JPH0529564Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、フアイナルドライブギヤノイズの要
因となるドライブシヤフト曲げ振動を、軸回転変
動の影響を受けることなく有効に低減するダイナ
ミツクダンパの取付構造に関する。

（従来の技術） 従来、自動車の前輪駆動部としては、例えば、
第３図及び第４図に示すような構造のものが知ら
れている（『自動車工学便覧』第５編１−37，１
−10参照）。

これは、独立懸架方式の駆動輪前車軸であり、
終減速装置が車体に取付けられていることから、
車体側（終減速装置側）駆動軸と車輪側駆動軸と
の両方に自在継手が設けられている。即ち、ドラ
イブシヤフト０１の終減速装置側の継手としてバ
ーフイールド型スライド継手０２が用いられ、車
輪側継手としてバーフイールド型固定式継手０３
が用いられている。

また、前記ドライブシヤフト０１は、フアイナ
ルギヤケース０４内に収納されるデイフアレンシ
ヤルケース０５のサイドギヤ部０６に挿入されて
いるし、デイフアレンシヤルケース０５はフアイ
ナルギヤ０７に結合され、このフアイナルギヤ０
７自身が駆動力をドライブシヤフト０１に伝える
構造となつている。

従つて、フアイナルギヤ０７の噛み合い強制力
によりドライブシヤフト０１に曲げ共振が発生
し、これがフアイナルギヤノイズとして問題にな
る。即ち、第５図に示すような曲げ振動がドライ
ブシヤフト０１に発生し、この振動がサスペンシ
ヨンを介して車体振動を励起し、車体パネルの放
射音により車室内騒音を増大させている。

以上のような曲げ振動に対して、振動吸収のた
めにドライブシヤフト（回転軸）に直接ダイナミ
ツクダンパを取付ける構造が提案されている
（『自動車工学全書９巻動力伝達装置』）昭和55年
発行；340ページ，図６，11）。

（考案が解決しようとする課題） しかし、ドライブシヤフト（回転軸）に直接ダ
イナミツクダンパを取付ける場合には、以下に列
挙するような問題がある。

考案者らの実験解析によると、ドライブシヤ
フトの曲げ振動の発生する方向は、回転してい
るにもかかわらず常に一定方向となる。

この理由は、加振力の加わる点が空間上に固
定された噛み合い点であり、ドライブシヤフト
と共に回転しないためと考えられる。

従つて、回転しているドライブシヤフト上に
座標を移すと、本来の噛み合い周波数ではな
く、±ω／2π（ω；ドライブシヤフトの回転
角速度）の周波数で加振されていることにな
る。

これは、第６図に示すように、１つの座標軸
に沿つて生じる正弦振動を相対的に回転してい
る座標で観測すると、回転の一次分周波数がシ
フトして“うなり”を生じているようにみえる
ことに対応する。

尚、第６図中ｙはドライブシヤフト上の座標
軸、y′は静止系の座標軸y′軸に沿つて加振力が
作用するものとする。また、第６図では回転座
標系を固定している。mω₀は加振周波数（噛
み合い周波数）、ω₀は回転角速度で加振力の振
幅を１としている。そして、図示のように、ド
ライブシヤフトには時間ｔの軸上で“うなり”
波形となり、周波数ω軸上で±ω₀移動した２
成分に変換されることがわかる。

以上によりドライブシヤフト上では２つの周
波数で曲げ振動が発生することになる。

ところが、回転軸に固定されたダイナミツク
ダンパでは共振点は１つである為、両方の周波
数に効果を発揮させることが困難である。ま
た、第６図に示すように、振動周波数は回転速
度ω₀に応じて２成分の間隔が変化するが、ダ
ンパの共振点は固定なのでこれに追従してダン
パ機能を発揮させることはできない。

従つて、最も良い条件でも１つの周波数成分
しか抑制することができず、他方の周波数成分
が残ることになる。

ダイナミツクダンパのように回転軸から突出
した構造のものを設けると、寒冷期にダイナミ
ツクダンパに着氷が生じた際、遠心力によつて
氷が成長し、配管類等に損傷を与える等の問題
が生じる。

上記フアイナルギヤノイズの他にエンジンの
高速回転時に同様のドライブシヤフト曲げ共振
により発生する異音現象も存在し、車両の品質
を低下させている。

尚、この異音のメカニズムは第５図に示すもの
と同様である。

本考案は、上述のような問題に着目してなされ
たもので、回転軸の曲げ共振現象に対して確実に
ダンパ機能を発揮させることができると共に、着
氷現象に対する安全性及び高速回転時における異
音の防止をも図ることが出来るダイナミツクダン
パ取付構造の開発を課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本考案のダイナミツ
クダンパの取付構造では、質量部と弾性体により
構成されるダイナミツクダンパが、回転軸である
自動車用のドライブシヤフトの曲げ振動を吸収す
るべくドライブシヤフトに取付けられるダイナミ
ツクダンパの取付構造において、前記ダイナミツ
クダンパを、ドライブシヤフトに対し軸受を介し
て設けると共にドライブシヤフトの外部に存在す
る固定部に対し支持部材により静止固定させ、前
記弾性体を、そのバネ剛性特性に高低の方向性を
持たせ、前記弾性体のドライブシヤフトの曲げ振
動方向におけるバネ剛性と質量部の質量で決まる
前記ダイナミツクダンパの共振周波数を、ドライ
ブシヤフトの曲げ固有値に一致するようにチユー
ニングすると共に、支持部材の剛性を少なくとも
ダイナミツクダンパの弾性体のバネ剛性より低い
剛性に設定した。

（作用） ダイナミツクダンパの取付けは、まず、弾性体
と質量部と軸受のアウターレースと支持部材とが
一体に形成され、この一体成形品をドライブシヤ
フトに圧入固定されている軸受のインナーレース
に対して組み付ける。そして、車両組立時に、ド
ライブシヤフトの外部に存在する固定部に対し支
持部材により支持することでダイナミツクダンパ
の取付けが行なわれる。

なお、弾性体は、そのバネ剛性特性に高低の方
向性を持たせているため、ダイナミツクダンパの
取付状態において、弾性体のドライブシヤフトの
曲げ振動方向におけるバネ剛性と質量部の質量で
決まるダイナミツクダンパの共振周波数を、ドラ
イブシヤフトの曲げ固有値に一致するようにチユ
ーニングさせておく。

走行時においてドライブシヤフトに発生する曲
げ振動方向は、ドライブシヤフトが回転している
にもかかわらず常に一定方向となる。

これに対し、ダイナミツクダンパは、軸受によ
りドライブシヤフトの回転を許し、弾性体及び質
量部をドライブシヤフトの外部に存在する固定部
に対して静止状態で、且つ、ダイナミツクダンパ
の作用方向をドライブシヤフトの曲げ振動方向に
一致させているため、フアイナルドライブギヤノ
イズの要因となるドライブシヤフト曲げ振動を、
軸回転変動の影響を受けることなく有効に低減す
ることができる。

つまり、質量部と弾性体により構成されるダイ
ナミツクダンパが支持部材により静止固定状態で
取り付けられるため、ドライブシヤフトの回転に
よる遠心力が質量部と弾性体のいずれにも作用し
なく、かつ、また弾性体と質量部の振動が静止座
標系に沿つて発生するため、ドライブシヤフトの
曲げ固有値に一致するようにチユーニングしたダ
イナミツクダンパの共振周波数がシャフト回転変
動によりズレることがない。

さらに、ドライブシヤフトに直接設けられた軸
受の内側部材までがドライブシヤフトと共に回転
する回転部となり、この回転部の半径を小さくで
きるため、ドライブシヤフトにマスアンバランス
を与えることがなく、ダイナミツクダンパがドラ
イブシヤフトの振れ回りの原因とはならない。

加えて、弾性体を、そのバネ剛性特性に高低の
方向性を持たせ、弾性体のドライブシヤフトの曲
げ振動方向におけるバネ剛性を用いて共振周波数
をチユーイングするようにしているため、ドライ
ブシヤフトの吸振時には、ドライブシヤフトの曲
げ振動方向にのみ質量部が振れることになり、こ
の質量部の振れが他の方向成分の振動を誘起する
ことがない。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

まず、構成を説明する。

第１図及び第２図は実施例のダイナミツクダン
パの取付構造が適応されたFF車の前輪駆動部を
示す図で、１はドライブシヤフト（回転軸）であ
つて、独立懸架方式であると共に終減速装置が車
体に取付けられている為、終減速装置側にバーフ
イールド型スライド継手２が設けられると共に、
車輪側にも図外の自在継手が設けられている。

また、前記ドライブシヤフト１は、フアイナル
ギヤケース４内に収納されるデイフアレンシヤル
ケース５のサイドギヤ部６に挿入されているし、
デイフアレンシヤルケース５はフアイナルギヤ７
に結合され、このフアイナルギヤ７自身が駆動力
をドライブシヤフト１に伝える構造となつてい
る。

ダイナミツクダンパ１０は、ゴムを素材とする
弾性体１１と円環状の質量部１２とから構成さ
れ、このダイナミツクダンパ１０の取付構造は、
前記弾性体１１を、ローラベアリング１３（軸
受）を介して回転自在にドライブシヤフト１に支
持し、且つ、前記質量部１２を、少なくとも前記
弾性体１１のドライブシヤフト１の曲げ振動方向
剛性（略車両上下方向の曲げ剛性）よりも低い剛
性の支持弾性体１４（支持部材）を介してドライ
ブシヤフト１の外部に存在するパワープラント外
壁１５（固定部）に支持することで取付けられて
いる。

前記弾性体１１は、ローラベアリング１３のア
ウターレース１３ａと質量部１２の内面との間
に、車両上下方向位置にスグリ空間を有して焼き
付けにより固着されている。

前記支持弾性体１４は、質量部１２の外面とブ
ラケツト１６との間に焼き付けにより固着されて
いる。

そして、前記ブラケツト１６は、パワープラン
ト外壁１５にボルト１８で固定されている。

前記ローラベアリング１３は、その両側面が異
物侵入防止のためにシールされている。

次に、作用を説明する。

(イ) 取付時 ダイナミツクダンパ１０の取付けは、以下の手
順によつてなされる。

弾性体１１と質量部１２とアウターレース１
３ａ（ローラベアリング１３）と支持弾性体１
４とブラケツト１６とを一体に焼き付けて成形
する。

ローラベアリング１３のアウターレース１３
ａの内面であるベアリング部を機械加工する。

ローラベアリング１３のインナーレースとロ
ーラを保持金具やシールと共に組み立てる。

ローラベアリング１３のインナーレースとロ
ーラ等をドライブシヤフト１に圧入固定する。

圧入固定したローラベアリング１３に対して
支持弾性体１４やブラケツト１６と共に成形さ
れたダイナミツクダンパ１０を組み付ける。

車両組立時に、ブラケツト１６をパワープラ
ント外壁１５にボルト１８で固定する。

以上の手順によりダイナミツクダンパ１０の取
付けが行なわれ、取付後、弾性体１１と質量部１
２とローラベアリング１３の組み立て方向は、フ
アイナルギヤ７が作用線方向の荷重によつて倒れ
る方向、即ち、FF車のパワープラントでは略上
下方向に一直線上に並ぶようにし、この方向のダ
イナミツクダンパ１０の共振周波数（固有値）を
ドライブシヤフト１の曲げ固有値に一致させるよ
うにチユーニングさせておく。

(ロ) 走行時 走行時には、フアイナルギヤ７の噛み合い強制
力によりドライブシヤフト１に曲げ共振が発生
し、これがフアイナルギヤノイズとして問題にな
るが、このドライブシヤフト１に曲げ振動現象
は、先に説明したように、ドライブシヤフト１の
曲げ振動の発生する方向は、回転しているにもか
かわらず常に一定方向となる。

これに対し、ダイナミツクダンパ１０は、ロー
ラベアリング１３によりドライブシヤフト１の回
転を許し、また、支持弾性体１４を介してパワー
プラント外壁１５に固定することで静止状態で用
い、且つ、ダンパの作用方向を静止座標系からみ
て車両上下の一方向に限定している為、前記のよ
うにドライブシヤフト１の曲げ振動の発生する方
向が常に一定方向のみで発生することに対応させ
ることができる。

従つて、ドライブシヤフト１の回転速度にかか
わらずダイナミツクダンパ１０のチユーニング固
有値がずれることがない為、ドライブシヤフト１
の曲げ共振現象に対応して確実にダンパ機能を発
揮させることができる。

また、上記フアイナルギヤノイズの他にエンジ
ンの高速回転時に同様のドライブシヤフト１の曲
げ共振により異音が発生しようとするが、この異
音は静止的に設けられた弾性体１１と支持弾性体
１４により二重の騒音エネルギ吸収作用を受ける
為、この異音も低減される。

(ハ) 着氷時 ダイナミツクダンパ１０のようにドライブシヤ
フト１から突出した構造のものを設けると、寒冷
期にダイナミツクダンパ１０に着氷が生じるが、
このダイナミツクダンパ１０は従来のようにドラ
イブシヤフトと共に回転しない為、遠心力によつ
て氷が成長することが無く、成長した着氷により
配管類等に損傷を与える等の不具合が生じること
がない。

以上説明してきたように、実施例のダイナミツ
クダンパ１０の取付構造にあつては、ドライブシ
ヤフト１の曲げ共振現象に対して確実にダンパ機
能を発揮させることができると共に、着氷現象に
対する安全性及び高速運転時における異音の防止
をも図ることが出来る。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきた
が、具体的な構成はこの実施例に限られるもので
はなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲における
設計変更等があつても本考案に含まれる。

また、実施例では固定部に支持させる支持部材
としてゴム素材による支持弾性体の例を示した
が、金属スプリング等を用いても良い。

（考案の効果） 以上説明してきたように本考案にあつては、回
転軸に取付けられるダイナミツクダンパの取付構
造において、実用新案登録請求の範囲に記載され
たとおり、ダイナミツクダンパを、ドライブシヤ
フトに対し軸受を介して設けると共にドライブシ
ヤフトの外部に存在する固定部に対し支持部材に
より静止固定させ、バネ剛性特性に高低の方向性
を持たせた弾性体のドライブシヤフトの曲げ振動
方向におけるバネ剛性と質量部の質量で決まるダ
イナミツクダンパの共振周波数を、ドライブシヤ
フトの曲げ固有値に一致するようにチユーニング
すると共に、支持部材の剛性を少なくともダイナ
ミツクダンパの弾性体のバネ剛性より低い剛性に
設定したため、フアイナルドライブギヤノイズの
要因となるドライブシヤフト曲げ振動を、軸回転
変動の影響を受けることなく有効に低減すること
ができるという効果が得られる。

加えて、着氷現象に対する安全性及び高速回転
時における異音の防止をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のダイナミツクダンパの取付構
造を適応したFF車の前輪駆動部を示す一部断面
図、第２図は実施例のダイナミツクダンパの取付
構造を示す第１図−線による断面図、第３図
は一般に知られるFF車の前輪駆動部を示す断面
図、第４図はドライブシヤフト（前輪駆動軸）を
示す図、第５図はドライブシヤフトの曲げ振動現
象の説明図、第６図は回転座標系を固定してみた
場合に曲げ振動の発生方向が常に一定方向となる
ことを説明する図である。 １……ドライブシヤフト（回転軸）、２……バ
ーフイールド型スライド継手、４……フアイナル
ギヤケース、５……デイフアレンシヤルケース、
６……サイドギヤ部、７……フアイナルギヤ、１
０……ダイナミツクダンパ、１１……弾性体、１
２……質量部、１３……ローラベアリング（軸
受）、１４……支持弾性体（支持部材）、１５……
パワープラント外壁（固定部）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 質量部と弾性体により構成されるダイナミツク
   ダンパが、回転軸である自動車用のドライブシヤ
   フトの曲げ振動を吸収するべくドライブシヤフト
   に取付けられるダイナミツクダンパの取付構造に
   おいて、 前記ダイナミツクダンパを、ドライブシヤフト
   に対し軸受を介して設けると共にドライブシヤフ
   トの外部に存在する固定部に対し支持部材により
   静止固定させ、 前記弾性体を、そのバネ剛性特性に高低の方向
   性を持たせ、 前記弾性体のドライブシヤフトの曲げ振動方向
   におけるバネ剛性と質量部の質量で決まる前記ダ
   イナミツクダンパの共振周波数を、ドライブシヤ
   フトの曲げ固有値に一致するようにチユーニング
   すると共に、支持部材の剛性を少なくともダイナ
   ミツクダンパの弾性体のバネ剛性より低い剛性に
   設定したことを特徴とするダイナミツクダンパの
   取付構造。