JP2008175344A

JP2008175344A - 回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造及びダイナミックダンパ付き回転軸

Info

Publication number: JP2008175344A
Application number: JP2007011290A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Hatanaka; 桂史畑中; Naohito Kuwayama; 直仁桑山
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-07-31
Also published as: US20080176663A1

Abstract

【課題】マス部材の軸方向の中心を回転軸の曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間させた状態で、ダイナミックダンパを回転軸に対して有利に取付可能な構造を提供する。
【解決手段】軸方向の中心：Ｏよりも軸方向一方の端部側に偏寄した位置に重心：Ｇが設定されたマス部材２０と、このマス部材２０を回転軸１０に対して相対変位可能に支持する二つの弾性支持部材３０，３６を含んで、ダイナミックダンパ１２を構成した上で、かかるマス部材２０の重心位置が設定された軸方向一方の端部側部分２４を、軸方向他方の端部側部分２６よりも、回転軸１０における曲げ振動の腹の位置：Ｓに近位な部位に外挿した状態で、二つの弾性支持部材３０，３６を回転軸１０に固定することにより、ダイナミックダンパ１２を回転軸１０に取り付けるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造及びダイナミックダンパ付き回転軸に係り、特に、曲げ振動が生ぜしめられる回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間した部位に、ダイナミックダンパを有利に取り付け得るようにした、回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造と、そのような取付構造を採用してなるダイナミックダンパ付き回転軸とに関するものである。

従来から、自動車のドライブシャフトやプロペラシャフト等のように、曲げ振動が入力される回転軸には、多くの場合、その振動を低減する目的で、ダイナミックダンパが、取り付けられている。このダイナミックダンパには各種の構造を有するものがあり、その中の一種として、回転軸に外挿可能な、一定の肉厚をもって軸方向に延びる筒状のマス部材と、マス部材の軸方向両端部側に、軸方向において互いに所定距離を隔てて固着されて、マス部材の回転軸への外挿状態下で、マス部材を回転軸に対して相対変位可能に弾性支持する二つの弾性支持部材とを含んで構成されたものが、知られている（例えば、下記特許文献１及び２参照）。

また、よく知られているように、回転軸に取り付けられるダイナミックダンパにおいては、その固有振動数が、取り付けられるべき回転軸の共振周波数（固有振動数）と一致しているときに、最も大きな振動低減効果が得られる。そして、基本的には、かかるダイナミックダンパの固有振動数は、マス部材の質量とそれを支持する弾性支持部材のばね定数とによって決定される。また、かかるダイナミックダンパは、マス部材の全質量が回転軸の曲げ振動の腹の位置となる部位にて支持されるように取り付けられる位置が、回転軸への最適な取付位置とされている。

それ故、上記の如き構造を有する従来のダイナミックダンパにあっては、可能な限り大きな振動低減効果を得るために、固有振動数が、取り付けられるべき回転軸の共振周波数と可及的に一致するように、マス部材の質量と二つの弾性支持部材のそれぞれのばね定数とがチューニングされ、そして、その上で、マス部材の重心となる軸方向の中心を、回転軸における曲げ振動の腹となる位置に一致させた状態で、回転軸に取り付けられることが、最も望ましいとされている。

ところが、一般に、ダイナミックダンパは、必要に応じて、かかる回転軸に取り付けられるものであるところから、ダイナミックダンパの装着時には、回転軸の周囲に様々な部材が配置されている。そのため、ダイナミックダンパを、回転軸に対して、マス部材の重心となる軸方向の中心が回転軸の曲げ振動の腹の位置に一致するように取り付けようとしても、実際には、ダイナミックダンパが、回転軸の周囲に位置する他部材と接触乃至は干渉し、それが障害となって、かかる所望の位置に取り付けることが困難となる場合がある。そして、そのような場合には、やむを得ずに、ダイナミックダンパが、回転軸に対して、マス部材の重心となる軸方向の中心を回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置させるように取り付けられている。

このように、ダイナミックダンパが、回転軸の曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間した位置に取り付けられる場合には、振動低減効果が低くなってしまうことが避けられない。そこで、従来では、ダンパ効果（ダイナミックダンパの振動低減効果）を高めるために、マス部材の質量を増大させる方策が、通常、講じられている。ところが、そうすると、ダイナミックダンパ全体の質量（重量）は勿論、それが取り付けられた回転軸の質量（重量）も増大するだけでなく、マス部材が大型化して、その分だけ、ダイナミックダンパの製造コストが高騰し、更には、ダイナミックダンパの取付けに、より大きなスペースが必要となるといった幾つかの問題が、惹起されるようになってしまうのである。

特開平９−８９０４７号公報特公平７−４７９７８号公報

ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、ダイナミックダンパを、回転軸に対して、マス部材の軸方向の中心が回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置するように取り付けるのに、マス部材の質量を必要以上に増大させることなく、十分な振動低減効果が得られるように取り付けることが出来るようにした、回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造と、そのような取付構造をもってダイナミックダンパが回転軸に取り付けられてなるダイナミックダンパ付き回転軸とを、提供することにある。

そして、本発明にあっては、上記の如き回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造に係る課題の解決のために、その要旨とするところは、曲げ振動が生ぜしめられる回転軸に外挿可能な筒状のマス部材と、該マス部材の軸方向両端部側に、軸方向において互いに所定距離を隔てて固着されて、該マス部材の該回転軸への外挿状態下で、該マス部材を該回転軸に対して相対変位可能に弾性支持する二つの弾性支持部材とを含んで構成されたダイナミックダンパを、該マス部材の軸方向の中心が該回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置するように取り付けるための構造において、前記マス部材を、軸方向の中心よりも軸方向一方の端部側に偏寄した位置に重心が設定された構造として、前記ダイナミックダンパを構成すると共に、該マス部材の重心位置が設定された軸方向一方の端部側部分を、軸方向他方の端部側部分よりも、前記回転軸における曲げ振動の腹の位置に近位な部位に外挿した状態で、前記二つの弾性支持部材を該回転軸に固定することにより、該ダイナミックダンパを該回転軸に取り付けるようにしたことを特徴とする回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造にある。

なお、このような本発明に従う回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造の好ましい態様の一つによれば、前記二つの弾性支持部材のうち、前記マス部材の重心位置が設定された軸方向一方の端部側に固着される前記第一の弾性支持部材のばね定数が、該マス部材の軸方向他方の端部側に固着される第二の弾性支持部材のばね定数よりも大きくされることとなる。

また、本発明に従う回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造の別の好ましい態様の一つによれば、前記第一の弾性支持部材のばね定数と該第一の弾性支持部材が支持する支持質量との比率が、前記第二の弾性支持部材のばね定数と該第二の弾性支持部材が支持する支持質量との比率と同一の値とされる。

さらに、本発明に従う回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造の望ましい態様の一つによれば、前記マス部材が、単一の密度を有する材料にて形成されると共に、前記軸方向一方の端部側部分が前記軸方向他方の端部側部分よりも体積が大きくされることにより、該マス部材の重心が、軸方向の中心よりも軸方向一方の端部側に偏寄した位置に設定されることとなる。

そして、本発明にあっては、前記せる如きダイナミックダンパ付き回転軸に係る課題の解決のために、曲げ振動が生ぜしめられる回転軸に外挿可能な筒状のマス部材と、該マス部材の軸方向両端部側に、軸方向において互いに所定距離を隔てて固着されて、該マス部材の該回転軸への外挿状態下で、該マス部材を該回転軸に対して相対変位可能に弾性支持する二つの弾性支持部材とを含んで構成されたダイナミックダンパが、該マス部材の軸方向の中心を該回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置させた状態で取り付けられてなるダイナミックダンパ付き回転軸において、前記ダイナミックダンパが、軸方向の中心よりも軸方向一方の端部側に偏寄した位置に重心が設定されてなる前記マス部材を有して構成されて、かかるダイナミックダンパの該マス部材の重心位置が設定された軸方向一方の端部側部分が、軸方向他方の端部側部分よりも前記回転軸における曲げ振動の腹の位置に近位な部位に位置するように、該マス部材が該回転軸に外挿された状態で、前記二つの弾性支持部材が該回転軸に固定されることにより、該ダイナミックダンパが該回転軸に取り付けられていることを特徴とするダイナミックダンパ付き回転軸をも、その要旨とするものである。

そしてまた、本発明にあっては、ダイナミックダンパを回転軸に対して有利に取り付ける方法を提供するために、曲げ振動が生ぜしめられる回転軸に外挿可能な筒状のマス部材と、該マス部材の軸方向両端部側に、軸方向において互いに所定距離を隔てて固着されて、該マス部材の該回転軸への外挿状態下で、該マス部材を該回転軸に対して相対変位可能に弾性支持する二つの弾性支持部材とを含んで構成されたダイナミックダンパを、該回転軸に対して、該マス部材の軸方向の中心が該回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置するように取り付けるに際して、前記ダイナミックダンパとして、前記マス部材が、軸方向の中心よりも軸方向一方の端部側に偏寄した位置に重心が設定されてなる構造を有するものを用い、かかるダイナミックダンパの該マス部材の重心位置が設定された軸方向一方の端部側部分が、軸方向他方の端部側部分よりも前記回転軸における曲げ振動の腹の位置に近位な部位に位置するように、該マス部材を該回転軸に外挿すると共に、前記二つの弾性支持部材を該回転軸に固定して、該ダイナミックダンパを該回転軸に取り付けることを特徴とする回転軸に対するダイナミックダンパの取付方法をも、その要旨とするものである。

すなわち、本発明に従う回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造にあっては、マス部材の軸方向の中心が、回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置せしめられているにも拘わらず、かかるマス部材の重心を、回転軸における曲げ振動の腹の位置に対して一致乃至は可及的に接近させた状態で、ダイナミックダンパが、回転軸に取り付けられる。それによって、マス部材の重心となる軸方向の中心が回転軸の曲げ振動の腹の位置に一致するように、ダイナミックダンパを回転軸に取り付けたときに得られる振動低減効果と同一乃至は近似する効果が、有利に得られるようになる。

従って、このような本発明に従う回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造によれば、ダイナミックダンパを、回転軸に対して、マス部材の軸方向の中心が回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置するように取り付けるのに、マス部材の質量を必要以上に増大させることなく、十分な振動低減効果が安定的に確保されるように取り付けることが出来る。そして、その結果、従来において、上記の如きダイナミックダンパの回転軸への取付時に、振動低減効果の向上を目的として、マス部材の質量を増大させるために惹起される数々の問題が、悉く、しかも有利に解消され得ることとなるのである。

また、本発明に従うダイナミックダンパ付き回転軸においては、マス部材の軸方向の中心が、回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置せしめられていても、マス部材の重心が、回転軸における曲げ振動の腹の位置に対して一致乃至は可及的に接近せしめられた状態で、ダイナミックダンパが、回転軸に取り付けられる。

従って、かくの如き本発明に従うダイナミックダンパ付き回転軸にあっても、上記せる本発明に従う回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造において奏される作用・効果と実施的に同一な作用・効果が、有利に享受され得ることとなる。

さらに、本発明に従う回転軸に対するダイナミックダンパの取付方法にあっては、ダイナミックダンパを、回転軸に対して、マス部材の軸方向の中心が回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置するように取り付ける際に、マス部材の重心を、回転軸における曲げ振動の腹の位置に対して一致乃至は可及的に接近させた状態で取り付けることが出来る。

従って、このような本発明手法にあっても、前記せる本発明に従う回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造において奏される作用・効果と実施的に同一な作用・効果が、有利に享受され得ることとなるのである。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。

先ず、図１には、本発明の取付構造に従って、ダイナミックダンパが取り付けられてなる回転軸の一実施形態としての自動車用のダイナミックダンパ付きドライブシャフトが、その正面形態において示されている。なお、この図１では、ダイナミックダンパ１２だけが、縦断面形態において示されている。

かかる図１から明らかなように、回転軸たるドライブシャフト１０は、全体として、中空乃至は中実の円形断面を有する長手ロッド形状を呈している。また、このドライブシャフト１０の軸方向両端部には、スプライン加工された大径の連結部１４が、それぞれ一体的に設けられており、更に、それら各連結部１４よりも軸方向中央部側に所定距離隔てた部位のそれぞれには、二つの大径のカバー係止部１６，１６が、係止溝１８を間に挟んで位置するように一体形成されている。

そして、かかるドライブシャフト１０にあっては、図示されてはいないものの、従来と同様に、両側連結部１４，１４のそれぞれに、ユニバーサルジョイントが組み付けられ、それらのユニバーサルジョイントを介して、一方の連結部１４が終減速歯車装置の出力軸に、他方の連結部１４が駆動軸に、それぞれ連結されるようになっている。また、各連結部１４を覆うように保護カバーが装着されて、保護カバーの一端側が、それぞれ、各カバー係止部１６，１６の係止溝１８に係止されるようになっている。

而して、このようなドライブシャフト１０の軸方向中間部に対して、ダイナミックダンパ１２が、取り付けられている。このダイナミックダンパ１２は、全体として、略円筒形状を有しており、ドライブシャフト１０に外挿されて、装着されることで、ドライブシャフト１０の曲げ振動を動的吸振作用（ダンパ作用）によって低減するようになっている。

より詳細には、図１及び図２に示されるように、ダイナミックダンパ１２は、マス部材２０と支持ゴム２２とを含んで構成されている。そこにおいて、マス部材２０は、大なる質量と単一の密度とを有する１種類の金属材料にて形成されており、全体として、ドライブシャフト１０の外径寸法よりも所定寸法だけ大きな内径寸法を有する厚肉の略円筒形状を呈している。

そして、ここでは、特に、このマス部材２０の内周面が、軸方向の一方（図２中、左方）から他方（図２中、右方）に向かって徐々に大径となるテーパ面形状とされている一方、外周面が、軸方向の一方から他方に向かって徐々に小径となる、内周面とは逆のテーパ面形状とされている。また、このマス部材２０の外周面を与える逆テーパ面のテーパ角度は、マス部材２０の内周面を与えるテーパ面のテーパ角度よりも、僅かに大きくされている。つまり、マス部材２０にあっては、軸方向一方の端縁の外径寸法が最大とされ且つ内径寸法が最小とされる一方、軸方向他方の端縁の外径寸法が最小とされ且つ内径寸法が最大とされて、かかる軸方向一方の端縁から軸方向他方の端縁に向かうに従って、徐々に薄肉化される、断面円形で肉厚が部分的に異なる筒形状を有しているのである。なお、以下からは、便宜上、マス部材２０の厚肉側たる軸方向一方側を左側乃至は左方と言い、その薄肉側たる軸方向他方側を右側乃至は右方と言うこととする。

また、かかるマス部材２０においては、厚肉とされた左端部側における内側及び外側の両側角部が、それぞれ角張った形態とされている一方、薄肉とされた右端部側における内側角部が、Ｒ面取りされてなる如き丸みを帯びた凸状湾曲面形態とされ、更に、その外側角部は、Ｃ面取りされてなる如き傾斜面形態とされている。

かくして、本実施形態では、単一の密度を有するマス部材２０の全体形状が、軸方向の中心：Ｏを含む仮想平面：αに関して非対称な異形形状とされて、かかるマス部材２０のうち、軸方向中心：Ｏを含む仮想平面：αよりも左側半分の部分からなる左側部位２４の体積が、それよりも右側半分の部分からなる右側部位２６の体積よりも大きくされることで、マス部材２０の左側部位２４の質量が、それの右側部位２６の質量よりも大なる大きさとされている。そして、それによって、マス部材２０の重心：Ｇが、軸方向の中心：Ｏよりも、軸方向において、図２にＭ₁ にて示される寸法だけ左側に偏寄した位置、つまり左側部位２４側に設定されている。なお、この重心：Ｇの中心：Ｏから左側への偏寄量：Ｍ₁ は、マス部材２０の左側部位２４と右側部位２６との体積（質量）の差によって、適宜に変更、調節され得る。

また、支持ゴム２２は、何れも、適当な単一の材質のゴム弾性体にて形成されており、全体として、円筒形状を呈している。そして、かかる支持ゴム２２においては、軸方向中央部分が、マス部材２０の内外周面及び軸方向両端面からなる全面を覆う薄肉の被覆ゴム部２８とされている。つまり、ここでは、被覆ゴム部２８が、ドライブシャフト１０の外径寸法よりも所定寸法だけ大きな内径寸法を有する略円筒形状を有している。そして、この被覆ゴム部２８の内部に、マス部材２０の全体が埋設されているのである。なお、マス部材２０は、被覆ゴム部２８に対して加硫接着されている。

また、支持ゴム２２の軸方向両側の端部部分は、被覆ゴム部２８にて覆われたマス部材２０をドライブシャフト１０に固定するための固定ゴム部３０とされている。それら各固定ゴム部３０は、被覆ゴム部２８の内径寸法よりも所定寸法小さく、しかもドライブシャフト１０の外径寸法よりも所定寸法だけ更に小さな内径寸法を有する略厚肉の円筒形状を呈している。それによって、かかる固定ゴム部３０の内周面が、後述する如く、ダイナミックダンパ１２をドライブシャフト１０に外挿したときに、ドライブシャフト１０の外周面に圧接される圧接面３２とされている。また、この固定ゴム部３０の内周面からなる圧接面３２の内径寸法が、被覆ゴム部２８の内径寸法よりも小さくされていることで、かかる圧接面３２と被覆ゴム部２８の内周面とが、圧接面３２を内側に位置させるように段付けされている。

さらに、そのような固定ゴム部３０のうち、支持ゴム２２の右側端部分を構成して、被覆ゴム部２８よりも右側に離間するように配置された右側固定ゴム部３０ａは、支持ゴム２２の左側端部分を構成して、被覆ゴム部２８よりも左側に離間するように配置された左側固定ゴム部３０ｂよりも、所定寸法だけ長い軸方向長さを有している。また、右側固定ゴム部３０ａの外周面には、後述する締付ベルトが嵌入されて、巻き付けられるベルト溝３４が、浅底の矩形凹溝形態をもって形成されている。

そして、かかる支持ゴム２２においては、被覆ゴム部２８の右側端部と右側固定ゴム部３０ａとの間と、被覆ゴム部２８の左側端部と左側固定ゴム部３０ｂとの間に、右側連結ゴム部３６ａと左側連結ゴム部３６ｂとが、それぞれ配置されて、それら二つの連結ゴム部３６ａ，３６ｂにて、被覆ゴム部２８の左右の両側端部と各固定ゴム部３０とが、相互に連結されている。

すなわち、右側連結ゴム部３６ａは、被覆ゴム部２８における右側端部の内側角部から、右側固定ゴム部３０ａの左側端部に向かって径方向内方に傾斜して延び出す厚肉のテーパ筒形状を有し、軸方向両側端部において、被覆ゴム部２８の右側端部の内側角部と右側固定ゴム部３０ａの左側端部とに対して、それぞれ一体化されている。一方、左側連結ゴム部３６ｂは、被覆ゴム部２８における左側端部の内側角部から、左側固定ゴム部３０ｂの右側端部に向かって径方向内方に傾斜して延び出す厚肉のテーパ筒形状を有し、軸方向両側端部において、被覆ゴム部２８の左側端部の内側角部と左側固定ゴム部３０ｂの右側端部とに対して、それぞれ一体化されている。

また、ここでは、上記の如く、右側連結ゴム部３６ａと左側連結ゴム部３６ｂとが単一の材質にて構成されているだけでなく、右側連結ゴム部３６ａの厚さ：Ｔａと左側連結ゴム部３６ｂの厚さ：Ｔｂが互いに同一の大きさとされると共に、右側連結ゴム部３６ａの長さ：Ｌａと左側連結ゴム部３６ｂの長さ：Ｌｂも互いに同一の大きさとされている。これにより、ダイナミックダンパ１２のばね成分たる右側連結ゴム部３０ａの径方向（軸直角方向）のばね定数（剪断ばね定数）：Ｋａと左側連結ゴム部３６ｂの径方向（軸直角方向）のばね定数（剪断ばね定数）：Ｋｂとが、互いに同一の大きさとされている。

そして、かくの如き構造とされたダイナミックダンパ１２が、図１及び図３に示されるように、ドライブシャフト１０の軸方向中間部に外挿されて、取り付けられているのであるが、ここでは、前述せる如く、支持ゴム２２の右側及び左側固定ゴム部３０ａ，３０ｂの内径寸法が、ドライブシャフト１０の外径寸法より小さくされている。そのため、ダイナミックダンパ１２のドライブシャフト１０への取付下において、ドライブシャフト１０が、ダイナミックダンパ１２の支持ゴム２２の内孔内に圧入された状態となって、支持ゴム２２の各固定ゴム部３０の内周面からなる圧接面３２が、ドライブシャフト１０の外周面に圧接されている。そして、そのような状態において、所定の締付ベルト３８が、右側固定ゴム部３０ａのベルト溝３４内に嵌入し、かかる右側固定ゴム部３０ａに巻き付けられて、締め付けられている。これによって、ダイナミックダンパ１２が、ドライブシャフト１０に対して位置固定に強固に取り付けられており、以て、ダイナミックダンパ付ドライブシャフトが形成されているのである。

また、本実施形態においては、支持ゴム２２の被覆ゴム部２８の内径寸法が、ドライブシャフト１０の外径寸法より大きくされている。そのため、ダイナミックダンパ１２のドライブシャフト１０への取付状態下で、被覆ゴム部２８の内周面とドライブシャフト１０の外周面との間に、環状の空隙４０が形成されており、それによって、被覆ゴム部２８にて覆われたマス部材２０が、ドライブシャフト１０に対して、その径方向において相対変位可能とされている。

そうして、ダイナミックダンパ付ドライブシャフトが自動車に装着された状態で、ドライブシャフト１０に曲げ振動（径方向での振動）が生じた際に、マス部材２０が径方向に振動変位せしめられ、それに伴って、右側及び左側の二つの連結ゴム部３６ａ，３６ｂが、それぞれ、主に剪断変形せしめられるようになっている。つまり、ここでは、マス部材２０が、支持ゴム２２の各連結ゴム部３６と各固定ゴム部３０とにて、ドライブシャフト１０に対して相対変位可能に弾性支持されている。そして、それによって、ドライブシャフト１０の曲げ振動に対して、防振乃至は制振効果が発揮され得るように構成されているのである。これらのことから明らかなように、本実施形態では、支持ゴム２２の右側連結ゴム部３６ａ及び右側固定ゴム部３０ａと左側連結ゴム部３６ｂ及び左側固定ゴム部３０ｂとにて、二つの弾性支持部材が構成されている。

ところで、本実施形態においては、図３に示される如く、ダイナミックダンパ付きドライブシャフトの自動車への装着状態下で、ドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓの直上に障害物４２（図３に二点鎖線で示す）が配置されるようになるため、ダイナミックダンパ１２が、ドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓから軸方向に離間した位置に取り付けられている。即ち、ダイナミックダンパ１２が、障害物４２に接触しないように、マス部材２０の軸方向中心：Ｏを、ドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓから右側に所定の距離：Ｄ₁ だけ離間位置させた状態で、ドライブシャフト１０に取り付けられている。そして、そこでは、特に、マス部材２０における重心：Ｇが設定された左側部位２４が、右側部位２６よりも、ドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓに近位な部位に外挿配置されている。

かくして、本実施形態では、例えば、軸方向中心：Ｏと重心：Ｇとが一致する構造のマス部材を有するダイナミックダンパが、マス部材の軸方向中心：Ｏをドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓから右側に所定の距離：Ｄ₁ だけ離間位置させた状態で、ドライブシャフト１０に取り付けられる場合に比して、マス部材２０の重心：Ｇが、軸方向中心：Ｏから左側への重心：Ｇの偏寄量：Ｍ₁ に相当する寸法だけ、ドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓに近接位置せしめられている。そして、それによって、マス部材２０の重心：Ｇがドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓに一致するように、ダイナミックダンパ１２をドライブシャフト１０に取り付けたときと近似する振動低減効果が、有利に得られるようになる。

従って、このような本実施形態によれば、ダイナミックダンパ１２が、ドライブシャフト１０に対して、マス部材２０の軸方向中心：Ｏをドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓから右側に離間して位置させた状態で取り付けられているにも拘わらず、マス部材１２の質量を必要以上に増大させることなく、十分な振動低減効果が、安定的に確保され得る。そして、その結果、マス部材１２の質量の増加によって惹起される、ダイナミックダンパ１２やダイナミックダンパ付きドライブシャフトの重量増大の問題や、マス部材１２の大型化に伴う製造コストの高騰の問題、更にはダイナミックダンパ付きドライブシャフトの自動車への装着時におけるダイナミックダンパ１２の配置スペースの問題等、数々の問題が、一挙に且つ極めて効果的に解消され得ることとなるのである。

また、かかる本実施形態においては、マス部材２０が、単一の密度を有する金属材料にて形成されて、左側部位２４が右側部位２６よりも体積が大なる形状とされることにより、左側部位２４の質量が右側部位２６の質量よりも大きくされ、以て、マス部材２０の重心：Ｇが、左側部位２４側に設定されているところから、重心：Ｇの位置が、比較的に簡略で且つ安価な構造において、任意の位置に設定され得る。

さらに、本実施形態では、上記の如く、右側連結ゴム部３６ａの径方向のばね定数：Ｋａと左側連結ゴム部３６ｂの径方向のばね定数：Ｋｂとが、互いに同一の大きさとされているところから、マス部材２０の左側部位２４と右側部位２６のそれぞれの質量が互いに異なる大きさとされているにも拘わらず、支持ゴム２２、ひいてはダイナミックダンパ１２全体の構造が複雑化するようなことが、有利に回避され得る。

次に、図４及び図５には、図１乃至図３に示される実施形態とはダイナミックダンパの構造が異なる別の実施形態が示されている。なお、かかる図４及び図５に示される実施形態に関しては、前記実施形態と同様な構造とされた部材及び部位について、図１乃至図３と同一の符号を図４及び図５において付すことにより、それらの詳細な説明は省略した。

本実施形態では、ダイナミックダンパ４４のマス部材４６が、前記実施形態におけるダイナミックダンパ１２のマス部材２０と同様な基本構造を有しているものの、マス部材４６の左側部位４８の質量と右側部位５０の質量との差が、前記実施形態におけるマス部材２０の左側部位２４の質量と右側部位２６の質量との差よりも十分に大きくされている。

即ち、単一の密度を有するマス部材４６の内周面が、軸方向の一方（図５中、左方で、以下左側と言う）から他方（図５中、右方で、以下右側と言う）に向かって徐々に大径となるテーパ面形状とされている一方、外周面が、内周面とは逆のテーパ面形状とされている。そして、かかる外周面を与える逆テーパ面のテーパ角度と、内周面を与えるテーパ面のテーパ角度との差が、前記実施形態におけるマス部材２０の内外周面を与える各テーパ面のテーパ角度の差よりも十分に大きくされている。これによって、マス部材４６が、左側の端縁から右側の端縁に向かうに従って肉厚が徐々に減少する断面円形の筒形状とされていると共に、左側の端縁から右側の端縁に向かうに従って減少するマス部材４６の肉厚の減少量が、前記実施形態におけるマス部材２０のそれに比して、更に一層大きくされている。そうして、マス部材４６のうち、軸方向中心：Ｏを含む仮想平面：αよりも左側半分の部分からなる左側部位４８の質量が、それよりも右側半分の部分からなる右側部位５０の質量よりも十分に大きくされている。

そして、それによって、マス部材４６の重心：Ｇが、軸方向の中心：Ｏよりも、軸方向において、図５にＷ₂ にて示される寸法だけ左側に偏寄した位置、つまり左側部位４８側に設定されている。なお、この重心：Ｇの中心：Ｏから左側への偏寄量：Ｍ₂ は、前記実施形態のマス部材２０における重心：Ｇの中心：Ｏから左側への偏寄量：Ｍ₁ よりも、所定寸法大きくされている。

また、そのようなマス部材４６を有するダイナミックダンパ４４が、前記実施形態と同様にして、ドライブシャフト１０に取り付けられることで、支持ゴム２２の左側連結ゴム部５２ｂと左側固定ゴム部３０ｂにて支持されるマス部材４６の支持質量：Ｗｂが、右側連結ゴム部５２ａと左側固定ゴム部３０ａにて支持されるマス部材４６の支持質量：Ｗａよりも、十分に大きくなるように構成されている。

さらに、ここでは、マス部材４６を支持する右側連結ゴム部５２ａと左側連結ゴム部５２ｂとが単一の材質にて構成されて、右側連結ゴム部５２ａの長さ：Ｌａと左側連結ゴム部５２ｂの長さ：Ｌｂも互いに同一の大きさとされているものの、左側連結ゴム部５２ｂの厚さ：Ｔｂが、右側連結ゴム部５２ａの厚さ：Ｔａよりも所定寸法大きくされている。これによって、ダイナミックダンパ４４のばね成分たる左側連結ゴム部５２ｂの径方向（軸直角方向）のばね定数（剪断ばね定数）：Ｋｂが、右側連結ゴム部５２ａの径方向（軸直角方向）のばね定数（剪断ばね定数）：Ｋａよりも大きくされている。つまり、マス部材４６の支持重量：Ｗｂが大きく、それ故に、入力振動周波数の低い左側連結ゴム５２ｂの径方向のばね定数：Ｋｂが、マス部材４６の支持重量：Ｗａが小さく、それ故に、入力振動周波数の高い右側連結ゴム５２ａの径方向のばね定数：Ｋａよりも大きくされているのである。

そして、特に、本実施形態においては、左側連結ゴム部５２ｂのばね定数：Ｋｂと左側連結ゴム部５２ｂ及び左側固定ゴム部３０ｂにて支持されるマス部材４６の支持質量：Ｗｂとの比率：Ｋｂ／Ｗｂと、右側連結ゴム部５２ａのばね定数：Ｋａと左側連結ゴム部５２ａ及び左側固定ゴム部３０ａにて支持されるマス部材４６の支持質量：Ｗａとの比率：Ｋａ／Ｗａとが互いに同一の値となるように、左側連結ゴム部５２ｂのばね定数：Ｋｂと右側連結ゴム部５２ａのばね定数：Ｋａとが設定されている。かくして、ダイナミックダンパ４４が、唯一つの固有振動数を有するように構成されている。また、ここでは、ダイナミックダンパ４４が、高周波微振幅の振動に対する低減効果が得られるようにチューニングされている。

而して、かかるダイナミックダンパ４４にあっても、ダイナミックダンパ付きドライブシャフトの自動車への装着状態下で、障害物４２に接触しないように、マス部材４６の軸方向中心：Ｏを、ドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓから右側に所定の距離：Ｄ₂ だけ離間位置させた状態で、ドライブシャフト１０に取り付けられている。そして、特に、そこにおいても、マス部材４６における重心：Ｇが設定された左側部位４８が、右側部位５０よりも、ドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓに近位な部位に外挿配置されている。また、このマス部材４６の軸方向中心：Ｏとドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓとの離間距離：Ｄ₂ は、前記実施形態におけるマス部材２０の軸方向中心：Ｏとドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓとの離間距離：Ｄ₁ よりも所定寸法大なる大きさとなっている。

このように、本実施形態においては、例えば、軸方向中心：Ｏと重心：Ｇとが一致する構造のマス部材を有するダイナミックダンパが、マス部材の軸方向中心：Ｏをドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓから右側に所定の距離：Ｄ₂ だけ離間位置させた状態で、ドライブシャフト１０に取り付けられる場合に比して、マス部材４６の重心：Ｇが、軸方向中心：Ｏから左側への重心：Ｇの偏寄量：Ｍ₂ に相当する寸法だけ、ドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓに近接位置せしめられている。そして、それによって、マス部材４６の重心：Ｇがドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓに一致するように、ダイナミックダンパ４４をドライブシャフト１０に取り付けたときと近似する振動低減効果が、有利に得られるようになる。

従って、このような本実施形態にあっても、前記第一の実施形態において奏される優れた作用・効果と実質的に同様な作用・効果が、有効に享受され得る。

そして、かかる本実施形態では、特に、ダイナミックダンパ４４のばね成分たる左側連結ゴム部５２ｂの径方向のばね定数：Ｋｂが、右側連結ゴム部５２ａの径方向のばね定数：Ｋａよりも大きくされている。それ故、ダイナミックダンパ４４のドライブシャフト１０への取付状態下で、左側連結ゴム部５２ｂにおけるマス部材４６の支持質量：Ｗｂが、右側連結ゴム部５２ａにおける支持質量：Ｗａよりも十分に大きくなっているにも拘わらず、ドライブシャフト１０に曲げ振動が生じた際に、質量が大なる左側部位４８の左側端部での振動変位量が、質量が小なる右側部位５０の右側端部での振動変位量よりも大きくなる、所謂首振り現象が生ずるようなことが有利に防止され、それによって、所期の振動低減効果が、十分に安定して確保され得るのである。

しかも、本実施形態においては、ダイナミックダンパ４４が、唯一つの固有振動数を有するように構成されているところから、例えばダイナミックダンパ４４が複数の固有振動数を有することで、ダイナミックダンパ４４によるダンパ効果が低下するようなことが、未然に防止され、これによっても、優れた振動低減効果が得られることとなる。

なお、ここにおいて、前記せる二つの実施形態から明らかなように、本発明では、マス部材２０，４６の軸方向中心：Ｏとドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓとの離間距離：Ｄが小さい場合とそれが大きい場合とを比較したときに、前者の場合においては、望ましくは、マス部材２０，４６の重心：Ｇの軸方向中心：Ｏから軸方向一方側（前記二つの実施形態では左側）への偏寄量：Ｍが小さくされ、且つ支持ゴム２２の二つの連結ゴム部３６ａ，５２ａ，３６ｂ，５２ｂにおけるそれぞれの径方向のばね定数：Ｋａ，Ｋｂが、互いに同一の大きさとされる。一方、後者の場合には、好ましくは、マス部材２０，４６の重心：Ｇの軸方向中心：Ｏから軸方向一方側（前記二つの実施形態では左側）への偏寄量：Ｍが大きくされ、且つ支持ゴム２２の二つの連結ゴム部３６ａ，５２ａ，３６ｂ，５２ｂのうち、マス部材２０，４６の重心：Ｇが設定される側の端部（前記二つの実施形態では左側端部）に固着される連結ゴム部３６ｂ，５２ｂの径方向のばね定数：Ｋｂが、その反対側の端部（前記二つの実施形態では右側端部）に固着される連結ゴム部３６ａ，５２ａの径方向のばね定数：Ｋａよりも大きくされることとなる。

以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。

例えば、前記二つの実施形態では、ダイナミックダンパ１２，４４が、ドライブシャフト１０に対して、マス部材２０，４６の軸方向中心：Ｏをドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓから右側に所定の距離だけ離間させた位置において、マス部材２０，４６の重心：Ｇが設定された左側部位２４，４８が、右側部位２６，５０よりもドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓに近位となるように、つまり、左側部位２４，４８が右側部位２６，５０よりも左側に位置するように取り付けられていた。しかしながら、ダイナミックダンパ１２，４４を、ドライブシャフト１０に対して、マス部材２０，４６の軸方向中心：Ｏがドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓから左側に所定の距離だけ離間した位置に取り付ける場合にあっても、マス部材２０，４６の重心：Ｇが設定された左側部位２４，４８が、右側部位２６，５０よりもドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓに近位となるように、つまり左側部位２４，４８が右側部位２６，５０よりも右側に位置するように取り付けられることとなる。

また、前記第一の実施形態では、マス部材２０の軸方向中心：Ｏとドライブシャフト１０の腹の位置：Ｓとの離間距離：Ｄ₁ が小さいところから、支持ゴム２２の二つの連結ゴム部３６ａ，３６ｂにおけるそれぞれの径方向のばね定数：Ｋａ，Ｋｂが互いに同一の大きさとされていたが、かくの如き離間距離：Ｄ₁ が小さい場合にあっても、マス部材２０の重心：Ｇが設定される側の端部（前記第一の実施形態では左側端部）に固着される連結ゴム部３６ｂの径方向のばね定数：Ｋｂを、その反対側の端部（前記第一の実施形態では右側端部）に固着される連結ゴム部３６ａの径方向のばね定数：Ｋａよりも大きな値に設定することも出来る。それによって、マス部材２０の左側部位２４と右側部位２６との質量の違いに起因する左右両側端部間でのアンバランスな振動変位の発生が、効果的に防止され得る。

さらに、マス部材２０，４６の重心：Ｇの位置を、軸方向の中心：Ｏよりも軸方向一方の端部側に偏寄した位置に設定するための構造は、例示されたものに何等限定されるものではない。

例えば、マス部材２０，４６の左側部位２４，４８と右側部位２６，５０とを、互いに密度の異なる材料にて形成することで、それら左側部位２４，４８と右側部位２６，５０のうちの密度の大きな材料にて形成された部位側に重心：Ｇの位置を偏寄して設定することも出来る。このような構造によれば、マス部材２０，４６の全体の形状を、軸方向中心：Ｏを含む平面：αに関して対称な形状とすることが可能となる。それによって、例えば、左側部位２４，４８と右側部位２６，５０のうちの何れか一方を他方より大なる体積を有するように構成して、重心：Ｇの位置を大なる体積を有する部位側に設定する場合とは異なって、マス部材２０，４６、ひいてはダイナミックダンパ１２，４４の取付スペースが、比較的に小さくて済むといった利点が得られることとなる。

なお、マス部材２０，４６の左側部位２４，４８と右側部位２６，５０とを、単一の密度を有する材料にて形成した上で、それらの部位２４，４８，２６，５０の体積を異ならせることで、重心：Ｇの位置を偏寄して設定する構造を採用する場合にあっても、それらマス部材２０，４６の左側部位２４，４８と右側部位２６，５０のそれぞれの形状やマス部材２０，４６の全体形状は、例示の形状に、特に限定されるものではいことは、言うまでもないところである。

更にまた、ダイナミックダンパ１２の支持ゴム２２をドライブシャフト１０の所定位置に固定する構造も、例示の締付ベルトを利用した構造に、何等限定されるものではなく、公知の各種の固定構造が、適宜に採用され得る。

また、本発明は、回転軸（ドライブシャフト１０）において生ぜしめられる曲げ振動が、一次の振動モードであっても、或いは複数次の振動モードであっても、何れも有利に適用可能である。そして、かかる曲げ振動が複数次の振動モードである場合にあっても、軸方向の中心よりも軸方向一方の端部側に偏寄した位置に重心が設定されたダイナミックダンパの一つが、重心位置が設定された軸方向一方の端部側部分を、例えば、回転軸に複数存在する腹の位置の何れか一つの位置に近位な部位に外挿した状態で、回転軸に取り付けられることとなる。

加えて、前記実施形態では、本発明を、ダイナミックダンパの自動車用ドライブシャフトに取り付けるための構造と、自動車用ダイナミックダンパ付きドライブシャフトに適用したものの具体例を示したが、本発明は、自動車に装着されるドライブシャフト以外の回転軸、或いは自動車以外の機械装置に装着される回転軸にダイナミックダンパを取り付ける構造、更にはそのような取付構造を有するダイナミックダンパ付き回転軸の何れに対しても、有利に適用されるものであることは、勿論である。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。

本発明に従う構造を有するダイナミックダンパ付き回転軸の一実施形態を示す正面説明図である。図１に示された回転軸に取り付けられるダイナミックダンパの縦断面説明図図である。図１の部分拡大説明図である。本発明に従う構造を有するダイナミックダンパ付き回転軸の別の実施形態を示す図１に対応する図である。図４の部分拡大説明図である。

符号の説明

１０ドライブシャフト１２，４４ダイナミックダンパ
２０，４６マス部材２２支持ゴム
２４，４８左側部位２６，５０右側部位
３６，５２連結ゴム部

Claims

曲げ振動が生ぜしめられる回転軸に外挿可能な筒状のマス部材と、該マス部材の軸方向両端部側に、軸方向において互いに所定距離を隔てて固着されて、該マス部材の該回転軸への外挿状態下で、該マス部材を該回転軸に対して相対変位可能に弾性支持する二つの弾性支持部材とを含んで構成されたダイナミックダンパを、該マス部材の軸方向の中心が該回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置するように取り付けるための構造であって、
前記マス部材を、軸方向の中心よりも軸方向一方の端部側に偏寄した位置に重心が設定された構造として、前記ダイナミックダンパを構成すると共に、該マス部材の重心位置が設定された軸方向一方の端部側部分を、軸方向他方の端部側部分よりも、前記回転軸における曲げ振動の腹の位置に近位な部位に外挿した状態で、前記二つの弾性支持部材を該回転軸に固定することにより、該ダイナミックダンパを該回転軸に取り付けるようにしたことを特徴とする回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造。
前記二つの弾性支持部材のうち、前記マス部材の重心位置が設定された軸方向一方の端部側に固着される前記第一の弾性支持部材のばね定数が、該マス部材の軸方向他方の端部側に固着される第二の弾性支持部材のばね定数よりも大きくされている請求項１に記載の回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造。
前記第一の弾性支持部材のばね定数と該第一の弾性支持部材が支持する支持質量との比率が、前記第二の弾性支持部材のばね定数と該第二の弾性支持部材が支持する支持質量との比率と同一の値とされている請求項２に記載の回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造。
前記マス部材が、単一の密度を有する材料にて形成されると共に、前記軸方向一方の端部側部分が前記軸方向他方の端部側部分よりも体積が大きくされることにより、該マス部材の重心が、軸方向の中心よりも軸方向一方の端部側に偏寄した位置に設定されている請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造。
曲げ振動が生ぜしめられる回転軸に外挿可能な筒状のマス部材と、該マス部材の軸方向両端部側に、軸方向において互いに所定距離を隔てて固着されて、該マス部材の該回転軸への外挿状態下で、該マス部材を該回転軸に対して相対変位可能に弾性支持する二つの弾性支持部材とを含んで構成されたダイナミックダンパが、該マス部材の軸方向の中心を該回転軸における曲げ振動の腹の位置から軸方向に離間して位置させた状態で取り付けられてなるダイナミックダンパ付き回転軸であって、
前記ダイナミックダンパが、軸方向の中心よりも軸方向一方の端部側に偏寄した位置に重心が設定されてなる前記マス部材を有して構成されて、かかるダイナミックダンパの該マス部材の重心位置が設定された軸方向一方の端部側部分が、軸方向他方の端部側部分よりも前記回転軸における曲げ振動の腹の位置に近位な部位に位置するように、該マス部材が該回転軸に外挿された状態で、前記二つの弾性支持部材が該回転軸に固定されることにより、該ダイナミックダンパが該回転軸に取り付けられていることを特徴とするダイナミックダンパ付き回転軸。