CN105102852A - 液封式防振装置 - Google Patents

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CN105102852A CN201480018592.8A CN201480018592A CN105102852A CN 105102852 A CN105102852 A CN 105102852A CN 201480018592 A CN201480018592 A CN 201480018592A CN 105102852 A CN105102852 A CN 105102852A
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Abstract

本发明在内筒与外筒之间设置有封入有非压缩性流体的一对流体室，并且设置有使一个流体室和另一个流体室连通的一对孔口形成构件(20)，孔口形成构件(20)具有与各流体室连通的纵槽(62)、孔口通路(64)及使纵槽(62)和孔口通路(64)连通的液体储存部(66)，液体储存部(66)的槽宽度形成得比孔口通路(64)大，且槽深度形成得比孔口通路(64)深。

Description

液封式防振装置
技术领域
本发明涉及一种液封式防振装置，该液封式防振装置具有被主体橡胶弹性体弹性地连接的内筒和中间套筒。
背景技术
例如，在专利文献1中公开了在内筒与外筒之间具有将防振基体作为室壁的第1液体室和第2液体室的液封式防振装置。在第1液体室和第2液体室中分别封入有非压缩性流体。第1液体室和第2液体室设置为通过孔口连通。此外，位于内筒与外筒之间的中间筒由两端的嵌合周壁和其间的连接壁构成。嵌合周壁与内筒之间通过由橡胶状弹性体构成的端壁结合。
在专利文献1所公开的液封式防振装置中，当在垂直于轴的方向上输入负荷时，在压缩侧的液体室中端壁向内进行弯曲变形，由此能够增大压缩侧的液体室的体积变化来提高孔口中的液体流动作用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-147065号公报。
发明内容
发明要解决的课题
虽然期望在维持共振特性的情况下使液封式防振装置轻量化，但是当过度轻量化时，有可能因例如孔口的通路长度等变化而对共振特性造成影响。
本发明的一般的目的在于，提供一种能够在不对共振特性产生大的影响的情况下实现孔口形成构件的轻量化的液封式防振装置。
用于解决课题的方案
为了达到上述的目的，本发明的特征在于，具有：内筒；中间套筒，配置在所述内筒的外侧；主体橡胶弹性体，安装在所述内筒与所述中间套筒之间，弹性地连接所述内筒和所述中间套筒；以及外筒，套装在所述中间套筒外，在所述内筒与所述外筒之间设置有封入有非压缩性流体的一对流体室，并且设置有使一个所述流体室和另一个所述流体室连通的孔口形成构件，所述孔口形成构件具有与所述各流体室连通的开口部、孔口通路及储存所述非压缩性流体的液体储存部，所述液体储存部的深度形成得比所述孔口通路深。
在本发明中，通过将孔口形成构件减少液体储存部的容积的量，从而能够轻量化。另外，液体储存部因为深度形成得比孔口通路深，所以不作为孔口发挥功能。其结果是，即使设置有液体储存部也能够在不对共振特性产生大的影响的情况下实现孔口形成构件的轻量化。
此外，能够使孔口形成构件的液体储存部的部位的壁厚比现有技术薄。由此，例如在用树脂材料来成型孔口形成构件的情况下，能够降低孔洞(缩孔)的产生，因此能够提高成型性。
在经由液体储存部使开口部和孔口通路连通的情况下，可以将液体储存部的开口宽度形成得比孔口通路的通路宽度大。这样，液体储存部将位于开口部与孔口通路之间且流路面积被设定得比孔口通路大，因此不作为孔口发挥功能。其结果是，即使设置有液体储存部也能够在不对共振特性产生大的影响的情况下实现孔口形成构件的轻量化。
此外，液体储存部可以由向内筒侧凹陷的凹部构成，凹部的底壁可以由圆弧面或平坦面形成。这样，能够使孔口形成构件轻量化，并且使制造变得容易。
此外，可以使孔口通路与开口部连通并且与液体储存部连通。这样，液体储存部只要形成为与孔口通路连通即可，无需与孔口通路和开口部这两者都连通，因此布局的自由度会提高。此外，在液体储存部中可经由孔口通路导入非压缩性流体，因此能够容易地储存非压缩性流体。
此外，也可以将液体储存部做成为向内筒侧凹陷的单个或多个凹部，凹部可以位于孔口通路的内侧。这样，能够对位于孔口通路的内侧的凹部容易地导入在孔口通路中流动的非压缩性流体。
此外，也可以将液体储存部做成为向内筒侧凹陷的多个凹部，凹部可以将孔口通路夹在其间配置在沿内筒的轴向的一侧和另一侧，并可以设置有使凹部和孔口通路连通的连通通路。这样，能够夹着孔口通路在两侧的空间配置凹部。由此，能够有效地利用空间，并且能够经由连通通路容易地使孔口通路和凹部连通。
此外，孔口形成构件可以构成为一对，一对孔口形成构件可以分别由相同形状形成。这样，制造会变得容易，并且能够防止组装作业中的误组装。
发明效果
在本发明中，能够得到能够在不对共振特性产生大的影响的情况下实现孔口形成构件的轻量化的液封式防振装置。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的液封式防振装置应用于车辆的悬架的状态的概略平面图。
图2是本发明的实施方式的液封式防振装置的轴向截面图。
图3是本发明的实施方式的液封式防振装置的另一个轴向截面图。
图4是沿图3的C-C线的垂直于轴的方向的截面图。
图5(a)是本发明的实施方式中的孔口形成构件的立体图，图5(b)是沿图5(a)的F-F线的横截面图。
图6(a)是比较例中的孔口形成构件的立体图，图6(b)是沿图6(a)的G-G线的横截面图。
图7(a)是本发明的第1变形例的孔口形成构件的立体图，图7(b)是沿图7(a)的H-H线的横截面图。
图8(a)是本发明的第2变形例的孔口形成构件的立体图，图8(b)是图8(a)所示的孔口形成构件的正视图，图8(c)是沿图8(b)的K-K线的横截面图，图8(d)是图8(a)所示的孔口形成构件的侧视图。
图9(a)是本发明的第3变形例的孔口形成构件的立体图，图9(b)是沿图9(a)的M-M线的局部纵截面图。
具体实施方式
接着，一边适当参照附图一边对本发明的实施方式进行详细说明。
如图1所示，本发明的实施方式的液封式防振装置10由轴套构成，该轴套将构成汽车的左侧后轮的悬架1的下控制臂2与车体框架3之间结合起来，可转动自由地对下控制臂2的轴部4进行轴支承。另外，在图1中，附图标记5表示轮胎，附图标记6表示球窝接头，附图标记7和8表示车体侧支承构件。此外，本实施方式中的上下方向不是与图1所示的液封式防振装置10对悬架1的安装状态一致的方向，是指附图上的上下方向。
如图2和图3所示，液封式防振装置10由内筒12、外筒14、主体橡胶弹性体16、中间套筒18、一对孔口形成构件20、20(参照图3)以及密封橡胶层22构成。另外，在以下的说明中，有时将由内筒12、主体橡胶弹性体16、中间套筒18以及一对孔口形成构件20、20整体组装而构成的单元称为内筒侧组件，将由外筒14和密封橡胶层22构成的单元称为外筒侧组件。此外，在本实施方式中，虽然使用一对孔口形成构件20、20进行说明，但是并不限定于此，例如，也可以是单个孔口形成构件20。
内筒12由沿轴向形成有贯通孔24的圆筒体构成。内筒12的外径尺寸和内径尺寸从沿轴向的一端到另一端设定为固定。
外筒14配置在内筒12的外侧。该外筒14由沿轴向形成有贯通孔26且形成为比内筒12壁薄的圆筒体构成。在外筒14的上端部(轴向一侧的端部)设置有外凸缘部28。外凸缘部28设置为向与内筒12的中心轴大致正交的外方向弯曲，并朝向径向外侧延伸规定长度。外凸缘部28形成在外筒14的上侧(轴向一侧)的开口周缘部。
在外凸缘部28的外表面侧的弯曲部位(根部部位)遍及外筒14的整个周向形成有截面为圆弧状的环状凹部30。与外筒14的其它筒状部位相比较，该环状凹部30朝向内筒12侧缩径。另外，外筒14的沿轴向的尺寸(轴向长度)形成得比内筒12的沿轴向的尺寸(轴向长度)短了规定长度(参照图2和图3)。
如图2所示，主体橡胶弹性体16安装在内筒12与中间套筒18之间，弹性地连接内筒12和中间套筒18。主体橡胶弹性体16的内周面硫化粘接在内筒12的外周面，主体橡胶弹性体16的外周面硫化粘接在中间套筒18的内周面。主体橡胶弹性体16例如通过在设置于未图示的金属模内的内筒12与中间套筒18之间注入熔融橡胶而形成。
中间套筒18配置在向内筒12的径向外侧分离规定距离的位置，经由主体橡胶弹性体16与内筒12连接。如图2所示，中间套筒18具有上侧环部32a、下侧环部32b、连接上侧环部32a和下侧环部32b的一组连接部34、34、以及从上侧环部32a的上端面朝向内筒12的上端向斜上方竖起的一对倾斜突出片36、36。
上侧环部32a和下侧环部32b分别形成为遍及密封橡胶层22的整个内周面没有缝隙地连续的圆筒状，且未设置向垂直于轴的方向凹陷的部分、突出的部分。此外，上侧环部32a的上端面位于外筒14的环状凹部30中的内径最小部位的下侧。
上侧环部32a和下侧环部32b通过一组连接部34、34连接。一组连接部34、34沿内筒12的轴向延伸且相向地配置。由上侧环部32a的下端面、下侧环部32b的上端面以及一组连接部34、34的侧面形成有彼此相向的一组矩形的窗口部40、40(参照图3)。
密封橡胶层22沿外筒14的内周面以薄壁连续地形成，并硫化粘接在外筒14的内周面。另外，在本实施方式中“密封橡胶层”是指安装在中间套筒18的外周面和外筒14的内周面之间而对两者之间进行密封的薄壁的橡胶部分。
在密封橡胶层22的上方设置有位于外筒14的环状凹部30的内侧的防脱离橡胶38。该防脱离橡胶38比密封橡胶层22朝向垂直于轴的方向内侧突出地设置。此外，在防脱离橡胶38的上方设置有形成为厚壁的阻挡部42。该阻挡部42在外凸缘28的上表面遍及整个周向设置。
在外筒14的环状凹部30的内侧且在密封橡胶层22的上部侧设置有一对防转动橡胶44。该一对防转动橡胶44设置为在中间套筒18的周向上夹持倾斜突出片36。本实施方式的一对防转动橡胶44比防脱离橡胶38朝向垂直于轴的方向内侧(内筒12侧)突出(参照图2)。
如图3和图4所示，在内筒12与外筒14之间相向地设置有被主体橡胶弹性体16和密封橡胶层22密封的一对流体室48、48。在一对流体室48、48中封入有非压缩性流体。
在主体橡胶弹性体16的轴向的中间部形成有沿周向延伸而构成流体室48的一部分的一对嵌入凹部50、50。在一对嵌入凹部50、50中安装有一对孔口形成构件20、20。
一对孔口形成构件20、20用树脂制材料分别形成为相同形状。如图5所示，各孔口形成构件20由俯视时呈大致半圆状的主体部54和粘着在主体部54的内壁的阻挡橡胶56构成。在主体部54的两端设置有与形成在主体橡胶弹性体16的卡合凹部58(参照图4)卡合的卡合凸部60。
如图5所示，在主体部54的外周面形成有与内筒12的轴向平行地延伸的纵槽(开口部)62、由宽度窄且深度浅的槽构成并沿周向延伸的孔口通路64以及使纵槽62和孔口通路64连通的液体储存部66。与孔口通路64相比较，液体储存部66的槽宽度形成得宽，且槽深度形成得深。液体储存部66因为其流路面积设定得比孔口通路64大，所以不作为孔口发挥功能。
如图5所示，液体储存部66由向内筒12侧凹陷的凹部构成。凹部由在沿内筒12的轴向的上下方向上相向配置的横壁67a、67b、在纵槽62的下方连续的一个纵壁67c、在孔口通路64连续的另一个纵壁67d以及形成在主体部54的外周面的底壁67e构成。横壁67a、67b在与内筒12的轴向正交的方向上延伸。凹部的底壁67e的横截面形成为圆弧面。通过将凹部的底壁67e做成为圆弧面，从而能够使孔口形成构件20轻量化，并且使制造变得容易。
纵槽62形成为在液体储存部66的横壁67a的一部分开口，槽深度比液体储存部66浅。纵槽62和液体储存部66设置为在内筒12的轴向上连通。此外，在液体储存部66与孔口通路64的边界部位中，孔口通路64的端面在液体储存部66的另一个纵壁67d开口。液体储存部66和孔口通路64设置为在主体部54的周向上连通。
一个流体室48和另一个流体室48经由一对孔口形成构件20、20和形成在主体橡胶弹性体16的连通通路68连通(参照图4)。即，一个孔口形成构件20和另一个孔口形成构件20以经由连通通路68使孔口通路64、64彼此相互连通的方式安装。
更详细地说，一个孔口形成构件20经由纵槽62(参照图5)、液体储存部66以及一个孔口通路64与一个流体室48连通，进而，另一个孔口形成构件20经由一个孔口通路64、连通通路68、另一个孔口通路64、液体储存部66以及纵槽62(参照图5)与另一个流体室48连通。其结果是，设置为封入在一对流体室48、48内的非压缩性流体能够经由一对孔口形成构件20、20在一对流体室48、48之间相互流动。
本实施方式的液封式防振装置10基本上按上述方式构成，接着对其动作以及作用效果进行说明。
当经由下控制臂2从轮胎5对液封式防振装置10赋予垂直于轴的方向上的振动(负荷)时，主体橡胶弹性体16将进行弹性形变。通过该弹性形变在一个流体室48与另一个流体室48之间产生压差(液压差)，非压缩性流体通过孔口通路64在一个流体室48与另一个流体室48之间流动。通过该非压缩性流体在孔口通路64中流动而产生共振效应，基于共振效应发挥防振效果。也就是说，通过非压缩性流体在孔口通路64中流动而产生衰减作用来吸收振动。同时，基于主体橡胶弹性体16的弹性来产生防振效果。可得到这样的由弹性造成的防振效果和由共振效应造成的防振效果相乘的防振效果。
接着，对液体储存部66的作用进行说明。
图5(a)是本实施方式中的孔口形成构件的立体图，图5(b)是沿图5(a)的F-F线的横截面图，图6(a)是比较例中的孔口形成构件的立体图，图6(b)是沿图6(a)的G-G线的横截面图。另外，比较例中的孔口形成构件21与本实施方式中的孔口形成构件20相比较，不同点在于未设置液体储存部66，对于其它相同的构成要素标注相同的附图标记。
一般来说，由在孔口通路64中流动的非压缩性流体造成的共振特性例如通过孔口通路长度来设定。在将本实施方式中的孔口形成构件20的孔口通路长度L1与比较例中的孔口形成构件21的孔口通路长度L2设为相同的情况下(L1＝L2)，能够将共振特性设定为相同。
在本实施方式中的孔口形成构件20中，因为将孔口通路长度L1设为与比较例的孔口通路长度L2相同的长度，所以能够将共振特性维持为与比较例相同，但是另一方面，因为在纵槽62与孔口通路64之间设置有液体储存部66，所以能够使孔口形成构件20轻量化。即，能够在不改变共振特性的情况下使孔口形成构件20减轻液体储存部66的容积的量。
进而，在本实施方式中的孔口形成构件20中，通过在纵槽62与孔口通路64之间设置有液体储存部66，从而与比较例中的孔口形成构件21的壁厚T2相比较，能够将液体储存部66的部位中的壁厚T1设为薄壁(T1<T2)。如果能够将孔口形成构件20做成为薄壁，就能够在用树脂材料来成型该孔口形成构件20时降低孔洞(缩孔)的产生，因此能够提高成型性。
在本实施方式的液封式防振装置10中，在将孔口通路长度设为与现有技术相同而将共振特性维持为与现有技术相同的状态下，在纵槽62与孔口通路64之间设置有液体储存部66，由此能够使孔口形成构件20轻量化。换言之，通过使孔口形成构件20减少液体储存部66的容积的量，从而与现有技术相比较，能够轻量化。
此外，当在液体储存部66设置有由内筒12的外周面构成的凹部底壁67e并将凹部底壁67e形成为圆弧面时，能够使孔口形成构件20轻量化，并且使制造变得容易。
接着，以下对孔口形成构件20a的变形例进行说明。图7(a)是第1变形例的孔口形成构件的立体图，图7(b)是沿图7(a)的H-H线的横截面图。另外，在以下所示的变形例中，对于与图5所示的孔口形成构件20相同的构成要素标注相同的附图标记，并省略其详细的说明。
第1变形例的孔口形成构件20a与孔口形成构件20(参照图5)的不同点在于，具有由形成在主体部54的外表面的平坦面构成的凹部底壁67e'。通过将孔口形成构件20a的凹部底壁67e'设为平坦面，从而能够使孔口形成构件20a更进一步轻量化，并且使制造变得容易。
在图1～图7所示的方式中，例示了纵槽62、液体储存部66以及孔口通路64串联配置的方式(纵槽62和孔口通路64经由液体储存部66连通的方式)。接着，基于图8和图9对未串联配置的方式进行说明。
图8(a)是本发明的第2变形例的孔口形成构件的立体图，图8(b)是图8(a)所示的孔口形成构件的正视图，图8(c)是沿图8(b)的K-K线的横截面图，图8(d)是图8(a)所示的孔口形成构件的侧视图，图9(a)是本发明的第3变形例的孔口形成构件的立体图，图9(b)是沿图9(a)的M-M线的局部纵截面图。
在第2变形例的孔口形成构件20b和第3变形例的孔口形成构件20c中，孔口通路64沿孔口形成构件20b、20c的主体部52的外周面(外侧)呈圆弧状延伸。孔口通路64的一端与纵槽62直接连通。此外，在第2变形例的孔口形成构件20b和第3变形例的孔口形成构件20c中，形成为在孔口通路64的中间位置连通孔口通路64和凹部(液体储存部)70a、70b。像这样，第2变形例的孔口形成构件20b和第3变形例的孔口形成构件20c与孔口形成构件20(参照图5)的不同点在于，纵槽62、孔口通路64、凹部70a、70b未串联配置。这样，作为液体储存部发挥功能的凹部70a、70b只要形成为只与孔口通路64连通即可，无需与纵槽62和孔口通路64这两者都连通，因此布局的自由度会提高。此外，在凹部70a、70b中经由孔口通路64导入非压缩性流体，因此能够容易地储存非压缩性流体。
如图8(a)～(d)所示，在第2变形例的孔口形成构件20b中，形成有从孔口通路64的底面进一步向内筒12侧凹陷的多个凹部70a。该凹部70a形成为位于孔口通路64的底面的内侧且与孔口通路64连通。多个凹部70a在孔口通路64的长尺寸方向(非压缩性流体的流动方向)上空开间隔排列。正面中央的3个凹部70a的截面为矩形，其两端的凹部70a的截面呈梯形。这样，能够对位于孔口通路64的内侧的凹部70a容易地导入在孔口通路64中流动的非压缩性流体。另外，该凹部70a并不限定于多个，也可以是单个凹部70a。
如图9(a)、(b)所示，在第3变形例的孔口形成构件20c中形成有正视时由矩形构成的多个凹部70b。该凹部70b将孔口通路64夹在其间在沿内筒12的轴向的上侧(一侧)和下侧(另一侧)分别配置有各两个。此外，在孔口通路64与凹部70b之间设置有使凹部70b和孔口通路64连通的大致L字形的连通通路72。这样，能够将孔口通路64夹在其间在沿内筒12的轴向的上侧和下侧的空间配置凹部70b。由此，能够有效地利用空间，并且能够经由连通通路72容易地使孔口通路64和凹部70b连通。
另外，在第3变形例的孔口形成构件20c中，纵槽62、孔口通路64以及连通通路72的深度设定为相同。此外，连通通路72的通路宽度设定得比孔口通路64的通路宽度小。在第3变形例中，例如在将孔口形成构件20c与内筒12、外筒14以及中间套筒18等进行整体组装时，能够通过与凹部70b连通的连通通路72使残留在凹部70b内的空气排出到外部。其结果是，能够避免残留在凹部70b内的空气进入到流体室48内。除此以外，第1～第3变形例中的其它结构和作用效果与图5所示的孔口形成构件20相同，因此省略其详细的说明。
附图标记的说明
10：液封式防振装置；
12：内筒；
14：外筒；
16：主体橡胶弹性体；
18：中间套筒；
20、20a～20c：孔口形成构件；
48：流体室；
62：纵槽(开口部)；
64：孔口通路；
66：液体储存部；
67e：底壁；
70a、70b：凹部(液体储存部)；
72：连通通路。

Claims (7)

1.一种液封式防振装置，其特征在于，具有：
内筒；
中间套筒，配置在所述内筒的外侧；
主体橡胶弹性体，安装在所述内筒与所述中间套筒之间，弹性地连接所述内筒和所述中间套筒；以及
外筒，套装在所述中间套筒外，
在所述内筒与所述外筒之间，设置有封入有非压缩性流体的一对流体室，并且设置有使一个所述流体室和另一个所述流体室连通的孔口形成构件，
所述孔口形成构件具有与所述各流体室连通的开口部、孔口通路及储存所述不可压缩流体的液体储存部，
所述液体储存部的深度形成得比所述孔口通路深。
2.如权利要求1所述的液封式防振装置，其特征在于，
所述液体储存部是使所述开口部和所述孔口通路连通的通路，所述液体储存部的开口宽度形成得比所述孔口通路的通路宽度大。
3.如权利要求1所述的液封式防振装置，其特征在于，
所述液体储存部由向所述内筒侧凹陷的凹部构成，
所述凹部的底壁由圆弧面或平坦面形成。
4.如权利要求1所述的液封式防振装置，其特征在于，
所述孔口通路与所述开口部连通，并且与所述液体储存部连通。
5.如权利要求3所述的液封式防振装置，其特征在于，
所述液体储存部由向所述内筒侧凹陷的单个或多个凹部构成，
所述凹部位于所述孔口通路的内侧。
6.如权利要求3所述的液封式防振装置，其特征在于，
所述液体储存部由向所述内筒侧凹陷的多个凹部构成，
所述凹部将所述孔口通路夹在其间配置在沿所述内筒的轴向的一侧和另一侧，
所述液封式防振装置设置有使所述凹部和所述孔口通路连通的连通通路。
7.如权利要求1～6的任一项所述的液封式防振装置，其特征在于，
所述孔口形成构件构成为一对，所述一对孔口形成构件分别由相同形状形成。
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