JP4642981B2

JP4642981B2 - ダイナミックダンパ

Info

Publication number: JP4642981B2
Application number: JP2000261734A
Authority: JP
Inventors: 達郎石山
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: JP2002070934A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体等の振動体に取り付けられ、振動体における振動を低減するダイナミックダンパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車等の車両における車体を構成するメンバ類には、メンバ類の共振振動数に対応する固有振動数を有するダイナミックダンパが配設されていて、車両のエンジンが発生する振動をこのダイナミックダンパが吸収し、メンバ類の振動を低減して、車両騒音を低下させていた。この種のダイナミックダンパとしては、例えば、パイプ状に形成された連結金具と、この連結金具の外周側へ配置された質量体としてのマス部材と、連結金具の外周面及びマス部材にそれぞれ加硫接着等により固着されてマス部材を連結金具へ弾性的に連結したゴム弾性体とを備えたものがある。
【０００３】
上記のようなダイナミックダンパを車体のメンバ類に取り付ける際には、例えば、メンバ類に立設されたボルト軸を連結金具の中空部内を挿通させ、このボルト軸の連結金具内からの突出部にナットをねじ込むことにより、ダイナミックダンパをメンバ類へ固定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようなダイナミックダンパのメンバ類への取付作業は、通常、殆ど余分なスペースが無いエンジンルーム内で、電動レンチ等の比較的大型の工具を用いて行わなければならないため、作業性が良くないという問題がある。また上記のようなダイナミックダンパでは、メンバ類へ取り付けられた状態で連結金具の中空部内に水が溜まって、この水の影響によって長期的にはダイナミックダンパの連結金具や、車体におけるダイナミックダンパの周辺部に錆が発生し易くなる。このため、車両では、ダイナミックダンパ内の水による錆発生を防ぐためにダイナミックダンパに防錆塗装や防錆加工が必要となり、ダイナミックダンパの製造コストが増加するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記事実を考慮し、振動体への取付作業が簡単で、かつ水がかかり易い環境で使用されても内部に水が溜まることを防止できるダイナミックダンパを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るダイナミックダンパは、棒状の突起部が設けられ、振動体に固定されるベース金具と、略パイプ状に形成され、その中空部内へ前記突起部が圧入して前記ベース金具に連結固定される連結金具と、前記連結金具の外周側に配置された質量体と、前記連結金具の外周面及び前記質量体にそれぞれ固着され、該質量体を前記連結金具の外周面へ弾性的に連結した弾性部材と、前記連結金具における前記突起部の挿入側とは逆側の先端開口を密閉した閉止部材と、を有し、前記閉止部材はゴム状弾性体からなり、前記連結金具の中空部内に圧入されて前記先端開口を密閉することを特徴とするものである。
【０００７】
上記構成のダイナミックダンパによれば、振動体の所定位置に予めベース金具を固定しておけば、このベース金具の突起部を連結金具の中空部内へ圧入するだけで、ベース金具を介して連結金具を振動体に連結固定できるので、ボルト又はナット等のねじ込み作業により振動体へ取り付けられるダイナミックダンパと比較し、ダイナミックダンパの振動体への取付作業が簡単になる。
【０００８】
また上記構成のダイナミックダンパは振動体へ取り付けられた状態で、連結金具における突起部の挿入側の開口（挿入開口）が突起部により密閉され、かつ挿入開口とは逆側の先端開口が閉止部材により密閉されるので、自動車エンジンルーム内等の水のかかり易い環境下で使用されても、連結金具の中空部内に水が侵入することが防止される。この結果、連結金具内に溜まった水の影響により連結金具、ベース金具、振動体におけるダイナミックダンパの周辺部に錆が発生することが無くなる。
【０００９】
ここで、ベース金具の突起部を連結金具の中空部内へ圧入する際には、焼きばめ、冷やしばめ等の熱収縮を利用した収縮ばめにより、突起部を連結金具内へ圧入する際に必要となる圧入力（加圧力）を低減し、かつ圧入後のベース金具と連結金具との連結強度を高めるようにしても良い。また弾性部材の一部により連結金具及び質量体の外部へ露出する外表面を被覆するようにすれば、連結金具及び質量体の外表面における錆発生を効果的に抑制できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るダイナミックダンパについて図面を参照して説明する。
【００１１】
（実施形態の構成）
図１及び図２には一例としてのダイナミックダンパ及びこのダイナミックダンパが取り付けられるエンジンマウントが示されている。
【００１２】
先ず、エンジンマウント１１について説明する。このエンジンマウント１１は、所謂ブッシュタイプのものであって、自動車の車体上へ溶接、ボルト等により固定されるブラケット金具１２及び、このブラケット金具１２に組み付けられるマウント本体１４を備えている。
【００１３】
マウント本体１４には、円筒状の外筒１６と、この外筒１６の中空部内に平行軸的に配置された小径円筒状の内筒１８と、外筒１６の外周面と内筒１８の内周面との間へ配置されたゴム製の弾性体２０とが設けられている。この弾性体２０は内筒１８の外周面に加硫接着され、この内筒１８と共に外筒１６の中空部内へ圧入されている。弾性体２０は、マウント本体１４の軸心Ｓ_Mを中心とする略Ｘ字状に形成され、軸心Ｓ_Mを中心とする径方向に沿って外周側へ延出する一対の圧接部２２及び一対のストッパ部２４がそれぞれ形成されている。ここで、一対の圧接部２２の先端面はそれぞれ外筒１６の内周面へ圧接し、また一対のストッパ部２４の先端面は外筒１６の内周面へ所定のクリアランスを空けて対向している。
【００１４】
車体上に固定されるブラケット金具１２は、ステンレス板等の金属板をコ字状に屈曲して形成されており、このブラケット金具１２には、底板部２６及び底板部２６の軸方向両端部に上方へ向かって直角に屈曲された側板部２８がそれぞれ形成されている。一対の側板部２８は互いに略同一形状とされており、その軸心Ｓ_Mを中心とする中央部分には開口部３０が形成されている。開口部３０は軸方向から見て側板部２８の上端側へ向かって開いた略Ｕ状とされ、その下端部付近には凹部３２が形成されている。一方、外筒１６の軸方向に沿った端面には、側板部２８における凹部３２にそれぞれ対応する一対の位置決め部３４が軸方向へ突出するように形成されている。
【００１５】
マウント本体１４をブラケット金具１２へ組み付ける際には、ブラケット金具１２における一対の側板部２８間にマウント本体１４を嵌挿すると共に、外筒１６の端面における一対の位置決め部３４の何れかを側板部２８における凹部３２内へ挿入する。これにより、マウント本体１４は軸方向及び軸心Ｓ_Mを中心とする回転方向における所定位置へ位置決めされる。さらに、マウント本体１４は必要に応じて外筒１６が溶接等によりブラケット金具１２へ固定される。
【００１６】
次に、上述したエンジンマウント１１に取り付けられるダイナミックダンパ１０について説明する。ダイナミックダンパ１０には、図１に示されるようにエンジンマウント１１の外筒１６における外周面上に固定されるベース金具３６が設けられている。ベース金具３６には細長い丸棒状の突起部３８及び、この突起部３８の一端部に突起部３８に対して大径の円板状とされた基台部３９が一体的に設けられている。基台部３９は、その下面側が外筒１６における外周面頂部に溶接等によって固着され、突起部３８をエンジンマウント１１の軸心Ｓ_Mを中心とする径方向に沿って上方へ突出させる。
【００１７】
ダイナミックダンパ１０は、図１に示されるようにベース金具３６を介してマウント本体１４へ連結されるパイプ状の連結金具４０を備えている。連結金具４０内には、その軸心Ｓ_Dに沿って一端部を開口端４４とする円柱状の中空部４２が形成されており、この中空部４２はベース金具３６の外径に対して締りばめの内径を有している。また連結金具４０には、中空部４２の開口端４４とは逆側の先端部に中空部４２の先端開口を閉止するように盲板状の閉止部材４６が一体的に形成されている。ここで、閉止部材４６を連結金具４０と一体的に形成する方法は特に限定されないが、例えば、円柱状の金属棒の一端からドリル等により金属棒内に有底状の中空部４２を穿孔して連結金具４０及び閉止部材４６を同時に加工するようにしても、また連結金具４０の先端部に閉止部材４６を溶接、摩擦圧接等により固着して実質的に一体化するようにしても良い。
【００１８】
ダイナミックダンパ１０には、図１に示されるように連結金具４０の外周側に質量体である金属製のマス部材４８が配置されている。マス部材４８は連結金具４０の軸心Ｓ_Dに沿って細長い略直方体状に形成されており、図２に示されるように外周側の一側面から反対側の他側面へ向かってＵ字状のスロット部５０が形成されている。スロット部５０はマス部材４８の下端面から上端面まで貫通し、このスロット部５０内にはマス部材４８の下端面側から連結金具４０の突起部３８が挿入されている。スロット部５０の底部は軸心Ｓ_Dを中心とする曲率半径が略一定の曲面とされており、このスロット部５０の底部と突起部３８の外周面との間には径方向に沿った厚さが略一定のＵ字状の隙間が形成されている。
【００１９】
マス部材４８及び連結金具４０の突起部３８の間には、図１に示されるようにゴム製の弾性部材５２が配置され、弾性部材５２はマス部材４８を突起部３８へ弾性的に連結している。弾性部材５２には、マス部材４８のスロット部５０と突起部３８の外周面との間のＵ字状の隙間に充填されると共に、連結金具４０及びマス部材４８へそれぞれ加硫接着された連結部５４が設けられ、さらに連結金具４０の外周面及びマス部材４８の外表面を覆った薄肉状の被覆部５６，５８がそれぞれ一体的に成形されている。この弾性部材５２は、例えば、連結金具４０及びマス部材４８をそれぞれモールドコアとしてモールド成形され、このモールド成形と同時に弾性部材５２における連結部５４及び被覆部５６，５８が連結金具４０及びマス部材４８へそれぞれ加硫接着される。
【００２０】
弾性部材５２によりマス部材４８が連結された連結金具４０は、エンジンマウント１１のマウント本体１４がブラケット金具１２へ組み付けられて後に、ベース金具３６へ連結固定される。連結金具４０をベース金具３６へ連結固定する際には、図１に示されるように連結金具４０の突起部３８を連結金具４０中空部４２内へ圧入する。これにより、連結金具４０はベース金具３６へ常に一体となって変位するように連結固定される。従って、マス部材４８は弾性部材５２によりベース金具３６に対して弾性的に連結される。
【００２１】
ここで、ベース金具３６の突起部３８を連結金具４０の中空部４２内へ圧入する際には、連結金具４０を加熱膨張させつつ突起部３８を中空部４２内へ圧入する焼きばめや、ベース金具３６を冷却収縮させつつ突起部３８を中空部４２内へ圧入する冷やしばめを用いても良い。このような熱収縮を利用した収縮ばめを用いると、収縮ばめを利用しない圧入方法と比較し、突起部３８を連結金具４０の中空部４２内へ圧入する際に必要となる圧入力（加圧力）を低減でき、しかも圧入後のベース金具３６と連結金具４０との連結強度を高めることができる。
【００２２】
またベース金具３６へ連結金具４０が連結固定された状態で、連結金具４０の突起部３８は、その上端面が中空部４２の中間部に達するまで圧入される。これにより、連結金具４０の中空部４２内には突起部３８の先端面及び閉止部材４６との間に気室４３が形成される。この気室４３は閉止部材４６及び突起部３８により密閉された状態になっており、気室４３内には、ダイナミックダンパ１０がエンジンルーム内で使用されても、水、腐蝕性ガス等の錆を発生させる物質が侵入しないようになっている。
【００２３】
（実施形態の作用）
次に、ダイナミックダンパ１０の作用を説明する。
【００２４】
自動車のエンジン（図示省略）が作動すると、このエンジンからは振動が発生してエンジンマウント１１へ伝えられる。これにより、弾性体２０の内部摩擦により振動エネルギーが吸収され、マウント本体１４及びブラケット金具１２を介して車体側へ伝達される振動が減衰する。但し、このようなエンジンマウント１１により効果的に減衰できる振動は特定の周波数域のものに限定されており、その周波数域に対して入力振動の周波数が離れるに従って入力振動に対する減衰効果が低減する。
【００２５】
一方、ダイナミックダンパ１０には、マス部材４８を質量体とした振動系が構成され、この振動系はエンジンマウント１１の固有振動数に対して高い周波数を共振周波数とするように構成されている。従って、エンジンからエンジンマウント１１へ伝えられる振動の周波数が高くなって外筒１６が振動すると、この振動（高周波振動）がダイナミックダンパ１０へ伝えられてマス部材４８へ弾性部材５２を弾性変形させつつ共振する。このとき、エンジンマウント１１の外筒１６が上下方向に沿って振動すると、ダイナミックダンパ１０の弾性部材５２は主として剪断変形し、また外筒１６が水平方向に沿って振動するとダイナミックダンパ１０の弾性部材５２は圧縮・引張変形する。従って、ダイナミックダンパ１０では、弾性部材５２の厚さ及び断面積を変化させ、剪断方向及び圧縮・引張方向に沿った剛性を調整することで、上下方向及び水平方向に沿った振動に対する共振周波数をそれぞれチューニングできる。
【００２６】
ダイナミックダンパ１０では、マス部材４８が共振するとマス部材４８の慣性力が反力としてエンジンマウント１１の外筒１６へ伝えられ、この慣性力は外筒１６の振動を打ち消す制御力としてエンジンマウント１１へ作用する。この結果、エンジンマウント１１により効果的に減衰できない高周波振動をダイナミックダンパ１０からの制御力によって効果的に減衰できるので、エンジンマウント１１だけで入力振動を減衰する場合と比較し、広い周波数域の振動を効果的に減衰できる。
【００２７】
また、ダイナミックダンパ１０によれば、振動体であるエンジンマウント１１の外筒１６に予めベース金具３６を固定しておけば、このベース金具３６の突起部３８を連結金具４０の中空部４２内へ圧入するだけで、ベース金具３６を介して連結金具４０を外筒１６に連結固定できるので、ボルト又はナット等のねじ込み作業により外筒１６へダイナミックダンパを取り付ける場合と比較し、ダイナミックダンパ１０の外筒１６への取付作業が簡単になる。
【００２８】
また、ダイナミックダンパ１０は、エンジンマウント１１の外筒１６へ取り付けられた状態で、連結金具４０における開口端４４が突起部３８により密閉され、かつ中空部４２の先端開口が閉止部材４６により密閉されるので、水や油がかかり易い自動車エンジンルーム内で使用されても連結金具４０の中空部４２内に水に水が侵入することを防止できる。この結果、連結金具４０内に溜まった水の影響によりダイナミックダンパ１０、エンジンマウント１１、車体におけるダイナミックダンパ１０の周辺部に錆が発生することを防止できる。
【００２９】
また、ダイナミックダンパ１０では、連結金具４０の外周面及びマス部材４８の外表面がそれぞれ被覆部５６，５８によりそれぞれ被覆されていることにより、自動車のエンジンルーム内で使用されても、連結金具４０の外周面及びマス部材４８の外表面に錆が発生することを防止でき、連結金具４０及びマス部材４８への防錆塗装や防錆加工を省略又は簡略化できる。
【００３０】
（実施形態に係るダイナミックダンパ）
図３には本発明の実施形態に係るダイナミックダンパ６０が示されている。図３に示されるダイナミックダンパ６０では、パイプ状の連結金具４０の上端面に中空部４２が先端開口４５として開口しており、この先端開口４５がゴム製の閉止部材６２により密閉されている。閉止部材６２は中空部４２の内径より大径の円柱状に成形されており、先端開口４５から中空部４２内へ圧入されて、その外周面を中空部４２の内周面へ全周に亘って圧接させている。これにより、図1及び図２に示されるダイナミックダンパ１０と同様に、エンジンマウント１１の外筒１６へ取り付けられた状態で、連結金具４０における開口端４４が突起部３８により密閉され、かつ中空部４２の先端開口４５が閉止部材６２により密閉されるので、水や油がかかり易い自動車エンジンルーム内で使用されても連結金具４０の中空部４２内に水が侵入することを防止でき、連結金具４０内に溜まった水の影響によりダイナミックダンパ１０、エンジンマウント１１、車体におけるダイナミックダンパ１０の周辺部に錆が発生することを防止できる。またダイナミックダンパ６０では、規格品として市販されている金属製パイプを所定の長さとなるように切断加工するだけで連結金具４０を製造できるので、ダイナミックダンパ６０の製造コストを低減できる。
【００３１】
なお、ダイナミックダンパ６０では、閉止部材６２の素材としてはゴム以外にも弾性を有する各種の樹脂も用いることができ、また中空部４２内にゴム製の閉止部材６２を圧入したが、連結金具４０をモールドとして閉止部材６２をモールド成形すると同時に外周面を中空部４２の内周面へ加硫接着し、先端開口４５を密閉するようにしても良い。また閉止部材を金属により成形し、この閉止部材を中空部４２内へ挿入すると共にかしめることにより、あるいは閉止部材の外周面及び中空部４２の内周面にねじを加工し、この閉止部材を中空部４２内へねじ込むことにより、金属製の閉止部材により先端開口４５を密閉するようにしても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のダイナミックダンパによれば、振動体への取付作業が簡単になり、かつ水がかかり易い環境で使用されても内部に水が溜まることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例としてのダイナミックダンパ及びこのダイナミックダンパが取り付けられるエンジンマウントの構成を示す側面断面図である。
【図２】一例としてのダイナミックダンパ及びこのダイナミックダンパが取り付けられるエンジンマウントの構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るダイナミックダンパ及びこのダイナミックダンパが取り付けられるエンジンマウントの構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１０ダイナミックダンパ
１１エンジンマウント（振動体）
３６ベース金具
３８突起部
４０連結金具
４２中空部
４５先端開口
４６閉止部材
４８マス部材（質量体）
５２弾性部材
６０ダイナミックダンパ
６２閉止部材

Claims

棒状の突起部が設けられ、振動体に固定されるベース金具と、
略パイプ状に形成され、その中空部内へ前記突起部が圧入して前記ベース金具に連結固定される連結金具と、
前記連結金具の外周側に配置された質量体と、
前記連結金具の外周面及び前記質量体にそれぞれ固着され、該質量体を前記連結金具の外周面へ弾性的に連結した弾性部材と、
前記連結金具における前記突起部の挿入側とは逆側の先端開口を密閉した閉止部材と、
を有し、
前記閉止部材はゴム状弾性体からなり、前記連結金具の中空部内に圧入されて前記先端開口を密閉することを特徴とする、ダイナミックダンパ。