JP5497533B2 - 液封防振装置 - Google Patents
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また、可動膜の下面(副液室側、以下同)に先端が径方向外方へ突出する脚部を設け、この脚部の先端を可動膜の支持部材に設けた周壁内面に押し当てるとともに、周壁の下部を中央側へ張り出すテーパー面として、可動膜の大変形時に脚部を強く圧縮して可動膜のバネを高くすることも知られている(特許文献1参照)。
そこで本願は、既存の脚部を設けた可動膜を利用してキャビテーション現象を抑制できるようにするとともに、この構造により複数の液柱共振を発生させて広範囲の周波数域における共振のブロード化を実現させることを目的とする。
前記枠部材(40)の周壁(44)と弾性膜部(31)の外周部(32)とストッパ脚部(35)とにより囲まれる第3液室(61)を設け、
この第3液室(61)と前記ダンピングオリフィス通路(14)をリリーフ通路(60)で連通するとともに、
このリリーフ通路(60)の一端を前記ダンピングオリフィス通路(14)の前記主液室側開口(24)近傍設け、
さらに、前記第3液室(61)に前記副液室(13)と連通する副液室開口部(62)を設けたことを特徴とする。
この押し当て面(47)は、前記主液室(12)側へ向かうほど大径になる傾斜部(57)を備えることを特徴とする。
この押し当て面(37a)は、前記副液室(13)側へ向かって次第に小径化するテーパー面をなしていることを特徴とする。
第3液室(61)がダンピングオリフィス通路(14)と別のオリフィス通路として機能し、固有の共振周波数で液柱共振する。
このため、2つのオリフィス通路(14・61)を有することができ、双方の共振周波数をずらせば、広範囲の周波数域において共振効果が生じ、共振のブロード化が実現され、双方の共振周波数を重ね合わせれば、共振効率が高くなって高減衰を実現できる。
したがって、高減衰又は広範囲の領域で低動バネを実現できる。
さらに、リリーフ通路(60)の一端をダンピングオリフィス通路(14)の主液室側開口(24)近傍に設けたので、開口(24)の近傍にリリーフ通路(60)の一端を開口させることで、リリーフ通路(60)から主液室(12)へ向かう作動液の流出を抵抗が少なくスムーズに流通させることができるとともに、既存のダンピングオリフィス通路(14)及びその主液室側開口(24)を利用できるので、リリーフ通路(60)の形成が容易になる。
これを支持する略カップ状の枠部材40との3部材で構成されている。
カバー部材20は弾性仕切部30上に被せられる蓋として機能し、カバー部材20の中央部には中央開口部21が形成され、その周囲は外周側より一段低くなった低周波数段部22になっている。低周波数段部22の外周側部分である外周部23にはダンピングオリフィス通路の主液室12側の開口24が設けられている。
弾性膜部31の下面側は上方へ凸に湾曲する凹曲面31aをなし、上面は略平坦面状をなすので、中央が最も薄肉化し、外周側は次第に厚肉化してストッパ脚部35へ接続する。
シールリブ37bは押し当て部37の外周面ほぼ全周(後述する副液室開口部62部分を除く)へ突出形成される略環状のリブであり、支持壁44へ押しつけられて圧縮されることにより、押し当て部37と支持壁44の間をシールする。シールの程度はシールリブ37bの締め代で調節でき、例えば、押し当て部37と支持壁44の各公差を±0.1mmとすれば、シールリブ37bの締め代を0.2〜0.3mm程度に調節すればよい。
連通孔38は、周壁34の上端部と外周部32の外周との接続部である肩部の一部を切り欠くことにより形成されている。
内周壁43の内側には間隔をもって環状の周壁である支持壁44が形成され、この支持壁44と内周壁43との間に上方に開放された支持溝45が環状に形成されている。支持壁44の上端は内周壁43の上端部内周側に形成された段部43aよりも低くなっている。支持壁44より内側の底部46は外周側より一段低く形成され、支持壁44の内周壁は支持溝45の底部よりも下方へ延びる押し当て面47になっている。底部46の中央部には中央開口部48が設けられている。
他方の端部は環状溝41の底部に形成された副液室側の開口54に連通している。
すなわち傾斜部57は図1の下方へ向かうにしたがって中央へ収束するように傾斜する。換言すれば、支持壁44は円筒状をなし、その内周面はストッパ脚部35が主たる振動の入力方向Zと平行に摺動可能なある程度の上下幅を有するが、内周壁43が形成する円形空間の内径は、図の下方側ほど縮径した形状をなすことにより傾斜部57を形成している。但し、この角度α、βの各大きさはα<βの関係を維持しつつ目的に応じて任意に設定可能である。
押し当て面47は、傾斜部57、アール状部58及びストッパ面59からなり、押し当てられたストッパ脚部35を受け止めることにより弾性膜部31の自由な弾性変形を阻止するので、弾性膜部31の変形規制部をなしている。
を非線形にする必要が生じる程度の振幅である。また、過大振幅とは正圧時においてストッパ脚部35の移動を停止させる必要がある程の大振幅よりも大きな振幅であって、通常の場合はキャビテーション現象を生じるレベルの振動である。
これら小振幅、大振幅及び過大振幅は相対的なものであり、使用目的により定められる。
さらに、入力振動の状態について、小振幅及び大振幅の振動が入力するとき通常時とし、過大振幅が入力するときは異例時もしくは非通常時ということにする。異例時や非通常時の振動は段差に乗り上げたときなどに生じやすいものである。
この組立状態は、図3に示すように、弾性仕切部30の周壁34は支持溝45へ嵌合され、かつ上端をカバー部材20の段部22で押さえられることにより固定される。またストッパ脚部35は支持壁45の内周側へ嵌合し、押し当て部37が押し当て面47へ押し当てられる。
さらに、外側連通溝52と内側連通溝53は、弾性仕切部30の周壁34の肩部に設けられている連通孔38を介して連続するリリーフ通路60をなし、リング状溝33の一部で、ストッパ脚部35と外周部32及び支持壁44との間に形成される環状空間からなる第3液室61とダンピングオリフィス通路14とを連通する。
このため、第3液室61は液柱共振を生じ、ダンピングオリフィス通路14を第1オリフィス通路としたとき第2オリフィス通路として機能する。
また、第3液室61において発生する液柱共振の共振周波数は第3液室61の通路断面積や通路長等により任意に定めることができ、ダンピングオリフィス通路14の共振周波数とずらせたり、重ね合わせることができる。
一点鎖線で示す曲線は、第3液室61にて液柱共振させるとともにその共振周波数をベースの構造の共振周波数f1に重ね合わせた場合であり、このようにすると、共振効率が向上するため、減衰は、ベース単独の周波数f1における液柱共振及び第3液室61における周波数f2における液柱共振のいずれの場合よりも高くなる。
パ脚部35が覆う状態を示している。通常時にストッパ脚部35が押し当て面47へ押し当てられて、ストッパ脚部35と支持壁44の間を閉じるため、副液室開口部62を除き、他の部分において第3液室61は副液室13と遮断されている。
この状態において、入力振動の振幅が比較的小さい通常時にあっては、シールリブ37bが傾斜部57上をテーパー状凹部55の下端よりも下方位置にて上下に摺動し、主液室12の液圧変動を吸収する。但し、下方へ移動するほど弾性膜部31のバネ定数は線形的に増大し、強く支持できるようにする。
そこで、図9に示す状態から、ストッパ脚部35はストッパ面59の上へ移動し、互いに略水平の平坦面をなすストッパ面59の上面へ押し当て部37の下面37cが当接することにより、確実にストッパ脚部35の下方移動を停止させ、弾性膜部31の過大な下方への弾性変形を防ぐことができる。
また、テーパー状凹部55の底部をテーパー面とすることにより、テーパー状凹部55を通した作動液の流れをスムーズにできる。
図7はAが基準時、すなわちエンジンの静止分担荷重が加わった状態における副液室開口部62の状態を示し、Bが+振動入力状態、Cが−振動入力状態をそれぞれ示す。
ここで、+振動とは基準状態から弾性膜部31を副液室13側へ変形させる振動、−振動とはこの振動の反転したもので、+振動と逆に弾性膜部31を主液室12側へ変形させる振動とする。
この副液室開口部62の開口面積が可変となることにより、第3液室61を第2のオリフィス通路とする液柱共振における共振周波数の変化を少なくすることができる。
ここで、振動入力の大きさと共振周波数の関係について説明する。振動入力が大きいと言うことは主液室12の変形量が大きくなることであり、このとき周波数が同一とすると主液室12の変形速度が大きくなり、これによりオリフィス通路を流れる作動液の速度も早くなる。
つまり、振動入力が大きくなると副液室開口部62の開口面積が大きくなることで共振周波数は高くなるが、流速が早くなることでは共振周波数が低くなり、この両者の拮抗関係から、主液室12に対する振動入力の大きさの変化に対して、共振周波数の変化は相殺されて小さくなる。
複数のオリフィス通路、本例では、ダンピングオリフィス14と第3液室61による第2オリフィス通路が存在した場合は、流通抵抗が小さい方を作動液が流れる。従ってダンピングオリフィス14と第3液室61による第2オリフィス通路の各共振周波数が近接していないと双方に作動液が流れることは無い。
その結果、+側入力とー側入力とで異なるオリフィス通路による2つの共振を発揮することが可能となる。
しかも、第3液室61による第2オリフィス通路に着目すると、前述のように、共振周波数の入力の大きさによる変化が小さくなる効果が現れる。
例えば、第3液室61を第2オリフィス通路とする場合は、これをダンピングオリフィスとするばかりでなく、第3液室61の通路断面積等を調整することにより、ダンピングオリフィス通路14の共振周波数と離れた共振周波数に設定することで、アイドルオリフィス通路や発進オリフィス通路等の共振域が異なる他のオリフィス通路とすることができる。
Claims (5)
- 振動源側へ取付けられる第1の取付部材と、車体側へ取付けられる第2の取付部材と、これらの間に設けられる略円錐状の弾性本体部を備え、この弾性本体部を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切り部材にて主液室と副液室とに区画するとともに、これら主液室と副液室間を低周波振動を吸収するダンピングオリフィス通路で連通し、かつ仕切部材の少なくとも一部に主液室の内圧変化を吸収するべく弾性変形する弾性膜部を設け、その副液室側外周部から略L字状断面をなすストッパ脚部を一体に突出形成し、その突出端を仕切部材の周囲を固定するために設けられた枠部材の周壁へ押し当てるとともに、前記突出端が主たる振動の入力方向と略平行して摺動する液封防振装置において、
前記枠部材(40)の周壁(44)と弾性膜部(31)の外周部(32)とストッパ脚部(35)とにより囲まれる第3液室(61)を設け、
この第3液室(61)と前記ダンピングオリフィス通路(14)をリリーフ通路(60)で連通するとともに、
このリリーフ通路(60)の一端を前記ダンピングオリフィス通路(14)の前記主液室側開口(24)近傍に設け、
さらに、前記第3液室(61)に前記副液室(13)と連通する副液室開口部(62)を設けたことを特徴とする液封防振装置。 - 前記周壁(44)の前記ストッパ脚部(35)が押し当てられる面は押し当て面(47)をなすとともに、
この押し当て面(47)は、前記主液室(12)側へ向かうほど大径になる傾斜部(57)を備えることを特徴とする請求項1に記載した液封防振装置。 - 前記リリーフ通路(60)の前記第3液室側端部(53)を前記傾斜部(57)に臨ませるとともに、この第3液室側端部(53)に向かって傾斜するテーパー面(55)を前記
傾斜部(57)に設けたことを特徴とする請求項2に記載した液封防振装置。 - 前記ストッパ脚部(35)の前記周壁(44)へ押し当てられる面は押し当て面(37a)をなすとともに、
この押し当て面(37a)は、前記副液室(13)側へ向かって次第に小径化するテーパー面をなしていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載した液封防振装置。 - 前記周壁(44)の前記押し当て面(47)は、前記傾斜部(57)に連続するとともに曲面状をなして前記ストッパ脚部(35)の変形規制部をなすアール状部(58)を備えることを特徴とする請求項3〜4のいずれかに記載した液封防振装置。
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