JP2005241016A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 前後方向の動ばね定数を低減でき、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。
【解決手段】 車体側に固定される筒状本体金具１と、振動発生体側に連結されるボス金具２と、この両者間に介設された防振体としてのゴム弾性体３と、ボス金具２またはその上部に固着される連結部材４に付設された前後のストッパゴム部５１、５２と、装置前後部において車体側に固定されてストッパゴム部５１、５２との間に間隔を保有して配置されたストッパ部材７とを有し、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を設ける。
【選択図】 図１

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。

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）。

図６の防振装置は、通常、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されるもので、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。
特開平１０−２２０５０８号公報 特開２００１−２８０４０４号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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本体金具と、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ボス金具と、前記筒状本体金具とボス金具との両者間に介設されたゴム弾性体と、前記ボス金具の上部または該ボス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、装置前後部において車体側に固定されて前記ストッパゴム部との間に間隔を保有して配置された前後方向のストッパ部材とを有し、前記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。

この防振装置によれば、振動発生体の荷重を、ボス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それ以上の大変位を規制する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。

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。

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、従来品に比して室内の騒音を低減できることになる。

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。

上記した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。

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。

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は本発明装置と従来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。

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、２はその軸心部のやや上方に配されたボス金具、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上前記ゴム弾性体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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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ができる。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。

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に示す小空洞のないストッパゴム構造の従来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。同図中の実線が従来装置の場合、破線が本発明装置の場合である。

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、従来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。

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。

本発明に係る防振装置の１実施例を示す縦断面図である。 前図のＩＩ−ＩＩ線の縦断面図である。 同上装置の小空洞部分の横断面図である。 他の実施例を示す小空洞部分の横断面図である。 本発明装置と従来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。 従来の防振装置の１例を示す縦断面図である。

符号の説明

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

Claims (4)

1. 車体側に固定される筒状本体金具と、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ボス金具と、前記筒状本体金具とボス金具との両者間に介設されたゴム弾性体と、前記ボス金具の上部または該ボス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、装置前後部において車体側に固定されて前記ストッパゴム部との間に間隔を保有して配置された前後方向のストッパ部材とを有し、前記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防振装置。
2. 前記小空洞が、少なくとも後側のストッパゴム部に設けられてなる請求項１に記載の防振装置。
3. 前記小空洞が、前後方向に対し交叉する方向の貫通孔である請求項１または２に記載の防振装置。
4. 前記小空洞が、前後方向に対し交叉する方向の非貫通孔である請求項１または２に記載の防振装置。
   

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