发明内容
这里,本发明是以上述情况为背景而做成的,其欲解决的课题在于,提供一种以更加优异的可靠性和耐久性对频率不同的多种振动获得有效的隔振效果的新型构造的流体封入式隔振装置。
本发明的第一技术方案的流体封入式隔振装置具备分别封入有非压缩性流体且在振动输入时被施加相对性的压力变动的第一液室和第二液室,并且设置有使上述第一液室和第二液室彼此相连通的孔通路,其特征在于,该流体封入式隔振装置设置有具有通孔的外侧孔构件,该通孔形成孔通路的外周壁面,并且该隔振装置使形成孔通路内周壁面的内侧孔构件从外侧孔构件的通孔的一方的开口部进入到该外侧孔构件中地进行配置,利用在外侧孔构件的内周面与内侧孔构件的外周面之间形成的筒状间隙形成孔通路,并且设置有调节内侧孔构件相对于外侧孔构件的进入量的执行元件,通过用执行元件调节内侧孔构件相对于外侧孔构件的进入量,能够改变孔通路的通路长度。
根据第一技术方案,利用执行元件调节内侧孔构件相对于外侧孔构件的进入量而改变孔通路的通路长度,从而改变孔通路的调谐频率。由此,能够依据要隔振的振动的频率来改变孔通路的调谐频率,从而能够调节使基于经过孔通路的流体流动作用而产生的隔振效果得到发挥的频率区域。结果,即使在输入多种不同频率的振动、宽频率区域的振动等的情况下,也能相对于这些振动获得被动性的隔振效果。
另外,能够通过不改变在外侧孔构件的内周面与内侧孔构件的外周面之间形成的筒状间隙的大小地改变孔通路的通路长度来改变孔通路的调谐频率。因而,能够确保孔通路的间隙尺寸,并且能够加长孔通路的流路长度,从而还能将调谐频率调节成低频区域。因此,与像专利文献2、3所记载的那样减小或放大间隙而改变间隙大小,从而调节孔通路的调谐频率的情况相比,能够在确保充分的流体流动量而维持优异的孔效果的状态下,改变孔通路的调谐频率,特别是能够改变调谐频率至低频区域。
此外,在改变孔通路的通路长度时,不会相应地改变筒状间隙的间隙尺寸(外侧孔构件的内周面与内侧孔构件的外周面之间的距离),因此能够抑制由流体向筒状间隙流入、自该筒状间隙流出所引发的阻力。因此,能够快速且以较小的驱动力改变孔通路的调谐频率。
另外,由于孔通路形成在外侧孔构件的内周面与内侧孔构件的外周面之间,因此能够不会使内侧孔构件相对于外侧孔构件滑动地改变孔通路的调谐频率。由此,能够避免由磨损引发的损伤。结果,能够提高耐久性,并且能够提高由执行元件进行的内侧孔构件的工作的可靠性。
此外,由于利用间隙来组合用于形成孔通路的外侧孔构件和内侧孔构件,所以与对这些多个构件彼此进行嵌装、压入等操作的情况相比,尺寸精度的要求不高也可以。因此,容易管理零部件的尺寸等,也容易制造。
而且,由于利用筒状间隙形成孔通路,因此即使在内侧孔构件相对于外侧孔构件位于偏心位置的情况下,也能避免孔通路的通路截面积发生改变。由此,能够易于进行制造操作。
本发明的第二技术方案在第一技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,利用主液室和副液室构成第一液室,另一方面形成有容易容许容积变化的第二液室,上述主液室在振动输入时产生压力变动,并且该主液室的壁部的一部分由可动橡胶膜构成,上述副液室隔着可动橡胶膜位于与主液室相反一侧,通过可动橡胶膜的弹性变形传递主液室的压力变动,并且该副液室的壁部的一部分由内侧孔构件构成,利用孔通路使副液室和第二液室彼此相连通。
根据第二技术方案,利用可动橡胶膜的弹性共振增大孔通路的流体流动量,从而能够使基于在孔通路中流动的流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果得到提高。另外,在利用可动橡胶膜的弹性共振的情况下,也可以将金属块等固定在可动橡胶膜上而调谐可动橡胶膜的固有频率。或者也可以通过改变可动橡胶膜的形成材料、厚度尺寸、形状等,调谐可动橡胶膜的固有频率。
本发明的第三技术方案在第二技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,覆盖外侧孔构件的通孔的靠主液室侧的开口部地配置可动橡胶膜,从与主液室相反一侧的开口部进入到外侧孔构件的通孔中的内侧孔构件能够沿向可动橡胶膜接近的方向位移至与可动橡胶膜抵接。
根据第三技术方案,使内侧孔构件与可动橡胶膜抵接,从而能够约束可动橡胶膜。
本发明的第四技术方案在第一技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,将内侧孔构件形成为筒状而设置将该内侧孔构件的一方的开口部覆盖起来的支承橡胶膜,经由支承橡胶膜将内侧孔构件安装在执行元件的输出轴上,并且设置第一液室,该第一液室的壁部的一部分由支承橡胶膜构成且在振动输入时产生压力变动,另一方面设置容易容许容积变化的第二液室。
根据第四实施方式,利用支承橡胶膜的弹性共振来增大孔通路的流体流动量,从而能够使基于在孔通路中流动的流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果得到提高。
本发明的第五技术方案在第一~第四技术方案中任意一项所述的流体封入式隔振装置的基础上,设置有使第一液室和上述第二液室彼此相连通的低频孔通路。
根据第五技术方案,除了能够获得在经过通路长度可改变的孔通路的流体流动作用的基础上的隔振效果之外,还能获得通过经过低频孔通路的流体流动作用所获得的隔振效果。
本发明的第六技术方案在第五技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,在孔通路的调谐频率的能改变的范围内,设定低频孔通路的调谐频率。
根据第六技术方案,能够将孔通路的调谐频率设定成比低频孔通路的调谐频率低的低频。由此,能够在输入低频孔通路的调谐频率的振动时,阻止经过孔通路的流体流动,从而能够充分地确保在低频孔通路中流动的流体的流动量。结果,能够有效地发挥通过经过低频孔通路的流体流动作用所获得的隔振效果。
本发明的第七技术方案在第五或第六技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,作为第二液室,设置有第一平衡室和第二平衡室,该第一平衡室借助上述低频孔通路与上述第一液室相连接,上述第二平衡室借助上述孔通路与该第一液室相连接,且相对于该第一平衡室独立地设置。
根据第七技术方案,能够独立地设定第一平衡室和第二平衡室的各自的壁弹簧刚性。结果,能够增加低频孔通路和孔通路的各自的调谐自由度。
本发明的第八技术方案的流体封入式隔振装置,将第一安装构件相对于筒状的第二安装构件分开地配置在该第二安装构件的一方的开口侧,且利用主体橡胶弹性体连结第一安装构件和第二安装构件,另一方面将外侧孔构件嵌入固定在第二安装构件中,并且使内侧孔构件从第二安装构件的另一方的开口侧进入到外侧孔构件的通孔中地进行配置,从而设置沿支架轴线方向延伸的孔通路。
本发明的第九技术方案在上述第八技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,低频孔通路形成在外侧孔构件中。
根据第九技术方案,能够容易地确保低频孔通路的形成空间。
本发明的第十技术方案在第二或第三技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,将第一安装构件相对于筒状的第二安装构件分开地配置在该第二安装构件的一方的开口侧,且利用主体橡胶弹性体连结第一安装构件和第二安装构件,另一方面将筒状的外侧孔构件嵌入固定在第二安装构件中,并且覆盖外侧孔构件的一方的开口部地配置可动橡胶膜,隔着可动橡胶膜在一侧形成有主液室,该主液室的壁部的一部分由主体橡胶弹性体构成,且在振动输入时产生压力变动,另一方面隔着可动橡胶膜在另一侧形成有副液室,该副液室通过可动橡胶膜的弹性变形传递主液室的压力变动,此外使内侧孔构件从第二安装构件的另一方的开口侧进入到外侧孔构件的通孔中地进行配置,并且在比外侧孔构件靠第二安装构件的另一方的开口侧形成有容易容许容积变化的第二液室,利用孔通路使副液室与第二液室彼此相连通。
本发明的第十一技术方案在第四技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,将第一安装构件相对于筒状的第二安装构件分开地配置在该第二安装构件的一方的开口侧,且利用主体橡胶弹性体连结第一安装构件和第二安装构件,另一方面将外侧孔构件嵌入固定在第二安装构件中,并且使筒状的内侧孔构件从第二安装构件的另一方的开口侧进入到外侧孔构件的通孔中地进行配置,从而设置第一液室,该第一液室的壁部的一部分由支承橡胶膜构成,该支承橡胶膜覆盖主体橡胶弹性体和内侧孔构件的一方的开口地配置,另一方面在外侧孔构件的第二安装构件的另一方的开口侧形成容易容许容积变化的第二液室。
本发明的第十二技术方案在第七技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,将第一安装构件相对于筒状的第二安装构件分开地配置在该第二安装构件的一方的开口侧,且利用主体橡胶弹性体连结第一安装构件和第二安装构件,另一方面将筒状的外侧孔构件嵌入固定在第二安装构件中,并且使内侧孔构件从外侧孔构件的通孔的一方的开口侧进入地进行配置,此外在比外侧孔构件靠第二安装构件的另一方的开口侧形成有容易容许容积变化的第一平衡室,利用形成在外侧孔构件中的低频孔通路连通第一液室和第一平衡室,并且在外侧孔构件的通孔内形成容易容许容积变化的第二平衡室,该第一液室的壁部的一部分由主体橡胶弹性体构成且在振动输入时产生压力变动,利用孔通路使第一液室和第二平衡室彼此相连通。
本发明的第十三技术方案在第一~第十二技术方案中任意一项所述的流体封入式隔振装置的基础上,筒状间隙形成为带锥度的筒状。
根据第十三技术方案,不仅能够改变孔通路的通路长度,而且还能改变通路截面积。结果,能够增加孔通路的调谐频率的变更宽度。
本发明的第十四技术方案在第一~第十三技术方案中任意一项所述的流体封入式隔振装置的基础上,执行元件配置在大气中。
根据第十四技术方案,无需确保驱动部分的密封性。结果,能够实现更加提高流体封入式隔振装置的可靠性和耐久性。
本发明的第十五技术方案在第一、第二、第四~第七、第九、第十一~第十四技术方案中任意一项所述的流体封入式隔振装置的基础上,设置有励振驱动内侧孔构件的励振驱动部件。
根据第十五技术方案,利用在孔通路中流动的流体的共振作用,能够高效控制在振动输入时产生压力变动的液室的内压。因而,能够遍布宽频率区域地高效发挥主动性的隔振效果。
根据第十五技术方案与第二技术方案组合后得到的技术方案,对于基于内侧孔构件的励振位移而产生在副液室中的压力变动,能够利用可动橡胶膜的弹性变形将该压力变动传递到主液室。
另外,根据第十五技术方案与第二技术方案组合后得到的技术方案,能够利用可动橡胶膜的弹性共振增大孔通路的流体流动量。结果,能够更加高效地控制副液室的内压,进而能够更加高效地控制主液室的内压。
根据第十五技术方案与第四技术方案组合后得到的技术方案,能够将由励振驱动部件产生的励振力仅施加给支承橡胶膜。结果,能够减轻励振驱动部件的负荷。
根据第十五技术方案与第五技术方案组合后得到的技术方案,也能获得基于在低频孔通路中流动的流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果。
本发明的第十六技术方案在第三技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,设置有励振驱动内侧孔构件的励振驱动部件,在使内侧孔构件与可动橡胶膜抵接了的状态下对内侧孔构件进行励振驱动。
根据第十六技术方案,能够根据内侧孔构件的励振位移来直接控制主液室的压力变动。
本发明的第十七技术方案在第十六技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,使外侧孔构件能够沿由励振驱动部件产生的励振方向位移地支承该外侧孔构件。
根据第十七技术方案,能够获得更大的活塞面积。结果,能够易于控制主液室的压力变动。
本发明的第十八技术方案在第八技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,设置有励振驱动内侧孔构件的励振驱动部件,沿支架轴线方向励振内侧孔构件。
本发明的第十九技术方案在第十技术方案所述的流体封入式隔振装置的基础上,设置有励振驱动内侧孔构件的励振驱动部件,使内侧孔构件位于沿由励振驱动部件产生的励振方向与可动橡胶膜面对的位置上,在内侧孔构件与可动橡胶膜面对的面之间形成有副液室。
本发明的第二十技术方案在第十五~第十九技术方案中任意一项所述的流体封入式隔振装置的基础上,励振驱动部件配置在大气中。
根据第二十技术方案,无需确保驱动部分的密封性。结果,能够实现更加提高流体封入式隔振装置的可靠性和耐久性。
本发明的第二十一技术方案在第十五~第十九技术方案中任意一项所述的流体封入式隔振装置的基础上,励振驱动部件由执行元件构成。
根据第二十一技术方案,能够减小所需的零部件件数。结果,能够简化构造。
采用本发明,通过调节内侧孔构件相对于外侧孔构件的进入量,改变孔通路的调谐频率。因此,针对频率不同的多种振动,能够以更加优异的可靠性和耐久性获得有效的隔振效果。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。
首先,图1表示作为本发明的流体封入式隔振装置的第一实施方式的汽车用发动机支架10。该发动机支架10为如下结构,即,第一安装构件12和第二安装构件14彼此分开地面对配置,并且由夹装在上述第一安装构件12与第二安装构件14之间的主体橡胶弹性体16弹性地连结成支架主体18,该支架主体18嵌入在托架20中。并且,在发动机支架10中,第一安装构件12安装在未图示的动力单元上,另一方面第二安装构件14安装在未图示的汽车车身上,从而将动力单元隔振支承于车身。另外,在上述那样的安装状态下,在该发动机支架10中,动力单元的分担负荷沿图1中的上下方向的支架中心轴线方向作用于第一安装构件12与第二安装构件14之间,从而使主体橡胶弹性体16沿第一安装构件12和第二安装构件14彼此接近的方向弹性变形。此外,需要隔振的主要振动沿两个安装构件12、14彼此接近/分开的方向输入到上述第一安装构件12与第二安装构件14之间。另外,在以下的说明中,原则上,上下方向是指图1中的上下方向。
更详细而言,第一安装构件12由金属材料形成,且整体呈倒立的圆台状。另外,在第一安装构件12的大径侧端部一体地形成有向径向外侧突出的圆环板状的限动部22。此外,在第一安装构件12上从大径侧端部朝向轴线方向上方地突出设置有固定轴24,在该固定轴24中形成有开设于固定轴24上端面的固定用螺纹孔26。
另一方面,第二安装构件14由金属材料形成,且形成为在轴线方向中间部分形成有台阶部28的带台阶圆筒状。在第二安装构件14中,比台阶部28靠轴线方向上侧的部分形成为大径部30。另外,在大径部30的内周面上覆盖形成有薄壁的密封橡胶层32。
另外,在第二安装构件14的轴线方向下侧的开口部配置有作为挠性膜的膜片34。并且,通过将膜片34的外周缘部与第二安装构件14的轴线方向下侧开口缘部硫化粘接,从而防止流体通过地密封地覆盖第二安装构件14的轴线方向下侧开口部。另外,在膜片34的中央部分固定有内侧孔构件36。
内侧孔构件36由金属材料形成,整体呈倒杯状。换言之,内侧孔构件36形成为筒壁部38的轴线方向上侧的开口被上底壁部40覆盖的构造。特别是在本实施方式中,筒壁部38以大致恒定的内外径尺寸形成为直线延伸的圆筒状。由此,筒壁部38具有圆筒状的外周面。
膜片34的内周缘部硫化粘接于上述那样的内侧孔构件36的筒壁部38的开口端。由此,内侧孔构件36固定于膜片34的中央部分。
另外,第一安装构件12如上所述在第二安装构件14的轴线方向上方相对于第二安装构件14分开地设置,该第一安装构件12和第二安装构件14由主体橡胶弹性体16弹性连结。
主体橡胶弹性体16整体大致为圆台状,在主体橡胶弹性体16的大径侧端面上形成有研钵状的凹部42。另外,第一安装构件12以沿轴线方向插入在主体橡胶弹性体16的小径侧端面中的状态硫化粘接于该端面。另外,第一安装构件12的限动部22以与主体橡胶弹性体16的小径侧端面重合的状态硫化粘接于该端面,与主体橡胶弹性体16一体地形成的缓冲橡胶44自限动部22向上方突出。另外,连结套筒46硫化粘接于主体橡胶弹性体16的大径侧外周面。
并且,通过将硫化粘接于主体橡胶弹性体16的大径侧外周面的连结套筒46嵌入在第二安装构件14的大径部30中,以对大径部30进行缩径加工,从而能够将主体橡胶弹性体16防止流体通过地密封地嵌装固定于第二安装构件14。由此,利用主体橡胶弹性体16防止流体通过地密封地覆盖第二安装构件14的轴线方向上侧开口部。结果,在第二安装构件14的内部,在主体橡胶弹性体16与膜片34面对的面之间形成相对于外部空间防止流体通过地密封地隔断的区域,在该区域中封入有非压缩性流体。
另外,作为所封入的非压缩性流体,例如可以采用水、亚烷基二醇、聚亚烷基二醇、硅油等中的任意材料。特别是,为了有效地获得基于流体的共振作用而产生的隔振效果,优选采用粘度为0.1Pa·s以下的低粘性流体。
此外,外侧孔构件48装入在第二安装构件14内,且配置在主体橡胶弹性体16与膜片34面对的面之间。外侧孔构件48由金属材料形成,且呈具有沿轴线方向贯穿而延伸的通孔50的厚壁圆环块状。特别是在本实施方式中,以大致恒定的内径尺寸直线延伸地形成通孔50。另外,在外侧孔构件48上形成有开设于外侧孔构件48的外周面且沿周向以小于两周的长度呈螺旋状延伸的周槽52。此外,在外侧孔构件48的轴线方向上端部设置有向径向外侧扩展的凸缘状部54。此外,在外侧孔构件48的下端内周缘部设置有沿外侧孔构件48的内周面向下侧突出的筒状延伸壁部56。
上述那样的外侧孔构件48的凸缘状部54与第二安装构件14的台阶部28重合,且被夹压固定在台阶部28与连结套筒46之间。由此,在主体橡胶弹性体16与膜片34面对的面之间沿端面方向扩展地配置外侧孔构件48,从而将第二安装构件14的内部沿轴线方向的两侧分开成两部分。结果,在外侧孔构件48的上侧形成第一液室58,该第一液室58的壁部的一部分由主体橡胶弹性体16构成,且在振动输入时该第一液室58产生通过主体橡胶弹性体16的弹性变形获得的压力变动。另一方面,在外侧孔构件48的下侧形成第二液室60,该第二液室60的壁部的一部分由膜片34构成,且该第二液室60能够容易地容许容积变化。
另外,在该状态下,形成在外侧孔构件48的外周面上的周槽52的外周侧开口隔着密封橡胶层32被第二安装构件14的小径部分(比台阶部28靠下侧的部分)覆盖,利用该周槽52形成沿周向呈螺旋状延伸的周向通路62。并且,该周向通路62的一方的端部与第一液室58相连接,并且另一方的端部与第二液室60相连接。由此,利用周向通路62形成使第一液室58与第二液室60彼此相连通的低频孔通路64。另外,低频孔通路64被调谐成摇晃振动(engine shake)的频率区域。
此外,内侧孔构件36从轴线方向下方进入到上述那样配置的外侧孔构件48的通孔50中。另外,在本实施方式中,在内侧孔构件36最大程度地进入到外侧孔构件48的通孔50中的状态下,内侧孔构件36的上端面位于通孔50的轴线方向大致中央。并且,在本实施方式中,外侧孔构件48的通孔50内且比内侧孔构件36的上端面还靠上侧的区域也包含在第一液室58中。
另外,如上所述,通过使内侧孔构件36进入到外侧孔构件48的通孔50内,在外侧孔构件48的内周面与内侧孔构件36的外周面之间形成有筒状间隙66。特别是在本实施方式中,筒状间隙66以大致恒定的间隙尺寸沿轴线方向直线延伸。于是,该筒状间隙66的一方的端部与第一液室58相连接,并且另一方的端部与第二液室60相连接。由此,利用筒状间隙66形成使第一液室58与第二液室60彼此相连通的孔通路68。即,孔通路68的外周壁面由外侧孔构件48形成,另一方面孔通路68的内周壁面由内侧孔构件36形成。这里,在本实施方式中,设定孔通路68的调谐频率的变更宽度,使得低频孔通路64的调谐频率存在于孔通路68的调谐频率的能改变的范围内。换言之,在本实施方式中,将孔通路68的能调谐的频率的下限设定为比低频孔通路64的调谐频率低的频率。附带说一下,在本实施方式中,能够调谐孔通路68的频率,使得能针对怠速振动发挥有效的隔振效果。
通过将形成为上述那样的构造的支架主体18的第二安装构件14嵌入在托架20中,将该支架主体18固定在托架20上。托架20形成为厚壁的圆筒状,托架20的内周面形成为:位于轴线方向中央部分的台阶面70上侧的部分比位于该台阶面70下侧的部分大径的构造。并且,在托架20的上端面上螺栓固定有限动配件72,并且在托架20的下端面上螺栓固定有底部配件74。
限动配件72为大径圆筒状,在限动配件72的下侧开口部设置有向外侧扩展的凸缘部76。并且,凸缘部76与托架20的上端面重合地被螺栓固定。另一方面,在限动配件72的上端开口部形成有向内侧延伸的抵接部78。于是,通过使第一安装构件12的限动部22隔着缓冲橡胶44与抵接部78抵接,能够发挥回弹方向的限动功能。另外,在第一安装构件12的固定轴24上安装有以覆盖限动配件72的上端开口部的方式扩展的伞状的被覆构件80。
另一方面,底部配件74形成为具有内径尺寸比托架20小的筒状部的有底圆筒状,在底部配件74的开口周缘部形成有向外侧扩展的安装凸缘82。并且,安装凸缘82与托架20的下端面重合地被螺栓固定。
另外,嵌入在托架20中的第二安装构件14被限动配件72的凸缘部76和底部配件74的安装凸缘82沿轴线方向夹持固定,且不能拔出地被固定。另外,在托架20上设置有从该托架20的外周面突出且向下方延伸的多个腿部84。
此外,在底部配件74上设置有作为执行元件的电动机86。电动机86是已有的电动机,具有旋转轴88。特别是在本实施方式中,旋转轴88的旋转方向依据向电动机86的通电方向而变化。另外,在电动机86的旋转轴88上设置有外螺纹构件90,该外螺纹构件90在外周面上形成有螺纹牙。
并且,通过将电动机86嵌入固定在被收容配置在底部配件74上的支承构件92的中央孔中,将电动机86设置在底部配件74上。在该状态下,电动机86的旋转轴88相对于设置在支承构件92的内周缘部的保持筒部94分开地位于该保持筒部94的内周侧。
另外,在电连接电动机86和电源装置96的电路上设置有控制装置98。控制装置98包括:传感器,其检测例如汽车的行驶状态等;机械性触点控制装置,其根据该传感器的检测结果改变向电动机86的通电方向。并且,利用该控制装置98,依据车辆的状态来改变电动机86的旋转轴88的旋转方向。另外,通过检测旋转轴88的旋转角度、向电动机86的通电时间等,然后依据该检测结果控制向电动机86的通电,能够使旋转轴88在达到规定的旋转量时停止旋转。
另外,上述传感器除了使用公知的加速度传感器等传感器个体之外,也可以使用包括ECU(发动机控制单元)等运算处理装置的装置。依据发动机支架10所要求的隔振特性等,适当地选择该传感器。
此外,从内侧孔构件36的上底壁部40朝向开口侧突出地设置的内螺纹部100与电动机86的旋转轴88的前端部分相连结。该内螺纹部100形成为圆筒状,在内螺纹部100的内周面上遍布整个长度地刻设有与外螺纹构件90的螺纹牙相对应的螺纹牙。
通过将设置在旋转轴88上的外螺纹构件90从下方螺纹接入上述那样的内螺纹部100,将内螺纹部100组装在旋转轴88的前端部分上。由此,内侧孔构件36在大气中与电动机86的旋转轴88相连结。
另外,在该状态下,内螺纹部100插入在保持筒部94中。这里,在内螺纹部100的下端设置有卡合突起102、102,该卡合突起102、102嵌入在卡合缺口部104、104中,该卡合缺口部104、104形成在保持筒部94上。于是,在卡合突起102、102与卡合缺口部104、104的在周向上的卡合作用下,内螺纹部100相对于保持筒部94在周向上卡定,从而不能进行相对旋转。由此,因通电而在电动机86中产生的旋转驱动力在由外螺纹构件90与内螺纹部100构成的螺纹构造的作用下,变换成往返驱动力而传递到内侧孔构件36。并且,通过控制电动机86的旋转轴88的旋转方向,能够将内侧孔构件36沿轴线方向驱动位移到规定位置,从而能够调节内侧孔构件36相对于外侧孔构件48的进入量。结果,能够改变孔通路68的通路长度:L。
在形成为上述那样的构造的汽车用发动机支架10中,利用固定轴24将构成支架主体18的第一安装构件12安装在未图示的动力单元上,并且借助托架20将第二安装构件14安装在未图示的车辆车身上。由此,发动机支架10夹装在动力单元与车辆车身之间,动力单元被隔振支承于车辆车身。
将形成为上述那样的构造的汽车用发动机支架10安装在汽车上,当有在行驶时成为问题的摇晃振动输入时,在第一液室58中产生压力变动。然后,在产生于第一液室58与第二液室60之间的相对压力变动的差的作用下,产生经过低频孔通路64的流体流动,针对摇晃振动,发挥基于流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果(高衰减效果)。这里,在汽车行驶时,孔通路68的调谐频率被设定成低于低频孔通路64的调谐频率的频率。由此,能够阻止经过孔通路68的流体流动,从而能够确保经过低频孔通路64的流体流动量。结果,能够有效发挥由低频孔通路64产生的隔振效果。
另外,设定孔通路68的调谐频率,以使得能在停车时对怠速振动有效地发挥由孔通路68产生的隔振效果。并且,在该状态下,当有成为问题的怠速振动输入时,在产生于第一液室58与第二液室60之间的相对压力变动的差的作用下,产生经过孔通路68的流体流动,针对怠速振动,发挥基于流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果(低动倍率效果)。
这里,怠速振动的频率有时改变。例如,在AT(automatictransmission,自动档)车处于N档和D档时,怠速振动的频率不同,且在开启空调的情况下的怠速振动的频率也与关闭空调的状态下的该频率不同。在怠速振动的频率这样变化了的情况下,根据来自控制装置98的控制信号,驱动电动机86的旋转轴88进行旋转,从而改变内侧孔构件36向外侧孔构件48的进入量。由此,改变孔通路68的通路长度,从而改变孔通路68的调谐频率。另外,在本实施方式中,依据引发怠速振动改变的主要原因(例如空调的开启/关闭、AT车的换档位置等),预先设定孔通路68的调谐频率。
在形成为上述那样的构造的发动机支架10中,通过改变孔通路68的通路长度,能够改变孔通路68的调谐频率。由此,即使在要隔振的振动的频率随着车辆的状态等的变化而变化了的情况下,也能使孔通路68的调谐频率追随要隔振的振动的频率的变化。结果,对于要隔振的振动,能够有效地发挥基于在孔通路68中流动的流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果。
另外,在改变孔通路68的调谐频率时,维持筒状间隙66的间隙尺寸大致恒定,即维持内侧孔构件36的外周面与外侧孔构件48的内周面的径向面对的面之间的距离大致恒定。特别是,通过确保孔通路68的通路截面积,并且增加孔通路68的通路长度,能够将孔通路68调谐成低频区域。因此,能够避免由孔通路68的通路截面积的狭小化引发的流通阻力的增大,从而能够维持经过孔通路68的流体流动量,稳定地发挥期望的基于流体的流动作用的隔振效果。
另外,在改变孔通路68的调谐频率时,由于维持间隙尺寸大致恒定地改变通路长度,因此能够抑制在进行该调谐频率的变更工作时经过孔通路68内的流体流动量。即,在改变孔通路68的间隙尺寸以改变调谐频率的情况下,改变孔通路68的整个长度上的间隙尺寸(通路截面积),因此在孔通路68的整个长度上产生流体流动。另一方面,在改变孔通路68的通路长度以改变调谐频率的情况下,只有孔通路的端部长度发生改变,只有孔通路的端部产生流体流动。因此,在通过改变孔通路68的通路长度来改变调谐频率的本实施方式的发动机支架10中,能够以较小的驱动力使内侧孔构件36位移而快速地改变孔通路68的调谐频率。
此外,在外侧孔构件48的整个内周面与内侧孔构件36的整个外周面上以规定的间隙组合外侧孔构件48和内侧孔构件36,利用该间隙形成孔通路68。并且,在改变孔通路68的调谐频率时,当使内侧孔构件36相对于外侧孔构件48进行出入工作时,也不会相应地发生两个构件36、48之间彼此的直接滑动。因此,能够避免由磨损引发的损伤、耐久性的问题。另外,外侧孔构件48、内侧孔构件36的尺寸精度不高也可以,从而易于进行零部件的制造、组装作业。
此外,由于利用筒状间隙66形成孔通路68,因此即使因为存在尺寸误差等而不能同心地配置内侧孔构件36和外侧孔构件48的情况下,也能将孔通路68的通路截面积形成为同一大小。结果,能够易于进行在制造发动机支架10时的管理、作业。
另外,在本实施方式中,内侧孔构件36形成为倒杯状,利用从内侧孔构件36的上底壁部40朝向开口侧突出设置的内螺纹部100,将内侧孔构件36组装在电动机86的旋转轴88上。由此,能够确保内侧孔构件36的筒壁部38的高度尺寸(轴线方向长度),并且能够使内侧孔构件36与电动机86的旋转轴88连结的连结部分位于比电动机86侧靠主体橡胶弹性体16侧的位置。结果,能够减小发动机支架的轴线方向尺寸。
此外,在本实施方式中,内侧孔构件36与电动机86的旋转轴88连结的连结部分位于大气中,因此不再需要确保驱动部分的密封性。结果,能够简单地制造发动机支架10,并且能够进一步提高对内侧孔构件36工作的可靠性、耐久性。
顺便说一下,发动机支架10的由孔通路68产生的隔振特性的模拟结果如图2所示。在图2中,表示在孔通路68的通路长度最长的状态(实施例1)、在孔通路68的通路长度最短的状态(实施例2)和在孔通路68的通路长度处于最长与最短之间的状态(实施例3)下的绝对弹簧常数的频率特性。另外,在被调谐成比低频孔通路64的调谐频率高的频率的孔通路68的通路长度中,实施例1中的孔通路68的通路长度是最长的。
根据图2的模拟结果可明确得知,在通过改变相对于外侧孔构件48的内侧孔构件36的进入量而改变孔通路68的通路长度时,能够改变由孔通路68产生的隔振效果。特别是通过改变内侧孔构件36相对于外侧孔构件48的进入量,能够对基于经过孔通路68而流动的流体的共振作用而发挥的低动倍率区域和其发挥的程度进行适当的调节。
另外,在本实施方式的发动机支架10中,通过在适当的周期内切换向电动机86的通电方向,能够以所设定的进入位置为中心往返驱动内侧孔构件36,对内侧孔构件36进行往复驱动,从而能够获得主动性的隔振效果。
在该情况下,利用电动机86构成励振驱动部件。另外,沿成为内侧孔构件36向外侧孔构件48进入的进入方向的支架轴线方向,向两侧往返驱动内侧孔构件36。
另外,能够以下述方式切换向电动机86的通电方向,即,例如将动力单元的发动机点火信号作为参照信号,且将要隔振的构件(车辆车身)的振动检测信号作为误差信号,进行适应控制等的反馈控制,从而切换向电动机86的通电方向,或者以利用根据预先设定的控制数据的映像控制的方式等,切换向电动机86的通电方向。
当有在停车时成为问题的怠速振动输入时,对内侧孔构件36进行励振驱动,以使得能够利用随着怠速振动而产生的第一液室58的压力变动发挥低动倍率效果。详细而言,使怠速振动与频率大致相同地励振驱动内侧孔构件36。由此,能够发挥主动性的隔振效果,有效地减小隔振对象构件(车辆车身)的振动。
由于孔通路68被调谐成怠速振动的频率区域,因此在上述那样地励振驱动内侧孔构件36时,积极地产生经过孔通路68的流体流动。由此,能够与基于经过孔通路68的流体流动作用的第一液室58的压力控制效果互相配合地发挥主动性的隔振效果,从而能够更加有效地减小隔振对象构件(车辆车身)的振动。
在怠速振动的频率变化了的情况下,通过驱动电动机86的旋转轴88进行旋转,能够改变孔通路68的通路长度,从而能够改变孔通路68的调谐频率。并且,在该状态下,当如上所述地励振内侧孔构件36时,在期望的各频率区域中也能获得期望的主动性的隔振效果。
另外,在本实施方式的发动机支架10中,内侧孔构件36向外侧孔构件48的进入量的调节和内侧孔构件36的励振驱动均利用电动机86的旋转驱动力来进行。因而,能够减少发动机支架10所必须的零部件件数,从而能够简化发动机支架10的构造,进而能够简化发动机支架10的制造作业。
顺便说一下,励振驱动内侧孔构件36时施加于第一安装构件12与第二安装构件14之间的励振力的传递力和频率的关系如图3所示。在图3中,表示在孔通路68的通路长度最长的状态(实施例1)、在孔通路68的通路长度最短的状态(实施例2)和在孔通路68的通路长度处于最长与最短之间的状态(实施例3)下的励振力的频率特性。另外,在被调谐成比低频孔通路64的调谐频率高的频率的孔通路68的通路长度中,实施例1中的孔通路68的通路长度是最长的。
根据图3的图表可明确判断出,在区域1中实施例1的形态的传递力最大,在区域2中实施例3的形态的传递力最大,在区域3中实施例2的形态的传递力最大。因而,在依据要隔振的振动的频率的存在区域来改变孔通路68的通路长度时,能够获得较大的传递力,进而能够获得更加高效的主动性的隔振效果。
接下来,根据图4说明作为本发明的流体封入式隔振装置的第二实施方式的发动机支架106。另外,在下述的第二实施方式、后述的第三~第八实施方式中,对于与第一实施方式相同的构造的构件和部位,通过在图中标注与第一实施方式相同的附图标记而省略对这些构件和部位的详细说明。
本实施方式的发动机支架106与第一实施方式的发动机支架(10)的不同之处在于,形成为外侧孔构件48的轴线方向上侧(主体橡胶弹性体16侧)的开口部被可动橡胶膜108覆盖的构造。
更详细而言,可动橡胶膜108呈圆板状,嵌装环110硫化粘接于可动橡胶膜108的外周缘部。另一方面,在外侧孔构件48的内周面上形成有台阶面112,比该台阶面112靠上侧的部分形成为大径的构造。并且,通过将嵌装环110从外侧孔构件48的轴线方向上侧开口部嵌入而载置在台阶面112上,能够将可动橡胶膜108以朝向端面方向地覆盖轴线方向上侧的开口部的状态组装在外侧孔构件48上。
另外,呈圆环板状的压板配件114在同一条中心轴线上与外侧孔构件48的上表面重合,该压板配件114的外周缘部被主体橡胶弹性体16和外侧孔构件48夹持。在该状态下,压板配件114的内周缘部与嵌装环110的上表面重合,由此能够防止嵌装环110脱出。
此外,通过如上所述地配置可动橡胶膜108,第一实施方式的第一液室(58)、即外侧孔构件48、内侧孔构件36的上方区域被可动橡胶膜108分隔开。由此,在可动橡胶膜108的上侧形成主液室116,该主液室116的壁部的一部分由主体橡胶弹性体16和可动橡胶膜108构成,且在振动输入时该主液室116产生压力变动。另一方面,在可动橡胶膜108的下侧形成副液室118,该副液室118的壁部的一部分由可动橡胶膜108和内侧孔构件36的上底壁部40构成,且该副液室118通过可动橡胶膜108的弹性变形传递主液室116的压力变动。即,在本实施方式中,由主液室116和副液室118构成第一液室。并且,在本实施方式中,孔通路68使副液室118与第二液室60彼此相连通。另外,低频孔通路64使主液室116与第二液室60彼此相连通。
在形成为上述那样的构造的发动机支架106中,在摇晃振动输入时,能够发挥基于在低频孔通路64中流动的流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果。特别是在本实施方式中,由于孔通路68将副液室118和第二液室60连接起来,因此能够利用可动橡胶膜108的膜刚性,确保低频孔通路64的流体流动量,从而能够提高由低频孔通路64产生的隔振效果。另外,在本实施方式中,如图5所示,也能使内侧孔构件36与可动橡胶膜108的下端面抵接。在这样约束可动橡胶膜108时,能够进一步确保低频孔通路64的流体流动量,从而能够进一步提高由低频孔通路64产生的隔振效果。另外,在本实施方式中,通过设置可动橡胶膜108,即使不使内侧孔构件36与可动橡胶膜108抵接,也能限制从主液室116向副液室118的压力的传递。
另一方面,在停车时调谐孔通路68,以对怠速振动有效地发挥由孔通路68产生的隔振效果。并且,在有怠速振动输入时,通过可动橡胶膜108的弹性变形,主液室116的压力变动被传递到副液室118,从而在副液室118与第二液室60之间产生经过孔通路68的流体流动。由此,能够获得基于在孔通路68中流动的流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果。特别是在本实施方式中,通过利用可动橡胶膜108的弹性共振来增加孔通路68的流体流动量,能够提高由孔通路68产生的隔振效果。另外,在怠速振动的频率发生了变化的情况下,通过根据来自控制装置98的控制信号,驱动电动机86的旋转轴88进行旋转,能够改变孔通路68的通路长度,从而能够改变孔通路68的调谐频率。
另外,在本实施方式的发动机支架106中,也能获得主动性的隔振效果。详细而言,能够在使内侧孔构件36自可动橡胶膜108分开的状态下励振驱动内侧孔构件36,借助副液室118和可动橡胶膜108控制主液室116的压力,从而能够获得主动性的隔振效果。
这里,若将孔通路68调谐成怠速振动的频率区域以对怠速振动发挥有效的隔振效果,则在如上所述地对内侧孔构件36进行励振驱动时,能够使励振频率与怠速振动的频率相对应,从而能够积极地产生经过孔通路68的流体流动。结果,能够更加高效地获得主动性的隔振效果。
此外,在本实施方式中,在利用可动橡胶膜108的弹性共振时,也能增加在副液室118与主液室116之间的压力的传递效率。因而,能够更加有效地发挥主动性的隔振效果。
另外,即使在使内侧孔构件36与可动橡胶膜108抵接的状态下对内侧孔构件36进行励振驱动,也能获得主动性的隔振效果。
另外,在怠速振动的频率发生了变化的情况下,通过驱动电动机86的旋转轴88进行旋转,能够改变孔通路68的通路长度,从而能够改变孔通路68的调谐频率。并且,在该状态下,当如上所述地对内侧孔构件36进行励振驱动时,也能在期望的各频率区域中获得期望的主动性的隔振效果。
接下来,根据图6说明作为本发明的流体封入式隔振装置的第三实施方式的发动机支架120。本实施方式的发动机支架120的内侧孔构件122与第一实施方式的发动机支架(10)的内侧孔构件不同。
更详细而言,本实施方式的内侧孔构件122由金属材料形成,且形成为以大致恒定的内外径尺寸直线延伸的圆筒状。另外,呈圆板状的支承橡胶膜124的外周缘部硫化粘接于内侧孔构件122的轴线方向上端部。由此,内侧孔构件122的轴线方向上侧的开口部被支承橡胶膜124防止流体通过地密封地覆盖。另外,在本实施方式中,支承橡胶膜124的外周缘部硫化粘接于内侧孔构件122的上端面。由此,形成从内侧孔构件122的上端面向轴线方向外侧突出的弹性抵接突部125。如图7所示,当内螺纹构件126向轴线方向上方位移时,该弹性抵接突部125与分隔板配件128的内周缘部抵接。另外,内螺纹构件126固定在支承橡胶膜124的中央部分。
内螺纹构件126由金属材料形成,整体呈倒立的有底圆筒状。另外,在内螺纹构件126的筒壁部的内周面上刻设有与外螺纹构件90的螺纹牙相对应的螺纹牙。此外,在内螺纹构件126的外周面上设置有卡合突起102、102。
上述那样的内螺纹构件126在与内侧孔构件122同心地配置的状态下,且在上底壁部埋设在支承橡胶膜124中的状态下,硫化粘接于支承橡胶膜124。在该状态下,内螺纹构件126位于内侧孔构件122内,且向轴线方向下侧突出。
并且,通过将外螺纹构件90螺纹接入内螺纹构件126,能够将内螺纹构件126组装在电动机86的旋转轴88的前端部分上。由此,利用支承橡胶膜124将内侧孔构件122弹性支承于电动机86的旋转轴88。另外,从外侧孔构件48的通孔50的轴线方向下侧的开口进入地配置内侧孔构件122。另外,将孔通路68的能调谐的频率的范围设定成与第一实施方式相同的范围。
另外,呈圆环板状的分隔板配件128在同一条中心轴线上与外侧孔构件48的上表面重合,该分隔板配件128的外周缘部被主体橡胶弹性体16和外侧孔构件48夹持。这里,在本实施方式中,分隔板配件128的中心孔130的内径尺寸比外侧孔构件48的通孔50的内径尺寸小。由此,第一实施方式的第一液室(58)、即内侧孔构件122、外侧孔构件48的上侧区域被分隔板配件128上下分隔开。结果,在比分隔板配件128靠上侧的位置形成主液室132,该主液室132的壁部的一部分由主体橡胶弹性体16构成,且在振动输入时该主液室132产生压力变动。另一方面,在比分隔板配件128靠下侧的位置形成副液室134,该副液室134的壁部的一部分由支承橡胶膜124形成。即,在本实施方式中,由主液室132和副液室134构成第一液室。并且,在本实施方式中,上述主液室132和副液室134借助由分隔板配件128的中心孔130构成的高频孔通路136而彼此相连通。另外,在本实施方式中,高频孔通路136被调谐成行驶低频噪音等的高频区域。另外,副液室134利用孔通路68与作为第二液室的第二液室60相连接。此外,主液室132借助低频孔通路64与第二液室60相连接。
在形成为上述那样的构造的发动机支架120中,在行驶时,孔通路68的调谐频率被设定成比低频孔通路64的调谐频率低的频率。由此,能够防止产生经过孔通路68的流体流动,确保低频孔通路64的流体流动量。结果,在有摇晃振动输入时,能够有效地发挥基于在低频孔通路64中流动的流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果。
另一方面,将孔通路68的调谐频率设定成怠速振动的频率,以使得能在停车时对怠速振动有效地发挥由孔通路68产生的隔振效果。并且,在有怠速振动输入时,主液室132的压力变动经过高频孔通路136被传递到副液室134。由此,在副液室134与第二液室60之间产生经过孔通路68的流体流动。结果,能够基于在孔通路68中流动的流体的共振作用等的流动作用,对怠速振动发挥有效的隔振效果。特别是在本实施方式中,通过利用支承橡胶膜124的弹性共振来增加孔通路68的流体流动量,也能提高由孔通路68产生的隔振效果。另外,在怠速振动的频率发生了变化的情况下,通过根据来自控制装置98的控制信号,驱动电动机86的旋转轴88进行旋转,能够改变孔通路68的通路长度,从而能够改变孔通路68的调谐频率。
此外,在本实施方式中,在有行驶低频噪音等高频区域的振动输入时,经由高频孔通路136在主液室132与副液室134之间产生流体流动。由此,能够对行驶低频噪音等高频区域的振动有效地发挥基于经过高频孔通路136的流体的共振作用等的流动作用。
另外,如图7所示,也可以使支承橡胶膜124的外周缘部与分隔板配件128的内周缘部抵接,利用分隔板配件128和内侧孔构件122夹压支承橡胶膜124的外周缘部。在该情况下,孔通路68被切断。由此,能够确保低频孔通路64的流体流动量。结果,能够有效地获得基于经过低频孔通路64的流体的流动作用而产生的隔振效果。另外,在有行驶低频噪音等高频区域的振动输入时,能够发挥基于在高频孔通路136中流动的流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果。
另外,在本实施方式的发动机支架120中,也能获得主动性的隔振效果。详细而言,在有怠速振动输入时,主液室132和副液室134作为第一液室发挥作用,因此利用内螺纹构件126对支承橡胶膜124进行励振,从而能够获得主动性的隔振效果。
特别是在本实施方式中,在停车时,将孔通路68的调谐频率设定成怠速振动的频率,以对怠速振动有效地发挥由孔通路68产生的隔振效果,因此在如上所述地对支承橡胶膜124进行励振时,能够获得与第一和第二实施方式相同的效果。
此外,在本实施方式中,在利用支承橡胶膜124的弹性共振时,能够提高支承橡胶膜124的励振效率。因而,能够更进一步高效地发挥主动性的隔振效果。
此外,在本实施方式中,利用内螺纹构件126的励振,实际只对支承橡胶膜124进行励振,从而能够抑制、进而防止内侧孔构件122被励振。因此,能够减轻在获得由励振产生的主动性的隔振效果时电动机86的负担。
另外,在怠速振动的频率发生了变化的情况下,通过驱动电动机86的旋转轴88进行旋转,能够改变孔通路68的通路长度,从而能够改变孔通路68的调谐频率。并且,在该状态下,当如上所述地励振支承橡胶膜124时,也能在期望的各频率区域中获得期望的主动性的隔振效果。
另外,在与行驶低频噪音等的高频区域的振动相对应地励振支承橡胶膜124时,利用在高频孔通路136中流动的流体的共振作用,将产生于副液室134的内压变动高效地传递给主液室132,从而能够控制主液室132的压力。结果,对于行驶低频噪音等的高频区域的振动,也能高效地发挥主动性的隔振效果。
此外,如图7所示,可以使支承橡胶膜124的内周缘部与分隔板配件128的内周缘部抵接,利用分隔板配件128和内侧孔构件122夹压支承橡胶膜124的外周缘部,由此,孔通路68被切断。在该状态下,能够更大地确保低频孔通路64中的流体流动量。此外,在励振支承橡胶膜124时,能够对怠速振动、行驶低频噪音等的高频区域的振动发挥主动性的隔振效果。特别是,对于行驶低频噪音等的高频区域的振动,通过利用在高频孔通路136中流动的流体的共振作用,能够高效地发挥主动性的隔振效果。
接下来,根据图8说明作为本发明的流体封入式隔振装置的第四实施方式的发动机支架138。本实施方式的发动机支架138与第一实施方式的发动机支架(10)的不同之处在于,膜片34的内周缘部硫化粘接于外侧孔构件48的筒状延伸壁部56。由此,在外侧孔构件48的下方形成第一平衡室140,该第一平衡室140的壁部的一部分由膜片34构成,且容易容许容积变化。即,在本实施方式中,利用低频孔通路64使第一液室58与第一平衡室140相连接,利用第一平衡室140构成第二液室。
另外,在本实施方式中,内侧孔构件142的构造不同于第一实施方式。本实施方式的内侧孔构件142由金属材料形成,且呈具有底壁部146和大致以恒定的内外径尺寸直线延伸的筒壁部144的有底圆筒状。另外,在内侧孔构件142的底壁部146设置有连结筒部148,该连结筒部148的内外径尺寸比筒壁部144小且向与筒壁部144相反一侧突出。并且,在该连结筒部148上组装有内螺纹构件150。
内螺纹构件150由金属材料形成,且整体呈倒立的有底圆筒状,在内螺纹构件150的筒壁部的内周面上刻设有与外螺纹构件90的螺纹牙相对应的螺纹牙。另外,在内螺纹构件150的外周面上的轴线方向中央部分形成有台阶面152,比该台阶面152靠上方的部分是小径部154。此外,在内螺纹构件150的外周面上设置有卡合突起102、102。
将上述那样的内螺纹构件150的小径部154压入组装在连结筒部148中。由此,内侧孔构件142与内螺纹构件150相连结。另外,将外螺纹构件90螺纹接入内螺纹构件150。由此,将内螺纹构件150组装在电动机86的旋转轴88的前端部分上。结果,能够将电动机86的旋转驱动力传递给内侧孔构件142。另外,从外侧孔构件48的轴线方向上侧的开口部进入地配置内侧孔构件142。另外,在本实施方式中,将孔通路68的能调谐的频率的范围设定成与第一实施方式相同的范围。
另外,在外侧孔构件48的通孔50内配置有挠性橡胶膜156。该挠性橡胶膜156为圆环板状,外侧环状配件158硫化粘接于该挠性橡胶膜156的外周缘部,并且内侧环状配件160硫化粘接于该挠性橡胶膜156的内周缘部。并且,内侧环状配件160外插在内螺纹构件150的小径部154上而被内螺纹构件150的台阶面152和连结筒部148的突出端面夹压,并且外侧环状配件158压入在外侧孔构件48的通孔50中而与形成在外侧孔构件48的内周面上的台阶面162重合,从而外侧孔构件48的通孔50的内部隔着挠性橡胶膜156被防止流体通过地密封地上下分隔开。由此,在外侧孔构件48的通孔50内形成第二平衡室164,该第二平衡室164的壁部的一部分由挠性橡胶膜156构成,且容易容许容积变化。即,相对于第一平衡室140独立地形成第二平衡室164。并且,利用孔通路68使第一液室58与第二平衡室164彼此相连通。即,在本实施方式中,也利用第二平衡室164构成第二液室。
在形成为上述那样的构造的发动机支架138中,在行驶时,将孔通路68的调谐频率设定成比低频孔通路64的调谐频率低的频率。由此,能够防止产生经过孔通路68的流体流动,从而能够确保经过低频孔通路64的流体流动量。结果,在有摇晃振动输入时,能够有效地发挥基于在低频孔通路64中流动的流体的共振作用等的流动作用而产生的隔振效果。
另一方面,在停车时,将孔通路68的调谐频率调谐成怠速振动的频率,以对怠速振动有效地发挥由孔通路68产生的隔振效果。并且,在有怠速振动输入时,产生经过孔通路68的流体流动。由此,基于在孔通路68中流动的流体的共振作用等流动作用,能够对怠速振动发挥有效的隔振效果。另外,在怠速振动的频率发生了变化的情况下,通过根据来自控制装置98的控制信号驱动电动机86的旋转轴88进行旋转,能够改变孔通路68的通路长度,从而能够改变孔通路68的调谐频率。
这里,在本实施方式中,由于彼此独立地形成第一平衡室140和第二平衡室164,因此能够独立地设定构成第一平衡室140的壁部的膜片34的膜刚性和构成第二平衡室164的壁部的挠性橡胶膜156的膜刚性。由此,能够增加各孔通路64、68的调谐自由度。
另外,在本实施方式的发动机支架138中,也能获得主动性的隔振效果。详细而言,当有在停车时成为问题的怠速振动输入时,通过对内侧孔构件142进行励振驱动,能够获得主动性的隔振效果。
由于孔通路68被调谐成怠速振动的频率区域,因此如上所述在对内侧孔构件142进行励振驱动时,能够积极地产生经过孔通路68的流体流动。由此,能够更加高效地获得主动性的隔振效果。
另外,在怠速振动的频率发生了变化的情况下,通过驱动电动机86的旋转轴88进行旋转,能够改变孔通路68的通路长度,从而能够改变孔通路68的调谐频率。并且,在该状态下,当如上所述地对内侧孔构件142进行励振驱动时,也能以期望的各频率区域获得期望的主动性的隔振效果。
接下来,根据图9说明作为本发明的流体封入式隔振装置的第五实施方式的发动机支架166。本实施方式的发动机支架166与第一实施方式的发动机支架(10)的不同之处在于,孔通路168的形状不同。
更详细而言,在内侧孔构件36的外周面上形成有锥状外周面170,该锥状外周面170自轴线方向上侧向下侧逐渐扩径。另外,在外侧孔构件48的内周面上以与锥状外周面170相对应的倾斜角度形成有锥状内周面172,该锥状内周面172自轴线方向上侧向下侧逐渐扩径。即,在锥状外周面170与锥状内周面172之间形成锥形筒状的筒状间隙174,该筒状间隙174为大致恒定的内外径尺寸且自轴线方向上侧向下侧逐渐扩径。并且,利用该锥形筒状的筒状间隙174形成使第一液室58与第二液室60彼此相连通的孔通路168。另外,孔通路168的能调谐的频率被设定成与第一实施方式的孔通路(68)的该频率相同的频率。
在形成为上述那样的构造的发动机支架166中,由于利用锥形筒状的筒状间隙174形成孔通路168,因此在改变了内侧孔构件36向外侧孔构件48的进入量时,不仅能够改变孔通路168的通路长度,而且还能改变孔通路168的通路截面积。由此,能够增加孔通路168的调谐频率的变更宽度。结果,能够对频率区域更宽的振动获得有效的隔振效果。
另外,在本实施方式中,筒状间隙174形成为随着向轴线方向上方前进而逐渐缩径的锥形筒状,但例如如图10所示,也可以将筒状间隙174形成为随着向轴线方向下侧前进而逐渐缩径的锥形筒状。
接下来,根据图11说明作为本发明的流体封入式隔振装置的第六实施方式的发动机支架176。本实施方式的发动机支架176与第一实施方式的发动机支架(10)的不同之处也在于,孔通路178的形状不同。
更详细而言,在内侧孔构件36的外周面上形成有台阶面180,该台阶面180的上方比下方小径。另外,在外侧孔构件48的内周面上也形成有台阶面182,该台阶面182的下侧比上侧大径。即,构成本实施方式的孔通路178的筒状间隙184形成为带台阶的圆筒状。另外,在本实施方式中,将孔通路178的能调谐的频率设定成与第一实施方式的孔通路(68)的该频率相同的频率。
在形成为上述那样的构造的发动机支架176中,筒状间隙184形成为带台阶的圆筒状,因此也能通过改变内侧孔构件36的向外侧孔构件的进入量来改变筒状间隙184的截面积。
接下来,根据图12说明作为本发明的流体封入式隔振装置的第七实施方式的发动机支架185。本实施方式的发动机支架185与第二实施方式的发动机支架(106)的不同之处在于,以外侧孔构件48能沿内侧孔构件36的励振位移方向位移的状态弹性支承该外侧孔构件48。
详细而言,利用筒状支承橡胶188沿内侧孔构件36的励振方向弹性支承外侧孔构件48,该筒状支承橡胶188固定于固定筒配件186的内周面,该固定筒配件186嵌入固定在第二安装构件14中。在该状态下,外侧孔构件48的外周面与筒状支承橡胶188的内周面紧密接触。由此,能够确保低频孔通路64的密封性。
在形成为上述那样的构造的发动机支架185中,也能对外侧孔构件48进行励振驱动,因此能够确保较大的活塞面积。结果,能够高效地控制第一液室58的压力。
另外,为了易于理解,在图12中对于与在第二实施方式中采用的构件等相同构造的构件等,标注与第二实施方式相同的附图标记。
接下来,根据图13说明作为本发明的流体封入式隔振装置的第八实施方式的发动机支架189。本实施方式的发动机支架189与第一实施方式的发动机支架(10)的不同之处在于,利用作为励振驱动部件的螺线管式励振器190沿上下方向励振驱动电动机86。
更详细而言,螺线管式励振器190包括作为定子的磁极形成构件192、和能相对于磁极形成构件192沿轴线方向进行相对位移地配置的作为可动元件的转子(armature)194。
磁极形成构件192由线圈196、和组装在线圈196周围的上侧轭铁198及下侧轭铁200构成。上侧轭铁198由强磁性材料构成,且形成为具有透孔的圆环板状。另一方面,下侧轭铁200由强磁性材料形成,且呈有底圆筒状。另外,在下侧轭铁200的底壁中央形成有透孔。并且,利用上述上侧轭铁198和下侧轭铁200构成供在向线圈196通电时产生的磁通量流动的固定侧磁路,上下的透孔的内周侧端缘部分别形成为在向线圈196通电时形成磁极的磁极部202、204。形成为上述那样的构造的磁极形成构件192载置在有底筒状支承构件206的底壁上而固定在底部配件74上,该有底筒状支承构件206组装在底部配件74的底壁上。
另一方面,转子194由强磁性材料形成,且呈有底圆筒状。另外,在转子194的底壁部分形成有开口孔。从呈有底圆筒状的支承构件92的底侧外插上述那样的转子194,将该转子194固定在支承构件92上。另外,在该状态下,从上侧将转子194插入到磁极形成构件192的中央孔中,能在与磁极形成构件192的中心轴线相同的同一条中心轴线上沿轴线方向相对位移地组装该转子194。并且,转子194的轴线方向上端部208和下端面210形成为磁力作用部位,在转子194的轴线方向上端部208与上侧轭铁198的磁极部202之间、以及在转子194的下端面210与下侧轭铁200的磁极部204之间分别形成有能够施加有效的磁吸引力的磁性间隙。
另外,在本实施方式中,在上述那样地组装了转子194和磁极形成构件192的状态下,在支承构件92与有底筒状支承构件206之间配置螺旋弹簧212。另外,形成在筒状部214的外周面上的引导突起216位于引导槽220内,上述筒状部214突出设置在有底筒状支承构件206的底壁上,上述引导槽220形成在从支承构件92的底壁向轴线方向外侧(下方)突出设置的筒状部218的内周面上。由此,能够阻止支承构件92相对于有底筒状支承构件206、底部配件74旋转。
在形成为上述那样的构造的发动机支架中,通过向线圈196通电,在分别产生在转子194的轴线方向上端部208与上侧轭铁198的磁极部202之间、以及在转子194的下端面210与下侧轭铁200的磁极部204之间的磁吸引力的作用下,转子194被驱动向轴线方向下侧,并且停止向线圈196通电,使螺旋弹簧212的恢复力作用于支承构件92,从而能够使与要隔振的振动相对应的驱动力作用于内侧孔构件36,由此能够获得由通过控制第一液室58的内压而产生的主动性的隔振效果。
这里,能够以下述方式控制向线圈196的通电,即,例如将动力单元的发动机点火信号作为参照信号,且将要隔振的构件(车辆车身)的振动检测信号作为误差信号,进行适应控制等的反馈控制,从而控制向线圈196的通电,或者通过利用根据预先设定的控制数据的映像控制,来控制向线圈196的通电。另外,与第一实施方式相同,能够通过对电动机86进行驱动控制来改变孔通路68的通路长度。
以上,详细说明了本发明的若干实施方式,但这些实施方式只是例示而已,这些实施方式中的具体的描述丝毫不能限定性地解释本发明。
例如,在上述第一~第八实施方式中,并非一定要设置低频孔通路64。另外,在上述第三实施方式中,并非一定要设置高频孔通路136。此外,各孔通路的调谐频率也不限定于上述第一~第八实施方式中的设定方式。例如,在上述第一~第八实施方式中,也可以在与稳定行驶时的低频噪音、加速行驶时噪声等与怠速振动的频率区域不同的频率区域改变孔通路68、168、178。
此外,在日本特开2006-17134号公报等所公开的、平衡室设置在主体橡胶弹性体的上方的构造的流体封入式隔振装置中,当然也能应用本发明。详细而言,可以采用将第一安装构件视作外侧孔构件而使内侧孔构件从外侧进入到该外侧孔构件中地进行配置的结构。
另外,在上述第二实施方式中,也可以将金属块等固定在可动橡胶膜108上,调谐能发挥可动橡胶膜108的弹性共振的频率(可动橡胶膜108的固有振动频率)。
此外,在上述第二实施方式中,也可以代替第二液室60地,设置借助低频孔通路64与主液室116相连接的第一平衡室、和借助孔通路68与副液室118相连接的第二平衡室。
此外,在上述第三实施方式中,代替第二液室60地,设置借助低频孔通路64与主液室132相连接的第一平衡室、和借助孔通路68与副液室134相连接的第二平衡室。
另外,在本发明中,执行元件不限定于是电动机。例如,也可以利用螺线管构成执行元件,或者也可以利用凸轮机构和用于对构成该凸轮机构的凸轮构件进行驱动的电动机来构成执行元件。
此外,在上述第一~第八实施方式中,也可以使电动机86的旋转驱动力经由减速齿轮列传递到外螺纹构件90。
而且,在上述第一~第八实施方式中,表示了将本发明应用在汽车用发动机支架中的具体例,但本发明也可以应用在汽车用车身支架、梁部支架、以及除汽车外的各种装置中的隔振装置中。
附图标记说明
10、发动机支架(流体封入式隔振装置);12、第一安装构件;14、第二安装构件;16、主体橡胶弹性体;36、内侧孔构件;48、外侧孔构件;50、通孔;58、第一液室;60、第二液室;64、低频孔通路;66、筒状间隙;68、孔通路;86、电动机(执行元件);88、旋转轴;108、可动橡胶膜;116、主液室;118、副液室;124、支承橡胶膜;140、第一平衡室;164、第二平衡室。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种流体封入式隔振装置,该装置具备分别封入有非压缩性流体且在振动输入时被施加相对性的压力变动的第一液室和第二液室,并且设置有使上述第一液室和第二液室彼此相连通的孔通路,其特征在于,
该装置设置有具有通孔的外侧孔构件,该通孔形成孔通路的外周壁面,并且该隔振装置使形成该孔通路内周壁面的内侧孔构件从该外侧孔构件的该通孔的一方的开口部进入到该外侧孔构件中地进行配置,利用在该外侧孔构件的内周面与该内侧孔构件的外周面之间形成的筒状间隙形成该孔通路,并且设置有调节该内侧孔构件相对于该外侧孔构件的进入量的执行元件,通过用该执行元件调节该内侧孔构件相对于该外侧孔构件的进入量,能够改变该孔通路的通路长度,另一方面,利用螺纹机构或凸轮机构将电动机的旋转驱动力传递到该内侧孔构件,由此使该内侧孔构件朝向相对于该外侧孔构件出入的方向往复位移。
2.根据权利要求1所述的流体封入式隔振装置,其中,
利用主液室和副液室构成上述第一液室,另一方面形成有容易容许容积变化的上述第二液室,上述主液室在振动输入时产生压力变动,并且该主液室的壁部的一部分由可动橡胶膜构成,上述副液室隔着该可动橡胶膜位于与该主液室相反一侧,通过该可动橡胶膜的弹性变形传递该主液室的压力变动,并且该副液室的壁部的一部分由上述内侧孔构件构成,利用上述孔通路使该副液室和该第二液室彼此相连通。
3.根据权利要求2所述的流体封入式隔振装置,其中,
覆盖上述外侧孔构件的上述通孔的靠上述主液室侧的开口部地配置上述可动橡胶膜,从与该主液室相反一侧的开口部进入到该外侧孔构件的该通孔中的上述内侧孔构件能够沿向该可动橡胶膜接近的方向位移至与该可动橡胶膜抵接。
4.根据权利要求1所述的流体封入式隔振装置,其中,
将上述内侧孔构件形成为筒状而设置将该内侧孔构件的一方的开口部覆盖起来的支承橡胶膜,经由该支承橡胶膜将该内侧孔构件安装在上述执行元件的输出轴上,并且设置上述第一液室,该第一液室的壁部的一部分由该支承橡胶膜构成且在振动输入时产生压力变动,另一方面设置容易容许容积变化的上述第二液室。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的流体封入式隔振装置,其中,
设置有使上述第一液室和上述第二液室彼此相连通的低频孔通路。
6.根据权利要求5所述的流体封入式隔振装置,其中,
在上述孔通路的调谐频率的能改变的范围内,设定上述低频孔通路的调谐频率。
7.根据权利要求6或7所述的流体封入式隔振装置,其中,
作为上述第二液室,设置有第一平衡室和第二平衡室,该第一平衡室借助上述低频孔通路与上述第一液室相连接,上述第二平衡室借助上述孔通路与该第一液室相连接,且相对于该第一平衡室独立地设置。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的流体封入式隔振装置,其中,
将第一安装构件相对于筒状的第二安装构件分开地配置在该第二安装构件的一方的开口侧,且利用主体橡胶弹性体连结该第一安装构件和该第二安装构件,另一方面将上述外侧孔构件嵌入固定在该第二安装构件中,并且使上述内侧孔构件从该第二安装构件的另一方的开口侧进入到该外侧孔构件的上述通孔中地进行配置,从而设置沿支架轴线方向延伸的上述孔通路。
9.根据权利要求8所述的流体封入式隔振装置,其中,
上述低频孔通路形成在上述外侧孔构件中。
10.根据权利要求2或3所述的流体封入式隔振装置,其中,
将第一安装构件相对于筒状的第二安装构件分开地配置在该第二安装构件的一方的开口侧,且利用主体橡胶弹性体连结该第一安装构件和该第二安装构件,另一方面将筒状的上述外侧孔构件嵌入固定在该第二安装构件中,并且覆盖该外侧孔构件的一方的开口部地配置上述可动橡胶膜,隔着该可动橡胶膜在一侧形成有上述主液室,该主液室的壁部的一部分由该主体橡胶弹性体构成,且在振动输入时该主液室产生压力变动,另一方面隔着该可动橡胶膜在另一侧形成有上述副液室,该副液室通过该可动橡胶膜的弹性变形传递该主液室的压力变动,此外使上述内侧孔构件从该第二安装构件的另一方的开口侧进入到该外侧孔构件的上述通孔中地进行配置,并且在比该外侧孔构件靠该第二安装构件的该另一方的开口侧形成有容易容许容积变化的上述第二液室,利用上述孔通路使该副液室与该第二液室彼此相连通。
11.根据权利要求4所述的流体封入式隔振装置,其中,
将第一安装构件相对于筒状的第二安装构件分开地配置在该第二安装构件的一方的开口侧,且利用主体橡胶弹性体连结该第一安装构件和该第二安装构件,另一方面将上述外侧孔构件嵌入固定在该第二安装构件中,并且使筒状的上述内侧孔构件从该第二安装构件的另一方的开口侧进入到该外侧孔构件的上述通孔中地进行配置,并设置上述第一液室,该第一液室的壁部的一部分由上述支承橡胶膜构成,该支承橡胶膜覆盖该内侧孔构件的一方的开口和该主体橡胶弹性体地配置,另一方面在比该外侧孔构件靠该第二安装构件的另一方的开口侧形成容易容许容积变化的上述第二液室。
12.根据权利要求7所述的流体封入式隔振装置,其中,
将第一安装构件相对于筒状的第二安装构件分开地配置在该第二安装构件的一方的开口侧,且利用主体橡胶弹性体连结该第一安装构件和该第二安装构件,另一方面将筒状的上述外侧孔构件嵌入固定在该第二安装构件中,并且使上述内侧孔构件从该外侧孔构件的上述通孔的一方的开口侧进入地进行配置,此外在比该外侧孔构件靠该第二安装构件的另一方的开口侧形成有容易容许容积变化的上述第一平衡室,利用形成在该外侧孔构件中的上述低频孔通路连通上述第一液室和该第一平衡室,并且在该外侧孔构件的该通孔内形成容易容许容积变化的上述第二平衡室,该第一液室的壁部的一部分由该主体橡胶弹性体构成且在振动输入时该第一液室产生压力变动,利用上述孔通路使该第一液室和该第二平衡室彼此相连通。
13.根据权利要求1~12中任意一项所述的流体封入式隔振装置,其中,
上述筒状间隙形成为带锥度的筒状。
14.根据权利要求1~13中任意一项所述的流体封入式隔振装置,其中,
上述执行元件配置在大气中。
15.根据权利要求1、2、4~7、9、11~14中任意一项所述的流体封入式隔振装置,其中,
设置有励振驱动上述内侧孔构件的励振驱动部件。
16.根据权利要求3所述的流体封入式隔振装置,其中,
设置有励振驱动上述内侧孔构件的励振驱动部件,在使该内侧孔构件与上述可动橡胶膜抵接了的状态下对该内侧孔构件进行励振驱动。
17.根据权利要求16所述的流体封入式隔振装置,其中,
使上述外侧孔构件能够沿由上述励振驱动部件产生的励振方向位移地支承该外侧孔构件。
18.根据权利要求8所述的流体封入式隔振装置,其中,
设置有励振驱动上述内侧孔构件的励振驱动部件,沿上述支架轴线方向励振该内侧孔构件。
19.根据权利要求10所述的流体封入式隔振装置,其中,
设置有励振驱动上述内侧孔构件的励振驱动部件,使该内侧孔构件位于沿由该励振驱动部件产生的励振方向与上述可动橡胶膜面对的位置上,在该内侧孔构件与该可动橡胶膜面对的面之间形成有上述副液室。
20.根据权利要求15~19中任意一项所述的流体封入式隔振装置,其中,
上述励振驱动部件配置在大气中。
21.根据权利要求15~20中任意一项所述的流体封入式隔振装置,其中,
上述励振驱动部件由上述执行元件构成。
22.(增加)根据权利要求1~21中任意一项所述的流体封入式隔振装置,其中,
通过由上述电动机驱动而旋转的外螺纹部和设置于上述内侧孔构件上的内螺纹部构成上述螺纹机构,并且设置有卡合部,该卡合部能够容许该内侧孔构件相对于上述外侧孔构件在出入方向上的位移,并能阻止该内侧孔构件相对于上述外侧孔构件的旋转。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
基于条约第19条第一款的说明
根据国际专利申请第PCT/JP2009/006774号的国际检索报告书和书面意见,如下所述地修改了权利要求1。
将权利要求1中的“能够改变该孔通路的通路长度”改为“能够改变该孔通路的通路长度,另一方面,利用螺纹机构或凸轮机构将电动机的旋转驱动力传递到该内侧孔构件,由此使该内侧孔构件朝向相对于该外侧孔构件出入的方向往复位移”。
另外,增加了权利要求22。
修改后的权利要求1中,将采用螺纹机构或凸轮机构作为由电动机向内侧孔构件的驱动力传递机构这一点,作为特征之一。
这种利用螺纹机构或凸轮机构作为由电动机向内侧孔构件的驱动力传递机构在国际检索报告书指出的任意一个文献中均未有所记载。
于是,根据采用了该种特别的驱动力传递机构的本申请的修改后的权利要求1所述的技术方案,与国际检索报告书指出的各文献中记载的气动元件或螺线管执行元件相比,能够克服作用于内侧孔构件上的液压,将内侧孔构件高精度且牢固地定位保持在多级的规定位置上,由此,能够高精度地实现孔通路的调谐这一目的。
本次修改中在权利要求1中增加的限定特征以及通过权利要求22增加的限定特征在申请时的说明书第【0085】段和第【0172】段中有所记载。