JP2008185129A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数を減らし、振動吸収効果を高め、ボルト締結時にグロメットが変形しない防振装置を提供する。
【解決手段】 防振装置１０は、ボルト１１、第１弾性支持部１２、第２弾性支持部１３を備える。第２弾性支持部１３は、弾性樹脂製のグロメット２１のみで構成され、ボルト１１の締結時にボルト１１の回転力がグロメット２１に伝わる。しかるに、グロメット２１の内周面には、回転摺接方向に沿う複数の溝による凹凸Ａが設けられており、ボルト１１の締結時に生じる摩擦力が低減されてグロメット２１の変形が防がれる。また、グロメット２１に凹凸Ａを設けるだけでグロメット２１の変形を防ぐことができ、スリーブ等の別部品を廃止できる。さらに、グロメット２１と丸棒１１ｄとの間にスリーブ等の別部品が介在されないため、グロメット２１の径方向を厚くでき、振動吸収効果を高めることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、弾性樹脂製（ゴム等）の弾性支持体を介してフローティング対象物を固定部材に支持する防振装置に関する。

従来より、弾性樹脂製の弾性支持体を介してフローティング対象物を固定部材に支持する構造が用いられている。具体的に、パージ流量制御を行う電磁弁のステー（電磁弁に設けられた取付具）にゴム製のグロメット（弾性支持体の一例）を装着し、グロメットの挿通穴にボルト（螺合体の一例）を通し、このボルトを車両用エンジンの吸気部材（固定対象物の一例：以下、吸気部材の一例としてインテークマニホールドを例示する）に螺合固定することで、グロメットを介して電磁弁をインテークマニホールド（以下、インマニと称す）に支持させる技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

従来のグロメットは、ボルトの雄ネジの外周に装着されるものであり、グロメットに適度な圧縮力を与えるとともに、雄ネジとの接触を防ぐために、グロメットの内周には金属製のスリーブが設けられていた。
このようにグロメットの内周に金属製のスリーブを設けることで、部品点数が増え、コスト上昇を招いてしまう。
また、インマニに搭載される電磁弁は、搭載スペースの制約を受けるため、グロメットには小型で大きな振動吸収効果が求められている。
しかし、従来の技術では、グロメットとボルトの間に金属製のスリーブが介在されるため、電磁弁（具体的にはステー）とボルトの間におけるグロメットの厚み（径方向厚み）が薄くなり、グロメットによる径方向の振動吸収効果が薄れてしまう。

一方、電磁弁の体格が、電磁弁におけるバルブポート（インマニに挿入される部分）の挿入方向に長い場合や、電磁弁が重い場合などでは、電磁弁の径方向に加わる振動荷重により、電磁弁に大きな傾き力が生じる。
ここで、グロメットが電磁弁のポート挿入側、即ちインマニに近い位置に設けられる場合、グロメットにおいて電磁弁に生じる大きな傾き力を吸収しきれず、電磁弁が傾くことで電磁弁のバルブポート先端が、インマニの電磁弁取付穴の内壁に接触し、電磁弁のバルブ作動音がインマニに伝達する。

特許文献１、２には、グロメットの装着位置を電磁弁の重心点に近づけるべく、ボルトがねじ込まれる雌ネジの位置を電磁弁の重心点に近づけて設ける技術が示されている。しかし、雌ネジを電磁弁の重心点に近づけるためにインマニの形状が複雑になり、重量も重くなるデメリットが生じる。
そこで、ボルトのボルト軸を長くし、インマニから離れた位置のボルト軸にグロメットを設けて、インマニから離れた位置で電磁弁をフローティング支持するとともに、グロメットの内側のスリーブを廃止することで上記の不具合を解決しようとした場合、以下の問題が生じる。

ボルトにおけるグロメットとの接触部は、ボルト軸において雄ネジが形成されていない丸棒の外周面であり、グロメットの挿通穴の内周面と面接触になる。また、グロメットには、適度な圧縮率が得られるようにボルトと電磁弁の間で圧縮される。
このため、ボルトをインマニにねじ込む際、ボルト軸の丸棒とグロメットとの接触部を介してボルトの回転力（ネジ回し力）がグロメットに伝わり、弾性変形可能なグロメットが大きく変形してしまう。
グロメットが変形すると、グロメットの一部に過応力が発生し、亀裂、破損、耐久性の劣化を招いてしまう。
なお、グロメットの変形を避けるために、グロメットの圧縮量を下げると、グロメットに要求される圧縮率が得られなくなり、外乱により電磁弁が大きく傾いてしまう。このため、電磁弁の傾き範囲を小さく抑えたい場合には、適用することができなくなる。
実開昭６４−５５３８０号公報 実開平７−４１１６０号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の増加を招くことなく、大きな振動吸収効果が得られ、さらに螺合体（ボルト等）が固定対象物にねじ込まれても弾性支持体（グロメット等）の変形を招かない防振装置の提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する防振装置は、弾性支持体における螺合体との接触部に、螺合体との接触面積を減らす凹凸が設けられている。このため、螺合体を固定対象物にねじ込む際に、螺合体から弾性支持体へ伝わる回転力の伝達が凹凸により低減され、弾性支持体の変形が防がれる。
また、弾性支持体における螺合体との接触部に凹凸を設けるだけで、弾性支持体の変形を防ぐことができるため、従来技術のスリーブのような別部品を用いなくて済む。部品点数の低減により、防振装置のコストを抑えることができる。
さらに、弾性支持体と螺合体との間にスリーブ等の別部品が介在されないため、スリーブ等の別部品によってフローティング対象物と螺合体との間における弾性支持体の厚みがスリーブ等の別部品によって薄くなる不具合がなく、弾性支持体による振動吸収効果を高めることができる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用する防振装置は、弾性支持体に設けられる凹凸が、接触部における螺合体の回転摺接方向に沿う複数の溝によって形成される。
これにより、弾性支持体と螺合体との接触部は回転方向に沿う線接触となって、凸部が回転方向に連続する構造になるため、凸部が螺合体の回転力を受けて回転方向に倒れるように変形する不具合がない。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用する防振装置は、ボルト軸の丸棒（雄ネジが形成されていない部分）の外周にグロメットが装着されるものであり、グロメットの挿通穴の内周面に凹凸が設けられるものである。
これにより、グロメットが丸棒に圧迫する状態（グロメットが径方向に圧縮された状態）でボルトが回転しても、グロメットの変形が防がれる。

［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用する防振装置のグロメットは、固定対象物から所定量離れた位置において丸棒の外周に配置される。
これにより、フローティング対象物に大きな傾き力が生じても、フローティング対象物の傾きを容易に抑えることができ、フローティング対象物の傾き範囲を小さく抑えることができる。

［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用する防振装置における固定対象物は、車両用エンジンにおいて吸気通路を形成する吸気部材（例えば、インマニ）であり、フローティング対象物は、パージ流量制御を行う電磁弁である。
電磁弁と吸気部材との間に介在される弾性支持体（グロメット等）により、電磁弁の振動が吸気部材を介して車体へ伝わるのを防ぐことができるとともに、車体の振動が電磁弁に伝達するのを緩和することができる。
そして、請求項１〜４のいずれかと組み合わされることで、上記請求項１〜４の各手段のいずれかの効果を得ることができる。

最良の形態１の防振装置は、インマニ等の吸気部材（固定対象物の一例）にねじ込まれる雄ネジを備えるボルト（螺合体の一例）と、弾性樹脂製のグロメット（弾性支持体の一例）と、グロメットを介してボルトに支持される電磁弁（フローティング対象物の一例）とを具備する。
この防振装置は、ボルトをインマニ等の吸気部材にねじ込む際、ボルト軸の雄ネジ以外の丸棒の外周面と、グロメットの内周面との接触部を介してボルトの回転力がグロメットに伝わる構造であり、グロメットの内周面（丸棒との接触部）には、ボルトとの接触面積を減らす凹凸が設けられている。

本発明の防振装置を、インマニ（車両用エンジンにおいて吸気通路を形成する吸気部材の一例）に取り付けられる電磁弁の支持構造に適用した実施例１を、図１、図２を参照して説明する。
この実施例１の電磁弁１は、パージ燃料（気化燃料）を吸着保持するキャニスタタンク内と、吸気負圧が発生する吸気管内とを連通するパージ通路の開度調整を行い、エンジンに吸引されるパージ燃料の吸引量の制御（パージ流量制御）を行うものであって、パージ流路の開閉および開度調整が可能なバルブと、このバルブを駆動する電磁アクチュエータとを備える周知なものである。

電磁弁１は、内部に電磁アクチュエータが組み込まれた電磁弁本体３と、インマニ２の取付穴（電磁弁１の接続穴）４に挿入されるバルブポート５とを備え、バルブポート５と取付穴４との隙間は、バルブポート５の外周に装着された弾性樹脂製のシール部材（Ｏリング等）６によってシールされる。

電磁弁１は、上記シール部材６を介在させることで、電磁弁１とインマニ２が直接接触することが防がれるとともに、防振装置１０を用いてインマニ２に取り付けられる。
防振装置１０は、インマニ２に締結されるボルト１１を用いるものであり、この実施例の防振装置１０は、ボルト１１におけるインマニ２に近い側で電磁弁１をフローティング支持する第１弾性支持部１２と、ボルト１１におけるインマニ２から離れた側で電磁弁１をフローティング支持する第２弾性支持部１３とを備える。

インマニ２には、取付穴４の隣部に、取付穴４と同方向（バルブポート５の挿入方向）に伸びるネジ穴（雌ネジ）１４が形成されている。
ボルト１１は、締結工具（六角レンチ等）と係合可能な六角形状を呈するボルト頭部１１ａと、このボルト頭部１１ａの中心から軸方向に長く伸びるボルト軸１１ｂとからなり、ボルト軸１１ｂの一端にボルト頭部１１ａが形成されている。また、ボルト軸１１ｂの他端（先端）には、インマニ２に形成されたネジ穴１４に螺合する雄ネジ１１ｃが形成されている。
雄ネジ１１ｃとボルト頭部１１ａの間のボルト軸１１ｂは、雄ネジ１１ｃが形成されていない断面円形の丸棒１１ｄとして設けられている。また、丸棒１１ｄにおける軸方向の途中には、ボルト１１がネジ穴１４にねじ込まれて締結された際に、第１弾性支持部１２に設けられた金属ワッシャ１８（後述する）を軸方向に加圧圧縮するボルトフランジ１１ｅが形成されている。

第１弾性支持部１２は、電磁弁本体３のインマニ２側（バルブポート５側）に固定された第１ステー１５に装着されるものであり、ゴムブッシュ１６、金属スリーブ１７、金属ワッシャ１８からなる。
ゴムブッシュ１６は、第１ステー１５に形成されたブッシュ取付穴１５ａ（例えば、丸穴、Ｃ字穴、Ｕ字穴等）の内部に装着される略筒状の弾性樹脂（例えば、ＥＰＥＭ等）であり、ゴムブッシュ１６の外周面にはブッシュ取付穴１５ａに嵌め合わされる嵌合溝が形成されている。
金属スリーブ１７は、図１下側からゴムブッシュ１６の内穴に挿入されるものであり、ブッシュ取付穴１５ａと金属スリーブ１７の間でゴムブッシュ１６に適切な圧縮率（圧縮力）を与える。なお、この実施例の金属スリーブ１７には、インマニ２に当接するスリーブフランジが設けられている。
金属ワッシャ１８は、ゴムブッシュ１６の図１上側に装着された金属製のリング円板であり、ボルト１１がネジ穴１４に締結されることでボルトフランジ１１ｅによりゴムブッシュ１６を軸方向（ボルト軸１１ｂの軸方向）に加圧し、ゴムブッシュ１６に適切な圧縮率（圧縮力）を与える。

第２弾性支持部１３は、インマニ２から離れた側において電磁弁本体３に固定された第２ステー１９に装着されるものであり、弾性樹脂製のグロメット（弾性支持体の一例）２１のみで構成される。これにより、グロメット２１は、インマニ２からボルト軸１１ｂの軸方向へ所定量離れた位置において丸棒１１ｄの外周に配置される。
グロメット２１は、第２ステー１９に形成されたグロメット取付穴１９ａ（例えば、丸穴、Ｃ字穴、Ｕ字穴等）の内部に装着される略筒状の弾性樹脂（例えば、ＥＰＥＭ等）であり、グロメット２１の外周面にはグロメット取付穴１９ａに嵌め合わされる嵌合溝が形成されている。
グロメット２１は、ボルトフランジ１１ｅよりボルト頭部１１ａ側の丸棒１１ｄの外周に装着され、グロメット取付穴１９ａと丸棒１１ｄの間でグロメット２１が径方向に加圧されてグロメット２１に適切な圧縮率（圧縮力）が与えられるものであり、グロメット２１において丸棒１１ｄが挿通される挿通穴の内径寸法は、丸棒１１ｄの外径寸法より所定量だけ小さく設けられている。

このように、グロメット２１の内径寸法が、丸棒１１ｄの外径寸法より小さく設けられているため、ボルト１１をネジ穴１４にねじ込む際、丸棒１１ｄとグロメット２１の接触部を介してボルト１１の回転力がグロメット２１に伝わる。
グロメット２１における丸棒１１ｄとの接触部は、グロメット２１における挿通穴の内周面であり、この内周面には、丸棒１１ｄとの接触面積を減らす凹凸Ａが設けられている。
この凹凸Ａは、丸棒１１ｄの回転摺接方向に沿う複数の溝によって形成されている（図２参照）。なお、図２では、凸部の頂部（溝による山の頂部）および凹部の底部（溝の底部）を三角の山谷形状とした例を示したが、頂部や底部が曲面となったウエーブ形状であっても良い。また、螺旋溝による雌ネジ形状を呈するものであっても良い。

なお、この実施例では、ボルト１１がネジ穴１４に締結された状態であっても、ボルト頭部１１ａがグロメット２１に接触しないものであるが、ボルト１１がネジ穴１４に締結された状態でボルト頭部１１ａがグロメット２１を所定量軸方向へ加圧するものであっても良い。この場合、グロメット２１におけるボルト頭部１１ａとの接触部に、ボルト頭部１１ａの回転摺接方向に沿う複数の溝による凹凸（図示しない）を設けるか、グロメット２１とボルト頭部１１ａの間に金属ワッシャ等による摩擦力の逃がし部材（図示しない）を介在させることが望ましい。

（実施例１の効果）
本実施例の電磁弁１は、上述した防振装置１０を採用しており、グロメット２１の内周面に、丸棒１１ｄとの接触面積を減らす凹凸Ａが設けられている。このため、ボルト１１をインマニ２にねじ込む際に、グロメット２１の内周面に形成された凹凸Ａがボルト１１の締結時に発生する摩擦力を抑え、丸棒１１ｄからグロメット２１へ伝わる回転力が少なくなる。このため、ボルト１１の回転力によりグロメット２１が変形する不具合を回避でき、グロメット２１の変形によるグロメット２１の亀裂、破損、耐久性の劣化を防ぐことができる。この結果、電磁弁１をフローティング支持する防振装置１０の信頼性を高めることができる。

グロメット２１の圧縮率を上げても、グロメット２１の内周面に形成した凹凸Ａにより、グロメット２１の変形が防がれる。このため、グロメット２１の圧縮率を高めることが可能となる。これにより、高い圧縮率が求められてもグロメット２１の変形が防がれ、外乱により電磁弁１が大きく傾く不具合を回避でき、外乱に対して電磁弁１の姿勢保持のロバスト性を向上できる。

グロメット２１の内周面に凹凸Ａを設けるだけで、グロメット２１の変形を防ぐことができるため、従来技術においてグロメット２１の内周面に挿入していたスリーブ等の別部品を廃止できる。この部品点数の低減により、防振装置１０のコストを抑えることができる。
グロメット２１と丸棒１１ｄとの間にスリーブ等の別部品が介在されないため、スリーブ等の別部品によって電磁弁１（具体的には、第２ステー１９におけるグロメット取付穴１９ａ）と丸棒１１ｄとの間におけるグロメット２１の径方向厚みが、スリーブ等の別部品によって薄くなる不具合がない。これによって、グロメット２１による振動吸収効果を高めることができる。

さらに、この実施例では、グロメット２１の内周面の凹凸Ａを、丸棒１１ｄの回転摺接方向に沿う複数の溝によって形成した。このため、グロメット２１と丸棒１１ｄとの接触部は、丸棒１１ｄの回転方向に沿う線接触となり、凸部が回転方向に連続する。これにより、凸部が丸棒１１ｄの回転力を受けて回転方向に倒れるように変形する不具合がなく、グロメット２１に生じる回転方向の変形量を極めて小さく抑えることができる。

〔変形例〕
上記の実施例では、パージ流量制御を行う電磁弁１に本発明を適用する例を示すが、他の流体制御を行う電磁弁１の支持構造に本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、フローティング対象物として電磁弁１を例示したが、固定対象物に対してフローティング支持されるものであれば本発明を適用可能なものであり、フローティング対象物は電磁弁１に限定されるものではない。また同様に、固定対象物としてインマニ２を例示したが、インマニ２に限定されるものではない。

上記の実施例では、凹凸Ａを回転摺接方向に沿う複数の溝によって形成する例を示したが、弾性体（実施例ではグロメット２１）の圧縮率が低くても済む場合（即ち、凸部の受ける回転方向の力が小さい場合）などでは、凹凸Ａを回転摺接方向とは異なる方向の複数の溝で設けたり、多数のスポット状の凸部を形成することで凹凸Ａを設けても良い。
上記の実施例では、弾性体（実施例ではグロメット２１）の内周面に凹凸Ａを設ける例を示したが、内周面とは異なる部位において螺合体（実施例ではボルト１１）から螺合による回転力を受ける場合には、螺合体から回転力を受ける部位に凹凸Ａを設けるものである。

上記の実施例では、第１弾性支持部１２と第２弾性支持部１３を備える防振装置１０の第２弾性支持部１３に本発明を適用する例を示したが、第１弾性支持部１２にも本発明を適用しても良い。
また、フローティング対象物（実施例では電磁弁１）が軽量の場合や、振動等が小さい場合では、第１弾性支持部１２を廃止しても良い。
あるいは、第２弾性支持部１３を廃止して、ボルト軸１１ｂを短くし、第１弾性支持部１２に本発明を適用しても良い。即ち、固定対象物（実施例ではインマニ２）に近い位置でフローティング対象物（実施例では電磁弁１）を支持する防振装置１０に本発明を適用しても良い。

電磁弁の支持構造を示す要部断面図である。 グロメットの断面図である。

符号の説明

１ 電磁弁（フローティング対象物）
２ インマニ（固定対象物）
１０ 防振装置
１１ ボルト（螺合体）
１１ｂ ボルト軸
１１ｃ 雄ネジ
１１ｄ 丸棒（螺合体における雄ネジ以外の部位）
２１ グロメット（弾性支持体）
Ａ 凹凸

Claims (5)

1. 固定対象物にねじ込まれる雄ネジを備える螺合体と、
   弾性樹脂製の弾性支持体と、
   この弾性支持体を介して前記螺合体に支持されるフローティング対象物とを具備する防振装置において、
   この防振装置は、前記螺合体をねじ込む際、前記螺合体における前記雄ネジ以外の部位と前記弾性支持体との接触部を介して前記螺合体の回転力が前記弾性支持体に伝わるものであり、
   前記弾性支持体における前記接触部には、前記螺合体との接触面積を減らす凹凸が設けられていることを特徴とする防振装置。
2. 請求項１に記載の防振装置において、
   前記凹凸は、前記接触部における前記螺合体の回転摺接方向に沿う複数の溝によって形成されていることを特徴とする防振装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の防振装置において、
   前記螺合体は、前記固定対象物にねじ込まれる前記雄ネジが先端側に形成されたボルト軸を備えるボルトであり、
   前記弾性支持体は、前記ボルト軸の外周に装着されるグロメットであり、
   前記ボルトにおける前記接触部は、前記ボルト軸において前記雄ネジが形成されていない丸棒の外周面であり、
   前記グロメットにおける前記接触部は、前記丸棒が挿通される挿通穴の内周面であり、 前記凹凸は、前記グロメットの内周面に設けられることを特徴とする防振装置。
4. 請求項３に記載の防振装置において、
   前記グロメットは、前記固定対象物から所定量離れた位置において前記丸棒の外周に配置されることを特徴とする防振装置。
5. 請求項１〜請求項４のうちのいずれかに記載の防振装置において、
   前記固定対象物は、車両用エンジンにおいて吸気通路を形成する吸気部材であり、
   前記フローティング対象物は、パージ流量制御を行う電磁弁であることを特徴とする防振装置。

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