JP5145195B2 - 防振装置 - Google Patents
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Description
この防振装置においては、主液室内の液圧が上昇する方向の荷重(以下、「正荷重」という)が入力され、次いで主液室の液圧が下降する方向の荷重(以下、「負荷重」という)が入力されて、主液室内で急激に圧力が変動した場合に、瞬間的に主液室内が負圧になる。これにより、主液室内の液体の一部が気化して気泡が発生する、つまりキャビテーションが発生する。そして、その負圧が解消され気泡が消滅する際に、異音が発生するという問題がある。
このような問題を解決するための手段として、例えば下記特許文献1に示されるように、仕切り部材本体の内周面において、制限通路の両周端開口部のうち主液室に開口する一方の周端開口部から、前記周方向に沿った制限通路の内側に離れた位置に、制限通路と主液室とを連通する途中開口が形成されるとともに、仕切り部材本体の半径方向に弾性変形可能な板状に形成されて前記途中開口を開閉する弁体が設けられた構成が提案されている。
この防振装置では、主液室内が負圧になったときに、弁体が前記半径方向の内側に向けて弾性変形させられ前記途中開口を開放させることにより、キャビテーションの発生が抑制されるようになっている。
また、弁体の前記先端側部分が制限通路を閉塞すると、主液室と制限通路との連通が遮断されて、主液室内の液体が制限通路内に流入しなくなり、主液室内の正圧を大きくすることができる。
以上より、次に主液室の液圧を下降させる荷重が入力されても、この主液室内の負圧を小さく抑えることが可能になり、キャビテーションの発生を抑制することができる。
さらに、弁体において前記先端側部分が前記基端側部分よりも前記半径方向の外側に位置しているので、制限通路を前述のように狭窄若しくは閉塞するのに要する弁体の変形量を少なく抑えることが可能になる。したがって、弁体の曲げ剛性を高くすることが可能になり、弁体の耐久性を確実に向上させることができるとともに、前述のように狭窄する場合には、弁体の前記半径方向の変形量つまり狭窄の程度を容易に調整することもできる。
なお、弁体の前記先端側部分で制限通路を狭窄する場合には、弁体の前記先端側部分を別部材に衝突させることなく、前述のようにキャビテーションの発生を抑えられることから、この衝突に起因した異音の発生や弁体の耐久性の低下を防ぐことができる。
また、前記半径方向に弾性変形する弁体を採用することで、既存の防振装置に対して簡単に弁体を付加することができる。
この場合、前記一方の壁部における前記半径方向の内側の端縁が、仕切り部材本体の平面視において弁体の先端側部分に沿って延在しているので、弁体の先端側部分を前記半径方向に僅かに弾性変形させるだけで、この先端側部分を前記一方の壁部における前記半径方向の内側の端縁から前記半径方向に離間させることが可能になる。
したがって、弁体の先端側部分を前記半径方向の外側に僅かに弾性変形させるだけで、主液室内から前記一方の周端開口部を通して制限通路内へ流入する液体の量を効果的に減少させることが可能になる一方、前記半径方向の内側に僅かに弾性変形させるだけで、制限通路内から前記一方の周端開口部を通して主液室内へ流入する液体の量を効果的に増大させることが可能になる。
これにより、主液室の液圧が上昇する方向の荷重が入力されたときに、主液室内の正圧を確実に大きくすることが可能になるとともに、主液室の液圧が下降する方向の荷重が入力されたときに、主液室内全体の負圧を小さく抑えることができる。
以上より、弁体の変形量を抑えつつ、キャビテーションの発生を確実に抑制することができる。
また、制限通路における一方の周端開口部および一方の周端部が、前記軸方向の両側から閉塞されていると、主液室で前記一方の周端開口部に到達した液体、若しくは制限通路内で他方の周端開口部側から前記一方の周端開口部に到達した液体を、前記軸方向に分散させ難くすることが可能になる。したがって、前記一方の周端開口部に到達した液体を、その流れを乱すことなく速やかに制限通路内および主液室内に流入させることが可能になり、液体を両液室間の双方向で良好に流通させることができる。これにより、防振装置の減衰性能を向上させることができる。
この場合、主液室内の液体が、仕切り部材本体の内周面に沿って導入部分を通り一方の周端開口部に向けて流れる過程で、前記導入部分を通過したときに、この液体の流動方向を前記半径方向の外側に傾けさせることが可能になり、主液室内の液体が、前記一方の周端開口部から制限通路内に効率よく流入することになり、防振装置の減衰性能を向上させることができる。
また、弁体の先端が、導入部分に前記周方向に沿った制限通路の内側から対向しているので、弁体の先端と仕切り部材本体の内周面との間の前記周方向に沿った距離を大きく確保することが可能になり、弁体を設けたことで、両液室間の双方向で液体の良好な流通が阻害されるのを防ぐこともできる。
さらにまた、このように弁体の先端と仕切り部材本体の内周面との間の前記周方向に沿った距離を大きく確保することが可能になることから、制限通路内の液体が主液室内に流入したときに、この弁体の先端付近で流速が高められるのを抑えることが可能になり、主液室内でキャビテーションが発生するのを確実に抑制することができる。
この場合、前記一方の周端面が、前記半径方向の外側から内側に向かうに従い漸次、前記周方向に沿った制限通路の外側に向けて延びているので、主液室内の液体を前記一方の周端開口部から制限通路内に、より一層効率よく流入させることが可能になる。
またこのように、前記一方の周端面が前記半径方向の外側から内側に向かうに従い漸次、前記周方向に沿った制限通路の外側に向けて延びていることから、制限通路内に他方の周端開口部から流入した液体が、一方の周端開口部から主液室内に流入するときに、前記一方の周端面に衝突することでその流れが乱れるのを抑えることが可能になる。
さらに、前記一方の周端面が前記半径方向の外側から内側に向かうに従い漸次、前記周方向に沿った制限通路の外側に向けて延びていることから、制限通路内の液体が、前記一方の周端部から一方の周端開口部を通って主液室内に流入する過程で、流路断面積が漸次大きくなり、この液体の流速を漸次低下させることが可能になり、また、主液室内の液体が一方の周端開口部から制限通路内に流入する過程では、流路断面積が漸次小さくなり、この液体の流速を漸次増大させることができる。
したがって、制限通路内の液体が主液室内に流入したときに、その流速が急激に低下すること、および主液室内の液体が制限通路内に流入したときに、その流速が急激に増大することの双方を抑えることが可能になり、液体を両液室間の双方向でより一層良好に流通させることができる。
さらにまた、前述のように主液室内の液体が制限通路内に流入したときの流速の急激な増加を抑えられることから、制限通路内でキャビテーションが発生するのを抑制することができる。
また、前記一方の周端面が前述のように凸の曲面状に形成されているので、弁体の先端側部分が前記半径方向の外側に向けて弾性変形して、この弁体の先端が前記一方の周端面に前記周方向に沿った制限通路の内側から対向したときに、弁体の先端と前記一方の周端面との間の前記周方向に沿った距離を即座に狭くすることが可能になり、主液室の液圧が上昇する方向の荷重が入力されたときに、主液室内の正圧を確実に大きくすることができる。
この場合、一方の周端開口部を画成する内端面と前記被装着部分との接続部分が前記凸の曲面状に形成されているので、弁体の先端側部分が前記半径方向の外側に向けて弾性変形したときに、弁体における先端側部分と基端側部分との連結部分に作用する応力を抑制することが可能になり、この弁体の耐久性をさらに確実に向上させることができる。
この場合、前記一方の壁部における前記半径方向の内側の端縁が、仕切り部材本体の平面視で前記接続部分に沿って延在しているので、この仕切り部材本体を例えば金型装置を用いて製作する場合に、この金型装置を複雑にしなくても脱型に際し中子を容易に抜き出すことが可能になる。
そして、この防振装置10が例えば自動車に装着された場合、内筒12が振動発生部としてのエンジン側に連結される一方、外筒11が振動受部としての車体側に連結されることにより、エンジンの振動が車体に伝達するのを抑えられるようになっている。
以下、外筒11において前記軸線O方向に沿って大径部11a側を上側といい、小径部11b側を下側という。
なお、絞り部11cは、外筒11の全周にわたって連続して延在している。また、この外筒11は、大径部11aが図示されない車体側ブラケットの筒状部内に嵌合されることで車体側ブラケットを介して車体側に連結される。
また、この内筒12は、外筒11の大径部11aにおける径方向内側にこの大径部11aの上端開口面から上方に突出した状態で配置されている。
なお図示の例では、この防振装置10は、主液室17が鉛直方向上側に位置しかつ副液室18が鉛直方向下側に位置するように取り付けられて用いられる圧縮式となっている。
仕切り部材本体41には底板部41bが備えられ、この底板部41bに複数の貫通孔46が形成されている。また、仕切り部材本体41の外周面には、その周方向に沿って延在し主液室17と副液室18とを連通する制限通路40が形成されている。制限通路40はオリフィスを構成している。図示の例では、制限通路40はその全周にわたって、仕切り部材本体41の外周面において前記軸線O方向における同一の位置に形成されている。また、制限通路40は、仕切り部材本体41の外周面において前記軸線Oを中心とした360°未満(図示の例では約300°)の領域に形成されている。
なお、制限通路40は、仕切り部材本体41の半径方向の外側から前記ゴム膜28によって閉塞されている。また、仕切り部材本体41における底板部41bの下面と下側壁部41gの下面とは面一となっている。
メンブラン42は、円形状のゴム板であり、仕切り部材本体41の底板部41bと、メンブラン収容部材43の周壁部43bおよび底板部43aと、で囲まれた空間に収容されている。
さらに、図3に示されるように、前記一方の周端開口部44を画成する壁面のうち、前記周方向に沿った制限通路40の内側の端部に位置する内端面41eと、前記被装着部分41cと、の接続部分32は、前記周方向に沿った制限通路40の外側に向けて凸の曲面状に形成されている。
また、仕切り部材本体41の内周面41aにおいて、導入部分41fにおける前記周方向に沿った制限通路40の外側の端部と、被装着部分41cにおける前記周方向に沿った制限通路40の内側の端部と、の間に位置する部分は、その平面視で単一の円弧形状を呈している。
ここで、一方の周端開口部44は前記周方向に沿って長い長方形状に形成されており、その上端縁は、制限通路40を画成する壁面のうち前記半径方向の外側を向く壁面と上側壁部41hの下面との境界に位置し、下端縁は、制限通路40を画成する壁面のうち前記半径方向の外側を向く壁面と下側壁部41gの上面との境界に位置している。
ここで、弁体48は、前記ゴム膜28および一方の周端面40bに当接することなく、つまり制限通路40を閉塞することなく狭窄する。
さらにこのように、主液室17内の液圧が低下すると、弁体48の先端側部分48aには、弾性復元力とともに主液室17内の負圧が作用するため、この先端側部分48aは、元の開位置よりも前記半径方向の内側に向けて弾性変形させられて、一方の周端開口部44から前記半径方向の内側に離間する。これにより、液体が副液室18から制限通路40を通って主液室17に流入し易くなり、主液室17の液圧低下がより一層抑えられる。
また、弁体48において先端側部分48aが基端側部分48bよりも前記半径方向の外側に位置しているので、制限通路40を前述のように狭窄するのに要する弁体48の変形量を少なく抑えることが可能になる。したがって、弁体48の曲げ剛性を高くすることが可能になり、弁体48の耐久性を確実に向上させることができるとともに、弁体48による制限通路40の狭窄の程度を容易に調整することもできる。
また、前記半径方向に弾性変形する弁体48を採用することで、既存の防振装置に対して簡単に弁体48を付加することができる。
以上より、弁体48の変形量を抑えつつ、キャビテーションの発生を確実に抑制することができる。
さらにまた、このように弁体48の先端48cと仕切り部材本体41の内周面41aとの間の前記周方向に沿った距離を大きく確保することが可能になることから、制限通路40内の液体が主液室17内に流入したときに、この弁体48の先端48c付近で流速が高められるのを抑えることが可能になり、主液室17内でキャビテーションが発生するのを確実に抑制することができる。
またこのように、一方の周端面40bが前記半径方向の外側から内側に向かうに従い漸次、前記周方向に沿った制限通路40の外側に向けて延びていることから、制限通路40内に他方の周端開口部45から流入した液体が、一方の周端開口部44から主液室17内に流入するときに、一方の周端面40bに衝突することでその流れが乱れるのを抑えることが可能になる。
したがって、制限通路40内の液体が主液室17内に流入したときに、その流速が急激に低下すること、および主液室17内の液体が制限通路40内に流入したときに、その流速が急激に増大することの双方を抑えることが可能になり、液体を両液室17、18間の双方向でより一層良好に流通させることができる。
また、一方の周端面40bが前述のように凸の曲面状に形成されているので、弁体48の先端側部分48aが前記半径方向の外側に向けて弾性変形して、この弁体48の先端48cが一方の周端面48bに前記周方向に沿った制限通路40の内側から対向したときに、弁体48の先端48cと一方の周端面40bとの間の前記周方向に沿った距離を即座に狭くすることが可能になり、主液室17の液圧が上昇する方向の荷重が入力されたときに、主液室17内の正圧を確実に大きくすることができる。
例えば、前記実施形態では、防振装置10として圧縮式を示したが、主液室17が鉛直方向下側に位置しかつ副液室18が鉛直方向上側に位置するように取り付けられて用いられ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は、車両のエンジンマウントに限定されるものではなく、例えば、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、あるいは、工場等に設置される設備のマウントに適用することも可能である。
また、前記閉塞部分41iの前記半径方向における内側の端縁を、弁体48の先端側部分48aおよび前記接続部分32に沿って延在させなくてもよい。
また、図4に示されるように、仕切り部材本体41の内周面41aに導入部分41fを形成せず、仕切り部材本体41の内周面41aのうち被装着部分41cを除く全体の、この仕切り部材本体41の平面視形状を単一の円弧形状にしてもよい。
また、弁体48の先端48cを、前記周方向に沿った制限通路40の内側から導入部分41fに対向させなくてもよく、例えば一方の周端面40bと対向させてもよい。
また、前記接続部分32を凸曲面状に形成しなくてもよく、例えば傾斜面状等に形成してもよい。
また、前記実施形態では、主液室17の液圧が上昇する方向の荷重が入力されたときに、弁体48の先端側部分48aが制限通路40を狭窄する構成を示したが、これに代えて例えば、弁体48の先端側部分48aを、上側壁部41h、下側壁部41g、前記ゴム膜28、仕切り部材本体41の内周面41aおよび一方の周端面40bのうちの少なくとも1つに当接させることで、制限通路40を閉塞してもよい。
また、前記被装着部分41cおよび弁体48の基端側部分48bを平坦に形成しなくてもよい。
また、前記実施形態では、外筒11および内筒12を互いに連結する弾性体としてゴム弾性体13を示したが、これに代えて例えば合成樹脂製等の弾性体を採用してもよい。
11 外筒
12 内筒
13 ゴム弾性体
15 仕切り部材
17 主液室
18 副液室
32 接続部分
40 制限通路
40b 一方の周端面
40c 他方の周端面
40d 一方の周端部
40e 他方の周端部
41 仕切り部材本体
41a 仕切り部材本体の内周面
41c 被装着部分
41e 内端面
41f 導入部分
41i 閉塞部分(一方の壁部)
44 一方の周端開口部
45 他方の周端開口部
48 弁体
48a 先端側部分
48b 基端側部分
48c 先端
Claims (6)
- 振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される外筒、および他方に連結される内筒と、
これらの両筒同士を弾性的に連結する弾性体と、
前記外筒の内部を、前記弾性体を隔壁の一部とする一方側の主液室、および他方側の副液室に区画する仕切り部材と、が備えられ、
前記仕切り部材には、筒状の仕切り部材本体が備えられ、この仕切り部材本体の外周面に、その周方向に沿って延在し主液室と副液室とを連通する制限通路が形成された液体封入型の防振装置であって、
前記主液室および副液室に各別に開口する前記制限通路の両周端開口部のうちの一方の周端開口部は、主液室の隔壁の一部を構成する前記仕切り部材本体の内周面に形成され、
この仕切り部材本体において、前記一方の周端開口部に前記周方向に沿った制限通路の内側から連なる被装着部分に、前記周方向に沿った制限通路の外側に向けて延びる板状の弁体が前記半径方向に弾性変形可能に設けられ、
前記主液室の液圧が上昇する方向の荷重が入力されたときに、前記弁体の先端側部分が、前記半径方向の外側に向けて弾性変形させられて、前記制限通路を狭窄若しくは閉塞する構成とされ、
前記弁体は、前記先端側部分が前記被装着部分上に位置する基端側部分よりも前記半径方向の外側に位置するように屈曲していることを特徴とする防振装置。 - 請求項1記載の防振装置であって、
前記制限通路において、前記一方の周端開口部およびこの周端開口部に前記半径方向の外側から連なる一方の周端部を、前記仕切り部材本体の軸方向外側から閉塞する両壁部のうち、主液室側に位置する一方の壁部における前記半径方向の内側の端縁は、当該仕切り部材本体の平面視において前記弁体の先端側部分に沿って延在していることを特徴とする防振装置。 - 請求項1または2に記載の防振装置であって、
前記仕切り部材本体の内周面において、前記一方の周端開口部に、前記周方向に沿った制限通路の外側から連なる導入部分は、他の部分よりも前記半径方向の外側に膨出し、前記弁体の先端は、前記導入部分に前記周方向に沿った制限通路の内側から対向していることを特徴とする防振装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の防振装置であって、
前記制限通路の両周端面のうち、前記一方の周端開口部を画成する一方の周端面は、前記半径方向の外側から内側に向かうに従い漸次、前記周方向に沿った制限通路の外側に向けて延び、かつ前記周方向に沿った制限通路の内側に向けて凸の曲面状に形成されていることを特徴とする防振装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の防振装置であって、
前記一方の周端開口部を画成する壁面のうち、前記周方向に沿った制限通路の内側の端部に位置する内端面と、前記被装着部分と、の接続部分は、前記周方向に沿った制限通路の外側に向けて凸の曲面状に形成されていることを特徴とする防振装置。 - 請求項5記載の防振装置であって、
前記制限通路において、前記一方の周端開口部およびこの周端開口部に前記半径方向の外側から連なる一方の周端部を前記仕切り部材本体の軸方向外側から閉塞する両壁部のうち、主液室側に位置する一方の壁部における前記半径方向の内側の端縁は、この仕切り部材本体の平面視において前記接続部分に沿って延在していることを特徴とする防振装置。
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