JP6797074B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車や産業機械等に適用され、エンジン等の振動発生部の振動を吸収および減衰する防振装置に関する。

従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の外側取付部材、および他方に連結されるとともに外側取付部材の内側に配設された内側取付部材と、外側取付部材と内側取付部材とを連結する弾性体と、を備え、内側取付部材は、剛性材料で形成された内装部、および樹脂材料で形成され内装部が内部に埋設された外装部を備え、外装部が、本体部、および本体部から外側取付部材の内周面側に向けて突出したストッパ突部を備える防振装置が知られている。

国際公開第２０１６／０５２０６２号

しかしながら、前記従来の防振装置では、本体部とストッパ突部との接続部分に、亀裂等の損傷が生ずるおそれがあった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、本体部とストッパ突部との接続部分に、亀裂等の損傷が生ずるのを抑制することができる防振装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る防振装置は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の外側取付部材、および他方に連結されるとともに前記外側取付部材の内側に配設された内側取付部材と、前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結する弾性体と、を備え、前記内側取付部材は、剛性材料で形成された内装部、および樹脂材料で形成され前記内装部が内部に埋設された外装部を備え、前記外装部は、本体部、および前記本体部から前記外側取付部材の内周面側に向けて突出したストッパ突部を備えるとともに、これらの本体部およびストッパ突部が一体に形成され、前記内装部は、前記外装部の内部に、前記本体部および前記ストッパ突部に一体に跨って埋設されていることを特徴とする。

この発明によれば、剛性材料で形成された内装部が、樹脂材料で形成された外装部の内部に、本体部およびストッパ突部に一体に跨って埋設されているので、本体部とストッパ突部との接続部分の強度が高められることとなり、ストッパ突部が本体部に対して倒れ込むような外力が加えられても、前記接続部分に亀裂等の損傷が生ずるのを抑制することができる。

また、前記ストッパ突部の先端部は、前記ストッパ突部のうち、前記本体部に接続した基端部に対して、前記本体部から前記外側取付部材の内周面側に向けて突出する方向に交差する方向に張り出してもよい。

この場合、ストッパ突部の先端部が、ストッパ突部のうち、本体部に接続した基端部に対して、本体部から外側取付部材の内周面側に向けて突出する方向に交差する方向に張り出しているので、ストッパ突部の先端部のうち、外力により外側取付部材の内周面側に当接する外表面の面積を広く確保することができる。したがって、ストッパ突部の先端部が、外力により外側取付部材の内周面側に当接したときに、ストッパ突部の先端部の外表面に生ずる面圧を低減することが可能になり、前記接続部分に加えられる負荷を抑制することができる。

また、前記ストッパ突部の先端部は、前記樹脂材料より硬度の低いゴム材料で形成された被覆部で覆われてもよい。

この場合、ストッパ突部の先端部が、ゴム材料で形成された被覆部で覆われているので、ストッパ突部の先端部が、外力により外側取付部材の内周面側に当接したときに、被覆部を弾性変形させることにより、ストッパ突部に生ずる負荷を確実に抑制することができる。

この発明によれば、本体部とストッパ突部との接続部分に、亀裂等の損傷が生ずるのを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る防振装置の縦断面図である。 図１に示す防振装置のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図１および図２に示す内側取付部材の斜視図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る防振装置を図１〜図３を用いて説明する。
本実施形態の防振装置１は、例えばトーションビーム式リアサスペンションのトレーリングアームと車体との連結部分等に配設される。
防振装置１は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の外側取付部材１０、および他方に連結されるとともに外側取付部材１０の内側に配設された内側取付部材２０と、外側取付部材１０と内側取付部材２０とを連結する弾性体３０と、外側取付部材１０が内側に配設された外郭筒４０と、を備えている。
図示の例では、外郭筒４０、および外側取付部材１０は、共通軸と同軸に配置されている。以下、この共通軸を中心軸Ｏといい、中心軸Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向から見た平面視において中心軸Ｏに直交する方向を径方向といい、中心軸Ｏ周りに周回する方向を周方向という。
外郭筒４０は、例えば金属材料等により円筒状に形成されている。外郭筒４０内に外側取付部材１０が圧入されている。

外側取付部材１０は、例えば金属材料等により円筒状に形成され、外郭筒４０を介して例えば振動発生部となる不図示のトレーリングアームに連結される。外側取付部材１０は、軸方向の両端部に各別に配設されるとともに全周にわたって連続して延びる一対のリング部１１と、一対のリング部１１同士の間に配設されるとともに、これらのリング部１１を互いに接続する接続部１２と、を備えている。接続部１２は、リング部１１より径方向の内側に配設されている。接続部１２は、中心軸Ｏを径方向に挟む両側に各別に配設されている。一対のリング部１１および接続部１２は一体に形成されている。外側取付部材１０のうち、周方向で互いに隣り合う接続部１２同士の間に位置する各部分は、径方向に貫く開口となっている。
以下、径方向のうち、接続部１２が互いに対向する方向を一方向Ｘといい、前記開口が互いに対向する方向を他方向Ｙという。

内側取付部材２０は、剛性材料で形成された内装部２１、および樹脂材料で形成され内装部２１が内部に埋設された外装部２２を備えている。
内装部２１は、例えば金属材料等により、表裏面が前記一方向Ｘを向き、かつ前記一方向Ｘから見て軸方向に長い長方形状を呈する板状に形成されている。図示の例では、内装部２１は、軸方向に直交する横断面がなす中央に中心軸Ｏが位置するように配設されている。内装部２１の表裏面はそれぞれ、外側取付部材１０の接続部１２と各別に径方向に対向している。内装部２１の幅、つまり前記他方向Ｙの大きさは、外側取付部材１０のリング部１１の内径よりも狭くなっている。内装部２１の軸方向の長さは、外側取付部材１０の軸方向の長さよりも長くなっている。内装部２１における軸方向の両端部はそれぞれ、外側取付部材１０から軸方向の外側に各別に突出している。内装部２１において、外側取付部材１０から軸方向の外側に突出した各部分における軸方向の長さは互いに同等になっている。

内装部２１における軸方向の両端部には、内装部２１を前記一方向Ｘに貫く装着孔２１ａ，２１ｂが形成されている。
一方の装着孔２１ａは、前記一方向Ｘから見て中心軸Ｏ上に中心が位置する円形状を呈する。他方の装着孔２１ｂは、前記一方向Ｘから見て軸方向に長軸を有し、かつ前記他方向Ｙに短軸を有する長円形状を呈する。装着孔２１ａ，２１ｂには、例えばボルト等の不図示の締結部材が差し込まれる。内側取付部材２０は、締結部材により例えば振動受部となる不図示の車体に連結される。

内装部２１のうち、外側取付部材１０内に位置する部分における前記他方向Ｙの両端部には、内装部２１の幅を狭める窪み部２５が各別に形成されている。窪み部２５における軸方向の両端部は、外側取付部材１０より軸方向の外側に位置している。窪み部２５を画成する内面のうち、軸方向の両端部に位置して軸方向に互いに対向する両端面２５ａは、前記他方向Ｙの内側から外側に向かうに従い漸次、軸方向の外側に向けて延びている。窪み部２５を画成する内面のうち、前記他方向Ｙの内端部に位置して前記他方向Ｙの外側を向く底面２５ｂは、軸方向に直線状に延びている。各窪み部２５の底面２５ｂには、前記他方向Ｙの外側に向けて突出する張出部２５ｃが各別に形成されている。張出部２５ｃは、窪み部２５における軸方向の中央部に配置されている。
張出部２５ｃは、前記一方向Ｘから見て軸方向に長い長方形状を呈する。内装部２１における前記他方向Ｙの外端縁のうち、窪み部２５を回避した部分、および張出部２５ｃにおける前記他方向Ｙの外端縁それぞれの前記他方向Ｙの位置が互いに同等になっている。

内装部２１の表裏面には、多数の突部２１ｄが形成されている。突部２１ｄは、内装部２１のうち、少なくとも外側取付部材１０の内側に位置する部分の表裏面に形成されている。図示の例では、突部２１ｄは、内装部２１のうち、外側取付部材１０における軸方向の両端部よりわずかに軸方向の外側に位置する部分にも配置されている。多数の突部２１ｄのうち、最も軸方向の外側に位置する突部２１ｄは、内装部２１の表裏面のうち、窪み部２５の底面２５ｂにおける軸方向の両端縁が位置する軸方向の各位置と同等の位置に配置されている。突部２１ｄは、前記一方向Ｘから見て矩形状を呈する。突部２１ｄは、内装部２１の表裏面に、軸方向に等間隔をあけて複数配置されるとともに、前記他方向Ｙに等間隔をあけて複数配置されている。突部２１ｄは、内装部２１のうち、張出部２５ｃが位置する部分の表裏面にも配置されている。
全ての突部２１ｄが、外装部２２に覆われている。突部２１ｄが、外装部２２に係合することで、内装部２１から外装部２２が離脱するのを抑える。

外装部２２は、内装部２１を周方向の全域にわたって覆っている。図示の例では、外装部２２は、内装部２１のうち、窪み部２５が形成された軸方向の部分を周方向の全域にわたって覆っている。外装部２２は、例えば内装部２１をインサート品としたインサート成形によって内装部２１に固着された状態で形成される。
外装部２２は、図２および図３に示されるように、本体部２６と、本体部２６における軸方向の両端部から径方向の外側に向けて各別に突出したフランジ部２７と、本体部２６から外側取付部材１０の内周面側に向けて突出したストッパ突部２８と、を備えている。本体部２６、フランジ部２７およびストッパ突部２８は一体に形成されている。

本体部２６は、中心軸Ｏと同軸に配置された円柱状に形成されている。なお、本体部２６は、例えば角柱状等に形成してもよく、また、中心軸Ｏに対してずれた位置に配置されてもよい。本体部２６は、内装部２１のうち、窪み部２５の底面２５ｂが位置する軸方向の部分を、張出部２５ｃを除いて周方向の全域にわたって覆っている。

フランジ部２７は、内装部２１のうち、窪み部２５の両端面２５ａが位置する軸方向の部分を、周方向の全域にわたって覆っている。フランジ部２７は、中心軸Ｏと同軸に配置された円板状に形成されている。なお、フランジ部２７は、例えば角形状等の板体に形成してもよく、また、中心軸Ｏに対してずれた位置に配置されてもよい。フランジ部２７の外径は、本体部２６の外径より大きくなっている。

ストッパ突部２８は、本体部２６における軸方向の中央部に形成されている。なお、ストッパ突部２８は、本体部２６における軸方向の中央部からずれた位置に配置されてもよい。ストッパ突部２８は、本体部２６に２つ形成され、本体部２６において、窪み部２５の底面２５ｂを覆う各部分に１つずつ配置されている。ストッパ突部２８は、本体部２６から前記他方向Ｙの外側に向けて突出している。ストッパ突部２８は、張出部２５ｃを全域にわたって覆っている。
図１に示されるように、前記軸方向、および前記他方向Ｙの双方向に沿う縦断面視において、ストッパ突部２８の厚さは、本体部２６およびフランジ部２７それぞれにおける各厚さより厚くなっている。

弾性体３０は、例えばゴム材料等により円筒状に形成されており、内周面が外装部２２の本体部２６の外周面に固着されている。弾性体３０は、本体部２６の外周面に例えば加硫接着されている。弾性体３０に、外側取付部材１０が埋設されている。これにより、弾性体３０は、外側取付部材１０と内側取付部材２０とを弾性的に連結する。

弾性体３０には、径方向の内側に向けて窪み液室を画成する液室凹部３２が周方向に間隔をあけて複数形成されている。液室凹部３２は、弾性体３０に２つ形成されており、中心軸Ｏを径方向に挟む両側に配置され、前記他方向Ｙに開口している。各液室凹部３２内に、外装部２２のストッパ突部２８が配設されている。２つの液室凹部３２は、互いに同じ形状で同等の大きさに形成されるとともに、径方向の外側から見て周方向に長い長方形状を呈する。
なお、弾性体３０は、外側取付部材１０内に圧入されてもよい。この場合、外側取付部材１０における軸方向の両端部を径方向の内側に向けて折り曲げて、弾性体３０を軸方向の両側からに支持するようにしてもよい。

図２に示されるように、弾性体３０の外周面において、周方向で互いに隣り合う２つの液室凹部３２同士の間に位置する各部分のうちのいずれか一方には、その周方向の全域にわたって延びる連絡溝３０ａが形成されている。
各液室凹部３２には、弾性体３０を形成する材質より硬質の材料で形成された閉塞部材３６が各別に嵌合されることにより、液室凹部３２が径方向の外側から閉塞されて液室が画成されている。

閉塞部材３６は、例えば合成樹脂材料等で形成されている。閉塞部材３６は、半割り筒状に形成され、中心軸Ｏと同軸に配設されている。閉塞部材３６の内周面の全体が、径方向の外側に向けて窪む球面状に形成されている。閉塞部材３６の内周面にゴム膜３６ｃが配設されている。閉塞部材３６には、径方向に貫通して前記液室に開口する連通開口３６ａが形成されている。閉塞部材３６の外周面に、その全周にわたって連続して延び、連通開口３６ａと弾性体３０の連絡溝３０ａとを連通する接続溝３６ｂが形成されている。

以上の構成において、弾性体３０の連絡溝３０ａ、および２つの閉塞部材３６の各接続溝３６ｂが、外郭筒４０の内周面により径方向の外側から覆われることによって、周方向で隣り合う液室同士を連通するオリフィス通路が画成されている。オリフィス通路は、中心軸Ｏを中心に１８０°を超える角度範囲にわたって配設されている。
そして、防振装置１に振動が入力されたときに、弾性体３０が弾性変形しつつ、各液室の内容積が変動することで、液室内の液体がオリフィス通路を流通して液柱共振を生じさせ、振動が減衰および吸収される。

そして、本実施形態では、内装部２１が、外装部２２の内部に、本体部２６およびストッパ突部２８に一体に跨って埋設されている。
ストッパ突部２８の先端部、つまり前記他方向Ｙの外端部は、ストッパ突部２８のうち、本体部２６に接続した基端部に対して、本体部２６から外側取付部材１０の内周面側に向けて突出する方向に交差する方向に張り出している。図示の例では、ストッパ突部２８の先端部は、ストッパ突部２８の基端部から周方向の両側に張り出している。なお、ストッパ突部２８の先端部は、ストッパ突部２８の基端部に対して、周方向の両側のうちの一方側にのみ張り出してもよいし、軸方向に張り出してもよい。

図１に示されるような前記縦断面視において、ストッパ突部２８は、軸方向に長い長方形状を呈し、内装部２１の張出部２５ｃと相似形状となっている。図２に示されるように、ストッパ突部２８の基端部の表面のうち、前記一方向Ｘを向く面は、前記一方向Ｘの内側に向けて窪む曲面状に形成されている。ストッパ突部２８の先端部の表面のうち、径方向の内側を向き、かつストッパ突部２８の基端部から周方向に突出した部分２８ａは、前記一方向Ｘの外側に向かうに従い漸次、前記他方向Ｙの外側に向けて延びている。ストッパ突部２８の先端部の表面のうち、径方向の外側を向く外表面２８ｂは、径方向に直交する横断面視において、中心軸Ｏと同軸に配置された円弧状に形成されている。ストッパ突部２８の先端部の外表面２８ｂの全体が、径方向の外側に向けて突の球面状に形成されている。

ストッパ突部２８の先端部の外表面２８ｂは、その全域にわたって閉塞部材３６の内周面と径方向に対向している。ストッパ突部２８の先端部の外表面２８ｂと、閉塞部材３６の内周面と、の間に隙間が設けられ、この隙間の大きさは全域にわたって同等になっている。閉塞部材３６の連通開口３６ａは、前記液室における周方向の両端部のうち、連絡溝３０ａから液体の流通方向に離れた方の端部に開口している。連通開口３６ａは、前記液室において、ストッパ突部２８から周方向に離間した位置に開口している。

ストッパ突部２８の先端部は、外装部２２を形成する樹脂材料より硬度の低いゴム材料で形成された被覆部２９で覆われている。図示の例では、ストッパ突部２８の表面が、全域にわたって膜状の被覆部２９で覆われている。被覆部２９は、弾性体３０と一体に形成されている。被覆部２９の表面のうち、径方向の外側を向く外表面には、微小な突部が複数形成されている。なお、ストッパ突部２８の表面のうち、先端部の外表面２８ｂのみを被覆部２９で覆ってもよい。

以上説明したように、本実施形態による防振装置１によれば、剛性材料で形成された内装部２１が、樹脂材料で形成された外装部２２の内部に、本体部２６およびストッパ突部２８に一体に跨って埋設されているので、本体部２６とストッパ突部２８との接続部分の強度が高められることとなり、ストッパ突部２８が本体部２６に対して倒れ込むような外力が加えられても、前記接続部分に亀裂等の損傷が生ずるのを抑制することができる。

また、ストッパ突部２８の先端部が、ストッパ突部２８のうち、本体部２６に接続した基端部に対して、本体部２６から外側取付部材１０の内周面側に向けて突出する方向に交差する方向に張り出しているので、ストッパ突部２８の先端部のうち、外力により閉塞部材３６の内周面（外側取付部材１０の内周面側）に当接する外表面２８ｂの面積を広く確保することができる。したがって、ストッパ突部２８の先端部が、外力により閉塞部材３６の内周面に当接したときに、ストッパ突部２８の先端部の外表面２８ｂに生ずる面圧を低減することが可能になり、前記接続部分に加えられる負荷を抑制することができる。

また、ストッパ突部２８の先端部が、ゴム材料で形成された被覆部２９で覆われているので、ストッパ突部２８の先端部が、外力により閉塞部材３６の内周面に当接したときに、被覆部２９を弾性変形させることにより、ストッパ突部２８に生ずる負荷を確実に抑制することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

上述の実施形態では、防振装置１が各液室およびオリフィス通路を有していたが、各液室およびオリフィス通路を有していなくてもよい。
上述の実施形態では、内装部２１における軸方向の両端部がそれぞれ、外側取付部材１０の両端部から軸方向の外側に突出していた。これに対して、内装部２１における軸方向の一端部のみが外側取付部材１０から軸方向の外側に突出してもよい。

上述の実施形態では、外側取付部材１０が振動発生部であるトーションビーム式リアサスペンションのトレーリングアームに連結され、内側取付部材２０が振動受部である車体に連結されていたが、内側取付部材２０が振動発生部であるトーションビーム式リアサスペンションのトレーリングアームに連結され、外側取付部材１０が振動受部である車体に連結されていてもよい。
また、外側取付部材１０および内側取付部材２０が連結される部材は、上述の実施形態に限定されない。すなわち、実施形態に係る防振装置１の適用は、トーションビーム式リアサスペンションのトレーリングアーム（振動発生部）と車体（振動受部）との連結部分に限定されない。したがって、実施形態に係る防振装置１は、例えば、車両のエンジンマウントや、建設機械に搭載された発電機のマウント、工場等に設置される機械のマウント等にも適用することができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ 防振装置
１０ 外側取付部材
２０ 内側取付部材
２１ 内装部
２２ 外装部
２６ 本体部
２８ ストッパ突部
２９ 被覆部
３０ 弾性体

Claims (3)

1. 振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の外側取付部材、および他方に連結されるとともに前記外側取付部材の内側に配設された内側取付部材と、
   前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結する弾性体と、を備え、
   前記内側取付部材は、剛性材料で形成された内装部、および樹脂材料で形成され前記内装部が内部に埋設された外装部を備え、
   前記外装部は、本体部、および前記本体部から前記外側取付部材の内周面側に向けて突出したストッパ突部を備えるとともに、これらの本体部およびストッパ突部が一体に形成され、
   前記内装部は、前記外装部の内部に、前記本体部および前記ストッパ突部に一体に跨って埋設されていることを特徴とする防振装置。
2. 前記ストッパ突部の先端部は、前記ストッパ突部のうち、前記本体部に接続した基端部に対して、前記本体部から前記外側取付部材の内周面側に向けて突出する方向に交差する方向に張り出していることを特徴とする請求項１に記載の防振装置。
3. 前記ストッパ突部の先端部は、前記樹脂材料より硬度の低いゴム材料で形成された被覆部で覆われていることを特徴とする請求項１または２に記載の防振装置。

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