JP2008249098A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で、上下方向のばね定数を高く維持しつつ、前後方向のばね定数を低く設定し得るようにした防振装置を提供する。
【解決手段】軸状の第１取付部材１と、第１取付部材１と軸方向に距離を隔てて配置された筒状の第２取付部材２と、第１取付部材１のフランジ部１２の下面に固着されるとともに第２取付部材２の内周部に固着されて両部材１、２を弾性的に連結するゴム弾性体３と、第１取付部材１と軸方向に分離されてゴム弾性体３内に埋設された拘束部材４とを備えている。ゴム弾性体３は、第１取付部材１と拘束部材４との間に介在して両部材１、４を一体的に連結する連結部３１を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば車両のエンジンマウントやメンバマウント、キャブマウント等として好適に採用される防振装置に関する。

従来より、振動発生源となるエンジンユニットを車両に搭載する場合には、車体フレームとエンジンユニットとの間に、防振装置としてのエンジンマウントを介在させて取付けるようにしている。このようなエンジンマウントとして、例えば図９に示すように、エンジンユニット側に連結固定される軸状の第１取付部材８１と、第１取付部材８１と軸方向に距離を隔てて配置され車体側に連結固定される筒状の第２取付部材８２と、第１取付部材８１の軸方向端面に固着されるとともに第２取付部材８２の開口端部に固着され両部材８１、８２を弾性的に連結するゴム弾性体８３と、を備えたものが知られている。

上記エンジンマウントにおいて、第１取付部材８１は、軸状部８１ａの下端から径方向外方に延出するリング板状のフランジ部８１ｂと、軸状部８１ａの下端から下方へ膨出し下方に向かって次第に小径となるテーパ状の膨出部８１ｃとを有し、これらフランジ部８１ｂ及び膨出部８１ｃの下方面が、厚肉円盤状に形成されたゴム弾性体８３に固着されている。これにより、第１取付部材８１と第２取付部材８２の間に介在するゴム弾性体８３の自由長（肉厚方向長さ）が、径方向ないしは軸方向においてなるべく均一化されるようにされている。

このように構成された上記のエンジンマウントは、簡易な構造で上下方向（振動入力方向）のばね定数を大きくすることができることから、エンジンユニットを支持しつつ、例えばエンジンから伝達される低周波数のシェイク振動等を、ゴム弾性体８３の弾性変形によって効果的に減衰させることができるという利点がある。

ところで、上記のエンジンマウントにおいては、ゴム弾性体８３が厚肉円盤状に形成されて、第１取付部材８１及び第２取付部材８２に対して上記のように固着されていることから、上下方向（軸方向）のばね定数を高くすることができる。しかし、これと同時に、前後方向及び左右方向（軸直角方向）のばね定数も、圧縮成分が発生することで高くなるため、例えば、エンジンの中高速回転域で発生するこもり音や加速騒音等を抑制することは困難になる。そこで、こもり音や加速騒音等を低減するために、前後方向のばね定数の低下が要求される場合には、ゴム弾性体８３にすぐり等を設けて形状を変更することにより、目的の方向のばね定数を下げるようにする方法が一般的に採用されている。しかし、この場合には、上下方向のばね定数が低くなってしまうことから、エンジンマウントの変位量が増大するため、耐久性の悪化が懸念される。

また、特許文献１には、筒状の外郭部材（第２取付部材）の内部に流体封入用チャンバが形成されるよう第１弾性体と第２弾性体とを上下方向（軸方向）に間隔をおいて設け、第１弾性体と第２弾性体とを非結合状態として、第２弾性体が、第１弾性体に結合された支持部材（第１取付部材）の横移動（軸直角方向への移動）を拘束しないようにすることが開示されており、この技術を適用することにより、前後方向のばね定数を下げることも可能である。

しかし、特許文献１の場合には、軸方向及び軸直角方向のばね特性を担うゴム弾性体が第１弾性体と第２弾性体の二つに分離されていることから、構造が複雑になるばかりでなく、それらをそれぞれ別個に加硫成形を行って形成しなければならないため、製造コストの大幅な上昇を免れない。また、第１弾性体と第２弾性体は、上下方向（軸方向）に間隔をおいて非結合状態に設けられているため、上下方向におけるバウンド方向（圧縮方向）のばね定数は高く維持できるが、リバウンド方向（引っ張り方向）のばね定数が大幅に低下してしまうという問題がある。

特開平６−１２９４７６号公報

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で、上下方向のばね定数を高く維持しつつ、前後方向のばね定数を低く設定し得るようにした防振装置を提供することを解決すべき課題とするものである。

上記課題を解決する本発明の防振装置は、軸状の第１取付部材と、該第１取付部材と軸方向に距離を隔てて配置された筒状の第２取付部材と、前記第１取付部材の軸方向一端部に固着されるとともに前記第２取付部材の内周部に固着されて両部材を弾性的に連結するゴム弾性体と、前記第１取付部材と軸方向に分離されて前記ゴム弾性体内に埋設された拘束部材と、を備え、前記ゴム弾性体は、前記第１取付部材と前記拘束部材との間に介在して両部材を一体的に連結する連結部を有することを特徴としている。

本発明の防振装置は、第１取付部材と軸方向に分離されてゴム弾性体内に埋設された拘束部材を備えていることにより、上下方向のばね定数を高く維持することが可能となる。この場合、第１取付部材と拘束部材との間に介在しているゴム弾性体の連結部は、両部材を一体的に連結しているため、上下方向におけるリバウンド方向（引っ張り方向）のばね定数が低下することもない。また、防振装置に対して前後方向の振動が入力してゴム弾性体が弾性変形する際には、第１取付部材と拘束部材との間にゴム弾性体の連結部が介在していることにより、剪断成分が主となるため、前後方向のばね定数は低くなる。

また、本発明の防振装置は、第１取付部材と第２取付部材を連結するゴム弾性体が一つであり、且つゴム弾性体内に拘束部材が埋設されている構造であるため、上記特許文献１の場合のように、構造が複雑になることもなく、製造コストの大幅な上昇も回避される。したがって、本発明の防振装置によれば、簡易な構造で、上下方向のばね定数を高く維持しつつ、前後方向のばね定数を低く設定することが可能となる。

本発明の好適な態様として、拘束部材は、第１取付部材側から第２取付部材側に向かって次第に小径となるテーパ状に形成されている。このようにされていれば、第１取付部材及び拘束部材と第２取付部材との間に介在するゴム弾性体の自由長（肉厚方向長さ）を、径方向ないしは軸方向において均一化することができる。また、本発明の他の好適な態様として、拘束部材は、内部に空洞部を有する。この場合には、拘束部材を軽量化することができる。

本発明のその他の好適な態様として、拘束部材は、ゴム弾性体の軸線を挟んだ軸直角方向両側で対向する位置に埋設された一対の板状部材により構成されている。このようにされていれば、上下方向のばね定数を高く維持しつつ、前後方向のばね定数を低く設定するとともに、左右方向（一対の拘束板が対向する方向）のばね定数を高く設定することができる。即ち、前後方向のばね定数と左右方向のばね定数との差を大きくすることができる。また、板状部材の大きさを適宜変更することにより、前後方向と左右方向のばね比を任意の値に設定することも可能である。なお、板状部材は、所定の剛性を有する板材で形成することができ、例えば金属板や樹脂板等を好適に採用することができる。

本発明の更に他の好適な態様として、第１取付部材は、軸方向端面からゴム弾性体内に突出して、その先端部が一対の板状部材同士が対向する方向において一対の板状部材とオーバーラップするように対向配置された突起部を有する。この場合には、突起部と両板状部材とのオーバーラップ量を適宜変更することによって、前後方向と左右方向とのばね比を任意の値に設定することが可能となる。なお、突起部は、一対の板状部材の間の位置に一つ設けるようにしてもよく、或いは、一対の板状部材の外側位置に二つ設けるようにしてもよい。

本発明の防振装置によれば、第１取付部材と軸方向に分離されてゴム弾性体内に埋設された拘束部材を備え、ゴム弾性体は、第１取付部材と拘束部材との間に介在して両部材を一体的に連結する連結部を有するように構成されているため、簡易な構造で、上下方向のばね定数を高く維持しつつ、前後方向のばね定数を低く設定することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態１〕
図１は実施形態１に係る防振装置の軸方向に沿う断面図であって図２のＩ−Ｉ線矢視断面図であり、図２はその防振装置の平面図である。

本実施形態の防振装置は、図１及び図２に示すように、軸状の第１取付部材１と、第１取付部材１と軸方向に距離を隔てて配置された筒状の第２取付部材２と、第１取付部材１の軸方向一端部に固着されるとともに第２取付部材２の内周部に固着されて両部材１、２を弾性的に連結するゴム弾性体３と、第１取付部材１と軸方向に距離を隔ててゴム弾性体３内に埋設された拘束部材４とから構成されている。

第１取付部材１は、円柱状に形成された軸状部１１と、軸状部１１の下端から径方向外方に延出するリング板状のフランジ部１２とからなり、鉄系金属により一体に形成されている。軸状部１１には、軸線に沿って延びるねじ穴１１ａが設けられており、このねじ穴１１ａには、第１取付部材１を取付相手部材に取付ける際に取付ボルト（図示せず）が螺合される。

第２取付部材２は、鉄系金属により厚肉の円筒状に形成されたブラケット金具２１と、鉄系金属によりブラケット金具２１よりも薄肉の円筒状に形成されてブラケット金具２１に圧入保持された筒状支持金具２２とから構成されている。ブラケット金具２１は、円筒部２１ａと、円筒部２１ａの一端（上端）から径方向外方に延出する楕円形状の取付フランジ部２１ｂとからなる。取付フランジ部２１ｂの長径側両端部の２箇所には、厚さ方向に貫通する取付孔２１ｃが形成されており、その取付孔２１ｃには取付ボルト２１ｄが装着されている。

筒状支持金具２２は、ブラケット金具２１の円筒部２１ａよりも少し小径で軸方向長さが少し長い円筒部２２ａと、円筒部２２ａの一端（上端）から径方向外方に延出するリング状のフランジ部２２ｂとからなる。筒状支持金具２２の円筒部２２ａは、ブラケット金具２１の円筒部２１ａの内径と略同じ外径を有し、第１取付部材１のフランジ部１２の外径よりも少し大きい内径を有する。この筒状支持金具２２は、円筒部２２ａがブラケット金具２１の円筒部２１ａ内に圧入保持されることにより一体化されている。

ゴム弾性体３は、成形型内にインサートされた第１取付部材１、筒状支持金具２２及び拘束部材４と共にゴム材料を加硫成形することにより略円錐台形状に形成されている。このゴム弾性体３は、小径側端面（図１において上端面）が第１取付部材１のフランジ部１２の下面に加硫接着されているとともに、その大径側端部の外周面が、筒状支持金具２２の円筒部２２ａの内周面及びフランジ部２２ｂの外側面（図１において上端面）に全周に亘って加硫接着されている。これにより、ゴム弾性体３は、第２取付部材２の一端側開口を閉塞するようにして第１取付部材１と第２取付部材２の間に介在し、両部材１、２を弾性的に且つ一体的に連結している。

拘束部材４は、鉄系金属により、軸方向の一端側から他端側に向かって次第に小径となるテーパ形状に形成されており、第１取付部材１とは別体のものである。この拘束部材４は、大径側端面が第１取付部材１のフランジ部１２と軸方向に所定距離を隔てて対向する状態で、ゴム弾性体３内に同軸状に埋設されている。これにより、拘束部材４の大径側端面と第１取付部材１のフランジ部１２との間には、拘束部材４とフランジ部１２とを一体的に連結するゴム弾性体３の連結部３１が介在している。ゴム弾性体３は、この連結部３１を有することにより、前後方向及び左右方向（軸直角方向）の振動入力に対して、剪断変形成分が増加するため、前後方向及び左右方向（軸直角方向）のばね定数が所定の低い値に設定されている。

この拘束部材４は、軸方向において、大径部が第１取付部材１側に位置し小径部が第２取付部材２側に位置するようにして、ゴム弾性体３内に埋設されていることにより、第１取付部材１及び拘束部材４と第２取付部材２との間に介在するゴム弾性体３の自由長（肉厚方向長さ）が、径方向ないしは軸方向において均一化するようにされている。なお、拘束部材４の小径側端部は、ゴム弾性体３の加硫成形時に成形型に対する位置決め部とされることから、加硫成形後において、その位置決め部がゴム弾性体３の大径側端面から露出している。

以上のように構成された本実施形態の防振装置は、エンジンユニットを車両に搭載する際にエンジンマウントとして使用される。即ち、この防振装置は、第１取付部材１のねじ穴１１ａに取付ボルト（図示せず）を螺合させて車体及びエンジンユニットのいずれか一方に第１取付部材１を連結固定するとともに、第２取付部材２のブラケット金具２１に装着された取付ボルト２１ｄで車体及びエンジンユニットのいずれか他方に第２取付部材２を連結固定することにより取付けられる。

そして、本実施形態の防振装置は、上下方向（軸方向）のばね定数が所定の高い値に設定されていることから、エンジンユニットを支持しつつ、車両の走行時において、例えばエンジンから伝達される低周波数のシェイク振動等は、ゴム弾性体３の弾性変形によって効果的に減衰し、抑制される。また、本実施形態の防振装置は、第１取付部材１と拘束部材４との間にゴム弾性体３の連結部３１が介在していることにより、前後方向及び左右方向（軸直角方向）のばね定数が所定の低い値に設定されている。そのため、エンジンの中高速回転域で発生するこもり音や加速騒音等が効果的に低減される。

以上のように、本実施形態の防振装置によれば、第１取付部材１と軸方向に分離されてゴム弾性体３内に埋設された拘束部材４を備え、ゴム弾性体３は、第１取付部材１と拘束部材４との間に介在して両部材１、４を一体的に連結する連結部３１を有するように構成されているため、簡易な構造で、上下方向のばね定数を高く維持しつつ、前後方向のばね定数を低く設定することができる。

また、拘束部材４は、第１取付部材１側から第２取付部材２側に向かって次第に小径となるテーパ状に形成されていることから、第１取付部材１及び拘束部材４と第２取付部材２との間に介在するゴム弾性体３の自由長（肉厚方向長さ）を、径方向ないしは軸方向において均一化することができる。これにより、ゴム弾性体３の上下方向（軸方向）のばね定数と、前後方向及び左右方向（軸直角方向）のばね定数とをバランス良く設定することが可能となる。

〔実施形態２〕
図３は実施形態２に係る防振装置の軸方向に沿う断面図である。本実施形態の防振装置は、実施形態１のものと基本的構成が同じであり、拘束部材５のみが異なるものである。よって、実施形態１と共通する主要な部材や部位については、同じ符号を付すのみに止めて詳しい説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。

本実施形態における拘束部材５は、鉄系金属により一端開口の有底円筒状に形成されており、内部に空洞部を有することによって軽量化が図られたものである。この拘束部材５は、その底壁面が第１取付部材１のフランジ部１２と軸方向に所定距離を隔てて対向し、開口端がゴム弾性体３の大径側端面から露出した状態で、ゴム弾性体３内に同軸状に埋設されている。これにより、拘束部材５の底壁面と第１取付部材１のフランジ部１２との間には、拘束部材５とフランジ部１２とを一体的に連結するゴム弾性体３の連結部３１が介在している。

以上のように構成された本実施形態の防振装置は、実施形態１の場合と同様に、第１取付部材１と軸方向に分離されてゴム弾性体３内に埋設された拘束部材５を備え、ゴム弾性体３は、第１取付部材１と拘束部材５との間に介在して両部材１、５を一体的に連結する連結部３１を有するように構成されているため、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。特に、本実施形態では、内部に空洞部を有する拘束部材５が採用されていることにより、軽量化を図ることができる。

〔実施形態３〕
図４は実施形態３に係る防振装置の平面図であり、図５はその防振装置の軸方向に沿う断面図であって図４のＶ−Ｖ線矢視断面図であり、図６はその防振装置の軸直角方向に沿う断面図であって図５のVI−VI線矢視断面図である。

本実施形態の防振装置は、実施形態１のものと基本的構成が同じであり、拘束部材６、のみが異なるものである。よって、実施形態１と共通する主要な部材や部位については、同じ符号を付すのみに止めて詳しい説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。

本実施形態における拘束部材６は、鉄系金属により所定の大きさの矩形に形成された一対の板状部材により構成されている。一対の板状部材は、ゴム弾性体３の軸線を挟んだ軸直角方向両側で対向する位置に略平行となるように配置されて、それらの一端面が第１取付部材１のフランジ部１２と軸方向に所定距離を隔てて対向し、それらの他端面がゴム弾性体３の大径側端面から露出した状態で、ゴム弾性体３内に埋設されている。このように一対の板状部材からなる拘束部材６がゴム弾性体３内に埋設されていることにより、一対の板状部材が対向する方向（図６において左右方向）のばね定数が高められている。なお、各板状部材の一端面と第１取付部材１のフランジ部１２との間には、各板状部材とフランジ部１２とを一体的に連結するゴム弾性体３の連結部３１、３１が介在している。

以上のように構成された本実施形態の防振装置は、実施形態１の場合と同様に、第１取付部材１と軸方向に分離されてゴム弾性体３内に埋設された一対の板状部材よりなる拘束部材６を備え、ゴム弾性体３は、第１取付部材１と拘束部材６との間に介在して両部材１、６を一体的に連結する連結部３１を有するように構成されているため、実施形態１と同様の作用及び効果を奏する。

特に、本実施形態の防振装置は、上下方向のばね定数を高く維持しつつ、前後方向のばね定数を低く設定するとともに、左右方向（一対の板状部材が対向する方向）のばね定数を高く設定することができるため、前後方向のばね定数と左右方向のばね定数との差を大きくすることができる。この場合、一対の板状部材の大きさを適宜変更することにより、前後方向と左右方向のばね比を任意の値に設定することも可能である。

〔実施形態４〕
図７は実施形態４に係る防振装置の図５と対応した軸方向に沿う断面図であり、図８はその防振装置の軸直角方向に沿う断面図であって図７のVIII−VIII線矢視断面図である。 本実施形態の防振装置は、実施形態３のものに対して、第１取付部材１に設けられた一対の板状突起部１３、１３が付加されたものである。

即ち、本実施形態における第１取付部材１は、フランジ部１２の下方面からゴム弾性体３内に突出して、その先端部が一対の板状部材同士が対向する方向において一対の板状部材６とオーバーラップするように対向配置された一対の板状突起部１３、１３を有する。各板状突起部１３、１３は、各板状部材の板厚と略同じ厚さ矩形板状に形成されており、各板状部材と略同じ幅方向長さを有する。各板状突起部１３、１３は、一対の板状部材の外側で各板状部材と所定距離を隔てた位置に設けられ、互いに平行となるように対向配置されている。

以上のように、本実施形態の場合には、一対の板状突起部１３、１３の突出先端部が一対の板状部材とオーバーラップするように対向配置されていることによって、各板状突起部１３、１３と各板状部材が対向する方向（図８において左右方向）のばね定数を、実施形態３の場合よりも更に高めることができる。そのため、前後方向のばね定数と左右方向のばね定数との差をより大きくすることができるので、ばね特性のチューニング範囲を拡大することができる。

なお、本実施形態においては、一対の板状部材の外側位置に二つの板状突起部１３、１３を対向配置するようにしているが、一対の板状部材の間の位置に一つの板状突起部１３を対向配置するようにしてもよい。さらに、本実施形態において示された防振装置の具体的な構造は、あくまで例示であって、本発明は、例えば防振装置の内部に受圧室や平衡室、オリフィス通路を形成して、内部に非圧縮性流体が封入された流体封入式防振装置に対して適用可能である。

本発明の実施形態１に係る防振装置の軸方向に沿う断面図であって図２のＩ−Ｉ線矢視断面図である。 本発明の実施形態１に係る防振装置の平面図である。 本発明の実施形態２に係る防振装置の軸方向に沿う断面図である。 本発明の実施形態３に係る防振装置の平面図である。 本発明の実施形態３に係る防振装置の軸方向に沿う断面図であって図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。 本発明の実施形態３に係る防振装置の軸直角方向に沿う断面図であって図５のVI−VI線矢視断面図である。 本発明の実施形態４に係る防振装置の図５と対応した軸方向に沿う断面図である。 本発明の実施形態４に係る防振装置の軸直角方向に沿う断面図であって図７のVIII−VIII線矢視断面図である。 従来の防振装置の軸方向に沿う断面図である。

符号の説明

１、８１…第１取付部材 １１、８１ａ…軸状部 １１ａ…ねじ穴 １２、８１ｂ…フランジ部 １３…板状突起部 ２、８２…第２取付部材 ２１…ブラケット金具 ２１ａ…円筒部 ２１ｂ…取付フランジ部 ２１ｃ…取付孔 ２１ｄ…取付ボルト ２２…筒状支持金具 ２２ａ…円筒部 ２２ｂ…フランジ部 ３、８３…ゴム弾性体 ３１…連結部 ４、５、６…拘束部材 ８１ｃ…膨出部

Claims (5)

1. 軸状の第１取付部材と、
   該第１取付部材と軸方向に距離を隔てて配置された筒状の第２取付部材と、
   前記第１取付部材の軸方向一端部に固着されるとともに前記第２取付部材の内周部に固着されて両部材を弾性的に連結するゴム弾性体と、
   前記第１取付部材と軸方向に分離されて前記ゴム弾性体内に埋設された拘束部材と、を備え、
   前記ゴム弾性体は、前記第１取付部材と前記拘束部材との間に介在して両部材を一体的に連結する連結部を有することを特徴とする防振装置。
2. 前記拘束部材は、前記第１取付部材側から前記第２取付部材側に向かって次第に小径となるテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防振装置。
3. 前記拘束部材は、内部に空洞部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の防振装置。
4. 前記拘束部材は、前記ゴム弾性体の軸線を挟んだ軸直角方向両側で対向する位置に埋設された一対の板状部材により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の防振装置。
5. 前記第１取付部材は、軸方向端面から前記ゴム弾性体内に突出して、その先端部が一対の前記板状部材同士が対向する方向において一対の前記板状部材とオーバーラップするように対向配置された突起部を有することを特徴とする請求項４に記載の防振装置。

Images