JP2018141531A - 防振装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】径方向とこじり方向との剛性差を確保しながら、外部からこじり方向に大きな力が加えられた際に、内筒と外筒とが当接するのを抑えることができる防振装置を提供する。【解決手段】内筒20の外周面は、内筒20の軸方向の中央部に位置し、かつ径方向の外側に向けて膨出する膨出部21と、膨出部21における軸方向の外端部から、軸方向の外側に向けて延びる周面部22と、を備え、外筒30は、膨出部21を径方向の外側から囲繞するとともに、軸方向に真直ぐ延びる真直部31と、真直部31における軸方向の外端部から、軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の内側に向けて延びる傾斜部32と、傾斜部32の軸方向の外端部から、軸方向の外側に向けて延びる軸端部33と、を備え、傾斜部32の内周面における、軸方向の内端部E1と外端部E2との間の径方向の距離Hは、外筒30の厚みT以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、例えば自動車や産業機械等に適用され、エンジン等の振動発生部の振動を吸収および減衰する防振装置に関する。
この種の防振装置として、従来から、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される内筒、および他方に連結される外筒と、内筒および外筒を弾性的に連結する弾性体と、を備えた防振装置が知られている。
一般に、この防振装置では、振動の入力に伴う内筒および外筒の相対変位に際して、径方向には高い剛性が求められる一方、内筒および外筒それぞれの中心軸線が互いに傾くこじり方向には低い剛性が求められる。このため、径方向の剛性と、こじり方向の剛性と、の差を大きく確保するために、下記特許文献1に示されるような、外筒のうち、軸方向の外側に位置する部分を軸方向に対して傾斜させる防振装置が知られている。
特開2015−10627号公報
しかしながら、前記従来の防振装置では、外部から大きな力が加えられ、内筒および外筒が相対的にこじり方向に大きく変位したとき、内筒の外周面と、外筒の軸方向の外端部と、が当接するおそれがあった。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、径方向の剛性と、こじり方向の剛性と、の差を確保しながら、外部からこじり方向に大きな力が加えられた際に、内筒と外筒とが当接するのを抑えることができる防振装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の防振装置は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される内筒、および他方に連結されるとともに、前記内筒を径方向の外側から囲繞する外筒と、前記内筒および前記外筒を弾性的に連結する弾性体と、を備えた防振装置において、前記内筒の外周面は、前記内筒の中心軸線に沿う軸方向の中央部に位置し、かつ径方向の外側に向けて膨出する膨出部と、前記膨出部における前記軸方向の外端部から、前記軸方向の外側に向けて延びる周面部と、を備え、前記外筒は、前記膨出部のうちの少なくとも前記軸方向の中央部を径方向の外側から囲繞するとともに、前記軸方向に真直ぐ延びる真直部と、前記真直部における前記軸方向の外端部から、前記軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の内側に向けて延びる傾斜部と、前記傾斜部の前記軸方向の外端部から、前記軸方向の外側に向けて延びる軸端部と、を備え、前記傾斜部の内周面における、前記軸方向の内端部と外端部との間の径方向の距離は、前記外筒の厚み以下であることを特徴とする。
本発明によれば、傾斜部の内周面における、軸方向の内端部と外端部との間の径方向の距離が、外筒の厚み以下となっているので、外筒の内周面において、軸端部が真直部に対して縮径する量を抑えることができる。このため、外筒における傾斜部および軸端部の各内周面と、内筒の外周面と、の間の径方向の距離を確保することが可能になり、内筒および外筒を弾性的に連結する弾性体の体積を大きく確保することができる。これにより、防振装置の径方向の剛性と、こじり方向の剛性と、の差を確保することができる。
また、外筒の内周面において、軸端部が真直部に対して縮径する量を抑えることで、軸端部の軸方向の外端部と、内筒の外周面と、の間の径方向の距離を確保することが可能になり、前記外端部と、内筒の外周面と、が当接するのを抑えることができる。
以上より、防振装置の径方向の剛性と、こじり方向の剛性と、の差を確保しながら、外部からこじり方向に大きな力が加えられた際に、内筒と外筒とが当接するのを抑えることができる。
また、前記傾斜部の内周面における、前記軸方向の内端部と外端部との間の前記軸方向の距離は、前記軸端部の内周面における、前記軸方向の内端部と外端部との間の前記軸方向の距離よりも長くてもよい。
この場合には、外筒のうち、内径の最も小さい軸端部の内周面における、軸方向の内端部と外端部との間の軸方向の距離を短くすることで、外筒の内周面と、内筒の外周面と、の間の空間容積を広く確保することができる。これにより、内筒および外筒を弾性的に連結する弾性体の体積を大きく確保することが可能になり、防振装置の径方向の剛性と、こじり方向の剛性と、の差を確保することができる。
また、外筒のうち、内径の最も小さい軸端部の内周面における、軸方向の内端部と外端部との間の軸方向の距離を短くすることで、内筒および外筒が相対的にこじり方向に変位した際に、外筒の軸端部が、径方向に変位する距離を短くすることが可能になり、軸端部が、内筒の外周面に当接するのを抑えることができる。
また、前記軸端部は、前記軸方向に真直ぐ延びている、或いは前記軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の外側に向けて延びていてもよい。
この場合には、外筒の軸端部が、軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の内側に向けて延びていないので、軸端部における軸方向の外端部と、内筒の外周面と、の間の径方向の距離を確保することができる。
また、軸端部が、軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の外側に向けて延びている場合には、軸端部における軸方向の外端部を、内筒の外周面から径方向に離間させることが可能になり、軸端部における軸方向の外端部が、内筒の外周面に当接するのを、より一層確実に抑えることができる。
本発明によれば、防振装置の径方向の剛性と、こじり方向の剛性と、の差を確保しながら、外部からこじり方向に大きな力が加えられた際に、内筒と外筒とが当接するのを抑えることができる。
本発明の第1実施形態に係る防振装置の縦断面図である。 本発明の第2実施形態に係る防振装置の縦断面図である。 本発明の第3実施形態に係る防振装置の縦断面図である。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る防振装置10について、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、防振装置10は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される内筒20、および他方に連結されるとともに、内筒20を囲繞する外筒30と、内筒20および外筒30を弾性的に連結する弾性体40と、を備えている。
なお、防振装置10は、例えば自動車用のサスペンションブッシュやエンジンマウント、あるいは工場に設置される産業機械のマウント等として用いられる。
以下、内筒20の中心軸線O1に沿う方向を軸方向という。また、防振装置10を軸方向から見た平面視において、中心軸線O1に直交する方向を径方向といい、中心軸線O1回りに周回する方向を周方向という。
内筒20の外周面は、内筒20の軸方向の中央部に位置し、かつ径方向の外側に向けて膨出する膨出部21と、膨出部21における軸方向の外端部から、軸方向の外側に向けて延びる周面部22と、を備えている。
膨出部21は、縦断面視で円形状を呈している。膨出部21の中心は、中心軸線O上に配置されるとともに、内筒20の軸方向の中央部に位置している。このため、膨出部21の、周面部22からの径方向の外側に向けた膨出量は、同一の軸方向位置で全周にわたって均等となっている。
このように、内筒20の外周面に膨出部21が形成されていることにより、膨出部21の径方向の外側に位置する弾性体40の体積を小さくすることで、防振装置10の径方向の剛性を高めている。
周面部22は、内筒20の軸方向の両端部に各別に配設され、一対の周面部22それぞれにおける軸方向の長さは、互いに同等となっている。
膨出部21における軸方向の外端部23は、縦断面視において、径方向の内側に向けて窪む凹曲面状をなし、内筒20の外周面に全周にわたって連続して形成されている。
内筒20の内周面における軸方向の中央部には、径方向の外側に向けて窪む窪み部24が形成されている。窪み部24は、縦断面視において、膨出部21と同心円状に形成されている。内筒20は、例えば金属材料等により形成されている。
外筒30の中心軸線は、中心軸線O1と平行に配置されている。図示の例では、外筒30は中心軸線O1と同軸上に配置されている。外筒30および内筒20それぞれにおける軸方向の中央部の位置が、互いに同等となっている。外筒30は、例えば金属材料等により形成されている。
外筒30は、膨出部21のうちの少なくとも軸方向の中央部を径方向の外側から囲繞するとともに、軸方向に真直ぐ延びる真直部31と、真直部31における軸方向の外端部から、軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の内側に向けて延びる傾斜部32と、傾斜部32の軸方向の外端部から、軸方向の外側に向けて延びる軸端部33と、を備えている。真直部31、傾斜部32、および軸端部33は一体に形成されている。外筒30は軸方向の全域にわたって同等の厚みを有している。
真直部31は、内筒20の膨出部21を、膨出部21の軸方向の全域にわたって径方向の外側から囲繞している。真直部31および膨出部21それぞれにおける軸方向の中央部の位置が、互いに同等となっている。
傾斜部32は、真直部31と軸端部33とを軸方向に接続している。傾斜部32は真直部31の軸方向の外側に各別に配設されている。一対の傾斜部32それぞれにおける軸方向の長さは、互いに同等となっている。なお、一対の傾斜部32それぞれにおける軸方向の長さを互いに異ならせてもよい。
このように、真直部31の軸方向の外側に、一対の傾斜部32を配設することにより、振動の入力に伴う内筒20および外筒30の径方向の相対的な変位に際して、弾性体40が、軸方向の外側に向けて変形するのを傾斜部32により抑止することができる。これにより、弾性体40の径方向の剛性を高めることが可能になり、防振装置10の径方向の剛性を確保することができる。
傾斜部32の内周面における軸方向の内端部E1、および内筒20における前記外端部23それぞれの軸方向の位置は、互いに同等になっている。図示の例では、前記内端部E1、および内筒20の前記外端部23における軸方向の内端部それぞれの軸方向の位置が、互いに同等になっている。
ここで、傾斜部32の内周面における軸方向の内端部E1の位置について詳述する。縦断面視において、内筒20の膨出部21を軸方向の外側に延長した線と、内筒20の周面部22を軸方向の内側に延長した線と、の交点をP1とする。また、交点P1から膨出部21における軸方向の中央部までの軸方向の距離をAとする。この場合において、傾斜部32の内端部E1から交点P1までの軸方向の距離は、1/4A以内となっている。
すなわち、傾斜部32の内周面における軸方向の内端部E1が、交点P1から軸方向の外側又は内側に向けて1/4A以内の距離に位置していることで、外筒30の軸方向の長さを抑えつつ、真直部31の軸方向の長さを確保することができる。
軸端部33は軸方向に真直ぐ延びている。軸端部33は、傾斜部32の軸方向の外側に各別に配設されている。一対の軸端部33それぞれにおける軸方向の長さは、互いに同等となっている。なお、一対の軸端部33それぞれにおける軸方向の長さを互いに異ならせてもよい。軸端部33は内筒20の周面部22を径方向の外側から囲繞している。
弾性体40はゴム材料により形成されている。弾性体40は、内周面が外周面よりも軸方向に長い筒状をなしている。弾性体40は、中心軸線O1と同軸上に配置されている。
弾性体40は、内筒20の外周面および外筒30の内周面それぞれに加硫接着されている。弾性体40の外周面における軸方向の外端部は、外筒30の内周面における傾斜部32と軸端部33との接続部分に位置している。
弾性体40の内周面は、内筒20の外周面のうち、軸方向の両端部を除く全域にわたって加硫接着されている。弾性体40の内周面は、外筒30の軸方向の両端部から、軸方向の外側に向けて突出している。
弾性体40の軸方向の両端縁には、軸方向の内側に向けて窪むすぐり部41が各別に形成されている。すぐり部41の内表面のうち、軸方向の最も内側に位置する底部41aは、外筒30の傾斜部32と軸方向の位置が同等となっている。また、底部41aは、内筒20の前記外端部23と軸方向の位置が同等となっている。
このように、弾性体40にすぐり部41を形成することにより、内筒20および外筒30が、振動の入力に伴い、内筒20および外筒30それぞれの中心軸線が互いに傾くこじり方向に相対的に変位をした際に、この方向の防振装置10の剛性を低くすることができる。
そして本実施形態では、傾斜部32の内周面における、軸方向の内端部E1と外端部E2との間の径方向の距離Hが、外筒30の厚みT以下となっている。図示の例では、前記距離Hは、外筒30の厚みTと同等となっている。なお、前記径方向の距離Hは、外筒30の厚みTよりも小さくてもよい。
また本実施形態では、傾斜部32の内周面における、軸方向の内端部E1と外端部E2との間の軸方向の距離L1は、軸端部33の内周面における、軸方向の内端部E2と外端部E3との間の軸方向の距離L2よりも長い。ここで、傾斜部32の内周面における、軸方向の外端部E2は、軸端部33の内周面における、軸方向の内端部E2と一致している。また、傾斜部32の内周面における、軸方向の内端部E1は、真直部31の内周面における、軸方向の外端部E1と一致している。
図示の例では、傾斜部32の内周面における、軸方向の前記距離L1は、軸端部33の内周面における、軸方向の前記距離L2よりも長く、かつ前記距離L2の2倍より短くなっている。
次に、防振装置10の使用時の取付け状態について説明する。
防振装置10を使用する際には、内筒20を、例えばサスペンションメンバーのブラケット(図示せず)等により、軸方向の両側から挟み込んだ状態で、内筒20内に挿入したボルト等の締結部材(図示せず)を用いて、内筒20をブラケットに固定する。
また、外筒30を、例えばリンク部材の取付けホルダ(図示せず)等の内側に圧入することで、外筒30をホルダに固定する。このようにして、内筒20が、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に、また外筒30がいずれか他方にそれぞれ連結されて使用される。
以上説明したように、本実施形態に係る防振装置10によれば、傾斜部32の内周面における、軸方向の内端部E1と外端部E2との間の径方向の距離が、外筒30の厚み以下となっているので、外筒30の内周面において、軸端部33が真直部31に対して縮径する量を抑えることができる。このため、外筒30における傾斜部32および軸端部33の各内周面と、内筒20の外周面と、の間の径方向の距離を確保することが可能になり、内筒20および外筒30を弾性的に連結する弾性体40の体積を大きく確保することができる。これにより、防振装置10の径方向の剛性と、こじり方向の剛性と、の差を確保することができる。
また、外筒30の内周面において、軸端部33が真直部31に対して縮径する量を抑えることで、軸端部33の軸方向の外端部E3と、内筒20の外周面と、の間の径方向の距離を確保することが可能になり、外端部E3と、内筒20の外周面と、が当接するのを抑えることができる。
以上より、防振装置10の径方向の剛性と、こじり方向の剛性と、の差を確保しながら、外部からこじり方向に大きな力が加えられた際に、内筒20と外筒30とが当接するのを抑えることができる。
また、傾斜部32の内周面における、軸方向の内端部E1と外端部E2との間の軸方向の距離L1は、軸端部33の内周面における、軸方向の内端部E2と外端部E3との間の軸方向の距離L2よりも長い。このため、外筒30のうち、内径の最も小さい軸端部33の内周面における、軸方向の内端部E2と外端部E3との間の軸方向の距離を短くすることで、外筒30の内周面と、内筒20の外周面と、の間の空間容積を広く確保することができる。これにより、内筒20および外筒30を弾性的に連結する弾性体40の体積を大きく確保することが可能になり、防振装置10の径方向の剛性と、こじり方向の剛性と、の差を確保することができる。
また、外筒30のうち、内径の最も小さい軸端部33の内周面における、軸方向の内端部E2と外端部E3との間の軸方向の距離を短くすることで、内筒20および外筒30が相対的にこじり方向に変位した際に、外筒30の軸端部33が、径方向に変位する距離を短くすることが可能になり、軸端部33が、内筒20の外周面に当接するのを抑えることができる。
また、外筒30の軸端部33が、軸方向に真直ぐ延びているので、軸端部33における軸方向の外端部E3と、内筒20の外周面と、の間の径方向の距離を確保することができる。
また本実施形態では、傾斜部32の内周面における軸方向の内端部E1が、内筒20の前記外端部23と軸方向の位置が同等となっているので、外筒30のうち、内径の最も大きい真直部31の軸方向の長さを確保することができる。このため、外筒30の内周面と、内筒20の外周面と、の間の空間容積を広く確保することが可能になり、弾性体40の体積を大きく確保することができる。これにより防振装置10の径方向の剛性と、こじり方向の剛性と、の差を確保することができる。
また、真直部31の軸方向の長さを確保することで、真直部31の外周面を広く確保することが可能になり、外筒30が圧入される取付けホルダに対しての圧入強度を大きく確保することができる。これにより、防振装置10を取付けホルダ内に強固に固定することができる。
また本実施形態では、外筒30の真直部31が、内筒20の膨出部21を、軸方向の全域にわたって径方向の外側から囲繞しているので、弾性体40のうち、膨出部21の径方向の外側に位置する部分の全体に、真直部31を介して径方向の外力を加えることが可能になり、防振装置10の径方向の剛性を確保することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る防振装置11について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。また、同様の作用についてもその説明を省略する。
図2に示すように、本実施形態に係る防振装置11では、外筒30Bにおける軸端部33Bは、軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の外側に向けて延びている。軸端部33Bは、全周にわたって軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の外側に向けて延びている。
外筒30Bのうち、軸方向の両端部に配設された一対の軸端部33Bそれぞれの、中心軸線O1に対する径方向の外側に向けた傾斜角は、互いに同等となっている。
以上説明したように、本実施形態に係る防振装置11によれば、軸端部33が、軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の外側に向けて延びているので、軸端部33における軸方向の外端部E3を、内筒20の外周面から径方向に離間させることが可能になる。これにより、軸端部33における軸方向の外端部E3が、内筒20の外周面に当接するのを、より一層確実に抑えることができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る防振装置12について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。また、同様の作用についてもその説明を省略する。
図3に示すように、本実施形態に係る防振装置12では、傾斜部32の内周面における軸方向の内端部E1、および内筒20の前記外端部23における軸方向の中央部それぞれの軸方向の位置が、互いに同等となっている。
すなわち、傾斜部32の内端部E1は、縦断面視において、内筒20の膨出部21を軸方向の外側に延長した線と、内筒20の周面部22を軸方向の内側に延長した線と、の交点P1と、軸方向の位置が一致している。
以上説明したように、本実施形態に係る防振装置12によれば、傾斜部32の内周面における軸方向の内端部E1、および内筒20の前記外端部23における軸方向の中央部それぞれの軸方向の位置が、互いに同等となっている。このため、弾性体40のうち、内筒20における膨出部21の径方向の外側に位置する部分が、外筒30の傾斜部32よりも軸方向の内側に位置することとなる。これにより、傾斜部32により、弾性体40のうち、膨出部21の径方向の外側に位置する部分の、軸方向の外側に向けた変形を確実に抑止することが可能になり、防振装置10の径方向の剛性を効果的に確保することができる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態においては、傾斜部32の内周面における、軸方向の内端部E1と外端部E2との間の軸方向の距離L1が、軸端部33の内周面における、軸方向の内端部E2と外端部E3との間の軸方向の距離L2よりも長い構成を示したが、このような態様に限られない。傾斜部32の内周面における、軸方向の内端部E1と外端部E2との間の軸方向の距離L1が、軸端部33の内周面における、軸方向の内端部E2と外端部E3との間の軸方向の距離L2と同等以下であってもよい。
また、上記各実施形態においては、軸端部33が、軸方向に真直ぐ延びている、或いは軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の外側に向けて延びている構成を示したが、このような態様に限られない。軸端部33は、軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の内側に向けて延びてもよい。また、外筒30が軸端部33を備えず、傾斜部32の軸方向の外端部が、外筒30の軸方向の外端部をなしてもよい。
また、上記実施形態においては、弾性体40の外周面における軸方向の外端部が、外筒30の内周面における傾斜部32と軸端部33との接続部分に位置している構成を示したが、このような態様に限られない。弾性体40の外周面における軸方向の外端部は、軸端部33の内周面における軸方向の中央部分に位置してもよいし、軸端部33の内周面における軸方向の外端部に位置してもよい。
また、上記実施形態においては、外筒30の真直部31が、内筒20の膨出部21を、膨出部21の軸方向の全域にわたって径方向の外側から囲繞している構成を示したが、このような態様に限られない。例えば、真直部31は、内筒20の膨出部21における軸方向の中央部のみを径方向の外側から囲繞してもよい。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
10 防振装置
20 内筒
21 膨出部
22 周面部
23 膨出部における軸方向の外端部
30 外筒
31 真直部
32 傾斜部
33 軸端部
40 弾性体
E1 傾斜部の内周面における軸方向の内端部
E2 傾斜部の内周面における軸方向の外端部
T 外筒の厚み

Claims (3)

  1. 振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される内筒、および他方に連結されるとともに、前記内筒を径方向の外側から囲繞する外筒と、
    前記内筒および前記外筒を弾性的に連結する弾性体と、を備えた防振装置において、
    前記内筒の外周面は、
    前記内筒の中心軸線に沿う軸方向の中央部に位置し、かつ径方向の外側に向けて膨出する膨出部と、
    前記膨出部における前記軸方向の外端部から、前記軸方向の外側に向けて延びる周面部と、を備え、
    前記外筒は、
    前記膨出部のうちの少なくとも前記軸方向の中央部を径方向の外側から囲繞するとともに、前記軸方向に真直ぐ延びる真直部と、
    前記真直部における前記軸方向の外端部から、前記軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の内側に向けて延びる傾斜部と、
    前記傾斜部の前記軸方向の外端部から、前記軸方向の外側に向けて延びる軸端部と、を備え、
    前記傾斜部の内周面における、前記軸方向の内端部と外端部との間の径方向の距離は、前記外筒の厚み以下であることを特徴とする防振装置。
  2. 前記傾斜部の内周面における、前記軸方向の内端部と外端部との間の前記軸方向の距離は、前記軸端部の内周面における、前記軸方向の内端部と外端部との間の前記軸方向の距離よりも長いことを特徴とする請求項1に記載の防振装置。
  3. 前記軸端部は、前記軸方向に真直ぐ延びている、或いは前記軸方向の外側に向かうに従い漸次、径方向の外側に向けて延びていることを特徴とする請求項1又は2に記載の防振装置。
JP2017036847A 2017-02-28 2017-02-28 防振装置 Active JP7044469B2 (ja)

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