JP2012122508A

JP2012122508A - 防振装置

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Publication number: JP2012122508A
Application number: JP2010271688A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Iida; 和幸飯田; Masaru Ogasawara; 大小笠原
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2030-12-06
Also published as: JP5606892B2

Abstract

【課題】防振基体自体の共振が支配的となる高周波数域において動ばね定数を低減する。
【解決手段】筒状の第１取付具１２と、その軸芯部上方に配された第２取付具１４と、両取付具の間に介設されたゴム状弾性材からなる防振基体１６とを備え、該防振基体が第１取付具１２から第２取付具１４に向かって径小となるテーパ状壁部３０に形成された防振装置１０において、周方向Ｃで肉厚を変化させることによりテーパ状壁部３０に肉厚Ｔ１の厚肉部４８と肉厚Ｔ２の薄肉部５０を設けるとともに（Ｔ１＞Ｔ２）、厚肉部４８の傾斜角度θ１を薄肉部５０の傾斜角度θ２よりも小さく設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、防振装置に関し、特には、高周波数域の動ばね定数を低減することができる防振装置に関するものである。

従来、例えば自動車エンジン等の振動源の振動を車体側に伝達しないように支承するエンジンマウント等の防振装置として、筒状の第１取付具と、その軸芯部の上方に配された第２取付具と、両取付具の間に介設されて第１取付具から第２取付具に向かって径小なテーパ壁状をなす防振基体とを備えた略円錐形の防振装置が知られている。かかる円錐型防振装置は、一般に、第１取付具にダイヤフラムを取り付けて防振基体との間に液体封入室を形成し、該液体封入室を仕切り体により第１液室と第２液室に仕切り、両液室をオリフィス流路で連通させることで液体封入式防振装置として構成されている。そして、上記オリフィス流路での液流動による液柱共振作用や防振基体の制振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能を果たすようになっている。

このような従来の防振装置では、高周波数域の振動低減を目的としたものであっても、せいぜい１ｋＨｚまでの振動を対象としており、１ｋＨｚ以上の高周波数域の動ばね定数を低減することができるものではなかった。

例えば、下記特許文献１には、テーパ壁状をなす防振基体の内周面において凹部による薄肉部を設け、１００〜５００Ｈｚの中周波数域の振動入力に対して薄肉部での膜共振により動ばね特性に極小値を与えるようにし、かつ、５００〜１０００Ｈｚの高周波数域の振動入力に対しては主液室内に設けた傘状の金属部材からなる中高周波デバイスにより動ばね定数に極小値を与えるようにした構成が開示されている。同様に、下記特許文献２にも、テーパ壁状をなす防振基体の内周面側に凹部を設けることで薄肉部と厚肉部を設けることが開示されている。しかしながら、これらの文献では、防振基体の薄肉部が液室内の液体流動によってばね性をもって弾性変形する際に生じる弾性膜としての共振現象である膜共振に着目しており、防振基体自体の共振については開示されていない。すなわち、１ｋＨｚ以上の高周波数域においては、もはや液体流動が実質的に生じず、防振基体自体の共振による動ばね定数の増大が支配的となるが、かかる防振基体自体の共振現象をコントロールすることについては何ら開示されていない。

下記特許文献３には、膜共振する弾性本体部を備えた円錐型マウント部と、膜共振する端部壁及び弾性仕切壁を備えた円筒型ブッシュ部とを一体化し、両者の膜共振による共振特性を連成させることで動ばね定数を低減することが開示されている。この文献でも、膜共振による動ばね定数の低減を図るものであって、周波数としても２００〜１０００Ｈｚの周波数域を対象としており、より高い周波数域における防振基体自体の共振現象をコントロールすることについては開示されていない。

特開平１０−３３９３４８号公報特開２００８−２３２３６４号公報特開２００２−３１０２２２号公報

近年の車両の高静寂化に伴い、また特に最近開発が進んでいるモータ駆動車においては、約１ｋＨｚ以上の高周波数域での動ばね定数を低減することが求められる場合があるが、上記のように従来の防振装置では、かかる要求に対して十分に応えることが困難である。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、高周波数域での動ばね定数を低減することができる防振装置を提供することを目的とする。

本発明に係る防振装置は、振動源側と支持側のいずれか一方に取り付けられる筒状の第１取付具と、前記第１取付具の軸芯部に配されて振動源側と支持側のいずれか他方に取り付けられる第２取付具と、前記第１取付具と第２取付具との間に介設されたゴム状弾性材からなる防振基体とを備え、前記防振基体が前記第１取付具から第２取付具に向かって径小となるテーパ状壁部に形成された防振装置において、前記テーパ状壁部が、周方向で肉厚を変化させることにより厚肉部と薄肉部に形成され、前記第１取付具の軸芯に対する前記厚肉部の傾斜角度が前記軸芯に対する前記薄肉部の傾斜角度よりも小さく設定されたものである。

本発明の好ましい態様において、前記厚肉部の肉厚が前記薄肉部の肉厚よりも厚く形成されるとともに、前記厚肉部の傾斜方向に沿う長さが前記薄肉部の傾斜方向に沿う長さよりも大きく設定され、これにより、前記軸芯を含む断面において前記厚肉部の断面積が前記薄肉部の断面積よりも大きく設定されてもよい。また、他の好ましい態様において、前記厚肉部と薄肉部が周方向においてそれぞれ前記軸芯に対して対称な位置に設けられてもよい。更に他の好ましい態様において、前記厚肉部の周方向における形成範囲が前記薄肉部の周方向における形成範囲よりも大きく設定されてもよい。あるいはまた、前記厚肉部の周方向における形成範囲が前記薄肉部の周方向における形成範囲よりも小さく設定されてもよい。他の好ましい態様において、５００Ｈｚ以上の周波数域にて、前記厚肉部の共振特性での動ばね定数のピークと前記薄肉部の共振特性での動ばね定数のボトムとが互いに干渉するように、前記厚肉部による共振特性と前記薄肉部による共振特性を連成させてもよい。更に他の好ましい態様において、前記第１取付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流路とを備えてもよい。

本発明に係る防振装置であると、防振基体のテーパ状壁部に厚肉部と薄肉部を設けた上で両者の傾斜角度を上記の通り設定したことにより、防振基体自体の共振が支配的となる高周波数域において動ばね定数を効果的に低減することができる。

実施形態に係る防振装置の縦断面図（図２のＩ−Ｉ線断面図）である。同防振装置の水平断面図（図１のＩＩ−ＩＩ線断面図）である。比較例に係る防振装置の防振基体周りの構造を示す断面図である。比較例に係る防振装置の動ばね特性を示すグラフである。各周波数域における防振基体の共振モードを示す説明図である。防振基体の肉厚による動ばね特性の変化を示すグラフである。第２取付具の変位に対する防振基体の動きを説明するための図である。防振基体の長さによる動ばね特性の変化を示すグラフである。実施形態に係る動ばね特性を示すグラフである。

以下、本発明の１実施形態に係る防振装置１０を図面に基づいて説明する。

図１及び２は、実施形態に係る防振装置１０を示したものである。この防振装置１０は、自動車のエンジンやモータ等の振動源と車体フレーム等の支持側との間に介設されて、該振動源を防振的に支承するマウントであり、支持側に取り付けられる下側の筒状の第１取付具１２と、振動源側に取り付けられる上側の第２取付具１４と、これら取付具１２，１４の間に介設されたゴム状弾性材からなる防振基体１６とを備えてなる。この例では、防振装置１０は、更に、第１取付具１２に取り付けられたゴム状弾性膜からなるダイヤフラム１８と、第１取付具１２の内側において防振基体１０とダイヤフラム１８との間に形成された液体封入室２０と、該液体封入室２０を上側の第１液室２０Ａと下側の第２液室２０Ｂに仕切る仕切り体２２と、第１液室２０Ａと第２液室２０Ｂとを連通させるオリフィス流路２４とを備え、従って、防振装置１０は、いわゆる円錐型液封入式防振装置である。

第１取付具１２は、防振基体１６が内周面に加硫接着される円筒状の本体金具である。この例では、第１取付具１２は、上部側の大径筒部１２Ａと、テーパ筒部１２Ｂを介して径が小さく設定された下部側の小径筒部１２Ｃとを備えてなる。第１取付具１２は、不図示のブラケット等を介して車体側に取り付けられるように構成されている。

第２取付具１４は、第１取付具１２の軸芯部上方に配されたボス金具であり、すなわち、第１取付具１２の軸芯Ｏ上において、第１取付具１２から軸方向Ｚに所定距離をおいて上方に配されている。第２取付具１４は、第１取付具１２の軸方向Ｚ（即ち、上下方向）が防振装置１０の主荷重方向（即ち、主たる荷重入力方向）となるように、防振基体１６を介して第１取付具１２に連結されている。第２取付具１４の周面には径方向外方に向けてフランジ状に突出するストッパ部２６が形成されている。また、上面には雌ねじ部２８が設けられており、ここに不図示のボルトが螺合することで、振動源の部材に取り付けられるよう構成されている。

防振基体１６は、第１取付具１２から第２取付具１４に向かって漸次径小なテーパ壁状（円錐台形状ないし略傘状ということもできる。）をなしており、すなわち、第２取付具１４に向かって径小となるテーパ状壁部３０を全周にわたって備えて、該テーパ状壁部３０を介して第１取付具１２と第２取付具１４の間を連結している。防振基体１６は、その下端部が第１取付具１２の上端開口部（即ち、大径筒部１２Ａ）に、上端部が第２取付具１４の下部にそれぞれ加硫接着されている。該上端部では、第２取付具１４のストッパ部２６から下向きに突出する凸状部１４Ａが埋設されるように、当該凸状部１４Ａの全体を覆っており、また、ストッパ部２６を被覆するストッパゴム部３２が連なっている。防振基体１６の下端部には、第１取付具１２の内周面を覆うゴム膜状のシール壁部３４が連なっている。

ダイヤフラム１８は、防振基体１６に対して軸方向Ｚに対向配置されて、防振基体１６の内面との間に液体封入室２０を形成する可撓性ゴム膜であり、外周部に環状の補強金具１９を備え、該補強金具１９を介して第１取付具１２の下端のかしめ部３５にかしめ固定されている。液体封入室２０には、水やエチレングリコール、シリコーンオイル等の液体が封入されている。液体封入室２０は、仕切り体２２により、防振基体１６が室壁の一部をなす第１液室（主液室）２０Ａと、ダイヤフラム１８が室壁の一部をなす第２液室（副液室）２０Ｂとに仕切られており、これら第１液室２０Ａと第２液室２０Ｂは、絞り流路としてのオリフィス流路２４を介して互いに連通されている。

仕切り体２２は、第１取付具１２の小径筒部１２Ｃ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の内周面に外周部が加硫接着されて該内周面の間を塞ぐゴム弾性体からなる弾性壁３８と、弾性壁３８をその軸方向Ｚで挟み込む上下一対の仕切り板４０，４２とからなる。

オリフィス形成部材３６は、第１取付け具１２の内周面との間に、周方向Ｃに延びるオリフィス流路２４を形成する剛性部材であり、上記シール壁部３４に嵌着されている。一対の仕切り板４０，４２は、平面視円形状をなす弾性壁３８の径方向中央部を貫通する円柱状の連結部４４を介して互いに連結されている。そして、そのうちの上側の仕切り板４０が第１液室２０Ａの室壁の一部を構成しており、下側の仕切り板４２が第２液室２０Ｂの室壁の一部を構成しており、これら一対の仕切り板４０，４２の軸方向Ｚにおける変位量が弾性壁３８によって規制されるよう構成されている。また、弾性壁３８には貫通穴４６が設けられており、一対の仕切り板４０，４２の中立位置において貫通穴４６を介して第１液室２０Ａと第２液室２０Ｂが液体流動可能に繋げられるとともに、一対の仕切り板４０，４２の軸方向Ｚにおける変位により仕切り板４０，４２によって貫通穴４６が塞がれるよう構成されている。

これにより、低周波数域での大振幅振動に対しては、一対の仕切り板４０，４２の変位量が弾性壁３８によって規制されるとともに、貫通穴４６が仕切り板４０，４２により塞がれることにより、オリフィス流路２４による液体流動効果によって高減衰性能を確保することができる。また、これよりも周波数の高い領域（但し、１０００Ｈｚよりも低周波数域）での微振幅振動に対しては、一対の仕切り板４０，４２が往復動することにより、動ばね定数を低減することができる。また、このとき、両液室２０Ａ，２０Ｂが貫通穴４６を介して液体流動可能に繋がった状態となっているので、この部分を高周波オリフィスとして作用させることができ、流動する液体の共振作用に基づく低動ばね化効果を発揮することができる。

このような構成を持つものにおいて、本実施形態では、防振基体１６のテーパ状壁部３０に厚肉部４８と薄肉部５０を周方向Ｃに交互に設け、それぞれの形状で異なる周波数特性を持たせることで、高周波数域における動ばね定数の低減を図っている。すなわち、テーパ状壁部３０は、周方向Ｃで肉厚を変化させることにより厚肉部４８と薄肉部５０に形成されるとともに、上記軸芯Ｏに対する厚肉部４８の傾斜角度θ１が薄肉部５０の傾斜角度θ２よりも小さく設定されている（θ１＜θ２）。

詳細には、厚肉部４８と薄肉部５０は、それぞれテーパ状壁部３０の軸方向Ｚの全体にわたって形成されており、厚肉部４８の肉厚Ｔ１が薄肉部５０の肉厚Ｔ２よりも大きく設定されている（Ｔ１＞Ｔ２）。また、厚肉部４８の傾斜方向に沿う長さＬ１が薄肉部５０の傾斜方向に沿う長さＬ２よりも大きく設定されている（Ｌ１＞Ｌ２）。これにより、図１に示す軸芯Ｏを含む断面において、厚肉部４８の断面積（Ｓ１）が薄肉部５０の断面積（Ｓ２）よりも大きくなっている（Ｓ１＞Ｓ２）。

ここで、厚肉部４８と薄肉部５０の肉厚Ｔ１，Ｔ２は、それぞれの上端から下端までの平均肉厚である。また、厚肉部４８と薄肉部５０の傾斜角度θ１，θ２は、テーパ状壁部３０の厚み方向における略中心を通る線が軸芯Ｏに対してなす角度である。また、厚肉部４８と薄肉部５０の傾斜方向に沿う長さは、それぞれの共振モードが現れる範囲の傾斜方向に沿った長さであり、従って、厚肉部４８の長さＬ１は軸芯Ｏに対してθ１傾斜した方向での長さであり、薄肉部５０の長さＬ２は軸芯Ｏに対してθ２傾斜した方向での長さである（図１参照）。

一般に、テーパ状壁部３０の傾斜角度を大きくして寝かした形状にするほど、テーパ状壁部３０の長さは最短距離である第１取付具１２と第２取付具１４との半径差に近づく傾向となるので、傾斜方向に沿う長さは短くなる。そのため、厚肉部４８では傾斜角度θ１を小さくして起こした形状としたことにより、傾斜方向に沿う長さＬ１が長くなっており、薄肉部５０では傾斜角度θ２を大きくして寝かした形状としたことにより、傾斜方向に沿う長さＬ２が短くなっている。

図１の右側半断面図に示したように、厚肉部４８は、薄肉部５０に対して、内周側（液体封入室２０側）では主として下部側を増肉し、外周側（外気側）では主として上部側を増肉した形状をなしており、これにより、上記の肉厚（Ｔ１＞Ｔ２）、傾斜角度（θ１＜θ２）、長さ（Ｌ１＞Ｌ２）及び断面積（Ｓ１＞Ｓ２）に設定されている。

防振基体１６の平面視では、図２に示すように、厚肉部４８と薄肉部５０はそれぞれ軸芯Ｏに対して対称な位置に複数設けられている。詳細には、この例では、軸芯Ｏを挟んで第１の径方向Ｘに対向する２箇所に厚肉部４８が対称に設けられ、これら２つの厚肉部４８の間、即ち第１の径方向Ｘに垂直な第２の径方向Ｙに対向する２箇所に薄肉部５０が対称に設けられている。また、厚肉部４８の周方向Ｃにおける形成範囲である形成角度θ３は、薄肉部５０の周方向Ｃにおける形成範囲である形成角度θ４と同じに設定されている（θ３＝θ４）。

このように厚肉部４８と薄肉部５０を配置したことにより、厚肉部４８が対向するＸ方向ではバネが高く、薄肉部５０が対向するＹ方向ではバネが低くなるので、直交する２方向においてバネ比をつけることができる。例えば、Ｘ方向を車両前後方向とし、Ｙ方向を車両左右方向とすることにより、前後方向のバネを高く、左右方向のバネを低く設定することができる。なお、これとは逆に、Ｘ方向を車両左右方向とし、Ｙ方向を車両前後方向とすることにより、左右方向のバネを高く、前後方向のバネを低く設定してもよい。

上記のようにテーパ状壁部３０を厚肉部４８と薄肉部５０に形成することにより、防振基体１６自体の共振が支配的となる高周波数域において動ばね定数を低減することができる。その理由について詳述する。

図３に示すような厚肉部４８と薄肉部５０を設けていないテーパ状壁部３０からなる防振基体１６（肉厚Ｔ、長さＬ）を持つ比較例の防振装置について、約２０００Ｈｚまでの高周波数域における動ばね特性を測定したところ、図４に示すような動ばね特性が得られた。図示するように、２０００Ｈｚまでで、Ａ領域、Ｂ領域、Ｃ領域およびＤ領域の４つのピークが認められた。このうち、Ｂ領域、Ｃ領域およびＤ領域において、動ばね定数が跳ね上がりピーク（極大値）を持つ理由は、図５に示すような、防振基体自体の共振が発生することによる反力の増加であることが分かった。すなわち、約６００〜８００ＨｚのＢ領域でのピークは、図５（ａ）に示すように防振基体の共振の１次モードによるものであり、約９５０〜１２５０ＨｚのＣ領域でのピークは、図５（ｂ）に示すように防振基体の共振の２次モードによるものであり、約１４５０〜１８５０ＨｚのＤ領域でのピークは、図５（ｃ）に示すように防振基体の共振の３次モードによるものである。このうち、Ｃ領域及びＤ領域（約８００Ｈｚ以上〜２ｋＨｚ付近）でのピークは特に大きく、また、特に１ｋＨｚ以上の高周波数域においては、もはや液体封入室内で液体流動が実質的に生じず、防振基体自体の共振による動ばね定数の増大が支配的となるので、かかる防振基体の共振現象をコントロールすることが望まれる。

そこで、防振基体の共振現象をコントロールするために種々検討したところ、防振基体（テーパ状壁部）の肉厚Ｔ（ボリューム）を変化させることにより、防振基体の共振周波数が変化し、上記Ｂ〜Ｄの各領域での動ばね定数のピーク周波数（ピークとなるときの周波数）が変化することを確認した。

すなわち、動ばね定数のピーク周波数ｆは、静ばね定数ｋと防振基体の質量ｍを用いて、ｆ＝（１／２π）×√（ｋ／ｍ）で表される。ここで、防振基体の肉厚Ｔが増大すると、その質量ｍが増加するため、ピーク周波数ｆは小さくなる。なお、本来、肉厚Ｔが増大すると、静ばね定数ｋも増加するが、防振装置ではゴム硬度等を調整して静ばね定数ｋを一定とするため、ピーク周波数ｆは質量ｍのみに左右される。また、共振レベルの大きさは、静ばね定数を一定とする条件下では、防振基体の肉厚増加によりゴムボリュームが増加すると、ゴム硬度を下げる必要があるため、共振レベル（エネルギー）が小さくなる。これにより、図６に示すように、実線で示す曲線（１）から、防振基体の肉厚Ｔ（ボリューム）を増やすと、点線で示す曲線（２）のように動ばね定数のピーク周波数は小さくなり、またピークの大きさも低下する。すなわち、ゴムボリュームが大きいほどピーク周波数を小さく、ゴムボリュームが小さいほどピーク周波数を大きくできる。

一方、防振基体自体の共振による動ばね定数のピークの大きさは、防振基体１６のテーパ状壁部３０の傾斜角度により増減できることが判明した。すなわち、図７（ａ）に示すように、テーパ状壁部３０の傾斜角度θが大きく寝ている場合、上記Ｃ領域及びＤ領域では、テーパ状壁部３０が第２取付具１４の上下の動きに対して反発するように動く。詳細には、上側取付具１４が下方（ｓ）に変位する動きに対しては、テーパ状壁部３０は外側斜め上方（ｕ）に向かって動き、上側取付具１４が上方（ｒ）に変位する動きに対しては、テーパ状壁部３０は内側斜め下方（ｔ）に向かって動く。このように反発するように動くため、動ばね定数のピークが高くなってしまう。そこで、図７（ｂ）に示すように、テーパ状壁部３０の傾斜角度θを小さくして起こしたところ、テーパ状壁部３０の反発を左右方向に逃がすことができ、動ばね定数のピークを低減できることが判明した。

また、このようにテーパ状壁部３０の傾斜角度θを小さくしてテーパ状壁部３０を起こした形状とすると、上述したように傾斜方向に沿ったテーパ状壁部３０の長さＬが長くなるので、その分、ゴムボリュームが増加する。逆に、傾斜角度θを大きくしてテーパ状壁部３０を寝かした形状とすると、傾斜方向に沿ったテーパ状壁部３０の長さＬが短くなるので、その分、ゴムボリュームが減少する。そのため、図８に示すように、実線で示す曲線（３）から、テーパ状壁部３０が長くなると、点線で示す曲線（４）のように動ばね定数のピーク周波数は小さくなり、逆に、テーパ状壁部３０が短くなると、鎖線で示す曲線（５）のように動ばね定数のピーク周波数は大きくなる。

以上のことから、本実施形態によれば、厚肉部４８では、肉厚Ｔ１が厚くかつ長さＬ１が長いことにより断面積Ｓ１（従って、ゴムボリューム）が大きいので、動ばね定数のピーク周波数が低くなる。一方、薄肉部５０では、肉厚Ｔ２が薄くかつ長さＬ２が短いことにより断面積Ｓ２（従って、ゴムボリューム）が小さいので、動ばね定数のピーク周波数が高くなる。そのため、防振基体１６の共振モードの周波数を分散させることができ、厚肉部４８と薄肉部５０とによる２つの共振特性を潜在化させることができる。

図９はこの関係を示したものであり、実施形態の曲線は上記厚肉部４８と薄肉部５０を設けた実施形態に係る防振装置１０の動ばね特性を示したものである。比較例１は、厚肉部４８と薄肉部５０を設けずに、全周にわたってその中間の肉厚一定でテーパ状壁部を形成した例であり、比較例２は、全周にわたって上記厚肉部４８でテーパ状壁部を形成した例であり、比較例３は、全周にわたって上記薄肉部５０でテーパ状壁部を形成した例である。

図９に示されたように、比較例２では、比較例１に対して、ゴムボリュームを増加させたことにより、動ばね定数のピーク周波数が低下した。比較例３では、比較例１に対して、ゴムボリュームを減少させたことにより、動ばね定数のピーク周波数が増加した。これに対し、本実施形態では、上記のように厚肉部４８と薄肉部５０を設けたことにより、動ばね定数のピークが２つに分かれて、共振レベルが小さくなった。その理由は、実施形態のものでは、厚肉部４８及び薄肉部５０ともにゴムボリュームに関して言えば、それぞれ比較例の半分程度となるので、ゴムボリュームの半減により共振のエネルギーも半減するので、厚肉部４８および薄肉部５０の持つ共振レベルが、比較例に対して小さくなることによるものと考えられる。このように本実施形態では、防振基体１６の共振によるピーク周波数を、互いにピーク周波数が異なる厚肉部４８による共振特性と薄肉部５０による共振特性とに分けたことにより、動ばね定数のピークの大きさを小さくすることができる。

また、本実施形態によれば、厚肉部４８で傾斜角度θ１を小さくしてテーパ状壁部３０を起こした形状としたことにより、第２取付具１４の上下の動きに対して左右方向に力を逃がすことができる。そのため、厚肉部４８による共振特性での動ばね定数のピークを低減することができる。一方で、薄肉部５０では、傾斜角度θ２を大きくしてテーパ状壁部３０を寝かした形状としたことにより、第２取付具１４の上下の動きに対する反発する力が大きくなるが、ゴムボリュームが小さいので反発する力を小さくすることができる。そのため、薄肉部５０による共振特性での動ばね定数のピークの増大も抑えることができる。よって、２つの共振特性による動ばね定数のピークを更に低減することができる。

また、本実施形態であると、断面積（即ち、ゴムボリューム）の大きい厚肉部４８を更に起こした形状としたことにより、この部分で高い静ばね定数を確保することができるので、防振基体１６のゴム硬度を従来よりも下げることができ、共振レベル（エネルギー）を小さくできるので、この点からも動ばね定数のピークの大きさを低減することができる。

また、一方で、薄肉部５０については、寝かした形状としたことにより軸方向Ｚでの入力が主としてせん断入力となるので、薄肉化したことによる耐久性の悪化を抑えることができる。また、厚肉部４８によって５００Ｈｚ以下の領域で拡張バネが増大して液共振後の跳ね返りにより動ばね定数が増大するという問題を、薄肉部５０を設けることにより抑えることができる。

本実施形態では、また、上記の分散による動ばね定数の低減に加えて、厚肉部４８と薄肉部５０の共振モードが相殺し合うように設定することで、更なる動ばね定数の低減効果を得ている。より詳細には、図９に示すように、８００Ｈｚ以上、特には１０００Ｈｚ以上の周波数域において、ピーク周波数のより低い厚肉部４８による共振特性での動ばね定数のピーク（極大値）と、ピーク周波数がより高い薄肉部５０による共振特性での動ばね定数のボトム（極小値）とが互いに干渉し合うように、厚肉部４８による共振特性と薄肉部５０による共振特性とが連成している。これにより、互いの共振モードが逆位相になって相殺することにより、高周波数側に位置する薄肉部５０による共振特性での動ばね定数のピークが下がるので、より大きな動ばね定数の低減効果が得られる。なお、上記のように２つの共振特性が連成しているというためには、ＣおよびＤの各領域において、動ばね定数の２つのピークがそれぞれ独立したピークとして現れるのではなく、図９に示すように２つのピークが連なっていればよい。そのためには、厚肉部４８と薄肉部５０の断面積Ｓ１，Ｓ２（肉厚Ｔ１，Ｔ２及び長さＬ１，Ｌ２）や傾斜角度θ１，θ２等の寸法差を適宜に設定すればよい。

かかる連成による動ばね定数の低減は、上記Ｂ領域（１次モード）において適用してもよい。そのため、５００Ｈｚ以上の周波数域にて、厚肉部４８の共振特性での動ばね定数のピークと薄肉部５０の共振特性での動ばね定数のボトムとが互いに干渉するように、厚肉部４８による共振特性と薄肉部５０による共振特性を連成させてもよい。

本実施形態では、厚肉部４８の形成範囲θ３と薄肉部５０の形成範囲θ４を同等（θ３＝θ４）に設定したが、これらθ３とθ４の関係により、軸直角方向であるＸ方向とＹ方向でのバネ比を変えることができる。その際、例えば、厚肉部４８の形成範囲θ３を薄肉部５０の形成範囲θ４よりも大きく設定した場合（θ３＞θ４）、傾斜角度θ１が大きく起こされた形状の厚肉部４８の形成範囲が大きくなるため、第２取付具１４の上下の動きに反発する力が減少するので、動ばね定数のピークの増加を抑えることができる。一方、厚肉部４８の形成範囲θ３を薄肉部５０の形成範囲θ４よりも小さく設定した場合（θ３＜θ４）、薄肉部５０の形成範囲が大きくなる。薄肉部５０は、拡張バネ（液体を押し出すばね）が小さいので、この形成領域を大きくすることで液体封入室２０側の液体からの反力が低下し、全体のばね定数が低くなり、そのため、この場合も動ばね定数のピークの増加を抑えることができる。以上より、動ばね定数のピークの増大を抑えながら、Ｘ方向とＹ方向のバネ比を上記θ３とθ４にてチューニングすることができる。このようにθ３とθ４の関係を自由に設定することができるため、車両前後方向や左右方向のバネ比を自由に設定することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、防振基体１６自体の共振が支配的となる８００Ｈｚ以上、より詳細には１０００〜２０００Ｈｚの高周波数域において動ばね定数を効果的に低減することができる。また、本実施形態では、液封入式防振装置の内部構造を変更することなく、防振基体１６の形状のみで上記効果が得られるので、製造性を悪化させることなく、低動ばね化による高性能化を実現することができる。よって、低コストで高品質な防振装置１０が得られる。

なお、上記実施形態においては、厚肉部４８と薄肉部５０を周上２箇所ずつに設けたが、厚肉部４８と薄肉部５０の配置はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、厚肉部４８を周上４箇所に等間隔に設け、各厚肉部４８の間に薄肉部５０を設けてもよい。また、厚肉部４８と薄肉部５０の断面形状も好ましい一例を示したものにすぎず、種々の変更が可能である。また、上記実施形態では、第１取付具１２が支持側、第２取付具１４が振動源側に取り付けられるものについて説明したが、これとは逆に、第１取付具１２が振動源側、第２取付具１４が支持側に取り付けられるものであってもよい。また、上記実施形態では、液体封入式防振装置について説明したが、本発明は、防振基体自体の共振による動ばね定数の低減に効果があるため、液室を持たない防振装置についても適用することができる。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。

１０…防振装置１２…第１取付具１４…第２取付具
１６…防振基体２０…液体封入室２０Ａ…第１液室
２０Ｂ…第２液室２２…仕切り体２４…オリフィス流路
３０…テーパ状壁部４８…厚肉部５０…薄肉部
Ｔ１…厚肉部の肉厚Ｔ２…薄肉部の肉厚Ｌ１…厚肉部の長さ
Ｌ２…薄肉部の長さ θ１…厚肉部の傾斜角度 θ２…薄肉部の傾斜角度
θ３…厚肉部の形成角度 θ４…薄肉部の形成角度Ｏ…軸芯

Claims

振動源側と支持側のいずれか一方に取り付けられる筒状の第１取付具と、前記第１取付具の軸芯部に配されて振動源側と支持側のいずれか他方に取り付けられる第２取付具と、前記第１取付具と第２取付具との間に介設されたゴム状弾性材からなる防振基体とを備え、前記防振基体が前記第１取付具から第２取付具に向かって径小となるテーパ状壁部に形成された防振装置において、
前記テーパ状壁部が、周方向で肉厚を変化させることにより厚肉部と薄肉部に形成され、前記第１取付具の軸芯に対する前記厚肉部の傾斜角度が前記軸芯に対する前記薄肉部の傾斜角度よりも小さく設定されたことを特徴とする防振装置。
前記厚肉部の肉厚が前記薄肉部の肉厚よりも厚く形成されるとともに、前記厚肉部の傾斜方向に沿う長さが前記薄肉部の傾斜方向に沿う長さよりも大きく設定され、これにより、前記軸芯を含む断面において前記厚肉部の断面積が前記薄肉部の断面積よりも大きく設定されたことを特徴とする請求項１記載の防振装置。
前記厚肉部と薄肉部がそれぞれ前記軸芯に対して対称な位置に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の防振装置。
前記厚肉部の周方向における形成範囲が前記薄肉部の周方向における形成範囲よりも大きく設定されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防振装置。
前記厚肉部の周方向における形成範囲が前記薄肉部の周方向における形成範囲よりも小さく設定されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防振装置。
５００Ｈｚ以上の周波数域において、前記厚肉部の共振特性での動ばね定数のピークと前記薄肉部の共振特性での動ばね定数のボトムとが互いに干渉するように、前記厚肉部による共振特性と前記薄肉部による共振特性を連成させたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の防振装置。
前記第１取付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流路とを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の防振装置。