JP2001124131A - 液体封入式ブッシュ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中・高周波の小振幅の継続振動に対する振動
絶縁性を向上させると共に、大変位入力に対する耐久性
を高める。 【解決手段】 弾性体３によって内周側取付部材１の相
対運動方向に画成された第一チャンバＡと第二チャンバ
Ｂが、大きな流動抵抗を発生する第一オリフィスＣを介
して互いに連通され、内周側取付部材１に、第一オリフ
ィスＣより流動抵抗が小さく、一端が第一チャンバＡに
開放されると共に他端がサブダイアフラム５３，５４で
閉塞された第二オリフィスＤが形成される。サブダイア
フラム５３，５４は、内周側取付部材１に設けられて外
周側取付部材２との相対変位を制限するストッパ５の中
空部５ａ，５ｂに、所要のクリアランスＨ，Ｉを介して
配置されており、大振幅の変位入力時に加圧される第一
チャンバＡの液圧によるサブダイアフラム５３，５４の
過大変形が制限される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のエ
ンジン等に対する防振支持手段として用いられるもので
あって、封入液体によって振動吸収及び緩衝を行う液体
封入式ブッシュに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の液体封入式ブッシュとしては、
従来から例えば、エンジン側及び車体フレーム側のうち
の一方に取り付けられる内周側取付部材と、その外周に
あって前記エンジン側及び車体フレーム側のうちの他方
に取り付けられる外周側取付部材との間が、エラストマ
からなる弾性体を介して結合されており、この弾性体に
よって振動変位入力方向に二室に画成されたチャンバの
間が、流路が長く大きな流動抵抗を発生する第一オリフ
ィスを介して互いに連通され、更に前記両チャンバの一
部間を前記第一オリフィスよりも流路が短く流動抵抗の
小さい第二オリフィスが延び、この第二オリフィスを袋
状のサブダイアフラムで閉塞した構造のものがある。

【０００３】すなわち、上記構成を備える液体封入式ブ
ッシュは、内周側取付部材と外周側取付部材に車体のバ
ウンド等による低周波大振幅の振動変位が入力された場
合は、弾性体の変形による両チャンバの容積変化に伴っ
て、第一オリフィス内の封入液が液柱共振により前記両
チャンバ間を流動し、この時に発生する大きな流動抵抗
によって変位力を速やかに減衰する。また、エンジンの
機関振動等による比較的周波数の高い小振幅の継続的な
振動の入力に対しては、前記第一オリフィスでは液柱慣
性が大きくなり、相対的に流動抵抗の小さい第二オリフ
ィスで袋状サブダイアフラムの小変形を伴いながら封入
液が反復移動するので、これによってブッシュのばね定
数が低下し、伝達振動を有効に絶縁する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による液
体封入式ブッシュにおいて、中・高周波の小振幅の継続
振動に対する振動絶縁性を向上させるには、袋状サブダ
イアフラムのばね定数を十分に低くする必要があり、そ
のためには袋状サブダイアフラムの容積を大きくするこ
とが有効である。しかし、サブダイアフラムの大きさ
は、第二オリフィスの流路断面積及びチャンバ内の余剰
空間、詳しくは外周側取付部材と内周側取付部材の相対
変位を制限するために内周側取付部材に設けられたスト
ッパを除く空間の広さによって制約されるので、サブダ
イアフラムの容積を大きくするには、前記ストッパを小
型化する必要がある。ところがこの場合は、大振幅の入
力時に外周側取付部材と内周側取付部材の相対変位量が
大きくなって、両者間の弾性体が過大な変形を受けてし
まうことになる。したがって、サブダイアフラムの容積
を大きくすることにより低ばね定数として、振動絶縁性
を向上させることが困難であった。

【０００５】また、上記液体封入式ブッシュにおいて、
低周波数域の大振幅の振動変位が入力された場合は、両
チャンバの容積変化に伴って封入液の圧力が大きく変化
し、第二オリフィスを通じてこの圧力が袋状のサブダイ
アフラム内に導入される。このため、サブダイアフラム
を低ばね定数にすると、封入液の圧力の大きさによって
は、サブダイアフラムが大きく膨張されて破損する恐れ
がある。

【０００６】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その主な技術的課題とするところは、中・
高周波の小振幅の継続振動に対する振動絶縁性を向上さ
せると共に、大変位入力に対する耐久性を高めることに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る液体封入式ブッシュは、内周側取付部材と
その外周に相対可能に配置された外周側取付部材がエラ
ストマ材料からなる弾性体を介して互いに連結され、前
記弾性体によって前記内周側取付部材の相対運動方向に
画成されると共に第一オリフィスを介して互いに連通さ
れた二つのチャンバ内に液体が封入され、前記内周側取
付部材に、前記第一オリフィスより流動抵抗が小さく、
一端が一方のチャンバに開放されると共に他端がサブダ
イアフラムで閉塞された第二オリフィスが形成され、前
記サブダイアフラムが、前記内周側取付部材に設けられ
て前記外周側取付部材との相対変位を制限するストッパ
の中空部に所要のクリアランスを介して配置される。

【０００８】本発明の構成において、比較的周波数が高
い小振幅の継続振動の入力に対しては、流動抵抗の小さ
い第二オリフィスをサブダイアフラムの微小変形を伴い
ながら封入液が反復流動することによって、前記チャン
バの液圧変化を吸収し、伝達振動を絶縁する。また、衝
撃等による低周波大振幅の振動変位が入力されて内周側
及び外周側取付部材が大きく相対変位されると、弾性体
の変形に伴って容積及び液圧が変化する両チャンバの間
で、流動抵抗の大きい第一オリフィス内を封入液が流動
することによって大きな減衰力を発生し、前記振動変位
を速やかに収束させる。そしてこの場合、前記液圧が第
二オリフィスを介してサブダイアフラムに作用するの
で、このサブダイアフラムも変形を受けるが、その変形
量は、内周側取付部材に設けられたストッパの中空部の
内壁で制限される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る液体封入式ブ
ッシュの好適な一実施形態を示す断面図であり、図２は
図１におけるII−II断面図である。この図において、参
照符号１は金属製の中空軸状の内周側取付部材で、その
軸方向中間部には、振動入力による運動方向すなわち軸
心と直交する方向における下側へ突出した下側ストッパ
部１１が一体的に形成されている。参照符号２は前記内
周側取付部材１の外周側に配置された円筒状を呈する金
属製の外周側取付部材で、この外周側取付部材２と内周
側取付部材１は、エラストマ材料からなる弾性体３で連
結されている。

【００１０】弾性体３は、図１における内周側取付部材
１の左右両側から外周側取付部材２の内周面にかけて斜
め下方へ延びる一対の支持ばね３１，３２と、前記内周
側取付部材１における下側ストッパ部１１の軸方向両側
で内周側取付部材１と外周側取付部材２との間を塞ぐよ
うに形成された端部ダイアフラム３３，３４を有し、こ
の端部ダイアフラム３３，３４と前記支持ばね３１，３
２とによって、前記内周側取付部材１の下側に位置する
第一チャンバＡと、上側に位置する第二チャンバＢが画
成されている。また、前記下側ストッパ部１１の外面に
は、弾性体３を構成するエラストマの一部からなる緩衝
体３５が被着されている。

【００１１】第一及び第二チャンバＡ，Ｂは、弾性体３
における一方の端部ダイアフラム３３の外周部に外周側
取付部材２の内周面に沿って略Ｃ字形に延在された第一
オリフィスＣを介して互いに連通されている。なお、図
１における参照符号Ｃａは、この第一オリフィスＣの第
一チャンバＡ側の開口であり、Ｃｂは同じく第二チャン
バＢ側の開口である。

【００１２】弾性体３の外周部には、金属製の補強部材
４が一部埋設状態に加硫接着されている。この補強部材
４は、弾性体３における支持ばね３１，３２の端部を外
周側取付部材２の内周面に固定する部分４１，４２と、
前記弾性体３における端部ダイアフラム３３，３４の外
周部を前記外周側取付部材２の両端部内周面に固定する
環状部分４３，４４を有し、第一オリフィスＣは、一方
の環状部分４３と外周側取付部材２の端部内周面との間
に位置して形成されている。

【００１３】外周取付部材２と弾性体３との間の密閉さ
れた空間、すなわち第一チャンバＡ、第二チャンバＢ及
び第一オリフィスＣは、封入液で満たされている。この
封入液は、内周側取付部材１及び補強部材４と弾性体３
とからなる加硫成形体を、液体中で外周側取付部材２の
内周に圧入することによって当該液体封入式ブッシュを
組み立てる際に、前記液体の一部が封入されたものであ
る。

【００１４】内周側取付部材１には、その内周孔１ａを
避けて上下に延び、下端が第一チャンバＡに開放された
第二オリフィスＤが形成されている。弾性体３を構成す
るエラストマの一部からなる弾性膜部３６が被着された
前記第二オリフィスＤは、弾性体３の外周部を略Ｃ字形
に延在された第一オリフィスＣに比較して流路長さが十
分に短く、このため第一オリフィスＣでは液柱共振周波
数が低くかつ流動抵抗が大きいのに対し、第二オリフィ
スＤでは相対的に液柱共振周波数が高くかつ流動抵抗が
相対的に小さいものとなっている。

【００１５】内周側取付部材１の軸方向中間部の、弾性
膜部３６が被着された上面、すなわち下側ストッパ部１
１と反対側の位置には、ストッパ５が所要数の連結ピン
５１を介して取り付けられている。このストッパ５の外
面には、エラストマ材料からなる緩衝体５２が被着され
ている。

【００１６】内周側取付部材１の軸方向中間部の上面に
衝合されたストッパ５の下面には、断面略Ｕ字形の複数
（図示の例では二つ）の中空部５ａ，５ｂが形成されて
おり、各中空部５ａ，５ｂ内には、それぞれエラストマ
材料からなる袋状のサブダイアフラム５３，５４が一体
的に設けられている。このサブダイアフラム５３，５４
の内室Ｅ，Ｆは、通路Ｇを介して互いに連通しており、
内周側取付部材１に形成された第二オリフィスＤの上端
は、一方のサブダイアフラム５３の内室Ｅに向けて開口
している。

【００１７】すなわち、第二オリフィスＤは、下端が第
一チャンバＡに開口されると共に、上端がサブダイアフ
ラム５３，５４によって閉塞されている。また、前記各
サブダイアフラム５３，５４の外面と、これらを構成す
るエラストマの一部が膜状に被着された前記各中空部５
ａ，５ｂの内壁との間には、それぞれ適当なクリアラン
スＨ，Ｉが設けられ、このクリアランスＨ，Ｉはそれぞ
れ第二チャンバＢに開放されている。

【００１８】上記構成を備える液体封入式ブッシュにお
いて、内周側取付部材１は、支持対象の振動体であるエ
ンジン側及び支持体である車体フレーム側のうちの一方
に、また、外周側取付部材２は前記エンジン側及び車体
フレーム側のうちの他方に連結される。そして、弾性体
３における支持ばね３１，３２がエンジンの荷重による
初期変形を受けた状態では、エンジン側あるいは車体フ
レーム側からの振動入力時に、前記内周側取付部材１と
外周側取付部材２の自在な相対変位が妨げられることの
ないように、通常は図示のように、内周側取付部材１に
おける下側ストッパ部１１が、第一チャンバＡにおける
適当な空間を介して外周側取付部材２の下部内周面から
浮上すると共に、ストッパ５が、外周側取付部材２の上
部内周面に対して、第二チャンバＢにおける適当な空間
を介して非接触状態にある。

【００１９】したがって、上述の連結状態において、エ
ンジン側あるいは車体側から振動が入力されると、内周
側取付部材１と外周側取付部材２は、弾性体３の変形を
伴いながら、図１及び図２における上下方向へ相対的に
反復変位される。

【００２０】入力された振動が、例えば走行中における
車体のバウンド等による低周波大振幅の変位である場合
は、この振動変位の半周期において、内周側取付部材１
が外周側取付部材２に対して相対的に下方へ大きく変位
されることによって、弾性体３における支持ばね３１，
３２が大きな変形を受けると、その下側の第一チャンバ
Ａが加圧されるので、第一チャンバＡ内の封入液は、第
一オリフィスＣを通じて相対的に低圧の第二チャンバＢ
側へ移動する。また次の半周期では、内周側取付部材１
が外周側取付部材２に対して相対的に上方へ変位される
ことによって、前記とは逆に、封入液は容積拡張過程に
ある第一チャンバＡへ向けて第一オリフィスＣ内を移動
する。そして、第一オリフィスＣ内では、入力された低
周波振動に対して液柱共振するので、前記封入液の反復
移動が円滑に行われる。このため、前記支持ばね３１，
３２の内部摩擦による減衰力のほか、細く長い第一オリ
フィスＣ内を封入液体が流れる時の流動抵抗によって大
きな減衰力を発生するので、前記バウンド等による衝撃
を有効に緩和すると共に、その振幅を短時間で収束させ
る。

【００２１】また、上記バウンド等の衝撃入力による内
周側取付部材１と外周側取付部材２の相対変位が所定の
変位量に達すると、内周側取付部材１に形成された下側
ストッパ部１１の下端又は前記内周側取付部材１に取り
付けられたストッパ５の上端が、外周側取付部材２の内
周面に接触することによって、前記相対変位が制限され
る。このため、弾性体３の支持ばね３１，３２の過大変
形による破損が防止される。また、前記下側ストッパ部
１１及びストッパ５には、エラストマからなる緩衝体３
５，５２が被着されているので、外周側取付部材２との
衝突音の発生が抑制される。

【００２２】上記低周波大振幅の変位入力において、内
周側取付部材１が外周側取付部材２に対して相対的に下
方へ変位される過程では、第一チャンバＡ内の封入液が
加圧される。そしてその液圧は、第二オリフィスＤを通
じて袋状のサブダイアフラム５３，５４の内室Ｅ，Ｆに
導入されるので、このサブダイアフラム５３，５４は膨
張による引張変形を受けることになる。しかしながらサ
ブダイアフラム５３，５４の膨張変形量は、前記ストッ
パ５に形成された中空部５ａ，５ｂの内面とのクリアラ
ンスＨ，Ｉの範囲に制限されるので、サブダイアフラム
５３，５４に過大な引張応力が加わるのを防止すること
ができる。

【００２３】また、入力振動がエンジンの機関振動等に
よる中・高周波数帯域の継続的な小振幅の振動変位であ
る場合は、第一オリフィスＣにおける液柱慣性が大きく
なるので、封入液がこの第一オリフィスＣを介して反復
移動することはなく、液柱共振周波数の高い第二オリフ
ィスＤ内をサブダイアフラム５３，５４の微小変形を伴
いながら、小刻みに反復移動する。したがって、振動入
力による第一チャンバＡの液圧変化が第二オリフィスＤ
内の液移動によって有効に吸収され、当該ブッシュの動
ばね定数が低下するので、前記第一チャンバＡ内の封入
液を介しての伝達振動を有効に絶縁する。

【００２４】ここで、上記中・高周波数帯域の継続的な
小振幅の振動入力に対する振動絶縁性を向上させるため
には、第二オリフィスＤ内を、封入液が第一チャンバＡ
の液圧変化を吸収する方向へ円滑に反復移動できること
が必要である。その点、図示の実施形態によれば、複数
（二つ）のサブダイアフラム５３，５４が互いに連通し
て設けられていることにより、全体としてその容積が大
きく、ばね定数が低いものとなっているので、第二オリ
フィスＤ内での封入液の反復移動が円滑に行われる。

【００２５】また、上記実施形態の構成によれば、内周
側取付部材１と外周側取付部材２の相対変位量を制限す
るストッパ５がサブダイフラム５３，５４の膨張変形制
限手段を兼ねているので、サブダイアフラム５３，５４
の大きさがストッパ５の大きさと取り合いにならず、し
かも先に説明したように、低周波大振幅の変位入力時に
サブダイアフラム５３，５４に過大な引張応力が加わっ
て破損するようなことがないので、そのばね定数を従来
に比較して著しく低くすることができる。

【００２６】なおサブダイアフラムの数は、図示の例の
ように二個に限定されるものではなく、所要の低ばね定
数を実現できるものであれば、一個でも、あるいは三個
以上でも良い。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明の液体封入
式ブッシュによると、内周側取付部材と外周側取付部材
の相対変位量を制限するストッパが、中・高周波数域の
小振幅振動入力時にチャンバ内の液圧変化を吸収するサ
ブダイアフラムの過大変形制限手段を兼ねているので、
低周波大振幅の入力の際に前記チャンバ内の液圧変動に
よって前記サブダイアフラムが過大な変形を受けて破損
するのを防止することができ、またこのため、前記サブ
ダイアフラムを低ばね定数にして、中・高周波数域の小
振幅振動入力時の振動絶縁性を向上させることができ
る。しかも、前記ストッパを小型にする必要がないの
で、弾性体の耐久性に悪影響を及ぼすことなく、前記サ
ブダイアフラムを大きくすることによる低ばね定数化が
実現でき、防振性能及び耐久性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液体封入式ブッシュの一実施形態
を示す断面図である。

【図２】図１におけるII−II線位置で切断した断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 内周側取付部材 １ａ 内周孔 １１ 下側ストッパ部 ２ 外周側取付部材 ３ 弾性体 ３１，３２ 支持ばね ３３，３４ 端部ダイアフラム ３５ 緩衝体 ３６ 弾性膜部 ４ 補強部材 ５ ストッパ ５ａ，５ｂ 中空部 ５１ 連結ピン ５２ 緩衝体 ５３，５４ サブダイアフラム Ａ 第一チャンバ Ｂ 第二チャンバ Ｃ 第一オリフィス Ｄ 第二オリフィス Ｅ，Ｆ 内室 Ｇ 通路 Ｈ，Ｉ クリアランス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周側取付部材（１）とその外周に相対
   変位可能に配置された外周側取付部材（２）がエラスト
   マ材料からなる弾性体（３）を介して互いに連結され、 前記弾性体（３）によって前記内周側取付部材（１）の
   相対運動方向に画成されると共に第一オリフィス（Ｃ）
   を介して互いに連通された二つのチャンバ（Ａ，Ｂ）内
   に液体が封入され、 前記内周側取付部材（１）に、前記第一オリフィス
   （Ｃ）より流動抵抗が小さく、一端が一方のチャンバ
   （Ａ）に開放されると共に他端がサブダイアフラム（５
   ３，５４）で閉塞された第二オリフィス（Ｄ）が形成さ
   れ、 前記サブダイアフラム（５３，５４）が、前記内周側取
   付部材（１）に設けられて前記外周側取付部材（２）と
   の相対変位を制限するストッパ（５）の中空部（５ａ，
   ５ｂ）に所要のクリアランス（Ｈ，Ｉ）を介して配置さ
   れたことを特徴とする液体封入式ブッシュ。