JPH04236833A - 流体封入型防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車のエンジン等の
振動体を支持する防振装置に関し、特に、内部に流体を
封入した流体封入型防振装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】一般に、自動車のエンジ
ン等の振動体にあっては、その回転状態、すなわち、回
転数に応じて周波数や振幅の異なる種々の振動が発生す
るため、このような広範囲の振動を効果的に吸収し得る
防振装置を用いることが求められている。このような広
範囲の振動を吸収する防振装置としては、例えば、特開
平２−４６３３７号公報に示すようなものが既に知られ
ている。

【０００３】すなわち、この防振装置は、内部に流体を
封入した流体封入型防振装置であって、本体を弾性体で
形成するとともに、弾性体の内部に形成した空所の開口
部をダイアフラムで閉塞し、この空所内に隔壁を設けて
内部を２室に区画して第１の流体室と第２の流体室とを
形成し、さらに、前記隔壁に前記２流体室間を連通する
２つのオリフィスを設けて、両流体室内に水あるいは油
等の非圧縮性の流体を封入して構成されている。

【０００４】上記のように構成されたものにあっては、
前記弾性体側をエンジン等の振動体に、また、前記ダイ
アフラム側をシャーシ等の支持体側にそれぞれ固定して
、振動体側からの振動が支持体側に伝達されるのを防止
するようになっている。

【０００５】この場合、振動体が自動車のエンジンの場
合には、既述のように、周波数や振幅の大きさが異なる
種々の振動が発生するため、たとえば、振動体からの振
動が低周波大振幅の場合には、常時連通する小径オリフ
ィスを使用し、振動体からの振動が低周波小振幅（アイ
ドリング時）の場合には、大径のオリフィスを使用する
ようになっている。

【０００６】そして、上記の作動中にオリフィスを流体
が流れるときの抵抗によって、振動体側からの振動を減
衰して、振動が支持体側に伝達されるのを防止するよう
になっている。

【０００７】また、上記のような場合の振動体の周波数
と防振装置の動的ばね定数との関係は、周波数を順次高
くしていくと、低周波のある部分では動的ばね定数が著
しく小さくなるとともに、その後、急激に大きくなって
動的ばね定数のピークの部分が生じるようになる場合が
ある。

【０００８】そして、大径オリフィスを使用した場合の
防振装置の動的ばね定数に関しては、オリフィスを流体
が流れる際の共振によって値が小さければ小さい程、そ
の後のピークの部分が大きくなるという特性を有してい
る。

【０００９】また、前記小径のオリフィスのみを使用し
た場合の防振装置の動的ばね定数に関しては、ほぼ一定
の値となり、周波数が小さい場合には大径のオリフィス
を使用した場合よりも大きなばね定数になるが、ある周
波数を境にして大径のオリフィスを使用した場合よりも
動的ばね定数が小さくなる。

【００１０】したがって、大径のオリフィスを使用した
場合と、小径のオリフィスを使用した場合との動的ばね
定数が一致する周波数を境にして、小径のオリフィスに
切り換えることが考えられるが、その周波数で小径のオ
リフィスに切り換える際には、どうしても応答性の問題
が生じてしまい、このため動的ばね定数が高い値となっ
た後に、小径のオリフィスの動的ばね定数となるので、
動的ばね定数が大径のオリフィスを使用した場合のピー
ク値に近い値となってしまう。

【００１１】また、振動が高周波小振幅の場合には、オ
リフィス内の可動板の移動によって、両流体間を移動す
る流体に共振を起こさせて減衰するようになっているが
、オリフィスを流体が通過することによって動的ばね定
数が高くなってしまうため、高周波小振幅の振動を完全
に減衰することができないという問題点を有していた。

【００１２】この発明は、上記のような従来のもののも
つ問題点を解決したものであって、大径のオリフィスか
ら小径のオリフィスに切り換える際の応答性の問題をな
くして、切り換え時に動的ばね定数が上昇するのを阻止
するとともに、高周波小振幅の振動に対しても優れた減
衰力を発揮することのできる流体封入型防振装置を提供
することを目的とするものである。

【００１３】

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、振動体を支持し、振動体の振動に
ともなって変形する弾性体の内部開口部を隔壁で閉塞す
るとともに、この隔壁の前記弾性体と反対側に主ダイア
フラムを設けて、前記弾性体と隔壁との間で第１の流体
室を、前記隔壁と主ダイアフラムとの間で第２の流体室
をそれぞれ形成し、一方、前記隔壁に、前記第１の流体
室側に開口する凹部を設けるとともに、その凹部内にそ
の底面との間に所定量の気体を封入して気体室を形成し
た状態でサブダイアフラムを設け、さらに、前記隔壁に
前記第１の流体室と第２の流体室との間を連通するオリ
フィスを設けるとともに、両流体室内に流体を封入した
という手段を採用したものであり、振動体を支持し、振
動体の振動にともなって変形する弾性体の内部開口部を
隔壁で閉塞するとともに、この隔壁の前記弾性体と反対
側に主ダイアフラムを設けて、前記弾性体と隔壁との間
で第１の流体室を、前記隔壁と主ダイアフラムとの間で
第２の流体室をそれぞれ形成し、一方、前記隔壁に、前
記第１の流体室側に開口する凹部を設けるとともに、そ
の凹部内にその底面との間に所定量の気体を封入して気
体室を形成した状態でサブダイアフラムを設け、さらに
、前記隔壁に一端が前記第１の流体室と連通し、他端が
前記第２の流体室と連通する大径オリフィス、および一
端が前記大径オリフィスと連通し、他端が前記第１の流
体室と連通する小径オリフィスをそれぞれ設けるととも
に、前記各オリフィスを開閉する開閉部材を設け、かつ
、前記両流体室内に流体を封入し、前記開閉部材によっ
て、前記第１の流体室と第２の流体室との間は、前記大
径オリフィス、または前記小径オリフィスおよび大径オ
リフィスを介して連通する手段を採用したものであり、
前記開閉部材は、前記各オリフィスを開閉する回動可能
な筒状のスリットドラムと、このスリットドラムを回動
させる回転部材という手段を採用したものである。

【００１４】

【作用】この発明は上記の手段を採用したことにより、
振動が低周波大振幅の場合には、開閉部材の作動によっ
て第１の流体室と第２の流体室との間は大径オリフィス
を介して連通され、この大径オリフィスを介して両流体
室間を流体が移動し合うときの流動抵抗によって振動が
減衰され、また、振動が低周波小振幅の場合には、開閉
部材の作動によって第１の流体室と第２の流体室との間
は小径オリフィスおよびこの小径オリフィスに連通する
大径オリフィスによって連通され、この小径オリフィス
および大径オリフィスを介して両流体室間を流体が移動
し合うときの流動抵抗によって振動が減衰され、さらに
、高周波小振幅の場合には、その振動が弾性体から第１
の流体室内の流体を介してサブダイアフラムの上面側に
作用し、その振動による圧力とサブダイアフラムの下面
側の気体室内の気体の圧力との平衡とによりサブダイア
フラムが微振動して、高周波小振幅の振動が減衰される
ことになる。

【００１５】

【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図１および図２にはこの発明による流体封入
型防振装置の一実施例が示されていて、図１は全体を示
す縦断面図、図２は全体を示す横断面図である。

【００１６】すなわち、この流体封入型防振装置は、下
端部が開口する円錐筒状の厚肉ゴム等からなる弾性体１
と、この弾性体１の下端開口部を閉塞する薄肉膜状のゴ
ム等から形成される主ダイアフラム３と、この主ダイア
フラム３と前記弾性体１との間に形成される空所２内を
２流体室７、８に区画する隔壁４とを具えている。

【００１７】前記弾性体１の頂部には、エンジン等の振
動体に取り付けるためのボス部５が加硫接着等により一
体に連結され、また、弾性体１の下端開口部には筒状の
ハウジング６が一体に連結されるとともに、このハウジ
ング６の内側には前記隔壁４の外周側がかしめ取付けさ
れ、さらに、この隔壁４の下面側には、前記主ダイアフ
ラム３がその周縁部を前記ハウジング６と隔壁４との間
で挟持された状態で取り付けられ、隔壁４の上面側と前
記弾性体１の内面との間で閉塞された第１の流体室７が
形成され、隔壁４の下面側と主ダイアフラム３との間で
閉塞された第２の流体室８が形成され、両流体室７、８
内には水あるいは油等の非圧縮性流体が封入されるよう
になっている。

【００１８】前記隔壁４は略円盤状をなすとともに、そ
の中心部には上面側に開口する凹部９が設けられ、この
凹部９内には、略円盤状のサブダイアフラム１０が凹部
９の底面との間に所定量の気体を封入して気体室１１を
形成した状態で周縁部をかしめ取り付けされており、こ
のサブダイアフラム１０の上面側は第１の流体室７内の
流体と接触するようになっている。

【００１９】前記凹部９の周縁部には筒状の縦壁１２が
設けられ、この縦壁１２には前記凹部９内と縦壁１２の
外側の部分とを連通する第１切欠部１３および第２切欠
部１４がそれぞれ設けられ、第１切欠部１３は前記縦壁
１２の外側に所定の間隔をおいて設けられている一端が
隔壁４の下面側の第２の流体室８に開口する大径オリフ
ィス１５の他端に連通し、第２切欠部１４は一端が大径
オリフィス１５に連通する小径オリフィス１６の他端に
連通するようになっている。

【００２０】前記縦壁１２と各オリフィス１５、１６と
の間には環状の凹部１７が設けられ、この凹部１７内に
は、前記縦壁１２の各切欠部１３、１４に連通可能な第
１スリット１８および第２スリット１９を有し、かつ、
所定の位置にラックギア部２１が設けられている筒状の
スリットドラム２０が回動可能に設けられ、このスリッ
トドラム２０のラックギア部２１には、軸受２２に支持
されて回転可能な回転部材２３の先端部のピニオンギア
部２４が螺合し、これらのスリットドラム２０と回転部
材２３とによって開閉部材３０が構成され、したがって
、この開閉部材３０の回転部材２３の回転によって前記
ピニオンギア部２４およびラックギア部２１を介して前
記スリットドラム２０が回動可能となっている。

【００２１】したがって、スリットドラム２０を所定の
位置に回動させることによって、前記縦壁１２の各切欠
部１３、１４とスリットドラム２０の各スリット１８、
１９とを連通させて、小径オリフィス１６と前記凹部９
内を、また、大径オリフィス１５と前記凹部９内とを連
通し、凹部９内と連通する第１の流体室７と隔壁４の下
面側の第２の流体室８との間を連通することができるよ
うになっている。

【００２２】また、前記隔壁４の上面は、中心部に隔壁
４の凹部９に合致する孔２６が設けられている環状のカ
バー板２５によって閉塞されており、したがって、この
カバー板２５によって隔壁４内のスリットドラム２０や
回転部材２３等が前記第１の流体室７内の流体から隔離
され、凹部９内に位置するサブダイアフラム１０のみが
第１の流体室７内の流体と接触するようになっている。

【００２３】さらに、前記主ダイアフラム３の下面側は
前記ハウジンング６に周縁部をかしめ取付けされている
蓋部材２７によって被包され、この蓋部材２７には前記
主ダイアフラム３を大気開放するための孔２８が設けら
れているとともに、この蓋部材２７は振動体を支持する
支持体側に取付けられるようになっている。

【００２４】次に、前記に示すものの作用について説明
する。まず、上記のように構成した防振装置のボス部５
を振動体であるエンジン側に連結し、主ダイアフラム３
の下方に位置する蓋部材２７を振動体を支持するシャー
シ等の支持体側に連結する。

【００２５】そして、振動体から低周波大振幅の振動が
ボス部５に入力すると、その振動を受けた弾性体１が下
方に変形して第１の流体室７内の容積が狭められ、この
とき、隔壁４内の開閉部材３０の回転部材２３を回転さ
せて、その先端部のピニオンギア部２４およびスリット
ドラム２０のラックギア部２１を介してスリットドラム
２０を所望の位置に回動させ、縦壁１２の第１切欠部１
３とスリットドラム２０の第１スリット１８とを一致さ
せて、隔壁４の中心部の凹部９内と大径オリフィス１５
とを連通させ、これによって、隔壁４の凹部９に連通す
る第１の流体室７と隔壁４の下面側に位置する第２の流
体室８との間を、大径オリフィス１５を介して連通する
。

【００２６】これによって、第１の流体室７内の流体が
縦壁１２の第１切欠部１３、スリットドラム２０の第１
スリット１８および大径オリフィス１５を介して第２の
流体室８内に移動し、第２の流体室８内の流体と合わせ
られて第２の流体室８内の容積を増大させて、その下方
に位置する主ダイアフラム３を下方に変形させることに
なる。

【００２７】そして、主ダイアフラム３の復元力により
、第２の流体室８内の流体が再び大径オリフィス１５、
スリットドラム２０の第１スリット１８および縦壁１２
の第１切欠部１３を介して第１の流体室７内に移動する
ことになり、このような流体の移動が繰り返される時の
流体の流動抵抗によって、低周波大振幅の振動が減衰さ
れることになる。

【００２８】次に、低周波小振幅の振動、すなわちエン
ジンのアイドリング回転時の振動がボス部５に入力する
と、その振動を受けた弾性体１が下方に変形して（低周
波大振幅の振動よりも変形量は小さい）、第１の流体室
７内の容積が狭められ、このとき、開閉部材３０の回転
部材２３を回転させて、その先端部のピニオンギア部２
４およびスリットドラム２０のラックギア部２１を介し
てスリットドラム２０を所望の位置に回動させ、縦壁１
２の第２切欠部１４とスリットドラム２０の第２スリッ
ト１９とを一致させて、隔壁４の中心部の凹部９と小径
オリフィス１６とを連通させ、これによって、隔壁４の
凹部９に連通している第１の流体室７と隔壁４の下面側
に位置する第２の流体室８との間を、小径オリフィス１
６およびこれに連通する大径オリフィス１５によって連
通する。

【００２９】そして、第１の流体室７内の流体は縦壁１
２の第２切欠部１４、スリットドラム２０の第２スリッ
ト１９、小径オリフィス１６およびこれに連通する大径
オリフィス１５を介して第２の流体室８内に移動し、第
２の流体室８内の流体と合わせられて第２の流体室８内
の容積を増大させ、これによって、主ダイアフラム３を
下方に変形させることになる。

【００３０】そして、主ダイアフラム３の復元力により
、第２の流体室８内の流体が再び大径オリフィス１５、
これに連通する小径オリフィス１６、スリットドラム２
０の第２スリット１９および縦壁１２の第２切欠部１４
を介して第１の流体室７内に移動し、このような流体の
移動が繰り返される時の流体の流動抵抗によって、低周
波小振幅の振動が減衰されることになる。

【００３１】次に、高周波小振幅の振動が入力した場合
には、その振動は弾性体１から第１の流体室７内の流体
を介して隔壁４の凹部９内のサブダイアフラム１０に直
接作用することになり、この振動による圧力とサブダイ
アフラム１０の下面側の気体室１１内の気体の圧力との
平衡によって、サブダイアフラム１０は微振動を繰り返
することになり、これによって、高周波小振幅の振動が
減衰されることになり、この場合、各オリフィス１５、
１６を介して両流体室７、８間を流体が移動し合うこと
がないので、動的ばね定数が上昇することが防止できる
ことになる。

【００３２】上記のように構成したこの発明による防振
装置にあっては、エンジンからの振動が低周波大振幅か
ら低周波小振幅に変化する場合に、開閉部材３０の回転
部材２３を作動させてスリットドラム２０を回動させて
、第１の流体室７と第２の流体室８との間を連通するオ
リフィスを大径オリフィス１５から小径のオリフィス１
６に切り換えても、スリットドラム２０の回動によって
瞬時に切り換えることができるので、切り換え時に応答
遅れが発生することを防止できることになり、したがっ
て、防振装置の動的ばね定数を高めることなく、大径オ
リフィス１５から小径オリフィス１６に切り換えること
ができることになる。

【００３３】したがって、この発明による流体封入型防
振装置を自動車のエンジン等に用いた場合、エンジンの
回転時に発生する低周波から高周波までの広範囲の振動
に対して優れた減衰効果を発揮できることになる。

【００３４】なお、この実施例においては、大径オリフ
ィス１５と小径オリフィス１６とを連通させて構成した
が、各々のオリフィス１５、１６を別々に形成して構成
してもよいものである。

【００３５】

【発明の効果】この発明は前記のように構成したことに
より、低周波大振幅の振動入力時に使用する大径オリフ
ィスから低周波小振幅の振動入力時に使用する小径オリ
フィスに切り換える際の応答遅れがなくなり、したがっ
て、大径オリフィスから小径オリフィスに切り換える際
の動的ばね定数の上昇を阻止できることになる。また、
小径オリフィスおよび大径オリフィスの他に高周波小振
幅の振動を効果的に減衰できるサブダイアフラムを、サ
ブダイアフラムに作用する流体の圧力とサブダイアフラ
ムの下面側に設けた気体室内の気体の圧力との平衡によ
り、微振動させるようにしたことにより、高周波小振幅
の振動に対しても優れた減衰効果を発揮できることにな
り、したがって、低周波から高周波までの広範囲の振動
に対して優れた減衰力を発揮できることになり、これに
よって、自動車のエンジン等のように、回転数に応じて
周波数や振幅の異なる種々の振動が発生するものに対し
て優れた減衰効果を発揮できることになる等の優れた効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による流体封入型防振装置を示す縦断
面図である。

【図２】この発明による流体封入型防振装置を示す横断
面図である。

【符号の説明】

１……弾性体 ２……空所 ３……主ダイアフラム ４……隔壁 ５……ボス部 ６……ハウジング ７……第１の流体室 ８……第２の流体室 ９、１７……凹部 １０……サブダイアフラム １１……気体室 １２……縦壁 １３……第１切欠部 １４……第２切欠部 １５……大径オリフィス １６……小径オリフィス １８……第１スリット １９……第２スリット ２０……スリットドラム ２１……ラックギア部 ２２……軸受 ２３……回転部材 ２４……ピニオンギア部 ２５……カバー板 ２６……蓋部材 ２７……孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　振動体を支持し、振動体の振動にとも
   なって変形する弾性体（１）の内部開口部を隔壁（４）
   で閉塞するとともに、この隔壁（４）の前記弾性体（１
   ）と反対側に主ダイアフラム（３）を設けて、前記弾性
   体（１）と隔壁（４）との間で第１の流体室（７）を、
   前記隔壁（４）と主ダイアフラム（３）との間で第２の
   流体室（８）をそれぞれ形成し、一方、前記隔壁（４）
   に、前記第１の流体室（７）側に開口する凹部（９）を
   設けるとともに、その凹部（９）内にその底面との間に
   所定量の気体を封入して気体室（１１）を形成した状態
   でサブダイアフラム（１０）を設け、さらに、前記隔壁
   （４）に前記第１の流体室（７）と第２の流体室（８）
   との間を連通するオリフィス（１５）（１６）を設ける
   とともに、両流体室（７）（８）内に流体を封入したこ
   とを特徴とする流体封入型防振装置。
2. 【請求項２】　　振動体を支持し、振動体の振動にとも
   なって変形する弾性体（１）の内部開口部を隔壁（４）
   で閉塞するとともに、この隔壁（４）の前記弾性体（１
   ）と反対側に主ダイアフラム（３）を設けて、前記弾性
   体（１）と隔壁（４）との間で第１の流体室（７）を、
   前記隔壁（４）と主ダイアフラム（３）との間で第２の
   流体室（８）をそれぞれ形成し、一方、前記隔壁（４）
   に、前記第１の流体室（７）側に開口する凹部（９）を
   設けるとともに、その凹部（９）内にその底面との間に
   所定量の気体を封入して気体室（１１）を形成した状態
   でサブダイアフラム（１０）を設け、さらに、前記隔壁
   （４）に一端が前記第１の流体室（７）と連通し、他端
   が前記第２の流体室（８）と連通する大径オリフィス（
   １５）、および一端が前記大径オリフィス（１５）と連
   通し、他端が前記第１の流体室（７）と連通する小径オ
   リフィス（１６）をそれぞれ設けるとともに、前記各オ
   リフィス（１５）（１６）を開閉する開閉部材（３０）
   を設け、かつ、前記両流体室（７）（８）内に流体を封
   入し、前記開閉部材（３０）によって、前記第１の流体
   室（７）と第２の流体室（８）との間は、前記大径オリ
   フィス（１５）、または前記小径オリフィス（１６）お
   よび大径オリフィス（１５）を介して連通することを特
   徴とする流体封入型防振装置。
3. 【請求項３】　　前記開閉部材（３０）は、前記各オリ
   フィス（１５）（１６）を開閉する回動可能な筒状のス
   リットドラム（２０）と、このスリットドラム（２０）
   を回動させる回転部材（２３）とから構成されている請
   求項２記載の流体封入型防振装置。