(57)【要約】【課題】  バウンド方向に沿った入力荷重に対して広い荷重範囲で、弾性体のばね定数が入力荷重の増加に従って低下するダレ現象の発生を防止する。【解決手段】  防振装置１０では、弾性体１６の弾性脚部２４のバウンド方向に沿ったたわみ量が所定量まで増加すると、補助ストッパ５２の当接部５８を弾性体１６の弾性脚部２４へ当接させ、弾性脚部２４のバウンド方向への弾性変形が増加するに従って、補助ストッパ５２の当接部５８の弾性脚部２４との当接面積を徐々に増加させる。これにより、弾性脚部２４に当接した補助ストッパ５２は、弾性脚部２４が更にバウンド方向へ弾性変形すると、弾性脚部２４のバウンド方向への弾性変形が増加するに従って弾性的な変形抵抗が徐々に増加するように、弾性脚部２４を介してバウンド方向に沿った入力荷重の一部を支持する。【選択図】  図１
2005076796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生部及び振動受部の一方に連結される第１の取付金具と、
振動発生部及び振動受部の他方に連結される第２の取付金具と、
一端部が前記第１の取付金具に固着されると共に、該第１の取付部材から外周側へ延出した他端部が前記第２の取付金具に固着される弾性脚部が設けられ、振動発生部からの振動入力時に前記弾性脚部を、前記第１の取付部材と前記第２の取付部材とを近接させるバウンド方向及び前記第１の取付部材と前記第２の取付部材とを離間させるリバウンド方向へ交互に弾性変形させる弾性体と、
前記バウンド方向へ弾性変形した前記弾性脚部の他端部付近に当接し、該弾性脚部の前記バウンド方向への弾性変形が増加するに従って変形抵抗が徐々に増加するように、前記弾性脚部を介して前記バウンド方向に沿った荷重の一部を支持する補助ストッパと、
を有することを特徴とする防振装置。
【請求項２】
前記補助ストッパは、前記弾性脚部の前記バウンド方向への弾性変形に対するばね定数の増加率が負となるダレ領域で、前記弾性脚部の他端部付近に当接し、前記弾性脚部を介して前記バウンド方向に沿った荷重の一部を支持することを特徴とする請求項１記載の防振装置。
【請求項３】
前記補助ストッパは、前記弾性脚部の前記バウンド方向への弾性変形が増加するに従って、該弾性脚部との当接部分の面積を徐々に増加させることを特徴とする請求項１又は２記載の防振装置。
【請求項４】
前記補助ストッパは、その先端部が前記弾性脚部の一端部付近へ向って凸状に突出すると共に、半径が略一定の曲面状に形成されたことを特徴とする請求項３記載の防振装置。
【請求項５】
前記補助ストッパと前記第１の取付部材とを前記バウンド方向に直交する仮想平面上に投影した場合、該仮想平面上で、前記補助ストッパと前記第１の取付部材とが、前記弾性脚部の延出方向に沿って０ｍｍ以上、４ｍｍ以下の範囲で互いに重なり合うことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車、一般産業用機械等に適用され、エンジン等の振動発生部から車体等の振動受部へ伝達される振動を吸収及び減衰させる防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、エンジンと車体（フレーム）との間に防振装置としてのエンジンマウントが配置されている。このようなエンジンマウントは、ゴム弾性体の内部抵抗等により振動エネルギを吸収し、エンジンからの振動を減衰してフレームへ伝達される振動を抑制している。
【０００３】
図３には、エンジンマウントとして適用される液体封入式の防振装置の一例が示されている。この防振装置７０は、ボルト７４を介してエンジンに連結される連結金具７２と、ブラケット（図示省略）等を介して車体側に連結されるホルダ７６と、連結金具７２とホルダ７６との間に配置され、エンジンから伝達される振動に対する吸振主体となる弾性体７８と、ホルダ７６内に嵌挿された仕切部材８０とを備えている。
【０００４】
弾性体７８はゴム材からなり、弾性体７８には、一端部が連結金具７２に加硫接着されると共に、他端部がホルダ７６の上端部に加硫接着された弾性脚部８２が設けられている。防振装置７０内には、隔壁の一部が弾性体７８により形成された受圧液室８４と、隔壁の一部がダイヤフラム９６により形成された副液室８６と、ダイヤフラム９６を介して副液室８６と隣接する空気室８８とが設けられており、仕切部材８０には、受圧液室８４と副液室８６とを繋げたオリフィス９０が形成されている。また仕切部材８０には、受圧液室８４内に面するようにゴム製のメンブラン９２が取り付けられている。
【０００５】
ここで、受圧液室８４、副液室８６及びオリフィス９０には、水、エチレングリコール等の液体が充填されている。また防振装置７０には、ホルダ７６の上端部にカップ状のリバウンドストッパ９４がかしめ固定されると共に、連結金具７２に円板状に形成されたゴム製のバウンドストッパ９６が固着されている。
【０００６】
図４には、図３に示される防振装置におけるバウンド方向への荷重（圧縮荷重）と弾性脚部のたわみ量との関係が示されている。この図４において、ＬＤ１は、図３に示される防振装置７０における圧縮荷重と弾性体７８のたわみ量との関係を示す荷重−撓み曲線であり、ＬＤ２は、ＬＤ１との比較のために、図３に示される防振装置７０からバウンドストッパ９６を省略した場合の圧縮荷重と弾性体７８のたわみ量との関係を示す荷重−撓み曲線である。また直線Ｃ１は、ばね定数が一定（≒１５０Ｎ／ｍｍ）である場合の荷重と撓み量との関係を示している。
【０００７】
図４から明らかなように、弾性体７８のたわみ量が０ｍｍ〜約１１ｍｍの範囲にある場合には、曲線ＬＤ１及びＬＤ２はそれぞれ直線Ｃ１と略一致している。従って、防振装置７０は、たわみ量が０ｍｍ〜１１ｍｍの範囲にある場合にはばね定数が略一定に維持される線形的な特性を有している。
【０００８】
防振装置７０では、バウンドストッパ９６を省略した場合（ＬＤ２の場合）、弾性体７８のたわみ量が１１ｍｍを越えると、撓み量の増加に従ってばね定数が低下する現象（所謂、ダレ現象）が生じる。このようなダレ現象が生じる領域で、防振装置７０を使用すると、大荷重の入力時にエンジンの姿勢が大きく変化して車体に大きな揺れを発生させたり、副液室８６内の液圧が過大に上昇し、ダイヤフラム９６の耐久性を低下させるなどの問題を生じさせる。
【０００９】
そこで、図３に示される防振装置７０では、弾性体７８のたわみ量が約１１ｍｍまで増加すると、バウンドストッパ９６をリバウンドストッパ９４へ当接させ、弾性体７８のバウンド方向への弾性変形を制限している。これにより、ＬＤ１の場合には、弾性体７８のたわみ量が約１１ｍｍまで増加すると、直線Ｃ１に対してばね定数が急峻に増加する。このようなばね定数の増加は、例えば、車両の走行開始時の加速により弾性体７８に大荷重が入力し、バウンドストッパ９６により弾性体７８の弾性変形が制限された時の車両におけるこもり音のレベルを著しく悪化させる原因になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、バウンド方向に沿った入力荷重に対して広い荷重範囲で、弾性体のばね定数が入力荷重の増加に従って低下するダレ現象の発生を防止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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る防振装置は、振動発生部及び振動受部の一方に連結される第１の取付金具と、振動発生部及び振動受部の他方に連結される第２の取付金具と、一端部が前記第１の取付金具に固着されると共に、該第１の取付部材から外周側へ延出した他端部が前記第２の取付金具に固着される弾性脚部が設けられ、振動発生部からの振動入力時に前記弾性脚部を、前記第１の取付部材と前記第２の取付部材とを近接させるバウンド方向及び前記第１の取付部材と前記第２の取付部材とを離間させるリバウンド方向へ交互に弾性変形させる弾性体と、前記バウンド方向へ弾性変形した前記弾性脚部の他端部付近に当接し、該弾性脚部の前記バウンド方向への弾性変形が増加するに従って変形抵抗が徐々に増加するように、前記弾性脚部を介して前記バウンド方向に沿った荷重の一部を支持する補助ストッパと、を有することを特徴とする。
【００１２】
上記本発明に係る防振装置では、バウンド方向に沿って入力する荷重が小さく、弾性体の弾性脚部のバウンド方向への弾性変形も小さい荷重領域（低荷重領域）では、バウンド方向の荷重に対する弾性脚部のばね定数が略一定に保たれるが、バウンド方向に沿って入力する荷重が増加し、弾性体の弾性脚部のバウンド方向への弾性変形が増加するに従って、バウンド方向の荷重増加に対する弾性脚部のばね定数の増加率が負になる、即ち、ばね定数が徐々に減少するダレ現象が生じる。
【００１３】
そこで、本発明に係る防振装置では、ダレ現象が発生する荷重領域（高荷重領域）で、補助ストッパをバウンド方向へ弾性変形した弾性脚部の他端部付近に当接するように設け、弾性脚部のバウンド方向への弾性変形が増加するに従って変形抵抗が徐々に増加するように、前記補助ストッパにより弾性脚部を介してバウンド方向に沿った荷重の一部を支持することにより、荷重増加に対する弾性脚部の変形抵抗の増加率を、補助ストッパが無い場合のばね定数の減少率に対応する大きさに設定すれば、高荷重領域におけるバウンド方向の荷重増加に対する弾性脚部のばね定数の減少を、補助ストッパにより生じる弾性脚部の変形抵抗の増加により略相殺できるので、高荷重領域における、バウンド方向の荷重増加に対する弾性脚部のばね定数が徐々に減少するダレ現象の発生を防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明の防振装置によれば、バウンド方向に沿った入力荷重に対して広い荷重範囲で、弾性体のばね定数が入力荷重の増加に従って低下するダレ現象の発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る防振装置について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１には本発明の実施形態に係る防振装置が示されている。この防振装置１０は、自動車における振動発生部であるエンジンを振動受部である車体へ支持するエンジンマウントとして適用されるものである。なお、図１にて符合Ｓが付された一点鎖線は装置の軸心を示しており、この軸心Ｓに沿った方向を装置の軸方向として以下の説明を行う。
【００１７】
図１に示されるように、防振装置１０は、ボルト１３を介してエンジンに連結される略円柱状の連結金具１２と、ブラケット（図示省略）等を介して車体側に連結されるカップ状のホルダ１４と、連結金具１２及びホルダ１４間に配置され、入力振動に対する吸振主体となる弾性体１６とを備えている。ここで、ホルダ１４は、略円筒状の外筒１８及び、この外筒１８の下端側の開口部を閉止するようにかしめ固定された皿状の閉止部材２０により構成されている。ホルダ１４内には、外筒１８と閉止部材２０との間に円板状の仕切部材２２が挟持固定されている。またホルダ１４内には、仕切部材２２と閉止部材２０との間に薄膜状に形成されたゴム製のダイヤフラム２８の外周部が挟持されている。
【００１８】
弾性体１６は、ＮＲ、ＮＢＲ等のゴム材からなり、連結金具１２及び外筒１８にそれぞれ加硫接着により固着されている。この弾性体１６には、一端部が連結金具１２の外周面に加硫接着されると共に、この連結金具１２から外周側へ延出して他端部が外筒１８の内周面に加硫接着された弾性脚部２４が設けられている。防振装置１０内には、内壁の一部が弾性体１６により形成された受圧液室３０と、隔壁の一部がダイヤフラム２８により形成された副液室３２とが設けられており、受圧液室３０と副液室３２とは、仕切部材２２に形成された制限通路であるオリフィス３４により繋がれている。
【００１９】
ここで、受圧液室３０、副液室３２及びオリフィス３４には、水、エチレングリコール等の液体が充填され、受圧液室３０と副液室３２との間では、液体がオリフィス３４を通して流通可能とされている。オリフィス３４は、その路長及び断面積がシェイク振動（２０Ｈｚ未満）に適合するように設定（チューニング）されている。
【００２０】
防振装置１０内には、閉止部材２０とダイヤフラム２８との間に第１空気室３６が設けられており、この第１空気室３６は、必要に応じて閉止部材２０に穿設された空気穴（図示省略）を通して装置の外部空間に連通し、あるいは装置の外部空間から密封されている。ダイヤフラム２８は、副液室３２に隣接して第１空気室３６が設けられていることにより、副液室３２内の液圧変化に応じて副液室３２の内容積を拡縮するように軸方向へ弾性変形可能とされている。
【００２１】
仕切部材２２には、その上面中央部に円形の凹部３８が形成されると共に、この凹部３８の開口部を閉止するようにゴム製のメンブラン４０が加硫接着されている。これにより、凹部３８内には、メンブラン４０を介して受圧液室３０に隣接する第２空気室４２が形成される。このメンブラン４０には受圧液室３０内の液圧が作用し、メンブラン４０は、受圧液室３０内の液圧変化に応じて受圧液室３０の内容積を拡縮するように弾性変形可能とされている。
【００２２】
防振装置１０には、外筒１８の上端部にカップ状のリバウンドストッパ４４がかしめ固定されると共に、連結金具１２の上端部に円板状に形成されたゴム製のバウンドストッパ４６が固着されている。一方、連結金具１２には、その下端側に下方へ向って断面積が縮小する略円錐台状とされた本体部４８が設けられ、この本体部４８の外周部には、軸方向に沿ってリバウンドストッパ４４に対向する鍔状のストッパ当接部５０が一体的に形成されている。また弾性体１６には、ストッパ当接部５０の上面側を被覆すると共に、このストッパ当接部５０からリバウンドストッパ４４側へ突出するクッション部２６が一体的に形成されている。
【００２３】
ここで、リバウンドストッパ４４とクッション部２６との間には、防振装置１０のリバウンド方向への可動範囲に対応する寸法の隙間が形成されている。これにより、リバウンドストッパ４４は、過大な荷重がリバウンド方向に沿って入力した際には、クッション部２６を介してストッパ当接部５０に当接し、連結金具１２が可動範囲を越えてリバウンド方向へ変移することを阻止すると共に、弾性脚部２４のリバウンド方向への弾性変形（撓み変形）を制限する。この結果、防振装置１０に過大な荷重がリバウンド方向に沿って入力した際にも、弾性脚部２４が過大な撓み変形により損傷することが防止され、更に防振装置１０を介して車体上にマウントされたエンジンに過大な姿勢変化が生じることが防止される。
【００２４】
またリバウンドストッパ４４とバウンドストッパ４６との間には、防振装置１０のバウンド方向への可動範囲に対応する寸法の隙間が形成されている。これによリバウンドストッパ４４は、過大な荷重がバウンド方向に沿って入力した際には、リバウンドストッパ４４に当接し、連結金具１２が可動範囲を越えてバウンド方向へ変移することを阻止すると共に、弾性脚部２４のバウンド方向への弾性変形（撓み変形）を制限する。この結果、防振装置１０では、過大な荷重がバウンド方向に沿って入力した際にも、弾性脚部２４が過大な撓み変形により損傷することが防止されると共に、副液室３２内に過大な液圧上昇が生じることが防止される。
【００２５】
防振装置１０には、受圧液室３０内に略円筒状に形成された補助ストッパ５２が配置されている。補助ストッパ５２には、軸方向中間部に円筒部５４が設けられると共に、この円筒部５４の下端部から外周側へ延出する鍔部５６が全周に亘って形成されている。また補助ストッパ５２には、円筒部５４の上端部に径方向に沿った断面が半円状となるように内周側に湾曲された当接部５８が全周に亘って形成されている。
【００２６】
補助ストッパ５２は、鍔部５６が仕切部材２２と外筒１８との間に挟持されることにより、受圧液室３０内に固定されており、円筒部５４は、弾性体１６と一体的に形成された被覆部２７を介して外筒１８の内周面に密着しており、また当接部５８は、その先端面を弾性脚部２４の外周端部に軸方向に沿って対向させている。当接部５８は、その先端面が径方向に沿った曲率半径が略一定とされた断面半円状の湾曲面とされている。
【００２７】
ここで、補助ストッパ５２は、弾性脚部２４がバウンド方向へ所定量だけ弾性変形すると、当接部５８を弾性脚部２４の外周端付近に当接させる。このとき、補助ストッパ５２の先端面が径方向に沿った曲率半径が略一定とされた湾曲面とされていることにより、弾性脚部２４のバウンド方向への弾性変形が増加するに従って、弾性脚部２４と当接部５８との当接面積を徐々に増加させる。
【００２８】
また防振装置１０では、補助ストッパ５２と連結金具１２とを軸心Ｓに直交する仮想平面上に投影した場合、この仮想平面上で、補助ストッパ５２の一部と連結金具１２のストッパ当接部５０とが、軸心Ｓを中心とする径方向に沿って互いに重なり合う。このとき、図１に示されるように、補助ストッパ５２とストッパ当接部５０とが径方向に沿って互いに重なり合うオーバラップ幅をＢとすると、このオーバラップ幅Ｂは、０ｍｍ以上で、かつ４ｍｍ以下となるように設定されている。
【００２９】
次に、上記のように構成された本実施形態に係る防振装置１０の作用について説明する。防振装置１０では、エンジンからの振動入力時に、弾性体１６が弾性変形すると、振動が弾性体１６の内部抵抗によって吸収される。このとき、入力振動がシェイク振動（２０Ｈｚ未満）である場合には、弾性体１６の弾性変形に伴って内容積が変化（拡縮）する受圧液室３０と副液室３２との間を、入力振動に同期するように制限通路であるオリフィス３４を通して液体が相互に流通することにより、液体の粘性抵抗、液柱共振の作用によってアイドル振動を効果的に吸収、減衰できる。また入力振動がシェイク振動（２０Ｈｚ未満）に対して高周波振動、例えばアイドル振動（２０Ｈｚ〜４０Ｈｚ）等である場合には、オリフィス３４が目詰まり状態となって、オリフィス３４を通して液体が受圧液室３０と副液室３２との間を円滑に流通しなくなるが、入力振動に同期してメンブラン４０が受圧液室３０の内容積を拡縮するように弾性変形し、受圧液室３０内の液圧上昇が抑制されることにより、動ばね定数の上昇を抑制してアイドル振動等の高周波振動も吸収、減衰できる。
【００３０】
また図２には、図１に示される防振装置におけるバウンド方向への荷重（圧縮荷重）と弾性脚部のたわみ量との関係が示されている。この図２において、ＬＤ３は、図１に示される防振装置１０における圧縮荷重と弾性脚部２４のたわみ量との関係を示す荷重−撓み曲線であり、ＬＤ４は、ＬＤ３との比較のために、図１に示される防振装置１０から補助ストッパ５２を省略した場合の圧縮荷重と弾性脚部２４のたわみ量との関係を示す荷重−撓み曲線である。また直線Ｃ２は、ばね定数が一定（＝２００Ｎ／ｍｍ）である場合の荷重と撓み量との関係を示している。
【００３１】
図２の曲線ＬＤ４から明らかなように、防振装置１０から補助ストッパ５２を省略した場合には、約１．２ｋＮ以下の荷重が入力しており、弾性体１６の弾性脚部２４たわみ量が０ｍｍ〜約６ｍｍの範囲にある場合には、ＬＤ４は直線Ｃ２と略一致している。従って、防振装置１０では、補助ストッパ５２が無くても、たわみ量が０ｍｍ〜約６ｍｍの範囲にある場合にはばね定数が略一定に維持される線形的な特性を発揮できるが、弾性脚部２４のたわみ量が６ｍｍを越えると、撓み量の増加に従ってばね定数が低下する現象（所謂、ダレ現象）が生じる。これは、約１．２ｋＮを越える荷重が入力しており、たわみ量が６ｍｍを越えた領域では、たわみ量の増加に従って弾性脚部２４の変形態様が撓み変形から座屈変形へ徐々に遷移することが原因として生じると考えられる。
【００３２】
そこで、本実施形態に係る防振装置１０では、弾性体１６の弾性脚部２４のたわみ量が約６ｍｍまで増加すると、補助ストッパ５２の当接部５８を弾性体１６の弾性脚部２４へ当接させ、弾性脚部２４のバウンド方向への弾性変形が増加するに従って、補助ストッパ５２の当接部５８の弾性脚部２４との当接面積を徐々に増加させる。これにより、補助ストッパ５２は、弾性脚部２４が約６ｍｍ程度バウンド方向へ弾性変形した後、弾性脚部２４が更にバウンド方向へ弾性変形すると、弾性脚部２４のバウンド方向への弾性変形が増加するに従って弾性的な変形抵抗が徐々に増加するように、弾性脚部２４を介してバウンド方向に沿った入力荷重の一部を支持する。
【００３３】
このとき、補助ストッパ５２により生じる荷重増加に対する弾性脚部２４の変形抵抗は、その増加率が補助ストッパ５２の無い場合における弾性脚部２４のばね定数の減少率に対応する大きさに設定されている。具体的には、補荷重増加に対する弾性脚部２４の変形抵抗の増加率は、弾性脚部２４の形状、弾性特性等の弾性体１６の設計仕様が一定ならば、補助ストッパ５２とストッパ当接部５０とが径方向に沿って互いに重なり合うオーバラップ幅Ｂを増減することで、容易に調整可能になり、本実施形態に係る防振装置１０では、このオーバラップ幅Ｂを０ｍｍ以上で、かつ４ｍｍ以下の範囲で増減することで、弾性脚部２４の変形抵抗の増加率を、補助ストッパ５２の無い場合における弾性脚部２４のばね定数の減少率に対応する大きさに設定することが可能になっている。
【００３４】
この結果、本実施形態に係る防振装置１０では、図２に示されるように、弾性体１６の弾性脚部２４のたわみ量が約６ｍｍを越えた高荷重領域でも、ダレ現象を効果的に抑制できるので、曲線ＬＤ３が直線Ｃから大きく乖離しなくなり、たわみ量の増加に従ってばね定数が徐々に低下することを防止することができる。
【００３５】
すなわち、本実施形態に係る防振装置１０によれば、ダレ現象が発生する約１．２ｋＮを越える高荷重領域で、補助ストッパ５２をバウンド方向へ弾性変形した弾性脚部２４の外周部に当接するように設け、弾性脚部２４のバウンド方向へのたわみ変形が増加するに従って変形抵抗が徐々に増加するように、補助ストッパ５２により弾性脚部を介してバウンド方向に沿った荷重の一部を支持することにより、高荷重領域におけるバウンド方向の荷重増加に対する弾性脚部２４のばね定数の減少を、補助ストッパ５２により生じる弾性脚部２４の変形抵抗の増加により略相殺できるので、高荷重領域における、バウンド方向の荷重増加に対する弾性脚部２４のばね定数が徐々に減少するダレ現象の発生を防止できる。この結果、本実施形態に係る防振装置１０によれば、バウンド方向に沿った入力荷重に対して広い荷重範囲で、弾性脚部２４のばね定数が入力荷重の増加に従って徐々に低下するダレ現象の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る防振装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示される防振装置におけるバウンド方向への荷重（圧縮荷重）と弾性脚部のたわみ量との関係を示すグラフである。
【図３】エンジンマウントとして適用される防振装置の一例を示す断面図である。
【図４】図３に示される防振装置におけるバウンド方向への荷重（圧縮荷重）と弾性脚部のたわみ量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１０      防振装置
１２      連結金具（第１の取付部材）
１６      弾性体
１８      外筒
２０      閉止部材
２２      仕切部材
２４      弾性脚部（弾性体）
３０      受圧液室
３２      副液室
３４      オリフィス
４４      リバウンドストッパ
４６      バウンドストッパ
５２      補助ストッパ
５８      当接部
【図１】
2005076796.tif 000003
【図２】
2005076796.tif 000004
【図３】
2005076796.tif 000005
【図４】
2005076796.tif 000006