JP2004301334A - 液体封入式防振装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 仕切り壁自体の動ばね定数を可変にして広い高周波数領域の振動に対して所定の防振効果を発揮する液体封入式防振装置をコンパクトに構成できるようにする。
【解決手段】 制限通路9を介して連通接続されている主,副二つの液室5,6を区画する仕切り壁4が、主,副二つの液室5,6の体積を可変する方向に変位可能に構成され、この仕切り壁4に電磁石10を一体に組付けるとともに、この電磁石10による磁界強さの調整により粘度が増減変化可能なMR流体12を、仕切り壁4の外周面とシリンダ状の取付部材2の内周面との間に密封状態に介在されている。
【選択図】 図1
【解決手段】 制限通路9を介して連通接続されている主,副二つの液室5,6を区画する仕切り壁4が、主,副二つの液室5,6の体積を可変する方向に変位可能に構成され、この仕切り壁4に電磁石10を一体に組付けるとともに、この電磁石10による磁界強さの調整により粘度が増減変化可能なMR流体12を、仕切り壁4の外周面とシリンダ状の取付部材2の内周面との間に密封状態に介在されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、主として自動車用エンジンを車体フレームに弾性支持させて振動を吸収し減衰するエンジンマウント等に用いられる液体封入式防振装置に関するものである。
この種の液体封入式防振装置は、振動発生部及び振動受部にそれぞれ連結される取付部材とこれら両取付部材間に介在された弾性体により形成される中空空間内に仕切り壁を設けて主,副二つの液室が区画形成され、振動付加時の弾性体の変形に伴って圧縮される主液室内の封入液体の一部を両液室間に亘って形成されている制限通路を通して副液室側に流動することによって、主液室内の液圧変動を吸収させて防振機能を発揮するように構成されているのが一般的である。
しかし、上記のごとき制限通路のみを有し、仕切り壁が固定されてなる液体封入式防振装置では、振動が低周波数領域の場合は封入液体が制限通路を通過して副液室側に流動するので、主液室内の液圧変動を吸収して振動を減衰することが可能であるものの、振動が高周波数領域の場合は制限通路が閉ざされたと同様な状態となるために、主液室内の液圧変動を吸収することができず、高周波振動に対して所定の防振性能を確保することができない。
そこで、従来、二つの液室を区画する仕切り壁をゴムエマトラマーなどを用いた弾性膜から構成し、高周波数領域の振動が作用したとき、弾性膜からなる仕切り壁を弾性変位させることで主液室の液圧変動を吸収し防振させるように構成したものが提案されていた。
しかしながら、上記のような従来の液体封入式防振装置の場合は、仕切り壁が弾性膜であっても、1つの部材である限りその剛性は一定で、振動周波数に応じて剛性を変化させることができないために、特定(一つまたは非常に狭い範囲)の周波数領域の振動に対してのみ防振効果が発揮されるだけで、それ以外の周波数領域の振動に対しては十分な防振効果を発揮させることができないという問題があった。
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、仕切り壁自体の動ばね定数を可変にして広い高周波数領域の振動に対しても所定の防振効果を発揮させることができ、しかも、全体をコンパクトに構成することができる液体封入式防振装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る液体封入式防振装置は、振動発生部及び振動受部のいずれか一方に連結される取付部材と他方に連結される取付部材並びに両取付部材間に設けられた弾性体により形成される中空閉空間内に、該空間内部を主,副二つの液室に仕切る仕切り壁が両液室の体積を相対的に可変する方向に変位可能に設けられているとともに、この仕切り壁を上記の液室体積可変方向に変位駆動させる手段として、磁界強さの大きさによって粘度が変化するMR流体及びこのMR流体の粘度を変化させるための磁界強さを制御可能な電磁石が備えられており、かつ、両液室を互いに連通させて振動発生時の主液室内の液圧変動を吸収する制限通路が設けられ、上記電磁石を仕切り壁に一体に組付けていることを特徴とするものである。
上記のような特徴構成を有する本発明によれば、電磁石への通電をオン・オフあるいは通電(印加)電流をコントロールして磁界強さの大きさを調整することにより、MR流体の粘度を増減変化させて仕切り壁を定位置に固定したり、主,副二つの液室の体積が相対的に可変される方向に変位させて仕切り壁の動ばね定数を小さくしたりすることが可能であり、低周波数領域の振動が作用する条件下では主液室内の封入液体を副液室側に制限流動させるといった液封式防振装置が本来有する振動吸収機能によって防振性能を確保することができ、また、高周波数領域の振動が作用する条件下では仕切り壁の動ばね定数を調整して主,副両液室の体積弾性率を任意にかつ応答性よく変更可能とすることによって、広い高周波数領域の振動に対しても十分な防振効果を発揮させることができる。
その上、上記MR流体の粘度を変化させるための磁界強さを制御する電磁石を仕切り壁に一体に組付けることによって、電磁石を仕切り壁の外周部に配設する場合に比べて、装置全体をコンパクトに構成することが可能である。
特に、上記のごとき液体封入式防振装置において、請求項2に記載のように、上記主液室側に気体の封入された空気室を対向状態に形成するためのダイヤフラムの中央部を仕切り壁に一体に結合し、それらの一体結合部分を通して仕切り壁に一体に組み付けられた電磁石用の制御線を外部に引き出す構成を採用することによって、制御線を液室内の封入液体と接触させることなく外部に引き出すことが可能となり、その結果、制御線に対する特別なシール構造も不要となり、装置全体のコンパクト化とともに構造の簡素化、低コスト化を図ることができ、また、ダイヤフラムと仕切り壁との一体結合により高周波数領域の振動作用時における仕切り壁の動ばね定数をより小さくして高周波領域の防振効果を一層高めることができる。
なお、仕切り壁が円形であり、その外周部に配置されるMR流体が円環状形であることが最も好ましいが、仕切り壁が楕円形や矩形であり、MR流体がそれに対応して楕円環状形や矩形環状形であってもよい。
以上のように、本発明によれば、電磁石とそれによって発生される磁界強さの大きさによって粘度が変化するMR流体との組み合わせによって、仕切り壁を固定したり、仕切り壁を主,副二つの液室の体積が相対的に可変される方向に変位させたりして仕切り壁自体の動ばね定数を任意に変化させることが可能であるため、低周波数領域の振動に対しては液封式防振装置が本来備えている主液室内の液圧変動吸収作用によって所定の防振性能を確保することができるものでありながら、高周波数領域の振動に対しては、主,副両液室の体積弾性率を任意に、かつ応答性よく変更させることができ、これによって、広い高周波数領域での振動に対しても十分な防振効果を発揮させることができる。
しかも、MR流体の粘度を変化させるための磁界強さを制御する電磁石を仕切り壁に一体に組付けることにより、電磁石を仕切り壁の外周部に配設する場合に比べて、装置全体をコンパクトに設計し製作することができるという効果を奏する。
特に、請求項2に記載のような構成を採用することにより、仕切り壁に一体に組付けられた電磁石用の制御線を封入液体に接触させずに外部に引き出すことができ、そのため、制御線に対する特別なシール構造も不要となり、コンパクト設計と同時に構造の簡素化、低コスト化を図ることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図1は本発明に係る液体封入式防振装置の縦断面構造を示し、この液体封入式防振装置は、自動車用エンジン等の振動発生源側に連結して取付けられる取付部材1と自動車用フレーム等の振動受部側に連結して取付けられる鉄やコバルト、ニッケル等の強磁性材質製の有底筒状取付部材2並びに両取付部材1,2間に介設される略環状円錐形状の弾性ゴム(弾性体)3により形成される中空閉空間内に仕切り壁4を設置することにより、該仕切り壁4の両側に主,副二つの液室5,6が区画形成されている。
上記仕切り壁4は、主,副二つの液室5,6に臨むように互いに平行に対向配置された強磁性材質製の二枚の円盤状板部4A,4Bとこれら円盤状板部4A,4Bをその中心部で一体に連結するボス部4Cとからなり、上記有底筒状取付部材2をシリンダとして主,副二つの液室5,6の体積を相対的に可変するa−b方向に変位可能に構成されている。
上記主液室5の底部側には、ダイヤフラム7を介して気体(空気)の封入された空気室8が対向状態に形成されている。また、上記有底筒状の取付部材2には、両液室5,6を相互に連通させて振動発生時の弾性ゴム3の弾性変形に伴い圧縮される主液室5内の封入液体の一部を副液室6側に流動させて主液室5内の液圧変動をダイヤフラム8の変形と相俟って吸収する緩衝用制限通路9が形成されている。
上記仕切り壁4には、電磁石10が二枚の円盤状板部4A,4B間に挟持される状態で一体に組付けられている。この電磁石10を含む仕切り壁4の外周面と上記有底筒状取付部材2の内周面との間で仕切り壁4の変位方向の両端部がそれぞれ円環状弾性ゴム11,11によりシールされた円環状隙間内には、磁界強さの大きさによって粘度が変化するMR流体12が密封状態に介在されており、電磁石10への通電・通電停止及び通電電流の制御に伴い円盤状板部4B→MR流体12→取付部材2→円盤状板部4A→電磁石10で形成される磁路に流れる磁界強さの大きさを調整してMR流体12の粘度を変化させることにより、仕切り壁4を位置固定並びに上記したa−b方向に変位駆動可能に構成している。
そして、上記ダイヤフラム7の中央部には孔7aが形成されているとともに、この孔7aの周縁部が仕切り壁4中心部のボス部4Cに一体に結合され、その一体結合部分及び空気室8を通して上記電磁石10用の制御線13が外部に引き出されている。
なお、上記MR流体体12は、高濃度の懸濁液中に1〜10μm程度の粒子径をもつ強磁性金属微粒子を分散させてなるビンガム流体で、−40〜150℃の作動温度域を有し磁界強さの大きさによって粘度が変化するものであり、磁気粘性流体あるいは磁気流動学的流体と呼ばれている。
上記構成の液体封入式防振装置において、低周波数領域の振動が作用する条件下では、電磁石スイッチ(図示省略)をONにして電磁石10へ一定の印加電流を通電させ磁路に形成される磁界強さを大きくすることによって、MR流体12の粘度が増大して仕切り壁4の動ばね定数が大きくなり、仕切り壁4は位置固定されることになる。この状態では、振動付加による弾性ゴム3の変形に伴って圧縮される主液室5内の封入液体が制限通路9を経て副液室6側に制限流動して主液室5内の液圧変動が吸収されることになり、これによって、低周波数領域の振動を減衰し所定の防振性能を確保することができる。
一方、高周波数領域の振動が作用する条件下では、電磁石スイッチをOFFにして電磁石11への通電を停止する、あるいは、通電電流を増減制御して磁界強さの大きさを調整することにより、MR流体12の粘度が減少方向に変化されて仕切り壁4の動ばね定数が通電時よりも小さくなる。これによって、振動周波数に応じて主,副両液室5,6の体積弾性率が応答性よく変更されることになるため、広い高周波数領域の振動に対して十分大きな防振効果を発揮させることができる。
ここで特に、MR流体12の粘度を増減変化させるための磁界強さを制御する電磁石10を仕切り壁4自体に一体に組付けることによって、この電磁石10を例えば取付部材2に固定するなど仕切り壁4の外周部に配設する場合に比べて、装置全体をコンパクトに構成することが可能である。また、仕切り壁4に一体に組付けた電磁石10用の制御線13を外部に引き出すにあたって、主液室5側に空気室8を対向状態に形成するためのダイヤフラム7の中央部分と仕切り壁4との一体結合部分を通して外部に引き出すことによって、制御線13を液室5内の封入液体と接触させることなく外部に引き出すことが可能となり、その結果、制御線13に対する特別なシール構造も不要となり、装置全体のコンパクト化とともに構造の簡素化、低コスト化を図ることができる。また、ダイヤフラム7と仕切り壁4とを一体結合することにより仕切り壁4の動ばね定数をより小さくして高周波領域の振動減衰効果を一層高めることができる。
図2は本発明に係る液体封入式防振装置の他の実施の形態を示す縦断面構造であり、この実施の形態では、仕切り壁4の主液室5側及び副液室6側に臨む面にそれぞれ電磁石10A,10Bを一体に固定し組付けるとともに、この仕切り壁4自体に制限通路9を形成している点で図1に示す実施の形態と相違するのみで、その他の構成は図1の実施の形態と同様であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの詳しい構造説明は省略する。
上記他の実施の形態による液体封入式防振装置においても、低周波数領域の振動に対しては仕切り壁4を固定して、主液室5の封入液体が制限通路9を経て副液室6側に制限的に流動することによる主液室5内の液圧変動吸収作用によって所定の防振性能が発揮され、かつ、高周波数領域の振動に対してはMR流体12の粘度減少に伴い仕切り壁4の動ばね定数を小さくして、主,副二つの液室5,6の体積弾性率を応答性よく変更させることに伴う減衰作用によって、図1の実施の形態で示す装置と同様な防振効果を発揮させることが可能である。
なお、上記各実施の形態では、仕切り壁4が円形で、電磁石10、10A,10Bが円環状形であり、かつ、MR流体12も円環状に介在させたものについて説明したが、仕切り壁4を楕円形や矩形とした場合、それに応じて電磁石10、10A,10Bの形状及びMR流体12の介在形状を楕円環状形や矩形環状形としてもよいこともちろんである。
1,2 取付部材
3 弾性ゴム
4 仕切り壁
5 主液室
6 副液室
7 ダイヤフラム
8 空気室
9 制限通路
10,10A,10B 電磁石
12 MR流体
13 制御線
14 磁路
3 弾性ゴム
4 仕切り壁
5 主液室
6 副液室
7 ダイヤフラム
8 空気室
9 制限通路
10,10A,10B 電磁石
12 MR流体
13 制御線
14 磁路
Claims (2)
- 振動発生部及び振動受部のいずれか一方に連結される取付部材と他方に連結される取付部材並びに両取付部材間に設けられた弾性体により形成される中空閉空間内に、該空間内部を主,副二つの液室に仕切る仕切り壁が両液室の体積を相対的に可変する方向に変位可能に設けられているとともに、この仕切り壁を上記の液室体積可変方向に変位駆動させる手段として、磁界強さの大きさによって粘度が変化するMR流体及びこのMR流体の粘度を変化させるための磁界強さを制御可能な電磁石が備えられており、かつ、両液室を互いに連通させて振動発生時の主液室内の液圧変動を吸収する制限通路が設けられ、上記電磁石を仕切り壁に一体に組付けている液体封入式防振装置。
- 上記主液室側にはダイヤフラムを介して気体の封入された空気室が対向状態に形成されており、上記ダイヤフラムの中央部を仕切り壁に一体に結合し、それらの一体結合部分を通して仕切り壁に一体に組み付けられた電磁石用の制御線を外部に引き出していることを特徴とする請求項1に記載の液体封入式防振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004163456A JP2004301334A (ja) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | 液体封入式防振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004163456A JP2004301334A (ja) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | 液体封入式防振装置 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001004778A Division JP3595774B2 (ja) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | 液体封入式防振装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=33411310
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JP2004163456A Withdrawn JP2004301334A (ja) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | 液体封入式防振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004301334A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101184283B1 (ko) | 2010-11-30 | 2012-09-21 | 현대자동차주식회사 | Mr유체가 봉입된 댐핑제어장치 및 상기 댐핑제어장치를 구비한 엔진마운트 |
CN103091117A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-05-08 | 西南交通大学 | 一种车体强度疲劳及气密疲劳试验台 |
-
2004
- 2004-06-01 JP JP2004163456A patent/JP2004301334A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
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