JP4033077B2 - サスペンションメンバ用のダイナミックダンパ - Google Patents

Description

この発明はダイナミックダンパに関し、詳しくはダンパマスを互いに反対方向の両側から一対のゴム弾性体を介して弾性支持する両持ちタイプのダイナミックダンパに関する。

自動車その他において、所定の質量を有するダンパマスとゴム弾性体とを有するダイナミックダンパを振動体即ち制振対象に取り付けてその振動を抑制することが広く行われている。
例えば車両のサスペンションメンバには様々な振動モードがあり、その振動を抑制するために、従来かかるサスペンションメンバにダイナミックダンパを取り付けることが行われている。

このダイナミックダンパは、剛性の支持部に対するダンパマス及びゴム弾性体の配置により、ゴム弾性体を剪断使いする剪断タイプや、圧縮使いする圧縮タイプ等に分類される。

また剪断タイプの中でも、図１０（Ａ）に示すような片持ちタイプや（Ｂ）に示すような両持ちタイプ等がある。
ここで片持ちタイプは、ダンパマス２００における剛性の支持部２０２に対向する側の一方のみをゴム弾性体２０４にて支持部２０２に連結した形態のもので、この種片持ちタイプのものについては例えば下記特許文献１に開示されている。

一方（Ｂ）に示す両持ちタイプのものは、離隔して配置した剛性の第１支持部２０２Ａ，第２支持部２０２Ｂの間にダンパマス２００を配置し、そしてダンパマス２００における第１支持部２０２Ａに対向する側の一方を第１ゴム弾性体２０４Ａにて第１支持部２０２Ａに連結するとともに、反対側である第２支持部２０２Ｂに対向する側の他方を第２ゴム弾性体２０４Ｂで第２支持部２０２Ｂに連結した形態のもので、この両持ちタイプのものについては例えば下記特許文献２及び特許文献３にそれぞれ開示されている。

尚図１０（Ｂ）において２０６は取付ブラケット、２０８は制振対象となる振動体であり、図示の例において支持部２０２は取付ブラケット２０６に一体に構成されている。

前者の片持ちタイプのダイナミックダンパの場合、ダンパマスが支持部２０２に対して首振り運動する振動モードが発生するのに対し、後者の両持ちタイプのダイナミックダンパの場合、ダンパマスを両側から弾性支持していることから安定した支持が可能であり、片持ちタイプのダイナミックダンパにおいて生ずる上記の首振り振動モードを避けることができる利点がある。

即ち両持ちタイプのダイナミックダンパの場合、ダンパマス２００の振動は振動体２０８の振動方向と同じ方向となって、ダンパマス２００の振動モードが振動体２０８の振動に対して有効な振動モードとなる利点がある。

しかしながら一方で後者の両持ちタイプのダイナミックダンパの場合、第１及び第２ゴム弾性体２０４Ａ，２０４Ｂの加硫後における収縮によって、それら第１，第２ゴム弾性体２０４Ａ，２０４Ｂに引張り歪みが発生し、その引張り歪みによってゴム弾性体（第１，第２ゴム弾性体２０４Ａ，２０４Ｂ）の耐久寿命が低下してしまう問題を生ずる。

このためこのような両持ちタイプのダイナミックダンパにあっては、加硫後において取付ブラケットを絞り加工（ダンパマスが管体の場合には拡管）するなどして、ゴム弾性体における引張り歪みを解消するようにしている。

しかしながらこの場合、ダイナミックダンパの製造工程数が多くなることとなり、これによってダイナミックダンパのコストが高くなるばかりか、このような絞り加工等の工程が、ダイナミックダンパの特性のばらつきを大きくする要因になるといった問題が生ずる。

実用新案登録第２５５２８０１号公報 特開平５−１０３８５号公報 特開平１１−９４０１５号公報

本発明はこのような事情を背景とし、加硫後におけるゴム弾性体の収縮に起因するゴム弾性体の引張り歪みを、絞り等の余分な工程を付加することなく解消することができ、所要工程数が少なくてダイナミックダンパのコストを低減することができるとともに、絞り等の工程がダイナミックダンパとしての特性のばらつきの原因になる問題を解消できるサスペンションメンバ用のダイナミックダンパを提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、自動車のサスペンションメンバを制振対象の振動体として、該サスペンションメンバに締結固定される同一の取付ブラケットにそれぞれが互いに接近不能な固定状態で一体に且つ離隔して配置形成された第１及び第２の剛性の一対の支持部の間にダンパマスを配置するとともに、該ダンパマスの該第１支持部に対向する側の一方を第１ゴム弾性体にて該第１支持部に連結し、反対側である前記第２支持部に対向する側の他方を第２ゴム弾性体にて該第２支持部に連結して、該ダンパマスを、該ダンパマスに対して互いに反対側に位置する前記第１支持部，前記第２支持部により該第１及び第２ゴム弾性体を介して且つそれら第１及び第２ゴム弾性体を主として前記ダンパマスの主振動方向に剪断弾性変形させる状態に両持ち状態に弾性支持するようになしたサスペンションメンバ用のダイナミックダンパにおいて、前記第１及び第２ゴム弾性体のそれぞれの肉厚方向であって加硫後の収縮により該第１ゴム弾性体，第２ゴム弾性体が前記ダンパマスを対応する前記第１支持部，第２支持部の側に逆向きに引張る引張り方向と直角方向且つ該ダンパマスの前記主振動方向と直角方向においてそれら第１ゴム弾性体，第２ゴム弾性体を互いに位置をずらせて配置するとともに、該ダンパマスの第１ゴム弾性体との固着部及び第２ゴム弾性体との固着部のそれぞれを、該第１ゴム弾性体及び第２ゴム弾性体の加硫後の収縮に伴う前記引張り方向に位置移動可能となしてあることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、両持ちタイプのダイナミックダンパにおいて第１ゴム弾性体，第２ゴム弾性体を、その引張り方向と直角方向においてそれぞれ互いに位置をずらせて配置するとともに、ダンパマスにおける第１ゴム弾性体との固着部及び第２ゴム弾性体との固着部のそれぞれを、各ゴム弾性体の引張り方向に位置移動可能となしたものである。

従来の両持ちタイプのダイナミックダンパの場合、第１ゴム弾性体及び第２ゴム弾性体が、図１０（Ｂ）（イ），（ロ）に示しているようにそれぞれの引張り方向と直角方向において同じ位置に配置されており、このためそれら第１ゴム弾性体及び第２ゴム弾性体が加硫後において収縮したときにダンパマスがその収縮に追従して移動することができず、その結果として第１及び第２ゴム弾性体に引張り歪みが生じてしまう。
これに対して本発明ではそれら第１ゴム弾性体及び第２ゴム弾性体の位置がずらせて配置してあるため、第１ゴム弾性体及び第２ゴム弾性体が加硫後において引張り方向に収縮したとき、その収縮に追従してダンパマスの各ゴム弾性体に対する固着部がその引張り方向に位置移動し、各ゴム弾性体の引張り歪みを解消することができる。

従って本発明によれば、加硫後において絞り加工等ゴム弾性体の引張り歪みを解消するための特別の加工を施す必要がなく、これによりダイナミックダンパの製造工程数を少なくし得てコストを低減することができるとともに、絞り等の加工がダイナミックダンパにおける特性のばらつきの原因になるといった問題を解消することができる。

本発明においては、上記第１ゴム弾性体，第２ゴム弾性体をそれらの引張り方向と直角方向で、尚且つダンパマスの主振動方向と直角方向において互いに位置をずらせて配置しておく。

また本発明では、第１及び第２の一対の支持部を、制振対象としての自動車のサスペンションメンバにダイナミックダンパを取付固定するための取付ブラケットに一体に形成しておく。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて以下に詳しく説明する。
図１において、１０は井型サブフレームと称される車両フロント側のサスペンションメンバで、外周部４箇所の連結部１２においてメンバマウント等の防振部材を介してボデー側に連結される。
１４はそのサスペンションメンバ１０に取り付けられた本例のサスペンションメンバ用のダイナミックダンパで、その具体的構成が図２〜図５に示してある。

これらの図において１６はダンパマスで、この例のダイナミックダンパ１４は、ダンパマス１６を図２中上下方向（主振動方向）に振動させることによってサスペンションメンバ１０の振動を抑制する。
尚本例においてダンパマス１６の質量は約７１０ｇである。
またダンパマス１６は、車両の左右方向に延びる第１部分１６-１と、前後方向に延びる第２部分１６-２とを有する、全体として平面Ｌ字状に構成されている。

この例において、ダイナミックダンパ１４は、ダンパマス１６と金属製の剛性の取付ブラケット１８及びその取付ブラケット１８に一体に形成された一対の剛性の支持部、即ち第１支持部２６Ａと第２支持部２６Ｂとにダンパマス１６を弾性連結する一対のゴム弾性体、即ち第１ゴム弾性体２０Ａと第２ゴム弾性体２０Ｂとを含んで構成されている。
ここで第１支持部２６Ａ，第２支持部２６Ｂは、それぞれ取付ブラケット１８を構成する板体の一部を上方に９０°曲げ起した形態で、即ち上向きにほぼ垂直に起立する形態で設けられている。

２２は取付ブラケット１８に設けられた板状の固定部でそこに締結孔２４が設けられており、それら締結孔２４において取付ブラケット１８全体が、締結ボルトによりサスペンションメンバ１０に締結固定されるようになっている。

図２，図３及び図４に示しているように、ダンパマス１６は第１支持部２６Ａ，第２支持部２６Ｂの間に配置されており、そして第１支持部２６Ａに対向する側の一方が第１ゴム弾性体２０Ａにて第１支持部２６Ａに弾性連結され、また反対側である第２支持部２６Ｂに対向する側の他方が、第２ゴム弾性体２０Ｂにて第２支持部２６Ｂに弾性連結され、それら第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂを介して第１支持部２６Ａ，第２支持部２６Ｂにより上下方向に振動可能に両持ち状態で弾性支持されている。

この例において、ダンパマス１６は第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂを図中上下方向に剪断弾性変形させながら同方向に振動する。
本例において、第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂは、図３及び図５に示しているようにそれぞれ同じ高さ位置に配置されている。

一方図４に明らかに示しているように、平面視において第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂは、その位置をずらせて配置してある。
詳しくは第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂは図１の左右方向、つまり車両の左右方向に位置をずらせて配置してある。

詳述すれば、これら第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂは、それぞれの引張り方向（肉厚方向）と直角方向且つダンパマス１６の主振動方向（上下方向）と直角方向において位置をずらせて配置してある。

そして一方の第１ゴム弾性体２０Ａが、図４に示すようにダンパマス１６における第２部分１６-２の先端面に接着固定され、また第２ゴム弾性体２０Ｂが距離ｌだけ位置をずらせて第２部分１６-１の側面に接着固定されている。

本例のダイナミックダンパ１４の場合、ダンパマス１６の位置移動を伴って第１ゴム弾性体２０Ａ，２０Ｂが加硫後において肉厚方向に抵抗なく収縮することができる。
図６はその様子を表したものである。

即ちダンパマス１６は、第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂの加硫直後において実線で示す位置，姿勢にあるが、第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂがその後収縮したとき、第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂに対する接着部が位置移動して、ダンパマス１６全体が図６中破線で示すように位置移動ないし姿勢変化し、第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂの収縮を許容する。

その結果として第１ゴム弾性体２０Ａ，第２ゴム弾性体２０Ｂには加硫後においてその収縮に基づく引張り歪みが残ることはなく、その引張り歪み，残留歪みによって耐久性が低下するといった問題を生じない。
一方においてダンパマス１６がこのような位置移動を生じたとしても、本例のダイナミックダンパ１４は良好な振動低減効果を発揮する。

図７は本例のダイナミックダンパ１４を単品状態で図９（Ａ）の矢印で示すＺ方向（上下方向）に加振（Ｚ方向に±５ｍ／ｓ^２で加振）したときの振動特性を測定した結果を、図８に示す従来の片持ちタイプのダイナミックダンパ１４Ａの振動特性の測定結果とともに示した図である。

図７に示しているように本例のダイナミックダンパ１４は、従来のダイナミックダンパ１４Ａと同等の振動抑制効果を示している。
尚図８に示す従来の片持ちタイプのダイナミックダンパ１４Ａにおいて、ダンパマス１６の質量は８８０ｇで本実施形態のダイナミックダンパ１４におけるダンパマス１６の質量７１０ｇよりも大きいものである。
また図７の結果は、ダンパマス１６のＰ.Ｕ.点にセンサを貼り付けて図９の測定方法により振動測定を行った結果である。

以上のように本例によれば、従来の両持ちタイプのダイナミックダンパの場合と異なって、第１ゴム弾性体２０Ａ及び第２ゴム弾性体２０Ｂの位置がずらせて配置してあるため、第１ゴム弾性体２０Ａ及び第２ゴム弾性体２０Ｂが加硫後において引張り方向に収縮したとき、その収縮に追従してダンパマス１６の各ゴム弾性体２０Ａ，２０Ｂに対する接着部がその引張り方向に位置移動し、各ゴム弾性体の引張り歪みを解消する。

従って本例よれば、加硫後において絞り加工等ゴム弾性体２０Ａ，２０Ｂの引張り歪みを解消するための特別の加工を施す必要がなく、これによりダイナミックダンパ１４の製造工程数を少なくし得てコストを低減することができるとともに、絞り等の加工がダイナミックダンパ１４における特性のばらつきの原因になるといった問題を解決することができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態のダイナミックダンパをサスペンションメンバに取り付けた状態で示す図である。 図１のダイナミックダンパの斜視図である。 図１，図２のダイナミックダンパの側面図である。 図１，図２のダイナミックダンパを水平面で切断して示す断面図である。 図４のア−ア断面図である。 図１，図２のダイナミックダンパの作用説明図である。 同ダイナミックダンパの振動特性の測定結果を従来例とともに示した図である。 従来の片持ちタイプのダイナミックダンパの図である。 振動特性の測定方法の説明図である。 従来のダイナミックダンパの一例を示す図である。

符号の説明

１０ サスペンションメンバ
１４ ダイナミックダンパ
１６ ダンパマス
１８ 取付ブラケット
２０Ａ 第１ゴム弾性体
２０Ｂ 第２ゴム弾性体
２６Ａ 第１支持部
２６Ｂ 第２支持部

Claims (1)

1. 自動車のサスペンションメンバを制振対象の振動体として、該サスペンションメンバに締結固定される同一の取付ブラケットにそれぞれが互いに接近不能な固定状態で一体に且つ離隔して配置形成された第１及び第２の剛性の一対の支持部の間にダンパマスを配置するとともに、該ダンパマスの該第１支持部に対向する側の一方を第１ゴム弾性体にて該第１支持部に連結し、反対側である前記第２支持部に対向する側の他方を第２ゴム弾性体にて該第２支持部に連結して、該ダンパマスを、該ダンパマスに対して互いに反対側に位置する前記第１支持部，前記第２支持部により該第１及び第２ゴム弾性体を介して且つそれら第１及び第２ゴム弾性体を主として前記ダンパマスの主振動方向に剪断弾性変形させる状態に両持ち状態に弾性支持するようになしたサスペンションメンバ用のダイナミックダンパにおいて、
   前記第１及び第２ゴム弾性体のそれぞれの肉厚方向であって加硫後の収縮により該第１ゴム弾性体，第２ゴム弾性体が前記ダンパマスを対応する前記第１支持部，第２支持部の側に逆向きに引張る引張り方向と直角方向且つ該ダンパマスの前記主振動方向と直角方向においてそれら第１ゴム弾性体，第２ゴム弾性体を互いに位置をずらせて配置するとともに、該ダンパマスの第１ゴム弾性体との固着部及び第２ゴム弾性体との固着部のそれぞれを、該第１ゴム弾性体及び第２ゴム弾性体の加硫後の収縮に伴う前記引張り方向に位置移動可能となしてあることを特徴とするサスペンションメンバ用のダイナミックダンパ。

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