(57)【要約】【課題】比較的に小さなマス質量で広い周波数域の振動に対して有効な制振効果を発揮し得るインパクトタイプの制振装置の効果を充分に確保しつつ、目的とする制振効果をより安定して得ることが出来ると共に、過渡的なブルブル振動も効果的に抑えられ得る、新規な構造のロッド部材用制振装置を提供することを目的とする。【解決手段】ハウジング３４の内部に形成された収容空間３６に、相対変位可能に独立マス部材３８を収容配置せしめると共に、収容空間３６内でロッド部材１２の軸方向内方から外方に向かって突出する弾性支持体５６を設けて、該弾性支持体５６の突出先端部分に対して該独立マス部材３８を固着して弾性支持せしめた。そして、振動入力時に、弾性支持体５６の弾性変形に基づいて、独立マス部材３８が、ハウジング３４の内周面に対して、弾性当接部５４を介して、弾性的に当接することにより、相殺的乃至は積極的な制振効果が発揮されるようにした。【選択図】      図２
2005036852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動部材に取り付けられる支持部から中実乃至は中空の棒構造をもって突設されて突出先端部分が自由端とされたロッド部材に対して取り付けられるロッド部材用の制振装置であって、
前記ロッド部材の前記自由端に嵌め込まれて固定的に取り付けられる取付部を備えた剛性のハウジングを設けて、該ハウジングの内部に円形断面をもって該ロッド部材の軸方向に延びる収容空間を形成し、該収容空間よりも一回り小さな円形断面を有する独立マス部材を該収容空間に収容配置する一方、該収容空間において該ロッド部材の前記支持部側から前記自由端側に向かって軸方向に突出する弾性支持体を該ハウジングに突設して該弾性支持体で該独立マス部材を該ハウジングに対して弾性支持せしめると共に、該独立マス部材の外周面と該ハウジングにおける該収容空間の内周面との少なくとも一方に弾性当接部を設けて、該弾性支持体の弾性変形に基づいて該独立マス部材が該ハウジングにおける該収容空間の内周面に対して該弾性当接部を介して弾性的に打ち当たるようにしたことを特徴とするロッド部材用の制振装置。
【請求項２】
前記ハウジングの軸方向一方の端部に前記取付部が設けられており、該取付部において前記ロッド部材の前記自由端に固定的に取り付けられた状態で、該ハウジングが該ロッド部材の前記自由端から軸方向外方に向かって突出せしめられて、該ロッド部材の該自由端から軸方向外方に突出せしめられた部分に形成された前記収容空間に前記独立マス部材が収容配置されている請求項１に記載のロッド部材用の制振装置。
【請求項３】
前記収容空間が外部空間から実質的に遮断されることにより、該収容空間への異物の侵入が防止されるようになっている請求項１又は２に記載のロッド部材用の制振装置。
【請求項４】
前記弾性支持体の弾性変形により前記独立マス部材が前記ハウジング対して繰り返し飛び跳ね状態で加振変位せしめられて弾性的に打ち当たる振動系の固有振動数を、前記ロッド部材において制振すべき共振周波数の周波数域にチューニングした請求項１乃至３の何れかに記載のロッド部材用の制振装置。
【請求項５】
前記ロッド部材が、自動二輪車の操舵装置を構成するハンドルバーである請求項１乃至４の何れかに記載のロッド部材用の制振装置。
【請求項６】
前記独立マス部材と前記ハウジングにおける前記収容空間の内周面との前記弾性当接部における打ち当たり面間の距離を、該独立マス部材を該収容空間の中心軸上に位置せしめた状態下で０〜０．５ｍｍとした請求項１乃至５の何れかに記載のロッド部材用の制振装置。
【請求項７】
前記ハウジングおよび前記独立マス部材を、何れも、５×１０３  ＭＰａ以上の弾性率を有する剛性材によって形成すると共に、該ハウジングと該独立マス部材の少なくとも一方における当接面にゴム弾性体層を被着せしめて前記弾性当接部を形成した請求項１乃至６の何れかに記載のロッド部材用の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、例えば自動二輪車のハンドルバー等のロッド部材に適用されて、該ロッド部材の振動を効率的に抑え得る、構造が簡単で且つコンパクトな制振装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、産業機械や輸送機械などの各種機械だけでなく、建築構造などの各種分野において、中実乃至は中空の棒構造をもって突設されて突出先端部分が自由端とされたロッド部材が、広く採用されている。具体的には、例えば自動二輪車や自転車の操舵装置を構成するハンドルや、重機等の特殊自動車における操作レバーや操縦桿、或いは刈払機用の操作バーなどが、それである。
【０００３】
ところで、このようなロッド部材においては、一般に構造が簡単な片持構造が採用されていることから、その先端部分の振動が大きくなり易いという問題がある。特に、上述の如きハンドル等を構成する場合には、振動が最も大きくなり易い自由端の近くに把持用のグリップの位置が設定されていることから、かかる振動が操作感や操作性に悪影響をおよぼす場合があり、問題が指摘されている。例えば、自動二輪車のハンドルバーでは、振動が大きくなるとハンドルバーに装着されたバックミラーの視認性が著しく低下したり、握っている手が痺れたりする場合があり、走行安全性にも悪影響を及ぼしかねない。
【０００４】
そこで、このような問題に鑑み、例えば特許文献１等に示されているように、ハンドルバーの先端にゴム弾性体を介してダンパマスを固着せしめてダイナミックダンパを構成した制振構造が提案されている。
【０００５】
ところが、かくの如きダイナミックダンパを用いた従来の制振構造では、充分な制振効果を得ようとするとダンパマスの大型化が避けられず、ハンドルバーの先端から外方に大きく突出して外部に露出した状態で配設せざるを得ない。そのために、ダイナミックダンパの損傷が発生し易いという問題や、外観デザインが悪くなってしまうという問題の他、ハンドルバーが長尺となって操作に悪影響が生ずるおそれもあった。
【０００６】
しかも、ダイナミックダンパは、基本的にチューニングされた固有振動数域だけで有効な制振効果を発揮し得るものであることから、ハンドルバーにおける振動のように複数の乃至は広い周波数域での振動が問題となっている場合には対応しきれず、有効な制振効果を得ることが極めて難しいという問題もあったのである。
【０００７】
一方、特許文献２や特許文献３等に開示されているように、中空パイプ構造の振動部材の内部に独立変位可能にマス部材を収容配置せしめて、振動入力に際して該マス部材が振動部材に対して直接的且つ弾性的に繰り返し打ち当たる際のエネルギを利用して制振効果を得るようにしたインパクトタイプの制振装置も提案されている。このようなインパクトタイプの制振装置では、ダイナミックダンパに比して充分に広い周波数域の振動に対して有効な制振効果を得ることが出来ると共に、比較的軽量のマス部材によって大きな制振効果を得ることが可能となるのである。
【０００８】
しかしながら、一般に構造材として用いられる溶接等で製造された中空パイプ構造の振動部材は、マス部材が打ち当たることとなる内周面の寸法精度を充分に確保することが難しい。そのために、独立マス部材の当接ストローク、即ち独立マス部材の外周面と中空パイプ構造の内周面との軸直角方向の隙間寸法や、その打ち当たり状態が制振効果に与える影響が大きいインパクトタイプの制振装置において、目的とする制振効果を安定して得ることが難しいという問題があった。
【０００９】
加えて、前述の如き従来構造のインパクトタイプの制振装置においては、振動周波数が変化した場合など、何等かのきっかけにより比較的大きなブルブル振動が過渡的に発生することが、本願発明者によって確認されている。そして、この過渡的なブルブル振動は、特に前述の如き操作用ハンドルに適用されることの多いロッド部材においては、直接に把持される自由端近くを振動源とするものであることから認識され易く、ハンドルを操作する者にとって極めて不快な振動となる場合が多いという問題があったのである。
【００１０】
【特許文献１】
実公平６−３１４号公報
【特許文献２】
国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報
【特許文献３】
特開２００１−２３９９４３号公報
【００１１】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、比較的に小さなマス質量で広い周波数域の振動に対して有効な制振効果を発揮し得るインパクトタイプの制振装置の効果を充分に確保しつつ、目的とする制振効果をより安定して得ることが出来ると共に、過渡的なブルブル振動も効果的に抑えられ得る、新規な構造のロッド部材用制振装置を提供することにある。
【００１２】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１３】
そして、本発明は、振動部材に取り付けられる支持部から中実乃至は中空の棒構造をもって突設されて突出先端部分が自由端とされたロッド部材に対して取り付けられるロッド部材用の制振装置であって、前記ロッド部材の前記自由端に嵌め込まれて固定的に取り付けられる取付部を備えた剛性のハウジングを設けて、該ハウジングの内部に円形断面をもって該ロッド部材の軸方向に延びる収容空間を形成し、該収容空間よりも一回り小さな円形断面を有する独立マス部材を該収容空間に収容配置する一方、該収容空間において該ロッド部材の前記支持部側から前記自由端側に向かって軸方向に突出する弾性支持体を該ハウジングに突設して該弾性支持体で該独立マス部材を該ハウジングに対して弾性支持せしめると共に、該独立マス部材の外周面と該ハウジングにおける該収容空間の内周面との少なくとも一方に弾性当接部を設けて、該弾性支持体の弾性変形に基づいて該独立マス部材が該ハウジングにおける該収容空間の内周面に対して該弾性当接部を介して弾性的に打ち当たるようにしたロッド部材用の制振装置を、特徴とする。
【００１４】
このような本発明に従う構造とされた制振装置においては、ロッド部材に対して問題となり易い軸直角方向の振動が及ぼされることで、ロッド部材に固設されたハウジングに対して弾性支持体により弾性的に連結支持された独立マス部材に加振力が及ぼされる結果、弾性支持体の弾性変形に基づいて独立マス部材が収容空間内でハウジングに対して軸直角方向に相対変位せしめられて、独立マス部材がハウジングに対して軸直角方向で繰り返し打ち当たることとなる。そして、独立マス部材のハウジングへの打ち当たり（当接）に基づく衝撃力が、ハウジングからロッド部材に及ぼされることにより、ロッド部材における振動と独立マス部材の当接に基づく衝撃力との位相差等に基づいて、ロッド部材における振動に対して相殺的な制振効果が発揮されるのである。
【００１５】
特に、本発明に従う構造とされたロッド部材用の制振装置においては、弾性支持体が収容空間内でロッド部材の基端部側から自由端側に向かう軸方向に突設されて、その軸方向外方の突出先端部分に独立マス部材が設けられていることから、独立マス部材がロッド部材の軸方向最先端に近い位置に配設され得ることとなる。それ故、ロッド部材の自由端における軸直角方向の振動が独立マス部材に対してより有利に作用せしめられ得て、独立マス部材のハウジングに対する相対変位、延いては、打ち当たりが一層効率的に生ぜしめられる。しかも、独立マス部材のハウジングに対する打ち当たり部位も、ロッド部材の自由端側の軸方向最先端に近い位置に設定され得ることから、独立マス部材のハウジングに対する打ち当たりに伴う力が、制振対象たるロッド部材に対して一層効率的に作用せしめられる。従って、独立マス部材のハウジングへの打ち当たりの衝撃力を利用した上述の如き制振効果が、自由端を有する片持ち構造のロッド部材に対して、極めて効率的に発揮され得るのである。
【００１６】
また、独立マス部材は、ロッド部材に対して直接に当接することなく、ハウジングに当接することで、ロッド部材に対して相殺的な制振効果を発揮し得るようになっており、ハウジングと独立マス部材の部品寸法精度を考慮することによって独立マス部材のハウジングへの当接条件を管理することが可能となる。それ故、一般に寸法精度の低いロッド部材による寸法ばらつき等の悪影響を受けて制振効果が不安定となるようなこともなく、目的とする制振効果が、より有効に且つ安定して発揮され得るのである。
【００１７】
加えて、本発明に従う構造とされた制振装置においては、ハウジングの収容空間に収容配置された独立マス部材が、弾性支持体によって、ハウジングに対して弾性的に連結されていることから、独立マス部材のハウジングに対する中心軸周りの回転変位が防止されるのであり、それによって、ロッド部材における過渡的なブルブル振動の発生も、可及的に回避され得るのである。即ち、従来構造のインパクトタイプの制振装置において、本発明者によって確認された前述の如き過渡的なブルブル振動は、本発明者による更なる研究と実験により、独立マス部材がハウジングに対して中心軸周りに回転変位して軸直角方向でハウジングに打ち当たりつつ周方向で踊るように変位せしめられることに起因するであろうとの、新たな知見が得られたのである。
【００１８】
そこで、本発明では、収容空間内で軸方向に延びる弾性支持体で独立マス部材をハウジングに対して弾性支持せしめたことにより、防振すべき振動入力方向である軸直角方向では独立マス部材のハウジングに対する変位を実質的に独立して許容する一方、軸方向および周方向では独立マス部材のハウジングに対する変位を拘束せしめたのである。これにより、独立マス部材のハウジングに対する打ち当たりに基づいて発揮される、防振すべき軸直角方向の振動に対する制振効果を有効に確保しつつ、独立マス部材の周方向の変位等に起因する過渡的なブルブル振動を効率的に抑えることに成功したのであり、全体として、極めて優れた制振効果が発揮され得るのである。
【００１９】
また、本発明では、ハウジングの内部に円形断面をもってロッド部材の軸方向外方に延びる収容空間が形成されており、また、かかる収容空間に収容配置される独立マス部材が収容空間の内法寸法よりも小さな外径寸法をもった円形断面を有していることから、独立マス部材を収容空間に組み付ける際に、中心軸回りの位置決めを特別に考慮する必要がなく、容易に製造することが出来ると共に、目的とする制振効果を一層安定して得ることが可能となる。
【００２０】
なお、本発明における取付部は、ハウジングをロッド部材に対して固定せしめ得るものであれば良く、その構造は特に限定されるものでないが、例えば、ロッド部材が中空の棒構造とされている場合には、ハウジングの軸方向端部に形成されて該ロッド部材の自由端側の開口部に圧入固定される部分によって構成され得る。或いはまた、ハウジングの外周面を一定外径寸法の円筒面として、ハウジングの全体をロッド部材の自由端側の開口部に圧入固定することも可能であり、その場合には、ハウジングの外周面の全体によって取付部が構成される。前者の取付部の構造によれば、例えば、ハウジングの軸方向外側端部をロッド部材の自由端から更に軸方向外方に突出させることにより、独立マス部材が収容される収容空間を一層有利に形成することが可能となる。また、後者の取付部の構造によれば、ハウジングの全体をロッド部材に収容することにより、ロッド部材の中空内部を巧く利用してコンパクトな制振装置が実現可能となる。
【００２１】
また、本発明における円形断面を有する独立マス部材は、例えば、球形状や円筒形状，円柱形状等が、何れも採用可能であり、必ずしも、円形断面の大きさが軸方向の全長に亘って一定とされている必要はない。
【００２２】
さらに、本発明においては、ハウジングがロッド部材に固定的に取り付けられた状態で、ハウジングがロッド部材の自由端から軸方向外方に向かって突出せしめられた態様が、好適に採用される。このような態様においては、ハウジングがロッド部材に固定された状態下で、独立マス部材をロッド部材の自由端よりも更にロッド部材の軸方向外方に位置せしめることが可能となる。それ故、ロッド部材の自由端における軸直角方向の振動が独立マス部材に対して一層効果的に作用せしめられることとなり、独立マス部材のハウジングに対する相対変位、延いては、打ち当たりがより一層効率的に生ぜしめられて、独立マス部材のハウジングへの打ち当たりの衝撃力を利用した制振効果がより一層効率的に発揮されることとなる。
【００２３】
また、本発明においては、収容空間が外部空間から実質的に遮断されることにより、収容空間への異物の侵入が防止されるようになっている態様が、好適に採用される。このような態様においては、外部空間に存在する異物の干渉等に起因する弾性支持体や独立マス部材，ハウジング等の制振装置の構造の直接的な損傷が防止されるだけでなく、塵や埃等の異物が独立マス部材とハウジングの当接面間に入り込んで独立マス部材の変位が阻害されることに起因する制振効果の低下も防止されて、目的とする制振効果を安定して享受することが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明においては、弾性支持体の弾性変形により独立マス部材がハウジング対して繰り返し飛び跳ね状態で加振変位せしめられて弾性的に打ち当たる振動系の固有振動数を、ロッド部材において制振すべき共振周波数の周波数域にチューニングした態様が、好適に採用される。このような態様においては、周波数の変化に伴う独立マス部材の変位とロッド部材の振動の位相差の変化に起因して独立マス部材の飛び跳ね変位量が著しく低下してしまうことが回避されるのであり、それ故、ロッド部材において制振すべき振動が複数の乃至は広い周波数域に亘る場合でも、独立マス部材が効率的に飛び跳ね変位せしめられて、独立マス部材のハウジングへの当接に基づく制振効果が効率的に発揮され得ることとなる。
【００２５】
なお、独立マス部材の飛び跳ね状態での加振変位の振動系の固有振動数は、マス系を構成する独立マス部材の質量や、バネ系を構成する弾性支持体のばね定数等を調節することによってチューニングすることが可能である。
【００２６】
また、本発明においては、ロッド部材が、自動二輪車の操舵装置を構成するハンドルバーである態様が、好適に採用される。このような本態様においては、ハンドルバーを把持するライダーへの負担が軽減されると共に、ハンドルバーに装着されたバックミラーの振動が抑えられて視認性が向上されることにより安全性の向上も図られ得る。
【００２７】
さらに、本発明においては、独立マス部材とハウジングにおける収容空間の内周面との前記弾性当接部における打ち当たり面間の距離を、独立マス部材を収容空間の中心軸上に位置せしめた状態下で０〜０．５ｍｍとした態様が、好適に採用される。このような態様においては、独立マス部材がハウジングに打ち当たる際の必要以上の衝撃やそれに伴う打音の発生を抑えつつ、ロッド部材に対して有効な制振効果を得ることが出来るのである。蓋し、上記打ち当たり面間の距離が０．５ｍｍを超えると、独立マス部材のハウジングへの打ち当たりによる衝撃が大きくなり過ぎて、打音等が問題となるおそれがあるからである。
【００２８】
なお、弾性当接部における打ち当たり面間の距離が０ｍｍとされた場合でも、外部から及ぼされる加振力によって弾性当接部の弾性変形により独立マス部材がハウジング内で変位して、弾性当接部における打ち当たり面間で隙間の発生と消失が繰り返されることから、実質的にマス部材がハウジングに対して有効に打ち当たる。その結果、上述の如き相殺的乃至は積極的な制振効果が有効に発揮されるのである。なお、弾性当接部における打ち当たり面間の距離を０ｍｍとする場合には、部材製作上の寸法誤差等を考慮して、弾性当接部に対して多少の圧縮力が及ぼされた状態で、独立マス部材がハウジングに組み付けられるようにしても良い。
【００２９】
また、本発明においては、ハウジングおよび独立マス部材を、何れも、５×１０３  ＭＰａ以上の弾性率を有する剛性材によって形成すると共に、ハウジングと独立マス部材の少なくとも一方における当接面にゴム弾性体層を被着せしめて前記弾性当接部を形成した態様が、好適に採用される。このような態様においては、例えば弾性率が５×１０３  〜５×１０４  ＭＰａとされた硬質の合成樹脂材料等を採用することにより、打音の低減や低周波数域での制振効果の向上等が有利に図られ得る。また、例えば弾性率が５×１０４  ＭＰａ以上の弾性率を有する金属等の剛性材を採用することにより、高周波数域での制振効果の向上等が図られ得ると共に、コンパクトなサイズでマス質量を容易に確保することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００３１】
先ず、図１には、本発明の第一の実施形態としての制振装置１０が取り付けられたハンドルバー１２を含む自動二輪車の操舵装置の要部概略が示されている。かかる図において、１４，１４は一対のフロントフォークであって、これらフロントフォーク１４，１４の上部が上下ブラケット１６，１８によって連結固定されていると共に、フロントフォーク１４，１４の下端部には前輪（図示せず）が装着されている。また、図面上に明示されていないが、上下ブラケット１６，１８間にはステアリング軸が配設されており、このステアリング軸が、図示しないフレームの前端部分に固設されたヘッドパイプ２０に対して、中心軸回りに回動可能に挿通されて組み付けられている。そして、上ブラケット１６に対して固着されたハンドルバー１２によって操作力を及ぼし、上下ブラケット１６，１８で連結された一対のフロントフォーク１４，１４をステアリング軸回りに回動操作することにより、前輪を操舵することが出来るようになっている。
【００３２】
そこにおいて、ハンドルバー１２は、全体として略一定の円形断面をもって延びる長手管体形状を有しており、例えば押出成形等で得られた鋼管を適当な長さで切断して曲げ加工を施すことによって形成されたものである。このハンドルバー１２は、長手方向中央部分において、上ブラケット１６に対して、一対の固定金具２２，２２を用いて固定されており、それによって、ハンドルバー１２の左右両側部分が、何れも、上ブラケット１６への固定部位から片持構造で大きく延び出している。
【００３３】
このように上ブラケット１６から片持構造で左右に突出せしめられたハンドルバー１２は、固定金具２２，２２で固定された中央部分が、振動部材であるフレームに対して固定された支持部とされていると共に、ハンドルバー１２の左右両側部分は、それぞれ、自由端とされている。また、ハンドルバー１２の両側の自由端における先端部分は、略水平に延び出しており、そこに円筒状のラバーグリップ２４が外挿されて、手指で把持する把持部が構成されている。なお、図示を省略するが、二輪車走行方向に向かって右側のラバーグリップ２４は、周知の如くアクセルグリップとされており、アクセルワイヤを介してスロットル操作を行うようになっている。また、ハンドルバー１２における左右の突出部分には、それぞれ、ラバーグリップ２４の内側に位置して、方向指示器やセルモータ，ヘッドライト等の操作スイッチやエンジンキルスイッチ等の各種操作装置２６が取り付けられていると共に、フロントブレーキ操作やクラッチ操作を行うための操作レバー２８が取り付けられており、更に、ステー３０を介してバックミラー３２が支持せしめられている。
【００３４】
このような構造とされたハンドルバー１２において、その左右の自由端である突出先端部分には、それぞれ、本発明に従う構造とされた制振装置１０が装着されている。かかる制振装置１０は、図２〜３に示されているように、ハンドルバー１２に固定されたハウジング３４によって形成された収容空間３６に独立マス部材としての独立マス金具３８が収容配置された構造とされている。
【００３５】
より詳細には、ハウジング３４は、ハウジング本体４０，固定部材４２および閉塞部材４４によって構成されている。なお、これらハウジング本体４０，固定部材４２および閉塞部材４４は、何れも、弾性率が５×１０３  ＭＰａ以上の硬質の合成樹脂材やアルミニウム合金等の金属材によって形成されている。ハウジング本体４０は、全体として薄肉の円筒形状を呈しており、軸方向中央部分に形成された段差部４６を挟んで軸方向一方の側が小径部４８とされていると共に、軸方向他方の側が大径部５０とされている。そこにおいて、ハウジング本体４０は、その形成材料が金属材である場合には、例えば、金属管体や金属素板を用いた絞り加工やプレス加工等によって、形成することが出来るのであり、また、その形成材料が合成樹脂材である場合には、射出成形等で形成することが出来る。固定部材４２は、中心孔５２を備えた厚肉の円環ブロック形状を呈している。閉塞部材４４は、薄肉の円板形状を呈している。
【００３６】
そして、固定部材４２がハウジング本体４０の小径部４８に圧入固定されると共に、閉塞部材４４がハウジング本体４０における大径部５０の開口端面に重ね合わされて溶接等で固定されることにより、内部に収容空間３６を有するハウジング３４が形成されている。そこにおいて、本実施形態では、収容空間３６は、ハウジング本体４０における小径部４８側の領域と大径部５０側の領域を有しており、これら小径部４０側の領域と大径部４０側の領域は、何れも、円形断面でハウジング本体４０の軸方向に延びるように形成されている。
【００３７】
一方、独立マス金具３８は、セラミックや合成樹脂等、或いは適当な複合材で形成されていても良いが、本実施形態では鉄等の高比重な金属材によって形成されており、全体として中実の円柱形状を呈している。特に、本実施形態では、独立マス金具３８の外径寸法は、ハウジング本体４０における小径部４８の内径寸法よりは大きいが、ハウジング本体４０における大径部５０の内径寸法よりは小さくされている。また、独立マス金具３８の軸方向長さは、ハウジング本体４０における大径部５０の軸方向長さよりも小さくされている。更に、独立マス金具３８の表面には、略全体に亘ってゴム弾性体層としての当接ゴム層５４が被着されている。そこにおいて、当接ゴム層５４は、後述する独立マス金具３８のハウジング３４への打ち当たりに際しての打音の軽減と制振効果の向上のために、ＡＳＴＭ規格Ｄ２２４０のショアＤ硬さが８０以下であることが望ましく、より望ましくは同ショアＤ硬さが２０〜４０の弾性材で形成される。このような構造とされた独立マス金具３８は、収容空間３６における大径部５０側の領域に収容配置されるようになっている。
【００３８】
また、独立マス金具３８は、弾性支持体としての弾性支持部材５６によって、ハウジング３４に対して弾性支持せしめられている。弾性支持部材５６は、ばね鋼や鉄鋼等の所定の弾性を有する金属材によって形成されており、全体として略一定の円形断面で軸方向に延びる中実の棒形状を呈している。このような弾性支持部材５６には、軸方向一方の端部において、円筒形状の連結金具５８が外嵌固定されている一方、軸方向他方の端部において、独立マス金具３８の軸方向一方の端部が溶接等で固着されている。このように弾性支持部材５６の軸方向他方の端部が独立マス金具３８の軸方向一方の端部に固着された状態下において、弾性支持部材５６と連結金具５８，独立マス金具３８は、互いに同一中心軸上に位置せしめられている。なお、連結金具５８や独立マス金具３８は、弾性支持部材５６と一体成形されていても良い。
【００３９】
そして、弾性支持部材５６の軸方向一方の端部に固定された連結金具５８が固定部材４２における中心孔５２に圧入固定されることで、独立マス金具３８が弾性支持部材５６によってハウジング３４に弾性支持せしめられている。特に、本実施形態では、弾性支持部材５６は、固定部材４２から収容空間３６内に突出せしめられており、即ち、収容空間３６内において小径部４８側から大径部５０側に向かってハウジング３４の中心軸上に突出せしめられており、このように収容空間３６内において小径部４８側から大径部５０側に向かって突出せしめられた弾性支持部材５０の突出先端部分に対して独立マス金具３８が固着されることにより、独立マス金具３８が弾性支持部材５６によってハウジング３４に弾性支持せしめられている。また、独立マス金具３８が弾性支持部材５６によってハウジング３４に弾性支持せしめられることで、独立マス金具３８によってマス系が構成され、弾性支持部材５６によってバネ系が構成された一つの振動系が形成されており、特に本実施形態では、かかる振動系の固有振動数は、独立マス金具３８の質量や弾性支持部材５６のばね定数を適当に調節することで、ハンドルバー１２において制振すべき共振周波数の周波数域にチューニングされている。
【００４０】
このように独立マス金具３８が弾性支持部材５６によってハウジング３４に弾性支持せしめられて収容空間３６における大径部５０側に収容配置された状態下において、独立マス金具３８の外周面の全体に亘って一定の肉厚寸法で被着形成された当接ゴム層５４の表面全体とハウジング３４の内周面との間には、所定の隙間が形成されるようになっている。これにより、弾性支持部材５６が弾性変形せしめられた際に、独立マス金具３８がハウジング３４の内面に対して相対変位可能とされている。具体的には、図２および図３に示されているように、独立マス金具３８を収容空間３６の中心軸上に位置せしめた状態下において、当接ゴム層５４の筒状外周面とハウジング本体４０における大径部５０の内周面との間の隙間寸法：δが０〜０．５ｍｍの範囲内の適当な値となるように設定されている。また、当接ゴム層５４における独立マス金具３８の軸方向両端面に被着された部分の表面とハウジング３４の内周面との間には、弾性支持部材５６が弾性変形せしめられた際の独立マス金具３８の変位を妨げない程度の隙間寸法が設定されている。なお、弾性支持部材５６に設定されるばね定数によっては、重力の作用により、独立マス金具３８がハウジング３４の中心軸上から鉛直下方に変位して、ハウジング本体４０の大径部５０に対して鉛直下方側で近接位置する状態で、或いは当接載置せしめられた状態で配設されていても良い。
【００４１】
このような構造とされた制振装置１０は、ハウジング本体４０における小径部４８がハンドルバー１２の開口端に圧入固定されることで、ハンドルバー１２の開口端、即ち、自由端に対して固定的に取り付けられるようになっており、このように制振装置１０がハンドルバー１２の自由端に対して固定的に取り付けられた状態下において、ハウジング３４はハンドルバー１２の自由端から軸方向外方に向かって突出せしめられていると共に、収容空間３６は円形断面でハンドルバー１２の軸方向外方に延びるように形成されている。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、ハウジング本体４０における小径部４８によって取付部が構成されている。
【００４２】
そして、このように制振装置１０がハンドルバー１２の自由端に装着された状態下において、自動二輪車のエンジンからの振動伝達等によってハンドルバー１２が軸直角方向に加振されると、ハウジング３４がハンドルバー１２と一体的に加振されることとなり、ハウジング３４に軸方向一端部が固定された弾性支持部材５６が弾性変形せしめられることで弾性支持部材５６によってハウジング３４に弾性支持された独立マス金具３８に振動エネルギが伝達されて、独立マス金具３８がハウジング３４に対して繰り返し飛び跳ね状態で加振変位せしめられる。これにより、独立マス金具３８が当接ゴム層５４を介してハウジング３４に対して軸直角方向で繰り返し打ち当てられることとなり、かかる打ち当たりに際してハウジング３４からハンドルバー１２に及ぼされる衝撃力によって、ハンドルバー１２に惹起される振動に対して、位相差に基づく相殺的な制振効果が発揮され得るのである。
【００４３】
特に、本実施形態では、制振装置１０がハンドルバー１２の自由端に取り付けられた状態下において、独立マス金具３８はハンドルバー１２の自由端よりも更に軸方向外方に位置せしめられるようになっており、それによって、ハンドルバー１２の自由端における軸直角方向の振動が独立マス金具３８に対して一層有利に作用せしめられることとなり、独立マス金具３８のハウジング３４に対する相対変位、延いては、打ち当たりがより一層効率的に生ぜしめられる。それ故、独立マス金具３８のハウジング３４への打ち当たりの衝撃力を利用した制振効果が、ハンドルバー１２に対して極めて効率的に発揮され得る。
【００４４】
また、本実施形態では、独立マス金具３８はハンドルバー１２に対して直接に当接することなく、ハウジング３４に当接することで、ハンドルバー１２に対して間接的に相殺的な制振効果を発揮し得るようになっていることから、ハウジング３４と独立マス金具３８の部品寸法精度を考慮することによって独立マス金具３８のハウジング３４への当接条件を管理することが出来るのである。
【００４５】
さらに、本実施形態では、独立マス金具３８が弾性支持部材５６によってハウジング３４に対して弾性支持されて連結状態に維持されていることから、独立マス金具３８のハウジング３４に対する中心軸回りの回転変位が防止され得ることとなり、それによって、ハンドルバー１２における過渡的なブルブル振動の発生も、可及的に回避され得る。
【００４６】
更にまた、本実施形態では、独立マス金具３８が円柱形状とされていると共に、ハウジング３４を構成するハウジング本体４０が段付円筒形状とされていることから、ハウジング本体４０における小径部４８をハンドルバー１２の自由端に差し込む際のハウジング３４の周方向の位置決めを考慮する必要がなくなり、それによって、制振装置１０のハンドルバー１２への取付作業を容易にすることが出来る。
【００４７】
また、図３および図４には、本発明の第二の実施形態としての制振装置６０が示されている。この制振装置６０は、ハウジング６２によって形成された収容空間６４に独立マス部材としての独立マス金具６６が収容配置された構造とされている。なお、以下の説明において、第一の実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付すことにより、それらの詳細な説明を省略する。
【００４８】
より詳細には、ハウジング６２は、ハウジング本体６８と蓋体７０によって構成されており、これらハウジング本体６８と蓋体７０は、何れも、弾性率が５×１０３  ＭＰａ以上の硬質の合成樹脂材やアルミニウム合金等の金属材によって形成されている。ハウジング本体６８は、円筒形状を有する筒状部７２の軸方向一方の端部に対して、中心孔７４を有する円環板状の取付板部７６が一体形成された構造とされている。そこにおいて、ハウジング本体６８は、その形成材料が金属材である場合には、例えば、深絞り加工により有底円筒形状のものを成形した後、底部を打ち抜くこと等によって、成形することが出来るのであり、また、その形成材料が合成樹脂材である場合には、圧縮成形や射出成形等で成形することが出来る。蓋体７０は、円板形状を呈している。そして、ハウジング本体６８の軸方向他方の端面、即ち、ハウジング本体６８の開口端面に対して蓋体７０が重ね合わされて溶接等で固着されることにより、略一定の円形断面で軸方向に延びる収容空間６４が形成されている。
【００４９】
このようにハウジング６２によって形成された収容空間６４には、独立マス金具６６が収容配置されている。独立マス金具６６は、鉄等の高比重な金属材によって形成されており、全体として中実の円柱形状を呈している。特に、本実施形態では、独立マス金具６６の外径寸法は、ハウジング本体６８の内径寸法よりも小さくされている。また、独立マス金具６６の軸方向寸法は、ハウジング６２の軸方向長さよりも十分小さくされている。更に、独立マス金具６６の表面には、その全体に亘ってゴム弾性体層としての当接ゴム層７８が被着されている。そこにおいて、当接ゴム層７８は、独立マス金具６６のハウジング６２への打ち当たりに際しての打音の軽減と制振効果の向上のために、ＡＳＴＭ規格Ｄ２２４０のショアＤ硬さが８０以下であることが望ましく、より望ましくは同ショアＤ硬さが２０〜４０の弾性材で形成される。
【００５０】
また、独立マス金具６６は、弾性支持体としてのゴム弾性体８０によってハウジング６２に弾性支持されている。ゴム弾性体８０は、全体として略一定の円形断面で軸方向に延びる円柱形状を呈しており、その外径寸法は、独立マス金具６６の外径寸法よりも十分小さくされており、それによって、軸直角方向への弾性変形が容易に行われるようになっている。このようなゴム弾性体８０は、軸方向一方の端部において、ボルト８２の頭が加硫接着されている一方、軸方向他方の端部において、独立マス金具６６の表面に被着された当接ゴム層７８と一体形成されている。
【００５１】
そして、ゴム弾性体８０に加硫接着されたボルト８２は、収容空間６４内から中心孔７４に挿通されるようになっており、このように中心孔７４にボルト８２が挿通された状態下において、かかるボルト８２に対してナット８４が螺着されるようになっている。これにより、ゴム弾性体８０の軸方向一方の端部が取付板部７６に固定された状態とされており、その結果、独立マス金具６６は、ハウジング６２の軸方向一方から軸方向他方に向かって突出せしめられたゴム弾性体８０の突出先端部分に固着された状態で、ハウジング６２に対して弾性支持されている。また、独立マス金具６６がゴム弾性体８０によってハウジング６２に弾性支持せしめられることで、独立マス金具６６によってマス系が構成され、ゴム弾性体８０によってバネ系が構成された一つの振動系が形成されており、特に本実施形態では、かかる振動系の固有振動数は、独立マス金具６６の質量やゴム弾性体８０のばね定数を適当に調節することで、ハンドルバー１２において制振すべき共振周波数の周波数域にチューニングされている。
【００５２】
このように独立マス金具６６がゴム弾性体８０によってハウジング６２に弾性支持せしめられて収容空間６４に収容配置された状態下において、独立マス金具６６の表面に被着された当接ゴム層７８の表面全体とハウジング６２の内周面との間には、所定の隙間が形成されるようになっている。これにより、ゴム弾性体８０が弾性変形せしめられた際に、独立マス金具６６がハウジング６２の内面に対して相対変位可能とされている。具体的には、図４および５に示されているように、独立マス金具６６を収容空間６４の中心軸上に位置せしめた状態下において、当接ゴム層７８の筒状外周面とハウジング本体６８における筒状部７２の内周面との間の隙間寸法：δが０〜０．５ｍｍの範囲内の適当な値となるように設定されている。また、当接ゴム層７８における独立マス金具６６の軸方向他方の端面に被着された部分の表面とハウジング６２の内周面との間には、ゴム弾性体８０が弾性変形せしめられた際の独立マス金具６６の変位を妨げない程度の隙間寸法が設定されている。
【００５３】
このような構造とされた制振装置６０は、ハウジング本体６８がハンドルバー１２の開口端に圧入固定されることで、ハンドルバー１２の開口端、即ち、自由端に対して固定的に取り付けられるようになっており、このように制振装置６０がハンドルバー１２の自由端に対して固定的に取り付けられた状態下において、収容空間６４は円形断面でハンドルバー１２の軸方向外方に延びるように形成されていると共に、独立マス金具６６は、ハンドルバー１２の軸方向外方側に位置せしめられている。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、ハウジング本体６８によって取付部が構成されている。
【００５４】
そして、このような制振装置６０は、独立マス金具６６がハウジング６２によって形成された収容空間６４内でハンドルバー１２の軸方向外方に突出せしめられたゴム弾性体８０の突出先端部分に固着された状態で収容空間６４内に収容配置されており、また、このように独立マス金具６６が収容空間６４に収容配置された状態下で、ゴム弾性体８０の弾性変形に基づいてハウジング６２に対して相対変位可能とされていることから、第一の実施形態と同様な効果を得ることが出来る。
【００５５】
以上、本発明の幾つかの実施形態について、詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【００５６】
例えば、前記第一および第二の実施形態では、弾性支持体（弾性支持部材５６およびゴム弾性体８０）は、何れも、円形断面で軸方向に延びる形状とされていたが、弾性支持体の断面は、円形に限定されるものではなく、矩形状等であっても良いし、軸方向に変化する断面形状等としても良い。また、弾性支持体をばね鋼や鉄鋼等の金属材や樹脂材等で形成する場合には、弾性支持体のハウジングおよび独立マス部材への固定は、ボルト固定等で行うことも可能である。
【００５７】
また、前記第一および第二の実施形態では、独立マス金具３８，６６は、何れも、中実の円柱形状とされていたが、中空の円柱形状や円筒形状であっても良い。更にまた、独立マス部材の形状として球形状を採用することも可能である。
【００５８】
さらに、独立マス部材として、前記実施形態の如き金具３８，６６を採用する他、例えば金属粒子をゴム弾性体中に埋設せしめた高比重ゴムなどで独立マス部材を形成することも可能であり、その場合には、弾性当接部を構成する弾性当接ゴムを、かかる独立マス部材を形成するゴム弾性体と一体成形しても良い。なお、弾性当接部は、独立マス部材とハウジングの当接面の両方に形成しても良く。また、かかる弾性当接部は、ハウジングや独立マス部材の当接面と相似の円筒形の表面形状である必要はなく、複数の突起や突条等を有する形状などであっても良い。特に、弾性当接部における打ち当たり面間の距離を０ｍｍに設定する場合には、弾性当接部を形成するゴム材料の逃げスペースを確保して所定のばね特性を実現するために、突起や突条の弾性当接部を採用して、かかる打ち当たり面間において部分的に隙間を形成しておくことが望ましい。
【００５９】
加えて、前記第一および第二の実施形態では、自動二輪車のハンドルバー用の制振装置として、本発明を適用したものの具体例が示されていたが、本発明は、自転車のハンドルバーや重機等の特殊自動車における操作レバーや操縦桿，刈払機用の操作レバー，ポール等の制振装置に対しても、勿論、適用可能である。
【００６０】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００６１】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされたロッド部材用の制振装置においては、ハウジングの収容空間に収容配置された独立マス部材が弾性支持体によってハウジングに対して弾性支持されていることから、独立マス部材のハウジングに対する中心軸周りの回転変位が防止され得るのであり、それによって、独立マス部材の軸直角方向の変位に伴うハウジングへの打ち当たりによる積極的乃至は相殺的な制振効果を有効に確保しつつ、独立マス部材における中心軸回りの変位等に起因するものと考えられるロッド部材における過渡的なブルブル振動の発生が可及的に回避され得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態としての制振装置が取り付けられた自動二輪車のハンドルバーの全体を示す概略図である。
【図２】図１に示されたハンドルバーにおける制振装置の装着部位を拡大して示す縦断面説明図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態としての制振装置の装着状態を示す縦断面説明図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【符号の説明】
１０  制振装置
１２  ハンドルバー
３４  ハウジング
３６  収容空間
３８  独立マス金具
４８  小径部
５６  弾性支持部材
【図１】
2005036852.tif 000003
【図２】
2005036852.tif 000004
【図３】
2005036852.tif 000005
【図４】
2005036852.tif 000006
【図５】
2005036852.tif 000007