JP2002168294A - プロペラシャフトの回転振動防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロペラシャフトのねじり振動を確実に抑制
することができるプロペラシャフトの回転振動防止装置
を提供すること。 【解決手段】 デフフランジ２１の一部に段部２１ｃを
形成し、この段部２１ｃに、環状質量体としての振動リ
ング３２、弾性連結体としてのゴム材３１及びスリーブ
３０から構成したダイナミックダンパ２９を圧入して装
着した。また、振動リング３２の一側面内周側に切欠き
部３２ａを形成して、この切欠き部３２ａに、切欠き部
３２ａと所定の間隔を保持するようにフランジ部２１ｂ
の外周側を配置した。ダイナミックダンパ２９をデフフ
ランジ２１とデフキャリアとの間に配置することができ
るため、ダイナミックダンパ２９を小型化できると共
に、ディファレンシャル装置の大型化を防止することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のディファ
レンシャル装置に適用するプロペラシャフトの回転振動
防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪駆動機構には、車両旋回時
に円滑に走行できるようにディファレンシャル装置が設
けられている。このディファレンシャル装置は、ディフ
ァレンシャルギアの噛合いによって、左右の車輪の回転
数が変化する車両の旋回時においても左右の車輪に円滑
に動力を伝達するが、車輪を介して路面側からの抵抗も
受けるので、走行時にディファレンシャル装置の入力軸
側にねじり振動が発生することがある。また、ディファ
レンシャル装置は、車輪や懸架装置から反力を受けるの
で、ワインドアップと称される回転軸の回転方向以外の
動きや、高速回転時の振れまわりがある。

【０００３】そこで、従来から、ディファレンシャル装
置の入力軸とプロペラシャフトの結合部分に回転振動防
止装置を介装している。これを図を用いて説明する。図
４は後輪駆動式車両の駆動機構のレイアウトを示してい
る。エンジン１に結合したトランスミッション２の出力
軸３にはユニバーサルジョイント４を介してプロペラシ
ャフト５の先端が結合されている。そしてこのプロペラ
シャフト５の後端にはユニバーサルジョイント６を介し
て出力軸７が結合され、この出力軸７に取付けられたフ
ランジ８にはデフフランジ９が、図示しないボルトによ
って結合されている。

【０００４】デフフランジ９はディファレンシャル装置
１０の入力軸に結合されており、また、ディファレンシ
ャル装置１０は、デフキャリア１１の内部にディファレ
ンシャルギアを組み込んでいる。ディファレンシャル装
置１０のデフキャリア１１から左右に突出した出力軸１
２には、ユニバーサルジョイント１３を介して駆動輪軸
１４が結合されており、この駆動輪軸１４にはユニバー
サルジョイント１５を介して左右の後輪１６が結合され
ている。

【０００５】このような構造において、ダイナミックダ
ンパからなるプロペラシャフトの回転振動防止装置を設
ける場合には、図４には図示を省略したが、デフフラン
ジ９の部分に設けている。従来のダイナミックダンパの
概要を、デフフランジ９の部分のみを示した図５により
説明する。デフフランジ９はディファレンシャル装置の
入力軸を嵌挿するパイプ部９ａと、フランジ部９ｂとか
らなっており、フランジ部９ｂの外周面に、ダイナミッ
クダンパ１７の構成部品としてのスリーブ１８、ゴム材
１９(弾性連結体として機能する)及び振動リング２０
（環状質量体として機能する）が、それぞれの外周側に
順次嵌着して取付けられている。符号９ｃは、フランジ
部９ｂをフランジ８に結合するボルト挿通用の孔であ
る。

【０００６】スリーブ１８は、断面形状がクランク形状
に形成されており、フランジ部９ｂとの嵌着部にゴム材
１９(弾性連結体として機能する)が嵌合されて一体に接
着されている。このゴム材１９は、スリーブ１８の嵌着
部から立上がる起立部の基端部の側面と一部当接してお
り、また、ゴム材１９は内周側は幅広に形成されると共
に、その外周側は幅狭になっていて、この外周側部分は
常時はスリーブ１８の起立部に接触しないようになって
いる。そしてゴム材１９の外周側に振動リング２０（環
状質量体として機能する）の内周側が結合されている。

【０００７】この構造においては、トランスミッション
２を介してエンジン側からの回動駆動力によりプロペラ
シャフト５が回転するとき、前述の理由によってデフフ
ランジ９にねじり振動が作用するが、このねじり振動
は、デフフランジ９と共に回転する振動リング２０の質
量によって抑制される。なお、振動リング２０の作動中
に振動リング２０の移動量が大きくなり過ぎると他の部
材に接触するおそれがあるため、これを規制する構造が
必要となる。そこで、スリーブ１８の形状をクランク形
状等の複雑な形状にして、軸方向の振動が過大になった
ときには振動リング２０の側部をスリーブ１８の起立部
に当接させて位置規制し、また、径方向の振動が過大に
なったときには振動リング２０の内周側をスリーブ１８
の起立部の外周部分に当接させて位置規制している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のダイナミックダンパにおいても、過大入力による振動
リングの過大な動きを抑制することができるが、上記従
来のダイナミックダンパは、スリーブの形状が複雑なも
のとならざるを得ず、また、ダイナミックダンパ全体が
デフフランジのフランジ部の外周面に取付けられるの
で、大型化してしまうという問題がある。

【０００９】また、従来の回転振動防止装置として、特
開平３−１２９１４１号公報には、プロペラシャフトの
リヤ側ジョイント近傍にダイナミックダンパを設け、該
ダイナミックダンパのウエイト部分に、ディファレンシ
ャル側連結部材とジョイント側連結部材とを固定するボ
ルトの逃げを設けることが開示されている。

【００１０】さらに、他の従来の回転振動防止装置とし
て、特開平８−２００４４４号公報には、コンパニオン
フランジを結合する結合部材の円筒部に、異なる周波数
に設定されたダイナミックダンパを設けることにより、
予め狙った周波数域を限定して振動を低減させることが
開示されている。

【００１１】これらの従来の回転振動防止装置は、それ
ぞれ所定の目的を達成することができるものの、本発明
のように、ダイナミックダンパの外径寸法を小さくし
て、ディファレンシャル装置を小型化すると共に、回転
振動防止装置を構成する部品の形状を簡略化できるもの
ではない。

【００１２】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、プロペラシャフトのねじり振動を確実に抑制するこ
とができるプロペラシャフトの回転振動防止装置を提供
しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、請求項１に記載した発明は、
ディファレンシャル装置の入力軸をプロペラシャフトに
結合するデフフランジにダイナミックダンパを介装した
プロペラシャフトの回転振動防止装置において、デフフ
ランジの一部に、デフフランジの最大径部分よりも小径
の段部を形成し、該段部に、環状質量体と弾性連結体及
びスリーブで構成したダイナミックダンパのスリーブを
装着し、環状質量体の内径をデフフランジの最大径部分
よりも小径に形成したことを特徴とする。このように構
成することにより、デフキャリアとデフフランジとの間
にダイナミックダンパを配置することができるため、回
転振動防止装置、即ち、ダイナミックダンパの外径寸法
を小さくして、ディファレンシャル装置が大型化するこ
とを防止する。また、プロペラシャフトが回転するとき
のねじり振動は、外径寸法は小さくなるが、十分な重量
を備えた環状質量体によって抑制される。

【００１４】また、請求項２に記載した発明は、請求項
１に記載したプロペラシャフトの回転振動防止装置にお
いて、環状質量体の一部に、ダイナミックダンパが軸方
向の過大入力を受けたときにデフフランジと当接する軸
方向規制部を形成したことを特徴とする。このように構
成することにより、プロペラシャフトの回転時に軸方向
の過大振動が生じても、その過大振動は、環状質量体の
軸方向規制部とデフフランジとが当接することによりデ
フフランジがストッパとして機能して、弾性連結体の破
損を防止すると共に、環状質量体の位置を適性に保持す
る。

【００１５】さらに、請求項３に記載した発明は、請求
項１または２に記載したプロペラシャフトの回転振動防
止装置において、環状質量体の一部に、ダイナミックダ
ンパが径方向の過大入力を受けたときにデフフランジと
当接する径方向規制部を形成したことを特徴とする。こ
のように構成することにより、プロペラシャフトの回転
時に径方向の過大振動が生じても、その過大振動は、環
状質量体の径方向規制部とデフフランジとが当接するこ
とによりデフフランジがストッパとして機能して、弾性
連結体の破損を防止すると共に、環状質量体の位置を適
性に保持する。

【００１６】さらにまた、請求項４に記載した発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載したプロペラシャフトの
回転振動防止装置において、環状質量体の少なくとも一
側面内周側に環状の切欠き部を形成し、該切欠き部に、
前記切欠き部との間に所定の間隔を保持するようにデフ
フランジの外周側を配置したことを特徴とする。このよ
うに構成することにより、プロペラシャフトの回転時に
軸方向及び径方向の過大振動が生じても、その過大振動
は、環状質量体の切欠き部にデフフランジとが当接する
ことによりデフフランジがストッパとして機能して、弾
性連結体の破損を防止すると共に、環状質量体の位置を
適性に保持する。

【００１７】さらにまた、請求項５に記載した発明は、
請求項１〜４のいずれかに記載したプロペラシャフトの
回転振動防止装置において、弾性連結体の断面形状を、
内周側及び外周側を厚く、中央部を内周側及び外周側よ
り薄く形成したことを特徴とする。このように構成する
ことにより、ダイナミックダンパが軸方向及び径方向の
過大入力を受けたときに変形しやすくなり、この過大入
力を吸収する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、本
発明に係る回転振動防止装置をディファレンシャル装置
に装着した状態を一部切欠いて示した図１及びそのＡ―
Ａ断面を示した図２と、本発明に係る回転振動防止装置
の要部を示した図３により説明する。なお、図４及び図
５と同等の部分及び部材については同一の符号を付し
て、その説明は適宜省略する。図１及び図２に示すディ
ファレンシャル装置１０は、図示しないプロペラシャフ
トの後端にユニバーサルジョイントを介して結合された
出力軸のフランジ(図４参照)にボルト結合されるデフフ
ランジ２１を備えている。このデフフランジ２１は、デ
フキャリア１１の内側で２個の軸受２４を介して回転自
在に支持される入力軸２３の先端部にナット２２で結合
されている。また、入力軸２３の後端にはドライブピニ
オンギア２３ａが一体に設けられており、このドライブ
ピニオンギア２３ａはリングギア２５に噛合している。
リングギア２５は、ディファレンシャルケース２５ａに
ボルト結合されており、ディファレンシャルケース２５
ａと一体に回転する。ディファレンシャルケース２５ａ
内には、リングギア２５と平行にピニオンシャフト２６
が設けられており、このピニオンシャフト２６の両端に
はピニオンギア２７が取り付けられている。また、ディ
ファレンシャルケース２５ａ内側の両側面には、ピニオ
ンギア２７と噛合するサイドギア２８が設けられてお
り、このサイドギア２８は、デフキャリア１１の左右に
突出した出力軸１２にスプライン結合されている。そし
て、図示しないプロペラシャフトの回転駆動力は、デフ
フランジ２１、このデフフランジ２１を結合した入力軸
２３のドライブピニオンギア２３ａ、リングギア２５、
リングギア２５と一体回転するように結合されたディフ
ァレンシャルケース２５ａ、ディファレンシャルケース
２５ａ内に配設したピニオンシャフト２６、ピニオンギ
ア２７、サイドギア２８を介して、駆動輪に連結された
出力軸１２に伝達される。

【００１９】図３に示すように、デフフランジ２１のパ
イプ部２１ａとフランジ部２１ｂの境界部分には、デフ
フランジ２１の最大径部分よりも小径の環状の段部２１
ｃが設けられており、この段部２１ｃに、ダイナミック
ダンパ２９を構成する部材の内のスリーブ３０が圧入装
着されている。このスリーブ３０の形状は単純な円筒状
に形成されており、図５に示す従来のスリーブ１８のよ
うな複雑な形状に形成されていない。スリーブ３０の外
周面には弾性連結体としての環状のゴム材３１の内周部
が接着固定されており、ゴム材３１の外周側には、環状
質量体としての振動リング３２が接着固定されている。

【００２０】図３から明らかなように、弾性連結体とし
てのゴム材３１の断面形状は内周側で厚く、外周側に向
けて次第に薄くなり、さらに振動リング３２を結合する
部分で厚くなるように形成している。ゴム材３１をこの
ような形状としたことにより、ダイナミックダンパ２９
が軸方向及び径方向の過大入力を受けたときに変形しや
すくなり、この過大入力を効果的に吸収することができ
る。

【００２１】環状質量体としての振動リング３２は、そ
の内径がデフフランジ２１の最大径部分よりも小径に形
成され、また、環状質量体としての振動リング３２の断
面形状は、一側面内周側に環状の切欠き部３２ａを形成
して、この切欠き部３２ａがデフフランジ２１の最大径
部分の外周側、即ち、フランジ部２１ｂの外周面及び側
面の一部とオーバーラップするように、ほぼＬ字形に形
成されている。そして、振動リング３２に形成した切欠
き部３２ａの、フランジ部２１ｂの外周面と対向する部
分が径方向規制部として機能すると共に、フランジ部２
１ｂの側面と対向する部分が軸方向規制部として機能す
る。

【００２２】振動リング３２をこのような形状としたこ
とにより、ディファレンシャル装置１０の作動時にプロ
ペラシャフト５がねじり振動しても、そのねじり振動は
ダイナミックダンパ２９の質量と慣性によって効果的に
抑制される。そして何らかの原因によって、ダイナミッ
クダンパ２９に軸方向の過大入力が発生したときには、
振動リング３２の切欠き部３２ａがフランジ部２１ｂの
側面に当接してこれを抑制し、また、ダイナミックダン
パ２９に径方向の過大入力が発生したときには、振動リ
ング３２の切欠き部３２ａがフランジ部２１ｂの外周面
に当接してこれを抑制することになる。なお、図３にお
いて符号３３で示すものはデフキャリア１１の端部のオ
イルシールを保護し、異物のデファレンシャル内部への
侵入を防止するラビリンスを形成するダストカバーであ
る。また、本実施の形態では、振動リング３２の一側面
内周側に環状の切欠き部３２ａを形成したが、この切欠
き部３２ａは、振動リング３２の両側面内周側に形成し
て、振動リング３２の断面形状を逆凸形状とすることも
できる。さらに、本実施の形態では、振動リング３２の
一側面内周側に環状の切欠き部３２ａを形成したが、フ
ランジ部２１ｂに環状の切欠き部を形成することもでき
る。この場合、デフフランジ２１とプロペラシャフトと
の間で所定の結合力を確保するためのボルト孔を形成す
る必要があるため、デフフランジの径を大きくするか、
或はデフフランジの軸方向の長さが長くする必要があ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したようにプロペラシャフトの
回転振動防止装置を構成したので、請求項１に記載した
発明によれば、デフキャリアとデフフランジの間の狭い
空間にダイナミックダンパを配設することができるの
で、回転振動防止装置を小型化することが可能となるた
め、ディファレンシャル装置が大型化することを防止す
ることができる。また、従来のダイナミックダンパより
も外径寸法を小さくすることができるため、スリーブの
形状も簡単になり、軸方向の長さも短くすることができ
る。また、環状質量体をデフフランジのフランジ部の外
周側に配置できるので、狭い取付箇所に影響されること
なく、振動減衰に必要な環状質量体の重量（大きさ）の
確保が容易に行えることになると共に、環状質量体の形
状を軸方向に大きくすることができるので、必要な重量
を確保しながら環状質量体の外形を小さくすることがで
きる。

【００２４】請求項２に記載した発明によれば、プロペ
ラシャフトの回転時に軸方向の過大振動が生じても、そ
の過大振動は、環状質量体の軸方向規制部とデフフラン
ジ、即ち、環状質量体の軸方向規制部とデフフランジの
フランジ部の側面とが当接することによりフランジ部の
側面がストッパとして機能して、弾性連結体の破損を防
止できると共に、環状質量体の位置を適性に保持するこ
とが可能となる。

【００２５】請求項３に記載した発明によれば、プロペ
ラシャフトの回転時に径方向の過大振動が生じても、そ
の過大振動は、環状質量体の径方向規制部とデフフラン
ジ、即ち、環状質量体の径方向規制部とデフフランジの
フランジ部の外周面とが当接することによりフランジ部
の外周面がストッパとして機能して、弾性連結体の破損
を防止できると共に、環状質量体の位置を適性に保持す
ることが可能となる。

【００２６】請求項４に記載した発明によれば、プロペ
ラシャフトの回転時に軸方向及び径方向の過大振動が生
じても、その過大振動は、環状質量体の切欠き部とデフ
フランジ、即ち、環状質量体の切欠き部とデフフランジ
のフランジ部の側面及び外周面とが当接することにより
デフフランジがストッパとして機能して、弾性連結体の
破損を防止できると共に、環状質量体の位置を適性に保
持することが可能となる。

【００２７】請求項５に記載した発明によれば、ダイナ
ミックダンパが軸方向及び径方向の過大入力を受けたと
きに変形しやすくなり、この過大入力を効果的に吸収す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る回転振動防止装置を
ディファレンシャル装置に装着した状態を一部切欠いて
示した断面図である。

【図２】図１のＡ―Ａ線に沿う部分の断面図である。

【図３】図１及び図２に示す回転振動防止装置を拡大し
て概略的に示した断面図である。

【図４】後輪駆動式車両の駆動機構のレイアウトを示す
説明図である。

【図５】従来の回転振動防止装置を概略的に示した断面
図である。

【符号の説明】

５ プロペラシャフト １０ ディファレンシャル装置 １１ デフキャリア １２ 出力軸 ２１ デフフランジ ２１ｃ 段部 ２９ ダイナミックダンパ ３０ スリーブ ３１ 弾性連結体（ゴム材） ３２ 環状質量体（振動リング）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディファレンシャル装置の入力軸をプロ
   ペラシャフトに結合するデフフランジにダイナミックダ
   ンパを介装したプロペラシャフトの回転振動防止装置に
   おいて、 前記デフフランジの一部に、デフフランジの最大径部分
   よりも小径の段部を形成し、該段部に、環状質量体、弾
   性連結体及びスリーブで構成したダイナミックダンパの
   スリーブを装着し、前記環状質量体の内径を、前記デフ
   フランジの最大径部分よりも小径に形成したことを特徴
   とするプロペラシャフトの回転振動防止装置。
2. 【請求項２】 前記環状質量体の一部に、ダイナミック
   ダンパが軸方向の過大入力を受けたときにデフフランジ
   と当接する軸方向規制部を形成したことを特徴とする請
   求項１に記載のプロペラシャフトの回転振動防止装置。
3. 【請求項３】 前記環状質量体の一部に、ダイナミック
   ダンパが径方向の過大入力を受けたときにデフフランジ
   と当接する径方向規制部を形成したことを特徴とする請
   求項１または２に記載のプロペラシャフトの回転振動防
   止装置。
4. 【請求項４】 前記環状質量体の少なくとも一側面内周
   側に環状の切欠き部を形成し、該切欠き部に、前記切欠
   き部との間に所定の間隔を保持するようにデフフランジ
   の外周側を配置したことを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれかに記載のプロペラシャフトの回転振動防止装置。
5. 【請求項５】 前記弾性連結体の断面形状を、内周側及
   び外周側を厚く、中央部を内周側及び外周側より薄く形
   成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
   のプロペラシャフトの回転振動防止装置。