JP4040724B2

JP4040724B2 - 非接着式ダイナミックダンパ

Info

Publication number: JP4040724B2
Application number: JP23001897A
Authority: JP
Inventors: 敏宏柿本; 宏幸高林
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JPH1163093A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動系の共振周波数にチューニングされ、振動系の振動を抑制する非接着式のダイナミックダンパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダイナミックダンパには、そのゴム状弾性体の取付け方法により、接着式と非接着式とに分類される。例えば、図１６及び図１７に示す接着式ダイナミックダンパ１００は、振動系である車両のボディフレームに取り付けられる取付け部材１０２と、振動系の振動を抑制するための質量体１０３と、前記取付け部材１０２と質量体１０３との間に介在されて加硫接着されるゴム状弾性体１０４とを備えている。質量体１０３は、複数枚の金属製板材１０３ａを積層固着して、振動系の共振周波数にチューニング可能な質量に調整されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この加硫接着方式のダイナミックダンパ１００では、金型内で加硫接着を行うので、振動系に合わせて質量を調整する場合、金属製板材１０３ａの積層体の幅に応じて金型のキャビティを変更しなければならず、金属製板材１０３ａの積層幅が大きくなればなるほど金型が大型化せざるを得なかった。
【０００４】
しかも、加硫接着方式の場合、質量体１０３と取付け部材１０２のそれぞれにゴム用接着剤を塗布する加硫前処理工程が必要となり、工程数の増大によりコスト高となる難点がある。
【０００５】
一方、非接着式の場合、接着方式に比べて加硫前処理工程が不要の分、コストの低減が図れる可能性があるが、質量体あるいは取付け部材からのゴム状弾性体の抜け止め手段に創意工夫が必要であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ダイナミックダンパとして非接着方式を採用して加硫前処理工程を不要とするととともに、質量体及び取付け部材からのゴム状弾性体の抜け止めも図るために、ゴム状弾性体の本体の先端側に質量体を保持する保持部を、基端側に取付け部材を保持する保持部を一体的に形成し、これら保持部に質量体及び取付け部材を弾性的に保持させた構成を採用したものである。この質量体及び取付け部材の保持部は、ゴム状弾性体の組成と同じものとなり、保持部自体に弾性を有することになるので、その弾性を利用して質量体及び取付け部材を抜け出し不能に保持でき、ボルトやビスによる固定方式に比べて製造工程が簡略化できる点で有利である。
【０００７】
ここで、質量体は、脚部とその上側に該脚部よりも幅広に一体形成された質量部とを有する構成であり、また、取付け部材は、振動系である車両ボディフレームに取付け固定される固定部と、その上側に一体的に形成された垂直状態の支持部とを備えたものである。これらの最適な態様の質量体として、一対の脚部間に本体を差し渡し形成したアーチ型のものを例示でき、また取付け部材として、固定部の左右両側に前記質量体の脚部に対向するように一対の支持部を立設させた構成を例示できる。
【０００８】
ゴム状弾性体の質量体側保持部及び取付け部材側保持部の構成としては、種々の態様が採用でき、また、質量体と取付け部材の保持態様も同様な態様、あるいは異なる態様のいずれをも採用できる。その保持部の構成態様としては、２方向保持方式、３方向保持方式、あるいは差込み保持方式を例示することができる。
【０００９】
２方向保持方式としては、保持部を環状に形成された保持環で構成して、この保持環をその弾性を利用して拡径することにより、質量体の脚部や取付け部材の支持部を差込み可能とし、かつ弾性的に保持する方式をいい、これにより、質量体の脚部及び取付け部材の水平方向の移動を拘束しつつ保持することが可能である。この２方向保持方式を質量体側保持部及び取付け部材側保持部の両方とも採用すれば、保持環の成形において、上型と下型の割り型構造の金型を採用して、簡単に保持部の形成が可能となり、脱型が極めて容易に行える点で有利である。
【００１０】
３方向保持方式とは、上記保持環の他に、これらの上方に質量体の頭部や取付け部材の支持部上端に当接する規制片を付設する構成であり、この規制片を設けることにより、質量体は、ゴム状弾性体に対して上方向への移動が規制される。一方、質量体の質量部が脚部よりも幅広に形成されているので、質量部が保持環の上縁に当接して下方向への抜け止めが可能となり、結局、上下方向の移動が規制されることになり、さらに、保持環との相互作用により、全体として３方向の移動が規制されることになる。一方、取付け部材側においては、規制片が支持部の上端に当たり、ゴム状弾性体の下方向への移動が規制されることになる。
【００１１】
このような３方向保持方式を質量体側及び取付け部材側の両方で採用したとしても、保持環の規制片が存在しない側は開放状態となっているため、割り型構造の金型を使用した場合、開放側からの脱型が容易に行える点で２方向保持方式と比べて遜色のない成形が可能となる。
【００１２】
なお、質量体では、質量部が脚部よりも幅広に形成されているため、保持環への差し込みは、脚部から行われることになる。この際、規制片が脚部の差込みを阻害する可能性もあるが、保持環と規制片との間に脚部差し込み空間が形成されれば、脚部はスムーズに保持環に差し込むことが可能である。
【００１３】
また、上記規制片の形成位置を質量体及び取付け部材の構成に合わせて保持環の上側に限定したが、質量体の質量部と脚部の位置関係、あるいは取付け部材の固定部と支持部の位置関係が上下逆転している場合、規制片の形成位置も保持環の下側となることは勿論である。
【００１４】
次に、差込み保持方式について説明すると、これは、質量体や取付け部材に水平方向に係合孔を貫通形成し、この係合孔に挿通される貫通軸部と、その先端に係合孔よりも大径に形成され、係合孔に弾性変形を利用して貫通されると共に該係合孔から抜け出し不能とされた抜け止め頭部とを含む構成である。
【００１５】
このような構成を採用すれば、貫通軸部を質量体や取付け部材の係合孔に貫通させるだけで、質量体、取付け部材、及びゴム状弾性体の組み付けが可能となり、その組み付けが容易に行えることになる。この場合、質量体構成は、脚部及び質量部から構成されるものに限らず、いかなる形状のものにも適用できる。同様に、取付け部材の構成も固定部と支持部とから構成されるものに限定されない。
【００１６】
なお、ゴム状弾性体による質量体と取付け部材との保持方式は、上述の通り、２方向保持方式、３方向保持方式、及び差込保持方式のうちのいずれかを採用すればよく、例えば、質量体及び取付け部材ともに２方向保持方式を採用する構成や、質量体は２方向保持方式を、取付け部材は３方向保持方式を夫々採用する構成や、さらには、質量体に差込保持方式を、取付け部材に２方向保持方式を夫々採用する構成も採用可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１ないし図６は第１の実施の形態を示すもので、図１は、第１の実施の形態を示す非接着式ダイナミックダンパの取付け状態を示す断面図、図２はダイナミックダンパの分解斜視図、図３はダイナミックダンパの組み付け状態を示す正面図、図４は同じくその側面図、図５はゴム状弾性体の正面図、図６はその側面図である。
【００１８】
図示のごとく、本実施の形態におけるダイナミックダンパ１は、３方向保持方式を採用したものであり、振動系２へ取り付けられる取付け部材３と、振動系２の振動を抑制するための質量体４と、前記取付け部材３と質量体４との間に介在されるゴム状弾性体５とを備えている。
【００１９】
図１は振動系２としてステアリングハンドル部の構造を例示したもので、ハンドル軸の軸装部６に取付け部材３がボルト８により取付けられており、その前面にホーンカバー９が被装された状態を示すものである。
【００２０】
図２のごとく、取付け部材３は、略馬蹄形の金属製板材の中間部を後方へ側面視Ｌ字形に折曲形成することにより、その下側に軸装部６の前面にボルト８により固定される垂直状態の固定部１２が形成され、上側には側面視Ｌ字形の左右一対の支持部１３が形成されている。
【００２１】
質量体４は、複数枚の金属製板材４ａを積層固着して、振動系の共振周波数にチューニング可能な質量に調整されるもので、全体として、一対の脚部１５と、その上端間に差し渡された質量部１６とからアーチ型に形成されなるものであり、従って、質量部１６の幅は脚部１５に比べて幅広に形成されている。この脚部１５の左右両側面には、後述するゴム状弾性体５の保持環１８の上下方向の抜け止めを図るために、保持環１８の上下幅に対応した幅の凹部１９が形成されている。また、脚部１５の上側の質量部１６の上面には、ゴム状弾性体５の規制片２０に対応した左右幅の凹部２１が形成されている。
【００２２】
ゴム状弾性体５は、本体２３と、その先端側で質量体４の脚部１５を係合保持する先端側保持部２４と、本体２２の基端側で取付け部材３に係合保持される基端側保持部２５とが一体的に形成されている。
【００２３】
このゴム状弾性体５は、一般的に防振ゴムに使用される天然ゴム、あるいは合成ゴム、例えば、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＮＢＲ（アクリルニトリルブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、あるいはウレタンエラストマーなどが使用される。これらの原料ゴムに加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、補強剤、充填剤、軟化剤等の配合剤を入れて、所定の弾性率、機械的強度、動的特性、疲労特性などが得られるようにする。
【００２４】
本実施の形態におけるゴム状弾性体５の本体２３は、図２のごとく、直方体状に形成されている。また、先端側保持部２４は、質量体４の脚部１５を上方から差込可能で、脚部１５を弾性的に保持して質量体４の水平方向の移動を規制する保持環１８と、質量体４の上面部に弾性的に当接して質量体４の上方への抜け出しを防止する規制片２０とを備えている。
【００２５】
保持環１８は、本体２３の前面に薄肉状のＵ字形帯片を一体成形することにより、本体２３の前面を利用して環状に形成されており、その内径は、自由状態において、質量体４の脚部１５の外径よりも僅かに小径とされている。なお、保持環１８は、環状の帯片を本体２３に一体成形することによっても構成することが可能である。
【００２６】
規制片２０は、保持環１８の前端部から本体２３の上端部に亘って差し渡し形成された帯片であって、この規制片２０と保持環１８との間には、質量体４の脚部１５を差込み可能な差込空間２７が形成されている。
【００２７】
基端側保持部２５は、取付け部材３の支持部１３に上方から係合可能で、支持部１３に弾性的に保持される保持環２８と、取付け部材３の支持部１３の上端に当接してゴム状弾性体５の下方への移動を規制する規制片２９とを備えている。
【００２８】
取付け部材側の保持環２８は、本体２３の後面に薄肉状のＵ字形帯片を一体成形することにより、本体２３の後面を利用して環状に形成されており、その内径は、自由状態において、取付け部材３の支持部１３の外径よりも僅かに小径とされている。なお、取付け部材側の保持環２８は、環状の帯片を本体２３に一体成形することによっても構成することが可能である。取付け部材３側の規制片２９も、保持環２８の後端部から本体２３の上端部に亘って差し渡し形成された帯片によって構成されている。
【００２９】
これら先端側保持部２４と基端側保持部２５は、上下の割り型構造の成形金型を用いて、ゴム本体２３と一体的に加硫成形されるもので、この際、規制片２０、２９は、保持環１８、２８の上側のみに位置していることから、上下の金型の脱型も容易であり、成形が容易に行える利点がある。
【００３０】
このゴム状弾性体５に質量体４及び取付け部材３を組み付けるには、まず、上記のように加硫成形されたゴム状弾性体５の先端側保持部２４の保持環１８と規制片２０との間の差し込み空間２７から、質量体４の脚部１５を、保持環１８の弾性力に抗して、その側面凹部１９が保持環１８に嵌合するまで挿入する。次に、規制片２０を弾性変形させ、質量体４の上面部の凹部２１に入り込むまで持ち上げて、質量体４の上面部に規制片２０を当接させる。
【００３１】
そうすると、質量体４は、保持環１８によって弾性的に保持され、水平方向の移動及び抜け出しが拘束されることになる。また、規制片２０によって、上方向の抜け出しも拘束されることになる。また、質量体４の質量部１６は、脚部１５に対して左右方向に突出しているから、質量部１６と保持環１８の上縁とが当接すれば、質量体４の下方向への移動・抜け出しが拘束される。
【００３２】
次に、基端側保持部２５の保持環２８を、その弾性力に抗して拡径させながら、上方から取付け部材３の支持部１３に挿入し、規制片２９を支持部１３の上端に当接する。これにより、保持環２８が支持部１３を弾性的に保持することになり、水平方向の抜け出しを拘束し、また、規制片２９によりゴム状弾性体５の下方への移動が規制されることになる。
【００３３】
このように、本実施の形態では、非接着方式を採用して、質量体及び取付け部材とゴム状弾性体との取付けは、ゴム状弾性体の弾性を利用した保持方式を採用しているので、従来の加硫接着型のダイナミックダンパに比べて、接着剤塗布工程が省略でき、また、金型構造もゴム状弾性体５のみの成形となるため小型なものとできるなどの利点がある。
【００３４】
図７ないし図１１は本発明の第２の実施の形態を示すもので、図７はダイナミックダンパの分解斜視図、図８はダイナミックダンパの組み付け状態を示す正面図、図９は同じくその側面図、図１０はゴム状弾性体の正面図、図１１はその側面図である。
【００３５】
図示のごとく、本実施の形態におけるダイナミックダンパ３１は、２方向保持方式を採用したものであり、第１の実施の形態におけるダイナミックダンパ１と異なる点は、先端側保持部２４及び基端側保持部２５における規制片２０、２９を廃止した点、及びこれに伴い、質量体４の上面部の凹部２１を廃止した点であり、その他の構成は上記第１実施の形態と同様である。
【００３６】
この第２の実施の形態では、規制片２０，２９を廃止しているが、その場合においても、保持環１８、２８の弾性力により質量体４の脚部１５及び取付け部材３の支持部１３を十分を拘束することができ、水平方向の移動を拘束することが可能となる。また、質量体４の脚部１５には依然として凹部１９が存在するため、この凹部１９とこれに嵌合した保持環１８とにより、質量体の上下方向の移動も規制されることになる。
【００３７】
なお、取付け部材３側の支持部１３では、質量体４に相当する凹部１９が存在していないが、保持環２８の保持能力を補うため、支持部１３にも折曲凹部を形成することにより、ゴム状弾性体５の上方への抜け出しを確実に防止することも可能である。
【００３８】
図１２ないし図１５は本発明の第３の実施の形態を示すもので、図１２はダイナミックダンパの分解斜視図、図１３はダイナミックダンパの組み付け状態を示す正面図、図１４はその側面図、図１５はゴム状弾性体の側面図で、（ａ）は右側ゴム状弾性体を、（ｂ）は左側ゴム状弾性体を夫々示す。
【００３９】
図示のごとく、第３の実施の形態のダイナミックダンパ３２は、差し込み保持方式を採用したものであり、質量体４及び取付け部材３に夫々ゴム状弾性体５と係合する係合孔３３，３４，３５が形成されたものである。
【００４０】
すなわち、質量体４は、上記第１の実施の形態と同様に、一対の脚部１５と質量部１６とからアーチ型に形成された基本構成に変わりはないが、脚部１５に水平方向に係合孔３３，３４が貫通形成されている。取付け部材３も固定部１２と支持部１３とからなる基本構成に変わりはないが、支持部１３に水平方向に係合孔３５が形成されている。
【００４１】
ゴム状弾性体５は、本体２３、先端側保持部２４及び基端側保持部２５からなる基本構成は上記実施の形態と同様であるが、先端側保持部２４及び基端側保持部２５の形状が相違する。
【００４２】
先端側保持部２４は、質量体４の係合孔３３，３４に挿通される貫通軸部３６，３７と、その先端に質量体４の係合孔３３，３４よりも大径に形成され、係合孔３３，３４に弾性変形を利用して貫通されると共に該係合孔３３，３４から抜け出し不能とされた抜け止め頭部３８、３９とを備えたものである。
【００４３】
本実施の形態では、図１２において、左側の貫通軸部３６が角柱形に形成されており、その抜け止め頭部３８が角錐形に形成されている。右側の貫通軸部３７は円柱状に形成され、その先端抜け止め頭部３９は円錐形に形成されている。これに合わせて、質量体４の左脚部１５の係合孔３３は角孔とされ、右脚部１５の係合孔３４が円孔とされている。
【００４４】
一方、基端側保持部２５は、支持部１３の係合孔３５に挿通される断面円形の貫通軸部４１と、その先端に係合孔３５よりも大径に形成され、係合孔３５に弾性変形を利用して貫通されると共に該係合孔３５から抜け出し不能とされた円錐形の抜け止め頭部４２とを備えている。本実施の形態では、左右の支持部１３の係合孔３５の形状は同じものとされている。
【００４５】
これらの貫通軸部３６、３７、４１の軸方向長さは、貫通する質量体４あるいは支持部１３の軸方向幅に合わせて、それよりも僅かに短く形成することにより、貫通軸部３６，３７，４１の弾性を利用して抜け止め頭部３８、３９、４２と本体２３との間に質量体４あるいは支持部１３を挟圧し、軸方向の移動を拘束するとともに、これと直交する方向の移動も阻止する態様としている。特に、貫通軸部３６が角柱形に形成されている場合には、質量体４に対する回り止め機能を発揮することになる。
【００４６】
また、これらの抜け止め頭部３８、３９、４２は、夫々の係合孔に弾性変形を利用して貫通させるものであるため、頭部３８、３９、４２を係合孔３３、３４、３５から引き出し易くする細径の引き出し軸部４４が頭部に一体的に形成されており、この引き出し軸部４４は、頭部３８，３９，４２を係合孔３３，３４，３５に貫通させた後、切断する形式を採用している。
【００４７】
本実施の形態では、引き出し軸部４４は、ゴム状弾性体５と同様なゴム組成であり、ゴム状弾性体の成形時に同時に成形される。なお、引き出し軸部４４は、上記のように、ゴム素材で作成する以外に、剛性のある樹脂、あるいは鋼線などを使用してもよく、この場合も、ゴム状弾性体の加硫成形時に一体的に成形すればよい。
【００４８】
また、質量体側の貫通軸部３６、３７の断面形状を左右の軸部で変更したが、両者が同じ断面形状であってもよいことは勿論であり、支持部１３の貫通軸部４１を左右で変更してもよいことは勿論である。
【００４９】
このような差し込み方式は、貫通軸部と抜け止め頭部とからなる簡単な構成であるため、金型構造も簡単になり、また、質量体４及び取付け部材３との組み付け作業も、抜け止め頭部３８、３９、４２を夫々係合孔３３、３４、３５を貫通させるだけであるので、簡単に行えることになる。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、非接着方式を採用して加硫前処理工程を不要とし、ゴム状弾性体の本体の先端側に質量体を保持する保持部を、基端側に取付け部材を保持する保持部を一体的に形成し、これら保持部に質量体及び取付け部材を弾性的に保持させることにより、これらの抜け止めを可能となるといった優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す非接着式ダイナミックダンパの取付け状態を示す断面図
【図２】同じくダイナミックダンパの分解斜視図
【図３】同じくダイナミックダンパの組み付け状態を示す正面図
【図４】同じくその側面図
【図５】同じくゴム状弾性体の正面図
【図６】同じくその側面図
【図７】第２の実施の形態を示すダイナミックダンパの分解斜視図
【図８】同じくダイナミックダンパの組み付け状態を示す正面図
【図９】同じくその側面図
【図１０】同じくゴム状弾性体の正面図
【図１１】同じくその側面図
【図１２】第３の実施の形態を示すダイナミックダンパの分解斜視図
【図１３】同じくダイナミックダンパの組み付け状態を示す正面図
【図１４】同じくその側面図
【図１５】同じくゴム状弾性体の側面図で、（ａ）は右側ゴム状弾性体を、（ｂ）は左側ゴム状弾性体を夫々示す。
【図１６】従来の接着式ダイナミックダンパの正面図
【図１７】同じくその側面図
【符号の説明】
１、３１、３２ダイナミックダンパ
３取付け部材
４質量体
５ゴム状弾性体
１２固定部
１３支持部
１５脚部
１６質量部
１８、２８保持環
２０、２９規制片
２３本体
２４先端側保持部
２５基端側保持部
３３、３４，３５係合孔
３６、３７，４１貫通軸部
３８、３９，４２抜け止め頭部
４４引き出し軸部

Claims

振動系に取り付けられる取付け部材と、前記振動系の振動を抑制する質量体と、前記取付け部材と質量体との間に介在されたゴム状弾性体とを備えた非接着式ダイナミックダンパであって、
前記質量体が、脚部と、その上側に該脚部よりも幅広に一体形成された質量部とを有し、
前記ゴム状弾性体が、本体と、その先端側で前記質量体を弾性的に係合保持する先端側保持部と、前記本体の基端側で前記取付け部材を弾性的に係合保持する基端側保持部とが一体的に形成され、
前記先端側保持部が、前記質量体の脚部を上方から差込可能で、前記脚部を弾性的に保持して質量体の水平方向の移動を規制する保持環を含むことを特徴とする非接着式ダイナミックダンパ。
前記先端側保持部は、前記質量体の上面に弾性的に当接して質量体の上方への抜け出しを規制する規制片が、前記保持環の上側に付設され、該規制片と前記保持環との間に質量体の脚部を差込み可能な差込空間が形成された請求項１記載の非接着式ダイナミックダンパ。
前記取付け部材が、振動系に取付け固定される固定部と、その上側に一体形成された支持部とを有し、前記基端側保持部は、前記取付け部材の支持部に上方から係合可能で、前記支持部を弾性的に保持する保持環を含む請求項１又は２記載の非接着式ダイナミックダンパ。
前記基端側保持部は、前記取付け部材の支持部の上端に当接してゴム状弾性体の下方への移動を規制する規制片が前記保持環の上側に形成された請求項３記載の非接着式ダイナミックダンパ。
前記取付け部材に水平方向に係合孔が形成され、前記基端側保持部は、前記係合孔に挿通される貫通軸部と、その先端に前記係合孔よりも大径に形成され、前記係合孔に弾性変形を利用して貫通されると共に該係合孔から抜け出し不能とされた抜け止め頭部とを含む請求項１又は２記載の非接着式ダイナミックダンパ。