WO2004102035A1 - 防振装置 - Google Patents

Abstract

防振装置としての基本性能や重量、コストなどを変更することなく、耐久性を効果的に向上するために、内筒（10）と、その外周を取り囲む外周部材（12）と、両者を結合するゴム弾性体からなる防振基体（14）とを備える防振装置において、防振基体（14）の少なくとも一方の軸方向端面に、内筒（10）の外周縁に沿って周方向に延びかつ内筒（10）の軸方向端面を越えて軸方向に突出する凸条（68）を設け、該凸条を、内筒（10）の軸方向端面に当接配置されたストッパ部材（18）の当接面部（42）により軸方向に圧縮された状態とする。

Description

明 細 書 防 振 装 置 〔技術分野〕

本発明は、 振動や騒音を遮断する防振装置に関するものである。

〔背景技術〕

従来より、 自動車などの車両においては、 振動体であるエンジンや足回り部 品等からの振動を車体等の支持体に伝達させないようにするために防振装置が 用いられている。 このような防振装置として、 内筒と、 その外周を取り囲む外 筒等の外周部材と、 内筒の外周面に加硫接着されて内筒と外周部材とを弾性的 に結合するゴム弾性体からなる防振基体とを備えてなるものがあり、 種々の構 造が提案されている （例えば、 日本国実公昭 46— 2 9 28 9号公報、 日本国 実開昭 57— 1 34号公報、 日本国実開昭 5 9— 14540 8号、 日本国特開 昭 6 2— 3 5 1 26号公報、 日本国特開 2000— 74 1 1 5号公報、 日本国 特開 200 2— 147 5 1 2号など） 。

このような内筒の外周面に防振基体を加硫接着する場合、 防振基体の軸方向 端面における内筒との接着部近傍の耐久性が不十分となりやすく、 長期使用に よりこの部分のゴムに亀裂が発生するといつた問題がある。

ところで、 日本国実開平 4— 1 1 3 344号公報や日本国実開昭 6 2_ 1 2 66 3 5号公報には、 この種の内筒と外周部材とを両者間に介在するゴム弾性 体からなる防振基体で結合してなる防振装置において、 防振基体の軸方向端面 を、 内筒端面を越えて軸方向に突出するように設け、 このようにして突出させ た防振基体の端面を、 内筒端面に当接配置される当接部材により軸方向に圧縮 させるという技術が開示されている。 しかしながら、 これらに開示された技術 は、 防振基体の軸方向端面をその铎方向の全体にわたって突出させて、 当接部 材により軸方向に圧縮した状態に組付けるというものである。 そのため、 防振 基体は径方向の全体で予圧縮 （プリロード） されることになり、 防振装置とし ての基本性能も該予圧縮により必然的に変更を伴うことになる。

〔発明の開示〕

本発明は、 このような点に鑑みてなされたものであり、 防振装置としての基 本性能や重量、 コストなどを変更することなく、 耐久性を効果的に向上するこ とができる防振装置を提供することを目的とする。

本発明の防振装置は、 内筒と、 該内筒の外周を取り囲む外周部材と、 前記内 筒の外周面に加硫接着されて前記内筒と前記外周部材とを結合するゴム弾性体 からなる防振基体と、 前記内筒の軸方向端面に当接配置される当接部材とを備 える防振装置において、 前記防振基体は、 その少なくとも一方の軸方向端面に、 前記当接部材により軸方向に圧縮される凸条を備え、 該凸条は、 前記防振基体 の軸方向端面における前記内筒近傍の縁部に限定して設けられるものであって、 前記内筒の外周縁に沿って周方向に延び、 かつ前記内筒の軸方向端面を越えて 軸方向に突出形成されており、 前記当接部材を前記内筒の軸方向端面に当接配 置することで軸方向に圧縮されたものである。

このように本発明では、 防振基体の軸方向端面における内周縁部に軸方向に 突出する凸条を設け、 この凸条を内筒の端面に当接配置させる当接部材により 軸方向に圧縮した状態に組付けるので、 防振基体における内筒との接着部近傍 を予圧縮して耐久性を飛躍的に向上することができる。 しかも、 この凸条は、 防振基体の軸方向端面の全体ではなく、 内筒近傍の縁部に限定して設けられて おり、 その部分に限定した予圧縮を付与することができるので、 防振装置とし ての基本性能を変更することなく、 耐久性を飛躍的に向上することができる。 本発明の防振装置においては、 前記内筒の少なくとも一方の軸方向端部の外 周面に全周にわたって切欠部が設けられ、 この切欠部を設けた側の防振基体の 軸方向端面に前記凸条が設けられてもよい。 これにより、 一層効果的に耐久性 を向上することができる。

また、 本発明の防振装置において、 前記内筒は、 軸方向一端部に前記切欠部 が設けられ、 軸方向他端部が先端ほど外径が漸次大きくなるように形成されて もよい。

また、 本発明の防振装置においては、 前記凸条の前記内筒端面からの軸方向 における突出高さを H Iとし、 前記切欠部の前記内筒端面からの軸方向におけ る形成幅を H 2として、 H 2 /1- I 1 = 1〜 3の範囲内に設定されてもよい。 また、 本発明の防振装置において、 前記当接部材は、 前記外周部材に対する 前記内筒の軸方向変位を制限するストッパ部材であってもよい。

本発明の防振装置においては、 前記内筒が軸方向を上下方向に向けて配され て振動体側に取り付けられ、 前記外周部材が前記内筒を取り囲む開口部を備え て支持体側に取り付けられ、 前記防振基体が前記内筒と前記外周部材の開口部 との間に介設されて前記内筒を前記外周部材に対して上下方向に弾性支持する ものであってもよレ、。

また、 この場合、 前記外周部材における前記開口部の開口縁から下方に筒状 部が延設され、 前記当接部材が、 前記内筒の下端面に当接配置される当接面部 と、 その周縁部から下方に延設されて前記外周部材の筒状部の内側に対向配置 される内側筒部と、 該内側筒部の下端に設けられて前記外周部材の筒状部の下 方を外方に向けて延びる延設部とを備えてなり、 前記外周部材の筒状部と前記 当接部材の内側筒部との間に第 1ストッパゴムが設けられるとともに軸直角方 向に空隙が確保されることで、 前記內筒と前記外周部材との水平方向における 変位を制限する第 1のストツパが設けられ、 前記外周部材の筒状部の下端と前 記当接部材の延設部との間に第 2ス トツバゴムが設けられるとともに軸方向に 空隙が確保されることで、 前記内筒の前記外周部材に対する上方への変位を制 限する第 2のストツバが設けられてもよい。

〔図面の簡単な説明〕

図 1は、 本発明の 1実施形態に係る防振装置の平面図、

図 2は、 同防振装置の底面図、

図 3は、 図 1の矢印 III方向から見た側面図、 図 4は、 図 1の IV— IV線断面図、

図 5は、 図 4の要部拡大図、

図 6は、 同防振装置の分解断面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

以下、 本発明の 1実施形態に係る防振装置について図 1〜 6に基づいて説明 する。

この実施形態の防振装置は、 F F車のエンジンの右側部分を車体側のメンバ 一に対して防振的に支承するエンジンマウントであり、 図 1において矢印 Xで 示す方向が車両前方である。

この防振装置は、 振動体であるエンジン 1側に取り付けられる金属製の内筒 1 0と、 支持体である車体メンバー 2側に取り付けられる金属製の外周部材 1 2と、 内筒 1 0と外周部材 1 2との間に介設されて両者を防振的に結合するゴ ム弾性体からなる防振基体 1 4とを備えてなる。

内筒 1 0は、 軸方向を上下方向に向けて配されており、 上端面にエンジン 1 との間を連結するブラケット 1 6が取り付けられ、 下端面に外周部材 1 2に対 する内筒 1 0の軸方向変位を制限するストツパ部材 1 8が取り付けられている _c これらの部材 1 0 , 1 6， 1 8は、 図 4及び図 6に示すように、 ストッパ部材 1 8の下方から挿入したボルト 2 0により締結一体化されて振動体側の取付部 材 2 2を構成する。 ブラケット 1 6は、 内筒 1 0との結合部から軸直角方向に 外れた位置にエンジン 1への取付部 2 4を備える。

内筒 1 0は、 ブラケット 1 6に固定される上端部 1 1において、 先端ほど外 径が漸次大きくなるような逆テーパ状に形成されている。 一方、 ストッパ部材 1 8が固定される下端部には、 図 5に拡大して示すように、 外周面に全周にわ たって切欠部 2 6が設けられている。 切欠部 2 6は、 内筒 1 0の下端部に設け た段差部 2 8を介して半径方向内方に落ち込んでおり、 段差部 2 8の先端側が 小径の外周面を持つ小径部となるように形成されている。

外周部材 1 2は、 平板状をなし、 中央部に内筒 1 0が上方から差し入れられ る略円形の開口部 3 0が設けられ、 その径方向に相対する 2箇所に車体 2への 取付面部 3 2が設けられている。 外周部材 1 2の周縁部 3 4は、 捕強のために 上方に折曲されたフランジ状に形成されている。

外周部材 1 2の開口部 3 0は内筒 1 0を軸平行かつ略同軸に取り囲んでおり、 その開口縁は内側ほど下方に傾斜したテーパ面状をなすテーパ面部 3 6として -形成されている。 そして、 このテーパ面部 3 6の下端から下方に向けて短筒状 の筒状部 3 8が延設されており、 更に筒状部 3 8の下端は外側に折曲されたフ ランジ部 4 0として形成されている。

防振基体 1 4は、 内筒 1 0の全周を取り囲む略傘形状をなして、 上記した内 筒 1 0と外周部材 1 2の開口部 3 0とを結合しており、 これにより内筒 1 0を 外周部材 1 2に対して上下方向に弹性的に支持している。 詳細には、 防振基体 1 4は、 外周部材 1 2のテーパ面部 3 6と、 該テーパ面部 3 6を含むこれより も上側の内筒 1 0の周面との間を結合している。 防振基体 1 4は、 この実施形 態では内筒 1 0と外周部材 1 2の双方に加硫接着手段により固定されている。 図 4に示すように、 内筒 1 0の下端は外周部材 1 2のテーパ面部 3 6付近の 高さで終端しており、 內筒 1 0の外周面には軸方向の全体にわたって防振基体 1 4が加硫接着されている。

ストツパ部材 1 8は、 内筒 1 0の下端面に当接配置される円板状の当接面部 4 2と、 その周縁部から下方に延設されて外周部材 1 2の筒状部 3 8の内側に 対向配置された短筒状の内側筒部 4 4と、 該内側筒部 4 4の下端に設けられて 外周部材 1 2のフランジ部 4 0の下方を半径方向外方に向けて延びる略半円板 状の延設部 4 6とを備え、 これらが金属板のプレス加工により一体に形成され ている。

外周部材 1 2の筒状部 3 8とス トッパ部材 1 8の内側筒部 4 4との間には、 第 1ス トッパゴム 4 8が設けられるとともに、 軸直角方向に所定の空隙 5 0が 確保されることで、 内筒 1 0と外周部材 1 2との水平方向における過大変位を 制限する第 1のス トッパ 5 2が設けられている。 第 1ス トッパゴム 4 8は、 こ の実施形態では、 防振基体 1 4から連なるゴムにより、 外周部材 1 2の筒状部 3 8の内周面を被覆して設けられており、 このゴム 4 8とス トッパ部材 1 8の 内側筒部 4 4との間隙によりス トッパクリアランスである上記空隙 5 0が設定 されている。

また、 外周部材 1 2のフランジ部 4 0とストツパ部材 1 8の延設部 4 6との 間には、 第 2ス トッパゴム 5 4が設けられるとともに、 軸方向に所定の空隙 5 6が確保されており、 これにより、 内筒 1 0の外周部材 1 2に対する上方への 過大変位を制限する第 2のストツノ、° 5 8が設けられている。 第 2ストツパゴム 5 4は、 この実施形態では、 上記第 1ス トッパゴム 4 8から連なるゴムにより フランジ部 4 0の下面を被覆して設けられている。 なお、 図 4は、 エンジンの 荷重が負荷されていない未荷重の状態が示されており、 上記空隙 5 6はェンジ ンの荷重が負荷されたときに所定の寸法確保されるように設定すればよい。 従 つて、 未荷重時においては第 2ストッパゴム 5 4と延設部 4 6とは当接してい てもよい。

図 1及び図 3に示されるように、 外周部材 1 2における開口部 3 0近傍の上 面には、 ブロック状の第 3ス トッパゴム 6 0が設けられている。 この第 3ス ト ッパゴム 6 0は、 外周部材 1 2の開口部 3 0からその外側の 2箇所の車体への 取付面部 3 2に至る領域にそれぞれ設けられており、 防振基体 1 4から連なる ゴムにより形成されている。 上記ブラケット 1 6には、 第 3ストッパゴム 6 0 に対して所定の空隙 6 2を介して対向するストツパ受け部 6 4が下方に突出し て設けられている。 そして、 第 3ス トッパゴム 6 0とス トッパ受け部 6 4とで- 内筒 1 0の外周部材 1 2に対する下方への変位を制限する第 3のストツノ、° 6 6 が設けられている。 なお、 この第 3のス トッパ 6 6においても、 図 3はェンジ ンの荷重が負荷されていない未荷重の状態が示されており、 第 3ストツパゴム 6 0とス トッパ受け部 6 4との空隙 6 2はエンジンの荷重が負荷されたときに 所定の寸法確保されるように設定すればよい。

かかる防振装置において、 本実施形態では、 特に、 図 5及ぴ図 6に示すよう に、 防振基体 1 4の下側の軸方向端面である下端面に、 内筒 1 0下端面の外周 縁に沿って周方向に延び、 かつ、 内筒 1 0の下端面を越えて軸方向下方に突出 する凸条 6 8が設けられている。

より詳細には、 凸条 6 8は、 内筒 1 0の外周面を下端まで被覆する防振基体 1 4と一体のゴムによって、 防振基体 1 4の下端面における内周縁部、 即ち内 筒 1 0近傍の縁部に、 全周にわたって設けられている。 従って、 凸条 6 8は、 防振基体 1 4の下端面の全体ではなく、 内筒 1 0近傍の縁部に限定して設けら れている。 この凸条 6 8は、 耐久性の観点より内筒 1 0にできるだけ近づけて 設けることが好ましく、 この例では凸条 6 8の斜面が内筒 1 0との界面からそ のまま外方かつ軸方向下方に向けて立ち上がるように形成している。

なお、 凸条 6 8を内筒 1 0の下端面に被せるように設けると、 ス トッパ部材 1 8を組付けたときに、 その当接面部 4 2と内筒 1 0との間にゴムが挟まって しまい、 そうなるとゴムの経時的なへたりによりボルト 2 0による締結が緩ん でしまうため、 凸条 6 8は内筒 1 0の下端面に載らないように設けることが好 ましい。

凸条 6 8の内筒 1 0下端面からの突出高さ H 1は特に限定されない。 例えば、 本実施形態のエンジンマゥントの場合、 1 mm程度の突出高さ H 1でも飛躍的 な耐久性向上効果が得られるので、 好ましい突出高さ H 1は 0 . 5〜 2 mm程 度である。

この防振基体 1 4の下端面の凸条 6 8は、 ストッパ部材 1 8を内筒 1 0の下 端面に組付けることにより、 ストツパ部材 1 8の平坦な当接面部 4 2により押 しつぶされて軸方向に圧縮された状態となっている。

これにより、 本実施形態の防振装置であると、 本来であれば耐久性に劣る防 振基体 1 4の下端面における内筒 1 0との加硫接着端部において、 当該加硫接 着端部のゴムを予圧縮した状態とすることができ、 耐久性を飛躍的に向上する ことができる。 より詳細には、 上記のような凸条 6 8であれば、 耐久性に劣る 部分に対して限定して予圧縮を与えることができ、 この部分の耐久性を上げる ことができるので、 防振特性を変えることなく、 即ち、 防振装置としての基本 性能や重量、 コストなどを変更することなく、 防振基体 1 4全体としての耐久 性を大幅に底上げすることができる。

また、 本実施形態の防振装置では、 図 5に示すように、 内筒 1 0の下端部外 周面に全周にわたって切欠部 2 6を設け、 この切欠部 2 6の外周縁に沿って凸 条 6 8を設けているので、 凸条 6 8がストッパ部材 1 8により押しつぶされた とき、 切欠部 2 6と内筒本体部との境界に位置する段差部 2 8との間で上記加 硫接着端部のゴムを効果的に圧縮することができるので、 この部分の耐久性を 一層飛躍的に向上することができる。 また、 内筒 1 0の下端部を、 切欠部 2 6 を設けたことで内筒本体部の外径よりも小径にしたことにより、 このような切 欠部を設けない場合に比べて、 防振基体 1 4の下端面の半径方向における自由 長を大きく確保することができ、 この点も耐久性に寄与する。

ここで、 切欠部 2 6の内筒 1 0下端面からの軸方向における形成幅 H 2は、 凸条 6 8の突出高さ H 1に対して、 H 2 Z H 1 = 1〜3の範囲内に設定されて いることが好ましく、 かかる範囲内に設定することにより、 上記した加硫接着 端部の圧縮効果を一層高めることができる。

また、 本実施形態の防振装置であると、 使用状態において、 エンジンまたは 車体からの通常の振動に対しては防振基体 1 4によりその振動を減衰すること ができる。 そして、 内筒 1 0に対して水平方向に過大変位が生じたときには、 第 1のス トッパ 5 2においてス トッパ部材 1 8の内側筒部 4 4が第 1ストッパ ゴム 4 8を介して外周部材 1 2の筒状部 3 8に当接することによりストッパ作 用が果たされ、 それ以上の変位が制限される。 その際、 第 1のス トッパ 5 2は 全周にわたって設けられているため、 車両前後方向の過大変位だけでなく左右 方向の過大変位に対してもストッパ作用を果たすことができる。

また、 内筒 1 0に対して上方への過大変位が生じたときには、 第 2のストツ パ 5 8においてストツパ部材 1 8の延設部 4 6が第 2ストツパゴム 5 4を介し て上方のフランジ部 4 0に当接することによりストッパ作用が果たされ、 それ より上方への変位が制限される。

更に、 内筒 1 0に対して下方への過大変位が生じたときには、 第 3のストツ パ 6 6においてブラケット 1 6のストッパ受け部 6 4がその下方の第 3ストツ パゴム 6 0に当接することでストツパ作用が果たされ、 それより下方への変位 が制限される。

このように、 本実施形態の防振装置であると、 外周部材 1 2に設けた簡易な 構造により水平方向における過大変位を制限するス トッパ作用を発揮させるこ とができるとともに、 内筒 1 0に取り付けたコンパク トなストツパ部材 1 8に より上方への過大変位を制限するストツパ作用を発揮させることができ、 その ため、 コンパク トで軽量化された構造でありながら、 防振基体 1 4の上方及び 水平方向への過大変位に対するストッパ作用を発揮させることができる。

特に、 本実施形態では、 ス トッパ部材 1 8に内側筒部 4 4を設けて、 この内 側筒部 4 4と外周部材 1 2の筒状部 3 8との間で第 1のス トッパ 5 2を構成す るようにしたので、 次の効果が得られる。 すなわち、 この場合、 内筒 1 0の外 径に関係なく内側筒部 4 4の外径を設定することができるので、 内側筒部 4 4 で第 1のストッパ 5 2のための所定寸法の隙間 5 0を確保しつつ、 内筒 1 0の 下端部を小径にして防振基体 1 4の下面側のゴムの自由長を長くすることがで き、 耐久性を向上することができる。

なお、 このように本実施形態では、 第 1のス トッパ 5 2を、 外周部材 1 2の 筒状部 3 8とス トッパ部材 1 8の内側筒部 4 4との間で形成したが、 外周部材 1 2の筒状部 3 8の内側に内筒 1 0が対向配置している場合には、 外周部材 1 2の筒状部 3 8と内筒 1 0との間で第 1のストッパ 5 2を形成することもでき る。

なお、 上記実施形態では、 防振基体 1 4の下端面のみに凸条 6 8を設けた場 合について説明したが、 防振基体 1 4の上端面にも同じような凸条を設けて、 ブラケット 1 6の下面で該凸条を軸方向に圧縮させて組付けるようにし、 これ により防振基体 1 4の上端面における耐久性を向上することも可能である。 更に、 上記実施形態では、 エンジンマウントを例に挙げて説明したが、 本発 明はエンジンマウントには限定されず、 例えば、 内筒と、 これを軸平行に取り 囲む外筒と、 内筒と外筒との間を結合する防振基体とを備えてなり、 例として 足回り部品を結合するために用いられるような、 各種防振ブッシュにも適用す ることができる。

〔産業上の利用可能性〕

本発明によれば、 防振装置としての基本性能や重量、 コス トなどを変更する ことなく、 耐久性を大幅に向上することができる。

Claims

請求の範囲 . 内筒と、 該内筒の外周を取り囲む外周部材と、 前記内筒の外周面に加硫接 着されて前記内筒と前記外周部材とを結合するゴム弾性体からなる防振基体 と、 前記内筒の軸方向端面に当接配置される当接部材とを備える防振装置に おいて、

前記防振基体は、 その少なくとも一方の軸方向端面に、 前記当接部材によ り軸方向に圧縮される凸条を備え、

該凸条は、 前記防振基体の軸方向端面における前記内筒近傍の縁部に限定 して設けられるものであって、 前記内筒の外周縁に沿って周方向に延び、 か つ前記内筒の軸方向端面を越えて軸方向に突出形成されており、 前記当接部 材を前記内筒の軸方向端面に当接配置することで軸方向に圧縮されている ことを特徴とする防振装置。

2 . 前記内筒の少なくとも一方の軸方向端部の外周面に全周にわたって切欠部 が設けられ、 この切欠部を設けた側の防振基体の軸方向端面に前記凸条が設 けられたことを特徴とする請求項 1記載の防振装置。

3 . 前記内筒は、 軸方向一端部に前記切欠部が設けられ、 軸方向他端部が先端 ほど外径が漸次大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項 2記載 の防振装置。

4 . 前記凸条の前記内筒端面からの軸方向における突出高さを H 1とし、 前記 切欠部の前記内筒端面からの軸方向における形成幅を H 2として、 H 2 /H 1 = 1 - 3の範囲内に設定されたことを特徴とする請求項 2又は 3記載の防

5 . 前記当接部材が、 前記外周部材に対する前記内筒の軸方向変位を制限する ストッパ部材であることを特徴とする請求項 1〜4のいずれかに記載の防振

6 . 前記内筒が軸方向を上下方向に向けて配されて振動体側に取り付けられ、 前記外周部材が前記内筒を取り囲む開口部を備えて支持体側に取り付けられ、 前記防振基体が前記内筒と前記外周部材の開口部との間に介設されて前記内 筒を前記外周部材に対して上下方向に弾性支持することを特徴とする請求項

1〜 5のいずれかに記載の防振装置。

. 前記外周部材における前記開口部の開口縁から下方に筒状部が延設され、 前記当接部材が、 前記内筒の下端面に当接配置される当接面部と、 その周 縁部から下方に延設されて前記外周部材の筒状部の内側に対向配置される内 側筒部と、 該内側筒部の下端に設けられて前記外周部材の筒状部の下方を外 方に向けて延びる延設部とを備えてなり、

前記外周部材の筒状部と前記当接部材の内側筒部との間に第 1ス トッパゴ ムが設けられるとともに軸直角方向に空隙が確保されることで、 前記内筒と 前記外周部材との水平方向における変位を制限する第 1のス トツバが設けら れ、

前記外周部材の筒状部の下端と前記当接部材の延設部との間に第 2ストッ パゴムが設けられるとともに軸方向に空隙が確保されることで、 前記内筒の 前記外周部材に対する上方への変位を制限する第 2のストツバが設けられた ことを特徴とする請求項 6記載の防振装置。