(57)【要約】【課題】  マス部材の不安定な変位を防止して、振動部材における不規則な振動の発生を回避することが出来る、新規な構造の当接型制振装置を提供することを、目的とする。【解決手段】  マス部材１６における中心軸方向の両側でマス部材１６を振動部材３２に対して直接又は間接に弾性連結する連結部材３０ａ，３０ｂを設け、マス部材１６の軸直角方向の変位を許容しつつ、マス部材１６の中心軸周りの回転変位を制限するようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動部材に対して、マス部材を相対変位可能に配設して、該マス部材を球状乃至は円筒状の当接面で該振動部材に対向位置せしめることにより、振動入力時に該マス部材が該振動部材に対して弾性的に当接せしめられるようにした当接型制振装置において、
前記マス部材における中心軸方向の両側で該マス部材を前記振動部材に対して直接又は間接に弾性連結する連結部材を設け、該マス部材の軸直角方向の変位を許容しつつ、該マス部材の中心軸周りの回転変位を制限するようにしたことを特徴とする当接型制振装置。
【請求項２】
前記振動部材に対して一体乃至は別体に形成されて制振すべき振動が入力される当接部材を、該振動部材に固設せしめて、前記マス部材を前記連結部材によって該当接部材に対して弾性連結した請求項１に記載の当接型制振装置。
【請求項３】
前記当接部材を剛性のハウジングによって形成し、該ハウジングの内部に収容空間を形成すると共に、該収容空間に前記マス部材を収容配置し、更に、該マス部材を前記連結部材で該ハウジングに対して弾性連結せしめた請求項２に記載の当接型制振装置。
【請求項４】
前記当接部材を前記振動部材から延び出して固設された制振ロッドを含んで形成する一方、前記マス部材を筒状乃至は環状として、該マス部材を該制振ロッドに外挿配置した状態で、該マス部材の軸方向両端部をそれぞれ前記連結部材によって該制振ロッドに対して弾性連結せしめた請求項２に記載の当接型制振装置。
【請求項５】
前記振動部材をロッド形状とする一方、前記マス部材を筒状乃至は環状として、該マス部材を該振動部材に外挿配置した状態で、該マス部材の軸方向両端部をそれぞれ前記連結部材によって該振動部材に対して弾性連結せしめた請求項１に記載の当接型制振装置。
【請求項６】
前記連結部材の弾性変形により前記マス部材が前記振動部材又は前記当接部材に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、該振動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５の何れかに記載の当接型制振装置。
【請求項７】
前記当接部材および前記マス部材を、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、該当接部材と該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、該ゴム弾性体層を介して該マス部材が該当接部材に対して弾性的に打ち当たるようにした請求項２乃至６の何れかに記載の当接型制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単な構造をもって容易に製造され得て、有効な制振効果を発揮し得る、新規な構造の制振装置に係り、特に、振動部材に対して相対変位可能に配設されたマス部材の振動部材に対する打ち当たりに基づいて制振効果を得るようにした当接型制振装置の新規な構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の車体等のように振動が問題となる振動部材においては、その振動を低減するための制振装置として、防振すべき振動部材にゴム弾性体を介して金属マスを弾性支持せしめることにより、振動部材に対する副振動系を構成するようにしたダイナミックダンパが、広く採用されている。このようなダイナミックダンパにおいては、副振動系の固有振動数を、主振動系たる振動部材で問題となる振動周波数にチューニングすることにより、振動部材におけるチューニング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。
【０００３】
ところが、このような副振動系からなる制振装置では、ゴム弾性体におけるばね特性の温度依存性に起因して、チューニング周波数や制振特性の変化が大きくなり、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。しかも、有効な制振効果の発揮される周波数域が狭いことから、例えば、走行状態等に応じて制振すべき振動の周波数域が変化する自動車の振動部材等においては、十分に有効な制振効果を得ることが難しいことに加えて、副振動系のチューニング精度が要求されて製造や管理が難しいという問題もあった。
【０００４】
そこで、このような問題に鑑み、本出願人は、先に、特許文献１等において、マス部材を振動部材に対して相対変位可能に配設して、かかるマス部材を球状乃至は円筒状の当接面で振動部材に対向位置せしめることにより、振動入力時にマス部材が振動部材に対して弾性的に当接せしめられるようにした当接型制振装置を提案した。このような構造の制振装置においては、簡単な構造をもって製造することが出来ると共に、広い周波数域に亘る振動に対して有効な制振効果を得ることが出来る。しかも、球状乃至は円筒状の当接面を設けたことにより、振動入力時におけるマス部材の飛び跳ね状の変位が、低摩擦力のもとで効率的に生ぜしめられて打ち当たりによる制振効果がより効果的に発揮されると共に、複数方向の入力振動に対しても、マス部材の打ち当たりによる制振効果を得ることが可能となるのである。それ故、例えば二輪車におけるハンドルバーや重機の操作レバー等の振動部材に対して特に有利に採用され得ることとなる。
【０００５】
ところが、本発明者等が更なる検討を加えた結果、上述の如き従来構造の当接型制振装置においては、マス部材が振動部材に対して非接着で相対変位可能とされていることから、その使用状況等によっては、マス部材の変位が不安定となり、振動部材において不規則な振動が新たに発生するおそれがあるという問題が明らかになった。
【０００６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、マス部材の不安定な変位を防止して、振動部材における不規則な振動の発生を回避することが出来る、新規な構造の当接型制振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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が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。
【０００９】
本発明の第一の態様は、振動部材に対して、マス部材を相対変位可能に配設して、該マス部材を球状乃至は円筒状の当接面で該振動部材に対向位置せしめることにより、振動入力時に該マス部材が該振動部材に対して弾性的に当接せしめられるようにした当接型制振装置において、前記マス部材における中心軸方向の両側で該マス部材を前記振動部材に対して直接又は間接に弾性連結する連結部材を設け、該マス部材の軸直角方向の変位を許容しつつ、該マス部材の中心軸周りの回転変位を制限するようにしたことを、特徴とする。
【００１０】
このような本態様に従う構造とされた当接型制振装置においては、振動部材からマス部材に及ぼされる加振力に基づいてマス部材が振動部材に対して相対変位せしめられて、マス部材が振動部材に対して繰り返し打ち当たることとなる。そして、マス部材の振動部材への打ち当たり（当接）に基づく衝撃力が、振動部材に及ぼされることにより、振動部材における振動とマス部材の当接による衝撃力との位相差に基づいて、振動部材に対して相殺的な制振効果が発揮されるのである。
【００１１】
特に、本態様に係る当接型制振装置においては、振動部材に対して相対変位可能に配設されたマス部材が、その中心軸方向の両側で連結部材により直接又は間接に振動部材に対して弾性連結されていることから、マス部材の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、振動部材における不規則な振動の発生も回避され得るのである。即ち、従来構造の当接型制振装置において、本発明者等によって確認された振動部材における不規則な振動は、本発明者等による更なる研究と実験により、マス部材が中心軸周りに回転変位して中心軸に直交する方向で振動部材に打ち当たりつつ、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。
【００１２】
そこで、本態様に係る当接型制振装置においては、マス部材をその中心軸の両側で振動部材に対して弾性連結せしめたことにより、制振すべき振動入力方向となるマス部材における軸直角方向では、マス部材の振動部材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、マス部材の振動部材に対する変位を拘束せしめたのである。これにより、マス部材の振動部材に対する打ち当たりに基づいて発揮される、制振すべき振動に対する制振効果を有利に確保しつつ、マス部材の周方向の変位等に起因する不規則な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。
【００１３】
なお、本態様におけるマス部材は、球状乃至は円筒状の当接面で振動部材に対向位置せしめられるものであれば、特に限定されることなく、例えば、球形状や円筒形状，円柱形状等のように、円形状乃至は円環形状の軸直角方向断面を有するものが、何れも採用可能であり、必ずしも、その断面の大きさが中心軸方向の全長に亘って一定とされている必要はない。
【００１４】
また、本態様において、「該マス部材が該振動部材に対して弾性的に当接せしめられる」とは、マス部材が振動部材に対して直接的且つ弾性的に当接せしめられる場合のみならず、マス部材が振動部材に固設された他の部材に対して直接的且つ弾性的に当接せしめられる場合も含むものとする。
【００１５】
さらに、本態様において、「該マス部材を前記振動部材に対して直接又は間接に弾性連結する連結部材」は、マス部材を振動部材に対して直接に弾性連結する連結部材のみならず、マス部材を振動部材に固設された他の部材に対して直接に弾性連結する連結部材も含む。
【００１６】
更にまた、本態様において、「該マス部材を前記振動部材に対して直接又は間接に弾性連結する連結部材」の「弾性連結する」とは、少なくともマス部材の中心軸周りの回転変位を拘束するための弾性をもってマス部材を振動部材に対して直接又は間接に連結することをいうものとし、マス部材が振動部材に対して飛び跳ね状態で変位する際に、必ず連結部材の弾性変形が伴うように、マス部材を振動部材に対して直接又は間接に連結することをいうものではない。
【００１７】
本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る当接型制振装置において、前記振動部材に対して一体乃至は別体に形成されて制振すべき振動が入力される当接部材を、該振動部材に固設せしめて、前記マス部材を前記連結部材によって該当接部材に対して弾性連結したことを、特徴とする。このような本態様に従えば、当接部材とマス部材の部品寸法精度を考慮することによって、マス部材の当接部材への当接条件を管理することが可能となり、その結果、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。
【００１８】
本発明の第三の態様は、前記第二の態様に係る当接型制振装置において、前記当接部材を剛性のハウジングによって形成し、該ハウジングの内部に収容空間を形成すると共に、該収容空間に前記マス部材を収容配置し、更に、該マス部材を前記連結部材で該ハウジングに対して弾性連結せしめたことを、特徴とする。このような本態様に従えば、マス部材とハウジングの部品寸法精度を考慮することによって、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り、それによって、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。
【００１９】
特に、本態様に係る当接型制振装置においては、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ことが望ましく、それによって、外部空間に存在する異物の干渉等に起因する連結部材やマス部材，ハウジング等の直接的な損傷が防止されるだけでなく、塵や埃等の異物がマス部材とハウジングの当接面間に入り込んで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得ることが可能となる。
【００２０】
本発明の第四の態様は、前記第二の態様に係る当接型制振装置において、前記当接部材を前記振動部材から延び出して固設された制振ロッドを含んで形成する一方、前記マス部材を筒状乃至は環状として、該マス部材を該制振ロッドに外挿配置した状態で、該マス部材の軸方向両端部をそれぞれ前記連結部材によって該振動部材に対して弾性連結せしめたことを、特徴とする。このような本態様に従えば、マス部材と制振ロッドの部品寸法精度を考慮することによって、マス部材の制振ロッドへの当接条件を管理することが可能となり、それによって、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。
【００２１】
本発明の第五の態様は、前記第一の態様に係る当接型制振装置において、前記振動部材をロッド形状とする一方、前記マス部材を筒状乃至は環状として、該マス部材を該振動部材に外挿配置した状態で、該マス部材の軸方向両端部をそれぞれ前記連結部材によって該振動部材に対して弾性連結せしめたことを、特徴とする。このような本態様に従えば、ロッド形状を有する振動部材に適用される当接型制振装置であって、マス部材の振動部材への当接を安定化して不規則な振動の発生を回避することが可能な当接型制振装置を有利に実現することが出来る。
【００２２】
本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係る当接型制振装置において、前記連結部材の弾性変形により前記マス部材が前記振動部材又は前記当接部材に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、該振動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ことを、特徴とする。このような本態様に従えば、周波数の変化に伴うマス部材の変位と振動部材の振動の位相差の変化に起因して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、振動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、マス部材が効率的に飛び跳ね変位せしめられて、マス部材の振動部材又は当接部材への打ち当たり（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。
【００２３】
なお、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、マス系を構成するマス部材の質量や、バネ系を構成する連結部材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。
【００２４】
本発明の第七の態様は、前記第二乃至第六の何れかの態様に係る当接型制振装置において、前記当接部材および前記マス部材を、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、該当接部材と該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、該ゴム弾性体層を介して該マス部材が該当接部材に対して弾性的に打ち当たるようにしたことを、特徴とする。このような本態様に従えば、例えば、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以上とされた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。
【発明の効果】
【００２５】
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当接型制振装置においては、振動部材に対して相対変位可能に配設されたマス部材が、その中心軸方向の両側で連結部材によって振動部材に弾性連結されていることから、マス部材におけ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、マス部材の軸直角方向の変位に伴う振動部材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、マス部材における中心軸周りの変位等に起因するものと考えられる振動部材における不規則な振動の発生が回避され得るのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
先ず、図１及び図２には、本発明の第一の実施形態としての制振装置１０が示されている。この制振装置１０は、当接部材としてのハウジング１２によって形成された収容空間１４にマス部材としてのマス金具１６が収容配置された構造とされている。
【００２８】
より詳細には、ハウジング１２は、ハウジング本体１８，取付板２０および連結板２２ａ，ｂによって構成されており、これらハウジング本体１８，取付板２０および連結板２２ａ，ｂ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１８は、長手板形状を有する底壁部２４の幅方向（図２における左右方向）両端において、底壁部２４の厚さ方向一方の側に突出する側壁部２６，２６を備えた構造とされており、全体として溝形状を呈している。取付板２０は、全体として矩形平板形状を呈しており、その長手方向の寸法はハウジング本体１８の長手方向の寸法よりも大きくされていると共に、その幅方向の寸法はハウジング本体１８の幅方向の寸法と同じ大きさとされている。連結板２２ａ，ｂは、それぞれ、全体として矩形平板形状を呈しており、ハウジング本体１８の長手方向の端面に対応した形状とされている。
【００２９】
そして、これら連結板２２ａ，ｂが、それぞれ、ハウジング本体１８における長手方向の端面に重ね合わされて接着や溶接等で固着されると共に、取付板２０がハウジング本体１８における上端面に重ね合わされて接着や溶接等で固着されることにより、互いに直交する二方向の内法寸法が同じとされた正方形状で長手方向に所定の長さに亘って延びる収容空間１４が形成されている。特に、本実施形態では、収容空間１４は、外部空間に対して遮断されている。
【００３０】
このようにハウジング１２によって形成された収容空間１４には、マス金具１６が収容配置されている。マス金具１６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、マス金具１６の外径寸法は、ハウジング本体１８の内法寸法よりも小さくされている。また、マス金具１６の軸方向寸法は、収容空間１４の長手方向の寸法よりも十分小さくされている。更に、マス金具１６の表面には、その全体に亘って弾性当接部を形成するゴム弾性体層としての当接ゴム層２８が被着されている。そこにおいて、当接ゴム層２８は、マス金具１６のハウジング１２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のゴム材料で形成される。
【００３１】
このようなマス金具１６は、収容空間１４に収容配置された状態下で連結部材としての連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂによってハウジング１２に弾性連結されている。連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂは、それぞれ、従来から公知のゴム材料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円柱形状を呈している。また、連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂの外径寸法は、それぞれ、マス金具１６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。そこにおいて、本実施形態では、連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂは、互いに同じゴム材料で形成され、且つ、互いに同じ形状を呈するようになっており、それによって、互いに同じばね特性を有するようになっている。
【００３２】
そして、連結ゴム弾性体３０ａは、その軸方向一方の端部が連結板２２ａに加硫接着されている一方、軸方向他方の端部が当接ゴム層２８におけるマス金具１６の軸方向一方の端面に被着された部分に一体形成されており、また、連結ゴム弾性体３０ｂは、その軸方向一方の端部が当接ゴム層２８におけるマス金具１６の軸方向他方の端面に被着された部分に一体形成されてる一方、軸方向他方の端部が連結板２２ｂに加硫接着されている。これにより、マス金具１６の軸方向両端部が連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂによってハウジング１２に対して弾性連結されている。そこにおいて、本実施形態では、連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂに弾性変形が生ぜしめられていない状態下でマス金具１６と連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂが同一中心軸上に位置せしめられる形状をもって、当接ゴム層２８と連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂが一体形成されている。
【００３３】
また、マス金具１６が連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂによってハウジング１２に弾性連結せしめられることで、マス金具１６によってマス系が構成され、連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂ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、マス金具１６の質量や連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂのばね定数を適当に調節することで、後述する振動部材３２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。
【００３４】
このようにマス金具１６が連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂによってハウジング１２に弾性連結せしめられて収容空間１４に収容配置された状態下において、マス金具１６がハウジング１２に対して軸直角方向に変位せしめられることにより、マス金具１６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２８の表面がハウジング１２の内面に対して、当接と離隔を繰り返して打ち当たりが生ずるようになっている。即ち、連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂが弾性変形せしめられた際に、マス金具１６がハウジング１２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１および図２に示されているように、マス金具１６を、その軸直角方向の移動中心に位置せしめた状態下において、当接ゴム層２８の筒状外周面と取付板２０およびハウジング本体１８における底壁部２４との間には、それぞれ、０〜０．５ｍｍの隙間寸法：δａが設定されていると共に、当接ゴム層２８の筒状外周面とハウジング本体１８における両側壁部２６，２６との間には、それぞれ、０mmより大きな適当な大きさの隙間寸法：δｂが設定されている。なお、連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂに設定されるばね定数によっては、重力の作用により、マス金具１６がハウジング１２の鉛直下方（図２中の下方）に向かって変位して、ハウジング本体１８の底壁部２４に対して近接する状態で、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。
【００３５】
このような構造とされた制振装置１０は、ハウジング１２を構成する取付板２０における上面が自動車のボデー等の振動部材３２に重ね合わされて、取付板２０における長手方向両端部に形成されたボルト挿通孔３４，３４に挿通されるボルト３６によって、振動部材３２に対して固定的に取り付けられるようになっている。
【００３６】
そして、このように制振装置１０が振動部材３２に装着された状態下において、振動部材３２が図２における上下方向又は左右方向に加振されると、ハウジング１２が振動部材３２と一体的に加振されることとなり、マス金具１６をハウジング１２に対して弾性連結する連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂが弾性変形せしめられること等によりマス金具１６に振動エネルギが伝達されて、マス金具１６がハウジング１２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、マス金具１２が軸直角方向で当接ゴム層２８を介してハウジング１２に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１２から振動部材３２に及ぼされる衝撃力によって、振動部材３２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。
【００３７】
特に、本実施形態では、マス金具１６が軸方向両端で連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂによってハウジング１２に弾性連結されていることから、マス金具１６の中心軸周りの回転変位が防止され得ることとなり、それによって、振動部材３２における不規則な振動の発生を回避することが出来る。
【００３８】
また、本実施形態では、マス金具１６が振動部材３２に対して直接に当接することなく、ハウジング１２に当接することで、振動部材３２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、振動部材３２の寸法精度等に拘わらず、ハウジング１２とマス金具１６の部品精度および当接ゴム層２８の厚さ寸法精度を考慮することでマス金具１６のハウジング１２への当接条件を高精度に管理することが出来る。
【００３９】
さらに、本実施形態では、マス金具１６の軸方向両端が連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂでハウジング１２に対して弾性連結されており、これら連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂが互いに同じばね特性を有していると共に、マス金具１６をハウジング１２に対する移動中心に位置せしめた状態下において、連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂとマス金具１６が同一中心軸上に位置せしめられるようになっていることから、連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂの弾性変形に基づいて、マス金具１６に対して、マス金具１６の中心軸をハウジング１２の長手方向に対して傾斜せしめる方向の外力、或いは、マス金具１６を中心軸周りに回転せしめる方向の外力が及ぼされないようにすることが可能となり、それによって、マス金具１６の軸直角方向での変位を安定化することが出来る。即ち、連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂによる支持ばね系の弾性主軸がマス金具１６の重心を通って軸直角方向に設定されているのであり、それによって、マス金具１６の軸直角方向への変位が安定して生ぜしめられることとなり、マス金具１６の不規則な変位に伴う打ち当たりに起因する振動悪化等の問題が一層効果的に回避されて、打ち当たりに基づく制振効果をより効果的に且つ安定して得ることが可能となるのである。
【００４０】
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３８が示されている。この制振装置３８は、当接部材としてのハウジング４０によって形成された収容空間４２にマス部材としてのマス金具４４が収容配置された構造とされている。
【００４１】
より詳細には、ハウジング４０は、ハウジング本体４６と蓋体４８によって構成されており、これらハウジング本体４６および蓋体４８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４６は、略一定の内径寸法および外径寸法で軸方向に延びる円筒状部５０の軸方向一方の端部に対して、円板形状を有する取付板部５２が一体形成された構造とされている。即ち、本実施形態では、円筒状部５０の軸方向一方の端部は、取付板部５２によって閉塞されているのである。一方、蓋体４８は、円板形状を呈しており、その外径寸法は、円筒状部５０の外径寸法と同じ大きさとされている。そして、ハウジング本体４６の軸方向他方の端面、即ち、ハウジング本体４６の開口端面に対して蓋体４８が重ね合わされて溶接や接着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４２が形成されている。
【００４２】
このようにハウジング４０によって形成された収容空間４２には、マス金具４４が収容配置されている。マス金具４４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、マス金具４４の外径寸法は、ハウジング本体４６の内径寸法よりも小さくされている。また、マス金具４４の軸方向寸法は、収容空間４２の軸方向寸法よりも十分小さくされている。更に、マス金具４４の表面には、その全体に亘って当接ゴム層５４が被着されている。そこにおいて、当接ゴム層５４は、マス金具４４のハウジング４０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のゴム材料で形成される。
【００４３】
また、マス金具４４は、その軸方向両端部が連結部材としての連結ゴム弾性体５６ａ，ｂによってハウジング４０に連結されている。連結ゴム弾性体５６ａ，ｂは、それぞれ、略円形断面で軸方向に延びる紐形状を有しており、特に、本実施形態では、連結ゴム弾性体５６ａ，ｂがマス金具４４に対して軸直角方向のばね成分を殆どもたないように、その長さや断面積，ばね定数等が設定されている。このように、連結ゴム弾性体５６ａ，ｂは、それぞれ、ハウジング４０内で軸直角方向に相対変位せしめられるマス金具４４に対してばね成分を殆どもたないようになっているが、マス金具４４の中心軸回りの変位に対しては、捩り方向で有効なばね成分を有するようになっている。
【００４４】
そして、連結ゴム弾性体５６ａは、一方の端部が当接ゴム層５４におけるマス金具４４の軸方向他方の端部に被着されている部分に一体形成されている一方、他方の端部が蓋体４８の中央部分に被着されている。また、連結ゴム弾性体５６ｂは、一方の端部が取付板部５２に対してボルト固定される固定板５８の中央部分に被着されている一方、他方の端部が当接ゴム層５４におけるマス金具４４の軸方向一方の端部に被着されている部分に一体形成されている。そこにおいて、固定板５８は、金属材等の剛性材によって形成されており、取付板部５２の外径寸法よりも小さな外径寸法を有する円板形状を呈している。
【００４５】
このようにマス金具４４が連結ゴム弾性体５６ａ，ｂによってハウジング４０に連結せしめられて収容空間４２に収容配置された状態下において、マス金具４４は、収容空間４２内で、ハウジング本体４６における円筒状部５０の内径寸法：Ｄと当接ゴム層５４の外径寸法：ｄとの差：δｃ＝（Ｄ−ｄ）だけ、軸直角方向に変位可能とされている。特に、本実施形態では、δｃ＝０〜１．０ｍｍとなるように設定されている。
【００４６】
このような構造とされた制振装置３８は、例えば、自動二輪車におけるハンドルバー等のように、中空ロッド状の振動部材６０に対して圧入等で組み付けられるようになっており、このように制振装置３８が振動部材６０に装着された状態下において、振動部材６０が軸直角方向に加振されると、ハウジング４０が振動部材６０と一体的に加振されることとなり、ハウジング４０によって形成された収容空間４２に収容配置されたマス金具４４に振動エネルギが伝達されて、マス金具４４が軸直角方向に繰り返し飛び跳ね変位せしめられる。これにより、マス金具４４が、当接ゴム層５４を介してハウジング４０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４０から振動部材６０に及ぼされる衝撃力によって、振動部材６０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。
【００４７】
また、図５および図６には、本発明の第三の実施形態としての制振装置６２が示されている。この制振装置６２は、支持ロッド６４に対してマス部材としてのマス金具６６が外挿配置された構造を有している。
【００４８】
より詳細には、支持ロッド６４は、図示されているように、少なくとも軸方向の所定長さに亘る部分が一定の外径寸法を有する円形断面でストレートに延びており、かかるストレート部分がマス装着部６８とされている。なお、この支持ロッド６４は、それ自体が振動部材とされて制振すべき振動が生ぜしめられるものであっても良い。或いは、制振すべき振動部材が別にあって、かかる振動部材に対してボルトや溶接等で固着されることにより、制振すべき振動が及ぼされるものであっても良く、この場合には、支持ロッド６４によって当接部材を形成する制振ロッドが構成されることとなる。また、支持ロッド６４におけるマス装着部６８以外の部分の構造や形状は、図示されていないが、何等限定されるものではなく、例えば、支持ロッド６４によって制振ロッドが構成される場合には、図示しない部分を異形として、振動部材に対してボルト等で固定されるようにしてもよい。
【００４９】
一方、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、矩形の一定断面形状をもって中心軸回りの全周に亘って延びる厚肉の円筒形状を呈している。また、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７０が被着されている。更に、当接ゴム層７０の内周面には、軸方向両側において、それぞれ、山形断面をもって内周側に突出して周方向に延びる環状突条７２が一つずつ形成されている。
【００５０】
このようなマス金具６６は、支持ロッド６４に外挿配置された状態下で、連結部材としての連結ゴム弾性体７４，７４によって支持ロッド６４に対して弾性連結されている。連結ゴム弾性体７４，７４は、それぞれ、全体として略円筒形状を呈しており、マス金具６６の軸方向一方の端面から軸方向外方に行くに従って次第に小径化する略一定の傾斜角度をもったテーパ筒形状を有している。また、連結ゴム弾性体７４の軸方向突出先端部（小径側端部）には、更に軸方向外方に向かって略一定の内外径寸法で延び出す円筒形状の取付筒部７６が一体形成されている。更に、一方の取付筒部７６の外周面には、周方向に連続して延びる締結バンド装着用の凹溝７８が形成されている。このような構造とされた連結ゴム弾性体７４，７４は、それぞれ、その大径側端部が、当接ゴム層７０におけるマス金具６６の軸方向端面に被着された部分と一体形成されており、それによって、マス金具６６の軸方向両端部が連結ゴム弾性体７４，７４によって支持ロッド６４に対して弾性支持されている。
【００５１】
そこにおいて、本実施形態では、取付筒部７６の内径寸法が、支持ロッド６４の外径寸法よりも僅かに小さくされていることから、取付筒部７６の内孔に対して支持ロッド６４が圧入されることにより、取付筒部７６の内周面が取付筒部７６の弾性に基づいて支持ロッド６４の外周面に対して密着状態とされている。また、取付筒部７６に設けられた凹溝７８に対して、金属等の硬質材で形成された図示しない締結バンド等を巻いて締めつけることにより、取付筒部７６を支持ロッド６４に対して、軸方向および周方向に移動不能に強固に固定することが出来るようになっている。
【００５２】
また、マス金具６６が連結ゴム弾性体７４，７４によって支持ロッド６４に弾性連結せしめられることで、マス金具６６によってマス系が構成され、連結ゴム弾性体７４，７４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いる。特に、本実施形態では、かかる振動系の固有振動数は、マス金具６６の質量や連結ゴム弾性体７４，７４のばね定数を適当に調節することで、支持ロッド６４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。また、本実施形態では、連結ゴム弾性体７４，７４は、互いに同じばね特性を有するようになっている。
【００５３】
このようにマス金具６６が支持ロッド６４に外挿配置されて、且つ、その軸方向両端部が連結ゴム弾性体７４，７４で支持ロッド６４に弾性連結された状態下において、当接ゴム層７０に一体形成された環状突条７２の突出先端部分と支持ロッド６４の外周面との間には、所定の隙間が形成されるようになっている。これにより、連結ゴム弾性体７４，７４が弾性変形せしめられた際に、マス金具６６が支持ロッド６４に対して軸直角方向に相対変位可能とされている。具体的には、図５および図６に示されているように、マス金具６６と支持ロッド６４を同一中心軸上に位置せしめた状態下において、環状突条７２の突出先端部分と支持ロッド６４の間の隙間寸法：δｄが０〜０．５ｍｍとなるように設定されている。なお、連結ゴム弾性体７４，７４に設定されるばね定数によっては、重力の作用により、マス金具６６が支持ロッド６４の中心軸から鉛直下方に変位して、支持ロッド６４に対して鉛直上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。
【００５４】
このような構造とされた制振装置６２は、支持ロッド６４が軸直角方向に加振されると、取付筒部７６，７６が支持ロッド６４に固定された連結ゴム弾性体７４，７４が弾性変形せしめられることで連結ゴム弾性体７４，７４によって支持ロッド６４に弾性連結されたマス金具６６に振動エネルギが伝達されて、マス金具６６が支持ロッド６４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、マス金具６６が当接ゴム層７０に一体形成された環状突条７２，７２を介して支持ロッド６４に対して軸直角方向で繰り返し打ち当てられるようになっていることから、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、前記第一の実施形態では、マス金具１６の軸方向端部とハウジング１２は、それぞれ、一つの連結ゴム弾性体（３０）によって弾性的に連結されていたが、図７および図８に示すように、マス金具１６の軸方向端部とハウジング１２はそれぞれ複数（図７および図８に示されている態様においては、３つ）の連結ゴム弾性体８０，８０，８０によってハウジング１２に対して弾性連結されていても良い。特に、本態様では連結ゴム弾性体８０，８０，８０は、それぞれ、略一定の円形断面で軸方向に延びる円柱形状とされており、軸直角方向の何れにおいても略同じばね特性を有している。これにより、マス金具１６によってマス系が構成され、複数の連結ゴム弾性体８０，８０，８０によってバネ系が構成された一つの振動系の固有振動数を振動部材３２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することが容易に可能となる。また、このような態様を採用することにより、各連結ゴム弾性体８０のばね剛性を小さく設定しつつ、マス金具１６の中心軸周りの回転を抑制する力を一層大きく設定することが出来る。なお、理解を容易にするために、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している。
【００５７】
また、前記第一の実施形態では、連結部材は、ゴム材料によって形成された連結ゴム弾性体３０ａ，３０ｂで構成されていたが、ばね鋼等で形成されたものを採用することも可能である。また、第一の実施形態では、連結部材は、何れも、円形断面で軸方向に延びる形状とされていたが、連結部材の断面形状は、円形状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であっても良い。
【００５８】
さらに、前記第一の実施形態では、マス金具１６は、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。また、前記第一の実施形態において、マス金具１６として中実乃至は中空の球形状を採用することも可能である。
【００５９】
また、本発明においては、マス部材と振動部材に対する弾性的な打ち当たり面間の隙間寸法を０mmとすることも可能である。特に、かかる隙間寸法が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当接ゴム層５４等の弾性当接部の弾性変形により独立マス部材が振動部材に対して変位して、該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振動部材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や制振ロッド等の振動部材に組み付けられるようにしても良い。
【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。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第一の実施形態としての制振装置を示す断面図であって、図２におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態としての制振装置を示す断面図であって、図４におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態としての制振装置を示す断面図であって、図６におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】第一の実施形態において、マス金具を連結ゴム弾性体でハウジングに対して弾性連結するための他の態様を示す図であって、図８におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面ずである。
【図８】図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  制振装置
１６  マス金具
３０ａ  連結ゴム弾性体
３０ｂ  連結ゴム弾性体
【図１】
2005076662.tif 000003
【図２】
2005076662.tif 000004
【図３】
2005076662.tif 000005
【図４】
2005076662.tif 000006
【図５】
2005076662.tif 000007
【図６】
2005076662.tif 000008
【図７】
2005076662.tif 000009
【図８】
2005076662.tif 000010