小さくされたりする。その結果、変形例2によれば、すぐり部23の軸方向長さを調節することにより、低周波数側の共振周波数の値を100〜400Hz程度の範囲内で調節することができるので、ドライブシャフト1の振動周波数に応じて適正に低周波数側の振動を減衰させることができる。
Next, a second modification of the embodiment will be described.
In the second modification, as shown in FIGS. 5 and 6, a
なお、上記実施例及び変形例においては、ゴム弾性体16から軸方向に延びて、取付金具11とこれに対向する質量金具14の端面との間を連結する軸方向ゴム部17を設けたが、必要に応じて軸方向ゴム部17を省くことも可能である。また、上記実施例及び変形例においては、取付金具が円板形状にされているが、これに代えて、取付金具を長方形状にすることもできる。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。
In the above-described embodiments and modifications, the
なお、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回転軸、あるいはシート内のパイプ等のパイプ部材内に挿嵌されて、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。 In each of the above embodiments and modifications, the dynamic damper is inserted and used in the drive shaft. However, other dynamic shafts such as a propeller shaft or pipe members such as a pipe in a seat are used. Can be used to attenuate the radial vibration. In addition, the dynamic dampers shown in the above embodiments and modifications are merely examples, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.
本発明によれば、ドライブシャフト等の相手パイプ部材内に取り付けられるダイナミックダンパは、質量金具と中心軸金具との間を弾性的に連結するゴム弾性体の中心軸金具を挟んだ径方向両側にて軸方向に延びた一対のすぐり部を設けたことにより、ゴム弾性体で連結された径方向で高周波数の振動を、すぐり部が配置された径方向では、低周波数の振動をそれぞれ有効に減衰させることができ、部材コスト及び相手パイプ部材への取り付けのコストを大幅に削減できるので、有用である。 According to the present invention, the dynamic damper attached in the mating pipe member such as a drive shaft is provided on both sides in the radial direction with the central shaft metal fitting of the rubber elastic body elastically connecting between the mass metal fitting and the central shaft fitting. By providing a pair of straight portions extending in the axial direction, high-frequency vibrations can be effectively performed in the radial direction connected by rubber elastic bodies, and low-frequency vibrations can be effectively achieved in the radial direction where the straight portions are arranged. It can be damped, which is useful because it can greatly reduce the member cost and the cost of attachment to the mating pipe member.
10…ダイナミックダンパ、11…取付金具、12…フランジ部、13…中心軸金具、14…質量金具、16…ゴム弾性体、17…軸方向ゴム部、18…すぐり部、21…ゴム被覆層、23…すぐり部、24…ゴム連結部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該取付金具の片面にて中心に固定されて垂直に延びた中心軸金具と、
該中心軸金具の径方向外方に該中心軸金具及び前記取付金具から離間して配置された筒状の質量金具と、
前記中心軸金具と前記質量金具との間を弾性的に連結するゴム弾性体と、
該ゴム弾性体の前記中心軸金具を挟んだ径方向両側にて軸方向に延びた一対のすぐり部と
を備えたことを特徴とするダイナミックダンパ。 A plate-like mounting bracket that is inserted into the mating pipe member by press fitting and fixed in a state perpendicular to the axial direction of the mating pipe member;
A central shaft bracket fixed vertically on one side of the mounting bracket and extending vertically;
A cylindrical mass fitting disposed radially outward of the central shaft fitting and spaced apart from the central shaft fitting and the mounting bracket;
A rubber elastic body that elastically connects between the central shaft fitting and the mass fitting;
A dynamic damper comprising a pair of straight portions extending in the axial direction on both sides in the radial direction across the central shaft fitting of the rubber elastic body.
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