(57)【要約】【課題】振動体の振動数が通常の運転時における振動体の振動数の範囲を越えるような運転状態になっても防振性能が低下しにくい液封入式防振装置を提供する。【解決手段】第１取付け具１と筒状の第２取付け具２とをゴム状弾性材から成る防振基体３を介して連結し、第２取付け具２に、防振基体３との間に液室４を形成するダイヤフラム５を設け、液室４を第１液室部６と第２液室部７に仕切る仕切り部８を設け、第１液室部６と第２液室部７を連通させるオリフィス２２を形成し、第２取付け具２の径方向外方側に張り出す被ストッパ部１０を第２取付け具２側に形成するとともに、被ストッパ部１０を第２取付け具２の軸心方向で受止めるストッパ部材１１を第１取付け具１側に設け、ストッパ部材１１にダイナミックダンパ１６又はマスダンパ４０を設けてある。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１取付け具と筒状の第２取付け具とをゴム状弾性材から成る防振基体を介して連結し、前記第２取付け具に、前記防振基体との間に液室を形成するダイヤフラムを設け、前記液室を第１液室部と第２液室部に仕切る仕切り部を設け、前記第１液室部と第２液室部を連通させるオリフィスを形成し、前記第２取付け具の径方向外方側に張り出す被ストッパ部を前記第２取付け具側に形成するとともに、前記被ストッパ部を前記第２取付け具の軸心方向で受止めるストッパ部材を前記第１取付け具側に設け、前記ストッパ部材にダイナミックダンパ又はマスダンパを設けてある液封入式防振装置。
【請求項２】
前記ストッパ部材は、取付け対象物への前記第１取付け具の取付け状態で前記第１取付け具側に片持ち支持されるよう構成してある請求項１記載の液封入式防振装置。
【請求項３】
前記ダイナミックダンパは、ダンパ本体を取付けボルトを介して支持ブラケットに支持連結して構成し、前記ダンパ本体は、前記取付けボルトを挿通させる内筒と、この内筒を囲む外筒とをこれらの間に介在させたゴム状弾性体で連結して構成してある請求項１又は２記載の液封入式防振装置。
【請求項４】
前記マスダンパは複数の金属板を重合して形成してある請求項１又は２記載の液封入式防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液封入式防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すように液封入式防振装置は、自動車のエンジン等の振動体に取付ける第１取付け具１と、車体フレームに取付ける筒状の第２取付け具２とをゴム状弾性材から成る防振基体３を介して連結し、第２取付け具２に、防振基体３との間に液室４を形成するダイヤフラム５を設け、液室４を第１液室部６と第２液室部７に仕切る仕切り部８としての薄肉の仕切り板２０を設け、第１液室部６と第２液室部７を連通させるオリフィス２２を形成して構成してある。この構造により、両液室部６，７の液流動効果や防振基体３の防振効果を得て振動体から車体に振動が伝わるのを抑制している。
【０００３】
これらの構造に加えて、第２取付け具２の径方向外方側に張り出す被ストッパ部１０を第２取付け具２に形成するとともに、被ストッパ部１０を第２取付け具２の軸心方向で受止める板状のストッパ部材１１を第１取付け具１側に片持ち支持させ、防振基体３の過剰な圧縮・伸長（大変位）を防止してある。
【０００４】
ところで、液封入式防振装置の各部の固有振動数が、通常の運転時における振動体の振動数の範囲内にあると、通常の運転時に各部がそれぞれ共振し、液封入式防振装置のばね定数が上がって防振効果を十分に得ることができなくなる。
そこで、従来、ストッパ部材１１や仕切り板８や防振基体３を、それらの固有振動数が前記振動数の範囲よりも高くなるように形成してあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成によれば、通常の運転時にはストッパ部材や仕切り板や防振基体の共振を回避でき、液封入式防振装置のばね定数が上がるのを回避できて防振効果を十分に得ることができるものの、ストッパ部材１１と仕切り板８と防振基体３のいずれをもそれらの固有振動数が高くなるように形成してあったために、振動体の振動数が前記範囲を越えるような運転状態になると、ストッパ部材と仕切り板と防振基体のいずれもが一斉に共振し、図４の一点鎖線で示すように、液封入式防振装置のばね定数が急激に大きくなって、防振性能が大きく低下しやすかった（図４については［実施形態］の項で詳しく説明してある）。
【０００６】
本発明の目的は、振動体の振動数が通常の運転時における範囲を越えるような運転状態になっても防振性能が低下しにくい液封入式防振装置を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１による発明の構成は、第１取付け具と筒状の第２取付け具とをゴム状弾性材から成る防振基体を介して連結し、前記第２取付け具に、前記防振基体との間に液室を形成するダイヤフラムを設け、前記液室を第１液室部と第２液室部に仕切る仕切り部を設け、前記第１液室部と第２液室部を連通させるオリフィスを形成し、前記第２取付け具の径方向外方側に張り出す被ストッパ部を前記第２取付け具側に形成するとともに、前記被ストッパ部を前記第２取付け具の軸心方向で受止めるストッパ部材を前記第１取付け具側に設け、前記ストッパ部材にダイナミックダンパ又はマスダンパを設けてある点にある。
【０００８】
請求項２による発明の構成は、請求項１による発明の構成において、前記ストッパ部材は、取付け対象物への前記第１取付け具の取付け状態で前記第１取付け具側に片持ち支持されるよう構成してある点にある。
【０００９】
請求項３による発明の構成は、請求項１又は２による発明の構成において、前記ダイナミックダンパは、ダンパ本体を取付けボルトを介して支持ブラケットに支持連結して構成し、前記ダンパ本体は、前記取付けボルトを挿通させる内筒と、この内筒を囲む外筒とをこれらの間に介在させたゴム状弾性体で連結して構成してある点にある。
【００１０】
請求項４による発明の構成は、請求項１又は２による発明の構成において、
前記マスダンパは複数の金属板を重合して形成してある点にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
図１，図２，図３に自動車用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、エンジン（取付け対象物に相当）に取付ける板状の第１取付け金具１と、エンジンの下方の車体フレームに取付ける筒状の第２取付け金具２の上端部とをゴム状弾性材から成る防振基体３を介して連結し、第２取付け具２に、防振基体３との間に液室４を形成するダイヤフラム５を設け、液室４を上側の第１液室部６と下側の第２液室部７に仕切る仕切り部８を設け、両液室部６，７に液体を封入して構成してある。
【００１３】
そして、第２取付け金具２の径方向外方側に張り出す被ストッパ部１０を第２取付け金具２の上端側に形成するとともに、エンジンへの第１取付け金具１の取付け状態で、被ストッパ部１０を第２取付け金具２の軸心方向（上下方向）及び横方向で受止める板状のストッパ金具１１（ストッパ部材に相当）を第１取付け金具１側に、この第１取付け金具１とは別体に設けて防振基体３の過剰な圧縮・伸長（大変位）を防止してある。またストッパ金具１１にダイナミックダンパ１６を設けてある。このダイナミックダンパ１６の構造や作用については後で詳しく説明する。
【００１４】
第１取付け金具１は、その中央部に突設した上向きの取付けボルト１２をエンジン側の雌ねじ部に螺合してエンジンに取付ける。１９は第１取付け金具１に突設した上向きの位置決めピンである。この位置決めピン１９でエンジン側に対する第１取付け具１の位置を正確に決めることができる。
【００１５】
第２取付け金具２は、防振基体３を加硫接着される筒状金具部１３と、この筒状金具部１３にかしめ固定された底金具部１４とから成り、底金具部１４の中央部に突設した下向きの取付け用ボルト１５を車体フレーム側の雌ねじ部に螺合して車体フレームに取付ける。
【００１６】
防振基体３は円錐台状に形成してあり、その上端面が第１取付け金具１に加硫接着し、下端外周部が筒状金具部１３の上広がり状の上端部に加硫接着している。そして、防振基体３の下端部に連なるゴム膜部１６が筒状金具部１３の内周面に加硫接着している。
【００１７】
図２に示すように、ダイヤフラム５は部分球状のゴム膜体１７とその外周部側のリング金具１８とから成る。
【００１８】
仕切り部８は、筒状金具部１３に内嵌させる筒部９と、筒部９の上端よりも少し下方の内周壁間の仕切り板２０と、下側の取付け用のフランジ２１とを、一枚の薄肉の金属板をプレスして形成してある。これらのうち、筒部９は上下両端部を径方向外方側に張り出させてあり、上端部と、取付け用のフランジ２１の付け根側の下端部とが筒状金具部１３のゴム膜部１６に内嵌している。筒部９の周壁と筒状金具部１３のゴム膜部１６との間は、第１液室部６と第２液室部７を連通させるオリフィス２２に形成してある。取付け用のフランジ２１はダイヤフラム５のリング金具１８・第２取付け金具２の底金具部１４と共に筒状金具部１３にかしめ固定してある。
【００１９】
上記の構造により、振動数の低い大振幅の振動が発生すると、液体がオリフィス２２を通って両液室部６，７間を流動することで振動を減衰させ、振動数の高い微振幅の振動が発生すると、液体がオリフィス２２を通ることなく、仕切り板２０の往復動変形により振動を減衰させる。
【００２０】
被ストッパ部１０は、筒状金具部１３の上端側の平面視長方形状の張り出し片２３と、これよりも下方の補強金具板２４とを、これらに対応させて張り出させた防振基体部分２５で覆って形成してある。
【００２１】
ストッパ金具１１は、第１取付け金具１に上方側から重合する重合部２６と、被ストッパ部１０を上下両方向側及び横外方側から囲むストッパ作用部２７とを一体に連設して断面「つ」の字状に形成してある。さらに、重合部２６の幅方向両端部側を下方に折曲して補強リブ２８を形成し、重合部２６に、取付けボルト１２を挿通させるボルト挿通孔２９と、位置きめピン１９を挿通させるピン挿通孔３０とを形成してある。ストッパ作用部２７にもその幅方向中央部を盛り上げて補強リブ４５を形成してある。これによりストッパ金具１１の強度を上げることができる。上記構造のストッパ金具１１は、重合部２６が第１取付け金具１とエンジン側の取付け部とに挟持されて第１取付け具１側に片持ち支持された状態になる。
【００２２】
前記ダイナミックダンパ１６について説明すると、ストッパ金具１１の重合部２６の幅方向一端部側に支持ブラケット３１を立設し、これにダンパ本体３２を取付けボルト３３を介して着脱自在に支持連結してある。
【００２３】
ダンパ本体３２は、取付けボルト３３を挿通させる内筒３４と、この内筒３４を囲む外筒３５とをこれらの間に介在させたゴム状弾性体３６で連結して構成してある。また、支持ブラケット３１は「コ」の字状に形成してあり、その両側壁間の縦壁３７の裏面にナット３８を固着するとともに、ナット３８に対するボルト挿通孔３９を縦壁３７に形成し、平面視で縦壁３７がストッパ金具１１の長手方向に沿うように、換言すれば、ナット３８の軸心がストッパ金具１１の幅方向に沿うように、支持ブラケット３１の下端部をストッパ金具１１の重合部２６に固着してある。
【００２４】
そして、ダンパ本体３２の内筒３４に取付けボルト３３を挿通させ、この取付けボルト３３をナット３８に螺合連結してある。つまり、ダンパ本体３２を重合部２６からその横外方側に張り出す状態に支持ブラケット３１に片持ち支持させてある。
【００２５】
上記のダイナミックダンパ１６の質量とばね定数は、９００Ｈｚの高い振動数に対応させて設定してあり（抑制目標の９００Ｈｚにチューニングしてあり）、この振動数の振動が液封入式防振装置に加わった場合に、ダイナミックダンパ１６がストッパ金具１１の振動を特に吸収するように構成してある。
【００２６】
図４に示すように本発明者は、上記構造の液封入式防振装置（実施例１）に加わる振動数と液封入式防振装置のばね定数との関係を実験により求めた。同様に、ストッパ金具にダイナミックダンパを設けてない従来例の液封入式防振装置に加わる振動数と液封入式防振装置のばね定数との関係を実験により求め、両実験結果を比較した。
【００２７】
［実験の条件］
５０Ｈｚ〜１０００Ｈｚ、＋−９．８ｍ／ｓ２の振動を液封入式防振装置に加え、各振動数ごとの液封入式防振装置のばね定数を測定した。
【００２８】
［実験の結果］
従来例では５０Ｈｚ〜７００Ｈｚの振動が加わると、ばね定数が１５００Ｎ／ｍｍ以内のほぼ一定の値になったが、７００Ｈｚを超える振動が加わると、ばね定数が大きく上昇し始め、９００Ｈｚの振動が加わると最大の９０００Ｎ／ｍｍになった。
【００２９】
これに対して実施例１では５０Ｈｚ〜７００Ｈｚの振動が加わると、ばね定数が１５００Ｎ／ｍｍ以内のほぼ一定の値になり、７００Ｈｚを超える振動が加わるとばね定数が上昇し始め、８００Ｈｚの振動が加わると最大の６５００Ｎ／ｍｍになった。そして、８００Ｈｚを超える振動が加わるとばね定数が下降し始め、９００Ｈｚで４０００Ｎ／ｍｍとなった。その後、再び上昇し、９５０Ｈｚで６５００Ｎ／ｍｍになり、９５０Ｈｚを超える振動が加わるとばね定数が再び下降した。このように実施例１では液封入式防振装置のばね定数の最大値が従来例よりも下がった。
【００３０】
［第２実施形態］
図５，図６，図７に示すように、液封入式防振装置のストッパ金具１１に、前記ダイナミックダンパ１６に換えてマスダンパ４０を設けてある。その他の構造は第１実施形態の液封入式防振装置とほぼ同じであり、その構造の説明は省略する。
【００３１】
マスダンパ４０は複数の同一形状の金属板４１を重合し溶接固着して形成してある。各金属板４１は台形に近い形状に板材を打ち抜いて形成してある。詳しくは一方の斜辺を他方の斜辺よりも短くして底辺と上辺を非平行にした形状に設定してある。これらを重合したマスダンパ４０の短い斜辺と上辺とに対応する部分を、この部分に合わせて形成したストッパ金具１１の斜面の凹み部に溶接固着してある。
【００３２】
図４に示すように本発明者は、上記構造の液封入式防振装置（実施例２）に加わる振動数と液封入式防振装置のばね定数との関係を実験により求めた。また、ストッパ金具１１にマスダンパ４０を設けてない従来例の液封入式防振装置に加わる振動数と液封入式防振装置のばね定数との関係を実験により求め、両実験結果を比較した。実験の条件と、従来例の実験の結果とは第１実施形態に記載した通りである。
【００３３】
実施例２では、５０Ｈｚ〜６００Ｈｚの振動が加わると、ばね定数が１８００Ｎ／ｍｍ以内のほぼ一定の値になり、６００Ｈｚを超える振動が加わるとばね定数が大きく上昇し始め、８００Ｈｚの振動が加わると最大の９０００Ｎ／ｍｍになった。このように実施例２では、ばね定数が最大値となる振動数が従来例（９００Ｈｚの振動で最大の９０００Ｎ／ｍｍ）よりも１００Ｈｚ低くなった。
［別実施形態］
前記ストッパ金具を第１取付け金具１に一体に固着してあってもよい。上記の実施形態で挙げた数値は一例であり別の数値であってもよい。ダイナミックダンパやマスダンパの形態は上記の形態に限られるものではない。
【００３４】
【発明の効果】
ストッパ部材にダイナミックダンパを設けた請求項１の構成によれば、振動体の振動数が通常の運転時における振動体の振動数を越えるような運転状態になった場合、ストッパ部材の振動をダイナミックダンパで吸収することができる。また、ストッパ部材にマスダンパを設けた請求項１の構成によれば、マスダンパでストッパ部材の固有振動数を下げることができ、上記の運転状態で所定の振動数（一例として９００Ｈｚ）になった場合、ストッパ部材を共振させにくくすることができる。
【００３５】
その結果、上記の運転状態になって仕切り板や防振基体が共振していても、ストッパ部材が共振するのを回避することができ、仕切り板と防振基体とストッパのいずれもが共振する従来の構造に比べると、上記の運転状態で液封入式防振装置のばね定数が大きくなるのを抑制することができる。また、振動体の振動数が所定の範囲内にある通常の運転状態では、従来の構造と同様に、ストッパ部材と仕切り板が共振するのを回避することができる。
【００３６】
従って、振動体の振動数が通常の運転時における振動体の振動数の範囲を越えるような運転状態になっても防振性能が低下しにくい液封入式防振装置を提供することができた。
【００３７】
請求項２の構成によれば、第１取付け具側に片持ち支持されて振動しやすくなっているストッパ部材の振動をダイナミックダンパで吸収することができる。又は、第１取付け具側に片持ち支持されているストッパ部材の固有振動数をマスダンパによって下げることができ、振動体の振動数が通常の運転時における振動体の振動数を越えるような運転状態になった場合、ストッパ部材を共振させにくくすることができる。
【００３８】
請求項３の構成によれば、ダイナミックダンパは、ダンパ本体を取付けボルトを介して支持ブラケットに支持連結して構成し、ダンパ本体は、取付けボルトを挿通させる内筒と、この内筒を囲む外筒とをこれらの間に介在させたゴム状弾性体で連結して構成してあるから、ダイナミックダンパの構造を簡素化できる。さらに、ダンパ本体が支持ブラケットに着脱自在になっているから、ダンパ本体を別のダンパと適宜変更して、ストッパ部材に合ったダンパ本体を支持ブラケットに取付けることができ、ストッパ部材の固有振動数をより正確に設定しやすくすることができる。
【００３９】
請求項４の構成によれば、マスダンパは複数の金属板を重合して形成してあるから、例えば金属板を打抜き加工して形成するとともに、それらを溶接固着してマスダンパを製作することで、１個のブロック状のマスダンパを厚い材料から切り出して製作する場合よりも製作コストを低廉化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液封入式防振装置の平面図
【図２】液封入式防振装置の縦断正面図
【図３】液封入式防振装置の側面図
【図４】液封入式防振装置の振動数とばね定数の関係を示す図
【図５】第２実施形態の液封入式防振装置の平面図
【図６】第２実施形態の液封入式防振装置の縦断正面図
【図７】第２実施形態の液封入式防振装置の側面図
【図８】従来の技術を示す縦断正面図
【符号の説明】
１　　　　　第１取付け具
２　　　　　第２取付け具
３　　　　　防振基体
４　　　　　液室
５　　　　　ダイヤフラム
６　　　　　第１液室部
７　　　　　第２液室部
８　　　　　仕切り部
１０　　　　　被ストッパ部
１１　　　　　ストッパ部材
１６　　　　　ダイナミックダンパ
２２　　　　　オリフィス
２３　　　　　張り出し片
２４　　　　　補強金具
２５　　　　　防振基体部分
３１　　　　　支持ブラケット
３２　　　　　ダンパ本体
３３　　　　　取付けボルト
３４　　　　　内筒
３５　　　　　外筒
３６　　　　　ゴム状弾性体
４０　　　　　マスダンパ
４１　　　　　金属板
【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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【図８】
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