JP4303021B2 - 液封入式防振装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は筒型の液封入式防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
筒型の液封入式防振装置の一例として、内筒と、外筒と、内外筒間に介在してこれらを連結するゴム状弾性体と、内外筒間に位置する液体封入室とを備え、液体封入液室を一対の液室から構成するとともに、一対の液室同士を連通させるオリフィスを形成し、一対の液室のうち、内外筒の軸芯方向一端部側に位置する液室の端部壁を、内筒の一端部側と外筒の一端部側とにわたって架設したゴム壁で構成した装置がある。
【０００３】
このような液封入式防振装置は、例えば、自動車のリヤーサスペンションのフロントメンバー側の縦カラーに圧入され、内筒に挿通させた連結ボルトで車体フレームに連結固定されている。そして、振動が入力すると、ゴム状弾性体が弾性変形し、両液室の容積が変化して液体がオリフィスを流れるとともに、その流動する液体が共振して液封入式防振装置の動ばね定数を低下させ、これにより振動を減衰させる。このようにしてロードノイズを低減させ、自動車の乗り心地をよくしている。
【０００４】
従来、上記の液封入式防振装置において、内外筒の軸芯方向一端部側の液室の端部壁であるゴム壁は、他物に拘束されることなく自由に変形できるようになっていた（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−８３３８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
オリフィスによる減衰特性はオリフィスの断面積と長さの比によって決まり、減衰力はオリフィスを流れる液体の量が多いほど大きくなる。従って、大きな減衰力を得るには、オリフィスを流れる液体の量を多くして液封入式防振装置の動ばね定数を小さくすればよい。
【０００７】
ところが、上記従来の構成によれば、液室の端部壁であるゴム壁が、他物に拘束されることなく自由に変形できる構造になっていたために、振動の入力があると、ゴム壁が液体の圧力で内外筒の軸芯方向外方側に膨らむことがあった。その結果、オリフィスを流れる液体の量が減って液封入式防振装置の動ばね定数を小さくできず、ロードノイズを低減させにくいという問題があった。
【０００８】
この問題を解消するために、ゴム壁の自由長（内筒と外筒との間の壁部の長さ）を短くすることも考えられるが、これではゴム壁の耐久性が低下する。また、液封入式防振装置の静ばね定数を低くすることで動ばね定数を低くする手段では、本装置を組付けられた自動車の操縦安定性が低下し、特にスポーツカータイプの自動車で不利になる。
【０００９】
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、液室を形成するゴム壁の耐久性の低下や、自動車の操縦安定性の低下を招来することなく、自動車の乗り心地をよくすることができる液封入式防振装置を提供する点にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、内筒と、外筒と、内外筒間に介在してこれらを連結するゴム状弾性体と、前記内外筒間に位置する液体封入室とを備え、
前記液体封入室を、前記内外筒の軸芯方向で一対の液室に仕切る仕切り部を設けるとともに、前記一対の液室同士を連通させるオリフィスを形成し、
前記一対の液室のうち、前記内外筒の軸芯方向一端部側に位置する液室の端部壁をゴム壁で構成し、
振動に伴って前記ゴム壁を前記内外筒の軸芯方向外方側から押圧する押圧体を設け、
前記押圧体を、前記内筒の一端部に内嵌する筒部と、この筒部の一端部から径方向外方側に張出す張出し部と、この張出し部に設けた押圧作用部とから構成してある点にある。
【００１１】
上記の構成により、振動が入力すると、ゴム状弾性体が弾性変形して両液室の容積が変化する。そして、液体がオリフィスを流れるとともに、その流動する液体が共振して液封入式防振装置の動ばね定数を低下させ、これにより振動を減衰させる。
【００１２】
この場合、振動に伴って押圧体がゴム壁を内外筒の軸芯方向外方側から押圧して、液体を軸芯方向内方側に押す。その結果、オリフィスを流れる液体の量が増加し、図１１に示すように、液体が共振振動数ｆ付近で共振するときに、液封入式防振装置の動ばね定数Ｋｄが、押圧体を設けてない構造の場合よりも小さくなる。これにより、ロードノイズを低減できて、自動車の乗り心地をよくすることができる。このように、本発明によれば、液封入式防振装置の静ばね定数を低下させることなく、動ばね定数だけを低下させることができる。
【００１３】
また、本発明によれば、前記押圧体を、前記内筒の一端部に内嵌する筒部と、この筒部の一端部から径方向外方側に張出す張出し部と、この張出し部に設けた押圧作用部とから構成したので、振動に伴って押圧体が内筒と一体に動いてゴム壁を押圧する。これにより、ゴム壁を確実に押圧することができる。また、押圧体の取付け構造を簡素化することができるとともに、押圧体を内筒に強く固定することができる。
【００１４】
前記押圧作用部を前記内外筒の軸芯と同芯の環状凸部に構成してあると、ゴム壁をむらなく押圧することができて、オリフィスを流れる液体の量を増大させやすくすることができる。
【００１５】
前記ゴム壁を、前記内筒の一端部に外嵌する筒部材と前記外筒の一端部とにわたって加硫成形してある構造では、液室に液体を収容した後に、筒部材を内筒に外嵌することで液室に液体を封入することができる。
【００１６】
前記仕切り部を前記内外筒の軸芯方向で前記内外筒の一端部側に近づけてあると、オリフィスが内外筒の一端部側に近づいた状態になり、押圧体でゴム壁を押圧したときに、液体がオリフィスをより多く流れやすくなる。
【００１７】
本発明において、前記仕切り部は、前記内筒の一端部を間隔を空けて囲むリング状の仕切り部材を前記液体封入室に配置して構成し、前記内筒の一端部と仕切り部材の内周部との間を前記オリフィスに構成することができる。
【００１８】
この構成によれば、液体が内筒の一端部と仕切り部材の内周部との間のオリフィスを流れる。また、仕切り部材をオリフィス形成部材として兼用させてあるから部品点数を少なくすることができる。
【００１９】
本発明においては、前記内筒とこれを囲む中間筒との間に、前記内筒を挟んで位置する状態に加硫成形した一対のゴム状弾性部で前記ゴム状弾性体を構成し、
前記中間筒を前記外筒に内嵌し、
前記仕切り部材を、リング状の取付け板と、この取付け板に加硫成形したリング状のゴム部材とから構成し、
前記内筒の一端面よりも前記内筒の軸芯方向内方側に位置させた前記中間筒の一端部と、前記外筒の内周部側に形成した段部とに、前記取付け板を前記軸芯方向で挟持させてある構造に構成することができる。
【００２０】
この構成によれば、振動が入力すると、内筒を挟んで位置する一対のゴム状弾性部が弾性変形する。そして、一対の液室の容積が変化し、液体がオリフィスを流れる。また、一対のゴム状弾性部を、内筒とこれを囲む中間筒との間に加硫成形して、中間筒を外筒に内嵌することで液体を液室に封入しやすくすることができる。さらに、中間筒の一端部と前記段部とに、取付け板を前記軸芯方向で挟持させてあるから、仕切り部材の支持構造を強固にすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１，図２に、自動車のリヤーサスペンションのフロントメンバーと車体フレームとの間に設けられる円筒型の液封入式の防振装置を示してある。
【００２２】
この防振装置は、内筒１と、外筒２と、内外筒１，２間に介在してこれらを連結するゴム状弾性体３と、前記内外筒１，２間に位置する液体封入室３５とを備えている。また、液体封入室３５を、内外筒１，２の軸芯方向で一対の液室４Ａ，４Ｂに仕切る仕切り部３６を設けるとともに、一対の液室４Ａ，４Ｂ同士を連通させるオリフィス５を形成してある。この構造の液封入式防振装置は、フロントメンバーに設けた縦カラー６に圧入され、内筒１に挿通させた連結ボルト（図示せず）で車体フレーム３０に連結固定される。
【００２３】
図３，図４，図５にも示すように、内筒１と、これを囲む中間筒７の互いに対向する一対の傾斜壁９との間に、内筒１を挟んで位置する状態に加硫成形した一対のゴム状弾性部３Ａ，３Ｂで前記ゴム状弾性体３を構成し、前記中間筒７を外筒２に内嵌してある。
【００２４】
中間筒７の傾斜壁９は中間筒７の側壁部分を凹まして、縦断面が「く」の字状に形成してある。８は内筒１に外嵌したストッパ部材である。このストッパ部材８は、内筒１の他端部１Ｂに対応する側に、外筒２側に突出するストッパ１０を備えている。このストッパ１０で内筒１と外筒１の過剰な変位を阻止する。ストッパ部材８にも傾斜壁１１を突設してある。この傾斜壁１１は内筒１の一端部１Ａ側ほど内筒１の径方向外方側に位置するように形成され、その傾斜壁面を中間筒７の傾斜壁９の一方の傾斜壁面と平行に設定してある。両傾斜壁９，１１を形成することで、振動が入力したときに、これらの間のゴム状弾性部３Ａ，３Ｂに圧縮力とせん断力の両方を作用させることができる。Ｏは内筒１・中間筒７・外筒２の軸芯である。
【００２５】
図２に示すように、仕切り部３６を内外筒１，２の軸芯方向で内外筒１，２の一端部１Ａ，２Ａ側に近づけてある。この仕切り部３６は、内筒１の一端部側を間隔を空けて囲むリング状の仕切り部材２０を液体封入室３５に配置して構成し、内筒の一端部側と仕切り部材２０の内周部との間を前記オリフィス５に構成してある。
【００２６】
図９に示すように、仕切り部材２０を、外周側に取付け部を備えたリング状の取付け板２１と、この取付け板２１に加硫成形したリング状のゴム部材２２とから構成し、内筒１の一端面よりも内筒１の軸芯方向内方側に位置させた中間筒７の一端部７Ａ（図１参照）と、外筒２の内周部側に加硫成形したゴム部材２３の段部２４とに、取付け板２１を前記軸芯方向で挟持させてある。
【００２７】
仕切り部材２０を内外筒１，２の一端部１Ａ，２Ａ側に近づけたことで、内外筒１，２の軸芯方向一端部１Ａ，２Ａ側に位置する液室４Ａ（以下、「下側の液室４Ａ」と称する）が、他端部１Ｂ側に位置する液室４Ｂ（以下、「上側の液室４Ｂ」と称する）よりも小さくなっている。
【００２８】
図2に示すように、下側の液室４Ａは、内筒１の一端部側を囲むリング状に形成されている。上側の液室４Ｂは、リング状の第１液室部３７と、これに連なる断面円弧状の一対の第２液室部３８と、中間筒７の傾斜壁９背面側の第３液室部３９とを備えている。第１液室部３７は下側の液室４Ａに連なるとともに、下側の液室４Ａと断面がほぼ同一形状である。第２液室部３８は、内外筒１，２の周方向で両ゴム状弾性部３Ａ，３Ｂ間に位置している（図５参照）。
【００２９】
前記下側の液室４Ａの端部壁を、内筒１の一端部１Ａ側と外筒２の一端部２Ａ側とにわたって架設した第１ゴム壁１２で構成してある。詳しくは、図６，図７，図８にも示すように、第１ゴム壁１２を、内筒１の一端部１Ａに外嵌する筒部材１４と外筒２の一端部とにわたって加硫成形し、かつ、外筒２の他端部２Ｂ側に向けて突曲させてある。筒部材１４は内筒１の端面に重合する平板部１５を備えている。内外筒１，２の径方向外方側の下側の液室４Ａの周壁は、中間筒７の内周部に加硫成形した第２ゴム壁４０から成る。
【００３０】
図４，図５に示すように、上側の液室４Ｂの端部壁は、内筒１の他端部１Ｂと外筒２の他端部２Ｂに直接加硫成形した第３ゴム壁１６から成る。上側の液室４Ｂの周壁は、一対のゴム状弾性部３Ａ，３Ｂ間に架設した薄い円弧状の第４ゴム壁１７から成る。この第４ゴム壁１７と中間筒７との間に深めのすぐり穴１８を形成してある。第１〜第４ゴム壁１２，４０，１６，１７はゴム状弾性部３Ａ，３Ｂと一体に加硫成形されている。
【００３１】
図１，図１０に示すように、振動に伴って第１ゴム壁１２を内外筒１，２の軸芯方向外方側から押圧する押圧体２５を内筒１の一端部１Ａ側に設けてある。押圧体２５は、内筒１の一端部１Ａに圧入内嵌する円筒部２６と、この円筒部２６の一端部から径方向外方側に張出す円板状の張出し部２７と、この張出し部２７に設けた押圧作用部２８とから成り、押圧作用部２８を内外筒１，２の軸芯Ｏと同芯状の環状凸部に構成してある。自動車への組付け状態で押圧作用部２８は第１ゴム壁１２の径方向ほぼ中央部に軽く当接する。張出し部２７は筒部材１４の平板部１５に重合している。
【００３２】
図２において、３１は、連結ボルトに螺合させたナットと座金との間に介在するストッパ金具、３３はストッパゴムであり、内筒１が大きく上昇したときに、ストッパ金具３１がストッパゴム３３に当って、内筒１の変位を所定の範囲内に抑える。３４はストッパ部材である。
【００３３】
上記の構造の液封入式防振装置に振動が入力すると、ゴム状弾性部３Ａ，３Ｂが弾性変形して両液室４の容積が変化する。そして、液体がオリフィス５を流れるとともに、その流動する液体が共振して液封入式防振装置の動ばね定数を低下させ、これにより振動を減衰させる。
【００３４】
この場合、振動に伴って、内筒１の一端部１Ａ側の押圧体２５が第１ゴム壁１２を内外筒１，２の軸芯方向外方側から軸芯に沿う方向に押圧して、液体を軸芯方向内方側に押す。その結果、オリフィス５を流れる図２の矢印Ａの方向の液体の量が増加し、図１１に示すように、液体が共振振動数ｆで共振するときに、液封入式防振装置の動ばね定数Ｋｄが、前記押圧体２５を設けてない構造の場合よりも小さくなる。これにより、ロードノイズをより低減させることができて、自動車の乗り心地をよくすることができる。
【００３５】
［別実施形態］
前記オリフィス５は上記の実施形態の態様に限られない。例えば、前記リング状の仕切り部材２０と、外筒２の一端部側との間に前記オリフィスが形成されるように構成したり、前記仕切り部材２０の中間部にオリフィスが形成されていたりしてあってもよい。押圧体２５の形状は上記の実施形態の形状に限られない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、液室を形成するゴム壁の耐久性の低下や、自動車の操縦安定性の低下を招来することなく、自動車の乗り心地を十分よくすることができる液封入式防振装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】液封入式防振装置の平面図
【図２】図１のＡ−Ｏ−Ａ断面図
【図３】外筒に取付ける前の状態の内筒等の平面図
【図４】図３のＡ−Ｏ−Ａ断面図
【図５】外筒に取付ける前の状態の内筒等の底面図
【図６】外筒等の平面図
【図７】図６のＡ−Ｏ−Ａ断面図
【図８】外筒等の底面図
【図９】仕切り部材の縦断面図
【図１０】押圧体の一部切欠き斜視図
【図１１】液封入式防振装置の特性を示す図
【符号の説明】
１ 内筒
１Ａ 内筒の一端部
２ 外筒
２Ａ 外筒の一端部
３ ゴム状弾性体
３Ａ，３Ｂ ゴム状弾性部
４Ａ，４Ｂ 液室
５ オリフィス
７ 中間筒
７Ａ 中間筒の一端部
１２ ゴム壁
１４ 筒部材
２０ 仕切り部材
２１ 取付け板
２２ リング状のゴム部材
２４ 外筒の内周部側に形成した段部
２５ 押圧体
２６ 筒部
２７ 張出し部
２８ 押圧作用部
３５ 液体封入室
３６ 仕切り部
Ｏ 内外筒の軸芯

Claims (2)

1. 内筒と、外筒と、内外筒間に介在してこれらを連結するゴム状弾性体と、前記内外筒間に位置する液体封入室とを備え、
   前記液体封入室を、前記内外筒の軸芯方向で一対の液室に仕切る仕切り部を設けるとともに、前記一対の液室同士を連通させるオリフィスを形成し、
   前記一対の液室のうち、前記内外筒の軸芯方向一端部側に位置する液室の端部壁をゴム壁で構成し、
   振動に伴って前記ゴム壁を前記内外筒の軸芯方向外方側から押圧する押圧体を設け、
   前記押圧体を、前記内筒の一端部に内嵌する筒部と、この筒部の一端部から径方向外方側に張出す張出し部と、この張出し部に設けた押圧作用部とから構成してある液封入式防振装置。
2. 前記押圧作用部を前記内外筒の軸芯と同芯の環状凸部に構成してある請求項１記載の液封入式防振装置。

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