JP5404207B2 - 防振装置、及び、防振装置用ブラケット - Google Patents

防振装置、及び、防振装置用ブラケット Download PDF

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Description

本発明は、一般産業機械、自動車のエンジンマウント等として用いられ、エンジン等の振動発生部からの振動を吸収して車体等の振動受部への振動伝達を抑制する防振装置、及び、この防振装置に用いられる防振装置用ブラケットに関するものである。
例えば、車両の振動発生部であるエンジンと振動受部である車体との間にはエンジンマウントとしての防振装置が配設されており、この防振装置はエンジンが発生する振動を吸収し、車体側への振動伝達を抑制する。このような防振装置としては、例えば、防振装置の内部に弾性体及び一対の液室を設けると共に、オリフィスとなる制限通路でこれらの液室を互いに連通した液体封入式のものが知られている。液体封入式の防振装置によれば、搭載されたエンジンが作動して振動が発生した場合には、弾性体の制振機能及び、一対の液室間を連通するオリフィス内の液体の粘性抵抗等で振動を吸収し、車体側への振動伝達を抑制する(例えば、特許文献1参照)。
ところで、特許文献1に記載の防振装置では、軸方向の大振動を規制するために、ストッパ機構が設けられている。特許文献1では、ストッパ部材9を保持筒11にかしめ固定し、ストッパゴム34をストッパ部材9に当てることで、上側取付金具2と下側取付金具1との過度な変位が規制されている。また、特許文献1では、防振装置の軸方向と直交する方向に上側取付金具2が延在されており、上側取付金具2がストッパ部33上のストッパゴム34が、上側取付金具2の一部である一端側突出部21に当たることにより、軸方向の大振動が規制されている。振動が入力されて、突出部21がストッパゴム34に衝突した場合(バウンド時)、その荷重は、保持筒11から支持部へと伝達される。
このように、ストッパ機能を有する防振装置では、バウンド、リバウンド時におけるストッパ部材の衝突による荷重を受けるため、下側支持部、保持筒11には、強度が要求される。しかしながら、衝撃に対する強度を高くすると、加工が行い難くなり、製造コストが高くなってしまう。
特開2001−280404
本発明の目的は、上記事実を考慮して成されたものであり、簡易な構成で、強度を補強することの可能な防振装置用のブラケット、及び、この防振装置用ブラケットを備えた防振装置を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明の第1の態様に係る防振装置用ブラケットは、振動発生部及び振動受部の一方に連結される内側取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方に連結され外径が前記内側取付部材よりも大径で筒状の外側取付部材と、前記内側取付部材と前記外側取付部材の間に配置されて両者を連結する弾性体と、を有する防振装置本体を支持する防振装置用ブラケットであって、筒状とされ、筒内に前記外側取付部材が固定される外筒部材と、一枚の板材で構成され、前記板材の両端面が突き合わせられた突合部を側面に有する筒状とされ、前記外筒部材と筒軸が直交する方向に配置され、前記内側取付部材に固定されつつ前記外側取付部材の径方向に沿って延出されるストッパアームに対して前記外筒部材の筒軸方向で対向するバウンドストッパ面及びリバウンドストッパ面が構成され、前記外筒部材に固定されたストッパ部材と、前記外筒部材を挟んで外側に一対設けられ、前記外筒部材に固定される脚部本体と、この脚部本体から前記外筒部材の外周面に沿って突出して前記外周面に固定された補強部材と、を有する脚部材と、を備えている。
上記構成の防振装置用ブラケットでは、振動入力による弾性体の弾性変形により、ストッパアームとストッパ部材とが相対移動して衝突すると、その衝突荷重は、ストッパ部材の固定された外筒部材から脚部材へと伝わる。本発明では、脚部本体が、外筒部材の外周面に固定されているだけでなく、補強部材が脚部本体から外筒部材の外周面に沿って突出して外周面に固定されている。したがって、脚部本体で荷重を受ける際に、脚部本体だけでなく、補強部材でも荷重を受けることができる。したがって、脚部本体だけが外筒部材に固定されている場合と比較して、荷重を受ける際の強度を高くすることができる。
また、このようにストッパ部材を筒状として外筒部材と筒軸が直交する方向に配置することにより、簡単にストッパアームと対向するバウンド面及びリバウンド面を構成することができる。
また、このように、一枚の板材を折り曲げて突き合わせて筒状にすることにより、低コストで製造することができる。
本発明の第2の態様に係る防振装置用ブラケットは、前記脚部材は、前記脚部本体と前記補強部材とが1枚の板材で一体的に構成されていること、を特徴とする。
このように、脚部本体と補強部材とを1枚の板材で一体的に構成することにより、簡易に低コストで製造することができる。
本発明の第3の態様に係る防振装置用ブラケットは、前記脚部本体は厚み方向の端面で前記外筒部材の外周面に固定され、前記補強部材は板面で前記外筒部材の外周面に固定されていること、を特徴とする。
このようにして、1枚の板材で構成された脚部材を、外筒部材に固定することができる。
本発明の第6の態様に係る防振装置は、振動発生部及び振動受部の一方に連結される内側取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方に連結され外径が前記内側取付部材よりも大径で筒状の外側取付部材と、前記内側取付部材と前記外側取付部材の間に配置されて両者を連結する弾性体と、前記内側取付部材に固定され前記外側取付部材の径方向に沿って延出されるストッパアームと、第1の態様〜第5の態様のいずれかの防振装置用ブラケットと、を備えている。
上記構成の防振装置によれば、第1の態様〜第5の態様のいずれかの防振装置用ブラケットを用いることにより、簡易な構成で強度の補強された防振装置とすることができる。
以上説明したように本発明によれば、簡易な構成で強度の補強された防振装置用ブラケット、及び、防振装置を得ることができる。
本発明の実施形態に係る防振装置の防振装置本体と防振装置用ブラケットの斜視図である。 本発明の実施形態に係る防振装置の断面図である。 本発明の実施形態に係る防振装置用ブラケットの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る防振装置用ブラケットの側面図である。 本発明の実施形態に係る防振装置用ブラケットの外筒部材と脚部材との接合関係を示す断面図である。 本発明の実施形態の防振装置の振動入力時における動作図である。 本発明の実施形態の変形例に係る防振装置用ブラケットの側面図である。 本発明の実施形態の他の変形例に係る防振装置用ブラケットの側面図である。 本発明の実施形態の変形例に係る防振装置の側断面図である。
以下、本発明の実施形態に係る防振装置用ブラケット40、及び、防振装置10について図面を参照して説明する。
本実施形態の防振装置10は、図1に示されるように、防振装置本体12、及び、防振装置用ブラケット40を備えている。防振装置本体12は、内側取付部材14、外側取付部材16、及び、弾性体18を備えている。
図2に示すように、内側取付部材14は、下側が小径となる略円錐台形とされ、上側中央(大径側中央)に、連結ねじ穴14Aが構成されている。連結ねじ穴14Aには、後述するストッパアーム50との連結用ボルト52を螺合するための雌ネジが形成されている。
外側取付部材16は、略円筒形状とされ、内側取付部材14と同軸的に配置されている。内側取付部材14及び外側取付部材16の軸心に沿った軸方向をSとする。防振装置10は、振動発生部からの主振動が、軸方向Sに入力されるように設置される。
円筒の軸方向Sの中間部よりやや上側には、小径とされたくびれ部16Aが形成されている。外側取付部材16のくびれ部16Aよりも上側の部分を上取付部16B、くびれ部よりも下側の部分を下取付部16Cとする。下取付部16Cの下端部は、径方向内側にかしめられたカシメ部16Dとされている。内側取付部材14は、外側取付部材16に対して軸方向Sの上取付部16Bから外側に突出するように配置されている。
外側取付部材16の上取付部16Bの内周面、及び、内側取付部材14の外周面には、図2に示されるように、弾性体18が加硫接着されている。弾性体18により、内側取付部材14と外側取付部材16とが弾性的に連結されている。
弾性体18の外側取付部材16側には、凹部18Aが構成されている。外側取付部材16のくびれ部16A及び下取付部16Cの内周面には、被覆部18Dが接着されている。被覆部18Dは、薄肉筒状で弾性体18から延出されており、外側取付部材16の内周面下部側を被覆している。被覆部18Dは、弾性体18と一体的に形成されている。
図2に示されるように、外側取付部材16内のくびれ部16Aよりも下側には、オリフィス部材20が嵌入されている。オリフィス部材20は、リング状とされ、外周面には、周方向に沿って一周近くに亘り溝部20Aが形成されている。溝部20Aの外周側は被覆部18Dを介して外側取付部材16によって閉止され、オリフィス22が構成される。
オリフィス部材20の中央部には、上下方向に貫通した円形開口20Bが構成されおり、この円形開口20Bを閉止するように、ゴム製のメンブラン24が加硫接着されている。オリフィス部材20は、その外周面が弾性体18の被覆部18Dを介して外側取付部材16の内周面へ圧接している。また、オリフィス部材20は、被覆部18Dを介してくびれ部16Aへ当接している。これにより、オリフィス部材20は、外側取付部材16内における上方のへ移動が拘束されている。
外側取付部材16内のオリフィス部材20の下側には、円筒状の支持リング30が配置されている。支持リング30の内周面には、薄膜状のダイヤフラム32の外周端部が全周に亘って加硫接着されている。ダイヤフラム32は、たわみ変形が生じていない自然状態では、上方へ向かって略円錐台状に突出している。支持リング30の外周面は、被覆部18Dを介して外側取付部材16の下側の内周面へ圧接している。また支持リング30は、その下端部が被覆部18Dと共にカシメ部16Dでカシメられることにより、外側取付部材16内からの脱落が防止されている。
外側取付部材16内には、ダイヤフラム32及び弾性体18により囲まれた空間が構成されている。この空間は、オリフィス部材20及びメンブラン24によって、弾性体18側の主液室34とダイヤフラム32側の副液室36の2つに区画されている。主液室34、副液室36内には、例えば水、オイル等の液体が封入されている。
オリフィス部材20の溝部20Aの一端側には、主液室34とオリフィス22とを連通する貫通穴22Aが構成されている。また、オリフィス部材20の溝部20Aの他端側には副液室36とオリフィス22とを連通する貫通穴22Bが構成されている。主液室54と副液室56とは、オリフィス22を介して連通されている。
防振装置用ブラケット40は、図3にも示すように、ストッパ部材42、外筒部材44、及び、一対の脚部材46、48を備えている。
ストッパ部材42は、四角筒形状とされ、筒軸方向は、軸方向Sと直交する方向に配置される。ストッパ部材42の一対の互いに向かい合う面には、互いに同軸的にボルト穴42A及び本体穴42Bが構成されている。ボルト穴42Aは、後述するボルト52を挿通可能な径とされ、本体穴42Bは、防振装置本体12の外側取付部材16を圧入可能な径とされている。ボルト穴42Aの構成された面がリバウンドストッパ面45とされ、本体穴42Bが構成された面がバウンドストッパ面43とされる。バウンドストッパ面43は、本体穴42Bの構成された面の一端辺が、ストッパ部材42の他の3面の筒端よりも外側へ突出されている。ストッパ部材42は、一枚の金属板材を曲げ加工で角筒形状に形成し両端面同士を突き合わせて溶接することにより、構成することができる。本実施形態では、突合部42Cで突き合わせられている。ストッパ部材42を曲げ加工で製造することにより、絞り加工で製造する場合と比較して、製造工程が少なくなり、低コストで製造することができる。
外筒部材44は、円筒形状とされ、中空部44Aが構成されている。中空部44Aの径は、外側取付部材16を圧入可能な径とされている。外筒部材44には、外側取付部材16が圧入され、外筒部材44の筒軸方向は、軸方向Sと一致される。外筒部材44は、本体穴42Bと中空部44Aとが重なり合うように本体穴42Bと同軸的に配置され、ストッパ部材42の下面に固定されている。ここでの固定は、溶接により行うことができる。また、外筒部材44は、一枚の金属板材を曲げ加工で円筒形状にして両端面同士を突き合わせて溶接することにより、構成することができる。本実施形態では、突合部44Bで突き合わせられている。外筒部材44についても、曲げ加工で製造することにより、絞り加工で製造する場合と比較して、製造工程が少なくなり、低コストで製造することができる。
一対の脚部材46、48は、図4にも示されるように、ストッパ部材42及び外筒部材44を挟んで、互いに対向する位置に配置されている。脚部材46、48は、各々、一枚の金属材料を曲げ加工して形成されており、底部46A、48A、第1支持部46B、48B、第2支持部46C、48Cを備えている。脚部材46、48についても、曲げ加工で製造することにより、絞り加工で製造する場合と比較して、製造工程が少なくなり、低コストで製造することができる。
底部46Aは、外筒部材44の筒軸方向Sと略直交する方向に板面が配置され、車体(不図示)との連結用の連結穴46Hが構成されている。第1支持部46Bは、底部46Aから立ち上がるように折り曲げられ、板面が外筒部材44の筒軸方向Sに沿った方向に配置されている。第2支持部46Cは、底部46Aの板面の第1支持部46Bと逆サイドから立ち上がるように折り曲げられ、板面が外筒部材44の筒軸方向Sに沿った方向に配置されている。第1支持部46Bと第2支持部46Cとは、互いの板面が略平行に配置され、各々の先端側に、第1接合部46BS、第2接合部46CSが形成されている。第1接合部46BS、第2接合部46CSは、板面がストッパ部材42の外面と略直交するように配置され、その端面がストッパ部材42の外面に固定されている。
第1支持部46Bの軸方向Sの中間部で第1接合部46BSの下側には、第1補強部47Aが形成されている。第1補強部47Aは、第1支持部46Bと一体的に形成され、第2支持部46Cから離れる方向へ延出されている。第1補強部47Aの板面内側は、外筒部材44の外周面の周方向に沿ったR形状とされ、外筒部材44の外周面に固定されている。また、第1補強部47Aの第1接合部46BSと連続する端面は、ストッパ部材42のバウンドストッパ面43の裏面側に固定されている。
第2支持部46Cの軸方向Sの中間部で第2接合部46CSの下側には、第2補強部47Bが形成されている。第2補強部47Bは、第2支持部46Cと一体的に形成され、第1支持部46Bから離れる方向へ延出されている。第2補強部47Bの板面内側は、外筒部材44の外周面の周方向に沿ったR形状とされ、外筒部材44の外周面に固定されている。また、第2補強部47Bの第2接合部46CSと連続する端面は、ストッパ部材42の本体穴42Bを挟んでバウンドストッパ面43と逆側の下面に固定されている。
脚部材48は、脚部材46と外筒部材44を挟んで径方向で向かい合う位置に配置されている。脚部材48は、底部48A、第1支持部48B、第2支持部48Cを備えている。これらの構成は、脚部材46の底部46A、第1支持部46B、第2支持部46Cと同様の構成であり、第1接合部48BS、第2接合部48CSの端面がストッパ部材42の外面に固定されている。底部48Aには、車体(不図示)との連結用の連結穴48Hが構成されている。
脚部材48は、第1補強部49A及び第2補強部49Bを備えている。第1補強部49Aは、第1支持部48Bと一体的に形成され、第2支持部48Cから離れる方向へ延出されている。第1補強部49Aの板面内側は、外筒部材44の外周面の周方向に沿ったR形状とされ、外筒部材44の外周面に固定されている。また、第1補強部49Aの第1接合部48BSと連続する端面は、ストッパ部材42のバウンドストッパ面43の裏面側に固定されている。
第2支持部48Cの軸方向Sの中間部で第2接合部48CSの下側には、第2補強部49Bが形成されている。第2補強部49Bは、第2支持部48Cと一体的に形成され、第1支持部48Bから離れる方向へ延出されている。第2補強部49Bの板面内側は、外筒部材44の外周面の周方向に沿ったR形状とされ、外筒部材44の外周面に固定されている。また、第2補強部49Bの第2接合部48CSと連続する端面は、ストッパ部材42の本体穴42Bを挟んでバウンドストッパ面43と逆側の下面に固定されている。
脚部材46、48は、上記のようにして、ストッパ部材42、外筒部材44へ固定されている。外筒部材44の突合部44Bは、図5に示すように、脚部材48の補強部49Aが固定される位置に配置されている。このように、突合部44を補強部49Aで覆うことにより、補強することができる。なお、突合部44は、必ずしも前述の位置に配置される必要はないが、入力荷重による影響の比較的小さい位置に配置されることが好ましく、第1補強部49Aから第2補強部49Bの間、または、第1補強部47Aから第2補強部47Bの間に配置することが好ましい。
防振装置用ブラケット40は、不図示のボルトが連結穴46H、48Hを介して車体(不図示)に締結されることにより、車体と連結されている。
防振装置本体12は、内側取付部材14がストッパ部材42側(上側)になるように、防振装置用ブラケット40の外筒部材44の下側から圧入され、外側取付部材16が外筒部材44の内側に固定されている。
内側取付部材14の上面(大径面)側には、ストッパアーム50が固定されている。ストッパアーム50は、断面長方形の長尺形状とされ、連結穴50Aが穿孔されている。連結穴50Aを介して、ボルト52が内側取付部材14の連結ねじ穴14Aと螺合されることにより、ストッパアーム50は内側取付部材14に固定されている。ストッパアーム50は、バウンドストッパ面43が突出された側で、外側取付部材16の外側へ延出されている。ストッパアーム50の外側は、厚みをもったゴム部材で被覆されており、ストッパアーム50の上面側に上ゴム部54Aが形成され、ストッパアーム50の下面側に下ゴム部54Bが形成されている。上ゴム部54Aは、リバウンドストッパ面45と対向するように配置され、下ゴム部54Bは、バウンドストッパ面43と対向するように配置されている。ストッパアーム50は、延出された側の端部で、不図示のエンジンと連結されている。
次に、本実施形態に係る防振装置10の作用を説明する。
防振装置10では、エンジン又は車体側から振動が入力されると、吸振主体である弾性体18が弾性変形する。この弾性変形により、入力された振動が、減衰吸収される。
また防振装置10では、エンジンから比較的低い周波数域の振動、例えばシェイク振動等が入力されると、弾性体18の弾性変形により主液室34の内容積が拡縮し、この主液室34の拡縮に伴って、主液室34と副液室36との間で、液体がオリフィス22を通して相互に流通する。このとき、オリフィス22内で液柱共振が生じ、この液柱共振等により、防振効果、制振効果を得ることができる。
一方、エンジンから比較的高い周波数域の振動、例えばアイドル振動等が入力されると、オリフィス22に目詰まりが発生する。この時には、メンブラン24が、主液室34内の容積を拡縮するように弾性変形する。これにより、主液室34内の液圧上昇が抑制され、動的ばね定数の上昇を抑制できるので、高い周波数域の振動も効果的に吸収することができる。
また、エンジンまたは車体から大振幅の振動が入力した場合には、図6(A)に示すように、ストッパアーム50の下ゴム部54Bがバウンドストッパ面43に当たり、ストッパアーム50と外側取付部材16との間の相対移動が規制される。続いて、ストッパアーム50は、リバウンドにより、図6(B)に示すように、上ゴム部54Aがリバウンドストッパ面45に当たり、ストッパアーム50と外側取付部材16との間の相対移動が規制される。
ストッパアーム50の下ゴム部54Bがバウンドストッパ面43に当たった時の衝撃は、外筒部材44及び脚部材46、48によって受けられる。本実施形態では、外筒部材44と脚部材46、48とは、板の端面で接合されているだけでなく、外筒部材44の外周を巻くように突出する、第1補強部47A、49A、第2補強部47B、49Bの板面でも接合されているので、応力集中を抑制することができ、外筒部材44と脚部材46、48との接合部分が破壊されにくくなり、強度を高くすることができる。
また、本実施形態では、ストッパ部材42、外筒部材44、及び、脚部材46、48を、各々別体として曲げ加工により製造することができるので、例えば、ストッパ部材42、脚部材46、48を絞り加工により一体的に構成する場合と比較して、低コストで製造することができる。
なお、本実施形態では、第1補強部47A、第2補強部47Bを、脚部材46と一体的に構成し、第1補強部49A、第2補強部49Bを、脚部材48と一体的に構成したが、必ずしも一体である必要はなく、図7に示すように、別体で構成して脚部材46、48へ連結させてもよい。
また、本実施形態では、第1補強部47A、49A、第2補強部47B、49Bを、バウンドストッパ面43に当接させて外筒部材44に固定した例について説明したが、第1補強部47A、49A、第2補強部47B、49Bは、図8に示すように、バウンドストッパ面43と離間した状態で、外筒部材44に固定されていてもよい。
また、本実施形態では、ストッパアーム50の延出される側に配置される第1補強部47A、49Aと、その逆側の第2補強部47B、49Bを設けたが、衝撃のより大きい側の第1補強部47A、49Aのみを設けるものであってもよい。
また、本実施形態では、液封式の防振装置本体12を、防振装置用ブラケット40に取り付けた防振装置10について説明したが、防振装置本体としては、図9に示すように、液封式でない、いわゆるソリッド式の防振装置本体13を取り付けることもできる。
10 防振装置
12 防振装置本体
13 防振装置本体
14 内側取付部材
18 弾性体
20 オリフィス部材
32 ダイヤフラム
34 主液室
36 副液室
40 ストッパ部材
40 防振装置用ブラケット
42 ストッパ部材
43 バウンドストッパ面
44 外筒部材
45 リバウンドストッパ面
46 脚部材
47A 第1補強部
47B 第2補強部
48 脚部材
49A 第1補強部
49B 第2補強部
49A 補強部
49B 補強部
50 ストッパアーム
54B 下ゴム部
54A 上ゴム部
S 軸方向

Claims (4)

  1. 振動発生部及び振動受部の一方に連結される内側取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方に連結され外径が前記内側取付部材よりも大径で筒状の外側取付部材と、前記内側取付部材と前記外側取付部材の間に配置されて両者を連結する弾性体と、を有する防振装置本体を支持する防振装置用ブラケットであって、
    筒状とされ、筒内に前記外側取付部材が固定される外筒部材と、
    一枚の板材で構成され、前記板材の両端面が突き合わせられた突合部を側面に有する筒状とされ、前記外筒部材と筒軸が直交する方向に配置され、前記内側取付部材に固定されつつ前記外側取付部材の径方向に沿って延出されるストッパアームに対して前記外筒部材の筒軸方向で対向するバウンドストッパ面及びリバウンドストッパ面が構成され、前記外筒部材に固定されたストッパ部材と、
    前記外筒部材を挟んで外側に一対設けられ、前記外筒部材に固定される脚部本体と、この脚部本体から前記外筒部材の外周面に沿って突出して前記外周面に固定された補強部材と、を有する脚部材と、
    を備えた防振装置用ブラケット。
  2. 前記脚部材は、前記脚部本体と前記補強部材とが1枚の板材で一体的に構成されていること、を特徴とする請求項1に記載の防振装置用ブラケット。
  3. 前記脚部本体は厚み方向の端面で前記外筒部材の外周面に固定され、前記補強部材は板面で前記外筒部材の外周面に固定されていること、を特徴とする請求項2に記載の防振装置用ブラケット。
  4. 振動発生部及び振動受部の一方に連結される内側取付部材と、
    振動発生部及び振動受部の他方に連結され外径が前記内側取付部材よりも大径で筒状の外側取付部材と、
    前記内側取付部材と前記外側取付部材の間に配置されて両者を連結する弾性体と、
    前記内側取付部材に固定され前記外側取付部材の径方向に沿って延出されるストッパアームと、
    請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の防振装置用ブラケットと、
    を備えた防振装置。
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