JP7374754B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、防振装置に関する。

従来の防振装置には、車両ボデーの支持部に形成された装着孔にインナ軸部材を挿通配置するとともに当該インナ軸部材に２つの分割筒状ゴムを軸方向に向かい合わせて外挿されたタンク用ゴムクッションがある（例えば、特許文献１参照。）。この防振装置によれば、前記分割筒状ゴムに設けられた軸方向防振ゴムが上下振動に対する減衰効果を発揮する一方、当該分割筒状ゴムに設けられた軸直方向防振ゴムが前記インナ軸部材と前記支持部との軸直方向対向面間に配置されることによって、軸直方向振動に対する減衰効果を発揮することができる。

特開２０１２－９７７７０号公報

しかしながら、上記従来の防振装置において、前記軸直方向防振ゴム部は、前記インナ軸部材と前記支持部との間に配置されている。このため、上記従来の防振装置には、前記分割筒状ゴムの耐久性に改善の余地がある。

本発明の目的は、耐久性が向上する防振装置を提供することである。

本発明に係る防振装置は、車両のフレームを挟み込む、アッパーマウント弾性体およびロアーマウント弾性体と、前記フレームに形成された開口部を貫通するとともに前記アッパーマウント弾性体および前記ロアーマウント弾性体に延びている軸部材と、前記軸部材の外周面に配置されている弾性部材と、を備えている。本発明によれば、耐久性が向上する防振装置となる。

また、本発明に係る防振装置は、前記車両に取り付けられた状態で、前記弾性部材と前記開口部との間に、軸直方向の隙間が形成されることが好ましい。この場合、軸直方向のばね剛性を所望のばね剛性に簡易にチューニング可能な防振装置となる。

また、本発明に係る防振装置において、前記隙間の軸直方向寸法は、周方向に沿って変化しているものとすることができる。この場合、軸直方向のばね剛性が所望のばね剛性に簡易にチューニングされた防振装置となる。

また、本発明に係る防振装置において、前記弾性部材の外側形状は、軸方向視において、前記周方向に沿って凹凸の形状であるものとすることができる。この場合、軸直方向のばね剛性が所望のばね剛性に簡易にチューニングされた防振装置となる。

また、本発明に係る防振装置において、前記弾性部材の外側形状は、軸方向視において、長軸および短軸を有する、長尺の形状であるものとすることができる。この場合、軸直方向のばね剛性が所望のばね剛性に簡易にチューニングされた防振装置となる。

また、本発明に係る防振装置において、前記防振装置は、前記フレームをさらに含んでおり、前記開口部は、前記フレームに設けられた筒部の内周面によって形作られており、前記筒部の前記内周面の先端部は、前記筒部の先端に向かうに従って軸直方向外側に拡大していることが好ましい。この場合、耐久性がより向上する。

また、本発明に係る防振装置において、前記軸部材は、前記弾性部材に圧入されていることが好ましい。この場合、弾性部材を軸部材に対して強固に固定することができる。

また、本発明に係る防振装置は、キャブマウントであることが好ましい。この場合、耐久性が向上するキャブマウントとなる。

本発明によれば、耐久性が向上する防振装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る防振装置を、当該防振装置の中心軸を含む一断面で概略的に示す断面図である。 図１の防振装置の要部を拡大して示す半断面図である。 図２のＡ－Ａ断面で示す断面図である。 図１の防振装置を構成する弾性部材の他の例を、図２のＡ－Ａ断面相当で示す断面図である。 図１の防振装置を構成する弾性部材のさらに他の例を、図２のＡ－Ａ断面相当で示す断面図である。 図１の防振装置を構成するフレームの開口部の他の例を、図１の領域Ｒ相当で示す拡大断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の様々な実施形態に係る防振装置について説明をする。

本実施形態に係る、防振装置１は、車両のキャブ（ボディ）を、車両のフレーム（シャシ）に対して連結するキャブマウントである。以下の各実施形態に関する説明において、実質的に同一の部分は、同一符号を用いることによって、適宜、その説明を省略する。

また、以下の説明において、軸方向とは、防振装置の中心軸Ｏ（以下、「軸Ｏ」ともいう。）が延在する方向をいう。本実施形態において、軸Ｏは、鉛直方向に対して平行に延在している。なお、本実施形態において、軸方向上側とは、鉛直方向上側（単に「上側」ともいう。）をいう。また、本実施形態において、軸方向下側とは、鉛直方向下側（単に「下側」ともいう。）をいう。さらに、軸直方向とは、軸方向に対して直交する方向をいい、径方向の意味を含む。なお、本実施形態において、軸直方向外側とは、軸Ｏから遠い側（「径方向外側」ともいう。）をいう。また、本実施形態において、軸直方向内側とは、軸Ｏに近い側（「径方向内側」ともいう。）をいう。さらに、本実施形態において、周方向とは、軸方向視において、軸の周りに沿った方向をいう。

図１は、防振装置１を、軸方向断面で示す図である。ここで、軸方向断面とは、軸Ｏを含む断面である。

防振装置１は、車両のフレーム２を挟み込む、アッパーマウント弾性体３と、ロアーマウント弾性体４と、を備えている。

本実施形態において、アッパーマウント弾性体３は、フレーム２よりも上側に配置されている。本実施形態では、アッパーマウント弾性体３は、ゴムによって形成されている。但し、アッパーマウント弾性体３は、ゴムに限定されるものではない。例えば、アッパーマウント弾性体３は、ゴム弾性を有する材料によって形成することができる。本実施形態において、アッパーマウント弾性体３よりも上側には、キャブ７が配置されている。本実施形態において、キャブ７は、上部プレート８を介してアッパーマウント弾性体３に取り付けられている。本実施形態では、上部プレート８は、第１上部プレート８ａおよび第２上部プレート８ｂの、２つの上部プレートで構成されている。ただし、上部プレート８は、少なくとも１つの上部プレートで構成することができる。

また、本実施形態において、ロアーマウント弾性体４は、フレーム２よりも下側に配置されている。本実施形態では、ロアーマウント弾性体４は、ゴムによって形成されている。但し、ロアーマウント弾性体４は、ゴムに限定されるものではない。例えば、ロアーマウント弾性体４は、ゴム弾性を有する材料によって形成することができる。本実施形態において、ロアーマウント弾性体４よりも下側には、下部プレート９が取り付けられている。本実施形態では、下部プレート９は、１つの下部プレートで構成されている。ただし、下部プレート９は、少なくとも１つの下部プレートで構成されていてもよい。

本実施形態では、アッパーマウント弾性体３の下部は、フレーム２の凹部２ａの内側面に配置されている。また、本実施形態では、ロアーマウント弾性体４は、凹部２ａの下面に配置されている。さらに、本実施形態では、フレーム２には、凹部２ａを軸方向の周りに取り囲む平坦部２ｂが形成されている。

また、防振装置１は、フレーム２に形成された開口部Ａを貫通するとともにアッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４に延びている軸部材５を備えている。

本実施形態において、軸部材５は、フレーム２とともにアッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４を貫通している。また、本実施形態において、軸部材５は、中空の軸部材（筒状部材）である。本実施形態では、筒部２ｃの中心軸は、防振装置１の中心軸Ｏと一致している。また、本実施形態では、軸部材５は、ボルトＢおよびナットＮを備えている。ボルトＢは、キャブ７および上部プレート８から下部プレート９を貫通している。ナットＮは、ボルトＢの先端にねじ付けられている。アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４は、ナットＮをボルトＢにねじ込むことによって、互いに軸方向に接近する。これにより、アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４は、それぞれ、フレーム２に対して予め圧縮された状態に取り付けられる。なお、本実施形態において、ボルトＢとキャブ７との間およびナットＮと下部プレート９との間には、それぞれ、ワッシャＷを介在させている。また、本実施形態では、ボルトＢを上側から下側に貫通させてナットＮを取り付けているが、車両への組付け作業性等を考慮して、ボルトＢを下側から上側に貫通させてナットＮを取り付けることも可能である。

さらに、防振装置１は、軸部材５の外周面５ｆに配置されている弾性部材６を備えている。

本実施形態において、弾性部材６は、軸部材５の外周面５ｆを全周にわたって被覆している。また、本実施形態において、弾性部材６は、軸部材５の外周面５ｆを軸方向に沿って被覆している。即ち、本実施形態では、弾性部材６は、筒状部材によって形成されている。特に、本実施形態では、弾性部材６は、軸部材５の外周面５ｆを軸方向に沿って、当該軸部材５の全長にわたって被覆している。弾性部材６は、車両に組み付けた後の振動を考慮して、軸部材５に対して、軸方向の所定の位置に配置することも可能である。これに対し、本実施形態のように、軸部材５の全長にわたって当該軸部材５を弾性部材６によって被覆すれば、車両に組み付ける際の作業性が向上する。

本実施形態において、弾性部材６は、ゴムによって形成されている。但し、弾性部材６は、ゴムに限定されるものではない。例えば、弾性部材６は、ゴム弾性を有する材料によって形成することができる。また、本発明によれば、弾性部材６は、ゴム以外の、樹脂、エラストマーによって形成することができる。こうした材料としては、例えば、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）が挙げられる。

図１を参照すれば、本実施形態において、フレーム２には、筒部２ｃが設けられている。本実施形態では、筒部２ｃは、フレーム２の凹部２ａに設けられている。本実施形態では、フレーム２に形成された開口部Ａは、筒部２ｃの内周面２ｆによって形作られている。本実施形態では、フレーム２の筒部２ｃは、フレーム２の凹部２ａから軸方向下側に突出している。ただし、本発明によれば、フレーム２の筒部２ｃは、フレーム２の凹部２ａから軸方向上側に突出させることもできる。また、本発明によれば、フレーム２に形成された開口部Ａは、筒部２ｃを設けることなく、フレーム２に形成された貫通孔のみとすることもできる。なお、本実施形態では、筒部２ｃの中心軸は、防振装置１の中心軸Ｏと一致している。

本実施形態に係る、防振装置１によれば、軸部材５の外周面５ｆに弾性部材６を配置したことにより、軸部材５は、フレーム２に設けられた筒部２ｃと直接接触することがない。即ち、本実施形態によれば、軸部材５の外周面５ｆに配置した弾性部材６により、フレーム２と軸部材５との接触を防止することができる。したがって、本実施形態によれば、軸部材５とフレーム２との軸直方向変位を弾性部材６によって規制することができる。

一方、従来の防振装置では、アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４の少なくとも一方に軸直方向防振弾性体部（ゴム部）を設け、当該軸直方向防振弾性体部をフレーム２に形成された開口部Ａと軸部材５との間に配置している。この場合、前記軸直方向防振弾性体部は、フレーム２および軸部材５との接触によって、亀裂の発生等が懸念される。

これに対し、本実施形態に係る、防振装置１によれば、軸部材５の外周面５ｆに配置した弾性部材６が緩衝部材となる。このため、従来の防振装置のように、アッパーマウント弾性体３から軸方向下側に弾性体部を延在させることによって、フレーム２に形成された開口部Ａに配置する必要が無い。同様に、ロアーマウント弾性体４から軸方向上側に弾性体部を延在させることによって、フレーム２に形成された開口部Ａに配置する必要も無い。即ち、本実施形態によれば、アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４のいずれにも、フレーム２と軸部材５との接触を防止するための軸直方向防振弾性体部が不要となる。このため、本実施形態によれば、アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４に軸直方向防振弾性体部を設ける従来の防振装置に比べて、アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４の耐久性が向上する。したがって、本実施形態によれば、耐久性が向上する防振装置１となる。

また、本実施形態において、弾性部材６は、アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４と別体に形成されている。このため、本実施形態によれば、アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４の防振性能に影響を与えることなく、弾性部材６に様々な機能を付加することができる。

本実施形態によれば、弾性部材６が別体のため、アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４とは独立して、弾性部材６の形状、硬度等を適宜設定することができる。これによって、弾性部材６は、アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４とは独立して、軸部材５とフレーム２との軸直方向変位と、荷重たわみ特性とを制御することができる。

また、本実施形態において、弾性部材６はゴムによって形成されている。このため、弾性部材６とフレーム２との接触時に生じ得る異音の発生をより、抑制することができる。本実施形態によれば、弾性部材６が別体のため、アッパーマウント弾性体３およびロアーマウント弾性体４とは独立して、弾性部材６を自己潤滑ゴムによって形成することができる。これによって、弾性部材６は、当該弾性部材６とフレーム２との接触時に生じ得る異音の発生をより抑制することができる。

また、本実施形態によれば、軸部材５の外周面５ｆに弾性部材６を配置したことによって、軸部材５に対する表面処理（例えば、メッキ処理）を省略することができる。これにより、本実施形態によれば、防振装置１の生産コストを抑制することができる。

また、図２を参照すれば、本実施形態に係る防振装置１は、車両に取り付けられた状態で、フレーム２に形成された開口部Ａと、弾性部材６との間に、軸直方向の隙間Ｃが形成されている。この場合、隙間Ｃの軸直方向寸法ｄｃを周方向に沿って調整すれば、弾性部材６とフレーム２との接触するタイミングが異なることによって、防振装置１全体の軸直方向のばね剛性も、周方向に沿って異ならせることができる。したがって、この場合、隙間Ｃを調整することによって、軸直方向のばね剛性を所望のばね剛性に簡易にチューニング可能な防振装置となる。また、この場合、弾性部材６が配置された軸部材５をフレーム２に形成された開口部Ａに通して容易に組み付けることができる。ただし、本発明によれば、弾性部材６と開口部Ａとの間の軸直方向の隙間Ｃは、Ｃ≦０とすることができる。即ち、本発明によれば、弾性部材６と開口部Ａとは、Ｃ＝０、または、すきまばめ、圧入等の嵌め合い（Ｃ＜０）によって固定することができる。

図３は、図２のＡ－Ａ断面で示す断面図である。図３を参照すれば、本実施形態において、フレーム２に設けられた筒部２ｃ（開口部Ａ）と、弾性部材６とは、軸方向視において、同軸に配置された円形（環状形）である。即ち、本実施形態において、隙間Ｃの軸直方向寸法ｄｃは、周方向に沿って同一である。

しかしながら、本発明によれば、上述のとおり、隙間Ｃの軸直方向寸法ｄｃは、周方向に沿って変化しているものとすることができる。この場合、隙間Ｃの軸直方向寸法ｄｃを周方向に沿って調整すれば、軸直方向のばね剛性が所望のばね剛性に簡易にチューニングされた防振装置となる。

図４は、弾性部材６の他の例を、図２のＡ－Ａ断面相当で示す断面図である。図４を参照すれば、弾性部材６の外側形状は、軸方向視において、周方向に沿って凹凸の形状である。この場合、前記凹凸の形状（例えば、凹凸の周方向間隔、凸の軸直方向高さ、凹の軸直方向深さ）を周方向に沿って調整すれば、軸直方向のばね剛性が所望のばね剛性に簡易にチューニングされた防振装置となる。

図５は、弾性部材６のさらに他の例を、図２のＡ－Ａ断面相当で示す断面図である。図５を参照すれば、弾性部材６の外側形状は、軸方向視において、長軸および短軸を有する、長尺の形状であるものとすることができる。この場合、前記長尺の形状（例えば、軸方向視において長軸又は短軸の周方向での向き、長軸の長さ、短軸の長さ、軸方向視において長軸と短軸のなす角度）を調整すれば、軸直方向のばね剛性が所望のばね剛性に簡易にチューニングされた防振装置となる。

なお、図５の例では、フレーム２に形成された開口部Ａの輪郭形状（筒部２ｃの内周面２ｆの形状）も、軸方向視において、長軸および短軸を有する、長尺の形状である。この例では、フレーム２に形成された開口部Ａの輪郭形状は、長円形状である。こうした長円形状としては、楕円形状が挙げられる。また、この例では、長軸方向は、防振装置１を車両に装着したときの左右方向（車両装着時左右方向Ｘ）と一致し、また、短軸方向は、防振装置１を車両に装着したときの前後方向（車両装着時前後方向Ｙ）と一致する。フレーム２に形成された開口部Ａの輪郭形状を形作るための長軸および短軸は、弾性部材６の長軸Ｘおよび短軸Ｙと一致している。この例では、長軸方向（車両装着時左右方向）の隙間ＣＸが短軸方向（車両装着時前後方向）の隙間ＣＹよりも大きくなっている。また、本実施形態のように、弾性部材６が長軸および短軸を有する長尺の形状（本実施形態では、楕円形状）である場合、フレーム２に形成された開口部Ａと、弾性部材６との間に形成された隙間Ｃを周方向で一定とすることができる。この場合も、図５のように、弾性部材６の外側形状、言い換えれば、弾性部材６の厚みが周方向で変化している。したがって、こうした場合も、軸直方向のばね剛性を所望のばね剛性に簡易にチューニング可能な防振装置となる。ただし、本発明によれば、フレーム２に形成された開口部Ａの輪郭形状は、様々な形状とすることができる。

ところで、図１を参照すれば、防振装置１は、フレーム２をさらに含んでいる。また、本実施形態において、フレーム２に形成された開口部Ａは、当該フレーム２に設けられた筒部２ｃの内周面２ｆによって形作られている。図２に示すように、図１の防振装置１において、フレーム２に設けられた筒部２ｃの内周面２ｆは、軸Ｏに対して平行である。

これに対し、図６は、フレーム２の開口部Ａの他の例を、図１の領域Ｒ相当で示す拡大断面図である。図６を参照すれば、この例では、フレーム２に設けられた筒部２ｃの内周面２ｆの先端部２ｆｅは、筒部２ｃの先端２ｅに向かうに従って軸直方向外側に拡大している。この場合、フレーム２に設けられた筒部２ｃの先端２ｅが弾性部材６に接触することを抑制することができる。したがって、この場合、耐久性がより向上する。特に、本実施形態では、フレーム２に設けられた筒部２ｃの内周面２ｆの先端部２ｆｅは、図６に示すように、軸方向断面視において、筒部２ｃの先端２ｅに向かうに従って軸直方向外側に拡大するように、半径ｒの曲率でアール加工がなされている。この場合、軸部材５が軸Ｏに対して大きく傾斜することによって、弾性部材６がフレーム２に設けられた筒部２ｃの内周面２ｆの先端部２ｆｅに接触する場合が生じても、当該先端部２ｆｅの一か所に集中して接触することを抑制することができる。したがって、この場合、耐久性がよりさらに向上する。

また、図１の防振装置１において、軸部材５は、弾性部材６に圧入されている。本発明によれば、弾性部材６は、軸部材５に対して、接着によって固定させ、または、非接着に固定させることができる。図１の防振装置１では、弾性部材６が軸部材５に対して非接着に固定されている。この場合、製造コストを抑制することができる。特に、図１の防振装置１では、軸部材５が弾性部材６に圧入されている。この場合、弾性部材６を軸部材５に対して強固に固定することができる。したがって、図１の防振装置１によれば、弾性部材６が軸部材５に対して軸方向に移動することを抑制することができる。

また、図１の防振装置１は、キャブマウントである。この場合、耐久性が向上するキャブマウントとなる。ただし、本発明によれば、防振装置は、キャブマウント以外の、車両を構成するメンバー間に圧縮された状態で装着されるタイプのメンバーマウント（ボディマウント）に適用することができる。

また、図１の防振装置１において、アッパーマウント弾性体３には、その内径面（内周面）および外径面（外周面）の少なくともいずれか一方に、少なくとも１つの窪みｄを形成することができる。この場合、動倍率を所望の値に制御し、また、荷重たわみが一定の値となるように制御することができる。図１の防振装置１では、アッパーマウント弾性体３の外周面には、窪みｄが形成されている。また、図１の防振装置１では、ロアーマウント弾性体４にも窪みｄが形成されている。

また、図１の防振装置１において、アッパーマウント弾性体３は、当該アッパーマウント弾性体３の圧縮変形を制限するストッパ部１Ｓを備えている。本実施形態において、ストッパ部１Ｓは、上側ストッパ１Ｓ１と、下側ストッパ１Ｓ２とによって構成されている。本実施形態では、上側ストッパ１Ｓ１は、上部プレート８（第２上部プレート８ｂ）によって形成されている。ただし、上側ストッパ１Ｓ１は、キャブ７側で設置することも可能である。また、本実施形態では、下側ストッパ１Ｓ２は、弾性体によって形成されている。本実施形態では、下側ストッパ１Ｓ２は、アッパーマウント弾性体３と一体に形成されている。

上述したところは、本発明の例示的な実施形態を説明したものであり、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で様々な変更を行うことができる。本発明によれば、防振装置１のばね剛性は、車両装着時前方向、車両装着時後方向、車両装着時右方向および車両装着時左方向の少なくともいずれか１つを変化させることができる。また、本発明において、フレーム２には、当該フレーム２に取り付けられるブラケットを含む。上述した本実施形態および例示的な構成に採用された様々な構成は、適宜、相互に置き換えることができ、又は、組み合わせることができる。

１：防振装置， ２：車両のフレーム， ２ａ：フレームの凹部， ２ｃ：フレームの筒部， ３：アッパーマウント弾性体， ４：ロアーマウント弾性体， ５：軸部材， ５ｆ：軸部材の外周面， ６：弾性部材， Ａ：開口部

Claims (8)

1. 車両のフレームを挟み込む、アッパーマウント弾性体およびロアーマウント弾性体と、
   前記フレームに形成された開口部を貫通するとともに前記アッパーマウント弾性体および前記ロアーマウント弾性体に延びている軸部材と、
   前記軸部材の外周面に配置されている弾性部材と、
   を備えており、
   前記車両に取り付けられた状態で、前記弾性部材と前記開口部との間に、軸直方向の隙間が形成されており、
   前記隙間の軸直方向寸法は、周方向に沿って変化しており、
   前記弾性部材の外側形状は、軸方向視において、長軸および短軸を有する、長尺の形状である、防振装置。
2. 車両のフレームを挟み込む、アッパーマウント弾性体およびロアーマウント弾性体と、
   前記フレームに形成された開口部を貫通するとともに前記アッパーマウント弾性体および前記ロアーマウント弾性体に延びている軸部材と、
   前記軸部材の外周面に配置されている弾性部材と、
   を備えており、
   前記フレームをさらに含んでおり、
   前記開口部は、前記フレームに設けられた筒部の内周面によって形作られており、前記筒部の前記内周面の先端部は、前記筒部の先端に向かうに従って軸直方向外側に拡大している、防振装置。
3. 前記車両に取り付けられた状態で、前記弾性部材と前記開口部との間に、軸直方向の隙間が形成される、請求項２に記載された防振装置。
4. 前記隙間の軸直方向寸法は、周方向に沿って変化している、請求項３に記載された防振装置。
5. 前記弾性部材の外側形状は、軸方向視において、前記周方向に沿って凹凸の形状である、請求項４に記載された防振装置。
6. 前記弾性部材の外側形状は、軸方向視において、長軸および短軸を有する、長尺の形状である、請求項４に記載された防振装置。
7. 前記軸部材は、前記弾性部材に圧入されている、請求項１～６のいずれか１項に記載された防振装置。
8. 前記防振装置は、キャブマウントである、請求項１～７のいずれか１項に記載された防振装置。

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