CN1701189A - 液体封装式防振装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种液体封装式防振装置,该液体封装式防振装置在保证输入振幅较小的振动时具有低动弹簧特性和输入振幅较大时具有高衰减特性的同时能够抑制噪音的发生。输入振幅较大的振动时,能够以第1夹持部件(17)的位移限制筋肋(17b)对弹性分隔膜(15)的位移进行限制,从而得到高衰减特性。该第1夹持部件(17)呈辐射状成直线只设置有3条,因此,能够使开口部(17a)的开口面积有足够大,从而更为切实地得到低动弹簧特性。此外,由于弹性分隔膜(15)的各位移限制突起(51)分别位于与各位移限制筋肋(17b)相对应的位置上,因而能够切实抑制噪音的发生。
Description
技术领域
本发明涉及液体封装式防振装置,特别是涉及一种在保证输入振幅较小的振动时具有低动弹簧特性以及输入振幅较大的振动时具有高衰减特性的同时能够抑制噪音的发生的液体封装式防振装置。
背景技术
作为对汽车的引擎进行支承和固定的同时防止该引擎的振动传递到车架上去的防振装置,液体封装式防振装置已为人们所知。
作为液体封装式防振装置,一般来说,其安装在引擎一侧的第1安装部件和安装在车架一侧的第2安装部件二者通过由橡胶状弹性体构成的主防振体相连接,在安装在第2安装部件上的隔膜和主防振体之间形成液体封装室。此外,该液体封装室被分隔体分隔为第1和第2液室,并且,该第1和第2液室通过节流孔彼此连通。
根据该液体封装式防振装置,利用节流孔的使流体在第1和第2液室之间流动的效果和主防振体的振动抑制效果,可发挥振动衰减功能和振动绝缘功能。
对于这种液体封装式防振装置,人们还已知如下所述的结构,即,在第1和第2液室之间装设弹性分隔膜,利用弹性分隔膜的往复变形对两个液室之间的液压波动(液压压差)进行吸收,从而得到输入小振幅振动时的低动弹簧特性的所谓弹性膜结构(专利文献1),以及,在所说弹性分隔膜的两侧设置位移限制部件,对所说弹性分隔膜的位移量从两侧进行限制以提高膜的刚性,从而使输入大振幅振动时的衰减特性得到提高的所谓可动膜结构(专利文献2)。
专利文献1:特开2001-27277号(诸如图12等附图所示)
专利文献2:特许第2875723号(诸如图4等附图所示)
但是,采用弹性膜结构虽然不会发生后述的噪音的问题,但由于弹性分隔膜的刚性一定而与振幅的大小无关,因此,若令其在输入小振幅振动时具有低动弹簧特性,则输入大振幅振动时,两个液室之间的液压压差容易被弹性分隔膜吸收。因此,流体流动的效果无法得到充分的发挥,存在着衰减特性显著降低的问题。
而采用可动膜结构,会使旨在使第1或第2液室的液压波动传递到弹性分隔膜上去的开口面积因设置位移限制部件而相应地变窄。因此,两个液室之间的液压波动无法高效传递到弹性分隔膜上,要以弹性分隔膜对液压压差进行吸收是困难的,因而存在着难以得到低动弹簧特性的问题。
另外,在可动膜结构的情况下,由于是使弹性分隔膜抵接在位移限制部件上的结构。所以存在着其抵接时位移限制部件振动,其振动传递到车架上而产生异常声音的问题。
发明内容
本发明是为解决上述问题而提出的,其目的是,提供一种在保证输入振幅较小的振动时具有低动弹簧特性以及输入振幅较大的振动时具有高衰减特性的同时能够抑制噪音的发生的液体封装式防振装置。
为实现上述目的,技术方案1所记载的液体封装式防振装置具有:第1安装部件,筒状的第2安装部件,连接该第2安装部件和所说第1安装部件的、由橡胶状弹性体构成的主防振体,安装在所说第2安装部件上而与所说主防振体之间形成液体封装室的隔膜,将所说液体封装室分隔为所说主防振体一侧的第1液室和所说隔膜一侧的第2液室的分隔机构,以及,使所说第1液室和所说第2液室连通的节流孔;所说分隔机构具有由橡胶状弹性体构成的弹性分隔膜、容纳该弹性分隔膜的筒件、以及、对容纳在该筒件内的所说弹性分隔膜的位移从两面进行限制的一对夹持部件;其中,所说一对夹持部件均具有大致呈圆形开口而形成的开口部、以及、从该开口部的大致中心位置向所说开口部的周缘部呈辐射状直线延伸的3条位移限制筋肋,并且,上述各位移限制筋肋在周向上大致等间隔设置,所说一对夹持部件之中的一个夹持部件一体地形成在所说筒件的内周面上,另一个夹持部件被压入并内嵌在所说筒件的内周面上,所说弹性分隔膜具有直径大于所说夹持部件的开口部的大致呈圆片状形成的主体膜部、以及、从该主体膜部的大致中心部位向所说主体膜部的周缘部呈辐射状直线延伸而在所说主体膜部的两面分别呈突出状设置的各3条位移限制突起,并且,上述各位移限制突起在周向上大致等间隔设置,所说位移限制突起,其高度尺寸被设计成其顶部能够与所说位移限制筋肋抵接,并且,其顶部侧突起宽度以比根部侧突起宽度窄或大致同等的宽度形成,而且,所说根部侧突起宽度以宽于所说位移限制筋肋的筋肋宽度形成,在所说分隔机构组装后的状态下,所说主体膜部的周缘部在整周上从两面受到所说夹持部件施加的压力而被夹持,并且,所说各位移限制突起分别位于与所说各位移限制筋肋相对应的位置上。
技术方案2所记载的液体封装式防振装置是在技术方案1所记载的液体封装式防振装置中,所说位移限制突起,其顶部侧突起宽度以宽于所说位移限制筋肋的筋肋宽度形成。
技术方案3所记载的液体封装式防振装置是在技术方案1或2所记载的液体封装式防振装置中,所说筒件具有向其内周面一侧突出的凸部,并且,所说弹性分隔膜以及所说另一方夹持部件具有将其外周缘呈凹形去除而形成的能够与所说凸部嵌合的凹部,在所说分隔机构组装后的状态下,通过使所说凸部嵌合在所说凹部内,所说一对夹持部件与所说弹性分隔膜的相对旋转的位置被定位,所说各个位移限制突起分别位于与所说各个位移限制筋肋相对应的位置上。
技术方案4所记载的液体封装式防振装置是在技术方案1至3之任一技术方案所记载的液体封装式防振装置中,在所说主体膜部的至少一个面上,在设置有呈突出状设置的所说位移限制突起之外的部位上呈突出状设置有辅助突起,该辅助突起是至少与所说位移限制突起相比其突起高度低、突起宽度窄。
根据技术方案1所记载的液体封装式防振装置,在输入较小振幅的振动时,可使弹性分隔膜往复位移,对第1和第2液室之间的液压压差进行缓冲(吸收),因此,具有可使动弹簧值减小、得到低动弹簧特性的效果。
特别是,根据本发明的液体封装式防振装置,由于在各夹持部件的开口部设置有呈辐射状直线延伸的3条位移限制筋肋,因此,能够使该开口部的开口面积有足够大,从而使第1和第2液室之间的液压压差高效传递到弹性分隔膜上。其结果,具有能够高效吸收所说液压压差、从而切实得到低动弹簧特性的效果。
另一方面,在输入振幅较大的振动时,能够以夹持部件的位移限制筋肋对弹性分隔膜的位移进行限制,使弹性分隔膜整体刚性得到提高,因此,具有可提高衰减特性、得到高衰减特性的效果。
特别是,根据本发明的液体封装式防振装置,由于是以一对夹持部件从两面对弹性分隔膜(主体膜部)的周缘部整周施加压力进行夹持而构成,因此,能够避免液体在第1和第2液室之间通过由夹持部件的开口部形成的路径流动,而使之仅通过由节流孔形成的路径流动。因此,具有能够高效发挥流体流动效果、得到高衰减特性的效果。
此外,各位移限制筋肋在周向上大致等间隔设置3条,因此,在对弹性分隔膜的位移进行限制时,可使该弹性分隔膜的变形不是局部变形而是更为均匀地变形。因此,具有能够有效提高弹性分隔膜的刚性、切实得到高衰减特性的效果。
再有,将3条位移限制筋肋在周向上大致等间隔设置,可使得各位移限制筋肋的交叉角足够大,避免弹性分隔膜的应变集中发生于各位移限制筋肋的交叉部位附近。其结果,具有可提高弹性分隔膜作为一个整体的耐久性的效果。
即,若所设置的位移限制筋肋多于3条(即4条以上),则这些位移限制筋肋的交叉角将减小(90°以下),因此,当弹性分隔膜在液压压差作用下往复发生位移时,弹性分隔膜的变形(应变)将集中发生于各位移限制筋肋的交叉部位附近,出现引起膜发生破裂等损坏的问题。
此外,在现有的液体封装式防振装置中,除了呈辐射状直线延伸的位移限制筋肋之外,还设置了多个圆环状的位移限制筋肋,因此,形成了多个交叉角较小的部位,与以上所说同样,因变形(应变)集中而导致损坏的问题较为突出。
相对于此,根据本发明的液体封装式防振装置,是在圆形的开口部上呈辐射状直线设置3条位移限制筋肋而构成,因此,可使各位移限制筋肋的交叉角足够大(120°),而且,由于不具有圆环状的位移限制筋肋,因而当弹性分隔膜在液压压差作用下往复发生位移时,可使其变形(应变)在总体上是均匀的,能够有效减少膜发生破裂等损坏现象的发生。
在这里,在分隔机构组装后的状态下,弹性分隔膜的各位移限制突起是仅位于与夹持部件的各位移限制筋肋相对应的位置上,并且位移限制突起是按照其顶部能够与位移限制筋肋相抵接的高度尺寸设计的,因此,具有能够切实抑制噪音的发生的效果。
即,若位移限制突起不是设置在与位移限制筋肋相对应的位置上,则在该位移限制筋肋与弹性分隔膜(主体膜部)之间产生大的间隙,因而输入大振幅振动时弹性分隔膜(主体膜部)将撞击位移限制筋肋而引起噪音的发生,相对于此,若各位移限制突起位于各位移限制筋肋相对应的位置上,并且位移限制突起的顶部与位移限制筋肋相抵接,则能够避免弹性分隔膜(主体膜部、位移限制突起)撞击位移限制筋肋,切实抑制噪音的发生。
此外,若位移限制突起未设置在与位移限制筋肋相对应的位置上而存在上述间隙,则由于要承受弹性分隔膜的撞击而要求位移限制筋肋具有相应的刚性强度,相对于此,若各位移限制突起对应于各位移限制筋肋设置,则具有能够减小作用在各位移限制筋肋上的负荷、相应地提高夹持部件(位移限制筋肋)的耐久性的效果。
此外,若能够减小作用在各位移限制筋肋上的负荷,则能够降低所必需的刚性强度,因而能够相应地使位移限制筋肋以较窄的筋肋宽度形成。其结果,相应于筋肋宽度变窄,夹持部件的开口部的开口面积得以增大,因此,具有可使第1和第2液室之间的液压压差向弹性分隔膜传递的效率提高、以更高的效率吸收所说液压压差的效果。因此,能够更为可靠地得到低动弹簧特性。
在这里,弹性分隔膜的位移限制突起,其顶部侧突起宽度以比根部侧(主体膜部侧)突起宽度窄或大致同等的宽度形成,并且其根部侧突起宽度以宽于位移限制筋肋的筋肋宽度形成。
即,位移限制突起是以至少根部侧突起宽度宽于位移限制筋肋的筋肋宽度而构成,因此,具有这样的效果,即,即使在输入振幅较大的振动而弹性分隔膜往复发生位移时,也能够抑制弹性分隔膜与位移限制筋肋的撞击,从而抑制噪音的发生。
特别是,即使遇到因各部件的尺寸公差或组装作业的组装公差等原因,导致位移限制突起相对于位移限制筋肋在周向上发生错位等情况,只要位移限制突起的根部侧突起宽度比位移限制筋肋的筋肋宽度宽,便能够减轻位移限制筋肋与弹性分隔膜二者的撞击,有效地抑制因该撞击而引起的噪音的发生。
此外,根据本发明的液体封装式防振装置,一对夹持部件之中的一个夹持部件是在筒件的内周面上与之成一体形成的,因此,不需要进行繁杂的组装作业,相应地,具有能够降低组装作业成本的效果。而且,另一个夹持部件是以压入并内嵌于筒件的内周面上而构成,因而能够将该另一个夹持部件牢固地固定住。因此,具有这样的效果,即,能够准确设定夹持部件与弹性分隔膜之间的相向面的间隔和位移限制筋肋相对于弹性分隔膜(位移限制突起)的相对位置、使噪音进一步得到降低。
根据技术方案2所记载的液体封装式防振装置,除了具有技术方案1所记载的液体封装式防振装置的效果之外,由于位移限制突起其顶部侧突起宽度以宽于位移限制筋肋的筋肋宽度形成,因而还具有能够抑制空气残留于位移限制突起的顶部处的效果。因此,具有能够避免因空气(气泡)残留而引起的动态特性降低的效果。再有,可以先在液槽之外进行分隔机构的组装,之后再在液槽内将该组装品安装到第2安装部件的内周侧,因此,具有可使组装作业工序得以简化、大幅度降低该作业的成本的效果。
即,位移限制突起是为了如上所述抑制噪音的发生而以其根部侧突起宽度宽于位移限制筋肋的筋肋宽度而形成的。因此,若其顶部侧突起宽度比位移限制筋肋的筋肋宽度窄,则在位移限制突起的顶部附近会形成越向纵深越变窄的前端较窄的空间。
若液室内残留空气(气泡),将使得以液体流动效果为基础的防振功能得不到发挥,因此,必须将气泡去除,但要想将如上所述形状的空间内所存留的气泡去除是极为困难的,会导致作业成本显著提高。为此,作为现有的液体封装式防振装置,其分隔机构必须在液槽内进行组装,组装工序繁杂,因而存在着作业成本高的问题。
根据技术方案3所记载的液体封装式防振装置,除了具有技术方案1或2所记载的液体封装式防振装置的效果之外,由于使筒件的向内周面一侧突出的凸部嵌合在在弹性分隔膜以及另一方夹持部件的外周缘呈凹形去除而成的凹部内,因此,具有这样的效果,即,可使得一对夹持部件与弹性分隔膜二者在可相对旋转的方向上实现定位,从而以良好精度使各位移限制突起分别位于与各位移限制筋肋相对应的位置上。其结果,具有能够避免如下所不希望的现象发生的效果,即,因位移限制突起与位移限制筋肋二者的抵接状况不确定而导致各成品的动态特性离散。
此外,由于凸部以向筒件的内周面一侧突出而构成,因此,具有能够避免筒件直径的增大和重量的增加、从而使整个液体封装式防振装置实现小型化和轻量化的效果。即,若在筒件的内周面上呈凹形设置凹部,则与设置该凹部相应地,要保证筒件的筒体具有相应的壁厚,因而将导致筒件直径增大、重量增加,相应地,将导致整个液体封装式防振装置的大型化和重量的增加。
根据技术方案4所记载的液体封装式防振装置,除了具有技术方案1至3之任一技术方案所记载的液体封装式防振装置的效果之外,由于在弹性分隔膜上设置了辅助突起,因此,具有能够避免弹性分隔膜在输入大振幅振动时因发生位移而损坏、从而提高其耐久性的效果。再有,辅助突起与位移限制突起相比是以突起高度低、且突起宽度窄而构成的,因此,具有能够避免弹性分隔膜整体刚性提高、从而使输入小振幅振动时的低动弹簧特性得以维持的效果。
附图说明
图1是本发明一实施方式中的液体封装式防振装置的剖视图。
图2(a)是节流孔部件的俯视图,(b)是节流孔部件的侧视图。
图3(a)是节流孔部件的仰视图,(b)是节流孔部件的图2(a)的IIIb-IIIb向剖视图。
图4(a)第2夹持部件的俯视图,(b)是第2夹持部件的图4(a)的IVb-IVb向剖视图。
图5(a)是弹性分隔膜的俯视图,(b)是弹性分隔膜的仰视图。
图6(a)是弹性分隔膜的图5(a)的VIa-VIa向剖视图,(b)是弹性分隔膜的图5(a)的VIb-VIb向剖视图。
图7(a)是分隔体的俯视图,(b)是分隔体的图7(a)的VIIb-VIIb向剖视图。
图8是分隔体的图7的VIII-VIII向剖视图。
附图标记的说明
100:液体封装式防振装置
1:第1金属安装部件(第1安装部件)
2:第2金属安装部件(第2安装部件)
3:主防振体
8:液体封装室
11A:第1液室
11B:第2液室
9:隔膜
12:分隔体(分隔机构)
15:弹性分隔膜
50:主体膜部
51:位移限制突起
52:辅助突起
54:凹部
16:节流孔部件(筒件)
56:凸部
17:第1夹持部件(一对夹持部件之一方)
17a:开口部
17b:位移限制筋肋
18:第2夹持部件(一对夹持部件之另一方)
59:凹部
18a:开口部
18b:位移限制筋肋
25:节流孔
Wr1:位移限制突起的顶部侧突起宽度
Wr2:位移限制突起的根部侧突起宽度
具体实施方式
下面,对本发明的优选实施方式结合附图进行说明。图1是本发明一实施方式中的液体封装式防振装置100的剖视图。
该液体封装式防振装置100是对汽车的引擎进行支承和固定的同时防止该引擎的振动传递到车架上去的防振装置,如图1所示,具有:安装在引擎一侧的第1金属安装部件1;安装在引擎下方的车架一侧的筒状的第2金属安装部件2;将它们连接起来的、由橡胶状弹性体构成的主防振体3。
第1金属安装部件1由铝等金属材料大致呈圆柱形形成,如图1所示,在其上端面上,设置有凹陷的阴螺纹部1a。此外,在第1安装部1的外周部上,形成有大致呈法兰盘形状形成的突出部,该突出部可与稳定用部件抵接而在发生大位移时起到止挡作用。
第2金属安装部件2具有通过加硫而成形有主防振体3的筒形部件4、以及安装在该筒形部件4的下方的底部部件5。筒形部件4和底部部件5分别由钢铁材料呈具有喇叭口状开口的筒形和具有倾斜的底部的杯形形成。在底部部件5的底部,设置有突出的安装螺栓6。
主防振体3由橡胶状弹性体呈圆锥台形状形成,第1金属安装部件1的下表面与筒形部件4的上端开口部之间通过加硫粘接在一起。此外,将筒形部件4的内周面覆盖的橡胶膜7与主防振体3的下端相连,而后述的节流孔部件16的节流孔形成壁22、23(参照图2和图3)与该橡胶膜7紧密接触,从而形成节流孔25。
隔膜9由橡胶状弹性体呈局部呈球状形成的橡胶膜形成并通过加硫粘接在俯视时呈环形的安装板10上。该隔膜9如图1所示,是通过将安装板10挤压固定在筒形部件4与底部部件5之间而安装在第2金属安装部件2上的。其结果,在该隔膜9与主防振体3的下表面之间形成了液体封装室8。
该液体封装室8内封装有乙二醇等防冻性液体(未图示)。此外,液体封装室8被后述的分隔体12分隔为主防振体3一侧的第1液室11A和隔膜9一侧的第2液室11B两个腔室。
分隔体12具有由橡胶膜大致呈圆片状构成的弹性分隔膜15、将该弹性分隔膜15容纳于内周面一侧并且第1夹持部件17与之成一体形成的节流孔部件16、以及从该节流孔部件16的下方(图1下方)开口嵌入内部的呈带格栅圆片状形成的第2夹持部件18。
分隔体12是以隔膜9的外周部和主防振体3的台阶57分别在中心线方向(图1的上下方向)上发生压缩变形的状态被插在第2金属安装部件2(筒形部件4)内,靠该隔膜9(外周部)和主防振体3(台阶57)的弹性复原力的压力作用被夹持在液体封装室8内的。
此外,如图1所示,在节流孔部件16的外周面与将第2金属安装部件2的内周面覆盖的橡胶膜7之间形成有节流孔25。该节流孔25是使第1液室11A和第2液室11B二者连通、使得液体能够在这两个液室11A、11B之间流动的节流孔流体路径,围绕节流孔部件16的中心线O大约一周而形成。
弹性分隔膜15是其外周部的整周在第1和第2夹持部件17、18之间受压而被无间隙地夹持。因此,液体封装室8内的液体不会经后述的开口部17a、18a在第1和第2液室11A、11B泄漏,液体封装室8内的液体仅经由节流孔25在第1液室11A与第2液室11B之间流通。
下面,结合图2和图3对构成分隔体12的节流孔部件16进行说明。图2(a)是节流孔部件16的俯视图,图2(b)是节流孔部件16的侧视图。而图3(a)是节流孔部件16的仰视图,图3(b)是节流孔部件16的图2(a)的IIIb-IIIb向剖视图。
如图2和图3所示,节流孔部件16由铝合金等金属材料呈具有中心线O的大致圆筒状形成。在节流孔部件16的轴向的上下端上,分别设置有突出的大致呈法兰盘形状形成的节流孔形成壁22、23,在该节流孔形成壁22、23的相向面之间形成节流孔流体路径。
如上所述,各节流孔形成壁22、23通过与将筒形部件4的内周覆盖的橡胶膜7紧密接触而形成断面大致为矩形形状的节流孔25(参照图1)。此外,节流孔部件16如图2(b)所示,具有连接上、下节流孔形成壁22、23的纵壁24,节流孔25(参照图1)在周向上被该纵壁24分断。
下面的节流孔形成壁23如图3(b)所示,以具有台阶并在径向上比上面的节流孔形成壁22突出而形成,是将该节流孔形成壁23挤压固定在筒形部件4与底部部件5之间而将节流孔部件16安装在第2金属安装部件2上的(参照图1)。
如图2和图3所示,在上面的节流孔形成壁22上形成有缺口55,节流孔流体路径(节流孔25,参照图1)的一端通过该缺口55与第1液室11A连通。此外,在节流孔部件16的筒体上开设有开口部58,节流孔流体路径(节流孔25,参照图1)的另一端通过该开口部58与第2液室11B连通。
如图3所示,节流孔部件16具有向其内周面一侧突出的凸部56。该凸部56是为了与后述的第2夹持部件18和弹性分隔膜15的凹部59、54嵌合而使得第2夹持部件18和弹性分隔膜15相对于节流孔部件16(第1夹持部件17)在可相对旋转的方向上实现定位的部位。
此外,如图2和图3所示,在节流孔部件16的内周面上,与之成一体地形成有大致呈圆片状形成的第1夹持部件17。该第1夹持部件17具有大致呈圆形开设的开口部17a、以及从该开口部17a的大约中心位置向周缘部呈辐射状直线延伸的3条位移限制筋肋17b。
开口部17a是为了使液体封装室8(第1液室11A)内的液压波动传递到弹性分隔膜15上、并且为了避免与因所说液压波动而发生位移的弹性分隔膜15发生撞击而设置的作为躲避部的开口(参照图1),以被位移限制筋肋17b将圆分成3等分的形状开口。
位移限制筋肋17b是为了与弹性分隔膜15的后述的位移限制突起51(参照图5等附图)相抵接而对弹性分隔膜15进行约束(限制位移)的筋肋,如图2和图3所示,相对于节流孔部件16的中心线O呈辐射状成直线形成3条。
各位移限制筋肋17b,其筋肋宽度和筋肋厚度以与其它位移限制筋肋17b大体相同地形成。此外,各位移限制筋肋17b在周向上大致等间隔(大致间隔120°)设置,各位移限制筋肋17b之间的交叉角大致为120°。
如图2和图3所示,在各位移限制筋肋17b的交叉部位(开口部17a的中心部位)上,形成有大致呈圆形形成的应变抑制部17c。该应变抑制部17c是具有可使弹性分隔膜15的变形均匀化的功能的部位,通过避免弹性分隔膜15的变形量(应变)集中于各位移限制筋肋17b的交叉部位附近,可实现该弹性分隔膜15耐久性的提高。
如图3所示,在第1夹持部件17的下表面一侧,在顺沿于开口部17a的周缘的位置上设置有竖立设置的卡止壁部17d。该卡止壁部17d,是为了卡止弹性分隔膜15(被夹持部50a)的倾斜面以使弹性分隔膜15在径向上定位的部位。
这样一来,在分隔体12的组装工序中,弹性分隔膜15的定位变得容易,可实现作业成本的降低,而且,还能够提高其定位精度(位移限制突起51相对于位移限制筋肋17b的位置精度),减小成品动态特性的离散性。
如图3(a)所示,卡止壁部17d在周向上形成于3处,而且未形成在与位移限制筋肋17b相对应的位置上。由此,可切实保证位移限制筋肋17b与位移限制突起51二者的接触面积,实现动态特性的提高(在维持低动弹簧特性的同时保证具有高衰减特性)。
下面,结合图4对构成分隔体12的第2夹持部件18进行说明。图4(a)是第2夹持部件18的俯视图,图4(b)是第2夹持部件18的图4(a)的IVb-IVb向剖视图。
第2夹持部件18是为了与上述第1夹持部件17一起对弹性分隔膜15进行夹持而对该弹性分隔膜15进行约束(限制位移)的部件,如图4所示,由铝合金等金属材料呈具有中心线O的约圆片状形成。
第2夹持部件18如图4所示,具有大致呈圆形开口而成的开口部18a、以及从该开口部18a的大致中心位置向周缘部呈辐射状直线延伸的3条位移限制筋肋18b。
开口部18a、位移限制筋肋18b、应变抑制部18c以及卡止壁部18d是以与上述第1夹持部件17的开口部17a、位移限制筋肋17b等(参照图2和图3)相同的模式(即其位置、大小、范围等分别相同)构成的,因而将其说明省略。
第2夹持部件18如图4所示,具有将其外周缘呈凹形去除而形成的凹部59。该凹部59是为了与上述节流孔部件16的凸部56嵌合从而使得第2夹持部件18相对于节流孔部件16(第1夹持部件17)的相对旋转方向位置实现定位的部位。
即,在分隔体12的组装工序中,第2夹持部件18是从节流孔部件16的下方开口插入,被压入并内嵌于该节流孔部件16的内周面上的(参照图7),而此时,通过使凹部59嵌合在节流孔部件16的凸部56上,可将第2夹持部件18的各位移限制筋肋18b定位在与节流孔部件16(第1夹持部件17)的位移限制筋肋17b相对应的位置上(即从中心线方向上看过去时相重叠的位置)。
第2夹持部件18相对于节流孔部件16在深度方向上的定位,即第1夹持部件17与第2夹持部件18二者的相向面之间的距离,是通过第2夹持部件18的上端部与节流孔部件16的形成于内周侧的台阶(参照图3)相抵接而实现的。
下面,结合图5和图6对构成分隔体12的弹性分隔膜15进行说明。图5(a)是弹性分隔膜15的俯视图,图5(b)是弹性分隔膜的仰视图。而图6(a)是弹性分隔膜15的图5(a)的VIa-VIa向剖视图,图6(b)是弹性分隔膜15的图5(a)的VIb-VIb向剖视图。
弹性分隔膜15是由橡胶状弹性体大致呈圆片状构成的橡胶膜,如上所述,被容纳在分隔体12内,在其位移受到第1和第2夹持部件17、18的限制的同时,起到对第1和第2液室11A、11B之间的液压压差进行吸收的作用。
该弹性分隔膜15如图5和图6所示,主要具有大致为圆片状的主体膜部50、在该主体膜部50的上下两个面上呈突出状设置的位移限制突起51 及辅助突起52。
在主体膜部50上,在其上下两面设置有呈突出状设置的被夹持部50a和应变抑制部50b。该被夹持部50a和应变抑制部50b是被上述第1和第2夹持部件17、18从两面施加压力而被夹持的部位,被夹持部50a在主体膜部50的周缘部呈圆环状形成,应变抑制部50b在主体膜部50的约中心部位呈圆形形成。
上述各部50a、50b的顶部高度被设计成与位移限制突起51的顶部高度大致相同的高度尺寸。此外,应变抑制部50b是以与第1和第2夹持部件17、18的应变抑制部17c、18c同心且相同以上的直径的圆形形成。由此,能够避免弹性分隔膜15变形量(应变)的集中从而实现其耐久性的提高,还能够避免弹性分隔膜15与第1和第2夹持部件17、18发生撞击从而抑制噪音的发生。
弹性分隔膜15如图5所示,具有将主体膜部50(被夹持部50a)的外周缘呈凹形去除而形成的凹部54。该凹部54与上述第2夹持部件18(参照图4)同样,是为了与节流孔部件16的凸部56嵌合从而使得弹性分隔膜15相对于节流孔部件16(第1夹持部件17)的相对旋转方向位置实现定位的部位。
在分隔体12的组装工序中,通过使该凹部54嵌合在凸部56上,可在旋转方向上实现定位,从而使弹性分隔膜15的后述的各位移限制突起51定位在与第1和第2夹持部件17、18的各位移限制筋肋17b相对应的位置(即从中心线方向上看过去时相重叠的位置)上。
此外,在这种情况下,被夹持部50a的倾斜面被第1和第2夹持部件17、18的卡止壁部17d、18d卡止,使弹性分隔膜15相对于第1和第2夹持部件17、18在径向上定位。
位移限制突起51是可与第1和第2夹持部件17、18的位移限制筋肋17b、18b相抵接的筋肋状突起,在分隔体12组装后的状态下,位于与位移限制筋肋17b、18b相对应的位置上(即,从中心线方向上看过去时,位移限制突起51与位移限制筋肋17b、18b相重叠)。
具体地说,各位移限制突起51如图5所示,相对于弹性分隔膜15的中心线O呈辐射状成直线设置3条,并且在周向上大致等间隔(大致为120°)设置,以此使得与各位移限制筋肋17b、18b的设置相对应。
此外,各位移限制突起51在弹性分隔膜15的上下两面上对称设置(即,从中心线方向上看过去时上下两面上的位移限制突起51相重叠),并且,各位移限制突起51的突起宽度和突起高度也是所有位移限制突起51大致相同。
如图6所示,各位移限制突起51的突起高度被设计成与被夹持部50a和应变抑制部50b的高度大致相同,并且被设计成在分隔体12组装后的状态下(参照图7),其顶部以被压缩若干的状态与位移限制筋肋17b、18b抵接。
因此,在位移限制突起51与位移限制筋肋17b、18b之间不会产生间隙,即使弹性分隔膜15随着大振幅振动的输入而发生位移,位移限制突起51的顶部也不会撞击位移限制筋肋17b、18b。其结果,能够避免因位移限制突起51与位移限制筋肋17b、18b发生撞击而引起的噪音的产生,相应地,能够进一步降低噪音。
在这里,位移限制突起51被设计为如图6(b)所示顶部侧突起宽度Wr1比根部侧(主体膜部50侧)的突起宽度Wr2窄(Wr1<Wr2),并且,是以顶部侧突起宽度Wr1比位移限制筋肋17b、18b的筋肋宽度宽若干而形成(参照图8)。
其结果,能够避免弹性分隔膜15与位移限制筋肋17b、18b发生撞击从而抑制噪音的发生。特别是,即使因各部件的尺寸公差或组装作业时的组装公差而出现位移限制突起51相对于位移限制筋肋17b、18b在周向上发生偏差(例如图8的左右方向)等情况,只要位移限制突起51的根部侧突起宽度Wr2比位移限制筋肋17b、18b的筋肋宽度宽,便能够减轻位移限制筋肋17b、18b与弹性分隔膜15(主体膜部50)二者的撞击,从而有效地抑制因该撞击而引起的噪音的发生。
辅助突起52,是为了防止弹性分隔膜15发生破裂等损坏现象的筋肋状突起,如图5和图6所示,由相对于弹性分隔膜15的中心线O呈辐射状的直线部位和环状的部位组合而成。各辅助突起52的突起高度和突起宽度彼此相同。
另外,辅助突起52如图6所示,被设计为与位移限制突起51相比突起宽度窄且突起高度低,因此,能够避免弹性分隔膜15整体刚性增加,维持小振幅振动输入时的低动弹簧特性。
下面,结合图7和图8对分隔体12的组装后的状态进行说明。图7(a)是分隔体12的俯视图,图7(b)是分隔体12的图7(a)的VIIb-VIIb向剖视图。而图8是分隔体12的图7的VIII-VIII向剖视图。
在分隔体12组装后的状态下,如上所述,从图7(a)所示的中心线方向上看过去,第1夹持部件17的各位移限制筋肋17b和第2夹持部件18的各位移限制筋肋18b在旋转方向上的位置对齐、并且该各位移限制筋肋17b、18b和弹性分隔膜15的各位移限制突起51在旋转方向上的位置对齐。在这种情况下,如图8所示,各位移限制突起51的顶部是以被压缩若干的状态与各位移限制筋肋17b、18b相抵接的。
其结果,根据本发明的液体封装式防振装置100,输入小振幅振动时,与现有的弹性膜结构同样,弹性分隔膜15能够有效地吸收第1和第2液室11A、11B之间的液压压差,从而实现动弹簧值的减小。而在输入大振幅振动时,位移限制筋肋17b、18b可对弹性分隔膜15的位移进行限制,从而使弹性分隔膜15整体刚性提高,相应地,实现衰减特性的提高。此外,由于位移限制筋肋17b、18b是仅设置在与位移限制突起51相对应的位置上的,因此,能够避免弹性分隔膜15和第1和第2夹持部件17、18接触,从而实现噪音的大幅度降低。
下面,就对位移限制筋肋17b、18b(位移限制突起51)的条数与动态特性之间的关系进行分析的特性评价试验的结果进行说明。
在这里,对液体封装式防振装置100有如下要求,即,在怠速时或输入属于摇篮曲音域范围的小振幅振动(一般来说,频率为20Hz~40Hz、振幅为±0.05mm~±0.1mm)时具有低动弹簧特性,而在输入转动曲轴振动等大振幅振动(一般来说,频率为10Hz~20Hz、振幅为±1mm~±2mm)时噪音小,以及,在输入介于上述二者之间的振幅的(诸如属于颤动区域范围等的)振动时具有高衰减特性。
为此,进行特性评价试验时,使用了,在上述实施方式中所说明的本发明的液体封装式防振装置100(以下称作“本发明装置”),相对于该本发明装置、将位移限制筋肋17b、18b(位移限制突起51)的条数减少至2条的液体封装式防振装置(以下称作“2条型装置”),以及,将位移限制筋肋17b、18b(位移限制突起51)的条数增加至4条的液体封装式防振装置(以下称作“4条型装置”),在怠速时(输入小振幅振动时)的动弹簧值相同的条件下,对本发明装置、2条型装置以及4条型装置各自能够达到的最大衰减值进行测定。
作为本发明装置,其3条位移限制筋肋17b、18b(位移限制突起51)在周向上间隔约120°设置,相对于此,2条型装置在周向上间隔约180°设置,4条型装置则在周向上间隔约90°设置。此外,该2条型装置和4条型装置相对于本发明装置,只是位移限制筋肋17b、18b(位移限制突起51)的条数(周向上的间隔)不同,除此之外部件的材质和形状尺寸等完全相同。
在特性评价试验中,首先,对本发明装置、2条型装置以及4条型装置进行调节(例如,对弹性分隔膜15的橡胶硬度进行调整),使它们在怠速时(频率30Hz、振幅±0.05mm)的动弹簧值相同,其次,对于上述本发明装置、2条型装置以及4条型装置,在输入属于颤动区域范围的振幅(±0.5mm)的同时连续改变频率并对此时所得到的衰减特性的最大值(峰值)进行测定。
其结果,可以确认,本发明装置的衰减特性的最大值,能够保证与4条型装置大致同等(约90%),而且得到了约1.5倍于2条型装置的值。因此,可以确认,作为本发明装置,低动弹簧特性和高衰减特性同时得到满足,并且弹性分隔膜15也达到了很高的寿命。
即,对于4条型装置来说,由于各位移限制筋肋17b、18b的交叉角小(约90°),因此,弹性分隔膜15的变形量(应变)会集中在它们的交叉部位附近,容易发生膜破裂等损坏现象,耐久性方面出现问题。相对于此,本发明装置的交叉角约为120°而足够大,因此,能够避免弹性分隔膜15的变形集中,从而提高耐久性。
在这里,在从引擎侧(第1金属安装部件1侧)输入预定的振动(频率15Hz、振幅±1mm)的场合,还同时进行了将从车架侧(第2金属安装部件2侧)输出的加速度值作为噪音指标进行检测的噪音评价试验。其结果,本发明装置、2条型装置以及4条型装置的噪音指标值均大致为0,与现有的可动膜结构相比可大幅度降低噪音,而且得到了与弹性膜结构同等的极为良好的结果。
以上,结合实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不受上述实施方式的任何限定,很容易推断,在不超出本发明要旨的范围内还可以进行各种改进。
例如,在上述实施方式中,以在弹性分隔膜15上设置辅助突起52为例进行了说明,但并不受此限制,显然,还可以以省略辅助突起52而构成。
此外,在上述实施方式中,将位移限制突起51的突起高度设计为,在分隔体12组装后的状态下,位移限制突起51的顶部以被压缩若干的状态与位移限制筋肋17b、18b抵接,但并不受此限制,也可以将突起高度设计为顶部不受到压缩而与位移限制筋肋17b、18b抵接。
此外,在上述实施方式中,以弹性分隔膜15作为单体加硫而成形,该弹性分隔膜15被夹持在第1和第2夹持部件17、18之间为例进行了说明,但并不受此限制,显然,也可以以弹性分隔膜15通过加硫粘接在第1或第2夹持部件17、18之某一方上而构成。
此外,在上述实施方式中,以将本发明应用于以节流孔25使第1液室11A和第2液室11B连通的所谓单节流孔型液体封装式防振装置100中为例合进行了说明,但并不受此限制,显然,也可以将本发明应用于所谓双节流孔型液体封装式防振装置中。
所说双节流孔型液体封装式防振装置,是指以具有主液室、第1和第2两个副液室、以及使该第1和第2副液室分别与主液室连通的第1和第2两个节流孔而构成的装置。
Claims (4)
1.一种液体封装式防振装置,具有:第1安装部件,筒状的第2安装部件,将该第2安装部件和所说第1安装部件连接起来的、由橡胶状弹性体构成的主防振体,安装在所说第2安装部件上而与所说主防振体之间形成液体封装室的隔膜,将所说液体封装室分隔为所说主防振体一侧的第1液室和所说隔膜一侧的第2液室的分隔机构,以及,使所说第1液室和所说第2液室连通的节流孔;
所说分隔机构具有由橡胶状弹性体构成的弹性分隔膜、容纳该弹性分隔膜的筒件、以及、对容纳在该筒件内的所说弹性分隔膜的位移从两面进行限制的一对夹持部件;其特征是,
所说一对夹持部件均具有大致呈圆形开口而形成的开口部、以及、从该开口部的大致中心位置向所说开口部的周缘部呈辐射状直线延伸的3条位移限制筋肋,并且,上述各位移限制筋肋在周向上大致等间隔设置,
所说一对夹持部件之中的一个夹持部件一体地形成在所说筒件的内周面上,另一个夹持部件被压入并内嵌在所说筒件的内周面上,
所说弹性分隔膜具有直径大于所说夹持部件的开口部的大致呈圆片状形成的主体膜部、以及、从该主体膜部的大致中心部位向所说主体膜部的周缘部呈辐射状直线延伸而在所说主体膜部的两面分别呈突出状设置的各3条位移限制突起,并且,上述各位移限制突起在周向上大致等间隔设置,
所说位移限制突起的高度尺寸被设计成其顶部能够与所说位移限制筋肋抵接,并且,其顶部侧突起宽度以比根部侧突起宽度窄或大致同等的宽度形成,而且,所说根部侧突起宽度以宽于所说位移限制筋肋的筋肋宽度形成,
在所说分隔机构组装后的状态下,所说主体膜部的周缘部在整周上从两面受到所说夹持部件施加的压力而被夹持,并且,所说各位移限制突起分别位于与所说各位移限制筋肋相对应的位置上。
2.如权利要求1所记载的液体封装式防振装置,其特征是,所说位移限制突起,其顶部侧突起宽度以宽于所说位移限制筋肋的筋肋宽度形成。
3.如权利要求1或2所记载的液体封装式防振装置,其特征是,所说筒件具有向其内周面一侧突出的凸部,并且,所说弹性分隔膜以及所说另一个夹持部件具有将其外周缘呈凹形去除而形成的能够与所说凸部嵌合的凹部,
在所说分隔机构组装后的状态下,通过使所说凸部嵌合在所说凹部内,所说一对夹持部件与所说弹性分隔膜的相对旋转方向位置被定位,所说各个位移限制突起分别位于与所说各个位移限制筋肋相对应的位置上。
4.如权利要求1至3之任一权利要求所记载的液体封装式防振装置,其特征是,在所说主体膜部的至少一个面上,在设置有呈突出状设置的所说位移限制突起之外的部位上呈突出状设置有辅助突起,该辅助突起是至少与所说位移限制突起相比其突起高度低、突起宽度窄。
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