JP2015140900A - 防振マウント - Google Patents

Abstract

【課題】防振マウント単体で低周波振動および高周波振動を共に減衰することができる防振マウントを提供する。
【解決手段】低周波振動および高周波振動を共に減衰する防振マウントであって、低周波振動に対応する高バネおよび高減衰の特性を備える主マウント部と、高周波振動に対応する低バネおよび低減衰の特性を備える副マウント部とを直列に配置する。副マウント部のバネ定数を、主マウント部が５〜１０％圧縮される荷重で副マウント部がほぼ完全に圧縮されるレベルのバネ定数以下に設定する。副マウント部を完全またはほぼ完全に圧縮し潰した状態でセットする。
【選択図】図１

Description

本発明は、防振技術に係る防振マウントに関する。本発明の防振マウントは例えば、自動車関連の分野で用いられ、または広くその他の分野で用いられる。

例えば自動車用の防振マウントにおいて、一般的にはマウント部（バネ部）としてゴム弾性体（ゴム状弾性体）が用いられている。しかしながらこのようなマウントにおいては、動的バネ特性や減衰特性がもっぱらゴム材料に依存し、バネ特性に関しては周波数と共に高くなる傾向にある。よってこれらを意図的にコントロールするには、液体封入式マウントのような特殊な構造を採用する必要があり、非常に高価なシステムとなる。

一般的に自動車に使用されるユニットの防振マウントに対しては、車両からの衝撃的な比較的低周波の振動の入力に対しユニットを安定して支持し、かつユニット側の比較的高周波の振動を車体側へ伝えないことが要求される。そのためマウント部には、低周波振動に対し高バネおよび高減衰の特性を設定し、高周波振動に対し低バネおよび低減衰の特性を設定することが好ましい。

特開平８−３０３５２６号公報 特開２００７−２３２１６６号公報

本発明は以上の点に鑑みて、防振マウント単体で低周波振動および高周波振動を共に減衰することができる防振マウントを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による防振マウントは、低周波振動および高周波振動を共に減衰する防振マウントであって、低周波振動に対応する高バネおよび高減衰の特性を備える主マウント部と、高周波振動に対応する低バネおよび低減衰の特性を備える副マウント部とを直列に配置し、前記副マウント部のバネ定数を、前記主マウント部が５〜１０％圧縮される荷重で前記副マウント部がほぼ完全に圧縮されるレベルのバネ定数以下に設定し、前記副マウント部を完全またはほぼ完全に圧縮し潰した状態でセットすることを特徴とする。

また、本発明の請求項２による防振マウントは、上記した請求項１記載の防振マウントにおいて、筒状部の一端から径方向外方へ向けてフランジ部を設けた保持具を有し、前記筒状部の外周側に前記主マウント部を配置し、前記主マウント部および前記フランジ部間に前記副マウント部を配置したことを特徴とする。

また、本発明の請求項３による防振マウントは、上記した請求項１記載の防振マウントにおいて、第１平板部の外側端面に第１取付ネジ部を設けた第１保持具と、前記第１平板部に対し平行に配置される第２平板部の外側端面に第２取付ネジ部を設けた第２保持具とを有し、前記第１平板部の内側に第１主マウント部を配置するとともに前記第２平板部の内側に第２主マウント部を配置し、前記第１主マウント部および前記第２主マウント部間に前記副マウント部を配置したことを特徴とする。

上記構成を備える本発明の防振マウントにおいては、低周波振動に対応する高バネおよび高減衰の特性を備える主マウント部および高周波振動に対応する低バネおよび低減衰の特性を備える副マウント部が振動入力方向に対し直列に並んだ状態で配置され、このうち後者の副マウント部が完全またはほぼ完全に圧縮され潰された状態でセットされるため、低周波振動が入力する低周波領域では高バネおよび高減衰の特性が発揮され、高周波振動が入力する高周波領域では低バネおよび低減衰の特性が発揮される。

すなわち低周波振動が入力する低周波領域（主マウント部の戻り速度が加振周波数よりも速い領域）では、副マウント部の完全またはほぼ完全に圧縮され潰された状態が維持されるため、副マウント部はバネとして実質的に機能せず、よって主マウント部による高バネおよび高減衰の特性が発揮される。

一方、高周波振動が入力する高周波領域（主マウント部の戻り速度が加振周波数よりも遅い領域）では、副マウント部が開放されるため（副マウント部の完全またはほぼ完全に圧縮され潰された状態が解消されるため）、副マウント部がバネとして機能し、よって主マウント部と副マウント部の直列バネ構造となる。したがって高周波になればなるほど、副マウント部による低バネおよび低減衰の特性が支配的になる。

尚、上記したような周波数の高低による特性の切り替えを円滑に行なうためには、主マウント部のバネ定数および副マウント部のバネ定数の相対的な関係を適切に設定する必要があり、これを適切に設定しないと特性の切り替えが早過ぎたり遅過ぎたりする。この点に関し本願発明者らが研究のうえ新たに知得したところによると、副マウント部のバネ定数はこれを、主マウント部が５〜１０％圧縮される荷重で副マウント部がほぼ完全に圧縮されるレベルのバネ定数以下に設定するのが好適である。

また、上記したように本発明では、主マウント部および副マウント部が直列に配置されるが、防振マウントの装置の全体としては、両マウント部を保持するとともに両マウント部へ振動荷重を入力するための保持具が設けられる。このような保持具を備える防振マウントの代表例としては以下の２例が挙げられる。

すなわち第１例として、保持具を、筒状部の一端から径方向外方へ向けてフランジ部を設けた形状の保持具とする。そして、筒状部の外周側に主マウント部を配置し、主マウント部およびフランジ部間に副マウント部を配置する。両マウント部はフランジ部と相手取付部材との間で圧縮される。両マウント部は環状に成形されることが多い。

第２例として、保持具を、第１平板部の外側端面に第１取付ネジ部を設けた第１保持具と、第１平板部に対し平行に配置される第２平板部の外側端面に第２取付ネジ部を設けた第２保持具との組み合わせとする。そして、第１平板部の内側に第１主マウント部を配置するとともに第２平板部の内側に第２主マウント部を配置し、第１主マウント部および第２主マウント部間に副マウント部を配置する。各マウント部は第１平板部と第２平板部との間で圧縮される。各マウント部は中実のブロック状ないし円盤状に成形されることが多い。

上記２例によれば、保持具が、直列に配置される主マウント部および副マウント部をしっかりと保持するとともに主マウント部および副マウント部に対し振動を圧縮荷重として確実に入力することが可能とされる。

主マウント部および副マウント部はそれぞれ所定のゴム状弾性体によって成形されるが、副マウント部については、低減衰の発泡ゴムや同様の発泡材、スプリング等、低バネ、低減衰を満足し、完全にまたはほぼ完全に潰してセットできる材料を使用しても良い。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち本発明によれば以上説明したように、低周波振動が入力する低周波領域では主マウント部による高バネおよび高減衰の特性が発揮され、高周波振動が入力する高周波領域では副マウント部による低バネおよび低減衰の特性が発揮される。副マウント部のバネ定数を、主マウント部が５〜１０％圧縮される荷重で副マウント部がほぼ完全に圧縮されるレベルのバネ定数以下に設定したため、特性の切り替えが円滑に行なわれる。保持具が備えられる場合はこの保持具が、直列に配置される主マウント部および副マウント部をしっかりと保持するとともに主マウント部および副マウント部に対し振動を圧縮荷重として確実に入力する。

本発明の第１実施例に係る防振マウントのセット前の状態を示す断面図 同防振マウントのセット後の状態を示す断面図 本発明の第２実施例に係る防振マウントの正面図 本発明における各マウント部の特性を示すグラフ図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）高バネおよび高減衰の主マウントに低バネおよび低減衰の副マウントを直列に配置し、副マウントは完全にまたはほぼ完全に圧縮し潰された状態でセットされる。
（２）副マウントには低減衰の発泡ゴムや同様の発泡材、スプリング等、低バネ、低減衰を満足し、完全にまたはほぼ完全に潰してセットできる材料が使用される。
（３）ここで、主マウントを高バネ、副マウントを低バネと表現したが、副マウントは少なくとも主マウントが５〜１０％圧縮される荷重で、ほぼ完全に圧縮されるレベルのバネ定数以下である必要がある。

（４）主マウントに予圧縮を与えてセットする。その理由としては、低周波領域では副マウントの高バネ領域のみを働かせるため（荷重振幅領域を副マウントの高バネ領域に設定するため）である。
（５）主マウントの予圧縮を５〜１０％とする。その理由としては、予圧縮量を上げ過ぎると、副マウントの低バネが働く領域が狭くなり、予圧縮量を下げ過ぎると、低周波でも副マウントが働きやすくなってしまう。そのため、防振ゴムにおいて与えられる一般的な予圧縮量を標準的な圧縮量として設定する。
（６）主マウントの圧縮量は５〜１０％以上でも問題ないが、低バネ化の効果代が高周波側に移行する。
（７）図４のグラフ図に示すように、低周波領域では主マウントの荷重領域が副マウントの高バネ領域であるため、主マウントの特性が支配的となる。これに対し、高周波領域では主マウントの減衰により副マウントの低バネ領域（Ｂ〜Ｂ’）が働くため、この領域では副マウントの特性が支配的となり、主マウント単体に対し低バネ化が期待できる。

（８）本発明によれば、低周波領域では高バネ、高減衰となり、高周波領域では低バネ、低減衰となる。
（９）その理由としては、低周波時（主マウントの戻り速度が加振周波数よりも速い領域）では、純粋な主マウントの特性となるが、高周波時（主マウントの戻り速度が加振周波数よりも遅い領域）では、副マウントが開放され、主マウントと副マウントの直列バネ構造となる。よって、高周波になればなるほど、副マウントの特性が支配的になり、低周波領域に対して、低バネ、低減衰となる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１実施例・・・
図１および図２は、本発明の第１実施例に係る防振マウント１を示している。当該実施例に係る防振マウント１は、低周波振動および高周波振動を共に減衰する防振マウントであって、以下のように構成されている。

すなわち図１に示すように、低周波振動に対応する高バネおよび高減衰の特性を備える主マウント部１１および高周波振動に対応する低バネおよび低減衰の特性を備える副マウント部２１が主たる振動入力方向（図では上下方向）に対し直列方向に並んで配置され、両マウント部１１，２１が保持具３１によって保持されている。

保持具３１は、金属等の剛材によって環状に成形され、筒状部３１ａの一端から径方向外方へ向けてフランジ部３１ｂを一体成形したものであって、筒状部３１ａの外周側に主マウント部１１が配置され、主マウント部１１およびフランジ部３１ｂ間に副マウント部２１が配置されている。筒状部３１ａとフランジ部３１ｂは別体で構成されても良い（スリーブおよびワッシャの組み合わせ等）。

主マウント部１１は、低周波振動に対応する高バネおよび高減衰の特性を備える所定のゴム状弾性体によって環状に成形され、また断面長方形に成形されている。主マウント部１１の一端には、当該主マウント部１１を相手取付部材（ブラケット）４１の穴周縁部４３に係合することができるように環状の段差部１２が設けられ、この一端における段差部１２の内周側の部位１３は、当該部位１３を相手取付部材４１の穴部４２に差し込んだときに当該部位１３が圧縮されるよう保持具３１の筒状部３１ａの先端よりも軸方向に突出するように成形されている。

一方、副マウント部２１は、高周波振動に対応する低バネおよび低減衰の特性を備える所定のゴム状弾性体によって環状に成形され、また断面長方形に成形されている。この副マウント部２１のバネ定数はその特性および機能に照らして、主マウント部１１が５〜１０％圧縮される荷重で当該副マウント部２１がほぼ完全に圧縮されるレベルのバネ定数以下の数値に設定されている。

主マウント部１１および副マウント部２１は別々に成形され、それぞれ保持具３１の筒状部３１ａに非接着で挿着されているが、主マウント部１１および副マウント部２１ならびに保持具３１の組立て構造はこのほか、以下のようなものであっても良い。
（１）主マウント部１１および副マウント部２１を別々に成形し、接着剤で接着して一体品とし、この一体品を保持具３１の筒状部３１ａに挿着する。
（２）金型によるインサート成形を実施して主マウント部１１および副マウント部２１の何れか一方と保持具３１との一体成形品を製作し、この一体成形品に対し他方を後付けする。

図１は、防振マウント１を相手取付部材４１へセット（装着）する前の状態を示し、これに対し防振マウント１を相手取付部材４１へセットすると図２の状態とされる。図示するように防振マウント１は、同一仕様の防振マウント１が２つ相手取付部材４１の厚み方向両側に対称的に組み付けられ、保持具３１の筒状部３１ａ先端同士が付き当てられることによりセットの完了とされる。セットには図示しないボルトナット等の緊締手段が用いられ、これらが保持具３１の内周側へ挿入される。

図２に示すようにセットの完了状態において、主マウント部１１および副マウント部２１は共に圧縮された状態とされるが、特に副マウント部２１は完全またはほぼ完全に圧縮され潰された状態でセットされる。図では、副マウント部２１の厚みが図１のｔ_１から図２のｔ_２へ減じることで、これを表している。

上記構成を備える防振マウント１においては、低周波振動に対応する高バネおよび高減衰の特性を備える主マウント部１１および高周波振動に対応する低バネおよび低減衰の特性を備える副マウント部２１が直列に配置され、このうち後者の副マウント部２１が完全またはほぼ完全に圧縮され潰された状態でセットされるため、低周波振動が入力する低周波領域では高バネおよび高減衰の特性が発揮され、高周波振動が入力する高周波領域では低バネおよび低減衰の特性が発揮される。

また、副マウント部２１のバネ定数を、主マウント部１１が５〜１０％圧縮される荷重で当該副マウント部２１がほぼ完全に圧縮されるレベルのバネ定数以下の数値に設定したため、特性の切り替えが円滑に行なわれる。

第２実施例・・・
図３は、本発明の第２実施例に係る防振マウント１を示している。当該実施例に係る防振マウント１は、低周波振動および高周波振動を共に減衰する防振マウントであって、以下のように構成されている。

すなわち低周波振動に対応する高バネおよび高減衰の特性を備える主マウント部１１Ａ，１１Ｂおよび高周波振動に対応する低バネおよび低減衰の特性を備える副マウント部２１が主たる振動入力方向（図では上下方向）に対し直列方向に並んで配置され、両マウント部１１Ａ，１１Ｂ，２１が保持具３１Ａ，３１Ｂによって保持されている。

保持具３１Ａ，３１Ｂは、金属等の剛材によって成形された第１保持具３１Ａおよび第２保持具３１Ｂの組み合わせよりなり、すなわち第１平板部３１Ａａの外側端面に第１取付ネジ部３１Ａｂを一体成形した第１保持具３２Ａと、前記第１平板部３１Ａａに対し平行に配置される第２平板部３１Ｂａの外側端面に第２取付ネジ部３１Ｂｂを一体成形した第２保持具３１Ｂとの組み合わせとされ、第１平板部３１Ａａの内側に第１主マウント部１１Ａが配置されるとともに第２平板部３１Ｂａの内側に第２主マウント部１１Ｂが配置され、第１主マウント部１１Ａおよび第２主マウント部１１Ｂ間に副マウント部２１が配置されている。

第１主マウント部１１Ａおよび第２主マウント部１１Ｂはそれぞれ、低周波振動に対応する高バネおよび高減衰の特性を備える所定のゴム状弾性体によって中実のブロック状ないし円盤状（図では円盤状）に成形されている。

一方、副マウント部２１は、高周波振動に対応する低バネおよび低減衰の特性を備える所定のゴム状弾性体によって中実のブロック状ないし円盤状（図では円盤状）に成形されている。この副マウント部２１のバネ定数はその特性および機能に照らして、第１主マウント部１１Ａおよび第２主マウント部１１Ｂが５〜１０％圧縮される荷重で当該副マウント部２１がほぼ完全に圧縮されるレベルのバネ定数以下の数値に設定されている。

第１保持具３１Ａ、第１主マウント部１１Ａ、副マウント部２１、第２主マウント部１１Ｂおよび第２保持具３１Ｂはこの順序で一列に直列に並べられ、接着剤による接着等の手段で一体的に接合されているが、これらの組立て構造としてはこのほか、金型によるインサート成形や二色成形などを用いることが考えられる。

図３は、防振マウント１を相手取付部材（図示せず）へセット（装着）する前の状態を示し、これに対し防振マウント１を相手取付部材へセットすると第１主マウント部１１Ａおよび第２主マウント部１１Ｂならびに副マウント部２１はいずれも圧縮された状態とされるが、特に副マウント部２１は完全またはほぼ完全に圧縮され潰された状態でセットされる。図では、副マウント部２１の厚みをｔ_１にて示し、この厚みｔ_１が減じられることになる。

上記構成を備える防振マウント１においては、低周波振動に対応する高バネおよび高減衰の特性を備える第１主マウント部１１Ａおよび第２主マウント部１１Ｂならびに高周波振動に対応する低バネおよび低減衰の特性を備える副マウント部２１が直列に配置され、このうち副マウント部２１が完全またはほぼ完全に圧縮され潰された状態でセットされるため、低周波振動が入力する低周波領域では高バネおよび高減衰の特性が発揮され、高周波振動が入力する高周波領域では低バネおよび低減衰の特性が発揮される。

また、副マウント部２１のバネ定数を、第１主マウント部１１Ａおよび第２主マウント部１１Ｂが５〜１０％圧縮される荷重で当該副マウント部２１がほぼ完全に圧縮されるレベルのバネ定数以下の数値に設定したため、特性の切り替えが円滑に行なわれる。

１ 防振ブッシュ
１１，１１Ａ，１１Ｂ 主マウント部
２１ 副マウント部
３１，３１Ａ，３１Ｂ 保持具
３１ａ 筒状部
３１ｂ フランジ部
３１Ａａ，３１Ｂａ 平板部
３１Ａｂ，３１Ｂｂ 取付ネジ部
４１ 相手取付部材
４２ 穴部
４３ 穴周縁部

Claims (3)

1. 低周波振動および高周波振動を共に減衰する防振マウントであって、
   低周波振動に対応する高バネおよび高減衰の特性を備える主マウント部と、高周波振動に対応する低バネおよび低減衰の特性を備える副マウント部とを直列に配置し、
   前記副マウント部のバネ定数を、前記主マウント部が５〜１０％圧縮される荷重で前記副マウント部がほぼ完全に圧縮されるレベルのバネ定数以下に設定し、
   前記副マウント部を完全またはほぼ完全に圧縮し潰した状態でセットすることを特徴とする防振マウント。
2. 請求項１記載の防振マウントにおいて、
   筒状部の一端から径方向外方へ向けてフランジ部を設けた保持具を有し、
   前記筒状部の外周側に前記主マウント部を配置し、
   前記主マウント部および前記フランジ部間に前記副マウント部を配置したことを特徴とする防振マウント。
3. 請求項１記載の防振マウントにおいて、
   第１平板部の外側端面に第１取付ネジ部を設けた第１保持具と、前記第１平板部に対し平行に配置される第２平板部の外側端面に第２取付ネジ部を設けた第２保持具とを有し、
   前記第１平板部の内側に第１主マウント部を配置するとともに前記第２平板部の内側に第２主マウント部を配置し、
   前記第１主マウント部および前記第２主マウント部間に前記副マウント部を配置したことを特徴とする防振マウント。