JPH07119779A - 振動減衰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴムスリーブの拡径変形に起因する、密閉室
への封入液体の圧力低下を防止する。 【構成】 ロッド１に、その軸線方向に離隔させて二枚
一対の面板２，３を取付け、それらの両面板間で、ロッ
ド１の周りに、それから所定の間隔をおいて位置する筒
状部材４を配設し、この筒状部材４のそれぞれの端部分
を、それぞれのゴムスリーブ５，６によって面板２，３
に液密に連結して密閉室７を形成し、その密閉室内へ液
体を封入したところにおいて、少なくとも一方の面板３
に関連させて密閉室内の液体の内圧補償手段を設け、こ
の内圧補償手段を、前記密閉室の内外側方向へ液密シー
ル下で変位もしくは変形する運動部１５と、その運動部
１５を密閉室７の内側方向へ押圧する押圧部１６とで構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車用サスペンシ
ョンその他に適用されて、大きな振動減衰機能を発揮す
ることができる振動減衰装置に関するものであり、とく
には、振動減衰特性の変動を有効に防止するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の振動減衰装置としては、たとえ
ば、出願人が先に特開平３−２３４９３８号公報に開示
したものがあり、これは、二本の筒状可撓膜体の各一端
部を、絞り通路構成部材のそれぞれの端部分に連結する
とともに、それらの他端部を、それぞれの面板に連結し
て、両筒状可撓膜体の折返し部が相互に向き合って位置
する密閉室を形成し、この密閉室の内側もしくは外側
で、前記両面板を剛性部材によって相互連結するととも
に、その密閉室内へ気体もしくは液体とすることができ
る流体を封入し、絞り通路構成部材側および面板側のそ
れぞれに取付部材を設けることにより構成されている。

【０００３】この振動減衰装置では、それの車両その他
への取付状態で、たとえば面板側へ振動が伝達された場
合において、それが高周波微振動であるときには、筒状
可撓膜体に固有の変形、より好ましくは弾性変形によっ
て、それぞれの可撓膜体の内側のわずかな体積変化を、
小さな変形抵抗の下で十分に吸収することができるの
で、その高周波微振動を、絞り通路側部材に対して極め
て有効に絶縁することができる。

【０００４】また伝達振動が比較的振幅の大きいもので
あるときは、両面板を連結する剛性部材を密閉室の外側
に配設する場合はもちろん、その内側に配設する場合で
あっても、十分小さな変位抵抗の下で、比較的小さな外
力に対してもその剛性部材を有効に変位させることがで
きる。剛性部材のこのような変位によれば、一方の可撓
膜体内圧が低減されるに対し、他方の可撓膜体内圧が、
その減少分に相当するだけ増加されることになるので、
封入流体としての水、空気、不凍液、電気粘性流体、磁
性流体などが、絞り通路構成部材、とくには、そこに設
けた絞り通路を経て高圧側から低圧側へ流動し、この結
果として、起振力の大小にかかわらず、振動の常にすぐ
れた減衰がもたらされる。

【０００５】なお、ここで、封入流体として、たとえば
電気粘性流体を用い、そして絞り通路構成部材に、電気
粘性流体と接触する電極を配設した場合には、その電気
粘性流体の粘度、ひいては、それの、絞り通路による流
動抵抗を、電極への印加電圧に応じて高めることができ
るので、その印加電圧を調節することによって、振動減
衰力を、伝達される振動周波数、振動振幅などに応じて
適宜に変更することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる従来
技術にあっては、密閉室内へ加圧液体を封入した状態
で、長期間にわたって継続使用した場合は、ゴムを主体
としてなる筒状可撓膜体に、それが補強コードをもって
補強されていると否とにかかわらず、へたり、疲労その
他に起因する拡径変形が生じて密閉室の内圧が低下する
ことになるため、装置の振動減衰特性が変化する他、液
体の減圧によるキャビテーションが発生し易く、それが
電気粘性液体である場合には、通電効率が変動して所期
した通りの粘度をもたらすことができないという問題が
あった。

【０００７】この発明は、従来技術の有するかかる問題
点を解決することを課題として検討した結果なされたも
のであり、この発明の目的は、ゴムスリーブの経時的な
拡径変形は余儀ないものとし、それが発生してもなお、
密閉室内圧の低下を有効に抑制して、装置の減衰特性の
変化、液体へのキャビテーションの発生などを十分に阻
止することができる、圧力補償機能付きの振動減衰装置
を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の振動減衰装置
は、ロッドに、その軸線方向に離隔させて二枚一対の面
板を取付け、それらの両面板間で、ロッドの周りに、そ
れから所定の間隔をおいて位置する筒状部材を配設し、
この筒状部材のそれぞれの端部分を、それぞれのゴムス
リーブによって面板に液密に連絡して密閉室を形成し、
その密閉室内へ、水、油、不凍液等の粘性流体、電気粘
性流体、磁性流体その他の液体を封入したところにおい
て、少なくとも一方の面板に関連させて前記密閉室の内
圧補償手段を設け、この内圧補償手段を、前記密閉室の
内外側方向へ液密シール下で変位もしくは変形する運動
部と、その運動部を密閉室の内側方向へ押圧する押圧部
とで構成したものである。

【０００９】なおここで、内圧補償手段の運動部は、連
通孔を設けた面板の外側に連設した付設空間内で、その
連通孔を通る液体に接触するピストンもしくは、ダイア
フラム、ベローズなどとすることができる可撓膜によ
り、そして、その内圧補償手段の押圧部は、付設空間内
に収納されて、ピストンもしくは可撓膜を密閉室側へ押
圧する、ばね部材および加圧気体の少なくとも一方によ
りそれぞれ構成することができる。

【００１０】この一方において、前記運動部を、密閉室
内を区画して、一方の表面で、その密閉室への封入液体
に接触するピストンもしくは可撓膜で、そして、前記押
圧部を、密閉室内に収納されて、ピストンもしくは可撓
膜の他方の表面を密閉室の内側方向へ押圧する、ばね部
材および加圧気体の少なくとも一方でそれぞれ構成する
こともできる。

【００１１】

【作用】この振動減衰装置では、従来技術で述べたとほ
ぼ同様の作用に基づいて、各種の振動を有効に絶縁もし
くは減衰できることはもちろん、とくには、ゴムスリー
ブの経時的な拡径変形に対し、内圧補償手段の押圧部に
よって、それの運動部を密閉室の内側方向へ自動的に変
位もしくは変形させて、ゴムスリーブの拡径変形による
それの囲繞体積の増加分を、運動部の作用に基づく、ゴ
ムスリーブ内側への液体の送給をもって補うことによ
り、ゴムスリーブのその拡径変形に起因する密閉室内圧
の低下を有効に防止することができる。

【００１２】ところで、内圧補償手段のこのような作用
をもたらすに当り、運動部としては、ピストンの他、ダ
イアフラム、ベローズなどの可撓膜を用いることがで
き、後者の可撓膜によれば、比較的容易に液密シールを
行うことができる。また押圧部は、ばね部材および加圧
気体の少なくとも一方で構成することができ、この場合
には、押圧部の作用下で、運動部を変位もしくは変形さ
せた後においてもなお、その押圧部の、運動部押圧力の
低下はわずかであるので、密閉室内圧、より正確には運
動部によって押圧される、密閉室への封入液体の圧力低
下もまた極めてわずかなものとすることができる。なお
ここで、ゴムスリーブの拡径変形量が多く、押圧部の初
期設定押圧力をもってしては、封入液体の圧力を十分に
補償し得ない場合には、ばね部材の事後的な締め込み、
気体の再注入などによって押圧部の押圧力を所要に応じ
て高めることができる。

【００１３】かくして、この装置によれば、圧力補償手
段の作用に基づき、密閉室内圧、とくには封入液体圧力
が低下することによる、振動減衰特性の変化、封入液体
へのキャビテーションの発生などを十分に阻止すること
ができる。ここにおいて、以上のように機能する圧力補
償手段は、それを、少なくとも一方の面板との関連にお
いて、密閉室の外側に付設することもでき、また、密閉
室の内側に設けることもできる。

【００１４】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この発明の実施例を示す縦断面図であ
り、図中１は中央部に位置して上下方向に延びるロッド
を、２，３はそれぞれ、ロッド１の上下の端部分に相互
に平行に取付けた上下の面板をそれぞれ示し、そして４
は、上下の面板間で、ロッド１の周りに、それから所定
の間隔をおいて配設した筒状部材を示す。ここでは、二
本のゴムスリーブ５，６の各一端部を、筒状部材４の上
下の端部分にともに液密に連結するとともに、それらの
ゴムスリーブ５，６の他端部を、それぞれの面板２，３
に、これもまた液密に連結することによって密閉室７を
形成する。

【００１５】ところで、ここにおけるそれぞれのゴムス
リーブ５，６は、ゴムのみにて構成し得ることはもちろ
ん、ゴム内に、スリーブの軸線方向に延びる補強コード
または、その軸線方向に対して傾斜して延びて、相互に
交差する補強コードを埋設して補強することもできる。
そして、かかる密閉室７には、水、油、不凍液、電気粘
性流体、磁性流体などとすることができる液体８を封入
して、その液体８を、両ゴムスリーブ５，６の内側およ
び、ロッド１と筒状部材４との間に区画される絞り通路
９に満たし、また、上面板２および筒状部材４のそれぞ
れには取付部材１０，１１を設ける。

【００１６】ここで、面板２に設けた取付部材１０は、
ロッド１に一体的に形成した雄ねじ部状をなし、たとえ
ば、自動車の車体フレームにゴムブッシュを介して連結
することができ、また、筒状部材４に設けた取付部材１
１は、筒状部材４の外向フランジに固定したカップ状、
枠状その他のブラケット１１ａと、そのブラケット１１
ａの下端外面に設けたアイフック１１ｂとからなり、こ
れもたとえば、自動車のロアーアームに、そのアイフッ
ク１１ｂをもって連結することができる。

【００１７】ところで、密閉室７への封入液体８とし
て、電気粘性流体を用いる場合には、たとえば、絞り通
路９の周壁に、その粘性流体に接する電極を設け、そし
て、その電極への印加電圧を調整することにより、ま
た、封入液体８として磁性流体を用いる場合には、導電
材料にて構成した筒状部材４の周りにコイルを配設し、
そのコイルへの供給電流および電圧の少なくとも一方を
調整することにより、ともに流体粘度、ひいては、振動
減衰力を、所要に応じて変更することが可能となる。

【００１８】このように構成してなる装置において、好
ましくは、筒状部材４、図ではその上下の端部に、筒状
部材４に貫通させて設けたロッド１の、その軸線方向へ
の摺動を案内する摺動ガイド１２を取付ける。なお、こ
れらの摺動ガイド１２はいずれも、絞り通路９の有効横
断面積以上の横断面積の貫通孔１２ａを有する。

【００１９】そしてさらに図示例では、下面板３の下面
側に、底付円筒部材その他の囲繞部材１３にて区画され
て、下面板３に形成した貫通孔３ａを経て密閉室７に連
通する付設空間１４を設け、この付設空間内に、貫通孔
３ａを通る液体と接触して、下面板３に接近および離隔
する方向に摺動するピストン１５を配設するとともに、
そのピストン１５の、下面板３とは反対側の付設空間部
分に、所定の圧力の加圧気体、たとえば加圧空気１６を
封入する。

【００２０】従ってここでは、運動部としてのピストン
１５と、押圧部としての加圧空気１６とで内圧補償手段
が構成されることになり、その加圧空気１６は、密閉室
底の液体８を、加圧空気圧力と等圧に加圧することにな
る。

【００２１】図２は他の実施例を示す要部縦断面図であ
る。これは、付設空間内に配置したピストン１５を、ば
ね部材１７によって下面板３の方向に押圧するものであ
り、ここでは、そのばね部材１７が、内圧補償手段の押
圧部を構成する。ここにおけるばね部材１７の、ピスト
ン押圧力は、ばね部材１７を着座させたばね座１８を、
囲繞部材１３に螺合させた締め込みねじ１９によって変
位させることにより行うことができる。なおこの例にお
いて、ばね部材１７の収納スペース内へ、それに加え
て、加圧気体を封入することもでき、この場合には、ば
ね部材１７と加圧気体との双方にて押圧部が構成される
ことになる。

【００２２】また、図１および２のいずれの実施例にお
いても、ピストン１５を、囲繞部材１３に周縁部を気密
に固定もしくは固着した、ダイアフラム、ペローズ等の
可撓膜に置き換えることもでき、圧力補償手段を上下の
両面板に関連させて設けることもできる。

【００２３】以上のように構成してなる振動減衰装置で
は、面板側もしくは筒状部材側のいずれかの側への高周
波微振動の入力に対しては、ゴムスリーブ５，６を変形
させることに加え、圧力補償手段のピストン１５を変位
させて、ゴムスリーブ内側の体積変化を吸収させること
により、その高周波微振動の、他方側への伝達を極めて
有効に阻止することができる。なおここで、密閉室内に
配設した摺動ガイド１２は、ロッド１の摺動を円滑なら
しめ、併せて、そのロッド１の軸線と交差する方向の外
力を有効に支持すべく機能できれば足り、封入液体８に
対するシール性を考慮する必要がないので、ロッド１
の、摺動ガイド１２に対する摩擦力を十分小ならしめる
ことができ、高周波微振動を除く振動に対しては、小さ
い外力をよっても、ロッド１を有効に変位させて、封入
液体８の、絞り通路９を通る流動に基づく、すぐれた振
動減衰機能を発揮させることができる。

【００２４】なお、上述したところにおいて、ロッド１
と摺動ガイド１２とからなるスライド機構は、摩擦力が
低く、機械的強度および耐摩耗性の高い材料で構成する
ことはもちろんであるが、封入液体８として電気粘性流
体を用いる場合には、陽極と陰極との接触による異常放
電を防止すべく、摺動ガイド１２を、筒状部材４の材質
との関連の下で、絶縁特性を有する材料で構成するこ
と、または、その摺動ガイド１２を、筒状部材４に対し
て絶縁することが好ましい。

【００２５】そしてさらに図示の装置では、それの長期
間の使用によって、少なくとも一方のゴムスリーブに、
へたりその他に起因する拡径変形が生じ、それによって
封入液体８の圧力低下が生じた場合には、押圧部として
の加圧空気１６もしくはばね部材１７によって、ピスト
ン１５を下面板側へ変位させることにより、下面板３の
貫通孔３ａから密閉室内へ液体を送り込むことができ、
これによって、封入液体８の圧力低下を有効に補うこと
ができる。すなわち、ピストン１５をこのように変位さ
せた場合には、加圧空気１６の膨脹によって、その圧力
が初期設定圧力から幾分低下し、また、ばね部材１７の
伸長によって、そのばね力が設定ばね力から幾分低下す
ることになるも、封入液体８の圧力は、その低下状態の
圧力もしくはばね力と釣合いを保つことになるので、圧
力補償手段を有しない従来技術に比し、ゴムスリーブの
拡径変形に起因する封入液体８の圧力低下を十分に阻止
することができる。

【００２６】図３はこの発明のさらに他の実施例を示す
図であり、この例は、下面板３の内側で、それの筒状部
分３ｂおよびロッド１のそれぞれに可撓膜の一例として
のダイアフラム２０を液密に取付けることによって、密
閉室内に、液体８の充填されない空間７ａを区画して、
その空間内に、所定圧力の加圧気体、これもたとえば加
圧空気２１を封入したものである。

【００２７】また、図４に示す例は、上記実施例のダイ
アフラム２０に代えて、ピストン２２を、ロッド１およ
び下面板筒状部分３ｂのそれぞれに対して摺動可能に配
設したものであり、そして、図５に示す例は、ピストン
２１にて区画される密封室空間７ａに、加圧空気２１に
代えてばね部材２３を収納したものである。なお、図５
に示す実施例では、ばね部材２３に併せて、加圧空気を
もまた空間内に収納することもできる。

【００２８】これらの実施例によれば、ダイアフラム２
０およびピストン２２が、圧力補償手段の運動部を、そ
して、加圧空気２１およびばね部材２３が押圧部をそれ
ぞれ構成する。これらのいずれの装置によっても、振動
の絶縁および減衰は、前述したところとほぼ同様にして
行われることになり、また、ゴムスリーブ５，６の拡径
変形に起因する封入液体８の減圧は、押圧部の作用下で
の、ダイアフラム２０の押込み変形もしくは、ピストン
２２の押込み変位によって有効に阻止されることにな
る。従って、これらによってもまた、振動減衰特性の変
化、液体へのキャビテーションの発生などを効果的に抑
制することができる。

【００２９】図６は、さらに他の実施例を示す要部断面
図であり、この例は、上面板２の側方位置に、囲繞部材
２４をそれと一体的に設け、その囲繞部材２４にて区画
される付設空間２５を、上面板２に設けた貫通孔２ａを
介して密閉室７に連通させたところにおいて、付設空間
内を、可撓膜、これもたとえばダイアフラム２６によっ
て、面板側部分と、それから離隔した部分とに二分割
し、そして、その付設空間２５の、面板２から離隔した
部分に所定圧力の加圧空気２７を封入したものである。

【００３０】そして図７に示す例は、前記実施例に示す
ダイアフラム２６に代えてピストン２８を付設空間２５
に配設したものであり、さらに、図８に示す実施例は、
付設空間内のピストン２８を、加圧空気２７に代えてば
ね部材２９によって押圧するものである。なおこの例に
おいて、ピストン２８を、ばね部材２９と加圧空気との
双方で押圧することも可能である。

【００３１】これらの実施例によってもまた、圧力補償
手段の運動部としてのダイアフラム２６もしくはピスト
ン２８および、押圧部としての加圧空気２７もしくはば
ね部材２９の存在の故に、ゴムスリーブ５，６の拡径変
形による、封入液体８の圧力低下を有効に防止すること
ができる。

【００３２】

【発明の効果】かくして、この発明によれば、装置の長
期間の使用その他によってゴムスリーブに拡径変形が生
じることがあっても、密閉室への封入液体の圧力の低下
を、運動部および押圧部を具える圧力補償手段の作用下
で有効に防止することができ、これがため、装置の振動
減衰特性を常にほぼ一定に維持することができるととも
に、封入液体へのキャビテーションの発生のおそれを効
果的に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す縦断面図である。

【図２】この発明の他の例を示す要部縦断面図である。

【図３】この発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図４】この発明の他の例を示す縦断面図である。

【図５】この発明の他の例を示す縦断面図である。

【図６】この発明のさらに他の実施例を示す縦断面図で
ある。

【図７】この発明の他の例を示す縦断面図である。

【図８】この発明のさらに他の例を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ロッド ２，３ 面板 ２ａ，３ａ 貫通孔 ３ｂ 筒状部分 ４ 筒状部材 ５，６ ゴムスリーブ ７ 密閉室 ７ａ 空間 ８ 液体 ９ 絞り通路 １３，２４ 囲繞部材 １４，２５ 付設空間 １５，２２，２８ ピストン １６，２１，２７ 加圧空気 １７，２３，２９ ばね部材 １８ ばね座 １９ 締込みねじ ２０，２６ ダイアフラム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロッドに、その軸線方向に離隔させて二
   枚一対の面板を取付け、それらの両面板間で、ロッドの
   周りに、それから所定の間隔をおいて位置する筒状部材
   を配設し、この筒状部材のそれぞれの端部分を、それぞ
   れのゴムスリーブによって面板に液密に連絡して密閉室
   を形成し、その密閉室内へ液体を封入したところにおい
   て、 少なくとも一方の面板に関連させて前記密閉室の内圧補
   償手段を設け、この内圧補償手段を、前記密閉室の内外
   側方向へ液密シール下で変位もしくは変形する運動部
   と、その運動部を密閉室の内側方向へ押圧する押圧部と
   で構成してなる振動減衰装置。
2. 【請求項２】 前記内圧補償手段の運動部を、連通孔を
   設けた面板の外側に連設した付設空間内で、その連通孔
   を通る液体に接触するピストンもしくは可撓膜で構成す
   るとともに、内圧補償手段の押圧部を、前記付設空間内
   に収納されて、ピストンもしくは可撓膜を前記密閉室側
   へ押圧する、ばね部材および加圧気体の少なくとも一方
   で構成してなる請求項１記載の振動減衰装置。
3. 【請求項３】 前記内圧補償手段の運動部を、前記密閉
   室内を区画して、一方の表面で、その密閉室への封入液
   体に接触するピストンもしくは可撓膜で構成するととも
   に、内圧補償手段の押圧部を、密閉室内に収納されて、
   ピストンもしくは可撓膜の他方の表面を密閉室の内側方
   向へ押圧する、ばね部材および加圧気体の少なくとも一
   方で構成してなる請求項１記載の振動減衰装置。