JP6068215B2

JP6068215B2 - 防振装置

Info

Publication number: JP6068215B2
Application number: JP2013057421A
Authority: JP
Inventors: 坂田　利文; 利文坂田
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-03-20
Also published as: CN104061265A; US20140284858A1; CN104061265B; JP2014181775A; EP2781786A1; US9726246B2; EP2781786B1

Description

本発明は防振装置に関し、低振動領域における減衰力を確保しつつ高振動領域における低動ばね特性を実現できる防振装置に関するものである。

従来より、例えば自動車のトルクロッドやサスペンションリンク等のように、車両に搭載されると共に二つの部材間に介装されて防振連結するリンク、ロッド、アーム等の防振装置が知られている。この防振装置は、二つの部材間の振動伝達を抑えつつ部材の相対変位を抑制する。このような防振装置として、例えば、ロッドの長手方向の両端部にそれぞれゴムブッシュが組み付けられ、少なくとも一方のゴムブッシュに流体室が形成されるものがある。ロッドの長手方向の中間部に、壁部の一部が可撓性膜で構成されることで容積変化が許容される平衡室が形成され、平衡室はオリフィス通路により流体室に連通される（特許文献１）。

特許文献１に開示される技術によれば、流体室、平衡室およびオリフィス通路に非圧縮性流体が充填されるので、振動入力時には、オリフィス通路を通じて平衡室と流体室との間で非圧縮性流体が流動する。その非圧縮性流体の共振作用等によって、１０〜２０Ｈｚ程度の低振動領域（低周波領域）の振動が入力される場合には、高い減衰力を確保できる。

特開２００５−２９１４４８号公報

しかしながら上述した従来の技術では、１００Ｈｚ以上の比較的に高い振動数域（高周波領域）の振動が入力される場合には、平衡室の変形が拘束され易くなるので追従性が低く、低動ばね特性を実現できないという問題があった。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、低振動領域における減衰力を確保しつつ高振動領域における低動ばね特性を実現できる防振装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段および発明の効果

請求項１記載の防振装置によれば、第１ブッシュ及び第２ブッシュと、それら第１ブッシュ及び第２ブッシュを互いに連結する連結部材とを備え、車両に搭載される。第１ブッシュ及び第２ブッシュは、車両側の部材に内側取付部がそれぞれ取り付けられ、ゴム状弾性材から構成される防振基体が、内側取付部の外周側と連結部材側との間にそれぞれ介在する。連結部材の軸方向に入力される荷重が所定値以下である場合には、第１ブッシュの動ばね定数が第２ブッシュの動ばね定数より大きく設定されるので、振動入力に対して第２ブッシュによる緩衝が支配的となる。その場合に第２ブッシュのロスファクタが第１ブッシュのロスファクタより大きく設定されるので、防振装置の減衰力を確保できる。防振装置の減衰力は振動の速度に比例する粘性減衰力と考えられるので、第２ブッシュにより低振動領域における減衰力を確保できる。

一方、防振装置に入力される荷重が所定値を超えた場合には、第１ブッシュの動ばね定数が第２ブッシュの動ばね定数より小さく設定される。この場合に、振動入力に対して第１ブッシュよる緩衝が支配的となるので、防振装置の低動ばね特性を実現できる。よって、第１ブッシュにより高振動領域における低動ばね特性を実現できる。従って、低振動領域における減衰力を確保しつつ高振動領域における低動ばね特性を実現できる効果がある。

請求項２記載の防振装置によれば、第２ブッシュは、防振基体に空洞部が形成され、空洞部内に突出部が位置する。突出部は、内側取付部の軸方向と交差する方向に内側取付部から突出され、空洞部には粘性流体が封入される。連結部材と内側取付部との相対変位によって突出部により粘性流体が撹拌され抵抗が生じる。これにより、広い振動数域においてロスファクタの増大を図ることができる。その結果、請求項１の効果に加え、広い振動数域において第２ブッシュのロスファクタを確保できる効果がある。

請求項３記載の防振装置によれば、第２ブッシュは、荷重が入力されることにより突出部の突出先端が連結部材側に当接可能に構成され、入力される荷重が所定値を超えた場合には、突出部の突出先端が連結部材側に当接した状態が維持される。これにより第２ブッシュの動ばね定数を増大させることができるので、相対的に第１ブッシュの動ばね定数を小さくすることができる。

一方、入力される荷重が所定値以下である場合には、突出部の突出先端が連結部材側に当接した状態が解除されるので、第２ブッシュのロスファクタの増大を図ることができると共に、第２ブッシュの動ばね定数を低下させることができる。その結果、請求項２の効果に加え、入力される荷重の大きさに関わらず第１ブッシュ及び第２ブッシュにより防振装置の低動ばね化を実現できると共に、入力される荷重が所定値以下である場合に第２ブッシュにより防振装置のロスファクタの増大を図ることができる効果がある。

請求項４記載の防振装置によれば、第１ブッシュは、内側取付部の軸方向に沿って防振基体に空所が凹設される。空所は、入力される荷重によって連結部材および内側取付部が相対的に接近する方向に設けられる。空所に対して内側取付部を挟んで反対側に弾性材料から構成されるストッパ部が設けられる。ストッパ部は、入力される荷重が所定値以下である場合には、連結部材の長手方向に予圧縮された状態で内側取付部を押圧する。

よって、請求項１から３のいずれかの効果に加え、簡単な構造で、入力される荷重が所定値以下である場合の第１ブッシュの動ばね定数を増大できる効果がある。また、荷重が入力されて連結部材および内側取付部が相対的に接近すると、第１ブッシュではストッパ部による押圧力が低下するので、第１ブッシュの動ばね定数を低下させることができる効果がある。さらに、構造が簡単なので、信頼性を確保できる効果がある。

本発明の第１実施の形態における防振装置の平面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線における防振装置の断面図である。（ａ）は図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線における第２ブッシュの断面図であり、（ｂ）は外側取付部および内側取付部が相対的に接近したときの第１ブッシュの平面図である。連結部材の軸方向に与えるプリロードと１０Ｈｚにおける動ばね定数およびロスファクタとの関係を示す図である。防振装置に入力される荷重の振動数と動ばね定数およびロスファクタとの関係を示す図である。第１ブッシュ、第２ブッシュ及び防振装置の荷重と変位との関係を示す図である。（ａ）は第１ブッシュのストッパ部の別の形態を示す部分平面図であり、（ｂ）は第１ブッシュのストッパ部の他の形態を示す部分平面図であり、（ｃ）は第１ブッシュのストッパ部のその他の形態を示す部分平面図である。（ａ）は第２実施の形態における防振装置の平面図であり、（ｂ）は防振装置の側面図である。第３実施の形態における防振装置の平面図である。（ａ）は図９のＸａ−Ｘａ線における防振装置の断面図であり、（ｂ）は図９のＸｂ−Ｘｂ線における防振装置の断面図であり、（ｃ）は図９のＸｃ−Ｘｃ線における防振装置の断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。まず、図１及び図２を参照して第１実施の形態について説明する。図１は本発明の第１実施の形態における防振装置１の平面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線における防振装置１の断面図である。

図１に示すように、防振装置１は、第１ブッシュ１０及び第２ブッシュ２０と、それら第１ブッシュ１０及び第２ブッシュ２０を互いに連結する連結部材３０とを備え、エンジンと車体との振動伝達を抑えつつエンジンの相対変位を抑制し得るように構成される。本実施の形態では、エンジン側（図１右側、図示せず）に第１ブッシュ１０が、車体側（図１左側、図示せず）に第２ブッシュ２０が連結される。

第１ブッシュ１０は、連結部材３０が連結される円筒状の外側取付部１１と、その外側取付部１１の内周側に位置しエンジン側（図示せず）に取り付けられる内側取付部１２と、それら外側取付部１１及び内側取付部１２の間に介在すると共に弾性材料（ゴム状弾性材）から構成される防振基体１３とを備えて構成される。

図２に示すように、外側取付部１１は鉄鋼材料から円筒状に構成され、内側取付部１２はアルミニウム合金から筒状に構成される。内側取付部１２は軸方向（図２上下方向）の中間部に、径方向に凸起する凸起部１２ａが形成されている。内側取付部１２の中心に貫通形成されたボルト挿通孔にボルト（図示せず）を挿通し、そのボルトをエンジン側に締結することにより、内側取付部１２がエンジン側に連結される。

第２ブッシュ２０は、連結部材３０が連結される円筒状の外側取付部２１と、その外側取付部２１の内周側に位置し車体側（図示せず）に取り付けられる筒状の内側取付部２２と、それら外側取付部２１及び内側取付部２２の間に介在すると共に弾性材料（ゴム状弾性材）から構成される防振基体２３とを備えて構成されている。第２ブッシュ２０は、内側取付部２２の中心に貫通形成されたボルト挿通孔にボルト（図示せず）を挿通し、そのボルトを車体側に締結することにより、ボルトを介して車体側に連結される。

連結部材３０は、第１筒部材３１及び第２筒部材３２と、それら第１筒部材３１及び第２筒部材３２が両端に溶接固定されるブラケット部材３３とを備えて構成される。第１筒部材３１及び第２筒部材３２は、第１ブッシュ１０の外側取付部１１及び第２ブッシュ２０の外側取付部２１がそれぞれ内嵌圧入される部材であり、鉄鋼材料から筒状に構成される。ブラケット部材３３は、鉄鋼材料から円筒状に形成されており、その両端部に第１筒部材３１及び第２筒部材３２の外周面が溶接固定される。

本実施の形態では、防振装置１は、車両の後方側に第１ブッシュ１０が、車両の前方側に第２ブッシュ２０が配置され、車長方向に沿って連結部材３０（ブラケット部材３３）の長手方向が配置されるように車両に搭載される。その結果、車両の加速走行時には、内側取付部１２に取り付けられたエンジン（図示せず）の変位により、第１ブッシュ１０の内側取付部１２は、外側取付部１１（第１筒部材３１）に対して相対的に矢印Ｐ１方向（図１参照）に移動する。

一方、第２ブッシュ２０は、連結部材３０によって第１ブッシュ１０と連結されているので、エンジンの変位が主方向（車両加速時のエンジン変位方向）へ大きくなった場合に、内側取付部２２が外側取付部２１（第２筒部材３２）に対して矢印Ｐ２方向（図１参照）へ相対変位する。

第１ブッシュ１０の防振基体１３は、一対のゴム脚部１３ａと、第１ストッパゴム部１３ｂと、第２ストッパゴム部１３ｃと、ゴム膜部１３ｅとを主に備えて構成される。一対のゴム脚部１３ａは、外側取付部１１と内側取付部１２とを連結するための部位であり、一端が外側取付部１１の内周に、他端が内側取付部１２の外周にそれぞれ加硫接着により固着される。

第１ストッパゴム部１３ｂは、エンジンの変位が主方向（車両加速時のエンジン変位方向であって、図１において内側取付部１２が外側取付部１１（第１筒部材３１）に対して矢印Ｐ１方向へ相対変位する方向）へ大きくなった場合に、外側取付部１１と内側取付部１２との間で押圧挟持されてストッパ作用をなすための部位である。第１ストッパゴム部１３ｂは、一対のゴム脚部１３ａの対向間において、内側取付部１２及び凸起部１２ａの外周に加硫接着により固着される。

第２ストッパゴム部１３ｃは、初期状態（車両停止時）において、内側取付部１２とストッパ部１５（後述する）との間で押圧挟持されるための部位であり、第１ストッパゴム部１３ｂと一体に加硫成形される。第２ストッパゴム部１３ｃは、軸方向端部に凹部１３ｄが凹設される。凹部１３ｄにより第２ストッパゴム部１３ｃのばね定数を低下させ、第２ストッパゴム部１３ｃの可撓性を向上させることができる。その結果、ストッパ部１５による内側取付部１２の押圧効果を向上させる。

ゴム膜部１３ｅは、外側取付部１１の内周面に加硫接着される膜状の部位であり、エンジンの変位が主方向（矢印Ｐ１方向）へ大きくなった場合に、外側取付部１１と内側取付部１２（第１ストッパゴム部１３ｂ）との間で押圧挟持されてストッパ作用をなす。

第１ブッシュ１０は、外側取付部１１及び内側取付部１２の軸方向（図１紙面垂直方向）に沿って防振基体１３に空所１４が凹設される。本実施の形態では、空所１４は第１ブッシュ１０に貫通形成される。空所１４は、車両の加速走行時に外側取付部１１及び内側取付部１２が相対的に接近する方向（矢印Ｐ方向）に設けられる。空所１４に対して内側取付部１２を挟んで反対側（反矢印Ｐ方向）の外側取付部１１内にストッパ部１５が設けられる。ストッパ部１５は、弾性材料（ゴム状弾性材）から構成され、初期状態では、内側取付部１２及び外側取付部１１との間にブラケット部材３３の長手方向（図１左右方向）に予圧縮された状態で内側取付部１２及び外側取付部１１を押圧する。

なお、ストッパ部１５は、筒状の外側取付部１１の軸方向（図２上下方向）に亘って設けられている。これにより、ストッパ部１５のゴムボリュームを大きくすることができるので、ストッパ部１５による内側取付部１２の押圧力（拘束力）を大きくすることができる。

次に第１ブッシュ１０の製造方法について説明する。第１ブッシュ１０は、平面視して長円状に形成された筒状の外側取付部１１及び内側取付部１２を準備し、成形型（図示せず）内に配置して、防振基体１３及びストッパ部１５を加硫接着により固着する。空所１４及びストッパ部１５は外側取付部１１の長径側に配置する。次いで、外側取付部１１の外形を圧縮し、外側取付部１１の外径を第１筒部材３１の内径に合わせつつ、ストッパ部１５の内側面を内側取付部１２の外周面に押圧する。これによりストッパ部１５に予圧縮を与えることができる。最後に、外側取付部１１を第１筒部材３１に内嵌圧入して、防振装置１の第１ブッシュ１０を製造できる。以上のように構成される第１ブッシュ１０によれば、初期状態（車両停止時）において、ストッパ部１５が予圧縮された状態で外側取付部１１及び内側取付部１２を押圧するので、第１ブッシュ１０の動ばね定数を大きく設定できる。

次に図２及び図３（ａ）を参照して、第２ブッシュ２０の詳細構成を説明する。図３（ａ）は図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線における第２ブッシュ２０の断面図である。第２ブッシュ２０は、図２に示すように、筒状の外側取付部２１と、外側取付部２１の内周側に位置し円筒状に形成される内側取付部２２と、外側取付部２１及び内側取付部２２の間に挿填されると共にゴム状弾性材から構成される防振基体２３とを主に備えている。

防振基体２３は、内側取付部２２の外周面に内周側が加硫接着され、軸方向両端側の外周が、短円筒状に形成された一対の内板２１ａの内周面にそれぞれ加硫接着される。防振基体２３は、内板２１ａに挟まれた軸方向の中央部に、空洞部２４が全周に亘って環状に形成される。内板２１ａは、外側取付部２１の両端をかしめることにより、外側取付部２１に固定される。これにより空洞部２４は、防振基体２３と外側取付部２１との間で密閉状態とされる。

空洞部２４内には、シリコンオイル等の粘性流体が充填される。図３（ａ）に示すように、外側取付部２１には、粘性流体の注入孔および空気孔が形成されており、粘性流体が空洞部２４内に充填された後、ブラインドリベット２５により注入孔および空気孔が閉塞される。これにより空洞部２４内に粘性流体が封入される。なお、粘性流体としては、１０００ｃＳｔ〜１０００００ｃＳｔの動粘度を有する流体を適宜選択して用いることができる。

内側取付部２２は、内側取付部２２の軸方向（図２上下方向）と直交する方向に延びる突出部２２ａ，２２ｂが一体に形成されている。突出部２２ａ，２２ｂは、板状に形成されると共に空洞部２４内に突出して、空洞部２４を軸方向の略半分の位置で区画する。突出部２２ａ，２２ｂは、平面視して全体として略十字状に形成され、突出部２２ａはブラケット部材３３（連結部材３０）の軸方向（図３（ａ）左右方向）に位置し、突出部２２ｂはブラケット部材３３の軸方向と直交する方向（図３（ａ）上下方向）に位置する。突出部２２ａ，２２ｂは、防振基体２３と一体にゴム膜状に加硫成形されたストッパゴム部２３ａ，２３ｂが設けられる。ストッパゴム部２３ａ，２３ｂは、内側取付部２２及び外側取付部２１の過度の変位を規制するための部位である。

図３（ａ）に示すように、突出部２２ａ及びストッパゴム部２３ａは、外側取付部２１の内周面に先端が近接配置され、外側取付部２１の内周面と所定の間隔が設けられる。また、突出部２２ｂ及びストッパゴム部２３ｂは、突出先端が外側取付部２１の内周面に接触して配置される。外側取付部２１及び内側取付部２２が、ブラケット部材３３の軸方向（図３（ａ）左右方向）に相対変位する場合には、ストッパゴム部２３ａが外側取付部２１の内周面に接触しない間（隙間が維持される間）は、高減衰力が得られると共に第２ブラケット２０の動ばね定数を小さくできる。これに対し、ストッパゴム部２３ａが外側取付部２１の内周面に押し付けられると、突出部２２ａを覆うストッパゴム部２３ａの径方向厚さは小さいので、第２ブラケット２０の動ばね定数が上昇する。

以上のように構成される第２ブッシュ２０によれば、内側取付部２２と外側取付部２１とが相対的に変位すると、突出部２２ａ，２２ｂの移動に伴い、空洞部２４内の粘性流体が突出部２２ａ，２２ｂにより撹拌される。その結果、粘性流体が突出部２２ａ，２２ｂの周囲の間隙を通して移動しようとする。そのときの抵抗によって高い減衰力が発生する。このときに生じる抵抗は、振動数に対して特定のピークをもたないので、広い振動数域において減衰力の増大を図ることができる。

また、エンジンの変位が主方向（車両加速時のエンジン変位方向）へ大きくなった場合には、第２ブッシュ２０の内側取付部２２が外側取付部２１に対して矢印Ｐ２方向へ相対変位し、ストッパゴム部２３ａが外側取付部２１の内周面に押し付けられる。突出部２２ａを覆うストッパゴム部２３ａの径方向厚さは小さいので、第２ブラケット２０の動ばね定数が急激に上昇する。

次に図３（ｂ）を参照して、第１ブッシュ１０の動作について説明する。図３（ｂ）は外側取付部１１及び内側取付部１２が相対的に接近したときの第１ブッシュ１０の平面図である。上述のように、第１ブッシュ１０は、内側取付部１２に対して主方向（車両加速時のエンジン変位方向）に空所１４が設けられる。空所１４に対して内側取付部１２を挟んで反対側の外側取付部１１内にストッパ部１５が設けられる。ストッパ部１５は、初期状態（車両停止時）に予圧縮された状態で外側取付部１１及び内側取付部１２を押圧する。その結果、初期状態には第１ブッシュ１０の動ばね定数を大きく設定することができる。

車両加速時には、エンジンの変位が主方向（図３（ｂ）右方向）へ大きくなるので、それに伴い、内側取付部１２が主方向（図１矢印Ｐ１方向）へ相対変位する。その結果、ストッパ部１５による押圧力が低下するので、内側取付部１２は、ストッパ部１５による拘束から次第に開放され一対のゴム脚部１３ａにより弾性支持される。その結果、車両加速時には第１ブッシュ１０の動ばね定数を低下させることができる。

また、第１ブッシュ１０は、簡単な構造で、初期状態の動ばね定数を増大させると共に、外側取付部１１に対して内側取付部１２を主方向（図１矢印Ｐ１方向）へ相対的に変位させることで動ばね定数を低下させるので、信頼性を確保できる。

次に図４を参照して、防振装置１に連結部材３０（ブラケット部材３３）の軸方向のプリロードを加えたときのプリロードに対する防振装置１の動ばね定数およびロスファクタの関係を説明する。図４は防振装置１に加えるプリロードと１０Ｈｚにおける動ばね定数およびロスファクタとの関係を示す図である。

なお、図４において、Ｋｄ：１０は第１ブッシュ１０の動ばね定数を示し、Ｋｄ：２０は第２ブッシュ２０の動ばね定数を示す。また、Ｋｄ：１は防振装置１の動ばね定数を示し、Ｌｆ：１は防振装置１のロスファクタを示す。これらの図中の符号は、図５において同様である。また、図４及び図５に記載した数値（動ばね定数、ロスファクタ、振動数および荷重）は一例であり、これらの数値に限定されるものではない。

車両走行時にエンジンの上下振動（揺動）が生じる時（定速走行時など）やエンジンのアイドリング時など、連結部材３０の軸方向に入力される荷重が所定値（約８００Ｎ）以下（プリロードが約８００Ｎ以下）の場合には、図６に示すように、第１ブッシュ１０の動ばね定数（Ｋｄ：１０）は第２ブッシュ２０の動ばね定数（Ｋｄ：２０）より大きく設定される。本実施の形態では、第１ブッシュ１０はストッパ部１５（図１参照）によって防振基体１３が高動ばねとされ、それと比較して、第２ブッシュ２０の防振基体２３の動ばね定数が小さく設定される。その結果、振動入力に対して第２ブッシュ２０による緩衝が支配的となる。防振基体２３に加わるプリロードは小さいので、振動入力に対する防振基体２３の振動数は低くなる。その場合には、第２ブッシュ２０の粘性流体によるロスファクタが、第１ブッシュ１０の防振基体１３によるロスファクタより大きく設定される。これにより、連結部材３０の軸方向に入力される荷重が小さい状態での防振装置１のロスファクタ（Ｌｆ：１）を確保できる。

車両の加速走行時など、連結部材３０の軸方向に入力される荷重が所定値（約８００Ｎ）を超えた（プリロードが約８００Ｎを超えた）場合には、第１ブッシュ１０の動ばね定数（Ｋｄ：１０）は、第２ブッシュ２０の動ばね定数（Ｋｄ：２０）より小さく設定される。本実施の形態では、第２ブッシュ２０の突出部２２ａ（図２参照）及びストッパゴム部２３ａの変位が外側取付部２１によって規制されることで、急激に第２ブッシュ２０の動ばね定数（Ｋｄ：２０）が上昇する。一方、第１ブッシュ１０の内側取付部１２はストッパ部１５の干渉を受け難くなるので、第１ブッシュ１０の動ばね定数（Ｋｄ：１０）が低下する。その結果、振動入力に対して第１ブッシュ１０による緩衝が支配的となる。防振基体１３に加わるプリロードは大きいので、振動入力に対する防振基体１３の振動数は高くなる。これにより、防振装置１の動ばね定数（Ｋｄ：１）を低く抑えることができる。

さらに連結部材３０の軸方向に入力される荷重が大きくなると（プリロードが大きくなると）、第１ブッシュ１０の第１ストッパゴム部１３ｂの変位が外側取付部２１によって規制される。これにより、第１ブッシュ１０の動ばね定数（Ｋｄ：１０）及び防振装置１の動ばね定数（Ｋｄ：１）は上昇する。

防振装置１に加えるプリロードと各振動数における動ばね定数およびロスファクタとの関係から、応答振動への周波数応答特性を求めることができる。図５は、防振装置１の連結部材３０の軸方向に入力される荷重の振動数と動ばね定数およびロスファクタとの関係を示す図である。図５に示すように、第１ブッシュ１０の動ばね定数（Ｋｄ：１０）は振動数に対する依存性が小さく、振動数に対して略一定であるのに対し、第２ブッシュ２０の動ばね定数（Ｋｄ：２０）は振動数が増加するにつれて対数的に増加する。これにより、防振装置１の動ばね定数（Ｋｄ：１）を振動数に対して略一定に維持できる。よって、第１ブッシュ１０により高振動領域（高周波領域）における防振装置１の低動ばね特性を確保できる。また、第２ブッシュ２０のロスファクタにより低振動領域の減衰力を確保できるので、防振装置１は、低振動領域（低周波領域）における減衰力を確保することができる（Ｌｆ：１）。

次に図６を参照して、第１ブッシュ１０及び第２ブッシュ２０の荷重と変位との関係（荷重−撓み特性曲線）と、その関係から得られる防振装置１の荷重−撓み特性曲線とについて説明する。図６は第１ブッシュ１０、第２ブッシュ２０及び防振装置１の荷重と変位との関係を示す図である。連結部材３０の軸方向の変位を横軸に示し、防振装置１に入力される荷重を縦軸に示す。また、防振装置１の特性曲線を実線で示し、第１ブッシュ１０の特性曲線を一点鎖線で示し、第２ブッシュ２０の特性曲線を破線で示す。なお、図６に示す数値（変位および荷重）は一例であり、本発明はこれらの数値に限定されるものではない。

車両（図示せず）の加速に伴って防振装置１（図１参照）の第１ブッシュ１０に軸方向（図１右向き）の引張力が作用すると、第１ブッシュ１０の防振基体１３は、ストッパ部１５の押圧力を受けて（図６の点Ａまで）、ほぼ線形（直線形）の高動ばね特性を保って変形する。ストッパ部１５の影響を防振基体１３が受けなくなると（点Ａから点Ｂまで）、内側取付部１２が空所１４内を移動する間、防振基体１３はほぼ線形の低動ばね特性を保って変形する。さらに変位が大きくなると第１ストッパゴム部１３ｂはゴム膜部１３ｅ（図２参照）に当接する（点Ｂ）。その時点から防振基体１３の変形には大きな抵抗が生じ、特性曲線の立ち上がりが急になる。

第２ブッシュ２０の防振基体２３は、突出部２２ａが外側取付部２１に当接するまで（点Ｃまで）、同一の入力荷重に対して第１ブッシュ１０より変位量が大きくなるように設定されており、ほぼ線形（直線形）の低動ばね特性を保って変形する。突出部２２ａの突出先端に設けられるストッパゴム部２３ａの径方向厚さは小さいので、突出部２２ａが外側取付部２１に当接すると（点Ｃ）、特性曲線の立ち上がりが急激になる。そのため、第２ブッシュ２０の防振基体２３は、突出部２２ａが外側取付部２１に当接すると、同一の入力荷重に対して第１ブッシュ１０より変位量が小さくなるように設定される。

第１ブッシュ１０及び第２ブッシュ２０が連結部材３０の軸方向（荷重の入力方向）両端に配置された防振装置１は、図６に示すように、荷重が約２０００Ｎまでほぼ線形特性を保って変形する。さらに荷重が大きくなると、第１ブッシュ１０の第１ストッパゴム部１３ｂにより、高荷重入力時の変位が規制される。防振装置１は入力荷重が約２０００Ｎまでほぼ線形の低動ばね特性に設定されるので、車両のアイドリング時や加速走行時、さらには車両走行時に通常生じるエンジンの揺動等に伴って防振装置１に加わる荷重域において、優れた防振性能を発揮する。

次に図７を参照して、防振装置１の変形例について説明する。防振装置１は、要求される特性に応じて、ストッパ部１４の予圧縮量や硬さ（ばね定数）等を変えることが可能である。図７（ａ）は第１ブッシュ１０のストッパ部４５の別の形態を示す部分平面図であり、図７（ｂ）は第１ブッシュ１０のストッパ部５５の他の形態を示す部分平面図であり、図７（ｃ）は第１ブッシュ１０のストッパ部６５のその他の形態を示す部分平面図である。

図７（ａ）に示すストッパ部４５は、外側取付部１１の周方向に沿って軸方向（図７（ａ）紙面垂直方向）に貫通する円弧状のすぐり部４５ａが形成されている。これにより、ストッパ部４５のばね定数を低下させ、内側取付部１２（図１参照）の押圧力を低下させることができる。

図７（ｂ）に示すストッパ部５５は、軸方向（図７（ｂ）紙面垂直方向）に貫通するすぐり部５５ａが２箇所に形成されている。図７（ｃ）に示すストッパ部６５は、軸方向（図７（ｃ）紙面垂直方向）に貫通するすぐり部６５ａが１箇所に形成されている。これらのストッパ部５５，６５においても、すぐり部５５ａ，６５ａが形成されることで、ばね定数を低下させ、内側取付部１２（図１参照）の押圧力を低下させることができる。

次に図８を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、第１ブッシュ１０及び第２ブッシュ２０が軸方向を平行となるよう連結部材３０に固定される場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、第１ブッシュ１０及び第２ブッシュ２０が軸方向を直交させて固定される場合について説明する。図８（ａ）は第２実施の形態における防振装置１０１の平面図であり、図８（ｂ）は防振装置１０１の側面図である。

なお、第２実施の形態における防振装置１０１は、第１ブッシュ１０及び第２ブッシュ２０が固定される方向以外は第１実施の形態で説明した防振装置１と同一である。よって、第１実施の形態と同一の部分に同一の符号を付して、以下の説明を省略する。第２実施の形態における防振装置１０１も、第１実施の形態で説明した防振装置１と同様の効果を実現できる。

次に図９及び図１０を参照して第３実施の形態について説明する。第１実施の形態および第２実施の形態では、第１ブッシュ１０がロッド状（管体構造）に形成される連結部材３０の第１筒部材３１に内嵌圧入され、第２ブッシュ２０と連結される場合について説明した。これに対し第３実施の形態では、連結部材２３０が上下に分割された板金具２３１，２３４により形成されると共に、その板金具２３１，２３４に第１ブッシュ２１０が挟持される場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

図９は第３実施の形態における防振装置２０１の平面図であり、図１０（ａ）は図９のＸａ−Ｘａ線における防振装置２０１の断面図であり、図１０（ｂ）は図９のＸｂ−Ｘｂ線における防振装置２０１の断面図であり、図１０（ｃ）は図９のＸｃ−Ｘｃ線における防振装置２０１の断面図である。

図９に示すように、防振装置２０１は、第１ブッシュ２１０及び第２ブッシュ２０と、それらを互いに連結する連結部材２３０とを備えて構成される。本実施の形態では、第１ブッシュ２１０が車体側（図示せず）に連結され、第２ブッシュ２０がエンジン側（図示せず）に連結される。連結部材２３０は、平面視して略同一形状とされると共に上下に分割された板金具２３１，２３４（図１０参照）が、板厚方向に重ね合わせて固着された分割構造体である。板金具２３１，２３４は、平面視して長円状に形成された薄肉の板状体であり、周縁に形成された係止片２３３，２３６によって両者がかしめ固定される。

板金具２３１，２３４の長手方向両端部に、略円形の第１開口部２３１ａ１，２３４ａ１（図１０（ｂ）参照）及び第２開口部２３１ｂ１，２３４ｂ１（図１０（ａ）参照）が形成される。第１開口部２３１ａ１，２３４ａ１及び第２開口部２３１ｂ１，２３４ｂ１は、板金具２３１，２３４を構成する板状体の水平面に対して相反する方向に筒状に折曲して形成される立上板部２３１ａ，２３１ｂ，２３４ａ，２３４ｂの内壁部である。立上板部２３１ａ，１３４ａは第１ブッシュ２１０の外側取付部を構成する部位であり、第２開口部２３１ｂ，２３４ｂは第２ブッシュ２０（外側取付部２１）が内嵌圧入される部位である。板金具２３１，２３４は、第１開口部２３１ａ，２３４ａの対向位置（図９上下方向）に、上下方向（図９紙面垂直方向）に膨出した膨出部２３２，２３５（図１０（ｃ）参照）が形成される。

第１ブッシュ２１０は、板金具２３１，２３４の一部として筒状に形成された立上板部２３１ａ，２３４ａ（外側取付部）と、立上板部２３１ａ，２３４ａの内側に位置する内側取付部２１２と、板金具２３１，２３４及び内側取付部２１２の間に介在すると共に弾性材料（ゴム状弾性材）から構成される防振基体２１３とを備えて構成される。防振基体２３１は、内側取付部２１２の外周に加硫接着により固着されると共に、板金具２３１，２３４に形成された膨出部２３２，２３５に押圧挟持される。

防振基体２１３は、板金具２３１，２３４に対して内側取付部２１２を弾性支持するための部材であり、板金具２３１，２３４の長手方向と直交する対向位置に形成された膨出部２３２，２３５に押圧挟持され、その対向間に第１ストッパゴム部２１３ａが形成される。第１ストッパゴム部２１３ａは、エンジンの変位が主方向（車両加速時のエンジン変位方向であって、図９において内側取付部２１２が板部材２３１に対して右側へ相対変位する方向）へ大きくなった場合に、内側取付部２１２と立上板部２３１ａ，２３４ａとの間で押圧挟持されてストッパ作用をなすための部位である。

膨出部２３２，２３５に押圧挟持された防振基体２１３は、内側取付部２１２の軸方向（図９紙面垂直方向）に沿って第１開口部２３１ａとの間に空所２１４が凹設される。本実施の形態では、空所２１４は板金具２３１，２３４の板厚方向に貫通形成される。空所２１４は、車両の加速走行時に空所２１４の開口面積が狭くなる位置（図９右側）に設けられる。空所２１４に対して内側取付部２１２を挟んで反対側（図９左側）の立上板部２３１ａ，２３４ａ内にストッパ部２１５が設けられる。

ストッパ部２１５は、弾性材料（ゴム状弾性材）から構成され、防振基体２１３と一体に加硫成形される。ストッパ部２１５は、初期状態では、内側取付部２１２及び立上板部２３１ａ，２３４ａとの間に板金具２３１，２３４の長手方向（図９左右方向）に予圧縮された状態で内側取付部２１２及び立上板部２３１ａ，２３４ａを押圧する。

以上のように構成される防振装置２０１は、連結部材２３０の軸方向に入力される荷重が所定値以下である場合には、第１ブッシュ２１０の動ばね定数が第２ブッシュ２０の動ばね定数より大きく設定される。また、その場合に第２ブッシュ２０のロスファクタが第１ブッシュ２１０のロスファクタより大きく設定される。一方、入力される荷重が所定値を超えた場合には、第１ブッシュ２１０の動ばね定数が第２ブッシュ２０の動ばね定数より小さく設定される。このように設定することで、第１実施の形態と同様に、低振動領域における減衰力を確保しつつ高振動領域における低動ばね特性を実現できる。

また、板金具２３１，２４１の膨出部２３２，２３５に防振基体２１３を押圧挟持すると共に、防振基体２１３と一体に形成されたストッパ部２１５を板金具２３１，２４１と一体に形成された立上板部２３１ａ，２３４ａに押圧することでストッパ部２１５に予圧縮を与える。そのため、第１ブッシュ２１０を簡易に構成することができる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の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形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値や形状（例えば各構成の数量や寸法、形状等）は一例であり、他の数値や形状を採用することは当然可能である。

また、上記の各実施形態は、それぞれ、他の実施形態が有する構成の一部または複数部分を、その実施形態に追加し或いはその実施形態の構成の一部または複数部分と交換等することにより、その実施形態を変形して構成するようにしても良い。

上記各実施の形態では、第１ブッシュ１０，２１０はストッパ部１５，２１５の予圧縮により初期状態の防振基体を高動ばねに設定し、連結部材３０，２３の軸方向の荷重入力によりストッパ部１５，２１５による押圧力を低下させて低動ばねにする構造について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、他の構造を採用することは当然可能である。他の構造としては、例えば、連結部材３０，２３０の軸方向の荷重入力により座屈する一方、荷重がなくなると復元する部位を防振基体の一部に設けることが考えられる。これにより、初期状態では防振基体の剛性により高動ばねに設定され、連結部材３０，２３の軸方向の荷重入力により防振基体の一部の座屈により低動ばねに設定される。このような構造とする場合にも、上記各実施の形態と同様の効果を実現できる。

上記第１実施の形態では、第１ブッシュ１０がエンジン側に結合され、第２ブッシュ２０が車体側に結合される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、上記実施の形態とは逆配置にすることは当然可能である。即ち、エンジン側に配置される部材（エンジン、モータ、コンバータハウジング、トランスミッション等のパワーユニット側部材）に、別体のブラケット等の締結固定用の部材を介して第２ブッシュ２０が結合される場合においても、上記実施の形態と同様の効果を実現できる。

上記各実施の形態では、第１ブッシュ１０，２１０に形成された空所１４，２１４が第１ブッシュ１０，２１０の軸方向に貫通形成される場合について説明した。しかし、必ずしも空所１４，２１４は軸方向に貫通する必要はなく、軸方向の一部に空洞状に形成されていれば良い。この場合も、空所によって防振基体１３，２１３を弾性変形させ易くすることができ、内側取付部１２，２１２と外側取付部（連結部材３０，２３０）との相対位置を変化させることができるからである。

上記各実施の形態では、第１ブッシュ１０，２１０の防振基体１３，２１３が内側取付部１２，２１２に加硫接着される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。これらの技術を、防振基体１３，２１３を内側取付部２１，２１２に非接着で保持させた防振装置に適用することは当然可能である。

１，１０１，２０１防振装置
１０，２１０第１ブッシュ
１２，２１２内側取付部
１３，２１３防振基体
１４，２１４空所
１５，４５，５５，６５，２１５ストッパ部
２０第２ブッシュ
２２内側取付部
２２ａ突出部
２３防振基体
２４空洞部
３０，２３０連結部材

Claims

第１ブッシュ及び第２ブッシュと、前記第１ブッシュ及び前記第２ブッシュを互いに連結する連結部材とを備え、車両に搭載される防振装置において、
前記第１ブッシュ及び前記第２ブッシュは、車両側の部材に取り付けられる内側取付部と、前記内側取付部の外周側と前記連結部材側との間に介在すると共にゴム状弾性材から構成される防振基体とをそれぞれ有し、
前記連結部材の軸方向に入力される荷重が所定値以下である場合には、前記第１ブッシュの動ばね定数が前記第２ブッシュの動ばね定数より大きく設定されると共に、前記第２ブッシュのロスファクタが前記第１ブッシュのロスファクタより大きく設定され、
前記連結部材の軸方向に入力される荷重が所定値を超えた場合には、前記第１ブッシュの動ばね定数が前記第２ブッシュの動ばね定数より小さく設定されることを特徴とする防振装置。
前記第２ブッシュは、前記防振基体に形成される空洞部と、
前記空洞部内に位置すると共に前記内側取付部の軸方向と交差する方向に前記内側取付部から突出される突出部と、
前記空洞部に封入されると共に前記連結部材と前記内側取付部との相対変位によって前記突出部により撹拌され抵抗が生じる粘性流体とを備えていることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
前記第２ブッシュは、前記連結部材の軸方向の荷重が入力されることにより前記突出部の突出先端が前記連結部材側に当接可能に構成され、前記連結部材の軸方向に入力される荷重が所定値を超えた場合には、前記突出部の突出先端が前記連結部材側に当接した状態が維持され、
前記連結部材の軸方向に入力される荷重が所定値以下である場合には、前記突出部の突出先端が前記連結部材側に当接した状態が解除されることを特徴とする請求項２記載の防振装置。
前記第１ブッシュは、前記内側取付部の軸方向に沿って前記防振基体に凹設されると共に、前記連結部材の軸方向に入力される荷重によって前記連結部材および前記内側取付部が相対的に接近する方向に設けられる空所と、
前記空所に対して前記内側取付部を挟んで反対側に設けられると共に、弾性材料から構成されるストッパ部とを備え、
前記ストッパ部は、前記連結部材の軸方向に入力される荷重が所定値以下である場合には、前記連結部材の長手方向に予圧縮された状態で前記内側取付部を押圧することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の防振装置。