JP4165275B2

JP4165275B2 - 当接型制振装置

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Publication number: JP4165275B2
Application number: JP2003094143A
Authority: JP
Inventors: 真彰濱田
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP2004301219A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、簡単な構造をもって容易に製造され得て、有効な制振効果を発揮し得る、新規な構造の制振装置に係り、特に防振すべき振動が及ぼされるハウジングに対して、その内部のマス収容空間内に収容配置された独立マス部材の打ち当たりに基づいて制振効果を得るようにした当接型制振装置の新規な構造に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、自動車の車体等のように振動が問題となる振動部材においては、その振動を低減するための制振装置として、防振すべき振動部材にゴム弾性体を介して金属マスを弾性支持せしめることにより、振動部材に対する副振動系を構成するようにしたダイナミックダンパが、広く採用されている。このようなダイナミックダンパにおいては、副振動系の固有振動数を、主振動系たる振動部材で問題となる振動周波数にチューニングすることにより、振動部材におけるチューニング周波数域の振動に対して有効な制振効果を得ることが出来る。
【０００３】
ところが、このような副振動系からなる制振装置では、ゴム弾性体におけるばね特性の温度依存性に起因して、例えば自動車用エンジンマウント等のように数十度の温度変化に晒される場合にチューニング周波数や制振特性の変化が大きくなり、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があった。しかも、有効な制振効果の発揮される周波数域が狭いことから、例えば走行状態等に応じて防振すべき振動の周波数域が変化する自動車の振動部材等においては、充分に有効な制振効果を得ることが難しいことに加えて、副振動系のチューニング精度が要求されて製造や管理が難しい等という問題もあった。
【０００４】
そこで、このような問題に鑑み、本出願人は、先に、特許文献１や特許文献２，特許文献３において、防振すべき振動が及ぼされるハウジングによってマス収容空間を形成し、該マス収容空間に対して別体の独立マス部材を非接着で独立して相対変位可能に収容配置せしめて、該独立マス部材の該ハウジングに対する弾性的な打ち当たりによって相殺的な制振効果を得るようにした、新規な構造の当接型制振装置を提案した。このような構造の制振装置においては、簡単な構造をもって製造することが可能で、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。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第６４３９３５１号明細書
【特許文献２】
米国特許出願公開２００１−００３２７６４号明細書
【特許文献３】
米国特許出願公開２００２−００３０３１５号明細書
【０００６】
ところで、上述の如き先の出願に係る当接型制振装置においては、何れも、ハウジングのマス収容空間において独立マス部材の全周囲に隙間が形成される状態で、独立マス部材が所定のガタつきをもって収容配置されており、独立マス部材がハウジング内で飛び跳ね変位せしめられる際に充分な変位量が確保され得るようになっている。
【０００７】
ところが、本発明者が更なる検討を加えた結果、例えば自動車用の制振装置等のように、防振すべき振動以外にも外力や他の振動等が及ぼされる場合に、上述の如き先願構造の当接型制振装置においては、独立マス部材がマス収容空間内で防振すべき振動入力方向以外に変位してハウジングに当接することで異音や振動が新たに発生するおそれがあるという問題が明らかとなった。また、先願構造の当接型制振装置では、ハウジングのマス収容空間内で独立マス部材の位置が安定し難いために、その使用状況等によっては、独立マス部材の変位が不安定となって目的とする制振効果を安定して得ることが難しくなるおそれのあることも明らかとなった。
【０００８】
【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、マス収容空間内での独立マス部材の不必要な変位に伴うハウジングへの打ち当たりが軽減乃至は回避されると共に、防振すべき振動入力方向における独立マス部材のハウジングに対する打ち当たりが安定して生ぜしめられて目的とする制振効果が効果的に安定して発揮され得る、改良された構造の当接型制振装置を提供することにある。
【０００９】
【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。
【００１０】
（本発明の態様１）
本発明の態様１は、防振すべき振動が及ぼされるハウジングによってマス収容空間を形成し、該マス収容空間に対して別体の独立マス部材を非接着で収容配置すると共に、該独立マス部材と該ハウジングの少なくとも一方における振動入力方向での当接部位を当接弾性体で構成して、該独立マス部材の該ハウジングに対する弾性的な当接によって制振効果を得るようにした当接型制振装置において、振動入力方向において前記当接弾性体が弾性変形せしめられた状態で、前記独立マス部材を前記ハウジングに収容配置すると共に、防振すべき振動の入力に際して、該当接弾性体が更に弾性変形して該独立マス部材または該ハウジングから離隔せしめられることにより、振動入力方向で該独立マス部材が該ハウジングに対して弾性的に打ち当たるようにして当接せしめられるようにしたことを、特徴とする。
【００１１】
本態様に従う構造とされた当接型制振装置においては、外部から振動が及ぼされていない状態下では、独立マス部材がハウジングに対して当接弾性体によって弾性的に位置決め保持されていることから、例えば防振すべき振動以外の加速度の小さい外力が及ぼされた場合にも、独立マス部材のハウジングに対する不必要な変位が抑えられるのであり、それ故、独立マス部材のハウジングに対する当接に起因する打音や振動の発生が防止され得る。
【００１２】
そして、防振すべき振動の入力時には、独立マス部材とハウジングの間に介在せしめられた当接弾性体が離隔するまで弾性変形して、独立マス部材がハウジングから離隔せしめられてハウジングに打ち当たるようにされることから、独立マス部材のハウジングに対する弾性的に打ち当たりが充分に大きな当接力で発現され得ることとなり、打ち当たりに基づく相殺的な制振効果が有効に発揮され得るのである。
【００１３】
そこにおいても、本態様の当接型制振装置では、当接弾性体によって独立マス部材をハウジング内の所定位置に弾性的に位置決め保持せしめることが可能であることから、防振すべき振動入力時における独立マス部材の変位やハウジングへの打ち当たりを安定して生ぜしめて、目的とする制振効果を一層有利に且つ安定して発揮させることが出来るのである。
【００１４】
（本発明の態様２）
本発明の態様２は、前記態様１に係る当接型制振装置であって、前記独立マス部材および前記ハウジングが、何れも金属材で形成されており、該独立マス部材と該ハウジングの少なくとも一方に前記当接弾性体が固着されて設けられていることを、特徴とする。本態様においては、独立マス部材とハウジングを剛性の大きい金属材で形成したことにより、独立マス部材のハウジングに対する打ち当たりに基づく相殺的な制振効果が一層有利に発揮され得る。また、当接弾性体として例えばゴム弾性体を採用すれば、独立マス部材やハウジングに対して加硫接着等によって、当接弾性体を強固に且つ容易に固着することが可能となる。
【００１５】
（本発明の態様３）
本発明の態様３は、前記態様２に係る当接型制振装置であって、前記独立マス部材と前記ハウジングの対向面間において前記当接弾性体が直接に挟まれて介在せしめられることにより、該独立マス部材の該ハウジングへの当接に際して該当接弾性体が圧縮変形せしめられるようになっていることを、特徴とする。本態様においては、当接弾性体の耐久性を有利に確保することが出来ると共に、当接弾性体のばね定数を大きくチューニングすることが容易となり、例えば大きな加速度の振動が及ぼされる場合等にも有利に対応することが可能となる。
【００１６】
（本発明の態様４）
本発明の態様４は、前記態様３に係る当接型制振装置であって、前記独立マス部材の外周面と前記ハウジングの内周面との少なくとも一方が、略全面に亘って、前記当接弾性体によって被覆されていることを、特徴とする。本態様においては、独立マス部材とハウジングの当接面間に当接弾性体が常に介在せしめられ得て、それら独立マス部材とハウジングの当接弾性体を介しての打ち当たりが一層安定して生ぜしめられることとなる。
【００１７】
（本発明の態様５）
本発明の態様５は、前記態様２に係る当接型制振装置であって、前記ハウジングの前記独立マス部材に対する当接部位に窓部が形成されていると共に、該窓部を覆蓋するように前記当接弾性体が該ハウジングに固着されており、該独立マス部材の該ハウジングへの当接に際して該当接弾性体が剪断変形せしめられるようになっていることを、特徴とする。本態様においては、当接弾性体のばね定数を小さくチューニングすることが容易となり、例えば小さな加速度の振動が及ぼされる場合等にも有利に対応して有効な制振効果を得ることが可能となる。
【００１８】
（本発明の態様６）
本発明の態様６は、前記態様１乃至５の何れかに係る当接型制振装置であって、前記独立マス部材と前記ハウジングの対向面間において部分的に、前記当接弾性体が弾性変形状態で介在されていない隙間領域を形成したことを、特徴とする。本態様においては、防振すべき振動の入力方向に対する隙間領域の位置や大きさを適当に設定することにより、例えば、当接弾性体のばね定数を大きな自由度で設計することが可能となり、或いはまた、独立マス部材の変位に際してのハウジングとの摩擦抵抗を軽減せしめて独立マス部材のハウジングに対する変位を一層有利に生ぜしめることにより、独立マス部材のハウジングに対する弾性的な打ち当たりに基づく制振効果の更なる向上を図ることも可能となる。
【００１９】
（本発明の態様７）
本発明の態様７は、前記態様１乃至６の何れかに係る当接型制振装置であって、前記独立マス部材と前記ハウジングの対向面間において、複数の方向で前記当接弾性体が介在せしめられていることにより、該独立マス部材が該ハウジングの前記マス収容空間において略中央に位置決め保持されるようになっていることを、特徴とする。本態様においては、例えば、防振すべき振動入力方向以外に振動が及ぼされた場合等においても、ハウジング内の所定位置に独立マス部材が位置せしめられて、独立マス部材のハウジングに対する相対変位が安定して生ぜしめられることから、防振すべき振動に対して有効な制振効果が一層安定して発揮され得るし、また、防振すべき振動以外の方向に振動が及ぼされた場合でも、独立マス部材のハウジングに対する当接が緩衝的に制限されることにより、独立マス部材のハウジングへの当接に起因する異音や振動の悪化が回避され得るのである。
【００２０】
（本発明の態様８）
本発明の態様８は、前記態様１乃至７の何れかに係る当接型制振装置であって、前記ハウジングに対して少なくとも５Ｇの加速度で加振力が及ぼされた際に、前記当接弾性体が前記独立マス部材または該ハウジングから離隔せしめられるようにしたことを、特徴とする。本態様においては、特に自動車用の防振装置として有効に採用され得て、自動車に乗車する人間において体感的に特に問題となり易い、５Ｇ以上の加速度の振動に対して、独立マス部材のハウジングへの打ち当たりに基づく相殺的な制振効果を有効に得ることが出来る。なお、本態様においては、５Ｇより小さい加速度、例えば１Ｇや３Ｇ程度の加速度の振動入力時においても、当接弾性体が独立マス部材またはハウジングから離隔せしめられて打ち当たることにより防振効果が発揮されるようにすることを排除するものでは、決してない。
【００２１】
【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。
【００２２】
先ず、図１〜２には、本発明の第一の実施形態としての制振装置１０が示されている。この制振装置１０は、ハウジング１４によって画成されたマス収容空間２２に独立マス部材としてマス金具１６が収容配置された構造を有しており、振動入力時には、マス金具１６がハウジング１４に対して弾性的に当接されることによって制振効果を発揮するようになっている。
【００２３】
より詳細には、ハウジング１４は、下方に向かって開口する円形断面の逆カップ状を有するハウジング本体１８と、該ハウジング本体１８の下側開口部を略密閉状に覆蓋する円板形状のハウジング蓋体２０によって形成されている。そして、ハウジング本体１８が蓋体２０で覆蓋されることにより、ハウジング１４の中空内部には、軸方向（図１の上下方向）に一定断面で延びる円柱体形状のマス収容空間２２が形成されている。
【００２４】
なお、本実施形態では、マス収容空間２２の軸方向（図１中の上下方向）の内法寸法よりも軸直角方向（図１中の左右方向）の内径寸法が所定量だけ大きくされている。
【００２５】
また、本実施形態において、ハウジング１４には、下方に延び出す複数本の脚部２４が一体的に設けられており、これらの脚部２４が、自動車のボデー等の防振すべき振動部材２６に対して重ね合わされてボルト２８等で固定的に取り付けられることにより、かかる振動部材２６に装着されるようになっている。これにより、制振装置１０の振動部材２６への装着状態下、振動部材２６の振動がハウジング１４に対して直接に及ぼされるようになっている。
【００２６】
一方、マス金具１６は、球体形状の中実ブロックであって、その外径寸法が、ハウジング１４のマス収容空間２２の軸方向内法寸法よりも所定量だけ小さくされている。
【００２７】
また、マス金具１６の表面には、その全面を略一定厚さで覆うようにして、当接弾性体としての当接ゴム膜３０が形成されており、マス金具１６に対して加硫接着されている。
【００２８】
なお、ハウジング１４やマス金具１６は、有効な防振効果を得るために大きな剛性を有する材料で形成することが望ましく、例えば鉄鋼やアルミニウム合金等によって有利に形成され得る。特にマス金具１６は、コンパクトな制振装置１０を実現するために高比重材であることが望ましく、例えば鉄鋼等で有利に形成される。なお、硬質の合成樹脂材料等でハウジング１４を形成することも可能であるが、その場合に好適には、５×１０⁴ＭＰａ以上の弾性率を有するものを採用することが望ましい。
【００２９】
また、当接ゴム膜３０は、例えば、その成形型の成形キャビティ内に予めマス金具１６をセットして、マス金具の表面上で加硫成形することによって有利に形成されるが、その際、かかる当接ゴム膜３０としては、マス金具１６のハウジング１４への当接時の打音を軽減すると共に、マス金具１６のハウジング１４への打ち当りに基づく制振効果を一層効果的に得るために、ＡＳＴＭ規格Ｄ２２４０のショアＤ硬さが８０以下であることが望ましく、より望ましくは、同ショアＤ硬さが２０〜４０とされる。
【００３０】
ここにおいて、マス金具１６の表面に被着形成された当接ゴム膜３０の外径寸法は、ハウジング１４内への組付前の自由な状態下で、マス収容空間２２の軸直角方向内径寸法よりは小さいが、マス収容空間２２の軸方向内法寸法よりも大きくされている。これにより、マス金具１６がマス収容空間２２に収容されてハウジング１４に組み込まれた状態下では、当接ゴム膜３０が、ハウジング本体１８の底壁部３２とハウジング蓋体２０の間で、マス収容空間２２の軸方向で挟み込まれて所定量だけ圧縮変形されている。なお、ハウジング本体１８の周壁部３４の内周面と当接ゴム膜３０の外周面との間には、隙間３６が形成されており、当接ゴム膜３０に弾性変形が及ぼされていない。
【００３１】
このような構造とされた本実施形態の制振装置１０においては、図１に示されている如き振動部材２６への装着状態下で、振動部材２６において図１中で主として上下方向（マス収容空間２２内で当接ゴム膜３０が圧縮変形せしめられた方向）に生ぜしめられる振動に対して、有効な制振効果を発揮し得ることとなる。
【００３２】
すなわち、振動部材２６における図１中の上下方向の振動が制振装置１０に及ぼされて、ハウジング１４が振動部材２６と一体的に加振されると、その加振力が、当接ゴム膜３０を介して、マス金具１６にまで及ぼされることとなる。そして、マス金具１６が、入力振動に応じた振動加速度と周波数，位相で加振変位せしめられるが、振動加速度が小さい振動入力状態下では、マス金具１６は、当初から所定量だけ圧縮変形せしめられた当接ゴム膜３０の弾性変形に基づいて、マス収容空間２２内での変位が許容される。要するに、マス金具１６は、振動入力方向両側において、それぞれ、当接ゴム膜３０を介してハウジング１４に弾性的に連結されたままの状態で変位せしめられることとなる。
【００３３】
従って、このような振動加速度が小さい振動入力時には、ハウジング１４を含む振動部材２６の主振動系に対して、マス金具１６の質量：Ｍと当接ゴム膜３０のばね特性（ばね定数）：ｋを有する一つの副振動系が構成されることとなり、以て、かかる副振動系により、主振動系に対するダイナミックダンパの作用が発現されて制振効果が発揮されるのである。なお、このような状態下では、マス金具１６の質量：Ｍと当接ゴム膜３０のばね特性（ばね定数）：ｋを適当に調節して副振動系の共振周波数を主振動系において防振すべき振動周波数にチューニングすることによって、有効な制振効果を得ることが可能である。
【００３４】
一方、振動加速度が大きい振動の入力状態下では、マス金具１６の変位量が大きくなって、図３に示されているように、マス金具１６の当接変位側で当接ゴム膜３０の圧縮変形量が大きくなることにより、マス金具１６の反対側で当接ゴム膜３０がハウジング１４から離れて離隔間隙３８を生ずるようになる。これにより、マス金具１６の変位に伴うハウジング１４への打ち当たりに際して、ハウジング１４に対して大きな衝撃的荷重が及ぼされるのであり、以て、本願出願人が先に出願した前述の特許文献１，２，３等に記載されている如き、マスの打ち当たり当接に基づく相殺的な制振効果が、振動部材２６に対して有効に作用せしめられるのである。
【００３５】
そして、このように当接ゴム膜３０がハウジング１４から離れてマス金具１６の当接がハウジング１４に対して衝撃的荷重を及ぼす打ち当たり状態下では、前述の如きダイナミックダンパの作用とは異なり、小さなマス金具１６の質量でも大きな制振効果を得ることが可能となると共に、より広い周波数域の振動に対して有効な制振効果を得ることが可能となるのであり、また、温度変化に晒された場合でも、ダイナミックダンパの作用が当接ゴム膜３０のばね定数の変化等に起因して制振効果が大きく変化してしまうのに比して、所期の制振効果を安定して発揮し得ることとなるのである。
【００３６】
なお、マス金具１６の変位が大きくなって当接ゴム層３０がハウジング１４から離隔することによって、発揮される制振作用がダイナミックダンパの制振作用と異なることの理論的根拠は、未だ、充分に明らかにされておらず、それを明らかにすることが本発明の目的ではないから、ここでは詳述しないが、本発明者が透明なハウジング１４を用いて高速カメラで撮影した実験によると、当接ゴム層３０が常時当接状態にある振動加速度が小さい状態と、振動加速度が大きくなって当接ゴム層３０がハウジングから離れて打ち当たる状態とでは、明らかに制振効果の異なることが確認されている。
【００３７】
因みに、図４に示されているように、本実施形態に従う構造とされた制振装置１０を用いて、その制振効果を実測する実験を行い、その実験結果を、図５及び図６に示す。なお、本実験では、鉛直方向に加振力を及ぼす出力軸４０を備えた加振機４２を用いて、その出力軸４０上にロードセル４４を介して、制振装置１０のハウジング１４を固着せしめた。また、加振機４２によって制振装置１０に及ぼされる加振力を検出するために、出力軸４０に加速度センサ４６を取り付けた。そして、加振機４２の出力軸４０の出力加速度を複数段階に設定し、各加速度での発生加振力の周波数を次第に変化させつつ、ハウジング１４の振動状態をロードセル４４で検出することによって実験を行った。
【００３８】
得られた実験データのうち、マス金具１６の変位に際しても当接ゴム層３０が常時ハウジング１４に当接状態下に保持される程度の小さい加速度の振動を及ぼした場合のデータとして、出力軸４０で及ぼされる振動加速度を０．５Ｇとして場合の実験データを図５に示す。また、マス金具１６の変位に際して当接ゴム層３０がハウジング１４から離隔して離隔間隙３８が生ぜしめられる程に大きい加速度の振動を及ぼした場合のデータとして、振動加速度：３．０Ｇの実験データを図５に示す。
【００３９】
なお、図５，６中、ゲインは、加速度センサ４６で検出される振動レベルと、ロードセル４４で検出される振動レベルの比に相当するものであり、位相は、加速度センサ４６で検出される振動と、ロードセル４４で検出される振動の位相の差を表す。
【００４０】
図５に示されたデータからは、略９０Hz程度にチューニングされた従来構造のダイナミックダンパと同じ特性が認められる。これに対して、図６に示されたデータからは、従来構造のダイナミックダンパの特性とは明らかに異なる特性が認められ、しかも、その特性は、図５に示されたものよりも格段に大きなゲインが、充分に広い周波数域に亘って発揮されていることが認められるのである。
【００４１】
なお、１００Hzを僅かに超えた周波数域でゲインが極端に低下しているが、これは、ハウジング１４と当接ゴム２２の間る離隔間隙３０を生ずる程に金属マス１６が飛び跳ね状態にあることから、金属マス１６と加振力の位相の関係上、金属マス１６の動きが加振力の方向と同期して有効な当接状態が発生しなくなること、或いは、金属マス１６とハウジング１４の間で圧縮変形せしめられた当接ゴム膜３０の弾性的な復元が金属マス１６の変位に追従しなくなって実質的にハウジング１４のマス収容空間２２内に浮いた状態となること、等によるものであろうと推考されるが、未だ充分に明らかにされていない。何れにしても、このようなゲインの急落が認められるということは、図５に示された従来のダイナミックダンパの特性と明らかに異なる点であり、このことからも、前述の如き構造の制振装置１０においては、マス金具１６がハウジング１４に対して当接ゴム膜３０による弾性的な連結状態になく、飛び跳ねて離隔間隙３８が生ぜしめられることによりマス金具１６がハウジング１４に対して実質的に離隔して独立的に変位せしめられており、かかるゲインの急落周波数よりも低い周波数域では、マス金具１６のハウジング１４に対する打ち当たりが有効に生ぜしめられて、その打ち当たりに基づく衝撃的な荷重によって相殺的な制振効果が発揮され得るものと考えられるのである。
【００４２】
以上、本発明の一実施形態としての制振装置１０について説明してきたが、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なく、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。
【００４３】
例えば、図７に示されているように、前記第一の実施形態に従う制振装置において、そのハウジング１４の周壁部３４を、矩形筒体形状としても良い。特に、このように矩形筒体形状の周壁部３４を採用すれば、マス金具１６の変位に際しての当接ゴム膜３０のハウジング１４に対する摺接面積を小さくして、摺動抵抗を抑えることが可能となることから、マス収容空間２２内でのマス金具１６の変位に基づく制振効果の更なる向上が図られ得る。なお、図７を含む、前記第一の実施形態とは異なる本発明の別の態様を示す、以下の図においては、その理解を容易とするために、第一の実施形態と同様な構造とされた部材および部位に対して、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付しておく。
【００４４】
また、図８に示されているように、前記第一の実施形態に従う制振装置において、ハウジング１４におけるマス収容空間２２の軸直角方向での内径寸法を、マス収容空間２２の軸方向での内法寸法と略同じとして、マス金具１６の外周面に被着形成された当接ゴム膜３０が、ハウジング１４の周壁部３４に対しても軸直角方向で圧縮当接されるようにしても良い。このように、軸方向および軸直角方向の両方で、マス金具１６をハウジング１４に対して、圧縮変形せしめられた当接ゴム膜３０を介して当接状態に保持せしめることにより、マス金具１６のハウジング１４内での位置を一層有利に安定化させることが出来ると共に、軸直角方向の入力振動に対しても、前記第一の実施形態における軸方向の入力振動に対するのと同様な制振効果を得ることが可能となる。
【００４５】
さらに、前記第一の実施形態に従う制振装置においては、マス金具１６の外周面に当接ゴム膜３０が被着形成されていたが、それに代えて、図９，図１０に示されているように、ハウジング１４の内周面に当接ゴム膜５０を被着形成しても良く、かかる構造においても、マス金具１６に当接ゴム膜３０を被着形成した図１，図８に示された制振装置と同様な作用効果が発揮され得る。
【００４６】
また、前記第一の実施形態に従う制振装置においては、当接ゴム膜３０がマス金具１６とハウジング１４の間で振動入力方向で直接に挟まれて圧縮変形せしめられるようになっていたが、それに代えて、例えば図１１や図１２に示されているように、マス金具１６のハウジング１４への当接に際して、主に剪断変形せしめられる当接ゴム弾性体５２を採用することも可能である。このように剪断変形タイプの当接ゴム弾性体５２を採用することにより、当接ゴム弾性体５２のばね定数を耐久性を確保しつつ小さく設定することが可能となることから、マス金具１６のハウジング１４への打ち当たりに伴う打音や衝撃を一層低減することが出来ると共に、マス金具１６のハウジング１４への打ち当たりに基づく制振効果が、低周波数域において発揮されるようにチューニングすることも容易となる。
【００４７】
更にまた、ハウジング１４やマス金具１６の形状は、制振装置の装着スペースや、防振が要求される振動入力方向等に応じて適宜に変更設計されるものであって、何等、限定されるものでない。具体的には、例えば、図１３〜１４，或いは図１５に示されているように、矩形筒体形状のハウジング１４と円形ロッド形状のマス金具１６を採用することも可能であり、また、図１６に示されているように、矩形筒体形状のハウジング１４と矩形ロッド形状のマス金具１６を採用しても良い。なお、図１５，１６は、図１４に対応する横断面図である。
【００４８】
また、当接弾性体としての当接ゴム膜３０も、前記実施形態のようにマス金具１６の外周面やハウジング１４の内周面を全面に亘って覆うものである必要となく、要求される防振特性を考慮して適当なばね特性が発揮されるように適宜に変更設定され得る。具体的には、例えば、図１７〜１８，或いは図１９〜２０に示されているように、金属マス１６の表面に被着形成されて、ハウジング１４に向かって突出する複数のゴム弾性突起５４によって、当接弾性体を構成しても良い。特に、このように突起形状の当接弾性体を採用することにより、当接弾性体の自由表面を大きな自由度で設定することが出来ることから、当接弾性体のばね特性のチューニング自由度も大きく確保され得る。
【００４９】
さらに、前記実施形態では、防振すべき振動部材２６と別体形成されたハウジング１４によって、制振装置１０が振動部材２６と別体形成されていたが、防振すべき振動部材２６の内部にマス収容空間を形成することにより、振動部材２６をハウジング１４として利用するようにしても良い。
【００５０】
また、例えば金属粉末を混入せしめたゴム材料からなる高比重ゴム等を採用してマス部材を形成することにより、マス部材自体によって当接弾性体を構成せしめることも可能である。
【００５１】
加えて、本発明に従う構造とされた制振装置が適用されるのは、自動車等の車両用制振装置だけに限定されるものでなく、自動車或いはそれ以外の各種装置等における振動部材に対して、何れも適用可能である。
【００５２】
【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制振装置においては、マス部材がハウジングに対して弾性的に位置決めされてマス部材の不必要な変位が防止されることから、例えば防振すべき振動以外の振動入力に際してのマス部材のハウジングへの打ち当たりに起因する異音や振動の発生が防止されると共に、マス部材のハウジング内での位置が安定化されて、防振すべき振動の入力時には、マス部材のハウジングに対する打ち当たりに基づいて発揮される本来の制振効果がより安定して有効に発揮され得るのである。
【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制振装置を示す縦断面説明図である。
【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作動状態を説明するための説明図である。
【図４】図１に示された実施形態に従う構造とされた制振装置について、その制振特性を実測する際に用いた実験装置を示す説明図である。
【図５】図４に示された実験装置を用いて図１に示された実施形態に従う構造とされた制振装置の０．５Ｇ加振下での制振特性を実測した結果を示すグラフである。
【図６】図４に示された実験装置を用いて図１に示された実施形態に従う構造とされた制振装置の３．０Ｇ加振下での制振特性を実測した結果を示すグラフである。
【図７】本発明の別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図２に対応する横断面図である。
【図８】本発明の更に別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図１に対応する縦断面図である。
【図９】本発明の更に別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図１に対応する縦断面図である。
【図１０】本発明の更に別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図１に対応する縦断面図である。
【図１１】本発明の更に別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図１に対応する縦断面図である。
【図１２】本発明の更に別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図１に対応する縦断面図である。
【図１３】本発明の更に別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図１に対応する縦断面図である。
【図１４】図１３におけるXIV −XIV 断面図である。
【図１５】本発明の更に別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図１４に対応する縦断面図である。
【図１６】本発明の更に別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図１４に対応する縦断面図である。
【図１７】本発明の更に別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図１に対応する縦断面図である。
【図１８】図１７におけるXVIII −XVIII 断面図である。
【図１９】本発明の更に別の態様とされた制振装置の一具体的構造例を示す、図１に対応する縦断面図である。
【図２０】図１９におけるXX−XX断面図である。
【符号の説明】
１０制振装置
１６マス金具
２２マス収容空間
２６振動部材
３０当接ゴム膜

Claims

防振すべき振動が及ぼされるハウジングによってマス収容空間を形成し、該マス収容空間に対して別体の独立マス部材を非接着で収容配置すると共に、該独立マス部材と該ハウジングの少なくとも一方における振動入力方向での当接部位を当接弾性体で構成して、該独立マス部材の該ハウジングに対する弾性的な当接によって制振効果を得るようにした当接型制振装置において、
振動入力方向において前記当接弾性体が弾性変形せしめられた状態で、前記独立マス部材を前記ハウジングに収容配置すると共に、防振すべき振動の入力に際して、該当接弾性体が更に弾性変形して該独立マス部材または該ハウジングから離隔せしめられることにより、振動入力方向で該独立マス部材が該ハウジングに対して弾性的に打ち当たるようにして当接せしめられるようにしたことを特徴とする当接型制振装置。
前記独立マス部材および前記ハウジングが、何れも金属材で形成されており、該独立マス部材と該ハウジングの少なくとも一方に前記当接弾性体が固着されて設けられている請求項１に記載の当接型制振装置。
前記独立マス部材と前記ハウジングの対向面間において前記当接弾性体が直接に挟まれて介在せしめられることにより、該独立マス部材の該ハウジングへの当接に際して該当接弾性体が圧縮変形せしめられるようになっている請求項２に記載の当接型制振装置。
前記独立マス部材の外周面と前記ハウジングの内周面との少なくとも一方が、略全面に亘って、前記当接弾性体によって被覆されている請求項３に記載の当接型制振装置。
前記ハウジングの前記独立マス部材に対する当接部位に窓部が形成されていると共に、該窓部を覆蓋するように前記当接弾性体が該ハウジングに固着されており、該独立マス部材の該ハウジングへの当接に際して該当接弾性体が剪断変形せしめられるようになっている請求項２に記載の当接型制振装置。
前記独立マス部材と前記ハウジングの対向面間において部分的に、前記当接弾性体が弾性変形状態で介在されていない隙間領域を形成した請求項１乃至５の何れかに記載の当接型制振装置。
防振すべき振動入力方向となる一方向において前記独立マス部材と前記ハウジングの対向面間で前記当接弾性体を弾性変形状態で圧縮介在せしめる一方、防振すべき振動入力方向に直交する方向では該独立マス部材と該ハウジングの対向面間の全体に亘って該当接弾性体が弾性変形状態で圧縮介在されていない隙間領域を形成した請求項６に記載の当接型制振装置。
前記独立マス部材を球体形状とすると共に、該独立マス部材の径方向一方向においては該独立マス部材と前記ハウジングの対向面間に前記当接弾性体を弾性変形状態で圧縮介在せしめる一方、それに直交する径方向においては該独立マス部材と該ハウジングの対向面間の全周に亘って該当接弾性体が弾性変形状態で圧縮介在されていない隙間領域を形成した請求項７に記載の当接型制振装置。
前記独立マス部材が防振すべき振動入力方向に直交する方向に一定断面で延びるロッド形状とされており、該独立マス部材の横断外周面と前記ハウジングの対向面には前記当接弾性体が弾性変形状態で圧縮介在せしめられている一方、該独立マス部材の軸方向両端面における該独立マス部材と該ハウジングの対向面にはその全体に亘って該当接弾性体が弾性変形状態で圧縮介在されていない隙間領域が形成されている請求項７に記載の当接型制振装置。
前記独立マス部材と前記ハウジングの対向面間において、複数の方向で前記当接弾性体が介在せしめられていることにより、該独立マス部材が該ハウジングの前記マス収容空間において略中央に位置決め保持されるようになっている請求項１乃至６の何れかに記載の当接型制振装置。
前記ハウジングに対して少なくとも５Ｇの加速度で加振力が及ぼされた際に、前記当接弾性体が前記独立マス部材または該ハウジングから離隔せしめられるようにした請求項１乃至１０の何れかに記載の当接型制振装置。