WO2018088103A1 - ダイナミックダンパ - Google Patents

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Abstract

弾性体を設ける径方向のスペースを大きくすることなく、弾性体の径方向長さを長く設定し、弾性体に対する捩れ負荷を小さくし、振動リングの相対変位量を規制するダイナミックダンパを提供する。この目的を達成するため、本発明のダイナミックダンパ(10)は、ハブ(20)と、ハブ(20)の外周側に位置する振動リング(30)と、振動リング(30)の軸方向両側に位置し、ハブ(20)と振動リング(30)とを連結する一対のゴム状弾性体製の弾性体(40)を備え、振動リング(30)は、ハブ(20)の外周近傍まで延在する凸部(32)を備え、各弾性体(40)は、ハブ(20)から振動リング(30)にかけて凸部(32)から軸方向外側に湾曲した形状をなし、弾性体(40)における凸部(32)側の面には、凸部(32)に向けて延在する突起部(44)が一体として成形され、凸部(32)と突起部(44)との間に間隙(C1)が設定されている。

Description

ダイナミックダンパ
 本発明は、ダンパに係り、更に詳しくは、内燃機関のプロペラシャフト等の回転駆動系に生起される捩り振動を吸収するダイナミックダンパに関する。ダイナミックダンパはティルガーと称されることもある。
 後輪駆動又は四輪駆動の自動車においては、車両の前部に搭載された内燃機関の出力を後輪に伝達するためにプロペラシャフトが設けられている。ここで、プロペラシャフトに振動が発生すると、この振動が車両に伝達されるため、プロペラシャフトの振動特性は、車両の振動に大きな影響を与える。
 そのため、従来より、プロペラシャフトには、図3に示すように、ハブ520と、このハブ520の外周側に位置する振動リング530と、ハブ520と振動リング530とを連結するゴム状弾性体製の弾性体540を備えるダイナミックダンパ510が装着されている。
 このダイナミックダンパ510によって、振動リング530及び弾性体540がプロペラシャフトの回転時の振動を打ち消すように共振することによって、捩れ方向(回転方向)の振動を減衰することができる。
 ここで、近年、燃費改善を目的とした車両の軽量化によって、プロペラシャフトに発生する振動の周波数帯が低くなっている。そして、振動の周波数が小さくなると、ダイナミックダンパ510に対する加振入力値が大きくなる傾向にあり、弾性体540に大きな捩れ負荷が掛かるおそれがある。
 これに対して、弾性体540を径方向に長くすることによって弾性体540の耐久性を向上させることも考えられるが、この弾性体540を設ける径方向のスペースも大きくしなければならない。
 また、弾性体540に大きな捩れ負荷が掛かることを防止するために振動リング530の相対変位量を規制するストッパを設けることも考えられるが、部品点数が増えるため、好ましくない。
特開平11-72143号公報
 本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、弾性体を設ける径方向のスペースを大きくすることなく、弾性体の径方向長さを長く設定することで、弾性体に対する捩れ負荷を小さくし、かつ、振動リングの相対変位量を規制することができるダイナミックダンパを提供することにある。
 上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明のダイナミックダンパは、ハブと、このハブの外周側に位置する振動リングと、前記振動リングの軸方向両側に位置するとともに、前記ハブと前記振動リングとを連結する一対のゴム状弾性体製の弾性体を備え、前記振動リングは、前記ハブの外周近傍まで延在する凸部を備え、各弾性体は、前記ハブから前記振動リングにかけて凸部から軸方向外側に湾曲した形状をなし、前記弾性体における凸部側の面には、前記凸部に向けて延在するゴム状弾性体製の突起部が一体として成形され、前記凸部と前記突起部との間には、間隙が設定されていることを特徴とする。
 また、前記弾性体は、その一部に前記弾性体を肉厚とするゴム塊が形成されてなるものである。
 本発明のダイナミックダンパによれば、弾性体を湾曲した形状とすることによって、弾性体を設ける径方向のスペースを大きくすることなく弾性体に対する捩れ負荷を小さくすることができ、突起部が凸部に接触する際の抵抗によって振動リングの相対変位量を減衰させ、ストッパとしての機能も発揮することができる。
本発明の実施形態に係るダイナミックダンパを示す断面図である。 本発明の実施形態に係るダイナミックダンパを示す平面図である。 従来技術に係るダイナミックダンパを示す断面図である。
 次に、本実施形態に係るダイナミックダンパ10について、図面に基づき詳細に説明する。
 図1及び図2に示すように、実施形態に係るダイナミックダンパ10は、円筒状のハブ20と、このハブ20の外周側に位置する円筒状の振動リング30と、振動リング30の軸方向両側に位置するとともに、ハブ20と振動リング30とを連結する一対の弾性体40とを備え、このダイナミックダンパ10は、自動車等の車両の下側に位置するプロペラシャフトに装着されるものである。
 ハブ20は、プロペラシャフトに固定されるものであって、その外周面21は、弾性体40を介して振動リング30と連結されている。
 振動リング30は、ハブ20の外周側にスリーブ41及び弾性体40を介して連結された環状の振動リング本体31を有し、この振動リング本体31の軸方向中央から内径方向に向けて凸部32が形成されている。この凸部32は、その内周面にドライベアリング33が嵌合されており、このドライベアリング33の内周面と、ハブ20の外周面21との間には、微少の隙間が設定されている。
 弾性体40は、環状のゴム状弾性体からなるものであって、振動リング30における凸部32から軸方向外側(図1における左右方向)に湾曲した形状をなす湾曲部42と、湾曲部42中央(湾曲部42の頂点)における外面に形成された環状のゴム塊43と、湾曲部42中央における内面に形成された環状の突起部44とを備えるものである。
 湾曲部42の径方向の両端は、スリーブ41を介して振動リング30及びハブ20と連結されている。そして、この湾曲部42は、振動リング30がハブ20に対して捩れ方向Xに変位した際に、弾性変形可能とされている。
 ゴム塊43は、湾曲部42中央における外面に形成されるものであって、ゴム塊43が位置する湾曲部42の一部は、肉厚となり、弾性体40におけるゴム塊43部分の剛性が高くなる。
 突起部44は、湾曲部42中央における内面から凸部32に向けて軸方向に延在するものであって、突起部44の先端と凸部32との間には、微少の間隙C1が設けられている。この間隙C1は、概ね1~2mmほどとされている。
 そして、上記構成を備えるダイナミックダンパ10によれば、弾性体40と振動リング30が、プロペラシャフトの振動による捩れ方向Xの変位の位相と逆の位相で共振するため、プロペラシャフトの振動を低減することができる。
 また、車両の下側に位置するプロペラシャフトに路面の泥水などが飛来したとしても、湾曲部42の両端が振動リング30及びハブ20に嵌合されているため、ダイナミックダンパ10内に泥水などが侵入することもない。
 また、プロペラシャフトの回転に伴う振動によって、ダイナミックダンパ10における振動リング30がハブ20に対して捩れ方向Xに変位する際には、弾性体40における湾曲部42が捩れ方向Xに引張される。このとき、湾曲部42中央における外面に形成されたゴム塊43によって、弾性体40におけるゴム塊43の剛性が高くなる。
 また、プロペラシャフトの回転数が増加することに伴って、振動リング30が一定以上捩れた際には、湾曲部42が引張されることによって、突起部44及び凸部32間の間隙C1が減少し、突起部44が凸部32に接触することで、捩れ方向Xへの振動の減衰量を増加させることができる。
 以上により、本実施形態に係るダイナミックダンパ10によれば、振動リング30がハブ20に対して捩れ方向Xに変位する際に、湾曲した形状をなす湾曲部42が捩れ方向Xに引張されるため、従来技術に係るダイナミックダンパ510よりも弾性体40の径方向長さが長くなることで変位許容量が大きくなる。したがって、振動リング30の相対変位に対する捩れ耐久性が向上するとともに、プロペラシャフトの回転に対する振動低減効果の範囲を大きくすることができ、かつ、ダイナミックダンパ10における弾性体40を設ける径方向のスペースを大きくする必要もない。
 また、本実施形態に係るダイナミックダンパ10によれば、振動リング30が一定以上捩れた際に突起部44が振動リング30に対して捩れ方向Xの振動の減衰量を増加させることができるため、従来技術に係るダイナミックダンパ510よりもプロペラシャフトの振動に対する減衰量を増加させることができ、その結果、突起部44がストッパ機能を発揮し、振動リング30が一定以上捩れることを防止することができる。
 また、本実施形態に係るダイナミックダンパ10によれば、弾性体40の一部に設けられたゴム塊43における剛性が高まり、ゴム塊43を中心に外径側及び内径側がバランスよく弾性変形することができるため、弾性体40の一部に応力が集中することを防止することができる。
 なお、本発明において、弾性体にゴム塊が成形される位置は、特に限定されない。ただし、外径側及び内径側がバランスよく弾性変形するためには、弾性体の中心、すなわち、湾曲部の頂点近傍にゴム塊が形成されることが好適である。
10    ダイナミックダンパ
20    ハブ
21    外周面
30    振動リング
31    振動リング本体
32    凸部
33    ドライベアリング
40    弾性体
41    スリーブ
42    湾曲部
43    ゴム塊
44    突起部
C1    間隙
X     捩れ方向

Claims (2)

  1.  ハブと、このハブの外周側に位置する振動リングと、前記振動リングの軸方向両側に位置するとともに、前記ハブと前記振動リングとを連結する一対のゴム状弾性体製の弾性体を備え、
     前記振動リングは、前記ハブの外周近傍まで延在する凸部を備え、
     各弾性体は、前記ハブから前記振動リングにかけて凸部から軸方向外側に湾曲した形状をなし、
     前記弾性体における凸部側の面には、前記凸部に向けて延在するゴム状弾性体製の突起部が一体として成形され、
     前記凸部と前記突起部との間には、間隙が設定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1に記載のダイナミックダンパにおいて、
     前記弾性体は、その一部に前記弾性体を肉厚とするゴム塊が形成されていることを特徴とするダイナミックダンパ。
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