JP4412616B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動発生体とその振動発生体を支持する支持体との間に介在して、振動発生体から支持体への振動伝達を防止する防振装置に関する。

かかる防振装置として、従来、振動発生体と振動発生体を支持する支持体とのいずれか一方に取り付けられるブラケット部材と、そのブラケット部材に連結されるとともに振動発生体と支持体とのいずれか他方に取り付けられるマウント装置とを備えるものが知られている。下記特許文献１、２には、振動発生体であるエンジンから支持体である車体フレームへの振動伝達を防止するエンジンマウントが開示されている。

上記防振装置においては、マウント装置に対するブラケット部材の相対変位量を規制するために、ブラケット部材の一部を取り囲む変位規制部が設けられる。これにより、振動発生体から大振動が入力された際には、ブラケット部材の一部が変位規制部に当接してストッパーとして機能し、マウント装置に対するブラケット部材の相対変位量が規制される。

ところで、ブラケット部材は、マウント装置に連結された状態で、振動発生体及び支持体のいずれか一方に取り付けられるため、それらの位置関係に適合するように種々の形状に形成される。しかしながら、変位規制部により取り囲まれていない部分の幅方向片側が他側よりも大きく出っ張り形成されていると、局部的な応力集中が生じ易くなるために強度確保が困難になり、そのうえブラケット部材の変位規制を安定的に行うことが難しくなる傾向にある。
特開平１０−１６９７１３号公報 特開平１１−２１０８１２号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、ブラケット部材の変位規制部により取り囲まれていない部分の幅方向片側が他側よりも大きく出っ張り形成されている場合においても、そのブラケット部材の強度を確保しつつ、変位規制を安定的に行うことができる防振装置を提供することである。

上記課題は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係る防振装置は、振動発生体と前記振動発生体を支持する支持体とのいずれか一方に取り付けられるブラケット部材と、前記ブラケット部材に連結されるとともに前記振動発生体と前記支持体とのいずれか他方に取り付けられるマウント装置と、前記ブラケット部材の一部を収容して取り囲む変位規制部材と、前記変位規制部材により取り囲まれた前記ブラケット部材の外周面を被覆するゴム層とを備える防振装置において、前記ブラケット部材が、前記変位規制部材の側方に開口した開口部に挿入されて、前記マウント装置に連結されるストッパー部と、前記ストッパー部よりも幅広で幅方向片側が他側よりも大きく出っ張り形成され、前記振動発生体と前記支持体とのいずれか一方に取り付けられる取付部と、前記開口部から突出するとともに、前記ストッパー部から幅を漸増させながら前記取付部に向けて延び、前記ストッパー部と前記取付部とを連ねる中間部とを備え、前記開口部の前記取付部が出っ張り形成された側の縁部を、前記ストッパー部側に位置ずれさせたものである。

本発明に係る防振装置では、変位規制部材の側方に開口した開口部にブラケット部材のストッパー部が挿入され、このストッパー部がマウント装置に連結された状態で変位規制部材に取り囲まれる。ブラケット部材は、取付部にて振動発生体及び支持体のいずれか一方に取り付けられ、この取付部は、ストッパー部よりも幅広で幅方向片側が他側よりも大きく出っ張り形成されている。

そして、本発明では、ブラケット部材が、ストッパー部から幅を漸増させながら取付部に向けて延びてストッパー部と取付部とを連ねる中間部を備えることにより、局部的な応力集中の発生を防いで強度を好適に確保することができる。しかも、取付部が出っ張り形成された側の開口部の縁部をストッパー部側に位置ずれさせていることにより、幅が漸増する中間部を開口部の縁部から突出させることができ、上記形状のブラケット部材の変位規制を安定的に行うことができる。

上記において、前記開口部よりも前記取付部側に突出して、前記中間部に下方から対向する対向面を有するとともに、前記ゴム層が、少なくとも前記ストッパー部の外周面と、前記中間部の前記対向面に対向する外周面とを被覆するものであり、前記対向面の前記取付部が出っ張り形成された側の突出長さを他側よりも大きくしたものが好ましい。

上記構成によれば、開口部よりも取付部側に突出して、中間部に下方から対向する対向面を有することにより、ブラケット部材の変位規制をより好適に安定して行うことができる。更に、ゴム層が、ストッパー部の外周面と中間部の対向面に対向する外周面とを被覆するものであることにより、変位規制に伴うブラケット部材へのダメージを良好に低減することができる。そのうえ、対向面の取付部が出っ張り形成された側の突出長さを他側よりも大きくしていることにより、中間部と対向面との接触面積を確保することができ、上記の対向面及びゴム層による改善効果を高めることができる。

上記において、前記ストッパー部が前記マウント装置に連結される連結部を備え、前記連結部の幅方向両側の前記ゴム層の外周面に突起群が設けられ、前記突起群の一部が、前記変位規制部材に形成された収容孔に収容されるように構成されたものが好ましい。

上記構成によれば、ゴム層に設けられた突起群の一部が変位規制部材に形成された収容孔に収容されることにより、防振装置が振動発生体や支持体に取り付けられる前の状態、例えば集積作業時や輸送作業時において、取付部に外力が入力された際にストッパー部の一部が変位規制部材から抜け出ることを防止することができる。その結果、振動発生体や支持体への取り付けの際には、ブラケット部材の位置決めを正確且つ容易に行うことができ、作業性が良好となる。

また、突起群のうち収容孔に収容されない突起は、変位規制部材の内周面に対向することになるため、防振装置が振動発生体や支持体に取り付けられた状態において、変位規制部材とゴム層との衝突により発生する打音を低減することができる。

上記において、前記変位規制部材により取り囲まれた前記ストッパー部の側面を被覆する前記ゴム層の表面に突条が並設されているものが好ましい。かかる構成によれば、ゴム層の表面に並設された突条が変位規制部材の内周の側面に対向することになるため、防振装置が振動発生体や支持体に取り付けられた状態において、変位規制部材とゴム層との衝突により発生する打音を低減することができる。

上記において、前記ゴム層が、前記ブラケット部材とは別個に加硫成形されていて、前記ストッパー部の外周面に被せて装着されるものであり、前記ゴム層の内周面に凸部が設けられるとともに、前記ストッパー部の外周面に前記凸部が嵌合する凹部が形成されているものが好ましい。かかる構成によれば、ストッパー部の外周面に、ゴム層の内周面に設けられた凸部に嵌合する凹部が形成されていることにより、ブラケット部材とは別個に加硫成形されたゴム層がストッパー部から抜け出ることを好適に抑制することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について、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斜視図である。図２は、その防振装置の分解図である。図３は、その防振装置が備えるブラケット部材と上部金具の上面図である。図４は、そのブラケット部材の側面図である。図５は、そのブラケット部材の底面図である。図６は、ブラケット部材及び上部金具の側面を示す部分断面図である。

防振装置１は、ＦＦ型自動車のエンジン（前記振動発生体に相当する。）を支持固定しつつ、そのエンジンから発生する振動を車体フレーム（前記支持体に相当する。）へ伝達させないようにするエンジンマウントであり、エンジン側に取り付けられるブラケット部材２と、車体フレーム側に取り付けられるマウント装置３と、マウント装置３に取り付けられている上部金具４（前記変位規制部材に相当する。）と、ブラケット部材２を部分的に被覆するゴム層５とを備えている。

ブラケット部材２は、アルミニウム合金材料から構成される鋳物であり、図３に示すように、ゴム層５が被せられたストッパー部９と、ストッパー部９よりも幅広で幅方向Ｗ片側（図３左側）が他側（図３右側）よりも大きく出っ張り形成された取付部７と、ストッパー部９から幅を漸増させながら取付部７に向けて延び、ストッパー部９と取付部７とをなだらかに連ねる中間部８とを備える。

ブラケット部材２は、防振装置１を組み立てた状態（図１参照）において、取付部７及び中間部８が上部金具４から突出し、ストッパー部９が上部金具４に挿入されて取り囲まれている。エンジンから大振動が入力された際には、このストッパー部９がストッパーとして機能する。ストッパー部９には、マウント装置３に連結するための軸部材としてのボルト６が挿通される挿通孔１３ｂが設けられている。一方、取付部７には、出っ張り形成された側Ｄの先端近傍にエンジン吊り下げ用のねじ部材１２が取り付けられている。

ブラケット部材２は、マウント装置３に連結された状態でエンジン側に取り付けられるため、それらの取付箇所の位置関係に適合するべく、取付部７の幅方向Ｗ片側が出っ張り形成されている。但し、ブラケット部材２を逆Ｌ字状にするなど、単に取付部７の幅方向Ｗ片側を出っ張り形成しただけでは、局部的な応力集中が生じて強度確保が困難になり、そのうえブラケット部材２の変位規制を安定的に行うことが難しくなる傾向にある。そこで、中間部８によってストッパー部９と取付部７とをなだらかに連ねることで、局部的な応力集中の発生を防ぎ、ブラケット部材２の強度確保を図っている。

取付部７には、ブラケット部材２の幅方向Ｗに沿って、一対の第１取付孔１０と、出っ張り形成された側Ｄの先端近傍に設けられた第２取付孔１１とが形成されている。第１取付孔１０には、ねじ部材（不図示）の軸部が挿通される。一方、第２取付孔１１には、長ねじで構成されるねじ部材１２の一端が螺着される。ブラケット部材２は、第１取付孔１０に挿通された上記ねじ部材と、第２取付孔１１に螺着されたねじ部材１２とを介してエンジン側に取り付けられる。

中間部８は、ストッパー部９から取付部７へ向けて上昇傾斜する傾斜面８ａを有する。ここで、「上昇傾斜する」とは、図４に示すように、ストッパー部９から離れるにつれてブラケット部材２の外側に向かって傾斜することをいう。本実施形態では、ストッパー部９から取付部７に向けて、中間部８の幅寸法（幅方向Ｗ長さ）及び厚み寸法（図４における上下方向長さ）が漸増するように、傾斜面８ａが設けられている。

ストッパー部９は、マウント装置３に連結される連結部１３を備え、連結部１３には、ボルト６の頭部が収納される座繰り部１３ａと、ボルト６の軸部が挿通される挿通孔１３ｂとが形成されている。ストッパー部９の底面には、図５に示すように、挿通孔１３ｂの幅方向両側に設けられた一対の位置決め孔１３ｃと、マウント装置３の上面に当接する連結面１３ｄとが形成されている。ストッパー部９は、上面の連結部１３を除く領域、下面の連結面１３ｄを除く領域及び側面がゴム層５によって被覆されており、ブラケット部材２の耐久性を高めるべく、上部金具４の内周面４ｆ（図６参照）に当接した時の衝撃を抑制するように構成されている。

マウント装置３は、鉄鋼材料から構成される筒状の外枠金具３ａ内に、マウント部材３ｃが組み付けられることにより構成される。また、外枠金具３ａの外周面には、貫通孔が形成された脚状の固定金具３ｂが接合されており、マウント装置３の車体フレームへの取り付けは、該貫通孔に挿通されたねじ部材（不図示）を用いて固定金具３ｂと車体フレームとを締結することにより行われる。

マウント部材３ｃは、ブラケット部材２に連結される筒状金具３ｄと、筒状金具３ｄに加硫成形されたゴム状弾性体３ｅとを備え、更にエチレングリコール等の不凍性液体が封入される液体封入室（不図示）を内蔵している。マウント装置３は、ブラケット部材２を介してエンジンから入力される振動を、ゴム状弾性体３ｅの弾性変形作用や封入流体の流動作用を利用して低減する機能を有する。なお、本発明において、マウント装置の構成は特に限られるものではなく、従来公知のマウント装置を適宜に採用することができる。

マウント装置３の上面には、ボルト６が螺着される雌ねじ部３ｆと、ブラケット部材２の位置決めに用いられる一対の位置決め突起３ｇとが設けられている。ブラケット部材２は、この位置決め突起３ｇを位置決め孔１３ｃに嵌合させて位置決めしつつ、挿通孔１３ｂに挿通したボルト６を雌ねじ部３ｆに螺着することによりマウント装置３に連結される。

上部金具４は、鉄鋼材料から構成され、その下部に外枠金具３ａが一体的に接合されている。上部金具４は、その側方に開口する開口部４ａと、開口部４ａの外周に鍔状に張り出した縁部４ｂとを有し、ストッパー部９を取り囲み可能に構成されている。これにより、エンジンから大振動が入力された際には、ストッパー部９が上部金具４の内周面に当接してストッパーとして機能し、マウント装置３に対するブラケット部材２の相対変位量が規制されて、マウント装置３の耐久性が確保される。

図３に示すように、取付部７が出っ張り形成された側Ｄの縁部４ｂは、防振装置１を組み立てた状態でのストッパー部９側（図３上側）に位置ずれして形成されている。これにより、ストッパー部９を上部金具４で取り囲みつつ、幅が漸増する中間部８を縁部４ｂから円滑に突出させることができ、取付部７が出っ張り形成されたブラケット部材２の変位規制を安定的に行うことができる。

上部金具４の上面には、ボルト６の頭部が通過しうる面積で開口する開孔４ｃと、ゴム層５に設けられた突起１５ａが収容される収容孔４ｄとが形成されている。突起１５ａ及び収容孔４ｄについては後述する。また、上部金具４の外周面には、貫通孔が形成されたブラケット４ｅが複数本接合されており、上部金具４の車体フレームへの取り付けは、該貫通孔に挿通されたねじ部材（不図示）を用いて各ブラケット４ｅと車体フレームとを締結することにより行われる。

外枠金具３ａには、その上端部から外周側に向けてフランジ状に張り出し、ブラケット部材２の中間部８に下方から対向する対向面２０が設けられている。これにより、ブラケット部材２の変位規制をより好適に安定して行うことができる。ブラケット部材２は、図５に示すように、ストッパー部９の上述した部分と共に、中間部８の対向面２０に対向する外周面、即ち中間部８の下面も被覆されており、対向面２０はゴム層５を挟んで中間部８に対向する。これにより、変位規制に伴うブラケット部材２へのダメージを良好に低減することができる。

本実施形態では、対向面２０が、上部金具４の開口部４ａよりもブラケット部材２の取付部７側（図３下側）に突出しつつ、取付部７が出っ張り形成された側Ｄの突出長さＬ１が、他側の突出長さＬ２よりも大きく形成されている。このため、対向面２０とゴム層５とが対向する領域（図７（ａ）に示すハッチング領域）の面積が比較的大きくなり、変位規制時の接触面積を確保して、上述したブラケット部材２のダメージ低減効果を高めることができる。これに対して、対向面２０の突出長さを一定にした場合には、対向面２０とゴム層５とが対向する領域（図７（ｂ）に示すハッチング領域）の面積が比較的小さくなり、上記のダメージ低減効果が小さくなる傾向にある。

防振装置１は、上部金具４内にストッパー部９を挿入するとともにマウント部材３ｃを外枠金具３ａ内に組み付け、ブラケット部材２の挿通孔１３ｂに挿通されたボルト６を雌ねじ部３ｆに螺着して、ブラケット部材２とマウント装置３とを締結することにより組み立てられる。したがって、ブラケット部材２は、上部金具４には直接的に連結されておらず、マウント装置３上に片持ち状態で連結支持されている。なお、有頭のボルト６に代えて両切りボルトを使用してもよく、かかる場合には、その一端を予め雌ねじ部３ｆに螺着しておくことで、他端へのナットの螺着のみで締結を行うことができる。

ストッパー部９が備える連結部１３の幅方向Ｗ両側のゴム層５の外周面には、図３、４に示すように突起群１５が設けられている。突起群１５を構成する突起１５ａ、１５ｂは、ゴム層５を部分的に隆起させてなり、各々が同等の高さで半球状に設けられている。突起群１５を構成する突起のうち突起１５ａは、防振装置１を組み立てた状態で、図６に示すように上部金具４に形成された収容孔４ｄに収容される。これにより、エンジンや車体フレームへの取り付け前の状態、例えば集積作業時や輸送作業時において、取付部７に外力が繰り返し入力された場合でも、突起１５ａが収容孔４ｄにて係止されるため、ブラケット部材２のボルト６周りに沿った動きに起因してストッパー部９の一部が上部金具４から抜け出ることを好適に防止することができる。

本実施形態では、突起１５ａのサイズが他の突起１５ｂよりも大きく、突起１５ａが収容孔４ｄに圧入されることから、上記の係止作用が好適に確保される。また、収容孔４ｄに収容されない突起１５ｂは、上部金具４の内周面４ｆに圧接された状態で対向しており、このため、防振装置１がエンジンや車体フレームに取り付けられた状態において、上部金具４の内周面４ｆとゴム層５との衝突により発生する打音を低減することができる。

ゴム層５の側面には、幅方向Ｗ外側に膨出しながらブラケット部材２の厚み方向に延びる突条１６が複数本並設されている。これにより、防振装置１がエンジンや車体フレームに取り付けられた状態において、ゴム層５の側面と、それに対向する上部金具４の内周面との衝突により発生する打音を低減することができる。なお、ゴム層５の側面に突起でなく突条１６を設けていることにより、上面に突起群１５を備えるゴム層５を成形金型から円滑に脱型することができる。

本発明では、突起１５ａ、１５ｂや収容孔４ｄの個数及び位置は特に限定されないが、本実施形態のように連結部１３の幅方向Ｗ両側に、それぞれ収容孔４ｄに収容される突起１５ａが設けられていることが好ましい。これにより、取付部７に幅方向Ｗの外力が入力された場合において、ブラケット部材２のボルト６周りに沿った動きをバランスよく抑制し、ストッパー部９の一部が上部金具４から抜け出ることを防止することができる。

本実施形態では、突起１５ａのブラケット部材２の長さ方向（図３の上下方向）の両側に、それぞれ収容孔４ｄに収容されない突起１５ｂが設けられている。片持ち状態で連結されているブラケット部材２には、取付部７が下がってストッパー部９が上がる方向に傾斜させる力が作用するが、上記構成により、突起１５ｂが上部金具４の内周面４ｆにバランスよく当接して、ブラケット部材２の傾斜を効果的に防止できる。

ゴム層５は、成形金型にブラケット部材２を位置決めセットした状態で、キャビティにゴム材料を射出充填し、加硫成形することによりストッパー部９に被覆することもできるが、本実施形態では、ブラケット部材２とは別個に加硫成形したゴム層５をストッパー部９に被せて装着している。

ゴム層５の内周面の幅方向Ｗ両側には、図５に示すような凸部１７が設けられており、ストッパー部９の外周面であって側面下方には、その凸部１７が嵌合する凹部１８が形成されている。これにより、ブラケット部材２とは別個に加硫成形したゴム層５がストッパー部９から抜け出て剥離することを好適に抑制することができる。

上述した実施形態では、防振装置がアルミニウム合金製のブラケット部材２を備える例について説明したが、これに代えて、例えば鉄製その他の金属材料製としてもよい。但し、アルミニウム合金製のブラケット部材は、鉄製の同一形状のブラケット部材と比較して軽量であるとともに共振点（振動固有値）が高く、振動レベルのピークを高周波側に移行させることができる。そのため、装置の軽量化を図りつつ、ブラケット部材自体の共振が防振性能に悪影響を与えることを抑制することができる。

本発明に係る防振装置の一例を示す斜視図 防振装置の分解図 ブラケット部材と上部金具の上面図 ブラケット部材の側面図 ブラケット部材の底面図 ブラケット部材及び上部金具の側面を示す部分断面図 対向面とゴム層とが対向する領域を示す図

符号の説明

１ 防振装置
２ ブラケット部材
３ マウント装置
４ 上部金具（変位規制部材）
４ａ 開口部
４ｂ 縁部
４ｄ 収容孔
４ｆ 上部金具の内周面
５ ゴム層
７ 取付部
８ 中間部
９ ストッパー部
１３ 連結部
１５ 突起群
１５ａ 突起
１５ｂ 突起
１６ 突条
１７ 凸部
１８ 凹部
２０ 対向面
Ｄ 取付部が出っ張り形成された側
Ｌ１ 対向面の取付部が出っ張り形成された側の突出長さ

Claims (5)

1. 振動発生体と前記振動発生体を支持する支持体とのいずれか一方に取り付けられるブラケット部材と、前記ブラケット部材に連結されるとともに前記振動発生体と前記支持体とのいずれか他方に取り付けられるマウント装置と、前記ブラケット部材の一部を収容して取り囲む変位規制部材と、前記変位規制部材により取り囲まれた前記ブラケット部材の外周面を被覆するゴム層とを備える防振装置において、
   前記ブラケット部材が、
   前記変位規制部材の側方に開口した開口部に挿入されて、前記マウント装置に連結されるストッパー部と、
   前記ストッパー部よりも幅広で幅方向片側が他側よりも大きく出っ張り形成され、前記振動発生体と前記支持体とのいずれか一方に取り付けられる取付部と、
   前記開口部から突出するとともに、前記ストッパー部から幅を漸増させながら前記取付部に向けて延び、前記ストッパー部と前記取付部とを連ねる中間部とを備え、
   前記開口部の前記取付部が出っ張り形成された側の縁部を、前記ストッパー部側に位置ずれさせたことを特徴とする防振装置。
2. 前記開口部よりも前記取付部側に突出して、前記中間部に下方から対向する対向面を有するとともに、前記ゴム層が、少なくとも前記ストッパー部の外周面と、前記中間部の前記対向面に対向する外周面とを被覆するものであり、前記対向面の前記取付部が出っ張り形成された側の突出長さを他側よりも大きくした請求項１記載の防振装置。
3. 前記ストッパー部が前記マウント装置に連結される連結部を備え、前記連結部の幅方向両側の前記ゴム層の外周面に突起群が設けられ、前記突起群の一部が、前記変位規制部材に形成された収容孔に収容されるように構成された請求項１又は２記載の防振装置。
4. 前記変位規制部材により取り囲まれた前記ストッパー部の側面を被覆する前記ゴム層の表面に突条が並設されている請求項１〜３いずれか１項に記載の防振装置。
5. 前記ゴム層が、前記ブラケット部材とは別個に加硫成形されていて、前記ストッパー部の外周面に被せて装着されるものであり、
   前記ゴム層の内周面に凸部が設けられるとともに、前記ストッパー部の外周面に前記凸部が嵌合する凹部が形成されている請求項１〜４いずれか１項に記載の防振装置。

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