JP2015025516A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防振部材や減衰ユニットを個別に設計することができ、それぞれを共用化させることが可能となるうえ、製造コストの低減を図ることができる。【解決手段】振動受け部Ｔに連結される筒状の第１取付け部材２、および振動発生部Ｐに連結される第２取付け部材３と、これらの両取付け部材２、３同士を連結する第１弾性体４と、を備え、第１取付け部材２の内側に配設されるとともに、振動発生部Ｐからの入力振動を減衰する減衰ユニット１０を取り付け可能な第１取付け部材２に形成される第１連結部２０と、第２取付け部材３に形成される第２連結部３０と、を備えた防振装置１を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車、一般産業用機械等に適用され、エンジン等の振動発生部から車体等の振動受け部へ伝達される振動を遮断及び吸収する防振装置に関するものである。

従来、防振装置として、例えば特許文献１に記載される液体封入式の減衰ユニットを備えた防振装置が知られている。このような防振装置では、減衰ユニットにおいて仕切り部材によって区画される主液室と副液室を接続するオリフィスを液体が流動することで液柱共振を発生させ、入力振動を減衰している。

特許文献１には、振動発生部および振動受け部のうちのいずれか一方に連結される筒状の第１取付け部材、および他方に連結される第２取付け部材と、これらの両取付け部材同士を連結する弾性体と、を備え、内壁の一部を前記弾性体とする液室を２つ形成し、両液室間のオリフィスを液体が流動する際の液柱共振によって、振動を減衰する構成の液体封入式の防振装置について開示されている。

特開２００９−２７５９１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるような従来の防振装置では、マウント本体（第１取付け部材、第２取付け部材、および弾性体からなる防振部材）と、オリフィス（仕切り部材等を含む）と、をそれぞれ組み合わせた設計が必要となっていた。例えば、マウント本体の耐久要件のために、前記防振部材の取付け部材や弾性体の形状が変更されると、それに応じてオリフィスも設計し直す必要があることから、その点で改善の余地があった。
また、減衰ユニットの性能が同じであっても、マウント本体との組合せによる個別の製造ツールが必要となることから、製造コストがかかるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、防振部材や減衰ユニットを個別に設計することができ、それぞれを共用化させることが可能となるうえ、製造コストの低減を図ることができる防振装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明に係る防振装置は、振動発生部および振動受け部のうちのいずれか一方に連結される筒状の第１取付け部材、および他方に連結される第２取付け部材と、これらの両取付け部材同士を連結する第１弾性体と、を備える防振装置であって、前記第１取付け部材の内側に配設されるとともに、前記振動発生部からの入力振動を減衰する減衰ユニットを取り付け可能な連結部を有し、該連結部は、前記第１取付け部材に形成される第１連結部と、前記第２取付け部材に形成される第２連結部と、からなることを特徴としている。

また、本発明に係る防振装置は、上述した防振装置に減衰ユニットを備えた防振装置であって、前記減衰ユニットは、内部に液体が封入される液室が形成された筒状の本体部と、該本体部の開口を閉塞する受圧部と、前記本体部の内部を、前記受圧部を隔壁の一部とする主液室と副液室とに区画するとともに、両液室同士を互いに連通する連通路が形成された仕切り部材と、を備え、前記受圧部は、前記本体部に液密状態で変位自在に配置され、若しくは弾性変形自在に形成され、前記本体部は、前記第１取付け部材に着脱自在に装着されるとともに、前記受圧部は、前記第２取付け部材に着脱自在に装着されていることを特徴としている。

本発明では、振動発生部および振動受け部のうちのいずれか一方に第１取付け部材を連結し、他方に第２取付け部材を連結した状態で、第１取付け部材の内側で第１連結部及び第２連結部によって減衰ユニットを取り付けることができる。このように減衰ユニットを着脱可能に設けることができるので、第１取付け部材、第２取付け部材、及び第１弾性体を備えた部分（防振部材）と、既知の減衰特性、動バネ特性を有する減衰ユニット（仕切り部材やオリフィス等）と、を個別に設計することが可能となる。そのため、従来のような防振部材の取付け部材や弾性体の形状の変更と共に、オリフィス等の減衰ユニットを設計し直す必要がなくなり、設計にかかる手間や時間を低減することができるうえ、これら設計した防振部材や減衰ユニットの共用化を図ることができる。

また、製造時においても、減衰ユニットの形状が前記防振部材の形状に関わらず設計することができるので、任意形状のユニットを大量に製造することができ、製造コストの低減を図ることができる。

また、前記防振部材に対して減衰ユニットが着脱可能であるので、例えば本発明の防振装置が自動車に搭載される場合、自動車の購入後に減衰ユニットのみを取り外して交換することも可能となる利点がある。
さらに、減衰ユニットが前記防振部材に対して分離可能な構成であるので、第２取付け部材が小さな場合であっても、前記防振部材とは別に設けられる受圧部の有効受圧径を大きく設計することが可能であり、必要な減衰を得る設計を行うことができる。

また、上記本発明の防振装置において、前記第１連結部には、前記減衰ユニットの、前記第１取付け部材に対する該第１取付け部材の軸線方向に沿う位置を調整する調整機構が備えられていることが好ましい。

この発明によれば、減衰ユニットの荷重等の仕様に応じて、調整機構によって減衰ユニットの、第１取付け部材に対する前記軸線方向に沿う位置を移動させて、第１取付け部材における減衰ユニットの取り付け位置を任意に調整することができる。

また、上記本発明の防振装置では、前記受圧部は、前記第２連結部を介して前記第２取付け部材に連結されていることが好ましい。

本発明では、第１取付け部材から入力される振動とは別で、受圧部に第２連結部を介して第２取付け部材の振動を伝達させることができるので、減衰ユニットには第１取付け部材と第２取付け部材の両方の振動を作用させて減衰させることができ、より効率的に減衰させることができる。

また、上記本発明の防振装置では、前記受圧部は、硬質部と、該硬質部の少なくとも径方向の外方を囲繞する弾性部と、を備えていることが好ましい。

本発明の防振装置によれば、減衰ユニットを液密に構成しながらも、振動入力時に効果的に液室の容積変化を実現することができる。

また、上記本発明の防振装置では、前記硬質部は、前記第２取付け部材に連結された中央部と、該中央部を径方向の外側から囲繞する外周部と、を備え、前記弾性部は、前記硬質部における中央部と外周部との間の隙間に充密され、前記中央部の外周面、および前記外周部の内周面はそれぞれ、前記第１取付け部材の軸線に沿う縦断面視で互いが平行となるように傾斜していることが好ましい。

本発明の防振装置によれば、第２連結部を介して第２取付け部材より第１取付け部材の軸線に直交する方向（前記軸線に沿う方向が上下方向の場合は、水平方向）の振動が入力されると、受圧部における弾性部と、その内外周面に設けられる硬質部と、が前記軸線に沿う縦断面視で互いが平行となるように傾斜しているので、その傾斜面に沿って弾性部と硬質部とが相対的に移動する。これにより、受圧部が前記軸線に沿う方向に振動し、減衰ユニットの液室体積を変化させることができ、減衰を得ることができる。

また、上記本発明の防振装置では、前記受圧部と前記第２取付け部材とを連結する前記第２連結部は、前記第１取付け部材の軸線方向に複数に分割されるとともに、それぞれの分割体同士が第２弾性体により連結されていることが好ましい。

この場合、第２取付け部材から入力された軸線方向の振動を、第２連結部の分割体同士の間の第２弾性体によって減衰させることができるので、減衰ユニットを含む防振装置全体の減衰効果をより一層高めることができる。
また、第２連結部の分割体同士が上下方向に配列される場合、それら分割体同士の間に第２弾性体が介在されることにより、軸直方向の振動入力時において、例えば上側の分割体の左右方向の変位に対して下側の分割体がつられて変位するに従い、受圧部が上方向に変位し、これにより液室の容積変化が発生し、仕切り部材に形成された連通路を通じて液室間の液体の流動が生ぜしめられ、減衰効果を得ることができる。

また、上記本発明の防振装置では、前記受圧部は、前記第２連結部の外径よりも大径とされることが好ましい。

この場合、受圧部による有効受圧径を大きく取ることができるので、減衰ユニットの液室内の液体に与えるポンプ力を増大させることができる。

本発明に係る防振装置によれば、防振部材や減衰ユニットを個別に設計することができ、それぞれを共用化させることが可能となるうえ、製造コストの低減を図ることができる。

本発明の実施の形態による防振装置の全体を示す側面図である。 防振装置の横断面図であって、図１に示すＡ−Ａ線断面図である。

以下、本発明に係る防振装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施の形態の防振装置１は、例えば自動車のエンジンマウントとして用いられ、振動発生部Ｐであるエンジンのブラケット等と、振動受け部Ｔである車体と、の間に介装されている。

ここで、以下の説明では、図中の符号Ｏは防振装置１の軸線を示しており、この軸線Ｏに沿った方向を防振装置１の軸線方向とする。そして、この軸線方向を上下方向とし、軸方向に沿って上側に振動発生部Ｐが設けられ、下側に振動受け部Ｔが設けられている。なお、振動発生部Ｐから振動受け部材Ｔへの振動の入力方向は、一定ではない。

防振装置１は、振動受け部Ｔの適宜な箇所に連結される筒状の第１取付け部材２、および振動発生部Ｐに連結される第２取付け部材３と、これらの両取付け部材２、３同士を連結する第１弾性体４と、第１取付け部材２の内側に配設されるとともに、振動発生部Ｐからの入力振動を減衰する減衰ユニット１０を取り付け可能な連結部２０、３０と、を備えている。
連結部２０、３０は、第１取付け部材２に形成される第１連結部２０と、第２取付け部材３に形成される第２連結部３０と、からなる。

減衰ユニット１０は、内部に液体が封入される液室が形成された筒状の本体部１１と、この本体部１１の上端開口１１ａを閉塞する受圧部１２と、本体部１１の内部を、受圧部１２を隔壁の一部とする主液室１３と副液室１４とに区画するとともに、両液室１３、１４同士を互いに連通する連通路１５が形成された仕切り部材１６と、を備えている。

本体部１１は、外周面の下側部分で第１取付け部材２に着脱自在に装着され、下端開口の内周縁１１ｂにはゴム等の弾性材料からなるダイヤフラム１９が加硫接着されている。このダイヤフラム１９は、凸の腕状に形成され、軸線Ｏに沿って下方へ突出するように組み付けられている。減衰ユニット１０の受圧部１２により液室内の液体に荷重が入力されることにより、主液室１３から副液室１４へ液体が流入し、ダイヤフラム１９が下方に膨張して張力が付与されるようになっている。

受圧部１２は、第２連結部３０を介して第２取付け部材３に着脱自在に装着されるとともに、弾性変形自在に形成されている。受圧部１２は、第２連結部３０外径よりも大径となっている。

図１および図２に示すように、受圧部１２は、硬質部１７と、この硬質部１７を全域にわたって覆う弾性部１８と、を備えている。硬質部１７は、第２取付け部材３に直結された中央部１７Ａと、この中央部１７Ａを径方向の外側から囲繞する外周部１７Ｂと、を備えている。弾性部１８は、硬質部１７における中央部１７Ａと外周部１７Ｂとの間の隙間に充密された内側弾性部１８Ａと、外周部１７Ｂを径方向の外側から囲繞する外側弾性部１８Ｂと、を備え、中央部１７Ａの外周面１７ａ、および外周部１７Ｂの内周面１７ｂはそれぞれ、軸線Ｏに沿う縦断面視で互いが平行となるように傾斜している。つまり、内側弾性部１８Ａの内周面１８ａおよび外周面１８ｂは、前記平行となる硬質部１７の外周面１７ａおよび内周面１７ｂと平行になる傾斜面が形成されている。

図１に示すように、仕切り部材１６は、円盤形状をなし、その外周部１６ａと本体部１１の内周面との間に主液室１３と副液室１４とを連通する前記連通路１５が形成されている。

受圧部１２と第２取付け部材３とを連結する第２連結部３０は、円柱状に形成され、その上端３０ａから突出するねじ３３によって第２取付け部材３に対して螺合により係合している。第２取付け部材３には、第２連結部３０のねじ３３に対応する位置に雌ねじ孔３ａが形成されている。そして、第２連結部３０は、連結本体３１が軸線方向に２つに分割されるとともに、それぞれの分割体３１Ａ、３１Ｂ同士が第２弾性体３２により連結されている。
なお、第２連結部３０と第２取付け部材３との固定は、上記ねじ３３による係合に限定されず、例えばプランジャによるものでもよい。

第１連結部２０には、減衰ユニット１０の、第１取付け部材２に対する第１取付け部材２の軸線方向に沿う位置を調整する調整機構２０Ａが備えられている。
調整機構２０Ａは、第１取付け部材２の内周面に設けられた環状底部２Ａと、減衰ユニット１０の本体部１１の外周面に設けられた外周リング２１と、環状底部２Ａと外周リング２１とがボルト２２とナット２３によって係合されている。環状底部２Ａは、第１取付け部材２の下端から径方向の内側に向けて突出するとともに全周に沿って延び、周方向に間隔をあけて複数の挿通孔２ａが形成されている。外周リング２１は、環状底部２Ａの上方に重なって配置され、周方向に沿って前記挿通孔２ａと対応する位置に雌ねじ孔２１ａが形成されている。そして、環状底部２Ａの挿通孔２ａに下方からボルト２２を挿通し、このボルト２２にナット２３が螺合され、ボルト２２の先端が外周リング２１の
雌ねじ孔２１ａに螺合している。

第１取付け部材２には、環状底部２Ａの上の位置において周方向でナット２３が設けられる位置に所定の大きさの開口穴２ｂが形成され、この開口穴２ｂを使用してナット２３を回すことができる。つまり、ナット２３を緩めた状態でボルト２２を雌ねじ孔２１ａに締め付ければ本体部１１を下方へ移動させることができ、逆にボルト２２を緩めれば本体部１１を上方へ移動させることができる。これにより、減衰ユニット１０の本体部１１の高さを調整することができる。

また、第２連結部３０の周囲で、受圧部１２と第１弾性体４との間の空間部Ｒ（図１に示す二点鎖線部分）に粘性、弾性、又は剛性の材質の詰め物をするようにしてもよい。例えばジェル状など、液体と比べて物性の大小が異なる材質の詰め物がよい。
なお、詰め物が粘性体の場合には、減衰ユニット１０とは別に減衰機能を持たせることができる。とくに、粘性体の場合には、周波数依存性の低い減衰機能を発揮させることができる。また、詰め物が弾性体又は剛性体の場合には、詰める物体の剛性、弾性、重量等を調整することで、本体ゴム（第１弾性体４）のバネ比を調整することが可能となり、また振動荷重を負担することで本体ゴムの耐久性を向上させることができる。

次に、以上のように構成された防振装置１の作用について、図面を使用して具体的に説明する。
図１に示すように、本実施の形態の防振装置１では、振動受け部Ｔに第１取付け部材２を連結し、振動発生部Ｐに第２取付け部材３を連結した状態で、第１取付け部材２の内側で第１連結部２０及び第２連結部３０によって減衰ユニット１０を取り付けることができる。このように減衰ユニット１０を着脱可能に設けることができるので、第１取付け部材２、第２取付け部材３、及び第１弾性体４を備えた部分（これを防振部材という）と、既知の減衰特性、動バネ特性を有する減衰ユニット１０（仕切り部材１６やオリフィス等）と、を個別に設計することが可能となる。

そのため、従来のような防振部材の取付け部材や弾性体の形状の変更と共に、オリフィス等の減衰ユニット１０を設計し直す必要がなくなり、設計にかかる手間や時間を低減することができるうえ、これら設計した防振部材や減衰ユニット１０の共用化を図ることができる。

また、製造時においても、減衰ユニット１０の形状が前記防振部材の形状に関わらず設計することができるので、任意形状のユニットを大量に製造することができ、製造コストの低減を図ることができる。

また、前記防振部材に対して減衰ユニット１０が着脱可能であるので、例えば防振装置が自動車に搭載される場合、自動車の購入後に減衰ユニット１０のみを取り外して交換することも可能となる利点がある。
さらに、減衰ユニット１０が前記防振部材に対して分離可能な構成であるので、第２取付け部材３が小さな場合であっても、前記防振部材とは別に設けられる受圧部１２の有効受圧径を大きく設計することが可能であり、必要な減衰を得る設計を行うことができる。

また、本実施の形態では、減衰ユニット１０の荷重等の仕様に応じて、調整機構２０Ａによって減衰ユニット１０の、第１取付け部材２に対する前記軸線方向に沿う位置を移動させて、第１取付け部材２における減衰ユニット１０の取り付け位置を任意に調整することができる。

また、防振装置１では、受圧部１２が第２連結部３０を介して第２取付け部材３に連結されているので、第１取付け部材２から入力される振動とは別で、受圧部１２に第２連結部３０を介して第２取付け部材３の振動を伝達させることができるので、減衰ユニット１０には第１取付け部材２と第２取付け部材３の両方の振動を作用させて減衰させることができ、より効率的に減衰させることができる。

また、本実施の形態の防振装置１では、第２連結部３０を介して第２取付け部材３より第１取付け部材２の軸線Ｏに直交する方向（軸線に沿う方向が上下方向の場合の水平方向）の振動が入力されると、受圧部１２における弾性部１８と、その内外周面に設けられる硬質部１７と、が前記軸線Ｏに沿う縦断面視で互いが平行となるように傾斜しているので、その傾斜面に沿って弾性部１８と硬質部１７とが相対的に移動する。これにより、受圧部１２が軸線Ｏに沿う方向に振動し、減衰ユニット１０の液室体積を変化させることができ、減衰を得ることができる。

また、受圧部１２と第２取付け部材３とを連結する第２連結部３０は、第１取付け部材２の軸線方向に複数に分割されるとともに、それぞれの分割体同士が第２弾性体３２により連結されており、第２取付け部材３から入力された軸線方向の振動を、第２連結部３０の分割体同士の間の第２弾性体３２によって減衰させることができるので、減衰ユニット１０を含む防振装置１全体の減衰効果をより一層高めることができる。

また、第２連結部３０の分割体同士の間に第２弾性体３２が介在されることにより、軸直方向の振動入力時において、例えば上側の分割体の図１で左右方向の変位に対して、下側の分割体がつられて変位するに従い、受圧部１２が上方向（正確には斜め上方向）に変位し、これにより液室１４、１５の容積変化が発生し、仕切り部材１６に形成された連通路１５を通じて主液室１４と副液室１５との間の液体の流動が生ぜしめられ、減衰効果を得ることができる。

また、受圧部１２は、第２連結部３０の外径よりも大径であり、受圧部１２による有効受圧径を大きく取ることができるので、減衰ユニット１０の液室内の液体に与えるポンプ力を増大させることができる。

上述のように本実施の形態による防振装置では、前記防振部材や減衰ユニット１０を個別に設計することができ、それぞれを共用化させることが可能となるうえ、製造コストの低減を図ることができる。

なお、本発明の技術範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

例えば、本実施の形態では、第１連結部２０に調整機構２０Ａを備えた構成としているが、これに限定されることはなく、この調整機構２０Ａを省略することも可能である。また、調整機構２０Ａの構成も、本実施の形態による構造に限らず、他の構造を採用することも可能である。

また、本実施の形態では、第２連結部３０が第１取付け部材２の軸線方向に複数（２つ）に分割され、それぞれの分割体３１Ａ、３１Ｂ同士が第２弾性体３２により連結された構成としているが、このような分割構造であることに制限されず、第２弾性体３２を設けない構成であっても良い。

さらに、受圧部１２の構成についても、本実施の形態のように硬質部１７と弾性部１８とからなる弾性変形自在に形成された構成に代えて、本体部１１に液密状態で変位自在に配置された構成の受圧部を採用することが可能である。また、本実施の形態では、受圧部１２の弾性部１８（内側弾性部１８Ａ）の側面に傾斜面を形成させているが、このような傾斜面を形成しない構成でも良い。

さらにまた、第１取付け部材２、第２取付け部材３、第１弾性体４、および減衰ユニット１０の形状、寸法などは、使用条件に応じて適宜変更可能である。

また、本実施の形態では、連通路１５が仕切り部材１６の外周に上下方向で直線状に設けられているが、このような形状であることに限定されることはなく、仕切り部材１６の外周に螺旋状、或いは仕切り部材１６の内部に設けるようにしてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１ 防振装置
２ 第１取付け部材
３ 第２取付け部材
４ 第１弾性体
１０ 減衰ユニット
１１ 本体部
１２ 受圧部
１３ 主液室
１４ 副液室
１５ 連通路
１６ 仕切り部材
１７ 硬質部
１７Ａ 中央部
１７Ｂ 外周部
１８ 弾性部
２０ 第１連結部
２０Ａ 調整機構
３０ 第２連結部
３１Ａ、３１Ｂ 分割体
３２ 第２弾性体
Ｏ 軸線
Ｐ 振動発生部
Ｔ 振動受け部

Claims (8)

1. 振動発生部および振動受け部のうちのいずれか一方に連結される筒状の第１取付け部材、および他方に連結される第２取付け部材と、
   これらの両取付け部材同士を連結する第１弾性体と、
   を備える防振装置であって、
   前記第１取付け部材の内側に配設されるとともに、前記振動発生部からの入力振動を減衰する減衰ユニットを取り付け可能な連結部を有し、
   該連結部は、前記第１取付け部材に形成される第１連結部と、前記第２取付け部材に形成される第２連結部と、からなることを特徴とする防振装置。
2. 請求項１に記載の防振装置に減衰ユニットを備えた防振装置であって、
   前記減衰ユニットは、
   内部に液体が封入される液室が形成された筒状の本体部と、
   該本体部の開口を閉塞する受圧部と、
   前記本体部の内部を、前記受圧部を隔壁の一部とする主液室と副液室とに区画するとともに、両液室同士を互いに連通する連通路が形成された仕切り部材と、
   を備え、
   前記受圧部は、前記本体部に液密状態で変位自在に配置され、若しくは弾性変形自在に形成され、
   前記本体部は、前記第１取付け部材に着脱自在に装着されるとともに、前記受圧部は、前記第２取付け部材に着脱自在に装着されていることを特徴とする防振装置。
3. 前記第１連結部には、前記減衰ユニットの、前記第１取付け部材に対する該第１取付け部材の軸線方向に沿う位置を調整する調整機構が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防振装置。
4. 前記受圧部は、前記第２連結部を介して前記第２取付け部材に連結されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の防振装置。
5. 前記受圧部は、硬質部と、該硬質部の少なくとも径方向の外方を囲繞する弾性部と、を備えていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の防振装置。
6. 前記硬質部は、前記第２取付け部材に連結された中央部と、該中央部を径方向の外側から囲繞する外周部と、を備え、
   前記弾性部は、前記硬質部における中央部と外周部との間の隙間に充密され、
   前記中央部の外周面、および前記外周部の内周面はそれぞれ、前記第１取付け部材の軸線に沿う縦断面視で互いが平行となるように傾斜していることを特徴とする請求項５に記載の防振装置。
7. 前記受圧部と前記第２取付け部材とを連結する前記第２連結部は、
   前記第１取付け部材の軸線方向に複数に分割されるとともに、それぞれの分割体同士が第２弾性体により連結されていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の防振装置。
8. 前記受圧部は、前記第２連結部の外径よりも大径とされることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の防振装置。

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