(57)【要約】      （修正有）【課題】装置を大型化することなく、主液室の内圧の低減機能を向上できる、液体封入式防振装置を提供する。【解決手段】仕切部材内部５０ｂに形成され、主液室８０と副液室９０とにそれぞれ第１連通孔５０５を通じて連通された、収容室５０４と、収容室５０４内に収容された可動板１００と、を備え、収容室５０４の側壁を構成する仕切部材５０ｂの収容室側壁部５０６は、可動板１００の外周面の少なくとも一部と径方向に対向する部分で、収容室５０４を副液室９０へと連通する第２連通孔５０７の開口部５０７ａを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生部および振動受部のいずれか一方に連結され、略筒状に形成された第１取付部材と、
前記振動発生部及び前記振動受部のいずれか他方に連結され、前記第１取付部材の内周側に配置された第２取付部材と、
前記第１取付部材と前記第２取付部材とを連結する弾性体と、
隔壁の一部が前記弾性体で構成され、液体が封入された主液室と、
隔壁の一部がダイヤフラムで構成されるとともに液体が封入され、液圧の変化に応じて内容積が拡縮可能な副液室と、
前記主液室と前記副液室との間に設けられた仕切部材と、
前記仕切部材内部に形成され、前記主液室と前記副液室とにそれぞれ第１連通孔を通じて連通された収容室と、
前記収容室内に収容された可動板と、
を備え、
前記収容室の側壁を構成する前記仕切部材の収容室側壁部は、前記可動板の外周面の少なくとも一部と径方向に対向する部分で、前記収容室を前記副液室へと連通する第２連通孔の開口部を有することを特徴とする、液体封入式防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車両のエンジンマウントとして用いられる、液体封入式防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の液体封入式防振装置として、被支持体側に連結される連結金具と、支持体側に連結される支持金具と、これら両金具を連結し、弾性変形により両金具を少なくとも両金具を結ぶ軸方向に相対変位させるゴム弾性体と、ゴム弾性体の変形に伴い容積が変化するように連結金具と支持金具との間に形成された液室と、液室の内部を主液室と副液室とに仕切る仕切部材と、主液室と副液室とを連通するオリフィス通路と、仕切部材の内部に形成された収容室に、軸方向に可動に収容された可動板と、を備え、仕切部材には、収容室を主液室及び副液室のそれぞれに連通させる連通孔が形成されたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
そしてこの従来技術によれば、通常の振動入力時には、ゴム弾性体の弾性変形と、オリフィス通路内の液体の液柱共振作用とによって、振動が吸収、減衰される。一方、比較的周波数が高く振幅の小さな振動については、可動板がこの振動に同期して振動することで、主液室の液圧変動が吸収される、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2011-137477号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の防振装置において、高周波数小振幅の振動の入力時に主液室の内圧を低下させる機能を向上させるためには、仕切部材の収容室を主液室及び副液室のそれぞれに連通させる、連通孔の開口面積を拡大させることが効果的であると考えられる。しかしながら、一般的に、防振装置の径方向及び軸方向の寸法には要求される制約があるので、装置の大型化、ひいては、仕切部材内にオリフィス通路が形成される場合には仕切部材内で収容室の近傍にあるオリフィス通路の移動ができず、収容室の連通孔の開口面積の拡大ができないことがあった。
【０００６】
この発明は、上述した課題を解決するためのものであり、装置を大型化することなく、主液室の内圧の低減機能を向上できる、液体封入式防振装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の液体封入式防振装置は、振動発生部および振動受部のいずれか一方に連結され、略筒状に形成された第１取付部材と、前記振動発生部及び前記振動受部のいずれか他方に連結され、前記第１取付部材の内周側に配置された第２取付部材と、前記第１取付部材と前記第２取付部材とを連結する弾性体と、隔壁の一部が前記弾性体で構成され、液体が封入された主液室と、隔壁の一部がダイヤフラムで構成されるとともに液体が封入され、液圧の変化に応じて内容積が拡縮可能な副液室と、前記主液室と前記副液室との間に設けられた仕切部材と、前記仕切部材内部に形成され、前記主液室と前記副液室とにそれぞれ第１連通孔を通じて連通された、収容室と、前記収容室内に収容された可動板と、を備え、前記収容室の側壁を構成する前記仕切部材の収容室側壁部は、前記可動板の外周面の少なくとも一部と径方向に対向する部分で、前記収容室を前記副液室へと連通する第２連通孔の開口部を有することを特徴とする。
この発明の液体封入式防振装置によれば、装置を大型化することなく、主液室の内圧の低減機能を向上できる。
なお、「可動板」とは、すなわち動くことができる板を指しており、「動くことができる」とは、少なくとも軸方向に移動（可動板全体が変位すること。振動を含む。以下同じ。）及び弾性変形（振動を含む。以下同じ。）のうち少なくとも１つができることを指している。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、装置を大型化することなく、主液室の内圧の低減機能を向上できる、液体封入式防振装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）は、この発明の液体封入式防振装置の一実施形態を示す、軸方向に沿う断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の液体封入式防振装置を示す、軸方向に沿う斜視断面図である。
【図２】図１のカップ状中間部材を可動板が収容された状態で示す、軸方向に沿う斜視断面図である。
【図３】図１のカップ状中間部材を蓋部材が取り外された状態で示す斜視図である。
【図４】図１のカップ状中間部材を可動板が収容された状態で示す底面図である。
【図５】入力振動の周波数と図１の液体封入式防振装置の動ばね定数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しつつ、この発明に係る液体封入式防振装置（以下、単に「防振装置」ともいう。）の実施形態を例示説明する。
図１〜図４は、この発明の防振装置の一実施形態を示している。本実施形態の防振装置１は、車両のエンジンマウント等として用いられるものであり、振動発生部（エンジン等）と振動受部（車体等）との間に連結されて、振動発生部から振動受部への振動の伝達を防止するべく機能するものである。図１は、防振装置１を示す、防振装置１の軸方向（後述する外筒１０の中心軸方向を指す。以下、単に「軸方向」という。）に沿う断面図である。図１の上下方向が軸方向であり、軸方向に垂直な方向が防振装置１の径方向（以下、単に「径方向」という。）である。
【００１１】
防振装置１は、振動発生部及び振動受部のいずれか一方に連結され、後述する第１取付部材６０の一部を構成する略筒状の外筒１０と、振動発生部及び振動受部のいずれか他方に連結され、外筒１０の内周側に外筒１０から離間して外筒１０と同軸に配置された、第２取付部材としてのコア部材２０とを備えている。図の例では、第２取付部材２０は、第１取付部材６０の軸方向一方側（図１の上側。以下同じ。）に寄って配置されている。
【００１２】
外筒１０の内周面には、ゴム材料等で略カップ状に形成されたカップ状弾性体３０の周壁３０ａが固定されている。カップ状弾性体３０の軸方向一方側は開放されており、カップ状弾性体３０の軸方向他方側（図１の下側。以下同じ。）の底壁で、外筒１０の軸方向他方側を液密に塞ぐダイヤフラム３０ｂを構成している。
【００１３】
外筒１０の軸方向中間部分から軸方向一方側に沿う位置で、カップ状弾性体３０の周壁３０ａの内周面には、中間筒４０が固定されている。
【００１４】
また、外筒１０の軸方向中間部分に沿う位置で、カップ状弾性体３０の周壁３０ａと中間筒４０との間には、樹脂材料やアルミニウム合金等で略カップ状に形成されたカップ状中間部材５０の周壁５０ａが介在している。カップ状中間部材５０の軸方向一方側は開放されており、カップ状中間部材５０の軸方向他方側の底壁で、後述する仕切部材５０ｂを構成している。図の例では、カップ状中間部材５０は、周壁５０ａと、周壁５０ａと一体に形成され、カップ状中間部材５０の底面（すなわち仕切部材５０ｂの軸方向他方側の面（底面））を含む底部材５００と、底部材５００とは別体に形成され、カップ状中間部材５０の床面（すなわち仕切部材５０ｂの軸方向一方側の面（上面））を含む蓋部材５０１とを有している。仕切部材５０ｂは、底部材５００と、蓋部材５０１とを有している。
【００１５】
そして、上述のように互いに固定された外筒１０、カップ状弾性体３０の周壁３０ａ、中間筒４０、及びカップ状中間部材５０の周壁５０ａは、一体として第１取付部材６０を構成している。
【００１６】
防振装置１は、さらに、仕切部材５０ｂより軸方向一方側で、第１取付部材６０（具体的には中間筒４０）と第２取付部材２０とを連結する本体弾性体（弾性体）７０を備えている。本体弾性体７０は、第１取付部材６０と第２取付部材２０との間の径方向のギャップを液密に塞ぐように設けられており、本体弾性体７０の外表面は、軸方向一方側に凸となる略円錐台状に形成されている。本体弾性体７０の底面７０ａは、軸方向一方側に凸に窪んでおり、底面７０ａよりも軸方向他方側にある仕切部材５０ｂとの間で、略ベル状の空所を形成している。この空所には、エチレングリコール、水、又はシリコーンオイル等の非圧縮性の液体が封入されており、主液室８０を構成している。主液室８０は、その隔壁の一部が本体弾性体７０で構成されていることから、第２取付部材２０の第１取付部材６０に対する軸方向変位に応じて本体弾性体７０が弾性変形される際に、内容積が拡縮される。
【００１７】
一方、ダイヤフラム３０ｂは、それよりも軸方向一方側にある仕切部材５０ｂとの間で空所を形成しており、この空所には、主液室８０と同じ液体が封入されており、副液室９０を構成している。副液室９０は、その隔壁の一部がダイヤフラム３０ｂで構成されていることから、液圧の変化に応じて内容積が拡縮自在である。このように、仕切部材５０ｂは、主液室８０と副液室９０との間で、両者を軸方向に仕切っている。
【００１８】
図２〜図４に示す例では、仕切部材５０ｂ内部において、底部材５００と蓋部材５０１との間に、主液室８０と副液室９０とを連通するオリフィス通路５０３が形成されている。オリフィス通路５０３は、通路一端側の開口部５０３ａが蓋部材５０１の軸方向一方側の面（上面）に形成され、通路他端側の開口部５０３ｂが図４に示すように底部材５００の軸方向他方側の面（底面）に形成されており、これらの開口部５０３ａ、５０３ｂの間を、周方向にらせん状に延在している。
【００１９】
オリフィス通路５０３の通路全長及び通路断面積は、例えば車両のシェイク振動時に発生する５〜２０Ｈｚ程度の低周波大振幅の振動に対して、オリフィス通路５０３内の液体の液柱共振が生じるように設定（チューニング）されている。従って、振動発生部から装置へと低周波大振幅の振動が軸方向に入力された場合、第２取付部材２０が第１取付部材６０に対して軸方向に変位されて、主液室８０と副液室９０との間の圧力差に起因して、両室８０、９０間で液体がオリフィス通路５０３を通じて流動する。このときに、振動は、本体弾性体７０の弾性変形によって吸収、減衰されるとともに、オリフィス通路５０３内を流動する液体の液柱共振および流路抵抗によっても、吸収、減衰されることとなる。
【００２０】
さらに、仕切部材５０ｂ内部には、より具体的には底部材５００と蓋部材５０１との間には、オリフィス通路５０３よりも内周側で、収容室５０４が形成されている。収容室５０４は、軸方向両側で、底部材５００及び蓋部材５０１のそれぞれに形成された（図の例では周方向に等間隔に４つずつ配列された）、第１連通孔５０５を通じて、それぞれ主液室８０及び副液室９０に連通されている。図の例では、第１連通孔５０５の通路断面積（図の例では、径方向に沿う平面内での通路面積）は、通路全長（図の例では、軸方向に沿う通路長さ）にわたって一定である。
【００２１】
収容室５０４内には、略円盤状の可動板１００が収容されている。本例では、可動板１００は、ゴム材料等の弾性材料からなり、主液室８０と副液室９０との圧力差に応じて収容室５０６内で軸方向及び径方向に微小に動くことが可能（本例では、わずかな移動及び弾性変形が可能）とされている。なお、図の例では、振動が入力されていない時、可動板１００の外周面の一部が、収容室５０４の側壁を構成する仕切部材５０ｂの収容室側壁部５０６に当接するが、振動入力時では、後述するように、可動板１００が動くことによって、可動板１００の外周面と収容室５０４の側壁の内周面との間に一時的に微小な隙間が形成されることとなる。
【００２２】
そして、収容室５０４の側壁を構成する仕切部材５０ｂの収容室側壁部５０６の内周面は、可動板１００の外周面の少なくとも一部と径方向に対向する部分で、収容室５０４を副液室９０へと連通する第２連通孔５０７の、通路一端側の開口部５０７ａを有している。第２連通孔５０７の通路他端側の開口部５０７ｂは、仕切部材５０ｂの底面に形成されている。
ここで、「可動板１００の外周面の少なくとも一部」とは、可動板１００の外周面の周方向及び軸方向における少なくとも一部を指している。また、「少なくとも一部と径方向に対向する部分」とは、少なくとも一部の径方向投影面内の部分を指す。本例では、周方向に等間隔に配列された４つの第２連通孔５０７の開口部５０７ａが、可動板１００の外周面のうち軸方向他方側（図の下側）で、それぞれ周方向に等間隔に離隔した４つの部分と、径方向に対向している。
図の例では、第２連通孔５０７の通路断面積は、通路全長にわたってほぼ一定である。
【００２３】
上述のように構成された防振装置１において、振動発生部から装置へと比較的高周波小振幅の振動（例えば１００〜２００Ｈｚ程度の振動）が入力された時は、オリフィス通路５０３が目詰まりした状態となって、オリフィス通路５０３での液柱共振や本体弾性体７０の弾性変形が生じなくなる。しかし、この時、防振装置１は、可動板１００が微小に動く（わずかな移動及び弾性変形）ことによって主液室８０の内圧が副液室９０へ逃げることで、主液室８０の内圧を下げて、防振効果を発揮することとなる。このときの可動板１００による内圧低下機能は、収容室５０４の主液室８０又は副液室９０への総開口面積が大きくなるほど、高くなる。本例では、仕切部材５０ｂに、可動板１００と軸方向に対向する第１連通孔５０５の開口部５０５ａに加えて、可動板１００と径方向に対向する第２連通孔５０７の開口部５０７ａを設けたので、副液室９０への総開口面積が、第１連通孔５０５の開口部５０５ａのみ設けた場合に比べて、第２連通孔５０７の開口部５０７ａがある分大きくなるので、装置を大型化する必要なしに、可動板１００による主液室内圧の低下機能ひいては防振装置１の防振機能を向上させることができる。
【００２４】
なお、可動板１００による内圧低下機能は、高周波小振幅振動の入力時の他にも、過大振動の入力時にも効果的なものである。すなわち、過大振動の入力時に、可動板１００による主液室８０の内圧低下機能が発揮されることで、主液室８０に正圧がかかる時と負圧がかかる時とでの内圧の変動が小さくなるので、キャビテーションが発生した場合に気泡が消滅する際の異音を小さくすることができる。
【００２５】
また、本例では、可動板１００が、収容室５０４内で軸方向及びわずかに径方向に移動及び弾性変形が可能に構成されているので、振動の入力時に、可動板１００の外周面と収容室５０４の側壁（すなわち仕切部材５０ｂの収容室側壁部５０６）の内周面との間に微小な隙間が一時的に生じることとなる。そしてこの隙間は、第１連通孔５０５及び第２連通孔５０７とともに、主液室８０と副液室９０とを連通する第２オリフィス通路を形成することとなる。このとき、主液室８０と副液室９０との間の圧力差に起因して、両室８０、９０間で液体が第２オリフィス通路を通じて流動し、振動が、第２オリフィス通路内の液体の液柱共振によって、吸収、減衰されることとなる。第２オリフィス通路での液柱共振の共振周波数は、収容室５０４の主液室８０又は副液室９０への総開口面積が大きくなるほど、高くなる。本例では、副液室９０への総開口面積が、第１連通孔５０５の開口部５０５ａのみ設けた場合に比べて、第２連通孔５０７の開口部５０７ａがある分大きくなるので、上述の内圧低下機能の向上に加えて、装置の高周波領域での共振周波数をより高くチューニングすることもできる。このことは、装置を大型化させずに高周波領域での共振周波数を高めるという要求がある場合に、特に有利なものである。
【００２６】
本実施形態による防振装置の共振周波数を高めるという効果を確認するために、実施例及び比較例の防振装置をそれぞれ試作して、入力振動の周波数と装置の動ばね定数との関係を試験により調べた。その結果を図５のグラフに示す。実施例の防振装置は、図１の例のように、仕切部材５０ｂの収容室側壁部５０６が、可動板１００の外周面の一部と径方向に対向する部分で、第２連通孔５０７の開口部５０７ａを有するものである。比較例の防振装置は、収容室５０４を副液室９０へと連通する第２連通孔５０７を有さず、従って、仕切部材５０ｂの収容室側壁部５０６が第２連通孔５０７の開口部５０７ａも有しない点で、実施例の防振装置と異なる。各防振装置について、同一振幅（０．０５ｍｍ）下で入力振動の周波数を変化させた際に得られる防振装置１の動ばね定数を調べた。図５のグラフにおいて、横軸が入力振動の周波数（Ｈｚ）、縦軸が装置の動ばね定数（Ｎ／ｍｍ）を示しており、波形Ａ、Ｂは、それぞれ比較例及び実施例の防振装置の試験結果を表している。図５のグラフから見てとれるように、波形Ｂのピークが、波形Ａのピークよりも高周波側に変位されており、すなわち実施例の防振装置は、比較例の防振装置に比して、共振周波数を高くし得ることが確認できた。
【００２７】
以上に説明したように、本実施形態によれば、装置を大型化することなく、主液室内圧の低減機能を向上でき、ゆえに、防振機能を向上できるとともに、キャビテーションの異音を小さくできる。
【００２８】
また、本実施形態によれば、可動板１００を、収容室内５０４で移動及び弾性変形が可能に構成して、振動入力時に第２オリフィス通路が一時的に形成されるようにしたので、装置の共振周波数を高めることが可能になる。
【００２９】
なお、防振装置１の構成は、上述したものに限られず、様々な変形例が可能である。例えば、内圧低減機能を向上できる可動板１００としては、移動及び弾性変形が可能なものに限られず、収容室５０４内で少なくとも軸方向に移動及び弾性変形の少なくともいずれかが可能である限り、例えば弾性変形できないが少なくとも移動が可能な樹脂材料等の硬質材料からなる可動板や、収容室５０４内で周縁部が固定されていて移動できないが少なくとも弾性変形が可能なゴム材料等の弾性材料からなる可動板等でもよい。なお、内圧低減機能の実現のためには、可動板１００が可動であればよく、振動入力時に第２オリフィス通路を形成できる必要はない。
【００３０】
また、振動入力時に第２オリフィス通路を形成できる可動板１００としては、移動及び弾性変形が可能なもの以外にも、例えば弾性変形が可能でないが軸方向及びわずかな径方向の移動が可能な可動板等でもよい。
【００３１】
第１取付部材６０は、少なくとも外筒１０を含む限り、カップ状弾性体３０の周壁３０ａ、中間筒４０、及びカップ状中間部材５０の周壁５０ａのうち少なくともいずれか１つを省略してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１：液体封入式防振装置、  １０：外筒（第１取付部材）、  ２０：コア部材（第２取付部材）、  ３０：カップ状弾性体、  ３０ａ：周壁（第１取付部材）、  ３０ｂ：ダイヤフラム、  ４０：中間筒（第１取付部材）、  ５０：カップ状中間部材、  ５０ａ：周壁（第１取付部材）、  ５０ｂ：仕切部材、  ６０：第１取付部材、  ７０：本体弾性体（弾性体）、  ７０ａ：底面、  ８０：主液室、  ９０：副液室、  １００：可動板、  ５００：底部材（仕切部材）、  ５０１：蓋部材（仕切部材）、  ５０３：オリフィス通路、  ５０３ａ、５０３ｂ：オリフィス通路の開口部、  ５０４：収容室、  ５０５：第１連通孔、  ５０５ａ：第１連通孔の開口部、  ５０６：収容室側壁部、  ５０７：第２連通孔、  ５０７ａ、５０７ｂ：第２連通孔の開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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