JP6062253B2

JP6062253B2 - 防振ブッシュ

Info

Publication number: JP6062253B2
Application number: JP2013004362A
Authority: JP
Inventors: 昭二水町
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2033-01-15
Also published as: JP2014137067A

Description

本発明は防振マウントに関するものであって、例えば、自動車の補機類やハイブリット車や電気自動車におけるパワーコントロールユニットなどを、車体側に防振支持するものに関する。

自動車の補機類やハイブリット車や電気自動車におけるパワーコントロールユニットなどの防振支持手段として、従来から、例えば図７に示すような防振ブッシュが知られている。図において、参照符号２０１は車体側の支持フレーム、２０２は被支持側のブラケットである。防振ブッシュ１００は、車体側の支持フレーム２０１に螺子部材２０３によって固定される内筒１０１と、被支持ブラケット２０２側に固定される外筒１０２と、これら内筒１０１と外筒１０２の間に加硫接着されたゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなる弾性体１０３を備え、弾性体１０３のばね特性によって、支持対象の補機あるいはパワーコントロールユニット側から車体側あるいは車体側から補機あるいはパワーコントロールユニット側への伝達振動を絶縁し、車両の異雑音を低減し、補機あるいはパワーコントロールユニットの誤作動や破損を防止するものである。

また、図８に示すように、単純な円筒状の内筒１０１と外筒１０２を有する一般的な防振ブッシュは、軸方向（図における上下方向）に対しては弾性体１０３の剪断ばねとなるため、軸方向のばね定数が径方向よりも相対的に低く（柔らかく）なっているが、支持対象の補機あるいはパワーコントロールユニットや車両の振動特性によっては、軸方向のばね定数を相対的に高くすることが必要な場合がある。そしてこの場合は、図７に示すように内筒１０１と外筒１０２にフランジ１０１ａ，１０２ａを設けてその間にも弾性体１０３の一部を介在させることが一般的である。

しかしながらこの場合は、許容スペースによっては、必要な軸方向ばね特性（径方向と軸方向のばね定数比）を得るためのフランジ１０１ａ，１０２ａの十分な径寸法を確保することが困難で、すなわち必要な軸方向ばね特性が得られないことがある。

また、このような問題に対する方策としては、図９に示すように、高硬度のゴム状弾性材料からなるＯリング状の弾性体１０４をフランジ１０１ａ，１０２ａ間に介在させることで、必要な軸方向ばね特性を確保することが考えられる（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、高硬度のゴム状弾性材料からなるＯリング状の弾性体１０４は、高硬度であるために、容易に引き伸ばすことができず、このためフランジ１０１ａ，１０２ａ間への装着が困難であるといった問題があった。

特開２００８−２９１９３６号公報

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、防振ブッシュにおいて、径方向と軸方向の適切なばね定数比を得ることにある。

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の発明に係る防振ブッシュは、支持側と被支持側のうちの一方に固定される内筒と、その外周側にあって前記支持側と被支持側のうちの他方に固定される外筒と、これら内筒と外筒の間に一体に設けられたゴム状弾性材料からなる主弾性体と、前記内筒に形成されたフランジと前記外筒に形成されたフランジの間に介在された環状のゴム状弾性材料からなる副弾性体を備え、この副弾性体に、軸方向圧縮力に対して副弾性体より剛性が高く、円周方向へ伸縮可能なスプリングが埋設され、前記副弾性体及びスプリングが円周方向一カ所で不連続となっており、前記副弾性体又はスプリングの円周方向両端部が互いに結合可能となっているものである。なお、ここでいう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のことである。

請求項１の構成によれば、主弾性体は内筒と外筒の間で軸方向への剪断ばねとなっているのに対し、副弾性体は内筒のフランジと外筒のフランジの間で軸方向への圧縮ばねとなっており、副弾性体に埋設されたスプリングは副弾性体の圧縮方向への荷重に対する剛性が副弾性体のゴム状弾性材料より高いため、防振ブッシュの軸方向ばね定数を高くすることができる。しかも、前記スプリングは円周方向へ伸縮可能であるため、副弾性体の伸縮性を阻害せず、したがって内筒に形成されたフランジと外筒に形成されたフランジの間への装着性が損なわれない。

また、副弾性体を、その円周方向両端部を開くように容易に拡径変形可能であるため、内筒に形成されたフランジと外筒に形成されたフランジの間への組み込みを一層容易にすることができる。

請求項２の発明に係る防振ブッシュは、支持側と被支持側のうちの一方に固定される内筒と、その外周側にあって前記支持側と被支持側のうちの他方に固定される外筒と、これら内筒と外筒の間に一体に設けられたゴム状弾性材料からなる主弾性体と、前記内筒に形成されたフランジと前記外筒に形成されたフランジの間に介在された環状のゴム状弾性材料からなる副弾性体を備え、この副弾性体に、軸方向圧縮力に対して副弾性体より剛性が高く、円周方向に対して断続した芯材が埋設されたものである。

請求項２の構成によれば、主弾性体は内筒と外筒の間で軸方向への剪断ばねとなっているのに対し、副弾性体は内筒のフランジと外筒のフランジの間で軸方向への圧縮ばねとなっており、副弾性体に埋設された芯材は副弾性体の圧縮方向への荷重に対する剛性が副弾性体のゴム状弾性材料より高いため、防振ブッシュの軸方向ばね定数を高くすることができる。しかも、前記芯材は円周方向に断続しているため、副弾性体の伸縮性を阻害せず、したがって内筒に形成されたフランジと外筒に形成されたフランジの間への装着性が損なわれない。

本発明に係る防振ブッシュによれば、内筒に形成されたフランジと外筒に形成されたフランジの間への装着性を損なうことなく軸方向ばね定数を高めて、径方向と軸方向の適切なばね定数比を確保することができる。

本発明に係る防振ブッシュの第一の実施の形態を、装着状態で示す断面図である。本発明に係る防振ブッシュの第一の実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。第一の実施の形態の防振ブッシュに用いられる副弾性体の一例を、一部断面と共に示す平面図である。第一の実施の形態の防振ブッシュに用いられる副弾性体の他の例を示す平面図である。本発明に係る防振ブッシュの第二の実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。第二の実施の形態の防振ブッシュに用いられる副弾性体を示す平面図である。従来の防振ブッシュの装着状態を示す断面図である。従来の防振ブッシュの他の例を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。従来の防振ブッシュのさらに他の例を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。

以下、本発明に係る防振ブッシュの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

まず図１は、防振ブッシュ１の第一の実施の形態を装着状態で示すもので、参照符号２は車体側の支持フレーム、３は支持対象の補機あるいはパワーコントロールユニット側のブラケットである。被支持ブラケット３は、車体側の支持フレーム２に防振ブッシュ１を介して支持されている。

防振ブッシュ１は、図１及び図２に示すように、内筒１１と、その外周側に配置された外筒１２と、これら内筒１１と外筒１２の間に一体的に加硫接着されたゴム状弾性材料からなる主弾性体１３と、内筒１１のフランジ１１ｂと外筒１２のフランジ１２ｂの間に介在された環状のゴム状弾性材料からなる副弾性体１４を備え、この副弾性体１４に、軸方向圧縮力に対して副弾性体１４のゴム状弾性材料より剛性が高く、円周方向へ伸縮可能なスプリング１５が埋設されたものである。

詳しくは、内筒１１は金属又は硬質の合成樹脂からなるものであって、円筒状の本体部１１ａと、その軸方向一端（図１及び図２における下端）に形成されたフランジ１１ｂを備え、外筒１２も金属又は硬質の合成樹脂からなるものであって、内筒１１の本体部１１ａの外周に位置する円筒状の本体部１２ａと、その軸方向一端（図１及び図２における下端）に形成され内筒１１のフランジ１１ｂと軸方向に対向するフランジ１２ｂを備える。

主弾性体１３は、内筒１１における本体部１１ａからフランジ１１ｂの内径部にかけての部分と、外筒１２の本体部１２ａとの間に円筒状に介在しており、加硫成形と同時に内筒１１と外筒１２に加硫接着したものである。

副弾性体１４は、円周方向に連続した、すなわち環状をなすものであって、図示の例では断面形状が円形のリング状、すなわちＯリング状に成形されているが、断面形状は特に限定されず、例えば正方形やＤ字形など、種々のものが適用可能である。そしてこの副弾性体１４は、内筒１１のフランジ１１ｂと外筒１２のフランジ１２ｂ間に位置して、主弾性体１３の端部１３ａの外周に嵌め込まれている。

副弾性体１４に埋設されたスプリング１５は、図３に示すように、金属製の細長いコイルスプリングを環状に繋げたものであり、このため図２に示すフランジ１１ｂ，１２ｂ間で副弾性体１４を介して軸方向の荷重を受けた場合の剛性が大きく、したがって副弾性体１４の軸方向ばね定数を高くする作用を有する一方、円周方向へのばね定数は副弾性体１４のばね定数より小さく、すなわち容易に引き延ばすことができるものである。

以上のように構成された第一の実施の形態による防振ブッシュ１は、内筒１１がそのフランジ１１ｂを車体側の支持フレーム２上に当接した状態でこのフレーム２に螺子部材４（ボルト４１及びナット４２）によって固定され、外筒１２がその本体部１２ａを被支持ブラケット３の取付孔に挿入されると共にフランジ１２ｂを被支持ブラケット３の下面に当接した状態でこの被支持ブラケット３側に固定される。そして車体側からフレーム２を介して伝達される振動や、補機あるいはパワーコントロールユニット側からブラケット３を介して伝達される振動を、主弾性体１３及び副弾性体１４のばね特性によって絶縁するものである。

ここで、主弾性体１３は内筒１１の本体部１１ａと外筒１２の本体部１２ａの間で軸方向への剪断ばねとなっているのに対し、副弾性体１４は内筒１１のフランジ１１ｂと外筒１２のフランジ１２ｂの間で軸方向への圧縮ばねとなっており、しかもこの副弾性体１４は、軸方向荷重に対する剛性が大きいスプリング１５が埋設されているため、軸方向のばね定数が高いものとなっている。したがってこの防振ブッシュ１は、支持対象の補機あるいはパワーコントロールユニットや車両の振動特性によって、軸方向のばね定数を相対的に高くする必要があるような場合に、径方向と軸方向の適切なばね定数比が得られ、フランジ１１ｂ，１２ｂの径方向のサイズが比較的小さなものであっても、大きな支持力が確保される。

また、細長いコイルスプリングからなるスプリング１５は、円周方向へ容易に引き延ばすことができるため、副弾性体１４の拡径方向の弾性が損なわれない。したがって、内筒１１のフランジ１１ｂと外筒１２のフランジ１２ｂの間へ副弾性体１４を装着する際に、この副弾性体１４を容易に引き延ばして嵌め込むことができる。

次に図４は、第一の実施の形態の防振ブッシュ１に用いられる副弾性体１４の他の例を示すものである。この例において、先に説明した図３に示す例と異なるところは、副弾性体１４及びこれに埋設されたスプリング１５が円周方向一カ所で不連続となっており、副弾性体１４の円周方向両端部から露出したスプリング１５の円周方向両端部に、互いに結合可能な結合部１５ａが形成されたものである。すなわちこの副弾性体１４は、スプリング１５の結合部１５ａが互いに結合されることで、この結合部１５ａを介して円周方向に結合された状態で、図２に示す内筒１１のフランジ１１ｂと外筒１２のフランジ１２ｂ間に位置して、主弾性体１３の端部１３ａの外周に嵌め込まれるものである。

この構成によれば、図３に示す例と同様、副弾性体１４に埋設されたスプリング１５は軸方向荷重に対する剛性が副弾性体１４のゴム状弾性材料よりも大きいため、副弾性体１４の軸方向のばね定数が高いものとなる。したがってこの副弾性体１４を装着した防振ブッシュ１（図２参照）は、フランジ１１ｂ，１２ｂの径方向のサイズが比較的小さなものであっても、大きな支持力が確保される。

また、この副弾性体１４は、図２に示す内筒１１のフランジ１１ｂと外筒１２のフランジ１２ｂ間で、主弾性体１３の端部１３ａの外周に巻き付けるようにして嵌め込み、スプリング１５の結合部１５ａを互いに結合することで装着することができる。

次に図５は、防振ブッシュ１の第二の実施の形態を示すものであり、図６は第二の実施の形態で用いられる副弾性体１４を示すものである。この実施の形態において、先に説明した第一の実施の形態と異なるところは、内筒１１のフランジ１１ｂと外筒１２のフランジ１２ｂ間に位置して、主弾性体１３の端部１３ａの外周に嵌め込まれる副弾性体１４に、この副弾性体１４を構成するゴム状弾性材料よりも剛性（硬度）の高い合成樹脂材料又は金属等からなる芯材１６が埋設されたことにある。

副弾性体１４は、円周方向に連続した、すなわち環状をなすものであって、これに埋設された芯材１６は円周方向に対して断続し、すなわち円周方向複数個所で分離されている。また、その断面形状は図５に示すような円形のリング状には特に限定されず、例えば正方形やＤ字形など、種々のものが適用可能である。

以上のように構成された第二の実施の形態による防振ブッシュ１も第一の実施の形態と同様、図１に示す車体側の支持フレーム２と支持対象の補機あるいはパワーコントロールユニット側の被支持ブラケット３の間に介在し、被支持ブラケット３を支持フレーム２上に防振支持するものである。そして、主弾性体１３は内筒１１の本体部１１ａと外筒１２の本体部１２ａの間で軸方向への剪断ばねとなっているのに対し、副弾性体１４は内筒１１のフランジ１１ｂと外筒１２のフランジ１２ｂの間で軸方向への圧縮ばねとなっており、しかもこの副弾性体１４は、軸方向荷重に対する剛性が大きい芯材１６が埋設されているため、軸方向のばね定数が高いものとなっている。したがってこの防振ブッシュ１は、フランジ１１ｂ，１２ｂの径方向のサイズが比較的小さなものであっても、大きな支持力が確保される。

また、副弾性体１４に埋設された芯材１６は円周方向複数個所で分離されているため、副弾性体１４の拡径方向の弾性が損なわれない。したがって、内筒１１のフランジ１１ｂと外筒１２のフランジ１２ｂの間へ副弾性体１４を装着する際に、この副弾性体１４を容易に引き延ばして嵌め込むことができる。

１防振ブッシュ
１１内筒
１１ｂ，１２ｂフランジ
１２外筒
１３主弾性体
１４副弾性体
１５スプリング
１５ａ結合部
１６芯材
２フレーム（支持側）
３ブラケット（被支持側）

Claims

支持側と被支持側のうちの一方に固定される内筒と、その外周側にあって前記支持側と被支持側のうちの他方に固定される外筒と、これら内筒と外筒の間に一体に設けられたゴム状弾性材料からなる主弾性体と、前記内筒に形成されたフランジと前記外筒に形成されたフランジの間に介在された環状のゴム状弾性材料からなる副弾性体を備え、この副弾性体に、軸方向圧縮力に対して副弾性体より剛性が高く、円周方向へ伸縮可能なスプリングが埋設され、前記副弾性体及びスプリングが円周方向一カ所で不連続となっており、前記副弾性体又はスプリングの円周方向両端部が互いに結合可能となっていることを特徴とする防振ブッシュ。
支持側と被支持側のうちの一方に固定される内筒と、その外周側にあって前記支持側と被支持側のうちの他方に固定される外筒と、これら内筒と外筒の間に一体に設けられたゴム状弾性材料からなる主弾性体と、前記内筒に形成されたフランジと前記外筒に形成されたフランジの間に介在された環状のゴム状弾性材料からなる副弾性体を備え、この副弾性体に、軸方向圧縮力に対して副弾性体より剛性が高く、円周方向に対して断続した芯材が埋設されたことを特徴とする防振ブッシュ。