JP4205424B2

JP4205424B2 - 防振装置

Info

Publication number: JP4205424B2
Application number: JP2002381560A
Authority: JP
Inventors: 淳彌福水
Original assignee: Yamashita Rubber Co Ltd
Current assignee: Yamashita Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: JP2004211791A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サブフレームマウント等に好適な防振装置に関する。なお本願において単に軸線方向というときは、全体として筒状をなす防振装置全体又はその内筒の軸線と平行な方向を意味するものとする。また軸直交方向とはこの軸線と直交する方向をいうものとする。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のサブフレームマウント１における軸線方向断面図であり、図５は取付時の分解図である。このサブフレームマウント１は、サブフレーム２の取付穴３へ圧入し、上下の第１取付金具８及び第２取付金具９を介してフレームＦから突出するボルト４へナット５で締結されている。内筒６、筒状弾性体７及び外筒３０を備え、筒状弾性体７の下端部には第１ストッパ３３が外筒３０の下端に形成された屈曲部３６へ一体に形成されている。筒状弾性体７の上端部と第２取付金具９の間にはリング状をなす別体の第２ストッパ３４が介在され、これら第１及び第２ストッパがサブフレーム２に対する上下の抜け止めになっている。符号１０は筒状弾性体７内へ一体化される中間スリーブである。なお、筒状弾性体の軸方向両端を外フランジ状にして取付部材の係合させることは公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実公平７−２３６３５号公報第５図
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造において、サブフレーム２からサブフレームマウント１へ図の上下方向の振動が入力すると、筒状弾性体７は内筒６と外筒３０の間でせん断を主体とする弾性変形をし、かつ第１ストッパ３３及び第２ストッパ３４が圧縮による弾性変形を行う。したがって上下振動に対するトータルの静バネは筒状弾性体７と第１ストッパ３３及び第２ストッパ３４の合成されたものである。このとき筒状弾性体７においては、中間スリーブ１０が存在するにもかかわらず、その内側層１１及び外側層１２のそれぞれにおいてせん断方向の変形が生じるから、ほぼ筒状弾性体７の肉厚全体が関与することになり、この部分の静バネは比較的小さくなる。
【０００５】
その結果、必要な大きさのトータルの静バネを実現するためには、第１及び第２ストッパ３３，３４の静バネを大きくする必要があり、その結果、ボリュームを比較的小さくすることになる。しかし、第１及び第２ストッパ３３，３４は動特性に影響があるため、むしろボリュームを増大することが望まれている。また第１ストッパ３３は外筒３０の屈曲部３６へ形成され、この屈曲部３６は第１ストッパ３３の荷重受け面をなすが、この面積は限定されている。したがってこの点からもボリュームアップが困難である。
【０００６】
さらに、第２ストッパ３４は取付時の抜け止めをなすため、サブフレーム２における取付穴３の周囲へ十分な面積で当接する必要がある。このため第２ストッパ３４を予め筒状弾性体７と一体化すれば、取付穴３へ差し込むことができなくなるから、これらを一体化することができず別体に形成しなければならない。しかし、第２ストッパ３４と筒状弾性体７は同じ弾性体であるから、一体に形成して部品点数を削減することが望ましい。本願発明はこのような要請を実現するものである。
【０００７】
【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の防振装置に係る請求項１は、被取付部材の取付穴へ差し込んで取付けるべく全体として筒状をなし、内筒とその外周側に設けられる筒状弾性体と、軸線方向両端部へ突出する第１及び第２ストッパとを備えた防振装置において、前記筒状弾性体の肉厚内中間部に中間スリーブを前記内筒と略平行に埋設一体化して、この中間スリーブにより前記筒状弾性体を径方向へ内側層と外側層に区画し、さらに前記筒状弾性体の軸線方向両端部に前記第１及び第２ストッパを一体形成し、これら第１及び第２ストッパの一部をそれぞれ前記被取付部材の取付穴周囲へ重なる大きさにするとともに、
前記中間スリーブの軸線方向両端を径方向外方へ曲げて各先端部の一方を第１の端部として前記第１ストッパ内へ延ばして一体化し、他方を第２の端部として前記第２ストッパ内へ延ばして一体化し、
前記第１の端部を屈曲させて径方向外方へ張り出させた屈曲部とし、この屈曲部の先端を前記被取付部材の取付穴周囲へ重なる大きさとし、
前記第２の端部の先端部を前記第２ストッパ内へ突出させ、かつ前記取付穴の内周面の延長内側で略一致する位置としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２は上記請求項１において、前記第１の端部の屈曲部と前記被取付部材の間に弾性体層を介在させ、この弾性体層により前記内筒の軸直交方向における前記中間スリーブの前記被取付部材に対する相対移動を許容し、かつ軸方向においては前記中間スリーブを前記被取付部材と実質的に一体移動するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３は上記請求項１において、前記第２ストッパは、略矢形断面の抜け止め形状をなして係合部が前記被取付部材の取付穴周囲へ係合することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１によれば、中間スリーブを設けることにより、静バネを軸線方向と軸直交方向の入力に応じて異ならせる方向性を出すことができる。また、中間スリーブの一端に屈曲部を設けて被締結部材へ当接させたので、軸線方向の入力に対して、筒状弾性体のうち中間スリーブよりは外側層にせん断による弾性変形を生じさせず、内側層のみを中間スリーブと内筒の間でせん断による弾性変形させる。また第１及び第２ストッパは圧縮変形する。したがって軸線方向の入力に対するトータルの静バネは、内側層並びに第１及び第２ストッパの静バネとなる。
【００１１】
このとき、せん断による弾性変形に関与する部分を筒状弾性体全体のうち内側層とすることができるから、それだけせん断による弾性変形する部分の肉厚が薄くなって静バネが高くなる。したがってトータルの静バネが一定の場合には、第１ストッパ及び第２ストッパのボリュームを十分に大きくして動特性を向上させることができる。しかも、第１ストッパを中間スリーブの屈曲部と一体に設けたので、従来例のように外筒へ設ける場合と比べた場合、第１ストッパの荷重受け面となる屈曲部の面積を十分に広くすることができるから、第１ストッパのボリューム増大を一層容易にすることができる。
【００１２】
請求項２によれば、屈曲部と被取付部材の間に弾性体層を介在させたので、軸直交方向の入力に対しては、この弾性体層により中間スリーブが被取付部材に対して相対移動を許容される。但し軸方向には中間スリーブが被取付部材と実質的に一体移動するようになっているので、軸線方向の入力に対しては、上記のように内側層のみにせん断による変形を可能とし、軸直交方向の入力に対しては中間スリーブの移動によって内側層と外側層が同時に圧縮変形可能になる。したがって軸線方向又は軸直交方向の入力に応じて静バネを容易に変化させることができ、それぞれの方向毎に要求される静バネを最適化できる。
【００１３】
請求項３によれば、中間スリーブの他端部へ一体に設けた第２ストッパを略矢形断面形状にしたので、取付穴へ差し込むことにより被取付部材へ簡単に取付けることができ、取付性が向上する。しかも従来は別体に設けていたものを一体化したので部品点数を削減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてサブフレームマウントとして構成された一実施例を示す。図１はサブフレームマウントの軸方向断面図、図２は図１の２−２線相当断面図、図３は取付方を示す分解図である。なお、上記従来例と共通する部分には共通符号を用いるものとする。
【００１５】
これらの図に示すように、このサブフレームマウント１は、外周側をサブフレーム２の取付穴３へ圧入して取付けられ、内周側をフレームＦから突出するボルト４へナット５で取付けられる。この場合、サブフレーム２が振動発生部材の一部、フレームＦ及びボルト４が振動受部材の一部にそれぞれ相当する。
【００１６】
サブフレームマウント１は、鉄等の適宜金属製の内筒６と、その周囲に一体形成された筒状弾性体７及び内筒６を備える。図１における内筒６の下端部側はディスク状の第１取付金具８を介し、上端部側は同じくディスク状の第２取付金具９を介してナット５とフレームＦとの間に締め付けられる。、
【００１７】
筒状弾性体７は、ゴム等防振性に優れた公知の弾性材料を用いて形成され、その肉厚中間部には内筒６と略同心円状をなす筒状の中間スリーブ１０が埋設一体化されている。中間スリーブ１０により筒状弾性体７は内側層１１と外側層１２に区分される。図３に示すように、筒状弾性体７、内側層１１及び外側層１２の各肉厚をｔ、ｔ１及びｔ２とする。筒状弾性体７の下端には第１ストッパ１３が下方へ一体に突出形成され、上端には、略矢形断面をなして上方へ突出する第２ストッパ１４が一体に形成されている。
【００１８】
図２に示すように、中間スリーブ１０は軸線方向に沿って分断された半割構造であり、左右方向と前後方向の入力に対してバネが異なるようになっている。但し、このような前後・左右方向におけるバネの方向性を不要にする場合は分割せずに単一の筒状とすることもできる。
【００１９】
図１及び図３に示すように、中間スリーブ１０は鉄等の金属又は樹脂等の適宜材料からなり、軸方向中間部は内筒６と略平行する本体部１５、下端部が略直角に屈曲して第１取付金具８の外周部８ａと略平行に外方へ延出する屈曲部１６をなす。外周部８ａと屈曲部１６の間は第１ストッパ１３のボリュームに対応するよう十分な間隙ｄが確保されている。
【００２０】
屈曲部１６の表面には外側層１２から連続する薄い弾性体被覆層１７が一体に形成されている。この弾性体被覆層１７は上下振動に対する静バネに実質上影響しない程度に著しく薄くなっている。但し内筒６の軸直交方向となる前後・左右方向の振動に対しては、屈曲部１６がサブフレーム２の表面と平行に移動し、中間スリーブ１０が内筒６の軸直交方向へ移動自在になるように形成されている。
【００２１】
中間スリーブ１０の上端部は上方に向かって斜め外方へ外開き状をなすテーパー部１８をなす。テーパー部１８の上端は、取付穴３における内周面の延長と略一致もしくは若干内側へ後退した位置になるようにする。また取付時においてテーパー部１８の先端が取付穴３から図の上方へ突出するようにする。
【００２２】
内側層１１の下端部は、第１取付金具８の中心側に形成された凹部８ｂの周壁及び底部８ｃと干渉しないような逃げ凹部１１ａが形成されている。符号８ｄはボルト４の通し穴であり、内筒６の穴径と一致する。
【００２３】
第２ストッパ１４は内側層１１の延長部に形成されテーパー部１８と略平行する斜面部１９と外側層１２の延長部に形成されて取付穴３の開口縁部へ係合する略直角に外方へ突出して略矢形断面をなす係合部２０をなす。係合部２０と屈曲部１６との間隔はサブフレーム２の厚さよりも若干小さめになっている。
【００２４】
サブフレームマウント１の外周部には従来の外筒が設けられておらず、筒状弾性体７の外周面が露出している。第１及び第２ストッパを除く部分における筒状弾性体７の外径Ｄ2(図３）は取付穴３の内径Ｄ１(図３）より若干大きくなっており、サブフレームマウント１を取付穴３へ圧入したとき、筒状弾性体７の外側層１２における外周部が圧縮されて取付穴３の内周壁へ直接圧接するようになっている。
【００２５】
第２取付金具９は取付穴３へ圧入されたサブフレームマウント１の上端部側へ取付けられる第１取付金具８と同様の部材であり、外周部９ａは第２ストッパ１４の上端に接触し、凹部９ｂの周壁はテーパー部１８と略平行する斜面をなし、底部９ｃはナット５を当接するとともに、中央にボルト４の通し穴９ｄが形成されている。
【００２６】
斜面部１９は、テーパー部１８と凹部９ｂの間隔よりも若干肉厚に形成され、第２取付金具９を締結したとき凹部９ｂにより斜面部１９を圧縮する締め代を形成している。この締め代の程度は目的に応じて適宜設定される。また、斜面部１９と内筒６の接続部には凹部９ｂ及び底部９ｃとの干渉を避ける逃げ凹部１１ｂが形成されている。
【００２７】
次に、本実施例の作用を説明する。図３に示すように、サブフレーム２の下方から第２ストッパ１４が取付穴３へ入るようにサブフレームマウント１を取付穴３へ押し込む。このとき、第２ストッパ１４は弾性体のみであり、かつテーパー部１８の先端は取付穴３の内径Ｄ１より小さくなっているから、第２ストッパ１４が弾性変形して取付穴３内へ入り、上端へ突出すると復元して係合部２０が取付穴３の開口縁部へ係合する。
【００２８】
このとき、筒状弾性体７の外側には従来の外筒がないアウターレス構造であるから外側層１２の圧縮により容易に取付穴３内へ入り、かつその後の復元により取付穴３の内周壁へ圧接するので圧入性が向上する。
【００２９】
続いて、内筒６の軸穴へ通したボルト４を第２取付金具９の通し穴９ｄに通し、ナット５で締め付けると、凹部９ｂにより斜面部１９を圧縮する。これにより第２ストッパ１４は図１に矢示するように斜め下方かつ外方へ変形するため、係合部２０による取付穴３の開口縁部に対する係合が確実になり、確実に抜け止めできる。
【００３０】
この状態でサブフレーム２からサブフレームマウント１へ上下方向の振動が入力すると、サブフレームマウント１は内側層１１における内筒６と中間スリーブ１０間のせん断を主体とする弾性変形と、第１ストッパ１３及び第２ストッパ１４からなる圧縮による弾性変形を行う。このとき筒状弾性体７のうち外側層１２はせん断変形しない。すなわち屈曲部１６がサブフレーム２の下面へ当接し、上端は第２取付金具９で係合部２０がサブフレーム２の上面へ圧接されているため、外側層１２はサブフレーム２と一体に上下動する。
【００３１】
したがって、上下方向の振動に対する静バネは、内側層１１、第１ストッパ１３及び第２ストッパ１４からなるトータルのバネとなり、外側層１２はこの場合におけるトータルの静バネに影響しない。なお屈曲部１６とサブフレーム２の下面の間には弾性体被覆層１７が介在するが、この層は著しく薄いため上下振動に対する静バネに実質上影響しない。
【００３２】
また、内側層１１の肉厚ｔ１は、筒状弾性体７全体の肉厚ｔに対して中間スリーブ１０で区画された分だけ薄くなっているから、内側層１１のせん断による静バネは、筒状弾性体７全体の肉厚ｔに相当する肉厚の弾性体におけるせん断方向のバネに比べ遙かに大きくなっている。したがって、従来例のように上下振動に対するせん断による変形が肉厚ｔ全体で生じる場合と比べたとき、トータルのバネが一定であれば、第１ストッパ１３及び第２ストッパ１４の静バネをより下げることができる。その結果、第１ストッパ１３及び第２ストッパ１４のボリュームを十分に大きくして動特性を向上させることができる。
【００３３】
しかも、本実施例では第１ストッパ１３を中間スリーブ１０の屈曲部１６と一体に設けたので、従来例のように外筒へ設ける場合と比べた場合、第１ストッパ１３の荷重受け面となる屈曲部１６の面積を十分に広くすることができるから、第１ストッパのボリュームの増大を一層容易にすることができる。
【００３４】
そのうえ、中間スリーブ１０の上部にも比較的ボリュームの大きな第２ストッパ１４を設けることにより動特性を改善できる。しかも第２ストッパ１４をテーパー部１８の周囲へ一体に形成するとともに、テーパー部１８の先端を取付穴３の内径より小さくすることにより、第２ストッパ１４を弾性変形させながら差し込みによりサブフレーム２へ取付けできるから圧入性が向上する。
【００３５】
さらにテーパー部１８の先端を取付穴３から突出させてあるので、第２取付付金具９による締め付けによって、第２ストッパ１４を弾性変形させて係合部２０をサブフレーム２の上面へ押し付け、確実に抜け止めすることになり、第２ストッパ１４を抜け止め部とすることができる。したがって、第２ストッパ１４を中間スリーブ１０と一体に形成することにより、従来のように別体の第２ストッパ３４（図４、５）を省略して部品点数を削減することができる。また従来の外筒を省略したアウターレス構造を採用したので、この点でも部品点数を削減できる。
【００３６】
次に、前後・左右方向の振動が入力すると、内筒６の軸直交方向へ向かう内側層１１及び外側層１２の圧縮を主体とする弾性変形により受け止める。このとき中間スリーブ１０は屈曲部１６とサブフレーム２の下面の間に介在する弾性体被覆層１７により、内側層１１及び外側層１２の変形に伴って内筒６の軸直交方向へ自在に移動することができる。したがって、前後・左右方向の振動に対する静バネは、中間スリーブ１０の存在にも関わらず、内側層１１の肉厚ｔ１及び外側層１２の肉厚ｔ２を合計した筒状弾性体７全体の肉厚ｔによる圧縮時のバネにほぼ匹敵するものとなる。
【００３７】
ゆえに、上下振動と前後・左右振動に応じて、筒状弾性体７のうち外側層１２の挙動を変化させることができるから、振動入力方向によって静バネを容易に変化させることができ、それぞれの方向毎に要求される静バネを最適化できる。
【００３８】
なお、本願発明は上記実施例に限定されず種々に変形や応用が可能であり、例えば、用途としてサブフレームに限らず、取付穴へ差し込んで取付けする形式であれば、他の防振装置に適用できる。また弾性体被覆層１７は必ずしも屈曲部１６側へ一体化する必要はなく、サブフレーム２側へ一体化するか、もしくは両部材間に別体のままで介在させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るサブフレームマウントの軸方向断面図
【図２】図１の２−２線相当断面図
【図３】上記サブフレームマウントの取付方を示す分解図
【図４】従来例に係る図１に相当する図
【図５】従来例に係る図３に相当する図
【符号の説明】
１：サブフレームマウント、２：サブフレーム、３：取付穴、４：ボルト、５：ナット、６：内筒、７：筒状弾性体、８：第１取付金具、９：第２取付金具、１０：中間スリーブ、１１：内側層、１２：外側層、１３：第１ストッパ、１４：第２ストッパ、１６：屈曲部、１７：弾性体被覆層、１８：テーパー部

Claims

被取付部材の取付穴へ差し込んで取付けるべく全体として筒状をなし、内筒とその外周側に設けられる筒状弾性体と、軸線方向両端部へ突出する第１及び第２ストッパとを備えた防振装置において、
前記筒状弾性体の肉厚内中間部に中間スリーブを前記内筒と略平行に埋設一体化して、この中間スリーブにより前記筒状弾性体を径方向へ内側層と外側層に区画し、さらに前記筒状弾性体の軸線方向両端部に前記第１及び第２ストッパを一体形成し、これら第１及び第２ストッパの一部をそれぞれ前記被取付部材の取付穴周囲へ重なる大きさにするとともに、
前記中間スリーブの軸線方向両端を径方向外方へ曲げて各先端部の一方を第１の端部として前記第１ストッパ内へ延ばして一体化し、他方を第２の端部として前記第２ストッパ内へ延ばして一体化し、
前記第１の端部を屈曲させて径方向外方へ張り出させた屈曲部とし、この屈曲部の先端を前記被取付部材の取付穴周囲へ重なる大きさとし、
前記第２の端部の先端部を前記第２ストッパ内へ突出させ、かつ前記取付穴の内周面の延長内側で略一致する位置としたことを特徴とする防振装置。
前記第１の端部の屈曲部と前記被取付部材の間に弾性体層を介在させ、この弾性体層により前記内筒の軸直交方向における前記中間スリーブの前記被取付部材に対する相対移動を許容し、かつ軸方向においては前記中間スリーブを前記被取付部材と実質的に一体移動するようにし、
前記たことを特徴とする請求項１の防振装置。
前記第２ストッパは、略矢形断面の抜け止め形状をなして係合部が前記被取付部材の取付穴周囲へ係合することを特徴とする請求項１の防振装置。
前記中間スリーブの軸線方向他端部を外開き状のテーパー部としてその先端部を前記第２ストッパ内へ突出させたことを特徴とする請求項３の防振装置。
前記第１及び第２ストッパ間における前記中間スリーブの外周部は前記被取付部材の取付穴へ直接差し込まれて取付穴の内面へ接触することを特徴とする請求項１の防振装置。