JP5061067B2 - Dynamic damper for vehicles - Google Patents
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Description
この発明は車両用のダイナミックダンパに関し、特にサブフレームやデファレンシャル装置の防振用として好適なダイナミックダンパに関する。 The present invention relates to a dynamic damper for a vehicle, and more particularly to a dynamic damper that is suitable for vibration isolation of a subframe or a differential device.
ダイナミックダンパは、振動体(主振動系)に副振動系として取り付けられ、その固有振動数を振動体の固有振動数(共振周波数)にチューニングすることによって、振動体を制振する防振部材である。
車両においては、様々な部位が外部からの振動入力に対して共振を起し、振動や騒音の発生部となることから、かかるダイナミックダンパをその振動部に取り付けて防振することが広く行なわれている。
A dynamic damper is a vibration isolator that is attached to a vibrating body (main vibration system) as a sub-vibration system and tunes the natural frequency to the natural frequency (resonant frequency) of the vibrating body to dampen the vibrating body. is there.
In vehicles, various parts resonate with external vibration input and become vibration and noise generating parts. Therefore, it is widely practiced to attach such dynamic dampers to the vibrating parts to prevent vibrations. ing.
例えば下記特許文献1には、フロントサブフレームにダイナミックダンパを取り付け、サブフレームを防振する点が開示されている。
また下記特許文献2には、トランスミッションにダイナミックダンパを取り付けてこれを防振する点が開示されている。
更に特許文献3,4には、車両のデファレンシャル装置にダイナミックダンパを取り付け、デファレンシャル装置を防振する点が開示されている。
For example, Patent Document 1 below discloses that a dynamic damper is attached to a front subframe and the subframe is vibrated.
Further, Patent Document 2 below discloses that a dynamic damper is attached to a transmission to prevent vibration.
Further, Patent Documents 3 and 4 disclose that a dynamic damper is attached to a differential device of a vehicle to dampen the differential device.
特許文献4には、プロペラシャフトからドライブシャフトへの駆動力の伝達部となるデファレンシャル装置にあっては、伝達する駆動力が急激に変化するとデファレンシャル装置が振動を生じる点が指摘され、そしてその振動を防止するため、デファレンシャル装置におけるデファレンシャルキャリア(デフキャリア)にダイナミックダンパを取り付ける点が開示されている。 Patent Document 4 points out that, in a differential device serving as a transmission unit for driving force from a propeller shaft to a drive shaft, the differential device vibrates when the transmitted driving force changes abruptly. In order to prevent this, it is disclosed that a dynamic damper is attached to a differential carrier (a differential carrier) in a differential device.
従来、サブフレームに取り付けられてこれを防振するダイナミックダンパとして図7に示すようなものが公知である。
図において200はダイナミックダンパで、金属製の剛性の取付部材202,同じく金属製の剛性の保持部材206,金属製のダンパマス204及びゴム弾性体208を有している。
Conventionally, a dynamic damper as shown in FIG. 7 is known as a dynamic damper that is attached to a sub-frame to dampen it.
In the figure,
取付部材202は、取付面から起立する一対の脚部210と、それら脚部210の取付面とは反対側の端部を連結する連結部212とを有している。
一対の脚部210の図中下端部には取付部222が設けられており、それら取付部222においてサブフレームに取付固定されるようになっている。
取付部材202は全体として門形をなしており、その内側に形成される空所内に上記の保持部材206,ダンパマス204及びゴム弾性体208が配置されている。
The
An
The
保持部材206は、ダンパマス204を保持するための部材であってコ字形状をなしており、この保持部材206に対してダンパマス204が締結ボルト220で締結され、保持部材206と一体移動する状態に保持されている。
そしてこの保持部材206と取付部材202における一対の脚部210とを、上記のゴム弾性体208が連結している。
ここでゴム弾性体208は、取付部材202及び保持部材206に対し一体に加硫接着されている。
The
The rubber
Here, the rubber
これらゴム弾性体208は、脚部210の空所側の縦の内面214と、この縦の内面214に対して対向する保持部材206の縦の対向面216とを図中左右方向に結ぶ状態に設けられており、ゴム弾性体208全体が図中左右方向のゴム腕部218を成している。
These rubber
上記サブフレームは、その主振動方向が車両上下方向であり、そこでこのダイナミックダンパ200は、図中上下方向を車両上下方向に向けてサブフレームに取り付けられる。
この場合、サブフレームが主振動方向である上下方向に振動したとき、ゴム弾性体208はその全体が上下方向に剪断弾性変形し、そしてその大きな上下方向の剪断弾性変形に基づいて、サブフレームの上下振動を効果的に吸収し、防振作用する。
The main vibration direction of the subframe is the vehicle vertical direction, and the
In this case, when the sub-frame vibrates in the vertical direction, which is the main vibration direction, the rubber
図7に示した従来のダイナミックダンパ200は、図中上下方向を車両上下方向に向け、図中左右方向を車両前後方向に向け、また紙面と直角方向を車両左右方向に向けてサブフレームに取り付けられ、従って前後方向の振動に対してゴム弾性体208が圧縮(及び引張)変形する。
The conventional
ところがレイアウト上サブフレームにそのようなダイナミックダンパの前後方向の大きな取付スペースが確保できず、図7中左右方向を車両左右方向に向けて配置しなければならない場合があり、特に図7中左右方向寸法をより大きくしなければならないような場合、この場合サブフレームが車両走行に伴って上下方向に振動する他、車両の加速、減速や突起乗り越しに伴う前後方向衝撃により前後方向にも振動を生じることから、ダイナミックダンパがそのような上下前後の複合入力により、主振動方向である上下方向に対して十分な防振性能を発揮することができなくなってしまう。即ちダイナミックダンパとしての防振性能が低下してしまう。 However, a large mounting space in the front-rear direction of such a dynamic damper cannot be secured in the subframe in the layout, and it may be necessary to arrange the left-right direction in FIG. 7 toward the left-right direction of the vehicle. If the dimensions need to be larger, the subframe will vibrate in the vertical direction as the vehicle travels in this case, and it will also vibrate in the front-rear direction due to the impact in the front-rear direction caused by acceleration, deceleration, and bumping of the vehicle. For this reason, the dynamic damper cannot exhibit sufficient anti-vibration performance with respect to the vertical direction, which is the main vibration direction, by such a combined input before and after such vertical movement. That is, the vibration proof performance as a dynamic damper is lowered.
このダイナミックダンパを、門形の取付部材が車両左右方向を向くようにサブフレームに取り付けて使用した場合、ダンパマス204が上下方向のみならず前後方向にも振動してしまって、全体としてダンパマス204が上下方向成分と前後方向成分を合成した傾斜方向に振動してしまい、その結果ダンパマス204の上下方向の振動振幅が小さくなってエネルギー吸収が不十分となり、十分な防振性能を発揮することができない。即ちダイナミックダンパとしての効きが弱くなってしまうのである。
When this dynamic damper is used by being attached to a subframe so that the gate-shaped mounting member faces the left-right direction of the vehicle, the
ダイナミックダンパにおける固有振動数は、下記式(1)で与えられる。
fn=1/2π・√K/M・・・・式(1)
ここでKはゴム弾性体208のばね定数を、またMはダンパマスの質量を表している。
The natural frequency in the dynamic damper is given by the following formula (1).
fn = 1 / 2π · √K / M (1)
Here, K represents the spring constant of the rubber
図7に示すダイナミックダンパ200の場合、上記のようにしてこれを車両左右方向に横向きに配向して取り付けたとき、ゴム弾性体208は上下方向にもまた前後方向にも、その全体がほぼ同等に剪断弾性変形する。
従ってゴム弾性体208は、上下方向にもまた前後方向にも静ばね定数及び動ばね定数が同等であり、従ってダンパマス204の固有振動数は上下方向にも前後方向にもほぼ同等となる。
In the case of the
Accordingly, the elastic
そのためダイナミックダンパ200によるエネルギー吸収が目的とする上下方向のみならず前後方向にも行われてしまい、結果として上下方向のエネルギー吸収が相対的に不十分となって、サブフレームの主振動方向である上下方向に対する制振が不足してしまう問題を生ずる。即ち上下,前後の複合入力に対して、効かせたい上下方向だけでなく、前後方向にも振動してしまい、結果として主振動方向である上下方向の防振効果が低下してしまう問題を生ずる。
Therefore, energy absorption by the
この場合、ダンパマス204の質量を大きくするといったことも考えられるが、そうするとダイナミックダンパ200のコストが高くなってしまい、また車両に搭載される部品重量が重くなってしまう。従ってそうした対策を採ることは実際的ではない。
In this case, it is conceivable to increase the mass of the
尚、上記のような門形の取付部材を有し、その内側の空所にダンパマスを配置した形態のダイナミックダンパについては、下記特許文献5に車両用シートのためのダイナミックダンパとして開示されている。
但しこの特許文献5に開示のものもまた、上記のような用い方をしたとき、ゴム弾性体が上下方向にも前後方向にも全体として剪断弾性変形するものであり、図7に示したものと同様の問題を内包するものである。
Incidentally, a dynamic damper having a gate-shaped mounting member as described above and having a damper mass disposed in an inner space thereof is disclosed in the following Patent Document 5 as a dynamic damper for a vehicle seat. .
However, the one disclosed in Patent Document 5 is also one in which the rubber elastic body undergoes shear elastic deformation as a whole both in the vertical direction and in the front-rear direction when used as described above, as shown in FIG. It contains the same problem.
以上ダイナミックダンパをサブフレーム用に用いた場合を中心として述べたが、このような問題はダイナミックダンパを上下振動のみならず前後方向にも振動し、それらの合成により傾斜方向へ振動することで、振動の方向が一定しない振動体に対して適用した場合に共通して生じ得る問題である。 As described above, the case where the dynamic damper is used for the sub-frame has been described, but such a problem is caused by vibrating the dynamic damper not only in the vertical direction but also in the front-rear direction, and in the tilt direction by combining them. This is a problem that can occur in common when applied to a vibrating body whose vibration direction is not constant.
本発明は以上のような事情を背景とし、主振動方向である上下方向のみならず前後方向にも振動する振動体に適用した場合において、目的とする上下方向の振動を効果高く防振することのできる車両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。 In the present invention, against the background described above, when applied to a vibrating body that vibrates not only in the vertical direction, which is the main vibration direction, but also in the longitudinal direction, the desired vertical vibration can be effectively prevented. The purpose of the present invention is to provide a dynamic damper for a vehicle that can be used.
而して請求項1のものは、(a)取付面から上下方向に起立する状態に車両左右方向の両側に配置された一対の脚部、及び該一対の脚部を該取付面とは反対側の端部で該左右方向に連結する連結部を備え、全体として門形をなす剛性の板状の取付部材と、(b)該取付部材の内側に形成される空所内に配置されたダンパマスと、(c)前記一対の脚部の前記空所側の縦の内面と、該脚部に対して前記左右方向に対向する前記ダンパマスの側の縦の対向面とを該左右方向に結ぶ状態に配置されたゴム弾性体と、を有する車両用のダイナミックダンパにおいて、前記取付部材の前記脚部には、車両前後方向における前,後の各端縁に沿って前記空所とは反対方向に板面から起立する補強リブを設けるとともに、それら前,後の補強リブに対して前記前後方向の外側位置で前記ダンパマスの側の前記対向面の前,後端部から該前,後の補強リブに対して前後方向に対向する状態に突出片を前記左右方向に突出させて、該補強リブの縦の面と該突出片の縦の面とを結ぶ状態にゴム弾性体を設け、前記脚部の内面と前記ダンパマスの側の対向面とを結ぶ前記左右方向のゴム腕部と、前記補強リブの縦の面と前記突出片の縦の面とを結ぶ前後方向のゴム腕部とを前記ゴム弾性体に具備させたことを特徴とする。 Thus, according to the first aspect of the present invention, (a) a pair of leg portions disposed on both sides in the vehicle left-right direction so as to stand up and down from the mounting surface, and the pair of leg portions opposite to the mounting surface A rigid plate-shaped mounting member having a gate shape as a whole, and (b) a damper mass disposed in a space formed inside the mounting member. And (c) a state in which a vertical inner surface on the void side of the pair of leg portions and a vertical opposing surface on the damper mass side facing the leg portions in the left-right direction are connected in the left-right direction. In the vehicular dynamic damper, the leg portion of the mounting member is disposed in a direction opposite to the void along the front and rear edges in the front-rear direction of the vehicle. Reinforcing ribs standing from the plate surface are provided, and the front and rear sides of the front and rear reinforcing ribs are provided. A protruding piece is protruded in the left-right direction from the front and rear end portions of the opposing surface on the damper mass side at a position outside the front and rear to the front and rear reinforcing ribs. A rubber elastic body is provided in a state of connecting the vertical surface of the projecting piece and the vertical surface of the protruding piece, the left and right rubber arm portions connecting the inner surface of the leg portion and the opposing surface on the damper mass side, and the reinforcement The rubber elastic body is provided with a rubber arm portion in the front-rear direction connecting the vertical surface of the rib and the vertical surface of the protruding piece.
請求項2のものは、請求項1において、前記突出片が、前記補強リブに対して前記前後方向に重複する位置まで突出させてあることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the projecting piece is projected to a position overlapping the reinforcing rib in the front-rear direction.
請求項3のものは、請求項1,2の何れかにおいて、前記空所には前記ダンパマスとは別体をなす剛性の保持部材が配置されていて、該保持部材が前記取付部材に固定されるとともに、該ダンパマスが該保持部材に取り付けられて保持されており、該保持部材に前記対向面及び突出片が設けてあることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, a rigid holding member that is separate from the damper mass is disposed in the space, and the holding member is fixed to the mounting member. The damper mass is attached to and held by the holding member, and the opposing surface and the protruding piece are provided on the holding member.
請求項4のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記ダイナミックダンパが車両のサブフレームに取り付けられて防振作用するサブフレーム用のものであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the dynamic damper is attached to a subframe of a vehicle and is used for a subframe that performs vibration isolation.
以上のように本発明のダイナミックダンパは、門形をなす取付部材における脚部の前,後の各端縁に沿って板面から起立する補強リブを設けるとともに、ダンパマスの側に、左右方向に突出してそれら補強リブに対し前後方向に対向する突出片を設け、そしてその脚部の空所側の縦の内面とダンパマスの側の縦の対向面とを結ぶ左右方向のゴム腕部と、補強リブと突出片とを結ぶ前後方向のゴム腕部とをゴム弾性体に具備させたものである。 As described above, the dynamic damper of the present invention is provided with the reinforcing ribs standing from the plate surface along the front and rear edges of the leg portion of the gate-shaped mounting member, and in the left-right direction on the damper mass side. Protruding pieces that protrude and oppose to the reinforcing ribs in the front-rear direction are provided, and a rubber arm portion in the left-right direction connecting the vertical inner surface on the void side of the leg portion and the vertical opposing surface on the damper mass side, and reinforcement A rubber elastic body is provided with a rubber arm portion in the front-rear direction connecting the rib and the protruding piece.
本発明のダイナミックダンパの場合、ゴム弾性体における左右方向のゴム腕部と前後方向のゴム腕部とは、それぞれが何れも門形をなす取付部材の縦の面とダンパマス側の縦の面とを結ぶ状態に設けられていることから、それら左右方向のゴム腕部と前後方向のゴム腕部とは上下方向において全体が剪断弾性変形する。 In the case of the dynamic damper of the present invention, each of the left and right rubber arm portions and the front and rear rubber arm portions of the rubber elastic body includes a vertical surface of the mounting member and a vertical surface on the damper mass side, each of which forms a gate shape. The rubber arm portions in the left-right direction and the rubber arm portions in the front-rear direction are entirely sheared and elastically deformed in the vertical direction.
一方前後方向においては、左右方向のゴム腕部については全体的に剪断弾性変形するが、前後方向のゴム腕部は前後方向に圧縮又は引張弾性変形若しくは圧縮又は引張成分の変形を伴って弾性変形する。
従って本発明のダイナミックダンパでは、ゴム弾性体の上下方向のばね定数に対して前後方向のばね定数が大きく且つそのばね比も大きなものとなる。
On the other hand, in the front-rear direction, the rubber arm portion in the left-right direction undergoes overall shear elastic deformation, but the rubber arm portion in the front-rear direction is elastically deformed in the front-rear direction with compression or tensile elastic deformation or compression or deformation of the tensile component. To do.
Therefore, in the dynamic damper of the present invention, the spring constant in the front-rear direction is large and the spring ratio is large with respect to the spring constant in the vertical direction of the rubber elastic body.
それ故ゴム弾性体の上下方向のばね定数を振動体の主振動方向である上下方向の固有振動数(共振周波数)にチューニングしたとき、ゴム弾性体の前後方向のばね特性を硬くし得て、主振動体が前後方向に振動したとき、これにつれてダンパマスが前後方向に大きく振動するのを効果的に抑制することができる。 Therefore, when the spring constant in the vertical direction of the rubber elastic body is tuned to the natural frequency (resonance frequency) in the vertical direction, which is the main vibration direction of the vibration body, the spring characteristics in the front-back direction of the rubber elastic body can be hardened. When the main vibrating body vibrates in the front-rear direction, it can be effectively suppressed that the damper mass vibrates greatly in the front-rear direction.
その結果、振動体の上下方向の振動に対してダンパマスを大きな振幅で上下方向に振動させることができ、そのことによって主振動体の上下方向の共振現象を効果高く抑制することができ、本来の防振性能を十分に発揮することが可能となる。 As a result, it is possible to vibrate the damper mass in a vertical direction with a large amplitude with respect to the vertical vibration of the vibrating body, thereby effectively suppressing the vertical resonance phenomenon of the main vibrating body. It is possible to sufficiently exhibit the vibration proof performance.
また本発明のダイナミックダンパは、ダンパマスの質量を大きくすることなく振動体の上下方向の振動を抑制ないし防止でき、従ってダンパマスの質量を大きくすることによるコストアップ及び車両搭載部品としてのダイナミックダンパの重量の増加の問題を回避することができる。 In addition, the dynamic damper of the present invention can suppress or prevent vibrations in the vertical direction of the vibrating body without increasing the mass of the damper mass. Therefore, increasing the mass of the damper mass increases the cost and weight of the dynamic damper as a vehicle-mounted component. The problem of increasing can be avoided.
本発明のダイナミックダンパはまた、門形をなす取付金具の剛性増大、補強のために設けられる補強リブを、前後方向のゴム腕部を設けるための面として有効に活用している点を他の特徴としている。
これにより、前後方向のゴム腕部を設けるための部分を取付部材に特別に設ける必要がなく、取付部材の構造を簡素な構造に維持することができる。
The dynamic damper of the present invention also has another advantage in that the reinforcing rib provided for the rigidity increase and reinforcement of the gate-shaped mounting bracket is effectively utilized as a surface for providing the front and rear rubber arms. It is a feature.
Thereby, it is not necessary to provide the attachment member with a special portion for providing the front and rear rubber arm portions, and the structure of the attachment member can be maintained in a simple structure.
本発明では、ダンパマス側の突出片を、門形をなす取付部材側の補強リブに対し前後方向に重複する位置まで左右方向に長く突出させておくことは必ずしも必要でないが、請求項2に従ってかかる突出片を補強リブに対し前後方向に重複する位置まで長く突出させ、その突出端に到るまで突出片と補強リブとを結ぶように前後方向のゴム腕部を設けておくことが望ましい。
このようにしておけば、前後方向のゴム腕部のばね特性(前後方向のばね特性)をより一層効果的に硬くすることができ、上下方向のばね特性と前後方向のばね特性とのばね比をより効果的に大きくすることが可能となる。
In the present invention, it is not always necessary to cause the protruding piece on the damper mass side to protrude long in the left-right direction until it overlaps in the front-rear direction with respect to the reinforcing rib on the mounting member side that forms the gate shape. It is desirable that the protruding piece is protruded long to a position overlapping with the reinforcing rib in the front-rear direction, and a rubber arm portion in the front-rear direction is provided so as to connect the protruding piece and the reinforcing rib until reaching the protruding end.
In this way, the spring characteristic (front-rear direction spring characteristic) of the rubber arm part in the front-rear direction can be made even more effective, and the spring ratio between the spring characteristic in the up-down direction and the spring characteristic in the front-rear direction. Can be increased more effectively.
本発明ではまた、門形をなす取付部材の内側の空所に、ダンパマスとは別体をなす剛性の保持部材を配置してこれを取付部材に固定し、そしてその保持部材にダンパマスを取り付けて保持させるようになしておくことができる(請求項3)。 In the present invention, a rigid holding member that is separate from the damper mass is arranged in a space inside the gate-shaped attachment member, and is fixed to the attachment member, and the damper mass is attached to the holding member. It can be made to hold | maintain (Claim 3).
このようにしておけば、ダンパマスに対してゴム弾性体を直接接着する必要がなく、従ってゴム弾性体の加硫成形に際して質量が大きく(重く)また形状的にも大きなダンパマスをその成形型にセットする必要がなく、ゴム弾性体の加硫成形操作が容易となる他、保持部材に上記の突出片を設けることができ、ダンパマスに直接突出片を設ける場合に比べて突出片を容易に形成できる利点が得られる。 In this way, it is not necessary to directly adhere the rubber elastic body to the damper mass, and therefore, when the rubber elastic body is vulcanized, a large (heavy) and large shape damper mass is set in the mold. In addition to facilitating the vulcanization molding operation of the rubber elastic body, the above-mentioned protruding piece can be provided on the holding member, and the protruding piece can be formed more easily than the case where the protruding piece is provided directly on the damper mass. Benefits are gained.
上記の説明から明らかなように、本発明は車両のサブフレーム用のダイナミックダンパとして特に好適なものである(請求項4)。 As is apparent from the above description, the present invention is particularly suitable as a dynamic damper for a subframe of a vehicle (claim 4).
次に本発明をサブフレーム用のダイナミックダンパに適用した場合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はダイナミックダンパで、このダイナミックダンパ10は、サブフレーム12の上面を取付面14として、その上側に載置状態に取り付けられる。
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a dynamic damper for a subframe will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1,
このダイナミックダンパ10は、全体として門形をなす金属製の剛性の取付部材16を有しており、その内側の空所に金属製のダンパマス18と、その保持部材20及びダンパマス18の側と取付部材16とを弾性連結する左右一対のゴム弾性体24が配置されている。
ここでダイナミックダンパ10は、図中左右方向を車両左右方向に向け、図中上下方向を車両上下方向に向け、また紙面と直角方向を車両前後方向に向けてサブフレーム12に取り付けられる。尚図中の上方向が車両の上方向となる。
This
Here, the
上記門形をなす取付部材16は、金属板材を曲げ加工して構成したものであって、取付面14から直角に上向きに起立する左右一対の脚部26と、それら脚部26を取付面14とは反対側の上側の端部で左右方向に連結する連結部28とを有している。
The gate-shaped
一対の脚部26の下端には、取付面14に沿って直角に曲げられた取付部30が設けられており、この取付部30の取付孔32において、取付部材16がボルト等の締結具にて取付面14に取付固定されるようになっている。
An
図3(A)に示しているように、この取付部材16にはその前,後端に空所とは反対方向に板面から直角に起立する前,後一対の補強リブ34が設けられている。
ここで補強リブ34は、取付部材16の前,後の端縁に沿って且つ取付部材16の全長に亘って形成されている。
図中34aは連結部28に沿って形成された連結リブを、34bは脚部26に沿って形成された脚リブをそれぞれ表している。
As shown in FIG. 3 (A), the mounting
Here, the reinforcing
In the figure,
尚、連結部28には左右方向の中央位置に後述の締結ボルト44を挿通する円形且つ貫通の開口36が形成されている。
また一対の脚部26のそれぞれの空所側の面は、図1及び図4に示しているように取付面14に対して直角をなす縦の内面38を成している。
ここで内面38は、上下方向及び前後方向の何れの方向にも平坦な面をなしている。
The connecting
Further, the void side surfaces of the pair of
Here, the
上記保持部材20もまた、金属板材を曲げ加工して構成したもので、取付部材16における一対の脚部26と平行に配向された左右一対の立下り部40と、それら立下り部40の上端部を左右方向に連結する保持部42とを有しており、全体としてコ字形状をなしている。
ここで保持部42は、図3(B)に示しているように一対の立下り部40に対し前後方向の寸法が大きくされており、前端部と後端部とがそれら立下り部40から前後方向に突出せしめられている。
The holding
Here, as shown in FIG. 3B, the holding
保持部42は、金属製のダンパマス18を保持する部分であって、その中心部には締結ボルト44を挿通するための円形且つ貫通の挿通孔43が形成されている。
一方金属製のダンパマス18は、図3に示しているように平面形状が4角形状を成す扁平なブロック状のもので、上面の中心部に雌ねじ孔45が設けられている。
The holding
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
ダンパマス18は、図1に示しているように保持部42の挿通孔43に下向きに挿通した締結ボルト44を雌ねじ孔45にねじ込むことで保持部42に締結され、保持部42により吊持状態に保持される。
尚、ダンパマス18の上面には雌ねじ孔45周りに円形の突出部46が設けられており、この突出部46の上面が保持部42に対して当接せしめられている。
As shown in FIG. 1, the
A
ダンパマス18は、この突出部46の部分においてのみ保持部材20に接触せしめられ、他の部分は保持部材20に対し非接触状態とされている。
詳しくは、図1に示しているようにダンパマス18はその上面が突出部46の部分を除いて保持部42との間に隙間を形成する状態で、また左右の側面が立下り部40との間に隙間を形成する状態で保持部材20に保持されている。
The
Specifically, as shown in FIG. 1, the
この実施形態において、保持部材20における左右一対の立下り部40のそれぞれの外面は、図1及び図4に示しているように取付部材16における対応する一対の脚部26の内面38に対して左右方向に対向する縦の対向面48をなしている。
対向面48は内面38と平行をなす面であって、上下方向及び前後方向の何れの方向にも平坦面をなしている。
In this embodiment, the outer surfaces of the pair of left and right falling
The facing
この実施形態では、図3及び図4に示しているように保持部材20における左右一対の立下り部40のそれぞれの前,後端から、取付部材16における前,後の補強リブ34に対し前後に対向するようにして各一対の突出片50が左右方向に突出せしめられている。
ここで各突出片50は、脚リブ34bに対して左右方向に平行に延びている。またこれら突出片50は、図4の部分拡大図に示しているようにその先端側の一部が脚リブ34bに対し前後方向に重複(オーバーラップ)する位置まで、左右方向に大きく突出せしめられている。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the front and rear ends of the pair of left and right falling
Here, each
上記左右一対のゴム弾性体24は、保持部材20における立下り部40と取付部材16における脚部26とを左右に結ぶ状態にそれらに対して一体に加硫接着されている。
但し図7に示すダイナミックダンパでは、ゴム弾性体208が脚部210における縦の内面214と、保持部材206における立下り部の対向面216とを左右に連結するだけのもの、即ちゴム弾性体208が単に左右方向のゴム腕部218を有するだけのものであるのに対し、ここではゴム弾性体24が左右方向のゴム腕部の他に前後方向のゴム腕部を有するものとされている。
The pair of left and right rubber
However, in the dynamic damper shown in FIG. 7, the rubber
詳しくは、本実施形態においてゴム弾性体24は、図2及び図4に示しているように脚部26における内側の縦の内面38と、これに対向する保持部材20側の立下り部40の対向面48とを左右方向に連結するとともに、立下り部40に設けられた前,後一対の突出片50と、脚部26の前,後一対の脚リブ34bとを前後方向に連結する形態で設けられている。
Specifically, in the present embodiment, the rubber
図4中52は、脚部26側の縦の内面38と、立下り部40の対向面48とを左右方向に連結する左右方向のゴム腕部を表しており、また54は、突出片50と脚リブ34bとを前後方向に連結する前,後一対のゴム腕部を表している。
In FIG. 4, 52 indicates a left and right rubber arm portion that connects the vertical
尚前後方向のゴム腕部54は、それぞれ左右方向の外面が、突出片50から脚リブ34bに向い進むにつれて右方向又は左方向に漸次移行する形状の湾曲面とされている。
また左右方向のゴム腕部52には、前後方向に長孔形状をなす上下方向に貫通のすぐり部(空所)56が設けられている。
The front and rear
The
また前後方向のゴム腕部54は、図2及び図5に示しているように上下方向の寸法が、突出片50の上下方向寸法とほぼ同等寸法とされている。厳密には突出片50よりも僅かに上下方向寸法が大とされ、突出片50の前後方向の外面を除いて、突出片50が前後方向のゴム腕部54内部に埋まり込んでいる。
Further, as shown in FIGS. 2 and 5, the
尚、上記のすぐり部56を左右方向のゴム腕部52に設けているのは、前後方向のゴム腕部54を設けたことによって、前後方向のばね特性が硬くなるだけでなく、上下方向のばね特性が硬くなってしまうのを防ぐためである。即ち左右方向のゴム腕部のみを設けた場合と上下方向のばね特性を同等とするために、ばね特性を調整すべく設けられたものである。
尚この実施形態において、ダイナミックダンパ10はダンパマス18の質量が1500g,ダイナミックダンパ10全体の質量が1900gである。
The above-described
In this embodiment, the
この実施形態では、ダンパマス18が上下方向に振動するとき、ゴム弾性体24は全体的に上下方向に剪断弾性変形する。
詳しくは、図4における左右方向のゴム腕部52,前後方向のゴム腕部54の何れもが全体的に上下方向に剪断弾性変形する。
In this embodiment, when the
Specifically, both the left and right
一方ダンパマス18が前後方向に振動したとき、左右方向のゴム腕部52については前後方向に剪断弾性変形するが、前,後の一対の前後方向のゴム腕部54については、何れか一方が圧縮弾性変形、他方が引張弾性変形する。
On the other hand, when the
厳密には前,後の一対の前後方向のゴム腕部54が前後方向に変形したとき、一方に大きな圧縮変形が発生し、他方に大きな引張変形が発生する。またゴム腕部54がこれとは逆方向の前後方向に変形したとき、一方に大きな引張変形が、また他方に大きな圧縮変形が発生する。
Strictly speaking, when the pair of front and
従ってこの実施形態のダイナミックダンパ10においては、ゴム弾性体24における上下方向のばね特性に対して、前後方向のばね特性が大きくなり且つそのばね比も大きなばね比となる。
Therefore, in the
因みに図6は、図7に示したサブフレーム用のダイナミックダンパの門形の取付部材を車両左右方向に配置し且つ寸法,形状を変えて構成した例を比較例として示したものである(図6のものではダンパマスの質量,形状が図7に示すものに比べて大とされ、またこれに応じて門形をなす取付部材の形状も異ならせてある。但しゴム弾性体は左右方向のゴム腕部のみにて構成されている)。 6 shows, as a comparative example, an example in which the portal-shaped mounting member of the sub-frame dynamic damper shown in FIG. 7 is arranged in the left-right direction of the vehicle and the dimensions and shape are changed. 6, the mass and shape of the damper mass are larger than those shown in Fig. 7, and the shape of the mounting member forming the gate shape is also changed accordingly, except that the rubber elastic body is a rubber in the left-right direction. It consists only of arms).
本実施形態のダイナミックダンパ10,図6の比較例のダイナミックダンパ10Aのそれぞれについて、FEM解析により上下方向及び前後方向のそれぞれの方向の固有振動数を求め、それらの比(前後方向の固有振動数/上下方向の固有振動数)をとったところ、比較例のものではその比率が0.97で上下と前後がほぼ等しかったのに対し、本実施形態のものでは1.48とその比率が比較例のものに比べて大幅に大であることを確認した。
尚上下方向の固有振動数については、比較例のものでは38.4Hzに、また実施形態のものでは38.0Hzにそれぞれチューニングしてある。即ち上記の値は、上下方向の固有振動数がほぼ同等となるようにチューニングしたものについての結果である。
For each of the
Note that the natural frequency in the vertical direction is tuned to 38.4 Hz in the comparative example and 38.0 Hz in the embodiment. In other words, the above values are the results for those tuned so that the natural frequencies in the vertical direction are substantially equal.
尚、図6の比較例のものについてモーダル解析を行ったところ、上下方向の固有振動数に対する前後方向の固有振動数の比率は0.97であり、FEM解析の結果とモーダル解析の結果とが良く合致していた。 When the modal analysis was performed for the comparative example of FIG. 6, the ratio of the natural frequency in the front-rear direction to the natural frequency in the vertical direction was 0.97, and the result of the FEM analysis and the result of the modal analysis were It was a good match.
ここでFEM解析とは、ゴム弾性体の形状,物性値に基づいて有限要素法により固有振動数を所定のプログラムに従って演算するものであり、またモーダル解析は、インパクトハンマーでダンパマスを叩いて、各部に取り付けた加速度センサで対応する部位の加速度をデータとして求め、そのデータに基づいて数値演算により固有振動数を求めるものである。 Here, the FEM analysis is to calculate the natural frequency according to a predetermined program by the finite element method based on the shape and physical property value of the rubber elastic body, and the modal analysis is performed by hitting the damper mass with an impact hammer. The acceleration of the corresponding part is obtained as data by the acceleration sensor attached to the sensor, and the natural frequency is obtained by numerical calculation based on the data.
以上のような本実施形態のダイナミックダンパ10の場合、ゴム弾性体24における左右方向のゴム腕部52と前後方向のゴム腕部54とが、何れも門形をなす取付部材16とダンパマス18側の保持部材20のそれぞれの縦の面とを結ぶ状態に設けられていることから、左右方向のゴム腕部52と前後方向のゴム腕部54とは、何れも上下方向において全体が剪断弾性変形する。
In the case of the
一方前後方向においては、左右方向のゴム腕部52については全体的に剪断弾性変形するが、前後方向のゴム腕部54は圧縮又は引張変形を伴って前後方向に弾性変形する。
従って本実施形態のダイナミックダンパ10では、ゴム弾性体24の上下方向のばね定数に対して前後方向のばね定数が大きく且つそのばね比も大きなものとなる。
On the other hand, in the front-rear direction, the
Therefore, in the
それ故ゴム弾性体24の上下方向のばね定数を振動体(サブフレーム12)の主振動方向である上下方向の固有振動数(共振周波数)にチューニングしたとき、ゴム弾性体24の前後方向のばね特性を硬くし得て、主振動体が前後方向に振動したとき、これにつれてダンパマス18が前後方向に大きく振動するのを効果的に抑制することができる。
Therefore, when the vertical spring constant of the rubber
その結果振動体の上下方向の振動に対してダンパマス18を大きな振幅で上下方向に振動させることができ、そのことによって主振動体の上下方向の共振現象を効果高く抑制することができ、本来の防振性能を十分に発揮することができる。即ち上下,前後の複合入力に対して、ゴム弾性体24の前後方向のばね特性が硬いため、ダンパマス18が主に上下方向に振動することとなり、上下方向の防振効果を効果的に得ることができる。
As a result, the
また本実施形態のダイナミックダンパ10は、ダンパマス18の質量を大きくすることなく振動体の上下方向の振動を抑制ないし防止でき、従ってダンパマス18の質量を大きくすることによるコストアップ及び車両搭載部品としてのダイナミックダンパ10の重量の増加の問題を回避することができる。
In addition, the
本実施形態のダイナミックダンパ10はまた、門形をなす取付部材16の剛性増大、補強のために設けられる補強リブ34を、前後方向のゴム腕部54を設けるための面として有効に活用しており、このため前後方向のゴム腕部54を設けるための部分を取付部材16に特別に設ける必要がなく、取付部材16の構造を簡素な構造に維持することができる。
The
更に本実施形態では、ダンパマス18側の突出片50を、補強リブ34(脚リブ34b)に対し前後方向に重複する位置まで長く突出させ、その突出端に到るまで突出片50と補強リブ34(脚リブ34b)とを結ぶように前後方向のゴム腕部54を設けてあるため、前後方向のゴム腕部54のばね特性(前後方向のばね特性)を効果的に硬くすることができ、上下方向のばね特性と前後方向のばね特性とのばね比をより効果的に大きくすることができる。
Further, in the present embodiment, the protruding
また本実施形態では、門形をなす取付部材16の内側の空所に、ダンパマス18とは別体をなす剛性の保持部材20を配置してこれを取付部材16に固定し、そしてその保持部材20にダンパマス18を取り付けて保持させていることから、次のような利点が得られる。
即ちダンパマス18に対してゴム弾性体を直接接着する必要がなく、従ってゴム弾性体24の加硫成形に際して、質量が大きく(重く)また形状的にも大きなダンパマス18をその成形型にセットする必要がなく、ゴム弾性体24の加硫成形操作が容易となる他、保持部材20に上記の突出片50を設けることができ、ダンパマス18に直接突出片を設ける場合に比べて突出片50を容易に形成できる利点が得られる。
Further, in the present embodiment, a rigid holding
That is, it is not necessary to directly adhere the rubber elastic body to the
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る。
例えば本発明では、ダンパマスと取付部材とを直接ゴム弾性体で連結するようになすことも可能であるし、また上例では突出片50が脚リブ34bに対し前後方向に重複する位置まで大きく突出させられているが、場合によって脚リブ34bに対し突出片50が前後方向に重複しないような長さでこれを突出させておくといったことも可能である。
また上記実施形態では突出片50が脚リブ34bに対し平行に設けてあるが、突出片50を脚リブ34bに対し非平行に設けておくといったことも可能である等、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。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, this is merely an example.
For example, in the present invention, the damper mass and the mounting member can be directly connected by a rubber elastic body, and in the above example, the protruding
In the above-described embodiment, the protruding
10 ダイナミックダンパ
12 サブフレーム
14 取付面
16 取付部材
18 ダンパマス
20 保持部材
24 ゴム弾性体
26 脚部
28 連結部
34 補強リブ
38 縦の内面
48 対向面
50 突出片
52 左右方向のゴム腕部
54 前後方向のゴム腕部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記取付部材の前記脚部には、車両前後方向における前,後の各端縁に沿って前記空所とは反対方向に板面から起立する補強リブを設けるとともに、
それら前,後の補強リブに対して前記前後方向の外側位置で前記ダンパマスの側の前記対向面の前,後端部から該前,後の補強リブに対して前後方向に対向する状態に突出片を前記左右方向に突出させて、該補強リブの縦の面と該突出片の縦の面とを結ぶ状態にゴム弾性体を設け、
前記脚部の内面と前記ダンパマスの側の対向面とを結ぶ前記左右方向のゴム腕部と、前記補強リブの縦の面と前記突出片の縦の面とを結ぶ前後方向のゴム腕部とを前記ゴム弾性体に具備させたことを特徴とする車両用のダイナミックダンパ。 (a) A pair of leg portions arranged on both sides in the vehicle left-right direction so as to stand up and down from the mounting surface, and the pair of leg portions connected in the left-right direction at the end opposite to the mounting surface A rigid plate-like mounting member having a portal shape as a whole, (b) a damper mass disposed in a cavity formed inside the mounting member, and (c) the pair of leg portions A rubber elastic body disposed in a state in which the vertical inner surface on the void side and the vertical opposing surface on the damper mass side facing the leg portion in the left-right direction are connected in the left-right direction. In a dynamic damper for a vehicle having
The leg portion of the mounting member is provided with reinforcing ribs standing from the plate surface in the opposite direction to the void along the front and rear edges in the vehicle longitudinal direction,
The front and rear reinforcing ribs protrude in a front-rear direction from the front and rear end portions of the damper mass side at positions outside the front and rear reinforcing ribs in the front-rear direction. Protruding a piece in the left-right direction, and providing a rubber elastic body in a state connecting the vertical surface of the reinforcing rib and the vertical surface of the protruding piece,
The left and right rubber arm portions that connect the inner surface of the leg portion and the opposing surface on the damper mass side, and the front and rear rubber arm portions that connect the vertical surface of the reinforcing rib and the vertical surface of the protruding piece, The rubber elastic body is provided with a dynamic damper for a vehicle.
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