JP6975030B2

JP6975030B2 - 防振装置及び防振構造

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Publication number: JP6975030B2
Application number: JP2017233122A
Authority: JP
Inventors: 佑太郎竹原
Original assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2021-12-01
Anticipated expiration: 2037-12-05
Also published as: JP2019100471A

Description

本発明は、防振装置及び防振構造に関するものである。

一般に、防振装置として、内筒と、該内筒の外方に配置される外筒と、それら内筒と外筒との間に介在される弾性部材（弾性体）と、を備えるものが知られている。

例えば特許文献１には、内筒部材と、該内筒部材の径方向外方に配置されて内周面及び外周面がストレートな円筒部を有し、少なくとも軸方向の一端側で外周面が先端に向けて先細り状態に傾斜した挿入端部を設けている樹脂製の外筒部材と、上記内筒部材と外筒部材の間に配設されて、該内筒部材と外筒部材間とを弾性的に連結する略筒状の弾性体部とを備えてなり、上記外筒部材が上記挿入端部側から筒状の取付部材の軸孔に圧入されて該軸孔に固定される防振装置において、上記挿入端部の根元部から軸方向先端側の所定範囲の肉厚を、上記円筒部の肉厚より厚くしたことを特徴とする防振装置が開示されている。これにより、外筒部材を、取付部材の軸孔へ圧入固定したとき、挿入端部に亀裂等を発生しないようにすることができる。

特開２００２−２８６０６４号公報

ところで、特許文献１のものでは、内筒の中空部に振動源側又は振動受け側に締結するための締結部材が挿通されるが、その締結部材の挿通方向の向き（内筒の締結面の向き）を現在の状態と略直角をなす向きにすることが要求される場合、内筒及び外筒の軸方向の向きを現状と略直角をなす向きにする必要があり、ばね特性のバランスを要求されるバランスに維持できない。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、防振装置において、締結部材の挿入方向の向きを要求される向きにしながら、ばね特性のバランスを要求されるバランスに維持することにある。

上記の目的を達成するために、第１の発明では、軸部と、軸方向が該軸部の軸方向と略直交するように該軸部に設けられ、中空部に振動源側又は振動受け側に締結するための締結部材が挿入される筒部とを有する内側部材と、軸方向が上記軸部の軸方向と略一致するように該軸部の周囲に設けられ、上記筒部に対応する部分に開口が形成された外筒部材と、上記軸部と上記外筒部材との間に設けられた弾性体とを備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、防振装置が、内側部材の軸部と、軸方向が軸部の軸方向と略一致するように軸部の周囲に設けられた外筒部材と、軸部と外筒部材との間に設けられた弾性体とを備えるので、これらの軸部、外筒部材及び弾性体がなす構成は、内筒と外筒と弾性体とを備えた従来の防振装置と同様の構成となる。よって、従来の防振装置と同様のばね特性のバランスとすることができ、ばね特性のバランスを要求されるバランスに維持することができる。

また、締結部材が挿入される内側部材の筒部が、軸部の軸方向と略直交するように軸部に設けられているので、締結部材の挿入方向の向きを内側部材の軸部及び外筒部材の軸方向の向きと略直角をなす向きにすることができる。

以上より、締結部材の挿入方向の向きを要求される向き（内側部材の軸方向及び外筒部材の軸方向の向きと略直角をなす向き）にしながら、ばね特性のバランスを要求されるバランスに維持することができる。

第２の発明では、第１の発明において、上記筒部は、その軸方向端面が上記外筒部材の軸方向から見たときに該外筒部材よりも内側に位置していることを特徴とする。

上記の構成によれば、筒部の軸方向端面が、外筒部材の軸方向から見たときに外筒部材よりも内側に位置しているので、筒部は外筒部材から突出せず、防振装置をコンパクトにすることができる。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記開口は、上記外筒部材において上記筒部に対応する部分から周方向両側に延びるように形成されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、外筒部材の開口が、外筒部材において筒部に対応する部分から周方向両側に延びるように形成されているので、筒部が、外筒部材の中心軸を中心に該中心軸方向と直交する方向に十分に回動することができる。

第４の発明では、第１〜第３のいずれか１つの発明において、上記防振装置と、上記防振装置が収容される収容孔が形成されるとともに、上記筒部に対応する部分に開口が形成された収容部材とを備え、上記収容孔は、その中心軸方向が上記軸部の軸方向と略一致することを特徴とする。

上記の構成によれば、第１の発明と同様の作用効果を得ることができる。

第５の発明では、軸部と、軸方向が該軸部の軸方向と略直交するように該軸部に設けられ、中空部に振動源側又は振動受け側に締結するための締結部材が挿入される筒部とを有する内側部材と、弾性体とを備えた防振装置と、上記防振装置が収容される収容孔が形成されるとともに、上記筒部に対応する部分に開口が形成された収容部材とを備え、上記収容孔は、その中心軸方向が上記軸部の軸方向と略一致し、上記弾性体は、上記軸部の外周面と上記収容孔の内周面との間に設けられていることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、締結部材の挿入方向の向きを要求される向きにしながら、ばね特性のバランスを要求されるバランスに維持することができる。

本発明の実施形態１に係る防振装置を示す斜視図である。防振装置を示す側面図である。図２のIII−III線矢視断面図である。図２のIV−IV線矢視断面図である。図３のV−V線矢視断面図である。ロアアームに防振装置を圧入する前の状態を示す斜視図である。実施形態２に係る防振装置を示す図１相当図である。実施形態３に係る防振装置を示す図１相当図である。実施形態３の内側部材を示す斜視図である。その他の実施形態に係る防振装置を示す図１相当図である。図１０に示す防振装置をトルクロッドに収容した状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態に係る防振装置Ａは、自動車のフロントサスペンションに用いられ、車両走行時の車輪の振動を減衰するようになっている。防振装置Ａは、図１〜図５に示すように、十字形状の内側部材１と、この内側部材１の外周囲に離間して設けられた外筒部材２と、これら両部材１，２の間に設けられ、両部材１，２を互いに連結するゴム弾性体（弾性体）３とを備える。防振装置Ａは、外筒部材２の軸方向が車両前後方向に一致するように配置されている。

内側部材１は、円柱状の軸部１１と、無蓋無底の円筒状の筒部１２とを有する金属製の部材であり、軸部１１及び筒部１２は、一体に形成されている。軸部１１は、図２及び図３に示すように、その軸方向長さが外筒部材２よりも長くなっていて、軸方向両端が外筒部材２から突出している。筒部１２は、その軸方向が軸部１１の軸方向と略直交するように軸部１１の軸方向中央部に配置されている。筒部１２は、その軸方向各端面１２ａ，１２ｂから軸部１１の中心軸までの距離が軸部１１の軸方向と直交する方向に関して略同一になるように形成されている。筒部１２は、図３及び図５に示すように、その軸方向両端面１２ａ，１２ｂが、外筒部材２の軸方向から見たときに外筒部材２よりも内側に位置している。筒部１２には、車体側フレーム（振動受け側）に締結するためのボルト８（締結部材）を挿通するための中空部１２ｃが形成されている。この中空部１２ｃは、筒部１２の内部に、その断面が円形になるように軸方向に貫通して形成されている。なお、ボルト８は図３にのみ図示している。

外筒部材２は、図６に示すように、後述するロアアームＢ（振動源側）の収容孔５に圧入される金属製の部材である。外筒部材２は、その軸方向が軸部１１の軸方向と略一致するように、軸部１１の周囲に離間して配置されている。外筒部材２は、図１及び図２に示すように、周方向に二等分されて、２つの半筒２ａ，２ｂからなる。これらの半筒２ａ，２ｂの間には、隙間２１が形成されていて、半筒２ａ，２ａの周方向端部同士が互いに接触しないようになっている。外筒部材２には、筒部１２の軸方向両端面１２ａ，１２ｂが外部に露出するように筒部１２の軸方向両端面１２ａ,１２ｂ（軸方向両側部分）に対応する部分に開口２２がそれぞれ形成されている。この開口２２は、筒部１２が外筒部材２の中心軸を中心に該中心軸方向と直交する方向に回動可能になるように、外筒部材２において筒部１２の軸方向両端面１２ａ，１２ｂに対応する部分から周方向両側に延びるように略楕円状に形成されている。開口２２の長軸及び短軸の長さは、筒部１２の直径よりも大きく、開口２２からは、筒部１２の端面１２ａ，１２ｂ及び以下に詳述するゴム弾性体３の外周面の一部が露出している。

ゴム弾性体３は、図３〜図５に示すように、防振のために軸部１１の外周面と外筒部材２の内周面との間に配置されている。ゴム弾性体３は、内側部材１の軸部１１の外周面及び筒部１２の外周面と、外筒部材２の内周面とそれぞれ加硫接着によって接合されている。ゴム弾性体３における外筒部材２の隙間２１，２１に対応する部分には、外筒部材２の軸方向に溝３１，３１が形成されている。ゴム弾性体３における外筒部材２の軸方向両端面には、軸部１１の軸方向両端部を周方向に囲むように円環状の凹部３２がそれぞれ形成されている。防振装置Ａがロアアームに圧入される際のゴム弾性体３の変形を許容し、変形したゴム弾性体３の逃げのためのものである。

上述の如く構成された防振装置Ａは、ロアアームＢの収容孔５に圧入される前、外筒部材２が絞り変形される。このとき、外筒部材２の隙間２１及びゴム弾性体３の溝３１は小さくなり、外筒部材２は略円筒状となる。また、外筒部材２の絞り変形に伴ってゴム弾性体３も変形し、凹部３２も小さくなる。

図６に示すように、フロントサスペンションは、ロアアームＢを備える。このロアアームＢの車両前端面には、円柱状の収容孔５が形成されている。この収容孔５は、防振装置Ａを収容するためのものであり、その中心軸方向が軸部１１（外筒部材２）の軸方向と略一致するように形成されている。収容孔５の中心軸方向長さは、軸部１１の軸方向長さと略同じである。ロアアームＢの上面及び下面には、筒部１２の軸方向両端面１２ａ，１２ｂに対応する部分（外筒部材２の開口２２，２２に対応する部分）に円状の開口６，６がそれぞれ形成されている。この開口６の大きさは、筒部１２の中空部１２ｃに挿入されるボルト８が振動した場合に、ボルト８の動きを許容して、ロアアームＢにボルト８が接触しない程度の大きさに設定される。

そして、防振装置Ａは、収容孔５の開口からその中心軸方向（図６の点線矢印方向）に圧入されて収容される。このとき、筒部１２の軸方向両端面１２ａ，１２ｂは、開口６，６から外部に露出し、防振装置Ａの圧入方向と筒部１２の中空部１２ｃに挿通されるボルト８の挿通方向は、略直交した状態となる。

−効果−
以上より、本実施形態によれば、防振装置Ａが、内側部材１の軸部１１と、軸方向が軸部１１の軸方向と略一致するように軸部１１の周囲に設けられた外筒部材２と、軸部１１と外筒部材２との間に設けられたゴム弾性体３とを備えるので、これらの軸部１１、外筒部材２及びゴム弾性体３がなす構成は、内筒と外筒とゴム弾性体とを備えた従来の防振装置と同様の構成となる。よって、従来の防振装置と同様のばね特性のバランスとすることができ、ばね特性のバランスを要求されるバランスに維持することができる。

また、ボルト８が挿通される内側部材１の筒部１２が、軸部１１の軸方向と略直交するように軸部１１に設けられているので、ボルト８の挿通方向の向きを内側部材１の軸部１１及び外筒部材２の軸方向の向きと略直角をなす向きにすることができる。

以上より、ボルト８の挿通方向の向きを要求される向き（内側部材１の軸方向及び外筒部材２の軸方向の向きと略直角をなす向き）にしながら、ばね特性のバランスを要求されるバランスに維持することができる。

上記実施形態によれば、筒部１２の軸方向両端面１２ａ，１２ｂが、外筒部材２の軸方向から見たときに外筒部材２よりも内側に位置しているので、筒部１２は外筒部材２から突出せず、防振装置Ａをコンパクトにすることができる。また、筒部１２の軸方向両端面１２ａ，１２ｂが外筒部材２よりも外側に突出しているときに比べ、防振装置ＡをロアアームＢの収容孔５に圧入する際、筒部１２がその圧入の妨げとならないため、収容孔５を小さくすることができる。

上記実施形態によれば、外筒部材２の開口２２が、外筒部材２において筒部１２の軸方向両側部分に対応する部分から周方向両側に延びるように形成されているので、筒部１２が、外筒部材２の中心軸を中心に該中心軸方向と直交する方向に十分に回動することができる。

ところで、自動車のフロントサスペンションに用いられる防振装置において、従来の防振装置のように、内筒に挿通される締結部材の挿通方向と防振装置の、ロアアームの収容部材への圧入方向とが一致する場合、収容部材をロアアームに車両前後方向と防振装置の圧入方向とが一致するように溶接することが考えられる。この場合、収容部材をロアアームに位置決めするための貫通状の位置決め孔をロアアームに形成する必要があるが、この位置決め孔によってロアアームの耐久性が低下する。また、重量の大きい自動車では、上記耐久性の点で、ロアアームを一般に鋳造する。

これに対し、耐久性の低下を抑制するため、上記位置決め孔を形成せず、ロアアーム自体に防振装置を収容するための収容孔を上下方向（車両前後方向と略直交する方向）に形成し、この収容孔に従来の防振装置を圧入することが考えられるが、この場合、ばね特性のバランスが崩れ、操縦安定性に影響を与える。

ここで、上記実施形態によれば、上述したように、ボルト８の挿通方向の向きを要求される向き（内側部材１の軸方向及び外筒部材２の軸方向の向きと略直角をなす向き）にしながら、ばね特性のバランスを、要求される従来の防振装置と同様のバランスに維持することができるので、耐久性を維持しながら、操縦安定性に影響を与えない。これにより、重量の大きい自動車に適用されるロアアームを鈑金化することができる。

＜実施形態２＞
図７は、本発明の実施形態２に係る防振装置を示す図１相当図である。なお、この実施形態では、図１〜図６と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

実施形態１では、防振装置Ａは外筒部材２を備えているが、本実施形態では、これを備えていない。本実施形態では、ゴム弾性体３の外径は、実施形態１のゴム弾性体３の外径よりも大きく、ロアアームＢの収容孔５の外径よりも少し大きい。そして、本実施形態の防振装置Ａは、実施形態１と同様に、ロアアームＢの収容孔５に圧入されて収容される。また、筒部１２は、その軸方向両端部１２ａ、１２ｂが軸部１１の軸方向から見たときにゴム弾性体３よりも内側に位置している。

その他の構成は実施形態１と同じであり、この実施形態でも実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

＜実施形態３＞
図８は、本発明の実施形態３を示す図１相当図である。なお、この実施形態では、図１〜図６と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

実施形態３に係る防振装置Ａは、エンジンマウントである。防振装置Ａは、図８に示すように、車両前後方向に間隔を空けて配置された第１外筒部材２及び第２外筒部材４を有するマウント本体と、該第１外筒部材２内に配設され、該第１外筒部材２の内周面に第１ゴム弾性体３を介して連結される内側部材１と、第２外筒部材４内に配置され、該第２外筒部材４の内周面に第２ゴム弾性体４３を介して連結される内筒体４１とを備えている。

実施形態１及び２では、筒部１２は、無蓋無底の円筒状のものであるが、図９に示すように、本実施形態では、筒部１２は、無蓋有底（上側のみ開口）の円筒状のものである。

実施形態１及び２では、筒部１２は、軸部１１から軸部１１の軸方向と直交する方向の両側に突出しているが、本実施形態では、その一方側（上側）にのみ突出している。

筒部１２の中空部１２ｃに挿入されるボルト８は、エンジン側（振動源側）に締結される。筒部１２の内周面には、雌ねじが切られ、この雌ねじ部と中空部１２ｃに挿入されるボルト８とが螺合される。

＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態では、内側部材１は軸部１１と筒部１２とが一体に形成されているが、別体に形成してもよい。この場合、軸部１１及び筒部１２の材質を異なるものにしてもよい。

また、上記各実施形態では、軸部１１は円柱状であるが、円筒状にしてもよい。

また、上記各実施形態では、筒部１２の軸方向両端面１２ａ，１２ｂが外筒部材２の軸方向から見たときに外筒部材２よりも内側に又は軸部１１の軸方向から見たときにゴム弾性体３よりも内側に位置しているが、軸方向両端面１２ａ，１２ｂの少なくとも一方が外筒部材２又はゴム弾性体３よりも外側に突出していてもよい。

また、上記実施形態１及び３では、外筒部材２は、周方向に二等分されているが、周方向に三等分以上にしてもよく、分割されていないものにしてもよく、外筒部材２の軸方向から見たときに略Ｃ字状のものにしてもよい。

また、上記各実施形態では、防振装置Ａをサスペンション又はエンジンマウントに適用したが、トルクロッド等に適用してもよい。

また、上記各実施形態では、ゴム弾性体３の径方向厚さは均一であるが、ゴム弾性体３の形状は収容部材に適したものに変更してもよい。例えば、図１０及び図１１に示すように、トルクロッドＣに圧入される、外筒部材２を備えていない防振装置Ａでは、軸部１１の軸方向両端部に、収容部材からの抜けを防止するためのフランジ部３５，３５が形成され、フランジ部３５，３５と軸方向内側に隣接する部分に、圧入時のゴム弾性体３の変形を許容するための窪み３６，３６が周方向に形成されてもよい。

また、上記実施形態１及び２では、筒部１２は、その軸方向各端面１２ａ，１２ｂから軸部１１の中心軸までの距離が軸部１１の軸方向と直交する方向に関して略同一になるように形成されているが、その距離が異なるように形成されてもよい。

また、上記実施形態１及び３では、ゴム弾性体３は、内側部材１と外筒部材２との間に加硫接着によって接合されているが、圧入接着によって接合されてもよく、或いは、単に圧入されてもよい。

また、上記実施形態２では、ゴム弾性体３は、内側部材１にのみ加硫接着によって接合されているが、内側部材１とロアアームＢの収容孔５との間に加硫接着又は圧入接着によって接合されてもよい。

Ａ防振装置
１内側部材
１１軸部
１２筒部
１２ａ，１２ｂ端面
１２ｃ中空部
２外筒部材
２２開口
３ゴム弾性体（弾性体）
Ｂロアアーム（収容部材）
５収容孔
６開口
８ボルト（締結部材）

Claims

軸部と、軸方向が該軸部の軸方向と略直交するように該軸部に設けられ、中空部に振動源側又は振動受け側に締結するための締結部材が挿入される筒部とを有する内側部材と、
軸方向が上記軸部の軸方向と略一致するように該軸部の周囲に設けられ、上記筒部に対応する部分に開口が形成された外筒部材と、
上記軸部と上記外筒部材との間に設けられた弾性体とを備えることを特徴とする防振装置。
請求項１において、
上記筒部は、その軸方向端面が上記外筒部材の軸方向から見たときに該外筒部材よりも内側に位置していることを特徴とする防振装置。
請求項１又は２において、
上記開口は、上記外筒部材において上記筒部に対応する部分から周方向両側に延びるように形成されていることを特徴とする防振装置。
請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
上記防振装置と、
上記防振装置が収容される収容孔が形成されるとともに、上記筒部に対応する部分に開口が形成された収容部材とを備え、
上記収容孔は、その中心軸方向が上記軸部の軸方向と略一致することを特徴とする防振構造。
軸部と、軸方向が該軸部の軸方向と略直交するように該軸部に設けられ、中空部に振動源側又は振動受け側に締結するための締結部材が挿入される筒部とを有する内側部材と、弾性体とを備えた防振装置と、
上記防振装置が収容される収容孔が形成されるとともに、上記筒部に対応する部分に開口が形成された収容部材とを備え、
上記収容孔は、その中心軸方向が上記軸部の軸方向と略一致し、
上記弾性体は、上記軸部の外周面と上記収容孔の内周面との間に設けられていることを特徴とする防振構造。