(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生部及び振動受け部の一方に連結される筒状の外筒と、
振動発生部及び振動受け部の他方に連結され、前記外筒の筒内を貫くように前記外筒の筒軸方向に沿って配置される内筒と、
前記内筒と前記外筒との間に配設されて前記内筒と前記外筒とを弾性的に連結する弾性体と、
内壁の少なくとも一部が前記弾性体により構成され、前記内筒と前記外筒との間で周方向に離間して構成され、液体が封入される一対の液室と、
前記液室の径方向外側に配置され、前記一対の液室間を連通させる第１制限流路と、前記外筒の内側で周方向に沿って構成され前記第１制限流路よりも高い周波数に対応するように設定され前記一対の液室間を連通させる第２制限流路と、前記第２制限流路の端部に設けられ液体の連通孔が形成された幅板部と、を構成する一対の制限流路部材と、
前記一対の制限流路部材の端部が互いに突き合わされて、一対の前記幅板部を周方向の対向面として箱状に形成された可動板収納部と、
前記一対の幅板部の間で前記第２制限流路に沿った方向に移動可能であると共に前記連通孔を閉鎖可能な可動板と、
を備える防振装置。
【請求項２】
前記一対の制限流路部材の端部は、互いに係合し合う段部を突き合わせて連結されている、請求項１に記載の防振装置。
【請求項３】
前記外筒と前記内筒との間に配置され、前記弾性体が固着され、軸方向の両端部に大径筒部、該大径筒部の間に該大径筒部よりも小径の中間部を有し、前記一対の液室に対応する部分が開口された中間筒を備え、前記中間筒の前記中間部の径方向外側に、前記弾性体と一体的に前記制限流路部材を保持する保持部が形成されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の防振装置。
【請求項４】
前記第１制限流路は、前記筒軸方向からみて、前記内筒を挟んで前記第２制限流路と逆側に構成されていること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等のエンジンマウントやサスペンション等に用いられ、振動発生部からの振動を吸収減衰する防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、エンジン、ブレーキなどの振動発生源と車体との間に防振装置が配設され、車体への振動の伝達が抑制されていたり、サブフレームなどの固有振動が減衰されるようになっている。この種の防振装置として、液封式のブッシュ型防振装置がある。
【０００３】
一般的に、液封式のブッシュ型防振装置は、外筒、内筒、及び、外筒と内筒とを連結する弾性体を備え、外筒と内筒との間に相互に連通された一対の液室が構成されている。このような構成の液封式のブッシュ型防振装置は、主振動の入力方向が径方向になるように設置されており、振動の入力により弾性体が弾性変形すると共に、一対の液室間で流体が流動し、防振効果が発揮されるようになっている。
【０００４】
上記のような液封式のブッシュ型防振装置では、一対の液室を連通させる制限流路は、予め所定の周波数帯域の振動に対応可能なようにチューニングされている。入力した振動の周波数がチューニングされている周波数帯域よりも大きくなると、制限流路内で目詰まりが発生し、液体の流動による防振効果を得られないため、高周波の振動入力に対応する連通部を設けることがある。例えば、特許文献１では、高周波振動に対応するために、一対の液室間に可動部材を配置し、液室間の圧力変動によって可動部材が微少変位することにより、防振装置の高動バネ化を防いで、防振効果を得ている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、可動部材の軸方向両端部をゴム弾性体で挟んで保持し、ゴム弾性体の弾性変形により可動部材を変位させている。このように可動部材をゴム弾性体で保持すると、可動部材の振動特性はゴム弾性体の弾性や形状に依存することになり、チューニングが難しい。また、特許文献１では、可動部材のみで一対の液室間が仕切られており、可動部材の径方向外側と外筒金具の内壁との間は、可動部材を振動させることから、隙間ができてしまい、シールすることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１９６５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、簡易な構成で高周波振動の入力時において防振効果を得ることの可能な防振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の防振装置は、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される筒状の外筒と、振動発生部及び振動受け部の他方に連結され、前記外筒の筒内を貫くように前記外筒の筒軸方向に沿って配置される内筒と、前記内筒と前記外筒との間に配設されて前記内筒と前記外筒とを弾性的に連結する弾性体と、内壁の少なくとも一部が前記弾性体により構成され、前記内筒と前記外筒との間で周方向に離間して構成され、液体が封入される一対の液室と、前記液室の径方向外側に配置され、前記一対の液室間を連通させる第１制限流路と、前記外筒の内側で周方向に沿って構成され前記第１制限流路よりも高い周波数に対応するように設定され前記一対の液室間を連通させる第２制限流路と、前記第２制限流路の端部に設けられ液体の連通孔が形成された幅板部と、を構成する一対の制限流路部材と、前記一対の制限流路部材の端部が互いに突き合わされて、一対の前記幅板部を周方向の対向面として箱状に形成された可動板収納部と、前記一対の幅板部の間で前記第２制限流路に沿った方向に移動可能であると共に前記連通孔を閉鎖可能な可動板と、を備えている。
【０００９】
請求項１に記載の防振装置では、弾性体が外筒と内筒との間を連結し、振動発生部に内筒あるいは外筒が連結されており、振動発生部側から振動が内筒あるいは外筒に伝達されると、弾性体が変形し、この変形により振動が減衰して、外筒あるいは内筒に連結される振動受け部側に振動が伝達され難くなる。
【００１０】
さらに、比較的周波数の低い振動入力の際には、弾性体の変形に伴って一対の液室間で圧力変動が生じ、第１制限流路内を液体が流動する。この際の液柱共振等により、防振効果が発揮されて、振動受け部側に振動が伝達され難くなる。このとき、第２制限流路に設けられた可動板ユニットの可動板は、一対の幅板部のいずれか一方に押しつけられ、これにより幅板部の連通孔が閉鎖され、第２制限流路を介しての一対の液室間の流体の流通が阻止される。
【００１１】
第１制限流路の対応振動周波数よりも高い振動が入力された際には、第１制限流路は目詰まりする。そして、第２制限流路に設けられた可動板ユニットの可動板は、一対の幅板部の間で振動する。これにより、防振装置の動バネ定数が高くなることが抑制され、防振効果を得ることができる。
【００１２】
本発明では、可動板により第２制限流路の開閉切換を行うことができる。また、第２制限流路を分断する一対の幅板部の間で可動板が振動することにより、防振装置の動バネ定数の上昇を抑制している。したがって、一対の可動板の間の距離を調整したり、可動板の厚みや弾性率を変えたりすることにより、簡単に所望の特性を出すためのチューニングを行うことができる。
【００１３】
また、振動する可動板自体が、第２制限流路間を分断するのではなく、制限流路部材に形成された一対の幅板部が第２制限流路を分断しているので、容易かつ確実に第２制限流路を閉鎖することができる。また、一対の幅板部に構成された連通孔で第２制限流路を連通させているので、低周波の振動入力の際に可動板で容易に連通孔を閉鎖することができる。
さらに、本発明では、可動板収納部が、第１制限流路及び第２制限流路と共に制限流路部材に形成されているので、防振装置の部品点数を減らすことができ、組み付け作業を容易にすることができる。
また、制限流路部材を可動板収納部で２分割した２部材とすることにより、可動板を可動板収納部へ容易に収納することができる。
【００１４】
請求項２に記載の防振装置は、前記一対の制限流路部材の端部は、互いに係合し合う段部を突き合わせて連結されていること、を特長とする。
【００１６】
請求項３に記載の防振装置は、前記外筒と前記内筒との間に配置され、前記弾性体が固着され、軸方向の両端部に大径筒部、該大径筒部の間に該大径筒部よりも小径の中間部を有し、前記一対の液室に対応する部分が開口された中間筒を備え、前記中間筒の前記中間部の径方向外側に、前記弾性体と一体的に前記制限流路部材を保持する保持部が形成されていること、を特徴とする。
【００１７】
中間筒の外周側に制限流路部材を保持する保持部を弾性体と一体的に容易に形成することができる。
【００１８】
請求項４に記載の防振装置は、前記第１制限流路が、前記筒軸方向からみて、前記内筒を挟んで前記第２制限流路と逆側に構成されていること、を特徴とする。
【００１９】
このように、第１制限流路と第２制限流路とを、内筒を挟んで逆側に構成することにより、各々の制限流路が干渉しあうことがなく、制限流路の設計の自由度を高くすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明に係る防振装置によれば、簡易な構成で高周波振動の入力時において防振効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る防振装置の外筒と外筒を取り外した状態の斜視図である。
【図２】本実施形態に係る防振装置の制限流路部材を取り外した分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係る防振装置の第１制限流路が構成されている側の側面図である。
【図４】本実施形態に係る防振装置を筒軸方向と垂直に切断した断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】本実施形態に係る防振装置の可動板ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の防振装置についての詳細を説明する。
図１から図６に示されるように、本実施形態の防振装置１０は、内筒１２及び外筒１４を備えている。外筒１４は、円筒形状とされ、内周壁面にゴム膜１４Ａが加硫接着されている。内筒１２は、外筒１４よりも小径の軸状円筒形状とされ、外筒１４の筒内に外筒１４と同軸的に配置されている。以下、内筒１２及び外筒１４の軸心に沿った方向を「軸方向Ｓ」とする。内筒１２及び外筒１４は、一方が振動発生部となるエンジン（図示せず）側に連結され、他方が振動受け部となる車体（図示せず）側に連結される。また、本実施形態の防振装置１０において、主振動の入力方向は、図４に示す矢印Ｆ方向となるように設置される。
【００２３】
図５に示されるように、内筒１２と外筒１４との間には、中間筒１６が配置されている。中間筒１６は、軸方向Ｓの両端に一対の大径筒部１６Ａを有し、軸方向Ｓの中間に一対の大径筒部１６Ａを連結する中間部１６Ｂを有している。図４に示されるように、中間部１６Ｂは、大径筒部１６Ａよりも小径とされ、筒軸を挟んで互いに対向する位置に一対の開口１６Ｗが構成されている。開口１６Ｗは、略矩形状とされ、周方向で所定の周長（本実施形態では全周長の１／４以上の長さ）を有し、軸方向Ｓで中間部１６Ｂ全長に亘っている。一対の開口１６Ｗが構成されることにより、中間部１６Ｂは、内筒１２を挟んで対向する両側に配置される。以下、中間部１６Ｂの一方側を「高周波流路側中間部１６ＢＨ」といい、他方側を「低周波流路側中間部１６ＢＬ」という。高周波流路側中間部１６ＢＨ及び低周波流路側中間部１６ＢＬは、内筒１２の軸心を中心とする弧状とされている。
【００２４】
内筒１２と中間筒１６の間には弾性体１８が配置され、内筒１２と中間筒１６は、弾性体１８により弾性的に連結されている。弾性体１８は、内筒１２の外周に固着されると共に、中間筒１６の大径筒部１６Ａ及び中間部１６Ｂの内側に固着されている。弾性体１８は、ゴムなどの弾性を有する部材で構成することができる。内筒１２の外周で、中間部１６Ｂの開口１６Ｗに対向する部分は、弾性体１８と一体的に形成された外膜１８Ｂで覆われている。
【００２５】
低周波流路側中間部１６ＢＬの外周側には、弾性体１８と一体的に低周波用連通部１８Ｌが形成されている。低周波用連通部１８Ｌの外周側で軸方向Ｓの中央部には、図３、図５に示すように、周方向に延びると共に端部で周方向に開放された低周波溝１８Ｍが構成されている。低周波溝１８Ｍは、外筒１４のゴム膜１４Ａにより径方向外側が閉鎖され、第１制限流路２２Ｃの一部を構成する。
【００２６】
大径筒部１６Ａの低周波用連通部１８Ｌが形成されていない部分には、制限流路保持部１８Ｈが構成されている。制限流路保持部１８Ｈは、各々の大径筒部１６Ａから軸方向Ｓの内側に幅をもって周方向に形成されている。制限流路保持部１８Ｈには、後述する制限流路部材２２が保持される。
【００２７】
内筒１２の径方向外側で開口１６Ｗに対応する部分には、一対の液室２０Ａ、２０Ｂが構成されている。液室２０Ａ、２０Ｂは、弾性体１８及び後述する一対の制限流路部材２２により囲まれて構成されている。
【００２８】
一対の制限流路部材２２は、制限流路保持部１８Ｈの軸方向内側に挟み込まれ保持されている。図２にも示されるように、制限流路部材２２は、外筒１４の内面に沿って周方向に湾曲した弧形状とされている。制限流路部材２２の外周面は外筒１４の内周に沿った弧状の曲面とされ、外筒１４の内周壁面に形成されたゴム膜１４Ａに密着されている。
【００２９】
制限流路部材２２の、内周側の周方向中間部分には、ストッパ部２４が構成されている。ストッパ部２４は、内筒１２の近傍まで径方向内側へ突出し、径方向の内側は内筒１２の外周に沿った弧状の曲面とされている。ストッパ部２４は、内筒１２の外面から離間して配置されている。ストッパ部２４の周方向の両外側には凹部２５Ａが構成され、ストッパ部２４の軸方向Ｓの両外側には凹部２５Ｂが構成されている。一対の制限流路部材２２の内の一方の凹部２５Ａ、２５Ｂに対応する空間に液室２０Ａが構成され、他方の凹部２５Ａ、２５Ｂに対応する空間に液室２０Ｂが構成される。液室２０Ａ、２０Ｂは、互いに周方向に離間して配置されている。液室２０Ａ、２０Ｂには、水またはオイル等の液体Ｌが封入されている。
【００３０】
一対の制限流路部材２２の周方向の一端部には、第２制限流路部２６が構成されている。第２制限流路部２６は、高周波流路側中間部１６ＢＨの外周に配置され、第２制限流路部２６の先端部には、可動板収納部３０を構成する収納構成部３１が一体的に構成されている。各々の収納構成部３１は、一方側と他方側とがクランク形状で互いに係合し合うように段部が構成されている。一対の制限流路部材２２の収納構成部３１同士が付き合わせられて連結され、可動板収納部３０が構成される。可動板収納部３０の詳細については後述する。
【００３１】
第２制限流路部２６の外周には、軸方向Ｓの中央に周方向に沿って第２溝２６Ｍが構成されている。また、第２制限流路部２６の収納構成部３１の隣には、凹状の第２液室２７が構成されている。第２溝２６Ｍは、先端側で第２液室２７に開放されている。外筒１４のゴム膜１４Ａにより第２溝２６Ｍの径方向外側が閉鎖され、第２制限流路２６Ｃが構成されている。第２制限流路部２６の周方向で凹部２５Ａ（第２制限流路部２６側の凹部２５Ａ）に対応する部分には、連通部２６Ａが構成されている。連通部２６Ａは、制限流路部材２２を径方向に貫通しており、連通部２６Ａを介して、第２制限流路２６Ｃと液室２０Ａ（または液室２０Ｂ）とが連通されている。
【００３２】
制限流路部材２２の外周面には、第１溝２２Ｍが構成されている。第１溝２２Ｍは、一端が低周波用連通部１８Ｌの低周波溝１８Ｍと連通されている。第１溝２２Ｍは、制限流路部材２２の外周面で周方向に延出されると共に軸方向にも屈曲され、所定の路長が確保されている。第１溝２２Ｍの他端は、周方向で凹部２５Ａ（低周波用連通部１８Ｌ側の凹部２５Ａ）に対応する部分には、連通部２２Ａが構成されている。外筒１４のゴム膜１４Ａにより第１溝２２Ｍの径方向外側が閉鎖され、第１制限流路２２Ｃの一部が構成されている。連通部２２Ａを介して、液室２０Ａ（または液室２０Ｂ）と第１制限流路２２Ｃとが連通されている。
【００３３】
第１制限流路２２Ｃは、一対の制限流路部材２２の外面に構成された各々の第１溝２２Ｍ、及び、低周波用連通部１８Ｌの外面に構成された低周波溝１８Ｍが、外筒１４のゴム膜１４Ａによって径方向外側が閉鎖されて構成された１本の流路で構成されている。第１制限流路２２Ｃによって、液室２０Ａと液室２０Ｂとが連通されている。第１制限流路２２Ｃは、液体Ｌが第１制限流路２２Ｃを通して液室２０Ａと液室２０Ｂの間を相互に流通し、第１制限流路２２Ｃ内での液柱共振作用などにより、制振効果を得ることができるよう設定されている。第１制限流路２２Ｃは、その路長や断面積が、周波数５Ｈｚ〜２０Ｈｚの範囲の、比較的低い周波数帯域の振動入力に適合するようにチューニングされている。
【００３４】
第２制限流路２６Ｃは、液室２０Ａから、一対の制限流路部材２２の一方側の第２制限流路部２６に構成された連通部２６Ａ、第２溝２６Ｍ、を経由して第２液室２７へ至り、可動板収納部３０を経て、他方側の第２制限流路部２６の第２溝２６Ｍ、連通部２６Ａへ至り、液室２０Ｂへ連通されている。第２制限流路２６Ｃは、外筒１４の内周で周方向に沿って構成されている。第２制限流路２６Ｃは、第１制限流路２２Ｃよりも高い周波数で、周波数３０Ｈｚ〜６０Ｈｚの範囲の、比較的高い周波数帯域の振動入力に適合するようにチューニングされている。第２制限流路２６Ｃは、内筒１２を挟んで第１制限流路２２Ｃと逆側に構成されている。
【００３５】
一対の第２液室２７の間には、可動板収納部３０が構成されている。可動板収納部３０は、一対の第２制限流路部２６の先端部に形成された収納構成部３１が互いに突き合わせられて箱状に構成されている。すなわち、一対の制限流路部材２２は、可動板収納部３０で２分割されている。可動板収納部３０の内部には、図７に示すように、可動空間３４Ｒが構成されており、可動空間３４Ｒを挟んで周方向に距離Ｄ１離間して一対の幅板部３５が対向配置されている。一対の幅板部３５は、一対の第２液室２７の間で、第２制限流路２６Ｃを、液室２０Ａ側と液室２０Ｂ側とで分断するように配置されている。また、一対の幅板部３５には、複数の連通孔３５Ｈが構成されている。連通孔３５Ｈにより、第２液室２７と可動空間３４Ｒとが連通されている。
【００３６】
なお、制限流路部材２２は、樹脂材、金属材などの硬質部材により構成することができる。特に、樹脂材で構成することにより、安価で容易に製造することができる。制限流路部材２２は、本実施形態のように、可動板収納部３０の位置で周方向に２分割として構成することもできるし、他の部分で分割する構成とすることもできる。本実施形態のように、可動板収納部３０の位置で周方向に２分割とすることにより、後述する可動板３２を、容易に収納することができる。
【００３７】
図２に示されるように、可動板３２は、長方形板状とされ、可動空間３４Ｒに収納されている。可動板３２は、ゴムなどの、制限流路部材２２よりも軟質の部材で構成されており、厚みＤ２とされている。可動板３２は、厚み方向が周方向となるように可動空間３４Ｒ内に配置されており、厚みＤ２は一対の幅板部３５間の距離Ｄ１よりも短くなっており、可動板３２は、一対の幅板部３５間において、距離Ｄ１の振幅で移動（振動）可能とされている。また、可動板３２は、幅板部３５へ押し当てられることにより、幅板部３５に構成された連通孔３５Ｈを閉鎖可能とされている。一対の幅板部３５の間の距離Ｄ１、及び、可動板３２の厚みＤ２は、防振装置１０において、所望の動バネ特性が得られるように、設定される。
【００３８】
次に、本実施形態の作用を説明する。
防振装置１０の内筒１２をエンジン等の振動発生部へ連結し、外筒１４を車体等の振動受部へ連結すると、振動発生部からの振動は内筒１２、弾性体１８、外筒１４を介して振動受部へ伝達される。
【００３９】
比較的周波数が低く大振幅の振動（周波数５Ｈｚ〜２０Ｈｚ、振幅±０．５ｍｍ前後）の入力時には、弾性体１８が弾性変形して液室２０Ａ、２０Ｂが拡縮し、液体Ｌが第１制限流路２２Ｃを介して液室２０Ａと液室２０Ｂとの間を行き来し、第１制限流路２２Ｃ内部での液柱共振作用などにより、防振効果を得ることができる。このとき、第２制限流路２６Ｃは、可動板３２が幅板部３５へ押し当てられることにより、幅板部３５に構成された連通孔３５Ｈが閉鎖され、液体Ｌの流通が行われない状態となる。
【００４０】
一方、比較的周波数が高く小振幅の振動（周波数３０Ｈｚ〜６０Ｈｚ、振幅±０．１ｍｍ以下）の入力時には、第１制限流路２２Ｃが目詰まり状態となる。一方、第２制限流路２６Ｃにおいて、可動板３２は幅板部３５の間で振動し、連通孔３５Ｈ通じて第２制限流路２６Ｃ内で行き来し、液室２０Ａ、液室２０Ｂの液圧上昇に伴う動バネ定数の上昇を抑制できるので、高い周波数域の振動も効果的に吸収することができる。
【００４１】
本実施形態の防振装置１０によれば、低周波数帯域（周波数５Ｈｚ〜２０Ｈｚ）の振動入力時における第２制限流路２６Ｃの閉鎖と、高周波数帯域（周波数３０Ｈｚ〜６０Ｈｚ）の振動入力時における第２制限流路２６Ｃの開放とを、可動板３２による連通孔３５Ｈの開閉により、簡易に切り換えることができる。
【００４２】
また、可動板３２とは異なる一対の幅板部３５で第２制限流路２６Ｃを区画しているので、幅板部３５の外周面において容易かつ確実に第２制限流路２６Ｃを閉鎖するためのシールを行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態では、可動板収納部３０を可動板３２よりも硬質の材料で構成しているので、可動板収納部３０の変形が抑制され、一対の幅板部３５の間の距離Ｄ１、可動板３２の厚みＤ２を変更することにより、チューニングを容易に行うことができる。
【００４４】
また、本実施形態では、可動板収納部３０を制限流路部材２２と一体的に構成しているので、可動板収納部を別体とする場合と比較して、部品点数を少なくすることができ、組み付けが容易になる。
【符号の説明】
【００４５】
１０   防振装置
１２   内筒
１４   外筒
１６ＢＨ  高周波流路側中間部
１６Ａ 大径筒部
１６   中間筒
１６Ｂ 中間部
１８Ｂ 外膜
１８   弾性体
２０Ａ 液室
２０Ｂ 液室
２２Ｃ 第１制限流路
２２   制限流路部材
２６Ｃ 第２制限流路
３０   可動板収納部
３２   可動板
３４Ｒ 可動空間
３５   幅板部
Ｓ     軸方向
【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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【図６】
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【図７】
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