(57)【要約】【課題】ダイナミックダンパの小型化を図りながら、ダイナミックダンパの固有振動数の調整幅を拡げること。【解決手段】アウタパイプ１０とウエイト２０と弾性体３０とを有してなるダイナミックダンパ１００（１００Ａ、１００Ｂ）の製造方法において、厚みの異なる複数種のアウタパイプ１０Ａ、１０Ｂ…から選択されたアウタパイプ１０と、ウエイト２０の間に弾性体３０を介装し、弾性体３０の圧縮量を当該アウタパイプ１０の厚みにより調整し、弾性体３０のばね定数を調整するもの。【選択図】  図１
2004150544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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の製造方法において、
厚みの異なる複数種のアウタパイプから選択されたアウタパイプと、ウエイトの間に弾性体を介装し、弾性体の圧縮量を当該アウタパイプの厚みにより調整し、弾性体のばね定数を調整することを特徴とするダイナミックダンパの製造方法。
【請求項２】
前記ウエイトをタングステン又はタングステン合金からなるものとする請求項１に記載のダイナミックダンパの製造方法。
【請求項３】
前記ウエイトを比重の異なる複数の金属の複合体からなるものとする請求項１に記載のダイナミックダンパの製造方法。
【請求項４】
前記ウエイトをアウタパイプの回転中心軸上に配置する請求項１〜３のいずれかに記載のダイナミックダンパの製造方法。
【請求項５】
前記アウタパイプの外周面に弾性被覆材を被着する請求項１〜４のいずれかに記載のダイナミックダンパの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法により製造された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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイナミックダンパの製造方法及びプロペラシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用動力伝達系等では、内燃機関、変速機、プロペラシャフト、リヤアクスル等の構成部材を有している。そして、これらの構成部材に内燃機関のトルク変動による回転振動、又は車輪による振動が働き、それらの振動の周期と各構成部材の固有振動の周期とが一致したときには、共振現象によりその構成部材の振動が大きくなり、車内振動や騒音が増大する。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の如く、プロペラシャフトの中空シャフト内に適宜の固有振動数を持つダイナミックダンパを圧入して固定配置することにより、プロペラシャフトの固有振動数を調整し、プロペラシャフトの常用回転域での共振現象を回避するものがある。
【０００４】
特許文献１のダイナミックダンパは、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する。
【０００５】
【特許文献１】
実公平７−２９３２４（２頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１のダイナミックダンパでは、ウエイトを圧延鋼材により棒状に形成し、そのウエイトの中心部に切削して設ける孔サイズの変更により、ウエイトの質量を調整し、ダイナミックダンパの固有振動数を調整する。ウエイトの質量を、孔のないときの質量より減ずる側に調整できるだけであり、ダイナミックダンパの固有振動数の調整幅が小さい。ウエイトの質量を増やすには、鋼材の比重が７．８６程度であることを鑑みると、ウエイトの容積を顕著に増大化させる必要があり、ダイナミックダンパは大型化し、プロペラシャフトの小径化の要請に対応できない。
【０００７】
本発明の課題は、ダイナミックダンパの小型化を図りながら、ダイナミックダンパの固有振動数の調整幅を拡げることにある。
【０００８】
【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の製造方法において、厚みの異なる複数種のアウタパイプから選択されたアウタパイプと、ウエイトの間に弾性体を介装し、弾性体の圧縮量を当該アウタパイプの厚みにより調整し、弾性体のばね定数を調整するようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ウエイトをタングステン又はタングステン合金からなるものとしたものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明において更に、前記ウエイトを比重の異なる複数の金属の複合体からなるものとしたものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記ウエイトをアウタパイプの回転中心軸上に配置するようにしたものである。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において更に、前記アウタパイプの外周面に弾性被覆材を被着するようにしたものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法により製造された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は第１実施形態のダイナミックダンパの製造方法を示す模式図、図２は厚肉アウタパイプからなる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３は薄肉アウタパイプからなる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４は第２実施形態のダイナミックダンパの製造方法を示す模式図、図５は厚肉アウタパイプからなる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６は薄肉アウタパイプからなる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７は第３実施形態の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８は第４実施形態のダイナミックダンパを示す正面図である。
【００１５】
（第１実施形態）（図１〜図３）
第１実施形態のダイナミックダンパ１００（１００Ａ、１００Ｂ）は、図１〜図３に示す如く、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１００は、プロペラシャフト１の固有振動数を調整し、プロペラシャフト１の共振現象を回避する。
【００１６】
ダイナミックダンパ１００は、アウタパイプ１０とウエイト２０と弾性体３０とを有して構成される。
【００１７】
アウタパイプ１０は、円形鋼管等の金属管の中空パイプからなる。アウタパイプ１０は、完全な環状であることを必須とせず、周方向を横切るスリットを備えたＣ字断面状をなし、自由状態の外径を中空シャフト２の内径より大きくし、その外径を自由状態から弾性的に縮径可能にするものでも良い。
【００１８】
ウエイト２０は、円柱等の短柱状をなし、タングステン材２１（又はタングステン鋼材等のタングステン合金材）の棒材からなる。ウエイト２０は、アウタパイプ１０の内部に配置され、該アウタパイプ１０の回転中心軸上に配置される。ウエイト２０はアウタパイプ１０より広幅とされる。
【００１９】
弾性体３０は、アウタパイプ１０とウエイト２０の間の環状空間内に介装されて配置され、アウタパイプ１０の内面に接着される外周層と、ウエイト２０の外面に接着される内周層とを有する。弾性体３０は、合成ゴム等からなり、アウタパイプ１０とウエイト２０に対し加硫形成される。弾性体３０はアウタパイプ１０と略同一幅とされる。
【００２０】
しかるに、ダイナミックダンパ１００は、外径は同一で厚み（径方向の厚み）の異なる複数種のアウタパイプ１０Ａ、１０Ｂ…から選択されたアウタパイプ１０と、ウエイト２０の間に弾性体３０を介装し、弾性体３０の圧縮量を当該アウタパイプ１０の厚みにより調整し、弾性体３０のばね定数を調整し、結果としてその固有振動数を調整可能とするように、以下の如くに製造される。
【００２１】
尚、弾性体３０は、弾性変形範囲内であっても、圧縮量によってばね定数を微妙に変化させる。アウタパイプ１０とウエイト２０間の環状領域で保持された弾性体３０のばね定数は変位に対して必ずしも一定ではなく、変位の増加に伴い徐々に増大する。このばね定数の変化率は弾性体３０の縦断面形状等を適宜考慮することで調整できる。本実施形態では、弾性体３０の縦断面形状は長方形断面形状としたが、ばね定数の変化率をより大きく設定したい場合は、弾性体３０の縦断面形状を台形断面形状とすることもできる。
【００２２】
（１）ウエイト２０の外周に弾性体３０を圧入又は、焼付け、接着にて嵌合し、サブアッセンブリとする（図１）。
【００２３】
（２）上述（１）のサブアッセンブリを構成する弾性体３０を、厚肉のアウタパイプ１０Ａの内周に圧入嵌合し、弾性体３０の圧縮量が大きく、結果として弾性体３０のばね定数を大とするダイナミックダンパ１００Ａ（図２）を構成する。
【００２４】
（３）上述（１）のサブアッセンブリを構成する弾性体３０を、薄肉のアウタパイプ１０Ｂの内周に圧入嵌合し、弾性体３０の圧縮量が小さく、結果として弾性体３０のばね定数を小とするダイナミックダンパ１００Ｂ（図３）を構成する。
【００２５】
本実施形態によれば以下の作用がある。
▲１▼ダイナミックダンパ１００Ａとダイナミックダンパ１００Ｂのそれぞれは、外径は同一で厚みを異にするアウタパイプ１０Ａとアウタパイプ１０Ｂのそれぞれを用いるものであり、それらの弾性体３０のばね定数を互いに異なるものにし、それらの固有振動数を調整可能にする。従って、ダイナミックダンパ１００（１００Ａ、１００Ｂ）を大型化せずに、ダイナミックダンパ１００の固有振動数の調整幅を拡げることができる。従って、ダイナミックダンパ１００の小型化を図り、プロペラシャフト１の小径化は勿論、振動特性の調整が正確になされる。
【００２６】
ダイナミックダンパ１００Ａとダイナミックダンパ１００Ｂについて、同一のウエイト２０、弾性体３０を共用化することにより、部品管理の単純化を図ることができるし、アウタパイプ１０Ａ、１０Ｂは金属管からなる故に外径、肉厚の寸法管理が容易（加工寸法のバラツキ小）であって生産性を向上できる。
【００２７】
▲２▼ウエイト２０の構成材料として比重１９．１で加工性の良いタングステン材２１（又はタングステン合金材）を用いることにより、ウエイト２０の容積（外径、軸方向幅）をそれほど増大化させることなく、ウエイト２０の質量を増やし、ダイナミックダンパ１００の固有振動数を調整できる。また、ダイナミックダンパ１００を大型化せずに、アウタパイプ１０とウエイト２０の間に弾性体３０のための大きな間隙をなす設置スペースを確保し、弾性体３０の硬度、形状、材質等から定まるばね定数も微妙に変化させることができ、ダイナミックダンパ１００の固有振動数の調整幅を拡げることができる。従って、ダイナミックダンパ１００の小型化を図り、プロペラシャフト１の小径化は勿論、振動特性の調整が正確になされる。
【００２８】
▲３▼ウエイト２０をアウタパイプ１０の回転中心軸上に配置することにより、ダイナミックダンパ１００の重心をその回転中心に容易に定めることができる。
【００２９】
▲４▼上述▲１▼〜▲３▼のダイナミックダンパ１００をプロペラシャフト１に圧入して固定配置することにより、プロペラシャフト１の固有振動数を調整し、プロペラシャフト１の共振現象を回避できる。
【００３０】
（第２実施形態）（図４〜図６）
図４〜図６のダイナミックダンパ２００（２００Ａ、２００Ｂ）が第１実施形態のダイナミックダンパ１００と実質的に異なる点は、ウエイト２０をタングステン材２１（又はタングステン鋼材等のタングステン合金材）と、タングステン材２１以外の金属、本実施形態では鋼材２２との複合体からなるものにしたことにある。
【００３１】
ウエイト２０は、鋼材２２の中心軸上に有底孔２２Ａ（貫通孔でも可）を設け、この孔２２Ａに該鋼材２２よりも高比重のタングステン材２１を圧入（接着でも可）等により挿入して固定化し、結果として高比重のタングステン材２１をアウタパイプ１０の回転中心軸上に配置する。
【００３２】
ウエイト２０は、鋼材２２の孔２２Ａに挿入したタングステン材２１を、鋼材２２の孔開口縁の周方向に沿う複数点（本実施形態では４点）をかしめ加工し、そのかしめ部２２Ｂにより固定化することができる。
【００３３】
そして、ダイナミックダンパ２００にあっても、ダイナミックダンパ１００と同様に、外径は同一で厚み（径方向の厚み）の異なる複数種のアウタパイプ１０Ａ、１０Ｂ…から選択されたアウタパイプ１０と、ウエイト２０の間に弾性体３０を介装し、弾性体３０の圧縮量を当該アウタパイプ１０の厚みにより調整し、弾性体３０のばね定数を調整し、結果としてその固有振動数を調整可能とするように以下の如くに製造される。
【００３４】
（１）ウエイト２０の外周に弾性体３０を圧入又は、焼付け、接着にて嵌合し、サブアッセンブリとする（図４）。
【００３５】
（２）上述（１）のサブアッセンブリを構成する弾性体３０を、厚肉のアウタパイプ１０Ａの内周に圧入嵌合し、弾性体３０の圧縮量が大きく、結果として弾性体３０のばね定数を大とするダイナミックダンパ２００Ａ（図５）を構成する。
【００３６】
（３）上述（１）のサブアッセンブリを構成する弾性体３０を、薄肉のアウタパイプ１０Ｂの内周に圧入嵌合し、弾性体３０の圧縮量が小さく、結果として弾性体３０のばね定数を小とするダイナミックダンパ２００Ｂ（図６）を構成する。
【００３７】
本実施形態によれば、第１実施形態における作用に加え、以下の作用を奏する。
▲１▼ウエイト２０の構成材料として比重１９．１で加工性の良いタングステン材２１（又はタングステン合金材）と、タングステン材２１以外の金属材、本実施形態では鋼材２２（比重７．８６）とを複合一体化させて用いることにより、ウエイト２０のみかけの比重を鋼材の比重より重い側で微妙に調整でき、ウエイト２０の容積（外径、軸方向幅）をそれほど増大化させることなく、ウエイト２０の質量を増やし、ダイナミックダンパ２００の固有振動数を微妙に調整できる。また、ダイナミックダンパ２００を大型化せずに、アウタパイプ１０とウエイト２０の間に弾性体３０のための大きな設置スペースを確保し、弾性体３０の硬度、形状、材質等から定まるばね定数も微妙に変化させることができ、ダイナミックダンパ２００の固有振動数の調整幅を拡げることができる。従って、ダイナミックダンパ２００の小型化は勿論、振動特性の調整が正確になされる。
【００３８】
▲２▼ウエイト２０がタングステン材２１を鋼材２２に設けた孔２２Ａに挿入してかしめ固定したから、タングステン材２１を鋼材２２に容易に固着して複合化でき、脱落のおそれもない。
【００３９】
（第３実施形態）（図７）
図７のダイナミックダンパ３００が第１実施形態のダイナミックダンパ１００と実質的に異なる点は、アウタパイプ１０の外周面に合成ゴム、樹脂又は、金属ばね部材等からなる弾性被覆材４０を加硫形成、接着、又は圧入等により被着したことにある。
【００４０】
尚、ダイナミックダンパ３００にあっては、弾性体３０が、アウタパイプ１０の内面に接着される外周層３１と、ウエイト２０の外面に接着される内周層３２と、外周層３１と内周層３２の間の周方向複数位置（本実施形態では５位置）に設けた弾性介装部３３とからなる。相隣る弾性介装部３３、３３の間には貫通状空洞部３４が形成される。弾性介装部３３は、図７（Ｂ）の縦断面視で、外周層３１と内周層３２より狭幅とされ、外周層３１と内周層３２の幅方向中央部に立設し、外周層３１と内周層３２とともにＩ型状をなす。尚、空洞部３４を設けずに弾性介装部３３を周設しても良い。
【００４１】
そして、ダイナミックダンパ３００にあっても、ダイナミックダンパ１００と同様に、外径は同一で厚み（径方向の厚み）の異なる複数種のアウタパイプ１０Ａ、１０Ｂ…から選択されたアウタパイプ１０と、ウエイト２０の間に弾性体３０を介装し、弾性体３０の圧縮量を当該アウタパイプ１０の厚みにより調整し、弾性体３０のばね定数を調整し、結果としてその固有振動数を調整可能とするように製造される。
【００４２】
本実施形態によれば、第１実施形態における作用に加え、以下の作用を奏する。
アウタパイプ１０の外周に被着した弾性被覆材４０の弾性変形により、ダイナミックダンパ３００を中空シャフト２へ容易に圧入できる。
【００４３】
（第４実施形態）（図８）
図８のダイナミックダンパ４００が第２実施形態のダイナミックダンパ２００と実質的に異なる点は、アウタパイプ１０の外周面に合成ゴム、樹脂又は、金属ばね部材等からなる弾性被覆材４０を加硫形成、接着、又は圧入等により被着したことにある。
【００４４】
尚、ダイナミックダンパ４００にあっては、弾性体３０が、第３実施形態と同様に、外周層３１、内周層３２、弾性介装部３３、貫通状空洞部３４を有する。
【００４５】
本実施形態によれば、第２実施形態における作用に加え、以下の作用を奏する。
アウタパイプ１０の外周に被着した弾性被覆材４０の弾性変形により、ダイナミックダンパ５００を中空シャフト２へ容易に圧入できる。
【００４６】
本発明の実施において、ウエイトを構成する複数の金属の複合体は、タングステン材と鋼材の組合わせによるものに限らず、他の金属の組合わせによるものでも良く、３以上の金属の組合わせによるものでも良い。
【００４７】
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。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、ダイナミックダンパの小型化を図りながら、ダイナミックダンパの固有振動数の調整幅を拡げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１実施形態のダイナミックダンパの製造方法を示す模式図である。
【図２】図２は厚肉アウタパイプからなる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３】図３は薄肉アウタパイプからなる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４】図４は第２実施形態のダイナミックダンパの製造方法を示す模式図である。
【図５】図５は厚肉アウタパイプからなる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６】図６は薄肉アウタパイプからなる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７】図７は第３実施形態の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８】図８は第４実施形態のダイナミックダンパを示す正面図である。
【符号の説明】
１  プロペラシャフト
２  中空シャフト
１００、１００Ａ、１００Ｂ、２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、４００
ダイナミックダンパ
１０、１０Ａ、１０Ｂ  アウタパイプ
２０  ウエイト
２１  タングステン材
２２  鋼材
３０  弾性体
４０  弾性被覆材
【図１】
2004150544.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004150544.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004150544.tif 000007
【図６】
2004150544.tif 000008
【図７】
2004150544.tif 000009
【図８】
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