JP3985732B2 - ダイナミックダンパ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、車両の車体を構成するメンバーやサスペンションの部品、車両のマフラーから車体後方に向けて延設される排気管等の振動体に取り付けられることにより、その振動体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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のダイナミックダンパは、例えば特許文献１に示されているように、自動車の排気管やサスペンション部品の機能部品等に取り付けられたブラケットに弾性体を介して錘（マス部材）を結合するとともに、錘に結合した直状のステーの先端をブラケットに形成した貫通孔に遊嵌させ、ステーの貫通孔よりも大径の頭部を設けて、錘の落下を防止させている。また、特許文献２では、これも自動車の車体等に取り付けられるダイナミックダンパであり、ボルトによって振動低減対象部材に締着される取付板と、質量体（マス部材）とがゴム弾性体で連結され、ボルトは質量体及びゴム弾性体の内周の内腔部に遊嵌され、ボルトの他端に設けられた鍔部によって、質量体の脱落が防止されている。
【０００３】
図９及び図１０は、この種のダイナミックダンパとして従来使用されているものの具体例を示したものである。同図において２００はダイナミックダンパである。中央部に長径の穴部２１５をもつ平板形状の天板部２１２の長手方向両端部を屈曲させて、一対の脚部２１３，２１３を一体形成して門形状となし、一対の脚部２１３，２１３の先端部は、水平方向外方に向かって屈曲されて固定板部２１４，２１４とされている。これら固定板部２１４，２１４は、車体のメンバー２０１等の振動部材に４本の固定ボルト２０２によって固定されている。ダイナミックダンパ２００の構造としては、この車体のメンバー２０１に固定される門形プレート金具２１１と、門形プレート金具２１１の天板部２１２と一対の脚部２１３，２１３とで囲まれた領域内に天板部２１２及び一対の脚部２１３，２１３から離隔配置されたマス部材２２１と、前記一対の脚部２１３，２１３に対向するマス部材２２１の側面部と一対の脚部２１３，２１３との間を連結するゴム弾性体からなる支持部２２０，２２０と、門形プレート金具２１１の天板部２１２の穴部２１５に係合するように、天板部２１２に対向するマス部材２２１の面から突出され、穴部２１５から飛び出すように設けられたＬ型金具（抜け落ち防止部材）２２２と、からなり、そのＬ型金具２２２はマス部材２２１に溶接により固定されている。このダイナミックダンパ２００は、車体のメンバー２０１等の車両上下方向（鉛直方向）の振動を低減するのに用いられており、ゴム弾性体からなる支持部２２０，２２０のばね定数とマス部材２２１の質量とをチューニングすることにより所望の共振周波数に設定されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１−３１６５４０号公報
【特許文献２】
特開平９−７９３１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなダイナミックダンパでは、マス部材の抜け落ちを防止するフェイルセーフ機能の構造として、大径の頭部をもつ棒状のステーやＬ型金具をマス部材に溶接で固着させたり、端部に鍔部をもったボルトをマス部材に螺着させたりして、マス部材の抜け落ち防止を行なっている。しかし、何れもダイナミックダンパを構成している、３つの構成要素（取付金具、マス部材、ゴム部材（ゴム弾性体））の他に、別部品となる抜け落ち防止部材（主に鉄系金属）を別個に設け、それをマス部材に溶接や螺着という別工程を設定して取り付けている。そのため、その部材や別工程がダイナミックダンパのコストをアップさせる要因となっている。また、抜け落ちを防止する構造としては、抜け落ち防止部材と取付金具とを係合させることにより、抜け落ちないようにさせているため、振動入力によって共振時にマス部材が大きく揺動した時に、両者が接触し、異音が発生するという問題も出ている。
【０００６】
本発明は上記の実情に鑑み案出されたものであり、低コストでマス部材の抜け落ち防止ができ、尚且つ大きな振動入力時の異音を防止できるダイナミックダンパを提供できることを解決すべき課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１記載の発明のダイナミックダンパは、略中央部に穴部をもつ平板形状の天板部の長手方向両端部を屈曲させて、一対の脚部を一体形成して門形状となし、該一対の脚部の各先端部が振動部材に固定される門形プレート金具と、前記門形プレート金具の前記天板部と前記一対の脚部とで囲まれた領域内に、該天板部及び該一対の脚部から離隔配置されたマス部材と、前記一対の脚部に対向する前記マス部材の側面部と該一対の脚部との間を連結するゴム弾性体からなる支持部と、前記門形プレート金具の天板部の穴部に係合するように、該天板部に対向する前記マス部材の面から突出され、該穴部から飛び出すように設けられた係合突起部と、からなり、該係合突起部は、該係合突起部高さをＡ、肉厚をｄとし、前記天板部と該天板部に対向する前記マス部材の面との隙間をＢとし、前記振動部材と該振動部材に対向する該マス部材との隙間をＣとしたときに、Ａの値が（Ｂ＋Ｃ）より大きく、ｄの値が（Ｂ＋Ｃ）／２以上、及び該係合突起部の該マス部材側の端部が所定幅で該マス部材を包み込むように形成されたゴム弾性体からなることを、特徴とする。
【０００８】
本発明に従う構造とされたダイナミックダンパにおいては、係合突起部がゴム弾性体で形成されていることから、マス部材と門形プレート金具とを連結するゴム弾性体からなる支持部を加硫成形する時に、係合突起部も同時に加硫成形できるので、係合突起部を別個に形成する手間が省け、コストを安価にすることができる。つまり、係合突起部をマス部材に溶接する工程が不要となり、溶接工程における製造コストを低減できる。また、係合突起部がゴム弾性体である利点として、マス部材が共振時に大きく揺動して、門形プレート金具の天板部にある穴部と係合突起部とがお互いに接触した場合でも、異音の発生を防止できる。
【０００９】
さらに、係合突起部高さＡの値が（Ｂ＋Ｃ）の値より大きく、係合突起部の肉厚ｄの値も（Ｂ＋Ｃ）／２の値以上であるため、たとえ支持部でゴム破断したとしても、マス部材は門形プレート金具と振動部材間で係合突起部によって引っかかるため、マス部材の抜け落ちを防止することができる。また、係合突起部の端部が所定幅でマス部材を包み込むように形成されているため、たとえ係合突起部の接着が剥がれたとしてもマス部材の抜け落ちを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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。
【００１１】
先ず、図１〜図３には、本発明の第一の実施形態としてのダイナミックダンパ１０が示されており、図１は本実施形態に係るダイナミックダンパが取り付けられた状態を示す正面図であって、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３は図１のダイナミックダンパ１０の斜視図である。本実施形態のダイナミックダンパ１０は、鉄等の金属製薄板（本例は板厚２．６ｍｍ）からなる門形プレート金具１１と、門形プレート金具１１の平板形状の天板部１２と一対の脚部１３，１３とで囲まれた領域内に天板部１２及び一対の脚部１３，１３から離隔配置された直方体形状の鉄、鉛等からなるマス部材２１と、門形プレート金具１１の一対の脚部１３，１３に対向するマス部材２１の側面部と一対の脚部１３，１３との間を連結する直方体ブロック形状のゴム弾性体からなる支持部２０，２０と、門形プレート金具１１の天板部１２に設けられた長穴状の穴部１５に係合するように、天板部１２に対向するマス部材２１の面から突出され、穴部１５から飛び出すように設けられた厚肉ブロック形状のゴム弾性体製の係合突起部２２とからなる。さらに支持部２０，２０と係合突起部２２とは、一体成形により形成されている。但し、この係合突起部２２と穴部１５との間には所定の隙間が設けられている。
【００１２】
この係合突起部２２は、その高さと肉厚が所定の大きさになるように設定されている。即ち、係合突起部高さをＡ、肉厚をｄとし、天板部１２と天板部１２に対向するマス部材２１の面との隙間をＢとし、振動部材１と振動部材１に対向するマス部材２１の面との隙間をＣとしたときに、Ａの値が（Ｂ＋Ｃ）より大きく、ｄの値が（Ｂ＋Ｃ）／２以上となるように設定されている。具体的には、Ａ＝１４ｍｍ、Ｂ＝４ｍｍ、Ｃ＝４ｍｍ、ｄ＝８ｍｍに設定されており、ｄ＝（Ｂ＋Ｃ）の実施例となっている。さらに、係合突起部２２のマス部材２１側の端部は、係合突起部２２の長手方向と略同じ幅寸法でマス部材２１を包み込むようにマス部材２１の表面を覆うゴム被覆層（ゴム弾性体）２３が形成されており、そのゴム被覆層２３は支持部２０，２０にも所定幅の寸法で繋がっている。
【００１３】
門形プレート金具１１は、穴部１５をもつ平板形状の天板部１２の長手方向両端部を屈曲させて、一対の脚部１３，１３を一体形成して門形状となし、一対の脚部１３，１３の各下端部には、水平方向外方に屈曲されて固定板部１４，１４が形成されている。これら固定板部１４，１４には４つの取付穴１６が設けられており、本実施形態のダイナミックダンパ１０は、その４つの取付穴１６に４本の固定ボルト２を挿通し、車両の車体を構成するメンバー等の振動部材１に螺着させて取り付けられている。
【００１４】
このような構成にすることにより、従来別部材であるＬ形金具の抜け落ち防止部材をマス部材に溶接で固定していたものを、マス部材２１と門形プレート金具１１とを連結する支持部２０，２０を加硫成形する時に、係合突起部２２も同時に加硫成形できるので、係合突起部２２を別個に形成する手間が省け、コストを安価にすることができる。つまり、係合突起部２２をマス部材２１に溶接する工程が不要となり、溶接工程における製造コストを低減できる。さらに、マス部材２１が共振時に大きく揺動して、門形プレート金具１１の天板部１２にある穴部１５と係合突起部２２とが接触しても、係合突起部２２がゴム弾性体製であるため異音は発生しない。
【００１５】
また、係合突起部２２の高さＡ及び肉厚ｄは、Ａの値が（Ｂ＋Ｃ）より大きく、ｄの値が（Ｂ＋Ｃ）／２以上となるように設定されているため、たとえ支持部２０，２０でゴム破断したとしても、マス部材２１は門形プレート金具１１と振動部材１間で係合突起部２２によって引っかかるため、マス部材の抜け落ちを防止することができる。また、係合突起部２２のマス部材２１側の端面が、係合突起部２２の長手方向と略同じ幅寸法でマス部材２１を包み込むようにマス部材２１の表面を覆うゴム被覆層（ゴム弾性体）２３が形成されているため、たとえ係合突部２２の接着が剥がれたとしても、マス部材２１の抜け落ちを防止できる。さらに、そのゴム被覆層２３は支持部２０，２０にも所定幅の寸法で繋がっているため、マス部材の抜け防止にはさらに有利となっている。
【００１６】
図４〜図６は、本発明の第二の実施形態としてのダイナミックダンパ３０が示されており、図４は第二の実施形態に係るダイナミックダンパが取り付けられた状態を示す正面図であって、図５は図４のＶ−Ｖ線矢視断面図、図６はダイナミックダンパ３０の斜視図である。この例のダイナミックダンパ３０は、第一の実施形態で説明したダイナミックダンパ１０と同じ門形プレート金具１１を用いており、鉄等の金属製薄板からなる門形プレート金具１１と、門形プレート金具１１の平板形状の天板部１２と一対の脚部１３，１３とで囲まれた領域内に天板部１２及び一対の脚部１３，１３から離隔配置された直方体形状の鉄、鉛等からなるマス部材２１と、マス部材２１の両側面部と門形プレート金具１１の一対の脚部１３，１３との間を連結する直方体ブロック形状のゴム弾性体からなる支持部２０，２０と、門形プレート金具１１の天板部１２に設けられた長穴状の穴部１５に係合するように、天板部１２に対向するマス部材２１の面から突出され、穴部１５から飛び出すように設けられた厚肉ブロック形状のゴム弾性体製の係合突起部３２とからなる。さらに支持部２０，２０と係合突部３２とは、一体成形により形成されている。但し、この係合突起部３２と穴部１５との間には所定の隙間が設けられている。
【００１７】
この係合突起部３２も、第一の実施形態で説明したダイナミックダンパ１０の係合突起部２２と同じ高さと肉厚で設定されている。即ち、係合突起部高さをＡ、肉厚をｄとし、天板部１２と天板部１２に対向するマス部材２１の面との隙間をＢとし、振動部材１と振動部材１に対向するマス部材２１の面との隙間をＣとしたときに、Ａの値が（Ｂ＋Ｃ）より大きく、ｄの値が（Ｂ＋Ｃ）／２以上となるように、具体的には、Ａ＝１４ｍｍ、Ｂ＝４ｍｍ、Ｃ＝４ｍｍ、ｄ＝８ｍｍに設定されている。さらに、係合突起部３２のマス部材２１側の端部は、マス部材２１の幅寸法と係合突起部３２の長手方向寸法とが同じ幅寸法であり、マス部材２１を包み込むようにマス部材２１の全表面を覆うようにゴム被覆層（ゴム弾性体）３３が形成されている。また、本実施形態のダイナミックダンパ３０の車体を構成するメンバー等の振動部材１への取り付けについては、ダイナミックダンパ１０と同様である。
【００１８】
このような構成にすることにより、第一の実施形態で説明したように、従来別部材であるＬ形金具の抜け落ち防止部材をマス部材に溶接で固定していたものを、マス部材２１と門形プレート金具１１とを連結するゴム弾性体製の支持部２０，２０を加硫成形する時に、係合突起部３２も同時に加硫成形できるので、係合突起部３２を別個に形成する手間が省け、コストを安価にすることができる。つまり、係合突起部３２をマス部材２１に溶接する工程が不要となり、溶接工程における製造コストを低減できる。さらに、マス部材２１が共振時に大きく揺動して、門形プレート金具１１の天板部１２にある穴部１５と係合突起部３２とが接触しても、係合突起部３２がゴム弾性体製であるため異音は発生しない。
【００１９】
また、係合突起部３２の高さＡ及び肉厚ｄは、Ａの値が（Ｂ＋Ｃ）より大きく、ｄの値が（Ｂ＋Ｃ）／２以上となるように設定されているため、たとえ支持部２０，２０でゴム破断したとしても、マス部材２１は門形プレート金具１１と振動部材１間で係合突起部３２によって引っかかるため、マス部材の抜け落ちを防止することができる。また、係合突起部３２のマス部材２１側の端部は、マス部材２１の幅寸法と係合突起部３２の長手方向寸法とが同じ幅寸法であり、マス部材２１を包み込むようにマス部材２１の全表面を覆うようにゴム被覆層（ゴム弾性体）３３が形成されているため、たとえ係合突部３２の接着が剥がれたとしても、マス部材２１の抜け落ちを防止でき、さらに係合突起部３２及びゴム被覆層３３を非接着にすることも可能である。
【００２０】
図７、図８は、本発明の第三の実施形態としてのダイナミックダンパ４０が示されており、図７は第三の実施形態に係るダイナミックダンパが取り付けられた状態を示す正面図であって、図８は図７のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図である。この例のダイナミックダンパ４０は、第二の実施形態で説明したダイナミックダンパ３０の係合突起部３２の肉厚ｄを薄くしそれに合せて門形プレート金具１１の天板部１２に設けられた穴部１５の幅寸法を狭くさせた以外はダイナミックダンパ３０と同じである。即ち、ダイナミックダンパ４０の係合突起部５２とその係合突起部５２の肉厚ｄに合せた穴部４５をもつ門形プレート金具４１以外はダイナミックダンパ３０と全く同じである。また、この係合突起部５２もその高さＡと肉厚ｄとが、Ａの値が（Ｂ＋Ｃ）より大きく、ｄの値が（Ｂ＋Ｃ）／２以上に設定されている。具体的には、Ａ＝１４ｍｍ、Ｂ＝Ｃ＝ｄ＝４ｍｍに設定されており、ｄ＝（（Ｂ＋Ｃ）／２）の場合の実施例となっている。この場合においても、第一、第二の実施形態で説明したことと同じような効果をもたらし、たとえ支持部２０，２０でゴム破断してマス部材２１が門形プレート金具４１の開口方向に抜け出そうとしても、係合突起部５２が折れ曲がりながら門形プレート金具４１の天板部１２と天板部１２の対向するマス部材との面の間で、係合突起部５２のゴム弾性体自体の反力によって引っかかり、マス部材２１の抜け落ちを防止することができる。
【００２１】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまで例示であって、本発明は、上述の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。
【００２２】
例えば、本発明の実施形態では、マス部材２１の形状を直方体形状としているが、円柱形状や球体形状等にしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造のダイナミックダンパは、係合突起部がゴム弾性体で形成されていることから、マス部材と門形プレート金具とを連結するゴム弾性体製の支持部を加硫成形する時に、係合突起部も同時に加硫成形できるので、係合突起部を別個に形成する手間が省け、コストを安価にすることができる。つまり、係合突起部をマス部材に溶接する工程が不要となり、溶接工程における製造コストを低減できる。また、係合突起部がゴム弾性体であるため、マス部材が共振時に大きく揺動して、門形プレート金具の天板部にある穴部と係合突起部とがお互いに接触した場合でも、異音の発生を防止できる。
【００２４】
さらに、係合突起部高さＡの値が（Ｂ＋Ｃ）の値より大きく、係合突起部の肉厚ｄの値も（Ｂ＋Ｃ）／２の値以上であるため、たとえ支持部でゴム破断したとしても、マス部材は門形プレート金具と振動部材間で係合突起部によって引っかかるため、マス部材の抜け落ちを防止することができる。また、係合突起部の端部が所定幅でマス部材を包み込むように形成されているため、たとえ係合突起部の接着が剥がれたとしてもマス部材の抜け落ちを防止することができる。
【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ダイナミックダンパが取り付けられた状態を示す正面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】図１におけるダイナミックダンパ１０の斜視図である。
【図４】本発明の第二の実施形態としてのダイナミックダンパが取り付けられた状態を示す正面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】図４におけるダイナミックダンパ３０の斜視図である。
【図７】本発明の第三の実施形態としてのダイナミックダンパが取り付けられた状態を示す正面図である。
【図８】図７におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図である。
【図９】従来用いられているダイナミックダンパが取り付けられた状態を示す正面図である。
【図１０】図９におけるダイナミックダンパ２００の斜視図である。
【符号の説明】
１ 振動部材 、２０１ 車体のメンバー（振動部材）
２，２０２ 固定ボルト
１０，３０，４０，２００ ダイナミックダンパ
１１，４１，２１１ 門形プレート金具
１２，２１２ 天板部
１３，２１３ 脚部
１４，２１４ 固定板部
１５，４５，２１５ 穴部
１６，２１６ 取付穴
２０，２２０ 支持部
２１，２２１ マス部材
２２，３２，５２ 係合突起部（抜け落ち防止部材）
２３，３３ ゴム被覆層
２２２ Ｌ形金具（抜け落ち防止部材）
Ａ 高さ（係合突起部）
ｄ 肉厚（係合突起部）
Ｂ，Ｃ 隙間

Claims (1)

1. 略中央部に穴部をもつ平板形状の天板部の長手方向両端部を屈曲させて、一対の脚部を一体形成して門形状となし、該一対の脚部の各先端部が振動部材に固定される門形プレート金具と、
   前記門形プレート金具の前記天板部と前記一対の脚部とで囲まれた領域内に、該天板部及び該一対の脚部から離隔配置されたマス部材と、
   前記一対の脚部に対向する前記マス部材の側面部と該一対の脚部との間を連結するゴム弾性体からなる支持部と、
   前記門形プレート金具の天板部の穴部に係合するように、該天板部に対向する前記マス部材の面から突出され、該穴部から飛び出すように設けられた係合突起部と、からなり、
   該係合突起部は、該係合突起部高さをＡ、肉厚をｄとし、前記天板部と該天板部に対向する前記マス部材の面との隙間をＢとし、前記振動部材と該振動部材に対向する該マス部材の面との隙間をＣとしたときに、Ａの値が（Ｂ＋Ｃ）より大きく、ｄの値が（Ｂ＋Ｃ）／２以上、及び該係合突起部の該マス部材側の端部が所定幅で該マス部材を包み込むように形成されたゴム弾性体からなることを特徴とするダイナミックダンパ。

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