JP2008196705A - 流体封入式防振装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】仕切手段の第1規制部材および第2規制部材を合成樹脂材で成形することにより、軽量化を図ると共に、かかる合成樹脂製の規制部材が流体により膨潤して変形するのを防止することを課題とする。
【解決手段】第1取付部材10と第2取付部材11との間に防振基体12が介在され、内部に流体封入室3を形成するように、仕切手段5が設けられ、仕切手段5は、前記弾性仕切り膜20と、第1規制部材30と、第2規制部材52とを備える。第1規制部材30と第2規制部材52は、合成樹脂材から成形されると共に、第1規制部材30および第2規制部材52の互いの外周部は、所定の間隔を有して断続的に固着され、しかも、前記第2規制部材52の外周部の非固着部には、変形許容開口部63が形成されている。
【選択図】図1
【解決手段】第1取付部材10と第2取付部材11との間に防振基体12が介在され、内部に流体封入室3を形成するように、仕切手段5が設けられ、仕切手段5は、前記弾性仕切り膜20と、第1規制部材30と、第2規制部材52とを備える。第1規制部材30と第2規制部材52は、合成樹脂材から成形されると共に、第1規制部材30および第2規制部材52の互いの外周部は、所定の間隔を有して断続的に固着され、しかも、前記第2規制部材52の外周部の非固着部には、変形許容開口部63が形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、主として自動車エンジン等の振動体を防振的に支承するのに用いられる流体封入式防振装置に関する。
従来の自動車エンジン等の振動体を支承するのに用いられる流体封入式防振装置は、エンジン等の振動発生体側に取り付けられる第1取付金具と、車体フレーム等の支持側に取付固定される筒状の第2取付金具とが、ゴム材よりなる防振基体を介して結合されている。第2取付金具の下部側に防振基体と対向してダイヤフラムを配することにより、防振基体とダイヤフラムとの間に流体封入室が形成され、この流体封入室は、仕切手段により防振基体側とダイヤフラム側との2室に仕切られ、両室をオリフィスにより連通させるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
前記仕切手段は、往復動変位する弁部材としての弾性仕切り膜と、該弾性仕切り膜の動きを制限する上下一対の第1規制部材および第2規制部材とで構成したものが公知である。このような弾性仕切り膜を持つ防振装置は、車両走行時の路面の凹凸に起因する振動のような周波数の低い大振幅の振動下では、流体がオリフィスを通って2室間を流動することで振動減衰機能を発揮する。一方、エンジンの回転数に起因する振動のような周波数の高い微振幅の振動下では、上記オリフィスは機能せず、弾性仕切り膜の往復動変形により振動減衰機能を発揮する。
特開2003−294080号公報
昨今、二酸化炭素の放出量を軽減し、地球環境を守る環境保全に配慮した地球規模の取り組みが実施されている。かかる地球環境を守るために、二酸化炭素の排出量の少ない低公害車の普及が必要であり、自動車の軽量化に伴う燃費改善が最大課題のひとつになっている。軽量化を図るべく自動車の部品も従来の鉄材料から、合成樹脂に大きく変化しようとしている。
前記流体封入式防振装置も例外ではなく、可及的にその構成部品の一部を軽量の合成樹脂製のものを採用するのが望ましい。前記特許文献1に記載の第2規制部材は、合成樹脂材から成形されているが、流体封入室内には、エチレングリコールと水とが混合された液体が封入されている。このため、長期間の使用により合成樹脂製の第2規制部材が液体を吸収して膨潤する。
第2規制部材は、その外周部が第1規制部材側と固定されているため、中央部が第1規制部材側と離間するように、上方に膨らんだ変形状態となる。この結果、第2規制部材と弾性仕切り膜との間に、許容値以上の間隙が生じ、例えば大振幅の振動の場合、この間隙から液体が不用意に漏れてしまい、振動減衰機能を低下させるおそれがある。また、弾性仕切り膜の往復動変形により、仕切手段と弾性仕切り膜との衝突音等の異音が発生する原因となる。
本発明は、仕切手段の第1規制部材および第2規制部材を合成樹脂材で成形することにより、軽量化を図ると共に、かかる合成樹脂製の規制部材が流体により膨潤して変形するのを防止することを課題とする。
本発明は上記問題点を解決するため、以下の様な構成とするものである。
本発明は、一方の固定側に取り付けられる第1取付部材と、他方の固定側に取り付けられる第2取付部材と、これら取付部材の間に介設されて両取付部材を結合するゴム材よりなる防振基体と、流体封入室を形成するように、前記防振基体に対向して前記第2取付部材に取り付けたダイヤフラムと、前記流体封入室を防振基体側の第1室とダイヤフラム側の第2室とに仕切る仕切手段とを備え、前記仕切手段が、前記弾性仕切り膜と、該弾性仕切り膜の変位量を弾性仕切り膜の一方膜面から規制する第1規制部材と、他方の膜面の外方側から規制する第2規制部材とを備え、前記第1室と第2室とは、オリフィスを介して連通するように構成された流体封入式防振装置において、前記第1規制部材および第2規制部材は、合成樹脂材から成形されると共に、前記第1規制部材および第2規制部材の互いの外周部は、所定の間隔を有して断続的に固着され、しかも、前記第2規制部材の外周部の非固着部には、変形許容開口部が形成されていることにある。
かかる本発明は、前記第1規制部材および第2規制部材が、合成樹脂材から成形されているため、軽量化が可能となる。しかも、第1規制部材および第2規制部材が、合成樹脂製であるにもかかわらず、前記第1規制部材および第2規制部材の互いの外周部は、所定の間隔を有して断続的に固着され、しかも、前記第2規制部材の外周部の非固着部には、変形許容開口部が形成されているので、流体封入室内の流体で第1規制部材および第2規制部材が膨潤して変形するのを防止できる。
本発明は、前記第1規制部材および第2規制部材の前記外周部の固着部よりも中央側同士が、固着されているので、第1規制部材および第2規制部材の膨潤による変形をさらに防止できる。
本発明は、前記第1規制部材および第2規制部材の中央部には、中央規制部がそれぞれ設けられ、互いの中央規制部同士が固着されている。
本発明は、前記第1規制部材および第2規制部材部には、前記第1規制部材および第2規制部材の周方向の位置決めをする位置決め手段が設けられ、かかる位置決め手段は、前記第1規制部材および第2規制部材の中央規制部に相対回転不可能に凹凸嵌合するように設けられた凹凸嵌合部からなるのが好ましい。かかる位置決め手段を設けることにより、例えば、前記第1規制部材および第2規制部材の外周部に、第2取付部材側との間でオリフィスの一部を構成するオリフィス用開口部がそれぞれ形成されている場合には、それぞれのオリフィス用開口部の位置合わせが容易且つ迅速に行える。
本発明の前記中央規制部は、非円形の嵌合固定部を有し、しかも、前記弾性仕切り膜には、前記嵌合固定部に相対回転不可能に嵌合される嵌合孔が形成されている。かかる場合には、少なくとも前記第1規制部材または第2規制部材と弾性仕切り膜との周方向の相対的な位置合わせが可能となる。
本発明は、流体による規制部材の膨潤による変形を防止でき、防振性能の低下と騒音の発生を防止でき、しかも、軽量化にも寄与できる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る流体封入式防振装置の縦断面図を示す。この防振装置1は、防振装置本体2と、この防振装置本体2内に設けられた流体封入室3を第1室3aと第2室3bとに仕切る仕切手段5とを備えている。
防振装置本体2は、エンジン等の振動発生体側に取り付けられる第1取付部材としての第1取付金具10と、車体フレーム等の支持側に取付固定される第2取付部材としての筒状の第2取付金具11と、第1取付金具10および第2取付金具11を結合するゴム材よりなる防振基体12とから主構成されている。
第2取付金具11は、筒状金具14と、その下端14aにかしめ手段により締結された底金具15とからなり、底金具15に取付用ボルト16が突設されている。
第1取付金具10は、第2取付金具11の軸心部上方に所要の間隔をおいて配された板状部材であり、その中央部に取付用ボルト17が上方に向けて突設されている。
防振基体12は、外形が略截頭円錐形をなし、その上面に第1取付金具10が加硫成形手段により固着され、下端外周部に第2取付金具11の筒状金具14のテーパ状に拡径形成された上端部14bが加硫固着されている。第2取付金具11の内壁面には、防振基体12から薄膜状に延設された薄膜ゴム部12aが設けられている。
第2取付金具11の下部側には、防振基体12と対向するようにゴム膜よりなるダイヤフラム18が装着されている。ダイヤフラム18は、外周部にリング状の補強金具19を備え、この補強金具19が筒状金具14と底金具15とのかしめ部にかしめ固定されることで第2取付金具11に取り付けられている。
第2取付金具11の内側で、しかも、ダイヤフラム18と防振基体12との間には、密閉された前記流体封入室3が形成されており、この流体封入室3内に流体としての液体(例えば、エチレングリコールと水とが混合された液体)が封入されている。そして、第2取付金具11の内周には、前記仕切手段5が、流体封入室3を防振基体側の第1室3aとダイヤフラム側の第2室3bとに仕切るように、固定されている。第1室3aと第2室3bとは、第2取付金具11および仕切手段5の間に形成されるオリフィス6により連通されている。
仕切手段5は、図2〜図5に示すように、弁部材としてのゴム製円板状の弾性仕切り膜20と、この弾性仕切り膜20の一方(下方)膜面を下外方側から規制する第1規制部材30と、他方の膜面を上外方側から規制する第2規制部材52とを備えている。
第1規制部材30は、合成樹脂により成形されており、円筒状の支持部33の内周側に、薄肉の規制部34が一体的に設けられたものである。支持部33の外周には、フランジ部36が径外方向に突設され、図4に示すように、このフランジ部36の周方向の一部には、第2取付金具11側とでオリフィス6の一部を構成する凹状のオリフィス用開口部37が形成されている。また、フランジ部36の上面(第2規制部材52側に面)には、フランジ部36の円周方向に沿って複数個の溶着嵌合溝39が形成されている。なお、本実施の形態では、かかる溶着嵌合溝39は、所定の間隔を有するように4個設けられているが、溶着嵌合溝39の長さや個数は特に限定されるものではなく、単数または複数個が可能である。
規制部34は、円環状部40と、この円環状部40の内側中央に位置する中央規制部41と、支持部33および円環状部40を連結する放射状の第1リブ43と、円環状部40および中央規制部41を連結する放射状の第2リブ44とからなる。支持部33、円環状部40および第1リブ43により、複数の貫通孔45が周方向に形成されている。また、円環状部40、中央規制部41および第2リブ44により、複数の貫通孔46が周方向に形成されている。
第1規制部材30の上面には、図3に示すように前記弾性仕切り膜20が収容される収容凹部48が形成されている。この収容凹部48は、中央規制部41を中心にして支持部33にわたって形成されており、中央規制部41の中心には、収容凹部48の内周面を形成する嵌合固定部49が形成されている。この嵌合固定部49の外周形状は、非円形としての平面視正方形状(矩形状)に形成されている。また、嵌合固定部49の上面には、平面視正方形状の溶着凹部50が形成されている。
支持部33の外周部には、環状の金属板をプレス加工してなる固定部材32が、インサート成形により固定されており、この固定部材32の外周縁部が筒状金具14と底金具18とのかしめ部に、かしめ固定されることで、仕切手段5は第2取付金具11に取り付けられている。なお、固定部材32には、第1室3aと第2室3bとを連通する貫通孔32aが形成されている。
第2規制部材52は、図2、図3および図5(a)に示すように、合成樹脂材から円板状に成形され、前記第1規制部材30のフランジ部36と略同等の直径を有する環状の外周部53と、円環状部54と、中央規制部55と、外周部53および円環状部54を連結する放射状の第1リブ56と、円環状部54および中央規制部55を連結する放射状の第2リブ57とからなる。外周部53、円環状部54および第1リブ56により、複数の貫通孔59が形成されている。また、円環状部54、中央規制部55および第2リブ57により、複数の貫通孔60が形成されている。
外周部53には、第2取付金具11側とでオリフィス6の一部を構成するオリフィス用開口部61が形成されている。また、外周部53には、変形許容開口部63が複数個形成されている。かかる変形許容開口部63は、本実施の形態では、所定の間隔を有して3個形成されているが、その個数は単数または複数個に設定可能である。また、変形許容開口部63の深さ(第2規制部材52の直径方向の長さ)L1は、第2規制部材52を第1規制部材30の上面に固定した際に、変形許容開口部63が第1規制部材30の収容凹部48に重なり合わない長さに設定されている。
外周部53の裏面(第1規制部材30側)には、前記第1規制部材30の溶着嵌合溝39に溶着嵌合される溶着用凸部64が、変形許容開口部63の間に位置するように、周方向に複数個突設されている。また、中央規制部55の裏面には、前記第1規制部材30の溶着凹部50に溶着嵌合される溶着用凸部65が形成されている。この溶着用凸部65の基部には、前記溶着凹部50に嵌合する際にガイドする機能(ガイド機能)と、第2規制部材52の第1規制部材30に対する直径方向および相対回転方向の位置決めをする機能(位置決め機能)とを有する正方形状の肩部65aが形成されている。なお、溶着用凸部65および溶着凹部50により、位置決め手段が構成されている。
弾性仕切り膜20は、図3および図5(b)に示すように、合成樹脂から平板状に形成されており、その中央部には、前記中央規制部41の嵌合固定部49に、相対回転不可能に嵌合される矩形状の嵌合孔21が形成されている。また、弾性仕切り膜20の両面には、環状の外リブ23と、このリブ23に交差する放射状のリブ24と、嵌合孔21を囲繞する内リブ25と、中リブ26とが突設されている。
前記構成からなる仕切手段5を組み付ける場合には、先ず、弾性仕切り膜20を第1規制部材30の収容凹部48に収容する。このとき、弾性仕切り膜20の嵌合孔21は、第1規制部材30の嵌合固定部49に嵌合され、周方向および直径方向の相対的な位置決めがされる。従って、弾性仕切り膜20の外リブ23は、第1規制部材30の支持部33に対応し、放射状のリブ24は、第1規制部材30の第1リブ43、第2リブ44に適宜対応し、内リブ25は、第1規制部材30の中央規制部41に対応し、中リブ26は第1規制部材30の円環状部40に対応する。
次に、第2規制部材52の溶着用凸部64を、第1規制部材30の溶着嵌合溝39にそれぞれ嵌合させ、第2規制部材52の溶着用凸部65を、第1規制部材30の溶着凹部50に嵌合させる。このとき、溶着用凸部65の肩部65aと溶着凹部50とは、矩形状であるため、第1規制部材30と第2規制部材52との周方向の相対的な位置決めが可能であると共に、溶着用凸部65を溶着凹部50にガイドして確実に嵌合させることができる。この第1規制部材30と第2規制部材52との相対的な位置決めにより、それぞれのオリフィス用開口部37、61やそれぞれの貫通孔を容易に対応させることができる。また、弾性仕切り膜20の外リブ23は、第2規制部材52の外周部53に対応し、放射状のリブ24は、第2規制部材52の第1リブ56、第2リブ57に対応し、内リブ25は、第2規制部材52の中央規制部55に対応し、中リブ26は、第2規制部材52の円環状部54に対応する。
第1規制部材30、第2規制部材52および弾性仕切り膜20に位置合わせを行った後に、各溶着用凸部65と溶着凹部50を超音波溶着を行って固着すると共に、溶着用凸部64を溶着嵌合溝39に超音波溶着を行って固着する。この結果、第1規制部材30と第2規制部材52とは、弾性仕切り膜20を収容した状態で、外周部同士が断続的に固着されると共に、中央部同士が固着された状態で一体となる。
以上の構成からなる本実施形態の防振装置1は、周波数の低い大振幅(例えば±0.3mm以上)の振動下では、流体がオリフィス6を通って2室3a、3b間を流動することにより、振動減衰機能が発揮される。また、弾性仕切り膜20に設けた各リブが、第1規制部材30および第2規制部材52のそれぞれの円環状部やリブに当接することにより、第1規制部材30および第2規制部材52の貫通孔間での流体の漏れが防止される。また、第2規制部材52の変形許容開口部63は、第1規制部材30のフランジ部36上に位置するので、変形許容開口部63から流体の漏れが発生することもない。そのため、弾性仕切り膜20を各貫通孔ごとに撓ませることができ、高いロスファクターが得られる。
一方、周波数の高い微振幅(例えば±0.1mm以下)の振動下では、上記オリフィスは機能せず、弾性仕切り膜20が、往復動変形することで、第1液室の液圧を吸収して振動を減衰させる。
また、流体封入式防振装置を長期間使用することにより、第1規制部材30および第2規制部材52が、液体により膨潤する場合がある。かかる場合に、特に薄肉の第2規制部材52は、直径方向に変形しようとするが、第2規制部材52は、第1規制部材30に対して中央部同士が固着されているので、第2規制部材52の中央部分が持ち上がって変形するのを防止できる。しかも、第2規制部材52には、複数個の変形許容開口部63が形成され、しかも、第2規制部材52は、第1規制部材30に対して断続的に固着されている(固着されていない部分が、断続的に設けられている)ので、膨潤による変形を周方向にも逃がすことができ、第2規制部材52の変形をさらに効果的に防止できる。この結果、第1規制部材30および第2規制部材52と、弾性仕切り膜20との間隙が、不用意に大きくなるのを防止でき、振動減衰機能を長期にわたって維持させることができる。また、弾性仕切り膜20の往復動変形により、仕切手段と弾性仕切り膜20との衝突音等の異音の発生も防止できる。
また、本実施形態の防振装置1は、第1規制部材30と第2規制部材52とは合成樹脂製であるため、金属性のものに比し、全体の軽量化を図ることができる。
本発明は、前記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、第1規制部材30と第2規制部材52の中央規制部における凹凸嵌合部は、第1規制部材30に溶着用凸部65を設け、第2規制部材52に溶着凹部50を設けることも可能である。
また、第1規制部材30の外周部に溶着用凸部64を設け、第2規制部材52に溶着嵌合溝39を設けることも可能である。
第1規制部材30と第2規制部材52の固着位置は、それぞれの中央部に限定されるものではなく、第1規制部材および第2規制部材の外周部の固着部よりも中央側の任意の部分同士が、固着されていればよい。また、中央側同士の固着箇所も一箇所に限らず複数箇所であっても良い。
第1規制部材および第2規制部材の周方向の位置決めをする位置決め手段は、溶着用凸部64と溶着嵌合溝39とで構成することも可能である。
前記実施の形態では、第1規制部材30、第2規制部材52および弾性仕切り膜20の三者を同時に位置決めする構成を例示したが、任意の2者を位置決めするものであってもよい。例えば、第1規制部材30と第2規制部材52とを位置決めする場合には、これらと弾性仕切り膜20との位置決めは不要である。かかる場合は、弾性仕切り膜20は、第1規制部材30と第2規制部材52に対して相対回転する構成でもよい。
また、第1規制部材30または第2規制部材52の何れか一方と、弾性仕切り膜20とを位置決めすることも可能である。
3a 第1室
3 流体封入室
3a 第1室
3b 第2室
5 仕切手段
6 オリフィス
10 第1取付部材(第1取付金具)
11 第2取付部材(第2取付金具)
12 防振基体
18 ダイヤフラム
20 弾性仕切り膜
21 嵌合孔
30 第1規制部材
41 中央規制部
49 嵌合固定部
52 第2規制部材
55 中央規制部
63 変形許容開口部
3 流体封入室
3a 第1室
3b 第2室
5 仕切手段
6 オリフィス
10 第1取付部材(第1取付金具)
11 第2取付部材(第2取付金具)
12 防振基体
18 ダイヤフラム
20 弾性仕切り膜
21 嵌合孔
30 第1規制部材
41 中央規制部
49 嵌合固定部
52 第2規制部材
55 中央規制部
63 変形許容開口部
Claims (6)
- 一方の固定側に取り付けられる第1取付部材と、他方の固定側に取り付けられる第2取付部材と、これら取付部材の間に介設されて両取付部材を結合するゴム材よりなる防振基体と、流体封入室を形成するように、前記防振基体に対向して前記第2取付部材に取り付けたダイヤフラムと、前記流体封入室を防振基体側の第1室とダイヤフラム側の第2室とに仕切る仕切手段とを備え、前記仕切手段が、前記弾性仕切り膜と、該弾性仕切り膜の変位量を弾性仕切り膜の一方膜面から規制する第1規制部材と、他方の膜面の外方側から規制する第2規制部材とを備え、前記第1室と第2室とは、オリフィスを介して連通するように構成された流体封入式防振装置において、
前記第1規制部材および第2規制部材は、合成樹脂材から成形されると共に、前記第1規制部材および第2規制部材の互いの外周部は、所定の間隔を有して断続的に固着され、しかも、前記第2規制部材の外周部の非固着部には、変形許容開口部が形成されていることを特徴とする流体封入式防振装置。 - 前記第1規制部材および第2規制部材の前記外周部の固着部よりも中央側同士が、固着されている請求項1に記載の流体封入式防振装置。
- 前記第1規制部材および第2規制部材の中央部には、中央規制部がそれぞれ設けられ、互いの中央規制部同士が固着されている請求項2に記載の流体封入式防振装置。
- 前記第1規制部材および第2規制部材部には、前記第1規制部材および第2規制部材の周方向の位置決めをする位置決め手段が設けられている請求項3記載の流体封入式防振装置。
- 前記位置決め手段は、前記第1規制部材および第2規制部材の中央規制部に相対回転不可能に凹凸嵌合するように設けられた凹凸嵌合部からなる請求項4に記載の流体封入式防振装置。
- 前記中央規制部は、非円形の嵌合固定部を有し、しかも、前記弾性仕切り膜には、前記嵌合固定部に相対回転不可能に嵌合される嵌合孔が形成されている請求項4または5に記載の流体封入式防振装置。
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2008
- 2008-04-01 JP JP2008095259A patent/JP2008196705A/ja not_active Withdrawn
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