JP2001173714A - 能動型制振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな供給エネルギによって、複数の乃至は
広い周波数域の振動に対して有効な能動的制振効果を発
揮し得る、新規な構造の能動型制振器を提供すること。 【解決手段】 制振対象１２に取り付けられる取付部材
１４に対して、互いに独立変位可能に配された複数個の
マス部材１６，１８をゴム弾性体２０，２２によって弾
性支持せしめることにより、少なくとも２自由度の振動
系を構成する一方、それら複数個のマス部材１６，１８
と取付部材１４の対向面間に、壁部の一部がゴム弾性体
２０，２２で構成された作用空気室４０を形成せしめ
て、該作用空気室４０に圧力変動を生ぜしめることによ
り、複数個のマス部材１６，１８に対してそれぞれ直接
的に加振力を及ぼすようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、制振対象に装着されて制振対象
における振動を低減する制振器に係り、特に、加振手段
を備え、積極的乃至は相殺的に振動を低減することの出
来る能動型制振器に関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、自動車の排気管やボデー等のよ
うに振動が問題となる部材において、その振動を低減す
る手段の一つとして、動的吸振器（ダイナミックダン
パ）が知られている。また、近年では、より高度な制振
効果を得るために、特開昭６１−２２０９２５号公報や
特開平３−２９２２１９号公報等に記載されているよう
に、加振手段による加振力を利用することにより、制振
対象における振動を積極的乃至は相殺的に低減せしめる
能動型の制振器が提案されている。ところが、能動型制
振器によって有効な制振効果を得るためには、防振すべ
き振動に見合うだけの加振力を制振対象に及ぼす必要が
あることから、特に自動車ボデーのように大型で振動エ
ネルギが大きい場合には、加振手段が大型化したり、加
振のための消費エネルギが大きくなることが避けられな
いこととなり、十分な加振力が得られ難いために満足で
きる制振効果を得ることが出来ない場合もあった。

【０００３】そこで、このような問題に対処するため
に、特開平６−２３５４３８号公報や特開平７−１９０
１３９号公報等には、制振対象に取り付けられる取付部
材に対してマス部材を弾性支持せしめて一つの振動系を
構成すると共に、このマス部材に加振力を及ぼすことに
より、振動系における共振作用を利用して、消費エネル
ギを抑えつつ、制振対象に大きな加振力を及ぼすように
したものが提案されている。

【０００４】しかしながら、このような共振作用を利用
した従来の能動型制振装置では、制振対象に対して有効
な加振力を及ぼすことの出来るのが、単一の振動系にお
ける固有振動周波数域に限られてしまい、それ以外の周
波数域では、必ずしも有効な加振力を及ぼすことが出来
ないという問題があったのであり、特に、複数の乃至は
広い周波数域の振動に対して防振効果が要求される自動
車のボデー等においては、未だ、要求される防振性能を
満足することが難しかったのである。

【０００５】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、消費エネルギを抑えつつ、大きな加振力を
生ぜしめて有効な能動的制振効果を得ることが可能であ
り、しかも、複数のまたは広い周波数域の振動に対して
有効な制振効果を発揮せしめ得る、新規な構造の能動型
制振器を提供することにある。

【０００６】

【解決手段】以下、このような課題を解決するために為
された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各
態様は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能であ
る。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記
載のものに限定されることなく、明細書全体および図面
に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握する
ことのできる発明思想に基づいて認識されるものである
ことが理解されるべきである。

【０００７】すなわち、本発明は、制振対象に取り付け
られる取付部材に対して振動入力方向に離間して、複数
個のマス部材をそれぞれ独立変位可能に配設すると共
に、それら複数個のマス部材を、ゴム弾性体により、相
互に弾性連結せしめて該取付部材に弾性支持せしめるこ
とによって、複数の固有振動数を持つ振動系を構成する
一方、それら複数個のマス部材と取付部材の対向面間
に、壁部の一部が該ゴム弾性体で構成された作用空気室
を形成せしめて、該作用空気室に圧力変動を生ぜしめる
ことにより、前記複数個のマス部材に対してそれぞれ直
接的に加振力を及ぼすようにした能動型制振器を、特徴
とする。

【０００８】このような本発明に従う構造とされた能動
型制振器においては、制振対象に対して複数個のマス部
材がゴム弾性体で連成的に弾性連結されて支持せしめら
れることによって、少なくとも２自由度の多自由度振動
系が構成される。そして、作用空気室に圧力変動が生ぜ
しめられて、各マス部材が直接に加振されることによ
り、かかる多自由度の振動系を介して、取付部材ひいて
は制振対象に加振力が及ぼされることとなる。

【０００９】それ故、多自由度の振動系における複数の
固有振動数を適当にチューニングすることにより、それ
ら各固有振動数の周波数域において、振動系の共振作用
に基づき、加振手段による加振力が増幅されて取付部材
に及ぼされることとなる。それ故、各固有振動数を制振
すべき振動に応じて適当にチューニングすることによ
り、加振手段への供給エネルギに対して、大きな加振力
を制振対象に及ぼすことが出来るのであり、小型で消費
エネルギの小さい加振手段によって有効な制振効果を得
ることが可能となるのである。特に、多自由度の振動系
を構成する各マス部材に対して直接的に加振力が及ぼさ
れることから、振動系における各固有振動数域で、極め
て効率的な加振力の伝達率、ひいては能動的制振効果が
達成されるのである。

【００１０】しかも、本発明に従う構造とされた能動的
制振器においては、作用空気室に及ぼされる空気圧変動
によって加振力が生ぜしめられるようになっていること
から、制振器の内部に特別なアクチュエータを組み込む
必要がないのであり、制振器の構造の簡略化とコンパク
ト化が有利に達成されるという利点もある。

【００１１】なお、本発明において、複数の固有振動数
のチューニングに際しては、例えば、各固有振動数を、
それぞれ防振すべき異なる振動の各周波数にチューニン
グすることが有効であり、それによって、特に、防振す
べき各振動の周波数が略一定で且つ比較的狭い場合に
は、効率的な制振効果が実現され得る。また、例えば、
複数の固有振動数の二つを、防振すべき一つの振動に対
して低周波側と高周波側にずらせてチューニングするこ
とも可能であり、それによって、特に、防振すべき一つ
の振動の周波数範囲が広い場合や、防振すべき振動の周
波数が変動する場合に、効率的な制振効果を安定して得
ることが可能となる。なお、防振すべき振動に対して低
周波側と高周波側にずらせる固有振動数の範囲は、防振
すべき振動特性等に応じて適宜に設定されるものであっ
て特に限定されるものでないが、広い範囲で特に有効な
制振効果を得るためには、二つの固有振動数を、低減目
的の振動周波数中央値に対して、±２０％以内で両側に
それぞれ振って設定することが望ましい。

【００１２】また、本発明において作用空気室に圧力変
化を生ぜしめるためには、例えば、、電磁切換弁等を用
いて、作用空気室を負圧源と大気中とに交互に切換接続
すること等によって、有利に実現され得る。このような
空気圧制御手段を作用すれば、電気信号によって作用空
気室の空気圧変化の周波数や位相を容易に調節すること
が出来る等といった利点がある。

【００１３】また、本発明において、複数のマス部材の
形状や相対的な配設構造等は、制振器の設置スペースや
要求される制振特性等に応じて適宜に設計されるもので
ある。

【００１４】具体的には、本発明における複数のマス部
材の好適な配設構造としては、例えば、複数個のマス部
材を、中央マス部材と、該中央マス部材の外周側に離間
して同一中心軸上に配設された少なくとも一つの環状マ
ス部材とによって構成し、それら複数個のマス部材を、
それぞれ、取付部材に対して振動入力方向一方の側に離
間して対向配置せしめた構造が、採用され得る。このよ
うな構造を採用すれば、複数のマス部材を優れたスペー
ス効率をもって配設することが出来るのであり、また、
各マス部材の軸直角方向対向面間を周方向の全周に亘っ
てゴム弾性体で弾性連結することにより、軸直角方向の
ばね剛性を大きくして各マス部材の軸直角方向における
安定性を向上させることも可能となる。

【００１５】或いはまた、本発明における複数のマス部
材の好適な配設構造としては、例えば、取付部材を軸部
材によって構成すると共に、ゴム弾性体を略円筒形状と
して軸部材の径方向外方に離間して外挿配置せしめて、
該ゴム弾性体の軸方向両端部を軸部材に固定することに
より、それら軸部材とゴム弾性体の間に環状の作用空気
室を形成すると共に、複数個のマス部材を、それぞれ、
軸部材の周方向に半周以下の長さで延びる円弧ブロック
構造として、該ゴム弾性体に対して固着せしめた構造
が、採用され得る。このような構造を採用すれば、例え
ばロッド状の制振対象に対しても、該制振対象を軸部材
として利用することにより、本発明を有利に適用するこ
とが出来、軸直角方向の振動に対する有効な能動的制振
効果を得ることが可能となる。

【００１６】また、本発明における複数のマス部材の好
適な配設構造としては、例えば、取付部材を軸部材によ
って構成すると共に、ゴム弾性体を略円筒形状として軸
部材の径方向外方に離間して外挿配置せしめて、該ゴム
弾性体の軸方向両端部を軸部材に固定することにより、
それら軸部材とゴム弾性体の間に環状の作用空気室を形
成すると共に、複数個のマス部材をそれぞれ円環形状と
し、相互に軸方向で離間する状態で、軸部材の径方向外
方に離間して外挿配置せしめて、ゴム弾性体に対して固
着する一方、該ゴム弾性体によって構成された前記作用
空気室の軸方向両側の壁部の軸方向傾斜角度を相互に異
ならせて、該作用空気室の圧力変動に伴うゴム弾性体の
弾性変形に基づいて、前記複数個のマス部材に軸方向の
加振力が及ぼされるようにした構造が、採用され得る。
このような構造を採用すれば、取付部材としての軸部材
の軸方向の振動に対して、有効な能動的制振効果を得る
ことが可能となる。

【００１７】なお、本発明において、作用空気室に対し
てゴム弾性体により互いに並列的に配設支持されて、そ
れぞれ作用空気室の圧力変化に伴う加振力が直接的に及
ぼされるマス部材は、少なくとも二つあれば良く、三つ
以上あっても良い。また、かくの如き並列的に配設支持
された複数のマス部材に対して、別に、追加マス部材を
追加ゴム弾性体を介して弾性連結せしめて、作用空気室
とマス部材に対して直列的に配設することも可能であ
る。なお、かかる追加マス部材に対しては、作用空気室
の圧力変化に伴う加振力が、マス部材を介して間接的に
及ぼされることとなる。

【００１８】また、本発明において、複数の固有振動数
は、従来から公知の２自由度や多自由度の振動系におけ
る運動方程式を解くことによって求めることが出来るこ
とから、かかる式に基づいてチューニングすることが可
能である。

【００１９】

【発明の実施形態】以下、本発明を更に具体的に明らか
にするために、本発明の実施形態について、図面を参照
しつつ、詳細に説明する。

【００２０】先ず、図１には、本発明の第一の実施形態
としての能動型制振器１０の全体概略構成が示されてい
る。かかる制振器１０においては、自動車のボデー等の
制振対象１２に取り付けられる取付部材としての取付金
具１４に対して、中央マス部材としての第一のマス金具
１６と環状マス部材としての第二のマス金具１８が、ゴ
ム弾性体としての第一のゴム弾性体２０および第二のゴ
ム弾性体２２によって弾性連結されており、全体として
２自由度の振動系が構成されている。そして、加振手段
としての空気圧式アクチュエータ２４によって、取付金
具１４と第一のマス金具１６および取付金具１４と第二
のマス金具１８が相互に接近／離隔方向に相対変位せし
められて、制振対象１２に加振力が伝達されることによ
り、制振対象１２における振動を相殺的乃至は干渉的に
抑制するようになっている。なお、以下の説明中、上下
方向とは、原則として図１中の上下方向を言うものとす
る。

【００２１】より詳細には、取付金具１４は、薄肉の平
板形状を有しており、外周縁部には、周方向に離間して
複数個の取付孔２６が形成されている。そして、この取
付金具１４は、制振対象１２に重ね合わされて、取付孔
２６に挿通される固定ボルト２８により、制振対象１２
に対して固定的に取り付けられるようになっている。ま
た、取付金具１４の中央には、貫通孔３０が形成されて
おり、この貫通孔３０に対して円筒形状の給排ポート３
２が流体密に溶着固定されている。

【００２２】また、第一のマス金具１６は、金属等の高
比重な剛性材によって中実のブロック形状をもって形成
されており、特に、本実施形態では、軸方向下部が逆円
錐台形状とされている。そして、この第一のマス金具１
６は、取付金具１４の上方に離間して配されており、小
径側の下端面が取付金具１４に対して振動入力方向一方
の側に所定距離を隔てて対向せしめられている。

【００２３】更にまた、第二のマス金具１８は、第一の
マス金具１６と同様に金属等の高比重な剛性材によって
形成されており、環状のブロック形状を有している。ま
た、この第二のマス金具１８の内径寸法は、第一のマス
金具１６の外径寸法よりも大きくされており、第一のマ
ス金具１６に第二のマス金具１８が外挿された状態で、
第一のマス金具１６の径方向外方に離間して、同一中心
軸上に第二のマス金具１８が配設されている。そして、
第二のマス金具１８も、第一のマス金具１６と同様に、
取付金具１４の上方に離間して配されており、軸方向下
端面が取付金具１４に対して振動入力方向一方の側に所
定距離を隔てて対向せしめられている。

【００２４】また、これら第一のマス金具１６と第二の
マス金具１８の径方向対向面間には、第一のゴム弾性体
２０が介装されている。この第一のゴム弾性体２０は、
略円環形状乃至は円筒形状を有しており、その内周面に
対して第一のマス金具１６の逆テーパ状外周面が加硫接
着されていると共に、その外周面に対して第二のマス金
具１８の円筒状内周面が加硫接着されている。要する
に、第一のゴム弾性体２０は、第一のマス金具１６と第
二のマス金具１８の径方向対向面間において周方向の全
周に亘って連続して配設されており、この第一のゴム弾
性体２０によって第一のマス金具１６と第二のマス金具
１８が相互に弾性的に連結されていると共に、第一のマ
ス金具１６と第二のマス金具１８の径方向対向面間が流
体密に閉塞されている。

【００２５】さらに、第二のマス金具１８と取付金具１
４の対向面間には、第二のゴム弾性体２２が配設されて
いる。この第二のゴム弾性体２２は、円環形状乃至は円
筒形状を有しており、軸方向下端面が取付金具１４に加
硫接着されていると共に、軸方向上端面には、かしめ固
定金具３４が加硫接着されている。かかるかしめ固定金
具３４は、第二のゴム弾性体２２の上端面に加硫接着さ
れた円環板形状の接着部３６を有しており、また、接着
部３６の外周縁部には、軸方向上方に向かって延び出す
円筒状部３８が一体形成されている。そして、円筒状部
３８が第二のマス金具１８に外挿されて、軸方向上端を
径方向内方にかしめ加工されることにより、かしめ固定
金具３４が第二のマス金具１８の外周縁部にかしめ固定
されているのであり、これにより、第二のマス金具１８
の外周縁部と取付金具１４の対向面間が第一のゴム弾性
体２０で連結されて、第二のマス金具１８が取付金具１
４によって弾性支持せしめられている。

【００２６】また、かしめ固定金具３４は、第二のマス
金具１８に対して流体密に組み付けられており、以て、
取付金具１４と第一及び第二のマス金具１６，１８の対
向面間には、外周壁部が第二のゴム弾性体２２で構成さ
れて、外部空間に対して密閉された略円盤形状の作用空
気室４０が画成されている。要するに、上述の如き構造
とされた能動型制振器１０においては、取付金具１４に
対して、第一のマス金具１６と第二のマス金具１８が、
第一のゴム部材２０と第二のゴム部材２２を介して、順
次、直列的に弾性連結されて、２自由度の振動径が構成
されている。また、それら第一のマス金具１６と第二の
マス金具１８は、作用空気室４０に対して並列的に配設
されており、第一のマス金具１６と第二のマス金具１８
が、何れも、作用空気室４０内に直接に露出して晒され
て、作用空気室４０の内圧が各マス金具１６，１８の軸
方向下端面に対して直接に及ぼされるようになってい
る。

【００２７】さらに、作用空気室４０には、接続ポート
３２を通じて外部エア管路４２が接続されるようになっ
ており、外部エア管路４２上に配設された電磁式の切換
弁４４の切換作動に基づいて、作用空気室４０が、負圧
源と大気中とに交互に切換接続されるようになってい
る。そして、切換弁４４の切換作動により作用空気室４
０に負圧と大気圧が交互に及ぼされて空気圧変動が生ぜ
しめられることにより、作用空気室４０の壁部の一部を
構成する第一のマス金具１６と第二のマス金具１８に対
して、それぞれ、取付金具１４への接近／離隔方向の加
振力が直接的に及ぼされるようになっており、以て、第
一及び第二のゴム弾性体２０，２２の弾性変形に基づい
て、それら第一のマス金具１６と第二のマス金具１８
が、相互に独立的に軸方向（図１中の上下方向）に加振
変位せしめられるようになっている。なお、このことか
ら明らかなように、本実施形態では、作用空気室４０
と、該作用空気室４０に空気圧変化を及ぼすための切換
弁４４等を含んで、空気圧式アクチュエータ２４が構成
されている。

【００２８】而して、このような構造とされた能動型制
振器１０は、前述の如く取付金具１４を制振対象１２に
対して固定ボルト２８で固定すること等によって、第
一、第二のマス金具１６，１８の弾性変位方向（中心軸
の方向）が、制振対象１２における防振すべき振動方向
（図１中の上下方向）に略一致する状態で装着される。

【００２９】上述の如き構造とされた制振器７０におい
ては、その装着状態下において、電磁式エア切換弁４４
を、制振対象１２における制振すべき振動に対応した周
波数や位相で切換制御すると、作用空気室４０に生ぜし
められる圧力変動に基づく加振力が、第一のマス金具１
６と第二のマス金具１８に対してそれぞれ直接的に及ぼ
されることとなり、以て、第一及び第二のマス金具１
６，１８と第一及び第二のゴム弾性体２０，２２からな
る２自由度の振動系が強制加振されることとなる。ここ
において、かかる振動系は、第一及び第二のマス金具１
６，１８の各質量と、第一及び第二のゴム弾性体２０，
２２における各ばね定数とから振動数方程式によって求
められる２つの固有振動数を有していることから、それ
ら各固有振動数に対応した周波数域で振動系を加振する
と、振動系の共振作用によりマス金具１６，１８が大き
く変位せしめられて大きな加振力が制振対象１２に及ぼ
されるのであり、それ故、かかる振動系の固有振動数を
制振対象１２において防振すべき振動数域にチューニン
グすることにより、それらの固有振動数域では、小さな
消費エネルギ（作用空気室４０の圧力変動量）によっ
て、制振対象１２に対して有効な能動的防振効果を及ぼ
すことが出来るのである。

【００３０】特に、かかる制振器１０においては、２自
由度の振動系を備えていることから、制振すべき振動に
対するチューニングの自由度が大きく確保されて、有効
な制振効果が容易に達成されることとなる。具体的に
は、例えば、二つの固有振動数を比較的近づけて設定す
ると、それら二つの固有振動数の間を含む広い周波数域
において共振作用に基づく能動的制振効果の向上が実現
され得るのであり、また、二つの固有振動数を比較的離
して設定すると、離れた二つの周波数域においてそれぞ
れ共振作用に基づく能動的制振効果の向上が実現され得
るのである。そこにおいて、前者の場合には、二つの固
有振動数間での能動的防振効果の落ち込みを回避しつ
つ、出来るだけ広い周波数域で有効な制振効果を得るた
めに、二つの固有振動数間を、低減目的の振動周波数中
央値に対して、±２０％以内で両側にそれぞれ振って設
定することが望ましい。

【００３１】なお、エア切換弁４４の駆動用ソレノイド
への通電を制御して空気圧式アクチュエータ２４を加振
制御する制御装置としては、制振対象１２の振動状態を
検出する加速度センサ等の振動センサの検出信号に基づ
いて、その振動に対して有効な制振効果を発揮し得るよ
うに、検出信号に対応した駆動電流をエア切換弁４４の
駆動用ソレノイドルに出力するものが採用される。例え
ば、予め設定されたデータに基づいて、検出信号に対応
した周波数と位相差で駆動電流を給電することによりフ
ィードフォワード的に制御するものや、或いは、それに
加えて、負圧源から作用空気室４０に及ぼされる負圧の
大きさを調節する負圧力調節手段を採用し、作用空気室
４０に及ぼされる圧力変動の大きさを制振対象１２にお
ける振動の大きさに応じて調節し、検出信号に含まれる
制振対象１２の振動値を可及的に零にするようにフィー
ドバック制御するもの等が好適に採用され得る。

【００３２】因みに、本実施形態に従う構造とされた制
振器１０について、正弦波外力による強制振動の加速度
応答（変位応答乃至は共振倍率と同義）の周波数特性を
測定した結果を、図２に示す。図中、実施例１は、二つ
の固有振動数を略３５Hzと略１０５Hzに離してチューニ
ングした場合であり、実施例２は、二つの固有振動数を
相互に近づけて略３０Hzと略４０Hzにチューニングした
場合である。また、比較例として、第一のマス金具１４
と第二のマス金具１６を相互に剛結して相対変位不能と
した単一マス構造の制振器について同様な試験を行なっ
た結果を併せ示す。

【００３３】かかる図２に示された結果からも明らかな
ように、本実施形態に従う構造とされた能動型制振器１
０においては、２自由度の振動系による共振作用が顕著
に発現されるのであり、それ故、各固有振動数域での共
振作用を利用することによって、広い周波数域や異なる
周波数域の振動に対しても、能動的制振効果を効果的に
得ることの出来ることが容易に理解されるところであ
る。

【００３４】また、本実施形態の制振器１０において
は、制振器本体の内部に特別なアクチュエータ機構を組
み込む必要がなく、単に作用空気室４０を形成すれば良
いことから、部品点数の減少や製作性の向上等が有利に
達成されるのであり、例えば電磁式アクチュエータを採
用する場合に比して、給電用リード線の断線等に起因す
るトラブルも完全に防止されて、優れた耐久性も実現さ
れる。

【００３５】次に、図３及び図４には、本発明の第二の
実施形態としての能動型制振器５０の全体概略構成が示
されている。かかる制振器５０は、軸部材としてのセン
タ軸金具５２の外周側に離間してそれぞれマス部材とし
ての第一のマス金具５４と第二のマス金具５６が配設さ
れていると共に、筒状ゴム弾性体５８によって、それら
第一及び第二のマス金具５４，５６が、センサ軸金具５
２に対して弾性支持せしめられている。

【００３６】より詳細には、センタ軸金具５２は、中実
のストレートな円形ロッド形状を有している。このセン
タ軸金具５２は、それ自体が制振対象とされていても良
く、或いは、制振対象に対して固定的に取り付けられる
ようになっていても良い。

【００３７】また、第一のマス金具５４と第二のマス金
具５６は、何れも、センタ軸金具５２の径方向外方に離
間して、センタ軸金具５２の中心軸周りに周方向に半周
以下（本実施形態では、略１／３周弱の周方向長さ）で
延びる円弧ブロック形状とされている。特に、第二のマ
ス金具５６は、第一のマス金具５４よりも径方向厚さが
大きくされて、質量が大きく設定されている。そして、
これら第一のマス金具５４と第二のマス金具５６は、セ
ンタ軸金具５２を中心とする略同一円周上に配設されて
おり、センタ軸金具５２を、制振すべき振動が入力され
る径方向一方向に挟んだ両側で互いに所定距離を隔てて
対向配置されている。

【００３８】さらに、筒状ゴム弾性体５２は、厚肉の中
央円筒状部６０を挟んだ軸方向両側に、軸方向外方に行
くに従って次第に小径化するテーパ筒状部６２，６２が
一体形成されたテーパ付円筒形状を有している。また、
中央円筒状部６０には、第一のマス金具５４と第二のマ
ス金具５６が、それぞれ埋設状態で加硫接着されている
と共に、各テーパ筒状部６２の先端部内周面には、嵌着
スリーブ６４が加硫接着されている。要するに、本実施
形態では、筒状ゴム弾性体５８が、第一及び第二のマス
金具５４，５６と一対の嵌着スリーブ６４，６４を有す
る一体加硫成形品６６として形成されているのである。

【００３９】そして、かかる一体加硫成形品６６は、セ
ンタ軸金具５２に外挿されて、嵌着スリーブ６４，６４
がセンタ軸金具５２に流体密に外嵌固定されることによ
り、センタ軸金具５２に対して固定的に取り付けられて
いる。それにより、筒状ゴム弾性体５８の軸方向両端開
口部が、それぞれ流体密に閉塞されており、以て、一体
加硫成形品６６の内部には、センタ軸金具５２の周囲に
おいて、外部空間に対して密閉された円筒形状の作用空
気室６８が画成されている。また、センタ軸金具５２に
は、内部を軸方向に延びるエア通孔７０が形成されてお
り、このエア通孔７０の内側端部が作用空気室６８に連
通せしめられている一方、エア通孔７０の外側端部が、
筒状ゴム弾性体５８の軸方向外方において作用空気室６
８の外部に開口せしめられており、その開口部に対して
接続ポート７２が螺着固定されている。そして、この接
続ポート７２に対して外部エア管路７４が接続されてお
り、前記第一の実施形態と同様に、該外部エア管路７４
上に配設されたエア切換弁７６の切換作動に基づいて、
作用空気室６８に圧力変動が生ぜしめられるようになっ
ている。

【００４０】このような構造とされた本実施形態の制振
器５０においては、第一のマス金具５４と第二のマス金
具５６が筒状ゴム弾性体５８で弾性連結されることによ
って、２自由度の振動系が構成されており、作用空気室
６８の圧力変動によって、第一のマス金具５４と第二の
マス金具５６に対して、それぞれ、センタ軸金具５２の
軸直角方向の加振力が直接的に及ぼされて、かかる振動
系を構成する両マス金具５４，５６がそれぞれ加振変位
せしめられるようになっているのである。そこにおい
て、第一のマス金具５４と第二のマス金具５６には、異
なる質量が設定されていることから、加振周波数によっ
てそれら両マス金具５４，５６の位相や振幅が相対的に
変化せしめられて、かかる振動系において２つの異なる
固有振動数が有利に発現されるのである。

【００４１】従って、本実施形態の制振器５０において
も、エア切換弁７６を、センタ軸金具５２が固設される
制振対象において制振すべき振動に対応した周波数や位
相で切換制御することにより、２自由度の振動系を強制
加振することが出来るのであり、それによって、前記第
一の実施形態と同様な効果が発揮されて、制振対象に対
して有効な能動的制振効果を得ることが出来るのであ
る。

【００４２】また、図５及び図６には、本発明の第三の
実施形態としての制振器８０が示されている。なお、本
実施形態は、第二の実施形態の制振器（５０）に対し
て、マス金具の異なる配置形態を例示するものであっ
て、第二の実施形態と同様な構造とされた部材および部
位については、図中に、第二の実施形態と同一の符号を
付することにより、それらの詳細な説明を省略する。

【００４３】すなわち、本実施形態の制振器８０におい
ては、第一のマス家具５４と第二のマス金具５６が、何
れも、センタ軸金具５２に対して振動入力方向一方の側
に離間して配設されており、軸方向で相互に所定距離だ
け離間して位置せしめられている。

【００４４】このような本実施形態の制振器８０におい
ても、第二の実施形態と同様に、２自由度の振動系が構
成されており、作用空気室６８の圧力変動によって、第
一のマス金具５４と第二のマス金具５６に対して、それ
ぞれ加振力が直接的に及ぼされて加振変位せしめられる
のであり、それ故、エア切換弁７６を制振すべき振動に
応じて切換制御することにより、２自由度の振動系の共
振作用に基づいて、第二の実施形態と同様に、制振対象
に対して有効な能動的制振効果を得ることが出来るので
ある。

【００４５】特に、本実施形態では、第一のマス金具５
４と第二のマス金具５６に対して、作用空気室６８の圧
力変化による加振力が略同一方向に及ぼされることか
ら、両マス金具５４，５６の相加的な加振力をより効率
的に得ることが出来る等といった利点がある。

【００４６】さらに、図７には、本発明の第四の実施形
態としての制振器８２が示されている。なお、本実施形
態において、第三の実施形態と同様な構造とされた部材
及び部位については、図中に、第三の実施形態と同一の
符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略す
る。

【００４７】すなわち、本実施形態の制振器８２におい
ては、それぞれ円環ブロック形状を有する第一のマス金
具８４と第二のマス金具８６を備えており、これら両マ
ス金具８４，８６は、センタ軸金具５２に外挿されて、
センタ軸金具５２の中心軸上で軸方向に相互に離間して
配設されている。また、本実施形態では、第一のマス金
具５４よりも第二のマス金具５６の方が断面積が小さく
されて小質量とされている。

【００４８】また、これら第一のマス金具８４と第二の
マス金具８６を弾性連結する筒状ゴム弾性体８８は、軸
方向中央部分が厚肉の中央円筒状部９２とされており、
この中央円筒状部９２に第一のマス金具８４と第二のマ
ス金具８６が埋設状態で加硫接着されている。また、筒
状ゴム弾性体８８の軸方向一方の側（図７中の左側）
は、第一のマス金具５４から軸方向外方に行くに従って
次第に小径化するテーパ筒状部９４とされている一方、
軸方向他方の側が、軸直角方向に広がる円環板状部９６
とされている。

【００４９】このように筒状ゴム弾性体８８の内部に形
成された作用空気室６８の軸方向両側の端壁部が、互い
に傾斜角度の異なるテーパ筒状部９４と円環板状部９６
によって構成されていることから、作用空気室６８に空
気圧変動が及ぼされた際、テーパ筒状部９４における軸
方向の弾性変形量と円環板状部９６における軸方向弾性
変形量が相殺することなく、筒状ゴム弾性体８８の全体
に軸方向変位が生ぜしめられるのであり、その結果、第
一及び第二のマス金具８４，８６に対して軸方向の加振
力が及ぼされるようになっているのである。

【００５０】従って、本実施形態の制振器８０において
は、センタ軸金具５２の軸方向において２自由度の振動
系が構成されており、作用空気室６８の圧力変動によっ
て、第一のマス金具８４と第二のマス金具８６に対し
て、それぞれ軸方向の加振力が直接的に及ぼされて加振
変位せしめられることとなる。そして、それ故、エア切
換弁７６を制振すべき軸方向振動に応じて切換制御する
ことにより、２自由度の振動系の共振作用に基づいて、
センタ軸金具５２の軸方向の振動に対して有効な能動的
制振効果を得ることが出来るのである。

【００５１】以上、本発明の実施形態について詳述して
きたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、
これらの実施形態における具体的記載によって、何等、
限定的に解釈されるものでない。

【００５２】例えば、前記実施形態では、何れも、二つ
のマス部材からなる２自由度の振動系が採用されていた
が、三つ以上のマス部材を用いて３自由度以上の多自由
度の振動系を構成することも、勿論可能である。

【００５３】また、複数個のマス部材の形状や相対的な
配設形態等は、何等限定されるものでなく、例えば、第
一の実施形態において、複数個のマス部材を同一中心軸
上に配設することなく、別々に独立した位置にブロック
状のマス部材を配設し、それらのマス部材をゴム弾性体
によって相互に弾性連結して支持せしめるようにしても
良い。

【００５４】更にまた、複数個のマス部材におけるそれ
ぞれの質量は、全てのマス部材の平均質量の５０〜１５
０％の範囲内に設定することが望ましく、それにより、
各固有振動数域において共振作用に基づく加振力の増大
効果をより有効に得ることが出来、各固有振動数域で、
何れも一層有効な防振効果を得ることが可能となる。

【００５５】加えて、本発明は、自動車のボデー用の制
振器として採用されることにより、例えば、エンジンの
回転数の変化によって周波数が変化するアイドリング振
動等に対して極めて有効な制振効果を得ることが出来る
が、自動車ボデー用の制振器の他、自動車の各種部材用
の制振器等、或いは自動車以外の各種装置における能動
型制振器として、何れも適用可能であることは、言うま
でもない。

【００５６】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を
加えた態様において実施され得るものであり、また、そ
のような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、
何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、
言うまでもないところである。

【００５７】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた能動型制振器においては、少なくと
も２自由度の振動系が構成されることから、かかる振動
系の共振作用に基づいて、複数のまたは広い周波数域の
振動に対しても、能動的な制振効果を有効に且つ効率的
に得ることが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態としての制振器を示す
縦断面説明図である。

【図２】図１に示された制振器における受動的な共振倍
率の周波数特性を測定した結果を示すグラフである。

【図３】本発明の第二の実施形態としての制振器を示す
縦断面説明図である。

【図４】図３におけるIV−IV断面図である。

【図５】本発明の第三の実施形態としての制振器を示す
縦断面説明図である。

【図６】図５におけるVI−VI断面図である。

【図７】本発明の第四の実施形態としての制振器を示す
縦断面説明図である。

【符号の説明】

１０，５０，８０，８２ 制振器 １２ 制振対象 １４ 取付金具 １６，５４，８４ 第一のマス金具 １８，５６，８６ 第二のマス金具 １６ 第一のゴム弾性体 ２８ 第二のゴム弾性体 ２４ 空気圧式アクチュエータ ４０，６８ 作用空気室 ５８，８８ 筒状ゴム弾性体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制振対象に取り付けられる取付部材に対
   して振動入力方向に離間して、複数個のマス部材をそれ
   ぞれ独立変位可能に配設すると共に、それら複数個のマ
   ス部材を、ゴム弾性体により、相互に弾性連結せしめて
   該取付部材に弾性支持せしめることによって、複数の固
   有振動数を持つ振動系を構成する一方、それら複数個の
   マス部材と取付部材の対向面間に、壁部の一部が該ゴム
   弾性体で構成された作用空気室を形成せしめて、該作用
   空気室に圧力変動を生ぜしめることにより、前記複数個
   のマス部材に対してそれぞれ直接的に加振力を及ぼすよ
   うにしたことを特徴とする能動型制振器。
2. 【請求項２】 前記複数個のマス部材を、中央マス部材
   と、該中央マス部材の外周側に離間して同一中心軸上に
   配設された少なくとも一つの環状マス部材とによって構
   成し、それら複数個のマス部材を、それぞれ、前記取付
   部材に対して振動入力方向一方の側に離間して対向配置
   せしめた請求項１に記載の能動型制振器。
3. 【請求項３】 前記取付部材を軸部材によって構成する
   と共に、前記ゴム弾性体を略円筒形状として該軸部材の
   径方向外方に離間して外挿配置せしめて、該ゴム弾性体
   の軸方向両端部を該軸部材に固定することにより、それ
   ら軸部材とゴム弾性体の間に環状の作用空気室を形成す
   ると共に、前記複数個のマス部材を、それぞれ、該軸部
   材の周方向に半周以下の長さで延びる円弧ブロック構造
   として、該ゴム弾性体に対して固着せしめた請求項１に
   記載の能動型制振器。
4. 【請求項４】 前記取付部材を軸部材によって構成する
   と共に、前記ゴム弾性体を略円筒形状として該軸部材の
   径方向外方に離間して外挿配置せしめて、該ゴム弾性体
   の軸方向両端部を該軸部材に固定することにより、それ
   ら軸部材とゴム弾性体の間に環状の作用空気室を形成す
   ると共に、前記複数個のマス部材をそれぞれ円環形状と
   し、相互に軸方向で離間する状態で、該軸部材の径方向
   外方に離間して外挿配置せしめて、該ゴム弾性体に対し
   て固着する一方、該ゴム弾性体によって構成された前記
   作用空気室の軸方向両側の壁部の軸方向傾斜角度を相互
   に異ならせて、該作用空気室の圧力変動に伴うゴム弾性
   体の弾性変形に基づいて、前記複数個のマス部材に軸方
   向の加振力が及ぼされるようにした請求項１に記載の能
   動型制振器。
5. 【請求項５】 前記複数の固有振動数の二つを、防振す
   べき一つの振動に対して低周波側と高周波側にずらせて
   チューニングした請求項１乃至４の何れかに記載の能動
   型制振器。
6. 【請求項６】 前記複数の固有振動数を、それぞれ防振
   すべき異なる振動の各周波数にチューニングした請求項
   １乃至４の何れかに記載の能動型制振器。