JP2005325941A - 車両用制振装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 独立マス部材におけるゴム弾性体層のばね成分が有効に確保されつつ、独立マス部材の固有振動数が制振すべき振動部材の固有振動数よりも高周波数域に設定されることによって、目的とする制振効果が有利に発揮され得る新規な構造の車両用制振装置を提供することにある。
【解決手段】 ゴム弾性体層34の熱収縮を利用してゴム弾性体層34とハウジング12を同軸的に配した状態下でゴム弾性体層34の外周面とハウジング12の内周面の径方向での対向面間に0.1mm以下の微小隙間42を形成することによって、マス金具32とゴム弾性体層34からなる独立マス部材16の固有振動数を制振すべき振動部材18の固有振動数よりも高周波数域に設定して、振動入力時にマス金具32がゴム弾性体層34を介してハウジング12の振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられるようにした。
【選択図】 図1
【解決手段】 ゴム弾性体層34の熱収縮を利用してゴム弾性体層34とハウジング12を同軸的に配した状態下でゴム弾性体層34の外周面とハウジング12の内周面の径方向での対向面間に0.1mm以下の微小隙間42を形成することによって、マス金具32とゴム弾性体層34からなる独立マス部材16の固有振動数を制振すべき振動部材18の固有振動数よりも高周波数域に設定して、振動入力時にマス金具32がゴム弾性体層34を介してハウジング12の振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられるようにした。
【選択図】 図1
Description
本発明は、車両の振動部材における振動を低減する車両用制振装置等に係り、例えば、ミッションケースやサスペンションアーム、サブフレーム、ボデーパネル、エンジンユニット、マウントブラケット、排気系部材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等に関するものである。
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段には、(1)振動部材にマス材を固設するマスダンパや(2)振動部材にバネ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、(3)振動部材の表面にシート状弾性材を貼着した制振材等が知られている。ところが、(1)マスダンパや(2)ダイナミックダンパは、大きなマス材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、(3)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(2)ダイナミックダンパや(3)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があった。
そこで、上述の如き問題に対処するために、例えば特開2001−241493号公報(特許文献1)や特開2002−213523号公報(特許文献2)には、振動部材に固定されるハウジングに対して所定の大きさの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して、振動入力時にハウジングに対して振動入力方向に相対変位せしめて弾性体を介してハウジングに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減衰当接型の車両用制振装置が示されている。このような車両用制振装置においては、上述の如き従来のダイナミックダンパ等の各種制振装置に比して、マス部材の質量が小さくなるという利点に加えて、例えば制振を対象とする振動部材の共振周波数に応じて、弾性体の硬度や弾性率、マス部材とハウジングの何れか一方と弾性体の間における隙間寸法等を適宜に設定変更して制振装置の共振周波数をチューニングすることによって、複数の乃至は広い周波数域の振動に対して有効な制振効果を得ることが可能となる。
ところで、近年、このような減衰当接型の車両用制振装置においては、より高度な防振特性が要求されている。特に一層高周波数域の振動に対する制振効果の向上が要求される場合がある。
そこにおいて、本発明者等が検討したところ、独立マス部材のハウジングに対する飛び跳ね変位の共振周波数よりも高周波数域の振動に対しては上述の如き減衰当接型の制振装置では、その制振効果が大幅に低下してしまうという問題のあることが分かった。
なお、かかる問題に対処するために、例えばマス金具のハウジングに対する当接部分の弾性体のばね定数を大きくして、独立マス部材の共振周波数を上げることも考えられる。しかしながら、数百Hz或いはそれ以上に共振周波数を上げようとすると、弾性体のばね定数が大きくなることに起因して弾性体が非常に硬くなって、ハウジングへの打ち当たりに伴う打音や衝撃が問題となり易いことから、必ずしも有効な方策ではなかったのである。
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、独立マス部材におけるゴム弾性体層のばね成分が有効に確保されつつ、独立マス部材の固有振動数が制振すべき振動部材の固有振動数よりも高周波数域に設定されることによって、目的とする制振効果が有利に発揮され得る新規な構造の車両用制振装置を提供することにある。
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。
(車両用制振装置に関する本発明の態様1)
車両用制振装置に関する本発明の態様1の特徴とするところは、制振すべき振動部材に設けられる円筒状の内周面を備えた剛性のハウジングに対して、円形断面のマス金具の外周面にゴム弾性体層を被着せしめた独立マス部材を主たる振動の入力方向となる径方向で所定の距離を隔てて相対変位可能に収容状態で配設せしめて、振動入力時に該独立マス部材が該ハウジングに対して相対変位して当接せしめられることに基づいて制振効果が発揮されるようにした車両用制振装置において、前記ハウジングと前記マス金具を同軸的に配した状態下で該ハウジングの内周面と該マス金具の外周面の径方向での対向面間距離を0.5〜2mmに設定し、該ハウジングの内周面と該マス金具の外周面の間にゴム材料を充填して前記ゴム弾性体層を該マス金具の全周に亘って加硫成形することにより、熱収縮を利用して該ゴム弾性体層を該ハウジングから剥離させると共に該マス金具の外周面に密着させて、該ゴム弾性体層と該ハウジングを同軸的に配した状態下で該ゴム弾性体層の外周面と該ハウジングの内周面の径方向での対向面間に0.1mm以下の微小隙間を形成することによって、該独立マス部材の固有振動数を前記制振すべき振動部材の固有振動数よりも高周波数域に設定して、振動入力時に該マス金具が該ゴム弾性体層を介して該ハウジングの振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられるようにした車両用制振装置にある。
車両用制振装置に関する本発明の態様1の特徴とするところは、制振すべき振動部材に設けられる円筒状の内周面を備えた剛性のハウジングに対して、円形断面のマス金具の外周面にゴム弾性体層を被着せしめた独立マス部材を主たる振動の入力方向となる径方向で所定の距離を隔てて相対変位可能に収容状態で配設せしめて、振動入力時に該独立マス部材が該ハウジングに対して相対変位して当接せしめられることに基づいて制振効果が発揮されるようにした車両用制振装置において、前記ハウジングと前記マス金具を同軸的に配した状態下で該ハウジングの内周面と該マス金具の外周面の径方向での対向面間距離を0.5〜2mmに設定し、該ハウジングの内周面と該マス金具の外周面の間にゴム材料を充填して前記ゴム弾性体層を該マス金具の全周に亘って加硫成形することにより、熱収縮を利用して該ゴム弾性体層を該ハウジングから剥離させると共に該マス金具の外周面に密着させて、該ゴム弾性体層と該ハウジングを同軸的に配した状態下で該ゴム弾性体層の外周面と該ハウジングの内周面の径方向での対向面間に0.1mm以下の微小隙間を形成することによって、該独立マス部材の固有振動数を前記制振すべき振動部材の固有振動数よりも高周波数域に設定して、振動入力時に該マス金具が該ゴム弾性体層を介して該ハウジングの振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられるようにした車両用制振装置にある。
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、円筒状のハウジングと円形断面のマス金具が採用されていることによって、径方向に振動が入力されるに際して独立マス部材がハウジングに対して安定して当接されることに加えて、ゴム弾性体層とハウジングの径方向での対向面間に形成される隙間が0.1mm以下の微小隙間とされていることによって、独立マス部材におけるハウジングの振動方向両側の内面への当接に係る変位量が小さくされることに基づいて、独立マス部材がハウジングの振動方向両側の内面に良好に当接されることとなる。これによって、従来技術では到底達成され得なかった高周波数域への独立マス部材のチューニングが実現され得るのである。
即ち、本態様においては、ゴム弾性体層の動ばね定数を極端に大きくしなくとも、上述の構成を採用することによって独立マス部材の共振周波数を十分に高周波数域に設定することが可能となる。それ故、動ばね定数が大きくされることに基づいてゴム弾性体層が硬くされることによる独立マス部材の打ち当たりに伴う打音や衝撃等の問題を回避しつつ、低周波数域から高周波数域に至る広い周波数域の振動に対して極めて有効な制振効果が発揮され得る。
なお、上述の如き効果が達成され得る技術的な理論は未だ十分に解明されていないが、独立マス部材がハウジングから飛び上がるように変位して実質的に浮いている状態では、ゴム弾性体層のばねが作用していないことから、該ゴム弾性体層のばねを硬くしても共振周波数の向上には殆ど寄与しないと考えられる一方、本態様に係る制振装置においては、独立マス部材における両方の移動端でそれぞれハウジングに当接させてゴム弾性体層のばねを有効に作用させることが出来、しかも、独立マス部材の外周面とハウジングの内周面の径方向対向面間の隙間が0.1mm以下の微小隙間とされていることによって、独立マス部材がハウジングから飛び上がって浮いている時間が可及的に短くされて、ゴム弾性体層のばねを長い時間有効に作用させることが出来ると考えられる。それ故、ゴム弾性体層のばねをそれ程大きくしなくとも、該弾性体層の有するばねを有効に作用させることにより、独立マス部材の共振周波数を大幅に向上させることが出来るようになったと考えられる。
また、本態様では、ハウジングとマス金具を同軸的に配した状態下でハウジングの内周面とマス金具の外周面の径方向での対向面間距離や微小隙間の大きさは、何等限定されるものでなく、要求される制振効果や製作性等に応じて、それぞれ、独立して適宜に設定変更され得る。また、当該ハウジングの内周面とマス金具の外周面の径方向での対向面間距離や微小隙間の大きさは、ハウジングと独立マス部材を同軸的に配した状態下で、独立マス部材およびハウジングの中心軸を通る径方向線上で該中心軸を挟んで両側に生ぜしめられた該対向面間や微小隙間のうちの各片側の対向面間距離や微小隙間の大きさをいう。更に、微小隙間は、ハウジングとゴム弾性体層を同軸的に配した状態下で、ハウジングの内周面とゴム弾性体層の外周面の径方向での対向面間の少なくとも一部に形成されていても良いが、独立マス部材がハウジングに安定して当接されること等を考慮して、望ましくは該対向面間の全体に亘って形成される。
(車両用制振装置に関する本発明の態様2)
車両用制振装置に関する本発明の態様2の特徴とするところは、本発明の前記態様1に係る車両用制振装置において、前記ハウジングへの主たる振動の入力方向が略鉛直方向となる状態で配設されて、少なくとも2Gの振動入力時には、前記独立マス部材が該ハウジングの振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられるようにされたことにある。
車両用制振装置に関する本発明の態様2の特徴とするところは、本発明の前記態様1に係る車両用制振装置において、前記ハウジングへの主たる振動の入力方向が略鉛直方向となる状態で配設されて、少なくとも2Gの振動入力時には、前記独立マス部材が該ハウジングの振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられるようにされたことにある。
(車両用制振装置に関する本発明の態様3)
車両用制振装置に関する本発明の態様3の特徴とするところは、本発明の前記態様1又は2に係る車両用制振装置にあって、前記ハウジングにおいて主たる方向の振動入力時に前記独立マス部材が当接される部分を避けた位置に、少なくとも一つの通孔を形成したことにある。
車両用制振装置に関する本発明の態様3の特徴とするところは、本発明の前記態様1又は2に係る車両用制振装置にあって、前記ハウジングにおいて主たる方向の振動入力時に前記独立マス部材が当接される部分を避けた位置に、少なくとも一つの通孔を形成したことにある。
(車両用制振装置に関する本発明の態様4)
車両用制振装置に関する本発明の態様4の特徴とするところは、本発明の前記態様1乃至3の何れかに係る車両用制振装置において、前記ゴム弾性体層の外周面と前記ハウジングの内周面を軸方向に略一定の断面で延びるように形成して、該ゴム弾性体層の外周面と該ハウジングの内周面の間に形成された前記微小隙間の寸法を軸方向の全長に亘って略一定としたことにある。
車両用制振装置に関する本発明の態様4の特徴とするところは、本発明の前記態様1乃至3の何れかに係る車両用制振装置において、前記ゴム弾性体層の外周面と前記ハウジングの内周面を軸方向に略一定の断面で延びるように形成して、該ゴム弾性体層の外周面と該ハウジングの内周面の間に形成された前記微小隙間の寸法を軸方向の全長に亘って略一定としたことにある。
(車両用制振装置の製造方法に関する本発明の態様1)
車両用制振装置の製造方法に関する本発明の態様1の特徴とするところは、(a)ゴム弾性体層の加硫成形型に対して円筒状の内周面を備えた剛性のハウジングと円形断面のマス金具を位置固定にセットして、該マス金具を該ハウジングに収容せしめた状態で同軸的に配することにより該ハウジングの内周面と該マス金具の外周面との間に0.5〜2mmの隙間を形成する工程と、(b)前記加硫成形型において前記ハウジングの内周面と前記マス金具の外周面の間に形成した前記隙間にゴム材料を充填して、それらハウジングとマス金具の間に形成された成形キャビティ内で該ゴム材料を加硫成形することによって前記ゴム弾性体層を形成する工程と、(c)前記ゴム弾性体層の熱収縮を利用して該ゴム弾性体層を前記ハウジングから剥離させると共に前記マス金具に向かって縮径させることによって密着させることにより、該マス金具を該ハウジングに対して同軸的に配した状態下で該ゴム弾性体層の外周面と該ハウジングの内周面の径方向での対向面間に0.1mm以下の微小隙間を形成する工程と、を含み、前記マス金具の外周面に前記ゴム弾性体層が密着状態で被着されることによって構成された独立マス部材の固有振動数を、制振すべき振動部材の制振を目的とする振動周波数よりも高周波数域に設定して、かかる制振を目的とする振動の入力時に該独立マス部材を前記ハウジングの振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられるようにした車両用制振装置の製造方法にある。
車両用制振装置の製造方法に関する本発明の態様1の特徴とするところは、(a)ゴム弾性体層の加硫成形型に対して円筒状の内周面を備えた剛性のハウジングと円形断面のマス金具を位置固定にセットして、該マス金具を該ハウジングに収容せしめた状態で同軸的に配することにより該ハウジングの内周面と該マス金具の外周面との間に0.5〜2mmの隙間を形成する工程と、(b)前記加硫成形型において前記ハウジングの内周面と前記マス金具の外周面の間に形成した前記隙間にゴム材料を充填して、それらハウジングとマス金具の間に形成された成形キャビティ内で該ゴム材料を加硫成形することによって前記ゴム弾性体層を形成する工程と、(c)前記ゴム弾性体層の熱収縮を利用して該ゴム弾性体層を前記ハウジングから剥離させると共に前記マス金具に向かって縮径させることによって密着させることにより、該マス金具を該ハウジングに対して同軸的に配した状態下で該ゴム弾性体層の外周面と該ハウジングの内周面の径方向での対向面間に0.1mm以下の微小隙間を形成する工程と、を含み、前記マス金具の外周面に前記ゴム弾性体層が密着状態で被着されることによって構成された独立マス部材の固有振動数を、制振すべき振動部材の制振を目的とする振動周波数よりも高周波数域に設定して、かかる制振を目的とする振動の入力時に該独立マス部材を前記ハウジングの振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられるようにした車両用制振装置の製造方法にある。
(車両用制振装置の製造方法に関する本発明の態様2)
車両用制振装置の製造方法に関する本発明の態様2の特徴とするところは、本発明の前記態様1に係る車両用制振装置の製造方法において、前記ゴム弾性体層を形成する工程に先立って、該ゴム弾性体層の前記マス金具に対する接着処理と該ゴム弾性体層の該ハウジングに対する非接着処理の少なくとも一方を施す前処理工程を有することにある。
車両用制振装置の製造方法に関する本発明の態様2の特徴とするところは、本発明の前記態様1に係る車両用制振装置の製造方法において、前記ゴム弾性体層を形成する工程に先立って、該ゴム弾性体層の前記マス金具に対する接着処理と該ゴム弾性体層の該ハウジングに対する非接着処理の少なくとも一方を施す前処理工程を有することにある。
(車両用制振装置の製造方法に関する本発明の態様3)
車両用制振装置の製造方法に関する本発明の態様3の特徴とするところは、本発明の前記態様1又は2に係る車両用制振装置の製造方法において、前記ゴム弾性体層の成形工程後、該ゴム弾性体層と前記ハウジングを周方向に乃至は軸方向に強制的に相対変位せしめる剥離工程を有することにある。
車両用制振装置の製造方法に関する本発明の態様3の特徴とするところは、本発明の前記態様1又は2に係る車両用制振装置の製造方法において、前記ゴム弾性体層の成形工程後、該ゴム弾性体層と前記ハウジングを周方向に乃至は軸方向に強制的に相対変位せしめる剥離工程を有することにある。
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、円筒状のハウジングと円形断面のマス金具が採用されていることによって、独立マス部材がハウジングに対して安定して当接されると共に、ゴム弾性体層とハウジングの径方向での対向面間に形成される隙間が0.1mm以下の微小隙間とされていることによって、独立マス部材におけるハウジングの振動方向両側の内面への当接に係る変位量が小さくされることに基づいて、独立マス部材がハウジングの振動方向両側の内面に良好に当接されることに加えて、独立マス部材の固有振動数を制振すべき振動部材の固有振動数よりも高周波数域に有効に設定することが可能となり、以て、従来構造の制振装置に比して一層高度な制振効果が発揮され得るのである。
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。先ず、図1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、ハウジング12によって形成された収容空間14に独立マス部材16が収容配置された構造を有しており、例えば図1中に二点鎖線で示される如き自動車のミッションケース18の自由端等に装着されるようになっている。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、上下方向や鉛直方向、軸直角方向、径方向等は図1中の上下方向をいい、左右方向や水平方向、軸方向等は図1中の左右方向をいう。
より詳細には、ハウジング12は、略有底円筒形状を有しており、軸方向一方(図1中、左)の底部側から他方(図1中、右)の開口部側に至る筒壁部20が略一定の円筒状断面で軸方向に延びている。また、ハウジング12は、弾性率が5×103 Mpa以上の硬質材を用いて形成されており、例えば該硬質材がアルミニウム合金等の金属材である場合には、金属管体や金属素板を用いた絞り加工やプレス加工等によって形成され、或いは該硬質材がFRP等の合成樹脂材である場合には、射出成形等で形成される。
また、ハウジング12の底部中央には、通孔としての挿通孔22が軸方向に貫設されている。更に、ハウジング12の底部の外周面には、雄螺子部24が螺設されている。
さらに、ハウジング12の開口部には蓋部材26が固定されている。蓋部材26は、略有底円筒形状を呈していると共に、その内径寸法がハウジング12の外径寸法と略同じかそれよりも僅かに大きくされている。また、蓋部材26の底部付近における筒壁部分の内周面には、径方向内方に開口する収容溝28が周方向の略全周に亘って設けられている。
そして、ハウジング12が蓋部材26に圧入固定されている。それによって、ハウジング12の開口部が流体密に閉塞されて、該ハウジング12内の収容空間14が、略密閉構造とされている。また、ハウジング12の蓋部材26に対する圧入固定に際して、係止リング30が蓋部材26の収容溝28に嵌め込まれている。この係止リング30は、周方向に不連続に延びる環状のばね鋼等によって形成されていると共に、その内径寸法がハウジング12の外径寸法よりも小さくされている。その結果、当該圧入固定に際して、収容溝28に嵌め込まれた係止リング30がハウジング12で径方向外方に押し広げられると共に、係止リング30が弾性作用に基づいて径方向内方に縮径してハウジング12の外周面に対して密着して支持される。それによって、係止リング30と収容溝28が軸方向に係合されることにより、蓋部材26がハウジング12から抜け落ちることが有効に阻止されるようになっている。また、ハウジング12の収容空間14には、独立マス部材16が収容配置されている。
独立マス部材16は、マス金具32とゴム弾性体層としての当接ゴム層34を含んで構成されている。マス金具32は、セラミックや合成樹脂等、或いは適当な複合材で形成されても良いが、本実施形態では鉄等の高比重な金属材によって形成されている。また、マス金具32は、全体として中実の略円柱形状を有しており、軸方向に略一定の円形断面で延びている。更に、マス金具32の外径寸法が、ハウジング12の内径寸法よりも所定量だけ小さくされている。また、マス金具32の蓋部材26側における軸方向一方(図1中、右)の端部の中央には、大径凹所36が軸方向外方に開口して形成されていると共に、マス金具32のハウジング12の底部側における軸方向他方(図1中、左)の端部の中央には、小径凹所38が軸方向外方に開口, 形成されている。
特に本実施形態では、マス金具32がハウジング12の収容空間14に収容配置されると共に、マス金具32とハウジング12が同一中心軸上に配置された状態下で、ハウジング12の筒壁部20の内周面とマス金具32の周壁部の外周面が、略全体に亘って径方向で所定の離隔距離(対向面間距離):d1 (mm)をもって対向位置せしめられている(図2参照。)。即ち、ハウジング12の筒壁部20とマス金具32の径方向対向面間には、所定寸法の隙間40が形成されている。かかる隙間40の寸法、換言するとハウジング12の筒壁部20の内周面とマス金具32の周壁部の外周面の径方向での対向面間距離:d1 は、d1 =(ハウジング12の筒壁部20の内径寸法−マス金具32の外径寸法)/2で表される。なお、対向面間距離:d1 は、何等限定されるものでないが、本実施形態では、0.5≦d1 ≦2に、好適には0.8≦d1 ≦1.5に設定されている。また、上述の如くマス金具32とハウジング12が同軸的に配された状態下で、小径凹所60がハウジング12の底部に形成された挿通孔22と同心軸上に位置合わせされて軸方向で対向位置せしめられている。
さらに、マス金具32において大径凹所36や小径凹所38を除く表面には、薄肉の当接ゴム層34が略一定の厚さ寸法をもって被着されている。言い換えれば、当接ゴム層34が、ハウジング12の筒壁部20と径方向で対向位置せしめられたマス金具32の周壁部の外周面や蓋部材26の底部と軸方向で対向位置せしめられたマス金具32の軸方向一方(図1中、右)の端部の外周面、ハウジング12の底部と軸方向で対向位置せしめられたマス金具32の軸方向他方(図1中、左)の端部の外周面に略一定の厚さ寸法で被着されているのである。なお、蓋部材26の底部と軸方向で対向位置せしめられたマス金具32の軸方向端部の外周面に被着された当接ゴム層34は、他の部位の当接ゴム層34に比してその厚さ寸法が小さくされている。
更にまた、当接ゴム層34は、後述するマス金具32のハウジング12への打ち当たりに際しての打音の軽減や耐久性、熱収縮性等を考慮して、望ましくはASTM規格D2240のショアD硬さが85以下に、より望ましくは同ショアD硬さが55〜80に設定された天然ゴムやブチルゴム等のゴム材を用いて形成される。
また、当接ゴム層34の厚さ寸法:t(mm)は、t=(当接ゴム層34の外径寸法−マス金具32の外径寸法)/2で表されることとなり、特に限定されるものでないが、本実施形態では、0.4≦t≦1.99に、好適には0.7≦t≦1.49とされて、前述のマス金具32とハウジング12の径方向での対向面間距離:d1 よりも小さくされている。それによって、当接ゴム層34とハウジング12が同軸的に配された状態下で、当接ゴム層34の外周面とハウジング12の筒壁部20の内周面における径方向での対向面間には、図2にも拡大して示されているように、軸方向に略一定の円環状断面で延びる微小隙間42が形成されている。この微小隙間42は、後述の如く当接ゴム層34の熱収縮を利用して形成されている。
また、微小隙間42の寸法:d2 (mm)、換言すると当接ゴム層34の外周面とハウジング12の筒壁部20の内周面の径方向での対向面間距離:d2 は、d2 =(ハウジング12の筒壁部20の内径寸法−当接ゴム層34の外径寸法)/2と表され、別の表し方をすれば、d2 =マス金具32の外周面とハウジング12の筒壁部20の内周面の径方向での対向面間距離:d1 −当接ゴム層34の厚さ寸法:tとなる。また、微小隙間42の寸法:d2 は、特に限定されるものでないが、本実施形態では、0.01≦d2 ≦0.1に、好適には0.02≦d2 ≦0.08に、より好適には0.02≦d2 ≦0.05に設定されている。従って、制振装置10内に設けられた径方向のトータルの微小隙間寸法(2d2 )としては、本実施形態では、0.02≦2d2 ≦0.2、好適には0.04≦2d2 ≦0.16、より好適には0.04≦2d2 ≦0.1とされているのである。なお、図面上に明示されていないが、ハウジング12の底部の内周面とマス金具32の軸方向一方(図1中、左)の端部の外周面に被着された当接ゴム層34の外周面の軸方向での対向面間にも当該微小隙間42が形成されている。
従って、本実施形態では、これらマス金具32および当接ゴム層34からなる独立マス部材16の軸方向寸法がハウジング12の収容空間14の軸方向寸法よりも小さくされていることに加えて、寸法:d2 の微小隙間42が当接ゴム層34の外周面とハウジング12の筒壁部20の内周面の径方向での対向面間に全周に亘って形成されていることによって、独立マス部材16がハウジング12に対して軸方向や軸直角方向(径方向)、周方向に相対変位可能にしてハウジング12の収容空間14に収容配置されている。
また、微小隙間42が独立マス部材16(当接ゴム層34)の外周面とハウジング12の内周面の径方向での対向面間に形成されて、独立マス部材16における主たる振動の入力方向となる径方向でのハウジング12に対する相対変位量が規定されることに基づき、独立マス部材16のばね定数が大きく確保されることによって、独立マス部材16の固有振動数が、制振すべき振動部材としてのミッションケース18の固有振動数よりも高周波数域に設定されており、例えば400〜1000Hzに設定されている。しかも、少なくとも2Gの振動入力に際して、マス金具32が当接ゴム層34を介してハウジング12に対して飛び跳ねるように相対変位して該ハウジング12の主たる振動の入力方向(図1中、上下)両側の内周面に繰り返し当接するようになっている。なお、好ましくは、独立マス部材16をマスとし、当接ゴム層34をバネとするマス−バネ系における振動倍率(共振作用等に基づく)を利用して、防振すべき振動周波数域では1Gの振動入力に際して、独立マス部材16がハウジング12から飛び跳ねて振動方向両側で隙間の発生と打ち当たり(当接)を繰り返すようにされる。
次に、上述の如き微小隙間42の形成方法等を含む車両用制振装置10の製造方法の一具体例に関して説明するが、本実施形態はかかる具体例に限定されるものでない。
先ず、ハウジング12やマス金具32、蓋部材26を、それぞれ、別体形成する。また、図3にも示されているように、マス金具32を小径凹所38が形成された軸方向端部からハウジング12に内挿すると共に、これらマス金具32とハウジング12を図4に示される如き成形型44にセットする。ここにおいて、成形型44は、雌型46と雄型48を含んで構成されている。雌型46や雄型48は、軸方向(図4中、左右)に相互に型合わせされるようになっていると共に、各型の内部には、ハウジング12やマス金具32の外形形状に応じて突起や凹部等が適宜に形成されている。
そして、マス金具32とハウジング12を雌型46や雄型48の凹部に嵌合して、雌型46に形成された支持ピン47をハウジング12の挿通孔22およびマス金具32の小径凹所38に内挿すると共に、雄型48に形成された支持突部49をマス金具32の大径凹所36に嵌合して雌雄両型46,48を型合わせすることによって、マス金具32とハウジング12を成形型44内で同軸的に位置決め支持させた状態下で、マス金具32の周壁部の外周面とハウジング12の筒壁部20の内周面の径方向での対向面間距離:d1 を0.5≦d1 ≦2に設定して、それら内外周面の間に隙間40を形成すると共に、該隙間40が成形型44で仕切られることにより、成形キャビティ50を形成する。
さらに、このように型合わせして型締めした状態下で、図5にも示されているように、成形型44に形成された注入用ゲート(図示せず)を通じて成形キャビティ50に当接ゴム層34を構成する天然ゴムやブチルゴム等のゴム材料34’を充填した後に、所定の加硫成形を施す。
その結果、図6にも示されているように、マス金具32の外周面とハウジング12の内周面の径方向での対向面間距離:d1 と略同じ大きさの厚さ寸法:t’のゴム材料34’が、加硫成形に伴う熱収縮によって、ハウジング12の内周面から剥離すると共に、図2に示される如き厚さ寸法:tになるまで径方向内方のマス金具32に向かって縮径する。それによって、図1に示される如き厚さ寸法:tの当接ゴム層34をマス金具32の表面に被着形成して独立マス部材16を形成すると共に、独立マス部材16の外周面とハウジング12の内周面の間に寸法:d2 の微小隙間42を形成する。
なお、加硫成形における当接ゴム層34の熱収縮率は、例えば要求される微小隙間42の大きさに応じて前述のショアD硬さを設定変更すること等によって適宜に調整されることから、特に限定されるものでないが、本実施形態では、1〜5%に、好適には2〜3%に設定している。
また、本実施形態では、ゴム材料34’を成形キャビティ50に充填する前に、予め当接ゴム層34が被着形成されることとなるマス金具32の外周面に接着剤を塗布させていることによって、当接ゴム層34のマス金具32に対する接着処理を施している。これにより、当接ゴム層34がマス金具32に対して一層確実に密着するようになっている。
また、成形型44を型開きして、独立マス部材16を収容空間14に収容配置したハウジング12を脱型すると共に、図7にも示されているように、押出しロッド52をハウジング12の挿通孔22に内挿すると共に該ロッド52の先端部分をマス金具32の小径凹所38に当接させて、例えばハウジング12を変位不能に支持せしめた状態で、軸方向一方(図7中、左)から他方(図7中、右)に向かって押出しロッド52を変位せしめることに基づいて独立マス部材16に押圧力を及ぼして、独立マス部材16とハウジング12を軸方向に強制的に相対変位させる。これにより、当接ゴム層34の外周面がハウジング12の内周面から一層確実に剥離することとなる。
さらに、図8にも示されているように、押出しロッド52を挿通孔22から取り出すと共に独立マス部材16をハウジング12の底部に向かって変位させて収容空間14に収容配置させる一方、蓋部材26の収容溝28に係止リング30を嵌め込むと共に、蓋部材26とハウジング12を軸方向で対向位置せしめて、蓋部材26等を変位不能に支持させた状態下で、ハウジング12を蓋部材26に圧入固定する。その結果、係止リング30を、ハウジング12で径方向外方に拡径させると共に、係止リング30の弾性作用に基づいてハウジング12の筒壁部20の外周面に密着して支持させる。これにより、図1に示される如き車両用制振装置10が実現される。
このような構造とされた制振装置10においては、ハウジング12の雄螺子部24をミッションケース18に形成された図示しない雌螺子部に螺着固定させることにより、ミッションケース18の自由端に対して制振装置10の軸方向が略水平方向に延びるようにして固定されるようになっている。即ち、制振装置10は、ハウジング12への主たる振動の入力方向が略鉛直方向(ハウジング12の径方向)となる状態でミッションケース18に装着されることとなる。
そして、制振装置10がミッションケース18の自由端に装着された状態下で、自動車のエンジンからの振動伝達等によってミッションケース18が主たる振動の入力方向である軸直角方向(ハウジング12の径方向)に加振されると、ハウジング12がミッションケース18と一体的に加振されることとなり、その結果、ハウジング12と独立マス部材16が振動入力方向で相対変位せしめられる。これにより、独立マス部材16におけるマス金具32が当接ゴム層34を介してハウジング12の振動方向両側の内面に繰り返し打ち当てられることとなり、かかる打ち当たりに際してハウジング12からミッションケース18に及ぼされる衝撃力によってミッションケース18に惹起される振動に対して位相差等に基づく相殺的な制振効果が発揮されるようになっている。
そこにおいて、本実施形態に係る制振装置10では、円筒状のハウジング12と円形断面のマス金具32が採用されていることによって、独立マス部材16がハウジング12に対して安定して当接されると共に、当接ゴム層34とハウジング12の径方向での対向面間に0.1mm以下の微小隙間42が形成されていることによって、独立マス部材16におけるハウジング12の振動方向両側の内面への当接に係る変位量が小さくされることに基づいて、独立マス部材16がハウジング12の振動方向両側の内面に良好に当接されることに加えて、独立マス部材16の固有振動数を制振すべきミッションケース18の固有振動数よりも高周波数域に有効に設定することが可能となる。それ故、従来構造の制振装置では対処され難かった高周波数域の振動に対しても制振効果が有効に発揮され得るのである。
また、本実施形態では、マス金具32とハウジング12を同軸的に配した状態下で、マス金具32の外周面とハウジング12の内周面の間における0.5〜2mmの隙間40にゴム材料34’を充填することによって、ゴム材料34’の外周側が円筒形状のハウジング12で支持されると共に、ゴム材料34’の中央に円形断面のマス金具32が埋設された形態で、加硫成形に伴う熱収縮作用が当接ゴム層34(ゴム材料34’)に及ぼされることとなり、それによって、当接ゴム層34が径方向外方のハウジング12側から径方向内方のマス金具32に向かって全周に亘って略均一に縮径されることから、当接ゴム層34の外周面とハウジング12の内周面の間に形成される微小隙間42が優れた寸法精度をもって実現され得る。
それ故、従来構造の制振装置では到底達成されない程に優れた製造効率やコストパフォーマンス等をもって、当該0.1mm以下の微小隙間42を備えた制振装置10が有利に実現され、その量産化も有利に図られ得るのである。蓋し、従来構造の制振装置においては、例えば(1)当接ゴム層をマス金具と一体加硫成形した後に、当接ゴム層が被着されたマス金具をハウジングに収容配置して、当接ゴム層の外周面とハウジングの内周面の間に隙間を形成したり、或いは(2)ゴム弾性体を構成するゴム材料のみをハウジング内に充填させて、単にゴム弾性体の加硫成形に伴う熱収縮を利用して、マス金具を設けていないゴム弾性体からなる独立マス部材をハウジング内に収容配置すると共に、独立マス部材の外周面とハウジングの内周面の間に隙間を形成したりしていたが、(1)の制振装置ではハウジングやマス金具、当接ゴム層の寸法公差に僅かなズレが生じると、0.1mm以下の微小隙間が形成され難くなり、また、高度な成形型を用いて当該微小隙間を形成することは高コスト化が惹起されることから、十分な実用レベルでの量産が現実的でないという問題があるからであり、加えて(2)の制振装置では、ゴム弾性体をハウジング内で加硫成形するに際して、ゴム材料の内部がマス金具で支持されていないことから、ハウジングに対して振動等の外力が及ぼされたり、ハウジングが水平方向に対して傾斜していたりすると、ゴム材料がハウジング内で安定して保持され難くなって、ゴム材料が全体に亘って均一に縮径され難くなり、微小隙間が目的の寸法に設定され難くなるという問題を内在するからである。
また、本実施形態では、ハウジング12への主たる振動の入力方向が略鉛直方向となる状態で配設されて、少なくとも2Gの振動入力時には独立マス部材16がハウジング12の振動方向両側の内面に繰り返し当接されるようになっていることにより、比較的に小さな振動が入力された場合においても独立マス部材16のハウジング12内面への両当たりが有利に為され、それによって、目的とする制振効果が一層有利に発揮され得る。
さらに、本実施形態では、当接ゴム層34をハウジング12の内周面とマス金具32の外周面の間に加硫成形するに際して、ハウジング12の挿通孔22に押出しロッド52を挿通させて独立マス部材16に押し当てることによって、ハウジング12と独立マス部材16が軸方向に強制的に相対変位せしめられて、当接ゴム層34の外周面がハウジング12の内周面から一層確実に剥離されることから、要求される微小隙間42が一層確実に形成されて、目的とする制振効果の信頼性がより有利に向上され得る。
更にまた、本実施形態では、かかる挿通孔22が、ハウジング12の底部において中心軸方向に沿って貫設されていることによって、ハウジング12の主たる振動方向の振動入力時に独立マス部材16が当接される部分を避けた位置に形成されていることから、独立マス部材16のハウジング12内面への当接に基づく衝撃力が、制振すべき振動部材(本実施形態ではミッションケース18)に対して効率的に伝達されることとなり、以て、制振効果が一層有利に発揮され得る。
また、本実施形態では、当接ゴム層34の外周面とハウジング12の内周面が軸方向に略一定の断面で延びるように形成されることに基づいて、それらの内外周面の間に形成された微小隙間42が、軸方向の全長に亘って略一定の断面形状で延びていることによって、主たる方向の振動入力時に、独立マス部材16がハウジング12に対して略軸方向の全長に亘って当接される。その結果、独立マス部材16の一部分がハウジング12の内面に集中的に当接されることに起因して独立マス部材16乃至はハウジング12に応力集中が惹起せしめられることが軽減乃至は回避されることとなり、以て、制振効果が長期間に亘って安定して発揮され得る。
また、本実施形態では、マス金具32の軸方向両端部の外周面にも当接ゴム層34が被着形成されていることにより、軸方向の振動が入力された際に、独立マス部材16におけるマス金具32が当接ゴム増34を介してハウジング12の底部の内面や蓋部材26の底部の内面に打ち当てられることに基づいて、軸方向の振動に対しても優れた制振効果が発揮され得る。
また、本実施形態に係る製造方法によれば、マス金具32とハウジング12を同軸的に配した状態でマス金具32の外周面とハウジング12の内周面の径方向での対向面間距離:d1 を0.5〜2mmに設定すると共に、当接ゴム層34の加硫成形に伴う熱収縮を利用することによって、独立マス部材16(当接ゴム層34)の外周面とハウジング12の内周面の径方向対向面間に0.1mm以下の微小隙間42が容易に且つ確実に形成されるのであり、その結果、複雑な構造乃至は形状の成形型等を特に用いる必要がなくなって、製造コストや製造工程の負担が効果的に軽減されることから、優れた量産性が実現され得るのである。
次に、図9〜11には、本発明の第二の実施形態としての自動車用エンジンマウント60が示されている。このマウント60は、第一の取付部材としての内筒金具62と第二の取付部材としての外筒金具64が本体ゴム弾性体66によって弾性的に連結された構造を有しており、内筒金具62と外筒金具64の何れか一方が図示しないパワーユニット側に取り付けられると共に、他方がボデー側に取り付けられることにより、パワーユニットをボデーに対して防振支持せしめるようになっている。なお、かかるエンジンマウント60の全体的な構造は、例えば特開2002−227921号公報に示されるエンジンマウントと略同様な構造とされていることから、特にそれらの詳細な説明は省略する。また、以下の説明において、前記第一の実施形態と実質的に同一の構造とされた部材及び部位については、図中に同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を割愛する。
そこにおいて、本実施形態に係る内筒金具62は、小径の円筒形状を有しており、その内孔68に挿通されるボルトによって図示しないパワーユニットまたはボデーに固着されるようになっている。また、内筒金具62の径方向外方には、内筒金具62と略同心軸上に外筒金具64が配設されている。
また、外筒金具64は、大径の略円筒形状を有している。そして、外筒金具64が、図示しない車両ボデーまたはパワーユニットに固着された取付部材に圧入固定等されることによって、車両ボデーまたはパワーユニットに固定的に取り付けられるようになっている。
また、これら内外筒金具62,64の径方向対向面間には、本体ゴム弾性体66が配設されている。本体ゴム弾性体66は、厚肉の略円筒形状を有しており、その内周面が内筒金具62の外周面に加硫接着されると共に、その外周面が外筒金具64の内周面に加硫接着されることによって内外筒金具62,64を備えた一体加硫成形品として形成されている。
また、本体ゴム弾性体66には、内筒金具62を主たる荷重の入力方向(図10中、上下)に挟んだ両側において一対のスリット70,72が軸方向に貫設されている。スリット70は、周方向略半周に亘って延びる三日月断面形状とされている一方、スリット72は、略扇形断面形状とされている。
すなわち、本体ゴム弾性体66は、内外筒金具62,64において一対のスリット70,72の間にのみ存在せしめられることとなり、それによって、内外筒金具70,72間に亘って径方向に延びるように形成される一対の弾性連結部74,74によって実質的に内外筒金具62,64を弾性的に連結せしめている。また、内外筒金具62,64間に装着状態下で径方向の静的荷重が及ぼされるようになっており、該静的荷重が及ぼされた際に内筒金具62が外筒金具64に対して径方向に相対変位せしめられる方向に向かって一対の弾性連結部74,74が拡開して略逆V字状に広がる形状とされている。それによって、外部からの荷重入力に際しての弾性連結部74,74への引張応力が軽減されるようになっている。
また、各スリット70,72の周方向中央部分の内周面には、外筒金具64から内筒金具62に向かって突出するストッパ部76,78が、それぞれ、本体ゴム弾性体66と一体形成されている。そして、内筒金具62と外筒金具64がこれらストッパ部76,78を介して当接されることにより、内外筒金具62,64の主たる振動入力方向となる径方向一方向(図10中、上下)での相対変位量が緩衝的に制限されるようになっている。
また、各弾性連結部74の連結方向の中間部分、即ち、内外筒金具62,64の径方向対向面間の中間部分には、ハウジング12が配設されている。本実施形態に係るハウジング12は、軸方向寸法の長い略円筒形状を有しており、マウント軸方向(図11中、上下)と略平行に延びるように配されていると共に、その外周面が本体ゴム弾性体66に加硫接着されている。
また、ハウジング12内には、マス金具32および当接ゴム層34からなる独立マス部材16が収容配置されている。本実施形態のマス金具32は、長手状の且つ小径の略円柱形状を有しており、前記第一の実施形態と同様にハウジング12と同軸的に配された状態下でマス金具32の外周面とハウジング12の内周面の径方向での対向面間距離(d1 )をもってハウジング12に配設されている。また、マス金具32の軸方向両端部がハウジング12の各開口部から軸方向外方に突出せしめられていると共に、各先端部分には、ハウジング12の開口部の径寸法よりも大きな外径寸法を有する環状の抜け止め部材80が固着されている。これにより、マス金具32のハウジング12からの脱落が防止されるようになっている。なお、抜け止め部材80には、例えば公知のスピードナットやプッシュナット、スナップリテーナ、クリップリング等が適宜に採用され得る。
また、マス金具32の外周面には、略全体に亘って薄肉の当接ゴム層34が被着されている。当接ゴム層34は、前記第一の実施形態と同一の厚さ寸法(t)を有していると共に、ハウジング12と同軸的に配された状態下で当接ゴム層34の外周面とハウジング12の内周面の径方向での対向面間距離(d2 )をもって周方向の全周に亘って対向位置せしめられている。それによって、当接ゴム層34の外周面とハウジングの内周面の径方向での対向面間には、微小な寸法(d2 )の微小隙間42が形成されている(図13参照。)。
また、特に本実施形態では、図12〜13にも拡大して示されているように、マス金具32の軸方向端部の少なくとも一方には、ゴム材料34’の注入用ランナ82が形成されている。かかる注入用ランナ82は、マス金具32の軸方向端面から軸方向に所定の深さ寸法で延びると共に、径方向に延びてマス金具32の外周面に開口している。
それによって、例えば図12に示される如き本体ゴム弾性体66の成形型84に内筒金具62および外筒金具64をセットして本体ゴム弾性体66を加硫成形するに際して、各弾性連結部74における内筒金具62と外筒金具64の間の連結方向中間部分の形成予定位置に同軸的にマス金具32を収容配置したハウジング12をセットして、成形型84に形成された図示しない注入用ゲートを通じて本体ゴム弾性体66のゴム材料を内外筒金具62,64の径方向対向面間に充填させると共に、該ゴム材料の一部を成形型84からマス金具32の注入用ランナ82を通じて、マス金具32とハウジング12の径方向対向面間に形成された成形キャビティ50に充填した後に、所定の加硫成形を施すことが可能となる。
而して、図13にも示されているように、当接ゴム層34の加硫成形に伴う熱収縮を利用することによって、当接ゴム層34をハウジング12から剥離させる一方、当接ゴム層34をマス金具32に向かって縮径させると共に、該マス金具32の外周面に密着させて、当接ゴム層34の外周面とハウジング12の内周面の径方向対向面間において、微小隙間42が本体ゴム弾性体66と一体形成されることとなる。なお、本実施形態では、ハウジング12の外周面に接着剤が塗布されていると共に、前記実施形態と同様に、当接ゴム層34の加硫成形に際して、予めマス金具32の外周面にも接着剤が塗布されている。また、本実施形態では、当接ゴム層34を加硫成形した後に、必要に応じて独立マス部材16とハウジング12を軸方向乃至は周方向に強制的に相対変位せしめることによって、当接ゴム層34をハウジング12から一層確実に剥離させることが可能である。
このような構造とされたエンジンマウント60においては、ハウジング12への主たる振動の入力方向が略鉛直方向(マウント60の軸方向に略直交する方向)となる状態でパワーユニットと車両ボデーの間に配設されるようになっている。そして、該エンジンマウント60では、内筒金具62と外筒金具64の間に振動が入力されて弾性連結部74にサージング現象が生ぜしめられる際に、弾性連結部74が剪断方向に大きな振幅で加振されて、独立マス部材16に対して弾性連結部74から独立マス部材16の軸直角方向に及ぼされる外力が大きくなって、独立マス部材16がハウジング12の内周面から独立してハウジング12内で飛び跳ね変位せしめられて、ハウジング12に対して主たる振動方向となる弾性連結部74の剪断変形方向に繰り返し打ち当てられることとなる。即ち、該独立マス部材16におけるマス金具32の当接ゴム層34を介してハウジング12の振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられることに基づいて、振動入力に伴う本体ゴム弾性体66の弾性的な変位に対する制振効果乃至は振幅抑制効果が発揮されることにより、本体ゴム弾性体66におけるサージングが抑えられるのである。
従って、上述の如き構造とされたエンジンマウント60においては、特定周波数域での本体ゴム弾性体66のサージング現象に起因する防振性能の低下が軽減乃至は回避されるのであり、以て、本体ゴム弾性体66の弾性特性に基づく防振効果が広い周波数域の振動に対して安定して発揮され得るのである。
特に本実施形態では、ハウジング12の内周面とマス金具32の外周面の径方向対向面間に前記第一の実施形態と同様な微小隙間42が形成されることにより、独立マス部材16の固有振動数を制振すべき車両ボデー等の固有振動数よりも高周波数域に容易に設定することが出来ることに加えて、当該隙間42が高精度に且つ容易に実現されることから、サージングの抑制効果が有利に発揮されるマウント60が優れた量産性をもって実現され得るのである。
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り、これら実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでない。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で実施可能であり、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。
例えば、前記実施形態では、当接ゴム層34を加硫成形した後に、押出しロッド52を用いて独立マス部材16とハウジング12を軸方向に相対変位せしめる工程等を施すことによって、当接ゴム層34をハウジング12から一層確実に剥離させるようにしていたが、例えば初期振動が入力されて当接ゴム層34がハウジング12から確実に剥離される場合等には、特にかかる工程を施す必要はない。
また、前記第一の実施形態では、別途用意された押出しロッド52を用いて独立マス部材16とハウジング12を相対変位せしめるようにしていたが、例えばマス金具32の大径凹所36等に係止部を形成すると共に、別途形成した係止部材を係止部に係止させて該係止部材を周方向や軸方向に変位させたり、或いは成形型44の雄型48の支持突起49を利用して該係止部材を構成し、当接ゴム層34の加硫成形後、型開きすると共に、独立マス部材16を雄型48と一体的に変位させることに伴いハウジング12と軸方向で相対変位せしめたり、更にはハウジング12の挿通孔22に内挿される成形型44の支持ピン47等を伸縮変位可能な構造として、該支持ピン47を軸方向に変位させたりすること等によって、独立マス部材16とハウジング12を周方向に乃至は軸方向に強制的に相対変位させるようにしても良い。
さらに、前記実施形態では、マス金具32に当接ゴム層34の接着処理を施す一方、ハウジング12に当接ゴム層34の非接着処理が施されていなかったが、例えば、マス金具32の接着処理に代えて或いは加えて、例えば当接ゴム層34の加硫成形時にハウジング12の内周面に離型剤を塗布する等のハウジング12の非接着処理を施すことも可能である。
更にまた、前記第二の実施形態では、マス金具32に形成された注入用ランナ82を通じて当接ゴム層34のゴム材料34’が成形キャビティ50に充填されるようになっていたが、例えばマス金具32とハウジング12の径方向対向面間に直接に開口するようにして成形型84に形成された別のランナ等を通じてゴム材料34’を成形キャビティ50に充填するようにしても良い。
さらに、前記第二の実施形態では、本体ゴム弾性体66と当接ゴム層34が一体形成されていたが、本体ゴム弾性体66の成形とは別工程で当接ゴム層34を形成しても良い。具体的には、例えば本体ゴム弾性体66が加硫成形された後に、内外筒金具62,64やハウジング12を備えた本体ゴム弾性体66の一体加硫成形品を別の成形型にセットし、そこでハウジング12とマス金具32が同軸的に配されるようにハウジング12にマス金具32を挿入配置して、当接ゴム層34を加硫成形するようにしても良い。或いは本体ゴム弾性体66が加硫成形される前に、ハウジング12とマス金具32が同軸的に配されるようにハウジング12にマス金具32を挿入配置して当接ゴム層34を加硫成形し、該当接ゴム層34がマス金具32に被着形成されてなる独立マス部材16を一度ハウジング12から軸方向に抜き出して取り出しておくと共に、内外筒金具62,64やハウジング12を本体ゴム弾性体66と一体加硫成形した後に、取り出しておいた独立マス部材16をハウジング12に収容配置させるようにしても良い。
また、マス金具32やハウジング12、微小隙間42の形状や大きさ等は、要求される防振特性や製作性等に応じて適宜に設定変更されるものであり、例示の如きものに限定されない。
加えて、本発明は、例示の如き自動車のミッションケース18に取り付けられる制振装置10や自動車用エンジンマウント60の他、ボデーマウントやメンバマウント,キャブマウント,ストラットバークッション等、或いは流体封入式の筒形マウントに対して、何れも適用可能であることは言うまでもない。
10 車両用制振装置
12 ハウジング
16 独立マス部材
18 ミッションケース
32 マス金具
34 当接ゴム層
34’ ゴム材料
12 ハウジング
16 独立マス部材
18 ミッションケース
32 マス金具
34 当接ゴム層
34’ ゴム材料
Claims (7)
- 制振すべき振動部材に設けられる円筒状の内周面を備えた剛性のハウジングに対して、円形断面のマス金具の外周面にゴム弾性体層を被着せしめた独立マス部材を主たる振動の入力方向となる径方向で所定の距離を隔てて相対変位可能に収容状態で配設せしめて、振動入力時に該独立マス部材が該ハウジングに対して相対変位して当接せしめられることに基づいて制振効果が発揮されるようにした車両用制振装置において、
前記ハウジングと前記マス金具を同軸的に配した状態下で該ハウジングの内周面と該マス金具の外周面の径方向での対向面間距離を0.5〜2mmに設定し、該ハウジングの内周面と該マス金具の外周面の間にゴム材料を充填して前記ゴム弾性体層を該マス金具の全周に亘って加硫成形することにより、熱収縮を利用して該ゴム弾性体層を該ハウジングから剥離させると共に該マス金具の外周面に密着させて、該ゴム弾性体層と該ハウジングを同軸的に配した状態下で該ゴム弾性体層の外周面と該ハウジングの内周面の径方向での対向面間に0.1mm以下の微小隙間を形成することによって、該独立マス部材の固有振動数を前記制振すべき振動部材の固有振動数よりも高周波数域に設定して、振動入力時に該マス金具が該ゴム弾性体層を介して該ハウジングの振動方向両側の内面に繰り返し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。 - 前記ハウジングへの主たる振動の入力方向が略鉛直方向となる状態で配設されて、少なくとも2Gの振動入力時には、前記独立マス部材が該ハウジングの振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられるようにされた請求項1に記載の車両用制振装置。
- 前記ハウジングにおいて主たる方向の振動入力時に前記独立マス部材が当接される部分を避けた位置に、少なくとも一つの通孔を形成した請求項1又は2に記載の車両用制振装置。
- 前記ゴム弾性体層の外周面と前記ハウジングの内周面を軸方向に略一定の断面で延びるように形成して、該ゴム弾性体層の外周面と該ハウジングの内周面の間に形成された前記微小隙間の寸法を軸方向の全長に亘って略一定とした請求項1乃至3の何れかに記載の車両用制振装置。
- ゴム弾性体層の加硫成形型に対して円筒状の内周面を備えた剛性のハウジングと円形断面のマス金具を位置固定にセットして、該マス金具を該ハウジングに収容せしめた状態で同軸的に配することにより該ハウジングの内周面と該マス金具の外周面との間に0.5〜2mmの隙間を形成する工程と、
前記加硫成形型において前記ハウジングの内周面と前記マス金具の外周面の間に形成した前記隙間にゴム材料を充填して、それらハウジングとマス金具の間に形成された成形キャビティ内で該ゴム材料を加硫成形することによって前記ゴム弾性体層を形成する工程と、
前記ゴム弾性体層の熱収縮を利用して該ゴム弾性体層を前記ハウジングから剥離させると共に前記マス金具に向かって縮径させることによって密着させることにより、該マス金具を該ハウジングに対して同軸的に配した状態下で該ゴム弾性体層の外周面と該ハウジングの内周面の径方向での対向面間に0.1mm以下の微小隙間を形成する工程と、
を含み、前記マス金具の外周面に前記ゴム弾性体層が密着状態で被着されることによって構成された独立マス部材の固有振動数を、制振すべき振動部材の制振を目的とする振動周波数よりも高周波数域に設定して、かかる制振を目的とする振動の入力時に該独立マス部材を前記ハウジングの振動方向両側の内面に繰り返し当接せしめられるようにすることを特徴とする車両用制振装置の製造方法。 - 前記ゴム弾性体層を形成する工程に先立って、該ゴム弾性体層の前記マス金具に対する接着処理と該ゴム弾性体層の該ハウジングに対する非接着処理の少なくとも一方を施す前処理工程を有する請求項5に記載の車両用制振装置の製造方法。
- 前記ゴム弾性体層の成形工程後、該ゴム弾性体層と前記ハウジングを周方向に乃至は軸方向に強制的に相対変位せしめる剥離工程を有する請求項5又は6に記載の車両用制振装置の製造方法。
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