WO2021075370A1 - 制振装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a vibration damping device using a viscoelastic body.
- Patent Document 1 discloses a vibration isolating member using a viscoelastic body.
- the vibration isolating member includes a plate-shaped upper support and a lower support, a coil spring sandwiched between the upper support and the lower support, and a viscoelastic body arranged inside the coil spring.
- the vibration isolator disclosed in Patent Document 1 uses a coil spring, so that the cost is high.
- An object of the present invention is to provide a vibration damping device capable of suppressing costs.
- one aspect of the present invention is a vibration damping device arranged between the first member and the second member to suppress the vibration of the second member with respect to the first member, the first member.
- a fixing portion fixed to one of the first member and the second member, and a vibration damping portion capable of contacting the other of the first member and the second member are provided.
- the fixed portion has a pedestal portion and a support wall portion erected from the pedestal portion.
- the vibration damping portion has a viscoelastic body, and the viscoelastic body is mounted on the pedestal portion, and the support wall portion moves in the direction along the mounting surface of the pedestal portion in a state of protruding from the support wall portion. Be restricted.
- FIG. 1 is a perspective view of the vibration damping device 10 of the embodiment.
- the vibration damping device 10 is fixed to an opening / closing body such as a vehicle door and a back door, and comes into contact with a panel on the vehicle body side in a state where the opening / closing body is closed.
- the vibration damping device 10 can absorb the impact when the opening / closing body is closed, and can suppress the opening / closing body from resonating due to vehicle vibration and generating an unpleasant sound when the opening / closing body is closed. Further, the vibration damping device 10 can absorb the difference in distance between the opening / closing body and the panel on the vehicle body side in the state where the opening / closing body is closed. The higher the loss coefficient of the vibration damping device 10, the more useful the vibration damping performance.
- the vibration damping device 10 may be fixed to a fixed body such as a panel on the vehicle body side and abut on the opening / closing body. That is, the vibration damping device 10 is fixed to one of the opening / closing body and the fixed body, and can come into contact with the other of the opening / closing body and the fixed body. Further, the vibration damping device 10 is not limited to the mode of being fixed to the door of the vehicle, and may be provided on the lid and the fixed body having an opening closed by the lid. In any case, the vibration damping device 10 intervenes between the first member and the second member to suppress the vibration of the second member with respect to the first member.
- the vibration damping device 10 includes a fixing portion 22 fixed to one of the first member and the second member, and a vibration damping portion 20 capable of contacting the other of the first member and the second member.
- the fixing portion 22 is inserted and fixed in the mounting hole provided in the door of the vehicle, and the vibration damping portion 20 comes into contact with the opening edge on the vehicle body side when the door is closed.
- FIG. 2 is an exploded view of the vibration damping device 10.
- FIG. 3 is an exploded cross-sectional view of the vibration damping device 10.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the vibration damping device 10.
- the vibration damping portion 20 has a viscoelastic body 24, an elastic portion 26, and a cover portion 28.
- the elastic portion 26 has a smaller loss coefficient than the viscoelastic body 24.
- the fixing portion 22 has a pedestal portion 30, a first support wall portion 32, a second support wall portion 34, a shaft portion 36, and an elastic locking portion 38.
- the pedestal portion 30 is formed in a plate shape.
- the first support wall portion 32 and the second support wall portion 34 stand upright from the pedestal portion 30 and support the viscoelastic body 24.
- the first support wall portion 32 is formed in an annular shape, and the second support wall portion 34 is formed in a tubular shape or a columnar shape.
- the second support wall portion 34 is located inside the first support wall portion 32, is surrounded by the first support wall portion 32, and is formed higher in the axial direction than the first support wall portion 32.
- the shaft portion 36 hangs down from the pedestal portion 30, and the pair of elastic locking portions 38 extend from the shaft portion 36 toward the pedestal portion 30.
- the shaft portion 36 is inserted into a mounting hole formed in the door, and the elastic locking portion 38 is locked to the edge of the mounting hole, whereby the fixing portion 22 is fixed to the door.
- the method of fixing to the door is not limited to the shapes of the shaft portion 36 and the elastic locking portion 38, and other shapes may be used as long as they can be fixed to the panel.
- the lower surface of the pedestal portion 30 may be adhered or welded to the panel.
- the viscoelastic body 24 of the vibration damping portion 20 is formed of a resin composition containing a 4-methyl-1-pentene / ⁇ -olefin copolymer and a thermoplastic resin (excluding the copolymer) or rubber. Is formed into a cylindrical shape. By forming the material containing a 4-methyl-1-pentene / ⁇ -olefin copolymer, a desired hardness can be obtained, and the vibration damping device 10 can eliminate the need for a coil spring.
- This viscoelastic body is as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-56954.
- the viscoelastic body 24 may be formed of another viscoelastic body as long as the desired vibration damping performance can be obtained. As shown in FIG.
- the viscoelastic body 24 is placed on the pedestal portion 30, and in a state of protruding from the first support wall portion 32 and the second support wall portion 34, the first support wall portion 32 and the second support It is supported by the wall portion 34.
- the movement in the direction along the mounting surface 30a of the pedestal portion 30, that is, the movement in the radial direction is restricted by the first support wall portion 32 and the second support wall portion 34.
- the viscoelastic body 24 can exhibit vibration damping performance against a load in the axial direction.
- the first support wall portion 32 and the second support wall portion 34 are simply referred to as support wall portions.
- the support wall portion can stabilize the posture and exhibit vibration damping performance.
- the viscoelastic body 24 is stably supported by forming the viscoelastic body 24 in a tubular shape and supporting the viscoelastic body 24 from the inside and the outside by the first support wall portion 32 and the second support wall portion 34. it can.
- An annular first receiving surface 40a is formed at the tip of the viscoelastic body 24, and an annular second receiving surface 40b is formed at the base end of the viscoelastic body 24.
- the first receiving surface 40a and the second receiving surface 40b receive the load input in the axial direction.
- the elastic portion 26 is formed in a columnar shape, is inserted into the viscoelastic body 24, and comes into contact with the fixed portion 22.
- the viscoelastic body 24 can be arranged outside the elastic portion 26, and the first receiving surface 40a and the second receiving surface 40b of the viscoelastic body 24 can be sufficiently secured. If the receiving area of the viscoelastic body 24 can be sufficiently secured, the viscoelastic body 24 may be arranged inside the elastic portion 26 by reversing the arrangement of the viscoelastic body 24 and the elastic portion 26. That is, the receiving area of the viscoelastic body 24 is formed to be larger than that of the elastic portion 26.
- the receiving area of the viscoelastic body 24 is an average value of the areas of the first receiving surface 40a and the second receiving surface 40b, and the receiving area of the elastic portion 26 is the area of the first receiving surface 42a and the second receiving surface 42b. It is an average value. It is preferable that the elastic portion 26 has a shorter axial height than the viscoelastic body 24 and has a Young's modulus equal to or less than that of the viscoelastic body 24.
- the elastic portion 26 is provided in parallel with the viscoelastic body 24 between the door and the panel on the vehicle body side. That is, the elastic portion 26 and the viscoelastic body 24 are arranged in parallel in the axial direction and function as parallel springs that receive the load input in the axial direction in parallel. One end of the elastic portion 26 and the viscoelastic body 24 is in contact with the contact portion 44, and the other end is in contact with the fixed portion 22.
- FIG. 5 shows the relationship between the loss coefficient tan ⁇ and the temperature T in the viscoelastic body 24 and the elastic portion 26.
- FIG. 5 shows the characteristic 60 of the elastic portion 26 which is a rubber material and the characteristic 62 of the viscoelastic body 24.
- the viscoelastic body 24 has a larger loss coefficient than the elastic portion 26 at 0 ° C. or higher.
- the elastic portion 26 has a larger loss coefficient than the viscoelastic body 24 at a low temperature of 0 ° C. or lower, and can supplement the viscoelastic body 24.
- the cover portion 28 is formed in a cup shape and covers the viscoelastic body 24 to prevent the viscoelastic body 24 from directly contacting and sticking to the first member or the second member.
- the cover portion 28 is made of a rubber material having a viscosity lower than that of the viscoelastic body 24.
- the fixing portion 22 has a Young's modulus smaller than that of the viscoelastic body 24 and can be firmly fixed to the mounting hole.
- the cover portion 28 has a contact portion 44, a fitting portion 46, and an umbrella-shaped portion 48.
- the contact portion 44 comes into contact with the panel on the vehicle body side, and is arranged between the viscoelastic body 24 and the elastic portion 26 and the panel on the vehicle body side.
- the fitting portion 46 is formed in a groove shape and fits on the outer peripheral edge of the pedestal portion 30.
- the umbrella-shaped portion 48 is in contact with the surface of the door in a fixed state, prevents water, dust, etc. from entering through the gap between the vibration damping device 10 and the mounting hole of the opening / closing body, and suppresses rattling of the vibration damping device 10.
- the viscoelastic body 24 is formed so that the static strain ⁇ s represented by the following formula (1) is within the range of 0.7% to 15%.
- ⁇ s P / ES ⁇ ⁇ ⁇ (1)
- P shown in the formula (1) is a load input to the viscoelastic body 24 with the vehicle door closed.
- the load P input to the viscoelastic body 24 is set by the weight of the door, the pulling force of the door locking mechanism, and the reaction force of the elastic portion 26.
- E is the Young's modulus of the viscoelastic body 24.
- the Young's modulus E of the viscoelastic body 24 is set to 3 to 10 MPa (megapascal).
- S is the receiving area of the viscoelastic body 24 that receives the load P determined by the areas of the tip end side and the proximal end side of the viscoelastic body 24. That is, S is an average value of the first receiving surface 40a and the second receiving surface 40b.
- the present inventors can set the loss tangent tan ⁇ , which is a guideline for vibration damping performance, in the range of 0.4 to 1.0 by satisfying the equation (1), and suppress the vibration of the vehicle door during traveling. I found out what I could do. Further, since the rigidity of the viscoelastic body 24 can be ensured, the vibration damping device 10 can be configured without using a coil spring, and the vibration damping device 10 can be miniaturized and reduced in cost.
- the one-side amplitude D and the axial height H constituting the dynamic strain ⁇ d are determined so that the dynamic strain ⁇ d represented by the following formula (2) is 3% or less.
- ⁇ d 100 (D / H) ⁇ ⁇ ⁇ (2)
- D shown in the formula (2) is a single amplitude
- H is the axial height of the viscoelastic body 24.
- the outer diameter of the shaft portion 36 on the root side is formed so as to be larger than the inner diameter of the viscoelastic body 24. As a result, the rigidity of the pedestal portion 30 can be ensured. As shown in FIG. 4, a hole through which the fixing portion 22 penetrates in the axial direction is not formed, and the umbrella-shaped portion 48 comes into elastic contact at the time of fixing, so that the sealing performance of the vibration damping device 10 can be ensured.
- FIG. 6 is a cross-sectional view of the vibration damping device 100 of the first modification.
- the vibration damping device 100 of the first modification is different from the vibration damping device 10 shown in FIG. 4 in that the elastic portion 126 and the cover portion 128 are integrally formed.
- the elastic portion 126 projects from the center of the back surface of the contact portion 44 of the cover portion 128.
- the elastic portion 126 and the cover portion 128 are formed of a rubber material that is less likely to adhere to the panel than the viscoelastic body 24.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of the vibration damping device 200 of the second modified example.
- FIG. 7A is a perspective view of the vibration damping device 200
- FIG. 7B is a cross-sectional view of the vibration damping device 200.
- the vibration damping device 200 includes a fixing portion 222 fixed to a mounting hole of the door and a vibration damping portion 220 formed of a viscoelastic material.
- the fixing portion 222 has a pedestal portion 230, a support wall portion 232, a shaft portion 36, and an elastic locking portion 38.
- the pedestal portion 230 is formed in a disk shape.
- the support wall portion 232 is erected from the pedestal portion 230 and is formed in a cylindrical shape.
- the vibration damping unit 220 has a pillar portion 50 and a cylinder portion 52.
- the tubular portion 52 is formed so as to surround the pillar portion 50.
- the pillar portion 50 is located at the center of the vibration damping portion 220, is inserted into the support wall portion 232, and the support wall portion 232 restricts the movement of the pedestal portion 230 in the direction along the mounting surface.
- the vibration damping portion 220 is made of a viscoelastic material and protrudes from the support wall portion 232. As a result, the vibration damping portion 220, which is a viscoelastic body, can exhibit vibration damping performance against a load in the axial direction. Further, even if the vibration damping portion 220 receives a load in a direction inclined in the axial direction, the support wall portion can stabilize the posture and exhibit the vibration damping performance.
- the vibration damping portion 220 may be connected by press-fitting the pillar portion 50 into the support wall portion 232, or may be connected by adhering the pillar portion 50 to the inner peripheral surface of the support wall portion 232. Further, the tubular portion 52 may be provided with a fitting portion that fits on the outer peripheral edge of the pedestal portion 230, and the vibration damping portion 220 may be connected to the fixed portion 222.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the vibration damping device 300 of the third modified example.
- the vibration damping device 300 of the third modification is different from the vibration damping device 200 of the second modification in that the vibration damping portion 320 is divided into a viscoelastic body 324 and a cover portion 328.
- the fixing portion 322 has the same shape as the fixing portion 222 shown in FIG. 7, and has a pedestal portion 330 and a support wall portion 332.
- the cover portion 328 is formed in a cup shape and covers the viscoelastic body 324.
- the viscoelastic body 324 has a pillar portion 324a inserted into the support wall portion 332 and a cone-shaped portion 324b protruding from the support wall portion 332.
- the viscoelastic body 324 and the cover portion 328 may be adhesively fixed, and the viscoelastic body 324 may be adhesively fixed to the fixing portion 322.
- the viscoelastic body 24 is formed in a cylindrical shape, and the first support wall portion 32 and the second support wall portion 34 are formed in a cylindrical shape, but the present invention is not limited to this embodiment.
- the viscoelastic body 24 may be formed in a square tubular shape, and the first support wall portion 32 and the second support wall portion 34 may be formed in a square tubular shape.
- the viscoelastic body 24 may be formed in a column having a U-shaped cross section. In any case, the viscoelastic body 24 is supported by the first support wall portion 32 and the second support wall portion 34 in a state of protruding from the first support wall portion 32 and the second support wall portion 34.
- the present invention relates to a vibration damping device using a viscoelastic body.
- Vibration damping device 20 Vibration damping part, 22 Fixed part, 24 Viscoelastic body, 26 Elastic part, 28 Cover part, 30 Pedestal part, 30a mounting surface, 32 1st support wall part, 34 2nd support wall part, 36 shaft part, 38 elastic locking part, 40a first receiving surface, 40b second receiving surface, 42a first receiving surface, 42b second receiving surface, 44 contact part, 46 fitting part, 48 umbrella-shaped part.
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Abstract
第1部材および第2部材の間に配置されて第1部材に対する第2部材の振動を抑制する制振装置は、第1部材および第2部材の一方に固定される固定部22と、第1部材および第2部材の他方に当接可能な制振部20とを備える。固定部22は、台座部と、台座部から立設する支持壁部と、を有する。制振部20は、粘弾性体を有しており、粘弾性体は、台座部に載置され、支持壁部より突出した状態で支持壁部により台座部の載置面に沿う方向の動きが制限される。
Description
本発明は、粘弾性体を用いた制振装置に関する。
例えば、ハッチバック、ワゴン、バン等の自動車には、後部の荷室を開閉するためのバックドアが備えられている。このバックドアの縁部が荷室開口の周縁部にゴム状のストッパ等を介して当接して、バックドアが荷室開口を閉じている。しかし、走行時やアイドリング中の振動等により、バックドアが車体と共振して不快音が生じる場合がある。この不快音を抑制するため、特許文献1に示す除振部材が提案されている。
特許文献1には、粘弾性体を用いた除振部材が開示されている。この除振部材は、板状の上部支持体および下部支持体と、上部支持体および下部支持体に挟まれたコイルばねと、コイルばねの内側に配置された粘弾性体とを備える。除振部材が荷重を受け、コイルばねが縮むと、上部支持体および下部支持体が粘弾性体の両端に当り、粘弾性体が荷重を受ける。
特許文献1に開示される除振部材は、コイルばねを用いているためコストが高くなる。
本発明の目的は、コストを抑えることができる制振装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、第1部材および第2部材の間に配置されて第1部材に対する第2部材の振動を抑制する制振装置であって、第1部材および第2部材の一方に固定される固定部と、第1部材および第2部材の他方に当接可能な制振部と、を備える。固定部は、台座部と、台座部から立設する支持壁部と、を有する。制振部は、粘弾性体を有しており、粘弾性体は、台座部に載置され、支持壁部より突出した状態で支持壁部により台座部の載置面に沿う方向の動きが制限される。
本発明によれば、コストを抑えることができる制振装置を提供できる。
図1は、実施例の制振装置10の斜視図である。制振装置10は、車両のドアおよびバックドア等の開閉体に固定され、開閉体を閉じた状態で、車体側のパネルに当接する。制振装置10は、開閉体を閉じたときの衝撃を吸収し、開閉体を閉じた状態で車両振動によって開閉体が共振して不快音を発生することを抑えることができる。また、制振装置10は、開閉体を閉じた状態で、開閉体と車体側のパネルとの距離差を吸収できる。制振装置10は、損失係数が高いほど有用な制振性能を発揮する。
なお、制振装置10は、車体側のパネル等の固定体に固定されて、開閉体に当接する態様であってあってもよい。つまり、制振装置10は、開閉体および固定体の一方に固定され、開閉体および固定体の他方に当接可能である。また、制振装置10は、車両のドアに固定される態様に限られず、蓋体および蓋体によって閉塞される開口を有する固定体に設けられてよい。いずれにしても、制振装置10は、第1部材および第2部材に介在して第1部材に対する第2部材の振動を抑制する。
制振装置10は、第1部材および第2部材の一方に固定する固定部22と、第1部材および第2部材の他方に当接可能な制振部20とを備える。実施例では、固定部22は、車両のドアに設けられた取付孔に挿入されて固定され、制振部20は、ドアを閉じたときに車体側の開口縁に当接する。
図2は、制振装置10の分解図である。また、図3は、制振装置10の分解断面図である。また、図4は、制振装置10の断面図である。図2に示すように、制振部20は、粘弾性体24、弾性部26およびカバー部28を有する。この弾性部26は、粘弾性体24より損失係数が小さい。
固定部22は、台座部30、第1支持壁部32、第2支持壁部34、軸部36および弾性係止部38を有する。台座部30は、板状に形成される。第1支持壁部32および第2支持壁部34は、台座部30から立設し、粘弾性体24を支持する。第1支持壁部32は、環状に形成され、第2支持壁部34は、筒状または柱状に形成される。第2支持壁部34は、第1支持壁部32の内側に位置し、第1支持壁部32に環囲され、第1支持壁部32より軸方向に高く形成される。
軸部36は、台座部30から垂下し、一対の弾性係止部38は、軸部36から台座部30に向かって延出する。軸部36は、ドアに形成された取付孔に挿入され、弾性係止部38は、その取付孔の縁に係止することで、固定部22がドアに固定される。なお、ドアへの固定方法は、軸部36および弾性係止部38の形状に限られず、パネルに固定できれば他の形状であってよい。例えば、台座部30の下面をパネルに接着や溶着してもよい。
制振部20の粘弾性体24は、4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体、ならびに熱可塑性樹脂(ただし、前記共重合体を除く)またはゴムを含有する樹脂組成物で形成され、円筒状に形成される。4-メチル-1-ペンテン・α-オレフィン共重合体を含む材料で形成することで、所望の硬度を得ることができ、制振装置10にコイルばねを不要にすることが可能となる。この粘弾性体に関しては、特開2016-56954号公報に記載されている通りである。なお、粘弾性体24は、所望の制振性能が得られれば、他の粘弾性体で形成してもよい。図4に示すように、粘弾性体24は、台座部30に載置され、第1支持壁部32および第2支持壁部34より突出した状態で、第1支持壁部32および第2支持壁部34に支持される。粘弾性体24は、第1支持壁部32および第2支持壁部34によって台座部30の載置面30aに沿う方向の動き、すなわち径方向の動きが制限される。
これにより、粘弾性体24が軸方向の荷重に対して制振性能を発揮することができる。第1支持壁部32および第2支持壁部34を区別しない場合、単に支持壁部という。また、粘弾性体24が軸方向に傾斜した方向の荷重を受けても、支持壁部によって、姿勢を安定させて制振性能を発揮できる。また、粘弾性体24を筒状に形成し、第1支持壁部32および第2支持壁部34によって粘弾性体24の内側および外側から支持することで、粘弾性体24を安定させて支持できる。
粘弾性体24の先端に環状の第1受け面40aが形成され、粘弾性体24の基端に環状の第2受け面40bが形成される。第1受け面40aおよび第2受け面40bが軸方向に入力された荷重を受ける。
弾性部26は、円柱状に形成され、粘弾性体24に挿入されて固定部22に当接する。これにより、粘弾性体24を弾性部26の外側に配置でき、粘弾性体24の第1受け面40aおよび第2受け面40bを十分に確保できる。粘弾性体24の受け面積を十分に確保できるのであれば、粘弾性体24と弾性部26の配置を逆にして粘弾性体24を弾性部26の内側に配置してもよい。
つまり、粘弾性体24の受け面積は、弾性部26より受け面積を大きく形成される。粘弾性体24の受け面積は、第1受け面40aおよび第2受け面40bの面積の平均値であり、弾性部26の受け面積は、第1受け面42aおよび第2受け面42bの面積の平均値である。弾性部26は、粘弾性体24より軸方向高さが短く、粘弾性体24に対してヤング率は同等またはそれ以下であることが好ましい。
つまり、粘弾性体24の受け面積は、弾性部26より受け面積を大きく形成される。粘弾性体24の受け面積は、第1受け面40aおよび第2受け面40bの面積の平均値であり、弾性部26の受け面積は、第1受け面42aおよび第2受け面42bの面積の平均値である。弾性部26は、粘弾性体24より軸方向高さが短く、粘弾性体24に対してヤング率は同等またはそれ以下であることが好ましい。
図4に示すように、弾性部26は、ドアおよび車体側のパネルの間で粘弾性体24と並列に設けられる。つまり、弾性部26および粘弾性体24は、軸方向に並列配置され、軸方向に入力される荷重を並列的に受ける並列ばねとして機能する。弾性部26および粘弾性体24は、一端が当接部44に接触し、他端が固定部22に接触している。
図5は、粘弾性体24および弾性部26における損失係数tanδおよび温度Tの関係を示す。図5では、ゴム材料である弾性部26の特性60と、粘弾性体24の特性62を示している。図5に示すように粘弾性体24は、0℃以上において弾性部26より損失係数が大きい。このように、損失係数が大きい粘弾性体24を弾性部26と並列配置することで、低温時に粘弾性体24の制振性能が低下しても制振効果を確保できる。また、弾性部26は、0℃以下の低温時において、粘弾性体24より損失係数が大きくなり、粘弾性体24を補うことができる。
カバー部28は、カップ状に形成され、粘弾性体24を覆って、粘弾性体24が直接、第1部材または第2部材に当接して固着することを抑える。カバー部28は、粘弾性体24より粘性が低いゴム材料で形成されている。固定部22は、粘弾性体24よりヤング率が小さく、取付孔に強固に固定可能である。
カバー部28は、当接部44、嵌合部46および傘状部48を有する。当接部44は、車体側のパネルに当接し、粘弾性体24および弾性部26と、車体側のパネルとの間に配置される。嵌合部46は、溝状に形成され、台座部30の外周縁に嵌合する。傘状部48は、固定状態でドアの表面に弾接し、制振装置10と開閉体の取付孔との隙間から水や埃等の侵入を防ぎ、制振装置10のガタつきを抑える。
粘弾性体24は、下記式(1)に示す静的ひずみεsが0.7%から15%の範囲に収まるように形成される。
εs=P/ES ・・・(1)
式(1)に示すPは、車両のドアを閉じた状態で粘弾性体24に入力される荷重である。粘弾性体24に入力される荷重Pは、ドアの重さ、ドアのロック機構の引き込み力、弾性部26の反力によって設定される。Eは、粘弾性体24のヤング率である。例えば、粘弾性体24のヤング率Eは、3から10MPa(メガパスカル)に設定される。Sは、粘弾性体24の先端側および基端側の面積により定められる荷重Pを受ける粘弾性体24の受け面積である。つまりSは、第1受け面40aおよび第2受け面40bの平均値である。
εs=P/ES ・・・(1)
式(1)に示すPは、車両のドアを閉じた状態で粘弾性体24に入力される荷重である。粘弾性体24に入力される荷重Pは、ドアの重さ、ドアのロック機構の引き込み力、弾性部26の反力によって設定される。Eは、粘弾性体24のヤング率である。例えば、粘弾性体24のヤング率Eは、3から10MPa(メガパスカル)に設定される。Sは、粘弾性体24の先端側および基端側の面積により定められる荷重Pを受ける粘弾性体24の受け面積である。つまりSは、第1受け面40aおよび第2受け面40bの平均値である。
本発明者らは実験により、式(1)を満たすことで制振性能の指針となる損失正接tanδが、0.4から1.0の範囲に設定でき、走行時に車両のドアの振動を抑制できることを見出した。また、粘弾性体24の剛性を確保できるため、コイルばねを用いずに制振装置10を構成でき、制振装置10の小型化および低コスト化を実現できる。
粘弾性体24は、下記式(2)に示す動的ひずみεdが3%以下になるように、動的ひずみεdを構成する片振幅Dおよび軸方向高さHが定められる。
εd=100(D/H) ・・・(2)
式(2)に示すDは、片振幅であり、Hは、粘弾性体24の軸方向高さである。式(2)を満たすように粘弾性体24の軸方向高さHを設定することで、所望の制振性能を実現することが可能となる。
εd=100(D/H) ・・・(2)
式(2)に示すDは、片振幅であり、Hは、粘弾性体24の軸方向高さである。式(2)を満たすように粘弾性体24の軸方向高さHを設定することで、所望の制振性能を実現することが可能となる。
軸部36の根元側の外径は、粘弾性体24の内径より大きくなるように形成される。これにより台座部30の剛性を確保できる。図4に示すように、固定部22が軸方向に貫通した孔が形成されておらず、固定時に傘状部48が弾接することで、制振装置10のシール性能を確保できる。
図6は、第1変形例の制振装置100の断面図である。第1変形例の制振装置100は、図4に示す制振装置10と比べて、弾性部126およびカバー部128が一体に形成されている点で異なる。弾性部126は、カバー部128の当接部44の裏面の中央から突出する。弾性部126およびカバー部128を同じ材料で一体に形成することで、部品点数を抑え、製造コストを低減できる。この場合、弾性部126およびカバー部128は、粘弾性体24よりパネルに固着しにくいゴム材料で形成される。
図7は、第2変形例の制振装置200の断面図である。図7(a)は制振装置200の斜視図であり、図7(b)は制振装置200の断面図である。制振装置200は、ドアの取付孔に固定される固定部222と、粘弾性材料で形成された制振部220とを備える。
固定部222は、台座部230、支持壁部232、軸部36および弾性係止部38を有する。台座部230は円板状に形成される。支持壁部232は、台座部230から立設し、円筒状に形成される。
制振部220は、柱部50および筒部52を有する。筒部52は、柱部50を環囲するように形成される。柱部50は、制振部220の中央に位置し、支持壁部232に挿入され、支持壁部232により台座部230の載置面に沿う方向の動きが制限される。制振部220は、粘弾性材料で形成されており、支持壁部232より突出している。これにより、粘弾性体である制振部220が軸方向の荷重に対して制振性能を発揮することができる。また、制振部220が軸方向に傾斜した方向の荷重を受けても、支持壁部によって、姿勢を安定させて制振性能を発揮できる。
制振部220は、柱部50を支持壁部232に圧入することで連結されてもよく、柱部50を支持壁部232の内周面に接着することで連結されてもよい。また、筒部52に、台座部230の外周縁に嵌合する嵌合部の構成を設け、制振部220を固定部222に連結してもよい。
図8は、第3変形例の制振装置300の断面図である。第3変形例の制振装置300は、第2変形例の制振装置200と比べて、制振部320が粘弾性体324およびカバー部328に分かれている点で異なる。固定部322は、図7に示す固定部222と同様の形状であり、台座部330および支持壁部332を有する。
カバー部328は、カップ状に形成され、粘弾性体324を覆う。粘弾性体324は、支持壁部332に挿入される柱部324aと、支持壁部332より突出する錐状部324bとを有する。粘弾性体324およびカバー部328は接着固定されてもよく、粘弾性体324は固定部322に接着固定されてもよい。カバー部328を設けることで、粘弾性体324を覆って、粘弾性体324が当接する部材に固着することを抑えることができる。
本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。
実施例では、粘弾性体24を円筒状に形成し、第1支持壁部32および第2支持壁部34を円筒状に形成する態様を示したが、この態様に限られない。例えば、粘弾性体24を角筒状に形成し、第1支持壁部32および第2支持壁部34を角筒状に形成してもよい。また、粘弾性体24が、断面U字状の柱に形成されてよい。いずれにしても、粘弾性体24は、第1支持壁部32および第2支持壁部34より突出した状態で、第1支持壁部32および第2支持壁部34に支持される。
本発明は、粘弾性体を用いた制振装置に関する。
10 制振装置、 20 制振部、 22 固定部、 24 粘弾性体、 26 弾性部、 28 カバー部、 30 台座部、 30a 載置面、 32 第1支持壁部、 34 第2支持壁部、 36 軸部、 38 弾性係止部、 40a 第1受け面、 40b 第2受け面、 42a 第1受け面、 42b 第2受け面、 44 当接部、 46 嵌合部、 48 傘状部。
Claims (7)
- 第1部材および第2部材の間に配置されて前記第1部材に対する前記第2部材の振動を抑制する制振装置であって、
前記第1部材および前記第2部材の一方に固定される固定部と、
前記第1部材および前記第2部材の他方に当接可能な制振部と、を備え、
前記固定部は、
台座部と、
前記台座部から立設する支持壁部と、を有し、
前記制振部は、粘弾性体を有しており、
前記粘弾性体は、前記台座部に載置され、前記支持壁部より突出した状態で前記支持壁部により前記台座部の載置面に沿う方向の動きが制限されることを特徴とする制振装置。 - 前記制振部は、前記粘弾性体を覆うカバー部を有し、
前記カバー部は、前記粘弾性体より粘性が低いゴム材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の制振装置。 - 前記第1部材および前記第2部材の一方は、車両のドアであり、
前記粘弾性体は、下記式(1)に示す静的ひずみεsが0.7%から15%の範囲に収まるように形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の制振装置。
εs=P/ES ・・・(1)
(式(1)に示すPは、車両のドアを閉じた状態で前記粘弾性体に入力される荷重であり、Eは、前記粘弾性体のヤング率であり、Sは、前記粘弾性体の先端側および基端側の面積により定められる荷重Pを受ける前記粘弾性体の受け面積である。) - 前記粘弾性体は、動的ひずみεdが3%以下になるように定められることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の制振装置。
εd=100(D/H) ・・・(2)
(式(2)に示すDは、片振幅であり、Hは、前記粘弾性体の軸方向高さである。) - 前記制振部は、前記第1部材および前記第2部材の間で前記粘弾性体と並列に設けられる弾性部を有し、
前記粘弾性体は、0℃以上において前記弾性部より損失係数が大きいことを特徴とする請求項3または4に記載の制振装置。 - 前記粘弾性体は、前記弾性部より受け面積を大きく形成されることを特徴とする請求項5に記載の制振装置。
- 前記弾性部は、前記粘弾性体に挿入されて前記固定部に当接することを特徴とする請求項5または6に記載の制振装置。
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