(57)【要約】【課題】耐久性を向上できて、しかも２段階のストッパー特性を効果的に発揮できる防振装置を得る。【解決手段】内筒金具１と外筒金具２をゴム弾性体３により結合し、ゴム弾性体３に、内筒金具を挟んで対向する空洞部４，５を設け、空洞部４，５に外筒金具２の内周から内方へ突出して内筒金具１側の振動変位に対するストッパーとなる凸部６，７を設けた防振装置において、少なくとも一方の前記凸部６，７には、前記外筒金具２の内周に近接してかつ周方向の両側に間隔をおいて、断面が防振装置Ａの軸心Ｏに向かって略長円形をなす軸方向の２つの小空洞８，９を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒金具と、この外方を囲むように配された外筒金具とが、これら両金具間に介設されたゴム弾性体により結合されてなり、前記ゴム弾性体は、前記内筒金具を挟んで対向する空洞部を有し、該両空洞部の少なくとも一方において外筒金具の側から内方に向かって突出して前記内筒金具の振動変位に対してストッパー機能を果たす凸部が設けられてなる防振装置において、
少なくとも一方の前記凸部には、前記外筒金具の内周に近接してかつ周方向の両側に間隔をおいて、断面が防振装置の軸心に向かって略長円形をなす軸方向の２つの小空洞が設けられてなることを特徴とする防振装置。
【請求項２】
前記２つの小空洞は、前記凸部の周方向幅のセンターを中間にして両側領域の中間部に設けられ、該両小空洞の装置軸心を中心とする開き角度が、前記凸部の周方向両側端間の装置軸心を中心とする開き角度の１／３〜２／３の範囲にあるように設定されてなる請求項１に記載の防振装置。
【請求項３】
前記両側の小空洞と前記凸部の周方向両側端との間の間隔が、前記両小空洞間の間隔の１／２より大きい請求項２に記載の防振装置。
【請求項４】
前記内筒金具の両端部外周に係合用の切欠が設けられるとともに、前記ゴム弾性体の軸方向端面における前記内筒金具外周面に対する接着端部の前記切欠との対応個所が凹設されてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の防振装置。
【請求項５】
前記内筒金具の軸方向中央部は、前記ゴム弾性体の内部において前記凸部と対向して外側へ突き出したバルジ形状をなし、該バルジ部分の前記凸部と対向する端面の軸方向寸法が前記凸部の内端面の軸方向寸法よりも大きくなっている請求項１〜４のいずれか１項に記載の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として自動車のエンジンマウントやサスペンションブッシュ等として使用される防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前より、自動車のエンジンマウントやサスペンションブッシュ等に用いられる防振装置として、内筒金具と外筒金具とを両金具間に介設したゴム弾性体により結合したものが知られている。通常、内筒金具がこれに挿嵌される軸部材を介して略コの字状をなす、一方の支持部材に取り付けられ、外筒金具が、ブラケット等の他方の支持部材に圧入されて固定される。これら支持部材は、エンジン等の振動源と、車体等の支持側とにそれぞれ設けられる。
【０００３】
かかる防振装置の内筒金具と外筒金具との間に介設されるゴム弾性体には、内筒金具を挟んで対向する空洞部を有し、両空洞部の少なくとも一方に、外筒金具の側から内方に向かって突出して前記内筒金具の振動変位に対してストッパー機能を果たす凸部が設けられている。該凸部は、外筒金具がブラケット等の支持部材に圧入されて絞られることにより、あるいは荷重が負荷されることにより、前記空洞部の内筒側内面と接した状態に保持される。
【０００４】
この防振装置は、前記凸部を有する空洞部を振動荷重の入力方向、例えば車両の上下方向に（凸部が一方の空洞部にのみ有する場合は該凸部を下側に）、あるいは車両の前後方向に位置させて、振動荷重の入力に対して前記凸部が一定以上の大変位を規制するストッパー機能を果たすように使用される。
【０００５】
この際、前記凸部が前記空洞部の内筒側内面と接した状態になっているために、動バネ定数が高くなりがちである。動バネ定数が高くなりすぎた場合、比較的振幅の小さい振動に対する防振特性が不充分になる等の問題が生じる。そうかといって、前記凸部の幅寸法を全体に小さくした場合には、大振幅の振動時に大変位を規制するストッパーバネとして作用する際のバネ力が低下することになり、振幅の大きい振動に対応する変位量が大きくなり、防振装置の耐久性が低下してしまうことになる。
【０００６】
そこで、下記の特許文献１や特許文献２に見られるように、前記凸部に軸方向の小空洞や空隙等（以下、小空洞とする）を設け、ある振幅範囲までは前記小空洞を有さない凸部に比して弾性変形し易くて、上下方向の動バネ定数を低下させることができ、しかも、振幅の大きい振動時には、前記小空洞が潰れて壁面が密着することでストッパーバネとして必要なバネ力を保持できるようにした防振装置、すなわち振動荷重の入力に対して２段階のストッパー特性を持たせるようにした防振装置が提案されている。
【０００７】
ところで、前記のストッパーとしての凸部に小空洞を設ける場合、該小空洞が前記凸部の内端面に近い位置にあるほど、内筒金具側との当接状態での変形による影響が大きく、該内端面の部分で破壊が生じ易くなり、耐久性が損なわれることになる。したがって、前記小空洞は外筒金具側に近接して設けるのが、耐久性向上の点から望ましい。
【０００８】
また、前記凸部に小空洞を設ける場合、該小空洞が動バネ定数の低減に寄与する範囲を広くするためには、前記小空洞を大きくすればよいが、該小空洞が大きくなれば、それだけ凸部の断面積が小さくなり、大変位に対するストッパーバネとしてのバネ力が充分に得られず、また強度も低下することになり、耐久性を損なうことになる。逆に、前記小空洞が小さいものでは、該小空洞が動バネ定数の低減に寄与する振幅範囲が小さくなり、２段階のストッパー特性の効果が充分に得られない。
【０００９】
さらに、防振装置に対する振動入力の方向は一定ではなく、斜め方向の振動入力もあることから、斜め方向の振動入力時にも、前記凸部の周方向幅のセンターに対し垂直方向の振動入力時と同様のストッパー特性を発揮できるように配置する必要がある。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００２／０２５１３８号公報
【特許文献２】特開昭５６−１４９２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の要望に応えるためになしたものであり、ストッパー機能を果た凸部に軸方向の小空洞を設けたものにおいて、前記凸部の耐久性を損なうことなく、小空洞が動バネ定数の低減に寄与する振幅範囲を広くし、小空洞による２段階のストッパー特性を効果的に発揮できるようにした防振装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、内筒金具と、この外方を囲むように配された外筒金具とが、これら両金具間に介設されたゴム弾性体により結合されてなり、前記ゴム弾性体は、前記内筒金具を挟んで対向する空洞部を有し、両空洞部の少なくとも一方において外筒金具の側から内方に向かって突出して前記内筒金具の振動変位に対してストッパー機能を果たす凸部が設けられてなる防振装置において、少なくとも一方の前記凸部には、前記外筒金具の内周に近接してかつ周方向の両側に間隔をおいて、断面が防振装置の軸心に向かって略長円形をなす軸方向の２つの小空洞が設けられてなることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成により、振動入力に対してストッパー機能を果たす前記凸部は、両側に間隔をおいて配置された２つの前記小空洞の存在のために、斜め方向を含む振動入力に対して、前記小空洞が潰れてしまうまでは弾性変形し易くて、動バネ定数を低減できる。また、前記小空洞が潰れた後は大変位を規制するストッパーとしての凸部本来の大きいバネ力を保持できる。
【００１３】
特に、本発明の場合は、前記２つの小空洞が装置軸心に向かって断面略長円形をなし、該小空洞の周方向の幅は小さくても振動荷重を受ける方向の幅が大きくなっているため、該小空洞が潰れてしまうまでの振幅範囲、つまりは動バネ定数を低減できる振動範囲が単なる円形孔の場合よりも広くなっている。そのため、該小空洞を設けたことによる２段階のストッパー特性を良好に発揮でき、動バネ定数の低減を効果的になし得る。
【００１４】
しかも、前記小空洞の周方向幅が過度に大きくならず、所定の断面積を保持でき、ストッパーとして必要なバネ力および強度を確保できる。また、前記小空洞を外筒金具の内周に近接して配置したことにより、小振幅の振動入力時の前記凸部の変形が主に基部側で行われ、内筒金具側との当接面の側での変形による影響が小さく、該当接面での破壊を防止できる。
【００１５】
従って、耐久性を損なうことなく、凸部に小空洞を設けたことによる動バネ定数低減の振幅範囲を拡大でき、２段階のストッパー特性を効果的に発揮できる。
【００１６】
前記の防振装置において、前記２つの小空洞は、前記凸部の周方向幅のセンターを中間にして両側領域の中間部に設けられ、該両小空洞の装置軸心を中心とする開き角度が、前記凸部の周方向両側端間の装置軸心を中心とする開き角度の１／３〜２／３の範囲にあるように設定されてなるものが好ましい。これにより、前記凸部の周方向幅に対して、前記２つの小空洞をバランスよく配置でき、斜め方向の振動入力に対しても前記同様に動バネ定数を低減できるほか、前記凸部の周方向両側端部分の強度やバネ力の低下も防ぐことができる。特に、前記両側の小空洞と前記凸部の周方向両側端との間の間隔が、前記両小空洞間の間隔の１／２より大きい場合、前記凸部側端部分においてストッパーとしての強度やバネ力を充分に確保できる。
【００１７】
前記内筒金具の両端部外周に係合用の切欠が設けられるとともに、前記ゴム弾性体の軸方向端面における前記内筒金具の外周面に対する接着端部の前記切欠との対応個所が凹設されてなるものが好ましい。これにより、内筒金具の両端部外周に切欠を有するものであるにも拘わらず、ゴム弾性体の内筒金具との接着端部においてアール終わりに必要な寸法を保有できる。
【００１８】
また、前記内筒金具の軸方向中央部は、前記ゴム弾性体の内部において前記凸部と対向して外側へ突き出したバルジ形状をなし、該バルジ部分の前記凸部と対向する端面の軸方向寸法が前記凸部の内端面の軸方向寸法よりも大きくなっているものが好ましい。これにより、大振幅の振動時に前記バルジ部分が前記凸部に対して食い込んだ状態になるのを防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の防振装置によれば、耐久性を損なうことなく、小空洞が動バネ定数の低減に寄与する振幅範囲を広くし、小空洞による２段階のストッパー特性を効果的に発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００２１】
実施例の防振装置Ａは、エンジンを支承する防振マウントとして使用されるものであり、図１は、本発明の１実施例を示す防振装置Ａの軸方向から見た正面図、図２は同防振装置の軸方向中央部にて切断した断面図、図３は図１のIII−III線の断面図、図４は内筒金具の端部付近の一部の拡大断面図である。
【００２２】
この防振装置Ａは、比較的厚肉の円筒状をなす内筒金具１と、その外方を囲むように主に内筒金具１と同心に配された円筒状の外筒金具２とが、該両金具間に介設されたゴム弾性体３により結合されてなる。このゴム弾性体３は、ゴム材の加硫成形により一体に成形されるとともに、前記内筒金具１の外周及び外筒金具２の内周に一体に接着される。
【００２３】
前記内筒金具１は、前記外筒金具２との間を定められた間隔に設定するために、軸方向中央部が後述する凸部と対向する方向に長く突き出した断面略長方形のバルジ形状をなし、該バルジ部分１１の短辺側の端面１１ａが該内筒金具１の軸心を中心とする円弧状をなしている。また、前記内筒金具１の軸方向両端部には外周面の相対向位置に、ブラケット等の支持部材に対する取り付け時に位置や方向を合わせるための係合用の切欠１２が形成されている。前記内筒金具１の内面は、円柱状の軸部材を受け入れるように、全体が同径になっている。
【００２４】
前記内筒金具１と外筒金具２との間を埋めるゴム弾性体３には、前記内筒金具１の前記バルジ部分１１を長手方向に挟んで相対向して前記バルジ部分１１の幅よりも大きく広がった空洞部４，５が設けられている。これにより、前記ゴム弾性体３の支持腕としてのゴム部３１，３１が前記外筒金具２の対向する両側内周部から前記内筒金具１を支持した状態になっている。これら空洞部４，５は、前記内筒金具１側の内面が内筒金具１と同心の円弧状をなして前記内筒金具１０のバルジ部分１１の前記端面１１ａを覆っている。すなわち前記バルジ部分１１ａはゴム弾性体３に埋設された状態になっている。
【００２５】
また、前記ゴム弾性体３の前記ゴム部３１，３１による軸方向端面３ａは、図３に示すように、前記外筒金具２の内周面から軸方向に漸次広がったアール面で延びて前記内筒金具１の外周面に接着されている。図の場合、前記ゴム弾性体３の軸方向端面３ａにおける前記内筒金具１の外周面に対する接着端部の前記切欠１２との対応個所が僅かに凹設されており、該凹設部３２、３２により、該ゴム弾性体３の内筒金具１との接着端部においてアール終わりに必要な寸法を保有できるようにしている。
【００２６】
すなわち、前記ゴム弾性体３の軸方向端面３ａの前記内筒金具１との接着端部においてはアール状に徐々に肉厚を減じながら終端するため、前記内筒金具１の端部に前記切欠１２が形成されていると、前記軸方向端面３のアール終わりに必要な寸法を保有できないことになるが、図５に拡大して示すように、軸方向端面３ａに凹設部３２，３２を形成しておくことにより、前記切欠１２に至るまでの間に前記軸方向端面３ａのアール終わりに必要な寸法を確保できることになる。
【００２７】
前記空洞部４，５の少なくとも一方、例えば図のように双方の空洞部４，５には、前記外筒金具２の側から内方に向かって突出して前記内筒金具１の振動変位に対してストッパー機能を果たす凸部６，７が前記ゴム弾性体３と一体に形成されている。前記凸部６，７は、図に示すように、周方向に沿う横断面及び軸方向の縦断面のいずれにおいても、略台形状をなしており、該凸部６，７の内端面６ａ，７ａは軸方向には平坦面をなして、前記内筒金具１のバルジ部分１１による内面と対向している。なお、前記バルジ部分１１の軸方向寸法、特には前記端面１１ａの軸方向寸法は、前記凸部６，７の内端面６ａ，７ａの軸方向寸法より大きくなっており、振動入力による大変位時に前記バルジ部分１１が前記凸部６，７に対して食い込んだ状態にならないように形成されている。好ましくは、前記バルジ部分１１の端面１１ａの周方向幅も前記凸部６，７の内端面６ａ、７ａの周方向幅より大きく形成される。
【００２８】
図においては、前記両凸部６，７の内端面６ａ，７ａは、前記空洞部４，５の内筒金具１側の内面と間隙を有して図示されているが、使用状態においては、前記外筒金具２が筒形のブラケット等の支持部材に圧入されて絞られ縮径することにより、前記空洞部４，５の内筒金具１側の内面に当接した状態に保持される。
【００２９】
前記の凸部６及び７には、その動バネ定数の低減のために、それぞれ前記外筒金具２の内周に沿うように近接してかつ周方向の両側に間隔をおいて、断面が防振装置Ａの軸心Ｏに向かって略長円形をなす軸方向の２つの小空洞８，８及び９，９が設けられている。図示する実施例では、前記２つの小空洞８，９は、前記凸部６，７の周方向幅のセンター（一点鎖線Ｃ）を中間にして両側領域の中間部に設けられ、該両小空洞８，９の装置軸心Ｏを中心とする開き角度α１が、前記凸部６，７の周方向両側端６ｂ，７ｂ間の装置軸心Ｏを中心とする開き角度α２の１／３〜２／３の範囲にあるように設定されている。これにより、前記両凸部６，７における各２つの小空洞８及び９は、その間隔が狭くなりすぎたり、広くなりすぎたりせず、バランスよく配置されることになり、周方向側端部での強度保持も良好になし得る。すなわち、前記２つの小空洞８，９の配置間隔が、前記開き角度の範囲外の場合、２つの小空洞部同士の間隔が狭くなりすぎたり、広くなりすぎて、振動入力時の弾性変形のバランスが悪くなる。
【００３０】
さらに好ましい実施例では、前記開き角度α１が前記開き角度α２の１／３〜１／２の範囲にあって、前記両側の小空洞８及び９と、前記凸部６及び７の周方向両側端６ｂ及び７ｂとの間の間隔が、前記両小空洞８，８間及び９，９間の間隔の１／２より大きいものとされる。これにより、前記各２つの小空洞８間及び９をバランスよく配置でき、斜め方向の振動入力に対しても動バネ定数を効果的に低減できるほか、前記凸部６及び７の周方向両側端部分の強度やバネ力を十分に確保できる。
【００３１】
前記の小空洞８、９の前記角度α１及び凸部６，７の角度α２は、適宜設定できるが、例えば、前記凸部６，７の前記角度α２が８０°前後の場合には、前記角度α１は３０〜４０°、特に好ましくは３５°前後に設定される。
【００３２】
また、前記小空洞８，９は、軸方向の全長に渡って略同径の貫通孔でもよいが、通常は成形後の片抜きを考慮して図のように軸方向中央から開口端に向かってテーパ状をなす貫通孔よりなる。このほか、図示していないが、前記各小空洞８，９の軸方向の中央部より開口側部分がやや径大になるように内周面に段差を設けて、該小空洞を成形する中子ピンの抜き抵抗が小さくなるように形成して実施することもできる。
【００３３】
図中の符号６１，７１は前記凸部６，７の内端面に形成した軸方向の溝、６２，７２は前記凸部６，７の軸方向端面に形成した凸部の方向を示す矢印であり、支持部材に取り付ける際の方向を合わせ易くしている。
【００３４】
この実施例の防振装置Ａは、例えば、内筒金具１を、これに嵌挿した軸部材を介してパワーユニット側と車体側との一方の支持部材に取り付け、また外筒金具２を、ブラケット等の他方の支持部材に有する取付用孔に圧入して取り付け固定して使用する。この使用において、例えば、前記空洞部４，５を車両の前後方向に位置させるようにして、パワーユニットの前後方向の振動を前記凸部６，７により規制するようにして使用する。
【００３５】
この使用において、前記空洞部４，５内において内筒金具１の振動変位に対するストッパー機能を果たす凸部６及び７には、軸方向の貫通孔よりなる各２つの小空洞８及び９が周方向に間隔をおいて設けられている。そのため、該凸部６及び７は、前記小空洞８及び９が潰れてしまうまでは弾性変形し易く、したがって車両の前後方向の小振幅の振動時の動バネ定数を低減できる。しかも、前記小空洞８及び９が潰れた後は、大変位を規制するストッパーとしての凸部本来の大きいバネ力を保持できるため、大振幅の振動時の大変位を効果的に規制でき、以て２段階のストッパー特性を良好に発揮できる。
【００３６】
特に、前記２つの小空洞８及び９が装置軸心Ｏに向かって断面略長円形をなし、該小空洞８及び９の周方向の幅は小さくても振動荷重を受ける方向の幅が大きくなっているため、該小空洞８及び９が潰れてしまうまでの振幅範囲、つまりは動バネ定数を低減できる振動範囲が単なる円形孔の場合よりも広くなっている。そのため、該小空洞８及び９を設けたことによる２段階のストッパー特性を良好に発揮でき、動バネ定数の低減を効果的になし得る。しかも、前記小空洞の周方向幅が過度に大きくならず、所定の断面積を保持でき、ストッパーとして必要なバネ力および強度を確保できる。
【００３７】
また、前記小空洞８，９が外筒金具２の内周に近接して設けられているため、振動入力時の前記凸部６，７の変形が主に基部側で行われ、内筒金具１側と当接している内端面６ａ，７ａの部分の変形による影響が小さく、前記内端面６ａ，７ａの部分での破壊を防止できる。
【００３８】
それゆえ、耐久性を損なうことなく、凸部６，７に小空洞８，９を設けたことによる動バネ定数低減の振幅範囲を拡大でき、２段階のストッパー特性を効果的に発揮できる。
【００３９】
なお、上記の実施例においては、前記空洞部４，５を車両の前後方向に位置させて前後方向の振動を規制する使用の例を示したが、本発明は、前記空洞部４，５を車両の上下方向に位置させて、上下方向の振動を規制するようにして使用することもできる。この場合も、上下方向の振動に対して、上記と同様の２段階のストッパー特性を効果的に発揮できる。
【００４０】
また、本発明は、図示する実施例のように、前記内筒金具１と外筒金具２とを同心に配置して、双方の空洞部４，５に設けたストッパー用の凸部６，７に、それぞれ小空洞８，９を設ける場合のほか、図示していないが、一方の空洞部４又は５の凸部６または７のみに、前記配置の小空洞８又は９を設けて実施することができ、また、前記内筒金具１を外筒金具２に対して一方の空洞部５または４の側に偏心させて配置し、他方側の空洞部４または５にのみストッパー用の凸部を設けるとともに、該凸部に上記同様の２つの小空洞部を設けて実施することもできる。このように、一方の空洞部の凸部のみに前記小空洞を設けて実施する場合、例えば該凸部の側を車両の下側に位置させて使用することにより、上記同様の２段階のストッパー特性を発揮できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
上記のように本発明の防振装置は、耐久性を損なうことなく、動バネ定数を低減できる振幅の範囲を拡大でき、振動入力に対し小空洞による２段階のストッパー特性を効果的に発揮できるので、主に自動車のエンジンマウントやサスペンションブッシュ等として好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の１実施例を示す防振装置の軸方向から見た正面図である。
【図２】同防振装置の軸方向中央部にて切断した断面図である。
【図３】図１のIII−III線の断面図である。
【図４】内筒金具の端部付近の一部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
Ａ…防振装置
Ｃ…センター
Ｏ…装置軸心
１…内筒金具
２…外筒金具
３…ゴム弾性体
３ａ…軸方向端面
４，５…空洞部
６，７…凸部
６ａ，７ａ…内端面
６ｂ，７ｂ…周方向側端
８、９…小空洞
８ａ，９ａ…中央部
８ｂ，９ｂ…開口側部分
８ｃ，９ｃ…段差
１１…バルジ部分
１１ａ…バルジ部分の端面
１２…切欠
３２，３２…凹設部
α１…２つの小空洞間の開き角度
α２…凸部の周方向両側端間の開き角度
【図１】
2006194331.tif 000003
【図２】
2006194331.tif 000004
【図３】
2006194331.tif 000005
【図４】
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