JP2002081494A

JP2002081494A - 車両用制振装置

Info

Publication number: JP2002081494A
Application number: JP2000273126A
Authority: JP
Inventors: Rentaro Kato; 錬太郎加藤; Koichi Maeda; 光一前田
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】振動部材に対してマス部材を微小変位可能に
配設して、マス部材の振動部材に対する直接的且つ弾性
的な当接作用に基づいて、振動部材に対する制振効果を
発揮する車両用制振装置において、マス部材の振動部材
に対する鉛直方向での当接状態を安定化させること。【解決手段】マス部材２８の重心を、球状乃至は円筒
状とされたマス部材２８の当接面３０の幾何中心３１に
対して径方向に偏倚せしめた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、車両の振動部材に装着されて振
動部材の振動を低減する車両用制振装置に係り、例え
ば、自動車のサスペンション部材やサブフレーム，ボデ
−パネル，エンジンユニット，マウントブラケット，排
気系部材等の振動部材に適用されることにより有効な制
振効果を発揮し得る、新規な構造の車両用制振装置に関
するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、自動車等の車両において問題と
なる振動を低減する手法としては、振動部材にマス材
を固設するマスダンパや、振動部材にバネ材を介して
マス材を連結支持せしめるダイナミックダンパ、更に、
振動部材の表面にシート状弾性材を貼着した制振材
が、知られている。ところが、上記マスダンパとダ
イナミックダンパは、何れも、大きなマス材の質量が必
要になることに加えて、有効な制振効果の発揮される周
波数域が狭いという問題があった。また、上記制振材
は、広い貼着面積が必要になると共に、重量が嵩むとい
う問題があった。更に、上記ダイナミックダンパと
制振材は、制振効果の温度依存性が高いために、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も
あったのである。

【０００３】そこで、本出願人は、先に、国際公開ＷＯ
００／１４４２９号公報において、振動部材に固定され
るハウジングに対して、隙間を隔てて非接着で相対変位
可能に独立マス部材を配設せしめて、振動入力時に、か
かる独立マス部材を、ハウジングに対して弾性的な当接
面で当接させることにより、当接時における滑り摩擦と
衝突によるエネルギ損失を利用して制振効果を得るよう
にした、新規な構造の車両用制振装置を提案した。この
ような構造の車両用制振装置においては、小さなマス質
量により、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のである。

【０００４】ところが、本発明者等が更なる研究を重ね
たところ、かかる国際公開ＷＯ００／１４４２９号公報
に記載された車両用制振装置においては、ハウジング内
に独立マス部材が自由変位可能に収容配置されているこ
とから、例えば球状や円筒状の外周面を備えた独立マス
部材を採用すると、振動入力時に独立マス部材が自由に
回転変位してハウジング内で複雑に動くために独立マス
部材の姿勢やハウジングへの当接状態が安定し難くなる
傾向のあることが、認められた。それ故、例えば鉛直方
向の振動に対して防振効果が要求される場合でも、振動
入力時に独立マス部材が傾斜方向や左右方向に変位して
ハウジングに当接することによって、鉛直方向での当接
が安定して生ぜしめられ難く、そのために、目的とする
鉛直方向の振動に対して有効な制振効果が安定して発揮
され難くなるおそれがあったのである。

【０００５】

【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、防振効果が要求される振動方向での当接状
態が安定化されて、目的とする制振効果が安定して発揮
される、新規な構造の車両用制振装置を提供することに
ある。

【０００６】

【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。

【０００７】すなわち、本発明の第一の態様は、振動部
材に対して、マス部材を非接着で独立変位可能に配設し
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少なくとも略鉛直方向で直接
的且つ弾性的に当接されるようにした車両用制振装置に
おいて、前記当接面を含む断面内で、前記マス部材の重
心を該当接面の幾何中心から径方向に偏倚させたこと
を、特徴とする。

【０００８】このような本態様に従う構造とされた車両
用制振装置においては、マス部材の重心が、マス部材の
当接面の幾何中心から径方向に偏倚せしめられているこ
とから、マス部材に作用する重力を利用して、マス部材
を安定した状態で配設することが可能となる。即ち、振
動が入力されていない初期状態では、重力の作用によっ
て、マス部材の当接面の幾何中心に対して重心が鉛直下
方に位置する状態で、マス部材が振動部材に対向位置し
て配設されることとなる。また、振動部材に振動が及ぼ
されてマス部材が飛び跳ね変位せしめられた場合でも、
マス部材に及ぼされる重力の合力が重心を通るように及
ぼされることから、マス部材の回転変位が抑えられて、
マス部材の変位状態、即ち振動部材に対する鉛直方向で
の打ち当り状態が安定化する。しかも、振動部材の振動
が収束すると、マス部材の偏倚した重心を通る鉛直方向
に合力として及ぼされる重力の作用によって、マス部材
が初期の配設状態に復帰して、安定した状態で配設され
ることとなる。

【０００９】従って、このような車両用制振機において
は、重力の作用を巧く利用してマス部材の配設状態を安
定化させることが出来るのであり、特に鉛直方向におい
て、マス部材の振動部材への打ち当り状態も安定化せし
められることから、マス部材の振動部材への当接作用に
基づく目的とする制振効果が、より安定して発揮され得
るのである。

【００１０】また、かかる車両用制振装置においては、
マス部材の当接面が球状乃至は円筒状とされていること
により、マス部材の飛び跳ね変位に際しての振動部材に
対する摺接面積が小さくされて、引掛り的な変位抵抗も
軽減されることから、振動入力時にマス部材が効率的に
飛び跳ね変位せしめられるのであり、以て、マス部材の
振動部材に対する打ち当たり（当接）に基づく制振効果
がより効果的に発揮され得るのである。

【００１１】なお、一つの振動部材に対してマス部材は
少なくとも一つ配設されていれば良く、同一のマス部材
を複数個配設する他、大きさや質量，形状等が互いに異
なる複数個のマス部材を、一つの振動部材に配設するこ
とも可能である。

【００１２】また、本発明の第二の態様は、前記第一の
態様に従う構造とされた車両用制振装置において、前記
マス部材に対して、その当接面の幾何中心回りにおい
て、該マス部材の主たる形成材と比重が異なる重心調節
部材を周方向で偏倚して固着せしめたことを、特徴とす
る。このような本態様に従う構造とされた車両用制振装
置においては、マス部材の重心を、マス部材の当接面の
幾何中心から径方向に容易に偏倚させることが出来る。
なお、かかる重心調節部材としては、例えば、マス部材
の主たる形成材をゴム弾性体やエラストマ等の弾性材と
した場合に、鉄鋼の如き金属材等からなる高比重材が好
適に採用され得、かかる高比重材の重心が、マス部材の
幾何中心に対して偏倚する状態で、マス部材を構成する
弾性材の内部に高比重材を埋設固着することなどによっ
て、マス部材が有利に構成され得る。

【００１３】また、本発明の第三の態様は、前記第一又
は第二の態様に従う構造とされた車両用制振装置におい
て、前記マス部材における前記当接面の幾何中心回りの
肉厚寸法を、周方向で異ならせたことを、特徴とする。
このような本態様に従う構造とされた車両用制振装置に
おいては、マス部材の重心を容易にマス部材の当接面の
幾何中心から径方向に偏倚させることが出来るのであ
り、特に、マス部材を構成する主たる形成材の他に別部
材を用いることなく、重心が偏心位置せしめられたマス
部材を得ることが可能となるのである。

【００１４】また、本発明の第四の態様は、前記第一乃
至第三の何れかの態様に従う構造とされた車両用制振装
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
動部材に外挿することにより、該マス部材の内周面によ
って該振動部材に対する円筒状の当接面を形成したこと
を、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた
車両用制振装置は、マス部材の当接部位を、振動部材に
対して、簡単な構造で容易に形成することが可能とな
る。特に、本態様は、防振すべき振動部材そのものがロ
ッド形状とされている場合において有利に採用され得る
こととなり、マス部材を収容せしめるハウジング等を形
成する場合に比して、目的とする制振装置が、簡単な構
造で実現可能となる。なお、振動部材は、中実形状であ
っても良いし、中空形状であっても良い。また、振動部
材の外形断面形状は、特に限定されるものではなく、例
えば、円形や楕円形、多角形等であっても良い。更に、
マス部材の振動部材に対する軸方向の相対変位を制限乃
至は防止するためのストッパ機構を、振動部材側に設け
ることも可能である。

【００１５】また、本発明の第五の態様は、前記第四の
態様に従う構造とされた車両用制振装置において、前記
振動部材を、振動部材本体と、該振動部材本体から延び
出して固設された制振ロッドを含んで形成して、該制振
ロッドに対して、前記マス部材を外挿せしめたことを、
特徴とする。このような本態様に従う構造とされた車両
用制振装置は、マス部材を、防振対象である振動部材本
体に対して直接に装着することなく、振動部材本体に固
設された制振ロッドに対して装着することが出来るので
あり、それ故、振動部材本体がロッド形状以外、例え
ば、パネル形状等とされている場合においても、マス部
材を外挿装着することが出来ると共に、振動部材本体に
対するマス部材の装着位置や装着構造の設計自由度が大
幅に向上され得る。

【００１６】また、本発明の第六の態様は、前記第五の
態様に従う構造とされた車両用制振装置において、前記
振動部材本体が自動車の内燃機関の排気管であること
を、特徴とする。このような本態様においては、マス部
材が排気管に対して直接に装着されることなく、排気管
から突設された制振ロッドに外挿装着されることから、
マス部材や、マス部材の当接部位に配設される弾性材等
に対する排気管の熱の影響が軽減乃至は回避され得るの
であり、それによって、制振特性の安定化や耐久性の向
上などが図られ得る。

【００１７】また、本発明の第七の態様は、前記第一乃
至第三の態様に従う構造とされた車両用制振装置におい
て、前記振動部材に対して一体乃至は別体に形成されて
防振すべき振動が入力される剛性のハウジングを、該振
動部材に固設せしめて、該ハウジングによって収容空間
を形成し、該収容空間に前記マス部材を収容配置せしめ
ることにより、該マス部材の外周面によって該ハウジン
グに対する球状乃至は円筒状の当接面を形成したこと
を、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた
車両用制振装置は、ハウジングを採用したことにより、
振動部材の形状に拘わらず、例えばロッド形状以外の振
動部材に対しても、有利に採用され得る。なお、ハウジ
ングの内面の形状は、マス部材の外周面よりも一回り大
きな、マス部材の外周面に対応した球形状や円筒状が好
適に採用されるが、その他、防振すべき振動入力方向で
マス部材の微小変位によるハウジングへの当接を許容し
得るものであれば良く、例えば矩形形状等も採用可能で
ある。また、一つのハウジング内に複数のマス部材を、
相互に弾性的に連結して、或いは相互に独立して収容配
置することも可能である。

【００１８】また、本発明においては、マス部材の材質
は特に限定されるものでなく、要求される防振特性が発
揮されるように、マス部材の質量や反撥弾性等を考慮し
て、ゴム弾性体やエラストマ、或いはそれらの発泡体等
の弾性材で形成する他、鉄鋼やアルミニウムなどの金属
材や合成樹脂等の硬質材、或いはそれらの複合材で形成
することも可能である。更に、マス部材を金属材で形成
する場合には、マス部材における当接面とマス部材が当
接せしめられる振動部材における当接面の少なくとも一
方に対して、弾性材からなる当接層を被着形成した構造
が好適に採用される。

【００１９】さらに、本発明において、マス部材と振動
部材を弾性的に当接せしめるための弾性材、即ちマス部
材と振動部材の少なくとも一方の当接面を構成する弾性
材の材質としては、ゴム弾性体や合成樹脂などが好適に
採用される。更に、かかる当接面を構成する弾性材は、
当接音の軽減と制振効果を有利に得るために、ＡＳＴＭ
規格Ｄ２２４０のショアＤ硬さが、好ましくは８０以
下、より好ましくは２０〜４０に設定される。更に、マ
ス部材と振動部材の当接面は、打音の低減と制振効果の
向上のために、圧縮弾性率が、好ましくは１〜１０⁴Ｍ
Ｐａ、より好ましくは１〜１０³ＭＰａで、損失正接
（ｔａｎδ）が、好ましくは１０^-3以上、より好ましく
は０．０１〜１０とされる。

【００２０】また、本発明においては、マス部材におけ
る単体の質量を１０〜１０００ｇに設定することが望ま
しく、より好適には５０〜５００ｇに設定される。即
ち、マス部材単体の質量を１０００ｇ以下、より好まし
くは５００ｇ以下とすることにより、振動入力時におけ
るマス部材の飛び跳ね変位が容易乃至は効率的に生ぜし
められることとなり、１０ｇ以上、より好ましくは５０
ｇ以上とすることにより、マス部材の振動部材に対する
当接に基づいてより有効な制振効果を得ることが出来
る。

【００２１】さらに、本発明においては、マス部材と振
動部材の当接面間における最大隙間寸法（マス部材の往
復可動距離）は、有効な制振効果を得るために、好まし
くは０．２〜１．６ｍｍ、より好ましくは０．２〜１．
０ｍｍとされる。

【００２２】また、本発明においては、マス部材の質量
は、振動部材の質量の５〜１０％となるように設定され
ることが望ましい。蓋し、かかるマス部材の質量が振動
部材の質量の５％に満たないと有効な制振効果を得るこ
とが難しい場合があり、一方、１０％を超えると装置全
体の重量化が問題となるからである。なお、複数個の制
振装置を振動部材に装着する場合には、全てのマス部材
の合計質量が、振動部材の質量の５〜１０％となるよう
に設定することが望ましい。

【００２３】

【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。

【００２４】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を備えた、振動部材本体としての
自動車用の排気管１２が、概略的に示されており、図
２，３には、その要部を拡大した横断面図および縦断面
図が示されている。なお、以下の説明において、上下方
向とは、鉛直方向となる図１〜３中の上下方向をいうも
のとする。

【００２５】排気管１２は、中空の円筒形状を有してお
り、排気管１２の軸方向一方の端部が自動車のエンジン
１４に接続されていると共に、他方の端部がマフラ１６
に接続されている。そして、この排気管１２の長手方向
の中間部分に対して、外周面上（図中、上方）に突出す
る状態で制振装置１０が装着されている。なお、制振装
置１０の装着位置は、防振しようとする振動に関して、
振動モードの腹となる位置に設定することが望ましく、
本実施形態では、排気管１２の二次の振動モードにおい
てそれぞれ腹となる二つの位置に制振装置１０，１０が
装着されている。

【００２６】また、これらの各制振装置１０は、図２及
び図３に拡大詳細図が示されているように、排気管１２
から突出して固着された制振ロッドとしてのマス保持金
具１８と、該マス保持金具１８によって吊り下げ状態で
支持されたマス部材２８を含んで構成されている。

【００２７】マス保持金具１８は、中実円形断面でスト
レートに延びるロッド部２０を有しており、このロッド
部２０の軸方向一方の端部（図３中、左端部）に対し
て、略直角に屈曲して下方に延び出す脚部２２が固設さ
れている。脚部２２は、上下方向に延びる矩形の長手板
形状とされており、その上端部がロッド部２０に対して
一体的に連結されていると共に、その下端部には、ロッ
ド部２０と反対側に突出して略直角に延び出す固定部２
６が一体形成されている。なお、固定部２６は、排気管
１２の外周面に沿って幅方向（図２中、左右方向）に湾
曲した円弧板形状とされている。要するに、マス保持金
具１８は、ロッド部２０と脚部２２および固定部２６を
含んで全体として一体的なクランク形状とされており、
例えばプレス加工等によって一体成形されているのであ
る。

【００２８】そして、マス保持金具１８は、固定部２６
の下面が排気管１２の外周面に重ね合わせられて、該固
定部２６が排気管１２に溶着固定されることによって、
排気管１２から外方に突出して固着されている。また、
かかる固定状態下において、ロッド部２０が、排気管１
２に対して略平行とされて、略水平方向に延びるように
されている。

【００２９】一方、マス部材２８は、ゴム弾性体の一体
成形品によって構成されており、全体として中実の略矩
形ブロック形状を有している。かかるマス部材２８を形
成しているゴム弾性体の材質としては、特に限定される
ものでないが、ＡＳＴＭ規格Ｄ２２４０のショアＤ硬さ
が、好ましくは８０以下、より好ましくは２０〜４０を
有するものが、好適に採用される。なお、マス部材２８
の角は、全て円弧形状に面取りされている。また、マス
部材２８には、一定の円形断面で厚さ方向に貫通して直
線的に延びる貫通孔３０が形成されている。そして、こ
の貫通孔３０において、マス部材２８がマス保持金具１
８のロッド部２０に外挿されており、以て、ロッド部２
０によって、マス部材２８が、吊り下げ状態で支持され
ている。

【００３０】また、マス保持金具１８には、マス部材２
８が外挿装着された後、ロッド部２０の軸方向先端部
（図３中の右端部）に対して、ストッパ２４が、溶接等
で固着されている。このストッパ２４は、矩形平板形状
の金具であり、ロッド部２０の軸方向先端面に対して重
ね合わせられた状態で溶着されることにより、ロッド部
２０から軸直角方向に広がって固設されている。そし
て、ストッパ部２４の外形形状が、マス部材２８の貫通
孔３０よりも大きくされていることにより、マス部材２
８のロッド部２０からの抜け落ちが、マス保持金具１８
の脚部２２とストッパ部２４によって防止されて、マス
部材２８がロッド部２０上に保持され得るようになって
いる。

【００３１】さらに、マス部材２８は、その厚さ寸法
が、マス保持金具１８におけるロッド部２０の軸方向長
さ寸法よりも短く設定されており、本実施形態では、マ
ス部材２８の厚さ寸法が、ロッド部２０の軸方向長さの
略半分とされている。また、マス部材２８における貫通
孔３０の内径寸法は、マス保持金具１８のロッド部２０
の外径寸法よりも僅かに大きく設定されている。これに
より、マス部材２８には、ロッド部２０による支持状態
下で、ロッド部２０に対する軸直角方向の僅かな変位が
許容されるようになっている。なお、このことから明ら
かなように、本実施形態においては、貫通孔３０の内周
面とロッド部２０の外周面によってマス部材２８と振動
部材１２，１８の当接面が構成されている。

【００３２】そして、ロッド部２０と貫通孔３０を同一
中心軸上に位置せしめた状態下で、ロッド部２０の外周
面と貫通孔３０の内周面との間に、全周に亘って連続し
た隙間が形成されるようになっている。特に本実施形態
では、図２，３に示されているように、静置状態下でに
おいて、貫通孔３０の内周面とロッド部２０の外周面と
の隙間寸法：２δが、好ましくは０．２〜１．６ｍｍ、
より好ましくは０．１〜１．０ｍｍとされている。

【００３３】また、マス部材２８における貫通孔３０
は、マス部材２８の外形の中心、即ち二本の対角線の交
点：Ｏに対して、長辺方向（鉛直上方）に所定距離：Ｄ
だけ離隔した位置に形成されている。なお、マス部材２
８の幅方向（図２中の左右方向）の寸法は、排気管１２
の外径寸法に略同じとされている。更に、マス部材２８
の高さ方向（図２，３中の上下方向）の寸法は、マス保
持金具１８の脚部２２の長手方向（図２，３中の上下方
向）の寸法と略同一とされている。これにより、マス部
材２８のマス保持金具１８による支持状態下では、マス
部材２８の排気管１２への干渉が防止されていると共
に、マス部材２８の下面が排気管１２と略平行となるよ
うにされている。

【００３４】換言すれば、マス部材２８において振動部
材に対する当接面を構成する貫通孔３０の内周面は、そ
の幾何中心たる中心軸３１が、マス部材２８の重心に対
して、所定寸法、マス部材２８の長辺方向に偏心せしめ
られている。

【００３５】上述の如き構造とされた制振装置１０にお
いては、排気管１２に対して鉛直方向の振幅の振動が惹
起されると、排気管１２に固設されたマス保持金具１８
も略一体的に加振変位せしめられることとなり、ロッド
部２０に外挿されたマス部材２８に対して上下方向の振
動が伝達せしめられて、マス部材２８がロッド部２０上
で鉛直方向に相対変位（加振）されることにより、マス
部材２８がロッド部２０に対して打ち当たり当接せしめ
られるのであり、その結果、マス保持金具１８、延いて
は排気管１２に対して、有効な制振効果が発揮されるの
である。

【００３６】ここにおいて、かかる制振装置１０におい
ては、マス部材２８の重心が、マス部材２８の当接面の
幾何中心（貫通孔３０の中心軸３１）から径方向（マス
部材２８の外径中心：Ｏの方向）に偏倚せしめられてい
ることから、マス部材２８を重力を利用して安定した状
態で配設することが可能となる。それ故、マス部材２８
が鉛直方向に変位せしめられた際に、マス部材２８のロ
ッド部２０に対する打ち当たり（当接）を、防振すべき
振動方向となる鉛直方向で安定して生ぜしめられるよう
にすることが出来るのであり、以て、排気管１２におけ
る防振すべき鉛直方向の振動に対して、有効な防振効果
が発揮され得ることとなる。

【００３７】また、マス部材２８に幅方向（図２中左右
方向）の外力が及ぼされて、マス部材２８がロッド部２
０の周方向に変位せしめられた場合においても、マス部
材２８が重力によって初期の位置に復帰せしめられるこ
ととなる。それ故、上述の如き、マス部材２８のロッド
部２０に対する鉛直方向での当接状態が安定して発現さ
れ得て、防振を目的とする鉛直方向の振動に対して有効
な制振効果を、安定して得ることが出来るのである。

【００３８】さらに、本実施形態の制振装置１０におい
ては、マス部材２８の当接面（貫通孔３０の内周面）が
円筒形状とされていると共に、ロッド部２０の外周面が
円筒形状とされていることから、マス部材２８の飛び跳
ね変位に際しての引掛り的な変位抵抗が軽減され得るの
であり、以て、振動入力時にマス部材２８が効率的に飛
び跳ね変位せしめられて、マス部材２８のロッド部２０
に対する打ち当たり（当接）に基づく制振効果がより効
率的に発揮され得るのである。

【００３９】また、本実施形態においては、マス部材２
８が排気管１２に突設されたマス保持金具１８のロッド
部２０に外挿装着されていることから、マス部材２８に
対する排気管１２の熱の影響が軽減され得るのであり、
それによって、マス部材２８の温度変化に伴う弾性特性
の変化に起因する低下性能の低下が軽減乃至は回避され
て、目的とする制振効果を一層安定して得ることが出来
ると共に、マス部材２８の耐久性も有利に確保され得
る。

【００４０】因みに、上述の如き構造とされた制振装置
の制振効果を確認するために行ったハンマリング試験の
結果を、実施例として、図４に示す。

【００４１】なお、かかる試験に際しては、図５〜６に
示されているように、試験用振動材として中空円筒形状
のアーム３４を用い、それぞれ第一の実施形態と同様な
構造とされたマス部材３２の二つを、該アーム３４に対
して直接に外挿せしめて、軸方向で相互に離隔位置せし
めると共に、かかるアーム３４を、その長手方向両端部
に設けた支持孔３８，３８において、ゴム紐４０，４０
で弾性的に吊り下げ支持せしめた状態下で、該アーム３
４の一端部をハンマで打撃して加振し、アーム３４の振
動レベルの周波数特性を、アーム３４の軸方向中央部分
で二つのマス部材３２，３２間に装着せしめたピックア
ップ（加速度センサ）３６で検出することによって、試
験を実施した。なお、アーム３４の材質はアルミニウム
合金であり、質量：４００ｇのものを用いた。また、各
マス部材３２としては、質量：１０ｇのものを用いた。
更に、各マス部材３２の装着用の貫通孔３０は、アーム
３４の外周面と相似で一回り大きな円形断面とし、第一
の実施形態と同様、マス部材３２の装着状態下で、貫通
孔３０の内周面とアーム３４の外周面の間には、軸直角
方向で２δ＝０．３mmの隙間が形成されるようにした。

【００４２】また、上述の試験に供した試験装置におい
て、アーム３４からマス部材３２，３２を両方とも外し
た状態で、同様な試験を行なった。その結果を、比較例
として、図４に併せ示す。

【００４３】図４に示された測定結果から明らかなよう
に、本発明に従う構造とされた制振装置３２を装着する
ことにより、アーム３４における振動を、特定周波数領
域：Ｂの範囲に亘って、最大で２０〜２５ｄＢだけ低減
せしめることが可能となる。なお、この測定結果から、
制振効果は、マス部材３２の共振的作用に基づいて発揮
されているのであろうと、推考される。

【００４４】次に、図７，８には、本発明の第二の実施
形態としての制振装置４４が示されている。なお、以下
の説明において、第一の実施形態の制振装置（１０）と
同様な構造とされた部材および部位については、それぞ
れ、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付すること
により、それらの詳細な説明を省略する。

【００４５】すなわち、本実施形態の制振装置４４は、
第一の実施形態の制振装置（１０）と比して、マス部材
２８の内部に金属製の錘４６を有している。この錘４６
は、矩形ブロック形状を有しており、マス部材２８の外
形中心：Ｏを挟んで、貫通孔３０と反対側（鉛直下方）
に位置して、マス部材２８の内部に埋設状態で固着され
ている。

【００４６】このような構造とされた制振装置４４にお
いては、マス部材２８が、貫通孔３０の中心軸３１を中
心とする周方向で偏倚して配設されていることから、第
一の実施形態のマス部材よりも、貫通孔３０の中心軸３
１に対する重心：Ｇの離隔距離：Ｌが一層大きく設定さ
れている。

【００４７】従って、本実施形態の制振装置４４では、
重力作用に基づくマス部材２８の姿勢安定効果に基づい
て、振動入力時にロッド部２０に当接せしめられるマス
部材２８の姿勢の安定化が図られて、第一の実施形態と
同様な効果が、何れも有効に発揮され得るのである。

【００４８】また、本実施形態においては、マス部材２
８の重心を、第一の実施形態よりも更に下方に偏倚させ
ることが容易に出来るのであり、それによって、マス部
材２８のロッド部２０に対する当接状態の安定化、延い
ては発揮される防振効果の安定化が、一層有利に達成さ
れ得るのである。

【００４９】次に、図９には、本発明の第三の実施形態
としての制振装置４８が示されている。この制振装置４
８は、ハウジング５０内にマス部材５２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、上下
方向とは、図中の上下方向をいうものとする。

【００５０】より詳細には、ハウジング５０は、振動部
材としての自動車のボデ−５４とボデ−５４の上面に配
設されたハウジング金具５６によって構成されている。
このハウジング金具５６は、逆向きの有底円筒形状とさ
れており、下側開口周縁部が外周側に屈曲されたフラン
ジ部５８とされている。そして、フランジ部５８がボデ
−５４の上面に重ね合わせられて、ボルト６０によって
ボデー５４に固定されている。ここにおいて、ハウジン
グ金具５６が固定される位置は、ボデー５４が上下方向
に振動せしめられる際の振動モードの腹に対応した位置
とされることが望ましい。

【００５１】また、このように構成されたハウジング５
０においては、開口部がボデー５４で覆蓋されることに
よって、ボデー５４とハウジング金具５６の間に、外部
空間から仕切られた密閉状の収容空間６２が形成されて
いる。なお、ハウジング金具５６は、内径寸法と深さ寸
法が略同一とされており、収容空間６２の内径寸法が、
半径方向と深さ方向で略同一とされている。更に、ハウ
ジング金具５６は、弾性率が５×１０⁴ＭＰａ以上の剛
性材である鉄鋼によって形成されている。更にまた、フ
ランジ部５８のボデー５４に対する重ね合わせ面には、
周方向に連続した環状のシールリング６４が配設されて
挟圧されており、収容空間６２への水等の異物の侵入が
防止されるようになっている。

【００５２】さらに、このようにしてハウジング５０内
に形成された収容空間６２には、マス部材５２が収容配
置されている。このマス部材５２は、ゴム弾性体によっ
て形成された球形の中実ブロック形状とされており、そ
の内部に金属製の錘６６を有している。この錘６６は、
矩形乃至は円形の平板形状とされており、マス部材５２
の中心：Ｏに対して径方向一方向（図中、下方）に偏倚
して、径方向線に対して直交する方向に広がる状態で配
設されている。また、マス金具５２の外形寸法は、収容
空間６２の半径方向および深さ方向の内径寸法よりも僅
かに小さくされている。そして、マス部材５２を収容空
間６２内の中央に位置せしめた状態下で、マス部材５２
の全周囲には、マス部材５２の自由変位を許容する隙間
が形成されている。即ち、図９には、マス部材５２が静
置されている状態が示されており、収容空間６２の側壁
面とその壁面に当接するマス部材５２の表面との隙間寸
法：δが、好ましくは０．１〜０．８ｍｍ、より好まし
くは０．１〜０．５ｍｍとされていると共に、収容空間
６２の上側壁面とその壁面に当接するマス部材５２の表
面との隙間寸法：２δが、好ましくは０．２〜１．６ｍ
ｍ、より好ましくは０．２〜１．０ｍｍとされている。
更に、マス部材５２を形成しているゴム弾性体として
は、ハウジング５０との当接面において、ＡＳＴＭ規格
Ｄ２２４０のショアＤ硬さが、好ましくは８０以下、よ
り好ましくは２０〜４０を有するものが、好適に採用さ
れる。

【００５３】このような構造とされた制振装置４８にお
いては、ボデ−５４に対して、上下方向の振動が入力さ
れると、ボデ−５４と一体的に形成されたハウジング５
０内に収容配置されたマス部材５２が、ハウジング５０
から独立して収容空間６２内で飛び跳ね変位せしめられ
て、ハウジング５０やボデー５４に対して打ち当たり当
接することとなる。以て、かかるマス部材５２のハウジ
ング５０やボデー５４への当接に基づいて、ボデ−５４
に対して制振効果が発揮されるのである。

【００５４】ここにおいて、かかる制振装置４８におい
ては、マス部材５２の重心：Ｇが、マス部材５２の当接
面の幾何中心、即ち、本実施形態においては、マス部材
５２の中心：Ｏから径方向一方向に偏倚せしめられてい
ることから、マス部材５２を重力を利用して安定した状
態で配設することが可能となる。それ故、マス部材５２
が鉛直方向に変位せしめられた際に、マス部材５２のハ
ウジング５０やボデー５４に対する打ち当たり（当接）
を安定させることが出来る。

【００５５】また、マス部材５２の当接面が球形状とさ
れていると共に、ハウジング５０の周壁面が円筒形状と
されていることから、マス部材５２の飛び跳ね変位に際
してのハウジング５０に対する摺接面積が小さくされ
て、引掛り的な変位抵抗も軽減される。従って、振動入
力時にマス部材５２が効率的に飛び跳ね変位することと
なり、マス部材５２のハウジング５０やボデー５４に対
する打ち当たり（当接）に基づく制振効果がより効率的
に発揮され得るのである。

【００５６】さらに、本実施形態においては、マス部材
５２は、その内部においてマス部材２８の中心：Ｏより
も鉛直下方に錘６６を有していることから、マス部材５
２の重心：Ｇをマス部材５２の中心：Ｏより有利に偏心
設定することが容易に出来ると共に、マス部材５２を上
下方向に一層安定して位置せしめることが出来る。

【００５７】また、本実施形態においては、制振装置４
８が、ボデ−５４の振動モードの腹に対応する位置に配
設されることによって、より効果的な制振効果を得るこ
とが出来る。

【００５８】さらに、図１０には、本発明の第四の実施
形態としての制振装置６８が示されている。なお、以下
の説明において、第三の実施形態の制振装置（４８）と
同様の部材および部位については、それぞれ、図中に、
第三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。

【００５９】すなわち、本実施形態の制振装置６８は、
第三の実施形態の制振装置（４８）と比して、マス部材
５２の内部に錘（６６）を有していない、即ち、マス部
材５２がゴム弾性体のみで形成されている。また、マス
部材５２の内部には、空所７０が形成されている。この
空所７０は、マス部材５２の径方向寸法よりも十分に小
さい径方向寸法を有する球形状とされており、その中
心：Ｏ´は、マス部材５２の中心：Ｏの鉛直上方に位置
せしめられている。

【００６０】このような構造とされた制振装置６８にお
いては、マス部材５２の空所７０が、マス部材５２の中
心：Ｏよりも鉛直上方に中心：Ｏ´をもって形成されて
いることから、マス部材５２の中心：Ｏより下方のボリ
ュームが、マス部材５２の空所７０より上方のボリュー
ムに比べて十分大きくされている。これにより、マス部
材５２の重心：Ｇがマス部材５２の中心：Ｏよりも下方
に位置せしめられていることにより、マス部材５２が上
下方向に安定して位置せしめられ得る。

【００６１】従って、このような構造とされた本実施形
態の制振装置６８においても、前記第三の実施形態の制
振装置（４８）と同様な効果が、何れも、有効に発揮さ
れ得る。

【００６２】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ない。

【００６３】例えば、前記実施形態においては、マス部
材の主たる形成材として、弾性材を採用していたが、金
属材を採用することも可能である。具体的には、図１１
〜１３に示されているような構造が、好適に採用され
る。なお、以下の説明において、前記第一の実施形態と
同様な構造とされた部材及び部位については、それぞ
れ、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。

【００６４】先ず、図１１，１２には、本発明の第五の
実施形態としての制振装置７２が示されている。本実施
形態の制振装置７２は、第一の実施形態の制振装置（１
０）と比して、マス部材２８全体が金属材によって形成
されている。また、ロッド部２０の外周面全体にゴム弾
性体で形成された当接層７４が被着されている。

【００６５】この当接層７４を形成しているゴム弾性体
の材質としては、マス部材２８との当接面において、Ａ
ＳＴＭ規格Ｄ２２４０のショアＤ硬さが、好ましくは８
０以下、より好ましくは２０〜４０を有するものが、好
適に採用される。

【００６６】このような構造とされた制振装置７２にお
いては、排気管１２が上下方向に振動せしめられると、
マス部材２８が、ロッド部２０に対して、当接層７４を
介して弾性的に打ち当たり当接されることとなり、かか
る当接によって第一の実施形態と同様な制振効果が発揮
され得る。

【００６７】また、図１３には、本発明の第六の実施形
態としての制振装置７６が示されている。本実施形態の
制振装置７６は、第四の実施形態の制振装置（６８）と
比して、マス部材５２全体が金属によって形成されてい
る。また、収容空間６２の壁面、即ち、ハウジング金具
５６の内周面とボデ−５４の上面にゴム弾性体で形成さ
れた当接層７８，８０が被着されている。

【００６８】これらの当接層７８，８０を形成している
ゴム弾性体の材質としては、マス部材５２との当接面に
おいて、ＡＳＴＭ規格Ｄ２２４０のショアＤ硬さが、好
ましくは８０以下、より好ましくは２０〜４０を有する
ものが、好適に採用される。

【００６９】このような構造とされた制振装置７６にお
いては、ボデ−５４に対して、上下方向の振動が入力さ
れると、マス部材５２が、ハウジング５０やボデー５４
に対して、弾性体（当接層）７８，８０を介して弾性的
に打ち当たり当接されることとなり、かかる当接によっ
て第四の実施形態と同様な効果が発揮され得る。

【００７０】また、前記第五の実施形態において、マス
部材２８の当接面（貫通孔３０の内周面）側にゴム弾性
体からなる当接層を設けることも可能である。その際に
は、ロッド部２０の外周面に被着された当接層７４は、
必ずしも設ける必要はない。

【００７１】さらに、前記第六の実施形態において、マ
ス部材５２の当接面側にゴム弾性体からなる当接層を設
けることも可能である。その際には、収容空間６２の壁
面に被着された当接層７８，８０は、必ずしも設ける必
要はない。

【００７２】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。

【００７３】

【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制振装置においては、マス部材の重
心が、マス部材の当接面の幾何中心から径方向に偏倚せ
しめられていることから、マス部材を重力を利用して安
定した状態で配設することが可能となり、マス部材が鉛
直方向に変位せしめられた際に、マス部材の振動部材に
対する打ち当たり（当接）を安定させることが可能とな
る。これによって、鉛直方向に入力される振動に対し
て、目的とする制振効果をより安定して得ることが出来
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の取
付状態を示す図である。

【図２】図１におけるII−II断面の要部拡大図である。

【図３】図２におけるIII −III 断面図である。

【図４】本発明に従う構造とされた制振装置のハンマリ
ング試験結果を、比較例と共に示すグラフである。

【図５】ハンマリング試験の試験装置を説明する説明図
である。

【図６】図５におけるVI−VI断面図である。

【図７】本発明の第二の実施形態としての制振装置を示
す、図２に対応する横断面図である。

【図８】図７におけるVIII−VIII断面図である。

【図９】本発明の第三の実施形態としての制振装置を示
す横断面図である。

【図１０】本発明の第四の実施形態としての制振装置を
示す横断面図である。

【図１１】本発明の第五の実施形態としての制振装置を
示す横断面図である。

【図１２】図１１におけるXII-XII 断面図である。

【図１３】本発明の第六の実施形態としての制振装置を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０制振装置１２排気管２０制振ロッド２８マス部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動部材に対して、マス部材を非接着で
独立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少な
くとも略鉛直方向で直接的且つ弾性的に当接されるよう
にした車両用制振装置において、前記当接面を含む断面内で、前記マス部材の重心を該当
接面の幾何中心から径方向に偏倚させたことを特徴とす
る車両用制振装置。
【請求項２】前記マス部材に対して、その当接面の幾
何中心回りにおいて、該マス部材の主たる形成材と比重
が異なる重心調節部材を周方向で偏倚して固着せしめた
請求項１に記載の車両用制振装置。
【請求項３】前記マス部材における前記当接面の幾何
中心回りの肉厚寸法を、周方向で異ならせた請求項１又
は２に記載の車両用制振装置。
【請求項４】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
振動部材に外挿することにより、該マス部材の内周面に
よって該振動部材に対する円筒状の当接面を形成した請
求項１乃至３の何れかに記載の車両用制振装置。
【請求項５】前記振動部材を、振動部材本体と、該振
動部材本体から延び出して固設された制振ロッドを含ん
で形成して、該制振ロッドに対して、前記マス部材を外
挿せしめた請求項４に記載の車両用制振装置。
【請求項６】前記振動部材本体が自動車の内燃機関の
排気管である請求項５に記載の車両用制振装置。
【請求項７】前記振動部材に対して一体乃至は別体に
形成されて防振すべき振動が入力される剛性のハウジン
グを、該振動部材に固設せしめて、該ハウジングによっ
て収容空間を形成し、該収容空間に前記マス部材を収容
配置せしめることにより、該マス部材の外周面によって
該ハウジングに対する球状乃至は円筒状の当接面を形成
した請求項１乃至３の何れかに記載の車両用制振装置。
【請求項８】前記マス部材を、その主たる形成材とし
て弾性材を用いて形成した請求項１乃至７の何れかに記
載の車両用制振装置。
【請求項９】前記マス部材を、その主たる形成材とし
て金属材を用いて形成すると共に、該金属材における前
記当接面に弾性材からなる当接層を被着形成した請求項
１乃至７の何れかに記載の車両用制振装置。
【請求項１０】前記振動部材と前記マス部材の少なく
とも一方の当接面が、ショアＤ硬さ８０以下とされてい
る請求項１乃至９の何れかに記載の車両用制振装置。
【請求項１１】前記マス部材における単体の質量が１
０〜１０００ｇである請求項１乃至１０の何れかに記載
の車両用制振装置。
【請求項１２】前記振動部材と前記マス部材の当接面
間において、０．２〜１．６mmの最大隙間が形成される
ようになっている請求項１乃至１１の何れかに記載の車
両用制振装置。
【請求項１３】前記マス部材の総質量が、前記振動部
材の質量の５〜１０％である請求項１乃至１２の何れか
に記載の車両用制振装置。