JP2012122594A

JP2012122594A - ダイナミックダンパ

Info

Publication number: JP2012122594A
Application number: JP2010276005A
Authority: JP
Inventors: Hikofumi Yamamoto; 彦文山本; Yoshiyuki Seno; 喜之瀬野
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-28

Abstract

【課題】首振りモードを抑制することで安定した制振性能を確保する。
【解決手段】ダイナミックダンパ１０は、本体筒部１８とその軸方向一端に設けたプレート部２０からなる内筒部材１２と、本体筒部１８を取り囲む質量体１４と、ゴム状弾性体からなる弾性連結部１６とからなる。弾性連結部１６は、本体筒部１８の外周面と質量体１４の内周面との間に介在する第１弾性部２２と、プレート部２０と質量体１４の対向面間に介在する第２弾性部２４と、質量体１４の端面１４Ｄから本体筒部１８の軸方向他端１８Ｂよりも外方に張り出し形成された第３弾性部２６とからなる。そして、第３弾性部２６を、取付ボルト３による締結によって相手側部材１の取付け面２との間で軸方向Ｘに挟持することにより、質量体１４を両持ち状態とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車などの車両に組み込まれて、その振動を低減させるダイナミックダンパに関するものである。

自動車などの車両においては、エンジンマウントやサスペンションメンバーなどの振動を抑制するために、マスとしての質量体をゴム状弾性体からなる弾性連結部を介して支持してなるダイナミックダンパが組み込まれることがある。ダイナミックダンパは、それによって構成される副振動系の固有振動数を、振動体の固有振動数にチューニングすることにより、振動体の振動低減を図るものであり、従来より種々の提案がなされている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２０１０−８４９１９号公報

図３は、比較例に係るダイナミックダンパ１００を示したものである。図示するように、このダイナミックダンパ１００は、本体筒部１０２とその軸方向一端に設けられたフランジ状のプレート部１０４とからなる内筒部材１０６と、本体筒部１０２を同軸状に取り囲む質量体１０８と、内筒部材１０６と質量体１０８を連結するゴム状弾性体からなる弾性連結部１１０とを備えてなる。ダイナミックダンパ１００は、プレート部１０４を相手側部材１１２の取付け面に当接した状態で、本体筒部１０２内に挿通した取付ボルト１１４をナット１１６で締結することにより、相手側部材１１２に取付固定されるようになっている。

かかる比較例に係るダイナミックダンパ１００では、質量体１０８を支持する弾性連結部１１０が、本体筒部１０２の外周面と質量体１０８の内周面との間に介設された第１弾性部１１０Ａと、プレート部１０４と質量体１０８との対向面間に介設された第２弾性部１１０Ｂとからなる。このように弾性連結部１１０が、質量体１０８の軸方向両側において、その一方側の第２弾性部１１０Ｂのみで支持される片持ち状態であるため、質量体１０８は、図３において矢印Ｒで示す回転方向での振動モード（首振りモード）を生じやすい。かかる首振りモードは、本来要求される共振モードとしての並進モード（この例では、図３において矢印Ｙで示す軸直角方向における振動モード）と近い周波数にあることが多く、その場合、図４に示すように、両者が連成することで、並進モードの共振倍率が低下してしまい、狙いの性能が得られないという問題がある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、首振りモードを抑制することで安定した制振性能を確保することができるダイナミックダンパを提供することを目的とする。

本発明に係るダイナミックダンパは、本体筒部と該本体筒部の軸方向一端に設けられた軸直角方向外方に延びるフランジ状のプレート部とからなる内筒部材と、前記本体筒部を同軸状に取り囲む質量体と、前記内筒部材と前記質量体を連結するゴム状弾性体からなる弾性連結部と、を備え、前記本体筒部内に挿通した取付ボルトを締結することで相手側部材の取付け面に固定されるダイナミックダンパにおいて、前記弾性連結部が、前記本体筒部の外周面と前記質量体の内周面との間に介在して両者に加硫接着された第１弾性部と、前記プレート部と当該プレート部に対向する前記質量体の軸方向一端面との間に介在して両者に加硫接着された第２弾性部と、前記質量体の軸方向他端面に加硫接着されるとともに前記本体筒部の軸方向他端よりも軸方向外方に張り出し形成されて前記取付ボルトによる締結によって前記相手側部材の取付け面との間で軸方向に挟持される第３弾性部と、を備えてなることを特徴とする。

本発明の好ましい態様において、前記弾性連結部は、前記本体筒部の軸方向他端部の外周に軸方向に陥没する環状凹部を備え、該環状凹部の外周に前記第３弾性部が設けられてもよい。

本発明によれば、質量体を支持する弾性連結部に上記第３弾性部を設けて、取付ボルトによる内筒部材の締結により、該第３弾性部が質量体と相手側部材との間で挟持されるようにしたので、質量体がその軸方向の両側において第２弾性部と第３弾性部とにより両持ち状態で保持される。そのため、質量体の首振りモードを抑制することができ、並進モードによる安定した制振性能を発揮することができる。また、質量体を上記両持ち状態とするために、別部品を設ける必要がないので、コストの上昇を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係るダイナミックダンパの断面図である。同ダイナミックダンパの組み付け状態での断面図である。比較例に係るダイナミックダンパの組み付け状態での断面図である。実施形態と比較例の共振特性を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び２に示す実施形態に係るダイナミックダンパ１０は、例えばエンジンマウントのブラケットを相手側部材１として、当該相手側部材１に取り付けられるダイナミックダンパである。ダイナミックダンパ１０は、相手側部材１に取り付けられる内筒部材１２と、マスとしての質量体１４と、質量体１４を内筒部材１２に対して弾性支持するゴム弾性体からなる弾性連結部１６とを備えてなる。

内筒部材１２は、円筒状の本体筒部１８と、その軸方向Ｘにおける一端１８Ａに設けられたフランジ状のプレート部２０とからなる金属製の部材である。プレート部２０は、本体筒部１８の軸方向一端１８Ａから軸直角方向Ｙ（即ち、軸方向Ｘに垂直な方向、径方向ともいう。）における外方に延びており、中央部に本体筒部１８の中空部に対応した開口部を有する円板状（即ち、環状）に形成されている。内筒部材１２は、この例では、本体筒部１８の軸方向一端１８Ａにプレート部２０が溶接等により固定されているが、絞り加工や鋳造などによって本体筒部１８とプレート部２０を一体に成形してもよい。

質量体１４は、本体筒部１８の外周に間隔をおいて配置され、本体筒部１８を同軸状に取り囲む金属部材であり、この例では、厚肉円筒状に形成されている。質量体１４は、軸方向Ｘにおける寸法が本体筒部１８よりも小さく設定されており、そのため、本体筒部１８の軸方向Ｘにおける両端部には、質量体１４によって取り囲まれていない部分が確保されている。また、プレート部２０との関係では、プレート部２０は、質量体１４の内周面１４Ａよりも軸直角方向Ｙ外方に延びており、かつ、この例では、質量体１４の外周面１４Ｂに対して軸直角方向Ｙにおける内方側で終端している。

弾性連結部１６は、内筒部材１２と質量体１４との間に充填されて内筒部材１２と質量体１４とを弾性的に連結している。弾性連結部１６は、内筒部材１２と質量体１４とを成形型にセットして加硫成形を行うことにより形成されている。

弾性連結部１６は、本体筒部１８の外周面１８Ｃと質量体１４の内周面１４Ａとの間に介在して両者に加硫接着された第１弾性部２２と、プレート部２０とこれに対向する質量体１４の軸方向一端面１４Ｃとの間に介在して両者に加硫接着された第２弾性部２４と、質量体１４の軸方向他端面１４Ｄに加硫接着された第３弾性部２６とを備え、これら第１弾性部２２と第２弾性部２４と第３弾性部２６とが一体に形成されている。

第１弾性部２２は、質量体１４の内周面１４Ａの全体と、これに軸直角方向Ｙにおいて対向する本体筒部１８の外周面１８Ｃとの間に介設された筒状のゴム部分である。

第２弾性部２４は、第１弾性部２２の軸方向Ｘにおける一端部（プレート部２０側の端部）から軸直角方向Ｙに延びて形成され、質量体１４の軸方向一端面１４Ｃとこれに対向するプレート部２０の軸方向内側面２０Ａとの間に介設された環状のゴム部分である。

第３弾性部２６は、第１弾性部２２の軸方向Ｘにおける他端部から質量体１４の軸方向他端面１４Ｄに回り込むように設けられた環状のゴム部分である。第３弾性部２６は、本体筒部１８の軸方向Ｘにおける他端１８Ｂよりも軸方向Ｘで外方に張り出し形成されている。このように第３弾性部２６を本体筒部１８の軸方向他端１８Ｂよりも軸方向外方に突出させることにより、図２に示すように、相手側部材１に取り付けたときに、第３弾性部２６が質量体１４と相手側部材１の取付け面２との間で軸方向Ｘに挟持されるように構成されている。すなわち、第３弾性部２６には、相手側部材１との組み付け状態において予圧縮が付与されるようになっている。

この例では、弾性連結部１６は、本体筒部１８の軸方向他端部の外周に軸方向Ｘに陥没する環状凹部２８を備えている。すなわち、本体筒部１８の軸方向他端部は、該環状凹部２８を設けたことにより、弾性連結部１６から露出した状態に形成されている。そして、この環状凹部２８の外周に、上記第３弾性部２６が、軸方向外方に突出する環状凸部として形成されている。そのため、本体筒部１８の軸方向他端部は、上記環状凹部２８による間隙をおいて、その外周が第３弾性部２６により取り囲まれるよう構成されている。

次に、このダイナミックダンパ１０の取付構造について説明する。図２に示すように、ダイナミックダンパ１０は、その軸方向Ｘを、相手側部材１の平坦な取付け面２に対して垂直に向けて取り付けられる。詳細には、プレート部２０が質量体１４を挟んで取付け面２に相対するように、本体筒部１８の軸方向他端１８Ｂ側を取付け面２側に向けた状態で、本体筒部１８内に取付ボルト３を挿通させ、該取付ボルト３を、ナット４を用いて締結する。これにより、本体筒部１８の軸方向他端１８Ｂが取付け面２に当接した状態にて内筒部材１２が相手側部材１に取付固定される。

かかる取付構造において、本実施形態のものでは、上記のように弾性連結部１６に軸方向外方に張り出し形成された第３弾性部２６を設けたので、取付ボルト３による締結によって、第３弾性部２６が質量体１４と相手側部材１の取付け面２との間で挟持され、軸方向Ｘにおいて予圧縮が付与される。これにより、質量体１４を支持する弾性連結部１６が、内筒部材１２のプレート部２０と相手側部材１の取付け面２との間で挟持されることになる。そのため、質量体１４が、その軸方向Ｘの両側において、第２弾性部２４と第３弾性部２６とにより、ともに予圧縮が付与された両持ち状態で保持される。これにより、図４に示すように、実施形態のダイナミックダンパ１０であると、質量体１４の首振りモードを抑制することができ、本来の並進モード（この例では軸直角方向Ｙにおける振動モード）で狙いの共振倍率が下がることを抑制して、安定した制振性能を発揮することができる。特に、本実施形態のような軸直角方向Ｙにおける並進モードを利用するダイナミックダンパでは、上記比較例のように首振りモードが生じやすいが、本実施形態によれば両持ち状態とすることで、これを有効に抑制することができる。

また、この例では、質量体１４の回転方向での動きを規制するための予圧縮を付与するために弾性連結部１６に第３弾性部２６を設け、更に内筒部材１２を上記比較例に対して取付方向を逆にして取り付けるようにし、これにより、プレート部２０と相手側部材１の取付け面２との間で挟持することで、上記両持ち状態を実現している。このようにプレート部２０を利用して両持ち構造を実現することができ、別部品を設ける必要がないので、コストの上昇を抑えることができる。従って、並進モードによる安定した制振性能を安価に実現することができる。

また、上記比較例の場合、質量体１０８の片側だけが弾性連結部１１０で支持された片持ち状態であるため、弾性連結部１１０によるバネの軸方向での中心と、質量体１０８自体の軸方向での中心とが、軸方向Ｘでずれており、この点からも首振りモードが生じやすい。これに対し、本実施形態であると、質量体１４を両持ち状態としたことにより、弾性連結部１６のバネ中心と質量体１４の中心との軸方向Ｘにおける位置ずれを小さくすることができ、この点からも首振りモードを抑えることができる。

また、本実施形態によれば、弾性連結部１６に上記環状凹部２８を設けた上でその外周に第３弾性部２６が設けられている。このような環状凹部２８を設けたことにより、弾性連結部１６の加硫成形時に、本体筒部１８の軸方向他端部外周面でゴムをシールすることができ、相手側部材１の取付け面２に当接させる本体筒部１８の端面１８Ｂにゴムがはみ出すのを防止することができる。そのため、締結不良を解消しながら、相手側部材１の取付け面２との間で挟持される第３弾性部２６を形成することができ、制振性能を確保することができる。

なお、上記実施形態では、取付ボルト３を内筒部材１２のプレート部２０側から挿入して固定する構成としたが、例えば、相手側部材の取付け面に取付ボルトを固設しておいて、本体筒部１８の軸方向他端１８Ｂ側から該取付ボルトを挿入させ、プレート部２０側でナットにより締め付けるようにしてもよい。また、上記実施形態では、本体筒部１８の軸方向他端１８Ｂを相手側部材１の取付け面２に当接させるようにし、本体筒部１８の軸方向長さで弾性連結部１６の予圧縮量が設定されるように構成したが、予圧縮量の設定は、取付ボルトの締付時におけるトルクを管理することによっても可能であるため、本体筒部１８の軸方向他端１８Ｂと相手側部材１の取付け面２との間に隙間があいた状態で、相手側部材１に対するダイナミックダンパ１０の取付固定が行われるようにしてもよい。また、内筒部材１２、質量体１４及び弾性連結部１６についての上述した各形状は好ましい一例を示したものにすぎず、第３弾性部２６の形状も含めて、様々な形状を採用することができる。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。

１０…ダイナミックダンパ１２…内筒部材１４…質量体
１６…弾性連結部１８…本体筒部２０…プレート部
２２…第１弾性部２４…第２弾性部２６…第３弾性部
２８…環状凹部１…相手側部材２…取付け面
３…取付ボルトＸ…軸方向Ｙ…軸直角方向

Claims

本体筒部と、該本体筒部の軸方向一端に設けられた軸直角方向外方に延びるフランジ状のプレート部とからなる内筒部材と、
前記本体筒部を同軸状に取り囲む質量体と、
前記内筒部材と前記質量体を連結するゴム状弾性体からなる弾性連結部と、
を備え、
前記本体筒部内に挿通した取付ボルトを締結することで、相手側部材の取付け面に固定されるダイナミックダンパにおいて、
前記弾性連結部が、
前記本体筒部の外周面と前記質量体の内周面との間に介在して両者に加硫接着された第１弾性部と、
前記プレート部と当該プレート部に対向する前記質量体の軸方向一端面との間に介在して両者に加硫接着された第２弾性部と、
前記質量体の軸方向他端面に加硫接着されるとともに、前記本体筒部の軸方向他端よりも軸方向外方に張り出し形成されて、前記取付ボルトによる締結によって前記相手側部材の取付け面との間で軸方向に挟持される第３弾性部と、
を備えてなる
ことを特徴とするダイナミックダンパ。
前記弾性連結部は、前記本体筒部の軸方向他端部の外周に軸方向に陥没する環状凹部を備え、該環状凹部の外周に前記第３弾性部が設けられたことを特徴とする請求項１記載のダイナミックダンパ。