JP2019190572A - 防振装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比を小さくしながら、こじり剛性を低くする。【解決手段】防振装置1は、外周面の軸方向中央部に軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部20が形成された内筒部材2と、内筒部材2の周囲に設けられ、内周面における膨出部20に対応する部分に軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部31が形成された中間筒部材3と、中間筒部材3の周囲に中間筒部材3との径方向間隔が膨出部20と窪み部31との径方向間隔よりも小さくなるように設けられた外筒部材4と、内筒部材2と中間筒部材3との間に設けられて両者2,3を連結する内側ゴム弾性体5と、中間筒部材3と外筒部材4との間に設けられて両者3,4を連結し、内側ゴム弾性体5よりも径方向厚さが薄い外側ゴム弾性膜6とを備える。【選択図】図3
Description
本開示は、防振装置に関するものである。
防振装置が従来技術として知られている。従来の防振装置には、内筒体と、この内筒体の外周囲を囲むように内筒体と同軸に配設された外筒体と、内筒体と外筒体との間に配設されて両筒体を互いに連結するゴム弾性体とを備えたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、上記防振装置では、一般に、その軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比が極めて大きい(例えば、10〜20)。このため、例えば、防振装置が自動車のサスペンションリンクの筒部に圧入されるリンクブッシュとして用いられる場合、その組み付け時にばね定数が相対的に低い軸方向に防振装置の位置がずれてしまい、リンクの動きが所望の動きにならない虞がある。さらに、リンクの動きを阻害しないために、こじり剛性を低くしたいという要求もある。
本開示の課題は、防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比を小さくしながら、こじり剛性を低くすることにある。
本開示は、外周面の軸方向中央部に軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部が形成された筒状又は軸状の内側部材と、上記内側部材の周囲に設けられ、内周面における上記膨出部に対応する部分に軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部が形成された中間筒部材と、上記中間筒部材の周囲に該中間筒部材との径方向間隔が上記膨出部と上記窪み部との径方向間隔よりも小さくなるように設けられた外筒部材と、上記内側部材と上記中間筒部材との間に設けられて両者を連結する内側ゴム弾性体と、上記中間筒部材と上記外筒部材との間に設けられて両者を連結し、上記内側ゴム弾性体よりも径方向厚さが薄い外側ゴム弾性体とを備えた防振装置である。
これによれば、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部が、内側部材の外周面の軸方向中央部に形成され、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部が、中間筒部材の内周面における膨出部に対応する部分に形成されているので、防振装置への軸方向の外力の入力時には、内側ゴム弾性体が膨出部及び窪み部に当接して軸方向に変形しにくくなり、防振装置へのこじり外力の入力時には、内側ゴム弾性体がこじり変形しやすい。このため、防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比を小さくしながら、こじり剛性を低くすることができる。
上記膨出部及び上記窪み部は、軸方向から見たときに互いに重なり、上記中間筒部材は、周方向に分割された複数の分割体からなることが好ましい。
これによれば、膨出部及び窪み部が軸方向から見たときに互いに重なっているので、防振装置への軸方向の外力の入力時には、内側ゴム弾性体が膨出部及び窪み部に確実に当接して軸方向により変形しにくくなる。このため、防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比をより小さくすることができる。
上記外筒部材は、分割されていない単一体であることが好ましい。
ところで、上述の如く構成された膨出部が形成された筒状又は軸状の内側部材と、この内側部材の周囲に設けられ、内周面における膨出部に対応する部分に上述の如く構成された窪み部が形成された外筒部材と、内側部材と外筒部材との間に設けられて両者を連結するゴム弾性体とを備えた防振装置において、膨出部及び窪み部を軸方向から見たときに互いに重ねると、外筒部材を周方向に分割された複数の分割体で構成する必要がある。この場合、外筒部材を径方向内側に絞る外筒絞り加工を行った後に、その力を解放すると、防振装置が外筒絞り加工前の状態に戻る。
ここで、上記の構成によれば、外筒部材が分割されていない単一体であるので、外筒絞り加工を行った後に、その力を解放しても、防振装置が外筒絞り加工前の状態に戻るのを抑制できる。
上記中間筒部材の外径及び上記外筒部材の内径は、それぞれ軸方向全体に亘って一定の大きさであることが好ましい。
これによれば、中間筒部材の外径及び外筒部材の内径が、それぞれ軸方向全体に亘って一定の大きさであるので、外側ゴム弾性体の径方向厚さが変化しない。このため、その厚さが変化する場合と比較して、防振装置の軸直方向のばね定数を均一に小さくすることができる。したがって、防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比を確実に小さくすることができる。
本開示によれば、防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比を小さくしながら、こじり剛性を低くすることができる。
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
防振装置1は、例えば、自動車のサスペンションリンクの筒部(図示せず)に圧入されるリンクブッシュとして用いられる。図1〜図3に示すように、防振装置1は、内筒部材2(内側部材)と、中間筒部材3と、外筒部材4と、内側ゴム弾性体5と、外側ゴム弾性膜6(外側ゴム弾性体)とを備えている。尚、図1〜3では、便宜上、後述する外筒絞り加工前の状態を示している。
内筒部材2は、金属からなる。内筒部材2は、円筒状をなす。内筒部材2は、分割されていない単一体である。内筒部材2の軸方向両端部は、それぞれ外筒部材4から軸方向外側に突出している。内筒部材2の外周面の軸方向中央部には、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部20が形成されている。この膨出部20の外周面は、断面形状が円弧状をなす。この円弧は、例えば、防振装置1へのこじり外力の入力時における内筒部材2の中間筒部材3(又は外筒部材4)に対する相対回転中心(具体的に、内筒部材2の軸方向中心で且つ軸直方向中心)を中心とする円周の一部である。
中間筒部材3は、高い寸法安定性と軽量化を図るために、樹脂からなる。中間筒部材3は、円筒状をなす。中間筒部材3は、周方向に二等分された2つの分割体30,30からなる。これらの分割体30,30の間には、僅かな隙間が周方向に形成されている。中間筒部材3は、その軸方向長さが内筒部材2における膨出部20の形成部分よりも僅かに長い。中間筒部材3は、内筒部材2の膨出部20の外周囲に内筒部材2と同軸に設けられている。中間筒部材3の内周面における膨出部20に対応する部分には、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部31が形成されている。この窪み部31の内周面は、断面形状が円弧状をなす。この円弧は、例えば、防振装置1へのこじり外力の入力時における内筒部材2の中間筒部材3(又は外筒部材4)に対する相対回転中心を中心とする円周の一部である。
窪み部31の内径は、軸方向の同一位置で、内筒部材2の膨出部20の外径よりも大きい。窪み部31を除く中間筒部材3の軸方向両端部の内径は、膨出部20を除く内筒部材2の外径よりも大きく、膨出部20の軸方向中央部の外径よりも小さく、軸方向全体に亘って一定の大きさである。そして、窪み部31の軸方向両端部(径方向内側端部)は、軸方向から見たときに膨出部20の軸方向中央部(径方向外側端部)と重なっている。中間筒部材3の外径は、軸方向全体に亘って一定の大きさである。中間筒部材3の両端面は、径方向外側から内側に行くに従って軸方向内側に傾斜して延びている。
外筒部材4は、金属からなる。外筒部材4は、円筒状をなす。外筒部材4は、分割されていない単一体である。外筒部材4は、中間筒部材3の外周囲に中間筒部材3と同軸に設けられている。外筒部材4は、その軸方向長さが内筒部材2よりも短く、内筒部材2における膨出部20の形成部分及び中間筒部材3よりも長い。外筒部材4の内径は、中間筒部材3の外径よりも僅かに大きく、軸方向全体に亘って一定の大きさである。つまり、外筒部材4と中間筒部材3との径方向間隔は、内筒部材2の膨出部20と中間筒部材3の窪み部31との径方向間隔よりも小さい。外筒部材4の外径は、軸方向全体に亘って一定の大きさである。外筒部材4は、後述の加硫一体成形後に径方向内側に絞られている。この外筒絞り加工で、内側ゴム弾性体5が圧縮されるが、外側ゴム弾性膜6は殆ど圧縮されない。
内側ゴム弾性体5は、円筒状をなす。内側ゴム弾性体5は、内筒部材2の膨出部20と中間筒部材3の窪み部31との間に設けられて両者2,3を連結する。内側ゴム弾性体5は、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出している。内側ゴム弾性体5の軸方向両端面には、軸方向から見たときに円状のすぐり部51がそれぞれ形成されている。このすぐり部51は、その深さが内筒部材2の膨出部20の軸方向各端近傍まで達している。このすぐり部51により、防振装置1のこじり剛性及びねじり剛性が低くなる。
外側ゴム弾性膜6は、円筒状をなす。外側ゴム弾性膜6は、中間筒部材3と外筒部材4における中間筒部材3に対応する部分との間に設けられて両者3,4を連結する。外側ゴム弾性膜6は、内側ゴム弾性体5よりも径方向厚さが極めて薄いゴム薄膜である。これにより、内側ゴム弾性体5が主にばねとして機能し、外側ゴム弾性膜6はばねとして殆ど機能しない。このため、防振装置1は、ゴム弾性体5,6に中間筒部材3が埋設された所謂二重ブッシュ構造であるが、ゴム弾性体5,6に中間筒部材3が埋設されていない所謂単層ブッシュ構造に似た挙動を示す。
膨出部20を除く内筒部材2の外周面、中間筒部材3の軸方向両端面及び外筒部材4の内周面の軸方向両端部には、ゴム弾性膜7が形成されている。中間筒部材3の軸方向両端面に形成されたゴム弾性膜7には、防振装置1の向き識別用のゴム突起70が形成されている。中間筒部材3の軸方向両端面に形成されたゴム弾性膜7における中間筒部材3の両分割体30,30の境界部には、切欠き71が形成されている。この切欠き71は、加硫一体成形用の金型(図示せず)に設けられた倒れ抑制部に対応する部分である。この倒れ抑制部は、加硫一体成形時に各分割体30が倒れるのを抑制するものである。ゴム弾性膜7及びゴム突起70は、内側ゴム弾性体5、外側ゴム弾性膜6とともに、内筒部材2、中間筒部材3及び外筒部材4に加硫一体成形されている。
上述の如く構成された防振装置1の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比は、例えば、1〜6である。このばね比は、防振装置1への外力の入力時において内側ゴム弾性体5を各方向へ均等に変形させる点で、1であることが望ましい。
−効果−
以上より、本実施形態によれば、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部20が、内筒部材2の外周面の軸方向中央部に形成され、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部31が、中間筒部材3の内周面における膨出部20に対応する部分に形成されているので、防振装置1への軸方向の外力の入力時には、内側ゴム弾性体5が膨出部20及び窪み部31に当接して軸方向に変形しにくくなり、防振装置1へのこじり外力の入力時には、内側ゴム弾性体5がこじり変形しやすい。このため、防振装置1の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比を小さくしながら、こじり剛性を低くすることができる。
以上より、本実施形態によれば、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部20が、内筒部材2の外周面の軸方向中央部に形成され、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部31が、中間筒部材3の内周面における膨出部20に対応する部分に形成されているので、防振装置1への軸方向の外力の入力時には、内側ゴム弾性体5が膨出部20及び窪み部31に当接して軸方向に変形しにくくなり、防振装置1へのこじり外力の入力時には、内側ゴム弾性体5がこじり変形しやすい。このため、防振装置1の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比を小さくしながら、こじり剛性を低くすることができる。
また、膨出部20及び窪み部31が軸方向から見たときに互いに重なっているので、防振装置1への軸方向の外力の入力時には、内側ゴム弾性体5が膨出部20及び窪み部31に確実に当接して軸方向により変形しにくくなる。このため、防振装置1の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比をより小さくすることができる。
また、外筒部材4が分割されていない単一体であるので、外筒絞り加工を行った後に、その力を解放しても、防振装置1が外筒絞り加工前の状態に戻るのを抑制できる。
また、内側ゴム弾性体5よりも径方向厚さが薄い外側ゴム弾性膜6が、中間筒部材3と外筒部材4との間に設けられて両者3,4を連結しているので、内側ゴム弾性体5が劣化したとしても、中間筒部材3に直接、外筒部材4を外嵌合する場合と比較して、径方向厚さが相対的に薄い外側ゴム弾性膜6により中間筒部材3が外筒部材4内で軸方向に移動するのを抑制することができる。
また、内側ゴム弾性体5よりも径方向厚さが薄い外側ゴム弾性膜6が、中間筒部材3と外筒部材4との間に設けられて両者3,4を連結しているので、径方向厚さが相対的に薄い外側ゴム弾性膜6により、中間筒部材3やサスペンションリンクの筒部の寸法ばらつきを起因とする内側ゴム弾性体5の圧縮率のばらつき、ひいては、防振装置1のばね特性のばらつきを吸収、緩和できる。
また、中間筒部材3の外径及び外筒部材4の内径が、それぞれ軸方向全体に亘って一定の大きさであるので、外側ゴム弾性膜6の径方向厚さが変化しない。このため、その厚さが変化する場合と比較して、防振装置1の軸直方向の静ばね定数を均一に小さくすることができる。したがって、防振装置1の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比を確実に小さくすることができる。
(その他の実施形態)
上記実施形態では、防振装置1をリンクブッシュとして用いたが、これに限らず、例えば、エンジンマウントとして用いてもよい。
上記実施形態では、防振装置1をリンクブッシュとして用いたが、これに限らず、例えば、エンジンマウントとして用いてもよい。
また、上記実施形態では、内側部材を内筒部材2で構成したが、これに限らず、中実の内軸部材で構成してもよい。
また、上記実施形態では、中間筒部材3を樹脂で構成したが、これに限らず、金属で構成してもよい。
また、上記実施形態では、膨出部20及び窪み部31を軸方向から見たときに互いに重ならせたが、重ならせなくてもよい。この場合、中間筒部材3を複数の分割体30で構成しなくてもよい。
また、上記実施形態では、膨出部20の外周面及び窪み部31の内周面の断面形状が円弧状をなすが、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する(又は窪む)限り、その形状は円弧状に限定されず、例えば、楕円状や三角形状をなしてもよい。
また、上記実施形態では、中間筒部材3及び外筒部材4の外径をそれぞれ軸方向全体に亘って一定の大きさとしたが、その大きさを変化させてもよい。但し、防振装置1の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比を小さくする点で、一定の大きさの方が望ましい。
また、上記実施形態では、外側ゴム弾性膜6をばねとして殆ど機能させていないが、これに限らず、例えば、その径方向厚さを上記実施形態よりも僅かに厚くすることにより、ばねとして僅かに機能させてもよい。
以上説明したように、本開示は、防振装置等に適用することができる。
1 防振装置
2 内筒部材(内側部材)
20 膨出部
3 中間筒部材
30 分割体
31 窪み部
4 外筒部材
5 内側ゴム弾性体
6 外側ゴム弾性膜(外側ゴム弾性体)
2 内筒部材(内側部材)
20 膨出部
3 中間筒部材
30 分割体
31 窪み部
4 外筒部材
5 内側ゴム弾性体
6 外側ゴム弾性膜(外側ゴム弾性体)
Claims (4)
- 外周面の軸方向中央部に軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部が形成された筒状又は軸状の内側部材と、
上記内側部材の周囲に設けられ、内周面における上記膨出部に対応する部分に軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部が形成された中間筒部材と、
上記中間筒部材の周囲に該中間筒部材との径方向間隔が上記膨出部と上記窪み部との径方向間隔よりも小さくなるように設けられた外筒部材と、
上記内側部材と上記中間筒部材との間に設けられて両者を連結する内側ゴム弾性体と、
上記中間筒部材と上記外筒部材との間に設けられて両者を連結し、上記内側ゴム弾性体よりも径方向厚さが薄い外側ゴム弾性体とを備えた防振装置。 - 請求項1において、
上記膨出部及び上記窪み部は、軸方向から見たときに互いに重なり、
上記中間筒部材は、周方向に分割された複数の分割体からなる防振装置。 - 請求項2において、
上記外筒部材は、分割されていない単一体である防振装置。 - 請求項1〜3のいずれか1つにおいて、
上記中間筒部材の外径及び上記外筒部材の内径は、それぞれ軸方向全体に亘って一定の大きさである防振装置。
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