JP2005155809A

JP2005155809A - 防振装置

Info

Publication number: JP2005155809A
Application number: JP2003396299A
Authority: JP
Inventors: Yuji Muto; 雄二武藤; Akira Hoshino; 昌星野
Original assignee: Yamashita Rubber Co Ltd
Current assignee: Yamashita Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【目的】直交３軸方向Ｘ，Ｙ，Ｚのうち、同一平面内におけるＸ，Ｙ方向のバネ比調節を容易かつ自由にできるようにする。
【構成】主たる振動の入力方向であるＺ軸方向にて、インシュレータ４を挟んで第１の連結部材５と第２の連結部材６を配置し、第１の連結部材５を第２の連結部材６の周囲に同心円状をなす円筒状にする。第１の連結部材５のインシュレータ４側となるインシュレータ側端面８のＺ軸方向における高さをＸ，Ｙ方向で異ならせて低部１０，高部１１とし、先端頂部７との間隔を変化させ、先端頂部７とインシュレータ側端面８間におけるインシュレータ４のボリュームを変えてバネ比を変える。
【選択図】図４

Description

この発明は、トランスミッションマウント等に使用される防振装置に係り、特に同一平面内の直交２方向におけるバネ比を任意変更可能にしたものに関する。

トランスミッションマウント等に使用する防振装置として、主たる振動の入力方向（これをＺ軸方向とする）において、ゴム等のインシュレータを挟んで第１の連結部材と第２の連結部材を配置し、第１の連結部材をトランスミッション等の振動源へ取付け、第2の連結部材を車体へ取付けたものがある。この場合には、Ｚ軸と直交する同一平面内における直交２方向（以下、これをＸ，Ｙ軸方向という）のバネをｘ、ｙとすれば、バネ比ｘ：ｙがほぼ1：1となる。
しかし、Ｘ，Ｙ軸方向、例えば、車体の前後方向と左右方向でバネ定数を変化させてバネ比を、ｘ：ｙ＝1：ｙ/x（ｙ/xは1より小）としてバネ比に方向性を与えることを要求される場合がある。このためインシュレータの肉厚をＸ，Ｙ方向で変化させることによりバネ比の方向性を得たものが公知である（特許文献１参照）。
特開平７−２９３６２６号公報

上記インシュレータの肉厚によりバネ比を変化させる場合は、インシュレータが弾性体であるため、無制限に肉厚変化を生じさせることはできず、自ずから制約があるため、バネ比を自由に設定することができない。

また、インシュレータ４の肉厚を変化させると、Ｚ方向のバネ（これをｚとする）にも影響を生じ、ｘ：ｙ：ｚの３軸方向におけるバネ比のバランスが乱れやすくなるため、これを調整することが困難になる。
そこで、Ｚ軸方向のバネ定数に影響を与えることなく、ＸＹ方向等のＺ軸と直交する方向におけるバネ比をの由な設定を可能にすることを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、振動伝達を低減する防振装置であって、防振用の弾性部材であるインシュレータと、これを挟んで配置される一対の第１及び第２の連結部材とを備えたものにおいて、
前記第１の連結部材は、略円筒状をなして前記第２の連結部材に対して略同心状に配置するとともに、
前記インシュレータとの連結側であるインシュレータ側端面の高さを周方向で変化させることにより、前記第２の連結部材のインシュレータ側端面との間隔を周方向で変化させたことを特徴とする。

請求項２の発明は上記請求項1において、前記第１の連結部材のインシュレータ側端面は周方向へ９０°間隔にて高さが変化することにより同一平面内における直交する２方向で高さを異ならせたことを特徴とする。

第１の連結部材のインシュレータ側端面の高さを周方向で変化させたので、第１の連結部材と第２の連結部材間における間隔が周方向で変化し、その結果インシュレータの厚みが変化する。しかも、このバネ比の変化は、第１の連結部材のインシュレータ側端面における形状変化によるので、Ｚ軸方向のバネ定数に与える影響が小さく、Ｚ軸と直交する同一平面内の２方向ＸＹにおけるバネ比をより大きく、かつ自由に変化させることが可能になった。

請求項２によれば、第２の連結部材におけるインシュレータ側端面の変化が周被告へ９０°間隔で生じるので、直交２方向であるＸ，Ｙ軸方向におけるバネ比を変化させることができる。

以下、図面に基づいて実施形態を説明する。図１は本形態に係る防振装置の使用状態を示し、振動発生源である自動車のトランストランスミッション１と、振動受け側となる車体２との振動伝達経路中に防振装置３が配置され、トランスミッション１から車体２への振動伝達を遮断もしくは低減する。

図中のＺは主たる振動の入力方向を示し、図の上下方向と一致する。またＺ軸方向とも一致する。防振装置３はゴム等の公知の防振用弾性部材からなるインシュレータ４を挟んで第１の連結部材５と第２の連結部材６がＺ軸方向に沿って図の上下に配置される。

図２は防振装置３を図１の上方から示した図である。第１の連結部材５は第２の連結部材６よりも大径であり、かつ第２の連結部材６における先端頂部７の周囲を同心円状に囲むように配置されている。先端頂部７の端面は第２の連結部材６におけるインシュレータ側端面でもある。図中のＸ、ＹはＺ軸との直交平面内において互いに直交する２軸であるＸ軸方向及びＹ軸方向を示す。なお、本実施形態ではＸ軸方向を車体の前後方向、Ｙ軸方向を同左右方向に一致させるものとする。またＺ軸方向を車体の上下方向とする。

図３は防振装置３の正面図をＡ、これと４５°違いをＢ、９０°違い（すなわち側面図）をＣに並べて示す。これらは図２のＡ、Ｂ、Ｃ各矢示方向に対応している。第１の連結部材５はトランスミッション１側へ取付けられる略円筒状の部材であり、金属等適宜材料から形成される。

符号８は第１の連結部材５のインシュレータ側端面であり、Ｚ軸方向における高さが周方向でＨ１〜Ｈ２と連続的かつ略階段状に変化している。符号９はインシュレータ側端面８の上に重なるインシュレータ４のフランジ９であり、９ａはその先端における端面９ａである。端面９ａはフランジ９先端の肉厚を示し、この肉厚は周方向一定である。但し、フランジ９は、インシュレータ側端面８の高低変化に対応して周方向の高さが同じように変化している。

Ｂに示すように、インシュレータ側端面８は高さがＨ１なる低部１０と、同Ｈ2なる高部１１及びこれら低部１０と高部１１との間を連結する斜め部１２を備える。Ａ〜Ｃを参照すると明らかなように、インシュレータ側端面８は、全体が周方向にて連続かつ略階段状に変化している。また、９０°違いで低部１０と高部１１の位置が図の上下で逆転している。なお、フランジ９の端面９ａもインシュレータ側端面８と一緒に変化する。

図４は図２の４−４線断面であり、第１の連結部材５は中央に大径の貫通穴５ａを有する。この貫通穴５ａの内径は第２の連結部材６における頂部７の外径よりも大きく、頂部７は貫通穴５ａに対して同心配置され、第１の連結部材５と第２の連結部材６の相対移動により、貫通穴７の内側を軸心方向へ進退自在である。

インシュレータ側端面８のうち貫通穴５ａへ臨む内側部分は面取りされてＲ部１３をなす。また、第１の連結部材５のうち貫通穴５ａを囲む部分における肉厚内には上端面から図の下方へナット穴１４が設けられ、ここでボルト１５を介してトランスミッション１へ連結される。ナット穴１４は周方向４ヵ所に９０°間隔で形成される。

第２の連結部材６は先端頂部７へ向かって山形断面をなす。頂部７の裾部となる側面は全周が凹曲面のＲ状面１６をなし、このＲ状面１６がＲ部１３と対面している。第２の連結部材６の中央には図の下方へ延びるナット穴１７が形成され、ここへ入れられたボルト１８により車体２と連結される。これらＲ部１３とＲ状面１６の間にインシュレータ４が一体焼付けされている。

インシュレータ４はリング状をなし、第１の連結部材５側では、一部がインシュレータ側端面８の面に沿って径方向へ広がるフランジ９をなす。他の一部は第１の連結部材５の内周面に沿って図の上方へ延びる内側被覆部１９をなす。インシュレータ４の図における上部には、内側被覆部１９から先端頂部７に向かって凹面状をなす内面２０が形成されている。

また、インシュレータ４の第２の連結部材６側は、第２の連結部材６の外周面に沿って形成される全周の外側被覆部２1をなす。インシュレータ４の図における下部には、外側被覆部２１から先端頂部７に向かってドーム状をなす主体部２2が形成されている。

この図に明らかなように、先端頂部７は第１の連結部材５の内周面と間隔を保ち、第１の連結部材５の内側空間内へ進退可能な位置にあり、先端頂部７とインシュレータ側端面８はインシュレータ４で連結される。

先端頂部７とインシュレータ側端面８の位置関係は、図示の負荷前状態のとき、先端頂部７がインシュレータ側端面８よりも低くなり、第１の連結部材５と第２の連結部材６のＸ，Ｙ方向における相対変位時には、先端頂部７とインシュレータ側端面８の間でインシュレータ４がせん断及び圧縮変形するようになっている。

また、インシュレータ側端面7と図左側に示すインシュレータ側端面８の低部１0との間隔をａ、先端頂部７と図右側におけるインシュレータ側端面８の高部１１との間隔をｂとすれば、ａ＜ｂとなっている。すなわち、インシュレータ側端面８の高さの差、Ｈ１−Ｈ２＝Ｄが生じている。

先端頂部７の高さは低部１０とほぼ等しく、高部１１とはＨ１−Ｈ２＝Ｄなる差だけ上下に離れている。したがって、低部１０と先端頂部７との間におけるインシュレータ４のボリュームＶ１と、高部１１と先端頂部７との間におけるＶ２とは、Ｖ１＜Ｖ２なる相違がある。

言い換えれば、前後方向（Ｘ方向）がボリュームＶ２と大きく、左右方向（Ｙ方向）がボリュームＶ１と小さくなる。このボリュームの相違はバネ定数に影響する。すなわち第１の連結部材５と第２の連結部材６が振動によりＸ又はＹ方向へ相対的に動くと、インシュレータ４のうち、先端頂部７とインシュレータ側端面８との間のボリューム部分が、せん断及び圧縮変形してバネを生じる。このバネ定数はボリュームが大きいほど大きくなる。

したがって、インシュレータ４のバネ定数は、前後方向（Ｘ方向）が大きく、左右方向（Ｙ方向）が小さくなる。バネ比は、ｘ：ｙ＝1：ｙ／ｘとなる。ここでｙ／ｘは１より小さい値であり、例えば、０．２等となる。この値は、高さの差Ｄを変化させることにより、設計目的に応じて自由に設定できる。すなわち、直交する2方向ＸＹにおけるバネ比を任意に決定して、バネ比に方向性を与えることができる。

また、頂部７の位置を変化させることにより、Ｚ軸方向のバネｚに対してｘ、ｙのバネ比を変化させることができる。すなわち、頂部７の位置を図の上方へ移して高くすれば、バネ比ｚ：ｘ：ｙ＝１：ｘ／ｚ：ｙ／ｚは、ｚに対してｘ、ｙが相対的に大きくなる（ｘ／ｚ、ｙ／ｚが大きくなる）。逆に、頂部７の位置を図の下方へ移して低くすれば、バネ比はｚに対してｘ、ｙが相対的に小さくなる（ｘ／ｚ、ｙ／ｚが小さくなる）。したがって、頂部７の高さを変化させることにより、バネ比設定における自由度が大きくなる。

次に、本実施形態の作用を説明する。図４において、第１の連結部材５と第２の連結部材６が振動によりＸ又はＹ方向へ相対的に動くと、先端頂部７とインシュレータ側端面８との間におけるインシュレータ４のボリュームがＶ１，Ｖ２と相違するため、異なるバネ定数を生じ、バネ比ｘ：ｙは、１：ｙ／ｘ（ｙ／ｘは１より小）となる。
したがって、従来では困難であったバネ比ｘ：ｙを十分に大きくすることができる。そのうえバネ比の値を自由に設定できる。

しかも、従来のようにインシュレータ４の肉厚により、方向性を形成したものと異なり、インシュレータ側端面８の形状により方向性を形成するので、インシュレータ４の肉厚を変化させる場合におけるような制約が無く、自由にバネ比を設定できる。

また、インシュレータ４の肉厚を変化させないので、Ｚ方向のバネ定数に影響を与えず、ｘ：ｙ：ｚの３軸方向における全体的なバネ比のバランスを乱さずに、ｘ，ｙのバネ比だけを調整でき、インシュレータ４全体におけるバネ比の調整が容易になる。但し、頂部７の高さを変えてｘ、ｙに対するｚのバネ比を調整することも必要により任意にできる。したがって、多様なバネ比設定が可能となり、バネ比設定における自由度が大きくなる。

なお、本願発明は上記実施形態に限定されず、種々に変形や応用が可能であり、例えば、本願発明の対象となる防振装置はエンジンマウント等の異なる種々の用途のものが可能である。また、図４中に仮想線で示すように、すぐりを設けて肉抜きすれば、さらにボリュームの変化を大きくかつ容易に実現させることができる。

本形態に係る防振装置の使用状態防振装置の平面図防振装置の正面図等を示す図図２の４−４線断面図

符号の説明

１：トランスミッション、２：車体、３：防振装置、４：インシュレータ、５：第１の連結部材、６：第２の連結部材、７：インシュレータ側端面、８：端面、９：フランジ、１０：低部、１１：高部、１２：斜め部、１３：インシュレータ側端面

Claims

振動伝達を低減する防振装置であって、防振用の弾性部材であるインシュレータと、これを挟んで配置される一対の第１及び第２の連結部材とを備えたものにおいて、
前記第１の連結部材は、略円筒状をなして前記第２の連結部材に対して略同心状に配置するとともに、
前記インシュレータとの連結側であるインシュレータ側端面の高さを周方向で変化させることにより、前記第２の連結部材のインシュレータ側端面との間隔を周方向で変化させたことを特徴とする防振装置。
前記第１の連結部材のインシュレータ側端面は周方向へ９０°間隔にて高さが変化することにより同一平面内における直交する２方向で高さを異ならせたことを特徴とする請求項１の防振装置。