JP4839258B2 - 筒型防振装置 - Google Patents

Description

この発明は筒型防振装置において、弾性脚に突起部を設けて突起部の共振によりサージング現象を抑制したエンジンマウント等に係り、特に突起部の耐久性を向上したものに関する。

エンジン等の振動を車体へ伝達阻止するために用いられる筒型防振装置において、弾性脚にダイナミックダンパのマス（質量部）として機能するマス突起を設けてこのマス突起の共振を利用して弾性脚のサージング現象を抑制する円筒ブッシュが公知である（特許文献１参照）。サージング現象とは、弾性脚の曲げ共振時に振動方向と反発方向に変形して動バネ定数のピークを生じる現象である。
実開平３−１１７１３７号公報

図１０は上記公知例の円筒ブッシュを示し、内筒１２０と外筒１３０を内外に配置し、これら内筒１２０と外筒１３０を水平の弾性脚１４０で連結してある。弾性脚１４０は内筒１２０から左右へ略水平に延びて外筒１３０に連結し、この弾性脚１４０の側面にマス突起１５０が一体に突出形成され、弾性脚１４０の曲げ共振時に共振して曲げ振動を抑制するようになっている。

図１１は、本願発明の前提となる略山形の弾性脚を有する筒型のエンジンマウントにマス突起を設けた参考例である。このエンジンマウント１は、内筒２と外筒３を内外に配置し、これら内筒２と外筒３を弾性脚４で連結してある。弾性脚４は内筒２の軸線方向から見たとき、略山形もしくはハの字形をなして左右一対で設けられ、各弾性脚４の側面にマス突起５が一体に突出形成されている。

本願では、エンジンマウント１等の筒型防振装置において、内筒の軸線方向から見た形状を正面視形状ということにする。本願における各方向は、正面図である図１１（及び後述の図１）における図示状態を基準とし、図面の上下及び左右方向をそれぞれエンジンマウント１の上下方向及び左右方向とする。上下方向は車体取付時において防振すべき主たる振動の入力方向（Ｚ矢示方向）であり、静止荷重の負荷方向でもある。また内側とは正面視で内筒２へ向かう方向（軸直角方向から見た側面視等では、内筒の軸線方向において内筒の長さ方向中央へ向かう方向）とする。

弾性脚４は内筒２の周囲に沿って加硫接着等により結合され、この結合部が内側拘束部６をなす。この内側拘束部６のうち、最も外方に位置する点６ａの垂直方向接線を内側拘束ラインＬ１とする。
同様に弾性脚４はエンジンマウント１の内面へ加硫等により結合され、この結合部を外側拘束部７とし、この外側拘束部７のうち上側を外側上拘束部７ａ、下側を外側下拘束部７ｂとする。なお、外側上拘束部７ａ及び外側下拘束部７ｂを決めるとき、弾性脚４が内筒２及び外筒３とアール形状をなして連結する場合、このアール部より弾性脚４の中間部側におけるより大アール状または直線状をなす弾性脚４の外縁部の延長線と外筒３との交点とする。

外側下拘束部７ｂを通る垂線を外側平行線Ｌ２、外側上拘束部７ａを通り内筒２の外周部における点６ｂを結ぶ接線をＬ３、外側下拘束部７ｂを通る直線Ｌ３と平行な直線をＬ４、外側上拘束部７ａと外側下拘束部７ｂを結ぶ線を外側拘束ラインＬ５とする。
さらに、外側拘束ラインＬ５と平行な内筒２の外周部との接線をＬ６、外側拘束ラインＬ５及びＬ６と各平行でこれらの中間に設けた直線を中間ラインＬ７とする。
直線Ｌ３は外側上拘束部７ａと内筒２の外周部における接点６ｂを結ぶ接線である。直線Ｌ４は外側下拘束部７ｂを通り、直線Ｌ３と平行に引いた線である。

マス突起５は正面視にて円形をなし、内側拘束ラインＬ１及び外側平行線Ｌ２の上に位置している。すなわち内側拘束ラインＬ１及び外側平行線Ｌ２の間隔ｄよりも大きな直径を有する比較的大きなものである。また中間ラインＬ７と重なり、少なくとも一部がこの中間ラインＬ７よりも内側に位置している。さらに、弾性脚４の振動に対してダイナミックダンパとして機能するよう所定の質量をなし、弾性脚４の共振周波数域で共振を生じるよう設定されている。

図４は、加振周波数に対する動特性を示すグラフである。仮想線で示す曲線はマス突起５を設けない比較例の動バネ曲線であり、弾性脚４の曲げ共振により、例えば９００Ｈｚ近傍にて大きな動バネ定数のピークａを示し、このピークａにおいて、振動遮断効果が低下する。

実線の曲線はマス突起５を設けた上記参考例の動バネ曲線であり、ピークａを挟む前後に、比較的低動バネ定数のピークｂ，ｃを生じる。ピークｂは例えば７５０Ｈｚ近傍であり、ピークｃは例えば１０００Ｈｚ近傍である。したがって、マス突起５を設けることにより、トランス・ミッションのギヤ・ノイズ周波数である７００〜１０００Ｈｚの範囲で、動バネピークをａからｃまで低減させ、その差Ｄなる顕著な動バネの改善をなしギヤ・ノイズによる振動の吸収を行なう事ができる。

ところで、図１０の公知例では、弾性脚１４０が略水平に設けられ、両端を内側拘束ラインＬ１と外側拘束ラインＬ５に拘束された略水平の両持ちばり状をなすから、マス突起１５０は、比較的スパンの長いせん断変形領域の中央に位置するので、弾性脚１４０が曲げ振動をしても、マス突起１５０の基部に対する歪みは、圧縮変形による場合よりも少なくなり、一般的に要求される程度の振動回数では、マス突起１５０の周囲に亀裂等が生じず、マス突起１５０に関しては十分な耐久性能を得ることができる。

一方、このマス突起を図１１の参考例におけるような略山形の弾性脚４を有するエンジンマウント１に設けようとすると、一般的に要求される程度の比較的少ない振動回数（数万回オーダー）にて、マス突起５の基部に亀裂が生じて耐久性を低下させることがあり、直ちにマス突起５を略山形の弾性脚４に設けることは実際上困難であった。この原因はマス突起５が内側拘束ラインＬ１と外側平行線Ｌ２の各上に重なること、特に内側拘束ラインＬ１と重なること、並びにマス突起５が中間ラインＬ７に重なり、その突起中心が内側に位置していることによって生じることが研究の結果判明した。

すなわち、マス突起５を設けるには、比較的自由な面積が大きく容易に設けることができる、弾性脚４の側面中央部へ設けることが一般に考えられる。
ところが、側面中央部には中間ラインＬ７が存在すること、並びに略山形の弾性脚４においては、内側拘束ラインＬ１と外側平行線Ｌ２の間隔ｄが小さく、比較的接近しているため、マス突起５を弾性脚４の中央部へ設けると、内側拘束ラインＬ１及び外側平行線Ｌ２並びに中間ラインＬ７の上に重なり易い。そのうえ間隔ｄよりも大きな直径のマス突起５を設けるため、これらの拘束ラインと重なることを避け難かった。

しかし、内側拘束ラインＬ１の内側は圧縮及び引っ張り変形が主体となる圧縮領域Ａであり、内側拘束ラインＬ１と外側平行線Ｌ２の間はせん断変形主体のせん断領域Ｂであり、外側平行線Ｌ２より外側は圧縮変形とせん断変形が混ざり合う圧縮・せん断領域Ｃである。このうち圧縮領域Ａは、高バネ領域であり、圧縮・せん断領域Ｃはその次に高バネ領域となり、せん断領域Ｂは最もバネが低い領域となる。よって、ある一定荷重によるゴム足変形量が最も大きい領域は、せん断領域Ｂとなる。その為、内側拘束ラインＬ１と外側平行線Ｌ２のライン上の領域は、変形量に最も差がでる領域であり、マス突起５がそのラインに重なるとマス突起５の基部８に高歪が発生する為、図１１の拡大部にてマス突起５の拡大側面を示すように、マス突起５の基部８に亀裂９が発生し、耐久性を低下させることになる。

図１２は図１１のエンジンマウント１における弾性脚４の振動について説明する図であり、上段に内筒２が上方へ移動した状態を示し、弾性脚４は内筒２により引っ張られる。このときマス突起５は内筒２に引っ張られて仮想線位置から実線位置へ移動するが、内側拘束部６と外側拘束部７の間に位置しているため、外側下拘束部７ｂとマス突起５の基部８との間に引っ張り変形による高歪みが発生する。

図の下段は内筒２が下方へ移動した状態であり、弾性脚４は内筒２により下方へ圧縮される。このときマス突起５は内筒２に押されて仮想線位置から実線位置へ移動するため、内筒２とマス突起５の間は圧縮変形により、マス突起５の基部８に高歪みをもたらす。

いずれにしろ、このような上下振動が反復継続した場合、例えば上方へ５．９ｍｍ、下方へ１１．５ｍｍ変位する振動を加えた場合、約２万回の振動回数で基部に亀裂が生じた。
そこで本願発明はこのような亀裂の発生をより大きな振動回数まで発生させないようにして耐久性を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するため筒型防振装置に係る請求項１の発明は、内筒と、この内筒を囲む外筒と、これら内外筒を連結し内筒の軸方向から見たとき内筒を挟んで略山形をなす左右一対の弾性脚と、この弾性脚へ一体に設けたマス突起とを備え、このマス突起が弾性脚の曲げ共振を生じる周波数域で共振するようにした筒型防振装置において、
前記内筒と弾性脚の結合部である内側拘束部の最も外側部分を通る垂線である内側拘束ラインよりも外側かつ、前記外筒と弾性脚の結合部である外側拘束部のうち最下部の点を通る垂線である外側平行線よりも外側に前記マス突起を設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は上記請求項１において、前記外筒と弾性脚の結合部である外側拘束部のうち最上部の点と最下部の点を結ぶ外側拘束ラインと、この外側拘束ラインと平行に引いた内筒外周部との接線との中間部にてこれら外側拘束ライン及び接線と各平行する中間ラインよりも外筒側となる外側に前記マス突起の中心を位置させたことを特徴とする。

請求項３の発明は上記請求項２において、前記マス突起の表面積のうち、少なくとも半分以上が前記中間ラインよりも外側に位置することを特徴とする。

請求項４の発明は上記請求項２において、前記マス突起を、前記外側平行線と、内筒の中心と外側拘束ラインの中点を結ぶ１／２幅直線と、外筒に囲まれた設置好適領域内に配置したことを特徴とする。

請求項５の発明は上記請求項４において、前記マス突起を、前記弾性脚の上縁部と外筒の間に形成されたすぐり穴近傍に設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、内筒が振動により上下動するとき、マス突起が内側拘束ラインから外側へ外れて位置するので、マス突起へ過度の歪みがかからなくなり、その結果、マス突起基部における亀裂の発生を防いで耐久性を向上させることができる。

請求項２の発明によれば、マス突起の中心を中間ラインの外側に配置したので、マス突起を内側拘束ラインから確実に外側へ外して位置させることができる。したがって、マス突起の基部に亀裂が入ることにより耐久性低下を生じやすかった略山形の弾性脚を有するエンジンマウントにおいても、十分な耐久性の向上が可能になった。

請求項３の発明によれば、マス突起の表面積を、半分以上中間ラインよりも外側に配置したので、内側拘束ラインからの直接的な影響を回避できる。

請求項４の発明によれば、マス突起を中間ラインよりも外側でかつ上部側に設けたので、最も歪みが少なくなる設置好適領域にマス突起を配置することができる。

請求項５の発明によれば、マス突起を弾性脚の上縁部と外筒間に形成されるすぐり穴近傍に設けることにより、マス突起の周囲に加わる歪みを、弾性脚がすぐり穴側へ変形することにより逃がすことができるため、最も歪みが少なくなる設置好適領域にマス突起を配置できる。

以下、図面に基づいて一実施例を説明する。なお、本実施例は前記参考例のエンジンマウントに対してマス突起のみを変更したものであるため、以下の説明においては、共通部について前記参考例の説明及び符号を用い、重複説明は極力省略するものとする。
図１はエンジン支持用防振装置として構成されたエンジンマウント１の正面図であり、図２は図１の２−２線断面図である。エンジンマウント１は筒型防振装置の一例であり、弾性脚４はゴム等公知の弾性防振材料で構成され、正面視で略山形もしくはハの字形をなして左右一対で設けられている。

左右の弾性脚４における各両側面にはマス突起５が一体に突出形成されている。このマス突起５は、内側拘束ラインＬ１と外側平行線Ｌ２の間隔ｄよりも小さな直径Ｄ０（図９）を有する比較的小径の円形をなし、外側平行線Ｌ２及び中間ラインＬ７の外側で上すぐり穴１１の左右方向における端部１４近傍かつ外側上拘束部７ａの近傍となる、外側上部に位置する。但しマス突起５は必ずしも円形である必要はなく、角形等非円形でもよい。この場合の上記寸法Ｄ０は直径ではなく水平方向に図った横幅となる。このマス突起５は弾性脚４の両面に設けられ（図２）、かつ左右の弾性脚４における同一側面においては左右対称に設けられる。

外側拘束ラインＬ５及び直線Ｌ６は弾性脚４の幅方向を示すものであり、外側端部の幅は外側上拘束部７ａと外側下拘束部７ｂ間の線長である。内筒２の中心Ｏと外側拘束ラインＬ５の中点Ｐ１を結ぶ直線Ｌ８を設け、これを１／２幅直線とする。さらに内筒２の外周下端の点６ｃを通る水平線を接線Ｌ９とする。
本願では、マス突起５の配置に関して、中間ラインＬ７を挟んで外筒３側を外側、反対側の内筒２側を内側という。またこの１／２幅直線Ｌ８を挟んで上側を幅方向における上部、下側を下部とする。

本実施例のマス突起５は、外側かつ上部に位置することになり、外側平行線Ｌ２よりも外方となる圧縮・せん断領域Ｃのうち、幅方向の上部に位置する。より正確には、接線Ｌ９よりも上方で、かつすぐり穴１１の端部１４近傍に位置することになる。この位置は、外側上拘束部７ａ、外側下拘束部７ｂ及び直線Ｌ３と外側平行線Ｌ２の交点Ｐ２を結ぶ三角形２０の内接円２１の内側となる。

図９において、この三角形２０の各頂点のうち、外側上拘束部７ａにおける角度αが鈍角であり、他の頂点７ｂ及びＰ２における各角度β及びγがそれぞれ鋭角をなす。また直線Ｌ３と水平線とのなす角θは約３０〜６０°であり、おおむね４５°近傍となっている。このため、三角形２０内を上方へ向かう程、外側平行線Ｌ２と外側拘束ラインＬ５の間隔が開き、逆に下方へ向かうほど狭くなる。

図１及び２において、内筒２の上方には上ストッパ１０が外筒３の内面へ向かって突出し、上ストッパ１０及び弾性脚４と外筒３の内面間に上すぐり穴１１が軸方向へ貫通している。但し各すぐり穴は貫通せずに軸方向内方へ入り込む行き止まり状に形成してもよい。

内筒２の下方にも、外筒３の内面から上方へ略山形に突出する下ストッパ１２が設けられ、弾性脚４と下ストッパ１０の間に下すぐり穴１３が設けられる。
上すぐり穴１１と同様に下すぐり穴１３も軸方向に貫通形成されている（図２）。
弾性脚４は内筒２の上下動に伴い、上すぐり穴１１及び下すぐり穴１３の内部へ入り込むように変形することが可能である。
１５はマス突起５を設けるのに適した設置好適領域であり、広義には外側平行線Ｌ２と１／２幅直線Ｌ８及び外筒３に囲まれた範囲であり、狭義には中間ラインＬ７と１／２幅直線Ｌ８及び外筒３に囲まれた範囲である。前記内接円２１は広義の領域に含まれ、マス突起５は中間ラインＬ７と重なり、中心が中間ラインＬ７の外側に位置して、その表面積の大半が狭義の設置好適領域１５内に位置する。

図３は図１の３−３線に沿うマス突起５の拡大断面図であり、円形の面積Ｓと突出長さＨで決まる所定のボリュームを備える。このボリュームは弾性脚４のサージングを生じる振動の周波数域で共振するよう設定される。
すなわち図４において、仮想線で示すマス突起を設けず、サージング周波数である約９００Ｈｚ強にて動バネピークａを示す参考例の動バネ特性曲線に対して、実線で示すマス突起を設けた実施例では、共振点である動バネボトムｄをａ近傍かつ若干低い周波数である約８００Ｈｚ近傍に設定する。こうすると２つの動バネピークｂ及びｃがサージング周波数である９００Ｈｚ強にある動バネピークａを前後に挟むよう生じ、高い方の動バネピークｃでもａからＤなる幅の低動バネ化を実現でき、十分な動バネ定数の改善が可能になる。
なお、グラフの動バネピーク周波数はあくまで一例であり、使用車両の条件等により、動バネボトムｄの設定により動バネピークｂ及びｃの設定を自由に行うことができる。

次に、マス突起５の位置や寸法の変化により動バネ定数に影響があるか否かについて検討する。まず位置について検討する。図１において同一のマス突起５を実線の上部へ設けたものと、仮想線で示すように下部に設けたものを作成し、これのサージングに対する影響を調べた。なお上部及び下部に設ける各マス突起５はいずれも中間ラインＬ７より外側に位置するように配慮する。

図５は上記マス突起５を中間ラインＬ７の外方かつ上部に設けたもの（Ｃ）、中間ラインＬ７の外方かつ下部に設けたもの（Ｂ）及びマス突起を設けない比較例（Ａ）について、周波数に対する動バネ定数の変化を比較したグラフである。このグラフから明らかなように、Ｂ及びＣともＡの比較例に対して動バネ定数を大きく低下できるものの、Ｂ及びＣの間では微差程度の相違が見られるだけであるから、位置による動バネ定数に対する影響は生じないものと判断できる。

次に、マス突起５の径を変化させることにより表面積（図３のＳ）を変化させた場合の影響を調べる。なおマスを一定としたので、径変化は同時に突出量（図３のＨ）の変化による影響を調べることにもなる。
図６はマス突起５の直径を６φ（Ｂ）、１２φ（Ｃ）及び１４φ（Ｄ）と変化させたものを用意し、これらとマス突起のない比較例（Ａ）について、周波数に対する動バネ定数の変化を比較したグラフである。このグラフから明らかなように、Ｂ，Ｃ，ＤともＡの比較例に対して動バネ定数を大きく低下できるものの、Ｂ，Ｃ，Ｄ間では微差程度の相違が見られるだけであるから、径（突出量）による動バネ定数に対する影響は生じないものと判断できる。

図７は左右の弾性脚４に対するマス突起５の配置を変化させた場合における影響を調べたものである。Ｂは左右の弾性脚４の両面に計４個のマス突起５を設けたもの、Ｃは左右の弾性脚４の片面（同一側面）に計２個のマス突起５を設けたもの、Ｄは左右の弾性脚４の一方側両面に計２個のマス突起５を設けたもの、Ｅは一方の弾性脚４の片面へ１個のマス突起５を設けたものである。

この場合、各例のマス突起５は全て同一形状及び同質量に設定する。この図におけるグラフは、これらのＢ〜Ｅとマス突起を設けない比較例（Ａ）について、周波数に対する動バネ定数の変化を比較したものであり、このグラフから明らかなように、Ａ〜Ｅの間には顕著な相違が見られないので、弾性脚４に対するマス突起５の数は、弾性脚４における４カ所のうち、少なくとも一カ所にあればよいと判断できる。

以上により、マス突起５による動バネ定数の改善においては、マス突起５の配置、数、寸法（図３のＳ及びＨ）はほとんど影響がないことが判明したので、設置好適領域１５内へ収容できるようにマス突起５の大きさ等を調整して配置することが可能になる。本実施例では上記検討を踏まえて、間隔ｄ（図１）より小さな直径である比較的小径の６φを採用したので、余裕を持って設置好適領域１５内へ収容できた。但しこの径は設置好適領域１５内へ収容できる範囲で任意に設定できることは上記の通りである。

次に、本実施例の作用を説明する。図８は弾性脚４の振動について説明する図である。上段は内筒２が上方へ移動した状態であり、弾性脚４は内筒２により引っ張られる。このときマス突起５は内筒２に引っ張られて仮想線位置から実線位置へ移動するが、内側拘束ラインＬ１さらには中間ラインＬ７の外側にマス突起５の中心があることにより、内側拘束ラインＬ１とマス突起５の間に発生する引っ張り歪みを低減し、同時にマス突起５の基部８における歪みを低減することができる。下部において引っ張りによる歪みが最も高くなる部位は、外側下拘束部７ｂ近傍ほど強くなり、マス突起５が位置する外側上拘束部７ａ側は圧縮になるため、引っ張りによる歪みの影響が少ない。

そのうえ、外側上拘束部７ａの近傍部は上すぐり穴１１の端部１４に臨むため、内筒２の上方移動時における弾性脚４の上縁部は、外側上拘束部７ａ近傍部にて折れ曲がるように変形するから、外側上部に対する引っ張りは一層小さくなる。このため、マス突起５の周囲における歪みは、図１０のＡにおける場合と比較して著しく小さなものとなる。

図８の下段は内筒２が下方へ移動した状態であり、弾性脚４は内筒２により下方へ圧縮される。このときマス突起５は仮想線位置から実線位置へ移動するが、内側拘束ラインＬ１さらには中間ラインＬ７よりも外側にあることによって、内側拘束ラインＬ１とマス突起５の間に発生する引っ張り歪みを低減し、同時にマス突起５の基部８における歪みを低減することができる。上部において引っ張りによる歪みが最も高くなる部位は、外側上拘束部７ａ近傍ほど強くなるが、弾性脚４の上縁部は上すぐり穴１１が拡大するように角度変化する程度の小さな変形で済むから、マス突起５に対する引っ張りは小さい。

そのうえ、マス突起５の中心を中間ラインＬ７よりも外側でかつ上部側に設けたので、最も歪みが少なくなる設置好適領域１５にマス突起５を配置することができるようになる。
また、マス突起５を外側平行線Ｌ２よりも外側でかつ上部側に設けてあり、しかも中間ラインＬ７よりも外側にマス突起５の中心が位置するので、内側拘束ラインＬ１とマス突起５との間に発生する引っ張り歪みを低減し、同時にマス突起５の基部８（図３参照）における歪みを低減することができる。引っ張りによる歪みが最も高くなる部位は、外側下拘束部７ｂ近傍ほど強くなり、マス突起５が位置する外側上拘束部７ａ側は圧縮となるため引っ張りによる歪みの影響が少ない。
したがって、最も歪みが少なくなる設置好適領域１５（図９参照）にマス突起５を配置することができるようになる。特に内接円２１内に配置することにより、各拘束部からも適度に離れた歪みの最も少ない最適位置へ確実に配置することができる。
そのうえマス突起５を上すぐり穴１１の近傍に設けることにより、マス突起５の周囲に加わる歪みを、弾性脚４が上すぐり穴１１側へ変形することにより逃がすことができる。

そこで、このような上下振動として、上方へ５．９ｍｍ、下方へ１１．５ｍｍ変位する振動によりマス突起５を加振した場合、上記参考例と２桁以上異なる数百万回オーダーでも亀裂が生じないようになり、顕著な耐久性の向上を見ることができた。したがって、マス突起５の基部８に亀裂が入ることにより耐久性低下を生じやすかった略山形の弾性脚を有するエンジンマウントにおいても、数百万回オーダーの十分な耐久が得られ、耐久性の向上を図ることが可能になり、実用可能になった。

なお、マス突起５に対する歪みは、内側拘束ラインＬ１とマス突起５の間に発生する引っ張り歪みによるものであるから、内側拘束ラインＬ１より外側に位置することが最も重要であり、かつ歪みをより低減させるため、中間ラインＬ７よりも外側でかつ上部の設置好適領域１５内へ配置することが最も好ましい。また、外側平行線Ｌ２よりも外側でかつ上部の設置好適領域１５内へ配置することも同様に好ましい。

しかし、設置好適領域１５の外であって、例えば、図１において仮想線５ａで示すように、中間ラインＬ７よりも外側でかつ下側に配置しても、ある程度の耐久性改善を期待でき、上記と同じ加振条件のとき、一般に要求されているレベルを超えた数百万回オーダーの耐久性があり、参考例と比べて十分に耐久性を向上させることができた。このようにマス突起５を内側拘束ラインＬ１から確実に外側へ外し、かつマス突起５の中心を中間ラインＬ７よりも外側に配置することでより十分な耐久性の向上を期待できる。

図９は、内側拘束ラインＬ１と外側平行線Ｌ２が間隔をもって存在し、せん断領域Ｂを有する本実施例のケースにおいて、外側平行線Ｌ２との関係におけるマス突起５の有利な配置と大きさのバリエーションを示す図である。この図において、設置好適領域１５の内部、特に内接円２１内に設ければ、マス突起５をどこに設けても、耐久性上最高の位置となる。しかも外側上拘束部７ａの角度を鈍角αとすることにより、上部に直径の大きな内接円２１を形成することができる。このときマス突起５の大きさを比較的小さな直径のＤ程度とすれば、設置の自由度が著しく大きくなる。さらに内側拘束部の下限である６ｃを通る水平の接線Ｌ９より上に配置して最もせん断変形を大きくすることも容易になる。また直径を大きくする場合には内接円２１の直径Ｄ１まで拡大できる。

なお、外側平行線Ｌ２の外側となる設置好適領域１５内にて、三角形２０や内接円２１の外側へマス突起５を配置することもできる。直線Ｌ３と外側平行線Ｌ２に接する円２２内に設ければ、内接円２１内へ設ける場合よりもさらに上方に配置できる。この場合におけるマス突起の配置範囲は円２２内とし、その大きさを円２２の直径以下とすれば、設置好適領域１５内の最も上部まで容易に配置できるようになる。点Ｐ２の角度γが鋭角のため、円２２の直径は上方へ行くほど小さくなる。なお、直線Ｌ３から外方へはみ出すように設けることもできるが、この場合は外側上拘束部７ａへあまり近づけず、歪みが急に高くならない程度に配置する必要がある。

同様に、例えば、外側拘束ラインＬ５と外側平行線Ｌ２に接する円２３内にマス突起を設ければ、設置好適領域１５内の下方へマス突起を設けることが確実かつ容易になる。この場合もマス突起の配置範囲は円２３内とし、その大きさを円２３の直径以下とすればよい。頂点である外側下拘束部７ｂの角度βが鋭角のため、円２３の直径は下方へ行くほど小さくなる。また、下へ行くほど歪みが高くなるが、内側拘束部６の点６ａ等からは十分に離れた距離になるので、歪みが急激に高くなることはないが、より高い耐久性を必要とする場合は、上方に設けるべきであり、これよりも低い耐久性能で足りる中程度の耐久設定のとき採用できる。なお、外側拘束ラインＬ５から外方へはみ出すように設けることもできるが、この場合は外側拘束部７に近づくので、歪みが急に高くならない程度に配置する必要がある。

さらに、マス突起を、内側拘束ラインＬ１より外側の条件で、外側平行線Ｌ２上やその近傍に配置することもできる。この場合、外側平行線Ｌ２上における最大円２４の直径Ｄ２は２ｄとなる。すなわちＤ２＝２ｄとすれば、最大円２４は内側拘束ラインＬ１に接するためである。そこでこの最大円２４内へマス突起を設ければ、せん断領域Ｂへ半分程度かかる位置へ安全かつ確実に配置することができ、歪みを低減できる。最大円２４の位置は外側平行線Ｌ２上を自由に上下へ移動できる。但し最大円２４の位置は内側拘束部６へも近づくので、できるだけ下方へ設ける方が有利である。また、半径をｄより小さくすれば、外側平行線Ｌ２よりも内側へ入り込んだ位置に設けることができる。この場合は、最大円２４の直径Ｄ２が小さくなるから、マス突起の配置自由度やその直径も小さくなるが、せん断領域Ｂへより大きく入り込むことができるので、歪みを低減し易くなる。

逆に、外側平行線Ｌ２よりも外側へずらせ、かつ外側平行線Ｌ２と重なるように配置することもできる。このようにすると、圧縮・せん断領域Ｃの割合が多くなるが、直径Ｄ２を２ｄよりも大きくすることが可能になり、マス突起の配置自由度やその直径を大きくすることができる。

さらに、内側拘束ラインＬ１と外側平行線Ｌ２に接する小円２５の内側にマス突起を配置することもできる。この場合は、小円の直径Ｄ３はｄであるから、その内側へ配置されるマス突起が内側拘束ラインＬ１及び外側平行線Ｌ２と重なることはなく、マス突起の配置自由度やその直径は小さくなるが、全体がせん断領域Ｂ内へ入るので、歪みを低減し易くなる。また最小円２５の位置は上下へ自由に移動できるが、上方は内側拘束部６へ近づくので、できるだけ遠く離れるように下方へ配置することが有利である。このとき最も下方へ配置すれば、外側下拘束部７ｂ及び下すぐり穴１３の端部１６近傍になるので、下すぐり穴１３内へ逃げることによる応力緩和が期待できる。

なお、本願発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、内側拘束ラインＬ１が外側下拘束部７ｂの上または外側を通る形式の場合は、せん断領域Ｂが存在せず、圧縮領域Ａと圧縮・せん断領域Ｃのみとなる。この場合には内側拘束ラインＬ１及び中間ラインＬ７を基準とし、これらより外側等にマス突起を配置するようにすればよい。
また、マス突起５の形状は円形に限らず種々な形状が可能であり、略逆三角形状にすると、弾性脚４の上縁部と外側上拘束部７ａ及び外側平行線Ｌ２で囲まれた設置好適領域１５に対して最も大面積のマス突起５を形成しやすくなる。また、横長の楕円形状として、弾性脚４の上縁部に沿って傾けて設ければ、さらにスペース効率よく配置できる。なお上記は例示であり、四角形又は多角形等、種々な形状を適宜採用可能である。また、適用対象となる筒型防振装置はエンジンマウントに限らず、サスペンションブッシュ等の各種用途が可能である。

実施例に係るエンジンマウントの正面図 図１の２−２線断面図 図１の３−３線断面図 周波数に対する動バネ定数の変化を示すグラフ マス突起の配置による影響を検討するためのグラフ マス突起の寸法による影響を検討するためのグラフ 弾性脚にマス突起の配置による影響を検討するためのグラフ 実施例の作用説明図 マス突起の配置等におけるバリエーションの説明図 公知例の正面図 参考例に係るエンジンマウントの正面図 参考例の作用説明図

符号の説明

１：エンジンマウント、２：内筒、３：外筒、４：弾性脚、５：マス突起、６：内側拘束部、７：外側拘束部、１０：上ストッパ、１１：上すぐり穴、１２：下ストッパ、１３：下すぐり穴、１５：設置好適領域

Claims (5)

1. 内筒と、この内筒を囲む外筒と、これら内外筒を連結し内筒の軸方向から見たとき内筒を挟んで略山形をなす左右一対の弾性脚と、この弾性脚へ一体に設けたマス突起とを備え、このマス突起が弾性脚の曲げ共振を生じる周波数域で共振するようにした筒型防振装置において、
   前記内筒（２）と弾性脚（４）の結合部である内側拘束部（６）の最も外側部分（６ａ）を通る垂線である内側拘束ライン（Ｌ１）よりも外側かつ、前記外筒（３）と弾性脚（４）の結合部である外側拘束部（７）のうち最下部の点（７ｂ）を通る垂線である外側平行線（Ｌ２）よりも外側に前記マス突起（５）を設けたことを特徴とする筒型防振装置。
2. 前記外筒（３）と弾性脚（４）の結合部である外側拘束部（７）のうち最上部の点（７ａ）と最下部の点（７ｂ）を結ぶ外側拘束ライン（Ｌ５）と、この外側拘束ラインと平行に引いた内筒外周部の接線（Ｌ６）との中間部にてこれら外側拘束ライン及び接線と各平行する中間ライン（Ｌ７）よりも外筒側となる外側に前記マス突起（５）の中心を位置させたことを特徴とする請求項１に記載した筒型防振装置。
3. 前記マス突起（５）の表面積のうち、少なくとも半分以上が前記中間ライン（Ｌ７）よりも外側に位置することを特徴とする請求項２に記載した筒型防振装置。
4. 前記マス突起（５）を、前記外側平行線（Ｌ２）と、内筒（２）の中心（Ｏ）と外側拘束ライン（Ｌ５）の中点（Ｐ１）を結ぶ１／２幅直線（Ｌ８）と、外筒（３）に囲まれた設置好適領域（１５）内に配置したことを特徴とする請求項２に記載した筒型防振装置。
5. 前記マス突起（５）を、前記弾性脚（４）の上縁部と外筒の間に形成されたすぐり穴（１１）近傍に設けたことを特徴とする請求項４に記載した筒型防振装置。

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