JP2004316895A - 液封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異音を十分に低減できる液封入式防振装置を提供する。
【解決手段】第１取付け具１と第２取付け具２と防振基体３とダイヤフラム９と仕切り体１２とオリフィス２５とを備え、仕切り体１２は、弾性仕切り膜１５と、一対の格子部材１７，１８とから成り、弾性仕切り膜１５の両面にリブ群５０がそれぞれ突設され、このリブ群５０は、互いに混在した複数の第１リブ５１と複数の第２リブ５２とから成り、第１リブ５１は、その頂部が格子部材１７，１８と離れて位置することができるように高さ寸法を設定され、第２リブ５２は、その頂部が格子部材１７，１８に当接するように高さ寸法を設定され、かつ、第１リブ５１よりも小幅になるようにリブ幅が設定されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、これらを連結するゴム状弾性材から成る防振基体と、前記第２取付け具に取付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の第１液室と前記ダイヤフラム側の第２液室に仕切る仕切り体と、前記第１液室と第２液室を連通させるオリフィスとを備え、
前記仕切り体は、弾性仕切り膜と、前記弾性仕切り膜の変位量をその両側から規制する一対の格子部材とから成る液封入式防振装置に関する。

上記の液封入式防振装置は、例えば、自動車のエンジンと車体フレームとの間に設けれられている。そして、走行路面の凹凸に起因して、大振幅の振動が生じると、液体がオリフィスを通って両液室間を流動し、その液体流動効果によって振動を減衰させる。一方、微振幅の振動が生じると、両液室間を液体が流通することはなく、弾性仕切り膜が往復動変形して振動を減衰させる。

この種の液封入式防振装置では、弾性仕切り膜が格子部材に衝突したときに異音が発生しやすい。そこで、従来、特許文献１に開示されているように、格子部材に放射状のリブが設けられていた。また弾性仕切り膜は、格子部材とは離れて位置することができるようになっていた（特許文献１の図４参照）。
特開平６−２２１３６８号公報

上記従来の構成によれば、ある程度異音を低減することができるものの、弾性仕切り膜が格子部材のリブと衝突する際の衝突音を避けることができず、異音を十分低減できてはいなかった。

本発明の目的は、異音を十分に低減することができる液封入式防振装置を提供する点にある。

本発明の特徴は、冒頭に記載した液封入式防振装置において、前記弾性仕切り膜の両面にリブ群がそれぞれ突設され、このリブ群は、互いに混在した複数の第１リブと複数の第２リブとから成り、
前記第１リブは、その頂部が前記格子部材と離れて位置することができるように高さ寸法を設定され、
前記第２リブは、その頂部が前記格子部材に当接するように高さ寸法を設定され、かつ、前記第１リブよりも小幅になるようにリブ幅が設定されている点にある。

［Ａ］上記の構成によれば、複数の第１リブがその頂部を格子部材から離間させ、弾性仕切り膜のいずれの面（一方の膜面と他方の膜面）の側においても、複数の第２リブがその頂部を格子部材に当接させている状態にすることができる。これにより、振動に伴って弾性仕切り膜が格子部材側に向かう場合に第２リブが抵抗になって、第１リブの頂部を格子部材面に緩やかに衝突させることができる。第１リブと第２リブは混在させてあるから、複数の第２リブの抵抗力が弾性仕切り膜の一部分に集中するのを回避できる。また、第２リブは第１リブよりも小幅にして剛性を弱くしてあるから、弾性仕切り膜が往復動しにくくなるのを回避することができる。

本発明において、前記第１リブは、所定数の格子孔ごとにそれら格子孔を取り囲み可能に前記弾性仕切り膜の面に配置され、前記第２リブは、前記弾性仕切り膜の面に分散配置されていると、次の作用を奏することができる。

［Ｂ］第２リブは格子部材の面に分散配置されているから、複数の第２リブの抵抗力が弾性仕切り膜の一部分に集中するのを回避できる。そして、大振幅の振動状態においては、第１リブの頂部が格子部材に当接したときに、第１リブが所定数の格子孔ごとにそれらを取り囲むから、前記所定数の格子孔と、これらとは別の格子孔との間で液体が流動するのを回避でき、防振性能の低下を防止することができる。

本発明において、前記格子孔は、前記格子部材の周方向に複数列配置され、
前記複数の第１リブは環状に形成されて、前記格子部材の径方向で各格子孔列の両側の格子部材部分に各別に当接可能に構成され、
前記複数の第２リブは前記弾性仕切り膜の軸芯に対して放射状に配置されていると、次の作用を奏することができる。

［Ｃ］つまり、大振幅の振動状態においては、第１リブの頂部が格子部材に当接したときに、複数の第１リブが各格子孔列ごとにそれらの格子孔を取り囲む。そして、任意の格子孔列の格子孔と、これに隣合う別の格子孔列の格子孔との間で液体が流動するのを防止することができる。第２リブは弾性仕切り膜の軸芯に対して放射状に配置されているから、複数の第２リブの抵抗力が弾性仕切り膜の一部分に集中するのを回避できる。

本発明において、前記第１リブ及び第２リブは、所定数の格子孔ごとにそれら格子孔を取り囲み可能に前記弾性仕切り膜の面に配置されていると、大振幅の振動状態においては、第１リブの頂部が格子部材に当接したときに、第１リブと第２リブが所定数の格子孔ごとにそれら格子孔を取り囲むから、所定数の格子孔と、これらとは別の格子孔との間で液体が流動するのを回避でき、防振性能の低下を防止することができる。

ところで、本装置に高周波数の振動が入力した場合、前記弾性仕切り膜が往復動変形し、これにより、第１液室の内圧を吸収して本装置の高動ばね化を抑制する。しかしながら、より高い周波数域の振動が入力すると、弾性仕切り膜の変位抵抗が増大して、低動ばね化が不十分になることが考えられる。そこで本発明において、前記第１液室内に攪拌板が設けられて、前記攪拌板の外周縁と防振基体の内周面との間に第１液室側オリフィスが形成されていると、第１液室側オリフィスを流通する液体を高周波数域で共振させることができ（前記液体の共振周波数を高い値に設定する）、高周波数域での本装置の低動ばね化を図ることができる。

本発明においては、前記防振基体を貫通して前記第１取付け具に連結される支持軸の一端部に前記攪拌板の中央側の連結部が支持連結されている構成にすることができる。

前記防振基体が前記支持軸に加硫接着しており、前記攪拌板の中央側の連結部が前記支持軸の一端部にかしめ固定されている構成では、部品点数の増加を抑制して構造を簡素化することができる。

また、前記第１液室の室壁を形成する防振基体の内周面は、前記仕切り体から遠い側ほど小径のテーパー面と、このテーパー面の最大径部に連なり、径が一定の直胴状の面とから成り、前記最大径部付近のテーパー面部分との間に前記第１液室側オリフィスが形成されるように、前記攪拌板の大きさ及び位置が設定されている構成にすることができる。

本発明によれば、第１リブの頂部を格子部材面に緩やかに衝突させることができて、異音を十分に低減させることができる液封入式防振装置を提供することができた。

そして、前記第１リブが、所定数の格子孔ごとにそれら格子孔を取り囲み可能に前記弾性仕切り膜の面に配置され、前記第２リブは、前記弾性仕切り膜の面に分散配置されているか、あるいは、前記第１リブ及び第２リブが、所定数の格子孔ごとにそれら格子孔を取り囲み可能に前記弾性仕切り膜の面に配置されていると、大振幅の振動状態においては、第１リブの頂部が格子部材に当接したときに、所定数の格子孔と、これらとは別の格子孔との間で液体が流動するのを防止することができて、防振性能をより向上させることができる液封入式防振装置を提供することができた。

また、前記第１液室内に攪拌板が設けられて、前記攪拌板の外周縁と防振基体の内周面との間に第１液室側オリフィスが形成されていると、上記の効果に加えて、低周波数から高周波数にわたる広い範囲の振動を十分吸収することができる液封入式防振装置を提供することができる。

［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に液封入式防振装置を示してある。この防振装置は、自動車のエンジンに取付けられる第１取付け金具１と、エンジンの下方の車体フレームに取付けられる筒状の第２取付け金具２と、これらを連結するゴム状弾性材から成る防振基体３とを備えている。

第１取付け金具１は板状に形成され、上向きの取付けボルト６を備えている。第２取付け金具２は、防振基体３が加硫成形される筒状金具４と、カップ状の底金具５とから成り、底金具５の中央部に下向きの取付けボルト６が突設されている。

防振基体３は円錐台形状に形成されている。そして、その上端面が第１取付け金具１に、下端部が、筒状金具４の上広がり状の上端開口部にそれぞれ加硫接着している。この防振基体３の下面部に上窄まりの中空部が形成され、防振基体３の下端部に、筒状金具４の内周面を覆うゴム膜７が連なっている。

第２取付け金具２に、防振基体３の下面との間に液体封入室８を形成するゴム膜から成る部分球状のダイヤフラム９が取付けられ、液体封入室８に液体が封入されている。ダイヤフラム９は底金具５に覆われている。

図１０，図１１にも示すように、液体封入室８を防振基体３側の第１液室１１Ａとダイヤフラム側の第２液室１１Ｂに仕切る仕切り体１２が設けられている。仕切り体１２は、第２取付け金具２の内周部側に設けた挟持部材１４と防振基体３とにより挟持固定されている。

詳しくは、仕切り体１２は、ゴム膜から成る円板状の弾性仕切り膜１５と、この弾性仕切り膜１５を収容して内周面間の格子壁１８（格子部材に相当）で受止める筒部材１６と、この筒部材１６の一端部側の開口を覆う格子円板状の仕切り膜変位規制部材１７（格子部材に相当）とから成る。つまり、格子壁１８と仕切り膜変位規制部材１７とが弾性仕切り膜１５の変位量をその膜１５の両側から規制している。

前記第１液室１１Ａと第２液室１１Ｂ同士を連通させるオリフィス２５を、筒部材１６の外周面と第２取付け金具２の内周面との間に形成してある。図２，図３，図４に示すように、オリフィス流路は筒部材１６の軸芯Ｏ周りに２周している。すなわち、上側の１周分のオリフィス流路Ｒ１と、下側の１周分のオリフィス流路Ｒ２とから成る。２２はオリフィス形成壁である。上側のオリフィス流路Ｒ１は、仕切り膜変位規制部材１７の開口１９（図５参照）と切欠き５５を介して連通している。下側のオリフィス流路Ｒ２は、挟持部材１４の開口５８を介して第２液室１１Ｂと連通している（図１参照）。

図１に示すように挟持部材１４は、外周部側平板部２８と、ゴム膜７の下端部に内嵌する第１筒部２９と、筒部材１６の他端部に押圧作用する中間部側平板部３０と、筒部材１６の他端部２４側の開口部に内嵌する第２筒部３１とから成る。外周部側平板部２８は、ダイヤフラム９の取付け板１０・筒状金具４・底金具５と共にかしめ固定されている。

図５，図６に示すように、仕切り膜変位規制部材１７は外周側に円筒部２０を備え、これが筒部材１６の一端部に外嵌している。そして防振基体３の段部５７に筒部材１６の軸芯方向で受止められている。仕切り膜変位規制部材１７の格子孔５４は、中心側の格子孔５４Ｃと、仕切り膜変位規制部材１７の周方向に２列に並ぶ格子孔５４Ａ、５４Ｂとから成る。内側の列の格子孔５４Ａの数は４個、外側の列の格子孔５４Ｂの数は８個である。それぞれ均等な角度（９０度又は４５度）ごとに配置されている。そして、内側の列の格子孔５４Ａと、外側の列の９０度ごとの格子孔５４Ｂとの周方向における位置を合わせてある。格子孔列の形状は、前記周方向に沿う環状の孔を放射状に分断して成る形状である。１９は第１液室１１Ａとオリフィス２５を連通させる開口である。

格子壁１８の格子孔５４も、中心側の格子孔５４Ｃと、格子壁１８の周方向に２列に並ぶ格子孔５４Ａ、５４Ｂとから成る。そのパターン（個数・形状・格子壁１８の軸芯Ｏ周りでの位置等）は仕切り膜変位規制部材１７側のパターンと同じである。ただし、格子壁１８の格子孔５４Ａ、５４Ｂと仕切り膜変位規制部材１７の格子孔５４Ａ、５４Ｂとが周方向で位置ずれするように、仕切り膜変位規制部材１７の筒部２０を筒部材１６に外嵌してある（図１０参照）。中心側の格子孔５４Ｃ同士の位置は同一である。

図７，図８，図９に示すように、弾性仕切り膜１５の両面にリブ群５０がそれぞれ突設されている。一方の面のリブ群５０のパターンと、他方の面のリブ群５０のパターンとは同一である。このリブ群５０は、複数の格子孔５４ごとにそれらを取り囲み可能な複数の第１リブ５１と、弾性仕切り膜１５の全面にわたって分散配置された複数の第２リブ５２とから成る。

複数の第１リブ５１は、弾性仕切り膜１５の軸芯Ｐに対して環状に形成され、格子壁１８（又は仕切り膜変位規制部材１７）の径方向で各格子孔列の両側の格子部材部分５３（図２，図５参照）に各別に当接可能に構成されている。これにより前記各列（内側の列、外側の列）ごとに格子孔５４を取り囲む。また、第１リブ５１は、その頂部Ｔ１が格子壁１８（又は仕切り膜変位規制部材１７）と離れて位置することができるように高さ寸法を設定されている（図１１参照）。つまり、組付け状態では、弾性仕切り膜１５の一方の面の第１リブ５１は、その頂部Ｔ１を仕切り膜変位規制部材１７から離間させ、かつ、他方の面の第１リブ５１は、その頂部Ｔ１を格子壁１８から離間させている。

第２リブ５２は弾性仕切り膜１５の軸芯Ｐに対して放射状に配置されている。そして、その頂部Ｔ２が格子壁１８（又は仕切り膜変位規制部材１７）に常に当接するように高さ寸法を設定されている。つまり図９の拡大図に示すように、組付け状態では弾性仕切り膜１５の一方の面の第２リブ５２が、その頂部Ｔ２を仕切り膜変位規制部材１７に当接させ、かつ、他方の面の第２リブ５２が、その頂部Ｔ２を格子壁１８に当接させている。さらに、第２リブ５２が第１リブ５１よりも小幅になるように、第１リブ５１のリブ幅Ｄ１と第２リブ５２のリブ幅Ｄ２とが設定されている（Ｄ２＜Ｄ１）。上記のように、複数の第１リブ５１と複数の第２リブ５２とは互いに混在している。

［第２実施形態］
図１２，図１３に示すように、第１実施形態と異なっているのは、仕切り体１２の構造（詳しくはオリフィス２５の構造）と、底金具５の構造と、第１液室１１Ａ内の構造である。その他の構成は第１実施形態と同じであるので、上記の構造の異なる点について説明する。

＜仕切り体１２の構造＞
前記オリフィス２５は筒部材１６の軸芯Ｏ周りに１周している。このオリフィス２５は、仕切り膜変位規制部材１７の開口と切欠きを介して連通している。そして、挟持部材１４の開口５８を介して第２液室１１Ｂに連通している。

＜底金具５の構造＞
筒状金具４の軸芯に対して所定の角度傾斜させてある。

＜第１液室１１Ａ内の構造＞
第１液室１１Ａ内に円板状の攪拌板６０が設けられて、攪拌板６０の外周縁６１と防振基体３の内周面６２との間に第１液室側オリフィス６３が形成されている。すなわち、防振基体３を貫通して第１取付け具１に連結される支持軸６４の一端部６５（下端部）に攪拌板６０の中央側の連結部６６が支持連結されている。連結部６６は上側に膨出している。そして、第１取付け金具１側の取付けボルト６は支持軸６４に一体に形成されている。

前記防振基体３は支持軸６４に加硫接着しており、攪拌板６０の中央側の連結部６６は支持軸６４の一端部６５にかしめ固定されている。第１液室１１Ａの室壁を形成する防振基体３の内周面６２は、仕切り体１２から遠い側ほど小径のテーパー面６７と、このテーパー面６７の最大径部に連なり、径が一定の直胴状の面６８とから成り、最大径部付近のテーパー面部分６９との間に第１液室側オリフィス６３が形成されるように、攪拌板６０の大きさ及び位置が設定されている。

［別実施形態］
［１］前記リブ群５０は、１個の格子孔５４ごとにそれらを取り囲み可能な複数の第１リブ５１と、弾性仕切り膜１５の面に分散配置された複数の第２リブ５２とから成っていてもよい。この場合、［４］でも述べるように、第２リブ５２のパターンは放射状以外のパターンであってもよい。

［２］上記の実施形態では、所定数の格子孔を取り囲むのは弾性仕切り膜１５の第１リブだけであったが、これに換えて、例えば、第１リブと第２リブから形成される四角枠状のリブで前記所定数（１個あるいは複数個）の格子孔５４を取り囲むようにしてあってもよい。この場合、四角枠の横の２辺を第１リブに、縦の２辺を第２リブに設定することもできる。

［３］前記第１リブ５１や第２リブ５２が格子孔５４を取り囲まない場合であっても、本発明は適用することができる。

［４］前記格子孔５４のパターンや第１リブ５１や第２リブ５２のパターンは上記の実施形態のパターンに限られるものではない。

液封入式防振装置の縦断面図 筒部材の平面図 筒部材の縦断正面図 筒部材の側面図 仕切り膜変位規制部材の平面図 仕切り膜変位規制部材の正面図 弾性仕切り膜の平面図 図７のＡ−Ａ断面図 図７のＢ−Ｂ断面図 仕切り体の平面図 図１０のＣ−Ｏ−Ｃ断面図 第２実施形態の液封入式防振装置の縦断面図 第２実施形態の液封入式防振装置の分解縦断面図

符号の説明

１ 第１取付け具
２ 第２取付け具
３ 防振基体
８ 液体封入室
９ ダイヤフラム
１１Ａ 第１液室
１１Ｂ 第２液室
１２ 仕切り体
１５ 弾性仕切り膜
１７ 格子部材
１８ 格子部材
２５ オリフィス
５０ リブ群
５１ 第１リブ
５２ 第２リブ
５３ 格子部材部分
５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ 格子孔
６０ 攪拌板
６１ 攪拌板の外周縁
６２ 防振基体の内周面
６３ 第１液室側オリフィス
６４ 支持軸
６５ 支持軸の一端部
６６ 連結部
６７ テーパー面
６８ 直胴状の面
６９ 最大径部付近のテーパー面部分
Ｄ１ 第１リブのリブ幅
Ｄ２ 第２リブのリブ幅
Ｔ１ 第１リブの頂部
Ｔ２ 第２リブの頂部
Ｐ 弾性仕切り膜の軸芯

Claims (8)

1. 第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、これらを連結するゴム状弾性材から成る防振基体と、前記第２取付け具に取付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の第１液室と前記ダイヤフラム側の第２液室に仕切る仕切り体と、前記第１液室と第２液室を連通させるオリフィスとを備え、
   前記仕切り体は、弾性仕切り膜と、前記弾性仕切り膜の変位量をその両側から規制する一対の格子部材とから成る液封入式防振装置であって、
   前記弾性仕切り膜の両面にリブ群がそれぞれ突設され、このリブ群は、互いに混在した複数の第１リブと複数の第２リブとから成り、
   前記第１リブは、その頂部が前記格子部材と離れて位置することができるように高さ寸法を設定され、
   前記第２リブは、その頂部が前記格子部材に当接するように高さ寸法を設定され、かつ、前記第１リブよりも小幅になるようにリブ幅が設定されている液封入式防振装置。
2. 前記第１リブは、所定数の格子孔ごとにそれら格子孔を取り囲み可能に前記弾性仕切り膜の面に配置され、前記第２リブは、前記弾性仕切り膜の面に分散配置されている請求項１記載の液封入式防振装置。
3. 前記格子孔は、前記格子部材の周方向に複数列配置され、
   前記複数の第１リブは環状に形成されて、前記格子部材の径方向で各格子孔列の両側の格子部材部分に各別に当接可能に構成され、
   前記複数の第２リブは前記弾性仕切り膜の軸芯に対して放射状に配置されている請求項２記載の液封入式防振装置。
4. 前記第１リブ及び第２リブは、所定数の格子孔ごとにそれら格子孔を取り囲み可能に前記弾性仕切り膜の面に配置されている請求項１記載の液封入式防振装置。
5. 前記第１液室内に攪拌板が設けられて、前記攪拌板の外周縁と防振基体の内周面との間に第１液室側オリフィスが形成されている請求項１〜４のいずれか一つに記載の液封入式防振装置。
6. 前記防振基体を貫通して前記第１取付け具に連結される支持軸の一端部に前記攪拌板の中央側の連結部が支持連結されている請求項５記載の液封入式防振装置。
7. 前記防振基体は前記支持軸に加硫接着しており、前記攪拌板の中央側の連結部は前記支持軸の一端部にかしめ固定されている請求項６記載の液封入式防振装置。
8. 前記第１液室の室壁を形成する防振基体の内周面は、前記仕切り体から遠い側ほど小径のテーパー面と、このテーパー面の最大径部に連なり、径が一定の直胴状の面とから成り、前記最大径部付近のテーパー面部分との間に前記第１液室側オリフィスが形成されるように、前記攪拌板の大きさ及び位置が設定されている請求項５〜７のいずれか一つに記載の液封入式防振装置。

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