JP2002188682A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動するマスの変位の範囲を効果的に規制す
ることができるとともに、規制時において騒音の発生が
抑制される防振装置を提供する。 【解決手段】 円柱状の弾性体２０の一端がブラケット
１０に接合され、弾性体２０の他端がマス３０に接合さ
れている。マス３０は弾性体２０を覆う円筒部３２を有
し、円筒部３２と弾性体２０との間にマス３０の振動を
許容するクリアランスＣ１を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、震動源からの振動
を吸収する防振装置およびその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車には、エンジンマウント
のブラケットの共振や、ボディ、センターメンバーある
いはサスメンバー等の共振を抑えるために、防振装置と
してダイナミックダンパーが装備される場合が多い。こ
のダイナミックダンパーは、一般に、振動源に取り付け
られる金具等の取付部材にゴム等の弾性体を介してマス
が支持された構成であり、振動源が特定の周波数で振動
するとき、弾性体が弾性変形してマスが振動源に対して
共振し、振動源の振動を相殺する。

【０００３】従来のダイナミックダンパーとして、特開
平１１−９４０１５号公報には、加硫金型内にセットし
た取付部材とマスとの間にゴムを加硫成形したものが記
載されている。また、実開平５−７１４９７号公報に
は、取付部材と当接部材との間にゴムを加硫成形し、取
付部材および当接部材に貫通させたボルトによりマスを
当接部材に締結したダイナミックダンパーが記載されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記前者の公報に記載
のダイナミックダンパーによると、振動するマスの変位
の範囲が規制されにくいので、マスが最大に振動してい
る状態での部品サイズが予測しづらい。このため、他の
機器へのマスの干渉を避けるレイアウトに相応の配慮が
求められることになる。一方、上記後者の公報に記載の
ダイナミックダンパーでは、取付部材に貫通されたボル
トがボルト貫通孔の縁に当たることによりマスの変位の
範囲は規制され得るが、当接時に発生する金属音が騒音
となることが懸念される。

【０００５】したがって本発明は、振動するマスの変位
の範囲を効果的に規制することができるとともに、規制
時において騒音の発生が抑制される防振装置を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の防振装置は、柱
状の弾性体の一端が取付部材に接合され、弾性体の他端
がマスに接合されてなる防振装置であって、マスは弾性
体の外周面の少なくとも一部を覆う筒部を有し、かつ、
該筒部と弾性体の外周面との間にはクリアランスが設定
されていることを特徴とする。

【０００７】本発明の防振装置によれば、取付部材が振
動源に取り付けられ、振動源が特定の周波数で振動する
とき、弾性体が弾性変形してマスが振動源に対して共振
し、振動源の振動を相殺するよう作用する。マスの振動
は、マスの筒部と弾性体との間に設定されたクリアラン
スにより許容される。そして、マスが大きく振動すると
マスの筒部が弾性体に当接し、それ以上の変位が規制さ
れる。つまり、マスの筒部が弾性体に当接した状態が、
本装置の機能時の最大サイズとなる。この最大サイズは
上記クリアランスによって予測できるので、取付部材を
介して本装置を振動源（例えば車体フレーム等）に取り
付ける際、他の機器へのマスの干渉を避ける位置へのレ
イアウトが容易となる。また、マスの筒部は弾性体に当
接するので、その際の当接音は静かであり騒音になりに
くい。上記クリアランスを変えることにより、防振特性
の異なった防振装置を得ることができる。

【０００８】本発明では、弾性体の長手方向の途中に、
横断面積が縮小するくびれ部が形成されていることを含
む。この構成によると、弾性体はくびれ部からマス側の
部分が主として振動する。くびれ部の位置や長さ、断面
積等を変えることにより、ゴムの種類（硬さ）を変える
ことなく防振特性を調節することができる。

【０００９】また、本発明では、弾性体とマスの接合形
態として、両者の接合面の間に所定深さの空間からなる
接着剤保持部が形成され、該接着剤保持部に充填された
接着剤によって弾性体とマスが接着されていることを特
徴とする。この形態によれば、上記接着剤保持部に接着
剤が充填されることにより、その接着剤は十分な接着力
を発揮する膜厚が確保され、したがって高い接着強度が
得られる。また、この形態において、弾性体に設けた係
合部をマスに設けた被係合部に係合し、この係合状態で
上記のように弾性体とマスを接着させる形態を付加させ
てもよい。これによると、弾性体とマスとが互いに係合
するので、高い接合強度を得ることができる。さらに、
接着する前にマスを弾性体に仮固定することができると
ともに、その仮固定を実際の固定状態に近い精度で行う
ことができるといった利点もある。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をダ
イナミックダンパーに適用した一実施形態を説明する。
図１は一実施形態に係るダイナミックダンパー１の斜視
図、図２はその縦断面図である。これら図中符号１０は
ブラケット、２０はゴム製の弾性体、３０は所定重量を
有するマスである。

【００１１】ブラケット１０は両端にフランジ１１を有
する断面ハット状のもので、鉄やアルミニウム等の金
属、あるいは合成樹脂からなっている。

【００１２】弾性体２０は円柱状であって、一端がブラ
ケット１０に加硫接着されており、その高さ（長手）方
向の途中（この場合、上から約三分の一の部分）には、
横断面積が縮小するくびれ部２１が他の部分と同軸的に
形成されている。これにより、弾性体２０はくびれ部２
１から上の部分が主として振動するようになされてい
る。以下、くびれ部２１を境としてその下側を主体部２
２、上側を振動部２３と称する。弾性体２０の振動部２
３の上端面の中心には、係合部２４が形成されている。
図３（ｂ）に示すように、振動部２３の上端面の中心に
は、大径部２５と、これよりも小径の小径部２６が突出
して形成されており、小径部２６の先端に、係合部２４
が形成されている。これらは互いに同軸的であり、係合
部２４は、横断面が円形の傘状を呈している。図２に示
すように、振動部２３の上端面における大径部２５の周
囲には、凹所２７が形成されている。この凹所２７は、
大径部２５の周囲を取り巻く環状であってもよく、複数
が放射状に形成された形態であってもよい。

【００１３】マス３０は適宜な金属からなるもので、図
２に示すように、天板部３１を有する円筒状を呈してい
る。マス３０の円筒部（筒部）３２の内径は弾性体２０
の外径よりも大きく、また、その高さ（軸方向長さ）は
弾性体２０のそれより小さい。マス３０の天板部３１の
中心には、弾性体２０の係合部２４が通され、かつ、小
径部２６が嵌め込まれる孔３３が形成されている。

【００１４】ここで、図３（ｂ）を参照して各部分の寸
法関係を挙げる。弾性体２０においては、大径部２５の
高さ：ｈ１、大径部２５の径：ｄ１、小径部２６の高
さ：ｈ２、小径部２６の径：ｄ２、係合部２４の高さ：
ｈ３、係合部２４の最大径：ｄ３とする。また、マス３
０の天板部３１においては、厚さ：Ｈ２、孔３３の径：
Ｄ２とする。これらの寸法は、例えば次のように設定さ
れることが望ましい。また、天板ブラケット１０の厚さ
Ｈ２は２０ｍｍ以下が望ましい。 ｄ１＞Ｄ２，Ｄ２≧ｄ２，ｄ３＞Ｄ２，Ｈ２≧ｈ２

【００１５】マス３０は、その内部に弾性体２０を収納
する状態で弾性体２０に被せられている。そして、図３
（ａ）に示すように、弾性を利用して弾性体２０の係合
部２４が天板部３１の孔３３に通されるとともに、孔３
３の周縁部（被係合部）が小径部２６を形成する溝２８
に嵌め込まれ、係合部２４が孔３３の周縁部に係合する
ことにより抜け止めがなされている。さらに、弾性体２
０の凹所２７に接着剤４０が充填されて天板部３１が弾
性体２０に接着されている。このようにマス３０が弾性
体２０に接合された状態で、マス３０の内周面と弾性体
２０の外周面との間には、図２に示すように全周にわた
って所定のクリアランスＣ１が設定され、さらに、マス
３０とブラケット１０との間もクリアランスＣ２が設定
されている。

【００１６】なお、凹所２７の深さは接着剤４０の膜厚
となるので、その深さ（ｈ１に相当）は、接着剤４０が
十分な接着力を発揮する適切な膜厚と同等とされ、例え
ば、０．０５〜１０ｍｍ、好ましくは０．１〜１ｍｍと
される。接着剤４０としては、エポキシ系、ポリウレタ
ン系、アクリル系等に代表される熱硬化型の合成接着剤
４０が好ましく用いられる。弾性体２０は、接着効果を
高めるために塩素化処理等の適宜な表面処理を行い活性
化させておくとよい。また、マス３０は、予め化成処理
等の防錆処理や易接着処理が施されていると好ましい。

【００１７】以上が本実施形態のダイナミックダンパー
１の構成であり、次に、このダイナミックダンパー１の
製造方法を説明する。図４に示す加硫金型５０内に、ブ
ラケット１０と、くびれ部２１を形成するリング状の中
子５１をセットし（図４ではブラケット１０のフランジ
１１を省略している）、この金型５０内に形成された弾
性体２０に対応するキャビティ５２にゴム材料を注入し
て弾性体２０を加硫成形する。弾性体２０の主体部２２
の底面はブラケット１０に加硫接着される。また、弾性
体２０にはくびれ部２１および凹所２７が形成される。
次に、脱型した弾性体２０の凹所２７に接着剤４０を充
填してから、マス３０を弾性体２０に被せ、マス３０の
天板部３１の孔３３から係合部２４を引き出して係合部
２４を天板部３１に係合させる。この状態で弾性体２０
の小径部２６は伸張状態となるので、大径部２５の端面
が接着剤４０に加圧した状態で接し、接着力が得られ
る。なお、小径部２６の伸張率は、経時的な劣化を抑え
るために２０％以下であることが好ましい。

【００１８】本実施形態のダイナミックダンパー１は、
ブラケット１０のフランジ１１に通されるボルト６０に
よって、例えば自動車の車体フレーム等の振動源に取り
付けられる。そして、振動源が振動すると弾性体２０の
振動部２３がくびれ部２１を支点としてマス３０ととも
に振動し、振動源が特定の周波数で振動するとき、マス
３０が振動源に対して共振し、振動源の振動を相殺する
ように作用する。ここで、マス３０の振動は、マス３０
の円筒部３２と弾性体２０との間に設定されたクリアラ
ンスＣ１により許容される。そして、マス３０が大きく
振動するとマス３０の円筒部３２の下端内周縁が弾性体
２０に当接し、それ以上の変位が規制される。つまり、
マス３０の円筒部３２が弾性体２０に当接した状態が、
このダイナミックダンパー１の機能時の最大サイズとな
る。この最大サイズはクリアランスＣ１によって予測で
きるので、ブラケット１０を介してこのダイナミックダ
ンパー１を振動源に取り付ける際、他の機器へのマス３
０の干渉を避ける位置へのレイアウトが容易となる。ま
た、マス３０の円筒部３２は弾性体２０に当接するの
で、その際の当接音は静かであり騒音になりにくい。

【００１９】また、本実施形態のダイナミックダンパー
１によれば、マス３０と弾性体２０との間のクリアラン
スＣ１を変えることにより、防振特性を異なったものと
することができる。また、防振特性の調節は、くびれ部
２１の位置や長さ、断面積等を変えることによっても行
うことができる。そのようなくびれ部２１の変更は、弾
性体２０を加硫成形する金型をくびれ部２１に応じて製
作することによっても行えるが、図４で示した中子５１
を適宜なものに代えることにより容易になすことができ
る。後者の方法を採れば、複数種類の加硫金型を製作す
る必要がないので製造上好ましい。

【００２０】また、弾性体２０の振動部２３の凹所２７
に接着剤４０を充填するので、その接着剤４０の膜厚は
十分な接着力を発揮するものとなり、加えて弾性体２０
の振動部２３とマス３０の天板部３１とが互いに係合し
ているので、高い接合強度を得ることができる。さら
に、接着剤４０を充填する前に、弾性体２０の係合部２
４をマス３０の天板部３１に係合させて仮固定すること
により、その仮固定を実際の固定状態に近い精度で行う
ことができるといった利点もある。

【００２１】なお、本実施形態では、弾性体２０が円柱
状で、マス３０はこれに対応した円筒状のものである
が、両者の断面形状は任意であり、かつ、両者の間にク
リアランスが確保されれば、断面形状が一致していなく
てもよい。また、弾性体２０の係合部２４の断面形状も
任意であるが、マス３０の天板部３１の孔３３から引き
出しやすいように先端が尖鋭であると好ましい。また、
係合部２４の数は複数あってもよく、形成される位置は
任意である。さらに、凹所２７は弾性体２０の振動部２
３の上端面に形成しているが、これに代えてマス３０の
天板部３１の内面に形成してもよく、さらに両者に形成
してもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動するマスを弾性体に当接可能とし、かつ両者の間に
マスの振動を許容するクリアランスを設けたので、マス
の変位の範囲を効果的に規制することができるととも
に、規制時において騒音の発生が抑制されるといった効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るダイナミックダン
パーの斜視図である。

【図２】 同ダイナミックダンパーの断面図である。

【図３】 本発明の一実施形態に係る弾性体とマスの接
合構造を示す断面図であって、（ａ）は接合状態、
（ｂ）は接合前の状態である。

【図４】 本発明の一実施形態に係る弾性体を加硫成形
する金型の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…ダイナミックダンパー（防振装置） １０…ブラケット（取付部材） ２０…弾性体 ２１…くびれ部 ２４…係合部 ２７…凹所（接着剤保持部） ３０…マス ３１…天板部（被係合部） ３２…円筒部（筒部） ４０…接着剤 Ｃ１…クリアランス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱状の弾性体の一端が取付部材に接合さ
   れ、弾性体の他端がマスに接合されてなる防振装置であ
   って、前記マスは前記弾性体の外周面の少なくとも一部
   を覆う筒部を有し、かつ、該筒部と弾性体との間にはク
   リアランスが設定されていることを特徴とする防振装
   置。
2. 【請求項２】 前記弾性体の長手方向の途中に、横断面
   積が縮小するくびれ部が形成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の防振装置。
3. 【請求項３】 前記弾性体と前記マスの互いの接合面の
   間に所定深さの空間からなる接着剤保持部が形成され、
   該接着剤保持部に充填された接着剤によって弾性体とマ
   スとが接着されていることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の防振装置。
4. 【請求項４】 前記弾性体に設けた係合部が前記マスに
   設けた被係合部に係合され、この係合状態で弾性体とマ
   スとが接着されていることを特徴とする請求項３に記載
   の防振装置。