JP3695619B2

JP3695619B2 - 液体封入式防振装置

Info

Publication number: JP3695619B2
Application number: JP28879297A
Authority: JP
Inventors: 勝久矢野; 恵一石破
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JPH11125300A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性ブッシュ、エンジンマウント、ドライブシャフトのセンターサパート等として用いることができる防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体封入式ブッシュは車両の乗り心地を高めるために採用される場合が多く、その性格上、初期静的ばね定数が２０００Ｎ／ｍｍ以下のものが多い。子良き静的ばね定数が小さいと小さな入力荷重で大きな変位が発生し、ゴム弾性体に大きな歪みが作用し、ゴム弾性体の耐久性が問題となる。そこで、耐久性を保つため、ストッパーを設け、ストローク量を規制している。
【０００３】
しかし、ストッパーによるストローク量の規制は、ストッパーに衝突することを意味し、衝突による打音（こつこつ音）や、ストッパー接触時のねじり入力によるスティックスリップ音等の異音が問題となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、車両の防振対策が振動伝達の諸処で対処され、車両の乗り心地性も必ずしも液体封入式ブッシュのみにて達成されるものでもなくなってきている。また、３００Ｈｚ以上の高周波域の減衰効果の高い、ストロークが短い低動ばね化も進んでいる。かかる見地に立って、高周波域の減衰効果の高い低動ばねで、ストッパーの衝突による打音やスティックスリップ音等の異音が発生しない、かつ安価な液体封入式防振装置を提供することを本発明の課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ストッパーを用いない液体封入式防振装置を基本に考えた。そして、初期静的ばね定数を高め、低動ばねとすることによりゴム弾性体の耐久性を保てることに着目し、最大入力荷重が定まっている部位に用いることにより、異音が発生しない、かつ安価な液体封入式防振装置を提供できることに思い至り、本発明の液体封入式防振装置を完成したものである。
【０００６】
すなわち、本発明の液体封入式防振装置は、主軸金具と、該主軸金具の外側に離間して配置された外筒金具と、該主軸金具と該外筒金具とを一体的に連結する軸方向の両端部に位置し軸方向の中央部に内部空間を形成する少なくとも一対の環状側壁部をもつゴム弾性体と、該内部空間に封入された液体とからなる液体封入式防振装置であって、軸直角所定方向の最大入力荷重がＦｍａｘであり、前記主軸金具の外周面から遠心方向に延びる前記環状側壁部の厚さをＡ、前記軸直角所定方向の前記主軸金具外周面側から遠心方向の前記外筒金具側までの前記内部空間の距離をＢとすると、前記ゴム弾性体はその初期静的ばね定数が２０００Ｎ／ｍｍ以上で、前記軸直角所定方向に前記最大入力荷重Ｆｍａｘが作用したときの前記外筒金具に対する前記主軸金具の変位量Ｌｍａｘは０．４Ａ以下である初期静的ばね定数をもち、Ｂは０．４Ａ以上であることを特徴とする。
【０００７】
最大入力荷重Ｆｍａｘが作用したときの主軸金具の変位量Ｌｍａｘが０．４Ａ以下であり、液体が封入された内部空間が潰れて内部空間を区画する対向面に接する主軸金具の変位量が０．４Ａであるため、通常の使用状態では内部空間が潰れて内部空間の対向面どうしが当接することはない。従って、打音、スティックスリップ等の異音の発生は生じない。
【０００８】
また、ゴム弾性体の歪みはその環状側壁部で最大４０％の歪みとなり、経験的に知られている液体封入式防振装置のゴム弾性体の最大耐久保証歪み４０％の範囲内にある。従って、本発明の液体封入式防振装置は耐久性も高い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の液体封入式防振装置は、軸直角所定方向の最大入力荷重がＦｍａｘであり、主軸金具の外周面から遠心方向に延びる環状側壁部の厚さをＡ、軸直角所定方向の主軸金具外周面側から遠心方向の外筒金具側までの内部空間の距離をＢとすると、ゴム弾性体はその初期静的ばね定数が２０００Ｎ／ｍｍ以上で、軸直角所定方向に最大入力荷重Ｆｍａｘが作用したときの外筒金具に対する主軸金具の変位量Ｌｍａｘは０．４Ａ以下である初期静的ばね定数をもち、Ｂは０．４Ａ以上である。
【００１０】
本発明の液体封入式防振装置の軸直角方向の歪−荷重曲線を図１の実線で模式的に示す。また、参考までに従来の防振装置の歪−荷重曲線を破線で模式的に示す。本発明の防振装置は屈曲部がない曲線として示されるのに対して、従来の防振装置はストッパに衝突することで曲線が屈曲部をもつ。
そして、最大入力荷重の時に本発明の歪は４０％以内であることが分かる。
【００１１】
本発明の防振装置のゴム弾性体の初期静的ばね定数は２０００Ｎ／ｍｍ以上、より好ましくは３５００〜９０００Ｎ／ｍｍが良い。初期静的ばね定数が高くなると振動減衰効果が乏しくなり、初期静的ばね定数が低くなると最大入力荷重Ｆｍａｘが低くなる。
なお、この液体封入式防振装置は、その内部空間を軸を含む断面が一定の筒状とすることができる。また、主軸金具の外周面または外筒金具の内周面に内部空間側に突出した突部を設けることができる。この突部により防振装置の減衰周波数を調節することができる。
【００１２】
また、本発明の防振装置として、ゴム弾性体は軸直角所定方向と垂直方向に延び一対の環状側壁部間に軸方向に延設され内部空間を周方向に二分割する一対の仕切壁部と少なくとも一方の仕切壁部に設けられたオリフィス通路とをもつものとすることができる。このオリフィス通路により振動の一層の減衰が図れ、かつ減衰周波数の調節も容易となる。
【００１３】
また、外筒金具内に液密的に配置された中間金具を採用し、ゴム弾性体はこの中間金具および主軸金具に加硫接合したものとすることができる。これにより封入された液体の漏洩を防止できる。なお、内部空間に封入される液体は１０〜１００ｃｓ程度の低粘性のオイルを用いることができる。
【００１４】
【作用効果】
最大入力荷重Ｆｍａｘ以下の通常の荷重の基では内部空間は潰れず振動に応じて変形し、作動液体の流動により振動が減衰する。内部空間に突部を形成したり周方向に二分割する一対の仕切壁部を設け、それにオリフィス通路を設けることによりより一層の振動減衰と減衰振動周波調節をすることができる。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明の液体封入式防振装置をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
本発明の実施例１の液体封入式防振装置を図２に示す。図２中（ａ）はこの防振装置の軸方向の中心での断面図、（ｂ）は軸を含む断面図である。
【００１６】
この防振装置は、金属製の中心孔１１をもつ主軸金具１、内側に薄いシールゴム２１が一体的に加硫接合された金属製の外筒２、互いに軸方向に間隔を隔てかつ主軸金具１と同軸的に位置する２個の中間筒３、３、主軸金具１の外周面と各中間筒３、３の内周面に一体的に加硫接合されて成形されたゴム弾性体４および形成された内部空間４５内に封入された液体とからなる。
【００１７】
ゴム弾性体４は主軸金具１の両端部に近い部分に互いに間隔を隔てて各中間筒３の間に形成された環状側壁部４１、４１とこれら環状側壁部４１、４１の間の主軸金具１の外周面を覆う被覆ゴム膜４２とからなる。そして、このゴム弾性体４と一体的に加硫成形された主軸金具１と中間筒３、３は外筒２の筒内にシールゴム２１を介して圧着されている。そしてゴム弾性体４の環状側壁部の間に内部空間４５が形成されこの内部空間４５に液体が封入されている。
【００１８】
この防振装置は軸直角全方向に対して同じ液封共振減衰効果をもつもので、その最大入力荷重Ｆｍａｘは１００００Ｎとして使用されるもので、各環状側壁部４１の厚さＡは５ｍｍ、内部空間４５の軸直角方向厚さＢは５ｍｍ、ゴム弾性体４の初期静的ばね定数が５０００Ｎ／ｍｍとなっている。また、最大入力荷重Ｆｍａｘ時の最大変位量Ｌｍａｘは１ｍｍとなる。
【００１９】
この実施例１の防振装置はその軸直角方向の荷重−たわみ曲線が、図１の実線で示すものとなる。この防振装置の使用時における最大入力荷重Ｆｍａｘでの最大たわみ（最大変位量）Ｌｍａｘが環状側壁部４１の軸直角方向厚さの４０％未満であるため、環状側壁部４１に最大入力荷重が作用しても環状側壁部４１には損傷が発生しない。このため本実施例の防振装置は、優れた耐久性をもつ。
【００２０】
また、内部空間４５の軸直角方向の厚さＢは、最大変位量Ｌｍａｘの４０％以上であるため、最大入力荷重が作用しても、内部空間４５を区画する主軸金具１の外周面に接合された被覆ゴム膜４２が外筒２の内周面に接合されたシールゴム２１に当接することはない。このため打音、スティックスリップ音等の異音が発生しない。
（実施例２）
本発明の実施例２の液体封入式防振装置を図３に示す。図３中（ａ）はこの防振装置の軸方向の中心での断面図、（ｂ）は軸を含む断面で図３（ａ）の矢視方向直角断面の展開図である。
【００２１】
この防振装置は、実施例１の２個の中間筒３、３に代えて、両端側のシール環状部５１、５１とこれらを連結する軸対象に設けられた２個の架橋部５２、５２とをもつ中間筒５を採用している点が実施例１の防振装置と大きく異なる。他の構成部品である主軸金具１、外筒２は実施例１のそれらと同一であり、ゴム弾性体４は中間筒５の架橋部５２、５２の内周面側に被覆ゴム膜る４２、４２をもっている点が異なる。
【００２２】
また、内部空間４６はその軸対象に中間筒５の架橋部５２、５２およびその内側に接合された被覆ゴム膜４２、４２が突出している点が実施例１の内部空間４５と異なる。（実施例１と同一および類似部分については、同じ数符号を付して示す。）
この防振装置は軸直角の一方向とそれに直角の方向に対して液封共振値を変えたもので、車両に取り付けて使用される場合に、図３（ａ）上での上下方向を車両の上下方向に合わせ、図３（ａ）上での左右方向を車両の左右方向にして配置される場合に使用される。
【００２３】
この防振装置は軸直角一方向とそれに直角方向の液封共振減衰効果を異にしたもので、その最大入力荷重Ｆｍａｘは１００００Ｎで、各環状側壁部４１の厚さＡは５ｍｍ、内部空間４５の外筒２の被覆ゴム膜２１で区画される部分の軸直角厚さＢ１は５ｍｍ、架橋部５２の被覆ゴム膜４３で区画されている部分の軸直角方向厚さＢ２は３ｍｍ、ゴム弾性体４の初期静的ばね定数が５０００Ｎ／ｍｍとなっている。
【００２４】
この防振装置の使用時における最大入力荷重Ｆｍａｘての最大たわみ（最大変位量）Ｌｍａｘが環状側壁部４１の軸直角方向厚さＡの４０％未満であるため、環状側壁部４１に最大入力荷重が作用しても環状側壁部４１には損傷が発生しない。このため本実施例の防振装置は、優れた耐久性をもつ。
また、内部空間４５の軸直角方向の厚さＢ１およびＢ２は共に最大変位量Ｌｍａｘの４０％以上であるため、最大入力荷重が作用しても、内部空間４５を区画する主軸金具１の外周面に接合された被覆ゴム膜４２が外筒２の内周面に接合されたシールゴム２１あるいは架橋部５２の被覆ゴム膜４３に当接することはない。このため打音、スティックスリップ音等の異音が発生しない。
（実施例３）
本発明の実施例３の液体封入式防振装置を図４に示す。図４はこの防振装置の軸方向の中心での断面図である。
【００２５】
この防振装置は、実施例２の中間筒５に代えて、両端側のシール環状部（図示せず）とこれらを連結するとともに軸芯側に深く折り曲げられた軸対象の２個の架橋部６２、６２とをもつ中間筒６を採用している点がまず実施例２の防振装置と大きく異なる。さらに、ゴム弾性体７が２個の環状側壁部７１と、軸直角所定方向と垂直方向に延び一対の環状側壁部間に軸方向に延設され内部空間７６を周方向に７７と７８とに二分割する一対の仕切壁部７２、７２とをもち、かつこの各仕切壁部７２と外筒２のシールゴム２１間にオリフィス通路７９とをもつ点が大きく異なる。他の構成部品である主軸金具１、外筒２は実施例２のそれらと同一である。
【００２６】
この実施例の防振装置は図４上で上下方向の振動を主として吸収するものでオリフィス通路７９により振動の一層の減衰を図り、かつ減衰周波数の調節も容易としたものである。
この防振装置は図４上で上下方向の液封共振減衰効果を求めるもので、その最大入力荷重Ｆｍａｘは１００００で、各環状側壁部７１の厚さは５ｍｍ、内部空間７７、７８の外筒２の被覆ゴム膜２１で区画される部分の軸直角厚さＢは５ｍｍ、ゴム弾性体７の初期静的ばね定数が５０００Ｎ／ｍｍとなっている。
【００２７】
この防振装置の使用時における最大入力荷重Ｆｍａｘての最大たわみ（最大変位量）Ｌｍａｘが環状側壁部７１の軸直角方向厚さの４０％未満であるため、環状側壁部７１に最大入力荷重が作用しても環状側壁部７１には損傷が発生しない。このため本実施例の防振装置は、優れた耐久性をもつ。
また、内部空間７７、７８の軸直角方向の厚さＢに最大変位量Ｌｍａｘの４０％以上であるため、最大入力荷重が作用しても、内部空間７６を区画する主軸金具１の外周面に接合された被覆ゴム膜４２が外筒２の内周面に接合されたシールゴム２１に当接することはない。このため打音、スティックスリップ音等の異音が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の従来の液体封入式防振装置の軸直角方向の歪−荷重曲線を示す線図である。
【図２】本実施例１の液体封入式防振装置を示し、その（ａ）はこの防振装置の軸方向の中心での断面図、（ｂ）は軸を含む断面図である。
【図３】本実施例２の液体封入式防振装置を示し、その（ａ）はこの防振装置の軸方向の中心での断面図、（ｂ）は軸を含む断面で図３（ａ）の矢視方向直角断面の展開図である。
【図４】本実施例３の液体封入式防振装置の軸方向中心での断面図である。
【符号の説明】
１…主軸金具２…外筒３、５、６…中間筒５１…環状部
４１…環状側壁部５２、６２…架橋部
４５、４６、７６、７７、７８…内部空間７２…仕切壁部
７９…オリフィス

Claims

主軸金具と、該主軸金具の外側に離間して配置された外筒金具と、該主軸金具と該外筒金具とを一体的に連結する軸方向の両端部に位置し軸方向の中央部に内部空間を形成する少なくとも一対の環状側壁部をもつゴム弾性体と、該内部空間に封入された液体とからなる液体封入式防振装置であって、
軸直角所定方向の最大入力荷重がＦｍａｘであり、前記主軸金具の外周面から遠心方向に延びる前記環状側壁部の厚さをＡ、前記軸直角所定方向の前記主軸金具外周面側から遠心方向の前記外筒金具側までの前記内部空間の距離をＢとすると、前記ゴム弾性体はその初期静的ばね定数が２０００Ｎ／ｍｍ以上で、前記軸直角所定方向に前記最大入力荷重Ｆｍａｘが作用したときの前記外筒金具に対する前記主軸金具の変位量Ｌｍａｘは０．４Ａ以下である初期静的ばね定数をもち、Ｂは０．４Ａ以上であることを特徴とする液体封入式防振装置。
前記内部空間は軸を含む断面が一定の筒状である請求項１記載の液体封入式防振装置。
前記主軸金具の外周面または前記外筒金具の内周面に前記内部空間側に突出した突部をもつ請求項１記載の液体封入式防振装置。
前記ゴム弾性体は前記軸直角所定方向と垂直方向に延び一対の前記環状側壁部間に軸方向に延設され前記内部空間を周方向に二分割する一対の仕切壁部と少なくとも一方の前記仕切壁部に設けられたオリフィス通路とをもつ請求項１記載の液体封入式防振装置。
前記外筒金具内に液密的に配置された中間金具をもち、前記ゴム弾性体は前記中間金具および前記主軸金具に加硫接合されている請求項１記載の液体封入式防振装置。