JP4303021B2 - 液封入式防振装置 - Google Patents
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Description
【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)
- 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。 - 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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