JP2008196621A - 車両用防振装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の車両用防振装置によれば、流体ばねに力が加わった場合に、流体ばねが、角度変化（こじり変形）を起こして、傾いてしまうという問題点があった。そこで、流体ばねの角度変化を抑制できる車両用防振装置を提供する。
【解決手段】本発明の車両用防振装置は、積層ゴム３と流体ばね１５とを備えた車両用防振装置１において、流体ばね１５が、積層ゴム３と流体ばね１５とに共通の共通中心線２６に対して直交する方向への流体ばね１５の変位及び共通中心線２６に対して傾斜する方向への流体ばね１５の変位を抑制する第１の変位抑制部２５を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の車両用防振装置は、積層ゴム３と流体ばね１５とを備えた車両用防振装置１において、流体ばね１５が、積層ゴム３と流体ばね１５とに共通の共通中心線２６に対して直交する方向への流体ばね１５の変位及び共通中心線２６に対して傾斜する方向への流体ばね１５の変位を抑制する第１の変位抑制部２５を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１
Description
本発明は、流体ばねの角度変化を抑制可能な車両用防振装置に関する。
積層ゴムと空気ばねとを備えた車両用防振装置が知られている。
特開２００５−３６８２５号公報
特開２００５−２３１４６４号公報
従来の車両用防振装置によれば、積層ゴムと流体ばね（空気ばね）とに共通の共通中心線に対して直交する方向への流体ばねの変位、即ち、流体ばねの横方向の変位を抑制できる。しかしながら、流体ばねに力が加わった場合に、流体ばねが、角度変化（こじり変形）を起こして、傾いてしまうという問題点があった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、流体ばねの角度変化を抑制できる車両用防振装置を提供する。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、流体ばねの角度変化を抑制できる車両用防振装置を提供する。
本発明の車両用防振装置は、積層ゴムと流体ばねとを備えた車両用防振装置において、流体ばねが、積層ゴムと流体ばねとに共通の共通中心線に対して直交する方向への流体ばねの変位及び共通中心線に対して傾斜する方向への流体ばねの変位を抑制する第１の変位抑制部を備えたことを特徴とする。
流体ばねが、共通中心線に沿った方向への流体ばねの変位を抑制する第２の変位抑制部を備えたことも特徴とする。
流体ばねが、積層ゴムの一端に設けられた一端連結板と、この一端連結板と対向する対向連結板と、一端連結板と対向連結板との間を塞いで流体収納部を形成するダイヤフラムとにより構成され、第１の変位抑制部が、一端連結板及び対向連結板のうちの一方の連結板より他方の連結板の方向に突出するよう設けられた突起部と、他方の連結板に設けられて突起部の先端部を受け入れる凹部とにより形成され、流体ばねに力が加わった場合に突起部の先端部と凹部とが干渉して流体ばねの変位を抑制することも特徴とする。
積層ゴムが筒状に形成されて筒の両端に筒孔を覆う一端連結板と他端連結板とを備え、流体ばねが、筒孔の一端を覆う一端連結板と、この一端連結板と対向する対向連結板と、一端連結板と対向連結板との間を塞いで流体収納部を形成するダイヤフラムとにより構成され、一端連結板には貫通孔が形成され、第２の変位抑制部が、貫通孔を貫通して他端連結板と対向連結板とに繋がれた鎖により形成され、第１の変位抑制部が、上記貫通孔の内面に設けられて鎖と干渉する干渉面により形成され、流体ばねに力が加わった場合に鎖と干渉面とが互いに干渉して流体ばねの変位を抑制することも特徴とする。
流体ばねが、共通中心線に沿った方向への流体ばねの変位を抑制する第２の変位抑制部を備えたことも特徴とする。
流体ばねが、積層ゴムの一端に設けられた一端連結板と、この一端連結板と対向する対向連結板と、一端連結板と対向連結板との間を塞いで流体収納部を形成するダイヤフラムとにより構成され、第１の変位抑制部が、一端連結板及び対向連結板のうちの一方の連結板より他方の連結板の方向に突出するよう設けられた突起部と、他方の連結板に設けられて突起部の先端部を受け入れる凹部とにより形成され、流体ばねに力が加わった場合に突起部の先端部と凹部とが干渉して流体ばねの変位を抑制することも特徴とする。
積層ゴムが筒状に形成されて筒の両端に筒孔を覆う一端連結板と他端連結板とを備え、流体ばねが、筒孔の一端を覆う一端連結板と、この一端連結板と対向する対向連結板と、一端連結板と対向連結板との間を塞いで流体収納部を形成するダイヤフラムとにより構成され、一端連結板には貫通孔が形成され、第２の変位抑制部が、貫通孔を貫通して他端連結板と対向連結板とに繋がれた鎖により形成され、第１の変位抑制部が、上記貫通孔の内面に設けられて鎖と干渉する干渉面により形成され、流体ばねに力が加わった場合に鎖と干渉面とが互いに干渉して流体ばねの変位を抑制することも特徴とする。
本発明の車両用防振装置によれば、第１の変位抑制部を備えたので、共通中心線に対して直交する方向への流体ばねの変位及び共通中心線に対して傾斜する方向への流体ばねの変位を抑制できる。
また、第２の変位抑制部を備えたので、流体ばねの上下方向の所定量以上の変位を抑制でき、流体ばねの過大な伸びによる破断、あるいは、流体ばねの過大な圧縮による破断を防止できる。
第１の変位抑制部を、突起部と凹部とにより形成したので、共通中心線に対して傾斜する方向への流体ばねの変位を効果的に抑制できる。
第２の変位抑制部を鎖により形成し、第１の変位抑制部を鎖と干渉する干渉面により形成したので、第２の変位抑制部として機能する鎖によって流体ばねの上下方向の所定量以上の変位を抑制でき、流体ばねのダイヤフラムの過大な伸びによる破断、あるいは、流体ばねのダイヤフラムの過大な圧縮による破断を防止できるとともに、第１の変位抑制部として機能する干渉面によって、共通中心線に対して傾斜する方向への流体ばねの変位を効果的に抑制できる。
また、第２の変位抑制部を備えたので、流体ばねの上下方向の所定量以上の変位を抑制でき、流体ばねの過大な伸びによる破断、あるいは、流体ばねの過大な圧縮による破断を防止できる。
第１の変位抑制部を、突起部と凹部とにより形成したので、共通中心線に対して傾斜する方向への流体ばねの変位を効果的に抑制できる。
第２の変位抑制部を鎖により形成し、第１の変位抑制部を鎖と干渉する干渉面により形成したので、第２の変位抑制部として機能する鎖によって流体ばねの上下方向の所定量以上の変位を抑制でき、流体ばねのダイヤフラムの過大な伸びによる破断、あるいは、流体ばねのダイヤフラムの過大な圧縮による破断を防止できるとともに、第１の変位抑制部として機能する干渉面によって、共通中心線に対して傾斜する方向への流体ばねの変位を効果的に抑制できる。
最良の形態１
以下、図１を参照し、最良の形態１の車両用防振装置１の構造を説明する。車両量防振装置１は、他端連結板としての下連結板２、積層ゴム３、一端連結板としての中間連結板４、ダイヤフラム５、対向連結板としての上連結板６を備える。
以下、図１を参照し、最良の形態１の車両用防振装置１の構造を説明する。車両量防振装置１は、他端連結板としての下連結板２、積層ゴム３、一端連結板としての中間連結板４、ダイヤフラム５、対向連結板としての上連結板６を備える。
下連結板２、上連結板６及び中間連結板４は金属製の円板状に形成される。積層ゴム３は円筒状に形成される。積層ゴム３は、金属製リング板７とゴム製リング板８とが交互に積み重ねられて互いに加硫接着された複数の金属製リング板７と複数のゴム製リング板８とにより形成される。積層ゴム３の上下方向ばね定数は、８０００Ｎ／ｍｍ〜１４０００Ｎ／ｍｍ程度に設定される。中間連結板４と積層ゴム３と下連結板２とが同軸になるように、積層ゴム３の下面となる一方の筒端面と下連結板２の上面となる円板面とが加硫接着され、積層ゴム３の上面となる他方の筒端面と中間連結板４の下面となる円板面とが加硫接着されたことによって、下連結板２と積層ゴム３と中間連結板４とからなる中空円柱状の積層ゴム体９が形成される。
ゴムにより形成されたダイヤフラム５は、タイヤのように内周部が開口された輪形状に形成される。ダイヤフラム５は、中間連結板４と上連結板６との間に設けられ、中間連結板４の周縁部１０と上連結板６の周縁部１１とで挟まれる。ダイヤフラム５の上側内周縁部１２ａと中間連結板４の上側外周縁部１３ａとが加硫接着され、ダイヤフラム５の他方の内周縁部１２ｂと上連結板６の下側外周縁部１３ｂとが加硫接着されて、ダイヤフラム５と中間連結板４と上連結板６とにより流体ばね１５が形成され、ダイヤフラム５と中間連結板４と上連結板６との内側に流体ばね１５の流体収納部１６が形成される。
中間連結板４の上面の中央には上突起部１７が設けられる。上連結板６の下面の中央には下突起部１８が設けられる。上突起部１７の上面の中央には凹部１９が形成される。下突起部１８の下端部２０が、凹部１９の凹部開口を経由して凹部１９内側に位置する。この上突起部１７の凹部１９と下突起部１８とによって第１の変位抑制部２５が形成される。
上連結板６には、流体ばね１５の流体収納部１６と流体ばね１５の外側とを繋ぐ図外の貫通孔が形成される。この貫通孔を介して流体ばね１５の流体収納部１６に空気や水や粘性体のような流体が注入された後に当該貫通孔が図外の蓋などで密閉される。
最良の形態１の車両用防振装置１は、例えば、上連結板６と図外の車両のボディとが図外の連結金具により連結され、下連結板２と図外の車両のサスペンションとが図外の連結金具により連結される。このように車両に連結された当該車両用防振装置１に力が加わった場合には、積層ゴム３及び流体ばね１５により力が吸収される。
最良の形態１の車両用防振装置１は、力を受けていない初期状態において、積層ゴム３を上下に貫通する積層ゴム３の中心線と流体ばね１５を上下に貫通する流体ばね１５の中心線とが積層ゴム３と流体ばね１５とに共通の共通中心線２６を形成し、この共通中心線２６と第１の変位抑制部２５を上下に貫通する第１の変位抑制部２５の中心線とが一致する。つまり、車両用防振装置１は、力を受けていない初期状態において、下突起部１８及び凹部１９の中心線と共通中心線２６とが一致する。
最良の形態１の車両用防振装置１の第１の変位抑制部２５は、上記共通中心線２６に対して直交する方向への流体ばね１５の変位及び共通中心線２６に対して傾斜する方向への流体ばね１５の変位を抑制する。
最良の形態１の車両用防振装置１において、第１の変位抑制部２５の凹部１９に対する下突起部１８の下端部２０の位置は、流体ばね１５に力が加わった場合に、下突起部１８の下端部２０の下端の外周縁と凹部１９の内壁とが干渉することによって、共通中心線２６に対して傾斜する方向への流体ばね１５の変位、即ち、流体ばね１５の角度変化を効果的に抑制できる最適位置に決められる。尚、第１の変位抑制部２５の下突起部１８の下端部２０を当該最適位置に位置させるために必要な流体収納部１６の最適流体圧力は、試験などで予め求めておく。
最良の形態１の車両用防振装置１によれば、第１の変位抑制部２５を備えたので、流体ばね１５に力が加わった場合に、共通中心線２６に対して傾斜する方向への流体ばね１５の変位、即ち、流体ばね１５の角度変化（こじり変形）を効果的に抑制できる。
また、流体ばね１５の過大な角度変化がもたらすダイヤフラム５の破断や積層ゴム３への負担増による積層ゴム３の寿命低下も防止できる。
さらに、下突起部１８及び凹部１９の中心線が共通中心線２６と一致するように下突起部１８及び凹部１９が設けられたので、流体ばね１５にどのような方向から力が加わっても流体ばね１５の角度変化を同じように抑制できる。
尚、最良の形態１の車両用防振装置１は、例えば、車体上部で重量物を吊るクレーンなどのように車体のゆれが大きい建設機械に取付けた場合に、建設機械の揺れ防止に効果的である。
また、流体ばね１５の過大な角度変化がもたらすダイヤフラム５の破断や積層ゴム３への負担増による積層ゴム３の寿命低下も防止できる。
さらに、下突起部１８及び凹部１９の中心線が共通中心線２６と一致するように下突起部１８及び凹部１９が設けられたので、流体ばね１５にどのような方向から力が加わっても流体ばね１５の角度変化を同じように抑制できる。
尚、最良の形態１の車両用防振装置１は、例えば、車体上部で重量物を吊るクレーンなどのように車体のゆれが大きい建設機械に取付けた場合に、建設機械の揺れ防止に効果的である。
最良の形態２
図２に示すように、中間連結板４の中央に共通中心線２６を中心とした貫通孔２８を形成し、上連結板６と下連結板２とを繋いで貫通孔２８を貫通する鎖３０を設けた構成とする。つまり、細長リング３１の上下の両端に、細長リング３１の中間を切断したようなＵ形状の止具３３；３４が引っ掛けられ、細長リング３１の上端に引っ掛けられた止具３３のＵ形状の両端部３５が上連結板６に連結され、細長リング３１の下端に引っ掛けられた止具３４のＵ形状の両端部３６が下連結板２に連結されて構成された鎖３０による第２の変位制御部２７を備えた構成とした。
また、貫通孔２８に内面に形成された干渉面４０が、対応する細長リング３１及び止具３３と干渉する第１の変位抑制部２５を形成する。この第１の変位抑制部２５を形成する干渉面４０は、貫通孔２８の孔の上半分に形成されて共通中心線２６より離れる方向に孔の中央部４１から上方に傾斜する上傾斜面４２と、貫通孔２８の孔の下半分に形成されて共通中心線２６より離れる方向に孔の中央部４１から下方に傾斜する下傾斜面４３とにより構成される。つまり、干渉面４０は、流体ばね１５の上連結板６が共通中心線２６に対してある一定角度まで傾いた場合に鎖３０と接触して鎖３０のそれ以上の倒れを抑制することによって、共通中心線２６に対して傾斜する方向への流体ばね１５の変位を抑制する第１の変位抑制部として機能する。また、車両用防振装置１は、力を受けていない初期状態において、貫通孔２８の中心線と共通中心線２６とが一致する。
図２に示すように、中間連結板４の中央に共通中心線２６を中心とした貫通孔２８を形成し、上連結板６と下連結板２とを繋いで貫通孔２８を貫通する鎖３０を設けた構成とする。つまり、細長リング３１の上下の両端に、細長リング３１の中間を切断したようなＵ形状の止具３３；３４が引っ掛けられ、細長リング３１の上端に引っ掛けられた止具３３のＵ形状の両端部３５が上連結板６に連結され、細長リング３１の下端に引っ掛けられた止具３４のＵ形状の両端部３６が下連結板２に連結されて構成された鎖３０による第２の変位制御部２７を備えた構成とした。
また、貫通孔２８に内面に形成された干渉面４０が、対応する細長リング３１及び止具３３と干渉する第１の変位抑制部２５を形成する。この第１の変位抑制部２５を形成する干渉面４０は、貫通孔２８の孔の上半分に形成されて共通中心線２６より離れる方向に孔の中央部４１から上方に傾斜する上傾斜面４２と、貫通孔２８の孔の下半分に形成されて共通中心線２６より離れる方向に孔の中央部４１から下方に傾斜する下傾斜面４３とにより構成される。つまり、干渉面４０は、流体ばね１５の上連結板６が共通中心線２６に対してある一定角度まで傾いた場合に鎖３０と接触して鎖３０のそれ以上の倒れを抑制することによって、共通中心線２６に対して傾斜する方向への流体ばね１５の変位を抑制する第１の変位抑制部として機能する。また、車両用防振装置１は、力を受けていない初期状態において、貫通孔２８の中心線と共通中心線２６とが一致する。
最良の形態２によれば、第２の変位制御部２７を備えたので、共通中心線２６に沿った方向への流体ばね１５の所定量以上の変位、即ち、流体ばね１５の上下方向の所定量以上の変位を抑制できるので、ダイヤフラム５の過大な伸びによる破断、ダイヤフラム５の過大な圧縮による破断を防止できる。
第１の変位抑制部２５を備えるので、流体ばね１５の角度変化を効果的に抑制できる。
貫通孔２８の中心線と共通中心線２６とが一致したので、流体ばね１５にどのような方向から力がかかっても流体ばね１５の角度変化を同じように抑制できる。
第１の変位抑制部２５を備えるので、流体ばね１５の角度変化を効果的に抑制できる。
貫通孔２８の中心線と共通中心線２６とが一致したので、流体ばね１５にどのような方向から力がかかっても流体ばね１５の角度変化を同じように抑制できる。
第２の変位抑制部２７を備えた車両用防振装置１は、例えば、車体の上下方向の動きが大きく、また、車体の重心を支点として車体の左右や車体の前後が上下に揺れ動きやすいトラックのような大型車に取り付けた場合に、鎖３０による第２の変位制御部によって流体ばね１５による上下方向の変位を抑制できるので、効果的である。また、第２の変位抑制部２７に加えて第１の変位抑制部２５を備えた構成では、流体ばね１５のこじり変形も抑制されてトラックのような大型車の揺れ動きを効果的に抑制できる。
最良の形態３
図３に示すように、止具３４のＵ形状の両端部３６に繋がる１本のねじ棒部４１を設け、このねじ棒部４１を下連結板２に設けた貫通孔４２を通して外に突出させ、この突出させたねじ棒部４１にナット４３を締結し、このナット４３を回してねじ棒部４２の突出長さを変更できるように構成すれば、上連結板６と下連結板２との間の距離を変更でき、流体ばね１５の上下方向の変位吸収性能を調整できる。
図３に示すように、止具３４のＵ形状の両端部３６に繋がる１本のねじ棒部４１を設け、このねじ棒部４１を下連結板２に設けた貫通孔４２を通して外に突出させ、この突出させたねじ棒部４１にナット４３を締結し、このナット４３を回してねじ棒部４２の突出長さを変更できるように構成すれば、上連結板６と下連結板２との間の距離を変更でき、流体ばね１５の上下方向の変位吸収性能を調整できる。
最良の形態４
図３に示すように、上連結板６に連結された止具３３を長くして、細長リング３１を積層ゴム３の筒孔４５内に位置させれば、中間連結板４の貫通孔２８を止具３３のみの形状に合わせた細長い貫通孔に形成できて、第１の変位抑制部２５となる干渉面４０を備えた貫通孔２８の形成が容易となる。
図３に示すように、上連結板６に連結された止具３３を長くして、細長リング３１を積層ゴム３の筒孔４５内に位置させれば、中間連結板４の貫通孔２８を止具３３のみの形状に合わせた細長い貫通孔に形成できて、第１の変位抑制部２５となる干渉面４０を備えた貫通孔２８の形成が容易となる。
最良の形態５
図３に示すように、ダイヤフラム５の外周面より直径の小さい円形リング４６を用意し、ダイヤフラム５内に流体を注入する前にダイヤフラム５の外周と円形リング４６の内周とを繋げておいてから、ダイヤフラム５内に流体を注入することによって、上連結板６と中間連結板４との間隔を広くした構成としてもよい。最良の形態５によれば、上連結板６と中間連結板４との間隔を広くできるので、共通中心線２６に沿った方向への流体ばね１５の変位、即ち、流体ばね１５の上下方向の変位吸収性能を向上できる。
図３に示すように、ダイヤフラム５の外周面より直径の小さい円形リング４６を用意し、ダイヤフラム５内に流体を注入する前にダイヤフラム５の外周と円形リング４６の内周とを繋げておいてから、ダイヤフラム５内に流体を注入することによって、上連結板６と中間連結板４との間隔を広くした構成としてもよい。最良の形態５によれば、上連結板６と中間連結板４との間隔を広くできるので、共通中心線２６に沿った方向への流体ばね１５の変位、即ち、流体ばね１５の上下方向の変位吸収性能を向上できる。
最良の形態６
図４に示すように、上連結板６が、中間連結板４と対向する円板部５１と、円板部の円周縁より延長する円錐面を形成する円錐板により形成された傘のような形状の傘状拘束部５２とを備えた構成を、最良の形態１乃至４の構成に適用すれば、傘状拘束部５２を備えたので、上記共通中心線２６に対して直交する方向への流体ばね１５の変位（流体ばね１５の横方向への変位）を抑制できるため、車体の横振動をさらに効果的に抑制できる。
図４に示すように、上連結板６が、中間連結板４と対向する円板部５１と、円板部の円周縁より延長する円錐面を形成する円錐板により形成された傘のような形状の傘状拘束部５２とを備えた構成を、最良の形態１乃至４の構成に適用すれば、傘状拘束部５２を備えたので、上記共通中心線２６に対して直交する方向への流体ばね１５の変位（流体ばね１５の横方向への変位）を抑制できるため、車体の横振動をさらに効果的に抑制できる。
本発明の車両用防振装置は、下連結部と図外の車両のボディとを図外の連結金具により連結し、上連結部と図外の車両のサスペンションとを図外の連結金具により連結するようにして使用しても同様な効果が得られる。本発明の車両用防振装置は、普通自動車のような一般車両や鉄道車両にも使用できる。鎖３０の代わりに強度の高い紐を用いてもよい。
図３に示した最良の形態３；４；５の構成の１つ以上を図２に示した最良の形態２の車両用防振装置に採用してもよい。図４に示した最良の形態６の構成を最良の形態１乃至５の車両用防振装置に採用してもよい。
図３に示した最良の形態３；４；５の構成の１つ以上を図２に示した最良の形態２の車両用防振装置に採用してもよい。図４に示した最良の形態６の構成を最良の形態１乃至５の車両用防振装置に採用してもよい。
１ 車両用防振装置、２ 下連結板、３ 積層ゴム、４ 中間連結板、
５ ダイヤフラム、６ 上連結板、１５ 流体ばね、１６ 流体収納部、１８ 下突起部、１９ 凹部、２０ 下端部、２５ 第１の変位抑制部、２６ 共通中心線、
２７ 第２の変位抑制部、３０ 鎖（第２の変位抑制部）、
４０ 干渉面（第１の変位抑制部）。
５ ダイヤフラム、６ 上連結板、１５ 流体ばね、１６ 流体収納部、１８ 下突起部、１９ 凹部、２０ 下端部、２５ 第１の変位抑制部、２６ 共通中心線、
２７ 第２の変位抑制部、３０ 鎖（第２の変位抑制部）、
４０ 干渉面（第１の変位抑制部）。
Claims (4)
- 積層ゴムと流体ばねとを備えた車両用防振装置において、流体ばねが、積層ゴムと流体ばねとに共通の共通中心線に対して直交する方向への流体ばねの変位及び共通中心線に対して傾斜する方向への流体ばねの変位を抑制する第１の変位抑制部を備えたことを特徴とする車両用防振装置。
- 流体ばねが、共通中心線に沿った方向への流体ばねの変位を抑制する第２の変位抑制部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用防振装置。
- 流体ばねが、積層ゴムの一端に設けられた一端連結板と、この一端連結板と対向する対向連結板と、一端連結板と対向連結板との間を塞いで流体収納部を形成するダイヤフラムとにより構成され、第１の変位抑制部が、一端連結板及び対向連結板のうちの一方の連結板より他方の連結板の方向に突出するよう設けられた突起部と、他方の連結板に設けられて突起部の先端部を受け入れる凹部とにより形成され、流体ばねに力が加わった場合に突起部の先端部と凹部とが干渉して流体ばねの変位を抑制することを特徴とする請求項１に記載の車両用防振装置。
- 積層ゴムが筒状に形成されて筒の両端に筒孔を覆う一端連結板と他端連結板とを備え、流体ばねが、筒孔の一端を覆う一端連結板と、この一端連結板と対向する対向連結板と、一端連結板と対向連結板との間を塞いで流体収納部を形成するダイヤフラムとにより構成され、一端連結板には貫通孔が形成され、第２の変位抑制部が、貫通孔を貫通して他端連結板と対向連結板とに繋がれた鎖により形成され、第１の変位抑制部が、上記貫通孔の内面に設けられて鎖と干渉する干渉面により形成され、流体ばねに力が加わった場合に鎖と干渉面とが互いに干渉して流体ばねの変位を抑制することを特徴とする請求項２に記載の車両用防振装置。
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