(57)【要約】【課題】水等の異物の内部への侵入を抑制でき、しかも、たとえ侵入しても、外部への排出を容易にできて、振動抑制性能の低下やシャフトの腐食を招かないダンパ構造体を提供する。【解決手段】ダイナミックダンパは、回転するシャフトに外嵌固定される一対の取付筒部と、一対の取付筒部を連結する筒状連結部と、シャフトの外周面よりも大きな内周面を有し前記筒状連結部に収納される筒状の重り部材とを備える。シャフトの外周面と、筒状連結部の内周面との間に環状隙間が形成される。環状隙間に連通する排水用連通路を設ける。排水用連通路を一方の取付筒部よりもダンパ外部に開口させる。ダンパ取付状態で、排水用連通路の外部開口部の地上高を、環状隙間に開口する排水用連通路の内部開口部の地上高よりも低位置に配設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するシャフトにダイナミックダンパが装着されてなるダンパ構造体であって、
前記ダイナミックダンパは、回転するシャフトに外嵌固定される一対の取付筒部と、シャフトの外周面よりも大きな内周面を有し前記一対の取付筒部を連結する筒状連結部と、前記筒状連結部に収納される筒状の重り部材とを備え、シャフトの外周面と、筒状連結部の内周面との間に環状隙間が形成され、前記環状隙間に連通する排水用連通路を設け、排水用連通路をいずれか一方の取付筒部よりもダンパ外部に開口させ、ダンパ取付状態で、排水用連通路の外部開口部の地上高を、環状隙間に開口する排水用連通路の内部開口部の地上高よりも低位置に配設したことを特徴とするダンパ構造体。
【請求項２】
車輪側がデファレンシャルギア側よりも地上高が低位とされて、このデファレンシャルギアと車輪との間に配設されるドライブシャフトにダイナミックダンパが装着されるダンパ構造体であって、排水用連通路の外部開口部が車輪側の低位置側に開口することを特徴とする請求項１に記載のダンパ構造体。
【請求項３】
デファレンシャルギア側が車輪側よりも地上高が低位とされて、この車輪とデファレンシャルギアとの間に配設されるドライブシャフトにダイナミックダンパが装着されるダンパ構造体であって、排水用連通路の外部開口部がデファレンシャルギア側の低位置側に開口することを特徴とする請求項１にダンパ構造体。
【請求項４】
排水用連通路は、シャフトの軸心と平行なストレート溝にて構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のダンパ構造体。
【請求項５】
排水用連通路は、シャフトの軸心に対して所定角度で傾斜するスパイラル溝にて構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項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、シャフトの周囲に取り付けて、シャフトの振動を抑制するダンパ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトなどの、高速回転するシャフトは、その回転に伴って、曲げ振動や捻り振動などの、本来は発生しないことが望ましい有害振動が生じることがある。自動車に要求される乗り心地、静粛性等を確保するためには、こ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に、シャフトにダイナミックダンパを取り付けて、固有振動数を調整することが行われている。
【０００３】
従来のダイナミックダンパは、一般的には、図７に示すように、シャフト６に接触する一対の取付筒部２、２と、シャフト６の外周面よりも大きな内周面を有してシャフト６に挿通される筒状の重り部材３と、それらを接合する接合部材４からなり、この接合部材４のバネ定数と、重り部材３の質量とによって固有振動数が決定される部品である。この場合、一対の取付筒部２、２の固定用ダンパバンド５を装着することによって、ダイナミックダンパ１がシャフト６に取付られる。
【０００４】
そして、固有振動数を励起される前記有害振動の卓越振動数に合わせることにより、ダイナミックダンパ１を取り付けたシャフト６の振動エネルギーを、共振によってダイナミックダンパ１の振動エネルギーとして吸収して、有害振動を抑制することができる。
【０００５】
しかしながら、固定用ダンパバンド５の締め付け力が弱い場合等において、取付筒部２、２の内周面とシャフト６との間のシール性が低くなる。このような場合、図７に示すものでは、シャフト６の外周面とダンパ１の内周面との間に隙間（空間）Ｓが設けられているので、この隙間Ｓに取付筒部２、２とシャフトとの間に水やオイル等が侵入して溜まることになる。このように、隙間Ｓに水等が溜まれば、振動抑制機能の低下やシャフトの腐食による強度低下に繋がる。そこで、従来には内部に溜まる水やオイル等を外部へ排出する機構が種々提案されている（特許文献１〜特許文献４）。
【０００６】
特許文献１では、前記図７に示すように、シャフトの外周面とダンパの内周面との間に隙間（空間）が設けられたものである。そして、取付筒部に孔やスリットを設けるとともに、取付筒部との間における内周面に傾斜面を設けたものである。すなわち、回転によって生じる遠心力によって、隙間に入り込んだ水等の液体を外径側へ移動させ、さらに、傾斜面に沿って孔やスリットに移動させて、孔やスリットを介してこの液体を外部へ排出するものである。
【０００７】
特許文献２では、シャフトの外周に装着される筒状の弾性部材と、この弾性部材に収納状となる金属製の重量部材とを備えたものである。そして、弾性部材には、その内径面から外径面に貫通する貫通孔と、貫通孔に連通される周溝と、周溝を介して貫通孔とを連通される螺旋溝とを形成したものである。このため、回転によって生じる遠心力によって、水等の流体を、周溝と螺旋溝から貫通孔に導いて外部へ排出するものである。
【０００８】
特許文献３では、シャフトが挿通される貫通孔を有する円筒状の本体部と、重錘を収容した重量部と、これらを連結する連結支持部とを備えたものである。そして、本体部の貫通孔の内径面に排出用溝を形成している。すなわち、この排出用溝は貫通孔の軸方向に沿って本体部の外壁まで延びるものであり、貫通孔に侵入した水等の液体をこの排出用溝を介して外部へ搬出するものである。
【０００９】
特許文献４では、図７に示すように、シャフトの外周面とダンパの内周面との間に隙間（空間）が設けられたものである。そして、この隙間と外部とを通気させるための溝を設けたものである。この場合、振動を減衰する際、隙間が膨張・収縮することがあり、これによって、隙間に入り込んだ異物を通気用の溝から排出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特公平６−７４８１７号公報
【特許文献２】特開２００７−２５５６１８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１２７０９号公報
【特許文献４】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】
前記特許文献１〜特許文献４では、ダンパ内に侵入した水等の異物を外部へ排出できる構成となっている。しかしながら、外部からダンパ内への水等の異物の侵入を規制する構成となっていない。すなわち、外部への排出機能があっても、ダンパ内への侵入規制がない。このため、水等の異物の侵入している状態で、ダンパとして機能する場合が多く、振動抑制性能の低下やシャフトの腐食による強度低下を回避することでがきない。
【００１２】
そこで、本発明は、水等の異物の内部への侵入を抑制でき、しかも、たとえ侵入しても、外部への排出を容易にできて、振動抑制性能の低下やシャフトの腐食を招かないダンパ構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のダンパ構造体は、回転するシャフトにダイナミックダンパが装着されてなるダンパ構造体であって、前記ダイナミックダンパは、回転するシャフトに外嵌固定される一対の取付筒部と、シャフトの外周面よりも大きな内周面を有しかつ前記一対の取付筒部を連結する筒状連結部と、前記筒状連結部に収納される筒状の重り部材とを備え、シャフトの外周面と、筒状連結部の内周面との間に環状隙間が形成され、前記環状隙間に連通する排水用連通路を設け、この排水用連通路をいずれか一方の取付筒部よりもダンパ外部において開口させ、ダンパ取付状態で、排水用連通路の外部開口部の地上高を、環状隙間に開口する排水用連通路の内部開口部の地上高よりも低位置に配設したものである。
【００１４】
本発明のダンパ構造体によれば、ダンパ取付状態で、排水用連通路の外部開口部の地上高が、環状隙間に開口する排水用連通路の内部開口部の地上高よりも低位置に配設されるので、この外部開口部から内部開口部への水やオイル等の異物の侵入を抑制することができる。また、環状隙間に水やオイル等の異物が侵入したとしても、外部開口部が低位置に配設される排水用連通路を介して外部へ排出することができる。
【００１５】
車輪側がデファレンシャルギア側よりも地上高が低位置とされて、この車輪とデファレンシャルギアとの間に配設されるドライブシャフトにダイナミックダンパが装着されるダンパ構造体であって、排水用連通路の外部開口部が車輪側の低位置側に開口するものあってもよい。このように構成すれば、車輪側がデファレンシャルギア側よりも地上高が低位置とされた車両において、環状隙間への水やオイル等の異物の侵入を抑制でき、かつ、環状隙間に水やオイル等の異物が侵入しとしても、外部へ排出することができる。
【００１６】
デファレンシャルギア側が車輪側よりも地上高が低位置とされて、このデファレンシャルギアと車輪との間に配設されるドライブシャフトにダイナミックダンパが装着されるダンパ構造体であって、排水用連通路の外部開口部がデファレンシャルギア側の低位置側に開口するものであってもよい。デファレンシャルギア側が車輪側よりも地上高が低位とされた車両において、環状隙間への水やオイル等の異物の侵入を抑制でき、かつ、環状隙間に水やオイル等の異物が侵入したとしても、外部へ排出することができる。
【００１７】
排水用連通路は、シャフトの軸心と平行なストレート溝にて構成したり、シャフトの軸心に対して所定角度で傾斜するスパイラル溝にて構成したりできる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、排水用連通路を介した、内部開口部への水やオイル等の異物の侵入を抑制することができ、また、環状隙間に水やオイル等の異物が侵入したとしても、排水用連通路を介して外部へ排出することができる。このため、振動抑制性能の低下やシャフトの腐食を招かない。
【００１９】
車輪側がデファレンシャルギア側よりも地上高が低位置とされた車両であっても、デファレンシャルギア側が車輪側よりも地上高が低位置とされた車両であっても、環状隙間に水やオイル等の異物が侵入したとしても、排水用連通路を介して外部へ排出することができる。
【００２０】
排水用連通路は、ストレート溝やスパイラル溝にて構成でき、生産性及び設計性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のダンパ構造体の半裁断面図である。
【図２】前記図１に示すダンパ構造体をドライブシャフトに用いた状態の断面図である。
【図３】車輪側がデファレンシャルギア側よりも地上高が低位とされた車両に用いた状態の簡略図である。
【図４】デファレンシャルギア側が車輪側よりも地上高が低位とされた車両に用いた状態の簡略図である。
【図５】他のダンパ構造体の半裁断面図である。
【図６】自動車の駆動系を示す簡略図である。
【図７】従来のダンパ構造体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。図６は自動車に駆動系(後輪駆動車の駆動系)を示し、エンジン１００→トランスミッション１０１→プロペラシャフト１０２→デファレンシャルギア１０３→ドライブシャフト１０４→車輪（タイヤ）１０５というような力の伝達が行われる。
【００２３】
そして、本発明に係るダンパ構造体Ｍは、プロペラシャフト１０２やドライブシャフト１０４に使用される。この構造体を用いたドライブシャフト１０４を図２に示す。ドライブシャフト１０４は、固定式等速自在継手５１と摺動式等速自在継手５２とを、シャフト５０にて連結してなるものである。この図例では、固定式等速自在継手５１にバーフィールド型等速自在継手を用い、摺動式等速自在継手５２にトリポード型等速自在継手を用いている。
【００２４】
固定式等速自在継手５１は、軸方向に延びる複数のトラック溝１３が内径面１４に形成された外側継手部材１５と、軸方向に延びる複数のトラック溝１６が外径面１７に円周方向等間隔に形成された内側継手部材１８と、外側継手部材１５のトラック溝１３と内側継手部材１８のトラック溝１６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール１９と、外側継手部材１５の内径面１４と内側継手部材１８の外径面１７との間に介在してボール１９を保持するケージ２０とを備えている。
【００２５】
摺動式等速自在継手５２は、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝２１を設けると共に各トラック溝２１の内側壁に互いに対向するローラ案内面２１ａを設けた外側継手部材２２と、半径方向に突出した３つの脚軸２３を備えたトリポード部材２４と、前記脚軸２３に回転自在に支持されると共に外側継手部材のトラック溝２１に転動自在に挿入されたトルク伝達手段としてのローラ２５とを備える。この場合、ローラ２５は脚軸２３の外径面に周方向に沿って配設される複数のころ２６を介して外嵌されている。なお、トリポード部材２４は、ボス部２７と、このボス部２７から径方向に伸びる前記脚軸２３とからなる。
【００２６】
シャフト５０は、その両端部に雄スプライン５０ａ、５０ｂが形成され、一方の雄スプライン５０ａが固定式等速自在継手５１の内側継手部材１８に嵌入され、他方の雄スプライン５０ｂが摺動式等速自在継手５２のトリポード部材２４に嵌入される。内側継手部材１８の軸心孔３３に雌スプライン３４が形成され、シャフト５０の一方の雄スプライン５０ａが内側継手部材１８の軸心孔３３に嵌入されて、雌スプライン３４に噛合する。また、シャフト５０の他方の雄スプライン５０ｂがトリポード部材２４のボス部２７の軸心孔３５に嵌入されて、この軸心孔３５の雌スプライン３６に噛合する。
【００２７】
そして、固定式等速自在継手５１には外側継手部材１５の開口部を密封するためのブーツ４０Ａが付設され、摺動式等速自在継手５２には外側継手部材２２の開口部を密封するためのブーツ４０Ｂが付設されている。ブーツ４０Ａ，４０Ｂは、大径端部４０ａと、小径端部４０ｂと、大径端部４０ａと小径端部４０ｂとを連結する蛇腹部４０ｃとからなる。ブーツ４０Ａ，４０Ｂの大径端部４０ａは外側継手部材１５，２２の開口端で締結バンド４２Ａ，４２Ｂにより締め付け固定され、その小径端部４０ｂはシャフトの所定部位で締結バンド４３Ａ、４３Ｂにより締め付け固定されている。
【００２８】
本発明に係るダンパ構造体Ｍは、図１に示すように、回転するシャフト５０に外嵌固定される一対の取付筒部６０ａ、６０ｂと、この一対の取付筒部６０ａ、６０ｂを連結するとともにシャフトの外周面よりも大きな内周面を有する筒状連結部６１と、シャフト５０の外周面よりも大きな内周面を有し前記筒状連結部６１に収納される筒状の金属製の重り部材６２とを有するダイナミックダンパ８０を備えたものである。
【００２９】
一対の取付筒部６０ａ、６０ｂと筒状連結部６１とは、ゴム等の弾性材からなる一体成形品であり、筒状連結部６１に収納室６３が設けられ、この収納室６３に重り部材６２を収納している。この場合、重り部材６２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。
【００３０】
そして、取付筒部６０ａ，６０ｂの外径面には周方向凹溝６５が形成され、この周方向凹溝６５に固定用バンド６６が装着され、このバンド６６を締め付けることによって、取付筒部６０ａ，６０ｂをシャフト５０の所定位置に固定できる。このように、シャフト５０に装着した状態では、筒状連結部６１の内周面６１ａと、これに対向するシャフト５０の外周面６７との間に環状隙間Ｓが形成される。
【００３１】
この環状隙間Ｓには排水用連通路７０が設けられている。この排水用連通路７０は、環状隙間Ｓに開口する内部開口部７０ａと、一方の取付筒部６０ａ側においてこの取付筒部６０ａよりもダンパ外部側に開口する外部開口部７０ｂとを有する。この排水用連通路７０は、シャフト５０の軸心に対して所定角度で傾斜する貫通孔７１である。なお、この図１においては、一方の取付筒部６０ａの周方向凹溝６５に装着される固定用バンド６６の図示を省略しているが、このダンパ８０をシャフト５０に固定する場合には、両方の取付筒部６０ａ、６０ｂのそれぞれの周方向凹溝６５、６５に固定用バンド６６，６６を装着して締め付けることになる。
【００３２】
この場合、排水用連通路７０を一方の取付筒部６０ａよりもダンパ外部に開口させ、ダンパ取付状態で、排水用連通路７０の外部開口部７０ｂの地上高を、環状隙間Ｓに開口する排水用連通路７０の内部開口部７０ａの地上高よりも低位置に配設される。
【００３３】
ところで、ドライブシャフト１０４には、図３に示すように、車輪１０５側がデファレンシャルギア１０３側よりも地上高が低位置とされて、この車輪１０５とデファレンシャルギア１０３との間に配設されるものがある。この場合、排水用連通路７０の外部開口部７０ｂの地上高が排水用連通路７０の内部開口部７０ａの地上高よりも低位置側に開口することになる。
【００３４】
また、ドライブシャフト１０４には、図４に示すように、デファレンシャルギア１０３側が車輪１０５側よりも地上高が低位置とされて、この車輪１０５とデファレンシャルギア１０３との間に配設されるものがある。この場合も、排水用連通路７０の外部開口部７０ｂの地上高が排水用連通路７０の内部開口部７０ａの地上高よりも低位置側に開口することになる。
【００３５】
前記のように構成したダンパ構造体Ｍは、外部開口部７０ｂから内部開口部７０ａへの水やオイル等の異物の侵入を抑制することができる。また、環状隙間Ｓに水やオイル等の異物が侵入したとしても、外部開口部７０ｂが低位置に配設される排水用連通路７０を介して外部へ排出することができる。すなわち、排水用連通路７０を介した、内部開口部７０ａへの水やオイル等の異物の侵入を抑制することができ、また、環状隙間Ｓに水やオイル等の異物が侵入したとしても、排水用連通路７０を介して外部へ排出することができる。このため、振動抑制性能の低下やシャフト５０の腐食を招かない。
【００３６】
車輪１０５側がデファレンシャルギア１０３側よりも地上高が低位置とされた車両であっても、デファレンシャルギア１０３側が車輪１０５側よりも地上高が低位置とされた車両であっても、環状隙間Ｓに水やオイル等の異物が侵入したとしても、排水用連通路７０を介して外部へ排出することができる。
【００３７】
次に、図５に示すダンパ構造体Ｍでは、排水用連通路７０が、シャフト５０の外径面に形成されるストレート溝７２にて構成される。このストレート溝７２は、シャフト５０の軸心と平行に延びる溝であって、その内部開口部７０ａが環状隙間Ｓに開口し、その外部開口部７０ｂは一方の取付筒部６０ａ側においてこの取付筒部６０ａよりもダンパ外部側に開口する。なお、この図５においても、一方の取付筒部６０ａの周方向凹溝６５に装着される固定用バンド６６の図示を省略しているが、このダンパ８０をシャフト５０に固定する場合には、両方の取付筒部６０ａ、６０ｂのそれぞれの周方向凹溝６５、６５に固定用バンド６６，６６を装着して締め付けることになる。
【００３８】
この場合も、ダンパ取付状態で、排水用連通路７０の外部開口部７０ｂの地上高を、環状隙間Ｓに開口する排水用連通路７０の内部開口部７０ａの地上高よりも低位置に配設する。このため、この図５に示すダンパ構造体Ｍであっても、図１に示すダンパ構造体Ｍと同様の作用効果を奏するものであり、車輪側がデファレンシャルギア側よりも地上高が低位置とされた車両であっても、デファレンシャルギア側が車輪側よりも地上高が低位置とされた車両であっても適用できる。
【００３９】
また、図５の仮想線で示すように、排水用連通路７０を、シャフト５０の外径面に形成されるスパイラル溝７３にて構成できる。この場合も、ダンパ取付状態で、排水用連通路７０の外部開口部７０ｂの地上高を、環状隙間Ｓに開口する排水用連通路７０の内部開口部７０ａの地上高よりも低位置に配設することができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、固定式等速自在継手５１として、図例のものに限らず、アンダーカットフリータイプの等速自在継手であっても、摺動式等速自在継手５２としては、ダブルオフセットタイプ、クロスグルーブタイプの等速自在継手であってもよい。また、摺動式等速自在継手５２としてトリポードタイプを用いる場合、シングルローラタイプであっても、ダブルローラタイプであってもよい。
【００４１】
図１に示すように、貫通孔７１にて排水用連通路７０を構成する場合、その傾斜角度や孔長さとしては、ダンパ取付状態で、排水用連通路７０の外部開口部７０ｂの地上高を、環状隙間Ｓに開口する排水用連通路７０の内部開口部７０ｂの地上高よりも低位置に配設されるものであればよい。また、貫通孔７１の内径寸法や数としても、シャフト５０の強度に影響を与えず、かつ、水やオイル等の液体を流入・流出を行うことができる範囲で種々変更できる。
【００４２】
また、図５に示すストレート溝７２にて排水用連通路７０を構成する場合、溝長さ、溝深さ、及び数等もシャフト５０の強度に影響を与えず、かつ、水やオイル等の液体を流入・流出を行うことができる範囲で種々変更できる。図５の仮想線で示すスパイラス溝にて排水用連通路７０を構成する場合、溝長さ、溝深さ、及び数等もシャフト５０の強度に影響を与えず、かつ、水やオイル等の液体を流入・流出を行うことができる範囲で種々変更できる。
【００４３】
適用（使用）する部位として、ドライブシャフト１０４に限るものではなく、プロペラシャフトであっても、さらには、後輪駆動車の駆動軸に限るものではなく、前輪駆動車の駆動軸であってよい。また、このような自動車の動力伝達系以外にも、回転するシャフトを有する種々の一般機械、電気機械、又は輸送機械等にも使用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｍ     ダンパ構造体
Ｓ     環状隙間
５０   シャフト
６０ａ、６０ｂ       取付筒部
６１   筒状連結部
６１ａ 内周面
６２   重り部材
６７   外周面
７０   排水用連通路
７０ａ 内部開口部
７０ｂ 外部開口部
７２   ストレート溝
７３   スパイラル溝
１０３ デファレンシャルギア
１０４ ドライブシャフト
１０５ 車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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