JP2009127713A

JP2009127713A - 液封入式防振装置

Info

Publication number: JP2009127713A
Application number: JP2007302049A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Takakura; 智樹高倉
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2009-06-11

Abstract

【課題】低周波数および高周波数のいずれの周波数の振動も効果的に吸収することができる、コンパクトな液封入式防振装置を提供する。
【解決手段】振動発生部および振動受け部のいずれか一方に連結される第１取付け部材と、他方に連結される第２取付け部材と、第１取付け部材と第２取付け部材とを連結する、ゴム状弾性体からなる防振部材と、液室を形成するダイヤフラムと、液室を第１液室部と第２液室部とに仕切る仕切り部と、２つの液室部を連通させる制限通路とを具えている、液封入式防振装置であって、第２取付け部材は、第１取付け部材に対し近い側に位置する第１構成部材と、第１取付け部材に対し遠い側に位置する第２構成部材とに分割されており、第１構成部材および第２構成部材は、防振部材と一体に形成されたゴム状弾性体を介して連結されており、第２取付け部材は、振動発生部および振動受け部のいずれかと第１構成部材で連結される。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動発生部からの振動の伝達を防止する防振装置に関するものである。

従来、振動発生部からの振動を吸収する防振装置として、図４に示すような液封入式防振装置４００が用いられている。この液封入式防振装置４００は、振動発生部（図示せず）に連結される第１の取付け部材４１０と、振動受け部（図示せず）に連結される第２の取付け部材（外筒）４２０とがゴム状弾性体から成る防振部材４３０を介して連結されている。そして、外筒４２０は一つの筒状部材で形成されており、その内側にはダイヤフラム４２１が設けられ、そのダイヤフラム４２１は防振部材４３０と共に液室４４０を形成している。また、外筒４２０の内側には、液室４４０を主液室４４１と副液室４４２とに仕切る仕切り部としての薄肉の仕切り板４４３が設けられている。さらに、外筒４２０の内側には、主液室４４１と副液室４４２とを連通させるオリフィス（制限通路）４５０が形成されている。そして、液室４４０内の液体の粘度ならびに制限通路４５０の断面積および長さは、防振装置４００で吸収したい振動の周波数に応じて調整されている。このような構成により、第１の取付け部材４１０を介して液封入式防振装置４００に振動が伝達されると、防振部材４３０が弾性変形して振動を減衰させると共に、液室４４０が拡縮することで液体が制限通路４５０を介して主液室４４１と副液室４４２との間を行き来して大きな減衰力を発生させ、振動を吸収する。これにより、液封入式防振装置４００は、振動発生部から振動受け部へ振動が伝わるのを抑制する（例えば、特許文献１参照）。

また、液封入式防振装置にダイナミックダンパー（マスダンパー）を別途取付け、そのダイナミックダンパーにより特定の周波数（高周波数）の振動を吸収することができるように構成した、高周波数の振動に対しても防振性能が低下しにくい防振装置も用いられている。（例えば、特許文献２参照）。
特開平８−２９１８３５号公報特開２００４−６８９５０号公報

しかし、外筒が一つの筒状部材で形成されている液封入式防振装置では、例えば、８〜１２Ｈｚの低い周波数の振動を吸収するように制限通路長さ等を設定した場合、２０〜３０Ｈｚまたは１００〜１０００Ｈｚの高い周波数の振動が入力されると、主液室と副液室とを連通する通路の液が流れなくなる、いわゆる目詰まり状態が発生してしまう恐れがあった。そのため、設定によっては高周波数の振動の吸収が十分にできず、振動受け部に振動が伝達されてしまう恐れがあった。

また、液封入式防振装置に別途ダイナミックダンパーを設けることで高周波数の振動を吸収しようとすると、装置の部品点数が増えると共に、防振装置自体が大きくなってしまい、さらには重量も増加してしまうという問題があった。

本発明は、低周波数および高周波数のいずれの周波数の振動も効果的に吸収することができる、コンパクトな液封入式防振装置を提供するものである。

すなわち、本発明にかかる液封入式防振装置は、振動発生部および振動受け部のいずれか一方に連結される第１取付け部材と、振動発生部および振動受け部のいずれか他方に連結される第２取付け部材と、前記第１取付け部材と前記第２取付け部材とを連結する、ゴム状弾性体からなる防振部材と、前記第２取付け部材に設けられ、前記防振部材と共に液室を形成するダイヤフラムと、前記液室を第１液室部と第２液室部とに仕切る仕切り部と、前記第１液室部と前記第２液室部とを連通させる制限通路とを具え、前記液室および前記制限通路には液体が封入されている、液封入式防振装置であって、前記第２取付け部材は、前記第１取付け部材に対し近い側に位置する第１構成部材と、前記第１取付け部材に対し遠い側に位置する第２構成部材とに分割されており、前記第１構成部材および前記第２構成部材は、前記防振部材と一体に形成されたゴム状弾性体を介して連結されており、前記第２取付け部材は、前記振動発生部および前記振動受け部のいずれかと前記第１構成部材で連結されていることを特徴とするものである。

本発明の液封入式防振装置によれば、防振装置に振動が伝達されると、防振部材が変形して振動を吸収すると共に、液室が拡縮することで内封された液体が制限通路を介して第１液室部と第２液室部との間を行き来して大きな減衰力を発生させることで、振動を吸収することができる。また、第２取付け部材が第１構成部材と第２構成部材とに分割されており、第２構成部材が第１構成部材にゴム状弾性体で連結されているので、第２構成部材およびそれによって囲まれる部分をダイナミックダンパーとして作用させることができ、それらの重量およびゴム状弾性体のばね定数を調整することにより、特定の周波数の振動を吸収することもできる。これにより、部品点数および重量を増加することなく、低周波数および高周波数のいずれの振動も効果的に吸収することができる、ダイナミックダンパー機能を有するコンパクトな液封入式防振装置を提供することができる。

ここで、前記仕切り部が、前記第２構成部材の内側に位置する場合には、仕切り部を構成する部材の重量を調整することで、第２構成部材で囲まれる部分の重量を簡単に調整することができる。これにより、第２構成部材およびそれによって囲まれる部分を、吸収したい振動の周波数に対応した重量に調整してダイナミックダンパーとして作用させ得る。

また、前記仕切り部が、前記液室を前記第１液室と前記第２液室とに仕切る二枚の隔壁と、その隔壁間に形成された収容室とを具え、前記隔壁にはそれぞれ、前記第１液室と前記第２液室とが前記収容室を介して連通されるように、少なくとも一つの開口が設けられており、前記収容室内には、前記隔壁のいずれかに接することにより前記開口を塞ぐ浮き板が設けられていても良い。これにより、振幅が小さく、周波数が少し高い振動が伝達された場合には、開口および収容室を介して液体が行き来することで振動を吸収できる。一方、振幅が大きく、周波数が低い振動が伝達された場合には、浮き板が隔壁に接して開口を塞ぐまでは収容室を介して液体が行き来し、浮き板が隔壁に接してから離れるまでの開口が塞がれている間は、制限通路を通って液体が行き来することで振動を吸収できる。

さらに、前記仕切り部が前記第２構成部材の内側に位置する場合に、前記仕切り部が、前記液室を前記第１液室と前記第２液室とに仕切る二枚の隔壁と、その隔壁間に形成された収容室とを具え、前記隔壁にはそれぞれ、前記第１液室と前記第２液室とが前記収容室を介して連通されるように、少なくとも一つの開口が設けられており、前記収容室内には、前記隔壁のいずれかに接することにより前記開口を塞ぐ浮き板が設けられており、前記第１構成部材が前記振動受け部に連結されていても良い。これにより、第２構成部材およびそれによって囲まれる部分を吸収したい振動の周波数に対応した重量に調整してダイナミックダンパーとして作用させ得るだけでなく、浮き板が隔壁に接することにより生じる異音が外筒を介して振動受け部へ伝達することも防止できる。

なお、前記第２構成部材が、前記仕切り部を前記第２構成部材の内側に内包して前記第１構成部材に近い側の端部で内方に屈曲して形成されても良い。これにより、仕切り部材等について、ゴム状弾性体のみで位置決めを行った場合より、確実に位置決めを行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を実施例により図面に基づき詳細に説明する。ここに図１は、本発明にかかる液封入式防振装置の第１実施例の縦断面を示す断面図である。

図１に示す第１実施例の液封入式防振装置１は、例えば、振動発生部である自動車エンジン（図示せず）と振動受け部であるシャーシ（図示せず）との間に取付けられて、エンジンから車体への振動伝達を防止するものである。

ここで、液封入式防振装置１は、自動車エンジン（図示せず）に連結される連結部材（第１取付け部材）２と、シャーシ（図示せず）に連結される略筒状の外筒（第２取付け部材）３と、それら連結部材２と外筒３とを連結する、ゴム状弾性体からなる防振部材４とを有する。外筒３は、シャーシに連結される第１構成部材３１と、その第１構成部材３１と軸線方向に整列する第２構成部材３２との二つの部材に分割されて構成され、第１構成部材３１および第２構成部材３２は、防振部材４で連結されている。また、防振部材４と共に液室５を形成するダイヤフラム７が、第２構成部材３２の内側に収まるように設けられている。そして、図では上側の主液室５１と、図では下側の副液室５２とに液室５を仕切る仕切り部６と、その仕切り部６の周縁部に設けられて主液室５１と副液室５２とを連通させる制限通路（オリフィス）５３とを第２構成部材３２の内側に位置するように設け、液室５および制限通路５３に液体を封入してある。

連結部材２の外面と外筒３（第１構成部材３１および第２構成部材３２）の内周面とには、断面略台形形状のゴム状弾性体からなる防振部材４が加硫接着されている。連結部材２は、例えば圧入部材よりなり、エンジンに取付ける取付けアーム（図示せず）にその連結部材２を圧入して固定することによりエンジンに連結される。第１構成部材３１の外周には、取付け部材（図示せず）が固着されており、第１構成部材３１はその取付け部材を介してシャーシに連結されている。また、前述の通り、第２構成部材３２は第１構成部材３１に防振部材４を介して連結されており、第２構成部材３２およびその内側に位置する部材は、連結部材２および第１構成部材３１に、ゴム状弾性体を介してぶら下がるような構成となっている。よって、第２構成部材３２およびそれに囲まれる部分をダイナミックダンパー８として作用させることができる。

液室５は、防振部材４を隔壁の一部とする、断面略山形形状の主液室５１と、主液室５１と仕切り部６により仕切られた、ダイヤフラム７を隔壁の一部とする副液室５２とよりなり、両液室５１、５２の内部に封入された液体は、例えば、水、シリコンオイル、またはエチレングリコール等とされる。また、両液室５１、５２は、制限通路５３により連通され、その制限通路５３を通って、封入された液体が両液室５１、５２間を移動できるようにされている。

ダイヤフラム７は、部分球状のゴム膜体と、その外周部分に設けられたリング金具７１とからなり、また、仕切り部６は、プレス成形した薄肉の金属板よりなる。この仕切り部６の周縁部に、主液室５１と副液室５２とを連通する、所定断面積および所定長さを有する上記制限通路５３が設けられており、主液室５１および副液室内５２の液体がこの制限通路５３を介して行き来することにより生じる液柱共振等を利用して振動を効果的に減衰させる。そして、ダイヤフラム７および仕切り部６は、周知の取付け手段、例えば加硫接着により第２構成部材３２に固着されている。なお、制限通路５３は、主液室５１および副液室５２に封入されている液体の物性を考慮してその断面積および通路長さを決定することにより、例えば、自動車走行時のシェイク振動（周波数：８〜１２Hz、振幅：０．５〜１．５ｍｍ）を減衰できるようにし得る。また、ダイヤフラム７及び仕切り部６は、外筒３を内向きに曲げ加工してそれらを挟持する等の手段によっても取付けることができる。

本実施例の液封入式防振装置１によれば、連結部材２を介して伝達される、例えば自動車走行時のシェイク振動のような周波数が低く、振幅が大きい振動を防振部材４により吸収すると共に、防振部材４が主液室５１の隔壁の一部を構成しているので、主液室５１が拡縮して液室５内部の液体が主液室５１と副液室５２との間を制限通路５３を通って行き来することにより、振動を吸収することができる。

また、外筒３が、第１構成部材３１と第２構成部材３２とに分割され、第２構成部材３２およびその内側に位置する部材が、連結部材２および第１構成部材３１にゴム状弾性体を介してぶら下がっているので、第２構成部材３２およびそれによって囲まれる部分を錘としたダイナミックダンパー作用によっても、振動を吸収することができる。

ここで、ゴム状弾性体の物性、および第２構成部材３２で囲まれる部分の重量を調整することにより、ダイナミックダンパー作用により減衰される振動の周波数を決定することができ、例えば、シェイク振動を吸収するように設計した制限通路５３では目詰まりを起こして十分な振動が吸収できない恐れがあるような、中・高周波数の、アイドル振動（周波数：２０〜３０Hz、振幅：０．１〜０．２ｍｍ）や、こもり音（周波数：１００〜１０００Hz、振幅：０．０１〜０．０５ｍｍ）を減衰するように重量等を設計できる。

なお、本実施例においては、仕切り部６およびダイヤフラム７が第２構成部材３２の内部に配置される位置で外筒３を分割し、それらの部材の重量を調整することにより、ダイナミックダンパー８の錘として作用する部分の重量調整が容易となるように構成したが、分割位置はこの位置に限られるものではない。また、外筒３は、ダイヤフラム７等を挟持可能に成形した樹脂材料よりなっても良い。このように、軽量な樹脂材料で形成すれば、装置の軽量化を図ることができる。

図２は、本発明にかかる液封入式防振装置１の第２実施例の縦断面を示す断面図である。本実施例は、外筒３の分割部、つまり第１構成部材３１および第２構成部材３２の互いに対向する端部で、第１構成部材３１および第２構成部材３２が内方に屈曲されている点、および、仕切り部６が、それぞれ二つの開口を有する二枚の隔壁６１、６２よりなり、隔壁６１、６２間に形成された収容室５４にメンブラン６３が収容されている点で先の第１実施例と異なり、他の点では先の第１実施例と同様に構成されている。

ここで、仕切り部６を構成する二枚の隔壁６１、６２には開口が設けられているので、主液室５１と副液室５２とは、制限通路５３および収容室５４を介して連通されることとなる。

また、メンブラン６３は、液室５に封入された液より僅かに大きい比重を有し、収容室５４の図では上下方向中央に位置した際の隔壁６１、６２からのクリアランスが０．１〜０．２ｍｍで、隔壁６１、６２の何れかに接した場合に、それらの隔壁６１、６２に設けられた開口を塞ぐ大きさに形成されている。

これにより、連結部材２を介して振動が伝達された際に、液の移動と共にメンブラン６３が上下に移動することとなる。そして、制限通路５３が目詰まりを起こす恐れがあるような、周波数が高く、振幅が小さい振動であれば、収容室５４を介して主液室５１と副液室５２との間を液が行き来することにより減衰が行われる。一方、周波数が低く、振幅が大きい振動であれば、液の移動に伴いメンブラン６３が移動し、暫くの間、隔壁６１、６２の何れかに接することとなるが、メンブラン６３が隔壁６１、６２に接して収容室５４を介した液の行き来が行われなくなっても、制限通路５３を介して液が行き来して、減衰が行われる。

よって、本実施例の液封入式防振装置１によれば、第１実施例と同様、制限通路５３およびダイナミックダンパー作用により振動の吸収・低減を図れると共に、収容室５４を介した主液室５１と副液室５２との間の液の行き来によっても、振動の吸収を行うことができる。

また、第１構成部材３１が取付け部材を介してシャーシに連結されているので、第２構成部材３２がシャーシに連結された場合と比較して、収容室５４内のメンブラン６３が移動して隔壁６１、６２に接することにより発生する異音の伝達を防止することができる。

更に、外筒３の分割部に屈曲部を有するので、防振装置１の組立て時等に、第２構成部材３２の屈曲部分を利用して、容易に仕切り部６の位置決めを行うことができる。

図３は、本発明にかかる液封入式防振装置１の第３実施例の縦断面を示す断面図である。本実施例は、第１取付け部材２が自動車エンジンに連結されており、外筒３の第１構成部材３１がシャーシに連結されている点、および、第１取付け部材２が略キノコ形状であり、第１構成部材３１が第１取付け部材２の近傍まで内方に延在している点、そして防振部材４とダイヤフラム７との上下関係が逆転している点で先の第２実施例と異なり、他の点では先の第２実施例と同様の構成を具えている。

ここで、第１取付け部材２は、略キノコ形状の中央の軸部内に、シャーシと防振装置１とを連結するためのネジ構造（図示せず）を有し、その周辺は防振部材４を構成するゴム状弾性体に一体に加硫接着されている。また、第１構成部材３１は、略円筒形状で、加硫後に曲げ（カール）加工されて第１取付け部材２を囲繞している。

このような構成により、先の第２実施例と同様、防振部材４、主液室５１と副液室５２との間の液の行き来、およびダイナミックダンパー作用によって、エンジンから伝達する振動を吸収することができる。

また、第１取付け部材２の上下方向への移動が、第１取付け部材２のキノコの傘部分が第１構成部材３１の内方延在部分と当接することにより制限されるので、第１取付け部材２が上下方向に過剰に移動することによって防振部材４の破断が起こることを防止することができる。更に、その当接部がゴムで覆われているので、第１取付け部材２と第１構成部材３１との衝突による異音発生も防止できる。

かくして、本発明の液封入式防振装置によれば、防振装置に振動が伝達されると、防振部材が変形して振動を吸収すると共に、液室が拡縮することで内封された液体が制限通路を介して第１液室部と第２液室部との間を行き来して大きな減衰力を発生させることで、振動を吸収することができる。また、第２取付け部材が第１構成部材と第２構成部材とに分割されており、第２構成部材が第１構成部材にゴム状弾性体で連結されているので、第２構成部材およびそれによって囲まれる部分をダイナミックダンパーとして作用させることができ、それらの重量およびゴム状弾性体のばね定数を調整することにより、特定の周波数の振動を吸収することもできる。これにより、部品点数および重量を増加することなく、低周波数および高周波数のいずれの振動も効果的に吸収することができる、ダイナミックダンパー機能を有するコンパクトな液封入式防振装置を提供することができる。

本発明にかかる液封入式防振装置の第１実施例の縦断面を示す断面図である。本発明にかかる液封入式防振装置の第２実施例の縦断面を示す断面図である。本発明にかかる液封入式防振装置の第３実施例の縦断面を示す断面図である。従来技術にかかる液封入式防振装置の縦断面を示す断面図である。

符号の説明

１防振装置
２連結部材（第１取付け部材）
３外筒（第２取付け部材）
４防振部材
５液室
６仕切り部
７ダイヤフラム
８ダイナミックダンパー
３１第１構成部材
３２第２構成部材
５１主液室
５２副液室
５３制限通路（オリフィス）
５４収容室
６１隔壁
６２隔壁
６３メンブラン
７１金具
４００防振装置
４１０第１の取付け部材
４２０第２の取付け部材
４２１ダイヤフラム
４３０防振部材
４４０液室
４４１主液室
４４２副液室
４４３仕切り板
４５０オリフィス

Claims

振動発生部および振動受け部のいずれか一方に連結される第１取付け部材と、振動発生部および振動受け部のいずれか他方に連結される第２取付け部材と、前記第１取付け部材と前記第２取付け部材とを連結する、ゴム状弾性体からなる防振部材と、前記第２取付け部材に設けられ、前記防振部材と共に液室を形成するダイヤフラムと、前記液室を第１液室部と第２液室部とに仕切る仕切り部と、前記第１液室部と前記第２液室部とを連通させる制限通路とを具え、前記液室および前記制限通路には液体が封入されている、液封入式防振装置であって、
前記第２取付け部材は、前記第１取付け部材に対し近い側に位置する第１構成部材と、前記第１取付け部材に対し遠い側に位置する第２構成部材とに分割されており、
前記第１構成部材および前記第２構成部材は、前記防振部材と一体に形成されたゴム状弾性体を介して連結されており、
前記第２取付け部材は、前記振動発生部および前記振動受け部のいずれかと前記第１構成部材で連結されている、防振装置。
前記仕切り部が、前記第２構成部材の内側に位置する、請求項１に記載の液封入式防振装置。
前記仕切り部が、前記液室を前記第１液室と前記第２液室とに仕切る二枚の隔壁と、その隔壁間に形成された収容室とを具え、
前記隔壁にはそれぞれ、前記第１液室と前記第２液室とが前記収容室を介して連通されるように、少なくとも一つの開口が設けられており、
前記収容室内には、前記隔壁のいずれかに接することにより前記開口を塞ぐ浮き板が設けられている、請求項１または請求項２に記載の液封入式防振装置。
前記仕切り部が、前記液室を前記第１液室と前記第２液室とに仕切る二枚の隔壁と、その隔壁間に形成された収容室とを具え、
前記隔壁にはそれぞれ、前記第１液室と前記第２液室とが前記収容室を介して連通されるように、少なくとも一つの開口が設けられており、
前記収容室内には、前記隔壁のいずれかに接することにより前記開口を塞ぐ浮き板が設けられており、
前記第１構成部材が前記振動受け部に連結されている、請求項２に記載の防振装置。
前記第２構成部材が、前記仕切り部を前記第２構成部材の内側に内包する位置において前記第１構成部材に近い側の端部で内方に屈曲して形成されている、請求項２乃至４のいずれかに記載の防振装置。