JP7080138B2 - 防振グロメット - Google Patents

Description

本発明は、防振グロメットに関する。

防振グロメットは、支持側の部材に被支持側の部材を取り付けるマウント部に配置され、両部材間での振動の伝達を抑制する。

例えば自動車の分野では、ＥＣＵ（Engine Control Unit）などの電装ユニット、ＡＢＳ（Antilock Brake System）、電動ウォーターポンプといった各種の部品を車両に固定するマウント部に防振グロメットが利用されている。防振グロメットが利用されるその他の分野としては、例えばエアコンや冷蔵庫などの家電製品に内蔵されているコンプレッサや送風ファン、事務機器やパソコンに装着されているＨＤＤユニットなどのマウント部を挙げることができる。

図５は、使用状態にある防振グロメットの従来の一例を示す斜視図である。防振グロメット１が用いられる支持側の部材は、例えば自動車のボディ２であり、被支持側の部材は、例えば電装ユニットのハウジング３である。防振グロメット１は、ボルト４によってボディ２に固定され、ハウジング３を支持している。

図６に示すように、防振グロメット１は、ゴム状弾性材料によって一体に成形された円柱形状を有する弾性体１１を備えている。弾性体１１は、軸に沿って軸孔１２を貫通させ、外周面の中央部分に装着溝１３を設けている。したがって装着溝１３を挟み、軸方向にフランジのような形状を有する一対の撓み体１４が形成されている。

ボディ２に対するハウジング３のマウント部に防振グロメット１を装着するには、まず、ハウジング３に設けた取付孔３ａに防振グロメット１を挿入し、装着溝１３に取付孔３ａを嵌め込む。これに前後して、カラー２１を防振グロメット１に取り付ける。カラー２１は、断面がＴ字形状をなすパイプ状の部材であり、パイプ２１ａの部分を防振グロメット１の軸孔１２に挿入して使用される。カラー２１の挿入方向は、フランジ２１ｂの部分をボディ２の側に向けた方向である。

その後、カラー２１のフランジ２１ｂを介してボディ２に防振グロメット１を接触させ、ボディ２に設けたネジ孔２ａと防振グロメット１の軸孔１２とを位置合わせする。そしてワッシャ２２に通したボルト４を軸孔１２に挿入し、ボルト４のネジ部４ａをネジ孔２ａにねじ込んで締め付ける。

このときボルト４は、軸孔１２に挿入されたカラー２１のパイプ２１ａに挿入されるので、カラー２１の長さにワッシャ２２の厚みを加えた寸法分の距離だけ、ボディ２から突出する。この突出量は、防振グロメット１の軸方向の圧縮量を規定する。

このような構造の防振グロメット１は、自動車のボディ２と電装ユニットのハウジング３との間に振動が生じたとき、撓み体１４が撓んで振動を吸収し、ボディ２とハウジング３との間の振動の伝達を緩和する。

例えば図７に示すように、走行中の自動車が沈み込むことによってボディ２に矢印方向の入力が加わると、上方に位置する撓み体１４が軸方向に撓み、電装ユニットのハウジング３に伝わる振動を吸収する。

以上紹介した防振グロメット１と同様の構成を有する防振グロメットは、例えば特許文献１、２にも記載されている。

特開昭６１－１４２９６１号公報 特開平１０－１０９５５１号公報

自動車の分野では、防振グロメットが設けられている各種部品のマウント部に対して、車両から絶えず振動が伝達される。このため防振グロメットには、高い耐久性が求められる。

前述したとおり、防振グロメットは支持側の部品、例えば自動車のボディにボルトで固定され、装着溝に嵌め込まれた被支持側の部品、例えばＥＣＵ、ＡＢＳ、電動ウォーターポンプなどを支持する。このような構造上、車両からの振動を受け続ける防振グロメットは相手部材、つまりボディ及びボルト、あるいはボディ及びボルトとの間に介在するフランジ及びワッシャに対して接触したり離れたりする動作を繰り返す。このため防振グロメットの弾性体は、相手部材との間の摩擦によって徐々に劣化し、いずれ破損してしまうことがあることから、改善が求められる。

本発明の課題は、防振グロメットの耐久性を向上させることである。

本発明の防振グロメットは、ゴム状弾性材料で生成された円柱状の弾性体と、前記弾性体の軸に沿う軸孔を設ける孔部と、前記弾性体の外周面に円周上に沿って設けられた装着溝と、前記弾性体の端面中、内周側よりも外周側に近い位置に複数個突出して設けられ、相手部材に押し付けられたときの変形によって前記端面と同一平面内に位置づけられる突部とを備える。

突部は相手部材に常に接触するので、弾性体の劣化や破損を防止して防振グロメットの耐久性を向上させることができる。

実施の一形態として、使用状態にある防振グロメットを示す垂直断面図。 使用前の防振グロメットの斜視図。 使用前の防振グロメットの垂直断面図。 ボルトを省略して使用状態にある防振グロメットを示す垂直断面図。 従来の一例として、使用状態にある防振グロメットを示す垂直断面図。 図５に示す防振グロメットの斜視図。 図５に示す防振グロメットが変形したときの状態を示す垂直断面図。

実施の一形態を図１ないし図４に基づいて説明する。

本実施の形態は、自動車のボディに対して電装ユニットを取り付けるマウント部に用いる防振グロメットの一例である。防振グロメット１０１は、ボディから振動が伝達されても、マウント部に位置する相手部材に対する接触状態を維持し得る構造を備えている。この構造によって防振グロメット１０１は、相手部材に接触したり離れたりする動作を繰り返すことによる劣化や損傷を受けにくくなり、高い耐久性を獲得する。

図１は、使用状態にある防振グロメット１０１を示す垂直断面図である。図１中、支持側の部材は自動車のボディ２０１であり、被支持側の部材は電装ユニットのハウジング３０１である。

もっともこれは一つの例にすぎず、本実施の形態の防振グロメット１０１は、例えば自動車に搭載されているＡＢＳ、電動ウォーターポンプ、小型モータ、エアコンや冷蔵庫などの家電製品に内蔵されているコンプレッサや送風ファン、事務機器やパソコンに装着されているＨＤＤユニットなど（すべて図示せず）、支持側の部材に被支持側の部材を取り付ける各種のマウント部に適用可能である。何を支持側の部材として何を被支持側の部材とするのかは、防振グロメット１０１が用いられるマウント部の種類に応じて適宜決定される。

図１に示すように、防振グロメット１０１は、弾性体１１１を基体として備え、ボルト１５１によってボディ２０１に固定され、弾性体１１１の中央部分で電装ユニットのハウジング３０１を支持している。弾性体１１１はゴム状弾性材料によって成形されている。

弾性体１１１は円柱形状を有しており、軸心に沿って円形の軸孔１１２を貫通させる孔部１１３を備えている。弾性体１１１の外周面には、中央部分に円周上に沿って装着溝１１４が設けられている。そこで弾性体１１１は、装着溝１１４を挟み、軸方向に一対の撓み体１１５を配列した形状を有している。これらの撓み体１１５は、互いに同一形状で同一の大きさを有しており、弾性体１１１の軸心に中心軸を一致させて上下に配列されている。

図２及び図３に示すように、弾性体１１１の二つの端面１１１ａには、複数個の突部１１６が設けられている。これらの突部１１６は、弾性体１１１の端面１１１ａ中、内周側よりも外周側に近い位置に複数個突出して設けられている。より詳しくは、複数個の突部１１６は、弾性体１１１の外周面１１１ｂを含む仮想的な面から僅かに内周側に寄せて、弾性体１１１と同心上に配列された弧状形状を有している。弾性体１１１の二つの端面１１１ａには、それぞれ六個ずつの突部１１６が等間隔で配列されている。これらの突部１１６は、断面円弧状の先端形状を有している。

前述したとおり、防振グロメット１０１は、弾性体１１１をゴム状弾性材料によって成形している。このため一対の撓み体１１５は、二つの端面１１１ａを相手部材（本例では図１及び図２に示す後述するカラー４０１のフランジ４０１ｂとワッシャ４０２）で挟み込むようにして軸方向の力を受けたとき、弾性変形して軸方向に撓む。このとき突部１１６は相手部材に押し付けられ、押し潰されるように変形する。変形した突部１１６は、端面１１１ａと同一平面内に位置づけられる。換言すると、突部１１６は、一対の相手部材の間に挟まれて押し潰されたとき、端面１１１ａと同一平面内に位置づけられて端面１１１ａを相手部材に密接させるように構成されている。このような突部１１６の構成は、端面１１１ａからの突出量、個々の突部１１６の体積、材料であるゴム状弾性材料の組成などによって実現可能である。

図１及び図４に示すように、防振グロメット１０１は、カラー４０１とワッシャ４０２とが取り付けられた状態で、ボディ２０１に対するハウジング３０１のマウント部に装着される。カラー４０１は、防振グロメット１０１の軸孔１１２に挿入されてボルト１５１のネジ部１５１ａを挿入させ得るパイプ４０１ａと、このパイプ４０１ａの端部に固定されたフランジ４０１ｂとを有する断面Ｔ字形状をしたパイプ状の部材である。ワッシャ４０２は、ボルト１５１のネジ部１５１ａを挿入させ、なおかつカラー４０１のパイプ４０１ａの端面に突き当てられる孔径をもった平ワッシャである。

防振グロメット１０１は、ボディ２０１に設けられたネジ孔２０１ａにネジ部１５１ａがねじ込まれたボルト１５１の締め付けによって、ボディ２０１に対するハウジング３０１のマウント部に装着される。このとき防振グロメット１０１は、カラー４０１のフランジ４０１ｂとワッシャ４０２との間で、一対の撓み体１１５を軸方向に圧縮されて取り付けられる。一対の撓み体１１５の圧縮量は、カラー４０１のパイプ４０１ａの長さ、つまりフランジ４０１ｂとワッシャ４０２との間の距離によって決定される。

こうして決定される一対の撓み体１１５の圧縮量は、弾性体１１１を軸方向に圧縮する圧力を規定の圧力として決定づける。弾性体１１１が規定の圧力で軸方向に圧縮されたとき、一対の相手部材（カラー４０１のフランジ４０１ｂとワッシャ４０２）に押し潰された突部１１６は、端面１１１ａと同一平面内に位置づけられて端面１１１ａを相手部材に密接させる。

このような構成において、自動車のボディ２０１に対する伝送ユニットのハウジング３０１のマウント部に防振グロメット１０１を装着するには、まず、ハウジング３０１に設けた取付孔３０１ａに防振グロメット１０１を挿入し、装着溝１１４に取付孔３０１ａを嵌め込む。これと前後して、カラー４０１を防振グロメット１０１に取り付ける。このときのカラー４０１の挿入方向は、フランジ４０１ｂをボディ２０１の側に向けた方向である。

その後、カラー４０１のフランジ４０１ｂを介してボディ２０１に防振グロメット１０１を接触させ、ボディ２０１に設けたネジ孔２０１ａと防振グロメット１０１の軸孔１１２とを位置合わせする。そしてワッシャ４０２を通したボルト１５１を軸孔１１２に挿入し、ボルト１５１のネジ部１５１ａをネジ孔２０１ａにねじ込んで締め付ける。こうして自動車のボディ２０１に対して、伝送ユニットのハウジング３０１が防振グロメット１０１を介して装着される。

自動車のボディ２０１と電装ユニットのハウジング３０１との間に振動が生じたとき、防振グロメット１０１の撓み体１１５が撓んで振動を吸収し、ボディ２０１とハウジング３０１との間の振動の伝達を緩和する。例えばボディ２０１が沈み込んだ場合には、ハウジング３０１に対してボディ２０１が離反する方向に変位するため、上方に位置する撓み体１１５が軸方向に撓んで振動を吸収する。反対にボディ２０１が突き上げられた場合には、ハウジング３０１に対してボディ２０１が近接する方向に変位するため、下方に位置する撓み体１１５が軸方向に撓んで振動を吸収する。

防振グロメット１０１の弾性体１１１は、二つの端面１１１ａを全体的に相手部材（カラー４０１のフランジ４０１ｂとワッシャ４０２）に密接させている。ボルト１５１の締め付けによって突部１１６は押し潰され、端面１１１ａと同一平面内に位置づけられているからである。その結果防振グロメット１０１の姿勢が安定し、自動車のボディ２０１から電装ユニットに伝達される振動の吸収に際して、一対の撓み体１１５を撓ませての良好な振動吸収作用が発揮される。

従来の防振グロメットにおいて問題となるのは、車両からの振動を受け、弾性体の端面が相手部材に対して接触したり離れたりする動作を繰り返すことである。この動作の繰り返しによって弾性体の端面は、相手部材との間の摩擦によって徐々に劣化し、いずれ破損してしまうことがある。

本実施の形態の防振グロメット１０１は、自動車のボディ２０１から振動を受け、弾性体１１１の端面１１１ａが相手部材から離れたとしても、押し潰されて弾性的に変形していた突部１１６はその形状を復元し、相手部材から離れない。このため相手部材から一旦は離れた弾性体１１１の端面１１１ａが再び相手部材に接触する際、両者間に摺動が発生しない。その結果弾性体１１１は、相手部材との間の摩擦による劣化を生じず、摩耗による劣化を原因とする破損を免れる。よって本実施の形態によれば、防振グロメット１０１の耐久性を向上させることができる。

弾性体１１１の端面１１１ａに設けられた突部１１６は、周方向の全周にわたって設けられてはおらず、複数個に分割されている。このため突部１１６の個数、周長などを適宜設定することで、防振グロメット１０１全体の圧縮力とばね特性とを調整することが可能である。

本実施の形態によれば、突部１１６は、弾性体１１１の同心円上に等間隔で配列されている。このため相手部材に対する安定した密接状態を維持することができ、相手部材から一旦は離れた弾性体１１１の端面１１１ａが再び相手部材に接触する際、両者間の摺動をより確実に阻止することができる。

本実施の形態によれば、突部１１６は、弾性体１１１の二つの端面１１１ａに設けられている。このため二つの撓み体１１５にそれぞれ振動吸収作用を生じさせるマウント部、例えば本実施の形態のようなマウント部に使用することで、二つの端面１１１ａのいずれについても相手部材との間の摩擦による劣化を防止し、摩耗による劣化を原因とする破損から防振グロメット１０１を保護することができる。

実施に際しては、各種の変形や変更が許容される。

例えば本実施の形態では、弾性体１１１の二つの端面１１１ａにそれぞれ突部１１６を設けた一例を示したが、これは必須というわけではなく、弾性体１１１の一方の端面１１１ａ側にのみ突部１１６を設けるようにしてもよい。特に振動を吸収すべき方向が一方のみである場合には、弾性体１１１の一方の端面１１１ａ側にのみ突部１１６を設ければ足りる。

本実施の形態では、一つの端面１１１ａについて六つの突部１１６を設けた一例を示したが、突部１１６の数は六つに限らず、それよりも少なくても多くてもよい。

突部１１６の配置位置、突出量、形状、体積等についても本実施の形態に限られない。突部１１６は弾性体１１１の内周側よりも外周側に近い位置に配置されていればよく、相手部材に押し付けられたときの変形によって端面１１１ａと同一平面内に位置づけられる限り、実施の形態とは異なる各種の突出量、様々な形状、特有の体積等を突部１１６に持たせることが可能である。

本実施の形態では、カラー４０１のフランジ４０１ｂとワッシャ４０２とが相手部材である一例を示したが、実施に際してはこれも限定されない。防振グロメット１０１の端面１１１ａが密接する相手部材は、自動車のボディ２０１、ボルト１５１のヘッドなどで合ってもよい。

その他、あらゆる変形や変更が許容される。

１０１ 防振グロメット
１１１ 弾性体
１１１ａ 端面
１１１ｂ 外周面
１１２ 軸孔
１１３ 孔部
１１４ 装着溝
１１５ 撓み体
１１６ 突部
１５１ ボルト
１５１ａ ネジ部
２０１ ボディ
２０１ａ ネジ孔
３０１ ハウジング
３０１ａ 取付孔
４０１ カラー
４０１ａ パイプ
４０１ｂ フランジ
４０２ ワッシャ

Claims (3)

1. ゴム状弾性材料で生成された円柱状の弾性体と、
   前記弾性体の軸に沿う軸孔を設ける孔部と、
   前記弾性体の外周面に円周上に沿って設けられた装着溝と、
   前記弾性体の端面中、内周側よりも外周側に近い位置に複数個突出して設けられ、相手部材に押し付けられたときの変形によって前記端面と同一平面内に位置づけられる突部と、
   を備えることを特徴とする防振グロメット。
2. 前記突部は、前記弾性体の同心円上に等間隔で配列されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の防振グロメット。
3. 前記突部は、前記弾性体の二つの端面に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の防振グロメット。

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