(57)【要約】【課題】同一方向における周波数の異なる二つの振動を同時に低減することができ、使用環境温度の変化にも対応できるようにした車両シート用のダイナミックダンパを提供する。【解決手段】シートに固定される平板状の取付基板１と、取付基板１に固着された第１ゴム弾性体２１と第１ゴム弾性体２１に弾性支持された第１マス部材２２とからなる第１振動系２と、取付基板１に固着された第２ゴム弾性体３１と第２ゴム弾性体３１に弾性支持された第２マス部材３２とからなり第１振動系２と近接した位置に並列に配置された第２振動系３とを備えている。第１振動系２と第２振動系３は、同一方向において、１０〜３０Ｈｚの範囲の異なる共振周波数にチューニングされている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシート内部に設置されて該シートの振動を低減するダイナミックダンパであって、
前記シートに固定される平板状の取付基板と、該取付基板に固着された第１ゴム弾性体と該第１ゴム弾性体に弾性支持された第１マス部材とからなる第１振動系と、前記取付基板に固着された第２ゴム弾性体と該第２ゴム弾性体に弾性支持された第２マス部材とからなり前記第１振動系と並列に配置された第２振動系と、を備え、
前記第１振動系と前記第２振動系は、同一方向において、１０〜３０Ｈｚの範囲の異なる共振周波数にチューニングされていることを特徴とするダイナミックダンパ。
【請求項２】
前記第１振動系と前記第２振動系は、直交する２方向のそれぞれの方向において共振周波数がチューニングされていることを特徴とする請求項１記載のダイナミックダンパ。
【請求項３】
前記第１振動系と前記第２振動系の間に配置された干渉防止壁を有することを特徴とする請求項１又は２記載の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】
本発明は、車両のシート内部に設置されて該シートの振動を低減するダイナミックダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両においては、エンジンや回転軸等から発生する有害振動を低減するために、例えば特許文献１や特許文献２に開示されているように、種々のダイナミックダンパが使用されている。このダイナミックダンパは、問題となる有害振動のピーク周波数に合わせてその共振周波数（固有振動数）をチューニングしておくことにより、その有害振動を効果的に低減できるものである。
【０００３】
近年においては、車両に搭載されるシートは多様化し、また剛性不足等が原因となってシート振動の問題が発生していることから、シートにもダイナミックダンパが使用されつつある。シート用のダイナミックダンパとしては、例えば図４及び図５に示すように、シートに固定される取付部５１ａ、５１ａを有するケース５１と、ケース５１の内面に固着されて互いに距離を隔てて配置された一対のゴム弾性体５２、５２と、その両端部をゴム弾性体５２、５２に弾性支持されたマス部材５３とを備えたものが知られている。
【０００４】
なお、このダイナミックダンパの共振周波数ｆｎは、ゴム弾性体５２の振動方向のばね定数をｋとし、マス部材５３の質量をｍとした場合に、下記の式１により基本的に定まる。
【０００５】
ｆｎ＝√（ｋ／ｍ）／２π        ………式１
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−９４０１５号公報
【特許文献２】
特開平８−２１０４４１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シートに発生する有害振動は、１０〜３０Ｈｚの低周波数域の振動であり、車両の上下方向、前後方向、左右方向と様々な方向の振動が発生する。しかも、同一方向において二つ以上の問題となる振動ピークが出現する場合もある。しかし、図４及び図５に示す従来のダイナミックダンパは、上記式１に基づいて一方向における共振周波数ｆｎが定まるため、一方向において一つの振動ピークしか低減することができない。また、その共振周波数ｆｎからずれた周波数の振動は有効に低減することができず、低減可能な周波数域は狭い。よって、従来のダイナミックダンパは、同一方向において二つ以上の問題となる振動ピークが出現する場合に、その二つ以上の振動を同時に低減することができない。
【０００８】
また、ダイナミックダンパで使用されるゴム弾性体５２、５２は、使用環境温度の影響を受け易いことから、使用環境温度が変化するのに伴ってばね定数ｋが変化し、初期にチューニングした共振周波数ｆｎが変化する恐れがある。このようにして共振周波数ｆｎがずれてしまうと、問題となる振動ピークを有効に低減することができなくなる。
【０００９】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、同一方向における周波数の異なる二つの振動を同時に低減することができ、使用環境温度の変化にも対応できるようにした車両シート用のダイナミックダンパを提供することを解決すべき課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段、発明の作用及び効果】
上記課題を解決する請求項１記載の発明は、車両のシート内部に設置されて該シートの振動を低減するダイナミックダンパであって、前記シートに固定される平板状の取付基板と、該取付基板に固着された第１ゴム弾性体と該第１ゴム弾性体に弾性支持された第１マス部材とからなる第１振動系と、前記取付基板に固着された第２ゴム弾性体と該第２ゴム弾性体に弾性支持された第２マス部材とからなり前記第１振動系と並列に配置された第２振動系と、を備え、前記第１振動系と前記第２振動系は、同一方向において、１０〜３０Ｈｚの範囲の異なる共振周波数にチューニングされているという手段を採用している。
【００１１】
本発明のダイナミックダンパは、このダイナミックダンパが設置されるシートに、同一方向において１０〜３０Ｈｚの範囲で二つの問題となる振動が発生する場合には、その二つの問題となる振動に合わせて、第１振動系と第２振動系の共振周波数がそれぞれチューニングされる。これにより、同一方向における周波数の異なる二つの振動を同時に且つ確実に低減することが可能となる。
【００１２】
また、そのシートに同一方向において１０〜３０Ｈｚの範囲で一つの問題となる振動が発生する場合には、その振動ピークの高周波数側と低周波数側の両側へ少し（２〜５Ｈｚ程度）ずれた周波数に、第１振動系と第２振動系の共振周波数がチューニングされる。これにより、第１振動系２及び第２振動系３によりその一つの振動ピークを大幅に低減することが可能となる。この場合、ダイナミックダンパの使用環境温度の変化により第１振動系と第２振動系の共振周波数が少しずれたときには、どちらか一方の共振周波数が問題となる振動の周波数に一致する状態に限りなく近づくため、その問題となる振動ピークを有効に低減することが可能となる。
【００１３】
したがって、本発明のダイナミックダンパによれば、同一方向における周波数の異なる二つの振動を同時に低減することができ、使用環境温度の変化にも対応することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明における前記第１振動系と前記第２振動系は、直交する２方向のそれぞれの方向において共振周波数がチューニングされているという手段を採用している。
【００１５】
この手段によれば、直交する２方向のそれぞれの方向において、周波数の異なる二つの振動を同時に且つ確実に低減することができる。なお、直交する２方向は、ダイナミックダンパの構造により適宜選択して定めることができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記第１振動系と前記第２振動系の間に配置された干渉防止壁を有するという手段を採用している。
【００１７】
この手段によれば、振動入力時に、第１振動系と第２振動系が干渉し合うことがないので、第１振動系及び第２振動系のそれぞれの振動低減機能を損ねることなく有効に発揮させることができる。この干渉防止壁は、ゴム等の弾性体で形成するのが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１９】
図１は本実施形態に係るダイナミックダンパの平面図であり、図２はそのダイナミックダンパの正面図であり、図３はそのダイナミックダンパの右側面図である。
【００２０】
本実施形態のダイナミックダンパは、図１〜図３に示すように、車両のシートに固定される取付基板１と、取付基板１上でその長手方向（Ｑ方向）の一端側に配設された第１振動系２と、取付基板１上でその長手方向の他端側に第１振動系２と並列して配設された第２振動系３と、第１振動系２と第２振動系３の間に配置された干渉防止壁４と、から構成されている。
【００２１】
取付基板１は、鉄系金属板により長方形に形成されている。この取付基板１の４箇所の角部には、この取付基板１をシートに取付ける際に、取付ボルト等が挿通される取付孔１１、…が設けられている。この取付基板１の表面側の略中央部は、加硫接着された矩形の薄いゴム層１２で覆われている。
【００２２】
第１振動系２は、取付基板１に固着された一対の第１ゴム弾性体２１、２１と、第１ゴム弾性体２１、２１に弾性支持された第１マス部材２２とからなる。第１ゴム弾性体２１、２１は、ゴムにより所定の厚み幅Ｓ１  を有する長方形の板状に形成されており、その長辺側の一端面がゴム層１２を介して取付基部１に固着されている。この第１ゴム弾性体２１、２１は、ゴム層１２上のＱ方向の一端側であって取付基板１の幅方向（Ｑ方向と直交するＰ方向）に距離を隔てて平行状に配設されている。この第１ゴム弾性体２１、２１は、ゴム層１２と同じゴム材料で一体に形成されている。
【００２３】
第１マス部材２２は、鉄系金属により長方形の平板状に形成された第１マス金具２２ａと、第１マス金具２２ａの表面を被覆する第１ゴム被覆層２２ｂとからなり、所定の質量ｍ１  を有する。この第１マス部材２２の幅寸法Ｗ１  は、第１ゴム弾性体２１、２１の長さ寸法と略同じである。この第１マス部材２２は、第１ゴム弾性体２１、２１の長辺側の他端面上にその両端部が載置された状態で固着され、第１ゴム弾性体２１、２１に弾性支持されている。第１ゴム被覆層２２ｂは、第１ゴム弾性体２１、２１と同じゴム材料で一体に形成されている。この第１ゴム被覆層２２ｂは、第１マス金具２２ａが他の金属部材と直接当たらないようにするとともに、第１マス金具２２ａの錆発生を防止するものである。
【００２４】
この第１振動系２は、前記式１により、Ｐ方向及びＱ方向の二つの方向においてそれぞれ共振周波数ｆｎが１０〜３０Ｈｚの範囲にチューニングされている。即ち、Ｐ方向の共振周波数ｆ１  は、第１ゴム弾性体２１、２１のＰ方向のばね定数ｋ１  と第１マス部材２２の質量ｍ１  とに基づいて１０Ｈｚにチューニングされ、Ｑ方向の共振周波数ｆ２  は、第１ゴム弾性体２１、２１のＱ方向のばね定数ｋ２  と第１マス部材２２の質量ｍ１  とに基づいて２０Ｈｚにチューニングされている。なお、第１振動系２の各方向の共振周波数ｆ１  、ｆ２  は、第１ゴム弾性体２１、２１のばね定数ｋ１  、ｋ２  や第１マス部材２２の質量ｍ１  を変更することにより同値にチューニングすることが可能である。
【００２５】
第２振動系３は、取付基板１に固着された一対の第２ゴム弾性体３１、３１と、第２ゴム弾性体３１、３１に弾性支持された第２マス部材３２とからなり、第１振動系２と近接した位置（約２４ｍｍ隔てた位置）に並列に配置されている。第２ゴム弾性体３１、３１は、ゴムにより所定の厚み幅Ｓ２を有する長方形の板状に形成されており、その長辺側の一端面がゴム層１２を介して取付基部１に固着されている。この第２ゴム弾性体３１、３１は、第１ゴム弾性体２１、２１よりも厚み幅Ｓ２  が小さく長さも短い。この第２ゴム弾性体３１、３１は、第１ゴム弾性体２１、２１と並列するようにして、ゴム層１２上のＱ方向の他端側にＰ方向に距離を隔てて平行状に配設されている。この第２ゴム弾性体３１、３１は、ゴム層１２や第１ゴム弾性体２１、２１と同じゴム材料で一体に形成されている。
【００２６】
第２マス部材３２は、鉄系金属により長方形の平板状に形成された第２マス金具３２ａと、第２マス金具３２ａの表面を被覆する第２ゴム被覆層３２ｂとからなり、所定の質量ｍ２  を有する。この第２マス部材３２の幅寸法Ｗ２  は、第２ゴム弾性体３１、３１の長さ寸法と略同じであり、第１マス部材２２の幅寸法Ｗ１  よりも小さい。この第２マス部材３２は、第２ゴム弾性体３１、３１の長辺側の他端面上にその両端部が載置された状態で固着され、第２ゴム弾性体３１、３１に弾性支持されている。第２ゴム被覆層３２ｂは、第２ゴム弾性体３１、３１と同じゴム材料で一体に形成されている。この第２ゴム被覆層３２ｂは、第２マス金具３２ａが他の金属部材と直接当たらないようにするとともに、第２マス金具３２ａの錆発生を防止するものである。
【００２７】
この第２振動系３は、前記式１により、Ｐ方向及びＱ方向の二つの方向においてそれぞれ共振周波数ｆｎが１０〜３０Ｈｚの範囲にチューニングされている。即ち、Ｐ方向の共振周波数ｆ３  は、第２ゴム弾性体３１、３１のＰ方向のばね定数ｋ３  と第２マス部材３２の質量ｍ２  とに基づいて１４Ｈｚにチューニングされ、Ｑ方向の共振周波数ｆ４  は、第２ゴム弾性体３１、３１のＱ方向のばね定数ｋ４  と第２マス部材３２の質量ｍ２  とに基づいて２４Ｈｚにチューニングされている。なお、第２振動系３の各方向の共振周波数ｆ３  、ｆ４  は、第２ゴム弾性体３１、３１のばね定数ｋ３  、ｋ４  や第２マス部材３２の質量ｍ２  を変更することによりそれぞれ同値にチューニングすることが可能である。
【００２８】
干渉防止壁４は、ゴム層１２上の略中央部にＰ方向の一端から他端まで延びるようにして立設されている。即ち、この干渉防止壁４は、第１振動系２と第２振動系３の間に配置されており、第１マス部材２２と第２マス部材３２が共振するときにそれらが干渉するのを防止するものである。この干渉防止壁４は、ゴム層１２と同じゴム材料で一体に形成されている。
【００２９】
以上のように構成されたダイナミックダンパは、ゴム層１２や第１及び第２ゴム弾性体２１、３１、第１及び第２ゴム被覆層２２ｂ、３２ｂ、干渉防止壁４を一体に加硫成形する金型に、取付基板１や第１及び第２マス金具２２ａ、３２ａをインサートして加硫成形することにより、一体的に形成されている。
【００３０】
本実施形態のダイナミックダンパは、車両のシートの例えばシートバック内部の所定部位に、取付孔１１、…を介して取付基板１をボルト締めすることにより取付けられて使用される。
【００３１】
そして、そのシートにＰ方向の振動が入力すると、ダイナミックダンパの第１振動系２及び第２振動系３がＰ方向にそれぞれ共振する。これにより、１０Ｈｚの有害振動が第１振動系２により効果的に低減され、１４Ｈｚの有害振動が第２振動系３により効果的に低減される。即ち、Ｐ方向における１０Ｈｚと１４Ｈｚの二つの振動が同時に低減される。
【００３２】
また、そのシートにＱ方向の振動が入力すると、ダイナミックダンパの第１振動系２及び第２振動系３がＱ方向にそれぞれ共振する。このとき、第１振動系２と第２振動系３は、干渉防止壁４が設けられているので干渉しない。これにより、２０Ｈｚの有害振動が第１振動系２により効果的に低減され、２４Ｈｚの有害振動が第２振動系３により効果的に低減される。即ち、Ｑ方向における２０Ｈｚと２４Ｈｚの二つの振動が同時に低減される。
【００３３】
以上のように、本実施形態のダイナミックダンパは、同一方向において、１０〜３０Ｈｚの範囲の異なる共振周波数にチューニングされた第１振動系２及び第２振動系３を備えているため、同一方向における周波数の異なる二つの振動を同時に且つ確実に低減することができる。
【００３４】
また、本実施形態における第１振動系２と第２振動系３は、直交する２方向（Ｐ方向とＱ方向）においてそれぞれ共振周波数がチューニングされているため、Ｐ方向とＱ方向のそれぞれの方向において、周波数の異なる二つの振動を同時に且つ確実に低減することができる。
【００３５】
また、本実施形態のダイナミックダンパは、第１振動系２と第２振動系３の間に配置された干渉防止壁４を有するため、第１振動系２及び第２振動系３のそれぞれの振動低減機能を損ねることなく有効に発揮させることができる。
【００３６】
さらに、本実施形態のダイナミックダンパは、一つの加硫成形型で一体的に製造することができるので、低コスト化が可能である。
【００３７】
なお、上記実施形態では、一方向において低減すべき振動ピークが二つある場合を対象にしているが、一方向において低減すべき振動ピークが一つの場合には、その振動ピークの高周波数側と低周波数側の両側へ少し（２〜５Ｈｚ程度）ずれた周波数に、第１振動系２及び第２振動系３の共振周波数をチューニングするようにすればよい。このようにすれば、第１振動系２及び第２振動系３によりその一つの振動ピークを大幅に低減することが可能である。また、ダイナミックダンパの使用環境温度の変化により第１振動系２と第２振動系３の共振周波数ｆｎが少しずれたときには、どちらか一方の共振周波数ｆｎが問題となる振動の周波数に一致する状態に限りなく近づくため、その問題となる振動ピークを有効に低減することができ、使用環境温度の変化にも対応することができる。
【００３８】
また、上記実施形態では、第１振動系２及び第２振動系３の共振周波数が１０〜３０Ｈｚの範囲にチューニングされているが、シートに発生する有害振動としてより出現し易い１２〜２５Ｈｚの振動に合わせて、第１振動系２及び第２振動系３の共振周波数をチューニングすることができる。
【００３９】
なお、本発明のダイナミックダンパは、ウレタン等が充填されたシートの内部に設置されるため、第１振動系２及び第２振動系３の可動空間を確保するために、ケース内に収納するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るダイナミックダンパの平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るダイナミックダンパの正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るダイナミックダンパの右側面図である。
【図４】従来のダイナミックダンパの正面図である。
【図５】従来のダイナミックダンパの底面図である。
【符号の説明】
１…取付基板      ２…第１振動系            ３…第２振動系
４…干渉防止壁            １１…取付孔        １２…ゴム層
２１…第１ゴム弾性体            ２２…第１マス部材
２２ａ…第１マス金具      ２２ｂ…第１ゴム被覆層
３１…第２ゴム弾性体            ３２…第２マス部材
３２ａ…第２マス金具      ３２ｂ…第２ゴム被覆層      ５１…ケース
５１ａ…取付部      ５３…マス部材            ５２…ゴム弾性体
【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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