JP4005565B2 - 液封入式防振装置 - Google Patents

Description

本発明は液封入式防振装置に関する。

液封入式防振装置は、一般に、内筒と外筒の間にゴム状弾性体を介在させ、内外筒間に、一対の液室と、両液室同士を連通させるオリフィスとを形成し、内外筒の軸芯方向における液室の端部壁を、内筒と外筒の相対変位に伴って伸張圧縮されるゴム壁に形成して構成され、例えば自動車のサスペンションメンバーとロアアームの間に設けられる。

そして、振動の入力で内筒と外筒が相対変位し、ゴム状弾性体及びゴム壁が弾性変形して両液室の容積が変化し、これにより液体がオリフィスを通って流れ、その液体流動効果によって優れた振動減衰効果を得ている。

従来、上記の液封入式防振装置では、図６に描かれているように前記ゴム壁１２を、内筒１と、外筒２に内嵌する嵌合筒８とにわたって加硫成形してあった。５は液室、６はオリフィスである。このような構造は特許文献１にも開示されている。
特開平２００３−８３３８９号公報

上記従来の構成によれば、ゴム壁１２を、内筒１と、外筒２に内嵌する嵌合筒８とにわたって加硫成形してあったために、ゴム壁１２が内筒１と外筒２の傾斜角に対応した大きさの引張り力・圧縮力を受け、内筒１に対して外筒２が最も大きく傾斜したときに、図７に示すように、圧縮される側の一方のゴム壁１２の付け根付近が屈折し、その屈折の繰り返しでそこに亀裂が入ることがあった。

本発明の目的は、液室の端部壁を構成するゴム壁の寿命を長くすることができる液封入式防振装置を提供する点にある。

本発明の特徴は、内筒を挟んで位置する一対の第１ゴム状弾性体を内筒と中間筒の間に介在させるとともに、前記中間筒を挟んで位置する一対の第２ゴム状弾性体を、前記第１ゴム状弾性体の外側の中間筒と外筒の間に介在させ、前記中間筒と外筒の間に、前記一対の第２ゴム状弾性体とは別の方向から前記中間筒を挟んで位置する一対の液室と、両液室同士を連通させるオリフィスとを形成し、前記内外筒の軸芯方向における前記液室の端部壁を、前記中間筒と外筒の相対変位に伴って伸張圧縮されるゴム壁に構成し、一方の液室の裏側の中間筒と内筒の間、及び、他方の液室の裏側の中間筒と内筒の間に、前記軸芯方向における長さが前記第１ゴム状弾性体及び第２ゴム状弾性体よりも短く、前記内外筒の周方向で前記周方向における端部が前記第１ゴム状弾性体の側壁に一体に連なる第３ゴム状弾性体をそれぞれ介在させ、前記中間筒に対する外筒の傾斜量を制限する傾斜量制限ストッパを、前記軸芯方向で前記液室の外方側の外筒の一端部と中間筒の一端部との間に少なくとも一対設けるとともに、前記傾斜量制限ストッパを前記外筒の他端部と中間筒の他端部との間に少なくとも一対設けてある点にある。

上記の構成によれば、振動の入力で内筒と外筒が相対変位するとともに、中間筒と外筒が相対変位して、第１ゴム状弾性体・第２ゴム状弾性体・ゴム壁が弾性変形する。そして、一対の液室の容積が変更され、液体がオリフィスを流れて振動を減衰させる。

上記の弾性変形で内筒と外筒が傾斜すると、ゴム壁は中間筒と外筒の傾斜角に対応した大きさの引張り力・圧縮力を受ける。この傾斜角の最大値は内筒と外筒の傾斜角の最大値よりも小さいから、ゴム壁に加わる引張り力・圧縮力を小さくすることができる。さらに、中間筒に対する外筒の傾斜量を傾斜量制限ストッパで制限できて、ゴム壁に加わる引張り力・圧縮力が所定の大きさを越えないようにすることができる。

内筒と中間筒が傾斜しにくい構造では、中間筒と外筒の傾斜角が大きくなり、傾斜量制限ストッパの作用によって傾斜量を制限する回数が増えるが、本発明にかかる上記の構成によれば、前記軸芯方向における第３ゴム状弾性体の長さを第１ゴム状弾性体や第２ゴム状弾性体の長さよりも短くしたことで、一対の液室同士が並ぶ径方向で内筒と中間筒が傾斜しやすくなっているから、中間筒と外筒の傾斜角が大きくなるのを抑制することができ、傾斜量制限ストッパが作用する回数を少なくすることができる。

その結果、中間筒と外筒の傾斜角が最大傾斜量に達する回数を少なくすることができ、中間筒と外筒の間のゴム壁に加わる負担を小さくすることができるとともに、傾斜量制限ストッパが作用したときの衝撃の回数を少なくすることができて、耐久性を向上させることができる。

また、傾斜量制限ストッパを液室の外側に配置してあるので、液室の容積が小さくなることがない。そして、傾斜量制限ストッパを、前記軸芯方向で前記液室の外方側の外筒の一端部と中間筒の一端部との間に少なくとも一対設けるとともに、前記傾斜量制限ストッパを前記外筒の他端部と中間筒の他端部との間に少なくとも一対設けてあるので、正逆いずれの方向の傾斜にも対応することができる。

一対の第１ゴム状弾性体や一対の第２ゴム状弾性体が並ぶ径方向では、ばね定数を大きくすることができ、互いに交差する二方向（例えば車両の上下方向と左右方向、車両の前後方向と左右方向）でばね定数を変えたい場合に有利になる。

例えば、一方の液室の裏側の中間筒と、内筒に形成した球状部との間、及び、他方の液室の裏側の中間筒と内筒に形成した球状部との間に硬質樹脂材等から成るリング体を介在させることで、中間筒を内筒に対して傾斜しやすくした玉継ぎ手構造では、リング体を内筒に外嵌可能に二つ割り構造にするとともに、リング体を位置決めするための位置決め部材を設けなければならず、そのために部品点数が増加し、組付けにも手間がかかるが、本発明では、一方の液室の裏側の中間筒と内筒の間、及び、他方の液室の裏側の中間筒と内筒の間に、前記軸芯方向における長さが第１ゴム状弾性体及び第２ゴム状弾性体よりも短く、内外筒の周方向で前記周方向における端部が第１ゴム状弾性体の側壁に一体に連なる第３ゴム状弾性体をそれぞれ介在させてあるから、第３ゴム状弾性体を第１ゴム状弾性体と一体に加硫成形することで部品点数を少なくすることができるとともに構造を簡素化でき、組付けを簡単に行うことができる。

前記第２ゴム状弾性体及びゴム壁を、前記中間筒と、前記外筒に対する嵌合筒とにわたって加硫成形し、前記嵌合筒を外筒に内嵌してある構成では、液室に液体を封入しやすくすることができる。すなわち、嵌合筒を内嵌させた外筒を液中で縮径加工することによって液室に液体を封入するという手段を取ることができる。

前記一対の傾斜量制限ストッパを前記中間筒の一端部に、前記外筒の内周部又は嵌合筒の内周部と設定間隔を空けて設け、別の前記一対の傾斜量制限ストッパを前記中間筒の他端部に、前記外筒の内周部又は嵌合筒の内周部と設定間隔を空けて設けてあると、傾斜量制限ストッパが外筒の径方向外方側にはみ出す不具合を回避することができ、構造をコンパクトにすることができる。

前記軸芯方向における前記第３ゴム状弾性体の長さを、前記軸芯方向における前記液室の長さよりも短く設定して、前記軸芯方向で前記第３ゴム状弾性体を前記液室の中央部に対応する位置に配置してあると、内筒と中間筒を正逆いずれの方向にも均等に傾斜させやすくすることができる。つまり、正逆方向のうち一方側だけに傾斜しやすくなるのを防止することができる。

前記一対の傾斜量制限ストッパを扇形に形成して、前記内筒を挟んで位置する状態に配置するとともに、前記周方向における前記傾斜量制限ストッパの長さを、前記周方向における一対の傾斜量制限ストッパの間隔よりも短く設定してあると、傾斜量制限ストッパをコンパクト化・軽量化できる。

前記周方向で前記傾斜量制限ストッパを前記液室の中央部に対応する位置に配置してあると、傾斜量制限ストッパが作用したときの本装置のバランスをよくすることができる。

本発明によれば、液室の端部壁を構成するゴム壁の寿命を長くすることができる液封入式防振装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１，図２に、自動車のフロントサスペンションメンバーとロアアーム（共に図示せず）との間に設けられる前後一対の防振装置のうち、後側の縦置きタイプの液封入式防振装置を示してある。

この液封入式防振装置は、図３，図４にも示すように、内筒１を挟んで位置する一対の第１ゴム状弾性体２７を厚肉の内筒１と薄肉の中間筒４の間に介在させるとともに、中間筒４を挟んで位置する一対の第２ゴム状弾性体３７を、第１ゴム状弾性体２７の外側の中間筒４と外筒２の間に介在させ、中間筒４と外筒２の間に、一対の第２ゴム状弾性体３７とは別の方向から中間筒４を挟んで位置する一対の液室５と、両液室５同士を連通させるオリフィス６とを形成して構成されている。そして、ロアアーム側の縦カラーに圧入され、内筒１に挿通された取付けボルトでサスペンションメンバーに固定されている。

内筒１・外筒２・中間筒４は円筒であり、中間筒４は内外筒１，２間のほぼ中央に位置している。図４に示すように、第１ゴム状弾性体２７は、内筒１の外周部と中間筒４の内周部とにわたって加硫成形され、第２ゴム状弾性体３７は、中間筒４の外周部と、外筒２に内嵌させた嵌合筒８の内周部とにわたって加硫成形されている。第１ゴム状弾性体２７の縦断面形状（内外筒１，２の径方向外方側から見た断面形状）と第２ゴム状弾性体３７の縦断面形状とは同一であり、内外筒１，２の軸芯方向における両者の長さも同一である（両者の前記縦断面形状が異なっている構造や、前記軸方向における両者の長さが異なっている構造にも本発明を適用することができる）。

嵌合筒８は、外筒２に圧接する軸芯方向両端側の一対の丸いリング部９と、両リング部９同士を互いに連結する一対の互いに対向した縦壁１０とから成り、周方向で両縦壁１０の間が開口している。

第２ゴム状弾性体３７は縦壁１０に加硫接着している。また、一対の縦壁１０を、両リング部９よりも少し内外筒１，２の軸心側に位置させて、縦壁１０の背面と外筒２との間に、後述のオリフィス溝１３と連通する縦壁側流路１８を形成してある。縦壁１０の背面側にもゴム状弾性体が加硫成形されており、縦壁側流路１８の側壁はこのゴム状弾性体で形成されている（縦壁側流路１８の側壁がゴム状弾性体で形成されていない構造、例えばオリフィス形成部材１５だけで形成されている構造であってもよい）。

内外筒１，２の周方向で一対の第２ゴム状弾性体３７の側壁３７Ａ同士の間を、内外筒１，２の軸芯方向における端部壁である一対の膜状のゴム壁１２で覆ってある。このようにして一方の液室５が形成されている。同様に、一対の第２ゴム状弾性体３７の別の側壁３７Ｂ同士の間を、端部壁である一対の膜状のゴム壁１２で覆ってある。このようにして他方の液室５を形成してある。各ゴム壁１２は、中間筒４と嵌合筒８のリング部９とに加硫接着しており、中間筒４と外筒２の相対変位に伴って伸張圧縮される。

外周部に周方向に沿うオリフィス溝１３を備えた一対の半リング状のオリフィス形成部材１５を両縦壁１０間の外筒部分に各別に内嵌させて、オリフィス溝１３を前記縦壁側流路１８に連通させてある。このようにしてオリフィス６を形成してある。オリフィス溝１３と縦壁側流路１８とでオリフィス流路を構成する。１４は液室５に対するオリフィス６の開口部である。この開口部１４を通って液室５に液体が給排される。

一方の液室５の裏側の中間筒４と内筒１の間、及び、他方の液室５の裏側の中間筒４と内筒１の間に、前記軸芯方向における長さが第１ゴム状弾性体２７及び第２ゴム状弾性体３７よりも短い第３ゴム状弾性体１１をそれぞれ介在させてある。第３ゴム状弾性体１１は第１ゴム状弾性体２７と一体に加硫成形されており、前記周方向における第３ゴム状弾性体１１の端部は、第１ゴム状弾性体２７の側壁２７Ａ，２７Ｂと一体に連なっている。
また、第３ゴム状弾性体１１は中間筒４と内筒１に加硫接着している。前記軸芯方向における第３ゴム状弾性体１１の長さを、前記軸芯方向における液室５の長さよりも短く設定して、軸芯方向で第３ゴム状弾性体１１を液室５の中央部（この中央部は内外筒１，２及び中間筒４の軸芯方向の中央部でもある）に対応する位置に配置してある。

前記中間筒４に対する外筒２の傾斜量を制限する一対の扇形の傾斜量制限ストッパ１６を、前記軸芯方向で液室５の外方側の外筒２の一端部と中間筒４の一端部の間、外筒２の他端部と中間筒４の他端部の間に各別に設けてある。つまり、傾斜量制限ストッパ１６を、前記軸芯方向で液室５の外方側の外筒２の一端部と中間筒４の一端部との間に一対設けるとともに、傾斜量制限ストッパ６を外筒２の他端部と中間筒４の他端部との間に一対設けてある。

一対の傾斜量制限ストッパ１６は内筒１を挟んで位置している。つまり、各傾斜量制限ストッパ１６は前記周方向で液室５の中央部に対応する位置（この位置は、前記周方向で一対の第２ゴム状弾性体３７間のほぼ中央の位置でもある）に位置し、内外筒１，２の軸芯に関して点対称に位置している。また、前記周方向における傾斜量制限ストッパ１６の長さを、前記周方向における一対の傾斜量制限ストッパ１６の間隔（前記周方向で隣合う側面間の距離）よりも短く設定してある。

さらに詳しく説明すると、傾斜量制限ストッパ１６の内周部に近い側の壁部に形成した円弧状溝部１７を中間筒４の軸芯方向の一端部に嵌合・固着し、傾斜量制限ストッパ１６の円弧状の外周面を、嵌合筒８のリング部９の内周面に加硫成形したゴム膜２０と設定間隔Ｌ（第２図参照）を空けて対向させてある。このように、前記一対の傾斜量制限ストッパ１６を中間筒４の一端部に、嵌合筒８の内周部と設定間隔Ｌを空けて設け、前記一対の傾斜量制限ストッパ１６とは同一形状・大きさの別の一対の傾斜量制限ストッパ1６を中間筒４の他端部に、嵌合筒８の内周部と設定間隔Ｌを空けて設けてある。また、円弧状溝部１７よりも径方向外方側のストッパ部分１９を、円弧状溝部１７よりも軸芯方向内方側に突出させて、ゴム壁１２の外面に近接させてある。ストッパ部分１９と反対側の壁面は前記軸芯方向で外筒２の端面とほぼ同じ位置にある。

この構造において、外筒２が中間筒４に対して傾斜すると、図５に示すように、傾斜量制限ストッパ１６の外周面が嵌合筒８のリング部９側のゴム膜２０に当接して嵌合筒８に受け止められる。その結果、前記傾斜量を制限することができる。傾斜量制限ストッパ１６と、嵌合筒８のリング部９側のゴム膜２０との間に設定間隔Ｌを空けてあるから、振動に伴ってゴム壁１２及び第２ゴム状弾性体３７を変形させることができ、これにより液室５の容積を変更させることができて、液体がオリフィス６に流れるようにすることができる。上記の構造において、嵌合筒８に換えて外筒２に傾斜量制限ストッパ１６が受止められるよう構成してあってもよい。

外筒２は、本装置の製作過程において、嵌合筒８等を収容した状態で液体中で縮径加工されている。これにより、嵌合筒８のリング部９が外筒２に圧接し、液室５内に液体を封入することができる。外筒２上下両端部は径方向内方側に折り曲げられて、外筒２と嵌合筒８の軸芯方向への相対移動を阻止している。つまり、嵌合筒８から外筒２が抜け出すことを阻止している。

上記の構造の液封入式防振装置に振動が入力すると、内筒１と外筒２が相対変位し、一対の第１ゴム状弾性体２７、一対の第２ゴム状弾性体３７、第３ゴム状弾性体１１、ゴム壁１２等が弾性変形して両液室５の容積が変化し、液体がオリフィス６を流通する。その結果、共振作用等の液体流動効果によって優れた振動減衰効果を得ることができる。上記の弾性変形で外筒２が内筒１に対して傾斜する場合、図５に示すように、中間筒４と外筒２が一体になって内筒１に対して傾斜するとともに、外筒２が中間筒４に対して傾斜する。

上記の実施形態では、サスペンションメンバーとロアアームとの間に設ける前後一対の防振装置のうち、後側の縦置きタイプの液封入式防振装置を例に挙げて説明したが、本発明は、上記の部位以外に設ける液封入式防振装置にも適用することができる。前記傾斜量制限ストッパを二対以上設けてあってもよい。

液封入式防振装置の平面図 第１図のＣ−Ｏ−Ｃ断面図 液封入式防振装置の正面図 第３図のＤ−Ｄ断面図 外筒が内筒に対して傾斜した状態を示す縦断面図 従来の液封入式防振装置の縦断面図 外筒が内筒に対して傾斜した状態を示す従来の縦断面図

符号の説明

１ 内筒
２ 外筒
４ 中間筒
５ 液室
６ オリフィス
８ 嵌合筒
１２ ゴム壁
１６ 傾斜量制限ストッパ
２７ 第１ゴム状弾性体
２７Ａ 側壁
２７Ｂ 側壁
３７ 第２ゴム状弾性体
Ｌ 設定間隔

Claims (6)

1. 内筒を挟んで位置する一対の第１ゴム状弾性体を内筒と中間筒の間に介在させるとともに、前記中間筒を挟んで位置する一対の第２ゴム状弾性体を、前記第１ゴム状弾性体の外側の中間筒と外筒の間に介在させ、前記中間筒と外筒の間に、前記一対の第２ゴム状弾性体とは別の方向から前記中間筒を挟んで位置する一対の液室と、両液室同士を連通させるオリフィスとを形成し、前記内外筒の軸芯方向における前記液室の端部壁を、前記中間筒と外筒の相対変位に伴って伸張圧縮されるゴム壁に構成し、一方の液室の裏側の中間筒と内筒の間、及び、他方の液室の裏側の中間筒と内筒の間に、前記軸芯方向における長さが前記第１ゴム状弾性体及び第２ゴム状弾性体よりも短く、前記内外筒の周方向で前記周方向における端部が前記第１ゴム状弾性体の側壁に一体に連なる第３ゴム状弾性体をそれぞれ介在させ、前記中間筒に対する外筒の傾斜量を制限する傾斜量制限ストッパを、前記軸芯方向で前記液室の外方側の外筒の一端部と中間筒の一端部との間に少なくとも一対設けるとともに、前記傾斜量制限ストッパを前記外筒の他端部と中間筒の他端部との間に少なくとも一対設けてある液封入式防振装置。
2. 前記第２ゴム状弾性体及びゴム壁を、前記中間筒と、前記外筒に対する嵌合筒とにわたって加硫成形し、前記嵌合筒を外筒に内嵌してある請求項１記載の液封入式防振装置。
3. 前記一対の傾斜量制限ストッパを前記中間筒の一端部に、前記外筒の内周部又は嵌合筒の内周部と設定間隔を空けて設け、別の前記一対の傾斜量制限ストッパを前記中間筒の他端部に、前記外筒の内周部又は嵌合筒の内周部と設定間隔を空けて設けてある請求項１又は２記載の液封入式防振装置。
4. 前記軸芯方向における前記第３ゴム状弾性体の長さを、前記軸芯方向における前記液室の長さよりも短く設定して、前記軸芯方向で前記第３ゴム状弾性体を前記液室の中央部に対応する位置に配置してある請求項１，２，３のいずれか一つに記載の液封入式防振装置。
5. 前記一対の傾斜量制限ストッパを扇形に形成して、前記内筒を挟んで位置する状態に配置するとともに、前記周方向における前記傾斜量制限ストッパの長さを、前記周方向における一対の傾斜量制限ストッパの間隔よりも短く設定してある請求項１〜４のいずれか一つに記載の液封入式防振装置。
6. 前記周方向で前記傾斜量制限ストッパを前記液室の中央部に対応する位置に配置してある請求項１〜５のいずれか一つに記載の液封入式防振装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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