JP2007333057A - 防振装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造コストを低減するだけでなく、当接材を薄くフラット化することにより着脱を容易にすると共に省スペース化を達成する防振装置を得る。
【解決手段】一対の外筒金具12A、12Bの内周側に、ゴム材によりそれぞれリング状に形成された一対のゴム弾性体16A、16Bがそれぞれ加硫接着される。下側に位置するゴム弾性体16Aの内周側に、円筒状に形成された内筒金具18が配置される。上側に位置するゴム弾性体16Bの内周側に、円柱状に形成された連結部材20が配置される。連結部材20の細径部20Aを内筒金具18に貫通させるのに伴い、ゴム弾性体16A、16Bの軸方向一端側同士を相互に対向させている。連結部材20の両端部にプレート26A、26Bがそれぞれ固定されて、ゴム弾性体16A、16Bの軸方向他端側にプレート26A、26Bが配置される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、エンジン等の振動発生部からの振動を吸収して車体や船体等の振動受部への振動伝達を防止する防振装置に関し、例えば建設機械、農機、船舶におけるエンジンマウント等として用いられる防振装置に適用可能なものである。
例えば、建設機械の振動発生部となるエンジンと振動受部となる車体との間にはエンジンマウントとしての防振装置が配設されており、この防振装置はエンジンが発生する振動を吸収し、車体側への振動の伝達を抑制している。
このような防振装置の従来技術として、図7から図9に示すような防振装置が考えられ、これらの図に基づき以下に従来技術を説明する。つまり、従来の防振装置では、図7に示すようにゴム材によりそれぞれ形成された一対の弾性体112A、112Bの上下に当接材である一対のプレート114A、114Bをそれぞれ配置し、これら上下のプレート114A、114Bをボルト116とナット118により締め付けて、これら一対の弾性体112A、112Bに予圧縮を与える構造とされていた。
このような防振装置では、搭載されたエンジンが作動して振動が発生した場合、弾性体112A、112Bの制振機能によって振動を吸収することで、車体側への振動の伝達を抑制していた。また、振動の入力に伴って引っ張り力がゴム製の弾性体112A、112Bに加わった場合にも、これら弾性体112A、112Bに予圧縮が加わっていることから、引っ張り力に十分に対応可能になっていた。
但し、この図7に示す防振装置の構造では、エンジン等の荷重Pを受けるプレート114Bの面にボルト116の頭部116Aが突出していることから、このボルト116の頭部116Aが邪魔となっていた。
従って、このボルト116の頭部116Aを避けるために、図8及び図9に示すようなボルト116の頭部116Aをプレート114Bの中に埋め込む構造が考えられたが、このような構造とするのに伴い、図示しないエンジンのブラケットのような外部の部材との連結用として、図8に示す防振装置のようにプレート114Bに雄ねじ120を設けたり、或いは図9に示す防振装置のようにプレート114Bに雌ねじ122を設けたりしていた。
特開2003−35333号公報
しかし、上記のように雄ねじ120或いは雌ねじ122をプレート114Bに設けた構造とした場合、プレート114Bが厚くなると共に重くなる結果、防振装置を建設機械等の車体内に設置する際に、車体内への着脱が困難であると共に車体内における省スペース化が図れなくなる欠点を有していた。
また、雄ねじ120や雌ねじ122を形成する際に、プレート114A、114Bの中心位置からずらしてこれら雄ねじ120や雌ねじ122を配置する必要があるのに伴い、雄ねじ120や雌ねじ122が必然的に2カ所以上必要となるだけでなく、この防振装置が固定されるエンジンのブラケット等にも、取り付け穴やボルト116が対応する個数だけ必要となり、製造コストが増大する欠点を有していた。
本発明は上記事実を考慮し、製造コストを低減するだけでなく、当接材を薄くフラット化することにより着脱を容易にすると共に省スペース化を達成し得る防振装置を提供することが目的である。
請求項1に係る防振装置は、円筒状にそれぞれ形成された一対の外筒と、
リング状にそれぞれ形成されて各外筒の内周側にそれぞれ配置された一対の弾性体と、
一方の弾性体の内周側に配置され且つ円筒状に形成された内筒と、
他方の弾性体の内周側に配置された連結部材と、
を備えた防振装置であって、
連結部材を内筒に貫通させて一対の弾性体の軸方向一端側同士を相互に対向させ、
この連結部材の両端部に一対の当接材をそれぞれ連結させて、一対の弾性体の軸方向他端側にそれぞれこれら当接材を配置したことを特徴とする。
請求項1に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項によれば、円筒状にそれぞれ形成された一対の外筒及び、リング状にそれぞれ形成されて各外筒の内周側にそれぞれ配置された一対の弾性体を有するだけでなく、これら一対の弾性体の軸方向一端側同士を相互に対向しつつ、軸方向他端側にそれぞれ当接材を配置した状態とすることで、防振装置が完成されている。
また、本請求項の防振装置によれば、一対の弾性体の内の一方の弾性体の内周側に配置された内筒及び、同じく一対の弾性体の内の他方の弾性体の内周側に配置された連結部材を有しているが、この連結部材が内筒を貫通し、連結部材の両端部が一対の当接材にそれぞれ連結されている。
従って、この連結部材の両端部を一対の当接材にそれぞれ連結する際に、本請求項では、一対の弾性体にそれぞれ予圧縮を生じさせつつ、一対の当接材をそれぞれ連結部材に固定する形とする。尚、連結部材の両端部を一対の当接材にそれぞれ連結する場合、例えばねじ止め或いは圧入により、これらを相互に連結することができる。
すなわち、一対の弾性体に予圧縮を与えるために一対の当接材をボルトとナットにより締め付けた構造とされる替わりに、本請求項の防振装置によれば、連結部材が内筒を貫通し、この連結部材の両端部に一対の当接材がそれぞれ連結される構成としている。
他方、このような構成の防振装置では、一対の当接材の少なくとも何れか一方に振動発生部側から振動が入力された場合、この入力振動により一対の当接材間に配置された一対の弾性体がそれぞれ弾性変形し、これらの弾性体の内部摩擦等に基づく減衰作用によって振動が吸収され、一対の外筒を介して振動受け部側へ伝達される振動が低減される。
また、以上の構成に伴い、この連結部材の端部に例えば雌ねじ或いは雄ねじを形成すれば、雌ねじ或いは雄ねじが必然的に2カ所以上必要となったり、防振装置が固定されるエンジン等のブラケットにも、取り付け穴やボルトが対応する個数だけ必要となったりすることがなくなり、防振装置及び関連する部材の製造コストを低減できるようになる。さらに、当接材から突出するボルトの頭部やナットをなくして、当接材を薄くフラット化することで、軽量化が図れるだけでなく、防振装置の車体内への着脱が容易になると共に、車体内における省スペース化を達成できるようになった。
請求項2に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項に係る防振装置は請求項1と同一の作用を奏する。但し、本請求項では、連結部材の少なくとも一端側或いは一方の当接材に、雌ねじを形成したという構成を有している。つまり、連結部材の少なくとも一端側に或いは一方の当接材に、雌ねじを形成したことで、車体側或いはエンジン側からボルトをこの雌ねじにねじ込むことにより、車体側或いはエンジン側への防振装置の固定がより確実で強固なものとなった。また、この雌ねじへのボルトのねじ込み量を調整することにより、一対の弾性体に対する予圧縮量であるコンプレッションを容易に調整可能ともなった。
請求項3に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項に係る防振装置は請求項1及び請求項2と同一の作用を奏する。但し、本請求項では、一方の当接材と内筒が一体的に形成されると共に、他方の当接材と連結部材が一体的に形成されるという構成を有している。
つまり、この構成により、一方の当接材及び内筒に弾性体を一体的に加硫接着したり、他方の当接材及び連結部材に弾性体を一体的に加硫接着したりすることも可能となる結果、防振装置の製造コストを一層低減できるようになった。尚、防振装置の組立に際しては、連結部材を内筒に貫通させた状態で、一方の当接材にこの連結部材の残りの端部を連結する形とする。
請求項4に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項に係る防振装置は請求項1から請求項3と同一の作用を奏する。但し、本請求項では、一対の外筒の軸方向他端側に外周側へ延出するフランジ部がそれぞれ形成されるという構成を有している。
つまり、一対の外筒の軸方向他端側にフランジ部がそれぞれ形成されることにより、一対の外筒のフランジ部間に、外部の部材である例えばエンジンや車体等のブラケットを挟むように出来、より確実にエンジン側や車体側等に防振装置を連結可能となる。
請求項5に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項に係る防振装置は請求項1から請求項4と同一の作用を奏する。但し、本請求項では、一対の外筒が相互に同一形状に形成されると共に、一対の弾性体が相互に同一形状に形成されるという構成を有している。
つまり、これら一対の外筒及び一対の弾性体がそれぞれ相互に同一形状に形成されることにより、防振装置を構成する部品の種類を削減でき、防振装置の製造コストを一層低減できるようになった。
以上説明したように本発明の上記構成によれば、製造コストを低減するだけでなく、当接材を薄くフラット化することにより着脱を容易にすると共に省スペース化を達成し得る防振装置を提供できるという優れた効果を有する。
本発明の第1の実施の形態に係る防振装置を図1から図5に示し、これら図に基づき本実施の形態を説明する。
図1から図4に示すような本実施の形態に係る防振装置10は、例えば建設機械におけるエンジンマウントとして用いられるものであり、振動受部である車体と振動発生部となるエンジンとの間に配置されてエンジンを支持する形になる。
図1から図4に示すように、先ず、本実施の形態の防振装置10は、それぞれ相互に同一の円筒状に形成された一対の外筒金具12A、12Bを備えている。そして、これら一対の外筒金具12A、12Bの軸方向(図1、図3及び図4における矢印Y方向)外側の端部には外周側へ延出するフランジ部14がそれぞれ形成されている。
これに対して、建設機械の車体側の一部を図1から図4に示すブラケット32が構成している。このブラケット32は正方形状で中央部が上部に突出した形状とされていて、この中央部に円形の連結穴32Aが形成されている。これに伴い、上記の一対のフランジ部14間にブラケット32の連結穴32Aの内周側寄りの部分が挟まれる形で、本実施の形態の防振装置10は車体側に連結固定されている。
この一方、各外筒金具12A、12Bの内周側には、ゴム材によりそれぞれ相互に同一のリング状に形成された一対のゴム弾性体16A、16Bがそれぞれ加硫接着されて配置されている。また、一方の弾性体である下側に位置するゴム弾性体16Aの内周側には、円筒状に形成された内筒金具18が加硫接着されて配置されている。また、他方の弾性体である上側に位置するゴム弾性体16Bの内周側には、金属材料により円柱状に形成された連結部材20が加硫接着されて配置されている。従って、外筒金具12Aと内筒金具18との間がゴム弾性体16Aにより弾性的に連結され、外筒金具12Bと連結部材20との間がゴム弾性体16Bにより弾性的に連結されることになる。
但し、この連結部材20の中程から下側は、内筒金具18の内周面に嵌合し得るように、細く形成された細径部20Aとされている。さらに、この連結部材20の両端側には、雄ねじ22が形成されており、また、この連結部材20の一端側である上端側には、凹部20Bが存在していて、この凹部20Bの内周面に雌ねじ24が形成されている。
そして、この防振装置10は、連結部材20の細径部20Aを内筒金具18に貫通させるのに伴い、一対のゴム弾性体16A、16Bの軸方向一端側同士である、下側に位置するゴム弾性体16Aの上面側と上側に位置するゴム弾性体16Bの下面側とを相互に対向した構造になっている。
また、これら一対のゴム弾性体16A、16Bの軸方向他端側には、それぞれ当接材である金属製で円形のプレート26A、26Bが配置されており、この連結部材20の両端部に対応したプレート26A、26Bの部分には、雌ねじを有した貫通穴28がそれぞれ設けられている。この為、本実施の形態では、これら一対のプレート26A、26Bの貫通穴28内に、この連結部材20の両端部がそれぞれねじ込まれて、一対のプレート26A、26Bが連結部材20の両端部にそれぞれ固定された構造とされている。
これに伴い、連結部材20の上下端部の端面は、それぞれ一対のプレート26A、26Bの外側面とほぼ同一の面上に位置し、連結部材20の上端側の凹部20B内に形成された雌ねじ24にエンジン側の図示しないブラケットがボルトによりねじ止められて、エンジンに連結部材20及び一対のプレート26A、26Bが連結されるようになっている。
次に、本実施の形態の防振装置10の組み立てを以下に説明する。つまり、組み立てに際しては、図5に示すように、予め外筒金具12Aと内筒金具18との間にゴム弾性体16Aを加硫接着し、また外筒金具12Bと連結部材20との間にゴム弾性体16Bを加硫接着しておくことにする。
この後、ブラケット32に存在する連結穴32Aの内周側寄りの部分を一対の外筒金具12A、12Bのフランジ部14間に挟み込むようにしつつ、連結部材20の細径部20Aを内筒金具18に貫通させて、一対のゴム弾性体16A、16Bの軸方向一端側同士を相互に対向した構造とする。
そして、一対のゴム弾性体16A、16Bに予圧縮を加えつつ、これら一対のゴム弾性体16A、16Bの軸方向他端側に一対のプレート26A、26Bがそれぞれ配置されるように、これら一対のプレート26A、26Bを連結部材20の両端部にそれぞれねじ止めてから、建設機械の車体内に本実施の形態の防振装置10を配置する。
最後に、この車体内に配置された状態で、ブラケット32の四隅を車体に図示しないボルト等により固定すると共に、エンジン側から延びる図示しないボルトを連結部材20の雌ねじ24にねじ止めて、エンジンと車体との間にこの防振装置10を設置する。これに伴い、図1に示すエンジンの荷重Pがプレート26Bを介して一対のゴム弾性体16A、16Bに加わることになる。
次に、上記のように構成された本実施の形態に係る防振装置10の作用を説明する。
本実施の形態によれば、円筒状にそれぞれ形成された一対の外筒金具12A、12B及び、リング状にそれぞれ形成されて各外筒金具12A、12Bの内周側にそれぞれ配置された一対のゴム弾性体16A、16Bを有するだけでなく、これら一対のゴム弾性体16A、16Bの軸方向一端側同士を相互に対向しつつ、軸方向他端側にそれぞれプレート26A、26Bを配置した状態とすることで、防振装置10が完成されている。
また、本実施の形態の防振装置10によれば、一方のゴム弾性体16Aの内周側に内筒金具18が配置されると共に、他方のゴム弾性体16Bの内周側に連結部材20が配置されている。さらに、雌ねじ24が形成された凹部20Bを有しているこの連結部材20の上端側と逆の下端側寄りに細径部20Aが形成されていて、この細径部20Aが内筒金具18を貫通しているだけでなく、それぞれ雄ねじ22を有した連結部材20の両端部が、一対のプレート26A、26Bに形成された貫通穴28の雌ねじにねじ込まれている。
従って、この連結部材20の両端部を一対のプレート26A、26Bにそれぞれ連結する際に、本実施の形態では、連結部材20の両端部に一対のプレート26A、26Bを上記のようにねじ止める構造とされている。このことより、一対のゴム弾性体16A、16Bにそれぞれ予圧縮を生じさせつつ、一対のプレート26A、26Bをそれぞれ連結部材20に固定する形としている。
すなわち、一対のゴム弾性体16A、16Bに予圧縮を与えるために一対のプレート26A、26Bをボルトとナットにより締め付ける構造とされる替わりに、本実施の形態の防振装置10によれば、連結部材20が内筒金具18を貫通し、この連結部材20の両端部に一対のプレート26A、26Bがねじ止められてそれぞれ連結される構成となっている。
さらに、上記の一対の外筒金具12A、12Bの軸方向他端側に外周側へ延出するフランジ部14がそれぞれ存在するのに伴い、車体側のブラケット32がこれらフランジ部14に挟み込まれるようになり、また、エンジンと車体との間にこの防振装置10が設置される際に、上側のプレート26Bにエンジン側から荷重Pが加わった状態ともされている。
他方、このような構造の防振装置10では、エンジンが作動した場合、連結部材20を介して一体とされている一対のプレート26A、26Bの内の上側のプレート26Bにエンジン側から振動が入力されるのに伴い、一対のプレート26A、26B間に配置された一対のゴム弾性体16A、16Bに、この振動が伝達される。
この際、一対のゴム弾性体16A、16Bは吸振主体として作用し、これら一対のゴム弾性体16A、16Bがそれぞれ弾性変形し、これらのゴム弾性体16A、16Bの内部摩擦等に基づく減衰作用によって振動が吸収され、一対の外筒金具12A、12Bを介して車体側のブラケット32へ伝達される振動が低減される。そして、一対のゴム弾性体16A、16Bに予圧縮が加わっているのに伴い、振動が入力された際にも、これら一対のゴム弾性体16A、16Bに引っ張り変形が生じ難くなる。
また、以上のように連結部材20の端部に雌ねじ24を形成した本実施の形態の防振装置10の構造から、図8及び図9に示す従来技術のように雌ねじ或いは雄ねじが必然的に2カ所以上必要となったり、防振装置が固定されるエンジン等のブラケットにも、取り付け穴やボルトが対応する個数だけ必要となったりすることがなくなり、防振装置10及び関連する部材の製造コストを低減できるようになる。
さらに、本実施の形態の防振装置10によれば、プレートから突出するボルトの頭部やナットをなくして、プレート26A、26Bを薄くフラット化したことで、軽量化が図れるだけでなく、車体内への防振装置10の着脱が容易になると共に、車体内における省スペース化を達成できるようになった。
そしてこの際、連結部材20の上端側に雌ねじ24を形成したのに伴い、エンジン側からボルトをこの雌ねじ24にねじ込むことにより、エンジン側への防振装置10の固定がより確実で強固なものとなった。また、この雌ねじ24へのボルトのねじ込み量を調整することにより、一対のゴム弾性体16A、16Bに対するコンプレッションを容易に調整可能ともなった。
一方、本実施の形態では、一対の外筒金具12A、12Bの軸方向他端側に外周側へ延出するフランジ部14がそれぞれ形成されていることで、一対の外筒金具12A、12Bのフランジ部14間に、外部の部材である車体のブラケット32を挟むように出来、より確実に車体側に防振装置10を連結可能となった。
さらに、本実施の形態では、一対の外筒金具12A、12Bが相互に同一形状に形成されると共に、一対のゴム弾性体16A、16Bが相互に同一形状に形成されていることで、防振装置10を構成する部品の種類を削減でき、防振装置10の製造コストを一層低減できるようになった。
次に、本発明の第2の実施の形態に係る防振装置を図6に示し、この図に基づき本実施の形態を説明する。尚、第1の実施の形態において説明した部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図6に示すように、本実施の形態も第1の実施の形態とほぼ同様の構造とされている。但し、第1の実施の形態ではプレート26Aと内筒金具18とは相互に別体とされ、また、プレート26Bと連結部材20とは相互に別体とされていたが、本実施の形態では、一方の当接材であるプレート26Aと内筒金具18が一体的に形成されると共に、他方の当接材であるプレート26Bと連結部材20が一体的に形成された構造とされている。
以上より、本実施の形態も第1の実施の形態と同様の作用を奏するものの、本実施の形態では上記の構造としたことから、プレート26A及び内筒金具18にゴム弾性体16Aを一体的に加硫接着したり、プレート26B及び連結部材20にゴム弾性体16Bを一体的に加硫接着したりすることが可能となる結果、防振装置10の製造コストを一層低減できるようになった。そして、この防振装置10の組立に際しては、連結部材20の細径部20Aを内筒金具18に貫通させた状態で、下側のプレート26Aにこの連結部材20の残りの端部である下端側の端部をねじ込んで連結する形とする。
尚、本実施の形態に係る防振装置10では、連結部材20の両端部を一対のプレート26A、26Bにそれぞれ連結する際にねじ止めを用いたが、これらを相互に圧入によって連結することとしても良い。また、本実施の形態では、ブラケット32を介して外筒金具12A、12Bを車体側へ連結すると共に、プレート26Bをエンジン側に連結していたが、これとは逆に、外筒金具12A、12Bをエンジン側へ連結すると共に、プレート26A或いはプレート26Bを車体側に連結するようにしても良い。
他方、雄ねじ22が形成された連結部材20の両端側の外径を相互に同一とすれば、一対のプレート26A、26Bの雌ねじを有した貫通穴28の内径をも相互に同一に出来ることになる。この結果として、一対のプレート26A、26Bも相互に同一形状に形成できるので、防振装置10を構成する部品の種類を削減できるのに伴い、防振装置10の製造コストを一層低減できるようになる。
そして、本実施の形態に係る防振装置10では、連結部材20の上端側に雌ねじ24を形成したが、この替わりに、上側のプレート26Bに穴部を設けるのに伴って雌ねじをこのプレート26Bに形成する構造とすることが考えられる。このことで、エンジン或いは車体側からボルトをこの雌ねじにねじ込むことによって、防振装置10の固定をより確実で強固にしたり、コンプレッションを容易に調整可能にしても良い。
さらに、上記実施の形態において、建設機械の車体の防振を目的としたが、本発明の防振装置は、建設機械以外の他の農機や船舶等の用途にも用いられることはいうまでもない。この一方、外筒金具12A、12B、ゴム弾性体16A、16B及びプレート26A、26B等の形状、寸法なども実施の形態のものに限定されるものではない。
本発明の第1の実施の形態に係る防振装置の正面断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る防振装置の斜視図である。 本発明の第1の実施の形態に係る防振装置の斜視断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る防振装置の下側から見た斜視断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る防振装置の分解断面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る防振装置の正面断面図である。 第1の従来技術に係る防振装置の正面断面図である。 第2の従来技術に係る防振装置の正面断面図である。 第3の従来技術に係る防振装置の正面断面図である。
符号の説明
10 防振装置
12A、12B 外筒金具(外筒)
16A、16B ゴム弾性体(弾性体)
18 内筒金具
20 連結部材
26A、26B プレート(当接材)

Claims (5)

  1. 円筒状にそれぞれ形成された一対の外筒と、
    リング状にそれぞれ形成されて各外筒の内周側にそれぞれ配置された一対の弾性体と、
    一方の弾性体の内周側に配置され且つ円筒状に形成された内筒と、
    他方の弾性体の内周側に配置された連結部材と、
    を備えた防振装置であって、
    連結部材を内筒に貫通させて一対の弾性体の軸方向一端側同士を相互に対向させ、
    この連結部材の両端部に一対の当接材をそれぞれ連結させて、一対の弾性体の軸方向他端側にそれぞれこれら当接材を配置したことを特徴とする防振装置。
  2. 連結部材の少なくとも一端側或いは一方の当接材に、雌ねじを形成したことを特徴とする請求項1記載の防振装置。
  3. 一方の当接材と内筒が一体的に形成されると共に、他方の当接材と連結部材が一体的に形成されることを特徴とする請求項1若しくは請求項2に記載の防振装置。
  4. 一対の外筒の軸方向他端側に外周側へ延出するフランジ部がそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の防振装置。
  5. 一対の外筒が相互に同一形状に形成されると共に、一対の弾性体が相互に同一形状に形成されることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の防振装置。
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