JP4152994B2 - 全方向性防振ブッシュ - Google Patents
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Description
(特許文献1)。
そこで、本発明は、自動車などのエンジンの振動部分などに限らず各種振動を発する装置の部分接続部分など多方面における用途で使用することが可能となるように、筒体中心線方向を含む全方向での均一的又は選択的に振動の強さを吸収することが可能となる防振ブッシュを提供することを目的とする。
そして、前記内筒体又は外筒体の一方側に掛かる振動の加速度の他方側への伝達が前記弾性材により全方向で緩和できるようにしたことを特徴とする。
このため、前記内筒体又は外筒体の一方側に掛かる全方向の振動の加速度が弾性材により他方側に全方向において緩和できるようになる。
また、前記内筒体と外筒体の鍔部が螺合又は嵌合による着脱手段により分離可能となるので、鍔部よりも狭い取付孔に対して、その孔の両側から一旦分離させた筒部を差込んだ後、再度螺着又は嵌着させて合体させることによって、取付孔に本発明の全方向性防振ブッシュを固定することが可能となる。
このことで、合成樹脂や天然ゴムは耐熱性が低い点、金属バネは柔軟性が少ない点などの欠点を補い合うことがで、また、金属バネのみの使用では熱源に近くても劣化が起きないので使用可能となる利点がある。
本発明は、図1に示すように、内筒体1とその内筒体1の周囲を覆う外筒体2と、前記内筒体1と外筒体2との間に装填させつ弾性材3とから構成される。
前記内筒体1は、筒体1dの外周には受圧周面1cを形成し、該筒体1dの両開口端の外側に広がる両側の鍔部1e、1fの内側には中心軸方向Xに向けて受圧面1a、1bを対向状態で形成する。
また、前記外筒体2は、前記内筒体1の筒体1dよりも大径で該筒体1dよりも短い筒体2dの内周には、前記内筒体1の受圧周面1cに間隔を置いて対面する受圧周面2cを形成し、前記筒体2dの両開口端の外側に備えた鍔部2e、2fの外側には、前記内筒体1の受圧面1a、1bに間隔を置いて対面する受圧面2a、2bを形成する。
前記内筒体1と前記外筒体2の材質は、金属やプラスチックなど強度があって硬い材質の素材を加工したものを使用する。
上記形態では、弾性材3として柔軟な合成ゴム22を使用している。
また、前記弾性材3は、このように弾力性を有するものであれば弾性合成樹脂、天然ゴム及び金属バネまどの使用が可能であるが、図12及び図13に示すように、弾力性を有する合成ゴム22内に金属コイルバネ19を埋設して組み合わせた態様も可能である。
なお、図12では、金属コイルバネ19を配した合成ゴム22を注入する前の状態を示し、図13では合成ゴム22内に金属コイルバネ19を埋設した後の状態を示す。
このように、前記弾性材3は、弾力性を有する各種合成樹脂、ゴム、金属バネなどのうちいずれかい一つ又は複数を組み合わせたものが可能である。
なお、金属バネでは板状のバネ、皿状のバネ、コイル状のバネ、ピン状のバネ、リング状のバネなど各種の金属バネ材が使用可能である。
こうすれば、異なる性質の振動に対応して効果的に吸収することが可能となる。
また、合成樹脂や天然ゴムでは耐熱性が低い欠点があるが、金属バネは柔軟性が天然ゴムなどの比べて少ない点などの弱点があるが、強度的に優れ、さらに高温でも弾性が維持される利点があり、それぞれの利点と欠点を使用目的や用途に合わせて補い合うように選択や組み合わせをして用いることが可能である。
そして例えば、図15に示すように、リングバネ23などの金属バネのみのを両受圧周面1c、2c及び両受圧面1a、1b、2a、2bの各間に多数の挟着した場合、金属の弾性が得られる温度以下なら300°C以上の樹脂材では発火してしまうようなうな高温となる発熱源に近い箇所や宇宙のような過酷な条件下においても使用することが可能となる。
その際に前記内筒体1の左側部分の弾性材3は収縮し、逆に前記内筒体1の右側部分は伸張するが、このとき、両側に弾性反発力が働き元に戻ろうとし、その弾性反発力で左から右へ(黒矢印の向き)の移動の加速度が緩和される。
振動では両方向に移動が繰り返されるが、上記と同様にいずれの方向でも加速度が緩和されて外筒体2へ伝わり、これにより振幅の大きさが緩和される。
この振動吸収作用は、図3に示すように、内筒体1に上からの力が加(黒矢印の向き)わった場合には鍔部の両受圧面1a、1b、2a、2b間部分にある前記弾性材3がクッションとなって振動が上から下へ(黒矢印の向き)伝わり前記内筒体1が上から下へ(黒矢印の向き)相対的に移動し、その際に前記内筒体1の上側部分の鍔部1e、2e間の弾性材3は収縮し、逆に前記内筒体1の下側部の分鍔部1f、2f間は伸張するが、このとき、両側に弾性反発力が働き元に戻ろうとし、その弾性反発力で上から下へ(黒矢印の向き)の移動の加速度が緩和される。
このよううに、前記内筒体1又は外筒体2の一方側に掛かる振動の加速度の他方側への伝達が前記弾性材3により全方向において緩和させることが可能となる。
このため、前記内筒体1の一方の鍔部1eを分離することによって前記内筒体1を外筒体2に嵌めこみ、できた空間Sに前記弾性材3を注入して作ることができる。
また、これとは異なる前記内筒体1と外筒体2のいずれか一方または両方を縦割り分離(図省略)し、前記内筒体1を外筒体2に嵌めこみ状態で溶接するなどして固定して作る方法も可能である。
この、組み立て方の一例として、図5では本発明の製造過程を示し、内筒体1を筒体1d中央部でネジ接続部4を設け、この部分で内筒体1の一方の鍔部1eを有する筒体1dに設けた雌ネジ5(図5中の(イ))と他方の筒体1dに設けた雄ネジ6(図5中の(ロ))を分離し外筒体2(図5中の(ハ))から離した状態を、図6は、内筒体1を外筒体2に入れてネジ接続部4で前記内筒体1を一体化した状態を、図7は、一体化した内筒体1と外筒体2にできた空間Sに弾力性を有する合成樹脂(合成ゴム22)を充填して完成させた状態を示し、これら各図で本発明の防振ブッシュを製造するための手順を示している。
この形態では、前記内筒体1の鍔部1e、1fの外周縁に設けた円周壁20、21で、前記内筒体1と外筒体2との間の空間Sと弾性材3とを覆い隠し、且つ振幅の間隔が確保されるので防振機能を損なうことなく、その空間S内に異物が挟まれ、弾性機能が損なわれるのを防ぐことができる。
これは、内筒体1と外筒体2の鍔部1e、2e、1f、2fを分離可能とすることで、振動源の部品と被振動部の部品に設けられた鍔部よりも狭い孔へ差し込んで装着できるようにするものである。
この際に使用する合成ゴム22は分離した鍔部2e側のものを、筒体1d、2d側のものと弾力性が異なる合成ゴム22を使用しても良い。
充填した合成ゴム22部分も筒体1d、2dの中間部分で分離してあるので、振動源の部品と被振動部の部品を固定するために、内筒体1と外筒体2を装着する際に両者を一体化するために合成ゴム22部分に接着剤を塗布して固着一体化することもできる。
さらにこの隔壁体24の筒外側には、前記内筒体2と同様に、筒体の外周には受圧周面を形成し、該筒体の両開口端の外側に広がる両側の鍔部24e、24fの内側には中心軸方向に向けて受圧面24a、24bを対向状態で形成する。
前記前記該筒体1dの材質は前記内筒体1及び外筒体2と同じ金属製のものでも良いが、合成樹脂25などを充填する場合には単に両側を分けるものなので大きな強度を有しない硬質樹脂板製などの薄い板状の弱い隔壁体24であっても良い。
前記内筒体1、外筒体2及び隔壁体24の各間に形成される空間に一方には合成ゴム22、他方には合成樹脂25をそれぞれ別々に充填することができる。
この形態では、前記隔壁体24の両側の部分に弾性の異なった弾性材22、25を充填又は挟着することができるので、その弾性材の異なった振動吸収特性を活用して、振動に含まれる振幅の大きさや振動数など異なった振動要素に対応させることが可能となり、それらの振動吸収に効果的な弾性材を内筒体1と外筒体2の両受圧周面1c、2c及び両受圧面1a、1b、2a、2bの間にそれぞれ選択して用いることによって、異方向に特性を持つ振動も効果的に緩和することが可能となる。
なお、図17では隔壁体24は一層としたものであるが、複数層の隔壁体を設けた形態(図省略)も可能である。
1a、1b 内筒体の受圧面
1c 内筒体の受圧周面
1d 内筒体の筒体
1e、1f 内筒体の鍔部
2 外筒体
2a、2b 外筒体の受圧面
2c 外筒体の受圧周面
2d 外筒体の筒体部
2e、2f 外筒体の鍔部
A 被振動部の部品
B 振動源の部品
S 空間
X 中心軸方向
3 弾性材
4 接続部
5 雌ネジ部
6 雄ネジ部
7 着脱手段
8 着脱手段
9 雌ネジ部
10 雄ネジ部
11 雌ネジ部
12 雄ネジ部
13 着脱手段
14 着脱手段
15 雄ネジ部
16 雌ネジ部
17 雌ネジ部
18 雄ネジ部
19 金属コイルバネ
20 円周壁
21 円周壁
22 合成ゴム
23 金属リングバネ
24 隔壁体
24a、24b 内筒体の受圧面
24c 内筒体の受圧周面
24e、24f 内筒体の鍔部
25 合成樹脂
Claims (4)
- 筒体の外周に受圧周面を形成するとともに該筒体の両開口端の外側に備えた鍔部の内側に受圧面を形成した内筒体と、
前記内筒体の筒体よりも大径で該筒体よりも短い筒体の内周に前記内筒体の受圧周面に間隔を置いて対面する受圧周面を形成するとともに該筒体の両開口端の外側に備えた鍔部の外側に前記内筒体の受圧面に間隔を置いて対面する受圧面を形成した外筒体と、
前記内筒体の受圧周面と前記外筒体の受圧周面との間と前記内筒体の受圧面と前記外筒体の受圧面との各間が全周で略等間隔に支持されるように各受圧周面及び受圧面間に充填又は挟着された弾性材と、
前記内筒体と外筒体の一方の鍔部の基部又は該鍔部の基部に繋がる筒体の一部と他方の鍔部を有する内筒体及び外筒体の筒部とに一方部分と他方部分とを螺合又は嵌合させて分離及び固定を可能とする着脱手段と、
から成り、前記内筒体又は外筒体の一方側に掛かる振動の加速度の他方側への伝達が前記弾性材により全方向で緩和できるようにしたことを特徴とする全方向性防振ブッシュ。 - 内筒体の鍔部の外周縁に外筒体の鍔部の外周縁に向けて外筒体の鍔部の外周縁に対して少なくとも振動による弾性材の伸縮で接触することのない高さよりも低い高さに立ち上げた円周壁を設けたことを特徴とする請求項1に記載の全方向性防振ブッシュ。
- 充填する弾性材が弾力性を有する合成樹脂又は天然ゴムであり、挟着された弾性材が合成樹脂、天然ゴム及び金属バネのうちいずれかい一つ又は複数を組み合わせたものから成ることを特徴とする請求項1又は2に記載の全方向性防振ブッシュ。
- 内筒体と外筒体の受圧周面及び/又は受圧面との間に各面と間隔を有する一層又は複数層の隔壁体を設け、前記内筒体、外筒体及び隔壁体の各間に形成される空間に弾性材を充填又は挟着したことを特徴とする請求項1から3のうちいずれかに記載の全方向性防振ブッシュ。
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