(57)【要約】【課題】  シャフトの溝加工が不要でコスト低減が図れ、水分によるシャフトの腐食を防止する。【解決手段】  シャフト１４にダイナミックダンパ４２を外装し、シャフト１４の外周面とダイナミックダンパ４２の内周面との間に内部空間４９が形成されたダンパ構造体４１であって、ダイナミックダンパ４２は、筒状のダンパ部４３と、そのダンパ部４３が収容された筒状の本体部４４と、その本体部４４の軸方向両側に延設され、シャフト１４に外嵌固定された筒状の取付部４５とを備え、本体部４４に、ダイナミックダンパ４２の内部空間４９および外部と連通する貫通孔５０を径方向に形成する。【選択図】    図１
2018091400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸にダイナミックダンパを外装し、前記回転軸の外周面と前記ダイナミックダンパの内周面との間に内部空間が形成されたダンパ構造体であって、
前記ダイナミックダンパは、筒状のダンパ部と、前記ダンパ部が収容された筒状の本体部と、前記本体部の軸方向両側に延設され、前記回転軸に外嵌固定された筒状の取付部とを備え、前記本体部に、前記ダイナミックダンパの内部空間および外部と連通する貫通孔を径方向に形成したことを特徴とするダンパ構造体。
【請求項２】
前記貫通孔は、前記本体部の対向二箇所に形成されている請求項１に記載のダンパ構造体。
【請求項３】
前記取付部は、その外周面に凹溝を形成し、前記凹溝に装着したバンドにより回転軸に締め付け固定されている請求項１又は２に記載のダンパ構造体。
【請求項４】
前記取付部は、弾性部材からなり、その弾性緊迫力により回転軸に固定され、前記回転軸に形成された段部により軸方向位置が規制されている請求項１又は２に記載のダンパ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達系、例えば自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトに組み込まれ、回転軸の振動を抑制するダンパ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の動力伝達系を構成するシャフトには、変速機から車輪軸受装置に動力を伝達するドライブシャフトや、変速機から減速歯車装置に動力を伝達するプロペラシャフトがある。この種のシャフトでは、回転に伴って曲げ振動や捩り振動などの有害振動が発生することがある。
【０００３】
自動車に要求される乗り心地や静粛性などを確保するためには、前述の有害振動を抑制する必要がある。この有害振動を抑制するため、シャフトにダイナミックダンパを取り付けたダンパ構造体を採用することにより、固有振動数を調整するようにしている。
【０００４】
このダンパ構造体では、シャフトに発生する有害振動の卓越振動数にダイナミックダンパの固有振動数を合わせる。これにより、シャフトの振動エネルギーをダイナミックダンパの共振により吸収することで、有害振動を抑制するようにしている。
【０００５】
従来のダンパ構造体として、例えば、特許文献１に開示された構造のものが提案されている。この特許文献１で開示されたダンパ構造体は、シャフトの外周面とダイナミックダンパの内周面との間に内部空間が形成された構造を具備する。
【０００６】
このような構造の場合、長期の使用や熱影響による劣化で、シャフトに対するダイナミックダンパの固定力が低下する。ダイナミックダンパの固定力が低下すると、シャフトとダイナミックダンパとの間に微小な隙間が発生する。
【０００７】
このような微小隙間が発生すると、雨天での走行時や水溜り上の走行時にシャフトに水がかかり、シャフトの外周面とダイナミックダンパの内周面との間の内部空間に水分が侵入することがある。このようにして侵入した水分が内部空間に残留した状態が継続すると、シャフトの腐食を招くことになる。
【０００８】
このような問題を解消するため、特許文献１で開示されたダンパ構造体は、シャフトの外周面とダイナミックダンパの内周面との間の内部空間を外部と通気させる溝がシャフトの外周面に形成された構造を具備する。
【０００９】
このように、シャフトとダイナミックダンパとの内部空間を外部と通気させる溝が形成されたことにより、内部空間に入り込んだ水分がシャフトの溝を伝って外部へ排出されるようになる。これにより、水分が内部空間に残留し難くなって、水分によるシャフトの腐食を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４８９３３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、シャフトの外周面とダイナミックダンパの内周面との間に内部空間が形成さえたダンパ構造体に対して、特許文献１では、シャフトとダイナミックダンパとの内部空間を外部と通気させる溝がシャフトの外周面に形成された構造を開示している。
【００１２】
しかしながら、この特許文献１で開示されたダンパ構造体では、シャフトの外周面に溝を形成するための溝加工が必要となる。このように、溝加工を必要とすることから、ダンパ構造体の製作において、加工工数が増加することになる。この加工工数の増加により、製造コストが増加する。
【００１３】
そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、シャフトの溝加工が不要でコスト低減が図れ、水分によるシャフトの腐食を防止し得るダンパ構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のダンパ構造体は、回転軸にダイナミックダンパを外装し、その回転軸の外周面とダイナミックダンパの内周面との間に内部空間が形成された構造を具備する。
【００１５】
本発明におけるダイナミックダンパは、筒状のダンパ部と、そのダンパ部が収容された筒状の本体部と、その本体部の軸方向両側に延設され、回転軸に外嵌固定された筒状の取付部とを備えている。
【００１６】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、本体部に、ダイナミックダンパの内部空間および外部と連通する貫通孔を径方向に形成したことを特徴とする。
【００１７】
本発明では、本体部に形成された貫通孔により、ダイナミックダンパの内部空間を外部と連通させる。これにより、ダイナミックダンパの内部空間に侵入した水分は、自然蒸発により外部に排出される。また、回転軸の作動時、ダイナミックダンパが回転するので、その回転による遠心力でもって内部空間に存在する水分が本体部の内周面に集められ、貫通孔から外部に排出される。
【００１８】
このように、自然蒸発や回転による遠心力でもって、内部空間に侵入した水分を貫通孔により外部へ排出することができるので、水分による回転軸の腐食を抑制することができる。また、本体部に貫通孔を形成した構造を採用したことにより、回転軸の加工も不要となる。
【００１９】
本発明における貫通孔は、本体部の対向二箇所に形成されている構造が望ましい。
【００２０】
このような構造を採用すれば、貫通孔を形成するためのピンをインサート部材として金型を用いたインサート成形によってダイナミックダンパを容易に製作することができる。
【００２１】
本発明における取付部は、その外周面に凹溝を形成し、その凹溝に装着したバンドにより回転軸に締め付け固定されている構造が望ましい。
【００２２】
このような構造を採用すれば、バンドによる締め付けでダイナミックダンパの取付部を回転軸に密着させて確実に軸方向に固定することが容易となる。
【００２３】
本発明における取付部は、弾性部材からなり、その弾性緊迫力により回転軸に固定され、回転軸に形成された段部により軸方向位置が規制されている構造が望ましい。
【００２４】
このような構造を採用すれば、取付部を弾性緊迫力のみで固定するので、バンドによる締め付けが不要となる。そのため、部品点数の削減が図れる。また、段部により回転軸の作動時にダイナミックダンパが軸方向に位置ずれすることを防止できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ダイナミックダンパの内部空間に侵入した水分は、本体部に形成された貫通孔により、自然蒸発や回転による遠心力でもって、外部へ排出することができるので、水分による回転軸の腐食を抑制することができる。また、本体部の貫通孔構造を採用したことにより、回転軸の加工も不要となる。
【００２６】
その結果、ダンパ構造体において、回転軸の加工が不要でコスト低減が図れ、水分による回転軸の腐食を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態で、ダンパ構造体の全体構成を示す拡大断面図である。
【図２】図１のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態で、ダンパ構造体の全体構成を示す拡大断面図である。
【図４】本発明のダイナミックダンパを装着したドライブシャフトを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明に係るダンパ構造体の実施形態を図面に基づいて以下に詳述する。
【００２９】
例えば、自動車の動力伝達系を構成するシャフトには、変速機から車輪軸受装置に動力を伝達するドライブシャフトや、変速機から減速歯車装置に動力を伝達するプロペラシャフトがある。この種のシャフトでは、回転に伴って曲げ振動や捩り振動などの有害振動が発生することがある。
【００３０】
自動車に要求される乗り心地や静粛性などを確保するためには、前述の有害振動を抑制する必要がある。この有害振動を抑制するため、シャフトにダイナミックダンパを取り付けたダンパ構造体を採用することにより、固有振動数を調整するようにしている。
【００３１】
図４に示す実施形態は、ドライブシャフト１１にダイナミックダンパ４２を取り付けたダンパ構造体４１を例示する。なお、このダンパ構造体４１は、ドライブシャフト１１以外に、プロペラシャフトにも適用可能である。
【００３２】
ドライブシャフト１１は、一般的に、変速機側（インボード側）に摺動式等速自在継手１２を、車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手１３をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手１２，１３をシャフト１４で連結した構造を具備する。
【００３３】
摺動式等速自在継手１２にはトリポード型やダブルオフセット型がある。例えば、図示のトリポード型等速自在継手１２は、外側継手部材１５と、トリポード部材１６と、３個のローラカセット１７とで主要部が構成されている。この等速自在継手１２は、トリポード部材１６およびローラカセット１７からなる内部部品１８が外側継手部材１５に対して角度変位および軸方向変位可能な構造を具備する。
【００３４】
外側継手部材１５は、軸方向に延びる直線状トラック溝１９が円筒状内周面２０に形成されている。トラック溝１９は、外側継手部材１５の軸線方向に直線状に延びる断面円弧状（凹形状）のローラ案内面２１を有する。トリポード部材１６は、先端がトラック溝１９の底部付近まで半径方向に延在した脚軸２２を有する。
【００３５】
ローラカセット１７は、内径面が断面円弧状（凸形状）の内輪と、外径面が断面円弧状（凸形状）の外輪と、複数の針状ころを主要部品に持つ軸受構造を有する。このローラカセット１７は、トリポード部材１６の脚軸２２に対して傾斜と上下移動が可能で、外輪が回転しながら、外側継手部材１５のトラック溝１９のローラ案内面２１上を転動する。
【００３６】
この等速自在継手１２は、継手内部に封入された潤滑剤の漏洩を防ぐと共に継手外部からの異物侵入を防止するため、外側継手部材１５とシャフト１４との間に、外側継手部材１５の開口部を閉塞するゴム製の蛇腹状ブーツ２３をブーツバンド２４，２５により締め付け固定したシール構造を具備する。
【００３７】
固定式等速自在継手１３にはツェッパ型やアンダーカットフリー型がある。例えば、図示のツェッパ型等速自在継手１３は、外側継手部材２６と、内側継手部材２７と、複数個のボール２８と、ケージ２９とで主要部が構成されている。この等速自在継手１３は、内側継手部材２７、ボール２８およびケージ２９からなる内部部品３０が外側継手部材２６に対して角度変位可能な構造を具備する。
【００３８】
外側継手部材２６は、軸方向に延びる円弧状トラック溝３１が球面状内周面３２に形成されている。内側継手部材２７は、外側継手部材２６のトラック溝３１と対をなして軸方向に延びる円弧状トラック溝３３が球面状外周面３４に形成されている。
【００３９】
ボール２８は、外側継手部材２６のトラック溝３１と内側継手部材２７のトラック溝３３との間に介在して回転トルクを伝達する。ケージ２９は、外側継手部材２６の内周面３２と内側継手部材２７の外周面３４との間に配されてボール２８を保持する。
【００４０】
この等速自在継手１３は、継手内部に封入された潤滑剤の漏洩を防止すると共に継手外部からの異物侵入を防止するため、外側継手部材２６とシャフト１４との間に、外側継手部材２６の開口部を閉塞する樹脂製の蛇腹状ブーツ３５をブーツバンド３６，３７により締め付け固定したシール構造を具備する。
【００４１】
以上の構成からなる摺動式等速自在継手１２と固定式等速自在継手１３とをシャフト１４で連結することによりドライブシャフト１１を構成する。シャフト１４の一端は、スプライン嵌合により摺動式等速自在継手１２のトリポード部材１６とトルク伝達可能に連結されている。シャフト１４の他端は、スプライン嵌合により固定式等速自在継手１３の内側継手部材２７とトルク伝達可能に連結されている。
【００４２】
この実施形態のダンパ構造体４１は、以上で説明したドライブシャフト１１のシャフト１４にダイナミックダンパ４２を装着した構造を具備する。
【００４３】
この実施形態におけるダンパ構造体４１のダイナミックダンパ４２は、図１および図２に示すように、筒状のダンパ部４３と、そのダンパ部４３が収容された筒状の本体部４４と、回転軸であるシャフト１４に外嵌固定された筒状の取付部４５とからなる。
【００４４】
取付部４５は、本体部４４の軸方向両側に対をなして配置されている。それぞれの取付部４５の外周面には環状の凹溝４６が形成されている。この凹溝４６に、取付部４５を締め付け固定するためのバンド４７が嵌合している。
【００４５】
このバンド４７による締め付けでダイナミックダンパ４２の取付部４５をシャフト１４に密着させて軸方向に固定することが容易となる。
【００４６】
本体部４４は、その軸方向両側に一体的に形成された支持部４８により一対の取付部４５に対して弾性的に支持されている。この本体部４４および支持部４８の内周面とシャフト１４の外周面との間に環状の内部空間４９が形成されている。
【００４７】
ダンパ部４３は、炭素鋼や鋳鉄などの金属からなる錘部材で構成されている。また、取付部４５、支持部４８および本体部４４は、ゴム等の弾性部材からなる一体成形品である。これら取付部４５、支持部４８および本体部４４は、ダンパ部４３をインサート部材として金型を用いたインサート成形によって形成される。これにより、ダンパ部４３の外周側および内周側は弾性部材で被覆された構造となっている。
【００４８】
このダイナミックダンパ４２は、ダンパ部４３が収容された本体部４４を取付部４５に対して弾性的に支持する支持部４８のばね定数と本体部４４の質量とによって固有振動数が決定される部品である。
【００４９】
以上の構成からなるダンパ構造体４１では、シャフト１４に発生する有害振動の卓越振動数にダイナミックダンパ４２の固有振動数を合わせる。これにより、シャフト１４の振動エネルギーをダイナミックダンパ４２の共振により吸収することで、有害振動を抑制する。
【００５０】
このダンパ構造体４１は、ダイナミックダンパ４２の内部空間４９に侵入した水分によりシャフト１４の外周面が腐食することを防止するため、本体部４４に、ダイナミックダンパ４２の内部空間４９および外部と連通する貫通孔５０を径方向に形成した構造を具備する。この貫通孔５０に位置するダンパ部４３の貫通孔の内周面は弾性部材で被覆された構造となっている。これにより、ダンパ部４３が腐食することを防止している。
【００５１】
なお、この実施形態では、ダンパ部４３を一つの部材で構成した場合を例示しているが、ダンパ部４３を、軸方向に配置された二つの部材で構成した場合には、二つの部材間の本体部４４に貫通孔５０を形成してもよい。
【００５２】
この実施形態では、本体部４４の対向二箇所に貫通孔５０を形成している。このように、本体部４４の対向二箇所に貫通孔５０を形成した構造を採用することにより、二つの貫通孔５０を形成するためのピンをインサート部材として金型を用いたインサート成形によってダイナミックダンパ４２を容易に製作することができる。なお、ダンパ部４３は、予め、インサート部材のピンが隙間を持って貫通できる対向二箇所の孔を開けている。
【００５３】
なお、この実施形態では、貫通孔５０を本体部４４の対向二箇所に設けているが、その貫通孔５０の位置、断面形状、大きさ、角度および数については、ダイナミックダンパ４２の振動抑制機能を阻害しない範囲で任意である。
【００５４】
以上の構成からなるダンパ構造体４１では、長期の使用や熱影響による劣化で、シャフト１４に対するダイナミックダンパ４２の固定力、つまり、バンド４７の締め付けによる取付部４５の固定力が低下することがある。この取付部４５の固定力が低下すると、取付部４５とシャフト１４との間に微小な隙間が発生する。
【００５５】
このような微小隙間が発生すると、雨天での走行時や水溜り上の走行時にシャフト１４に水がかかり、シャフト１４の外周面とダイナミックダンパ４２の内周面との間の内部空間４９に水分が侵入することがある。また、貫通孔５０を形成したことにより、その貫通孔５０からも水分が侵入することがある。
【００５６】
この実施形態のダンパ構造体４１では、本体部４４に形成された貫通孔５０により、ダイナミックダンパ４２の内部空間４９が、常時、外部と連通している。これにより、内部空間４９に侵入した水分は、自然蒸発により外部へ排出される。
【００５７】
また、シャフト１４の回転時、ダイナミックダンパ４２も回転するので、その回転による遠心力でもって内部空間４９に侵入した水分が本体部４４の内周面に集められ、貫通孔５０から外部へ排出される。
【００５８】
このように、自然蒸発や回転による遠心力でもって、ダイナミックダンパ４２の内部空間４９に侵入した水分を貫通孔５０により外部へ排出することができる。なお、シャフト１４の停止時であっても、貫通孔５０がシャフト１４の下方に位置する場合には、内部空間４９に侵入した水分は、重力により貫通孔５０を流下して外部へ排出される。
【００５９】
貫通孔５０を本体部４４の対向二箇所に設けたことにより、シャフト１４の停止時、いずれか一方の貫通孔５０が下方側に位置することになる機会が多くなる。その結果、重力により水分が外部へ排出されることが促進される。
【００６０】
その結果、内部空間４９に水分が残留し難くなって、水分によるシャフト１４の腐食を抑制することができる。また、本体部４４に貫通孔５０を形成した構造を採用したことにより、従来のようなシャフト１４の溝加工も不要となる。
【００６１】
また、図１に示す実施形態では、バンド４７による締め付けでダイナミックダンパ４２の取付部４５をシャフト１４に密着させて軸方向に固定する構造について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、図３に示す構造であってもよい。なお、図３において、図１と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００６２】
図３の実施形態のダンパ構造体４１は、ダイナミックダンパ４２の取付部５２をバンド４７（図１参照）により締め付け固定せず、弾性部材である取付部５２の弾性緊迫力のみにより取付部５２をシャフト１４に固定した構造を具備する。
【００６３】
この実施形態の場合、バンド４７を使用して締め付け固定する構造（図１参照）に比べて、ダイナミックダンパ４２の取付部５２とシャフト１４との間に隙間が発生し易くなってその隙間から内部空間４９に水分が侵入しても、その水分を貫通孔５０により外部へ速やかに排出することができる。その結果、内部空間４９に水分が残留し難くなって、シャフト１４の腐食を確実に防止することができる。
【００６４】
この場合、弾性緊迫力により取付部５２をシャフト１４に緩く固定していることから、シャフト１４に段部５１を形成した構造が有効である。このシャフト１４の段部５１は、ダイナミックダンパ４２の取り付け部位の両側で等速自在継手１２，１３（図４参照）に向けて拡径するように形成されている。
【００６５】
この実施形態のダンパ構造体４１では、シャフト１４の回転時、段部５１によりダイナミックダンパ４２の軸方向移動が規制される。その結果、弾性緊迫力により取付部５２がシャフト１４に緩く固定されていても、ダイナミックダンパ４２が軸方向に位置ずれすることを防止できる。
【００６６】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００６７】
１４  回転軸（シャフト）
４１  ダンパ構造体
４２  ダイナミックダンパ
４３  ダンパ部
４４  本体部
４５，５２  取付部
４６  凹溝
４７  バンド
４９  内部空間
５０  貫通孔
５１  段部
【図１】
2018091400.tif 000003
【図２】
2018091400.tif 000004
【図３】
2018091400.tif 000005
【図４】
2018091400.tif 000006