JP3690719B2 - 防振ゴム装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は自動車のサスペンションマウントゴムやエンジンマウントゴムのような防振ゴム装置に係り、特にその弾性ブロックの有利な構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
このような防振ゴム装置の一例として、エンジン側の上側ブラケットと車体側に取付けられる下側ブラケット間を、側面視略円錐台状の筒型部材であるゴム製の弾性ブロックで連結したエンジンマウントがある。また、防振すべき振動の主たる入力方向Zにおけるバネ定数に対し、これと直交するとともにそれぞれも互いに直交する2方向X、Yの各方向におけるバネ定数の比を1以上にすることが要求される仕様もある。この場合は弾性ブロックを側面視略円錐台の筒型部材とし、その上端部である小径側の開放端を内側へ向かって傾斜するテーパー面に形成して、この面に対応するテーパー面が形成された上側ブラケットを接触させたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このようにすると、上記の比を実現できるが、弾性ブロックに剪断方向の荷重が主体的に負荷されるため、エンジンの発熱によるクリープ量が増加し、分担荷重が100kg以上の用途に使用できなかった。そこで、弾性ブロックの中間部に補強リングを設けることが考えられたが、この場合は製品が大型化してしまうという問題があった。本願は係る問題を解決するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明に係る防振ゴム装置は、車体側又は振動部材側のいずれか一方へ取付けられる第1の連結部材と、他方へ取付けられる第2の連結部材と、これら両部材間に設けられる弾性体ブロックとを備え、この弾性体ブロックを前記第1の連結部材の端部である第1の荷重受け面と、前記第2の連結部材の上部である第2の荷重受け面にそれぞれ結合し、防振すべき振動の主たる入力方向Zにおけるバネ定数に対し、これと直交するとともにそれぞれも互いに直交する2方向X、Yの各方向におけるバネ定数の比を1以上にした防振ゴム装置において、
前記弾性体ブロックの外側面周囲に上下方向にて変曲する部分を設け、この変曲する部分における変曲点を周方向へつないだ線であるポイントラインを弾性体ブロックの外側面に形成するとともに、
前記ポイントラインは防振すべき振動の主たる入力方向Zから見たとき真円状をなし、さらに、高さが周方向で変化していることを特徴とする。
【0005】
【作用】
弾性体ブロックの外側面周囲に上下方向にて変曲する部分を設け、この変曲する部分における変曲点を周方向へつないだ線であるポイントラインを弾性体ブロックの外側面に形成するとともに、ポイントラインを防振すべき振動の主たる入力方向Zから見たとき真円状とし、さらに、高さを周方向で変化させると、XY方向のZ方向に対するバネ比を変化させ、弾性体ブロックの応力を緩和して耐久性を高める。そのうえ、第1又は第2の連結部材のいずれか一方に設けたZ方向と直交方向へ突出する突出部の肉厚を周方向に沿って変化させれば、XY方向のZ方向に対するバネ比を変化させ、弾性体ブロックの応力を緩和して耐久性を向上できる。
【0006】
【実施例】
図1乃至図6に基づいてエンジンマウントとして構成された一実施例を説明する。図2はエンジンマウントの全体側面図(図3のF矢視方向図)、図3は平面図、図4は図3の4−4線に沿う断面図であり、防振する振動の主入力方向Z(図2)と直交する振動の方向Yに沿い、図5は図3のY矢視方向半断面図である。
【0007】
これらの図において、このエンジンマウントは、ボルト1aによって振動側であるエンジンへ取付けられる第1の連結部材1と、車体側と連結する第2の連結部材2とが、中空で略円錐台状をしたゴム製の弾性ブロック3の両端部へ連結されている。但し、エンジン側と車体側の連結関係は逆であってもよい。
【0008】
第2の連結部材2は略筒状の本体部4と、その一端部に取付けられたハウジング5を備え、このハウジング5内にダイアフラム6が設けられている。このダイアフラム6と第2の連結部材2及び弾性ブロック3によって、非圧縮性の液体が封入された液室が形成されている。なお、4aと5aはそれぞれ本体部4及びハウジング5に設けられた取付用ブラケットである。
【0009】
この液室は弾性仕切壁7によって弾性ブロック3側の第1室8と弾性仕切壁7より下方の第2室9に区画され、両室はオリフィス通路10によって連通されている。オリフィス通路10は、弾性仕切壁7の外周部に形成された上方が開放されているリング溝と、その開放部を覆って弾性仕切壁7に重ねられたリングプレート11の間に形成され、リングプレート11の一部に形成された連通孔12で第1室8と連通し、仕切壁支持部材13に設けられた穴14(図5)によって第2室9に連通している。
【0010】
弾性仕切壁7はリングプレート11が重なる外周部と、それよりも中央側に一体に形成された薄肉のメンブラン部7aと、その下面で外周部との境界部に形成されたストッパー部15とを備え、ストッパー部15は分離溝により弾性仕切壁7から分離されたリップ状部分であり、その先端が仕切壁支持部材13の内壁16へ突き当て可能になっている。
【0011】
ストッパー部15は、予め先端が仕切壁支持部材13の内壁17へ突き当てるか、メンブラン部が所定の弾性変形したとき突き当てるようにすることにより、メンブラン部のバネ特性に非線形を与えるようになっている。
【0012】
仕切壁支持部材13は略U字状断面部を有するリング状の部材であり、リングプレート11と平行に弾性仕切壁7の反対面(裏面)に沿い、略U字状部分には弾性仕切壁7の外周部が嵌合し、かつ内壁16の内周側先端16aが分離溝7b内へ入り込んでリングプレート11と平行に中心側へ屈曲している。
【0013】
仕切壁支持部材13は、弾性仕切壁7の外周部を嵌合した状態で、上側にリングプレート11を重ね、かつ底部にダイアフラム5の周囲に取付けられたリング17を挟んでハウジング5のフランジ18に乗せ、本体部4の開放端部19をカシメることにより、第2の連結部材2へ固着されている。
【0014】
第1室8内には、中高周波数の振動を主体に減衰するオリフィス板20が、弾性ブロック3の軸心部を通って第1室8内へ突出する第1の連結部材1と一体の支持部材21の先端に取付けられて設けられ、このオリフィス板20の周囲と弾性ブロック3とによって小液室22が区画され、オリフィス板20周囲の幅の狭い連通路22aにより液室8と連通されている。
【0015】
図4に明らかなように、第1の連結部材1はボルト1aと一体のプレート1bとこれに溶接された支持部材21からなり、支持部材21は略ワイングラス状をなし、中空で下すぼまり形状のテーパー部30と、首部33を有する。テーパー部30は上方に開放された部材であり、その開放端に設けられた外フランジ31がプレート30と重なって一体化されている。テーパー部30の底部32において液室8内へ突出する首部33と連続している。
【0016】
この底部32は振動側金具である支持部材21の下端側荷重受け部をなし、100kg以上の分担荷重が負荷される所定の静的荷重の負荷状態において、振動受け側金具の上面に相当する外フランジ35の荷重受け面を示す規準ラインLと重なる一致位置にある(図6参照)。
【0017】
規準ラインLは、振動受け側金具である第2の連結部材2における荷重受け面をなす外フランジ35の上面を示し、この規準ラインLに沿って本体部4の上端部から連続して規準ラインL方向へ突出する外フランジ35が形成されている。
【0018】
弾性ブロック3は上方に向かって小径化する略円錐台状の中空部材であり、その底部には略円錐形状の空間が形成され、この空間の上方に位置する弾性ブロック3の軸心部には支持部材21が上下方向に長く一体化されている。
【0019】
支持部材21のテーパー部30周囲を囲む弾性ブロック3の中央部40は、内周面が支持部材21のテーパー部30の外周面における傾斜に一致して下すぼまりの斜面をなし、その上端の開口縁部近傍には外フランジ31を嵌合させるための上段部41が形成され、下方には支持部材21のテーパー部30が首部33の上端部へ接続する部分である底部32が乗る段部42が形成されている。
【0020】
弾性ブロック3の外側面44は裾広がり状の傾斜面をなし、その中間部に外フランジ35と平行に軸直交方向すなわちX、Y変位方向へ突出するフランジ状の厚肉突出部45が一体に形成されている。この厚肉突出部45は肉厚に形成されて外フランジ35上へ重ねられ、かつその肉厚は周辺部から軸中心方向へ向かって徐々に厚肉化している。
【0021】
弾性ブロック3の前記略円錐形状の空間を囲む内側面46は外側面44側よりも緩い傾斜の湾曲面をなし、外側面44と内側面46に挟まれた部分は略斜めに第1の連結部材1と本体部4を連結し、本体部4側が若干薄肉になっている。弾性ブロック3の下部は本体部4の内面に沿った薄肉の筒状部となっている。また、弾性ブロック3のバネ定数は、Z方向に対するX又はY方向の比がそれぞれ1以上になるように設定されている。
【0022】
図1のa部は弾性ブロック3の第1の連結部材1側のポイントライン48と本体部4側のポイントライン49の関係をZ方向から示す図であり、双方のポイントラインはそれぞれほぼ真円形状をなして同心円上に配置され、第1の連結部材1側のポイントライン48の方が本体部4側のポイントライン49よりも小径になっている。
【0023】
これらのポイントライン48、49は、外側面44の上下部分における周方向へ形成された変曲点をつなぐ線であり、図6に示すように外側面44は上下方向の中間部が基準ラインLに対して角θで交わる傾斜面をなし、その上下で大きく変曲する部分に形成されている。
【0024】
図1のb部はこれらのポイントラインをX方向から、同じくc部はY方向から示した図であり、第1の連結部材1側のポイントライン48と本体部4側のポイントライン49はそれぞれ高さ変化がH1、H2となるように変化しており、第1の連結部材1側のポイントライン48はX視方向において軸芯部が最低で、逆にY視方向で軸芯部が最高になる。逆に、本体部4側のポイントライン49はX視方向において軸芯部が最高で、Y視方向で軸芯部が最低になっている。
【0025】
次に、本実施例の作用を説明する。図4において、例えば、第1の連結部材1側をエンジンに取付け、第2の連結部材2のブラケット4aを車体側へ取付け、静的荷重負荷状態で100kg以上の分担荷重を負荷する。このとき、図6に明らかなように、第1の連結部材1の下端部である底部32は規準ラインLと同位置にある。
【0026】
したがって、弾性ブロック3のバネ定数が、Z方向に対するX又はY方向の比がそれぞれ1以上になるように設定しても、弾性ブロック3の中間にリングを設ける必要もなくなり、かつ全体が大型化せずコンパクトになる。
【0027】
なお、本実施例において、底部32と外フランジ35との相対位置は、底部32の下端部が基準ラインL上にあるとき一致している状態とし、図6に示すように側面視において底部32の中央部を基準ラインLが通っている場合は重なっている状態とする。また、後者の場合は底部32をさらに基準ラインLよりも下方へ位置させることもできる。
【0028】
さらに、第1の連結部材1側のポイントライン48及び本体部4側のポイントライン49を平面視で真円状としたので、XY方向のZ方向に対するバネ比を変化させ、弾性ブロックの応力を緩和して耐久性を高めることができる。そのうえ、各ポイントラインを同心円状にし、かつ高さを周方向で変化させたので、さらにこのような効果を高めることができる。
【0030】
また、規準ラインLに沿ってZ方向と直交方向へ突出する厚肉突出部45を厚肉とし、かつその肉厚を軸芯方向へ向かって徐々に厚くなるように変化させたので耐久性を向上できる。
【0031】
そのうえ、内部を弾性仕切壁7によって弾性ブロック3側の第1室8と弾性仕切壁7より下方の第2室9に区画し、両室をオリフィス通路10によって連通したので、低周波で比較的大きな振幅の入力振動をオリフィス通路10で減衰するとともに、弾性仕切壁7によってバネ特性を非線形かつ連続的に変化させることができる。また、オリフィス板20によって中高周波数の振動を効果的に減衰できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】弾性ブロックの平面並びにXY各側面を示す図
【図2】実施例に係るエンジンマウントの側面図
【図3】実施例に係るエンジンマウントの平面図
【図4】図3における4−4線拡大断面図
【図5】実施例に係るエンジンマウントの図3X矢視方向半断面図
【図6】静的負荷状態における要部拡大断面図
【符号の説明】
1:第1の連結部材、2:第2の連結部材、3:弾性ブロック、4:ハウジング、7:弾性仕切壁、8:第1室、9:第2室、10:オリフィス通路、35:フランジ部、45:厚肉突出部、48:第1の連結部材側のポイントライン、49:本体部側のポイントライン、L:規準ライン。
Claims (4)
- 車体側又は振動部材側のいずれか一方へ取付けられる第1の連結部材と、他方へ取付けられる第2の連結部材と、これら両部材間に設けられる弾性体ブロックとを備え、この弾性体ブロックを前記第1の連結部材の端部である第1の荷重受け面と、前記第2の連結部材の上部である第2の荷重受け面にそれぞれ結合し、防振すべき振動の主たる入力方向Zにおけるバネ定数に対し、これと直交するとともにそれぞれも互いに直交する2方向X、Yの各方向におけるバネ定数の比を1以上にした防振ゴム装置において、
前記弾性体ブロックの外側面周囲に上下方向にて変曲する部分を設け、この変曲する部分における変曲点を周方向へつないだ線であるポイントラインを弾性体ブロックの外側面に形成するとともに、
前記ポイントラインは防振すべき振動の主たる入力方向Zから見たとき真円状をなし、さらに、高さが周方向で変化していることを特徴とする防振ゴム装置。 - 前記弾性体ブロックの外側面は裾広がり状の傾斜面を有し、前記ポイントラインは、前記弾性体ブロックの外側面上下に形成され、
前記第1の荷重受け面側となる上側のポイントラインと、前記第2の荷重受け面側となる下側のポイントラインとをなすことを特徴とする請求項1に記載した防振ゴム装置。 - 前記上側のポイントラインと下側のポイントラインとは、それぞれ高さが周方向で反対に変化していることを特徴とする請求項2に記載した防振ゴム装置。
- 前記第1及び第2の連結部材における第1及び第2の各荷重受け面はそれぞれ外フランジをなし、少なくともいずれか一方の外フランジに重なる突出部を弾性ブロックへ一体に設けるとともに、この突出部の肉厚を周方向に変化させたことを特徴とする請求項1に記載した防振ゴム装置。
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1999
- 1999-09-06 JP JP25235799A patent/JP3690719B2/ja not_active Expired - Lifetime
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