JP6355242B2

JP6355242B2 - 防振装置

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Publication number: JP6355242B2
Application number: JP2014116810A
Authority: JP
Inventors: 植木　哲; 哲植木
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2018-07-11
Anticipated expiration: 2034-06-05
Also published as: US9951842B2; CN106415055B; CN106415055A; US20170089421A1; EP3153739A4; EP3153739A1; WO2015186400A1; EP3153739B1; JP2015230054A

Description

本発明は、例えば自動車や産業機械等に適用され、エンジン等の振動発生部の振動を吸収および減衰する防振装置に関する。

従来から、この種の防振装置として、例えば下記特許文献１記載の構成が知られている。この防振装置は、振動発生部および振動受部のうちの一方に連結される筒状の第１取付け部材、および他方に連結される第２取付け部材と、これらの両取付け部材を連結する弾性体と、液体が封入される第１取付け部材内の液室を、第１液室および第２液室に仕切る仕切り部材と、を備えている。仕切り部材には、両液室を互いに連通する制限通路が形成されている。制限通路は、第１振動の入力に対して共振を生じさせる第１制限通路と、振幅が第１振動の振幅よりも大きい第２振動の入力に対して共振を生じさせる第２制限通路と、を備えている。仕切り部材には、プランジャ部材が設けられている。
この防振装置では、振動が入力されたときにプランジャ部材を移動させて第１制限通路を開閉することで、両液室の間で液体が流通する制限通路を切り替える。これにより、第１振動の入力時には液体が第１制限通路を流通し、第２振動の入力時には液体が第２制限通路を流通する。

特開２００７−１２０５９８号公報

しかしながら、前記従来の防振装置には、構造の簡素化、製造の容易化について改善の余地がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、構造の簡素化および製造の簡便化を図ることができる防振装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る防振装置は、振動発生部および振動受部のうちの一方に連結される筒状の第１取付け部材、および他方に連結される第２取付け部材と、これらの両取付け部材を連結する弾性体と、液体が封入される前記第１取付け部材内の液室を、第１液室および第２液室に仕切る仕切り部材と、を備え、前記第１液室および前記第２液室のうちの少なくとも前記第１液室は、前記弾性体を壁面の一部に有し、前記仕切り部材には、前記第１液室と前記第２液室とを連通する制限通路が形成され、前記制限通路として、第１振動の入力に対して共振を生じさせる第１制限通路と、振幅が前記第１振動の振幅よりも大きい第２振動の入力に対して共振を生じさせる第２制限通路と、を備え、前記第１制限通路は、内部を流通する液体の圧力を損失させる圧損ユニットを備え、前記圧損ユニットには、前記仕切り部材内に配置された中間室と、前記中間室と前記第１液室とを連通する第１連通路と、前記中間室と前記第２液室とを連通する第２連通路と、が設けられ、前記第１連通路において前記中間室内に向けて開口する第１開口部の開口軸と、前記第２連通路において前記中間室内に向けて開口する第２開口部の開口軸と、は互いにずらされ、前記第１開口部および前記第２開口部のうちの少なくとも一方は、前記中間室を画成する壁面に向けて開口し、前記圧損ユニットとして、前記第１連通路が前記第１液室に直接、連通するとともに、前記第１開口部および前記第２開口部の両方が前記中間室を画成する壁面に向けて開口する第１圧損ユニットを備え、前記第１圧損ユニットにおいて、前記中間室を画成する壁面のうち、前記第１開口部に対向する部分は、弾性膜により形成され、かつ、前記第２連通路は、前記中間室内に、前記中間室の周方向に向けて開口していることを特徴とする。

この場合、振動が入力されると、第１取付け部材と第２取付け部材とが、弾性体を弾性変形させながら相対的に変位する。このとき液体が、第１液室と第２液室との間で、第１制限通路を通して流通しようとする。
ここで、第１振動が入力された場合、第１振動の振幅に応じ、単位時間あたりに少量の液体が第１制限通路内に流入しようとする。その結果、第１制限通路内を流通する液体の流速の上昇が抑制される。これにより、液体が圧損ユニットの中間室内において短い経路を通過し、圧損ユニット内での液体の圧力損失が抑えられて液体が第１制限通路内を円滑に流通する。したがって、液体に、第１制限通路を積極的に流通させることが可能になり、第１制限通路内で共振を生じさせて第１振動を吸収および減衰することができる。
一方、第２振動が入力された場合、第２振動の振幅に応じ、単位時間あたりに多量の液体が第１制限通路内に流入しようとする。その結果、第１制限通路内を流通する液体の流速が高められる。ところでこの防振装置では、圧損ユニットにおいて、第１開口部および第２開口部のうちの少なくとも一方が、中間室を画成する壁面に向けて開口している。したがって、この開口部を通して中間室内に流入する液体の流速が高められていると、液体が中間室内を直進して壁面に到達する。すると液体は、壁面に沿って流れを変化させられて、この液体を中間室内に流入させた開口部とは異なる開口部に到達して中間室から流出する。よって、第２振動が入力された場合、第１振動が入力された場合に比べて、中間室内で液体に長い経路を流通させ、液体と中間室の壁面との間で摩擦を生じさせることができる。その結果、エネルギーを大きく損失させ、液体の圧力損失を高めることができる。これにより、第１制限通路を通して液体を流通させ難くして、第２制限通路を通して液体を流通させ易くすることができる。このとき、第２制限通路内を液体が流通することで第２制限通路内で共振が生じることから、第２振動を吸収および減衰することができる。
このように第２制限通路で共振が生じると、この共振に伴って、第１液室および第２液室のうち、弾性体を壁面の一部に有する第１液室の液圧が大きく変動する。ここでこの防振装置では、第１圧損ユニットの第１連通路が第１液室に直接、連通していて、しかも、第１圧損ユニットにおいて、中間室を画成する壁面のうち、第１開口部に対向する部分が、弾性膜により形成されている。したがって、第１液室の液圧が前述のように大きく変動すると、この液圧を、第１圧損ユニットにおける第１連通路および中間室を通して、弾性膜に速やかに伝達することができる。その結果、第１液室の液圧の変動に基づいて弾性膜を弾性変形させることができる。このとき、弾性膜が、第１圧損ユニットの第１開口部に向けて弾性変形することで、弾性膜により第１開口部を閉塞することができる。これにより、第１制限通路を通して液体を一層流通させ難くして、第２制限通路を通して液体をより流通させ易くすることができる。したがって、例えば第２振動のうち、振幅の小さいものが入力されたときであっても、液体に第２制限通路を確実に流通させることができる。その結果、振幅が小さい第２振動であっても確実に吸収および減衰することができる。
以上のように、前記従来技術のようなプランジャ部材を仕切り部材に設けるのに代えて、第１制限通路に圧損ユニットを設けることで、第１振動および第２振動の両方を吸収および減衰させることができる。これにより、防振装置の構造の簡素化および製造の簡便化を図ることができる。

前記圧損ユニットとして、前記第２連通路が前記第２液室に直接、連通するとともに、前記第２開口部が前記中間室を画成する壁面に向けて開口する第２圧損ユニットを備え、前記第１圧損ユニットの前記中間室と前記第２圧損ユニットの前記中間室とは、前記弾性膜を間に挟んで隣り合い、前記第２圧損ユニットにおいて、前記中間室を画成する壁面のうち、前記第２開口部に対向する部分は、前記弾性膜により形成されていてもよい。

この場合、第１圧損ユニットの中間室と第２圧損ユニットの中間室とが、弾性膜を間に挟んで隣り合っている。したがって、第２振動が入力されたときに、弾性膜は、第１圧損ユニットの中間室から受ける液圧と、第２圧損ユニットの中間室から受ける液圧と、の差分に基づいて、第１圧損ユニットの中間室側または第２圧損ユニットの中間室側に弾性変形する。ここでこの防振装置では、第２圧損ユニットの第２連通路が第２液室に直接、連通していて、しかも、第２圧損ユニットにおいて、中間室を画成する壁面のうち、第２開口部に対向する部分が、前記弾性膜により形成されている。したがって、第２振動が入力されたときに、弾性膜が第２圧損ユニットの中間室から受ける液圧を、第２液室の液圧と同等にすることができる。これにより、弾性膜が第１圧損ユニットの中間室から受ける液圧と、弾性膜が第２圧損ユニットの中間室から受ける液圧と、の差分を大きくすることが可能になり、弾性膜を、第１圧損ユニットの中間室側や第２圧損ユニットの中間室側に弾性変形させることができる。弾性膜を第１圧損ユニットの中間室側に変形させると、前述のように弾性膜により第１圧損ユニットの第１開口部を閉塞することができる。一方、弾性膜を第２圧損ユニットの中間室側に変形させると、弾性膜により第２圧損ユニットの第２開口部を閉塞することができる。
以上より、振幅の小さい第２振動が入力されたときであっても、弾性膜により、第１圧損ユニットの第１開口部や第２圧損ユニットの第２開口部を閉塞させ易くすることができる。その結果、第１制限通路を通して液体を一層流通させ難くして、第２制限通路を通して液体をより流通させ易くすることができる。

前記第１連通路および前記第２連通路のいずれか一方は、前記中間室内に、前記中間室の周方向に向けて開口していて、前記中間室内に流入させる液体の流速に応じて前記中間室内で液体の旋回流を形成し、この液体を、前記第１連通路および前記第２連通路のいずれか他方から流出させ、前記第１圧損ユニットでは、前記第２連通路が、前記中間室内に流入させる液体の流速に応じて前記中間室内で液体の旋回流を形成し、この液体を、前記第１連通路から流出させてもよい。

この場合、液体が中間室を通して流通するときに、第１連通路および第２連通路のいずれか一方から中間室に流入された液体の流速が十分に高いと、中間室内で液体の旋回流を形成することができる。すると、例えば、この旋回流を形成することによるエネルギー損失や、液体と中間室の壁面との間の摩擦によるエネルギー損失などを起因として、液体の圧力損失を効果的に高めることができる。
一方、液体の流速が低いと、中間室内での液体の旋回を抑制することができる。この場合、液体に中間室内を円滑に通過させて液体の圧力損失の上昇を抑えることができる。

前記第１圧損ユニットにおいて、前記中間室を画成する壁面のうち、前記第１開口部が設けられ前記弾性膜に対向する部分は、前記弾性膜に向けて凸となる凸曲面状に形成されていてもよい。

この場合、第１圧損ユニットにおいて、中間室を画成する壁面のうち、第１開口部が設けられ弾性膜に対向する部分が、弾性膜に向けて凸となる凸曲面状に形成されている。したがって、弾性膜が第１開口部に向けて弾性変形して第１開口部を閉塞するときに、弾性膜と中間室の壁面との接触面積を徐々に大きくすることができる。これにより、例えば打音の発生を抑えること等ができる。

本発明によれば、構造の簡素化および製造の簡便化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る防振装置の縦断面図である。図１に示す防振装置を構成する仕切り部材の平面図である。図２に示すＡ−Ａ断面矢視図である。図１に示す防振装置の模式図である。図２に示す仕切り部材に設けられた中間室の模式図であって、液体の流速が低い場合における液体の流れを説明する図である。図２に示す仕切り部材に設けられた中間室の模式図であって、液体の流速が高い場合における液体の流れを説明する図である。

以下、本発明に係る防振装置の一実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。
この防振装置１０は、図１に示すように、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筒状の第１取付け部材１１、および他方に連結される第２取付け部材１２と、これらの両取付け部材１１、１２同士を互いに連結する弾性体１３と、液体が封入される第１取付け部材１１内の液室を、弾性体１３を壁面の一部に有する主液室（第１液室）１４、および副液室（第２液室）１５に仕切る仕切り部材１６と、を備えている。

図示の例では、第２取付け部材１２は柱状に形成されるとともに、弾性体１３は筒状に形成され、第１取付け部材１１、第２取付け部材１２および弾性体１３は、共通軸と同軸に配設されている。以下、この共通軸を軸線（第１取付け部材の軸線）Ｏといい、軸線Ｏ方向に沿う主液室１４側を一方側といい、副液室１５側を他方側といい、軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

なお、この防振装置１０が例えば自動車に装着される場合には、第２取付け部材１２が振動発生部としてのエンジンに連結される一方、第１取付け部材１１が図示しないブラケットを介して振動受部としての車体に連結され、エンジンの振動が車体に伝達するのを抑える。この防振装置１０は、第１取付け部材１１の前記液室に、例えばエチレングリコール、水、シリコーンオイル等の液体Ｌが封入された液体封入型である。

第１取付け部材１１は、軸線Ｏ方向に沿って、一方側に位置する一方側外筒体２１と、他方側に位置する他方側外筒体２２と、を備えている。
一方側外筒体２１における一方側の端部には、前記弾性体１３が液密状態で連結されていて、この弾性体１３により一方側外筒体２１の一方側の開口部が閉塞されている。一方側外筒体２１のうち、他方側の端部２１ａは、他の部分より大径に形成されている。そして、一方側外筒体２１の内部が前記主液室１４となっている。主液室１４の液圧は、振動の入力時に、弾性体１３が変形してこの主液室１４の内容積が変化することで変動する。なお一方側外筒体２１において、弾性体１３が連結された部分に対して他方側から連なる部分には、全周にわたって連続して延びる環状溝２１ｂが形成されている。

他方側外筒体２２における他方側の端部には、ダイヤフラム１７が液密状態で連結されていて、このダイヤフラム１７により他方側外筒体２２における他方側の開口部が閉塞されている。他方側外筒体２２のうち、一方側の端部２２ａは、他の部分より大径に形成されていて、前記一方側外筒体２１における他方側の端部２１ａ内に嵌合されている。また他方側外筒体２２内には、仕切り部材１６が嵌合されていて、他方側外筒体２２の内部のうち、仕切り部材１６とダイヤフラム１７との間に位置する部分が、前記副液室１５となっている。副液室１５は、ダイヤフラム１７を壁面の一部としており、ダイヤフラム１７が変形することにより拡縮する。なお他方側外筒体２２は、ダイヤフラム１７と一体に形成されたゴム膜によって、ほぼ全域にわたって被覆されている。

第２取付け部材１２における一方側の端面には、軸線Ｏと同軸に雌ねじ部１２ａが形成されている。第２取付け部材１２は、第１取付け部材１１から一方側に突出している。第２取付け部材１２には、径方向の外側に向けて突出し、かつ全周にわたって連続して延びるフランジ部１２ｂが形成されている。フランジ部１２ｂは、第１取付け部材１１における一方側の端縁から一方側に離れている。

弾性体１３は、弾性変形可能な例えばゴム材料等で形成され、一方側から他方側に向かうに従い漸次拡径された筒状に形成されている。弾性体１３のうち、一方側の端部が、第２取付け部材１２に連結され、他方側の端部が、第１取付け部材１１に連結されている。なお、第１取付け部材１１の一方側外筒体２１の内周面は、弾性体１３と一体に形成されたゴム膜により、ほぼ全域にわたって覆われている。

仕切り部材１６は、第１取付け部材１１内に嵌合されている。仕切り部材１６は、本体部３１と、装着部３２と、を備えている。
本体部３１は、筒状部３３と、フランジ部３４と、支持部３５と、を備えている。筒状部３３は、第１取付け部材１１の他方側外筒体２２内に嵌合されている。フランジ部３４は、筒状部３３の一方側の端部に設けられている。フランジ部３４は、筒状部３３から径方向の外側に向けて環状に突出している。フランジ部３４は、他方側外筒体２２の一方側の端部２２ａ内に配置されている。支持部３５は、筒状部３３の軸線Ｏ方向における中間部に設けられている。支持部３５は、筒状部３３から径方向の内側に向けて環状に突出している。

本体部３１には、装着凹部３６が設けられている。装着凹部３６は、軸線Ｏと同軸に配置され、一方側に向けて開口している。装着凹部３６は、筒状部３３と支持部３５とにより画成されている。装着凹部３６は、支持部３５の内側を通して他方側に向けて開口している。
装着部３２は、装着凹部３６内に装着されている。装着部３２と本体部３１とは、例えば図示しないボルト等により固定されている。

装着部３２は、ベース部３７と、空間形成部３８ａ、３８ｂと、を備えている。ベース部３７は、前記装着凹部３６内に嵌合されている。ベース部３７は、弾性膜３９と、剛壁部材４０ａ、４０ｂと、を備えている。
弾性膜３９は、軸線Ｏと同軸に配置されている。弾性膜３９は、軸線Ｏ方向から見た平面視において、円形状に形成されている。

剛壁部材４０ａ、４０ｂは、一対設けられていて、弾性膜３９を軸線Ｏ方向に挟持している。剛壁部材４０ａ、４０ｂとして、一方側の第１剛壁部材４０ａと、他方側の第２剛壁部材４０ｂと、が備えられている。第１剛壁部材４０ａと第２剛壁部材４０ｂとは、同等の形状でかつ同等の大きさに形成されている。第１剛壁部材４０ａと第２剛壁部材４０ｂとは、互いに軸線Ｏ方向に反転し合う向きに配置されている。

第１剛壁部材４０ａは有底筒状に形成され、第２剛壁部材４０ｂは有頂筒状に形成されている。第１剛壁部材４０ａおよび第２剛壁部材４０ｂは、軸線Ｏと同軸に配置されている。第１剛壁部材４０ａの底壁部、および第２剛壁部材４０ｂの頂壁部には、貫通孔４１が各別に形成されている。貫通孔４１は、軸線Ｏと同軸に配置され、第１剛壁部材４０ａまたは第２剛壁部材４０ｂを軸線Ｏ方向に貫通している。

第１剛壁部材４０ａにおける貫通孔４１の周縁部、および第２剛壁部材４０ｂにおける貫通孔４１の周縁部は、弾性膜３９の外周縁部を全周にわたって挟持している。貫通孔４１内には、弾性膜３９において外周縁部よりも内側に位置する露出部分３９ａが配置されている。これにより、弾性膜３９のうち、前記露出部分３９ａが、軸線Ｏ方向に露出している。弾性膜３９の前記露出部分３９ａにおいて、軸線Ｏ方向を向く端面は、第１剛壁部材４０ａの底壁部における内面、および第２剛壁部材４０ｂの頂壁部における内面とそれぞれ面一に形成されている。

空間形成部３８ａ、３８ｂは、一対設けられている。空間形成部３８ａ、３８ｂとして、一方側の第１空間形成部３８ａと、他方側の第２空間形成部３８ｂと、が備えられている。第１空間形成部３８ａと第２空間形成部３８ｂとは、同等の形状でかつ同等の大きさに形成されている。第１空間形成部３８ａと第２空間形成部３８ｂとは、互いに軸線Ｏ方向に反転し合う向きに配置されている。

第１空間形成部３８ａは、有頂筒状に形成されている。第１空間形成部３８ａは、第１剛壁部材４０ａ内に嵌合されている。第１空間形成部３８ａと、第１剛壁部材４０ａの底壁部と、弾性膜３９と、の間には空間が画成されている。この空間は、後述する第１圧損ユニット５３ａの中間室５５となる。
第１空間形成部３８ａの頂壁部には、下側に向けて張り出す張り出し部４２が設けられている。張り出し部４２は、弾性膜３９に軸線Ｏ方向に対向していて、軸線Ｏと同軸に配置されている。張り出し部４２は、下側に向けて凸となる球形状に形成されている。

第２空間形成部３８ｂは、有底筒状に形成されている。第２空間形成部３８ｂは、第２剛壁部材４０ｂ内に嵌合されている。第２空間形成部３８ｂと、第２剛壁部材４０ｂの底壁部と、弾性膜３９と、の間には空間が画成されている。この空間は、後述する第２圧損ユニット５３ｂの中間室５５となる。
第２空間形成部３８ｂの底壁部には、上側に向けて張り出す張り出し部４２が設けられている。張り出し部４２は、弾性膜３９に軸線Ｏ方向に対向していて、軸線Ｏと同軸に配置されている。張り出し部４２は、上側に向けて凸となる球形状に形成されている。

仕切り部材１６には、主液室１４と副液室１５とを連通する制限通路５１、５２が形成されている。制限通路５１、５２として、第１制限通路５１（アイドルオリフィス）と、第２制限通路５２（シェイクオリフィス）と、が備えられている。
第２制限通路５２は、仕切り部材１６の外周部に設けられている。第２制限通路５２は、全長にわたって本体部３１に設けられている。第２制限通路５２の流路断面積は、第２制限通路５２の全長にわたって同等となっている。

図１および図２に示すように、第２制限通路５２は、周溝部５２ａと、主側開口部５２ｂと、副側開口部５２ｃと、を備えている。周溝部５２ａは、仕切り部材１６の外周面に周方向に沿って延設され、第１取付け部材１１の内周面により径方向の外側から閉塞されている。周溝部５２ａの周方向の両端部のうち、一方の端部は、前記主側開口部５２ｂを通して主液室１４に連通し、他方の端部は、前記副側開口部５２ｃを通して副液室１５に連通している。

第１制限通路５１は、仕切り部材１６内において第２制限通路５２から独立していて、流路が兼用されていない。第１制限通路５１は、仕切り部材１６において外周部よりも径方向の内側に位置する部分に形成されている。

図１から図４に示すように、第１制限通路５１は、圧損ユニット５３ａ、５３ｂと、接続路５４と、を備えている。圧損ユニット５３ａ、５３ｂは、内部を流通する液体Ｌの圧力を損失させる。圧損ユニット５３ａ、５３ｂとしては、第１圧損ユニット５３ａと、第２圧損ユニット５３ｂと、が備えられている。第１圧損ユニット５３ａは、前記第１空間形成部３８ａに形成されていて、主液室１４に直接、連通している。第２圧損ユニット５３ｂは、前記第２空間形成部３８ｂに形成されていて、副液室１５に直接、連通している。接続路５４は、第１圧損ユニット５３ａと第２圧損ユニット５３ｂとを連通している。

図１に示すように、各圧損ユニット５３ａ、５３ｂには、仕切り部材１６内に配置された中間室５５が備えられている。第１圧損ユニット５３ａでは、中間室５５が、第１空間形成部３８ａと、第１剛壁部材４０ａの底壁部と、弾性膜３９と、の間に画成されている。第２圧損ユニット５３ｂでは、中間室５５が、第２空間形成部３８ｂと、第２剛壁部材４０ｂの底壁部と、弾性膜３９と、の間に画成されている。

第１圧損ユニット５３ａの中間室５５と第２圧損ユニット５３ｂの中間室５５とは、弾性膜３９を間に挟んで軸線Ｏ方向に隣り合っている。第１圧損ユニット５３ａおよび第２圧損ユニット５３ｂそれぞれにおける中間室５５は、同等の形状でかつ同等の大きさに形成されていて、前記平面視において円形状に形成されている。なお各圧損ユニット５３ａ、５３ｂにおいて、中間室５５を画成する壁面のうち、弾性膜３９に対向する部分である対向壁面５６は、張り出し部４２により形成されている。これにより、対向壁面５６は、弾性膜３９に向けて凸となる凸曲面状に形成されている。

各圧損ユニット５３ａ、５３ｂには、中間室５５と主液室１４とを連通する第１連通路５７と、中間室５５と副液室１５とを連通する第２連通路５８と、が更に備えられている。各圧損ユニット５３ａ、５３ｂでは、第１連通路５７において中間室５５内に向けて開口する第１開口部５９の開口軸（以下、「第１開口軸」という）Ｌ１と、第２連通路５８において中間室５５内に向けて開口する第２開口部６０の開口軸（以下、「第２開口軸」という）Ｌ２と、が互いにずらされている。各圧損ユニット５３ａ、５３ｂでは、第１開口部５９および第２開口部６０のうちの少なくとも一方が、中間室５５を画成する壁面に向けて開口していて、第１開口部５９および第２開口部６０の両方が、中間室５５を画成する壁面に向けて開口している。

図１および図４に示すように、第１圧損ユニット５３ａでは、第１連通路５７が主液室１４に直接、連通している。第１連通路５７は、第１空間形成部３８ａの頂壁部に形成されている。第１連通路５７は、頂壁部における張り出し部４２を軸線Ｏ方向に貫通して前記対向壁面５６に開口していて、軸線Ｏと同軸に配置されている。第１開口部５９は、中間室５５を画成する壁面のうち、弾性膜３９により形成されている部分に向けて開口している。

図２および図３に示すように、第１圧損ユニット５３ａでは、第２連通路５８が、軸線Ｏに直交する直交面に沿う方向に直線状に延びている。第２連通路５８は、中間室５５の内周面から、この内周面の接線方向に沿って延びていて、中間室５５内に、中間室５５の周方向に向けて開口している。第１圧損ユニット５３ａにおいて、第１開口軸Ｌ１は、軸線Ｏ方向に延び、第２開口軸Ｌ２は、前記接線方向に延びている。第２連通路５８は、中間室５５内に流入させる液体Ｌの流速に応じて中間室５５内で液体Ｌの旋回流を形成し、この液体Ｌを、第１連通路５７から流出させる。なお、第２連通路５８から第２開口部６０を通して中間室５５に流入された液体Ｌは、中間室５５の内周面に沿って流動することで旋回する。

図１および図４に示すように、第２圧損ユニット５３ｂでは、第２連通路５８が主液室１４に直接、連通していて、第２開口部６０が中間室５５を画成する壁面に向けて開口している。第２連通路５８は、第２空間形成部３８ｂの底壁部に形成されている。第２連通路５８は、底壁部における張り出し部４２を軸線Ｏ方向に貫通して前記対向壁面５６に開口していて、軸線Ｏと同軸に配置されている。第２開口部６０は、中間室５５を画成する壁面のうち、弾性膜３９により形成されている部分に向けて開口している。

図２および図３に示すように、第２圧損ユニット５３ｂでは、第１連通路５７が、軸線Ｏに直交する直交面に沿う方向に直線状に延びている。第１連通路５７は、中間室５５の内周面から、この内周面の接線方向に沿って延びていて、中間室５５内に、中間室５５の周方向に向けて開口している。第２圧損ユニット５３ｂにおいて、第１開口軸Ｌ１は、前記接線方向に延び、第２開口軸Ｌ２は、軸線Ｏ方向に延びている。第１連通路５７は、中間室５５内に流入させる液体Ｌの流速に応じて中間室５５内で液体Ｌの旋回流を形成し、この液体Ｌを、第２連通路５８から流出させる。なお、第１連通路５７から第１開口部５９を通して中間室５５に流入された液体Ｌは、中間室５５の内周面に沿って流動することで旋回する。

図２に示すように、前記平面視において、第１圧損ユニット５３ａの外形と第２圧損ユニット５３ｂの外形とは一致している。
図２および図３に示すように、接続路５４は、第１圧損ユニット５３ａの第２連通路５８と、第２圧損ユニット５３ｂの第１連通路５７と、を接続している。接続路５４は、第１圧損ユニット５３ａの第２連通路５８のうち、第２開口部６０とは反対側に位置する端部に接続されている。接続路５４は、第２圧損ユニット５３ｂの第１連通路５７のうち、第１開口部５９とは反対側に位置する端部に接続されている。接続路５４は、軸線Ｏ方向に直線状に延びている。

図１から図４に示すような防振装置１０では、前記第１制限通路５１は、アイドル振動（例えば、周波数が１８Ｈｚ〜３０Ｈｚ、振幅が±０．５ｍｍ以下）の入力に対して液柱共振を生じさせる。一方、第２制限通路５２は、シェイク振動（例えば、周波数が１４Ｈｚ以下、振幅が±０．５ｍｍより大きい）の入力に対して液柱共振を生じさせる。シェイク振動（第２振動）の周波数は、アイドル振動（第１振動）の周波数よりも低い。シェイク振動の振幅は、アイドル振動の振幅よりも大きい。

各制限通路５１、５２は、例えば流路長や流路断面積などに基づいて、それぞれ対応する振動が入力されて内部を液体Ｌが流通するときに液柱共振が生じるように設定（チューニング）されている。例えば、第１制限通路５１として、第１圧損ユニット５３ａの第２連通路５８の共振周波数や、第２圧損ユニット５３ｂの第１連通路５７の共振周波数が、アイドル振動の周波数と同等に設定されている構成などを採用することができる。

振動が入力されていない状態において、第１制限通路５１の流通抵抗は、第２制限通路５２の流通抵抗よりも小さくなっている。この防振装置１０では、振動が入力された直後には、液体Ｌが、第２制限通路５２よりも第１制限通路５１を積極的に流通しようとする。なお、各制限通路５１、５２の流通抵抗は、流路長や流路断面積などに基づいて調整することができる。

次に、前記防振装置１０の作用について説明する。

防振装置１０に、振動発生部から軸線Ｏ方向の振動が入力されると、両取付け部材が弾性体１３を弾性変形させながら相対的に変位して主液室１４の液圧が変動する。すると液体Ｌが、主液室１４と副液室１５との間を往来しようとする。このとき、主液室１４内および副液室１５内の液体Ｌは、両制限通路５１、５２のうち、流通抵抗が小さい第１制限通路５１を流通しようとする。

ここで、アイドル振動の振幅はシェイク振動に比べ振幅が小さく、アイドル振動の入力時の液体Ｌの流速はシェイク振動の入力時の液体Ｌの流速よりも小さくなる。
すなわち、軸線Ｏ方向にアイドル振動が入力されると、このアイドル振動の振幅に応じ、単位時間あたりに少量の液体Ｌが第１制限通路５１内に流入しようとする。その結果、第１制限通路５１内を流通する液体Ｌの流速の上昇が抑制される。これにより、液体Ｌが圧損ユニット５３ａ、５３ｂの中間室５５内において短い経路を通過し、圧損ユニット５３ａ、５３ｂ内での液体Ｌの圧力損失が抑えられて液体Ｌが第１制限通路５１内を円滑に流通する。例えば、図５に２点鎖線で示すように、第１圧損ユニット５３ａにおいて、第２連通路５８から中間室５５内に流入する液体Ｌや、第２圧損ユニット５３ｂにおいて、第１連通路５７から中間室５５内に流入する液体Ｌなどが、中間室５５内を旋回することなく流動したり、旋回量が少なく流動したりする。これにより、液体Ｌに中間室５５内を円滑に通過させ、液体Ｌの圧力損失の上昇を抑えることができる。したがって、液体Ｌに、第１制限通路５１を積極的に流通させることが可能になり、第１制限通路５１内で共振を生じさせてアイドル振動を吸収および減衰することができる。

一方、軸線Ｏ方向にシェイク振動が入力されると、このシェイク振動の振幅に応じて、単位時間当たりに多量の液体Ｌが主液室１４から第１制限通路５１内に流入しようとする。その結果、第１制限通路５１内を流通する液体Ｌの流速が一定以上に高められる。
図１および図４に示すような防振装置１０において、主液室１４内の液体Ｌが、第１制限通路５１を通して副液室１５側に向けて流動しようとするときには、まず液体Ｌが、主液室１４から第１圧損ユニット５３ａに流入する。このとき、第１連通路５７を通して中間室５５に流入する液体Ｌの流速が高められていると、第１開口部５９から中間室５５内に流入した液体Ｌが、中間室５５内を軸線Ｏ方向（第１開口軸Ｌ１方向）に直進する。その結果、液体Ｌは、中間室５５を画成する壁面のうち、弾性膜３９により形成される部分に到達し、壁面に沿って流れを変化させられた後、第２開口部６０に到達して中間室５５から流出する。よって、シェイク振動が入力された場合、アイドル振動が入力された場合に比べて、中間室５５内で液体Ｌに長い経路を流通させ、液体Ｌと中間室５５の壁面との間で摩擦を生じさせることができる。その結果、エネルギー損失や液体Ｌの粘性抵抗などを起因として、液体Ｌの圧力損失を高めることができる。

第１圧損ユニット５３ａを流通した液体Ｌは、接続路５４を通して第２圧損ユニット５３ｂに到達する。このとき、液体Ｌは、第１連通路５７を流通することで前記接線方向に整流された後、第１開口部５９から中間室５５内に流入する。すると液体Ｌは、図６に２点鎖線で示すように、中間室５５内で旋回する。すなわち液体Ｌが、第１開口部５９から中間室５５に流入するときに、液体Ｌの流速が高められていると、この液体Ｌが、中間室５５内を直進して中間室５５の内周面（壁面）に到達し、この内周面に沿って流れを変化させられる。

その結果、例えば、液体Ｌの粘性抵抗や、旋回流を形成することによるエネルギー損失、液体Ｌと中間室５５の壁面との間の摩擦によるエネルギー損失などを起因として、液体Ｌの圧力損失が高められる。なおこのとき、液体Ｌの流速の上昇に伴って中間室５５内に流入する液体Ｌの流量が顕著に上昇すると、中間室５５内に流入した液体Ｌにより形成された旋回流で中間室５５内が満たされる。この状態で、さらに液体Ｌが中間室５５内に流入しようとする場合、液体Ｌの圧力損失を大きく確保することができる。中間室５５内で旋回させられた液体Ｌは、第２開口部６０から流出し、副液室１５に流入する。

図１および図４に示すような防振装置１０において、副液室１５内の液体Ｌが、第１制限通路５１を通して主液室１４側に向けて流動しようとするときには、まず液体Ｌが、副液室１５から第２圧損ユニット５３ｂに流入する。このとき、第２連通路５８を通して中間室５５に流入する液体Ｌの流速が高められていると、第２開口部６０から中間室５５内に流入した液体Ｌが、中間室５５内を軸線Ｏ方向（第２開口軸Ｌ２方向）に直進する。その結果、液体Ｌは、中間室５５を画成する壁面のうち、弾性膜３９により形成される部分に到達し、壁面に沿って流れを変化させられた後、第１開口部５９に到達して中間室５５から流出する。これにより、中間室５５内で液体Ｌに長い経路を流通させ、液体Ｌと中間室５５の壁面との間で摩擦を生じさせることが可能になり、液体Ｌの圧力損失を高めることができる。

第２圧損ユニット５３ｂを流通した液体Ｌは、接続路５４を通して第１圧損ユニット５３ａに到達する。このとき、液体Ｌは、第２連通路５８を流通することで前記接線方向に整流された後、第２開口部６０から中間室５５内に流入する。すると液体Ｌは、図６に２点鎖線で示すように、中間室５５内で旋回する。すなわち液体Ｌが、第２開口部６０から中間室５５に流入するときに、液体Ｌの流速が高められていると、この液体Ｌが、中間室５５内を直進して中間室５５の内周面（壁面）に到達し、この内周面に沿って流れを変化させられることで、液体Ｌの圧力損失が高められる。液体Ｌはその後、第１開口部５９から主液室１４に流入する。

以上のように、図１および図４に示すような防振装置１０において、シェイク振動が入力されたときには、第１圧損ユニット５３ａおよび第２圧損ユニット５３ｂの両方で液体Ｌの圧力損失が高められる。これにより、第１制限通路５１を通して液体Ｌを流通させ難くして、第２制限通路５２を通して液体Ｌを流通させ易くすることができる。このとき、第２制限通路５２内を液体Ｌが流通することで第２制限通路５２内で共振を生じさせ、シェイク振動を吸収および減衰することができる。

ところで、シェイク振動が入力され、第２制限通路５２で共振が生じると、この共振に伴って、主液室１４の液圧が大きく変動する。ここでこの防振装置１０では、第１圧損ユニット５３ａの第１連通路５７が主液室１４に直接、連通していて、しかも、第１圧損ユニット５３ａにおいて、中間室５５を画成する壁面のうち、第１開口部５９に対向する部分が、弾性膜３９により形成されている。したがって、主液室１４の液圧が大きく変動すると、この液圧を、第１圧損ユニット５３ａにおける第１連通路５７および中間室５５を通して、弾性膜３９に速やかに伝達することができる。その結果、主液室１４の液圧の変動に基づいて弾性膜３９を弾性変形させることができる。

また本実施形態では、第１圧損ユニット５３ａの中間室５５と第２圧損ユニット５３ｂの中間室５５とが、弾性膜３９を間に挟んで隣り合っている。したがって、シェイク振動が入力されたときに、弾性膜３９は、第１圧損ユニット５３ａの中間室５５から受ける液圧と、第２圧損ユニット５３ｂの中間室５５から受ける液圧と、の差分に基づいて、第１圧損ユニット５３ａの中間室５５側または第２圧損ユニット５３ｂの中間室５５側に弾性変形する。ここでこの防振装置１０では、第２圧損ユニット５３ｂの第２連通路５８が副液室１５に直接、連通していて、しかも、第２圧損ユニット５３ｂにおいて、中間室５５を画成する壁面のうち、第２開口部６０に対向する部分が、弾性膜３９により形成されている。したがって、シェイク振動が入力されたときに、弾性膜３９が第２圧損ユニット５３ｂの中間室５５から受ける液圧を、副液室１５の液圧と同等にすることができる。本実施形態では、副液室１５がダイヤフラムにより閉塞されていて、副液室１５内が大気圧と同等になっていることから、弾性膜３９が第２圧損ユニット５３ｂの中間室５５から受ける液圧を、大気圧と同等にすることができる。これにより、弾性膜３９が第１圧損ユニット５３ａの中間室５５から受ける液圧と、弾性膜３９が第２圧損ユニット５３ｂの中間室５５から受ける液圧と、の差分を大きくすることが可能になり、弾性膜３９を、第１圧損ユニット５３ａの中間室５５側や第２圧損ユニット５３ｂの中間室５５側に弾性変形させることができる。

弾性膜３９を第１圧損ユニット５３ａの中間室５５側に変形させると、弾性膜３９により第１圧損ユニット５３ａの第１開口部５９を閉塞することができる。弾性膜３９を第２圧損ユニット５３ｂの中間室５５側に変形させると、弾性膜３９により第２圧損ユニット５３ｂの第２開口部６０を閉塞することができる。このとき、弾性膜３９により、第１圧損ユニット５３ａにおける第１開口部５９や第２圧損ユニット５３ｂの第２開口部６０を閉塞させることで、第１制限通路５１を通して液体Ｌを一層流通させ難くすることができる。これにより、第２制限通路５２を通して液体Ｌをより流通させ易くすることができる。したがって、例えばシェイク振動のうち、振幅の小さいものが入力されたときであっても、液体Ｌに第２制限通路５２を確実に流通させることができる。その結果、振幅が小さいシェイク振動であっても確実に吸収および減衰することができる。

なお本実施形態では、圧損ユニット５３ａ、５３ｂにおける前記対向壁面５６が、弾性膜３９に向けて凸となる凸曲面状に形成されている。したがって、弾性膜３９が弾性変形して第１圧損ユニット５３ａの第１開口部５９や第２圧損ユニット５３ｂの第２開口部６０を閉塞するときに、弾性膜３９と中間室５５の壁面との接触面積を徐々に大きくすることができる。これにより、例えば打音の発生を抑えること等ができる。

以上説明したように、本実施形態に係る防振装置１０によれば、前記従来技術のようなプランジャ部材を仕切り部材１６に設けるのに代えて、第１制限通路５１に圧損ユニット５３ａ、５３ｂを設けることで、シェイク振動およびアイドル振動の両方を吸収および減衰させることが可能になり、防振装置１０の構造の簡素化および製造の簡便化を図ることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

前記実施形態では、第１圧損ユニット５３ａにおいて、第２連通路５８は、中間室５５内に流入させる液体Ｌの流速に応じて中間室５５内で液体Ｌの旋回流を形成し、この液体Ｌを、第１連通路５７から流出させるが、本発明はこれに限られない。第１圧損ユニット５３ａにおいて、第２連通路５８から流入させる液体Ｌを旋回させなくてもよい。
例えば、第１圧損ユニット５３ａにおいて、第２連通路５８が、中間室５５の内周面から中間室５５の径方向に沿って直線状に延びていてもよい。第１圧損ユニット５３ａにおいて、第２連通路５８が、中間室５５において軸線Ｏ方向を向く端面から中間室５５の軸線Ｏ方向に沿って直線状に延びていてもよい。これらの場合であっても、第２開口部６０を、中間室５５の壁面に向けて開口させることで、シェイク振動が入力されて液体Ｌの流速が高められているときに、第２開口部６０から中間室５５内に流入される液体Ｌの流速を高めることが可能になり、液体Ｌを中間室５５内で直進させて液体Ｌの圧力損失を高めることができる。

前記実施形態では、第２圧損ユニット５３ｂにおいて、第１連通路５７は、中間室５５内に流入させる液体Ｌの流速に応じて中間室５５内で液体Ｌの旋回流を形成し、この液体Ｌを、第２連通路５８から流出させるが、本発明はこれに限られない。第２圧損ユニット５３ｂにおいて、第１連通路５７から流入させる液体Ｌを旋回させなくてもよい。
例えば、第２圧損ユニット５３ｂにおいて、第１連通路５７が、中間室５５の内周面から中間室５５の径方向に沿って直線状に延びていてもよい。第２圧損ユニット５３ｂにおいて、第１連通路５７が、中間室５５において軸線Ｏ方向を向く端面から中間室５５の軸線Ｏ方向に沿って直線状に延びていてもよい。これらの場合であっても、第１開口部５９を、中間室５５の壁面に向けて開口させることで、シェイク振動が入力されて液体Ｌの流速が高められているときに、第１開口部５９から中間室５５内に流入される液体Ｌの流速を高めることが可能になり、液体Ｌを中間室５５内で直進させて液体Ｌの圧力損失を高めることができる。

前記実施形態では、圧損ユニット５３ａ、５３ｂとして、第１圧損ユニット５３ａと第２圧損ユニット５３ｂとが備えられているが、本発明はこれに限られない。
例えば、接続路５４に、第１圧損ユニット５３ａや第２圧損ユニット５３ｂとは異なる圧損ユニットがさらに設けられていてもよい。
さらに例えば、第２圧損ユニット５３ｂがなく、第１制限通路５１が、第１圧損ユニット５３ａにより構成されていてもよい。この場合、弾性膜３９を、第１圧損ユニット５３ａの中間室５５と、副液室１５と、の間に配置して、弾性膜３９が副液室１５に露呈する構成などを採用することができる。さらにまた、仕切り部材１６内に、仕切り部材１６の外部に接続され内圧が大気圧とされた大気圧室を設け、弾性膜３９を、第１圧損ユニット５３ａの中間室５５と、大気圧室と、の間に配置して、弾性膜３９が大気圧室に露呈する構成なども採用することができる。

前記実施形態において、第２制限通路５２内や、各圧損ユニット５３ａ、５３ｂの第１連通路５７内や第２連通路５８内が、例えば弾性薄膜など、液体Ｌの液圧により弾性変形させられる膜体により閉塞されていてもよい。この場合であっても、膜体を挟んで両側に位置する液体Ｌの液圧が膜体を介して伝達されることで、第２制限通路５２内や、第１連通路５７内、第２連通路５８内を液体Ｌが流通する。
また、張り出し部４２がなくてもよい。

また前記実施形態では、仕切り部材１６が、第１取付け部材１１内の液室を、弾性体１３を壁面の一部に有する主液室１４および副液室１５に仕切るが、本発明はこれに限られない。例えば、前記ダイヤフラムを設けるのに代えて、弾性体を軸線方向に一対設けて、副液室を設けるのに代えて、弾性体を壁面の一部に有する受圧液室を設けてもよい。
つまり仕切り部材が、液体が封入される第１取付け部材内の液室を、第１液室および第２液室に仕切り、第１液室および第２液室の両液室のうちの少なくとも１つが、弾性体を壁面の一部に有する他の構成に適宜変更してもよい。

また前記実施形態では、エンジンを第２取付け部材１２に接続し、第１取付け部材１１を車体に接続しているが、逆に接続するように構成してもよい。

さらに、本発明に係る防振装置１０は、車両のエンジンマウントに限定されるものではなく、エンジンマウント以外に適用することも可能である。例えば、建設機械に搭載された発電機のマウントにも適用することも可能であり、或いは、工場等に設置される機械のマウントにも適用することも可能である。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０防振装置
１１第１取付け部材
１２第２取付け部材
１３弾性体
１４主液室（第１液室）
１５副液室（第２液室）
１６仕切り部材
３９弾性膜
５１第１制限通路
５２第２制限通路
５３ａ第１圧損ユニット
５３ｂ第２圧損ユニット
５５中間室
５７第１連通路
５８第２連通路
５９第１開口部
６０第２開口部
Ｌ１第１開口軸
Ｌ２第２開口軸

Claims

振動発生部および振動受部のうちの一方に連結される筒状の第１取付け部材、および他方に連結される第２取付け部材と、
これらの両取付け部材を連結する弾性体と、
液体が封入される前記第１取付け部材内の液室を、第１液室および第２液室に仕切る仕切り部材と、を備え、
前記第１液室および前記第２液室のうちの少なくとも前記第１液室は、前記弾性体を壁面の一部に有し、
前記仕切り部材には、前記第１液室と前記第２液室とを連通する制限通路が形成され、
前記制限通路として、
第１振動の入力に対して共振を生じさせる第１制限通路と、
振幅が前記第１振動の振幅よりも大きい第２振動の入力に対して共振を生じさせる第２制限通路と、を備え、
前記第１制限通路は、内部を流通する液体の圧力を損失させる圧損ユニットを備え、
前記圧損ユニットには、前記仕切り部材内に配置された中間室と、前記中間室と前記第１液室とを連通する第１連通路と、前記中間室と前記第２液室とを連通する第２連通路と、が設けられ、
前記第１連通路において前記中間室内に向けて開口する第１開口部の開口軸と、前記第２連通路において前記中間室内に向けて開口する第２開口部の開口軸と、は互いにずらされ、
前記第１開口部および前記第２開口部のうちの少なくとも一方は、前記中間室を画成する壁面に向けて開口し、
前記圧損ユニットとして、前記第１連通路が前記第１液室に直接、連通するとともに、前記第１開口部および前記第２開口部の両方が前記中間室を画成する壁面に向けて開口する第１圧損ユニットを備え、
前記第１圧損ユニットにおいて、前記中間室を画成する壁面のうち、前記第１開口部に対向する部分は、弾性膜により形成され、かつ、前記第２連通路は、前記中間室内に、前記中間室の周方向に向けて開口していることを特徴とする防振装置。
前記圧損ユニットとして、前記第２連通路が前記第２液室に直接、連通するとともに、前記第２開口部が前記中間室を画成する壁面に向けて開口する第２圧損ユニットを備え、
前記第１圧損ユニットの前記中間室と前記第２圧損ユニットの前記中間室とは、前記弾性膜を間に挟んで隣り合い、
前記第２圧損ユニットにおいて、前記中間室を画成する壁面のうち、前記第２開口部に対向する部分は、前記弾性膜により形成されていることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
前記第１連通路および前記第２連通路のいずれか一方は、前記中間室内に、前記中間室の周方向に向けて開口していて、前記中間室内に流入させる液体の流速に応じて前記中間室内で液体の旋回流を形成し、この液体を、前記第１連通路および前記第２連通路のいずれか他方から流出させ、
前記第１圧損ユニットでは、前記第２連通路が、前記中間室内に流入させる液体の流速に応じて前記中間室内で液体の旋回流を形成し、この液体を、前記第１連通路から流出させることを特徴とする請求項１または２に記載の防振装置。
前記第１圧損ユニットにおいて、前記中間室を画成する壁面のうち、前記第１開口部が設けられ前記弾性膜に対向する部分は、前記弾性膜に向けて凸となる凸曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の防振装置。