JPH061094B2 - 防振装置 - Google Patents

防振装置

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JPH061094B2
JPH061094B2 JP59121530A JP12153084A JPH061094B2 JP H061094 B2 JPH061094 B2 JP H061094B2 JP 59121530 A JP59121530 A JP 59121530A JP 12153084 A JP12153084 A JP 12153084A JP H061094 B2 JPH061094 B2 JP H061094B2
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liquid chamber
small liquid
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vibration
chamber
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晴通 山崎
孝夫 牛島
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Bridgestone Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/08Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/10Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は振動源からの振動を減少させるための防振装置
に関する。
〔背景技術〕
一般的に防振ゴムと呼ばれる防振装置は、一例として自
動車のエンジンマウントに用いられて自動車エンジンの
振動を吸収し、車体へ伝達させないようになっている。
このため振動伝達力は各周波数でできるだけ低くすると
ともに10〜20Hzで生じるエンジンの振動を押えるた
めに、この周波数付近において減衰力が生ずるようにな
っている。現在、一般的なエンジンマウントでは10〜
20Hz程度の低周波で減衰力を得るものが製作されてい
る。
しかしこのような従来のエンジンマウントではエンジン
振動以外の特定の周波数においては振動吸収が困難にな
っている。
〔発明の目的〕
本発明は上記事実を考慮し、エンジンからの振動が車体
へ伝達されるのを効果的に防止すると共に、その防振効
果を発揮させるためのチューニングが容易な防振装置を
得ることが目的である。
〔発明の概要〕
本発明に係る防振装置では、弾性材料の吸振主体から主
としてなる中空室を液室に充当し、この液室を、前記吸
振主体に面した第1の小液室と、第1の小液室に隣接す
る第2の小液室と、第2の小液室に隣接する第3の小液
室と、に区画し、前記第1の小液室と前記第2の小液室
とに連通し100ヘルツ以上の高周波域で液体共振を生
じるように内径を前記第1の小液室の有効径の1/3よ
り大とすると共に軸長を内径の二乗の1/3より小とし
た第1の制限通路と、前記第2の小液室と前記第3の小
液室とに連通し20ヘルツ以下の低周波域で大きな減衰
効果が得られるように第1の制限通路に比して内径が十
分小さく軸長を断面積の5倍以上とした第2の制限通路
と、前記第2の小液室と前記第3の小液室との間に配設
された微小移動可能な可動手段と、前記可動手段とは別
異の部分で前記第3の小液室を区画するダイヤフラム
と、を設けたことを特徴としている。
これによつて、本発明では、所望の減衰特性を得るため
に所定の限定条件を与えることにより、制限通路の機能
を保持し、チューニングを容易にしている。このチュー
ニングによって、第2の制限通路では、20ヘルツ以下
の低周波域で大きな減衰効果を発揮し、また、100ヘ
ルツ以上の高周波振動域で、第2の制限通路が閉塞状態
となったとき、第1の制限通路を移動する液体の液体共
振によって、動的倍率を1.5倍以下に抑えるようにし
ている。
このように、100ヘルツ以上の高周波振動域で、第1
の制限通路における液体の移動を可能とするには、第2
の小液室の容積変化を許容する必要がある。
この第2の小液室の容積変化は、可動手段が移動するこ
とによって可能となり、また、可動手段の移動は、第3
の小液室の容積変化を許容するダイヤフラムによって実
現される。
〔発明の実施例〕
第1図には本発明の第1実施例が適用された防振装置の
断面図が示されている。この防振装置はエンジンマウン
トとして自動車へ用いられるようになっている。
この防振装置の底筒10は軸方向中間部の内側へリング
プレート12の周縁部をかしめ固着している。このリン
グプレート12は直下に形成される底筒段部10Aとの
間にダイヤフラム14の周囲を挟持している。このダイ
ヤフラム14は底筒10の底板10Bとの間に空気室1
6を形成している。この空気室16は底板10Bへ貫通
孔を形成して外部と連通してもよい。
底筒10の上端部は上隔壁板18を介して接続筒20の
下端部へ固着されている。
接続筒20は上端部が拡開されており、吸振主体である
ゴム22の下端部が加硫接着されている。ゴム22に代
えて弾性材料を用いることも可能である。このゴム22
の上端部は台板24へ加硫接着されており、この台板2
4へボルト26が固着されている。台板24は図示しな
いエンジンの搭載用であり、ボルト26によりエンジン
が台板24へ固着されるようになっている。
接続筒20の外周部にはフランジ28が突出されてお
り、このフランジ28へ設けられるボルト30は図示し
ない車体との固着用となっている。
ここに底筒10、ダイヤフラム14、接続筒20、ゴム
22、台板24で形成される密閉空間は液室とされて水
等の液体た注入されている。
上隔壁板18は液室を、第1の小液室としての上液室3
7Aと第2の小液室としての中液室37Bとに区画し、
中央部へ固着された筒部38を介してこれらの液室を連
通している。
ダイヤフラム14の上部には底筒10へ下隔壁板56の
周囲が挟持固着されている。この下隔壁板56は筒部5
8及び天井部60を有して中央部が隆起しており、液室
を中液室37Bと第3の小液室として下液室37Cとに
区画している。これによって上液室37A、中液室37
B、及び下液室37Cが直列に配置されている。
またこの下隔壁板56の筒部58及び天井部60には第
2図に示される当接板62が固着されており、リング状
凹部63によりオリフイス64が形成されている。この
オリフイス64は下隔壁板56に穿設される連通孔66
及び当接板62へ穿設される連通孔68を介して中液室
37B及び下液室37Cを連通している。
ここに筒部38はオリフイス64よりも振動圧力伝達
側、即ち台板24の近くに配置されており、かつオリフ
イス64は筒部38よりも内径が小さく、軸長は長く
(軸長が断面積の5倍以上)なっている。
また、天井部60の中央には円孔が穿設され、この円孔
を塞ぐように可動手段としてのゴム膜76が取付けられ
ている。
次に本実施例の作用を説明する。
フランジ28は車体へ搭載されると共にボルト30を介
して車体へ固着され、台板24へボルト26によって自
動車用エンジンが搭載されると組付けが完了する。
エンジンの取付けに際してはエンジンの自重が台板24
へ作用するので、上液室37Aの圧力が上昇する。この
上昇圧力は筒部38を介して中液室37Bへ、オリフイ
ス64を介して下液室37Cへそれぞれ伝達されるの
で、ダイヤフラム14が空気室16を縮小させる方向へ
変位する。
エンジンの運転時にはエンジンに生ずる振動が台板24
を介して伝達される。ゴム22は内部摩擦に基づく制振
機能によって振動を吸収することができる。
振動の周波数が低い場合、例えば周波数5〜20Hz、振
幅±0.5〜1.0mmのような振動では軸長が大きく、
小さな断面積を有する制限通路、すなわち、オリフイス
64の通過時に生ずる粘性抵抗に基づく減衰作用で防振
効果が向上される。この場合、筒部38はその断面積は
大きいので、この部分での減衰作用はほとんどない。
この低周波大振幅の振動吸収は、オリフイス64がC字
形状とされて長い制限通路が形成されているので、吸振
効果が大きい。また当接板62を下隔壁板56へ溶接等
により取付ける場合に軸回りの相対角度を変更すれば、
オリフイス64の長さは任意に調節可能である。
またエンジンの振動が高周波である場合には、例えば周
波数が20Hz以上の場合には小振幅であり、オリフイス
64は目詰まり状態となる可能性がある。しかし筒部3
8では断面積が大きいので、目詰まりを生ずることな
く、その内部の液体が液体共振を生じ、これによって筒
部38の形状、大きさにより特定の高周波振動が適切に
吸収される。
この筒部38に於ける液体共振は、第2の小液室の容積
変化を許容するゴム膜76で実現され、また、ゴム膜7
6の移動は、第3の小液室の容積変化を許容するダイヤ
フラム14によって実現される。
なお、ゴム膜76の内部にワイヤコードを埋設して、そ
の移動量を調整することもできる。
次に上記第1実施例における筒部38の大きさについて
説明する。上液室37Aはゴム22が変形しても1cm撓
んだ時にAcm3だけ容積を変化するものとし、この上液
室37Aは有効径がDcmで有効面積がAcm2(=D
/2)2×π)、筒部38の長さがLcm、内径がDcmと
すると、D/Dは1/3より大きく、L/Dは1/
3(1/cm)より小さいことが必要である。
このD/D0が1/3より小さいと、筒部38は高周波
で目詰まりが生じやすくなり、筒部Lが長くL/D
1/3より大きくなると、動倍率の低下が低周波域で生
ずることになる。
上記条件を充足することにより100〜200Hzの高周
波域において低動倍率を得ることができる。
第3図(A)、(B)には第1実施例の周波数に対する
ばね定数及び損失係数が示されており、任意の周波数に
おいて大きな減衰力を得ることができる。
第4図には本発明の第2実施例が示されており、この実
施例では、第1実施例の筒部38に代えて上隔壁板18
の中央部に第1の制限通路としての円孔18Aが貫通し
ている。これによって、筒部38と比較すると、より高
い高周波振動を適切に吸収することができる。
また、天井部60の円孔には、ゴム膜76に代えて可動
板72のコ字状フランジ74をはめ込んだ形となってい
る。この可動板72はコ字状フランジ74が天井部60
の円孔周縁部と上下に若干量だけ(0.1〜0.04mm
程度)微小移動可能となっており、これによって高周波
振動時における圧力上昇を抑制することができる。この
可動板72が下液室37Cと中液室37Bとの間に設け
るものであれば取付位置は限定されない。
第5図には本発明の第3実施例が示されており、下隔壁
板56の周囲にはコ字状フランジ74が取付けられ、こ
の下隔壁板56が底筒10に対して微小移動可能となっ
ており、前記実施例と同様の効果を得ることができる。
第6図には本発明の第4実施例に係る防振装置が示され
ている。この実施例では第1実施例の筒部38に代えて
円孔18Aが形成されている。
第7図には、第3実施例及び第4実施例の周波数に対す
るばね定数及び損失係数が示されている。
第8図には本発明の第5実施例が示されており、第6図
に示される実施例のゴム22へリング78が挿入されて
ゴム22の弾性力が調整されている。
第9図には本発明の第6実施例が示されており、台板2
4から一体的に突出された規制板80には直角に屈曲さ
れた規制部82が形成されており、この規制部82へそ
れぞれストッパゴム84が取付けられている。このスト
ッパゴム84は接続筒20の周囲へ取付けられたゴム8
6と対向している。このため台板24の横方向への移動
量を制限することができる。
第10図(A)、(B)には第4実施例の実験結果が示
されている。この場合、上液室37Aは70ccの不凍
液、中液室37B、下液室37Cは各30ccの不凍液、
空気室16は70ccの空気が充填されており、ゴム22
は動ばね定数120kg/cm、tanδ(損失係数)=
0.1であり、ゴム膜76は弾性体としてゴム22と同
様の体積弾性を有し、動ばね定数220kg/cmのものが
用いられている。また、上液室37Aの有効径が6cm、
円孔18Aが直径4cm、長さ0.5cm、オリフイス64
は直径0.8cm、長さ5.0cmとされた。このように決
定された本実施例の結果が第10図に示される如く、1
0〜15Hz、±1mmの振動時にtanδを大きくとれ、
ゴム膜76を有しているため、±0.05mm程度の小振
動で10Hz付近における動ばね定数の立上がりがなく、
tanδも10Hzでは生じていない。
〔発明の効果〕
本発明は上記構成としたので、エンジンの振動が車体へ
伝達されるのを効果的に防止でき、また、その防振効果
を発揮させるためのチューニングが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す断面図、第2図は下
隔壁板の構造を示す分解斜視図、第3図は第1実施例の
結果を示す周波数に対するばね定数及びtanδの線
図、第4図乃至第6図は本発明の第2実施例乃至第4実
施例を示す断面図、第7図は第2実施例及び第3実施例
の結果を示す周波数に対するばね定数の線図、第8図乃
至第9図は本発明の第5実施例乃至第6実施例を示す断
面図、第10図は本発明の第4実施例に基いた実験結果
を示す線図である。 14…ダイヤフラム、 22…ゴム、 24…台板、 37A…上液室(第1の小液室)、 37B…中液室(第2の小液室)、 37C…下液室(第3の小液室)、 38…筒部(第1の制限通路)、 64…オリフイス(第2の制限通路)、 76…ゴム膜(可動手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−9340(JP,A) 特開 昭57−191127(JP,A) 特開 昭57−77223(JP,A) 特開 昭60−192139(JP,A) 特開 昭59−89844(JP,A) 特開 昭56−66539(JP,A) 特開 昭58−163842(JP,A) 実開 昭59−131635(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弾性材料の吸振主体から主としてなる中空
    室を液室に充当し、この液室を、前記吸振主体に面した
    第1の小液室と、第1の小液室に隣接する第2の小液室
    と、第2の小液室に隣接する第3の小液室と、に区画
    し、前記第1の小液室と前記第2の小液室とに連通し1
    00ヘルツ以上の高周波域で液体共振を生じるように内
    径を前記第1の小液室の有効径の1/3より大とすると
    共に軸長を内径の二乗の1/3より小とした第1の制限
    通路と、前記第2の小液室と前記第3の小液室とに連通
    し20ヘルツ以下の低周波域で大きな減衰効果が得られ
    るように第1の制限通路に比して内径が十分小さく軸長
    を断面積の5倍以上とした第2の制限通路と、前記第2
    の小液室と前記第3の小液室との間に配設された微小移
    動可能な可動手段と、前記可動手段とは別異の部分で前
    記第3の小液室を区画するダイヤフラムと、を設けたこ
    とを特徴とする防振装置。
JP59121530A 1983-12-28 1984-06-13 防振装置 Expired - Lifetime JPH061094B2 (ja)

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US06/687,337 US4630808A (en) 1983-12-28 1984-12-28 Vibration isolating devices
DE8484309150T DE3485117D1 (de) 1983-12-28 1984-12-28 Vorrichtungen zur schwingungsdaempfung.
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