JP2022060040A - 防振マウント - Google Patents

Abstract

【課題】部品の変位量に対する制約を満足しつつ、部品及び防振マウントを含む部材の固有振動数を低減させ、これによって、防振効果をさらに向上させる。【解決手段】一実施形態に係る防振マウントは、部品の荷重を支持するための防振マウントであって、部品の荷重が作用する荷重作用面を有する中央凸部、荷重の作用方向に沿った断面において、中央凸部に対して一方側に位置する一方側台座部であって、基面から反力を受ける一方側反力受面を有する一方側台座部、及び断面において、中央凸部に対して一方側とは中央凸部を挟んで反対側の他方側に位置する他方側台座部であって、基面から反力を受ける他方側反力受面を有する他方側台座部、を含む台座部と、断面において、一方側台座部から中央凸部に向かって延在する一方側接続部、及び断面において、他方側台座部から中央凸部に向かって延在する他方側接続部、を含む接続部と、を含む少なくとも１つのマウント本体を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、防振マウントに関する。

車両や産業機械等において、部品の振動を防止するために防振マウントが用いられる。一般的に、防振マウントの防振効果を増大させるためには、防振マウントの剛性を低くし、部品及び防振マウントを含む部材（振動系）の固有振動数を低くすることが有効であることが知られている。しかし、ばね定数が小さい防振マウントを使用すると、防振マウントの変位量が大きくなるため、部品に変位量の制約が規定されている場合、この制約を満足することが難しくなる。従来、この制約により、実現可能な固有振動数の下限値は５Ｈｚ程度に留まっている。

特許文献１には、車両などに搭載されるパソコンなどの情報機器に対して、車体など固定面からの振動伝達を抑制するための防振部材が開示されている。特許文献１には、大きな振動を発生しないための防振特性として、共振時の応答倍率が低く、共振周波数が低いことが挙げられている。このため、特許文献１に開示された防振部材は、座屈を防ぎつつ、共振時の応答倍率及び共振周波数を低くする構造を有している。特許文献２には、自動車用ドアトリムに用いられる衝撃エネルギ吸収体が開示されている。このエネルギ吸収体は、弾性材よりなる格子状の吸収体本体を備え、弾性限界を超えた荷重が付加された場合、特定の圧縮・座屈特性を発揮することで、破壊を生じることなく衝撃エネルギを吸収できると記載されている。

特開２００８－１７５３３２号公報 特開平０７－２２８１４４号公報

特許文献１に開示された防振部材は、共振周波数を低くした構造を有しているが、座屈の発生を抑える構造であるため、共振周波数の下限値は低くならず、従って、防振効果にも限界がある。特許文献２に開示されたエネルギ吸収体は、構造材の座屈を利用することにより、破壊を回避するようにしており、目的が衝撃エネルギの吸収であるため、構造材は弾性率が高い弾性材を用いている。従って、防振効果はあまり期待できない。

本開示は、上述する事情に鑑みてなされたもので、部品の変位量に対する制約を満足しつつ、部品及び防振マウントを含む部材の固有振動数を低減させ、これによって、防振効果をさらに向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示に係る防振マウントは、部品の荷重を支持するための防振マウントであって、前記部品の前記荷重が作用する荷重作用面を有する中央凸部、前記荷重の作用方向に沿った断面において、前記中央凸部に対して一方側に位置する一方側台座部であって、基面から反力を受ける一方側反力受面を有する一方側台座部、及び前記断面において、記中央凸部に対して前記一方側とは前記中央凸部を挟んで反対側の他方側に位置する他方側台座部であって、前記基面から反力を受ける他方側反力受面を有する他方側台座部、を含む台座部と、前記断面において、前記一方側台座部から前記中央凸部に向かって延在する一方側接続部、及び前記断面において、前記他方側台座部から前記中央凸部に向かって延在する他方側接続部、を含む接続部と、を含む少なくとも１つのマウント本体、を備える。

本開示に係る防振マウントによれば、座屈変形に着目することで、部品の変位量に対する制約を満足しつつ、該部品の定格荷重付近で該部品及び防振マウントを含む部材（振動系）の固有振動数を低減できる。これによって、該部品及び防振マウントを含む振動系の固有振動数を従来実現できなかった低周波数領域まで低減できるため、防振効果を向上させることができる。

一実施形態に係る防振マウントの正面視模式図である。 一実施形態に係るマウント本体の斜視図である。 図２中のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 一実施形態に係る防振マウントの荷重―変位特性を示す線図である。 一実施形態に係るマウント本体の平面図である。 図５中のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 一実施形態に係るマウント本体の断面図である。 一実施形態に係るマウント本体の断面図である。 防振マウントにおける振動発生状況を示す線図である。 一実施形態に係る防振マウントの一部を断截して示す斜視図である。 一実施形態に係る防振マウントの正面視断面図である。 一実施形態に係る防振マウントの平面視模式図である。 一実施形態に係る防振マウントの平面視模式図である。 従来の防振マウントの荷重―変位特性を示す線図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、一実施形態に係る防振マウントの正面視模式図に係り、部品１０２が防振マウント３０を介して基面１０４に取り付けられた状態を示している。部品１０２は、例えば、車両用エンジン、カーエアコンの圧縮機、ターボチャージャ、舶用エンジン、舶用補器（ポンプなど）、等であり、基面１０４は、防振マウント３０が支持される車体や船体の支持部等が形成する支持面である。部品１０２及び防振マウント３０は１個の振動系を構成し、この振動系は防振マウント３０のばね定数に対応した振動特性をもつ。防振マウント３０は、少なくとも１つのマウント本体１０を備える。

図２は、一実施形態に係るマウント本体１０（１０Ａ）の斜視図であり、図３は、図２中のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図２及び図３において、マウント本体１０（１０Ａ）は、一端側に配置される中央凸部１２と、他端側に配置される台座部１４と、中央凸部１２と台座部１４との間に配置された接続部１８と、を備えている。中央凸部１２は上端に部品１０２の荷重（圧縮荷重又は引張荷重）Ｆａが作用する荷重作用面１２ａを有している。台座部１４は、中央凸部１２に対して一方側に位置する一方側台座部１４ａと、一方側台座部１４ａとは中央凸部１２を挟んで反対側（他方側）に位置する他方側台座部１４ｂとを有している。一方側台座部１４ａは、基面１０４から反力Ｆｂを受ける一方側反力受面１６ａを有し、他方側台座部１４ｂは、基面１０４から反力Ｆｂを受ける他方側反力受面１６ｂを有する。接続部１８は、一方側台座部１４ａから中央凸部１２に向かって延在する一方側接続部１８ａと、他方側台座部１４ｂから中央凸部１２に向かって延在する他方側接続部１８ｂとを有している。

図２に示す例示的な実施形態では、マウント本体１０（１０Ａ）は、軸線ａの方向に沿って延在しかつ軸線ａの方向の任意の断面で同一形状となる断面を有している。

図４は、マウント本体１０（１０Ａ）を備える防振マウント３０が、部品１０２から荷重Ｆａを受けたときの荷重―変位曲線Ｌｄの一例を示す線図である。防振マウント３０は、部品１０２から受ける荷重Ｆａに対し、ある大きさの荷重までは荷重の大きさに比例して変位する（第１領域Ｉ）。荷重Ｆａがある大きさを超えると、接続部１８が座屈変形を起し剛性が低下するため、その荷重付近でばね定数が低減する（第２領域ＩＩ）。図３は、座屈変形による中央凸部１２及び接続部１８の形状変化を二点鎖線で示している。実線が座屈変形を起す前の接続部１８の形状を示し、二点鎖線が座屈変形を起した後の接続部１８の形状を示している。中央凸部１２が部品１０２から圧縮荷重Ｆａを受けることにより、中央凸部１２及び接続部１８が矢印ｂの方向へ座屈変形し、二点鎖線で示す形状になる。なお、矢印ｂの長さは座屈変形の範囲を示す。

部品１０２から受ける荷重Ｆａがさらに増大して防振マウント３０の変形が進むと、再び防振マウント３０の剛性が増大し、高荷重に対して荷重の大きさに比例して変位し、想定を超えた荷重を受けることができる（第３領域ＩＩＩ）。マウント本体１０（１０Ａ）のばね定数を調整することで、第１領域Ｉ及び第３領域ＩＩＩにおける荷重―変位曲線Ｌｄの傾き角θを調整できる。これによって、第１領域Ｉにおける部品１０２の変位量を抑制しつつ、第２領域ＩＩでバネ定数を低減できる。そして、部品１０２の定格荷重を第２領域ＩＩに設定することで、定格荷重付近でばね定数を低減できるため、部品１０２及び防振マウント３０を含む振動系の固有振動数を従来実現できなかった低周波数領域まで低減し、防振効果を最大限に発揮できる。

なお、図４に示す荷重―変位曲線Ｌｄは、第２領域ＩＩで座屈変形によりばね定数をほぼ零としている。これによって、部品１０２及び防振マウント３０を含む振動系の固有振動数を最大限に低減できる。

図１４は、従来の防振マウントの荷重―変位曲線を示す線図である。従来の防振マウントは、荷重―変位曲線Ｙ_１及びＹ_２に示されるように、防振マウントに付加される荷重Ｆと防振マウントの変位ｘとが比例する弾性変形を行う線形領域で使用されている。荷重―変位曲線Ｙ_１及びＹ_２は、ばね定数に相当する傾き角θを有する直線となる。従来、防振マウントの防振効果を増大させるために、防振マウント及び部品１０２を含む振動系の固有振動数を低くするには、荷重―変位曲線Ｙ_２のように、防振マウントに傾き角θが小さい（即ち、ばね定数が小さい）材料を使用することとなる。この場合、部品１０２の変位量が大きくなり、部品１０２に規定される変位量の制約を満足することが難しくなる。この変位量の制約により固有振動数の下限値にも限界がある。

一実施形態では、図２に示すように、一方側接続部１８ａは、一方側から他方側に向かって、荷重Ｆａの作用方向に対して斜めに延在する。また、他方側接続部１８ｂは、逆に他方側から一方側に向かって、荷重Ｆａの作用方向に対して斜めに延在する。言い換えれば、一方側接続部１８ａ及び他方側接続部１８ｂは、中心側に位置する中央凸部１２に向かって荷重Ｆａの作用方向に対して外側から斜めに延在する。これによって、部品１０２から受ける荷重Ｆａが一定の荷重を超えて第２領域ＩＩに入ると、一方側接続部１８ａ及び他方側接続部１８ｂが確実に座屈変形を起すことができる。

なお、比較例として、接続部１８が、中央凸部１２側に延在する方向において、荷重Ｆａの作用方向に対して中心側から外側方向に向けて傾斜している構成では、防振マウント３０は第２領域ＩＩにおいて座屈変形を起さない。

図２及び図３に示す例示的な実施形態では、マウント本体１０（１０Ａ）の中央凸部１２は、荷重Ｆａの作用方向に対して直角な荷重作用面１２ａと、荷重Ｆａの作用方向に沿う両側面１２ｂと、底面１２ｃと、を有する直方体で構成される。台座部１４は、基面１０４から作用する反力Ｆｂに対して直角な反力受面１６ａ又は１６ｂと、反力Ｆｂの作用方向に沿う外側面１５ａ及び内側面１５ｂと、反力受面１６ａ又は１６ｂと平行な上面１５ｃと、を有する直方体で構成されている。接続部１８の一方側接続部１８ａ及び他方側接続部１８ｂは、夫々中央凸部１２に向かって互いに接近する方向に荷重Ｆａの作用方向に対して斜めに配置された傾斜壁部を有する。該傾斜壁部は、上側傾斜面１９ａ及び下側傾斜面１９ｂを有し、上端が中央凸部１２の両側面１２ｂの下部に一体に接続され、下端は台座部１４の内側面１５ｂの上部に一体に接続されている。マウント本体１０（１０Ａ）の上端は中央凸部１２の荷重作用面１２ａであり、一方側台座部１４ａ及び他方側台座部１４ｂの外側面１５ａが、マウント本体１０（１０Ａ）の水平方向における外側端に位置している。従って、複数のマウント本体１０（１０Ａ）が間隔を空けずに並んで配置されるとき、一方側台座部１４ａの外側面１５ａと他方側台座部１４ｂの外側面１５ａとが当接した状態で配置される。

図５は、別な実施形態に係るマウント本体１０（１０Ｂ）の平面図であり、図６は、図５中のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。マウント本体１０（１０Ｂ）は、中央凸部１２と、中央凸部１２を中心として円周状に形成された台座部１４と、中央凸部１２と台座部１４との間に配置される円錐形の接続部１８と、を備えている。円錐形の接続部１８は、図６に示すように、中心側に位置する中央凸部１２に向かって荷重Ｆａの作用方向に対して外側から斜めに延在する一方側接続部１８ａ及び他方側接続部１８ｂを備えている。マウント本体１０（１０Ｂ）を備える防振マウント３０は、マウント本体１０（１０Ａ）を備える防振マウント３０と同様に、図４に示す荷重―変位特性を有する。従って、マウント本体１０（１０Ａ）を備える防振マウント３０と同様に、従来の防振マウントより防振効果を向上できる。

また、マウント本体１０（１０Ｂ）は、部品１０２から負荷される荷重Ｆａの作用方向に沿う任意の断面において同一断面となる立体構造を構成している。従って、部品１０２の荷重Ｆａが作用する方向と直交する方向においては、台座部１４の周方向で常にばね定数が一定となる。そのため、部品１０２に対して安定した防振効果を発揮できる。

図６に示すように、荷重Ｆａの作用方向に沿うマウント本体１０（１０Ｂ）の断面は、図３に示すマウント本体１０（１０Ａ）と基本的に同一の構成を有するため、両者の同一部位には同一の符号を付している。マウント本体１０（１０Ｂ）の中央凸部１２は円柱形を有し、円形の荷重作用面１２ａ及び底面１２ｃを有する。接続部１８は、中央凸部１２の側面下部に一体に接続され、上側傾斜面１９ａ及び下側傾斜面１９ｂを有する円錐形の中空壁部で構成されている。台座部１４は、円形で同心状に配置された外側面１５ａ及び内側面１５ｂを有する。接続部１８の下端は台座部１４の内側面１５ｂの上部に一体に接続されている。

別な実施形態として、接続部１８が角錐形を有し、かつ台座部１４の外側面１５ａ及び内側面１５ｂが角形を有するマウント本体を備える防振マウントがある。この実施形態のマウント本体は、水平面（荷重Ｆａ及び反力Ｆｂの作用方向に対して直角な面）に沿う方向で、台座部１４の周方向におけるばね定数に異方性がある。

一実施形態では、複数のマウント本体１０（１０Ｂ）を含む防振マウント３０において、各マウント本体１０（１０Ｂ）の中央凸部１２の高さに差を付ける。これによって、各中央凸部１２に作用する荷重Ｆａの作用開始時間に時間差ができる。この時間差を適宜調整することで、第１領域Ｉにおける弾性変形の傾き角θを適宜に調整できる。

図３及び図６において、接続部１８の基面１０４に対する傾斜角αが０°＜α≦９０°の範囲のとき、接続部１８は座屈変形を起すことができる。従って、傾斜角αの角度は、第１領域Ｉにおいて設定されるばね定数などを考慮して、０°＜α≦９０°の範囲内で決定される。

一実施形態では、一方側台座部１４ａと他方側台座部１４ｂとの間に形成された下側凹部２０にマウント本体１０より剛性が低い材料が充填される。後述する図１０に示す防振マウント３０（３０Ａ）の下側凹部２０に充填された低剛性材料３２がこの低剛性材料に相当する。この実施形態では、第２領域ＩＩにおいて、部品１０２に対し低剛性材料の弾性が作用するようになるため、第２領域ＩＩにおいて防振マウント３０のばね定数は零とならず、微小なばね定数となる。即ち、第２領域ＩＩにおいて、荷重―変位曲線Ｌｄはわずかに傾斜するようになる。これによって、第２領域ＩＩで防振マウント３０は部品１０２を安定支持できる。

例えば、マウント本体１０は、硬質ゴム、樹脂材料、金属材料等で構成され、下側凹部２０に充填される低剛性材料は、マウント本体１０より剛性が低い材料、例えば、軟質ゴム、発泡系材料（例えば、ポリウレタンフォーム）で構成される。なお、ここで、「剛性」の高低とは、弾性率（Ｅ＝応力σ／ひずみε）の大小で決定され、弾性率が大きいと、剛性は高く、弾性率が小さいと、剛性は低い。

基面１０４側が振動する場合、例えば、部品１０２が車両などの振動する車体に取り付けられる場合、基面１０４側の振動により部品１０２の振動変位が大きくなる場合がある。これに対処するためのマウント本体１０の実施形態を以下説明する。一実施形態では、図７に示すように、下側凹部２０に第１ストッパ４０を備え、中央凸部１２と第１ストッパ４０との間に隙間ｓが形成されている。この実施形態によれば、部品１０２から加わる圧縮荷重Ｆａによる中央凸部１２の変位を第１ストッパ４０で受けることで、座屈変形後の第３領域ＩＩＩにおける防振マウント３０の弾性変形量を小さくすることができる。即ち、図４における第３領域ＩＩＩの傾き角θを増加できる。図４において、ラインＬｄ’は、第１ストッパ４０を備えたときの荷重―変位曲線を示す。

このように、第１ストッパ４０を備えることで、第３領域ＩＩＩにおける防振マウント３０の弾性変位を抑制できるため、部品１０２の一定以上の振動変位を抑制できる。また、第１ストッパ４０の剛性を調整することで、防振マウント３０の第３領域ＩＩＩにおける弾性変形量を調整できる。

図７は、図３又は図６と同じ断面で断截した断面図である。図７に示す例示的な実施形態では、第１ストッパ４０がマウント本体１０（１０Ａ）に適用される場合、第１ストッパ４０は軸線ａの方向に延在する長辺を有する直方体で構成され、第１ストッパ４０がマウント本体１０（１０Ｂ）に適用される場合、第１ストッパ４０は円筒形状体で構成される。第１ストッパ４０は、マウント本体１０と別個に製造されてもよく、あるいはマウント本体１０と一体に製造されてもよい。

一実施形態では、第１ストッパ４０はマウント本体１０と別体に構成され、かつマウント本体１０より剛性が高い材料で構成される。これによって、第３領域ＩＩＩにおける防振マウント３０の弾性変位を抑制でき、部品１０２の一定以上の振動変位を抑制できる。第１ストッパ４０は、例えば、第１ストッパ４０より剛性が高い硬質ゴム、樹脂材料又は金属材料等で構成される。

図７に示す例示的な実施形態では、第１ストッパ４０の下面は台座部１４の反力受面１６ｂと面一に配置される。これによって、マウント本体１０の基面１０４への取付けが容易になる。

一実施形態では、図８に示すように、第２ストッパ４２を設ける。防振マウント３０は、部品１０２から引張荷重を受けたとき、第２ストッパ４２によって、基面１０４の振動に起因した中央凸部１２の部品１０２側への変位を抑制できる。また、第２ストッパ４２の剛性を高くすることで、基面１０４側の振動による中央凸部１２の部品１０２側への変位を一定値以下に抑制することができる。図８は、図７と同様に、図３又は図６と同じ断面で断截した断面図である。第２ストッパ４２がマウント本体１０（１０Ａ）に適用される場合、第２ストッパ４２は軸線ａの方向に延在する形状を有し、マウント本体１０（１０Ｂ）に適用される場合、第２ストッパ４２は円形の形状を有する。

図８に示す例示的な実施形態では、第２ストッパ４２は、荷重作用面１２ａを除き、マウント本体１０を囲むケーシングのような構成を有する。

図４において、Ｌｄ’’は中央凸部１２が部品１０２から引張荷重を受けたときの荷重―変位曲線を示し、この場合も傾き角θが大きくなる。

図８に示す例示的な実施形態では、第２ストッパ４２は、接続部１８に対して離隔した状態で配置されたストッパ部４４と、ストッパ部４４を支持する支持部４６と、を有する。即ち、ストッパ部４４は、荷重Ｆａの作用方向に対して斜めに配置された接続部１８の上側傾斜面１９ａに対して離隔した位置に平行に配置される。この例示的な実施形態では、基面１０４の振動に起因した接続部１８の振動が一定量以上になると接続部１８がストッパ部４４に当たるため、防振マウント３０の変位が規制される。また、ストッパ部４４が接続部１８に離隔して配置されるため、基面１０４側の振動が第２ストッパ４２を介して接続部１８に伝わり、さらに、接続部１８から部品１０２に伝わるのを防止できる。

別な実施形態では、ストッパ部４４は中央凸部１２に対向して中央凸部１２の荷重作用面１２ａに対向して荷重作用面１２ａと離隔した位置に配置される。例えば、ストッパ部４４は荷重Ｆａの作用方向に対して直交する方向に沿って配置される。これによって、基面１０４の振動に起因した接続部１８の振動が一定量以上になると荷重作用面１２ａがストッパ部４４に当たることにより、防振マウント３０の変位が規制される。また、この実施形態では、ストッパ部４４が中央凸部１２に離隔して配置されるため、基面１０４側の振動が第２ストッパ４２を介して接続部１８に伝わり、さらに、接続部１８から部品１０２に伝わるのを防止できる。

また、図８に示す例示的な実施形態では、マウント本体１０及び第２ストッパ４２は、支持板４８に固定され、支持板４８が基面１０４に固定される。第２ストッパ４２はフランジ４６ｃを有し、第２ストッパ４２はフランジ４６ｃを介し支持板４８の端部と共に、ボルト５０で基面１０４に取り付けられる。また、台座部１４の反力受面１６ａ及び１６ｂは支持板４８の上面に、例えば接着剤などで固定される。このように、マウント本体１０を支持板４８を介して基面１０４に取り付けることで、防振マウント３０を基面１０４に安定して取り付けることができる。

図８に示す例示的な実施形態では、支持部４６は、支持板４８に対して垂直に取り付けられる円筒壁４６ａと、該円筒壁４６ａに対して直角方向に接続される円環状の隔壁４６ｂを有する。ストッパ部４４は円環状壁４６ｂの中心側に接続される円錐形の隔壁で構成され、ストッパ部４４の中心には中央凸部１２が挿入される開口が形成されている。図８において、４１は、マウント本体１０が部品１０２から圧縮荷重Ｆａを受けて圧縮方向へ変形した際に、部品１０２をストッパ部４４と干渉させないためのスペーサである。

図９は、部品１０２がマウント本体１０を介して基面１０４に取り付けられ、基面１０４が振動するときの、基面１０４及び部品１０２の相対変位の一例を示している。図１０において、ラインＬ_１は第１ストッパ４０を設けたときの上記相対変位の規制量を示し、ラインＬ_２は第２ストッパ４２を設けたときの上記相対変位の規制量を示す。図９に示すように、第１ストッパ４０及び第２ストッパ４２を設けることで、基面１０４及び部品１０２の相対変位を許容範囲に規制できる。

一実施形態では、図１に示すように、複数のマウント本体１０は、互いに並んで配置される。これによって、防振マウント３０は大型の部品１０２を支持可能な広い防振面を形成できる。

一実施形態では、複数のマウント本体１０が互いに並んで配置されるとき、複数のマウント本体１０の各々の台座部１４は互いに接するように配置される。これによって、部品１０２を支持する防振面の単位面積当たりの耐荷重強度を増大できる。

図１０は、マウント本体１０（１０Ａ）を備える、一実施形態に係る防振マウント３０（３０Ａ）を示す斜視図である。防振マウント３０（３０Ａ）は、複数のマウント本体１０（１０Ａ）が基面１０４（不図示）に沿って並べて配置されている。さらに、複数のマウント本体１０（１０Ａ）の各中央凸部１２の上面によって形成される荷重作用面１２ａに上側サポート層３６ａが配置され、上側サポート層３６ａは複数の荷重作用面１２ａによって支持される。部品１０２の荷重Ｆａは上側サポート層３６ａを介して複数のマウント本体１０（１０Ａ）の荷重作用面１２ａに伝達される。このように、部品１０２の荷重Ｆａが上側サポート層３６ａを介して各マウント本体１０（１０Ａ）の荷重作用面１２ａに伝達されるため、防振マウント３０（３０Ａ）が広い防振面を形成する場合でも、部品１０２の荷重Ｆａが複数のマウント本体１０（１０Ａ）に均一に伝達される。
なお、例示的な実施形態では、防振マウント３０（３０Ａ）は、下側凹部２０に上述の低剛性材料３２が充填されている。

一実施形態では、上側サポート層３６ａはマウント本体１０（１０Ａ）より高い剛性を有する。部品１０２の荷重Ｆａは、高い剛性を有する上側サポート層３６ａを介して複数のマウント本体１０（１０Ａ）の各々の荷重作用面１２ａに伝わるため、各荷重作用面１２ａに均一に伝わる。これによって、部品１０２の防振効果を高めることができる。
例えば、上側サポート層３６ａは、マウント本体１０（１０Ａ）より高い剛性を有する硬質ゴム、樹脂材料、金属材料等で構成される。

一実施形態では、図１０に示すように、複数のマウント本体１０（１０Ａ）の各々の一方側反力受面１６ａ及び他方側反力受面１６ｂを支持するように１枚の下側サポート層３６ｂが配置される。これによって、マウント本体１０（１０Ａ）の荷重が下側サポート層３６ｂを介して基面１０４に均一に伝わるため、部品１０２の防振効果を高めることができる。

一実施形態では、下側サポート層３６ｂはマウント本体１０（１０Ａ）より高い剛性を有する。例えば、下側サポート層３６ｂは上側サポート層３６ａと同様の材料で構成される。これによって、マウント本体１０（１０Ａ）の荷重が下側サポート層３６ｂを介して基面１０４にさらに均一に伝わるため、部品１０２の防振効果をさらに高めることができる。

一実施形態では、図１０に示すように、上側サポート層３６ａの外側に、マウント本体１０（１０Ａ）より低い剛性を有する上側弾性層３８ａをさらに備える。マウント本体１０（１０Ａ）だけでは、第１領域Ｉ及び第３領域ＩＩＩにおいて弾性変形を行う荷重―変位特性の調整が難しいとき、上側弾性層３８ａを設け、上側弾性層３８ａの材質及び形状等を調整することで、第１領域Ｉ及び第３領域ＩＩＩにおける弾性変形量の調整が容易になる。

一実施形態では、図１０に示すように、下側サポート層３６ｂの外側に、マウント本体１０（１０Ａ）より低い剛性を有する下側弾性層３８ｂを備える。マウント本体１０（１０Ａ）や上側弾性層３８ａだけでは、第１領域Ｉ及び第３領域ＩＩＩにおいて弾性変形を行う荷重―変位特性の調整が難しいとき、下側弾性層３８ｂを設け、下側弾性層３８ｂの材質及び形状等を調整することで、第１領域Ｉ及び第３領域ＩＩＩにおける弾性変形量の調整が容易になる。

一実施形態では、図１０に示す防振マウント３０（３０Ａ）のように、互いに並んで配置された複数のマウント本体１０（１０Ａ）は、一方側のマウント本体の一方側台座部１４ａと他方側のマウント本体の他方側台座部１４ｂとが互いに一体に構成される。これによって、並んで配置された複数のマウント本体１０（１０Ａ）の製造を一工程で行うことができ、防振マウント３０（３０Ａ）の製造が容易になる。

図１０に示す防振マウント３０（３０Ａ）のように、複数のマウント本体１０が並べて配置される場合、各マウント本体１０の中央凸部１２間に上側凹部２２が形成される。一実施形態では、上側凹部２２にマウント本体１０より剛性が低い低剛性材料３４が充填される。これによって、第２領域ＩＩにおいて部品１０２に対し低剛性材料３４の弾性が作用するため、防振マウント３０（３０Ａ）のばね定数を高めることができる。そのため、防振マウント３０（３０Ａ）は第２領域ＩＩで部品１０２を安定支持できる。低剛性材料３４は、例えば、上述の低剛性材料３２と同様の材料で構成される。

なお、図１０に示す防振マウント３０（３０Ａ）において、下側凹部２０又は上側凹部２２に低剛性材料３２又は３４を充填せずに、下側凹部２０又は上側凹部２２を上側サポート層３６ａ又は下側サポート層３６ｂで覆って密閉空間とし、該密閉空間に空気などの気体を封入するようにしてもよい。これによって、封入された気体が低剛性材料３２又は３４と同様の役割を果たすことができる。

図１１は、複数のマウント本体１０（１０Ｂ）を備える、一実施形態に係る防振マウント３０（３０Ｂ）を示す正面図であり、図１２は、防振マウント３０（３０Ｂ）をＣ－Ｃ線に沿って上方から視認した模式図である。図１３は、複数のマウント本体１０（１０Ｂ）を備える、別な実施形態に係る防振マウント３０（３０Ｃ）を示し、防振マウント３０（３０Ｃ）を上方から視認した模式図である。これらの実施形態では、隣り合うマウント本体１０（１０Ｂ）間で、一方側のマウント本体の一方側台座部１４ａと他方側のマウント本体の他方側台座部１４ｂとの間で間隔を空けて並べて配置される。これによって、各マウント本体間で台座部１４間に形成される間隔を調整することで、部品１０２を支持する防振面の単位面積当たりの耐荷重強度を調整できる。

図１２は、図１１中のＣ－Ｃ線に沿う矢視図（平面視模式図）である。防振マウント３０（３０Ｂ）は、複数のマウント本体１０（１０Ｂ）が平面視で直交格子状に配列されている。図１３は、防振マウント３０（３０Ｃ）の図１２に相当する平面図である。図１３に示す防振マウント３０（３０Ｃ）は、複数のマウント本体１０（１０Ｂ）が平面視で千鳥格子状に配置されている。図１２では、各マウント本体１０（１０Ｂ）の中央凸部１２の中心Ｏを通る中心線Ｌｃ間の間隔ｈ１は等しい。図６では、中央凸部１２の中心Ｏを通る中心線Ｌｃ間の間隔は、一方向の間隔がｈ２であるのに対し、該方向と直交する方向の間隔はｈ２の１／２に設定されている。従って、隣り合う３個の中央凸部１２の中心Ｏを結ぶ線ｒは正三角形を形成する。このように、各中央凸部１２が均一に分散して配置されるため、部品１０２の荷重Ｆａは複数の荷重作用面１２ａに均一に付加される。

図１０～図１３に示すように、複数のマウント本体１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、荷重Ｆａの作用方向において、複数の中央凸部１２の各々が同じ方向を向いて配置され、台座部１４同士が同じ方向を向いて配置される。即ち、複数のマウント本体１０の各々の中央凸部１２は部品１０２側に配置され、台座部１４は基面１０４側に配置される。

以上説明した防振マウント３０は、最小限マウント本体１０を備えれば、図４に示す３段階の第１領域Ｉ～第３領域ＩＩＩを有する荷重―変位特性を得ることができる。即ち、材料や形状を適宜選定した中央凸部１２及び台座部１４の弾性変形によって第１領域Ｉ及び第３領域ＩＩＩにおける荷重―変位特性を得ることができる。例えば、中央凸部１２又は台座部１４にスリットを形成することで、中央凸部１２又は台座部１４に変形量が大きい弾性変形を起すことができる。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

１）一態様に係る防振マウントは、部品（１０２）の荷重を支持するための防振マウント（３０）であって、前記部品の前記荷重（Ｆａ）が作用する荷重作用面（１２ａ）を有する中央凸部（１２）、前記荷重の作用方向に沿った断面において、前記中央凸部に対して一方側に位置する一方側台座部であって、基面（１０４）から反力を受ける一方側反力受面（１６ａ）を有する一方側台座部（１４ａ）、及び前記断面において、記中央凸部（１２）に対して前記一方側とは前記中央凸部を挟んで反対側の他方側に位置する他方側台座部であって、前記基面から反力を受ける他方側反力受面（１６ｂ）を有する他方側台座部（１４ｂ）、を含む台座部（１４）と、前記断面において、前記一方側台座部（１４ａ）から前記中央凸部（１２）に向かって延在する一方側接続部（１８ａ）、及び前記断面において、前記他方側台座部（１４ｂ）から前記中央凸部（１２）に向かって延在する他方側接続部（１８ｂ）、を含む接続部（１８）と、を含む少なくとも１つのマウント本体（１０）、を備える。

このような構成によれば、防振マウントは、部品から受ける圧縮荷重に対し、ある大きさの荷重までは荷重の大きさに比例して弾性変位する第１領域（Ｉ）と、ある大きさの荷重を超えると、上記接続部が座屈変形を起して剛性が低下し、その荷重付近でばね定数が第１領域と比べて低下する第２領域（ＩＩ）と、部品から受ける圧縮荷重がさらに増大すると、再び防振マウントの剛性が増大して弾性変位する第３領域（ＩＩＩ）とを含む荷重―変位特性を有する。このように、第１領域における部品の変位量を抑制しつつ、第２領域でばね定数を低下できる。そして、部品の定格荷重を第２領域に設定することで、定格荷重付近でばね定数を低減できるため、部品及び防振マウントを含む振動系の固有振動数を従来実現できなかった周波数領域まで低減でき、防振効果を最大限に発揮できる。

２）別な態様に係る防振マウントは、１）に記載の防振マウントであって、前記一方側接続部（１８ａ）は、前記一方側から前記他方側に向かって、前記荷重の作用方向に対して斜めに延在し、前記他方側接続部（１８ｂ）は、前記他方側から前記一方側に向かって、前記荷重（Ｆａ）の作用方向に対して斜めに延在する。

このような構成によれば、上記第２領域において接続部が正確に座屈変形を起こすことができる。

３）さらに別な態様に係る防振マウントは、１）又は２）に記載の防振マウントであって、前記一方側台座部（１４ａ）と前記他方側台座部（１４ｂ）との間に形成される下側凹部（２０）に、前記マウント本体（１０）より剛性が低い材料（３２）が充填される。

このような構成によれば、上記下側凹部に低剛性材料が充填されると、第２領域において部品から負荷される圧縮荷重に対して低剛性材料の弾性が作用するため、防振マウントのばね定数を高めることができる。防振マウントは第２領域で部品を安定支持できる。

４）さらに別な態様に係る防振マウントは、３）に記載の防振マウントであって、前記防振マウントは、前記下側凹部（２０）に配置された第１ストッパ（４０）をさらに備え、前記中央凸部（１２）と前記第１ストッパ（４０）との間に隙間が形成されている。

例えば、部品が車両の車体に取り付けられる場合、基面側の振動により部品の振動が大きくなる場合がある。これに対し、上記構成によれば、中央凸部の変位を上記第１ストッパで規制できるため、部品の一定以上の振動変位を抑えることができる。また、第１ストッパの剛性を調整することで、第３領域における弾性変位を調整できる。

５）さらに別な態様に係る防振マウントは、４）に記載された防振マウントであって、前記第１ストッパ（４０）は、前記マウント本体（１０）とは別体からなり、且つ、前記マウント本体より剛性の高い材料から構成される。

このような構成によれば、第１ストッパの高い剛性によって、第３領域における部品の一定以上の振動変位を抑制できる。

６）さらに別な態様に係る防振マウントは、１）乃至５）の何れかに記載の防振マウントであって、前記防振マウント（３０）は、前記基面（１０４）の振動に起因した前記中央凸部（１２）の前記部品（１０２）側への変位を規制するための第２ストッパ（４２）をさらに備える。

このような構成によれば、上記第２ストッパを備えるため、基面側の振動による中央凸部の部品側への変位を一定値以下に抑制できる。

７）さらに別な態様に係る防振マウントは、６）に記載の防振マウントであって、前記第２ストッパ（４２）は、前記中央凸部（１２）又は前記接続部（１８）に対して離隔した状態で配置されたストッパ部（４４）と、前記ストッパ部を支持する支持部（４６）と、を含む。

このような構成によれば、第２ストッパの上記ストッパ部が中央凸部又は接続部に離隔して配置されるため、基面側の振動が第２ストッパを介して中央凸部又は接続部に伝わり、さらに、中央凸部又は接続部から部品に伝わるのを防止できる。

８）さらに別な態様に係る防振マウントは、１）乃至７）の何れかに記載の防振マウントであって、前記少なくとも１つのマウント本体（１０）は、互いに並んで配置された複数のマウント本体を含む。

このような構成によれば、部品を支持する広い防振面を有する防振マウントを構成できる。そのため、大型の部品を支持可能な防振面を形成できる。

９）さらに別な態様に係る防振マウントは、８）に記載の防振マウントであって、前記防振マウント（３０）は、前記複数のマウント本体（１０）の各々の前記荷重作用面（１２ａ）に支持されるように配置された１枚の上側サポート層（３６ａ）をさらに備える。

このような構成によれば、部品の荷重は上記上側サポート層を介して複数のマウント本体の各々の荷重作用面に伝達されるため、防振マウントが広い防振面を有する場合でも、部品の荷重が複数のマウント本体の各々の荷重作用面に均一に伝達できる。

１０）さらに別な態様に係る防振マウントは、９）に記載の防振マウントであって、前記上側サポート層（３６ａ）は、前記マウント本体より高い剛性を有する。

このような構成によれば、上側サポート層がマウント本体より高い剛性を有するため、上側サポート層を介してマウント本体に伝わる部品の荷重は、複数のマウント本体の各々の荷重作用面に均一に伝わる。

１１）さらに別な態様に係る防振マウントは、９）又は１０）に記載の防振マウントであって、前記防振マウント（３０）は、前記上側サポート層（３６ａ）の外側に設けられ、前記マウント本体より低い剛性を有する弾性層（３８ａ）をさらに備える。

このような構成によれば、上記弾性層を備えるため、第１領域及び第３領域における防振マウントの弾性変形特性を所望の特性に調整できる。

１２）さらに別な態様に係る防振マウントは、８）乃至１１）の何れかに記載の防振マウントであって、前記複数のマウント本体（１０）は、互いに並んで配置された第１マウント本体および第２マウント本体を含み、前記第１マウント本体の前記他方側台座部（１４ｂ）と、前記第２マウント本体の前記一方側台座部（１４ａ）とが互いに一体に構成される。

このような構成によれば、複数のマウント本体の製造を一工程で行うことができるため、防振マウントの製造が容易になる。

１３）さらに別な態様に係る防振マウントは、１２）に記載の防振マウントであって、記第１マウント本体と前記第２マウント本体との間に形成される上側凹部（２２）に、前記マウント本体（１０）より剛性が低い低剛性材料が充填される。

このような構成によれば、上側凹部に上記低剛性材料が充填されることで、第２領域において部品に対し低剛性材料の弾性が作用するため、第２領域における防振マウントのばね定数を高めることができる。そのため、防振マウントは第２領域で部品を安定支持できる。

１４）さらに別な態様に係る防振マウントは、８）乃至１１）の何れかに記載の防振マウントであって、前記複数のマウント本体（１０）は、互いに並んで配置された第１マウント本体および第２マウント本体を含み、前記第１マウント本体の前記他方側台座部（１４ａ）と、前記第２マウント本体の前記一方側台座部（１４ｂ）とが、互いに間隔を空けて配置される。

このような構成によれば、第１マウント本体の他方側台座部と、第２マウント本体の一方側台座部とが、互いに間隔を空けて配置されるため、該間隔を調整することで、部品を支持する防振面の単位面積当たりの耐荷重強度を調整できる。

１５）さらに別な態様に係る防振マウントは、１４）に記載の防振マウントであって、前記マウント本体（１０）は、前記中央凸部（１２）と、前記中央凸部を中心として円周状に形成された前記台座部（１４）と、を含む。

このような構成によれば、マウント本体が部品から負荷される荷重の作用方向に沿う任意の断面が同一断面となる立体構造となる。従って、防振マウントは、部品の荷重が作用する方向においては、第１領域から第３領域までの荷重―変位特性を実現しつつ、部品の荷重が作用する方向と直交する方向においては、台座部の周方向で常にばね定数が一定となるため、部品に対して安定した防振効果を発揮できる。

１０（１０Ａ、１０Ｂ） マウント本体
１２ 中央凸部
１２ａ 荷重作用面
１４ 台座部
１４ａ 一方側台座部
１４ｂ 他方側台座部
１５ａ 外側面
１５ｂ 内側面
１５ｃ 上面
１６ａ 一方側反力受面
１６ｂ 他方側台座部
１８ 接続部
１８ａ 一方側接続部
１８ｂ 他方側接続部
１９ａ 上側傾斜面
１９ｂ 下側傾斜面
１９ｃ 上面
２０ 下側凹部
２２ 上側凹部
３０（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ） 防振マウント
３２、３４ 低剛性材料
３６ａ 上側サポート層
３６ｂ 下側サポート層
３８ａ 上側弾性層
３８ｂ 下側弾性層
４０ 第１ストッパ
４１ スペーサ
４２ 第２ストッパ
４４ ストッパ部
４６ 支持部
４６ａ 円筒壁
４６ｂ 円環状壁
４６ｃ フランジ
４８ 支持板
５０ ボルト
１０２ 部品
１０４ 基面
Ｌｃ 中心線
Ｏ 中心
Ｆａ 荷重
Ｆｂ 反力
Ｌｄ、Ｌｄ’、Ｌｄ’’Ｙ_１、Ｙ_２ 荷重―変位曲線
ａ 軸線
ｈ１、ｈ２ 間隔
ｓ 隙間
θ 傾き角

Claims (15)

1. 部品の荷重を支持するための防振マウントであって、
   前記部品の前記荷重が作用する荷重作用面を有する中央凸部、
   前記荷重の作用方向に沿った断面において、前記中央凸部に対して一方側に位置する一方側台座部であって、基面から反力を受ける一方側反力受面を有する一方側台座部、及び
   前記断面において、前記中央凸部に対して前記一方側とは前記中央凸部を挟んで反対側の他方側に位置する他方側台座部であって、前記基面から反力を受ける他方側反力受面を有する他方側台座部、
   を含む台座部と、
   前記断面において、前記一方側台座部から前記中央凸部に向かって延在する一方側接続部、及び
   前記断面において、前記他方側台座部から前記中央凸部に向かって延在する他方側接続部、
   を含む接続部と、
   を含む少なくとも１つのマウント本体、
   を備える防振マウント。
2. 前記一方側接続部は、前記一方側から前記他方側に向かって、前記荷重の作用方向に対して斜めに延在し、
   前記他方側接続部は、前記他方側から前記一方側に向かって、前記荷重の作用方向に対して斜めに延在する、
   請求項１に記載の防振マウント。
3. 前記一方側台座部と前記他方側台座部との間に形成される下側凹部に、前記マウント本体より剛性が低い材料が充填された、
   請求項１又は２に記載の防振マウント。
4. 前記防振マウントは、前記下側凹部に配置された第１ストッパをさらに備え、
   前記中央凸部と前記第１ストッパとの間に隙間が形成されている、
   請求項３に記載の防振マウント。
5. 前記第１ストッパは、前記マウント本体とは別体からなり、且つ、前記マウント本体より剛性の高い材料から構成された、
   請求項４に記載の防振マウント。
6. 前記防振マウントは、前記基面の振動に起因した前記中央凸部の前記部品側への変位量を規制するための第２ストッパをさらに備える、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載の防振マウント。
7. 前記第２ストッパは、前記中央凸部又は前記接続部に対して離隔した状態で配置されたストッパ部と、前記ストッパ部を支持する支持部と、を含む、
   請求項６に記載の防振マウント。
8. 前記少なくとも１つのマウント本体は、互いに並んで配置された複数のマウント本体を含む、
   請求項１乃至７の何れか１項に記載の防振マウント。
9. 前記防振マウントは、前記複数のマウント本体の各々の前記荷重作用面に支持されるように配置された１枚の上側サポート層をさらに備える、
   請求項８に記載の防振マウント。
10. 前記上側サポート層は、前記マウント本体より高い剛性を有する、
    請求項９に記載の防振マウント。
11. 前記防振マウントは、前記上側サポート層の外側に設けられ、前記マウント本体より低い剛性を有する弾性層をさらに備える、
    請求項９又は１０に記載の防振マウント。
12. 前記複数のマウント本体は、互いに並んで配置された第１マウント本体および第２マウント本体を含み、
    前記第１マウント本体の前記他方側台座部と、前記第２マウント本体の前記一方側台座部とが互いに一体に構成された、
    請求項８乃至１１の何れか１項に記載の防振マウント。
13. 前記第１マウント本体と前記第２マウント本体との間に形成される上側凹部に、前記マウント本体より剛性が低い低剛性材料が充填された、
    請求項１２に記載の防振マウント。
14. 前記複数のマウント本体は、互いに並んで配置された第１マウント本体および第２マウント本体を含み、
    前記第１マウント本体の前記他方側台座部と、前記第２マウント本体の前記一方側台座部とが、互いに間隔を空けて配置された、
    請求項８乃至１１の何れか１項に記載の防振マウント。
15. 前記マウント本体は、前記中央凸部と、前記中央凸部を中心として円周状に形成された前記台座部と、を含む、
    請求項１４に記載の防振マウント。

Images