JP3928861B2 - 液体封入式防振装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両においてデフマウントやメンバマウント等として好適に採用される液体封入式防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特許文献１等に開示されているように、車両においてデフマウントやメンバマウント等として用いられる液体封入式防振装置が知られている。このような液体封入式防振装置は、例えば図５及び図６に示すように、主軸部材１０１と、主軸部材１０１の外側に距離を隔てて同軸状に配置される外筒部材１０２と、主軸部材１０１の一端部と外筒部材１０２の一端部との間に配置されて両者を一体的に連結するゴム弾性体１０３と、リング状に形成されてその内周縁部を主軸部材１０１の他端部外周に保持されるとともにその外周縁部を外筒部材１０２の他端部内周に保持され、ゴム弾性体１０３との間に液体Ｌが封入される液体室を形成するダイヤフラム１０４と、外筒部材１０３の内周にその外周縁部を保持されて前記液体室を主液室１５１と副液室１５２とに仕切るとともに、その内周面と主軸部材１０１との間に主液室１５１と副液室１５２とを連通するオリフィス通路１５３を形成するリング状の仕切部材１０５とを備えている。
【０００３】
この液体封入式防振装置は、防振連結されるべき二つの部材のいずれか一方の部材に主軸部材１０１が図示しない取付ボルト及びナット等により緊締固定されるとともに、そのいずれか他方の部材に設けられた取付孔内に外筒部材１０２が圧入固定されることにより取付けられて、その軸方向が荷重入力方向（主振動入力方向）となるように配設される。
【０００４】
この液体封入式防振装置に対して、高周波領域の振動が入力すると、ゴム弾性体１０３が弾性変形することにより、その振動が効果的に吸収される。また、低周波領域の振動が入力したときには、主液室１５１及び副液室１５２の容積変化に伴ってオリフィス通路１５３を流動する液体Ｌの液柱共振作用により、その振動が効果的に吸収される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−２７５１２９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の液体封入式防振装置において、副液室１５２内に流入した液体Ｌの液圧を吸収するために設けられたリング状のダイヤフラム１０４は、軸対称位置となる２箇所の小部分に設けられた厚肉部１４１と、各厚肉部１４１の周方向両側の２箇所の大部分に設けられた円弧状の薄肉部１４２とを有する。薄肉部１４２は、副液室１５２側の面の内周縁部に円弧状に延びる内側すぐり１４３が形成されるとともに、副液室１５２と反対側の面の外周縁部に円弧状に延びる外側すぐり１４４が形成されることにより、薄肉化されている。このようにして形成された薄肉部１４２は、径方向における自由長が長くなり、容易に弾性変形することが可能とされている。
【０００７】
しかし、このダイヤフラム１０４は、液体室に封入される液体Ｌの液圧が大気圧よりも高いことから、初期より薄肉部１４２が外方へ膨出する状態に取付けられている。そのため、その液体封入式防振装置に軸方向の振動（荷重）が入力して、液体Ｌの圧力変化に伴ってダイヤフラム１０４が膨出及び収縮を繰り返す際に、大きく弾性変形する薄肉部１４２の弱い部分に歪みが集中したり、薄肉部１４２が膨出したときに外筒部材１０２に当たって摩耗することにより、その部分に亀裂が発生し易く、耐久性が悪いという問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、耐久性の向上を図り得る液体封入式防振装置を提供することを解決すべき課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段、発明の作用及び効果】
上記課題を解決する請求項１記載の発明に係る液体封入式防振装置は、主軸部材と、該主軸部材の外側に距離を隔てて同軸状に配置される外筒部材と、前記主軸部材の一端部と前記外筒部材の一端部との間に配置されて両者を一体的に連結するリング状のゴム弾性体と、リング状に形成されてその内周縁部を前記主軸部材の他端部外周に保持されるとともにその外周縁部を前記外筒部材の他端部内周に保持され、前記ゴム弾性体との間に液体が封入される液体室を形成するダイヤフラムと、前記外筒部材の内周にその外周縁部を保持されて前記液体室を主液室と副液室とに仕切るとともに、その内周面と前記主軸部材との間に前記主液室と前記副液室とを連通するオリフィス通路を形成するリング状の仕切部材と、を備え、前記ダイヤフラムは、厚肉のリング板状に形成された厚肉部と、該厚肉部の径方向外方で軸対称位置となる２箇所に該厚肉部の外周縁部に沿って周方向に延びるように形成されて前記厚肉部よりも小範囲に設けられた一対の薄肉部とを有するという手段を採用している。
【００１０】
本発明の液体封入式防振装置では、ダイヤフラムは、厚肉部が薄肉部よりも大きい範囲に設けられていることから、ダイヤフラム全体としてのばね剛性が高められる。これにより、液体室に封入された液体の液圧により、初期からダイヤフラムが外方へ膨出してしまう恐れが低減される。そのため、振動入力時に、液体の圧力変化に伴ってダイヤフラムが膨出及び収縮を繰り返す際に、ダイヤフラムが外筒部材等に当たって摩耗する恐れが低減される。また、ダイヤフラムが弾性変形する際に薄肉部に集中する歪みも小さくなる。
【００１１】
したがって、本発明によれば、ダイヤフラムに亀裂が発生する恐れを回避することができるので、耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明における前記厚肉部が、その内周側が前記オリフィス通路の開口部と軸方向に距離を隔てて対向位置しているという手段を採用している。この手段によれば、本発明におけるダイヤフラムは、オリフィス通路と対向する位置となるダイヤフラムの内周側に厚肉部が設けられているため、厚肉部がピストン機能を発揮することにより、オリフィス通路における液体の流動を促進させることができるので、良好な防振特性を得ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明における前記薄肉部が、前記ダイヤフラムの少なくとも一方の面に軸方向に凹んだすぐりが設けられることにより形成されているという手段を採用している。
【００１４】
この手段によれば、設けるすぐりの深さや大きさ、形状等を適宜設定することにより、任意の厚さや大きさ、形状等を有する薄肉部を容易に形成することができる。このすぐりは、ダイヤフラムの表裏のいずれか一方の面にのみ設けたり、その両方の面に対向するように設けることができる。このようにすぐりを設ける面を変えたり、すぐりの深さを変えることにより、薄肉部が厚肉部に連結する位置を自由に設定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１６】
図１は本実施形態に係る液体封入式防振装置の断面図であって図２のＩ−Ｉ線矢視断面図であり、図２はその液体封入式防振装置の底面図である。
【００１７】
本実施形態の液体封入式防振装置は、図１及び図２に示すように、第１筒状部１１と第１筒状部１１の一端部に設けられた第１フランジ部１２とを有する主軸部材１と、主軸部材１の外側に距離を隔てて同軸状に配置され、第２筒状部２１と第２筒状部２１の一端部に設けられた第２フランジ部２２とを有する外筒部材２と、第１フランジ部１２と第２フランジ部２２の間に配置されて両者を一体的に連結するゴム弾性体３と、リング状に形成されてその内周縁部を第１筒状部１１の他端部外周に保持されるとともにその外周縁部を第２筒状部２１の他端部内周に保持されてゴム弾性体３との間に液体室を形成し、厚肉部４１及び薄肉部４２を有するダイヤフラム４と、第２筒状部２１の内周にその外周縁部を保持されて前記液体室を主液室５１と副液室５２とに仕切るとともに、主液室５１と副液室５２とを連通するオリフィス通路５３を形成するリング状の仕切部材５と、から構成されている。
【００１８】
主軸部材１は、円筒状に形成された第１筒状部１１と、第１筒状部１１の一端部内周に嵌合固定されて第１筒状部１１の一端面に沿って径方向外方に延出するリング状の第１フランジ部１２とからなる。これら第１筒状部１１及び第１フランジ部１２は、鉄系やアルミ系の金属により形成されている。なお、第１筒状部１１の外周面は、ダイヤフラム４と一体に連結形成されるゴム被覆層１３で覆われている。
【００１９】
外筒部材２は、円筒状に形成された第２筒状部２１と、第２筒状部２１の一端から径方向外方に延出するリング状の第２フランジ部２２とからなり、鉄系やアルミ系の金属により一体に形成されている。第２筒状部２１は、主軸部材１の第１筒状部１１の外径よりも所定寸法大きい内径を有し、第１筒状部１１よりも所定寸法短い長さに形成されている。なお、第２筒状部２１の内周面は、ゴム弾性体３と一体に連結形成されるゴム被覆層２３で覆われている。この外筒部材２は、第２筒状部２１が第１筒状部１１の径方向外側で距離を隔てて同軸状となり、第２フランジ部２２が第１フランジ部１２と距離を隔てて対向する状態に配置されている。
【００２０】
ゴム弾性体３は、主軸部材１の第１フランジ部１２及び外筒部材２とともにゴム材料を一体加硫成形することにより厚肉の略円筒状に形成されている。このゴム弾性体３は、その一端部が第１フランジ部１２の内側面に加硫接着され、その他端部が第２フランジ部２２の外側面に加硫接着されて、第１フランジ部１２と第２フランジ部２２との間に介在している。これにより、ゴム弾性体３は、主軸部材１及び外筒部材２に対して軸方向の振動（荷重）が入力しときに、主として圧縮により弾性支持するように配置されている。このゴム弾性体３の内周面は、一端側から他端側に向かって次第に大径となるように傾斜しており、ゴム弾性体３の他端が第２筒状部２１の内周面を覆うゴム被覆層２３と連結されている。
【００２１】
ダイヤフラム４は、主軸部材１の第１筒状部１１及び金属により円筒状に形成された保持部材４５とともにゴム材料を一体加硫成形することによりリング状に形成されている。このダイヤフラム４の内周面は、第１筒状部１１の他端部（第１フランジ部１２と反対側の端部）の外周面に加硫接着されている。なお、ダイヤフラム４の内周側の軸方向両端は、第１筒状部１１の外周面を覆うゴム被覆層１３と連結されている。また、ダイヤフラム４の外周面は、第２筒状部２１の内周面を覆うゴム被覆層２３の他端部（第２フランジ部２２と反対側の端部）の内周面に圧接した状態で保持された保持部材４５の内周面に加硫接着されている。これにより、ダイヤフラム４とゴム弾性体２の内周面との間には、密閉状の液体室が形成されている。この液体室には、水やアルキレングリコール、シリコンオイル等の非圧縮性液体Ｌが封入されている。
【００２２】
このダイヤフラム４は、厚肉のリング板状に形成された厚肉部４１と、厚肉部４１の径方向外方で軸対称位置となる２箇所に厚肉部４１の外周縁部に沿って周方向に延びるように円弧形状に形成された一対の薄肉部４２、４２とを有する。薄肉部４２、４２は、厚肉部４１の外周縁部に沿って周方向に円弧状に延びるすぐり４３、４３を液体室と反対側の面に設けることにより形成されている。よって、各薄肉部４２、４２は、厚肉部４１、４１の厚さ方向における液体室側の端部で連結するように設けられている。各薄肉部４２、４２の周方向における中央部４２ａ、４２ａ（約４５°の角度範囲の部分）は、すぐり４３、４３の深さと略同じで略一定の肉厚に形成されている。各薄肉部４２、４２の周方向における両端部４２ｂ、…、４２ｂ（各々約３０°の角度範囲の部分）は、両端縁に近づくに連れて次第に厚肉となるように傾斜している。また、各薄肉部４２、４２の径方向における幅は、各薄肉部４２、４２の内周側に位置する厚肉部４１、４１の幅の３０％程度である。
【００２３】
このダイヤフラム４は、厚肉部４１と薄肉部４２との面積比が４：１〜５：１となるようにされ、厚肉部４１が薄肉部４２よりも多くされていることにより、ダイヤフラム４全体としてのばね剛性が高められている。そのため、液体室に封入された液体Ｌの液圧により、ダイヤフラム４が初期から外方へ膨出してしまう恐れは回避されている。
【００２４】
仕切部材５は、鉄系金属により断面が矩形でリング状に形成されている。この仕切部材５は、第１筒状部１１の外径よりも所定寸法大きい内径を有し、第２筒状部２１の内径よりも所定寸法小さい外径を有する。この仕切部材５は、その外周面が第２筒状部２１の内周面を覆うゴム被覆層２３の内周面に圧接した状態で保持されている。即ち、この仕切部材５は、第２筒状部２１の軸方向の略中央部でダイヤフラム４の保持部材４５と隣接する位置に配置されている。これにより、仕切部材５は、液体室をゴム弾性体２側に形成される主液室５１とダイヤフラム４側に形成される副液室５２とに仕切っている。
【００２５】
また、仕切部材５の内周面と第１筒状部１１の外周面を覆うゴム被覆層１３との間に形成される所定寸法の隙間によって、主液室５１と副液室５２を連通するリング状のオリフィス通路５３が形成されている。即ち、このオリフィス通路５３は、ダイヤフラム４の厚肉部４１と対向するように設けられている。
【００２６】
以上のように構成された本実施形態の液体封入式防振装置は、防振連結されるべき二つの部材のいずれか一方の部材に主軸部材１の第１筒状部１１の内孔に挿通された図示しない取付ボルト及びナット等により緊締固定されるとともに、そのいずれか他方の部材に設けられた取付孔内に外筒部材２の第２筒状部２１が圧入固定されることにより取付けられて、その軸方向が荷重入力方向（主振動入力方向）となるように配設される。
【００２７】
そして、この液体封入式防振装置に対して、高周波領域の振動が入力すると、ゴム弾性体３が弾性変形することにより、その振動が効果的に吸収される。また、低周波領域の振動が入力したときには、主液室５１及び副液室５２の容積変化に伴ってオリフィス通路５３を流動する液体Ｌの液柱共振作用により、その振動が効果的に吸収される。
【００２８】
このとき、ダイヤフラム４は、オリフィス通路５３と対向する位置となるダイヤフラム４の内周側に厚肉部４１が設けられ、その厚肉部４１の外側に薄肉部４２が設けられているため、厚肉部４２がピストン機能を発揮する。そのため、オリフィス通路５３における液体Ｌの流動が促進されるので、防振特性が良好になる。また、ダイヤフラム４は、厚肉部４１が薄肉部４２よりも多くされていることにより全体としてのばね剛性が高められていることから、振動入力時に、液体Ｌの圧力変化に伴って膨出及び収縮を繰り返す際に、外筒部材２等に当たって摩耗する恐れは少なく、また、弾性変形する際に薄肉部４２に集中する歪みも小さくなる。よって、ダイヤフラム４に亀裂が発生する恐れは回避され、耐久性が大幅に向上する。
【００２９】
以上のように、本実施形態の液体封入式防振装置によれば、ダイヤフラム４は、厚肉のリング板状に形成された厚肉部４１と、厚肉部４１の外周縁部に沿って周方向に延びるように形成されて厚肉部よりも小範囲に設けられた薄肉部４２とを有するため、ダイヤフラム４に亀裂が発生する恐れを回避することができ、耐久性を大幅に向上させることができる。
【００３０】
また、ダイヤフラム４は、オリフィス通路５３と対向する位置となるダイヤフラム４の内周側に厚肉部４１が設けられ、その厚肉部４１の外側に薄肉部４２が設けられているため、厚肉部４１がピストン機能を発揮することにより、液体Ｌの流動を促進させることができるので、良好な防振特性を得ることができる。
【００３１】
また、本実施形態における薄肉部４２は、ダイヤフラム４の液体室と反対の面にすぐり４３を設けることにより形成されているため、すぐり４３の深さや大きさ、形状等を適宜設定することにより、所望の厚さや大きさ、形状等を有する薄肉部４２を容易に形成することができる。
【００３２】
なお、本実施形態の液体封入式防振装置と図５及び図６に示す従来の液体封入式防振装置について、軸方向に荷重を負荷させて耐久試験を行ったところ、従来の場合は、８．１万回でダイヤフラム１０４に亀裂が発生したのに対して、本実施形態の場合には、４１．９万回でダイヤフラム４に亀裂が発生した。この結果から、本実施形態の液体封入式防振装置は、従来のものに比べて耐久回数が約５倍になっており、耐久性が飛躍的に向上していることが確認された。
【００３３】
〔変形例〕
図３は本変形例に係る液体封入式防振装置の断面図であって図４のIII −III 線矢視断面図であり、図４はその液体封入式防振装置の底面図である。
【００３４】
本変形例の液体封入式防振装置は、図３及び図４に示すように、主軸部材１、外筒部材２、ゴム弾性体３及び仕切部材５の構成が上記実施形態のものと全く同じであって、ダイヤフラム４の薄肉部４２の形成の仕方のみが異なる。よって、主軸部材１、外筒部材２、ゴム弾性体３及び仕切部材５の詳しい説明は省略し、ダイヤフラム４の異なる点を中心に説明する。
【００３５】
本変形例のダイヤフラム４は、厚肉部４１の径方向外方で軸対称位置となる２箇所に厚肉部４１の外周縁部に沿って周方向に延びるように円弧形状に形成された一対の薄肉部４２、４２を有する。この薄肉部４２、４２は、ダイヤフラム４の副液室５２側の面に設けられた第１すぐり４３ａ、４３ａとその反対側の面に設けられた第２すぐり４３ｂ、４３ｂとによって形成されている。第１すぐり４３ａ、４３ａと第２すぐり４３ｂ、４３ｂは、深さが同じで大きさも同じである。よって、各薄肉部４２、４２は、厚肉部４１、４１の厚さ方向における中央部で連結するように設けられている。なお、第１すぐり４３ａ、４３ａ及び第２すぐり４３ｂ、４３ｂは、一端から他端まで同じ深さに形成されていることから、各薄肉部４２、４２の肉厚は一端から他端まで略一定になっている。
【００３６】
以上のように、本変形例では、ダイヤフラム４の副液室５２側の面にも薄肉部４２、４２を形成する第１すぐり４３ａ、４３ａが設けられていることによって、副液室５２の容積を大きくすることができるため、液体Ｌの流動に基づく振動低減効果を得る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液体封入式防振装置の断面図であって図２のＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液体封入式防振装置の底面図である。
【図３】本発明の変形例に係る液体封入式防振装置の断面図であって図４のIII −III 線矢視断面図である。
【図４】本発明の変形例に係る液体封入式防振装置の底面図である。
【図５】従来の液体封入式防振装置の断面図であって図６のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】従来の液体封入式防振装置の底面図である。
【符号の説明】
１、１０１…主軸部材 ２、１０２…外筒部材
３、１０３…ゴム弾性体 ４、１０４…ダイヤフラム
５、１０５…仕切部材 １１…第１筒状部
１２…第１フランジ部 １３…ゴム被覆層 ２１…第２筒状部
２２…第２フランジ部 ２３…ゴム被覆層
４１、１４１…厚肉部 ４２、１４２…薄肉部 ４２ａ…中央部
４２ｂ…端部 ４３…すぐり ４３ａ…第１すぐり
４３ｂ…第２すぐり ４５…保持部材 ５１、１５１…主液室
５２、１５２…副液室 ５３、１５３…オリフィス通路
１４３…内側すぐり １４４…外側すぐり Ｌ…液体
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両においてデフマウントやメンバマウント等として好適に採用される液体封入式防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特許文献１等に開示されているように、車両においてデフマウントやメンバマウント等として用いられる液体封入式防振装置が知られている。このような液体封入式防振装置は、例えば図５及び図６に示すように、主軸部材１０１と、主軸部材１０１の外側に距離を隔てて同軸状に配置される外筒部材１０２と、主軸部材１０１の一端部と外筒部材１０２の一端部との間に配置されて両者を一体的に連結するゴム弾性体１０３と、リング状に形成されてその内周縁部を主軸部材１０１の他端部外周に保持されるとともにその外周縁部を外筒部材１０２の他端部内周に保持され、ゴム弾性体１０３との間に液体Ｌが封入される液体室を形成するダイヤフラム１０４と、外筒部材１０３の内周にその外周縁部を保持されて前記液体室を主液室１５１と副液室１５２とに仕切るとともに、その内周面と主軸部材１０１との間に主液室１５１と副液室１５２とを連通するオリフィス通路１５３を形成するリング状の仕切部材１０５とを備えている。
【０００３】
この液体封入式防振装置は、防振連結されるべき二つの部材のいずれか一方の部材に主軸部材１０１が図示しない取付ボルト及びナット等により緊締固定されるとともに、そのいずれか他方の部材に設けられた取付孔内に外筒部材１０２が圧入固定されることにより取付けられて、その軸方向が荷重入力方向（主振動入力方向）となるように配設される。
【０００４】
この液体封入式防振装置に対して、高周波領域の振動が入力すると、ゴム弾性体１０３が弾性変形することにより、その振動が効果的に吸収される。また、低周波領域の振動が入力したときには、主液室１５１及び副液室１５２の容積変化に伴ってオリフィス通路１５３を流動する液体Ｌの液柱共振作用により、その振動が効果的に吸収される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−２７５１２９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の液体封入式防振装置において、副液室１５２内に流入した液体Ｌの液圧を吸収するために設けられたリング状のダイヤフラム１０４は、軸対称位置となる２箇所の小部分に設けられた厚肉部１４１と、各厚肉部１４１の周方向両側の２箇所の大部分に設けられた円弧状の薄肉部１４２とを有する。薄肉部１４２は、副液室１５２側の面の内周縁部に円弧状に延びる内側すぐり１４３が形成されるとともに、副液室１５２と反対側の面の外周縁部に円弧状に延びる外側すぐり１４４が形成されることにより、薄肉化されている。このようにして形成された薄肉部１４２は、径方向における自由長が長くなり、容易に弾性変形することが可能とされている。
【０００７】
しかし、このダイヤフラム１０４は、液体室に封入される液体Ｌの液圧が大気圧よりも高いことから、初期より薄肉部１４２が外方へ膨出する状態に取付けられている。そのため、その液体封入式防振装置に軸方向の振動（荷重）が入力して、液体Ｌの圧力変化に伴ってダイヤフラム１０４が膨出及び収縮を繰り返す際に、大きく弾性変形する薄肉部１４２の弱い部分に歪みが集中したり、薄肉部１４２が膨出したときに外筒部材１０２に当たって摩耗することにより、その部分に亀裂が発生し易く、耐久性が悪いという問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、耐久性の向上を図り得る液体封入式防振装置を提供することを解決すべき課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段、発明の作用及び効果】
上記課題を解決する請求項１記載の発明に係る液体封入式防振装置は、主軸部材と、該主軸部材の外側に距離を隔てて同軸状に配置される外筒部材と、前記主軸部材の一端部と前記外筒部材の一端部との間に配置されて両者を一体的に連結するリング状のゴム弾性体と、リング状に形成されてその内周縁部を前記主軸部材の他端部外周に保持されるとともにその外周縁部を前記外筒部材の他端部内周に保持され、前記ゴム弾性体との間に液体が封入される液体室を形成するダイヤフラムと、前記外筒部材の内周にその外周縁部を保持されて前記液体室を主液室と副液室とに仕切るとともに、その内周面と前記主軸部材との間に前記主液室と前記副液室とを連通するオリフィス通路を形成するリング状の仕切部材と、を備え、前記ダイヤフラムは、厚肉のリング板状に形成された厚肉部と、該厚肉部の径方向外方で軸対称位置となる２箇所に該厚肉部の外周縁部に沿って周方向に延びるように形成されて前記厚肉部よりも小範囲に設けられた一対の薄肉部とを有するという手段を採用している。
【００１０】
本発明の液体封入式防振装置では、ダイヤフラムは、厚肉部が薄肉部よりも大きい範囲に設けられていることから、ダイヤフラム全体としてのばね剛性が高められる。これにより、液体室に封入された液体の液圧により、初期からダイヤフラムが外方へ膨出してしまう恐れが低減される。そのため、振動入力時に、液体の圧力変化に伴ってダイヤフラムが膨出及び収縮を繰り返す際に、ダイヤフラムが外筒部材等に当たって摩耗する恐れが低減される。また、ダイヤフラムが弾性変形する際に薄肉部に集中する歪みも小さくなる。
【００１１】
したがって、本発明によれば、ダイヤフラムに亀裂が発生する恐れを回避することができるので、耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明における前記厚肉部が、その内周側が前記オリフィス通路の開口部と軸方向に距離を隔てて対向位置しているという手段を採用している。この手段によれば、本発明におけるダイヤフラムは、オリフィス通路と対向する位置となるダイヤフラムの内周側に厚肉部が設けられているため、厚肉部がピストン機能を発揮することにより、オリフィス通路における液体の流動を促進させることができるので、良好な防振特性を得ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明における前記薄肉部が、前記ダイヤフラムの少なくとも一方の面に軸方向に凹んだすぐりが設けられることにより形成されているという手段を採用している。
【００１４】
この手段によれば、設けるすぐりの深さや大きさ、形状等を適宜設定することにより、任意の厚さや大きさ、形状等を有する薄肉部を容易に形成することができる。このすぐりは、ダイヤフラムの表裏のいずれか一方の面にのみ設けたり、その両方の面に対向するように設けることができる。このようにすぐりを設ける面を変えたり、すぐりの深さを変えることにより、薄肉部が厚肉部に連結する位置を自由に設定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１６】
図１は本実施形態に係る液体封入式防振装置の断面図であって図２のＩ−Ｉ線矢視断面図であり、図２はその液体封入式防振装置の底面図である。
【００１７】
本実施形態の液体封入式防振装置は、図１及び図２に示すように、第１筒状部１１と第１筒状部１１の一端部に設けられた第１フランジ部１２とを有する主軸部材１と、主軸部材１の外側に距離を隔てて同軸状に配置され、第２筒状部２１と第２筒状部２１の一端部に設けられた第２フランジ部２２とを有する外筒部材２と、第１フランジ部１２と第２フランジ部２２の間に配置されて両者を一体的に連結するゴム弾性体３と、リング状に形成されてその内周縁部を第１筒状部１１の他端部外周に保持されるとともにその外周縁部を第２筒状部２１の他端部内周に保持されてゴム弾性体３との間に液体室を形成し、厚肉部４１及び薄肉部４２を有するダイヤフラム４と、第２筒状部２１の内周にその外周縁部を保持されて前記液体室を主液室５１と副液室５２とに仕切るとともに、主液室５１と副液室５２とを連通するオリフィス通路５３を形成するリング状の仕切部材５と、から構成されている。
【００１８】
主軸部材１は、円筒状に形成された第１筒状部１１と、第１筒状部１１の一端部内周に嵌合固定されて第１筒状部１１の一端面に沿って径方向外方に延出するリング状の第１フランジ部１２とからなる。これら第１筒状部１１及び第１フランジ部１２は、鉄系やアルミ系の金属により形成されている。なお、第１筒状部１１の外周面は、ダイヤフラム４と一体に連結形成されるゴム被覆層１３で覆われている。
【００１９】
外筒部材２は、円筒状に形成された第２筒状部２１と、第２筒状部２１の一端から径方向外方に延出するリング状の第２フランジ部２２とからなり、鉄系やアルミ系の金属により一体に形成されている。第２筒状部２１は、主軸部材１の第１筒状部１１の外径よりも所定寸法大きい内径を有し、第１筒状部１１よりも所定寸法短い長さに形成されている。なお、第２筒状部２１の内周面は、ゴム弾性体３と一体に連結形成されるゴム被覆層２３で覆われている。この外筒部材２は、第２筒状部２１が第１筒状部１１の径方向外側で距離を隔てて同軸状となり、第２フランジ部２２が第１フランジ部１２と距離を隔てて対向する状態に配置されている。
【００２０】
ゴム弾性体３は、主軸部材１の第１フランジ部１２及び外筒部材２とともにゴム材料を一体加硫成形することにより厚肉の略円筒状に形成されている。このゴム弾性体３は、その一端部が第１フランジ部１２の内側面に加硫接着され、その他端部が第２フランジ部２２の外側面に加硫接着されて、第１フランジ部１２と第２フランジ部２２との間に介在している。これにより、ゴム弾性体３は、主軸部材１及び外筒部材２に対して軸方向の振動（荷重）が入力しときに、主として圧縮により弾性支持するように配置されている。このゴム弾性体３の内周面は、一端側から他端側に向かって次第に大径となるように傾斜しており、ゴム弾性体３の他端が第２筒状部２１の内周面を覆うゴム被覆層２３と連結されている。
【００２１】
ダイヤフラム４は、主軸部材１の第１筒状部１１及び金属により円筒状に形成された保持部材４５とともにゴム材料を一体加硫成形することによりリング状に形成されている。このダイヤフラム４の内周面は、第１筒状部１１の他端部（第１フランジ部１２と反対側の端部）の外周面に加硫接着されている。なお、ダイヤフラム４の内周側の軸方向両端は、第１筒状部１１の外周面を覆うゴム被覆層１３と連結されている。また、ダイヤフラム４の外周面は、第２筒状部２１の内周面を覆うゴム被覆層２３の他端部（第２フランジ部２２と反対側の端部）の内周面に圧接した状態で保持された保持部材４５の内周面に加硫接着されている。これにより、ダイヤフラム４とゴム弾性体２の内周面との間には、密閉状の液体室が形成されている。この液体室には、水やアルキレングリコール、シリコンオイル等の非圧縮性液体Ｌが封入されている。
【００２２】
このダイヤフラム４は、厚肉のリング板状に形成された厚肉部４１と、厚肉部４１の径方向外方で軸対称位置となる２箇所に厚肉部４１の外周縁部に沿って周方向に延びるように円弧形状に形成された一対の薄肉部４２、４２とを有する。薄肉部４２、４２は、厚肉部４１の外周縁部に沿って周方向に円弧状に延びるすぐり４３、４３を液体室と反対側の面に設けることにより形成されている。よって、各薄肉部４２、４２は、厚肉部４１、４１の厚さ方向における液体室側の端部で連結するように設けられている。各薄肉部４２、４２の周方向における中央部４２ａ、４２ａ（約４５°の角度範囲の部分）は、すぐり４３、４３の深さと略同じで略一定の肉厚に形成されている。各薄肉部４２、４２の周方向における両端部４２ｂ、…、４２ｂ（各々約３０°の角度範囲の部分）は、両端縁に近づくに連れて次第に厚肉となるように傾斜している。また、各薄肉部４２、４２の径方向における幅は、各薄肉部４２、４２の内周側に位置する厚肉部４１、４１の幅の３０％程度である。
【００２３】
このダイヤフラム４は、厚肉部４１と薄肉部４２との面積比が４：１〜５：１となるようにされ、厚肉部４１が薄肉部４２よりも多くされていることにより、ダイヤフラム４全体としてのばね剛性が高められている。そのため、液体室に封入された液体Ｌの液圧により、ダイヤフラム４が初期から外方へ膨出してしまう恐れは回避されている。
【００２４】
仕切部材５は、鉄系金属により断面が矩形でリング状に形成されている。この仕切部材５は、第１筒状部１１の外径よりも所定寸法大きい内径を有し、第２筒状部２１の内径よりも所定寸法小さい外径を有する。この仕切部材５は、その外周面が第２筒状部２１の内周面を覆うゴム被覆層２３の内周面に圧接した状態で保持されている。即ち、この仕切部材５は、第２筒状部２１の軸方向の略中央部でダイヤフラム４の保持部材４５と隣接する位置に配置されている。これにより、仕切部材５は、液体室をゴム弾性体２側に形成される主液室５１とダイヤフラム４側に形成される副液室５２とに仕切っている。
【００２５】
また、仕切部材５の内周面と第１筒状部１１の外周面を覆うゴム被覆層１３との間に形成される所定寸法の隙間によって、主液室５１と副液室５２を連通するリング状のオリフィス通路５３が形成されている。即ち、このオリフィス通路５３は、ダイヤフラム４の厚肉部４１と対向するように設けられている。
【００２６】
以上のように構成された本実施形態の液体封入式防振装置は、防振連結されるべき二つの部材のいずれか一方の部材に主軸部材１の第１筒状部１１の内孔に挿通された図示しない取付ボルト及びナット等により緊締固定されるとともに、そのいずれか他方の部材に設けられた取付孔内に外筒部材２の第２筒状部２１が圧入固定されることにより取付けられて、その軸方向が荷重入力方向（主振動入力方向）となるように配設される。
【００２７】
そして、この液体封入式防振装置に対して、高周波領域の振動が入力すると、ゴム弾性体３が弾性変形することにより、その振動が効果的に吸収される。また、低周波領域の振動が入力したときには、主液室５１及び副液室５２の容積変化に伴ってオリフィス通路５３を流動する液体Ｌの液柱共振作用により、その振動が効果的に吸収される。
【００２８】
このとき、ダイヤフラム４は、オリフィス通路５３と対向する位置となるダイヤフラム４の内周側に厚肉部４１が設けられ、その厚肉部４１の外側に薄肉部４２が設けられているため、厚肉部４２がピストン機能を発揮する。そのため、オリフィス通路５３における液体Ｌの流動が促進されるので、防振特性が良好になる。また、ダイヤフラム４は、厚肉部４１が薄肉部４２よりも多くされていることにより全体としてのばね剛性が高められていることから、振動入力時に、液体Ｌの圧力変化に伴って膨出及び収縮を繰り返す際に、外筒部材２等に当たって摩耗する恐れは少なく、また、弾性変形する際に薄肉部４２に集中する歪みも小さくなる。よって、ダイヤフラム４に亀裂が発生する恐れは回避され、耐久性が大幅に向上する。
【００２９】
以上のように、本実施形態の液体封入式防振装置によれば、ダイヤフラム４は、厚肉のリング板状に形成された厚肉部４１と、厚肉部４１の外周縁部に沿って周方向に延びるように形成されて厚肉部よりも小範囲に設けられた薄肉部４２とを有するため、ダイヤフラム４に亀裂が発生する恐れを回避することができ、耐久性を大幅に向上させることができる。
【００３０】
また、ダイヤフラム４は、オリフィス通路５３と対向する位置となるダイヤフラム４の内周側に厚肉部４１が設けられ、その厚肉部４１の外側に薄肉部４２が設けられているため、厚肉部４１がピストン機能を発揮することにより、液体Ｌの流動を促進させることができるので、良好な防振特性を得ることができる。
【００３１】
また、本実施形態における薄肉部４２は、ダイヤフラム４の液体室と反対の面にすぐり４３を設けることにより形成されているため、すぐり４３の深さや大きさ、形状等を適宜設定することにより、所望の厚さや大きさ、形状等を有する薄肉部４２を容易に形成することができる。
【００３２】
なお、本実施形態の液体封入式防振装置と図５及び図６に示す従来の液体封入式防振装置について、軸方向に荷重を負荷させて耐久試験を行ったところ、従来の場合は、８．１万回でダイヤフラム１０４に亀裂が発生したのに対して、本実施形態の場合には、４１．９万回でダイヤフラム４に亀裂が発生した。この結果から、本実施形態の液体封入式防振装置は、従来のものに比べて耐久回数が約５倍になっており、耐久性が飛躍的に向上していることが確認された。
【００３３】
〔変形例〕
図３は本変形例に係る液体封入式防振装置の断面図であって図４のIII −III 線矢視断面図であり、図４はその液体封入式防振装置の底面図である。
【００３４】
本変形例の液体封入式防振装置は、図３及び図４に示すように、主軸部材１、外筒部材２、ゴム弾性体３及び仕切部材５の構成が上記実施形態のものと全く同じであって、ダイヤフラム４の薄肉部４２の形成の仕方のみが異なる。よって、主軸部材１、外筒部材２、ゴム弾性体３及び仕切部材５の詳しい説明は省略し、ダイヤフラム４の異なる点を中心に説明する。
【００３５】
本変形例のダイヤフラム４は、厚肉部４１の径方向外方で軸対称位置となる２箇所に厚肉部４１の外周縁部に沿って周方向に延びるように円弧形状に形成された一対の薄肉部４２、４２を有する。この薄肉部４２、４２は、ダイヤフラム４の副液室５２側の面に設けられた第１すぐり４３ａ、４３ａとその反対側の面に設けられた第２すぐり４３ｂ、４３ｂとによって形成されている。第１すぐり４３ａ、４３ａと第２すぐり４３ｂ、４３ｂは、深さが同じで大きさも同じである。よって、各薄肉部４２、４２は、厚肉部４１、４１の厚さ方向における中央部で連結するように設けられている。なお、第１すぐり４３ａ、４３ａ及び第２すぐり４３ｂ、４３ｂは、一端から他端まで同じ深さに形成されていることから、各薄肉部４２、４２の肉厚は一端から他端まで略一定になっている。
【００３６】
以上のように、本変形例では、ダイヤフラム４の副液室５２側の面にも薄肉部４２、４２を形成する第１すぐり４３ａ、４３ａが設けられていることによって、副液室５２の容積を大きくすることができるため、液体Ｌの流動に基づく振動低減効果を得る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液体封入式防振装置の断面図であって図２のＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液体封入式防振装置の底面図である。
【図３】本発明の変形例に係る液体封入式防振装置の断面図であって図４のIII −III 線矢視断面図である。
【図４】本発明の変形例に係る液体封入式防振装置の底面図である。
【図５】従来の液体封入式防振装置の断面図であって図６のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】従来の液体封入式防振装置の底面図である。
【符号の説明】
１、１０１…主軸部材 ２、１０２…外筒部材
３、１０３…ゴム弾性体 ４、１０４…ダイヤフラム
５、１０５…仕切部材 １１…第１筒状部
１２…第１フランジ部 １３…ゴム被覆層 ２１…第２筒状部
２２…第２フランジ部 ２３…ゴム被覆層
４１、１４１…厚肉部 ４２、１４２…薄肉部 ４２ａ…中央部
４２ｂ…端部 ４３…すぐり ４３ａ…第１すぐり
４３ｂ…第２すぐり ４５…保持部材 ５１、１５１…主液室
５２、１５２…副液室 ５３、１５３…オリフィス通路
１４３…内側すぐり １４４…外側すぐり Ｌ…液体
Claims (3)
- 主軸部材と、
該主軸部材の外側に距離を隔てて同軸状に配置される外筒部材と、
前記主軸部材の一端部と前記外筒部材の一端部との間に配置されて両者を一体的に連結するリング状のゴム弾性体と、
リング状に形成されてその内周縁部を前記主軸部材の他端部外周に保持されるとともにその外周縁部を前記外筒部材の他端部内周に保持され、前記ゴム弾性体との間に液体が封入される液体室を形成するダイヤフラムと、
前記外筒部材の内周にその外周縁部を保持されて前記液体室を主液室と副液室とに仕切るとともに、その内周面と前記主軸部材との間に前記主液室と前記副液室とを連通するオリフィス通路を形成するリング状の仕切部材と、を備え、
前記ダイヤフラムは、厚肉のリング板状に形成された厚肉部と、該厚肉部の径方向外方で軸対称位置となる２箇所に該厚肉部の外周縁部に沿って周方向に延びるように形成されて前記厚肉部よりも小範囲に設けられた一対の薄肉部とを有することを特徴とする液体封入式防振装置。 - 前記厚肉部は、その内周側が前記オリフィス通路の開口部と軸方向に距離を隔てて対向位置していることを特徴とする請求項１に記載の液体封入式防振装置。
- 前記薄肉部は、前記ダイヤフラムの少なくとも一方の面に軸方向に凹んだすぐりを設けることにより形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体封入式防振装置。
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