CN104395636A - 减振装置 - Google Patents

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Abstract

一种减振装置(10)，其设置有：筒状的第一安装构件(11)，其与振动发生部和振动接收部中的一方连接；第二安装构件(12)，其与振动发生部和振动接收部中的另一方连接；弹性体(13)，其用于连接两安装构件；以及分隔构件(15)，其将第一安装构件(11)内的液室(16)分成使用弹性体(13)作为壁面的一部分的主液室(17)和副液室(18)。分隔构件(15)设有：收容室(47)，其通过在轴向上开口的连通孔(46A、46B)与主液室(17)和副液室(18)连通；能够弹性变形的膜(48)，其被收容在收容室(47)内并且通过连通孔(46A、46B)暴露于主液室(17)和副液室(18)两者；以及限制部(51A、51B)，其位于连通孔(46A、46B)的轴向外侧，并通过连通孔(46A、46B)与膜(48)沿轴向重叠。在该减振装置(10)中，长期维持了膜(48)的性能。

Description

减振装置
技术领域
本发明涉及一种减振装置。
本申请要求2012年6月25日递交的日本专利申请No.2012-141931的优先权，其内容通过引用合并于此。
背景技术
在现有技术中，例如，已知专利文献1公开的减振装置。该减振装置包括：第一安装构件和第二安装构件，所述第一安装构件具有筒状且与振动发生部和振动接收部中的任意一方连接，所述第二安装构件与所述振动发生部和所述振动接收部中的另一方连接；弹性体，所述弹性体被构造成将所述第一安装构件和所述第二安装构件两者连接；以及分隔构件，所述分隔构件被构造成在轴向上将所述第一安装构件内密封液体的液室分成使用所述弹性体作为壁面的一部分的主液室和副液室。在所述分隔构件中设有：收容室，所述收容室通过在轴向上开口的连通孔与所述主液室和所述副液室连通，以及能够弹性变形的膜，所述膜被收容在所述收容室内并且通过所述连通孔分别暴露于所述主液室和所述副液室。
在减振装置中，当沿轴向输入大振幅的振动时，随着膜在收容室内沿轴向移位或弹性变形，膜与收容室的内表面抵接，以从轴向的内侧封闭连通孔。同时，当沿轴向输入小振幅的振动时，膜在收容室内沿轴向移位或弹性变形，但不封闭连通孔，主液室内的液体压力的变化通过连通孔和收容室被施加至副液室。因此，抑制了主液室中的液体压力的大幅变化，以使减振装置作为低弹性弹簧、即抑制了减振装置的弹簧常数的变大，改善了乘坐舒适性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-97824号公报
发明内容
发明要解决的问题
这里，在这种减振装置中，例如，即使当输入作为在车辆行驶期间产生的振动的小振幅高频振动时，也需要可靠地减小弹簧常数。关于该要求，考虑对应地增大连通孔的开口面积。然而，在这种情况下，当沿轴向输入大振幅的振动时，在膜与收容室的内表面抵接以从轴向的内侧封闭连通孔后，在某些情况下膜可能从收容室通过连通孔向收容室的外侧过度变形，因而，膜可能过早劣化。
考虑上述情况，本发明的目的在于提供一种能够长期维持膜的性能的减振装置。
用于解决问题的方案
为了解决该问题，本发明提供以下手段。
根据本发明的减振装置包括：第一安装构件和第二安装构件，所述第一安装构件具有筒状且与振动发生部和振动接收部中的任意一方连接，所述第二安装构件与所述振动发生部和所述振动接收部中的另一方连接；弹性体，所述弹性体被构造成将所述第一安装构件和所述第二安装构件两者连接；以及分隔构件，所述分隔构件被构造成将所述第一安装构件内密封液体的液室分成使用所述弹性体作为壁面的一部分的主液室和副液室，其中，在所述分隔构件中设有：收容室，所述收容室通过在所述第一安装构件的轴向上开口的连通孔与所述主液室和所述副液室连通，以及能够弹性变形的膜，所述膜被收容在所述收容室内并且通过所述连通孔分别暴露于所述主液室和所述副液室，在所述分隔构件中安装有限制部，所述限制部被布置在所述连通孔的所述轴向的外侧，并通过所述连通孔与所述膜沿所述轴向重叠。
根据本发明，由于在分隔构件处安装了限制部，当沿轴向输入大振幅的振动并且膜从收容室通过连通孔朝向收容室的轴向外侧变形时，由于膜与限制部抵接而能够限制膜的进一步变形。因此，能够抑制膜的过度变形，并能够长期维持膜的性能。
此外，由于限制部布置在连通孔的轴向的外侧，因此能够抑制由于限制部的形成而导致连通孔的开口面积的减小。因此，即使当输入高频振动时也能够可靠地抑制减振装置的弹簧常数的变大。
此外，在所述第一安装构件的周向上可以间隔地布置有多个所述连通孔，所述连通孔的沿所述周向的长度可以从所述第一安装构件的径向内侧向径向外侧逐渐增大，布置在所述分隔构件的周向上相邻的所述连通孔之间的孔间部分可以沿所述径向延伸，所述孔间部分的沿所述周向的长度可以从轴向内侧向轴向外侧逐渐增大。
在这种情况下，由于分隔构件的孔间部分的沿周向的长度从轴向内侧向轴向外侧逐渐增大，因此当沿轴向输入大振幅的振动并且膜与收容室的内表面抵接时，膜与孔间部分的指向轴向的内侧的表面接触的面积能够平缓地增大。因此，能够抑制当膜与分隔构件抵接时产生的异响。
此外，采用这种方式，在分隔构件的孔间部分的沿周向的长度从轴向内侧向轴向外侧逐渐增大的情况下，当沿轴向输入大振幅的振动时，膜易于从收容室通过连通孔向收容室的轴向外侧过度变形。因此，显著地实现了通过限制部能够显著地抑制膜的过度变形的效果。
此外，当在沿所述轴向和所述周向这两个方向的截面图上看时，所述孔间部分的指向所述轴向内侧的面可以形成为向所述轴向内侧凸起的圆弧状。
在这种情况下，由于分隔构件的孔间部分的指向轴向内侧的表面形成为当在截面图上看时向轴向内侧凸起的圆弧状，因此能够使膜与孔间部分的指向轴向内侧的表面接触的面积更平缓地增大。
发明的效果
根据本发明的减振装置，能够长期维持膜的性能。
附图说明
图1是根据本发明的一实施方式的减振装置的纵向截面图。
图2是构成图1中示出的减振装置的分隔构件的立体图。
图3是构成根据本发明的变形例的减振装置的分隔构件的孔间部分的截面图。
图4是构成根据本发明的变形例的减振装置的分隔构件的主要部分的立体图。
具体实施方式
在下文中，将基于附图说明根据本发明的一实施方式的减振装置。
如图1所示，在机动车中，相对于作为振动接收部的车体，减振装置10是被构造成支撑作为振动发生部的发动机的发动机支座(mount)。减振装置10包括第一安装构件11、第二安装构件12和弹性体13，第一安装构件11具有筒状并与振动发生部和振动接收部中的任一方连接，第二安装构件12与振动发生部和振动接收部中的另一方连接，弹性体13被构造成弹性地连接第一安装构件11和第二安装构件12。
这里，第一安装构件11、第二安装构件12和弹性体13的中心轴线布置在共同的轴线上。在下文中，将该共同的轴线称为轴线O，将沿轴线O的方向称为轴向，将副液室17侧称为另一侧，将与轴线O垂直的方向称为径向，将绕着轴线O的方向称为周向。此外，图1的下侧是被约束侧(bound side)、即当安装减震装置10时输入静载荷(初始载荷)的方向，图1的上侧是回弹侧(rebound side)、即静载荷的输入方向的相反侧。在以下说明中，将被约束侧称为“下”，将回弹侧称为“上”。
第一安装构件11的上端部形成具有筒状的大径部20。第一安装构件11的下端部形成具有直径比大径部20的直径小的筒状的小径部21。大径部20与小径部21之间形成直径朝向内周侧减小的凹部22。小径部21嵌合在车体侧支架(bracket)(未示出)的筒状部的内。第一安装构件11经由车体侧支架固定到车体。
第二安装构件12是沿轴向延伸的柱状构件。第二安装构件12布置在第一安装构件11的径向内侧。第二安装构件12与第一安装构件11大致同心地布置在第一安装构件11的上方。第二安装构件12的下部形成为直径沿向下方向逐渐减小的锥形。从第二安装构件12的上端面的中心沿轴向延伸的螺纹孔23形成在第二安装构件12的上部。将发动机侧支架(未示出)的螺栓24拧入并固定于螺纹孔23中。第二安装构件12经由发动机侧支架固定到发动机。向径向外侧突出的锚固部25形成在第二安装构件12的轴向的中间部分。
弹性体13是被构造成封闭第一安装构件11的上侧的开口部的橡胶体。弹性体13的外周面被硫化且粘附于第一安装构件11的大径部20和凹部22的内周面，弹性体13的内周面被硫化且粘附于第二安装构件12的下部的外周面。布置在第一安装构件11与第二安装构件12之间的内环26埋设在弹性体13中。在弹性体13的上端部，被构造成覆盖锚固部25的橡胶覆体27与弹性体13一体地形成，橡胶覆体27和锚固部25形成回弹止动部。在弹性体13的下端部，被构造成覆盖小径部21的内周面的橡胶膜28与弹性体13一体地形成。此外，由除橡胶之外的合成树脂等形成的弹性体也可以用作弹性体13。
第一安装构件11的下侧的开口部被隔膜14封闭。隔膜14是嵌合在第一安装构件11的小径部21内的盖体。隔膜14包括隔膜环30和隔膜橡胶31，隔膜环30具有大致圆筒形状，隔膜橡胶31具有膜状并且被构造成封闭隔膜环30的内侧。隔膜橡胶31是具有碗状的橡胶膜。隔膜橡胶30的外周部被硫化且粘附于隔膜环30的内周面。隔膜14通过以下方式固定于第一安装构件11：在隔膜14被嵌合在第一安装构件11的小径部21内的状态下，将隔膜环30的下端部和小径部21的下端部向径向内侧砸边。此外，橡胶膜28介于隔膜环30的外周面与第一安装构件11的小径部21的内周面之间。因此，确保了隔膜14与第一安装构件11嵌合的位置处的水密性。
密封有诸如乙二醇、水等的液体的液室16形成在第一安装构件11的内侧。液室16被弹性体13和隔膜14封闭。液室16被布置在第一安装构件11的内侧的分隔构件15沿轴向分成上侧的主液室17和下侧的副液室18。主液室17是使用弹性体13作为分隔壁的一部分而形成的液室。主液室17的内部容积随弹性体13的变形而变化。副液室18是使用隔膜14作为分隔壁的一部分的液室。副液室18的内部容积随隔膜14的隔膜橡胶31的变形而变化。
如图2所示，分隔构件15包括有底的、筒状的主体构件40和板状的盖构件45，盖构件45安装到主体构件40的上表面并覆盖主体构件40的上侧开口。
主体构件40嵌合在第一安装构件11的小径部21的内侧。当在平面图上看时，主体构件40是圆形的构件且由例如金属、树脂等形成。主体构件40的底板部44安装在主体构件40的轴向的中间部。底板部44被布置成与轴线O垂直。与主液室17和副液室18连通的限制通路41形成在主体构件40的外周面。限制通路41是沿第一安装构件11的周向延伸的液体流路。周向槽40a形成在主体构件40的外周面，限制通路41由周向槽40a形成。周向槽40a的朝向径向外侧开放的部分被橡胶膜28封闭。
如图2所示，与限制通路41和主液室17连通的、在主液室附近的开口部42形成在作为沿着限制通路41的长度的方向的流路长度方向上的第一端部处。开口部42是朝向主液室17开放的且供液体流入和流出的口。开口部42形成在主体构件40的上表面。开口部42通过以下方式形成：在主体构件40的上表面切去限制通路41的流路长度方向的第一端部的一部分，并且开口部42沿周向延伸呈圆弧状。
与限制通路41和副液室18连通的、在副液室附近的开口部43形成在限制通路41的流路长度方向的第二端部处。开口部43是朝向副液室18开放且供液体流入和流出的口。开口部43形成在主体构件40的下表面。开口部43通过以下方式形成：在主体构件40的下表面切去限制通路41的流路长度方向的第二端部的一部分，并且开口部43沿周向延伸呈圆弧状。
当在平面图上看时，盖构件45是呈圆形的平板状的构件。盖构件45的外直径大致等于主体构件40的外直径。与主液室附近的开口部42连通的缺口状的开口45a形成于盖构件45。开口45a在开口部42的周向的整个长度上延伸，并且当在平面图上看时开口45a是呈圆弧状的缺口。开口部42经由开口45a的内侧在主液室17处开口。
如图1所示，在本实施方式中，收容室47和弹性可变形膜48被安装于分隔构件15。
收容室47布置在主体构件40的底板部44与盖构件45之间。收容室47的内表面由底板部44和盖构件45的面向轴向内侧的各表面构成。收容室47分别通过沿轴向开口的连通孔46A和连通孔46B与主液室17和副液室18连通。膜48被收容在收容室47内且分别通过连通孔46A和连通孔46B相应地暴露于主液室17和副液室18。
连通孔46A和46B形成在分隔构件15中的指向轴向外侧的端面中。连通孔46A和46B布置在膜48的径向内侧的位置。在连通孔46A和46B中，设置与收容室47和主液室17连通的第一连通孔46A和与收容室47和副液室18连通的第二连通孔46B。如图1和图2所示，多个第一连通孔46A和多个第二连通孔46B沿周向间隔地布置。第一连通孔46A和第二连通孔46B的周向长度从径向内侧向径向外侧逐渐增大。第一连通孔46A沿周向间隔地布置而成的、环状的第一孔列49A和第二连通孔46B沿周向间隔地布置而成的、环状的第二孔列49B具有大致相同的形状和大致相同的尺寸。
四个第一连通孔46A沿周向等间隔地形成在盖构件45中。第一连通孔46A具有大致相同的形状和大致相同的尺寸。在分隔构件15的沿轴向看的平面图中，第一连通孔46A是中心角为90度的扇形。在平面图中，多个第一连通孔46A相对于轴线O成点对称地布置。在分隔构件15中，布置在周向相邻的第一连通孔46A之间的第一孔间部分50A沿径向延伸。多个第一孔间部分50A沿周向等间隔地布置。第一孔间部分50A具有大致相同的形状和大致相同的尺寸。在盖构件45中，第一孔间部分50A使布置在第一孔列49A的径向内侧的中央部与布置在第一孔列49A的径向外侧的外周部连接。
图1中示出的四个第二连通孔46B沿周向等间隔地形成在主体构件40的底板部44中。第二连通孔46B具有大致相同的形状和大致相同的尺寸。在平面图中，第二连通孔46B是中心角为90度的扇形。在平面图中，多个第二连通孔46B相对于轴线O成点对称地布置。在分隔构件15中，布置在周向相邻的第二连通孔46B之间的第二孔间部分50B沿径向延伸。第二孔间部分50B沿周向等间隔地布置。第二孔间部分50B具有大致相同的形状和大致相同的尺寸。在主体构件40的底板部44中，第二孔间部分50B使布置在第二孔列49B的径向内侧的中央部与布置在第二孔列49B的径向外侧的外周部连接。
膜48是直径比第一孔列49A和第二孔列49B的直径大的盘状构件。膜48例如由诸如橡胶等的弹性构件构成，并能够在收容室47内上下振动。膜48是根据主液室17与副液室18之间压力差而沿轴向移位的可动板。当随后的用作具有限制通路41的共振频率的振动的抖动振动(shake vibration)被输入时，膜48与收容室47的内表面抵接以封闭所有多个第一连通孔46A或所有多个第二连通孔46B。此外，膜48可以是所谓的固定膜(fixed membrane)。在这种情况下，在固定膜中，外周部被固定在收容室47内，外周部内侧的中央部能够沿轴向弹性变形。
限制部51A和限制部51B安装于分隔构件15。限制部51A和51B布置在连通孔46A和46B的轴向外侧，并通过连通孔46A和46B与膜48沿轴向重叠。与所有连通孔46A和46B对应地安装多个限制部51A和51B。限制部51A和51B包括布置在第一连通孔46A的轴向外侧的第一限制部51A和布置在第二连通孔46B的轴向外侧的第二限制部51B。
第一限制部51A沿径向跨设在第一连通孔46A的上方。第一限制部51A的径向的两端部各自与盖构件45连接。如图2所示，在平面图中，第一限制部51A沿径向横断第一连通孔46A的周向的中央部。第一限制部51A和分隔构件15的第一孔间部分50A沿周向交替地布置。第一限制部51A的指向轴向内侧的表面的面积大于第一孔间部分50A的指向轴向内侧的表面的面积。
如图1所示，第二限制部51B沿径向跨设在第二连通孔46B的下方。第二限制部51B的径向的两端部各自与主体构件40的底板部44连接。在平面图中，第二限制部51B沿径向横断第二连通孔46B的周向的中央部。第二限制部51B和分隔构件15的第二孔间部分50B沿周向交替地布置。第二限制部51B的指向轴向内侧的表面的面积大于第二孔间部分50B的指向轴向内侧的表面的面积。
在减振装置10中，第二安装构件12经由发动机侧支架(未示出)与发动机(未示出)连接，第一安装构件11经由车体侧支架(未示出)与车体(未示出)连接。因此，减振装置10介于发动机与车体之间。
当发动机运行时，发动机的振动经由发动机侧支架传递至减振装置10的第二安装构件12。因此，相对较低频率的振动、即比空转运行的振幅大且频率低(例如，8Hz至15Hz)的抖动振动被输入减振装置10。这里，由于膜48在收容室47内沿轴向的弹性变形和移位与伴随振动的输入而在主液室17中产生的液体压力的变化同步，因此膜48与收容室47的内表面抵接以封闭连通孔46A和46B。由于这个原因，主液室17的液体压力根据第二安装构件12的由于抖动振动(向被约束侧的动作和沿回弹方向的动作交替反复的运动)而导致的上下反复动作而变化。因此，在主液室17与副液室18之间产生内部压力差，液室16中的液体通过限制通路41在主液室17与副液室18之间往复运动。与抖动振动相对应地调整限制通路41的流路长度和截面面积，在流过限制流路41的液体中产生共振现象(液柱共振)以使抖动振动衰减。因此，减小了传递至车体的振动。
这里，在本实施方式中，在输入上述抖动振动或甚至具有更大振幅的振动并且膜48封闭连通孔46A和46B之后，当膜48从收容室47内通过连通孔46A和46B向收容室47的外部在轴向上变形以抵接于限制部51A和51B时，膜48的进一步变形被限制。
同时，例如，当发动机的转速增加至大于空转运行的转速并且机动车以恒定速度行驶时，相对较高频率的振动、即比空转运行的振幅小且频率高(例如，80Hz至100Hz)的高频振动会被输入减振装置10。那么，在限制通路41中产生反共振以限制液体的流通(circulation)的情况下，膜48在收容室47中沿轴向移位或弹性变形。因此，主液室17的液体压力通过连通孔46A和46B以及收容室47被施加至副液室18。结果，抑制了主液室17中的液体压力的大幅变化，并抑制了减振装置10的弹簧常数变大。
如上所述，根据本实施方式的减振装置10，由于限制部51A和51B安装于分隔构件15，因此当膜48从收容室47的内侧通过连通孔46A和46B向收容室47的外侧在轴向上变形时，随着膜48抵接限制部51A和51B，膜48的进一步变形被限制。因此，能够抑制膜48的过度变形，并能够长期维持膜48的性能。
此外，由于限制部51A和51B布置在连通孔46A和46B的轴向外侧，因此能够抑制连通孔46A和46B的开口面积由于形成限制部51A和51B而减少，即使当输入高频振动时，也能够可靠地抑制减振装置10的弹簧常数的变大。
此外，由于第一限制部51A的指向轴向内侧的表面的面积大于第一孔间部分50A的指向轴向内侧的表面的面积，因此能够确保膜48与第一限制部51A之间的接触面积，能够可靠地抑制膜48的过度变形。
此外，由于第二限制部51B的指向轴向内侧的表面的面积大于第二孔间部分50B的指向轴向内侧的表面的面积，因此能够确保膜48与第二限制部51B之间的接触面积，能够可靠地抑制膜48的过度变形。
此外，本发明的技术范围不限于本实施方式，在不脱离本发明的范围的情况下可以做出各种变化。
例如，如图3所示，分隔构件15的孔间部分50A和50B中的每一个的沿周向的长度可以从轴向内侧向轴向外侧逐渐增加。此外，在图示的示例中，当在轴向和周向的两方向的截面图上看时，孔间部分50A和50B的指向轴向内侧的表面形成向轴向内侧凸起的圆弧状。
在这种情况下，由于分隔构件15的孔间部分50A和50B中的每一个的沿周向的长度从轴向内侧向轴向外侧逐渐增加，因此当沿轴向输入大振幅的振动并且膜48与收容室47的内表面抵接时，能够平缓地增加膜48与孔间部分50A和50B的指向轴向内侧的表面接触的面积。因此，能够抑制当膜48与分隔构件1抵接时产生的异响。
此外，在这种情况下，由于分隔构件15的孔间部分50A和50B的指向轴向内侧的表面形成向轴向内侧凸起的圆弧状，因此能够更平缓地增加膜48与孔间部分50A和50B的指向轴向内侧的表面接触的面积。
此外，如上所述，在分隔构件15的孔间部分50A和50B的沿周向的长度从轴向内侧向轴向外侧逐渐增加的情况下，当沿轴向输入大振幅的振动时，膜48可能易于从收容室47的轴向内侧通过连通孔46A和46B朝向收容室47的轴向外侧变形。因此，显著地实现了通过限制部51A和51B能够显著地抑制膜48的过度变形的效果。
此外，在本实施方式中，虽然限制部51A和51B的径向的两端部各自连接至分隔构件15，但本发明不限于此。例如，可以是限制部的径向的仅一个端部连接至分隔构件，而另一个端部可以不连接至分隔构件。
此外，在本实施方式中，虽然限制部51A和51B沿径向延伸，但本发明不限于此。例如，如图4所示，限制部51A和51B可以沿周向延伸。
此外，在本实施方式中，虽然第一限制部51A和第二限制部51B被设置成限制部51A和51B，但本发明不限于此。例如，作为限制部，可以只设置第一限制部或只设置第二限制部。此外，即使在只设置第二限制部的情况下，当输入振动并且主液室的液体压力增加时，也能够有效地抑制膜的过度变形。此外，可以不设置限制通路41。
此外，连通孔46A和46B不限于本实施方式，例如，多个连通孔可以沿周向布置。
此外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以用已知的组成部件适当地代替本实施方式的组成部件，可以与上述变形例适当地组合。
产业上的可利用性
在减振装置中，能够长期维持膜的性能。
附图标记说明
10  减振装置
11  第一安装构件
12  第二安装构件
13  弹性体
15  分隔构件
16  液室
17  主液室
18  副液室
46A、46B  连通孔
47  收容室
48  膜
50A、50B  孔间部分
51A、51B  限制部

Claims (3)

1.一种减振装置，其包括：
第一安装构件和第二安装构件，所述第一安装构件具有筒状且与振动发生部和振动接收部中的任意一方连接，所述第二安装构件与所述振动发生部和所述振动接收部中的另一方连接；
弹性体，所述弹性体被构造成将所述第一安装构件和所述第二安装构件两者连接；以及
分隔构件，所述分隔构件被构造成将所述第一安装构件内密封液体的液室分成使用所述弹性体作为壁面的一部分的主液室和副液室，
其中，在所述分隔构件中设有：
收容室，所述收容室通过在所述第一安装构件的轴向上开口的连通孔与所述主液室和所述副液室连通，以及
能够弹性变形的膜，所述膜被收容在所述收容室内并且通过所述连通孔分别暴露于所述主液室和所述副液室，并且
在所述分隔构件中安装有限制部，所述限制部被布置在所述连通孔的所述轴向的外侧，并通过所述连通孔与所述膜沿所述轴向重叠。
2.根据权利要求1所述的减振装置，其特征在于，在所述第一安装构件的周向上间隔地布置有多个所述连通孔，
所述连通孔的沿所述周向的长度从所述第一安装构件的径向内侧向径向外侧逐渐增大，
布置在所述分隔构件的周向上相邻的所述连通孔之间的孔间部分沿所述径向延伸，并且
所述孔间部分的沿所述周向的长度从轴向内侧向轴向外侧逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的减振装置，其特征在于，当在沿所述轴向和所述周向这两个方向的截面图上看时，所述孔间部分的指向所述轴向内侧的面形成为向所述轴向内侧凸起的圆弧状。
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