JP5566828B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動発生部からの振動を吸収する防振装置に関し、例えば建設機械、農業機械、さらには、自動車等の乗り物における振動の伝達を抑制する防振装置に関するものである。

従来から、外筒、内筒、及び、外筒と内筒とを弾性的に連結する弾性体を有する、ブッシュ式の防振装置が知られている（特許文献１〜３参照）。このブッシュ式の防振装置では、例えば、内筒がキャビンへ連結され、外筒が車体へ連結されて、車体からの振動がキャビンへ伝達されることを抑制している。

このような防振装置では、ブラケットの中に外筒を収納し、ブラケットを車体に取り付けることにより、外筒と車体とを連結しているものがある。この場合、外筒をブラケットへ圧入したり、ブラケットを２つ割にして外筒を挟み込んだりして、外筒がブラケットへ固定されるが、外筒がブラケット内でガタつかないようにするためには、外筒やブラケットに高い寸法精度が求められ、製造コストが高くなってしまう。

特開平７−７６２９７号公報 特開平６−２４１２６９号公報 特開２０００−３４６１１４号公報

本発明は上記事実を考慮して成されたものであり、ブラケット部材の寸法精度が緩和された防振装置を得ることを課題とする。

本発明の請求項１に記載の防振装置は、振動発生部および振動受部の一方に連結される軸状の内側取付部材と、振動発生部および振動受部の他方に連結され、前記内側取付部材の軸方向に貫通した収容凹部の構成されたブラケット部材と、前記内側取付部材の外周側に配置されると共に前記ブラケット部材の前記収容凹部へ収容され、前記外周方向における複数の端部を有し、前記収容凹部へ収容されていない収容前状態では前記複数の端部の少なくとも１つが前記収容凹部に収容された収容状態の位置よりも前記軸方向から見て外側へ突出しており、前記収容凹部へ収容された状態では前記複数の端部が前記収容前状態の位置よりも互いに近づくように変形した状態で、外周面が前記収容凹部の内壁に接触して前記ブラケット部材に保持される外側取付部材と、前記外側取付部材の内周面と前記内側取付部材の外周面との間に配置され、前記外側取付部材と前記内側取付部材とを弾性的に連結し、前記外側取付部材の変形により前記収容凹部へ収容された状態で予圧縮され、前記軸方向と直交する断面形状が矩形状である弾性体と、を備え、前記外側取付部材は、前記軸方向と直交する断面がコ字状で開放端同士が向き合うように配置された２個の分割片で構成されていること、を特徴とする。

請求項１に係る防振装置は、ブラケット部材の収容凹部に外側取付部材、内側取付部材、及び、弾性体が収容されている。内側取付部材は、振動発生部および振動受部の一方に連結され、外側取付部材は、ブラケット部材を介して振動発生部および振動受部の他方に連結される。

外側取付部材は、外周方向に無端形状ではなく、端部を有している。端部は少なくとも２つあり、外側取付部が収容凹部への収容されていない収容前状態では、複数の端部の少なくとも１つが収容凹部に収容された収容状態の位置よりも軸方向からみて外側へ突出している。そして、収容凹部へ収容されるときには、複数の端部が収容前状態の位置よりも互いに近づくように変形して、収容凹部へ収まる形状となり、外側取付部材の外周面が収容凹部の内壁に接触してブラケット部材に保持される。

このように、外側取付部を収容凹部から突出する形状としておいて収容時に端部を変形させて収容凹部の形状に対応した形状とすることにより、変形量を調整することにより、形状をブラケット部材に合わせることができる。したがって、予め収容凹部と外側取付部材とを嵌め合わせ形状に形成する場合と比較して、ブラケット部材の寸法精度は低くても許容され、ブラケット部材の製造コストを低く抑えることができる。

また、外側取付部材の上記変形により、弾性体は収容前の状態から圧縮変形することから予圧縮状態で収容凹部へ収容される。したがって、絞りなどの別工程で予圧縮を付加する必要がなく、簡易に予圧縮を付加することができる。
また、弾性体を矩形状とすることにより、断面積を同じくした円形の場合と比較して、内側取付部材と外側取付部材との距離が短くなり、ストッパーとして機能するブラケット部材へ衝突するまでのストロークを短くできる。
さらに、矩形状の弾性体の外側に、断面がコ字状で開放端同士が向き合うように配置された２個の分割片を連結することにより、簡易な構成とすることができる。

請求項２に記載の防振装置は、前記外側取付部材は筒状とされ、前記外周方向において複数個の分割片に分割され、隣り合う前記分割片の前記端部同士が、前記収容凹部へ収容された状態では前記収容前状態の位置よりも互いに近づくように変形した状態となること、を特徴とする。

このように、外側取付部材を筒状とすることにより、弾性体の外周をバランスよく覆う構成とすることができる。また、筒状の外側取付部材を外周方向に複数の分割片とすることにより、外側取付部材を収納前状態から容易に変形させることができる。

弾性体を矩形状とすることにより、断面積を同じくした円形の場合と比較して、内側取付部材と外側取付部材との距離が短くなり、ストッパーとして機能するブラケット部材へ衝突するまでのストロークを短くできる。

矩形状の弾性体の外側に、断面がコ字状で開放端同士が向き合うように配置された２個の分割片を連結することにより、簡易な構成とすることができる。

請求項３に記載の防振装置は、前記外側取付部材の外面から突出され、前記外側取付部材の前記ブラケット部材に対する前記軸方向の移動を規制する規制部材、をさらに備えている。

このように、規制部材を設けることにより、外側取付部材がブラケット部材の収容凹部からの抜け出しを防止することができる。

本発明は上記構成としたので、ブラケット部材の寸法精度が緩和された防振装置を得ることができる。

第１実施形態に係る防振装置の構成を示す軸方向からみた正面図である。 第１実施形態に係る防振装置本体（ブラケット部材への収容前状態）の構成を示す軸方向からみた正面図である。 第１実施形態に係る防振装置本体の軸方向に沿った断面図である。 第１実施形態の変形例に係る防振装置の構成を示す軸方向からみた正面図である。 第１実施形態の他の変形例に係る防振装置の構成を示す軸方向からみた正面図である。 図５に示す防振装置の防振装置本体（ブラケット部材への収容前状態）の構成を示す軸方向からみた正面図である。 第２実施形態に係る防振装置の構成を示す軸方向からみた正面図である。 第２実施形態に係る防振装置本体（ブラケット部材への収容前状態）の構成を示す軸方向からみた正面図である。 第２実施形態に係る防振装置本体の軸方向に沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る防振装置について図面を参照して説明する。本実施形態では、車体Ｖ上にキャビン（不図示）をマウントする際のキャビンマウントとして防振装置が用いられている場合を例に説明する。図中の矢印ＵＤは車両の上下方向を示し、矢印ＦＲは車両の前後方向を示している。

（第１実施形態）
図１には本発明の第１実施形態に係る防振装置１０が示されている。防振装置１０は、防振装置本体１２とブラケット部材１４を備えている。

ブラケット部材１４は、収容部１６及び取付部１８を有し、一枚板で一体的に形成されている。収容部１６は、四角筒の一側面が開放された断面コ字形状であり、コ字の内側に収容凹部１６Ａが構成されている。収容凹部１６Ａは、筒軸方向に貫通する空間とされている。この収容凹部１６Ａに防振装置本体１２が収容される。取付部１８は、収容部１６の両端から外側に突出され、各々に車体Ｖへの取付用穴１８Ｈが形成されている。収容部１６の上部には、規制孔１６Ｈが構成されている。規制孔１６Ｈには、後述する抜け止めボルト２８が挿入される。

防振装置本体１２は、外側取付部材２０、内側取付部材３０、及び、弾性体３２を備えている。図２には、ブラケット部材１４の収容凹部１６Ａへ収容されていない状態である収容前状態の、防振装置本体１２が示されている。防振装置本体１２は、ブラケット部材１４へ収容された状態と、収容前状態とで、外形が異なっている。

内側取付部材３０は、円筒軸状とされ、内側取付部材３０の筒軸３０Ｓがブラケット部材１４の筒軸に沿うように配置されている。以下、筒軸３０Ｓに沿った方向を軸方向Ｓという（図３参照）。内側取付部材３０には、筒内に軸方向Ｓに貫通する取付穴３０Ｈが形成されている。

外側取付部材２０は、全体として略四角筒状とされ、外周方向に２分割されて、上分割片２２と下分割片２４とで構成されている。上分割片２２と下分割片２４とは、略同一形状とされ、上分割片２２の両端に第１上端部２２Ａ、第２上端部２２Ｂが各々形成され、下分割片２４の両端に第１下端部２４Ａ、第２下端部２４Ｂが各々形成されている。上分割片２２及び下分割片２４は、内側取付部材３０の外周を囲んで、コ字の内側が互いに向き合うように配置されている。内側取付部材３０は、外側取付部材２０の筒内において、筒軸３０Ｓが外側取付部材２０の筒軸に沿うように、また、軸方向Ｓからみて、前後方向ＦＲで中央に、上下方向ＵＤで中央よりも上分割片２２寄りに配置されている。

図２に示されるように、収容前状態では、軸方向Ｓからみて、第１上端部２２Ａ、第２上端部２２Ｂ、第１下端部２４Ａ、及び第２下端部２４Ｂは、ブラケット部材１４に構成される収容凹部１６Ａの軸方向Ｓと直交する方向の断面の内周位置１６Ａｉｎ（外側取付部材２０が収容された状態での外周位置）よりも外側に突出している。すなわち、収容前状態では、軸方向Ｓからみて、上分割片２２は第１上端部２２Ａ及び第２上端部２２Ｂが先端に向かって離れるように開き、下分割片２４は第１下端部２４Ａ及び第２下端部２４Ｂが先端に向かって離れるように開いている。また、第１上端部２２Ａと第１下端部２４Ａは離間され、第２上端部２２Ｂと第２下端部２４Ｂも離間されている。

図１に示されるように、収容された状態では、軸方向Ｓからみて、第１上端部２２Ａ、第２上端部２２Ｂ、第１下端部２４Ａ、及び第２下端部２４Ｂは、ブラケット部材１４の内壁に接触し、収容凹部１６Ａ内に収められるように収容前状態から変形されている。また、第１上端部２２Ａと第１下端部２４Ａは互いに突き合わされて接触され、第２上端部２２Ｂと第２下端部２４Ｂも互いに付き合わされて接触されている。
なお、第１上端部２２Ａと第１下端部２４Ａ、及び、第２上端部２２Ｂと第２下端部２４Ｂは、必ずしも互いに突き合わされて接触している必要はなく、離間した状態であってもよい。

外側取付部材２０の上面には、抜け止めボルト２８が固定されている。抜け止めボルト２８は、ブラケット部材１４の規制孔１６Ｈよりも小径とされ、規制孔１６Ｈに挿入可能とされている。規制孔１６Ｈに抜け止めボルト２８が挿入されることにより、防振装置本体１２とブラケット部材１４の軸方向Ｓの相対移動が規制され、防振装置本体１２の、ブラケット部材１４からの抜け出しを防止することができる。

弾性体３２は、ゴム体で構成され、内側取付部材３０と外側取付部材２０の間に配置されて両者を弾性的に連結している。弾性体３２は内側取付部材３０の外周面に加硫接着されると共に、外側取付部材２０の内面に加硫接着されている。弾性体３２の内側取付部材３０と上分割片２２との間には、上すぐり３４が構成され、弾性体３２の内側取付部材３０と下分割片２４との間には、下すぐり３６が構成されている。

上すぐり３４は、軸方向Ｓに貫通する空洞であり、軸方向Ｓからみて内側取付部材３０の上側に配置される部分が内側取付部材３０の外周に沿った弧状とされ、両端が各々前後方向ＦＲに沿った形状とされている。下すぐり３６も、軸方向Ｓに貫通する空洞であり、軸方向Ｓからみて内側取付部材３０の下側に配置される部分が内側取付部材３０へ向かって凸形状とされている。これにより、下すぐり３６の下側に、凸状のストッパゴム部３６Ａが形成される。

弾性体３２の軸方向Ｓの両端には、軸方向Ｓの外側へ突出する凸部３８が形成されている。凸部３８は、軸方向Ｓからみて、上すぐり３４の両端部の上側に形成されている。

弾性体３２の第１上端部２２Ａと第１下端部２４Ａの間に対応する部分には、空隙３２Ａが構成されている。空隙３２Ａは、軸方向Ｓに貫通している。また、弾性体３２の第２上端部２２Ｂと第２下端部２４Ｂの間に対応する部分には、空隙３２Ｂが構成されている。空隙３２Ｂも空隙３２Ａと同様の構成で、軸方向Ｓに貫通している。空隙３２Ｂ、空隙３２Ａが形成されていることにより、弾性体３２の加硫時に、ゴムの歪みを抑制することができる。

次に、本実施形態の防振装置１０の取り付けについて説明する。
まず、防振装置本体１２をブラケット部材１４の収容凹部１６Ａへ収容する。防振装置本体１２は、上分割片２２側から収容凹部１６Ａへ収容する。このとき、第１上端部２２Ａと第２上端部２２Ｂを互いに近づく方向へ変形させて略平行にすると共に、第１下端部２４Ａと第２下端部２４Ｂも互いに近づく方向へ変形させて略平行にして圧入する。これにより、弾性体３２は前後方向ＦＲに圧縮され、防振装置本体１２がブラケット部材１４に保持される。

次に、取付部１８及び下分割片２４を車体Ｖ上に配置し、ボルト４０を取付用穴１８Ｈに挿入して下方へ押圧しつつ締結する。これにより、防振装置本体１２は、上下方向ＵＤに圧縮され、第１上端部２２Ａと第１下端部２４Ａが近づいて互いに当接すると共に、第２上端部２２Ｂと第２下端部２４Ｂも近づいて互いに当接する。そして、弾性体３２は、上下方向ＵＤにも圧縮される。
なお、第１上端部２２Ａと第１下端部２４Ａ、及び、第２上端部２２Ｂと第２下端部２４Ｂは、必ずしも互いに当接する必要はなく、離間した状態であってもよい。

内側取付部材３０は、取付穴３０Ｈにキャビンと連結された連結軸（不図示）が挿入され、キャビンと連結される。

本実施形態では、防振装置本体１２をブラケット部材１４へ組み付ける際に、外側取付部材２０の第１上端部２２Ａと第２上端部２２Ｂを互いに近づく方向へ変形させると共に、第１下端部２４Ａと第２下端部２４Ｂも互いに近づく方向へ変形させる。したがって、変形量を、ある程度、ブラケット部材１４の寸法に合わせて調整できるので、ブラケット部材１４の寸法にバラツキがある場合でも、防振装置本体１２をブラケット部材１４の内壁で保持することができる。

また、上記のように外側取付部材２０を変形させることにより、弾性体３２が圧縮され、結果として予圧縮を付与することができる。したがって、絞りなどの予圧縮のための処理が不要となり、製造工程を簡略化することができる。

また、本実施形態では、防振装置１０の車体Ｖへの取り付けの際、外側取付部材２０を直接車体Ｖへ取り付けるのではなく、ブラケット部材１４を用いて車体Ｖへ取り付けている。したがって、防振装置１０に要求される強度を確保するために、ブラケット部材１４の厚みを厚くし、外側取付部材２０については、厚みを比較的薄くすることができる。外側取付部材２０の厚みを薄くすることにより、製造時における加硫工程で、加硫時間を短縮することができ、モールドのサイズも小さくすることができる。

なお、本実施形態では、抜け止めボルト２８を規制孔１６Ｈへ挿入することにより、ブラケット部材１４からの防振装置本体１２の抜けを防止したが、他の方法により、前記抜けの防止を行ってもよい。例えば、図４に示すように、抜け止めボルト２８に代えて、ブラケット部材１４の軸方向Ｓの両端に径方向内側へ折り返す、阻止部材３９を設けてもよい。

また、本実施形態では、防振装置本体１２の軸方向Ｓからみた形状を矩形状としたが、他の形状、例えば、図５に示されるように、円形状としてもよい。図５には、第１実施形態の防振装置本体１２を軸方向Ｓからみて円形状にした場合の変形例が、円形とした対応する部分に付される符号の末尾にＣを付加することによって示されている。円形状とする場合には、図６に示されるように、ブラケット部材についても、軸方向Ｓからみた形状が半円弧状のブラケット部材１５にすると共に、車体Ｖ側の取付部分を、半円弧状の凹部とすることにより、容易に取り付けを行うことができる。

なお、本実施形態のように、防振装置本体１２の軸方向Ｓからみた形状を矩形状とすることにより、円形の場合と比較して、外形寸法を大きくすることなく、弾性体３２の体積を大きくすることができる。また、上下方向ＵＤにおける、内側取付部材３０とブラケット部材１４の間の距離を短くすることができるので、小さいストロークでストッパ機能を発揮させることができる。特に、本実施形態では、内側取付部材３０を上寄りに配置して、上側の弾性体３２厚みを薄くしているので、キャビンが上方向（車体Ｖと離れる方向）への移動する量を小さく規制することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して図示し、詳細な説明は省略する。

図７に示されるように、本実施形態の防振装置４０は、防振装置本体４２、及び、ブラケット部材１４を備えている。ブラケット部材１４は、第１実施形態と同様の構成を有している。

防振装置本体４２は、外側取付部材４４、内側取付部材３０、及び、弾性体５０を備えている。図８には、防振装置４０が、ブラケット部材１４の収容凹部１６Ａへ収容されていない状態である収容前状態が示されている。防振装置本体４２は、ブラケット部材１４へ収容された状態と、収容前状態とで、外形が異なっている。

外側取付部材４４は、下側が開放されたコ字状とされ、両端部に第１端部４４Ａ、第２端部４４Ｂが各々形成されている。防振装置本体４２が収容前状態のとき、第１端部４４Ａ、第２端部４４Ｂは、軸方向Ｓからみて、ブラケット部材１４に構成される収容凹部１６Ａの軸方向Ｓと直交する方向の断面の内周位置１６Ａｉｎよりも外側に突出している。すなわち、収容前状態では、第１端部４４Ａ及び第２端部４４Ｂは、先端に向かって離れるように開いている。

図８に示されるように、収容された状態では、軸方向Ｓからみて、第１端部４４Ａ、第２端部４４Ｂは、ブラケット部材１４の内壁に接触し、収容凹部１６Ａ内に収められるように収容前状態から変形されている。

外側取付部材４４の上面には、抜け止めボルト２８が固定されている。

弾性体５０は、ゴム体で構成され、内側取付部材３０と外側取付部材４４の間に配置されて両者を弾性的に連結している。弾性体５０は内側取付部材３０の外周面に加硫接着されると共に、外側取付部材４４の内面に加硫接着されている。弾性体５０の内側取付部材３０よりも上側には、上すぐり５４が構成され、弾性体３２の内側取付部材３０よりも下側には、下すぐり５６が構成されている。

上すぐり５４、及び、下すぐり５６は、軸方向Ｓに貫通する空洞である。下すぐり５６の、軸方向Ｓからみて内側取付部材３０の下側に配置される部分は、内側取付部材３０へ向かって凸形状とされている。これにより、下すぐり５６の下側に、凸状のストッパゴム部５６Ａが形成される。

弾性体５０の下部５０Ａは、収容前状態において、外側取付部材４４のコ字開放部からわずかに突出されている。

次に、本実施形態の防振装置４０の取り付けについて説明する。
まず、防振装置本体４２をブラケット部材１４の収容凹部１６Ａへ収容する。防振装置本体４２は、抜け止めボルト２８が設けられている側から収容凹部１６Ａへ収容する。このとき、第１端部４４Ａと第２端部４４Ｂを互いに近づく方向へ変形させて略平行にして圧入する。これにより、弾性体５０は前後方向ＦＲに圧縮され、防振装置本体４２がブラケット部材１４に保持される。

次に、取付部１８及び弾性体５０の下部５０Ａを車体Ｖ上に配置し、ボルト４０を取付用穴１８Ｈに挿入して下方へ押圧しつつ締結する。これにより、防振装置本体４２は、上下方向ＵＤに圧縮され、弾性体５０の下部５０Ａが外側取付部材４４内へ収まって、第１端部４４Ａ及び第２端部４４Ｂが車体Ｖへ当接し、弾性体５０は、上下方向ＵＤにも圧縮される。

本実施形態でも、防振装置本体４２をブラケット部材１４へ組み付ける際に、外側取付部材４４の第１端部４４Ａと第２端部４４Ｂを互いに近づく方向へ変形させる。したがって、変形量を、ある程度、ブラケット部材１４の寸法に合わせて調整できるので、ブラケット部材１４の寸法にバラツキがある場合でも、防振装置本体４２をブラケット部材１４の内壁で保持することができる。

また、上記のように外側取付部材４２を変形させることにより、弾性体５０が圧縮され、結果として予圧縮を付与することができる。したがって、絞りなどの予圧縮のための処理が不要となり、製造工程を簡略化することができる。

また、本実施形態では、防振装置１０の車体Ｖへの取り付けの際、外側取付部材４２を直接車体Ｖへ取り付けるのではなく、ブラケット部材１４を用いて車体Ｖへ取り付けている。したがって、第１実施形態と同様に、製造時における加硫工程で、加硫時間を短縮することができ、モールドのサイズも小さくすることができる。

１０ 防振装置
１２ 防振装置本体
１４ ブラケット部材
１５ ブラケット部材
１６Ａ 収容凹部
１６ 収容部
２０ 外側取付部材
２２ 上分割片
２２Ａ 第１上端部
２２Ｂ 第２上端部
２４ 下分割片
２４Ａ 第１下端部
２４Ｂ 第２下端部
３０Ｓ 筒軸
３０ 内側取付部材
３２ 弾性体
３９ 阻止部材
４０ 防振装置
４２ 外側取付部材
４２ 防振装置本体
４４ 外側取付部材
４４Ａ 第１端部
４４Ｂ 第２端部
５０ 弾性体
Ｓ 軸方向
ＵＤ 上下方向
Ｖ 車体

Claims (3)

1. 振動発生部および振動受部の一方に連結される軸状の内側取付部材と、
   振動発生部および振動受部の他方に連結され、前記内側取付部材の軸方向に貫通した収容凹部の構成されたブラケット部材と、
   前記内側取付部材の外周側に配置されると共に前記ブラケット部材の前記収容凹部へ収容され、前記外周方向における複数の端部を有し、前記収容凹部へ収容されていない収容前状態では前記複数の端部の少なくとも１つが前記収容凹部に収容された収容状態の位置よりも前記軸方向から見て外側へ突出しており、前記収容凹部へ収容された状態では前記複数の端部が前記収容前状態の位置よりも互いに近づくように変形した状態で、外周面が前記収容凹部の内壁に接触して前記ブラケット部材に保持される外側取付部材と、
   前記外側取付部材の内周面と前記内側取付部材の外周面との間に配置され、前記外側取付部材と前記内側取付部材とを弾性的に連結し、前記外側取付部材の変形により前記収容凹部へ収容された状態で予圧縮され、前記軸方向と直交する断面形状が矩形状である弾性体と、
   を備え、
   前記外側取付部材は、前記軸方向と直交する断面がコ字状で開放端同士が向き合うように配置された２個の分割片で構成されていること、を特徴とする防振装置。
2. 前記外側取付部材は筒状とされ、前記外周方向において複数個の分割片に分割され、隣り合う前記分割片の前記端部同士が、前記収容凹部へ収容された状態では前記収容前状態の位置よりも互いに近づくように変形した状態となること、を特徴とする請求項１に記載の防振装置。
3. 前記外側取付部材の外面から突出され、前記外側取付部材の前記ブラケット部材に対する前記軸方向の移動を規制する規制部材、をさらに備えた、請求項１または請求項２に記載の防振装置。

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