JP2004270945A - Vibration control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として自動車エンジン等のパワーユニットその他の振動発生体を防振的に支承するための防振装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anti-vibration device for supporting a power unit such as an automobile engine and other vibration generators in an anti-vibration manner.
自動車エンジン等の振動発生体を、その振動を車体等へ伝達させないように支承する防振装置として、振動発生体側の部材と車体側の部材とを、両者間に防振体としてのゴム弾性体を介在させて結合し、前記振動発生体側の部材をゴム弾性体により防振的に支承する形態を基本構成として、ゴム弾性体の特性のみを利用して振動を減衰する非液封入式、本体内部に液体を封入してオリフィスの液流動効果を利用する液封入式等、種々の構造形態の防振装置が提案されている(例えば、下記の特許文献1−2)。 As a vibration isolator for supporting a vibration generator such as an automobile engine so that the vibration is not transmitted to the vehicle body or the like, a rubber elastic body as a vibration isolator is provided between the vibration generator member and the vehicle body member. A non-liquid-filled type body that attenuates vibration using only the characteristics of the rubber elastic body, based on a basic configuration in which the member on the vibration generating body side is supported in a vibration-proof manner by a rubber elastic body. Various types of vibration isolating devices, such as a liquid filling type that uses a liquid flowing effect of an orifice by filling a liquid therein, have been proposed (for example, Patent Documents 1-2 below).
図6の防振装置は、自動車用エンジン等のパワーユニットをその側部において支承するように使用することができる比較例に係る防振装置であり、車体側に固定される筒状本体金具101と、その軸心部においてやや上方に配され振動発生体側に連結されるボス金具102と、前記筒状本体金具101とボス金具102とを結合するように両者間に介設された防振体としてのゴム弾性体103と、前記ボス金具102の上部に固着される振動発生体との連結部材104と、前記連結部材104に付設されたストッパ用ゴム105と、装置前後部において車体側に固定されて前記ストッパ用ゴム105に対して前後部及上部に所要の間隔を保有して配置されたアーチ形のストッパ部材107とを有してなり、エンジンからの振動を前記ゴム弾性体103により吸収し減衰するとともに、前記ストッパ用ゴム105が前記ストッパ部材107に当接することにより、前後方向及び上方への大変位を規制するように構成されている。
ところで、前記構造の防振装置においては、振動発生体側の前後方向の変位に対して前記ストッパ用ゴム105の前後のゴム部151,152がストッパ部材107に当接することにより、それ以上の大変位を規制するストッパ作用を果たすのであるが、走行時にはストッパ用ゴム105がストッパ部材107に対して当接することにより、前後方向の動ばね定数が高くなりがちであり、主に振幅の比較的小さい振動に対する減衰効果が充分に得られない嫌いがある。
By the way, in the vibration isolator having the above-described structure, the
特に、車両の加速時あるいはエンジンの回転が2500rpm〜4000rpmの高速走行時には、振動発生体側の連結部材104が後方へ変位し、前記ストッパ用ゴム105の後側のゴム部152がストッパ部材107に対して当接したままになる。そのため、自動車等の車両の加速時や高速走行時には、振動発生体側の振動や騒音が車体側に伝わり易く、室内における騒音が大きくなる。
In particular, when the vehicle is accelerating or the engine is running at a high speed of 2500 rpm to 4000 rpm, the connecting
そうかといって、前記のストッパ用ゴム105の材質的な変更によって弾性力等の特性を変化させるのは、ストッパ作用時のばね力が小さくなり、ストッパ作用及び耐久性を損なうおそれがある。
On the other hand, when the characteristics such as elastic force are changed by changing the material of the
すなわち、前記の防振装置においては、前記ストッパ用ゴム105のストッパ部材107に対する当接当初の当たりが比較的軟らかく、前後方向の動ばね定数を低減できて、しかもストッパ作用を確実になすこと、また車両の加速時や高速走行時における車体側への騒音伝達を抑制できることが望まれる。
That is, in the vibration isolator, the initial contact of the
本発明は、上記に鑑みてなしたものであり、上記のストッパ構造を備える防振装置において、耐久性やストッパ作用等の特性に影響を与えることなく、前後方向の動ばね定数を低減できる防振装置、さらには加速時や高速走行時における室内の騒音を効果的に低減できる防振装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above, and in a vibration isolator having the above-described stopper structure, it is possible to reduce the dynamic spring constant in the front-rear direction without affecting characteristics such as durability and stopper action. An object of the present invention is to provide a vibration isolator, and a vibration isolator that can effectively reduce indoor noise during acceleration or high-speed running.
本発明は上記の課題を解決するものであり、車体側に固定される筒状の第1金具と、その軸心部においてやや上方に配され振動発生体側に連結される第2金具と、前記第1金具と第2金具との両者間に介設されたゴム弾性体と、前記第2金具の上部または該第2金具の上部に固着される振動発生体との連結部材に付設された前後のストッパゴム部と、前記ストッパゴム部の前後に配置されて車体側に固定される前後方向のストッパ部材とを有し、前記ストッパゴム部と前記ストッパ部材とにより前後方向のストッパ作用を果たす防振装置において、前後のストッパゴム部の少なくとも一方に小空洞が設けられてなることを特徴とする。前記の小空洞は、少なくとも後側のストッパゴム部に設けられてなるものが特に好ましい。 The present invention solves the above-mentioned problems, and includes a first cylindrical member fixed to a vehicle body side, a second metal member which is disposed slightly above an axial center portion thereof and is connected to a vibration generator side, and The rubber elastic body interposed between the first metal fitting and the second metal fitting, and the front and rear attached to a connecting member of the upper part of the second metal fitting or the vibration generator fixed to the upper part of the second metal fitting And a stopper member disposed in front of and behind the stopper rubber portion and fixed to the vehicle body in the front-rear direction. The stopper rubber portion and the stopper member perform a stopper function in the front-rear direction. In the vibration device, a small cavity is provided in at least one of the front and rear stopper rubber portions. It is particularly preferable that the small cavity is provided at least in the rear stopper rubber portion.
この防振装置によれば、振動発生体の荷重を、第2金具を介して防振体としてのゴム弾性体により振動を車体等へ伝達させないように支承する。この状態において、車両走行時の振動発生体側の前後方向の振動変位に対して前記の前後のストッパゴム部がストッパ部材に当接することにより前後方向のストッパ作用を果たす。特に本発明の場合は、前後のストッパゴム部の少なくとも一方に小空洞が設けられているので、ある程度の振幅範囲までは、該ストッパゴム部が弾性変形し易くてなっていて、ストッパ部材に対する当たりがやわらかくなる。 According to this vibration isolator, the load of the vibration generator is supported by the rubber elastic body as the vibration isolator via the second metal fitting so as not to transmit the vibration to the vehicle body or the like. In this state, the front and rear stopper rubber portions abut against the stopper member against the vibration displacement in the front and rear direction on the side of the vibration generator during the running of the vehicle, thereby performing the front and rear stopper action. In particular, in the case of the present invention, a small cavity is provided in at least one of the front and rear stopper rubber portions, so that the stopper rubber portion is easily elastically deformed up to a certain amplitude range, and Becomes softer.
そのため、前後方向の動ばね定数を低下させることができ、比較的振幅の小さい振動に対して良好な防振特性を発揮できる。この効果は、前後双方のストッパゴム部に小空洞が設けられている場合に特に顕著である。しかも、振幅の大きい振動時には、前記小空洞が潰れて該小空洞の壁面が密着することで、ストッパとしてのばね力が大きくなり、従来同様に良好なストッパ作用を果たし、耐久性も良好に保持できる。 Therefore, the dynamic spring constant in the front-rear direction can be reduced, and good vibration-proof characteristics can be exhibited with respect to vibration having a relatively small amplitude. This effect is particularly remarkable when small cavities are provided in both the front and rear stopper rubber portions. In addition, at the time of vibration having a large amplitude, the small cavity is crushed and the wall surface of the small cavity comes into close contact with each other, so that the spring force as a stopper is increased. it can.
特に、少なくとも後側のストッパゴム部に小空洞が設けられている場合は、車両の加速時あるいはエンジンの回転が2500rpm〜4000rpmの高速走行時には、振動発生体との連結部材が後方へ変位して、前記後側のストッパゴム部がストッパ部材に対し当接したままになるにしても、この状態での車体側への振動伝達が抑えられることになり、室内の騒音を低減できることになる。 In particular, when a small cavity is provided at least in the stopper rubber portion on the rear side, the coupling member with the vibration generator is displaced rearward when the vehicle is accelerating or when the rotation of the engine is running at a high speed of 2500 rpm to 4000 rpm. Even if the rear stopper rubber portion is kept in contact with the stopper member, the transmission of vibration to the vehicle body in this state is suppressed, and indoor noise can be reduced.
前記の前後のストッパゴム部の少なくとも一方の小空洞としては、前後方向に対し交叉する方向の貫通孔もしくは非貫通孔のいずれでもよく、これらの孔の径や形状等により、該ストッパゴム部の剛性を適宜設定できる。 As at least one of the small cavities of the front and rear stopper rubber portions, either a through hole or a non-through hole in a direction intersecting with the front and rear direction may be used, and depending on the diameter and shape of these holes, the stopper rubber portion has The rigidity can be set appropriately.
このように本発明の防振装置によれば、耐久性やストッパ作用等の特性に影響を与えることなく、前後方向の動ばね定数を低減できて、良好な防振特性を保持することができ、さらには加速時や高速走行時における室内の騒音を効果的に低減できる。 As described above, according to the vibration damping device of the present invention, the dynamic spring constant in the front-rear direction can be reduced without affecting the characteristics such as durability and stopper action, and good vibration damping characteristics can be maintained. In addition, it is possible to effectively reduce indoor noise during acceleration and high-speed running.
次ぎに本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings.
図1は本発明に係る防振装置の1実施例を示す縦断面図、図2は前図のII−II線の縦断面図、図3および図4は小空洞部分の横断面図、図5は本発明装置と比較例の防振装置とについての室内の騒音の比較を示すグラフである。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the vibration isolator according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along the line II-II of the preceding figure, and FIGS. 5 is a graph showing a comparison of room noise between the device of the present invention and the vibration damping device of the comparative example.
図において、1は後述するように車体側に固定される底部開放形の略カップ状をなす筒状本体金具(第1金具)、2はその軸心部のやや上方に配されたボス金具(第2金具)、3は前記筒状本体金具1の下部、例えば図のように内向きのテーパ状をなす下部分の内周面と前記ボス金具2の下部外周面との間に加硫接着手段により固着されて介設された防振体としてゴム弾性体である。このゴム弾性体3は、基本的に図のように厚肉の略截頭円錐形をなしている。前記筒状本体金具1の内周面にはその保護のために前記ゴム弾性体3と一体のゴム層31が装設され、また前記ボス金具2の外周面にもゴム弾性体3と一体のゴム層32が装設されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a substantially cylindrical cup-shaped main body (first metal fitting) having an open bottom and fixed to the vehicle body side, as described later, and 2 denotes a boss metal fitting arranged slightly above its axial center ( A
4は前記ボス金具2に固着された振動発生体側との連結部材であり、例えばその一端部が前記ボス金具2の上部にボルト41による締結手段により固着されるとともに、該固着部分から左右方向の一方に延びた該連結部材4の他端部がエンジン等の振動発生体側の部材Aに対してボルト締結手段42により連結固定されるように設けられている。
5は前記連結部材4の前記固着部となる一端部の外周に加硫接着手段により付設されたストッパ用ゴムであって、少なくとも連結部材4の前後部及び上部を被うように付設されており、その前後部が前後のストッパゴム部51、52、上側部分が上側ゴム部53として一体に形成されている。
前後のストッパゴム部51、52は、図のようにストッパ用ゴム5により一体に形成するものには限らず、前後に分離形成して付設しておくこともできる。また、ボス金具2の形態あるいは該ボス金具2と振動発生体側の部材Aとの連結構造によっては、前記ストッパゴム部51、52をボス金具2の上部に付設しておくこともできる。
The front and rear
6は、底部開放形の略カップ状をなし、図のように前記筒状本体金具1を圧入により固定し保持する保持筒である。この保持筒6は、前後両側部から下方へ延びかつ外方へ折曲延成された略L形の脚部61、61が、車体フレーム等の車体側の部材Bに対しボルトナット等の締結手段(図示省略)により固定されるようになっており、前記のように圧入固定された前記筒状本体金具1を車体側の部材Bのやや上方に支持するように設けられている。もちろん、他の支持手段を前記筒状本体金具1の外周に連結固定して支持することもできる。
7は装置前後部において前記保持筒6の脚部61、61とともに車体側の部材Bに固定される図のようなアーチ形をなすストッパ部材であり、このストッパ部材7は、前記連結部材4の外周に付設された前記ストッパ用ゴム5、すなわち前後のストッパゴム部51、52及び上側ゴム部53に対して、防振機能やストッパ作用に応じて設定される所要の間隔を保有するように前後に跨いで配置されている。
Reference numeral 7 denotes an arch-shaped stopper member fixed to the vehicle body-side member B together with the
すなわち、前記ストッパ用ゴム5は、前記ストッパ部材7の内方部に対応する連結部材4の個所に付設されている。これにより、前記連結部材4の前後方向の振動変位に対して、前後の比較的厚肉のストッパゴム部51、52が前記ストッパ部材7の前後支柱部分71、72に当接することによりストッパ作用を果たし、また前記連結部材4の上方への変位に対して上側ゴム部53がストッパ部材7の上部73に当接することによりストッパ作用を果たすようになっている。8は前記連結部材4の下方への変位を規制するストッパゴム部である。なお、図1及び図2は荷重を負荷していない状態を示している。
That is, the
前記のストッパ部材7は、必ずしも図のようなアーチ形をなすものである必要はなく、前後に分離したストッパ部材とすることができ、また保持筒の開口端部にカシメ手段により固定して配置することもできる。 The stopper member 7 does not necessarily have to have an arch shape as shown in the figure, but may be a stopper member separated front and rear, and is fixed to the opening end of the holding cylinder by caulking means. You can also.
そして、本発明の防振装置においては、前後のストッパゴム部51、52の少なくとも一方、例えば図のように後側のストッパゴム部52には、図3の断面図に示すように前後方向に対して交叉する方向の同径の貫通孔からなる小空洞10が設けられており、これにより、該ストッパゴム部52がストッパ部材7に当接する際の当たりをやわらげ、前後方向の動ばね定数を低減できるようになっている。
In the vibration damping device of the present invention, at least one of the front and rear
すなわち、自動車エンジンを支承した状態においては、車両走行時の振動発生体側の前後方向の振動変位に対して前後のストッパゴム部51、52がストッパ部材7に当接することによりそれ以上の大変位を規制するストッパ作用を果たすが、この際、前後のストッパゴム部51、52の少なくとも一方に小空洞10が設けられているので、ある程度の振幅範囲までは、少なくとも一方のストッパゴム部51及び/または52が弾性変形し易くてなっていて、ストッパ部材7に対する当たりがやわらかくなる。
That is, in a state where the vehicle engine is supported, the front and rear
そのため、前後方向の動ばね定数を低下させることができ、比較的振幅の小さい振動に対して良好な防振特性を発揮できる。特に、前後のストッパゴム部51、52の双方に前記小空洞10が設けられている場合は、前後いずれの方向に対しても当たりがやわらかくなるため、前記の動ばね定数の低減の効果がさらに大きくなる。しかも、振幅の大きい振動時には、前記小空洞10が潰れて該小空洞10の壁面が密着することで、ストッパとしてのばね力が大きくなり、従来同様に良好なストッパ作用を果たし、耐久性を損なうこともない。
For this reason, the dynamic spring constant in the front-rear direction can be reduced, and good vibration isolation characteristics can be exhibited with respect to vibration having a relatively small amplitude. In particular, when the
また、車両の加速時あるいはエンジンの回転が2500rpm〜4000rpmの高速走行時には、振動発生体側の連結部材4が後方へ変位して、後側のストッパゴム部52がストッパ部材7に対し当接したままになるものの、図示する実施例のように少なくとも後側のストッパゴム部52に小空洞10が設けられている場合は、この後側のストッパゴム部52のストッパ部材7に対する当たりがやわらかくなっているために、この状態での車体側への振動伝達が抑えられることになり、従来品に比して室内の騒音を低減できる。
Further, when the vehicle is accelerating or when the engine is running at a high speed of 2500 rpm to 4000 rpm, the connecting
なお、前記小空洞10の形状(断面形状)、大きさ、配置位置や数、孔の方向等は、求められる剛性や動ばね定数及び防振特性等に応じて種々の変更が可能である。
The shape (cross-sectional shape), size, arrangement position and number of the
例えば、前記小空洞10として、前記の貫通孔のほか、図4のように一部に未貫通部分11を残して形成した非貫通孔よりなるものであってもよい。この非貫通孔による小空洞10の場合、前記未貫通部分11の位置や壁厚は適宜設定でき、この位置や壁厚の変更あるいは孔径の変更により、剛性のチューニングも容易になる。
For example, the
また、前記小空洞10の貫通孔及び非貫通孔のいずれの場合も、前後のストッパゴム部51または52の肉厚の中間部分に形成するほか、先端部近傍あるいは連結部材4の近接位置に配置することもでき、さらに前後のゴム部分51及び/または52で複数を配したり、孔の断面形状を略三角形や扁平形状にすることができ、さらに孔の方向を縦方向に配して実施することもできる。これらいずれの場合も、上記同様にストッパ部材に対する当たりをやわらげることができて、前後方向の動ばね定数を低減できるとともに、加速時や高速走行時の騒音伝達を低減できる。
In both cases of the through hole and the non-through hole of the
図5は、自動車に搭載したエンジンを支承するマウントとして、図1に示す実施例の小空洞を有するストッパゴム構造の本発明装置を使用した場合と、図6に示す比較例に係る小空洞のないストッパゴム構造の防振装置を使用した場合とについて、室内の騒音を比較するために、それぞれエンジンの回転数を変化させて室内の運転席側で音圧レベルを測定した結果を示している。同図中の実線が比較例の防振装置の場合、破線が本発明装置の場合である。 FIG. 5 shows a case where the device of the present invention having a stopper rubber structure having a small cavity of the embodiment shown in FIG. 1 is used as a mount for supporting an engine mounted on an automobile, and a small cavity according to a comparative example shown in FIG. The results of measuring the sound pressure level at the driver's seat side in the room while varying the engine speed are shown in order to compare the indoor noise with the case where a vibration isolator with no stopper rubber structure is used. . The solid line in the figure is the case of the vibration damping device of the comparative example, and the broken line is the case of the device of the present invention.
この測定結果から明らかなように、エンジンの回転数が約2500rpm〜約4000rpmの高速走行の範囲では、本発明装置の場合の音圧レベルが、比較例の装置に比して数デシベル〜5デシベル前後も低くなっており(図5中の斜線部)、本発明装置により騒音を低減できることがわかる。 As is clear from the measurement results, in the high-speed running range where the engine speed is about 2500 rpm to about 4000 rpm, the sound pressure level of the device of the present invention is several decibels to 5 decibels compared to the device of the comparative example. The front and rear portions are also low (hatched portions in FIG. 5), which indicates that noise can be reduced by the device of the present invention.
なお、図示する実施例においては、ゴム弾性体のみを利用する非液封入式の防振装置の場合を示したが、本発明は、本体内部に液体を封入してオリフィスの液流動効果を利用する液封入式の防振装置においても上記と同様に実施でき、同様の効果を発揮できる。 In the illustrated embodiment, the case of a non-liquid-filled type vibration damping device using only a rubber elastic body is shown, but the present invention uses a liquid flow effect of an orifice by filling a liquid inside the main body. The present invention can also be implemented in a liquid-sealed type vibration damping device, and the same effect can be exerted.
A 振動発生体側の部材
B 車体側の部材
1 筒状本体金具
2 ボス金具
3 ゴム弾性体
4 連結部材
5 ストッパ用ゴム
6 保持筒
7 ストッパ部材
10 小空洞
11 未貫通部分
51、52 前後のストッパゴム部
53 上側ゴム部
61、61 脚部
71、72 前後支柱部分
A member on vibration generator side B member on vehicle body 1 cylindrical main body fitting 2 boss fitting 3 rubber
Claims (4)
前後のストッパゴム部の少なくとも一方に小空洞が設けられてなることを特徴とする防振装置。 A cylindrical first metal fitting fixed to the vehicle body side, a second metal fitting arranged slightly above the axial center portion and connected to the vibration generator side, and an intermediate member between both the first metal fitting and the second metal fitting; A front and rear stopper rubber portion attached to a connecting member of a rubber elastic body provided, an upper portion of the second metal fitting or a vibration generator fixed to an upper portion of the second metal fitting, and a front and rear of the stopper rubber portion. A vibration isolator that has a front-rear direction stopper member arranged and fixed to the vehicle body side and performs a front-rear direction stopper action by the stopper rubber portion and the stopper member.
A vibration isolator, wherein a small cavity is provided in at least one of the front and rear stopper rubber portions.
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