JP2011064326A - シャフト組立体 - Google Patents

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Abstract

【課題】異なる駆動系への適合が容易であり、温度依存性の少ない同調アブソーバを備えたシャフト組立体を得ること。
【解決手段】内面を有するとともに軸によって定められるシャフト部材と、
シャフト部材内に配置されるアブソーバ組立体とを備え、当該アブソーバ組立体には、質量部材を基部から間隔を空けて配置する片持ち装置、及び、当該片持ち装置の周りに配置された減衰材料とが含まれて成るシャフト組立体。
【選択図】 図4

Description

本開示は、一般にドライブシャフトにおける振動エネルギーの吸収に関する。
一般に、自動車の駆動系システムには4つの種類がある。より具体的には、フルタイム前輪駆動システム、フルタイム後輪駆動システム、パートタイム四輪駆動システム及び全輪駆動システムが存在する。通常、これらのシステムは、異なる駆動輪の組み合わせ、すなわち前輪駆動輪、後輪駆動輪又はこれらの何らかの組み合わせに動力を供給することにより区別される。特定の駆動輪の組み合わせに動力を供給することに加え、ほとんどの駆動システムでは、それぞれの駆動輪が異なる速度で回転できるようにされる。例えば、曲がるときには、一般に外側車輪は内側車輪よりも速く回転し、一般に前輪は後輪よりも速く回転する。
駆動系システムはまた、1又はそれ以上の等速ジョイント(CVJ)も含む。限定的な意味ではなく一例として、プランジング・トリポード・タイプ、高速固定タイプを含むこのようなジョイントは、他のあらゆる公知のタイプとともに当業者に公知であり、これらは等速回転運動の伝達が望まれる場合に使用される。例えば、後輪駆動車又は全輪駆動車のための典型的な駆動系システムは、1対のフロント及びリアのプロペラ・シャフト(プロップシャフト)を接続するための1又はそれ以上の等速ジョイントを組み込む。プロップシャフトは、一般に車両のフロント・アクスル付近に位置する動力取出装置から、一般に車両のリア・アクスル付近に位置する後部駆動系モジュールへトルクを伝達する。同様に、前輪駆動車のための駆動系システムは、動力取出装置から(単複の)プロップシャフトへトルクを伝達するための1又はそれ以上の等速ジョイントを組み込む。
通常、上述したプロップシャフトは、ある回転速度及び共振周波数において回転が不安定となり、ひいては望ましくない振動を示す。これらの振動の結果、従来よりそれぞれのプロップシャフトの全長内で、又はこれに沿って屈曲力又はねじり力が生じる。不安定な回転の結果生じるこのような屈曲力又はねじり力は、ほとんどの車両の駆動系システムの動作にとって望ましいものではなく、また適したものでもない。
従って、プロップシャフトの固有周波数がエンジン、又はギア、ベアリングなどのその他の駆動系システム部品からの入力振動を増幅させた結果、回転プロップシャフトにおいて引き起こされる望ましくない振動を抑制するために、様々なダイナミック・ダンパ又は質量ダンパが利用される。これらのダンパは、多くの場合プロップシャフト上又はこの中に直接装着又は挿入される。ダンパは、望ましくない振動の優位周波数に調整された所定の振動周波数及び減衰性を生み出すように設計される。ダンパは、付加的な自由度を加えた共振現象よってプロップシャフトの振動エネルギーをダンパに転化又は移動させ、最終的にはプロップシャフトの振動エネルギーを吸収する。従って、ダンパは、車両の駆動系システムの通常動作において回転プロップシャフト上に引き起こされる、又はこれによって生じる振動を(共振を2つの小さな共振に分割することにより)相殺し、又は打ち消そうとする。
一般に、多くのダンパは、1対のリング形固定部材と1対の接続部材との間に配置された質量部材を含む。接続部材は、固定部材の端部を質量部材に接続する。しかしながら、これらの従来からのダンパの多くは、特定の周波数に同調させることが容易でなく、個々の自動車車両の駆動系システムごとにダンパ及びプロップシャフトを大きく設計し直さなくても共振するように同調アブソーバを特別に設計した周波数の制御は困難である。さらに、多くの従来からのダンパは、回転プロップシャフトに直接装着されるように開発されている。しかしながら、これらのダンパのなかにはアラインメントを維持することができず、偏心して平衡を失った結果望ましくない振動を生じるものもある。
プロップシャフト内に挿入するための典型的なエネルギーアブソーバは、温度依存性の材料を含むことがある。これらの材料はゴムを含み、温度の変化とともにゴムの周波数及び減衰率が変化する。このような先行技術のアブソーバの例を図1に示す。図1は、先行技術のアブソーバ270を含むリア・プロップシャフト54を示している。アブソーバ270は、内側プロップシャフト面64に結合されたゴム部分272と、アブソーバ質量体274とを含む。ゴム部分272は形状がほぼ環状であり、アブソーバ質量体274はほぼ円筒形である。プロップシャフトの回転中、ゴム部分272は振動を弱めるように動作する。しかしながら、上述したように、ゴムの周波数及び減衰率は温度変化とともに変化する。このような特性の変化がアブソーバの同調を変化させ、これがさらに、その基部の有効性を悪化させることになる。
従って、当技術分野では、改良した内部アブソーバが必要とされている。当技術分野ではまた、装着が容易で、様々な車両の駆動系システムの固有周波数及び減衰レベルに適合するように修正するのが容易な内部アブソーバ、並びに温度に依存しないアブソーバも必要とされている。
ここで図面を参照すると、例示的な実施形態を詳細に示している。図面にはいくつかの実施形態を示しているが、本発明をより良く図示し説明するために、図面は必ずしも縮尺通りではなく、いくつかの特徴を誇張し、除去し、又は部分的に切断している場合がある。さらに、本明細書で説明する実施形態は例示的なものであり、包括的であること、又は特許請求の範囲を、図面に示すとともに以下の詳細な説明に開示する正確な形及び構成に限定又は制限することを意図するものではない。
先行技術のアブソーバである。 例示的な駆動系システムの上面図である。 図2に示すプロップシャフトの部分断面図である。 図3のプロップシャフト内に配置されたアブソーバの実施形態の円で囲んだ領域4の拡大部分断面図である。 図4の円で囲んだ領域4A内に示すアブソーバの一部の代替の実施形態の、明瞭化のためにシャフト壁を除去した拡大図である。 図3のプロップシャフト内に配置されたアブソーバの実施形態の円で囲んだ領域4の代替の実施形態の拡大部分断面図である。 図5の円で囲んだ領域5A内に示すアブソーバの一部の代替の実施形態の、明瞭化のためにシャフト壁を除去した拡大図である。 図3のプロップシャフト内に配置されたアブソーバの実施形態の円で囲んだ領域4の代替の実施形態の拡大部分断面図である。 図6のアブソーバの代替の実施形態の拡大部分断面図である。 例示的な装置の振動テストから得られた測定値のグラフ表示である。 例示的な装置の振動テストから得られた測定値のグラフ表示である。
図面にはいくつかの実施形態を示しているが、本開示をより良く図示し説明するために、図面は必ずしも縮尺通りではなく、いくつかの特徴を誇張し、除去し、又は部分的に切断している場合がある。さらに、本明細書で説明する実施形態は例示的なものであり、包括的であること、又は特許請求の範囲を、図面に示すとともに以下の詳細な説明に開示する正確な形及び構成に限定又は制限することを意図するものではない。
図2は、車両(図示せず)の例示的な駆動系20を示している。駆動系20は、変速機24及び動力取出装置26に接続されたエンジン22を含む。フロント・ディファレンシャル32は、右フロント・ハーフシャフト34及び左フロント・ハーフシャフト36を有し、これらの各々が車輪38に接続されてこれらの車輪38に動力を供給する。動力取出装置26は、プロペラシャフト40及びここから延びる前輪プロペラシャフト42を有する。前輪プロペラシャフト42は、フロント・ディファレンシャル32を動力取出装置26に接続する。プロペラシャフト40は、動力取出装置26をリア・ディファレンシャル44に接続し、リア・ディファレンシャル44は、右リア・サイドシャフト46及び左リア・サイドシャフト48を含み、これらの各々は、この一端に存在する車輪38で終端する。
図3で最も良く分かるように、プロペラ・シャフト40は、関節式トリポード・ジョイント50、フロント・プロップシャフト52、リア・プロップシャフト54、及び2つの高速等速ジョイント60を含む。フロント・プロップシャフト52は軸A−Aにより定められ、リア・プロップシャフト54は軸B−Bにより定められる。等速ジョイントは、たとえステアリング及びサスペンションの動揺及び反発により車輪又はシャフトの角度が変化しても、ドライブシャフト40を通じて車輪38に動力を伝達する。等速ジョイント60は、車輪38及びリア・ディファレンシャル44に接続するハーフシャフトの両端に位置する。右フロント・ハーフシャフト34及び左フロント・ハーフ・シャフト36の両端にも等速ジョイント60が存在する。図示の実施形態では、リア・プロップシャフト54がほぼ円筒形の管状壁62(図4〜図6で最も良く分かる)を含み、この管状壁62は、内部プロップシャフト面64、第1の端部66、及び第2の端部68を有する。
等速ジョイント60は、プランジング・トリポード、クロス・グルーブ・ジョイント、固定ボール・ジョイント、固定トリポード・ジョイント、又はダブル・オフセット・ジョイントなどの公知の標準型のいずれであってもよく、これらは全て当技術分野では異なる様々な等速ジョイントを表す公知の用語である。等速ジョイント60は、自動車車両のハーフシャフト及びプロップシャフトの両方における、これらの車両の毎日の運転で見られる角度での等速の伝達を可能にする。
駆動系20は全輪駆動車を示すものであるが、本開示の等速ジョイント60の実施形態を、後輪駆動車、前輪駆動車、全輪駆動車及び四輪駆動車に使用することもできる。
図4で最も良く分かるように、リア・プロップシャフト54は、アブソーバ組立体、すなわちダンパ組立体70を含む。アブソーバ組立体70は、内側プロップシャフト面64に結合されたバネ部分72と、アブソーバ質量体74と、バネ部分72内に挿入された減衰部分76とを含む。1つの例示的な実施形態では、バネ部分72がほぼトロイダル形状であるのに対し、アブソーバ質量体74はほぼ円筒形であるが、その他の適当な形状を使用することもできる。実際、バネ部分72の輪郭を変更してアブソーバ組立体70の周波数を変えることができる。1つの例示的な実施形態では、バネ部分72がバネ鋼で構成される。バネ鋼は、ゴム・アブソーバよりも長持ちし、従って安定した周波数を保持する。さらに、ゴム・アブソーバとは異なり、バネ鋼は温度に依存しないので、温度変化によって引き起こされる減衰性及び周波数比の変化を排除又は低減できるようになる。しかしながら、バネ鋼以外の適当な材料も使用できることを理解されたい。
1つの例示的な実施形態では、減衰部分76が、高減衰性発泡体及び/又は独立気泡発泡体で構成される。
図示の例示的な実施形態では、バネ部分72が、ほぼ円筒形の内部バネ部分80と、ほぼ半トロイダル状の第1の端部82と、ほぼ半トロイダル状の第2の端部84と、第1の外側接続部分86と、第2の外側接続部分88と、外面90と、内面92とを含む。アブソーバ質量体74は、ほぼ円筒形の外面100と、第1の端部102と、第2の端部104とを含み、軸C−Cにより大まかに定められる。図4に静止状態で示すように、軸B−Bは軸C−Cとほぼ同軸上にある。図示の例示的な実施形態では、減衰部分76が、バネ内面92にほぼ一致する外面108を有する本体106を含む。
接続部分86、88の外面90は内側プロップシャフト面64に接触するが、必ずしもここに接着される必要はない。内部バネ部分80の外面90は、アブソーバ質量体74の外面100の少なくとも一部に結合して、これらの間の相対的な動きを防ぐ。以下でより詳細に説明するように、アブソーバ組立体70は80ヘルツ(Hz)などの所望の周波数に同調され、バネ部分72はこの周波数で励振される。
図4Aは、例示的な接続部分86の実施形態をより詳細に示している。接続部分86は、軸C−Cから離れて表面90から延びるかえし120を含むことができる。かえし120は、アブソーバ組立体70がリア・プロップシャフト54内に配置されたときに内部プロップシャフト面64(図4)に干渉する端部122を含む。この干渉により、アブソーバ組立体70がリア・プロップシャフト54内で軸方向に移動しないように制限することができる。
図4のアブソーバ70を製造する1つの実施形態では、プロップシャフト54の屈曲周波数のような周波数が選択される。次に、バネ部分72が、選択した周波数で励振するように設計される。すなわち、バネ部分72の材料及び寸法は、選択した周波数とほぼ同じ共振周波数のバネ部分を生成するように合わせられる。次に、バネ部分72の形成前、形成中、又は形成後のいずれかにおいて、減衰部分76がバネ部分72内に挿入される。バネ部分72は、ボンディングなどによってアブソーバ質量体74に結合される。ボンディングは、溶接、接着剤、又はその他の所望の処理を含むことができる。その後、アブソーバ組立体70がプロップシャフト内に挿入される。
図5は、アブソーバ組立体70の別の実施形態をアブソーバ組立体170として含むリア・プロップシャフト54を示している。アブソーバ組立体170は、内側プロップシャフト面64に結合されたバネ部分172と、アブソーバ質量体174と、バネ部分172内に挿入された減衰部分176とを含む。図示の実施形態では、アブソーバ質量体174はほぼ円筒形であるが、その他の適当な形状を使用することもできる。さらに、図示の実施形態では、バネ部分172はバネ鋼などの温度に依存しない材料で構成されるが、その他の適当な材料を使用することもできる。1つの例示的な実施形態では、減衰部分176が、高減衰性発泡体及び/又は独立気泡発泡体で構成される。
図示の例示的な実施形態では、バネ部分172が、ほぼ円筒形の内部バネ部分180と、ほぼ截頭円錐形の第1の遷移部分182と、ほぼ截頭円錐形の第2の遷移部分184と、ほぼ円筒形の第1の中間部分186と、ほぼ円筒形の第2の中間部分188と、ほぼ截頭円錐形の第1の端部190と、ほぼ截頭円錐形の第2の端部192と、外側接続部分194と、外面196と、内面198とを含む。アブソーバ質量体174は、ほぼ円筒形の外面200と、第1の端部202と、第2の端部204とを含み、軸D−Dにより大まかに定められる。図3に静止状態で示すように、軸B−Bは軸D−Dとほぼ同軸上にある。図示の例示的な実施形態では、減衰部分176が、スプリング内面198にほぼ一致する外面208を有する本体206を含む。図示のように、減衰部分176は、バネ部分172及びプロップシャフト54内に封入されるが、封入されないようにしてもよい。
外側接続部分194の外面196は、内側プロップシャフト面64に接触するが、必ずしもここに接着される必要はない。内部バネ部分180の外面196は、アブソーバ質量体174の外面200の少なくとも一部に結合して、これらの間の相対的な動きを防ぐ。以下でより詳細に説明するように、アブソーバ170は、80Hz及び100Hzなどの複数の所望の周波数に同調され、バネ部分172はこれらの周波数で励振される。1つの実施形態では、バネ部分172がデュアル・レート・スプリングである。
図5Aは、外側接続部分194の実施形態をより詳細に示している。外側接続部分194は、軸D−Dから離れて表面196から延びるかえし220を含むことができる。かえし220は、アブソーバ組立体170がリア・プロップシャフト54内に配置されたときに内部プロップシャフト表64(図3)に干渉する端部222を含む。この干渉により、アブソーバ組立体170がリア・プロップシャフト54内で軸方向に移動しないように制限又は抑制することができる。
図示の実施形態では、アブソーバ組立体70、170を、リア・プロップシャフト54内に位置するように示している。しかしながら、アブソーバ組立体をあらゆるプロップシャフトの内部に配置できることも企図される。
図6は、アブソーバの別の代替の実施形態をアブソーバ組立体370として含むリア・プロップシャフト54を示している。アブソーバ組立体370は、プロップシャフト54内に収まるように予め定めた長さ及び予め定めた直径を有する管372を含む。1つの例示的な実施形態では、管372を、アブソーバ組立体370をプロップシャフト54の内部に容易に挿入するための斜面様の面を形成するように直径端部374を減少させて構成することができる。
管372内には、基部378と、少なくとも1つの片持ち管380と、少なくとも1つの質量部材382とを含む片持ち装置376が配置される。管372内には減衰材料384も配置される。
1つの特定の実施形態では、片持ち装置376の基部378が、管372のほぼ中点に位置する。基部378は、内部に片持ち管380を固定できるオリフィスを個々の端部に配置したほぼディスク様形状に構成することができる。図6で分かるように、1つの特定の実施形態では、片持ち管380が基部378の両側に固定される。片持ち管380は、予め定めた長さ及び直径で構成される。
質量部材382は、片持ち管380の、基部378とは反対側の端部上に固定される。1対の片持ち管380を有するこれらの実施形態では、質量部材382が個々の片持ち管380に固定される。動作時には、質量部材382が管内で径方向に移動してプロップシャフトの振動周波数を打ち消すようになる。片持ち装置376は、片持ち管380の長さを調整することにより、片持ち管380の直径を調整することにより、又は質量部材382の重量を調整することにより、予め定めた周波数に同調される。1つの特定の実施形態では、アブソーバ組立体370が寿命中に温度によって変質しないように、片持ち管380及び/又は質量部材382が温度に依存しない材料で構成される。
減衰材料384は、片持ち管380及び質量部材382を取り囲むように管372内に配置される。1つの例示的な実施形態では、管372を実質的に減衰材料384で満たすことにより、減衰材料384が管372の内面に接触するとともに、基部378、片持ち管380及び質量部材382に接触するようになる。1つの例示的な実施形態では、減衰材料384が、高減衰性発泡体及び/又は独立気泡発泡体などの減衰材料で構成される。
図7を参照すると、アブソーバの代替の実施形態をアブソーバ組立体370’として示している。アブソーバ組立体370’は、この場合も管372と、片持ち装置376’と、減衰材料384とを含むという点でアブソーバ組立体370に類似している。片持ち装置376’は、基部378’と、少なくとも1つの片持ち管380と、少なくとも1つの質量部材382’とを含む。しかしながら、この実施形態では、質量部材382’が基部378’の長さよりも長くなるように構成される。
アブソーバ組立体70の動作時には、プロップシャフト54が、選択された周波数(屈曲周波数)における比較的高振幅の振動エネルギーを生成するようになる。アブソーバ組立体70は、このエネルギーをアブソーバ質量体74に伝達することによってこのエネルギーに反応する。アブソーバ質量体74は、この周波数あたりで共振し、エネルギーの消散時にエネルギーを基本的に「吸収」する。同様に、アブソーバ組立体170、370及び370’は、複数の選択された周波数で共振するように同調され、この周波数における振動エネルギーは、アブソーバ質量体174、又は質量部材382及び382’により消散される。
図8及び図9は、内部にアブソーバを挿入した3つのプロップシャフトの反応のグラフ表示である。グラフ表示のx軸はヘルツ単位で測定したシャフト組立体の周波数であり、これに対して比較のために、y軸が加速度/力の単位で増分する。これらのグラフ表示は、ドライブシャフト組立体で使用されるアブソーバの有効性の伝統的な測定法として当業者にはよく理解されている。詳細には、図8及び図9では、曲線TAは、図1のゴムベースのアブソーバなどの従来からのアブソーバの測定値を示す。曲線TINは、減衰部分76を除去した図4のアブソーバ70のような非減衰性アブソーバの測定値を示す。曲線TIDは、減衰部分76を含む図4のアブソーバ70のようなアブソーバを示す。図示のように、減衰部分76を含むアブソーバ70は、従来からのアブソーバの動作と比較した場合に励振を減少させた。
本明細書で示すように、ダンパは、プロップシャフト管状壁又は末端部などのあらゆる駆動系システム部材に結合することができる。減衰には、量、力、振幅、又は値を小さくすることが含まれるが、非制限的な実施形態では、共振器が振動エネルギーの振幅を減少させることもでき、及び/又は共振振動を異なる周波数に変換して、駆動系部材の望ましくない周波数での動作を回避することもできる。
アブソーバ70、170の形状及び材料は様々であってもよいが、温度の影響を受けない共振周波数を有するバネ部分を形成するという目的が大きく変わることはない。1つの例では、アブソーバ270などの従来からのアブソーバの共振周波数は、華氏約0度(°F)での140Hzから約200°Fでの約80Hzまで変化し得る。
上述の説明は、本発明の方法及びシステムの例示的な実施形態を図示し説明する目的のみで示したものである。この説明は、包括的であること、又は本発明を開示したあらゆる正確な形に限定することを意図するものではない。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更を行うことができ、その要素を同等物に置き換えることができることを理解できよう。また、基本的な範囲から逸脱することなく多くの修正を行って、本発明の教示に特定の状況又は材料を適応させることもできる。従って、本発明は、本発明の実施を考慮する最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に含まれる全ての実施形態を含むことが意図される。本発明の思想又は範囲から逸脱することなく、詳細に説明し図示した以外の方法で本発明を実施することができる。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ限定される。
54 リア・プロップシャフト; 70,370 アブソーバ組立体;
64 内側プロップシャフト面64; 72,372 バネ部分;
74,382 アブソーバ質量体; 76,384 減衰部分。

Claims (18)

  1. 内面を有するとともに軸によって定められるシャフト部材と、
    前記シャフト部材内に挿入されたアブソーバ質量体と、
    前記アブソーバ質量体と前記シャフト部材との間に挿入されたほぼ環状のバネ部分と、
    前記バネ部分内に挿入された減衰部分と、
    を含むことを特徴とするシャフト組立体。
  2. 前記バネ部分が金属で構成される、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  3. 前記バネ部分が温度に依存しない材料で構成される、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  4. 前記減衰部分が発泡体で構成される、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  5. 前記減衰部分が高減衰性発泡体で構成される、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  6. 前記バネ部分がデュアル・レート・スプリングである、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  7. 前記バネ部分が、ほぼトロイダル状の外面により定められる、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  8. 前記バネ部分が、第1及び第2の截頭円錐形部分により定められる、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  9. 前記バネ部分が、閉鎖された周縁部により定められる、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  10. 前記減衰部分が前記バネ部分内に封入される、
    ことを特徴とする請求項9に記載のシャフト組立体。
  11. 前記アブソーバ質量体が前記バネ部分に固定される、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  12. 前記バネ部分の断面が、前記シャフト部材の前記内面に接触する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  13. 前記バネ部分が、前記軸から離れて前記接続部分の表面から延びる少なくとも1つのかえしをさらに含む接続部分を含む、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシャフト組立体。
  14. シャフト組立体であって、
    内面を有するとともに軸によって定められるシャフト部材と、
    前記シャフト部材内に配置されるアブソーバ組立体と、
    を含み、前記アブソーバ組立体が、基部と、第1の端部及び第2の端部により定められる少なくとも1つの片持ち管と、質量部材と、減衰材料で構成される減衰部分とを含む片持ち装置を含み、
    前記片持ち管の前記第1の端部が前記基部に接続され、前記片持ち管の前記第2の端部が前記質量部材に接続されることにより、前記質量部材が前記基部から間隔を空けて配置され、
    前記減衰材料が前記片持ち装置の周りに配置される、
    ことを特徴とするシャフト組立体。
  15. 前記アブソーバ組立体が、前記シャフト部材内に配置された細長い管をさらに含み、該管が前記片持ち装置を取り囲む、
    ことを特徴とする請求項14に記載のシャフト組立体。
  16. 前記減衰材料が前記細長い管を実質的に満たす、
    ことを特徴とする請求項15に記載のシャフト組立体。
  17. 前記片持ち管が、温度に依存しない材料である、
    ことを特徴とする請求項14に記載のシャフト組立体。
  18. 前記減衰材料が発泡体である、
    ことを特徴とする請求項14に記載のシャフト組立体。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5946637B2 (ja) * 2011-12-16 2016-07-06 Udトラックス株式会社 プロペラシャフトの脱落防止構造
US10190652B2 (en) 2014-04-23 2019-01-29 Gkn Driveline North America, Inc. Damped automotive driveline component
US11053998B2 (en) 2014-04-23 2021-07-06 Gkn Driveline North America, Inc. Damped automotive driveline component
US10219552B2 (en) * 2016-10-06 2019-03-05 John Castellano Sound responsive garment
US11181167B2 (en) 2017-04-24 2021-11-23 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Tuned mass-spring damper

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0293550U (ja) * 1989-01-13 1990-07-25
JPH0868417A (ja) * 1994-08-29 1996-03-12 Mitsubishi Motors Corp 繊維強化樹脂製プロペラシャフト及びその製造方法
JPH08233031A (ja) * 1995-02-24 1996-09-10 Unisia Jecs Corp プロペラシャフトの制振装置
JPH11192848A (ja) * 1998-01-08 1999-07-21 Nissan Motor Co Ltd プロペラシャフトの振動低減装置
JPH11325163A (ja) * 1998-05-12 1999-11-26 Nikko Kogyo Kk 防振ダンパー
JP2002213525A (ja) * 2001-01-22 2002-07-31 Honda Motor Co Ltd 管状構造体の防振構造
JP2003247596A (ja) * 2002-02-26 2003-09-05 Nok Corp ダイナミックダンパー
JP2003247593A (ja) * 2002-02-22 2003-09-05 Showa Corp ダイナミックダンパの製法
JP2008157434A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Showa Corp ダイナミックダンパ及びダイナミックダンパの製造方法並びにプロペラシャフト
JP2009063063A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Daihatsu Motor Co Ltd ダイナミックダンパの取付構造

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3527711C1 (de) * 1985-08-02 1986-09-11 M.A.N.- Roland Druckmaschinen AG, 6050 Offenbach Druckwerkzylinder mit einer Vorrichtung zur Reduzierung der durch die Kanalueberrollung angeregten Dreh- und Biegeschwingungen
US4826145A (en) * 1987-01-23 1989-05-02 Dunlop Limited A British Company Resilient torsion bearing
US4909361A (en) * 1988-10-13 1990-03-20 Arrow Paper Products Company Drive shaft damper
JP2599059B2 (ja) * 1991-11-25 1997-04-09 東海ゴム工業株式会社 中空ドライブシャフト用ダイナミックダンパ
DE19623921C2 (de) * 1996-06-15 2000-10-05 Stihl Maschf Andreas Lagerprofil für eine Antriebswelle
DE19726293A1 (de) * 1997-06-20 1998-12-24 Contitech Formteile Gmbh Hohle Antriebswelle mit integriertem Schwingungstilger
DE19733478B4 (de) * 1997-08-02 2006-03-23 Daimlerchrysler Ag Schwingungsdämpfer für eine rohrförmige Gelenkwelle
DE19821165A1 (de) * 1998-05-12 1999-11-18 Volkswagen Ag Übertragungselement zur Kraft- und/oder Momentenübertragung, Schwingungstilger und Verfahren zur Dämpfung von Schwingungen
JP3897609B2 (ja) * 2002-02-22 2007-03-28 株式会社ショーワ ダイナミックダンパ及びプロペラシャフト
US20050121896A1 (en) * 2003-12-04 2005-06-09 Robert Bonhard Torsional dynamic tuned absorber for vehicle steering system
US7416491B2 (en) * 2004-12-21 2008-08-26 Gkn Driveline North America, Inc. Internal absorber for a shaft assembly
US20070087848A1 (en) * 2005-04-29 2007-04-19 L&L Products, Inc. Dampener
US7774911B2 (en) * 2006-02-27 2010-08-17 American Axle & Manufacturing, Inc. Method for attenuating driveline vibrations
JP4898599B2 (ja) * 2007-08-29 2012-03-14 株式会社ショーワ プロペラシャフト

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0293550U (ja) * 1989-01-13 1990-07-25
JPH0868417A (ja) * 1994-08-29 1996-03-12 Mitsubishi Motors Corp 繊維強化樹脂製プロペラシャフト及びその製造方法
JPH08233031A (ja) * 1995-02-24 1996-09-10 Unisia Jecs Corp プロペラシャフトの制振装置
JPH11192848A (ja) * 1998-01-08 1999-07-21 Nissan Motor Co Ltd プロペラシャフトの振動低減装置
JPH11325163A (ja) * 1998-05-12 1999-11-26 Nikko Kogyo Kk 防振ダンパー
JP2002213525A (ja) * 2001-01-22 2002-07-31 Honda Motor Co Ltd 管状構造体の防振構造
JP2003247593A (ja) * 2002-02-22 2003-09-05 Showa Corp ダイナミックダンパの製法
JP2003247596A (ja) * 2002-02-26 2003-09-05 Nok Corp ダイナミックダンパー
JP2008157434A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Showa Corp ダイナミックダンパ及びダイナミックダンパの製造方法並びにプロペラシャフト
JP2009063063A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Daihatsu Motor Co Ltd ダイナミックダンパの取付構造

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