JPWO2006077622A1 - 防振装置 - Google Patents

Abstract

内筒２６と、該内筒を軸平行に取り囲む外筒２８と、これら内筒と外筒の間に介設されて両者を結合するゴム弾性体３０とを備えるブッシュ型の防振装置において、ゴム弾性体３０は内筒２６を挟んだ両側に軸方向に貫通する空洞部３２，３４を有しており、少なくとも一方の空洞部３４には、外筒２８側から内筒２６側に向かって突出するストッパゴム部３８が設けられ、該ストッパゴム部３８は内筒２６側への当たり面３８ａが一面で形成され、該当たり面３８ａが内筒２６の軸方向２７に対して傾斜して設けられている。

Description

本発明は、防振装置に関し、例えば自動車のトルクロッドやサスペンションのリンク機構等の構成部品として好適に用いられるブッシュ型の防振装置に関するものである。

従来より、ブッシュ型の防振装置として、内筒と外筒とを、これら内外の筒間に介設されたゴム弾性体により結合したものが知られている。通常、内筒がこれに挿嵌される軸部材を介して一方の支持部材に取り付けられ、外筒が他方の支持部材の筒状部に圧入されて固定されて、エンジン等の振動源の動きや振動を抑制する。

この種のブッシュ型の防振装置においては、主たる荷重が軸直角方向に入力されるものがある。その場合、入力される荷重に対して柔らかいバネ特性を得るために、上記ゴム弾性体には荷重入力方向における内筒を挟んだ両側に軸方向に貫通する空洞部が設けられ、荷重入力方向に対して直交する内筒両側のゴム弾性体により内筒と外筒とが弾性的に結合されている。そして、このような防振装置においては、上記荷重入力方向における過大変位を制限するために、上記空洞部にストッパゴム部を設けることがある（例えば、日本国特開平１１−１１７９７３号公報、日本国特開２００４−３１６７９８号公報など）。
日本国特開平１１−１１７９７３号公報 日本国特開２００４−３１６７９８号公報

上記従来の防振装置において、ストッパゴム部が前記空洞部における外筒側から内筒側に向かって突出して設けられている場合、該ストッパゴム部の内筒側への当たり面は、通常、内筒の軸方向に対して平行に設けられており、即ち、ストッパゴム部の突出高さは軸方向において一定に設定されている。

ところで、この種の防振装置においては、防振装置周りのスペース的な要請から、内筒側の支持部材と外筒側の支持部材とが軸方向においてオフセットして配される場合がある。その場合、主たる荷重が入力されたときに、外筒又は内筒の軸が他方の軸に対して傾くような変位、即ちこじれ方向への変位が起こる。このような場合に、上記のようにストッパゴム部の突出高さが軸方向において一定であると、過大な荷重が入力されたときに、こじれ方向への過大な変位を効果的に抑制することができず、耐久性を損なったり、また周辺部材と不所望に干渉して異音が生じるといった問題がある。

本発明は、このような点に鑑み、こじれ方向への過大変位を効果的に抑制することができるブッシュ型の防振装置を提供することを目的とする。

本発明に係る防振装置は、内筒と、該内筒を軸平行に取り囲む外筒と、これら内筒と外筒の間に介設されて両者を結合するゴム弾性体とを備えてなり、前記ゴム弾性体は前記内筒を挟んだ両側に軸方向に貫通する空洞部を有しており、少なくとも一方の空洞部には前記外筒側から前記内筒側に向かって突出するストッパゴム部が設けられ、該ストッパゴム部は前記内筒側への当たり面が一面で形成され、該当たり面が前記内筒の軸方向に対して傾斜して設けられたことを特徴とするものである。

このように構成したことで、上記ストッパゴム部の当たり面は、ストッパゴム部の突出高さが軸方向一端部から他端部にかけて漸次に低くなるように傾斜しており、即ち、ストッパゴム部は軸方向において一方側ほど突出高さが高く形成されている。そのため、この防振装置であると、内筒側の支持部材と外筒側の支持部材とがオフセットされた場合であっても、ストッパゴム部の軸方向における突出高さの違いによって、過大な荷重が入力されたときにおける内外筒のこじれ方向への過大な変位を抑制することができる。

本発明においては、上記防振装置とは逆に内筒側から外筒側に向かって突出するストッパゴム部を設けて、該ストッパゴム部の当たり面に同様の傾斜形状を採用してもよい。すなわち、本発明は、また、内筒と、該内筒を軸平行に取り囲む外筒と、これら内筒と外筒の間に介設されて両者を結合するゴム弾性体とを備えてなり、前記ゴム弾性体は前記内筒を挟んだ両側に軸方向に貫通する空洞部を有しており、少なくとも一方の空洞部には前記内筒側から前記外筒側に向かって突出するストッパゴム部が設けられ、該ストッパゴム部は前記外筒側への当たり面が一面で形成され、該当たり面が前記内筒の軸方向に対して傾斜して設けられたことを特徴とする防振装置を提供するものである。この場合も、上記と同様に、こじれ方向への過大変位を効果的に抑制することができる。

本発明の防振装置においては、前記ストッパゴム部に軸方向の小空洞を設けることができる。このような小空洞を設けると、ストッパゴム部による静バネ定数を維持したまま、動バネ定数を低減することができる。

本発明の防振装置において、前記内筒は、一方の前記空洞部が設けられた側の厚みと他方の前記空洞部が設けられた側の厚みとが異なる非円形の断面形状の外形を持つものであってもよい。

また、本発明の防振装置においては、前記外筒と前記内筒の軸方向における中心が軸方向にずれた位置に配されるように前記外筒が前記内筒に対してオフセットして設けられてもよい。

更にまた、本発明の防振装置においては、前記ゴム弾性体の軸方向における一方の側面に識別用凸部が設けられてもよい。これにより、軸方向において形状の異なるストッパゴム部を持つ防振装置を車両に組付ける際に装着方向を誤るといったことがなくなる。

本発明の防振装置によれば、ストッパゴム部の当たり面に上記のように傾斜をつけたことにより、内筒側の支持部材と外筒側の支持部材とがオフセットされている場合であっても、内外筒のこじれ方向への過大な変位を抑制することができ、よって、耐久性の問題や、周辺部材と干渉による異音の問題を解消することができる。

次に、本発明の実施形態に係る防振装置について図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１の実施形態に係る防振装置１０の側面図であり、図２〜４はその断面図である。防振装置１０は、金属製の内筒２６と、該内筒２６を同軸状に取り囲む外筒２８と、これら内筒２６と外筒２８の間に介在して両者を弾性的に結合するゴム弾性体３０とを備えてなる防振ブッシュである。

ゴム弾性体３０には、内筒２６を挟んだ両側に相対向してそれぞれ軸方向に貫通する空洞部３２，３４が設けられている。空洞部３２，３４はそれぞれ周方向に所要の幅を持っており、空洞部３２，３４間のゴム弾性体３０の両側部分３０ａ，３０ａが内筒２６を外筒２８に対して弾性的に支持するように設けられている。空洞部３２，３４は、それぞれ軸方向に対して直角の断面において周方向に内筒２６の外径よりも広幅とされている。

これら空洞部３２，３４には、外筒２８の内周面から半径方向内方に向けて突出するストッパゴム部３６，３８が設けられている。ストッパゴム部３６，３８は、軸直角方向における荷重入力に対して、相対向する内筒２６の外周面に当接することで、その過大変位を制限するものであり、内筒２６の外表面を覆うゴム層４０に当接する当たり面３６ａ，３８ａを備える。

そして、本実施形態では、一方の空洞部３４に設けられたストッパゴム部３８において、その当たり面３８ａは、ストッパゴム部３８の突出高さが軸方向一端部から他端部にかけて漸次に低くなるように傾斜しており、即ち、ストッパゴム部３８は軸方向において一方側ほど突出高さが高く形成されている。これにより、ストッパゴム部３８は当たり面３８ａが一面で形成され、この当たり面３８ａが、図３に示す軸方向断面において、相対するゴム層４０と平行ではなく、従って内筒２６の軸方向２７と平行ではなく、これらに対して所定の傾斜を持つ面とされている。当たり面３８ａは、より詳細には、軸方向断面（図３参照）では直線状に傾斜し、軸方向に直交する断面（図１参照）では円弧状に湾曲した曲面状をなしている。

なお、もう一方の空洞部３２に設けられたストッパゴム部３６では、当たり面３６ａは、図３に示す軸方向断面において、内筒２６の軸方向２７と平行に形成されている。

図１，４に示されるように、ストッパゴム部３８には軸方向の小空洞（すぐり）６６が設けられている。小空洞６６は、ストッパゴム部３８を軸方向に貫通して設けられており、図１に示すように周方向に２つ並んで設けられている。なお、小空洞６６は、このような軸方向の貫通孔には限らず、非貫通の凹部であってもよい。

図１，３に示すように、内筒２６の外形は断面円形ではなく、上記一方の空洞部３４側での厚みｔ１が他方の空洞部３２側での厚みｔ２よりも小さくなるような異形の断面形状に形成されている。そして、これにより、主たる荷重入力方向における一方側と他方側での内筒２６と外筒２８との間隔をそれぞれ所定の寸法に設定している。

図２，３に示すように、内筒２６と外筒２８は、両者の軸方向中心がオフセットされて設けられている。すなわち、外筒２８の軸方向における中心７０が、内筒２６の軸方向における中心６４に一致しておらず、軸方向にずれた位置に配されている。詳細には、外筒２８の軸方向中心７０は、内筒２６の軸方向中心６４に対して、上記ストッパゴム部３８の突出高さが低い側にずらされている。

このように外筒２８を内筒２６に対してオフセットさせた防振装置１０では、車両に組み込む際に装着方向を間違うと性能を確保することができない。そのため、本実施形態では、図１，２に示すように、ゴム弾性体３０の軸方向における一方の側面に識別用凸部７２を設けている。識別用凸部７２は、ゴム弾性体３０の上記両側部分３０ａ，３０ａにおいて周方向に延びる湾曲線状に設けられており、防振装置１０の表裏を容易に識別できるようになっている。

以上よりなる防振装置１０は、本実施形態では、図５に示すリンク装置１８に組み込まれて自動車に搭載される。このリンク装置１８は、自動車のエンジンのロール方向の動きを抑制するためのトルク支持用の連結ロッド（トルクロッド）であり、エンジン１の下部後端部とその後方の車体２との間を連結するものである。

リンク装置１８は、車両の前後方向に延びるアーム部１２と、その後端部に設けられて車体２に連結される第１筒状部１４と、アーム部１２の前端部に設けられてエンジン１に連結される第２筒状部１６とを備え、第１筒状部１４内に上記防振装置１０が装着され、第２筒状部１６内に他のブッシュ型の防振装置２０が装着されてなる。

第１筒状部１４は、その軸２２を車両上下方向に向けて設けられ、第２筒状部１６は、その軸２４を車両幅方向に向けて設けられている。これにより、第１筒状部１４と第２筒状部１６は、それぞれの軸２２，２４に垂直な平面が互いに直交するよう設けられており（即ち、軸２２に垂直な平面である水平面と、軸２４に垂直な平面である鉛直面（紙面）とは直交している。）、エンジン１のロール方向の動きや振動を効果的に抑制することができるようになっている。

上記防振装置１０は、第１筒状部１４の内周面に外筒２８が嵌合されるように装着される。防振装置１０は、図１に示す状態から絞り加工により縮径された後、図６に示されるように第１筒状部１４に圧入される。その際、上記２つの空洞部３２，３４が、内筒２６を挟んで前後に、即ちアーム部１２側と反アーム部側（アーム部と反対側）に相対向して配されるように装着され、より詳細には、空洞部３２がアーム部１２側に、空洞部３４が反アーム部側にそれぞれ配されるように装着され、これにより、アーム部１２の長手方向に沿って主たる荷重が入力されたときにストッパゴム部３６，３８が機能するようになっている。また、この防振装置１０は、図５に示すように、ストッパゴム部３８の突出高さが下方ほど高くなるように第１筒状部１４内に装着される。

図５，７に示すように、第１筒状部１４には、下端部における反アーム部側の周方向部分が切り欠かれることで切欠部６８が設けられている。この切欠部６８は、第１筒状部１４の半円周分にわたって設けられている。そして、このように切欠部６８を設けたことにより、その内側に嵌着される防振装置１０において、外筒２８は切欠量に相当する軸方向寸法だけ下端側が短く形成されている。そのため、上記したように内筒２６と外筒２８との軸方向中心がオフセットされるように両筒２６，２８が形成されており、即ち、外筒２８の軸方向における中心７０が、内筒２６の軸方向における中心６４（第１筒状部１４の軸方向における中心と同じ）に対して上方にずれている。

一方、第２筒状部１６内に装着される小径側の防振装置２０は、図８に示すように、第２筒状部１６と同軸に配された内筒４２と、該内筒４２を取り囲み第２筒状部１６の内周面に嵌合された外筒４４と、これら内筒４２と外筒４４との間に介在して両者を弾性的に結合するゴム弾性体４６とを備えてなる。

図６，７に示すように、アーム部１２は、後端部１２ａが第１筒状部１４の外周面に固着されている。一方、アーム部１２の前端部には、第２筒状部１６内に装着された防振装置２０の内筒４２の軸方向両端面を挟持する一対の支持腕４８，４８が設けられている。一対の支持腕４８，４８の前端部には、それぞれ車両幅方向の貫通孔５０，５０が設けられており、これら貫通孔５０，５０とその間に配された内筒４２の内側に不図示のボルトを挿通させてナット５２で締め付けることにより、第１筒状部１４と第２筒状部１６がアーム部１２を介して連設される。

図９に示すように、第２筒状部１６の外周面には、エンジン１への取付用のブラケット５４が固着されている。ブラケット５４は、エンジン１の後面に締結するための上方に延びる第１固定部５６と、エンジン１の下端部側面に締結するための前方に延びる第２固定部５８とを備え、図５に示すように、これらの固定部５６，５８がボルト６０を用いてエンジン１に固定されている。一方、車体２側については、車体２の取付凹部３内にて、第１筒状部１４に装着された防振装置１０の内筒２６が、その内部に挿通されたボルト６２を用いて車体２に固定されている。

そして、図５に示すように、第２筒状部１６の軸２４が、第１筒状部１４の軸方向における中心６４（即ち、第１筒状部１４を軸方向に二等分する点）に対して、同一水平面上ではなく、これよりも下方にずれた位置に配されており、即ち、第２筒状部１６は第１筒状部１４の軸方向における中心面から当該軸方向にオフセットさせて配置されている。

このように第１筒状部１４と第２筒状部１６をオフセットして配置した場合、図５に示すように、エンジン１のロール方向の振動により、第２筒状部１６に矢印Ｘで示すように車両前方に引っ張る力が作用したとき、第１筒状部１４には矢印Ｙで示すように反アーム部側が下方にお辞儀をするようにこじれ方向（回転方向）に変位しようとする力が働く。かかるこじれ方向への変位は、軸方向の小空洞６６が潰れない程度の力が作用している領域内であればそれほど問題にはならないが、該小空洞６６が潰れ更なる力が作用するような圧縮限界領域では、突如としてこじれ方向への変位が大きくなって第１筒状部１４が車体２の底板４に干渉するという不具合が生じる。

これに対し、本実施形態の防振装置１０であると、ストッパゴム部３８の当たり面３８ａを傾斜させているので、ストッパゴム部３８の圧縮時に、軸方向下方側でのゴム量が多いために、矢印Ｙで示すこじれ方向に変位しにくく、圧縮限界領域でのこじれ変位を抑えることができる。また、こじれ方向に変位した場合にも、第１筒状部１４の反アーム部側の下端部に切欠部６８を設けたので、第１筒状部１４が車体２の底板４に干渉することを確実に防止することができる。

また、本実施形態の防振装置１０であると、ストッパゴム部３８に小空洞６６を設けたことにより、ストッパゴム部３８による静バネ定数を維持したまま、動バネ定数を低減することができ、乗り心地性を向上することができる。

また、内筒２６と外筒２８とをオフセットさせたことにより、ゴム弾性体３０の軸方向寸法を確保することができる。上記のように外筒２８が嵌入される第１筒状部１４に切欠部６８を設けた場合に、内筒２６と外筒２８とをオフセットさせないとすると、外筒２８の上端側も短くする必要があり、その場合、外筒２８の軸方向寸法が短くなって、ゴム弾性体３０の軸方向寸法を十分に確保することが難しくなるが、このようにオフセットさせれば、外筒２８の上端側での軸方向寸法を確保して、その分ゴム弾性体３０の軸方向寸法を確保することができる。

図１０は、第２の実施形態に係る防振装置１０ａを示したものである。この実施形態では、反アーム部側の空洞部３４において、内筒２６の外周面から半径方向外方に向けて突出するストッパゴム部７４を設けた点が上記第１の実施形態とは異なる。このストッパゴム部７４は、アーム部１２の長手方向に沿う方向の入力に対して、相対向する外筒２８側のストッパ受けゴム部７６に当接することで、外筒２６の過大変位を制限するものであり、ストッパ受けゴム部７６に当接する当たり面７４ａを備える。

このストッパゴム部７４は、下方ほど突出高さが高くなるように上記当たり面７４ａが内筒２６の軸方向２７に対して傾斜して設けられている。すなわち、ストッパゴム部７４は、当たり面７４ａが一面で形成されており、この当たり面７４ａが相対する外筒側のストッパ受けゴム部７６の面と平行ではなく、下方ほどストッパ受けゴム部７６に接近するように傾斜している。

このように傾斜させたことにより、第１の実施形態と同様、ストッパゴム部７４の圧縮時に、軸方向下方側でのゴム量が多いために、こじれ方向に変位しにくく、圧縮限界領域でのこじれ変位を抑えることができる。

図１０では、ストッパゴム部７４に軸方向の小空洞を示していないが、第１の実施形態と同様に小空洞を設けることができる。また、第２の実施形態に関し、その他の構成は第１の実施形態と同様であり、従って同様の作用効果が奏される。

上記した各実施形態では、一対の空洞部３２，３４のうち、一方側の空洞部３４のストッパゴム部３８，７４のみについて、上記当たり面３８ａ，７４ａの傾斜構成を採用したが、必要に応じ、もう一方の空洞部にも同様の傾斜した当たり面を設けることもできる。

産業上の実施可能性

本発明の防振装置であると、内筒側の支持部材と外筒側の支持部材とがオフセットされている場合であっても、内外筒のこじれ方向への過大な変位を抑制することができるので、自動車用エンジンを車体に搭載し支持する場合のトルク支持用のトルクロッドのための防振ブッシュとして、あるいはまた自動車用サスペンションのリンク装置における防振ブッシュとして好適に使用することができ、その他、種々のブッシュ型の防振装置として利用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る防振装置の側面図である。 図１のII−II線の断面図である。 図１のIII−III線の断面図である。 図１のIV−IV線の断面図である。 上記防振装置を組み込んだリンク装置の断面図である。 同上のリンク装置における第１筒状部及びアーム部の平面図である。 同上の第１筒状部及びアーム部の側面図である。 同上のリンク装置における第２筒状部側の防振装置の断面図である。 同上の第２筒状部及びブラケットの側面図である。 第２の実施形態に係る防振装置の断面図である。

符号の説明

１０…防振装置、２６…内筒、２７…内筒の軸方向、２８…外筒、３０…ゴム弾性体、３２，３４…空洞部、３６，３８…ストッパゴム部、３８ａ…当たり面、６４…内筒の軸方向中心、６６…小空洞、７０…外筒の軸方向中心、７２…識別用凸部、７４…ストッパゴム部、７４ａ…当たり面、ｔ１…内筒の一方の空洞部３４側での厚み、ｔ２…内筒の他方の空洞部３２側での厚み

Claims (6)

1. 内筒と、該内筒を軸平行に取り囲む外筒と、これら内筒と外筒の間に介設されて両者を結合するゴム弾性体とを備えてなり、前記ゴム弾性体は前記内筒を挟んだ両側に軸方向に貫通する空洞部を有しており、少なくとも一方の空洞部には前記外筒側から前記内筒側に向かって突出するストッパゴム部が設けられ、該ストッパゴム部は前記内筒側への当たり面が一面で形成され、該当たり面が前記内筒の軸方向に対して傾斜して設けられたことを特徴とする防振装置。
2. 内筒と、該内筒を軸平行に取り囲む外筒と、これら内筒と外筒の間に介設されて両者を結合するゴム弾性体とを備えてなり、前記ゴム弾性体は前記内筒を挟んだ両側に軸方向に貫通する空洞部を有しており、少なくとも一方の空洞部には前記内筒側から前記外筒側に向かって突出するストッパゴム部が設けられ、該ストッパゴム部は前記外筒側への当たり面が一面で形成され、該当たり面が前記内筒の軸方向に対して傾斜して設けられたことを特徴とする防振装置。
3. 前記ストッパゴム部に軸方向の小空洞が設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の防振装置。
4. 前記内筒は、一方の前記空洞部が設けられた側の厚みと他方の前記空洞部が設けられた側の厚みとが異なる非円形の断面形状の外形を持つ請求項１又は２記載の防振装置。
5. 前記外筒と前記内筒の軸方向における中心が軸方向にずれた位置に配されるように前記外筒が前記内筒に対してオフセットして設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の防振装置。
6. 前記ゴム弾性体の軸方向における一方の側面に識別用凸部が設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の防振装置。

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