JP6342756B2

JP6342756B2 - 防振装置

Info

Publication number: JP6342756B2
Application number: JP2014181510A
Authority: JP
Inventors: 晃教金子
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2034-09-05
Also published as: JP2016056829A; WO2016035260A1

Description

本発明は、防振装置に関するものである。

防振装置には、内筒および外筒を連結する弾性体に、軸方向に貫通するすぐり穴が形成されているとともに、当該すぐり穴の端部に、それぞれ、すぐり穴の端部に係る応力集中を緩和するための盗み穴が形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−６５１１３号公報

しかしながら、内筒および外筒を弾性体で連結する防振装置は、内筒と当該内筒周りの弾性体との接着界面に応力がかかるため、耐久性の点で改善の余地があった。

本発明の目的は、耐久性を向上させた防振装置を提供することにある。

本発明に係る防振装置は、内筒、外筒、並びに、前記内筒および前記外筒を弾性的に連結する弾性体を有し、
前記弾性体は、軸方向に貫通するすぐり部を有し、
前記すぐり部は、軸直方向断面視で、前記内筒側の輪郭線部分が、前記内筒に近接する第１輪郭線部分、前記第１輪郭線部分から前記外筒に向かって延在する第２輪郭線部分、および、前記第２輪郭線部分から当該第２輪郭線部分を挟んで前記第１輪郭線部分と反対側に延在する第３輪郭線部分を有し、
前記第１輪郭線部分と前記第２輪郭線部分とが繋がる部分は、自重方向において、前記第２輪郭線部分と前記第３輪郭線部分とが繋がる部分に対してずれた位置に配置されていることを特徴とする。
本発明に係る防振装置によれば、弾性体の内筒周りのせん断応力が軽減されることにより、耐久性を向上させることができる。

本発明に係る防振装置では、前記弾性体は、前記すぐり部と前記内筒を挟んで径方向反対側に、軸方向に貫通する他のすぐり部を有することが好ましい。
この場合、耐久性を更に向上させることができる。

本発明に係る防振装置によれば、耐久性を向上させた防振装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る防振装置を模式的に示す軸直方向断面図である。（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る防振装置を模式的に示す軸直方向断面図であり、また、（ｂ）は、（ａ）の防振装置に荷重を負荷して弾性体が変形をした状態を模式的に示す軸直方向断面図である。（ａ）は、従来の防振装置を模式的に示す軸直方向断面図であり、また、（ｂ）は、（ａ）の防振装置に荷重を負荷して弾性体が変形をした状態を模式的に示す軸直方向断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の各実施形態に係る防振装置を説明する。なお、以下の説明において、図面上、上下方向を鉛直方向とし、また、当該鉛直方向に対して直交する方向のうち、図面の左右方向に延在する方向を水平方向とする。また、以下、特に断りのない限り、すぐり部の形状等の各説明は、防振装置の軸直方向断面視（後述の中心軸Ｏに対して直交する断面視）におけるものである。

図１中、符号１００は、本発明の第１実施形態に係る防振装置であり、符号１は内筒である。内筒１は、振動発生部または振動受部のいずれか一方に連結される。符号２は外筒である。外筒２は、内筒１を取り囲んで振動発生部または振動受部のいずれか他方に連結される。例えば、振動発生部の一例としてのエンジンが内筒１に連結され、振動受部の一例としての車体が外筒２に連結されている。ただし、振動発生部および振動受部の組み合わせは、エンジンおよび車体の組み合わせに限定されるものではない。なお、本実施形態では、内筒１の中心軸Ｏ（以下、単に「軸Ｏ」という）と外筒２とは同一方向に配置されているが、例えば、エンジン等の荷重が内筒１に負荷されない状態で、内筒１の軸Ｏは外筒２の中心軸よりもわずかに上方にある。また、軸Ｏは、それぞれ、前記鉛直方向に対して直交する方向のうち、図面の表裏方向に延在する。

符号３は弾性体である。弾性体３は、内筒１および外筒２を弾性的に連結している。弾性体３は、ゴムなどの弾性材料で構成されている。符号４は、弾性体３を軸Ｏの延在方向（以下、単に「軸方向」ともいう。）に貫通するすぐり部である。本実施形態では、すぐり部４は、内筒１側の輪郭線部分が、２つの輪郭線部分Ａを有する。輪郭線部分Ａは、それぞれ、内筒１に近接する第１輪郭線部分４１、第１輪郭線部分４１から外筒２に向かって延在する第２輪郭線部分４２、および、第２輪郭線部分４２から当該第２輪郭線部分４２を挟んで第１輪郭線部分４１と反対側に延在する第３輪郭線部分４３で形作られている。

本実施形態では、第１輪郭線部分４１は、内筒１に沿って延在する円弧形であり、当該第１輪郭線部分４１の一端が第２輪郭線部分４２の一端（内筒側端）に繋がっている。本実施形態では、第１輪郭線部分４１と第２輪郭線部分４２とは滑らかに繋がっており、より具体的には、第１輪郭線部分４１と第２輪郭線部分４２とが繋がる部分Ｐ₁ は円弧形の輪郭線で形作られている。また、本実施形態では、第２輪郭線部分４２は直線形であり、当該第２輪郭線部分４２の一端（内筒側端）から外筒２に向かって延在している。第２輪郭線部分４２の他端（外筒側端）は、第３輪郭線部分４３の一端に繋がっている。本実施形態では、第３輪郭線部分４３も、第２輪郭線部分４２と同様、直線形であり、第２輪郭線部分４２と第３輪郭線部分４３とは滑らかに繋がっており、より具体的には、第２輪郭線部分４２と第３輪郭線部分４３とが繋がる部分Ｐ₂ は円弧形の輪郭線で形作られている。

本実施形態では、第１輪郭線部分４１の一端および第２輪郭線部分４２の一端（内筒側端）が、互いに図面下方に向かうに従って接近しながら連結されることにより、輪郭線部分Ａの一部として谷形の輪郭線が形作られている。また、本実施形態では、第２輪郭線部分４２の他端（外筒側端）および第３輪郭線部分４３の一端は、互いに図面上方に向かうに従って接近しながら連結されることにより、輪郭線部分Ａの一部として山形の輪郭線が形作られている。より具体的には、第１輪郭線部分４１の一端と第２輪郭線部分４２の一端とが繋がる部分（以下、「谷底部分」ともいう）Ｐ₁は、自重方向（防振装置に加わる重力方向）において、第２輪郭線部分４２と第３輪郭線部分４３とが繋がる（以下、「頂上部分」ともいう）Ｐ₂に対してずれた位置に配置されている。本実施形態では、鉛直方向において、谷底部分Ｐ₁が頂上部分Ｐ₃よりも下方の位置に配置されている。

加えて、本実施形態に係るすぐり部４は、内筒１側の輪郭線部分に、２つの第１輪郭線部分４１の間に第４輪郭線部分４４および第５輪郭線部分４５を有する。２つの第４輪郭線部分４４は、それぞれ、外筒２に向かって鉛直方向に延在する直線形であり、当該第４輪郭線部分４４の一端（内筒側端）が第１輪郭線部分４１の他端に繋がっている。また、第５輪郭線部分４５は、水平方向に延在して、その両端が、それぞれ、第４輪郭線部分４４の他端（外筒側端）を繋いでいる。

また、本実施形態に係るすぐり部４では、外筒２側の輪郭線部分は、円弧形の第６輪郭線部分４６を有する。図示のように、第６輪郭線部分４６は、内筒１側の第１輪郭線部分４１〜第５輪郭線部分４５を取り囲むように延在している。

更に本実施形態では、第３輪郭線部分４３と第６輪郭線部分４６との間には、内筒１を挟んで図面上左右両側でそれぞれ、第７輪郭線部分４７および第８輪郭線部分４８が形成されている。本実施形態では、第７輪郭線部分４７および第８輪郭線部分４８は、それぞれ、互いに水平になるように形成されている。第７輪郭線部分４７は、一端が第３輪郭線部分４３の他端に繋がっている。本実施形態では、第７輪郭線部分４７は、図面下向きに凸の半円弧形である。第８輪郭線部分４８は、第６輪郭線部分４６と第７輪郭線部分４７とを繋いでいる。本実施形態では、第８輪郭線部分４８は、図示のように第６輪郭線部分４６の一端と第７輪郭線部分４７の他端との間を水平方向に延在している。

更に、符号５は、弾性体３を軸方向に貫通する、他のすぐり部である。他のすぐり部５は、すぐり部４と内筒１を挟んで径方向反対側に形成されている。本実施形態では、他のすぐり部５は、すぐり部４の鉛直方向直下に配置されている。

本実施形態に係る、他のすぐり部５では、内筒１側の輪郭線部分５１は、内筒１に向かって接近する、図面上向きに凸の円弧形である。また、軸方向から見たときの外筒２側の輪郭線部分５２も、内筒１に向かって接近する、図面上向きに凸の円弧形である。本実施形態では、輪郭線部分５１の曲率半径は輪郭線部分５２よりも小さく設定されている。更に本実施形態では、輪郭線部分５１と輪郭線部分５２との間には、輪郭線部分５３が形成されている。輪郭線部分５３は、輪郭線部分５１と輪郭線部分５２と繋いでいる。本実施形態では、輪郭線部分５３は、図示のように円弧形である。

本実施形態では、すぐり部４の内筒側に、第１輪郭線部分４１と第２輪郭線部分４２とで形作られる谷形の輪郭線により、弾性体３には、前記谷形の輪郭線の部分で谷形のえぐり部が形成されることになる。加えて、本実施形態では、すぐり部４の内筒側に、第２輪郭線部分４２と第３輪郭線部分４３とで形作られる山形の輪郭線により、弾性体３には、前記山形の輪郭線の部分で山形の張出部（輪郭線）が形成されることになる。これにより、弾性体３の内筒１周りの剛性を低下させることができ、特に、輪郭線部分Ａでは、弾性体３の変形（移動）が比較的自由に行えることになる。

本実施形態では、エンジンを内筒１で支持して内筒１にエンジン荷重が負荷され、又は、更に下方への振動入力が加わったとき、内筒１が当該内筒１周りの弾性体３を鉛直下方に引っ張るが、第１輪郭線部分４１および第２輪郭線部分４２間では、弾性体３の剛性が抑制されていることで、当該弾性体３の内筒１周りでの積極的な変形（例えば、座屈）が可能になる。加えて、本実施形態では、弾性体３の剛性が第２輪郭線部分４２に隣接する第３輪郭線部分４３に沿って更に抑えられていることで、当該弾性体３の内筒１周りでの積極的な変形が広い範囲で可能になる。これにより、弾性体３の内筒１周りのせん断応力が低減されるため、耐久性を向上させることができる。

例えば、図１の矢印Ｄ₁に示すように内筒１に鉛直方向下向きの荷重が加わると、弾性体３は、谷底部分Ｐ₁ および頂上部分Ｐ₂ を基点に、左右それぞれの第１輪郭線部分４１と第２輪郭線部分４２とが合わさるように接近して図面下方に座屈し、又は、弾性体３の肉の一部を逃がす。また、図１の矢印Ｄ₂に示すように内筒１に図面左斜め下方向の荷重が加わると、弾性体３は、主として図面左側の第１輪郭線部分４１および第２輪郭線部分４２が谷底部分Ｐ₁ および頂上部分Ｐ₂ を基点に合わさるように接近して図面下方に座屈し、又は、弾性体３の肉の一部を逃がす。また反対に、図１の矢印Ｄ₃に示すように内筒１に図面右斜め下方向の荷重が加わると、弾性体３は、主として図面右側の第１輪郭線部分４１および第２輪郭線部分４２が谷底部分Ｐ₁ および頂上部分Ｐ₂ を基点に合わさるように接近して図面下方に座屈し、又は、弾性体３の肉の一部を逃がす。更に、図１の矢印Ｄ₄に示すように内筒１に水平方向の荷重が加わると、弾性体３は、図面左右の第１輪郭線部分４１および第２輪郭線部分４２のいずれか一方が適宜、いずれか一方の谷底部分Ｐ₁および頂上部分Ｐ₂ を基点に合わさるように接近して図面下方に座屈し、又は、弾性体３の肉の一部を逃がす。

したがって、本実施形態に係る防振装置１００によれば、防振装置の耐久性を向上させることができる。

更に、本実施形態に係る弾性体３は、すぐり部４と内筒１を挟んで径方向反対側に、他のすぐり部５を有する。このような他のすぐり部５を備えることは、すぐり部４の輪郭線部分Ａを座屈させ、又は、弾性体３の肉の一部を逃がすために有効である。したがって、耐久性を更に向上させることができる。なお、上記の他のすぐり部５は、すぐり部４を座屈させ、又は、弾性体３の肉の一部を逃がすために有効であるが、他のすぐり部５が存在しない場合であっても、上述のすぐり部４を備えていれば、防振装置の耐久性を向上させることができる。

図２（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る防振装置２００を示す。以下、第１実施形態と実質的に同一の構成の部分は、同一符号をもって、その説明を省略する。

本実施形態に係る防振装置２００では、すぐり部４の内筒側は、第１実施形態と同様の構成であるが、すぐり部４の第８輪郭線部分４８は、曲線形状であって、第７輪郭線部分４７と滑らかに繋がっている。また、本実施形態では、第１輪郭線部分４１の領域が、第２輪郭線部分４２、第３輪郭線部分４３、第４輪郭線部分４４および第５輪郭線部分４５のそれぞれの領域よりも狭くなっている。

本実施形態に係る防振装置２００では、例えば図２（ａ）の矢印Ｄ₅に示すように、内筒１に図面左下方向に向かうわずかに斜めの荷重が加わると、図２（ｂ）に示すように、弾性体３は、第１輪郭線部分４１および第４輪郭線部分４４と、第２輪郭線部分４２とが谷底部分Ｐ₁ および頂上部分Ｐ₂ を基点（この場合は、主として図面左側の谷底部分Ｐ₁ および頂上部分Ｐ₂ を基点）に合わさるように接近して図面下方に座屈し、又は、弾性体３の肉の一部を逃がす。このとき、内筒１と図面左側の谷底部分Ｐ₁ との間の領域Ｘ₁および内筒１と図面右側の谷底部分Ｐ₁ との間の領域Ｘ₂での弾性体３の厚さは、それぞれ、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、荷重（振動）入力の前後でほとんど変化しない。このため、本実施形態に係る防振装置２００では、荷重（振動）が入力されたときの、弾性体３の内筒１周りのせん断応力が低減されることにより、耐久性を向上させることができる。なお、前述の第１実施形態において、弾性体３の内筒１周りのせん断応力が低減される、より具体的な理由も、上記とほぼ同様である。

これに対し、図３（ａ）は、従来の防振装置３００である。以下、図１および２と実質的に同一の構成の部分は、同一符号をもって、その説明を省略する。

従来の防振装置３００では、軸方向から見たときの、すぐり部６の内筒側では、輪郭線部分６１および輪郭線部分６２が、それぞれ、内筒１を取り囲むように配置されている。

従来の防振装置３００では、例えば図３（ａ）の矢印Ｄ₅に示すように、内筒１に図面左下方向に向かうわずかに斜めの荷重が加わると、図３（ｂ）に示すように、すぐり部６の内筒側の、輪郭線部分６１および輪郭線部分６２には、弾性体３の逃げ代（変形代）がほとんどない。このため、弾性体３の、内筒１と輪郭線部分６１および輪郭線部分６２の間の位置との領域Ｘ₁´，Ｘ₂´での厚さは、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示す場合に比べて、大きくなる。すなわち、従来の防振装置３００では、荷重（振動）が入力されるときの、弾性体３の内筒１周りのせん断ひずみが増大することにより、耐久性に改善の余地がある。

上述したところは、本発明の実施形態の例示であって、特許請求の範囲の記載によれば、種々の変更が可能である。例えば、上記の各実施形態では、すぐり部４の輪郭線部分Ａは、図面上の左右両側に配置されているが、荷重入力（振動入力）の方向に応じて、左右両側の少なくともいずれか一方のみとすることができる。また、本発明の防振装置は、エンジンマウントに限定されるものではなく、建設機械に搭載される発電機用マウントや、工場等に設置される機械用マウントとして使用することができる。さらに、各実施形態の構成は、それぞれ、互いに適宜、組み合わせて使用することができる。

本発明は、内筒、外筒および弾性体を有して軸方向にすぐり部を貫通させた防振装置であれば、様々なものに適用することができる。

１：内筒，２：外筒，３：弾性体，４：すぐり部，５：他のすぐり部，４１：第１輪郭線部分，４２：第２輪郭線部分，４３：第３輪郭線部分，１００：防振装置（第１実施形態），２００：防振装置（第２実施形態），Ａ：輪郭線部分，Ｏ：軸，Ｐ₁ ：谷底部分（第１輪郭線部分と第２輪郭線部分とが繋がる部分），Ｐ₂ ：頂上部分（第２輪郭線部分と第３輪郭線部分とが繋がる部分）

Claims

内筒、外筒、並びに、前記内筒および前記外筒を弾性的に連結する弾性体を有し、
前記弾性体は、軸方向に貫通するすぐり部を有し、
前記すぐり部は、軸直方向断面視で、前記内筒側の輪郭線部分が、前記内筒に近接する第１輪郭線部分、前記第１輪郭線部分から前記外筒に向かって延在する第２輪郭線部分、および、前記第２輪郭線部分から当該第２輪郭線部分を挟んで前記第１輪郭線部分と反対側に延在する第３輪郭線部分を有し、
前記第１輪郭線部分と前記第２輪郭線部分とが、谷形の輪郭線を形作ると共に、
前記第２輪郭線部分と前記第３輪郭線部分とが、山形の輪郭線を形作り、更に、
前記第１輪郭線部分と前記第２輪郭線部分とが繋がる部分は、自重方向において、前記第２輪郭線部分と前記第３輪郭線部分とが繋がる部分に対してずれた位置に配置されていることを特徴とする、防振装置。
請求項１において、前記弾性体は、前記すぐり部と前記内筒を挟んで径方向反対側に、軸方向に貫通する他のすぐり部を有する、防振装置。