JP2006144983A - 防振支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 防振支持装置の可動板の間隙を精度良く管理できるようにする。
【解決手段】 弾性体１７に入力する振動の振幅が小さいときには第１、第２可動板ホルダ２６，２７との間の間隙の範囲内で可動板２８が振動するため、第１液室２２に液圧が発生しないようにして防止支持装置の動ばね定数を低減して騒音を遮断することができる。また振動の振幅が大きいときには可動板２８が第１、第２可動板ホルダ２６，２７の開口ｈ１．ｈ２を閉塞して第１液室２２に液圧が発生するため、第１、第２液室２２．２３の液体が減衰通路３０を介して行き来することで振動の伝達を抑制する減衰力を発生することができる。可動板２８が合成樹脂あるいは金属で構成されているので液体に触れても膨潤することがないため、可動板２８と第１、第２可動板ホルダ２６．２６との間の間隙の変動を最初限に抑え、可動板２８が可動板ホルダ２６，２７の開口ｈ１，ｈ２．を開放する状態と閉塞する状態とが切り換わる振動の振幅を精度良く管理することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、振動の入力に伴って容積が拡大・縮小する第１、第２液室間を、第１、第２可動板ホルダ間に可動板をフローティング支持した仕切部材で仕切った防振支持装置に関する。

かかる防振支持装置は、例えば下記特許文献１、２により公知である。従来のこの種の防振支持装置は、液圧の変動に伴って振動する可動板が可動板ホルダに衝突したときに打音が発生するのを防止すべく、可動板および可動板ホルダがゴムで形成されていた。
実公平６−３７２１７号公報 実公平５−２４８３５号公報

ところで、かかる防振支持装置では、入力する振動の振幅が小さい領域では液圧の変動に応じて可動板を振動させて減衰が発生しないようにし、動ばね定数を低減してエンジン音等の騒音を低減し、また入力する振動の振幅が所定値を超えると可動板を拘束して減衰を発生させ、車両の乗り心地を高めるようになっている。上述したように可動板の機能を入力する振動の振幅に応じて精度良く切り換えるには、可動板と可動板ホルダとの間の間隙を精度良く管理することが必要であるが、従来の防振支持装置は可動板および可動板ホルダがゴム製であったため、液体との接触によりゴムが膨潤して間隙が次第に減少する可能性があった。この理由から、可動板と可動板ホルダとの間の間隙がゼロにならないように該間隙の初期設定値を大きめに設定する必要があり、可動板の機能が切り換わる振幅の大きさを望ましい値よりも大きくせざるを得ないという問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、防振支持装置の可動板の間隙を精度良く管理できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、振動体に取り付けられる第１取付部材と、支持体に取り付けられる第２取付部材と、第１、第２取付部材間を接続する弾性体と、弾性体の内部に区画された第１液室と、第１液室に減衰通路を介して連通し、第１液室の容積の拡大・縮小に応じて容積が縮小・拡大する第２液室と、第１、第２液室間を仕切るように所定間隔を有して配置され、第１、第２液室を連通させる開口が形成された第１、第２可動板ホルダと、第１、第２可動板ホルダ間に微小な間隙を存してフローティング支持された可動板とを備えた防振支持装置において、前記可動板を合成樹脂あるいは金属の薄膜で構成したことを特徴とする防振支持装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、第１、第２可動板ホルダを弾性部材で構成したことを特徴とする、請求項１に記載の防振支持装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、第１、第２可動板ホルダと可動板との間の間隙を、可動板の径方向あるいは円周方向に変化させたことを特徴とする防振支持装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、第１、第２可動板ホルダに可動板に向けて突出する突起を形成したことを特徴とする防振支持装置が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、可動板を、ポリエチレンテレフタレートあるいはポリイミドで構成したことを特徴とする防振支持装置が提案される。

尚、実施例のエンジンＥは本発明の振動体に対応し、実施例の車体フレームＦは本発明の支持体に対応する。

請求項１の構成によれば、振動が入力して第１、第２取付部材間を接続する弾性体が変形すると、弾性体の内部に区画された第１液室に振動的な液圧が発生する。振動の振幅が小さいときには第１、第２可動板ホルダとの間の間隙の範囲内で可動板が振動するため、第１液室に液圧が発生しないようにして防止支持装置の動ばね定数を低減して騒音を遮断することができる。また振動の振幅が大きいときには可動板が第１、第２可動板ホルダの開口を閉塞して第１液室に液圧が発生するため、第１、第２液室の液体が減衰通路を介して行き来することで振動を減衰させる減衰力を発生することができる。

可動板が合成樹脂あるいは金属で構成されているので液体に触れても膨潤することがないため、可動板と第１、第２可動板ホルダとの間の間隙の変動を最初限に抑え、可動板が可動板ホルダの開口を開放する状態と閉塞する状態とが切り換わる振動の振幅を精度良く管理することができる。

請求項２の構成によれば、第１、第２可動板ホルダを弾性部材で構成したので、可動板が第１、第２可動板ホルダに接触したときの衝突音を低減することができる。

請求項３の構成によれば、第１、第２可動板ホルダと可動板との間の間隙を、可動板の径方向あるいは円周方向に変化させたので、液圧で振動する可動板が第１、第２可動板ホルダに接触する面積を次第に増加させて衝突音の発生を抑制することができる。

請求項４の構成によれば、第１、第２可動板ホルダに可動板に向けて突出する突起を形成したので、液圧で振動する可動板が第１、第２可動板ホルダに接触したときに突起を次第に変形させて衝突音の発生を抑制することができる。

請求項５の構成によれば、ポリエチレンテレフタレートあるいはポリイミドで可動板を構成したので、液体との接触による可動板の膨潤を最小限に抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の第１実施例を示すもので、図１は防振支持装置の縦断面図、図２は図１の２部拡大図、図３は仕切部材の分解図、図４は図３の４方向矢視図、図５は図３の５方向矢視図、図６は作用効果を説明するグラフである。

図１〜図５に示すように、自動車のエンジンを車体フレームに弾性的に支持するために用いられる防振支持装置Ｍは、軸線（減衰軸）Ｌに関して実質的に軸対称な構造を有するもので、振動体であるエンジンＥに取り付けられるスタッドボルト１１を有する平板状の第１取付部材１２と、支持体である車体フレームＦに固定されるフランジ部１３ａを有する円筒状の第２取付部材１３とを備える。環状をなす弾性体支持リング１６の下端のカシメ部１６ａが第２取付部材１３の上端にカシメにより固定されており、厚肉のゴムで円錐状に形成された弾性体１７の上端が第１取付部材１２の下面に加硫接着により固定されるとともに、下端が弾性体支持リング１６の上部に加硫接着により固定される。

弾性体１７は、その軸線Ｌ方向の中間部に埋設されたは補強リング１８で上半部および下半部に分割されており、この補強リング１８により弾性体１７の軸線Ｌ方向の座屈強度を確保しながら、軸線Ｌと直交する方向のばね定数を高めている。また弾性体１７の下面には、仕切部材１９の上面に当接可能なストッパ部１７ａが下向きに突設される。弾性体支持リング１６の下端を第２取付部材１３の上端に固定するカシメ部１６ａには、仕切部材１９の外周部と固定リング２０とが挟持されて一体にカシメられる。固定リング２０には仕切部材１９の下面を覆うダイヤフラム２１の外周部が加硫接着される。弾性体１７と仕切部材１９との間には第１液室２２が区画され、ダイヤフラム２１と仕切部材１９との間には第２液室２３が区画される。第１、第２液室２２，２３には水と不凍液（ポリエチレングリコール）の混合物が充填される。

仕切部材１９は、外周部が相互に当接して内周部が相互に離間した円板状の第１バックアッププレート２４および第２バックアッププレート２５と、第１、第２バックアッププレート２４，２５間に挟持されたゴム製の第１可動板ホルダ２６および第２可動板ホルダ２７と、第１、第２可動板ホルダ２６，２７間に配置された合成樹脂製の可動板２８と、第１、第２バックアッププレート２４，２５の中心部の間隔を一定に規制するためのリベット２９とを備える。可動板２８は、液体に接触しても膨潤し難いポリエチレンテレフタレートやポリイミドで、例えば厚さが１００μｍの薄膜状に形成される。

第１、第２バックアッププレート２４，２５および第１、第２可動板ホルダ２６，２７には、リベット２９の位置を中心として放射方向に延びる複数の開口ｈ１…，ｈ２…が形成される。可動板２８は第１、第２可動板ホルダ２６，２７との間に僅かな間隙を有しており、従って可動板２８は上下方向に僅かに移動可能にフローティング支持される。第１、第２可動板ホルダ２６，２７の合わせ面には略３６０°に亘って延びる環状の減衰通路３０が形成されており、その一端は連通孔ｈ３を介して第１液室２２に連通するとともに、その他端は連通孔ｈ４を介して第２液室２３に連通する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。

エンジンＥの振動あるいは車体Ｆの振動が減衰軸である軸線Ｌ方向に入力され、その振動によって第１、第２取付部材１２，１３が軸線Ｌ方向に相互に接近・離間すると、弾性体１７が変形して第１液室２２の容積が増減する。このとき、エンジンＥのアイドリング振動のような微小振幅の振動に対しては、仕切部材１９の第１、第２可動板ホルダ２６，２７間に間隙を存して支持された可動板２８が微小振幅で上下動することで、第１液室２２の圧力変動を吸収する。これにより、微小振幅の振動の入力時に防振支持装置Ｍの動ばね定数を小さくし、騒音の原因となる高周波数の振動を吸収することができる。

また大振幅の振動の入力により弾性体１７が変形して第１液室２２の液圧が大きく増減すると、可動板２８が第１、第２可動板ホルダ２６，２７に押し付けられて第１、第２バックアッププレート２４，２５および第１、第２可動板ホルダ２６，２７の開口ｈ１…，ｈ２…が閉塞される。その結果、第１液室２２の容積が減少すると該第１液室２２の液体が連通孔ｈ３、環状の減衰通路３０および連通孔ｈ４を介して第２液室２３に移動し、第１液室２２の容積が増加すると第２液室２３の液体が連通孔ｈ４、環状の減衰通路３０および連通孔ｈ３を介して第１液室２２に移動し、その際に大きな減衰力を発生することでカーシェイク等の振動を抑制することができる。

更に大きな振動が入力された場合には、下向きに大きく変形した弾性体１７のストッパ部１７ａが仕切部材１９の上面に当接することで、弾性体１７の過剰な変形を防止することができる。

図６のグラフには、防振支持装置Ｍに入力される振動の振幅とｔａｎδ（損失係数）との関係が示される。

鎖線はフローティング支持された可動板の代わりに周囲を固定された可動膜を用いた従来例の特性を示すもので、可動膜を用いると微小振動が入力した場合でも第１液室２２に液圧が発生するために減衰力が発生してしまい、エンジンＥのアイドル振動やアイドル騒音を効果的に遮断し難くなるだけでなく、振幅の大きい振動が入力して可動膜が大きく撓むと、その膜厚が減少して変形が更に促進されるため、カーシェイク等の大振幅の振動の入力時に充分な減衰力を発生させられなくなる問題がある。

また破線は厚さ２ｍｍ程度のゴム板で構成した可動板を用いた従来例の特性を示すもので、本来は入力する振動の振幅が０．１ｍｍ程度で減衰力が立ち上がるのが望ましいのに対し、振幅が０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ以上になったときに減衰力が遅れて立ち上がっている。可動板２８は第１、第２可動板ホルダ２６，２７との間に微小な間隙を有しており、入力される振動の振幅が所定値未満のときは前記間隙の範囲内で可動板２８が振動して減衰力が発生せず、入力される振動の振幅が所定値以上になると可動板２８が第１、第２可動板ホルダ２６，２７の開口ｈ１…，ｈ２…を閉塞して減衰力が発生する。従って、前記間隙の大きさを精密に管理することが、所望の振幅で減衰力が立ち上げるために必要となる。

しかしながら、可動板２８をゴム板で構成すると液体との接触により５％程度の膨潤が発生し、可動板２８をフローティング支持する第１、第２可動板ホルダ２６，２７も、可動板２８との接触による打音を防止すべくゴム製であるために同様に５％程度の膨潤が発生するため、両者の膨潤により間隙の大きさが不安定になる。従って、第１、第２可動板ホルダ２６，２７および可動板２８が液体に接触して膨潤しても、間隙が消滅しないように初期間隙を大きく設定する必要があり、そのために減衰力が立ち上がる振幅が大きくなる問題がある。

それに対して本実施例では、可動板２８が膨潤し難い合成樹脂で構成されているため、第１、第２可動板ホルダ２６，２７の膨潤だけを考慮すれば良く、その分だけ間隙を小さめに設定することができる。しかも合成樹脂製の可動板２８は厚さが１００μｍ程度であって、従来のゴム製の可動板の厚さの２ｍｍに比べて遥かに薄いため、製造上の厚さの誤差を約１０％としても、１０μｍの誤差しか発生せず、間隙の大きさをより一層精度良く管理することができる。

以上のような理由から、合成樹脂製の可動板２８の厚さは１ｍｍ以下とすることが望ましく、この厚さであれば、従来のゴム製の可動板に対して顕著な効果を発揮させることができる。

ところで、第１、第２可動板ホルダ２６，２７間に挟まれた可動板２８が液圧で振動すると、第１、第２可動板ホルダ２６，２７に接触して騒音が発生する。この騒音を低減するために第１、第２可動板ホルダ２６，２７はゴム製とされているが、以下の第２実施例〜第５実施例によれば、可動板２８が第１、第２可動板ホルダ２６，２７に接触したときの騒音を更に低減することができる。

図７に示す第２実施例は、可動板２８を円周方向に波うたせたものである。この実施例によれば、可動板２８と第１、第２可動板ホルダ２６，２７との間隙が円周方向および径方向に変化し、可動板２８が第１可動板ホルダ２６の下面および第２可動板ホルダ２７の上面に所々で接触するため、微小振動が入力したときに第１、第２液室２２，２３間の液体の流通を阻害することなく、かつ可動板２８が第１、第２可動板ホルダ２６，２７に接触して発生する騒音を更に低減することができる。

図８に示す第３実施例は、可動板２８を平坦に構成する代わりに、それをフローティング支持する第１、第２可動板ホルダ２６，２７の間隔を円周方向に不均一にしたものである。この実施例によれば、可動板２８が第２可動板ホルダ２７の上面に所々で接触するため、微小振動が入力したときに第１、第２液室２２，２３間の液体の流通を阻害することなく、可動板２８が第１、第２可動板ホルダ２６，２７に接触して発生する騒音を更に低減することができる。

図９に示す第４実施例は、第１、第２可動板ホルダ２６，２７の開口ｈ１…，ｈ２…の周囲に、可動板２８に向けて突出する複数の突起２６ａ，２７ａを所定間隔で形成したものである。この実施例によれば、可動板２８が液圧で移動すると突起２６ａ，２７ａが次第に押しつぶされるため、衝突音の発生を防止して騒音を更に低減することができる。

図１０に示す第５実施例は、第１、第２可動板ホルダ２６，２７の開口ｈ１…，ｈ２…が存在しない部分に、可動板２８に向けて突出する複数の突起２６ｂ，２７ｂを所定間隔で形成したものである。この実施例によっても、可動板２８が液圧で移動すると突起２６ｂ，２７ｂが次第に押しつぶされるため、衝突音の発生を防止して騒音を更に低減することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例の防振支持装置Ｍは自動車のエンジンＥの支持に適用されているが、本発明は他の任意の用途に適用することができる。

また実施例では可動板２８を膨潤し難い合成樹脂で構成しているが、それを膨潤し難い金属で構成しても良い。

防振支持装置の縦断面図 図１の２部拡大図 仕切部材の分解図 図３の４方向矢視図 図３の５方向矢視図 作用効果を説明するグラフ 第２実施例に係る第１、第２可動板ホルダの形状を示す図 第３実施例に係る第１、第２可動板ホルダの形状を示す図 第４実施例に係る第１、第２可動板ホルダの形状を示す図 第５実施例に係る第１、第２可動板ホルダの形状を示す図

符号の説明

１２ 第１取付部材
１３ 第２取付部材
１７ 弾性体
２２ 第１液室
２３ 第２液室
２６ 第１可動板ホルダ
２６ａ 突起
２６ｂ 突起
２７ 第２可動板ホルダ
２７ａ 突起
２７ｂ 突起
２８ 可動板
３０ 減衰通路
Ｅ エンジン（振動体）
Ｆ 車体フレーム（支持体）
ｈ１ 開口
ｈ２ 開口

Claims (5)

1. 振動体（Ｅ）に取り付けられる第１取付部材（１２）と、
   支持体（Ｆ）に取り付けられる第２取付部材（１３）と、
   第１、第２取付部材（１２，１３）間を接続する弾性体（１７）と、
   弾性体（１７）の内部に区画された第１液室（２２）と、
   第１液室（２２）に減衰通路（３０）を介して連通し、第１液室（２２）の容積の拡大・縮小に応じて容積が縮小・拡大する第２液室（２３）と、
   第１、第２液室（２２，２３）間を仕切るように所定間隔を有して配置され、第１、第２液室（２２，２３）を連通させる開口（ｈ１，ｈ２）が形成された第１、第２可動板ホルダ（２６，２７）と、
   第１、第２可動板ホルダ（２６，２７）間に微小な間隙を存してフローティング支持された可動板（２８）と、
   を備えた防振支持装置において、
   前記可動板（２８）を合成樹脂あるいは金属の薄膜で構成したことを特徴とする防振支持装置。
2. 第１、第２可動板ホルダ（２６，２７）を弾性部材で構成したことを特徴とする、請求項１に記載の防振支持装置。
3. 第１、第２可動板ホルダ（２６，２７）と可動板（２８）との間の間隙を、可動板（２８）の径方向あるいは円周方向に変化させたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の防振支持装置。
4. 第１、第２可動板ホルダ（２６，２７）に可動板（２８）に向けて突出する突起（２６ａ，２６ｂ；２７ａ，２７ｂ）を形成したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の防振支持装置。
5. 可動板（２８）を、ポリエチレンテレフタレートあるいはポリイミドで構成したことを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の防振支持装置。

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