JPH09257098A - 積層型防振ゴム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 座屈を防止することができると共に大きな変
位を許容することができ、かつ、コンパクトな積層型防
振ゴムを提供するものである。 【解決手段】 金属板２とゴム３とを交互に多数積層し
た積層型防振ゴム１において、積層体の中心部に軸方向
の貫通孔９を形成し、その貫通孔９にシャフト４を挿入
すると共に、そのシャフト４の一端または両端に、圧縮
時における反力を付与すべく圧縮用ゴム５，５を設けた
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属板とゴムとで
形成される積層型防振ゴムに係り、特に、車両用軸バネ
装置に使用される積層型防振ゴムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまでの車両用軸バネ装置には、積層
型防振ゴムが多く用いられている。図９に、従来の積層
型防振ゴムの横断面図を示すように、積層型防振ゴム５
１は金属板５２と本体ゴム（ゴム）５３とを交互に多数
積層した積層体を、取付用金属板５６ａ，５６ｂで上下
方向から挾持してなるものである。

【０００３】従来の積層型防振ゴム５１においては、バ
ネ定数の調整を行ったり、本体ゴム５３の予圧縮用のボ
ルトを通したりするために、積層体に軸方向の貫通孔が
設けられたもの、また、上下方向荷重に対して圧縮及び
剪断バネ定数が複合して働くようにするために、屈曲ま
たは湾曲した金属板５２と本体ゴム５３とを交互に多数
積層したもの等があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の形状の積層型防
振ゴムは、圧縮荷重（変位）が大きくなるにつれて、剪
断方向のバネ定数が小さくなる性質を有している。一
方、剪断バネ定数は、圧縮方向のバネ定数と比べて、剪
断荷重（変位）に関係なくほとんど変化がないという性
質を有している。このため、乗り心地の悪い方向の荷重
を、圧縮方向の方よりも剪断方向の方で多く受けようと
すると、荷重に比例して変位が大きくなっていた。

【０００５】しかしながら、ある一定の変位を越える
と、図８（ａ），（ｂ）に示すように、積層型防振ゴム
に座屈現象が発生するため、圧縮荷重（変位）を抑えた
り、本体ゴムの厚さｄと積層型防振ゴムの受圧面の一辺
の長さｌとの比（ｄ／ｌ）を小さくする必要があった。

【０００６】積層型防振ゴムを剪断で使用するときは、
強度上の配慮からゴムと金属板との接着面に引張の応力
が掛からないように予圧縮をかけたり、剪断変形時に圧
縮変位が発生するように、荷重方向に対して一定の角度
を設けて使用していた。

【０００７】予圧縮を掛ける場合、例えば、積層型防振
ゴムを１支持点当り２個使用する。この時、バネ定数を
調整するために設けられた上述した貫通孔に、ネジ加工
された圧縮用シャフトを挿通し、シャフトのネジと螺合
すべく形成された積層型防振ゴム下面の雌ネジに螺合さ
せることによって、積層型防振ゴムに予圧縮を掛けてい
た。このため、剪断方向の許容変位は積層型防振ゴムの
寸法以下となり、必然的に変位を大きくとれなかった。

【０００８】すなわち、変位を大きくとるためには、積
層型防振ゴム自体を大きくするか、または大掛かりな機
構を考える必要があるが、車両全体のスペースの問題を
考慮すると、これらの手法は実現不可能であり、結果と
して変位を大きくとることができないため、バネ定数が
高くなり、乗り心地が悪かった。

【０００９】そこで、本発明は上記課題を解決し、座屈
を防止することができると共に大きな変位を許容するこ
とができ、かつ、コンパクトな積層型防振ゴムを提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、金属板とゴムとを交互に多数積層
した積層型防振ゴムにおいて、積層体の中心部に軸方向
の貫通孔を形成し、その貫通孔にシャフトを挿入すると
共に、そのシャフトの一端または両端に、圧縮時におけ
る反力を付与すべく圧縮用ゴムを設けたものである。

【００１１】請求項２の発明は、金属板とゴムとを交互
に多数積層した積層型防振ゴムにおいて、傾斜して積層
された積層体の中心部に軸方向の貫通孔を形成し、その
貫通孔にシャフトを挿入すると共に、そのシャフトの一
端または両端に、圧縮時における反力を付与すべく圧縮
用ゴムを設けたものである。

【００１２】請求項３の発明は、金属板とゴムとを交互
に多数積層した積層型防振ゴムにおいて、屈曲または湾
曲した上記金属板と上記ゴムとを交互に多数積層して形
成された積層体の中心部に軸方向の貫通孔を形成し、そ
の貫通孔にシャフトを挿入すると共に、そのシャフトの
一端または両端に、圧縮時における反力を付与すべく圧
縮用ゴムを設けたものである。

【００１３】請求項４の発明は、上記シャフトの長さ
が、最大圧縮時における上記積層体の長さよりも短い上
記請求項１乃至請求項３記載の積層型防振ゴムである。

【００１４】請求項５の発明は、上記シャフトの長さ
が、平常時における上記積層体の長さよりも長い請求項
１乃至請求項３記載の積層型防振ゴムである。

【００１５】請求項６の発明は、上記シャフトは、一体
物またはロッドとそのロッドの一端部を嵌合するパイプ
との複合体である請求項１乃至請求項５記載の積層型防
振ゴムである。

【００１６】以上の構成によれば、積層体の中心部に軸
方向の貫通孔を形成すると共に、その貫通孔にシャフト
を挿入し、そのシャフトの一端または両端に、圧縮時に
おける反力を付与すべく圧縮用ゴムを設けたため、座屈
を防止することができると共に大きな変位を許容するこ
とができ、かつ、コンパクトな積層型防振ゴムを得るこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１８】本発明の積層型防振ゴム１は、金属板２と
本体ゴム（ゴム）３（例えば、断面形状が円）とを交互
に多数積層してなる積層体を取付用金属板６ａ，６ｂで
上下方向から挾持し、積層体の中心部に軸方向の貫通孔
９が取付用金属板６ａ，６ｂまで貫通して形成され、そ
の貫通孔９にシャフト４（例えば、金属製）を挿入する
と共に、その両端に圧縮時における反力を付与すべく圧
縮用ゴム５，５を設けたものである。

【００１９】本発明の積層型防振ゴム１のシャフト４の
材質として金属を挙げているが、特にこれに限定される
ものではなく、座屈変形を阻止し、圧縮に耐えられるも
のであればプラスチック、ウレタンなどであってもよ
い。

【００２０】また、本発明の積層型防振ゴム１における
本体ゴム３の断面形状は円に限定されるものではなく、
楕円、正方形、長方形などであってもよい。

【００２１】次に、本発明の作用を説明する。

【００２２】金属板２と本体ゴム（ゴム）３（例えば、
断面形状が円）とを交互に多数積層すると共に、加硫す
ることによって金属板２と本体ゴム３を接着して積層体
を形成する。この積層体３を取付用金属板６ａ，６ｂで
上下方向から挾持する。この取付用金属板６ａ，６ｂで
挾持された積層体の中心部に、軸方向の貫通孔９を取付
用金属板６ａ，６ｂを貫通して形成する。その貫通孔９
にシャフト４を挿入すると共に、その両端に圧縮用ゴム
５，５を設ける。

【００２３】図７に本発明の積層型防振ゴムの取付実施
例を示すように、例えば、車両において、積層型防振ゴ
ム１の取付用金属板６ａ，６ｂを、台車部１０ａを囲繞
して設けられた台車側取付部材７および車両本体部１０
ｂに接続された車体側取付部材８にそれぞれ取り付け
る。

【００２４】この時、例えば、左右方向の乗り心地をよ
くするためには、積層型防振ゴム１の剪断方向を車両進
行左右方向に一致させて配置するのが普通であるが、車
両進行左右方向に対して、取付角度θだけ傾けて配置す
る。これは、剪断方向の変位（たわみ）を剪断方向の変
位成分と圧縮方向の変位成分とに分解することによっ
て、取付用金属板６ａ，６ｂと本体ゴム３との接着部に
おける引張応力の軽減を図るものである。また、この取
付角度θは、車両進行左右方向の変位を大きくとって良
好な乗り心地を得るべく、積層型防振ゴム１にかかる荷
重の剪断方向の変位成分を大きくして設ける。

【００２５】したがって、積層型防振ゴム１において、
取付角度θが大きくなるほど、車両進行左右方向の荷重
に対する剪断方向の反力は大きくなり、車両進行左右方
向の荷重に対する圧縮方向の反力は小さくなる。

【００２６】本発明の積層型防振ゴム１は、圧縮及び剪
断荷重を受けることによってある一定の変位（たわみ）
を越えても、貫通孔９内に挿入されたシャフト４で剪断
方向の変形を阻止するため、座屈変形が生じない。

【００２７】また、図２に示すように、本体ゴムの反力
だけが働いているときは、荷重（圧縮荷重）とたわみ
（変位）は比例している。しかし、圧縮方向のたわみが
進んで、ある一定の値を越えると、圧縮用ゴム５，５の
反力も働き始め、貫通孔９内におけるシャフト４の両端
の圧縮用ゴム５，５が、シャフト４により圧縮されて反
力が大きくなることによってたわみは大きく減少し、許
容変位内で変形（たわみ）を止めることができる。

【００２８】本発明の積層型防振ゴムにおいて、シャフ
ト４は貫通孔９を形成した後に挿入されているが、予
め、本体ゴム３と接着しないように離型処理されたシャ
フト４を本体ゴム３に埋め込み、そのシャフト４を軸と
して、中央にシャフト４と同径の孔の開いた金属板２と
本体ゴム３とを交互に多数積層させ、最後に孔の開いて
ない本体ゴム３を積層させてシャフト４を積層体内部に
閉じ込めて形成してもよい。この場合、圧縮用ゴム５，
５は積層体の一部として形成されるため、圧縮変形と同
時に圧縮用ゴム５，５の反力が働き始める。

【００２９】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。

【００３０】図３は、シャフト１４を、ロッド１４ａと
そのロッド１４ａの一端部を嵌合するパイプ１４ｂとの
複合体で構成したものである。

【００３１】これによって、本実施の形態の積層型防振
ゴム１１は、シャフト１４をロッド１４ａとパイプ１４
ｂとを嵌合させて構成していることから、剪断変形開始
時点から座屈現象の発生を抑えることができる。また、
パイプ１４ｂの非嵌合側の端（図中の下側）を取付部材
に取り付けることによって、一方向の変形（シャフト１
４と垂直方向）を規制することができる。

【００３２】図４は、シャフト２５の長さを平常時の積
層体の長さよりも長くしたもの、すなわち、シャフト２
５が積層体を挿通したものである。また、圧縮用ゴム２
５，２５は、台車側取付部材２７および車体側取付部材
２８にそれぞれ設けられている。

【００３３】これによって、本実施の形態の積層型防振
ゴム２１は、シャフト２４を積層体を挿通させることに
よって、一方向の変形（シャフト２４と垂直方向）を規
制することができ、また、剪断変形開始時点から座屈現
象の発生を抑えることができる。

【００３４】図５は、剪断方向（図中の右方向）の最大
変形時に、積層体の積層方向（シャフト３４の軸方向）
と積層体の接着面とが直角になるべく積層体を傾斜して
形成したものである。

【００３５】これによって、本実施の形態の積層型防振
ゴム３１は、剪断方向（図中の右方向）の最大変形時に
圧縮荷重が掛かるような場合において、剪断方向に最大
変形することによって積層体の積層方向と積層体の接着
面とが直角になるため、最大の圧縮変位を許容すること
ができる。

【００３６】図６は、屈曲または湾曲した金属板４２と
本体ゴム４３とを交互に多数積層して積層体を形成した
もの、すなわち、剪断方向における積層型防振ゴム４１
のバネ定数を変えたものである。

【００３７】これによって、本実施の形態の積層型防振
ゴム４１は、車両の前後・左右（図中の上下・左右方
向）において、剪断バネを働かせることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００３９】（１） 積層型防振ゴムの積層体に貫通孔
を形成し、その貫通孔にシャフトを挿入したことによ
り、座屈現象を発生させることなく剪断変位を大きくと
ることができる。

【００４０】（２） シャフトの両端に圧縮用ゴムを設
けたことにより、ある一定の範囲でストッパー（圧縮用
ゴムの反力）を働かせることができる。

【００４１】（３） 通常の積層型防振ゴムの寸法・形
状で、上記のような効果を有しているため、狭いスペー
スにおいても使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層型防振ゴムの横断面を示す図であ
る。

【図２】本発明の積層型防振ゴムにおける荷重−たわみ
曲線を示す図である。

【図３】本発明の積層型防振ゴムの他の実施の形態の横
断面を示す図である。

【図４】本発明の積層型防振ゴムの他の実施の形態の横
断面を示す図である。

【図５】本発明の積層型防振ゴムの他の実施の形態の横
断面を示す図である。

【図６】本発明の積層型防振ゴムの他の実施の形態の横
断面を示す図である。

【図７】本発明の積層型防振ゴムの取付実施例を示す図
である。

【図８】従来の積層型防振ゴムにおける座屈状態を示す
図である。

【図９】従来の積層型防振ゴムの横断面を示す図であ
る。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，４１ 積層型防振ゴム ２，１２，２２，３２，４２ 金属板 ３，１３，２３，３３，４３ 本体ゴム（ゴム） ４，１４，２４，３４，４４ シャフト ５，１５，２５，３５，４５ 圧縮用ゴム ９，１９，２９，３９，４９ 貫通孔 １４ａ ロッド（シャフト） １４ｂ パイプ（シャフト）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板とゴムとを交互に多数積層した積
   層型防振ゴムにおいて、積層体の中心部に軸方向の貫通
   孔を形成し、その貫通孔にシャフトを挿入すると共に、
   そのシャフトの一端または両端に、圧縮時における反力
   を付与すべく圧縮用ゴムを設けたことを特徴とする積層
   型防振ゴム。
2. 【請求項２】 金属板とゴムとを交互に多数積層した積
   層型防振ゴムにおいて、傾斜して積層された積層体の中
   心部に軸方向の貫通孔を形成し、その貫通孔にシャフト
   を挿入すると共に、そのシャフトの一端または両端に、
   圧縮時における反力を付与すべく圧縮用ゴムを設けたこ
   とを特徴とする積層型防振ゴム。
3. 【請求項３】 金属板とゴムとを交互に多数積層した積
   層型防振ゴムにおいて、屈曲または湾曲した上記金属板
   と上記ゴムとを交互に多数積層して形成された積層体の
   中心部に軸方向の貫通孔を形成し、その貫通孔にシャフ
   トを挿入すると共に、そのシャフトの一端または両端
   に、圧縮時における反力を付与すべく圧縮用ゴムを設け
   たことを特徴とする積層型防振ゴム。
4. 【請求項４】 上記シャフトの長さが、最大圧縮時にお
   ける上記積層体の長さよりも短い上記請求項１乃至請求
   項３記載の積層型防振ゴム。
5. 【請求項５】 上記シャフトの長さが、平常時における
   上記積層体の長さよりも長い請求項１乃至請求項３記載
   の積層型防振ゴム。
6. 【請求項６】 上記シャフトは、一体物またはロッドと
   そのロッドの一端部を嵌合するパイプとの複合体である
   請求項１乃至請求項５記載の積層型防振ゴム。