JP3897610B2 - ダイナミックダンパの製法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイナミックダンパ及びプロペラシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の動力伝達部材、例えばプロペラシャフトの振動を低減し、車体振動や騒音を低減するダイナミックダンパとして、アウタパイプと、アウタパイプの内部に配置されるウエイトと、アウタパイプとウエイトの間に介装される弾性体とを有してなるものがある。このダイナミックダンパは、プロペラシャフトを構成する中空シャフト内に圧入して固定配置される。
【０００３】
実公平7-29324に記載のダイナミックダンパは、アウタパイプとウエイトの間の環状空間内に弾性体を配置するものであり、該環状空間の周方向の複数位置（５位置）に半径方向に延びた棒状弾性介装部を立設している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、ダイナミックダンパを製作するに際し、金型内にアウタパイプとウエイトを配置した状態で、アウタパイプとウエイトの間の環状空間にゴムを注入して弾性体を加硫成形することにより、この弾性体をアウタパイプとウエイトに一体成形する。
【０００５】
しかしながら、金型へのゴム注入において、アウタパイプとウエイトの間の環状空間の周方向で一様均質な弾性体を加硫成形することには困難がある。各棒状弾性介装部の個々の支持バネ定数がばらつくとダイナミックダンパの共振特性が変わって安定した制振性能が得られない。従って、ゴムの安定した加硫と冷却が得られるような金型設計及び注入が必要となり、製品形状も自ずと限定される。
【０００６】
本発明の課題は、ダイナミックダンパの弾性体に安定したバネ定数を確保し、安定した制振性能を容易に得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、アウタパイプと、アウタパイプの内部に配置されるウエイトと、アウタパイプとウエイトの間に介装される弾性体とを有してなり、アウタパイプを中空シャフト内に圧入固定して用いられるダイナミックダンパの製法において、環状弾性体を形成する工程と、環状弾性体の内周にウエイトを、外周にアウタパイプを嵌挿する工程と、環状弾性体の内周と外周のそれぞれに、ウエイトとアウタパイプのそれぞれを接着する工程とを有し、円形のアウタパイプの周方向に沿う複数の円弧部の両側に内径方向に突き出る凸部を設け、環状弾性体の外周に嵌挿したアウタパイプの凸部をプレスにより該弾性体に係合するに際し、アウタパイプの円弧部と弾性体の外周の間に隙間を設け、アウタパイプの円弧部の両側の凸部の先端面で弾性体の外周部を挟持する工程を有してなるようにしたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、アウタパイプと、アウタパイプの内部に配置されるウエイトと、アウタパイプとウエイトの間に介装される弾性体とを有してなり、アウタパイプを中空シャフト内に圧入固定して用いられるダイナミックダンパの製法において、環状弾性体を形成する工程と、環状弾性体の内周にウエイトを、外周にアウタパイプを嵌挿する工程と、環状弾性体の内周と外周のそれぞれに、ウエイトとアウタパイプのそれぞれを接着する工程とを有し、円形のアウタパイプの周方向に沿う複数の円弧部の両側に内径方向に突き出る凸部を設け、かつ環状弾性体の外周に該アウタパイプの凸部が係合する係合部を設けておき、環状弾性体の外周にアウタパイプを嵌挿するときに、該アウタパイプの凸部を該弾性体の係合部に嵌合するに際し、アウタパイプの円弧部と弾性体の外周の間に隙間を設け、アウタパイプの円弧部の両側の凸部の先端面で弾性体の外周部を挟持する工程を有してなるようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は第１実施形態のダイナミックダンパを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図、図２はダイナミックダンパを示す斜視図、図３は第１実施形態のダイナミックダンパの製法を示す模式図、図４は第２実施形態のダイナミックダンパを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５は第２実施形態のダイナミックダンパの製法を示す模式図である。
【００１１】
（第１実施形態）（図１〜図３）
図１、図２のダイナミックダンパ１０は、自動車用プロペラシャフト１の中空シャフト２内の軸方向所定位置に圧入して嵌挿され、固定配置されるものである。ダイナミックダンパ１０は、プロペラシャフト１の振動を低減し、車体振動や騒音を低減する。
【００１２】
ダイナミックダンパ１０は、アウタパイプ２０と、ウエイト３０と、弾性体４０とを有して構成される。
【００１３】
アウタパイプ２０は、異形円筒等の異形筒状をなし、薄肉鋼管等の金属管の曲げ成形体である。アウタパイプ２０は、周方向に沿う複数位置（本実施形態では５位置）に内径方向に突き出る凸部２１を設けてある。アウタパイプ２０は、具体的には、プレス成形により、丸パイプの周方向に沿う複数部分のそれぞれを内径側に曲げ成形して凸部２１を形成し、残余の部分を円弧状部２２（中空シャフト２の内面と略同一曲率の円弧状部２２）として残す。アウタパイプ２０は、凸部２１の先端面を弾性体４０の外周部とのＲ面状圧接面２１Ａとする。アウタパイプ２０は、円弧状部２２が形成する自由状態の外径を中空シャフト２の内径より大きくしており、凸部２１の曲げ成形部分がもつ弾性撓み特性により、その外径を自由状態から弾性的に縮径可能とする。
【００１４】
ウエイト３０は、円柱等の短柱状をなし、棒鋼等の金属棒からなる。ウエイト３０は、弾性体４０が装填される環状溝３１を外周の全周に備える。ウエイト３０は、アウタパイプ２０の内部に該アウタパイプ２０と同芯配置される。ウエイト３０はアウタパイプ２０より広巾とされる（図１（Ｂ））。
【００１５】
弾性体４０は、アウタパイプ２０とウエイト３０の間で、ウエイト３０の環状溝３１の全周に渡って装填される環状体をなす。弾性体４０の外周部はウエイト３０の外径より大径をなし、全周に連続する円弧面をなす。弾性体４０は、合成ゴム等からなり、アウタパイプ２０とウエイト３０に対して後工程で加硫接着される。
【００１６】
しかるに、ダイナミックダンパ１０は、アウタパイプ２０の各凸部２１の先端圧接面２１Ａでウエイト３０上の弾性体４０を放射方向から挟み込み保持するとともに、アウタパイプ２０の周方向に相隣る凸部２１の先端圧接面２１Ａの間に、弾性体４０の外周部４１を周方向において挟み込み保持する。各凸部２１の先端圧接面２１Ａは弾性体４０の外周部４１に一定の深さに渡って係合し、相隣る凸部２１の先端圧接面２１Ａの間で外周部４１Ａを挟みこむ。
【００１７】
ダイナミックダンパ１０の製法手順は以下のとおりである（図３）。
(1)環状弾性体４０の素材となるチューブ状弾性体４０Ａを別途形成する（図３（Ａ））。チューブ状弾性体４０Ａを必要長さに裁断し、環状弾性体４０を形成する（図３（Ｂ））。
【００１８】
(2)弾性体４０の内周にウエイト３０を嵌挿する（図３（Ｃ）、（Ｄ））。弾性体４０の内周部はウエイト３０の環状溝３１に嵌合する。
【００１９】
(3)弾性体４０の外周にアウタパイプ２０を嵌挿する（図３（Ｅ））。アウタパイプ２０の各凸部２１の先端圧接面２１Ａが弾性体４０の外周部に嵌合する。
【００２０】
(4)弾性体４０の内外周にアウタパイプ２０、ウエイト３０を組付けた組付体を加熱し、弾性体４０の内周と外周のそれぞれに、ウエイト３０とアウタパイプ２０のそれぞれを加硫接着する。
【００２１】
(5)上述(4)の組付体の冷却後、アウタパイプ２０の凸部２１をプレスにより弾性体４０の外周部に押込み係合し、ダイナミックダンパ１０とする（図３（Ｆ））。
【００２２】
本実施形態によれば以下の作用がある。
(a)環状弾性体４０を予め形成することで、弾性体４０の周方向に一様均質なバネ定数を容易に確保でき、ダイナミックダンパ１０に安定した制振性能を得ることができる。
【００２３】
(b)アウタパイプ２０の周方向複数位置に設けた凸部２１をプレスにより弾性体４０に係合することにより、弾性体４０に予荷重を与え、ダイナミックダンパ１０の耐久性を向上できる。同時に、アウタパイプ２０の相隣る凸部２１の間に弾性体４０の外周部４１Ａを強固に挟み込み保持できる。これにより、プロペラシャフト１の回転振動に基づいたウエイト３０からの半径方向の圧縮と回転方向の剪断の繰り返しの荷重を、弾性体４０の各部に広く分散する。従って、弾性体４０に及ぶ応力集中を抑え、亀裂損傷を防止でき、ダイナミックダンパ１０の耐久性を向上できる。
【００２４】
(c)アウタパイプ２０の各凸部２１に内接する内接円の直径Ａを、ウエイト３０の環状溝３１を挟む両端部の外径Ｂより小径化できる。これにより、弾性体４０の劣化等によりウエイト３０が横ずれしようとしても、ウエイト３０の両端部の外径がアウタパイプ２０の凸部２１に衝合することにて、ウエイト３０の大きな横ずれ、ひいてはアウタパイプ２０からの脱落を防止できる。
【００２５】
(d)アウタパイプ２０の凸部２１がＲ面状圧接面２１Ａを介して弾性体４０を挟み込み保持するから、プロペラシャフト１の振動に基づく前述(a)の荷重の弾性体４０への分散性を向上できる。
【００２６】
(e)アウタパイプ２０の周方向各部を内径側に曲げ成形して凸部２１を形成したから、該凸部２１の曲げ成形部分に半径方向の弾性撓み特性を得ることができる。従って、ダイナミックダンパ１０を中空シャフト２に圧入するとき、中空シャフト２の内径とアウタパイプ２０の外径の寸法誤差を、アウタパイプ２０の弾性撓み変形と弾性体４０の弾性撓み変形とにより吸収して容易に圧入できる。また、圧入後には、アウタパイプ２０と弾性体４０との弾性復元力により中空シャフト２の内面に強固に固定できる。
【００２７】
(f)アウタパイプ２０は全周のうち、凸部２１を形成した曲げ成形部分を除く複数の円弧状部２２だけを中空シャフト２にこすり入れる。このため、中空シャフト２の内面に対するアウタパイプ２０の接触面積が少なくなり、圧入操作力を低減し、生産設備も低コストになる。
【００２８】
(g)アウタパイプ２０はプレス等を用いた曲げ加工により容易に凸部２１を成形でき、前述(d)の凸部２１のＲ面状圧接面２１Ａも容易に成形できる。
【００２９】
(h)プロペラシャフト１において、上述(a) 〜 (g)を実現し、ダイナミックダンパ１０の耐久性を向上できる。また、ダイナミックダンパ１０を中空シャフト２に容易に圧入し、かつ安定的に固定できる。
【００３０】
（第２実施形態）（図４、図５）
第２実施形態のダイナミックダンパ１００が第１実施形態のダイナミックダンパ１０と異なる点は、アウタパイプ２０の各凸部２１の先端圧接面２１Ａを、弾性体４０の外周部４１に予め設けた一定深さの凹状係合部４２に係合することにより、相隣る凸部２１の先端圧接面２１Ａの間で外周部４１Ａを周方向において挟み込み保持したことにある。
【００３１】
ダイナミックダンパ１００の製法手順は以下のとおりになる（図５）。
(1)環状弾性体４０の素材となるチューブ状弾性体４０Ａを別途形成する（図５（Ａ））。チューブ状弾性体４０Ａは、周方向に沿う複数位置（本実施形態では５位置）に凹状係合部４２となる凹溝４２Ａを備える。チューブ状弾性体４０Ａを必要長さに裁断し、環状弾性体４０を形成する（図５（Ｂ））。
【００３２】
(2)弾性体４０の内周にウエイト３０を嵌挿する（図５（Ｃ）、（Ｄ））。弾性体４０の内周部はウエイト３０の環状溝３１に嵌合する。
【００３３】
(3)弾性体４０の外周にアウタパイプ２０を嵌挿する（図５（Ｅ））。アウタパイプ２０の凸部２１の先端圧接面２１Ａを弾性体４０の凹状係合部４２に嵌合する。
【００３４】
(4)弾性体４０の内外周にアウタパイプ２０、ウエイト３０を組付けた組付体を加熱し、弾性体４０の内周と外周のそれぞれに、ウエイト３０とアウタパイプ２０のそれぞれを加熱接着し、ダイナミックダンパ１００とする。
【００３５】
尚、上述(4)の組付体の冷却後、所望により、アウタパイプ２０の凸部２１をプレスにより弾性体４０の凹状係合部４２に更に押込み係合させることもできる。また、ウエイト３０と弾性体４０間にそれらの係合部を併設しても良い。
【００３６】
本実施形態によれば、第１実施形態において前述した作用に加え、以下の作用がある。
【００３７】
アウタパイプ２０の周方向複数位置に設けた凸部２１を、弾性体４０の外周に予め設けた凹状係合部４２に嵌合することにより、アウタパイプ２０の相隣る凸部２１の間に弾性体４０の外周部４１Ａを強固に挟み込み保持できる。これにより、プロペラシャフト１の回転振動に基づいたウエイト３０からの半径方向の圧縮と回転方向の剪断の繰り返しの荷重を、弾性体４０の各部に広く分散する。従って、弾性体４０に及ぶ応力集中を抑え、亀裂損傷を防止でき、ダイナミックダンパ１０の耐久性を向上できる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明のダイナミックダンパは、プロペラシャフト以外の動力伝達部材にも適用できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ダイナミックダンパの弾性体に安定したバネ定数を確保し、安定した制振性能を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１実施形態のダイナミックダンパを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】図２はダイナミックダンパを示す斜視図である。
【図３】図３は第１実施形態のダイナミックダンパの製法を示す模式図である。
【図４】図４は第２実施形態のダイナミックダンパを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】図５は第２実施形態のダイナミックダンパの製法を示す模式図である。
【符号の説明】
１０、１００ ダイナミックダンパ
２０ アウタパイプ
２１ 凸部
３０ ウエイト
４０ 弾性体
４１Ａ 外周部
４２ 凹状係合部

Claims (2)

  1. アウタパイプと、アウタパイプの内部に配置されるウエイトと、アウタパイプとウエイトの間に介装される弾性体とを有してなり、アウタパイプを中空シャフト内に圧入固定して用いられるダイナミックダンパの製法において、
    環状弾性体を形成する工程と、
    環状弾性体の内周にウエイトを、外周にアウタパイプを嵌挿する工程と、
    環状弾性体の内周と外周のそれぞれに、ウエイトとアウタパイプのそれぞれを接着する工程とを有し、
    円形のアウタパイプの周方向に沿う複数の円弧部の両側に内径方向に突き出る凸部を設け、環状弾性体の外周に嵌挿したアウタパイプの凸部をプレスにより該弾性体に係合するに際し、アウタパイプの円弧部と弾性体の外周の間に隙間を設け、アウタパイプの円弧部の両側の凸部の先端面で弾性体の外周部を挟持する工程を有してなることを特徴とするダイナミックダンパの製法。
  2. アウタパイプと、アウタパイプの内部に配置されるウエイトと、アウタパイプとウエイトの間に介装される弾性体とを有してなり、アウタパイプを中空シャフト内に圧入固定して用いられるダイナミックダンパの製法において、
    環状弾性体を形成する工程と、
    環状弾性体の内周にウエイトを、外周にアウタパイプを嵌挿する工程と、
    環状弾性体の内周と外周のそれぞれに、ウエイトとアウタパイプのそれぞれを接着する工程とを有し、
    円形のアウタパイプの周方向に沿う複数の円弧部の両側に内径方向に突き出る凸部を設け、かつ環状弾性体の外周に該アウタパイプの凸部が係合する係合部を設けておき、環状弾性体の外周にアウタパイプを嵌挿するときに、該アウタパイプの凸部を該弾性体の係合部に嵌合するに際し、アウタパイプの円弧部と弾性体の外周の間に隙間を設け、アウタパイプの円弧部の両側の凸部の先端面で弾性体の外周部を挟持する工程を有してなることを特徴とするダイナミックダンパの製法。
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