JP4299298B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
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】
【０００２】
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４６−２９２８９号公報、日本国実開昭５７−１３４号公報、日本国実開昭５９−１４５４０８号、日本国特開昭６２−３５１２６号公報、日本国特開２０００−７４１１５号公報、日本国特開２００２−１４７５１２号など）。
【０００３】
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った問題がある。
【０００４】
ところで、日本国実開平４−１１３３４４号公報や日本国実開昭６２−１２６６３５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径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。
【０００５】
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、前記切欠部は、前記軸方向端部に設けられた段差部を介して半径方向内方に落ち込んで形成され、前記段差部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、前記防振基体は、前記切欠部を設けた側の軸方向端面に、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前記凸条が軸方向に圧縮されており、これにより、前記切欠部の段差部と前記当接部材との間でゴム弾性体が圧縮されるとともに、前記防振基体の前記軸方向端面における前記内筒との加硫接着端部に限定して予圧縮が付与されたものである。
【０００６】
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。
【０００７】
また、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ので、一層効果的に耐久性を向上することができる。
【０００８】
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。
【０００９】
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Ｈ１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Ｈ２として、Ｈ２／Ｈ１＝１〜３の範囲内に設定されてもよい。
【００１０】
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。
【００１１】
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い。
【００１２】
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のストッパが設けられ、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のストッパが設けられてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
この実施形態の防振装置は、ＦＦ車のエンジンの右側部分を車体側のメンバー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。
【００１５】
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１０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１２と、内筒１０と外周部材１２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１４とを備えてなる。
【００１６】
内筒１０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１６が取り付けられ、下端面に外周部材１２に対する内筒１０の軸方向変位を制限するストッパ部材１８が取り付けられている。これらの部材１０，１６，１８は、図４及び図６に示すように、ストッパ部材１８の下方から挿入したボルト２０により締結一体化されて振動体側の取付部材２２を構成する。ブラケット１６は、内筒１０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２４を備える。
【００１７】
内筒１０は、ブラケット１６に固定される上端部１１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１８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２６が設けられている。切欠部２６は、内筒１０の下端部に設けた段差部２８を介して半径方向内方に落ち込んでおり、段差部２８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。
【００１８】
外周部材１２は、平板状をなし、中央部に内筒１０が上方から差し入れられる略円形の開口部３０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３２が設けられている。外周部材１２の周縁部３４は、補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。
【００１９】
外周部材１２の開口部３０は内筒１０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３６として形成されている。そして、このテーパ面部３６の下端から下方に向けて短筒状の筒状部３８が延設されており、更に筒状部３８の下端は外側に折曲されたフランジ部４０として形成されている。
【００２０】
防振基体１４は、内筒１０の全周を取り囲む略傘形状をなして、上記した内筒１０と外周部材１２の開口部３０とを結合しており、これにより内筒１０を外周部材１２に対して上下方向に弾性的に支持している。詳細には、防振基体１４は、外周部材１２のテーパ面部３６と、該テーパ面部３６を含むこれよりも上側の内筒１０の周面との間を結合している。防振基体１４は、この実施形態では内筒１０と外周部材１２の双方に加硫接着手段により固定されている。
【００２１】
図４に示すように、内筒１０の下端は外周部材１２のテーパ面部３６付近の高さで終端しており、内筒１０の外周面には軸方向の全体にわたって防振基体１４が加硫接着されている。
【００２２】
ストッパ部材１８は、内筒１０の下端面に当接配置される円板状の当接面部４２と、その周縁部から下方に延設されて外周部材１２の筒状部３８の内側に対向配置された短筒状の内側筒部４４と、該内側筒部４４の下端に設けられて外周部材１２のフランジ部４０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４６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。
【００２３】
外周部材１２の筒状部３８とストッパ部材１８の内側筒部４４との間には、第１ストッパゴム４８が設けられるとともに、軸直角方向に所定の空隙５０が確保されることで、内筒１０と外周部材１２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５２が設けられている。第１ストッパゴム４８は、この実施形態では、防振基体１４から連なるゴムにより、外周部材１２の筒状部３８の内周面を被覆して設けられており、このゴム４８とストッパ部材１８の内側筒部４４との間隙によりストッパクリアランスである上記空隙５０が設定されている。
【００２４】
また、外周部材１２のフランジ部４０とストッパ部材１８の延設部４６との間には、第２ストッパゴム５４が設けられるとともに、軸方向に所定の空隙５６が確保されており、これにより、内筒１０の外周部材１２に対する上方への過大変位を制限する第２のストッパ５８が設けられている。第２ストッパゴム５４は、この実施形態では、上記第１ストッパゴム４８から連なるゴムによりフランジ部４０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５６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。従って、未荷重時においては第２ストッパゴム５４と延設部４６とは当接していてもよい。
【００２５】
図１及び図３に示されるように、外周部材１２における開口部３０近傍の上面には、ブロック状の第３ストッパゴム６０が設けられている。この第３ストッパゴム６０は、外周部材１２の開口部３０からその外側の２箇所の車体への取付面部３２に至る領域にそれぞれ設けられており、防振基体１４から連なるゴムにより形成されている。上記ブラケット１６には、第３ストッパゴム６０に対して所定の空隙６２を介して対向するストッパ受け部６４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６０とストッパ受け部６４とで、内筒１０の外周部材１２に対する下方への変位を制限する第３のストッパ６６が設けられている。なお、この第３のストッパ６６においても、図３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、第３ストッパゴム６０とストッパ受け部６４との空隙６２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。
【００２６】
かかる防振装置において、本実施形態では、特に、図５及び図６に示すように、防振基体１４の下側の軸方向端面である下端面に、内筒１０下端面の外周縁に沿って周方向に延び、かつ、内筒１０の下端面を越えて軸方向下方に突出する凸条６８が設けられている。
【００２７】
より詳細には、凸条６８は、内筒１０の外周面を下端まで被覆する防振基体１４と一体のゴムによって、防振基体１４の下端面における内周縁部、即ち内筒１０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６８は、防振基体１４の下端面の全体ではなく、内筒１０近傍の縁部に限定して設けられている。この凸条６８は、耐久性の観点より内筒１０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６８の斜面が内筒１０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。
【００２８】
なお、凸条６８を内筒１０の下端面に被せるように設けると、ストッパ部材１８を組付けたときに、その当接面部４２と内筒１０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２０による締結が緩んでしまうため、凸条６８は内筒１０の下端面に載らないように設けることが好ましい。
【００２９】
凸条６８の内筒１０下端面からの突出高さＨ１は特に限定されない。例えば、本実施形態のエンジンマウントの場合、１ｍｍ程度の突出高さＨ１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Ｈ１は０．５〜２ｍｍ程度である。
【００３０】
この防振基体１４の下端面の凸条６８は、ストッパ部材１８を内筒１０の下端面に組付けることにより、ストッパ部材１８の平坦な当接面部４２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。
【００３１】
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１４の下端面における内筒１０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６８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１４全体としての耐久性を大幅に底上げすることができる。
【００３２】
また、本実施形態の防振装置では、図５に示すように、内筒１０の下端部外周面に全周にわたって切欠部２６を設け、この切欠部２６の外周縁に沿って凸条６８を設けているので、凸条６８がストッパ部材１８により押しつぶされたとき、切欠部２６と内筒本体部との境界に位置する段差部２８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１０の下端部を、切欠部２６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１４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。
【００３３】
ここで、切欠部２６の内筒１０下端面からの軸方向における形成幅Ｈ２は、凸条６８の突出高さＨ１に対して、Ｈ２／Ｈ１＝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。
【００３４】
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１４によりその振動を減衰することができる。そして、内筒１０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５２においてストッパ部材１８の内側筒部４４が第１ストッパゴム４８を介して外周部材１２の筒状部３８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５２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。
【００３５】
また、内筒１０に対して上方への過大変位が生じたときには、第２のストッパ５８においてストッパ部材１８の延設部４６が第２ストッパゴム５４を介して上方のフランジ部４０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。
【００３６】
更に、内筒１０に対して下方への過大変位が生じたときには、第３のストッパ６６においてブラケット１６のストッパ受け部６４がその下方の第３ストッパゴム６０に当接することでストッパ作用が果たされ、それより下方への変位が制限される。
【００３７】
このように、本実施形態の防振装置であると、外周部材１２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１０に取り付けたコンパクトなストッパ部材１８により上方への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、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１４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。
【００３８】
特に、本実施形態では、ストッパ部材１８に内側筒部４４を設けて、この内側筒部４４と外周部材１２の筒状部３８との間で第１のストッパ５２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１０の外径に関係なく内側筒部４４の外径を設定することができるので、内側筒部４４で第１のストッパ５２のための所定寸法の隙間５０を確保しつつ、内筒１０の下端部を小径にして防振基体１４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。
【００３９】
なお、このように本実施形態では、第１のストッパ５２を、外周部材１２の筒状部３８とストッパ部材１８の内側筒部４４との間で形成したが、外周部材１２の筒状部３８の内側に内筒１０が対向配置している場合には、外周部材１２の筒状部３８と内筒１０との間で第１のストッパ５２を形成することもできる。
【００４０】
なお、上記実施形態では、防振基体１４の下端面のみに凸条６８を設けた場合について説明したが、防振基体１４の上端面にも同じような凸条を設けて、ブラケット１６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１４の上端面における耐久性を向上することも可能である。
【００４１】
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】
【００４２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
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。

Claims (6)

1. 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、前記切欠部は、前記軸方向端部に設けられた段差部を介して半径方向内方に落ち込んで形成され、前記段差部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、
   前記防振基体は、前記切欠部を設けた側の軸方向端面に、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前記凸条が軸方向に圧縮されており、これにより、前記切欠部の段差部と前記当接部材との間でゴム弾性体が圧縮されるとともに、前記防振基体の前記軸方向端面における前記内筒との加硫接着端部に限定して予圧縮が付与された
   ことを特徴とする防振装置。
2. 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１記載の防振装置。
3. 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Ｈ１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Ｈ２として、Ｈ２／Ｈ１＝１〜３の範囲内に設定さ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１〜３のいずれか１項に記載の防振装置。
5. 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１〜４のいずれか１項に記載の防振装置。
6. 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のストッパが設けられ、
   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のストッパが設けられたことを特徴とする請求項５記載の防振装置。

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