JPH0537058Y2

JPH0537058Y2 -

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Publication number: JPH0537058Y2
Application number: JP1986202791U
Authority: JP
Priority date: 1986-12-24
Filing date: 1986-12-24
Publication date: 1993-09-20
Anticipated expiration: 2001-12-24
Also published as: JPS63103032U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、特に車両駆動系の回転変動に対する
制振効果を果すためのダイナミツクダンパに関す
るものである。

（従来の技術）周知のようにこの種のダイナミツクダンパの基
本的構造としては、所定の質量をもつマス部材
と、このマス部材及び所定の制振対象（以下これ
を主振動系と称する）の間でばね特性を発揮する
ゴム等の弾性体との組合せによつて構成されてい
る。

そして、車両駆動系のダイナミツクダンパとし
ては、駆動系における回転軸等の外周にゴム等の
弾性体を固定し、さらにこの弾性体の外周にマス
部材を固定した構成のものが知られている（例え
ば実開昭58−76843号公報参照）。なお、これとほ
ぼ同様のダイナミツクダンパの構造は、実開昭59
−3041号公報あるいは特開昭58−177720号公報に
よつても開示されている。

（考案が解決しようとする問題点）一般に、車両駆動系のダイナミツクダンパにあ
つては、その固有振動数を制振対象となる領域の
主振動系の回転変動周波数に合わせることによつ
て制振効果を高めるように設計されている。これ
と並行してダイナミツクダンパにおけるマス部材
の質量を可能な限り大きく設定し、このダイナミ
ツクダンパと主振動系との質量比を大きく設定す
ることが、主振動系の制振効果を高める上に有効
であることが知られている。

しかしながら、車両駆動系の質量は一般的な主
振動系の重量に比較して非常に大きい。従つて上
記の質量比を大きくとるには、マス部材の質量な
らびにその形状を大きくすることが要求される。
このため、ダイナミツクダンパの挿着スペースな
らびに車両の重量が増大し、これらの点で制約を
受ける車両への対処が困難であるといつた問題が
あつた。

本考案は、このような問題点の解決をその目的
とするものである。

（問題点を解決するための手段）上記の問題点を解決するために、本考案は次の
ように構成している。

例えば第１図で示すように主振動系の支持軸５
にはプラネタリギヤセツト１０のサンギヤ１１を
固定している。そして、このサンギヤ１１とマス
部材１７を兼ねたリングギヤ１６との間には、キ
ヤリヤ１５によつて位置決めされた複数個のピニ
オン１３を組込んでいる。しかも、上記のサンギ
ヤ１１とキヤリヤ１５との間には、これらの間で
捩り方向のばね特性を発揮する弾性体１８を設け
ている。

（作用）上記の構成によれば、主振動系である車両駆動
系の回転変動によつてプラネタリギヤセツト１０
のサンギヤ１１が回転変動を起すと、そのギヤ比
によつてマス部材１７を兼ねたリングギヤ１６が
前記弾性体１８を変形（捩り変形）させつつ回動
する。このときの弾性体１８による捩り方向のば
ね特性によつて主振動系に対する制振効果が発揮
される。

そして、プラネタリギヤセツト１０を利用した
ダイナミツクダンパにおいては、そのギヤ比によ
り、サンギヤ１１側からみたダイナミツクダンパ
の慣性モーメントが増幅され、ダイナミツクダン
パ主振動系との質量比が増大されたのと同様の効
果を果す。これにより、車両駆動系のようにその
質量が大きい場合でも前記マス部材１７の実質的
な質量を増加させることなく、上記の質量比を増
大させる効果、つまりダイナミツクダンパとして
の良好な制振効果が得られる。

また、このようなプラネタリギヤセツト１０を
利用してダイナミツクダンパを構成したことによ
り、マス部材１７のセンタリングが良好に保持さ
れ、その半径方向の動きが規制されて回転アンバ
ランスが解消される。

（実施例）次に本考案の実施例を図面によつて説明する。

第１実施例まず、第１図及び第２図において中空状のプロ
ペラシヤフト１の端部には、フツクスジヨイント
の構成部品であるチユーブヨーク２が溶接等によ
つて固定されている。また、このプロペラシヤフ
ト１の内部において、上記チユーブヨーク２の端
面には支持プレート３がボルト４によつて固定さ
れている。そして、この支持プレート３にはプロ
ペラシヤフト１の回転軸心上において支持軸５の
一端が圧入等の固定手段によつて組付けられてい
る。つまり、この支持軸５は車両駆動系（主振動
系）の一部をなし、支持プレート３及びチユーブ
ヨーク２を通じてプロペラシヤフト１と共に回転
するのである。

上記支持軸５の外周にはプラネタリギヤセツト
１０のサンギヤ１１が第１図の右方向から芯出し
状態で組付けられている。また、この支持軸５の
端部にはリテーナ６を介してナツト７が締付けら
れ、これによつてサンギヤ１１は支持軸５と共に
回転するように固定されている。また、プロペラ
シヤフト１の内部において上記サンギヤ１１の外
周に配置されているプラネタリギヤセツト１０の
リングギヤ１６には、筒状のマス部材１７が圧入
等の手段によつてこのリングギヤ１６と共に回転
するように固定されている。なお、このマス部材
１７の左端部は支持軸５に対し、プツシユ８によ
つて芯出し状態に保持されている。

さらに、上記サンギヤ１１とリングギヤ１６と
の間には、複数個（図面においては四個）のピニ
オン１３が組込まれている。そして、これらのピ
ニオン１３は筒状のキヤリヤ１５に固定されたそ
れぞれのシヤフト１４に対して回転自在に支持さ
れている。

上記サンギヤ１１の延長部１１ａ外周に圧入等
の手段で固定されたスリーブ１２外周には、ゴム
等の素材によつて環状に形成された弾性体１８の
内周が加硫接着等の手段によつて固定されてい
る。また、この弾性体１８の外周は前記キヤリヤ
１５の内周に対し、同じく加硫接着等の手段によ
つて固定されている。

前記弾性体１８を前記スリーブ１２によつてサ
ンギヤ１１の外周に固定したのは単に製作上の都
合であつて、この弾性体１８をサンギヤ１１にお
ける延長部１１ａの外周あるいは前記支持軸５の
外周に直接固定することも勿論可能である。

次に、ダイナミツクダンパの力学模式図を表わ
した第３図によつてその諸元決定について説明す
る。まず、この第３図においてＭは主振動系の質
量を示し、車両駆動系の場合にはトランスミツシ
ヨン、プロペラシヤフトあるいはデイフアレンシ
ヤル装置等の総質量となる。ｍはダイナミツクダ
ンパの質量であつて、本実施例にあつては前記リ
ングギヤ１６を含むマス部材１７の質量である。
また、Ｋは主振動系のばね定数であつて、車両駆
動系の場合にはその剛性である。ｋはダイナミツ
クダンパのばね定数、ｃはダイナミツクダンパの
減衰係数であつて、これは前記弾性体１８の内部
ヒステリシス等によつて決定される。Ｆは加振力
であつて、車両駆動系の場合はエンジンの爆発に
伴う回転変動等によつて発生する。さらに、x1，
x2は主振動系及びダイナミツクダンパの変位で
ある。

さて、上記のＭが加振力Fsinωtによつて変位
したとき、このＭにｍを付加してＭの変位を抑制
する場合、Ｍの振動を最小とするパラメータは次
の式で与えられることが一般的に知られている。

Xst＝Ｆ／Ｋ：主振動系の静たわみ Ωn＝√：主振動系の固有振動数 ωn＝√：ダイナミツクダンパの固有振
動数 μ＝ｍ／Ｍ：ダイナミツクダンパと主振動系と
の質量比 ζ＝ｃ／２√：ダイナミツクダンパの減衰
率 ωn／Ωn＝１／（１＋μ）（最適同調） ……(1) ζ＝√3８（１＋）³（最適減衰） ……(2) このとき、Ｍの最大振幅（X1／Xst）maxは
次の式で得られる。

（X1／Xst）max＝√１＋（２） ……(3) X1：主振動系の変位振幅上記の式(3)により、Ｍの最大振幅を小さく抑え
るにはμを大きく設定すればよいことがわかる。
実際には（μ＝ｍ／Ｍ≧0.2）の場合にダイナミ
ツクダンパとしての制振効果が適正に発揮される
ことが知られている。

このことを車両駆動系のダイナミツクダンパで
みた場合、車両駆動系においては上記のＭが極め
て大きいため（μ≧0.2）を満足するには上記の
ｍを非常に大きく設定しなければならない。

さて、本実施例ではプラネタリギヤセツト１０
を利用してダイナミツクダンパを構成している。
そこで、プラネタリギヤセツト１０の模式図を表
わした第４図によつてその作動原理を説明する
と、いまサンギヤ１１に対してピニオン１３が回
転角θだけ移動したものとすると、リングギヤ１
６の回転角θ′は θ′＝（１＋ρ）θ となる。そして、サンギヤ１１の歯数をZsとし、
リングギヤ１６の歯数をZrとしたとき、そのギ
ヤ比ρは ρ＝Zs／Zr となり、このρは０＜ρ＜１である。

また、マス部材１７を含むリングギヤ１６の慣
性モーメントをＩとしたとき、これをサンギヤ１
１側からみたときの慣性モーメントI′は次の式で
与えられる。

I′＝（１＋ρ）²・Ｉここで、ρ＞０であるから、I′＞Ｉとなり、プ
ラネタリギヤセツト１０を利用したダイナミツク
ダンパにおいては、その質量を増大させることな
く上記のギヤ比ρによつて慣性モーメントが増幅
されることとなる。

さて、第１図及び第２図において主振動系であ
る車両駆動系の回転変動によつてプラネタリギヤ
セツト１０のサンギヤ１１が回転変動を起すと、
前記のギヤ比ρによつてマス部材１７を含むリン
グギヤ１６が前記弾性体１８を変形（捩り変形）
させつつ回動する。このときの弾性体１８による
捩り方向のばね特性によつて主振動系に対する制
振効果が発揮される。そして、このプラネタリギ
ヤセツト１０を利用したダイナミツクダンパにお
いては、すでに述べたようにサンギヤ１１側から
みたダイナミツクダンパの慣性モーメントが増幅
されるため、ダイナミツクダンパと主振動系との
質量比（慣性モーメント比）が増大する。

これにより、車両駆動系のようにその質量、つ
まり主振動系のＭが大きい場合でも前記マス部材
１７の実質的な質量ｍを増加させることなく、先
に説明した（μ≧0.2）を満足させることができ、
車両駆動系のダイナミツクダンパとして良好な制
振効果が得られる。

また、このようにプラネタリギヤセツト１０を
利用してダイナミツクダンパを構成したことによ
り、マス部材１７のセンタリングが良好に保持さ
れ、その半径方向の動きが規制されて回転アンバ
ランスが解消される。従つて、マス部材１７の回
転アンバランスに伴う車両駆動系の異音発生、あ
るいは支持ベアリングの負荷が増大するといつた
問題を解消できる。このことはダイナミツクダン
パの装着に際し、例えばマス部材１７の半径方向
の動きを考慮してスペースを確保したり、各種支
持ベアリングの強化等といつた事態を回避でき
る。

第２実施例第５図で示す実施例はダイナミツクダンパを車
両駆動系のスリーブヨーク３１に組付けたもので
あつて、プラネタリギヤセツト１０のサンギヤ１
１はスリーブヨーク３１の外周に圧入された筒体
３２に固定されている。また、プラネタリギヤセ
ツト１０のリングギヤ１６は先に説明した第１実
施例のマス部材１７を兼用た形状となつている。

なお、キヤリヤ１５の軸方向に関する位置決め
を行うリテーナ３３は、ボルト３４によつてリン
グギヤ１６の端面に固定されている。さらに、ダ
イナミツクダンパとして捩り方向のばね特性を果
す弾性体１８は、上記筒体３２の外周とキヤリヤ
１５の内周とにそれぞれ加硫接着等の手段によつ
て固定されている。

第３実施例第６図で示す実施例は、先に説明した第１実施
例におけるマス部材１７の端面と、このマス部材
１７を芯出し状態に保持している支持ブツシユ８
との間にスラストワツシヤ４０及びコーンスプリ
ング（あるいはウエイブスプリング）４１を組付
け、マス部材１７及びこれと一体関係にあるリン
グギヤ１６に第６図の右方向に関してスラスト力
を与えている。そして、上記スラストワツシヤ４
０とマス部材１７端面との間にスラストライニン
グ４２を介在させるとともに、リングギヤ１６の
端面に支持軸５に固定されている支持プレート３
と摩擦接触する別のスラストライニング４３を固
定している。

この構成によれば、リングギヤ１６を含むマス
部材１７の回動により、上記各スラストライニン
グ４２，４３によつて摩擦力が得られ、しかも上
記スプリング４１の弾力を調整することによつて
この摩擦力も調整することができる。

既に説明したようにダイナミツクダンパの減衰
率は ζ＝ｃ／２√ で表わされ、この減衰率ζはダイナミツクダンパ
の減衰係数ｃが大きく関与している。そして最適
減衰は先に説明した式(2)で表わしたように ζ＝√3８（１＋）³ であつて、ダイナミツクダンパの減衰係数ｃを調
整することで最適減衰が得られるのである。

しかしながら、一般的なダイナミツクダンパの
減衰係数ｃはゴム等の弾性体のばね定数によつて
ほぼ決定され、これを調整するにはゴムに対する
添加物の量を変えるなど、その素材の配合に頼つ
ているため、減衰係数ｃの調整幅は微小である。

これに対し、第６図で示す構成のダイナミツク
ダンパであれば、弾性体１８のばね定数とは別に
前記スラストライニング４２，４３による摩擦力
をスプリング４１の弾力調整によつて変えること
が可能である。この結果、ダイナミツクダンパの
減衰係数ｃを自由に設定でき、これによつてダイ
ナミツクダンパとして最適減衰を得ることができ
る。

また、この実施例によればダイナミツクダンパ
としての減衰係数ｃを主として上記のスラストラ
イニング４２，４３による摩擦力によつて設定で
きるため、例えば弾性体１８の内部ヒステリシス
を調整して減衰係数ｃを設定する場合に較べてこ
の弾性体１８の内部発熱が小さくなり、この弾性
体の耐久性が向上する。さらに、この実施例にお
いてはリングギヤ１６及びマス部材１７の幅方向
の動きを前記スプリング４１によつて規制してい
るため、これらの軸方向の振動及びそれに伴う不
具合も解消される。

（考案の効果）以上のように本考案は、主振動系にプラネタリ
ギヤセツトのサンギヤを固定し、かつこのサンギ
ヤとマス部材を兼ねたリングギヤとの間にキヤリ
ヤによつて位置決めされたピニオンを組込み、し
かもこのサンギヤとリングギヤあるいはサンギヤ
とキヤリヤとの間で捩り方向のばね特性を発揮す
る弾性体を設けたことにより、主振動系側から見
たダイナミツクダンパの慣性モーメントが、上記
プラネタリギヤセツトのギヤ比によつて増幅させ
られ、これによつてダイナミツクダンパにおける
マス部材の質量を増加させることなく、主振動系
とダイナミツクダンパとの質量比を大きく設定し
た場合と同様の効果が得られる。このことは、ダ
イナミツクダンパの装着スペースあるいは車両の
重量を増加させることなく、車両駆動系のように
主振動系の重量が極めて大きい場合のダイナミツ
クダンパとして主振動系の制振効果を高める上に
有効である。

しかも本考案は、プラネタリギヤセツトを利用
してダイナミツクダンパを構成したことにより、
このダイナミツクダンパにおけるマス部材のセン
タリングが適正に保持され、マス部材の回転アン
バランスに伴う車両駆動系の異音発生、あるいは
各種支持ベアリングの負荷が増大するといつた諸
問題をも解消することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図はダイナ
ミツクダンパを組込んだプロペラシヤフトの縦断
面図、第２図は第１図の−線断面図、第３図
はダイナミツクダンパの力学模式図、第４図はプ
ラネタリギヤセツトの模式図、第５図は第２実施
例のダイナミツクダンパを表わした縦断面図、第
６図は第３実施例のダイナミツクダンパを表わし
た縦断面図である。５……支持軸、１０……プラネタリギヤセツ
ト、１１……サンギヤ、１３……ピニオン、１５
……キヤリヤ、１６……リングギヤ、１７……マ
ス部材、１８……弾性体。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

主振動系に固定したプラネタリギヤセツトのサ
ンギヤと、このサンギヤに対してキヤリヤによつ
て位置決めされた複数個のピニオンを介して配置
したマス部材を兼ねるリングギヤと、サンギヤと
キヤリヤとの間で捩り方向のばね特性を発揮する
弾性体とを備えてなるダイナミツクダンパ。