JP2002293247A - ステアリング用ダイナミックダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリングホイールにおける振動低減効果
が、一層有利に且つ安定して発揮され得る、新規な構造
のステアリング用ダイナミックダンパを提供することを
目的とする。 【解決手段】 ステアリングコラムまたはステアリング
ホイールに固着されるブラケット２０に対してマス部材
２２ａ，２２ｂをバネ部材２４ａ，２４ｂで弾性的に支
持せしめることによって構成された副振動系２６ａ，２
６ｂを設けて、副振動系２６ｂの固有振動数を２０〜３
０Hzのアイドリング振動周波数にチューニングすると共
に、副振動系２６ａの固有振動数を３０Hzより大きなス
テアリング系固有振動数にチューニングした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、自動車のステアリングコラムや
ステアリングホイールに装着されてステアリングホイー
ルの振動を低減するステアリング用ダイナミックダンパ
に関するものである。

【０００２】

【背景技術】自動車におけるステアリングホイールは、
自動車の運転に際して、常時、運転者が直接に手で握っ
ている部分であって、運転者は、ステアリングホイール
の微振動に対しても敏感に知覚し得ることから、ステア
リングホイールにおける振動は、自動車の乗心地に大き
な影響を与えることとなり、自動車においては、従来か
ら、ステアリングホイールの防振が重要視されている。

【０００３】そして、従来から、ステアリングホイール
の振動を低減するための一つの方策としてステアリング
ホイール等にダイナミックダンパを装着した構造が提案
されており、かかるダイナミックダンパによって構成さ
れた副振動系の固有振動数を、ステアリング系の固有振
動数にチューニングすることによって、ステアリングホ
イールの振動低減が図られている。

【０００４】ところが、本発明者等が詳細に検討したと
ころ、特に近年の自動車においては、従来のようにダイ
ナミックダンパを装着するだけでは、必ずしも有効な防
振効果が実現され得ないという現状が明らかとなったの
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、ステアリングホイールにおける振動低減効
果が、一層有利に且つ安定して発揮され得る、新規な構
造のステアリング用ダイナミックダンパを提供すること
にある。

【０００６】

【解決手段】すなわち、前述の如き問題に関して、本発
明者等が、近年の自動車のステアリング系について鋭意
検討したところ、近年では、操舵感の向上等のためにス
テアリングホイールにおける強度部材の材質が、従来の
鉄系金属からアルミニウム合金やマグネシウム合金等の
軽金属に変化してきており、それに伴って、ステアリン
グ系の固有振動数が高周波数域に移行していることが明
らかとなった。

【０００７】そして、本発明者等が、更に検討を加えた
ところ、近年では、燃費向上等の傾向から、自動車の内
燃機関におけるアイドリング回転数が低下してきてお
り、それに伴って、停車状態下でステアリング系に対し
て加振力として作用するアイドリング振動の周波数域
が、低周波数域に移行していることが明らかとなった。

【０００８】また一方、従来構造の鉄系金属の強度部材
からなるステアリングホイールを備えた自動車について
検討してみると、一般に、ステアリング系の固有振動数
が、２０〜３０Ｈｚ程度となっており、この周波数域
が、従来の一般的な自動車におけるアイドリング周波数
域に略一致しているという事実も明らかとなった。

【０００９】そして、これらを総合的に考察してみる
と、従来構造のステアリング系では、単一のダイナミッ
クダンパを装着せしめて、かかるダイナミックダンパの
固有振動数をステアリング系の固有振動数にチューニン
グすることによって、アイドリング振動周波数域を含ん
でステアリング振動が有効に低減されていたものが、近
年では、ステアリング系の構造上の変化だけでなく、パ
ワーユニット系の変化までもが影響して、結果的に従来
構造のダイナミックダンパでは、必ずしも有効な制振効
果が発揮されない状態となっている。特に、ステアリン
グ系の固有振動数を基準としてチューニングした従来構
造のダイナミックダンパを装着した場合には、ダイナミ
ックダンパのチューニング周波数（ステアリング系の固
有振動数）を挟んだ低周波側と高周波側で、それぞれ、
振動レベルが反対に悪化してしまう周波数域が新たに発
生することとなり、ステアリング系固有振動数より低周
波数域に存在するアイドリング振動周波数域では、かか
るダイナミックダンパの装着によって、反対に、ダイナ
ミックダンパを装着しない状態よりも悪化してしまうこ
とも明らかとなった。これらのことから、特に、近年の
自動車のステアリング系における振動状態の悪化の傾向
を理論付けることが出来たのである。

【００１０】しかも、本発明者等が、更に検討したとこ
ろ、近年、多くの自動車が採用するに至ったチルトステ
アリング機構等のステアリングホイールの位置調節機構
により、ステアリングホイールの設定位置を変化させる
ことに伴ってステアリング系の固有振動周波数が変化す
る場合があり、その設定状態によっては、予め装着され
ているダイナミックダンパのチューニング周波数から外
れてしまい、それによって、ステアリングホイールの振
動を悪化させることも明らかとなった。

【００１１】そして、本発明者等は、このような検討に
よって見い出し得た新たな知見に基づいて、特に近年の
ステアリングホイールの振動に関する新たな問題を解決
することを目的として、本発明を完成し得たのである。

【００１２】ここにおいて、本発明の第一の態様は、自
動車のステアリングコラムまたはステアリングホイール
に装着されて、該ステアリングホイールの振動を低減す
るステアリング用ダイナミックダンパにおいて、前記ス
テアリングコラムまたは前記ステアリングホイールに固
着されるブラケットに対してマス部材をバネ部材で弾性
的に支持せしめることによって構成された副振動系を、
互いに独立して複数設けて、それら複数の副振動系の少
なくとも一つの固有振動数を２０〜３０Ｈｚのアイドリ
ング振動周波数にチューニングすると共に、それら複数
の副振動系の他の少なくとも一つの固有振動数を３０Ｈ
ｚより大きなステアリング系固有振動数にチューニング
したことを、特徴とする。

【００１３】すなわち、本発明者等は、従来では認識さ
れていなかったステアリング系の振動を詳細に検討した
結果、ステアリングホイールにおける振動低減のために
は、ステアリング系の固有振動数域に加えて、アイドリ
ング振動周波数域での振動を低減するようにチューニン
グした複数のダイナミックダンパを利用することが有効
であることを、理論的乃至は実験的に、新たに見い出し
得たのである。そして、本発明においては、ステアリン
グ系の固有振動数とアイドリング振動周波数のそれぞれ
にチューニングせしめられた二つの実質的に独立した副
振動系を採用したことによって、近年の自動車において
も、ステアリングホイールの振動を、自動車の走行状態
に応じて、安定して低減せしめ得る制振装置が実現され
るに至ったのである。

【００１４】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ステアリング用ダイナミックダ
ンパにおいて、前記ステアリングホイールにおける強度
部材が、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽金
属によって形成されていることを、特徴とする。このよ
うな本態様においては、ステアリングホイールの軽量化
に伴って問題となり易い、アイドリング振動よりも高周
波数域でのステアリングホイールの共振による振動に対
しても、有効な制振効果が発揮され得るのである。

【００１５】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ステアリング用ダイナ
ミックダンパにおいて、アイドリング振動周波数とステ
アリング系固有振動数にそれぞれチューニングした前記
各副振動系における前記バネ部材を、何れも、前記ステ
アリングホイールの中心軸に直交する方向で剪断変形せ
しめられるゴム弾性体によって形成したことを、特徴と
する。このような本態様に従う構造とされたステアリン
グ用ダイナミックダンパにおいては、バネ部材が圧縮変
形せしめられる場合に比して、バネ部材のばね定数を小
さくすることが可能となり、マス部材の大形化やバネ部
材の耐久性の低下を軽減乃至は回避しつつ、副振動系の
固有振動数を、ステアリング系固有振動数やアイドリン
グ振動周波数にチューニングすることが出来るのであ
る。

【００１６】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ステアリング用ダイナミックダ
ンパであって、アイドリング振動周波数とステアリング
系固有振動数にそれぞれチューニングした前記各副振動
系におけるゴム弾性体において、前記ステアリングホイ
ールの中心軸に直交する方向の断面形状を円形断面とし
たことを、特徴とする。このような本態様に従う構造と
されたステアリング用ダイナミックダンパにおいては、
例えば、ステアリングホイールの回動によってバネ部材
に対する振動入力方向が変化した場合においても、副振
動系の固有振動数の変化が軽減乃至は回避されて、安定
した制振効果が発揮され得ると共に、互いに異なる径方
向から入力される複数の振動に対しても、有効な制振効
果を得ることが出来るのである。

【００１７】また、本発明の第五の態様は、前記第三又
は第四の態様に従う構造とされたステアリング用ダイナ
ミックダンパにおいて、前記ブラケットと前記マス部材
の対向方向において、前記ゴム弾性体の弾性主軸を、該
マス部材の慣性主軸に略一致させたことを、特徴とす
る。このような本態様に従う構造とされたステアリング
用ダイナミックダンパにおいては、ステアリングホイー
ルの中心軸に直交した方向の振動入力に際してのマス部
材の振動状態の安定化が図られ得るのであり、それによ
って、目的とする制振効果をより有効に且つ安定して得
ることが可能となるのである。

【００１８】また、本態様においては、ゴム弾性体の弾
性中心をマス部材の重心に近づけることが望ましく、そ
れによって、マス部材の振動状態の更なる安定化が図ら
れて、中心軸に直交する方向の振動入力時におけるマス
部材の回転や傾動（首振り）変位が軽減乃至は防止され
得ることから、目的とする制振効果を一層有利に且つ安
定して得ることが可能となるのである。なお、このよう
にゴム弾性体の弾性中心をマス部材の重心に近づける構
成は、例えば、ゴム弾性体の周りにおいてブラケット側
に突出するマス部材を採用すること等によって有利に実
現され得る。

【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
としてのステアリング用ダイナミックダンパ１０が装着
された振動部材としてのステアリングホイール１１が示
されていると共に、図２乃至４には、図１に示されたダ
イナミックダンパ１０の単体図が示されている。

【００２１】より詳細には、ステアリングホイール１１
は、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽金属に
よって形成された強度部材１２と、かかる強度部材表面
を被覆する合成樹脂等からなる被覆層とから構成されて
いる。また、強度部材１２は、円環形状のリング部１４
とかかるリング部１４の略中央に位置せしめられたボス
部１６が、複数本のスポーク１８によって一体的に連結
された構造とされている。そして、ボス部１６は、図示
しないステアリングコラムによって保持されたメインシ
ャフトの先端に固定されるようになっており、ステアリ
ングホイールを回動操作することによって、メインシャ
フトを介して車輪を操蛇し得るようになっている。即
ち、本実施形態では、ステアリングホイール、メインシ
ャフトおよびステアリングコラムと、かかるステアリン
グコラムに装着されたターンシグナルスイッチなどを含
んで、主振動系としてのステアリング系が構成されてい
る。そして、そのように構成されたステアリング系に対
して、ダイナミックダンパ１０が取付られている。

【００２２】このダイナミックダンパ１０は、ステアリ
ングホイール１１の強度部材１２に固着されるブラケッ
ト２０に対して、マス部材としてのダンパマス２２ａ，
２２ｂが、バネ部材としての弾性連結部材２４ａ，２４
ｂを介して、弾性支持せしめられた構造とされており、
主振動系としてのステアリング系に対する副振動系２６
ａ，２６ｂを構成している。

【００２３】より詳細には、図２乃至４に示されている
如く、ブラケット２０は、金属等の硬質材によって形成
されており、長手プレート形状を有する本体部２８に対
して、一対の固定用取付片３０，３０と、複数（本実施
形態では４つ）の取付部３４，３４，３４，３４がそれ
ぞれ幅方向両側に突出するようにして一体的に設けられ
た構造とされている。具体的には、固定用取付片３０，
３０は、本体部２８の長手方向両端部において、幅方向
一方の側（図２中下側）に向かって突設されている。各
固定用取付片３０は、全体として略矩形平板形状を有し
ており、突出方向中央部分で僅かに屈曲されていると共
に、その突出先端部分には、ボルト孔３２が形成されて
いる。また、取付部３４，３４，３４，３４は、本体部
２８の長手方向で相互に離隔した４箇所において、本体
部２８の幅方向一方の側（図２中上側）に向かって突設
されている。各取付部３４は、それぞれ略矩形平板形状
を有しており、その突出先端部分には、取付孔３６が形
成されている。

【００２４】一方、弾性連結部材２４ａ，２４ｂは、互
いに略同一の形状及び構造を有しており、それぞれ、連
結ゴム弾性体４０によって相互に弾性連結せしめられた
一対の固定金具３８，３８によって構成されている。こ
の一対の固定金具３８，３８は、互いに略同一の形状と
された薄肉の矩形平板金具によって構成されており、各
固定金具３８の四隅には、それぞれ、ボルト挿通孔４２
が形成されている。そして、各固定金具３８の中央部分
には、貫通孔４４が形成されており、かかる貫通孔４４
の径方向外方において、複数個の連通孔４６が周方向に
等間隔で離隔して形成されている。また、連結ゴム弾性
体４０は、全体として略一定の円形断面で軸方向にスト
レートに延びる中実ロッド形状を有している。この連結
ゴム弾性体４０は、相互に離隔して対向位置する一対の
固定金具３８，３８の間に介在せしめられて、その軸方
向両端面において、一対の固定金具３８，３８の対向面
に対して、加硫接着されており、これにより、一対の固
定金具３８，３８を備えた連結ゴム弾性体４０の一体加
硫成形品としての弾性連結部材２４ａ，２４ｂがそれぞ
れ形成されている。このような一体加硫成形品としての
弾性連結部材２４ａ，２４ｂにおいては、連結ゴム弾性
体４０の軸方向両端面が、一対の固定金具３８，３８に
設けられた貫通孔４０および連通孔４６の各開口部を覆
うようにして、固定金具３８の対向面に対して、それぞ
れ加硫接着せしめられていることから、連結ゴム弾性体
４０が、各固定金具３８に設けられた貫通孔４０及び複
数の連通孔４６を通って、各固定金具３８の対向面と反
対側の表面にまで延び出して配設されるようになってい
る。これにより、一対の固定金具３８，３８は、その中
央部分が連結ゴム弾性体４０の軸方向両端部に対して、
それぞれ、埋め込まれた状態で、固着されているのであ
り、それによって、連結ゴム弾性体４０の固定金具３
８，３８に対する接着強度の向上が有利に図られ得る。
なお、本実施形態においては、各弾性連結部材２４を構
成する一対の固定金具３８，３８は、連結ゴム弾性体４
０挟んだ軸方向の投影において、略完全に重なりあうよ
うにして、対向位置せしめられており、各弾性連結部材
２４が全体として対称形状となるようにされている。こ
れにより、ブラケット２０やダンパマス２２に対して弾
性連結部材２４を取り付ける際の方向性等の問題が回避
されて、弾性連結部材２４の組付作業性の向上が有利に
図られ得る。

【００２５】そして、このような構造とされた弾性連結
部材２４ａは、その一方の取付金具３８において、ブラ
ケット２０の長手方向一方の側（図２中右側）に設けら
れた二つの取付部３４，３４に対して重ね合わされると
共に、それら取付部３４，３４に設けられた取付孔３
６，３６および取付金具３８の一方の側（図２中下側）
に設けられたボルト挿通孔４２，４２に対して、取付ボ
ルト４８，４８がそれぞれ螺着されることによって、ブ
ラケット２０に対して固定的に取付られるようになって
いる。同様に、弾性連結部材２４ｂは、その一方の取付
金具３８において、ブラケット２０の他方の側（図２中
左側）に設けられた二つの取付部３４，３４に対して重
ね合わされると共に、それら取付部３４，３４の取付孔
３６，３６および固定金具３８の一方の側（図２中下
側）に設けられたボルト挿通孔４２，４２に対して、取
付ボルト４８，４８がそれぞれ螺着されることによっ
て、ブラケット２０に対して固定的に取付られるように
なっている。

【００２６】また一方、このような弾性連結部材２４
ａ，２４ｂに対して、それぞれ取り付けられるダンパマ
ス２２ａ，２２ｂは、全体として厚肉の略矩形ブロック
形状を有しており、鉄等の高比重な金属材によって形成
されている。そして、ダンパマス２２ａ，２２ｂは、そ
の高さ寸法および肉厚寸法が略同一とされている一方、
幅寸法、即ち、ブラケット２０の長手方向と平行な長さ
寸法が、異ならされており、ダンパマス２２ａの幅寸法
よりもダンパマス２２ｂの幅寸法の方が大きくなるよう
に設定されている。さらに、ダンパマス２２ａ，２２ｂ
は、それぞれ、内側マス部４９と、外側マス部５４から
構成されている。即ち、各ダンパマス２２は、その厚さ
方向略中央部分おいて、弾性連結部材２４側に配設され
る内側マス部４９と、弾性連結部材２４から軸方向外方
に突出して設けられる外側マス部５４に分割された構造
とされており、それら内側マス部４９と外側マス部５４
が対向面間で相互に重ねあわされてボルト固定されるこ
とによってダンパマス２２が構成されるようになってい
る。

【００２７】より詳しくは、内側マス部４９は、その幅
方向中央部分において、弾性連結部材２４を挟んだ幅方
向両側（図２中左右方向両側）へ分割される外側分割体
５０および内側分割体５２からなる分割構造体とされて
いる。外側分割体５０は、略矩形の厚肉平板形状を有し
ており、略一定の半円形断面で板厚方向に貫通すると共
に、内側分割体５２との対向面に開口する切欠部５６が
設けられている。同様に、内側分割体５２は、略矩形の
厚肉平板形状を有しており、略一定の半円形断面で板厚
方向に貫通すると共に、外側分割体５０との対向面に開
口する切欠部５８が設けられている。このような構造と
された外側および内側分割体５０，５２は、切欠部５
６，５８が開口するそれぞれの対向面において、弾性連
結部材２４を幅方向（左右方向）両側から挟み込むよう
にして、僅かな隙間を隔てて対向位置せしめられるよう
になっている。ここにおいて、外側および内側分割体５
０，５２においては、各対向面に開口する切欠部５６，
５８が設けられていることから、かかる切欠部５６，５
８の協働によって、外側および内側分割体５０，５２の
対向面間に、大径の収容孔が形成されるようになってお
り、かかる収容孔の径方向内方に弾性連結部材２４が隙
間を隔てて略同心的に収容配置されるようになってい
る。このように、互いに対向位置せしめられた外側およ
び内側分割体５０，５２は、ブラケット２０から離隔し
た他方の固定金具３８に対して、固定金具３８に設けら
れたボルト孔４２および内外側分割体５２，５０に設け
られたボルト孔に螺着される取付ボルト６０によって、
ボルト固定されるようになっている。即ち、上述の如き
分割構造の内側マス部４９を採用したことにより、弾性
連結部材２４の周囲に内側マス部４９を配設することが
可能となるのである。

【００２８】一方、外側マス部５４は、内側マス部４９
よりも肉厚寸法の大きなの略矩形平板形状を有してお
り、内側マス部４９に対する重ね合わせ面に開口する凹
所６４を備えている。そして、外側マス部５４が内側マ
ス部４９に対して重ね合わされる際に、内側マス部４９
の表面に重ね合わされて軸方向外方に突出する固定金具
３８や、かかる固定金具３８に螺着される取付ボルト６
０の頭部が、凹所６４内に収容配置される。即ち、外側
マス部５４を内側マス部４９の表面に対して接近して重
ねあわせることが可能となり、外側マス部５４の弾性連
結部材２４からの軸方向外方への突出量を抑えることが
可能となる。このようにして、内側マス部４９に対して
重ね合わされた外側マス部５４は、内側マス部４９の外
周縁部に設けられた複数の収容穴６６から外側マス部５
４を貫通して延びるボルト７２によって一体的に連結固
定されており、これによって、ダンパマス２２が構成さ
れるようになっているのである。

【００２９】ここにおいて、本実施形態では、上述の如
きダンパマス２２ａ，２２ｂの幅寸法が互いに異なるよ
うに設定されていることから、ダンパマス２２ａ，２２
ｂの質量が互いに異ならされている。即ち、ダンパマス
２２ａにおける幅方向の寸法がダンパマス２２ｂよりも
小さくされており、それによって、ダンパマス２２ｂの
質量がダンパマス２２ａの質量よりも大きくされてい
る。

【００３０】そして、上述のように、ダンパマス２２
ａ，２２ｂが弾性連結部材２４ａ，２４ｂを介してブラ
ケット２０に対して弾性的に連結されることにより、副
振動系２６ａ，２６ｂが構成されているのであり、本実
施形態では、副振動系２６ａの固有振動数がステアリン
グ系固有振動数にチューニングされていると共に、副振
動系２６ｂの固有振動数がアイドリング振動周波数にチ
ューニングされている。また、このように副振動系２６
が構成されたダイナミックダンパ１０にあっては、弾性
連結部材２４を構成する連結ゴム弾性体４０の弾性主軸
とダンパマス２２の慣性主軸は略一致せしめられている
と共に、ダンパマス２２の重心は、連結ゴム弾性体４０
の弾性中心に近い位置に設定されている。

【００３１】そして、上述の如き構造とされたダイナミ
ックダンパ１０は、弾性連結部材２４ａ，２４ｂを構成
する連結ゴム弾性体４０ａ，４０ｂの中心軸が、それぞ
れ、ステアリングホイールの中心軸に対して平行となる
ように、ブラケット２０の固定部３０，３０に形成され
たボルト孔３２，３２に挿通されるボルト７４，７４に
よって、ステアリングホイールの強度部材１２のボス部
１６に対してボルト固定されて、装着されるようになっ
ている。

【００３２】ここにおいて、上述の如き構造とされたダ
イナミックダンパ１０は、アイドリング振動が、副振動
系２６ｂの共振作用に基づく制振効果によって低減され
得ると共に、ステアリング系の固有振動が副振動系２６
ａの共振作用に基づく制振効果によって低減され得るの
であり、近年の自動車においても、ステアリングホイー
ルの振動を、自動車の各種走行状態や停車状態に応じ
て、安定して低減することが出来るのである。

【００３３】また、本実施形態では、ステアリングホイ
ールの中心軸に直交する方向、即ち、連結ゴム弾性体４
０ａ，４０ｂの軸直角方向に主たる振動が入力されるこ
とから、連結ゴム弾性体４０ａ，４０ｂが剪断変形せし
められることとなって、連結ゴム弾性体４０ａ，４０ｂ
の振動入力方向でのばね定数を小さくすることが可能と
なる。

【００３４】それ故、本実施形態のダイナミックダンパ
１０は、ダンパマス２２ａ，２２ｂの大形化や連結ゴム
弾性体４０ａ，４０ｂの耐久性の低下を伴うことなく、
アイドリング振動やステアリング系の固有振動のような
低周波数域の振動に対しても、有効な制振効果を得るこ
とが出来るのである。

【００３５】また、本実施形態では、弾性連結部材２４
を構成する連結ゴム弾性体４０の断面形状が、ステアリ
ングホイールの中心軸に直交する方向で円形断面とされ
ていることから、主たる振動入力方向とされるステアリ
ングホイールの中心軸に直交する何れの方向からの振動
に対しても、有効な制振効果を発揮することが可能とな
る。それ故、本実施形態のダイナミックダンパ１０は、
例えば、ステアリングホイールの回動によって振動入力
方向が変化した場合等においても、有効な制振効果を発
揮することが出来るのである。

【００３６】また、本実施形態では、ダンパマス２２を
構成する内側マス部４９における外側および内側の分割
体５０，５２が、外側マス部５４よりもブラケット２０
側に位置せしめられていることから、連結ゴム弾性体４
０の自由長とダンパマス２２の質量を両立して有利に確
保することが出来ると共に、ダイナミックダンパ１０の
コンパクト化が可能となり、それによって、ダイナミッ
クダンパ１０の装着状態下におけるダンパマス２２の他
の部材への干渉が有利に防止され得る。

【００３７】また、本実施形態では、ダンパマス２２を
構成する内側マス部材４９が、外側マス部５４よりもブ
ラケット２０側に位置せしめられていることから、ダン
パマス２２の重心を連結ゴム弾性体４０の弾性中心に近
づけることが可能となり、それによって、安定した制振
効果を発揮することが出来るのである。

【００３８】また、本実施形態では、連結ゴム弾性体４
０の弾性主軸がダンパマス２２の慣性主軸と略一致して
いることから、ステアリングホイールの中心軸に直交し
た方向の入力振動に際してのマス部材の振動状態の安定
化が図られ得るのであり、それによって、目的とする制
振効果を安定して得ることが出来るのである。

【００３９】因みに、上述の如き構造とされたダイナミ
ックダンパ１０を、ステアリングホイールに取り付け
て、加速度±０．２９Ｇで周波数スイープ加振した場合
のステアリングホイールの振動状態を測定した結果を、
実施例１として、図５に示す。また、ダイナミックダン
パを装着していないステアリングホイールと、ステアリ
ングホイールに対して一つのマス部材を一つのバネ部材
で弾性的に支持せしめて一つの副振動系を構成したステ
アリングホイールの固有振動周波数域にチューニングし
た従来構造のダイナミックダンパについても、それぞ
れ、同様な測定試験を行い、それらの測定結果を比較例
１および比較例２として、図５に併せ示す。

【００４０】図５に示された測定結果から明らかなよう
に、従来構造のダイナミックダンパ（比較例２）は、ダ
イナミックダンパが装着されていない場合（比較例１）
において問題となっていた振動周波数：Ａの振動に対し
ては、有効な制振効果を発揮していることが認められる
が、ダイナミックダンパを装着したことにより、かかる
振動周波数：Ａの振動の低周波側（振動周波数：Ｂ）と
高周波側（振動周波数：Ｃ）に新たな振動が、それぞ
れ、発現することが認められる。そして、これら振動周
波数：Ｂ，Ｃが、近年の自動車において、それぞれ、ア
イドリング振動周波数およびステアリング系固有振動数
に略一致することとなり、従来構造のダイナミックダン
パを装着することによって、アイドリング振動周波数お
よびステアリング固有振動数では、ダイナミックダンパ
を装着しない場合よりも振動状態が悪化することが認め
られる。ここにおいて、本発明に従う構造とされたダイ
ナミックダンパ１０（実施例１）においては、比較例１
で問題となっていた振動周波数：Ａの振動に対して有効
な制振効果が発揮されていると共に、比較例２で問題と
なっていたアイドリング振動周波数に相当する振動周波
数：Ｂの振動およびステアリング系固有振動数に相当す
る振動周波数：Ｃの振動に対しても、それぞれ、有効な
制振効果を発揮していることが認められる。

【００４１】次に、図６乃至９には、本発明の第二の実
施形態としてのステアリング用ダイナミックダンパ７６
が示されている。このダイナミックダンパ７６は、図示
しない振動部材としてのステアリングホイールやステア
リングコラムに固着されるブラケット７８に対して、マ
ス部材としてのダンパマス８０ａ，８０ｂ，８０ｃが、
それぞれ、バネ部材としての複数個（本実施形態では３
個ずつ）の弾性連結部材８２ａ，８２ｂ，８２ｃを介し
て、弾性支持せしめられた構造とされており、ステアリ
ングホイールやステアリングコラム等によって構成され
る主振動系としてのステアリング系に対する副振動系８
６ａ，８６ｂ，８６ｃを構成している。

【００４２】より詳細には、ブラケット７８は、金属等
の硬質材によって形成されており、略平板形状の本体部
分８８に対して、かかる本体部分８８の長手方向両端部
分からその幅方向一方（図５中下方）の側に向かって突
設された固定部９０，９０が一体形成された構造とされ
ている。ブラケット７８の本体部分８８の長手方向両端
部分は、その幅寸法が、長手方向外方に行くに従って次
第に小さくされている。また、固定部９０，９０は、そ
れぞれ、全体として略平板形状を有しており、突出方向
中央部分で扁平クランク状に屈曲されていると共に、そ
の突出先端部分には、ボルト孔９２が形成されている。
また、本体部分８８には、長手方向両端部分および長手
方向中央部分において、それぞれ、複数個（本実施形態
では３個ずつ）の貫通孔９４が形成されている。

【００４３】一方、弾性連結部材８２は、図１０にも示
されているように、２つのボルト９６，９６と連結ゴム
弾性体９８を含んで構成されている。また、連結ゴム弾
性体９８は、略一定の円形断面で軸方向にストレートに
延びる中実ロッド形状を有しており、その軸方向両端面
が２つのボルト９６，９６の頭部の軸方向端面に対し
て、それぞれ、加硫接着されており、それによって、連
結ゴム弾性体９８が、２つのボルト９６，９６を有する
一体加硫成形品（弾性連結部材８２）として形成されて
いる。なお、かかる一体加硫成形品（弾性連結部材８
２）においては、２つのボルト９６，９６と連結ゴム弾
性体９８が、同軸的に位置せしめられている。また、本
実施形態では、連結ゴム弾性体９８の形状，大きさ及び
材質は、それぞれ略同一とされている。そして、弾性連
結部材８２を構成する２つのボルト９６，９６の一方
が、ブラケット７８に形成された貫通孔９４に挿通され
るようになっており、かかるボルト９６にナット１０２
が螺着されて、弾性連結部材８２がブラケット７８に対
して、ボルト固定されるようになっている。

【００４４】また一方、ダンパマス８０ａ，８０ｂ，８
０ｃは、それぞれ、鉄等の高比重な金属材によって形成
されており、全体として矩形ブロック形状を有している
と共に、その外周縁部には、外方に開口して略一定の断
面で厚さ方向一方から他方に向って所定の長さに亘って
延びる切欠部１０４が複数個（本実施形態では３個）形
成されている。そして、これら切欠部１０４が形成され
た位置において、厚さ方向他方から一方に向って、略一
定の円形断面で所定の長さに亘って延びる収容穴１０６
が形成されていると共に、切欠部１０４と収容穴１０６
は連通孔１０８によって厚さ方向で相互に連通されてい
る。なお、本実施形態では、かかる収容穴１０６の深さ
方向（ダンパマス８０の厚さ方向）の寸法は、切欠部１
０４の延出方向（ダンパマス８０の厚さ方向）の寸法よ
りも十分小さくされている。

【００４５】ここにおいて、本実施形態では、ダンパマ
ス８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、それらの長手方向の寸法
（図６中の左右方向）の寸法が互いに異なっており、そ
れによって、ダンパマス８０ａ，８０ｂ，８０ｃの質量
が互いに異なるように設定されているのである。即ち、
本実施形態では、ダンパマス８０ａの長手方向の寸法が
最小とされていると共に、ダンパマス８０ｂの長手方向
の寸法が最大とされており、それによって、ダンパマス
８０ａの質量が最小とされていると共に、ダンパマス８
０ｂの質量が最大とされている。なお、ダンパマス８０
ａ，８０ｃは、ブラケット７８の本体部分８８に対応し
て、その幅寸法が長手方向外方に行くに従って小さくさ
れている。

【００４６】そして、ダンパマス８０に形成された複数
個の連通孔１０８に対して、切欠部１０４側から弾性連
結部材８２を構成する２つのボルト９６，９６の他方の
ボルト９６が挿通された後、かかるボルト９６にナット
１１０が螺着されて、ダンパマス８０が弾性連結部材８
２に対してボルト固定されることとなり、それによっ
て、ダンパマス８０がブラケット７８に対して複数個の
（本実施形態では３個）の弾性連結部材８２を介して弾
性的に支持せしめられており、かかる複数個の弾性連結
部材８２とダンパマス８０によって、副振動系８６が構
成されている。また、上述のように、ダンパマス８０が
複数個の弾性連結部材８２を介してブラケット７８に対
して弾性的に支持された状態下において、かかる複数個
の弾性連結部材８２の弾性主軸とダンパマス８０の慣性
主軸は略一致するようになっていると共に、ダンパマス
８０の重心はブラケット７８側に位置せしめられてい
る。なお、本実施形態では、上述のように、ダンパマス
８０に弾性連結部材８２が固定された状態下において、
ナット１１０は、収容穴１０６内に位置せしめられてお
り、それによって、ナット１１０がダンパマス８０のブ
ラケット７８と反対側の端面よりも外方に突出しないよ
うになっている。

【００４７】ここにおいて、本実施形態では、副振動系
８６ａ，８６ｂ，８６ｃの固有振動数が、それぞれ、チ
ルト位置等に起因して変化したステアリング系固有振動
数、アイドリング振動周波数およびステアリング系固有
振動数にチューニングされている。

【００４８】そして、上述の如き構造とされたダイナミ
ックダンパ７６は、複数の弾性連結部材８２ａ，８２
ｂ，８２ｃにおける連結ゴム弾性体９８ａ，９８ｂ，９
８ｃの中心軸が、それぞれ、ステアリングホイールの中
心軸に対して平行となるように、ブラケット７８の固定
部９０，９０に形成されたボルト孔９２，９２に挿通さ
れる図示しないボルトによって、ステアリングコラム若
しくはステアリングホイルに対して、ボルト固定され
て、装着されるようになっている。

【００４９】ここにおいて、上述の如き構造とされたダ
イナミックダンパ７６は、アイドリング振動，ステアリ
ング振動およびチルト位置の変化等ステアリング系の状
態の変化に起因して周波数域が変化したステアリング振
動について、それぞれ、副振動系８６ｂ，８６ｃ，８６
ａの共振作用に基づく制振効果によって低減され得るの
であり、第一の実施形態と同様に、近年の自動車におい
ても、ステアリングホイールの振動を、自動車の各種走
行状態や停車状態に応じて、安定して低減することが出
来るのである。

【００５０】また、本実施形態では、第一の実施形態と
同様に、ステアリングホイールの中心軸に直交する方
向、即ち、弾性連結部材８２を構成する連結ゴム弾性体
９８の軸直角方向に主たる振動が入力されることから、
連結ゴム弾性体９８が剪断変形せしめられることとなっ
て、連結ゴム弾性体９８の振動入力方向でのばね定数を
小さくすることが可能となる。

【００５１】また、本実施形態では、複数の弾性連結部
材８２を介して、ダンパマス８０がブラケット７８に弾
性的に支持されていることから、ダンパマス８０の回転
や傾動が抑えられて、ダンパマス８０の支持状態が安定
することとなり、それによって、安定した制振効果を発
揮することが出来るのである。しかも、ダンパマス８０
の振動変位状態の安定性を確保しつつ、ばね定数を小さ
く設定することができることから、アイドリング振動や
ステアリング系の固有振動のような低周波数域の振動に
対しても、有効な制振効果を得ることができるのであ
る。

【００５２】また、本実施形態では、第一の実施形態と
同様に、弾性連結部材８２を構成する連結ゴム弾性体９
８の断面形状が、ステアリングホイールの中心軸に直交
する方向で円形断面とされていることから、主たる振動
入力方向とされるステアリングホイールの中心軸に直交
する何れの方向のばね定数も略一定とされて、それら各
方向の入力振動に対しても、有効な制振効果を発揮する
ことが可能となる。それ故、本実施形態のダイナミック
ダンパ７６においても、例えば、ステアリングホイール
の回動によって振動入力方向が変化した場合等において
も、安定した制振効果を発揮することが出来るのであ
る。

【００５３】また、本実施形態では、ダンパマス８０の
切欠部１０４内に弾性連結部材８２を構成する連結ゴム
弾性体９８が位置せしめられていることから、連結ゴム
弾性体９８の自由長とダンパマス８０の質量を両立して
有利に確保しつつ、ダンパマス８０のブラケット７８か
らの突出量を抑えて、ダイナミックダンパ７６のコンパ
クト化を有利に図ることが可能となる。それによって、
ダイナミックダンパ７６の装着状態下におけるダンパマ
ス８０の他の部材への干渉が有利に防止され得る。

【００５４】加えて、本実施形態では、ダンパマス８０
の切欠部１０４内に弾性連結部材８２を構成する連結ゴ
ム弾性体９８が位置せしめられていることから、ダンパ
マス８０の重心を複数個の連結ゴム弾性体９８の弾性中
心に近づけることが可能となり、それによって、ダンパ
マス８０の首振り変位を抑えて、安定した制振効果を得
ることが出来るのである。

【００５５】以上、本発明の幾つか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、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、前記第一の実施形態に示されてい
るようなダブルマスタイプの場合において、第二の実施
形態のように、一つのマス部材が複数のバネ部材を介し
てブラケットに対して弾性的に支持せしめられる構成を
採用することも可能であり、また、前記第二の実施形態
で示されているようなトリプルマスタイプの場合におい
て、第一の実施形態のように、一つのマス部材が一つの
バネ部材を介してブラケットに対して弾性的に支持せし
められる構成を採用することも可能である。更に、一つ
のマス部材が複数個のバネ部材を介して弾性支持せしめ
られる場合には、バネ部材の個数は、前記第二の実施形
態の個数に限定されるものではないが、３個以上として
もよい。

【００５７】また、前記第一の実施形態において、弾性
連結部材２４を構成する一対の固定金具３８，３８の一
方を用いないで、弾性連結部材２４を直接にマス部材に
加硫接着するようにしてもよい。

【００５８】また、前記第一の実施形態では、弾性連結
部材２４の周囲に内側マス部４９が配設されていたが、
弾性連結部材２４の突出先端面から軸方向外方側に突出
して配設されるマス部材のみを採用する構造としても良
く、或いは、弾性連結部材２４の突出先端面から軸方向
内方側に突出して配設されるマス部材のみを採用する構
造も可能である。

【００５９】また、前記実施形態では、マス部材の重心
がゴム弾性体の弾性中心の近くに設定されていたが、こ
のような設定は必ずしも必要ではない。

【００６０】また、本発明において採用されるマス部材
やバネ部材は、装着スペースや目的とする制振効果が発
揮される振動周波数域等を考慮して設定，変更されるも
のであって、前記実施形態のものに限定されず、例え
ば、多角形断面を有するバネ部材や円形断面を有するマ
ス部材を採用することも可能であり、それに伴って、ブ
ラケットの形状を変更することも勿論可能である。

【００６１】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。

【００６２】

【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ステアリング用ダイナミックダンパ
においては、互いに独立した複数の副振動系を設けて、
それら複数の副振動系の少なくとも一つをアイドリング
振動周波数にチューニングすると共に、それら複数の副
振動系の他の少なくとも一つをステアリング系固有振動
数にチューニングすることにより、近年の自動車におい
ても、ステアリングホイールの振動を、自動車の走行状
態や停車状態に応じて、安定して低減することが可能と
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ステアリング
用ダイナミックダンパが取り付けられたステアリングホ
イールを概略的に示す図である。

【図２】図１に示されたステアリング用ダイナミックダ
ンパの単体図である。

【図３】図２に示されたステアリングホイール用ダイナ
ミックダンパの断面図であり、図４におけるＩＩＩ−Ｉ
ＩＩ断面に相当する図である。

【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図５】本実施形態のステアリングホイール用ダイナミ
ックダンパの振動加速度の周波数特性の測定結果を、比
較例と共に示すグラフである。

【図６】本発明の第二の実施形態としてのステアリング
ホイール用ダイナミックダンパの単体図である。

【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

【図８】図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図であ
る。

【図９】図６におけるＩＸ−ＩＸ断面図である。

【図１０】図６に示されたダイナミックダンパに採用さ
れている弾性連結部材の単品図である。

【符号の説明】

１０ ダイナミックダンパ ２０ ブラケット ２２ ダンパマス ２４ 弾性連結部材 ２６ 副振動系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D030 DB00 DB07 DC22 3J048 AA06 AD06 BA05 BA19 BF02 EA36

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のステアリングコラムまたはステ
   アリングホイールに装着されて、該ステアリングホイー
   ルの振動を低減するステアリング用ダイナミックダンパ
   において、 前記ステアリングコラムまたは前記ステアリングホイー
   ルに固着されるブラケットに対してマス部材をバネ部材
   で弾性的に支持せしめることによって構成された副振動
   系を、互いに独立して複数設けて、それら複数の副振動
   系の少なくとも一つの固有振動数を２０〜３０Ｈｚのア
   イドリング振動周波数にチューニングすると共に、それ
   ら複数の副振動系の他の少なくとも一つの固有振動数を
   ３０Ｈｚより大きなステアリング系固有振動数にチュー
   ニングしたことを特徴とするステアリング用ダイナミッ
   クダンパ。
2. 【請求項２】 前記ステアリングホイールにおける強度
   部材が、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽金
   属によって形成されている請求項１に記載のステアリン
   グ用ダイナミックダンパ。
3. 【請求項３】 アイドリング振動周波数とステアリング
   系固有振動数にそれぞれチューニングした前記各副振動
   系における前記バネ部材を、何れも、前記ステアリング
   ホイールの中心軸に直交する方向で剪断変形せしめられ
   るゴム弾性体によって形成した請求項１又は２に記載の
   ステアリング用ダイナミックダンパ。
4. 【請求項４】 アイドリング振動周波数とステアリング
   系固有振動数にそれぞれチューニングした前記各副振動
   系におけるゴム弾性体において、前記ステアリングホイ
   ールの中心軸に直交する方向の断面形状を円形断面とし
   た請求項３に記載のステアリング用ダイナミックダン
   パ。
5. 【請求項５】 前記ブラケットと前記マス部材の対向方
   向において、前記ゴム弾性体の弾性主軸を、該マス部材
   の慣性主軸に略一致させた請求項３又は４に記載のステ
   アリング用ダイナミックダンパ。