JP7547289B2

JP7547289B2 - 防振装置

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Publication number: JP7547289B2
Application number: JP2021107982A
Authority: JP
Inventors: 真央吉川; 俊治佐藤
Original assignee: Prospira Corp
Current assignee: Prospira Corp
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2024-09-09
Anticipated expiration: 2041-06-29
Also published as: US20240271677A1; EP4365459A1; CN117581041A; EP4365459A4; WO2023276191A1; JP2023005797A

Description

本発明は、防振装置に関するものである。

従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、振動発生部および振動受部を第１方向に互いに連結する第１防振ゴム筒と、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方の部材を、第１防振ゴム筒との間で第１方向に挟む第２防振ゴム筒と、第２防振ゴム筒を、前記一方の部材との間で第１方向に挟む支持部材と、を備え、第１防振ゴム筒、および第２防振ゴム筒が、それぞれの中心軸線が第１方向に延びる姿勢で設けられた防振装置が知られている。

特開２００４－１５０５９６号公報

しかしながら、前記従来の防振装置では、例えば第２防振ゴム筒が、第１方向に圧縮変形する過程において、第２防振ゴム筒のうち、第１方向に沿う前記一方の部材側の端部が、径方向に変形すること等に起因して、第２防振ゴム筒が、第１方向に真直ぐ圧縮変形せず、いびつに変形し、第２防振ゴム筒の静ばねが低下し、第２防振ゴム筒の耐久性を確保すること等が困難であるという問題があった。
この問題は、第１防振ゴム筒についても同様に生ずるおそれがある。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、第１防振ゴム筒および第２防振ゴム筒のうちの少なくとも一方は、第１方向に真直ぐ圧縮変形させやすくすることができる防振装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の防振装置は、振動発生部および振動受部を第１方向に互いに連結する第１防振ゴム筒と、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方の部材を、前記第１防振ゴム筒との間で前記第１方向に挟む第２防振ゴム筒と、前記第２防振ゴム筒を、前記一方の部材との間で前記第１方向に挟む支持部材と、を備え、前記第１防振ゴム筒、および前記第２防振ゴム筒は、それぞれの中心軸線が前記第１方向に延びる姿勢で設けられ、前記第１防振ゴム筒、および前記第２防振ゴム筒のうちの少なくとも一方における外周面および内周面に、周溝が各別に形成されている。

この発明によれば、第１方向の振動の入力に伴い、振動発生部および振動受部のうちのいずれか他方の部材と、支持部材と、が、第１防振ゴム筒および第２防振ゴム筒を弾性変形させながら、第１方向に変位することで、入力振動を吸収する。
第１防振ゴム筒、および第２防振ゴム筒のうちの少なくとも一方における外周面および内周面の双方に、周溝が形成されているので、このようなゴム筒が第１方向に圧縮変形したときに、このゴム筒における内周面側と外周面側とで変形が大きく異なるのを抑えることができる。これにより、このゴム筒においては、第１方向に真直ぐ圧縮変形させやすくすることが可能になり、第１方向に圧縮変形する過程でいびつに変形して静ばねが低下するのを抑制することができる。

前記一方の部材には、前記第１防振ゴム筒内と前記第２防振ゴム筒内とを前記第１方向に連通する連通孔が形成され、前記連通孔を通して、前記第１防振ゴム筒内、および前記第２防振ゴム筒内に一体に挿通され、かつ前記支持部材と、振動発生部および振動受部のうちのいずれか他方と、により前記第１方向に挟まれた芯筒を備え、前記周溝は、前記第２防振ゴム筒における外周面および内周面に各別に形成され、前記第２防振ゴム筒における前記第１方向に沿う前記一方の部材側の開口端縁に、径方向の内側に向けて開口する窪み部が形成され、前記一方の部材における前記連通孔の開口周縁部に、前記窪み部内に挿入されたストッパ筒部が設けられてもよい。

この場合、芯筒が設けられているので、第１方向の振動の入力に伴い、振動発生部および振動受部のうちのいずれか他方の部材と、支持部材と、が、第１方向の距離を維持したまま、第１防振ゴム筒および第２防振ゴム筒を弾性変形させながら、第１方向に変位することで、入力振動を吸収する。
芯筒およびストッパ筒部が設けられているので、第１方向に交差する方向の振動が入力されたときに、芯筒の外周面およびストッパ筒部の内周面を互いに当接させ、振動発生部および振動受部の相対変位を規制することができる。
周溝が、第２防振ゴム筒における外周面および内周面に各別に形成されているので、第２防振ゴム筒が第１方向に圧縮変形したときに、第２防振ゴム筒における内周面側と外周面側とで変形が大きく異なるのを抑えることができる。これにより、第２防振ゴム筒においては、第１方向に真直ぐ圧縮変形させやすくすることが可能になり、第１方向に圧縮変形する過程でいびつに変形して静ばねが低下するのを抑制することができる。
このように、第２防振ゴム筒を第１方向に真直ぐ圧縮変形させやすくすることが可能になることから、第２防振ゴム筒が第１方向に圧縮変形したときに、第２防振ゴム筒の内周面側の一部がストッパ筒部の先端部に向かうように、第２防振ゴム筒がいびつに変形するのを抑制することが可能になり、ストッパ筒部の先端部を、第２防振ゴム筒に食い込みにくくすることができる。

前記第２防振ゴム筒において、外周面に形成された前記周溝の本数が、内周面に形成された前記周溝の本数より多くなってもよい。

この場合、第２防振ゴム筒において、外周面に形成された周溝の本数が、内周面に形成された周溝の本数より多くなっているので、第２防振ゴム筒における第１方向に沿う前記一方の部材側の開口端縁に、径方向の内側に向けて開口する窪み部を形成しても、第２防振ゴム筒が第１方向に圧縮変形する過程において、第２防振ゴム筒における第１方向に沿う前記一方の部材側の端部に、径方向の外側に向けて膨出するような屈曲変形を生じさせにくくすることが可能になり、第２防振ゴム筒を確実に第１方向に真直ぐ圧縮変形させやすくすることができる。

前記周溝は、前記第２防振ゴム筒の内周面に前記第１方向に間隔をあけて複数形成されるとともに、これらの周溝のうち、最も前記第１方向に沿う前記支持部材側に位置する前記周溝は、溝幅が前記第２防振ゴム筒に形成された全ての前記周溝のなかで最大となり、深さが前記第２防振ゴム筒に形成された全ての前記周溝のなかで最小となるように形成されてもよい。

この場合、第２防振ゴム筒の内周面に形成された複数の周溝のうち、最も第１方向に沿う支持部材側に位置する周溝（以下、対応周溝という）が、溝幅が第２防振ゴム筒に形成された全ての周溝のなかで最大となり、深さが第２防振ゴム筒に形成された全ての周溝のなかで最小となるように形成されている。
したがって、幅広で浅い対応周溝が第１方向につぶれるまでの、第２防振ゴム筒の第１方向に沿う圧縮変形代を大きく確保することが可能になり、第２防振ゴム筒が第１方向に圧縮変形したときに、第２防振ゴム筒の内周面側の一部が、ストッパ筒部の先端部に向かうように、第２防振ゴム筒がいびつに変形するのを確実に抑制することができるとともに、第２防振ゴム筒を加硫成形金型から容易に脱型することもできる。

この発明によれば、第１防振ゴム筒および第２防振ゴム筒のうちの少なくとも一方は、第１方向に真直ぐ圧縮変形させやすくすることができる。

一実施形態として示した防振装置の縦断面図である。図１の第２防振ゴム筒が第１方向に圧縮変形した状態の図である。図２の第２防振ゴム筒が第１方向にさらに圧縮変形した状態の図である。

以下、防振装置の一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
防振装置１は、第１防振ゴム筒１１、第２防振ゴム筒１２、第２支持部材（支持部材）１３、および芯筒１４を備えている。防振装置１は、振動発生部Ｘから振動が入力されたときに、第１防振ゴム筒１１および第２防振ゴム筒１２を弾性変形させることで、この入力振動が振動受部Ｙに伝達するのを抑制する。振動発生部Ｘとしては、例えば車体フレーム等が挙げられ、振動受部Ｙとしては、例えばボディ等が挙げられる。

第１防振ゴム筒１１、および第２防振ゴム筒１２は、それぞれの中心軸線が第１方向に延びる姿勢で設けられている。図示の例では、第１防振ゴム筒１１、および第２防振ゴム筒１２は、第１方向に延びる共通軸と同軸に配設されている。
以下、この共通軸を中心軸線Ｏといい、第１方向に沿う第１防振ゴム筒１１側を上側といい、第２防振ゴム筒１２側を下側という。第１方向から見て、中心軸線Ｏに交差する方向を径方向といい、中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

第１防振ゴム筒１１は、振動発生部Ｘおよび振動受部Ｙを第１方向に互いに連結している。
図示の例では、振動発生部Ｘは、第１防振ゴム筒１１の下方に設けられている。振動受部Ｙは、第１防振ゴム筒１１の上方に設けられている。

第１防振ゴム筒１１の上端開口縁に、第１支持部材２１が取付けられている。第１支持部材２１は、環状の板状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。第１支持部材２１は、第１防振ゴム筒１１の上端開口縁から径方向の内側に突出している。第１支持部材２１は、第１防振ゴム筒１１の上端開口縁に加硫接着されている。第１防振ゴム筒１１は、第１支持部材２１を介して振動受部Ｙに連結されている。第１防振ゴム筒１１は、第１方向に圧縮変形した状態で設けられている。
なお、第１支持部材２１を設けず、第１防振ゴム筒１１を、振動受部Ｙに直接連結してもよい。

第１防振ゴム筒１１の下端開口縁に、下方に向けて突出し、振動発生部Ｘの後述する第１連通孔３１内に挿入された筒状の緩衝突起１１ｂが形成されている。緩衝突起１１ｂは、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。

第２防振ゴム筒１２は、振動発生部Ｘおよび振動受部Ｙのうちのいずれか一方の部材を、第１防振ゴム筒１１との間で第１方向に挟む。
図示の例では、第２防振ゴム筒１２は、第１防振ゴム筒１１の下方に設けられている。第２防振ゴム筒１２は、第１防振ゴム筒１１との間で、振動発生部Ｘを第１方向に挟んでいる。

第２防振ゴム筒１２の上端開口縁に、径方向の内側に向けて開口する窪み部１６が形成されている。第２防振ゴム筒１２の上端開口縁のうち、窪み部１６の径方向の大きさは、窪み部１６より径方向の外側に位置して、振動発生部Ｘに当接する部分の径方向の大きさと同等になっている。
なお、第２防振ゴム筒１２に窪み部１６を形成しなくてもよい。

第２支持部材１３は、第２防振ゴム筒１２を、振動発生部Ｘとの間で第１方向に挟んでいる。第２支持部材１３は、第２防振ゴム筒１２の下端開口縁に取付けられている。第２支持部材１３は、環状の板状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。第２支持部材１３は、第２防振ゴム筒１２の下端開口縁から径方向の内側に突出している。第２支持部材１３は、第２防振ゴム筒１２の下端開口縁に加硫接着されている。第２防振ゴム筒１２は、第１方向に圧縮変形した状態で設けられている。

ここで、第１防振ゴム筒１１および第２防振ゴム筒１２により第１方向に挟まれる振動発生部Ｘには、第１防振ゴム筒１１内と第２防振ゴム筒１２内とを第１方向に連通する第１連通孔（連通孔）３１が形成されている。第１連通孔３１は、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。

振動発生部Ｘにおける第１連通孔３１の開口周縁部に、第２防振ゴム筒１２の窪み部１６内に挿入されたストッパ筒部３２が設けられている。ストッパ筒部３２は、振動発生部Ｘから下方に向けて突出している。ストッパ筒部３２の下端開口縁は、窪み部１６の内面のうち、第１方向に沿う振動発生部Ｘ側、つまり上方を向く底面１６ａから上方に離れている。ストッパ筒部３２の下端開口縁は、窪み部１６の底面１６ａと第１方向で対向している。ストッパ筒部３２は、振動発生部Ｘと一体に形成されている。ストッパ筒部３２は、例えばバーリング加工等により形成される。
なお、振動発生部Ｘにストッパ筒部３２を設けなくてもよい。

芯筒１４は、振動発生部Ｘの第１連通孔３１を通して、第１防振ゴム筒１１内、および第２防振ゴム筒１２内に一体に挿通されている。芯筒１４は、第２支持部材１３と、振動発生部Ｘおよび振動受部Ｙのうちのいずれか他方と、により第１方向に挟まれている。
図示の例では、芯筒１４は、第１支持部材２１および第２支持部材１３により第１方向に挟まれて固定されている。芯筒１４は、第１支持部材２１を介して振動受部Ｙに連結されている。芯筒１４は、第１支持部材２１および第２支持部材１３のうちのいずれか一方に、例えば溶接等により接合されてもよい。芯筒１４は、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。
なお、芯筒１４は、振動受部Ｙに直接連結されてもよい。

ここで、振動受部Ｙには、第１支持部材２１内に開口する第２連通孔３３が形成されている。第２連通孔３３は、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。
第２連通孔３３、第１支持部材２１、芯筒１４、および第２支持部材１３それぞれの内側を一体に貫く頭部付きボルトＢにナットＮが締結されることによって、振動受部Ｙと第２支持部材１３とが第１方向に挟まれている。

そして本実施形態では、第１防振ゴム筒１１、および第２防振ゴム筒１２のうちの少なくとも一方における外周面および内周面に、周溝１５が各別に形成されている。周溝１５は、周方向の全長にわたって連続して延びている。
図示の例では、周溝１５は、第１防振ゴム筒１１の外周面に形成され、第２防振ゴム筒１２における外周面および内周面に各別に形成されている。

第２防振ゴム筒１２において、外周面に形成された周溝１５の本数が、内周面に形成された周溝１５の本数より多くなっている。図示の例では、前者は３本とされ、後者は２本となっている。
なお、前者の本数を後者の本数以下としてもよく、また、前者および後者の各本数を１本としてもよい。

第２防振ゴム筒１２において、外周面に形成された周溝１５、および内周面に形成された周溝１５それぞれにおける第１方向の中央部は、第１方向にずれている。
なお、第２防振ゴム筒１２において、外周面に形成された周溝１５、および内周面に形成された周溝１５それぞれにおける第１方向の中央部を、第１方向の同じ位置に位置させてもよい。

第２防振ゴム筒１２に形成された全ての周溝１５のうち、最も上方に位置する周溝１５、および最も下方に位置する周溝１５は、第２防振ゴム筒１２の外周面に形成されている。
なお、第２防振ゴム筒１２に形成された全ての周溝１５のうち、最も上方に位置する周溝１５、および最も下方に位置する周溝１５を、第２防振ゴム筒１２の内周面に形成してもよい。

周溝１５は、第２防振ゴム筒１２の内周面に第１方向に間隔をあけて複数形成されるとともに、これらの周溝１５のうち、最も下方に位置する周溝１５は、溝幅が第２防振ゴム筒１２に形成された全ての周溝１５のなかで最大となり、深さが第２防振ゴム筒１２に形成された全ての周溝１５のなかで最小となるように形成されている。

図示の例では、第２防振ゴム筒１２の外周面に形成された複数の周溝１５のうち、最も上方に位置する周溝１５における溝幅および深さは、他の周溝１５における溝幅および深さより小さくなっている。
第２防振ゴム筒１２の内周面に形成された複数の周溝１５のうち、最も上方に位置する周溝の溝幅は、第２防振ゴム筒１２の外周面に形成された複数の周溝１５のうち、最も上方に位置する周溝１５の溝幅と同等になっている。第２防振ゴム筒１２の内周面に形成された複数の周溝１５のうち、最も上方に位置する周溝の深さは、第２防振ゴム筒１２の外周面に形成された複数の周溝１５のうち、最も上方に位置する周溝１５の深さより浅くなっている。

以上説明したように、本実施形態による防振装置１によれば、第１方向の振動の入力に伴い、振動受部Ｙと第２支持部材１３とが、第１防振ゴム筒１１および第２防振ゴム筒１２を弾性変形させながら、第１方向に変位することで、入力振動を吸収する。
第１防振ゴム筒１１、および第２防振ゴム筒１２のうちの少なくとも一方における外周面および内周面の双方に、周溝１５が形成されているので、このようなゴム筒が第１方向に圧縮変形したときに、このゴム筒における内周面側と外周面側とで変形が大きく異なるのを抑えることができる。これにより、このゴム筒においては、第１方向に真直ぐ圧縮変形させやすくすることが可能になり、第１方向に圧縮変形する過程でいびつに変形して静ばねが低下するのを抑制することができる。

芯筒１４が設けられているので、第１方向の振動の入力に伴い、振動受部Ｙと第２支持部材１３とが、第１方向の距離を維持したまま、第１防振ゴム筒１１および第２防振ゴム筒１２を弾性変形させながら、第１方向に変位することで、入力振動を吸収する。
芯筒１４およびストッパ筒部３２が設けられているので、第１方向に交差する方向の振動が入力されたときに、芯筒１４の外周面およびストッパ筒部３２の内周面を互いに当接させ、振動発生部Ｘおよび振動受部Ｙの相対変位を規制することができる。

周溝１５が、第２防振ゴム筒１２における外周面および内周面に各別に形成されているので、図２および図３に示されるように、第２防振ゴム筒１２が第１方向に圧縮変形したときに、第２防振ゴム筒１２における内周面側と外周面側とで変形が大きく異なるのを抑えることができる。これにより、第２防振ゴム筒１２においては、第１方向に真直ぐ圧縮変形させやすくすることが可能になり、第１方向に圧縮変形する過程でいびつに変形して静ばねが低下するのを抑制することができる。

このように、第２防振ゴム筒１２を第１方向に真直ぐ圧縮変形させやすくすることが可能になることから、第２防振ゴム筒１２が第１方向に圧縮変形したときに、第２防振ゴム筒１２の内周面側の一部がストッパ筒部３２の下端部に向かうように、第２防振ゴム筒１２がいびつに変形するのを抑制することが可能になり、ストッパ筒部３２の下端部を、第２防振ゴム筒１２に食い込みにくくすることができる。

第２防振ゴム筒１２において、外周面に形成された周溝１５の本数が、内周面に形成された周溝１５の本数より多くなっているので、第２防振ゴム筒１２の上端開口縁に、径方向の内側に向けて開口する窪み部１６を形成しても、第２防振ゴム筒１２が第１方向に圧縮変形する過程において、第２防振ゴム筒１２の上端部に、径方向の外側に向けて膨出するような屈曲変形を生じさせにくくすることが可能になり、第２防振ゴム筒１２を確実に第１方向に真直ぐ圧縮変形させやすくすることができる。

第２防振ゴム筒１２の内周面に形成された複数の周溝１５のうち、最も下方に位置する周溝１５（以下、対応周溝という）が、溝幅が第２防振ゴム筒１２に形成された全ての周溝１５のなかで最大となり、深さが第２防振ゴム筒１２に形成された全ての周溝１５のなかで最小となるように形成されている。
したがって、幅広で浅い対応周溝が第１方向につぶれるまでの、第２防振ゴム筒１２の第１方向に沿う圧縮変形代を大きく確保することが可能になり、第２防振ゴム筒１２が第１方向に圧縮変形したときに、第２防振ゴム筒１２の内周面側の一部が、ストッパ筒部３２の下端部に向かうように、第２防振ゴム筒１２がいびつに変形するのを確実に抑制することができるとともに、第２防振ゴム筒１２を加硫成形金型から容易に脱型することもできる。

なお、本発明の技術範囲は、前述した各実施形態に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において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、第１方向は、上下方向に交差する方向であってもよく、車両に対して防振装置１を設ける向きは適宜変更してもよい。
芯筒１４、およびストッパ筒部３２を設けなくてもよい。
第２防振ゴム筒１２に形成された全ての周溝１５の大きさを互いに同じにしてもよい。
周溝１５を、第１防振ゴム筒１１における外周面および内周面に各別に形成してもよい。
振動受部Ｙが、第２防振ゴム筒１２および第１防振ゴム筒１１により第１方向に挟まれ、振動受部Ｙにおける第２連通孔３３の開口周縁部に、第２防振ゴム筒１２の窪み部１６内に挿入されるストッパ筒部３２を設けてもよい。

防振装置１は、車両のキャビンマウントに限定されるものではなく、例えば、車両のメンバマウント、建設機械に搭載された発電機のマウント、若しくは工場等に設置される機械のマウント等に適用することも可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態および変形例を適宜組み合わせてもよい。

１防振装置
１１第１防振ゴム筒
１２第２防振ゴム筒
１３第２支持部材（支持部材）
１４芯筒
１５周溝
１６窪み部
２１第１支持部材
３１第１連通孔（連通孔）
３２ストッパ筒部
３３第２連通孔
Ｏ中心軸線
Ｘ振動発生部
Ｙ振動受部

Claims

振動発生部および振動受部を第１方向に互いに連結する第１防振ゴム筒と、
振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方の部材を、前記第１防振ゴム筒との間で前記第１方向に挟む第２防振ゴム筒と、
前記第２防振ゴム筒を、前記一方の部材との間で前記第１方向に挟む支持部材と、を備え、
前記第１防振ゴム筒、および前記第２防振ゴム筒は、それぞれの中心軸線が前記第１方向に延びる姿勢で設けられ、
前記第１防振ゴム筒、および前記第２防振ゴム筒のうちの少なくとも一方における外周面および内周面に、周溝が各別に形成されており、
前記一方の部材には、前記第１防振ゴム筒内と前記第２防振ゴム筒内とを前記第１方向に連通する連通孔が形成され、
前記連通孔を通して、前記第１防振ゴム筒内、および前記第２防振ゴム筒内に一体に挿通され、かつ前記支持部材と、振動発生部および振動受部のうちのいずれか他方と、により前記第１方向に挟まれた芯筒を備え、
前記周溝は、前記第２防振ゴム筒における外周面および内周面に各別に形成され、
前記第２防振ゴム筒における前記第１方向に沿う前記一方の部材側の開口端縁に、径方向の内側に向けて開口する窪み部が形成され、
前記一方の部材における前記連通孔の開口周縁部に、前記窪み部内に挿入されたストッパ筒部が設けられている、防振装置。
前記第２防振ゴム筒において、外周面に形成された前記周溝の本数が、内周面に形成された前記周溝の本数より多くなっている、請求項１に記載の防振装置。
前記周溝は、前記第２防振ゴム筒の内周面に前記第１方向に間隔をあけて複数形成されるとともに、これらの周溝のうち、最も前記第１方向に沿う前記支持部材側に位置する前記周溝は、溝幅が前記第２防振ゴム筒に形成された全ての前記周溝のなかで最大となり、深さが前記第２防振ゴム筒に形成された全ての前記周溝のなかで最小となるように形成されている、請求項２に記載の防振装置。