JPH0262442A - 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、自動車のドライブシャフトなどの回転軸の周
囲に取付けて、その回転軸に生ずる有害振動を抑υ１す
るダイナミックダンパに関する。

［従来の技術］ 自動車等のドライブシレ７１〜やプロペラシャフトなど
の回転軸の回転に伴って生ずる回転アンバランスによる
曲げ振動やねじり振動など、本来発生しないのが望まし
い有害振動を抑制するために、ダイナミックダンパが多
く用いられている。これらのダイナミックダンパは、固
有振動数を励起される有害振動の卓越振動数に合せるこ
とにより、回転軸の振動エネルギを共振によりダイナミ
ックダンパの振動エネルギとして変操して吸収すること
でその機能を果たしている。

従来より自動車等のドライブシャフトなどに用いられて
いるダイナミックダンパは、第９図に示すように、回転
軸に挿通保持される固定部材１０１と、固定部材１０１
の外周に配設される筒状の質量部材１０２と、固定部材
１０１とｒｆＸｍ部材１０２どの間に挟装され、それら
を連結する弾性部材１０３とで構成されている。このダ
イナミックダンパの固有振動数は、質量部材１０２の質
量と弾性部材１０３のばね定数とによって基本的に決ま
る。このとさ弾性部材１０３は、ｒｉ吊部材１０２の振
動に対し圧縮・引張り方向に荷重を受けることになるた
め、この弾す１部材１０３は、圧縮・引張りばね定数を
有する方向で質量部材１０２を支持している。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上）ホした従来のダイナミックダンパでは、質
量部材と、回転軸に挿通保持される固定部材と、質量部
材と固定部材の間に挟装されて質ω部材を支持する弾性
部材が、ダイナミックダンパの径方向に積層した形状に
なっている。このため、従来のダイナミックダンパでは
、固定部材、弾性部材、質量部材の積層構造のため外径
が大きくなると共に、この弾性部材は外周を金属製の質
量部材に拘束されることになるため、ダイナミックダン
パを回転軸に圧入装着する際に、大きな困難を伴ってい
た。また、ダイナミックダンパの固有振動数を低く設定
する必要がある場合には、弾性部材のばね定数を小さく
するか、あるいは質量部材の質量を大きくづる必要があ
る。弾性部材のばね定数を小さくするためには、弾性部
材の形状を振動方向に長くする必要があり、そのことは
グイノミツクダンパの外径をさらに大きくする。一方、
質量部材の質量を大ぎくするためには、質量部材を大き
くする必要があり、特に、ダイナミックダンパの固有撮
動数を低く設定する必要がある場合には、ダイナミック
ダンパの外径が大きくなることは避けられなかった。ダ
イナミックダンパは、付加装置であり、取付はスペース
などの制約から、所定の性能を維持しつつ小形化づるこ
とが望まれている。しかし、上述したように、従来のダ
イナミックダンパでは、所定の性能を維持しつつ小形化
を図ることは困難であり、特に固有撮動数を下げる必要
がある場合には、逆に外径がさらに大きくなるという問
題もあった。

そこで、本発明の課題は、ダイナミックダンパとしての
性能を維持しつつ形状の小形化を図ると共に、装着の簡
単化を図ることである。

［課題を解決づ゛るための手段］ 第１請求項にかかるダイナミックダンパは、所定間隔を
隔てて回転軸に挿通支持される一対のリング状の固定部
材と、該回転軸の外周面より大きい内周面をもち該回転
軸に挿通されるとともに、一対の該固定部材の間に配設
される筒状の質量部材と、各該固定部材と該ＭＦａ部材
の各端部を一体的に連結する弾性部材とを右することを
特徴として構成される。

また、第２請求項にかかるダイナミックダンパは、第１
請求項にかかるダイナミックダンパの固定部材、Ｎｆｆ
１部材および弾性部材が、軸と平行に伸びるスリットを
５つ断面Ｃ字形であり、かつ上記固定部材および質量部
材が上記スリットを連結覆る連結手段を有することを特
徴として構成される。

［作用］ 本発明のダイナミックダンパでは、その質量部材と一対
の固定部材とが、回転軸の径方向に重なり合う部分を有
しない状態で配置され、そして質量部材と回転軸との間
には所定＋ｊ＋の空間が形成されている。また、質量部
材を支持する弾性部材は、各固定部材の端部と質量部材
の端部をおのおの連結している。すなわち、本発明のダ
イナミックダンパは、その各部材が回転軸の軸方向に並
んで配置されている。そのため、ダイナミックダンパの
外径の大きさは、回転軸の半径の大きさにほぼ買は部材
の厚み分が加わっただけとなり、従来のダイナミックダ
ンパの外径に比べ大幅に小さくすることができる。ざら
に、弾性部材は質量部材をその振動方向に対して側面方
向から支持することになるため、その支持はｇ：Ｊｒｒ
ｆｉ支持となり、そのばね定数は剪断ばね定数によって
与えられる。剪断ばね定数は、その形状によって異なる
が第８図に示すように、そ・□の値は圧縮・引張りばね
定数に比べて、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。従って、本発明のダイナミックダンパ
においては、ばね定数を低くすることができるため、所
定の性能を維持しつつ、質ｍや大きさ、特に外径寸法を
小さくすることができる。

また、Ｓは形状率といい、Ｓ＝受圧而面／自由表面積で
与えられるため、設定する固有振ｖＪ！！Ｉ！に合わせ
て、弾性部材の形状を適宜変更することができる。

このように、本発明のダイナミックダンパはその形状を
大幅に小形化することができる。さらに、固定部材の外
周面を拘束する部材がないため、本ダイナミックダンパ
を回転軸に挿通して装着するのが従来のダイナミックダ
ンパに比べ容易であり、Ｊ１人作業の作業性を向上させ
ることができる。

また、これらの作用に加えて、質量部材の内周面に突起
を形成することにより、過大振幅時の衝撃を緩和したり
、あるいは過大振幅時の性能低下を少なくすることがで
きる。

さらに、上記のダイナミックダンパに軸方向に平行に伸
びるスリットを形成することにより、ダイナミックダン
パを回転軸の軸端から押通することな（回転軸に装着す
ることができるため、作業性を大幅に向上させることが
できる。

［実施例１］ 本発明にかかる実施例１について、第１図から第３図を
参照しながら説明する。第１図は本実施例１のダイナミ
ックダンパを取付は軸に平行に切断した断面図であり、
第２図はその右側面図である。第３図は本実施例１の取
付は状態図である。

本実施例１のダイナミックダンパは、自動車のドライブ
シャツｊ〜の制振用として使用されるもので、ドライブ
シャフトに圧入して取付けられる形式のダイナミックダ
ンパである。

本実施例１のダイナミックダンパ１は、回転軸であるド
ライブシャフトＳに所定間隔を隔てて挿通支持される１
対の固定部材１１．１１と、ドライブシャフトＳの外周
面より大きい内周面をもち、１対の固定部材１１．１１
の間に配設される質量部材１２と、各固定部材１１．１
１と質量部材１２の各端部とを一体的に連結する弾性部
材１３．１３から構成されている。そして、全体形状と
しては中央部分の外径がその両端部分より大きな外径を
もつ円筒形状をしている。ここで質量部材１２が中央部
分に、固定部材１１．１１が両端部分に相当する。弾性
部材１３．１３は中央部分と両端部分を傾斜をもって連
結している連結部分に相当している。

固定部材１１．１１は、リング状をなして１対で使用さ
れ、天然ゴム等のゴム材料で形成されている。リング状
の固定部材１１の中心軸孔を形成する内周面の直径は、
ドライブシャフトＳの外周面の直径より１　ｍｍ程度小
さくなっている。また、固定部材１１の外周面には、リ
ング状の係止溝１１ａが形成されている。

″ａ吊部材１２は、筒状の厚肉鋼管等の金ａ製質吊体を
天然ゴム等のゴム材料で外周面、内周面とも１ｍｍ程度
の厚みでコーティングしたもので、ドライブシャフトＳ
の外周に配設される。この質量部材１２の内周面とドラ
イブシャフトＳの外周面との間には、約１．５ｍｍの間
隙が形成されている。

なお、この間隙は１〜２ｍｍ程度であれば、十分にその
機能を果すことができる。

弾性部材１３は、天然ゴム等のゴム材料で形成された中
空円錐台状であり、固定部材１１と質量部材１２とを一
体的に連結している。すなわち弾性部材１３の内周面１
３ａは、ドライブシャフトＳに密着する固定部材１１の
内周面端部がら内径を少しつづ大き（しながら、ドライ
ブシャフトＳの外周面より約１．５ｍｍの間隙をもつ質
量部材１２の内周面の端部へとデーパ状に形成されてい
る。

また弾性部材１３の外周面１３ｂは、固定部材１１に形
成されている係止溝１１ａの端部より少しづつその外径
を太き（して質量部材１２の外周端部へと連なって形成
されている。

前記両固定部材１１．１１、弾性部材１３．１３および
質量部材１２のゴムコーティングは一体的に型加硫成形
されたものである。

上述のように構成されている本実施例１のダイナミック
ダンパ１は、次のように使用される。まず、ダイナミッ
クダンパ１をドライブシャフトＳに取付ける場合、ドラ
イブシャツ＋−Ｓが自動車本体に取付けられる前に、ダ
イナミックダンパ１の固定部材１１にある挿通口をドラ
イブシャフトＳの軸端に合わせる。固定部材１１の内周
面の直径はドライブシャフトＳの外径よりも１１１Ｉ１
１程度小さくなっているため、ドライブシャフトＳはゴ
ム系材籾で形成されている固定部材１１の内周面を押し
広げて圧入される。所定の位ｆａにダイナミックダンパ
１を配置した後、再固定部材１１．１１に形成されてい
る係止溝１１ａ、１１ａをステンレス製の固定用バンド
１１ｂ、１１ｂによって固定づることによりダイナミッ
クダンパがドライブシャフトに取付けられる。なお固定
用バンド１１ｂは、強固に固定できるものであればステ
ンレス製に限らず使用できる。

ドライブシャフトＳが回転し、有害な振動が励起される
と、その有害振動の振動数に固有振動数を適合させたダ
イナミックダンパ１の質量部材１２が共振する。この固
有振動数の調整は弾性部材１３の形状を変更することに
よって行なわれるが、弾性部材１３がドライブシャフト
Ｓの外周面から頗脱し、そして質量部材１２の厚肉鋼管
の端部に至るまでの弾性部材１３の長さが、大きくその
固有１辰動故に影！ｌ！Ｆづる。弾性部材の長さが長い
程、弾性部材１３のもつ！￥９断ばね定数は小さくなる
ため、固有振動数は低くなり、逆に弾性部材の長さが短
くなる程、固有振動数は上界覆る。このようにして形成
されＩζζダイシミツクダンパ１質量部材１２を共振さ
せることにより、ドライブシャフトＳの振動エネルギを
吸収し、ドライブシャフトＳに励起された有害振動を抑
υｊすることができる。

［実施例２１ 次に実施例２を、第４図を参照しながら説明する。

本実施例２のダイナミックダンパは、実施例１と同様に
自動車のドライブシャフトの制振に用いられるもので、
過大振幅時での衝撃緩和と、その過大振幅をある限度内
に抑制する自動調節機能とを実施例１に付加したもので
ある。

本実施例２のダイナミックダンパ２は、質量部材の形状
が異なっている他は、実施例１と同様な構成となってい
る。

質量部材２２は、リング状の厚肉ａ４管等の金属製？１
ｆｆｉ体を天然ゴム等のゴム材料で外周面、内周面とも
ｉ　ｍｍ程度の厚みでコーティングし、さらに内周面に
複数の突起２２ａを形成したものである。

この突起２２ａは略円錐形状をしており、その尖頭部と
ドライアシ１ｔフトＳの外周面との間には、グイブミッ
クダンバの使用範囲における質は部材２２の最大振幅値
程度の間隙が形成されている。

また、突起２２ａは尖頭部から圧縮される際に、０縮ｍ
が少ないときは小さく、圧縮される串に従って大きくな
る非線形の圧縮ばね定数を有している。その他の固定部
材２１、弾性部材２３については実施例１と同様の構成
をしている。

次に、この突起が形成されることで付加される作用につ
いて説明する。

ドライブシ【ｊフトＳからの振動の大ぎさがダイナミッ
クダンパ２の使用範囲内であるときは、質が部材２２の
突起２２ａとドライブシせフトＳの外周面とは接触しな
いため、本実施例２は実施例１のダイナミックダンパ１
と同様な動作を行なう。

ドライブシャフトＳからの振動に質量部材２２が過剰応
答した場合には、質量部材２２の突起２２ａがドライブ
シャフトＳに接触あるいは圧縮され、その衝突時の衝撃
を吸収、緩和する。また過大な振動がある即度継続して
入力した場合には、突起２２ａが周期的に圧縮されなが
ら、ダイナミックダンパ２の質量部材２２は撮動する。

グイブミックダンバ２の固有振動数は、質量部材２２の
質量と、この質量を振動方向に支持Ｊるばね定数で基本
的に決定される。本実施例２において、質量部材２２の
質量は一定であるが、ばね定数は７１邑部材２２の振幅
値によって異なる。質量部材２２が適正な振幅範囲、す
なわち、突起２２ａがドライブシャフトＳに接触しない
範囲にＪ３いては、はぼ一定（（ｉとなる。しかし質量
部材２２の振幅が過大になり、突起２２ａがドライブシ
ャツ＋−Ｓに接触して圧縮された場合には、ばね定数は
弾性部材２３の剪断ばね定数に、突起２２ａが有する非
線形圧縮ばね定数を加えた埴になる。ダイナミックダン
パ２の固有振動数は、突起２２ａがドライブシャフトＳ
に接触しない範囲では、ドライブシャフトＳに励起され
る振動と同じ振動数である。

しかし、突起２２ａがドライブシャフトＳに接触あるい
は圧縮された場合には、圧縮量が多くなるほどばね定数
が大きくなるため、ダイミックダンパ２の固有振動数は
上昇する。この場合、ダイナミックダンパ２の固有振動
数はドライブシャフトＳに励起される振動数と異なって
くるため、その応答振幅量は少なくなる。その結果、突
起２２ａの圧縮量が減少し、固有振動数は元の値に近づ
く。

このような過渡応答を経て一定応答振幅をもつ定常応答
になる。

このように、本実施例２のダイナミックダンパは、過大
な振動が入力した場合でも、適度な応答振幅に自動調節
する機能を有する。このとき制振性能は多少低下するも
のの、広い入力振幅範囲に亘ってダイナミックダンパと
して役割を果たすことが可能で、ドライブシャフト、ダ
イナミックダンパに対する悪影響も防止することができ
る。

突起の数については、その設定する応答振幅の大きさ、
また安定性などから決定する。また、その形状について
も上述した特性の非線形ばね定数を有するものであれば
、全体をストライブ状など他の形状にすることも可能で
ある。

［実施例３］ 次に実施例３を第５図、第６図を参照しながら説明する
。

第５図は実施例３のダイナミックダンパの正面図、第６
図は同じくその側面図である。第７図は本実施例３の取
付は状態図である。各図とも上半分は断面図となってい
る。

本実施例３のダイナミックダンパは、実施例１、実施例
２と同様に自動車のドライブシャフトの割振用として使
用されるものであり、特に、ドライブシャフトへの取付
けを簡便にしたものである。

本実施例３のダイナミックダンパ３は、固定部材３１．
３１と、質量部材３２、弾性部材３３．３３とからなり
、大略において実施例１と同様に構成されているため、
ここでは相違する点のみを説明する。

本実施例３のダイナミックダンパ３は、大略として実施
例１のダイナミックダンパに、その軸に平行に伸びるス
リット３４を形成した構造になっており、軸に垂直な断
面はＣ字形をしている。スリット３４の軸対称となる部
分には、折曲げ可能である溝状の折曲げ部３５が軸に平
行に伸びて形成されている。また、固定部材３１．３１
の外周面には、リング状の係止溝３１ａ、３１ａが形成
され、質量部材３２の外周面にもリング状の係止Ｘ３２
ａが形成されている。これらの係止Ｗ／１１　ａ、３２
ａには、ダイナミックダンパ３をドライブシャフトＳに
固定するために、スリット３４を閏じ連結する連結手段
であるステンレス製の固定バンド３１ｂ、３２ｂが巻装
される。

折曲げ部３５の一部を形成する質量部材３２は、折曲げ
の障害とならないために所定の間隔をもって軸方向に分
断されている。なお、固定部材３１においても、聞閑を
容易にするために折曲げ部３５の一部となる外周面に略
Ｕ字状の窪み部を形成することも可能である。またスリ
ット３４の一部である質潰部材３２の部分には、手指で
開閉を容易にするための指掛部３６がスリット３４に沿
つて形成されている。

本実施例３のダイナミックダンパ３は次のように使用さ
れる。ダイナミックダンパ３のスリット３４の質量部材
３２部分に形成された指掛部３６に手指等を掛け、折曲
げ部３５を回動中心として外側へ向は回動させ聞く。そ
して、ドライブシャフトＳの所定の取付位置に、ダイナ
ミックダンパ３の大きく間口したスリット３４を合せ、
ドライブシャフトＳに環装する。スリット３４を閉じ、
連結手段であるステンレス製の固定バンド３１ｂ１３２
ｂをそれぞれ固定部材３１の係止溝３１ａ１質量部材３
２の係止溝３２ａに巻装して固定する。

固定バンド３１ｂ１３２ｂＧよステンレス製以外でも十
分な剛性があり、確実に固定できるものであれば他の材
質でも使用できる。

これ以降については実施例１と同様である。また、ダイ
ナミックダンパ３のドライブシャフトＳからの取外しに
関しては上述の逆の手順で行う。

［発明の効果１ 以上の説明から明らかなように、本発明のダイナミック
ダンバは、弾性部材が質量部材を剪断支持する構造のた
め、従来のダイナミックダンパに比べ、大幅に小形化す
ることができた。さらに、これらのダイナミックダンパ
を軸に平行に開閉可能とすることにより、簡便な取付け
が実現できた。

このように、本発明のダイナミックダンパは、ダイナミ
ックダンパの小形化を図り、その安定性や作業性の向上
に大きく寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる実施例１のダイナミックダンパ
の正面断面図、第２図は同じく右側面図、第３図はその
取付は状態図である。第４図は実施例２のダイナミック
ダンパの正面図、第５図は実施例３のダイナミックダン
パの正面図、第６図は同じくその側面図、第７図はその
取付は状態図である。第８図は弾性部材の圧縮（引張り
）と剪断とのばね定数比を表わす特性図である。第９図
は従来のダイナミックダンパの概略図である。 １．２．３・・・ダイナミックダンパ １１．２１．３１・・・固定部材 １２．２２．３２・・・質量部材 １３．２３．３３・・・弾性部材 ２２ａ・・・突起 ３１ｂ、３２ｂ・・・固定用バンド ３４・・・スリット （連結手段） 特許出願人　　東海ゴム工業株式会社 代理人　　　弁理士　　大川　宏 第１図 第３図 第２図 第４図 第５図 第６図 第８図 形 状 率 手 続 補 正 占（自発） １、事件の表示 昭和６３年特許願第２１３２８９号 ２゜ 発明の名称 ダイナミックダンパ ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定間隔を隔てて回転軸に挿通支持される一対の
   リング状の固定部材と、 該回転軸の外周面より大きい内周面をもち該回転軸に挿
   通されるとともに一対の該固定部材の間に配設される筒
   状の質量部材と、 各該固定部材と該質量部材の各端部とを一体的に連結す
   る弾性部材とを有することを特徴とするダイナミックダ
   ンパ。
2. （２）上記固定部材、質量部材および弾性部材は、軸と
   平行に伸びるスリットをもつ断面Ｃ字形であり、かつ上
   記固定部材および質量部材は上記スリットを連結する連
   結手段を有することを特徴とする請求項１記載のダイナ
   ミックダンパ。