(57)【要約】【課題】中心部材１の先端１ａが、ゴム部材３と外筒部材２との接着面１１の上端より下方に位置し、ゴム部材３の上面１２および下面１３はともに、中心部材側１で高く、外筒部材２側で低く、上面１２の水平面に対する傾斜角度α１が、下面１３の傾斜角度α２より大きくした防振装置１０のゴム部材３の耐久性を大幅に向上させることのできる防振装置を提供する。【解決手段】防振装置１０において、中心部材１のゴム部材３との接着面１８の、軸線によって区切られた半部は、水平面に対する傾斜角度が、上から下に向かって単調に減少するよう構成されるとともに、直線もしくは単一の曲率半径を有する円弧よりなる第一曲線部分１５および第二曲線部分１６と、合計のペリフェリ長がこれらの曲線部分のいずれよりも短い他の曲線部分とよりなり、第一曲線部分１５および第二の曲線部分１６の相互に近い側の端Ｅ２、Ｅ３を結んだ線分の中点を折曲点Ｑは、無負荷状態で前記外筒基点Ｐ１より上方に位置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端を有する中心部材とこの半径方向外側に配置された外筒部材と、これらの間に配置されこれらを連結するゴム部材とを具え、中心部材の前記先端を下に向けた姿勢において、前記ゴム部材と外筒部材との接着面の上端を外筒基点と呼ぶとき、中心部材の先端はこの外筒基点より下方に位置し、ゴム部材の上面および下面はともに、中心部材側で高く、外筒部材側で低く、それらの水平面に対する傾斜角度は、上面が大きく下面で小さくなるよう構成された防振装置において、
軸線を通る断面において、中心部材のゴム部材との接着面の、軸線によって区切られた半部は、水平面に対する傾斜角度が、上から下に向かって単調に減少するよう構成されるとともに、直線もしくは単一の曲率半径を有する円弧よりなる第一曲線部分および第二曲線部分と、合計のペリフェリ長がこれらの曲線部分のいずれよりも短い他の曲線部分とよりなり、第一曲線部分および第二の曲線部分の相互に近い側の端を結んだ線分の中点を折曲点と呼ぶとき、この折曲点は、無負荷状態で前記外筒基点より上方に位置することを特徴とする防振装置。
【請求項２】
前記折曲点は、静荷重下において、前記外筒基点より下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端を有する中心部材とこの半径方向外側に配置された外筒部材と、これらの間に配置されこれらを連結するゴム部材とを具え、中心部材の前記先端を下に向けた姿勢において、中心部材の先端が、前記ゴム部材と外筒部材との接着面の上端より下方に位置するよう構成され、ゴム部材の上面の水平面に対する傾斜角度が、ゴム部材の下面の傾斜角度より大きい防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に断面図で示すように、先端９１ａを有する中心部材９１とこの半径方向外側に配置された外筒部材９２と、これらの間に配置されこれらを連結するゴム部材９３とを具え、先端９１ａを下に向けた姿勢において、ゴム部材９３と外筒部材９２との接着面８１の上端を外筒基点Ｐ１と呼ぶとき、中心部材９１の先端９１ａは、外筒基点Ｐ１よりd0だけ下方に位置し、ゴム部材９３の上面８２および下面８３はともに、中心部材９１側で高く、外筒部材９２側で低く、上面８２の水平面に対する傾斜角度α１が、下面８３の傾斜角度α２より大きなるようにした防振装置９０は従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記特徴を有するものとして図１に例示した防振装置９０は、液入り防振装置として知られており、ゴム部材９３の下側に、筒状部材９２に液密に取り付けられた仕切り部材９４を配設し、仕切り部材９４とゴム部材９３との間に主液室９６を形成するとともに、主液室９６の、仕切り部材９４を挟んだ反対側に膜部材９５を設け膜部材９５と仕切り部材９４との間に副液室９７を形成し、仕切り部材９４内に形成したオリフィス９８を通してこれらの液室９６、９７を相互に連通させて構成されていて、中心部材９１と筒状部材９２との軸方向の相対変位に対してオリフィス９８を通過する液体の粘性抵抗および共振作用によって所望の防振性能を得ることができ、中心部材９１の先端９１ａを、ゴム部材９３と外筒部材９２との接着面８１の上端Ｐ１より下方に位置させることにより装置をコンパクトにすることができる。
【０００４】
そして、従来このような防振装置９０において、軸線を通る断面において、中心部材９１の、ゴム部材９３との接着面の軸線によって区切られた半部は、その周面を構成する第一曲線部８８と、底面を構成する第二曲線部８９とを具えて構成され、これらの第一曲線部８８および第二曲線部８９は、製作の都合上、いずれも、直線もしくは単一の曲率半径を有する円弧よりなり、前記接着面の半部の残部の合計ペリフェリ長よりも長くなるよう構成されている。
【０００５】
そして、第一曲線部分および第二の曲線部分の相互に近い側の端を結んだ線分の中点を折曲点Ｐと呼ぶとき、第二の曲線部分は底面に対応しているので、この折曲点Ｐも外筒基点Ｐ１より下に位置している。
【特許文献１】特開平５−２２３１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このように構成された防振装置９０は、先端９１ａを下に向けた姿勢において、中心部材９１の先端９１ａが、ゴム部材９３と外筒部材９２との接着面８１の上端Ｐ１より下方に位置し、ゴム部材９３の上面８２の水平面に対する傾斜角度α１が、下面８３の傾斜角度α２より大きく、しかも、ゴム部材９３の下面８３は、その断面において、半径方向内側から外側に向かって単調に下降する曲線によって構成されていることに起因して、中心部材９１の側面と底面とが交わる角部の付近に応力が集中し、そのため、ここがボトルネックなって防振装置９０の耐久性を低下させることが分かってきた。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、中心部材の先端が、ゴム部材と外筒部材との接着面の上端より下方に位置し、ゴム部材の上面および下面はともに、中心部材側で高く、外筒部材側で低く、上面の水平面に対する傾斜角度が、下面の傾斜角度より大きくした防振装置において、中心部材の耐久性を大幅に向上させることのできる防振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
＜１＞は、先端面を有する中心部材とこの半径方向外側に配置された外筒部材と、これらの間に配置されこれらを連結するゴム部材とを具え、中心部材の前記先端面を下に向けた姿勢において、前記ゴム部材と外筒部材との接着面の上端を外筒基点と呼ぶとき、中心部材の先端はこの外筒基点より下方に位置し、ゴム部材の上面および下面はともに、中心部材側で高く、外筒部材側で低く、それらの水平面に対する傾斜角度は、上面が大きく下面で小さくなるよう構成された防振装置において、軸線を通る断面において、中心部材のゴム部材との接着面の、軸線によって区切られた半部は、水平面に対する傾斜角度が、上から下に向かって単調に減少するよう構成されるとともに、直線もしくは単一の曲率半径を有する円弧よりなる第一曲線部分および第二曲線部分と、合計のペリフェリ長がこれらの曲線部分のいずれよりも短い他の曲線部分とよりなり、第一曲線部分および第二の曲線部分の相互に近い側の端を結んだ線分の中点を折曲点と呼ぶとき、この折曲点は、無負荷状態で前記外筒基点より上方に位置することを特徴とする防振装置である。
【０００９】
＜２＞は、＜１＞において、前記折曲点は、静荷重下において、前記外筒基点より下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の防振装置である。
【発明の効果】
【００１０】
＜１＞によれば、軸線を通る断面において、中心部材のゴム部材との接着面の、軸線によって区切られた半部は、水平面に対する傾斜角度が、上から下に向かって単調に減少するよう構成されているので、中心部材の外輪郭には、大きな角部がなくなり、しかも、第一曲線部分および第二の曲線部分の相互に近い側の端を結んだ線分の中点である折曲点が、無負荷状態で前記外筒基点より上方に位置するので、先端と折曲点との間にある方を第２曲線部分としたとき、第２曲線部分は、水平面に対して少なからず傾斜していることになり、その結果、この折曲点の近くにできる角部も緩いものとなり、折曲点における応力をさらに低減することができ、このことによって、中心部材における応力分布を平均化し、耐久性を向上させることができる。
【００１１】
＜２＞によれば、前記折曲点は、静荷重下において、前記外筒基点より下方に位置するように構成したので、第1曲線部分から外筒にかけて、ゴム部材の圧縮を考慮することができ水平面内方向のバネ特性を容易に設計することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図２は、無荷重下におけるこの実施形態の防振装置をその中心軸線を通る断面において示す断面図であり、図３は、所定の静荷重下における防振装置を示す同様の断面図であり、防振装置１０は先端１ａを有する中心部材１とこの半径方向外側に配置された外筒部材２と、これらの間に配置されこれらを連結するゴム部材３とを具え、先端１ａを下に向けた姿勢において、中心部材１の先端１ａが、ゴム部材３と外筒部材２との接着面１１の上端Ｐ１より下方に位置し、ゴム部材３の上面１２および下面１３はともに、中心部材１側で高く、外筒部材２側で低く、上面８２の水平面に対する傾斜角度α１が、下面１３の傾斜角度α２より大きなるよう構成されている。
【００１３】
上記の説明において、上面８２の水平面に対する傾斜角度α１は、これが半径方向位置によって変化する場合には、ゴム部材３の上面１２の半径方向外側端と半径方向内側端とを結んだ曲線の傾斜角度とする。そして、図示の場合、上面１２の半径方向外側端は、外筒部材２との接着面１１の上端Ｐ１を取り、上面１２の半径方向外側端は、中心部材１との接着面１８の上端Ｐ２とを取ることになる。
【００１４】
一方、下面１３の水平面に対する傾斜角度α２も同様に、これが位置によって変化する場合には、下面１３の半径方向外側端と半径方向内側端とを結んだ曲線の傾斜角度とする。ただし、図２に示すように、ゴム部材３が、その半径方向外側において、仕切り部材４と外筒部材２との間を液密にシールするシール部３ａを構成している場合には、下面１３の、シール部３ａの厚さに達した部分の上端を下面の半径方向外端Ｐ３とし、ゴム部材３が、その半径方向内側において中心部材１の下側をカバーする被覆部３ｂを構成している場合には、下面１３の、被覆部３ｂに到達した部分の半径方向外側端を下面１３の半径方向内端Ｐ４とするものとする。
【００１５】
上記特徴を有するものとして図２に例示した防振装置１０は、液入り防振装置として知られており、ゴム部材３の下側に、筒状部材２に液密に取り付けられた仕切り部材４を配設し、仕切り部材４とゴム部材３との間に主液室６を形成するとともに、主液室６の、仕切り部材４を挟んだ反対側に膜部材５を設け膜部材５と仕切り部材４との間に副液室７を形成し、仕切り部材４内に形成したオリフィス８を通してこれらの液室６、７を相互に連通させて構成されていて、中心部材１と筒状部材２との軸方向の相対変位に対してオリフィス８を通過する液体の粘性抵抗および共振作用によって所望の防振性能を得ることができ、また、中心部材１の先端１ａを、ゴム部材３と外筒部材２との接着面１１の上端Ｐ１より下方に位置させることにより装置をコンパクトにすることができる。
【００１６】
また、このように構成された防振装置１０において、振動入力が所定周波数以上となった場合には、液体の粘性による応答遅れによってオリフィス８を通過させて主液室６と副液室７との間で液を移動させることができないので、高周波領域の振動入力に対しても液の移動を可能にするため、仕切り部材４の副液室７に面する側に、副液室７との間で液の連通を許容する開口部２２を有するメンブラン収容室２７を形成しそこにメンブラン２１を収容するのが好ましく、さらには、メンブラン２１を収容した状態でメンブラン収容室２７を閉止する押さえプレート２３を仕切り部材４に取付け、押さえプレート２３に、主液室６とメンブラン収容室２７との液の連通を許容する開口穴２４を形成するのが好ましい。
【００１７】
このように配設されたメンブラン２１は、例えば板状のゴム材料で形成されていて、所定周波数以上の高周波入力に対して振動し、メンブラン２１とメンブラン収容室２７の底面との間や、メンブラン２１と押さえプレート２３との間に、振動しない状態においては形成されない隙間を形成するので、このことによって、押さえプレート２３の開口部２４から、メンブラン２１の外周面とメンブラン収容室２７の内周面との間の隙間２５を経由して、メンブラン２１の底面の開口部２２まで至る流路が形成され、主液室６と副液室７との間で液体が移動できるようになり、このことによって、高周波領域においても良好な防振特性を得ることができる。
【００１８】
図４は、本実施形態の中心部材１の、ゴム部材３との接着面１８の、軸線によって区切られた半部を、その軸線を通る断面において示す断面図であり、本発明の特徴として、防振装置１０は、この接着面１８の半部は、水平面に対する傾斜角度θが、上から下に向かって単調に減少するよう構成されるとともに、直線もしくは単一の曲率半径を有する円弧（図４の場合はいずれも直線）よりなる第一曲線部分１５および第二曲線部分１６と、合計のペリフェリ長がこれらの曲線部分１５、１６のいずれよりも短い他の曲線部分とよりなり、第一曲線部分１５および第二の曲線部分１６の相互に近い側の端Ｅ２、Ｅ３を結んだ線分の中点Ｑを折曲点と呼ぶとき、この折曲点Ｑは、無負荷状態で前記外筒基点Ｐ１より上方に位置している。
【００１９】
ここで、図示の場合、第一曲線部分１５は、両端Ｅ１、Ｅ２によって特定される直線部分よりなり、第２曲線部分１６は、両端Ｅ３、Ｅ４によって特定される直線部分よりなる。また、ペリフェリ長とは、接着面１８の外輪郭線に沿って測った長さをいい、上記のことは、第一曲線部分１５、および、第二の曲線部分１６のいずれをとっても、それらのペリフェリ長は、残余の部分、すなわち、点Ｅ２と点Ｅ３とで特定される曲線部分と点Ｅ４から軸線までの部分との合計のペリフェリ長よりも長いことを意味している。
【００２０】
上記のような特徴を有する中心部材１の接着面１８は、水平面に対する傾斜角度が、上から下に向かって単調に減少するよう構成されているので、中心部材１の外輪郭には、大きな角部がなくなり、応力が集中しなくなり、特に、第２曲線部分１６の両側に分かれて位置する折曲点Ｑと先端１ａとは、外筒基点Ｐ１に関して軸方向反対側に位置しているため、第二曲線部１６を水平面に対する傾きを大きくした配置することによって第一曲線部１５と第二曲線部１６とのなす角度を十分小さくすることができ、したがって、その間に位置する折曲点Ｑに応力が集中するのを抑えることができる。
【００２１】
また、防振装置１０の中心部材１に静荷重をかけると、図３に示すように、中心部材１は下に移動し、折曲点Ｑも、外筒部材２に対して相対移動することになるが、所定の静荷重下において、折曲点Ｑは外筒基点Ｐ１より下側に位置するように構成されているのが好ましく、このことによって、第1曲線部分から外筒にかけて、ゴム部材の圧縮を考慮することができ水平面内方向のバネ特性を容易に設計することができる。
【００２２】
なお、前記所定の静荷重とは、防振装置１０が車両に取り付けられた際に、負担することのできる仕様上の最大の荷重であり、製品に応じて予め設定される仕様項目の一つである。
【００２３】
実施形態における第一曲線１５および第二曲線１６はともに直線で構成されているのに対して、これらを単一の曲率半径を有する円弧で構成することもできる。この点を変更した、中心部材の変形例について説明する。図５、図６はそれぞれ変形例１、２の中心部材１Ａ、１Ｂの、ゴム部材３との接着面の輪郭線を示す模式図であり、中心部材１Ａの接着面２８は、両端Ｅ２１、２２を有する曲率半径がR1の第一曲線部２８ａと、両端Ｅ２３、２４を有する曲率半径がR2の第二曲線部２８ｂと、両端Ｅ２２、２３を有するその他の部分２８ｃとよりなり、図６に示した中心部材１Ｂの接着面３８は、両端Ｅ３１、３２を有する曲率半径がR1の第一曲線部３８ａと、両端Ｅ３３、３４を有する直線よりなる第二曲線部３８ｂと、両端Ｅ３２、３３を有するその他の部分３８ｃとよりなっている。
【００２４】
なお、中心部材の外輪郭形状は上記に示したものに限定されるものではなく、先に＜１＞の発明として特定された特徴を有している限り、種々の形態が可能である。
【００２５】
また、以上の説明において、軸方向の向きを表すために、防振装置を中心部材の前記先端面を下に向けた姿勢での説明を行ったが、防振装置を取り付ける際の姿勢は、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００２６】
従来技術に従う防振装置（比較例）と、本発明に従う防振装置（実施例）とを設計し、それらについて、ＦＥＭによる応力解析を行った。比較例、および、実施例に用いた防振装置の形状および概略寸法を、それぞれ図７および図８に示す。また、600Ｎの下向きの静荷重と、3000Ｎの右向きの荷重を中心部材に加えたときの、比較例、および、実施例の応力比分布をそれぞれ図９および図１０に示す。ゴム部材としてはＮＲゴムを用いた。応力比とは、最大応力部分における応力を10としてこの応力に対する比をいうものとし、図９および図１０は、応力比の対数の分布を色で表した。
【００２７】
図９、図１０から明らかなように、比較例にあっては、最応力が中心部材に集中していたのに対して、実施例のものは平均化され応力の最大値は大きく低減されていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に係る防振装置は、自動車のエンジンマウントやボディマウントとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の防振装置を示す断面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の防振装置を無荷重下の状態で示す断面図である。
【図３】実施形態の防振装置を所定の静荷重下の状態で示す断面図である。
【図４】実施形態の中心部材の輪郭線を模式的に示す図である。
【図５】本発明に係る実施形態の変形例の中心部材を示す断面図である。
【図６】本発明に係る実施形態の他の変形例の中心部材を示す断面図である。
【図７】比較例に用いた防振装置の形状および概略寸法を示す断面図である。
【図８】実施例に用いた防振装置の形状および概略寸法示す断面図である。
【図９】比較例に用いた防振装置の応力比分布を示す分布図である。
【図１０】実施例に用いた防振装置の応力比分布を示す分布図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、１Ａ、１Ｂ    中心部材
１ａ    中心部材の先端
２    筒状部材
３    ゴム部材
４    仕切り部材
５    膜部材
６    主液室
７    副液室
８    オリフィス
１０    防振装置
１１    ゴム部材と外筒部材との接着面
１２    ゴム部材の上面
１３    ゴム部材の下面
１５    第一曲線部
１６    第二曲線部
１８    ゴム部材と中心部材との接着面
２１    メンブラン
２２    開口部
２３    押さえプレート
２４    押さえプレートの開口部
２５    隙間
２７    メンブラン収容室
２８    ゴム部材と中心部材との接着面
２８ａ    第一曲線部
２８ｂ    第二曲線部
２８ｃ    その他の部分
３８    ゴム部材と中心部材との接着面
３８ａ    第一曲線部
３８ｂ    第二曲線部
３８ｃ    その他の部分
Ｐ１    外筒基点
Ｑ    折曲点
【図１】
2010096268.tif 000003
【図２】
2010096268.tif 000004
【図３】
2010096268.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010096268.tif 000011
【図１０】
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