JP7493437B2 - Anti-vibration device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車のエンジンマウントやモータマウント、デフマウントなどに用いられる防振装置に関するものである。 The present invention relates to vibration isolation devices used, for example, in engine mounts, motor mounts, and differential mounts in automobiles.
従来から、第一の取付部材と第二の取付部材が本体ゴム弾性体で連結された構造を有する防振装置が知られており、例えば車両用のマウントとして用いられている。また、特開2015-096754号公報(特許文献1)のように、第一の取付部材に設けられた筒状部に対して、インナブラケットが側方から挿入される構造の防振装置も提案されている。 Conventionally, anti-vibration devices having a structure in which a first mounting member and a second mounting member are connected by a main rubber elastic body are known, and are used, for example, as mounts for vehicles. In addition, as in JP 2015-096754 A (Patent Document 1), an anti-vibration device has also been proposed in which an inner bracket is inserted from the side into a cylindrical portion provided on the first mounting member.
ところで、防振装置は、第一の取付部材と第二の取付部材の相対的な変位量を制限するストッパ機構を設けて、本体ゴム弾性体の耐久性の向上を図る場合がある。特許文献1の構造では、第一の取付部材の筒状部の外周面にストッパゴムが固着されており、第一の取付部材の筒状部と第二の取付部材に固定されたアウタブラケットとがストッパゴムを介して当接することにより、ストッパ機構が構成される。
In some cases, the vibration isolation device is provided with a stopper mechanism that limits the amount of relative displacement between the first and second mounting members to improve the durability of the main rubber elastic body. In the structure of
しかしながら、特許文献1は、防振装置の配設スペースの制約等によって、第一の取付部材の筒状部とアウタブラケットとの対向間距離が制限される場合には、ストッパゴムの厚さを十分に確保することが難しくなることも考えられる。そのような場合には、ストッパゴムのばね定数がストッパ荷重の入力による圧縮によって急激に大きくなって、防振装置の急激な高動ばね化による振動や衝撃等が生じるおそれがあった。
However, in
本発明の解決課題は、ストッパ当接時の柔らかいばね特性を実現して、急激な高動ばね化による振動や衝撃等の発生を防ぐことができる、新規な構造の防振装置を提供することにある。 The problem to be solved by this invention is to provide a vibration-proof device with a new structure that realizes soft spring characteristics when the stopper is in contact, and can prevent the occurrence of vibrations and shocks caused by a sudden high dynamic spring.
以下、本発明を把握するための好ましい態様について記載するが、以下に記載の各態様は、例示的に記載したものであって、適宜に互いに組み合わせて採用され得るだけでなく、各態様に記載の複数の構成要素についても、可能な限り独立して認識及び採用することができ、適宜に別の態様に記載の何れかの構成要素と組み合わせて採用することもできる。それによって、本発明では、以下に記載の態様に限定されることなく、種々の別態様が実現され得る。 The following describes preferred embodiments for understanding the present invention. However, each embodiment described below is merely an example, and may be combined with one another as appropriate. The multiple components described in each embodiment may be recognized and used independently as far as possible, and may also be combined with any of the components described in another embodiment as appropriate. As a result, the present invention is not limited to the embodiments described below, and various alternative embodiments may be realized.
第一の態様は、インナブラケットが挿入固定される筒状部を備えた第一の取付部材が第二の取付部材に対して本体ゴム弾性体によって連結されており、該第一の取付部材と該第二の取付部材側との該筒状部に固着されたストッパゴムを介した当接によって該第一の取付部材と該第二の取付部材の相対変位量を制限するストッパ機構が構成される防振装置であって、前記第一の取付部材の前記筒状部には周壁を貫通する開口窓が形成され、該開口窓の内周面に固着されて該開口窓を塞ぐ充填ゴムが設けられていると共に、該充填ゴムから該筒状部の外周へ向けて突出する突出ゴムが設けられて、それら充填ゴムと突出ゴムを含んで前記ストッパゴムが構成されており、該開口窓の貫通方向の投影において該開口窓上に位置する該突出ゴムの先端部分の面積が該充填ゴムの面積よりも小さくされていると共に、前記筒状部の軸方向において前記開口窓の長さ寸法が該筒状部の長さ寸法の1/3倍以上且つ4/5倍以下とされているものである。 In a first aspect, a first mounting member having a tubular portion into which an inner bracket is inserted and fixed is connected to a second mounting member by a main rubber elastic body, and a stopper mechanism is formed that limits the amount of relative displacement between the first mounting member and the second mounting member by abutment between the first mounting member and the second mounting member via a stopper rubber fixed to the tubular portion, wherein an opening window penetrating the peripheral wall is formed in the tubular portion of the first mounting member, a filled rubber is fixed to the inner peripheral surface of the opening window to close the opening window, and a protruding rubber is provided that protrudes from the filled rubber toward the outer periphery of the tubular portion, and the stopper rubber is constituted by the filled rubber and the protruding rubber, and the area of a tip portion of the protruding rubber located on the opening window when projected in the penetration direction of the opening window is smaller than the area of the filled rubber , and the length dimension of the opening window in the axial direction of the tubular portion is greater than or equal to 1/3 and less than 4/5 of the length dimension of the tubular portion .
本態様に従う構造とされた防振装置によれば、ストッパゴムが筒状部の外周面から突出して設けられる場合に比して、ストッパゴムのストッパ当接方向の寸法が充填ゴムの分だけ大きくされる。それゆえ、ストッパゴムの当接時のばね定数が小さくされて、ストッパ当接時の急激な高動ばね化による振動や衝撃等の発生が回避される。 In a vibration-proof device constructed according to this embodiment, the size of the stopper rubber in the stopper contact direction is made larger by the amount of the filled rubber than when the stopper rubber is provided to protrude from the outer circumferential surface of the cylindrical portion. Therefore, the spring constant of the stopper rubber when it contacts the stopper is made smaller, and the occurrence of vibrations and shocks due to the sudden high dynamic spring when it contacts the stopper is avoided.
開口窓の貫通方向の投影において開口窓と重なる領域では、突出ゴムの面積が充填ゴムの面積よりも小さくされており、充填ゴムは突出ゴムから外れて位置する逃げ部を備えている。突出ゴムがアウタブラケットなどの第二の取付部材側に当接して充填ゴムが圧縮される際に、逃げ部において充填ゴムの膨出変形が許容されることから、充填ゴムが開口窓内で変形を制限された拘束状態(死にゴム)になり難い。それゆえ、ストッパゴムの圧縮に対して充填ゴムのばね定数の急激な増大が防止され、充填ゴムによるストッパゴムの緩衝性能の向上が有効に図られて、振動や衝撃等の発生を防ぐことができる。 In the region where the opening window overlaps the projection in the penetration direction of the opening window, the area of the protruding rubber is made smaller than the area of the filled rubber, and the filled rubber has a relief portion that is positioned away from the protruding rubber. When the protruding rubber abuts against the second mounting member such as an outer bracket and the filled rubber is compressed, the relief portion allows the filled rubber to bulge and deform, so the filled rubber is less likely to enter a constrained state (dead rubber) where deformation is restricted within the opening window. This prevents a sudden increase in the spring constant of the filled rubber in response to compression of the stopper rubber, effectively improving the cushioning performance of the stopper rubber by the filled rubber, and preventing the occurrence of vibrations, impacts, etc.
また、本態様に従う構造とされた防振装置によれば、開口窓が筒状部において十分な長さで設けられることにより、開口窓内に配される充填ゴムの面積を大きく得易くなって、ストッパゴムの受圧面を構成する突出ゴムの先端部分の面積を大きく得ることができる。開口窓が筒状部に対して長すぎないことにより、開口窓の形成による筒状部の強度の低下が抑えられて、例えばインナブラケットの挿入による筒状部の損傷が防止される。 In addition, with the vibration isolation device constructed according to this embodiment, the opening window is provided with a sufficient length in the cylindrical portion, which makes it easier to increase the area of the filled rubber placed inside the opening window, and therefore makes it possible to increase the area of the tip portion of the protruding rubber that constitutes the pressure-receiving surface of the stopper rubber. Since the opening window is not too long compared to the cylindrical portion, the reduction in strength of the cylindrical portion due to the formation of the opening window is suppressed, and damage to the cylindrical portion due to, for example, the insertion of an inner bracket is prevented.
第二の態様は、第一の態様に記載された防振装置において、前記筒状部が矩形筒状とされて、前記開口窓が該筒状部の側壁部に設けられており、該筒状部の周方向において該開口窓の幅寸法が該側壁部の幅寸法の1/2倍以上とされているものである。 In a second aspect, in the vibration-damping device described in the first aspect, the tubular portion is rectangular tubular, the opening window is provided in the side wall portion of the tubular portion, and the width dimension of the opening window in the circumferential direction of the tubular portion is at least half the width dimension of the side wall portion.
本態様に従う構造とされた防振装置によれば、筒状部の側壁部において開口窓が十分に大きな幅寸法で設けられることにより、開口窓内に配される充填ゴムの面積を大きく得易くなって、ストッパゴムの受圧面を構成する突出ゴムの先端部分の面積を大きく得ることができる。 In a vibration-damping device constructed according to this embodiment, the opening window is provided in the side wall of the tubular section with a sufficiently large width, making it easier to obtain a large area for the filled rubber placed in the opening window, and therefore a large area can be obtained for the tip portion of the protruding rubber that constitutes the pressure-receiving surface of the stopper rubber.
第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された防振装置において、前記開口窓の開口形状が略四角形とされているものである。 In a third aspect, in the vibration isolation device according to the first or second aspect, the opening shape of the opening window is substantially rectangular.
本態様に従う構造とされた防振装置によれば、開口形状が円形等の開口窓に比して、開口窓の開口面積を効率的に大きく確保できる。開口形状が四角形の開口窓を採用する場合には、ストッパゴムの突出ゴムも四角断面で突出する形状とされることが望ましく、充填ゴムによる柔らかいばね特性を実現しながら、ストッパ荷重の受圧面積を大きく確保することができる。 An anti-vibration device constructed according to this embodiment can efficiently ensure a large opening area for the opening window compared to an opening window with a circular opening shape, etc. When using an opening window with a rectangular opening shape, it is desirable for the protruding rubber of the stopper rubber to also have a rectangular cross-section and protrude, ensuring a large pressure-receiving area for the stopper load while realizing the soft spring characteristics of the filled rubber.
第四の態様は、第一~第三の何れか1つの態様に記載された防振装置において、前記開口窓の貫通方向の投影において該開口窓上に位置する前記突出ゴムの先端部分の面積が該突出ゴムの先端部分全体の面積に対して1/2倍以上とされているものである。 A fourth aspect is an anti-vibration device described in any one of the first to third aspects, wherein the area of the tip portion of the protruding rubber located on the opening window when projected in the penetration direction of the opening window is at least half the area of the entire tip portion of the protruding rubber.
本態様に従う構造とされた防振装置によれば、突出ゴムの半分以上が開口窓上に位置することにより、ストッパゴムにおいて充填ゴムによる柔らかいばね特性を設定し易い開口窓上に位置する部分を、ストッパゴム全体のばね特性に大きく寄与させることができる。 With an anti-vibration device constructed in accordance with this embodiment, more than half of the protruding rubber is positioned above the opening window, so that the portion of the stopper rubber located above the opening window, where it is easy to set soft spring characteristics due to the filled rubber, can contribute greatly to the spring characteristics of the entire stopper rubber.
第五の態様は、第一~第四の何れか1つの態様に記載された防振装置において、前記筒状部の内周面を覆う嵌合ゴムが設けられており、該嵌合ゴムが前記充填ゴムと一体的に設けられて前記ストッパゴムを構成しているものである。 The fifth aspect is an anti-vibration device described in any one of the first to fourth aspects, in which a fitting rubber is provided to cover the inner surface of the tubular portion, and the fitting rubber is integrally formed with the filling rubber to constitute the stopper rubber.
本態様に従う構造とされた防振装置によれば、筒状部の内周面が嵌合ゴムによって覆われていることから、インナブラケットを筒状部に対して挿通固定する際に、インナブラケットの筒状部に対するかじりなどが防止されて、組付け作業が容易になる。また、ストッパ荷重の入力方向におけるストッパゴムの高さ寸法が、筒状部の開口窓内に配される充填ゴムと、筒状部の外周に配される突出ゴムと、筒状部の内周に配される嵌合ゴムとによって、一層大きく確保され易くなる。 In a vibration isolation device constructed according to this embodiment, the inner circumferential surface of the cylindrical portion is covered with the fitting rubber, so that when the inner bracket is inserted and fixed to the cylindrical portion, the inner bracket is prevented from galling the cylindrical portion, making the assembly work easier. In addition, the height dimension of the stopper rubber in the input direction of the stopper load is made larger and easier to ensure by the filling rubber arranged in the opening window of the cylindrical portion, the protruding rubber arranged on the outer periphery of the cylindrical portion, and the fitting rubber arranged on the inner periphery of the cylindrical portion.
本発明によれば、ストッパ当接時の柔らかいばね特性を実現して、急激な高動ばね化による振動や衝撃等の発生を防ぐことができる。 The present invention achieves soft spring characteristics when the stopper is in contact, preventing vibrations and shocks caused by a sudden high dynamic spring.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図1~図4には、本発明に従う構造とされた防振装置の第一の実施形態として、自動車用のエンジンマウント10が後述するブラケット56,58を装着された状態で示されている。エンジンマウント10は、図5にも示すように、第一の取付部材12と第二の取付部材14が本体ゴム弾性体16によって弾性連結された構造を有している。また、以下の説明において、原則として、上下方向とはマウント軸方向である図2中の上下方向を、左右方向とは図2中の左右方向を、それぞれ言う。
Figures 1 to 4 show an
第一の取付部材12は、図6に示すように、軸直角方向に延びる筒状部18を備えている。筒状部18は、全体として略矩形筒状とされている。筒状部18の周壁は、一対の側壁部20,20と、側壁部20,20の上端を相互につなぐ上壁部22と、側壁部20,20の下端を相互につなぐ下壁部24とを、備えている。側壁部20,20と上壁部22及び下壁部24は、角をなすことなく滑らかに連続しており、筒状部18の軸直角方向の断面形状が略角丸矩形状とされている。筒状部18の下壁部24には、円形孔が貫通形成されており、当該円形孔の周囲から下方へ向けて延び出す筒状の固着部26が筒状部18と一体で設けられている。なお、筒状部18と固着部26を一体で備える第一の取付部材12は、例えば、金属板材のプレス加工によって得ることができる。
As shown in FIG. 6, the
筒状部18は、図6,図7に示すように、側壁部20を貫通する開口窓28を備えている。開口窓28は、側壁部20の中央部分を一対の側壁部20,20の対向方向(図7中の紙面直交方向である左右方向)に貫通している。開口窓28は、角を丸められた略四角形の開口形状を有している。開口窓28は、長さ寸法(筒状部18の軸方向である図7中の左右方向の寸法)L1が、幅寸法(筒状部18の周方向である図7中の上下方向の寸法)W1よりも大きくされた略長方形の開口形状を有している。開口窓28の長さ寸法L1は、好適には、筒状部18の軸方向の長さ寸法L2に対して、1/3倍以上且つ4/5倍以下とされている。開口窓28の幅寸法W1は、好適には、筒状部18の周方向における側壁部20の幅寸法W2に対して、1/2倍以上とされている。これらによって、開口窓28の開口面積を大きく得ながら、開口窓28の形成による筒状部18の強度の低下を抑えることができる。なお、本実施形態において、開口窓28は一対の側壁部20,20にそれぞれ設けられており、それら開口窓28,28が略同じ形状及び大きさとされている。
As shown in Figs. 6 and 7, the
第二の取付部材14は、図2,図3に示すように、略円筒形状とされており、下端部には内周へ向けて突出する内フランジ状部30が設けられている。第二の取付部材14は、第一の取付部材12に対して略同一中心軸上で下方に配されており、それら第一の取付部材12と第二の取付部材14の間に本体ゴム弾性体16が配されている。
As shown in Figures 2 and 3, the
本体ゴム弾性体16は、略円錐台形状とされており、小径側である上部が第一の取付部材12の固着部26に加硫接着されていると共に、大径側である下部の外周面が第二の取付部材14に加硫接着されている。本体ゴム弾性体16は、下面に開口して上方へ向けて小径となる凹所32を備えている。凹所32は、第一の取付部材12の固着部26よりも下方に位置しており、第二の取付部材14の内フランジ状部30よりも内周において下方へ開放されている。
The main rubber
第一の取付部材12の内側には、本体ゴム弾性体16と一体形成された嵌合ゴム34が固着されている。嵌合ゴム34は、筒状部18の内周面を被覆していると共に、固着部26の内周に充填されており、筒状部18の内周を貫通するブラケット装着孔36を備えている。
A
第一の取付部材12の筒状部18の上壁部22には、上方ストッパゴム38が固着されている。上方ストッパゴム38は、略四角形断面を有しており、上壁部22の上面から上方へ向けて突出している。上方ストッパゴム38は、上方へ向けて次第に収縮するテーパ形状とされている。上方ストッパゴム38は、先端面に筒状部18の軸方向へ直線的に延びる凹溝40が形成されており、後述するストッパ当接時に凹溝40による先端面の凹凸が緩衝作用を発揮するようになっている。
An
第一の取付部材12の筒状部18の側壁部20には、ストッパゴムとしての側方ストッパゴム42が固着されている。側方ストッパゴム42は、開口窓28の内周面に固着されて開口窓28を塞ぐように設けられた充填ゴム44と、充填ゴム44から筒状部18の外周へ向けて突出する突出ゴム46とを、備えている。
A
充填ゴム44は、開口窓28の内周を充填している。充填ゴム44は、本実施形態では嵌合ゴム34と一体形成されている。そして、嵌合ゴム34は、開口窓28の貫通方向(図2中の左右方向)の投影において充填ゴム44と重なる部分が、側方ストッパゴム42を構成している。本実施形態の充填ゴム44は、開口窓28の内周領域全体に充填されているが、例えば、開口窓28の貫通方向の長さよりも薄肉とされていてもよい。
The filling
突出ゴム46は、略矩形ブロック状のゴム弾性体であって、筒状部18の外周面から外周へ向けて突出している。本実施形態の突出ゴム46は、実質的に全体が開口窓28上に位置して、充填ゴム44とつながっている。突出ゴム46は、一対の側壁部20,20の対向方向の外面にそれぞれ設けられており、一対の側壁部20,20の対向方向の外側へ向けて直線的に突出している。突出ゴム46の先端面は、筒状部18の軸方向に延びる複数の凹溝48が形成されており、後述するストッパ当接時に凹溝48による先端面の凹凸が緩衝作用を発揮するようになっている。
The protruding
充填ゴム44と突出ゴム46と嵌合ゴム34とによって、側方ストッパゴム42が構成されている。側方ストッパゴム42は、開口窓28を通じて筒状部18を貫通して設けられており、開口窓28の貫通方向における高さ寸法Hが大きくされている。
The filling
図8に示す開口窓28の貫通方向(図2中の左右方向)の投影において、突出ゴム46の先端部分の面積Aは、充填ゴム44の面積Bよりも小さくされている。これにより、充填ゴム44は、開口窓28の貫通方向の投影において突出ゴム46の先端部分と重なる受圧部50と、受圧部50を外れて位置する逃げ部52とを、備えている。本実施形態では、後述する被覆ゴム54よりも左右方向の外側へ突出した突出ゴム46の先端部分の全体が、開口窓28の貫通方向の投影において開口窓28の開口上に位置していることから、突出ゴム46の先端部分全体の面積Aが、突出ゴム46の先端部分における開口窓28上に位置する部分の面積と同じとされている。なお、例えば 突出ゴム46の先端部分が部分的に開口窓28から外方にまではみ出すように広がっており、突出ゴム46の先端部分が部分的に開口窓28上に位置している場合には、突出ゴム46の先端部分における開口窓28上に位置する部分の面積が、開口窓28の開口面積B、即ち充填ゴム44の面積Bよりも小さくされる。
8 in the through-hole direction of the opening window 28 (left-right direction in FIG. 2), the area A of the tip portion of the protruding
本実施形態では、突出ゴム46の先端部分の長さ寸法L3が開口窓28の長さ寸法L1よりも小さくされていると共に、突出ゴム46の先端部分の幅寸法W3が開口窓28の幅寸法W1よりも小さくされている。これにより、開口窓28を充填する充填ゴム44には、開口窓28の貫通方向の投影において突出ゴム46の先端部分と重ならない逃げ部52が、開口窓28の周方向の全周にわたって環状に連続して設けられている。
In this embodiment, the length dimension L3 of the tip portion of the protruding
なお、本実施形態の突出ゴム46は、基端部分が基端へ向けて拡幅する傾斜形状とされており、当該拡幅部分の一部が開口窓28上を外れて位置している。しかしながら、当該拡幅部分は、ストッパ荷重が作用してストッパゴムを構成する部分ではなく、応力集中の緩和などの目的で設けられていることから、突出ゴム46は、実質的な全体が開口窓28上に位置するとみなすことができる。また、突出ゴム46の当該拡幅部分は、後述するストッパ荷重の入力状態において、充填ゴム44の逃げ部52の膨出変形を許容する。
In this embodiment, the protruding
上方ストッパゴム38と側方ストッパゴム42は、相互に一体的に設けられていると共に、何れも本体ゴム弾性体16と一体形成されている。即ち、本体ゴム弾性体16と一体形成された被覆ゴム54が筒状部18を覆って設けられており、被覆ゴム54の一部を含んで上方ストッパゴム38と側方ストッパゴム42が被覆ゴム54によって一体的に連結されている。上方ストッパゴム38と側方ストッパゴム42は、被覆ゴム54よりも筒状部18の外周側へ突出しており、先端部分が被覆ゴム54よりも筒状部18の外周側に位置している。もっとも、上方ストッパゴム38と側方ストッパゴム42は、互いに独立して設けられていてもよいし、本体ゴム弾性体16と一体でなくてもよい。
The
エンジンマウント10は、第一の取付部材12がインナブラケット56を介して図示しないパワーユニットに取り付けられると共に、第二の取付部材14がアウタブラケット58を介して図示しない車両ボデーに取り付けられる。
The
インナブラケット56は、鉄等で形成された高剛性の部材であって、図3,図4に示すように、略矩形ロッド状の嵌合部60と、嵌合部60の一端に一体形成された取付部62とを、備えている。嵌合部60は、筒状部18の内周面形状と対応する外周面形状を有しており、嵌合ゴム34のブラケット装着孔36へ挿通されることによって、第一の取付部材12の筒状部18に固定される。取付部62は、上下方向に貫通する複数のボルト穴64を備えており、ボルト穴64に挿通される図示しないボルトによって、パワーユニットに固定される。
The
アウタブラケット58は、鉄等で形成された高剛性の部材であって、第二の取付部材14に外嵌固定される筒状装着部66と、筒状装着部66に溶接等の手段で固定された門形部68とを、備えている。門形部68は、筒状装着部66の外周面に固定される一対の側方脚部70,70と、側方脚部70,70の上端を相互につなぐ上方連結部72とを、備えている。一対の側方脚部70,70は、それぞれ下端部に取付片74を備えており、取付片74を貫通するボルト穴76に挿通された図示しないボルトによって、車両ボデーに固定される。門形部68の上方連結部72は、筒状装着部66に取り付けられたエンジンマウント10の上方を跨いで配されており、上方ストッパゴム38の先端面が上方連結部72に対して離れて対向している。門形部68の側方脚部70,70は、筒状部18の側壁部20,20と対向する左右方向の両外側に配されており、側方ストッパゴム42,42の先端面が側方脚部70,70に対して離れて対向している。側方脚部70における側方ストッパゴム42に対する対向面は、左右方向に対して略直交して広がる平面とされており、側方ストッパゴム42の突出ゴム46の先端面と略平行に対向している。なお、門形部68は、溝形断面で延びており、溝幅方向(図3中の左右方向)の両端部には、外側へ向けて突出して溝形断面の側壁を構成する補強リブ77がそれぞれ設けられて、ストッパ荷重の入力に対する門形部68の耐荷重性の向上が図られている。補強リブ77は、門形部68の両端に設けられた取付片74,74まで連続して延びている。
The
エンジンマウント10の車両への装着状態において、第一の取付部材12と第二の取付部材14の間へ防振対象振動が上下方向に入力されると、第一の取付部材12と第二の取付部材14を連結する本体ゴム弾性体16が弾性変形して、本体ゴム弾性体16の内部摩擦によるエネルギー減衰作用や低動ばねによる振動絶縁作用等に基づいて、目的とする防振効果が発揮される。
When the
著しく振幅の大きな上下方向の振動が入力されて、第一の取付部材12が第二の取付部材14に対して上方へ大きく変位すると、第一の取付部材12の筒状部18の上壁部22と、第二の取付部材14に固定されたアウタブラケット58の上方連結部72とが、上方ストッパゴム38を介して間接的に当接する。これにより、第一の取付部材12と第二の取付部材14の相対変位量が制限されて、本体ゴム弾性体16の過大な変形による損傷などが回避される。このように、エンジンマウント10は、車両への装着状態において第一の取付部材12の第二の取付部材14に対する上方への相対変位量を制限する上部ストッパ機構78が、筒状部18の上壁部22とアウタブラケット58の上方連結部72との上方ストッパゴム38を介した当接によって構成される。
When a significantly large amplitude vertical vibration is input and the first mounting
また、著しく振幅の大きな左右方向の振動が入力されて、第一の取付部材12が第二の取付部材14に対して左右方向へ大きく変位すると、第一の取付部材12の筒状部18に嵌合されたインナブラケット56の嵌合部60と、第二の取付部材14に固定されたアウタブラケット58の側方脚部70とが、側方ストッパゴム42を介して間接的に当接する。これにより、第一の取付部材12と第二の取付部材14の相対変位量が制限されて、本体ゴム弾性体16の過大な変形による損傷などが回避される。このように、第一の取付部材12の第二の取付部材14に対する左右方向への相対変位量を制限するストッパ機構としての側部ストッパ機構80が、インナブラケット56の嵌合部60とアウタブラケット58の側方脚部70との側方ストッパゴム42を介した当接によって構成される。本実施形態において、側部ストッパ機構80は、左右両側に設けられている。
In addition, when a vibration in the left-right direction with a significantly large amplitude is input and the first mounting
側部ストッパ機構80を構成する側方ストッパゴム42は、筒状部18の開口窓28を貫通して設けられており、インナブラケット56の嵌合部60に重ね合わされている。それゆえ、筒状部の側壁部の外面に重ね合わされた状態で設けられる従来構造の側方ストッパゴムに比して、ストッパ荷重の入力方向における側方ストッパゴム42の高さ寸法Hが、充填ゴム44と嵌合ゴム34の分だけ大きくされている。これにより、ストッパ荷重の入力初期における側方ストッパゴム42のばね定数を小さくすることができて、側方ストッパゴム42の当接初期の柔らかいばね特性を実現することができる。その結果、側方ストッパゴム42の先端部分がアウタブラケット58に当接するストッパ当接時に、エンジンマウント10のばね特性の急激な変化が回避されて、ストッパ当接時の振動や衝撃の発生が回避される。
The
側方ストッパゴム42の突出ゴム46は、先端部分のアウタブラケット58への当接面積Aが、開口窓28の貫通方向(ストッパ荷重の入力方向)の投影において、開口窓28に充填された充填ゴム44の面積Bよりも小さくされている。これにより、充填ゴム44は、突出ゴム46と一体的に側方ストッパゴム42を構成する受圧部50だけでなく、受圧部50を外れた逃げ部52が設けられている。そして、突出ゴム46にストッパ荷重が入力されると、受圧部50がストッパ荷重によって入力方向で圧縮され、受圧部50がストッパ荷重の入力方向と直交する方向へ膨出変形しようとする。この受圧部50の膨出変形は、受圧部50の周囲に位置する逃げ部52の変形によって許容され、逃げ部52が自由表面である左右外面において膨出変形する。要するに、逃げ部52の膨出変形が左右外面において許容されていることによって、ストッパ荷重の入力方向における受圧部50のばね定数が小さくされており、受圧部50を含む側方ストッパゴム42の低ばね化が図られている。従って、側方ストッパゴム42のアウタブラケット58への当接に際して、ばね定数の小さい側方ストッパゴム42による優れた緩衝作用が発揮されて、当接時の振動や衝撃が低減される。
The protruding
本実施形態の側方ストッパゴム42は、嵌合ゴム34の一部を含むことによって高さ寸法Hがより大きくされており、緩衝性能の向上が図られている。また、嵌合ゴム34が充填ゴム44の逃げ部52につながっていることから、充填ゴム44の受圧部50と同様にして嵌合ゴム34の低ばね化が図られており、側方ストッパゴム42の優れた緩衝性能が有効に発揮される。
The
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態では、側部ストッパ機構80に本発明構造が適用された例を示したが、例えば、上部ストッパ機構78に本発明構造を適用することもできる。
Although the embodiments of the present invention have been described above in detail, the present invention is not limited to the specific description. For example, in the above embodiment, an example was shown in which the structure of the present invention is applied to the
開口窓28の開口形状は、略四角形状に限定されるものではなく、例えば、円形、四角以外の多角形、異形などであってもよい。また、ストッパゴム42の突出ゴム46の突出方向と直交する方向の断面形状は、略四角形状に限定されず、例えば、円形、四角以外の多角形、異形などであってもよい。なお、開口窓28の開口形状と突出ゴム46の突出方向と直交する方向の断面形状は、互いに対応することが望ましいが、互いに異なる形状であってもよい。
The opening shape of the opening
前記実施形態では、開口窓28の貫通方向の投影において、突出ゴム46の先端部分の全体が開口窓28上に位置している例を示したが、例えば、図9に示すように、突出ゴム46の先端部分が部分的に開口窓28を外れて位置していてもよい。この場合に、開口窓28の貫通方向の投影において、突出ゴム46の先端部分における開口窓28上に位置する部分の面積A1は、充填ゴム44の面積(開口窓28の開口面積)Bよりも小さくされる。また、突出ゴム46の先端部分は、開口窓28の貫通方向の投影において、開口窓28上に位置する部分の面積A1が、全体の面積Aの1/2倍以上(A1≧A/2)であることが望ましい。これにより、側方ストッパゴム42のばね特性において、充填ゴム44及び嵌合ゴム34によって高さ寸法を大きく確保された部分の影響が大きくなって、柔らかいばね特性を実現することができる。また、突出ゴム46の先端部分が部分的に開口窓28を外れて位置する領域によって側方ストッパゴム42のストッパ剛性の向上を含むチューング範囲の拡大も可能になる。なお、図9では、突出ゴム46の先端部分における開口窓28上に位置する部分がグレーに着色されて示されている。
In the above embodiment, an example was shown in which the entire tip of the protruding
突出ゴムを先細の段付き形状やテーパ形状とすることもでき、突出ゴムの先端部分におけるストッパ当接面の面積が充填ゴムの面積よりも小さくされていればよい。この場合には、充填ゴムの逃げ部の膨出変形は、突出ゴムにおけるストッパ当接面を外れてストッパ荷重の作用が小さい部分によって許容される。 The protruding rubber can be tapered or stepped, as long as the area of the stopper contact surface at the tip of the protruding rubber is smaller than the area of the filled rubber. In this case, the bulging deformation of the relief portion of the filled rubber is tolerated by the portion of the protruding rubber that is outside the stopper contact surface and is less affected by the stopper load.
また、アウタブラケット58における突出ゴム46との当接面は、必ずしも平面に限定されず、例えば、凹凸や段差、テーパ等が設定されていてもよい。ストッパ機構80における第二の取付部材14側の当接面の凹凸等によって、突出ゴム46の先端部分が当該当接面に対して当接初期に部分的に当接する場合には、突出ゴム46の先端部分において当接初期に当該当接面と当接する部分の当接面積が、充填ゴム44の面積よりも小さくされる。
The contact surface of the
なお、前記実施形態において凹溝48として示すように、突出ゴム46の先端部分に設けられる緩衝や打音低減などの初期当たり特性改善のための凹凸に関して、当該凹凸の有無が突出先端部分の面積に影響しない。また、同様に、突出ゴム46の基端部分の拡幅の有無も、突出ゴム46の突出先端部分の面積に影響しない。突出ゴム46の突出先端部分の面積は、実質的にストッパ機能を発揮し始める際の第二の取付部材(アウタブラケット58)への当接状態となる領域の面積(当該領域を変形前の形状に換算した面積)であり、具体的には、例えばストッパゴム42のばね特性の線形領域における第二の取付部材への当接領域の面積として把握することができる。また、例えばストッパゴム42において予定乃至は想定されているストッパ入力荷重の1/5の荷重入力時における第二の取付部材への当接領域の面積として、或いは、ストッパゴム42において許容される最大変形量の1/5の変形状態における第二の取付部材への当接領域の面積として、具体的に把握することも可能である。
As shown in the above embodiment as the
また、突出ゴム46の外周面は、オーバーハングやアンダーカット形状を有していないことが望ましい。好適には、抜きテーパを考慮して、突出ゴム46の外周面には、突出方向に向かって僅かに断面が小さくなるような傾斜が付されることが好ましい。これにより、突出ゴム46の断面積は、突出先端部分の面積と同一か大きくされることが好適である。
It is also desirable that the outer peripheral surface of the protruding
また、突出ゴム46の先端部分の面積よりも大きくされた充填ゴム44の面積は、突出ゴム46に対するストッパ荷重の入力方向(又は開口窓28の貫通方向或いは突出ゴム46の突出方向)において、突出ゴム46の先端部分の外周上に位置する領域によって確保されることが望ましい。具体的には、例えば前記第一の実施形態のように、突出ゴム46の突出方向での投影において、突出ゴム46の先端部分の全周囲において充填ゴム44(又は開口窓28)が一回り大きくされることによって、或いは、例えば前記別の実施形態のように、突出ゴム46の突出方向での投影において、突出ゴム46の先端部分の周囲で部分的に充填ゴム44(又は開口窓28)が突出ゴム46の先端部分よりも外周側へ拡幅状に大きくされることによって実現され得る。
In addition, the area of the filling
前記実施形態では、筒状部18の側壁部20に1つの開口窓28のみが設けられた例を示したが、例えば、側壁部20に2つ以上の開口窓28を形成してもよい。これによれば、筒状部18の変形剛性を確保しながら、開口窓28の開口面積の総和を大きく得ることができる。
In the above embodiment, an example was shown in which only one
第一の取付部材12の筒状部18は、四角筒状に限定されず、例えば、円筒状、四角筒以外の多角筒状、異形筒状などであってもよい。また、筒状部18の内周面に固着される嵌合ゴム34はなくてもよく、インナブラケット56が筒状部18に直接的に圧入されて固定され得る。その場合に、ストッパゴム42は、突出ゴム46と充填ゴム44によって構成される。
The
前記実施形態では、内部の流体室や能動的な制振装置等を持たないソリッドタイプの防振装置を例示したが、例えば、内部に非圧縮性流体が封入された流体室を備える流体封入式防振装置や、加振器などの能動的な制振装置を備える能動型の流体封入式防振装置などにも、本発明は適用可能である。
また、本発明は、もともと以下(i)~(vi)に記載の各発明を何れも含むものであり、その構成および作用効果に関して、付記しておく。
本発明は、
(i) インナブラケットが挿入固定される筒状部を備えた第一の取付部材が第二の取付部材に対して本体ゴム弾性体によって連結されており、該第一の取付部材と該第二の取付部材側との該筒状部に固着されたストッパゴムを介した当接によって該第一の取付部材と該第二の取付部材の相対変位量を制限するストッパ機構が構成される防振装置であって、前記第一の取付部材の前記筒状部には周壁を貫通する開口窓が形成され、該開口窓の内周面に固着されて該開口窓を塞ぐ充填ゴムが設けられていると共に、該充填ゴムから該筒状部の外周へ向けて突出する突出ゴムが設けられて、それら充填ゴムと突出ゴムを含んで前記ストッパゴムが構成されており、該開口窓の貫通方向の投影において該開口窓上に位置する該突出ゴムの先端部分の面積が該充填ゴムの面積よりも小さくされている防振装置、
(ii) 前記筒状部の軸方向において前記開口窓の長さ寸法が該筒状部の長さ寸法の1/3倍以上且つ4/5倍以下とされている(i)に記載の防振装置、
(iii) 前記筒状部が矩形筒状とされて、前記開口窓が該筒状部の側壁部に設けられており、該筒状部の周方向において該開口窓の幅寸法が該側壁部の幅寸法の1/2倍以上とされている(ii)に記載の防振装置、
(iv) 前記開口窓の開口形状が略四角形とされている(i)~(iii)の何れか一項に記載の防振装置、
(v) 前記開口窓の貫通方向の投影において該開口窓上に位置する前記突出ゴムの先端部分の面積が該突出ゴムの先端部分全体の面積に対して1/2倍以上とされている(i)~(iv)の何れか一項に記載の防振装置、
(vi) 前記筒状部の内周面を覆う嵌合ゴムが設けられており、
該嵌合ゴムが前記充填ゴムと一体的に設けられて前記ストッパゴムを構成している(i)~(v)の何れか一項に記載の防振装置、
に関する発明を含む。
上記(i)に記載の発明では、ストッパゴムが筒状部の外周面から突出して設けられる場合に比して、ストッパゴムのストッパ当接方向の寸法が充填ゴムの分だけ大きくされる。それゆえ、ストッパゴムの当接時のばね定数が小さくされて、ストッパ当接時の急激な高動ばね化による振動や衝撃等の発生が回避される。
開口窓の貫通方向の投影において開口窓と重なる領域では、突出ゴムの面積が充填ゴムの面積よりも小さくされており、充填ゴムは突出ゴムから外れて位置する逃げ部を備えている。突出ゴムがアウタブラケットなどの第二の取付部材側に当接して充填ゴムが圧縮される際に、逃げ部において充填ゴムの膨出変形が許容されることから、充填ゴムが開口窓内で変形を制限された拘束状態(死にゴム)になり難い。それゆえ、ストッパゴムの圧縮に対して充填ゴムのばね定数の急激な増大が防止され、充填ゴムによるストッパゴムの緩衝性能の向上が有効に図られて、振動や衝撃等の発生を防ぐことができる。
上記(ii)に記載の発明では、開口窓が筒状部において十分な長さで設けられることにより、開口窓内に配される充填ゴムの面積を大きく得易くなって、ストッパゴムの受圧面を構成する突出ゴムの先端部分の面積を大きく得ることができる。開口窓が筒状部に対して長すぎないことにより、開口窓の形成による筒状部の強度の低下が抑えられて、例えばインナブラケットの挿入による筒状部の損傷が防止される。
上記(iii)に記載の発明では、筒状部の側壁部において開口窓が十分に大きな幅寸法で設けられることにより、開口窓内に配される充填ゴムの面積を大きく得易くなって、ストッパゴムの受圧面を構成する突出ゴムの先端部分の面積を大きく得ることができる。
上記(iv)に記載の発明では、開口形状が円形等の開口窓に比して、開口窓の開口面積を効率的に大きく確保できる。開口形状が四角形の開口窓を採用する場合には、ストッパゴムの突出ゴムも四角断面で突出する形状とされることが望ましく、充填ゴムによる柔らかいばね特性を実現しながら、ストッパ荷重の受圧面積を大きく確保することができる。
上記(v)に記載の発明では、突出ゴムの半分以上が開口窓上に位置することにより、ストッパゴムにおいて充填ゴムによる柔らかいばね特性を設定し易い開口窓上に位置する部分を、ストッパゴム全体のばね特性に大きく寄与させることができる。
上記(vi)に記載の発明では、筒状部の内周面が嵌合ゴムによって覆われていることから、インナブラケットを筒状部に対して挿通固定する際に、インナブラケットの筒状部に対するかじりなどが防止されて、組付け作業が容易になる。また、ストッパ荷重の入力方向におけるストッパゴムの高さ寸法が、筒状部の開口窓内に配される充填ゴムと、筒状部の外周に配される突出ゴムと、筒状部の内周に配される嵌合ゴムとによって、一層大きく確保され易くなる。
In the above embodiment, a solid-type vibration isolation device that does not have an internal fluid chamber or an active vibration control device has been exemplified, but the present invention can also be applied to, for example, a fluid-filled type vibration isolation device that has a fluid chamber in which a non-compressible fluid is sealed, or an active type fluid-filled type vibration isolation device that has an active vibration control device such as a vibrator.
Furthermore, the present invention originally includes each of the inventions described in (i) to (vi) below, and the configurations and effects thereof will be described below.
The present invention relates to
(i) A vibration-damping device in which a first mounting member having a tubular portion into which an inner bracket is inserted and fixed is connected to a second mounting member by a main rubber elastic body, and a stopper mechanism is formed that limits the amount of relative displacement between the first mounting member and the second mounting member by abutment between the first mounting member and the second mounting member via a stopper rubber fixed to the tubular portion, wherein an opening window penetrating a peripheral wall is formed in the tubular portion of the first mounting member, a filled rubber is fixed to the inner peripheral surface of the opening window to close the opening window, and a protruding rubber is provided that protrudes from the filled rubber towards the outer periphery of the tubular portion, the stopper rubber is constituted by the filled rubber and the protruding rubber, and the area of a tip portion of the protruding rubber located on the opening window when projected in the penetration direction of the opening window is smaller than the area of the filled rubber.
(ii) The vibration-proof device according to (i), wherein the length dimension of the opening window in the axial direction of the cylindrical portion is 1/3 to 4/5 times the length dimension of the cylindrical portion.
(iii) The vibration-proof device according to (ii), wherein the cylindrical portion is rectangular, the opening window is provided in a side wall portion of the cylindrical portion, and the width dimension of the opening window in the circumferential direction of the cylindrical portion is at least half the width dimension of the side wall portion.
(iv) The vibration-damping device according to any one of (i) to (iii), wherein the opening shape of the opening window is substantially rectangular.
(v) a vibration-damping device according to any one of (i) to (iv), in which the area of a tip portion of the protruding rubber located on the opening window when projected in the penetration direction of the opening window is at least half the area of the entire tip portion of the protruding rubber;
(vi) a fitting rubber is provided to cover the inner circumferential surface of the cylindrical portion;
The vibration-proof device according to any one of (i) to (v), wherein the fitting rubber is provided integrally with the filling rubber to constitute the stopper rubber;
This includes inventions relating to.
In the invention described in (i) above, the size of the stopper rubber in the stopper contact direction is made larger by the amount of the filled rubber than when the stopper rubber is provided to protrude from the outer circumferential surface of the cylindrical portion, so that the spring constant of the stopper rubber when it contacts the stopper is made smaller, and the occurrence of vibrations, shocks, etc. due to a sudden high dynamic spring when it contacts the stopper is avoided.
In the region where the opening window overlaps the projection in the penetration direction of the opening window, the area of the protruding rubber is smaller than the area of the filled rubber, and the filled rubber has a relief portion located away from the protruding rubber. When the protruding rubber abuts against the second mounting member such as an outer bracket and the filled rubber is compressed, the relief portion allows the filled rubber to bulge and deform, so the filled rubber is unlikely to be in a restricted state (dead rubber) where deformation is restricted within the opening window. Therefore, a sudden increase in the spring constant of the filled rubber due to compression of the stopper rubber is prevented, and the filled rubber effectively improves the cushioning performance of the stopper rubber, preventing the occurrence of vibrations, impacts, etc.
In the invention described in (ii) above, by providing the opening window with a sufficient length in the cylindrical portion, it becomes easier to obtain a large area for the filled rubber disposed within the opening window, and it becomes possible to obtain a large area for the tip portion of the protruding rubber that constitutes the pressure receiving surface of the stopper rubber. Since the opening window is not too long compared to the cylindrical portion, a decrease in the strength of the cylindrical portion due to the formation of the opening window is suppressed, and damage to the cylindrical portion due to, for example, the insertion of an inner bracket is prevented.
In the invention described in (iii) above, the opening window is provided with a sufficiently large width dimension in the side wall portion of the tubular portion, making it easier to obtain a large area for the filled rubber placed within the opening window, and thereby making it possible to obtain a large area for the tip portion of the protruding rubber that constitutes the pressure-receiving surface of the stopper rubber.
In the invention described in (iv) above, a large opening area of the opening window can be efficiently ensured compared to an opening window whose opening shape is circular, etc. When an opening window whose opening shape is rectangular is adopted, it is preferable that the protruding rubber of the stopper rubber also has a shape that protrudes with a rectangular cross section, and a large pressure receiving area for the stopper load can be ensured while realizing soft spring characteristics by the filled rubber.
In the invention described in (v) above, more than half of the protruding rubber is located above the opening window, so that the portion of the stopper rubber located above the opening window, where it is easy to set soft spring characteristics using the filled rubber, can be made to contribute significantly to the spring characteristics of the entire stopper rubber.
In the invention described in (vi) above, since the inner peripheral surface of the cylindrical portion is covered with the fitting rubber, when the inner bracket is inserted and fixed to the cylindrical portion, the inner bracket is prevented from galling the cylindrical portion, making the assembly work easier. Also, the height dimension of the stopper rubber in the input direction of the stopper load can be made larger by the filling rubber arranged in the opening window of the cylindrical portion, the protruding rubber arranged on the outer periphery of the cylindrical portion, and the fitting rubber arranged on the inner periphery of the cylindrical portion.
10 エンジンマウント(防振装置)
12 第一の取付部材
14 第二の取付部材
16 本体ゴム弾性体
18 筒状部
20 側壁部
22 上壁部
24 下壁部
26 固着部
28 開口窓
30 内フランジ状部
32 凹所
34 嵌合ゴム
36 ブラケット装着孔
38 上方ストッパゴム
40 凹溝
42 側方ストッパゴム(ストッパゴム)
44 充填ゴム
46 突出ゴム
48 凹溝
50 受圧部
52 逃げ部
54 被覆ゴム
56 インナブラケット
58 アウタブラケット
60 嵌合部
62 取付部
64 ボルト穴
66 筒状装着部
68 門形部
70 側方脚部
72 上方連結部
74 取付片
76 ボルト穴
77 補強リブ
78 上部ストッパ機構
80 側部ストッパ機構(ストッパ機構)
10 Engine mount (vibration isolation device)
Reference Signs List 12: First mounting member 14: Second mounting member 16: Main rubber elastic body 18: Cylindrical portion 20: Side wall portion 22: Upper wall portion 24: Lower wall portion 26: Fixing portion 28: Opening window 30: Inner flange-shaped portion 32: Recess 34: Fitting rubber 36: Bracket mounting hole 38: Upper stopper rubber 40: Recessed groove 42: Side stopper rubber (stopper rubber)
44 Filling
Claims (5)
該第一の取付部材と該第二の取付部材側との該筒状部に固着されたストッパゴムを介した当接によって該第一の取付部材と該第二の取付部材の相対変位量を制限するストッパ機構が構成される防振装置であって、
前記第一の取付部材の前記筒状部には周壁を貫通する開口窓が形成され、
該開口窓の内周面に固着されて該開口窓を塞ぐ充填ゴムが設けられていると共に、該充填ゴムから該筒状部の外周へ向けて突出する突出ゴムが設けられて、それら充填ゴムと突出ゴムを含んで前記ストッパゴムが構成されており、
該開口窓の貫通方向の投影において該開口窓上に位置する該突出ゴムの先端部分の面積が該充填ゴムの面積よりも小さくされていると共に、
前記筒状部の軸方向において前記開口窓の長さ寸法が該筒状部の長さ寸法の1/3倍以上且つ4/5倍以下とされている防振装置。 a first mounting member having a tubular portion into which an inner bracket is inserted and fixed, the first mounting member being connected to a second mounting member by a main rubber elastic body;
a stopper mechanism that limits a relative displacement amount between the first mounting member and the second mounting member by abutment between the first mounting member and the second mounting member via a stopper rubber fixed to the cylindrical portion,
an opening window penetrating a peripheral wall of the cylindrical portion of the first mounting member;
a filling rubber is provided which is fixed to an inner peripheral surface of the opening window to close the opening window, and a protruding rubber is provided which protrudes from the filling rubber towards an outer periphery of the cylindrical portion, the filling rubber and the protruding rubber comprising the stopper rubber;
The area of the tip portion of the protruding rubber located on the opening window when projected in the penetrating direction of the opening window is smaller than the area of the filling rubber ,
A vibration-isolating device , wherein the length dimension of the opening window in the axial direction of the cylindrical portion is greater than or equal to 1/3 and less than or equal to 4/5 of the length dimension of the cylindrical portion .
該嵌合ゴムが前記充填ゴムと一体的に設けられて前記ストッパゴムを構成している請求項1~4の何れか一項に記載の防振装置。 A fitting rubber is provided to cover the inner circumferential surface of the cylindrical portion,
5. The vibration-isolating device according to claim 1 , wherein the fitting rubber is provided integrally with the filling rubber to constitute the stopper rubber.
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