JP5971613B2 - ダイナミックダンパ - Google Patents

Description

本発明は、ダイナミックダンパに関する。
また、本発明は、例えば自動車のプロペラシャフト等、中空回転軸の内周空間に取り付けられて、この中空回転軸に発生する振動や騒音を抑制するダイナミックダンパに関する。

ダイナミックダンパは、自動車の動力伝達系におけるトルク伝達チューブ、例えばプロペラシャフトのねじり振動や曲げ振動（プロペラシャフトの軸直角方向の振動）を低減させて振動特性の改善を図ることを目的に使用されている。

従来、ダイナミックダンパとしては図５に示す構造のものが知られている。（特許文献１）
すなわち、プロペラシャフト１００の内周にゴム状弾性材製の２本の環状の弾性体２００、３００を介してプロペラシャフト１００と同心状に保持された棒状の質量体４００を配する構成となっている。
そして、この２本の環状の弾性体２００、３００は、質量体４００の外周面に接着固定されている。

この様な構成とする事により、ダイナミックダンパの共振周波数を中空軸（プロペラシャフト）の共振周波数と合致させることで、中空軸（プロペラシャフト）の振動低減が可能である。
しかし、中空軸（プロペラシャフト）の共振周波数は、中空軸（プロペラシャフト）の長さや径、板厚ならびに中空軸（プロペラシャフト）への入力負荷等の影響で変化するため、機種毎に共振周波数が異なる。

この為、ダイナミックダンパも機種毎に異なる共振周波数である必要があり、図４に示すような従来のダイナミックダンパでは、必要な共振周波数を発生させるためにゴム弾性体の硬度や形状あるは重量体の重量を調整する必要があり、共振周波数毎に多くの異なる仕様のダイナミックダンパが必要であった。

特許第３２００７３８号公報

一種類のダイナミックダンパを調整する事により、共振周波数が異なる色々な機種に対応可能なダイナミックダンパを提供することを目的とする。

本発明のダイナミックダンパは、プロペラシャフトの内周にゴム状弾性材製の２種類の環状の弾性体を介して前記プロペラシャフトと同心状に保持された棒状の質量体とより成るダイナミックダンパにおいて、前記質量体の軸方向一端が、前記一方の弾性体の内周面に揺動可能に嵌合固定されると共に、前記一方の弾性体の径方向中間部には、金属材製の補強環が配置され、前記他方の弾性体が前記質量体の外周面上に軸方向移動可能に装着され、前記質量体の軸方向一端に球頭部が形成され、前記一方の弾性体の内周面が、前記球頭部に対応した球面形状を呈していることを特徴とする。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明のダイナミックダンパによれば、一種類のダイナミックダンパを調整する事により、共振周波数が異なる色々な機種に対応可能であり、質量体の軸方向一端に形成した球頭部を支点として、一方の弾性体の球面形状の内周面との間で揺動運動が円滑に行える為、曲げ振動（プロペラシャフトの軸直角方向の振動）を低減させて振動特性の改善を図ることが容易である。

更に、請求項２記載の発明のダイナミックダンパによれば、拡径したウエイト部を設けることにより、質量体の軸方長さを短く出来る為、ダイナミックダンパの小型化が図れる。
更に、請求項３記載の発明のダイナミックダンパによれば、他方の弾性体に、円周上等配に複数個の貫通孔を設ける事により、他方の弾性体のばね定数を低く抑えると共に、この貫通孔を利用して、他方の弾性体の圧入及び位置決め用冶具の取り扱いが容易となる。

本発明に係るダイナミックダンパの縦断面図。 図１のダイナミックダンパをプロペラシャフトの内周に装着した図。 図１のダイナミックダンパの他方の弾性体を一方の弾性体から離れる方向に質量体上を移動させた図。 圧入及び位置決め用冶具を用いて他方の弾性体の棒状の質量体上の位置を決めている縦断面図。 従来技術に係るダイナミックダンパの縦断面図。

以下、本発明を実施するための態様について説明する。
図１及び図２に示される様に、本発明に係るダイナミックダンパの態様は、プロペラシャフト１の内周にゴム状弾性材製の２種類の環状の弾性体２、３を介して前記プロペラシャフト１と同心状に保持された棒状の質量体４とより構成されている。

そして、この質量体４の軸方向一端（図上右側）には、球頭部４１が形成され、この球頭部４１は、一方の弾性体２の球面形状の内周面に揺動可能に嵌合固定されている。
また、他方の弾性体３は、質量体４の外周面上に軸方向移動可能に装着されている。
この様に、質量体４と他方の弾性体３は、非接着として質量体４の外周面上を任意の軸方向位置に移動できることから、支点部である球頭部４１とバネ部である他方の弾性体３との距離により、他方の弾性体３（バネ部）に対する質量体４の慣性質量が変化する為、同一の構成部品で共振周波数が異なるダイナミックダンパが得られる。

この様に、他方の弾性体３が、質量体４の外周面上を軸方向移動可能になっている為、他方の弾性体３の質量体４上の位置を変える事により、共振周波数を変える事が出来る事により、所定の共振周波数を得られる。
この結果、一種類のダイナミックダンパを調整する事により、共振周波数が異なる色々な機種に対応可能なダイナミックダンパを提供することが出来る。
また、質量体４が支点部である球頭部４１を中心とした揺動運動の挙動を示し、この揺動運動の挙動により、質量体４とバネ部である他方の弾性体３とでバネーマス系を構成する。

また、球頭部４１は、一方の弾性体２の球面形状の内周面に揺動可能に嵌合固定されているが、一方の弾性体２の弾性変形により質量体４の揺動運動が可能であれば、接着一体化されていても良い。
また、球頭部４１は、必ずしも球頭形状でなくても良く、円錐形状や多角形状等であっても良い。

更に、質量体４の軸方向他端（図上右側）には、質量を増やす為の拡径したウエイト部４２が形成されている。
このウエイト部４２の形状は、球頭形状としているが、円錐形状や多角形状等であっても良い。
このウエイト部４２を設ける事により、質量体４の軸方長さを短く出来る為、ダイナミックダンパの小型化が図れる。

また、他方の弾性体３には、円周上等配に複数個の貫通孔３１が形成されている。この為、他方の弾性体３のばね定数を低く抑えると共に、この貫通孔３１を利用して、図４に示す様に、他方の弾性体３の圧入及び位置決め用冶具５の取り扱いが容易となる。

具体的には、予めウエイト部４２側（図上左側）に配置した他方の弾性体３の貫通孔３１に圧入及び位置決め用冶具５の２本の脚部５１、５１を挿入し、圧入及び位置決め用冶具５に設けたフランジ部５２を他方の弾性体３に当接しながら、この脚部５１、５１の先端部が補強環２１に当接するまで圧入及び位置決め用冶具５を押し込む（図上右側に移動させる）ことにより、他方の弾性体３を質量体４の所定の位置に配置出来る。
また、圧入及び位置決め用冶具５は、質量体４を受け入れる為に、円筒状形状を呈している。
この様に、圧入及び位置決め用冶具５の２本の脚部５１、５１の長さを変える事により、他方の弾性体３の質量体４上の位置を色々変える事が出来る為、共振周波数が異なる色々な機種に対応可能なダイナミックダンパを提供することが出来る。

この事により、図３に示したダイナミックダンパは、図１に示したダイナミックダンパに比べ、共振周波数を高める事が出来る。
また、一方の弾性体２の径方向中間部には、金属材製の断面コ字形状の補強環２１が配置されている。
この事により、一方の弾性体の剛性を強め、質量体の軸方向一端に形成した球頭部の支点としての役割を確実なものと出来る。

弾性体２、３の材質は、天然ゴム（ＮＲ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、クロロプレン等のゴム状弾性材や、ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリウレタン等の熱可塑性エラストマーから、適宜用途に合わせ選択して使用されるが、減衰効果の大きいブチルゴムが好ましい。

また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本発明に係るダイナミックダンパは、自動車の動力伝達系におけるトルク伝達チューブ、例えばプロペラシャフトに使用できる。

１ プロペラシャフト
２ 一方の弾性体
３ 他方の弾性体
４ 質量体
５ 圧入及び位置決め用冶具
２１ 補強環
３１ 貫通孔
４１ 球頭部
４２ ウエイト部
５１ 脚部
５２ フランジ部

Claims (3)

1. プロペラシャフト（１）の内周にゴム状弾性材製の２種類の環状の弾性体（２）、（３）を介して前記プロペラシャフト（１）と同心状に保持された棒状の質量体（４）とより成るダイナミックダンパにおいて、
   前記質量体（４）の軸方向一端が、前記一方の弾性体（２）の内周面に揺動可能に嵌合固定されると共に、前記一方の弾性体（２）の径方向中間部には、金属材製の補強環（２１）が配置され、前記他方の弾性体（３）が前記質量体（４）の外周面上に軸方向移動可能に装着され、前記質量体（４）の軸方向一端に球頭部（４１）が形成され、前記一方の弾性体（２）の内周面が、前記球頭部（４１）に対応した球面形状を呈していることを特徴とするダイナミックダンパ。
2. 前記質量体（４）の軸方向他端には質量を増やす為の拡径したウエイト部（４２）を設けたことを特徴とする請求項１記載のダイナミックダンパ。
3. 前記他方の弾性体（３）には、円周上等配に複数個の貫通孔（３１）が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のダイナミックダンパ。

Images