JPH08105489A - 低振動筒体およびその製造方法 - Google Patents
低振動筒体およびその製造方法Info
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- JPH08105489A JPH08105489A JP26137994A JP26137994A JPH08105489A JP H08105489 A JPH08105489 A JP H08105489A JP 26137994 A JP26137994 A JP 26137994A JP 26137994 A JP26137994 A JP 26137994A JP H08105489 A JPH08105489 A JP H08105489A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 広い回転数領域にわたって、十分に高い振動
抑制効果を発揮し得る、ＦＲＰ製プロペラシャフト等に
用いて好適な低振動筒体およびその製造方法を提供す
る。 【構成】 本体筒１に内挿される制振構造体３が、本体
筒１に対して摺動自在に配置された複数個の摩擦係合部
４と、本体筒１の周方向に延びている筒状保持部５と、
摩擦係合部４と筒状保持部５とを連結するとともに摩擦
係合部４を本体筒１の内周面に密着するように弾性支持
している弾性支持部６とを有している低振動筒体、およ
びその製造方法。
抑制効果を発揮し得る、ＦＲＰ製プロペラシャフト等に
用いて好適な低振動筒体およびその製造方法を提供す
る。 【構成】 本体筒１に内挿される制振構造体３が、本体
筒１に対して摺動自在に配置された複数個の摩擦係合部
４と、本体筒１の周方向に延びている筒状保持部５と、
摩擦係合部４と筒状保持部５とを連結するとともに摩擦
係合部４を本体筒１の内周面に密着するように弾性支持
している弾性支持部６とを有している低振動筒体、およ
びその製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、本体筒に制振構造体を
内挿した低振動筒体およびその製造方法に関し、とく
に、自動車等のプロペラシャフト（駆動推進軸）や振動
抑制が要求されるロール状物等に用いて好適な、とりわ
けＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製プロペラシャフト
やロール状物等に用いて好適な低振動筒体およびその製
造方法に関する。
内挿した低振動筒体およびその製造方法に関し、とく
に、自動車等のプロペラシャフト（駆動推進軸）や振動
抑制が要求されるロール状物等に用いて好適な、とりわ
けＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製プロペラシャフト
やロール状物等に用いて好適な低振動筒体およびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転駆動される筒状体には、多かれ少な
かれ捩り振動や曲げ振動が生じる。とくに外部加振力に
よる振動の周波数と筒状体の固有振動数が一致すると、
共振状態に陥り、大きな振動や騒音を発生する。
かれ捩り振動や曲げ振動が生じる。とくに外部加振力に
よる振動の周波数と筒状体の固有振動数が一致すると、
共振状態に陥り、大きな振動や騒音を発生する。
【０００３】たとえば、自動車等のプロペラシャフトで
は、回転という加振力の他にも、エンジンからのトルク
発生の変動に伴う周波数の振動や、他部品の振動および
これらの高次の振動が複雑に作用する。とくにこれらの
外部振動による周波数とプロペラシャフトの固有振動数
が一致するとプロペラシャフトは共振状態となり、大き
な振動や振動に伴う騒音を発生する。
は、回転という加振力の他にも、エンジンからのトルク
発生の変動に伴う周波数の振動や、他部品の振動および
これらの高次の振動が複雑に作用する。とくにこれらの
外部振動による周波数とプロペラシャフトの固有振動数
が一致するとプロペラシャフトは共振状態となり、大き
な振動や振動に伴う騒音を発生する。
【０００４】振動を低減するために、筒状体の固有振動
数を設計的に使用領域から外すことが可能な場合もある
が、プロペラシャフトのように低回転数領域から高回転
数領域までの広い領域で使用されるものにおいては、こ
の手法のみで振動を有効に低減させることは、困難な場
合が多い。また、近年、ＦＲＰ製筒状体（たとえばＦＲ
Ｐ製プロペラシャフト）が検討され、一部で既に採用さ
れるに至っているが、ＦＲＰ製筒状体では、ＦＲＰが異
方性材料であるため、等方性材料であるスチールを用い
た筒状体では問題とならなかったような低い周波数領域
での振動が問題となることがある。
数を設計的に使用領域から外すことが可能な場合もある
が、プロペラシャフトのように低回転数領域から高回転
数領域までの広い領域で使用されるものにおいては、こ
の手法のみで振動を有効に低減させることは、困難な場
合が多い。また、近年、ＦＲＰ製筒状体（たとえばＦＲ
Ｐ製プロペラシャフト）が検討され、一部で既に採用さ
れるに至っているが、ＦＲＰ製筒状体では、ＦＲＰが異
方性材料であるため、等方性材料であるスチールを用い
た筒状体では問題とならなかったような低い周波数領域
での振動が問題となることがある。
【０００５】このような筒状体の振動を低減する手法と
して、本体筒内に制振構造体を設け、外部加振力に対す
る筒状体の振動応答を低くするとともに、筒状体に振動
減衰機能をもたせる手法が知られている。たとえば、筒
状体内にポリウレタン等の発泡体を、筒状体長手方向中
央部にあるいは全長にわたって充填する方法（たとえば
特開昭６３−１９９９１５号公報）や、筒状体を内外二
重管構造にする方法（たとえば特開平４−９４９２１号
公報）が知られている。
して、本体筒内に制振構造体を設け、外部加振力に対す
る筒状体の振動応答を低くするとともに、筒状体に振動
減衰機能をもたせる手法が知られている。たとえば、筒
状体内にポリウレタン等の発泡体を、筒状体長手方向中
央部にあるいは全長にわたって充填する方法（たとえば
特開昭６３−１９９９１５号公報）や、筒状体を内外二
重管構造にする方法（たとえば特開平４−９４９２１号
公報）が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような公知の方法では、未だ十分な振動低減効果が得ら
れていない。とくに、ＦＲＰ製筒状体に対しては、本体
筒内に設けられた充填物や内挿物が、十分な制振効果を
発揮できていない。
ような公知の方法では、未だ十分な振動低減効果が得ら
れていない。とくに、ＦＲＰ製筒状体に対しては、本体
筒内に設けられた充填物や内挿物が、十分な制振効果を
発揮できていない。
【０００７】また、上記のような公知の方法による知見
に基づいて、本発明完成に先立って、次のような試験を
行ってみた。まず第１の試験として、ＦＲＰ製本体筒の
内面に、該内面と相対摺動可能にポリエステルフイルム
あるいはフイルム状ポリエステル不織布を複数層に巻い
て装着し、回転テストを行ってみたが、装着しない場合
に比べいくらか効果はあるものの、十分な振動抑制効果
は得られなかった。
に基づいて、本発明完成に先立って、次のような試験を
行ってみた。まず第１の試験として、ＦＲＰ製本体筒の
内面に、該内面と相対摺動可能にポリエステルフイルム
あるいはフイルム状ポリエステル不織布を複数層に巻い
て装着し、回転テストを行ってみたが、装着しない場合
に比べいくらか効果はあるものの、十分な振動抑制効果
は得られなかった。
【０００８】また、第２の試験として、ＦＲＰ製本体筒
の内面に、全周にわたって発泡ポリスチレンシートを接
着してみたが、やはり接着しない場合に比べいくらか効
果はあるものの、十分な振動抑制効果は得られなかっ
た。
の内面に、全周にわたって発泡ポリスチレンシートを接
着してみたが、やはり接着しない場合に比べいくらか効
果はあるものの、十分な振動抑制効果は得られなかっ
た。
【０００９】本発明は、このような予備試験の結果も考
慮しつつ完成に至ったものである。すなわち本発明の目
的は、広い回転数領域にわたって、十分に高い振動抑制
効果を発揮し得る、ＦＲＰ製プロペラシャフト等に用い
て好適な低振動筒体およびその製造方法を提供すること
にある。
慮しつつ完成に至ったものである。すなわち本発明の目
的は、広い回転数領域にわたって、十分に高い振動抑制
効果を発揮し得る、ＦＲＰ製プロペラシャフト等に用い
て好適な低振動筒体およびその製造方法を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
低振動筒体は、本体筒に制振構造体が内挿され、該制振
構造体は、（ａ）前記本体筒の内周面に沿って、かつ該
内周面に対して摺動自在に配置された複数個の摩擦係合
部と、（ｂ）前記本体筒の内周面とは離間して該本体筒
の周方向に延びている筒状保持部と、（ｃ）前記摩擦係
合部と前記筒状保持部とを連結するとともに前記摩擦係
合部を該摩擦係合部が前記本体筒の内周面に密着するよ
うに弾性支持している弾性支持部と、を有していること
を特徴とするものからなる。
低振動筒体は、本体筒に制振構造体が内挿され、該制振
構造体は、（ａ）前記本体筒の内周面に沿って、かつ該
内周面に対して摺動自在に配置された複数個の摩擦係合
部と、（ｂ）前記本体筒の内周面とは離間して該本体筒
の周方向に延びている筒状保持部と、（ｃ）前記摩擦係
合部と前記筒状保持部とを連結するとともに前記摩擦係
合部を該摩擦係合部が前記本体筒の内周面に密着するよ
うに弾性支持している弾性支持部と、を有していること
を特徴とするものからなる。
【００１１】上記弾性支持部は、たとえばダンボール紙
等の形状として知られているコルゲート形状を有する部
材から構成することができる。このコルゲート部材を、
本体筒の内周面に沿って配置すればよい。
等の形状として知られているコルゲート形状を有する部
材から構成することができる。このコルゲート部材を、
本体筒の内周面に沿って配置すればよい。
【００１２】上記摩擦係合部は、上記コルゲート部材の
本体筒側頂部自身、つまり本体筒の内周面に接するコル
ゲート頂部自身により構成してもよく、また、コルゲー
ト部材の本体筒側頂部に接合された別の部材として構成
してもよい。
本体筒側頂部自身、つまり本体筒の内周面に接するコル
ゲート頂部自身により構成してもよく、また、コルゲー
ト部材の本体筒側頂部に接合された別の部材として構成
してもよい。
【００１３】また、弾性支持部は、摩擦係合部と筒状保
持部との間で実質的に本体筒の径方向に、単に直線状に
延びる部材により構成されていてもよい。
持部との間で実質的に本体筒の径方向に、単に直線状に
延びる部材により構成されていてもよい。
【００１４】また、摩擦係合部と弾性支持部が別部材と
して構成される場合には、両者は連結、より好ましくは
接合されることになるが、このとき、摩擦係合部は、そ
の周方向（本体筒周方向）中央部のみで弾性支持部に接
合されることが好ましい。
して構成される場合には、両者は連結、より好ましくは
接合されることになるが、このとき、摩擦係合部は、そ
の周方向（本体筒周方向）中央部のみで弾性支持部に接
合されることが好ましい。
【００１５】本体筒の材質としては、特に限定されず、
金属製本体筒であってもよい。しかし本発明は、従来広
い周波数域での振動低減が難しかった、本体筒がＦＲＰ
製筒体からなる場合に適用して、とくに大きな効果が得
られるものである。
金属製本体筒であってもよい。しかし本発明は、従来広
い周波数域での振動低減が難しかった、本体筒がＦＲＰ
製筒体からなる場合に適用して、とくに大きな効果が得
られるものである。
【００１６】また、本発明に係る低振動筒体の製造方法
は、（ａ）全体として筒状を形成するように配置された
複数個の摩擦係合部と、（ｂ）全体として筒状をなす前
記摩擦係合部の内側に配置された筒状保持部と、（ｃ）
前記摩擦係合部と前記筒状保持部とを連結するとともに
前記摩擦係合部を弾性支持している弾性支持部と、を有
する制振構造体を、本体筒に、前記摩擦係合部が前記本
体筒の内周面に対して摺動自在に密着するように内挿す
ることを特徴とする方法からなる。
は、（ａ）全体として筒状を形成するように配置された
複数個の摩擦係合部と、（ｂ）全体として筒状をなす前
記摩擦係合部の内側に配置された筒状保持部と、（ｃ）
前記摩擦係合部と前記筒状保持部とを連結するとともに
前記摩擦係合部を弾性支持している弾性支持部と、を有
する制振構造体を、本体筒に、前記摩擦係合部が前記本
体筒の内周面に対して摺動自在に密着するように内挿す
ることを特徴とする方法からなる。
【００１７】
【作用】上記のような低振動筒体においては、本体筒に
制振構造体が内挿され、制振構造体の摩擦係合部が本体
筒内周面に対し摺動自在に密着される。摩擦係合部は、
筒状保持部に連結された弾性支持部に弾性支持されてお
り、この弾性支持部の弾性によって、および筒状保持部
が本体筒内周面に向かう方向の弾性を有している場合に
はその弾性も加味された状態で、本体筒内周面にある押
圧力をもって密着される。
制振構造体が内挿され、制振構造体の摩擦係合部が本体
筒内周面に対し摺動自在に密着される。摩擦係合部は、
筒状保持部に連結された弾性支持部に弾性支持されてお
り、この弾性支持部の弾性によって、および筒状保持部
が本体筒内周面に向かう方向の弾性を有している場合に
はその弾性も加味された状態で、本体筒内周面にある押
圧力をもって密着される。
【００１８】この摩擦係合部と本体筒内周面との間の摩
擦力と、弾性支持部の減衰抵抗力とによって、優れた振
動減衰特性が得られる。
擦力と、弾性支持部の減衰抵抗力とによって、優れた振
動減衰特性が得られる。
【００１９】まず、摩擦係合部と本体筒内周面との間の
摩擦による振動減衰について説明するに、本体筒に振動
が生じた際、本体筒内周面と摩擦係合部との間には相対
摺動が生じる。摩擦係合部は、ある押圧力をもって本体
筒内周面に押しつけられているから、相対摺動により両
者間には摩擦力が生じる。この摩擦力は、必ず上記振動
を抑える方向、つまり必ず振動方向とは反対方向の力と
して作用するものであるから、この摩擦力によって振動
が減衰される。
摩擦による振動減衰について説明するに、本体筒に振動
が生じた際、本体筒内周面と摩擦係合部との間には相対
摺動が生じる。摩擦係合部は、ある押圧力をもって本体
筒内周面に押しつけられているから、相対摺動により両
者間には摩擦力が生じる。この摩擦力は、必ず上記振動
を抑える方向、つまり必ず振動方向とは反対方向の力と
して作用するものであるから、この摩擦力によって振動
が減衰される。
【００２０】また、弾性支持部の減衰抵抗力も振動減衰
に寄与する。本体筒から摩擦係合部を介して弾性支持部
に振動が伝達されるが、このとき、該振動の加振力によ
って、弾性支持部には該加振力に対応する方向の弾性変
形が生じる。この弾性変形の量は、加振力の大きさにも
依存するが、上記摩擦係合部と本体筒内周面との間の相
対摺動量にも依存する。つまり、相対摺動量が大きけれ
ば、より小さく弾性変形しようとし、相対摺動量が小さ
ければ、より大きく弾性変形しようとする。しかしいず
れにしても、弾性支持部や筒状保持部に振動が伝達され
る限り、弾性支持部には該振動に伴う弾性変形が生じ
る。弾性変形が生じると、変形の速度に比例した逆方向
の減衰抵抗力が生じ、この減衰抵抗力が上記振動を打ち
消す方向の力、つまり振動減衰力として作用する。
に寄与する。本体筒から摩擦係合部を介して弾性支持部
に振動が伝達されるが、このとき、該振動の加振力によ
って、弾性支持部には該加振力に対応する方向の弾性変
形が生じる。この弾性変形の量は、加振力の大きさにも
依存するが、上記摩擦係合部と本体筒内周面との間の相
対摺動量にも依存する。つまり、相対摺動量が大きけれ
ば、より小さく弾性変形しようとし、相対摺動量が小さ
ければ、より大きく弾性変形しようとする。しかしいず
れにしても、弾性支持部や筒状保持部に振動が伝達され
る限り、弾性支持部には該振動に伴う弾性変形が生じ
る。弾性変形が生じると、変形の速度に比例した逆方向
の減衰抵抗力が生じ、この減衰抵抗力が上記振動を打ち
消す方向の力、つまり振動減衰力として作用する。
【００２１】したがって、本発明に係る低振動筒体にお
いては、摩擦係合部による、本体筒内周面との間の摩擦
による振動減衰力と、弾性支持部の減衰抵抗力による振
動減衰力との両方が、実質的に同時に作用する。両振動
減衰力のバランス、つまり、いずれの振動減衰力が全体
として得られる振動減衰力に対しどれ程の割合を占めて
いるかは、摩擦係合部と本体筒内周面との間の摩擦力の
大きさ、弾性支持部の減衰抵抗力等の各種条件によって
変化するものの、両振動減衰力が同時に作用することに
よって、従来構造では得られなかった優れた振動減衰特
性が得られる。
いては、摩擦係合部による、本体筒内周面との間の摩擦
による振動減衰力と、弾性支持部の減衰抵抗力による振
動減衰力との両方が、実質的に同時に作用する。両振動
減衰力のバランス、つまり、いずれの振動減衰力が全体
として得られる振動減衰力に対しどれ程の割合を占めて
いるかは、摩擦係合部と本体筒内周面との間の摩擦力の
大きさ、弾性支持部の減衰抵抗力等の各種条件によって
変化するものの、両振動減衰力が同時に作用することに
よって、従来構造では得られなかった優れた振動減衰特
性が得られる。
【００２２】また、上記両振動減衰力は、筒体の回転数
や振動の周波数とは実質的に無関係に得られるものであ
るから、広い周波数領域に対して優れた振動減衰特性が
得られる。
や振動の周波数とは実質的に無関係に得られるものであ
るから、広い周波数領域に対して優れた振動減衰特性が
得られる。
【００２３】なお、本発明においては、摩擦係合部と本
体筒内周面との間の相対摺動の方向を格別限定していな
いので、本体筒のあらゆる方向の振動に対して、上記の
ような優れた振動減衰特性を発揮することが可能であ
る。
体筒内周面との間の相対摺動の方向を格別限定していな
いので、本体筒のあらゆる方向の振動に対して、上記の
ような優れた振動減衰特性を発揮することが可能であ
る。
【００２４】さらに、本発明の低振動筒体においては、
本体筒内周面と筒状保持部との間の空間が、弾性支持部
によって周方向に複数の空間に仕切られる。つまり、筒
体内に形成される気柱が、この部分において、周方向に
複数の気柱に分割されることになる。気柱が分割される
と、それだけ気柱を形成する筒内気体と壁との接触面積
が増大し、気柱振動抑制効果が増大する。その結果、気
柱振動の伴う騒音も低減されることになる。
本体筒内周面と筒状保持部との間の空間が、弾性支持部
によって周方向に複数の空間に仕切られる。つまり、筒
体内に形成される気柱が、この部分において、周方向に
複数の気柱に分割されることになる。気柱が分割される
と、それだけ気柱を形成する筒内気体と壁との接触面積
が増大し、気柱振動抑制効果が増大する。その結果、気
柱振動の伴う騒音も低減されることになる。
【００２５】
【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を、図面を
参照して説明する。図１ないし図３は、本発明の第１実
施例に係る低振動筒体を示しており、本発明をＦＲＰ製
筒体、とくにＦＲＰ製プロペラシャフトに適用した例を
示している。本発明の低振動筒体は、ＦＲＰ製筒体に限
らず、金属製や単なる樹脂製筒体にも適用可能である
が、とくにＦＲＰ製筒体に適用して大きな効果が得られ
る。
参照して説明する。図１ないし図３は、本発明の第１実
施例に係る低振動筒体を示しており、本発明をＦＲＰ製
筒体、とくにＦＲＰ製プロペラシャフトに適用した例を
示している。本発明の低振動筒体は、ＦＲＰ製筒体に限
らず、金属製や単なる樹脂製筒体にも適用可能である
が、とくにＦＲＰ製筒体に適用して大きな効果が得られ
る。
【００２６】図１は、本発明の第１実施例に係るプロペ
ラシャフトの片方の端部を示している。他方の端部の図
示は省略してあるが、本実施例では、図示端部と同様の
構成とされている。図１において、１はＦＲＰ製筒体か
らなる本体筒を示しており、本体筒１の両端部には（図
１では片方の端部のみ示してある）、金属製継手２が、
圧入により接合されている。
ラシャフトの片方の端部を示している。他方の端部の図
示は省略してあるが、本実施例では、図示端部と同様の
構成とされている。図１において、１はＦＲＰ製筒体か
らなる本体筒を示しており、本体筒１の両端部には（図
１では片方の端部のみ示してある）、金属製継手２が、
圧入により接合されている。
【００２７】ＦＲＰ製の本体筒１を構成するマトリクス
樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル等
の熱硬化性樹脂を使用するが、他の樹脂、たとえば、ポ
リアミド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等の
熱可塑性樹脂でもよい。また、強化繊維についても、炭
素繊維に限らず、たとえばガラス繊維、アラミド繊維等
を使用することが可能であり、これらを併用することも
可能である。
樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル等
の熱硬化性樹脂を使用するが、他の樹脂、たとえば、ポ
リアミド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等の
熱可塑性樹脂でもよい。また、強化繊維についても、炭
素繊維に限らず、たとえばガラス繊維、アラミド繊維等
を使用することが可能であり、これらを併用することも
可能である。
【００２８】上記のようなＦＲＰ製本体筒１の内側に、
制振構造体３が内挿されている。制振構造体３は、図
２、図３にも示すように、本体筒１の内周面に沿って周
方向に複数不連続に配置された摩擦係合部４と、本体筒
１の内周面とは離間して周方向に筒状に延びる筒状保持
部５と、摩擦係合部４と筒状保持部５とを連結し、摩擦
係合部４を本体筒１の内周面に密着するように弾性支持
する弾性支持部６と、からなっている。摩擦係合部４
は、本体筒１の内周面に対し摺動自在に、弾性支持部６
によって弾性支持されつつ、かつある押圧力を持って本
体筒１の内周面に押しつけられつつ、本体筒１の内周面
に密着されている。この制振構造体３は、図２に示すよ
うに、本体筒１の一方の端部から、本体筒１内の軸方向
所定位置まで挿入され、上記密着状態および弾性支持状
態を満足するように装着されている。
制振構造体３が内挿されている。制振構造体３は、図
２、図３にも示すように、本体筒１の内周面に沿って周
方向に複数不連続に配置された摩擦係合部４と、本体筒
１の内周面とは離間して周方向に筒状に延びる筒状保持
部５と、摩擦係合部４と筒状保持部５とを連結し、摩擦
係合部４を本体筒１の内周面に密着するように弾性支持
する弾性支持部６と、からなっている。摩擦係合部４
は、本体筒１の内周面に対し摺動自在に、弾性支持部６
によって弾性支持されつつ、かつある押圧力を持って本
体筒１の内周面に押しつけられつつ、本体筒１の内周面
に密着されている。この制振構造体３は、図２に示すよ
うに、本体筒１の一方の端部から、本体筒１内の軸方向
所定位置まで挿入され、上記密着状態および弾性支持状
態を満足するように装着されている。
【００２９】本実施例では、制振構造体３は、弾性支持
部６側から付与される摩擦係合部４の本体筒１の内周面
に対する押圧力のみをもって、本体筒１内の所定位置に
保持されている。したがって、摩擦係合部４は、本体筒
１の内周面に対して、周方向、軸方向およびそれらの中
間方向のあらゆる方向に摺動自在となっている。但し、
低減しようとする振動の方向が限定される場合には、た
とえば制振構造体３の軸方向の位置を固定し、周方向の
み上記摺動自在となるようにすることもできる。
部６側から付与される摩擦係合部４の本体筒１の内周面
に対する押圧力のみをもって、本体筒１内の所定位置に
保持されている。したがって、摩擦係合部４は、本体筒
１の内周面に対して、周方向、軸方向およびそれらの中
間方向のあらゆる方向に摺動自在となっている。但し、
低減しようとする振動の方向が限定される場合には、た
とえば制振構造体３の軸方向の位置を固定し、周方向の
み上記摺動自在となるようにすることもできる。
【００３０】筒状保持部５は、円筒形状の部材からな
り、本体筒１の内径よりも小さい外径を有している。こ
の筒状保持部５は、弾性支持部６が摩擦係合部４を弾性
支持する際の支持体として機能するとともに、制振構造
体３全体の筒形状を保持する役目を果たしている。な
お、本実施例では筒状保持部５は略完全な円筒形状に形
成されているが、たとえば図６に示すように、周方向の
一ヶ所に切れ目７を有する部材８に構成することも可能
である。このような構成は、部材８の弾性（腰）が比較
的高い場合とくに有効であり、本体筒１に内挿する場合
制振構造体３全体を縮径して挿入しやすくできるととも
に、挿入後には、部材８が有する弾性復元力により、図
６の矢印で示すように摩擦係合部４を本体筒１の内周面
方向に付勢することが可能となる。
り、本体筒１の内径よりも小さい外径を有している。こ
の筒状保持部５は、弾性支持部６が摩擦係合部４を弾性
支持する際の支持体として機能するとともに、制振構造
体３全体の筒形状を保持する役目を果たしている。な
お、本実施例では筒状保持部５は略完全な円筒形状に形
成されているが、たとえば図６に示すように、周方向の
一ヶ所に切れ目７を有する部材８に構成することも可能
である。このような構成は、部材８の弾性（腰）が比較
的高い場合とくに有効であり、本体筒１に内挿する場合
制振構造体３全体を縮径して挿入しやすくできるととも
に、挿入後には、部材８が有する弾性復元力により、図
６の矢印で示すように摩擦係合部４を本体筒１の内周面
方向に付勢することが可能となる。
【００３１】第１実施例においては、弾性支持部６は、
部材６自身が波打ちながら周方向に延びるコルゲート部
材からなっている。弾性支持部６は、筒状保持部５に対
して、摩擦係合部４を本体筒１の内周面方向に向けて弾
性支持しており、ある押圧力をもって各摩擦係合部４を
本体筒１の内周面に押しつけている。
部材６自身が波打ちながら周方向に延びるコルゲート部
材からなっている。弾性支持部６は、筒状保持部５に対
して、摩擦係合部４を本体筒１の内周面方向に向けて弾
性支持しており、ある押圧力をもって各摩擦係合部４を
本体筒１の内周面に押しつけている。
【００３２】また本実施例においては、各摩擦係合部４
は、その周方向中央部で、弾性支持部６のコルゲート形
状の本体筒１側頂部に連結されている。連結は、接着に
よる接合により行われている。摩擦係合部４を中央部で
接合することにより、摩擦係合部４は容易に所定姿勢に
保たれ、バランスよく本体筒１の内周面に密着される。
また、弾性支持部６と筒状保持部５も接着により接合さ
れている。これら接合により、摩擦係合部４、筒状保持
部５、弾性支持部６は、本体筒１に内挿前に、一体化さ
れた部材としての制振構造体３に構成されている。
は、その周方向中央部で、弾性支持部６のコルゲート形
状の本体筒１側頂部に連結されている。連結は、接着に
よる接合により行われている。摩擦係合部４を中央部で
接合することにより、摩擦係合部４は容易に所定姿勢に
保たれ、バランスよく本体筒１の内周面に密着される。
また、弾性支持部６と筒状保持部５も接着により接合さ
れている。これら接合により、摩擦係合部４、筒状保持
部５、弾性支持部６は、本体筒１に内挿前に、一体化さ
れた部材としての制振構造体３に構成されている。
【００３３】制振構造体の構造は、上記制振構造体３に
限らず、図４あるいは図５に示すような構造を採ること
もできる。図４は、本発明の第２実施例に係る制振構造
体１１を示している。本実施例においては、別部材とし
ての摩擦係合部４は設けられず、弾性支持部６のコルゲ
ートの本体筒１側頂部自身が摩擦係合部として形成され
ている。すなわち、弾性支持部６のコルゲートの各本体
筒１側頂部が、直接本体筒１の内周面に密着され、該密
着部がコルゲートの他の部分によって弾性支持されてい
る。このような構成においては、摩擦係合部４を設けな
くてもよい分、制振構造体１１を軽量化でき、低振動筒
体全体としての軽量性を確保できる。
限らず、図４あるいは図５に示すような構造を採ること
もできる。図４は、本発明の第２実施例に係る制振構造
体１１を示している。本実施例においては、別部材とし
ての摩擦係合部４は設けられず、弾性支持部６のコルゲ
ートの本体筒１側頂部自身が摩擦係合部として形成され
ている。すなわち、弾性支持部６のコルゲートの各本体
筒１側頂部が、直接本体筒１の内周面に密着され、該密
着部がコルゲートの他の部分によって弾性支持されてい
る。このような構成においては、摩擦係合部４を設けな
くてもよい分、制振構造体１１を軽量化でき、低振動筒
体全体としての軽量性を確保できる。
【００３４】図５は、本発明の第３実施例に係る制振構
造体１２を示している。本実施例においては、コルゲー
トタイプの弾性支持部６に代えて、弾性支持部１３が、
実質的に本体筒１の径方向に直線状に延びる部材によっ
て形成されている。本実施例においても、各摩擦係合部
４の周方向中央部が各弾性支持部１３の先端に接合され
ている。
造体１２を示している。本実施例においては、コルゲー
トタイプの弾性支持部６に代えて、弾性支持部１３が、
実質的に本体筒１の径方向に直線状に延びる部材によっ
て形成されている。本実施例においても、各摩擦係合部
４の周方向中央部が各弾性支持部１３の先端に接合され
ている。
【００３５】なお、上記各実施例においては、制振構造
体３、１１、１２は、本体筒１の全長よりも若干短か目
に形成され、本体筒１の軸方向に長く延びているが、制
振構造体を本体筒１の軸方向中央部のみに、あるいは、
略全長にわたって断続的に（つまり分割して）内挿する
ことも可能である。
体３、１１、１２は、本体筒１の全長よりも若干短か目
に形成され、本体筒１の軸方向に長く延びているが、制
振構造体を本体筒１の軸方向中央部のみに、あるいは、
略全長にわたって断続的に（つまり分割して）内挿する
ことも可能である。
【００３６】また、制振構造体の材質としては、特に限
定されないが、摩擦係合部４には本体筒１の内周面に対
して比較的高い摩擦係数を有するもの、弾性支持部６や
弾性支持部１３には、十分に高い減衰抵抗力を有するも
のが好ましい。たとえばＦＲＰ製本体筒１に対しては、
弾性支持部６や弾性支持部１３として、厚手の紙、合成
樹脂フイルム、腰のある不織布等が適している。摩擦係
合部４や筒状保持部５としても、同様の材質を用いるこ
とができる。
定されないが、摩擦係合部４には本体筒１の内周面に対
して比較的高い摩擦係数を有するもの、弾性支持部６や
弾性支持部１３には、十分に高い減衰抵抗力を有するも
のが好ましい。たとえばＦＲＰ製本体筒１に対しては、
弾性支持部６や弾性支持部１３として、厚手の紙、合成
樹脂フイルム、腰のある不織布等が適している。摩擦係
合部４や筒状保持部５としても、同様の材質を用いるこ
とができる。
【００３７】上記のように構成された各実施例に係る低
振動筒体の作用、効果に関し、図１ないし図３に示した
第１実施例について説明する。摩擦係合部４は、本体筒
１の内周面に対し、摺動自在に密着、押圧されているの
で、本体筒１に振動が生じた場合、制振構造体３の慣性
力により、摩擦係合部４と本体筒１の内周面との間には
上記振動に伴う相対摺動が生じる。このとき、反摺動方
向に摩擦力が作用し、該摩擦力は相対摺動を抑える方向
に作用するから、本体筒１の振動を抑える方向に作用す
る。つまり、この摩擦力によって振動減衰力が働く。
振動筒体の作用、効果に関し、図１ないし図３に示した
第１実施例について説明する。摩擦係合部４は、本体筒
１の内周面に対し、摺動自在に密着、押圧されているの
で、本体筒１に振動が生じた場合、制振構造体３の慣性
力により、摩擦係合部４と本体筒１の内周面との間には
上記振動に伴う相対摺動が生じる。このとき、反摺動方
向に摩擦力が作用し、該摩擦力は相対摺動を抑える方向
に作用するから、本体筒１の振動を抑える方向に作用す
る。つまり、この摩擦力によって振動減衰力が働く。
【００３８】また、本体筒１の振動が摩擦係合部４を介
して弾性支持部６に伝達されると、弾性支持部６には振
動方向への弾性変形が生じる。この弾性変形は、必然的
に弾性変形の速度の方向（つまり振動の速度の方向）と
は反対方向の減衰抵抗力を同時に生じさせる。この減衰
抵抗力は、振動を打ち消す方向の力として作用するか
ら、この減衰抵抗力によっても振動減衰力が働く。
して弾性支持部６に伝達されると、弾性支持部６には振
動方向への弾性変形が生じる。この弾性変形は、必然的
に弾性変形の速度の方向（つまり振動の速度の方向）と
は反対方向の減衰抵抗力を同時に生じさせる。この減衰
抵抗力は、振動を打ち消す方向の力として作用するか
ら、この減衰抵抗力によっても振動減衰力が働く。
【００３９】したがって、摩擦係合部４と本体筒１内面
との間の摩擦による振動減衰力と、弾性支持部６の減衰
抵抗力による振動減衰力が、実質的に同時に作用するこ
とになり、全体として大きな振動減衰力が得られ、所望
の低振動プロペラシャフトが得られる。
との間の摩擦による振動減衰力と、弾性支持部６の減衰
抵抗力による振動減衰力が、実質的に同時に作用するこ
とになり、全体として大きな振動減衰力が得られ、所望
の低振動プロペラシャフトが得られる。
【００４０】また、上記摩擦による振動減衰力および減
衰抵抗力による振動減衰力は、ともに、本体筒１の回転
数や振動の周波数とは、実質的に無関係に発揮されるも
のである。したがって、広い周波数領域にわたって、優
れた振動減衰特性が得られ、正に、プロペラシャフト等
に適用して最適な低振動筒体が得られる。
衰抵抗力による振動減衰力は、ともに、本体筒１の回転
数や振動の周波数とは、実質的に無関係に発揮されるも
のである。したがって、広い周波数領域にわたって、優
れた振動減衰特性が得られ、正に、プロペラシャフト等
に適用して最適な低振動筒体が得られる。
【００４１】また、弾性支持部６によって、本体筒１の
内周面と筒状保持部５との間の空間は、周方向に多数の
空間に仕切られることになり、筒内に形成される気柱が
多数の気柱に分割される。その結果、気柱を構成する気
体と、気柱を区画形成する壁（分割壁）との接触面積
が、気柱を分割しない場合に比べて著しく増大される。
気柱を構成する筒内気体と、気柱を区画形成する壁との
間には、気柱振動を抑える方向の粘性力が作用するか
ら、上記のように接触面積が増大されると、気柱振動抑
制力も著しく増大される。筒内気柱振動が抑えられる
と、気柱振動に伴う騒音の発生も大きく低減される。
内周面と筒状保持部５との間の空間は、周方向に多数の
空間に仕切られることになり、筒内に形成される気柱が
多数の気柱に分割される。その結果、気柱を構成する気
体と、気柱を区画形成する壁（分割壁）との接触面積
が、気柱を分割しない場合に比べて著しく増大される。
気柱を構成する筒内気体と、気柱を区画形成する壁との
間には、気柱振動を抑える方向の粘性力が作用するか
ら、上記のように接触面積が増大されると、気柱振動抑
制力も著しく増大される。筒内気柱振動が抑えられる
と、気柱振動に伴う騒音の発生も大きく低減される。
【００４２】以上の実施例は、本発明をＦＲＰ製プロペ
ラシャフトに適用した場合について説明したが、本発明
は、前述の如くＦＲＰ製筒体に限らず、他の材質の筒体
にも適用可能であり、さらには、プロペラシャフトに限
らず、他の低振動化を目的とする筒体にも適用可能であ
る。
ラシャフトに適用した場合について説明したが、本発明
は、前述の如くＦＲＰ製筒体に限らず、他の材質の筒体
にも適用可能であり、さらには、プロペラシャフトに限
らず、他の低振動化を目的とする筒体にも適用可能であ
る。
【００４３】たとえば、第４実施例として、図７に本発
明をロールに適用した場合を示す。本実施例において
は、たとえばＦＲＰ製のロール環２１に、図１に示した
と同様の制振構造体３が内挿されている。制振構造体３
は、前記同様、摩擦係合部４、筒状保持部５、弾性支持
部６から構成すればよい。図７において、２２は、ロー
ル環２１の両端部に嵌着された軸を示している。
明をロールに適用した場合を示す。本実施例において
は、たとえばＦＲＰ製のロール環２１に、図１に示した
と同様の制振構造体３が内挿されている。制振構造体３
は、前記同様、摩擦係合部４、筒状保持部５、弾性支持
部６から構成すればよい。図７において、２２は、ロー
ル環２１の両端部に嵌着された軸を示している。
【００４４】このようなロール状物、さらにはドラム状
物からなる筒体に本発明を適用した場合にも、前述と同
様の作用、効果が得られる。
物からなる筒体に本発明を適用した場合にも、前述と同
様の作用、効果が得られる。
【００４５】なお、本発明完成に至る試験過程で判明し
たことであるが、図８に示すような構成であっても、少
なくとも気柱振動抑制には効果があり、騒音低減効果が
得られる。図８においては、本体筒１の内周面に、該内
周面と相対摺動自在に、あるいは内周面に接合させて、
実質的に内周面全周にわたって延びるシートあるいはフ
イルム状物３１が設けられ、その内側に、周方向に延び
るコルゲート体３２が接合されている。但しこの構成で
は、シートあるいはフイルム状物３１が周方向に分割さ
れておらず、かつ、筒状保持部が設けられていないの
で、前述の各実施例で示した程の優れた振動低減効果は
得られなかった。
たことであるが、図８に示すような構成であっても、少
なくとも気柱振動抑制には効果があり、騒音低減効果が
得られる。図８においては、本体筒１の内周面に、該内
周面と相対摺動自在に、あるいは内周面に接合させて、
実質的に内周面全周にわたって延びるシートあるいはフ
イルム状物３１が設けられ、その内側に、周方向に延び
るコルゲート体３２が接合されている。但しこの構成で
は、シートあるいはフイルム状物３１が周方向に分割さ
れておらず、かつ、筒状保持部が設けられていないの
で、前述の各実施例で示した程の優れた振動低減効果は
得られなかった。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の低振動筒
体およびその製造方法によるときは、摩擦係合部、筒状
保持部、弾性支持部からなる制振構造体を本体筒に内挿
し、摩擦係合部と本体筒内周面との間の摩擦による振動
減衰力と弾性支持部の減衰抵抗力に伴う振動減衰力とを
ともに作用させるようにしたので、全体として大きな振
動減衰力を得ることができ、しかも、その優れた振動減
衰特性を広い周波数領域にわたって発揮させることがで
き、振動を極めて小さく抑えた、プロペラシャフトやロ
ール状物に用いて最適な所望の筒体を得ることができ
る。
体およびその製造方法によるときは、摩擦係合部、筒状
保持部、弾性支持部からなる制振構造体を本体筒に内挿
し、摩擦係合部と本体筒内周面との間の摩擦による振動
減衰力と弾性支持部の減衰抵抗力に伴う振動減衰力とを
ともに作用させるようにしたので、全体として大きな振
動減衰力を得ることができ、しかも、その優れた振動減
衰特性を広い周波数領域にわたって発揮させることがで
き、振動を極めて小さく抑えた、プロペラシャフトやロ
ール状物に用いて最適な所望の筒体を得ることができ
る。
【００４７】また、弾性支持部によって筒内気柱を多数
に分割できるので、気柱振動を効率よく抑制でき、気柱
振動に伴う騒音のレベルを大幅に低減することができ
る。
に分割できるので、気柱振動を効率よく抑制でき、気柱
振動に伴う騒音のレベルを大幅に低減することができ
る。
【図１】本発明の第１実施例に係る低振動筒体の部分縦
断面図である。
断面図である。
【図２】図１の低振動筒体における制振構造体挿入時の
部分斜視図である。
部分斜視図である。
【図３】図１の低振動筒体の拡大部分横断面図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る低振動筒体の部分横
断面図である。
断面図である。
【図５】本発明の第３実施例に係る低振動筒体の部分横
断面図である。
断面図である。
【図６】図２に示した制振構造体の変形例に係る制振構
造体の側面図である。
造体の側面図である。
【図７】本発明の第４実施例に係る低振動筒体の部分縦
断面図である。
断面図である。
【図８】本発明完成前に試験した筒体の部分横断面図で
ある。
ある。
１ 本体筒 ２ 継手 ３、１１、１２ 制振構造体 ４ 摩擦係合部 ５ 筒状保持部 ６、１３ 弾性支持部 ７ 切れ目 ８ 筒状保持部を構成する部材 ２１ ロール環 ２２ 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｃ 3/02
Claims (8)
- 【請求項１】 本体筒に制振構造体が内挿され、該制振
構造体は、（ａ）前記本体筒の内周面に沿って、かつ該
内周面に対して摺動自在に配置された複数個の摩擦係合
部と、（ｂ）前記本体筒の内周面とは離間して該本体筒
の周方向に延びている筒状保持部と、（ｃ）前記摩擦係
合部と前記筒状保持部とを連結するとともに前記摩擦係
合部を該摩擦係合部が前記本体筒の内周面に密着するよ
うに弾性支持している弾性支持部と、を有していること
を特徴とする低振動筒体。 - 【請求項２】 前記弾性支持部がコルゲート部材からな
る、請求項１の低振動筒体。 - 【請求項３】 前記摩擦係合部が、前記コルゲート部材
の本体筒側頂部自身により構成されている、請求項２の
低振動筒体。 - 【請求項４】 前記摩擦係合部が、前記コルゲート部材
の本体筒側頂部に接合された部材により構成されてい
る、請求項２の低振動筒体。 - 【請求項５】 前記弾性支持部が、前記摩擦係合部と前
記筒状保持部との間で実質的に本体筒の径方向に延びる
部材により構成されている、請求項１の低振動筒体。 - 【請求項６】 前記本体筒がＦＲＰ製筒体からなる、請
求項１ないし５のいずれかに記載の低振動筒体。 - 【請求項７】 低振動筒体がプロペラシャフトである、
請求項１ないし６のいずれかに記載の低振動筒体。 - 【請求項８】 （ａ）全体として筒状を形成するように
配置された複数個の摩擦係合部と、（ｂ）全体として筒
状をなす前記摩擦係合部の内側に配置された筒状保持部
と、（ｃ）前記摩擦係合部と前記筒状保持部とを連結す
るとともに前記摩擦係合部を弾性支持している弾性支持
部と、を有する制振構造体を、本体筒に、前記摩擦係合
部が前記本体筒の内周面に対して摺動自在に密着するよ
うに内挿することを特徴とする、低振動筒体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26137994A JP3570567B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 低振動筒体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26137994A JP3570567B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 低振動筒体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08105489A true JPH08105489A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3570567B2 JP3570567B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=17361034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26137994A Expired - Fee Related JP3570567B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 低振動筒体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3570567B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1098131A1 (fr) * | 1999-11-08 | 2001-05-09 | Renault | Profilé destiné notamment à former un élément de structure dans un véhicule automobile et procédé de fabrication d'un tel profilé |
| EP1970532A1 (de) * | 2007-03-12 | 2008-09-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Läufer einer thermischen Strömungsmaschine sowie Gasturbine |
| US7438612B2 (en) | 2005-02-09 | 2008-10-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Propeller shaft apparatus |
| JP2012097899A (ja) * | 2010-10-04 | 2012-05-24 | Toray Ind Inc | プロペラシャフト |
| US8376868B2 (en) | 2009-10-01 | 2013-02-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotation shaft vibration damping mechanism |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP26137994A patent/JP3570567B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1098131A1 (fr) * | 1999-11-08 | 2001-05-09 | Renault | Profilé destiné notamment à former un élément de structure dans un véhicule automobile et procédé de fabrication d'un tel profilé |
| FR2800840A1 (fr) * | 1999-11-08 | 2001-05-11 | Renault | Profile destine notamment a former un element de structure dans un vehicule automobile et procede de fabrication d'un tel profile |
| US7438612B2 (en) | 2005-02-09 | 2008-10-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Propeller shaft apparatus |
| EP1970532A1 (de) * | 2007-03-12 | 2008-09-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Läufer einer thermischen Strömungsmaschine sowie Gasturbine |
| JP2010520969A (ja) * | 2007-03-12 | 2010-06-17 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | ガスタービンのロータ |
| JP4954300B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2012-06-13 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | ガスタービンのロータ |
| US8545171B2 (en) | 2007-03-12 | 2013-10-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Rotor for a gas turbine |
| US8376868B2 (en) | 2009-10-01 | 2013-02-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotation shaft vibration damping mechanism |
| JP5182419B2 (ja) * | 2009-10-01 | 2013-04-17 | トヨタ自動車株式会社 | 回転軸の振動減衰機構 |
| JP2012097899A (ja) * | 2010-10-04 | 2012-05-24 | Toray Ind Inc | プロペラシャフト |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3570567B2 (ja) | 2004-09-29 |
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