JP2010001927A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吊下設置しても、確実に、軸方向およびこれに直交する方向の両方に対して制振効果を出すことのできる液体封入式防振装置を提供する。
【解決手段】振動発生部及び振動受部の一方に連結された中心部材を、軸方向に隣接する第一中心部材４１と第二中心部材４２とで構成し、第一中心部材４１を第二中心部材４２に固定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、中心部材と、この中心部材の半径方向外側に配置された筒状部材と、これらの部材の間に配設されこれらの部材同士を連結するゴム部材とを具え、前記中心部材とゴム部材とを、軸方向にそれぞれ二分割し、それらのゴム部材によって区切られる空間に容積が変化する複数の液室を配置し、軸方向およびこれと直交する方向の振動に応じてこれらの液室に連通するオリフィス中を移動する液体の粘性抵抗によってそれぞれの方向に対する制振性能を得るよう構成された液体封入式防振装置に関する。

上記のように構成された液体封入式防振装置は、従来から知られていて（例えば、特許文献１参照。）、図１は、このような従来の液体封入式防振装置を示す断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ矢視に対応する断面図であり（図１は、図２のＢ−Ｂ矢視に対応する）、液体封入式防振装置９０は、振動発生部及び振動受部の一方に連結された中心部材９１と、振動発生部及び振動受部の他方に連結され、この中心部材の半径方向外側に配置された筒状部材９２と、これらの部材９１、９２の間に配設されこれらの部材同士を連結するゴム部材９３とを具える。

中心部材９１は、相互に軸方向に隣接する第一中心部材８１及び第二中心部材８２で構成され、ゴム部材９３も、また、相互に軸方向に隣接する第一ゴム部材８３及び第二ゴム部材８４で構成され、第一ゴム部材８３はその半径方向内側に位置する第一中心部材８１に、第二ゴム部材８４は、第二中心部材８２に、それぞれ連結されている。また、第一ゴム部材８３は、周方向に均一な断面を有する回転体形状をなし、一方、第二ゴム部材８４は、周方向に均一な断面を有する回転体部８５と、周方向１部分もしくは複数部分にだけしか延在しない仕切り部分８６とを一体的に連結した形状をなす。

そして、第一ゴム部材８３の、第二ゴム部材８４の側と軸方向反対側に筒状部材９２の内側を長さ方向に液密に仕切る仕切り部材９４が配設され、仕切り部材９４と第一ゴム部材８３との間に液体が充填された第一の主液室９６が形成されている。そして、第一の主液室９６の、仕切り部材９４を挟んだ反対側に膜部材９５が設けられ、膜部材９５と仕切り部材９４との間に液体が充填され液圧に応じて拡縮する副液室９７が形成されていて、第一の主液室９６と副液室９７とを相互に連通させるオリフィス９８が配設される。

さらに、第一ゴム部材８３と、第二ゴム部材８４の仕切り部分８６とが当たるようにこれらが配置されていて、このとき、第一ゴム部材８３と、第二ゴム部材８４の回転体部分８５とによって軸方向両側を区切られるとともに、第二ゴム部材８４の仕切り部分８６によって周方向両側を区切られた空洞部が形成されるので、これに液体を充填して第二の主液室８７とする。また、この第二の主液室８７を、副液室９７に連通させる第二のオリフィス８８が設けられている。

このように構成された液体封入式防振装置９０においては、軸方向の振動に対しては、第一の主液室９６の容積が振動的に変化し、それに応じた流れが第一のオリフィス９８に発生するので、その際の粘性抵抗によって、軸方向の振動を効果的に制振することができ、また、軸方向と直交する方向のうち、液室の中心と軸中心とを結ぶ線と平行な方向（図２におけるＸ方向）の振動入力に対しては、第二の主液室８７の振動的容積変化が生じるので、このとき第二のオリフィス８８を流れる液体の粘性抵抗によって、軸方向と直交するＸ方向の振動を効果的に制振することができる。

ところで、図１に示した液体封入式防振装置９０において、例えば、振動発生部となるエンジンに中心部材９１が連結され、筒状部材９２が振動受部となるボディに連結されているとしたとき、エンジンが、液体封入式防振装置９０を介してボディに載せられている場合には、中心部材９１と筒状部材９２との間には、これらを軸方向に押し合う方向の力が作用する。

一方、エンジンが、液体封入式防振装置９０を介してボディから吊り下げられている場合には、中心部材９１と筒状部材９２との間には、これらを軸方向に引き合う方向の力が作用する。このように、中心部材９１と筒状部材９２との間にこれらを軸方向に押し合う方向の力が作用する場合の設置形式を、平置設置と呼び、逆に、これらを軸方向に引き合う方向の力が作用する場合の設置形式を、吊下設置と呼ぶこととする。

液体封入式防振装置９０において、第一中心部材８１と第二中心部材８２とは図示のように、第一中心部材８１に設けられた凸部８１ａと、第二中心部材８２の凹部８２ａとが嵌め合い係合しており、これらは相互に固定されていないのでこれらを離隔させることができ、また、第一ゴム部材８３および第二ゴム部材８４の仕切り部分８６についても同様であり、このように構成することによって組立を簡易なものにできるという特長がある。

上記のように構成された液体封入式防振装置９０においては、これを平置設置とした場合には、第一中心部材８１および第二中心部材８２は一体となって移動し、同様に、第一ゴム部材８３および第二ゴム部材８４も一体となって移動するので特に問題はない。
特開２００７−２７８３９９号公報

しかしながら、液体封入式防振装置９０を吊下設置とした場合には、エンジンに連結された第二中心部材８１を引っ張っても、第一中心部材８１は第二中心部材８２から離れてしまいこれらは一緒に移動できなくなってしまう。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、吊下設置しても、確実に、液室容積を変化させて軸方向およびこれに直交する方向の両方に対して制振効果を出すことのできる液体封入式防振装置を提供することを目的とする。

＜１＞は、振動発生部及び振動受部の一方に連結された中心部材と、振動発生部及び振動受部の他方に連結され、この中心部材の半径方向外側に配置された筒状部材と、これらの部材の間に配設されこれらの部材同士を連結するゴム部材とを具え、前記中心部材を、相互に軸方向に隣接する第一及び第二中心部材で構成するとともに、前記ゴム部材を、相互に軸方向に隣接する第一及び第二ゴム部材で構成し、第一ゴム部材を前記第一中心部材に連結し、第二ゴム部材を前記第二中心部材に連結し、前記第一ゴム部材の、第二ゴム部材の側と軸方向反対側に前記筒状部材の内側を長さ方向に液密に仕切る仕切り部材を配設して、この仕切り部材と前記第一ゴム部材との間に液体が充填された第一の主液室を形成し、第一の主液室の、前記仕切り部材を挟んだ反対側に膜部材を設けこの膜部材と前記仕切り部材との間に液体が充填され液圧に応じて拡縮する副液室を形成して第一の主液室と副液室とを相互に連通させるオリフィスを設けるとともに、前記第二のゴム部材の、第一ゴム部材に隣接する軸方向側に、１もしくは複数箇所に空洞部を設けこの空洞部に液体を充填して第二主液室となし、第二の主液室に対して液体を流出入させる第二のオリフィスを配設した液体封入式防振装置において、前記第一中心部材が前記第二中心部材に固定されていることを特徴とする液体封入式防振装置である。

＜２＞は、＜１＞において、前記第二中心部材を円筒状に構成し、第二中心部材を前記第一中心部材の基端側周囲に圧入して固定するとともに、前記振動発生部及び振動受部の一方に連結される連結部を、第一中心部材の基端に設けてなる液体封入式防振装置である。

＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記第一ゴム部材の、前記第一中心部材との連結部は、前記第一中心部材の、前記第二中心部材との境界まで延在するよう構成してなる液体封入式防振装置である。

＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、半径方向と直交する断面において、前記第一ゴム部材と、前記第二ゴム部材との境界線には、これらのゴム部材の一方に設けられた凹部と他方に設けられた凸部とが嵌り合う嵌合部が形成されている液体封入式防振装置である。

＜５＞は、＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、前記中心部材と前記筒状部材との間に、重力による引張力が作用するよう振動発生部及び振動受部に連結されてなる液体封入式防振装置である。

＜１＞によれば、第一中心部材に第二中心部材が固定されているので、吊下設置に対しても、第一中心部材と第二中心部材とを一体化させて移動させることができ、確実に、軸方向およびこれに直交する方向の両方に対して制振効果を出すことができる。

＜２＞によれば、前記第二中心部材を円筒状に構成し、第二中心部材を前記第一中心部材の基端側周囲に圧入して固定したので、これらを相互の固定を簡易にすることができ、また、前記振動発生部及び振動受部の一方に連結される連結部を、第一中心部材の基端に設けたので、第一中心部材を直接確実に作動させることができる。

＜３＞によれば、前記第一ゴム部材の、前記第一中心部材との連結部は、前記第一中心部材の、前記第二中心部材との境界まで延在するようにしたので、前記第一ゴム部材と第一中心部材との連結を確実なものにするとともに、連結部分の面積が増大することにより、第一ゴム部材内の応力を低下させ、耐久性を向上させることができる。

＜４＞ば、半径方向と直交する断面において、前記第一ゴム部材と、前記第二ゴム部材との境界線には、これらのゴム部材の一方に設けられた凹部と他方に設けられた凸部とが嵌り合う嵌合部が形成されているので、これらのゴム部材の間に隙間ができて、そこを通過して第二主液室の液が漏出するのを防止することができる。

＜５＞によれば、吊下設置に用いるので、上記の説明から明らかなように、顕著な効果を奏することができる。

本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図３は、この実施形態の液体封入式防振装置をその中心軸を通る断面において示す断面図であり、また、図４は、図３のＡ−Ａ矢視に対応する断面図、図５は、図３のＢ−Ｂ矢視に対応する断面図であり、図６は、図３のＤ−Ｄ矢視に対応する断面図である。なお、図３は、図４、および、図５のＣ−Ｃ矢視に対応する断面図である。

図２〜５に示すように、液体封入式防振装置１０は、振動発生部及び振動受部の一方に連結された中心部材１と、振動発生部及び振動受部の他方に連結され、この中心部材の半径方向外側に配置された筒状部材２と、これらの部材１、２の間に配設されこれらの部材同士を連結するゴム部材３とを具える。

中心部材１は、相互に軸方向に隣接する第一中心部材４１及び第二中心部材４２で構成され、ゴム部材３も、また、相互に軸方向に隣接する第一ゴム部材１１及び第二ゴム部材１４で構成され、第一ゴム部材１１はその半径方向内側に位置する第一中心部材４１に、第二ゴム部材１４は、第二中心部材４２に、それぞれ連結されている。また、第一ゴム部材１１は、周方向に均一な断面を有する回転体形状をなし、一方、第二ゴム部材１４は、周方向に均一な断面を有する回転体部１２と、周方向１部分もしくは複数部分にだけしか延在しない仕切り部分１３とを一体的に連結した形状をなす。

そして、第一ゴム部材１１の、第二ゴム部材１４の側と軸方向反対側に筒状部材２の内側を長さ方向に液密に仕切る仕切り部材４が配設され、仕切り部材４と第一ゴム部材１１との間に液体が充填された第一の主液室６が形成される。そして、第一の主液室６の、仕切り部材４を挟んだ反対側に膜部材５が設けられ、膜部材５と仕切り部材４との間に液体が充填され液圧に応じて拡縮する副液室７が形成されていて、第一の主液室６と副液室７とを相互に連通させるオリフィス８が配設される。

さらに、第一ゴム部材１１と、第二ゴム部材１４の仕切り部分１３とが当たるようにこれらが配置されていて、このとき、第一ゴム部材１１と、第二ゴム部材１４の回転体部分１２とによって軸方向両側を区切られるとともに、第二ゴム部材１４の仕切り部分１３によって周方向両側を区切られた空洞部が形成されるので、これに液体を充填して第二の主液室２１、２２とする。また、この第二の主液室２１、２２を、副液室７に連通させる第二のオリフィス２７、２８が設けられている。

なお、第二の主液室２１、２２と、第二のオリフィス２３、２４との間には、これらをつなぐ中間室２７、２８が設けられ、中間室２７、２８は、筒状部材２と、その半径方向内側に配置された隔壁３５との間に周方向に延在するように形成され、第二の主液室２１、２２と中間室２７、２８とは、隔壁３５に設けられた開口部３１、３２を通して連通する。また、第二のオリフィス２３、２４と副液室７とは、第二のオリフィス２３、２４を第一のオリフィス８に接続することにおって、連通されている。

上記のように構成された液体封入式防振装置１０において、車両の上下方向の振動によって中心部材１と筒状部材２とが軸方向に相対変位する際、それに伴って発生する第一の主液室６の容積における振動的変化が、液の、第一のオリフィス８を経由して第一の主液室６と第一の副液室７との間の往復移動を生成し、その際の粘性抵抗によって、中心部材１と筒状部材２との軸方向相対変位が抑えられ、液体封入式防振装置１０の上下方向に対する振動が抑えられる。

また、第二の主液室２１、２２を、車両の前後方向に向き合うような向きに配置された液体封入式防振装置１０において、車両の上下方向に対する振動とともに、車両の前後方向の振動が入力して中心部材１と筒状部材２とが車両の前後方向に対応する方向（図３におけるＸ方向）に相対変位する際、第二の主液室２１、２２の一方の容積が縮小し、他方の容積が拡大する振動的な変化が発生し、この変化は、第二のオリフィス２３を経由しての第二の主液室２１と副液室７との間の液体の往復移動、および、第二のオリフィス２４を経由しての第二の主液室２２と副液室７との間の液体の往復移動を生成し、その際の粘性抵抗によって、中心部材１と筒状部材２とのＸ方向の相対変位が抑えられる。

これに対して、車両の左右方向の振動入力に対しては、第二の主液室２１、２２の容積はいずれもほとんど変化がないので、その相対変位が大きく抑制されることはない。このように、液体封入式防振装置１０において、軸方向と直交する方向の振動に対しては、入力方向に応じて選択的に制振することができる。

ここで、本発明の液体封入式防振装置１０は、その特徴として、第一中心部材４１と第二中心部材４２とが相互に固定されており、このことによって、中心部材１と筒状部材２とが相互に引っ張り合うような吊下設置におおいても、第一中心部材４１を移動させることができ、これを確実に作動させることができる。

この固定方法において、第二中心部材４２を円筒状のもので構成し、第一中心部材４１の基端側周囲に圧入して固定するとともに、前記振動発生部及び振動受部の一方に連結される連結部３９を、第一中心部材４１の基端に設けるのが好ましい。

また、第一ゴム部材１１の、第一中心部材４１との連結部は、第一中心部材４１の、前記第二中心部材４２との境界４５まで延在するよう構成するのが好ましく、このことによって、第一ゴム部材１１と前記第一中心部材４１との接着面積を増加させ、第一ゴム部材１１内部の応力を低減させ、よって耐久性を高めることができる。

さらに、第一ゴム部材１１と、第二ゴム部材１４の仕切部分１３とは、図４にＤ−Ｄ断面図で示すように嵌合部２９で相互にずれないようにして組み付けるのが好ましく、この構成によって、第一ゴム部材１１と、第二ゴム部材１４の仕切部分１３との間を第二の主液室２１、２２の液が伝わって漏れ出すのを防止することができる。

ここで、第二の主液室２１を形成するには以下のようにする。すなわち、まず、第一中心部材４１と隔壁３５とを、第一ゴム部材１１に対応するキャビティを有する金型にインサートしたあと、このキャビティに第一ゴム部材４１の材料を注入して金型を加熱することにより、第一ゴム部材１１を加硫成形するとともにこれを第一中心部材４１および隔壁３５に加硫接着する。そして、ここでできたものを第一ゴム部材セットとする。

同様にして、第二中心部材４２と、第二中心部材４２より径の大きい外周部材３６とを、第二ゴム部材１４に対応するキャビティを有する金型にインサートしたあと、このキャビティに第二ゴム部材１４の材料を注入して金型を加熱することにより、第二ゴム部材１４を加硫成形するとともに第二中心部材４２および外周部材３６に加硫接着し、これを第二ゴム部材セットとする。

次に、第一ゴム部材セットを筒状部材２の内に圧入してこれらを組み付け、ついで、第二ゴム部材セットを、リング状をなす第二中心部材４２が第二中心部材４１の外周側に圧入され、外周部材３６が隔壁３５の内周面に圧入されるような姿勢で、第二ゴム部材１４の仕切部分１３が第一ゴム部材１１に当たるように向けて、第一ゴム部材セットに組み付ける。

このようにしてこれらのゴム部材セットを組み付けることにより、第一の主液室６の一部の壁面を構成する第一ゴム部材１１の、第一の主液室６とは軸方向反対に位置する側に、第一ゴム部材１１と、第二ゴム部材１４と、第一中心部材４１と、隔壁３５とに囲まれた第二の主液室２１、２２を形成することができる。

なお、図３において、符号１５は、弾性部材よりなるメンブランであり、１６は、メンブラン１５を収容するメンブラン収容室、１９は、メンブラン１５をメンブラン収容室１６に閉止するためのメンブラン押さえ部材、１７は、主液室６とメンブラン収容室１６とを連通させる開口部、そして、１８は、メンブラン収容室１６と副液室７とを連通させる開口部を表す。

このメンブラン１５は、振動入力が所定周波数以上となった場合には、液体の粘性による応答遅れによってオリフィス８を通過させて主液室６と副液室７との間で液を移動させることができなくなる現象に対して高周波領域の振動入力に対しても液の移動を可能にするために設けられるものであり、メンブラン１５は、例えば板状のゴム材料で形成されていて、所定周波数以上の高周波入力に対して振動し、メンブラン１５とその周囲との間に、振動しない状態においては形成されない隙間を形成するので、メンブラン押さえ部材１９の開口部１７から、メンブラン１５の周囲のメンブラン収容室１６部分を通過して開口部１８に至る流路が形成され、このことによって、高周波領域においても主液室６と副液室７とをつなぐ流路を確保することができ、その結果、高周波の振動入力に対しても、良好な防振特性を得ることができる。

図６は実施形態の液体封入式防振装置１０の一部を変形した変形例を示す断面図であり、この変形例の液体封入式防振装置５０は、第二の主液室２１、２２からの液体の流出入を、液体封入式防振装置１０においては副液室７に連通する第二のオリフィス２３、２４を用いて行っているのに対して、第二の主液室２１、２２相互を連通させる相互流動オリフィス４４にて行う点だけがことなっていて、それに伴って、隔壁３５には、液体封入式防振装置１０では設けられた開口部は形成されていない。

本発明に係る液体封入式防振装置は、自動車のエンジンマウントやボディマウントとして用いることができる。

従来の液体封入式防振装置を示す断面図である。 図１のＡ−Ａ矢視に対応する断面図である。 本発明に係る第一の実施形態の液体封入式防振装置を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ矢視に対応する断面図である。 図２のＤ−Ｄ矢視に対応する断面図である。 本発明に係るの実施形態の変形例の液体封入式防振装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 中心部材
２ 筒状部材
３ ゴム部材
４ 仕切り部材
５ 膜部材
６ 第一の主液室
７ 副液室
８ 第一のオリフィス
１０ 液体封入式防振装置
１１ 第一ゴム部材
１２ 第二ゴム部材の回転体部分
１３ 第二ゴム部材の仕切部分
１４ 第二ゴム部材
１５ メンブラン
１６ メンブラン収容室
１７ 押さえプレートに形成された開口部
１８ メンブラン収容室に形成された開口部
１９ メンブラン押さえ部材
２１、２２ 第二の主液室
２３、２４ 第二のオリフィス
２５、２６ 第二の膜部材
２７、２８ 中間室
２９ 嵌合部
３１、３２ 隔壁に形成された開口部
３５ 隔壁
３６ 外周部材
４１ 第一中心部材
４２ 第二中心部材
４３ 第一中心部材の連結部
４４ 相互流動オリフィス
４５ 第一中心部材の第二中心部材との境界
５０ 液体封入式防振装置

Claims (5)

1. 振動発生部及び振動受部の一方に連結された中心部材と、振動発生部及び振動受部の他方に連結され、この中心部材の半径方向外側に配置された筒状部材と、これらの部材の間に配設されこれらの部材同士を連結するゴム部材とを具え、前記中心部材を、相互に軸方向に隣接する第一及び第二中心部材で構成するとともに、前記ゴム部材を、相互に軸方向に隣接する第一及び第二ゴム部材で構成し、第一ゴム部材を前記第一中心部材に連結し、第二ゴム部材を前記第二中心部材に連結し、前記第一ゴム部材の、第二ゴム部材の側と軸方向反対側に前記筒状部材の内側を長さ方向に液密に仕切る仕切り部材を配設して、この仕切り部材と前記第一ゴム部材との間に液体が充填された第一の主液室を形成し、第一の主液室の、前記仕切り部材を挟んだ反対側に膜部材を設けこの膜部材と前記仕切り部材との間に液体が充填され液圧に応じて拡縮する副液室を形成して第一の主液室と副液室とを相互に連通させるオリフィスを設けるとともに、前記第二のゴム部材の、第一ゴム部材に隣接する軸方向側に、１もしくは複数箇所に空洞部を設けこの空洞部に液体を充填して第二主液室となし、第二の主液室に対して液体を流出入させる第二のオリフィスを配設した液体封入式防振装置において、前記第一中心部材が前記第二中心部材に固定されていることを特徴とする液体封入式防振装置。
2. 前記第二中心部材を円筒状に構成し、第二中心部材を前記第一中心部材の基端側周囲に圧入して固定するとともに、前記振動発生部及び振動受部の一方に連結される連結部を、第一中心部材の基端に設けてなる請求項１に記載の液体封入式防振装置。
3. 前記第一ゴム部材の、前記第一中心部材との連結部は、前記第一中心部材の、前記第二中心部材との境界まで延在するよう構成してなる請求項１もしくは２に記載の液体封入式防振装置。
4. 半径方向と直交する断面において、前記第一ゴム部材と、前記第二ゴム部材との境界線には、これらのゴム部材の一方に設けられた凹部と他方に設けられた凸部とが嵌り合う嵌合部が形成されている請求項１〜４のいずれかに記載の液体封入式防振装置。
5. 前記中心部材と前記筒状部材との間に、重力による引張力が作用するよう振動発生部及び振動受部に連結されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の液体封入式防振装置。

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