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液体封入型防振装置
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- 【要約】
【課題】 エンジンシェイク等の低周波数域の大振幅の振動と、アイドル振動等の周波数域の小振幅の振動に加えて、こもり音や加速時騒音等のさらに高周波数域で小振幅の振動をも効果的に低減する。
【解決手段】 主液室１５内を、第１主室２３と第２主室２４とに隔成する。両主室２３，２４間に所定振幅以上の振動時に液体の流動を規制するゴム板３６を配設する。副液室２０を、拡張弾性の小さい第１副室１８と、第１副室１８よりも拡張弾性の大きい第２副室１９とから構成する。第１主室２３と第１副室１８とを等価質量の大きい第１オリフィス３０で連通させ、第２主室２４と第１副室１８とを第１オリフィス３０よりも等価質量の小さい第２オリフィス３１で連通させる。第２主室２４と第２副室１９とを、第１，第２オリフィス３０，３１の合成等価質量よりも小さい等価質量の第３オリフィス３３で連通させる。
- 【特許請求の範囲】
【請求項１】 拡張弾性を有する主液室と副液室と、前記主液室と副液室とを連通する複数個のオリフィスと、所定振幅以上の振動時に所定のオリフィスの液体の流動を規制する規制板と、を備えた液体封入型防振装置において、前記主液室内を、振動入力側の第１主室とそれと逆側の第２主室とに隔成すると共に、その両主室間に、所定振幅以上の振動時に両主室間の液体の流動を規制するように前記規制板を配設し、前記副液室を、拡張弾性の小さい第１副室とこの第１副室よりも拡張弾性の大きい第２副室とから構成し、前記第１主室と前記第１副室とを等価質量の大きい第１オリフィスで連通させ、前記第２主室と前記第１副室とを前記第１オリフィスよりも等価質量の小さい第２オリフィスで連通させると共に、前記第２主室と前記第２副室とを、前記第１オリフィスと第２オリフィスの合成等価質量よりも小さい等価質量の第３オリフィスで連通させたことを特徴とする液体封入型防振装置。
【請求項２】 前記各構成要素を、車体とエンジンの一方に取り付けられる内筒と他方に取り付けられる外筒との間に形成したことを特徴とする請求項１に記載の液体封入型防振装置。
- 【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジンマウント等として用いられる液体封入型の防振装置に関するもので、とりわけ、数種の周波数域の振動を効果的に低減することのできる液体封入型防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエンジンでは、幅広い周波数域において振動が起こり、とりわけ、１０Hz付近でエンジンシェイク、２０〜４０Hz付近でアイドル振動、８０〜２００Hz付近でこもり音や加速時振動を生じることが知られている。
【０００３】このため、エンジンの支持に用いられる防振装置として、近年、数種の周波数域の振動を効果的に低減できるようにしたものが開発されている。この技術は、例えば、特開平５−２８０５７６号公報等に示されている。
【０００４】以下、この防振装置の具体的な構造を、図１４の模式図に基づいて簡単に説明する。
【０００５】この防振装置は、拡張弾性Ｋ1の主液室１と、拡張弾性Ｋ2の副液室２とが、等価質量の大きい第１オリフィス３と、等価質量の小さい第２オリフィス４とで連通接続されると共に、副液室２内の第２オリフィス４に臨む位置に、所定振幅以上の振動時に第２オリフィス４の液体の流動を規制する規制板５が配設されている。尚、図中Ｋは、ゴム弾性体の支持弾性を示す。そして、この装置に、エンジンシェイクのような低周波数域（１０Hz付近）の大振幅の振動が入力された場合には、第２オリフィス４の液体の流動が規制板５によって規制されて、第１オリフィス３のみで液体の流動が生じるようになり、また、アイドル振動のような２０〜４０Hz付近の周波数域の小振幅の振動が入力された場合には、第１オリフィス３と第２オリフィス４で液体の流動を生じるようになる。したがって、低周波数域の大振幅の振動に対しては、第１オリフィス３の大きな等価質量の共振により、また、高周波小振幅の振動に対しては、第１オリフィス３と第２オリフィス４の合成等価質量、つまり、小さな等価質量の共振により、夫々振動を効果的に低減することができる。ところで、１０Hz付近の低周波数域の大振幅の振動に対しては、ロスファクターのピークを大きくし、また、２０Hz以上の周波数域の小振幅の振動に対しては、ばね定数をより小さくすることが振動の低減に有効であることが知られているが、この防振装置においては、大振幅時と小振幅時に規制板で液体の流動を規制し、オリフィスの等価質量を変えることにより、低周波数域の大振幅におけるロスファクターの大きなピークと、高周波数域の小振幅における小さなばね定数とが得られるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の防振装置においては、大振幅の振動入力時にだけ規制板５が第２オリフィス４を閉じる構造となっているため、エンジンシェイクのような低周波数域（１０Hz付近）の大振幅の振動とアイドル振動のような周波数域（２０〜４０Hz）の小振幅の振動とを効果的に低減することが可能であるが、入力振動の周波数域が４０Hzよりもさらに高まるとばね定数が急激に大きくなって、こもり音や加速時騒音等のさらに高周波数域（８０〜２００Hz付近）の振動に対する振動低減性能が低下するという不具合がある。
【０００７】そこで本発明は、エンジンシェイク等の低周波数域の大振幅の振動と、アイドル振動等の周波数域の小振幅の振動に加えて、こもり音や加速時騒音等のさらに高周波数域で小振幅の振動をも効果的に低減することのできる液体封入型防振装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を解決するための手段として、拡張弾性を有する主液室と副液室と、前記主液室と副液室とを連通する複数個のオリフィスと、所定振幅以上の振動時に所定のオリフィスの液体の流動を規制する規制板と、を備えた液体封入型防振装置において、前記主液室内を、振動入力側の第１主室とそれと逆側の第２主室とに隔成すると共に、その両主室間に、所定振幅以上の振動時に両主室間の液体の流動を規制するように前記規制板を配設し、前記副液室を、拡張弾性の小さい第１副室とこの第１副室よりも拡張弾性の大きい第２副室とから構成し、前記第１主室と前記第１副室とを等価質量の大きい第１オリフィスで連通させ、前記第２主室と前記第１副室とを前記第１オリフィスよりも等価質量の小さい第２オリフィスで連通させると共に、前記第２主室と前記第２副室とを、前記第１オリフィスと第２オリフィスの合成等価質量よりも小さい等価質量の第３オリフィスで連通させた。
【０００９】この装置に、エンジンシェイク等の低周波数域の大振幅の振動が入力されると、規制板が第１主室と第２主室の液体の流動を規制するようになり、液体の流動は第１オリフィスのみでの行われるようになる。このとき、振動は、第１主室及び第１副室の拡張弾性と第１オリフィスの等価質量による共振作用によって低減されるが、第１オリフィスの等価質量が大きいことから、ロスファクターのピークが大きくなり、低周波数域の大振幅の振動は効果的に低減される。また、この装置に、アイドル振動等の周波数域の小振幅の振動が入力されると、規制板による規制が無くなることから、液体の流動は第１オリフィスと第２オリフィスで行われるようになり、振動は第１オリフィスと第２オリフィスの合成等価質量の共振作用によって低減される。このとき、第１副室の拡張弾性が小さく設定されていることから、アイドル振動の周波数域の振動を効果的に低減することができる。尚、このとき第２副室は第１副室よりも拡張弾性が大きく設定されているため、この周波数域においては第３オリフィスでの液体の流動はほとんど生じない。さらにまた、この装置に、こもり音や加速時騒音等のさらに高周波数域で小振幅の振動が入力された場合には、第１オリフィスと第２オリフィスでの液体の流動がほとんど無くなるが、このとき、これらのオリフィスの合成等価質量よりもさらに等価質量の小さい第３オリフィスにおいて液体の流動が生じるため、振動は、第３オリフィスの等価質量の共振作用によってばね定数を小さく抑えられることとなり、その結果、こもり音や加速時騒音等の高周波数域の小振幅の振動を効果的に低減することができる。
【００１０】また、前記各構成要素を、車体とエンジンの一方に取り付けられる内筒と他方に取り付けられる外筒との間に形成するようにしても良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１２】まず、第１実施例について説明する。
【００１３】図１〜図４において、１０は、図外のロッドを介して車体に取り付けられる内筒であり、１１は、図外のブラケットを介してエンジンに取り付けられる外筒である。外筒１１の内周には筒金１２が嵌着固定されていて、この外筒１１と筒金１２とが内筒１０に対してゴム弾性体１３によって連結されている。そして、内筒１０と外筒１１の間のゴム弾性体１３によって囲繞された部分（後述する液室及びオリフィス部分）には、エチレングリコール等の液体が封入されている。尚、筒金１２は単純な円筒形状ではなく、その軸方向の略中央部が縮径され、その縮径部分１２ａ（図１参照。）の周域に適宜開口が設けられた形状となっている。
【００１４】ゴム弾性体１３の軸方向略中央部の上面には凹部１４が設けられており、この凹部１４と外筒１１の間には、内筒１０、外筒１１間の変位に応じて弾性的に容積変化する主液室１５が形成されている。また、これに対してゴム弾性体１３の軸方向略中央部の下面側には、周方向で隣接する一対の凹部１６，１７が設けられ、これらの各凹部１６，１７と外筒１１の間に第１副室１８と第２副室１９とが形成されている。この第１副室１８と第２副室１９は、前記主液室１５の容積変化に応じて弾性的に容積変化する副液室２０を構成するもので、ゴム弾性体１３のこれらの各副室１８，１９に臨む部分は、所定の拡張弾性の膜状部２１，２２となっている。そして、第１副室１８側の膜状部２１は拡張弾性が充分に小さく設定され、第２副室１９側の膜状部２２は、この第１副室１８側の膜状部２１に比較して、拡張弾性が大きく設定されている。
【００１５】また、外筒１１の軸方向略中央部の内周面には、前記主液室１５の内部を、ゴム弾性体１３側の第１主室２３と外筒１１上部側の第２主室２４とに隔成する隔壁部材２５が嵌着固定されている。この隔壁部材２５は、主液室１５内を上下に二分する隔壁本体２６と、この隔壁本体２６の一端側に外筒１１の内周面に沿って延設されたチャンネル２７と、隔壁本体２６の他端側に同じく外筒１１の内周面に沿って延設されたガイドチャンネル２８とを備えている。そして、隔壁部材２５のチャンネル２７は、主液室１５と第１副室１８を連通する溝２９内に配置されて、その径方向内側に第１主室２３と第１副室１８を連通する第１オリフィス３０を形成すると共に、その径方向外側に第１副室１８と第２主室２４を連通する第２オリフィス３１を形成しており、一方、ガイドチャンネル２８は、主液室１５と第２副室１９を連通する溝３２の一端に嵌合されて、第２主室２４と第２副室１９を連通する第３オリフィス３３を形成している。ここで、第１オリフィス３０は等価質量を充分に大きく設定され、第２オリフィス３１はこの第１オリフィス３０の等価質量よりも小さい等価質量に設定されており、さらに、第３オリフィス３３は、第１オリフィス３０と第２オリフィス３１の合成等価質量よりも小さい等価質量に設定されている。
【００１６】一方、隔壁本体２６の図１，２中水平方向に延出する基面３４には断面ハット状のリテーナプレート３５が取り付けられ、この基面３４とリテーナプレート３５に囲繞された空間内に、規制板としてのゴム板３６が上下方向に変動可能に収容されている。そして、基面３４とリテーナプレート３５のゴム板３６に臨む位置には夫々貫通孔３７，３８が形成されていて、この貫通孔３７，３８を通してゴム板３６の上下面に第２主室２４と第１主室２３の液圧が夫々作用するようになっている。ここで、基面３４とリテーナプレート３５によって規制されるゴム板３６の変動代は、エンジンシェイク等の１０Hz付近の低周波数域の大振幅の振動が入力されたときに、ゴム板３６が基面３４側またはリテーナプレート３５側の貫通孔３７，３８を閉塞して、両主室２３，２４間の液体の流動を規制できるように設定されている。
【００１７】尚、図中３９は、内筒１０と外筒１１間の過大変位を規制するために、ゴム弾性体１３から第１副室１８内に突設されたストッパであり、４０，４１は、第１副室１８と第２副室１９に臨む各膜状部２１，２２の変位を許容するためにゴム弾性体１３に形成された空洞部である。
【００１８】この液体封入型防振装置は以上のような構成であるため、エンジンシェイク等の１０Hz付近の低周波数域の大振幅の振動、アイドル振動等の２０〜４０Hz付近の周波数域の小振幅の振動、こもり音や加速時騒音等の８０〜２００Hz付近の高周波数域の小振幅の振動に対して夫々以下のように作動し、各周波数域の振動を効果的に低減する。尚、以下の説明では、図５の模式図を参照するが、同図においては、図１〜図４に示した部分と同一機能部分に対し同一符号を付してある。
【００１９】即ち、１０Hz付近の低周波数域の大振幅の振動が入力された場合には、隔壁部材２５に配設されたゴム板３６が基面３４側またはリテーナプレート３５側の貫通孔３７，３８を閉塞して、第１主室２３と第２主室２４の間の液体の流動を規制するようになる。このため、振動の入力に伴って内筒１０と外筒１１が相対的に変位すると、第１主室２３と第１副室１８とを連通する第１オリフィス３０のみで液体の流動が生じるようになり、振動は、第１主室２３及び第１副室１８の拡張弾性と第１オリフィス３０の等価質量による共振作用によって低減される。ここで、第１オリフィス３０は等価質量が充分に大きく設定されているため、振動は大きなピークのロスファクターでもって効果的に低減される（図６参照）。
【００２０】また、２０〜４０Hz付近の周波数域の小振幅の振動が入力された場合には、ゴム板３６が基面３４とリテーナプレート３５の貫通孔３７，３８を閉塞しない範囲で上下方向に変動するため、第１主室２３と第１副室１８とを連通する第１オリフィス３０で液体の流動を生じると共に、第２主室２４と第１副室１８とを連通する第２オリフィス３１でも液体の流動を生じる。このため、振動は、第１主室２３及び第１副室１８の拡張弾性と、第１オリフィス３０と第２オリフィス３１の合成等価質量による共振作用によって低減される。ここで、第１副室１８の拡張弾性は充分に小さく設定されているため、２０〜４０Hz付近の周波数域の小振幅の振動は効果的に低減される。尚、このとき第２副室１９と第２主室２４も第３オリフィス３３によって連通しているが、第２副室１９は第１副室１８に比較して拡張弾性が充分に大きく設定されているため、この２０〜４０Hz付近の周波数域においては、第３オリフィス３３での液体の流動はほとんど生じない。
【００２１】また、８０〜２００Hz付近のさらに高周波数域で小振幅の振動が入力された場合には、第１オリフィス３０と第２オリフィス３１での液体の流動はほとんど無くなるものの、これらの合成等価質量よりもさらに等価質量の小さい第３オリフィス３３で液体の流動が生じるようになり、振動は、第１主室２３及び第２副室１９の拡張弾性と、第３オリフィス３３の等価質量による共振作用によって低減される。ここで、第２副室１９と第３オリフィス３３とを備えていない従来のものにあっては、振動周波数が４０Hz以上になると、第１，第２オリフィス３０，３１での作動液の流動がほとんど無くなり、図７の破線で示すようにばね定数が急激に上昇する結果となっていたが、この防振装置にあっては、第１，第２オリフィス３０，３１での液体の流動がほとんど無くなった後に、これらのオリフィス３０，３１の合成等価質量よりもさらに等価質量の小さい第３オリフィス３３で液体の流動が生じるため、振動周波数が４０Hz以上になっても、同図中の実線で示すようにばね定数が充分に小さく抑えられる。このため、８０〜２００Hz付近の振動にあっても効果的に低減されることとなる。
【００２２】つづいて、本発明の第２実施例を図８〜図１２によって説明する。尚、第１実施例と同一部分には同一符号を付し、重複する部分の説明は一部省略するものとする。
【００２３】この実施例の液体封入型防振装置は、各構成要素とその機能は第１実施例のものと同様であるが、第１，第２，第３オリフィス５０，５１，５３の形成の仕方が第１実施例のものと大きく異なる。
【００２４】即ち、この防振装置の場合、各オリフィス５０，５１，５３は、外筒１１の軸方向略中央部の内周面に嵌着固定される円環状部材５４に形成されている。この円環状部材５４は、筒金１２の縮径部分１２ａへの組付けを考慮して、図１０〜図１２に示すように、上半部５４ａと下半部５４ｂとに分割して形成されている。このうち上半部５４ａには水平方向に延出する基面３４が設けられており、主液室１５内を、この基面３４によって、ゴム弾性体１３側の第１主室２３と外筒１１上部側の第２主室２４とに隔成するようになっている。そして、この基面３４にはリテーナプレート３５が取り付けられ、この基面３４とリテーナプレート３５に囲繞された空間内に規制板としてのゴム板３６が上下方向に変動可能に収容されている。このゴム板３６は、第１実施例のものと同様に、エンジンシェイク等の１０Hz付近の低周波数域の大振幅の振動が入力されたときに、基面３４側またはリテーナプレート３５側の貫通孔３７，３８を閉塞するようになっている。
【００２５】前記基面３４は円環状部材５４の軸方向の中心位置から一方側に偏奇して設けられており、また、この円環状部材５４の外周面のうちの基面３４と逆側に偏寄した軸方向位置には、第１主室２３部分から第１副室１８部分までの約３分の２周に渡る溝が形成されており、この溝によって第１主室２３と第１副室１８を連通する第１オリフィス５０が構成されている。尚、図中５０ａ，５０ｂは、第１オリフィス５０の第１主室２３側と第１副室１８側の開口を示す。さらにまた、円環状部材５４の外周面のうちの一方側に偏寄した軸方向位置には、前記基面３４の上方の第２主室２４から第１副室１８部分までの約３分の１周に渡る溝と、同主室２４から第２副室１９部分までの約３分の１周に渡る溝とが形成されており、これらの各溝によって、第２主室２４と第１副室１８を連通する第２オリフィス５１と、第２主室２４と第２副室１９を連通する第３オリフィス５３とが構成されている。尚、図中５１ａは、第２オリフィス５１の第１副室１９側の開口を示し、５３ａは、第３オリフィス５３の第２副室１９側の開口を示す。
【００２６】この防振装置は、機能的には第１実施例のものと同様であるため、１０Hz、３０〜４０Hz、８０〜２００Hzの各周波数域の振動については第１実施例のものとまったく同様に低減することができる。そして、この防振装置においては、各オリフィス５０，５１，５３を円環状部材５４の周域に形成するようにしたため、各オリフィス５０，５１，５３を容易にかつ正確に形成することができるうえ、第１オリフィス５０の長さを周方向に沿って長くとることが可能であることから、等価質量を充分に高めることができる。したがって、製造コストの低減が可能であると共に、装置の振動低減性能をより高めることができる。
【００２７】尚、本発明の実施例は以上で説明したものに限るものではなく、例えば、第１主室２３と第２主室２４の間で両室間の液体の流動を規制する規制板は、図１３に示すように、布の埋設されたゴム膜５６によって形成するようにしても良い。このゴム膜５６は埋設された布によってその変位を規制されるため、低周波数域の大振幅の振動が入力されたときに、その変位規制作用により第１主室２３と第２主室２４の間の実質的な液体の流動を規制することができる。そして、規制板をこのゴム膜５６で構成したときには構造が単純になることから、より低コストでの製造が可能になる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明は、主液室内を、振動入力側の第１主室とそれと逆側の第２主室とに隔成すると共に、その両主室間に、所定振幅以上の振動時に両主室間の液体の流動を規制するように規制板を配設し、副液室を、拡張弾性の小さい第１副室とこの第１副室よりも拡張弾性の大きい第２副室とから構成し、前記第１主室と前記第１副室とを等価質量の大きい第１オリフィスで連通させ、前記第２主室と前記第１副室とを前記第１オリフィスよりも等価質量の小さい第２オリフィスで連通させると共に、前記第２主室と前記第２副室とを、前記第１オリフィスと第２オリフィスの合成等価質量よりも小さい等価質量の第３オリフィスで連通させたため、エンジンシェイク等の低周波数域の大振幅の振動に対しては第１オリフィスの等価質量による共振作用により、アイドル振動等の周波数域の小振幅の振動に対しては第１オリフィスと第２オリフィスの合成等価質量による共振作用により、さらに、こもり音や加速時騒音等のさらに高周波数域で小振幅の振動に対しては第３オリフィスの等価質量による共振作用により、夫々確実に低減することができる。
- 【公開番号】特開平１０−４７４１９
【公開日】平成１０年（１９９８）２月２０日
【発明の名称】液体封入型防振装置
【発明者】
【氏名】藤原 義也
【氏名】畠山 晋吾
- 【出願番号】特願平８−２０１３９２
【出願日】平成８年（１９９６）７月３１日
【出願人】
【識別番号】０００１５８８４０
【氏名又は名称】鬼怒川ゴム工業株式会社
- 【代理人】
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 富士弥 （外２名）
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