JP2008095885A - 防振支持構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】防振ゴムの損傷や劣化を抑制して、その防振機能を長期間維持することのできる防振支持構造を提供する
【解決手段】車両ボディ1に取り付けられる防振ゴム2の外周面には環状溝2Aが形成されるとともに、この環状溝2Aには吸気管のブラケット3に形成された取付孔3Cが嵌合される。そして、防振ゴム2とブラケット3とが組み付けられることで、吸気管がブラケット3及び防振ゴム2を介して車両ボディ1に弾性支持される。また、保持部材10を構成する第1分割体11及び第2分割体12は、吸気管のブラケット3に取り付けられるとともに、防振ゴム2の外周面全体を覆うようにこれに外嵌される。
【選択図】図3

Description

この発明は、基体に取り付けられる防振ゴムの外周面に形成された凹部に、被支持体のブラケットに形成された取付孔を嵌合させて両者を組み付けることにより防振ゴムを介して被支持体を基体に弾性支持する防振支持構造に関する。
一般に、車載エンジンの吸気管は、その吸入空気取入口からエンジン本体に至るまでの途中においてブラケットを介して基体、具体的には車両ボディ等に支持されている。ところで、近年のエンジンでは、排気の清浄化や機関出力の安定化を図るため、極めて精密な吸入空気の調量制御が行われているため、例えば車両走行に伴う振動がブラケットを介して吸気管に伝達されて、これによる吸入空気量の脈動等が発生すると、これが上記調量制御の精度悪化や吸気音の増大を招く要因ともなる。
そこで従来は、こうした振動がブラケットを介して吸気管に伝達されることを防止すべく、図8に示されるような防振支持構造なども提案されるに至っている。同図8に示されるように、この防振支持構造では、吸気管を支持するブラケット103と同ブラケット103が固定される車両ボディ1との間に、振動を吸収するための防振ゴム2が設けられている。この防振ゴム2は略円柱状に形成されるとともに、その外周面にはその周方向に沿って延びる環状溝2Aが形成されている。そして、この防振ゴム2には、ブラケット103の基端部に形成された取付孔103Cの内周縁部が同防振ゴム2の環状溝2Aに嵌合されるとともに、その内部に円管状のカラー4が挿入され、防振ゴム2の上面を覆う円環状の支持板5と車両ボディ1とに挟まれた状態でボルト6及びナット7により同車両ボディ1に固定されている。こうした防振支持構造によれば、車両ボディ1からブラケット103を介して吸気管に振動が伝達されようとする際には、こうした振動が防振ゴム2によって吸収されることとなり、車両側の振動がブラケットを介して吸気管に伝達されることを防止することができるようになる。
ところが、ブラケット103を介して振動などの外力が防振ゴム2に作用する場合には、その外力が、ブラケット103の取付孔103Cの内周縁部から防振ゴム2の環状溝2Aに対して集中して作用することとなる。このため、防振ゴム2にあっては、こうした外力の局所的な作用に起因する損傷や劣化が避けきれないものとなっている。そして、このように防振ゴム2に損傷や劣化が生じた場合には、もはや防振支持構造における所期の防振機能を維持することが困難になる。 なお、こうした問題は車載エンジンの吸気管を車両ボディに弾性支持するものに限られるものではなく、防振ゴムを介して被支持体を基体に弾性支持するものにあっても概ね共通したものとなっている。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基体に取り付けられる防振ゴムの外周面に凹部を形成し、この凹部に被支持体のブラケットに形成された取付孔を嵌合させて両者を組み付けることにより防振ゴムを介して被支持体を基体に弾性支持するようにした防振支持構造において、防振ゴムの損傷や劣化を抑制し、その防振機能を長期間維持することのできる防振支持構造を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、基体に取り付けられる防振ゴムの外周面に凹部を形成し、この凹部に被支持体のブラケットに形成された取付孔を嵌合させて両者を組み付けることにより前記防振ゴムを介して前記被支持体を基体に弾性支持するようにした防振支持構造において、前記防振ゴムの外周面全体を覆うようにこれに外嵌される保持部材を前記ブラケットに設けてなることをその要旨とする。
同構成によれば、ブラケットを介して防振ゴムに外力が作用する場合、その外力は保持部材から防振ゴムの外周面に伝達されるようになるため、こうした外力がブラケットの取付孔内周縁部から防振ゴムの凹部に対して集中的に作用することを抑制することができる。その結果、こうした外力が防振ゴムに局所的に作用することに起因する同防振ゴムの損傷や劣化を回避することができ、防振支持構造の防振機能を長期間にわたって維持することができるようになる。
なお、請求項1に記載の発明によるように、防振ゴムの外周面に凹部を形成する際の具体構成としては、例えば、請求項2に記載される発明によるように、前記凹部は前記防振ゴムにおける外周面の周方向に沿って延びる環状溝である、といった構成を採用することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の防振支持構造において、前記保持部材は、前記ブラケットをその上下から挟むようにして前記防振ゴムにそれぞれ外嵌されるとともに、前記ブラケットに対して脱着可能な一対の分割体により構成されてなることをその要旨とする。
同構成によれば、ブラケットの取付孔に防振ゴムの凹部を嵌合させて両者を組み付けた後に、各分割体をブラケットに取り付けることにより保持部材を構成することができ、防振支持構造における組立作業効率の向上を図ることができるようになる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の防振支持構造において、前記一対の分割体の一方にはその先端に係止爪を有する突出片が形成されるとともに、それらの他方には前記突出片の係止爪が係合する係止孔が形成され、前記ブラケットには前記突出片が挿通可能な挿通孔が形成されてなることをその要旨とする。
同構成にあっては、ブラケットの取付孔に防振ゴムの凹部を嵌合させて両者を組み付けた後、一方の分割体に形成された突出片をブラケットの挿通孔に挿通させ、その先端の係止爪を他方の係止孔に係合させることにより、各分割体をブラケットに固定することができる。すなわち、上記構成によれば、一対の分割体を一体化する作業と、それらのブラケットへの組み付け作業を同時に行うことができ、防振支持構造における組立作業効率についてその一層の向上を図ることができるようになる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の防振支持構造において、前記一対の分割体は前記突出片及び前記係止孔の双方が同分割体の中心部について点対称となる位置にそれぞれ形成された同一形状を有し、前記ブラケットには前記各突出片が挿通可能な一対の挿通孔が形成されてなることをその要旨とする。
同構成では、各分割体に形成された各突出片をブラケットの挿通孔に挿通させてその先端をそれぞれの分割体に形成された各係止孔にそれぞれ係合させることができる。そして、同構成によれば、保持部材を構成する分割体として一種類のものを用意すればよく、その分割体の共通化を図ることにより、防振支持構造の組立作業効率の向上並びにその構成の簡素化、低コスト化を図ることができるようになる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の防振支持構造において、前記保持部材は前記防振ゴムの外周面に対する接触態様が同防振ゴムの周方向において不均一に設定されてなることをその要旨とする。
同構成によれば、防振ゴムをばね・ダンパとする振動系の固有振動数がより多く存在するようになるため、同振動系における共振現象の発生を抑制することができ、防振支持構造としての機能を一層向上させることができるようになる。
なお、請求項6に記載の発明によるように、防振ゴムの外周面に対する保持部材の接触態様が同防振ゴムの周方向において不均一となるように設定する際の具体構成としては、例えば、請求項7に記載の発明によるように、保持部材の内周面には防振ゴムの外周面に接触しその接触面積が互いに異なる複数の凸部が形成されてなる、といった構成を採用することができる。
<第1の実施の形態>
以下、この発明にかかる防振支持構造を具体化した第1の実施の形態について図1〜図3に基づき説明する。なお、この図1〜図3において、先の図8に示した従来の防振支持構造の各要素と基本的に同一の機能を有する要素については、便宜上、それぞれ同一の符号を付して示している。
図1は、この実施の形態の防振支持構造についてその概要を示した正面図である。
同図1に示されるように、吸気管8を支持するブラケット3と基体、具体的には車両ボディ1との間には、略円筒状に形成されて振動を吸収する防振ゴム2が設けられている。そして、このブラケット3には、この防振ゴム2の外周面全体を覆うようにして同防振ゴム2に外嵌される保持部材10が設けられている。また、この防振ゴム2は、ボルト6及びナット7によって車両ボディ1に固定されている。
図2は、この実施の形態における防振支持構造を構成する各部品をそれぞれ同軸上にて別々に示した分解斜視図である。
同図2に示されるように、ブラケット3の上側には、略円環状の第1分割体11が設けられており、この第1分割体11の外周面には、略半円板状の第1フランジ11A及び同じく略半円板状の第2フランジ11Dが同第1分割体11の中心部を挟むようにして延設されている。このうち、第1フランジ11Aには、ブラケット3に対向する面に、角柱状の突出片11Bが形成されるとともに、その先端には係止爪11Cが形成されている。また、第2フランジ11Dには、後述する第2分割体12の突出片12Bに形成された係止爪12Cが係合する係止孔11Eが形成されている。
一方、ブラケット3の下側には、同じく略環状の第2分割体12が設けられている。ここで、この実施の形態では、第2分割体12を、第1分割体11と同一の形状としている。このため、第2分割体12における第1フランジ12A、突出片12B、係止爪12C、第2フランジ12D、及び係止孔12Eが、第1分割体11における第1フランジ11A、突出片11B、係止爪11C、第2フランジ11D、及び係止孔11Eにそれぞれ相当する。
そして、これら一対の第1分割体11及び第2分割体12により保持部材10が構成される。この保持部材10は、第1分割体11と第2分割体12とによってブラケット3を挟むようにして防振ゴム2にそれぞれ外嵌されるとともに、ブラケット3に対して着脱可能となっている。
また、第1分割体11の突出片11Bと係止孔11Eとは、同第1分割体11の中心について点対称となる位置、換言すればその中心軸Z周りに180度回転させた位置にそれぞれ形成されている。また、第2分割体12についても同様に、その突出片12Bと係止孔12Eとは、同第2分割体12の中心について点対称となる位置にそれぞれ形成されている。
また、ブラケット3の基端部には、防振ゴム2を嵌合するための取付孔3Cが形成されるとともに、第1分割体11の突出片11B、及び第2分割体12の突出片12Bが挿通可能な挿通孔3A、3Bがそれぞれ形成されている。これら挿通孔3A、3Bは、ブラケット3の長手方向において、取付孔3Cを挟むようにして同取付孔3Cの周囲にそれぞれ形成されている。
図3は、先の図8に対応する図として、この実施の形態にかかる防振支持構造を示した断面図である。
車両ボディ1上に設けられた防振ゴム2の外周面には、その周方向に沿って延びる環状溝2Aが形成されている。この防振ゴム2は、ブラケット3の取付孔3Cの内周縁部が同防振ゴム2の環状溝2Aに嵌合されるとともに、その内部に円管状のカラー4が挿入され、防振ゴム2の上面を覆う円環状の支持板5と車両ボディ1とに挟まれた状態でボルト6及びナット7により車両ボディ1に固定されている。なお、これらカラー4及び支持板5によって防振ゴム2の軸方向及び径方向における弾性変形量が制限されている。
以上説明したこの実施の形態にかかる防振支持構造によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
(1)防振ゴム2の外周面全体を覆うようにこれに外嵌される保持部材10をブラケット3に設けることとした。これにより、ブラケット3を介して防振ゴム2に外力が作用する場合、その外力は保持部材10から防振ゴム2の外周面に伝達されるようになるため、こうした外力がブラケット3の取付孔3Cの内周縁部から防振ゴム2の環状溝2Aに対して集中的に作用することを抑制することができる。その結果、こうした外力が防振ゴム2に集中的に作用することに起因する同防振ゴム2の損傷や劣化を回避することができ、防振支持構造の防振機能を長期間にわたって維持することができるようになる。
(2)保持部材10が、ブラケット3をその上下から挟むようにして防振ゴム2にそれぞれ外嵌されるとともに、ブラケット3に対して脱着可能な一対の分割体11、12により構成されるものとした。これにより、ブラケット3の取付孔3Cに防振ゴム2の環状溝2Aを嵌合させて両者を組み付けた後に、各分割体11、12をブラケット3に取り付けることにより保持部材10を構成することができ、防振支持構造における組立作業効率の向上を図ることができるようになる。
(3)各分割体11,12には、先端に係止爪11C,12Cを有する突出片11B,12Bを形成するとともに、ブラケット3にはこれら突出片11B,12Bが挿通可能な挿通孔3A,3Bを形成することとした。これにより、ブラケット3の取付孔3Cに防振ゴム2の環状溝2Aを嵌合させて第1分割体11及び第2分割体12を組み付けた後、各分割体11,12に形成された突出片11B,12Bをブラケット3の挿通孔3A,挿通孔3Bにそれぞれ挿通させ、その先端の係止爪11C,12Cを各分割体11,12の係止孔12E,11Eに係合させることにより、それら各分割体11,12をブラケット3に固定することができる。すなわち、上記構成によれば、第1分割体11と第2分割体12とを一体化する作業と、それらのブラケット3への組み付け作業を同時に行うことができるようになる。
(4)また特に、第1分割体11の突出片11Bと係止孔11Eとを、同第1分割体11の中心について点対称となる位置、換言すればその中心軸Z周りに180度回転させた位置にそれぞれ形成した。また、第2分割体12についても同様に、その突出片12Bと係止孔12Eとを、同第2分割体12の中心について点対称となる位置にそれぞれ形成した。これにより、各分割体11、12に形成された各突出片11B、12Bをブラケット3の挿通孔3A、3Bに挿通させてその先端をそれぞれの分割体12、11に形成された係止孔12E、11Eにそれぞれ係合させることができる。そして、これにより、保持部材10を構成する分割体11、12として一種類のものを用意すればよく、その分割体11、12の共通化を図ることにより、防振支持構造の組立作業効率の向上並びにその構成の簡素化、低コスト化を図ることができるようになる。
<第2の実施の形態>
次に、この発明にかかる防振支持構造の第2の実施の形態について、図4及び図5を参照して、先の第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
図4は、第1分割体21及び第2分割体22が組み付けられた状態を示す保持部材20の平面図である。なお以下の説明において、括弧内は、第2分割体22において、第1分割体21に対応する部材の符号を示している。
図4に示されるように、この実施の形態では特に、防振ゴム2の外周面に対する第1分割体21(22)の接触態様が同防振ゴム2の周方向において不均一となるように設定することで、防振ゴム2をばね・ダンパとする振動系の固有振動数を複数存在させてその減衰率を増大させることにより、防振機能を向上させるようにしている。
すなわちこの実施の形態において、保持部材20を構成する第1分割体21(22)の内周面には、防振ゴム2の外周面との接触面積が大きい2つの凸部21F(22F)が互いに隣接して形成されるとともに、これら凸部21F(22F)に比べて接触面積が小さい3つの凸部21G(22G)が互いに隣接して形成されている。従って、車両ボディ1の振動に伴って、各分割体21,22の凸部21F,22F,21G,22Gが、例えば図4の矢印A,B,Cの各方向から防振ゴム2を押圧した場合、その押圧によって生じる防振ゴム2の変形態様はその押圧方向によっていずれも異なったものとなる。
図5の実線は、上記振動系における周波数伝達関数を、一点鎖線は例えば第1の実施の形態のように保持部材と防振ゴム2の接触態様をその周方向において略均一とした比較例における周波数伝達関数を、それぞれ概念的に示している。同図5に示されるように、比較例においてはゲインがピークとなる固有振動数f0が例えば一つである。これに対して、本実施の形態では上述したように、保持部材20の内周面に複数の凸部21F,22F,21G,22Gを形成して保持部材20と防振ゴム2との接触態様を周方向において不均一にするようにしているため、より多くの固有振動数f1,f2,f3,f4,・・・が存在することとなる。そしてこのように、多くの固有振動数が存在することにより、自ずと各固有振動数におけるゲインは低下するようになり振動系の減衰率も増大することとなる。そしてこれにより、特定の固有振動数における共振現象の発生が抑制されるようになる。
以上説明したこの実施の形態にかかる防振支持構造によれば、先の第1の実施の形態の上記(1)〜(4)の効果に加え、新たに以下のような効果が得られるようになる。
(5)保持部材20の内周面に、防振ゴム2の外周面に接触しその接触面が互いに異なる複数の凸部21F、22F、21G、22Gが形成されるものとした。これにより、防振ゴム2の外周面に対する保持部材20の接触態様が同防振ゴム2の周方向において不均一に設定されることとなり、防振ゴム2をばね・ダンパとする振動系の固有振動数がより多く存在するようになる。このため、同振動系における共振現象の発生を抑制することができ、保持部材と防振ゴム2との接触態様をその周方向において略均一としたものに比べて、防振支持構造としての機能を一層向上させることができるようになる。
なお、この発明にかかる防振支持構造は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第2の実施の形態では、保持部材20の内周面に接触面積の異なる凸部21F(22F)、21G(21G)を形成することで、防振ゴム2の外周面に対する保持部材の接触態様を防振ゴム2の周方向において不均一に設定するようにした。しかし、防振ゴム2の外周面に対する保持部材の接触態様を防振ゴム2の周方向において不均一に設定する構成はこれに限られるものではない。他に例えば、図6に示すように、保持部材30の内周面に形成される凸部31F(32F)と防振ゴム2との接触面積についてはこれらを等しくしながらも、隣接する凸部31Fの周方向における配置間隔を不等間隔とした構成を採用することもできる。また、図7に示すように、保持部材40の内周面に形成される凸部41F(42F)、41G(42G)と防振ゴム2との接触面積についてはこれらを等しくしながらも、断面が長方形状の凸部41G(42G)の他に、断面が台形状の台形状凸部41F(42F)を形成するようにしてもよい。ちなみにこの場合、各凸部41F,42F,41G,42Gが防振ゴム2と接触したときの防振ゴム2の変形量や変形方向等の変形態様がそれら各凸部41F,42F,41G,42Gの形状に応じて異なるものとなる。従って、上述した構成と同様に、やはり防振ゴム2の外周面に対する保持部材20の接触態様がその周方向において異なるものとなるため、同様に共振現象の発生を抑制することができるようになる。
・上記実施の形態では、第1分割体11と第2分割体12とが同一の形状を有する構成について例示したが、保持部材10を構成する第1分割体11と第2分割体12との形状はこれに限られるものではなく、互いに異なる形状を有していても勿論よい。
・上記各実施の形態では、第1分割体11(第2分割体12)の係止爪11C(12C)と、第2分割体12(第1分割体11)の係止孔12E(11E)との係合を通じて、第1分割体11と第2分割体12とがブラケット3に対して脱着可能となる構成について例示したが、第1分割体と第2分割体とを脱着させる構成はこれに限られるものではない。他に例えば、ボルト及びナットによって第1分割体と第2分割体とを脱着させるようにしてもよい。また、第1分割体とブラケット3との取付位置が、第2分割体とブラケット3との取付位置と異なるものであってもよい。
・上記各実施の形態では、防振ゴム2の外周面に形成された凹部として、同外周面の周方向に沿って延びる環状溝2Aについて例示した。しかし、こうした凹部の形状はこれに限られるものではなく、吸気管8のブラケットに形成された取付孔を嵌合させることができるものであればこれを任意に変更することができる。
・また、防振ゴム2、保持部材20とも、その外形が断面円形状のものを例示したが、例えばこれを断面矩形状とするなど、その外形は任意に変更することができる。
・上記各実施の形態では、第1分割体と第2分割体とによって保持部材が構成されているが、これら第1分割体と第2分割体とが一体に形成されるものによって保持部材を構成するようにしてもよい。
・上記各実施の形態では、保持部材をブラケット3と別体として形成しているが、これをブラケット3と一体形成するようにしてもよい。要するに、保持部材は、防振ゴム2の外周面全体を覆うようにこれに外嵌されるとともに、吸気管のブラケットに設けられるものであればよい。
・上記各実施の形態では、車載エンジンの吸気管8を弾性支持するための防振支持構造について例示したが、この発明の防振支持構造はこれに限られるものではなく、他に例えば、車載エンジンの排気管などにも適用することは勿論可能である。更に、こうした車載エンジンの配管系に限らず、振動の発生する環境下で使用される配管等、各種構造部材の防振支持構造として適用することもできる。
この発明にかかる防振支持構造の第1の実施の形態についてその概要を示した正面図。 同実施の形態にかかる防振支持構造を構成する各部品をそれぞれ同軸上にて別々に示した分解斜視図。 同実施の形態にかかる防振支持構造の断面構造を示した断面図。 第2の実施の形態にかかる保持部材を示す平面図。 防振ゴムをばね・ダンパとする振動系の周波数伝達特性を示すグラフ。 上記実施の形態の変更例にかかる保持部材の平面図。 上記実施の形態の他の変更例にかかる保持部材の平面図。 従来の防振支持構造の断面構造を示した断面図。
符号の説明
1…車両ボディ、2…防振ゴム、3…ブラケット、3A、3B…挿通孔、3C…取付孔、4…カラー、5…支持板、6…ボルト、7…ナット、8…吸気管、10、20、30、40…保持部材、11、21、31、41…第1分割体、11A…第1フランジ、11B、21B…突出片、11C、21C…係止爪、11D…第2フランジ、11E、21E…係止孔、12、22、32、42…第2分割体、12A…第1フランジ、12B…突出片、12C…係止爪、12D…第2フランジ、12E…係止孔、21F、22F、21G、22G、31F、32F、41G、42G…凸部、台形状凸部…41F、42F。

Claims (7)

  1. 基体に取り付けられる防振ゴムの外周面に凹部を形成し、この凹部に被支持体のブラケットに形成された取付孔を嵌合させて両者を組み付けることにより前記防振ゴムを介して前記被支持体を基体に弾性支持するようにした防振支持構造において、
    前記防振ゴムの外周面全体を覆うようにこれに外嵌される保持部材を前記ブラケットに設けてなる
    ことを特徴とする防振支持構造。
  2. 請求項1に記載の防振支持構造において、
    前記凹部は前記防振ゴムにおける外周面の周方向に沿って延びる環状溝である
    ことを特徴とする防振支持構造。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の防振支持構造において、
    前記保持部材は、前記ブラケットをその上下から挟むようにして前記防振ゴムにそれぞれ外嵌されるとともに、前記ブラケットに対して脱着可能な一対の分割体により構成されてなる
    ことを特徴とする防振支持構造。
  4. 請求項3に記載の防振支持構造において、
    前記一対の分割体の一方にはその先端に係止爪を有する突出片が形成されるとともに、それらの他方には前記突出片の係止爪が係合する係止孔が形成され、前記ブラケットには前記突出片が挿通可能な挿通孔が形成されてなる
    ことを特徴とする防振支持構造。
  5. 請求項4に記載の防振支持構造において、
    前記一対の分割体は前記突出片及び前記係止孔の双方が同分割体の中心部について点対称となる位置にそれぞれ形成された同一形状を有し、前記ブラケットには前記各突出片が挿通可能な一対の挿通孔が形成されてなる
    ことを特徴とする防振支持構造。
  6. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の防振支持構造において、
    前記保持部材は前記防振ゴムの外周面に対する接触態様が同防振ゴムの周方向において不均一に設定されてなる
    ことを特徴とする防振支持構造。
  7. 請求項6に記載の防振支持構造において、
    前記保持部材の内周面には防振ゴムの外周面に接触しその接触面積が互いに異なる複数の凸部が形成されてなる
    ことを特徴とする防振支持構造。
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