JP2005113978A - Vibration control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動を発生する部材からの振動の伝達を防止する防振装置に係り、特に、自動車のエンジンマウントやブッシュ等に適用可能な流体封入式の防振装置に採用可能なものである。 The present invention relates to a vibration isolator that prevents transmission of vibration from a member that generates vibration, and is particularly applicable to a fluid-filled vibration isolator that can be applied to an engine mount, a bush, or the like of an automobile. .
例えば、車両の振動発生部となるエンジンと振動受け部となる車体との間には、エンジンマウントとしての防振装置が配設されていて、エンジンが発生する振動をこの防振装置が吸収し、車体側に伝達されるのを阻止するような構造となっている。そして近年、この防振装置の一種として防振効果の高い液体封入式の防振装置が提案されており、この液体封入式の防振装置を一例として以下に従来技術を説明する。 For example, an anti-vibration device as an engine mount is disposed between an engine that is a vibration generation unit of a vehicle and a vehicle body that is a vibration receiving unit, and the vibration isolation device absorbs vibration generated by the engine. It has a structure that prevents transmission to the vehicle body side. In recent years, a liquid-encapsulated vibration isolator having a high anti-vibration effect has been proposed as a type of this anti-vibration device, and the prior art will be described below using this liquid-encapsulated anti-vibration device as an example.
例えば、主液室と二つの副液室との間を繋ぐそれぞれ二つのオリフィスを有し、二つの副液室の隔壁をそれぞれ形成する二つのダイヤフラムの剛性を適宜な大きさに設定すると共に、一のダイヤフラムを負圧で吸引して固定する機構を有した防振装置が考えられている。また、ダブルオリフィス或いはシングルオリフィスの構成でアイドルオリフィスの開口部を負圧アクチュエータで開閉し得る構造の防振装置が考えられている。 For example, each of the two orifices connecting between the main liquid chamber and the two sub liquid chambers has two orifices, and the rigidity of the two diaphragms respectively forming the partition walls of the two sub liquid chambers is set to an appropriate size, A vibration isolator having a mechanism for sucking and fixing one diaphragm with a negative pressure is considered. Further, a vibration isolator having a structure in which an opening of an idle orifice can be opened and closed by a negative pressure actuator in a double orifice or single orifice configuration has been considered.
しかし、これらの防振装置では、走行状態における高周波領域のバネ特性が高くなる欠点があった。そして、その性能を改善する為に、振動板から成るガタ機構を付加した図3及び図4に示すような防振装置が考えられた。
つまり、この図3及び図4に示す防振装置では、主液室112と副液室114との間を区画する仕切部材116、118に組み込まれたオリフィス部材120に、主液室112と副液室114との間を連通するアイドルオリフィス122が形成されている。さらに、このアイドルオリフィス122の開口端を封止弁であるバルブ124で開閉するようになっている。
However, these anti-vibration devices have a drawback that the spring characteristics in the high frequency region in the running state are increased. And in order to improve the performance, the vibration isolator as shown in FIG.3 and FIG.4 which added the play mechanism which consists of a diaphragm was considered.
That is, in the vibration isolator shown in FIGS. 3 and 4, the
この為、図3に示すようにバネ部材130がバルブ124を上側に付勢することで、アイドルオリフィス122の開口端を封止し、また、図4に示すように空気室128を負圧にすることで、アイドルオリフィス122の開口端を開放するようになる。
Therefore, the
但し、この従来の防振装置では、仕切部材116、118の主液室112側の部分と振動板132との間に、オリフィス部材120のフランジ部120Aが配置されると共に、ツメ金具126でオリフィス部材120をバルブ124に連結する構造になっている。従って、アイドルオリフィス122の開口端の開閉動に伴ってツメ金具126が上下動し、このツメ金具126を介してバルブ124と連結されたオリフィス部材120のフランジ部120Aが、振動板132を振動可能状態と固定状態との間で切り替えるようになる。
However, in this conventional vibration isolator, the
つまり、従来の構造によれば、アイドル振動が発生するアイドル状態において負圧で空気室128内を吸引し、バルブ124を下げる事で、アイドルオリフィス122を開くと共に、バルブ124に連結されたツメ金具126が、オリフィス部材120を引き下げることになる。これに伴って、オリフィス部材120のフランジ部120Aと仕切部材116、118とで、振動板132を挟み込む事により、アイドル状態ではガタ機構の作用を停止して、アイドル共振を大きく得ていた。
In other words, according to the conventional structure, in the idling state where idling vibration occurs, the
しかし、図3及び図4に示すような可動板タイプの振動板132を有した防振装置では、振動板132とその周囲の壁面との間に隙間を有する為、低周波数で小振幅の振動が入力された際に、この隙間から圧力が抜けて振動が十分に減衰されない欠点があった。
However, in the vibration isolator having the movable
一方、上記のゴム製の振動板132は上下の金具であるフランジ部120A及び仕切部材118に挟まれて、サンドイッチ構造となっているので、振動板132が上下の金具に接触するのに伴って振動が停止することがある。そして、この振動が停止する際に急激なバネ定数の変化が生じてバネ定数が非線形に変形し、主液室内の液体の圧力が急に上昇すると共に異音が生じる虞があった。
本発明は上記事実を考慮し、低周波数で小振幅の振動でも減衰可能とし且つ異音を生じさせない防振装置を提供することが目的である。
On the other hand, the
An object of the present invention is to provide a vibration isolator capable of attenuating even low-frequency and small-amplitude vibrations without causing abnormal noise in consideration of the above facts.
請求項1に係る防振装置は、振動発生部及び振動受部の一方に連結される第1の取付部材と、
振動発生部及び振動受部の他方に連結される第2の取付部材と、
これら取付部材間に配置されて弾性変形し得る弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
主液室の隔壁の他の一部を弾性変形可能に形成するメンブランと、
メンブランを介して主液室と対向して配置される気体室と、
液体が封入されると共に拡縮可能な副液室と、
主液室と副液室との間を仕切り且つ主液室と副液室との間を連通する通路を設けた仕切部材と、
弾性変形可能に形成され且つ、内圧が大気圧にされるのに伴いこの通路を閉鎖すると共に内圧が負圧にされるのに伴いこの通路を開放するバルブ機構と、
気体室内及びバルブ機構内の気圧を同時に大気圧と負圧とで切り換え且つ、負圧時にメンブランの変形を阻止する切換弁と、
を有することを特徴とする。
The vibration isolator according to claim 1 includes a first attachment member coupled to one of the vibration generating unit and the vibration receiving unit;
A second attachment member coupled to the other of the vibration generating portion and the vibration receiving portion;
An elastic body arranged between these mounting members and capable of elastic deformation;
A main liquid chamber in which liquid is sealed with the elastic body as a part of the partition wall and the internal volume changes due to deformation of the elastic body;
A membrane that forms the other part of the partition wall of the main liquid chamber in an elastically deformable manner;
A gas chamber disposed opposite the main liquid chamber through the membrane;
A secondary liquid chamber in which liquid is enclosed and expandable and contractible;
A partition member for partitioning the main liquid chamber and the sub liquid chamber and providing a passage communicating between the main liquid chamber and the sub liquid chamber;
A valve mechanism that is elastically deformable and that closes the passage as the internal pressure is changed to atmospheric pressure and opens the passage as the internal pressure is reduced to a negative pressure;
A switching valve that simultaneously switches the atmospheric pressure in the gas chamber and the valve mechanism between atmospheric pressure and negative pressure, and prevents deformation of the membrane at the time of negative pressure;
It is characterized by having.
請求項1に係る防振装置の作用を以下に説明する。
いずれかの取付部材に連結された振動発生部側から振動が伝達されると、弾性体が弾性変形してこの弾性体により振動が減衰される。この弾性体の弾性変形に伴って、主液室の内容積が変化し、この主液室と副液室との間を仕切る仕切部材が有している通路により、副液室と主液室との間が連通されているので、この通路内の液体に圧力変化が生じ、最終的に副液室が拡縮される。この結果として、振動発生部側から振動が伝達されると、弾性体の変形により振動が減衰されるだけでなく、主液室と副液室との間の通路内の液体の液柱共振等により同じく振動が減衰されて、振動受部側に振動が伝達され難くなる。
The operation of the vibration isolator according to claim 1 will be described below.
When vibration is transmitted from the vibration generating unit connected to any of the attachment members, the elastic body is elastically deformed and the vibration is attenuated by the elastic body. Along with the elastic deformation of the elastic body, the inner volume of the main liquid chamber changes, and the sub liquid chamber and the main liquid chamber are formed by a passage provided by a partition member that partitions the main liquid chamber and the sub liquid chamber. Therefore, a change in pressure occurs in the liquid in the passage, and the sub liquid chamber is eventually expanded and contracted. As a result, when vibration is transmitted from the vibration generating unit side, not only the vibration is attenuated by the deformation of the elastic body, but also the liquid column resonance of the liquid in the passage between the main liquid chamber and the sub liquid chamber, etc. Similarly, the vibration is attenuated, and the vibration is hardly transmitted to the vibration receiving portion side.
但し、本請求項では、主液室の隔壁の一部をメンブランが弾性変形可能に形成しているだけでなく、このメンブランを介して主液室と対向して配置される気体室が存在している。さらに、バルブ機構が副液室と主液室との間を連通する通路を開閉する構造になっており、また、切換弁によって、気体室内及びバルブ機構内の気圧を同時に、大気圧と負圧との間で切り換えられるようになっている。 However, in this claim, not only a part of the partition wall of the main liquid chamber is formed so that the membrane can be elastically deformed, but there is also a gas chamber arranged to face the main liquid chamber via this membrane. ing. Further, the valve mechanism is configured to open and close a passage communicating between the sub liquid chamber and the main liquid chamber, and the atmospheric pressure and the negative pressure are simultaneously controlled by the switching valve in the gas chamber and the valve mechanism. Can be switched between.
つまり、気体室内及びバルブ機構内の内圧が切換弁により切り換えられて大気圧にされるのに伴い、メンブランが弾性変形すると共にバルブ機構が通路を閉鎖し、また、気体室内及びバルブ機構内の内圧が切換弁により切り換えられて負圧にされるのに伴い、メンブランの変形が阻止されると共にバルブ機構がこの通路を開放する。 That is, as the internal pressure in the gas chamber and the valve mechanism is switched to the atmospheric pressure by the switching valve, the membrane elastically deforms and the valve mechanism closes the passage, and the internal pressure in the gas chamber and the valve mechanism Is switched to a negative pressure by the switching valve, the deformation of the membrane is prevented and the valve mechanism opens this passage.
従って、切換弁により内圧が大気圧に切り換えられるのに伴って、バルブ機構によりこの通路が閉鎖されることで、常時開放されている他の通路により、例えばシェイク振動が低減される。このシェイク振動の入力に伴って振幅が小さく低周波数の振動が入力された場合には、大気圧となっている気体室内の空気の存在によりメンブランが自由に弾性変形し、主液室内の圧力を吸収する。この結果として、主液室内の液圧の上昇が防止されてこの振幅が小さく低周波数の振動が減衰されることになる。 Therefore, as the internal pressure is switched to the atmospheric pressure by the switching valve, this passage is closed by the valve mechanism, so that, for example, shake vibration is reduced by another passage that is always open. When vibration with a small amplitude and low frequency is input along with the input of this shake vibration, the membrane is freely elastically deformed due to the presence of air in the gas chamber at atmospheric pressure, and the pressure in the main liquid chamber is reduced. Absorb. As a result, an increase in the hydraulic pressure in the main liquid chamber is prevented, and this amplitude is small and low-frequency vibration is attenuated.
そしてこの際、気体室の背圧がクッションとなる為、振動板を有した従来例の構造と異なって、メンブランのバネ定数が急激に立ち上がらず、本請求項では非線形なバネ定数にならない。つまり、本請求項によれば、従来例の防振装置と異なって主液室の内圧変化の非線形化による異音は、生じ難くなる。 At this time, since the back pressure of the gas chamber becomes a cushion, unlike the structure of the conventional example having the diaphragm, the spring constant of the membrane does not rise abruptly and does not become a non-linear spring constant in this claim. That is, according to this claim, unlike the conventional vibration isolator, abnormal noise due to non-linear change in the internal pressure of the main liquid chamber is less likely to occur.
一方、振動発生部側からの振動の周波数が変わり、常時開放されている他の通路では振動を低減できないようなシェイク振動より高周波域の振動である例えばアイドル振動が伝達された場合、これに合わせて切換弁によりバルブ機構の内圧が負圧に切り換えられて通路を開放し、このアイドル振動を低減する。 On the other hand, if the frequency of vibration from the vibration generating unit changes, and if vibration such as idle vibration, which is higher in frequency than shake vibration that cannot be reduced in other passages that are always open, is transmitted, it will be adjusted accordingly. Thus, the internal pressure of the valve mechanism is switched to a negative pressure by the switching valve to open the passage, and this idle vibration is reduced.
この際、バルブ機構内だけでなく気体室内も同時に負圧にすることで、通路の開放に伴ってメンブランの変形が阻止されて固定されるので、メンブランの存在により邪魔されることなく、開放された通路内にのみに液体が確実に流れ込み、この通路内の液体がより確実に液柱共振等する。 At this time, not only in the valve mechanism but also in the gas chamber at the same time, negative pressure is simultaneously applied to prevent the membrane from being deformed as the passage is opened, so that the membrane is opened without being obstructed by the presence of the membrane. The liquid surely flows only into the passage, and the liquid in the passage more reliably resonates with the liquid column.
以上より、本請求項の防振装置は、アイドルオリフィス等の通路の開閉に伴って、メンブランの弾性変形の可否を適切に切り替えることになるので、低周波数で小振幅の振動でも減衰可能とし且つ異音を生じさせないようになる。 As described above, the vibration isolator according to the present invention appropriately switches whether the membrane is elastically deformed or not with the opening and closing of the passage such as the idle orifice. Does not cause abnormal noise.
請求項2に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項1と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、メンブラン及び気体室が、仕切部材に配置されるという構成を有している。つまり、主液室と副液室との間を仕切ると共に主液室と副液室との間を連通する通路を有した仕切部材に、メンブラン及び気体室も配置されたことで、これらメンブラン及び気体室を配置する為の金具等の別の部材が不要となり、これに伴って防振装置の製造コストも低減されるようになる。
The operation of the vibration isolator according to claim 2 will be described below.
This claim also has the same configuration as that of claim 1 and has the same effect, but this claim further has a configuration in which the membrane and the gas chamber are arranged in the partition member. That is, the membrane and the gas chamber are also disposed in the partition member that partitions the main liquid chamber and the sub liquid chamber and has a passage that communicates between the main liquid chamber and the sub liquid chamber. Another member such as a metal fitting for disposing the gas chamber becomes unnecessary, and accordingly, the manufacturing cost of the vibration isolator is reduced.
請求項3に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項1と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、メンブランがゴム製の膜部材とされ、この膜部材の外周部分が周囲の壁面に加硫接着されるという構成を有している。
The operation of the vibration isolator according to claim 3 will be described below.
This claim also has the same structure as that of claim 1 and has the same function, but in this claim, the membrane is a rubber membrane member, and the outer peripheral portion of this membrane member is vulcanized on the surrounding wall surface. It has a configuration of being bonded.
つまり、ゴム製の膜部材として周囲の壁面にメンブランを加硫接着することで、自由に弾性変形して主液室内の圧力を吸収するメンブランの機能を確実に奏するようになるだけでなく、加硫接着されることでメンブランに隣り合う気体室が密閉されることになり、気体室内の空気を吸引するのに伴い確実に負圧できるので、気体室の内圧を容易に制御可能になる。 In other words, by vulcanizing and bonding the membrane to the surrounding wall surface as a rubber membrane member, the membrane functions not only reliably but also functions as a membrane that absorbs the pressure in the main liquid chamber. The gas chamber adjacent to the membrane is sealed by the sulfur bonding, and the negative pressure can be surely generated as the air in the gas chamber is sucked, so that the internal pressure of the gas chamber can be easily controlled.
請求項4に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項1と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、バネ部材がバルブ機構に配置され、このバネ部材が通路を閉鎖する方向に向かってバルブ機構を付勢するという構成を有している。つまり、このバルブ機構の内圧が大気圧にされた時に、仕切部材に設けられた通路の周囲にバネ部材によってバルブ機構を押しつけて、確実に通路を閉鎖することができる。
The operation of the vibration isolator according to claim 4 will be described below.
The present invention also has the same configuration as that of the first aspect and has the same function. However, in the present invention, the spring member is disposed in the valve mechanism, and the valve member moves toward the direction in which the spring member closes the passage. It has the structure of energizing. That is, when the internal pressure of the valve mechanism is set to atmospheric pressure, the valve mechanism can be pressed by the spring member around the passage provided in the partition member, and the passage can be reliably closed.
請求項5に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項4と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、バネ部材がコイルスプリングとされるという構成を有している。つまり、コイルスプリングをバネ部材として採用することで、耐久性を高めつつ小さなコイルスプリングでも十分なバネ力を得ることができる。この為、バルブ機構をコンパクトな構造としても、確実に通路の開閉の切り替えが可能となる。
The operation of the vibration isolator according to claim 5 will be described below.
The present claim also has the same configuration as that of the fourth embodiment and exhibits the same action, but the present claim further has a configuration in which the spring member is a coil spring. That is, by adopting the coil spring as a spring member, a sufficient spring force can be obtained even with a small coil spring while enhancing the durability. For this reason, even when the valve mechanism has a compact structure, the opening and closing of the passage can be reliably switched.
請求項6に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項1と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、バルブ機構の外周寄りの部分が、ゴム製のシール材により形成されるという構成を有している。つまり、このゴム製のシール材の変形によって、バルブ機構を弾性変形可能にでき、また、このシール材によって、バルブ機構内を確実に封止することができるのに伴い、バルブ機構の内圧を切換弁で容易に切り換えることが可能となる。
The operation of the vibration isolator according to claim 6 will be described below.
This claim has the same configuration as that of claim 1 and has the same function, but the present claim further has a configuration in which a portion near the outer periphery of the valve mechanism is formed of a rubber seal material. ing. In other words, the deformation of the rubber seal material enables the valve mechanism to be elastically deformed, and the internal pressure of the valve mechanism is switched as the seal mechanism can surely seal the inside of the valve mechanism. It is possible to easily switch with a valve.
以上説明したように本発明の上記構成によれば、低周波数で小振幅の振動でも減衰可能とし且つ異音を生じさせない防振装置が得られるという優れた効果を有し、自動車のエンジンマウントやブッシュ等に適用可能な流体封入式の防振装置として、特に優れた効果を発揮する。 As described above, according to the above-described configuration of the present invention, there is an excellent effect that a vibration isolator capable of attenuating even low-frequency and small-amplitude vibrations and generating no abnormal noise is obtained. As a fluid-filled vibration isolator that can be applied to bushes and the like, it exhibits particularly excellent effects.
次に、本発明に係る防振装置の一実施の形態を図1及び図2に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。
本実施の形態を表す図1及び図2に示すように、防振装置10の下部側を第1の取付部材である底板金具12が底部を有した円筒状に形成されている。この底板金具12の底部中央には、外部への開口となる管状の下部ポート15が取り付けられている。また、この底板金具12の外周側には、図示しない車体にこの防振装置10を連結して固着する為のブラケットが、図示しないものの底板金具12の円周方向に複数個設置されている。
Next, an embodiment of a vibration isolator according to the present invention is shown in FIGS. 1 and 2, and the present embodiment will be described based on these drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2 representing the present embodiment, a bottom plate metal fitting 12 as a first attachment member is formed in a cylindrical shape having a bottom portion on the lower side of the
さらに、この底板金具12の上部には外筒金具14が配置されており、この外筒金具14の円筒状に形成された筒部14Aの下端部が、この底板金具12の上面にかしめられることで、外筒金具14が底板金具12に連結されつつ配置されている。この外筒金具14の筒部14Aの側面には、外部への開口となる管状の側部ポート16が取り付けられている。また、この外筒金具14の上部側はテーパ状に拡がるように形成されており、この外筒金具14の上部側の内周面には、円筒形状をしたゴム製の弾性体18の下部側が加硫接着されている。
Further, an outer cylinder fitting 14 is arranged on the upper portion of the bottom plate fitting 12, and the lower end portion of the
この弾性体18の上部側中央部には、第2の取付部材となる板状に形成された上部取付金具20が位置しており、この上部取付金具20に弾性体18の上部側が加硫接着されている。そして、この上部取付金具20の中央部には、エンジンの連結用として用いられるボルト21が固定されており、このボルト21にねじ止められることで、図示しないエンジン側ブラケットが上部取付金具20に固定されつつ連結されることになる。
An upper mounting
一方、この外筒金具14の下部側の内周面には、弾性体18の薄肉となった部分を介して、リング状に形成された嵌合金具22が嵌合されて設置されている。この嵌合金具22の内側には、薄肉で弾性変形可能なゴム製の弾性膜であるダイヤフラム28が、その外周端を嵌合金具22の内周面に加硫接着されて配置されており、これら弾性体18及びダイヤフラム28により挟まれて区画された空間が、例えばエチレングリコール等の液体が封入される液室を構成している。
On the other hand, a
さらに、この液室内には、円板状に形成された仕切部材24が、その外周部分を弾性体18の薄肉となった部分を介して外筒金具14に嵌合させつつ、配置されており、この仕切部材24の上面側には、リング状に形成された凹部24Aが設けられている。そして、この仕切部材24の凹部24A内には、ゴム製で同じくリング状に形成された膜部材であるメンブラン25が、その外周部分を周囲の壁面に加硫接着した形で設置されており、また、凹部24A内の奥側の空間は気体室26とされている。
Furthermore, a disc-shaped
この結果として、液室を二分するように仕切部材24が液室を仕切り、この仕切部材24の上側の液室部分が主液室30とされ、仕切部材24の下側の液室部分が副液室32とされており、またこの仕切部材24に、メンブラン25及びこのメンブラン25を介して主液室30と対向した形の気体室26が配置されることになる。この気体室26の底部には、気体室26と同軸状の円形の溝部24Bが形成されていて、この溝部24Bに一端部が繋がる貫通孔24Cの他端部が、側部ポート16に繋がっている。
As a result, the
従って、本実施の形態では、液体が封入された主液室30の隔壁の一部が弾性体18により構成され、主液室30の隔壁の他の一部がメンブラン25により弾性変形可能に構成され、液体が封入された副液室32の隔壁の一部がダイヤフラム28により構成されることになる。
Therefore, in the present embodiment, a part of the partition wall of the main
そして、この仕切部材24の中心部分には、大径の通路であるアイドルオリフィス44が貫通するように形成されている。つまり、このアイドルオリフィス44の一端は上方に伸びて主液室30に開放されており、このアイドルオリフィス44の他端側は下方に伸びて副液室32に開放されていて、このアイドルオリフィス44が、主液室30と副液室32との間を連通するアイドル振動吸収用の通路となっている。
And in the center part of this
一方、この仕切部材24の外周部分には、その周方向に沿って延びるように溝部40が形成されることになり、この溝部40の開放端が弾性体18の薄肉となった部分により塞がれてシェイク振動吸収用の通路であるシェイクオリフィス42が形成されている。このシェイクオリフィス42の一端側は上方に伸びて主液室30に開放されており、このシェイクオリフィス42の他端側は下方に伸びて副液室32に開放されている。
On the other hand, a
以上より、シェイクオリフィス42及びアイドルオリフィス44を介して、主液室30と副液室32とがそれぞれ連通されることになる。また、一対のオリフィス42、44の内のアイドルオリフィス44は、その通路の長さが短く且つ大径であるので、シェイクオリフィス42と比較して液体の通過抵抗が小さくされている。
As described above, the main
さらに、底板金具12と外筒金具14との間にはリング状の支持金具55が挟持されており、この支持金具55の内周面に円板状に形成されたゴム製のシール材であるゴム膜56の外周端が固定されている。そして、底板金具12とダイヤフラム28との間には、このゴム膜56の中央部を塞ぐように円筒状に形成された金属製の弁体であるバルブ本体50が、アイドルオリフィス44の開口部にダイヤフラム28を介して対向する形で、配置されている。
Further, a ring-shaped support fitting 55 is sandwiched between the bottom plate fitting 12 and the outer cylinder fitting 14, and is a rubber seal material formed in a disk shape on the inner peripheral surface of the support fitting 55. The outer peripheral end of the
この為、バルブ本体50の外周寄りの部分がゴム膜56により構成されて弾性変形可能となり、アイドルオリフィス44の閉鎖時において、バルブ本体50がダイヤフラム28を仕切部材24の下側の開口端に当接することで、バルブ本体50がアイドルオリフィス44を確実に封止することになる。
For this reason, the portion near the outer periphery of the
以上の結果として、ゴム膜56及びバルブ本体50を上面とすると共に底板金具12の底面を下面として拡縮室34となる空間が区画され、また、このゴム膜56とダイヤフラム28との間の空間が空気室36とされていて、この空気室36に対応する外筒金具14の部分には、例えば図示しない貫通孔が形成されている。
As a result of the above, a space serving as the expansion /
つまり、副液室32に面するダイヤフラム28の部分とゴム膜56との間の空間が空気室36とされて、ダイヤフラム28の変位を容易にしており、また、前述の下部ポート15により拡縮室34内の空気が吸排可能とされている。さらに、拡縮室34内の底板金具12の底面とバルブ本体50との間には、バルブ本体50を上方に付勢する為のバネ部材であるコイルスプリング48が配置されている。これに伴ってゴム膜56と繋がって上下動可能とされるバルブ本体50が、コイルスプリング48によりアイドルオリフィス44を閉鎖する方向である上方に常時付勢されていることになる。
In other words, the space between the portion of the
従って、本実施の形態では、上記の拡縮室34、ゴム膜56、コイルスプリング48及びバルブ本体50により、負圧アクチュエータであるバルブ機構46が形成されている。この為、このバルブ機構46の拡縮室34の内圧が大気圧にされるのに伴いコイルスプリング48の付勢力により確実にバルブ本体50が上昇して、アイドルオリフィス44を閉鎖すると共に、内圧が負圧にされるのに伴いコイルスプリング48の付勢力に抗してバルブ本体50が下降して、アイドルオリフィス44を開放するようになっている。
Therefore, in the present embodiment, the expansion /
さらに、前述の下部ポート15には配管61の一端が連結され、また、前述の側部ポート16には配管62の一端が連結されており、これら配管61、62の他端が切換弁64にそれぞれ連結されている。つまり、バルブ機構46の拡縮室34及びメンブラン25の背面側の気体室26に、この切換弁64がそれぞれ連結されている。この切換弁64は、電磁的に作動する電磁弁である3ポート2位置切換弁を構成し、図1に示すように、エンジンの吸気部分であるインテークマニホールド76と繋がる接続パイプ66に連結されると共に、大気側にも開放可能とされている。
Furthermore, one end of a
以上より、切換弁64は、インテークマニホールド76側に連通されて気体室26内及びバルブ機構46の拡縮室34内の気圧が同時に負圧にされる状態と、大気側に連通されて気体室26内及びこの拡縮室34内の気圧が同時に大気圧にされる状態との間で、これらを切り換え可能としており、これに伴って、気体室26内を負圧にした時には、メンブラン25の変形が阻止されるようになっている。
As described above, the switching
他方、切換弁64は、車両の運転状況を判断して印加電圧をオン・オフする制御手段である制御回路70に連結されている。制御回路70は車両電源によって駆動され、少なくとも車両の運転状況を判断する車速センサ72及びエンジン回転数センサ74からの検出信号を受け、車速及びエンジン回転数を検出できる。
On the other hand, the switching
これにより制御回路70は、シェイク振動発生時かアイドル振動発生時かの判断、すなわち車両の停止時か走行時かの判断ができるようになっている。従って、制御回路70により、切換弁64への通電及び通電の停止が制御されて、気体室26内及び拡縮室34内の気圧が大気圧と負圧との間で切り換えられることになる。
As a result, the
次に、本実施の形態に係る防振装置10の作用を説明する。
上部取付金具20に搭載されるエンジンが作動すると、エンジンの振動が上部取付金具20を介して弾性体18に伝達される。弾性体18は吸振主体として作用し、弾性変形する弾性体18の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収することができる。さらに、この弾性体18の弾性変形に伴って主液室30の内容積が変化し、隔壁の一部がダイヤフラム28により変形可能に形成される副液室32とこの主液室30との間を仕切る仕切部材24に設けられて副液室32と主液室30との間をそれぞれ連通するオリフィス42、44内の液体に、圧力変化が生じる。そして、オリフィス42、44内の液体の圧力変化に伴ってこのダイヤフラム28が変形することで、副液室32が拡縮されるようになる。
Next, the operation of the
When the engine mounted on the upper mounting
この結果、エンジン側からの振動が伝達されると、弾性体18の変形によりこの振動が減衰されるだけでなく、主液室30と副液室32との間のオリフィス42、44内の液体の流動の液柱共振等に基づく減衰作用により同じくこの振動が減衰されて、車体側に振動が伝達され難くなる。
As a result, when the vibration from the engine side is transmitted, the vibration is not only attenuated by the deformation of the
但し、本実施の形態では、主液室30の隔壁の一部をメンブラン25が弾性変形可能に形成していると共に、このメンブラン25を介して主液室30と対向して配置される気体室26が存在している。さらに、バルブ機構46が副液室32と主液室30との間を連通するアイドルオリフィス44を開閉する構造になっており、また、切換弁64によって、気体室26内及びバルブ機構46内の気圧を同時に、大気圧と負圧との間で切り換えられるようになっている。そしてこのような構造から、本実施の形態では以下のように動作することになる。
However, in the present embodiment, a part of the partition wall of the main
以下に、本実施の形態に係る防振装置10の具体的な動作を説明する。
例えば車両が走行すると、シェイク振動が生じる。制御回路70は、車速センサ72及びエンジン回転数センサ74によりシェイク振動発生時であると判断し、切換弁64により気体室26内及びバルブ機構46の拡縮室34内を大気側と連通させる。
Below, the specific operation | movement of the
For example, when the vehicle travels, shake vibration occurs. The
これによって、気体室26内及び拡縮室34内の空気圧が大気圧となり、図1に示す走行状態のように、メンブラン25が弾性変形可能になると共に、バルブ機構46のバルブ本体50がコイルスプリング48の付勢力により押し上げられ、このバルブ本体50がダイヤフラム28を介して仕切部材24の下端に当接する。この結果として、アイドルオリフィス44を閉鎖する閉鎖状態となり、常時開放されているシェイクオリフィス42のみで、主液室30と副液室32との間が連通されるのに伴って、シェイクオリフィス42内を液体が積極的に行き来して通過抵抗を受け、または液柱共振することによって、シェイク振動が吸収される。
As a result, the air pressure in the
以上より、アイドルオリフィス44がバルブ機構46のバルブ本体50により閉鎖されることで、オリフィス42、44の内の通過抵抗が大きく常時開放されているシェイクオリフィス42により例えばシェイク振動が低減される。また、このシェイク振動の入力に伴って振幅が小さく低周波数の振動が入力された場合には、大気圧となっている気体室26内の空気の存在によりメンブラン25が自由に弾性変形し、主液室30内の圧力を吸収する。この結果として、主液室30の液圧の上昇が防止されてこの振幅が小さく低周波数の振動が減衰されることになる。
As described above, when the
そしてこの際、気体室26の背圧がクッションとなる為、振動板を有した従来例の構造と異なって、メンブラン25のバネ定数が急激に立ち上がらず、本実施の形態では非線形なバネ定数にならない。つまり、本実施の形態によれば、従来例の防振装置と異なって主液室30の内圧変化の非線形化による異音は、生じ難くなる。
At this time, since the back pressure of the
一方、例えば車両が停止すると、エンジンがアイドリング運転となって振動の周波数がシェイク振動よりも高いアイドル振動が生じる。この場合、シェイクオリフィス42が目詰まり状態となるが、この際、制御回路70は、車速センサ72及びエンジン回転数センサ74によりアイドル振動発生時であると判断し、切換弁64により気体室26内及びバルブ機構46の拡縮室34内をインテークマニホールド76側と連通させる。
On the other hand, for example, when the vehicle stops, the engine becomes idling, and idle vibration having a vibration frequency higher than the shake vibration occurs. In this case, the
これによって、拡縮室34内が負圧となり、図2に示すアイドル状態のように、仕切部材24の下端からバルブ本体50が離れてコイルスプリング48に抗しつつ下方に移動され、アイドルオリフィス44を開放する開放状態となる。この為、アイドルオリフィス44を介して主液室30と副液室32とが連通され、液体がアイドルオリフィス44を行き来することができるようになる。この結果、アイドルオリフィス44内で液体が液柱共振して防振装置10の動ばね定数が低減され、アイドル振動が吸収される。
As a result, the inside of the expansion /
この際、バルブ機構46の拡縮室34内だけでなく気体室26内も同時に負圧にされることで、アイドルオリフィス44の開放に伴ってメンブラン25が気体室26内に吸引されて、メンブラン25の変形が阻止されるので、このメンブラン25の存在により邪魔されることなく、開放されたアイドルオリフィス44内にのみに液体が確実に流れ込み、このアイドルオリフィス44内の液体がより確実に液柱共振等する。つまり、メンブラン25の弾性変形による主液室30内の圧抜きが生じなくなり、液柱共振が大きくなって動ばね定数も大きく低減されるようになる。
At this time, not only in the expansion /
以上より、本実施の形態の防振装置10は、アイドルオリフィス44の開閉に伴って、メンブラン25の弾性変形の可否を適切に切り替えることになるので、低周波数で小振幅の振動でも減衰可能とし且つ異音を生じさせないようになる。
As described above, the
他方、本実施の形態では、ゴム製の膜部材とされたメンブラン25の外周部分が周囲の壁面に加硫接着された形で、メンブラン25及び気体室26が仕切部材24に配置されている。従って、主液室30と副液室32との間を仕切ると共に主液室30と副液室32との間を連通するオリフィス42、44を有した仕切部材24に、メンブラン25及び気体室26も配置されたことで、これらメンブラン25及び気体室26を配置する為の金具等の別の部材が不要となり、これに伴って防振装置10の製造コストも低減されるようになる。
On the other hand, in the present embodiment, the
また、ゴム製の膜部材として周囲の壁面にメンブラン25の外周部分を加硫接着したことで、自由に弾性変形して主液室30内の圧力を吸収するメンブラン25の機能を確実に奏するようになるだけでなく、加硫接着されることでメンブラン25に隣り合う気体室26が密閉されることになり、この気体室26内の空気を吸引するのに伴い確実に負圧できるので、気体室26の内圧を容易に制御可能になる。
Further, since the outer peripheral portion of the
さらに、本実施の形態では、コイルスプリング48とされるバネ部材がバルブ機構46に配置され、このコイルスプリング48がアイドルオリフィス44を閉鎖する方向に向かってバルブ機構46を付勢しているので、バルブ機構46の拡縮室34の内圧が大気圧にされた時に、仕切部材24に設けられたアイドルオリフィス44の周囲にこのコイルスプリング48によってバルブ機構46を押しつけて、確実にアイドルオリフィス44を閉鎖することができる。
Furthermore, in the present embodiment, a spring member that is a
また、コイルスプリング48をバネ部材として採用することで、耐久性を高めつつ小さなコイルスプリングでも十分なバネ力を得ることができる。この為、バルブ機構46をコンパクトな構造としても、確実にアイドルオリフィス44の開閉の切り替えが可能となる。
Further, by adopting the
他方、本実施の形態では、バルブ機構46の外周寄りの部分が、ゴム製のシール材であるゴム膜56により形成されているので、このゴム製のゴム膜56の変形によって、バルブ機構46を弾性変形可能にでき、また、このゴム膜56によって、バルブ機構46の拡縮室34内を確実に封止することができるのに伴い、バルブ機構46の拡縮室34の内圧を切換弁64で容易に切り換えることが可能となる。
On the other hand, in the present embodiment, the portion near the outer periphery of the
さらに、上記実施の形態において、振動受部となる車体側に底板金具12を連結し、振動発生部となるエンジン側に上部取付金具20を連結するような構成としたが、この逆の構成としても良い。他方、実施の形態において、自動車に搭載されるエンジンの防振を目的としたが、本発明の防振装置は例えば自動車のボディマウント等、あるいは自動車以外の他の用途にも用いられることはいうまでもなく、また、形状等も実施の形態の構造のものに限定されるものではなく、他の構造の防振装置にも適用可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the bottom plate metal fitting 12 is connected to the vehicle body side serving as the vibration receiving portion, and the upper mounting
10 防振装置
12 底板金具(第1の取付部材)
18 弾性体
20 上部取付金具(第2の取付部材)
24 仕切部材
25 メンブラン
26 気体室
30 主液室
32 副液室
46 バルブ機構
48 コイルスプリング(バネ部材)
56 ゴム膜(シール材)
10
18
24
56 Rubber film (sealing material)
Claims (6)
振動発生部及び振動受部の他方に連結される第2の取付部材と、
これら取付部材間に配置されて弾性変形し得る弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
主液室の隔壁の他の一部を弾性変形可能に形成するメンブランと、
メンブランを介して主液室と対向して配置される気体室と、
液体が封入されると共に拡縮可能な副液室と、
主液室と副液室との間を仕切り且つ主液室と副液室との間を連通する通路を設けた仕切部材と、
弾性変形可能に形成され且つ、内圧が大気圧にされるのに伴いこの通路を閉鎖すると共に内圧が負圧にされるのに伴いこの通路を開放するバルブ機構と、
気体室内及びバルブ機構内の気圧を同時に大気圧と負圧とで切り換え且つ、負圧時にメンブランの変形を阻止する切換弁と、
を有することを特徴とする防振装置。 A first attachment member coupled to one of the vibration generator and the vibration receiver;
A second attachment member coupled to the other of the vibration generating portion and the vibration receiving portion;
An elastic body arranged between these mounting members and capable of elastic deformation;
A main liquid chamber in which liquid is sealed with the elastic body as a part of the partition wall and the internal volume changes due to deformation of the elastic body;
A membrane that forms the other part of the partition wall of the main liquid chamber in an elastically deformable manner;
A gas chamber disposed opposite the main liquid chamber through the membrane;
A secondary liquid chamber in which liquid is enclosed and expandable and contractible;
A partition member for partitioning the main liquid chamber and the sub liquid chamber and providing a passage communicating between the main liquid chamber and the sub liquid chamber;
A valve mechanism that is elastically deformable and that closes the passage as the internal pressure is changed to atmospheric pressure and opens the passage as the internal pressure is reduced to a negative pressure;
A switching valve that simultaneously switches the atmospheric pressure in the gas chamber and the valve mechanism between atmospheric pressure and negative pressure, and prevents deformation of the membrane at the time of negative pressure;
An anti-vibration device comprising:
2. The vibration isolator according to claim 1, wherein a portion near the outer periphery of the valve mechanism is formed of a rubber seal material.
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- 2003-10-06 JP JP2003346567A patent/JP2005113978A/en active Pending
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