JP2018048666A - ダイナミックダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】固定のための締め付けによってダイナミックダンパの共振周波数が変化するのを抑制しつつ、ダイナミックダンパの耐久性が低下するのを抑える。【解決手段】回転軸２０の外周に装着される筒状のゴム部材２と、当該ゴム部材２を介して回転軸２０に取り付けられるマス部材３と、を備えるダイナミックダンパ１である。ゴム部材２は、当該ゴム部材２の軸方向中央部に設けられ、マス部材３を支持する質量部４および支持脚部５と、当該ゴム部材２の軸方向両端部に設けられ、クランプ９によって回転軸２０にそれぞれ締付け固定される固定部７と、を有している。支持脚部５と各固定部７とは、周方向に延びる溝部８によって縁切りされている。溝部８は、周方向に凹凸が連続する波形状に形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に設けられた回転軸の振動を低減するダイナミックダンパに関するものである。

クランクシャフトやドライブシャフト等の車両に設けられた回転軸には、駆動力伝達時に曲げ振動やねじり振動等が生じるところ、かかる振動を抑制するために、回転軸にダイナミックダンパを装着することが従来から行われている。このダイナミックダンパは、回転軸にゴム部材等を介して補助的なマス部材を付加し、回転軸における振動の周波数に応じて、その共振周波数（マス部材の質量やゴム部材のバネ定数等）をチューニングすることにより、回転軸の振動を吸収、抑制するものである。このようなダイナミックダンパとしては、回転軸の外周に装着される筒状のゴム部材と、当該ゴム部材を介して回転軸に取り付けられるマス部材（質量体）と、を備えるものが一般的である。

この種のダイナミックダンパの一例として、マス部材を支持する筒状の本体部と、当該本体部の軸方向の両端部に一体形成された筒状の固定部と、を有するゴム部材を備えたものが知られている。このダイナミックダンパを回転軸に取り付ける場合には、固定部に回転軸を圧入するとともに、回転軸の振動によるダイナミックダンパの位置ずれを防止するために、締付部材によって固定部を回転軸に締め付け固定することが多い。

また、例えば特許文献１には、回転軸に外挿される筒状ゴム弾性体と、当該筒状ゴム弾性体を介して回転軸に外挿される、複数の分割筒体からなるマス部材と、マス部材の外周面に巻き付けられる締付部材と、を含み、締付部材の締付力に基づいて、マス部材が筒状ゴム弾性体に弾性支持されるダイナミックダンパが開示されている。この特許文献１には、筒状ゴム弾性体の軸方向中央部を厚肉の本体部とする一方、軸方向両端部を薄い肉厚を有する支持部とするとともに、本体部が径方向に弾性圧縮したときに、二つの支持部が弾性変形することが回避され得るように、本体部の両サイドにすぐり部を形成することが開示されている。

特開２００９−０７９７３１号公報

ところで、上述した、締付部材によって固定部を回転軸に締め付け固定するタイプのダイナミックダンパでは、締め付けによる固定部の変形に伴って、これと一体形成された本体部が変形することにより、ダイナミックダンパの共振周波数が変化するという問題や、締付部材による締付量のバラツキによっても共振周波数が変化するという問題がある。

そこで、締め付けによる共振周波数への影響を回避するために、上記特許文献１に記載のすぐり部を応用して、本体部と固定部との間に深いすぐり部（溝）を形成することが考えられる。しかしながら、このような構造では、本体部と固定部とを繋ぐ部分が薄肉となるため、回転軸の回転に伴って本体部が回転軸に対して相対回転しようとすると、薄肉の部分が破断するといった具合に、ダイナミックダンパの耐久性が低下するおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、固定のための締め付けによってダイナミックダンパの共振周波数が変化するのを抑制しつつ、ダイナミックダンパの耐久性が低下するのを抑える技術を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係るダイナミックダンパでは、マス部材を支持する本体部と、締付け固定される固定部との少なくとも一部を縁切りするとともに、本体部および固定部における縁切りされた部分を嵌め合い形状に形成するようにしている。

具体的には、本発明は、回転軸の外周に装着される筒状のゴム部材と、当該ゴム部材を介して当該回転軸に取り付けられるマス部材と、を備えるダイナミックダンパを対象としている。

そして、上記ゴム部材は、当該ゴム部材の軸方向中央部に設けられ、上記マス部材を支持する筒状の本体部と、当該ゴム部材の軸方向両端部に設けられ、締付部材によって上記回転軸にそれぞれ締付け固定される筒状の固定部と、を有しており、上記本体部と上記各固定部とは、周方向に延びる溝部によって少なくとも一部が縁切りされており、上記溝部は、周方向に凹凸が連続する波形状に形成されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、本体部と各固定部とは溝部によって少なくとも一部が縁切りされているので、締付部材によって締付けられることで固定部が変形しても、その変形による影響が本体部に及ぶのを抑えることができる。これにより、固定部の締め付けや締付け量のバラツキによってダイナミックダンパの共振周波数が変化するのを抑制することができる。

また、溝部は、周方向に凹凸が連続する波形状に形成されていることから、締付部材により回転軸に締付け固定された固定部側の波形状に、本体部側の波形状が嵌ることによって、本体部の回転軸に対する相対回転を確実に制限することができ、これにより、ダイナミックダンパの耐久性が低下するのを抑えることができる。

以上説明したように、本発明に係るダイナミックダンパによれば、固定のための締め付けによってダイナミックダンパの共振周波数が変化するのを抑制しつつ、ダイナミックダンパの耐久性が低下するのを抑えることができる。

本発明の実施形態１に係るダイナミックダンパを模式的に示す図である。 本発明の実施形態２に係るダイナミックダンパを模式的に示す図である。 従来のダイナミックダンパを模式的に示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、本実施形態に係るダイナミックダンパ１を模式的に示す図である。このダイナミックダンパ１は、クランクシャフトやドライブシャフト等の車両に設けられた回転軸２０に装着されて、駆動力伝達時に回転軸２０に生じる曲げ振動やねじり振動等を抑制するためのものである。ダイナミックダンパ１は、図１に示すように、回転軸２０の外周に装着される円筒状のゴム部材２と、ゴム部材２を介して回転軸２０に取り付けられる円筒状のマス部材３と、ゴム部材２を締め付け固定するクランプ９と、を備えている。

ゴム部材２は、天然ゴム等のゴム材料で形成されていて、当該ゴム部材２の軸方向中央部に設けられた円筒状の質量部４と、当該質量部４の軸方向の両外側に設けられた円筒状の支持脚部５と、当該支持脚部５の軸方向の両外側に設けられた円筒状の取付部６と、当該ゴム部材２の軸方向両端部に設けられた円筒状の固定部７と、を有している。質量部４と支持脚部５と取付部６とは一体に形成されている一方、固定部７はこれら質量部４、支持脚部５および取付部６とは別体に形成されている。

質量部４は、回転軸２０の外径よりも大きな内径を有していて、その内部にマス部材３が埋め込まれている。

支持脚部５は、質量部４と一体形成されていて、回転軸２０の外径よりも僅かに小さな内径を有しているとともに、質量部４の外径よりも小さな外径を有している。それ故、質量部４の内周面と支持脚部５の内周面とは段差を介して繋がっているとともに、質量部４の外周面と支持脚部５の外周面とは段差を介して繋がっている。支持脚部５の軸方向外側の端部は、周方向に凹凸が連続する波形状に形成されている。

取付部６は、支持脚部５と一体形成されていて、支持脚部５の内径と同じ内径を有しているとともに、支持脚部５の外径よりも小さな外径を有している。それ故、支持脚部５の内周面と取付部６の内周面とは面一で繋がっている一方、支持脚部５の外周面と取付部６の外周面とは段差を介して繋がっている。

マス部材３は、金属製であり、質量部４における、質量部４の外周面と支持脚部５の外周面との段差に対応する部分に埋め込まれている。換言すると、マス部材３は、質量部４における、支持脚部５の外周面よりも径方向外側に突出した部分に埋め込まれている。

以上のように構成された質量部４、支持脚部５および取付部６の内側に回転軸２０を圧入すると、回転軸２０の外径よりも僅かに小さな内径を有している支持脚部５および取付部６の内周面が回転軸２０の外周面に密着するとともに、回転軸２０の外径よりも大きな内径を有している質量部４の内周面と回転軸２０の外周面との間に環状空間Ｓが形成される。このように、マス部材３が埋め込まれた質量部４の内周面と回転軸２０の外周面との間に環状空間Ｓが形成されることと、質量部４を支持する支持脚部５が弾性変形することとが相俟って、マス部材３が径方向に振動可能に支持されることになる。これにより、回転軸２０の回転にともなって発生する振動を、質量部４の振動と共振させることで、振動エネルギーを吸収し、駆動力伝達時に生じる曲げ振動やねじり振動等を減衰することが可能になっている。

各固定部７は、取付部６の外周に装着された状態で、図１の黒塗り矢印で示すように、クランプ（締付部材）９によって回転軸２０に締付け固定される。これにより、各固定部７を介して取付部６が回転軸２０に締付け固定されることから、回転軸２０の振動によるダイナミックダンパ１の位置ずれが防止される。

ここで、本実施形態を理解し易くするために、従来のダイナミックダンパ１０１の問題点について説明する。図３は、従来のダイナミックダンパ１０１を模式的に示す図である。図３（ａ）に示すように、内部にマス部材１０３が埋め込まれた質量部１０４と、質量部１０４の軸方向の両外側に設けられた支持脚部１０５と、支持脚部１０５と一体形成された固定部１０７と、を有するダイナミックダンパ１０１において、図３（ａ）の黒塗り矢印で示すように、クランプ１０９によって固定部１０７を回転軸１２０に締め付けると、固定部１０７が変形する。このように、締め付けによって固定部１０７が変形すると、図３（ａ）の破線で示すように、これと一体形成された質量部１０４および支持脚部１０５が変形することにより、ダイナミックダンパ１０１の共振周波数が変化するという問題や、クランプ１０９による締付量のバラツキによって共振周波数が変化するという問題がある。

このような固定部１０７の変形に伴う共振周波数の変化を抑えるために、図３（ｂ）に示すように、支持脚部１０５と固定部１０７との境界部に深いすぐり部（溝）１０８を形成することが考えられる。しかしながら、このような構造では、支持脚部１０５と固定部１０７とを繋ぐ部分が薄肉となるため、回転軸１２０の回転に伴って質量部１０４および支持脚部１０５が回転軸１２０に対して相対回転しようとすると、薄肉の部分が破断するといった具合に、ダイナミックダンパ１０１の耐久性が低下するおそれがある。

そこで、本実施形態のダイナミックダンパ１では、支持脚部５と固定部７とを溝部８によって縁切りするとともに、支持脚部５および固定部７における縁切りされた部分を嵌め合い形状に形成するようにしている。

具体的には、固定部７は、取付部６の外径よりも僅かに小さな内径を有しているとともに、支持脚部５の外径よりも小さな外径を有している。固定部７の軸方向内側の端部は、周方向に凹凸が連続する波形状に形成されている。この固定部７は、当該固定部７の凹部７ｂが支持脚部５の凸部５ａと軸方向に対向し且つ当該固定部７の凸部７ａが支持脚部５の凹部５ｂと軸方向に対向するとともに、支持脚部５と軸方向に隙間を空けた態様で、取付部６の外周に装着される。これにより、固定部７と支持脚部５との間には、周方向に延び且つ周方向に凹凸が連続する波形状に形成された溝部８が形成されることになる。別の言い方をすれば、支持脚部５と固定部７とは、周方向に延びる溝部８によって全部（少なくとも一部）が縁切りされている。

このように、本実施形態のダイナミックダンパ１では、支持脚部５と各固定部７とが溝部８によって縁切りされているので、クランプ９によって締付けられることで固定部７が変形しても、その変形による影響が質量部４および支持脚部５に及ぶのを抑えることができる。これにより、固定部７の締め付けや締付け量のバラツキによってダイナミックダンパ１の共振周波数が変化するのを抑制することができる。

また、溝部８は、周方向に凹凸が連続する波形状に形成されていることから、クランプ９により回転軸２０に締付け固定された固定部７側の波形状に、支持脚部５側の波形状が嵌ることによって、支持脚部５の回転軸２０に対する相対回転を確実に制限することができ、これにより、ダイナミックダンパ１の耐久性が低下するのを抑えることができる。

なお、請求項との関係では、質量部４および支持脚部５が、「ゴム部材の軸方向中央部に設けられ、マス部材を支持する筒状の本体部」に相当し、各固定部７が、「ゴム部材の軸方向両端部に設けられ、締付部材によって回転軸にそれぞれ締付け固定される筒状の固定部」に相当する。

（実施形態２）
本実施形態は、支持脚部１５と固定部１７とが一体に形成されている点が、上記実施形態１と異なるものである。以下、主に実施形態１と異なる点について説明するとともに、実施形態１と同様の構成については説明を省略する。

本実施形態のダイナミックダンパ１１のゴム部材１２は、天然ゴム等のゴム材料で形成されていて、当該ゴム部材１２の軸方向中央部に設けられた円筒状の質量部１４と、当該質量部１４の軸方向の両外側に設けられた円筒状の支持脚部１５と、当該支持脚部１５の軸方向の両外側に位置し、当該ゴム部材１２の軸方向両端部に設けられた円筒状の固定部１７と、を有している。

支持脚部１５は、質量部１４と一体に形成されているとともに、各固定部１７とも一体に形成されている。支持脚部１５と各固定部１７との境界部には、溝部１８が形成されている。別の言い方をすれば、支持脚部１５と固定部１７とは、周方向に延びる溝部１８によって一部が縁切りされている。上記実施形態１では、支持脚部５と別体に形成された固定部７を、支持脚部５と軸方向に隙間を空けた態様で取付部６の外周に装着することで溝部８を形成したのに対し、本実施形態では、一体に形成された支持脚部１５と固定部１７との境界部に、相対的に深いすぐり部を設けることで溝部１８を形成している。

支持脚部１５の軸方向外側の端部は、周方向に凹凸が連続する波形状に形成されているとともに、固定部１７の軸方向内側の端部も、周方向に凹凸が連続する波形状に形成されている。各固定部１７は、図２の黒塗り矢印で示すように、クランプ１９によって回転軸２０に締付け固定されており、これにより、回転軸２０の振動によるダイナミックダンパ１１の位置ずれが防止される。

このように、本実施形態のダイナミックダンパ１１では、支持脚部１５と各固定部１７とは溝部１８によってその一部が縁切りされているので、クランプ１９によって締付けられることで固定部１７が変形しても、その変形による影響が質量部１４および支持脚部１５に及ぶのを抑えることができる。これにより、固定部１７の締め付けや締付け量のバラツキによってダイナミックダンパ１１の共振周波数が変化するのを抑制することができる。

また、クランプ１９により回転軸２０に締付け固定された固定部１７側の波形状に、支持脚部１５側の波形状が嵌ることによって、支持脚部１５の回転軸２０に対する相対回転を確実に制限することができ、これにより、ダイナミックダンパ１１の耐久性が低下するのを抑えることができる。

加えて、本実施形態のダイナミックダンパ１１では、質量部１４、支持脚部１５および固定部１７が一体に形成されているので、上記実施形態１よりも容易にダイナミックダンパ１１を回転軸２０に取り付けることができる。

なお、請求項との関係では、質量部１４および支持脚部１５が、「ゴム部材の軸方向中央部に設けられ、マス部材を支持する筒状の本体部」に相当し、各固定部１７が、「ゴム部材の軸方向両端部に設けられ、締付部材によって回転軸にそれぞれ締付け固定される筒状の固定部」に相当する。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神または主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記各実施形態では、マス部材３，１３を質量部４，１４に内蔵するようにしたが、これに限らず、例えば質量部４，１４の外周面にマス部材３，１３を加硫接着するようにしてもよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、固定のための締め付けによってダイナミックダンパの共振周波数が変化するのを抑制しつつ、ダイナミックダンパの耐久性が低下するのを抑えることができるので、車両に設けられた回転軸の振動を低減するダイナミックダンパに適用して極めて有益である。

１，１１ ダイナミックダンパ
２，１２ ゴム部材
３，１３ マス部材
４，１４ 質量部（本体部）
５，１５ 支持脚部（本体部）
７，１７ 固定部
９，１９ クランプ（締付部材）
２０ 回転軸

Claims (1)

1. 回転軸の外周に装着される筒状のゴム部材と、当該ゴム部材を介して当該回転軸に取り付けられるマス部材と、を備えるダイナミックダンパであって、
   上記ゴム部材は、当該ゴム部材の軸方向中央部に設けられ、上記マス部材を支持する筒状の本体部と、当該ゴム部材の軸方向両端部に設けられ、締付部材によって上記回転軸にそれぞれ締付け固定される筒状の固定部と、を有しており、
   上記本体部と上記各固定部とは、周方向に延びる溝部によって少なくとも一部が縁切りされており、
   上記溝部は、周方向に凹凸が連続する波形状に形成されていることを特徴とするダイナミックダンパ。

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