JP3882903B2 - ダイナミックダンパ及びプロペラシャフト - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイナミックダンパ及びプロペラシャフトに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の動力伝達部材、例えばプロペラシャフトの振動を低減し、車体振動や騒音を低減するダイナミックダンパとして、アウタパイプと、アウタパイプの内部に配置されるウエイトと、アウタパイプとウエイトの間に介装される弾性体とを有してなるものがある。このダイナミックダンパは、プロペラシャフトを構成する中空シャフト内に圧入して固定配置される。
【0003】
実公平7-29324に記載のダイナミックダンパは、アウタパイプとウエイトの間の環状空間内に弾性体を配置するものであり、該環状空間の周方向の複数位置(5位置)に半径方向に延びた棒状弾性介装部を立設している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術には以下の問題点がある。
▲1▼弾性体が、各弾性介装部の一端部をアウタパイプの内面に突き合わせ支持され、他端部をウエイトの外面に突き合わせ支持される。このため、弾性体はプロペラシャフトの回転時の振動に基づく半径方向の圧縮と回転方向の剪断の繰り返しを受けて亀裂損傷を生ずる虞がある。弾性体の亀裂損傷により、ウエイトがアウタパイプに対して大きく横ずれしたり、脱落する場合には、ダイナミックダンパの初期の制振性能を損なう。
【0005】
▲2▼弾性体が上述▲1▼の如く、プロペラシャフトの振動に基づく半径方向の圧縮と回転方向の剪断のくり返しを受けて亀裂損傷を生ずる虞があり、ダイナミックダンパの耐久性を損なう虞がある。
【0006】
▲3▼ダイナミックダンパはプロペラシャフトの回転に伴なう加減速度、振動によっても移動しないように強固に中空シャフトに圧入固定されなければならない。ところが、中空シャフトにアウタパイプの全周を直に圧入するものでは、中空シャフトの内径とアウタパイプの外径の寸法誤差の存在から、両者を容易には密着させることができず、このために高い寸法精度を必要とする。また、アウタパイプの全周を中空シャフトの内面にこすり入れるため、中空シャフトの内面に対するアウタパイプの接触面積が大きくなり、大きな圧入操作力を必要として生産設備も高コストになる。
【0007】
本発明の課題は、ダイナミックダンパにおいて、アウタパイプの内部に確実にウエイトを納めることにある。
【0008】
本発明の他の課題は、ダイナミックダンパの耐久信頼性を向上することにある。
【0009】
本発明の他の課題は、ダイナミックダンパを中空シャフトに容易に圧入し、かつ安定的に固定することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、アウタパイプと、アウタパイプの内部に配置されるウエイトと、アウタパイプとウエイトの間に介装される弾性体とを有してなるダイナミックダンパにおいて、アウタパイプの周方向に沿う複数位置に内径方向に突き出る凸部を設け、該凸部とウエイトの外周部との間に弾性体を保持してなり、アウタパイプの凸部と該パイプの軸方向で、該パイプとウエイトの相対移動により係合し得るストッパ部をウエイトに設け、アウタパイプの凸部の該パイプの軸方向に沿う端部に挿入ガイド面を備え、該アウタパイプの凸部がウエイトのストッパ部に対し該アウタパイプの凸部に設けた挿入ガイド面を滑らせつつ弾性拡径変形することにより、該ストッパ部を乗り越えて該ウエイトの外周部の周囲に挿入可能にされるようにしたものである。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1の発明において更に、前記アウタパイプの相隣る凸部の間に弾性体の外周部を挟み込み保持するようにしたものである。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において更に、前記アウタパイプが周方向に沿う複数部分のそれぞれを内径側に曲げ成形して前記凸部を形成してなるようにしたものである。
【0013】
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載のダイナミックダンパを中空シャフト内に圧入して固定配置したプロペラシャフトである。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1はダイナミックダンパを示し、(A)は正面図、(B)はB−B線に沿う断面図、図2はダイナミックダンパを示す斜視図である。
【0015】
図1のダイナミックダンパ10は、自動車用プロペラシャフト1の中空シャフト2内の軸方向所定位置に圧入して嵌挿され、固定配置されるものである。ダイナミックダンパ10は、プロペラシャフト1の振動を低減し、車体振動や騒音を低減する。
【0016】
ダイナミックダンパ10は、アウタパイプ20と、ウエイト30と、弾性体40とを有して構成される。
【0017】
アウタパイプ20は、異形円筒等の異形筒状をなし、薄肉鋼管等の金属管の曲げ成形体である。アウタパイプ20は、周方向に沿う複数位置(本実施形態では5位置)に内径方向に突き出る凸部21を設けてある。アウタパイプ20は、具体的には、プレス成形により、丸パイプの周方向に沿う複数部分のそれぞれを内径側に曲げ成形して凸部21を形成し、残余の部分を円弧状部22(中空シャフト2の内面と略同一曲率の円弧状部22)として残す。アウタパイプ20は、凸部21の先端面を弾性体40の外周部とのR面状圧接面21Aとする。アウタパイプ20は、円弧状部22が形成する自由状態の外径を中空シャフト2の内径より大きくしており、凸部21の曲げ成形部分がもつ弾性撓み特性により、その外径を自由状態から弾性的に縮径可能とする。
【0018】
ウエイト30は、円柱等の短柱状をなし、棒鋼等の金属棒からなる。ウエイト30は、弾性体40が装填される環状溝31を外周の全周に備える。ウエイト30は、アウタパイプ20の内部に該アウタパイプ20と同芯配置される。ウエイト30はアウタパイプ20より広巾とされる(図1(B))。
【0019】
弾性体40は、アウタパイプ20とウエイト30の間で、ウエイト30の環状溝31の全周に渡って装填される環状体をなす。弾性体40の外周部はウエイト30の外径より大径をなし、全周に連続する円弧面をなす。弾性体40は、合成ゴム等からなり、アウタパイプ20とウエイト30に対して加硫接着される。
【0020】
しかるに、ダイナミックダンパ10は、アウタパイプ20の各凸部21の先端圧接面21Aでウエイト30上の弾性体40を放射方向から挟み込み保持するとともに、アウタパイプ20の周方向に相隣る凸部21の先端圧接面21Aの間に、弾性体40の外周部41を周方向において挟み込み保持する。各凸部21の先端圧接面21Aは弾性体40の外周部41に一定の深さに渡って埋め込まれ、相隣る凸部21の先端圧接面21Aの間で外周部41Aを挟みこむ。
【0021】
また、ダイナミックダンパ10は、アウタパイプ20の各凸部21のそれぞれに内接する内接円(凸部21の後述する挿入ガイド面23が設けられる両端部を除く部分に内接する内接円)の直径A1を、ウエイト30の外周において環状溝31の両端部を縁取る左右のストッパ部32の外径Bより小径にしている。ウエイト30に設けたストッパ部32は、アウタパイプ20の凸部21と該パイプ20の軸方向で、該パイプ20とウエイト30の相対移動により係合し得るものとなる。
【0022】
また、ダイナミックダンパ10は、アウタパイプ20の各突部21の該パイプ軸方向に沿う両端部のそれぞれに内接する内接円の直径をA2(A2>B)まで漸増させて、ウエイト30に対する挿入ガイド面23とする。アウタパイプ20の凸部21は、ウエイト30のストッパ部32に対し該アウタパイプ20の凸部21に設けた挿入ガイド面23を滑らせつつ弾性拡径変形することにより、該ストッパ部32を乗り越えて該ウエイト30の外周の環状溝31に挿入可能とされる。
【0023】
ダイナミックダンパ10は、成形型内にアウタパイプ20とウエイト30を配置した状態で、ゴムを注入して弾性体40を一体成形することにて製作されるが、弾性体40を別途形成後にアウタパイプ20及び/又はウエイト30に後から接着固着しても良い。
【0024】
本実施形態によれば以下の作用がある。
(請求項1に対応する作用)
▲1▼アウタパイプ20の凸部21と軸方向で係合し得るストッパ部32をウエイト30に設けた。従って、弾性体40が万一亀裂損傷し、ウエイト30がアウタパイプ20に対して横ずれしようとしても、ウエイト30のストッパ部32がアウタパイプ20の凸部21に係合し、ウエイト30の大きな横ずれや脱落を確実に防止する。ウエイト30はアウタパイプ20の内部に確実に納められ、ダイナミックダンパ10の初期の制振性能が確保される。
【0025】
▲2▼アウタパイプ20とウエイト30の組付けに際し、アウタパイプ20の凸部21がウエイト30のストッパ部32に対し該アウタパイプ20の凸部21に設けた挿入ガイド面23を滑らせつつ弾性拡径変形することにより、該ストッパ部32を乗り越えて該ウエイト30の外周部の周囲に挿入される。その後、アウタパイプ20とウエイト30の間に弾性体40を注入成形する等により設ける。ダイナミックダンパ10の製作組付性を容易にできる。
【0026】
(請求項2に対応する作用)
▲3▼ダイナミックダンパ10は、アウタパイプ20とウエイト30の間の環状空間の全周に渡る環状弾性体40を設け、かつ弾性体40の外周部41Aを、アウタパイプ20の内径方向に突き出た凸部21と凸部21の間で、アウタパイプ20の周方向に沿って挟み込み保持する。これにより、プロペラシャフト1の回転振動に基づいたウエイト30からの半径方向の圧縮と回転方向の剪断等の繰り返しの荷重を、弾性体40の各部に広く分散する。従って、弾性体40に及ぶ応力集中を抑え、亀裂損傷を防止でき、ダイナミックダンパ10の耐久性を向上できる。
【0027】
(請求項3に対応する作用)
▲4▼アウタパイプ20の周方向各部を内径側に曲げ成形して凸部21を形成したから、該凸部21の曲げ成形部分に半径方向の弾性撓み特性を得ることができる。従って、ダイナミックダンパ10を中空シャフト2に圧入するとき、中空シャフト2の内径とアウタパイプ20の外径の寸法誤差を、アウタパイプ20の弾性撓み変形と弾性体40の弾性撓み変形とにより吸収して容易に圧入できる。また、圧入後には、アウタパイプ20と弾性体40との弾性復元力により中空シャフト2の内面に強固に固定できる。
【0028】
▲5▼アウタパイプ20は全周のうち、凸部21を形成した曲げ成形部分を除く複数の円弧状部22だけを中空シャフト2にこすり入れる。このため、中空シャフト2の内面に対するアウタパイプ20の接触面積が少なくなり、圧入操作力を低減し、生産設備も低コストになる。
【0029】
(請求項4に対応する作用)
▲6▼プロペラシャフト1において、前述▲1▼〜▲5▼を実現し、ダイナミックダンパ10を構成するアウタパイプ20の内部に確実にウエイト30を納めることができる。また、ダイナミックダンパ10の耐久性を向上することができる。また、ダイナミックダンパ10を中空シャフト2に容易に圧入し、かつ安定的に固定することができる。
【0030】
以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明のダイナミックダンパは、プロペラシャフト以外の動力伝達部材にも適用できる。
【0031】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ダイナミックダンパにおいて、アウタパイプの内部に確実にウエイトを納めることができる。また、本発明によれば、ダイナミックダンパの耐久信頼性を向上することができる。また、本発明によれば、ダイナミックダンパを中空シャフトに容易に圧入し、かつ安定的に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はダイナミックダンパを示し、(A)は正面図、(B)はB−B線に沿う断面図である。
【図2】図2はダイナミックダンパを示す斜視図である。
【符号の説明】
1 プロペラシャフト
2 中空シャフト
10 ダイナミックダンパ
20 アウタパイプ
21 凸部
23 挿入ガイド面
30 ウエイト
32 ストッパ部
40 弾性体

Claims (4)

  1. アウタパイプと、アウタパイプの内部に配置されるウエイトと、アウタパイプとウエイトの間に介装される弾性体とを有してなるダイナミックダンパにおいて、
    アウタパイプの周方向に沿う複数位置に内径方向に突き出る凸部を設け、該凸部とウエイトの外周部との間に弾性体を保持してなり、
    アウタパイプの凸部と該パイプの軸方向で、該パイプとウエイトの相対移動により係合し得るストッパ部をウエイトに設け、
    アウタパイプの凸部の該パイプの軸方向に沿う端部に挿入ガイド面を備え、該アウタパイプの凸部がウエイトのストッパ部に対し該アウタパイプの凸部に設けた挿入ガイド面を滑らせつつ弾性拡径変形することにより、該ストッパ部を乗り越えて該ウエイトの外周部の周囲に挿入可能にされることを特徴とするダイナミックダンパ。
  2. 前記アウタパイプの相隣る凸部の間に弾性体の外周部を挟み込み保持する請求項1に記載のダイナミックダンパ。
  3. 前記アウタパイプが周方向に沿う複数部分のそれぞれを内径側に曲げ成形して前記凸部を形成してなる請求項1又は2に記載のダイナミックダンパ。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載のダイナミックダンパを中空シャフト内に圧入して固定配置したプロペラシャフト。
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