JP2007100836A - ダイナミックダンパ付き動力伝達シャフト - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトに対するダイナミックダンパの位置決めを高精度に行い得る、ダイナミックダンパ付き動力伝達シャフトを低コストに提供する。
【解決手段】シャフト１は、その外周面にダイナミックダンパ２の取付け面１ａを有する。取付け面１ａの軸方向両端には外径突出部１ｂ、１ｂが設けられている。外径突出部１ｂ、１ｂ間の離隔距離は、取付け面１ａの軸方向幅に略一致している。外径突出部１ｂによりシャフト１の外周面は、取付け面１ａと、取付け面１ａの軸方向両端側に位置するダンパ導入面１ｃとに区画される。ダイナミックダンパ２の筒部５はシャフト１の取付け面１ａに圧入固定され、これによりダイナミックダンパ２がシャフト１の軸方向所定位置に位置決め固定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイナミックダンパを備えた動力伝達シャフトに関する。

自動車の動力伝達系において、減速装置（ディファレンシャル）から駆動輪に動力を伝達する動力伝達シャフトは、その一端（駆動輪側）にアウトボード側等速自在継手を連結し、他端（減速装置側）にオンボード側等速自在継手を連結した組立て体として使用される。このような組立て体は、一般にドライブシャフトやハーフシャフトと呼ばれている。

一方、自動車に要求される乗り心地、静粛性を確保するためには、車両側との共振を避けるため、固有振動数を調整したドライブシャフトが必要となる。一般に、固有振動数はダイナミックダンパを動力伝達シャフト（中間シャフト）に装着することで調整することが多い。

この種のダイナミックダンパとしては、例えば図４に示すように、ウェイト部２３と、ウェイト部２３と腕部２４を介して連結される弾性体製の筒部２５とを備えたものが一般的である。この場合、圧入前の筒部２５の内径寸法は、シャフト２１の外径寸法より小径であり、この筒部２５をシャフト２１の外周に圧入することで内径方向への弾性復元力を生じさせ、これにより筒部２５をシャフト２１に固定している。

また、この種のダイナミックダンパにおいては、筒部２５のシャフト２１への固定強度を高めるため、リング状のバンド２７を、筒部２５に設けたバンド取付け溝２６に取付け、このバンド２７を例えば加締めることでシャフト２１に締め付けているものがある（図４を参照）。この構成により、ダイナミックダンパ２２はシャフト２１に対してより強固に固定され、例えばドライブシャフトの振動によるダイナミックダンパ２２の軸方向への移動が規制される。これにより、安定した防振特性を発揮できるようになっている（例えば、特許文献１を参照）。
特開平１０−０７３１２９号公報

しかし、上述のようにバンドの締付けによりダイナミックダンパをシャフトに固定する方法では、筒部の圧入時、ダイナミックダンパのシャフトに対する位置決めを正確に行うのは困難であり、またかかる位置決めを高精度に行うために高コストを要する。また、バンドによる締付け作業の手間を要すると共に、別部材としてのバンドが必要となることから、ダイナミックダンパの組付け工程を含めたトータルコストが高価になるという問題がある。

本発明の課題は、シャフトに対するダイナミックダンパの位置決めを高精度に行い得る、ダイナミックダンパ付き動力伝達シャフトを低コストに提供することである。

前記課題を解決するため、本発明は、ウェイト部および弾性体製の筒部を有するダイナミックダンパと、外周にダイナミックダンパの取付け面を有する軸とを備え、筒部を軸に圧入することで生じる径方向への弾性復元力で筒部を軸に固定したものにおいて、取付け面の少なくとも一端に、取付け面の外径寸法より大径となる外径突出部を設けたことを特徴とするダイナミックダンパ付き動力伝達シャフトを提供する。

この構成によれば、取付け面の一端又は両端に設けられた外径突出部により、筒部の軸方向位置決めが容易かつ高精度に行われる。これにより、バンドの如き締付け部材は不要となり、部品点数の削減およびこれに伴うコスト低減が可能となる。また、筒部の圧入を、外径突出部を位置決め基準として行うだけでダイナミックダンパのシャフトへの位置決めと固定が同時に行われるので、作業工程を簡略化して、かかるコストを低減することができる。従って、上記動力伝達シャフトの使用時、振動等によりダイナミックダンパが軸方向に位置ずれを生じることなく、高い防振特性を発揮し得る動力伝達シャフトを低コストに得ることができる。

外径突出部は、取付け面の一端に設けることもでき、両端に設けることもできる。特に、外径突出部を両端に設けることにより、これら外径突出部の間の取付け面に取付けられた筒部（ダイナミックダンパ）の、軸に対する軸方向両方向への移動が規制される。そのため、かかるシャフトの使用時、振動等によるダイナミックダンパの軸方向への位置ずれを確実に防ぎ、より安定した制振特性を得ることができる。

また、筒部の内径寸法は、軸の外周面のうち、外径突出部を介して取付け面と軸方向で隣接するダンパ導入面の外径寸法より大径で、かつ取付け面の外径寸法より小径であることが好ましい。かかる構成によれば、筒部を取付け面に装着する際、軸端から外径突出部に達するまでは、抵抗なく容易に筒部を挿入することができるので、取付け作業が容易になると共に、作業に要する時間（サイクルタイム）を短縮して生産性の向上を図ることが可能となる。

このように、本発明によれば、シャフトに対するダイナミックダンパの位置決めを高精度に行い得る、ダイナミックダンパ付き動力伝達シャフトを低コストに提供することができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。

図１は、中間シャフトとしてのダイナミックダンパ付き動力伝達シャフト１１と、この動力伝達シャフト１１の一端に連結された摺動型等速自在継手１２と、動力伝達シャフト１１の他端に連結された固定型等速自在継手１３とを備えたドライブシャフト１０を例示している。同図に示すドライブシャフト１０において、摺動型等速自在継手１２は減速装置（ディファレンシャル）に連結され、固定型等速自在継手１３は駆動輪側に連結されている。各等速自在継手１２、１３の内部にはグリースが封入され、例えば各等速自在継手１２、１３の外輪側に設けられたブーツ１４、１５によって内部からのグリースの漏れや外部からの異物の侵入をシールしている。

図２は、ダイナミックダンパ付き動力伝達シャフト１１の要部を拡大して示した図であり、かかる動力伝達シャフト１１は、シャフト１と、シャフト１の外周に取付けられるダイナミックダンパ２とを備えている。

ダイナミックダンパ２は、例えば金属製のウェイト部３と、ウェイト部３と径方向に延びる腕部４を介して一体的に設けられる弾性体製の筒部５とを備えている。この実施形態では、ウェイト部３は筒状をなし、その軸心を筒部５の軸心に一致させている。また、ウェイト部３の周囲は弾性体被覆層６によって被覆され、この被複層６と、被複層６の内周面から内径方向に延びた腕部４、そして筒部５とがゴム等の弾性体で一体に形成されている。

シャフト１は、その外周面にダイナミックダンパ２の取付け面１ａを有する。取付け面１ａの軸方向両端には外径突出部１ｂ、１ｂが設けられている。外径突出部１ｂ、１ｂ間の離隔距離は、取付け面１ａの軸方向幅に略一致している。外径突出部１ｂによりシャフト１の外周面は、取付け面１ａと、取付け面１ａの軸方向両端側に位置するダンパ導入面１ｃとに区画される。この図示例では、取付け面１ａの外径寸法とダンパ導入面１ｃの外径寸法は等しく、取付け面１ａに固定されるダイナミックダンパ２の筒部５の内径寸法よりも共に大きく設定されている。

ダイナミックダンパ２の筒部５はシャフト１の取付け面１ａに圧入固定され、これによりダイナミックダンパ２がシャフト１の軸方向所定位置（この実施形態では軸方向略中央）に位置決め固定される。

上述の固定は、筒部５はシャフト１の一端から一方の外径突出部１ｂに向けてダンパ導入面１ｃに圧入していき、さらに圧入側から遠い側の外径突出部１ｂに当接する位置まで取付け面１ａに圧入することで行われる。そのため、外径突出部１ｂ、１ｂ間に形成される取付け面１ａ上に正確にダイナミックダンパ２を位置決めすることができる。また、ダイナミックダンパ２の筒部５はその軸方向両端で外径突出部１ｂ、１ｂと当接した状態で固定されるので、かかる動力伝達シャフト１１の使用時、振動や衝撃等によりダイナミックダンパ２の筒部５がシャフト１上の所定位置（取付け面１ａ）から軸方向にずれるのを防いで、ダイナミックダンパ２による高い制振作用を動力伝達シャフト１１に付与することができる。

なお、上述のように、筒部５が外径突出部１ｂを乗り越えて取付け面１ａに取付けられる場合には、筒部５が外径突出部１ｂを無理なく乗り越えられるよう、筒部５の内径寸法に対する外径突出部１ｂの外径寸法から筒部５の内径寸法を減じた値（径寸法差）を適切に定めるのがよい。

以上、本発明に係るダイナミックダンパ付き動力伝達シャフト１１の一実施形態を例示したが、本発明はこの形態に限定されるものではない。

上記実施形態では、取付け面１ａの外径寸法とダンパ導入面１ｃの外径寸法とを等しく設定した場合を説明したが、取付け面１ａとダンパ導入面１ｃ、それぞれの筒部５に対する作用の違いを考慮して、各面１ａ、１ｃの外径寸法を設定することもできる。例えば、図３に示すように、取付け面１ａの外径寸法Ｄ２を、筒部５の内径寸法Ｄ３より大きく設定すると共に、ダンパ導入面１ｃの外径寸法Ｄ１を、筒部５の内径寸法Ｄ３より小さく設定することができる（Ｄ１＜Ｄ３＜Ｄ２）。この場合には、シャフト１の軸端から外径突出部１ｂに至るまで、抵抗なく容易に筒部５を挿入することができるので、取付け作業が容易になると共に、作業に要する時間（サイクルタイム）を短縮して生産性の向上を図ることが可能となる。なお、取付け面１ａの軸方向両端に位置するダンパ導入面１ｃが何れもＤ１＜Ｄ３の関係を満たす必要はなく、導入される軸端の側のみをＤ１＜Ｄ３となるよう設定しても構わない。

また、外径突出部１ｂの形状は、図２や図３に示す形状に限らない。筒部５と軸方向で当接してその軸方向の位置決めが可能である限り、任意の形状を取ることができる。例えば筒部５の取付け面１ａへの導入のし易さ、あるいは取付け後の筒部５の移動のし難さ（規制の度合い）等を考慮して、外径突出部１ｂの取付け面１ａ側の側面形状と、ダンパ導入面１ｃ側の側面形状とでテーパ角を異ならせるなど、種々の変更が可能である。

本発明の一実施形態に係るダイナミックダンパ付き動力伝達シャフトを備えたドライブシャフトを示す断面図である。 ダイナミックダンパ付き動力伝達シャフトの要部拡大図である。 軸の外径寸法とダイナミックダンパの内径寸法との関係を模式的に示す図である。 従来のダイナミックダンパ付き動力伝達シャフトの断面図である。

符号の説明

１ シャフト
１ａ 取付け面
１ｂ 外径突出部
１ｃ ダンパ導入面
２ ダイナミックダンパ
３ ウェイト部
４ 腕部
５ 筒部
１０ ドライブシャフト
１１ 動力伝達シャフト
１２ 摺動型等速自在継手
１３ 固定型等速自在継手
１４、１５ ブーツ
２１ シャフト
２２ ダイナミックダンパ
２３ ウェイト部
２４ 腕部
２５ 筒部
２６ バンド取付け溝
２７ バンド
Ｄ１ 外径寸法（ダンパ導入面）
Ｄ２ 外径寸法（取付け面）
Ｄ３ 内径寸法（筒部）

Claims (4)

1. ウェイト部および弾性体製の筒部を有するダイナミックダンパと、外周に前記ダイナミックダンパの取付け面を有する軸とを備え、前記筒部を前記軸に圧入することで生じる径方向への弾性復元力で前記筒部を前記軸に固定したダイナミックダンパ付き動力伝達シャフトにおいて、
   前記取付け面の少なくとも一端に、前記取付け面の外径寸法より大径となる外径突出部を設けたことを特徴とするダイナミックダンパ付き動力伝達シャフト。
2. 前記外径突出部を、前記取付け面の両端に設けた請求項１記載のダイナミックダンパ付き動力伝達シャフト。
3. 前記筒部の内径寸法が、前記軸の外周面のうち、前記外径突出部を介して前記取付け面と軸方向で隣接するダンパ導入面の外径寸法より大径で、かつ前記取付け面の外径寸法より小径である請求項１又は２記載のダイナミックダンパ付き動力伝達シャフト。
4. 請求項１〜３何れか記載のダイナミックダンパ付き動力伝達シャフトと、該動力伝達シャフトの両端に装着される等速自在継手とを備えたドライブシャフト。

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