(57)【要約】【課題】車両に搭載された機器が生じる騒音を抑制することができるブッシュ装置を提供する。【解決手段】モータ１１を含む被支持体１３がブッシュ装置２１を介して車体側の支持構造物１０に支持されている。ブッシュ装置２１は、外筒４０と、内筒４１と、外側弾性体５０と、内側弾性体５１と、中間板５５と、マス部材６０とを有している。マス部材６０は一対の調整板６０ａ，６０ｂからなり、中間板５５に固定されている。中間板５５は外側弾性体５０と内側弾性体５１との間に配置されている。中間板５５とマス部材６０とによって中間振動系７０が構成されている。外筒４０と内筒４１との間が振動の伝達経路となり、中間板５５が外側弾性体５０と内側弾性体５１との間で振動する。マス部材６０は、騒音を生じる周波数の振動を狙いの伝達特性にコントロールするために中間板５５を共振させることができる質量としている。【選択図】図２
2015178854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と、
前記外筒の前記内側に配置された内筒と、
前記外筒と前記内筒との間において前記外筒側に配置された外側弾性体と、
前記外筒と内筒との間において前記内筒側に配置された内側弾性体と、
前記外側弾性体と前記内側弾性体との間に設けられた中間板と、
前記中間板に固定手段によって取付けられたマス部材と、
を備えたことを特徴とするブッシュ装置。
【請求項２】
前記マス部材が、無負荷状態において前記外筒および前記内筒と同心の円環形の調整板からなることを特徴とする請求項１に記載のブッシュ装置。
【請求項３】
前記調整板の外径が前記外筒の内径よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載のブッシュ装置。
【請求項４】
前記マス部材が一対の調整板からなり、これら調整板が前記中間板の両端に取付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項に記載のブッシュ装置。
【請求項５】
前記一対の調整板が互いに共通の形状でかつ共通の質量であることを特徴とする請求項４に記載のブッシュ装置。
【請求項６】
前記固定手段が、締結部材であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のブッシュ装置。
【請求項７】
前記固定手段が、前記中間板の外径に形成された雄ねじ部と前記マス部材の内径に形成された雌ねじ部とからなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のブッシュ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば電動車両に搭載されるモータ等の機器と車体側の支持構造物との間に配置されるブッシュ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるモータ等を車体の所定位置に支持させるためにブッシュ装置が使われている。またサスペンション部品等を車体の支持部に結合する目的でブッシュ装置が使われることもある。電動車両のように走行用のモータが搭載された車両では、モータが高速回転することによって生じる振動が車体に伝わり、騒音（車内音）の原因となることがある。モータの振動が車室内に伝わることを抑制するために、モータと車体側の支持部との間にゴム弾性体を有するブッシュ装置を設けることも行なわれている。一般的なブッシュ装置では、外筒と内筒との間にゴム弾性体が設けられている。例えば特許文献１に記載されているスタビライザ用支持装置のように、外側弾性体と内側弾性体との間に中間板や樹脂製補強部材を設けることも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５８５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば電動車両のように高速回転するモータ等が搭載された車両では、モータの回転によって生じる高周波振動が車室内の騒音として問題になることがある。従来のように外筒と内筒と単なるゴム弾性体とからなるブッシュ装置では、モータ等の機器から生じる振動の周波数によっては、騒音（特に高周波音）が車室内に伝わることを抑制しにくいことがあった。
【０００５】
このようなブッシュ装置は振動が伝達する主要経路となるため、伝達される騒音のレベルを下げるにはゴム弾性体のばね定数を下げることにより、振動伝達特性を下げることが有効であると考えられている。しかしばね定数を下げるには耐久性を確保するためにゴム弾性体の体積を大きくする必要があり、ブッシュ装置が大形化する原因となる。ブッシュ装置が大形化すると、車体に組込むためのスペースを確保する上で不利となる。しかも既存のブッシュ装置の外筒やゴム弾性体を用いることができなくなるため汎用性に欠け、コストアップとなる。
【０００６】
従って本発明の目的は、例えば車両に搭載されたモータ等のように振動を生じる機器から発生する振動が車体側に伝達される特性をコントロールできるブッシュ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るブッシュ装置は、外筒と、前記外筒の前記内側に配置された内筒と、前記外筒と前記内筒との間において前記外筒側に配置された外側弾性体と、前記外筒と内筒との間において前記内筒側に配置された内側弾性体と、前記外側弾性体と前記内側弾性体との間に設けられた中間板と、前記中間板に固定手段によって取付けられたマス部材とを備えている。
【０００８】
１つの実施形態では、前記マス部材が、無負荷状態において前記外筒および前記内筒と同心の円環形の調整板からなる。前記調整板の外径が前記外筒の内径よりも大きくてもよい。また前記マス部材が一対の調整板からなり、これら調整板が前記中間板の両端に取付けられていてもよい。前記一対の調整板が互いに共通の形状でかつ共通の質量であってもよい。前記固定手段の一例が締結部材でもよいし、あるいは、前記中間板の外径に形成された雄ねじ部と前記マス部材の内径に形成された雌ねじ部とからなるものでもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るブッシュ装置によれば、車両に搭載されたモータ等の振動の発生源から発生する振動のうち騒音の原因となる周波数の振動が車体側に伝達される特性をコントロールでき、車室内に伝わる振動および騒音のレベルを低減することができる。またマス部材のみを変更することによって特定の周波数の騒音に対して有効なブッシュ装置とすることも可能であるため、その場合には外筒や内筒および弾性部材の汎用性も確保される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るブッシュ装置を備えた支持構造物と被支持体の斜視図。
【図２】同ブッシュ装置の一部を分解して示す斜視図。
【図３】同ブッシュ装置の軸線方向に沿う断面図。
【図４】同ブッシュ装置の正面図。
【図５】同ブッシュ装置と支持構造物と被被支持体の一部を示す断面図。
【図６】同ブッシュ装置と支持構造物と被被支持体との関係を模式的に示す図。
【図７】同ブッシュ装置の周波数と力伝達率との関係を示す図。
【図８】同ブッシュ装置の周波数と位相との関係を示す図。
【図９】同ブッシュ装置と従来のブッシュ装置を備えた車両の速度と騒音レベルとの関係を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係るブッシュ装置の軸線方向に沿う断面図。
【図１１】第３の実施形態に係るブッシュ装置の径方向に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の第１の実施形態に係るブッシュ装置について、図１から図９を参照して説明する。  
図１は、電動車両の車体の一部をなす支持構造物１０と、走行用の電動モータ１１および動力伝達機構部１２を含む被支持体１３とを示している。支持構造物１０の一例は、サスペンション・クロスメンバ等のフレーム部材であり、サイドメンバ等の車体骨格部材に固定されている。モータ１１の回転は動力伝達機構部１２を介して駆動輪に伝達される。モータ１１は車両の速度（車速）に応じて０〜数１０００ｒｐｍで回転し、回転に伴って振動と音が発生する。
【００１２】
図１に示すＸ軸が車両の前後方向、Ｙ軸が車両の幅方向、Ｚ軸が上下方向である。被支持体１３は、以下に説明する３個のブッシュ装置２１を含むマウント機構２０を介して、車体側の支持構造物１０に支持されている。マウント機構２０は、被支持体１３の前部を支持する１個のブッシュ装置２１と、被支持体１３の後部を支持する２個（一対）のブッシュ装置２１とを含んでいる。支持構造物１０には、これらのブッシュ装置２１を配置するための支持部１０ａ，１０ｂ，１０ｃが形成されている。
【００１３】
被支持体１３の前部には、支持構造物１０の第１の支持部１０ａと対応した位置に第１のブラケット３１が設けられている。被支持体１３の後部には、支持構造物１０の第２の支持部１０ｂおよび第３の支持部１０ｃと対応した位置に、それぞれ第２のブラケット３２および第３のブラケット３３が設けられている。
【００１４】
被支持体１３の前部に配置されるブッシュ装置２１は、図１に２点鎖線Ｆ１で示すように、ブッシュ装置２１の軸線Ｙ１が車両の幅方向（Ｙ軸）に沿うような向きで、第１の支持部１０ａに組込まれている。被支持体１３の後部に配置される一対のブッシュ装置２１は、図１に２点鎖線Ｆ２，Ｆ３で示すように、それぞれブッシュ装置２１の軸線Ｘ２，Ｘ３が車両の前後方向（Ｘ軸）に沿うような向きで、第２の支持部１０ｂと第３の支持部１０ｃに組込まれている。これ以降は第１の支持部１０ａに設けるブッシュ装置２１を代表して説明する。  
図２はブッシュ装置２１の一部を分解して示す斜視図、図３はブッシュ装置２１の断面図、図４はブッシュ装置２１の正面図である。ブッシュ装置２１は、外筒４０と、外筒４０の内側に配置された内筒４１と、外側弾性体５０と、内側弾性体５１と、円筒形の中間板５５と、マス部材６０とを含んでいる。マス部材６０は一対の調整板６０ａ，６０ｂからなる。
【００１５】
外側弾性体５０は、圧縮荷重に対してある程度の弾性を発揮する硬質ゴムあるいはエラストマ等の弾性部材からなり、外筒４０と内筒４１との間において、外筒４０側（外筒４０の内面と接する側）に設けられている。内側弾性体５１は外側弾性体５０と同様の弾性部材からなり、外筒４０と内筒４１との間において、内筒４１側（内筒４１の外面と接する側）に設けられている。
【００１６】
外側弾性体５０と内側弾性体５１との間に中間板５５が設けられている。中間板５５は円筒形をなし、外筒４０および内筒４１と略同心となるように外側弾性体５０と内側弾性体５１との間に配置されている。
【００１７】
中間板５５に一対の調整板６０ａ，６０ｂからなるマス部材６０が取付けられている。調整板６０ａ，６０ｂは、図４に示すようにブッシュ装置２１を軸線方向から見た正面視において、外筒４０と内筒４１および中間板５５と同心の円環状に成形され、弾性体５０，５１を覆うことができる大きさとしている。換言すると、調整板６０ａ，６０ｂの外径は、外筒４０の内径よりも大きくなるよう形成されている。一対の調整板６０ａ，６０ｂは互いに共通の形状でかつ共通の質量である。調整板６０ａ，６０ｂの中央部には、それぞれ内筒４１を挿入する孔６１，６２が形成されている。
【００１８】
調整板６０ａ，６０ｂは、固定手段の一例である締結部材（ボルトまたはねじ部材６５）によって、中間板５５の両端５５ａ，５５ｂに固定されている。締結部材で固定することで、複数の調整板６０ａ，６０ｂを取り付けることも可能となる。また、中間板５５と調整板６０ａ，６０ｂとは、弾性体５０，５１よりも比重が大きい材料（例えば鉄系の金属）からなる。中間板５５とマス部材６０とによって中間振動系７０が構成されている。中間振動系７０は外側弾性体５０と内側弾性体５１との間で振動する。
【００１９】
図５に示されるように内筒４１にピン８０が挿入され、ナット等の固定用部材８１をピン８０のねじ部に締結することにより、ブッシュ装置２１が被支持体１３の支持部１０ａに取付けられている。外筒４０は、被支持体１３のブラケット３１に取付けられている。
【００２０】
モータ１１の回転に伴って発生する被支持体１３の振動は、ブッシュ装置２１を介して支持構造物１０に入力する。すなわちブッシュ装置２１を構成する外筒４０と内筒４１と弾性体５０，５１と中間板５５とは、被支持体１３から支持構造物１０に伝わる振動の伝達経路をなしている。被支持体１３もしくは支持構造物１０の振動が車室内に伝達されると、車室内の騒音の原因となる場合がある。
【００２１】
図６は、支持構造物１０と被支持体１３との間に設けられたブッシュ装置２１を模式的に示している。この例では外筒４０が被支持体１３に取付けられ、内筒４１が支持構造物１０に支持されているが、これとは逆に、内筒４１が被支持体１３に取付けられ、外筒４０が支持構造物１０に支持されてもよい。
【００２２】
図６において、被支持体１３の重量Ｗが外筒４０に入力する。モータの回転によって被支持体１３が振動すると、被支持体１３の振動が外側弾性体５０と内側弾性体５１とを介して車体（ボデー）側の支持構造物１０に伝わる。また被支持体１３の振動が中間振動系７０に伝わることによって、外側弾性体５０と内側弾性体５１との間で中間板５５が振動し、中間振動系７０の質量に応じて共振周波数が変化する。中間振動系７０の質量は、中間板５５とマス部材６０の質量の合計である。
【００２３】
図７は、中間振動系７０を備えたブッシュ装置２１の周波数と力伝達率との関係を示している。図７中の破線Ｌ１は中間振動系７０の質量が０．０５ｋｇの場合を示している。実線Ｌ２は中間振動系７０の質量が０．２ｋｇの場合を示している。いずれも２０Ｈｚ付近で被支持体１３の剛体共振（１次共振）を生じるが、質量が０．０５ｋｇの中間振動系７０を用いた場合（破線Ｌ１）には８００Ｈｚ付近で２次共振が生じている。また質量が０．２ｋｇの中間振動系７０を用いた場合（実線Ｌ２）には、４００Ｈｚ付近で２次共振が生じている。
【００２４】
図８は、中間振動系７０を備えたブッシュ装置２１の周波数と位相との関係を示している。図８中の破線Ｌ３は、中間振動系７０の質量が０．０５ｋｇの場合を示している。この場合、２次共振を生じる８００Ｈｚ付近で位相が１８０°変化して逆相となる。図８中の実線Ｌ４は、中間振動系７０の質量が０．２ｋｇの場合を示している。この場合、２次共振を生じる４００Ｈｚ付近で位相が１８０°変化して逆相となる。
【００２５】
以上のように、中間振動系７０の質量を変化させ、ブッシュ装置２１の振動伝達特性を変えることで、支持構造物１０に入る力の大きさと位相を変えることができる。車室内の騒音は、支持構造物１０への入力とマウント機構２０の各ブッシュ装置からの車室内の音までの振動伝達特性の合成で決まる。ある特定周波数に車室内の騒音のピークがあり、被支持体１３もしくは支持構造物１０の振動モードが影響している場合は、一部もしくはすべてのブッシュ装置を本実施形態に係るブッシュ装置２１に変えて中間振動系７０の質量をコントロールすることで、各ブッシュ装置からの入力を変え、合成値である車室内の騒音を低減させる。つまり被支持体１３もしくは支持構造物１０の振動モードにあわせて、中間振動系７０の共振周波数を調整することで騒音の低減を図ることができる。
【００２６】
図９は、ブッシュ装置を備えた車両の速度（車速）と騒音レベル（車両の前席位置）との関係を示している。図９中の２点鎖線Ｌ５はすべて従来のブッシュ装置（中間振動系７０なし）によって被支持体を支持する車両の騒音特性であり、車速１８ｋｍ／ｈ付近（８００Ｈｚ付近）に騒音レベルが最大となるピークＰ１が生じている。
【００２７】
図９中の実線Ｌ６は、本実施形態に係るブッシュ装置２１を一部のマウント機構２０を用いて被支持体１３を支持する車両の騒音特性を示している。このブッシュ装置２１の一例では、中間振動系７０の質量を調整し、車速１８ｋｍ／ｈ付近（８００Ｈｚ付近）の騒音レベルを従来の騒音レベルのピークＰ１よりも約５ｄＢ小さくすることができた。このように本実施形態のブッシュ装置２１は、騒音を生じる特定の周波数の振動を狙いの伝達特性にコントロールするため、中間板５５を共振させるようにマス部材６０の質量が選定されている。
【００２８】
本実施形態のブッシュ装置２１の調整板６０ａ，６０ｂは互いに共通の形状でかつ共通の質量である。すなわち円形の一対の調整板６０ａ，６０ｂからなるマス部材６０が中間板５５の両端にバランスがとれた状態で配置されているため、マス部材６０を含む中間振動系７０が弾性体５０，５１の間で振動する際に、中間板５５の振動を不安定にするようなモーメントが生じることが回避され、中間板５５を所望の共振周波数で振動させやすくすることができる。
【００２９】
図１０は、第２の実施形態に係るブッシュ装置２１Ａの軸線方向に沿う断面図である。この実施形態のブッシュ装置２１Ａは、調整板６０ａ，６０ｂを中間板５５に取付けるための固定手段として、中間板５５の両端に雄ねじ部１００を形成し、調整板６０ａ，６０ｂに雌ねじ１０１を形成している。これら雌ねじ１０１を雄ねじ部１００に螺合させ、調整板６０ａ，６０ｂをそれぞれ軸線Ｘ１まわりに回転させることにより、調整板６０ａ，６０ｂが中間板５５の両端にねじ込まれて固定される。それ以外の構成と作用は第１の実施形態のブッシュ装置２１（図１〜図６）と共通であるため、第１の実施形態と共通の部位に共通の符号を付して説明を省略する。このような構成とすることで、締結部材を用いることなく調整板６０ａ，６０ｂを中間板５５に取付けることができる。
【００３０】
図１１は、第３の実施形態に係るブッシュ装置２１Ｂの径方向に沿う断面図である。この実施形態のブッシュ装置２１Ｂでは、外側弾性体５０と内側弾性体５１の少なくとも一方に、すぐり１１０が形成されている。マス部材６０は、２点鎖線で示すように外側弾性体５０と内側弾性体５１を覆うことができる大きさを有している。弾性体５０，５１がマス部材６０によって覆われるため、すぐり１１０内に砂塵や氷雪、油や水などが入り込むことによる問題を回避できる。また弾性体５０，５１に外部から油が付着することも抑制できる。それ以外の構成と作用は第１の実施形態のブッシュ装置２１（図１〜図６）と共通であるため、第１の実施形態と共通の部位に共通の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
なお本発明を実施するに当たり、外筒や内筒、外側弾性体、内側弾性体、中間板、マス部材など、ブッシュ装置を構成する要素の具体的な態様をはじめとして、ブッシュ装置の数や配置等を種々に変更して実施できることは言うまでもない。マス部材の質量は騒音を生じる振動の周波数に応じて設定されるため、質量の具体的な数値は前記実施形態に限定されない。マス部材を構成する調整板の形状は円形以外でもよいし、調整板のいずれか一方のみを中間板に取付けるようにしてもよい。ブッシュ装置によって支持される被支持体はモータ以外の機器を備えていてもよいし、電動車両以外の車両用のブッシュ装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…支持構造物、１１…モータ（振動を生じる機器）、１３…被支持体、２０…マウント機構、２１，２１Ａ，２１Ｂ…ブッシュ装置、４０…外筒、４１…内筒、５０…外側弾性体、５１…内側弾性体、５５…中間板、６０…マス部材、６０ａ，６０ｂ…調整板、７０…中間振動系。
【図１】
2015178854.tif 000003
【図２】
2015178854.tif 000004
【図３】
2015178854.tif 000005
【図４】
2015178854.tif 000006
【図５】
2015178854.tif 000007
【図６】
2015178854.tif 000008
【図７】
2015178854.tif 000009
【図８】
2015178854.tif 000010
【図９】
2015178854.tif 000011
【図１０】
2015178854.tif 000012
【図１１】
2015178854.tif 000013