JP3772684B2

JP3772684B2 - 車両用制振装置

Info

Publication number: JP3772684B2
Application number: JP2001087344A
Authority: JP
Inventors: 肇前野; 浩一長谷川
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2021-03-26
Also published as: JP2002286087A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、車両の振動部材に装着されて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、自動車のサスペンション部材やサブフレーム，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、▲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、更に、▲３▼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▲１▼マスダンパと▲２▼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▲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、上記▲２▼ダイナミックダンパと▲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もあったのである。
【０００３】
そこで、本出願人は、先に、国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報において、振動部材に固定される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】
ところで、かかる国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報に記載された車両用制振装置について、本発明者等が実験と検討を行ったところ、発揮される制振効果が、独立マス部材と振動部材の当接部を構成する弾性材のばね特性の影響を受けることが確認された。
【０００５】
そして、本発明者等が更なる検討を加えた結果、従来では見過ごされていた微小な成形時のバリが、かかる国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報に記載された車両用制振装置において発揮される制振効果に対しては、大きな影響を与えることが明らかとなったのである。
【０００６】
【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、目的とする制振効果を有効に且つ安定して得ることの出来る、新規な構造の車両用制振装置と、かかる車両用制振装置に用いられる新規な構造の独立マス部材の成形用型および新規な製造方法を提供することにある。
【０００７】
【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。
【０００８】
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、振動部材に対して中空構造を有する剛性のハウジングを固定的に設けて、該ハウジングに対して、マス金具の外周面に弾性材層を被着形成することによって構成されたマス部材を非接着で独立変位可能に収容配置すると共に、該マス部材が該ハウジングに対して飛び跳ね変位せしめられて当接と離隔を繰り返すことで直接的且つ弾性的に打ち当たるようにした車両用制振装置において、前記マス部材の外周面形状を球状とすると共に、前記マス金具に形成された前記弾性材層に対して、該弾性材層の成形材料の注入口の周囲に凹部を形成し、該凹部内に該成形材料の注入バリを収容位置する一方、該弾性材層において、該凹部に対して径方向で対向位置する部位に重量バランス用の調節穴を形成したことを、特徴とする。
【０００９】
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、振動部材の振動がハウジングに入力されると、ハウジング内に収容配置されたマス部材が、ハウジングから独立してハウジング内で飛び跳ね変位せしめられて、ハウジングに対して直接的且つ弾性的に当接せしめられることとなり、かかるマス部材のハウジングへの打ち当たり（当接）に基づいて、振動部材に対して制振効果が発揮されるのである。
【００１０】
ここにおいて、本態様の制振装置にあっては、マス部材のハウジングに対する当接面における注入バリの発生が完全に回避されることから、このような注入バリの存在に起因する制振装置の特性のバラツキが防止されることとなり、目的とする制振効果を有効に且つ安定して得ることが可能となる。また、弾性材層の成形後における面倒なバリ取り作業等も不要となって、車両用制振装置の生産性の向上も図られ得るのである。
【００１１】
また、本態様の制振装置において、マス金具に被着形成される弾性材層は、マス部材の飛び跳ね性を発揮し得るものであれば、何れの弾性材によって構成されても良く、特に限定されるものではないが、好ましくは熱可塑性エラストマ等の樹脂からなる弾性体、より好ましくはゴム弾性体から構成される。また、ハウジングは、鉄，スチール，アルミニウム合金等の金属材や合成樹脂材等によって形成され得るが、マス部材を支持するための剛性と制振効果を有利に得るために、弾性率が５×１０³ＭＰａ以上の硬質材が好適に採用され得る。具体的には、当接音の軽減や低周波数域での防振特性の向上等に望ましい場合には、弾性率が５×１０³〜５×１０⁴ＭＰａとされた硬質の合成樹脂材等が採用可能である。また、特に中乃至高周波数域でより有効な制振効果を得たい場合には、５×１０⁴ＭＰａ以上の弾性率を有する金属等の硬質材が好適に採用される。
【００１２】
また、車両用制振装置に関する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、前記弾性材層に対して、前記凹部が一つ形成されていることを、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、マス部材が球状外周面を有していることから、マス部材の飛び跳ね変位に際してのハウジングに対する摺接面積が小さくされて、引掛り的な変位抵抗が低減される。これにより、振動入力時にマス部材が容易に飛び跳ね変位されることとなって、マス部材のハウジングに対する打ち当たり（当接）に基づく制振効果がより効率的に発揮され得るのである。
【００１３】
また、車両用制振装置に関する本発明の第一の態様においては、マス部材が球状外周面を有していることから、マス部材のハウジング内での方向性等の問題が解消され得て、これによって、マス部材のハウジングに対する当接状態の安定化が有利に図られ得る。その結果、マス部材のハウジングに対する打ち当たり（当接）に基づいて発揮される制振効果も安定して発揮され得る。
【００１４】
また、車両用制振装置に関する本発明の第二の態様においては、マス部材の当接面を構成する弾性材層に凹部が一つしか形成されていないことから、凹部が複数形成されている場合に比して、マス金具の弾性材層を介してのハウジングへの打ち当たりがより有利に確保されて、マス部材のハウジングへの当接作用に基づく制振効果がより安定して発揮され得るのである。
【００１５】
また、車両用制振装置に関する本発明の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は、マス部材を構成する弾性材層に凹部を設けたことに起因するマス部材の重量バランスの悪化を防止することが可能となり、それによって、マス部材のハウジングへの当接作用に基づく制振効果がより安定して発揮され得る。
【００１６】
また、本発明においては、マス部材における単体の質量を１０〜１０００ｇに設定することが望ましく、より好適には５０〜５００ｇに設定される。即ち、マス部材の単体の質量を好ましくは１０００ｇ以下、より好ましくは５００ｇ以下とすることによって、振動入力時におけるマス部材の飛び跳ね変位が容易且つ効率的に生ぜしめることが可能となり、一方、マス部材の単体の質量を、好ましくは１０ｇ以上、より好ましくは５０ｇ以上とすることによって、マス部材のハウジングに対する当接に基づく制振効果がより有効に発揮されることとなる。
【００１７】
さらに、本発明においては、マス部材がハウジングに対して振動入力方向の両側でそれぞれ当接せしめられるようにされると共に、かかる振動入力方向両側での当接部間における該マス部材の往復可動距離を、振動入力方向で０．１〜１．６ｍｍとした構成が、好適に採用され得ることとなり、より好ましくは、かかる振動入力方向両側での当接部間におけるマス部材の往復可動距離が０．１〜１．０ｍｍとされる。このような微小可動範囲を設定することによって、振幅が小さい自動車の振動に対しても、マス部材が振動入力方向の両側でハウジングに当接せしめられ易くなり、より優れた制振効果を得ることが可能となる。
【００１８】
また、本発明においては、当接音の軽減と制振効果を有利に得るために、マス金具に被着形成された弾性材層のハウジングへの当接面における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に設定されると共に、圧縮弾性率が好ましくは１〜１０⁴Ｍｐａ、より好ましくは１〜１０³ＭＰａで、損失正接（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。
【００１９】
更にまた、本発明においては、マス部材の総質量は、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からである。なお、複数個の車両用制振装置を振動部材に装着する場合には、全てのマス部材の合計質量が、振動部材の質量の５〜１０％になるように設定することが望ましい。
【００２０】
また、車両用制振装置に用いられるマス部材の成形用型に関する本発明の第一の態様は、振動部材に対して中空構造を有する剛性のハウジングを固定的に設けて、該ハウジングに対して、マス金具の外周面に弾性材層を被着形成することによって構成された球状外周面を有するマス部材を非接着で独立変位可能に収容配置すると共に、該マス部材が該ハウジングに対して飛び跳ね変位せしめられて当接と離隔を繰り返すことで直接的且つ弾性的に打ち当たるようにした車両用制振装置に用いられるマス部材の成形用型であって、球面形状とされた前記弾性材層の成形面から突出する凸部を形成して、該凸部に該弾性材層の成形材料の注入口を設ける一方、該弾性材層の成形面における該凸部に対して径方向で対向位置する部位には、重量バランス用の突起を設けたことを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされたマス部材の成形用型においては、成形面から突出する凸部に弾性材層の成形材料の注入口が設けられていることから、マス部材のハウジングに対する当接面上における注入バリの発生が完全に防止され得て、かかるマス部材の当接面上に、注入バリが存在しない弾性材層を有利に形成することが出来る。
【００２１】
また、このような本態様に従う構造とされたマス部材の成形用型を採用することによって、弾性材層の外周面を球面形状とすることが可能となり、球状外周面を有するマス部材を容易に形成することが出来る。
【００２２】
また、マス部材の成形用型に関する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マス部材の成形用型において、大円部分の外周面を所定幅で周方向に連続して延びる略円筒形状の成形面を備えた中型と、それぞれ略半球形状の成形面を備え、該中型を挟んだ両側から型合わせされて該中型と協働して球状の成形面を構成する上型および下型とを含むことを特徴とする。このような本態様に従う構造とされたマス部材の成形用型を採用することによって、成形用型内への球状マス金具の配設や、成形後におけるマス部材の成形用型からの離型を容易に行うことが出来る。これにより、球状外周面を有するマス部材の形成を有利に行うことが出来る。
【００２３】
また、マス部材の成形用型に関する本発明の第三の態様は、前記第二の態様に従う構造とされたマス部材の成形用型において、前記上型および下型における略半球形状の成形面から型合わせ方向に突出する複数の支持ピンを固設したことを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされたマス部材の成形用型においては、マス金具を成形用型内の所定位置に位置決め固定する支持部材として複数の支持ピンが採用されていることから、かかる位置決めに要するマス金具の支持部材（支持ピン）への接触面積が有利に減少され得る。それによって、マス金具の表面の略全面に亘って弾性材層を被着形成することが可能となる。また、これら複数の支持ピンが、上型及び下型における略半球形状の成形面からの型合わせ方向に突出するように設けられていることから、型開きの際の支持ピンによる弾性材層の損傷が回避され得る。なお、各支持ピンの形状は、特に限定されるものではないが、好ましくは先細状とされる。
【００２４】
また、マス部材の成形用型に関する本発明の第四の態様は、前記第二又は第三の態様に従う構造とされたマス部材の成形用型において、前記上型および下型の一方の側における成形面の底部中央に前記凸部を設ける一方、それら上型および下型の他方の側における成形面の底部中央に前記重量バランス用の突起を設けたことを、特徴とする。また、マス部材の成形用型に関する本発明の第一の態様に従う構造とされたマス部材の成形用型を採用することによって、マス部材のハウジングに対する当接面上に注入バリの存在しない弾性材層を有すると共に、重量バランスの良いマス部材を有利に形成することが出来るのである。さらに、マス部材の成形用型に関する本発明の第四の態様に係るマス部材の成形用型においては、注入口が開口せしめられる凸部と重量バランス用の突起が、何れも、上下型の成形面において型開き方向に突設されていることから、それらの凸部や突起が、弾性材層の成形に悪影響を及ぼすようなこともない。
【００２５】
なお、マス部材の成形用型に関する本発明の第四の態様においては、上型および下型の前記一方の成形側に形成されて、前記凸部の突出先端面に開口せしめられる注入口を、先細形状をもって形成することが望ましく、それによって、弾性材層の成形後の離型時におけるゲート切断位置が、かかる凸部によって弾性材層に形成される凹部の深い位置に安定して設定されることとなり、以て、弾性材層の注入バリの凹部からの突出が、有利に防止され得る。
【００２６】
また、マス金具の製造方法に関する本発明の特徴とするところは、振動部材に対して中空構造を有する剛性のハウジングを固定的に設けて、該ハウジングに対して、マス金具の外周面に弾性材層を被着形成することによって構成された球状外周面を有するマス部材を非接着で独立変位可能に収容配置すると共に、該マス部材が該ハウジングに対して飛び跳ね変位せしめられて当接と離隔を繰り返すことで直接的且つ弾性的に打ち当たるようにした車両用制振装置に用いられるマス部材を製造するに際して、上述の如き本発明に従う構造とされたマス部材の成形用型を用い、該成形用型の成形キャビティ内に前記マス金具を位置決め固定すると共に、該成形キャビティ内に前記弾性材層の成形材料を充填せしめて、該マス部材を構成する該弾性材層を成形することにある。
【００２７】
このような本発明方法に従えば、マス部材のハウジングに対する当接面における注入バリの発生を完全に防止することが出来るのであり、このような注入バリの存在に起因する特性のバラツキが防止されて、目的とする制振効果を有効に且つ安定して得ることが可能となるのである。
【００２８】
【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。
【００２９】
先ず、図１乃至３には、本発明の一実施形態としての自動車用制振装置１０が示されている。この制振装置１０は、ハウジング１２によって形成された収容空間１４内にマス部材１６が収容配置された構造とされている。そして、かかる制振装置１０は、図示しない自動車のボデー等の振動部材に対して、ハウジング１２がボルト固定されることによって、装着されるようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、図２中の上下方向を言うものとする。
【００３０】
より詳細には、ハウジング１２は、ハウジング本体１８と蓋体２０によって構成されている。ハウジング本体１８は、硬質の合成樹脂材によって形成されており、略円筒形状の筒壁部２２と、略円板形状の上底部２４を含んで構成されて、全体として逆カップ形状を呈している。また、上底部２４の外周縁部は、筒壁部２２に向かって次第に拡径して伸びるテーパ筒形状とされており、かかる外周縁部によって、テーパ筒部２６が形成されている。更に、ハウジング本体１８の開口側端部には、径方向外方に向かって延び出す、一対の取付片２８，２８が一体的に形成されている。この一対の取付片２８，２８は、それぞれ、延び出し方向に向かって次第に幅狭とされた略矩形の平板部材によって構成されており、ハウジング本体１８の径方向一方向において、ハウジング本体１８の開口部を挟んだ両側で、それぞれ径方向外方に向かって突設されている。そして、それら取付片２８，２８の略中央部分において、ボルト挿入孔としての金属スリーブ３０ａ，３０ｂが貫通状態で固着されている。
【００３１】
一方、蓋体２０は、ハウジング本体１８と同様、硬質の合成樹脂材によって形成されており、ハウジング本体１８の開口部よりも僅かに大径の薄肉円板形状を有している。この蓋体２０は、その外周縁部が厚肉とされており、これによって、周方向に連続して延びる円環状の嵌着部３２が一体的に形成されている。一方、ハウジング本体１８には、その開口部における内周縁部が、段付形状とされることによって、周方向に連続して延びる嵌着凹部３４が設けられており、ハウジング本体１８の嵌着凹部３４に対して、蓋体２０の嵌着部３２が嵌め込まれて、溶着や接着によって固着されている。このようにして、ハウジング本体１８の開口部が蓋体２０によって覆蓋されることによって、ハウジング１２の内部に、ハウジング本体１８の内周面と蓋体２０の上面によって画成されて、外部空間から独立した収容空間１４が形成されている。ここにおいて、上述の如く、蓋体２０が、ハウジング本体１８の開口部に固着された状態下では、蓋体２０の下面と取付片２８，２８の下面が略面一とされていると共に、ハウジング本体１８における上底部２４の中央部分と、蓋体２０の上面中央の離隔距離が、ハウジング本体１８における筒壁部２２の内径寸法と略同一とされている。また、ハウジング本体１８および蓋体２０の弾性率は、５×１０³ＭＰａ以上とされている。そして、このような構成とされたハウジング１２は、取付片２８，２８に固着された金属スリーブ３０ａ，３０ｂに挿通される図示しないボルトによって、振動部材に対してボルト固定されるようになっている。
【００３２】
また、マス部材１６は、図４及び５に示されているように、中実球形状を有するマス金具３６と、マス金具３６の略全面に亘って、略一定の肉厚寸法で被着形成された弾性材層としての被覆ゴム層３８から構成されており、その外径寸法は、ハウジング本体１８の筒壁部２２の内径寸法よりも所定寸法だけ小さくされている。また、マス金具３６は、鉄等の高比重な金属材によって形成されており、一方、被覆ゴム層３８は、使用条件等に応じて適宜に選択された、天然ゴムやスチレンブタジエンゴム，イソプレンゴム，アクリロニトリルブタジエンゴム，クロロプレンゴム，ブチルゴム等の公知のゴム材料を、単体で、或いはブレンドして加硫することによって得られたゴム弾性体によって形成されている。ここにおいて、所望の制振効果を発揮すると共に、マス部材１６とハウジング１２の当接時における当接音を消失乃至は軽減するためには、被覆ゴム層３８は、好ましくは８０以下、より好ましくは２０〜４０のショアＤ硬さを有する。更に、被覆ゴム層３８は、圧縮弾性率が、好ましくは１〜１０⁴Ｍｐａ、より好ましくは１〜１０³ＭＰａに設定されると共に、損失正接（ｔａｎδ）が好ましくは１０^-3以上、より好ましくは０．０１〜１０に設定される。
【００３３】
そして、このような構造とされたマス部材１６は、ハウジング１２の収容空間１４内に非接着で収容配置されており、かかる収容状態下において、マス部材１６と、収容空間１４を画成するハウジング１２の内面（即ち、ハウジング本体１８の内周面及び蓋体２０の上面）との間には、マス部材１６の全周囲に亘って、所定の隙間が形成されるようになっている。これにより、マス部材１６がハウジング１２の内面に対して、独立的に相対変位可能とされている。
【００３４】
具体的には、図２に示されているように、マス部材１６が重力によって収容空間１４内の下方で蓋体２０に載置された静置状態下においては、ハウジング本体１８における筒壁部２２の内周面とマス部材１６の外周面との隙間寸法：δが、好ましくは０．０５〜０．８ｍｍ、より好ましくは０．０５〜０．５ｍｍとなるようにされていると共に、ハウジング本体１８の上底部２４の中央部内面と、マス部材１６の外周面との隙間寸法：２δが、好ましくは０．１〜１．６ｍｍ、より好ましくは０．１〜１．０ｍｍとなるようにされている。即ち、マス部材１６を収容空間１４内の移動中心に位置せしめた状態下では、マス部材１６の外周面と筒壁部２２の内周面の間において、上記δの隙間が形成されると共に、マス部材１６の外周面と、上底部２４の中央部内面及び蓋体２０の上面の間において、上記δの隙間が形成されるようになっている。これにより、マス部材１６の収容空間１４内における、鉛直及び水平方向の往復可動距離（２δ）が、何れも、０．１〜１．６ｍｍ、より好ましくは０．１〜１．０ｍｍとされている。
【００３５】
このような構造とされた自動車用制振装置１０は、前述の如く、ハウジング１２が振動部材に対してボルト固定されることによって、振動部材に対して固定的に装着される。かかる装着状態下、振動部材の振動がハウジング１２に入力されると、収容空間１４内において、マス部材１６が、ハウジング１２に対して、振動入力方向で、独立的に飛び跳ねるように相対変位せしめられて、マス部材１６が、ハウジング１２に対して打ち当たり（当接）せしめられることとなる。そして、マス部材１６のハウジング１２への当接作用に基づいて、振動部材に対して制振装置１０の制振効果が発揮されるのである。
【００３６】
ここにおいて、制振装置１０のマス部材１６には、図６に示されているように、被覆ゴム層３８に、凹所としての収容穴４０が一つ形成されている。この収容穴４０は、後述する成形用型４８に設けられた凸部６８によって形成されたものであって、被覆ゴム層３８の外周面から略一定の円形断面で、所定深さで延びている。そして、この収容穴の内部には、後述する成形材料の注入口としてのゲート７２によって形成された注入バリとしてのゲート部４２が収容されるようになっている。即ち、ゲート部４２の突出先端面が、マス部材１６の当接面よりも、径方向内方に位置せしめられるようになっている。
【００３７】
また、被覆ゴム層３８の収容穴４０が形成された位置と径方向で対向する位置には、調節穴４４が形成されている。この調節穴４４は、収容穴４０よりも僅かに小さな円形断面で、被覆ゴム層３８を厚さ方向に貫通するように形成されており、かかる調節穴４４の容積が、収容穴４０の容積と略同じとされている。これによって、収容穴４０を形成したことに起因するマス部材１６の重量バランスの偏倚が軽減乃至は解消される。
【００３８】
ところで、このような構造とされたマス部材１６は、成形型内に形成された成形キャビティ４６の所定位置にマス金具３６を位置決め支持した後に、かかる成形キャビティ４６内に、所定のゴム材料を充填し、被覆ゴム層３８を加硫成形すると同時に、マス金具３６の外周面に接着することによって、有利に形成され得る。
【００３９】
具体的には、例えば、図７に示されているように、目的とする被覆ゴム層３８の外周面形状に対応した成形キャビティ４６を備えた成形用型４８を用いることによって有利に形成され得る。この成形用型４８は、図７中の水平方向で互いに平行に延びる２本のパーティングライン５０ａ，５０ｂで相互に型合わせされる中金型５２，上金型５４および下金型５６によって構成されている。中金型５２は、全体として厚肉の矩形平板形状を有しており、その中央部分には厚さ方向に円形断面で貫通する貫通孔５８が形成されている。この貫通孔５８の内周面は、僅かに円弧上に湾曲されており、その内径寸法は、軸方向中央部において最大とされて、目的とするマス部材１６の大円と略同一の径寸法とされていると共に、軸方向両側の開口端部に向かうに従って次第に小径化されている。また、上金型５４および下金型５６は、それぞれ、全体として矩形ブロック形状を有しており、これら上金型５４及び下金型５６は、それぞれ中金型５２と型合せされる型合わせ面において開口する、上側凹所６０および下側凹所６２を備えている。この上下側凹所６０，６２の内面形状は、何れも、略半球面形状とされており、それぞれ略同一の曲率半径を有している。そして、中金型５２，上金型５４及び下金型５６がパーティングライン５０ａ，５０ｂにおいて相互に型合せされた状態下で、中金型５２の内周面及び上下側凹所６０，６２の内面がそれぞれ協働して、被覆ゴム層３８の外周面形状に対応した成形面としてのキャビティ形成面６４を形成するようになっており、それによって、成形用型４８の内部に成形キャビティ４６が構成されるようになっている。なお、キャビティ形成面６４は、マス金具３６の外周面よりも一回り大きな相似形状を有している。
【００４０】
また、上金型５４の上側凹所６０及び下金型５６の下側凹所６２には、その深さ方向の中間部分において、型合わせ方向に向かって突出する支持ピン６６が周方向で互いに離隔して、複数本（本実施形態では６本）突設されている。そして、成形用型４８が型閉された際に、これら複数の支持ピン６６によって、マス金具３６が、成形キャビティ４６内で、同心的に位置決め保持されるようになっている。
【００４１】
また、上金型５４の上側凹所６０の底部中央には、円形断面で突出する凸部６８が一体形成されている。この凸部６８は、支持ピン６６よりも突出高さが小さくされており、成形用型４８の型合わせ状態下で、成形キャビティ４６に収容配置されたマス金具３６にまでは至らない高さで突設されている。特に、本実施形態では、上金型５４の上側凹所６０とマス金具３６の対向面間距離の略半分の突出高さで、凸部６８が形成されている。そして、成形キャビティ４６に成形材料（ゴム材料）を射出充填するためのランナ７０が、かかる凸部６８の突出先端面に開口して形成されており、凸部６８の突出先端面にゲート７２が位置せしめられている。
【００４２】
なお、ランナ７０は、ゲート７２に向かって次第に小径化するテーパ形状を有するピンゲート構造とされて、最小径部にゲート７２が形成されており、ランナ７０の径に比して、ゲート７２の径が十分に小さく設定されている。また、ゲート切れの安定性を有利に得ると共に、凸部６８による防振特性への悪影響を抑えるために、ゲート７２の内径寸法を３ｍｍφ以下とすると共に、凸部６８の外径寸法を５ｍｍφ以下に設定することが望ましい。特に本実施形態において、ゲート７２は、略一定の内径寸法をもって僅かな軸方向長さで形成されているが、かかるゲート７２の軸方向長さは、凸部６８の突出高さよりも十分に小さく設定されている。
【００４３】
また一方、下金型５６の下側凹所６２には、型合せ状態で上金型５４における凸部６８に対向位置する部位において、該上金型５４の凸部６８と同様に円形断面で突出する突起７４が一体形成されている。なお、本実施形態では、かかる突起７４が、突出先端面においてマス金具３６に当接せしめられて、マス金具３６の支持ピンとしても機能し得るように突出高さが設定されていると共に、上金型５４の凸部６８と、突出部分の体積が略同じになるように、外形寸法が設定されている。
【００４４】
そして、このような構造とされた成形用型４８を使用して被覆ゴム層３８を形成するに際しては、先ず、例えば鋳造等によって形成された金属材からなる中実球形状のマス金具３６を準備する。なお、かかるマス金具３６には、必要に応じて、被覆ゴム層３８の被着面に対して、脱脂等の洗浄処理や化成皮膜処理，接着処理が施される。そして、かかるマス金具３６を下金型５６の下側凹所６２内に配置した後、中金型５２及び上金型５４が順次重ね合わされて、それら、各金型５２，５４，５６が相互に型合わせされる。このようにして型合わせされた成形用型４８の内部には、マス金具３６が、複数の支持ピン６６によって、成形キャビティ４６内で同心的に位置決め支持されており、キャビティ形成面６４とマス金具３６の外周面の間に、被覆ゴム層３８の形状に対応した球殻状の隙間が形成されている。
【００４５】
そして、上述の如く、マス金具３６を成形キャビティ４６内の所定位置に位置決め保持した状態で、型合せされた成形用型４８を、任意の型締装置によって型締めした状態下で、ランナ７０を通じて、ゲート７２から噴出される所定のゴム材料を、真空引きにより、成形キャビティ４６内に充填し、その後、所定の加硫処理を施すことによって、マス金具３６の外周面上に被覆ゴム層３８が加硫成形されると同時に、マス金具３６の外周面に接着されることとなる。これにより、マス金具３６の外周面に被覆ゴム層３８が加硫接着された一体加硫成形品を得る。
【００４６】
さらに、被覆ゴム層３８の加硫成形後に、上金型５４，中金型５２及び下金型５６を型開きする。この型開きに際して、一体加硫成形品は、中金型５２に対して僅かなアンダカットが設定されていることにより、中金型５２に保持されることとなる。そして、型開き後に、かかる一体加硫成形品を、適当なエジェクタ等を用いて中金型５２から脱型して取り出すことによって、目的とするマス部材１６を得る。
【００４７】
このようにして得られたマス部材１６においては、成形用型４８におけるゲート７２の位置が、凸部６８によって、ハウジング１２に対する当接面となる被覆ゴム層３８の外周面よりも所定寸法だけ径方向内方に位置せしめられていることから、離型に際してゲート７２で切断されることによって形成されるゲート部４２が、凸部６８によって被覆ゴム層３８の外周面に形成される収容穴４０の底部に収容位置せしめられることとなり、それによって、被覆ゴム層３８の外周面からのゲート部４２の突出が有利に防止され得るのである。
【００４８】
しかも、かかるマス部材１６においては、収容穴４０に対して径方向で対向位置する部分に、下金型５６の突起７４によって調節穴４４が形成されていることから、中心点回りの重量バランスも有利に確保されている。また、特に本実施形態では、マス金具３６をキャビティ４６内で位置決めするための支持ピン６６によっても、被覆ゴム層３８に複数個の穴７８が形成されることとなるが、これらの穴７８の位置も、相互に重量バランスを考慮して設定されているのである。
【００４９】
そして、かかるマス部材１６を用いて構成される制振装置１０においては、マス部材１６のハウジング１２に対する当接面よりも径方向内方にゲート部４２が位置せしめられていることから、マス部材１６の当接面におけるゲート部４２の存在に起因する制振装置１０の特性のばらつき等の不具合が防止されて、目的とする制振効果を有効に且つ安定して得ることが出来るのである。
【００５０】
なお、マス部材１６の当接面におけるゲート部４２の存在を防止することに基づいて、制振効果の大幅な向上と安定化が達成される理由は、特に、マス部材１６とハウジング１２の当接面間の隙間寸法：δが、上述の如く微小な範囲に設定されていることから、マス部材の当接面上の微小な注入バリの存否が、隙間寸法やマス部材の挙動等に対して大きな影響を及ぼすものと考えられる。
【００５１】
以上、本発明の一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。
【００５２】
例えば、前記実施形態では、マス部材は球形状とされていたが、球形状以外であっても良く、例えば、円形断面や矩形断面を有するロッド形状等であっても良い。また、マス部材は中実であっても良いし、中空であっても良い。更に、ハウジングも、前記実施形態の形状に限定されることなく、例えば、矩形箱体形状や球殻形状等であっても良い。
【００５３】
また、前記実施形態では、弾性材層の成形材料の注入口は、一つであったが、複数設けることも可能であり、その場合には、注入口一つ当たりの口径を小さくすることも可能である。
【００５４】
また、前記実施形態では、マス部材の成形用型は、三つに分解されるものであったが、二つに分割されるものであっても良い。
【００５５】
また、前記実施形態では、マス金具３６の被覆ゴム層３８が被着される面に対して脱脂等の洗浄処理や化成皮膜処理，接着処理を行った後、被覆ゴム層３８の加硫成形を行って、被着ゴム層３８をマス金具３６の外周面に加硫接着せしめていたが、このような処理は、必ずしも必要ではなく、このような処理を行わないで、被覆ゴム層３８の加硫成形を行ってもよい。この場合、マス金具３６の外周面に微小な凹凸を設けると共に、マス金具３６の外周面に被覆ゴム層３８を密着させることによって、マス金具３６と被覆ゴム層３８の間での凹凸係合等の機械的な固着力を得るようにしてもよい。
【００５６】
また、本発明において、振動入力方向両側でのマス部材とハウジングの当接面間におけるマス部材の往復可動距離は、当接音の軽減と制振効果の向上のために、０．１〜１．６ｍｍ、より好ましくは０．１〜１．０ｍｍに設定されることが望ましいが、振動入力方向以外におけるマス部材とハウジングの当接面間におけるマス部材の往復可動距離は、１．６ｍｍ以上であっても、特に問題はない。
【００５７】
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。
【００５８】
【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、マス部材のハウジングに対する当接面に注入バリが発生することが完全に回避されることから、マス部材の当接面における注入バリの存在に起因する制振装置の特性のばらつきが防止されて、目的とする制振効果を有効に且つ安定して得ることが可能となる。
【００５９】
また、本発明に従う構造とされたマス部材の成形型に従えば、マス部材の表面に対応した成形面から突出した凸部に弾性材層の成形材料の注入口を設けることによって、マス部材のハウジングに対する当接面に注入バリが存在しない弾性材層を容易に成形することが出来る。
【００６０】
さらに、本発明に従うマス部材の製造方法においては、本発明に従うマス部材の成形用型を用いることによって、マス部材のハウジングに対する当接面における注入バリの存在が完全に回避された所望のマス部材を容易に成形することが出来ることから、弾性材層の成形後において、マス部材の当接面に存在する注入バリを取り除く作業が不要となることによって、車両用制振装置の生産効率の向上が図られ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての制振装置を示す平面図である。
【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下面図である。
【図４】図１に示された制振装置に採用されているマス部材の断面図であり、図５におけるＩＶ−ＩＶ断面に相当する図である。
【図５】図４に示されたマス部材の平面図である。
【図６】図４に示されたマス部材の要部拡大図である。
【図７】図４に示されるマス部材の成形用型の一具体例を示す図である。
【符号の説明】
１０制振装置
１２ハウジング
１６マス部材
３６マス金具
３８被覆ゴム層
４０収容穴
４２ゲート部
７２ゲート

Claims

振動部材に対して中空構造を有する剛性のハウジングを固定的に設けて、該ハウジングに対して、マス金具の外周面に弾性材層を被着形成することによって構成されたマス部材を非接着で独立変位可能に収容配置すると共に、該マス部材が該ハウジングに対して飛び跳ね変位せしめられて当接と離隔を繰り返すことで直接的且つ弾性的に打ち当たるようにした車両用制振装置において、
前記マス部材の外周面形状を球状とすると共に、前記マス金具に形成された前記弾性材層に対して、該弾性材層の成形材料の注入口の周囲に凹部を形成し、該凹部内に該成形材料の注入バリを収容位置する一方、該弾性材層において、該凹部に対して径方向で対向位置する部位に重量バランス用の調節穴を形成したことを特徴とする車両用制振装置。
前記弾性材層に対して、前記凹部が一つ形成されている請求項１に記載の車両用制振装置。
前記マス部材の単体の質量が１０〜１０００ｇである請求項１又は２に記載の車両用制振装置。
前記マス部材が前記ハウジングに対して振動入力方向の両側でそれぞれ当接せしめられるようにすると共に、かかる振動入力方向両側での当接部間における該マス部材の往復可動距離を、振動入力方向で０．１〜１．６ｍｍ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。
前記弾性材層が、ショアＤ硬さ８０以下とされている請求項１乃至４の何れかに記載の車両用制振装置。
前記マス部材の総質量が、前記振動部材の質量の５〜１０％である請求項１乃至５の何れかに記載の車両用制振装置。
振動部材に対して中空構造を有する剛性のハウジングを固定的に設けて、該ハウジングに対して、マス金具の外周面に弾性材層を被着形成することによって構成された球状外周面を有するマス部材を非接着で独立変位可能に収容配置すると共に、該マス部材が該ハウジングに対して飛び跳ね変位せしめられて当接と離隔を繰り返すことで直接的且つ弾性的に打ち当たるようにした車両用制振装置に用いられるマス部材の成形用型であって、
球面形状とされた前記弾性材層の成形面から突出する凸部を形成して、該凸部に該弾性材層の成形材料の注入口を設ける一方、該弾性材層の成形面における該凸部に対して径方向で対向位置する部位には、重量バランス用の突起を設けたことを特徴とするマス部材の成形用型。
大円部分の外周面を所定幅で周方向に連続して延びる略円筒形状の成形面を備えた中型と、それぞれ略半球形状の成形面を備え、該中型を挟んだ両側から型合わせされて該中型と協働して球状の成形面を構成する上型および下型とを含む請求項７に記載のマス部材の成形用型。
前記上型および下型における略半球形状の成形面から型合わせ方向に突出する複数の支持ピンを固設した請求項８に記載のマス部材の成形用型。
前記上型および下型の一方の側における成形面の底部中央に前記凸部を設ける一方、それら上型および下型の他方の側における成形面の底部中央に前記重量バランス用の突起を設けた請求項８又は９に記載のマス部材の成形用型。
振動部材に対して中空構造を有する剛性のハウジングを固定的に設けて、該ハウジングに対して、マス金具の外周面に弾性材層を被着形成することによって構成された球状外周面を有するマス部材を非接着で独立変位可能に収容配置すると共に、該マス部材が該ハウジングに対して飛び跳ね変位せしめられて当接と離隔を繰り返すことで直接的且つ弾性的に打ち当たるようにした車両用制振装置に用いられるマス部材を製造するに際して、
請求項７乃至１０の何れかに記載のマス部材の成形用型を用い、該成形用型の成形キャビティ内に前記マス金具を位置決め固定すると共に、該成形キャビティ内に前記弾性材層の成形材料を充填せしめて、該マス部材を構成する該弾性材層を成形することを特徴とするマス部材の製造方法。