(57)【要約】  【課題】  ゴム成形体の外周側面の形状に工夫を凝らすことにより大荷重が防振ゴムに負荷されるときもゴム成形体に引張り応力が発生することが少なく、耐久性能の向上を図れる防振ゴムを提供する。  【解決手段】  金属製の内筒２と金属製のフランジ付き外筒３との間にゴム成形体４がその上端面４ａ及び外周側面４ｂを露出するよう一体に加硫接着されて構成された防振ゴムにおいて、ゴム成形体４の外周側面４ｂの全周にわたって断面円弧の窪み５を設け、この窪み５の断面円弧の半径Ｒはゴム成形体４の上下方向高さＨの１／５以上、５Ｈ以下とし、かつ窪み５の深さＷはゴム成形体４の上下方向高さＨの１mm以上、１／２Ｈ以下とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の内筒と金属製のフランジ付き外筒との間にゴム成形体がその上端面及び外周側面を露出するよう一体に加硫接着されて構成された防振ゴムにおいて、前記ゴム成形体の外周側面の全周にわたって断面円弧の窪みが設けられ、前記窪みの断面円弧の半径Ｒは前記ゴム成形体の上下方向高さＨの１／５以上、５Ｈ以下とし、かつ前記窪みの深さＷは前記ゴム成形体の上下方向高さＨの１mm以上、１／２Ｈ以下としてあることを特徴とする、防振ゴム。
【請求項２】
前記ゴム成形体の上端面の前記内筒との接合部に窪みをその円周方向にわたって設けている、請求項１記載の防振ゴム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルなど建設機械のエンジンマウント装置等に使用される防振ゴムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種防振ゴムとして、たとえば、図５に示すように、金属製の内筒２と金属製のフランジ付き外筒３との間にゴム成形体４がその上端面４ａ及び外周側面４ｂを露出するよう一体に加硫接着されて構成され、そのゴム成形体４の外周側面４ｂは垂直面に形成されるか、または少し上方狭まり状のテーパをつけた円錐状に形成されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記防振ゴムは、たとえば、建設機械のエンジンマウント装置に用いられる。図６に示すように、建設機械の本体フレーム側ブラケット１０に設けた取付孔１１に上下一対の防振ゴム１，１が各外筒３のボス部３ａを対向するよう突き合せ状に嵌合される。そして、上側の防振ゴム１の上部に配されるエンジン側ブラケット１２と、上下の各防振ゴム１，１の内筒２，２に頭付きボルト１３を挿通し、該ボルト１３の頭部１３ａをエンジン側ブラケット１２の上面に当接させるとともに、該ボルト１３の下側防振ゴム１の内筒２より下方に突出する下端部にワッシャ１４を介してナット１５を締め付けて該防振ゴム１，１に予圧縮量を付与し、そのうえでエンジン（図示せず）を搭載する。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８１６６４号公報（段落番号[０００２]、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ゴム成形体４の外周側面４ｂが垂直面、又は少しテーパをつけた円錐状に形成された形の上記防振ゴムでは、建設機械がバウンドした場合等において大荷重が防振ゴム１に負荷されるときはゴム成形体４の外周側面（自由表面）４ｂが外方へ大きく膨らみ、引張り応力が発生する。ゴム成形体４の外周側面４ｂに引張り応力が発生すると、ゴム成形体４の外周側面４ｂにしわやピンホールが発生し、ゴム成形体４の損傷、最悪の場合亀裂が発生し、ばね定数の低減による耐久性能の悪化が生じる。ゴム成形体４は圧縮と引張り応力が交番に作用すると耐久性能が悪化する。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、上記のような防振ゴムにおいて、ゴム成形体の外周側面の形状に工夫を凝らすことにより大荷重が防振ゴムに負荷されるときもゴム成形体に引張り応力が発生することが少なく、耐久性能の向上を図れる防振ゴム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】
【０００７】
本発明は、金属製の内筒と金属製のフランジ付き外筒との間にゴム成形体がその上端面及び外周側面を露出するよう一体に加硫接着されて構成された防振ゴムにおいて、前記ゴム成形体の外周側面の全周にわたって断面円弧の窪みが設けられ、前記窪みの断面円弧の半径Ｒと前記ゴム成形体の上下方向高さＨとの関係、および前記ゴム成形体の上下方向高さＨと前記窪みの深さＷとの関係が、下記の式（１）（２）を満たすよう設定されていることに特徴を有するものである。
５Ｈ≧Ｒ≧（Ｈ／５）・・・・・・・（１）
（Ｈ／２）≧Ｗ≧１ｍｍ・・・・・（２）
【０００８】
この場合において、前記ゴム成形体の上端面の前記内筒との接合部に窪みをその円周方向にわたって設けることができる。
【発明の効果】
【０００９】
ゴム成形体の外周側面の全周にわたって断面円弧の窪みが設けられ、この窪みの断面円弧の半径Ｒはゴム成形体の上下方向高さＨの１／５以上、５Ｈ以下とし、かつ前記窪みの深さＷは１ｍｍ以上、前記ゴム成形体の上下方向高さＨの１／２以下としてあるので、圧縮荷重が加えられる前の初期状態でゴム成形体の外周側面の自由表面積が大きくなり、このため大荷重が防振ゴムに負荷されるときはゴム成形体の外周側面の引張り応力を分散でき、引張り応力は発生することがなく、ゴム成形体の許容歪みを超えることもなく、耐久性能の向上に寄与できる。
【００１０】
窪みの断面円弧の半径Ｒがゴム成形体の上下方向高さＨの１／５未満であり、かつ窪みの深さＷがゴム成形体の上下方向高さＨの１／２以上である場合、また、窪みの断面円弧の半径Ｒがゴム成形体の上下方向高さＨの１／５以上であっても、窪みの深さＷがゴム成形体の上下方向高さＨの１／２以上である場合、また、窪みの深さＷがゴム成形体の上下方向高さＨの１／２未満であっても、窪みの断面円弧の半径Ｒがゴム成形体の上下方向高さＨの１／５未満である場合のいずれの場合においても、窪みの大きさが十分でなく、大荷重が防振ゴムに負荷されるときはやはりゴム成形体の外周側面の引張り応力を十分に分散できず、外周側面に引張り応力が発生し、耐久性能が悪化する。
【００１１】
窪みの断面円弧の半径Ｒがゴム成形体の上下方向高さＨの５倍を越えると、その時の窪みを含めたゴム側面の自由表面積と、窪みの無い時のゴム側面の自由表面積との大きさがほぼ同じになり、耐久性能に差異が認められなくなる。
【００１２】
窪みの深さＷがゴム成形体の上下方向高さＨの１／２を越えると、靜ばね定数を低減することになり、防振性能が悪化し、エンジン搭載荷重が低減して、エンジンマウントとしての機能が働かなくなり、当然耐久性能も満足し得ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明に係る防振ゴムの縦断面図である。図１において、防振ゴム１の全体的構成は、図５に示す従来のものと同様に、金属製の内筒２と、ボス部３ａの上端にフランジ３ｂを外方へ張り出し形成した金属製のフランジ付き外筒３との間に、ゴム成形体４がその上端面４ａ及び外周側面４ｂを露出するよう一体に加硫接着されることにより構成されている。ゴム成形体４は内筒２の外周側面を囲むように設けられ、フランジ付き外筒３はゴム成形体４の下端面に設けられる。
【００１４】
本発明では、図１の防振ゴム１において、建設機械のバウンド等の大荷重が負荷されるときもゴム成形体４に引張り応力が発生することが少なく、耐久性能を向上できるようにゴム成形体４の外周側面４ｂにこれの全周にわたって断面円弧の窪み５を設けることに特徴を有する。その窪み５は小さ過ぎても、大き過ぎても耐久性能を向上できず、とくに大き過ぎると靜ばね定数が低減し、防振性能が悪化する。そのため、窪み５の最適な大きさとしては、窪み５の断面円弧の半径Ｒとゴム成形体４の上下方向高さＨの関係が５Ｈ≧Ｒ≧（Ｈ／５）を満たし、かつ、ゴム成形体４の上下方向高さＨと窪み５の深さＷとの関係が（Ｈ／２）≧Ｗ≧１ｍｍを満たすよう設定される。
【００１５】
ゴム成形体４の上端面４ａの内筒１との接合部には窪み６をその円周方向にわたって設けておくと、ゴム成形体４に圧縮荷重がかかったときに当該箇所での応力集中を避けることができるためゴム成形体４が内筒３から剥がれたりするのを防止できて耐久性を向上できる点で有利であるが、必ずしも該窪み６は設ける必要がない。
【００１６】
ゴム成形体４の下端における内筒２と外筒３との間には環状溝７が形成されるが、この環状溝７内の上端部には図２に示すごとくぬすみ８を設けることが、応力集中を緩和できて耐久性能を向上させる点で好ましい。またそのぬすみ８には図３に示すごとく金属製リング９をはめ込むことが更に応力集中を低減できて好ましい。
【実施例】
【００１７】
次に、本発明の実施例１〜３と比較例１〜３を挙げる。
【００１８】
実施例１
ゴム成形体４の直径ＤはΦ１００ｍｍ、ゴム成形体４の高さＨは２０ｍｍ、ゴム成形体４のゴム硬度は５０°、内筒２の外径はΦ３８ｍｍ、内筒の内径はΦ２０ｍｍ、窪み５の断面円弧の半径Ｒは５０ｍｍ、窪み５の深さＷは２ｍｍとした。
【００１９】
実施例２
窪み５の断面円弧の半径Ｒは１０ｍｍ、窪み５の深さＷは１０ｍｍとした以外は、実施例１と同様に実施した。
【００２０】
実施例３
窪み５の断面円弧の半径Ｒは４ｍｍ、窪み５の深さＷは５ｍｍとした以外は、実施例１と同様に実施した。
【００２１】
比較例１
窪み５の断面円弧の半径Ｒは２ｍｍ、窪み５の深さＷは３ｍｍとした以外は、実施例１と同様に実施した。
【００２２】
比較例２
窪み５の断面円弧の半径Ｒは１０ｍｍ、窪み５の深さＷは１５ｍｍとした以外は、実施例１と同様に実施した。
【００２３】
比較例３
窪み５の断面円弧の半径Ｒは２ｍｍ、窪み５の深さＷは２ｍｍとした以外は、実施例１と同様に実施した。
【００２４】
上記実施例１〜３、比較例１〜３の防振ゴムの耐久性能試験方法は、図４に示すように、図６の実際の取付け状態と同じ状態、すなわち図６の建設機械の本体フレーム側ブラケット１０に相当する取付板２０に取付孔２１を設け、この取付孔２１に実施例１〜３及び比較例１〜３の各防振ゴム１を上下に突き合せ状に嵌合し、図６のエンジン側ブラケット１２に相当する上部プレート２２と上下の防振ゴム１の内筒２に頭付きボルト２３を通し、この頭付きボルト２３の下側防振ゴム１の内筒２より下方に突出する下端部にワッシャ２４を介してナット２５を締め付けて該防振ゴム１，１を予圧縮状態にセットしたうえで、下記の耐久性能条件の下で試験を行った。
記
加振周波数：１〜３［Ｈｚ］の任意の周波数
加振波形：正弦波
防振ゴムに負荷する初期靜荷重：１Ｗ（＝エンジン分担荷重）
加振振幅：動荷重最大±４Ｗ（４Ｗ＝エンジン分担荷重の４倍）を１００万回繰り返して加えた。
【００２５】
上記試験の結果は以下のとおりである。
実施例１〜３においては、ゴム成形体４の外周側面４ａに有害な傷や亀裂の発生が見られなかった。また、靜ばね定数の変化率は±１５％以内であった。
これに対して比較例１〜３では、ゴム成形体４の外周側面４ａに亀裂が発生し、または靜ばね定数の変化率が±１５％を超えた。このため、防振効果が期待できなくなり、場合によってはゴム成形体４が破損してエンジンを脱落させてしまうおそれもあった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例の防振ゴムの縦断面図である。
【図２】他の実施例の防振ゴムの縦断面図である。
【図３】更に他の実施例の防振ゴムの縦断面図である。
【図４】防振ゴムの耐久性能試験において予圧縮状態にセットした状態を示す断面図である。
【図５】従来例の防振ゴムの縦断面図である。
【図６】防振ゴムをエンジンマウント装置に使用した場合の取付け状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  防振ゴム
２  内筒
３  外筒
４  ゴム成形体
４ａ  ゴム成形体の上端面
４ｂ  ゴム成形体の外周側面
５  ゴム成形体の外周側面の窪み
６  ゴム成形体の上端面の内筒との接合部の窪み
【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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