JP5804252B2

JP5804252B2 - グロメット

Info

Publication number: JP5804252B2
Application number: JP2011137318A
Authority: JP
Inventors: 政弘池田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2015-11-04
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: JP2013002614A

Description

本発明は、ボディなどを貫通した電気配線や電子機器などを支持すると共に、振動の伝達を防止するグロメットに関する。

従来この種のグロメットとして、図１０に示すものが知られている。このグロメット１０１は、ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）で成形されていて、中心に、一方の部材（例えば車体）１０２にボルト１０４によって取り付けられる筒体１０５を挿入するための取付孔１０１ａが開設されると共に、外周面に、他方の部材（例えばセンサ取付用ブラケット）１０３の嵌合孔１０３ａを嵌合するための嵌合溝１０１ｂが形成されている。

すなわち図１０に示す取付構造は、ボルト１０４によって一方の部材１０２に緊結された筒体１０５及び座金１０６に、グロメット１０１を介して他方の部材１０３を嵌合することによって、他方の部材１０３（及びこれに取り付けられたセンサ等の機器）を防振支持し、外部入力による他方の部材１０３側の機器の保護や、両部材１０２，１０３間での振動伝達の絶縁を図るものである。なお、図１０に類似する従来の技術としては、例えば下記の特許文献に開示されたものがある。

特開２００７−２９６９９７号公報特開平９−７９４８１号公報

ここで、部材１０２，１０３間で優れた防振機能を発揮するには、グロメット１０１をばねとし、部材１０３及びこれに取り付けられた機器を質量体とするばね−質量系の固有振動数を十分に低くする必要があるが、近年は、部材１０３に取り付けられるセンサ等の機器の軽量化に伴って、前記ばね−質量系における質量が減少する傾向があるため、固有振動数を低く設定するにはグロメット１０１のばね定数を低くしなければならない。

しかしながら、グロメット１０１の材料であるゴム状弾性材料の剛性（弾性率）を低下させることには限界があり、グロメット１０１の形状によってばね定数を低くする場合も、組み付け性の悪化などの弊害が懸念される。例えば図１０におけるグロメット１０１は、部材１０２，１０３間で支持荷重を圧縮方向へ受けるようになっているため、ばね定数がある程度高いものとなっているが、このグロメット１０１の上下両端の突起１０１ｃ，１０１ｄの突出高さを高くすることによってばね定数の低下を図った場合、部材１０２の螺子孔１０２ａへボルト１０４をねじ込むことによる取付作業に際して、ボルト１０４の回転に伴い突起１０１ｃ，１０１ｄが捩れたり座屈したりしやすく、グロメット１０１の耐久性に悪影響を与えるおそれがある。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、ばね定数を十分に低くして、防振支持対象物が軽量のものであっても優れた防振機能を奏することの可能なグロメットを提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るグロメットは、ゴム状弾性材料からなり、一方の部材に固定される内周部材を挿通可能であると共に他方の部材に開設された取付孔の内周に遊挿可能な筒状部と、この筒状部から外周側へ延びて前記一方の部材と他方の部材の間で軸方向の支持荷重を剪断・圧縮で受ける一対のばね部と、前記各ばね部の外周側に形成され前記取付孔の開口縁部にこの開口縁部を軸方向両側から挟むように固定される一対の固定部と、前記ばね部と前記固定部の間に形成されたスリットを有し、前記ばね部の変形により前記スリットを介して前記ばね部と前記固定部が互いに接触可能であり、前記ばね部の変形が、このばね部と固定部の接触時の前記ばね部の変形よりも大きくなったときに前記固定部の内径端部又は前記取付孔の開口縁部が前記筒状部の外周面と接触可能となっているものである。なお、ゴム状弾性材料とは、ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料をいう。

また、請求項２の発明に係るグロメットは、請求項１に記載の構成において、固定部に、他方の部材の取付孔の開口縁部に嵌合される嵌合段差部が形成されたものである。

請求項１の発明に係るグロメットによれば、ばね部が一方の部材と他方の部材の間で軸方向に作用する支持荷重を剪断・圧縮で受けるために、支持荷重を圧縮のみで受ける場合に比較してばね定数を低くし、よって、防振支持対象物が軽量のものであっても、グロメットをばねとし、前記防振支持対象物を質量体とするばね−質量系の固有振動数を低くして、優れた防振機能を奏することができる。また、ばね定数を低くしたことによる径方向（支持荷重と直交する方向）への挙動に対しては、スリットの両側のばね部と固定部が互いに接触し、あるいはさらに固定部の内径端部又は前記他方の部材の取付孔の開口縁部が筒状部の外周面と接触することによって、ばね定数が段階的に上昇するので、衝撃を有効に吸収することができる。

また、請求項２の発明に係るグロメットによれば、固定部に、他方の部材の取付孔の開口縁部に嵌合される嵌合段差部が形成されているため、前記他方の部材側に、グロメットを取り付けるための嵌合段差部を形成する必要がない。

本発明に係るグロメットの第一の実施の形態を示す装着状態の断面斜視図である。本発明に係るグロメットの第一の実施の形態を示す未装着状態の断面図である。本発明に係るグロメットの第一の実施の形態を示す部分的な装着状態の断面図である。本発明に係るグロメットの径方向荷重と歪の関係を示す特性線図である。本発明に係るグロメットの第一の実施の形態を示すばね部と固定部の接触状態の断面図である。本発明に係るグロメットの第一の実施の形態を示すばね部と筒状部の接触状態の断面図である。本発明に係るグロメットの第二の実施の形態を示す未装着状態の断面図である。本発明に係るグロメットの第二の実施の形態を示す部分的な装着状態の断面図である。本発明に係るグロメットの第三の実施の形態を示す部分的な装着状態の断面図である。従来のグロメットの一例を示す装着状態の断面図である。

以下、本発明に係るグロメットの好適な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１〜図４は、第一の実施の形態を示すものである。

第一の実施の形態のグロメット１は、図１に示すように、全体がゴム状弾性材料で加硫成形されたものであって、支持体２にボルト４によって固定されるスリーブ５を挿通可能であると共にブラケット３に開設された取付孔３ａの内周に遊挿可能な筒状部１１と、この筒状部１１の軸方向両端から外周側へ折り返されるように延びる一対のばね部１２，１２と、各ばね部１２，１２の外周側に形成され、前記取付孔３ａの開口縁部にこの開口縁部を軸方向両側から挟むように固定される一対の環状の固定部１３，１３と、前記ばね部１２，１２と前記固定部１３，１３の間に円周方向へ連続して形成された断面略Ｕ字形のスリット１４，１４を有するものである。

詳しくは、図２に示すように、ばね部１２，１２は、筒状部１１の軸方向両端から軸方向中間付近へ向けて漸次大径となるように、互いに対称の円錐筒状に形成されている。そしてばね部１２，１２の先端から軸方向両端へ折り返すように形成された固定部１３，１３は、図１及び図３に示すように、ブラケット３に開設された取付孔３ａの軸方向両側の開口縁部に形成された環状の嵌合段差部３ｂ，３ｂに嵌着されるようになっている。

図３に示すように、スリット１４，１４によるばね部１２，１２と固定部１３，１３の間の径方向隙間Ｇ１は、ブラケット３の取付孔３ａの内周面とその内周に挿通された筒状部１１の外周面との間の径方向隙間Ｇ２よりも小さいものとなっている。

なお、支持体２は例えば自動車等の車体であって、請求項１に記載された「一方の部材」に相当するものであり、スリーブ５は請求項１に記載された「内周部材」に相当するものであり、ブラケット３は、例えばセンサ等の不図示の防振支持対象機器を取り付けるためのものであって、請求項１（又は請求項２）に記載された「他方の部材」に相当するものである。

すなわち図１に示す装着状態において、グロメット１は、筒状部１１がブラケット３に開設された取付孔３ａに遊挿されると共にばね部１２，１２の外周の固定部１３，１３が前記取付孔３ａの開口縁部の嵌合段差部３ｂ，３ｂに嵌着され、グロメット１の筒状部１１に挿通されたスリーブ５が、支持体２に形成された螺子孔２ａにねじ込まれたボルト４によって、ワッシャ６と共に前記支持体２に緊結されている。そしてこのような装着構造によって、支持体２にボルト４で固定されたスリーブ５（及びワッシャ６）に、グロメット１を介してブラケット３及び不図示の防振支持対象機器が弾性的に支持されている。

そしてこの装着状態において、円錐筒状に形成されたばね部１２，１２は、支持体２とブラケット３の間で軸方向に作用する支持荷重を剪断・圧縮で受けるものである。このため、先に説明した従来技術による図１０のもののように、軸方向に作用する支持荷重を圧縮で受けるものに比較してばね定数が十分に低いものとなり、振動絶縁性を向上することができる。

また、径方向荷重の入力に対しては、ブラケット３とスリーブ５の径方向相対変位によるグロメット１（ばね部１２，１２）の歪が小さい入力初期にはばね部１２，１２の曲げ剛性が小さいため、図４の特性線図にｋ_１で示すようにばね定数は低いものとなっているが、スリット１４，１４によるばね部１２，１２と固定部１３，１３の間の径方向隙間Ｇ１が、ブラケット３の取付孔３ａの内周面とその内周に挿通された筒状部１１の外周面との間の径方向隙間Ｇ２よりも小さいため、歪がδ１に達した時点で、図５に示すようにばね部１２，１２と固定部１３，１３が円周方向一個所で互いに接触し、このためばね定数がやや上昇する（ｋ_２）。

そして、歪がδ１に達した後もブラケット３とスリーブ５の径方向相対変位が大きくなって行くと、やがて歪がδ２に達することによって、図６に示すように、ばね部１２，１２と固定部１３，１３の圧接状態に加えてばね部１２，１２と筒状部１１も互いに圧接するので、ばね定数が再度上昇し（ｋ_３）、さらにその後もブラケット３とスリーブ５の径方向相対変位が継続されて歪がδ３に達した場合は、ブラケット３の取付孔３ａの内周面と筒状部１１の外周面が接触することによって、ばね定数がさらに上昇する（ｋ_４）。

したがって、振動絶縁性を向上させるためにばね部１２，１２の剛性を低くしたことによる径方向（支持荷重と直交する方向）へのブラケット３とスリーブ５の相対的な挙動が制限され、歪量によって段階的にばね定数が上昇することにより、衝撃を有効に吸収することができる。

次に図７及び図８は、本発明に係るグロメットの第二の実施の形態を示すものである。

第二の実施の形態によるグロメット１において、先に説明した第一の実施の形態と異なるところは、ばね部１２，１２と固定部１３，１３の間にスリットを形成する代わりに、筒状部１１の外周面に、ブラケット３の取付孔３ａの内周面と径方向に所定の隙間をもって対向する突起部１５が形成されたことにある。突起部１５は円周方向へ環状に連続したものでも良いし、円周方向へ所定間隔で設けられた半球状のものでも良い。

また、固定部１３，１３は、ブラケット３の取付孔３ａの開口縁部における軸方向両側面に、ばね部１２，１２の弾性によって圧接されている。

この構成によれば、第一の実施の形態と同様、円錐筒状に形成されたばね部１２，１２は、軸方向に作用する支持荷重を剪断・圧縮で受けるため、支持荷重を圧縮で受けるものに比較してばね定数が十分に低いものとなり、振動絶縁性を向上することができる。

また、径方向荷重の入力に対しては、ブラケット３とスリーブ５の径方向相対変位によるグロメット１（ばね部１２，１２）の歪が小さい入力初期にはばね部１２，１２の曲げ剛性が小さいため、ばね定数は低いものとなっているが、歪が所定の大きさに達した時点で、円周方向一個所でブラケット３の取付孔３ａの内周面と突起部１５が圧接し、突起部１５が圧縮を受けるため、ばね定数がやや上昇することになる。そして、その後もブラケット３とスリーブ５の径方向相対変位が継続されることによって、突起部１５が円周方向一個所で完全につぶれた状態になった後は、筒状部１１も圧縮を受けることになるので、ばね定数がさらに上昇する。

したがって、第二の実施の形態のグロメット１も、振動絶縁性を向上させるためにばね部１２，１２の剛性を低くしたことによる径方向（支持荷重と直交する方向）へのブラケット３とスリーブ５の相対的な挙動が制限され、歪量によって段階的にばね定数が上昇するので、衝撃を有効に吸収することができる。

また、固定部１３，１３がブラケット３の取付孔３ａの開口縁部にばね部１２，１２の弾性によって圧接される構成としたため、ブラケット３の取付孔３ａの開口縁部に固定部１３，１３を嵌着するための嵌合段差部を形成する必要がない。

次に図９は、本発明に係るグロメットの第三の実施の形態を示すものである。

第三の実施の形態によるグロメット１において、先に説明した第一の実施の形態と異なるところは、固定部１３，１３の外径端部に、ブラケット３の取付孔３ａの開口縁部に嵌合される溝状の嵌合段差部１３ａ，１３ａが形成されると共に、この嵌合段差部１３ａ，１３ａと反対側を向いた固定部１３，１３の内径端部１３ｂ，１３ｂが、ばね部１２，１２と固定部１３，１３の間の断面略Ｕ字形のスリット１４，１４よりも大きな径方向隙間をもって筒状部１１の外周面と対向されている点にある。

このように構成された第三の実施の形態によるグロメット１も、第一の実施の形態と同様、円錐筒状に形成されたばね部１２，１２は、軸方向に作用する支持荷重を剪断・圧縮で受けるため、支持荷重を圧縮で受けるものに比較してばね定数が十分に低いものとなり、振動絶縁性を向上することができる。

また、径方向荷重の入力に対しては、ブラケット３とスリーブ５の径方向相対変位によるグロメット１（ばね部１２，１２）の歪が小さい入力初期にはばね部１２，１２の曲げ剛性が小さいため、ばね定数は低いものとなっているが、やがてばね部１２，１２と固定部１３，１３が円周方向一個所で互いに接触した時点で、ばね定数がやや上昇する。

そして、その後もブラケット３とスリーブ５の径方向相対変位が大きくなって行くと、やがてばね部１２，１２と固定部１３，１３の圧接状態に加えて固定部１３，１３の内径端部１３ｂ，１３ｂと筒状部１１の外周面も互いに圧接することによって、固定部１３，１３が径方向圧縮を受けるので、ばね定数がさらに上昇する。

したがって、第三の実施の形態のグロメット１も、振動絶縁性を向上させるためにばね部１２，１２の剛性を低くしたことによる径方向（支持荷重と直交する方向）へのブラケット３とスリーブ５の相対的な挙動が制限され、歪量によって段階的にばね定数が上昇するので、衝撃を有効に吸収することができる。

しかも、固定部１３，１３の外径端部に形成された嵌合段差部１３ａ，１３ａが、ブラケット３の取付孔３ａの開口縁部に嵌合される構成としたため、ブラケット３の取付孔３ａの開口縁部に固定部１３，１３を嵌着するための嵌合段差部を形成する必要がない。

１グロメット
１１筒状部
１２ばね部
１３固定部
１３ａ嵌合段差部
１３ｂ内径端部
１４スリット
１５突起部
２支持体（一方の部材）
３ブラケット（他方の部材）
３ａ取付孔
４ボルト
５スリーブ（内周部材）

Claims

ゴム状弾性材料からなり、一方の部材に固定される内周部材を挿通可能であると共に他方の部材に開設された取付孔の内周に遊挿可能な筒状部と、この筒状部から外周側へ延びて前記一方の部材と他方の部材の間で軸方向の支持荷重を剪断・圧縮で受ける一対のばね部と、前記各ばね部の外周側に形成され前記取付孔の開口縁部にこの開口縁部を軸方向両側から挟むように固定される一対の固定部と、前記ばね部と前記固定部の間に形成されたスリットを有し、前記ばね部の変形により前記スリットを介して前記ばね部と前記固定部が互いに接触可能であり、前記ばね部の変形が、このばね部と固定部の接触時の前記ばね部の変形よりも大きくなったときに前記固定部の内径端部又は前記取付孔の開口縁部が前記筒状部の外周面と接触可能であることを特徴とするグロメット。
固定部に、他方の部材の取付孔の開口縁部に嵌合される嵌合段差部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のグロメット。