(57)【要約】【課題】質量部材の重量を増大させることなく、減衰効果を向上させることができるダイナミックダンパを提供する。【解決手段】ダイナミックダンパ装置２０は、ベース部材３０に固定されるボルト部材２４に対して、弾性体４１を介して円柱形状の質量部材４２が軸支されている。ダイナミックダンパ装置２０は、ベース部材３０から延出された延出部３８をさらに備え、延出部３８は、平板状を呈して質量部材４２の外周面４２ａの少なくとも一部に当接している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被緩衝部材に設けられるベース部材と、
前記ベース部材に弾性体を介して回動可能に支持される質量部材と、
を備えるダイナミックダンパであって、
前記ベース部材から延出される延出部をさらに備え、
前記延出部は、前記質量部材の外側面の少なくとも一部に当接していることを特徴とするダイナミックダンパ。
【請求項２】
前記延出部は、平板状のプレート部材であることを特徴とする請求項１に記載のダイナミックダンパ。
【請求項３】
前記質量部材の外周面に係合突起が備えられるとともに、前記延出部には、該係合突起と係合する係合凹部が備えられることを特徴とする請求項１または２に記載のダイナミックダンパ。
【請求項４】
前記延出部に係合突起が備えられるとともに、前記質量部材の外側面に該係合突起と係合する係合凹部が備えられることを特徴とする請求項１または２に記載のダイナミックダンパ。
【請求項５】
前記延出部は、長尺状の棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載のダイナミックダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナミックダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のダイナミックダンパの構造として、被緩衝部材(振動を抑制する対象物)の振動を減衰させるため、所定の質量の質量(マス)部材をゴムなどの弾性体を用いて支持するものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
このようなものでは、振動を抑制しようとする被緩衝部材の振動の振幅方向と一致する質量部材の並進運動を用いて、減衰効果を得るように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９７９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のダイナミックダンパの構造では、質量部材の質量に比例して、並進運動に伴う減衰効果が大きくなることが知られている。
このため、ダイナミックダンパの減衰効果を十分に得るためには、質量部材の質量を増大させる必要がある。
しかしながら、質量部材の重量を増大させると、重量が増大した質量部材を支持している部分の支持剛性を向上させる必要が生じて、車体全体の重量が増大してしまうといった問題があった。
本発明は、質量部材の重量を増大させることなく、減衰効果を向上させることができるダイナミックダンパを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るダイナミックダンパは、被緩衝部材に設けられるベース部材と、ベース部材に弾性体を介して回動可能に支持される質量部材と、を備えるダイナミックダンパであって、ベース部材から延出される延出部をさらに備え、延出部は、質量部材の外側面の少なくとも一部に当接していることを特徴としている。
【０００６】
このような構成によれば、質量部材が並進運動により振幅方向へ移動しようとすると、延出部に当接している質量部材の外側面の一部に摩擦力が生じ、その位置に留めようとする。
このため、質量部材は、並進運動と同時に周方向へ回動する。そして、質量部材は、回動運動により発生した慣性モーメントによって、減衰効果を得ることができる。したがって、質量部材の並進運動により得られる減衰効果に、慣性モーメントによる減衰効果が加えられて、効率的に被緩衝部材の振動を減衰させるができる。よって、質量部材の重量を増大させることなく、減衰効果を向上させることができる。また、周波数ピークを並進運動と回動運動とで２つ有することになるため、狙いの周波数に対して各々のピークを別々にセッティングすることが可能となる。
【０００７】
また、延出部は、平板状のプレート部材である。
このような構成によれば、プレート部材が質量部材の外周面の一部に当接しているため、質量部材は、振動の方向に対する並進運動に伴って、外周面のプレート部材への当接を維持しながら、周方向に回動する。このため、さらに効率的に減衰効果を得ることができる。
【０００８】
さらに、質量部材の外周面に係合突起が備えられるとともに、延出部には、係合突起と係合する係合凹部が備えられている。
【０００９】
このような構成によれば、質量部材の係合突起が延出部の係合凹部と係合しているため、質量部材は、振動の方向に対する並進運動に伴って、係合突起と係合凹部との係合を維持しながら周方向に回動する。このため、周方向に回動する際に生じる慣性モーメントをさらに効率的に減衰効果に寄与させることができる。
【００１０】
そして、延出部に係合突起が備えられるとともに、質量部材の外側面に係合突起と係合する係合凹部が備えられている。
【００１１】
このような構成によれば、延出部の係合突起が質量部材の係合凹部と係合しているため、質量部材は、振動の方向に対する並進運動に伴って、係合凹部と係合突起との係合を維持しながら周方向に回動する。このため、周方向に回動する際に生じる慣性モーメントをさらに効率的に減衰効果に寄与させることができる。
【００１２】
また、延出部は、長尺状の棒状部材である。
このような構成によれば、長尺状の棒状部材が質量部材の外側面の一部に当接しているため、質量部材は、振動の方向に対する並進運動に伴って、周方向に回動する。質量部材は、周方向に回動する際に慣性モーメントを生じさせて、減衰効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、質量部材の重量を増大させることなく、減衰効果を向上させることができるダイナミックダンパを提供することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のダイナミックダンパを示し、構成を説明する分解斜視図である。
【図２】実施形態のダイナミックダンパを示し、要部を拡大した斜視図である。
【図３】実施形態のダイナミックダンパで、図２中Ａ−Ａ線に沿った位置での断面図である。
【図４】実施形態のダイナミックダンパで、ダイナミックダンパの正面図である。
【図５】実施形態のダイナミックダンパで、力学モデルの模式図である。
【図６】比較例のダイナミックダンパで、図２中Ａ−Ａ線に沿った位置に相当する位置での断面図である。
【図７】比較例のダイナミックダンパで、ダイナミックダンパの正面図である。
【図８】比較例のダイナミックダンパで、力学モデルの模式図である。
【図９】変形例１のダイナミックダンパで、ダイナミックダンパの正面図である。
【図１０】変形例２のダイナミックダンパで、ダイナミックダンパの正面図である。
【図１１】変形例３のダイナミックダンパで、ダイナミックダンパの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、図１乃至図１１を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、方向を説明する場合は、車両の運転者から見た前後左右上下に基づいて説明する。なお、車幅方向と左右方向は同義である。
【００１６】
（全体の構成）
図１は、実施形態のダイナミックダンパ構造を示し、構成を説明する分解斜視図である。
図１に示すように、この実施形態の車両１００は、車体１の前部両側面部から左，右一対、ホイールハウジング２がエンジンルーム５側に膨出形成されている。このホイールハウジング２内には、左，右のタイヤ３が設けられている。これらのタイヤ３は、ナックル１４から突設された車軸部材４により回転可能に軸支されている。
【００１７】
これらにタイヤ３およびナックル１４は、一部を図示省略したサスペンション装置１０によって支持されている。
サスペンション装置１０は、主に車体１とナックル１４との間を連結するサスペンションアーム１１と、サスペンションアーム１１のストローク量に応じて弾性変形可能なコイルスプリング１２と、衝撃を吸収するショックアブソーバ装置１３とを含んで構成されている。
【００１８】
このうち、ショックアブソーバ装置１３は、前記ナックル１４に接続されて、被緩衝部材としての円筒形の外筒部１６と、この外筒部１６に対して挿抜方向に摺動するピストンロッド１７と、このピストンロッド１７の周囲に位置して収縮自在に覆うゴム製のダストブーツ１８とを有している。
【００１９】
このピストンロッド１７の上端１７ａは、受け皿状のサスペンションサポート１５を介して、車体１に接続されている。また、外筒部１６の下端１６ａは、前記ナックル１４に接続されている。そして、外筒部１６は、タイヤ３の車両上下方向への移動とともに上下方向へ移動するように構成されている。
さらに、この外筒部１６の側面１６ｂには、ダイナミックダンパ装置２０のベース部材３０が固設されている。
【００２０】
すなわち、この実施形態のダイナミックダンパ装置２０は、円柱形状の質量部材４２を有するダイナミックダンパ４０がシートプレート２２、ボルト部材２４およびナット部材２６によって、ベース部材３０に取付けられて支持されている。
質量部材４２の径方向中央には、ボルト部材２４が挿通される軸孔が開口形成されている。この軸孔の内側面には、ゴムなどにより形成される円筒形状の弾性体４１が嵌着されている。
そして、質量部材４２は、ベース部材３０から略水平方向に突設されたボルト部材２４によって、弾性体４１を介して回動可能に支持されているとともに、サスペンション装置１０の外筒部１６の車両上下方向の移動に合わせて、上下方向に並進運動するように構成されている。
【００２１】
図２は、実施形態のダイナミックダンパを示し、ベース部材３０およびダイナミックダンパ４０の要部を拡大した斜視図である。
このうち、図２に示すベース部材３０は、外筒部１６の側面１６ｂに固定される固定面部３２と、この固定面部３２から直交方向に突設される縦壁部３４と、この縦壁部３４との接続部３７から縦壁部と直交するように延設されて、固定面部３２に対して平行に設けられたダンパ取付面部３６とを備えている。
【００２２】
さらに、ベース部材３０は、これらの縦壁部３４およびダンパ取付面部３６との接続部３７から、固定面部３２と直交する方向に、平板形状の延出部３８の面内方向を延出して、水平断面形状を略Ｆ字状としている。
そして、質量部材４２の外周面４２ａの一部は、延出部３８の一側面に当接されている。
このため、質量部材４２は、延出部３８に当接されている外周面４２ａの一部に生じる摩擦力により上下方向への移動が抑制される。また、質量部材４２は、並進運動に伴って弾性体４１の変形により、車両上下方向に振動する。外周面４２ａの一部と回転中心の位置までは、半径ｒ（図５参照）離間している。
したがって、質量部材４２は、外筒部１６の車両上下方向の移動に合わせて、並進運動するとともに、ボルト部材２４を回動中心として、回動運動するように構成されている。
【００２３】
図３は、実施形態のダイナミックダンパで、図２中Ａ−Ａ線に沿った位置での断面図である。
この実施形態のダイナミックダンパ４０に用いられる質量部材４２は、主に、断面略方形で円環状を呈して、所定の重量を有するマス本体４２ｂと、このマス本体４２ｂの周囲を覆う表皮部４２ｆと、弾性体４１の外側面４１ａに嵌着される円筒状の装着部４２ｄとを備えている。
【００２４】
さらに、質量部材４２は、これらの装着部４２ｄと表皮部４２ｆとの間を接続して、幅狭形状に括れて形成された連結部４２ｅを備えている。
このように構成された質量部材４２は、弾性体４１を介して、ボルト部材２４によって支持されている。
【００２５】
また、この実施形態では、ベース部材３０のダンパ取付面部３６とシートプレート２２との間に弾性体４１が挟持されている状態で、ボルト部材２４が挿通されて、ダンパ取付面部３６に開口されているボルト挿通開口３６ａの裏面側に配設されたナット部材２６に螺合されることにより締結されている。
このため、この実施形態のダイナミックダンパ４０では、弾性体４１を介して、ボルト部材２４によって支持された質量部材４２が弾性体４１の変形により、並進運動により車両上下方向への移動が可能であるようにされている。また、ボルト部材２４の軸延設方向Ｙを回転中心とする回動運動が可能となるように装着されている。
【００２６】
図４は、実施形態のダイナミックダンパで、ダイナミックダンパ４０の正面図である。
延出部３８は、平板状のプレート部材であり、ダンパ取付面部３６とは、接続部３７を介して直角に面内方向を延設することにより、ダンパ取付面部３６に装着された質量部材４２の外周面４２ａの一部を当接させる当接面部３８ａを有している。
【００２７】
図５は、実施形態のダイナミックダンパで、力学モデルの模式図である。
この実施形態のダイナミックダンパは、並進運動によって車両上下方向に生じる１つの振動系に、ダイナミックダンパ４０の周方向に回転する際に生じる慣性モーメントＩが加えられた力学系となる。
ここで、質量部材４２の質量をｍ、半径をｒ、周方向の慣性モーメントをＩとする。また、弾性体４１のバネ乗数をｋとすると、次の数式１にて減衰効果を表すことができる。
【数１】
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【００２８】
次にこの実施形態のダイナミックダンパの作用効果について説明する。
この実施形態のダイナミックダンパでは、図１に示すようにタイヤ３からの振動は、車軸部材４、ナックル１４を介して、ショックアブソーバ装置１３の外筒部１６に伝達されて、外筒部１６に固設されたベース部材３０を振動させる。
【００２９】
質量部材４２は、並進運動により弾性体４１を変形させながら、図４に示すように、車両上下方向に沿ったＺ方向へ移動しようとする。
質量部材４２は、外周面４２ａの一部を、延出部３８の当接面部３８ａにほぼ一直線状に当接させている。このため、質量部材４２が並進運動によりＺ方向へ移動しようとすると、当接面部３８ａと外周面４２ａの一部との間に摩擦力を生じさせる。
【００３０】
この摩擦力により、質量部材４２の外周面４２ａの一部は、車両上下方向に留まろうとする。一方、弾性体４１が設けられている質量部材４２の径方向の中央部分は、ボルト部材２４によって支持されて、弾性体４１の変形による並進運動に伴って、Ｚ方向に振幅方向を有して移動しようとする。
質量部材４２は、ボルト部材２４の軸中心から外周面４２ａまで一定の寸法ｒにて離間しているため、周方向Ｒに沿って、Ｚ方向の振幅と同等の振れ幅で回動する。この際、質量部材４２は一定の重量を有しているため、回動運動により慣性モーメントＩを発生させることができる。
【００３１】
したがって、ダイナミックダンパ４０は、車両上下方向Ｚに沿った並進運動により得られる減衰効果に加えて、回動運動により発生させた慣性モーメントＩによってさらなる減衰効果を得られる。このように実施形態のダイナミックダンパ４０は、質量部材４２の重量を増大させることなく、効率よく減衰効果を向上させることができる。また、周波数ピークを並進運動と回動運動とで２つ有することになるため、狙いの周波数に対して各々のピークを別々にセッティングすることが可能となる。
【００３２】
また、この実施形態の延出部３８は、平板状のプレート部材であり、平坦な当接面部３８ａを有している。
このような構成によれば、プレート部材の平坦な当接面部３８ａは、質量部材４２が並進運動により車両上下方向に沿ったＺ方向へ移動しても、外周面４２ａの一部に当接し続けることができる。このため、さらに確実に質量部材４２を周方向Ｒに回動させることができる。よって質量部材４２は、並進運動とともに、周方向Ｒに回動する際に慣性モーメントＩを生じさせて、さらなる減衰効果を得ることができる。
【００３３】
しかも、実施形態の延出部３８は、平板状のプレート部材を、ダンパ取付面部３６とは、接続部３７を介して直角に面内方向を延設してベース部材３０と一体に形成している。このため、別途部品を設ける必要がなく、ダイナミックダンパ装置２０の重量の増大を抑制することができる。
【００３４】
図６は、比較例のダイナミックダンパ装置１２０の構造を説明するもので、図２中Ａ−Ａ線に沿った位置に相当する位置でのダイナミックダンパ４０の断面図である。
【００３５】
また、図７は、比較例のダイナミックダンパを示し、ダイナミックダンパ４０の正面図である。図６および図７に示すダイナミックダンパでは、比較のため、図３および図４に示されるような延出部３８が設けられていない。
【００３６】
図８は、これらの比較例のダイナミックダンパで、力学モデルの模式図である。
この比較例のダイナミックダンパは、車両上下方向に生じる１つの振動系のみを質量部材４２の並進運動によって減衰させる力学系となる。
ここで、この比較例のダイナミックダンパ４０の減衰効果は、次の数式２にて表すことができる。
【数２】
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前記数式１と数式２とを比較すると、数式２で示されるように、数式１は数式２にはないα部分が加算されており、本実施形態にてさらなる減衰効果として寄与できる部分となる。
【００３７】
このように、この実施形態のダイナミックダンパでは、数式１のα部分の慣性モーメントＩに起因する減衰効果を、質量部材４２の質量ｍを増大させることなく、容易に得られる。
この実施形態では、質量部材４２を支持するために設けられているベース部材３０から、延出部３８を一体に延出することにより、質量部材４２を回動させることが出来、追加部品による重量の増加を抑制することが出来る。
【００３８】
また、たとえば、質量部材４２の並進運動によって得られる減衰効果と、等価（同一）の減衰効果を質量部材４２を回動による慣性モーメントにて得られるため、その分、必要とされる質量部材４２の質量ｍを軽く設定することが可能である。
したがって、本実施形態では、質量部材４２の重量および支持剛性を増大させる必要がなく、所望の減衰効果を得られる。
【００３９】
図９は、変形例１のダイナミックダンパで、ダイナミックダンパ１４０の正面図である。
変形例１のダイナミックダンパ１４０は、質量部材１４２の外周面１４２ａに凸状の係合突起１４３が備えられているとともに、延出部１３８には、係合突起１４３と係合する凹状の係合凹部１３９が備えられている。
【００４０】
このような構成によれば、質量部材１４２の係合突起１４３が延出部１３８の係合凹部１３９と係合しているため、質量部材１４２は、係合突起１４３の部分にて係合凹部１３９内に留まろうとする。このため、質量部材１４２は、振動の振幅方向Ｚに対する並進運動に伴って、周方向Ｒに回動する。質量部材１４２は、周方向Ｒに回動する際に慣性モーメントＩを生じさせて、減衰効果を得ることができる。
他の構成、および作用効果については、前記実施形態と同一乃至均等であるので説明を省略する。
【００４１】
図１０は、変形例２のダイナミックダンパで、ダイナミックダンパ２４０の正面図である。
変形例２のダイナミックダンパ２４０は、延出部２３８に凸状の係合突起２３９が備えられているとともに、質量部材２４２の外周面２４２ａに係合突起２３９と係合する凹状の係合凹部２４３が備えられている。
【００４２】
このような構成によれば、延出部２３８の係合突起２３９が質量部材２４２の係合凹部２４３と係合しているため、質量部材２４２は、係合凹部２４３の部分にて係合突起２３９を係合させた状態で車両上下方向（ここでは、振幅方向Ｚと同じ）にて留まろうとする。
そして、質量部材２４２は、振動の振幅方向Ｚに対する並進運動に伴って、周方向Ｒに回動する。このため、質量部材２４２は、周方向に回動する際に慣性モーメントＩを生じさせて、減衰効果を得ることができる。
【００４３】
他の構成、および作用効果については、前記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４４】
図１１は、変形例３のダイナミックダンパで、ダイナミックダンパ３４０の正面図である。
変形例３のダイナミックダンパ３４０は延出部が長尺状の棒状部材３５０によって構成されている。この棒状部材３５０は、ボルト部材２４の軸延設方向Ｙと平行に長手方向を有して、断面形状を円形形状となるように構成されている。
【００４５】
このような構成によれば、長尺状の棒状部材３５０の側面３５１を、質量部材４２の外周面４２ａの一部に直線状に当接させている。このため、棒状部材３５０の側面３５１の一部が当接されている質量部材４２の外周面４２ａの一部は、摩擦力によって、車両上下方向に位置を保持しようとする。
そして、質量部材４２は、振動の振幅方向Ｚに対する並進運動に伴って、周方向Ｒに回動する。このため、質量部材４２は、周方向Ｒに回動する際に慣性モーメントＩを生じさせて、減衰効果を得ることができる。
他の構成、および作用効果については、前記実施形態と同一乃至均等であるので説明を省略する。
【００４６】
以上、本実施形態に係るダイナミックダンパについて、図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００４７】
例えば、本実施形態では、ダイナミックダンパ装置２０は、円柱形状の質量部材４２を有するダイナミックダンパ４０を用いているが、特にこれに限らない。質量部材の形状は、円筒形形状、円盤形状など、回動可能にベース部材３０によって軸支されるものであればよく、質量部材の形状、数量および材質が特に限定されるものではない。
【００４８】
また、図１に示すように本実施形態では、質量部材４２は、延設方向Ｙを車両前後方向とするボルト部材２４によって、略水平となるように支持されているが、特にこれに限らない。たとえば、タイヤ３の車両上下への振動の振幅方向Ｚと略直交する方向に設けられた軸により回動可能に軸支されるものであれば、例えば車幅方向Ｘあるいは、他の水平方向に軸方向が沿うように支持されていてもよい。
【００４９】
さらに、本実施形態の変形例３では、延出部として断面形状を円形形状とする長尺状の棒状部材３５０の側面３５１を、質量部材４２の外周面４２ａの一部に、直線状に当接させているものを示して説明してきたが、特にこれに限らない。例えば、棒状部材の断面形状が楕円形形状、長円形形状などの他の円形形状や、あるいは、三角形形状、四角形形状などの多角形形状などであってもよい。つまり、一部が当接することにより、質量部材４２を回動させて、慣性モーメントを発生させるものであれば、どのような形状、数量および材質の延出部であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１      車体
２      ホイールハウジング
３      タイヤ
４      車軸部材
５      エンジンルーム
１０    サスペンション装置
１１    サスペンションアーム
１２    コイルスプリング
１３    ショックアブソーバ装置
１４    ナックル
１５    サスペンションサポート
１６    外筒部
１６ａ  下端
１６ｂ  側面
１７    ピストンロッド
１７ａ  上端
１８    ダストブーツ
２０，１２０  ダイナミックダンパ装置
２２    シートプレート
２４    ボルト部材
２６    ナット部材
３０    ベース部材
３２    固定面部
３４    縦壁部
３６    ダンパ取付面部
３６ａ  ボルト挿通開口
３７    接続部
３８，１３８，２３８    延出部
３８ａ  当接面部
４０，１４０，２４０，３４０  ダイナミックダンパ
４１    弾性体
４１ａ  外側面
４２，１４２，２４２    質量部材
４２ａ，１４２ａ，２４２ａ  外周面
４２ｄ  装着部
４２ｅ  連結部
４２ｆ  表皮部
１００  車両
１３９，２４３  係合凹部
１４３，２３９  係合突起
３５０  棒状部材
３５１  側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017096353.tif 000008
【図５】
2017096353.tif 000009
【図６】
2017096353.tif 000010
【図７】
2017096353.tif 000011
【図８】
2017096353.tif 000012
【図９】
2017096353.tif 000013
【図１０】
2017096353.tif 000014
【図１１】
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