JPH0712750Y2 - 液体封入式クッション組立体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は液体封入式クッション組立体に関し、特に、車
両のサスペンションにおいて、ショックアブソーバの上
方の端部と車体との間、ストラットバーないしラジアス
ロッドと車体との間等に組み込むのに適する、周波数に
応答するタイプのクッション組立体に関する。

（従来の技術） たとえば、ショックアブソーバの上方の端部は、通常、
ゴムその他の弾性材からなるクッションを有するクッシ
ョン組立体を介して車体に結合される。このようにすれ
ば、ショックアブソーバを経て伝達される振動を低減で
きる。しかし、クッションは広範囲の周波数の振動に対
して有効であるというものではなく、振動を低減できる
周波数域が限られている。

クッションの内部を、オリフィスないし孔を有する仕切
板で２つの液室に画定し、液室内に封入した液体が孔を
通過する際の抵抗によって振動を低減しようとする提案
もある（たとえば、実開昭62−147745号公報）。これに
よる振動低減効果はクッション単独のものに比して優れ
る。ところが、液体が孔を通過するときに発生する抵抗
は、液体の粘度と速度とによって定まり、周波数とは必
ずしも関係がない。したがって、この提案に係るクッシ
ョン組立体も、広範囲の周波数の振動に対して有効では
ない。

ある周波数の振動に対するクッションの見掛けのばね定
数を低くし、これによって振動の伝達率を下げようとす
るクッション組立体が別途提案された（実願昭63−1418
14号）。これは、振動体に結合される第１の筒体と、該
第１の筒体を取り囲むように配置された、被振動体に結
合される第２の筒体と、前記第１および第２の筒体に固
着された弾性材のクッションと、該クッションと相まっ
て液室を画定する、前記第１および第２の筒体に固着さ
れたダイアフラムと、前記第１および第２の筒体の少な
くとも一方に固着された仕切板であって前記液室内に配
置され、液室を２つの部分に仕切ると共に両液室を連通
させる仕切板とを含む。前記液室内に、エチレングリコ
ールその他の液体が封入される。

（考案が解決しようとする課題） 前記提案に係るクッション組立体では、振動体から第１
の筒体に伝達される振動に伴い、液室内の液体が液室の
１つの部分から他の部分に向けて、あるいはその逆に移
動する。この移動の周波数が、伝達される振動周波数に
共振する現象を利用して、クッション組立体の見掛けの
ばね定数、すなわち動的なばね定数を下げ、被振動体に
伝わる振動伝達率を低くしている。そのため、共振周波
数に達するまで、動的なばね定数を下げることが可能で
あるが、この共振周波数を越える周波数域では、動的な
ばね定数は高くなってしまう。

本考案の目的は、一層広い範囲の周波数の振動に対して
も動的なばね定数を下げることの可能なクッション組立
体を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、振動体と被振動体との間に介在されるクッシ
ョン組立体であって、前記振動体に結合される第１の筒
体と、該第１の筒体を取り囲むように、配置された、前
記被振動体に結合される第２の筒体と、前記第１および
第２の筒体に固着された弾性材のクッションと、前記第
１および第２の筒体に固着され、かつ前記第１の筒体の
軸線方向へ間隔をおいた少なくとも２個のダイアフラム
と、これらダイアフラムによってまたはこれらダイアフ
ラムと前記クッションとによって画定された少なくとも
２個の液室と、前記第１および第２の筒体の少なくとも
一方に固着された仕切板であって前記各液室内に配置さ
れ、当該液室を２つの部分に仕切ると共に両液室を連通
させる仕切板とを含み、前記液室内に液体を封入してい
る。

たとえば、液室が２つの場合、１つのダイアフラムとク
ッションとによって１つの液室を画定し、別のダイアフ
ラムとクッションとによって別の液室を画定する。他の
態様によれば、１つのダイアフラムとクッションとによ
って１つの液室を画定し、２つのダイアフラムによって
１つの液室を画定している。さらに他の態様によれば、
３つのダイアフラムによって２つの液室を画定してい
る。

仕切板は、各液室に１枚配置され、各液室を２つの部分
に仕切る、仕切板は第１の筒体、第２の筒体もしくはク
ッションと相まって通路を形成するか、またはそれ自体
に通路を有する。通路は、そこを流れる液体による抵抗
が可及的少なくなるような大きさとする。

複数の液室内に封入した液体の共振周波数をそれぞれ異
ならせる。そのためには、液室の体積を変えたり、通路
の面積を変えたり、仕切板の材質を変えたり、封入する
液体の粘度を変えたりなどで対処できる。

（作用および効果） 振動が振動体から第１の筒体を経てクッションおよび液
室内の液体に伝わると、クッション減衰作用をし、同時
に、各液室内の液体が仕切板をはさんで１つの部分から
他の部分へ向けて、あるいはその逆へ向けて移動する。
振動の周波数が低いとき、液体の移動は外部から加わる
振動に対して、ほとんど影響を及ぼさない。従って、こ
のときのばね定数はクッション本来のばね定数となる。

外部からの振動が１つの液室に封入した液体の移動の共
振周波数に近づくと、液体は共振するようになり、第１
の筒体の振幅が大きくなる。これは、第２の筒体から見
ると、第１の筒体の見掛けの変位が大きくなったことと
等価である。しかし、外部から加わる力は一定である。
これにより、クッションの見掛けのばね定数、すなわち
動的なばね定数が下がった状態となる。

外部からの振動の周波数がさらに大きくなり、別の液室
に封入した液体の共振周波数に近づくと、前記１つの液
室内の液体の共振がなくなるが、別の液室の液体が共振
するようになり、クッションの動的なばね定数を下げ
る。

広い周波数の振動に対してクッションの動的なばね定数
を下げることにより、振動伝達率を下げることができ
る。

（実施例） クッション組立体は、振動体と被振動体との間に介在さ
れるものであって、第１の筒体10と、第２の筒体12と、
クッション14とを含む。

筒体10は前記振動体に結合される。第１図に示す実施例
では、筒体10は仮想線で示すように、車両のサスペンシ
ョンに設けられるショックアブソーバのピストンロッド
16に結合されるように形成されている。すなわち、筒体
10は、ベアリング18をかしめ付けした円筒状の連結部11
aと、連結部11aから半径方向の外方へ張り出されたつば
部11bとを有する。ピストンロッド16がベアリング18を
貫通して伸び、ベアリング18から突出したピストンロッ
ドの端部にナット20がねじ込められている。

筒体12は筒体10を取り囲むように配置され、前記被振動
体に結合される。第１図に示す実施例では、被振動体は
車体22である。筒体12は、全体に円筒状であるが上方部
分と下方部分とで口径が異なるように形成された第１ハ
ウジング部13aと、第１ハウジング部13aに溶接された円
筒状の第２ハウジング部13bとからなる。筒体12は植え
込みボルト24を用いて、車体22に結合される。

クッション14は第１の筒体10と第２の筒体12とに固着さ
れる。図示のものでは、クッション14はゴムによってほ
ぼ円筒状に形成され、その内周面で第１の筒体の連結部
11aに、その底面でつば部11bに、そして外周面で第２の
筒体のハウジング部13a、13bに接着されている。

２個のゴム製の環状のダイアフラム26、28が筒体10の軸
線方向へ間隔をおいて設けられている。ダイアフラム26
は、第１の筒体の連結部11aと第２の筒体の第１ハウジ
ング部13aとに固着され、クッション14と相まって液室3
0を画定している。他方、ダイアフラム28は、第１の筒
体のつば部11bと第２の筒体の第２ハウジング部13bとに
固着され、クッション14と相まって液室32を画定してい
る。各ダイアフラムを筒体に固着するには、ダイアフラ
ムの内周面と外周面とにリングを接着しておき、これら
リングを筒体に圧入するようにする。液室30、32内にエ
チレングリコールその他の液体が封入される。

環状の仕切板34が筒体12に固着され、液室30内に配置さ
れている。仕切板34は液室30を２つの部分31a、31bに仕
切ると共に、筒体10との共同で形成された通路31cを経
て両部分を連通させる。また、環状の仕切板36が筒体12
に固着され、液室32内に配置されている。仕切板36は液
室32を２つの部分33a、33bに仕切ると共に、クッション
14との共同で形成された通路33cを経て両部分を連通さ
せる。

図示の実施例では、仕切板34は、第２の筒体の第１ハウ
ジング部13aに圧入される部分を除いてゴム板で形成さ
れている。他方、仕切板36は、全体が鉄のような金属板
で形成されている。そして、仕切板34によって定められ
た通路31cの有効面積と、仕切板36によって定められた
通路33cの有効面積とが異なっている。このようにし
て、２つの液室30、32内に封入される液体の共振振動数
を変えている。

第２図に示すクッション組立体では、第１の筒体10、第
２の筒体12およびクッション14の基本的な構成は前記し
た実施例と同じである。

この実施例では、２つのダイアフラム36、38がクッショ
ン14に対して同じ側に配置されている。すなわち、ダイ
アフラム36が筒体10と筒体12との端部に固着され、この
ダイアフラム36とクッション14との間にダイアフラム38
が配置され、筒体10、12に固着されている。その結果、
液室40が２つのダイアフラム36、38によって、また液室
42がダイアフラム38とクッション14とによって画定され
ている。

環状の仕切板44が筒体12に固着され、液室40内に配置さ
れている。そして、環状の仕切板46が筒体12に固着さ
れ、液室42内に配置されている。各仕切板によって液室
内を２つの部分に仕切ると共に、通路によって両部分を
連通させるのは、前記実施例と同じである。２つの仕切
板44、46は共にゴム板で形成されている。

第３図に示すクッション組立体は、既存のサポート50に
ダイアフラムアッセンブリ52を取り付けて構成されてい
る。この実施例では、既存のものにダイアフラムアッセ
ンブリ52を取り付けるだけで、振動伝達率を低減でき
る。

サポート50は筒体54と、この筒体54を取り囲むように配
置された筒体56と、両筒体に固着されたゴムのクッショ
ン55とを備える。筒体54、筒56およびクッション55は軸
線方向の長さが異なる点を除けば、前記実施例の筒体1
0、筒体12およびクッション14とそれぞれ同様な構成で
ある。

ダイアフラムアッセンブリ52は３つの環状のダイアフラ
ム58、60、62を備える。これらダイアフラムはその内周
面で筒体64に、またその外周面で筒体66に固着され、互
いに隣接するダイアフラムによって２つの液室68、70が
画定されている。

環状の仕切板72が液室68内に配置され、筒体64に固着さ
れている。また、環状の仕切板74が液室70内に配置さ
れ、筒体64に固着されている。これら仕切板は金属によ
って形成されたものである。各仕切板によって液室内を
２つの部分に仕切り、かつ両部分を通路によって連通さ
せるのは前記実施例と同じである。

ダイアフラムアッセンブリ52は、筒体64を筒体54に、さ
らに筒体66を筒体56に圧入または溶接することによって
既存のサポート50に取り付けられる。ダイアフラム62と
クッション14との間の空間76を外部に連通するための孔
78を筒体68に設けておく。

前記実施例では、仕切板は内側の筒体および外側の筒体
の一方に固着され、他方との間にできるすきまを通路と
している。これに代え、仕切板を両方の筒体に固着さ
せ、この仕切板に孔を開けて通路とすることもできる。

クッションのみの場合、動的ばね定数Ａは、第４図に示
すように、振動周波数の増加につれてほぼ直線的に増加
している。これに対して、実施例のように、２つの液室
を備え、これら液室に液体を封入したものの動的ばね定
数Ｂは、２つの共振周波数f₁，f₂で小さくなっており、
周波数f₂に達するまで、ほぼ低い状態に保たれている。
液室が１つのものの動的ばね定数Ｃは、低い方の周波数
f₁から周波数f₂に至る間で急激に高くなっているため、
実用範囲は高々f₁までとるが、本考案では、実用範囲を
f₂まで拡大できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクッション組立体の断面図、第２図はクッショ
ン組立体の別の実施例の断面図、第３図はクッション組
立体のさらに別の実施例の左半分を示す断面図、第４図
は周波数と動的ばね定数との相関を示す特性図である。 10、12、54、56、64、66:筒体、14、55:クッション、2
6、28、36、38、58、60、62:ダイアフラム、30、32、4
0、42、68、70:液室、34、36、44、46、72、74:仕切
板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】振動体と被振動体との間に介在されるクッ
   ション組立体であって、前記振動体に結合される第１の
   筒体と、該第１の筒体を取り囲むように配置された、前
   記被振動体に結合される第２の筒体と、前記第１および
   第２の筒体に固着された弾性材のクッションと、前記第
   １および第２の筒体に固着され、かつ前記第１の筒体の
   軸線方向へ間隔をおいた少なくとも２個のダイアフラム
   と、これらダイアフラムによってまたはこれらダイアフ
   ラムと前記クッションとによって画定された少なくとも
   ２個の液室と、前記第１および第２の筒体の少なくとも
   一方に固着された仕切板であって前記各液室内に配置さ
   れ、当該液室を２つの部分に仕切ると共に両液室を連通
   させる仕切板とを含み、前記液室内に液体を封入した、
   液体封入式クッション組立体。