CN101413563A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

一种液体封入式防振装置(10)包括：设置在第一连接构件和第二连接构件(11，12)之间的弹性橡胶构件(13)；与弹性橡胶构件(13)一起限定液室(15)的隔膜(19)；以及隔板(20)，其在液室(15)中限定了第一小液室和第二小液室(16，17)并具有使小液室(16，17)连通的不同类型的开孔(23，24)。开孔(23，24)包括其中液柱共振频率低的第一开孔(23)和其中液柱共振频率高的第二开孔(24)，并且设置了可移动的塞构件(25)，当低频振动输入时，其响应小液室(16，17)之间的压差而移动以关闭第二开孔(24)从而限制液体从第一小液室(16)流至第二小液室(17)，并且当高频振动输入时，其响应压差移动使得第二开孔(24)保持打开。

Description

液体封入式防振装置

技术领域

本发明涉及一种其中封有液体的液体封入式防振装置，并且更具体而言本发明涉及一种选择性地使用两个或多个不同类型的振动阻尼开孔的液体封入式防振装置。

背景技术

典型的液体封入式防振装置具有经由弹性构件(例如橡胶构件)连接的两个支架使得在两个支架之间形成液室，并且液室由具有开孔的隔板分隔，该开孔提供用于阻尼振动的节流效果。某些此类液体封入式防振装置，诸如车用发动机安装装置，需要提供既抗大振幅振动又抗小振幅振动的足够的阻尼作用。为此，某些液体封入式防振装置具有不同类型的多个开孔，以便选择性地使用这些开孔来阻尼振动。

日本专利申请公报No.08-270718(JP-A-08-270718)中描述了其中一种此类液体封入式防振装置。该液体封入式防振装置的隔板具有用来阻尼发动机怠速振动的开孔(下文将称为“发动机怠速振动开孔”)和用来阻尼抖振的开孔(下文将称为“抖振开孔”)。另外，日本专利No.3663482中描述了一种液体封入式防振装置。该液体封入式防振装置的隔板具有在中心形成的宽而短的发动机怠速振动开孔和在外周部形成的窄而长的抖振开孔。

在如日本专利申请公报No.08-270718(JP-A-08-270718)、日本专利No.3663482和日本专利申请公报No.2001-200884(JP-A-2001-200884)所述的此类液体封入式防振装置中，当抖振从发动机输入时为了保持发动机怠速振动开孔关闭，在与主液室相对的一侧上的子液室中设置了基于弹簧的关闭机构或负压致动器，其中上述主液室设置在隔板的弹性构件侧，并且在输入发动机怠速振动时，例如通过对设置在限定上述子液室的隔膜后面的气室产生负压而打开发动机怠速振动开孔。

进一步地，日本专利申请公报No.2004-3614(JP-A-2004-3614)所述的液体封入式防振装置中，设置了止回阀取代上述关闭机构，其中该止回阀在主液室被大振幅振动输入压向隔板时打开。

进一步地，日本专利No.3035233中描述的一种液体封入式防振装置，其具有构造成提供能够抵抗宽范围振动的充分振动阻尼作用的防振系统。该液体封入式防振装置中，在子液室中设置了隔膜使得在其中限定了多个小液室。

然而，此类液体封入式防振装置中，由于利用了基于弹簧的迫压机构、负压致动器等来将不同类型的开孔中的一个转换成另一个，或者将多个不同类型的隔膜结合于防振系统中，防振系统的结构趋向复杂，因此不能被紧凑地制造并且其成本不易降低。进一步地，当将其用作安装装置诸如发动机机架时，其耐久性和可靠性可能不足。

发明内容

本发明涉及一种小的并且成本低的液体封入式防振装置，其具有简单的结构和高的耐久性。

本发明的第一方面涉及一种设置在振动源与支撑所述振动源的支撑构件之间的液体封入式防振装置，所述液体封入式防振装置包括：第一连接构件和第二连接构件，它们响应输入至所述液体封入式防振装置的振动而彼此相对移动；弹性构件，其设置在所述第一连接构件与所述第二连接构件之间；可膨胀并且可收缩的隔膜，其附连于所述第一连接构件和所述第二连接构件之一使得在所述隔膜与所述弹性构件之间形成液室；以及隔板，通过所述隔板在所述液室中限定了多个小液室，并且在所述隔板中形成了多个不同类型的开孔使得其中两个所述小液室经由每个所述开孔连接。所述开孔包括第一开孔和第二开孔，所述第一开孔对于其中流动的液体具有低的液柱共振频率，所述第二开孔对于其中流动的液体具有高于所述第一开孔的所述液柱共振频率的液柱共振频率。进一步地，所述液体封入式防振装置包括可移动的塞构件，当引起所述第一开孔中液柱共振的振动被输入至所述液体封入式防振装置时，所述可移动的塞构件响应所述两个小液室之间的压差而移动以便关闭所述第二开孔并且从而限制液体在所述两个小液室之间的流动，并且当引起所述第二开孔中液柱共振的振动被输入至所述液体封入式防振装置时，所述可移动的塞构件响应所述两个小液室之间的压差而移动使得所述第二开孔保持打开。

根据上述液体封入式防振装置，当引起所述第一开孔中液柱共振的低频振动被输入至所述液体封入式防振装置时，所述可移动的塞构件通过响应所述两个小液室之间的压差而移动关闭所述第二开孔，由此通过所述第一开孔中的共振获得振动阻尼作用。另一方面，当频率高于在所述第一开孔中引起液柱共振的频率并且频率接近所述第二开孔的液柱共振频率的振动被输入至所述液体封入式防振装置时，即使所述可移动的塞构件响应所述两个小液室之间的压差而往复运动所述第二开孔也保持打开，由此获得低动态弹簧效应，并且当所述振动的频率达到所述第二开孔的液柱共振频率时通过所述第二开孔中的共振获得振动阻尼作用。这样，能够有选择性地利用所述开孔而无需任何基于弹簧的迫压机构、任何负压致动器等，因而提供了结构简单、尺寸紧凑、成本低廉、耐久性高和可靠性高的优点。

上述液体封入式防振装置中，经由所述第一开孔连接的两个小液室可不同于经由所述第二开孔连接的两个小液室，并且当所述第二开孔打开时所述可移动的塞构件可适于在所述可移动的塞构件与所述隔板之间形成所述第二开孔的一部分。

本发明的第二方面涉及一种液体封入式防振装置，其设置在振动源与支撑所述振动源的支撑构件之间，所述液体封入式防振装置包括：第一连接构件和第二连接构件，它们响应输入至所述液体封入式防振装置的振动而彼此相对移动；弹性构件，其设置在所述第一连接构件与所述第二连接构件之间；可膨胀并且可收缩的隔膜，其附连于所述第一连接构件和所述第二连接构件之一使得在所述隔膜与所述弹性构件之间形成液室；以及隔板，通过所述隔板在所述隔板的一侧限定了第一小液室，所述第一小液室的内部压力响应所述弹性构件的弹性变形而改变，并且通过所述隔板在所述隔板的另一侧限定了第二小液室，所述第二小液室的容量随着所述隔膜的膨胀和收缩而改变，并且在所述隔板中形成了多个不同类型的开孔使得所述第一小液室和所述第二小液室经由所述开孔连接。所述开孔包括第一开孔和第二开孔，所述第一开孔对于在所述第一小液室与所述第二小液室之间流动的液体具有低的液柱共振频率，所述第二开孔对于所述液体的液柱共振频率高于所述第一开孔的液柱共振频率。所述液体封入式防振装置进一步包括可移动的塞构件，当引起所述第一开孔中液柱共振的振动被输入至所述液体封入式防振装置时，所述可移动的塞构件响应所述第一小液室与所述第二小液室之间的压差而移动以便关闭所述第二开孔并且从而限制液体在所述第一小液室与所述第二小液室之间流动，并且当引起所述第二开孔中液柱共振的振动被输入至所述液体封入式防振装置时，所述可移动的塞构件响应所述第一小液室与所述第二小液室之间的压差而移动使得所述第二开孔保持打开。所述可移动的塞构件被推向初始位置，所述初始位置靠近所述隔板的所述第二开孔的开口，并且所述第二开孔的所述开口在所述初始位置是打开的。

根据上述液体封入式防振装置，当引起所述第一开孔中液柱共振的振动被输入至所述液体封入式防振装置时，所述可移动的塞构件通过由于所述第一小液室与所述第二小液室之间的压差引起的液体流动而从初始位置以例如第一量移动而关闭所述第二开孔，由此通过所述第一开孔中的共振获得振动阻尼作用。另一方面，当所述振动的频率高时，所述第二开孔没有被所述可移动的塞构件关闭，这提供了抑制所述第一小液室中压力波动的低动态弹簧效应。当在所述第二开孔中引起液柱共振的振动被输入至所述液体封入式防振装置时，即使所述可移动的塞构件响应所述第一小液室与所述第二小液室之间的压差而以例如小于所述第一量的第二量相对于所述初始位置上下移动或来回移动所述第二开孔也保持打开，由此通过所述第二开孔中的共振获得振动阻尼作用。这样，与本发明第一方面的液体封入式防振装置中的情况一样，能够有选择性地利用所述开孔而无需任何基于弹簧的迫压机构、任何负压致动器等，因而提供了结构简单、尺寸紧凑、成本低廉、耐久性高和可靠性高的优点。

上述根据本发明第一和第二方面的液体封入式防振装置中，可以使用于将所述可移动的塞构件返回至与所述第二开孔的所述开口隔开的所述初始位置的返回装置结合于所述可移动的塞构件和所述隔板中的至少一个中。

根据该结构，液体封入式防振装置的结构可被进一步简化并且所述可移动的塞构件能够更可靠地返回至其初始位置。

上述根据本发明第一和第二方面的液体封入式防振装置中，可以使所述返回装置包括变形部，所述变形部结合于所述可移动的塞构件中并且响应所述压差而弹性变形。

根据该结构，所述返回装置结合于所述可移动的塞构件中进一步简化了所述液体封入式防振装置的结构。

上述根据本发明第一和第二方面的液体封入式防振装置中，可以使所述第一开孔设置在所述隔板的外周部并且所述第二开孔设置在所述隔板的中心部。

根据该结构，所述第一开孔能够容易地形成为窄而长的形式，并且所述第二开孔能够容易地形成为宽而短的形式。

进一步地，上述根据本发明第一和第二方面的液体封入式防振装置中，可以使所述可移动的塞构件具有：通孔，其设置在所述可移动的塞构件的正对所述第二开孔的所述开口的部分的外侧并且与所述第二开孔连通；以及外周部，其从外侧包围所述通孔并且液密封地接触所述隔板。

根据该结构，当所述第二开孔被所述可移动的塞构件关闭时，所述通孔不影响所述可移动的关闭构件的关闭动作，并且当所述第二开孔的开口没有被所述可移动的塞构件关闭时，不管所述可移动的塞构件的支撑部分是否被限制都能实现液体的期望流速。进一步地，通过改变所述通孔的尺寸可调节从所述第二小液室流至所述第一小液室的流体的节流度和所述可移动的塞构件的塞部的振幅。

进一步地，上述根据本发明第一和第二方面的液体封入式防振装置中，可以使所述可移动的塞构件布置在所述隔板中以便大致平行于所述隔板移动。

根据该结构，由于所述可移动的塞构件大致平行于所述隔板移动，可减少在所述隔板中和所述隔板周围发生的振动以及此类振动引起的振动噪音。

进一步地，上述根据本发明第一和第二方面的液体封入式防振装置中，可以使所述振动源是车辆的发动机并且所述支撑构件是所述车辆的车体。

这种情况中，能够有选择性地利用所述开孔而无需在用于作为车辆驱动力源的发动机的安装装置中设置任何基于弹簧的迫压机构、任何负压致动器等，并因此不需要设置复杂的防振装置，因而提供了结构简单、尺寸紧凑、成本低廉、耐久性高和可靠性高的优点。

进一步地，上述根据本发明第一和第二方面的液体封入式防振装置中，可以设定所述第一开孔的横截面面积和长度以及所述第二开孔的横截面面积和长度，使得当抖振在所述发动机的运转期间从所述发动机输入时，在所述第一开孔发生液柱共振，并且当发动机怠速振动在所述发动机的运转期间从所述发动机输入时，在所述第二开孔发生液柱共振。

根据该结构，发动机怠速振动和抖振都能够用简单结构阻尼。亦即，在其中利用了止回阀或在上下板孔之间轻微振动的阀板的情况中，它只减少了被覆盖的高频声音等。因此，这种情况中，需要利用基于弹簧的迫压机构或负压驱动致动器或电驱动致动器来阻尼发动机怠速振动或抖振。然而，根据本发明，如以上所述，能够用结合了所述可移动的塞构件的简单结构实现发动机怠速振动和抖振的此类阻尼，所述可移动的塞构件根据所述两个小液室之间的压差关闭和打开，并在所述第二开孔打开时保持所述两个小液室之间的连通并且返回至与所述第二开孔的开口稍微隔开的初始位置。

附图说明

本发明的上述和进一步的目的、特征和优点将从以下参照附图对实施方式的说明中显现，其中相似的标号用于代表相似的元件，其中：

图1是根据本发明第一实施方式的液体封入式防振装置的剖视侧视图；

图2A是设置在本发明第一实施方式的液体封入式防振装置中的可移动的塞构件的俯视图，并且图2B是设置在本发明第一实施方式的液体封入式防振装置的可移动的塞构件的周边的放大剖视侧视图；

图3是图示了本发明第一实施方式的液体封入式防振装置的作用的图表，其中垂直轴线代表动态弹簧常数和阻尼系数并且水平轴线代表振动频率；

图4是根据本发明第二实施方式的液体封入式防振装置的剖视侧视图；

图5A是设置在本发明第二实施方式的液体封入式防振装置中的可移动的塞构件的放大俯视图，并且图5B是设置在本发明第二实施方式的液体封入式防振装置的隔板的剖视侧视图；

图6是根据本发明第三实施方式的液体封入式防振装置的剖视侧视图；

图7A是设置在本发明第三实施方式的液体封入式防振装置中的隔板的剖视侧视图，并且图7B是图7A中的双点划线圆圈所示的部分的放大剖视图；以及

图8A是从本发明第三实施方式的液体封入式防振装置修改的可移动的塞构件和隔板的结构的放大剖视图，并且图8B是从本发明第三实施方式的液体封入式防振装置修改的另一个可移动的塞构件和另一个隔板的结构的放大剖视图。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式。

(第一示例性实施方式)

图1是根据本发明第一示例性实施方式的液体封入式防振装置的剖视侧视图。该液体封入式防振装置被设置作为发动机安装装置10，车辆的发动机(驱动动力源)借助于发动机安装装置10有弹性地支撑在车辆的车体上。图2A是发动机安装装置10的可移动的塞构件的俯视图，并且图2B是可移动的塞构件的周边的放大剖视侧视图。

首先将说明发动机安装装置10的结构。参照图1、图2A和图2B，发动机安装装置10，其是一种液体封入式防振装置，设置在作为车辆的驱动力源(其细节未在图中示出)的发动机1与支撑发动机1的车体2之间。封入发动机安装装置10中的液体例如是乙二醇或硅油。

发动机安装装置10具有：第一连接支架11和第二连接支架12(“第一连接构件和第二连接构件”)，它们随着各种振动在发动机1的运转期间输入而彼此相对移动；弹性部13，其设置在第一连接支架11和第二连接支架12之间并且弹性类似橡胶(下文将称为“弹性橡胶构件”)；可膨胀并且可收缩的隔膜19，其附连于第一连接支架11与第二连接支架12之一使得在弹性橡胶部13与隔膜19之间形成液室15；以及布置在液室15中的隔板20。隔板20将液室15分为第一小液室16和第二小液室17，第一小液室16中的压力随着弹性橡胶部13弹性变形而改变，第二小液室17的容量随着隔膜19膨胀或收缩而改变。开孔23、24形成在隔板20中，第一小液室16和第二小液室17经开孔23、24互相连通。

第一连接支架11和第二连接支架12具有螺纹紧固部。亦即，螺孔11a形成在第一连接支架11，并且螺栓12a、12b整体形成在第二连接支架12。

弹性橡胶部13被固定于第一连接支架11和第二连接支架12之一，例如，用固化粘合剂等将其固定于设置在发动机1侧的第一连接支架11。

第一连接支架11和第二连接支架12之一，例如设置在车体2侧的第二连接支架12，形成为由底部封闭的短圆柱体形状，螺栓12a、12b设置在该底部上。圆柱形部分14的下端部14a、隔膜19的外周连接部、隔板20的外周连接部通过堵缝(caulking)结合在一起，它们将在后面进行说明。用固化粘合剂等将弹性橡胶部13固定于圆柱形部分14的内表面，借以使第一连接支架11和第二连接支架12经由弹性橡胶部13互相连接。

弹性橡胶部13具有以圆锥形外周壁形式从圆柱形部分14的上端部14b向第一连接支架11延伸的厚部13a、覆盖第一连接支架11的内端部11b的中心部13b、截面大体上是U形并覆盖第一连接支架11的环形凸缘部11c的覆盖部13c、以及呈圆柱形从厚部13a向圆柱形部分14的下端部14a延伸并具有均匀厚度的裙部13s。裙部13s在其两侧液密地接触隔板20的外周面。进一步地，弹性橡胶部13的裙部13s延伸至圆柱形部分14的下端部14a的内侧并且堵缝在一起的圆柱形部分14与第二连接支架12之间液密地密封。

圆柱形部分14的下端部14a的截面大体呈U形，而圆柱形部分14的上端部14b的截面的形成方式是上端部14b的直径朝着圆柱形部分14的上开口增加，因而形成了凸缘14c。

隔膜19由以下部分构成：弹性膜部19a，其较薄(比弹性橡胶部13的厚部13a薄很多)并响应液室15中液体的压力变化而膨胀和收缩，使得其形状和表面积相应改变；以及环形支撑板19b，其用固化粘合剂等固定于弹性膜部19a的外周部。弹性膜部19a的外周部的厚度大于弹性膜部19a的中心部。弹性膜部19a紧密接触隔板20的外周下表面20e和第二连接支架12的开口内周面12e，因而液密地密封每个接触点。

隔板20由以下部分构成：通路形成板21，其大体上是圆形板，对应于开孔的横截面形状的槽与孔在其中形成，并且其由例如轻合金或塑料制成；以及支承板22，其是固定于通路形成板21背侧的金属板并形成隔板20的外周连接部。

更具体而言，通路形成板21具有：环形突出部21b、21c，它们形成在通路形成板21的外周部以便限定沿着周向延伸的外周槽21a；切口21d，其形成在环形突出部21b中使得外周槽21a经由切口21d与第一小液室16连通；以及切口21e，其在远离切口21d预定距离的位置形成在环形突出部21c中，使得外周槽21a经由接口21e与第二小液室17连通，该预定距离限定后面所述的第一开孔23的长度，并且切口21d和切口21e的横截面面积限定后面所述的第一开孔23的横截面面积。由于这种设置，通路形成板21紧密接触弹性橡胶部13的裙部13s，借以在隔板20的外周侧在第一小液室16与第二小液室17之间由切口21d、外周槽21a和切口21e限定第一开孔23。

设定第一开孔23的横截面面积(下文将称为“横截面面积A1”)和第一开孔23的长度(下文将称为“长度L1”)使得由于在发动机1的运转期间的振动输入而在第一小液室16与第二小液室17之间移动的液体的液柱共振频率落在5至15Hz的范围内。由于这种设置，共振效应阻尼了在发动机1的运转期间的抖振输入。抖振是某些振动，其作为发生在结合了发动机安装装置10的车辆的车体2的刚体振动和作为由于在发动机系统的共振发生的叫做“发动机抖动”的低频振动而输入至发动机安装装置10。

形成在隔板20的通路形成板21的中心的是第二开孔24的经通路形成板21垂直延伸的主开孔部24b。第二开孔24的主开孔部24b的横截面形状是圆形。第二开孔24的主开孔部24b形成为使得：响应在发动机1的运转期间的振动输入而在第一小液室16与第二小液室17之间移动的液体在第二开孔24的液柱共振频率比在第一开孔23高，例如，使得频率在第二开孔24落在30至50Hz的范围内。第二开孔24的横截面面积(下文将称为“横截面面积A2”)大于第一开孔23的横截面面积，并且第二开孔24的长度(下文将称为“长度L2”)比第一开孔23的长度短，亦即，A2/L2>A1/L1。这样，第二开孔24中的流阻低于第一开孔23中的流阻，并且因而第二开孔24提供了用于抑制第一小液室16中压力波动的低动态弹簧效应并通过以高于第一开孔23的液柱共振频率共振而提供了高阻尼力，有效阻尼了来自发动机1运转的发动机怠速振动输入。该发动机怠速振动更具体而言是在发动机1怠速运转时经由发动机安装装置10传输至转向盘、车辆地板、座椅等等的低频振动。

这样，本发明的第一示例性实施方式的发动机安装装置10在其结构中结合了第一开孔23和第二开孔24，在第一开孔23中响应在发动机1的运转期间的振动输入而在第一小液室16与第二小液室17移动的流体的液柱共振频率低，第二开孔24中的流阻低于第一开孔23中的流阻并且液柱共振频率较高。

另一方面，如图2A和2B所示，可移动的塞构件25在第二小液室17侧设置在第二开孔24的开口24a附近。当在第一开孔23发生液柱共振时，可移动的塞构件25响应第一小液室16中的液体压力与第二小液室17中的液体压力之间的差异而移动，并且可移动的塞构件25通过这样的移动关闭第二开孔24的开口24a(借以使主开孔部24b的开口也关闭)。

可移动的塞构件25具有：打开和关闭第二开孔24的开口24a的塞部25a；形成在塞部25a的周围(图2A中正对第二开孔24的开口24a的阴影部分的外侧)的多个通孔25h(例如，四个通孔25h)使得第一小液室16和第二小液室17经由通孔25h互相连通；以及从外侧包围通孔25h并液密地接触隔板20的外周部25r。亦即，可移动的塞构件25直径大于第二开孔24的主开孔部24b并通过隔板20经由外周部25r保持和支撑。根据该结构，第二开孔24随着可移动的塞构件25由于第一小液室16与第二小液室17之间的压差相对于外周部25r朝着第二小液室17侧变形而关闭。

进一步地，可移动的塞构件25被迫压到第二开孔24的开口24a附近的预定初始位置。当可移动的塞构件25处于初始位置时开口24a打开。根据该结构，振动阻尼力通过在第二开孔24的液柱共振(微振动)产生，所述液柱共振由于形成第二开孔24的一部分的通孔25h而发生，同时即使塞部25a响应第一小液室16与第二小液室17之间的压差而移动，第二开孔24也可靠地保持打开。

更具体而言，可移动的塞构件25具有设置在塞部25a周围的变形部25b，其如上述打开和关闭第二开孔24的开口24a，并且响应第一小液室16与第二小液室17之间的压差而弹性变形。亦即，变形部25b用作返回装置，其用于将可移动的塞构件25返回至与支承板22的中心部22c隔开间隙g的初始位置，第二开孔24的开口24a在支承板22上形成并与可移动的塞构件25的塞部25a隔开间隙g。在本发明第一实施方式中，尽管返回装置接合于如前所述的有弹性的可移动的塞构件25中，但是其可替代地结合于隔板20中或结合于可移动的塞构件25和隔板20两者中。可移动的塞构件25的材料例如是弹性橡胶材料、树脂(例如聚酰胺纤维)或金属等。优选地，可移动的塞构件25由不会在封入发动机安装装置10的液体中劣化并且不会在液体压力下引起通孔25h收缩的材料制成。

可移动的塞构件25通过布置在支承板22的凹陷中心部22c中而被支撑在隔板20的通路形成板21与支承板22之间。第二开孔24包括形成在通路形成板21的中心部的主开孔部24b、可移动的塞构件25的通孔25h和形成在支承板22的中心部22c的开口24a。设定可移动的塞构件25的通孔25h的总横截面面积和每个通孔25h的长度，使得通孔25h在发动机怠速振动范围内产生的节流阻力低于主开孔部24b在相同的发动机怠速振动范围内产生的节流阻力，第二开孔的液柱共振频率是针对发动机怠速振动范围设定的。例如，以通孔25h获得的节流横截面面积比率(各通孔25h的总横截面面积/主开孔部24b的横截面面积)高于以主开孔部24b获得的节流横截面面积比率(主开孔部24b的横截面面积/第一小液室16的横截面面积)。

参照图1，环形挡止构件31通过堵缝等方式固定于圆柱形部分14的上端部14b。第一连接支架11的凸缘部11c通过经由弹性橡胶部13的覆盖部13c碰撞环形挡止构件31的内侧而挡止。弹性罩盖32连接在环形挡止构件31的外表面以便防止环形挡止构件31直接干扰发动机1侧。进一步地，在本发明的第一实施方式中，在隔膜19与第二连接支架12之间形成气室18，并且气室18中的空气作为隔膜19后面的空气弹簧。要指出的是环境空气可被导入到气室18内。

接下来，将说明发动机安装装置10的作用和优点。在发动机1的运转期间，具有不同振幅和振动频率的各种振动取决于车辆的运行状态被传输至设置在发动机1与车体2之间的发动机安装装置10。进一步地，发动机1侧的负荷总是施加在发动机安装装置10上。

假定振动现在传输至发动机安装装置10，第一连接支架11和第二连接支架12随着发动机1和车体2彼此接近而彼此接近。在此期间，弹性橡胶部13被压缩，借以对封入第一小液室16中的液体进行加压，在第一小液室16中的液体压力与第二小液室17中的液体压力之间产生差异并从而引起第一小液室16中的液体经由第一开孔23流至第二小液室17。另一方面，第一连接支架11和第二连接支架12随着发动机1和车体2彼此移开而彼此移开。在此期间，弹性橡胶部13的压缩量减少并且然后弹性橡胶部13随着第一连接支架11和第二连接支架12彼此移开而进一步被拉伸，借以使封入第一小液室16中的液体的压力变成负压，在第一小液室16中的液体压力与第二小液室17中的液体压力之间产生差异，该差异与上述差异是相反的，因此引起第二小液室17中的液体经由第一开孔23移动至第一小液室16。

此时，如果由于车体2的刚体振动和发动机系统的共振而发生发动机抖动，因而大振幅振动被传输至发动机安装装置10，则可移动的塞构件25随着液体L由于第一小液室16与第二小液室17之间的压差移动而以第一量从初始位置移动，借以使第二开孔24的开口24a和主开孔部24b的开口24b(下文将在需要时称为“开口24a、24b”)关闭。

此时，在延伸于第一小液室16与第二小液室17之间并具有大流阻的第一开孔23发生低频液体往复运动，并且所述往复运动引起提供振动阻尼作用的液柱共振。因此，发动机安装装置10的阻尼系数C1如图3的实曲线所示变得足够高(参照图3的频率范围Z1)。这样，发动机安装装置10提供了抵抗频率极低的抖振的足够的振动阻尼作用。注意图3中的虚曲线kd1代表发动机安装装置10的动态弹簧常数(即，发动机安装装置10在振动期间的弹簧常数)。

同时，假定发动机1目前怠速运转，因此低频振动有可能传输至转向盘、地板、座椅等等，则认为频率高于引起第一开孔23中液柱共振的频率级别的振动被传输至发动机安装装置10。此时，即使可移动的塞构件25响应第一小液室16与第二小液室17之间的压差波动而往复运动，第二开孔24也保持打开。这种状态下，虽然压差波动被其中流阻较高的第一开孔23有效阻止，但是由于其中流阻低的第二开孔24保持打开，发动机安装装置10的动态弹簧常数急剧下降至图3中的白色方块组成的曲线所示的kd2。注意图3中的黑色方块组成的曲线所示的C2代表当第二开孔24打开时发动机安装装置10获得的阻尼系数。

当液体在液柱共振频率经过第二开孔24移动时，即使可移动的塞构件25响应第一小液室16与第二小液室17之间的压差而以小于第一量的第二量相对于初始位置上下移动(往复运动)，第二开孔24也保持打开。

亦即，此时，以发动机怠速振动范围内的频率经过在第一小液室16与第二小液室17之间延伸的第二开孔24往复运动的液体发生液柱共振，并且此类液柱共振稍微增加了发动机安装装置10的阻尼系数C2，产生阻尼力。这样，如图3中的白色方块曲线所示，发动机安装装置10的动态弹簧常数kd2在对应于第二开孔24的液柱共振频率(指图3中的频率范围Z2)的发动机怠速振动区域中在宽范围保持较低。这样，发动机安装装置10提供了抵抗发动机怠速振动的足够的振动阻尼作用。

这样，根据第一实施方式的发动机安装装置10，可改变开孔24的状态而无需利用任何基于弹簧的迫压机构、任何负压致动器等等，因此可以简化车辆的防振系统。所以，可提供既抵抗抖振又抵抗发动机怠速振动的高效振动阻尼作用，同时简化发动机安装装置10的结构，因此可使发动机安装装置10的尺寸变得紧凑又可降低其成本，而且进一步提高了发动机安装装置10的耐久性和可靠性。

进一步地，第一实施方式中，当第一开孔23中的液柱共振提供的阻尼作用最大时，可移动的塞构件25响应第一小液室16与第二小液室17之间的压差而以第一量从其初始位置移动，使得第二开孔24的开口24a、24b都关闭。这种特征使发动机安装装置10的结构变得很简单。特别是，用于将可移动的塞构件25返回至其初始位置的返回装置结合于可移动的塞构件25中，这有助于使发动机安装装置10的结构变得很简单。

进一步地，根据第一实施方式，窄而长的第一开孔23可容易地形成在隔板20的外周部，并且宽而短的第二开孔24可容易地形成在隔板20的中心部，并且隔板20的结构很简单。

进一步地，根据本发明第一实施方式的发动机安装装置10，由于通孔25h设置在可移动的塞构件25的塞部25a的周围，当第二开孔24的开口24a、24b被可移动的塞构件25关闭时，通孔25h不影响可移动的塞构件25的关闭运动。另一方面，当第二开孔24的开口24a、24b没有被可移动的塞构件25关闭时，通孔25h作为第二开孔24的一部分而不管可移动的塞构件25是否经由外周部25r被限制。因此，流经通孔25h的流体比由于可移动的塞构件25的微振动或变形而流经通孔25h的流体多，因而可用简单结构阻尼发动机怠速振动和抖振。此外，可通过改变通孔25h的尺寸调节在发动机怠速振动下可移动的塞构件25的塞部25a的振幅以及从第二小液室17流至第一小液室16的流体的节流度。

(第二示例性实施方式)

图4是根据本发明第二示例性实施方式的发动机安装装置40的剖视侧视图。图5A是发动机安装装置40的可移动塞构件55的放大俯视图，并且图5B是设置在发动机安装装置40中的隔板50的剖视侧视图。由于第二示例性实施方式的发动机安装装置40的整体结构与第一示例性实施方式的液体封入式防振装置10相同，与图1、图2A和图2B所示相同的部件和组件在图4、图5A和图5B中将用相同的参考标号表示并且将略去对它们的说明。亦即，下面，将只对发动机安装装置40不同于液体封入式防振装置10之处进行详细说明。

参照图4，在第二示例性实施方式的发动机安装装置40中，隔板50由以下部分构成：通路形成板51，其大体上是圆形板，其中形成了与开孔的横截面形状对应的槽和孔；以及支承板52，其是附连于通路形成板51的背侧并形成隔板50的外周连接部的金属板。形成在通路形成板51的中心的是经通路形成板51垂直延伸的第二开孔54的主开孔部54b。

第二开孔54的主开孔部54b的形成为使得：响应在发动机1的运转期间的振动输入而在第一小液室16与第二小液室17之间移动的液体在第二开孔54的液柱共振频率比在第一开孔23高，例如，使得所述频率落在30至50Hz的范围内。第二开孔54的横截面面积(下文将称为“横截面面积A3”)大于第一开孔23的横截面面积，并且第二开孔54的长度(下文将称为“长度L3”)比第一开孔23的长度短，亦即，A3/L3>A1/L1。因而，发动机1运行引起的发动机怠速振动可被有效阻尼。

参照图5B，在通路形成板51的底面的中心形成半球形凹陷部51c以便从图4看面向下并与主开孔部54b共轴。另一方面，形成在支撑板52的是第二开孔54的开口54a以及从图4看面向上并与半球形凹陷部51c相对的半球形凹陷部52c。可移动的塞构件55布置在半球形凹陷部51c和半球形凹陷部52c在隔板50中限定的空间中。注意在下面的说明中主开孔部54b的开口和开口54a将在需要时被共同称为“开口54a、54b”。

参照图5A，可移动的塞构件55具有球形部分55a和在图5中观察时从球形部分55a分别向上、向下、向左和向右径向延伸的可变形臂部55b。如图5B所示，第二开孔54的开口54a、54b是靠近球形部分55a定位的圆形孔。可移动的塞构件55的可变形臂部55b例如是通过插入等方式与球形部分55a成为一体的或者由弹性材料制成并与球形部分55a整体形成的板簧。

隔板50中，可移动的塞构件55保持在其初始位置，即，通过夹在通路形成板51与支承板52之间的可变形臂部55b与第二开孔54的开口54a、54b稍微隔开并与半球形凹陷部51c、52c的内表面稍微隔开(可变形臂部55b的外周部可在圆周中彼此连接使得可移动的塞构件55保持在所述初始位置)。

在本发明第二示例性实施方式的发动机安装装置40中，也可用可移动的塞构件55的初始位置与第二开孔54的开口54a、54b稍微隔开的简单结构阻尼抖振和发动机怠速振动，亦即，可获得在本发明第一示例性实施方式的发动机安装装置10中获得的那些作用和优点。

虽然在上述示例中可移动的塞构件55具有由隔板50支撑的可变形臂部55b，但是可略去可变形臂部55b。例如，可移动的塞构件55可保持在与隔板50侧隔开的位置使得可移动的塞构件55至少在开口54a、54b的侧面被引导至第二开孔54的主开孔部54b的轴线或被导向至接近该轴线的位置，并且使得，当开口54a、54b没有被可移动的塞构件55关闭时，在可移动的塞构件55的周围(或在可移动的塞构件55的旁边)形成通路作为第二开孔54的一部分，因而第一小液室16和第二小液室17经该通路互相连通。

(第三示例性实施方式)

图6是根据本发明第三示例性实施方式的发动机安装装置60的剖视侧视图，并且图7A和图7B分别是隔板的剖视图和放大剖视图。

参照图6，在第三示例性实施方式的发动机安装装置60中，隔板70包括通路形成板21和支承板72，支撑板72附连于通路形成板21的背侧并形成隔板70的外周连接部。形成在通路形成板21的中心的是第二开孔74的主开孔部74b。第二开孔74的主开孔部74b的横截面形状是圆形。第二开孔74的主开孔部74b形成为使得：响应在发动机1的运转期间的振动输入而在第一小液室16与第二小液室17之间移动的液体在第二开孔74的液柱共振频率比在第一开孔23高。第二开孔74的横截面面积(下文将称为“横截面面积A4”)大于第一开孔23的横截面面积，并且第二开孔74的长度(此后将称为“长度L4”)短于第一开孔23的长度，亦即，A4/L4>A1/L1。因而，发动机1运行引起的发动机怠速共振可被有效阻尼。

参照图7A和图7B，支承板72具有通路形成部72c和第二开孔74的开口74a，通路形成部72c是凹陷的并且从图7A和图7B观察时面向上。球形可移动的塞构件75布置在支承板72的通路形成部72c的空间中。第二开孔74的开口74a侧向延伸，亦即，平行于隔板70。在支承板72的通路形成部72c中，设置了隔着可移动的塞构件75面对该开口74a周围的相对壁72v。通孔(或狭缝)72d形成在相对壁72v，并且其侧向地并且大致与开口74a共轴地延伸。

参照图7A和图7B，可移动的塞构件75可在隔板70中旋转，并且其由于自重而返回到形成在隔板70的第二开孔74中的凹陷部72p(初始位置)上。

在本发明第三示例性实施方式的发动机安装装置60中，也可用可移动的塞构件75的初始位置与第二开孔74的开口74a稍微隔开的简单结构阻尼抖振和发动机怠速振动，亦即，可获得在本发明第一示例性实施方式的发动机安装装置10中获得的那些作用和优点。进一步地，由于可移动的塞构件75被设置为平行于隔板70移动，可减少在隔板70及隔板70周围发生的振动和此类振动引起的振动噪音。

虽然可移动的塞构件75在图7A和图7B所示的示例中是球形，但是它可以替代地形成为棒状或板状。进一步地，可移动的塞构件75可形成为使得其能够有弹性地返回至预定位置。要注意的是，当第二开孔没有被可移动的塞构件或可移动的塞构件的塞部关闭时，如果用于使第一小液室与第二小液室连通的通路可形成在可移动的塞构件或可移动的塞构件的塞部的周围(附近)，则不一定要设置用于将可移动的塞构件返回至初始位置的装置。

例如，参照图8A，形成为棒状或板状并具有矩形横截面的可移动的塞构件76被布置为可通过多个导向部77的引导而在图8A中的左侧和右侧之间滑动，所述多个导向部77设置在隔板70中并侧向延伸(在图8A中只示出其中一个导向部77)。根据该结构，当第二开孔74的开口74a没有被可移动的塞构件76关闭时，用于使第一小液室16和第二小液室17连通的通路78作为第二开孔74的一部分形成在可移动的塞构件76的周围(例如，在图8A中观察时在可移动的塞构件76的上方或者沿垂直于图8A的平面的方向在可移动的塞构件76的前面或后面)。这种情况中，与设定第一示例性实施方式中的通孔25h的尺寸的情况一样，设定通路78的尺寸使得在可移动的塞构件76的节流阻力低于在第二开孔74的主开孔部74b的节流阻力。例如，用可移动的塞构件76获得的节流横截面面积比率(通路78的横截面面积/通孔72d的横截面面积)高于用主开孔部74b获得的节流横截面面积比率(主开孔部74b的横截面面积/第一小液室16的横截面面积)。

如图8B所示，可替代地，可利用由弹性材料制成并具有大致呈T形的截面的可移动的塞构件79。这种情况中，可移动的塞构件79的塞部79a弹性变形并在隔板70中来回移动，并且塞部79a在正常状态下处于图8B中的实线所示的位置，并且塞部79a移动至图8B中的虚线所示的位置以关闭第二开孔74的开口74a。同样，这种情况中，用于使第一小液室16和第二小液室17连通的通路81作为第二开孔74的一部分形成在可移动的塞构件79的周围(例如，在图8B中观察时在可移动的塞构件79的下面或沿垂直于图8B的平面的方向在可移动的塞构件79的前面或后面)。

虽然在本发明相应的示例性实施方式中第一小液室16和第二小液室17经由第二开孔24、54、74连接，但是经由第一开孔连接的两个小液室不必与经由第二开孔连接的两个小液室相同。亦即，经由每个开孔连接的小液室的组合可按需改变。因此，例如，弹性构件与隔膜之间的液室可被分隔为第一小液室、第二小液室和第三小液室，第一小液室在隔板的一侧起到主液室的作用，主液室中的压力响应弹性构件的弹性变形而改变，第二小液室和第三小液室在隔板的另一侧作为子液室(至少一个子液室)，子液室响应第一小液室中的压力变化而膨胀和收缩。这种情况中，例如，第一小液室和第二小液室经由第一开孔连接，并且第一小液室和第三小液室经由第二开孔连接，并且可移动的塞构件布置在第二开孔中。可替代地，其他示例中，第一小液室和第二小液室与本发明上述示例性实施方式一样经由第一开孔和第二开孔连接，并且第一小液室和第三小液室经由另一个第二开孔连接，在另一个第二开孔的液柱共振频率高于在第一开孔的液柱共振频率，并且可移动的塞构件设置在该第二开孔中。亦即，具有不同液柱共振频率的第一开孔和第二开孔分别设置在一种组合的两个小液室之间和另一种不同组合的两个小液室之间，其中，所述另一种组合的两个小液室中的至少一个不包括在前面那种组合的两个小液室中。

进一步地，其他示例中，可形成两个或多个第二开孔，它们具有不同的液柱共振频率，并且全部高于第一开孔中的液柱共振频率。这种情况中，可在振动输入的更宽范围上获得足够的振动阻尼作用。这种情况中，在相应的第二开孔中设置不同的可移动的塞构件使得第二开孔在它们各自的液柱共振频率保持打开并在低于它们的液柱共振频率的频率(例如，第一开孔的液柱共振频率)保持关闭。如果适当，可在相应的第二开孔中布置共同的可移动的塞构件来打开和关闭它们。进一步地，在隔板的外周部与连接构件之间可形成至少一种开孔，并且在隔板的内部可形成至少另一种开孔。

虽然在本发明各示例性实施方式中振动源是发动机1，但是它也可以是其他车辆驱动力源，诸如电动机、结合了电动机和发动机的驱动系统以及结合了变速器的动力单元。进一步地，虽然在本发明各示例性实施方式中作为主液室的第一小液室16设置在发动机侧，但是它也可替代地设置在车体侧。进一步地，驱动力源不限于车辆用驱动力源。亦即，利用本发明，可有效阻尼来自各种其他振动源的振动。进一步地，虽然在上述各示例性实施方式中，隔板包括例如通过压制形成的通路形成板和附连于通路形成板的背侧的支承板，使得可移动的塞构件的位移量和变形量处于预定的范围内，但是它们可替代地例如由一块或多块金属板整体形成。这种情况中，可通过仅仅形成朝着第一小液室16侧或朝着第二小液室17侧从隔板的中心部突出的圆柱形部分，从而以期望长度形成第二开孔，并且通过将圆形隔板材料的外周部弯曲成大体呈U形的横截面，从而形成第一开孔。进一步地，在将可移动的塞构件设定到位后，可通过弯曲或堵缝隔板的一部分来收纳可移动的塞构件。进一步地，虽然在本发明各示例性实施方式中可移动的塞构件设置在隔板的第二开孔的出口侧，但是它可替代地设置在隔板的第二开孔的入口侧(第一小液室侧)。当然，如果适当，隔板的外周连接部和等同于支承板的支撑板可设置在第一小液室侧。

如以上所述，本发明提供了一种液体封入式防振装置，其消除了提供基于弹簧的迫压机构或负压致动器等以改变不同类型的相应开孔的状态的需要以及提供复杂的防振结构的需要，并且提供了结构简单、尺寸紧凑、成本低廉、耐久性高和可靠性高的优点。本发明可应用于各种液体封入式防振装置，特别是那些具有多个不同类型的被选择性使用的振动阻尼开孔的液体封入式防振装置。

Claims (14)

1.一种液体封入式防振装置(10)，其设置在振动源与支撑所述振动源的支撑构件之间，其特征在于包括：

第一连接构件(11)和第二连接构件(12)，它们响应输入至所述液体封入式防振装置(10)的振动而彼此相对移动；

弹性构件(13)，其设置在所述第一连接构件(11)与所述第二连接构件(12)之间；

可膨胀并且可收缩的隔膜(19)，其附连于所述第一连接构件(11)和所述第二连接构件(12)之一使得在所述隔膜(19)与所述弹性构件(13)之间形成液室(15)；以及

隔板(20)，通过所述隔板(20)在所述液室(15)中限定了多个小液室，并且在所述隔板(20)中形成了多个不同类型的开孔(23，24)使得其中两个所述小液室(16，17)经由每个所述开孔(23，24)连接，其中，

所述开孔(23，24)包括第一开孔(23)和第二开孔(24)，所述第一开孔(23)对于其中流动的液体具有低的液柱共振频率，所述第二开孔(24)对于其中流动的液体具有高于所述第一开孔(23)的所述液柱共振频率的液柱共振频率，并且

设置有可移动的塞构件(25)，当引起所述第一开孔(23)中液柱共振的振动被输入至所述液体封入式防振装置(10)时，所述可移动的塞构件(25)响应所述两个小液室(16，17)之间的压差而移动以便关闭所述第二开孔(24)并且从而限制液体在所述两个小液室(16，17)之间的流动，并且当引起所述第二开孔(24)中液柱共振的振动被输入至所述液体封入式防振装置(10)时，所述可移动的塞构件(25)响应所述两个小液室(16，17)之间的压差而移动使得所述第二开孔(24)保持打开。

2.一种液体封入式防振装置(10)，其设置在振动源与支撑所述振动源的支撑构件之间，其特征在于包括：

第一连接构件(11)和第二连接构件(12)，它们响应输入至所述液体封入式防振装置(10)的振动而彼此相对移动；

弹性构件(13)，其设置在所述第一连接构件(11)与所述第二连接构件(12)之间；

可膨胀并且可收缩的隔膜(19)，其附连于所述第一连接构件(11)和所述第二连接构件(12)之一使得在所述隔膜(19)与所述弹性构件(13)之间形成液室(15)；以及

隔板(20)，通过所述隔板(20)在所述隔板(20)的一侧限定了第一小液室(16)，所述第一小液室(16)的内部压力响应所述弹性构件(13)的弹性变形而改变，并且通过所述隔板(20)在所述隔板(20)的另一侧限定了第二小液室(17)，所述第二小液室(17)的容量随着所述隔膜(19)的膨胀和收缩而改变，并且在所述隔板(20)中形成了多个不同类型的开孔(23，24)使得所述第一小液室(16)和所述第二小液室(17)经由所述开孔(23，24)连接，其中，

所述开孔(23，24)包括第一开孔(23)和第二开孔(24)，所述第一开孔(23)对于在所述第一小液室(16)与所述第二小液室(17)之间流动的液体具有低的液柱共振频率，所述第二开孔(24)对于所述液体的液柱共振频率高于所述第一开孔(23)的液柱共振频率，并且

设置有可移动的塞构件(25)，当引起所述第一开孔(23)中液柱共振的振动被输入至所述液体封入式防振装置(10)时，所述可移动的塞构件(25)响应所述第一小液室(16)与所述第二小液室(17)之间的压差而移动以便关闭所述第二开孔(24)并且从而限制液体在所述第一小液室(16)与所述第二小液室(17)之间流动，并且当引起所述第二开孔(24)中液柱共振的振动被输入至所述液体封入式防振装置(10)时，所述可移动的塞构件(25)响应所述第一小液室(16)与所述第二小液室(17)之间的压差而移动使得所述第二开孔(24)保持打开，并且

所述可移动的塞构件(25)被推向初始位置，所述初始位置靠近所述隔板(20)的所述第二开孔(24)的开口，并且在所述初始位置所述第二开孔(24)的所述开口是打开的。

3.如权利要求1或2所述的液体封入式防振装置，其中

用于将所述可移动的塞构件(25)返回至与所述第二开孔(24)的所述开口隔开的所述初始位置的返回装置(25b)结合于所述可移动的塞构件(25)和所述隔板(20)中的至少一个中。

4.如权利要求3所述的液体封入式防振装置(10)，其中

所述返回装置包括变形部(25b)，所述变形部(25b)结合于所述可移动的塞构件(25)中并且响应所述压差而弹性变形。

5.如权利要求1或2所述的液体封入式防振装置(10)，其中

所述第一开孔(23)设置在所述隔板(20)的外周部并且所述第二开孔(24)设置在所述隔板(20)的中心部。

6.如权利要求1或2所述的液体封入式防振装置(10)，其中

所述可移动的塞构件(25)具有：通孔(25h)，其设置在所述可移动的塞构件(25)的正对所述第二开孔(24)的所述开口的部分的外侧并且与所述第二开孔(24)连通；以及外周部(25r)，其从外侧包围所述通孔(25h)并且液密封地接触所述隔板(20)。

7.如权利要求1或2所述的液体封入式防振装置(10)，其中

所述可移动的塞构件(25)布置在所述隔板(20)中以便大致平行于所述隔板(20)移动。

8.如权利要求1或2所述的液体封入式防振装置(10)，其中

所述振动源是车辆的发动机并且所述支撑构件是所述车辆的车体。

9.如权利要求8所述的液体封入式防振装置(10)，其中

设定所述第一开孔(23)的横截面面积和长度以及所述第二开孔(24)的横截面面积和长度，使得当抖振在所述发动机的运转期间从所述发动机输入时，在所述第一开孔(23)发生液柱共振，并且当发动机怠速振动在所述发动机的运转期间从所述发动机输入时，在所述第二开孔(24)发生液柱共振。

10.如权利要求1或2所述的液体封入式防振装置(10)，其中

在所述第二开孔(24)的流阻低于在所述第一开孔(23)的流阻。

11.如权利要求1或2所述的液体封入式防振装置(10)，其中

所述第二开孔(24)的横截面面积(A2)与所述第二开孔(24)的长度(L2)的比率(A2/L2)高于所述第一开孔(23)的横截面面积(A1)与所述第一开孔(23)的长度(L1)的比率(A1/L1)。

12.如权利要求1或2所述的液体封入式防振装置(10)，其中

所述可移动的塞构件(55)大体上是球形并布置在所述隔板(20)中。

13.如权利要求1或2所述的液体封入式防振装置(10)，其中

所述可移动的塞构件(76)具有矩形横截面并且呈板状或棒状并且布置在所述隔板(20)中。

14.如权利要求1或2所述的液体封入式防振装置(10)，其中

所述可移动的塞构件(79)由弹性材料制成，具有大体上呈T形的横截面，并且布置在所述隔板(20)中。

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