JP6936051B2 - Dynamic damper - Google Patents
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Description
本発明は、防振技術に係るダイナミックダンパに関する。 The present invention relates to a dynamic damper according to an anti-vibration technique.
ダイナミックダンパは一般に、自動車等車両の駆動力伝達に供するプロペラシャフトの中空部に装着され、プロペラシャフトの曲げ振動を抑制し、走行時の静粛性の向上を図るために用いられる(シャフト内挿型ダイナミックダンパ)。 Dynamic dampers are generally mounted in the hollow part of the propeller shaft used to transmit the driving force of vehicles such as automobiles, and are used to suppress bending vibration of the propeller shaft and improve quietness during running (shaft insertion type). Dynamic damper).
また、ダイナミックダンパ51は一般に図5に示すように、プロペラシャフト61の内周面に取り付けられるゴム状弾性体製の取付部52と、取付部52の内周側に一体に設けられた円周上複数のゴム足(ダンパバネ)53と、ゴム足53の内周側に接続された慣性質量体(ダンパマス)54とを有し、取付部52に、プロペラシャフト61の内周面に対する嵌合力(保持力)を増大するための金属製のアウターパイプ55が埋設されている。
Further, as shown in FIG. 5, the
ところで、近年、車両の低燃費化・軽量化等に伴って、ダイナミックダンパに求められる軸直角方向の固有振動数が低周波側へ移行する傾向にある。低周波特性を実現するためゴム足には低バネ化・低剛性化が要求される。しかしながらゴム足の低バネ化・低剛性化に伴ってプロペラシャフト高回転域で慣性質量体が偏芯し、アンバランス量の増加によるNVの悪化、また、慣性質量体の偏芯によるゴムの圧縮によりゴム破損に至る可能性がある。 By the way, in recent years, with the reduction of fuel consumption and weight of vehicles, the natural frequency in the direction perpendicular to the axis required for a dynamic damper tends to shift to the low frequency side. In order to realize low frequency characteristics, rubber feet are required to have low spring and low rigidity. However, the inertial mass is eccentric in the high rotation range of the propeller shaft due to the lower spring and lower rigidity of the rubber feet, and the NV deteriorates due to the increase in the unbalance amount, and the rubber is compressed due to the eccentricity of the inertial mass. May lead to rubber breakage.
そこで、慣性質量体の偏芯を抑制すべく図6の比較例に示すように、慣性質量体54の外周面と径方向に対向するように取付部52の内周面に径方向ストッパ56を設けることが考えられる。
Therefore, as shown in the comparative example of FIG. 6, in order to suppress the eccentricity of the inertial mass body, a
しかしながら上記図6の比較例には、以下の点で改良の余地がある。 However, the comparative example of FIG. 6 has room for improvement in the following points.
すなわち上記図6の比較例では、径方向ストッパ56が低剛性のゴム状弾性体によって形成されているため、低剛性のゴム状弾性体では、慣性質量体54の偏芯抑制効果が不足することがある。
That is, in the comparative example of FIG. 6, since the
また、シャフト内挿型のダイナミックダンパ51は、その機能確保に必要な構成部品がアウターパイプ55、慣性質量体54およびゴム状弾性体の3つのみであって、部品点数が少なく、部品コストが製品コストに大きく影響する。したがって製品コスト低減のために部品コストをいかに抑えるかと云う検討課題がある。
Further, the shaft-insertion type
また、アウターパイプ55はプロペラシャフト61の内周面に対する嵌合力(保持力)を確保するための機能構成部品である。アウターパイプ55の外周側の取付部52はプロペラシャフト61の内径の寸法バラツキに対応するためゴム厚を大きく設定する必要があるが、ゴム足53の耐久性を優先・確保する場合にはゴム足53の長さを大きく設定する必要があるため、結果的にアウターパイプ55の外周側の取付部52のゴム厚を小さくしなければならず、対応可能なプロペラシャフト61の内径の寸法バラツキの範囲が小さくなることがある。
Further, the
本発明は以上の点に鑑みて、径方向ストッパによる慣性質量体の偏芯抑制効果を十分に発揮することができ、しかも部品コストを低減することができるダイナミックダンパを提供することを課題とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a dynamic damper capable of sufficiently exerting the eccentricity suppressing effect of the inertial mass body by the radial stopper and reducing the component cost. ..
回転軸の中空部に装着されるシャフト内挿型のダイナミックダンパであって、前記回転軸の内周側に取り付けられる樹脂製のアウターパイプと、前記アウターパイプの内周側に設けられたゴム足と、前記ゴム足の内周側に接続された円柱状の慣性質量体と、前記アウターパイプの内周側に設けられるとともに前記慣性質量体の偏芯量を規制する径方向ストッパと、を有し、前記径方向ストッパは、前記アウターパイプの円周上一部に径方向内方へ向けて突出するよう設けられた樹脂製の突起部により構成され、前記樹脂製のアウターパイプは、同一厚みの大径部および小径部を円周上交互に有し、前記小径部を前記突起部としており、少なくとも前記小径部の外周側に配置されて前記アウターパイプの外径よりも大径となる領域に位置付けられるように、前記アウターパイプの外周面に被着された外周ゴム部を備える。 A dynamic damper shaft inserted type to be attached to the hollow portion of the rotating shaft, and a resin outer pipe attached to the inner peripheral side of the rotary shaft, provided on an inner peripheral side of the outer pipe Rubber A foot, a columnar inertial mass body connected to the inner peripheral side of the rubber foot, and a radial stopper provided on the inner peripheral side of the outer pipe and regulating the amount of eccentricity of the inertial mass body. have, the radial stopper, the more configured projections made of resin provided so as to project toward the radially inward circumferentially over a portion of the outer pipe, the resin of the outer pipe, Large-diameter parts and small-diameter parts having the same thickness are alternately provided on the circumference, and the small-diameter parts are the protrusions. An outer peripheral rubber portion adhered to the outer peripheral surface of the outer pipe is provided so as to be positioned in the area.
径方向ストッパがアウターパイプの円周上一部に径方向内方へ向けて突出するよう設けられた樹脂製の突起部よりなるものとされているため、径方向ストッパが全体として高剛性化されている。したがって径方向ストッパによる慣性質量体の偏芯抑制効果を十分に発揮することができる。 Since the radial stopper is made of a resin protrusion provided so as to project inward in the radial direction on a part of the circumference of the outer pipe, the radial stopper is made highly rigid as a whole. ing. Therefore, the effect of suppressing the eccentricity of the inertial mass body by the radial stopper can be sufficiently exhibited.
また、アウターパイプが樹脂製とされているため、樹脂製のアウターパイプは一般に金属製のアウターパイプよりも部品コストが低い。したがって部品コストを低減し、延いてはダイナミックダンパ全体としての製品コストを低減することができる。 Further, since the outer pipe is made of resin, the outer pipe made of resin generally has a lower component cost than the outer pipe made of metal. Therefore, the component cost can be reduced, and the product cost of the dynamic damper as a whole can be reduced.
第1実施の形態・・・・
図1に示すように、実施の形態に係るダイナミックダンパ1は、回転軸であるプロペラシャフト61の中空部に装着されるシャフト内挿型・インナータイプのダイナミックダンパである。
First Embodiment ...
As shown in FIG. 1, the dynamic damper 1 according to the embodiment is a shaft insertion type / inner type dynamic damper mounted in a hollow portion of a
ダイナミックダンパ1はその構成部品として、プロペラシャフト61の内周側に取り付けられる筒状を呈する樹脂製のアウターパイプ11と、アウターパイプ11に被着(架橋接着)されたゴム状弾性体21と、ゴム状弾性体21の内周側に接続された円柱状の慣性質量体31とを備え、ゴム状弾性体21によって、アウターパイプ11の外周面に全周に亙って被着された外周ゴム部22と、アウターパイプ11の内周面に被着されるとともに慣性質量体31の外周面に被着された円周上複数(図では5等配)のゴム足23と、互いに隣り合うゴム足23,23の間で慣性質量体31の外周面に被着された内周被覆部24が成形されている。
The dynamic damper 1 has, as its components, a tubular resin
互いに隣り合うゴム足23,23の間は、両ゴム足23,23、内周被覆部24およびアウターパイプ11によって囲まれるとともに軸方向に貫通する貫通空間であるすぐり部41とされている。すぐり部41の内部であってアウターパイプ11の内周側にそれぞれ、アウターパイプ11に対する慣性質量体31の偏芯量(径方向変位量)を所定量までに制限するための径方向ストッパ42が設けられている。
The
径方向ストッパ42は、アウターパイプ11の円周上一部に径方向内方へ向けて突出するよう設けられた樹脂製の突起部43により構成されている。
The
径方向ストッパ42と内周被覆部24との間には所定の大きさの径方向クリアランスcが設定されている。慣性質量体31が偏芯して円周上一部でこのクリアランスcが消失すると径方向ストッパ42に対し慣性質量体31が内周被覆部24にて接触し、径方向ストッパ42がストッパ作動する。
A radial clearance c having a predetermined size is set between the
アウターパイプ11は、例えば金型による樹脂成形品であって、同一厚み(厚み一定)の大径部12および小径部13が円周上交互に複数(図ではそれぞれ5等配)設けられ、この大径部12および小径部13が径方向の段差部14を介して一体に連結された形状とされている。小径部13は上記した径方向ストッパ42における突起部43とされている。大径部12はゴム足23の外周側に配置され、ゴム足23をその外周側から保持している。樹脂の種類としては、ゴムとの接着性に優れるポリアミド樹脂(PA)や、機械的強度が高いポリアセタール樹脂(POM)などが適している。
The
上記構成を備えるダイナミックダンパ1は、ゴム足23をダンパバネとするとともに慣性質量体31をダンパマスとする共振系を設定することにより、プロペラシャフト61に発生する曲げ振動(径方向の振動)を吸収・低減するものであって、上記構成により以下の作用効果を発揮する点に特徴を有している。
The dynamic damper 1 having the above configuration absorbs bending vibration (vibration in the radial direction) generated in the
すなわち、上記したように当該ダイナミックダンパ1においては、径方向ストッパ42が、アウターパイプ11の円周上一部に径方向内方へ向けて突出するよう設けられた樹脂製の突起部43により構成されているため、比較例(図6)に係るゴム状弾性体のみよりなる径方向ストッパ56と比較して、径方向ストッパ42が全体として高剛性化されている。したがって径方向ストッパ42による慣性質量体31の偏芯抑制効果を十分に発揮することができ、図2の比較試験結果グラフ図に示されるように、慣性質量体31の偏芯量を小さく抑えることができる。
That is, as described above, in the dynamic damper 1, the
図2のグラフ図では、グラフ横軸がプロペラシャフトの回転数(rpm)とされ、グラフ縦軸が慣性質量体の偏芯量(mm)とされ、縦軸中に、偏芯不可(NG)領域の下限値を示すボーダーラインLが設定されている。しかして、図6の比較例(点線)はボーダーラインLを上回る可能性があるところ、実施の形態(実線)によればボーダーラインLを上回ることがないことが確認されている。 In the graph of FIG. 2, the horizontal axis of the graph is the rotation speed (rpm) of the propeller shaft, the vertical axis of the graph is the amount of eccentricity of the inertial mass (mm), and the vertical axis is non-eccentric (NG). A border line L indicating the lower limit of the region is set. Therefore, although the comparative example (dotted line) in FIG. 6 may exceed the border line L, it is confirmed that the comparative example (dotted line) does not exceed the border line L according to the embodiment (solid line).
また、樹脂製の突起部43によって高剛性化された径方向ストッパ42は、慣性質量体31が接触したとき径方向に圧縮変形することなく直ちにストッパ作動する。したがって上記グラフ図内に示すように上記径方向クリアランスcを小さく設定することにより、入力振幅に対する許容値を大きく設定することができる。a,a’はそれぞれ径方向ストッパ42,56がストッパ作動を開始するタイミングを示している。
Further, the
また、アウターパイプ11が全体として樹脂製とされているため、樹脂製のアウターパイプ11は一般に金属製のアウターパイプよりも部品コストが低い。したがって部品コストを低減し、延いてはダイナミックダンパ1全体としての製品コストを低減することができる。また、アウターパイプ11を成形する樹脂として接着剤含有樹脂を選択することにより接着工程が省略されるため、部品コストを一層低減し、延いてはダイナミックダンパ1全体としての製品コストを一層低減することができる。
Further, since the
更にまた、アウターパイプ11の外周面に被着された外周ゴム部22において、アウターパイプ11の小径部13の外周側に配置されたゴム部分は、外周ゴム部22本来のゴム厚みt1に対し、大径部12外径と小径部13外径の差の分のゴム厚み(アウターパイプ11における小径部13およびその両側の段差部14によって囲まれる溝状部分に充填されたゴム状弾性体21のゴム厚み)t2が加算されるため、ゴム厚み(t1+t2)が大きく設定され、ゴム厚み(t1+t2)が大きく設定されたゴム状弾性体21は径方向に大きく圧縮変形することが可能とされる。したがってダイナミックダンパ1を装着可能なプロペラシャフト61内径の範囲を拡大することができ、またプロペラシャフト61内径の寸法バラツキを吸収することができる。
Furthermore, in the outer
その一方で、ゴム足23はその径方向長さがアウターパイプ11の大径部12内径と慣性質量体31外径の差によって設定されるため、アウターパイプ11に小径部13が設けられてもゴム足23の径方向長さは比較例(図6)対比で同等に設定されている。したがってゴム足23の径方向長さが短くなってその耐久性が低下するのを防止することができる。
On the other hand, since the radial length of the
第2実施の形態・・・・
尚、上記第1実施の形態では、ゴム状弾性体21による外周ゴム部22がダイナミックダンパ1の全周に亙って設けられているが、外周ゴム部22はこれをダイナミックダンパ1の円周上一部のみに設けることにしても良い。
Second embodiment ...
In the first embodiment, the outer
図3のダイナミックダンパ1はこの例を示し、外周ゴム部22がダイナミックダンパ1の円周上一部のみに複数個所(図では5等配)に亙って設けられている。外周ゴム部22はそれぞれアウターパイプ11の小径部13の外周側に位置して設けられている。
The dynamic damper 1 of FIG. 3 shows an example of this, and the outer
第3実施の形態・・・・
上記第1実施の形態では、樹脂製のアウターパイプ11が同一の厚み寸法を備える大径部12および小径部13を円周上交互に有する形状とされているが、アウターパイプ11はこれを同一の外径寸法を備える厚肉部および薄肉部を円周上交互に有する形状としても良い。
Third Embodiment ...
In the first embodiment, the resin
図4のダイナミックダンパ1はこの例を示し、アウターパイプ11が同一の外径寸法を備える厚肉部15および薄肉部16を円周上交互に設けた形状とされ、このうちの径方向内方へ向けて相対に突出する厚肉部15の内周部が径方向ストッパ42における突起部43とされている。
The dynamic damper 1 of FIG. 4 shows an example of this, in which the
ダイナミックダンパ1は、自動車用プロペラシャフトに用いられる。またダイナミックダンパ1は、その他の機関における中空推進軸などにも用いられる。 The dynamic damper 1 is used for an automobile propeller shaft. The dynamic damper 1 is also used for a hollow propulsion shaft or the like in other engines.
1 ダイナミックダンパ
11 アウターパイプ
12 大径部
13 小径部
14 段差部
15 厚肉部
16 薄肉部
21 ゴム状弾性体
22 外周ゴム部
23 ゴム足
24 内周被覆部
31 慣性質量体
41 すぐり部
42 径方向ストッパ
43 突起部
61 プロペラシャフト(回転軸)
c 径方向クリアランス
1
c Radial clearance
Claims (2)
前記回転軸の内周側に取り付けられる樹脂製のアウターパイプと、
前記アウターパイプの内周側に設けられたゴム足と、
前記ゴム足の内周側に接続された円柱状の慣性質量体と、
前記アウターパイプの内周側に設けられるとともに前記慣性質量体の偏芯量を規制する径方向ストッパと、を有し、
前記径方向ストッパは、前記アウターパイプの円周上一部に径方向内方へ向けて突出するよう設けられた樹脂製の突起部により構成され、
前記樹脂製のアウターパイプは、同一厚みの大径部および小径部を円周上交互に有し、前記小径部を前記突起部としており、
少なくとも前記小径部の外周側に配置されて前記アウターパイプの外径よりも大径となる領域に位置付けられるように、前記アウターパイプの外周面に被着された外周ゴム部を備える、
ことを特徴とするダイナミックダンパ。 A shaft-interpolated dynamic damper mounted in the hollow part of the rotating shaft.
A resin outer pipe attached to the inner peripheral side of the rotating shaft,
The rubber feet provided on the inner peripheral side of the outer pipe and
A columnar inertial mass body connected to the inner peripheral side of the rubber foot,
It has a radial stopper provided on the inner peripheral side of the outer pipe and regulating the amount of eccentricity of the inertial mass.
It said radial stop is more configured projections made of resin provided so as to protrude toward the circumferentially radially inward portion of the outer pipe,
The resin outer pipe has large diameter portions and small diameter portions having the same thickness alternately on the circumference, and the small diameter portions serve as the protrusions.
An outer peripheral rubber portion attached to the outer peripheral surface of the outer pipe is provided so as to be arranged at least on the outer peripheral side of the small diameter portion and positioned in a region having a diameter larger than the outer diameter of the outer pipe.
A dynamic damper that features that.
前記外周ゴム部は、前記小径部の外周側にのみ設けられていることを特徴とするダイナミックダンパ。 In the dynamic damper according to claim 1,
The outer peripheral rubber portion is a dynamic damper provided only on the outer peripheral side of the small diameter portion.
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