JPH08145117A - ダイナミックダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】広範囲な周波数域で確実に振動抑制効果が得ら
れるダイナミックダンパを提供する。 【構成】ドライブシャフト２１よりも大径の円筒状質量
部材５を挟んで軸方向の両側に、ドライブシャフト２１
に取付く一対の円筒状固定部材４，４をそれぞれ同軸的
に位置決めし、各固定部材４，４の端部と質量部材５の
端部とを弾性部材６，６で連結してなる第１の筒状ダン
パ部材２を備え、この第１の筒状ダンパ部材２の外周に
所定の空隙を保って第２の筒状ダンパ部材３を被覆形成
し、この第２の筒状ダンパ部材３を、円筒状質量部材９
と、この質量部材９を挟んで軸方向の両側に設けられる
一対の円筒状固定部材８，８と、各固定部材８，８の端
部と質量部材９の端部とを連結する弾性部材１０，１０
とで構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車等のドライブ
シャフト，プロペラシャフト等の回転軸（被取付軸）に
外嵌状に取付けられるダイナミックダンパに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】自動車のドライブシャフト，プロペラシ
ャフト等の回転軸には、それ自身の回転アンバランスに
起因する曲げ振動やエンジン−トランスミッション系か
ら伝達される振動等の有害振動が発生しており、エンジ
ンの実用回転で上記振動が増幅されると、回転軸が折損
したり、各連結部が破損したりするという問題があり、
また、大きな騒音が発生する等して搭乗者や周囲の者に
不快感を与えるという問題もある。このため、例えば特
公平６−３７９１５号公報に示すように、ドライブシャ
フト等の回転軸にダイナミックダンパを外嵌状に取付
け、このダイナミックダンパで有害振動を吸収し、回転
軸の振動を抑制することが行われている。このものは、
図１４に示すように、ドライブシャフト２１に所定間隔
を隔てて挿通支持されたリング状の一対の固定部材２
２，２２と、ドライブシャフト２１の外周面より大径に
形成され上記両固定部材２２，２２間に配設される筒状
の質量部材２３と、上記固定部材２２，２２と質量部材
２３とを連結する中空円錐台状の一対の弾性部材２４，
２４とからなる。そして、両固定部材２２，２２および
両弾性部材２４，２４がゴム材料で構成されているとと
もに，質量部材２３がリング状の金属製質量体２３ａ
と、その表面にコーティング形成されたゴム層２３ｂと
で構成されており、これら固定部材２２，２２と質量部
材２３のゴム層２３ｂと弾性部材２４，２４とが一体形
成されている。図において、２５は固定用バンドであ
る。このものでは、固定部材２２，２２、質量部材２
３、弾性部材２４，２４の各部材がドライブシャフト２
１に沿って軸方向に並んで配置されているため、その外
径寸法が小さいという利点がある。また、質量部材２３
の支持が剪断支持となる（質量部材２３をその振動方
向、特に軸直角方向に対して側面方向から支持すること
になる）ため、圧縮・引っ張りばね定数より小さな剪断
ばね定数によって、ばね定数が与えられることになり、
所定の性能を維持しながらも、さらに大きさ，特に外径
寸法を小さくすることができるという利点もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ダ
イナミックダンパを構成するゴム材料には温度依存性が
あり、一般に減衰性が高い種類のものほど温度依存性が
大きく、周囲の温度環境（暑い場所と寒い場所との差
等）によりばね定数が大きく変化する傾向にある。ま
た、上記ダイナミックダンパを構成するゴム材料は一種
類であり、そのため、チューニングしうる周波数域も一
種類となる。これに対し、振動抑制対象とされるドライ
ブシャフト２１の軸直角方向に生じる共振周波数域は１
つであり、また、その共振点は１個所である。したがっ
て、上記ダイナミックダンパでは、そのチューニングさ
れた周波数域が周囲の温度環境に影響されてドライブシ
ャフト２１の共振周波数域から大きくずれ、ダンパ機能
を果たさなくなるという事態が発生する。また、質量部
材２３の質量を増大することで振動抑制効果を高めるこ
とが考えられる。このものでは、温度依存性の小さなゴ
ム材料を用いてダイナミックダンパを作製することがで
きるものの、質量部材２３の径を非常に大きくしなけれ
ばならないため、外径寸法が非常に大きくなるうえ、質
量部材２３の重量増大化だけでは充分な振動抑制効果を
得ることができていないのが実情である。

【０００４】そこで、図１５に示すように、ドライブシ
ャフト２１等の回転軸に、ばね定数が異なるゴム材料で
成形された２つのダイナミックダンパ２６，２７を軸方
向に並べて取付けることが考えられる。このものでは、
回転軸２１の軸直角方向の振動に対して２つのゴム材料
のばね定数に対応する２つの周波数域の振動が発生し、
広範囲な周波数域で振動抑制効果が得られる。したがっ
て、各ダイナミックダンパ２６，２７の周波数域を適正
な２つの共振周波数域にチューニングすることで、ゴム
材料の温度依存性の影響を少なくすることができるよう
になる。しかしながら、このものでは、両ダイナミック
ダンパ２６，２７の取付け位置が回転軸２１の対象とす
る共振点からずれるため、共振点での有害振動を確実に
吸収することが難しく、そのため、周波数のチューニン
グが大変難しくなるという問題がある。

【０００５】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、広範囲な周波数域で確実に振動抑制効果が得
られるダイナミックダンパの提供をその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明のダイナミックダンパは、被取付軸よりも
大径の筒状質量部材を挟んで軸方向の両側に、被取付軸
に取付く一対の筒状固定部材をそれぞれ同軸的に位置決
めし、各筒状固定部材の端部と上記筒状質量部材の端部
とを弾性部材で連結してなる第１の筒状ダンパ部材を備
え、この第１の筒状ダンパ部材の外周に所定の空隙を保
って第２の筒状ダンパ部材を被覆形成し、この第２の筒
状ダンパ部材を、筒状質量部材と、この筒状質量部材を
挟んで軸方向の両側に設けられる一対の筒状固定部材
と、各筒状固定部材の端部と筒状質量部材の端部とを連
結する弾性部材とで構成しているという構成をとる。

【０００７】

【作用】すなわち、この発明のダイナミックダンパは、
筒状質量部材と筒状固定部材と弾性部材とからなる２つ
の筒状ダンパ部材で構成されているため、各筒状ダンパ
部材の筒状質量部材の重量や弾性部材の弾性特性を種々
に設定することにより、それぞれ異なる周波数域にチュ
ーニングすることができ、その広範囲な周波数域で優れ
た振動抑制効果が得られる。また、このように広範囲な
周波数域を有することから、弾性部材の温度依存性によ
りその弾性特性が変化しても、回転軸等の被取付軸の対
象とする共振周波数域から大きくずれることがなくな
る。しかも、第１の筒状ダンパ部材の外周に所定の空隙
を保って第２の筒状ダンパ部材を被覆形成しているた
め、これを回転軸等の被取付軸の最も振幅が大きくなる
共振点（１個所）に位置決めして取付けることで、上記
共振点での有害振動を確実に吸収して被取付軸の振動を
抑制することができ、また、周波数域のチューニングも
容易になると同時に取付面積も小さくてすむようにな
る。さらに、各筒状ダンパ部材を異なる共振周波数域に
設定することで、弾性部材の温度依存性による被取付軸
の共振周波数域から大きくずれることを防止できること
から、ゴム材料として減衰性の高い種類のものを用いる
ことも可能となり、それによって、余分に質量部材の重
量を増大しなくても振動抑制効果を高めることができ
る。

【０００８】つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳
しく説明する。

【０００９】図１〜図３はこの発明の一実施例を示して
いる。この実施例では、ドライブシャフト２１の共振点
に、図４および図５に示すような環状溝２１ａが周設さ
れており、この環状溝２１ａに対応する部分に、それぞ
れが別体に作製された第１の筒状ダンパ部材２と第２の
筒状ダンパ部材３とからなるダイナミックダンパ１が取
付けられている。図において、１２はステンレス製の固
定バンドである。

【００１０】上記第１の筒状ダンパ部材２は左右対称形
に形成された筒体であり、図６および図７に示すよう
に、左右一対の円筒状固定部材４，４と、両固定部材
４，４より大径に形成された中央の円筒状質量部材５
と、各固定部材４，４と質量部材５とを連結する左右一
対の中空円錐台状弾性部材６，６とで構成されている。
上記固定部材４，４は天然ゴム等のゴム材料で形成され
ており、その内周面の直径はドライブシャフト２１の外
周面の直径より１ｍｍ程度小径に形成されている。した
がって、ドライブシャフト２１への取付け時に各固定部
材４，４はドライブシャフト２１の外周面に圧入状に挿
通され、ドライブシャフト２１の所定位置で各固定部材
４，４の内周面はドライブシャフト２１の外周面に密着
状に位置決めされる。上記質量部材５は、厚肉鋼管等の
金属製円筒体５ａと、この金属製環状体５ａの表面に固
定部材４と同材質のゴム材料をコーティングすることに
より形成されたゴム層５ｂとからなり、上記ドライブシ
ャフト２１の環状溝２１ａに対応する部分に配設されて
いる。そして、上記ゴム層５ｂの内周面とドライブシャ
フト２１の環状溝２１ａの底面との間には１〜３ｍｍ程
度の環状隙間７が、ドライブシャフト２１の回転時に質
量部材５が径方向に変位するのを許容するための空間と
して形成されている。また、上記弾性部材６，６は、固
定部材４，４と同材質のゴム材料で形成されており、そ
の下端部が固定部材４，４の内端部に一体的に連結さ
れ、その上端部が質量部材５の端部のゴム層５ｂに一体
的に連結されている。このような両固定部材４，４、質
量部材５のゴム層５ｂおよび両弾性部材６，６は一体的
に型加硫成形されたものである。

【００１１】上記第２の筒状ダンパ部材３も左右対称形
に形成された筒体であり、図８および図９に示すよう
に、左右一対の円筒状固定部材８，８と、両固定部材
８，８より大径に形成された中央の円筒状質量部材９
と、各固定部材８，８と質量部材９とを連結する左右一
対の中空円錐台状弾性部材１０，１０とで構成されてい
る。上記固定部材８，８は、天然ゴム等のゴム材料で形
成されており、このゴム材料のばね定数は上記第１の筒
状ダンパ部材２に用いられたゴム材料のばね定数とは異
なる値に設定されている。また、上記固定部材８，８の
内周面の直径は上記第１の筒状ダンパ部材２の固定部材
４，４の外周面の直径と略同じに形成されており、ドラ
イブシャフト２１への取付け時に各固定部材８，８の内
周面が上記第１の筒状ダンパ部材２の各固定部材４，４
の外周面に密着状に位置決めされる。上記質量部材９
は、厚肉鋼管等の金属製円筒体９ａと、この金属製円筒
体９ａの表面に固定部材８，８と同材質のゴム材料をコ
ーティングすることにより形成されたゴム層９ｂとから
なり、上記第１の筒状ダンパ部材２の質量部材５に対応
する部分に配設されている。そして、上記ゴム層９ｂの
内周面と第１の筒状ダンパ部材２の質量部材５の外周面
との間には３〜１０ｍｍ程度の環状隙間１２が、ドライ
ブシャフト２１の回転時に質量部材９が径方向に変位す
るのを許容するための空間として形成されている。ま
た、上記弾性部材１０，１０は、固定部材８，８と同材
質のゴム材料で形成されており、その下端部が固定部材
８，８の内端部に一体的に連結され、その上端部が質量
部材９の端部のゴム層９ｂに一体的に連結されている。
このような両固定部材８，８、質量部材９のゴム層９ｂ
および両弾性部材１０，１０は一体的に型加硫成形され
たものである。図において、１１は固定部材８，８の外
周面に周設された固定バンド１２係止用の環状溝であ
る。

【００１２】上記ダイナミックダンパ１をドライブシャ
フト２１に、つぎのようにして取付けることができる。
すなわち、まず、ドライブシャフト２１の軸端部に第１
の筒状ダンパ部材２の一方の固定部材４を相対峙する状
態で配置し、その状態でこの固定部材４の開口を拡げる
ようにしてドライブシャフト２１の軸端部に外嵌し、そ
のまま圧入するようにしてドライブシャフト２１に挿通
し、所定位置に位置決めする。ついで、ドライブシャフ
ト２１の軸端部に第２の筒状ダンパ部材３の一方の固定
部材８を相対峙する状態で配置し、その状態でこの固定
部材８の開口を拡げるようにしてドライブシャフト２１
の軸端部に外嵌し、そのまま圧入するようにしてドライ
ブシャフト２１に挿通する。つぎに、第２の筒状ダンパ
部材３が第１の筒状ダンパ部材２に達すると、上記一方
の固定部材８の開口をさらに拡げるようにして第１の筒
状ダンパ部材２を越えさせ、第２の筒状ダンパ部材３の
各固定部材８，８を第１の筒状ダンパ部材２の各固定部
材４，４の外周面上に位置決めする。そののち、２つの
固定バンド１２，１２を第２の筒状ダンパ部材３の環状
溝１１，１１に固定することが行われる。

【００１３】このようなダイナミックダンパ１では、第
１の筒状ダンパ部材２のばね定数と第２の筒状ダンパ部
材３のばね定数がそれぞれ異なっており、これにより、
各筒状ダンパ部材２，３の軸直角方向の共振周波数域が
ドライブシャフト２１の共振周波数域の前後の値にチュ
ーニングされている。このため、広範囲な周波数域を有
し、ゴム材料の温度依存性によりそのばね定数が変化し
ても、ドライブシャフト２１の共振周波数域から大きく
ずれることがなくなり、優れた振動抑制効果が得られる
（図１０参照）。しかも、このダイナミックダンパ１
は、ドライブシャフト２１の共振点に取付けられている
ため、この共振点での有害振動を確実に吸収してドライ
ブシャフト２１の振動を抑制することができる。

【００１４】図１１は上記実施例における第２の筒状ダ
ンパ部材３の変形例を示している。この例では、第２の
筒状ダンパ部材３の一横側部に、左右に貫通状に延びる
スリット１３が形成されているとともに、質量部材９の
金属製円筒体９ａが上下に分割されている。この第２の
筒状ダンパ部材３では、スリット１３を矢印方向に大き
く拡げることにより、第２の筒状ダンパ部材３をドライ
ブシャフト２１に取付ける際に、上記実施例のようにド
ライブシャフト２１に圧入状に挿通する必要がなく、ド
ライブシャフト２１の横側方から簡単に取付けることが
できるようになる。それ以外の部分は上記実施例と同様
であり、同様の部分には同じ符号が付されている。

【００１５】図１２および図１３はこの発明の他の実施
例を示している。この実施例では、ドライブシャフト２
１の共振点に小径部２１ｂと大径部２１ｃとが形成され
ている。また、ダイナミックダンパ１を構成する第１の
筒状ダンパ部材２の一方の固定部材４と弾性部材６およ
び第２の筒状ダンパ部材３の一方の固定部材８と弾性部
材１０が一体に形成されて固定・弾性部材１５に形成さ
れている。また、第１の筒状ダンパ部材２の他方の固定
部材４の内周面の直径はドライブシャフト２１の小径部
２１ｂの外周面の直径より１ｍｍ程度小径に形成されて
いるとともに、第２の筒状ダンパ部材３の他方の固定部
材８の内周面の直径はドライブシャフト２１の大径部２
１ｃの外周面の直径より１ｍｍ程度小径に形成されてい
る。さらに、第１の筒状ダンパ部材２の質量部材５の外
周面の直径がドライブシャフト２１の大径部２１ｃの直
径より小さく形成されている。したがって、ドライブシ
ャフト２１への取付け時に、固定・弾性部材１５および
第１の筒状ダンパ部材２の固定部材４はドライブシャフ
ト２１の外周面に圧入状に挿通され、ドライブシャフト
２１の小径部２１ｂでこの小径部２１ｂの外周面に密着
状に位置決めされ、第２の筒状ダンパ部材３の固定部材
８はドライブシャフト２１の大径部２１ｃの外周面に圧
入状に挿通され、この大径部２１ｃの外周面に密着状に
位置決めされる。したがって、このものでは、ドライブ
シャフト２１への取付け時に、上記実施例のように第２
の筒状ダンパ部材３の一方の固定部材８の開口を大きく
拡げて第１の筒状ダンパ部材２を越えさせる必要がな
く、簡単に取付けることができるようになる。したがっ
て、図１１に示すようなスリット１３が不要になる。

【００１６】なお、上記各実施例では、両筒状ダンパ部
材２，３の少なくとも一方の固定部材４，８同士が上下
に重ねられているが、これに限定するものではなく、第
２の筒状ダンパ部材３を第１の筒状ダンパ部材２の外側
におけるドライブシャフト２１の外周面の部分に直接取
付けるようにしてもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、この発明のダイナミック
ダンパによれば、各筒状ダンパ部材の筒状質量部材の重
量や弾性部材の弾性特性を種々に設定することにより、
それぞれ異なる周波数域にチューニングすることがで
き、その広範囲な周波数域で優れた振動抑制効果が得ら
れる。また、このように広範囲な周波数域を有すること
から、弾性部材の温度依存性によりその弾性特性が変化
しても、回転軸等の被取付軸の共振周波数域から大きく
ずれることがなくなる。しかも、第１の筒状ダンパ部材
の外周に所定隙間を保って第２の筒状ダンパ部材を被覆
形成しているため、これを回転軸等の被取付軸の共振点
（１個所）に位置決めして取付けることで、共振点での
有害振動を確実に吸収して被取付軸の振動を抑制するこ
とができ、また、周波数域のチューニングも容易になる
と同時に取付面積も小さくてすむようになる。さらに、
ゴム材料として減衰性の高い種類のものを用いることが
可能となり、質量部材の重量増大化をせずに、振動抑制
効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す説明図である。

【図２】上記実施例を示す断面図である。

【図３】上記実施例の側面図である。

【図４】ドライブシャフトを示す説明図である。

【図５】上記ドライブシャフトの断面図である。

【図６】第１の筒状ダンパ部材の説明図である。

【図７】上記第１の筒状ダンパ部材の断面図である。

【図８】第２の筒状ダンパ部材の説明図である。

【図９】上記第２の筒状ダンパ部材の断面図である。

【図１０】周波数域を示す図である。

【図１１】上記第２の筒状ダンパ部材の変形例を示す断
面図である。

【図１２】この発明の他の実施例を示す説明図である。

【図１３】上記他の実施例のダイナミックダンパの説明
図である。

【図１４】従来例を示す説明図である。

【図１５】他の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ダイナミックダンパ ２ 第１の筒状ダンパ部材 ３ 第２の筒状ダンパ部材 ４，８ 固定部材 ５，９ 質量部材 ６，１０ 弾性部材 ２１ ドライブシャフト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被取付軸よりも大径の筒状質量部材を挟
   んで軸方向の両側に、被取付軸に取付く一対の筒状固定
   部材をそれぞれ同軸的に位置決めし、各筒状固定部材の
   端部と上記筒状質量部材の端部とを弾性部材で連結して
   なる第１の筒状ダンパ部材を備え、この第１の筒状ダン
   パ部材の外周に所定の空隙を保って第２の筒状ダンパ部
   材を被覆形成し、この第２の筒状ダンパ部材を、筒状質
   量部材と、この筒状質量部材を挟んで軸方向の両側に設
   けられる一対の筒状固定部材と、各筒状固定部材の端部
   と筒状質量部材の端部とを連結する弾性部材とで構成し
   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】 第１の筒状ダンパ部材の一対の筒状固定
   部材の少なくとも一方と、それに対応する第２の筒状ダ
   ンパ部材の筒状固定部材とを連結している請求項１記載
   のダイナミックダンパ。
3. 【請求項３】 第１の筒状ダンパ部材の筒状質量部材と
   被取付軸との間に形成される空隙および第１の筒状ダン
   パ部材と第２の筒状ダンパ部材との間に形成される空隙
   が、両筒状ダンパ部材の筒状質量部材が径方向に変位す
   るのを許容する環状空間である請求項１記載のダイナミ
   ックダンパ。