JP5884116B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブッシュの内外筒間の保持部材のクリアランスがなくなった状態での防振効果が高い構成を有する防振装置に関する。

従来よりエンジンマウント等には筒状ブッシュタイプの防振装置が用いられている。詳細には後述するが一般的にこの防振装置ではブッシュ内の外筒と内筒との間に防振ゴム等を嵌合保持し、さらに防振ゴム内には所定の隙間を設けている。そして、エンジン等の振動によりブッシュの内筒が動いた場合、防振ゴム内の隙間で振動を吸収させる構成となっている。

その一方、ブッシュの内筒が所定以上動いたときには防振ゴム内の上記隙間がなくなって当たった状態（以下、「ストッパ当たり状態」と称する）になり、隙間による振動吸収ができなくなる。このストッパ当たり状態でもエンジン振動の伝達率を低減させたい、すなわちブッシュの径方向の動バネ定数を下げたいというニーズがあった。これに対して通常、ブッシュの動バネ定数を下げるにはブッシュのサイズが大きくする必要がありスペース的な問題が解決され難い。

ここで従来の防振装置の具体例として、例えば特許文献１では内外筒間に防振ゴムを有する筒状防振ブッシュであって軸方向に所定空間をおいて軸方向両端部でブラケット保持するものが開示されている。しかしながら、特許文献１の防振ブッシュでは外筒部でストッパ当たりしたときの径方向剛性を外筒全体の剛性に依存させているためスペース的な問題は解決されていない。

また、特許文献２では内外筒間に弾性材を設け、この内外筒間に沿って貫通した孔からなるすぐり部を形成した防振装置であって、外筒のすぐり部に臨む箇所を凹ませて突起部を形成したものが開示されている。しかしながら、特許文献２の防振装置の場合、そもそもストッパ当たり状態以前の変位−荷重関係を問題としており、ストッパ当たり以後の問題は解決されていない。また、後に図示説明するがここで問題解決を企図する防振装置は、ブラケット等の保持部材が外筒と一体に利用されるものであることを前提としており、その点で特許文献２の防振装置は異なる。

特開平６−２６４９６７号公報 特開平８−３３８４６６号公報

本発明は、以上の事情に鑑みて創作されたものであり、ブッシュの外筒をブラケット等の保持部材で一体保持する防振装置において、防振ゴム等がストッパ当たり状態になったときに高い防振効果を有する構成の防振装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明では、内筒と外筒との間に弾性部材（例えば、実施形態における防振ゴム４参照）が介在されるブッシュと、前記ブッシュの外筒を嵌合保持する保持部材（例えば、実施形態におけるブラケット５参照）とが一体的に組み付けられる防振装置を提供する。

本防振装置において前記ブッシュの外筒は、前記保持部材の内周部と嵌合される外筒嵌合部（例えば、実施形態における外筒嵌合部２ａ（又は上下端部２ａ）参照）と
、前記保持部材の内周部との間に所定の空間を隔てて配置される外筒乖離部（例えば、実施形態における外筒乖離部２ｂ（幅狭部２ｂ）参照）とで構成される。また本防振装置は、前記ブッシュと前記保持部材とが一体的に組み付けられた状態で、該ブッシュの内筒側が前記外筒乖離部にストッパ当りした後にさらに押圧した場合の径方向剛性は、前記外筒嵌合部にストッパ当りした後の径方向剛性よりも低くする手段
を有する。

本発明の防振装置によれば、保持部材によって嵌合保持される外筒を外筒嵌合部と外筒乖離部との２つに大別して構成している。外筒嵌合部は、従来同様、保持部材に嵌合保持されて組み付けられている。これに対して、外筒乖離部は、保持部材と外筒表面との間に所定の空間が設けられるように配設されている。本防振装置の外筒では保持部材と嵌合している部分と乖離している部分とが存在している。従って、ストッパ当たり状態になった場合でも外筒のうち保持部材と乖離している部分については、その部分だけは保持部材がない等により径方向の剛性が低下しており、外筒が変位して所定空間内に侵入する。これによりストッパ当たり状態でのエンジン振動を吸収することができ、防振効果が向上する。

さらに、本防振装置では外筒乖離部を設ける所望する径方向に絞って剛性を下げることができるので、外筒全体としての剛性を下げる必要がない。したがって、剛性を下げるためにサイズを大きくする必要もなく防振装置を小型化することも可能となる。

従来型の防振装置の略断面形状を示している。 本発明の防振装置の一例の略断面形状を示している。

従来の防振装置例
本発明の実施形態を説明するにあたって前提として従来の防振装置の代表例を以下に説明する。

図１は、従来型の防振装置１０１の略断面形状を示している。この防振装置１０１はエンジンマウントとして使用され、紙面左が車両の前方側、紙面上方が車両の上方側を示している。円筒形状の外筒１０２の径方向内側に円筒形状の内筒１０３が配設されている。外筒１０２と内筒１０３とはアルミニウム合金や鉄等の金属材料で形成される。また、外筒１０２と内筒１０３との間にはゴム等の弾性部材で構成される防振ゴム１０４が配設（充填）されている。概ね外筒１０２、内筒１０３及び防振ゴム１０４でブッシュ１０７を構成する。

防振ゴム１０４は、概ね径方向内側の内側防振ゴム１０４ａと径方向外側の外側防振ゴム１０４ｂとで構成されており、両者１０４ａ，１０４ｂの間には少なくとも径方向に隙間（ストッパクリアランス）１０６が設けられている。ストッパクリアランス１０６はこれが内筒１０３で潰されることによりエンジン振動のボデーへの伝達を吸収する。一方、エンジン振動が大きくなり内筒１０３が径方向（車両後方）に動かされてストッパクリアランス１０６がなくなって当たった状態になる場合がある（ストッパ当たり状態）。ストッパ当たり状態になると内側防振ゴム１０４ａが外側防振ゴム１０４ｂと当接し、ブッシュ１０７が剛体に近い状態になってエンジン振動をそのままボデーに伝達する。

また、外筒１０２はその外周をブラケット１０５の組付部１０５ａの内周に嵌合保持されて両者が一体に組み付けられている。組付部１０５ａは担持部１０５ｂと連結して車両のボデー（図示せず）と連結される。このような従来の防振装置１０１の場合、ストッパ当たり状態になってもエンジン振動のボデーへの伝達率を下げるにはブッシュの動バネ定数を下げる必要があるがスペース的な問題を有する点は上述のとおりである。

本発明の実施形態の一例
次に本発明の防振装置の実施形態の１つについて説明する。

図２は本発明の防振装置１の一例の略断面形状を示している。本防振装置１も従来型と同様にエンジンマウントとして使用され、紙面左が車両の前方側、紙面上方が車両の上方側を示している。また、筒形状の外筒２の径方向内側に円筒形状の内筒３が配設され、外筒２と内筒３とはアルミニウム合金や鉄等の金属材料で形成される（外筒２の形状は後述）。外筒２と内筒３との間にはゴム等の弾性部材で構成される防振ゴム４が配設（充填）されている。概ね外筒２、内筒３及び防振ゴム４でブッシュ７を構成する。

防振ゴム４は、径方向（紙面横方向）内側の内側防振ゴム４ａと径方向外側の外側防振ゴム４ｂとで構成されており、両者４ａ，４ｂの間には少なくとも径方向にストッパクリアランス６が設けられている点も前記従来型の防振装置１０１と概ね同様である。しかしながら、ストッパ当たり状態になった後の形状が従来の防振装置１０１とは大きく異なるような構成がなされている。

本防振装置１の場合、ストッパ当たり状態になったとき、すなわち内側防振ゴム４ａが外側防振ゴム４ｂと当接したときに外筒２を撓ませることができる。ブッシュ７としては防振ゴム４のみならず外筒２もバネとして機能し、ブッシュ７全体としての動バネ定数が低減させるように構成する。

まず、外筒２はブラケット５と一体に組み付けられているが、ブラケット５の内周を直接当接しているのは外筒２の外周の一部のみである。図２に示すように外筒２の断面形状は、円筒形状の紙面横側を削除した小判形状であり、横方向（車両の前後方向）に狭い幅狭部（外筒乖離部）２ｂと円筒形状がそのまま残された上下端部（外筒嵌合部）２ａとで構成される。また、ブラケット５はその内周で外筒２と一体に組み付けられるが、組付部５ａはブラケット嵌合部５ａ１とカシメ部５ａ２とブラケット乖離部５ａ３とで構成されている。なお、組付部５ａは担持部５ｂと連結して車両のボデー（図示せず）と連結される。

嵌合部５ａ１は、円筒形状がそのまま残された部分であり、外筒２を組み付けたときに嵌合部５ａ１の外壁と外筒２の上下端部２ａ（外筒嵌合部）の内壁とが当接して嵌合している。カシメ部５ａ２は、嵌合部５ａ１の先端で外筒２の幅狭部２ｂ側に所定荷重Ｆでカシメられている。ブラケット５の組付部５ａはカシメ部５ａ２において外筒２を保持し、上下方向の移動と周方向の回転Ａを規制している。

さらに、ブラケット５の組付部５ａはカシメ部５ａ２より上下方向中心側では円筒形状がそのまま残されている。したがって、ブラケット５の組付部５ａの内壁はカシメ部５ａ２から上下方向中心側に向かって外筒２の幅狭部２ｂの外壁から乖離していき、外筒２とフランジ５との間に径方向横側に空間８を形成することとなる。この空間８によりストッパ当たり状態の後でも外筒２をさらに空間８内に膨らませることができる。空間８をもたせることで外筒２の板厚以外の径方向の規制がなくなるので、外筒２の外筒乖離部（幅狭部）２ｂの径方向剛性が外筒嵌合部（上下端部）２ａの径方向剛性よりも低くなり、ストッパ当たり状態後のブッシュ７の剛性（動バネ定数）が下がる。ブッシュ７の剛性は外筒乖離部２ｂが上下方向に長いほど低くなるため、上下方向の長さＬ１によって容易に調整することができる。長さＬ１はカシメ部５ａ２のカシメ代を調整することで調整可能だからである。

外筒２の外筒乖離部２ｂは、外筒嵌合部２ａと同程度の板厚の平板形状であっても良いがさらに剛性を下げるために外筒嵌合部２ａの最小厚よりも薄くしても良い。例えば、一般に鉄のブッシュ７ならばその外径が９０ｍｍ程度の場合、板厚が１．６ｍｍ程度であるが、これより薄い厚みにしても良い。また、外筒乖離部２ａは平板形状でなく板厚方向に１つ又は複数の貫通孔を設けることで剛性を下げることもできる。

また、空間８の厚みＬ２は、ストッパ当たり後に内筒３に付加される荷重が増加しても外筒乖離部２ｂとブラケット乖離部５ａ３とが干渉しない程度のスペースを確保する必要がある。例えば、上述するようにブッシュ７の外径が９０ｍｍ程度である場合、空間８の厚みは最小限０．７ｍｍ〜１．０ｍｍ程度確保するのが良い。

また、図２の実施形態では外筒２の断面形状は小判形状であるが、楕円等の他の形状でも良い。そして、その形状の外筒２の外筒嵌合部２ａを嵌合保持し、外筒乖離部２ｂに空間８を形成するようなブラケット５の形状であれば他の形状であっても良い。ただし、外筒２に対して上下方向のブラケット５の反力のみでは外筒２の外筒乖離部２ｂが空間８内に撓まないので横方向の反力Ｆを作るためのカシメ代を設けることが必要である。

以上、本発明における防振装置についての実施形態およびその概念及び周辺技術について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではなく特許請求の範囲および明細書等に記載の精神や教示を逸脱しない範囲で他の変形例、改良例が得られることが当業者は理解できるであろう。

１ 防振装置
２ 外筒
２ａ 上下端部（外筒嵌合部）
２ｂ 幅狭部（外筒乖離部）
３ 内筒
４ 防振ゴム（弾性部材）
４ａ 内側防振ゴム
４ｂ 外側防振ゴム
５ ブラケット
５ａ 組付部
５ａ１ ブラケット嵌合部
５ａ２ カシメ部
５ａ３ ブラケット乖離部
５ｂ 担持部
６ ストッパクリアランス（隙間）
７ ブッシュ
８ 空間

Claims (1)

1. 内筒と外筒との間に弾性部材が介在されるブッシュと、前記ブッシュの外筒を嵌合保持する保持部材とが一体的に組み付けられる防振装置であって、
   前記ブッシュの外筒は、
   前記保持部材の内周部と嵌合される外筒嵌合部と
   、
   前記保持部材の内周部との間に所定の空間を隔てて配置される外筒乖離部とで構成され、
   前記ブッシュと前記保持部材とが一体的に組み付けられた状態で、該ブッシュの内筒側が前記外筒乖離部にストッパ当りした後にさらに押圧した場合の径方向剛性は、前記外筒嵌合部にストッパ当りした後の径方向剛性よりも低くする手段
   を有する、
   防振装置。