JPH112291A - ダンパ装置とその組み付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】弾性部材に回転体の径方向に沿った残留圧縮応
力を与えて径方向の剛性を高め、かつ容易に組み付ける
ことができるダンパ装置を提供する。 【解決手段】ダンパ装置１は回転体２と質量体３と弾性
部材６とガイド部材７等を備えている。回転体２はプロ
ペラシャフト１０とともに軸線Ｏを中心として回転す
る。質量体３は回転体２の回りに同心状に設けられてい
る。弾性部材６は回転体２と質量体３との間に設けられ
ている。弾性部材６は自由状態において質量体３を回転
体２に対し軸線Ｏ方向に位置をずらして弾性支持する。
ガイド部材７と質量体３はベアリング１７を介して互い
に当接する傾斜面１６と当接面１４とを備えている。ガ
イド部材７は弾性部材６の弾力に抗して質量体３を押し
戻した状態で回転体２に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のプロペラ
シャフトやドライブシャフトなどの回転軸における有害
振動の減衰に用いられるダンパ装置及びその組み付け方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のプロペラシャフトやドライブシ
ャフトなどの回転軸における有害振動の減衰に用いられ
るダンパ装置として、回転軸に取り付けられる回転体
と、回転体と同心状に配置された質量体と、回転体の外
周部と質量体の内周部とに固定される弾性部材とを備え
たものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述したダンパ装置を
例えばエンジン回転数の低回転領域において、動力伝達
系統が発生する振動の減衰のために用いるには、ダンパ
装置自体の固有振動数を例えば２０Ｈｚから３０Ｈｚの
間とする必要がある。

【０００４】このため、前記弾性部材は極めて柔らかい
ものを用いなければならなく、この場合、ダンパ装置の
前記回転体の径方向の固有振動数も低くなってしまうた
め好ましくない。

【０００５】そこで、前述した問題を解決したダンパ装
置の一例として、特開平４−３００４３５号公報に示さ
れているダイナミックダンパが知られている。前記特開
平４−３００４３５号公報に示されているダイナミック
ダンパは、前記弾性部材の自由状態における外径を前記
質量体の内周部の内径より大きく形成して、この質量体
の内周部に弾性部材を圧入することによって弾性部材の
回転体の径方向に沿う方向の残留圧縮応力を与えてい
る。

【０００６】しかし、前記ダイナミックダンパをプロレ
ラシャフトなどに組み付ける際には、回転体の外周部に
加硫接着などによって取付けられた弾性部材を、回転体
の径方向に縮径変位させながら、質量体の内周部に圧入
する必要があるため、非常に組み付けずらいものとなっ
ていた。

【０００７】従って本発明の目的は、回転軸に設ける回
転体と、回転体と同心状に配置された質量体と、回転体
の外周部と質量体の内周部とに固定される弾性部材とを
備えたダンパ装置において、弾性部材の回転方向の柔軟
性を犠牲にすることなくこの弾性部材に回転体の径方向
に沿った残留圧縮応力を与えて径方向の剛性を上げると
ともに、容易に組み付けることができるダンパ装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するための、請求項１に記載の本発明のダンパ装置
は、弾性部材が自由状態のときに質量体を回転体に対し
軸線方向にずらした状態で弾性支持し、固定部材によっ
て質量体を弾性部材の弾力に抗して前記軸線方向に押し
戻して拘束するので、弾性部材に回転体の径方向に沿っ
た残留圧縮応力を与えることができる。また、前記質量
体を弾性部材の弾力に抗して軸線方向に押し戻して拘束
するので、容易に組み付けることができる。

【０００９】請求項２に記載の本発明のダンパ装置は、
弾性部材の復元力などによって質量体が回転体の径方向
及び回転軸の軸線方向に変位することを、ガイド部材に
よって規制するので、質量体を確実に拘束して弾性部材
に確実に径方向に沿った残留圧縮応力を与えることがで
きるとともに、弾性部材が径方向に変形することも防止
される。また、質量体と前記ガイド部材との間にベアリ
ングを設けたので、質量体を回転体の周方向に円滑に振
動させることができる。

【００１０】請求項３に記載の本発明のダンパ装置は、
その傾斜面と質量体の当接面とが前記ベアリングを介し
て互いに接触可能な状態で、固定部材によって前記ガイ
ド部材が回転体に固定されている。このため、ガイド部
材は、質量体が回転体の径方向及び回転軸の軸線方向に
変位することをより確実に規制するので、質量体をより
確実に拘束しかつより確実に弾性部材に残留圧縮応力を
与えることができる。

【００１１】請求項４に記載の本発明のダンパ装置は、
質量体が円環状のマス部と円盤状のハブ部とにより構成
され、前記固定部材が、弾性部材の弾力に抗してマス部
を押し戻した状態でハブ部を回転体に固定するので、弾
性部材に径方向の残留圧縮応力を与えることができる。

【００１２】また、前記ハブ部を前記回転体に対し相対
回転可能に保持したので質量体を回転体の周方向に変位
させることができる。さらに、前記固定部材によって前
記ハブ部を軸線方向に押し戻して回転体に固定するの
で、容易に組み付けることができる。

【００１３】請求項５に記載の本発明のダンパ装置の組
み付け方法は、回転体の外周面にゴムの加硫接着などに
よって弾性部材の内面を固定するとともに質量体の内周
面に弾性部材の外面を加硫接着などによって互いに軸線
方向にずれた位置に配置し、固定部材によって、前記弾
性部材の弾力に抗して質量体を軸線方向に押し戻す工程
からなるので、確実に弾性部材に残留圧縮応力を与える
ことができるとともに、容易に組み付けることができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態に
ついて図１から図３を参照して説明する。図１に示すよ
うに、プロペラシャフト１０などの回転軸に取り付けら
れるダンパ装置１は、プロペラシャフト１０に固定され
かつその中心線Ｏ（軸線）を中心として前記プロペラシ
ャフト１０とともに回転する回転体２と、この回転体２
の回りに同心状に設けられた質量体３と、前記回転体２
の外周面４と質量体３の内周面５との間に設けられた弾
性部材６と、ガイド部材７などを備えている。

【００１５】前記回転体２は、図２に示すように正面か
らみて円形に形成され、図１に示すように、互いに径の
異なる円管状の内周管部８と、外周管部９と、この内周
管部８と外周管部９とを連結する連結部１１とを一体に
備えた段付き円管状に形成されている。

【００１６】前記内周管部８及び外周管部９を構成する
周壁８ａ，９ａは、前記軸線Ｏに対し略平行となるよう
に形成されているとともに、前記連結部１１は前記回転
軸Ｏに対し略直交するように形成されている。また、連
結部１１には、図２に示すように、プロペラシャフト１
０のジョイント機構１０′のフランジ１０ａに設けられ
た取付孔１０ｂと相対する位置に取付孔１２を複数設け
ている。

【００１７】前記質量体３は、前記回転体２の外周管部
９の外径より大きい内径を有する円環状に形成されてい
る。円環状に形成された質量体３の前記軸線Ｏに沿った
方向の厚みは、前記外周管部９の厚みと略同じとなるよ
うに形成されている。

【００１８】また、前記質量体３は、その内周面５と、
後述する弾性部材６が自由状態のときにずれる側に位置
する面１３とにわたって、ガイド部材７の後述する傾斜
面１６と略平行に形成された当接面１４を有している。

【００１９】前記弾性部材６は、図１および図２に示す
ように、前記回転体２の外周管部９の外周面４と前記質
量体３の内周面５との間に設けられ、その外面６ａ及び
内面６ｂがそれぞれ前記外周面４、内周面５と加硫接着
などによって固定されている。外力を与えられない自由
状態において、弾性部材６は、図３（Ａ）に示すよう
に、前記質量体３を前記回転体２に対し前記軸線Ｏに沿
って位置をずらせた状態で弾性支持するようになってい
る。

【００２０】前記ガイド部材７は、前記回転体２の内周
管部８を挿入する挿入孔１５を中央に形成した円板状に
形成されているとともに、端部７ａを一方向に折り曲げ
るなどして形成した傾斜面１６をその全周にわたって有
している。

【００２１】この傾斜面１６は、図１に示すように、ダ
ンパ装置１が組み立てられた際に、その内周側から外周
側にむかって、弾性部材が自由状態のときに質量体３が
ずらす方向に傾斜しているとともに、前記質量体３の当
接面１４と相対する位置となっている。

【００２２】前記ガイド部材７の傾斜面１６と質量体３
の当接面１４との間には、ベアリング１７が設けられて
いる。このベアリング１７は、ダンパ装置１がプロペラ
シャフト１０に生じた有害振動を減衰するために、前記
軸線Ｏを中心として質量体３が回転体２に対し周方向に
振動する際に、質量体３とガイド部材７との間の摩擦を
軽減させるようになっている。

【００２３】なお、本実施形態において、前記ベアリン
グ１７は、図３（Ａ）に示すようにガイド部材７に固定
されているが、製造上などの都合によっては、質量体３
に固定されても良い。

【００２４】また、ダンパ装置１は、前記プロペラシャ
フト１０に固定するフランジ部材１８を有している。フ
ランジ部材１８は、プロペラシャフト１０と互いにスプ
ライン係合する円管状のスプライン部１９と、このスプ
ライン部１９から外周方向に前記軸線Ｏの鉛直方向にの
びたフランジ部２０とを一体に備えている。

【００２５】前記ガイド部材７とフランジ部材１８のフ
ランジ部２０には、前記回転体２の取付孔１２と対応す
る位置に、孔２１，２２がそれぞれ設けられている。そ
して、フランジ部材１８のスプライン部１９をプロペラ
シャフト１０にスプライン係合させるとともに、プロペ
ラシャフト１０の取付孔１０ｂと前記回転体２の取付孔
１２とガイド部材７の孔２１とフランジ部材１８の孔２
２とにボルト２３を通してナット２４を締め付けること
によって、ダンパ装置１がプロペラシャフト１０に組み
付けられる。前記ボルト２３とナット２４とは本明細書
中に記した固定部材を構成している。

【００２６】なお、ダンパ装置１を組み付ける前に、前
記弾性部材６は、予め前記回転体２及び質量体３に対し
て加硫接着などによって固定されており、図３（Ａ）に
示すように、質量体３を回転体２に対し軸線Ｏに沿った
方向に位置をずらした状態で弾性支持するようにしてい
る。

【００２７】このダンパ装置１を組み付けるには、ま
ず、プロペラシャフト１０のフランジ１０ａの取付孔１
０ｂにボルト２３を通し、このボルト２３に前記取付孔
１２を嵌合させて回転体２を位置決めする。

【００２８】そして、図３（Ｂ）に示すように、弾性部
材６が質量体３をずらしている方向から、ガイド部材７
とフランジ部材１８を、ボルト２３が孔２１，２２を通
るように前記回転体２及び質量体３などに近付ける。す
ると、前記ベアリング１７を介して前記ガイド部材７の
傾斜面１６と質量体３の当接面１４とが互いに接するこ
ととなる。

【００２９】この状態で、前記ボルト２３にナット２４
を螺合させて前記軸線Ｏに沿って、図示中の矢印Ｋ方向
に弾性部材６の弾力に抗してナット２４を締め付けてい
く。すると弾性部材６は、ナット２４が締付けられるの
にしたがって、図示中の矢印Ｐに沿って、徐々に回転体
２の径方向に圧縮されつづけることとなる。

【００３０】そして、図３（Ｃ）に示すように、前記傾
斜面１６と当接面１４とは互いに密接するとともに、回
転体２とガイド部材７とが互いに接することとなる。こ
のとき、弾性部材６は前述したように圧縮されつづけな
がら組み付けられるので、その内部に、矢印Ｔに示すよ
うに回転体２の径方向に沿う残留圧縮応力が発生するこ
ととなる。つまり弾性部材６は、図１に示すような組み
付け状態において、質量体３を回転体２の径方向に常に
押圧することとなる。

【００３１】本実施形態によれば、締め付け前の弾性部
材６が質量体３を回転体２に対し、軸線Ｏに沿う方向に
位置をずらせて弾性支持し、弾性部材６の弾力に抗して
ボルト２３及びナット２４が前記矢印Ｋに沿ってガイド
部材７と質量体３と弾性部材６とを押圧しながら組み付
けるので、弾性部材６内に回転体２の径方向に沿った残
留圧縮応力Ｔが発生する。

【００３２】したがって、弾性部材６の径方向の剛性を
高めることができ、径方向の固有振動数の低下を抑制す
ることができる。そして、弾性部材６の回転方向の柔軟
性は十分に発揮されることとなる。

【００３３】さらに、軸線Ｏに沿った方向にボルト２３
とナット２４とを締め付けるだけで、弾性部材６の弾力
に抗して組み付けることができるので、容易に組み付け
ることができる。

【００３４】また、ガイド部材７の端部７ａに傾斜面１
６が形成され、かつ質量体３の傾斜面１６と相対する位
置に略平行な当接面１４が形成されており、組み付け時
に前記傾斜面１６がベアリング１７を介して前記当接面
１４と密接するので、質量体３を回転体２の径方向及び
軸線Ｏに沿った方向に位置決めできることとなる。

【００３５】このため、プロペラシャフト１０に有害振
動が生じると、質量体３は主に回転体２の周方向に沿っ
て微小振動することとなって、確実にこの有害振動を減
衰することが可能となる。また質量体３が回転体２の径
方向及び軸線Ｏに沿った方向に拘束されるので、弾性部
材６内に確実に径方向に沿った残留圧縮応力Ｔを発生さ
せることができる。しかも、前記質量体３とガイド部材
７との間にベアリング１７を設けたので、質量体３が回
転体２の周方向に円滑に振動することができる。

【００３６】この質量体３はガイド部材７によって径方
向の移動が規制されるので、副次的な効果として、質量
体３が回転体２の周方向に振動しても、弾性部材６内の
残留圧縮応力Ｔによって、弾性部材６に引張応力が作用
することを抑制できる。このため、弾性部材６の耐久性
が向上することとなって、ダンパ装置１は長期間にわた
り所定の振動減衰機能を果たすことが可能となる。

【００３７】図４及び図５は、本発明の第２の実施形態
を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一符号を付
して説明を省略する。本実施形態において、質量体３
は、弾性部材６の外面６ａに加硫接着などによって固定
される円環状のマス部３０と、円板状のハブ部３２とか
ら構成されている。

【００３８】前記マス部３０は、弾性部材６が自由状態
にあるときに、この弾性部材６によって、前記回転体２
に対し軸線０方向に位置がずれた状態で弾性支持され
る。弾性部材６によってずらされる方向に位置するマス
部３０の端面３０ａには、ハブ部３２との固定に用いら
れるボルト３１が螺合するねじ孔３６が設けられてい
る。

【００３９】前記ハブ部３２は、前記弾性部材６によっ
てマス部３０がずれる側に設けられている。ハブ部３２
は、その中央に前記回転体２の内周管部８を挿入できる
孔３７を有しているとともに、図５に示すように、後述
する段付きボルト３４が周方向に摺動できる長孔３８を
設けている。この長孔３８の周方向の長さは、プロレラ
シャフト１０の有害振動を減衰する際にマス部３０が振
動する振幅より大きく形成されている。ボルト３１によ
って、前記マス部３０とハブ部３２とは互いに固定され
ている。

【００４０】また、ハブ部３２とフランジ部１８との間
には、すべり部材３３が設けられている。このすべり部
材３３は、前記マス部３０が回転体２の周方向に沿って
振動する際に、ハブ部３２とフランジ部材１８との間の
摩擦を低減させる役目を果たす。このように、ハブ部３
２は長孔３８およびすべり部材３３によって前記回転体
２に対し相対回転可能な状態で保持されている。

【００４１】また、本実施形態におけるダンパ装置４１
は、段付きボルト３４とナット３５とを互いに締め付け
ることによってプロペラシャフト１０に取付けるように
なっている。段付きボルト３４とナット３５とは、互い
に締め付けることによって、前記弾性部材６の弾力に抗
してマス部３０を押し戻してハブ部３２を回転体２に固
定する。このとき、弾性部材６内に回転体２の径方向に
沿った残留圧縮応力Ｔが発生することとなる。なお、前
記段付きボルト３４とナット３５とは本明細書に記した
固定部材を構成している。

【００４２】本実施形態によれば、弾性部材６内に回転
体２の径方向に沿った残留圧縮応力Ｔを与えて径方向の
剛性を向上し径方向の固有振動数の低下を抑制でき、か
つ弾性部材６の周方向の柔軟性も十分に発揮される。ま
た、質量体３のマス部３０が周方向に振動する際に段付
きボルト３４が長孔３８内を摺動し、かつすべり部材３
３がハブ部３２とフランジ部材１８との間の摩擦を吸収
する。このため、質量体３の回転体２の周方向の振動を
妨げることがないので、確実に有害振動を減衰させるこ
とができる。

【００４３】また、前記ボルト３１によって、前記マス
部３０にハブ部３２が固定されるので、マス部３０が回
転体２の径方向および軸線Ｏ方向に変位することを抑制
して、マス部３０を主に回転体２の周方向に振動可能と
し確実に有害振動を減衰させることができる。

【００４４】さらに、前記段付きボルト３４とナット３
５とを互いに締め付けることによって、前記ハブ部３２
がマス部３０を弾性部材６の弾力に抗して軸線Ｏ方向に
押し戻して回転体２に固定されるので、容易に組み付け
ることが可能となる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明によると、弾性
部材に回転体の径方向に沿った残留圧縮応力を与えるこ
とができるため、弾性部材の回転体径方向の剛性を向上
でき固有振動数の上げることができる。さらに、質量体
を回転軸の軸線方向に押し戻して組み付けるので、容易
に組み付けることができる。

【００４６】請求項２に記載の本発明によると、請求項
１の効果に加え、ガイド部材が質量体の径方向及び軸線
方向の変位を規制するので、質量体をこれらの方向に確
実に拘束することができる。

【００４７】請求項３に記載の本発明によると、請求項
２の効果に加え、ベアリングの採用により、質量体の回
転方向の振動を容易にならしめることができる。請求項
４に記載の本発明のダンパ装置は、請求項１の効果に加
え、固定部材によって前記ハブ部が弾性部材の弾力に抗
してマス部を軸線方向に押し戻して回転体に固定するの
で、容易に組み付けることができる。

【００４８】請求項５に記載の本発明のダンパ装置の組
み付け方法によれば、弾性部材に回転体の径方向に沿っ
た残留圧縮応力を確実に与えて、しかも容易に組み付け
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のダンパ装置の断面
図。

【図２】図１に示された矢印ｉｉ方向からみたダンパ装
置の正面図。

【図３】同実施形態のダンパ装置の組み付け工程を示す
図。

【図４】この発明の第２の実施形態のダンパ装置の断面
図。

【図５】図４に示された第２の実施形態の質量体のハブ
部の正面図。

【符号の説明】

１…ダンパ装置 ２…回転体 ３…質量体 ４…回転体の外周面 ５…質量体の内周面 ６…弾性部材 ６ａ…外面 ６ｂ…内面 ７…ガイド部材 １４…当接面 １６…傾斜面 １７…ベアリング ２３…ボルト（固定部材） ２４…ナット（固定部材） ３０…マス部 ３２…ハブ部 ３４…段付きボルト（固定部材） ３５…ナット（固定部材） ４１…ダンパ装置 Ｔ…残留圧縮応力 Ｏ…軸線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸を中心に回転する回転体と、 前記回転体の回りに同心状に配置された質量体と、 前記質量体の内周面と前記回転体の外周面との間に設け
   られかつ軸線方向に外力を与えない自由状態のときには
   前記質量体を前記回転体に対し軸線方向に位置をずらし
   た状態で弾性支持する弾性部材と、 前記質量体を前記弾性部材の弾力に抗して前記回転体の
   軸線方向に押し戻した状態で拘束することによって前記
   弾性部材に径方向の残留圧縮応力を与える固定部材と、 を具備したことを特徴とするダンパ装置。
2. 【請求項２】前記回転体に対し前記軸線方向に隣り合っ
   て設けられかつベアリングを介して前記質量体を支持す
   ることにより前記質量体の径方向の変位と軸線方向の変
   位とを規制するガイド部材を備えたことを特徴とする請
   求項１記載のダンパ装置。
3. 【請求項３】前記ガイド部材が、その内周側から外周側
   に向かって、弾性部材が自由状態のときに前記質量体を
   ずらす方向に傾斜した傾斜面を有して形成され、 前記質量体が、前記傾斜面と相対する位置にこの傾斜面
   と略平行な当接面を有して形成され、 前記傾斜面と当接面とが前記ベアリングを介して前記固
   定部材によって前記回転体と固定されることによって、
   前記ガイド部材が前記回転体と前記質量体の軸線方向の
   位置と径方向の位置とを規制することを特徴とする請求
   項２記載のダンパ装置。
4. 【請求項４】前記質量体は、円環状のマス部と、弾性部
   材が自由状態のときにこのマス部がずれる側に配置され
   た円盤状のハブ部とにより構成され、 前記ハブ部は前記回転体に対して相対回転可能な状態で
   保持されるとともに、前記ハブ部が前記固定部材によっ
   て前記弾性部材の弾力に抗して前記マス部を回転体の軸
   線方向に押し戻した状態で前記回転体と固定されたこと
   を特徴とする請求項１記載のダンパ装置。
5. 【請求項５】軸を中心に回転可能な回転体と、前記軸か
   らの半径が前記回転体より大きな内周面を有する質量体
   とを軸線方向に位置をずらして配置し、弾性部材の外面
   及び内面を各々前記質量体の内周面と前記回転体の外周
   面とに固定したのち、前記弾性部材に前記回転体の径方
   向に残留圧縮応力を発生させるべく前記弾性部材の弾力
   に抗して前記回転体と前記質量体の位置を軸線方向に移
   動させた状態で、固定部材により前記回転体及び質量体
   の位置を固定することを特徴とするダンパ装置の組み付
   け方法。