JP2020536197A - 振動数調整されたダンパ及び当該ダンパの製造で使用する方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの弾性部材を含む振動数調整ダンパ、及びそのようなダンパの組み立て方法が開示されている。ダンパは、ダンパが大きな外部過渡力を受けた場合に弾性部材の過度な動きを防ぐように配置された撓み制限機構を備えている。少なくとも１つの弾性部材は、撓み制限機構の一部を形成する。【選択図】図７ａ

Description

本開示は、例えば自動車で使用することができ、振動が減衰される振動面と称される表面に結合されるように構成された振動数調整ダンパに関する。振動数調整ダンパは、振動体として機能する質量体と、振動面に結合されるよう構成されたコンソールと、コンソールに振動体を弾性的に結合する少なくとも１つの弾性部材とを有する。弾性部材は、基部と、弾性部材の長手軸に沿って間隔を空けた位置に配置された上部とを有する。ダンパは、少なくとも１つの弾性部材の長手軸に対して横方向に向かう振動面の振動を減衰させるために、及び任意で、前記長手軸に沿って向かう振動を減衰させるために使用され得る。

振動数調整振動ダンパの機能は、調整質量ダンパまたは振動吸収装置とも称され、ダンパが結合されている振動面と称される表面の振動を打ち消し、低減するバネ質量システムに基づいている。このような振動は、振動面に平行な方向および/または振動面に対して横方向である。ＷＯ０１／９２７５２Ａ１、ＷＯ２０１３／１６７５２４Ａ１、およびＷＯ２００８／１２７１５７Ａ１は、振動数調整振動ダンパの例を開示している。

振動数調整振動ダンパのいくつかの用途では、ダンパが結合されている振動面が時として強い外部過渡力を受けることがある。これは、例えば、このような振動数調整ダンパが取り付けられている車が道路の凹みの上を通過する場合である。この状況では、振動体の質量の慣性が、振動体を支持する１つまたは複数の弾性部材の過度な動きを引き起こす傾向がある。これは、ひいては、弾性部材を早期に摩耗するほど損傷させ、結果として振動減衰が減少し、最悪の場合、弾性部材が振動体から完全に切り離される可能性がある。このような過度の動きを防ぐための現在の解決策は不十分であり、特に追加的部品並びに追加の組み立て時間及びコストが必要となっている。

上記に照らして、本発明の概念の目的は、振動数調整ダンパおよび振動数調整ダンパを製造するのに使用する方法を提供することであり、ダンパが強い外部過渡力を受ける場合、ダンパの過度な動きを防止することに関する効果、特に製造及び組み立てのための時間及びコストに関する効果が得られる。

本発明の概念の第１の態様によれば、振動数調整ダンパが提供され、この振動数調整ダンパが、振動が減衰される振動面と称される表面に結合されるように配置されたコンソールであって、取付リムによって画定される少なくとも１つの取付開口部を備えるコンソールと、振動体と、長手軸を有し、前記コンソールに前記弾性部材を結合するための前記リムが受容される円周方向に延びる第１の取付溝を有する基部と、前記基部から前記長手軸に沿って距離を置いて位置する上部と、を備える少なくとも１つの弾性部材であって、前記振動体に結合される少なくとも１つの弾性部材と、を備えており、前記弾性部材が、前記基部と前記振動体との間に位置する円周方向に延びる外側衝撃面を提供し、前記コンソールが、さらに、前記リムと一体に形成されて前記衝撃面から距離を置いて前記衝撃面の周りで円周方向に延びる少なくとも１つの撓み制限器を備えており、前記撓み制限器が、前記ダンパが前記衝撃面を前記撓み制限器と接触させるのに十分な外部過渡力を受けた場合、前記長手軸に対して横方向の前記弾性部材の動きの程度を制限するよう配置されており、これによって、前記長手軸に対して横方向の前記弾性部材の過度の動きを防ぐ。

本発明の概念の第２の態様によれば、振動数調整ダンパの製造に使用する方法が提供され、この方法が、基部と前記基部から長手軸に沿って距離を置いて配置された上部とを有する弾性部材を、コンソールの取付開口部を通して、前記基部が前記コンソールに結合され、前記コンソールと一体に形成された撓み制限器が前記弾性部材の外側衝撃面の周りで前記外側衝撃面から距離を置いて円周方向に延びている、取付位置に挿入するステップであって、前記撓み制限器と前記取付位置の前記衝撃面が、共に、前記長手軸に対して横方向の前記弾性部材の過度な動きを防ぐ撓み制限機構を形成する、ステップと、振動体に前記弾性部材の前記上部を取り付けるステップであって、前記弾性部材と前記振動体とが共に振動数調整されたバネ質量システムを形成する、ステップと、を備える。

本発明の概念の好適な実施例が、従属請求項に記載されている。

いくつかの従来の振動数調整ダンパでは、ダンパが相当な外力を受ける場合に振動体の過度な動きを防ぐために、振動体とコンソールの間に別個の部材が取り付けられている。質量体の移動を制限するために別個の部材を使用するには、コストと組み立て時間の双方、さらには、このような移動制限要素を正確に配置して固定する必要がある。さらに、この従来技術の手法では、満足のいく程度に動きを制御できない場合がある。

本発明の概念は、この従来技術のタイプの振動数調整ダンパと比較して、少なくとも以下の効果を提供する：
・前記少なくとも１つの撓み制限器はリムと一体に形成されているため、ダンパの組み立てをより短時間で低コストで行うことができる。振動質量体の過度な移動を防ぐために別個の要素は必要なく、このような追加的な撓み制限部材を取り付けて正しく配置するために組み立て時間は必要ない。
・各撓み制限器は、関連する弾性部材の衝撃面と協働するよう配置されているため、撓み制限機構および機能は、弾性部材の挿入および結合の直接的な結果として確立され得る。弾性部材が取付開口部に取り付けられ、取付溝に入るリムによってコンソールに結合されると、撓み制限機構が確立され、所定の位置に配置される。撓み制限器は、取り付けられた弾性部材の衝撃面に対して自動的に正確に配置され、衝撃面から距離を置いて衝撃面の周りに延在する。
・いくつかの従来技術の振動数調整ダンパでは、コンソールが、少なくとも部分的に振動体を囲むハウジングを備え、ハウジングの壁が、振動体の動きを制限するために使用される。本発明の概念は、コンソールの設計に関してより高い自由度を可能にする。撓み制限機構にハウジングは必要ない。
・いくつかの先行技術の振動数調整ダンパの特定の欠点は、コンソールを形成するハウジングが１又はそれ以上の開いた側面を持ち、ハウジングが特定の方向の振動体の動きを制限するのを防いでしまうことである。撓み制限機構はコンソールの設計に依存せず、必要に応じて撓み制限器が上部の衝撃面の周りに３６０度延在するため、本発明の概念により、撓み制限機能が弾性部材のあらゆる可能な移動方向で動作できる。
・本発明の概念により得られるさらに別の利点は、コンソールの撓み制限器が、従来技術のような振動体または質量体ではなく弾性部材と協働するという事実にある。これにより、弾性部材の弾性特性には二重の機能がある。弾性特性は、振動数調整質量ばねシステムでばね効果を確立するためだけでなく、関連する撓み制限器とともに撓み制限機構を確立するためにも使用される。ダンパに過度の外部過渡力が加わった場合に、弾性特性により撓み制限器とのソフトなまたは弾力性のある係合が得られる。

用語
本開示では、軸方向、半径方向、円周方向、横方向などの用語は、弾性部材またはダンパの長手方向または軸方向に対する方向に関係する。

本発明の概念の実施形態
いくつかの実施形態では、コンソールの前記少なくとも１つの取付開口部は、それぞれが関連する取付リムによってそれぞれ画定される複数の取付開口部を備えており、前記少なくとも１つの弾性部材は、複数の弾性部材を備え、各弾性部材は、関連する取付リムでコンソールに結合されている。２又はそれ以上の弾性部材を含むそのような実施形態では、コンソールは、各弾性部材に対して１つの撓み制限器を備えており、各撓み制限器は、弾性部材の関連する１つの衝撃面の周囲から距離を置いて円周方向に延びる。いくつかの実施形態では、１又はそれ以上の撓み制限弾性部材と、関連付けられた撓み制限器を持たない１又はそれ以上の弾性部材との「混合」を有することも可能である。

振動体が複数の弾性部材によって支持される実施形態では、異なる構成の部材が可能である。
・一構成では、複数の弾性部材が、振動体の両側で結合されて共通の長手軸に沿って整列する第１の弾性部材および第２の弾性部材を備える。コンソールは、第１の弾性部材に関連する第１の撓み制限器と、第２の弾性制限器に関連する第２の撓み制限器とを備える。
・第２の構成では、複数の弾性部材が、長手軸が平行かつ非一致である２又はそれ以上の弾性部材であって、コンソールの共通面および振動体の共通側面に結合された２又はそれ以上の弾性部材を備える。
・上記の第１構成と第２構成とを組み合わせることができる。例として、ダンパが、それぞれ自身の撓み制限器を備えた４つの弾性部材を含んでおり、２つの弾性部材が、振動体の第１の側に互いに隣接して配置され、および２つの弾性部材が振動体の反対の第２の側に互いに隣接して配置される。この配置により、振動体の過度のねじれ運動が、組み合わせて動作する４つの撓み制限器によって効果的に防止され得る。

いくつかの実施形態では、コンソールが、振動体が配置されて前記複数の弾性要素によって支持されるハウジングを備える。そして、各撓み制限器と関連する弾性部材の衝撃面との間の距離は、好ましくは、ダンパが強い外部過渡力を受けるときに、振動体がハウジングに衝突するのを確実に防ぐために、振動体とハウジングとの間の距離に対して十分に小さく選択される。

そのようなハウジングは、ダンパの組み立て中に振動体をハウジングの中に挿入することができる少なくとも１つの開いた側を有する。振動体が各側の１つ以上の弾性部材によって両側で支持されている場合、振動体の両側の関連する撓み制限器間の距離は、好ましくは、振動体をハウジングの開いた側から撓み制限器間の所定の位置に挿入できるように十分に大きい。振動体の長手方向の長さは、本質的に撓み制限器間の距離に等しいが、それよりも幾分小さくてもよい。

いくつかの実施形態において、弾性部材は、撓み制限器との撓み制限接触が衝撃面の位置で確実に発生するように、衝撃面で外径が増大している。

好ましい実施形態では、ダンパが、さらに、基部と上部との間を延在する中間移行部または壁部を備える。ダンパの通常の減衰動作中に、中間壁部は長手軸に対して横方向に振動する。振動数の減衰は、長手方向でも達成される。ダンパの振動数調整は、壁部の肉厚、壁部の傾斜角、またはそれらの組み合わせといった、中間壁部の設計パラメータを変更することによって達成される。このような実施形態では、衝撃面が、弾性部材の上部に全体的または部分的に提供される。また、このような実施形態では、中間壁部の外径よりも大きな外径を有する弾性部材の部分に衝撃面を形成することが好ましい。これにより、撓み制限機能が、弾性部材の振動数調整機能から本質的に分離され得る。例えば、外側衝撃面を形成する弾性部材の部分は、撓み制限器に対する衝撃に抵抗し、衝撃面が撓み制限器にぶつかったときに弾性部材が予期せずに変形した結果として、弾性部材が振動体から外れるリスクを減らすために、肉厚および／または材料の量が増加している。代替的実施形態では、衝撃面は、中間壁部に部分的または全体的に形成される。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの撓み制限器が、関連する弾性部材の衝撃面の周りを３６０度円周方向に延在し、長手軸に対してすべての横方向の撓み制限機能を保証する。

一実施形態では、このような３６０度の撓み制限機能は、弾性部材から弾性部材に沿ってある距離を延在し、弾性部材の取付開口部が形成されたコンソールの表面と一体に形成された第１の端部と弾性部材の衝撃面に位置する反対側の第２の端部とを有するシリンダを備える撓み制限器によって得る。したがって、ダンパの組み立て中に、弾性部材の上部が、ベース部の取付溝がリムと係合して衝撃面がシリンダの遠位端と同じレベルにある取付位置に弾性部材が配置されるまで、取付開口部とシリンダとを通して挿入される。

本発明の概念によれば、少なくとも１つの撓み制限器が、取付開口部を画定するリムと一体的に形成され、すなわち、撓み制限器は、コンソールの一体部分である。いくつかの実施形態では、コンソール全体が、一体部品として１または複数の撓み制限器を備えた、単一の部品または部材として製造され、いくつかの実施形態では、少なくとも部分的に振動体を囲むハウジングも備え、選択的に、振動面にコンソールを結合するための取付手段も備える。

他の実施形態では、コンソールが、振動面に結合されるように構成されたベース部材と、本明細書ではスリーブ部材と称される１または複数の別個の部材とを備える。そして、取付開口部、リム及び各弾性部材に関連する撓み制限器を、このような別個のスリーブ部材に一体的に形成する。１または複数のこのような別個のスリーブ部材を含むダンパは、様々な組み立ての代替例に従って組み立てられる。

好ましい第１の組み立ての代替例によれば、各スリーブ部材をベース部材のその関連する開口部の中に緩く挿入し、各弾性部材をその関連するスリーブ部材の中に緩く挿入し、ベース部材に対して振動体を配置することにより、部品が最初に互いに整列する。部品が整列すると、各弾性スリーブ部材が、適切なツールによってその結合位置に押し込まれ、弾性部材がそのスリーブ部材と振動体とに係合し、同時に弾性部材がスリーブ部材をベース部材のその取付位置に押し込む。

第２の組み立ての代替例によれば、まず、各弾性部材がそれ自体のスリーブ部材の中に挿入されて結合される。これは事前に行うことができる。その後、事前に結合された弾性部材を備えたスリーブ部材をコンソールのベース部材の開口部の中に挿入し、適切な方法でベース部材に固定しつつ、同時に弾性部材が振動体に結合される。

第３の組み立ての代替例によれば、まず、各スリーブ部材がベース部材の中に挿入されて結合される。その後、各弾性部材が、その関連するスリーブ部材の中に挿入されて結合される。

このような別個のスリーブ部材を含む実施形態では、本発明の概念による原理は同じままである。すなわち、弾性部材がコンソールの取付開口部の中に挿入されると、撓み制限機構が完全に確立される。

本発明の概念の上記および他の特徴、並びにその好ましい実施形態および効果は、特許請求の範囲に記載されており、以下でさらに詳細に説明される。

ここで、本発明の概念、いくつかの非限定的な実施形態、および本発明の概念のさらなる効果について、図面を参照してさらに説明する。
振動数調整ダンパの第１の実施形態を示す。 振動数調整ダンパの第１の実施形態を示す。 振動数調整ダンパの第１の実施形態を示す。 振動数調整ダンパの第１の実施形態を示す。 図５ａ−５ｄは、弾性部材を示す。 図６ａ−６ｃは、図１〜４に示すダンパの組み立て手順を示す。 図７ａ−７ｂは、図１〜４に示す組み立てられたダンパの断面図である。図７ｃ−７ｄは、動作中の撓み制限機構を示す。 図８ａ−８ｃは、振動数調整ダンパの第２の実施形態を示す。 図９ａ−９ｄは、振動数調整ダンパの第３の実施形態を示す。 図１０ａ−１０ｄは、振動数調整ダンパの第４の実施形態を示す。 図１１ａ−１１ｃは、振動数調整ダンパの第５の実施形態を示す。 スリーブ状部材の代替的実施形態を示す。

本発明の概念は、一般に、振動数調整ダンパに関する。このようなダンパは、自動車の部品または自動車の車体の表面などの表面の振動を減衰させるために使用される（例えば、図７ｃの参照番号８１を参照）。ダンパは、振動体として機能する質量体と、少なくとも１つの弾性部材とを備えている。質量体と弾性部材とは共にばね質量システムを提供し、コンソールと称されることもある中間部品によって振動面に結合される。

振動体の質量、並びに弾性部材の剛性と減衰は、表面に減衰効果を与えるように選択され、１又はそれ以上の所定の目標振動数で振動することが期待できる。表面が目標振動数で振動すると、振動体は、表面と同じ振動数で振動／共振するが、表面の振動が実質的に減衰されるように、表面と位相がずれている。振動体は、表面の振動振幅よりも実質的に大きい振幅で振動し得る。

第１の実施例
図１〜図３は、本発明の概念による振動数調整ダンパの第１の実施形態を示している。図示されたダンパ１０は、図７ｃの破線の円１０によって概略的に示されるように、車両のテールゲートダンパとして使用される。ダンパ１０の主要な構成要素は、コンソール２０と、振動体４０として作用する質量体と、２つの弾性部材６０とを有する。ダンパ１０は、長手方向ＡＤに沿って延び、長手方向ＡＤに対して横方向の振動を減衰させるために使用され得る。コンソール２０は、例えば、プラスチック材料（合成樹脂）、金属、または必要な強度と剛性を備えた他の適切な材料で作られる。振動体４０は、鋳鉄、棒鉄、または振動減衰機能に必要な重量を呈する何らかの適切な材料で作られる。弾性部材６０は、シリコーンゴムなどの適切な弾性材料から作られる。

図示の実施形態では、コンソール２０は、方向ＡＤに延びる細長いハウジング２１と、振動が減衰される振動面と称される表面（図示せず）にダンパを結合するためのコネクタ穴２３を備えたハウジング２１の両端にある２つのコネクタタブ２２と、を備えている。ハウジング２１は、半円形の断面を有する湾曲した壁２５によって互いに結合された２つの側壁２４を備える。ハウジング２０は湾曲した壁２５の反対側に開口側２６を有する。

コンソール２０は、振動体４０の軸方向両側に配置された２つの撓み制限器３０をさらに備える。図示の実施形態では、各撓み制限器３０は、ハウジング２０の内部から離れて面する近位端と、ハウジング２１の内部に面する遠位端とを有する円筒の形態である。撓み制限器３０の遠位端間の長手方向ＡＤに沿った距離は、図６ａの矢印Ａ１によって示し、図７ａおよび図７ｂの最終位置で示すように、細長い振動体４０が開口側２６を通してハウジング２１の中に撓み制限器３０間の最終位置まで挿入されて、撓み制限器３０間の最終位置に達するような距離である。好ましい実施形態では、図７ａおよび７ｂに最もよく見られるように、撓み制限器３０の遠位端間の距離は、振動体４０の長さに実質的に等しいが、わずかに大きくてもよい。

コンソール２０は、さらに、コンソール２０の各長手方向端部に１つずつ、２つの取付開口部２７を備える。各取付開口部２７は、撓み制限器３０の関連する１つの近位端に形成されており、円形リム２８によって画定される。図示の実施形態では、各取付開口部２７は円形であり、関連する円筒部３０と同軸である。

図４に最もよく示すように、ハウジング２１、２つの撓み制限器３０、および取付開口部２７を画定する２つのリム２８は、単一のコンソール部材２０に一体的に形成される。具体的には、各円筒部３０の外側半分は、長手方向ＡＤにおいて湾曲壁２５との連続部を形成するが、やや小さい直径である一方、各円筒部３０の内側半分は、円筒部３０の近位端までずっと延びる平坦な側壁２４の間に位置している。

振動体４０は、両端部４１を有する円筒形ロッドとして形成されている。各端部４１において、振動体４０は、関連する弾性部材６０の一部を受容するための内部空洞４２（図７ｂ参照）を有する。各内部空洞４２は、内向きのコネクタフランジ４４によって画定される端部開口４３を有する。振動体４０の横方向または半径方向の寸法は、図７ｂの半径距離Ｒ１で示されるように、振動体４０とハウジング２１との間の直接的接触を避けるように選択される。

次に、弾性部材６０について、図５ａから図５ｄを参照してより詳細に説明する。各弾性部材６０は、組み立てられたダンパ１０において、振動体４０の中心軸および振動制限器３０の中心軸と一致する長手軸ＡＥを有する。図５ｃの断面図に示すように、長手軸ＡＥの方向に見ると、弾性部材６０は、軸レベルＬ１とＬ３の間を延びる基部６１、軸レベルＬ３とＬ４の間を延びる中間移行部または壁部分６２、および軸レベルＬ４とＬ７との間に延びる上部６３を備える。この実施形態では、基部６１および上部６３は、それぞれ、弾性部材６０の幅の広い部分および幅の狭い部分を形成する。

基部６１は、軸レベルＬ２に位置する第１の取付溝６４であって、２つの対向する半径方向に延びる側面と、円周方向に延びる内側の底面とによって画定される、円周方向に延びる第１の取付溝６４を備える。第１の取付溝６４は、図７ａおよび図７ｂに示すように、弾性部材６０をコンソール２０に結合するために、コンソール２０の関連する取付開口部２７のリム２８を受容するように配置される。図示の実施形態では、取付溝６４は円形であり、すなわち、溝６４の底面は円に沿って延びている。他の実施形態では、取付溝は、上述のＷＯ２０１３／１６７５２４Ａ１に開示されているような楕円形といった他の構成を有してもよい。

中間壁部６２は、基部６１と上部６３との間を軸方向に延びている。図示の実施形態では、中間壁部６３は、肉厚ｔを有する円柱の形状を有する。中間壁部６２は、１又はそれ以上の特定の目標振動数への振動数調整に関して弾性部材６０の本質的な部分を形成する。ダンパ１０の調整は、肉厚ｔ、壁部６２の軸方向長さ、長手軸ＡＥに対する壁部の内側および／または外側の角度、中間壁部６２の断面といった、中間壁部６２の設計パラメータを変えることにより行うことができる。これらの設計パラメータは、異なる軸平面間で変動し、及び／または軸ＡＥの周りで円周方向に変動する。

基部６１および中間壁部６２は、レベルＬ１とレベルＬ４との間で延びる弾性部材６０の内部空洞の第１のより大きな部分６５を共に画定する。図示された実施形態では、内部空洞のこのより大きな部分６５は、直径Ｄ１の円形断面を有するが、他の実施形態では非円形断面を有する設計であってもよい。

軸方向レベルＬ４とＬ７との間を延びる上部６３は、２つの対向する側面と内側底面とによって画定される軸方向レベルＬ６で円周方向に延びる第２の取付溝６６を提供する。第２の取付溝６６は、図７ａおよび７ｂに示すように、弾性部材６０を振動体４０に結合するために、振動体４０の関連するコネクタフランジ４４を受容するよう配置される。

上部６４は、さらに、軸方向レベルＬ５において、増大した半径方向の厚さを示す部分６７を備える。部分６７の半径方向外側は、弾性部材６０の外周方向に延びる衝撃面６８を画定する。したがって、本例では、衝撃面６８は、レベルＬ６の溝６６とレベルＬ４の中間壁部分６２の遠位端との間のレベルＬ５に位置する。本実施形態では、衝撃面６８は上部６３の一部であることに留意されたい。代替的実施形態では、衝撃面６８を示す部分６７は、中間壁部６２と上部６３との間に位置するそれ自体の部分であり得る。一般的なガイドとして、弾性部材３０の衝撃面６８は、好ましくは基部６１から軸方向に離れて、好ましくは中間壁部６２の遠位側に配置されるべきであり、これにより、意図された撓み制限機能が中間壁部６２の遠位側で動作する。レベルＬ５での部分６７の半径方向の厚さの増大は、衝撃面６８が撓み制限器３０に衝突したときに弾性部材６０が損傷または実質的に変形しないことを保証する。図５ｃに示すように、部分６７も同じ理由で軸方向の高さが増加している。特に、設計は、衝撃面６８が撓み制限器３０に衝突したときに、上部６３が振動体４０から外れる危険を伴う程度の上部６３の過度の変形を防ぐべきである。

図示の実施形態では、撓み制限器３０に衝突するのが弾性部材６０の衝撃面６８であり、弾性部材６０の他の部分ではないことを確実にするために、円周方向に延びる衝撃面６８の直径Ｄ３は、中間壁部６２の外径よりも大きい。他の実施形態では、衝撃面６８は、より小さな外径を有しており、代わりに、撓み制限器３０が、衝撃面６８に向かって延びてそこからある距離で終端するレベルＬ５の半径方向内側の延長部を有する。衝撃面６８の軸方向の高さＨ１が、図７ｂに示されている。異なる軸方向レベルに配置された複数の衝撃面６８を持つことも可能である。衝撃面６８を、軸ＡＥの周りに円周方向に分布する複数の個々の衝撃セグメントとして設計することも可能である。

弾性部材６０のコンソール２０および振動体４０への結合を容易にするために、基部６１が、第１の取付溝６４と中間壁部６２との間に位置する円錐台部分７０を有しており、上部６３が、第２の取付溝６６の遠位側に配置された円錐台部分７１を有する。

内部空洞の小さい部分６９は、弾性部材６０の上部６３の内側に位置する。大きい部分６５および小さい部分６９の直径が、Ｄ１およびＤ２で示される。組み立て中に、以下に説明するように、弾性部材６０をその結合された最終位置に押し込むために、適切なツールが内部空洞のより小さい部分６５の中に挿入される。

図６ａから６ｃは、図１から４のダンパがどのように組み立てられるかを示している。最終的なダンパが、図6cおよび7aに示されており、図7bに拡大して示されている。

図６ａは、コンソール２０、振動体４０、および２つの弾性部材６０を含むダンパ１０の組み立てが開始される前の個々の主要な構成要素を示している。したがって、撓み制限機構を含む完全なダンパ１０は、４つの構成要素のみで作成され得る。第１の組み立て状態では、振動体４０は、図６ａの小さな円錐体７６として概略的に示される固定具または支持体上に配置される。次に、コンソール２０は、矢印Ａ１で示すように、その開口側２６が振動体４０に面した状態で下げられる。コンソール２０は、図６ｂに概略的に示す支持体または固定具７８上に配置され、振動体４０がハウジング２１内に正確に位置決めされて整列されるようになっている。

図６ｂは、２つの弾性部材６０が、その後、コンソール２０の関連する取付開口部２７の中に、振動体４０の端部４１および空洞４２に向かってどのように挿入されるかを矢印Ａ２で示している。これは、各弾性部材６０の内部空洞のより小さい部分６９の中に挿入されて内部空洞の閉じた上部を押すプランジャツールＴによって実行される。

図６ｃ、７ａおよび７ｂは、組み立てられたダンパ１０を示す。各弾性部材６０は、長手軸ＡＤに沿って最終的な取付位置まで挿入されている。各弾性部材６０のこの単一の軸方向への挿入移動中に、３つのことが本質的に同時に確立される。弾性部材６０がコンソール２０に結合され、弾性部材６０が振動体４０に結合され、そして、撓み制限機構が確立される。具体的には、上部６３および中間壁部６２はコンソール２０の取付開口部２７を通過するが、基部６１の円錐台部分７０が取付開口部２７のリム２８と係合し、これにより、リム２８が第１の取付溝６４の中にスナップ嵌めできるように、基部６１をわずかに一時的に変形させる。同様に、上部６３の円錐台部分７１が、コネクタフランジ４４が第２の取付溝６６の中に確実に受容されるようにするため、振動体４０のコネクタフランジ４４と係合する。最後に、撓み制限機構の確立に関して、弾性部材６０をその最終取付位置に挿入すると、衝撃面６８が撓み制限器の遠位端にそこから半径方向距離Ｒ２で適切に配置されることが保証される（図７ｂを参照）。

図７ｂの組み立てられた状態では、振動体４０はハウジング２１と直接接触していない。湾曲壁２５に向かう半径方向距離がＲ１で示されている。距離Ｒ１およびＲ２は、好ましくは、撓み制限機構の動作中に振動体４０とハウジング２１との間の直接的接触を防ぐように選択される。

振動数調整ダンパ１０の通常動作中、ダンパ１０は、ダンパ１０の長手軸ＡＤに対して横方向に向かう振動面の振動を減衰するように配置される。ダンパ１０のそのような通常動作中、振動体４０の質量の慣性は、中間壁部６２および中間壁部６３を横方向にわずかに振動させ、中間壁部６２の前後のわずかな横方向の撓みを伴う。撓み機構における距離Ｒ２は、好ましくは、このような通常の減衰動作中の撓み制限を防ぐのに十分に大きく選択される。換言すれば、通常の減衰動作中に、Ｒ２はゼロよりも大きくなる。

図７ｃおよび７ｄは、撓み制限動作を概略的に示している。図７ｃの上部に破線の円で概略的に示すように、ダンパ１０は、自動車８０のテールゲート８１の内側にテールゲートダンパとして取り付けられ、車両８０が道路のポットホール８２を通過している。車輪がポットホール８２に出入りする結果として、ダンパ１０は、ダンパ１０の長手方向ＡＤに対して横方向に比較的大きな過渡的な力を受ける。振動体４０の質量の慣性により、振動体４０は、図７ｃの矢印Ａ３で示すように最初に下方に移動し、その後、図７ｄの矢印Ａ４で示すように上方に移動する。この状況で、外部過渡力が十分に強い場合、撓み制限機構が作動する。衝撃面６８の下部は、図７ｃの矢印Ａ５で示されるように、最初に振動数制限器３０の下部にぶつかるか又は当たる。これにより、弾性部材３０および振動体４０のさらなる過度の横方向の動きが防止される。図７ｃの距離Ｒ１は距離Ｒ３まで減少し、Ｒ１＞Ｒ３＞０である。その後、振動体４０は、図７ｄの矢印Ａ４で示されるように、ハウジング２１の開口側２５に向かってコンソール２０に対して上方に移動する傾向があるため、撓み制限機構６８／３０の上部は、図７ｄの矢印Ａ６で示すように動作し、弾性部材３０および振動体４０の過度の横方向の動きを再び防止する。この位置において、振動体４０は、湾曲壁２５に対して半径方向距離Ｒ４を呈し、Ｒ４＞Ｒ１である。

第２の実施例
図８ａから図８ｃは、本発明の概念による振動数調整ダンパ１０ａの第２の実施形態を示している。この実施形態は、すべての本質的な態様において、第１の実施形態と同様である。唯一の差異は、第２の実施形態が、第１の実施形態の振動体４０よりも小さな直径を有する振動体４０ａに対して設計されていることである。したがって、ハウジング２１はサイズが小さく、この実施形態では、ハウジング２１の湾曲壁２５ａの縮小した外径は、シリンダ３０の外径に等しく、ダンパ１０ａの全長に沿って連続的な湾曲した側面を形成する。

第３の実施例
図９ａから９ｄは、本発明の概念による振動数調整ダンパ１０ｂの第３の実施形態を示している。この第２の実施形態は、第１および第２の実施形態とは２つの態様が異なる。
・第一に、この実施形態のコンソールは、振動体４０を囲むハウジングを有さない。代わりに、コンソールは、本質的にＵ字形で一体に形成され本質的に板状のベース部材９０を備える。ベース部材９０は、長手方向に延びる側壁９１、それぞれが開口部９３を有する２つの横方向に延びる端壁９２、およびベース部材９０を振動面に結合するために配置された２つのコネクタタブ２２を有する。ベース部材９０は、曲げられた金属部材またはプラスチック材料といった任意の適切な材料から作製され得る。
・第二に、この実施形態のコンソールは、第１および第２の実施形態のように単一の一体的に形成された部品で作られていない。その代わりに、各弾性部材６０の取付リム２８および撓み制限器３０は、ベース部材９０とは別個の、別個のスリーブ状部材１００として一体的に形成されている。本開示では、スリーブ状部材１００は、コンソールの一部を形成するものとして説明されている。この実施形態のコンソールは、３つの構成要素、すなわち、Ｕ字形のベース部材９０、および２つのスリーブ状部材１００から構成される。

各スリーブ状部材１００は、関連する弾性部材６０のための取付開口部２７を画定するリム２８と、リム２８と一体に形成され、前述の実施形態のように円筒として形成される撓み制限器３０とを有する。各スリーブ状部材１００はまた、リム２８に近いシリンダの外周側にロッキングノッチ３１を備える。スリーブ状部材１００の外径は、ベース部材９０の端壁９２の開口部９３の直径に対応する。スリーブ状部材１００が関連する開口部９３に挿入されると、図９ｃに最もよく示すように、ロッキングノッチ３１が開口部９３を通過するときにその最終結合位置が得られる。

第１の実施形態で説明したのと同じ原理に従って、本実施形態でも、弾性部材６０が取付開口部２７を通して、スリーブ状部材１００のリム２８が第１の取付溝６４と係合するその結合位置まで挿入されるとき、撓み制限機構が自動的かつ正しく確立される。スリーブ形部材１００は、プラスチック材料といった任意の適切な材料で作製し得る。

図９ａ〜９ｃのダンパ１０ｂは、異なる代替例に従って組み立てることができる。

図９ｃおよび９ｄに示す好ましい第１の組み立ての代替例によれば、各スリーブ部材６０をベース部材９０の関連する開口部９３の中に緩く挿入し、各弾性部材６０をその関連するスリーブ部材１００に中に緩く挿入し、ベース部材９０に対して振動体４０を位置決めすることにより、構成要素が最初に並べられる（図９ｃ）。構成要素が整列すると、各弾性部材６０が、プランジャツールＴ（図９ｃ）によりその結合位置（図９ｄ）に押され、弾性部材６０の取付溝６４および６６が、スリーブ部材１００および振動体４０とそれぞれ係合し、同時に弾性部材６０は、スリーブ部材１００をその取付位置に押し込み、そこでベース部材９０に結合される。

第２の代替的アセンブリによれば、まず、各弾性部材６０がそれ自体のスリーブ部材１００の中に挿入されて結合される。これは、事前に実行されてもよい。その後、事前に結合された弾性部材６０を有するスリーブ部材１００が、ベース部材９０の開口部の中に挿入され、ベース部材９０に固定される一方、同時に弾性部材６０の上部６３が、振動体４０に結合される。この第２の代替的アセンブリは、大きな容積のための好ましい代替例であり得る。

第３の代替的アセンブリによれば、まず各スリーブ部材１００をベース部材９０の中に挿入して結合する。その後、各弾性部材６０を関連するスリーブ部材１００の中に挿入して結合し、振動体４０に結合する。

第４の実施例
図１０ａ〜図１０ｄは、本発明の概念による振動数調整ダンパ１０ｃの第４の実施形態を示す。この実施形態と前述の実施形態との間の１つの主な差異は、すべての弾性部材６０が振動体の片側に配置されていることである。

図１０ｂに示すように、ダンパ１０ｃは、側壁１２１、２つの対向する端壁１２２、および底壁１２３を有するハウジング１２０を備える。側壁１２１とは反対側の上面および側面は双方とも開いている。ハウジング１２０は、自動ねじ切りねじ（図示せず）によって振動面に固定されてもよい。複数の撓み制限器３０が、底壁１２３と一体に形成され、基本的に底壁１２３の法線方向に沿って、互いに間隔を空けて延びている。図示された実施形態１０ｃは、長方形の構成に配置された４つの撓み制限器３０を備える。先の実施形態に関連して上述したように、図１０ｂに示すように、４つの撓み制限器３０のそれぞれが、対応する弾性部材６０を受容するように配置される。

図１０ａ〜図１０ｄのダンパは、さらに、より高い高さＨ２を有する主部または中央部１４１と４つのコーナー部１４２とを含む設計の振動体１４０を備える。各コーナー部１４２は、より低い高さＨ３＜Ｈ２および貫通部１４３を有する。図１０ｃおよび図１０ｄに示す組み立てられたダンパ１０ｃでは、各コーナー部１４３が関連する撓み制限器３０の上方で支持され、貫通穴１４３が、コーナー部１４２に結合される関連する弾性部材６０の長手軸ＡＥと整列する。各コーナー部１４２は、貫通穴１４３の下端に位置し、上述のように弾性部材６０の上部６３の取付溝に結合されるコネクタフランジ４４を提供する。撓み制限機構に関して、関連する距離が図１０ｄのＤ８に示されている。距離Ｄ８は、好ましくは、撓み制限機構が作動しているときに振動体１４０とハウジング１２０との間の直接的接触が回避されるように選択される。したがって、図１０ｄの距離Ｄ９は、Ｄ９＞Ｄ８となるように選択する必要がある。

第５の実施例
図１１ａ〜図１１ｃは、本発明の概念による振動数調整ダンパ１０ｄの第５の実施形態を示している。この実施形態は、振動体４０が第１の実施形態のように両側で弾性部材６０によって支持され、また、第４の実施形態のように、各側で２つ以上の弾性部材６０によって支持されるという点で、図１〜４の第１の実施形態と図１０ａ〜１０ｄの第４の実施形態のある程度の組み合わせである。図１１ａ〜図１１ｃのダンパ１０ｄの利点は、関連する撓み制限器３０を備えた複数の弾性部材６０が、振動体４０の過度のねじれ運動、すなわち振動体４０の長手軸の周りの過度の回転も防ぐことである。

代替的実施例
上記で説明され、図に示されている実施形態は、特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの方法で変更することができる。

上述の実施形態では、衝撃面６８は、リム２８と一体に形成された関連する撓み制限器３０の内面に直接ぶつかるか、当たるように配置される。撓み制限器３０を形成するコンソールの部分が、例えば、プラスチック材料で作製される場合、撓み制限器３０と衝撃面２８または弾性部材６０との間の減衰効果は十分であり得る。しかしながら、例えばコンソールまたはハウジングが金属といった硬くて非常に硬質の材料で作られている場合、図１２の参照番号３２で示すように、撓み制限器の内側にさらに減衰部材を挿入することが可能である。

代替的実施形態では、撓み制限器は、弾性部材の基部までずっと閉じた円筒として設計されていない。一例として、撓み制限器３０の機能部分が弾性部材６０の衝撃面６８と同じレベルに位置し、長手軸ＡＥの方向に制限された延長部を有する、リング状の壁の形状を有する実施形態を検討することができる。このようなリング状の壁は、例えば、リング状の壁と取付開口部が位置するコンソールの部分との間に延びるいくつかのより開いた構造または脚部を介して、さまざまな方法でリム２８と一体に形成され得る。

撓み制限器３０を、衝撃面６８の周りに円周方向に分布する別個のセグメントとして設計することも可能である。いくつかの実施形態では、撓み制限器３０は、上部６３の周りに３６０度未満延在し得る。

さらに、同じ弾性部材を含む２又はそれ以上の撓み制限機構を配置することが可能であり、異なる撓み制限機構が、必要に応じて、異なる方向で動作し得る。

図１〜３の第１の実施形態と図９ａ〜９ｄの第３の実施形態とを組み合わせてもよい。ハウジング２１を備える図１〜３の第１の実施形態は、取付リム２８および撓み制限器３０が一体的に形成された別個のスリーブ形状部材１００も含めることができ、図９ａ〜図９ｄのコンソールは、ハウジングも備えることができる。

弾性部材６０は、様々な方法で構成される。弾性部材６０の基本設計は、好ましい例として、上述のＷＯ０１／９２７５２Ａ１、ＷＯ２０１３／１６７５２４Ａ１、およびＷＯ２００８／１２７１５７Ａ１に開示された設計に従って選択され得る。しかしながら、このような従来技術の設計は、特に、衝撃面の設計および衝撃面を形成する弾性部材のセクションの厚さに関して修正され得る。

いくつかの実施形態では、弾性部材６０は、代替的技術によって振動体４０に結合され得る。ある技術は、弾性部材６０に振動体４０を加硫することであるが、しかしながら、これはより時間と費用のかかる取付方法である。

いくつかの実施形態では、振動体４０は、図示された実施形態のように単なる死重ではない。振動体４０は、エアバッグモジュール内のガス発生器といった、必要な重量を有するいくつかのコンポーネントによって、全体または少なくとも部分的に形成され得る。

いくつかの実施形態では、撓み制限器３０の内面は、滑らかでない表面である。例えば、衝撃面６８または弾性部材６０との接触面積を減らすために、内面に溝またはスプラインを設けてもよく、またはセグメントに形成してもよい。

Claims (16)

1. 振動数調整ダンパであって、
   振動が減衰される振動面と称される表面に結合されるように配置されたコンソールであって、取付リムによって画定される少なくとも１つの取付開口部を備えるコンソールと、
   振動体と、
   長手軸を有し、前記コンソールに前記弾性部材を結合するための前記リムが受容される円周方向に延びる第１の取付溝を有する基部と、前記基部から前記長手軸に沿って距離を置いて位置する上部と、を備える少なくとも１つの弾性部材であって、前記振動体に結合される少なくとも１つの弾性部材と、
   を備えており、
   前記弾性部材が、前記基部と前記振動体との間に位置する円周方向に延びる外側衝撃面を提供し、
   前記コンソールが、さらに、前記リムと一体に形成されて前記衝撃面から距離を置いて前記衝撃面の周りで円周方向に延びる少なくとも１つの撓み制限器を備えており、
   前記撓み制限器が、前記ダンパが前記衝撃面を前記撓み制限器と接触させるのに十分な外部過渡力を受けた場合、前記長手軸に対して横方向の前記弾性部材の動きの程度を制限するよう配置されており、これによって、前記長手軸に対して横方向の前記弾性部材の過度の動きを防ぐことを特徴とするダンパ。
2. 請求項１に記載のダンパにおいて、
   前記少なくとも１つの取付開口部が、それぞれが関連する取付リムによって画定される複数の取付開口部を備え、
   前記少なくとも１つの弾性部材が複数の弾性部材を備え、各弾性部材が関連する取付リムで前記コンソールに結合されており、
   前記少なくとも１つの撓み制限器が複数の撓み制限器を備え、各撓み制限器が、前記コンソールと一体に形成され、前記弾性部材から距離を置いて関連する前記弾性部材の１つの前記衝撃面の周りで円周方向に延びていることを特徴とするダンパ。
3. 請求項２に記載のシステムにおいて、
   前記複数の弾性部材が、前記振動体の両側で前記振動体に結合されて共通の長手軸に沿って整列する第１の弾性部材および第２の弾性部材を備えており、
   前記複数の撓み制限器が、前記第１の弾性部材に関連する第１の撓み制限器と、前記第２の弾性制限器に関連する第２の撓み制限器とを備えることを特徴とするダンパ。
4. 請求項２に記載のダンパにおいて、
   前記複数の弾性部材が、前記長手軸が平行且つ非一致である２又はそれ以上の弾性部材であって、前記コンソールの共通面および前記振動体の共通側面に結合された２又はそれ以上の弾性部材を備えることを特徴とするダンパ。
5. 請求項２〜４のいずれか一項に記載のダンパにおいて、
   前記コンソールが、前記振動体が配置されて前記複数の弾性部材によって支持されるハウジングを備えており、各撓み制限器と関連する弾性部材の前記衝撃面との間の距離が、前記ダンパが前記外部過渡力を受けるときに、前記振動体が前記ハウジングに衝突するのを確実に防ぐために、十分に小さく選択されることを特徴とするダンパ。
6. 請求項５に記載のダンパにおいて、
   前記ハウジングが、前記ダンパの組み立て中に前記振動体が前記ハウジングの中に挿入され得る少なくとも１つの開口側を有し、前記第１および第２の撓み制限器が、相互に距離を置いて配置され、前記振動体が前記ハウジングの前記開口側を通って前記第１および第２の撓み制限器の間の位置に挿入され得ることを特徴とするダンパ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のダンパにおいて、
   前記弾性部材が、前記撓み制限器との撓み制限接触が前記衝撃面の位置で確実に発生するように、前記衝撃面で外径が増大していることを特徴とするダンパ。
8. 請求項１〜７に記載のダンパにおいて、
   前記少なくとも１つの撓み制限器が、前記衝撃面の周りを円周方向に３６０度延在することを特徴とするダンパ。
9. 請求項１〜８に記載のダンパにおいて、
   前記少なくとも１つの撓み制限器が、前記弾性部材から距離を置いて前記弾性部材に沿って延びる円筒壁であって、前記リムが形成されている前記コンソールの表面と一体的に形成された近位端と、前記弾性部材の前記衝撃面に位置する反対側の遠位端とを有する円筒壁を備えていることを特徴とするダンパ。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のダンパにおいて、
    前記少なくとも１つの弾性部材が、前記コンソールの一部を形成して前記撓み制限器及び前記リムが一体的に形成されたスリーブ部材に収容され且つ前記スリーブ部材に結合されており、
    前記スリーブ部材が、前記コンソールのベース部材の開口に受容されており、前記ベース部材が、前記振動面に結合されるよう配置されることを特徴とするダンパ。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のダンパにおいて、
    前記弾性部材が、さらに、前記基部と前記上部との間を延在する中間壁部を備えており、 前記衝撃面が、前記上部に少なくとも部分的に形成されることを特徴とするダンパ。
12. 請求項１１に記載のダンパにおいて、
    前記上部の衝撃面は、前記上部が前記中間壁部の肉厚よりも大きい肉厚を呈する前記長手軸に沿ったレベルに位置することを特徴とするダンパ。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載のダンパにおいて、
    前記少なくとも１つの弾性部材の基部が前記弾性部材の広い部分を形成し、前記少なくとも１つの弾性部材の前記上部が前記弾性部材の狭い部分を形成することを特徴とするダンパ。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載のダンパにおいて、
    前記少なくとも１つの弾性部材の前記上部が、円周方向に延びる第２の取付溝を有しており、
    前記振動体が、前記振動体に前記弾性部材を結合するために前記上部の前記第２の取付溝に受容される内側に延びるフランジによって画定される取付開口部を提供し、
    前記衝撃面が、前記第１の取付溝と前記第２の取付溝との間に軸方向に配置されていることを特徴とするダンパ。
15. 振動数調整ダンパの製造に使用する方法であって、
    基部と前記基部から長手軸に沿って距離を置いて位置する上部とを有する弾性部材を、コンソールの取付開口部を通して、前記基部が前記コンソールに結合され、前記コンソールと一体に形成された撓み制限器が前記弾性部材の外側衝撃面の周りで前記外側衝撃面から距離を置いて円周方向に延びている、取付位置に挿入するステップであって、前記撓み制限器と前記取付位置の前記衝撃面が、共に、前記長手軸に対して横方向の前記弾性部材の過度な動きを防ぐ撓み制限機構を形成する、ステップと、
    振動体に前記弾性部材の前記上部を取り付けるステップであって、前記弾性部材と前記振動体とが共に振動数調整されたバネ質量システムを形成する、ステップと、
    を備えることを特徴とする方法。
16. 請求項１５に記載の方法において、
    前記取付位置に前記弾性部材を挿入すること、及び前記振動体に前記上部を取り付けることは、実質的に、前記コンソール及び前記振動体に関して前記弾性部材の単一の直線的動きによって実行されることを特徴とする方法。

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