JP6358747B2

JP6358747B2 - 防振装置

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Publication number: JP6358747B2
Application number: JP2014205041A
Authority: JP
Inventors: 小島　宏; 宏小島
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2034-10-03
Also published as: EP3203108A1; CN107076256B; WO2016052035A1; US10337585B2; CN107076256A; JP2016075322A; EP3203108B1; EP3203108A4; US20170219046A1

Description

本発明は、例えば自動車や産業機械等に適用され、エンジン等の振動発生部の振動を吸収および減衰する防振装置に関する。

従来から、例えば下記特許文献１記載の防振装置が知られている。この防振装置は、振動発生部および振動受部のうちの一方に連結される第１取付け部材、および他方に連結される第２取付け部材と、これらの両取付け部材の間に配置された弾性体と、第１取付け部材および第２取付け部材それぞれにおいて、互いに対向する対向面のうちのいずれか一方に配置され、いずれか他方に面して当接可能なストッパ面を有するストッパ弾性体と、を備えている。
この防振装置では、第１取付け部材および第２取付け部材の各対向面が互いに対向し合う対向方向に荷重が入力され、第１取付け部材および第２取付け部材が前記対向方向に相対的に移動すると、ストッパ弾性体のストッパ面が、このストッパ面に対向する対向面に当接し、両取付け部材の相対的な移動が規制される。

特開２０１３−１０８５５５号公報

しかしながら、前記従来の防振装置では、ストッパ面と、このストッパ面に対向する対向面と、が当接したときに、前記対向方向のばね定数が急に上昇しやすいという問題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、ばね定数の急上昇を抑えることができる防振装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る防振装置は、振動発生部および振動受部のうちの一方に連結される第１取付け部材、および他方に連結される第２取付け部材と、これらの両取付け部材の間に配置された弾性体と、を備える防振装置であって、前記第１取付け部材および前記第２取付け部材それぞれにおいて、互いに対向する対向面のうちのいずれか一方には窪み部が形成されるとともに、前記窪み部内に、いずれか他方に面して当接可能なストッパ面を有するストッパ弾性体が配置され、前記ストッパ弾性体は、前記窪み部内に、前記ストッパ弾性体の表面のうち、前記ストッパ面とは反対側を向く反ストッパ面を非接触とさせた状態で嵌合されていることを特徴とする。

この場合、第１、第２取付け部材における各対向面が互いに対向し合う対向方向に荷重が入力されたときに、ストッパ面と、このストッパ面に対向する対向面と、が当接し、ストッパ弾性体が、両取付け部材の相対的な移動を規制する。
ここでストッパ弾性体が、反ストッパ面を非接触とした状態で窪み部内に嵌合されているので、ストッパ弾性体に前記対向方向の圧縮荷重が加えられたときに、ストッパ弾性体を、反ストッパ面が前記対向方向に膨張するように変形させることができる。したがって、ストッパ面と、このストッパ面に対向する対向面と、が当接したときに、前記対向方向のばね定数が急に上昇するのを抑制することができる。

前記窪み部は、前記対向面が対向し合う対向方向の両方向に開口した貫通孔となっていてもよい。

この場合、窪み部が、前記対向方向の両方向が開口した貫通孔となっているので、ストッパ弾性体に前記対向方向の圧縮荷重が加えられたときに、ストッパ弾性体を、反ストッパ面が前記対向方向に膨張するように、確実に変形させることができる。

前記ストッパ弾性体は、前記反ストッパ面が前記弾性体に面し、前記ストッパ弾性体に前記対向方向の圧縮荷重が加えられて前記反ストッパ面が前記対向方向に膨張するように前記ストッパ弾性体が変形したときに、前記反ストッパ面が前記弾性体に当接可能となるように配設されていてもよい。

この場合、反ストッパ面が弾性体に面して当接可能となるように、ストッパ弾性体が窪み部に配設されているので、前述のように膨張した反ストッパ面を弾性体に当接させることで、反ストッパ面の更なる膨張を規制することができる。したがって、この防振装置に前記対向方向の荷重が入力されたときに、ばね定数が急に上昇するのを抑えつつ、両取付け部材の相対的な移動を確実に規制することができる。

前記ストッパ弾性体には、前記ストッパ弾性体が配置される前記対向面における前記窪み部の開口周縁部に係止された係止部が設けられていてもよい。

この場合、ストッパ弾性体に係止部が設けられているので、ストッパ弾性体に前記対向方向の圧縮荷重が加えられたときに、ストッパ弾性体が窪み部から脱落するのを確実に規制することができる。

本発明によれば、ばね定数の急上昇を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る防振装置の分解斜視図である。図１に示す防振装置を構成する第２取付け部材の底面図である。図１に示す防振装置の要部の断面図である。図１に示す防振装置の要部の断面図であって、前後方向に振動が入力された状態を示す図である。本発明の第１変形例に係る防振装置の要部の断面図である。図５に示す防振装置の要部の断面図であって、前後方向に振動が入力された状態を示す図である。本発明の第２変形例に係る防振装置の要部の断面図である。図７に示す防振装置の要部の断面図であって、前後方向に振動が入力された状態を示す図である。本発明の第３変形例に係る防振装置の要部の断面図である。図９に示す防振装置の要部の断面図であって、前後方向に振動が入力された状態を示す図である。本発明の第４変形例に係る防振装置の断面図である。

以下、本発明の第１実施形態に係る防振装置１０を、図１から図４を参照しながら説明する。
図１に示すように、防振装置１０は、振動発生部および振動受部のうちの一方に連結される第１取付け部材１１、および他方に連結される第２取付け部材１２と、これらの両取付け部材１１、１２の間に配置された弾性体１３と、を備えている。

第１取付け部材１１は筒状に形成され、第１取付け部材１１の内側には第２取付け部材１２および弾性体１３が配設されている。弾性体１３は、第１取付け部材１１と第２取付け部材１２とにより挟まれている。
以下、弾性体１３を第１取付け部材１１と第２取付け部材１２とが挟み込む方向を上下方向Ｚといい、上下方向Ｚに直交する水平方向のうち、筒状の第１取付け部材１１の開口部が開口する向きを左右方向Ｙという。さらに、これらの上下方向Ｚおよび左右方向Ｙの双方向に直交する向きを前後方向Ｘという。

第１取付け部材１１は、上側に位置する上部材１４と、下側に位置する下部材１５と、を備えている。第１取付け部材１１は、これらの上部材１４と下部材１５とが上下に組み合わされて、左右方向Ｙに開口する筒状に形成されている。第１取付け部材１１の開口部は、左右方向Ｙから見て矩形状を呈している。

上部材１４は、前後一対の第１側壁１６と、これらの第１側壁１６の上端同士を互いに連結する天壁１７と、一対の第１側壁１６の下端から各別に前後方向Ｘの外側に突出する第１フランジ部１８と、を備えている。下部材１５は、前後一対の第２側壁１９と、これらの第２側壁１９の下端同士を互いに連結する底壁２０と、一対の第２側壁１９の上端から各別に前後方向Ｘの外側に突出する第２フランジ部２１と、を備えている。底壁２０には、弾性体１３の下端部が嵌合される第１嵌合凹部２２が設けられている。
第１フランジ部１８および第２フランジ部２１が上下方向Ｚに重ね合わされて連結されることで、前記第１取付け部材１１が構成されている。

図１および図２に示すように、第２取付け部材１２は、表裏面が前後方向Ｘおよび左右方向Ｙの双方向に延びる板状に形成されている。第２取付け部材１２の左右方向Ｙの一端部は、第１取付け部材１１の外側に突出していて、この一端部における前後方向Ｘの両端部は、振動発生部または振動受部に連結される。第２取付け部材１２の下面には、弾性体１３の上端部が嵌合される第２嵌合凹部２３が形成されている。
弾性体１３は、例えばゴム材料等の弾性材料でブロック状に形成されている。

以上の構成において、第１取付け部材１１の第１側壁１６の内面２４（対向面）と、第２取付け部材１２の表面のうち前後方向Ｘを向く端面２５（対向面）と、が前後方向Ｘ（対向方向）で対向する。
図１から図３に示すように、第２取付け部材１２の端面２５には、第１側壁１６の内面２４に当接可能な第１ストッパ面２６を有する第１ストッパ弾性体２７と、第１側壁１６の内面２４に当接可能な第２ストッパ面２８を有する第２ストッパ弾性体２９と、が配置されている。第１ストッパ弾性体２７および第２ストッパ弾性体２９は、第２取付け部材１２の両端面２５に各別に設けられている。

第１ストッパ弾性体２７および第２ストッパ弾性体２９は、第２取付け部材１２の端面２５に共通して設けられている。第１ストッパ弾性体２７および第２ストッパ弾性体２９は、互いに独立して形成されていて、一体になっていない。第１ストッパ弾性体２７および第２ストッパ弾性体２９は、例えば共通の材料で形成される。

第１ストッパ面２６と第１側壁１６の内面２４との距離は、第２ストッパ面２８と第１側壁１６の内面２４との距離よりも小さくなっている。本実施形態では、第１ストッパ面２６と第２ストッパ面２８との前後方向Ｘの位置が互いに異なっていて、第１ストッパ面２６は、第２ストッパ面２８よりも前後方向Ｘの外側に位置している。

第２取付け部材１２の端面２５には、第１ストッパ弾性体２７が配置される窪み部３０が形成されている。窪み部３０は、前後方向Ｘの両方向が開口した貫通孔となっている。窪み部３０において、前後方向Ｘの内側に位置する開口部は、第２取付け部材１２の第２嵌合凹部２３内に開口している。

第１ストッパ弾性体２７は、第２取付け部材１２に加硫接着されている。第１ストッパ弾性体２７は、前後方向Ｘの内側に位置し窪み部３０内に嵌合される嵌合部３１と、前後方向Ｘの外側に位置し窪み部３０から前後方向Ｘの外側に突出する突出部３２と、を備えている。嵌合部３１は、窪み部３０の内周面に加硫接着されている。突出部３２は、嵌合部３１よりも大径に形成され、突出部３２の外周部は、第２取付け部材１２の端面２５に加硫接着されている。突出部３２の外周部は、第２取付け部材１２の端面２５における窪み部３０の開口周縁部に係止された係止部３３とされている。

第１ストッパ面２６は、上下方向Ｚおよび左右方向Ｙの両方向に沿う平坦面とされている。第１ストッパ面２６は、前後方向Ｘに直交する方向に延びている。第１ストッパ弾性体２７の表面のうち、第１ストッパ面２６とは反対側を向く反ストッパ面３４も、上下方向Ｚおよび左右方向Ｙの両方向に沿う平坦面とされ、前後方向Ｘに直交する方向に延びている。

前記第１ストッパ弾性体２７は、窪み部３０内に、反ストッパ面３４を非接触とさせた状態で嵌合されている。反ストッパ面３４は、窪み部３０の内面に対して非接触であり、窪み部３０における前後方向Ｘの内側の開口部を通して第２嵌合凹部２３内に露出している。第１ストッパ弾性体２７は、反ストッパ面３４が、窪み部３０を通して弾性体１３に面して当接可能となるように配設されている。

第２ストッパ弾性体２９は、第２取付け部材１２の端面２５において、第１ストッパ弾性体２７を左右方向Ｙに挟む両側に各別に配置されている。第１ストッパ弾性体２７の体積は、一対の第２ストッパ弾性体２９の総体積より大きくなっている。

次に、前記防振装置１０の作用について説明する。

防振装置１０が自動車に取り付けられる場合、第２取付け部材１２が振動発生部としてのエンジンに連結される一方、第１取付け部材１１が振動受部としての車体に連結され、エンジンの振動が車体に伝達するのを抑える。このとき、この防振装置１０における上下方向Ｚが鉛直方向に沿い、この防振装置１０における前後方向Ｘが車体の前後方向に沿うように、防振装置１０が自動車に取り付けられる。

この防振装置１０に前後方向Ｘからの荷重（振動）が入力されると、第１、第２取付け部材１１、１２が前後方向Ｘに相対的に移動して、第２取付け部材１２における前後方向Ｘの両端面２５のうちの一方が、この端面２５に対向する第１取付け部材１１の第１側壁１６の内面２４に接近する。すると、この第２取付け部材１２の端面２５に設けられた第１ストッパ弾性体２７の第１ストッパ面２６が、第１側壁１６の内面２４に当接し、第１ストッパ弾性体２７が、両取付け部材１１、１２の相対的な移動を規制する。

そして、前後方向Ｘにさらに大きな荷重が入力されると、第１側壁１６の内面２４によって第１ストッパ弾性体２７が前後方向Ｘに圧縮変形させられながら、第２ストッパ面２８と第１側壁１６の内面２４とが当接することで、第１、第２ストッパ弾性体２７、２９が、両取付け部材１１、１２の相対的な移動を規制する。

このように、小さい荷重が入力されたときには、第１ストッパ弾性体２７が単体で、両取付け部材１１、１２の相対的な移動を規制するものの、大きい荷重が入力されたときには、第１、第２ストッパ弾性体２７、２９の双方で、両取付け部材１１、１２の相対的な移動を規制する。これにより、大きい入力荷重は、第１ストッパ弾性体２７だけでなく、第２ストッパ弾性体２９でも受け止めさせることが可能になり、これらの第１、第２ストッパ弾性体２７、２９にかかる負荷が抑えられ、この防振装置１０の耐久性を向上させることができる。

ところで、第１ストッパ弾性体２７が、反ストッパ面３４を非接触とした状態で窪み部３０内に嵌合されているので、図４に示すように、第１ストッパ弾性体２７に前後方向Ｘの圧縮荷重が加えられたときに、第１ストッパ弾性体２７を、反ストッパ面３４が前後方向Ｘに膨張するように変形させることができる。しかも本実施形態では、反ストッパ面３４が、窪み部３０を通して弾性体１３に面して当接可能となるように、第１ストッパ弾性体２７が窪み部３０に配設されているので、前述のように膨張した反ストッパ面３４を弾性体１３に当接させることで、反ストッパ面３４の更なる膨張を規制することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る防振装置１０によれば、第１ストッパ弾性体２７に前後方向Ｘの圧縮荷重が加えられたときに、第１ストッパ弾性体２７を、反ストッパ面３４が前後方向Ｘに膨張するように変形させることができる。したがって、第１ストッパ面２６と、第１取付け部材１１の第１側壁１６の内面２４と、が当接したときに、前後方向Ｘのばね定数が急に上昇するのを抑制することができる。

また窪み部３０が、前後方向Ｘの両方向が開口した貫通孔となっているので、第１ストッパ弾性体２７に前後方向Ｘの圧縮荷重が加えられたときに、第１ストッパ弾性体２７を、反ストッパ面３４が前後方向Ｘに膨張するように、確実に変形させることができる。

また反ストッパ面３４が、窪み部３０を通して弾性体１３に面して当接可能となるように、第１ストッパ弾性体２７が窪み部３０に配設されているので、前述のように膨張した反ストッパ面３４を弾性体１３に当接させることで、反ストッパ面３４の更なる膨張を規制することができる。したがって、この防振装置１０に前後方向Ｘの荷重が入力されたときに、ばね定数が急に上昇するのを抑えつつ、両取付け部材１１、１２の相対的な移動を確実に規制することができる。

また、第１ストッパ弾性体２７に係止部３３が設けられているので、第１ストッパ弾性体２７に前後方向Ｘの圧縮荷重が加えられたときに、第１ストッパ弾性体２７が窪み部３０から脱落するのを確実に規制することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば図５、図６に示すように、第１ストッパ弾性体２７に空洞部４１を形成してもよい。図示の例では、空洞部４１は、第１ストッパ弾性体２７のうち、第１ストッパ面２６側の端部に形成され、前後方向Ｘおよび左右方向Ｙの両方向に沿う断面視で、左右方向Ｙに長く、前後方向Ｘに短い長方形状を呈している。
また、第１ストッパ面２６を、前後方向Ｘに膨出する膨出部と、前後方向Ｘに窪む窪み部と、を交互に繰り返す波形状に形成してもよい。
また、第１ストッパ弾性体２７における第１ストッパ面２６側の端部を、前後方向Ｘに変形しやすくなるような蛇腹状に形成してもよい。
これらの場合、第１ストッパ面２６と、この第１ストッパ面２６に対向する第１取付け部材１１の第１側壁１６の内面２４と、が当接したときに、ばね定数が上昇するのを確実に抑制することができる。

また図７から図１０に示すように、第１ストッパ面２６、またはこの第１ストッパ面２６に対向する第１取付け部材１１の第１側壁１６の内面２４に、突出部５１が設けられていてもよい。この突出部５１は、第１ストッパ面２６および第１側壁１６の内面２４のうちの一方に設けられ、他方に向けて突出している。図７および図８に示す防振装置では、突出部５１は、第１側壁１６の内面２４に設けられ、図９および図１０に示す防振装置では、突出部５１は、第１ストッパ面２６に設けられている。
これらの場合も、第１ストッパ面２６と、この第１ストッパ面２６に対向する第１取付け部材１１の第１側壁１６の内面２４と、が当接したときに、ばね定数が上昇するのを確実に抑制することができる。

本発明では、第２ストッパ弾性体２９がなくてもよい。
前記実施形態では、第１取付け部材１１が、左右方向Ｙから見て矩形状に形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、第１取付け部材１１が、左右方向Ｙから見て円形状や楕円形状に形成されていてもよい。

また図１１に示すように、第１取付け部材１１、第２取付け部材１２および弾性体１３の形状が異なっていてもよい。
図１１に示す防振装置６０では、第１取付け部材１１が、筒状部６１と、枠状部６２と、を備えている。枠状部６２は、正面視においてＵ字状に形成され、筒状部６１の開口端部に固定されている。この防振装置６０では、筒状部６１の軸方向が上下方向Ｚとなり、枠状部６２が開口する方向が左右方向Ｙとなっている。また、上下方向Ｚに沿って枠状部６２側が上側となり、筒状部６１側が下側となっている。
第２取付け部材１２は、左右方向Ｙに開口する筒状に形成されている。第２取付け部材１２は、左右方向Ｙから見て矩形状に形成されている。第２取付け部材１２では、左右方向Ｙから見て、互いに対向する一対の壁部が上下方向Ｚに延び、残りの一対の壁部が前後方向Ｘに延びている。第２取付け部材１２において、前後方向Ｘに位置する一対の壁部である側壁部の外面６３（対向面）は、枠状部６２において、前後方向Ｘを向く内面６４（対向面）に対向している。
弾性体１３は、第１取付け部材１１の筒状部６１の内周面と、第２取付け部材１２の下面と、に各別に固定されている。
そして、第２取付け部材１２の側壁部の外面６３に、第１ストッパ弾性体２７および窪み部３０が設けられている。

前記実施形態では、第１ストッパ弾性体２７および窪み部３０が、第２取付け部材１２に設けられているが、本発明はこれに限られない。例えば、第１ストッパ弾性体２７および窪み部３０が、第１取付け部材１１に設けられていてもよい。

本発明では、第１ストッパ弾性体２７がなくてもよい。この場合、第２ストッパ弾性体２９が、窪み部内に、第２ストッパ弾性体２９の表面のうち、第２ストッパ面２８とは反対側を向く反ストッパ面を、非接触とさせた状態で嵌合された構成を採用することができる。
また本発明では、第１ストッパ弾性体２７および第２ストッパ弾性体２９の両方を備えさせた上で、両ストッパ弾性体２７、２９の各反ストッパ面３４を、窪み部３０の内面に非接触とさせることも可能である。

前記係止部３３がなくてもよい。
また窪み部３０が貫通孔でなくてもよく、前後方向Ｘの内側に非開口であってもよい。

前記実施形態では、エンジンを第２取付け部材１２に接続し、第１取付け部材１１を車体に接続しているが、逆に接続するように構成してもよい。

さらに、本発明に係る防振装置１０は、車両のエンジンマウントに限定されるものではなく、エンジンマウント以外に適用することも可能である。例えば、建設機械に搭載された発電機のマウントにも適用することも可能であり、或いは、工場等に設置される機械のマウントにも適用することも可能である。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０、６０防振装置
１１第１取付け部材
１２第２取付け部材
１３弾性体
２４内面（対向面）
２５端面（対向面）
２６第１ストッパ面
２７第１ストッパ弾性体
２８第２ストッパ面
２９第２ストッパ弾性体
３０窪み部
３３係止部
３４反ストッパ面
６３外面（対向面）
６４内面（対向面）
Ｘ前後方向（対向方向）

Claims

振動発生部および振動受部のうちの一方に連結される第１取付け部材、および他方に連結される第２取付け部材と、
これらの両取付け部材の間に配置された弾性体と、を備える防振装置であって、
前記第１取付け部材および前記第２取付け部材それぞれにおいて、互いに対向する対向面のうちのいずれか一方には窪み部が形成されるとともに、前記窪み部内に、いずれか他方に面して当接可能なストッパ面を有するストッパ弾性体が配置され、
前記ストッパ弾性体は、前記窪み部内に、前記ストッパ弾性体の表面のうち、前記ストッパ面とは反対側を向く反ストッパ面を非接触とさせた状態で嵌合されていることを特徴とする防振装置。
前記窪み部は、前記対向面が対向し合う対向方向の両方向に開口した貫通孔となっていることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
前記ストッパ弾性体は、前記反ストッパ面が前記弾性体に面し、前記ストッパ弾性体に前記対向方向の圧縮荷重が加えられて前記反ストッパ面が前記対向方向に膨張するように前記ストッパ弾性体が変形したときに、前記反ストッパ面が前記弾性体に当接可能となるように配設されていることを特徴とする請求項２記載の防振装置。
前記ストッパ弾性体には、前記ストッパ弾性体が配置される前記対向面における前記窪み部の開口周縁部に係止された係止部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の防振装置。