(57)【要約】【課題】ダンパ機能を同等以上に保持しながら且つ弾性支持部材のばね定数を低くしなくても、ダンパマスの質量を小さくすることのできる、新規な車両のサスペンションメンバ用ダイナミックダンパを提供する。【解決手段】サスペンションメンバ用ダイナミックダンパ１４を、剛性の取付部材１８と、ダンパマス２０と、ダンパマス２０を弾性支持する弾性支持部材２２とを含んで構成する。そしてダンパマス２０を車両前後方向に複数のマスブロック２０−１，２０−２，２０−３の分割構成となすとともに、各マスブロック２０−１，２０−２，２０−３を弾性連結部材２６−１，２６−２で前後方向に直列接続となるように連結し、弾性連結部材２６−１，２６−２の剪断弾性変形により各マスブロック２０−１，２０−２，２０−３を車両上下方向に互いに別々に振動可能とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性の取付部材と、所定の質量を有するダンパマスと、それら取付部材とダンパマスとの間に介在して該ダンパマスを弾性支持する弾性支持部材とを有し、該取付部材において車両のサスペンションメンバに取り付けられて該サスペンションメンバの振動を抑制するサスペンションメンバ用ダイナミックダンパにおいて、
前記ダンパマスを車両の上下方向を縦方向として横方向に複数のマスブロックの分割構成となすとともに、各マスブロックを弾性連結部材にて該横方向に直列接続となるように連結し、該弾性連結部材の剪断弾性変形により各マスブロックを前記縦方向に互いに別々に振動可能となしてあることを特徴とするサスペンションメンバ用ダイナミックダンパ。
【請求項２】
請求項１において、前記弾性連結部材が前記横方向において前記マスブロックの対向面間に位置していることを特徴とするサスペンションメンバ用ダイナミックダンパ。
【請求項３】
請求項１，２の何れかにおいて、前記取付部材及び前記弾性支持部材が、前記横方向の一端側にだけ設けられていて、該取付部材において前記サスペンションメンバに対し片持ち支持状態に取り付けられるものであることを特徴とするサスペンションメンバ用ダイナミックダンパ。
【請求項４】
請求項１，２の何れかにおいて、前記取付部材と前記弾性支持部材とが、前記横方向の一端側と他端側との両側に設けられていて、該一端側の取付部材と他端側の取付部材とにおいて前記サスペンションメンバに対し両持ち支持状態に取り付けられるものであることを特徴とするサスペンションメンバ用ダイナミックダンパ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記ダイナミックダンパが、前記サスペンションメンバの外側面に取り付けられるものであることを特徴とするサスペンションメンバ用ダイナミックダンパ。
【請求項６】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記ダイナミックダンパが、前記サスペンションメンバの上面に取り付けられるものであることを特徴とするサスペンションメンバ用ダイナミックダンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両のサスペンションメンバ用のダイナミックダンパに関し、詳しくはダンパマスの質量軽減のための技術手段に特徴を有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
車両走行時における車両のサスペンションメンバには様々な振動モードがあり、その振動を低減させるために、従来かかるサスペンションメンバにダイナミックダンパを取り付けることが行われている。
図１０及び図１１はサスペンションメンバ用ダイナミックダンパとして従来用いられているものの一例を示している。
【０００３】
図において２００はダイナミックダンパ２０２におけるダンパマスで、金属製の１つの大きな塊から成っている。この例ではダンパマス２００の質量は約１７００ｇである。
【０００４】
２０４は金属製且つ板状の剛性の取付部材で、この取付部材２０４とダンパマス２００との間に、ゴムから成る一対の弾性支持部材２０６が介在しており、これら弾性支持部材２０６によってダンパマス２００が弾性支持されている。
２０８は、弾性支持部材２０６が何らかの理由で破断したり接着剥離したような場合において、大きな質量を有するダンパマス２００が脱落するのを防止する脱落防止ピンで、その先端部がダンパマス２００にねじ込まれている。
【０００５】
図１１はこのダイナミックダンパ２０２の側面形状（一部断面形状）を、サスペンションメンバ２１２への取付状態とともに示したもので、図示のようにダイナミックダンパ２０２は、サスペンションメンバ２１２の外側面に且つ取付部材２０４とダンパマス２００及び弾性支持部材２０６が横向きに並ぶ状態で取り付けられる。
このダイナミックダンパ２０２の場合、サスペンションメンバ２１２におけるダイナミックダンパ２０２の取付部の上下方向の振動を、弾性支持部材２０６の上下方向の剪断弾性変形を伴ったダンパマス２００の上下振動によって吸収し、サスペンションメンバ２１２の同方向の振動を抑制する。
【０００６】
この種サスペンションメンバ用ダイナミックダンパの場合、加振体つまりサスペンションメンバ２１２の重量が重いため、ダンパマスの質量は通常７００ｇ〜１８００ｇと重いのが通例である。
かかるサスペンションメンバ用ダイナミックダンパにおいて、ダンパマスの質量はダイナミックダンパの特性を左右する重要な要素であり、十分な振動抑制効果を得る上でダンパマスの質量を大きくするのが有効である。
【０００７】
しかしながらダンパマスの質量を大きくすると車両としては重量アップとなり、環境や車両加速性能に対し悪影響をもたらす。
従ってこの種ダイナミックダンパにおけるダンパマスの質量はできるだけ小さい（軽量）ことが望ましい。
但し単にダンパマスの質量を小さくしただけであると、ダイナミックダンパの固有振動数が高周波側にシフトしてしまい、ダイナミックダンパとしての働きを有効になさなくなってしまう。
【０００８】
従ってサスペンションメンバ用ダイナミックダンパにおいては、ダンパマスの質量を下げるのと併せて弾性支持部材のゴム硬度や形状を変化させる（弾性支持部材がゴムの場合）などして、そのばね定数を小さくする必要があるが、その場合、弾性支持部材の耐久性が低下するなど、弾性支持部材のばね定数低下による対応にも自ずと限界がある。
【０００９】
尚、下記特許文献１，特許文献２には車両のドライブシャフト等の軸状の振動体に装着されて、その振動を吸収し防振するダイナミックダンパが開示されているが、これら特許文献に開示のものは回転体の振動を吸収するものであり、尚且つ２種類のダイナミックダンパを振動体に対し並列的に装着して、異なった周波数の振動をそれぞれのダイナミックダンパにより吸収し防振するようになしたもので、これらのダイナミックダンパでは本発明の目的を達成することができない。
【００１０】
【特許文献１】
特開平７−２０８５５０号公報
【特許文献２】
特開平９−１４３５１号公報
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ダンパ機能を低下することなく、また弾性支持部材のばね定数を特に小さくしなくてもダンパマスのマス質量を小さくでき、或いは質量が同一の下ではその固有振動数を更に低周波側にシフトさせることのできる、新規なサスペンションメンバ用ダイナミックダンパを提供することを目的とする。
【００１２】
而して請求項１のものは、剛性の取付部材と、所定の質量を有するダンパマスと、それら取付部材とダンパマスとの間に介在して該ダンパマスを弾性支持する弾性支持部材とを有し、該取付部材において車両のサスペンションメンバに取り付けられて該サスペンションメンバの振動を抑制するサスペンションメンバ用ダイナミックダンパにおいて、前記ダンパマスを車両の上下方向を縦方向として横方向に複数のマスブロックの分割構成となすとともに、各マスブロックを弾性連結部材にて該横方向に直列接続となるように連結し、該弾性連結部材の剪断弾性変形により各マスブロックを前記縦方向に互いに別々に振動可能となしてあることを特徴とする。
【００１３】
請求項２のものは、請求項１において、前記弾性連結部材が前記横方向において前記マスブロックの対向面間に位置していることを特徴とする。
【００１４】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記取付部材及び前記弾性支持部材が、前記横方向の一端側にだけ設けられていて、該取付部材において前記サスペンションメンバに対し片持ち支持状態に取り付けられるものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項４のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記取付部材と前記弾性支持部材とが、前記横方向の一端側と他端側との両側に設けられていて、該一端側の取付部材と他端側の取付部材とにおいて前記サスペンションメンバに対し両持ち支持状態に取り付けられるものであることを特徴とする。
【００１６】
請求項５のものは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記ダイナミックダンパが、前記サスペンションメンバの外側面に取り付けられるものであることを特徴とする。
【００１７】
請求項６のものは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記ダイナミックダンパが、前記サスペンションメンバの上面に取り付けられるものであることを特徴とする。
【００１８】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、ダイナミックダンパにおけるダンパマスを横方向に複数のマスブロックの分割構成となした上、それらを弾性連結部材にて横方向に直列接続となるように連結し、それら弾性連結部材の剪断弾性変形を伴って各マスブロックを縦方向に互いに別々に振動可能となしたものである。
【００１９】
図１０に示す従来のダイナミックダンパ２０２の場合、ダンパマス２００が１つの大きな塊からなっており、従って当然ながらダンパマス２００が一体として振動するのに対し、本発明のサスペンションメンバ用ダイナミックダンパの場合、ダンパマスが横方向に複数のマスブロックに分割され、且つそれらが弾性連結部材にて直列接続状態に連結されていることから、各マスブロックがそれぞれ別々に振動可能である。
【００２０】
その結果として、後に具体的に明らかにされるように本発明のサスペンションメンバ用ダイナミックダンパの場合、同一のダンパ機能を保持しつつ、各マスブロックを合せたダンパマス全体の質量を小さくすることができる。
或いはまた同一のダンパマスの質量の下では、ダイナミックダンパの固有振動数を低周波側へとシフトさせることができる。
【００２１】
ここで上記弾性連結部材は、ダンパマスの分割方向である横方向において各マスブロックの対向面間に位置させておくことができる（請求項２）。
このようにすることで、弾性連結部材を十分に剪断弾性変形させることができ、各マスブロックのマス効果を効果的に高めることが可能となる。
【００２２】
本発明においては、取付部材及び弾性支持部材をダイナミックダンパの横方向の一端側にだけ設けておき、その取付部材においてダイナミックダンパをサスペンションメンバに対し、片持ち支持状態に取り付けることができる（請求項３）。
【００２３】
或いはまた横方向の一端側と他端側の両側に取付部材と弾性支持部材とを設けておき、その一端側の取付部材と他端側の取付部材とにおいて、ダイナミックダンパをサスペンションメンバに対し両持ち支持状態に取り付けることができる（請求項４）。
【００２４】
更にまた本発明のダイナミックダンパは、サスペンションメンバの外側面に取り付けられる形態で構成しておくことができる（請求項５）。
或いはまたサスペンションメンバの上面に取り付けられる形態で構成しておくこともできる（請求項６）。
【００２５】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は井型サブフレームと称される車両フロント側のサスペンションメンバで、外周部４箇所の連結部１２において、メンバマウント等の防振部材を介してボデー側に連結される。
１４はそのサスペンションメンバ１０の後側の外側面１６に取り付けられる本例のサスペンションメンバ用ダイナミックダンパ（以下単にダイナミックダンパとする）で、その具体的構成が図２に示してある。
【００２６】
図２において、１８はダイナミックダンパ１４における金属製且つ板状の剛性の取付部材で、２０はダイナミックダンパ１４における金属製のダンパマスである。
これら取付部材１８とダンパマス２０との間には、図２（Ａ）中左右方向に所定間隔を隔ててゴムから成る一対の弾性支持部材２２が配設してあり、これら弾性支持部材２２によってダンパマス２０が弾性支持されている。
【００２７】
本例において取付部材１８，弾性支持部材２２及びダンパマス２０は、車両上下方向を縦方向として横方向、具体的には車両前後方向に配置されており、弾性支持部材２２は取付部材１８とダンパマス２０とを同方向に連結している。
【００２８】
この例のダイナミックダンパ１４は、弾性支持部材２２の上下方向の弾性変形を伴ってダンパマス２０が上下方向に振動し、サスペンションメンバ１０の上下方向振動を吸収する。
【００２９】
尚、取付部材１８には図２（Ａ），（Ｃ）中左右端部に取付孔２４が設けられており、これら取付孔２４において取付部材１８がサスペンションメンバ１０の後側の外側面１６に取付固定される（図１，図４参照）。即ちダイナミックダンパ１４が、その外側面１６に後向き（つまり横向き）に取り付けられる。
【００３０】
本例においては、ダンパマス２０が車両前後方向に３つのマスブロック２０−１，２０−２，２０−３に分割されており、そしてそれらがゴムから成る弾性連結部材２６−１，２６−２にて互いに直列接続状態に接続されている。
尚取付部材１８及び弾性支持部材２２もまた、それらに対して直列接続状態にある。
【００３１】
これら３つのマスブロック２０−１，２０−２，２０−３は、それぞれの質量ｍ１，ｍ２，ｍ３を異なった質量としておくこともできるが、本例ではそれら質量ｍ１，ｍ２，ｍ３は何れも等しい質量とされている。
本例では、これら３つのマスブロック２０−１，２０−２，２０−３の各質量ｍ１，ｍ２，ｍ３を加えたｍ１＋ｍ２＋ｍ３の質量が８３０ｇとされている。
【００３２】
尚、弾性支持部材２２，弾性連結部材２６−１，２６−２，マスブロック２０−１，２０−２，２０−３は何れも左右方向に長い矩形状をなしている。
【００３３】
また弾性支持部材２２の寸法は、図３（Ａ）において左右寸法ａ＝４４ｍｍ，上下寸法ｂ＝３０ｍｍであり、また弾性連結部材２６−１については図３（Ｂ）において左右寸法ｃ＝９８ｍｍ，上下寸法ｂ＝３０ｍｍである。
また弾性連結部材２６−２については、図３（Ｃ）中左右寸法ｅ＝１０６ｍｍであり、上下寸法ｂ＝３０ｍｍである。
【００３４】
また弾性支持部材２２，弾性連結部材２６−１，２６−２の肉厚は、図４において弾性支持部材２２の肉厚ｆ＝９ｍｍ、弾性連結部材２６−１の肉厚ｆ＝９ｍｍ、弾性連結部材２６−２の肉厚ｈ＝７ｍｍである。
即ちこの例では、取付部材１８に近い側の弾性連結部材２６−１のばね定数が、遠い側の弾性連結部材２６−２のばね定数よりも小さくしてある。
【００３５】
一方３つのマスブロック２０−１，２０−２，２０−３は何れも同形状のものであって、図２（Ｃ）に示しているように左右寸法ｉ＝１５０ｍｍ，上下寸法ｊ＝４０ｍｍ、またその板厚は図４においてｋ＝６ｍｍである。
【００３６】
図１に示しているように、本例のダイナミックダンパ１４は取付部材１８において、サスペンションメンバ１０に対し片持ち支持状態に取り付けられる。
【００３７】
而してこのダイナミックダンパ１４において、ダンパマス２０における各マスブロック２０−１，２０−２，２０−３は車両前後方向、即ち車両上下方向を縦方向として横方向に並んで位置しており、そしてそれらを弾性連結部材２６−１，２６−２が同じく車両前後方向に連結している。
また各弾性連結部材２６−１，２６−２は、各マスブロック２０−１，２０−２，２０−３の対向面間に位置している。
【００３８】
この例のダイナミックダンパ１４は、弾性支持部材２２及び弾性連結部材２６−１，２６−２の上下方向の弾性変形を伴って、各マスブロック２０−１，２０−２，２０−３が車両上下方向、即ち縦方向に別々に振動可能である。
【００３９】
即ち図１０に示したダイナミックダンパ２０２の場合、ダンパマス２００が質量ｍを有する１つの大きな塊から成っており、従って当然ながらダンパマス２００が一体として振動する。
これに対して図２〜図４に示した本例のダイナミックダンパ１４の場合、ダンパマス２０が３つのマスブロック２０−１，２０−２，２０−３に分割され、且つそれらが弾性連結部材２６−１，２６−２にて連結された結果、各マスブロック２０−１，２０−２，２０−３がそれぞれ別々に振動可能である。
【００４０】
その結果として、本例のダイナミックダンパ１４の場合、図１０に示すダイナミックダンパ２０２に対してダンパ機能を同等以上に保持しつつ、マスブロック２０−１，２０−２，２０−３を併せたダンパマス２０全体の質量ｍ１＋ｍ２＋ｍ３を小さくすることができる。
【００４１】
因みに図５は本例のダイナミックダンパ１４及び図１０に示す従来のダイナミックダンパ２０２を単品状態で図４中矢印方向（上下方向）に加振したときの振動特性を測定した結果を示している。
尚加振は取付部材１８側において行い、測定はマスブロック２０−３側で行った。
【００４２】
図５（Ｂ）において、従来のダイナミックダンパ２０２の場合には１６１Ｈｚ辺りでピークを生じているのに対し、図５（Ａ）において本実施例のダイナミックダンパ１４の場合、１５８Ｈｚ辺りでピークが現れており、この結果から、本実施例のダイナミックダンパ１４の場合、ダンパマス２０の質量が８３０ｇと従来のダイナミックダンパ２０２のダンパマスの質量１７０５ｇに対し著しく小さいにも拘わらず、ほぼ同様の周波数で共振を生じることが分る。
【００４３】
ダイナミックダンパにおける固有振動数ｆｎは以下の式（１）で表される。
【数１】
2004210135.tif 000003
但し
Ｍ：ダンパマスの質量
ｋｄ：弾性支持部材のばね定数
【００４４】
本実施例のダイナミックダンパ１４と図１０に示す従来のダイナミックダンパ２０２とは、弾性支持部材２２，２０６の形状，ゴム硬度は同一であり、従ってｋｄの値は同一である。
【００４５】
一方ダンパマスの質量Ｍについては、本実施例のものが８３０ｇ、図１０に示す従来のものが１７０５ｇで、その比率Ｍ２／Ｍ１＝０．４８６である（Ｍ１：従来のダイナミックダンパ２０２のダンパマス２００の質量，Ｍ２：本実施例のダイナミックダンパ１４のダンパマス２０の質量）。
【００４６】
従ってｆｎ２（本実施例のダイナミックダンパ１４の固有振動数）＝ｆｎ１（従来のダイナミックダンパ２０２の固有振動数）×１４３％となるはずであるところが、実際にはｆｎ２≒ｆｎ１の結果が得られた。
【００４７】
これは本実施例のダイナミックダンパ１４の場合、ダンパマス２０が複数のマスブロック２０−１，２０−２，２０−３に分割され、そしてそれらが弾性連結部材２６−１，２６−２で連結されることで、即ちマスブロック２０−２，２０−３がマスブロック２０−１に対して別々に振動可能であることから、より大きなマス効果が得られた結果と考えられる。
【００４８】
図６は、同じくダイナミックダンパ１４，２０２の単品状態での加振加速度と周波数変化との関係を示したものである。
この結果は、単品状態における各ダイナミックダンパ１４，２０２の振幅依存性を示したものであり、図６の結果から分るように本例のダイナミックダンパ１４の場合、加振加速度が変化した場合であっても、即ち加わる振幅が変化した場合であってもその変化が従来のダイナミックダンパに比べて小さく、この点においても本実施例のダイナミックダンパ１４は優れた特性を有していることが分る。
【００４９】
次に図７は、図８に示す方法に従って２自由度振動計で振動試験を行ったときの結果を表している。
この振動試験は、図８に示しているように弾性部材２８で支持した質量５ｋｇのベース加振体３０に本例のダイナミックダンパ１４又は図１０に示す従来のダイナミックダンパ２０２を取り付け、そしてベース加振体３０を±０．１Ｇ加振し、ベース加振体３０の測定点Ｐ．Ｕ．において振動加速度を測定した結果を示したものである。
【００５０】
この結果に示しているように、本例のダイナミックダンパ１４の場合、従来のダイナミックダンパ２０２に比べてダンパマス２０の質量が大幅に低減しているのにも拘わらず、従来のダイナミックダンパ２０２とほぼ同等程度の振動低減効果を発揮している。
【００５１】
図２に示しているように、本例のダイナミックダンパ１４の場合、従来のダイナミックダンパ２０２において備えられていた脱落防止ピン２０８が省略されている。
通常サスペンションメンバ用ダイナミックダンパにおいて、ダンパマスの質量が１ｋｇ以上になると、フェールセーフの観点から上記脱落防止ピン等の安全のための部材を設ける必要が生ずるが、本実施例のダイナミックダンパ１４の場合、ダンパマス２０の質量が１ｋｇより小さく、場合によってそうしたものを省略することが可能である。これにより必要な部品点数を削減できる効果も得られる。
【００５２】
次に図９は本発明の他の実施例を示している。
この例は、ダイナミックダンパ３２の車両左右方向（若しくは車両前後方向）、つまり車両上下方向を縦方向としたとき横方向の一端側と他端側とに金属製の剛性の取付部材３４を設け、そしてそれら一対の取付部材３４と金属製のダンパマス３６との間にゴム製の一対の弾性支持部材３８−１，３８−２を介在させて、ダンパマス３６を、それら一対の弾性支持部材３８−１，３８−２によって一端側と他端側で弾性支持するようになし、且つダンパマス３６を図９中左右方向（横方向）に３つのマスブロック３６−１，３６−２，３６−３に分割して、各マスブロック３６−１，３６−２，３６−３をゴム製の弾性連結部材４０−１，４０−２で直列接続となるように互いに連結したものである。
【００５３】
この例のダイナミックダンパ３２の場合、一端側と他端側との一対の取付部材３４によって、サスペンションメンバ１０の上面に取り付けられ、その上下方向の振動を各マスブロック３６−１，３６−２，３６−３の上下方向振動によって吸収し制振を行う。
この例のダイナミックダンパ３２においても、上記と同様の優れた効果を発揮する。
【００５４】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はリヤのサスペンションメンバに対して適用することも可能であり、またダイナミックダンパの構成を上例以外の他の様々な形態で構成することも可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるダイナミックダンパをサスペンションメンバへの取付状態で示した図である。
【図２】同実施例のダイナミックダンパの構成説明図である。
【図３】（Ａ）図２におけるＡ−Ａ断面図である。
（Ｂ）図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
（Ｃ）図２におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図２における（Ｂ）の側面断面構成を拡大してその振動方向とともに示した図である。
【図５】同実施例のダイナミックダンパを単品状態で振動試験した結果を、従来のダイナミックダンパとの比較において示した図である。
【図６】同実施例のダイナミックダンパの振動特性の加振加速度に対する依存性を示した図である。
【図７】同実施例のダイナミックダンパを図８のベース加振体に取り付けて振動試験したときの制振効果を示す図である。
【図８】図７に示す振動特性の測定方法の説明図である。
【図９】本発明の他の実施例のダイナミックダンパを示す図である。
【図１０】従来のダイナミックダンパの一例を示す図である。
【図１１】図１０のダイナミックダンパの側面断面図である。
【符号の説明】
１０  サスペンションメンバ
１４，３２  サスペンションメンバ用ダイナミックダンパ
１８，３４  取付部材
２０，３６  ダンパマス
２０−１，２０−２，２０−３，３６−１，３６−２，３６−３  マスブロック
２２，３８−１，３８−２  弾性支持部材
２６−１，２６−２，４０−１，４０−２  弾性連結部材
【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】
2004210135.tif 000009
【図７】
2004210135.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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