JPS632674Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車等車両または一般産業機械に
使用される防振ゴムに関し、特に自動車のストラ
ツト型懸架装置に使用するのに適した防振ゴムの
改良に関する。

例えば、従来、汎用のストラツト型懸架装置の
上部支持部に使用される防振ゴムは、ストラツト
型懸架装置側の一方の部材と、車体側の他方の部
材との間に、単一のゴム弾性体が通常の方法によ
り取付けられた構成となつている。そのため、従
来の防振ゴムの剛性は設定された単一の剛性しか
得ることができなかつた。

ところで、この防振ゴムの受け持つ機能として
は、車両重量を支持することと、車両走行時に生
ずる上下、前後、左右の各変動荷重を緩衝、吸収
することとがある。そして、車両の騒音、乗心地
のためには、この防振ゴムの剛性は低い方が望ま
しいが、このために剛性を低くすると、従来では
この低い剛性で車両重量を支持することになるた
め、車両搭載時に防振ゴムの撓み量が大きくな
り、耐久性が低下するとともに、車輪のアライメ
ントも重量による影響を受けやすいという不都合
を生ずることがあつた。

この不都合に鑑みて、実公昭56−37147「防振装
置」が提案されているが、この防振装置によると
きには、大荷重負荷が防振装置に加わつたとき撓
み量が大きくなつてしまうという不都合があると
ともに、横方向（軸直角方向）の剛性の自由度が
少ないという不都合があつた。

また、実開昭56−70308「ストラツトインシユレ
ータ」が提案されているが、この場合にも横方向
の剛性の自由度が少ないという不都合がある。

而して、本考案の目的は、取付け使用状態の常
用作動荷重範囲では騒音低下、乗心地向上に適し
た低い剛性とするが、それより小荷重範囲および
高荷重範囲では剛性を高くして取付時の撓み量を
小さくするとともに、大荷重負荷変位時の撓み量
を小さくすることにある。

本考案の他の目的は、高荷重負荷時への変位を
なめらかにおこなわせることにある。

本考案の更に他の目的は、横方向の剛性の自由
度を高めることにある。

次に、上記目的を達成する本考案の防振ゴムの
構成を説明する。

本考案の防振ゴムは、相対荷重を生ずる一方の
部材と他方の部材間に配設され、取付け使用状態
で一定の荷重が常時負荷されるようになつてい
る。そして、この防振ゴムは第１のゴム弾性体
と、第２のゴム弾性体と、第３のゴム弾性体とを
有し、前記一方の部材と他方の部材間に第１のゴ
ム弾性体と第２のゴム弾性体とが直列に配設され
ると共に、第３のゴム弾性体が第１のゴム弾性体
と並列に第２のゴム弾性体とは直列に配設されて
いる。

第１のゴム弾性体は一方の部材と他方の部材間
の取付け時の荷重負荷作用方向に対して剪断力が
働くように配設され、かつ、この第１のゴム弾性
体の中間部にはインサート金具が介挿され、更
に、このインサート金具の端部は前記一方の部材
と他方の部材が所定量相対変位したとき一方の部
材と当接する位置関係に配設されている。

第２のゴム弾性体は取付け時の荷重作用方向に
予圧縮されて取り付けられている。

第３のゴム弾性体は前記インサート金具の端部
が一方の部材と当接する相対変位より更に前記一
方の部材と他方の部材が相対変位したときストツ
パ作用をなすために前記取付け時の荷重負荷方向
に対して圧縮方向に働くように配設されている。

本考案の防振ゴムは上記のような構成であるこ
とにより、次のように作用する。

防振ゴムに荷重が負荷されるとき、第２のゴム
弾性体に予圧縮された荷重域までは、第１のゴム
弾性体のみが剪断方向に撓み、この第１のゴム弾
性体の剛性がそのまま防振ゴムの剛性として働
く。

次に、防振ゴムに予圧縮荷重以上の荷重が負荷
されると、第１と第２の両ゴム弾性体が同時に撓
むようになり、この第１と第２の両ゴム弾性体は
直列ばねを形成して、この第１と第２の両ゴム弾
性体による剛性が、防振ゴムの剛性となる。そし
て、この状態における防振ゴムの剛性は、前述の
予圧縮された荷重域までの剛性より低くなる。

すなわち、第１のゴム弾性体のばね定数をK₁、
第２のゴム弾性体のばね定数をK₂とし、K₂にW₁
なる予圧縮荷重を負荷して取り付けたとすれば、
防振ゴムに対する荷重がW₁までは、ばね定数は
予圧縮荷重が付与されていない第１のゴム弾性体
のばね定数K₁となり、W₁以上の荷重となるとば
ね定数は（１／K₁＋１／K₂）^-1となり、ばね定数
は低下する。

荷重の負荷が大きくなり、一方の部材と他方の
部材の荷重負荷作用方向の相対変位が進むと、第
１のゴム弾性体の中間部に介挿されたインサート
金具の端部が一方の部材と当接するようになり、
インサート金具により仕切られた第１のゴム弾性
体の一方の部材側に位置する第１のゴム弾性体は
弾性作用しなくなるため、それだけ防振ゴム全体
のばね定数は高くなり、剛性も高くなる。

更に、荷重の負荷が大きくなり相対変位が進む
と、第３のゴム弾性体が圧縮されるようになり、
この第３のゴム弾性体は圧縮方向に作用するの
で、防振ゴム全体のばね定数は更に高くなり、剛
性も高くなる。

ところで、本考案の防振ゴムは、取付け使用状
態では一方の部材と他方の部材の両部材間に働く
一定の荷重が常時負荷された状態にあるが、この
取付け使用状態の常用作動荷重範囲を、第１と第
２のゴム弾性体が同時に働く剛性の低い状態に設
定することにより、一方の部材と他方の部材間に
生ずる各種変動荷重を有効に緩衝、吸収すること
ができる。従つて、ストラツト型懸架装置にこの
防振ゴムを使用した場合には、騒音低下を図ると
ともに、乗心地を向上させることができる。

また、本考案の防振ゴムは、初期荷重負荷状態
において剛性が高いため、一方の部材と他方の部
材間に取付け荷重が負荷された時における防振ゴ
ムの撓み量は少なく、その結果、防振ゴムの耐久
性を向上させることができる。

また、大きな荷重が負荷されたときにおいて
も、防振ゴムの剛性は高いため、その状態におけ
る撓み量も少なく、そして、防振ゴム全体として
の撓み量も比較的小さくすることができる。

なお、荷重の負荷が大きくなり、防振ゴム全体
の剛性が高くなるとき、第１段階として第１のゴ
ム弾性体に介挿されたインサート金具の端部が当
接することによりおこなわれ、第２段階として第
３のゴム弾性体が圧縮されることによりおこなわ
れ、２段階に亘つておこなわれるため、剛性の上
昇変位はなめらかなものとなる。

更に、本考案の第１のゴム弾性体は中間部にイ
ンサート金具が介挿されていることにより、取付
け時の荷重負荷作用方向と直角方向（横方向）の
剛性を上げることができる。したがつて、ストラ
ツト型懸架装置にこの防振ゴムを使用した場合に
は、操縦安定性を向上させることができる。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案の一実施例を示す。なお、この
実施例の防振ゴムは、自動車のストラツト型懸架
装置の上部支持部に用いられた場合を示す。

第１図において、防振ゴムは符号１として全体
的に示されている。この防振ゴム１は第１のゴム
弾性体１１、第２のゴム弾性体１２、第３のゴム
弾性体１３とで構成されており、これらの各ゴム
弾性体１１，１２，１３は内筒部材２と取付け板
３との間に配設されている。なお、内筒部材２と
取付け板３との間には挟持部材４が配設されてお
り、この挟持部材４をはさんで第１のゴム弾性体
１１と第２のゴム弾性体１２は直列に配設され、
第３のゴム弾性体１３は第１のゴム弾性体１１と
並列に第２のゴム弾性体１２とは直列に配設され
ている。

内筒部材２は、ストラツト型懸架装置側の一方
の部材を形成しており、この内筒部材２の内筒部
にはベアリング支持部材１４が圧入または溶接等
により一体的に取り付けられ、このベアリング支
持部材１４にベアリング６が嵌合固定され、この
ベアリング６によりストラツト型懸架装置の上部
軸部を回転自在に支承している。なお、内筒部材
２の下方部には半径方向外方に延在したフランジ
部２ａが形成されている。

取付け板３は、車体側の他方の部材を形成して
おり、ボルト７により車体（図示せず）に取り付
けられている。

内筒部材２と取付け板３との間に配設されてい
る挟持部材４は、円筒状部４ａ、上部挟持部４
ｂ、下部挟持部４ｃから成つており、これらは断
面が略コ字形となるように形成されている。

第１のゴム弾性体１１は、内筒部材２の円筒状
部２ｂと挟持部材４の円筒状部４ａとの間に配設
されており、この両円筒状部２ｂ，４ａに加硫接
着により取り付けられている。なお、この第１の
ゴム弾性体１１の配設は、防振ゴム１に対する取
付け時の荷重負荷作用方向がＸ矢印方向であるた
め、この荷重負荷作用方向の変位に対して剪断力
が働くような配設となつている。

また、この第１のゴム弾性体１１の中間円周部
には円環状のインサート金具８が介挿されてお
り、第１のゴム弾性体１１を内方の第１のゴム弾
性体１１ａと外方の第１のゴム弾性体１１ｂに区
分けしている。なお、インサート金具８はこの内
方と外方の第１のゴム弾性体１１ａ，１１ｂと加
硫接着により一体化されて介挿されている。ま
た、インサート金具８の下端部は、内筒部材２の
フランジ部２ａが取付け板３に対して上方に所定
量相対変位したとき、そのフランジ部２ａが当接
するようになつている。

第２のゴム弾性体１２は挟持部材４と取付け板
３との間に配設されており、取付け板３の上下面
を包囲する格好で、上部挟持部４ｂと下部挟持部
４ｃとの間に予圧縮されて取り付けられている。
この予圧縮は荷重負荷作用方向Ｘに対する方向に
対して付与されている。

第３のゴム弾性体１３は内筒部材２のフランジ
部２ａと挟持部材４の下部挟持部４ｃとの間に配
設されており、下部挟持部４ｃに加硫接着により
取り付けられている。そして、この第３のゴム弾
性体１３は内筒部材２のフランジ部２ａとの間に
所定の隙間が設けられており、内筒部材２のフラ
ンジ部２ａが荷重負荷作用方向のＸ矢印方向に大
きく変位したとき、このフランジ部２ａが当接
し、圧縮作用をなすようになつている。なお、こ
のフランジ部２ａが第３のゴム弾性体１３に当接
するのは、前述のインサート金具８の下端部が当
接した後となる位置関係とされている。

上述した構成からなる本考案の一実施例の作用
は、次のとおりである。

ストラツト型懸架装置を車体に取り付けるとき
には、矢印Ｘ方向から防振ゴム１に車体の重量荷
重が作用する。そして、先ず、第１のゴム弾性体
１１と第２のゴム弾性体１２の二者が直列ばねと
して作用するが、第２のゴム弾性体１２にはＸ方
向に対して予圧縮荷重が付与されているため、
今、第２のゴム弾性体１２に付与された予圧縮荷
重がW₁とすれば、このW₁の荷重までは第１のゴ
ム弾性体１１のみが撓む。したがつて、防振ゴム
１全体としては硬い剛性となつており、そのばね
特性は第２図で示すｏ−ａで示す線図となる。

次に荷重が負荷されて、第２のゴム弾性体１２
の予圧縮荷重W₁より大きくなると、第１のゴム
弾性体１１と第２のゴム弾性体１２の両者が共に
撓むようになり、剛性は低くなり、そのばね特性
は第２図にａ−ｂで示す線図となる。なお、荷重
W₁時の撓み量はδ₁である。

漸次負荷が大きくなり、一方の部材である内筒
部材２のフランジ部２ａが第１図で取付け板３に
対する上方への相対変位が進むと、そのフランジ
部２ａは第１のゴム弾性体１１に介挿されたイン
サート金具８の下端部と当接するようになる。す
ると、第１のゴム弾性体１１の内方の第１のゴム
弾性体１１ａはばねとして作用しなくなり、外方
の第１のゴム弾性体１１ｂのみが第１のゴム弾性
体１１のばねとして作用するようになる。したが
つて、それだけ剛性は高くなり、そのばね特性は
第２図にｂ−ｃで示す線図となる。なお、内筒部
材２のフランジ部２ａがインサート金具８の下端
部と当接するのは第２図に示すｂ点であり、その
荷重はW₂で、撓み量すなわち変位量はδ₂である。

更に負荷が大きくなり、フランジ部２ａが更に
Ｘ方向に相対変位すると、フランジ部２ａは第３
のゴム弾性体１３に当接し、圧縮するようにな
る。そして、この状態においては第３のゴム弾性
体１３は第１のゴム弾性体１１とは並列に、第２
のゴム弾性体１２とは直列ばねを形成して作用す
るため、ばね定数は更に高くなり、防振ゴム１全
体としての剛性も高くなり、そのばね特性は第２
図にｃ−ｄで示す線図となる。なお、第３のゴム
弾性体１３が圧縮方向のばねとして作用するよう
になるのは第２図に示すｃ点であり、その荷重は
W₃で、撓み量すなわち変位量はδ₃である。

ここで、車両取付時に負荷される荷重を第２図
に示すW₀に設定すると、このW₀の近傍荷重が常
用作動荷重範囲とされるが、この範囲は防振ゴム
１の剛性が低くなるW₁の荷重点よりやや大きい
荷重域となつているため、常用作動荷重範囲にお
ける防振ゴム１の剛性は低く、その結果、ロード
ノイズ等の騒音の改善、および、ゴツゴツ下乗心
地の改善を図ることができる。

また、上述した取付荷重W₀までの防振ゴム１
の撓み量は第２図に示すようにδ₀であり、この撓
み量は、従来の防振ゴムにおける場合の撓み量よ
りはるかに少ない。そのため、車両の積載条件に
よる車輪のアライメント変化が小さくなるととも
に、防振ゴム１の耐久性を向上させることができ
る。

また、大荷重に対しても、第３のゴム弾性体１
３のストツパ的作用により過大な変形が防止され
るので、防振ゴム１全体としての撓み量も比較的
少なくなつている。

また、第１のゴム弾性体１１にインサート金具
８が介挿されていることにより、第１のゴム弾性
体１１は、上下方向（軸方向）のばね定数に対
し、横方向（軸直角方向）のばね定数をより任意
に調整することが可能となつている。そのため、
例えば、上下方向のばね定数を変えずに横方向の
ばね定数を高くでき、操縦安定性の向上を図るこ
とができる。なお、このインサート金具８は全周
に設けずに、ある特定の方向のみに設けることに
より、横方向のばね定数に方向性を持たせること
が可能であり、このようにすることにより、より
広範囲にわたる乗心地、操縦安定性の向上を図る
ことが可能となる。

以下、本考案を図示した特定の実施例について
説明したが、本考案はかかる実施例に限定される
ものではなく、本考案の範囲内にてその他種々の
実施例が可能なものである。

例えば、前述の実施例は防振ゴム１を自動車の
ストラツト型懸架装置に使用された場合について
説明したが、本考案の防振ゴム１は、相対荷重を
生ずる一方の部材と他方の部材との間に、取付け
使用状態で一定の荷重が常時負荷される状態に取
付けられる箇所に使用することができるものであ
り、一般産業機械等には汎用に使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面正面
図、第２図は本考案の一実施例のばね特性を示す
線図である。 符号の説明、１……防振ゴム、２……内筒部材
（一方の部材）、３……取付け板（他方の部材）、
８……インサート金具、１１……第１のゴム弾性
体、１２……第２のゴム弾性体、１３……第３の
ゴム弾性体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 相対荷重を生ずる一方の部材と他方の部材間に
   配設され、取付け使用状態でこの両部材間に働く
   一定の荷重が常時負荷される防振ゴムにおいて、 前記一方の部材と他方の部材間に第１のゴム弾
   性体と第２のゴム弾性体とが直列に配設されると
   共に、第３のゴム弾性体が第１のゴム弾性体と並
   列に第２のゴム弾性体とは直列に配設されてお
   り、 前記第１のゴム弾性体は一方の部材と他方の部
   材間の取付け時の荷重負荷作用方向に対して剪断
   力が働くように配設され、かつ、この第１のゴム
   弾性体の中間部にはインサート金具が介挿され、
   更に、このインサート金具の端部は前記一方の部
   材と他方の部材が所定量相対変位したとき一方の
   部材と当接する位置関係に配設されており、 第２のゴム弾性体は取付け時の荷重作用方向に
   予圧縮されて取り付けられており、 第３のゴム弾性体は前記インサート金具の端部
   が一方の部材と当接する相対変位より更に前記一
   方の部材と他方の部材が相対変位したときストツ
   パ作用をなすために前記取付け時の荷重負荷方向
   に対して圧縮方向に働くように配設されており、 これにより、取付け使用状態の常用作動範囲で
   は剛性を低くするが、それより小荷重範囲および
   大荷重範囲では剛性を高くし、かつ、大荷重範囲
   への変位をなめらかにすることを特徴とする防振
   ゴム。