JP2011038612A - ブッシュタイプの液封防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中心軸線方向および、中心軸線と直交する方向の各方向の振動を効果的に減衰させることができる、簡単な構造にして製造が容易なブッシュタイプの液封防振装置を提供する。
【解決手段】内筒１および外筒２と、これらの内外筒を液密に連結する本体ゴム３とを具え、この本体ゴム３に、中心軸線ＣＬに対する同一の放射領域内で区画され、中心軸線方向に間隔をおいて配置されて液体を封入された一対の液室５ａ，５ｂを設けるとともに、対をなす同様の液室６ａ，６ｂを周方向に所定の間隔をおいて複数対設け、周方向に隣接して位置するそれぞれの対の液室間に、中心軸線の一方の端部側に位置する液室５ａ，６ａと、他方の端部側に位置する液室５ｂ，６ｂとを相互に連通させる、独立した各一本の絞り通路７ａ，７ｂを設けてなるブッシュタイプの液封防振装置。
【選択図】図１

Description

この発明は、中心軸線方向および、中心軸線と直交する方向の振動を減衰させることができるブッシュタイプの液封防振装置に関するものであり、とくには、簡単な構造の下で、各方向の振動減衰機能を効果的に発揮させることができる技術を提案するものである。

中心軸線方向および、中心軸線と直交する方向に入力されるそれぞれの振動に対し、封入流体の流動に基いて防振機能を発揮するブッシュタイプの液封防振装置としては、特許文献１に開示されたものがある。

これは、インナ部材とアウタ部材の間に、第一のオリフィス通路で連通された一対の第一の流体室と、第二のオリフィス通路で連通された一対の第二の流体室を、同じ軸直角方向で対向位置するように、軸方向に並べて形成すると共に、それら第一の流体室と第二の流体室を仕切る壁部分を、軸方向に延びる変形容易な弾性隔壁とし、且つ、第二の流体室を外部空間から仕切る壁部分を、変形容易な弾性外壁として、第一のオリフィス通路と第二のオリフィス通路に異なるチューニングを施すようにしたものである。

この防振装置は、径方向の入力振動に対しては、例えば、第一のオリフィス通路よりも第二のオリフィス通路を高周波数域にチューニングすることによって、低い周波数域の振動に対しては、第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用に基づく防振効果を得ることが出来ると共に、高い周波数域の振動に対しては、第一のオリフィス通路の流通抵抗の増大に起因する高動ばね化を、第二のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用によって抑えて、低動ばね特性による優れた防振効果を得ることが可能となる、とするとともに、インナ部材とアウタ筒部材の間における軸方向の振動入力に対しては、第一の流体室と第二の流体室の仕切壁を兼ねる弾性隔壁の傾斜角度が変化すること等によって、第一の流体室の内部に流体流動が生ぜしめられることから、かかる流体の共振作用に基づく防振効果を得ることが出来るのである、とする。

そしてまた、直交する３軸方向ＸＹＺ等のうち、少なくとも２軸方向以上の振動を低減させる、軽量かつコンパクトな液封防振装置としては、特許文献２に開示されたものがある。

この防振装置は、第１の取付部材、第２の取付部材、弾性本体部材、仕切り部材および、第１のオリフィス通路により、弾性本体部材の内壁を弾性壁の一部とする主液室を形成して、第１のオリフィス通路で副液室と連絡した円錐型マウント部を設け、主たる振動の入力方向をＺ軸方向（車体上下方向）とするとともに、弾性本体部材の外周にその外壁を弾性壁の一部とする側部液室と凹部室を９０°間隔で周方向へ交互に形成し、一対の側部液室を車体の前後方向へ配置して第２のオリフィス通路で連絡することによって円筒型ブッシュ部とし、側部液室を前後方向へ配置することにより、上下方向の振動を円錐型マウント部で、前後方向の振動を円筒型ブッシュ部で、それぞれの液室間における液体移動により低減できる、とするものである。

特開２００１−３２８７７号公報 特開２００２−８９６１３号公報

しかるに、特許文献１に記載された従来技術には、金具点数が多くなることに加え、アンダーカット部をも含む加硫型構造が複雑になるとともに、液体シール部が複雑化して液洩れのおそれが高いという問題があり、また、特許文献２に記載された従来技術には、第１の取付部材の周りに、直径方向に対抗して位置して、オリフィス通路で相互に連通される一対の側部液室を設けることに加えて、ロッド状をなす第１の取付部材の先端側に仕切部材およびダイアフラムによって区画される主液室および副液室を設けるとともに、それらの両液室の連通をもたらす他のオリフィス通路を設けることが必要になるため、構成部品が多くなって装置構造が複雑になるという問題があった他、この従来技術に則って、ロッド状をなす第１の取付部材が、筒状をなす第２の取付部材に貫通するブッシュタイプの防振装置を製造することは甚だ困難であるという問題があった。

この発明は特許文献１，２に記載された従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、金具部品点数の増加を有効に抑制し、加硫金型の構造を簡単なものとするとともに、液洩れのおそれを十分に除去し、併せて、中心軸線方向および、中心軸線と直交する方向の各方向の振動を効果的に減衰させることができる、簡単な構造にして製造が容易なブッシュタイプの液封防振装置を提供するにある。

この発明のブッシュタイプの液封防振装置は、芯部材としての内筒、および外筒と、これらの内外筒を液密に連結する本体ゴムとを具え、この本体ゴムに、中心軸線に対する同一の放射領域内で、内筒側および／または外筒側から突出形成された仕切壁により区画され、中心軸線方向に間隔をおいて配置されて液体を封入された一対の液室を設けるとともに、対をなす同様の液室を周方向に所定の間隔をおいて複数対設け、そして、周方向に隣接して位置するそれぞれの対の液室間に、中心軸線の一方の端部側に位置する液室と、他方の端部側に位置する液室とを相互に連通させる、独立した各一本の絞り通路を設けてなるものである。
なおこの場合、本体ゴムは、剛性材料からなって、絞り通路の形成、液室の区画等に寄与する中間筒を具えるものとすることもできる。

ここで好ましくは、対をなす液室の相互を、中心軸線の中間部に、内筒側および／または外筒側から突出させて形成した、所要の厚みのゴム等からなる仕切壁により区画する。

また好ましくは、本体ゴムの直径方向に対抗する二個所に、各対の液室を設ける。
従って、隣接するそれぞれの対の液室の相互は、平面視で１８０°の角度間隔をおいて配設できることはもちろん、９０°，６０°，４５°，３０°等の適宜の角度間隔をおいて配設することができる。

この発明の、ブッシュタイプの液封防振装置では、とくに、剛性材料からなる中間筒を具えることを可とする本体ゴムに、同一の放射領域内で中心軸線方向に間隔をおいて配設さえて液体を封入された一対の液室を設けるとともに、対をなす同様の液室を周方向に所定の間隔をおいて複数対設け、そして、周方向に隣接して位置するそれぞれの対の液室間に、中心軸線の一方の端部側に位置する液室と、他方の端部側に位置する液室とを相互に連通させる、独立した各一本の絞り通路を設けていることから、一対の液室側に、装置の中心軸線と直交する方向の振動等の負荷が入力された場合は、その対の液室内の液体が、それぞれの対の液室内圧の増減に伴って、それぞれの絞り通路を経て、隣接する他の対のそれぞれの液室との間で流動し、そして、各絞り通路内の液体が、予め決定された共振周波数で液柱共振等することで、すぐれた振動減衰機能および振動絶縁機能を発揮することができ、このことは、他の対の液室側に軸直角方向の、振動等の負荷が入力された場合にもまた同様である。
なおこの場合の振動の減衰は、液体が各絞り通路から受ける流動抵抗によってもまたもたらすことができる。

この一方で、装置の中心軸線方向の振動等の入力によって、各対の液室の一方が圧縮方向の、そして他方の拡張方向の力を受けた場合には、圧縮側の液室内の液体が、絞り通路を経て、周方向に隣接する他の対の液室の、拡張側の液室内へ流入するとともに、拡縮入力の逆転に伴って逆方向に流動することになる。
よって、この場合もまた、絞り通路寸法の予めの選択によって共振周波数を特定することで、絞り通路内の液体を所要の周波数で液柱共振等させて、所期した通りの振動減衰機能を発揮させ、また十分な振動絶縁機能を発揮させることができる。

従って、この装置では、本体ゴムに、所要の対の液室を配設するとともに、隣接する液室対間に、液室相互の連通をもたらす、独立した各一本の絞り通路を設けるだけの簡単な構造で、従って、製造をもまた容易なものとして、中心軸線方向および、中心軸線と直交する方向の各方向の振動を効果的に減衰させることができ、また、すぐれた振動絶縁機能を発揮させることができる。

またここで、本体ゴムの直径方向に対抗する二個所に、各対の液室を設けた場合は、内外筒が、中心軸線と直行する方向に相対変位することで、液室を拡縮する効果が最大となるので、振動を抑えることが必要となる、車両の前後方向、左右方向もしくは斜め方向に対応させて防振装置を配設することで、効果を調整することが可能となる。

なおこの場合にあって、二対の液室の各対を、平面視で、周方向に１８０°の角度間隔をおいて配設したときは、中心軸線と直交する方向の入力が一方の対側にあって、それらの一対の液室がともに圧縮方向の力を受ける場合、それぞれの絞り通路で連通された他方の対側の液室はともに拡張方向の力を受けることになって、各対間の液室内圧の差がとくに大きくなるので、絞り通路により多量の液体を流動させることができ、これにより、各絞り通路内の液体の液柱共振、通路内の液体がその絞り通路から受ける流動抵抗等に基づく振動減衰機能を一層効果的に発揮させることができる。
ところで、絞り通路で連通されるそれぞれの対の液室を、周方向に比較的小さな角度間隔で隣接させて配置するときは、同様の場合に、隣接各対の相互間では、液室内圧の差は、上記の場合ほどには高め得ないものの、隣接する液室対に、直接的もしくは間接的に隣接する液室対と、振動等の入力対との間では、大きな液室内圧の差を間接的に実現させることができるので、この場合にもまた、上述の場合と同様の減衰効果をもたらすことができる。

なおここで、液室の連通をもたらすそれぞれの絞り通路の長さ、形状、横断面積等を選択をすることで、それぞれの絞り通路の共振周波数等を所要するに応じて調整することができる。

この発明の実施の形態を、外筒を取り除いて示す図である。 図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 仕切壁を示す要部拡大縦断面図である。

図１はこの発明の実施の形態を、外筒を取り除いて示す斜視図およびｂ−ｂ矢視図であり、図２は、図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断面図である。
図中１は内筒を、２は外筒をそれぞれ示し、３は、それらの内外筒を液密に連結する本体ゴムを示す。

ここで、図示の本体ゴム３は、全体としてほぼ筒状の剛性材料からなって、後述する絞り通路の形成および、これも後述する液室の区画に寄与する中間筒４を具える。

このような本体ゴム３に、装置の中心軸線ＣＬに対する同一の放射領域内、たとえば、図３に横断面図で例示するような、５０〜８０°の角度範囲θの領域内で区画されて、図１，２に示すように中心軸線ＣＬ方向に間隔をおいて配置され、ともに液体を封入された（図１に示すところでは液体未封入）、図の上下に一対をなす液室５ａ，５ｂを設けるとともに、対をなす同様の液室６ａ，６ｂを、周方向に所定の間隔をおいて複数対、図１，３に示すところでは１８０°の角度間隔をおいて二対設ける。

またここでは、周方向に隣接して位置するそれぞれの対の液室５ａ，５ｂ、６ａ，６ｂ間に、中心軸線ＣＬの一方の端部側に位置する液室５ａ，６ａと、他方の端部側に位置する液室５ｂ，６ｂとを相互に連通させる、独立した各一本の絞り通路７ａ，７ｂを設ける。

ところでここで、内筒１と本体ゴム３とは、たとえば加硫接着によって固着させることができ、また、外筒２と本体ゴム３とは、たとえば接着剤接着によって固着させることができる。
またここで、本体ゴム３のゴム質と中間筒４とは加硫接着によって一体化させることができる。
そして、外筒２の、中間筒４への、取り付けは、金属等の剛性材料からなる外筒フランジの周縁部による、中間筒フランジ周縁部の挟み込み、および／または、外筒２の周壁の、中間筒周壁へのかしめ固定等によって行うことができる。

以上のように構成してなる、ブッシュタイプの液封防振装置では、中心軸線ＣＬと直交する方向の、図１（ａ）に矢印Ａで示すような、一方の対の液室を圧縮し、他方の対の液室を拡張する振動等の入力に対しては、各対の液室内の液体は、各個の絞り通路７ａ，７ｂを経て、高圧側から低圧側へ、多量にかつ円滑に流動することになり、この結果として、各絞り通路７ａ，７ｂ内の液体の、液柱共振および、各通路から受ける流動抵抗等に基いて、入力振動が有効に減衰される他、効果的に振動絶縁等されることになる。

そしてまた、防振装置に、中心軸線ＣＬ方向の、図１（ａ）に矢印Ｂで示すような、一方の端部側に位置する液室を圧縮し、そして、他方の端部側に位置する液室を拡張する振動等が入力された場合は、各端部側のそれぞれの液室内の液体は、これも液室内圧の増減に基いて、各個の絞り通路７ａ，７ｂを経て高圧側から低圧側へ流動することになるので、この場合もまた、上述したと同様の液柱共振および、液体の流動抵抗等に基く振動減衰が行われ、また、振動絶縁が行われることになる。

ここで、対をなす各対の液室５ａ，５ｂ、６ａ，６ｂの相互は、中心軸線ＣＬの中間部に、内筒側および外筒側の少なくとも一方から突出させて形成した仕切壁にて区画することが、部品点数の低減を図る上で好ましい。
図４（ａ）の要部縦断面図は、この仕切壁８ａ，８ｂを内筒側から突出させて設けた場合を示す。
なお、仕切壁８ａ，８ｂは、ゴムによって形成することに代えて、もしくは加えて、合成樹脂、金属等にて形成することもでき、この場合は、仕切壁８ａ，８ｂの摩耗、へたり等を有効に防止し、また、仕切壁８ａ，８ｂを圧潰する方向の半径方向入力に対する変形量をコントロールすることもできる。
図４（ｂ）は仕切壁８ａ，８ｂの変更例を示す縦断面図であり、これは、仕切壁８ａ，８ｂを、内筒側から突出させたゴム部分と、このゴム部分の先端と外筒２との間に液密に挟持した合成樹脂もしくは金属材料とで形成した場合を示すものである。
そしてまた、図示はしないが、仕切壁８ａ，８ｂの全部もしくは一部は、外筒側から突出させて形成することも可能である。

１ 内筒
２ 外筒
３ 本体ゴム
４ 中間筒
５ａ，５ｂ、６ａ，６ｂ 対をなす液室
７ａ，７ｂ 絞り通路
８ａ，８ｂ 仕切壁
ＣＬ 中心軸線
θ 角度範囲

Claims (3)

1. 内筒および外筒と、これらの内外筒を液密に連結する本体ゴムとを具え、
   この本体ゴムに、中心軸線に対する同一の放射領域内で区画され、中心軸線方向に間隔をおいて配置されて液体を封入された一対の液室を設けるとともに、対をなす同様の液室を周方向に所定の間隔をおいて複数対設け、周方向に隣接して位置するそれぞれの対の液室間に、中心軸線の一方の端部側に位置する液室と、他方の端部側に位置する液室とを相互に連通させる、独立した各一本の絞り通路を設けてなるブッシュタイプの液封防振装置。
2. 対をなす液室の相互を、中心軸線の中間部に、内筒側および外筒側の少なくとも一方から突出させて形成した仕切壁によって区画してなる請求項１に記載のブッシュタイプの液封防振装置。
3. 本体ゴムの直径方向に対抗する二個所に各対の液室を設けてなる請求項１もしくは２に記載のブッシュタイプの液封防振装置。

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