JPS6192331A - 流体入り防振ブツシユ - 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】 」幻１北野 この発明は、ゴム弾性体の弾性と流体の粘性抵抗とを利
用した流体入り防振ブツシュに係り、特に低周波振動域
での高減衰特性を維持しつつ、高周波振動域で柔らかい
ばね特性が得られる防振ブツシュに関するものである。

従来Ω弦血 従来より、自動車のサスペンションブツシュ。

デファレンシャルギヤマウントエンジンマウント或いは
テンションロソドプソシュ等に、上記のような流体入り
防振ブツシュの採用が進められている。そして、このよ
うな流体入りブツシュの一つのタイプとして、次のよう
なものが知られている。

それは、互いに所定距離隔てて同心的に配置された内筒
金具及び外ｆ６ｉ金具と、それら内筒金具と外筒金具と
の間に介在せしめられた筒状のコム弾、性体とを備える
。また、そのゴム弾性体の外周面に開口するように複数
の凹所が設けられ、それらの凹所を外筒金具で覆うこと
により複数の流体室が形成される。そして、それら流体
室内には所定の非圧縮性流体がそれぞれ封入される。更
に、それら流体室は、オリフィスによって相互に連通さ
せられ、かかる流体室間の流体の流通が許容されるよう
になっている。

このような防振ブツシュは、前記内筒金具の内側と外筒
金具あ外側とにおいて、自動車のサスペンション等の目
的とする防振対象物間に取り付けられて使用されること
となる。そこで、上記オリフィスは、低周波で大きな振
動を減衰するために、例えば５〜２０１１ｚ程度の領域
に減衰のピークが生じるように、その大きさや長さ等が
決定されζおり、そのような低周波振動領域の力旧辰入
力に対しては、そのオリフィスを流体が流通する際に生
じる粘性抵抗によっ°ζ有効な減衰効果を生しる。

光皿左ｒｌしようとする問題点 しかし、このような防振ブツシュにおいて、上述のよう
に、そのオリフィスは、最も減衰が必要な低周波領域に
減衰のピークが生じるように定める必要があるが、高周
波振動、例えば２００　Ｈｚを超えるような加振入力に
対しては、流体の慣性により流体がオリフィスを流通し
なくなる。その結果、各流体室に閉じ込められた流体が
、いわば剛体的な存在となるため、かかる防振ブツシュ
の動°的剛性が高くなってしまう。つまり動的ばね定数
が上がって、伝達力が大きくなるのであり、そのためオ
リフィスを流体が通過しなくなった高周波領域における
振動遮断特性が低下し、例えば、自動車のギヤノイズや
ロードノイズ等の、高周波の振動・騒音を有効に防止す
ることができないという問題があった。

この発明は、このように流体がオリフィスを通過しなく
なる高周波振動領域において、ブツシュの動的剛性を低
くし、柔らかいばね特性を与えることを目的として為さ
れたものである。

眠屯を股火を立友ム■王象 先ず、前提として、この発明が適用されるブツシュのタ
イプは、前述のように、内筒金具及び外筒金具と、それ
らの間のゴム弾性体と、そのゴム弾性体の外周面に開口
する複数の凹所を外筒金臭で覆うことによって形成され
る複数の流体室と、それら流体室にそれぞれ封入された
非圧縮性流体と、それら流体室を相互に連通させるオリ
フィスとを備えた横這のものである。

そして、このような横這のブツシュにおいて、上記問題
を解決するために採られる手段は、＋ａ＞上記ゴム５ｉ
ｊｉ性体に設けた凹所の開口の少なくとも一部に対応す
る位置において、上記流体室に面するゴム弾性膜を、外
筒金具側に位置固定に設けること、 （ｂ）更に、そのゴム弾性膜に関して流体室とは反対の
外筒金具側に空所を形成すること、 にある。

、ここで、ゴム弾性膜は、外筒金臭の内周面に直接に固
若しても良いし、他部材を介して間接に位置固定として
も良い。また、外筒金具側の空所は、例えば外Ｓｉ１金
具に、ゴム弾性膜の適切な弾性変形を許容する大きさの
穴を形成するごとによって得るようにすることが、好適
な態様の一つであるが、ゴム弾性膜と外筒金具との間に
他の部材を介在させて、それに空所を形成することもで
きる。

作−一一度 このような手段を採ることにより得られる防振ブノンユ
は、高周波振動領域において流体がオリフィスを通過し
なくなることは、従来と同様であるが、その状態におい
て、流体室に面するように設けられたゴム弾性膜が、前
記空所とその流体室との間で、加振入力に基づく流体室
の圧力の変動に応じて弾性変形させられる。すなわち、
流体室の圧力が高まると、そのゴム弾性膜が前記空所側
へ膨出変形し、また流体室の圧力が低下すれば、それが
流体室例へ入り込むように弾性変形し、それによって流
体室の各行１の変動を許し、ゴム弾性体の弾性変形が、
流体の存在によって妨げられないようにする役割を果た
すのである。

基稈 したがって、高周波領域において流体が各流体室内に閉
じ込められた状態に至っても、ゴム弾性ＩＩ々により流
体室の容禎の変動が許容されるため、流体は剛体的な挙
動を示さなくなって、低いりｊ的ばね定数を（ｑること
ができる。つまり、高周波の加振入力に対して柔らかい
ばね特性が得られるのであり、その結果、高周波振動に
対する遮断性能が向上し、例えば自動車の車室内におけ
るこもり音を低減させること等、振動・騒音特性をを効
に向上させることが可能となるのである。

尖−殿一拠 以下、この発明を更に置体的に明らかにするために、そ
の実施例を図面に基づいて詳♀ｌｉｔに説明する。

先ず、第１図及び第２図は、本発明の一旦体例である防
振ブソンユ１０が、一方の防１辰対象物１２の円筒状の
取付部１４内に嵌め込まれた状態を示している。この防
振ブツシュ１０は、いずれも円筒状を成す内筒金具１６
と外筒金具１８とをσ１１え、これらが所定距離間てて
同心的に配置されている。これら内筒金具１６と外筒金
具１８との間には、円筒状のゴム弾性体２０が介在・ｕ
しめられている。このゴム弾性体２０は、第２図から明
らかなように、その内周面が内筒金具１６に、また外周
面が円筒状の外周側スリーブ２２にそれぞれ加硫接着さ
れ、この外周側スリーブ２２を介して外筒金具１８内に
固定されている。

ゴム弾性体２０には、第１図から明らかなように、内筒
金具１６を扶んで対称的な２個の凹所２４が周方向に延
びるように、且つゴム弾性体２０の外周面にそれぞれ開
口するように形成されている。また、上記外周側スリー
ブ２２には、これら凹所２４の各開口に対応する窓部２
６が形成されている。そして、これら凹所２４の各開口
が、外筒金具１８でそれぞれ覆われることにより、内筒
金具１６の直ｉ条方向において互いに対向する２個の流
体室２８．３０が形成されている。これら流体室２８．
３０内には、所定の非圧縮性流体、例えばアルキレング
リコール、ポリアルキレングリコール、シリコーン油、
低分子団重合体或いは水等のいずれかが、或いはそれら
が適宜組み合わされて、それぞれ封入されてい２．。

そし°Ｃ１これらの流体室２８．３０は、オリフィス３
２によって互いに連通させられ、このオリフィス３２を
通じ′Ｃ双方の流体室２８．３０間における流体の流通
が許容されるようになっている。

かかるオリフィス３２を得るために、内筒金具１６の中
間部にオリフィス形成ブロック３４が圧入され、それら
の境界面に狭い断面積で形成された円環溝が、ブロック
３４に設けられた２個の連通孔３６により各流体室２８
．３０にそれぞれ連通させられることによって、上記オ
リフィス３２が形成されているのである。

なお、このオリフィス形成ブロック３４は、各流体室２
８．３０に向ってそれぞれ突き出された形状とされてお
り、外筒金具１６と共同してゴム弾性体２０の過度の変
形、つまり内筒金具１Ｇと外筒金具１８との過大変位を
防止するストッパの役割を兼ねている。

さて、外筒金具１８の内周面には、その全面に亘って薄
肉のゴム層３８が円筒状を成すように加硫接着されてい
る。そして、外筒金具１８には、流体室２８の周方向の
両端部分に位置して、２個の穴４０が厚さ方向に貫通し
て形成されており、上記ゴムｒ５３８のこれら穴４０に
対応する部分がゴム弾性膜４２，４２とされている。こ
れらの穴４０は、第５図から明らかなように、矩形状に
、形成されて成る程度大きな開口面積を有し、ゴム弾性
ＩＱ４２．４２に対して、厚さ方向の適切な弾性変形を
許容する空所の役割を果たしている。

すなわち、かかるゴム弾性膜４２．４２は、流体室２８
の主体を成す前記凹所２４の開口の、周方向の両端側部
分に対応する位置に設けられて、加硫接着により外筒金
具１８に一体的に保持されるとともに、第３図から明ら
かなように、何れも流体室２８に面して、その流体室２
８を画する壁の一部を構成しているのである。そして、
これらゴム弾性膜４２に関して流体室２８とは反対側に
おいて、外筒金具１８にそれぞれ空所として機能する穴
４０が設りられているのである。

その結果、各ゴム弾性膜４２は、流体室２８の圧力の変
動に応じて穴４０側へ脹らむように弾性変形することも
、また流体室２８側へ凹むように弾性変形することも可
能であって、穴、１０側−・の弾性変形により流体室２
８の容積の増大を許容し、また、流体室２８側への弾性
変形によりそれの容積の減少を許容するようになってい
る。

また、他方の流体室３０側にも、同様に穴４４゜４４が
外筒金具１８に形成され、それらに対応する部分がゴム
弾性膜４６．４６とされて、流体室３０の圧力の変動に
応じて厚さ方向の弾性変形が可能とされ、これらのゴム
弾性膜４６が流体室３０の容積の変動を許容し得るよう
になっている。

なお、上記弾性Ｂ’Ａ　４２　ヤ４６　カ、流体室２８
゜３０の周方向の両端側部分に対応する位置に設けられ
ているのは、オリフィス形成ブロック３４が外筒金具１
８との間でストッパ作用を為すとき、それらの当接部分
に当たらないようにするためである。また、このように
各穴４０．４４に対応する部分がゴム弾性膜として機能
するゴム層３８は、他の部分においては、前記外周側ス
リーブ２２と外筒金具１８との間に介在して、前記ゴム
弾性体２０に形成された各凹所２４，２４の開口をシー
ルするシールゴム層としての役割をも果たしている。更
に、オリフィス形成ブロック３４の双方の突出部分に対
応するゴム層３８部分は、上記ストッパ作用が行われる
とき、いわば当接時の衝撃を緩和する緩衝材としても働
く。

また、前述のようにこのようなブツシュ１０の外筒金具
１８は、防振対象物１２の円筒状の取付部１４の内側に
嵌め入れられることとなるが、第４図に示されるように
、その円筒状の取付部１４の内周面には、周方向に沿っ
て円環状の周溝４８が形成されており、そして第３図か
ら明らかなように、この周溝４８に沿って、外筒金具１
８に形成された各穴４０，４４が位置するようにされる
。

その結果、第１図に示されるように、流体室２８側の穴
４０．４０と流体室３０例の穴４４．４４とが、上記周
溝４８によって相互に連通させられ得るようになってい
る。

ところで、以上のような防振ブツシュ１０は、例えば次
のようにして製作することができる。

先ず、第５図、第６図に示されるように、外筒金具１８
に前述のような穴４０．−４４を予め形成し、その穴加
工が為された外筒金具１８を所定の金型内にセフ）して
、その内周面に薄肉のゴム層３８を加硫成形すると共に
、外筒金具１８の内周面に加硫接着する。なお、穴４０
．４／ｌの各々は、予め適宜の閉塞部材で閉塞しておき
、それらにコム材料が入り込まないようにしておく。

一方、第７図に示されるようなブツシュ本体を製作する
ために、オリフィス形成ブロック３４が圧入された内筒
金具１６と、窓部２６を有する外周側スリーブ２２とを
、所定の金型内に同心的にセットして、それらの間にゴ
ム材料を注入し、ゴム弾性体２０を加硫成形すると共に
、内筒金具１６及び外周側スリーブ２２にそれぞれ加硫
接着して、ブツシュ本体を得る。

そして、前述のような流体が収容された流体槽内におい
て、かかるシソシュ本体の外側に、第６図に示されるよ
うにゴム層３８が加硫接着された外筒金具１８を嵌め込
むことにより、各流体室２８．３０を形成するとともに
、それらの内部に流体を封入し、その後、外筒金具１８
に縮径方向の絞り操作を施すようにすれば、第１図及び
第２図に示されるような防１辰ブツシュｌＯが得られる
のである。

そして、このような防振ブツシュ１０は、外筒金具１８
において一方の防振対象物１２の取付部１４内に嵌め込
まれる一方、内筒金具１６内に、図示はしないが、他方
の防振対象物の軸部が挿入され、２個の液室２８及び３
０の対向方向に主荷重を受ける状態で使用される。

そこで、その方向に低周波で大きな振幅の加振入力が作
用した場合には、ゴム弾性体２０の弾性変形に基づき、
流体室２８．３０の一方の容積が試少し、他方の容積が
増大することにより、その一方から他方へ向ってオリフ
ィス３２を流体が流通し、その流通の際に生じる粘性抵
抗によって、（氏周波領域の振’ｆ’ＪＪ入力を有効に
減衰することができる。

ところが、このオリフィス３２は、最も減衰が必要な低
周波領域（例えば５〜１０　ｌｌｚ稈反）己こ減衰（ロ
ス・ファクタ）のピークが生じるように、その断面積や
長さが決定されているため、例えば２００　ｆｌｙ、以
」二、更には４００　Ｉｌｚを超えるような高周波の加
振入力の作用時には、流体の慣性によりこのオリフィス
３２を流体が通過しなくなる。その状態で各流体室２８
．３０に流体が閉じ込められ、それら流体室２８．３０
の容積の変動を殆ど許容しないとすれば、かかる流体が
ゴム弾性体２０の弾性変形の妨げとなるため、動的ばね
定数が上がって、ばね特性が硬いものとな２）、伝達力
が太き（なってしまう。

しかし、この防振ブツシュ１０には、前述のように、各
流体室２８．３０の圧力の変動に応して弾性変形可能な
ゴム弾性膜４０．４．１が、各流体室２８．３０にそれ
ぞれ面するように設けられているため、オリフィス３０
を流体が通過しなくなった高周波領域でも、それらゴム
弾性膜４０，４４の弾性変形作用により、各流体室２８
．３０の容積の変動が許容される。例えば、高周波の加
振入力が、第１図において内筒金具１６を相対的に上向
きに変位させるように作用すると、流体室２８の圧力が
高まるが、その圧力の高まりによってゴム弾性膜４２．
４２が穴４０．　４０１ｊｌｌへそれぞれ脹らむように
弾性変形して、流体室２８の圧力を吸収し、その容積の
増大を許容する。このとき、反対側の流体室３０の圧力
は低下して負圧状態となるが、各ゴム弾性膜４６，４６
が流体室３０側に凹むように弾性変形して、その流体室
３０の圧力の平衡を保つ。従って、各流体室２８．３０
内に閉し込められた流体が剛体的な作用を生ぜず、ゴム
弾性体２０の弾性変形の妨げとならないため、高周波領
域の加振入力に対して動ばね定数が低水Ｃ１らに抑えら
れ、柔らかいばね特性が得られる。その結果、伝達力を
小さく為しｆ４て、例えば自動車のギヤノイズやロート
ノイズ等の、高周波の撮りＪ騒音に対する防振性能を向
上させることができるのである。

また、流体室２８側の穴４０．４０と流体室３０側の穴
４４．４４とが、円筒状の取付部１６の内周面に形成さ
れた周溝４８によって互いに連」ｍさ−Ｕ・られるため
、外筒金具１８の各穴４０，４・１だりでもゴ２％　１
ｉｎｉ性映４２，４Ｇの外（則−の膨出変形が許容され
るが、そのように周溝４８で連通さ・Ｕられることによ
り、各ゴム弾性膜４２．４６が弾性変形し易くなる。し
かもゴム弾性１１Ｑ４２．４２が外側へ脹らむ時には、
穴４０．４０の空気が周溝４８を通じて流体室３０側へ
移動し、ゴム弾性１’２４Ｇ、４６の内側への弾性変形
を助勢する作用を為す。更に、そのような周溝４８を通
しての空気の移りＪにより、高周波振動を成る程度吸収
し、低減する・一種の工）′ダンパ的な効果をも期待て
きる。

なお、これらゴム弾性Ｂｑ４ｚ、、ｓ６は、低周波の大
きな振幅の加振入力時においても、外側及び内側へ弾性
変形するが、これらの弾性変形に（′にう流体室２８．
３０の容積の変ｖ１は、ゴＪ・弾性体２０の弾性変形に
よる容積の変動と比べれば遥かに小さいものであるため
、低周波で大振幅の加振入力時において、流体室２８及
び３０間でオリフィス３２を通じて流体を流動させる上
で、支障となるものではない。言い換えれば、各ゴム弾
性膜４２．４６の弾性変形量は、オリフィス３４を流体
が流通しなくなる高周波領域において、流体室２８．３
０の圧力の変動を吸収するに適したものとされているの
であり、それによって、低周波振動に対する高減衰特性
を維持しつつ、高周波振動に対する動的ばね特性を柔ら
かくすることができるのである。

なお、本発明の別の態様として、第８図に示されるよう
に、外筒金具１８の外側に円筒状の保持スリーブ５０を
嵌合し、この保持スリーブ５０に外筒金具１８の穴４０
に対応する位置に、それより小さな小孔５２を貫通して
形成し、この小孔５２を介して穴４０を前記周溝４８に
連通させることも可能である。このようにすれば、ゴム
弾性膜４２の外側への過大な弾性変形が、ブ、７シユ自
体の保持ス゛ノーブ５０の内周面Ｓ：よって阻止される
こととなる。もっとも、保持スリーブ５０をＯ＋−，１
えｔい１）１１記横這であっても、第３図から明らかな
ように、ブ、ンユが取り付けられた状態で、取ｆｑ部１
４の内周面によってゴム弾性膜４２の外側−・の弾性変
形量が規定されるごととなる。

また、第９し１に示されるように、ｎｉｊ記ゴム層３８
の内周側に保持プレー１−５４を設けて、外筒金具１８
との間でそれを挾む横這とし、且つこの保持プレート５
４に、外筒金具１８に形成された穴４０と対応する位置
及び大きさで穴５６を形成することにより、ゴム弾性膜
４２か流体室２８側りこ面するようにし、そして、これ
ら穴４０と５６との間でゴム弾性膜４２の弾性変形を許
容する横這であっても良い。

更に、第１０図に示されるように、防振対象物側の円筒
状取付部１４の周溝４８を、外筒金具１８に形成された
穴４０の大きさに対応する幅広のものとしても良い。但
し、取イ」部１４１！１．！Ｉに周溝、１８を形成する
ことは、必須の要件とい・うわけではなく、省略するこ
ともできる。以上のような第８図〜第１０図の説明は、
流体室３０側のゴム弾性膜４６や穴４４についても同様
である。

更に、各弾性膜４２．４６を円筒状のゴム層３８の一部
によって形成する以外に、各穴４０，４４に対応する部
分にだけ、ゴム弾性ＩＷ４２．４６を位置固定に設けて
も良い。また、このような弾性膜４２．４６の流体室２
８．３０に対する位置や数等は、ブツシュの横這に応じ
て適宜に変更することができる。その他にも、逐一例示
はしないが、本発明には、当業者の知識に基づき種々の
変更、改良等を施した態様が存在することは、改めて言
うまでもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である防振ブツシュと、そ
れの取（＝Ｊ状態とを併せ示す横断面図である。第２図
は、第１図におけるｎ　−ｎ断面図、また第３図は、第
１図におけるＩＩＩ　−Ｉｌｌ断面図である。 第４図は、第１図に示す一方の防振対象物の一部を切欠
いて示すｉｉ、：１視図である。第５図は、第１図等に
示す防振ブノシフ、の製作工程で得られる外（１１リブ
ソシユγノセンブリの・一部を切欠いて示す正面図であ
り、第６図はその横断面図である。第７図は、同じくそ
の製作工程で得られるブツシュ本体の縦断面図である。 第８図、第９図及び第１０図は、それぞれ本発明の別の
実施例の要部を示す、１ｕｌ１分断面図であって、いず
れも第３図に相当する図である。 １０：防振ブツシュ　　１２：防振対象物１４：円筒状
の取付部　１６：内筒金具１８：外筒金具　　　　２０
：ゴム弾性体２２：外側スリーブ　　２４：凹所 ′２６：窓部　　　　　　３０：流体室３２ニオリフイ
ス ３４ニオリフイス形成ブロツク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに所定距離隔てて同心的に配置された内筒金
   具及び外筒金具と、それら内筒金具と外筒金具との間に
   介在せしめられた筒状のゴム弾性体と、該ゴム弾性体の
   外周面に開口する複数の凹所を前記外筒金具で覆うこと
   によって形成され、所定の非圧縮性流体がそれぞれ封入
   された複数の流体室と、それら流体室を相互に連通させ
   、それら流体室間の流体の流通を許容するオリフィスと
   を備え、前記内筒金具の内側と前記外筒金具の外側とに
   おいて目的とする防振対象物間に取り付けて使用される
   横這のブッシュにおいて、 前記ゴム弾性体に設けた凹所の開口の少なくとも一部に
   対応する位置において、前記流体室に面するゴム弾性膜
   を、前記外筒金具側に位置固定に設け、且つ、該ゴム弾
   性膜に関して該流体室とは反対の前記外筒金具側に空所
   を形成して、該ゴム弾性膜をそれら空所と流体室との間
   において弾性変形可能なものと為し、前記流体室の圧力
   の変動に応じてかかるゴム弾性膜を弾性変形させ得るよ
   うにしたことを特徴とする流体入り防振ブッシュ。
2. （２）前記ゴム弾性膜が、前記外筒金具の内周面の全面
   に亘って加硫接着された薄肉ゴム層の一部で形成された
   ものであり、一方、前記空所が、該ゴム弾性膜に対応す
   る位置において前記外筒金具を厚さ方向に貫通して形成
   された穴であり、更に前記ゴム弾性体がその外周面に固
   着された筒状の外周側スリーブを一体的に備え、該外周
   側スリーブには前記凹所の各開口に対応する窓部が形成
   されていて、かかる窓部の一部に前記ゴム弾性膜が臨む
   ようにされており、そして該外周側スリーブが前記薄肉
   ゴム層に密着させられた状態で前記外筒金具内に保持さ
   れている特許請求の範囲第１項記載のブッシュ。
3. （３）前記空所を形成する穴の各々が、前記外筒金具が
   嵌め込まれる前記防振対象物の内周面に形成された周溝
   によって、互いに連通し得るようにされている特許請求
   の範囲第１項及び第２項記載のブッシュ。