JP3636730B2

JP3636730B2 - 防振装置

Info

Publication number: JP3636730B2
Application number: JP33876592A
Authority: JP
Inventors: 毅野口
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2020-04-06
Also published as: JPH06185569A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、振動発生部からの振動を吸収する防振装置に関し、例えば自動車、一般産業用機械等に適用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、外筒内にゴム等で形成された弾性体を介して内筒が取り付けられ、エンジンへ固定する為のブラケットがこの内筒の下端部に取り付けられるような構造の防振装置が知られている。このような防振装置では、内筒の外周側に弾性体が加硫接着されていて、エンジンの振動により生じる内筒の軸方向に沿った変位に伴って、弾性体の内周側が変位するようになっている。
【０００３】
例えば、この防振装置の一例を図３に示す。この図に示すように、この種の防振装置は、内筒１１１と中間筒１１２とをゴムなどの弾性体１０１で連結し、この弾性体１０１にて、エンジンの重量を支持する構造となっている。
【０００４】
つまり、ダイヤフラム１０２を上部側に加硫接着した外筒１１３と、この中間筒１１２とを嵌合させて、ダイヤフラム１０２と弾性体１０１との間に液室１３０を形成し、さらに、内筒１１１の下端部に形成されたねじ穴１２０に、ボルト１２２が螺合されて、エンジンに繋がるブラケット１２４と連結されている。そして、内筒１１１の上端部は液室１３０に面するようにし、高周波域の振動時における動ばね定数を低減すべく、この上端部にフィン１１６をかしめて固着している。
【０００５】
また、弾性材料１１８を挟みつつ押さえ金具１１４と押さえ金具１１５とを合わせて、液室１３０内を区切って一対の液室１３０Ａ、１３０Ｂを形成すると共にこの液室間１３０Ａ、１３０Ｂを連結するオリフィス１２６を形成する。
【０００６】
従って、この防振装置では、内外筒間の上下方向への相対変位に伴って、オリフィス１２６内を液体が行き来することで、減衰力が生じ、エンジンのシェイク振動等を抑えることが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のこの種の防振装置では、内筒の外周側と弾性体との間の接着面積を出来るだけ大きくして接着部分の耐久性を確保する為、内筒の外径を大きくする必要を有していた。
【０００８】
従って、図３に示す防振装置においても、内筒１１１は、ボルト１２２の挿入側と反対側に向かうにつれて肉厚を増大させて接着面積を確保すべく、鍛造品又は鋳造品等で形成されていた。この為、内筒が重くなり、結果として、防振装置の重量が大きくなる欠点を有していた。
【０００９】
この一方、軽量化を目的として、内筒を肉厚一定のパイプ材だけで形成しようとすると、以下のような欠点を有する。
【００１０】
例えば、内筒の内径を従来技術と同様の内径とし、これに合わせて外径を小さくすると、接着面積が小さくなり、接着部分の耐久性が悪化する。また、内筒の内径を従来技術と同様の内径とし、外径を大きくすると、接着面積が大きくなって接着部分の耐久性が向上するが、内筒の肉厚が増大して、結果として重量が増大する。さらに、従来技術より内筒の内径を大きくし、外径を必然的に大きくすると、接着面積が大きくなって接着部分の耐久性が向上するが、内筒内に太いボルトを螺合しなければならず、結果として重量が増大する。また、ボルトの外径には一定の仕様があり、内筒の内径を自由に変更することは困難であった。
【００１１】
本発明は上記事実を考慮し、弾性体と内筒と間の接着部分の耐久性を維持しつつ軽量化を図った防振装置を提供することが目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による防振装置は、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される筒状の外筒と、前記外筒の内側に基端側が位置し且つ振動発生部及び振動受け部の他方に先端側が連結される内筒と、前記内筒と前記外筒とを連結するように前記内筒と前記外筒との間に配設される弾性体とを有した防振装置であって、前記内筒は、基端側が平板状の底部を有すると共にこの底部から前記内筒の先端側とは反対側へ向けて延びつつテーパ状に広がる管状部、さらに管状部から半径方向外側へ延びる平面部を有する板状材料で形成され、先端側が前記板状材料の底部に端面が固着されると共に雌ねじが設けられたパイプ状材料で形成されており、前記弾性体は、前記管状部及び前記平面部に接着している、ことを特徴とする。
【００１３】
【作用】
弾性体が内筒と外筒とを連結し、振動発生部に外筒あるいは内筒が連結されている為、振動発生部側から振動が外筒あるいは内筒に伝達されると、弾性体が変形し、結果として弾性体の変形により振動が減衰して、内筒あるいは外筒に連結される振動受け部側に振動が伝達され難くなる。
【００１４】
また、平板状の底部、底部から先端側とは反対側へ向けて延びつつテーパ状に広がる管状部、さらに管状部から半径方向外側へ延びる平面部を有する板状材料で内筒の基端側が形成され、板状材料の底部に端面が固着されるパイプ状材料で内筒の先端側が形成されている。そして、パイプ状材料に設けられた雌ねじを用いて内筒の先端側が振動発生部あるいは振動受け部に連結される。
【００１５】
従って、テーパ状に広がる管状部と弾性体との間の接着、及び管状部から半径方向外側へ延びる平面部と弾性体との間の接着により、接着の耐久性を維持し、さらに、板状材料とパイプ状材料とを組み合わせることで、軽量化が図られる。
【００１６】
【実施例】
本発明の一実施例に係る防振装置を図１及び図２に示し、これらの図に基づき本実施例を説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本実施例の防振装置１０は、一例として自動車の車体側へ連結される振動受け部としての外筒１２を備えている。この外筒１２は円筒状とされ、上部側は一定の径に形成された大径部１２Ａとされており、下部側には、段部を介して、大径部１２Ａより小径の小径部１２Ｃが設けられている。そして、大径部１２Ａは、小径部１２Ｃ側の所定範囲が底面側へ行くにしたがって径が縮小されるテーパ部１２Ｄを有している。
【００１８】
また、小径部１２Ｃには、外筒１２を車体へ取り付けるための略Ｌ字形の取付脚１４が固着されており、取付脚１４には、図示しない取付ボルトを挿通するボルト孔１６が形成されている。
【００１９】
さらに、小径部１２Ｃの下端部には、この下端部側を覆う底部１２Ｂが形成され、この底部１２Ｂの中心部には、円形の円孔１２Ｅが形成されている。
【００２０】
外筒１２の内部には、弾性体ブロック１８及び隔壁部材２０が上下方向に連続して配設されている。図１に示すように、弾性体ブロック１８は、それぞれ外筒１２と同軸的に配設される中間筒２２、弾性体２４及び内筒金具２６等から構成されている。
【００２１】
この内筒金具２６は、平面状であって小円形の底部３０Ａを有した円板状のフランジ部３０及び、上端面が底部３０Ａに溶接されて固着されているパイプ状に形成された円筒部２８から構成されている。従って、フランジ部３０が内筒金具２６の基端側を形成する板状材料となり、円筒部２８が内筒金具２６の先端側を形成するパイプ状材料となる。
【００２２】
この円筒部２８は、内周に雌ねじ２８Ａが形成されており、内筒金具２６の下方の一部である先端側が外筒１２の円孔１２Ｅから下方へ突出している。また、内筒金具２６の基端側となるフランジ部３０の底部３０Ａの外周側には、上方へ行くに従って径が拡大される管状部であるテーパ部３０Ｂが連続的に形成されており、さらにテーパ部３０Ｂの上端には、半径方向外側へ延びるリング状の平面部３０Ｃが形成されている。
【００２３】
また、中間筒２２は、軸方向中央部よりも略上半分が上方へ行くにしたがって径が拡径されるテーパ部２２Ａとされている。このテーパ部２２Ａは、外筒１２のテーパ部１２Ｄよりも所定寸法小さく形成されており、テーパの角度はほぼ同一とされている。
【００２４】
中間筒２２の下半分は、テーパ部２２Ａよりも径の小さい小径部２２Ｂとされている。なお、中間筒２２は、テーパ部２２Ａと小径部２２Ｂと間の段部が外筒１２のテーパ部１２Ｄと小径部１２Ｃとの間の段部に当接している。
【００２５】
また、中間筒２２には、テーパ部２２Ａの外周面に薄肉の弾性シール体としてのシール３２が加硫接着されている。図２に示すように、シール３２の中間部には周方向に連続して連なる小突起３２Ａが一対設けられている。
【００２６】
一方、弾性体２４はリング状とされ、内筒金具２６と中間筒２２との間に配設されて、外周が中間筒２２のほぼ内周面全域にわたって加硫接着されており、内周がフランジ部３０の底部３０Ａを除く外周面及び円筒部２８の外周面の略上半分へ加硫接着されている。
【００２７】
他方、図１及び図２に示すように、外筒１２の下方には、外筒１２の底部１２Ｂに対向して取付金具６０が配設されている。この取付金具６０は、金属の角パイプ６２の外周に厚肉の弾性体６４が加硫接着されたものであり、角パイプ６２の孔方向は外筒１２の軸線方向と直交するような方向とされている。
【００２８】
角パイプ６２の孔６２Ａには、鉄鋳物等で形成されたブラケットである取付アーム６６の角柱部６６Ａが挿入されている。
【００２９】
角パイプ６２の下壁に形成された孔６２Ａ、角柱部６６Ａに形成されたボルト孔６５及び角パイプ６２の上壁に形成された孔６２Ｂを下方からボルト６７が挿通し、このボルト６７が、円筒部２８の雌ねじ２８Ａに螺合して、取付アーム６６が内筒金具２６に固定される。
【００３０】
また、取付アーム６６の一端には、取付部６６Ｂが形成されており、振動発生部となるエンジン（図示せず）に連結するための複数個のボルト孔６８が形成されている。
【００３１】
この一方、図１に示すように、弾性体ブロック１８の上側に配設されると共に外周面が外筒１２の内周面に密接した略円柱形状の隔壁部材２０が、外筒１２に内蔵されるように挿入されている。隔壁部材２０には、下部の中央に大径凹部３４が形成されており、大径凹部３４の中央には、軸方向に貫通する円孔３６が形成さている。なお、大径凹部３４の深さ寸法は、隔壁部材２０の軸方向長さの半分強となっている。
【００３２】
一方、隔壁部材２０の上部には、円孔３６の外周側にリング溝３８が形成されている。
【００３３】
円孔３６は、弾性体ブロック１８側とは反対側から第１のダイヤフラム４０で閉塞されている。第１のダイヤフラム４０は厚肉円板状とされ、上面の中央に凹部４０Ａが形成されている。第１のダイヤフラム４０の外周縁部には補強リング４１が加硫接着されており、補強リング４１の外周縁側の下面は、外部に露出してリング溝３８の内周側の側壁２０Ａの上端面に密着している。
【００３４】
第１のダイヤフラム４０の上側には、金属等の薄肉の板材で形成された押さえ金具４２が配設されている。この押さえ金具４２は、円形の底部４２Ａの外周に、上方へ向かって立ち上がる円筒状の側壁４２Ｂが形成され、さらに側壁４２Ｂの上端には、半径方向外方へむかって延びるフランジ４２Ｃが形成されている。
【００３５】
押さえ金具４２の上側には、第１のダイヤフラム４０よりも薄肉とされた第２のダイヤフラム４４が配設されている。第２のダイヤフラム４４の外周縁部には取付リング４４Ａが加硫接着されている。
【００３６】
さらに、第２のダイヤフラム４４の上側には、金属等の薄肉の板材で形成されたダイヤフラムカバー４６が配設されている。ダイヤフラムカバー４６の中央部は上方へ向かって凸状とされており、ダイヤフラムカバー４６の外周縁部４６Ａが前記第２のダイヤフラム４４の取付リング４４Ａの上側に配設されている。なお、ダイヤフラムカバー４６と第２のダイヤフラム４４との間は、空気室４７とされている。
【００３７】
これら押さえ金具４２の外周縁部、第２のダイヤフラム４４の取付リング４４Ａ及びダイヤフラムカバー４６の外周縁部４６Ａは、隔壁部材２０の上端部に重ねられており、外筒１２の上端部に薄く形成された薄肉部１２Ｆが内側にかしめられることによって、外筒１２の上端部と隔壁部材２０の上端部との間にこれらの部材が挟持されている。なお、前記第１のダイヤフラム４０は、これによって外周縁部が押さえ金具４２と側壁２０Ａの上端面との間に挟持されて、固定される。
【００３８】
また、押さえ金具４２には、中央近傍に複数の孔５４が形成されており、押さえ金具４２を挟んで第１のダイヤフラム４０側と第２のダイヤフラム４４側とは、この複数の孔５４を介して連通している。
【００３９】
ここで、隔壁部材２０の大径凹部３４と弾性体ブロック１８とで囲まれる空間部は受圧液室５７とされ、押さえ金具４２と第１のダイヤフラム４０との間及び押さえ金具４２と第２のダイヤフラム４４との間の空間部が副液室５９とされている。
【００４０】
一方、リング溝３８と押さえ金具４２とに囲まれる空間部は、制限通路４８とされており、リング溝３８の底部に形成された貫通孔５０によって受圧液室５７と連通している。また、押さえ金具４２には、貫通孔５０とは軸線を挟んで反対側に孔５２が形成されており、制限通路４８はこの孔５２を介して副液室５９と連通している。したがって、受圧液室５７と副液室５９とは、制限通路４８を介して常に連通しており、受圧液室５７、副液室５９及び制限通路４８内には、水、シリコンオイル、エチングリコール等の液体が充填されている。
【００４１】
なお、隔壁部材２０の上端の外周側の角部には、溝５６が形成されており、この溝５６にはシール性を高めるためにＯリング５８が配設されている。
【００４２】
次に本実施例の作用を説明する。
この防振装置１０の組立に際しては、図１及び図２に示すように、まず、予めプレス加工等により形成しておいた金属製のフランジ部３０の底部３０Ａと円筒部２８の上端面との間を、アーク溶接あるいはプロジェクション溶接等により固着する。この時、平面状に形成された底部３０Ａと円筒部２８の上端面とで接合するので両者は強固に固着されるが、底部３０Ａに孔があいたりして、液体が防振装置１０から漏れださないように注意する。
【００４３】
次に、外筒１２内に、弾性体ブロック１８を挿入する。この際、中間筒２２のテーパ部２２Ａが先細りとされているため、シール３２が外筒１２の開口部に引っ掛かける恐れがなく、しかも、プレス機械等を使用しなくても容易に、かつスムーズに弾性体ブロック１８を挿入することができる。さらに、内周側に弾性体２４を介して内筒金具２６が取り付けられた状態の外筒１２に、取付脚１４を固着する。
【００４４】
そして、内筒金具２６の先端側を構成する円筒部２８の下部に、取付金具６０及び取付アーム６６をボルト６７の雌ねじ２８Ａへのねじ込みによりねじ止める。
【００４５】
その後、図１に示すように、隔壁部材２０、第１のダイヤフラム４０、押さえ金具４２、第２のダイヤフラム４４、ダイヤフラムカバー４６を順に挿入し、外筒１２の薄肉部１２Ｆを内側にかしめ加工する。これによって、シール３２が圧縮されると共に小突起３２Ａが潰されて、中間筒２２と外筒１２との間のシール性が高められる。
【００４６】
なお、液体は、隔壁部材２０、第１のダイヤフラム４０、押さえ金具４２、第２のダイヤフラム４４、ダイヤフラムカバー４６を外筒１２に挿入する際に、液体中で行うことによって充填してもよく、組立て後に、外筒１２に液体充填用の孔から注入するようにしてもよい。
【００４７】
本実施例の防振装置１０は、一例として、取付脚１４を図示しないボルトによって自動車の車体へ連結し、取付アーム６６を図示しない自動車のエンジンに連結する。この際、内筒金具２６がエンジンの荷重を受けると、弾性体２４が圧縮変形され、内筒金具２６が図１の状態よりも下方へ移動して、取付金具６０が、外筒１２の底部１２Ｂから所定寸法離間する。
【００４８】
そして、エンジン振動が取付アーム６６を介して内筒金具２６に伝達されると、弾性体２４が変形して振動が減衰され、外筒１２に連結される車体側に伝達される振動が小さくなるが、さらに、受圧液室５７、副液室５９及び制限通路４８等により、以下のように作用する。
【００４９】
例えば、エンジン振動が低周波数の振動の時には、液体が制限通路４８を介して主液室５７と副液室５９との間を行き来し、大きな減衰力を発生することにより低周波の振動が吸収される。
【００５０】
振動の周波数が上昇すると、制限通路４８が目詰まり状態となるが、この際には、第１のダイヤフラム４０が変形して主液室５７内の圧力上昇を回避する。
【００５１】
また、エンジン振動が高周波数の振動の場合には、内筒金具２６の平面部３０Ｃの周縁部と、隔壁部材２０の内壁面との間の環状の隙間で液体が共振し、例えば、３００〜６００Ｈｚ程度の領域の動ばね定数を低減することが出来る。
【００５２】
また、平板状の底部３０Ａを有すると共に底部３０Ａからテーパ状に広がるテーパ部３０Ｂ、さらにテーパ部３０Ｂから半径方向外側へ延びる平面部３０Ｃを有するフランジ部３０で内筒金具２６の基端側が形成され、フランジ部３０の底部３０Ａに端面が固着される円筒部２８で内筒金具２６の先端側が形成されている。そして、円筒部２８に設けられた雌ねじ２８Ａへボルト６７をねじ込むことにより、内筒金具２６の他端側が振動発生部となるエンジン側に取付アーム６６を介して連結される。
【００５３】
以上より、テーパ状に広がるテーパ部３０Ｂと弾性体２４との間の接着、及びテーパ部３０Ｂから半径方向外側へ延びる平面部３０Ｃと弾性体２４との接着により、接着の耐久性を維持し、さらに、フランジ部３０と円筒部２８とを組み合わせることで、軽量化が図れ、しいては防振装置の製造コストを低減することが出来る。
【００５４】
尚、フランジ部３０を軽量化の為、例えば、１〜３ｍｍ程度の厚さの薄板状の材料で形成するが、これに制限されるものではない。また、円筒部２８の材質は、機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ材）が適しているが、防振装置を大量産生産等する場合は、他の鉄材を用い、例えば鍛造によりパイプ状に形成することとしても良い。
【００５５】
さらに、上記実施例において、振動発生部となるエンジン側に内筒金具２６を連結し、振動受け部となる車体側に外筒１２を連結するような構成としたが、この逆の構成としても良く、また、上記実施例において、液体封入式の防振装置を用いて説明をしたが、液体封入式以外の防振装置に適用できることはいうまでもない。
【００５６】
他方、実施例において、自動車に搭載されるエンジンの防振を目的としたが、本発明の防振装置は例えば自動車のボディマウント等、あるいは自動車以外の他の用途にも用いられることはいうまでもなく、また、弾性体等の形状、寸法なども実施例のものに限定されるものではない。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の防振装置は上記構成としたので、弾性体と内筒と間の接着部分の耐久性を維持しつつ軽量化が可能となるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る防振装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る防振装置の分解斜視図である。
【図３】従来技術の防振装置の断面図である。
【符号の説明】
１０防振装置
１２外筒
１８弾性体ブロック
２４弾性体
２６内筒金具（内筒）
２８円筒部
２８Ａ雌ねじ
３０フランジ部
３０Ａ底部
３０Ｂテーパ部
５７受圧液室
６０取付金具
６６取付アーム

Claims

振動発生部及び振動受け部の一方に連結される筒状の外筒と、前記外筒の内側に基端側が位置し且つ振動発生部及び振動受け部の他方に先端側が連結される内筒と、前記内筒と前記外筒とを連結するように前記内筒と前記外筒との間に配設される弾性体とを有した防振装置であって、
前記内筒は、基端側が平板状の底部を有すると共にこの底部から前記内筒の先端側とは反対側へ向けて延びつつテーパ状に広がる管状部、さらに管状部から半径方向外側へ延びる平面部を有する板状材料で形成され、先端側が前記板状材料の底部に端面が固着されると共に雌ねじが設けられたパイプ状材料で形成されており、
前記弾性体は、前記管状部及び前記平面部に接着している、ことを特徴とした防振装置。