CN104675920A - 液体封入减振装置 - Google Patents

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CN104675920A CN201410709181.5A CN201410709181A CN104675920A CN 104675920 A CN104675920 A CN 104675920A CN 201410709181 A CN201410709181 A CN 201410709181A CN 104675920 A CN104675920 A CN 104675920A
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荻村章司
幸光秀之
彦坂道治
后藤孝之
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Toyota Motor Corp
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Sumitomo Riko Co Ltd
Toyota Motor Corp
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    • F16F13/06Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明提供一种液体封入减振装置。液体封入减振装置(10)具有:外筒部件(11),与车身地板连接;内筒部件(13),与排气管连接;及弹性部件(12),夹设在它们之间,并且在内部设有封入有液体的液室(14)。在这样的液体封入减振装置(10)中,在该弹性部件(12)的液室(14)的内周侧的部分设置环状的凹部(15、16),所述凹部(15、16)在轴向上凹陷直至该轴向上的位置达到液室(14)的内侧的位置。

Description

液体封入减振装置
在2013年11月28日提交的日本专利申请2013-246588的公开内容所包含的说明书、附图和摘要的全部内容援引于此作为参考。
技术领域
本发明涉及具有在内部设有封入有液体的液室的弹性部件的液体封入减振装置。
背景技术
以往,作为液体封入减振装置,已知有日本特开2004-211807记载的装置。作为车辆的变速器支承(transmission mount)而使用的该文献记载的液体封入减振装置具有与变速器连接的金属制的外筒部件、与车身连接的金属制的内筒部件、夹设在它们之间的橡胶制的弹性部件、及形成于该弹性部件的内部的液室。这样的减振装置通过由弹性部件的弹性变形产生的振动传递的抑制作用和由封入于液室的液体的流动产生的振动衰减作用而发挥对从外部输入的振动的减振效果。
然而,在利用这样的液体封入减振装置作为例如排气管那样的比较轻量的部件的悬架支承部的减振装置的情况下,若不充分地减小弹性部件的弹簧常数,则从排气管向车身地板的振动传递率变大,不会得到充分的减振效果。但是,为了确保相对于损伤等的耐久性,在弹性部件中的液室的分隔壁部分需要一定的厚度,弹性部件的弹簧常数的降低存在极限。
发明内容(US)
本发明提供能够减小弹性部件的弹簧常数而降低振动传递率的液体封入减振装置。
本发明的第一方式涉及分别与进行相对位移的两个部件连接的液体封入减振装置。液体封入减振装置具有在内部设有封入有液体的液室的弹性部件。在将从该液体封入减振装置的与上述两个部件中的一方连接的一侧到与另一方连接的一侧的方向设为弹性部件的延伸方向时,在弹性部件的与上述两个部件中的任一个部件连接的一侧的端部与液室之间的部分设置凹部,所述凹部在与上述延伸方向正交的方向上凹陷直至该正交的方向上的位置达到液室的内侧的位置。
在这样的液体封入减振装置中,在输入了上述延伸方向的振动载荷时,弹性部件中的凹部的液室侧的部分承受剪切。因此,上述延伸方向上的弹性部件的弹簧常数变小。因此,能够减小弹性部件的弹簧常数而降低振动传递率。
这样的液体封入减振装置能够形成为例如上述两个部件分别与内周及外周连接的圆环形状。在这样的情况下,只要在弹性部件的比液室靠内周侧的部分设置凹部,就容易确保液室的容积。
此外,在将这样的液体封入减振装置夹设在车身地板与排气管之间的情况下,通过将其设于在车身地板设置的多个排气管悬架位置中的最靠排气管端侧的位置,由此能够更有效地抑制排气管相对于车身地板的振动。
发明内容(CN)
本发明提供能够减小弹性部件的弹簧常数而降低振动传递率的液体封入减振装置。
本发明的第一方式涉及分别与进行相对位移的两个部件连接的液体封入减振装置。液体封入减振装置具有在内部设有封入有液体的液室的弹性部件。在将从该液体封入减振装置的与上述两个部件中的一方连接的一侧到与另一方连接的一侧的方向设为弹性部件的延伸方向时,在弹性部件的与上述两个部件中的任一个部件连接的一侧的端部与液室之间的部分设置凹部,所述凹部在与上述延伸方向正交的方向上凹陷直至该正交的方向上的位置达到液室的内侧的位置。
在这样的液体封入减振装置中,在输入了上述延伸方向的振动载荷时,弹性部件中的凹部的液室侧的部分承受剪切。因此,上述延伸方向上的弹性部件的弹簧常数变小。因此,能够减小弹性部件的弹簧常数而降低振动传递率。
这样的液体封入减振装置能够形成为例如上述两个部件分别与内周及外周连接的圆环形状。在这样的情况下,只要在弹性部件的比液室靠内周侧的部分设置凹部,就容易确保液室的容积。
此外,在将这样的液体封入减振装置夹设在车身地板与排气管之间的情况下,通过将其设于在车身地板设置的多个排气管悬架位置中的最靠排气管端侧的位置,由此能够更有效地抑制排气管相对于车身地板的振动。
附图说明
以下将参照附图描述本发明的实施例的特征、优点以及技术上和工业上的意义,附图中相同的标号表示相同的部件,其中:
图1是液体封入减振装置的一实施方式的立体图;
图2是图1的液体封入减振装置的剖视图;
图3是示意性地表示使用了图1的液体封入减振装置的、排气管向车身地板的悬架方式的一例的图;
图4是从正面侧观察图1的液体封入减振装置及其周边部而得到的俯视图;
图5是从侧面侧观察图1的液体封入减振装置及其周边部而得到的剖视图;
图6是表示没有凹部的液体封入减振装置的比较例中的振动输入时的力的作用方式的图;
图7是表示图1的液体封入减振装置中的振动输入时的力的作用方式的图;
图8是在液室的外周侧设有凹部的液体封入减振装置的变形例的剖视图;
图9是仅在单侧设有凹部的液体封入减振装置的变形例的剖视图。
具体实施方式
以下,参照图1~图7,详细地说明液体封入减振装置的一实施方式。此外,本实施方式的液体封入减振装置夹设在车身地板与悬架于车身地板的排气管之间。即,在本实施方式中,车身地板及排气管相当于一方悬架于另一方的两个部件。
如图1所示,本实施方式的液体封入减振装置10具有形成为圆管形状的金属制的外筒部件11。在外筒部件11的内周压入形成为大致圆环(torus)形状的橡胶制的弹性部件12,进一步在该弹性部件12的内周压入有形成为圆管形状的内筒部件13。
此外,在该液体封入减振装置10中,外筒部件11与车身地板连接,内筒部件13与排气管连接。因此,在本实施方式中,液体封入减振装置10的径向成为从液体封入减振装置10上的与上述两个部件(车身地板、排气管)中的一方连接的一侧到与另一方连接的一侧的方向、即弹性部件12的延伸方向。而且,沿着整体形成为圆环形状的液体封入减振装置10的中心轴L的方向(以下,记载为轴向)成为与这样的弹性部件12的延伸方向正交的方向。
图2表示液体封入减振装置10的截面结构。此外,以下,将图中左侧设为液体封入减振装置10的前方,将图中右侧设为液体封入减振装置10的后方。如该图所示,在弹性部件12的外周设有遍及其全周而向内周侧凹陷的部分,利用外筒部件11堵塞其外周侧,由此形成液室14。在该液室14的内部封入有非压缩性的液体。
另外,在弹性部件12的前方及后方的端面,在该液室14的内周侧的部分分别设有在轴向上凹陷的凹部15、16。这些凹部15、16以凹陷直至轴向上的位置达到液室14的内侧的位置的方式形成。通过设有这样的凹部15、16,在弹性部件12的液室14的内周侧形成沿轴向延伸的臂部17、18。
图3表示使用了这样的液体封入减振装置10的、排气管向车身地板的悬架方式的一例。如该图所示,在以从发动机19向车身后方延伸的方式设置的排气管21上,在其发动机19侧的部分设置有催化剂24,在其管端附近的部分设置有消声器(muffler)25。在车身地板20设有多个(在该图的例子中为两个)这样的排气管21的悬架位置22、23。顺便提及,在该图的例子中,悬架位置22设于排气管21上的催化剂24的管端侧的位置,悬架位置23设于排气管21上的消声器25的设置位置。并且,本实施方式的液体封入减振装置10设置于这些悬架位置22、23中的最靠排气管后端侧的悬架位置23。
图4及图5表示液体封入减振装置10向车身地板20及排气管21的连接方式的一例。如该图所示,液体封入减振装置10向车身地板20的连接经由地板安装部件26而进行。地板安装部件26具有形成为圆管形状的金属制的圆管部27和分别固定于圆管部27的两侧的由弯折成L字形的金属板材构成的两个固定部28。并且,将圆管部27外嵌于外筒部件11的外周,并利用基于焊接、螺栓、螺钉的连结等将固定部28固定于车身地板20,由此液体封入减振装置10与车身地板20连接。
另外,液体封入减振装置10向排气管21的连接经由排气管安装部件29而进行。在固定于排气管21的消声器25上的排气管安装部件29设有沿排气管21的延伸方向延伸的圆棒状的安装轴30。并且,通过将安装轴30插入于内筒部件13的内周,液体封入减振装置10与排气管21连接。此外,安装轴30以能够相对于内筒部件13沿轴向滑动的方式被插入。因此,由排气管21的热膨胀引起的排气管安装部件29的位移能够被安装轴30相对于内筒部件13的滑动吸收。
接着,说明如上所述地构成的液体封入减振装置10的作用。在本实施方式的液体封入减振装置10中,当排气管21相对于车身地板20振动时,弹性部件12以在径向上压缩或伸长的方式发生弹性变形,由此车身地板20与排气管21之间的振动传递被抑制。另外,通过此时的弹性部件12的弹性变形而液室14发生变形,通过该变形,封入于液室14的液体从截面积缩小的部分向截面积扩大的部分流动,由此产生振动的衰减作用。
另一方面,为了抑制振动从排气管21向车身地板20的传递,需要充分减小液体封入减振装置10的弹性部件12的弹簧常数以相对于排气管21的振动位移使向车身地板20传递的载荷变小。关于这一点,在本实施方式的液体封入减振装置10中,如上所述,在弹性部件12中的液室14的内周侧的部分设有在轴向上凹陷的凹部15、16。并且,如下所述,这样的凹部15、16较大地有助于上述延伸方向上的弹性部件12的弹簧常数的降低。
图6表示作为比较例的、具有未设有凹部15、16的弹性部件112的液体封入减振装置110的截面结构。在该比较例中,向液体封入减振装置110输入的载荷通过液室14的两侧的部分而直接向弹性部件112的内周传递。因此,在该比较例中,此时的弹性部件112的弹性变形以压缩-拉伸模式(mode)进行。
图7表示从本实施方式的液体封入减振装置10的外周向该液体封入减振装置10输入了载荷时的状态。在本实施方式的液体封入减振装置10中,在径向上的液室14的两侧的部分的延长线上设有凹部15、16,因此向在凹部15、16的外周侧形成的沿轴向延伸的臂部17、18作用剪切应力。因此,此时的弹性部件12的臂部17、18以剪切模式发生弹性变形,相对于径向的载荷的输入的弹性部件12的弹簧常数与比较例的情况相比变小。
根据以上说明的本实施方式的液体封入减振装置10,能够起到以下效果。
(1)在本实施方式的液体封入减振装置10中,在弹性部件12上的与排气管21连接的一侧的端部(弹性部件12的内周)与液室14之间的部分形成有凹部15、16,所述凹部15、16在轴向上凹陷直至该轴向上的位置达到液室14的内侧的位置。因此,相对于来自排气管21的振动的输入,在弹性部件12产生剪切模式的弹性变形。因此,能够减小弹性部件12的弹簧常数而降低从排气管21向车身地板20的振动传递率。
(2)即使不使弹性部件12中的液室14的分隔壁部分的厚度变薄,也能够降低弹簧常数,因此容易确保相对于外部损伤等的耐久性。
(3)在形成为圆环形状的弹性部件12中的液室14的内周侧设有凹部15、16,因此容易确保液室14的容积。
(4)液体封入减振装置10设于在车身地板20设置的多个排气管21的悬架位置22、23中的、排气管21的振动振幅最大即最靠排气管端侧的悬架位置23,因此能够有效地抑制排气管21的振动。
此外,上述实施方式也能够如下进行变更而实施。
·在上述实施方式中,将外筒部件11及内筒部件13由金属制成,但也可以利用其他材料形成它们。
·在上述实施方式中,将弹性部件12由橡胶制成,但也可以利用除此之外的弹性材料来形成弹性部件12。
·在上述实施方式中,在弹性部件12的外周及内周设有金属制的外筒部件11及内筒部件13,但也可以省略它们的一方或双方,而将弹性部件12直接安装于地板安装部件26及排气管安装部件29的一方或双方。
·在上述实施方式中,经由地板安装部件26及排气管安装部件29而将液体封入减振装置10分别与车身地板20及排气管21连接,但也可以利用除此之外的方式来连接液体封入减振装置10。
·设于车身地板20的排气管21的悬架位置的数量也可以任意地变更。另外,也可以将液体封入减振装置10设于最靠排气管端侧的悬架位置以外的悬架位置。而且,也可以将液体封入减振装置10分别设于多个悬架位置。
·也可以如图8例示的液体封入减振装置120那样,在弹性部件121中的液室14的外周侧的部分设置凹部15、16。在这样的情况下,也能够与上述实施方式同样地,减小弹性部件12的弹簧常数而适当地降低振动传递率。
·也可以如图9例示的液体封入减振装置130那样,仅在弹性部件131的前方侧及后方侧中的任一侧设置凹部15。在排气管21在相对于中心轴摆动的方向上振动的情况下,振动载荷集中作用于弹性部件131中的液室14的两侧的部分中的一方。在这样的情况下,即使未在振动载荷集中作用的一侧设置凹部,也能够进行适当的振动抑制。
·上述实施方式的液体封入减振装置10用于排气管21相对于车身地板20的悬架位置,但在除此之外的用途中也能够采用同样的结构的液体封入装置。
·上述实施方式的液体封入减振装置10形成为圆环形状,但也可以将液体封入减振装置形成为除此之外的形状。在这样的情况下,只要在弹性部件中的延伸方向的两端的一方与液室之间的部分设置在与延伸方向正交的方向上凹陷直至该正交的方向上的位置达到液室的内侧的位置的凹部,就能够减小弹性部件的弹簧常数而降低振动传递率。
·液室也可以形成为在部件内在内侧和外侧分别各设置一个并在该内侧液室与外侧液室之间设置凹部的结构。

Claims (4)

1.一种液体封入减振装置(10),分别与进行相对位移的两个部件(20、21)连接,其特征在于,
包括弹性部件(12),所述弹性部件(12)在内部设有封入有液体的液室(14),
其中,在将从该液体封入减振装置(10)的与所述两个部件(20、21)中的一方连接的一侧到与另一方连接的一侧的方向设为所述弹性部件的延伸方向时,在所述弹性部件的与所述两个部件(20、21)中的任一个部件连接的一侧的端部与所述液室(14)之间的部分设有凹部(15、16),所述凹部(15、16)在与所述延伸方向正交的方向上凹陷直至该正交的方向上的位置达到所述液室(14)的内侧的位置。
2.根据权利要求1所述的液体封入减振装置(10),其中,
该液体封入减振装置(10)形成为所述两个部件(20、21)分别与内周及外周连接的圆环形状。
3.根据权利要求2所述的液体封入减振装置,其中,
所述凹部(15、16)设于所述弹性部件(12)的比所述液室(14)靠内周侧的部分。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的液体封入减振装置,其中,
该液体封入减振装置(10)夹设在车身地板(20)与排气管(21)之间,且设于在所述车身地板(20)设置的多个排气管悬架位置(22、23)中的最靠排气管后端侧的位置(23)。
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