JP6836909B2

JP6836909B2 - 防振装置

Info

Publication number: JP6836909B2
Application number: JP2017003040A
Authority: JP
Inventors: 小島　宏; 宏小島
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2021-03-03
Anticipated expiration: 2037-01-12
Also published as: JP2018112249A

Description

本発明は、防振装置に関する。

従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の外側取付部材、および他方に連結されるとともに、外側取付部材の内側に配置された内側取付部材と、外側取付部材と内側取付部材とを連結するとともに、外側取付部材の中心軸線に沿う軸方向に間隔をあけて配置された一対の第１弾性体と、外側取付部材と内側取付部材とを連結するとともに、一対の第１弾性体間の液室を、前記軸方向に複数の液室に仕切る仕切部材と、複数の液室を前記軸方向にさらに区画する第２弾性体と、を備えた防振装置が知られている。

特開平８−４８２４号公報

しかしながら、前記従来の防振装置では、振動の入力時に高ばねになりやすいという問題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、高い減衰性能を発揮させつつ、振動の入力時における高ばね化を抑えることができる防振装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の防振装置は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の外側取付部材、および他方に連結されるとともに、前記外側取付部材の内側に配置された内側取付部材と、前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結するとともに、前記外側取付部材の中心軸線に沿う軸方向に間隔をあけて配置された一対の第１本体ゴムと、前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結するとともに、一対の前記第１本体ゴム間の液室を、前記軸方向に第１液室と第２液室とに仕切る仕切部材と、前記第１液室を、前記第１本体ゴムを隔壁の一部とする第１受圧液室、および前記仕切部材を隔壁の一部とする第２受圧液室に区画する第２本体ゴムと、前記第２液室を、前記第１本体ゴムを隔壁の一部とする第３受圧液室、および前記仕切部材を隔壁の一部とする第４受圧液室に区画する第３本体ゴムと、を備え、前記仕切部材には、前記第３受圧液室および前記第４受圧液室のうちのいずれか一方と、前記第１受圧液室と、を連通する第１制限通路と、前記第３受圧液室および前記第４受圧液室のうちのいずれか他方と、前記第２受圧液室と、を連通する第２制限通路と、が形成され、前記第１制限通路および前記第２制限通路それぞれの流通抵抗が、互いに異なり、前記仕切部材は、前記外側取付部材に連結された環状の外側剛体部と、前記内側取付部材に連結された環状の内側剛体部と、前記外側剛体部と前記内側剛体部とを連結する環状の弾性部と、を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、振動が入力されると、第１本体ゴム、第２本体ゴム、および第３本体ゴムがそれぞれ弾性変形し、第１液室および第２液室の各液圧が変動しようとする。このとき液体が、第１液室と第２液室との間を第１制限通路および第２制限通路を通して往来し、振動が減衰、吸収される。
そしてこの際、第１制限通路および第２制限通路が連通する４つ全ての液室が、第１〜第３本体ゴムのうちの少なくとも１つを隔壁の一部に有していて、振動の入力に伴い液圧が変動する受圧液室となっているので、振動の入力時における液圧の変動量が大きくなり、高い減衰性能を発揮させることができる。

また、第１制限通路および第２制限通路それぞれの共振周波数が互いに異なっているので、共振周波数が２つ存在することとなり、第１制限通路および第２制限通路それぞれにおける液柱共振に基づく減衰特性の各ピーク間を平準化させることが可能になり、動ばねが幅広い周波数帯域で低減されることとなり、振動の入力時における高ばね化を抑えることができる。
弾性部が、外側剛体部と内側剛体部とを連結しているので、例えば仕切部材を、外側取付部材および内側取付部材に組み付けるときに、弾性部を変形させることで組み付け易くすることが可能になり、組み付け性を向上させ易くすることができる。

また、前記第１制限通路は、前記第１受圧液室と前記第３受圧液室とを連通し、前記第２制限通路は、前記第２受圧液室と前記第４受圧液室とを連通してもよい。
この場合には、前記軸方向の外側に位置する第１受圧液室と第３受圧液室とが第１制限通路を通して互いに連通し、前記軸方向の内側に位置する第２受圧液室と第４受圧液室とが第２制限通路を通して互いに連通することとなり、例えば、第１制限通路および第２制限通路を互いに交差させる必要がなくなる等、第１制限通路および第２制限通路を容易に形成することができる。

本発明によれば、高い減衰性能を発揮させつつ、振動の入力時における高ばね化を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る防振装置の縦断面図である。図１に示す防振装置における第１〜第４受圧液室と、第１制限通路および第２制限通路と、の連通状態を示す模式図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る防振装置１０について説明する。
図１および図２に示すように、防振装置１０は、内部に液体（例えばエチレングリコール、水、シリコーンオイル等）が封入された、いわゆる液体封入型である。防振装置１０は、例えばキャビンマウント等に好適に適用することができる。

図１に示すように、防振装置１０は、筒状の外側取付部材１１と、内側取付部材１２と、一対の第１本体ゴム１３と、第２本体ゴム１４と、第３本体ゴム１５と、仕切部材１６と、を備え、仕切部材１６には、第１制限通路５１と第２制限通路５２とが形成されている。
防振装置１０は、図示しない振動発生部と振動受部との間に配置され、外側取付部材１１が振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結され、内側取付部材１２が振動発生部および振動受部のうちのいずれか他方に連結される。
以下の説明において、外側取付部材１１の中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向に沿う外側取付部材１１の中央部側を軸方向の内側といい、外側取付部材１１の開口部側を軸方向の外側という。また、軸方向から見た平面視で、中心軸線Ｏに直交する方向を径方向という。

外側取付部材１１は、軸方向の内側部分が縮径されている。外側取付部材１１の内側には、中間筒部材２１が嵌合されている。中間筒部材２１は、軸方向に間隔をあけて一対配設されている。
中間筒部材２１は、外側取付部材１１における軸方向の外端部内に嵌合された大径筒部２１Ｂと、大径筒部２１Ｂより軸方向の内側に配置された小径筒部２１Ａと、を備えている。小径筒部２１Ａにおける軸方向の外端部には、径方向の外側に向けて突出する内フランジ部２１Ｃが形成されている。
小径筒部２１Ａの外周面は、外側取付部材１１の内周面と径方向に隙間を設けて対向している。

大径筒部２１Ｂにおける軸方向の外端部には、径方向の外側に向けて突出し、外側取付部材１１に固定される固定フランジ部２１Ｄが形成されている。
外側取付部材１１の軸方向の両端部には、径方向の内側に向けて折り曲げられた折曲部１１Ａが形成されている。折曲部１１Ａにより、軸方向の外側から、中間筒部材２１における固定フランジ部２１Ｄの径方向の外端部が覆われることで、中間筒部材２１が外側取付部材１１に固定されている。

内側取付部材１２は、外側取付部材１１の径方向の内側に配置されている。内側取付部材１２は筒状をなし、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。また、外側取付部材１１および内側取付部材１２それぞれにおける軸方向の中央部の位置は、互いに同等となっている。
内側取付部材１２の軸方向の両端部はそれぞれ、外側取付部材１１から軸方向の外側に突出している。内側取付部材１２の軸方向の両端部には、径方向の外側に向けて突出する取付フランジ部１２Ａが各別に形成されている。

一対の第１本体ゴム１３は、外側取付部材１１と内側取付部材１２とを連結するとともに、軸方向に間隔をあけて配置されている。第１本体ゴム１３は、中間筒部材２１を介して、外側取付部材１１に連結されている。
第１本体ゴム１３は環状をなしている。第１本体ゴム１３は、径方向の外側に向かうに従い漸次、軸方向の内側に向けて延びている。
第１本体ゴム１３における径方向の外端部は、中間筒部材２１における大径筒部２１Ｂの内周面に加硫接着され、第１本体ゴム１３における径方向の内端部は、内側取付部材１２の外周面に加硫接着されている。

液室３０は、外側取付部材１１、内側取付部材１２、および一対の第１本体ゴム１３により囲まれた空間となっている。図示の例では、液室３０は、外側取付部材１１に嵌合された中間筒部材２１の内周面、内側取付部材１２の外周面、および一対の第１本体ゴム１３それぞれにおける軸方向の内側を向く内面により囲まれた空間となっている。

仕切部材１６は、外側取付部材１１と内側取付部材１２とを連結するとともに、第１本体ゴム１３間の液室３０を、軸方向に第１液室３１と第２液室３２とに仕切っている。仕切部材１６は環状をなし、液室３０における軸方向の中央部に配設されている。仕切部材１６の外周面は外側取付部材１１の内周面に連結され、仕切部材１６の内周面は内側取付部材１２の外周面に連結されている。仕切部材１６の、後述する外側剛体部１６Ａは、一対の中間筒部材２１同士の軸方向の隙間に配設されている。
第１液室３１および第２液室３２それぞれの容積は、互いに同等とされている。なお、第１液室３１および第２液室３２それぞれの容積は、互いに異なっていてもよい。

第２本体ゴム１４は、第１液室３１を、第１本体ゴム１３を隔壁の一部とする第１受圧液室４１、および仕切部材１６を隔壁の一部とする第２受圧液室４２に区画している。
第２本体ゴム１４および第３本体ゴム１５は、環状をなしている。第２本体ゴム１４および第３本体ゴム１５は、径方向の外側に向かうに従い漸次、軸方向の内側に向けて延びている。第２本体ゴム１４および第３本体ゴム１５における径方向の各外端部は、中間筒部材２１における小径筒部２１Ａの内周面に加硫接着され、第２本体ゴム１４および第３本体ゴム１５における径方向の各内端部は、内側取付部材１２の外周面に加硫接着されている。

第１受圧液室４１は、外側取付部材１１、内側取付部材１２、第１本体ゴム１３、および第２本体ゴム１４により囲まれた空間となっている。図示の例では、第１受圧液室４１は、外側取付部材１１に嵌合された中間筒部材２１の内周面、第１本体ゴム１３における軸方向の内側を向く内面、内側取付部材１２の外周面、および第２本体ゴム１４における軸方向の外側を向く外面により囲まれた空間となっている。

第２受圧液室４２は、内側取付部材１２、仕切部材１６、および第２本体ゴム１４を隔壁として囲まれた空間となっている。図示の例では、第２受圧液室４２は、内側取付部材１２の外周面、仕切部材１６における軸方向の外側を向く外面、および第２本体ゴム１４における軸方向の内側を向く内面により囲まれた空間となっている。

第３受圧液室４３は、外側取付部材１１、内側取付部材１２、第１本体ゴム１３、および第３本体ゴム１５により囲まれた空間となっている。図示の例では、第３受圧液室４３は、外側取付部材１１に嵌合された中間筒部材２１の内周面、第１本体ゴム１３における軸方向の内側を向く内面、内側取付部材１２の外周面、および第３本体ゴム１５における軸方向の外側を向く外面により囲まれた空間となっている。

第４受圧液室４４は、内側取付部材１２、仕切部材１６、および第３本体ゴム１５を隔壁として囲まれた空間となっている。図示の例では、第４受圧液室４４は、内側取付部材１２の外周面、仕切部材１６における軸方向の外側を向く外面、および第３本体ゴム１５における軸方向の内側を向く内面により囲まれた空間となっている。

第２本体ゴム１４および第３本体ゴム１５の体積は、互いに同等とされ、第１本体ゴム１３の体積よりも小さくなっている。
第１受圧液室４１および第３受圧液室４３の容積は互いに同等とされ、第２受圧液室４２および第４受圧液室４４の容積は互いに同等とされている。また、第１受圧液室４１および第３受圧液室４３は、第２受圧液室４２および第４受圧液室４４よりも縦断面視における軸方向の大きさが小さくなっている。なお、第１〜第３本体ゴムの体積および第１〜第４受圧液室の形状については、このような態様に限られず、任意に変更可能である。

仕切部材１６には、第３受圧液室４３および第４受圧液室４４のうちのいずれか一方と、第１受圧液室４１と、を連通する第１制限通路５１と、第３受圧液室４３および第４受圧液室４４のうちのいずれか他方と、第２受圧液室４２と、を連通する第２制限通路５２と、が形成されている。
図示の例では、図２に示すように、第１制限通路５１は、第１受圧液室４１と第３受圧液室４３とを連通し、第２制限通路５２は、第２受圧液室４２と第４受圧液室４４とを連通している。

そして本実施形態では、第１制限通路５１および第２制限通路５２それぞれの流通抵抗が、互いに異なっている。図示の例では、第１制限通路５１および第２制限通路５２の流路断面積が互いに同等とされ、第１制限通路５１の流路長と、第２制限通路５２の流路長と、が互いに異なっている。
図１に示すように、第１制限通路５１は、仕切部材１６のうち、第２受圧液室４２および第４受圧液室４４よりも径方向の外側に位置する部分に形成されている。第２制限通路５２は、仕切部材１６のうち、第１制限通路５１より径方向の内側に位置する部分に形成されている。

また本実施形態では、仕切部材１６は、外側取付部材１１に連結された筒状の外側剛体部１６Ａと、内側取付部材１２に連結された環状の内側剛体部１６Ｂと、外側剛体部１６Ａと内側剛体部１６Ｂとを連結する環状の弾性部１６Ｃと、を備えている。
外側剛体部１６Ａおよび内側剛体部１６Ｂそれぞれにおける軸方向の中央部の位置は、互いに同等となっている。外側剛体部１６Ａにおける軸方向の外端部は、内側剛体部１６Ｂよりも軸方向の外側に突出している。

外側剛体部１６Ａの軸方向の外端部は、中間筒部材２１における小径筒部２１Ａの外周面と、外側取付部材１１の内周面と、の間の径方向の隙間に嵌合されている。
小径筒部２１Ａの内フランジ部２１Ｃが、大径筒部２１Ｂの軸方向の内端部と、外側剛体部１６Ａの軸方向の外端部と、により軸方向に挟まれている。
外側剛体部１６Ａの外周面には、全周にわたって延びるとともに、軸方向の一方側から他方側に向けて延びる流路溝１６Ｄが形成されている。流路溝１６Ｄと外側取付部材１１の内周面とに囲まれた空間が、第１制限通路５１とされている。内側剛体部１６Ｂに第２制限通路５２が形成されている。

外側剛体部１６Ａの内周面における軸方向の中央部には、径方向の内側に向けて突出する係止突部１６Ｅが形成されている。係止突部１６Ｅにおける軸方向の外側を向く外面に、中間筒部材２１の小径筒部２１Ａの軸方向の内端部が係止されている。
外側剛体部１６Ａにおける係止突部１６Ｅの内周面と、内側剛体部１６Ｂの外周面と、に弾性部１６Ｃが全周にわたって加硫接着されることにより、外側剛体部１６Ａと内側剛体部１６Ｂとが、互いに連結されている。弾性部１６Ｃの体積は、第１本体ゴム１３、第２本体ゴム１４、および第３本体ゴム１５の体積よりも小さくなっている。

第１制限通路５１の流路長は、第２制限通路５２の流路長よりも長くなっている。これにより、第１制限通路５１の流通抵抗が、第２制限通路５２の流通抵抗よりも大きくなっている。
なお、このような態様に限られず、第１制限通路５１および第２制限通路５２それぞれの流路断面積および流路長は任意に変更可能である。例えば、第１制限通路５１を内側剛体部１６Ｂに形成し、第２制限通路５２を外側剛体部１６Ａに形成する等してもよい。また、第２制限通路５２の流通抵抗が、第１制限通路５１の流通抵抗よりも大きくなってもよい。

次に、防振装置１０の作用について説明する。
軸方向の振動が入力されると、第１受圧液室４１および第２受圧液室４２を有する第１液室３１、並びに、第３受圧液室４３および第４受圧液室４４を有する第２液室３２のうちのいずれか一方が、圧縮変形する一方、他方は拡張変形することとなる。この際、一対の第１本体ゴム１３、第２本体ゴム１４、第３本体ゴム１５、および仕切部材１６の弾性部１６Ｃがそれぞれ弾性変形する。
これにより、第１受圧液室４１と第３受圧液室４３との間を第１制限通路５１を通して液体が流通する一方、第２受圧液室４２と第４受圧液室４４との間を第２制限通路５２を通して液体が流通する。したがって、第１制限通路５１および第２制限通路５２を通して液体が往来し、第１制限通路５１および第２制限通路５２で液柱共振が生じて振動が減衰、吸収される。
この際、第１制限通路５１および第２制限通路５２それぞれにおける共振周波数が互いに異なっているので、幅広い周波数帯域において減衰特性を発揮することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る防振装置１０によれば、第１制限通路５１および第２制限通路５２が連通する４つ全ての液室が、第１本体ゴム１３、第２本体ゴム１４、および第３本体ゴム１５のうちの少なくとも１つを隔壁の一部に有していて、振動の入力に伴い液圧が変動する受圧液室となっているので、振動の入力時における液圧の変動量が大きくなり、高い減衰性能を発揮させることができる。

また、第１制限通路５１および第２制限通路５２それぞれの共振周波数が互いに異なっているので、共振周波数が２つ存在することとなり、第１制限通路５１および第２制限通路５２それぞれにおける液柱共振に基づく減衰特性の各ピーク間を平準化させることが可能になり、動ばねが幅広い周波数帯域で低減されることとなり、振動の入力時における高ばね化を抑えることができる。

また、軸方向の外側に位置する第１受圧液室４１と第３受圧液室４３とが第１制限通路５１を通して互いに連通し、軸方向の内側に位置する第２受圧液室４２と第４受圧液室４４とが第２制限通路５２を通して互いに連通しているので、第１制限通路５１および第２制限通路５２を互いに交差させる必要がなくなる等、第１制限通路５１および第２制限通路５２を容易に形成することができる。

また、仕切部材１６のうち、弾性部１６Ｃが外側剛体部１６Ａと内側剛体部１６Ｂとを連結しているので、例えば仕切部材１６を、外側取付部材１１および内側取付部材１２に組み付けるときに、弾性部１６Ｃを変形させることで組み付け易くすることが可能になり、組み付け性を向上させ易くすることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、第１制限通路５１が、第１受圧液室４１と第３受圧液室４３とを連通し、第２制限通路５２が、第２受圧液室４２と第４受圧液室４４とを連通した構成を示したが、このような態様に限られない。第１制限通路が、第１受圧液室４１と第４受圧液室４４とを連通し、第２制限通路が、第２受圧液室４２と第３受圧液室４３とを連通してもよい。

また、上記実施形態においては、仕切部材１６が、外側取付部材１１に連結された環状の外側剛体部１６Ａと、内側取付部材１２に連結された環状の内側剛体部１６Ｂと、外側剛体部１６Ａと内側剛体部１６Ｂとを連結する環状の弾性部１６Ｃと、を備えている構成を示したが、このような態様に限られない。仕切部材は、例えば剛体部のみを備えてもよい。

また、上記実施形態においては、防振装置１０が、第２本体ゴム１４および第３本体ゴム１５を、それぞれ１つずつ備えた構成を示したが、このような態様に限られない。防振装置１０は、第２本体ゴム１４および第３本体ゴム１５を、それぞれ複数ずつ備え、液室３０に５つ以上の受圧液室が区画されてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０防振装置
１１外側取付部材
１２内側取付部材
１３第１本体ゴム
１４第２本体ゴム
１５第３本体ゴム
１６仕切部材
１６Ａ外側剛体部
１６Ｂ内側剛体部
１６Ｃ弾性部
３１第１液室
３２第２液室
４１第１受圧液室
４２第２受圧液室
４３第３受圧液室
４４第４受圧液室
５１第１制限通路
５２第２制限通路

Claims

振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の外側取付部材、および他方に連結されるとともに、前記外側取付部材の内側に配置された内側取付部材と、
前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結するとともに、前記外側取付部材の中心軸線に沿う軸方向に間隔をあけて配置された一対の第１本体ゴムと、
前記外側取付部材と前記内側取付部材とを連結するとともに、一対の前記第１本体ゴム間の液室を、前記軸方向に第１液室と第２液室とに仕切る仕切部材と、
前記第１液室を、前記第１本体ゴムを隔壁の一部とする第１受圧液室、および前記仕切部材を隔壁の一部とする第２受圧液室に区画する第２本体ゴムと、
前記第２液室を、前記第１本体ゴムを隔壁の一部とする第３受圧液室、および前記仕切部材を隔壁の一部とする第４受圧液室に区画する第３本体ゴムと、を備え、
前記仕切部材には、前記第３受圧液室および前記第４受圧液室のうちのいずれか一方と、前記第１受圧液室と、を連通する第１制限通路と、
前記第３受圧液室および前記第４受圧液室のうちのいずれか他方と、前記第２受圧液室と、を連通する第２制限通路と、が形成され、
前記第１制限通路および前記第２制限通路それぞれの流通抵抗が、互いに異なり、
前記仕切部材は、前記外側取付部材に連結された環状の外側剛体部と、前記内側取付部材に連結された環状の内側剛体部と、前記外側剛体部と前記内側剛体部とを連結する環状の弾性部と、を備えていることを特徴とする防振装置。
前記第１制限通路は、前記第１受圧液室と前記第３受圧液室とを連通し、
前記第２制限通路は、前記第２受圧液室と前記第４受圧液室とを連通することを特徴とする請求項１に記載の防振装置。