JP2017145863A - Vibration isolation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動の伝達を抑制する防振装置に関するものである。 The present invention relates to a vibration isolator that suppresses vibration transmission.
この種の防振装置として、例えば特許文献1に記載された防振ブッシュが従来から知られている。この特許文献1に記載された防振ブッシュでは、内筒と外筒との間に配置されたゴム等の弾性体の一部に空隙が設けられている。これにより、小振幅時には、振動に応じて空隙が変形する一方で、大振幅時には、その空隙に面して相対向する空隙壁面が互いに接触する。これによって、小振幅時にはバネ定数が低く、大振幅時にはバネ定数が大きくなる。このように、特許文献1の防振ブッシュでは、振幅が大きくなるほどバネ定数が大きくなる非線形なバネ特性が得られる。 As this type of vibration isolator, for example, a vibration isolating bush described in Patent Document 1 is conventionally known. In the anti-vibration bush described in Patent Document 1, a gap is provided in a part of an elastic body such as rubber disposed between the inner cylinder and the outer cylinder. As a result, when the amplitude is small, the air gap is deformed according to the vibration, and when the amplitude is large, the air gap wall surfaces facing the air gap are in contact with each other. As a result, the spring constant is low when the amplitude is small, and the spring constant is large when the amplitude is large. As described above, the anti-vibration bush disclosed in Patent Document 1 provides a non-linear spring characteristic in which the spring constant increases as the amplitude increases.
上述した特許文献1の防振ブッシュでは、空隙が変形する一方向にだけバネ定数が変化する。そして、その一方向への振動が伝達されることを抑制する場合には、空隙の変形により、その振動の伝達を抑制するのに十分な変形量が確保されるように思われる。 In the vibration-proof bushing of Patent Document 1 described above, the spring constant changes only in one direction in which the gap is deformed. When suppressing the transmission of the vibration in the one direction, it seems that the deformation of the gap secures a sufficient deformation amount to suppress the transmission of the vibration.
しかしながら、その一方向以外の方向への振動、すなわち、空隙が変形しない方向への振動が伝達されることを抑制する場合、その振動伝達の抑制は、ゴム等の弾性体自体の弾性変形に依存する。従って、上記一方向以外の方向への振動が伝達されることを抑制する場合には、振動伝達を抑制するのに十分な変形量を確保することが困難であると考えられる。このように発明者らの詳細な検討の結果、特許文献1の防振ブッシュは、上記一方向以外の方向への振動が伝達されることを抑制するには不十分であると考えられた。 However, when suppressing vibrations in directions other than the one direction, that is, vibrations in a direction in which the gap does not deform, the suppression of vibration transmission depends on the elastic deformation of the elastic body itself such as rubber. To do. Therefore, when suppressing the transmission of vibrations in directions other than the one direction, it is considered difficult to ensure a sufficient amount of deformation to suppress vibration transmission. Thus, as a result of detailed studies by the inventors, it was considered that the vibration isolating bush of Patent Document 1 is insufficient to suppress the transmission of vibrations in directions other than the one direction.
本発明は上記点に鑑みて、伝達抑制される振動の向きが1つの方向に限定されず、互いに異なる二方向の振動が伝達されることを抑制することが可能な防振装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a vibration isolator capable of suppressing the transmission of vibrations in two different directions without limiting the direction of vibrations to be suppressed in one direction. With the goal.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明によれば、防振装置は、振動の伝達を抑制する防振装置であって、
第1振動部(121)に対して固定された棒状の棒部材(20)と、
第1振動部に対し棒部材によって連結された第2振動部(22)と、
棒部材まわりに渦巻き状に巻かれた渦巻バネ(24、28)と、
第1振動部に対して固定され、渦巻バネに対し棒部材の軸方向(DRa)に当接する所定当接部(26、30)とを備え、
渦巻バネは、その渦巻バネのうちその渦巻バネの径方向(DRr)に隣り合う部位同士の間に径方向隙間(24a)を生じるように形成され、
棒部材は、渦巻バネの径方向内側からその渦巻バネに当接する内側当接部(203、204)を有し、
第2振動部は、渦巻バネが嵌め入れられたホルダ部(221、225)を有し、
そのホルダ部は、渦巻バネの径方向外側からその渦巻バネに当接する外側当接部(222、226)と、渦巻バネのうち所定当接部が当接する部位(242)に対し径方向にずれた位置にて、渦巻バネに対し軸方向に所定当接部とは反対側から当接する軸方向当接部(223、227)とを有している。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the vibration isolator is a vibration isolator that suppresses vibration transmission, and
A rod-shaped rod member (20) fixed to the first vibrating section (121);
A second vibrating part (22) connected to the first vibrating part by a bar member;
Spiral springs (24, 28) wound in a spiral around the rod member;
A predetermined contact portion (26, 30) fixed to the first vibrating portion and contacting the spiral spring in the axial direction (DRa) of the rod member;
The spiral spring is formed so as to generate a radial gap (24a) between portions adjacent to each other in the radial direction (DRr) of the spiral spring.
The rod member has an inner contact portion (203, 204) that contacts the spiral spring from the radially inner side of the spiral spring,
The second vibration part has holder parts (221, 225) in which spiral springs are fitted,
The holder part is displaced in the radial direction from the radially outer side of the spiral spring with respect to the outer contact part (222, 226) contacting the spiral spring and the part (242) of the spiral spring where the predetermined contact part contacts. In this position, there are axial contact portions (223, 227) that contact the spiral spring from the side opposite to the predetermined contact portion in the axial direction.
これにより、渦巻バネは、棒部材の軸方向と渦巻バネの径方向とのそれぞれへ撓むことが可能である。従って、防振装置は、互いに異なる二方向の振動が伝達されることを抑制することができる。 Thereby, the spiral spring can bend in each of the axial direction of the rod member and the radial direction of the spiral spring. Therefore, the vibration isolator can suppress transmission of vibrations in two different directions.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。 In addition, each code | symbol in the bracket | parenthesis described in a claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific content as described in embodiment mentioned later.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本実施形態の防振装置としての機能を含む懸架部10の構成を示した断面図である。その懸架部10は、エンジン12へ圧縮機14をつないでおり、エンジン12へ圧縮機14が取り付けられる取付箇所に設けられている。そして、懸架部10は、そのエンジン12の一部と圧縮機14の一部とを含んで構成されている。例えば圧縮機14は、エンジン12の外表面に取り付けられている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a
例えば圧縮機14は、エンジン12に対して連結される連結部位を複数有し、懸架部10はその連結部位の数だけ設けられている。図1は、複数の連結部位のそれぞれに設けられた懸架部10のうちの1つを示している。そして、懸架部10は、エンジン12と圧縮機14との間における振動の伝達を抑制する防振装置としての機能も備えている。なお、図1は、エンジン12と圧縮機14とが何れも振動していない状態、すなわち、防振装置としての懸架部10の無負荷状態を示している。
For example, the
エンジン12は、例えば車両のエンジンルーム内に設置された内燃機関であり、走行用の駆動力を発生する。圧縮機14は、車室内の空調を行う空調装置に含まれる冷凍サイクルの一部を構成し、その冷凍サイクルにおいて循環する冷媒を圧縮する。
The
ところで、エンジン12も圧縮機14もそれぞれ駆動中には振動するが、例えば、圧縮機14の振動がエンジン12へ伝達されると、その圧縮機14の振動に起因した音がエンジン12から車外へ放射される。エンジン12が駆動している場合には、エンジン12の振動およびエンジン12の駆動音が車外に放射されるので、運転者は、圧縮機14に起因する騒音には気づかない。しかし、エンジン停止中またはアイドリングストップ時には、圧縮機14の振動に起因した音がエンジン音に掻き消されることがないので、圧縮機14の振動がエンジン12へ伝達されることを防止する必要がある。
By the way, the
従って、防振装置としての懸架部10では、圧縮機14の振動のような微小振幅の振動の伝達を効果的に抑えるため、バネ定数が小さいバネ特性が必要とされる。
Therefore, the
一方、エンジン12はその使用状況によっては、大振幅の振動を発する場合がある。そのように大振幅の振動がエンジン12から発生した場合に、懸架部10において上記バネ定数が小さいバネ特性がそのまま維持されていたとすれば、その振動の振幅は、懸架部10が許容するバネ変形幅の許容限度(すなわち、吸収可能な振幅の限度)に容易に達してしまう。そうなれば、エンジン12と圧縮機14との間に防振装置としての懸架部10が介在せずに直接取り付けられた場合と同様にエンジン12の振動が伝達され、圧縮機14の耐久性が損なわれるおそれがある。
On the other hand, the
従って、懸架部10において、振動の振幅が上記バネ変形幅の許容限度に達することを防止するために、大振幅の振動に対しては、バネ定数が大きいバネ特性が必要とされる。
Therefore, in the
以上のようなことから、本実施形態の懸架部10は、懸架部10へ入力される振動の振幅が大きくなるほどバネ定数が大きくなる非線形のバネ特性を備えている。
As described above, the
そのような非線形のバネ特性を備えた防振装置としての懸架部10の構成について、以下に説明する。なお、以下の説明において懸架部10を防振装置10とも呼ぶ。
The structure of the
図1に示すように、防振装置10は、棒状の棒部材20と、第2振動部22と、第1渦巻バネ24と、第1所定当接部26と、第2渦巻バネ28と、第2所定当接部30とを備えている。そして、防振装置10は、第1振動部121と第2振動部22との間における振動の伝達を抑制する。その第2振動部22は、圧縮機14の一部分であり、エンジン12に対して連結(言い換えれば、接続)される連結部位に相当する。第1振動部121は、エンジン12の一部分であり、第2振動部22が連結される被連結部位に相当する。
As shown in FIG. 1, the
第1振動部121はネジ穴121aを有し、そのネジ穴121aには、棒部材20の一端に形成された雄ネジ部201が螺合されている。これにより、棒部材20は、第1振動部121の表面から突き出るようにしてその第1振動部121に対して固定されている。
The first vibrating
第2振動部22には、その第2振動部22を貫通する挿通孔22aが形成されている。その挿通孔22aには、棒部材20が挿通されている。従って、第2振動部22は、第1振動部121に対し棒部材20によって連結されている。
The second vibrating
また、第2振動部22は、第1ホルダ部221と第2ホルダ部225とを有している。この第1ホルダ部221は、挿通孔22aに対し、棒部材20の軸方向DRaである棒部材軸方向DRaの一方側に設けられている。逆に、第2ホルダ部225は、挿通孔22aに対し、その棒部材軸方向DRaの他方側に設けられている。
Further, the
また、第1ホルダ部221は、棒部材軸方向DRaの一方側を向いて開口した凹形状を成している。そして、第1ホルダ部221には、第1渦巻バネ24が嵌め入れられている。
Moreover, the
その一方で、第2ホルダ部225は、棒部材軸方向DRaの他方側を向いて開口した凹形状を成している。そして、第2ホルダ部225には、第2渦巻バネ28が嵌め入れられている。
On the other hand, the
棒部材20は、例えば六角ボルトであり、雄ネジ部201と中間軸部202と頭部206とを備えている。その雄ネジ部201と中間軸部202と頭部206は、棒部材20の軸心としての棒軸心CLbに沿って直列に並んで配置されている。棒軸心CLbの軸方向すなわち棒部材軸方向DRaにおいて、雄ネジ部201は、中間軸部202に対し第1振動部121側である一方側に連結され、頭部206は、中間軸部202に対し他方側に連結されている。
The
また、中間軸部202は、第1内側当接部203を上記一方側の端部に有し、第2内側当接部204を上記他方側の端部に有している。その第1内側当接部203は、図1および図2に示すように円柱形状の外周面として構成され、第1渦巻バネ24の径方向DRrにおいてその第1渦巻バネ24に内側から当接している。
Further, the
また、これと同様に、第2内側当接部204も円柱形状の外周面として構成され、第2渦巻バネ28の径方向内側からその第2渦巻バネ28に当接する。すなわち、第1渦巻バネ24および第2渦巻バネ28は何れも、棒部材20まわりに渦巻き状に巻かれている。従って、棒部材20は防振装置10の無負荷状態において第2振動部22に直接には接触しておらず、第1渦巻バネ24と第2渦巻バネ28とをそれぞれ介して間接的に第2振動部22へ連結されている。これにより、棒部材20は、第2振動部22を第1振動部121に対し、棒部材軸方向DRaおよび上記径方向DRrへ相対変位可能に連結している。
Similarly, the second
なお、以下の説明では、第1渦巻バネ24の径方向DRrをバネ径方向DRrとも呼ぶ。また、図1および図2から判るように、第2渦巻バネ28の径方向DRrは第1渦巻バネ24の径方向DRrと同じである。
In the following description, the radial direction DRr of the
棒部材20の頭部206は、スパナなどの締付工具を係止可能な形状たとえば六角形形状の断面を備えた形状を含んでいる。従って、この頭部206が回転させられることで、棒部材20の雄ネジ部201は第1振動部121のネジ穴121aへ螺合される。
The
第1所定当接部26は例えば座金で構成され、その座金は、棒部材軸方向DRaにおいて棒部材20の中間軸部202と第1振動部121との間に挟持され、それにより第1振動部121に対して固定されている。そして、第1所定当接部26は、第1渦巻バネ24に対し棒部材軸方向DRaに当接している。
The first predetermined abutting
また、第2所定当接部30も例えば座金で構成されている。その第2所定当接部30としての座金は、棒部材20とは別の部材であってもよいが、本実施形態では棒部材20の頭部206と一体に構成されている。従って、第2所定当接部30は、棒部材20を介し、第1振動部121に対して固定されている。そして、第2所定当接部30は、第2渦巻バネ28に対し棒部材軸方向DRaに当接している。
Further, the second
ここで、防振装置10は、機能的に見ると、振動の伝達を抑制する第1防振部101および第2防振部102を備えている。そして、その第1防振部101は、第1渦巻バネ24と第1所定当接部26と第1内側当接部203と第1ホルダ部221とから構成されている。また、第2防振部102は、第2渦巻バネ28と第2所定当接部30と第2内側当接部204と第2ホルダ部225とから構成されている。
Here, when viewed functionally, the
また、第1防振部101は、棒部材軸方向DRaにおいて第2防振部102に対し挿通孔22aを挟んだ反対側に配置されている。更に、第1防振部101は、第2防振部102に対して棒部材軸方向DRaに対称的な構成を備えている。
The
すなわち、第1防振部101において第1渦巻バネ24に対する棒部材軸方向DRaでの第1所定当接部26側は棒部材軸方向DRaでの一方側となっている。それと共に、第2防振部102において第2渦巻バネ28に対する棒部材軸方向DRaでの第2所定当接部30側は棒部材軸方向DRaでの他方側となっている。
That is, in the
具体的には、第2防振部102の第2渦巻バネ28は第1防振部101の第1渦巻バネ24に対応し、第2所定当接部30は第1所定当接部26に対応する。また、第2内側当接部204は第1内側当接部203に対応し、第2ホルダ部225は第1ホルダ部221に対応する。
Specifically, the
このように第1防振部101および第2防振部102は互いに同様の構成になっているので、以下では、基本的に第1防振部101について説明し、第2防振部102についての説明は省略する。
As described above, the first
図1〜4に示すように、防振装置10の無負荷状態において、第1渦巻バネ24は、その第1渦巻バネ24のうちバネ径方向DRrに隣り合う部位同士の間に径方向隙間24aを生じるように形成されている。要するに、第1渦巻バネ24は非接触形渦巻バネである。
As shown in FIGS. 1 to 4, in the unloaded state of the
また、第1渦巻バネ24は、例えば帯状のバネ鋼板であるバネ材が巻かれることで構成されている。その第1渦巻バネ24を構成するバネ材の幅すなわち棒部材軸方向DRaの材料幅は、例えばそのバネ材の全長にわたって均一になっている。そして、第1渦巻バネ24は、バネ径方向DRrの内側ほど棒部材軸方向DRaの第1所定当接部26側へずれるように巻かれた渦巻き状を成している。
Moreover, the
第1ホルダ部221は、第1外側当接部222と第1軸方向当接部223とを有している。その第1外側当接部222は、バネ径方向DRrにおいて第1ホルダ部221の内側を向いた内周面で構成されている。そして、第1外側当接部222は、バネ径方向DRrにおいて第1渦巻バネ24の外側から第1渦巻バネ24に当接している。
The
詳細には、第1外側当接部222は、第1渦巻バネ24の全周にわたってその第1渦巻バネ24を取り囲んでいる。そして、第1外側当接部222は、第1渦巻バネ24のうちバネ径方向DRrにおける外側に設けられた外周端部241に対してバネ径方向DRrに当接している。
Specifically, the first
また、第1軸方向当接部223は、棒部材軸方向DRaにおいて第1所定当接部26側を向いた平面で構成されている。そして、第1軸方向当接部223は、第1渦巻バネ24に対し第1所定当接部26とは反対側から棒部材軸方向DRaに当接している。
Further, the first
詳細には、第1所定当接部26は、第1渦巻バネ24のうちバネ径方向DRrにおける内側に設けられた内周端部242に対して棒部材軸方向DRaに当接している。これに対し、防振装置10の無負荷状態では、第1軸方向当接部223は、第1渦巻バネ24の外周端部241に対し、第1所定当接部26とは相対向する向きで棒部材軸方向DRaに当接している。そして、棒部材軸方向DRaにおける第1軸方向当接部223と第1渦巻バネ24との間の間隔は、バネ径方向DRrにおける内側ほど大きくなっている。
Specifically, the first
すなわち、第1軸方向当接部223は、第1渦巻バネ24のうち第1所定当接部26が当接する部位である内周端部242に対しバネ径方向DRrにずれた位置にて、第1渦巻バネ24に当接している。
That is, the first
なお、本実施形態の防振装置10では、第1渦巻バネ24は棒部材軸方向DRaとバネ径方向DRrとの何れにおいても、或る程度圧縮された状態で第1ホルダ部221に嵌め入れられている。従って、防振装置10の無負荷状態において第1渦巻バネ24は、その第1渦巻バネ24の自由状態と比較して、棒部材軸方向DRaおよびバネ径方向DRrに僅かに縮められた寸法となっている。
In the
また、第2ホルダ部225は、第1外側当接部222に対応する第2外側当接部226と、第1軸方向当接部223に対応する第2軸方向当接部227とを有している。
The
次に、棒部材軸方向DRaおよびバネ径方向DRrそれぞれへの第1渦巻バネ24の撓み方について説明する。先ず、棒部材軸方向DRaへの第1渦巻バネ24の撓み方について図5Aおよび図5Bを用いて説明する。図5Aおよび図5Bは、棒部材軸方向DRaへの第1渦巻バネ24の撓み方を説明するための模式図である。その図5Aおよび図5Bでは、第1ホルダ部221の第1外側当接部222は図示されておらず、第1ホルダ部221の第1軸方向当接部223が単なる平面として模式的に図示されている。そして、図5Aは、防振装置10の無負荷状態における第1渦巻バネ24を示し、図5Bは、その無負荷状態から棒部材軸方向DRaの圧縮荷重Faを受けて圧縮された第1渦巻バネ24を示している。
Next, how the
図5Aおよび図5Bに示すように、第2振動部22が第1振動部121に対し例えば棒部材軸方向DRaに振動し、棒部材軸方向DRaの圧縮荷重Faすなわち軸方向圧縮荷重Faが第1渦巻バネ24に加わると、その第1渦巻バネ24は棒部材軸方向DRaへ縮む。これにより、第1渦巻バネ24は、棒部材軸方向DRaの振動を吸収する。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the second vibrating
このとき、第1軸方向当接部223は、第1渦巻バネ24の各部位に対しその部位の棒部材軸方向DRa変位を規制する軸方向変位規制部(要するに、棒部材軸方向DRaのストッパ)として機能する。そして、第1渦巻バネ24のうち第1軸方向当接部223に当接する当接範囲Wcが、軸方向変位量Laが大きくなるほどバネ径方向DRrの内側へ拡大するように、その第1渦巻バネ24は撓む。その軸方向変位量Laとは、第1軸方向当接部223が図1の第1所定当接部26に対して棒部材軸方向DRaに近づく側へ変位する変位量であり、要するに、棒部材軸方向DRaにおける第1渦巻バネ24の縮み量である。
At this time, the first
従って、言い換えれば、棒部材軸方向DRaにおける第1渦巻バネ24の縮み量が大きくなるほど、第1渦巻バネ24が第1軸方向当接部223と接触する面積が拡大する。そして、第1渦巻バネ24のうち第1軸方向当接部223と接触する部位では弾性変形が制限される。すなわち、上記縮み量が大きくなるほど、第1渦巻バネ24において、第1所定当接部26に対する第1軸方向当接部223の変位に対応した弾性変形を受け持つ部分Waeとしての弾性変形部Waeは小さくなる。
Therefore, in other words, as the amount of contraction of the
要するに、第1渦巻バネ24の渦巻きに沿ったバネ材全長のうち、第1振動部121に対する第2振動部22の変位に応じて弾性変形するバネ有効長は、上記軸方向変位量Laが大きくなるほど短くなる。
In short, of the total length of the spring material along the spiral of the
このように第1渦巻バネ24は棒部材軸方向DRaに変形するので、図6に示すように、上記縮み量すなわち軸方向変位量Laが大きくなるほど、第1渦巻バネ24のバネ定数で表される弾性は大きくなる。図6は、棒部材軸方向DRaにおける第1渦巻バネ24のバネ特性を示したグラフである。図6において横軸は軸方向変位量Laを示し、縦軸は軸方向圧縮荷重Faの大きさを示している。
Since the
続いて、バネ径方向DRrへの第1渦巻バネ24の撓み方について図7A、図7B、および図7Cを用いて説明する。図7A、図7B、および図7Cは、バネ径方向DRrへの第1渦巻バネ24の撓み方を説明するための模式図である。その図7A、図7B、および図7Cでは、第1ホルダ部221の第1軸方向当接部223は図示されておらず、第1外側当接部222がバネ径方向DRrの径方向荷重Frに対向する単なる平面として模式的に図示されている。そして、図7Aは、防振装置10の無負荷状態における第1渦巻バネ24を示している。また、図7Bは、その無負荷状態から径方向荷重Frを受けて変形した第1渦巻バネ24を示し、図7Cは、径方向荷重Frを受けて図7Bの状態から更に変形した第1渦巻バネ24を示している。
Next, how the
図7A、図7B、および図7Cに示すように、第2振動部22が第1振動部121に対し例えばバネ径方向DRrに振動し、径方向荷重Frが第1渦巻バネ24に加わると、その第1渦巻バネ24はバネ径方向DRrへ縮む。これにより、第1渦巻バネ24は、バネ径方向DRrの振動を吸収する。
As shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, when the second vibrating
このとき、第1外側当接部222は、第1渦巻バネ24の各部位に対しその部位のバネ径方向DRr変位を規制する径方向変位規制部(要するに、バネ径方向DRrのストッパ)として機能する。そして、第1渦巻バネ24のうちバネ径方向DRrに隣り合う部位同士が互いに接触する。従って、その隣り合う部位同士の接触点Pctよりもバネ径方向DRrでの内側の部分のみが、図1の第1内側当接部203に対する第1外側当接部222の変位に対応した弾性変形を受け持つようになる。そして、その接触点Pctは、径方向荷重Frが大きくなるほどバネ径方向DRrにおいて内側へ移動する。
At this time, the first
すなわち、図1の第2振動部22が第1振動部121に対しバネ径方向DRrへ変位する径方向変位量Lrが大きくなるほど、第1渦巻バネ24のうち弾性変形を受け持つ弾性変形部Waeは小さくなる。要するに、第1渦巻バネ24のバネ材全長のうちのバネ有効長は、その径方向変位量Lrが大きくなるほど短くなる。なお、図7A、図7B、および図7Cにおいて弾性変形部Waeは、点ハッチングで表されている。
That is, as the radial displacement Lr by which the second vibrating
このように第1渦巻バネ24はバネ径方向DRrに変形するので、図8に示すように、第1渦巻バネ24の径方向変位量Lrが大きくなるほど、第1渦巻バネ24のバネ定数で表される弾性は大きくなる。図8は、バネ径方向DRrにおける第1渦巻バネ24のバネ特性を示したグラフである。図8において横軸は径方向変位量Lrを示し、縦軸は径方向荷重Frの大きさを示している。
As described above, the
なお、図6および図8は第1渦巻バネ24のバネ特性を示すが、本実施形態では第1渦巻バネ24と第2渦巻バネ28は互いに同じ部品であるので、第2渦巻バネ28のバネ特性も、その図6および図8に示されるものと同じである。
6 and 8 show the spring characteristics of the
上述したように、本実施形態によれば、図1および図2に示すように、第1渦巻バネ24は、その第1渦巻バネ24のうちバネ径方向DRrに隣り合う部位同士の間に径方向隙間24aを生じるように形成されている。また、棒部材20は第1内側当接部203を有し、その第1内側当接部203は、第1渦巻バネ24の径方向DRrにおいてその第1渦巻バネ24に内側から当接している。また、第2振動部22は、第1渦巻バネ24が嵌め入れられた第1ホルダ部221を有し、その第1ホルダ部221は、第1外側当接部222と第1軸方向当接部223とを有している。更に、その第1外側当接部222はバネ径方向DRrにおいて第1渦巻バネ24の外側から第1渦巻バネ24に当接している。それと共に、第1軸方向当接部223は、第1渦巻バネ24のうち第1所定当接部26が当接する部位である内周端部242に対しバネ径方向DRrにずれた位置にて、第1渦巻バネ24に当接している。
As described above, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
これにより、第1渦巻バネ24は、棒部材軸方向DRaとバネ径方向DRrとのそれぞれへ撓むことが可能である。そして、棒部材軸方向DRaとバネ径方向DRrとの何れの向きにも第1渦巻バネ24の撓み量を、その第1渦巻バネ24の形状に応じて十分に確保し易い。従って、防振装置10では、棒部材軸方向DRaとバネ径方向DRrとである互いに異なる二方向の振動の伝達を抑制することができる。
Thereby, the
また、本実施形態によれば、図7A〜7C、および図8に示すように、第1渦巻バネ24の渦巻きに沿ったバネ材全長のうち、第1振動部121に対する第2振動部22の変位に応じて弾性変形するバネ有効長は、径方向変位量Lrが大きくなるほど短くなる。従って、バネ径方向DRrにおいて、防振装置10へ入力される振動の振幅が大きくなるほどバネ定数が大きくなる非線形のバネ特性を得ることが可能である。
In addition, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 7A to 7C and FIG. 8, of the total length of the spring material along the spiral of the
また、本実施形態によれば、図5A、図5B、および図6に示すように、第1渦巻バネ24のバネ材全長のうちのバネ有効長は、軸方向変位量Laが大きくなるほど短くなる。従って、棒部材軸方向DRaにおいて、防振装置10へ入力される振動の振幅が大きくなるほどバネ定数が大きくなる非線形のバネ特性を得ることが可能である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 5A, 5B, and 6, the effective spring length of the total length of the spring material of the
このように棒部材軸方向DRaとバネ径方向DRrとの何れの向きにおいても、図6および図8のように、防振装置10へ入力される振動の振幅が大きくなるほどバネ定数が大きくなる非線形のバネ特性を得ることが可能である。
As described above, in any direction of the rod member axial direction DRa and the spring radial direction DRr, the spring constant increases as the amplitude of vibration input to the
また、本実施形態によれば、図1および図2に示すように、第1渦巻バネ24は、バネ径方向DRrの内側ほど棒部材軸方向DRaの第1所定当接部26側へずれるように巻かれた渦巻き状を成している。従って、上述した軸方向変位量Laが大きくなるほどバネ有効長が短くなるという構成を、本実施形態にように棒部材軸方向DRaを法線方向とした単純な平面状に第1軸方向当接部223を構成することで実現することが可能である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
また、本実施形態によれば、図5A、図5B、および図6に示すように、第1渦巻バネ24のうち第1軸方向当接部223に当接する当接範囲Wcが、軸方向変位量Laが大きくなるほどバネ径方向DRrの内側へ拡大するように、その第1渦巻バネ24は撓む。従って、棒部材軸方向DRaにおいて、防振装置10へ入力される振動の振幅が大きくなるほどバネ定数が大きくなる非線形のバネ特性を得ることが可能である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 5A, 5B, and 6, the contact range Wc that contacts the first
また、本実施形態によれば、複数の渦巻バネ24、28のうちの第1渦巻バネ24、複数の所定当接部26、30のうちの第1所定当接部26、複数の内側当接部203、204のうちの第1内側当接部203、および、複数のホルダ部221、225のうちの第1ホルダ部221は第1防振部101を構成している。また、複数の渦巻バネ24、28のうちの第2渦巻バネ28、複数の所定当接部26、30のうちの第2所定当接部30、複数の内側当接部203、204のうちの第2内側当接部204、および、複数のホルダ部221、225のうちの第2ホルダ部225は第2防振部102を構成している。そして、第1防振部101は、棒部材軸方向DRaにおいて第2防振部102に対し第2振動部22の挿通孔22aを挟んだ反対側に配置されている。従って、部品の共通化を図りつつ2つの防振部101、102を設けることが可能である。
Further, according to the present embodiment, the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の第1実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. The same or equivalent parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified for explanation.
図9および図2に示すように、本実施形態の第2振動部22は、一部材で構成されているのではなく、複数の部材から構成されている。本実施形態は、この点において第1実施形態と異なる。なお、図9におけるII−II断面は、図1におけるII−II断面と同じであるので、図2は、図1におけるII−II断面を示すと共に、図9におけるII−II断面も示している。
As shown in FIG. 9 and FIG. 2, the second vibrating
具体的には、本実施形態の第2振動部22は、第1ホルダ部221および第2ホルダ部225のほかに、第2振動部本体228を有している。そして、第1ホルダ部221、第2ホルダ部225、および第2振動部本体228は、互いに別の部材として構成されている。
Specifically, the second vibrating
例えば、第1ホルダ部221は、棒部材軸方向DRaにおいて第2振動部本体228へ一方側から圧入されることによって固定されている。そして、第2ホルダ部225は、棒部材軸方向DRaにおいて第2振動部本体228へ他方側から圧入されることによって固定されている。
For example, the
また、第1ホルダ部221と第2ホルダ部225は互いに共通の構成とされている。これにより、第1ホルダ部221および第2ホルダ部225の部品共通化が図られている。
Further, the
本実施形態では、前述の第1実施形態と共通の構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。 In the present embodiment, the effects produced from the configuration common to the first embodiment described above can be obtained as in the first embodiment.
また、本実施形態によれば、第2振動部22は、第1ホルダ部221および第2ホルダ部225のほかに、第2振動部本体228を有している。そして、第1ホルダ部221および第2ホルダ部225はそれぞれ、第2振動部本体228とは別の部材として構成されている。
Further, according to the present embodiment, the second vibrating
従って、第2振動部22のうち、第1、第2ホルダ部221、225がそれぞれ第1、第2渦巻バネ24、28による摩耗に耐えるように構成されれば、その第1、第2ホルダ部221、225以外の部分(例えば、第2振動部本体228)では、渦巻バネ24、28による摩耗に耐えるという制約を受けずに材質の選択等を行うことが可能である。要するに、第2振動部22における設計の自由度を高めることが可能である。
Therefore, if the first and
例えば、第1、第2ホルダ部221、225の材料として鋼材を用いる一方で、第2振動部本体228の材料としてアルミニウム合金材を用いることが可能である。
For example, a steel material can be used as the material of the first and
また、第1、第2ホルダ部221、225を簡単な形状の部品として構成し易い。そのように第1、第2ホルダ部221、225を構成したとすれば、第1、第2ホルダ部221、225へ第1、第2渦巻バネ24、28をそれぞれ嵌め入れる組立作業を容易化することが可能である。
In addition, the first and
(他の実施形態)
(1)上述の各実施形態において、防振装置10は、2つの防振部101、102を備えているが、これは一例である。例えば、第2振動部22が第1振動部121に対し棒部材軸方向DRaおよびバネ径方向DRrへ相対変位可能に連結されるのであれば、その2つの防振部101、102のうちの一方は無くても差し支えない。
(Other embodiments)
(1) In each of the above-described embodiments, the
また、防振装置10は3つ以上の防振部を備えていても差し支えない。
Further, the
(2)上述の各実施形態において、第1所定当接部26は、例えば第1振動部121に対して固定された座金で構成されている。これに関し、その第1所定当接部26は座金である必要はない。例えば、第1所定当接部26は第1振動部121と一体に構成され、第1所定当接部26と第1振動部121とが1つの部品になっていても差し支えない。
(2) In each of the above-described embodiments, the first
(3)上述の各実施形態において、第1渦巻バネ24と第2渦巻バネ28は互いに同じ部品であるが、互いに異なる部品であっても差し支えない。
(3) In each of the embodiments described above, the
(4)第2実施形態において、第1ホルダ部221および第2ホルダ部225は、第2振動部本体228に対し例えば圧入によって固定されているが、圧入に限らず他の方法によって、第2振動部本体228に対して固定されていても差し支えない。
(4) In the second embodiment, the
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications and modifications within an equivalent range. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes.
また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。 Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. In each of the above embodiments, when referring to the material, shape, positional relationship, etc. of the constituent elements, etc., unless otherwise specified, or in principle limited to a specific material, shape, positional relationship, etc. The material, shape, positional relationship, etc. are not limited.
(まとめ)
上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、渦巻バネは、その渦巻バネのうち渦巻バネの径方向に隣り合う部位同士の間に径方向隙間を生じるように形成されている。また、棒部材は内側当接部を有し、その内側当接部は、渦巻バネの径方向内側からその渦巻バネに当接する。また、第2振動部は、渦巻バネが嵌め入れられたホルダ部を有し、そのホルダ部は、外側当接部と軸方向当接部とを有している。更に、その外側当接部は渦巻バネの径方向外側からその渦巻バネに当接し、軸方向当接部は、渦巻バネのうち所定当接部が当接する部位に対し径方向にずれた位置にて、渦巻バネに対し軸方向に所定当接部とは反対側から当接する。
(Summary)
According to the first aspect shown in a part or all of the above embodiments, the spiral spring has a radial clearance between portions adjacent to each other in the radial direction of the spiral spring. Is formed. Further, the bar member has an inner abutting portion, and the inner abutting portion abuts on the spiral spring from the radial inner side of the spiral spring. The second vibration part has a holder part into which a spiral spring is fitted, and the holder part has an outer contact part and an axial contact part. Further, the outer contact portion comes into contact with the spiral spring from the radially outer side of the spiral spring, and the axial contact portion is located at a position shifted in the radial direction with respect to the portion of the spiral spring with which the predetermined contact portion comes into contact. Thus, it comes into contact with the spiral spring in the axial direction from the side opposite to the predetermined contact portion.
また、第2の観点によれば、渦巻バネの渦巻きに沿ったバネ材全長のうち、第1振動部に対する第2振動部の変位に応じて弾性変形するバネ有効長は、第2振動部が第1振動部に対し径方向へ変位する径方向変位量が大きくなるほど短くなる。従って、径方向において、防振装置へ入力される振動の振幅が大きくなるほどバネ定数が大きくなる非線形のバネ特性を得ることが可能である。 Further, according to the second aspect, of the total length of the spring material along the spiral of the spiral spring, the effective length of the spring that is elastically deformed according to the displacement of the second vibrating portion relative to the first vibrating portion is the second vibrating portion. The larger the radial displacement amount that is displaced in the radial direction with respect to the first vibrating portion, the shorter it becomes. Therefore, in the radial direction, it is possible to obtain a nonlinear spring characteristic in which the spring constant increases as the amplitude of vibration input to the vibration isolator increases.
また、第3の観点によれば、上記第2の観点に加え、軸方向当接部が所定当接部に対して軸方向に近づく側へ変位する軸方向変位量が大きくなるほど、上記バネ有効長は短くなる。従って、径方向と軸方向との何れの方向においても、防振装置へ入力される振動の振幅が大きくなるほどバネ定数が大きくなる非線形のバネ特性を得ることが可能である。 Further, according to the third aspect, in addition to the second aspect, the greater the amount of axial displacement that the axial contact portion is displaced closer to the axial direction with respect to the predetermined contact portion, the more effective the spring. The length is shortened. Therefore, in any of the radial direction and the axial direction, it is possible to obtain nonlinear spring characteristics in which the spring constant increases as the amplitude of vibration input to the vibration isolator increases.
また、第4の観点によれば、渦巻バネのバネ材全長のうちのバネ有効長は、上記軸方向変位量が大きくなるほど短くなる。従って、軸方向において、防振装置へ入力される振動の振幅が大きくなるほどバネ定数が大きくなる非線形のバネ特性を得ることが可能である。 According to the fourth aspect, the effective spring length of the total length of the spring material of the spiral spring becomes shorter as the axial displacement amount becomes larger. Therefore, in the axial direction, it is possible to obtain a non-linear spring characteristic in which the spring constant increases as the amplitude of vibration input to the vibration isolator increases.
また、第5の観点によれば、渦巻バネは、径方向の内側ほど軸方向の所定当接部側へずれるように巻かれた渦巻き状を成している。従って、上記軸方向変位量が大きくなるほど上記バネ有効長が短くなるという構成を、例えば軸方向を法線方向とする単純な平面状に軸方向当接部を構成することで実現することが可能である。 Further, according to the fifth aspect, the spiral spring has a spiral shape wound so as to be displaced toward the predetermined contact portion side in the axial direction toward the inner side in the radial direction. Therefore, a configuration in which the effective spring length is shortened as the amount of axial displacement increases can be realized by configuring the axial contact portion in a simple flat shape with the axial direction as the normal direction, for example. It is.
また、第6の観点によれば、渦巻バネは、その渦巻バネのうち軸方向当接部に当接する当接範囲が、軸方向変位量が大きくなるほど径方向の内側へ拡大するように撓む。従って、軸方向において、防振装置へ入力される振動の振幅が大きくなるほどバネ定数が大きくなる非線形のバネ特性を得ることが可能である。 According to the sixth aspect, the spiral spring bends so that the contact range of the spiral spring that contacts the axial contact portion expands radially inward as the axial displacement amount increases. . Therefore, in the axial direction, it is possible to obtain a non-linear spring characteristic in which the spring constant increases as the amplitude of vibration input to the vibration isolator increases.
また、第7の観点によれば、第2振動部は、ホルダ部が固定される第2振動部本体を有している。そして、そのホルダ部は、その第2振動部本体とは別の部材として構成されている。従って、第2振動部のうち、ホルダ部が渦巻バネによる摩耗に耐えるように構成されれば、そのホルダ部以外の部分(例えば、第2振動部本体)では、渦巻バネによる摩耗に耐えるという制約を受けずに材質の選択等を行うことが可能である。要するに、第2振動部における設計の自由度を高めることが可能である。 Moreover, according to the 7th viewpoint, the 2nd vibration part has the 2nd vibration part main body to which a holder part is fixed. And the holder part is comprised as a member different from the 2nd vibration part main body. Accordingly, if the holder portion of the second vibrating portion is configured to withstand wear by the spiral spring, the portion other than the holder portion (for example, the second vibrating portion main body) is resistant to wear by the spiral spring. It is possible to select the material and the like without receiving. In short, it is possible to increase the degree of freedom of design in the second vibration part.
また、第8の観点によれば、複数の渦巻バネのうちの第1渦巻バネ、複数の所定当接部のうちの第1所定当接部、複数の内側当接部のうちの第1内側当接部、および、複数のホルダ部のうちの第1ホルダ部は第1防振部を構成している。また、複数の渦巻バネのうちの第2渦巻バネ、複数の所定当接部のうちの第2所定当接部、複数の内側当接部のうちの第2内側当接部、および、複数のホルダ部のうちの第2ホルダ部は第2防振部を構成している。そして、第1防振部は、軸方向において第2防振部に対し第2振動部の挿通孔を挟んだ反対側に配置されている。従って、部品の共通化を図りつつ2つの防振部を設けることが可能である。 According to the eighth aspect, the first spiral spring of the plurality of spiral springs, the first predetermined contact portion of the plurality of predetermined contact portions, and the first inner side of the plurality of inner contact portions. The contact portion and the first holder portion of the plurality of holder portions constitute a first vibration isolation portion. A second spiral spring of the plurality of spiral springs; a second predetermined contact portion of the plurality of predetermined contact portions; a second inner contact portion of the plurality of inner contact portions; and a plurality of The 2nd holder part of the holder parts comprises the 2nd vibration isolator. And the 1st vibration isolator is arrange | positioned on the opposite side on both sides of the insertion hole of the 2nd vibration part with respect to the 2nd vibration isolator in the axial direction. Therefore, it is possible to provide two vibration isolators while sharing parts.
10 防振装置
20 棒部材
22 第2振動部
24 第1渦巻バネ
26 第1所定当接部
121 第1振動部
203 第1内側当接部
221 第1ホルダ部
222 第1外側当接部
223 第1軸方向当接部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第1振動部(121)に対して固定された棒状の棒部材(20)と、
前記第1振動部に対し前記棒部材によって連結された第2振動部(22)と、
前記棒部材まわりに渦巻き状に巻かれた渦巻バネ(24、28)と、
前記第1振動部に対して固定され、前記渦巻バネに対し前記棒部材の軸方向(DRa)に当接する所定当接部(26、30)とを備え、
前記渦巻バネは、該渦巻バネのうち該渦巻バネの径方向(DRr)に隣り合う部位同士の間に径方向隙間(24a)を生じるように形成され、
前記棒部材は、前記渦巻バネの径方向内側から該渦巻バネに当接する内側当接部(203、204)を有し、
前記第2振動部は、前記渦巻バネが嵌め入れられたホルダ部(221、225)を有し、
該ホルダ部は、前記渦巻バネの径方向外側から該渦巻バネに当接する外側当接部(222、226)と、前記渦巻バネのうち前記所定当接部が当接する部位(242)に対し前記径方向にずれた位置にて、前記渦巻バネに対し前記軸方向に前記所定当接部とは反対側から当接する軸方向当接部(223、227)とを有している防振装置。 An anti-vibration device that suppresses vibration transmission,
A rod-shaped rod member (20) fixed to the first vibrating section (121);
A second vibrating part (22) connected to the first vibrating part by the rod member;
Spiral springs (24, 28) wound in a spiral around the rod member;
A predetermined contact portion (26, 30) fixed to the first vibrating portion and contacting the spiral spring in the axial direction (DRa) of the rod member;
The spiral spring is formed so as to generate a radial gap (24a) between portions adjacent to each other in the radial direction (DRr) of the spiral spring.
The bar member has an inner contact portion (203, 204) that contacts the spiral spring from the radial inner side of the spiral spring,
The second vibration part has a holder part (221, 225) in which the spiral spring is fitted,
The holder portion is configured so that the outer contact portion (222, 226) that contacts the spiral spring from the radially outer side of the spiral spring and the portion (242) of the spiral spring that the predetermined contact portion contacts. An anti-vibration device having axial contact portions (223, 227) that contact the spiral spring from a side opposite to the predetermined contact portion in a position shifted in a radial direction.
前記ホルダ部は、前記第2振動部本体とは別の部材として構成されている請求項1ないし6のいずれか1つに記載の防振装置。 The second vibration part has a second vibration part body (228) to which the holder part is fixed,
The vibration isolator according to any one of claims 1 to 6, wherein the holder part is configured as a member different from the second vibration part main body.
前記棒部材は前記内側当接部を複数有し、
前記第2振動部は前記ホルダ部を複数有し、
該第2振動部には、前記棒部材が挿通された挿通孔(22a)が形成され、
複数の前記渦巻バネのうちの第1渦巻バネ(24)、複数の前記所定当接部のうちの第1所定当接部(26)、複数の前記内側当接部のうちの第1内側当接部(203)、および、複数の前記ホルダ部のうちの第1ホルダ部(221)は第1防振部(101)を構成し、
複数の前記渦巻バネのうちの第2渦巻バネ(28)、複数の前記所定当接部のうちの第2所定当接部(30)、複数の前記内側当接部のうちの第2内側当接部(204)、および、複数の前記ホルダ部のうちの第2ホルダ部(222)は第2防振部(102)を構成し、
前記第1防振部は、前記軸方向において前記第2防振部に対し前記挿通孔を挟んだ反対側に配置され、
前記第1防振部において前記第1渦巻バネに対する前記軸方向での第1所定当接部側は該軸方向での一方側となっており、
前記第2防振部において前記第2渦巻バネに対する前記軸方向での第2所定当接部側は該軸方向での他方側となっている請求項1ないし7のいずれか1つに記載の防振装置。
A plurality of the spiral springs and the predetermined contact portions are provided,
The bar member has a plurality of the inner contact portions,
The second vibration part has a plurality of the holder parts,
The second vibrating part is formed with an insertion hole (22a) through which the rod member is inserted,
The first spiral spring (24) of the plurality of spiral springs, the first predetermined contact portion (26) of the plurality of predetermined contact portions, and the first inner contact of the plurality of inner contact portions. The contact portion (203) and the first holder portion (221) among the plurality of holder portions constitute a first vibration isolation portion (101),
The second spiral spring (28) of the plurality of spiral springs, the second predetermined contact portion (30) of the plurality of predetermined contact portions, and the second inner contact of the plurality of inner contact portions. The contact portion (204) and the second holder portion (222) among the plurality of holder portions constitute a second vibration isolation portion (102),
The first vibration isolator is disposed on the opposite side of the insertion hole with respect to the second vibration isolator in the axial direction,
The first predetermined contact portion side in the axial direction with respect to the first spiral spring in the first vibration isolating portion is one side in the axial direction,
The second predetermined contact portion side in the axial direction with respect to the second spiral spring in the second vibration isolating portion is the other side in the axial direction. Anti-vibration device.
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