JPH07208550A - ダイナミックダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】目的とする共振周波数域の差が小さい場合でも
各々の共振周波数域で共振を発生させ得るダイナミック
ダンパを提供する。 【構成】軸状の振動体の外周に装着され、軸方向に一体
的に形成されたばね剛性が高い高剛性弾性部１ｃとばね
剛性が低い低剛性弾性部１ｄとをもつ円筒状の弾性部材
１と、弾性部材１の高剛性弾性部１ｃの外周側に装着さ
れた高周波低減用の重い高質量ダンパマス２と、弾性部
材１の低剛性弾性部１ｄの外周側に装着され高質量ダン
パマス２よりも軽い低周波低減用の低質量ダンパマス３
と、から構成する。高剛性弾性部１ｃは圧縮成分が大き
くなる形状に形成し、低剛性弾性部１ｄは剪断成分が大
きくなる形状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のドライ
ブシャフト等の軸状の振動体に装着され、それらに発生
する振動を共振により減衰するダイナミックダンパに関
する。

【０００２】

【従来技術】従来のダイナミックダンパとして図１０に
示すものが知られている。このダイナミックダンパは、
軸状の振動体の外周に装着され、ばね剛性が高い高剛性
弾性部７１ｃとばね剛性が低い低剛性弾性部７１ｄとを
もつ円筒状の弾性部材７１と、弾性部材７１の高剛性弾
性部７１ｃ及び低剛性弾性部７１ｄの外周側に装着され
たダンパマス７２とから構成されている。このダイナミ
ックダンパでは、一つのダンパマス７２が高剛性弾性部
７１ｃ及び低剛性弾性部７１ｄの二つの弾性部により支
持されていることから、高剛性弾性部７１ｃ及び低剛性
弾性部７１ｄの各々のばね剛性に対応して軸直方向の振
動において二つの周波数域でダンパマス７２の共振が発
生し、これにより広範囲で振動減衰効果が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ダイナミックダンパにおいて、目的とする二つの共振周
波数域の差が比較的大きい場合（例えば共振周波数域を
１５０Ｈｚと５００Ｈｚに設定した場合）には、各々の
共振周波数域でダンパマス７２の共振を発生させること
ができる。しかし、目的とする二つの共振周波数域の差
を小さくした場合（例えば共振周波数域を４００Ｈｚと
５００Ｈｚに設定した場合）には、二つの共振が相互に
減衰し合って一つとなり、二つの共振周波数域で共振を
発生させることができないという問題がある。

【０００４】本発明は上記問題に鑑み案出されたもので
あり、目的とする共振周波数域の差が小さい場合でも各
々の共振周波数域で共振を発生させ得るダイナミックダ
ンパを提供することを解決すべき課題とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のダイナミックダンパは、軸状の振動体の外周に装着
され、軸方向に一体的に形成されたばね剛性が高い高剛
性弾性部とばね剛性が低い低剛性弾性部とをもつ円筒状
の弾性部材と、該弾性部材の高剛性弾性部の外周側に装
着された高周波低減用の重い高質量ダンパマスと、前記
弾性部材の低剛性弾性部の外周側に装着され前記高質量
ダンパマスよりも軽い低周波低減用の低質量ダンパマス
と、から構成されていることを特徴とするものである。

【０００６】また、本発明の好適な態様として、高剛性
弾性部は圧縮成分が大きくなるように形成し、低剛性弾
性部は剪断成分が大きくなるように形成することができ
る。

【０００７】

【作用】本発明のダイナミックダンパでは、このダイナ
ミックダンパが装着されたドライブシャフト等の振動体
に振動が発生すると、目的とする高周波側の周波数域で
高質量ダンパマスが高剛性弾性部を介して共振するとと
もに、目的とする低周波側の周波数域で低質量ダンパマ
スが低剛性弾性部を介して共振する。これにより、目的
とする高周波側及び低周波側の双方の周波数域で振動が
大きく減衰する。本発明のダイナミックダンパは、目的
とする共振周波数域の差が小さい場合でも、高質量ダン
パマス及び低質量ダンパマスが互いに干渉することが少
ないので、各々の共振周波数域での共振の発生が可能と
なる。

【０００８】また、本発明のダイナミックダンパでは、
弾性部材の高剛性弾性部を圧縮成分が大きくなるように
形成し、低剛性弾性部を剪断成分が大きくなるように形
成することにより、目的とする共振周波数域を設定する
場合に高剛性弾性部及び低剛性弾性部の各々のばね剛性
を簡易に変えることが可能である。これにより、目的と
する共振周波数域の自由な選択が可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。 （実施例１）図１は本実施例に係るダイナミックダンパ
の断面図である。本実施例のダイナミックダンパは、軸
方向に一体的に形成されたばね剛性が高い一対の高剛性
弾性部１ｃとばね剛性が低い一対の低剛性弾性部１ｄと
をもつ円筒状の弾性部材１と、高剛性弾性部１ｃの外周
側に装着された高周波低減用の高質量ダンパマス２と、
低剛性弾性部１ｄの外周側に装着された低周波低減用の
低質量ダンパマス３とから構成されている。

【００１０】弾性部材１は、ゴム材を加硫成形すること
により全体形状が円筒状で一体的に形成されている。弾
性部材１の内周の中央から一端側寄り位置には、高質量
ダンパマス２の幅よりも少し狭い所定の幅で周方向に１
周する第１溝１ａが形成されており、この第１溝１ａの
両側部分に弾性部材１の一部で構成される高剛性弾性部
１ｃが形成されている。そして、弾性部材１の内周の中
央から他端側寄り位置には、低質量ダンパマス３の幅よ
りも少し幅広の所定の幅で周方向に１周する第２溝１ｂ
が形成されており、この第２溝１ｂの両側部分に弾性部
材１の一部で構成される低剛性弾性部１ｄが高剛性弾性
部１ｃに隣接して形成されている。

【００１１】高質量ダンパマス２は、鉄等の金属により
リング状に形成されており、高周波低減用として所定の
高質量に形成されている。この高質量ダンパマス２は、
弾性部材１の第１溝１ａと対応する位置で高剛性弾性部
１ｃの外周側に装着されており、圧縮を主として弾性変
形する高剛性弾性部１ｃに支持されている。なお、高質
量ダンパマス２及び低質量ダンバマス３は、共に弾性部
材１（ゴム材）の成形と同時に加硫接着されて装着され
ている。

【００１２】低質量ダンパマス３は、高質量ダンパマス
２よりも内径のみが大きくなるようにしてリング状に形
成されており、低周波低減用として高質量ダンパマス２
よりも軽い所定の低質量に形成されている。この低質量
ダンパマス３は、弾性部材１の第２溝１ｂと対応する位
置で低剛性弾性部１ｄの外周側に装着されており、軸直
角方向に対して剪断を主として弾性変形する低剛性弾性
部１ｄに支持されている。

【００１３】なお、本実施例のダイナミックダンパにお
いて、高質量ダンパマス２の目的とする共振周波数は、
高質量ダンパマス２の重さと、第１溝１ａの幅寸法、ゴ
ム材の硬度等を考慮して高剛性弾性部１ｃのばね定数
（ばね剛性）を定めることにより設定され、低質量ダン
パマス３の目的とする共振周波数は、低質量ダンパマス
３の重さと、第２溝１ｂの幅寸法、ゴム材の硬度等を考
慮して低剛性弾性部１ｄのばね定数（ばね剛性）を定め
ることにより設定される。本実施例のダイナミックダン
パでは、高質量ダンパマス２の目的とする共振周波数域
は５４０Ｈｚであり、低質量ダンパマス３の目的とする
共振周波数域は３９０Ｈｚである。

【００１４】以上のように構成された本実施例のダイナ
ミックダンパは、ドライブシャフト等の軸状の振動体の
大きな振動が発生し易い部分に装着されて使用に供され
る。そして、振動体に軸直角方向の振動が発生すると、
高質量ダンパマス２が高剛性弾性部１ｃの弾性変形を介
して共振するとともに、低質量ダンパマス３が低剛性弾
性部１ｄの弾性変形を介して共振する。このとき、高質
量ダンパマス２には目的とする高周波側の周波数域の５
４０Ｈｚ付近で大きな共振が発生し、低質量ダンパマス
３には目的とする低周波側の周波数域の３９０Ｈｚ付近
で大きな共振が発生する。これにより、目的とする高周
波側及び低周波側の双方の周波数域での振動が大きく減
衰する。

【００１５】したがって、本実施例のダイナミックダン
パは、目的とする共振周波数域の差が小さい場合でも、
高質量ダンパマス２及び低質量ダンパマス３が互いに干
渉することなく、各々の共振周波数域で共振を発生させ
ることができ、良好な振動減衰効果が得られる。この優
れた効果は後述の試験により確認された。また、本実施
例のダイナミックダンパは、弾性部材１の高剛性弾性部
１ｃ及び低剛性弾性部１ｄが軸方向に隣接して一体的に
形成されているため、コンパクトに構成することができ
るとともに、振動体の大きな振動が発生する狭い範囲の
部分に的確に配設することができ、これにより効果的に
振動減衰させることができる。

【００１６】さらに、本実施例のダイナミックダンパで
は、第１溝１ａと第２溝１ｂのそれぞれの幅寸法の設定
によって、弾性部材１の高剛性弾性部１ｃは圧縮成分が
大きくなる形状に形成され、低剛性弾性部１ｄは剪断成
分が大きくなる形状に形成されているため、高剛性弾性
部１ｃ及び低剛性弾性部１ｄの各々の共振周波数域を設
定する際にばね定数を容易に変えることができ、目的と
する共振周波数域を簡単な構造で自由に選択することが
できる。

【００１７】｛試験｝上記実施例１のダイナミックダン
パについて高質量ダンパマス２及び低質量ダンパマス３
の各々の共振特性を調べる試験を行った。この試験は、
ダイナミックダンパに加速度一定加振をし、高質量ダン
パマス２及び低質量ダンパマス３の各々について各周波
数における振動の大きさを測定するものである。その結
果を、低質量ダンパマス３については図４（ａ）に、高
質量ダンパマス２については図４（ｂ）に示す。

【００１８】また、比較例１として、図２に示すように
同質量の二つのダンパマス５２、５３を装着したダイナ
ミックダンパを用意し、両ダンパマス５２、５３の各々
の共振特性を上記と同様にして調べた。なお、比較例１
のダイナミックダンパは、弾性部材５１の高剛性弾性部
５１ｃ及び低剛性弾性部５１ｄの形状が両ダンパマス５
２、５３の大きさの変更に伴って変わること以外は上記
実施例１と同じに形成されている。その結果を、低剛性
弾性部５１ｄ側のダンパマス５３については図５（ａ）
に、高剛性弾性部５１ｃ側のダンパマス５２については
図５（ｂ）に示す。

【００１９】さらに、比較例２として、図３に示すよう
に高質量ダンパマス６２及び低質量ダンパマス６３を実
施例１の場合と逆に装着したダイナミックダンパを用意
し、高質量ダンパマス６２及び低質量ダンパマス６３の
各々の共振特性を上記と同様にして調べた。この比較例
２のダイナミックダンパの場合にも、弾性部材６１の高
剛性弾性部６１ｃ及び低剛性弾性部６１ｄの形状がそれ
らに装着される高質量ダンパマス６２及び低質量ダンパ
マス６３の大きさの変更に伴って変わること以外は上記
実施例１と同じに形成されている。その結果を、低質量
ダンパマス６３については図６（ａ）に、高質量ダンパ
マス６２については図６（ｂ）に示す。

【００２０】｛評価｝比較例１のダイナミックダンパの
場合には、低剛性弾性部５１ｄに装着されたダンパマス
５３に発生する共振は、図５（ａ）に示すように、目的
とする低周波側の共振周波数域の４２０Ｈｚ付近でピー
クとなり、約１７ｄＢの大きな共振が発生する。しか
し、高剛性弾性部５１ｃに装着されたダンパマス５２
は、図５（ｂ）に示すように、目的とする高周波側の共
振周波数域の５６０Ｈｚ付近で発生する共振が他方のダ
ンパマス５３に減衰されて約９ｄＢと小さくなってい
る。したがって、比較例１のダイナミックダンパの場合
には、目的とする高周波側の共振周波数域で充分に大き
な共振が発生しないことが分かる。

【００２１】そして、比較例２のダイナミックダンパの
場合には、低質量ダンパマス６３の共振は、図６（ａ）
に示すように、目的とする低周波側の共振周波数域の３
８０Ｈｚ付近でピークとなり、約１６ｄＢの大きな共振
が発生する。しかし、高質量ダンパマス６２は、図６
（ｂ）に示すように、目的とする高周波側の共振周波数
域の４９０Ｈｚ付近で発生する共振が他方の低質量ダン
パマス６３に減衰されて約８ｄＢと小さくなっている。
したがって、比較例２のダイナミックダンパの場合に
も、目的とする高周波側の共振周波数域で充分に大きな
共振が発生しないことが分かる。

【００２２】これに対して実施例１のダイナミックダン
パの場合には、低質量ダンパマス３の共振は、図４
（ａ）に示すように、目的とする低周波側の共振周波数
域の３９０Ｈｚ付近でピークとなり、約１６ｄＢの大き
な共振が発生する。これとともに、高質量ダンパマス２
の共振は、図４（ｂ）に示すように、目的とする高周波
側の共振周波数域の５４０Ｈｚ付近でピークとなり、約
１２ｄＢの大きな共振が発生する。したがって、実施例
１のダイナミックダンパの場合には、目的とする低周波
側及び高周波側の双方の共振周波数域で充分に大きな共
振が発生することが分かる。

【００２３】（実施例２）図７は本実施例に係るダイナ
ミックダンパの断面図である。本実施例のダイナミック
ダンパは、上記実施例１のものと基本的構成は同じであ
るが、高剛性弾性部２１ｃ及び低剛性弾性部２１ｄのば
ね定数が大きくなるようにそれらの形状を変えたもので
ある。即ち、弾性部材２１の内周に形成された第１溝２
１ａ及び第２溝２１ｂは、実施例１の第１溝１ａ及び第
２溝１ｂよりも幅寸法が短く形成されている。これによ
り、高剛性弾性部２１ｃは、高質量ダンパマス２２と振
動体との間の部分で振動体と直接接触する部分が大きく
なって、弾性変形する際の圧縮成分が増加している。ま
た、低剛性弾性部２１ｄには、低質量ダンパマス２３と
振動体との間の部分で振動体と直接接触する部分が形成
されており、弾性変形する際の圧縮成分が付加されてい
る。

【００２４】以上のように構成された本実施例のダイナ
ミックダンパは、目的とする共振周波数域の差が小さい
場合でも、高質量ダンパマス２２及び低質量ダンパマス
２３が互いに干渉することなく、各々の共振周波数域で
共振を発生させることができ、良好な振動減衰効果が得
られる等、上記実施例１の場合と同様の作用効果を奏す
る。

【００２５】（実施例３）図８は本実施例に係るダイナ
ミックダンパの断面図である。本実施例のダイナミック
ダンパは、上記実施例２のものよりも高剛性弾性部３１
ｃ及び低剛性弾性部３１ｄのばね定数が更に大きくなる
ようにそれらの形状を変えたものである。即ち、本実施
例のダイナミックダンパは、上記実施例１、２において
弾性部材１、２１の内周に形成されていた第１溝１ａ、
２１ａが形成されておらず、かつ低質量ダンパマス３３
と対応して形成された第２溝３１ｂは、実施例２の第２
溝２１ｂよりも更に幅寸法が短く形成されている。これ
により、高剛性弾性部３１ｃの高質量ダンパマス３２と
振動体との間の部分は弾性変形する際に圧縮成分とな
り、かつ低剛性弾性部３１ｄは低質量ダンパマス３３と
振動体との間の部分で振動体と直接接触する部分が更に
大きくなって、弾性変形する際の圧縮成分が増加されて
いる。

【００２６】以上のように構成された本実施例のダイナ
ミックダンパは、目的とする共振周波数域の差が小さい
場合でも、高質量ダンパマス３２及び低質量ダンパマス
３３が互いに干渉することなく、各々の共振周波数域で
共振を発生させることができ、良好な振動減衰効果が得
られる等、上記実施例１の場合と同様の作用効果を奏す
る。

【００２７】（実施例４）図９は本実施例に係るダイナ
ミックダンパの断面図である。本実施例のダイナミック
ダンパは、上記実施例１のものと基本的構成は同じであ
るが、高剛性弾性部４１ｃ及び低剛性弾性部４１ｄのば
ね定数が小さくなるようにそれらの形状を変えたもので
ある。即ち、弾性部材４１の内周に形成された第１溝４
１ａ及び第２溝４１ｂは、実施例１の第１溝１ａ及び第
２溝１ｂよりも幅寸法が長く形成されている。これによ
り、高剛性弾性部４１ｃ及び低剛性弾性部４１ｄは、そ
れらと振動体との間の部分で振動体と直接接触する部分
が無くなっており、それらが弾性変形する際には剪断と
なる。なお、低剛性弾性部４１ｄのばね定数は、第２溝
４１ｂが第１溝４１ａよりも幅寸法が長く形成されてい
ることにより高剛性弾性部４１ｃのばね定数よりも小さ
く設定されている。

【００２８】以上のように構成された本実施例のダイナ
ミックダンパは、目的とする共振周波数域の差が小さい
場合でも、高質量ダンパマス４２及び低質量ダンパマス
４３が互いに干渉することなく、各々の共振周波数域で
共振を発生させることができ、良好な振動減衰効果が得
られる等、上記実施例１の場合と同様の作用効果を奏す
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明のダイナミックダンパは、軸状の
振動体の外周に装着され、軸方向に一体的に形成された
ばね剛性が高い高剛性弾性部とばね剛性が低い低剛性弾
性部とをもつ円筒状の弾性部材と、該弾性部材の高剛性
弾性部の外周側に装着された高周波低減用の重い高質量
ダンパマスと、前記弾性部材の低剛性弾性部の外周側に
装着され前記高質量ダンパマスよりも軽い低周波低減用
の低質量ダンパマスと、から構成されているため、目的
とする共振周波数域の差が小さい場合でも各々の共振周
波数域で共振を効果的に発生させることができる。した
がって、目的とする高周波側及び低周波側の双方の周波
数域で大きな振動減衰効果が得られる。

【００３０】また、弾性部材の高剛性弾性部を圧縮成分
が大きくなるように形成し、低剛性弾性部を剪断成分が
大きくなるように形成すれば、高剛性弾性部及び低剛性
弾性部の各々の共振周波数域を設定する際にばね定数を
簡易に変えることにより、目的とする共振周波数域を自
由に選択することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係るダイナミックダンパの
断面図である。

【図２】比較例１に係るダイナミックダンパの断面図で
ある。

【図３】比較例２に係るダイナミックダンパの断面図で
ある。

【図４】（ａ）は実施例１に係るダイナミックダンパの
低質量ダンパマスの共振特性を示すグラフであり、
（ｂ）はその高質量ダンパマスの共振特性を示すグラフ
である。

【図５】（ａ）は比較例１に係るダイナミックダンパの
低質量ダンパマスの共振特性を示すグラフであり、
（ｂ）はその高質量ダンパマスの共振特性を示すグラフ
である。

【図６】（ａ）は比較例２に係るダイナミックダンパの
低質量ダンパマスの共振特性を示すグラフであり、
（ｂ）はその高質量ダンパマスの共振特性を示すグラフ
である。

【図７】本発明の実施例２に係るダイナミックダンパの
断面図である。

【図８】本発明の実施例３に係るダイナミックダンパの
断面図である。

【図９】本発明の実施例４に係るダイナミックダンパの
断面図である。

【図１０】従来のダイナミックダンパの断面図である。

【符号の説明】

１、２１、３１、４１、５１、６１、７１…弾性部材 １ａ、２１ａ、４１ａ…第１溝 １ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ…第２溝 １ｃ、２１ｃ、３１ｃ、４１ｃ、５１ｃ、６１ｃ、７１
ｃ…高剛性弾性部 １ｄ、２１ｄ、３１ｄ、４１ｄ、５１ｄ、６１ｄ、７１
ｄ…低剛性弾性部 ２、２２、３２、４２、６２…高質量ダンパマス ３、２３、３３、４３、６３…低質量ダンパマス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸状の振動体の外周に装着され、軸方向
   に一体的に形成されたばね剛性が高い高剛性弾性部とば
   ね剛性が低い低剛性弾性部とをもつ円筒状の弾性部材
   と、 該弾性部材の前記高剛性弾性部の外周側に装着された高
   周波低減用の重い高質量ダンパマスと、 前記弾性部材の前記低剛性弾性部の外周側に装着され前
   記高質量ダンパマスよりも軽い低周波低減用の低質量ダ
   ンパマスと、 から構成されていることを特徴とするダイナミックダン
   パ。
2. 【請求項２】 高剛性弾性部は圧縮成分が大きくなるよ
   うに形成され、低剛性弾性部は剪断成分が大きくなるよ
   うに形成されている請求項１記載のダイナミックダン
   パ。