JP6779829B2 - 防振装置 - Google Patents

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、例えば下記特許文献１記載の防振装置が知られている。この防振装置は、筒状の外側取付部材、および外側取付部材の内側に配置された内側取付部材と、外側取付部材と内側取付部材とを連結するとともに、外側取付部材の中心軸線に沿う軸方向に間隔をあけて配置された一対の本体ゴムと、外側取付部材と内側取付部材とを連結するとともに、一対の本体ゴム間の液室を、前記軸方向に第１液室と第２液室とに仕切る仕切部材と、を備えている。仕切部材は、第１液室と第２液室とを連通する制限通路が形成された環状の剛体部と、剛体部に、前記中心軸線に交差する径方向に連なる環状の弾性部と、を備えている。
この防振装置では、振動の入力時に、液体が、第１液室と第２液室との間を、制限通路を通して往来することで、入力された振動が減衰、吸収される。

特開２０１１−１９６４５３号公報

しかしながら、前記従来の防振装置では、振動発生部の駆動状況に応じて動ばねを調整することができず、乗り心地性の向上と高い減衰性能を発揮させることとを両立させることが困難であるという問題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、良好な乗り心地性を阻害することなく高い減衰性能を発揮させ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いずれか一方に連結される筒状の外側取付部材、および他方に連結されるとともに前記外側取付部材の内側に配置された内側取付部材と、前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結するとともに、前記外側取付部材の中心軸線に沿う軸方向に間隔をあけて配置された一対の本体ゴムと、前記一対の本体ゴム間の液室を、前記軸方向に第１液室と第２液室とに仕切る仕切部材と、を備え、前記外側取付部材、前記内側取付部材、または前記仕切部材に、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た防振装置であって、前記仕切部材は、前記外側取付部材および前記内側取付部材のうちのいずれか一方に連結された弾性部と、前記外側取付部材および前記内側取付部材のうちのいずれか他方に、前記軸方向に移動自在に配設された可動剛体部と、を備え、前記可動剛体部の前記軸方向の移動に伴い、前記可動剛体部が当接、および離反する固定剛体部と、前記可動剛体部を、前記固定剛体部に当接させて固定した状態に保持する保持状態、および、前記固定剛体部から離反させて前記軸方向に移動自在な状態にする開放状態に切替える切替部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、振動が入力されると、一対の本体ゴムおよび弾性部がそれぞれ弾性変形し、第１液室および第２液室の各液圧が変動しようとする。このとき液体が、第１液室と第２液室との間を制限通路を通して往来し、振動が減衰、吸収される。そして、制限通路が連通する第１液室および第２液室が双方ともに、本体ゴムを隔壁の一部に有していて、振動の入力に伴い液圧が変動する受圧液室となっているので、振動の入力時における液圧の変動量が大きくなり、高い減衰性能を発揮させることができる。
さらに、可動剛体部が前記保持状態にある場合には、振動の入力時に、可動剛体部が前記軸方向に移動しないので、第１液室および第２液室それぞれに生ずる液圧が特に増大することとなり、発生する減衰力をより一層高めることができる。
一方、可動剛体部を前記開放状態に切替えると、振動の入力時に、可動剛体部が、外側取付部材および内側取付部材のうちのいずれか他方に対して前記軸方向に移動する。したがって、振動の入力時に、第１液室および第２液室それぞれに生ずる液圧変動を、可動剛体部の前記軸方向の移動に伴って吸収することが可能になり、高ばね化が抑えられ、乗り心地性を向上させることができる。
以上より、振動発生部の駆動状況に応じて、切替部により可動剛体部を前記保持状態および前記開放状態に切替えることで、動ばねを調整することが可能になり、良好な乗り心地性を阻害することなく高い減衰性能を発揮させることができる。

ここで、前記外側取付部材および前記内側取付部材のうちのいずれか他方と、前記可動剛体部と、の間に連通隙間が設けられ、前記可動剛体部が前記保持状態にあるときに、前記連通隙間を通した前記第１液室と前記第２液室との連通が遮断され、前記可動剛体部が前記開放状態にあるときに、前記連通隙間を通して前記第１液室と前記第２液室とが連通してもよい。

この場合、外側取付部材および内側取付部材のうちのいずれか他方と、可動剛体部と、の間に連通隙間が設けられているので、可動剛体部が前記開放状態にある場合には、振動の入力時に、液体が制限通路のみならず、連通隙間をも通して第１液室と第２液室との間を往来することとなる。したがって、振動の入力時に、第１液室および第２液室それぞれに生じる液圧変動を、連通隙間を通した液体の往来によって抑制することが可能になり、振動の入力時における高ばね化を確実に抑えることができる。

また、前記切替部は、前記可動剛体部を前記軸方向に付勢するばね部材を備え、前記ばね部材は、前記可動剛体部における前記軸方向に沿う前記固定剛体部の反対側に連結されてもよい。

この場合、切替部がばね部材を備えているので、ばね部材の付勢力を用いて、可動剛体部を前記保持状態または前記開放状態に切替えることが可能になり、構造の複雑化を抑えつつ、振動発生部の駆動状況に応じて動ばねを応答性よく調整することができる。

また、前記可動剛体部は磁性材料で形成されるとともに、前記切替部は前記固定剛体部に内蔵された電磁コイルを備えてもよい。

この場合、切替部が電磁コイルを備えているので、電磁コイルに電流を流すことにより、磁性材料で形成された可動剛体部を前記保持状態または前記開放状態に切替えることが可能になり、構造の複雑化を抑えつつ前述の作用効果を奏する防振装置を得ることができる。

また、前記電磁コイルの非通電時に、前記可動剛体部が前記保持状態になり、前記電磁コイルの通電時に、前記可動剛体部が前記開放状態になってもよい。

この場合、可動剛体部を前記保持状態にすることで、高い減衰性能を発揮させる場合には、電磁コイルに通電する必要がないため、消費電力を抑えることができる。

また、前記固定剛体部は、前記外側取付部材および前記内側取付部材のうちのいずれか他方に連結され、前記一対の本体ゴムのうちのいずれか一方は、前記固定剛体部を介して前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結してもよい。

この場合、可動剛体部および固定剛体部が、外側取付部材および内側取付部材のうちのいずれか他方に配設されるとともに、一対の本体ゴムのうちのいずれか一方が、固定剛体部を介して外側取付部材と内側取付部材とを連結しているので、固定剛体部と可動剛体部との距離が長くなること、構造の複雑化、およびかさ張りを抑えること等ができる。

本発明によれば、良好な乗り心地性を阻害することなく高い減衰性能を発揮させることできる。

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に示す防振装置において駆動部を駆動させた状態を示す縦断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る防振装置１０について説明する。
図１および図２に示すように、防振装置１０は、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外側取付部材１１、および他方に連結されるとともに外側取付部材１１の内側に配置された内側取付部材１２と、外側取付部材１１と内側取付部材１２とを連結するとともに、外側取付部材１１の中心軸線Ｏに沿う軸方向に間隔をあけて配置された一対の本体ゴム１３と、一対の本体ゴム１３間の液室１７を、前記軸方向に第１液室１４と第２液室１５とに仕切る仕切部材１６と、を備えている。液室１７には、例えばエチレングリコール、水、シリコーンオイル等が封入される。

以下、前記軸方向に沿う外側取付部材１１の中央部側を軸方向内側といい、前記軸方向に沿う外側取付部材１１の開口端部側を軸方向外側という。また、前記軸方向から見た平面視で、中心軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、中心軸線Ｏ回りに沿う方向を周方向という。
この防振装置１０は、例えばキャビンマウント等に適用され、前記軸方向が上下方向に向けられた状態で用いられる。

外側取付部材１１における軸方向外側の両端部内に、中間筒部材１８が各別に嵌合されている。中間筒部材１８における軸方向外側の端部に、径方向の外側に向けて突出する支持フランジ部１８ａが形成されている。支持フランジ部１８ａは、全周にわたって連続して延在している。支持フランジ部１８ａは、外側取付部材１１における軸方向外側の開口端縁に配置されている。
内側取付部材１２は、外側取付部材１１における径方向の内側に配置されている。内側取付部材１２は筒状をなし、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。外側取付部材１１および内側取付部材１２それぞれにおける前記軸方向の中央部の位置は、互いに同等となっている。内側取付部材１２における軸方向外側の両端部はそれぞれ、外側取付部材１１から軸方向外側に突出している。

一対の本体ゴム１３は、外側取付部材１１と内側取付部材１２とを連結するとともに、前記軸方向に間隔をあけて配置されている。本体ゴム１３は、中間筒部材１８を介して、外側取付部材１１に連結されている。本体ゴム１３は環状をなしている。一対の本体ゴム１３はそれぞれ、径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、下方に向けて延びている。本体ゴム１３における径方向の外端部は、中間筒部材１８の内周面に加硫接着されている。一対の本体ゴム１３のうち、鉛直方向上側に位置する本体ゴム１３における径方向の内端部は、内側取付部材１２の外周面に加硫接着され、鉛直方向下側に位置する本体ゴム１３における径方向の内端部は、後述する固定剛体部２３に加硫接着されている。

仕切部材１６は環状をなし、液室１７における前記軸方向の中央部に配設されている。第１液室１４および第２液室１５それぞれの容積は、互いに同等とされている。なお、この構成に代えて例えば、第１液室１４および第２液室１５それぞれの容積を、互いに異ならせてもよい。
そして本実施形態では、仕切部材１６は、外側取付部材１１および内側取付部材１２のうちのいずれか一方に連結された弾性部１９と、外側取付部材１１および内側取付部材１２のうちのいずれか他方に、前記軸方向に移動自在に配設された可動剛体部２０と、を備えている。

図示の例では、弾性部１９は外側取付部材１１に連結され、可動剛体部２０は、環状に形成され、内側に内側取付部材１２が前記軸方向に移動自在に挿入されている。可動剛体部２０は、例えば磁性材料等で形成されている。弾性部１９は、例えばゴム材料等で形成されている。弾性部１９における径方向の外端部が、外側取付部材１１の内周面に加硫接着され、径方向の内端部が可動剛体部２０の外周面に加硫接着されている。なお、この構成に代えて例えば、弾性部１９を内側取付部材１２に連結し、可動剛体部２０を外側取付部材１１内に前記軸方向に移動自在に挿入してもよい。

内側取付部材１２と可動剛体部２０との間に連通隙間２２が設けられている。連通隙間２２は、内側取付部材１２の外周面と可動剛体部２０の内周面との間に設けられ、第１液室１４と第２液室１５とを連通可能になっている。なお、この構成に代えて例えば、可動剛体部２０の内側に内側取付部材１２を前記軸方向に摺動自在に嵌合し、内側取付部材１２と可動剛体部２０との間に連通隙間２２を設けなくてもよい。
図示の例では、第１液室１４と第２液室１５とを連通する制限通路２１が、可動剛体部２０に形成されている。なお、制限通路２１は、外側取付部材１１若しくは内側取付部材１２に形成してもよい。制限通路２１、および連通隙間２２それぞれの流通抵抗は、互いに同等にしてもよいし、互いに異ならせてもよい。

さらに本実施形態では、可動剛体部２０の前記軸方向の移動に伴い、可動剛体部２０が当接、および離反する固定剛体部２３と、可動剛体部２０を、固定剛体部２３に当接させて固定した状態に保持する保持状態、および、固定剛体部２３から離反させて前記軸方向に移動自在な状態にする開放状態に切替える切替部２４と、を備えている。
図示の例では、可動剛体部２０が前記保持状態にあるときに、連通隙間２２を通した第１液室１４と第２液室１５との連通が遮断され、可動剛体部２０が前記開放状態にあるときに、連通隙間２２を通して第１液室１４と第２液室１５とが連通する。なお、制限通路２１は、可動剛体部２０が前記保持状態にあるとき、および前記開放状態にあるときを問わず常に、第１液室１４と第２液室１５とを連通している。

固定剛体部２３は内側取付部材１２に連結されている。固定剛体部２３は環状に形成され、内周面が内側取付部材１２の外周面に固着されている。固定剛体部２３の上面に、可動剛体部２０の下面が、上方に向けて離反可能に当接している。固定剛体部２３の外周面に、一対の本体ゴム１３のうち鉛直方向下側に位置する本体ゴム１３における径方向の内端部が連結されている。これにより、鉛直方向下側の本体ゴム１３は、固定剛体部２３を介して外側取付部材１１と内側取付部材１２とを連結している。

切替部２４は、可動剛体部２０を前記軸方向に付勢するばね部材２５と、固定剛体部２３に内蔵された電磁コイル２６と、固定剛体部２３に内蔵されるとともに、電磁コイル２６の径方向の外側に配置された永久磁石２７と、を備える。
ばね部材２５は、可動剛体部２０の上面（前記軸方向に沿う固定剛体部２３の反対側）に連結されている。
ここで、内側取付部材１２において液室１７に位置する部分に、径方向の外側に向けて突出し、ばね部材２５の上端部が連結された受フランジ部１２ａが形成されている。受フランジ部１２ａは、可動剛体部２０の上面と前記軸方向で対向している。受フランジ部１２ａは、全周にわたって連続して延在している。

切替部２４は、電磁コイル２６の非通電時に、可動剛体部２０を前記保持状態にし、電磁コイル２６の通電時に、可動剛体部２０を前記開放状態にするように構成されている。すなわち、電磁コイル２６の非通電時には、ばね部材２５の下方に向けた付勢力により、可動剛体部２０の下面が固定剛体部２３の上面に当接した状態に保たれ、電磁コイル２６の通電時には、可動剛体部２０と固定剛体部２３との間に前記軸方向の反発力を生じさせることにより、ばね部材２５の下方に向けた付勢力に抗して、可動剛体部２０を固定剛体部２３に対して上昇させる。

以上のように構成された防振装置１０では、振動が入力されると、一対の本体ゴム１３および弾性部１９がそれぞれ弾性変形し、第１液室１４および第２液室１５の各液圧が変動しようとする。このとき液体が、第１液室１４と第２液室１５との間を制限通路２１を通して往来し、振動が減衰、吸収される。

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、制限通路２１が連通する第１液室１４および第２液室１５が双方ともに、本体ゴム１３を隔壁の一部に有していて、振動の入力に伴い液圧が変動する受圧液室となっているので、振動の入力時における液圧の変動量が大きくなり、高い減衰性能を発揮させることができる。
さらに、可動剛体部２０が前記保持状態にある場合には、振動の入力時に、可動剛体部２０が前記軸方向に移動しないので、第１液室１４および第２液室１５それぞれに生ずる液圧が特に増大することとなり、発生する減衰力をより一層高めることができる。
一方、可動剛体部２０を前記開放状態に切替えると、振動の入力時に、可動剛体部２０が、内側取付部材１２に対して前記軸方向に移動する。したがって、振動の入力時に、第１液室１４および第２液室１５それぞれに生ずる液圧変動を、可動剛体部２０の前記軸方向の移動に伴って吸収することが可能になり、高ばね化が抑えられ、乗り心地性を向上させることができる。
以上より、振動発生部の駆動状況に応じて、切替部２４により可動剛体部２０を前記保持状態および前記開放状態に切替えることで、動ばねを調整することが可能になり、良好な乗り心地性を阻害することなく高い減衰性能を発揮させることができる。

また、内側取付部材１２と可動剛体部２０との間に、連通隙間２２が設けられているので、可動剛体部２０が前記開放状態にある場合には、振動の入力時に、液体が制限通路２１のみならず、連通隙間２２をも通して第１液室１４と第２液室１５との間を往来することとなる。したがって、振動の入力時に、第１液室１４および第２液室１５それぞれに生じる液圧変動を、連通隙間２２を通した液体の往来によって抑制することが可能になり、振動の入力時における高ばね化を確実に抑えることができる。

また、切替部２４がばね部材２５を備えているので、ばね部材２５の付勢力を用いて、可動剛体部２０を前記保持状態に切替えることが可能になり、構造の複雑化を抑えつつ、振動発生部の駆動状況に応じて動ばねを応答性よく調整することができる。
また、切替部２４が電磁コイル２６を備えているので、電磁コイル２６に電流を流すことにより、磁性材料で形成された可動剛体部２０を前記開放状態に切替えることが可能になり、構造の複雑化を抑えつつ前述の作用効果を奏する防振装置１０を得ることができる。

また、電磁コイル２６の非通電時に、可動剛体部２０が前記保持状態になり、電磁コイル２６の通電時に、可動剛体部２０が前記開放状態になるので、可動剛体部２０を前記保持状態にすることで、高い減衰性能を発揮させる場合には、電磁コイル２６に通電する必要がないため、消費電力を抑えることができる。
また、可動剛体部２０および固定剛体部２３が、内側取付部材１２に配設されるとともに、一対の本体ゴム１３のうちのいずれか一方が、固定剛体部２３を介して外側取付部材１１と内側取付部材１２とを連結しているので、固定剛体部２３と可動剛体部２０との距離が長くなること、構造の複雑化、およびかさ張りを抑えること等ができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の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。
例えば、前記実施形態では、切替部２４として、ばね部材２５、電磁コイル２６、および永久磁石２７を備える構成を示したが、これに代えて例えば、ばね部材２５および永久磁石２７を有さず、電磁コイル２６のみを備える構成等を採用してもよいし、あるいは、流体圧シリンダ等のアクチュエータ等を採用してもよい。
切替部２４は、本体ゴム１３の軸方向外側に配設してもよい。

前記実施形態では、電磁コイル２６の非通電時に、可動剛体部２０が前記保持状態になり、電磁コイル２６の通電時に、可動剛体部２０が前記開放状態になる構成を示したが、これとは逆に、電磁コイル２６の非通電時に、可動剛体部２０を前記開放状態にし、電磁コイル２６の通電時に、可動剛体部２０を前記保持状態にしてもよい。この場合、電磁コイル２６の通電時に、可動剛体部２０と固定剛体部２３との間に前記軸方向の吸引力を生じさせることにより、可動剛体部２０を、ばね部材２５の上方に向けた付勢力に抗して下方に移動させ、固定剛体部２３の上面に当接させ、電磁コイル２６の非通電時に、ばね部材２５の上方に向けた付勢力により可動剛体部２０を上方に移動させてもよい。
前記実施形態では、可動剛体部２０を固定剛体部２３の上方に配置して、可動剛体部２０の下面、および固定剛体部２３の上面が互いに当接、離反する構成を示したが、これに限らず例えば、可動剛体部２０を固定剛体部２３の下方に配置して、可動剛体部２０の上面、および固定剛体部２３の下面を互いに当接、離反させる等、適宜変更してもよい。

前記実施形態では、固定剛体部２３を内側取付部材１２に連結したが、外側取付部材１１に連結してもよいし、他の部材に連結してもよい。
また、固定剛体部２３と本体ゴム１３とを互いに離反させ、一対の本体ゴム１３を双方ともに、固定剛体部２３を介在させずに、外側取付部材１１および内側取付部材１２に直接連結してもよい。

前記防振装置１０は、車両のキャビンマウントに限定されるものではなく、キャビンマウント以外に適用することも可能である。例えば、車両用のエンジンマウントやブッシュ、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 外側取付部材
１２ 内側取付部材
１３ 本体ゴム
１４ 第１液室
１５ 第２液室
１６ 仕切部材
１７ 液室
１９ 弾性部
２０ 可動剛体部
２１ 制限通路
２２ 連通隙間
２３ 固定剛体部
２４ 切替部
２５ ばね部材
２６ 電磁コイル
Ｏ 中心軸線

Claims (6)

1. 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外側取付部材、および他方に連結されるとともに前記外側取付部材の内側に配置された内側取付部材と、
   前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結するとともに、前記外側取付部材の中心軸線に沿う軸方向に間隔をあけて配置された一対の本体ゴムと、
   前記一対の本体ゴム間の液室を、前記軸方向に第１液室と第２液室とに仕切る仕切部材と、を備え、
   前記外側取付部材、前記内側取付部材、または前記仕切部材に、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た防振装置であって、
   前記仕切部材は、前記外側取付部材および前記内側取付部材のうちのいずれか一方に連結された弾性部と、前記外側取付部材および前記内側取付部材のうちのいずれか他方に、前記軸方向に移動自在に配設された可動剛体部と、を備え、
   前記可動剛体部の前記軸方向の移動に伴い、前記可動剛体部が当接、および離反する固定剛体部と、
   前記可動剛体部を、前記固定剛体部に当接させて固定した状態に保持する保持状態、および、前記固定剛体部から離反させて前記軸方向に移動自在な状態にする開放状態に切替える切替部と、を備えることを特徴とする防振装置。
2. 前記外側取付部材および前記内側取付部材のうちのいずれか他方と、前記可動剛体部と、の間に連通隙間が設けられ、
   前記可動剛体部が前記保持状態にあるときに、前記連通隙間を通した前記第１液室と前記第２液室との連通が遮断され、前記可動剛体部が前記開放状態にあるときに、前記連通隙間を通して前記第１液室と前記第２液室とが連通することを特徴とする請求項１に記載の防振装置。
3. 前記切替部は、前記可動剛体部を前記軸方向に付勢するばね部材を備え、
   前記ばね部材は、前記可動剛体部における前記軸方向に沿う前記固定剛体部の反対側に連結されてい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。
4. 前記可動剛体部は磁性材料で形成されるとともに、前記切替部は前記固定剛体部に内蔵された電磁コイルを備え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。
5. 前記電磁コイルの非通電時に、前記可動剛体部が前記保持状態になり、前記電磁コイルの通電時に、前記可動剛体部が前記開放状態になることを特徴する請求項４に記載の防振装置。
6. 前記固定剛体部は、前記外側取付部材および前記内側取付部材のうちのいずれか他方に連結され、
   前記一対の本体ゴムのうちのいずれか一方は、前記固定剛体部を介して前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の防振装置。

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