JPH0694892B2 - ダイナミックダンパ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はドライブシャフトなどの回転軸に装着され回転
軸に発生する有害振動を抑制するダイナミックダンパに
関する。

［従来技術］ 自動車のドライブシャフトなどの回転軸は、その回転に
伴って有害な振動が発生する場合が多い。そのため従来
より回転軸には発生する有害振動の振動数に合せた固有
振動数をもつダイナミックダンパが装着され、その有害
振動が抑制されている。例えば第５図に示すようなダイ
ナミックダンパ９は、回転軸Ｓの外周に配設される筒状
の質量部材91と、回転軸Ｓに挿通支持され質量部材91を
弾性支持する筒状の弾性部材92とで構成されている。こ
のダイナミックダンパ９の固有振動数は、質量部材91の
質量と弾性部材92のばね定数とによって基本的に決定さ
れる。このとき質量部材91は弾性部材92を径方向圧縮し
て支持されることになる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし上述したような従来のダイナミックダンパでは、
弾性部材は質量部材を圧縮方向で支持している。そのた
め、ダイナミックダンパの外径を小さくしようとする
と、弾性部材が径方向に薄くなり、圧縮ばね定数が大き
くなる。そうすると、ダイナミックダンパの固有振動数
が高くなってしまうため、所定の固有振動数が得られな
い。そのため質量部材の質量を大きくしてその固有振動
数を低い値に維持することになる。結局、従来のダイナ
ミックダンパでは外径を小さくしようとすると、かえっ
て重量化などを招いたり、さらに捩り方向の剛性が圧縮
方向の剛性に対して相対的に低下する影響も無視できな
くなる。このように従来のダイナミックダンパでは、そ
の外径を小さくすることは非常に困難であり、その小型
化、軽量化が大きな課題となっている。

そこで、本発明は小型化、軽量化が可能なダイナミック
ダンパの提供をその目的としている。

［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、回転軸の外周面より所
定間隔を隔てて同軸的に配置される筒状の質量部材と、
一端が該質量部材の内周面に一体的に結合され他端が中
心方向に伸びて該回転軸の外周面に当接保持され互いに
周方向に間隔を隔てて一周するとともに互いに隣り合う
２個はそれらの中間点を該質量部材の中心と結ぶ法線に
対して対称的な断面ハ字形状または断面略ハ字形状をな
す複数個の弾性部材とを有することを特徴としている。
なお、複数個の弾性部材は互いに周方向に結合して形成
されてもあるいは所定の間隔を隔てて分離して形成され
ていてもよく、特に限定されない。

［作用］ 本発明のダイナミックダンパは、弾性部材が、その一端
において質量部材の内周面に一体的に結合され、他端に
おいてダイナミックダンパが装着される回転軸の外周面
に当接保持されている。このとき、互いに隣り合う２個
の弾性部材はハ字形状または逆ハ字形状となっているた
め、この弾性部材の周方向の両端はダイナミックダンパ
の径方向に対して所定方向に傾斜している。そして回転
軸が振動し、部分的に回転軸の外周面が質量部材の内周
面に近接あるいは遠ざかると、互いに隣り合う２個の弾
性部材はハ字形状の高さ方向に押されて高さが低くなる
方向あるいは高さ方向に引っ張られて伸びる方向に変形
する。その結果、本発明のダイナミックダンパでは、質
量部材は圧縮方向ではなく剪断方向で弾性部材によって
支持され、そのばね定数は主として剪断ばね定数とな
る。この結果ばね定数を大幅に小さくすることができ
る。さらに、質量部材の周方向への変形に対して個々の
弾性部材の一端から他端に伸びる方向に力が作用するた
め、個々の弾性部材は質量部材を引張りおよび圧縮方向
でも支持することができ、本発明のダイナミックダンパ
は捩り方向に対して高い剛性を有している。

［実施例］ 本発明にかかる実施例１のダイナミックダンパを第１
図、第２図を参照して説明する。第１図は本実施例１に
かかるダイナミックダンパ１の概略構成を示す縦断面図
であり、第２図は第１図のＡ−Ｂ断面を示す横断面図で
ある。

本実施例１のダイナミックダンパ１は、自動車のドライ
ブシャフトに装着されて使用されるもので、第１図、第
２図に示すようにドライブシャフトの外周面より所定間
隔を隔てて同軸的に配置されるリング状の質量部材11
と、質量部材11とドライブシャフトとの間に装設され質
量部材11をドライブシャフトに保持する６個のほぼ質量
部材11の軸方向長さと等しい軸方向長さをもつ弾性部材
12と、弾性部材12の一方の端部に連結されて形成された
リング状の固定部材13とで構成されている。

質量部材11は、筒状の厚肉鋼管等の金属製質量体を天然
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、ドライブシャフトの外周面
より10mm程度の間隔を有して同軸的に組み付けられるよ
うになっている。

質量部材11の内周面には、第１図に示すようにその周方
向に所定間隔を隔てて一周する６個の弾性部材12が配設
されている。各弾性部材12は、それぞれ天然ゴム系のゴ
ム材料によって形成され、系方向の２個に分岐した端部
が質量部材11の内周面にそれぞれ一体として結合され、
そこから中心方向にドライブシャフトの外周面に当接す
る位置まで伸び、そこで一体化されドライブシャフトの
外周面と同じ曲率をもつ端面122が形成された他方の端
部となっている。そしてその弾性部材12の内部には略逆
台形状の空間123が形成されている。そのとき、隣り合
って連結された２個の弾性部材12はそれらの中間点と質
量部材11の中心とを結ぶ法線に対して対称的な断面略ハ
字形状となっている。各弾性部材12はそれぞれ質量部材
11の内周面に結合された端部が互いに一体として連結さ
れ、６個の弾性部材12全体としてドライブシャフトを挿
通する挿通孔を形成している。この挿通孔の内周径は挿
通されるドライブシャフトの外周径より少し小さく設定
されている。また、隣り合う２個の弾性部材12の間には
楔状の窪み部121が計６個形成されている。

固定部材13はそれぞれの弾性部材12の軸方向の一方の端
部より一体として伸び、天然ゴム等のゴム材料によって
リング状に形成されている。固定部材13の内周計は挿通
されるドライブシャフトの外周径とほぼ同じ大きさに形
成され、その外周面にはリング状の係止溝131が形成さ
れている。

なお、各弾性部材12、固定部材13、および質量部材11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に圧入
によって装着する。固定部材13の内周径はドライブシャ
フトの外周径とほぼ同じ大きさであり、そして６個の弾
性部材12で形成された挿通孔は、その内周径がドライブ
シャフトの外周径より少し小さく形成されているが、圧
入による弾性部材12の変形は剪断変形であるためわずか
な力で拡がる。その結果、この圧入による装着は容易に
行うことができる。こうしてダイナミックダンパ１は所
定位置に配置され、固定部材13の外周面に形成された係
止溝131に固定バンド（図略）が取り付けられることで
固定される。

ドライブシャフトが回転し、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11が共振する。この固有
振動数は質量部材11の質量と弾性部材12のばね定数で基
本的に決定される。本発明のダイナミックダンパ１は、
弾性部材12が略ハ字形状をしているため、振動によって
ドライブシャフトの外周面が質量部材11の内周面に近接
あるいは遠ざかると、互いに隣り合う２個の弾性部材は
略ハ字形状の高さ方向に変形する。このとき楔状の窪み
部121が形成されている両側の部分の弾性部材12は剪断
変形を受ける。そのため、本発明のダイナミックダンパ
では、弾性部材12がもつばね定数は、剪断ばね定数が支
配的となる。そして、この剪断変形を受ける部分の幅、
形状を変更することによって非常に小さなばね定数も実
現が可能となる。また、周方向のばね定数は逆に圧縮要
素が加わるため増大し捩り振動の固有振動数が高くな
る。

このようにダイナミックダンパ１は質量部材11の共振に
よって、ドライブシャフトの振動エネルギを吸収し、ド
ライブシャフトの励起された有害振動を抑制する。

次に他の実施例２として、第３図、第４図に示すダイナ
ミックダンパ２を説明する。第３図はダイナミックダン
パ２の概略構成を示す縦断面図であり、第４図は第３図
のＡ−Ｂ断面を示す横断面である。このダイナミックダ
ンパ２は前述したダイナミックダンパ１と同様に自動車
の同様に自動車のドライブシャフトに装着され、ドライ
ブシャフトの有害振動を抑制するものである。以下の説
明では前述した実施例１とダイナミックダンパ１と大き
く異なる点のみ簡単に説明し、その他については説明を
省略する。

ダイナミックダンパ２は、ドライブシャフトの外周面よ
り所定間隔を隔てて同軸的に配置されるリング状の質量
部材21と、質量部材21とドライブシャフトとの間に装設
され質量部材21をドライブシャフトに保持する６個のほ
ぼ質量部材21の軸方向長さと等しい軸方向長さをもつ弾
性部材22と、弾性部材22の両端に一体として連結して形
成されたリング状の一対の固定部材23、24とを有してい
る。

質量部材21は前述した実施例１のダイナミックダンパ１
の質量部材11と同様に構成されているため説明を省略す
る。

各弾性部材22は、実施例１と同様にそれぞれ天然ゴム系
のゴム材料によって形成され、一方の２個に分岐してい
る端部が質量部材11の内周面に一体として結合されてい
る。そしてそこからそれぞれ挿通されるドライブシャフ
トの外周面に当接する位置まで伸び一体として結合され
ドライブシャフトの外周面と同じ曲率の端面222をもつ
他方の端部となり、その内部には略逆台形状の空間223
が形成されている。そして実施例２では、窪み部221は
楔状ではなく低い台形状であり、窪み部221がかなり浅
く形成されている点が実施例１と大きく異っている。こ
の場合も弾性部材22は実施例１と同様に主として剪断方
向で質量部材21の荷重を支持している。

固定部材23、24は各弾性部材22の軸方向の両端より伸び
て一体として形成された一対のリング状をしたゴム材料
製部材であり、各固定部材23、24の外周面にはリング状
の固定バンド（図示略）が取り付けられる係止溝231、2
41がそれぞれ形成されている。

ダイナミックダンパ２の動作等に関しては実施例１と大
略して同様であるため説明を省略する。

［発明の効果］ 以上の説明により明らかなように本発明のダイナミック
ダンパは、質量部材の内周面と、ダイナミックダンパが
装着される回転軸の外周面との間に配設される弾性部材
が、回転軸の径方向の振動に対しての質量部材を剪断方
向で支持している。そのため、この弾性部材が有するば
ね定数は大幅に小さくすることが可能となるとともに、
捩り方向に対しては圧縮方向の要素が加わるため捩りば
ね定数は大きくできる。このため、本発明のダイナミッ
クダンパは、外径の大きさを小さくしてもそれに対応さ
せてばね定数を小さくできるため、所定の固有振動数の
実現が容易となる。さらに外径を小さくすることで生ず
る捩り方向のばね定数の低下も防止することができる。
このように本発明はダイナミックダンパとして機能を維
持しつつ小型化、軽量化を実現し、圧入作業が容易なダ
イナミックダンパの提供を可能とした。

【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
の概略構造を示す縦断面図であり、第２図は同じく第１
図でのＡ−Ｂ断面を示す横断面図である。第３図は他の
実施例である実施例２のダイナミックダンパの概略構成
を示す縦断面図であり、第４図は同じく第３図でのＡ−
Ｂ断面を示す横断面図である。第５図は従来のダイナミ
ックダンパの概略断面図である。 １、２……ダイナミックダンパ 11、21……質量部材、12、22……弾性部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸の外周面より所定間隔を隔てて同軸
   的に配置される筒状の質量部材と、 一端が該質量部材の内周面に一体的に結合され他端が中
   心方向に伸びて該回転軸の外周面に当接保持され互いに
   周方向に間隔を隔てて一周するとともに互いに隣り合う
   ２個はそれらの中間点を該質量部材の中心と結ぶ法線に
   対して対称的な断面略ハ字形状または断面略逆ハ字形状
   をなす複数個の弾性部材と、 を有することを特徴とするダイナミックダンパ。