CN101896733B

CN101896733B - 防振装置

Info

Publication number: CN101896733B
Application number: CN2008801199829A
Authority: CN
Inventors: 植木哲; 长岛康寿之; 松本义纪; 齐藤崇浩
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Prologia Co ltd
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2028-12-12
Also published as: US9249857B2; EP2221502B1; WO2009075362A1; US20100270716A1; JP5150644B2; CN101896733A; JPWO2009075362A1; EP2221502A4; EP2221502A1

Abstract

本发明提供一种防振装置。被封入在防振装置(10)的第1安装构件(11)内的液体(L)含有互相不溶解的第1液体和第2液体，该第2液体的蒸气压高于第1液体的蒸气压且该第2液体在液体中所含有的重量比率(重量％)小于该第1液体在液体中所含有的重量比率(重量％)。利用该防振装置，不会使构造复杂化、也不会使衰减性能变差就能够降低产生的异常噪声的大小。

Description

防振装置

技术领域

本发明涉及例如应用于汽车、工业机械等中的、用于吸收和衰减发动机等振动产生部的振动的防振装置。

本申请基于2007年12月12日在日本提出申请的特愿2007-320617号和2008年6月17日在日本提出申请的特愿2008-158350号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

作为这种防振装置，以往以来公知具有以下结构的防振装置。该装置包括：第1安装构件，其呈筒状且与振动产生部和振动承受部中的任意一方连结；第2安装构件，其与振动产生部和振动承受部中的任意另一方连结；第1橡胶弹性体，其将上述第1、第2安装构件相互弹性连结。此外，上述第1安装构件的内部由分隔构件划分成主液室和副液室，该主液室将上述第1橡胶弹性体作为隔壁的一部分而封入有液体，且该主液室的内部容积根据第1橡胶弹性体的变形而改变；该副液室形成为隔壁的至少一部分能变形且封入有液体。而且，在上述分隔构件的外周面侧和第1安装构件的内周面侧之间形成有将主液室和副液室连通的阻尼(orifice)通路，并且在上述主液室和副液室中封入有液体。

自以往以来，在该防振装置中存在如下情况，即，由于路面的凹凸等而较大的振动(载荷)被输入到该防振装置中、从而使主液室的液压急剧地上升之后，例如由于第1橡胶弹性体反弹等而使振动沿相反方向被输入时，主液室成为负压。此时，产生在主液室内的液体中生成许多气泡的气穴现象(cavitation)。之后，随着主液室内的液压上升，气泡从液体中消失时产生冲击波，该冲击波传播到第1安装构件等金属材料上而产生异常噪声。

作为防止产生这样的异常噪声的手段，例如如下述专利文献1中所公开的那样，公知有在分隔构件上与阻尼通路独立地形成将主液室和副液室连通的连通孔、且在该连通孔上设置阀的结构。在具有该结构的装置中，在主液室的液压急剧地上升之后，欲成为负压时，通过打开该阀来抑制因主液室和副液室断路而使主液室的液压降低，从而预防产生气穴现象。

专利文献1：日本特开2003-1485489号公报

可是，在上述以往的防振装置中，因为设有连通孔、阀等，所以构造变得复杂。此外，像上述那样打开阀时来调整液压的调整操作也较为困难，也有可能因阀被意外地打开而导致降低衰减性能。

发明内容

本发明是考虑这样的情况而做成的，其目的在于提供一种不使构造复杂且不使衰减性能变差就能够降低产生的异常噪声的大小的防振装置。

为了解决上述课题，实现这样的目的，本发明的防振装置具有以下的结构。即，该装置包括：第1安装构件，其呈筒状且与振动产生部和振动承受部中的任意一方连结；第2安装构件，其与振动产生部和振动承受部中的任意另一方连结；第1橡胶弹性体，其将上述第1、第2安装构件相互弹性连结。上述第1安装构件的内部被分隔构件划分成主液室和副液室，该主液室将上述第1橡胶弹性体作为隔壁的一部分而封入有液体，且该主液室的内部容积根据第1橡胶弹性体的变形而改变；该副液室形成为其隔壁的至少一部分能变形且在该副液室内封入有液体。而且，在上述分隔构件的外周面侧和第1安装构件的内周面侧之间形成有将主液室和副液室连通的阻尼通路，并且在上述主液室和上述副液室中封入有液体。上述液体含有互相不溶解的第1液体和第2液体，该第2液体的蒸气压高于第1液体的蒸气压，且该第2液体在液体中所含有的重量比率(重量％)小于该第1液体在液体中所含有的重量比率(重量％)。

在本发明中，因为被封入主液室和副液室内的液体含有互相不溶解且蒸气压不同的第1液体和第2液体，所以该整个液体的蒸气压高于第1液体单体的蒸气压和第2液体单体的蒸气压。

因此，由于路面的凹凸等而被输入较大的振动(载荷)、从而主液室的液压急剧地上升之后，例如由于第1橡胶弹性体的反弹等而输入相反方向的振动、从而在主液室内的液压降低的过程中，在上述液体中，在第1液体和第2液体之间的界面区域开始产生气穴现象的液压高于在主液室和副液室中封入有第1液体单体或第2液体单体时开始产生气穴现象的液压。

在此，因为第2液体的蒸气压高于第1液体的蒸气压，所以之后在主液室14内的液压进一步继续降低的过程中，在上述界面区域中也是在第1液体和第2液体中的蒸气压较高的第2液体侧优先产生气穴现象并且使由该气穴现象生成的气泡膨胀，从而能够抑制该液压降低。

因此，能够抑制在第1液体中产生气穴现象，并且液体中的第2液体的重量比率小于第1液体的重量比率，所以能抑制在上述整个液体中生成气泡。

由此，在主液室的液压上升而恢复为原先的液压的过程中，能够抑制上述的气泡被压破而产生冲击波，能降低产生的异常噪声的大小。

此外，因为蒸气压高于第1液体的蒸气压的、容易产生气穴现象的第2液体在上述液体中所含有的重量比率小于第1液体在上述液体中所含有的重量比率，所以发挥上述的作用效果的另一方面，例如通常在施加有空转振动、摇动(shake)振动时，也能够防止容易产生气穴现象而不容易发挥在上述阻尼通路中起作用的液柱共振作用，能可靠地确保防振装置的衰减性能。

另外，在第1液体和第2液体彼此相溶的情况下，因为上述整个液体的蒸气压根据第1、第2液体的量、蒸气压等而被平均化，所以有时在该整个液体中产生气穴现象，无法降低产生的异常噪声的大小。

而且，因为例如也可以不追加阀机构等新的机构，所以能避免该防振装置的复杂化，而且，能够不用像上述现有技术那样通过打开阀而使主液室和副液室连通，从而降低产生的异常噪声的大小。结果，除了能够发挥这样的作用效果，还能防止衰减性能的降低，能使衰减性能稳定。

在此，上述第2液体的气化潜热也可以小于第1液体的气化潜热。

在这种情况下，因为第2液体的气化潜热小于第1液体的气化潜热，所以在主液室的液压上升而恢复为原先的液压的过程中，能够使上述的气泡被压破时即第2液体从气相状态向液相状态变化时释放的能量低于在第1液体中产生上述气泡、上述气泡被压破时释放的能量。因此，如上所述，能够抑制在第1液体中生成气泡，并且能可靠地抑制在上述整个液体中产生的上述能量。

此外，也可以是上述第1液体含有乙二醇单体或含有乙二醇和丙二醇，上述第2液体含有硅油或氟油。

而且，上述液体也可以为，含有60重量～99.9重量％的第1液体，含有0.1重量％～40重量％的第2液体。

在上述情况下，能不降低衰减性能就可靠地发挥上述的作用效果。

而且，硅油和氟油比乙二醇和丙二醇昂贵，但是第2液体在液体中所含有的重量比率小于第1液体在液体中所含有的重量比率。因此，能抑制该防振装置的成本上升。

采用该发明，不会使构造复杂化、也不会降低衰减性能，就能够降低产生的异常噪声的大小。

附图说明

图1是作为本发明的一实施方式而表示的防振装置的纵剖视图。

图2是表示第2液体添加到液体中的添加量和振动加速度之间的关系的曲线图。

图3是表示第2液体添加到液体中的添加量和振动加速度之间的关系的曲线图。

图4是表示第2液体添加到液体中的添加量和振动加速度之间的关系的曲线图。

图5表示液体中第2液体的添加量和振动加速度的关系的曲线图。

图6表示第2液体添加到液体中的添加量和损失系数降低率之间的关系的曲线图。

图7表示第2液体添加到液体中的添加量和损失系数降低率之间的关系的曲线图。

图8表示第2液体添加到液体中的添加量和损失系数降低率之间的关系的曲线图。

图9表示第2液体添加到液体中的添加量和损失系数降低率之间的关系的曲线图。

附图标记说明

10、防振装置；11、第1安装构件；12、第2安装构件；13、第1橡胶弹性体；14、主液室；15、副液室；16、分隔构件；24、阻尼通路；L、液体；O、中心轴线。

具体实施方式

以下，参照图1说明本发明的防振装置的一实施方式。该防振装置10包括：第1安装构件11，其呈筒状且与振动产生部和振动承受部中的任意一方连结；第2安装构件12，其与振动产生部和振动承受部中的任意另一方连结；第1橡胶弹性体13，其将上述第1、第2安装构件11、12彼此弹性连结；分隔构件16，其将第1安装构件11的内部划分成后述的主液室14和副液室15。

另外，上述各构件在俯视状态下分别呈圆形状或圆环状，且上述各构件以共用轴线同轴地配置。以下，将该共用轴线称为中心轴线O。

而且，该防振装置10例如被安装在汽车上的情况下，第2安装构件12与作为振动产生部的发动机连结，而第1安装构件11借助未图示的支架等与作为振动承受部的车身连结，从而能够抑制发动机的振动传递到车身上。

第2安装构件12形成为柱状，并且被配置在第1安装构件11的上述中心轴线O方向的一端开口部，第1橡胶弹性体13被粘接在第1安装构件11的一端开口部和第2安装构件12的外周面上，该第1橡胶弹性体13从上述中心轴线O方向一端侧封闭第1安装构件11。另外，在第2安装构件12的一端面形成有内螺纹部。此外，第2安装构件12的轴向一端部突出到第1安装构件11的上述中心轴线O方向的一端开口面的上述中心轴线O方向的外方。

而且，在第1安装构件11的上述中心轴线O方向的另一端开口部配设有隔膜19。该隔膜19俯视呈圆形状，并且，该隔膜19呈朝向上述中心轴线O方向另一端侧凹陷的倒碗状。此外，在该隔膜19的外周缘部的整周硫化粘接有环形板19a的内周面。而且，通过该环形板19a被嵌合在第1安装构件11的上述另一端开口部内，从而使隔膜19从上述中心轴线O方向另一端侧封闭第1安装构件11。

在以上的结构中，第1安装构件11的内部中的位于隔膜19和第1橡胶弹性体13之间的部分被上述隔膜19和第1橡胶弹性体13液密地封闭，形成填充有后述的液体L的液室。而且，该液室被分隔构件16划分成主液室14和副液室15，该主液室14将第1橡胶弹性体13作为隔壁的一部分且该主液室14的内部容积根据该第1橡胶弹性体13的变形而改变；该副液室15将隔膜19作为隔壁的一部分且该副液室15的内部容积根据该隔膜19的变形而改变。

在此，在分隔构件16的外周面侧和第1安装构件11的内周面侧之间形成有沿着第1安装构件11的周向延伸的阻尼通路24。

在图示的例子中，分隔构件16形成为圆环状，形成在分隔构件16的外周面的周向槽作为上述阻尼通路24，该阻尼通路24被覆盖在第1安装构件11的内周面的橡胶膜18从上述径向的外侧封闭。另外，橡胶膜18与第1橡胶弹性体13一体地形成，第1安装构件11的整个内周面被第1橡胶弹性体13和橡胶膜18覆盖。此外，在分隔构件16的径向内侧配设有圆板状的橡胶构件16a，该橡胶构件16a封闭形成为圆环状的分隔构件16的径向中央部。

而且，在本实施方式中，该防振装置10为以使主液室14位于铅垂方向上侧且副液室15位于铅垂方向下侧的方式安装而使用的压缩式。

而且，在本实施方式中，上述液体L含有互相不溶解的第1液体和第2液体。第2液体的蒸气压高于第1液体的蒸气压且第2液体在液体L中所含有的重量比率(重量％)小于第1液体在液体L中所含有的重量比率(重量％)。此外，第2液体的气化潜热小于第1液体的气化潜热。另外，第2液体的蒸气压至少在-30℃～100℃的温度范围内高于第1液体的蒸气压且第2液体的气化潜热小于第1液体的气化潜热。例如，第2液体的蒸气压为第1液体的蒸气压的2倍以上，此外第1液体的每1kg的气化潜热为第2液体的每1kg的气化潜热的2倍以上。

作为如以上那样的第1液体，例如列举出含有乙二醇和丙二醇的液体或乙二醇单体等，此外作为第2液体，例如列举出硅油或氟油等。此外，上述液体L含有60重量％～99.9重量％的第1液体，含有0.1重量％～40重量％的第2液体。优选上述液体L含有80重量％～99.75重量％的第1液体，含有0.25重量％～20重量％的第2液体。另外，第2液体的粘度比第1液体的粘度低。此外，例如在液体L中，含有80cc～200cc的第1液体，含有0.5cc～5cc的第2液体。

而且，上述液体L至少在由于路面的凹凸等而使较大的振动(载荷)输入到该防振装置10中时，成为第2液体以相对于第1液体分离的状态分散在第1液体中的多处的形态。

如以上说明那样，采用本实施方式的防振装置10，由于被封入主液室14和副液室15中的液体L含有互相不溶解并且蒸气压不同的第1液体和第2液体，所以该液体L整体的蒸气压高于第1液体单体的蒸气压和第2液体单体的蒸气压。

因此，由于路面的凹凸等而被输入较大的振动、从而使主液室14的液压急剧地上升之后，在例如由于第1橡胶弹性体13的反弹等而向相反方向输入振动、从而使主液室14内的液压降低的过程中，在上述液体L中，在第1液体和第2液体之间的界面区域开始产生气穴现象的液压高于在主液室14和副液室15中封入有第1液体单体或第2液体单体时开始产生气穴现象的液压。

因此，能够抑制在第1液体中产生气穴现象，并且液体中的第2液体的重量比率小于第1液体的重量比率，所以能抑制在上述液体L中因气穴现象而生成气泡。

由此，在主液室14的液压上升而恢复为原先的液压的过程中，能够抑制上述的气泡被压破而产生冲击波，能降低产生的异常噪声的大小。

此外，因为蒸气压高于第1液体的蒸气压的、容易产生气穴现象的第2液体在上述液体L中所含有的重量比率小于第1液体在上述液体L中所含有的重量比率，所以在能发挥上述的作用效果的另一方面，例如通常在施加有空转振动、摇动振动时，也能够防止容易产生气穴现象而不容易发挥在阻尼通路24中起作用的液柱共振作用，能可靠地确保防振装置10的衰减性能。

而且，在本实施方式中，因为第2液体的气化潜热小于第1液体的气化潜热，所以在主液室14的液压上升而恢复为原先的液压过程中，能够使上述的气泡被压破时即第2液体从气相状态向液相状态变化时释放的能量低于在第1液体中产生上述的气泡、上述的气泡被压破时释放的能量。因此，如上所述，能够抑制在第1液体中生成气泡，并且能可靠地抑制在上述整个液体中产生的上述能量。

而且，因为例如也可以不追加阀机构等新的机构，所以能避免该防振装置10复杂化。而且，因为能够不用像上述以往技术那样通过打开阀而使主液室和副液室连通来降低产生的异常噪声的大小，所以除了能够发挥这样的作用效果以外，还能防止衰减性能的降低，能使衰减性能稳定。

此外，第1液体含有乙二醇单体或含有乙二醇和丙二醇，第2液体是硅油或氟油，而且，因为上述液体L含有60重量％～99.9重量％的第1液体，含有0.1重量％～40重量％的第2液体，所以不降低衰减性能就能够可靠地发挥上述的作用效果。

而且，第2液体使用的硅油和氟油比乙二醇和丙二醇昂贵，但是因为第2液体在液体L中所含有的重量比率比第1液体在液体L中所含有的重量比率小，所以能抑制该防振装置10的成本上升。

另外，若液体L中的第2液体的重量比率小于0.1重量％，则有可能无法充分地控制异常噪声。另一方面，若第2液体的重量比率大于40重量％，则虽然能抑制异常噪声，但是有可能降低衰减性能。此外，由于昂贵的第2液体的添加量增加，所以从成本上来说也是不利的。

而且，在本实施方式中，因为上述液体L成为第2液体以与第1液体分离的状态分散在第1液体中的多处，所以至少在由于路面的凹凸等对该防振装置10输入大的振动(载荷)时，能够使在主液室14内的上述液体L中生成有上述的气泡的部位不集中在规定的部位而分散开。

因此，能够使上述冲击波的产生部位在主液室14内的液体L中分散，该冲击波在液体L中行进例如在防振装置10中直到传播到由金属材料形成的部分的期间，能够通过使冲击波互相之间相互干涉而使其能量衰减。

由此，即使冲击波在防振装置10中传播到由金属材料形成的部分，也能够抑制该部分振动，能更进一步可靠地降低产生的异常噪声的大小。

另外，本发明的技术特征不限定于上述实施方式，不脱离本发明的主旨的范围内能够加以各种变更。

例如，第1液体和第2液体不只限于上述液体，只要是运动粘度比较低(在25℃时为1×10^-4m²/s以下)、沸点比较高(80℃以上)且凝固点比较低(0℃以下)的液体，就可以适当变更。

此外，作为防振装置10而表示了压缩式防振装置，但也能应用于以主液室14位于铅垂方向下侧且副液室15位于铅垂方向上侧的方式安装而使用的悬挂式的防振装置。

而且，上述液体L不限于两种液体，也可以含有三种以上的液体。

此外，在上述液体L中，例如也可以混入乳化剂等表面活性剂。在该情况下，通过在上述液体L中组装防振装置10，与该组装的同时将液体L封入主液室14和副液室15中的情况下，能高效率地制造该防振装置10。

而且，也可以例如通过用橡胶膜等覆盖分隔构件16表面的除了阻尼通路24之外的位于主液室14内的部分等来防止异常噪声的产生。

此外，在上述实施方式中，作为第2液体，表示了气化潜热小于第1液体的气化潜热的材质，但是第2液体也可以采用气化潜热大于或等于第1液体的气化潜热的材质。

实施例

以下，表示实施例，且对在本发明中将液体中的第2液体的重量比设为0.1重量％～40重量％的理由进行说明。

首先，参照图2～图5说明将液体中的第2液体的重量比设为0.1重量％以上的理由。图2～图5表示第2液体添加到液体中的添加量和振动加速度之间的关系，曲线图的横轴是第2液体的添加量(重量％)，纵轴是振动加速度(m/s²)。此外，图中，“Max”、“Min”、“Ave”是分别表示数据的最大值、最小值、平均值。此外，在图2的例子中，使用乙二醇作为第1液体，使用氟油作为第2液体，在图3的例子中，使用乙二醇作为第1液体，使用硅油作为第2液体，在图4的例子中，使用乙二醇和丙二醇作为第1液体，使用氟油作为第2液体，在图5的例子中，使用乙二醇和丙二醇作为第1液体，使用硅油作为第2液体。

另外，所谓上述“振动加速度”是表示对防振装置施加振动时产生的振动加速度，与施加振动时的异常噪声的产生有关。即，振动加速度越大，越容易产生异常噪声。

如图2～图5所示，通过在液体中添加第2液体而使振动加速度降低，特别是液体中的第2液体的重量比率为0.25重量％以上时，振动加速度明显降低。因此，在本发明中，将液体中的第2液体的重量比率设定为0.1重量％以上，最好设定为0.25重量％以上。

接着，参照图6～图9说明将液体中的第2液体的重量比设为40重量％以下的理由。图6～图9表示第2液体添加到液体中的添加量和损失降低率之间的关系，曲线图的横轴是第2液体的添加量(重量％)，纵轴是损失系数降低率(％)。此外，在图6的例子中，使用乙二醇作为第1液体，使用氟油作为第2液体，在图7的例子中，使用乙二醇作为第1液体，使用硅油作为第2液体，在图8的例子中，第1液体使用乙二醇和丙二醇作为，使用氟油作为第2液体，在图9的例子中，使用乙二醇和丙二醇作为第1液体，使用硅油作为第2液体。

另外，上述“损失系数降低率”表示对防振装置施加振动时的衰减性能，降低率越低，衰减性能越高。在本实施例的情况下，施加振动量均是10Hz±1mm。

如图6～图9所示，液体中的第2液体的重量比直到40重量％的范围内，看不出损失系数降低率有较大的降低。特别是20重量％以下，在所有的例子中都能维持高的衰减性能。因此，在本发明中，将液体中的第2液体的重量比率设定为40重量％以下，最好设定为20重量％以下。

另外，在上述实施例中所使用的液体的具体参数和物性如下。

乙二醇

沸点(℃)：197

25℃的蒸气压(Pa)：13.40

25℃的气化潜热(kJ/kg)：1220

氟油(氢氟醚(HFE))

沸点(℃)：100

25℃的蒸气压(Pa)：6000

25℃的气化潜热(kJ/kg)：100

硅油(二甲基硅氧烷)

沸点(℃)：150

25℃的蒸气压(Pa)：170

25℃的气化潜热(kJ/kg)：180

此外，本发明的液体中所使用的液体当然不限定于上述实施例。例如，作为氟油，能使用氢氟醚(hydrofluoroether)以外的公知的油，作为硅油，能使用二甲基硅氧烷以外的公知的油。

工业上的可利用性

采用本发明的防振装置，不会使构造复杂化、也不会使衰减性能变差就能够降低产生的异常噪声的大小。

Claims

1.一种防振装置，其特征在于，

该防振装置包括：

第1安装构件，其呈筒状且与振动产生部和振动承受部中的任意一方连结；

第2安装构件，其与振动产生部和振动承受部中的任意另一方连结；

第1橡胶弹性体，其将上述第1、第2安装构件相互弹性连结；

分隔构件，其将上述第1安装构件的内部划分成主液室和副液室，该主液室将上述第1橡胶弹性体作为隔壁的一部分而封入有液体，且该主液室的内部容积根据第1橡胶弹性体的变形而改变；该副液室形成为其隔壁的至少一部分能变形且在该副液室内封入有液体，

在上述分隔构件的外周面侧和第1安装构件的内周面侧之间形成有连通主液室和副液室的阻尼通路，

上述液体含有互相不溶解的第1液体和第2液体，该第2液体的蒸气压高于第1液体的蒸气压，且该第2液体在液体中所含有的重量比率小于该第1液体在液体中所含有的重量比率。

2.根据权利要求1所述的防振装置，其特征在于，

上述第2液体的气化潜热小于第1液体的气化潜热。

3.根据权利要求1所述的防振装置，其特征在于，

上述第1液体含有乙二醇单体或含有乙二醇和丙二醇，上述第2液体含有硅油或氟油。

4.根据权利要求2所述的防振装置，其特征在于，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的防振装置，其特征在于，

上述液体含有60重量％～99.9重量％的第1液体，含有0.1重量％～40重量％的第2液体。