JP2005140247A - Vibration control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防振装置に関するものである。 The present invention relates to a vibration isolator.
自動車のエアサスペンション装置におけるショックアブソーバの上部に配置され、ショックアブソーバから伝達される振動を減衰、緩和する防振装置として、下記特許文献1に開示のものがある。
As an anti-vibration device that is disposed on an upper part of a shock absorber in an air suspension device of an automobile and attenuates and reduces vibration transmitted from the shock absorber, there is one disclosed in
特許文献1に開示の防振装置は、内筒と、これを取り囲む外筒と、両筒の間に介設されたゴム弾性体とからなり、内筒はその両端面にリバウントストッパとバウンドストッパとが固設された3部材で構成され、外筒は内筒よりも軸方向寸法が短く設定され、かつ、外筒の上方および下方においてゴム状弾性体に半径方向に陥没するすぐりが設けられることで、外筒の軸方向両端とこれに対向する前記リバウントストッパおよびバウンドストッパとの間で内筒の軸方向変位を制限するストッパ機構が構成されている。
The vibration isolator disclosed in
かかる構成からなる特許文献1に開示の防振装置では、上記のようにストッパが構成されているため、内筒と外筒とを結合する防振部としての本体ゴム部と上記ストッパのためのストッパゴム部とが単一の塊状のゴム弾性体からなり、そのため、バネ定数の設定に際し本体ゴム部とともにストッパゴム部の形状も考慮する必要が生じる。特に、上記すぐりが半径方向に陥没して設けられているため、内筒の軸方向におけるバネ定数を小さくしようとすると、外筒自体の長さを短くして軸方向のゴム量を減らす必要があるが、そうするとストッパクリアランスが大きくなることから、軸方向のバネ定数を小さくするために外筒寸法を含めた装置構成全体の見直しが必要となる。
In the vibration isolator disclosed in
また、特許文献2には、同様なエアサスペンション装置における防振装置として、内筒と、これを取り囲む外筒と、両筒の間に介設されたゴム弾性体とからなるものが開示されている。この防振装置においては、図面上、内筒の両端に鍔の如きものが設けられ、また内筒の両端面にはストッパゴムの如きものが示されているが、その技術的意義については全く開示されていない。また、ストッパゴム部の先端面が平坦であることから、内筒の大変位時にストッパゴム部が対向するストッパ受け部に面接触することになり、異音の原因になるなどの問題がある。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、内筒の軸方向におけるバネ定数の設定が容易であり、かつ、内筒の大変位時における異音の発生を防止しながら荷重−撓み曲線を効果的に立ち上げることができる防振装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and it is easy to set the spring constant in the axial direction of the inner cylinder, and the load − An object of the present invention is to provide a vibration isolator capable of effectively raising a bending curve.
本発明の防振装置は、内筒と、該内筒を取り囲む外筒と、これら内筒と外筒との間に介設されて両筒を結合する本体ゴム部とを備える防振装置において、前記内筒が、軸方向両端部に設けられた大径の鍔部と、両鍔部の間に位置する小径の胴部とからなり、前記本体ゴム部が前記胴部の外周面とこれに対向する前記外筒の内周面との間を結合し、前記鍔部の外周には空間部が確保されるとともに、前記鍔部の軸方向端面にストッパゴム部が設けられ、該ストッパゴム部の先端面に複数の突起が設けられたものである。 An anti-vibration device according to the present invention is an anti-vibration device comprising an inner cylinder, an outer cylinder surrounding the inner cylinder, and a main body rubber portion interposed between the inner cylinder and the outer cylinder to couple the two cylinders. The inner cylinder includes a large-diameter collar provided at both axial ends, and a small-diameter trunk located between the both collars, and the main rubber part is connected to the outer circumferential surface of the trunk. And a space is secured on the outer periphery of the flange portion, and a stopper rubber portion is provided on the end surface in the axial direction of the flange portion. A plurality of protrusions are provided on the tip surface of the portion.
このように本発明の防振装置では、内筒の両端部に鍔部を設けてストッパゴム部をその軸方向外側面に設けたことにより、内筒と外筒とを結合する防振部としての本体ゴム部とストッパゴム部とが、単一の塊状としてではなく分離して設けられている。そのため、ストッパゴム部とは無関係に本体ゴム部の形状を変更して、内筒の軸方向におけるバネ定数を設定することができ、また、耐久性に優れる。 As described above, in the vibration isolator of the present invention, the flange portion is provided at both end portions of the inner cylinder and the stopper rubber portion is provided on the outer surface in the axial direction, so that the vibration isolating portion that couples the inner cylinder and the outer cylinder is provided. The main rubber part and the stopper rubber part are not provided as a single lump but separately. Therefore, the spring constant in the axial direction of the inner cylinder can be set by changing the shape of the main body rubber portion regardless of the stopper rubber portion, and the durability is excellent.
また、内筒の大変位時には、ストッパゴム部がこれに対向するストッパ受け部に当接するが、その際、本発明の防振装置であると、ストッパゴム部の先端面に複数の突起を設けたことにより、当接時の異音の発生を防止することができ、また、ストッパゴム部により荷重−撓み曲線を効果的に立ち上げることができる。 Further, when the inner cylinder is largely displaced, the stopper rubber part comes into contact with the stopper receiving part facing the stopper cylinder. At this time, the vibration isolator of the present invention is provided with a plurality of protrusions on the front end surface of the stopper rubber part. As a result, it is possible to prevent the generation of abnormal noise at the time of contact, and it is possible to effectively raise the load-deflection curve by the stopper rubber portion.
本発明の防振装置においては、前記ストッパゴム部が前記本体ゴム部から連なるゴム弾性体で形成されてもよい。その場合、本体ゴム部の軸方向両端面に内筒と同心状にすぐりを設けることによって前記鍔部の外周に当該鍔部を覆うゴム層とその外周を取り囲む前記空間部とが形成され、かつ、この空間部の隙間が前記ゴム層の厚みよりも大きく設定されていることが好ましい。 In the vibration isolator of the present invention, the stopper rubber portion may be formed of a rubber elastic body continuous from the main rubber portion. In that case, a rubber layer covering the flange portion and the space portion surrounding the outer periphery are formed on the outer periphery of the flange portion by providing a conical shape concentrically with the inner cylinder on both axial end surfaces of the main rubber portion, and It is preferable that the gap in the space is set larger than the thickness of the rubber layer.
この場合、すぐりを深くすることにより、内筒の軸方向における小変位領域でのバネ定数を容易に下げることができる。また、上記のように空間部を大きく確保して、本体ゴム部とストッパゴム部とを明確に区別して設けたことにより、互いの干渉を防いで好ましい荷重−撓み曲線を得ることができる。すなわち、上記特許文献2に図示されたように鍔部外周の空間部の隙間が小さい場合、内筒の大変位時にストッパゴム部が外筒内周面にも接触する場合があり、必要以上にバネ定数が高くなってしまうなどの問題が生じる。
In this case, the spring constant in the small displacement region in the axial direction of the inner cylinder can be easily lowered by deepening the edge. Further, as described above, a large space is ensured and the main body rubber portion and the stopper rubber portion are clearly distinguished from each other, so that a preferable load-deflection curve can be obtained while preventing mutual interference. That is, as shown in the above-mentioned
本発明の防振装置は、エアサスペンション装置においてショックアブソーバのピストンロッドを車体に対して防振的に支承するサポートとしての使用が特に好適であり、すなわち、前記内筒はショックアブソーバのピストンロッドの先端部が挿入されて当該先端部に固定されるものであり、前記外筒は前記ピストンロッドを取り囲む密閉された空気室を形成するアウターシェルに気密状態に固定されるものであることが好ましい。 The vibration isolator of the present invention is particularly suitable for use as a support for vibration isolating the piston rod of the shock absorber with respect to the vehicle body in the air suspension device, that is, the inner cylinder is a piston rod of the shock absorber. It is preferable that a distal end portion is inserted and fixed to the distal end portion, and the outer cylinder is fixed in an airtight state to an outer shell forming a sealed air chamber surrounding the piston rod.
本発明の防振装置であると、内筒の軸方向における小変位領域でのバネ定数の設定が容易であり、かつ、大変位時における異音の発生を防止しながら荷重−撓み曲線を効果的に立ち上げることができる。 With the vibration isolator of the present invention, it is easy to set the spring constant in the small displacement region in the axial direction of the inner cylinder, and the load-deflection curve is effective while preventing the generation of abnormal noise during large displacement. Can be launched.
以下、本発明の1実施形態に係る防振装置について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a vibration isolator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の防振装置10は、自動車のエアサスペンション装置1におけるショックアブソーバ2の上部に配置され、ショックアブソーバ2から伝達される振動を減衰、緩和するものであり、図1はその縦断面図(図2のI−I線断面図)、図2は平面図、図3は底面図、図4は組付け状態での縦断面図である。
The
この防振装置10は、ショックアブソーバ2のピストンロッド2aに取り付けられる金属製の内筒12と、内筒12を同心的に取り囲みエアサスペンション装置1のアウターシェル3に固定される金属製の外筒14と、これら内筒12と外筒14との間に介設されて両者を結合するゴム弾性体からなる本体ゴム部16とを備えてなる。
The
内筒12は、軸方向両端部に位置して半径方向外方に広がる大径かつ肉厚の鍔部18,18と、両鍔部18,18の間に位置する小径かつ肉薄の胴部20とからなる括れ形状をなし、鍛造などにより一体に成形されている。鍔部18の軸方向内側の側面18aは、軸方向内方ほど小径となるように傾斜した傾斜面状に形成されている。一方、鍔部18の軸方向端面(即ち、鍔部18の軸方向外側の側面)18bは、内筒12の軸方向端面であり、当該軸方向に垂直な平面として形成されている。胴部20は、鍔部18よりも小径で、かつ軸方向に一定の外径を持つ。
The
外筒14は、内筒12よりも軸方向寸法の長く、かつ内径および外径が略一定の円筒状をなし、下端部の外周面にシール部材としてのOリング4を装着するための凹溝22を備える。
The
本体ゴム部16は、内筒12の胴部20の外周面と、これに対向する外筒14の内周面とに加硫接着され、両者の間を結合している。より詳細には、本体ゴム部16は、胴部20の外周面と、その両側の鍔部18の傾斜した側面18aと、これらの外周を取り囲む外筒14の内周面とで規定される空間を埋めるように、内外筒12,14間に充填されている。
The
鍔部18の上下両端面18b,18bには、内筒12の軸方向変位を制限するためのストッパゴム部24,24が設けられている。このストッパゴム部24は、鍔部18の端面18bから軸方向外方に突出するように当該端面18bに加硫接着され、鍔部18の全周にわたってリング状に設けられている。
Stopper
ストッパゴム部24の先端面(即ち、軸方向外側面)には、軸方向に突出する複数の突起26が設けられている。この突起26は、略半球状をなしており、図2,3に示すように、本実施形態では周方向に8個設けられている。ストッパゴム部24の先端面には、僅かに陥没する溝28が90°間隔で4本設けられており、この溝28によりストッパゴム部24は周方向に4つの領域に区画され、各領域に2個ずつ上記突起26が設けられている。また、上面側のストッパゴム部24(図2参照)と下面側のストッパゴム部24(図3参照)とでは、上記溝28が45°の角度ずらされた位置関係に配されている。また、各領域の2つの突起26の中間位置において、ストッパゴム部24の外周面には、僅かに突出して軸方向に延びる凸条29が設けられている。上記溝28は、内筒12の軸方向変位によりストッパゴム部24がストッパ受け部5a,5bに押し当てられたときに、ストッパゴム部24の内周側と外周側との空間を連通させて空気を逃がす空気流路として作用するものであり、異音防止を図ることができる。
A plurality of
ストッパゴム部24は、本体ゴム部16から連なるゴム弾性体で形成されており、本体ゴム部16の軸方向両端面に内筒12と同心状にすぐり30を設けることによって、鍔部18の外周には、当該鍔部18を覆う薄肉のゴム層32と、その外周を取り囲む環状の空間部34とが形成されている。すぐり30は、本体ゴム部16の端面から軸方向内方に陥没して設けられており、内筒12の鍔部18の外周を取り囲むように全周にわたって設けられている。また、すぐり30の深さは、胴部20までには至らない鍔部18形成範囲内で終端するように設定されている。
The
鍔部18の外周を取り囲む空間部34の隙間(半径方向における隙間)Sは、その内側のゴム層32の厚みTよりも大きく、より詳細にはTの3倍以上に設定されており、これにより、内筒12の大変位時にもストッパゴム部24が外筒14の内周面に接触しないようになっている。
The space S (gap in the radial direction) S surrounding the outer periphery of the
防振装置10を製造する際には、内筒12と外筒14とを不図示の加硫成形型内にセットし、ゴムを注入して、本体ゴム部16とストッパゴム部24とを加硫成形する。そして、加硫後に絞り加工を行い、外筒14の外径を数%縮小させることにより、本体ゴム部16を予圧縮して耐久性を付与する。次いで、外筒14に切削加工を行い、Oリング4のための凹溝22を形成することにより、上記防振装置10が得られる。
When the
このように得られた防振装置10は、図4に示すように、エアサスペンション装置1のアウターシェル3の上部に設けられた筒状ホルダ5内に外筒14が嵌入され、内筒12内にショックアブソーバ2のピストンロッド2aの先端部が挿入されてナット6で締め付けることにより、車両に組付けられる。
As shown in FIG. 4, the
アウターシェル3は、ピストンロッド2aを取り囲む空気室7を形成する部材であり、その上部に上記筒状ホルダ5が設けられている。そして、このホルダ5内にOリング4を取り付けた防振装置10を嵌入することにより、外筒14はアウターシェル3の内周面に気密状態に固定される。筒状ホルダ5の底部には、下側のストッパゴム部24が当接する板状のストッパ受け部5aが設けられ、筒状ホルダ5の上部には、上側のストッパゴム部24が当接する板状のストッパ受け部5bが設けられており、両ストッパ受け部5a,5b間で内筒12の軸方向変位が制限されるように構成されている。なお、アウターシェル3にはボルト8が固設されており、このボルト8を介して車体9に取り付けられる。
The outer shell 3 is a member that forms an
以上よりなる本実施形態の防振装置10では、ピストンロッド2aの軸方向における入力により内筒12が軸方向に変位するとき、微小変位域では、上記すぐり30を設けたことにより、バネ定数が低く、即ち柔らかい特性が得られる。そして、変位が大きくなると、鍔部18の側面18aが傾斜していることによって、この傾斜面で本体ゴム部16が軸方向に圧縮されて荷重−撓み曲線が立ち上がり、即ちバネ定数が高くなる。また、ストッパゴム部24がストッパ受け部5a,5bに当接し、鍔部18との間で圧縮されることにより、荷重−撓み曲線が更に立ち上がる。また、特にストッパゴム部24の先端面に複数の突起26を設けたことにより、当接時の異音の発生を防止することができ、またストッパゴム部24全体が圧縮されることに先立って突起26が圧縮されることにより荷重−撓み曲線の立ち上がりを滑らかにすることができる。すなわち、突起26は、ストッパゴム部24の一般面が当接する際の荷重−たわみ曲線の急激な立ち上がり特性を緩和する作用を持ち、このようにして理想的なバネ特性が得られる。
In the
また、ストッパゴム部24は、ストッパ受け部5a,5bとの間に所定のクリアランスを設けて配されており、ストッパ受け部5a,5bに当接した後は大変位を抑制して、耐久性向上を図っている。
Further, the
また、本実施形態の防振装置10であると、内筒12の両端部に鍔部18,18を設けてその端面18bにストッパゴム部24を設けたことにより、本体ゴム部16とストッパゴム部24とが単一の塊状としてではなく分離して設けられている。そのため、ストッパゴム部24とは無関係に本体ゴム部16の形状を変更して、即ちすぐり30を深くすることにより、内筒12の軸方向における低荷重域でのバネ特性を柔らかくすることができる。
Further, in the
また、すぐり30の先端形状については、鍔部18を覆うゴム層32とその外周の外筒14との間のクリアランスを一定のR(曲率半径)でつなぐことが一般的であるが、本実施形態では、内筒12の軸方向に初期荷重を持って使用する場合などを考慮して、初期荷重が入力されたときに理想的な先端形状になるように、形状に工夫を施している。すなわち、この実施形態では、内筒12の軸方向上方に向けて初期荷重が入力されるため、図1に示すように、下側のすぐり30の先端面31は、初期荷重が入力したときにその内周縁部31aと外周縁部31bとが略同じ高さになるように、径方向外方ほど上方(即ち、内筒の初期荷重入力方向)に位置するよう傾斜した傾斜面状に形成されている。このようにすぐり30の先端面31の形状に工夫を加えることにより、耐久性面の向上や特性の改良をすることができる。なお、このすぐり形状の工夫については、エアサスペンション用防振装置に限らず、全般的な防振装置に活用することができる。
In addition, as for the tip shape of the
本発明の防振装置は、特に自動車のエアサスペンション装置におけるサポートとして好適であるが、これに限らず、自動車の他の防振装置として、更には各種車両、その他の防振装置として利用することができる。 The vibration isolator of the present invention is particularly suitable as a support in an automobile air suspension apparatus, but is not limited thereto, and may be used as another anti-vibration apparatus for an automobile, as well as various vehicles and other anti-vibration apparatuses. Can do.
2……ショックアブソーバ
2a……ピストンロッド
3……アウターシェル
7……空気室
10……防振装置
12……内筒
14……外筒
16……本体ゴム部
18……鍔部
20……胴部
24……ストッパゴム部
26……突起
30……すぐり
32……ゴム層
34……空間部
2 …… Shock absorber 2a …… Piston rod 3 ……
Claims (3)
前記内筒が、軸方向両端部に設けられた大径の鍔部と、両鍔部の間に位置する小径の胴部とからなり、前記本体ゴム部が前記胴部の外周面とこれに対向する前記外筒の内周面との間を結合し、前記鍔部の外周には空間部が確保されるとともに、前記鍔部の軸方向端面にストッパゴム部が設けられ、該ストッパゴム部の先端面に複数の突起が設けられた
ことを特徴とする防振装置。 In a vibration isolator comprising an inner cylinder, an outer cylinder that surrounds the inner cylinder, and a main body rubber portion that is interposed between the inner cylinder and the outer cylinder and connects both the cylinders,
The inner cylinder includes a large-diameter collar provided at both axial ends, and a small-diameter trunk located between the both collars, and the main rubber part is connected to the outer circumferential surface of the trunk and the outer cylinder. A space is secured on the outer periphery of the flange portion, and a stopper rubber portion is provided on the end surface in the axial direction of the flange portion. A vibration isolator comprising a plurality of protrusions provided on a tip surface of the vibration isolator.
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