JP4364062B2

JP4364062B2 - 防振装置

Info

Publication number: JP4364062B2
Application number: JP2004169370A
Authority: JP
Inventors: 利文坂田
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: JP2005351281A

Description

本発明は、防振装置に関するものである。

ブラケット部材と、そのブラケット部材を介して振動発生体（例えば、エンジンなど）に取り付けられる第１取付け金具と、支持体（車体）に取り付けられる筒状の第２取付け金具と、その第２取付け金具と第１取付け金具とを連結すると共にゴム状弾性材から構成される防振基体とを備え、振動発生体から支持体へ伝達される振動を防振する防振装置が知られている。

従来、このような防振装置では、第１取付け金具とブラケット部材とがボルトにより連結固定されていた。例えば、特開２００１−２２１２７４号公報には、連結アーム（ブラケット部材）に貫通形成された貫通穴から挿入されたボルトを内筒金具（第１取付け金具）に凹設されたねじ穴にねじ込むことで、内筒金具と連結アームとを連結固定する技術が開示されている。
特開２００１−２２１２７４号公報（段落００２０、図１など）

しかしながら、上述した従来の防振装置のように、ブラケット部材と第１取付け金具とをボルトの締結作用により連結固定する構成では、第１取付け具にねじ穴を形成する必要があるため、その分、加工コストが嵩むという問題点があるだけでなく、水平方向の荷重をボルトで受けるため、走行時などに大きな荷重が入力された場合には、ボルトが折損して、エンジン等の振動発生体が脱落するおそれがあるという問題点があった。

さらに、ボルトの緩みが発生した場合には、第１取付け金具とブラケット部材との連結部にがたつきが生じ、異音の原因になると共に、振動発生体の振動を防振基体に適切に伝達できなくなるため、その防振機能を十分に発揮することができなくなるという問題点があった。

一方、ボルトの折損強度や締結力を確保するために、より大径のボルトを使用した場合には、ねじ穴の大径化に伴って、第１取付け金具も大径化して、その分、防振装置自体の大型化を招くという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、第１取付け具がブラケット部材を介して振動発生体に取り付けられる場合に、それら第１取付け具とブラケット部材との連結固定を、ねじ部材を使用することなく、確実に行うことができる防振装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために請求項１記載の防振装置は、ブラケット部材と、そのブラケット部材を介して振動発生体に取り付けられる第１取付け具と、前記振動発生体を支持する支持体に取り付けられる筒状の第２取付け具と、その第２取付け具と前記第１取付け具とを連結しゴム状弾性材から構成される防振基体とを備えており、前記ブラケット部材は、板状に構成されると共に、その板厚方向に貫通形成される正面視略円形の貫通孔を備え、前記第１取付け具は、前記防振基体から突出される断面略円形の取付け端部を備え、その第１取り付け具の取付け端部を前記ブラケット部材の貫通孔に圧入することで、前記第１取り付け具が前記ブラケット部材に連結固定され、前記第２取付け具の上端が前記第１取付け具の取付け端部側を外側に突出するために開口された筒状に形成され、前記第２取付け具には、前記支持体に取り付けられる一対の取付けアームがその第２取付け具の軸心に対して対称に張り出し形成され、前記第１取付け具の取付け端部は、前記ブラケット部材の貫通孔に圧入される圧入部と、前記圧入部よりも小径に形成され前記防振基体側の前記第２取付け金具の開口部分に配設される首部とを備え、前記ブラケット部材は、ねじ部材を挿通するために両端部に形成される挿通孔を備えると共に、前記第２取付け具の軸心方向視において前記挿通孔の配設位置が前記取付けアームと重ならないように、Ｖ字状に形成されている。

この請求項１記載の防振装置によれば、第１取付け具がブラケット部材を介して振動発生体に取り付けられ、第２取付け具が支持体に取り付けられる。第１取付け具と第２取付け具とは、ゴム状弾性材から構成される防振基体に連結され、その防振基体によって振動発生体から支持体へ伝達される振動が防振される。板状に構成されたブラケット部材には、板厚方向に略正面視円形の貫通孔が形成されており、その貫通孔に第１取付け具の防振基体から突出される断面略円形の取付け端部が圧入されて、第１取付け具がブラケット部材に連結固定される。

請求項２記載の防振装置は、請求項１記載の防振装置において、前記取付け端部は、その先端周縁部がテーパ状に面取り形成されると共に、前記ブラケット部材の貫通孔は、前記取付け端部の圧入側となる周縁部がテーパ状に面取り形成されている。

請求項３記載の防振装置は、請求項１又は２に記載の防振装置において、前記第２取付け具に取付けられ前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の第１液室と前記ダイヤフラム側の第２液室とに仕切る仕切り体と、前記第１液室と第２液室とを連通させるオリフィスと、前記液体封入室に封入される液体とを備えている。

請求項１記載の防振装置によれば、ブラケット部材の貫通孔に第１取付け具の取付け端部を圧入することで、第１取付け具とブラケット部材とが連結固定されるように構成したので、従来の防振装置のように、ボルトを使用する必要がない。よって、第１取付け具とブラケット部材とを強固に連結固定することができるので、従来の防振装置のように、ボルトが折損したり、ボルトの緩みに伴って、連結部にがたつきが発生して、異音が生じるなどの不具合を未然に防止することができるという効果がある。また、第１取付け具にねじ穴を凹設する必要がないので、第１取付け具の強度を確保しつつ、その第１取付け具を小径化することができ、その分、防振装置を小型化することができるという効果がある。

また、本発明の防振装置によれば、従来の防振装置のように、ボルトを使用する必要がないので、部品点数を少なくして、部品コストを抑制することができると共に、第１取付け具にねじ穴を形成したり、ブラケット部材にボルトの頭部を収納する座ぐりを形成する必要もないので、加工コストを低減することもでき、その分、防振装置全体としての加工コストを低減することができるという効果がある。
また、第１取付け具の取付け端部は、ブラケット部材の貫通孔に圧入される圧入部と、その圧入部よりも小径に形成され防振基体側に配設される首部とを備えている。即ち、首部のみを圧入部よりも小径とすることで、圧入部の外径を確保して、ブラケット部材との連結強度を維持しつつ、防振装置全体としての小型化を達成することができるという効果がある。
また、第２取付け具の軸心方向視において、ブラケット部材の挿通孔が取付けアームと重なる位置に配設されると、ねじ部材を挿通孔へ挿通させる挿通作業が取付けアームに阻害され、その作業性が悪化する。しかし、本発明のブラケット部材は、第２取付け具の軸心方向視において、挿通孔が取付けアームと重ならないようにＶ字状に形成されているので、ねじ部材の挿通孔への挿通作業を取付けアームに阻害されることなくスムーズに行うことができるという効果がある。

請求項２記載の防振装置によれば、請求項１記載の防振装置の奏する効果に加え、第１取付け具の取付け端部は、その先端周縁部がテーパ状に面取り形成され、ブラケット部材の貫通孔は、取付け端部の圧入側となる周縁部がテーパ状に面取り形成されているので、ブラケット部材の貫通孔へ第１取付け具の取付け端部を圧入する場合には、その圧入作業をスムーズに行うことができるという効果がある。

請求項３記載の防振装置によれば、請求項１又は２に記載の防振装置の奏する効果に加え、第２取付け具に取り付けられて防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、液体封入室を防振基体側の第１液室とダイヤフラム側の第２液室とに仕切る仕切り体と、第１液室と第２液室とを連通させるオリフィスと、液体封入室に封入される液体とを備えている。よって、防振基体による制振効果だけでなく、第１及び第２液室間の流体流動効果（共振作用）も得ることができるので、振動減衰機能と振動絶縁機能とをより一層発揮させて、振動発生体の振動をより確実に防振することができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の１実施例における液封入式防振装置１の正面図であり、図２は、図１の矢印Ａ視における液封入式防振装置１の上面図であり、図３は、図２の断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける液封入式防振装置１の縦断面図である。

なお、本実施例では、本発明の適用対象の液封入式防振装置１として、ＦＦ型自動車のエンジンを支持固定するエンジンマウント、特に、リア側のエンジンマウントを用いて説明する。

液封入式防振装置（以下「防振装置」と略す）１は、自動車のエンジン（振動発生体、図示せず）を支持固定しつつ、そのエンジンから発生する振動を車体フレーム（支持体、図示せず）へ伝達させないようにする防振装置であり、図１に示すように、ブラケット部材２と、そのブラケット部材２を介してエンジン側に取り付けられる第１取付け具３と、エンジン下方の車体フレーム側に取り付けられる筒状の第２取付け具４と、第１取付け具３と第２取付け具４とを連結しゴム状弾性材から構成される防振基体５とを主に備えている。

ブラケット部材２は、アルミニウム合金材料から構成される押し出し材（本実施例では、ＪＩＳＡ６０６１−Ｔ６）であり、板状に形成されると共に図２に示すように上面視略Ｖ字状に形成されている。このブラケット部材２の両端部には、そのブラケット部材２をエンジン側に取り付けるためのねじ部材（図示せず）を挿通するための挿通孔１０，１０が形成され、また、ブラケット部材２の略中間となる位置には、上面視（図２正面視）略円形の貫通孔１１が板厚方向（図１上下方向）に貫通形成されている。

なお、挿通孔１０は、ねじ部材の頭部が収納される座ぐり部１０ａと、ねじ部材の軸部が挿通される軸部挿通孔１０ｂとで構成されており、ブラケット部材２は、第２取付け具４側（例えば、図１下側）から挿通孔１０に挿通されたねじ部材によってエンジンに螺着される。

第１取付け具３は、アルミニウムダイカスト（本実施例では、ＪＩＳＡＤＣ１２）から構成されており、図３に示すように、第２取付け具４の外側に突出される断面略円形の取付け端部１２と、防振基体５に埋設される埋設部１３とを備えて構成されている。

取付け端部１２は、ブラケット部材２の貫通孔１１に圧入されることで第１取付け具３をブラケット部材２に連結固定するための部位であり、図３に示すように、貫通孔１１の板厚と略同等の軸方向（図３上下方向）長さを有して形成されている。

なお、取付け端部１２は、貫通孔１１に圧入される圧入部１５と、その圧入部１５に連設され防振基体５側に配設される首部１６とを備えており、首部１６は、圧入部１５の外径より小さな外径で形成されている。

また、埋設部１３は、図３に示すように、首部１６に連接されフランジ状に張り出して形成される被ストッパ部１７と、その被ストッパ部１７から下方に突起した突起部１８とを備えている。なお、被ストッパ部１７の下面（図３下側面）は、突起部１８へ向けて漸次外径が小さくなるように傾斜して構成されている。

ここで、取付け端部１２は、その首部１６が圧入部１５より小径に形成されているので、防振装置１の大きさを小型化することができ、その分、防振装置１を取り付けるために必要なスペースを小さくすることができる。

また、取付け端部１２の圧入部１５は、その先端側（図３上側）の周縁部がテーパ状に面取り形成され、ブラケット部材２の貫通孔１１は取付け端部１２の圧入側（図３下側）の周縁部がテーパ状に面取り形成されている。よって、取付け端部１２を貫通孔１１へ圧入する場合には、その圧入作業をスムーズに行うことができる。なお、テーパ状に面取り形成された圧入部１５の周縁部および貫通孔１１の周縁部は、省略して図示している。

第２取付け具４は、防振基体５が加硫成形される筒状金具２０と、第２取付け具４の下方（図１及び図３下側）外枠となり後述する液体封入室３１などを覆う底金具２１と、第２取付け具４の上方（図１及び図３上側）外枠となり防振基体５や第１取付け具３の被ストッパ部１７、突起部１８などを覆うストッパ金具２２とを備え、それぞれ鉄鋼材料から構成されている。

図３に示すように、筒状金具２０は、上端外周にフランジ面を有し下端が開口された皿状に形成され、底金具２１は、上端外周にフランジ面を有し下端が開口された筒状に形成され、ストッパ金具２２は、下端外周にフランジ面を有し上端が第１取付け具３を外側に突出するために開口された筒状に形成されている。

第２取付け具４は、筒状金具２０、底金具２１、ストッパ金具２２のフランジ面を同心状に、図３において上方から下方にストッパ金具２２、筒状金具２０、底金具２１の順序で重ね合わせられ、底金具２１のフランジ面を折り曲げることで、筒状金具２０及びストッパ金具２２のフランジ面を挟持した状態で、かしめ固定されている。このかしめ固定は、図２に示すように、軸心Ｏに対して対称に２箇所で行われ、その２箇所がかしめ固定部２３となる。なお、図１においては一方のかしめ固定部２３が正面に図示されており、図２においては上下にかしめ固定部２３が図示されている。

ストッパ金具２２は、大変位入力時のストッパ作用を得るための部材であり、その内壁面で防振基体５を受け止める。このストッパ金具２２の外周面には、軸心Ｏに対して対称に一対の取付けアーム２５が張り出し形成されている。なお、取付けアーム２５は、図２に示すように、防振装置１の上面視において、かしめ固定部２３に重ならない位置に配設されている。

取付けアーム２５には、図１に示すように、下向きに（車体フレームへ向けて）ボルト２６が圧入固定されており、このボルト２６を車体フレームに形成される孔に通し、ナット（図示せず）を螺合することによって、防振装置１が車体フレームに取り付けられる。

ここで、図２を参照して、ブラケット部材２と取付けアーム２５との位置関係について説明する。

例えば、防振装置１の上面視において、ブラケット部材２の挿通孔１０と取付けアーム２５とが重なっていると、ねじ部材をブラケット部材２の挿通孔１０へ挿通する際に、取付けアーム２５が邪魔になり、その作業性が悪化する。

そこで、図２に示すように、本実施例では、ブラケット部材２を略Ｖ字状に形成した。これにより、ブラケット部材２の挿通孔１０と取付けアーム２５とが重ならず、取付けアーム２５がねじ部材の挿通作業を阻害することを回避することができるので、ブラケット部材２をエンジンへ取り付ける際の作業性を向上することができる。

図３に示すように、防振基体５は、断面略円錐台形状に形成されている。この防振基体５は、その上端部が第１取付け具３の埋設部１３に加硫接着されると共に、下端が筒状金具２０に加硫接着されている。この防振基体５の外周面とストッパ金具２２の内壁面との間には、所定間隔が設けられており、その所定間隔内において防振基体５（第１取付け具３）が変位可能に構成されると共に、防振基体５の外周面がストッパ金具２２の内壁面に接触することによって、ストッパ作用が得られるように構成されている。

底金具２１の底部には、ゴム膜から成るダイヤフラム３０が加硫成形されており、このダイヤフラム３０によって、底金具２１の底部開口が閉塞されている。ダイヤフラム３０と防振基体５の下面との間には、液体封入室３１が形成され、液体封入室３１内には、エチレングリコール等の不凍性の液体が封入されている。液体封入室３１は、仕切り体３２によって、防振基体５側の第１液室３１ａとダイヤフラム３０側の第２液室３１ｂとに仕切られている。なお、仕切り体３２は、底金具２１の底部と筒状金具２０（防振基体５）の底部との間で挟持固定されている。

仕切り体３２は、ゴム膜から成る円板状の弾性仕切り膜３３と、この弾性仕切り膜３３を収容すると共に内周面側に一体に設けられ弾性仕切り膜３３の底面を受け止める第１変位規制部材３４を有する筒部材３５と、この筒部材３５の一端面側（図３上側）の開口を覆う第２変位規制部材３６とから成る。

筒部材３５の外周面と、底金具２１の内周面に加硫成形されたゴム膜３７との間には、第１液室３１ａと第２液室３１ｂとの間を連通させるオリフィス３８が形成されている。オリフィス３８は、第２変位規制部材３６の第１連通孔（図示せず）と、筒部材３５の上側切欠き（図示せず）とを介して第１液室３１ａに連通し、筒部材３５の下側切欠き（図示せず）を介して第２液室３１ｂに連通している。

また、第１液室３１ａ内には、その第１液室３１ａ内の液体の流れを規制する円板状の攪拌板４０が設けられており、その攪拌板４０の外周縁４１と第１液室３１ａ（防振基体５）の内周面との間に第１液室側オリフィス４２が形成される。攪拌板４０は、第１液室３１ａ内に突出した第１取付け具３の突起部１８の先端（取付け部４３）に連結部４４が連結固定されている。

次いで、図４を参照して、ブラケット部材２及び第１取付け具３の詳細構成について説明する。図４は、ブラケット部材２と第１取付け具３とを拡大して示した斜視図である。

ブラケット部材２は、上述したように、略Ｖ字状に形成され、その両端部に挿通孔１０，１０が形成されると共に、その略中間となる位置に貫通孔１１が貫通形成されている。図４に示すように、ブラケット部材２は、貫通孔１１の内径が「Ｄ」とされると共に、板厚が「ｔ」とされている。

板厚ｔと貫通孔１１の内径Ｄとの関係は、その比率ｔ／Ｄが、略０．４以上、かつ、略０．６以下の範囲とされることが好ましい。このような範囲に前記比率ｔ／Ｄを設定することで、第１取付け具３（圧入部１５）をブラケット部材２（貫通孔１１）に圧入する場合には、それら両部材の連結部に破断や割れなどが生じることを効果的に抑制して、圧入作業を安定して行うことができる。

また、例えば、板厚ｔと内径Ｄとの比率ｔ／Ｄを略０．４より小さくしたのでは、板厚ｔが薄くなり過ぎる。このため、第１取付け具３をブラケット部材２に対して傾倒させるような荷重が作用した場合には、貫通孔１１の内周壁で第１取付け具３（圧入部１５）を保持することができなくなるため、連結部の破損などが生じやすくなり、十分な連結強度を確保することが困難となる。

一方、前記比率ｔ／Ｄを略０．６よりも大きくしたのでは、ブラケット部材２自体が大きくなると共に、第１取付け具３も大きくなるため、防振装置１全体としての大型化を招く。

なお、本実施例では、貫通孔１１の直径Ｄを４０ｍｍに、ブラケット部材２の板厚ｔを２０ｍｍに、それぞれ設定した（ｔ／Ｄ＝０．５）。

また、取付け端部１２の圧入部１５は、軸心Ｏ（図３参照）方向の長さＬがブラケット部材２の板厚ｔと同等の長さ（２０ｍｍ）とされている。、但し、圧入部１５の長さＬは、ブラケット部材２の板厚ｔ以上となる長さとするものとしても構わない。なお、圧入部１５の直径は、本実施例では４０．０８ｍｍに設定されている。

さらに、ブラケット部材２は、そのブラケット部材２の外周壁と貫通孔１１の内周壁との間の肉厚ａが、貫通孔１１の内径Ｄに対して、少なくとも略０．２Ｄ以上の厚みを有するように構成することが好ましい。肉厚ａが略０．２Ｄより薄くなると、ブラケット部材２の一部に薄肉部が形成され、例えば、第１取付け具３の取付け端部５をブラケット部材２の貫通孔１１へ圧入する際や走行時の大変位入力時などにブラケット部材２が破損・変形してしまう。なお、本実施例では、肉厚ａが１０ｍｍ（０．２５Ｄ）の厚みに設定されている。

以上、説明したように、防振装置１は、ブラケット部材２の貫通孔１１に取付け端部１２の圧入部１５を圧入することで、第１取付け具３とブラケット部材２とが連結固定されるので、これら両部材を強固に連結固定することができる。

以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施例では、第１取付け具３の取付け端部１２を、圧入部１５とその圧入部１５の外径より小さな外径となる首部１６とで構成するものとしたが、圧入部１５の外径と首部１６の外径とが略同等となるように構成するものとしても良い。

本発明の１実施例における液封入式防振装置の正面図である。図１の矢印Ａ視における液封入式防振装置の上面図である。図２の断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける液封入式防振装置の縦断面図である。取付けブラケットと第１取付け具とを拡大して示した斜視図である。

１防振装置
２ブラケット部材
３第１取付け具
４第２取付け具
５防振基体
１０挿通孔
１１貫通孔
１２取付け端部
１５圧入部
１６首部
２０筒状金具（第２取付け具の一部分）
２１底金具（第２取付け具の一部分）
２２ストッパ金具（第２取付け具の一部分）
２５取付けアーム
３０ダイヤフラム
３１液体封入室
３１ａ第１液室
３１ｂ第２液室
３２仕切り体
３８オリフィス
Ｄ貫通孔の内径
Ｏ軸心
ｔブラケット部材の板厚
ａブラケット部材の外周壁と貫通孔の内周壁との間の肉厚

Claims

ブラケット部材と、そのブラケット部材を介して振動発生体に取り付けられる第１取付け具と、前記振動発生体を支持する支持体に取り付けられる筒状の第２取付け具と、その第２取付け具と前記第１取付け具とを連結しゴム状弾性材から構成される防振基体とを備えた防振装置において、
前記ブラケット部材は、板状に構成されると共に、その板厚方向に貫通形成される正面視略円形の貫通孔を備え、前記第１取付け具は、前記防振基体から突出される断面略円形の取付け端部を備え、
その第１取り付け具の取付け端部を前記ブラケット部材の貫通孔に圧入することで、前記第１取り付け具が前記ブラケット部材に連結固定され、
前記第２取付け具の上端が前記第１取付け具の取付け端部側を外側に突出するために開口された筒状に形成され、
前記第２取付け具には、前記支持体に取り付けられる一対の取付けアームがその第２取付け具の軸心に対して対称に張り出し形成され、
前記第１取付け具の取付け端部は、前記ブラケット部材の貫通孔に圧入される圧入部と、前記圧入部よりも小径に形成され前記防振基体側の前記第２取付け金具の開口部分に配設される首部とを備え、
前記ブラケット部材は、ねじ部材を挿通するために両端部に形成される挿通孔を備えると共に、前記第２取付け具の軸心方向視において前記挿通孔の配設位置が前記取付けアームと重ならないように、Ｖ字状に形成されていることを特徴とする防振装置。
前記取付け端部は、その先端周縁部がテーパ状に面取り形成されると共に、
前記ブラケット部材の貫通孔は、前記取付け端部の圧入側となる周縁部がテーパ状に面取り形成されていることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
前記第２取付け具に取付けられ前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の第１液室と前記ダイヤフラム側の第２液室とに仕切る仕切り体と、前記第１液室と第２液室とを連通させるオリフィスと、前記液体封入室に封入される液体とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の防振装置。