(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体とポンプとの間に介設されて上記ポンプを防振支持する車両ポンプ用防振装置であって、ポンプ本体の底部から下方に突出する脚部の端縁を覆うとともに、上記基体上面に突設した逆Ｌ字形の保持部内に保持されるクッションゴム部材と、上記ポンプ本体を下方から支持してポンプ姿勢の傾きを防止する弾性材料からなるサポート部とを具備し、上記クッションゴム部材が、上記保持部の内表面に対向する表面に複数のリブを有し、上記保持部内において、上記クッションゴム部材が予圧縮状態で保持されていることを特徴とする車両ポンプ用防振装置。
【請求項２】
上記サポート部を上記クッションゴム部材と一体に設けた請求項１記載の車両ポンプ用防振装置。
【請求項３】
上記クッションゴム部材が、ＪＩＳ硬度５０以下のゴム材料からなる請求項１または２記載の車両ポンプ用防振装置。
【請求項４】
上記クッションゴム部材が、上記脚部の左右端縁を覆う左右一対の脚部保持部と、これら一対の脚部保持部間を結ぶ基部とからなる請求項１ないし３のいずれか記載の車両ポンプ用防振装置。
【請求項５】
上記サポート部を上記クッションゴム部材の上記基部と一体に設けた請求項４記載の車両ポンプ用防振装置。
【請求項６】
上記リブが山形の断面形状である請求項１ないし５のいずれか記載の車両ポンプ用防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ウォーターポンプ等に用いられてポンプ回転による振動を吸収し、伝達音を低減する防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境への影響を小さくするために、ハイブリッド車や電気自動車といった、従来のガソリンエンジン以外の動力源を持つ車両の開発が進められている。これら車両では、動力源であるモータに付属するインバーター冷却用にウォーターポンプが用いられるが、このウォーターポンプの回転によって発生する振動が車室内へ騒音として伝達されることがわかってきた。図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、ウォーターポンプ９は、通常、ポンプ本体９１の底部に略台形断面の脚部９２を有し、この脚部９２を車両のサイドメンバーＭ上面に設けた保持部９４内に挿通固定している。ポンプ本体９１の側部には、ウォーターホースＨが接続される複数の管状部９３が突設されている。
【０００３】
この構成では、ウォーターポンプ９が車体に設けた保持部９４に直接固定されているために、ポンプの回転振動数の高次成分が車両のサイドメンバーＭを介して、車室内へ伝達音として聞こえるものと考えられる。この伝達音は、エンジン作動時にはエンジン音に隠れて大きな問題とはならないが、ハイブリッド車のエンジン停止時や電気自動車では、無視できないものとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、ポンプ回転に伴う車室内への伝達音を低減して、静粛性を高め、より快適な居住性を実現し得る車両ポンプ用防振装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は、基体とポンプとの間に介設されて上記ポンプを防振支持する車両ポンプ用防振装置であって、ポンプ本体の底部から下方に突出する脚部の端縁を覆うとともに、上記基体上面に突設した逆Ｌ字形の保持部内に保持されるクッションゴム部材と、上記ポンプ本体を下方から支持してポンプ姿勢の傾きを防止する弾性材料からなるサポート部とを具備する。上記クッションゴム部材の、上記保持部の内表面に対向する表面に複数のリブを設けるとともに、上記保持部内において、上記クッションゴム部材を予圧縮状態で支持させる。
【０００６】
上記構成によれば、ポンプ本体とブラケットの間にクッションゴム部材を介設して防振支持しているので、ポンプ回転に伴う振動、特に、高次成分を吸収して車室への伝達音を大幅に低減することができる。そして、上記クッションゴム部材を上記脚部の端縁を覆うように設けているので、ポンプを確実に保持して位置ずれや脱落等を防止できるとともに、多方向からの振動入力に対してポンプを弾性支持することができるので、振動低減効果が高まる。また、サポート部を設けたことにより、ポンプ重心のずれによりポンプ姿勢が傾くのを防止し、偏心要素を小さくするとともに、ホース脈動等による影響を小さくできる。よって、静粛性を高め、居住性を大きく改善することができる。また、上記保持部の内表面全面に、上記クッションゴム部材が接触する構成では柔軟性が得にくいが、上記構成では、上記リブを圧縮して上記保持部に密着させることで、クッション性が高まる。
【０００７】
請求項２の発明では、上記サポート部を上記クッションゴム部材と一体成形する。これにより、部材数を低減して、成形や組付けを簡易にすることができる。
【０００８】
請求項３の発明では、上記クッションゴム部材を、ＪＩＳ硬度５０以下のゴム材料で構成する。クッションゴム部材を柔らかくすることでクッション性を高め、振動吸収効果を向上させることができる。
【０００９】
請求項４の発明では、上記クッションゴム部材を、上記脚部の左右端縁を覆う左右一対の脚部保持部と、これら一対の脚部保持部間を結ぶ基部とで構成する。上記脚部を左右から保持することで保持性を高め、これらを上記基部で一体化することで部品点数の増加を防止することができる。
【００１０】
請求項５の発明では、上記サポート部を上記クッションゴム部材の上記基部と一体に設ける。これにより簡易な構成で効果的に振動低減がなされる。
【００１２】
請求項６の発明では、上記リブを山形の断面形状とする。このようにすると、上記保持部との当たり面が小さくなるため、硬度の低いゴムを用いた効果が得やすく、柔軟度が増してクッション性が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をハイブリッド車のウォーターポンプ用防振装置に適用した第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の防振装置の全体構成を示す図で、ウォーターポンプ１は、その脚部１１に装着したクッションゴム部材２を介してブラケット３上に支持されている。ウォーターポンプ１は、インバーターの冷却用ポンプとして用いられるもので、公知の構成を有し、ポンプ本体１２内部に導入される冷却水を循環させる。ウォーターポンプ１は、ポンプ本体１２の側部中央から水平方向（図の前方）に突出する冷却水導入管１４と、左側部から接線方向に突出する冷却水導出管１３を有しており、ポンプ本体１２の上方には、通電用の端子１６が設置されている。これら導入管１４、導出管１３は、前述した図８と同様の冷却水用ホースＨにそれぞれ接続される。
【００１４】
ウォーターポンプ１の脚部１１は、略台形形状で、ポンプ本体１２の底部から下方に末広がりに突出しており、底面は矩形の平面状となっている。脚部１１は、底面の２辺（図１の左右辺）が、クッションゴム部材２の一対の脚部保持部２１、２２内に保持されている。
【００１５】
クッションゴム部材２は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、左右一対の脚部保持部２１、２２と、これら脚部保持部２１、２２を結ぶ基部２３とからなり、全体がコの字形をなしている。脚部保持部２１、２２は、対向する内側面に長手方向に延びるスリット２１ａ、２２ａを設けて、コ字形断面ないし逆コ字形断面となるように成形されている。また、脚部保持部２１、２２の上面および下面には、それぞれ、長手方向の両端部に近い２か所において、幅方向に延びる矩形のリブ２４が形成してあり、さらに、脚部保持部２１、２２の長手方向の両端面には山形断面のリブ２５がそれぞれ突出形成してある。
【００１６】
クッションゴム部材２の基部２３には、上面中央部に肉厚のサポート部２６が設けてある。このサポート部２６は、ポンプ本体１２に当接してこれを下方から支持するもので（図１参照）、ポンプ本体１２に当接する上面は、ポンプ形状に沿う円弧状に形成されている。また、基部２３の下面中央部には、位置決め用の突起２７が設けてある。
【００１７】
クッションゴム部材２の材質は、特に制限されないが、例えば、ＪＩＳ硬度（Ｈｓ）５０以下、好ましくは３０以下のゴム材料が好適に用いられ、硬度が低いほどクッション性が向上する。ただし、あまり硬度が低いと、へたりが生じやすく耐久性が低下するので、必要特性に応じて適宜選択すればよい。具体的には、シリコンゴムが比較的低いゴム硬度を示し、しかも耐寒性に優れて低温でも物性を維持可能であるため好ましい。なお、クッションゴム部材２の共振周波数は、ポンプ回転の振動数より低くなるように設定することが望ましい。
【００１８】
図１、図３のように、ブラケット３は平板状で、図示しないボルト穴にボルトを挿通することによって、車両のサイドメンバー（図８（ａ）参照）上に固定される。ブラケット３の上面には、ウォーターポンプ１を固定するための左右一対の保持部３１、３２が形成されている。一対の保持部３１、３２は逆Ｌ字状で、平行配設した縦壁３１ａ、３２ａとその上端縁から内方に延びる頂壁３１ｂ、３２ｂからなり、クッションゴム部材２の脚部保持部２１、２２外表面に密接してこれを挟持するようになしてある。
【００１９】
クッションゴム部材２の脚部保持部２１、２２は、保持部３１、３２内に、長手方向の一端側（図３の手前側）から挿入される。図３に示すように、保持部３１、３２の他端側にはストッパ面３４が設けてあり、一方、上記一端側には抜け止め用の突起部３３が設けてあって、これらの間に脚部保持部２１、２２が位置固定される。また、上記一端側には、保持部３１、３２の間に、クッションゴム部材２の突起２７が嵌着される嵌合穴３５が設けられる。
【００２０】
ウォーターポンプ１を車体へ組付ける場合には、まず、クッションゴム部材２の脚部保持部２１、２２をウォーターポンプ１の脚部１１に覆着して、脚部保持部２１、２２のスリット２１ａ、２２ａ内に、脚部１１の底面の２辺をそれぞれ保持する。さらに、これら脚部保持部２１、２２を脚部１１とともに、ブラケット３の保持部３１、３２内に上記一端側から挿通し、リブ２４、２５を予圧縮して保持部３１、３２に密着させる。そして、脚部保持部２１、２２先端をストッパ面３４に当接させ、突起部３３を基部２３の背面に当接させるとともに、クッションゴム部材２の突起２７を嵌合穴３５に嵌着して所定の予圧縮状態とする。これにより、ウォーターポンプ１がブラケット３にクッションゴム部材２を介して弾性支持される。その後、ブラケット３を車両サイドメンバーにボルト固定し、導入管１４、導出管１３にウォーターホースをそれぞれ接続すればよい。なお、ブラケット３を用いず、保持部３１、３２を車体側部材に直接形成して、ウォーターポンプ１を直に組付けることももちろんできる。
【００２１】
上記図１の構成によれば、ウォーターポンプ１とブラケット３の間にクッションゴム部材２を介設して防振支持しているので、ウォーターポンプ１の回転に伴う振動、特に、高次成分を吸収して車室内への伝達音を低減することができる。また、クッションゴム部材２の脚部保持部２１、２２をウォーターポンプ１の脚部１１に覆着して、これを逆Ｌ字断面の保持部３１、３２内に保持するようにしたので、ウォーターポンプ１が確実に保持され、しかも上下前後左右いずれの方向からも弾性支持することができ、振動低減効果が高い。そして、脚部保持部２１、２２の一端側にリブ２５を、他端側に突起２７を設けたので、予圧縮、位置決めが容易であり、ストッパ面３４と突起部３３とで、ウォーターポンプ１を位置固定してずれや脱落等を防止することができる。
【００２２】
さらに、ウォーターポンプ１が側方に突出する導入管１４、導出管１５を有していることなどから、ウォーターポンプ１の重心がポンプ本体１１の中心からずれると、重心側、例えば、導入管１４側（図１の前面側）にポンプ姿勢が傾きやすい。これに対し、上記構成では、クッションゴム部材２にサポート部２６を設けて導入管１４側のポンプ本体１１に当接させ、下方から支えるようにしたので、ポンプ姿勢の傾きが防止できる。このようにすると、ポンプ自体の振動モードに偏心要素が少なくなり、また、ホース脈動等の影響も小さくできるため、振動低減効果が大きくなる利点がある。
【００２３】
なお、サポート部２６を設ける場合には、ウォーターポンプ１の回転中心に近い位置に設定することで大きな効果を得ることができる。そこで、図４に示す第２の実施の形態のように、クッションゴム部材２のサポート部２６を、導入管１４を取り巻くように設けることもできる。組付けスペースに余裕がある場合には、このようにすると効果的である。
【００２４】
下記表１に第１の実施の形態の構成による振動低減効果を、図８（ｂ）の従来の構成およびサポート部２６がないクッションゴム部材２を用いた構成と比較して示す。また、図５（ａ）、（ｂ）には、第１の実施の形態の構成およびサポート部２６がないクッションゴム部材２を用いた構成における振動特性図をそれぞれ示した。これら表１および図５に明らかなように、クッションゴム部材２を設けることによって、振動レベル、特に、高次成分が大きく低減しており、さらに、サポート部２６を設けた第１の実施の形態（図５（ａ））では、サポート部２６がない構成（図５（ｂ））よりも振動レベルが小さくなっている。よって、本発明の構成とすることで、より効果的に振動低減がなされていることがわかる。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
図６は本発明の第３の実施の形態におけるクッションゴム部材２形状を示す図である。本実施の形態では、クッションゴム部材２上下面のリブ２４を山形断面に形成している。また、クッションゴム部材２上下面において、リブ２４間の一部を上方に突出させて、リブ２４より低いストッパ面２８となしている。このように、リブ２４を山形に形成すると、保持部３１、３２との当たり面の面積が小さくなるために、直方体状のリブより見かけのゴム硬度が低くなる。よって、硬度の低いゴムを用いた効果が発揮されやすくなり、耐久性を低下させることなくクッション性を向上させることができる。また、ポンプ本体１２が大きく変位した場合には、ストッパ面２８が保持部３１、３２に当接してストッパとなり、リブ２４への入力を軽減でき、耐久性を向上できる。また、この構成では、クッションゴム部材２の側面部にも山形断面のリブ２９を形成しており、さらにサポート部２６の幅を大きくして傾き防止効果を高めている。
【００２７】
図７に本発明の第４の実施の形態を示す。図７（ａ）において、ウォーターホースの組付けは、例えば、ウォーターポンプ１の導出管１３外周にウォーターホースを装着しクランプで固定することによってなされる。この際、ウォーターポンプ１がウォーターホースと反対側、すなわち、図７（ａ）の右方に倒れやすくなり、比較的軟質のゴム材料からなるクッションゴム部材２が、ブラケット３に対してずれ、組付け不具合が生じるおそれがある。そこで、本実施の形態では、ブラケット３の端縁から垂直に立ち上がり、導出管１３と反対側のポンプ本体１１側面に対向するストッパ部４２を設ける。また、同様に、導入管１４と反対側のポンプ本体１１端面に対向するストッパ部４１を設けることもできる（図７（ｂ））。
【００２８】
これら、ストッパ部４１、４２は、ポンプ本体１１に対し、所定の間隙を有して配設され、ホース組付け時にのみ当接し、通常の使用時には当接しないようにする。また、ストッパ部４１、４２は、図７（ｂ）のように、例えば、別部材をブラケット３に溶接等により固定することによって形成される。
【００２９】
このようにストッパ部４１、４２を設けることで、ホース組付け時のクッションゴム部材２のずれをなくすことができる。また、ストッパ部４１、４２とポンプ本体１１との間に間隙を設けたので、通常使用時に両者が干渉することがなく、振動、伝達音等に影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における防振装置の全体構成を示す図である。
【図２】（ａ）はクッションゴム部材の斜視図、（ｂ）はクッションゴム部材の上面図、（ｃ）はクッションゴム部材の正面図である。
【図３】クッションゴム部材のブラケットへの組付け方法を説明するための部分斜視図である。
【図４】は本発明の第２の実施の形態における防振装置の全体構成を示す図である。
【図５】本発明の効果を示す図で、（ａ）は第１の実施の形態における振動特性図、（ｂ）はサポート部のないクッションゴム部材を用いた構成における振動特性図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示し、（ａ）はクッションゴム部材の上面図、（ｂ）はクッションゴム部材の側面図、（ｃ）はクッションゴム部材の正面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示し、（ａ）は防振装置の正面図、（ｂ）はブラケットの部分斜視図である。
【図８】（ａ）はウォーターポンプの組付け状態を示す図、（ｂ）は従来の防振装置の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１  ウォーターポンプ
１１  脚部
１２  ポンプ本体
１３  導出管
１４  導入管
２  クッションゴム部材
２１、２２  脚部保持部
２３  基部
２４、２５  リブ
２６  サポート部
３  ブラケット
３１、３２  保持部
４１、４２  ストッパ部
【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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【図７】
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【図８】
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