JP2009063063A - ダイナミックダンパの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】プロペラシャフトへの装着が簡単で、かつプロペラシャフトに安定して取り付けることができるダイナミックダンパの取付構造を提供する。
【解決手段】円筒状のアウタパイプ２と、アウタパイプ２の軸心に配置されたインナウエイト３と、両者を弾性的に連結するマウントラバー４とを備え、プロペラシャフト１０の中空部内に挿入される。アウタパイプ２の軸方向両端部に縮径部２ｄを形成し、縮径部とプロペラシャフトの中空部内壁との間の環状隙間に、複数のばね片５ｂ，５ｄを内外周部に持つ円環状のプッシュワッシャ５を圧入する。ばね片５ｂ，５ｄが、縮径部の外周面とプロペラシャフトの中空部内壁とにそれぞれ圧入方向と逆方向に撓められた状態で圧接し、アウタパイプ２は安定して固定される。
【選択図】 図１

Description

本発明はプロペラシャフトの中空部内に装着され、プロペラシャフトの回転に伴う共振現象を抑制するダイナミックダンパの取付構造に関するものである。

従来、変速機から出力された動力を駆動輪に伝達するため、中空状のプロペラシャフトが用いられるが、プロペラシャフトにエンジン振動が伝わって、プロペラシャフトと共振し、こもり音と呼ばれる騒音や振動を引き起こす。このような共振対策として、図７に示すようにプロペラシャフト２０の中空部内にダイナミックダンパ３０を装着した例が種々提案されている。

特許文献１に記載されたダイナミックダンパ３０は、図８に示すように、円筒状のアウタパイプ（外筒部材）３１と、アウタパイプ３１の軸心に配置されたインナウエイト（重り）３２と、アウタパイプ３１とインナウエイト３２との間を弾性的に連結するマウントラバー（制振部材）３３とを備えており、アウタパイプ３１をプロペラシャフト２０の内部に圧入している。アウタパイプ３１の外径はプロペラシャフトの中空部内に圧入した状態で半径方向のガタや軸方向ずれが発生しないような寸法設定とされている。しかし、アウタパイプ３１の外径およびプロペラシャフト２０の内径にはバラツキがあるので、アウタパイプ３１をプロペラシャフト２０の中空部に安定して圧入固定することが困難である。また、通常のプロペラシャフトは、その厚みが１．６ｍｍ程度と薄いため、アウタパイプ３１をプロペラシャフトの中空部内に無理に圧入すると、プロペラシャフトの歪みが大きくなり、機械的強度が低下するという問題がある。

このような欠点を補うものとして、図９に示すように、プロペラシャフト２０の中空部内にマウントラバー４０を直接接着するものがある。４１はインナウエイトである。この場合には、プロペラシャフト２０に歪みが発生する恐れはないが、プロペラシャフト２０が長くなると、中空部の奥に入った箇所にラバー４０を接着することが困難になり、作業性が悪化し、コスト高になるという問題がある。

図１０に示すように、アウタパイプ５０の外径をプロペラシャフトの内径より所定量大きく設定するとともに、アウタパイプ５０に軸方向のスリット５１を形成し、アウタパイプ５０の半径方向の弾性によってプロペラシャフトに装着するダイナミックダンパがある（特許文献２）。なお、５２はインナウエイト、５３はマウントラバーである。この場合には、スリット５１によってアウタパイプ５０のプロペラシャフトへの圧接力が低下するので、走行中ダイナミックダンパに半径方向のガタや軸方向のずれが発生する可能性がある。

図１１は、アウタパイプ６０に半径方向外側へ膨出する複数の膨出部６１を周方向に間隔をあけて形成し、これら膨出部６１をプロペラシャフトの中空部内壁に圧接させる構造のダイナミックダンパである（特許文献３）。なお、６２はインナウエイト、６３はマウントラバーである。この場合には、プロペラシャフトの内径のバラツキを吸収して圧入できるので、図８に記載のダイナミックダンパに比べると、圧入固定の安定性が増すが、膨出部の外径寸法の精度を出す必要があり、加工コストが高くつく可能性がある。

図１２は、アウタパイプ７０の両端部に拡径部７１，７２を形成し、その拡径部７１，７２に切り込み７１ａ，７２ａを入れることにより、半径方向の弾性を付与した構造のダイナミックダンパである（特許文献４）。なお、７３はインナウエイト、７４はマウントラバーである。この場合には、アウタパイプ７０自身のばね弾性を利用してプロペラシャフトに圧入するものであるが、アウタパイプ７０には強度上ある程度の厚みが必要であるため、切り込みを入れただけで十分な弾性が付与できるとは限らない。逆に、切り込み７１ａ，７２ａを多くすると、アウタパイプ７０の強度が低下し、プロペラシャフトへの圧接力が低くなるので、走行中にダイナミックダンパが軸方向にずれる可能性がある。

図１３は、アウタパイプ８０に軸方向のスリット８１を形成し、アウタパイプ８０の両端部の内側にスナップリング８２を装着することによりアウタパイプ８０の両端部を拡径させ、プロペラシャフトの中空部内壁に圧接させる構造のダイナミックダンパである（特許文献５）。なお、８３はインナウエイト、８４はマウントラバーである。しかし、この構造では、スナップリング８２によってアウタパイプ８０の両端部を拡径させる必要があるため、強力なスナップリング８２を必要とし、アウタパイプ８０への装着が極めて困難である。一方、アウタパイプ８０を薄肉にしてその機械的強度を低くする方法もあるが、この場合には走行中にダイナミックダンパが軸方向にずれる可能性がある。
実開平４−２７２３８号公報 実開平４−１２２８４３号公報 特開平８−２９０７２２号公報 特開平８−８６３３１号公報 特開平８−８６３３０号公報

そこで、本発明の目的は、プロペラシャフトへの装着が簡単で、かつプロペラシャフトに対して安定して取り付けることができるダイナミックダンパの取付構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の第１の実施形態は、円筒状のアウタパイプと、前記アウタパイプの軸心に配置されたインナウエイトと、前記アウタパイプと前記インナウエイトとの間を弾性的に連結するマウントラバーとを備え、プロペラシャフトの中空部内に装着されるダイナミックダンパにおいて、前記アウタパイプの軸方向両端部に、前記プロペラシャフトの中空部内径より小さい外径を持ち、所定の軸方向長さを持つ縮径部が形成され、前記縮径部と前記プロペラシャフトの中空部内壁との間の環状隙間に、内径が縮径部外径より小さく外径がプロペラシャフトの中空部内径より大きい複数のばね片を内外周部に持つ円環状のプッシュワッシャが圧入され、前記ばね片が、前記縮径部の外周面とプロペラシャフトの中空部内壁とにそれぞれ圧入方向と逆方向に撓められた状態で圧接していることを特徴とするダイナミックダンパの取付構造を提供する。

本発明の第２の実施形態は、円筒状のアウタパイプと、前記アウタパイプの軸心に配置されたインナウエイトと、前記アウタパイプと前記インナウエイトとの間を弾性的に連結するマウントラバーとを備え、プロペラシャフトの中空部内に装着されるダイナミックダンパにおいて、前記アウタパイプの軸方向両端部に、先端部に向かって漸次外径が小さくなるテーパ部が形成され、前記テーパ部と前記プロペラシャフトの中空部内壁との間の環状隙間に、外径がプロペラシャフトの中空部内径より大きい複数のばね片を外周部に持つ円環状のプッシュワッシャが圧入され、前記ばね片がプロペラシャフトの中空部内壁に圧入方向と逆方向に撓められた状態で圧接するとともに、前記プッシュワッシャの内周部が前記テーパ部に圧接していることを特徴とするダイナミックダンパの取付構造を提供する。

本発明の第１実施形態によれば、アウタパイプの軸方向両端部に所定の軸方向長さを持つ縮径部を形成し、この縮径部とプロペラシャフトの中空部内壁との間の環状隙間に円環状のプッシュワッシャを圧入する。プッシュワッシャの内外周部にはそれぞれ複数のばね片が形成されており、これらばね片の外径はプロペラシャフトの中空部内径より大きくかつ内径は縮径部外径より小さい。そのため、プッシュワッシャを縮径部とプロペラシャフトの中空部との隙間に圧入すると、ばね片は縮径部の外周面とプロペラシャフトの中空部内壁とにそれぞれ圧入方向と逆方向に撓められた状態で圧接する。本発明は、アウタパイプをプロペラシャフトに圧入固定するのではなく、プッシュワッシャの弾性を利用しているので、プッシュワッシャに過大歪みを発生させず、プロペラシャフトの内径が多少ばらついても、プッシュワッシャのばね力でアウタパイプをプロペラシャフトに安定に固定することができる。プッシュワッシャを圧入することで、ばね片は圧入方向と逆方向に撓むので、アウタパイプに軸方向荷重が作用したときばね片がプロペラシャフトとアウタパイプとに食い込む形となり、アウタパイプの軸方向ずれを確実に防止できる。しかも、プッシュワッシャのばね力は縮径部とプロペラシャフトの中空部内壁との間の環状隙間において半径方向に作用するので、アウタパイプの半径方向ガタが解消される。

本発明の第２の実施形態によれば、アウタパイプの軸方向両端部にテーパ部を形成し、このテーパ部とプロペラシャフトの中空部内壁との間の環状隙間に円環状のプッシュワッシャを圧入する。プッシュワッシャの外周部には複数のばね片が設けられ、これらばね片の外径はプロペラシャフトの中空部内径より大きい。そのため、ばね片がプロペラシャフトの中空部内壁に圧入方向と逆方向に撓められた状態で圧接し、プッシュワッシャの内周部がアウタパイプのテーパ部に圧接する。その結果、アウタパイプの軸方向ずれを防止できるとともに、アウタパイプの半径方向のガタも解消される。

以上のように、本発明の第１実施形態にかかるダイナミックダンパによれば、アウタパイプの軸方向両端部に形成した縮径部とプロペラシャフトの中空部内壁との間の環状隙間に円環状のプッシュワッシャを圧入し、プッシュワッシャのばね片の弾性によってアウタパイプをプロペラシャフトに固定するようにしたので、簡単にダイナミックダンパをプロペラシャフトに取り付けることができるとともに、アウタパイプのプロペラシャフトからの抜けを防止することができる。

また、本発明の第２実施形態にかかるダイナミックダンパによれば、プッシュワッシャのばね片をプロペラシャフトの中空部内壁に圧接させるとともに、プッシュワッシャの内周部をアウタパイプのテーパ部に圧接させるようにしたので、ダイナミックダンパの取付作業が容易になるとともに、アウタパイプの軸方向ずれを防止でき、かつアウタパイプをプロペラシャフトの軸心位置に安定して保持できる。

以下に、本発明の実施の形態を、実施例を参照して説明する。

図１は本発明にかかるダイナミックダンパの第１実施例をプロペラシャフトに取り付けた状態を示し、図２はダイナミックダンパの半断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４はプッシュワッシャの正面図である。

本ダイナミックダンパ装置１は、図１〜図４に示すように、プロペラシャフト１０の中空部に挿入される円筒状のアウタパイプ２と、アウタパイプ２の軸心に配置された円柱状のインナウエイト３と、アウタパイプ２とインナウエイト３との間を弾性的に連結するマウントラバー４と、アウタパイプ２の軸方向両端部に配置された一対のプッシュワッシャ５とを備えている。アウタパイプ２およびインナウエイト３は鋼材のような高強度の金属材料で形成されている。

アウタパイプ２の軸方向中央部には円筒状の胴部２ａが形成されており、この胴部２ａの軸方向両端部にはプロペラシャフト１０の中空部内壁に接触する拡径部２ｂが形成されている。この実施例の拡径部２ｂは、円周状の稜線を持つ断面山形の膨出部であり、軸方向端側にはアウタパイプ２をプロペラシャフト１０に挿入する際のガイドとなるテーパ部２ｃが形成されている。テーパ部２ｃは軸方向端側に向かって漸次外径が小さくなっており、このテーパ部２ｃの最小径部から軸方向に伸びる円筒状の縮径部２ｄが連続的に形成されている。拡径部２ｂの外径Ｄａは、アウタパイプ２をプロペラシャフト１０に挿入したとき、プロペラシャフト１０に過大歪みを発生させずに圧入できる寸法に設定するのが望ましい。すなわち、プロペラシャフト１０の内径をＤｐとすると、次のように設定するのが望ましい。
Ｄｐ≦Ｄａ≦Ｄｐ＋α
ここで、αとはプロペラシャフト１０に過大歪みを発生させない範囲での最大バラツキである。なお、拡径部２ｂは省略可能であるが、拡径部２ｂを設けた場合には、拡径部２ｂだけを寸法管理すればよく、アウタパイプ２のプロペラシャフト１０に対する半径方向のガタを少なくすることが可能である。

マウントラバー４は、アウタパイプ２の内周面とインナウエイト３の外周面とにそれぞれ加硫接着されている。マウントラバー４には、図３に示すように軸方向に貫通する複数の空洞部４ａが形成されている。この実施例では、９０°間隔で４個の空洞部４ａが形成されている。マウントラバー４の外周面は、アウタパイプ２の胴部２ａの内面に接着されている。

プッシュワッシャ５はアウタパイプ２より薄肉で、ばね性に富む金属製板ばね材で円環状に一体に形成されている。プッシュワッシャ５は、図４に示すように円環状の本体部５ａと、その内外周部にそれぞれ形成された複数のばね片５ｂ，５ｃとを備えている。この実施例のばね片５ｂ，５ｃは、図２に示すように本体部５ａに対して同一方向にかつ斜め方向に予め折り曲げられている。自由状態における内周側のばね片５ｂの内径Ｄｉはアウタパイプ２の縮径部２ｄの外径Ｄｂより小さく、外周側のばね片５ｃの外径Ｄｏはプロペラシャフト１０の中空部の内径Ｄｐより大きい。特に、ばね片５ｃの外径Ｄｏは拡径部２ｂの外径Ｄａより大きく設定されている。
Ｄｉ＜Ｄｂ
Ｄｐ≦Ｄａ＜Ｄｏ

プッシュワッシャ５をアウタパイプ２の縮径部２ｄとプロペラシャフト１０の中空部内壁との間の環状隙間に圧入すると、ばね片５ｂ，５ｃの内外周部が縮径部２ｄの外周面とプロペラシャフト１０の中空部内壁とに接触してさらに撓められ、縮径部２ｄの外周面とプロペラシャフト１０の中空部内壁とに圧接する（図１参照）。プッシュワッシャ５のばね片５ｂ，５ｃの反発力はアウタパイプ２の縮径部２ｄとプロペラシャフト１０の中空部内壁との間の環状隙間を半径方向に広げるように作用するので、アウタパイプ２をプロペラシャフト１０の軸心部に半径方向のガタなく安定して保持できる。また、プッシュワッシャ５を圧入することで、ばね片５ｂ，５ｃは圧入方向と逆方向に撓むので、圧入作業が円滑に行えるとともに、アウタパイプ２に軸方向荷重が作用したときばね片５ｂ，５ｃが縮径部２ｄおよびプロペラシャフト１０に食い込む形となり、アウタパイプ２の軸方向ずれを防止できる。

図１では、プッシュワッシャ５が縮径部２ｄの中間位置まで圧入された例を示したが、好ましくは縮径部２ｄの最奥部（テーパ部２ｃとの境界）まで圧入するのがよい。また、縮径部２ｄの外周面を粗面としたり、周溝を形成するなどして、プッシュワッシャ５の内周側ばね片５ｂが縮径部２ｄから外れるのを防止してもよい。

図５は本発明にかかるダイナミックダンパの第２実施例を示す。第１実施例と同一部分には同一符合を付して重複説明を省略する。この実施例のダイナミックダンパ１Ａでは、アウタパイプ２の軸端部の縮径部２ｄを省略するとともに、プッシュワッシャ６を円環状の本体部６ａと、その外周側に形成した複数のばね片６ｂとで構成してある。プッシュワッシャ６の内周側にはばね片が形成されていない。ばね片６ｂの外径はプロペラシャフト１０の内径より大きい。そのため、プッシュワッシャ６をプロペラシャフト１０の中に圧入すると、ばね片６ｂが実線で示すように撓められ、プッシュワッシャ６の本体部６ａの内周縁がアウタパイプ２のテーパ部２ｃに接触する。プッシュワッシャ６をさらに圧入すると、プッシュワッシャ６の内周縁がアウタパイプ２のテーパ部２ｃに強く圧接するので、アウタパイプ２はプロペラシャフト１０の軸心方向へ調心され、半径方向のガタが解消される。

この場合も、ばね片６ｂが圧入方向と逆向きに傾斜しているので、アウタパイプ２の軸方向荷重が作用しても、プッシュワッシャ６が外れることがなく、アウタパイプ２の軸方向ずれを解消できる。なお、本実施例の場合、プッシュワッシャ６とテーパ部２ｃとの調心作用によりアウタパイプ２の半径方向の偏りが無くなるので、アウタパイプ２の拡径部２ｂは省略可能である。

前記実施例では、アウタパイプの拡径部を断面山形としたが、これに限るものではなく、湾曲した円弧状でもよいし、段差形状でもよい。さらに、拡径部は周方向に連続した稜線を持つ形状とする必要はなく、間欠的に外周部へ突出した複数の凸部で構成してもよい。

本発明にかかるダイナミックダンパの第１実施例をプロペラシャフトに装着した状態の断面図である。 図１に示すダイナミックダンパの半断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示すダイナミックダンパに用いられるプッシュワッシャの正面図である。 本発明にかかるダイナミックダンパの第２実施例をプロペラシャフトに装着した状態の半断面図である。 従来のダイナミックダンパを装着したプロペラシャフトの一部を破断した側面図である。 従来のダイナミックダンパの一例の断面図である。 従来のダイナミックダンパの他の例の断面図である。 従来のダイナミックダンパのさらに他の例の断面図である。 従来のダイナミックダンパのさらに他の例の断面図である。 従来のダイナミックダンパのさらに他の例の断面図である。 従来のダイナミックダンパのさらに他の例の断面図である。

符号の説明

１，１Ａ ダイナミックダンパ
２ アウタパイプ
２ａ 胴部
２ｂ 拡径部
２ｃ テーパ部
２ｄ 縮径部
３ インナウエイト
４ マウントラバー
５，６ プッシュワッシャ
５ａ，６ａ 本体部
５ｂ 内周側ばね片
５ｃ 外周側ばね片
６ｂ 外周側ばね片
１０ プロペラシャフト

Claims (2)

1. 円筒状のアウタパイプと、前記アウタパイプの軸心に配置されたインナウエイトと、前記アウタパイプと前記インナウエイトとの間を弾性的に連結するマウントラバーとを備え、プロペラシャフトの中空部内に装着されるダイナミックダンパにおいて、
   前記アウタパイプの軸方向両端部に、前記プロペラシャフトの中空部内径より小さい外径を持ち、所定の軸方向長さを持つ縮径部が形成され、
   前記縮径部と前記プロペラシャフトの中空部内壁との間の環状隙間に、内径が縮径部外径より小さく外径がプロペラシャフトの中空部内径より大きい複数のばね片を内外周部に持つ円環状のプッシュワッシャが圧入され、
   前記ばね片が、前記縮径部の外周面とプロペラシャフトの中空部内壁とにそれぞれ圧入方向と逆方向に撓められた状態で圧接していることを特徴とするダイナミックダンパの取付構造。
2. 円筒状のアウタパイプと、前記アウタパイプの軸心に配置されたインナウエイトと、前記アウタパイプと前記インナウエイトとの間を弾性的に連結するマウントラバーとを備え、プロペラシャフトの中空部内に装着されるダイナミックダンパにおいて、
   前記アウタパイプの軸方向両端部に、先端部に向かって漸次外径が小さくなるテーパ部が形成され、
   前記テーパ部と前記プロペラシャフトの中空部内壁との間の環状隙間に、外径がプロペラシャフトの中空部内径より大きい複数のばね片を外周部に持つ円環状のプッシュワッシャが圧入され、
   前記ばね片がプロペラシャフトの中空部内壁に圧入方向と逆方向に撓められた状態で圧接するとともに、前記プッシュワッシャの内周部が前記テーパ部に圧接していることを特徴とするダイナミックダンパの取付構造。

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