(57)【要約】【課題】  マス部材の共振周波数を調整して最適な制振効果を得ることのできる制振装置を提供すること。【解決手段】  本発明による制振装置１０は、振動体１２に取り付けられる弾性部材１４と、弾性部材１４に固定され、振動体１２の振動を低減するのに十分な質量を有するマス部材１６と、マス部材１６を湾曲して該マス部材１６の面剛性を調整する湾曲機構１８とを備えることを特徴としている。マス部材１６の面剛性を調整することで、マス部材１６のばね定数が変化し、その結果としてマス部材１６の共振周波数を調整することができる。共振周波数を調整できるので、共振効果による制振を行うことができる。【選択図】  図１
2007009999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体に取り付けられる弾性部材と、
前記弾性部材に固定されるマス部材と、
前記マス部材を変形し該マス部材の面剛性を調整する調整手段と
を備える制振装置。
【請求項２】
前記調整手段が前記マス部材を湾曲させる湾曲機構である請求項１に記載の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのような振動体の振動を低減するための制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業車両等の自動車においては、エンジンに付属しているオイルパン等の振動体に制振装置を取り付け、振動の低減を図っている。従来の制振装置としては、例えば下記の特許文献１に記載されているようなものがある。この制振装置は、ゴム組成物等の弾性部材に金属板等からなるマス部材を接着してなり、弾性部材を振動体に密着させた状態で使用される。
【０００３】
このような制振装置においては、弾性部材が振動体と共に振動し、弾性部材が振動エネルギーを熱エネルギーに変換して振動を低減することができる。また、マス部材は十分な質量（マス）を有するため、マス効果を奏する。すなわち、振動体が振動すると、マス部材自らも振動して振動体の振動エネルギーを吸収することができる。更に、マス部材の共振周波数と振動体の振動周波数が一致ないしは近い場合には、制振効果がより一層高くなることが知られている。
【特許文献１】実開昭５３−９６３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来の制振装置では、マス部材の共振周波数を調整しているわけではないため、常に最適な制振効果が得られるか否かが不明である。また、共振周波数を調整する場合には、マス部材を削ったり、マス部材に補助金属板を付加したりして質量を変化させることが考えられるが、かかる方法は極めて手間がかかり、実用的ではないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、容易にマス部材の共振周波数を調整して最適な制振効果を得ることのできる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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明による制振装置は、振動体に取り付けられる弾性部材と、弾性部材に固定され、振動体の振動を低減するのに十分な質量を有するマス部材と、マス部材を変形し該マス部材の面剛性を調整する調整手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
マス部材の面剛性を調整することで、マス部材のばね定数が変化し、その結果としてマス部材の共振周波数を調整することができる。共振周波数を調整することができるため、振動体の振動にマス部材を共振させ、或いは、共振に近い状態とすることが可能となり、共振効果による制振を行うことができる。
【０００８】
また、マス部材の面剛性の調整はマス部材を変形させるだけであるので、容易に行うことができる。面剛性を調整する調整手段としては、マス部材を湾曲させる湾曲機構が考えられる。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように、本発明によれば、従来から知られているエネルギー変換による制振効果とマス効果に加え、共振による制振も容易に行うことができ、高度な制振効果を得ることができる。また、制振効果が高いため、騒音の低減にも大いに寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実視形態について詳細に説明する。なお、全図を通し同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【００１１】
図１は、本発明による制振装置の一実施形態を概略的に示す斜視図である。この制振装置１０は、例えばエンジンのシンリンダブロックに結合されるオイルパン等の振動体１２に取り付けられる。
【００１２】
図示の制振装置１０は、振動エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収する弾性部材１４と、マス効果を奏するマス部材１６とを備えている。本実施形態においては、弾性部材１４及びマス部材１６は正方形状の板状体となっているが、形状は図示のものに限定されない。
【００１３】
弾性部材１４は、合成ゴムやアクリル系樹脂のような弾性材料から作られている。この弾性部材１４の一方の面は振動体１２に取り付けられる。取付方法としては、接着剤を用いて振動体１２に直接固定する方法が好ましいが、弾性部材１４の一面に取付板（図示しない）を接着し、その取付板を振動体１２にボルト止めする方法等も考えられる。
【００１４】
弾性部材１４の他方の面にマス部材１６が例えば接着剤等により固定されている。マス部材１６は、マス効果を得るために所定の質量を有し、鋼やアルミニウム等の金属材料から作られている。また、金属材料製であるため、一定以上の剛性を有している。
【００１５】
以上の構成は、上記特許文献１に記載されたものと同等であり、弾性部材１４のエネルギー変換効果と、マス部材１６のマス効果とによる制振効果が期待できる。
【００１６】
更に、本発明による制振装置１０は、マス部材１６の面剛性を調整するための調整手段として、マス部材１６を湾曲させるための湾曲機構１８を備えている。この湾曲機構１８は、ねじ機構を利用したものであり、マス部材１６の互いに対向する１対の縁部のそれぞれに一体的に設けられ、めねじが切られた突部２０，２１と、これらの突部２０，２１のめねじ部に螺合される１本のねじ体２２とから構成されている。一方の突部２０のめねじ部の螺旋方向と、他方の突部２１のめねじ部の螺旋方向は逆向きとなっているため、ねじ体２２を一方向に回転させると、突部２０，２１間を接近させ、逆方向に回転させると、突部２０，２１間を離隔させることが可能となっている。
【００１７】
このように、湾曲機構１８のねじ体２２を回転させることで、図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、マス部材１６の平面度を変化させることが可能である。図２の（ｂ）に示すように、突部２０，２１間を狭めてマス部材１６の上面を下向きに凹となるよう湾曲させた場合には、マス部材１６の上面が圧縮され、その面剛性が高くなる。その結果、面剛性はばね定数と一義的な関係を有するため、マス部材１６の共振周波数が高くなる方向に変化する。なお、突部２０，２１間を拡げ、マス部材１６の上面を凸状に湾曲させた場合も、面剛性は高くなる。
【００１８】
従って、制振装置１０を振動体１２に取り付けた後、ねじ体２２を回すことで、振動体１２の振動周波数とマス部材１６の共振周波数とを一致させ、又は近づけることができる。これによって、共振効果により、先のマス効果とエネルギー変換効果と相まって、振動体１２の振動が効果的に低減されることとなり、騒音も減少する。勿論、面剛性、ひいては共振周波数を調整するこの作業は、ねじ体２２を回転させるだけの作業であるため、極めて容易に行うことができる。
【００１９】
なお、上記実施形態では、マス部材１６を一方向に湾曲させることとしているが、図３に示すように湾曲機構１８をもう１組追加し、互いに直交する２方向において湾曲させることとしてもよい。これによって、互いに直交する２方向における振動成分を効率よく制振することが可能となる。
【００２０】
また、面剛性を調整する手段としては、マス部材１６を湾曲させなくとも、例えばマス部材全体を圧縮又は引っ張ることによって行う手段も考えられる。
【実施例１】
【００２１】
次に、本発明の制振効果を検証すべく行った実験結果について説明する。
【００２２】
この実験では、エンジンのアルミニウム鋳造部品を振動体として使用した。また、制振装置は、図１に示す構成のものを使用した。
【００２３】
実験では、まず、エンジンの運転状態において制振装置が取り付けられていない状態における振動体の表面の振動レベルと、騒音レベルを測定した。振動レベルの測定は、加速度センサを振動体表面に取り付けることで行い、騒音レベルの測定は、振動体から一定の距離でマイクロフォンを設置して行った。
【００２４】
次に、制振装置を振動体の表面に接着し、エンジンの運転状態において制振装置表面の振動レベルと、騒音レベルを測定した。振動レベルの測定は、加速度センサを制振装置のマス部材の表面中央に取り付けることで行った。ここでは更に、マス部材を湾曲させるための湾曲機構のねじ体に対する締付けトルクを２種類とし、一方を１０Ｎｍ、もう一方を２０Ｎｍとした。
【００２５】
この実験結果は図４の（ａ）及び（ｂ）に示す通りである。
【００２６】
図４の（ａ）から、ねじ体の締付けトルクを１０Ｎｍとした場合、１６００Ｈｚ〜２０００Ｈｚにおいて振動体の振動レベルと制振装置（マス部材）の表面の振動レベルとが概ね一致していること、すなわちマス部材が振動体の振動に共振していることが分かる。この場合、マイクロフォンにより得られた音圧レベルは、図４の（ｂ）に示すように、この周波数域において減少しており、効果的に制振され、騒音も抑制されたことが分かる。
【００２７】
一方、ねじ体の締付けトルクを２０Ｎｍとした場合、同じ１６００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数域においては振動体の振動レベルと制振装置表面の振動レベルとは不一致となっている。この場合、図４の（ｂ）から理解される通り、騒音は制振装置無しの場合と殆ど変化がない。
【００２８】
以上から、本発明による制振装置によりマス部材の面剛性を調整して共振周波数を適切にチューニングすれば、最適な制振効果が得られる状態を容易に作り出せることが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による制振装置の一実施形態を概略的に示す斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は図１に示す制振装置の使用態様を誇張して示す側面図である。
【図３】本発明による制振装置の別の実施形態を概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明による制振装置を用いた実験結果を示すグラフであり、（ａ）は振動周波数と振動レベルとの関係を示すグラフ、（ｂ）は振動周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
１０…制振装置、１２…振動体、１４…弾性部材、１６…マス部材、１８…湾曲機構（調整手段）、２０，２１…突部、２２…ねじ体。
【図１】
2007009999.tif 000003
【図２】
2007009999.tif 000004
【図３】
2007009999.tif 000005
【図４】
2007009999.tif 000006