JP3658874B2

JP3658874B2 - 制振器

Info

Publication number: JP3658874B2
Application number: JP18592696A
Authority: JP
Inventors: 篤村松
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: DE69716184T2; JPH1030676A; EP0819866B1; US6059275A; DE69716184D1; EP0819866A2; EP0819866A3

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、制振対象に装着されて該制振対象における振動を低減せしめる制振器に関するものであり、特に内部に加振手段を備えた新規な構造の制振器に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
自動車の車体等のように振動が問題となる部材である制振対象において、その振動を低減するための手段としては、従来から、動的吸振器（ダイナミックダンパ）が広く知られている。また、近年では、より高度な制振効果を得るために、特開昭６１−２２０９２５号公報や特開平３−２９２２１９号公報等に記載されている如く、アクチュエータによる加振力を制振対象に及ぼすことにより、制振対象の振動を抑制乃至は制御するようにした能動型の制振装置も提案されている。
【０００３】
ところが、従来からの動的吸振器では、エンジン回転数や車速によって発生振動が異なる自動車の車体等のように、状況によって防振すべき振動周波数が変化する場合に、有効な防振効果を得ることが極めて困難であると共に、単に副振動系の振動エネルギの吸収効果によって、主振動系である制振対象の振動を低減するものであることから、十分な制振効果を得ることが難しかったのである。
【０００４】
また、能動型の制振装置では、有効な制振効果を得るためには、それに見合うだけの加振力を制振対象に及ぼし得るアクチュエータを採用する必要があることから、特に自動車の車体等のように制振対象が大型且つ高剛性で、振動エネルギが大きい場合には、アクチュエータが大型化したり、アクチュエータの消費電力が大きくなったりすることが避けられないことに加えて、十分な加振力を及ぼすことが難しく、満足できる制振効果を得ることのできない場合があったのである。
【０００５】
【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、請求項１乃至８に記載の発明の解決課題とするところは、何れも、小さな供給エネルギによって大きな制振効果を制振対象に及ぼすことが可能であり、複数のまたは広い周波数域の振動に対して有効な低減効果を発揮し得る、小型で且つ新規な構造の制振器を提供することにある。
【０００６】
【解決手段】
そして、このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明の特徴とするところは、（ａ）制振対象に取り付けられる取付部材と、（ｂ）該取付部材に対して前記制振対象からの振動入力方向に相対変位可能に配設された第一のマス部材と、（ｃ）該第一のマス部材を前記取付部材に対して弾性的に連結する第一の弾性部材と、（ｄ）前記取付部材および前記第一のマス部材に対してそれぞれ前記制振対象からの振動入力方向に相対変位可能に配設された第二のマス部材と、（ｅ）該第二のマス部材を前記第一のマス部材に対して弾性的に連結する第二の弾性部材と、（ｆ）前記第一のマス部材と前記第二のマス部材の間に前記制振対象からの振動入力方向における相対的な変位力を及ぼす加振手段と、（ｇ）前記第一の弾性部材および前記第二の弾性部材によって壁部の一部が構成されて、前記取付部材と前記第二のマス部材の間に設けられ、内部に非圧縮性流体が封入された流体室とを有して、前記第一のマス部材を含むマス系と前記第一の弾性部材を含むバネ系とによって第一の振動系を構成する一方、前記第二のマス部材を含むマス系と前記第二の弾性部材及び前記液体室の壁ばねを含むバネ系とによって第二の振動系を構成し、更に、該第一の振動系における共振周波数を、該第二の振動系における共振周波数よりも低周波数域にチューニングして、前記加振手段による力が、それら第一の振動系及び第二の振動系を介して、前記取付部材に及ぼされるようにした制振器にある。
【０００７】
このような請求項１に記載の発明に従う構造とされた制振器においては、第一のマス部材が第一の弾性部材等によって取付部材に弾性支持されることにより、第一の振動系が構成されていると共に、第二のマス部材が流体室の壁ばね等によって取付部材に弾性支持されることにより、第二の振動系が構成されている。そして、加振手段による力が、第一のマス部材と第二のマス部材の間に相対的変位力として作用せしめられることから、該加振手段による力が、第一の振動系および第二の振動系を介して、取付部材ひいては制振対象に及ぼされることとなる。
【０００８】
それ故、第一の振動系の共振周波数と第二の振動系の共振周波数をそれぞれ適当にチューニングすることにより、それら第一及び第二の振動系における各共振周波数域においては、第一及び第二の振動系の共振現象に基づき、加振手段による力が増幅されて、取付部材に及ぼされることとなる。
【０００９】
その結果、かかる制振器を能動型の制振装置に採用することにより、加振手段への供給エネルギに対して、大きな加振力を制振対象に及ぼすことが可能となるのであり、小さな出力の加振手段、即ち小型で消費エネルギの小さい加振手段によって、有効な制振効果を得ることができるのである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に従う構造とされた制振器において、前記第一のマス部材における前記取付部材側の端部をリング状部として、該リング状部の先端部分を該取付部材に対して前記第一の弾性部材により連結せしめる一方、前記第二のマス部材における前記取付部材側の端部を、該リング状部の内部に位置せしめられて該取付部材に対向する対向部とし、該対向部の外周縁部を該リング状部に対して前記第二の弾性部材により連結せしめると共に、該第二のマス部材の対向部と該取付部材との対向面間に前記流体室を形成したことを、特徴とする。
【００１１】
このような請求項２に記載の発明に従う構造とされた制振器においては、第一及び第二のマス部材と第一及び第二の弾性体が効率的に配設されて、取付部材と第二のマス部材の間に流体室が有利に形成され得るのであり、それによって、構造の簡略化と小型化が有利に図られ得る。
【００１２】
また、前記した請求項１に記載の発明に従う構造とされた制振器にあっては、前記第一のマス部材を含むマス系と前記第一の弾性部材を含むバネ系とによって構成された第一の振動系における共振周波数を、前記第二のマス部材を含むマス系と前記第二の弾性部材及び前記流体室の壁ばねを含むバネ系とによって構成された第二の振動系における共振周波数よりも低周波数域にチューニングしたことを、特徴とする。
【００１３】
このような本発明に従う構造とされた制振器においては、互いに異なる周波数域に設定された第一の振動系の共振周波数域と第二の振動系の共振周波数域とにおいて、何れも、加振手段による力が共振現象によって増幅されて取付部材に及ぼされることにより、有効な制振力が発揮され得る。そして、特に、第一の振動系の共振周波数よりも高い第二の共振周波数域では、第一の振動系の取付部材に対する振動が制限されることから、第二の振動系の共振現象によって増幅された制振力が、流体室の壁ばねを介してだけでなく、第二の弾性体から第一のマス部材と第一の弾性体を経る経路によっても、制振対象に対して有効に及ぼされて、より一層優れた制振効果が発揮され得る。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明に従う構造とされた制振器において、前記第一の弾性部材および前記第二の弾性部材の少なくとも一方をゴム弾性体により構成したことを特徴とする。
【００１５】
このような請求項３に記載の発明に従う構造とされた制振器においては、第二のマス部材を含むマス系を取付部材に対して弾性支持せしめるバネ系を構成する流体室の壁ばねが有利に形成され得ると共に、かかるバネ系におけるばね定数等のチューニングも容易となる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明に従う構造とされた制振器において、前記加振手段を、前記第一のマス部材と前記第二のマス部材の間に及ぼす相対的な変位力の周期を調節可能な可制御型加振手段にて構成したことを特徴とする。
【００１７】
このような請求項４に記載の発明に従う構造とされた制振器においては、制振対象における防振すべき振動周波数が変化する場合等にも、有効な制振力を及ぼすことが可能であり、特に、第一のマスを含んで構成される振動系と、第二のマスを含んで構成される振動系とを、互いに異なる共振周波数にチューニングした場合には、加振手段によって及ぼされる変位力の周期をそれら各振動系の共振周波数に合わせることにより、各振動系の共振効果を、防振すべき振動に応じて選択的且つ有効に利用することが可能となる。また、第一のマスを含んで構成される振動系と第二のマスを含んで構成される振動系とを互いに異なる周波数域にチューニングした場合には、それら両共振周波数域間でも、各振動系の共振現象に基づく加振力の増大効果が発揮されることから、かかる両共振周波数域間で、加振手段によって及ぼされる変位力の周期を連続的に可変とすれば、より一層広い周波数域の振動に対して、有効な制振力を得ることが可能となる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明に従う構造とされた制振器において、前記加振手段を、前記第一のマス部材と前記第二のマス部材の間に電磁力を及ぼす電磁駆動手段としたことを特徴とする。
【００１９】
このような請求項５に記載の発明に従う構造とされた制振器においては、第一のマス部材と第二のマス部材に対する相対的な変位力を、第一のマス部材と第二のマス部材の相対的接触を回避しつつ及ぼすことが出来ることから、第一のマス部材および第二のマス部材における変位が有利に許容され得て振動系が有利に構成され得る。また、電磁駆動手段を採用することにより、供給エネルギとしての供給電力を制御することにより、第一のマス部材と第二のマス部材に及ぼされる相対的な変位力の大きさや周期等を容易に且つ有利に調節することも可能となり、それによって制振力の制御が可能となる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明に従う構造とされた制振器において、前記第一のマス部材および前記第二のマス部材の何れか一方のマス部材に永久磁石を組み付けて磁路を形成すると共に、何れか他方のマス部材にコイルを組み付けて、該一方のマス部材の磁路に設けたギャップ部に配設せしめることにより、該コイルへの給電にて該第一のマス部材と該第二のマス部材の間に電磁力を及ぼす前記電磁駆動手段を構成したことを特徴とする。
【００２１】
このような請求項６に記載の発明に従う構造とされた制振器においては、第一のマス部材において略閉磁路形態の磁路が有利に形成されて、該磁路上のギャップ部に、第二のマス部材に組み付けられたコイルが配設されることから、コイルの配設領域において大きな磁束密度が得られて、第一のマス部材と第二のマス部材に対して相対的な変位力が効率的に及ぼされ得るのである。しかも、コイルに供給される電流の大きさと周波数を制御することにより、第一のマス部材と第二のマス部材の間に及ぼされる相対的変位力を容易に制御することも出来る。
【００２２】
さらに、請求項６に記載の発明に従う構造とされた制振器においては、磁路形成用部材の質量を利用することによって、第一のマス部材を含んで構成された振動系の共振周波数を低周波数域に有利にチューニングすることが出来るといった利点もあり、それによって、例えば自動車の車体におけるアイドル振動等の加振力が大きい振動に対しても、大きな制振力を作用せしめることにより有効な制振効果を得ることが可能となる。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の制振器において、壁部の一部が可撓性膜で構成されて内部に非圧縮性流体が封入された容積可変の平衡室を形成すると共に、該平衡室を前記流体室に連通せしめるオリフィス通路を設けたことを特徴とする。
【００２４】
このような請求項７に記載の発明に従う構造とされた制振器においては、オリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用を利用することにより、制振対象に対する制振力を調節することが可能となり、制振特性のチューニング自由度が一層向上され得ることとなる。
【００２５】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の制振器において、前記平衡室を、前記取付部材の内部に形成したことを特徴とする。
【００２６】
このような請求項８に記載の発明に従う構造とされた制振器においては、スペースを有効に利用して平衡室を形成することが出来、流体室を形成するに際しての制振器の大型化が軽減乃至は回避され得る。
【００２７】
【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、本発明の実施の形態としての具体例について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。なお、以下の説明中では、図中の上下方向を、単に上下方向という。
【００２８】
図１には、本発明に従う構造とされた制振器の第一の具体例が示されている。かかる図中、１０は、取付部材としての取付金具であって、厚肉円板形のブロック状とされており、軸方向一方の面（上面）には、中心部に開口するボルト穴１１が設けられている。そして、図面に明示はされていないが、このボルト穴１１に螺着される取付ボルトによって、取付金具１０が、振動を低減すべき振動体である制振対象に対して、直接に固着されるようになっている。
【００２９】
また、この取付金具１０の径方向外方には、所定距離を隔てて、円環ブロック状の連結金具１２が配設されている。この連結金具１２は、取付金具１０の軸方向下方に所定量だけ偏倚しており、取付金具１０の軸方向下部の外周面１４と、連結金具１２の軸方向上部の内周面１６とが、それぞれテーパ面とされて互いに所定距離を隔てて対向せしめられている。そして、これら取付金具１０のテーパ外周面１４と連結金具１２のテーパ内周面１６の対向面間に、第一の弾性部材としての第一のゴム弾性体１８が介装されており、この第一のゴム弾性体１８によって、取付金具１０と連結金具１２が弾性的に連結されている。即ち、第一のゴム弾性体１８は、実質的に略テーパ筒形状を有しており、その小径側端部内周面が取付金具１０のテーパ外周面１４に対して、また大径側端部外周面が連結金具１２のテーパ内周面１６に対して、それぞれ加硫接着された一体加硫成形品とされている。なお、取付金具１０の下面は、第一のゴム弾性体１８に一体形成された薄肉の被覆ゴム層２０によって覆われている。
【００３０】
更にまた、連結金具１２の軸方向下面には、円環ブロック状の支持金具２２が軸方向に重ね合わされ、図示しないボルトによって固着されている。そして、この支持金具２２の軸方向下面に対して、鉄等の強磁性体で形成されたヨーク２４が重ね合わされ、ボルト２６により固着されている。このヨーク２４は、全体として略円形ブロック形状を有しており、中心部分には、中心軸上を軸方向に貫通して延びる貫通孔２８が形成されている。また、ヨーク２４の径方向中間部分には、周方向に連続して延びる円環状の凹溝３０が、軸方向上面に開口して形成されており、この凹溝３０に永久磁石３２が収容配置せしめられ、凹溝３０の外周壁面に密接して固着されている。かかる永久磁石３２は、周方向に連続した円筒形状であっても、或いは周方向に分割された分割形状であっても良いが、凹溝３０の外周壁面に密接される外面側と、凹溝３０の内周壁面に対して所定距離を隔てて対向位置せしめられる内面側とに、両磁極を有するものが採用されている。これにより、ヨーク２４によって、永久磁石３２の一方の磁極から他方の磁極に至る略閉磁路形態の磁路が形成されているのであり、また、かかる磁路上には、凹溝３０により、永久磁石３２の内面側と凹溝３０の内周壁面との対向面間において、所定間隙の空隙である磁気ギャップ３４が、周方向に連続して延びる全体として略円筒形状をもって形成されている。
【００３１】
すなわち、連結金具１２と支持金具２２、永久磁石３２が装着されたヨーク２４は、互いに固着されて一体化されており、それによって、実質的に単一体としての第一のマス３５が構成されている。そして、この第一のマス３５は、取付金具１０に対して、第一のゴム弾性体１８により、弾性的に連結せしめられている。また、本具体例では、それぞれ円環ブロック状を有する連結金具１２と支持金具２２によって、第一のマス３５の取付金具１０側端部に位置するリング状部が構成されている。
【００３２】
さらに、ヨーク２４の凹溝３０には、該凹溝３０の周方向に巻回されたコイル３６が収容され、磁気ギャップ３４内に位置せしめられている。また、このコイル３６のボビン３８は、逆カップ形状を有しており、その筒壁部の外周面上にコイル３６が装着されて、該筒壁部がヨーク２４の凹溝３０に差し込まれた状態で、その底壁部４０が、ヨーク２４の軸方向一方の側（凹溝３０が開口する軸方向上側）に突出して位置せしめられている。
【００３３】
なお、コイル３６が装着されたボビン３８は、ヨーク２４の磁気ギャップ３４を形成する内外周壁面に対して僅かな隙間を隔てて挿入配置される内外径寸法を有している。また、ボビン３８の底壁部４０の中央には、軸方向下方に突出するガイドピン４２がボルト固定されている。そして、このガイドピン４２が、ヨーク２４の貫通孔２８に挿通されて、該貫通孔２８に嵌着された摺動スリーブ４３の内周面で軸方向に案内されることにより、ボビン３８の軸直角方向の振れが防止されて、コイル３６の装着された筒壁部が、ヨーク２４の磁気ギャップ３４内を軸方向に導かれて滑らかに移動せしめられるようになっている。
【００３４】
また、ヨーク２４の上方に位置せしめられたボビン３８の底壁部４０には、僅かに上方に突出せしめられた中央部分に対して、金属等の剛性材で形成された円板形状の加振板４４が重ね合わされ、ボルト４６により、同軸的に固着されている。この加振板４４は、支持金具２２の内径寸法よりも所定量だけ小さな外径寸法を有しており、支持金具２２の中央孔内に配設されて、取付金具１０に対して軸方向下方に所定距離を隔てて対向位置せしめられている。そして、これら加振板４４と支持金具２２の径方向対向面間に、第二の弾性部材としての第二のゴム弾性体４８が介装されており、この第二のゴム弾性体４８によって、加振板４４と支持金具２２が弾性的に連結されている。即ち、第二のゴム弾性体４８は、実質的に略円環板形状を有しており、その外周面が支持金具２２の内周面に対して、また内周面が加振板４４の外周面に対して、それぞれ加硫接着された一体加硫成形品とされており、加振板４４が支持金具２２により第二のゴム弾性体４８を介して弾性的に支持せしめられている。なお、加振板４４の上面は、第二のゴム弾性体４８に一体形成された薄肉の被覆ゴム層５０によって覆われている。
【００３５】
すなわち、コイル３６が装着されたボビン３８と加振板４４、ガイドピン４２、ボルト４６は、互いに固着されて一体化されており、それによって、実質的に単一体としての第二のマス５２が構成されている。そして、この第二のマス５２は、第一のマス３５を構成する支持金具２２に対して、第二のゴム弾性体４８により、弾性的に連結せしめられている。また、本具体例では、加振板４４によって、取付金具１０に対向位置する対向部が構成されている。
【００３６】
なお、ヨーク２４の軸方向上面には、ストッパゴム５４が、貫通孔２８の周りに形成された嵌着溝５４に嵌め込まれることによって装着されており、このストッパゴム５４を介して、ボビン３８がヨーク２４に当接することにより、第一のマス３５と第二のマス５２の接近方向における相対的変位量が制限されるようになっている。また一方、ボビン３８に固設されたガイドピン４２の先端部には、貫通孔２８よりも大径の当接部５６が形成されており、この当接部５６が、ヨーク２４の軸方向下面中央に設けられた凹所５８内において、該凹所５８の底面に対して軸方向に所定距離を隔てて対向位置せしめられている。そして、当接部５６が、凹所５８の底面に対して、該底面に配設された緩衝ゴム６０を介して当接することにより、第一のマス３５と第二のマス５２の離隔方向における相対的変位量が制限されるようになっている。
【００３７】
また、取付金具１０と加振板４４の対向面間には、密閉されて内部に所定の非圧縮性流体が充填封入されてなる流体室６２が形成されている。この流体室６２は、壁部の一部が、取付金具１０，加振板４４，第一のゴム弾性体１８，第二のゴム弾性体４８によってそれぞれ構成されており、連結金具１２の中心孔内に位置して形成されている。なお、封入流体は、特に限定されるものでなく、水やアルキレングリコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油等が何れも採用可能であるが、高周波数域の加振力伝達特性が特に問題となる場合には、０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性のものを採用することが望ましい。
【００３８】
このような構造とされた制振器においては、コイル３６に通電すると、磁気ギャップ３４における磁界との関係で電磁力が発生して、ヨーク２４とコイル３６の間、ひいては第一のマス３５と第二のマス５２の間に、相対的な変位力が及ぼされる。特に、コイル３６に脈流や交流の電流を通電すると、第二のゴム弾性体４８の弾性力とも相まって、第一のマス３５と第二のマス５２の間に軸方向の相対的な往復変位力、即ち加振力が及ぼされるのであり、更に、コイル３６に通電する電流の周波数および大きさを調節することによって、第一のマス３５と第二のマス５２の間に及ぼされる加振力の周波数および大きさを制御することが出来るのである。なお、このことから明らかなように、本実施例では、第一のマス３５側に設けられた永久磁石３２とヨーク２４を含む磁界形成部材と、第二のマス５２側に設けられたコイル３６を含む通電部材とによって、第一のマス３５と第二のマス５２の間に電磁力を及ぼす電磁駆動手段が構成されている。
【００３９】
ここにおいて、本具体例としての制振器の概略モデルを示す図２からも明らかなように、第一のマス３５は、第一のゴム弾性体１８のばねや流体室６２の壁ばね，第二のゴム弾性体４８のばねを含む第一のばね系により、取付金具１０に対して弾性的に連結支持せしめられており、それによって、第一の振動系が構成されている一方、第二のマス５２は、流体室６２の壁ばねや第二のゴム弾性体４８のばねを含む第二のばね系により、取付金具１０および第一のマス３５に対して弾性的に連結支持せしめられており、それによって、第二の振動系が構成されている。また、第一のマス３５と第二のマス５２の間には、コイル３６の通電によって加振力：Ｆが及ぼされるようになっている。
【００４０】
また、これら第一の振動系および第二の振動系は、何れも、各マス系の質量とばね系のばね定数に応じて固有の共振周波数を有している。特に本具体例では、第一のマス３５が、質量が大きいヨーク２４や永久磁石３２を含んで構成されていることから、第一の振動系の共振周波数が、第二の振動系の共振周波数よりも低く設定されている。
【００４１】
従って、上述の如き構造とされた制振器において、コイル３６に交番電流を通電して第一のマス３５と第二のマス５２の間に軸方向の加振力：Ｆを及ぼすと、第一の振動系の共振周波数域では、第一の振動系が共振して第一のマス３５の振幅：ｘ１および振動加速度：ｘ１″が大きくなることから、この第一のマス３５の振動が第一のばね系を介して取付金具１０に伝達されることにより、制振対象に対して大きな制御力（即ち、加振力）が及ぼされることとなる。また一方、第二の振動系の共振周波数域では、第一のマス３５の振幅：ｘ１および振動加速度：ｘ１″は小さくなるが、第二の振動系が共振して第二のマス５２の振幅：ｘ２および振動加速度：ｘ２″が大きくなることから、この第二のマス５２の振動が、第二のばね系および実質的に略静止状態とされた第一の振動系（第一のマス３５と第一のばね系）を介して、取付金具１０に伝達されることにより、制振対象に対して大きな制御力が及ぼされることとなる。
【００４２】
さらに、これら第一の振動系の共振作用と第二の振動系の共振作用により、両共振周波数域間においても、加振力：Ｆの増大効果が発揮されて、取付金具１０ひいては制振対象に対して有効な制御力が及ぼされ得るのである。
【００４３】
それ故、このような制振器を、自動車の車体等の制振対象に対して適当な箇所に装着することによって、大きな加振力を制御対象に及ぼすことが出来るのであり、それによって、制振対象の振動抑制効果乃至は振動制御効果を有利に得ることが出来る。しかも、コイル３６への通電周波数を調節することにより、第一の振動系と第二の振動系との両共振周波数域間の広い範囲において、大きな加振力を制御対象に及ぼすことが出来ることから、広い周波数域における各種の入力振動に対して、何れも有効な制振効果が発揮され得るのである。
【００４４】
しかも、かかる制振器においては、第一及び第二のマス３５，５２の質量や、第一及び第二のゴム弾性体１８，４８のばね特性等を調節し、第一及び第二の振動系の共振周波数を調節することによって、大きな制御力が発揮される周波数域を容易に変更，設定することが出来ることから、要求される制振特性等に応じたチューニングが容易であり、各種の制振対象において有利に採用され得るといった利点がある。
【００４５】
また、そこにおいて、かかる制振器は、第一及び第二の振動系における共振作用を利用して大きな加振力を生ぜしめるものであることから、小型の電磁駆動手段を用い且つ小さな供給電流によって、有効な加振力を制振対象に及ぼすことが出来るのであり、制振器の小型化や軽量化と、消費エネルギ（電流）の軽減が図られ得る。
【００４６】
更にまた、特に本実施例では、ボイスコイル形の電磁駆動手段（ＶＣＭタイプ）が採用されていることから、第一のマス３５と第二のマス５２に対して、大きな加振力を大きな振幅範囲に亘って安定して及ぼすことが可能であり、優れた加振力制御特性を得ることが出来るのである。
【００４７】
次に、図３には、本発明の実施の形態としての別の具体例である制振器が、示されている。なお、本具体例は、上記第一の具体例としての制振器に対して、制振力のチューニング手段としてのオリフィス通路を設けたものであり、第一の具体例と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、第一の具体例と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。
【００４８】
すなわち、本具体例としての制振器においては、取付金具１０が軸方向上下に分割構造とされており、上板金具７０と下板金具７２が軸方向に重ね合わされてボルト７４で相互に固着されることによって取付金具１０が構成されている。また、下板金具７２の中央部分には、上方に開口する円形凹所７６が設けられており、この円形凹所７６の開口部が上板金具７０で覆蓋されることによって、取付金具１０に対して内部空間が形成されている。
【００４９】
さらに、この取付金具１０の内部空間には、薄肉円板形状のゴム弾性膜７８が収容配置されており、該ゴム弾性膜７８の外周縁部が上下板金具７０，７２間で流体密に挟持されることによって、かかる取付金具１０の内部空間が、ゴム弾性膜７８により、円形凹所７６の底部側と開口部側とに流体密に二分されている。それにより、ゴム弾性膜７８と円形凹所７６の底壁部との間には、所定の非圧縮性流体が封入された平衡室８０が形成されている一方、ゴム弾性膜７８を挟んで平衡室８０と反対側には所定容積の空気室８２が形成されている。即ち、平衡室８０は、壁部の一部がゴム弾性膜７８にて構成されており、該ゴム弾性膜７８の変形が空気室８２にて許容されることにより、ゴム弾性膜７８の変形に基づいて平衡室８０の容積変化が容易に生ぜしめられるようになっているのである。
【００５０】
また、平衡室８０の壁部を構成する円形凹所７６の底壁部の内面には、円板形状のオリフィス金具８４が重ね合わされ、ボルト固定されている。そして、このオリフィス金具８４と円形凹所７６の底壁部との重ね合わせ面間において、外周部分を周方向に所定長さで延びるオリフィス通路８６が形成されており、このオリフィス通路８６の一方の端部が円形凹所７６の底壁部を貫通して流体室６２に接続されていると共に、他方の端部がオリフィス金具８４を貫通して平衡室８０に接続されている。これにより、流体室６２と平衡室８０の間で、オリフィス通路８６を通じての流体の流動が許容されるようになっている。
【００５１】
このような構造とされた制振器においては、コイル３６に通電して第一のマス３５と第二のマス５２の間に加振力を及ぼした際、第一の振動系および第二の振動系の振動に伴う流体室６２の内圧変動に基づいて、流体室６２と平衡室８０の間に内圧差が生ぜしめられ、それら両室６２，８０間でオリフィス通路８６を通じての流体流動が惹起されることとなる。
【００５２】
従って、このオリフィス通路８６を流動せしめられる流体の共振作用を利用することが可能となり、それによって、第一の振動系や第二の振動系における振動特性ひいては制振器の制御力特性のチューニング自由度が一層向上され得るのである。
【００５３】
以上、本発明の具体的な実施形態について詳述してきたが、これらは文字通りの例示であって、本発明は、これらの実施形態によって何等限定的に解釈されるものでない。
【００５４】
例えば、第一のマス３５と第二のマス５２の間に加振力を及ぼす加振手段として、例示のＶＣＭタイプ以外の電磁駆動手段や、更には電磁駆動手段以外のものを採用することも可能であり、また、前記実施形態に示すように、第二のゴム弾性体４８によって第二のマス５２の所定位置への復元力が発揮されるような場合には、第一のマス３５に対して第二のマス５２を軸方向一方の側にだけ変位せしめる力を及ぼす加振手段を採用することも可能である。
【００５５】
また、第一の弾性部材および第二の弾性部材として、例示の如きゴム弾性体の他、板ばね等の弾性部材を採用することも可能である。
【００５６】
更にまた、二つ以上のオリフィス通路を形成せしめて、それらを選択的に作用せしめることにより、制振特性のチューニング自由度の更なる向上を図ることも可能である。
【００５７】
また、第一の弾性部材を介して取付部材に弾性支持された第一のマス部材の共振周波数よりも、第二の弾性部材を介して第一のマス部材に弾性支持された第二のマス部材の共振周波数を、低周波数域に設定することも可能である。
【００５８】
更にまた、前記実施形態においては、本発明を、制振対象に加振力を及ぼす制振器に適用したものの具体例を示したが、その他、本発明は、動的吸振器の如き作用によって制振対象の振動エネルギを低減せしめる制振器などに対しても、適用可能である。
【００５９】
【実施例】
前記実施形態において第一の具体例として示した構造の制振器であって、第一のマス（３５）の質量を２．２ｋｇ，第一のばね系のばね定数を６００Ｎ／mmとすることにより、第一の振動系の共振周波数をｆｎ＝８３Hzに設定すると共に、第二のマス（５２）の質量を０．１６ｋｇ，第二のばね系のばね定数を３００Ｎ／mmとすることにより、第二の振動系の共振周波数をｆｎ＝２１８Hzに設定したものを、実際に製造し、かかる制振器を用いて、コイル（３６）に１Ａの交番電流を通電した場合の制御力の周波数特性を実測した。その結果を、実施例として図４に示す。
【００６０】
また、実施例と同一構造の制振器において、流体室（６２）に非圧縮性流体を充填しなかったものを別に製造し、同一条件下に制御力の周波数特性を測定した結果を、比較例１として、図４に併せ示す。更にまた、実施例の制振器で採用したものと同一構造の電磁駆動手段の単体において、コイル（３６）に１Ａの交番電流を通電した場合の制御力（即ち、実施例の制振器において、取付金具１０と連結金具１２を含む第一のゴム弾性体１８の一体加硫成形品を取り外し、コイル３６に通電した場合の、第一のマス３５と第二のマス５２の間に生ぜしめられる加振力）の周波数特性を測定した結果を、比較例２として、図４に併せ示す。
【００６１】
かかる実施例結果からも、本発明に従う構造とされた制振器によれば、第一及び第二の振動系の各共振周波数域およびそれら両共振周波数域間において、電磁駆動手段単体での出力の数倍以上の制御力を制振対象に及ぼすことが可能であり、優れた制振効果を発揮し得ることが、明らかに認められる。
【００６２】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、請求項１乃至８に記載の発明に従う構造とされた制振器においては、何れも、第一及び第二の振動系における各共振周波数域で、加振手段による力が増幅されるのであり、それ故、加振手段の大型化や消費エネルギの増大を抑えつつ、有効な制振効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態として、第一の具体例である制振器を示す縦断面図である。
【図２】図１に示された制振器における振動系の概略モデル図である。
【図３】本発明の実施形態として、別の具体例である制振器を示す縦断面図である。
【図４】本発明の一実施例としての制振器における制御力の周波数特性を実測した結果を、比較例と共に示すグラフである。
【符号の説明】
１０取付金具
１８第一のゴム弾性体
２４ヨーク
３２永久磁石
３４磁気ギャップ
３５第一のマス
３６コイル
４４加振板
４８第二のゴム弾性体
５２第二のマス
６２流体室
８０平衡室
８６オリフィス通路

Claims

制振対象に取り付けられる取付部材と、
該取付部材に対して前記制振対象からの振動入力方向に相対変位可能に配設された第一のマス部材と、
該第一のマス部材を前記取付部材に対して弾性的に連結する第一の弾性部材と、
前記取付部材および前記第一のマス部材に対してそれぞれ前記制振対象からの振動入力方向に相対変位可能に配設された第二のマス部材と、
該第二のマス部材を前記第一のマス部材に対して弾性的に連結する第二の弾性部材と、
前記第一のマス部材と前記第二のマス部材の間に前記制振対象からの振動入力方向における相対的な変位力を及ぼす加振手段と、
前記第一の弾性部材および前記第二の弾性部材によって壁部の一部が構成されて、前記取付部材と前記第二のマス部材の間に設けられ、内部に非圧縮性流体が封入された流体室とを、
有して、前記第一のマス部材を含むマス系と前記第一の弾性部材を含むバネ系とによって第一の振動系を構成する一方、前記第二のマス部材を含むマス系と前記第二の弾性部材及び前記液体室の壁ばねを含むバネ系とによって第二の振動系を構成し、更に、該第一の振動系における共振周波数を、該第二の振動系における共振周波数よりも低周波数域にチューニングして、前記加振手段による力が、それら第一の振動系及び第二の振動系を介して、前記取付部材に及ぼされるようにしたことを特徴とする制振器。
前記第一のマス部材における前記取付部材側の端部をリング状部として、該リング状部の先端部分を該取付部材に対して前記第一の弾性部材により連結せしめる一方、前記第二のマス部材における前記取付部材側の端部を、該リング状部の内部に位置せしめられて該取付部材に対向する対向部とし、該対向部の外周縁部を該リング状部に対して前記第二の弾性部材により連結せしめると共に、該第二のマス部材の対向部と該取付部材との対向面間に前記流体室を形成した請求項１に記載の制振器。
前記第一の弾性部材および前記第二の弾性部材の少なくとも一方をゴム弾性体により構成した請求項１又は２に記載の制振器。
前記加振手段が、前記第一のマス部材と前記第二のマス部材の間に及ぼす相対的な変位力の周期を調節可能な可制御型加振手段である請求項１乃至３の何れかに記載の制振器。
前記加振手段が、前記第一のマス部材と前記第二のマス部材の間に電磁力を及ぼす電磁駆動手段である請求項１乃至４の何れかに記載の制振器。
前記第一のマス部材および前記第二のマス部材の何れか一方のマス部材に永久磁石を組み付けて磁路を形成すると共に、何れか他方のマス部材にコイルを組み付けて、該一方のマス部材の磁路に設けたギャップ部に配設せしめることにより、該コイルへの給電にて該第一のマス部材と該第二のマス部材の間に電磁力を及ぼす前記電磁駆動手段を構成した請求項５に記載の制振器。
壁部の一部が可撓性膜で構成されて内部に非圧縮性流体が封入された容積可変の平衡室を形成すると共に、該平衡室を前記流体室に連通せしめるオリフィス通路を設けた請求項１乃至６の何れかに記載の制振器。
前記平衡室を、前記取付部材の内部に形成した請求項７に記載の制振器。