JPH02221731A - ダイナミックダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転軸の有害撮動を抑制するダイナミックダン
パに関する。このダイナミックダンパは、例えば、自動
車のドライブシャフト、プロペラシャフト等の有害撮動
を抑制するために用いることができる。

［従来の技術］ 従来より、例えば自動車のドライブシャフトでは、常用
範囲における有害振動を抑制するためにダイナミックダ
ンパが用いられている。ダイナミックダンパは、ドライ
ブシャフトの外周径よりも大きい内周径をもちドライブ
シャフトの外周側に配置された筒状、の質量体と、質量
体をドライブシャフトに弾性支持した弾性脚部とで構成
されている。

このようなダイナミックダンパを取付けたドライブシャ
フトでは、特定の撮動数域の撮動に対する吸振効果によ
り、常用範囲におけるドライブシャフトの有害撮動を抑
制できる。

ここで、ダイナミックダンパの共娠点は、基本的には、
質量体の振動方向に対する弾性脚部のバネ定数と、質量
体の質量とで定まり、その固有撮動数は、バネ定数が小
さな程また質量が大きい程、小さいものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで上記したダイナミックダンパでは、ある振動数
範囲ではドライブシャフトの有害撮動を防止できるもの
の、ドライブシャフトの撮動数がその振動数範囲からず
れると、ダイナミックダンパによる制振効果が減少する
。

本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、その
目的は、より広い振動数範囲において制振効果を奏する
ダイナミックダンパを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のダイナミックダンパは、回転軸の外周径よりも
大きい内周径をもち回転軸の外周側に配置される筒状の
質量体と、回転軸の軸方向に所定の間隔を隔てて設けら
れ質量体を回転軸に弾性支持する２個の弾性脚部とで構
成され、一方の弾性脚部のバネ定数と一方の弾性脚部で
支持する支持質量との比率を、他方の弾性脚部のバネ定
数と他方の弾性脚部で支持する支持質量との比率と異な
らせたことを特徴とするものである。

この場合、弾性脚部は、質量体をバネ性をもって弾性支
持するバネ部と、バネ部に連設され回転軸に固定される
固定部とで形成できる。

上記した比率を異ならせるには、例えば、各弾性脚部の
バネ定数をそれぞれ異ならせたり、おるいは、質量体の
肉厚を部分的に異ならせたり、おるいは、質量体の材質
を部分的に変える等して質量体の質量を部分的に異なら
せて行なうことができる。

各弾性脚部のバネ定数を異ならせるには、例えば、各弾
性脚部の材質を硬軟に変更したり、各弾性脚部の断面積
や断面形状を変更したり、各弾性脚部の長さを変更した
りして行なうことができる。

なお、−膜内に、弾性脚部の材質はゴム、樹脂とするこ
とができ、質屋体の材質は鉄鋼、ステンレス鋼等の金属
、アルミナ等のセラミックスとすることができる。

弾性脚部で質量体を弾性支持するにあたっては、質量体
の振動方向に対して圧縮・引張方向で質量体を弾性支持
してもよく、あるいは、質量体の（騒動方向に対してせ
ん断方向で質は体を弾性支持することにしてもよい。質
量体の撮動方向に対して圧縮・引張方向で弾性支持する
場合には、上記したバネ定数は圧縮・引張バネ定数で基
本的には定まる。また、質屋体の撮動方向に対してせん
断方向で質量体を弾性支持する場合には、上記したバネ
定数はせん断バネ定数で基本的には定まる。尚、せん断
バネ定数は、その形状によって異なるがその値は圧縮・
引張バネ定数に比べて、−膜内には、数分の１から数百
分の１とかなり小さい値となっている。

なお、弾性脚部を回転軸に固定するにめたっては、弾性
脚部を回転軸に接着手段で直接固定してもよく、あるい
は、バンド等で締めて固定してもよい。

［実施例］ 以下、本発明のダイナミックダンパの第１実施例につい
て第１図および第２図を参照して説明する。このダイナ
ミックダンパは、ゴム製の２個の弾性脚部２．３と、弾
性脚部２．３で弾性支持された金属製の１個の質量体４
とで構成されている。

質量体４は筒状をなし、その内周径は回転＠１の外周径
よりも大きく設定されている。一方の弾性脚部２はリン
グ状をなしており、質量体４の端部４ａの内周部にこれ
の周方向へ連続している。弾性脚部３は、円錐面３ｄお
よび３ｅをもつ円錐リング状のバネ部３ａと、バネ部３
ａに連続するリング状の固定部３ｂとで形成されている
。なお、質量体４は弾性脚部２．３に連続する膜状被覆
部５で被覆されている。

本実施例のダイナミックダンパを使用するには、第１図
に示すように、ダイナミックダンパの弾性脚部２および
弾性脚部３を回転軸１の外側に圧入する。そして、他方
の弾性脚部３の固定部３ｂをバンド７で締めて回転軸１
に固定する。このとき回転軸１の外周部と膜状被覆部５
との間に隙間６が形成されている。本実施例では、弾性
脚部２は、回転軸１の外周部と質量体４の内周部とで押
圧されているので厚み方向へ圧縮されている。

ここで、回転ｌＮ１１に有害撮動が励起され、質量体４
が振動すると、弾性脚部２には基本的には圧縮・引張り
方向の荷重が作用する。故に、弾性脚部２は、質量体４
の振動方向に対して圧縮・引張り方向で質量体４を弾性
支持している。よって−方の弾性脚部２のバネ定数に１
は、基本的には圧縮・引張りバネ定数によって与えられ
る。

一方、回転軸１の回転時に質量体４が振動すると、弾性
脚部３のバネ部３ａには基本的にはせん断方向の荷重が
作用する。故に、弾性脚部３は、質量体４の振動方向に
対して基本的にはせん断方向で質量体４を弾性支持して
いる。よって他方の弾性脚部３のバネ部３ａのバネ定数
に２は、基本的にはせん断バネ定数によって与えられる
。ここで前記したように、せん断バネ定数は、−殻内に
は圧縮・引張りバネ定数に比較して数分の１から数百分
の１とかなり小さいものであり、従って他方の弾性脚部
３のバネ部３ａのバネ定数に２は、一方の弾性脚部２の
バネ定数に１に比較して小さいものである。

上記したように本実施例では、弾性脚部３のバネ部３ａ
のバネ定数に２は、弾性脚部２のバネ定数に１よりも小
さい。従って、弾性脚部２で支持する質量体４の支持質
量をＭｌとし、弾性脚部３のバネ部３ａで支持する質量
体４の支持質量をＭ２とすると、バネ定数に１と支持質
ＩＭ１との比率は、バネ定数に２と支持質ＩＭ２との比
率と異なるように設定されている。

ここで前記したように本実施例では、弾性脚部３のバネ
部３ａのバネ定数に２は弾性脚部２のバネ定数に１より
も小さく設定されているので、弾性脚部３のバネ部３ａ
側の固有振動数は弾性脚部２側の固有撮動数よりも低く
なる。

ところで本実施例では、回転軸１がこれの周方向へ回転
すると、回転軸１に取付けられているダイナミックダン
パも同様に回転する。ここで、回転軸１の回転時にアン
バランス等に起因して有害振動が励起されると、ダイナ
ミックダンパが機能するものである。ここで、回転軸１
の振動数が次第に増加していく場合を考えると、まず、
回転軸１の振動数が低い場合には、バネ定数の大きな弾
性脚部２側は固有撮動数が高いのでほとんど共振せず、
従って、バネ定数が小さく固有振動数が低い弾性脚部３
のバネ部３ａを介して、質ｍ体４の部位４ｂ側が矢印Ｐ
１方向で共振する。

そして振動数が増加覆ると、バネ定数が大きく固有振動
が高い弾性脚部２を介して、質量体４の部位４ａ側が弾
性脚部３をほぼ支点として矢印Ｐ２方向で共振する。即
ち、振動数の変動につれて、質量体４の部位４ａが主に
共振したり、部位４ａの反対側に位置する部位４ｂが主
に共振したりする。そのため制振効果を得るためのダイ
ナミックダンパの振動数域を従来よりも広くするのに有
利である。

又従来より広い振動数範囲において制振効果を奏するこ
とができるので、ダイナミックダンパの使用環境温度が
変化したため温度の影響で弾性脚部２．３のバネ定数が
変化する場合においても、ダイナミックダンパの制振作
用に与える温度変化の影響を少なくできる。

次に、本発明のダイナミックダンパの第２実施例につい
て第４図および第５図を参照して説明する。このダイナ
ミックダンパは、せん断タイプであり、ゴム製の２個の
弾性脚部１２．１３と、弾性脚部１２．１３で弾性支持
された金属製の１個の質ｍ体１４とで構成されている。

質量体１４は第１実施例と同様に筒状をなし、その内周
径は回転軸１の外周径よりも大きく設定されている。

方の弾性脚部１２は、円錐面１２ｄをもつバネ部１２ａ
と、バネ部１２ａに連続するリング状の固定部１２ｂと
で形成されている。他方の弾性脚部１３は、円錐面１３
ｄおよび１３ｅをもつ円錐リング状のバネ部１３ａと、
バネ部１３ａに連続するリング状の固定部１３ｂとで形
成されている。

なお、質量体１４は弾性脚部１２．１３に連続する膜状
被覆部１５で被覆されている。

第２実施例のダイナミックダンパを使用するには、第１
実施例と同様に、第４図に示すように、ダイナミックダ
ンパの弾性脚部１２および弾性脚部１３を回転軸１の外
側に圧入する。そして、方の弾性脚部１２の固定部１２
ｂ、他方の弾性脚部１３の固定部１３ｂをバンド７で締
めて回転軸１に固定する。このとき第１実施例と同様に
回転軸１の外周部と膜状被覆部１５との間に隙間１６が
形成されている。

ここで、回転軸１の回転時に質量体４が振動すると、弾
性脚部１２、弾性脚部１３には基本的にはせん断方向の
荷重が作用する。故に、弾性脚部１２、弾性脚部１３は
、質量体４の振動方向に対して基本的にはせん断方向で
質量体４を弾性支持している。よって弾性脚部１２のバ
ネ部１２ａのバネ定数に３、弾性脚部１３のバネ部１３
ａのバネ定数に４は、せん断バネ定数で基本的には定ま
る。

第２実施例においては、断面積の小さな弾性脚部１２の
バネ部１２ａのバネ定数に３が断面積の大きな弾性脚部
１３のバネ部１３ａのバネ定数に４よりも小さく設定さ
れている。従って、第２実施例においても、一方の弾性
脚部１２のバネ定数に３とその弾性脚部１２で支持する
質問体１４の支持質量Ｍ３との比率は、他方の弾性脚部
１３のバネ定数に４とその弾性脚部１３で支持する質量
体１４の支持質ｆｆ１Ｍ４との比率と異なる。

ここで第２実施例では前述したように、断面積の小さな
弾性脚部１２のバネ部１２ａのバネ定数に３が断面積の
大きな弾性脚部１３のバネ部１３ａのバネ定数に４より
も小さく設定されているので、弾性脚部１２側の固有振
動数が弾性脚部１３側の固有振動数よりも小さくなる。

従って、回転軸１の撮動数が低い場合には、まず、バネ
定数が小さく固有振動数が低い弾性脚部１２のバネ部１
２ａを介して、質量体１４の部位１４ａ側が共成する。

モして撮動数が増加すると、バネ定数が大きくて固有振
動数が高い弾性脚部１３のバネ部１３ａを介して質量体
１４の部位１４ｂ側が共振する。そのため第２実施例に
おいても、第１実施例の場合と同様に、制娠効果を得る
ためのダイナミックダンパの振動数域を広くするのに有
利である。

なお、第３図は第２実施例のダイナミックダンパを自動
車の回転軸としてのドライブシャフトに取付けた状態を
示す側面図である。

次に、本発明のダイナミックダンパの第３実施例につい
て第６図を参照して説明する。このダイナミックダンパ
は、ゴム類の２個の弾性脚部２２．２３と、弾性脚部２
２．２３で弾性支持された金属製の１個の質量体２４と
で構成されている。質量体２４は筒状をなしており、薄
肉部２４ａと厚肉部２４ｂとで形成されている。一方の
弾性脚部２２は、円錐面２２ｄ、２２ｅをもつバネ部２
２ａと、バネ部２２ａに連続するリング状の固定部２２
ｂとで形成されている。他方の弾性脚部２３は、円錐面
２３ｄおよび２３ｅをもつ円錐リング状のバネ部２３ａ
と、バネ部２３ａに連続するリング状の固定部２３ｂと
で形成されている。なお、質量体２４は弾性脚部２２．
２３に連続する膜状被覆部２５で被覆されている。

第３実施例のダイナミックダンパを使用するには、前記
した各実施例と同様に、第６図に示すように、ダイナミ
ックダンパの弾性脚部２２および弾性脚部２３を回転軸
１の外側に挿入する。そして第１実施例と同様に、一方
の弾性脚部２２の固定部２２　ｂ　、、　他方の弾性脚
部２３の固定部２３ｂをバンド７で締めて固定する。こ
のとき回転軸１の外周部と膜状被覆部２５との間に隙間
２６が形成されている。ここで、質量体２４が振動する
と、弾性脚部２２のバネ部２２ａ、弾性脚部２３のバネ
部２３ａには基本的にはせん断方向の荷重が作用する。

故に、弾性脚部２２のバネ部２２ａ、弾性脚部２３のバ
ネ部２３ａは、質量体２４の振動方向に対して基本的に
はせん断方向で質問体２４を弾性支持している。よって
第２実施例と同様に、弾性脚部２２のバネ部２２ａのバ
ネ定数に５、弾性脚部２３のバネ部２３ａのバネ定数に
６は、せん断バネ定数で基本的には定まる。

第３実施例においては、弾性脚部２２のバネ部２２ａの
バネ定数に５と弾性脚部２３のバネ部２３ａのバネ定数
に６とはほぼ同じ値であるが、質量体２４の薄肉部２４
ａの質量は厚肉部２４ｂの質量よりも小さく設定されて
いる。従って、第３実施例においても、前記した各実施
例と同様に、一方の弾性脚部２２のバネ部２２ａのバネ
定数に５とその弾性脚部２２で支持する質量体２４の支
特質ＩＭ５との比率は、他方の弾性脚部２３のバネ部２
３ａのバネ定ｒ＆に６とその弾性脚部２３で支持する質
量体２４の支持質量Ｍ６との比率と異なる。

ここで前記したように、質量体２４の薄肉部２４ａの質
量は厚肉部２４ｂの質量よりも小さく設定されているの
で、厚肉部２４ｂ側を弾性支持する弾性脚部２３のバネ
部２３ａ側の固有振動数は、薄肉部２４ａを弾性支持す
る弾性脚部２２のバネ部２２ａ側の固有振動数よりも小
さくなる。

従って、回転軸１の振動数が低い場合には、まず、質量
の大きな厚肉部２４ｂがこれを支持するバネ部２３ａを
介して弾性脚部２２を支点として共振する。そして振動
数が増加すると、質量の小さい質量体２４の薄肉部２４
ａ側が弾性脚部２２のバネ部２２ａを介して弾性脚部２
３を中心として共振する。そのため第３実施例において
も、制振効果を得るためのダイナミックダンパの振動数
域を広くするのに有利である。

次に、本発明のダイナミックダンパの第４実施例につい
て第７図を参照して説明する。このダイナミックダンパ
は、基本的には第６図に示すダイナミックダンパと同じ
構成である。但し、筒状の質量体３４は、筒状の軽量部
３４ａと、軽量部３４ａに接続された同径′の筒状の重
量部３４ｂとで形成されている。重量部３４ｂは、軽量
部３４ａの材料よりも比重の大ぎな材料で形成されてい
る。

ここで、質量体３４の軽量部３４ａの質量は重量部３４
ｂの質量よりも小さく設定されているので、重量部３４
ｂ側を弾性支持する弾性脚部２３のバネ部２３ａ側の固
有振動数は、軽量部３４ａを弾性支持する弾性脚部２２
側の固有振動数よりも小さくなる。従って、回転軸１の
振動数が低い場合には、まず、質量の大きな重量部３４
ｂがこれを支持するバネ部２３ａを介して弾性脚部２２
を支点として共振する。そして振動数が増加すると、質
量の小さい質量体３４の軽量部３４ａ側が弾性脚部２２
のバネ部２２ａを介して弾性脚部２３を中心として共振
する。従って第４実施例においても、制振効果を１ｑる
ためのダイナミックダンパの振動数域を広くするのに有
利である。

［発明の作用及び効果］ 本発明では、回転軸で有害撮動が励起されると、ダイナ
ミックダンパの質量体が共振する。これにより回転軸の
有害撮動は抑制される。

本発明によれば、広い振動数範囲において制振効果を奏
するダイナミックダンパを提供することかできる。

殊に、制振効果を奏する振動数範囲を広くできるので、
ダイナミックダンパの使用環境温度が変化したため弾性
脚部のバネ定数が変動する場合においても、温度変化の
影響の少ない制振効果を期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示し、第１
図はダイナミックダンパの断面図、第２図は側面図であ
る。第３図は適用例を示す側面図である。 第４図および第５図は本発明の第２実施例を示し、第４
図はダイナミックダンパの断面図、第５図は側面図であ
る。 第６図は本発明の第３実施例を示すダイナミックダンパ
の断面図、第７図は本発明の第４実施例を示すダイナミ
ックダンパの断面図である。 図中、２は弾性脚部、３は弾性脚部、４は質量体を示す
。 特許出願人　東海ゴム工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸の外周径よりも大きい内周径をもち前記回
   転軸の外周側に配置される筒状の質量体と、前記回転軸
   の軸方向に所定の間隔を隔てて設けられ前記質量体を前
   記回転軸に弾性支持する２個の弾性脚部とで構成され、 一方の弾性脚部のバネ定数と一方の弾性脚部で支持する
   支持質量との比率を、他方の弾性脚部のバネ定数と他方
   の弾性脚部で支持する支持質量との比率と異ならせたこ
   とを特徴とするダイナミックダンパ。