JP7361503B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、防振装置に関するものである。

従来、車両等の、エンジン等のパワートレインが発生する振動が、車体に伝わるのを防止する防振装置が知られている。
このように、パワートレインが発生する振動が車体に伝わるのを防止するものとして、例えば、内燃機関に連結された機関側連結部材と同機関が搭載される車両に連結された車両側連結部材とが防振部材によって互いに連結されるとともに、前記機関側連結部に弾性部材を設けるとともに、内燃機関の振動に基づく過度の移動を規制するストッパ機構が前記機関側連結部材と車体側連結部材との間に設けられたエンジンマウントにおいて、前記ストッパ機構は、前記機関側連結部材の少なくとも一部を覆い囲むように配設された弾性部材と、内燃機関の振動時に前記弾性部材と当接して同機関の過度な移動を規制するストッパとを有してなり、前記弾性部材を兼用する形でウェイトを設けて前記弾性部材及び前記ウェイトからなるダンパ機構を構成したエンジンマウント（特許文献１参照）が提案されている。

この機関側連結部材と機関側連結部材を覆う弾性部材が一体に形成されたストッパ機構において、内燃機関及び車体等の振動に起因した内燃機関の過度な移動は、ストッパ機構を構成する弾性部材がストッパに当接することにより規制される。

特開平１１－２４７９１７号公報

しかしながら、例えば、車両のエンジン等の内燃機関の振動時に生じる機関側連結部材と弾性部材の移動（変位）は、単純な車両前後方向の動きではなく、車両の左右（幅）方向に延在する軸の回りに回動（ロール）する動き、即ち、エンジンロール軸を回動中心としてロールする動きとなる。このため、エンジンがロールする動きに合わせて、機関側連結部材と弾性部材が十分なクッション効果を生じさせることができるように、バネ特性を向上させることが望ましいことが分かった。
そこで、この発明の目的は、振動発生部の変位動作に合わせて、バネ特性を向上させることができる、防振装置を提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係る防振装置は、振動発生部及び振動受部のうちのいずれか一方に連結される第１取付部、前記振動発生部及び前記振動受部のうちのいずれか他方に連結される第２取付部、並びに前記第１取付部及び前記第２取付部を弾性的に連結する弾性体からなる防振装置本体と、前記防振装置本体と前記振動発生部とを連結するブラケット部とを備える防振装置において、前記ブラケット部の車両前後方向への変位を規制する、前記ブラケット部の車両前後方向外側に配置された、弾性体からなるストッパ部を備え、前記ブラケット部の車両前後方向の側面は、車両上下方向に対する傾きが途中で変化し、前記車両上下方向に対する傾斜角度は、前記車両上下方向の上側が下側より大きいことを特徴とする。この発明に係る防振装置によれば、振動発生部の変位動作に合わせて、バネ特性を向上させることができる。

この発明の防振装置では、前記ストッパ部の車両前後方向の外側面には、当該外側面に開口する凹部が形成されていることが好ましい。この構成によれば、ストッパ部の変形をし易くすることができる。
この発明の防振装置では、前記凹部の大きさは、車両前後方向の後方側が前方側より大きいことが好ましい。この構成によれば、ストッパ部の車両後方側の当接時、前方側に比べより柔らかく受け止められる。
この発明の防振装置では、前記ストッパ部の前記車両上下方向の下側角部は、テーパ面により形成されていることが好ましい。この構成によれば、ストッパ部の変形をし易くすることができる。

この発明によれば、振動発生部の変位動作に合わせて、バネ特性を向上させることができる、防振装置を提供することができる。

この発明の一実施の形態に係る防振装置の内部構造を示す、車両上下方向に沿う断面図である。 図１の防振装置にパワートレイン取付部及び車体取付部を装着した状態を示す斜視図である。

以下、この発明を実施するための一形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の防振装置１０は、振動発生部及び振動受部のうちのいずれか一方（本実施形態では、振動発生部であるエンジン）に連結される内筒（第１取付部）１１、振動発生部及び振動受部のうちのいずれか他方（本実施形態では、振動受部である車体）に連結される外筒（第２取付部）１２、並びに内筒１１及び外筒１２を弾性的に連結する防振ゴム（弾性体）１３からなる防振装置本体１４と、防振装置本体１４と振動発生部とを連結するブラケット部１５とを備えている。このブラケット部１５は、後述するパワートレイン取付部１６ａの一部である。

本実施形態において、振動発生部は、エンジン等のパワートレイン、振動受部は、パワートレインが搭載された車体であり、図２に示すように、防振装置１０は、防振装置１０をパワートレインに取り付けるためのパワートレイン取付部１６ａ、防振装置１０を車体に取り付けるための車体取付部１６ｂを有している。
従って、本実施形態の防振装置１０は、パワートレイン取付部１６ａを介して内筒１１がパワートレインに、車体取付部１６ｂを介して外筒１２が車体に、それぞれ連結されており、パワートレインと車体の間に防振装置本体１４を配置し防振ゴム１３を介在させることで、パワートレインが発生させる振動エネルギを防振ゴム１３により吸収し、パワートレインから車体に振動が極力伝わらないようにしている。パワートレイン取付部１６ａの一部であるブラケット部１５により、防振装置本体１４と振動発生部とが連結されている。なお、本実施形態の防振装置１０は、液体入りの構造ではないが、液室を設けて液体入りの構造としても良い。

本実施形態において、防振装置１０が車体に取り付けられた状態において（以下、同じ）、ブラケット部１５は、防振ゴム１３の車両上下方向下方に位置し、内筒１１に取り付けられて内筒１１の下方に突出するボルト１７により、内筒１１の下端に当接した状態で内筒１１に連結されている。なお、ブラケット部１５と内筒１１は、ボルト連結に限るものではなく、圧入等により連結されていても良く、また、ブラケット部１５が、防振ゴム１３の車両上下方向上方に位置し、内筒１１の上端に当接した状態で内筒１１に連結されていてもよい。
このブラケット部１５の車両前後方向（図２参照）の側面１５ａ，１５ｂは、車両上下方向に対する傾きが途中で変化し、車両上下方向に対する傾斜角度は、車両上下方向の上側が下側より大きい（上側＞下側）。

つまり、本実施形態において、ブラケット部１５の車両前方（図１では、紙面右方）の前側面１５ａと車両後方（図１では、紙面左方）の後側面１５ｂは、車両上下方向である、ブラケット部１５と防振装置本体１４との連結軸方向（ボルト１７の軸方向）に対する傾斜角度が、各側面１５ａ，１５ｂで、車両上下方向の上側が下側より大きく（上側＞下側）なっている。車両上下方向に対する傾きが、各側面１５ａ，１５ｂの途中で変化しているとは、例えば、各側面１５ａ，１５ｂの車両上下方向に沿う断面において、連続して曲線状に変化し或いは直線が途中で屈曲する等、直線と曲線の一方或いは両方を組み合せた線分が途中に変曲点を有して連続することであり、変曲点は、車両上下方向の何処でも良いが、例えば、車両上下方向全長の車両上下方向下方から略１／３が好ましい。この車両上下方向に対する傾きの変化は、両側面１５ａ，１５ｂのいずれか一方でも良い。

そして、本実施形態において、車両上下方向に対する各側面１５ａ，１５ｂの傾斜角度は、本実施形態の防振装置１０が装着される車両に搭載されたエンジンのエンジンロール角度に対応して設定されている。本実施形態の防振装置１０が装着される車両において、パワートレインを構成するエンジンは、作動時、車両の左右（幅）方向（図１では、紙面の表裏面を貫通する方向）に延在する軸（エンジンロール軸）を回動中心として回動（ロール）する動き（エンジンロール）を生じさせることになり、そのときの回動角度がエンジンロール角度である。このエンジンロール角度は、車両毎に決まっており、例えば、３～７度が一般的である。
本実施形態において、ブラケット部１５の前側面１５ａと後側面１５ｂの傾斜角度は、一例として、車両上下方向の上側が３～７度、より好ましくは４～６度、下側が１～２度とされている。

また、本実施形態において、防振装置１０のブラケット部１５の車両前後方向への変位を規制する、ブラケット部１５の車両前後方向外側に配置された、弾性体からなるストッパゴム（ストッパ部）１８を備えている。このストッパゴム１８は、ブラケット部１５の、例えば下面及び全側面を含む領域、少なくとも、ブラケット部１５の車両前後方向外側面となる前側面１５ａと後側面１５ｂを含む領域、を覆うように、ブラケット部１５に、接着することにより或いは接着することなく装着されている。

本実施形態のストッパゴム１８は、車両上下方向に沿う断面視で、少なくともブラケット部１５の前側面１５ａと後側面１５ｂに接する内側面が、前側面１５ａと後側面１５ｂの傾斜に合わせた傾斜面により形成されて、前側面１５ａと後側面１５ｂに密着しており、外側面が、車両上下方向である、ブラケット部１５と防振装置本体１４との連結軸方向（ボルト１７の軸方向）に沿う垂直面により形成されている。
従って、本実施形態のストッパゴム１８は、車両前方側（前側面１５ａ側）及び車両後方側（後側面１５ｂ側）における肉厚が、それぞれ、車両上下方向の途中で変化し、車両上下方向の上側が下側より厚く（上側＞下側）なっている。また、本実施形態のストッパゴム１８は、全体として、車両前方側の肉厚に比べ車両後方側の肉厚の方が厚く形成されている（図１参照）。

本実施形態において、ストッパゴム１８により覆われたブラケット部１５は、防振装置本体１４の下端が当接するプレート１９の下方で、プレート１９の下面側に設置されたストッパ２０に周囲を囲まれて、ストッパ２０の内部に位置している。ストッパ２０は、ブラケット部１５を覆うストッパゴム１８の、前側面１５ａ及び後側面１５ｂに位置する外側面に対向して、例えば平坦面からなる内側面を有しており、このストッパ２０の内側面は、ストッパゴム１８の外側面と離間して配置されている（図１参照）。
そして、エンジンが作動状態となり、エンジンロール軸を回動中心としてロールする動きを生じさせ、それに伴って振動を発生させた場合、防振装置本体１４を介してブラケット部１５に振動が伝わり、ストッパゴム１８により覆われたブラケット部１５が、移動（変位）する。

ここで、エンジンの作動が、例えば、車両の加速時であれば、ブラケット部１５は、後側面１５ｂが車両後方側（図１の図面に向かって左側）に移動（変位）することになり、後側面１５ｂ側のストッパゴム１８が、エンジンロール角度に合わせた回動動作によりストッパ２０の内表面に当接する。ストッパゴム１８がストッパ２０に当接することで、ブラケット部１５は移動（変位）を停止する。これに対し、エンジンの作動が、例えば、車両の減速時やバック入力時や回生ブレーキ動作時等であれば、ブラケット部１５は、前側面１５ａが車両前方側（図１の図面に向かって右側）に移動（変位）することになり、前側面１５ａ側のストッパゴム１８が、エンジンロール角度に合わせた回動動作によりストッパ２０の内表面に当接し、ブラケット部１５は移動（変位）を停止する。

本実施形態の防振装置１０によれば、ストッパゴム１８がストッパ２０に当接する際、当接初期は、ストッパゴム１８の、エンジンロール角度に対応して傾斜させ肉厚となった上側が当接するので、当たりを柔らかくすることができると共に時間経過に連れて当接面積を徐々に増加させることになる。当接初期以降は、ストッパゴム１８の、上側に比べ傾斜角度が小さく肉厚が薄くなった下側が当接することになって、上側より当たりを硬くすることができると共に全当接面積に一度に当接し、最終的に、当接面全面で受け止め停止させる。従って、振動発生部の変位動作に合わせて、バネ特性を向上させることができる。

つまり、防振装置本体１４に、エンジン等から動的な入力が伝わると、防振装置本体１４とボルト１７で繋がれている、ストッパゴム１８と一体のブラケット１５は、エンジンロールに合わせて車両前後方向にゆすられるように移動（変位）するが、ストッパ２０にストッパゴム１８が当接することで移動（変位）が阻止され、且つ、エンジン等の発する音の伝達をしにくくしている。また、ゴムが持つ弾性を利用し、当接時に変形し衝撃エネルギを吸収するバネとして機能するストッパゴム１８において、十分なクッション効果を生じさせることができるように、振動発生部（例えば、エンジン等）の変位動作、即ち、エンジンロールに合わせてバネ特性を向上させることができる。

なお、本実施形態において、ストッパゴム１８は、車両前方及び車両後方における肉厚を、車両上下方向で異ならせていると共に、車両前後で異ならせているが、肉厚の変化を、車両前後の一方側のみ（例えば、車両後方のみ）で行っても良い。この場合でも、ストッパゴム１８において、バネ特性を向上させることができる。
本実施形態において、ブラケット部１５を覆うストッパゴム１８の車両前後方向の外側面には、ブラケット部１５の前側面１５ａ及び後側面１５ｂに対応して、外側面に開口する凹部１８ａ，１８ｂが形成されている（図１参照）。前側面１５ａに位置する凹部１８ａと後側面１５ｂに位置する凹部１８ｂの何れも、車両幅方向に沿って延在し車両前後方向を深さとするスリット状に形成されており、凹部の開口面積と深さ等で定まる大きさ（容積）は、車両加速時にストッパ２０に当接する凹部１８ｂの方が、車両減速時にストッパ２０に当接する凹部１８ａより大きくされている。

凹部１８ａ及び凹部１８ｂは、ストッパ２０に当接したストッパゴム１８の圧縮変形時における逃げ場として機能し、ストッパゴム１８の変形をし易くするので、ストッパ２０との当接時、当接初期にストッパゴム１８をより柔らかく受け止めることができ、振動発生部の変位動作に合わせて、バネ特性を向上させることができる。また、凹部の大きさが、凹部１８ｂの方が凹部１８ａより大きくされているので、凹部１８ａに比べ凹部１８ｂの方が、当接時により柔らかく受け止めることができることになり、特に、車両加速時のパワートレイン（エンジン）からの振動が伝わって生じるこもり音への有効な対策となる。

また、本実施形態において、ストッパゴム１８の車両上下方向の下側角部、即ち、ストッパゴム１８の車両前後方向両側面と底面部との間の角部は、車両幅方向に沿って頂部を切り取ったテーパ面１８ｃ，１８ｄにより形成されている（図１参照）。テーパ面１８ｃ，１８ｄとすることで、凹部１８ａ，１８ｂと同様に、ストッパ２０に当接したストッパゴム１８の圧縮変形時における逃げ場として機能し、ストッパゴム１８の変形をし易くするので、ストッパ２０との当接時、当接初期にストッパゴム１８をより柔らかく受け止めることができ、振動発生部の変位動作に合わせて、バネ特性を向上させることができる。また、テーパ面１８ｃ，１８ｄにより減少される体積は、テーパ面１８ｄ側の方がテーパ面１８ｃ側より大きくされているので、テーパ面１８ｃ側に比べテーパ面１８ｄ側の方が、当接時により柔らかく受け止めることができることになり、特に、車両加速時のパワートレイン（エンジン）からの振動が伝わって生じるこもり音への有効な対策となる。

また、本実施形態のブラケット部１５の前側面１５ａと後側面１５ｂが、車両上下方向に対する傾斜角度を有する傾斜面により形成されているため、ブラケット１５を、例えば鋳物で作る場合に、抜きテーパを取ることができるので、製造し易くなり、その結果、コストダウンも可能になる。特に、抜きテーパを大きく取った場合、更に作り易くなりコストダウン効果も大きくなる。

１０：防振装置、 １１：内筒（第１取付部）、 １２：外筒（第２取付部）、 １３：防振ゴム（弾性体）、 １４：防振装置本体、 １５：ブラケット部、 １５ａ：前側面（側面）、 １５ｂ：後側面（側面）、 １６ａ：パワートレイン取付部、 １６ｂ：車体取付部、 １７：ボルト、 １８：ストッパゴム（ストッパ部）、 １８ａ，１８ｂ：凹部、 １８ｃ：１８ｄ、テーパ面、 １９：プレート、 ２０：ストッパ。

Claims (5)

1. 振動発生部及び振動受部のうちのいずれか一方に連結される第１取付部、前記振動発生部及び前記振動受部のうちのいずれか他方に連結される第２取付部、並びに前記第１取付部及び前記第２取付部を弾性的に連結する弾性体からなる防振装置本体と、前記防振装置本体と前記振動発生部とを連結するブラケット部とを備える防振装置において、
   前記ブラケット部の車両前後方向への変位を規制する、前記ブラケット部の車両前後方向外側に配置された、弾性体からなるストッパ部を備え、
   前記ブラケット部は、前記防振装置本体に対して、車両上下方向下方に位置し、
   前記ブラケット部の車両前後方向の側面は、車両上下方向に対する傾きが途中で変化し、前記車両上下方向に対する傾斜角度は、前記車両上下方向の上側が下側より大きく、
   前記ブラケット部に対して車両後方側の前記ストッパ部の肉厚は、前記ブラケット部に対して車両前方側の前記ストッパ部の肉厚より厚く形成されていることを特徴とする、防振装置。
2. 前記ストッパ部の車両前後方向の外側面には、当該外側面に開口する凹部が形成されている、請求項１に記載の防振装置。
3. 前記凹部の大きさは、車両前後方向の後方側が前方側より大きい、請求項２に記載の防振装置。
4. 前記ストッパ部の前記車両上下方向の下側角部は、テーパ面により形成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の防振装置。
5. 前記ストッパ部の車両前後方向の外側面に対向する内側面を有し、前記内側面が前記ストッパ部の前記外側面と離間して配置されているストッパを備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の防振装置。

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