JP2009002433A - 液封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大振幅振動時における仕切り板の変位規制効果を損なうことなく、高周波数域での微振幅振動に対して動ばね定数を低減する。
【解決手段】第１液室２８Ａと第２液室２８Ｂを仕切る仕切り体３２は、第２取付け具１４の周壁部１４Ａの内側に設けられた環状のオリフィス形成部材３６と、その内周面３６Ａに外周部３８Ａが接着されて内周面の間を塞ぐゴム壁３８と、ゴム壁をその軸芯方向Ｘで挟み込む一対の仕切り板４０，４２とからなる。ゴム壁３８には、一対の仕切り板の外周縁４０Ａ，４２Ａよりも径方向内方Ｋ１側に位置するゴム壁部分６４において、ゴム壁３８の表裏両側の壁面３８Ｂ，３８Ｃに周方向Ｃに延びる凹溝６８，６８を設けることで、周方向Ｃに延びる薄肉状の低剛性部６６が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、液封入式防振装置に関するものである。

従来、例えば下記特許文献１に記載されているように、第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、前記第１取付け具と第２取付け具を連結するゴム状弾性材からなる防振基体と、前記第２取付け具に取付けられて防振基体との間に液体封入室を形成するゴム膜からなるダイヤフラムと、前記液体封入室を防振基体側の第１液室とダイヤフラム側の第２液室に仕切る仕切り体と、これら第１液室と第２液室を連通させるオリフィスとを備え、前記仕切り体を、弾性仕切り膜と、該弾性仕切り膜を収容する環状のオリフィス形成部材と、該弾性仕切り膜の変位量を膜面の両側から規制する第１格子部及び第２格子部とで構成した液封入式防振装置が知られている。

かかる液封入式防振装置では、大振幅の低周波数振動が生じると、液体がオリフィスを通って第１液室と第２液室間を流通し、その液体流動効果によって振動を減衰させる。また、微振幅の高周波数振動が生じると、弾性仕切り膜が往復動変形することで、第１液室の液圧を吸収して振動を減衰させる。上記従来の構造によれば、弾性仕切り膜が第１格子部と第２格子部に衝突したときの衝撃が、剛体からなるオリフィス形成部材を介して第２取付け具に伝わり、第２取付け具から車体側に伝わって車室内に異音を生じさせるという問題がある。

これに対し、下記特許文献２には、上記防振特性を損なうことなく、衝撃による異音が車室内に伝わらないようにすることを目的として、第１液室と第２液室を仕切る仕切り体を次のように構成することが提案されている。すなわち、仕切り体は、環状のオリフィス形成部材と、その内周面間を塞ぐゴム壁と、該ゴム壁を貫通する連結部を介して互いに連結され前記ゴム壁を軸芯方向で挟み込む一対の仕切り板、とからなり、該一対の仕切り板の軸芯方向における変位量がゴム壁によって規制されるように構成されている。
特開２００６−１４４８０６号公報 特開２００６−２０７６７２号公報

上記特許文献２に開示の構成であると、一対の仕切り板の変位量がゴム壁によって規制されるので、低周波数域での大振幅振動に対してオリフィスによる液体流動効果を発揮させながら、高周波数域での微振幅振動を仕切り板の往復動により減衰させることができる。しかも、該仕切り板がゴム壁で支持されていることから、車室内への異音の伝達を抑制することができる。

このように特許文献２に開示の構成は、高周波数域での微振幅振動に対する防振効果に優れるものであるが、更なる動特性の向上、即ち動ばね定数の低減が求められる場合がある。かかる要求に対し、例えば、ゴム壁を全体的に薄肉化したり、ゴム壁を構成する材料の弾性率を下げるといった方策では、高周波数振動に対して仕切り板を往復動しやすくして動ばね定数を低減できるものの、大振幅振動時におけるゴム壁による仕切り板の変位規制効果も損なわれてしまう。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、大振幅振動時における仕切り板の変位規制効果を損なうことなく、高周波数域での微振幅振動に対して動ばね定数を低減することができる液封入式防振装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液封入式防振装置は、第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、前記第１取付け具と第２取付け具を連結するゴム状弾性材からなる防振基体と、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ゴム状弾性膜からなるダイヤフラムと、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たものである。前記仕切り体は、前記第２取付け具の周壁部の内側に設けられて前記オリフィスを形成する環状のオリフィス形成部材と、前記オリフィス形成部材の内周面に外周部が接着されて前記内周面の間を塞ぐゴム状弾性材からなる弾性壁と、前記弾性壁の径方向中央部を貫通する連結部を介して互いに連結され、前記弾性壁を該弾性壁の軸芯方向で挟み込む一対の仕切り板と、からなる。そして、前記弾性壁は、前記一対の仕切り板の外周縁よりも径方向内方側に位置する弾性壁部分において、前記弾性壁の表裏両側の壁面に周方向に延びる凹溝を設けることで、周方向に延びる薄肉状の低剛性部が設けられている。

上記構成によれば、弾性壁に周方向に延びる薄肉状の低剛性部を設けたので、高周波数域での微振幅振動に対し、仕切り板を軸芯方向に往復動させやすくして、動ばね定数を低減することができる。また、この低剛性部が、一対の仕切り板によって挟まれる弾性壁部分の範囲内に設けてあるので、大振幅振動時には、低剛性部がない場合と同様に弾性壁によって一対の仕切り板の往復動変位が規制される。

上記構成においては、低剛性部が、前記弾性壁部分において周方向の全周にわたって設けられていることが、高周波数域での動ばね定数の低減効果を高める上で好ましい。

上記構成において、低剛性部は、前記弾性壁部分における径方向中央部寄りに設けられてもよいが、前記弾性壁部分における外周縁部寄りに設けられていることがより好ましい。低剛性部が中央部寄りに設けられた場合、高周波数域の振動入力時に、一対の仕切り板は、軸芯方向にまっすぐに往復動するだけでなく、軸芯が傾くようなこじり方向における変位を伴いやすい。このようなこじり方向の変位が加わると、仕切り板の外周縁部が弾性壁に当たって踏ん張るようになり、低剛性部による動ばね定数の低減効果が十分に得られないことになる。これに対し、低剛性部を弾性体部分の外周縁部寄りに設けると、このようなこじり方向の変位が生じにくく、仕切り板を軸芯方向にスムーズに往復動させることができるので、高周波数域での動ばね定数の低減効果を更に高めることができる。

上記のように本発明によれば、大振幅振動時における弾性壁による仕切り板の変位規制効果を損なうことなく、高周波数域での微振幅振動に対して動ばね定数を好適に低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る液封入式防振装置１０の縦断面図である。この防振装置１０は、自動車のエンジンに取付けられる上側の第１取付け金具１２と、車体フレームに取付けられる下側の筒状の第２取付け金具１４と、これらを連結するゴム状弾性材からなる防振基体１６とを備えてなる。

第１取付け金具１２は、上向きの取付けボルト１８を備えて、このボルト１８を介してエンジン側に取り付けられる。第２取付け金具１４は、防振基体１６が加硫成形される筒状金具２０とカップ状の底金具２２とからなり、底金具２２の中央部に下向きの取付けボルト２４が突設され、該ボルト２４を介して車体側に取り付けられるようになっている。防振基体１６は円錐台形状に形成され、その上端面が第１取付け金具１２に、下端部が筒状金具２０の上端開口部にそれぞれ加硫接着されている。この防振基体１６の下端部に、筒状金具２０の内周面を覆うゴム膜状のシール壁部２６が連なっている。

第２取付け金具１４には、防振基体１６の下面との間に液体封入室２８を形成するゴム膜からなるダイヤフラム３０が取付けられ、液体封入室２８に液体が封入されている。液体封入室２８は、仕切り体３２により、防振基体１６側の第１液室２８Ａとダイヤフラム３０側の第２液室２８Ｂに仕切られており、これら第１液室２８Ａと第２液室２８Ｂはオリフィス３４を介して互いに連通されている。

仕切り体３２は、図１，２に示されるように、第２取付け金具１４の円筒状の周壁部１４Ａの内側に設けられた円環状のオリフィス形成部材３６と、オリフィス形成部材３６の内周面３６Ａに外周部３８Ａが加硫接着されて内周面３６Ａの間を塞ぐゴム壁（弾性壁）３８と、ゴム壁３８をその軸芯方向Ｘで挟み込む上下一対の樹脂製の仕切り板４０，４２とからなる。

オリフィス形成部材３６は、第２取付け金具１４の周壁部１４Ａとの間に、周方向Ｃ（図５参照）に延びるオリフィス３４を形成する剛体からなる部材であり、該周壁部１４Ａの内周のシール壁部２６に嵌着されている。

オリフィス形成部材３６は、図１に示すように、ダイヤフラム３０の外周縁部に埋設された補強金具４４と、防振基体１６の下端外周部に形成された受止め段部１６Ａとで挟持固定されている。詳細には、ダイヤフラム３０の外周縁部に設けた補強金具４４が第２取付け金具１４にかしめ固定されており、補強金具４４の内周縁部を覆うダイヤフラム３０のゴム部分を介して、オリフィス形成部材３６の下端部が補強金具４４により支持されている。

なお、図４，５において、符号４６は、オリフィス３４と第１液室２８Ａを連通させる第１開口であり、符号４８は、オリフィス３４と第２液室２８Ｂを連通させる第２開口であり、ともにオリフィス形成部材３６に設けられている。

上記ゴム壁３８は、円板状をなしており、図３に示すように、その外周部３８Ａが、オリフィス形成部材３６の円筒状の本体３６Ｂの内周面３６Ａに加硫接着されている。ゴム壁３８は、径方向中央部に軸芯方向Ｘに貫通する円形の貫通穴５０を備え、そこから径方向外方Ｋ２側ほど肉厚が漸次に厚くなるように形成されている。詳細には、ゴム壁３８の表裏両側の壁面３８Ｂ、３８Ｃは、径方向外方Ｋ２側ほど軸芯方向外方Ｘ１側に位置するテーパ面状に形成されている。なお、ゴム壁３８の貫通穴５０の周りの表裏両側には、それぞれ軸芯方向Ｘに突出する環状の凸条５２，５４が設けられている。

一対の仕切り板４０，４２は、貫通穴５０を貫通する円柱状の連結部５６を介して互いに連結されており、樹脂材等の剛体により一体に成形されている。そして、一方（上側）の仕切り板４０が第１液室２８Ａの室壁の一部を構成し（即ち、第１液室２８Ａに面して配されている。）、他方（下側）の仕切り板４２が第２液室２８Ｂの室壁の一部を構成して（即ち、第２液室２８Ｂに面して配されている。）、上記軸芯方向Ｘにおける一対の仕切り板４０，４２の変位量がゴム壁３８によって規制されている。

連結部５６は、上下の仕切り板４０，４２の中央部にそれぞれ設けられた円柱状の連結用凸部５７，５８の先端面同士を、超音波溶着などで固着することにより構成されている。連結部５６の周りには、それぞれ、ゴム壁３８の上下の凸条５２，５４が嵌合する環状の凹溝６０，６２が設けられている。

一対の仕切り板４０，４２は、平面視においてゴム壁３８よりも外形が小さく形成されている（図４，５参照）。すなわち、仕切り板４０，４２の外周縁４０Ａ，４２Ａは、ゴム壁３８の外周縁が位置するオリフィス形成部材３６の内周面３６Ａよりも径方向内方Ｋ１側で終端している。

また、一対の仕切り板４０，４２のゴム壁３８側を向く板面４０Ｂ，４２Ｂ（図３参照）は、径方向外方Ｋ２側ほどゴム壁３８の軸芯方向外方Ｘ１側に位置するテーパ面に形成されており、ゴム壁３８との間に径方向外方Ｋ２側ほどなだらかに広くなる隙間Ｓ（図４参照）を形成するように、ゴム壁３８の壁面３８Ｂ，３８Ｃに対向配置されている。

ゴム壁３８には、一対の仕切り板４０，４２の外周縁４０Ａ，４２Ａよりも径方向内方Ｋ１側に位置するゴム壁部分（弾性壁部分）６４に、周方向Ｃに延びる薄肉状の低剛性部６６が設けられている。ここで、ゴム壁部分６４とは、上記凸条５２，５４の径方向外方Ｋ２側において、上下の仕切り板４０，４２の板面４０Ｂ，４２Ｂによって挟まれるように当該板面４０Ｂ，４２Ｂに対向するゴム壁３８の部分であり、該ゴム壁部分６４の領域内に低剛性部６６が設けられている。

低剛性部６６は、ゴム壁３８の表裏両側の壁面３８Ｂ，３８Ｃに、軸芯方向Ｘに陥没して周方向Ｃに延びる凹溝６８，６８を、軸芯方向視で表裏一致させて設けることにより形成されており、その周りのゴム壁部分６４よりも薄肉に形成されている。凹溝６８は、図４に示すように、底部６８Ａが断面湾曲状をなすように陥没形成されている。低剛性部６６は、図５に示すように、ゴム壁部分６４において周方向Ｃの全周にわたって連続して延びる環状に形成されている。

低剛性部６６は、この例では、ゴム壁部分６４の外周縁部寄りに設けられている。すなわち、上記凸条５２，５４と仕切り板４０，４２の外周縁４０Ａ，４２Ａによって規定されるゴム壁部分６４の径方向寸法Ｌを径方向に２等分する線Ｍ（図４参照）よりも径方向外方Ｋ２側に、低剛性部６６が設けられている。しかも、低剛性部６６は、仕切り板４０，４２の外周縁４０Ａ，４２Ａよりも径方向外方Ｋ２側にはみ出さないように、即ち、低剛性部６６の径方向外方Ｋ２側に、上記ゴム壁部分６４の厚肉状部分が確保されるように設けられている。

以上よりなる本実施形態の液封入式防振装置１０であると、低周波数域の大振幅振動が生じたとき、一対の仕切り板４０，４２の変位量がゴム壁３８によって規制されるので、液体をオリフィス３４を通って第１液室２８Ａと第２液室２８Ｂ間で流通させることができ、その液体流動効果によって振動を減衰させることができる。また、高周波数域の微振幅振動が生じたときには、一対の仕切り板４０，４２が一体となって往復動することで、第１液室２８Ａの液圧を吸収して振動を減衰させることができる。しかも、一対の仕切り板４０，４２とオリフィス形成部材３６との間に、ゴム壁３８が介在しているから、一対の仕切り板４０，４２のゴム壁３８に対する衝撃をゴム壁３８で吸収し、該衝撃が車室内に伝わるのを防止することができる。

更に、本実施形態によれば、ゴム壁３８に周方向Ｃに延びる薄肉状の低剛性部６６を設けたので、高周波数域での微振幅振動に対し、仕切り板４０，４２を軸芯方向Ｘに往復動させやすくして、動ばね定数を低減することができる。この低剛性部６６は一対の仕切り板４０，４２によって挟まれるゴム壁部分６４の範囲内に設けてあるので、大振幅振動時には、低剛性部６６の径方向両側の厚肉状のゴム壁部分６４が仕切り板４０，４２に当たって踏ん張ることで、仕切り板４０，４２の変位規制効果を発揮することができる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る仕切り体３２を示したものである。第２実施形態は、ゴム壁３８における低剛性部６６の位置が第１実施形態とは異なり、その他の構成は同一である。以下、相違点のみについて説明する。

この例では、低剛性部６６は、上記ゴム壁部分６４において上記凸条５２，５４近傍の径方向中央部寄りに設けられている。すなわち、低剛性部６６は、上記凸条５２，５４と仕切り板４０，４２の外周縁４０Ａ，４２Ａによって規定されるゴム壁部分６４の径方向寸法Ｌを径方向に２等分する線Ｍよりも径方向内方Ｋ１側に設けられている。この例でも、低剛性部６６は、ゴム壁３８の表裏両側の壁面３８Ｂ，３８Ｃに、軸芯方向Ｘに陥没して周方向Ｃに延びる凹溝６８，６８を、軸芯方向視で表裏一致させて設けることにより形成されており、周方向Ｃの全周にわたって形成されている。

このように低剛性部６６を配置した第２実施形態でも、大振幅振動時におけるゴム壁３８による仕切り板４０，４２の変位規制効果を損なうことなく、高周波数域での微振幅振動に対して動ばね定数を好適に低減することができ、第１実施形態と基本的に同様の作用効果が奏される。

図７は、上記第１及び第２実施形態と比較例に係る防振装置について、軸芯方向Ｘにおける高周波数域での振動に対する動特性を示したグラフである。ここで、比較例とは、ゴム壁３８に低剛性部６６を設けず、その他は実施形態と同様の構成を持つ例である。

図７に示されるように、第１実施形態及び第２実施形態ともに、比較例に対して、高周波数域での動ばね定数が低減していた。第１実施形態と第２実施形態とを比較した場合、第１実施形態の方が第２実施形態よりも動ばね定数の低減効果が大きかった。これは、第２実施形態のように低剛性部６６が中央部寄りに設けられている場合、一対の仕切り板４０，４２の軸芯方向Ｘにおける往復動変位に、こじり方向における変位が加わりやすいためである。このようなこじりモードが発生すると、傾いた仕切り板４０，４２の外周縁４０Ａ，４２Ａがゴム壁３８に当たって踏ん張るようになり、低剛性部６６による動ばね定数の低減効果が十分に得られない。これに対し、第１実施形態のように低剛性部６６が外周縁部寄りに設けられていると、仕切り板４０，４２にこじりモードが発生しにくくなり、仕切り板４０，４２を軸芯方向Ｘにスムーズに往復動させることができるので、狙い通りの動ばね定数低減効果を得ることができる。

なお、上記実施形態では、高周波数域での動ばね定数の低減効果を高めるために、低剛性部６６をゴム壁３８の全周にわたって連続して設けていたが、必ずしも全周にわたって連続していなくてもよく、例えば、周方向に断続して設けてもよい。断続している場合、低剛性部６６の途切れた部分が低剛性部６６の内周側と外周側を結ぶ厚肉部となるため、ゴム壁３８を射出成形する際に、低剛性部６６の内周側と外周側との間でのゴムの流れを確保し、成形性を向上することができる。

第１実施形態に係る液封入式防振装置の縦断面図 同防振装置の仕切り体及びダイヤフラムの縦断面図 同仕切り体及びダイヤフラムの分解縦断面図 同仕切り体の縦断面図 同仕切り体の平面図 第２実施形態における仕切り体の縦断面図 高周波数域での動特性を示すグラフ

符号の説明

１０…液封入式防振装置
１２…第１取付け具（第１取付け金具）
１４…第２取付け具（第２取付け金具）、１４Ａ…周壁部
１６…防振基体
２８…液体封入室、２８Ａ…第１液室、２８Ｂ…第２液室
３０…ダイヤフラム
３２…仕切り体
３４…オリフィス
３６…オリフィス形成部材、３６Ａ…内周面
３８…ゴム壁（弾性壁）、３８Ａ…外周部、３８Ｂ，３８Ｃ…壁面
４０…上側の仕切り板、４０Ａ…外周縁、４０Ｂ…板面
４２…下側の仕切り板、４２Ａ…外周縁、４２Ｂ…板面
５６…連結部
６４…ゴム壁部分（弾性壁部分）
６６…低剛性部
６８…凹溝
Ｃ…周方向
Ｋ１…径方向内方側、Ｋ２…径方向外方
Ｘ…軸芯方向

Claims (4)

1. 第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、前記第１取付け具と第２取付け具を連結するゴム状弾性材からなる防振基体と、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ゴム状弾性膜からなるダイヤフラムと、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た液封入式防振装置であって、
   前記仕切り体は、
   前記第２取付け具の周壁部の内側に設けられて前記オリフィスを形成する環状のオリフィス形成部材と、
   前記オリフィス形成部材の内周面に外周部が接着されて前記内周面の間を塞ぐゴム状弾性材からなる弾性壁と、
   前記弾性壁の径方向中央部を貫通する連結部を介して互いに連結され、前記弾性壁を該弾性壁の軸芯方向で挟み込む一対の仕切り板と、からなり、
   前記弾性壁は、前記一対の仕切り板の外周縁よりも径方向内方側に位置する弾性壁部分において、前記弾性壁の表裏両側の壁面に周方向に延びる凹溝を設けることで、周方向に延びる薄肉状の低剛性部が設けられた、
   液封入式防振装置。
2. 前記低剛性部が、前記弾性壁部分において周方向の全周にわたって設けられた、請求項１記載の液封入式防振装置。
3. 前記低剛性部が、前記弾性壁部分における外周縁部寄りに設けられた、請求項１記載の液封入式防振装置。
4. 前記低剛性部が、前記弾性壁部分における径方向中央部寄りに設けられた、請求項１記載の液封入式防振装置。

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