JP2018179186A - 防振装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この防振装置では、振動の入力時に、液体が、第1液室と第2液室との間を、制限通路を通して往来することで、入力された振動が減衰、吸収される。
本発明に係る防振装置は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の外側取付部材、および他方に連結されるとともに、前記外側取付部材の内側に配置された内側取付部材と、前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結するとともに、前記外側取付部材の中心軸線に沿う軸方向に間隔をあけて配置された一対の第1本体ゴムと、一対の前記第1本体ゴム間の液室を、前記軸方向に第1液室と第2液室とに仕切る仕切部材と、前記第1液室を、前記第1本体ゴムを隔壁の一部とする第3液室、および前記仕切部材を隔壁の一部とする第4液室に区画する第2本体ゴムと、を備え、前記外側取付部材、前記内側取付部材、または前記仕切部材に、前記第4液室と前記第2液室若しくは前記第3液室とを連通する第1制限通路、並びに、前記第2液室と前記第3液室とを連通する第2制限通路が形成され、前記第1制限通路および前記第2制限通路それぞれの流通抵抗が、互いに異なっていることを特徴とする。
また、第1制限通路および第2制限通路それぞれの共振周波数が互いに異なっているので、共振周波数が2つ存在することとなり、第1制限通路および第2制限通路それぞれにおける液柱共振に基づく減衰特性の各ピーク間を平準化させることが可能になり、動ばねが幅広い周波数帯域で低減されることとなり、前記軸方向の振動の入力時における高ばね化を抑えることができる。
また、第1制限通路が、第4液室と第2液室若しくは第3液室とを連通し、第2制限通路が、第2液室と第3液室とを連通しているので、第2液室若しくは第3液室が、第1制限通路および第2制限通路の双方が連通した共通の液室となる。したがって、第4液室のみが連通する他の液室が省かれることとなり、防振装置が有する液室の数量を抑えることが可能になり、防振装置の小型化を図ることができる。
この際、各分割液室の液圧は変動する一方、前記他方の液室の液圧は変動しないので、前記軸方向の振動が入力された場合と比べて、発生する減衰力を低く抑えることが可能になり、横方向の振動が入力された際の、例えば乗り心地性を向上させること等ができる。
なおこの構成において、前記第1制限通路は、前記第2液室および前記第3液室のうちのいずれか他方と、前記第4液室と、を連通してもよい。
図1に示すように、防振装置10は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の外側取付部材11、および他方に連結されるとともに外側取付部材11の内側に配置された内側取付部材12と、外側取付部材11と内側取付部材12とを連結するとともに、外側取付部材11の中心軸線Oに沿う軸方向に間隔をあけて配置された一対の第1本体ゴム13a、13bと、一対の第1本体ゴム13a、13b間の液室17を、前記軸方向に仕切る仕切部材16と、を備えている。液室17には、例えばエチレングリコール、水、シリコーンオイル等が封入される。
この防振装置10は、例えばキャビンマウント等に適用され、前記軸方向が上下方向に向けられた状態で用いられる。
外側取付部材11における軸方向外側の両端部内に、外側中間筒18が各別に嵌合されている。外側中間筒18における軸方向外側の端部に、径方向の外側に向けて突出する支持フランジ部18aが形成されている。支持フランジ部18aは、全周にわたって連続して延在している。支持フランジ部18aは、外側取付部材11の受フランジ部11aに配置されている。
仕切部材16の外周面は外側取付部材11の内周面に連結され、仕切部材16の内周面は内側取付部材12の外周面に連結されている。仕切部材16は、外側取付部材11に連結された筒状の外側剛体部16aと、内側取付部材12に連結された環状の内側剛体部16bと、外側剛体部16aと内側剛体部16bとを連結する環状の接続弾性部16cと、を備えている。
接続弾性部16cは、例えばゴム材料等で形成されるとともに、環状突部16dの内周面、および内側剛体部16bの外周面に連結されている。
内側剛体部16bの下面と、内側中間筒19の上端開口縁と、の間には、前記軸方向の隙間が設けられており、この隙間を通して、内側取付部材12の外周面の一部が第2液室15に露呈している。
なお、この構成に代えて例えば、第3液室20、第4液室21および第2液室15それぞれの容積を互いに異ならせてもよい。また、第2本体ゴム22により、第2液室15を、下側第1本体ゴム13bを隔壁の一部とする第3液室20と、仕切部材16を隔壁の一部とする第4液室21と、に区画してもよい。
図示の例では、第1制限通路23は、第4液室21と第2液室15とを連通し、仕切部材16の内側剛体部16bに形成されている。なお、この構成に代えて例えば、第1制限通路23を仕切部材16の外側剛体部16aに形成してもよい。
ここで、内側取付部材12は、内筒26と、内側にこの内筒26が嵌合された外筒27と、を備えている。内筒26および外筒27それぞれの前記軸方向の長さ、および前記軸方向の位置は互いに同等になっている。取付フランジ部12aは、外筒27に形成されている。なお、内側取付部材12は一体に形成されてもよい。
第2制限通路24は、内筒26と外筒27との間に形成されたオリフィス溝24aと、外筒27に形成され、オリフィス溝24aと第3液室20および第2液室15とを各別に連通する2つの貫通孔24bと、を備える。図示の例では、オリフィス溝24aは内筒26の外周面に形成されている。2つの貫通孔24bは、オリフィス溝24aの両端部に各別に開口している。
内筒26と外筒27との間において、第2制限通路24より前記軸方向の外側に位置する各部分に、シール部28が配設されている。シール部28は、内筒26の外周面および外筒27の内周面に形成された各環状溝内に、一体に例えばOリング等の環状の弾性シール材が圧縮変形した状態で配設されることで構成されている。
図2に示されるように、第3液室20が、弾性分割部材29により周方向に2つの分割液室20a、20bに分割されている。弾性分割部材29は、例えばゴム材料等で形成され、外側取付部材11の内周面のうち、径方向で互いに対向する部分同士を、内側取付部材12を径方向に跨いで連結している。弾性分割部材29は、径方向に延び、前記軸方向から見て同一の直線上に配置されている。各分割液室20a、20bは、互いに同等の大きさとなっている。各分割液室20a、20bは、中心軸線Oに直交する横断面視で、前記直線に対して対称の形状を呈する。弾性分割部材29における径方向の外端部は、外側中間筒18の内周面に連結されており、この外側中間筒18を介して外側取付部材11に連結されている。なお、弾性分割部材29における径方向の外端部を、外側取付部材11に直接連結してもよい。弾性分割部材29は、上側第1本体ゴム13aおよび第2本体ゴム22のうちのいずれか一方と一体に形成されている。
2つの第2制限通路24における4つの貫通孔24bのうち、2つは、内側取付部材12の外周面において、第3液室20の分割液室20a、20bに露呈した各部分に各別に開口し、残りの2つは、内側取付部材12の外周面において、第2液室15に露呈した部分に開口している。第3液室20に開口する2つの貫通孔24bは、径方向で互いに対向している。第2液室15に開口する2つの貫通孔24bも、径方向で互いに対向している。
2つの第2制限通路24の各オリフィス溝24aは、内側取付部材12のうち、周方向の位置が互いに異なる部分に各別に配置されている。2つのオリフィス溝24aのうちの一方は、第3液室20側から第2液室15側に向かうに従い漸次、周方向の一方側から他方側に向けて延び、2つのオリフィス溝24aのうちの他方は、第3液室20側から第2液室15側に向かうに従い漸次、周方向の他方側から一方側に向けて延びている。2つのオリフィス溝24aそれぞれの前記軸方向の位置は、互いに同等になっている。
図示の例では、第1制限通路23の流路断面積が、第2制限通路24の流路断面積より大きくなっている。第1制限通路23の流路長が、第2制限通路24の流路長より短くなっている。そして、第1制限通路23の流通抵抗が、第2制限通路24の流通抵抗よりも小さくなっている。
なお、第1制限通路23の流路断面積を、第2制限通路24の流路断面積以下としてもよいし、第1制限通路23の流路長を、第2制限通路24の流路長以上としてもよいし、第1制限通路23の流通抵抗を、第2制限通路24の流通抵抗よりも大きくしてもよい。
これにより、第4液室21と第2液室15との間を、液体が第1制限通路23を通して流通する一方、第3液室20の各分割液室20a、20bと第2液室15との間を、液体が2つの第2制限通路24を通して各別に流通する。したがって、第1制限通路23および第2制限通路24で液柱共振が生じて振動が減衰、吸収される。この際、第1制限通路23および第2制限通路24それぞれにおける共振周波数が互いに異なっているので、幅広い周波数帯域において減衰特性を発揮することができる。
これにより、2つの分割液室20a、20bのうちのいずれか一方から、第2液室15に向けて、液体が2つの第2制限通路24のうちのいずれか一方を通して流通し、また、第2液室15から、2つの分割液室20a、20bのうちのいずれか他方に向けて、液体が、2つの第2制限通路24のうちのいずれか他方を通して流通する。したがって、2つの第2制限通路24で液柱共振が生じて振動が減衰、吸収される。
また、第1制限通路23および第2制限通路24それぞれの共振周波数が互いに異なっているので、共振周波数が2つ存在することとなり、第1制限通路23および第2制限通路24それぞれにおける液柱共振に基づく減衰特性の各ピーク間を平準化させることが可能になり、動ばねが幅広い周波数帯域で低減されることとなり、前記軸方向の振動の入力時における高ばね化を抑えることができる。
また、第1制限通路23が、第4液室21と第2液室15とを連通し、第2制限通路24が、第2液室15と第3液室20とを連通しているので、第2液室15が、第1制限通路23および第2制限通路24の双方が連通した共通の液室となる。したがって、第4液室21のみが連通する他の液室が省かれることとなり、防振装置10が有する液室の数量を抑えることが可能になり、防振装置10の小型化を図ることができる。
また、内筒26と外筒27との間にシール部28が配設されているので、第2制限通路24のシール性を確実に確保することができる。
この際、各分割液室20a、20bの液圧は変動する一方、第2液室15の液圧は変動しないので、前記軸方向の振動が入力された場合と比べて、発生する減衰力を低く抑えることが可能になり、横方向の振動が入力された際の、例えば乗り心地性を向上させること等ができる。
上記実施形態では、防振装置10が、前記軸方向に第2液室15、第3液室20および第4液室21の3つの液室に区画された構成を示したが、4つ以上の液室を有する構成であっても、本発明は適用可能である。
上記実施形態では、第3液室20が周方向に2つに分割され、かつ第2制限通路24が2つ備えられた構成を示したが、第3液室20が周方向に3つ以上に分割されるとともに、第2制限通路24が3つ以上備えられた構成であっても、本発明は適用可能である。
上記実施形態では、第3液室20が周方向に分割され、かつ第1制限通路23が、第4液室21と第2液室15とを連通する構成を示したが、適宜変更してもよい。例えば、第3液室20が周方向に分割され、かつ第1制限通路23が、第4液室21と第3液室20とを連通してもよいし、第2液室15が周方向に分割されてもよい。
前記防振装置10は、車両のキャビンマウントに限定されるものではなく、キャビンマウント以外に適用することも可能である。例えば、車両用のエンジンマウントやブッシュ、建設機械に搭載された発電機のマウントにも適用することも可能であり、或いは、工場等に設置される機械のマウントにも適用することも可能である。
11 外側取付部材
12 内側取付部材
13a、13b 第1本体ゴム
14 第1液室
15 第2液室
16 仕切部材
17 液室
20 第3液室
21 第4液室
22 第2本体ゴム
23 第1制限通路
24 第2制限通路
24a オリフィス溝
26 内筒
27 外筒
28 シール部
Claims (4)
- 振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の外側取付部材、および他方に連結されるとともに、前記外側取付部材の内側に配置された内側取付部材と、
前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結するとともに、前記外側取付部材の中心軸線に沿う軸方向に間隔をあけて配置された一対の第1本体ゴムと、
一対の前記第1本体ゴム間の液室を、前記軸方向に第1液室と第2液室とに仕切る仕切部材と、
前記第1液室を、前記第1本体ゴムを隔壁の一部とする第3液室、および前記仕切部材を隔壁の一部とする第4液室に区画する第2本体ゴムと、を備え、
前記外側取付部材、前記内側取付部材、または前記仕切部材に、前記第4液室と前記第2液室若しくは前記第3液室とを連通する第1制限通路、並びに、前記第2液室と前記第3液室とを連通する第2制限通路が形成され、
前記第1制限通路および前記第2制限通路それぞれの流通抵抗が、互いに異なっていることを特徴とする防振装置。 - 前記内側取付部材は、内筒と、内側にこの内筒が嵌合された外筒と、を備え、
前記第2制限通路は、前記内筒と前記外筒との間に形成されたオリフィス溝を備えることを特徴とする請求項1に記載の防振装置。 - 前記内筒と前記外筒との間において、前記第2制限通路より前記軸方向の外側に位置する各部分に、シール部が配設されていることを特徴とする請求項2に記載の防振装置。
- 前記第2液室および前記第3液室のうちのいずれか一方は、前記中心軸線回りに沿う周方向に分割され、これらの周方向に分割された各液室と、前記第2液室および前記第3液室のうちのいずれか他方と、が前記第2制限通路を通して各別に連通していることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の防振装置。
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