JP2016008709A

JP2016008709A - 防振装置

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Publication number: JP2016008709A
Application number: JP2014131824A
Authority: JP
Inventors: 智樹高倉; Tomoki Takakura
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2016-01-18

Abstract

【課題】防振特性を向上させた防振装置を提供する。【解決手段】本発明の防振装置1は、内側取付部材2と外周部材5とを第1及び第2弾性体4a,4bで連結し、第1及び第2弾性体4a,4bの一部が隔壁の一部を形成する主液室S1,S2と、ダイヤフラム7が隔壁の一部を形成する副液室S3とを有する。第１制限通路100は、第１主液室S1と副液室S3とを連通させて液体を流通可能にし、第２制限通路200は、第２主液室S2と副液室S3とを連通させて液体を流通可能にする。内側取付部材2は、第2弾性体4bの内部に内側取付部材2から突出する突出部2cを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、防振装置に関するものである。

従来の防振装置には、内側取付部材と外側取付部材とを弾性体で連結し、当該弾性体の一部が隔壁を形成して液体が充填される第１主液室と、前記弾性体で形成された仕切隔壁によって前記内側取付部材の周りに区画されて液体が充填される複数の第２主液室と、ダイヤフラムが隔壁の一部を形成して液体が充填される副液室とを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２４３５４１号公報

しかしながら、上述の防振装置は、前記第２主液室の隔壁の一部を前記弾性体で形成することにより、振動入力に応じた前記第２主液室からの液体の吐き出しを可能としている。また、前記第２主液室からの吐き出しは、防振特性（減衰特性）に影響を与え、振動入力が大きくなるに従って大きくなることが好ましい。しかしながら、振動入力に応じた前記第２主液室からの吐き出しについては、従来の防振装置には改善の余地があった。

本発明の目的は、第２主液室による防振特性を向上させた防振装置を提供することにある。

本発明に係る防振装置は、振動発生部および振動受部の一方に連結される内側取付部材と、振動発生部および振動受部の他方に連結される筒状の外側取付部材と、前記内側取付部材と前記外側取付部材とを連結する第１弾性体と、前記外側取付部材の内側に配置されて、前記第１弾性体を隔壁の一部として液体が充填されるとともに当該第１弾性体の変形により内容積が変化する第１主液室、および、ダイヤフラムを隔壁の一部として液体が充填されるとともに当該ダイヤフラムの変形により内容積が変化する副液室を区画する仕切部材と、前記第１弾性体を挟んで前記仕切部材と反対側の位置で前記内側取付部材と前記外側取付部材とを連結し、前記第１弾性体とともに隔壁の一部を形成して液体が充填されるとともに前記第１弾性体との変形により内容積が変化する第２主液室を区画する第２弾性体と、前記第１主液室と前記副液室とを連通させて液体を流通可能にする第１制限通路と、前記第２主液室と前記副液室とを連通させて液体を流通可能にする第２制限通路と、を有し、前記内側取付部材は、前記第２弾性体の内部に突出する突出部を有することを特徴とするものである。
本発明に係る防振装置によれば、第２主液室による防振特性を向上させることができる。

本発明に係る防振装置において、前記突出部は、前記内側取付部材を周回する環状の突出部であることが好ましい。
この場合、第２主液室による防振特性をさらに向上させることができる。

本発明に係る防振装置において、前記突出部は、前記第２主液室と軸方向でオーバーラップすることが好ましい。
この場合、第２主液室の押し出し力がより大きくなり、ひいては、第２主液室による防振特性（減衰特性）をより向上させることができる。

本発明によれば、第２主液室による防振特性を向上させた防振装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る防振装置を模式的に示す断面図である。本発明の一実施形態に係る防振装置を模式的に示す他の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る防振装置を詳細に説明する。なお、以下の説明では、本実施形態に係る防振装置を車両のエンジンマウントとして適用した場合を例にとり、図面上側および下側をそれぞれ、上側および下側として説明する。また本実施形態では、エンジン側部材を振動発生部とし、車体（車台）側部材を振動受け部とする。

図１中、符号１は、本発明の一実施形態に係る防振装置である。防振装置１は、図示しないエンジンおよび車体の間に配置されている。本実施形態の防振装置１は、例えば、エチレングリコール、水、または、シリコーンオイル等の液体が封入された、いわゆる、液体封入型の防振装置である。

符号２は、振動発生部に連結される内側取付部材である。本実施形態では、内側取付部材２は、軸線Ｏに沿って延在する、例えば金属製のシャフト部材である。本実施形態では、内側取付部材２の軸線Ｏと振動方向に延在する軸とが一致するように配置されている。すなわち、本実施形態では、内側取付部材２の軸線Ｏは、上下振動方向に延在する。

更に、本実施形態では、内側取付部材２は、後述する弾性体４の内部に配置されて当該弾性体４に固着させている。本実施形態では、内側取付部材２は、シャフト状の本体２ａと、本体２ａの一端に繋がるヘッド２ｂとを有する。本体２ａには、内側取付部材２の軸線Ｏ方向に延びる取付穴２ｈが形成されている。内側取付部材２は、取付穴２ｈを挿通するシャフト等の挿通部材（図示省略）を介して、振動発生部に連結される。なお、内側取付部材２を振動発生部に連結する手段としては、挿通部材を介して連結するものに限定されない。また、本実施形態では、ヘッド２ｂは、本体２ａよりも大径に形作られている。本実施形態では、ヘッド２ｂは、偏平なほぼ球形状に形作られている。ただし、ヘッド２ｂの形状は、球形状に限定されるものではない。

また、内側取付部材２は、当該内側取付部材２から突出する突出部２ｃを有する。本実施形態では、突出部２ｃは、内側取付部材２（軸線Ｏ）を周回する環状の突出部である。また、本実施形態では、突出部２ｃは、図示のとおり、軸線Ｏと直交する方向（以下、「径方向」ともいう）に外側（ここでは、軸線Ｏから遠ざかる側）に向かうに従って先細りする放物線状の断面形状を有する。

符号３は、振動方向に延在する内側取付部材２の周りに、当該内側取付部材２を取り囲むように配置されている保持部材である。図１および２に示すように、保持部材３は、内側取付部材２の軸線Ｏと同軸状に配置されている。また、本実施形態では、図２に示すように、保持部材３は、内側取付部材２（軸線Ｏ）を取り囲む２つの環状部３ａおよび３ｂを有し、これら環状部３ａおよび３ｂは、軸線Ｏ方向に間隔を置いて配置されている。また、図１に示すように、保持部材３は、軸線Ｏを挟んで対向配置される、２つの支持部３ｃを有する。２つの支持部３ｃはそれぞれ、環状部３ａおよび３ｂのそれぞれに連結されている。本実施形態では、一方の環状部３ａは、他方の環状部３ｂよりも小径に形成されている。このため、本実施形態では、２つの支持部３ｃはそれぞれ、軸線Ｏに向かって縮径する環状の屈曲部分３ｃ₁を有する。

符号４は、内側取付部材２と保持部材３とを連結する弾性体である。弾性体４は、第１弾性体４ａおよび第２弾性体４ｂを有する。本実施形態では、第１弾性体４ａおよび第２弾性体４ｂは、一体に形成されている。さらに、本実施形態では、図示のように、第２弾性体４ｂは、第１弾性体４ａよりも肉厚が薄く設定されている。

第１弾性体４ａは、保持部材３の２つの環状部３ａ，３ｂのうち、環状部３ａの側に配置されて内側取付部材２と保持部材３とを連結する。本実施形態では、第１弾性体４ａは、内側取付部材２のヘッド２ｂに連結される一方、当該ヘッド２ｂから保持部材３の環状部３ａに向かって軸線Ｏ周りに円錐状に拡径して当該環状部３ａに連結される。第１弾性体４ａには、内側取付部材２のヘッド２ｂに向かって縮径する円錐状の窪み面４ｆ₁が形成されている。窪み面４ｆ₁は、第１弾性体４ａの内側に円錐状の窪みを形作っている。

第２弾性体４ｂは、保持部材３の２つの環状部３ａ，３ｂのうち、環状部３ｂの側に配置されて内側取付部材２と保持部材３とを連結する。本実施形態では、第２弾性体４ｂは、内側取付部材２の本体部２ａに連結されている一方、当該本体部２ａから保持部材３の環状部３ｂに向かって軸線Ｏ周りに円錐膜状に拡径して当該環状部３ｂに連結されている。また、本実施形態では、第２弾性体４ｂは、軸線Ｏを中心に同心円状に広がる、傘状のベローズとして機能する。さらに、本実施形態では、第２弾性体４ｂは、円錐形状の第１弾性体４ａに連結されている。

本実施形態では、弾性体４は、第１弾性体４ａと第２弾性体４ｂとの間に、内側取付部材２に向かって縮径する環状の窪み面４ｆ₂を形成している。窪み面４ｆ₂は、第１弾性体４ａおよび当該第１弾性体４ａを挟んで反対側の位置に配置された第２弾性体４ｂとの間に内側取付部材２（軸線Ｏ）を取り囲む環状の窪みを形作っている。なお、本実施形態では、図１に示すように、第１弾性体４ａおよび第２弾性体４ｂは、弾性体４の一部として互いに、保持部材３の支持部３ｃに連結されている。

符号５は、振動受部に連結される外側取付部材である。本実施形態では、外側取付部材５は、内側取付部材２を取り囲むように配置された筒状の部材である。本実施形態では、第１弾性体４ａおよび第２弾性体４ｂの内周縁は、内側取付部材２に連結されており、当該第１弾性体４ａおよび第２弾性体４ｂの外周縁は、保持部材３およびシーリング部材６を介して外側取付部材５に連結されている。また、本実施形態では、外側取付部材５は、保持部材３を収容可能な筒状の本体部５ａと、内側取付部材２の方向と反対の側に向かうに従って軸線Ｏに向かって先細りする絞り部５ｂとを有する。本実施形態では、絞り部５ｂは、本体部５ａよりも小径に形成されている。このため、本実施形態では、本体部５ａおよび絞り部５ｂは、軸線Ｏに向かって縮径する環状の屈曲部分５ｃを介して連結されている。

符号６は、外側取付部材５の内周面を被覆するシーリング部材である。シーリング部材６は、外側取付部材５の内周面に固定されて当該内周面をシールする。符号７は、弾性変形可能なダイヤフラムである。ダイヤフラム７は、外側取付部材の２つの開口端のうち、内側取付部材２が配置される開口端と反対の側の開口端を閉じる。本実施形態では、ダイヤフラム７は、外側取付部材５の絞り部５ｂの内側に形成された開口部を閉じている。本実施形態では、シーリング部材６は、ダイヤフラム７と一体に形成されている。シーリング部材６は、例えば、ダイヤフラム７とともにゴムで形成されており、外側取付部材５の内周面に加硫接着されている。

符号８は、外側取付部材５の内側に収容される仕切部材である。仕切部材８は、外側取付部材５の屈曲部分５ｃに載置されることで、ダイヤフラム７よりも内側取付部材２の側（上側）に配置されている。本実施形態では、仕切部材８は、外側取付部材５を仕切る本体部８ａと、この本体部８ａの外縁から上側に向かって伸びる周壁部８ｂとを有する。また、本実施形態では、仕切部材８は、その周壁部８ｂに取り囲まれた本体部８ａの上側面を閉じる封止部８ｃを有する。本実施形態では、仕切部材８は、シーリング部材６を介して外側取付部材５の内周面に接することで、外側取付部材５の内側を上下方向に密封状態に仕切っている。

また、仕切部材８には、本体部８ａと封止部８ｃとの間に、メンブラン９が配置されている。メンブラン９は、例えば、ゴム材料などの弾性材料で形成されている。本実施形態では、メンブラン９は、仕切部材８の本体部８ａに形成された収容凹部８ａ₁に配置されている。これにより、メンブラン９は、仕切部材８の封止部８ｃにより、本体部８ａの収容凹部８ａ₁から離脱することなく、仕切部材８内に収容される。

本実施形態に係る防振装置１は、外側取付部材５に、仕切部材８、弾性体４に連結された内側取付部材２および保持部材３を収容することにより形成される。防振装置１は、第１主液室Ｓ₁および第２主液室Ｓ₂ならびに副液室Ｓ₃を有している。

第１主液室Ｓ₁および第２主液室Ｓ₂は、それぞれ、少なくとも弾性体４の一部が隔壁の一部を形成して前記液体が充填されるとともに、弾性体４の圧縮および伸張に追従して内容積が変化する。

本実施形態では、第１主液室Ｓ₁は、外側取付部材５の径方向内側に配置されて、第１弾性体４ａの円錐状の窪み面４ｆ₁と仕切部材８の上側端面（封止部８ｃの上側端面）８ｆ₁を隔壁面として円錐形状に形作られている。第１主液室Ｓ₁には、前記液体が充填されており、第１弾性体４ａの圧縮および伸張に追従して内容積が変化する。

本実施形態では、第２主液室Ｓ₂は、外側取付部材５の径方向内側に配置されて、第１弾性体４ａおよび第２弾性体４ｂで形作られた環状の窪み面４ｆ₂と外側取付部材５の内側に被覆されたシーリング部材６の内表面６ｆを隔壁面として軸線Ｏ周りを周回する環状に形作られている。本実施形態では、図１に示すように、第２主液室Ｓ₂にも、前記液体が充填されており、弾性体４全体（特に、第２弾性体４ｂ）の圧縮および伸張に追従して内容積が変化する。

副液室Ｓ₃は、ダイヤフラム７が隔壁の一部を形成して前記液体が充填されるとともに、その内圧の変化に応じて内容積が変化する。本実施形態では、副液室Ｓ₃は、ダイヤフラム７の内表面７ｆと仕切部材８の下側端面（本体部８ａの下側端面）８ｆ₂を隔壁面として形作られている。

さらに、本実施形態では、仕切部材８に、第１制限通路１００、第２制限通路２００および圧力調整部３００が形成されている。

図２に示すように、第１制限通路１００は、仕切部材８の封止部８ｃに形成された開口部１０１と、この開口部１０１に通じて本体部８ａと封止部８ｃとの間に形成された軸線Ｏ周りに伸びるオリフィス通路１０２と、このオリフィス通路１０２に通じて本体部８ａの下側端面に形成された開口部１０３とで形成されている。第１制限通路１００は、第１主液室Ｓ₁と副液室Ｓ₃との間を繋ぐ通路とされている。第１制限通路１００の内側では、第１主液室Ｓ₁と副液室Ｓ₃との間の前記液体の流通を可能にする。図示した例では、比較的低周波数大振幅の振動、例えば、１０Ｈｚ未満の周波数を有する振動（バウンズ振動）については、主として、第１制限通路１００の設定により振動吸収を図ることができる。例えば、第１制限通路１００の流路長および流路断面積は、第１制限通路１００の共振周波数が予め決められた周波数になるように設定（チューニング）することができる。

第２制限通路２００は、仕切部材８の周壁部８ｂの上側端面に形成された開口部２０１と、この開口部２０１に通じて仕切部材８の周壁部８ｂおよび本体部８ａの外縁部ならびにシーリング部材６の間に形成された、軸線Ｏ周りを軸線Ｏ方向に螺旋状に伸びるオリフィス通路２０２と、このオリフィス通路２０２に通じて本体部８ａの下側端面に形成された開口部２０３とで形成されている。第２制限通路２００は、第２主液室Ｓ₂と副液室Ｓ₃との間を繋ぐ通路とされている。第２制限通路２００の内側では、第２主液室Ｓ₂と副液室Ｓ₃との間の前記液体の流通を可能にする。図示した例では、第２制限通路２００の断面積は、第１制限通路１００の断面積よりも大きく設定されている。これにより、上記バウンズ振動よりも周波数の高い、例えば、１０〜１５Ｈｚの周波数を有する振動（ピッチング振動）については、第２制限通路２００の設定により振動吸収を図ることができる。例えば、第２制限通路２００の流路長および流路断面積は、第２制限通路２００の共振周波数が予め決められた周波数になるように設定（チューニング）することができる。

圧力調整部３００は、封止部８ｃに形成された開口部３０１と、この開口部３０１に通じて本体部８ａと封止部８ｃとの間に形成された収容部３０２と、この収容部３０２を本体部８の下側端面に通じさせる本体部８ａに形成された開口部３０３とで形成されている。また、収容部３０２の内側には、メンブラン９が微小変形または微小移動可能（本実施形態では微小変形可能）に収容されている。メンブラン９は、収容部３０２の内側で、上下方向にわずかに変形または移動することができる。メンブラン９は、第１主液室Ｓ₁内の液圧上昇に伴う動ばね定数の上昇を抑えることで、高周波振動の効果的な吸収を可能にする。

本実施形態では、内側取付部材２の突出部２ｃは、第２弾性体４ｂの内部に突出している。突出部２ｃを第２弾性体２ｂの延在方向に突出させれば、第２弾性体４ｂの剛性、少なくとも、第２弾性体４ｂの内側取付部材２側連結部の剛性を上げることができる。このため、内側取付部材２または外側取付部材３からの振動入力に追従して第２弾性体４ｂが変形および復元を繰り返したとき、第２弾性体４ｂによって第２主液室Ｓ₂の前記液体を第２制限通路２００に押し出す力が大きく確保される。なお、内側取付部材２からの突出部２ｃの突出量は、第２弾性体４ｂの寸法や形状など、弾性体４全体のバランスで適宜、設定することができる。例えば、図示のように、内側取付部材２の突出部２ｃの突端２ｃ₁が軸方向で（すなわち、軸線Ｏに沿ってみたときに径方向において）第２主液室Ｓ₂とオーバーラップするように、当該突出部２ｃを内側取付部材２から突出させる。

弾性体４は、変形および復元が可能であれば、様々な材料のものを適用することができる。本実施形態では、弾性体４は、少なくともゴムを主成分とし、内側取付部材２と保持部材３とに加硫接着されている。本実施形態では、内側取付部材２は、その本体部２ａの一部とヘッド２ｂが弾性体４の内部に配置されて当該弾性体４に固着している。なお、本発明によれば、弾性体４は、例えば、加硫接着によって、内側取付部材２と外側取付部材５とに直接連結してもよい。

次に、本実施形態に係る防振装置１の作用について説明する。

本実施形態に係る防振装置１では、防振装置１が圧縮されるときは、弾性体４は内側取付部材２の動きに追従する。たとえば、内側取付部材２が外側取付部材５とが軸線Ｏ方向に互いに接近することで弾性体４が圧縮されると、第１弾性体４ａが第１主液室Ｓ₁に向かって大きく変形すると同時に、第２弾性体４ｂも第２主液室Ｓ₂に向かって大きく変形する。このとき、内側取付部材２の突出部２ｃが第２弾性体４ａの内部に突出しているため、少なくとも、第２弾性体４ｂの内側取付部材２側連結部の剛性が上がることで、第２弾性体４ｂは、第２主液室Ｓ₂に充填された前記液体を第２制限通路２００に向けて大きく押し出すことができる。

このように、本実施形態に係る防振装置１によれば、第２主液室Ｓ₂の容積を確保しつつ、第２弾性体４ｂの剛性を上げることで、より多くの前記液体を第２主液室Ｓ₂から副液室Ｓ₃に流すことができる。従って、本実施形態に係る防振装置１によれば、第２主液室Ｓ₂による防振特性を向上させることができる。

さらに、本実施形態に係る防振装置１では、内側取付部材２の突出部２ｃは、内側取付部材２の本体部２ａ（軸線Ｏ）を周回する環状の突出部である。この場合、内側取付部材２の本体部２ａ（軸線Ｏ）周りの第２弾性体４ｂの剛性を均等に上げられることから、第２主液室Ｓ₂からの前記液体の吐き出しも均等に行われるため、第２主液室Ｓ₂による防振特性の向上に有効である。なお、突出部２ｃは、内側取付部材２の本体部２ａの周りを間隔を置いて配置された複数の突出部とすることはできることは勿論、内側取付部材２の少なくとも１箇所に局所的に設けることも可能である。

また、本実施形態に係る防振装置１において、内側取付部材２の突出部２ｃは、第２主液室Ｓ₂と軸方向（軸線Ｏ方向）でオーバーラップしている。この場合、第２弾性体４ｂの押し出し力がより大きくなり、ひいては、第２主液室Ｓ₂による防振特性（減衰特性）をより向上させることができる。

また、本実施形態に係る防振装置１では、当該防振装置１の主液室は、第１主液室Ｓ₁と第２主液室Ｓ₂とからなり、第１主液室Ｓ₁と副液室Ｓ₃とを連通させて前記液体を流通可能にする第１制限通路１００と、第２主液室Ｓ₂と副液室Ｓ₃とを連通させて前記液体を流通可能にする第２制限通路２００とを有する。この場合、内側取付部材２および外側取付部材３の軸線Ｏ方向に平行な方向からの少なくとも２つ（本実施形態では、２つ）の振動周波数の振動入力に対応したチューニングを可能にすることができる。なお、本実施形態では、第２主液室Ｓ₂を１つの環状液室としたが、本実施形態の変形例としては、第２主液室Ｓ₂を複数（好適には、２つ）、すなわち、第２主液室Ｓ₂を、隔壁を挟んで軸線Ｏ周りの複数個所（好適には、軸線Ｏを挟んで互いに向かい合う２箇所）に形成し、各第２主液室Ｓ₂を、それぞれ、互いに独立に第２制限通路２００を介して副液室Ｓ₃に連通させることも可能である（図示省略）。

上述したところは、本発明の一実施形態であって、特許請求の範囲の記載によれば、種々の変更が可能である。例えば、本発明の防振装置は、エンジンマウントに限定されるものではなく、建設機械に搭載される発電機用マウントや、工場等に設置される機械用マウントとして使用することができる。さらに、内側取付部材２および外側取付部材５の形状も、様々な形状とすることができる。

本発明は、内側取付部材と外側取付部材とを第１および第２弾性体で連結し、少なくとも前記第１および第２弾性体の一部が隔壁の一部を形成する第１および第２主液室と、ダイヤフラムが隔壁の一部を形成する副液室とを有する、防振装置に適用することができる。

１：防振装置，２：内側取付部材，２ａ：本体部：２ｂ：ヘッド，２ｃ：突出部，３：保持部材，４：弾性体，４ａ：第１弾性体，４ｂ：第２弾性体，５：外側取付部材，６：シーリング部材，７：ダイヤフラム，８：仕切部材，９：メンブラン，１００：第１制限通路，２００：第２制限通路，３００：圧力調整部，Ｓ₁ ：第１主液室，Ｓ₂ ：第２主液室，Ｓ₃ ：副液室

Claims

振動発生部および振動受部の一方に連結される内側取付部材と、
振動発生部および振動受部の他方に連結される筒状の外側取付部材と、
前記内側取付部材と前記外側取付部材とを連結する第１弾性体と、
前記外側取付部材の内側に配置されて、前記第１弾性体を隔壁の一部として液体が充填されるとともに当該第１弾性体の変形により内容積が変化する第１主液室、および、ダイヤフラムを隔壁の一部として液体が充填されるとともに当該ダイヤフラムの変形により内容積が変化する副液室を区画する仕切部材と、
前記第１弾性体を挟んで前記仕切部材と反対側の位置で前記内側取付部材と前記外側取付部材とを連結し、前記第１弾性体とともに隔壁の一部を形成して液体が充填されるとともに前記第１弾性体との変形により内容積が変化する第２主液室を区画する第２弾性体と、
前記第１主液室と前記副液室とを連通させて液体を流通可能にする第１制限通路と、
前記第２主液室と前記副液室とを連通させて液体を流通可能にする第２制限通路と、
を有し、
前記内側取付部材は、前記第２弾性体の内部に突出する突出部を有することを特徴とする、防振装置。
請求項１において、前記突出部は、前記内側取付部材を周回する環状の突出部である、防振装置。
請求項１または２において、前記突出部は、前記第２主液室と軸方向でオーバーラップする、防振装置。