(57)【要約】【目的】一つのマスを設けたものであっても、効率的にダイナミックダンパー効果を発揮させることにより、小型・軽量化を実現する。【構成】エンジンマウント５のブラケット６に設けたボス６ａへ取付けるダイナミックダンパー１を、マス２及び弾性体３で構成し腕部材４を介して取付ける。マス２は略直方体で、その偏心位置に円形ブッシュである弾性体３を設ける。この弾性体３の中心に腕部材４の一端を一体化するため、腕部材４で片持ち支持されたマス２の回転中心と弾性体３における捩りばね中心が一致し、マス２の重心Ｗがこの捩りばね中心からスパンＬだけオフセットする。振動入力により、マス２を振り子状に回転させ、これにより弾性体３を捩り変形させることにより、マス２の振り子運動による増大した等価マスと弾性体３の捩りばねでダイナミックダンパー効果を効率的に発揮させ、その結果、ダイナミックダンパー１を小型・軽量化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体とマスを備えて防振対象へ取付けられるダイナミックダンパーにおいて、
前記弾性体は前記マスをその重心が前記弾性体の捩りばね中心からオフセットするように支持し、振動入力により前記マスが前記捩りばね中心を振動の回転中心として揺動自在であることを特徴とする振り子式ダイナミックダンパー。
【請求項２】
前記弾性体が円形ブッシュであり、前記マスはこのブッシュの中心を振動の回転中心として支持されることを特徴とする請求項１の振り子式ダイナミックダンパー。
【請求項３】
前記弾性体と前記マスを一体に又は前記マスを単独で着脱自在にしたことを特徴とする請求項２の振り子式ダイナミックダンパー。
【請求項４】
前記マスの重心位置を調節自在とし、前記捩りばね中心から前記マスの重心までの距離を可変にしたことを特徴とする請求項１の振り子式ダイナミックダンパー。
【請求項５】
前記マスの取付角度を調節自在としたことを特徴とする請求項１の振り子式ダイナミックダンパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用エンジンマウント等の防振に使用するダイナミックダンパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
弾性体とマスを組合せて防振するダイナミックダンパーは公知であり、マスの振動方向を防振すべき振動の入力方向と一致させて防振対象へ取付けて使用する。したがって防振すべき振動の入力方向が複数になれば、これに合わせて振動方向を異にする複数のダイナミックダンパーを使用することになる（引用文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−９４０１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例のように取付方向を異にする複数のマスを設けた場合はダイナミックダンパー全体が大型化して重量が増加する。このためダイナミックダンパーの小型・軽量化が望まれている。また上記従来例のようにしても、防振すべき振動の入力方向が変化すれば防振効果が低下してしまうので、単一のマスを設けたものでありながらしかも種々な方向から入力する振動に対応できるようにすることも望まれる。そこで本願発明はこのような要望の実現を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１は、弾性体とマスを備え防振対象へ取付けられるダイナミックダンパーにおいて、前記弾性体により、前記マスをその重心が前記弾性体の捩りばね中心からオフセットするように支持し、振動入力により前記マスが前記捩りばね中心を振動の回転中心として揺動自在である振り子式ダイナミックダンパーとしたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２は上記請求項１において、前記弾性体が円形ブッシュであり、前記マスはこのブッシュの中心を振動の回転中心として支持されることを特徴とする。
【０００７】
請求項３は上記請求項１において、前記弾性体と前記マスを一体に又は前記マスを単独で着脱自在にしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４は上記請求項１において、前記マスの重心位置を調節自在とし、前記捩りばね中心から前記マスの重心までの距離を可変にしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５は上記請求項１において、前記マスの取付角度を調節自在としたことを特徴とする。ここでマスの取付角度とは、その重心と回転中心とを結んだ線と基準線（例えば、水平線又は垂直線）とのなす角である。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１によれば、振動入力があると捩りばね中心を振動の回転中心として揺動し、振り子式に首振り振動する。マスが揺動すると、弾性体は捩れ変形してバネ性を発揮するので、ダイナミックダンパーとして機能する。
【００１１】
このとき、弾性体に加わる荷重はマスの質量とモーメントの積算されたものになる。これを等価マスとすれば、等価マスはマスの質量より大きくなるから、必要とする等価マスを一定にした場合は、モーメントが大きいほどマスの質量を小さくでき、それだけダイナミックダンパーは全体を小型・軽量化可能になる。
【００１２】
また、マスは広範囲の振動入力方向に対して振り子運動を行うことができ、かつマスの重心とバネ中心を結んだ線を防振すべき振動の入力方向に合わせて取付角度を適当に設定すれば、種々な角度から入力する防振すべき振動に対して、最適位置にて共振するよう調節できる。
【００１３】
請求項２によれば、振動入力によりマスは、円形ブッシュとして構成された弾性体の中心を振動の回転中心として揺動し、首振り運動を行う。このとき、円形ブッシュは捩り変形により、マスの回転中心を支持する。したがって振り子式ダイナミックダンパーを確実かつ容易に形成できる。
【００１４】
請求項３によれば、弾性体とマスを一体にして又はマス単独で着脱自在に取付けるので、これらを適宜交換することにより、防振すべき振動に対応させてダイナミックダンパの要求特性の変更が可能になる。また、そのための着脱交換が容易になる。
【００１５】
請求項４によれば、マスの重心位置を調節自在としたので、重心位置を調節することにより、マスの重心と捩りばね中心との距離が可変となり、その結果、マスの等価マス量を可変として、これを自由に調整することができる。
【００１６】
請求項５によれば、マスの取付角度を調節自在としたので、防振すべき振動の入力方向に合わせてダイナミックダンパーを最適角度に取付できる。しかもマスの使用を一つだけで済ませることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本願発明の実施形態を説明する。図１〜４はエンジンマウントに適用された第１の形態に係り、図１は使用状態図、図２はその拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図４は作用説明図である。
【００１８】
まず、図１において、このダイナミックダンパー１は、マス２と弾性体３及びこれらを連結する腕部材４（図３）からなる。弾性体３は円形ブッシュとして構成され、内外筒式筒型エンジンマウント５の外筒を兼ねるブラケット６に形成されたボス６ａに取付けられている。６ｂは取付脚、７は防振ゴム、８は内筒である。
【００１９】
エンジンマウント５は、例えば取付脚６ｂを車体へ取付け、内筒８をエンジンへ取付けることにより、エンジン側の主たる振動入力方向Ｆ（図示の例では垂直方向）から入力する振動を防振する。このときダイナミックダンパー１はエンジンマウント５自体の振動を防振する。エンジンマウント５はダイナミックダンパー１の防振対象である。
【００２０】
図２及び３に明らかなように、マス２は適宜の金属等からなり、本例では略直方体をなし、その一端を自由端２ａとし、他端側にブッシュ穴２ｂを設け、この中に弾性体３を一体化して円形ブッシュを形成する。この弾性体３の中心にて腕部材４の一端と連結し、これによりマス２が腕部材４に片持ち式支持され、腕部材４の中心を回転中心として振動により振り子式に回転自在となる。ここでマス２の回転中心点Ｓ１と、この点Ｓ１から重心Ｗを結んだ線をマスの長軸Ｃとする。
【００２１】
腕部材４は、略パイプ又は中実棒状等の適宜構造で適宜の金属等からなり、図３に明らかなように、一端を弾性体３の中心へ埋設して焼き付け等で一体化し、他端をボス６ａの取付穴６ｃへ圧入してエンジンマウント５側へ固定されている。
【００２２】
弾性体３は、ゴム等公知の防振ゴムに適した適宜弾性材料からなり、圧入、焼付もしくは接着等の適宜方法によりブッシュ穴２ｂ内へ固着一体化されている。マス２の回転によって捩り変形を行うことによりダイナミックダンパー１を構成する捩りバネとして機能し、そのバネ定数は使用目的により任意に設定できる。またマス２が揺動して首振り運動することによりダイナミックダンパーの機能を発揮するから、これを振り子式ダイナミックダンパーとも称することにする。
【００２３】
マス２及び弾性体３はダイナミックダンパー１を構成し、マス２の質量と弾性体３のバネ定数により共振周波数が定まる。なお、図２に示すように、マス２は腕部材４により片持ち支持され、その回転中心点Ｓ１と重心ＷのスパンＬは等価マス量に影響する。すなわち、スパンＬが長くなれば、それだけ揺動時におけるモーメントが大きくなるから、弾性体３に加わる等価マス量が増大する。
【００２４】
次に、本実施形態の作用を説明する。図４のＡは、マス２の長軸Ｃを水平にして、水平線を基準線としたとき、取付角度をゼロ（０）にした例であり、図１のａとして示す状態でもある。この取付状態で図１に示すように、防振すべき主たる振動がＦ方向（垂直）に入力すると、これによって発生するエンジンマウント５の振動がマス２へ長軸Ｃと垂直方向に入力し、マス２は上下へ振動する。
【００２５】
この振動は腕部材４を介して弾性体３へ伝達され、腕部材４は図２において上下動するとともに腕部材４の軸心回りに首振り運動して揺動し、腕部材４を介して弾性体３を捩りにより弾性変形させる。
【００２６】
したがって、マス２と弾性体３のバネ定数により、ダイナミックダンパー１は所定の共振周波数でエンジンマウント５を防振する。このとき、スパンＬを大きくすることにより、等価マスが大きくなるので、その分だけマス２を軽量化できる。その結果、ダイナミックダンパー１を全体としてはより軽量にしても効率的に防振することができることになる。
【００２７】
そのうえ、図１のａｂｃとして示すように、長軸Ｃの向きを水平のみならず傾けたり垂直にする等取付角度を自在にすることができる。この角度調節は腕部材４の圧入時における軸線周りの角度を調節することによって簡単に実現できる。このときａの水平位置にすれば、マス２の首振りによる振り子運動と弾性体３の捩り変形に伴う捩りばねにより前記ダイナミックダンパー効果を発揮する。またｃの垂直位置にすれば、マス２の上下動を下側から弾性体３で支持することになるから、一般的な圧縮変形を主体とするダイナミックダンパーとして作用する。
【００２８】
さらに、ｂ位置、すなわち図４のＢに示すような傾斜させた取付角度にすれば、長軸Ｃに沿う入力ｆは、やはりマス２の振り子運動と弾性体３の捩りばねによる前記ダイナミックダンパー効果によって吸収される。このとき入力ｆを垂直・水平の成分ｆ１，ｆ２に分解すれば、これらの成分はそれぞれの方向で吸収されることになる。
【００２９】
したがって、マス２の取付角度を調節すれば、振動入力の方向に対して最適な位置で対応できることになるから、あらゆる方向の振動入力に対してマス２の取付角度を最適方向に向けて効果的に防振できることになる。このように、一つのマス２のみを設けたダイナミックダンパー１であっても、入力方向の異なる振動や、同じ防振対象でも使用目的に応じて異なる取付角度が要求されるときなどにおいても、ダイナミックダンパー１を最適位置となるように調整できることになり、その結果、汎用性が増しかつ効率的な防振が可能になる。
【００３０】
図５及び図６はマスを着脱自在にした第２実施形態であり、図５は図２に対応する図であり、図６は図５の６−６線に沿う断面図である。以下、前実施例と共通する部分は共通符号を用い、原則として重複説明を省略する。この例では、弾性体３が内筒１０及び外筒１１を有する内外等式ブッシュとして構成され、エンジンマウント５に設けられたボス６ａの取付穴６ｃへ圧入固定されている。
【００３１】
取付穴６ｃはボス６ａを貫通しており、ボス６ａを挟んで配置された一対のマス２の各一端部を弾性体３の両側中心部へ配置し、その取付穴１２に内筒１０を貫通するボルト１３を通してナット１４で締結することにより、弾性体３へ着脱自在に一体化されている。符号１５はカラーである。
【００３２】
このようにすると、ナット１４を緩めてボルト１３を抜けば、簡単にマス２を着脱交換できる。したがって、防振すべき振動に合わせて、必要な共振が得られるようにマス２を調整自在となる。
【００３３】
図７は重心位置を可変とした第３実施形態であり、弾性体３と一体の外筒１１の一部から径方向外方へ一体にマスガイド２０を出し、これを周囲へネジ２１を切ったネジ軸とし、このマスガイド２０上にてマス２を軸方向移動自在に取付け、ナット２２，２３で軸方向位置を位置決めするようになっている。なお、弾性体３は内外等式の円形ブッシュであり、内筒１０に通したボルト（図示省略）により防振対象側へ取付固定される。
【００３４】
このようにすると、スパンＬの調節が自在となり、ダイナミックダンパー１における等価マス量を可変調節することができる。その結果、等価マス量を自由に調整できることになる。
【００３５】
図８〜９は、マス２の取付角度を調節自在とした第４実施形態である。図８は図２に対応し、図９は図８の９−９線に沿う断面図である。このダイナミックダンパー１のマス２側における構造は第１実施例と同様であるが、弾性体３の中心に一端が一体化されたカラー３０を設け、その他端側をボス６ａ側へ延出させている。
【００３６】
このカラー３０には、ボス６ａ側に予め一体化されている植え込みボルト３１が一端側から挿入され、その先端側のネジ部３２をカラー３０の他端へ突出させ、ここでナット３３により締結することにより、植え込みボルト３１を利用してダイナミックダンパー１をナット３３とボス６ａの間に締め付け固定することができる。
【００３７】
このとき、ナット３３を緩めた状態ではマス２が植え込みボルト３１を中心に回動するから、取付角度を調節自在であり、任意の取付角度にしてからナット３３を締め付ければその取付角度で固定できる。また防振すべき振動の入力方向に合わせて取付角度を容易に調節でき、ダイナミックダンパー１を最適角度に取付できる。したがって、マス２の使用を一つだけで済ませることができる。また、植え込みボルト３１とカラー３０の間をセレーション結合とすればさらに角度調整が容易になる。
【００３８】
なお、本願発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、本願発明のダイナミックダンパーはエンジン振動に限らず、車両の振動各部並びに車両以外の種々な機械類等の振動に対する防振に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例（図１〜図４）に係る使用状態図
【図２】上記実施例に係るダイナミックダンパーを示す図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】作用説明図
【図５】第２実施例（図５〜図６）に係るダイナミックダンパーを示す図
【図６】図５の６−６線に沿う断面図
【図７】第３実施例に係るダイナミックダンパーを示す図
【図８】第４実施例（図８〜図９）に係るダイナミックダンパーを示す図
【図９】図８の９−９線に相当する断面図
【符号の説明】
１：ダイナミックダンパー、２：マス、３：弾性体、４：腕部材、５：エンジンマウント、６ａ：ボス、７：防振ゴム、１０：内筒、１１：外筒、１３：ボルト、１４：ナット、２０：スガイド２０、３０：カラー、３１：植え込みボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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