(57)【要約】【課題】耐久劣化やセンタリングのズレ等の問題を大幅に抑えられ、粘性流体の粘性抵抗を利用して常に高い振動減衰効果を安定して得ることができるダイナミックダンパーを提供すること。【解決手段】本発明に係るダイナミックダンパー１は、回転軸（出力軸１１とプロペラシャフト１２）と一体に回転するインナー部材２と、該インナー部材２の外周側に径方向に所定距離隔てて配置された円筒状のアウター部材３と、該アウター部材３の少なくとも軸方向両端部を前記インナー部材２に対して回転可能に支持するシールベアリング４と、を備え、インナー部材２とアウター部材３及びシールベアリング４によって画成された円筒状の密閉空間Ｓ内に粘性流体を充填し、インナー部材２の外周に、径方向外方に向かって延びる攪拌リブ７を突設して構成される。【選択図】図２
2020133793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と一体に回転するインナー部材と、
該インナー部材の外周側に径方向に所定距離隔てて配置された円筒状のアウター部材と、
該アウター部材の少なくとも軸方向両端部を前記インナー部材に対して回転可能に支持するシールベアリングと、
を備え、
前記インナー部材と前記アウター部材及び前記シールベアリングによって画成された円筒状の密閉空間内に粘性流体を充填し、前記インナー部材の外周に、径方向外方に向かって延びる攪拌リブを突設して構成されることを特徴とするダイナミックダンパー。
【請求項２】
前記密閉空間内に、転動可能なボールを収容したことを特徴とする請求項１に記載のダイナミックダンパー。
【請求項３】
複数の前記攪拌リブが周方向に等角度ピッチで放射状に突設され、これらの攪拌リブによって前記密閉空間に画成された複数の室内に前記ボールをそれぞれ収容したことを特徴とする請求項２に記載のダイナミックダンパー。
【請求項４】
前記インナー部材は、中実部材であって、その軸方向両端に異なる２つの回転軸がそれぞれ連結されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のダイナミックダンパー。
【請求項５】
前記インナー部材は、円筒部材であって、前記回転軸の外周に圧入されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のダイナミックダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸に装着されて該回転軸の振動を抑制するためのダイナミックダンパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両のプロペラシャフト等の回転軸には、該回転軸の回転振動を抑制するためのダイナミックダンパー（動吸振器）が装着されている。このダイナミックダンパーは、回転軸の固有振動数周辺での共振現象を抑制するものであって、例えば、特許文献１には、シャフト内挿型のダイナミックダンパーが提案されている。特許文献１のダイナミックダンパーは、プロペラシャフト等の回転軸の内周側に取り付けられるものであって、回転軸の内周側に配置されるケースの外周側に、回転軸の内周に圧入されるゴム部を設けるとともに、ケースの内側に、マスを保持する別のゴム部を設けた成形品を２つ用いて前記マスを軸方向両側から柔らかく挟み込んで構成されるものである。
【０００３】
また、特許文献２には、遠心振子式のダイナミックダンパーが提案されている。このダンパーは、制振対象に取り付けられる回転体の内部に形成された振子収容室に、転動体を転動又は揺動可能に収容して成るものであって、前記振子収容室に粘性流体であるオイルが充填されるとともに、前記回転体の内部の前記振子収容室の径方向外側にオイル収容室が形成されている。このような遠心振子式のダイナミックダンパーによれば、回転体の回転速度が高くなると、振子収容室内のオイルが遠心力によってオイル収容室へと流入するため、振動低減効果を低下させることなく、異音や衝撃音の発生を防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４７５９６号公報
【特許文献２】特開２０１１−０９９４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１において提案されたダイナミックダンパーにおいては、マスの径方向の支持は、ゴム部による緊迫力保持に依存しているため、ゴム部が耐久劣化すると、マスの保持力が低下する可能性がある他、マスのセンタリングのズレによって振動が発生する可能性がある。又、このダイナミックダンパーにおける低周波域での振動減衰原理には、マスを支持するゴム部の弾性変形が利用されているが、ゴム部の剛性（バネ定数）を低くすると、該ゴム部のマスの保持力が落ちて摩耗の問題が発生し、逆にゴム部の剛性（バネ定数）を高くすると、該ゴム部の弾性変形が小さくなって吸振効果が低下するという問題が発生する。
【０００６】
他方、特許文献２において提案されたダイナミックダンパーにおいては、振子（転動体）の相対変位による移動面での曲率移動に伴う反位相移動減衰効果によって振動を減衰させる構成を採用しており、振子収容室に充填されたオイルは、振動を減衰させるものではなく、専ら振子の打音を抑制する機能を果たしているのみであって、十分な振動減衰効果を期待することができない。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、耐久劣化やセンタリングのズレ等の問題を招くことなく、粘性流体の粘性抵抗を利用して常に高い振動減衰効果を安定して得ることができるダイナミックダンパーを提供することを目的とする。
【０００８】
また、特許文献１，２において提案されたダイナミックダンパーは、回転軸に後付けすることができないため、その汎用性が低いという問題もある。
【０００９】
従って、本発明の他の目的は、後付けが可能で高い汎用性が得られるダイナミックダンパーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係るダイナミックダンパー（１）は、回転軸（１１，１２）と一体に回転するインナー部材（２）と、該インナー部材（２）の外周側に径方向に所定距離隔てて配置された円筒状のアウター部材（３）と、該アウター部材（３）の少なくとも軸方向両端部を前記インナー部材（２）に対して回転可能に支持するシールベアリング（４）と、を備え、前記インナー部材（２）と前記アウター部材（３）及び前記シールベアリング（４）によって画成された円筒状の密閉空間（Ｓ）内に粘性流体を充填し、前記インナー部材（２）の外周に、径方向外方に向かって延びる攪拌リブ（７）を突設して構成されることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、アウター部材の回転による慣性力と粘性流体の攪拌による粘性抵抗によって、回転軸の振動が効果的に吸収されて低く抑えられる。そして、慣性マスとしてのアウター部材が剛体であるシールベアリングによってインナー部材に回転可能に支持されているため、シールベアリングの耐久劣化が従来に比べて大幅に抑制され、従って、アウター部材にセンタリングのズレが発生することが大幅に抑制される。このため、アウター部材のセンタリングのズレに伴う振動の発生が抑えられる。
【００１２】
上記ダイナミックダンパー（１）において、前記密閉空間（Ｓ）内に、転動可能なボール（８）を収容しても良い。
【００１３】
上記構成によれば、ボールが攪拌リブと共に密閉空間内を移動することによって、密閉空間内の粘性流体が効率良く攪拌されるため、粘性流体に大きな粘性抵抗が発生し、この大きな粘性抵抗によって回転軸の振動が効果的に吸収されて抑制される。
【００１４】
また、前記ダイナミックダンパー（１）において、複数の前記攪拌リブ（７）が周方向に等角度ピッチで放射状に突設され、これらの攪拌リブ（７）によって前記密閉空間（Ｓ）に画成された複数の室（Ｓ１）内に前記ボール（８）をそれぞれ収容しても良い。
【００１５】
上記構成によれば、密閉空間内の粘性流体が複数の攪拌リブとボールによって効果的に攪拌されるため、該粘性流体に一層大きな粘性抵抗が発生する。
【００１６】
また、前記ダイナミックダンパー（１）において、前記インナー部材（２）は、中実部材であって、その軸方向両端に異なる２つの回転軸（１１，１２）がそれぞれ連結されるようにしても良い。
【００１７】
上記構成によれば、ダイナミックダンパーは、インナー部材が異なる２つの回転軸の間に連結されることによって装着されるため、後付けが可能となり、その汎用性が高められる。
【００１８】
また、前記ダイナミックダンパー（１’）において、前記インナー部材（２’）は、円筒部材であって、前記回転軸（１２）の外周に圧入されるようにしても良い。
【００１９】
上記構成によれば、ダイナミックダンパーは、インナー部材が回転軸の外周に圧入されることによって該回転軸に装着されるため、後付けが可能となり、その汎用性が高められる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るダイナミックダンパーによれば、耐久劣化やセンタリングのズレ等の問題を招くことなく、アウター部材の慣性力と粘性流体の粘性抵抗によって常に高い振動減衰効果を安定して得ることができる。
【００２１】
また、ダイナミックダンパーの後付けが可能となり、該ダイナミックダンパーに高い汎用性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るダイナミックダンパーを備える車両の動力伝達系要部の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るダイナミックダンパーの側断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るダイナミックダンパーのアウター部材がインナー部材と同期して回転している状態を示す図３と同様の図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るダイナミックダンパーの振動減衰作用を示す図３と同様の図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るダイナミックダンパーの減衰特性を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るダイナミックダンパーを備える車両の動力伝達系要部の構成を示す側面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るダイナミックダンパーの側断面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
＜実施の形態１＞
先ず、本発明の実施の形態１に係るダイナミックダンパーの使用例を図１に基づいて説明する。即ち、図１は本発明の実施の形態１に係るダイナミックダンパー１を備える車両の動力伝達系要部の構成を示す側断面図であり、同図において、１０は車体の前部に配置されたトランスミッションであって、該トランスミッション１０からは出力軸１１が車両後方（図１の右方）に向かって延びている。
【００２５】
上記出力軸１１には、車両前後方向に延びるプロペラシャフト１２の前端部が本実施の形態１に係るダイナミックダンパー１を介して連結されており、プロペラシャフト１２の後端部は、不図示のディファレンシャル装置（差動装置）に連結されている。従って、車両の駆動源である不図示のエンジンの回転は、トランスミッション１０によって変速されて出力軸１１に伝達され、該出力軸１１とダイナミックダンパー１及びプロペラシャフト１２が一体に回転し、その回転は、不図示のディファレンシャル装置によって分配されて左右の不図示の車軸へと伝達される。
【００２６】
次に、本実施の形態に係るダイナミックダンパー１の構成の詳細を図２及び図３に基づいて以下に説明する。
【００２７】
図２は本実施の形態に係るダイナミックダンパーの側断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。図示のダイナミックダンパー１は、回転軸である出力軸１１とプロペラシャフト１２（図２参照）と共に一体に回転するインナー部材（インナーボス）２と、該インナー部材２の外周側に径方向に所定距離だけ隔てて同心状に配置された慣性マスとしての円筒状のアウター部材（アウターレース）３と、該アウター部材３の軸方向両端部をインナー部材２に対して回転可能に支持するシールベアリング４（図２参照）とを備えている。
【００２８】
インナー部材２は、中実の円柱状金属ブロックとして構成されており、その軸方向両端は、図１に示すトランスミッション１０から延びる出力軸１１とプロペラシャフト１２がそれぞれ連結されている。具体的には、インナー部材２の前端（図２の左端）には、出力軸１１の後端に一体に形成されたフランジ１１ａが複数本（図２には２本のみ図示）のボルト５によって連結されており、同インナー部材２の後端（図２の右端）には、プロペラシャフト１２の前端に一体に形成されたフランジ１２が複数本（図２には２本のみ図示）のボルト６によって連結されている。従って、インナー部材２は、出力軸１１とプロペラシャフト１２との間に、両者を連結する状態で配置されて出力軸１１とプロペラシャフト１２と共に一体に回転する。
【００２９】
慣性マスとしてのアウター部材３は、金属によって円筒状に一体成形されており、その内周面の軸方向両端（前端と後端）が、前後２つの前記シールベアリング４によってインナー部材２に対して相対回転可能に支持されている。ここで、各シールベアリング４は、シール機能を有するボールベアリングであって、インナー部材２とアウター部材３との間に形成されたリング状の径方向隙間は、その前後両端が前後２つのシールベアリング４によって封止されている。従って、当該ダイナミックダンパー１には、インナー部材２とアウター部材３及び前後２つのシールベアリング４によってリング状の密閉空間Ｓが画成されており、この密閉空間Ｓ内には、粘性グリス等の粘度の高い粘性流体が充填されている。
【００３０】
そして、このダイナミックダンパー１においては、図３に示すように、インナー部材２の外周には、径方向外方に向かって延びる矩形プレート状の３つの攪拌リブ７が周方向に等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で放射状に突設されている。そして、図３に示すように、前記密閉区間Ｓ内に３つの攪拌リブ７によって画成された３つの室Ｓ１内には、金属製のボール（鋼球）８がそれぞれ転動可能に収容されている。なお、各ボール８は、各室Ｓ１内においてインナー部材２の外周面とアウター部材３の内周面に当接しながら転動することができる程度の大きさのものが使用されている。
【００３１】
次に、以上のように構成されたダイナミックダンパー１の作用を図４〜図６に基づいて以下に説明する。
【００３２】
図４は本実施の形態に係るダイナミックダンパーのアウター部材がインナー部材と同期して回転している状態を示す図３と同様の図、図５は同ダイナミックダンパーの振動減衰作用を示す図３と同様の図、図６は同ダイナミックダンパーの減衰特性を示す図である。
【００３３】
本実施の形態に係るダイナミックダンパー１においては、前述のように、インナー部材２が図１に示すトランスミッション１０の出力軸１１とプロペラシャフト１２と共に図４の矢印方（時計方向）に一体に回転するが、仮に出力軸１１とプロペラシャフト１２に回転振動が発生していない場合には、慣性マスとしてのアウター部材３が粘性流体の粘性抵抗によってインナー部材２に対して図４の矢印方向（時計方向）に連れ回りし、両者は同期して一体に回転する。
【００３４】
即ち、インナー部材２が図４の矢印方向に回転すると、その外周に突設された３つの攪拌リブ７が密閉空間Ｓ内で同方向に回転し、密閉空間Ｓ内の各室Ｓ１内にそれぞれ収容された各ボール８に当接して該ボール８を密閉空間Ｓ内で転動（自転）させながらインナー部材２の回りを回転（公転）させる。すると、密閉空間Ｓ内に充填されている粘性流体が各３つの攪拌リブ７とボール８によって攪拌されるため、該粘性流体の攪拌による粘性抵抗を介してインナー部材２の回転がアウター部材３へと伝達され、前述のように、インナー部材２とアウター部材３が同期して一体に回転する。この場合、各ボール８は、その外径がインナー部材２の外周面とアウター部材３の内周面に当接する大きさに設定されているため、これが転動（自転）しながらインナー部材２の周りを回転（公転）することによって、密閉空間Ｓ内の粘性流体が効率良く攪拌され、粘性流体に大きな粘性抵抗が発生する。
【００３５】
これに対して、出力軸１１とプロペラシャフト１２に回転振動（共振）が発生している場合には、図５に示すように、インナー部材２とその外周に突設された３つの攪拌リブ７も振動し、これらが回転しながら矢印方向ａ−ｂ及びｃ−ｄ方向の微振動を繰り返す。この場合も、密閉空間Ｓ内の粘性流体は、各３つの攪拌リブ７とボール８によって攪拌されるため、この粘性流体の粘性抵抗によって慣性マスとしてのアウター部材３が回転し、このアウター部材３の回転による慣性力によって出力軸１１とプロペラシャフト１２の回転振動が吸収されて抑制される。また、アウター部材３の回転に伴う慣性力に加えて、密閉空間Ｓ内の粘性流体の攪拌に伴う粘性抵抗によっても出力軸１１とプロペラシャフト１２の回転振動が吸収されて減衰せしめられる。
【００３６】
ここで、本実施の形態に係るダイナミックダンパー１の減衰特性を図６に実線にて示す。なお、図６において、横軸は回転周波数（Ｈｚ）、縦軸は回転変動Δｒｐｍである。
【００３７】
図６には、当該ダイナミックダンパー１を装着していない場合の出力軸１１とプロペラシャフト１２の振動特性を破線にて示すが、同図に実線にて示すように、ダイナミックダンパー１を装着することによって、回転変動Δｒｐｍを低く抑えることができる。図６に示すように、回転変動Δｒｐｍ（振動振幅）は、或る回転周波数（回転速度）においてピーク値を示すが、本実施の形態に係るダイナミックダンパー１を用いれば、そのピーク値を低く抑えることができる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態に係るダイナミックダンパー１によれば、アウター部材３の回転による慣性力と粘性流体の攪拌による粘性抵抗によって、出力軸１１とプロペラシャフト１２の振動が効果的に吸収されて低く抑えられるが、ダイナミックダンパー１においては、慣性マスとしてのアウター部材３が剛体であるシールベアリング４によってインナー部材２に回転可能に支持されているため、シールベアリング４の耐久劣化が従来に比べて大幅に抑制され、従って、アウター部材３にセンタリングのズレが発生することが大幅に抑制される。このため、アウター部材３のセンタリングのズレに伴う振動の発生が抑えられる。
【００３９】
また、本実施の形態に係るダイナミックダンパー１は、図１に示すように、トランスミッション１０の出力軸１１とプロペラシャフト１２との間に介設されるため、後付けが可能であり、その汎用性が高められるという効果も得られる。
【００４０】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２に係るダイナミックダンパーの使用例を図７に基づいて説明する。即ち、図７は本発明の実施の形態２に係るダイナミックダンパーを備える車両の動力伝達系要部の構成を示す側断面図であり、本図においては、図１において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００４１】
本実施の形態に係るダイナミックダンパー１’は、インナー部材２’をプロペラシャフト１２の外周に圧入することによって該プロペラシャフト１２に装着されている。ここで、トランスミッション１０の出力軸１１とプロペラシャフト１２とは、これらに一体に形成されたフランジ部１１ａ，１２ａ同士をボルト９（図８参照）によって締結することによって互いに連結されている。
【００４２】
次に、本実施の形態に係るダイナミックダンパー１’の構成を図８及び図９に基づいて以下に説明する。
【００４３】
図８は本実施の形態に係るダイナミックダンパーの側断面図、図９は図８のＢ−Ｂ線断面図であり、これらの図においては、図２及び図３に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００４４】
本実施の形態に係るダイナミックダンパー１’においては、インナー部材２’が金属製の円筒部材によって構成されており、このインナー部材２’がプロペラシャフト１２の外周に圧入されており、その他の構成は、前記実施の形態１に係るダイナミックダンパー１の構成と同じである。
【００４５】
従って、本実施の形態に係るダイナミックダンパー１’においても、前記実施の形態１に係るダイナミックダンパー１と同様の効果が得られる。即ち、アウター部材２の回転による慣性力と粘性流体の攪拌による粘性抵抗によって、出力軸１１とプロペラシャフト１２の振動が効果的に吸収されて低く抑えられる。
【００４６】
また、ダイナミックダンパー１’においては、慣性マスとしてのアウター部材３が剛体であるシールベアリング４によってインナー部材２に回転可能に支持されているため、シールベアリング４の耐久劣化が従来に比べて大幅に抑制され、従って、アウター部材３にセンタリングのズレが発生することが大幅に抑制される。このため、アウター部材３のセンタリングのズレに伴う振動の発生が抑えられる。
【００４７】
更に、本実施の形態に係るダイナミックダンパー１’は、インナー部材２’をプロペラシャフト１２の外周に圧入することによって該プロペラシャフト１２に装着されるため、後付けが可能であり、その汎用性が高められるという効果も得られる。
【００４８】
なお、以上の実施の形態においては、インナー部材２，２’の外周に３つの攪拌リブ７を突設するとともに、密閉空間Ｓに３つのボール８を収容したが、攪拌リブ７とボール８の数は３つに限らず任意である。但し、攪拌リブ７とボール８は同数であることが望ましい。
【００４９】
その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１，１’    ダイナミックダンパー
２，２’    インナー部材
３          アウター部材
４          シールベアリング
５，６      ボルト
７          攪拌リブ
８          ボール
９          ボルト
１０        トランスミッション
１１        トランスミッションの出力軸（回転軸）
１２        プロペラシャフト（回転軸）
Ｓ          密閉空間
Ｓ１        室
【図１】
2020133793.tif 000003
【図２】
2020133793.tif 000004
【図３】
2020133793.tif 000005
【図４】
2020133793.tif 000006
【図５】
2020133793.tif 000007
【図６】
2020133793.tif 000008
【図７】
2020133793.tif 000009
【図８】
2020133793.tif 000010
【図９】
2020133793.tif 000011