JP2002242984A - 車両用制振装置 - Google Patents

車両用制振装置

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JP2002242984A
JP2002242984A JP2001037790A JP2001037790A JP2002242984A JP 2002242984 A JP2002242984 A JP 2002242984A JP 2001037790 A JP2001037790 A JP 2001037790A JP 2001037790 A JP2001037790 A JP 2001037790A JP 2002242984 A JP2002242984 A JP 2002242984A
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independent mass
support rod
vibration damping
damping device
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JP2001037790A
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English (en)
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Hajime Maeno
肇 前野
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Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 独立マス部材の質量を確保して、有効な制振
効果を保ちつつ、制振装置全体のサイズをコンパクトに
することの出来る、新規な構造の車両用制振装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 振動部材に固着される支持ロッド12に
対して、独立マス部材14を非接着で隙間を隔てて外挿
配置せしめて、独立マス部材14を支持ロッド12に対
して軸直角方向に独立して相対変位可能とし、支持ロッ
ド12の外周面に対して独立マス部材14の内周面が直
接的且つ弾性的に当接せしめられるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、振動部材に装着されて該振動部
材の振動を低減する車両用制振装置に係り、例えば、自
動車のバンパー,サブフレーム,トランクルーム等の振
動部材に適用されることにより有効な制振効果を発揮し
得る、新規な構造の車両用制振装置に関するものであ
る。
【0002】
【背景技術】従来から、自動車等の車両において問題と
なる振動を低減する手法としては、振動部材にマス材
を固設するマスダンパや、振動部材にばね材を介して
マス材を連結支持せしめるダイナミックダンパ、更に、
振動部材の表面にシート状弾性材を貼着した制振材
が、知られている。ところが、上記マスダンパとダ
イナミックダンパは、何れも、大きなマス材の質量が必
要になることに加えて、有効な制振効果の発揮される周
波数域が狭いという問題があった。また、上記制振材
は、広い貼着面積が必要になると共に、重量が嵩むとい
う問題があった。更に、上記ダイナミックダンパと
制振材は、制振効果の温度依存性が高いために、目的と
する制振効果を安定して得ることが難しいという問題も
あったのである。
【0003】そこで、本出願人は、先に、国際公開WO
00/14429号公報において、振動部材に固定され
る剛性のハウジングに対して、隙間を隔てて非接着で相
対変位可能に独立マス部材を配設せしめて、振動入力時
に、かかる独立マス部材を、ハウジングに対して弾性的
な当接面で当接させることにより、当接時における滑り
摩擦と衝突によるエネルギ損失を利用して制振効果を得
るようにした、新規な構造の車両用制振装置を提案し
た。このような構造の車両用制振装置においては、小さ
なマス質量により、広い周波数域に亘る振動に対して有
効な制振効果を得ることが出来るのである。
【0004】ところが、かかる国際公開WO00/14
429号公報に記載された車両用制振装置においては、
独立マス部材の外周面によって当接面が形成されている
ことから、例えば、自動車のサブフレーム等のような質
量の大きな振動部材に対して有効な制振効果を発揮する
ために独立マス部材の質量を大きくしようとすると、独
立マス部材が大形化してしまい、それに伴って、独立マ
ス部材の外側に設けられたハウジング、延いては制振装
置全体の大形化が避けられず、制振装置が装着されるス
ペースを確保することが難しくなるという問題があっ
た。
【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、簡単な構造で、制振装置全体のサイズをコ
ンパクトに出来ると共に、広い周波数域に亘って有効な
制振効果を発揮することの出来る、新規な構造の車両用
制振装置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
態様において採用される構成要素は、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出来る発明思想に基づ
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、車両用制振装置に関する本発明
の第一の態様は、制振すべき振動部材に固着される剛性
の支持ロッドに対して、環状乃至は筒状の独立マス部材
を非接着で隙間を隔てて外挿配置せしめて、該独立マス
部材を該支持ロッドに対して軸直角方向に相対的に独立
変位可能として、該支持ロッドの外周面に対して該独立
マス部材の内周面が直接的且つ弾性的に当接せしめられ
るようにしたことを、特徴とする。
【0008】このような本態様に従う構造とされた車両
用制振装置においては、振動が入力された際に、独立マ
ス部材が振動部材に固着される支持ロッドに対して、直
接的且つ弾性的に当接せしめられる。その結果、独立マ
ス部材の支持ロッドへの打ち当たり(当接)に基づい
て、振動部材に対して有効な制振効果が発揮されること
となって、広い周波数域に亘って振動部材の振動を抑え
ることが出来るのである。
【0009】そこにおいて、本態様に従う構造とされた
制振装置においては、独立マス部材の内周面によって当
接面が形成されていることから、独立マス部材の周囲を
囲むような大型の剛性ハウジング等を設ける必要がない
のであり、それ故、独立マス部材の外周面によって当接
面が形成されている場合に比して、同じ大きさのマス質
量を確保した場合でも、制振装置全体のサイズをコンパ
クトにすることが可能となり、制振装置の装着スペース
を有利に確保することが出来るのである。しかも、周長
の大きい外周部分に独立マス部材が配されていることか
ら、制振装置全体のサイズを抑えつつ、独立マス部材の
質量を一層有利に確保することが出来るのである。
【0010】なお、本態様において、独立マス部材は、
その全体をゴム弾性体や合成樹脂材、或いはそれらの発
泡材で形成したり、補強的に金属等の剛性材を固着する
ことも可能であるが、その他、独立マス部材を金属等の
高比重の剛性材で形成することも可能であり、独立マス
部材を剛性材で形成する場合には、独立マス部材の当接
面と支持ロッドの当接面の少なくとも一方が、ゴム弾性
体や合成樹脂等の弾性材によって形成されることが望ま
しい。
【0011】また、本態様において、独立マス部材と支
持ロッドを相互に弾性的に連結せしめる部材は存在して
いない。即ち、独立マス部材の全表面が支持ロッドに対
して完全に分離独立せしめられており、独立マス部材を
支持ロッドに対する移動中心に位置せしめた状態下で
は、独立マス部材の内周面が支持ロッドの外周面に対し
て全体に亘って軸直角方向で離隔位置せしめられるよう
になっているのであり、それによって、独立マス部材が
支持ロッドに対して非接着で相対的に独立変位可能とさ
れているのである。
【0012】また、本発明の第二の態様は、前記第一の
態様に従う構造とされた車両用制振装置において、互い
に軸直角方向で対向位置せしめられて相互に当接せしめ
られる前記支持ロッドの外周面と前記独立マス部材の内
周面の当接面間の距離を、それら支持ロッドと独立マス
部材を同軸的に配した状態下で全周に亘って0.05〜
0.8mmとしたことを、特徴とする。このような本態様
に従う構造とされた車両用制振装置においては、独立マ
ス部材が支持ロッドに対して打ち当たり(当接)せしめ
られる際の当接音を軽減することが出来ると共に、振動
部材に対して有効な制振効果を発揮することが出来るの
である。また、本態様において、より好ましくは、支持
ロッドの外周面と独立マス部材の内周面の当接面間の距
離が、それら支持ロッドと独立マス部材を同軸的に配し
た状態下で全周に亘って0.05〜0.5mmとされるこ
ととなり、それによって、独立マス部材が支持ロッドに
対して打ち当たり(当接)せしめられる際の当接音の軽
減と、振動部材に対する制振効果の両立が一層有利に達
成され得る。
【0013】また、本発明の第三の態様は、前記第一又
は第二の態様に従う構造とされた車両用制振装置におい
て、前記支持ロッドおよび前記独立マス部材を、何れ
も、5×103 MPa以上の弾性率を有する剛性材によ
って形成すると共に、該支持ロッドの外周面と該独立マ
スの内周面の少なくとも一方における他方への当接面に
弾性材を配設したことを、特徴とする。このような本態
様に従う構造とされた車両用制振装置においては、独立
マス部材の支持ロッドに対する繰り返しの打ち当たり
(当接)に基づく制振効果を有利に確保することが出来
ると共に、独立マス部材が支持ロッドに当接せしめられ
る際の当接音を軽減することが出来るのである。なお、
本態様においては、支持ロッドと独立マス部材を構成す
る剛性材として、例えば、弾性率が5×103 〜5×1
4 MPaとされた硬質の合成樹脂材等も採用可能であ
って、そのような剛性材は打音の低減や低周波数域での
防振特性の向上等に望ましい場合があるが、特に中乃至
高周波数域でより有効な制振効果を得るためには、5×
104 MPa以上の弾性率を有する金属等の剛性材が好
適に採用される。
【0014】また、本発明の第四の態様は、前記第三の
態様に従う構造とされた車両用制振装置において、前記
支持ロッドの外周面に対して、該支持ロッドと別体形成
されたゴム筒体を密着固定せしめたことを、特徴とす
る。このような本態様に従う構造とされた車両用制振装
置においては、独立マス部材が支持ロッドに対して打ち
当たり(当接)せしめられる際の当接音を、簡単な構造
によって、軽減することが出来ると共に、制振装置の製
作性の向上も図られ得る。なお、ゴム筒体は、支持ロッ
ドの外周面に加硫成形する他、別体形成したゴム筒体を
支持ロッドに外挿固着しても良い。
【0015】また、本発明の第五の態様は、前記第一乃
至第四の何れかの態様に従う構造とされた車両用制振装
置において、互いに軸直角方向で対向位置せしめられて
相互に当接せしめられる前記支持ロッドと前記独立マス
部材の当接面を、該支持ロッドの軸方向で相互に離隔位
置して複数箇所に設けたことを、特徴とする。このよう
な本態様に従う構造とされた車両用制振装置において
は、独立マス部材の支持ロッドに対する当接面積を適当
に設定して当接面を介しての支持ロッドによる独立マス
部材の支持特性を調節することが可能となるのであり、
それ故、例えば、振動入力時に独立マス部材を支持ロッ
ドに対して一層有利に飛び跳ね変位させることにより、
独立マス部材の支持ロッドに対する繰り返しの打ち当た
り(当接)に基づく制振効果を、より向上させることも
可能となる。
【0016】また、本発明の第六の態様は、前記第一乃
至第五の何れかの態様に従う構造とされた車両用制振装
置において、互いに軸直角方向で対向位置せしめられて
相互に当接せしめられる前記支持ロッドと前記独立マス
部材の当接面を、円環形状乃至は円筒形状としたこと
を、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた
車両用制振装置においては、支持ロッドの軸直角方向の
全ての方向において、独立マス部材を支持ロッドに対し
て直接的且つ弾性的に当接せしめることが可能となり、
それによって、何れの軸直角方向から入力される振動に
対しても、有効な制振効果を発揮せしめることが可能と
なる。
【0017】また、本発明の第七の態様は、前記第六の
態様に従う構造とされた車両用制振装置において、前記
独立マス部材を、中心軸回りの全周に亘って一定断面を
有する円環状乃至は円筒状としたことを、特徴とする。
このような本態様に従う構造とされた車両用制振装置に
おいては、独立マス部材の質量を一層優れたスペース効
率で確保することが可能となる。
【0018】また、本発明の第八の態様は、前記第一乃
至第七の何れかの態様に従う構造とされた車両用制振装
置において、前記支持ロッドの外周面と前記独立マス部
材の内周面の対向面間を外部空間から遮断して、かかる
対向面間への異物の侵入を阻止する防塵手段を設けたこ
とを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされ
た車両用制振装置においては、支持ロッドの外周面と独
立マス部材の内周面の対向面間に埃等の異物が侵入する
ことを防止されることから、十分に小さな隙間寸法を高
い作動信頼性を確保しつつ設定することが出来るのであ
り、独立マス部材の支持ロッドに対する繰り返しの打ち
当たり(当接)に基づく所期の制振効果も、安定して発
揮され得ることとなる。なお、かかる防塵手段として
は、金属等の剛性材やゴム弾性体や合成樹脂等の弾性材
で制振装置全体を覆うことにより、支持ロッドの外周面
と独立マス部材の内周面の対向面間を外部空間から遮断
しても良いし、或いは、支持ロッドと独立マス部材の軸
方向両端部のみを覆うことにより、支持ロッドの外周面
と独立マス部材の内周面の対向面間を外部空間と遮断す
るようにしても良い。特に、後者の構造の防塵手段を採
用すれば、制振装置の全体サイズの大型化が軽減乃至は
回避され得る。
【0019】また、本発明の第九の態様は、前記第八の
態様に従う構造とされた車両用制振装置において、前記
独立マス部材の軸方向両端部に固着されて、該独立マス
部材の軸方向両側開口部から軸方向外方に延び出す筒状
の剪断変形ゴムを含んで、前記防塵手段を構成したこと
を、特徴とする。このような本態様においては、独立マ
ス部材の支持ロッドに対する相対変位の独立性を損なう
ことなく、簡易な構造で防塵手段を実現することが可能
となる。なお、剪断変形ゴムの開口部は、独立マス部材
の軸方向開口部に対して、例えば接着等によって取り付
ける他、剪断変形ゴムの弾性を利用して、剪断変形ゴム
の開口部を独立マス部材の軸方向端部外周面に嵌着固定
するようにしても良い。
【0020】また、本発明の第十の態様は、前記第九の
態様に従う構造とされた車両用制振装置において、前記
支持ロッド側に支持されて、前記独立マス部材の軸方向
両端面に対してそれぞれ軸方向外方に離隔位置せしめら
れ、該独立マス部材が軸方向に当接せしめられることに
よって、該独立マス部材の軸方向変位量を弾性的に制限
する弾性ストッパを設けると共に、該弾性ストッパに前
記剪断変形ゴムを一体形成したことを、特徴とする。こ
のような本態様に従う構造とされた車両用制振装置にお
いては、独立マス部材の支持ロッドに対する軸方向の相
対変位量を緩衝的に制限して、独立マス部材の支持ロッ
ドへの軸直角方向の当接に基づく制振効果の安定性を向
上させることが出来ると共に、該弾性ストッパを利用し
て、防塵手段も簡単な構造で実現可能とされ得る。
【0021】また、本発明の車両用制振装置の取付方向
は、装着される位置やスペースによって任意に設定,変
更可能であるが、特に、前記支持ロッドが水平方向とな
るように装着せしめられることにより、支持ロッドによ
る独立マス部材の支持状態が安定化することとなり、鉛
直方向の入力振動に対して安定して制振効果を得ること
が可能となる。
【0022】また、本発明において、独立マス部材の質
量は、振動部材の質量の5〜10%となるように設定さ
れることが望ましい。蓋し、かかる独立マス部材の質量
が、振動部材の質量の5%に満たないと有効な制振効果
を得ることが難しい場合があり、一方、10%を超える
と装置全体の重量化が問題となるおそれがあるからであ
る。なお、かかる独立マス部材の質量とは、車両用制振
装置が複数の独立マス部材を有している場合には、それ
ら複数の独立マス部材の総計の質量をいう。
【0023】また、本発明において、支持ロッドと独立
マス部材の振動入力方向における当接面の少なくとも一
方は、当接音の軽減と制振効果を有利に得るために、A
STM規格D2240のショアD硬さが、好ましくは8
0以下、より好ましくは20〜40に設定される。
【0024】また、本発明において、支持ロッドと独立
マス部材の振動入力方向における当接面の少なくとも一
方は、当接音の軽減と制振効果の向上のために、圧縮弾
性率が、好ましくは1〜104 MPa、より好ましくは
1〜103 MPaで、損失係数(tanδ)が、好まし
くは10-3以上、より好ましくは0.01〜10とされ
る。
【0025】
【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。
【0026】先ず、図1〜3には、本発明の第一の実施
形態としての車両用制振装置10が示されている。かか
る制振装置10は、サブフレーム等の振動部材11に固
着される支持ロッドとしてのマス保持ロッド12と、か
かるマス保持ロッド12によって吊り下げ状態で支持さ
れた独立マス部材14によって構成されている。なお、
以下の説明において、上下方向とは、原則として、装着
状態で鉛直方向となる図1〜3中の上下方向をいうもの
とする。
【0027】より詳細には、マス保持ロッド12は、全
体として略一定の円形断面で軸方向に延びる中実ロッド
形状の本体ロッド16を有している。この本体ロッド1
6は、鉄鋼等の剛性材で形成されており、軸方向両端部
分が、それぞれ、テーパ面17と段差面22によって段
階的に小径化されている。それによって、本体ロッド1
6は、その中央部分が長尺の大径部23とされていると
共に、該大径部23の軸方向両端部分には、大径部23
と同一中心軸上に延びる各一対の中径部18,18と小
径部20,20が一体形成されている。
【0028】また、本体ロッド16の軸方向両端部近く
には、一対の位置決め溝42,42が形成されている。
これらの位置決め溝42,42は、それぞれ、本体ロッ
ド16の外周面に開口して、マス保持ロッド12の全周
に亘って延びる浅底幅広の矩形断面形状の環状凹溝とさ
れている。また、各位置決め溝42の幅寸法は、本体ロ
ッド16の軸方向長さよりも十分小さくされており、特
に本実施形態では、本体ロッド16の軸方向長さの1/
3よりも小さくされている。そして、それぞれの位置決
め溝42に対して、弾性材(ゴム筒体)としての当接ゴ
ム44が嵌着配置されている。
【0029】この当接ゴム44は、全体として薄肉の円
筒形状をもって、本体ロッド16と別部材として形成さ
れており、自由状態下での内径寸法が本体ロッド16の
位置決め溝42の形成部位における外形寸法よりも小さ
くされている。また、当接ゴム44の軸方向長さ寸法
は、本体ロッド16の位置決め溝42の幅寸法と略同じ
とされている。そして、一対の当接ゴム44,44は、
弾性的に拡径されて本体ロッド16に外挿され、位置決
め溝42,42に嵌め込まれて、当接ゴム44,44の
弾性によって本体ロッド16の外周面に密着されること
により、本体ロッド16に対して固定的に装着されてい
る。
【0030】なお、各位置決め溝42には、全体に亘っ
て当接ゴム44が略充填されていると共に、かかる当接
ゴム44の肉厚寸法が位置決め溝42の深さ寸法よりも
大きくされていることによって、当接ゴム44の外周面
が、全体に亘って、本体ロッド16の外周面よりも径方
向外方に所定量だけ突出して位置せしめられている。ま
た、各当接ゴム44の外周面上には、半円形断面で全周
に亘って連続して延びるように形成された環状突条46
が、互いに軸方向に離隔して平行に複数本(本実施形態
では2本)、一体的に形成されている。更にまた、当接
ゴム44の材質としては、本体ロッド16の位置決め溝
42への組付状態下で、ASTM規格D2240のショ
アD硬さが、好ましくは80以下、より好ましくは20
〜40となるように、各種の公知のゴム材が好適に採用
される。
【0031】また、本体ロッド16には、軸方向両端の
小径部20,20の軸方向端面に開口して軸方向に延び
る一対のボルト穴24,24が設けられている。そし
て、これらのボルト穴24,24に螺着された取付ボル
ト34,34によって、マス保持ロッド12が、軸方向
両端部分において、支持金具26に取り付けられて支持
されている。
【0032】かかる支持金具26は、鉄鋼等の剛性材で
形成されており、長手平板形状の基台部27と、該基台
部27の一方の面上に一体的に突出形成された一対の支
持板28,28とを、備えている。支持板28,28
は、矩形プレート形状を有しており、基台部27の長手
方向両端部近くに位置して、それぞれ基台部27から略
直角に突設されていることによって、それら両支持板2
8,28が互いに所定距離を隔てて、略平行な対向面を
もって対向位置せしめられている。また、基台部27に
は、支持板28,28の立設位置よりも長手方向外方に
位置して一対のボルト孔40,40が貫設されている一
方、支持板28,28には、それぞれ、上端面に開口し
て下方に向かって延びる切欠30が形成されている。
【0033】そして、支持金具26は、基台部27にお
ける略平坦な底面38において振動部材11に重ね合わ
せられて、ボルト穴24,24に挿通された固定ボルト
39,39によって、振動部材11に対して固着される
ようになっている。また一方、支持金具26には、一対
の支持板28,28の間に跨がって本体ロッド16が配
設されており、本体ロッド16における一対の小径部2
0,20が、支持板28,28の切欠30に嵌め込まれ
て、小径部20,20に螺着されたボルト34,34に
よって支持板28,28に締付固定されることにより、
本体ロッド16が、軸方向両端部分において、支持金具
26を介して、振動部材11に対して固定的に取り付け
られるようになっている。
【0034】さらに、マス保持ロッド12には、全体と
して厚肉の円筒形状を有する独立マス部材14が外挿さ
れて組み付けられている。かかる独立マス部材14は、
鉄鋼等の比重の大きい金属材等で形成されており、その
軸方向長さは、支持金具26における支持板28,28
の対向面間距離よりも所定量だけ小さくされて、マス保
持ロッド12の本体ロッド16における大径部分の軸方
向長さと略同じとされている。また、独立マス部材14
の外径寸法は、支持金具26における支持板28の高さ
寸法よりも十分小さくされていると共に、その内径寸法
は、マス保持ロッド12における当接ゴム44の環状突
条46の外径寸法よりも僅かに大きくされている。
【0035】そして、独立マス部材14は、マス保持ロ
ッド12に外挿されることにより、マス保持ロッド12
の本体ロッド16によって、独立マス部材14の内周面
が、当接ゴム44,44に形成された複数本の環状突起
46にだけ当接せしめられて、それら複数本の環状突起
46と当接ゴム44,44を介して、マス保持ロッド1
2によって吊り下げ状態で支持されている。なお、独立
マス部材14の外周面と支持金具26の基台部27との
間には、十分な隙間が形成されており、独立マス部材1
4の支持金具26への接触が回避されるようになってい
る。
【0036】なお、本実施形態において、独立マス部材
14とマス保持ロッド12は、何れも、5×104 MP
a以上の弾性率を有する剛性の金属材によって形成され
ている。
【0037】また、独立マス部材14の軸方向両端部分
には、ダストカバー50,50が配設されている。かか
るダストカバー50は、ゴム弾性体によって形成されて
おり、全体として軸方向にストレートに延びる円筒形状
の筒壁部56と、該筒壁部56の一方の開口部に一体形
成された円環板形状の底壁部52から構成されている。
なお、底壁部52の中央には、軸方向に貫通して挿通孔
54が形成されている。
【0038】そして、かかるダストカバー50,50
は、マス保持ロッド12の軸方向両端部に対して、それ
ぞれ、筒壁部56を軸方向内方に向けて外挿されてお
り、底壁部52の挿通孔54において、本体ロッド16
の中径部18に対して密着状態で外嵌固定されている。
また、各ダストカバー50の筒壁部56の開口周縁部
は、マス保持ロッド12に外挿配置された独立マス部材
14の軸方向端部に外嵌されて、密着状態で嵌着固定さ
れている。これによって、マス保持ロッド12の軸方向
両端部分において、独立マス部材14の内周面とマス保
持ロッド12の外周面の間に形成された隙間が、マス保
持ロッド12と独立マス部材14の間に跨がって配設さ
れた一対のダストカバー50,50によって、外部空間
に対して遮断されているのである。
【0039】また、ダストカバー50の筒壁部56は、
独立マス部材14のマス保持ロッド12に対する軸直角
方向の相対変位に際して剪断変形せしめられて、十分に
柔らかい弾性変形によって、独立マス部材14の軸直角
方向変位が許容されるようになっていると共に、ダスト
カバー50の筒壁部56の外周面と支持金具26の間に
は、独立マス部材14の軸直角方向変位に際して、ダス
トカバー50に支持金具26が接触しない程度の十分な
隙間が形成されている。なお、ダストカバー50の筒壁
部56の厚さ寸法は、独立マス部材14のマス保持ロッ
ド12に対する相対変位に影響を与えない程度の大きさ
とされている。
【0040】また一方、ダストカバー50,50の底壁
部52,52は、独立マス部材14に当接しないように
軸方向に離隔配置されており、独立マス部材14の軸方
向両端面と支持金具26の支持板28,28の対向面間
に配設されている。これにより、独立マス部材14と支
持金具26の間に軸方向の過大な外力が及ぼされた場合
に、独立マス部材14が、底壁部52を介して支持板2
8に当接されることにより、独立マス部材14の支持金
具26に対する軸方向の過大な相対変位が緩衝的に規制
されると共に、初期の軸方向の中間位置に速やかに戻さ
れて弾性的に位置決め保持されるようになっているので
ある。
【0041】なお、上述の説明から明らかなように、本
実施形態においては、ダストカバー50の筒壁部56に
よって筒状の剪断変形ゴムが形成されていると共に、底
壁部52によって弾性ストッパが形成されている。
【0042】ここにおいて、マス保持ロッド12と独立
マス部材14を同一中心軸上に位置せしめた状態におい
て、マス保持ロッド12の本体ロッド16に設けられた
当接ゴム44の環状突条46の表面と独立マス部材14
の内周面との間には、全周に亘って連続した隙間が形成
されており、独立マス部材14がマス保持ロッド12に
対して相対的に独立変位可能とされている。特に、本実
施形態では、図1〜3に示されているように、独立マス
部材14が静置された状態において、独立マス部材14
の内周面と当接ゴム44の環状突条46の表面との間に
形成された径方向の最大隙間寸法:δが、好ましくは
0.1〜1.6mm、より好ましくは0.1〜1.0m
mとされている。即ち、本実施形態では、独立マス部材
14の内径寸法:Daと、当接ゴム44の環状突条46
の外径寸法:Dbの差:(Da−Db)の値が、好まし
くは0.1〜1.6mm、より好ましくは0.1〜1.
0mmとされているのである。
【0043】このような構造とされた制振装置10にお
いては、その装着状態下で振動部材11に鉛直方向の振
動が生ぜしめられると、振動部材11の振動が支持金具
26からマス保持ロッド12に伝達されて、マス保持ロ
ッド12が加振されることとなる。そして、マス保持ロ
ッド12に外挿されて吊り下げ支持された独立マス部材
14に対して、振動が伝達せしめられることにより、独
立マス部材14が本体ロッド16に対して軸直角方向に
相対変位せしめられることとなり、独立マス部材14が
本体ロッド16に設けられた当接ゴム44の環状突条4
6に対して離隔と当接を繰り返して打ち当たり(当接)
せしめられるのであり、その結果、マス保持ロッド1
2、延いては振動部材11に対して有効な制振効果が発
揮されるのである。
【0044】特に、かかる制振装置10においては、
(イ)独立マス部材14を、マス保持ロッド12から完
全に独立構成して、マス保持ロッド12との間に設けら
れた隙間内で自由変位可能とし、(ロ)且つそれら独立
マス部材14とマス保持ロッド12を当接面で弾性的に
打ち当り当接させるようにすると共に、(ハ)振動入力
方向の両側で、独立マス部材14とマス保持ロッド12
を極めて微小な隙間を隔てて対向位置せしめたことによ
り、独立マス部材14のマス保持ロッド12に対する相
対変位速度や位相等を適度に調節して当接状態や当接エ
ネルギを適度に調節せしめ得たのであって、それにより
初めて、自動車で問題となる10Hz前後から100Hz以
上の広い周波数域に亘る振動に対して、有効な制振効果
を発揮し得る制振装置を実現せしめ得たのである。
【0045】そこにおいて、本実施形態では、独立マス
部材14の内周面によって当接面が形成されていること
から、独立マス部材の外周面に当接面が形成されている
場合に比して、独立マス部材の外径寸法を大きくして周
長の長い外周部分で大きなマスを有利に確保することが
出来ると共に、独立マス部材の外周側に離隔位置して剛
性の高い大形のハウジング等を形成する必要がないこと
から、マス質量を有利に確保しつつ、制振装置のサイズ
をコンパクトにすることが出来るのである。
【0046】また、本実施形態においては、独立マス部
材14の当接面を円筒形状とすると共に、マス保持ロッ
ド12の当接面が環状突条46によって円環形状とされ
ていることから、軸直角方向の全ての方向に対して、独
立マス部材14をマス保持ロッド12に対して略同一の
条件で、直接的且つ弾性的に当接せしめることが可能と
なり、それによって、何れの軸直角方向から入力される
振動に対しても、有効な制振効果を得ることが出来るの
である。
【0047】また、本実施形態では、マス保持ロッド1
2における本体ロッド16の軸方向両端部分の外周面上
に環状突条46が設けられており、通常の振動状態下で
は、軸直角方向において、独立マス部材14が、主とし
て環状突条46に対して、直接的に当接せしめられるよ
うになっていることから、当接ゴム44の形状や材質等
を適当に設定することにより、独立マス部材14のマス
保持ロッド12に対する当接特性、例えば、独立マス部
材14のマス保持ロッド12に対する飛び跳ねの共振的
な周波数を低周波数域まで至る広い周波数域で大きな自
由度をもってチューニングすることが可能となり、それ
故、要求される防振効果に応じて当接特性を調節し、例
えば、より小さな振動エネルギーで独立マス部材14を
マス保持ロッド12に対して飛び跳ね変位させ易くする
こと等によって、目的とする防振効果を一層有利に得る
ことが可能となるのである。
【0048】しかも、本実施形態では、独立マス部材1
4が軸直角方向に加振された際に、自由表面が大きくさ
れてばね特性が柔かくされた環状突条46に対して、初
めに直接的且つ弾性的に当接せしめられることとなるこ
とから、独立マス部材14のマス保持ロッド12への当
接による当接音の発生が一層有利に軽減され得る。
【0049】また、本実施形態では、当接ゴム44,4
4がマス保持ロッド12の軸方向両端部に形成されてい
ると共に、当接ゴム44と環状突条46によって、独立
マス部材14のマス保持ロッド12への当接面積が小さ
くされていることから、独立マス部材14に対してマス
保持ロッド12に対する傾斜方向の傾動的な加振変位も
生ぜしめられて、独立マス部材14の飛び跳ね的な変位
がより積極的乃至は効率的に生ぜしめられることとなる
のであり、それによって、独立マス部材14のマス保持
ロッド12に対する繰り返しの打ち当たり(当接)に基
づく制振効果がより一層有利に発揮され得るのである。
【0050】また、本実施形態では、ダストカバー50
が設けられていることから、独立マス部材14の内周面
とマス保持ロッド12の本体ロッド16の外周面、特に
本体ロッド16に設けられた当接ゴム44の環状突条4
6の表面との間に形成された微小な隙間への埃等の異物
の侵入が軽減乃至は回避され得るのであり、それによっ
て、独立マス部材14のマス保持ロッド12に対する繰
り返しの打ち当たり(当接)に基づく制振効果を安定し
て得ることが出来るのである。
【0051】次に、図4,5及び6には、本発明の第
二,第三及び第四の実施形態としての車両用制振装置が
示されている。なお、これら第二〜四の実施形態は、何
れも、前記第一の実施形態に対して、ダストカバー乃至
はその独立マス部材14への取付構造に関する別の実施
形態を示すものであることから、その要部だけを示すこ
ととし、且つ第一の実施形態と同様な部材および部位に
ついては、図中に、前記第一の実施形態と同一の符号を
付すことにより、それらの詳細な説明を省略する。
【0052】すなわち、図4に示された制振装置58
は、ダストカバー50の筒壁部56において、独立マス
部材14から軸方向外方に延び出して底壁部52に至る
部分が、蛇腹管形状をもって湾曲形成されている。この
ような構造のダストカバー50を採用すれば、独立マス
部材14のマス保持ロッド12に対する軸直角方向の相
対変位に際して及ぼす弾性が一層有利に軽減され得ると
共に、ダストカバー50の剪断変形に対する耐久性の向
上も図られ得るのである。
【0053】また、図5に示された第三の実施形態とし
ての制振装置60は、独立マス部材14の軸方向両端縁
部の外周面が、軸方向外方に向かって次第に小径化する
テーパ面62とされている。このような構造の独立マス
部材14を採用すれば、ダストカバー50を独立マス部
材14の外周面に対して外嵌せしめて密着状態で組み付
ける作業が容易となって製造性が向上され得るのであ
る。
【0054】更にまた、図6に示された第四の実施形態
としての制振装置64は、独立マス部材14の軸方向両
端部近くに、外周面に開口して周方向に連続して延びる
環状の係止溝68が形成されており、この係止溝68に
対して、ダストカバー50における筒壁部52の開口端
縁部から内周面側に向かって突出形成された環状の係止
片66が嵌め込まれて、弾性によって係止されている。
このような構造の独立マス部材14およびダストカバー
50を採用すれば、ダストカバー50を独立マス部材1
4に対して確実に安定して取り付けることが出来ると共
に、使用中におけるダストカバー50の独立マス部材1
4からの離脱も有利に防止され得るのである。なお、独
立マス部材14の軸方向両端部の外周面には、第三の実
施形態と同様に、テーパ面62が形成されて、ダストカ
バー50の装着作業性の向上が図られている。
【0055】以上、本発明の実施形態について詳述して
きたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、か
かる実施形態における具体的な記載によって、何等、限
定的に解釈されるものではない。
【0056】例えば、前記実施形態では、マス保持ロッ
ド12側に当接ゴム44が設けられていたが、独立マス
部材14側に設けても良い。
【0057】また、前記実施形態において、ダストカバ
ー50の筒壁部56は、独立マス部材14に外嵌固定さ
れていたが、接着剤等を使用して独立マス部材14に固
定しても良い。更に、ダストカバー50の筒壁部56の
軸方向長さを含む具体的形状および構造は、前記第一乃
至第四の実施形態における軸方向長さに限定されるもの
ではない。
【0058】また、一つの支持ロッドに対して複数個の
独立マス部材を外挿配置することも可能である。その
際、同じ大きさを有する複数の独立マス部材を外挿して
も良いし、大きさの異なる複数個の独立マス部材を外挿
しても良い。更に、そのような複数個の独立マス部材
は、単一の支持ロッドに対して直列的に外挿して装着す
ることも可能であり、また、複数の支持ロッドを採用し
て、それぞれに独立マス部材を外挿配置せしめても良
い。
【0059】また、互いに形状や寸法の異なる独立マス
部材と支持ロッドの複数を、一つの制振装置に形成する
ようにしても良い。即ち、異なる大きさの支持ロッド
に、それぞれの支持ロッドの大きさに対応する独立マス
部材を外挿配置した構造を採用することも可能であり、
それによって、異なる周波数域や振幅を有する振動に対
してより有利に対応することが可能となる。
【0060】また、独立マス部材と支持ロッドの断面形
状は、前記実施形態のものに限定されることなく、制振
装置の装着スペース等を考慮して適宜に設定されるもの
であり、例えば、多角形形状の断面を有する支持ロッド
と、かかる多角形形状の断面に対応した内面を有する独
立マス部材を採用することも可能である。
【0061】また、独立マス部材14とマス保持ロッド
12の当接面間に弾性材層を介在させることに代えて、
独立マス部材の全体を所定の弾性を有するゴム弾性体や
合成樹脂材、或いは、それらの発泡材で形成することも
可能である。更に、独立マス部材の表面を所定の弾性を
有する薄肉のゴム膜で被覆することも可能である。更に
また、支持ロッドの外周面全体を所定の弾性を有する薄
肉のゴム膜で被覆することも可能である。
【0062】また、本発明において、支持ロッドの外周
面と独立マス部材の内周面の当接面間の距離は、有効な
制振効果を得ると共に、当接音の軽減のためには、それ
ら支持ロッドと独立マス部材を同軸的に配した状態下で
全周に亘って0.05〜0.8mmに設定されることが
望ましいが、防振すべき振動入力方向以外における支持
ロッドの外周面と独立マス部材の内周面の当接面間の距
離は、大きくても特に問題はない。
【0063】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。
【0064】
【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車両用制振装置においては、振動部
材に固着された支持ロッドを内周側に配設すると共に、
該支持ロッドに独立マス部材を外挿せしめて、該独立マ
ス部材を外周側に配設するようにしたことから、独立マ
ス部材の質量を、周長の大きい外周部分で有利に確保す
ることが出来ると共に、独立マス部材が当接せしめられ
る剛性ハウジング等を独立マス部材の外方に離隔して形
成する必要もないことから、制振装置の全体サイズを小
さくすることが可能となる。
【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装置の縦
断面図である。
【図2】図1におけるII−II断面図である。
【図3】図1に示された制振装置の右側端視図である。
【図4】本発明の第二の実施形態としての制振装置の要
部を示す図である。
【図5】本発明の第三の実施形態としての制振装置の要
部を示す図である。
【図6】本発明の第四の実施形態としての制振装置の要
部を示す図である。
【符号の説明】
10 制振装置 12 マス保持ロッド 14 独立マス部材

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制振すべき振動部材に固着される剛性の
    支持ロッドに対して、環状乃至は筒状の独立マス部材を
    非接着で隙間を隔てて外挿配置せしめて、該独立マス部
    材を該支持ロッドに対して軸直角方向に相対的に独立変
    位可能として、該支持ロッドの外周面に対して該独立マ
    ス部材の内周面が直接的且つ弾性的に当接せしめられる
    ようにしたことを特徴とする車両用制振装置。
  2. 【請求項2】 互いに軸直角方向で対向位置せしめられ
    て相互に当接せしめられる前記支持ロッドの外周面と前
    記独立マス部材の内周面の当接面間の距離を、それら支
    持ロッドと独立マス部材を同軸的に配した状態下で全周
    に亘って0.05〜0.8mmとした請求項1に記載の車
    両用制振装置。
  3. 【請求項3】 前記支持ロッドおよび前記独立マス部材
    を、何れも、5×103 MPa以上の弾性率を有する剛
    性材によって形成すると共に、該支持ロッドの外周面と
    該独立マスの内周面の少なくとも一方における他方への
    当接面に弾性材を配設した請求項1又は2に記載の車両
    用制振装置。
  4. 【請求項4】 前記支持ロッドの外周面に対して、該支
    持ロッドと別体形成されたゴム筒体を密着固定せしめた
    請求項3に記載の車両用制振装置。
  5. 【請求項5】 互いに軸直角方向で対向位置せしめられ
    て相互に当接せしめられる前記支持ロッドと前記独立マ
    ス部材の当接面を、該支持ロッドの軸方向で相互に離隔
    位置して複数箇所に設けた請求項1乃至4の何れかに記
    載の車両用制振装置。
  6. 【請求項6】 互いに軸直角方向で対向位置せしめられ
    て相互に当接せしめられる前記支持ロッドと前記独立マ
    ス部材の当接面を、円環形状乃至は円筒形状とした請求
    項1乃至5の何れかに記載の車両用制振装置。
  7. 【請求項7】 前記独立マス部材を、中心軸回りの全周
    に亘って一定断面を有する円環状乃至は円筒状とした請
    求項6に記載の車両用制振装置。
  8. 【請求項8】 前記支持ロッドの外周面と前記独立マス
    部材の内周面の対向面間を外部空間から遮断して、かか
    る対向面間への異物の侵入を阻止する防塵手段を設けた
    請求項1乃至7の何れかに記載の車両用制振装置。
  9. 【請求項9】 前記独立マス部材の軸方向両端部に固着
    されて、該独立マス部材の軸方向両側開口部から軸方向
    外方に延び出す筒状の剪断変形ゴムを含んで、前記防塵
    手段を構成した請求項8に記載の車両用制振装置。
  10. 【請求項10】 前記支持ロッド側に支持されて、前記
    独立マス部材の軸方向両端面に対してそれぞれ軸方向外
    方に離隔位置せしめられ、該独立マス部材が軸方向に当
    接せしめられることによって、該独立マス部材の軸方向
    変位量を弾性的に制限する弾性ストッパを設けると共
    に、該弾性ストッパに前記筒状の剪断変形ゴムを一体形
    成した請求項9に記載の車両用制振装置。
  11. 【請求項11】 前記支持ロッドが水平方向となるよう
    に装着せしめられる請求項1乃至10の何れかに記載の
    車両用制振装置。
  12. 【請求項12】 前記独立マス部材の質量が、前記振動
    部材の5〜10%である請求項1乃至11の何れかに記
    載の制振装置。
  13. 【請求項13】 前記支持ロッドと前記独立マス部材と
    の前記振動入力方向における当接面の少なくとも一方を
    ショアD硬さ80以下の弾性部材で形成した請求項1乃
    至12の何れかに記載の制振装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7267740B2 (en) 2004-05-14 2007-09-11 Tokai Rubber Industries, Ltd. Vibration-damping device for vehicles and method of manufacturing the same
CN104696409A (zh) * 2015-02-13 2015-06-10 柳州金鸿橡塑有限公司 质量减振器

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US7267740B2 (en) 2004-05-14 2007-09-11 Tokai Rubber Industries, Ltd. Vibration-damping device for vehicles and method of manufacturing the same
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