JPH0587184A - 液体封入式ダイナミツクダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体封入式ダイナミックダンパにおける減衰
可能な振動の周波数領域を大幅に拡大する。 【構成】 固定部材２と質量部材３とを弾性体４によっ
て弾性的に連結し、この弾性体４により前記固定部材２
と質量部材３との間に液体室５を形成し、該液体室５内
にオイルＯを封入する。そして、前記固定部材２の上面
に延長部材６を固着し、この延長部材６に水平方向に延
びる外側水平部６ｃを備えさせ、該外側水平部６ｃと弾
性体４との間に狭窄部７を形成する。これにより、オイ
ルＯが狭窄部７を流通する際の流動抵抗により、高周波
数の振動に対して減衰機能を発揮させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体封入式ダイナミッ
クダンパに係り、特に、減衰可能な振動の周波数領域を
拡大する対策に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンユニットやエキゾース
トパイプなど、各種の機械構造物の振動を抑制するため
のダイナミックダンパとして、例えば、特開平２−２６
６１３７号公報に示されているような液体封入式ダイナ
ミックダンパが知られている。この種のダイナミックダ
ンパは、振動抑制対象物に取付けられる固定部材に対し
てゴム弾性体を介して所定質量の質量部材を弾性的に連
結すると共に、前記固定部材と質量部材との間に前記ゴ
ム弾性体によって密閉空間を形成し、この密閉空間内に
高粘性の液体を封入するようにして構成されている。そ
して、振動抑制対象物に振動が発生すると、質量部材の
変位に伴うゴム弾性体の変形及び高粘性液体の流動に伴
うずり剪断応力に基づく減衰力によって、前記振動の減
衰機能を発揮させるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のよう
なダイナミックダンパにあっては、その減衰可能な振動
の周波数領域が十分に確保されているとは言い難く、特
に、高周波数の振動に対する減衰特性は不十分であっ
た。

【０００４】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、ダイナミックダンパにおける減衰可能な振動の
周波数領域を大幅に拡大することのできる構成を得るこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、弾性体内部に液体が封入されたダイナミ
ックダンパに対し、この液体の流動抵抗を利用すること
によって減衰特性を大幅に改良するようにした。具体的
には、振動抑制対象物に取付けられる固定部材に対し
て、質量部材を所定間隔を存して対向配置すると共に、
この固定部材と質量部材とを弾性体にて弾性的に連結せ
しめ、この弾性体によって前記固定部材と質量部材との
間に密閉空間で成る液体室を形成し、該液体室に液体が
封入されて成る液体封入式ダイナミックダンパを前提と
している。そして、前記固定部材もしくは質量部材のう
ち少なくとも一方から前記液体室に向って延長された延
長部材を備えさせ、該延長部材に、前記振動抑制対象物
に発生する振動の方向に対して直角方向に延び、且つそ
の縁部が前記液体室の内壁面に近接配置されて狭窄部を
形成する板部材を設けるような構成としている。

【０００６】

【作用】上記の構成により本発明では、振動抑制対象物
から振動が伝達されると、質量部材の変位に伴う弾性体
の変形により液体が流動し、この流動に伴うずり剪断応
力に基づく減衰効果が発揮される。この減衰効果が発揮
される振動の周波数域としては、比較的低周波領域にお
いて行われる。一方、前記振動に伴って液体が流動する
際、この液体は、延長部材の板部材縁部と液体室の内壁
面との間に形成された狭窄部を流通し、その流体の慣性
質量共振及び流動抵抗によっても振動の減衰機能が発揮
される。そして、この部分で減衰効果が発揮される振動
の周波数域としては、比較的高周波領域において行われ
る。このようにして、１個のダイナミックダンパでもっ
て低周波数領域から高周波数領域の広範囲に亘る周波数
の振動を減衰させることができる。

【０００７】

【実施例】

（第１実施例）次に、本発明の第１実施例を図面に基づ
いて説明する。図１には、本例における液体封入式ダイ
ナミックダンパ１の縦断側面図を示している。この液体
封入式ダイナミックダンパ１は、固定板２、質量部材３
及び弾性体４を備えて成っている。

【０００８】固定板２は、平面視が略円盤状の板材で成
っており、その外周縁部分は、前記弾性体４を係止固着
するために僅かに上方へ略コ字状に折曲形成されてい
る。そして、この固定板２の下面の中央部分からはウェ
ルディングボルトＢが突出されている。つまり、このウ
ェルディングボルトＢによって、このダイナミックダン
パ１は本発明でいう振動抑制対象物としての車体側（例
えばエンジン）に取付けられるようになっている。

【０００９】質量部材３は、略円錐台状を呈して成る重
錘であり、前記固定板２と所定間隔を存した上方位置に
おいて、該固定部材２に対して対向配置されており、そ
の下面が弾性体４の上面に取付けられている。

【００１０】弾性体４は、上述したように、固定板２と
質量部材３とを弾性的に連結するものであって、下方に
開放するような略コ字状を呈しており、前記質量部材３
の下面が固着される平面部４ａと、該平面部４ａの周縁
から僅かに末広がり状に傾斜されて下方へ延びる側面部
４ｂと、該側面部４ｂの下端縁から水平方向外側に延び
る係止部４ｃを備えて成っており、この係止部４ｃが前
記固定板２の外周縁部に係止固着されている。また、前
記弾性体４の係止部４ｃ内には金属製のリング材４ｄが
埋設されている。このような構成により、前記弾性体４
と固定板２とによって密閉空間で成る液体室５が形成さ
れている。そして、この液体室５の内部には本発明でい
う液体としてのオイルＯが封入されている。このオイル
Ｏとして使用される物質としては装置全体の性能に関連
する流体としての粘度、耐熱性、耐寒性等を勘案してグ
リコール類、高級アルコール又はシリコンオイル等が適
宜用いられる。

【００１１】そして、本例の特徴とする構成として、前
記液体室５内には、延長部材６が配設されている。以
下、この延長部材６及びその周辺構造について説明す
る。この延長部材６は、縦断面が略逆ハット状を呈して
成る金属製の部材である。つまり、前記固定板２の上面
の略中央部に溶着された中央水平部６ａと、該中央水平
部６ａの外周縁から上方に延びる円筒部６ｂと、該円筒
部６ｂの上端から水平方向外側に延びる本発明でいう板
部材としての外側水平部６ｃとを備えて成っている。ま
た、この延長部材６の取付け部周辺の構造について詳述
すると、前記延長部材６の中央水平部６ａの中央部及び
前記固定板２の中央部に亘って貫通孔が夫々形成されて
おり、この両貫通孔に亘って前記ウェルディングボルト
Ｂが挿入され、このウェルディングボルトＢの上端部が
前記延長部材６の中央水平部６ａの上面に溶着されてい
る。また、前記外側水平部６ｃは、その外周縁が前記弾
性体４の側面部４ｂの内側面に小間隔を存するように近
接配置され、この外側水平部６ｃの外周縁と弾性体４の
内側面との間には、図１に示す寸法δの狭窄部７が形成
されている。つまり、この延長部材６によって前記液体
室５は上側液体室５ａ及び下側液体室５ｂに区画され、
この両液体室５ａ，５ｂ間が前記狭窄部７によって連通
されるような構成とされている。ここで、狭窄部７の間
隔δは外側水平部６ｃの直径Ｄ及び外側水平部６ｃと前
記弾性体４の側面部４ｂの内側面との間の隙間断面積と
の諸関係に基いて目的とする高周波領域の共振ピークを
与える。ここにおいて狭窄部の間隔δが狭くなるほど低
周波側、広くなるほど高周波側に減衰がシフトされ、こ
の関係に基いて間隔δが決定される。装置の大きさにも
よるが、この間隔δは通常１mm〜３０mmであり、目的か
ら言えば広く設定する方が望ましい。

【００１２】次に、このようにして構成された液体封入
式ダイナミックダンパ１の振動抑制動作について説明す
る。このダイナミックダンパ１に図示しないエンジンか
らの振動入力によって振動が与えられた際、質量部材３
の変位及び、この変位に伴う弾性体４の変形により、液
体室５に封入されているオイルＯが流動し、この流動に
伴うずり剪断応力に基づく減衰効果が発揮されることに
なる。この減衰効果が発揮される振動の周波数域として
は、比較的低周波領域において行われる。一方、本例の
特徴とする動作として、前記振動に伴ってオイルＯが流
動する際、このオイルは、前記狭窄部７を流通すること
で上側液体室５ａと下側液体室５ｂとの間を相互流動す
ることになる。そして、この狭窄部７における流体の慣
性質量共振及び流動抵抗によっても振動の減衰機能が発
揮される。そして、この部分で減衰効果が発揮される振
動の周波数域としては、比較的高周波領域において行わ
れる。このようにして、本液体封入式ダイナミックダン
パ１にあっては、オイルＯの流動に伴い、ずり剪断応力
に基づく低周波数振動の減衰機能と、狭窄部７での流動
抵抗による高周波数振動の減衰機能とを共に発揮させる
ことができ、両機能により、１個のダイナミックダンパ
１でもって広範囲に亘る周波数の振動を減衰させること
ができる。また、本例のような構成によれば、オイルＯ
の粘度の選定や狭窄部７の間隔δを設定することによ
り、減衰可能な振動の周波数のチューニングを容易且つ
正確に行うことができる。

【００１３】（変形例）次に、上述した第１実施例の変
形例について説明する。また、本例では、上述した第１
実施例におけるダイナミックダンパ１との相違点のみに
ついて述べるに止める。図２に示すように、本例のダイ
ナミックダンパ１の特徴としては、延長部材６の外側水
平部６ｃの上面に配設された筒状弾性体８にある。この
筒状弾性体８は、その下面が前記延長部材６の外側水平
部６ｃの上面に加硫接着等によって固着されており、ま
た、その上下方向の略中央位置には、半径方向に延びる
複数の貫通孔８ａ，８ａ，…が形成されている。

【００１４】このような構成により、このダイナミック
ダンパ１に大きな振動入力が作用した際には、前記筒状
弾性体８が弾性体４の平面部４ａの下面に当接すること
になってストッパ機能を発揮し、このダイナミックダン
パ１の破損を防止するようになっている。更に、前記筒
状弾性体８は、液体室５を図２における水平方向（平面
視においては半径方向）に区画していると共に、前記筒
状弾性体８の上端部と弾性体４の平面部４ａとの間、貫
通孔８ａ，８ａ，…の夫々が上述した第１実施例に述べ
た狭窄部７の如く作用することになって、水平方向の振
動入力により発生する高周波数の振動をも減衰させるこ
とができるようになっている。つまり、本例のダイナミ
ックダンパ１によれば、１個のダイナミックダンパ１で
もって、図２における上下方向の広範囲に亘る周波数の
振動を減衰させることができるばかりでなく、水平方向
の広範囲に亘る周波数の振動をも減衰させることができ
るようになっている。

【００１５】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
について説明する。本例にあっても、第１実施例におけ
るダイナミックダンパ１との相違点のみについて述べる
に止める。図３に示すように、本例のダイナミックダン
パ１の特徴としては、延長部材９が質量部材３の下面か
ら液体室５に向って延長されていることにある。つま
り、この延長部９はロッド部９ａと円盤部９ｂとを備え
て成っており、ロッド部９ａの上端部が前記質量部材３
に螺着されている。また、円盤部９ｂは、前記ロッド部
９ａの下端から水平方向に延びており、その外周縁が弾
性体４の側面部４ｂとの間に所定寸法の間隙δa を有す
る狭窄部７ａを形成している。

【００１６】そして、本例のダイナミックダンパ１にお
けるもう１つの特徴としては、前記弾性体４の側面部４
ｂの構成にある。この側面部４ｂは、その内側面に段部
９ｅを備えており、この段部９ｅ、弾性体４の平面部４
ａ、円盤部９ｂの上面によって受容室１２が画成され、
段部９ｅの形成部分における内側端部９ｆと円盤部９ｂ
の外周縁との間にも所定寸法の間隔δb を有する狭窄部
７ｂを形成している。そして、相対的変位によって受容
室１２の内部と外部とにおいて流体が慣性流動共振を生
じて高周波に減衰ピークを与えることができる。また、
この段部９ｅの形成部分における内側端の径t1は、前記
円盤部９ｂの外径t2よりも小径に設定されている。更
に、この側面部４ｂの内部には、この側面部４ｂに所定
の剛性を確保させるための金具材１０が埋設されてい
る。この金具材１０の形状は前記側面部４ｂの内側面の
形状に略合致しており、この金具材１０の上端部におけ
る内径t3も前記円盤部９ｂの外径t2よりも小径に設定さ
れている。このような構成により、前記円盤部９ｂが、
金具材１０及び弾性体４から抜け出ることがなくなり、
これによって質量部材３の落下防止機能が発揮されるよ
うな構成とされている。

【００１７】（変形例）次に、第２実施例の変形例につ
いて説明する。本例のダイナミックダンパ１は、上述し
た第２実施例のダイナミックダンパ１における延長部９
の円盤部９ｂの下面周縁部にリング状弾性体１１が配設
されており、このリング状弾性体１１の下端部が固定板
２の上面に少間隙を存するように配置されている。ま
た、本例では、上述した第２実施例における金具材１０
が液体室５内に配置され、その下端部が固定板２の上面
に固着されている。

【００１８】このような構成により、前記リング状弾性
体１１は、金具材１０の内側の空間（液体室）を図４に
おける水平方向に区画していると共に、前記リング状弾
性体１１の下端部と固定板２の上面との間が上述した第
１実施例に述べた狭窄部７の如く作用することになっ
て、水平方向の振動入力により発生する高周波数の振動
をも減衰させることができるようになっている。また、
そればかりでなく、ダイナミックダンパ１に大きな振動
入力が作用した際には、前記リング状弾性体１１が固定
板２の上面に当接することになってストッパ機能を発揮
し、このダイナミックダンパ１の破損を防止するように
なっている。更には、金具材１０によって上述した第２
実施例と同様に質量部材３の落下防止機能が発揮される
ようになっている。

【００１９】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、液体封
入式のダイナミックダンパにおいて、固定部材もしくは
質量部材のうち少なくとも一方から液体室に向って延長
された延長部材を備えさせ、該延長部材に、振動抑制対
象物に発生する振動の方向に対して直角方向に延び、且
つその縁部が前記液体室の内壁面に近接配置されて狭窄
部を形成する板部材を設けるような構成としたために、
液体の流動に伴うずり剪断応力による比較的低周波領域
の振動の減衰と、液体が狭窄部を流通する際の流体の慣
性質量共振及び流動抵抗による比較的高周波領域の振動
の減衰とを１個のダイナミックダンパでもって共に行
え、広範囲に亘る周波数の振動を減衰させることがで
き、この液体封入式ダイナミックダンパの実用性を大幅
に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例における液体封入式ダイナミックダ
ンパの縦断面図である。

【図２】変形例における図１相当図である。

【図３】第２実施例における図１相当図である。

【図４】変形例における図１相当図である。

【符号の説明】

１ 液体封入式ダイナミックダンパ ２ 固定板（固定部材） ３ 質量部材 ４ 弾性体 ５ 液体室 ６ 延長部材 ６ｃ 外側水平部（板部材） Ｏ オイル（液体）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動抑制対象物に取付けられる固定部材
   に対して、質量部材を所定間隔を存して対向配置すると
   共に、この固定部材と質量部材とを弾性体にて弾性的に
   連結せしめ、この弾性体によって前記固定部材と質量部
   材との間に密閉空間で成る液体室を形成し、該液体室に
   液体が封入されて成る液体封入式ダイナミックダンパに
   おいて、 前記固定部材もしくは質量部材のうち少なくとも一方か
   ら前記液体室に向って延長された延長部材を備え、該延
   長部材には、前記振動抑制対象物に発生する振動の方向
   に対して直角方向に延び、且つその縁部が前記液体室の
   内壁面に近接配置されて狭窄部を形成する板部材が設け
   られていることを特徴とする液体封入式ダイナミックダ
   ンパ。