JP2013108522A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取付金具のプレート部を折り曲げることで、振動受側の部材に組み付けるタイプの防振装置において、ゴム弾性体の折曲げ角に亀裂が生じるのを抑える。
【解決手段】エンジン側に取り付けられる第１取付金具３と、車体側に取り付けられる第２取付金具５と、これらを連結するゴム弾性体７と、を備えるエンジンマウント１である。第２取付金具５は、プレート部２５と当該プレート部２５から上方に突出する突出部１５とを有していて、突出部１５の付け根部１５ａで、プレート部２５を折り曲げることにより、取付ブラケットの下側梁部に固定されるようになっている。ゴム弾性体７は、突出部１５及びプレート部２５を覆うように第２取付金具５に接着され、且つ、ゴム弾性体７には、プレート部２５を折り曲げた際に当該プレート部２５の折曲げ縁部に位置する付け根部１５ａに対応する部位に、窪み部３７が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、振動源側に取り付けられる取付金具と、振動受側に取り付けられる取付金具と、これらの取付金具を連結するゴム弾性体と、を備える防振装置に関するものである。

この種の防振装置を振動受側へ取り付ける場合には、取付金具に形成された取付脚部を振動受側の部材に直接ボルト締結したり、振動受側に固定されるブラケットに当該取付金具を取り付けたりすることが多い。

例えば、特許文献１には、固定側（振動受側）に取り付けられるブラケットに設けられた係合部に対し、防振部材の取付金具の一部をなすプレート片を当該係合部の断面形状に沿って折り曲げることで、防振部材をブラケットに組み付けるようにする技術が開示されている。

特開２００４−２９０９９９号公報

しかしながら、防振部材（防振装置）の取付金具の一部をなすプレート片（プレート部）を、ブラケットに設けられた係合部の断面形状に沿って折り曲げることで、防振部材をブラケットに組み付ける場合には、以下のような問題がある。

すなわち、図８（ａ）に示すような防振装置１０１では、ゴム弾性体１０７は、振動源側に取り付けられる略筒状の取付金具１０３の内周面及び振動受側に取り付けられる取付金具１０５の突出部１１５のみならず、取付金具１０５の錆止めのために当該取付金具１０５のプレート部１２５をも覆っていることが多い。そうして、ゴム弾性体１０７で覆われているプレート部１２５を、図８（ｂ）に示すように、突出部１１５の付け根部１１５ａで係合部１１１ｄ側に折り曲げることにより、防振装置１０１をブラケット１１１に組み付けると、ゴム弾性体１０７における折曲げ部（図９（ｂ）の符号１２７ｄで示す部分）に応力が残留することになる。このように折曲げ部１２７ｄに応力が残留した状態で、図９（ａ）に示すように、防振装置１０１に荷重が入力してゴム弾性体が上方（白抜き矢印の方向）に引っ張られると、応力が残留した折曲げ部１２７ｄに引張力が作用することで引張応力が重畳的に発生し、換言すると、折曲げ部１２７ｄに大きな応力が生じ、ここを起点としてゴム弾性体１０７に亀裂が生じるおそれがある。

このような問題を解決するために、例えば、取付金具１０５の突出部１１５のみを覆うように、ゴム弾性体１０７を取付金具１０５に接着することも考えられるが、ゴム弾性体１０７を金型内で加硫成形する際にプレート部１２５にゴムがまわらないようにするのは難しい上、プレート部１２５に対し別途錆止め塗装等が必要となり、工数及び工費が増大するという新たな問題が生じる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、取付金具のプレート部を折り曲げることで、振動受側の部材に組み付けるタイプの防振装置において、ゴム弾性体の折曲げ角（かど）に亀裂が生じるのを抑える技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る防振装置では、ゴム弾性体における、プレート部を曲げることによって応力が残留している部位（折曲げ角）に、防振装置に荷重が入力してゴム弾性体が上方に引っ張られたときに、引張応力が重畳的に発生するのを抑えるべく、かかる折曲げ角近傍のゴム弾性体の形状を、引張力を伝え難い形状としている。

具体的には、第１の発明は、振動源側に取り付けられる第１取付金具と、振動受側に取り付けられる第２取付金具と、当該第１取付金具と当該第２取付金具とを連結するゴム弾性体と、を備える防振装置を対象とする。

そして、上記第２取付金具は、プレート部と当該プレート部から上記第１取付金具に向かって突出する突出部とを有していて、当該突出部の付け根部で、当該プレート部を上記第１取付金具とは反対側に折り曲げることにより、上記振動受側の部材に固定されるようになっており、上記ゴム弾性体は、上記突出部及び上記プレート部を覆うように上記第２取付金具に接着され、且つ、上記ゴム弾性体には、上記プレート部を折り曲げた際に当該プレート部の折曲げ縁部に位置する上記付け根部に対応する部位に、窪み部が形成されていることを特徴とするものである。

第１の発明によれば、ゴム弾性体には、プレート部を折り曲げた際に当該プレート部の折曲げ縁部に位置する突出部の付け根部に対応する部位に、窪み部が形成されていることから、換言すると、かかる部位のゴムの厚さが薄くなっていることから、防振装置に荷重が入力してゴム弾性体が上方に引っ張られても、ゴムの厚さが薄くなっている部位で引張力の伝達が抑えられる。これにより、ゴム弾性体における、プレート部を曲げることによって応力が残留している部位（折曲げ角）に、引張応力が重畳的に発生するのを、換言すれば、大きな応力が発生するのを抑制して、ゴム弾性体の折曲げ角に亀裂が生じるのを抑えることができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記窪み部は、上記ゴム弾性体における、上記プレート部を折り曲げた際に当該プレート部の折曲げ縁部に位置する上記付け根部に対応する部位にのみ形成されていることを特徴とするものである。

ここで、たとえプレート部を曲げることによってゴム弾性体の折曲げ角に応力が残留していても、突出部の付け根部から離れた折曲げ角では、ゴム弾性体が上方に引っ張られても大きな引張応力が発生し難い。それ故、プレート部を折り曲げた際にプレート部の折曲げ縁部に位置する突出部の付け根部に対応する部位にのみ窪み部を形成している第２の発明によれば、例えば突出部の付け根部を全周に亘って窪ます場合に比して、効率良く引張応力の発生を抑えることができる。また、第２の発明によれば、金型内でゴム弾性体を加硫成形する際に、ゴムの流れを阻害する部分が少ないので、錆止めとしてのゴムをプレート部全体に行き渡らせることができる。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記振動源はエンジンである一方、上記振動受は車体であり、上記振動受側の部材は、車体に取り付けられる取付ブラケットの、略水平方向に延びる断面略矩形状の梁部であり、上記第１取付金具は、上記第２取付金具の上方に位置しており、上記プレート部は略矩形状に形成されている一方、上記突出部は当該プレート部の中央部を上方に膨出させた有頂円筒状に形成されており、上記第２取付金具は、上記突出部が上記梁部材の上面に載り、且つ、上記プレート部の長手方向が上記梁部材の延びる方向と交差した状態から、当該梁部をくるむように当該プレート部を折り曲げることにより、当該梁部にかしめ固定されるようになっていることを特徴とするものである。

第３の発明によれば、第１の発明をエンジンマウントに好適に用いることができる。

本発明に係る防振装置によれば、ゴム弾性体には、プレート部を折り曲げた際に当該プレート部の折曲げ縁部に位置する突出部の付け根部に対応する部位に、窪み部が形成されていることから、防振装置に荷重が入力してゴム弾性体が上方に引っ張られたときに当該ゴム弾性体に作用する引張力が、プレート部を曲げることによって応力が残留している当該ゴム弾性体の折曲げ角に、伝達するのを抑えて、ゴム弾性体に亀裂が生じるのを抑えることができる。

本発明の実施形態に係るエンジンマウントを示す斜視図である。 エンジンマウントを取付ブラケットを介して車体に取り付けた状態を示す斜視図である。 エンジンマウントの断面図であり、同図（ａ）は全体図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ部の拡大図である。 エンジンマウントを取付ブラケットに取り付けた状態を示す断面図であり、同図（ａ）は全体図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ部の拡大図である。 図４のV−V線の矢視断面図である。 防振装置に荷重が入力してゴム弾性体が上方に引っ張られた状態におけるエンジンマウントの断面図であり、同図（ａ）は全体図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ部の拡大図である。 その他の実施形態に係るエンジンマウントの断面図であり、同図（ａ）は全体図であり、同図（ｂ）はエンジンマウントを取付ブラケットに取り付けた状態を示す図である。 従来のエンジンマウントの断面図であり、同図（ａ）は全体図であり、同図（ｂ）はエンジンマウントを取付ブラケットに取り付けた状態を示す図である。 防振装置に荷重が入力してゴム弾性体が上方に引っ張られた状態における従来のエンジンマウントの断面図であり、同図（ａ）は全体図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ部の拡大図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図１、図３、図４、図６及び図７においては、図を見易くするために、エンジンマウント１のうち第１取付金具３、第２取付金具５、ゴム弾性体７及びストッパゴム１９のみを示す。

図１は、本発明の実施形態に係るエンジンマウントを示す斜視図である。このエンジンマウント（防振装置）１は、振動源側（本実施形態ではエンジン２１側）に取り付けられる第１取付金具３と、振動受側（本実施形態では車体３１，４１側）に取り付けられる第２取付金具５と、当該第１取付金具３と当該第２取付金具５とを連結するゴム弾性体７と、オリフィス盤（図示せず）と、ダイヤフラム９（図２参照）と、当該第１取付金具３に装着された一対のストッパゴム１９と、を備えた液体封入式エンジンマウントである。

このエンジンマウント１は、図２に示すように、第１取付金具３がエンジン２１に取り付けられる一方、第２取付金具５が、車体に設けられた車両前後方向に延びるサイドフレーム３１及びタイヤハウス４１に取り付けられる取付ブラケット１１に取り付けられることで車体側に取り付けられるようになっている。

取付ブラケット１１は、アルミダイキャスト製であり、各々上下方向に延びる一対の脚部１１ａ，１１ｂと、これら一対の脚部１１ａ，１１ｂの上端部を連結する上側梁部１１ｃと、これら一対の脚部１１ａ，１１ｂの中央部を連結する、略水平方向に延びる断面略矩形状の下側梁部１１ｄと、を備えている。そうして一方（図２の左側）の脚部１１ａの下端部には、当該脚部１１ａをサイドフレーム３１に取り付けるための第１締結部１１ｅが設けられている一方、他方（図２の右側）の脚部１１ｂの下端部には、当該脚部１１ｂをサイドフレーム３１に取り付けるための第２締結部１１ｆが設けられている。また、脚部１１ｂの上端部には、当該脚部１１ｂをタイヤハウス４１に取り付けるための第３締結部１１ｇが設けられている。

これら第１及び第２締結部１１ｅ，１１ｆには、それぞれ上下方向に延びるボルト孔１１ｈ，１１ｉが形成されている一方、第３締結部１１ｇには、斜め下方に延びるボルト孔１１ｊが形成されており、これらのボルト孔１１ｈ，１１ｉ，１１ｊに挿通された不図示のボルトによって、取付ブラケット１１は車体３１，４１に固定されるようになっている。

上記第１取付金具３は、図３に示すように、第２取付金具５の上方に位置していて、略円筒状の金具本体部１３と、当該金具本体部１３の外側に形成された取付部２３とからなり、当該取付部２３に貫通形成された３つのボルト孔２３ａに挿通される不図示のボルトによってエンジン２１に取り付けられるようになっている。

第２取付金具５は、略矩形状の金属板がＬ字状に折り曲げられたプレート部２５と、当該プレート部２５の中央部を上方に（第１取付金具３に向かって）膨出させた、有頂円筒状の突出部１５とを有している。

ゴム弾性体７は、不図示の金型内で第１取付金具３と第２取付金具５と一体加硫成形されるものであり、ゴム本体部１７と薄膜部２７とを有している。ゴム本体部１７は、図３（ａ）に示すように、その下部に下方に向かって開口する下側凹部１７ｂが形成されていて、この下側凹部１７ｂの内周面が突出部１５を覆うように第２取付金具５に加硫接着されているとともに、かかる突出部１５の全周から斜め上方に向って延びて、金具本体部１３の内周面の略下半分を覆うように第１取付金具３に加硫接着されている。これにより、ゴム弾性体７は、上方に向かって開口しているすり鉢状の上側凹部１７ｃがその上部に形成された略逆円錐台状に形成されている。一方、薄膜部２７は、ゴム本体部１７の下端部と一体形成され且つ約１ｍｍの厚さを有していて、プレート部２５のほぼ全面及び突出部１５の内周面を覆っており、第２取付金具５の錆止めとしての役割を果たしている。

このように、第１取付金具３と第２取付金具５とをゴム弾性体７で連結した後（ゴム弾性体７を、金型内で第１取付金具３と第２取付金具５と一体加硫成形した後）、不図示のオリフィス盤やダイヤフラム９等を、第１取付金具３の金具本体部１３の内周側に嵌め、すり鉢状に形成された上側凹部１７ｃとダイヤフラム９とによって囲まれた空間に非圧縮性流体を封入することで、液体封入式エンジンマウント１が構成される。

そうして、液体封入式エンジンマウント１は、図４（ａ）に示すように、第２取付金具５のＬ字状の折曲げ部２５ａを下側梁部１１ｄの角に当てて位置決めした後、突出部１５の付け根部１５ａで、プレート部２５を下側（第１取付金具３とは反対側）に折り曲げるとともに、当該プレート部２５を下側梁部１１ｄの断面形状に沿って折り曲げることにより、下側梁部１１ｄに固定されるようになっている。換言すると、第２取付金具５は、突出部１５が下側梁部１１ｄの上面に載り、且つ、プレート部２５の長手方向が下側梁部１１ｄの延びる方向と交差した状態から、当該下側梁部１１ｄをくるむようにプレート部２５を折り曲げることにより、下側梁部１１ｄにかしめ固定されるようになっている。なお、「突出部の付け根部」とは、プレート部２５から突出部１５が立ち上がる際（きわ）の部分を意味する。

これにより、このエンジンマウント１では、例えば自動車が停止していてエンジン２１がアイドル運転状態にあるときには、トルク変動等に起因する低周波のアイドル振動がゴム弾性体７により吸収され、車体への振動伝達が抑制される。一方、例えば自動車の急加速時のように大きな駆動反力（トルク）が作用してエンジン２１が前後に揺れようとすると、一対のストッパゴム１９が取付ブラケット１１の脚部１１ａ，１１ｂに当接することにより、ゴム弾性体７の前後の変形が制限されるとともに、エンジン２１が上下に揺れようとすると、一対のストッパゴム１９が取付ブラケット１１の上側梁部１１ｃに当接することにより、ゴム弾性体７の上下の変形が制限されるようになっている。

ところで、本実施形態では、上述の如く、第２取付金具５のプレート部２５を、突出部１５の付け根部１５ａで下側に折り曲げることで、エンジンマウント１を取付ブラケット１１に組み付けるところ、このような組付構造には、以下のような問題がある。すなわち、図４（ａ）に示すプレート部２５の４つの折曲げ部のうち、図の右上の折曲げ部２５ａでは、予め折り曲げられた部位に対して薄膜部２７が被覆されるのでゴムの角部２７ａには、プレート部２５を折り曲げることによる応力が生じない。また、図の右下及び左下の折曲げ部２５ｂ，２５ｃでは、薄膜部２７が被覆された後プレート部２５が折り曲げられるので、ゴムの折曲げ角部２７ｂ，２７ｃにはプレート部２５を折り曲げることによって応力が残留するが、これらの折曲げ角部２７ｂ，２７ｃは、ゴム本体部１７の下端部から離れた位置にあることから、ゴム本体部１７が変形しても、ほとんど影響を受けない。

これに対し、図の左上の折曲げ部２５ｄでは、薄膜部２７が被覆された後プレート部２５が折り曲げられるので、ゴム本体部１７における付け根部１５ａに近い折曲げ角部２７ｄ（以下、単に「折曲げ角部２７ｄ」という）には、プレート部２５を折り曲げることによって応力が残留するとともに、ゴム本体部１７の下端部から近い位置にあることから、エンジンマウント１に荷重が入力してゴム本体部１７が上方に引っ張られると、応力が残留している折曲げ角部２７ｄに、引張力が伝達された引張応力が重畳的に発生し、ここを起点としてゴム弾性体７に亀裂が生じるおそれがある。

そこで、本実施形態のエンジンマウント１では、図１、図３（ｂ）及び図５に示すように、ゴム弾性体７における、プレート部２５を折り曲げた際に当該プレート部２５の折曲げ縁部２５ｅに位置する付け根部１５ａに対応する部位２７ｅにのみ、窪み部３７を形成するようにしている。換言すると、このエンジンマウント１では、第２取付金具５の環状の付け根部１５ａのうち、プレート部２５を折り曲げた際に当該プレート部２５の折曲げ縁部２５ｅに近い部位、を覆っているゴム本体部１７にのみ窪み部３７が形成されている。

このように、窪み部３７を形成することにより、図４（ｂ）に示すように、ゴム弾性体７における、プレート部２５を折り曲げることによって応力が残留している折曲げ角部２７ｄと、ゴム本体部１７との間に薄肉部が形成されることから、図６（ａ）に示すように、エンジンマウント１に荷重が入力してゴム本体部１７が上方に引っ張られた場合でも、図４（ｂ）と図６（ｂ）とを見比べれば明らかなように、窪み部３７よりも下の部分には引張力が伝わらず、折曲げ角部２７ｄに引張応力が発生するのを抑えることができる。したがって、ゴム弾性体７において残留応力と引張応力とを分断して、ゴム弾性体７の折曲げ角に亀裂が生じるのを抑えることができる。

また、かかる窪み部３７による引張応力の発生を抑える効果を確認すべく、プレート部２５の折曲げ縁部２５ｅに位置する付け根部１５ａに対応する部位２７ｅに窪み部３７を形成したエンジンマウント１（本発明例）と、窪み部３７が形成されていないこと以外は本発明例と全く同じ構成のエンジンマウント（比較例）とを対象として、引張試験のシミュレーションを行ったところ、本発明例における折曲げ角部２７ｄに発生する応力は、比較例における同じ部位に発生する応力の約６４％まで低減されることが確認された。

なお、窪み部３７は、例えば、金型における窪み部３７に対応する部位を、第２取付金具５の付け根部１５ａに向かって突出させることで、容易に形成することができる。このように、金型における窪み部３７に対応する部位を突出させると、かかる部位では金型と第２取付金具５との間の隙間が狭くなり、射出されたゴム材料がプレート部２５に行き渡り難くなるが、本実施形態では、プレート部２５を折り曲げた際に当該プレート部２５の折曲げ縁部２５ｅに位置する付け根部１５ａに対応する部位２７ｅにのみ窪み部３７を形成するので、錆止めとしての薄膜部２７をプレート部２５全体に行き渡らせることができる。

−効果−
本実施形態によれば、ゴム弾性体７はプレート部２５を折り曲げた際に当該プレート部２５の折曲げ縁部２５ｅに位置する突出部１５の付け根部１５ａに対応する部位２７ｅに窪み部３７が形成されていることから、換言すると、かかる部位のゴムの厚さが薄くなっていることから、液体封入式エンジンマウント１に荷重が入力してゴム本体部１７が上方に引っ張られても、ゴム弾性体７における、プレート部２５を曲げることによって応力が残留している部位（折曲げ角部２７ｄ）に引張応力が発生するのを抑えることができる。これにより、残留応力と引張応力とを分断して、ゴム弾性体７の折曲げ角部２７ｄに亀裂が生じるのを抑えることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、防振装置をエンジンマウント１として用いたが、これに限らず、突出部１５の付け根部１５ａでプレート部２５を折り曲げることにより、防振装置を対象部材に固定するのであれば、他の用途に用いてもよい。

また、上記実施形態では、エンジンマウント１を液体封入式エンジンマウントとしたが、これに限らず、例えば、第１取付金具３と、第２取付金具５と、ゴム弾性体７と、ストッパゴム１９とを備える、液体を封入していない防振装置としてもよい。

さらに、上記実施形態では、プレート部２５をＬ字状に形成したが、これに限らず、例えば、図７に示すように、プレート部２５をフラットに形成し、突出部１５を挟んだ長手方向両側を折り曲げて、下側梁部１１ｄにかしめ固定してもよい。なお、この場合には、図７に示すように、左右両側の折曲げ縁部２５ｅに位置する突出部１５の付け根部１５ａに対応する部位に窪み部３７を形成する必要がある。

また、上記実施形態では、突出部１５を有頂円筒状に形成したが、これに限らず、突出部１５を有頂角筒状、角柱状、円柱状に形成してもよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明は、取付金具のプレート部を折り曲げることで、振動受側の部材に組み付けるタイプの防振装置等について有用である。

１ 液体封入式エンジンマウント（防振装置）
３ 第１取付金具
５ 第２取付金具
７ ゴム弾性体
１１ 取付ブラケット
１１ｄ 下側梁部（梁部材（振動受側の部材））
１５ 突出部
１５ａ 付け根部
２１ エンジン（振動源）
２５ プレート部
２５ｅ 折曲げ縁部
３１ サイドフレーム（振動受）
３７ 窪み部
４１ タイヤハウス（振動受）

Claims (3)

1. 振動源側に取り付けられる第１取付金具と、振動受側に取り付けられる第２取付金具と、当該第１取付金具と当該第２取付金具とを連結するゴム弾性体と、を備える防振装置であって、
   上記第２取付金具は、プレート部と当該プレート部から上記第１取付金具に向かって突出する突出部とを有していて、当該突出部の付け根部で、当該プレート部を上記第１取付金具とは反対側に折り曲げることにより、上記振動受側の部材に固定されるようになっており、
   上記ゴム弾性体は、上記突出部及び上記プレート部を覆うように上記第２取付金具に接着され、且つ、上記ゴム弾性体には、上記プレート部を折り曲げた際に当該プレート部の折曲げ縁部に位置する上記付け根部に対応する部位に、窪み部が形成されていることを特徴とする防振装置。
2. 請求項１記載の防振装置において、
   上記窪み部は、上記ゴム弾性体における、上記プレート部を折り曲げた際に当該プレート部の折曲げ縁部に位置する上記付け根部に対応する部位にのみ形成されていることを特徴とする防振装置。
3. 請求項１又は２記載の防振装置において、
   上記振動源はエンジンである一方、上記振動受は車体であり、
   上記振動受側の部材は、車体に取り付けられる取付ブラケットの、略水平方向に延びる断面略矩形状の梁部であり、
   上記第１取付金具は、上記第２取付金具の上方に位置しており、
   上記プレート部は略矩形状に形成されている一方、上記突出部は当該プレート部の中央部を上方に膨出させた有頂円筒状に形成されており、
   上記第２取付金具は、上記突出部が上記梁部材の上面に載り、且つ、上記プレート部の長手方向が上記梁部材の延びる方向と交差した状態から、当該梁部をくるむように当該プレート部を折り曲げることにより、当該梁部にかしめ固定されるようになっていることを特徴とする防振装置。

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