JP2015200367A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性を向上できるとともに、連結ロッドの延在方向の少なくともいずれか一方側への入力に対して高いバネ定数を確保しつつ、内筒軸方向でのバネ定数を下げ得る、防振装置を提供する。
【解決手段】この発明の防振装置は、第１筒状部９及び第２筒状部２２どうしを連結ロッド３０を介して連結させてなるロッド本体１０と、第１筒状部の内周側に配置され、該第１筒状部に第１弾性部材を介して連結される内筒１１と、内筒の外周面から第１筒状部の外周面までにわたって装着される、第１弾性部材とは別体の第２弾性部材６０と、を備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば自動車等に用いられる防振装置に関するものである。

従来、第１筒状部と第２筒状部とを連結ロッドで連結して成る金具を有し、第１筒状部と第１筒状部よりも内周側の内筒との間に設けられた弾性部材が、第１筒状部及び内筒に加硫接着されている、防振装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開2003-206991号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、弾性部材が第１筒状部に加硫接着されることから、弾性部材の耐久性が低下するおそれがあった。
一方、弾性部材と第１筒状部とを非接着にすれば、弾性部材の耐久性の低下を抑制し得るが、弾性部材のバネ特性が発揮されにくくなるため、十分な防振性能が得難くなるおそれがあった。

また、特許文献１に記載の技術では、内筒の軸方向（例えば車両の上下方向）でのバネ定数を下げたいという要求がある場合に、この要求に応えるために弾性部材をバネ定数がより低い弾性材料で構成しようとすると、連結ロッドの延在方向（例えば車両の前後方向）でのバネ定数も下がってしまうため、両方向でそれぞれ所望のバネ定数を得ることが困難であった。

この発明は、上述した課題を解決するためのものであり、耐久性を向上できるとともに、連結ロッドの延在方向の少なくともいずれか一方側への入力に対して高いバネ定数を確保しつつ、内筒軸方向でのバネ定数を下げ得る、防振装置を提供することを目的とするものである。

この発明の防振装置は、第１筒状部及び第２筒状部どうしを連結ロッドを介して連結させてなるロッド本体と、前記第１筒状部の内周側に配置され、該第１筒状部に第１弾性部材を介して連結される内筒と、前記内筒の外周面から前記第１筒状部の外周面までにわたって装着される、前記第１弾性部材とは別体の第２弾性部材と、を備えていることを特徴とする。
この発明の防振装置によれば、耐久性を向上できるとともに、連結ロッドの延在方向の少なくともいずれか一方側への入力に対して高いバネ定数を確保しつつ、内筒軸方向でのバネ定数を下げることができる。

この発明の防振装置において、前記第２弾性部材と前記第１筒状部とは、互いに非接着とされることが好ましい。
これにより、連結ロッドの延在方向の少なくともいずれか一方側への入力に対して高いバネ定数を確保しつつ、内筒軸方向でのバネ定数をさらに下げることができる。

この発明の防振装置において、前記第２弾性部材は、前記内筒の外周面における該内筒の軸方向一端側に装着される第１装着部と、前記内筒の外周面における該内筒の軸方向他端側に装着される第２装着部とを有することが好ましい。
これにより、第２弾性部材をより確実に装着できる。

この発明の防振装置において、前記第２弾性部材は、前記第１装着部と前記第２装着部との間に、装着の際に前記ロッド本体の少なくとも一部を通すための開口部を有することが好ましい。
これにより、第２弾性部材をより簡単に装着できる。

この発明によれば、耐久性を向上できるとともに、連結ロッドの延在方向の少なくともいずれか一方側への入力に対して高いバネ定数を確保しつつ、内筒軸方向でのバネ定数を下げ得る、防振装置を提供できる。

この発明の防振装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１の防振装置を示す平面図である。 図１の防振装置を、第２弾性部材を取り外した状態で示す斜視図である。 図１の防振装置を、第２弾性部材を取り外した状態で示す平面図である。 図１の防振装置を、第２弾性部材を取り外した状態で示す側面図である。 この発明の防振装置の変形例を示す斜視図である。 図６の防振装置を示す平面図である。

以下に、図面を参照しつつ、この発明に係る防振装置の実施形態を例示説明する。

図１〜図５は、この発明の防振装置の一実施形態を示している。図１及び図２は、防振装置１の全体を示しており、図３〜図５は、防振装置１のうち、第２弾性部材６０を除く部分を示している。本実施形態の防振装置１は、車両用のトルクロッドとして構成されている。この防振装置１は、図１及び図２に示すように、第１筒状部９及び第２筒状部２２を連結ロッド３０を介して連結させてなるロッド本体１０と、第１筒状部９の内周側に配置され、第１筒状部９に第１弾性部材５０を介して連結される内筒１１と、内筒１１の外周面から第１筒状部９の外周面までにわたって装着される、第１弾性部材５０とは別体の第２弾性部材６０とを、備えている。
本例では、第２筒状部２２が第１筒状部９よりも小径である。第１弾性部材５０は、第１筒状部９の内周面と内筒１１の外周面とに、例えば加硫接着等により固定される。
なお、「別体」とは、別々の部材であって、一体的に連結されてはいないことを指す。

本例では、第１筒状部９が、車両（図示せず）の前後方向に延びる連結ロッド３０と第２筒状部２２とを介して、振動発生部（エンジン等）と連結され、内筒１１が、振動受部（本例では、車体）と連結されているものとして、説明する。
ただし、内筒１１を振動発生部と連結させて、第１筒状部９を振動受部と連結させてもよい。また、連結ロッド３０は、車両の任意の方向に延在させてもよい。

なお、以下の説明では、連結ロッド３０の延在方向（本例では、車体に取り付けた際に車両の前後方向となる方向。）を「Ｘ軸方向」とし、内筒１１の軸方向（以下「内筒軸方向」ともいう。本例では、車体に取り付けた際に車両の上下方向となる方向。）を「Ｚ軸方向」とし、内筒１１の径方向（以下「内筒径方向」ともいう。内筒軸方向に直交する方向。）に対して平行な平面内で、Ｘ軸方向と直交する方向（本例では、車体に取り付けた際に車両の左右方向となる方向。）を「Ｙ軸方向」とする。

図３〜図５に示すように、第２筒状部２２の内周側には、他の内筒２１が配置されており、内筒２１と第２筒状部２２とは、他の弾性部材２４を介して互いに連結されている。本例では、第１筒状部９側の内筒１１の軸方向と、第２筒状部２２側の内筒２１の軸方向とが、互いに垂直に延びているが、両者は互いに対して任意の方向に延びていてよい。

図３〜図５に示すように、本例において、第１筒状部９は、連結ロッド３０に固定された外周側第１筒状部１２と、外周側第１筒状部１２の内周面に圧入された内周側第１筒状部１３とを含んでいる。
しかし、第１筒状部９は、内周側第１筒状部１３を含まなくてもよい。

図３〜図５に示すように、第１弾性部材５０は、内筒１１と第１筒状部９とを接続する、図の例ではＹ軸方向両側に一対の、本体弾性体１４と、第１筒状部９に固定された、図の例ではＸ軸方向両側の、ストッパ弾性体１５、１６とを有する。ストッパ弾性体１５、１６は、内筒軸方向に貫通する、図の例ではＸ軸方向両側の、空洞部１７、１８を、内筒径方向でそれぞれ挟んで内筒１１と対向する。なお、本例において、一対の本体弾性体１４どうしは、互いに一体的に連結されている。

図の例では、一対の本体弾性体１４は、それぞれの一端が内筒１１のＹ軸方向両側部分に接続されているとともに、Ｘ軸方向に連結ロッド３０から遠ざかるにつれて、互いからＹ軸方向に遠ざかるように延びて、それぞれの他端が内周側第１筒状部１３に接続されている。
本体弾性体１４は、振動発生部から防振装置１に、車両の任意方向に振動が入力されると、第１筒状部９の内筒１１に対する内筒軸方向及び／又は内筒径方向の変位に応じて弾性変形し、その弾性変形により振動を吸収する。これにより、振動発生部からの振動が振動受け部に伝達されるのを抑制する。

ストッパ弾性体１５、１６は、本体弾性体１４から独立しており、また、本例ではＸ軸方向両側で、内周側第１筒状部１３から内筒１１に向かって突設されている。ここで、ストッパ弾性体１５、１６が本体弾性体１４から「独立」しているとは、すなわち、本体弾性体１４とストッパ弾性体１５、１６とが互いに独立して変形可能であり、本体弾性体１４がそれ自体の防振機能上、ストッパ弾性体１５、１６に影響されない構成をいうものとし、例えば製造上の理由から、図の例のように、本体弾性体１４とストッパ弾性体１５、１６とが、内周側第１筒状部１３に固着された薄い弾性体部分を介して繋がって形成されている場合等も含むものとする。
ストッパ弾性体１５、１６は、振動発生部から防振装置１に、車両の前後方向に比較的大きな振動が入力されると、第１筒状部９が内筒１１に対して内筒径方向（より具体的には、Ｘ軸方向）に大きく変位することに伴い、それぞれ交互に内筒１１（より具体的には内筒１１を覆う薄い弾性体部分）に当たって、ストッパとして機能することとなる。ストッパ弾性体１５、１６は弾性体で構成されていることから、ストッパ弾性体１５、１６が内筒１１に当たる際の打音を低減できる。

ただし、第１弾性部材５０は、第１筒状部９と内筒１１とを互いに連結するものである限り、上述のような構成以外の任意の構成を有することができる。

図５に示すように、内筒１１の内筒軸方向両端部は、第１筒状部９及び第１弾性部材５０よりも内筒軸方向外側へ突出しており、その外周面が露出している。そして、図１及び図２に示すように、その外周面の露出部分に、第２弾性部材６０が装着される。

本例において、第２弾性部材６０は、第１筒状部９及び内筒１１と非接着とされており、両者に取り外し自在に装着される。図１及び図２の例では、第２弾性部材６０のＺ軸正側部分とＺ軸負側部分とが互いに同様に構成されている。
本例の第２弾性部材６０は、第１筒状部９及び内筒１１へ装着された状態（以下、「装着状態」ともいう。）において、内筒１１の外周面における内筒軸方向一端側（Ｚ軸負側）に装着される第１装着部６１と、内筒１１の外周面における内筒軸方向他端側（Ｚ軸正側）に装着される第２装着部６１（図示せず）と、第１及び第２装着部６１からそれぞれ内筒径方向外側へ略扇状に延在して、第１筒状部９の内筒軸方向端縁のＹ軸方向外側位置まで至る、一対のブリッジ部６２と、内筒軸方向に延在して、内筒軸方向両側のブリッジ部６２どうしを連結する側壁部６３とが、互いに一体的に形成されてなるものである。

第１及び第２装着部６１は、それぞれ、装着の際に内筒１１の内筒軸方向両端部を通すための、内筒軸方向に延在する孔からなる開口部６１ａを有している。
また、第２弾性部材６０は、第１装着部６１と第２装着部６１との間の部分（より具体的に、本例では、一対のブリッジ部６２及び側壁部６３）に、装着の際にロッド本体１０の少なくとも一部（本例では、第２筒状部２２及び連結ロッド３０）を通すための開口部６０ａを有している。このように構成された第２弾性部材６０は、図２のようにＺ軸方向一方側から観たときに、略Ｖ字型形状となっている。ここで、「装着の際に」第２筒状部２２及び連結ロッド３０を通すための開口部６０ａとは、第２弾性部材６０の弾性変形なしに第２筒状部２２及び連結ロッド３０を通すことができる大きさのものに限られず、装着の際に第２弾性部材６０の弾性変形により開口部６０ａが広げられることによって初めて、第２筒状部２２及び連結ロッド３０を通すことができる大きさのものも、含まれる。
また、この開口部６０ａは、側壁部６３のみに形成されてもよい。

図３〜５に示す例において、第１筒状部９の外周面には、内筒１１の周方向に沿って配列された４つの係止部７０が、第１筒状部９と一体的に設けられている。そのうち２つの係止部７０は、内筒１１よりもＸ軸方向における連結ロッド３０側（Ｘ軸正側）において、連結ロッド３０に対して互いにＹ軸方向に反対側に配置されており、それぞれのＸ軸正側の面が、内筒径方向外側に向かうにつれて湾曲しながらＸ軸正側に向かって延在している。そして、２つのＸ軸正側の係止部７０は、そのＸ軸正側の面によって第２弾性部材６０の側壁部６３を係止することで、側壁部６３が内筒周方向に沿ってＸ軸負側へ過度に変位するのを防止する。

なお、残りの２つの係止部７０も、同様に、内筒１１よりもＸ軸負側において、それぞれ連結ロッド３０に対して互いにＹ軸方向に反対側に配置されており、それぞれのＸ軸負側の面が、内筒径方向外側に向かうにつれて湾曲しながらＸ軸負側に向かって延在している。しかし、図１及び図２に示すように、本例では、２つのＸ軸負側の係止部７０は、第２弾性部材６０を係止しないので、省略してもよい。

第２弾性部材６０を装着する際には、まず、第１及び第２装着部６１間の開口部６０ａに第２筒状部２２及び連結ロッド３０を通して、側壁部６３を２つのＸ軸正側の係止部７０の手前で、第１筒状部９の外周面に接触させる。そして、第１及び第２装着部６１の開口部６１ａにそれぞれ内筒１１の内筒軸方向両端部を通すことで、第１及び第２装着部６１をそれぞれ内筒１１の外周面における内筒軸方向両端側に装着する。第２弾性部材６０は、この装着状態において、第１及び第２装着部６１が内筒１１の外周面と接触し、側壁部６３が第１筒状部９の外周面と接触し、さらに、ブリッジ部６２が第１及び第２装着部６１と側壁部６３との間でほぼまっすぐ内筒径方向に延在する。このとき、第２弾性部材６０には、引張力が作用していてもよいし、作用していなくてもよい。

本例では、第２弾性部材６０が第１及び第２装着部６１を介して内筒軸方向両側で内筒１１に対して装着されるようにしたので、例えば第２弾性部材６０がいずれか一方の装着部６１を有しない場合に比べて、第２弾性部材６０をより確実に所望位置に保持（装着）できる。
また、本例では、第２弾性部材６０が、装着の際に第２筒状部２２及び連結ロッド３０を通すための開口部６０ａを有するので、第２弾性部材６０を簡単に装着できる。また、第２弾性部材６０の装着状態において、第２弾性部材６０の側壁部６３が内筒周方向に過度に変位するのを、連結ロッド３０によって防止できるので、より確実な装着が可能となる。

このような第２弾性部材６０の装着状態において、例えば車両の加速時等でのＸ軸方向一方側への入力に応じて、内筒１１が第１筒状部９に対して連結ロッド３０から遠ざかるように変位されると、第１及び第２装着部６１と側壁部６３とが互いから遠ざかるように変位されて、第２弾性部材６０（主にブリッジ部６２）に引張力が生じる。そして、この第２弾性部材６０での引張力は、第１弾性部材５０のバネ特性とともに、内筒１１の第１筒状部９に対する変位の抑制に寄与することとなる。
一方、例えば車両の減速時等でのＸ軸方向他方側への入力に応じて、内筒１１が第１筒状部９に対して連結ロッド３０に近づくように変位されると、第１及び第２装着部６１と側壁部６３とが互いに近づくように変位されるが、ブリッジ部６２が内筒軸方向に撓んだり、側壁部６３が第１筒状部９の外周面から離れたりするので、第２弾性部材６０には圧縮力が作用しない。よって、このとき、第１弾性部材５０のバネ特性のみが、内筒１１の第１筒状部９に対する変位の抑制に寄与することとなる。

また、車両の上下方向（Ｚ軸方向）の振動の入力に対しては、第２弾性部材６０のバネ特性はほとんど発揮されず、第１弾性部材５０のバネ特性のみが発揮されることとなる。

本実施形態によれば、防振装置１のバネ特性の一部を第２弾性部材６０により発揮させるようにしたので、その分第１弾性部材５０の負担を軽減でき、第１弾性部材５０の耐久性を向上できる。また、第２弾性部材６０には、圧縮力がほとんど作用せず、主に引張力のみが作用することとなるので、第２弾性部材６０の耐久性を高くすることができる。
さらに、本実施形態によれば、Ｘ軸方向一方側への入力に対しては、第１弾性部材５０及び第２弾性部材６０の両方がバネ特性を発揮するが、内筒軸方向での振動の入力に対しては第２弾性部材６０はバネ特性をほとんど発揮せず、第１弾性部材５０のみがバネ特性を発揮することとなる。よって、本実施形態の防振装置１は、第２弾性部材６０を備えることにより、第２弾性部材６０を備えない場合に比べて、第１弾性部材５０をバネ定数のより低い材料で構成したときに、Ｘ軸方向一方側への入力に対して高いバネ定数を維持しつつ、Ｚ軸方向での入力に対してバネ定数を下げることができる。

なお、本例では、第２弾性部材６０と第１筒状部９とを互いに非接着としているので、両者を互いに接着させる場合に比べて、Ｘ軸方向他方側への入力に応じた第２弾性部材６０での圧縮力の発生、ひいては第２弾性部材６０のバネ特性の発揮を、より抑制できるので、その分、第２弾性部材６０の耐久性をさらに高くすることができる。また、接着にかかるコストを回避できる。
ただし、第２弾性部材６０と第１筒状部９とを互いに接着させてもよい。

なお、本例の第２弾性部材６０を、図１及び図２の配置位置から内筒１１の周りを１８０度回転させた位置に装着してもよい。この場合、第２弾性部材６０の側壁部６３が、内筒１１に対してＸ軸負側の２つの係止部７０によって係止されることとなる。そして、そのような装着状態においては、Ｘ軸方向一方側への入力に応じて、内筒１１が第１筒状部９に対して連結ロッド３０から遠ざかるように変位されると、第１及び第２装着部６１と側壁部６３とが互いに近づくように変位されて、第２弾性部材６０には圧縮力が作用せず、第１弾性部材５０のバネ特性のみが発揮される。一方、Ｘ軸方向他方側への入力に応じて、内筒１１が第１筒状部９に対して連結ロッド３０に近づくように変位されると、第１及び第２装着部６１と側壁部６３とが互いから遠ざかるように変位されて、第２弾性部材６０（主にブリッジ部６２）に引張力が生じるので、第１弾性部材５０及び第２弾性部材６０の両方のバネ特性が発揮されることとなる。
この場合、第２弾性部材６０を装着する際には、第２弾性部材６０を、内筒１１に対してＸ軸負側から装着すればよいので、装着の際に第２筒状部材２２及び連結ロッド３０を通すための開口部６０ａを有しなくてもよい。

また、図６及び図７に示す変形例のように、図１及び図２の例における第２弾性部材６０と、これを内筒１１の周りで１８０度回転させた他の第２弾性部材とを、互いに一体的に連結して、Ｚ軸方向一方側から観たときに、第２弾性部材が略Ｘ字型形状となるようにしてもよい。この場合、Ｘ軸方向一方側への入力とＸ軸方向他方側への入力とのそれぞれに応じて、第２弾性部材６０（主にブリッジ部６２）に引張力が生じるので、第１弾性部材５０及び第２弾性部材６０の両方のバネ特性が発揮されることとなる。
この場合、第２弾性部材６０を装着する際には、例えば、互いに対向する２つの側壁部６３のうち一方（例えば図のＸ軸負側の側壁部６３）を、その開口部６０ａを閉じる方向に撓ませることによって、これら側壁部６３間の開口部６０ｂを拡大させて、その拡大させた開口部６０ｂから、ロッド本体１０を第２筒状部２２側から挿入し、さらに、他方の側壁部６３（例えば図のＸ軸正側の側壁部６３）の開口部６０ａから第２筒状部２２及び連結ロッド３０を第２弾性部材の外側に向けて通すようにすればよい。

なお、図６及び図７の変形例において、第２弾性部材６０は、互いに対向する２つの開口部６０ａのうち一方（例えば図のＸ軸負側の開口部６０ａ）を有しないようにすることで、Ｙ軸方向一方側から観たときに、略Ｙ字型形状となるようにしてもよい。この場合でも、図６及び図７の変形例と同様の効果を得ることができる。

図１及び図２の例では、第２弾性部材６０の装着状態において、第１及び第２装着部６１の開口部６１ａの内周面と内筒１１の外周面とが嵌合し、すなわち第１及び第２装着部６１が内筒１１の外周面の全周にわたる部分と接触しているが、これに限られない。第１及び第２装着部６１は、内筒１１の外周面のうち、少なくとも内筒１１に対してＸ軸方向において側壁部６３とは反対側の部分と接触していればよい。例えば、第２弾性部材６０は、図１及び図２における全ての開口部６１ａ、６０ａどうしを連結させてなる１つの開口部を有するものでもよい。

第２弾性部材６０は、複数の部材からなるものでもよい。例えば、図１及び図２の例における第２弾性部材６０と、これを内筒１１の周りで１８０度回転させた他の第２弾性部材とを、内筒軸方向に重ねて内筒１１に装着してもよい。

上述した各例では、第１筒状部９、内筒１１、２１、及び第２筒状部２２のいずれもが略円筒形状を有するが、これらはそれぞれ他の筒形状を有してもよく、例えば断面多角形状（断面四角形状等）の筒形状を有してもよい。

１：防振装置、 ９：第１筒状部、 １０：ロッド本体、 １１：内筒、 １２：外周側第１筒状部（第１筒状部）、 １３：内周側第１筒状部（第１筒状部）、 １４：本体弾性体（第１弾性部材）、 １５、１６：ストッパ弾性体（第１弾性部材）、 １７、１８：空洞部、 ２１：内筒、 ２２：第２筒状部、 ２４：弾性部材、 ３０：連結ロッド、 ５０：第１弾性部材、 ６０：第２弾性部材、 ６０ａ、６０ｂ、６１ａ：開口部、 ６１：第１装着部、第２装着部 ６２：ブリッジ部、 ６３：側壁部、 ７０：係止部

Claims (4)

1. 第１筒状部及び第２筒状部どうしを連結ロッドを介して連結させてなるロッド本体と、
   前記第１筒状部の内周側に配置され、該第１筒状部に第１弾性部材を介して連結される内筒と、
   前記内筒の外周面から前記第１筒状部の外周面までにわたって装着される、前記第１弾性部材とは別体の第２弾性部材と、
   を備えていることを特徴とする、防振装置。
2. 前記第２弾性部材と前記第１筒状部とは、互いに非接着とされた、請求項１に記載の防振装置。
3. 前記第２弾性部材は、前記内筒の外周面における該内筒の軸方向一端側に装着される第１装着部と、前記内筒の外周面における該内筒の軸方向他端側に装着される第２装着部とを有する、請求項１又は２に記載の防振装置。
4. 前記第２弾性部材は、前記第１装着部と前記第２装着部との間に、装着の際に前記ロッド本体の少なくとも一部を通すための開口部を有する、請求項３に記載の防振装置。