JP2015140875A

JP2015140875A - 防振装置

Info

Publication number: JP2015140875A
Application number: JP2014014464A
Authority: JP
Inventors: 夕花松井; Yuka Matsui
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-08-03
Anticipated expiration: 2034-01-29
Also published as: JP6552153B2

Abstract

【課題】異物の侵入を抑制しつつ配置スペースを広く確保できて、ストッパ当たり後の特性に変化を生じ難く、しかも耐久性に優れた防振装置を提供する。
【解決手段】防振装置1は、エンジン側に連結される内側部材2と、車台側に連結される外筒部材3と、内側部材2と外筒部材3との間に配置される弾性体5と、突出部分2aが貫通する貫通孔8aを有して外筒部材3と当接可能なストッパ8とを備える。ストッパ8は、外径寸法が外筒部材3の外径寸法と同一寸法Lであって、外筒部材3と向い合うストッパ面Fが、貫通孔8aを環状に取り囲む環状内側ストッパ面F₁と、環状内側ストッパ面F₁の径方向外側で、環状内側ストッパ面F₁から径方向外側に向かうに従って外筒部材3に接近する環状外側ストッパ面F₂とで形成されているとともに、外筒部材3に対して軸線O方向に離間している。
【選択図】図２

Description

本発明は、防振装置に関するものである。

防振装置には、例えば、過大な荷重が入力された時に生じる弾性体の過大な変形を防止することを目的に、アウタブラケットの車両上側に間隔を置いて、バウンドストッパゴムなどのストッパ部材を配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のストッパ部材は、有底円筒形状であって、当該ストッパ部材の周壁がアウタブラケットの小径筒部を取り囲むことによって異物の侵入などを防止することもできる。

特開２００７−５１７６９号公報

しかしながら、それと同時に上記の従来のストッパ部材は、アウタブラケットの小径筒部周りに周壁を配置するためのスペースが必要となる。このため、ストッパ部材が他の部品と干渉しないように防振装置の配置スペースを考慮する必要がある。

また、上記の従来の防振装置は、水平方向（車両前後左右方向）の入力があると、ストッパ部材の周壁がアウタブラケットの小径筒部に対して局所的に当接するため、ストッパ部材の耐久性に改善の余地がある。

さらに、防振装置に対して水平方向の入力と垂直方向（車両上下方向）の入力とが同時にあったときも、ストッパ部材の周壁がアウタブラケットの小径筒部に対して局所的に当接する。このため、入力が垂直方向からのみで、ストッパ部材がアウタブラケットの小径筒部に当接しない場合と、入力が垂直方向と水平方向との両方からでストッパ部材がアウタブラケットの小径筒部に局所的に当接する場合とでは、ストッパ当たり後の特性（入力によりストッパ部材がアウタブラケットに当接した後の特性。例えば、変位−荷重で規定された特性）に変化が生じてしまう。このストッパ当たり後の特性は予め設定される場合があるため、振動の入力方向に関わらず不変であることが望ましい。

本発明の目的は、異物の侵入を抑制しつつ配置スペースを広く確保することができて、ストッパ当たり後の特性に変化を生じ難く、しかも耐久性に優れた、防振装置を提供することにある。

本発明の防振装置は、振動発生部および振動受け部の一方に連結される内側部材と、前記振動発生部および前記振動受け部の他方に連結される外筒部材と、前記内側部材と前記外筒部材とを弾性的に連結する弾性体と、前記内側部材における前記外筒部材からの突出部分が貫通する貫通孔を有して当該貫通孔に挿通させた状態で前記外筒部材と当接可能なストッパ部材とを備え、前記ストッパ部材は、当該ストッパ部材の外径寸法が、前記外筒部材の外径寸法と同一またはそれ以下であって、前記外筒部材と向い合うストッパ面が、前記貫通孔を環状に取り囲む環状内側ストッパ面と、前記環状内側ストッパ面の径方向外側で、当該環状内側ストッパ面から径方向外側に向かうに従って前記外筒部材に接近する環状外側ストッパ面とで形成されているとともに、前記外筒部材に対して軸線方向に離間したものであることを特徴とするものである。
本発明の防振装置によれば、前記ストッパ部材と前記外筒部材との間からの異物の侵入を抑制しつつ、防振装置の配置スペースを広く確保できて、ストッパ当たり後の特性に変化を生じ難く、しかも耐久性に優れたものとすることができる。

前記ストッパ部材は、当該ストッパ部材の径方向に対して直交する方向の厚さが当該ストッパ部材の前記外筒部材と向い合うストッパ面が形成された領域において、実質上等しい厚さであることが好ましい。
この場合、ストッパ当たり後の特性の変化をさらに抑制することができる。

前記環状外側ストッパ面は、前記ストッパ部材の径方向外側に向かうに従って湾曲する曲面で形成されたものであることが好ましい。
この場合、ストッパ当たり後の特性の変化をより一層抑制することができる。

本発明によれば、異物の侵入を抑制しつつ配置スペースを広く確保することができて、ストッパ当たり後の特性に変化を生じ難く、しかも耐久性に優れた、防振装置を提供することができる。

本発明の防振装置の一実施形態である、エンジンマウントを車両に搭載しない状態で示す縦断面図である。図１のエンジンマウントを車両に搭載してエンジンからの荷重を受けた状態を示す縦断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の防振装置の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、図面上側および下側をそれぞれ車両上側および下側として説明する。また本実施形態では、エンジン側部材を振動発生部とし、車台（車体）側部材を振動受け部とする。

符号１は、本発明の防振装置の一実施形態である、エンジンマウントである。符号２は、振動発生部に連結される、例えば金属製の内側部材である。本実施形態では、内側部材２の上端に、例えば、ボルトを用いて例えば金属製のエンジン側マウントブラケットＢ₁が固定されている。これにより、内側部材２はエンジン側マウントブラケットＢ₁を介してエンジンに連結される。なお、本発明では、内側部材２は、本実施形態のように、一端にねじ穴が形成された円柱形等の中実形状のものに限定されない。例えば、内側部材２には、円筒形状のものも含まれる。

符号３は、内側部材２の一部分２ａを突出させるように取り囲んで振動受け部に連結される、例えば金属製の外筒部材である。本実施形態では、外筒部材３は、開口部Ａが形成された環状の平坦部３ａと、この平坦部３ａの外周縁に繋がる環状の肩部３ｂと、この肩部３ｂの外周縁から車両下側に向かって等しい外径寸法で伸びる円筒状の外筒部３ｃとを有する。外筒部３ｃには、例えば、溶接等によって例えば金属製の車台側マウントブラケットＢ₂が固定されている。これにより、外筒部材３は車台側マウントブラケットＢ₂を介して車台等に連結される。

本実施形態では、外筒部材３は、平坦部３ａに形成された振動入力側表面ｆ₁が、環状の平面で構成されている。また本実施形態では、肩部３ｂの縦断面形状は、図１に示すように、外筒部材３の内側に中心を有する曲率半径の曲線となり、径方向外側に向かうに従って湾曲する曲面である。

符号４は、外筒部材３の内側に、例えば圧入等により固定される中間筒部材である。中間筒部材４は、外筒部材３とともにエンジンマウントケースを構成する。本実施形態のエンジンマウント１は、エンジンマウントケース内に液体を充填することで、防振性能を高めている。

符号５は、内側部材２と外筒部材３との間に配置されて内側部材２と外筒部材３とを弾性的に連結する、例えばゴム製の弾性体である。本実施形態では、内側部材２の軸線は、外筒部材３の軸線Ｏと同一軸線となるように構成されている。図１に示すように、弾性体５は、外筒部材３の平坦部３ａの裏面に離間可能に当接しているとともに、中間筒部材４を介して外筒部材３の外筒部３ｃの内周面に弾性的に連結されている。

なお、本実施形態では、中間筒部材４には開口部が形成されており、この開口部が弾性体からなる隔壁６によって閉じられている。また中間筒部材４には、エンジンマウントケースの内部空間を外筒部材３側の主液室Ｓ₁と隔壁６側の副液室Ｓ₂とに仕切る仕切り壁７が設けられている。仕切り壁７には、低周波振動を減衰させるために主液室Ｓ₁および副液室Ｓ₂を連通させる環状の制限通路９が形成されているとともに、高周波振動入力時の動ばね定数の上昇を抑制するために隔壁６に繋がる可動板１０が配置されている。

符号８は、内側部材２の一部分（突出部分）２ａが貫通する貫通孔８ａを有して外筒部材３と当接可能なストッパ部材である。本実施形態では、ストッパ部材８は内側部材２に圧入され、回転方向及び上下方向に移動可能となっている。なお、ここで、回転方向とは、内側部材２の軸線（本実施形態では、軸線Ｏと同軸）周りの方向を意味する。

本実施形態では、ストッパ部材８は、その外径寸法が外筒部材３の外径寸法と同一である。即ち、ストッパ部材８は、このストッパ部材８の最外周面が外筒部材３の最外周面と径方向において一致するように規定されている。より具体的には、本実施形態では、ストッパ部材８の外周面８ｂで規定された外径寸法と、外筒部材３の外筒部３ｃの外周面で規定された外径寸法とは同一の外径寸法Ｌである。これにより、エンジンマウント１を車台等に搭載するときに、ストッパ部材８が外筒部材３周りの他の部品と干渉しないようにエンジンマウント１の配置スペースを考慮する必要性が軽減される。

さらに、ストッパ部材８は、外筒部材３と向い合うストッパ面Ｆが、貫通孔８ａからこの貫通孔８ａを環状に取り囲む平坦な環状内側ストッパ面Ｆ₁と、この環状内側ストッパ面Ｆ₁の径方向外側で、この環状内側ストッパ面Ｆ₁からストッパ部材８の径方向外側に向かうに従って外筒部材３に接近する環状外側ストッパ面Ｆ₂とで形成されている。環状外側ストッパ面Ｆ₂の外縁は、ストッパ部材８のストッパ面側の外縁（以下、「ストッパ部材８のストッパ面側外縁」という）８ｅを構成する。このように、ストッパ部材８のストッパ面側外縁８ｅを外筒部材３に接近させれば、環状内側ストッパ面Ｆ₁と外筒部材３の平坦部３ａに形成された振動入力側表面ｆ₁との間隔を十分に確保しつつ、ストッパ部材８のストッパ面側外縁８ｅと外筒部材３の平坦部３ａに形成された振動入力側表面ｆ₁との間における、軸線Ｏ方向の間隔を狭めることができる。

加えて、本実施形態では、ストッパ部材８は、外筒部材３に対してその軸線Ｏ方向に離間している。即ち、ストッパ部材８は、軸線Ｏ方向のいずれの位置でも、外筒部材３に対してオーバーラップしていない。より具体的には、ストッパ部材８のストッパ面側外縁８ｅは、図２に示すように、車両にエンジンマウント１を搭載してエンジンマウント１が車台等に対してエンジンを支持した状態においても、軸線Ｏ方向で、外筒部材３の平坦部３ａに形成された振動入力側表面ｆ₁との間に、狭い隙間Ｃ₁を形成している。

ここで、本発明では、ストッパ部材８の環状外側ストッパ面Ｆ₂が径方向外側に向かうに従って外筒部材３に接近する形状とされているので、ストッパ部材８の環状内側ストッパ面Ｆ₁と外筒部材３の振動入力側表面ｆ₁との間に形成される、軸線Ｏ方向の隙間Ｃ₂を確保しつつ、外筒部材３の平坦部３ａに形成された振動入力側表面ｆ₁とストッパ部材８のストッパ面側外縁８ｅとの間に形成される軸線Ｏ方向の隙間Ｃ₁を狭めることができる。これにより、ストッパ部材８の外径寸法を外筒部材３の外径寸法と同一又はそれ以下とし、また、外筒部材３とストッパ部材８との間を、軸線Ｏ方向に離間させても、異物が隙間Ｃ₁から侵入することを抑制できる。また、エンジン側からの過大な振動が内側部材２に入力されたとき等の場合も、従来と同様、ストッパ部材８のストッパ面Ｆは、少なくとも外筒部材３の振動入力側表面ｆ₁に当接することによりストッパ機能を発揮させることができる。

なお、隙間Ｃ₁の大きさ（間隔）は、適宜設定することができるが、異物の侵入を十分抑制し、かつ、ストッパ機能を十分発揮させるために、例えば、１〜２mmとすることが好ましく、具体的には、例えば、１．５mmである。

また、従来の有底筒状のストッパ部材には、外筒部材３の外筒部３ｃを取り囲む周壁が存在するため、水平方向（車両前後左右方向）の入力があると、ストッパ部材の周壁が外筒部３ｃに対して局所的に当接するため、ストッパ部材の耐久性に改善の余地があったが、本実施形態のエンジンマウント１は、図２等に示すように、外筒部材３の外筒部３ｃを取り囲む周壁が存在しないため、どの方向に入力があってもストッパ部材８が外筒部材３の外筒部３ｃに対して局所的に当接することがなく、ストッパ部材の耐久性が向上する。

さらに、従来のストッパ部材を有するエンジンマウントでは、垂直方向（車両上下方向）の入力と水平方向の入力とが同時にあったとき、入力が垂直方向からのみの場合と、入力が垂直方向と水平方向との両方からの場合とでは、ストッパ当たり後の特性（入力によりストッパ部材がアウタブラケットに当接した後の特性。例えば、変位−荷重で規定された特性）に変化が生じてしまうが、本実施形態のエンジンマウント１では、図２等に示すように、ストッパ部材８に外筒部材３の外筒部３ｃと当接する周壁等が存在しないため、入力が垂直方向だけの場合と、入力が垂直方向および水平方向の両方からの場合とで、ストッパ当たり後の特性に大きな変化を生じることがない。このため、本実施形態のエンジンマウント１は、ストッパ当たり後の特性を予め設定しておく場合に有効である。

上述のとおり、本実施形態のエンジンマウント１は、異物の侵入を抑制しつつ配置スペースを広く確保することができて、ストッパ当たり後の特性に変化を生じ難く、しかも耐久性に優れる。

特に、本実施形態に係るストッパ部材８は、図２等に示すように、このストッパ部材８の径方向に対して直交する方向（本実施形態では、軸線Ｏ方向と同一方向）の厚さＤが少なくとも、外筒部材３と向かい合うストッパ面Ｆが形成された領域において、径方向全体に亘って実質上等しい厚さに規定されている。ここで、「外筒部材３と向かい合うストッパ面Ｆが形成された領域」とは、例えば、ストッパ面Ｆの領域のうち、外筒部材３の開口部Ａと向かい合う領域を除いた領域、即ち、ストッパ部材８が外筒部材３と接触可能な領域を意味する。また、「実質上等しい厚さ」とは、１０％程度の厚さの不均一がある場合を含むことを意味する。この場合、ストッパ部材８のストッパ面Ｆが外筒部材３の振動入力側表面ｆ₁に対してどの領域で当接しても、ストッパ部材８は外筒部材３に対して均一な厚みで当接することから、ストッパ当たり後の特性の変化をさらに抑制することができる。

さらに、本実施形態では、図２に示すように、環状外側ストッパ面Ｆ₂は、縦断面形状がストッパ面Ｆ側に中心を有する曲率半径ｒの円弧等の曲線となり、径方向外側に向かうに従って湾曲する曲面である。この場合、ストッパ部材８が外筒部材３に当接したとき、環状外側ストッパ面Ｆ₂の部分は片当たりすることなく柔軟に変形することから、ストッパ当たり後の特性の変化をより一層抑制することができる。なお、環状外側ストッパ面Ｆ₂の形状は、上述のような曲面であることが好ましいが、曲面に限定されるものではない。例えば、環状外側ストッパ面Ｆ₂は、縦断面形状が直線となる、平坦な傾斜面とすることもできる。

また、本発明では、ストッパ部材８の外径寸法は外筒部材３の外径寸法以下とすることもできる。ただし、ストッパ部材８のストッパ面Ｆが外筒部材３に当接するときのストッパ当たり後の特性を十分に発揮させるためには、本実施形態のように、ストッパ部材８の外径寸法を外筒部材３の外筒部３ｃの外径寸法と同一にすることで、外筒部材３の平坦部３ａとの接触面積を大きく確保することが好ましい。

上述したところは、本発明の例示的な実施形態を説明したものであり、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で様々な変更を行うことができる。例えば、本実施形態では、エンジン側を振動発生側とし、車台側を振動受け側としたが、車両に対して本実施形態と逆向きに搭載することで、車台側を振動発生部として内側部材２を連結する一方、エンジン側を振動受け部として外筒部材３を連結することもできる。また、本発明の防振装置は、エンジンマウント以外にも、例えば、自動変速機を車体に支持するために用いることができる。

さらに、エンジンマウント１の内部構造は勿論、防振性能を高めるための液体封入式かどうかについても、本実施形態に限定されない。

本発明は、振動発生部および振動受け部の一方に連結される内側部材と、振動発生部および振動受け部の他方に連結される外筒部材とを弾性体で連結し、内側部材における外筒部材からの突出部分にストッパ部材を貫通させて外筒部材と当接可能な防振装置であれば、様々な防振装置に適用させることができる。

１エンジンマウント（防振装置）
２内側部材
２ａ内側部材の一部分（突出部分）
３外筒部材
３ａ平坦部
３ｂ肩部
３ｃ外筒部
４中間筒部材
５弾性体
６隔壁
７仕切り壁
８ストッパ部材
８ａ貫通孔
８ｂ外周面
８ｅストッパ面側外縁（ストッパ面側の外縁）
Ｂ₁ エンジン側マウントブラケット
Ｂ₂ 車台側マウントブラケット
Ｃ₁，Ｃ₂ 隙間
Ｄ厚さ
ｆ₁ 振動入力側表面
Ｆストッパ面
Ｆ₁ 環状内側ストッパ面
Ｆ₂ 環状外側ストッパ面
Ｌ外径寸法
ｒ曲率半径

Claims

振動発生部および振動受け部の一方に連結される内側部材と、前記振動発生部および前記振動受け部の他方に連結される外筒部材と、前記内側部材と前記外筒部材とを弾性的に連結する弾性体と、前記内側部材における前記外筒部材からの突出部分が貫通する貫通孔を有して当該貫通孔に挿通させた状態で前記外筒部材と当接可能なストッパ部材とを備え、
前記ストッパ部材は、
当該ストッパ部材の外径寸法が、前記外筒部材の外径寸法と同一またはそれ以下であって、
前記外筒部材と向い合うストッパ面が、前記貫通孔を環状に取り囲む環状内側ストッパ面と、前記環状内側ストッパ面の径方向外側で、当該環状内側ストッパ面から径方向外側に向かうに従って前記外筒部材に接近する環状外側ストッパ面とで形成されているとともに、
前記外筒部材に対して軸線方向に離間したものであることを特徴とする、防振装置。
請求項１において、前記ストッパ部材は、当該ストッパ部材の径方向に対して直交する方向の厚さが当該ストッパ部材の前記外筒部材と向い合うストッパ面が形成された領域において、実質上等しい厚さである、防振装置。
請求項１又は２において、前記環状外側ストッパ面は、前記ストッパ部材の径方向外側に向かうに従って湾曲する曲面で形成されたものである、防振装置。