JP2020067129A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな荷重が入力され、主液室が急激に負圧化されたときに、気泡が発生するのを抑制する。【解決手段】第１取付部材１１および第２取付部材１２と、本体ゴム１３と、ダイヤフラム１４と、仕切部材２６と、可動部材１９と、を備え、仕切部材には、収容室１７内を通して主液室１６ａと副液室１６ｂとを連通する連通孔２０が形成され、可動部材は、本体ゴムを形成する材質より硬度の高い材質で形成され、可動部材のうち、主液室側を向く表面は、全域にわたって他の部材と非接触とされ、かつ副液室側を向く裏面は、収容室の内面のうち、副液室側に位置して主液室側を向く面１７ａに、弾性連結体２１を介して連結されている。【選択図】図１

Description

本発明は、防振装置に関するものである。

従来から、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に取付けられる筒状の第１取付部材、および他方に取付けられる第２取付部材と、第１取付部材および第２取付部材を互いに連結し、かつ第１取付部材における軸方向の一端開口部を閉塞する本体ゴムと、第１取付部材における軸方向の他端開口部を閉塞し、本体ゴムとの間に、液体が封入された液室を画成するダイヤフラムと、液室を、本体ゴムを隔壁の一部に有する主液室と、ダイヤフラムを隔壁の一部に有する副液室と、に仕切る仕切部材と、仕切部材に設けられた収容室内に変位可能に収容された可動部材と、を備える防振装置が知られている。

特開２０１３−２４５６号公報

しかしながら、前記従来の防振装置では、大きな荷重（振動）が入力され、主液室が急激に負圧化されたときに気泡が発生し、その後気泡が崩壊したときに異音が生ずるおそれがあった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、大きな荷重が入力され、主液室が急激に負圧化されたときに、気泡が発生するのを抑制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。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の防振装置は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に取付けられる筒状の第１取付部材、および他方に取付けられる第２取付部材と、前記第１取付部材および前記第２取付部材を互いに連結し、かつ前記第１取付部材における軸方向の一端開口部を閉塞する本体ゴムと、前記第１取付部材における軸方向の他端開口部を閉塞し、前記本体ゴムとの間に、液体が封入された液室を画成するダイヤフラムと、前記液室を、前記本体ゴムを隔壁の一部に有する主液室と、前記ダイヤフラムを隔壁の一部に有する副液室と、に仕切る仕切部材と、前記仕切部材に設けられた収容室内に変位可能に収容された可動部材と、を備え、前記仕切部材には、前記収容室内を通して前記主液室と前記副液室とを連通する連通孔が形成され、前記可動部材は、前記本体ゴムを形成する材質より硬度の高い材質で形成され、前記可動部材のうち、前記主液室側を向く表面は、全域にわたって他の部材と非接触とされ、かつ前記副液室側を向く裏面は、前記収容室の内面のうち、前記副液室側に位置して前記主液室側を向く面に、弾性連結体を介して連結されている。

この発明によれば、可動部材の前記表面が、全域にわたって他の部材と非接触となっていて、その平面積が広く確保されることから、可動部材が主液室に向けて変位したときに、収容室のうち、可動部材より主液室側に位置し、連通孔を通して主液室に連通する部分と、主液室と、の全体の容積を大きく縮小することができる。したがって、大きな荷重（振動）が入力されたことにより、主液室が急激に負圧化されようとしたときに、可動部材が主液室側に向けて変位することで、主液室の負圧が効果的に抑えられ気泡の発生を抑制することができる。
また、可動部材の前記裏面が、収容室の内面のうち、副液室側に位置して主液室側を向く面に、弾性連結体を介して連結されているので、前述のように可動部材が主液室側に向けて変位すると、弾性連結体は引張変形することとなり、弾性連結体が圧縮変形する場合と比べて、可動部材を主液室側に向けて円滑に大きく変位させることができる。
また、可動部材が、本体ゴムを形成する材質より硬度の高い材質で形成されているので、大きな荷重が入力され、可動部材が副液室側に向けて押し込まれたときに、可動部材が弾性変形するのを抑えることが可能になり、高い減衰力を発生させることができる。
また、可動部材の前記表面が、全域にわたって他の部材と非接触となっていて、その平面積が広く確保されていることから、振幅の小さい中高周波領域の振動が入力されたときに、可動部材を変位させることで、液室の圧力変動が効果的に抑制され、発生する減衰力を抑えることができる。

ここで、前記弾性連結体は、前記可動部材の裏面における外周縁部に、その全周にわたって連続して、若しくは断続的に連結されてもよい。

この場合、弾性連結体が、可動部材の裏面における外周縁部に、その全周にわたって連結されているので、入力振動に応じて可動部材が変位する際に、可動部材が傾くのを抑制することが可能になり、所期した減衰性能を安定して発揮させることができる。

また、前記弾性連結体に、径方向に開口する周溝が形成されてもよい。

この場合、弾性連結体に、径方向に開口する周溝が形成されているので、弾性連結体を、主液室側および副液室側の双方向に円滑に弾性変形させることが可能になり、入力振動に応じて可動部材を応答性良く変位させることができる。

この発明によれば、大きな荷重が入力され、主液室が急激に負圧化されたときに、気泡が発生するのを抑制することができる。

本発明に係る一実施形態として示した防振装置の縦断面図である。

以下、本発明に係る防振装置の一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
この防振装置１は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に取付けられる筒状の第１取付部材１１、および他方に取付けられる第２取付部材１２と、第１取付部材１１および第２取付部材１２を互いに連結した本体ゴム１３と、本体ゴム１３との間に、液体が封入された液室１６を画成するダイヤフラム１４と、液室１６を、本体ゴム１３を壁面の一部に有する主液室１６ａとダイヤフラム１４を隔壁の一部に有する副液室１６ｂとに仕切る仕切部材２６と、仕切部材２６に設けられた収容室１７内に変位可能に収容された可動部材１９と、を備えている。

液室１６に封入された液体としては、例えばエチレングリコール、水、シリコーンオイルなどが挙げられる。
防振装置１は、例えば自動車等に装着され、エンジンの振動が車体に伝達するのを抑える。防振装置１では、第２取付部材１２が振動発生部としての図示されないエンジンに取付けられる一方、第１取付部材１１が図示されないブラケットを介して振動受部としての車体に取付けられる。なお、第１取付部材１１が振動発生部に、第２取付部材１２が振動受部にそれぞれ取付けられてもよい。

図示の例では、仕切部材２６は、液室１６を、第１取付部材１１の中心軸線Ｏに沿う軸方向に仕切っている。以下、軸方向に沿って主液室１６ａ側を上側といい、副液室１６ｂ側を下側という。また、軸方向から見て、中心軸線Ｏに交差する方向を径方向といい、中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

第１取付部材１１は、第１筒部１１ａと、第１筒部１１ａの下方に位置する第２筒部１１ｂと、第１筒部１１ａと第２筒部１１ｂとを連結する段部１１ｃと、を備えている。第１筒部１１ａ、第２筒部１１ｂおよび段部１１ｃは、中心軸線Ｏと同軸に配置されて一体に形成されている。第１取付部材１１の上端開口部（軸方向の一端開口部）が、本体ゴム１３により液密に閉塞され、かつ第１取付部材１１の下端開口部（軸方向の他端開口部）が、ダイヤフラム１４により液密に閉塞されることにより、第１取付部材１１の内側に液体が封入されている。
第２取付部材１２は、第１取付部材１１の第１筒部１１ａよりも上方に配置されている。

本体ゴム１３は、第１取付部材１１の上端部から上方に突出し、かつ上方に向かうに従い漸次、縮径された円錐台状の変形部１３ａと、この変形部１３ａから第１取付部材１１の内周面に沿って下方に向けて延びる被覆部１３ｂと、を備えている。被覆部１３ｂは、第１取付部材１１の内周面に加硫接着されており、第１取付部材１１の内周面は、その全域にわたって本体ゴム１３で覆われている。変形部１３ａおよび被覆部１３ｂは一体に形成されている。

仕切部材２６は、例えばアルミニウム合金若しくは合成樹脂材料などにより形成されている。仕切部材２６は、円盤状に形成され、第１取付部材１１内に嵌合されている。仕切部材２６の上面は、本体ゴム１３に直接、軸方向で対向し主液室１６ａに露出しており、仕切部材２６は主液室１６ａの隔壁の一部を構成している。仕切部材２６の下面は、ダイヤフラム１４に直接、軸方向で対向し副液室１６ｂに露出しており、仕切部材２６は副液室１６ｂの隔壁の一部を構成している。

仕切部材２６には、収容室１７と、制限通路１８と、が設けられている。これらの収容室１７および制限通路１８は、仕切部材２６の内部で非連通状態とされ互いに独立している。
制限通路１８は、主液室１６ａと副液室１６ｂとを連通する。制限通路１８は、仕切部材２６の外周面に形成され周方向に延びている。制限通路１８は、例えば周波数が１０Ｈｚ前後のエンジンシェイク振動の入力時に共振（液柱共振）が発生するようにチューニングされてもよい。

収容室１７は、軸方向から見て、中心軸線Ｏと同軸に配置された円形状を呈する。収容室１７の内面は、副液室１６ｂ側に位置して主液室１６ａ側を向く下面１７ａと、主液室１６ａ側に位置して副液室１６ｂ側を向く上面１７ｂと、下面１７ａおよび上面１７ｂの各外周縁同士を連結し、径方向の内側を向く側面１７ｃと、を備える。
仕切部材２６には、収容室１７内を通して主液室１６ａと副液室１６ｂとを連通する連通孔２０が形成されている。連通孔２０は、可動部材１９の表裏面に向けて開口している。可動部材１９の表面に向けて開口する連通孔２０、および可動部材１９の裏面に向けて開口する連通孔２０はそれぞれ、複数ずつ配設されている。

そして本実施形態では、可動部材１９は、本体ゴム１３を形成する材質より硬度の高い材質で形成されている。可動部材１９は、例えば合成樹脂材料、若しくは金属材料などにより表裏面が軸方向を向く板状に形成されている。なお、可動部材１９は、本体ゴム１３を形成する材質より硬度の高いゴム材料で形成されてもよい。可動部材１９は、主液室１６ａと副液室１６ｂとの圧力差によっては、弾性変形しない程度の剛性を有している。可動部材１９は、円板状に形成され、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。可動部材１９の外周面は、収容室１７の前記側面１７ｃに近接している。

可動部材１９のうち、主液室１６ａ側を向く表面は、全域にわたって他の部材と非接触とされ、かつ副液室１６ｂ側を向く裏面は、収容室１７の前記下面１７ａに、弾性連結体２１を介して連結されている。可動部材１９は、主液室１６ａと副液室１６ｂとの圧力差に応じて、弾性連結体２１が弾性変形することで、軸方向に変位する。

可動部材１９の表面と、収容室１７の前記上面１７ｂと、の間の軸方向の隙間の大きさは、可動部材１９が、主液室１６ａと副液室１６ｂとの圧力差により主液室１６ａ側に変位したときに、収容室１７の前記上面１７ｂに当接しない大きさとなっている。図示の例では、可動部材１９の表面と、収容室１７の前記上面１７ｂと、の間の軸方向の隙間の大きさは、可動部材１９の裏面と、収容室１７の前記下面１７ａと、の間の軸方向の隙間の大きさと同等になっている。
なお、収容室１７として、前記上面１７ｂを有さない構成を採用し、可動部材１９の表面を全域にわたって、本体ゴム１３に直接、軸方向で対向させてもよい。

弾性連結体２１は、可動部材１９の裏面、および収容室１７の前記下面１７ａに接着されている。弾性連結体２１は、可動部材１９の裏面における外周縁部に、その全周にわたって連続して、若しくは断続的に連結されている。図示の例では、弾性連結体２１は、全周にわたって連続して延び、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。弾性連結体２１に、径方向に開口する周溝２１ａが形成されている。周溝２１ａは、径方向の外側に向けて開口している。周溝２１ａは、全周にわたって連続して延びている。
なお、周溝２１ａは、径方向の内側に向けて開口してもよい。周溝２１ａは、全周にわたって断続的に延びてもよい。

以上説明したように、本実施形態による防振装置１によれば、可動部材１９の表面が、全域にわたって他の部材と非接触となっていて、その平面積が広く確保されることから、可動部材１９が主液室１６ａに向けて変位したときに、収容室１７のうち、可動部材１９より主液室１６ａ側に位置し、連通孔２０を通して主液室１６ａに連通する部分と、主液室１６ａと、の全体の容積を大きく縮小することができる。したがって、大きな荷重（振動）が入力されたことにより、主液室１６ａが急激に負圧化されようとしたときに、可動部材１９が主液室１６ａ側に向けて変位することで、主液室１６ａの負圧が効果的に抑えられ気泡の発生を抑制することができる。

また、可動部材１９の裏面が、収容室１７の前記下面１７ａに、弾性連結体２１を介して連結されているので、前述のように可動部材１９が主液室１６ａ側に向けて変位すると、弾性連結体２１は引張変形することとなり、弾性連結体２１が圧縮変形する場合と比べて、可動部材１９を主液室１６ａ側に向けて円滑に大きく変位させることができる。
また、可動部材１９が、本体ゴム１３を形成する材質より硬度の高い材質で形成されているので、大きな荷重が入力され、可動部材１９が副液室１６ｂ側に向けて押し込まれたときに、可動部材１９が弾性変形するのを抑えることが可能になり、高い減衰力を発生させることができる。

また、可動部材１９の表面が、全域にわたって他の部材と非接触となっていて、その平面積が広く確保されていることから、振幅の小さい中高周波領域の振動が入力されたときに、可動部材１９を変位させることで、液室１６の圧力変動が効果的に抑制され、発生する減衰力を抑えることができる。

また、弾性連結体２１が、可動部材１９の裏面における外周縁部に、その全周にわたって連結されているので、入力振動に応じて可動部材１９が変位する際に、可動部材１９が中心軸線Ｏに対して傾くのを抑制することが可能になり、所期した減衰性能を安定して発揮させることができる。
また、弾性連結体２１に、径方向に開口する周溝２１ａが形成されているので、弾性連結体２１を、主液室１６ａ側および副液室１６ｂ側の双方向に円滑に弾性変形させることが可能になり、入力振動に応じて可動部材１９を応答性良く変位させることができる。

なお、本発明の技術範囲は、前述した各実施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、前記実施形態では、弾性連結体２１が、可動部材１９の裏面における外周縁部に、その全周にわたって連結された構成を示したが、弾性連結体２１を、可動部材１９の裏面における中央部に連結するなど適宜変更してもよい。
また、弾性連結体２１に周溝２１ａを形成しなくてもよく、弾性連結体２１は、例えば中空に形成するなど適宜変更してもよい。

また、前記実施形態では、支持荷重が作用することで主液室１６ａに正圧が作用する圧縮式の防振装置１について説明したが、主液室１６ａが鉛直方向下側に位置し、かつ副液室１６ｂが鉛直方向上側に位置するように取り付けられ、支持荷重が作用することで主液室１６ａに負圧が作用する吊り下げ式の防振装置にも適用可能である。
また、本発明に係る防振装置１は、車両のエンジンマウントに限定されるものではなく、エンジンマウント以外に適用することも可能である。例えば、車両用のキャビンマウント若しくはブッシュ、または建設機械に搭載された発電機のマウントに適用することも可能であり、或いは、工場などに設置される機械のマウントに適用することも可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の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り、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ 防振装置
１１ 第１取付部材
１２ 第２取付部材
１３ 本体ゴム
１４ ダイヤフラム
１６ 液室
１６ａ 主液室
１６ｂ 副液室
１７ 収容室
１９ 可動部材
２０ 連通孔
２１ 弾性連結体
２１ａ 周溝
２６ 仕切部材

Claims (3)

1. 振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に取付けられる筒状の第１取付部材、および他方に取付けられる第２取付部材と、
   前記第１取付部材および前記第２取付部材を互いに連結し、かつ前記第１取付部材における軸方向の一端開口部を閉塞する本体ゴムと、
   前記第１取付部材における軸方向の他端開口部を閉塞し、前記本体ゴムとの間に、液体が封入された液室を画成するダイヤフラムと、
   前記液室を、前記本体ゴムを隔壁の一部に有する主液室と、前記ダイヤフラムを隔壁の一部に有する副液室と、に仕切る仕切部材と、
   前記仕切部材に設けられた収容室内に変位可能に収容された可動部材と、を備え、
   前記仕切部材には、前記収容室内を通して前記主液室と前記副液室とを連通する連通孔が形成され、
   前記可動部材は、前記本体ゴムを形成する材質より硬度の高い材質で形成され、
   前記可動部材のうち、前記主液室側を向く表面は、全域にわたって他の部材と非接触とされ、かつ前記副液室側を向く裏面は、前記収容室の内面のうち、前記副液室側に位置して前記主液室側を向く面に、弾性連結体を介して連結されている、防振装置。
2. 前記弾性連結体は、前記可動部材の裏面における外周縁部に、その全周にわたって連続して、若しくは断続的に連結されている、請求項１に記載の防振装置。
3. 前記弾性連結体に、径方向に開口する周溝が形成されている、請求項２に記載の防振装置。

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