JP2007177975A - Vibration damper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、自動車、一般産業用機械等に適用され、エンジン等の振動発生部から車体等の振動受部へ伝達される振動を減衰及び吸収する防振装置に関する。 The present invention relates to a vibration isolator that is applied to, for example, an automobile, a general industrial machine, and the like and attenuates and absorbs vibration transmitted from a vibration generating unit such as an engine to a vibration receiving unit such as a vehicle body.
自動車には、エンジンと車体(フレーム)との間に防振装置としてエンジンマウントが配置されている。このようなエンジンマウントとして適用される防振装置の一例としては、特許文献1に示されている液体封入式のものが知られている。この特許文献1に示された防振装置には、外筒、ゴム弾性体及びダイヤフラムにより外部から密閉された液室空間が形成されており、この液室空間は、隔壁体によりゴム弾性体を隔壁の一部とする主液室と、ダイヤフラムを隔壁の一部とする副液室とにそれぞれ区画され、これらの主液室と副液室とが制限通路であるオリフィスにより繋ぎ合わされている。 In an automobile, an engine mount is disposed as an anti-vibration device between the engine and the vehicle body (frame). As an example of an anti-vibration device applied as such an engine mount, a liquid-sealed device shown in Patent Document 1 is known. In the vibration isolator shown in Patent Document 1, a liquid chamber space sealed from the outside is formed by an outer cylinder, a rubber elastic body, and a diaphragm, and the liquid chamber space is made of a rubber elastic body by a partition body. The main liquid chamber which is a part of the partition wall and the sub liquid chamber which is a diaphragm which is a part of the partition wall are partitioned, and the main liquid chamber and the sub liquid chamber are connected by an orifice which is a restriction passage.
ここで、主液室、副液室及びオリフィス内には、水、ポリアルキレングリコール等の液体が充填されている。隔壁体には、外周側に主液室と副液室とを連通させる制限通路であるオリフィスが設けられている。また隔壁体の内部には、オリフィスの内周側に円柱状の空間である収納室が設けられ、この収納室は仕切壁に形成された第1及び第2の開口部を通して主液室及び副液室にそれぞれ連通している。この防振装置では、収納室内にゴム等により円板状に形成された可動プレートが流通制御板として収納されており、この可動プレートは、収納室内で入力振動の振幅方向に沿って振動可能とされている。 Here, the main liquid chamber, the sub liquid chamber, and the orifice are filled with a liquid such as water or polyalkylene glycol. The partition body is provided with an orifice which is a restricting passage for communicating the main liquid chamber and the sub liquid chamber on the outer peripheral side. In addition, a storage chamber which is a cylindrical space is provided inside the partition wall on the inner peripheral side of the orifice, and the storage chamber is connected to the main liquid chamber and the auxiliary chamber through first and second openings formed in the partition wall. Each communicates with the liquid chamber. In this vibration isolator, a movable plate formed in a disc shape with rubber or the like is accommodated as a flow control plate in the storage chamber, and this movable plate can vibrate along the amplitude direction of input vibration in the storage chamber. Has been.
上記のように構成された防振装置では、入力振動の周波数が所定の値よりも高い場合には、オリフィスが目詰まり状態となるが、可動プレートが収納室内で入力振動に同期して振動し、第1及び第2の開口部を交互に開閉することにより、収納室を通って主液室と副液室との間で液体の流通が生じるので、主液室内の液圧上昇に伴うゴム弾性体の動ばね定数の上昇を抑えることができ、このような高周波振動の入力時もゴム弾性体の動ばね定数を低く維持し、このゴム弾性体の弾性変形等により高周波振動を効果的に吸収できるようになる。 In the vibration isolator configured as described above, when the frequency of the input vibration is higher than a predetermined value, the orifice is clogged, but the movable plate vibrates in synchronization with the input vibration in the storage chamber. Since the liquid flows between the main liquid chamber and the sub liquid chamber through the storage chamber by alternately opening and closing the first and second openings, the rubber accompanying an increase in the liquid pressure in the main liquid chamber The rise of the dynamic spring constant of the elastic body can be suppressed, and the dynamic spring constant of the rubber elastic body is kept low even when such high frequency vibration is input, and the high frequency vibration is effectively prevented by elastic deformation of the rubber elastic body. Can absorb.
上記のような防振装置で用いられる隔壁体としては、例えば、アルミ合金、鋼板等により円板状に形成され、その上面中央部に円形の凹部が形成された仕切部材と、鋼板等により略薄肉円板状に形成された蓋金具とを備えたものがある。この隔壁体を組み立てる際には、凹部内に可動プレートを挿入し、仕切部材の外周部(フランジ部)と蓋金具の外周部(フランジ部)とを突き合わせた後、これらの仕切部材及び蓋金具を防振装置の外筒部材の内周側へ嵌挿し、仕切部材及び蓋金具の外周縁部が挟持されるように外筒部材の一部を内周側へかしめて、仕切部材と蓋金具とを互いに固定すると共に、外筒部材内における所定の位置へ固定する。
しかしながら、上記のような防振装置では、振動入力時に可動プレートが入力振動の振幅方向に沿って振動し、収納室の内壁面に入力振動の周波数に対応する周期で繰り返し衝突する。このため、可動プレートが収納室内壁へ衝突する際の衝撃力により蓋金具に打音及び振動が発生し、この打音及び振動が蓋金具から仕切部材、外筒金具等の周辺の部品へ伝達されて異音となって装置外部へ洩れることがある。特に、可動プレートの振動周波数と蓋金具を含む振動伝達系の固有振動数が一致すると、可動プレートの振動が共振現象により増幅されて装置外部へ伝達されるので、装置外部へ洩れだす異音のレベルが高くなる。 However, in the vibration isolator as described above, the movable plate vibrates along the amplitude direction of the input vibration at the time of vibration input, and repeatedly collides with the inner wall surface of the storage chamber at a period corresponding to the frequency of the input vibration. For this reason, the impact force generated when the movable plate collides with the inner wall of the storage room generates a hitting sound and vibration in the lid fitting, and the hitting sound and vibration are transmitted from the lid fitting to surrounding parts such as the partition member and the outer cylinder fitting. May become abnormal noise and leak outside the device. In particular, if the vibration frequency of the movable plate matches the natural frequency of the vibration transmission system including the lid, the vibration of the movable plate is amplified by the resonance phenomenon and transmitted to the outside of the device. The level becomes higher.
本発明の目的は、上記事実を考慮して、振動入力時に流通制御板が収納室の内壁面へ衝突して発生する打音及び振動が異音となって装置外部へ洩れ出すことを効果的に防止できる防振装置を提供することにある。 The object of the present invention is to take into account the above facts and effectively prevent the sound and vibration generated by collision of the flow control plate against the inner wall surface of the storage room when vibration is input and leak out of the apparatus as abnormal noise. An object of the present invention is to provide a vibration isolator that can be prevented.
上記課題を解決するため、本発明の請求項1に係る防振装置は、筒状に形成され、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、前記第1の取付部材の内周側に配置され、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、前記第1の取付部材と前記第2の取付部材との間に配置されたゴム弾性体と、液体が封入され、前記ゴム弾性体を隔壁の一部として該ゴム弾性体の変形に伴い内容積が変化する主液室と、液体が封入され、液圧変化に応じて内容積が拡縮可能とされた副液室と、前記第1の取付部材の内周側に嵌挿されて、前記主液室と前記副液室との間を区画した仕切部材と、前記第1の取付部材の内周側に嵌挿されて、前記仕切部材との間に前記主液室及び前記副液室から区画された収納室を形成すると共に、制振合金を素材として成形されたプレート状の蓋金具と、前記主液室と前記副液室とを連通する制限通路と、前記仕切部材及び前記蓋金具にそれぞれ形成され、前記収納室を前記主液室及び前記副液室に連通させる第1及び第2の開口部と、前記収納室内に配置され、振動入力時に、該入力振動に同期して振動し、前記第1の開口部及び前記第2の開口部を交互に開閉する流通制御板と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a vibration isolator according to claim 1 of the present invention is formed in a cylindrical shape, and is connected to one of a vibration generating unit and a vibration receiving unit, and the first mounting member A second mounting member disposed on the inner peripheral side of the mounting member and connected to the other of the vibration generating unit and the vibration receiving unit, and disposed between the first mounting member and the second mounting member. A rubber elastic body, a liquid is sealed, a main liquid chamber whose internal volume changes as the rubber elastic body is deformed with the rubber elastic body as a part of a partition wall, a liquid is sealed, and the content is changed according to a change in liquid pressure A sub liquid chamber whose product can be expanded and contracted, a partition member that is fitted and inserted into an inner peripheral side of the first mounting member, and divides the main liquid chamber and the sub liquid chamber; A storage chamber partitioned from the main liquid chamber and the sub liquid chamber is formed between the mounting member and the inner peripheral side of the mounting member. Both are formed in the plate-shaped lid fitting formed from a damping alloy material, a restriction passage communicating the main liquid chamber and the secondary liquid chamber, the partition member and the lid fitting, respectively, and the storage chamber First and second openings communicating with the main liquid chamber and the sub liquid chamber, and disposed in the storage chamber, and vibrates in synchronization with the input vibration when the vibration is input, and the first opening And a flow control plate that alternately opens and closes the second opening.
上記請求項1に係る防振装置では、第1の取付部材の内周側に嵌挿されて、仕切部材との間に前記主液室及び副液室から区画された収納室を形成するプレート状の蓋金具が制振合金を素材として成形されていることにより、第1の取付部材又は第2の取付部材への振動入力時に、主液室内の液体に生じる圧力波を受けた流通制御板が入力振動の振幅方向に沿って振動し、流通制御板が収納室の内壁面の一部を構成する蓋金具へ衝突しても、流通制御板と蓋金具との間で発生する打音及び流通制御板からの衝撃力により蓋金具に発生する振動を、高い減衰率を有する制振合金からなる蓋金具により減衰できるので、このような打音及び振動が仕切部材、第1の取付部材等の蓋金具の周辺に配置された部材に伝達され、これらの周辺部材を介して装置外部へ洩れ出すことを効果的に防止できる。 In the vibration isolator according to the first aspect, the plate is inserted into the inner peripheral side of the first mounting member and forms a storage chamber partitioned from the main liquid chamber and the sub liquid chamber between the partition member and the first mounting member. Flow control plate that has received pressure waves generated in the liquid in the main liquid chamber when vibration is input to the first mounting member or the second mounting member, since the shaped lid fitting is formed of a damping alloy material Even if the flow control plate vibrates along the amplitude direction of the input vibration and the flow control plate collides with the cover metal fitting that forms part of the inner wall surface of the storage chamber, Since vibration generated in the lid fitting due to the impact force from the flow control plate can be damped by the lid fitting made of a damping alloy having a high damping rate, such hitting sound and vibration are caused by the partition member, the first mounting member, etc. Is transmitted to the members arranged around the lid metal fittings, and through these peripheral members The leaking to 置外 portion can be effectively prevented.
また本発明の請求項2に係る防振装置は、請求項1記載の防振装置において、前記蓋金具における少なくとも前記流通制御板と当接する領域に、粘弾性を有する薄膜状の制振層を形成したことを特徴とする。 A vibration isolator according to claim 2 of the present invention is the vibration isolator according to claim 1, wherein a thin-film damping layer having viscoelasticity is provided at least in a region in contact with the flow control plate in the lid fitting. It is formed.
また本発明の請求項3に係る防振装置は、筒状に形成され、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、前記第1の取付部材の内周側に配置され、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、前記第1の取付部材と前記第2の取付部材との間に配置されたゴム弾性体と、液体が封入され、前記ゴム弾性体を隔壁の一部として該ゴム弾性体の変形に伴い内容積が変化する主液室と、液体が封入され、液圧変化に応じて内容積が拡縮可能とされた副液室と、前記第1の取付部材の内周側に嵌挿されて、前記主液室と前記副液室との間を区画した仕切部材と、前記第1の取付部材の内周側に嵌挿されて、前記仕切部材との間に前記主液室及び前記副液室から区画された収納室を形成すると共に、制振鋼板を素材として成形されたプレート状の蓋金具と、前記主液室と前記副液室とを連通する制限通路と、前記仕切部材及び前記蓋金具にそれぞれ形成され、前記収納室を前記主液室及び前記副液室に連通させる第1及び第2の開口部と、前記収納室内に配置され、振動入力時に、該入力振動に同期して振動し、前記第1の開口部及び前記第2の開口部を交互に開閉する流通制御板と、を有することを特徴とする。 A vibration isolator according to claim 3 of the present invention is formed in a cylindrical shape and is connected to one of the vibration generating portion and the vibration receiving portion, and the inner peripheral side of the first mounting member. A second mounting member that is connected to the other of the vibration generating unit and the vibration receiving unit, a rubber elastic body that is disposed between the first mounting member and the second mounting member, and a liquid A main liquid chamber in which the internal volume changes as the rubber elastic body is deformed with the rubber elastic body as a part of the partition wall, and the liquid is enclosed, and the internal volume can be expanded and contracted according to a change in hydraulic pressure. A secondary liquid chamber, a partition member that is fitted on the inner peripheral side of the first mounting member and divides the main liquid chamber and the secondary liquid chamber, and an inner periphery of the first mounting member And a storage chamber partitioned from the main liquid chamber and the sub liquid chamber between the partition member and the damping steel plate. A plate-shaped lid fitting formed as above, a restriction passage communicating the main liquid chamber and the secondary liquid chamber, the partition member and the lid fitting, respectively, and the storage chamber as the main liquid chamber and the First and second openings communicated with the auxiliary liquid chamber, and disposed in the storage chamber, and vibrates in synchronization with the input vibration when vibration is input, and the first opening and the second opening. And a flow control plate that opens and closes alternately.
上記請求項3に係る防振装置では、第1の取付部材の内周側に嵌挿されて、仕切部材との間に前記主液室及び副液室から区画された収納室を形成するプレート状の蓋金具が制振鋼板を素材として成形されることにより、第1の取付部材又は第2の取付部材への振動入力時に、主液室内の液体に生じる圧力波を受けた流通制御板が入力振動の振幅方向に沿って振動し、流通制御板が収納室の内壁面の一部を構成する蓋金具へ衝突しても、流通制御板からの衝撃力により蓋金具に発生する打音及び振動を、高減衰率を有する制振鋼板からなる蓋金具により減衰できるので、このような打音及び振動が蓋金具から仕切部材、第1の取付部材等の蓋金具の周辺に配置された部材に伝達され、これらの周辺部材を介して装置外部へ洩れ出すことを効果的に防止できる。 In the vibration isolator according to the third aspect, the plate is inserted into the inner peripheral side of the first mounting member and forms a storage chamber partitioned from the main liquid chamber and the sub liquid chamber between the partition member and the first mounting member. The flow-control board which received the pressure wave which arises in the liquid in the main liquid chamber at the time of the vibration input to the 1st attachment member or the 2nd attachment member is formed by shape-like lid metal fittings using a damping steel plate as a raw material Even if the flow control plate oscillates along the amplitude direction of the input vibration and the flow control plate collides with the cover metal fitting that forms a part of the inner wall surface of the storage chamber, Since vibration can be damped by a lid made of a damping steel plate having a high attenuation rate, such a sound and vibration are arranged from the lid to the periphery of the lid, such as a partition member and a first mounting member. Effective to leak out of the device through these peripheral members. It can be prevented.
本発明の請求項4に係る防振装置は、請求項3記載の防振装置において、前記蓋金具を、2枚の鋼板の間に粘弾性を有する制振層が介装された制振鋼板を素材として成形したことを特徴とする。 The vibration isolator according to claim 4 of the present invention is the vibration isolator according to claim 3, wherein the lid metal fitting is provided with a vibration damping layer having viscoelasticity between two steel plates. It is characterized by being molded as a material.
以上説明したように本発明の防振装置によれば、振動入力時に流通制御板が収納室の内壁面へ衝突して発生する打音及び振動が異音となって装置外部へ洩れ出すことを効果的に防止できる。 As described above, according to the vibration isolator of the present invention, when the vibration is input, the flow control plate collides with the inner wall surface of the storage chamber, and the sound and vibration generated by the noise are leaked out of the apparatus. It can be effectively prevented.
以下、本発明の実施形態に係る防振装置について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a vibration isolator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態の構成)
図1には本発明の実施形態に係る防振装置が示されている。この防振装置10は、自動車等の車両における振動発生部であるエンジンを振動受部である車体へ支持するエンジンマウントとして適用されるものである。なお、図1にて符合Sが付された一点鎖線は装置の軸心を示しており、この軸心Sに沿った方向を装置の軸方向として以下の説明を行う。
(Configuration of the embodiment)
FIG. 1 shows a vibration isolator according to an embodiment of the present invention. The
図1に示されるように、防振装置10は、エンジン側に連結される略肉厚円筒状に形成された内筒金具12と、この内筒金具12の外周側に略同軸的に配置され、車体側へ連結される略薄肉円筒状の外筒金具14と、内筒金具12と外筒金具14との間に配置され、吸振主体となるゴム製のゴム弾性体16とを備えている。内筒金具12は、その上端側が外筒金具14内へ挿入されると共に、下端側が外筒金具14の下端側の開口部を通って外筒金具14の下方まで突出している。外筒金具14には、その軸方向中間部に設けられた段差部18に対して上端側の部分に下端側の部分よりも直径が拡大された拡径部20が形成されている。また外筒金具14には、その下端部に下方へ向って直径がテーパ状に縮小するテーパ部22が屈曲形成されると共に、拡径部20の上端部に装置の組立時に内周側へ屈曲されるかしめ部24が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
防振装置10には、外筒金具14の下端側が嵌挿固定される略カップ状の連結筒26及び、この連結筒26の下端側が嵌挿固定される略有底円筒状のホルダ金具28が設けられている。外筒金具14は、その下端部が連結筒26の底板部に当接するまで連結筒26内へ挿入されている。またホルダ金具28には、その外周面に複数の脚部30,32が溶接等により固定されており、この脚部30,32の先端側に形成された連結穴33を挿通するボルト(図示省略)により、ホルダ金具28は車体側へ締結固定される。これにより、外筒金具14が、連結筒26及びホルダ金具28を介して車体側へ連結固定される。
The
内筒金具12の下端側は、連結筒26の底板部に形成された開口部27を通って連結筒26の下方まで突出しており、この内筒金具12の下端部には、ボルト34によりエンジン連結用のブラケット36の基端部が締結固定されている。このブラケット36は、ホルダ金具28の側面部に形成された開口部(図示省略)を通って外周側へ延出しており、ブラケット36の先端側はボルト等によりエンジン(図示省略)側に締結固定される。またブラケット36の基端部には、チューブ状に形成されたストッパゴム38が被せられており、このストッパゴム38の上面部は連結筒26の底板部に圧接している。これにより、ブラケット36の軸方向に沿った過大な変位が防止されると共に、大荷重の入力によりブラケット36が連結筒26又はホルダ金具28へ衝突した際にも衝突音の発生が防止される。
The lower end side of the inner cylinder fitting 12 protrudes to the lower side of the
内筒金具12の上端面には、上方へ向って開口する略カップ状に形成された延長金具40の底板部が溶接等により固着されている。延長金具40は、その側板部が底板側から上端側へ向って直径が拡大するテーパ状とされており、この側板部の上端部分には、リング状のフランジ部材42が溶接等により固着され、延長金具40の上端部分から内周側へ延出している。また延長金具40の側板部には、ゴム弾性体16の成形素材となる加硫ゴムを延長金具40内へ充填するための湯道穴44が複数穿設されている。
A bottom plate portion of an extension fitting 40 formed in a substantially cup shape that opens upward is fixed to the upper end surface of the inner cylinder fitting 12 by welding or the like. The extension fitting 40 has a tapered shape whose side plate portion has a diameter increasing from the bottom plate side toward the upper end side, and a ring-shaped
ゴム弾性体16は、外筒金具14内へ挿入された内筒金具12の上端側及び延長金具40にそれぞれ加硫接着されると共に、外筒金具14の下端側に加硫接着されており、内筒金具12と外筒金具14とを弾性的に連結している。ここで、ゴム弾性体16は、内筒金具12の外周面及び延長金具40の外周面にそれぞれ加硫接着されると共に、湯道穴44を通って延長金具40の内周側に充填され、延長金具40の内周面及び底面部とフランジ部材42の下面側にもそれぞれ加硫接着されている。またゴム弾性体16には、外周側の上端部から上方へ延出する薄肉状の被覆部46が一体的に形成されており、この被覆部46は、外筒金具14内周面における上端側に加硫接着され、外筒金具14の内周面における上端側を被覆している。
The rubber
図1に示されるように、外筒金具14の内周側には、段差部18の上側に全体として略肉厚の円板状に形成された隔壁体100(図3参照)が挿入されており、この隔壁体100下面における外周縁部は、被覆部46を介して段差部18に当接している。また外筒金具14内には、隔壁体100の上側に円筒状の支持筒52が嵌挿されており、この支持筒52の下端部は隔壁体100の上面外周部に当接している。これらの隔壁体100及び支持筒52が挿入された外筒金具14は、内外径一定であったかしめ部24が内周側へテーパ状に屈曲される。これにより、隔壁体100、及び支持筒52が外筒金具14内における段差部18とかしめ部24との間に固定される。
As shown in FIG. 1, a partition body 100 (see FIG. 3) formed in a generally thick disk shape is inserted on the upper side of the stepped
ここで、支持筒52には、その内周面に上方へ向って凸の椀状に形成されたゴム製のダイヤフラム54の外周部が全周に亘って加硫接着されている。また隔壁体100は、図2に示されるように、略肉厚円板状に形成された仕切部材48及び、この仕切部材48の上面部に密着する略ハット状の蓋金具50を備えている。仕切部材48は、例えば、アルミ合金等の金属材料を素材として鋳造等の方法で成形されている。また蓋金具50には、その内部に制振合金板を素材として成形されたコア部102が設けられると共に、このコア部102の表面全体を被覆する制振層104が設けられている。
Here, an outer peripheral portion of a
コア部102の成形素材である制振合金は、従来の防振装置における蓋金具の成形素材として用いられている炭素鋼、ステンレス鋼、アルミ合金等の一般の金属材料よりも十分に高い減衰率を有しており、具体的には、例えば、対数減衰率が0.01よりも高いMg合金、サイレンタロイ、ニチノール、ジェンタロイ、Mn−Cu合金、Al−Zn合金、片状黒鉛鋳鉄、高炭素片状黒鉛鋳鉄が用いられる。
The damping alloy, which is a molding material of the
また制振層104の成形素材としては、粘弾性を有するゴム材料、樹脂材料が用いられている。ゴム材料としては、NBR、NR等のゴム材料を用いることができるが、一般の非発泡のゴム材料よりも振動に対する損失係数が大きいNBR系発泡ゴム等の発泡ゴムが制振層104の成形素材として特に適している。また樹脂材料としては、特に限定されるものではないが、高損失係数を得られる樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、エチレンアクリル共重合体系樹脂等が挙げられる。制振層104の厚さは、例えば、流通制御板94から入力する荷重の大きさ等に応じて0.5mm〜1.0mm程度の範囲で適宜設定される。
In addition, as a molding material for the damping
防振装置10内には、外筒金具14、ゴム弾性体16及びダイヤフラム54により外部から密閉された液室空間が形成されており、この液室空間は、隔壁体100によりゴム弾性体16を隔壁の一部とする主液室56と、ダイヤフラム54を隔壁の一部とする副液室58とに区画されている。防振装置10では、副液室58の隔壁の一部を形成するダイヤフラム54の外側が大気空間とされており、これにより、ダイヤフラム54は、副液室58内の液圧変化に応じて副液室58の内容積を拡縮するように変形可能とされている。また主液室56は、その内容積がゴム弾性体16の弾性変形に伴って拡縮する。
In the
仕切部材48には、その外周面に周方向へ延在する凹状の溝部60が設けられている。図2(B)に示されるように、溝部60は軸心Sを中心とする周方向に沿ってC字状に延在しており、仕切部材48には、溝部60の一端部から下方へ向って溝部60の下部側が切り欠かれて連通口62が形成されると共に、溝部60の他端部から上方へ向って溝部60の上部側が切り欠かれて連通口64が形成されている。ここで、溝部60は、図1に示されるように、その外周側が被覆部46を介して外筒金具14の内周面により閉止されることにより、主液室56と副液室58とを連通させる細長い制限通路であるオリフィス66を形成している。
The
主液室56、副液室58及びオリフィス66内には、水、エチレングリコール等の液体が充填されており、この液体はオリフィス66を通して主液室56と副液室58との間で流通可能とされている。ここで、オリフィス66は、その路長及び断面積がシェイク振動の振幅及び周波数に適合するように設定(チューニング)されている。
The main
仕切部材48には、図2(A)に示されるように、その上面中央部に円形の凸状の肉厚部68が形成されると共に、肉厚部68の中央部に円形の凹部70が形成されている。また仕切部材48には、下面中央部に凹部70よりも大径とされた円形凹状の逃げ部72が形成されており、この逃げ部72の頂面と凹部70の底面との間には厚さが略一定の底板部90が設けられている。逃げ部72内には、軸方向に沿って底板部90との間に隙間を空けつつ、延長金具40及びゴム弾性体16の上端部が挿入されている。ここで、底板部90と延長金具40及びゴム弾性体16との間の隙間は、ブラケット36にエンジンが連結され、このエンジンの重量に起因する荷重がブラケット36に入力した状態では、図1に示した状態よりも拡大されて十分な幅となるので、振動が入力しても延長金具40及びゴム弾性体16が底板部90に接することは無い。
As shown in FIG. 2A, the
図2に示されるように、仕切部材48は、その上面部における凹部70の外周側が平面状のフランジ面84とされている。また蓋金具50には、その中央部に仕切部材48の凹部70と略等しい内径を有する円形凸状の隔室部74が形成されると共に、この隔室部74の下端部から外周側へ延出する環状のフランジ部76が一体的に形成されている。このフランジ部76の外径は、フランジ面84の外径と略等しくなっている。
As shown in FIG. 2, the
上記のような蓋金具50は、鋳鉄以外の制振合金を素材とする場合には、プレス加工によりコア部102を成形し、片状黒鉛鋳鉄、高炭素片状黒鉛鋳鉄等の鋳鉄を素材とする場合には、精密鋳造法等の鋳造によりコア部102を成形した後、このコア部102の表面に、溶着、接着等の方法により薄膜状の樹脂材料又はゴム材料を貼り付けることにより制振層104を形成する。
In the case of using a vibration damping alloy other than cast iron as a raw material, the lid fitting 50 as described above is formed by forming the
なお、制振層104は、コア部102の表面に不定形の樹脂材料又はゴム材料を塗布、吹き付けた後、この不定形の樹脂材料又はゴム材料を硬化させることにより成形しても良く、またコア部102をインサートコアとしてモールド内へ装填し、このモールド内へ溶融状態のゴム材料を射出することにより、制振層104を加硫成形すると共にコア部102に加硫接着するようにしても良い。
The damping
仕切部材48及び蓋金具50からなる隔壁体100を組み立てる際には、先ず、仕切部材48の凹部70内に流通制御板94を挿入した後、仕切部材48上に蓋金具50を載置し、蓋金具50のフランジ部76を仕切部材48のフランジ面84へ突き当てる。これにより、装置における構成部品としての隔壁体100の組立が完了し、この隔壁体100及びダイヤフラム54が加硫接着された支持筒52が外筒金具14の内周側へ嵌挿され、外筒金具14のかしめ部24が内周側へかしめられる。
When assembling the
図3(A)に示されるように、隔壁体100では、仕切部材48の凹部70と蓋金具50の隔室部74との間に軸方向に沿った肉厚が略一定の肉厚円板状の空間が形成され、この空間は主液室56及び副液室58からそれぞれ区画された収納室80とされる。また蓋金具50のフランジ部76には、図2(B)に示されるように、外周端から内周側へ向って略矩形状に切り欠かれた切欠部82が形成されており、これらの切欠部82を通して、オリフィス66の連通口64は副液室58へ連通している。
As shown in FIG. 3A, in the
図2(B)に示されるように、蓋金具50には、その頂板部78に内周部から外周側へ向って周方向に沿った寸法が広がる扇状の開口部88が複数個(本実施形態では、4個)穿設されている。この開口部88を通して収納室80は副液室58と互いに連通している。また仕切部材48の底板部90にも、蓋金具50の開口部88と同様の形状及び開口面積を有する開口部92が複数個(本実施形態では、4個)穿設されている。この開口部92を通して収納室80は、主液室56へ連通している。
As shown in FIG. 2 (B), the
図3(A)に示されるように、収納室80内にはゴム、樹脂等を素材として円板状に形成された流通制御板94が配置されている。この流通制御板94は、全体として厚さが略一定の薄肉円板状に形成されており、その外径が収納室80の内径よりも若干小さくなっている。
As shown in FIG. 3A, a
流通制御板94は、その厚さPT(図3(A)参照)が収納室80の軸方向に沿った寸法ST(図3(A)参照)よりも所定寸法短くなっている。具体的には、例えば、流通制御板94の厚さPTと収納室80の厚さSTとの差は、入力振動のうち相対的に低周波域の振動であるシェイク振動の振幅よりも短く、かつ相対的に高周波域の振動であるアイドル振動の振幅よりも長くなるように設定されている。これにより、収納室80内では、流通制御板94の底板部90及び頂板部78との間に軸方向に沿って低周波域の振動と高周波域の振動との振幅差に対応する幅の隙間が形成される。これにより、収納室80内に収納された流通制御板94は、低周波振動と高周波振動との振幅差に対応する振幅で軸方向に沿って往復移動(振動)することが可能になる。
The
(実施形態の作用)
次に、上記のように構成された本発明の実施形態に係る防振装置10の動作及び作用について説明する。防振装置10では、エンジン又は車体側からの振動入力時に、この振動により吸振主体であるゴム弾性体16が弾性変形する。これにより、ゴム弾性体16の内部摩擦等によって入力振動が減衰吸収される。
(Operation of the embodiment)
Next, the operation and action of the
また防振装置10では、エンジン又は車体側からの振動入力時に、この振動入力に同期してゴム弾性体16が弾性変形すると、主液室56の内容積が拡縮すると共に液圧が変化する。この液圧変化に伴って、オリフィス66を通して主液室56と副液室58との間に液体が相互に流通すると共に、主液室56に連通した収納室80内に収納された流通制御板94には、入力振動に同期して周期的に変化する液圧(圧力波)が作用し、この圧力波を受けた流通制御板94は、収納室80内で軸方向に沿って振動し、その上面部及び下面部を蓋金具50の頂板部78及び仕切部材48の底板部90に対して当接及び離間する動作を繰り返す。
In the
防振装置10では、流通制御板94が下方へ移動して底板部90に当接すると、流通制御板94の下面部により底板部74に開口する開口部92が閉塞され、流通制御板94が底板部74から上方へ離間すると、開口部92が開放される。また流通制御板94が上方へ移動して頂板部78に当接すると、流通制御板94の上面部により頂板部78に開口する開口部88が閉塞される。
In the
防振装置10では、入力振動の周波数が低く、その振幅が所定値以上の場合に、主液室56内の液圧が副液室58内に液圧に対して実質的に変化(上昇及び低下)している期間には、流通制御板94が底板部90及び頂板部78の一方に交互に密着した状態となって開口部88,92の一方が閉塞され、収納室80内を通って液体が主液室56と副液室58との間を実質的に流通することがなくなり、オリフィス66のみを通して主液室56と副液室58との間で液体が相互に流通する。
In the
具体的には、防振装置10では、入力振動の周波数がシェイク振動の周波数(例えば、8〜12Hz)以下である場合、主液室56内の液圧が副液室58内の液圧に対して変化(上昇及び低下)している期間には、流通制御板94により開口部88,92の一方が閉塞される。これにより、シェイク振動の入力時には、収納室80内を通って液体が主液室56と副液室58との間を実質的に流通することがなくなり、オリフィス66のみを通して主液室56と副液室58との間で液体が相互に流通する。
Specifically, in the
この結果、防振装置10によれば、入力振動がシェイク振動である場合には、オリフィス66を流通する液体に共振現象(液柱共振)が生じ、この液柱共振の作用によって入力振動を特に効果的に減衰できる。
As a result, according to the
また防振装置10では、入力振動の周波数がシェイク振動の周波数よりも高く、その振幅が小さい場合、例えば、入力振動がアイドル振動(例えば、20〜30Hz)である場合には、シェイク振動に適合するようにチューニングされたオリフィス66が目詰まり状態となり、オリフィス66には液体が流れ難くなるが、流通制御板94が収納室80内で入力振動に同期して振動することにより、主液室56内の液圧が副液室58内に液圧に対して実質的に変化している期間に、流通制御板94と底板部90及び頂板部78の一方との間に隙間が形成され、開口部88,92が実質的に開放された状態となるので、収納室80を通って主液室56と副液室58との間で液体の流通が生じる。
Further, in the
この結果、防振装置10によれば、シェイク振動よりも高い周波数を有する高周波振動の入力時には、オリフィス66が目詰まり状態となり、オリフィス66には液体が流れ難くなるが、主液室56内の液圧上昇が抑制されるように、収納室80を通って主液室56内の液体が副液室58へ流出することから、主液室56内の液圧上昇に起因する装置の動ばね定数の上昇を抑えることができ、このような高周波振動(アイドル振動やこもり音)の入力時もゴム弾性体16の動ばね定数を低く維持し、このゴム弾性体16の弾性変形により高周波振動も効果的に吸収できる。
As a result, according to the
また防振装置10では、外筒金具14の内周側に嵌挿されて、仕切部材48との間に主液室56及び副液室58から区画された収納室80を形成するプレート状の蓋金具50のコア部102が制振合金を素材として成形されていることにより、外筒金具14又は内筒金具12への振動入力時に、主液室56内の液体に生じる圧力波を受けた流通制御板94が入力振動の振幅方向(軸方向)に沿って振動し、流通制御板94が収納室80の内壁面の一部を構成する蓋金具50の頂板部78へ衝突しても、流通制御板94と蓋金具50との間で発生する打音及び流通制御板94からの衝撃力により蓋金具50に発生する振動を、高い減衰率を有する制振合金からなる蓋金具50のコア部102により減衰できるので、このような打音及び振動が仕切部材48、外筒金具14等の蓋金具50の周辺に配置された部材に伝達され、これらの周辺部材を介して装置外部へ洩れ出すことを効果的に防止できる。
Further, in the
更に防振装置10では、蓋金具50(コア部102)の表面全体に粘弾性を有する薄膜状の制振層104が形成されていることにより、流通制御板94が蓋金具50へ衝突した際に、蓋金具50が流通制御板94からの衝撃荷重を受けると、制振層104が弾性変形すると共に衝撃荷重が緩衝されるので、流通制御板94の蓋金具50への衝突時に発生する打音の音圧及び音量を低減できると共に、流通制御板94からの衝撃荷重により蓋金具50が振動しても、この振動の周辺部材への伝達を高い損失係数を有する制振層104により遮断できるので、コア部102の振動減衰効果に加え、制振層104による振動遮断効果によっても、周辺部材を介して装置外部へ洩れ出すことを効果的に防止できる。
Further, in the
なお、本実施形態に係る防振装置10では、蓋金具50におけるコア部102を制振合金により形成すると共に、このコア部102の表面を覆う制振層104を振動に対する損失係数が大きい樹脂材料又はゴム材料により形成したが、装置外部へ洩れ出す異音のレベルが低い場合には、蓋金具50全体を制振合金により形成して制振層104を省略するようにしても良く、また蓋金具50におけるコア部102を従来の防振装置における蓋金具の成形素材として用いられている炭素鋼、ステンレス鋼、アルミ合金等の一般の金属材料により形成し、このような金属材料かからなるコア部の表面に制振層104を形成するようにしても良い。
In the
また蓋金具50には、その表面全体に制振層104を形成したが、振動音が装置外部へ洩れ出すことが殆ど問題とならず、打音の発生をのみを抑制すればよいような場合には、蓋金具50の頂板部78における収納室80内へ面した下面部分のみに制振層104を形成すれば、流通制御板94が頂板部78へ衝突して生じる打音を効果的に防止できる。
In addition, although the
(実施形態の変形例)
図4には、それぞれ本発明の実施形態に係る防振装置における隔壁体の変形例が示されている。
(Modification of the embodiment)
FIG. 4 shows a modification of the partition body in the vibration isolator according to the embodiment of the present invention.
隔壁体120には、コア部102及び制振層104が設けられた仕切部材48に代わって、制振鋼板を素材として成形(プレス加工)された蓋金具122がもうけられている。この蓋金具122については、その形状及び寸法が基本的に仕切部材48と同一とされており、仕切部材48と同様に、中央側に隔室部124が設けられると共に、この隔室部124の外周側に環状のフランジ部126が形成されている。
Instead of the
蓋金具122の成形素材である制振鋼板128としては、公知の樹脂複合型のものが用いられており、厚さ方向に沿って2枚の鋼板130の間に制振樹脂層128がサンドイッチされた3層構造を有している。鋼板130の素材としては、炭素鋼、ステンレス鋼等のFeを主要成分とするもの以外にも、Ni、Ti等の鉄以外の金属を主要成分とする合金であっても良い。
A known resin composite type is used as the damping
また制振樹脂層128の成形素材である樹脂材料は、特に限定されるものではないが、振動に対して高損失係数を得られる樹脂材料が適しており、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、エチレンアクリル共重合体系樹脂等が好適に用いられる。
The resin material that is a molding material of the vibration damping
制振鋼板128により形成された蓋金具122では、振動及び衝撃荷重が入力すると、振動及び衝撃荷重により生じる曲げ変形に伴って制振樹脂層128が変形することにより、制振樹脂層128により振動及び衝撃荷重が熱エネルギに変換されて、振動及び衝撃荷重が減衰吸収される。
In the lid fitting 122 formed of the damping
図4に示される蓋金具122を防振装置10に適用した場合、防振装置10では、外筒金具14の内周側に嵌挿されて、仕切部材48との間に主液室56及び副液室58から区画された収納室80を形成するプレート状の蓋金具122が制振鋼板128を素材として成形されていることにより、外筒金具14又は内筒金具12への振動入力時に、主液室56内の液体に生じる圧力波を受けた流通制御板94が入力振動の振幅方向(軸方向)に沿って振動し、流通制御板94が収納室80の内壁面の一部を構成する蓋金具122の頂板部125へ衝突しても、流通制御板94からの衝撃力により蓋金具122に発生する打音及び振動を、高減衰率を有する制振鋼板128からなる蓋金具122により効果的に減衰できるので、このような打音及び振動が蓋金具122から仕切部材48、外筒金具14等の蓋金具122の周辺に配置された部材に伝達され、これらの周辺部材を介して装置外部へ洩れ出すことを効果的に防止できる。
When the lid fitting 122 shown in FIG. 4 is applied to the
10 防振装置
12 内筒金具(第2の取付部材)
14 外筒金具(第1の取付部材)
16 ゴム弾性体
48 仕切部材
50 蓋金具
56 主液室
58 副液室
66 オリフィス
78 頂板部(蓋金具)
80 収納室
88 開口部(第2の開口部)
90 底板部(仕切部材)
92 開口部(第1の開口部)
94 流通制御板
100 隔壁体
102 コア部(制振合金)
104 制振層
120 隔壁体
122 蓋金具
128 制振鋼板
130 鋼板
132 制振層
10
14 Outer cylinder fitting (first mounting member)
16 Rubber
80
90 Bottom plate (partition member)
92 opening (first opening)
94
104 Damping
Claims (4)
前記第1の取付部材の内周側に配置され、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、
前記第1の取付部材と前記第2の取付部材との間に配置されたゴム弾性体と、
液体が封入され、前記ゴム弾性体を隔壁の一部として該ゴム弾性体の変形に伴い内容積が変化する主液室と、
液体が封入され、液圧変化に応じて内容積が拡縮可能とされた副液室と、
前記第1の取付部材の内周側に嵌挿されて、前記主液室と前記副液室との間を区画した仕切部材と、
前記第1の取付部材の内周側に嵌挿されて、前記仕切部材との間に前記主液室及び前記副液室から区画された収納室を形成すると共に、制振合金を素材として成形されたプレート状の蓋金具と、
前記主液室と前記副液室とを連通する制限通路と、
前記仕切部材及び前記蓋金具にそれぞれ形成され、前記収納室を前記主液室及び前記副液室に連通させる第1及び第2の開口部と、
前記収納室内に配置され、振動入力時に、該入力振動に同期して振動し、前記第1の開口部及び前記第2の開口部を交互に開閉する流通制御板と、
を有することを特徴とする防振装置。 A first mounting member formed in a cylindrical shape and connected to one of the vibration generating portion and the vibration receiving portion;
A second mounting member disposed on the inner peripheral side of the first mounting member and connected to the other of the vibration generating unit and the vibration receiving unit;
A rubber elastic body disposed between the first mounting member and the second mounting member;
A main liquid chamber in which a liquid is enclosed, and the internal volume of the rubber elastic body changes as the rubber elastic body is deformed with the rubber elastic body as a part of a partition;
A sub-liquid chamber in which liquid is enclosed and the internal volume can be expanded and contracted in accordance with a change in hydraulic pressure;
A partition member that is fitted on the inner peripheral side of the first mounting member and divides the main liquid chamber and the sub liquid chamber;
Inserted into the inner peripheral side of the first mounting member to form a storage chamber partitioned from the main liquid chamber and the sub liquid chamber between the partition member and formed from a damping alloy as a material Plate-shaped lid fittings,
A restricting passage communicating the main liquid chamber and the sub liquid chamber;
A first opening and a second opening formed in the partition member and the lid fitting, respectively, for communicating the storage chamber with the main liquid chamber and the sub liquid chamber;
A flow control plate that is arranged in the storage chamber and vibrates in synchronization with the input vibration when vibration is input, and alternately opens and closes the first opening and the second opening;
An anti-vibration device comprising:
前記第1の取付部材の内周側に配置され、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、
前記第1の取付部材と前記第2の取付部材との間に配置されたゴム弾性体と、
液体が封入され、前記ゴム弾性体を隔壁の一部として該ゴム弾性体の変形に伴い内容積が変化する主液室と、
液体が封入され、液圧変化に応じて内容積が拡縮可能とされた副液室と、
前記第1の取付部材の内周側に嵌挿されて、前記主液室と前記副液室との間を区画した仕切部材と、
前記第1の取付部材の内周側に嵌挿されて、前記仕切部材との間に前記主液室及び前記副液室から区画された収納室を形成すると共に、制振鋼板を素材として成形されたプレート状の蓋金具と、
前記主液室と前記副液室とを連通する制限通路と、
前記仕切部材及び前記蓋金具にそれぞれ形成され、前記収納室を前記主液室及び前記副液室に連通させる第1及び第2の開口部と、
前記収納室内に配置され、振動入力時に、該入力振動に同期して振動し、前記第1の開口部及び前記第2の開口部を交互に開閉する流通制御板と、を有することを特徴とする防振装置。 A first mounting member formed in a cylindrical shape and connected to one of the vibration generating portion and the vibration receiving portion;
A second mounting member disposed on the inner peripheral side of the first mounting member and connected to the other of the vibration generating unit and the vibration receiving unit;
A rubber elastic body disposed between the first mounting member and the second mounting member;
A main liquid chamber in which a liquid is enclosed, and the internal volume of the rubber elastic body changes as the rubber elastic body is deformed with the rubber elastic body as a part of a partition;
A sub-liquid chamber in which liquid is enclosed and the internal volume can be expanded and contracted in accordance with a change in hydraulic pressure;
A partition member that is fitted on the inner peripheral side of the first mounting member and divides the main liquid chamber and the sub liquid chamber;
Inserted into the inner peripheral side of the first mounting member to form a storage chamber partitioned from the main liquid chamber and the sub liquid chamber between the partition member and formed from a damping steel plate Plate-shaped lid fittings,
A restricting passage communicating the main liquid chamber and the sub liquid chamber;
A first opening and a second opening formed in the partition member and the lid fitting, respectively, for communicating the storage chamber with the main liquid chamber and the sub liquid chamber;
A flow control plate that is disposed in the storage chamber and vibrates in synchronization with the input vibration when vibration is input, and alternately opens and closes the first opening and the second opening. Anti-vibration device.
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