(57)【要約】【課題】軸直角方向におけるバネ特性のチューニングの自由度を十分に確保できる防振装置を提供すること。更に、ゴム状弾性体の亀裂の発生を抑制して優れた耐久性を発揮することができる防振装置を提供すること。【解決手段】内筒２と、内筒２を軸平行に取り囲む外筒３と、内筒２と外筒３とを連結するゴム状弾性体４と、内筒２を挟んで位置する一対のすぐり部５と、内筒２の軸方向中央部の外周面から径方向外側に突出する環状凸部７とを備え、環状凸部７が、軸直角となる第１の方向ＲＤ１に突出してすぐり部５に対向する一対の第１部分７１と、第１の方向７１に直交して軸直角となる第２の方向ＲＤ２に突出する一対の第２部分７２と、第１部分７１及び第２部分７２よりも突出高さを小さくして径方向内側に凹み、第１部分７１と第２部分７２との間に介在して両者を連ねる第３部分７３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒と、前記内筒を軸平行に取り囲む外筒と、前記内筒と前記外筒とを連結するゴム状弾性体と、前記内筒と前記外筒との間にて前記内筒を挟んで位置する一対のすぐり部と、前記内筒の軸方向中央部の外周面から径方向外側に突出する環状凸部とを備え、
前記環状凸部が、
軸直角となる第１の方向に突出して前記すぐり部に対向する一対の第１部分と、
前記第１の方向に直交して軸直角となる第２の方向に突出する一対の第２部分と、
前記第１部分及び前記第２部分よりも突出高さを小さくして径方向内側に凹み、前記第１部分と前記第２部分との間に介在して両者を連ねる第３部分とを有する防振装置。
【請求項２】
前記すぐり部が周方向に沿って円弧状に延び、
前記すぐり部の周方向両端が膨出形成されているとともに、前記第１部分又は前記第２部分の外周面よりも径方向内側に拡がって前記第３部分に対向する請求項１記載の防振装置。
【請求項３】
内筒と、前記内筒を軸平行に取り囲む外筒と、前記内筒と前記外筒とを連結するゴム状弾性体と、前記内筒と前記外筒との間にて前記内筒を挟んで位置する一対のすぐり部と、前記内筒の軸方向中央部の外周面から径方向外側に突出する環状凸部とを備え、
前記ゴム状弾性体の軸方向側面が、
前記内筒から前記外筒に向かって、前記ゴム状弾性体の軸方向長さを漸減させながら延在する第１の面と、
前記第１の面の外周から立ち上がって、前記ゴム状弾性体の軸方向長さを大きくする第２の面と、
前記第２の面の外周から前記外筒の内周面に向かって延び、前記外筒の端面より軸方向中央側に間隔を空けた位置に達し、軸方向断面にて軸方向中央側に凹んだ円弧状をなす第３の面とを有する防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内筒と、内筒を軸平行に取り囲む外筒と、両者を連結するゴム状弾性体とを備える防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる防振装置の一例を図４に示す。図５は、図４のＢ−Ｂ矢視断面図であり、図６は、図５の要部拡大図である。防振装置８１は、内筒８２と、それを軸平行に取り囲む外筒８３と、両者を連結するゴム状弾性体８４と、内筒８２を挟んで位置する一対のすぐり部８５とを備える。ゴム状弾性体８４の軸方向側面８４ａは、内筒８２の外周面から径方向外側に延在し、図６に示すように外筒８３の端面８３ａと軸方向位置を同じくして外筒３の内周面に達している。
【０００３】
また、この防振装置８１は、内筒８２の軸方向中央部の外周面から径方向外側に突出する環状凸部８６を備える、いわゆるバルジタイプの防振装置である。このようなバルジタイプの防振装置では、下記特許文献１にも開示されているように、ゴム状弾性体の軸方向中央部の厚みが小さくなることから、軸直角方向の剛性を大きくすることができる。そのため、サスペンションブッシュとして用いた場合には、ゴム状弾性体を軟質ゴムにより成形してこじり方向の剛性を小さくしながらも、軸直角方向の剛性を確保して、乗心地性と操縦安定性とを両立することができる。
【０００４】
ところで、この種の防振装置においては、装着される装置や部位等によって種々の特性が要求されることとなり、その要求特性に応じて軸直角方向におけるバネ定数やバネ比を適宜にチューニングする必要がある。かかるバネ特性のチューニングは、ゴム状弾性体の硬度やすぐり部の形状を調整することで行うのが一般的であり、その自由度については十分に確保されていることが望ましい。
【０００５】
また、解析の結果、上記のような防振装置８１では、振動入力時にゴム状弾性体８４の表面及び内筒８２周りの歪みが高くなり、すぐり部８５の周方向両端８５ａに亀裂が発生し易くなることが判明した。そのうえ、環状凸部８６を備えることにより、内筒８２と外筒８３とが相対的に近接した際にゴム状弾性体８４が強く押圧されるため、その軸方向側面８４ａが軸方向外側（図６右側）に大きく膨出する傾向にあり、外筒８３の内周面との界面８７より亀裂が発生し易くなることが判明した。
【０００６】
下記特許文献２には、内筒を挟んで位置する一対のすぐり部を設けるとともに、ゴム状弾性体の軸方向中央部に拘束リングを埋設し、該すぐり部で拘束リングを完全に露出させた防振装置が記載されている。この防振装置によれば、軸直角方向のバネ定数を高めつつ、すぐり部の配列方向においてはバネ定数を低下させることができ、チューニングの自由度を確保する点で有用ではあるが、拘束リングが別途必要となるために部品点数の増加が避けられない。
【特許文献１】実開平６−７６７２９号公報
【特許文献２】実開平６−２２６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸直角方向におけるバネ特性のチューニングの自由度を十分に確保できる防振装置を提供することにあり、本発明の更なる目的は、ゴム状弾性体の亀裂の発生を抑制して優れた耐久性を発揮することができる防振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る防振装置は、内筒と、前記内筒を軸平行に取り囲む外筒と、前記内筒と前記外筒とを連結するゴム状弾性体と、前記内筒と前記外筒との間にて前記内筒を挟んで位置する一対のすぐり部と、前記内筒の軸方向中央部の外周面から径方向外側に突出する環状凸部とを備え、前記環状凸部が、軸直角となる第１の方向に突出して前記すぐり部に対向する一対の第１部分と、前記第１の方向に直交して軸直角となる第２の方向に突出する一対の第２部分と、前記第１部分及び前記第２部分よりも突出高さを小さくして径方向内側に凹み、前記第１部分と前記第２部分との間に介在して両者を連ねる第３部分とを有するものである。
【０００９】
本発明に係る防振装置によれば、環状凸部が、互いに直交する軸直角方向に突出した第１部分及び第２部分と、径方向内側に凹んで両者を連ねる第３部分とを有することから、その第１部分と第２部分との突出高さを個別に設定することができ、例えば第１部分の突出高さを保持したまま第２部分の突出高さを容易に増減させることができる。その結果、すぐり部が配列された軸直角方向のバネ定数、それに直交する軸直角方向のバネ定数、及びそれらのバネ比を適宜且つ容易に調整でき、軸直角方向におけるバネ特性のチューニングの自由度を十分に確保することができる。
【００１０】
これに対して、環状凸部の外周面が軸方向から見て円形又は楕円形をなす場合には、軸直角方向の環状凸部の突出高さが、それに直交する軸直角方向の環状凸部の外周面の曲率に応じて制限され易く、軸直角方向のバネ定数やバネ比の設定範囲が狭められることとなるため、バネ特性のチューニングの自由度を十分に確保することが難しくなる。
【００１１】
上記において、前記すぐり部が周方向に沿って円弧状に延び、前記すぐり部の周方向両端が膨出形成されているとともに、前記第１部分又は前記第２部分の外周面よりも径方向内側に拡がって前記第３部分に対向するものが好ましい。これにより、すぐり部の周方向両端の幅寸法を大きく確保することができ、その両端への歪みの集中を好適に抑制することができる。その結果、ゴム状弾性体の亀裂の発生を効果的に防いで耐久性を向上することができる。
【００１２】
また、本発明に係る防振装置は、内筒と、前記内筒を軸平行に取り囲む外筒と、前記内筒と前記外筒とを連結するゴム状弾性体と、前記内筒と前記外筒との間にて前記内筒を挟んで位置する一対のすぐり部と、前記内筒の軸方向中央部の外周面から径方向外側に突出する環状凸部とを備え、前記ゴム状弾性体の軸方向側面が、前記内筒から前記外筒に向かって、前記ゴム状弾性体の軸方向長さを漸減させながら延在する第１の面と、前記第１の面の外周から立ち上がって、前記ゴム状弾性体の軸方向長さを大きくする第２の面と、前記第２の面の外周から前記外筒の内周面に向かって延び、前記外筒の端面より軸方向中央側に間隔を空けた位置に達し、軸方向断面にて軸方向中央側に凹んだ円弧状をなす第３の面とを有するものである。
【００１３】
上記構成によれば、ゴム状弾性体の軸方向側面が上記の如き第３の面を介して外筒の内周面に達することにより、ゴム状弾性体が強く押圧されて軸方向側面が膨出変形する際においても、外筒の内周面との界面近傍に歪みを集中させることなく、亀裂の発生を抑制してゴム状弾性体の耐久性を向上することができる。これに対して、図４〜６に示した例の場合、上述のように外筒の内周面との界面より亀裂が発生し易くなる。また、軸方向断面にて第３の面が外筒の内周面に向かって単に傾斜している場合には、その界面近傍に歪みが集中して亀裂が発生し易くなるとともに、成形型からの脱型性が低下する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る防振装置の一例を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図であり、図３は、図２の要部拡大図である。この防振装置１は、例えば自動車のサスペンション機構などの振動伝達系を構成する部材間に介装されるサスペンションブッシュとして用いることができる。
【００１５】
防振装置１は、内筒２と、内筒２を軸平行に取り囲む外筒３と、内筒２と外筒３との間に介在して両者を弾性的に連結するゴム状弾性体４とを備える。内筒２は、その端面に鋸刃状の山形溝が形成されており、軸方向端部を少し残してゴム状弾性体４に外周面を覆われている。内筒２及び外筒３は、鋼材や高剛性樹脂材料など公知の高剛性材料にて形成することができる。一方、ゴム状弾性体４としては、自動車用防振ゴムの技術分野における公知のゴム材料を限定なく使用することができる。
【００１６】
また、防振装置１は、内筒２と外筒３との間にて内筒２を挟んで位置する一対のすぐり部５を備える。各すぐり部５は、それぞれ周方向に沿って円弧状に所要の長さで延在している。すぐり部５は、ゴム状弾性体４を加硫成形する際に、すぐり部５に対応した中子を成形型内に配設しておくことで容易に成形できるものであるが、加硫成形後のゴム状弾性体４にくり抜き加工を施すことで成形しても構わない。
【００１７】
すぐり部５は、周方向に略１／４周の長さで延びてゴム状弾性体４を軸方向に貫通する貫通部５１と、貫通部５１の周方向の両側に凹設されたフィレット部５２とを有する。ストッパゴム６は、外筒３から内筒２に向かって突出しつつ貫通部５１に面するようにして設けられており、軸直角となる第１の方向ＲＤ１に所定以上の荷重が入力された際にストッパ作用を奏して、内筒２と外筒３との過大な相対変位を規制する。
【００１８】
更に、防振装置１は、内筒２の軸方向中央部の外周面から径方向外側に突出する環状凸部７を備える。環状凸部７は、第１の方向ＲＤ１に突出してすぐり部５に対向する一対の第１部分７１と、第１の方向ＲＤ１に直交して軸直角となる第２の方向ＲＤ２に突出する一対の第２部分７２と、第１部分７１及び第２部分７２よりも突出高さを小さくして径方向内側に凹み、第１部分７１と第２部分７２との間に介在して両者を連ねる第３部分７３とを有し、軸方向ＡＤから見て図１に示すような十文字状の外形を有する。
【００１９】
本実施形態では、第１部分７１及び第２部分７２の外周面を図１、２に示すように湾曲面により構成している。また、第３部分７３の外周面が軸方向ＡＤから見て円弧状に形成されており、第１部分７１と第２部分７２とをなだらかに連ねて歪みの集中を極力抑制している。なお、本実施形態では環状凸部７が内筒２と一体的に鍛造成形された例を示すが、本発明はこれに限られず、例えば樹脂製の別体品とした環状凸部を内筒２の軸方向中央部に外嵌固着したものでもよい。
【００２０】
かかる環状凸部７においては、第１部分７１と第２部分７２との突出高さを個別に設定することができる。例えば、第１部分７１については図１に示した突出高さを保持したまま、第２部分７２の突出高さだけを低くして、第２の方向ＲＤ２の低ばね化を容易に図ることができる。そのため、第１の方向ＲＤ１や第２の方向ＲＤ２のバネ定数、及びそれらのバネ比を適宜且つ容易に調整でき、軸直角方向におけるバネ特性のチューニングの自由度を十分に確保することができる。
【００２１】
本実施形態では、第１部分７１と第２部分７２との突出高さが同等であるが、本発明では、上述した軸直角方向におけるバネ特性のチューニングを行うにあたり、これらの突出高さを互いに異ならせても構わない。また、本実施形態では、第１部分７１と第２部分７２との周方向長さや外周面の曲率が同等である例を示すが、これらを異ならせても構わない。
【００２２】
一対のすぐり部５は、その周方向両端５ａが膨出形成されており、しかも第１部分７１及び第２部分７２の外周面よりも径方向内側に拡がって、第３部分７３に対向している。これにより、すぐり部５の周方向両端５ａの幅寸法を大きく確保して、その両端５ａへの歪みの集中を抑制することができ、その結果、ゴム状弾性体４の亀裂の発生を効果的に防いで耐久性を向上できる。かかる効果をより好適に奏するべく、本実施形態では、すぐり部５の周方向両端５ａの内壁面が、第３部分７３の外周面に対応するように円弧状に形成されている。
【００２３】
これに対して、環状凸部７が軸方向から見て円形をなす場合には、上述したバネ特性のチューニングの自由度を十分に確保するのが難しくなるだけでなく、すぐり部５の周方向両端５ａの幅寸法を図１のように大きく確保することができない。つまり、本実施形態は、環状凸部７の第３部分７３の形状を利用して周方向両端５ａの幅寸法を大きく確保するものであり、図４の例に対して環状凸部７の最大径が同等である場合には、バネ特性を変化させずに耐久性を向上できることになる。
【００２４】
ゴム状弾性体４は、内筒２の外周面と外筒３の内周面とに加硫接着されており、内筒２を外筒３に対して弾性的に支持している。比較的振幅が小さい振動が入力された際には、このゴム状弾性体４の撓みにより防振効果が発揮される。突起４２は、ゴム状弾性体４の軸方向側面４１に第２の方向ＲＤ２に沿って突設され、防振装置１の識別や周方向の位置決めに利用される。
【００２５】
ゴム状弾性体４の軸方向側面４１は、図３に拡大して示すように、内筒２から外筒３に向かって、ゴム状弾性体４の軸方向長さを漸減させながら延在する第１の面４１ａと、第１の面４１ａの外周から立ち上がって、ゴム状弾性体４の軸方向長さを大きくする第２の面４１ｂと、第２の面４１ｂの外周から外筒３の内周面に向かって延びる第３の面４１ｃとが連設されてなる。上述した突起４２は第１の面４１ａに突設されている。
【００２６】
第３の面４１ｃは、外筒３の端面３１より軸方向中央側に間隔を空けた位置に達し、軸方向断面にて軸方向中央側に凹んだ円弧状をなしている。これにより、軸方向側面４１の自由長が増大するだけでなく、第２の面４１ｂと外筒３の内周面との間に第３の面４１ｃが介在することで、ゴム状弾性体４が強く押圧された際の軸方向側面４１の膨出変形が、外筒３の内周面との界面近傍に直に及ぶことを抑制でき、ゴム状弾性体４の耐久性を向上することができる。
【００２７】
これに対して、第３の面４１ｃを有しない場合や、第３の面４１ｃが外筒３の内周面に向かって単に傾斜している場合には、軸方向側面４１の膨出変形が外筒３の内周面との界面近傍に及び易くなり、そのために界面近傍に歪みが集中して亀裂が発生し易くなる。本実施形態では、上述した耐久性の向上効果を適切に奏する観点から、外筒３の端面３１から第３の面４１ｃまでの間隔Ｇが０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００２８】
本発明は上述した実施形態に何ら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内で種々の改良変更が可能であり、例えばゴム状弾性体の特性などは使用する用途に応じて適宜に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る防振装置の一例を示す平面図
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】防振装置の一例を示す平面図
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視断面図
【図６】図５の要部拡大図
【符号の説明】
【００３０】
１      防振装置
２      内筒
３      外筒
４      ゴム状弾性体
５      すぐり部
５ａ    すぐり部の周方向両端
７      環状凸部
３１    端面
４１    軸方向側面
４１ａ  第１の面
４１ｂ  第２の面
４１ｃ  第３の面
５１    貫通部
５２    フィレット部
７１    第１部分
７２    第２部分
７３    第３部分
ＡＤ    軸方向
ＲＤ１  第１の方向
ＲＤ２  第２の方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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