JP2010164132A - ダイナミックダンパ - Google Patents

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Abstract

【課題】既にシャフト装着されたダイナミックダンパが防振する振動の周波数を適宜調整す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100は、ドライブシャフト200に設けられるダイナミックダンパ100であって、質量部材134を含むと共に、質量部材134とダイナミックダンパ100とを連結する弾性部材131を含み、ダイナミックダンパ100に固定された固定ダンパ130と、質量部材134に着脱可能に設けられた質量部材114を含む着脱ダンパ110とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、ダイナミックダンパに関し、特に、車両のシャフトに固定されるダイナミックダンパに関する。
従来から車両のシャフトに装着されるダイナミックダンパが各種提案されている。たとえば、特開2005−24037号公報に記載されたダイナミックダンパは、一対の分割ダンパを備え、各分割ダンパは、半円筒状マス部材と、半円筒マス部材を被覆するゴム弾性体と、ゴム弾性体に設けられた弾性固定部とを備える。そして、各半円筒状マス部材をシャフトの側方から取り付け、弾性固定部を締め付けることで、各半円筒状マス部材をシャフトに固定している。
特開2003−254387号公報に記載されたダイナミックダンパは、第1防振部材および第2防振部材とを有し、第1防振部材および第2防振部材は、ドライブシャフトが挿入される筒状のゴム弾性体取付部と、ゴム弾性体取付部に外挿された筒状の質量金具と、ゴム弾性体取付部と質量金具とのを弾性的に連結するゴム弾性体支持部とを備えている。このダイナミックダンパにおいては、第1防振部材が防振する振動の周波数と、第2振動部材が防振する振動の周波数とを異ならせることができる。
特開平8−145117号公報に記載されたダイナミックダンパは、第1円筒状ダンパと第2円筒状ダンパとを備え、第1円筒状ダンパは、ドライブシャフトよりも大径に形成された第1円筒状質量部材と、第1円筒状質量部材を挟むようにドライブシャフトに取り付けられた一対の第1円筒状固定部材と、第1円筒状固定部材の端部と第1円筒状質量部材の端部とを連結固定する第1弾性部材とを有する。第2円筒状ダンパは、第1円筒状ダンパの外周に所定の空隙を保つように配置され、第2円筒状ダンパは、第2円筒質量部材と、この第2円筒状質量部材を挟むようにドライブシャフトに取り付けられた一対の第2円筒状固定部材と、第2円筒質量部材の端部および第2円筒状固定部材の端部を連結する弾性部材とを備えている。そして、このダイナミックダンパによれば、各円筒状ダンパの筒状質量部材の質量や弾性部材の弾性特性を調整することで、第1円筒状ダンパが対象とする防振周波数と、第2円筒状ダンパが対象とする防振周波数とを異ならせることができる。
特開2003−74638号公報に記載されたダイナミックダンパは、2つの質量部材を含む質量部材組立体を備え、各質量部材は、例えばタブおよびレセプタクル等の装着手段を備えており、互いに組み合わせ可能とされている。このように、各質量部材同士を組付け可能とすることで、車両に組みつけられたドライブシャフトにダイナミックダンパを取り付け可能となっている。
特開2005−24037号公報 特開2003−254387号公報 特開平8−145117号公報 特開2003−74638号公報
上記特開2005−24037号公報に記載されたダイナミックダンパは、ダイナミックダンパを取り付けた後、半円筒状マス部材の質量を調整することができず、ダイナミックダンパが低減する振動の周波数を調整することができません。
特開2003−254387号公報に記載されたダイナミックダンパにおいては、第2防振部材が装着されることで、第1防振部材の重量は変動せず、第1防振部材のゴム弾性体支持部の弾性係数は変動しません。このため、たとえば、第2防振部材を着脱したとしても、第1防振部材が防振する振動の周波数をシフトさせることはできず、ダイナミックダンパが防振する周波数自体を調整することはできません。
同様に、特開平8−145117号公報に記載されたダイナミックダンパにおいても、既に装着されたダイナミックダンパが防振する振動の周波数自体を調整することはできません。
特開2003−74638号公報に記載されたダイナミックダンパにおいても、既に装着された第1防振部材および第2防振部材が防振する振動の周波数を調整することはできません。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、既にシャフト装着されたダイナミックダンパが防振する振動の周波数を適宜調整することができるダイナミックダンパを提供することである。
本発明に係るダイナミックダンパは、シャフトに設けられるダイナミックダンパであって、質量部材を含むと共に、質量部材とシャフトとを連結する弾性部材を含み、シャフトに固定された固定ダンパと、質量部材に着脱可能に設けられた着脱質量部材を含む着脱ダンパとを備える。
好ましくは、上記弾性部材は、質量部材を被覆するように形成され、シャフトの軸方向に配列する質量部材の第1軸方向端面および第2軸方向端面のうち、少なくとも一方の第1軸方向端面は弾性部材から露出している。そして、上記質量部材の第1軸方向端面には第1係合部が設けられ、シャフトの軸方向に配列する着脱質量部材の第3軸方向端面および第4軸方向端面のうち、第1軸方向端面と対向する第3軸方向端面には、第1係合部と係合可能な第2係合部が設けれる。
好ましくは、上記着脱ダンパは、シャフトの周方向に配列すると共に、互いに分割された複数の分割ダンパを含み、周方向に隣り合う分割ダンパ同士は互いに係合可能とされる。
好ましくは、上記着脱ダンパは、固定ダンパに着脱可能に設けられた第1着脱ダンパと、第1着脱ダンパに対して固定ダンパと反対側に位置すると共に、第1着脱ダンパに着脱可能に設けられる。
好ましくは、上記固定ダンパは、シャフトの軸方向に間隔をあけてシャフトに設けられた第1固定ダンパおよび第2固定ダンパを含み、着脱ダンパは、第1固定ダンパと第2固定ダンパとの少なくとも一方に着脱可能とされる。
好ましくは、上記固定ダンパにはシャフトの軸方向に貫通する第1貫通孔が形成され、着脱ダンパにはシャフトの軸方向に貫通する第2貫通孔が形成され、第1貫通孔および第2貫通孔に挿入され、固定ダンパおよび着脱ダンパとを固定する固定部材をさらに備える。
本発明に係るダイナミックダンパによれば、シャフトに装着された後においても、防振する振動の周波数を適宜調整することができる。
本発明の実施の形態に係るダイナミックダンパおよびこのダイナミックダンパが装着されたドライブシャフトを示し、一部断面視した側面図である。 図1に示すダイナミックダンパ100をモデル化した模式図である。 着脱ダンパ110を中心軸線O方向から平面視したときの平面図である。 分割ダンパ120の斜視図である。 固定ダンパ130の斜視図である。 固定ダンパ130を中心軸線O方向から平面視した平面図である。 係合溝138を詳細に示す斜視図である。 着脱ダンパ110と固定ダンパ130とを連結させる連結手段の変形例を示す断面図である。 ダイナミックダンパの変形例を示す断面図である。
本実施の形態に係るダイナミックダンパについて、図1から図9を用いて説明する。
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。
図1は、本発明の実施の形態に係るダイナミックダンパおよびこのダイナミックダンパが装着されたドライブシャフトを示し、一部断面視した側面図である。
この図1に示すように、ダイナミックダンパ100は、ドライブシャフト200に固定された固定ダンパ130と、固定ダンパ130に着脱可能に設けられた着脱ダンパ110とを備えている。
固定ダンパ130は、金属材料などから構成された筒状の質量部材(マス部材)134と、ゴム等の樹脂から形成された弾性部材131とを備えている。
弾性部材131は、質量部材134の外周面および質量部材134の一方の軸方向端面を覆うように形成された質量部材被覆部133と、質量部材134の内周面を覆うように形成された内筒部136と、内筒部136からドライブシャフト200の周面に沿って突出する筒状の固定部132とを備えている。固定部132はクランプ部135によってドライブシャフト200に固定されている。ドライブシャフト200に固定された弾性部材131は、質量部材134とドライブシャフト200とを連結する。そして、ドライブシャフト200の中心軸線O方向に配列する質量部材134の軸方向端面のうち、一方の軸方向端面122は弾性部材131から露出している。そして、内筒部136は軸方向端面122よりもドライブシャフト200の周面に沿って突出するように形成されている。
着脱ダンパ110は、金属材料等によって形成された質量部材114と、この質量部材114の外周面を覆うように形成された弾性部材111とを備えている。質量部材114は、円筒状に形成されており、内筒部136の外周面上に配置されている。
そして、弾性部材111は、質量部材114の外周面および一方の軸方向端面を覆うように形成された質量部材被覆部113と、質量部材被覆部113に連設された筒状の固定部112とを備えている。ドライブシャフト200の中心軸線O方向に配列する質量部材114の軸方向端面のうち、他方の軸方向端面121は弾性部材111から露出しており、この軸方向端面121と質量部材134の軸方向端面122とは中心軸線O方向に対向している。固定部112の外周面には、クランプ部115が装着され、固定部112および内筒部136をドライブシャフト200に押圧している。
着脱ダンパ110は、固定ダンパ130の内筒部136上に装着されており、ドライブシャフト200に直接装着されていない。そして、クランプ部115の締付力では、着脱ダンパ110の弾性部材111と固定ダンパ130の弾性部材131とは完全には、一体化されていない。
質量部材114の軸方向端面121および質量部材134の軸方向端面122には、質量部材114および質量部材134を互いに係合させる係合部128が設けられている。
係合部128による着脱ダンパ110と固定ダンパ130との係合状態は、着脱ダンパ110を固定ダンパ130に対して相対的に回転させることで解除可能となっており、着脱ダンパ110は、固定ダンパ130に対して着脱可能に設けられている。
図2は、図1に示すダイナミックダンパ100をモデル化した模式図である。この図2に示すように、固定ダンパ130と着脱ダンパ110とは、ドライブシャフト200に一端が固定された弾性部材k1と、弾性部材k1の他方端に設けられた質量部m1,m2とから構成された防振モデルとして捉えることができる。
具体的には、固定ダンパ130は、弾性部材k1の一端がドライブシャフト200に固定され、弾性部材k1の他端に質量部m1が設けられた防振構造とモデル化することができる。着脱ダンパ110は、質量部材m1に着脱可能に設けられた質量部材m2とモデル化することができる。
着脱ダンパ110の弾性部材111は、直接ドライブシャフト200に装着されておらず、弾性部材111と弾性部材131とが完全に一体化されていないため、弾性部材111は防振モデルの弾性係数に殆ど影響を与えない。
そして、ドライブシャフト200に固定ダンパ130のみが装着された状態から、着脱ダンパ110を後付けすると、図2に示すように、質量部m1に質量部m2が追加されることになる。
このように、防振モデルの質量部の質量が変動することで、ダイナミックダンパ100が防振機能を発揮する振動の周波数がシフトする。
また、着脱ダンパ110を固定ダンパ130およびドライブシャフト200から取り外すと、図2のモデルにおいて、質量部m2が質量部m1から取り外されることになり、質量部の質量が変動し、ダイナミックダンパ100が低減する振動の周波数をシフトさせることができる。
このように、ダイナミックダンパ100は、着脱可能な着脱ダンパ110を備えているため、ダイナミックダンパ100が車両に搭載された後でも、ダイナミックダンパ100が低減する振動の周波数を適宜調整することができる。特に、質量部材114の重量の異なる着脱ダンパ110を各種取り揃えておき、周波数の調整を各種可能とするのが好ましい。
図3は、着脱ダンパ110を中心軸線O方向から平面視したときの平面図である。この図3に示すように、着脱ダンパ110は、ドライブシャフト200の周方向に配列し、互いに分割された半円筒状の2つの分割ダンパ120を備えている。各分割ダンパ120は、互いを係合する係合部127を含み、係合部127同士が係合することで、円筒状の着脱ダンパ110が構築される。各分割ダンパ120は、半円筒状に形成された分割質量部材124と、分割質量部材124の周面を覆う分割弾性部材150とを備えている。なお、各分割質量部材124の内周面は、分割弾性部材150から露出している。
図4は、分割ダンパ120の斜視図である。各分割ダンパ120は、分割ダンパ120の周方向に配列する割面160,161を備えており、着脱ダンパ110が構築された状態では2つの分割ダンパ120の割面同士が接触している。分割ダンパ120の2つの割面160,161のうち、一方の割面160には係合溝118が形成されており、他方の割面161にはピン117が設けられている。
そして、一方の分割ダンパ120の割面161に形成されたピン117と、他方の分割ダンパ120の割面160に形成された係合溝118とが係合可能とされ、一方の分割ダンパ120の割面160に形成された係合溝118に他方の分割ダンパ120のピン117が係合可能とされている。2つの分割ダンパ120のピン117および係合溝118を互いに係合し、分割ダンパ120同士を係合させることで円筒状の着脱ダンパ110が構築されている。このように、各分割ダンパ120に形成されたピン117および係合溝118によって図3に示す係合部127が形成されている。なお、分割ダンパ120同士を係合することで、2つの分割弾性部材150によって図1に示す弾性部材111が構築され、2つの分割質量部材124によって図1に示す質量部材114が構築される。
そして、各分割ダンパ120をドライブシャフト200に装着し、各係合ピン140を係合溝138に係合させることで、車両に搭載されたドライブシャフト200に着脱ダンパ110を後付けすることができる。
図4に示すように、分割質量部材124の軸方向端面121は、分割弾性部材150から露出しており、この軸方向端面121には、周方向に間隔を空けて複数の係合ピン140が設けられている。
この係合ピン140は、固定ダンパ130の軸方向端面に形成された係合溝に係合可能とされている。そして、係合ピン140が固定ダンパ130の係合溝に係合することで、着脱ダンパ110を固定ダンパ130に係合させることができる。
図5は、固定ダンパ130の斜視図である。この図5に示すように、固定ダンパ130は、質量部材134の軸方向端面122には、周方向に間隔をあけて複数の係合溝138が形成されている。なお、内筒部136は、質量部材134の内周面を通り、軸方向端面122よりも軸方向に突出するように形成されている。
図6は、固定ダンパ130を中心軸線O方向から平面視した平面図である。この図6に示すように、係合溝138は、周方向に間隔をあけて4つ形成されている。図7は、係合溝138を詳細に示す斜視図である。この図7に示すように、係合溝138は、図6に示す質量部材134の軸方向端面122に開口する挿入口145と、この挿入口145に連通し、質量部材134の周方向に延びる延出口146とを含む。そして、質量部材134内には、挿入口145および延出口146に連通する収容室143が形成されている。収容室143は、延出口146の延在方向に延びている。
なお、係合溝138に挿入される係合ピン140は、分割質量部材124に連設された軸部140aと、この軸部140aの端部に形成され、軸部140aより大径に形成されたヘッド部140bとを備えている。挿入口145および収容室143は、延出口146よりも幅が広く形成されており、ヘッド部140bを受け入れ可能とされている。その一方で、延出口146の幅は、ヘッド部140bの幅よりも狭くなっている。
このため、係合ピン140のヘッド部140bが挿入口145から収容室143内に挿入され、着脱ダンパ110が固定ダンパ130に対して相対的に回転することで、係合ピン140が質量部材134と係合する。そして、着脱ダンパ110が固定ダンパ130に対して軸方向に係合する。このように、係合溝138および係合ピン140によって、図1に示す係合部128が形成されている。そして、図1に示すように、クランプ部115が固定部112に装着されることで、着脱ダンパ110が固定ダンパ130に対して相対的に回転することが抑制されている。
このように、着脱ダンパ110の質量部材114が固定ダンパ130の質量部材134に一体的に固定されることで、既に装着された着脱ダンパ110の質量部の重量が変動する。これにより、着脱ダンパ110が防振する振動の周波数がシフトする。
そして、固定ダンパ130に装着された着脱ダンパ110を取り外す際には、クランプ部115を取り外し、着脱ダンパ110を固定ダンパ130に対して相対的に回転させることで、着脱ダンパ110を固定ダンパ130から取り外すことができる。
なお、上記図1から図7に示す例においては、着脱ダンパ110が1つ設けられた例について説明したが、着脱ダンパは1つとは限られない。
たとえば、固定ダンパ130に係合可能な着脱ダンパ110と、この着脱ダンパ110に対して固定ダンパ130と反対側に設けられ、着脱ダンパ110に着脱可能に設けられた他の着脱ダンパとを設けるようにしてもよい。
このように、複数の着脱ダンパを設けることで、さらに細かく防振する振動の周波数を調整することができる。
図8は、着脱ダンパ110と固定ダンパ130とを係合させる係合手段の変形例を示す断面図である。この図8に示す固定部材170は、ボルト(第1締結部材)171と、ナット(第2締結部材)172とを備えている。ボルト171は、固定ダンパ130に形成され、中心軸線O方向に延びる第1貫通孔と、着脱ダンパ110に形成され、中心軸線O方向に延びる第2貫通孔とに挿入される軸部と、この軸部の端部に形成されたヘッド部とを備えている。そして、この第1貫通孔および第2貫通孔に挿入されたボルト171の軸部の端部にナット172が螺合する。これにより、ボルト171のヘッド部とナット172とによって、着脱ダンパ110と固定ダンパ130とが締結される。より具体的には、着脱ダンパ110の質量部材114が固定ダンパ130の質量部材134に一体的に固定される。
ここで、たとえば、ボルト171およびナット172を各種取り揃えることで、固定部材170の重量を変動させることができ、さらに、細かく防振する振動の酢周波数の調整を行うことができる。
図9は、ダイナミックダンパの変形例を示す断面図である。この図9に示す例においては、ダイナミックダンパ300は、ドライブシャフト200の外周面上に固定され、弾性部材である内筒部250と、ドライブシャフト200に間隔をあけて設けられ、内筒部250に固定された2つの第1固定ダンパ230および第2固定ダンパ240を含む。
第1固定ダンパ230および第2固定ダンパ240は、いずれも、質量部材と、この質量部材の外周面および一方の軸方向端面とを被覆する弾性部材とを備えている。ここで、第1固定ダンパ230および第2固定ダンパ240の質量部材は、いずれも、内筒部250によって、ドライブシャフト200に連結されている。
このため、第1固定ダンパ230および第2固定ダンパ240をモデル化すると、一端がドライブシャフト200に固定された弾性部材と、この弾性部材の他方端に連結された質量部とから構成された防振モデルと捉えることができる。
なお、第1固定ダンパ230および第2固定ダンパ240の質量部材の表面のうち、互いに対向する軸方向端面は、上記各弾性部材から露出している。
ダイナミックダンパ300は、第1固定ダンパ230および第2固定ダンパ240間に設けられ、第1固定ダンパ230と係合可能な着脱ダンパ210と、着脱ダンパ210に対して第1固定ダンパ230と反対側に着脱可能に設けられ、着脱ダンパ210と係合可能な着脱ダンパ220とを含む。なお、着脱ダンパ220は、第2固定ダンパ240および着脱ダンパ210にも係合可能に設けられている。
着脱ダンパ210および着脱ダンパ220は、質量部材と、質量部材の外周面を覆う弾性部材とを含み、質量部材の両軸方向端面はこの弾性部材から露出している。
そして、着脱ダンパ210の質量部材は、第1固定ダンパ230の質量部材と係合可能とされており、着脱ダンパ220の質量部材は、着脱ダンパ210の質量部材および第2固定ダンパ240の質量部材と係合可能となっている。
このため、着脱ダンパ210の質量部材および着脱ダンパ220の質量部材が第1固定ダンパ230または第2固定ダンパ240の質量部材に係合すると、ダイナミックダンパ300の防振モデルの質量部の重量が変動する。これにより、ダイナミックダンパ300が防振する振動の周波数がシフトする。同様に、着脱ダンパ220および着脱ダンパ210が装着された状態から着脱ダンパ220または着脱ダンパ210を取り外すことによっても、ダイナミックダンパ300の防振モデルの質量部の重量が変動し、ダイナミックダンパ300が防振する周波数をシフトさせることができる。
この図9に示す例においては、2つの着脱ダンパ210,220が、第1固定ダンパ230および第2固定ダンパ240間に設けられ、一方の着脱ダンパ210が第1固定ダンパ230に係合され、他方の着脱ダンパ220が第2固定ダンパ240に係合可能とされている。
なお、第1固定ダンパ230と第2固定ダンパ240との間に配置される着脱ダンパは1つであってもよい。この場合には、着脱ダンパは第1固定ダンパ230および第2固定ダンパ240のいずれにも係合可能とするのが好ましい。
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、ダイナミックダンパに関し、特に、車両のシャフトに装着されるダイナミックダンパに好適である。
100 ダイナミックダンパ、110 着脱ダンパ、111 弾性部材、112 固定部、113 質量部材被覆部、114 質量部材、115 クランプ部、117 ピン、118 係合溝、120 分割ダンパ、121 軸方向端面、122 軸方向端面、124 分割質量部材、127 係合部、128 係合部、130 固定ダンパ、131 弾性部材、132 固定部、133 質量部材被覆部、134 質量部材、135 クランプ部、136 内筒部、138 係合溝、140a 軸部、140b ヘッド部、140 係合ピン、143 収容室、145 挿入口、146 延出口、150 分割弾性部材、160 割面、161 割面、170 固定部材、171 ボルト、172 ナット、200 ドライブシャフト。

Claims (6)

  1. シャフトに設けられるダイナミックダンパであって、
    質量部材を含むと共に、前記質量部材と前記シャフトとを連結する弾性部材を含み、前記シャフトに固定された固定ダンパと、
    前記質量部材に着脱可能に設けられた着脱質量部材を含む着脱ダンパと、
    を備えたダイナミックダンパ。
  2. 前記弾性部材は、前記質量部材を被覆するように形成され、
    前記シャフトの軸方向に配列する前記質量部材の第1軸方向端面および第2軸方向端面のうち、少なくとも一方の第1軸方向端面は前記弾性部材から露出し、
    前記質量部材の前記第1軸方向端面には第1係合部が設けられ、
    前記シャフトの軸方向に配列する前記着脱質量部材の第3軸方向端面および第4軸方向端面のうち、前記第1軸方向端面と対向する前記第3軸方向端面には、前記第1係合部と係合可能な第2係合部が設けられた、請求項1に記載のダイナミックダンパ。
  3. 前記着脱ダンパは、前記シャフトの周方向に配列すると共に、互いに分割された複数の分割ダンパを含み、周方向に隣り合う前記分割ダンパ同士は互いに係合可能とされた、請求項1または請求項2に記載のダイナミックダンパ。
  4. 前記着脱ダンパは、前記固定ダンパに着脱可能に設けられた第1着脱ダンパと、前記第1着脱ダンパに対して前記固定ダンパと反対側に位置すると共に、前記第1着脱ダンパに着脱可能に設けられた第2着脱ダンパとを含む、請求項1から請求項3のいずれかに記載のダイナミックダンパ。
  5. 前記固定ダンパは、前記シャフトの軸方向に間隔をあけて前記シャフトに設けられた第1固定ダンパおよび第2固定ダンパを含み、
    前記着脱ダンパは、前記第1固定ダンパと前記第2固定ダンパとの少なくとも一方に着脱可能とされた、請求項1から請求項4のいずれかに記載のダイナミックダンパ。
  6. 前記固定ダンパには前記シャフトの軸方向に貫通する第1貫通孔が形成され、前記着脱ダンパには前記シャフトの軸方向に貫通する第2貫通孔が形成され、
    前記第1貫通孔および前記第2貫通孔に挿入され、前記固定ダンパおよび前記着脱ダンパとを固定する固定部材をさらに備えた、請求項1から請求項5のいずれかに記載のダイナミックダンパ。
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