JP2854928B2 - 液体封入防振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主として車両のエンジンマウント、ブツシユ
等の振動吸収用として用いられる液体封入防振装置に関
する。

〔従来の技術〕

車両のエンジン振動や走行振動を吸収したり、地震時
の振動を吸収するための防振装置として液体室内に液体
が封入された防振装置が用いられている。

この防振装置では一対の液室間が制限通路で連通さ
れ、振動時にこの制限通路内の液体の通過抵抗及び液中
共振で振動を吸収するようになっている。また振動が高
周波振動になると、この制限通路が目詰まり状態となる
ので、振動が加えられる液室の拡縮を可能にする振動板
等が設けられている。

〔発明が解決すべき課題〕

ところがこの種の防振装置では低周波振動時に液室の
拡縮手段が作用する場合があり、これによって液体が制
限通路へ移動することなく又は移動し難くなって、制限
通路での吸振作用が低下したり、所望の周波数の振動を
吸収するための調節が難しくなる原因となる。

本発明は上記事実を考慮し、所望の周波数の振動を確
実に吸収することができる液体封入防振装置を得ること
が目的である。

〔課題を解決する手段〕

本発明は、制限通路を介して互に連通される一対の液
体封入液室と、これらの液室を連通する制限通路と、を
備える液体封入防振装置であって、前記振動が作用する
液室にダイヤフラムを介して配置され液室の拡張を可能
とする空気室と、この空気室へ低周波振動時に負圧を作
用させダイヤフラムを固定する負圧付与手段と、を有す
ることを特徴としている。

このため本発明では低周波振動時に負圧付与手段によ
って空気室へ負圧が作用されるので、ダイヤフラムはこ
の空気室の縮小方向に移動して空気室が実質的に解消さ
れる、又はダイヤフラムの動きが拘束される。従って低
周波の振動作用液室の液体は確実に制限通路を通って他
方の液室へと移動することになり、これによって低周波
振動が制限通路の通過抵抗及び液柱共振で確実に吸収さ
れる。

また高周波振動の発生時には、負圧付与手段は空気室
へ負圧を作用させることなく、ダイヤフラムの変形を自
由にする。これによってダイヤフラムは振動作用液室の
内圧上昇を防止する。この結果高周波振動によって制限
通路が目詰まり状態となった場合にも振動作用液室はダ
イヤフラムを変形させて拡縮することができ、これによ
って動ばねの増大を阻止する。

液室へ電気粘性液体を充填し、制限通路に電気粘性液
体が通電する電極を設けることにより、制限通路内の電
気粘性液体の粘度を変更できる。すなわち低周波振動の
うちでも20〜40Hzのアイドル振動時には電極へ電流を付
与せず、制限通路内を自由に液体を移動可能として制限
通路で振動を吸収する。また低周波振動のうちでも15Hz
以下のシエイク振動時には電極へ通電することによって
制限通路内の液体の粘度を高くし、このシエイク振動を
吸収する。

〔発明の実施例〕

第１、２図には本発明の第１実施例が示されている。

この実施例の防振装置10はベースプレート12の中央部
に取付ボルト14が固着されて車体への取付用となってい
る。

ベースプレート12の周囲は立設部12Aとされるととも
に、軸心が垂直とされた外筒16の下端部がかしめられて
いる。この外筒16と立設部12Aとの間には下ダイヤフラ
ム18の周囲が挟持され、下ダイヤフラム18とベースプレ
ート12との間が空気室22とされている。

外筒16の上端部には弾性体24の外周部が加硫接着され
ており、この弾性体24の略中央部には支持ブロック26の
外周部が加硫接着されている。この支持ブロック26の頂
部にはトツププレート28の周囲がかしめ固着されてい
る。このトツププレート28の中央部には取付ボルト32が
立設され、図示しない車両エンジンを搭載できるように
なっている。

弾性体24、外筒16及び下ダイヤフラム18によって区画
される内部は液室34とされている。この液室34には液体
の一種である電気粘性液体が充填されている。

この電気粘性液体70は一例として40〜60重量％のケイ
酸、30〜50重量％の低沸点の有機相、50〜10重量％の
水、及び５重量％の分散媒からなる混合物が適用でき、
例えばイソドデカン（isododekan）が適用できる。この
電気粘性液体は通電していない場合に普通の液圧液体の
粘性を有し、通電時に電界強さに応じて粘性が変化して
固くなる特性を有する。

液室34は隔壁板36によって上小液室34Aと下小液室34B
とに区画されている。この隔壁板36は周囲下端部が下ダ
イヤフラム18と外筒16との間に挟持固着されている。第
２図に示される如く隔壁板36は外周部から軸心部にかけ
て溝38が形成されている。この溝38は第２図に示される
如く隔壁板36の平面視でＣ字形状とされており、外周部
が外筒16の内周部へ押圧されている。この外筒16の内周
部には弾性体24の延長部24Aが配置されている。これに
よって溝38は平面視でＣ字状の制限通路42を形成し、こ
の制限通路42の一端は隔壁板36の頂部に形成した円孔44
を介して上小液室34Aと連通され、他の一端は隔壁板36
の底部から形成される凹部36Aの内周面に形成された円
孔46を介して下小液室34Bと連通されている。従って制
限通路42は長手方向一端が上小液室34Aへ、他の一端が
下小液室34Bへ連通された細長い通路となっている。

さらに第２図に示される如くこの制限通路42は制限通
路の長手方向に沿って互いに平行とされる３枚の電極4
8、49、50が配置されている。従って制限通路42は電極4
8と電極49との間及び電極49と電極50との間に形成され
ることになる。これらの電極48、電極49、電極50はそれ
ぞれ制御手段52へ電気的に連結されている。この制御手
段52はエンジン回転数検出手段54と連通されており、シ
エイク振動（15Hz以下）の発生時には電極49を一例とし
て車両電源の（＋）極へ、電極48、50を（−）極へと接
続するようになっている。これによって電極48、49の間
及び電極49、50の間の電気粘性液体にはそれぞれ電界が
形成されて粘性が高くなる。なおエンジン回転数検出手
段54に代えて振動周波数の検出手段を用いることもでき
る。

このように制限通路42内へ３個の電極48、49、50を設
け、実質的にこの制限通路42を２本の制限通路に分割す
ることによって制限通路42内の電気粘性液体へ効率良く
通電することができる。すなわち同一印加電圧であれば
電極間の電界は距離が長くなると低下するので、これを
３個の電極によって防止している。また４個以上の電極
を設ける場合にも＋極と−極とを交互に配置すればよ
い。

支持ブロック26には液室34に面した底面から円孔56が
穿設されている。この円孔56は上端部に弾性体58が取付
けられることによって閉止されている。またこの弾性体
58から離間した円孔56の中間部にはダイヤフラム61の周
囲が固着されている。これによってダイヤフラム61と弾
性体58との間が空気室62とされている。この空気室62に
面して負圧配管63が連通されている。この負圧配管63は
中間部に電磁開閉弁64を介して負圧源65へと連通されて
いる。この電磁開閉弁64は制御手段52によって制御さ
れ、低周波振動（シエイク振動及びアイドル振動）時に
負圧源65を空気室62と連通し、ダイヤフラム61を弾性体
58へ密着させて実質的に空気室62を解消させるようにな
っている。また高周波振動時には電磁開閉弁64が大気開
放されて空気室62へ大気圧が連通されダイヤフラム61が
変形可能となる。

なお、支持ブロツク26の底面には筒状の延長部26Aが
同軸的に固着され、この延長部26Aの下端拡径部26Bは外
周が液室内周へ接近されて液柱共振発生部となってい
る。

次に本実施例の作用を説明する。

取付ボルト32で固着されたエンジンの振動がシエイク
振動（15Hz以下）のような低周波振動である場合には制
御手段52は電磁開閉弁64を制御して負圧源65を空気室62
と連通させる。これによって空気室のダイヤフラム61は
弾性体58へ密着されて空気室62が解消される。このため
上小液室34Aが振動によって拡縮されると、液室34内の
液体は確実に制限通路42を通って下小液室34Bへと至る
ので、この場合の通過抵抗によって振動が吸収される。
この場合、制御手段52が電極48、49、50へ通電すると制
限通路42内の液体が高粘度となり、より効果的に振動吸
収は可能となる。

またエンジンの振動がアイドリング状態（20〜40Hz）
になると、空気室62への負圧連通状態を維持しかつ、電
極48、49、50への通電を遮断する。これによって制限通
路42内の液体は高粘性状態から通常の粘度へと戻り、制
限通路42内をより流通し易くなる。従って、この流通に
より振動が吸収される。

またエンジンの振動が高周波振動になると、制限通路
42は目詰まり状態となる。これとともに制御手段52は電
磁開閉弁64を大気開放して空気室62を大気圧とする。こ
れによってダイヤフラム61が弾性変形可能となり、上小
液室34Aはダイヤフラム61を変形させて拡縮可能である
ため動ばね定数の増大が抑制される。

なお、さらに高周波の振動が生ずる場合は拡径部26B
付近の液体が液柱共振して振動を吸収する。

次に第３、４図には本発明の第２実施例が示されてい
る。この実施例は外筒67と内筒68とが平行軸状態に配置
されるいわゆるブツシユタイプの防振装置である。

内筒68の外周には弾性体69が加硫接着されている。こ
の弾性体69は中間筒71の内周へ加硫接着されるととも
に、軸方向中間部に切欠部69Aを有し、この切欠部69Aと
中間筒71の内周との間が主液室72とされている。

中間筒71の外周には薄肉ゴム筒73を介して絶縁リング
74が固着されている。この絶縁リング74は軸方向からみ
て円筒形状の一部に切欠部74Aが形成されたＣ字形状で
ある。この絶縁リング74が外筒67の内周へと圧入されて
いる。

切欠部74Aと外筒67の内周との間にはダイヤフラム76
が配置され、このダイヤフラム76の周囲が外筒67の内周
へ加硫接着されている。このダイヤフラム76は切欠部74
A及びこの絶縁リング74の内側に配置されるゴム筒73と
の間が副液室77とされている。この副液室77と主液室72
とは絶縁リング74の外周に形成した溝78を通って互いに
連通している。従ってこの溝78は外筒67との間に制限通
路79を形成している。この実施例においても主液室72、
副液室77に充填される液体は電気粘性液体であり、制限
通路79の内部に電極48、49、50が配置されて前記実施例
と同様に電気粘性液体への電圧印加用となっている。

中間筒71の主液室72に対応した一部には貫通孔81が形
成され、この貫通孔81は中間筒71の内周面に周囲が加硫
接着されるダイヤフラム83によって閉止されている。貫
通孔81には負圧配管63が連通され、前記実施例と同様に
電磁開閉弁64を介して負圧源65へ接続されている。

なおこの実施例においては内筒68が自動車エンジンへ
と、外筒67がブラケツト84を介して車体へと支持される
ようになっている。

この実施例においても内筒68に作用する振動は主液室
72へ作用するので、主液室72内の液体は制限通路79を通
って副液室77へと至る場合の通過抵抗で振動が吸収され
る。

ここに低周波振動の発生時には空気室62へ負圧が作用
されることによってダイヤフラム83が中間筒71の内周面
へと密着される。また前記実施例と同様に、この低周波
の中でも、シエイク振動時（15Hz以下）の場合には各電
極へ通電し、アイドリング振動時（20〜40Hz）の場合に
は電極への通電を遮断することによって、振動が作用す
る主液室72内は制限通路79で振動が吸収される。また高
周波振動時には電極48、49、50への通電を遮断すると共
に、空気室62を大気へ連通して、ダイヤフラム83を弾性
変形可能とする。従って主液室72の圧力上昇はダイヤフ
ラム83を弾性変形させることによって阻止され、高周波
振動時の動ばね定数の増大が抑制される。

次に第５図〜第７図には本発明の第３実施例が示され
ている。

この実施例においても前記実施例と同様に中間筒71と
弾性体69との間に主液室72が、ダイヤフラム76と中間筒
71との間に副液室77が形成されている。しかしこの実施
例では前記実施例の絶縁リング74が一対の絶縁体92によ
って構成され、この絶縁体92間へ電極48、49、50が掛渡
されている。中間筒71に形成される一対の切欠71A、71B
は間に平板部71Cを残しており、主液室72はこれらの切
欠71A、71Bを通って電極48、49、50間の制限通路の端部
まで至っている。またこの実施例ではダイヤフラム94が
外筒67の内周へ固着され、このダイヤフラム94と外筒67
に形成した円孔96との間に空気室62が形成されている。
このダイヤフラム94の拡大方向変形量が平板部71Cによ
って所定値に制限される。その他の構成は前記実施例と
同様であり同様の作用をなす。

〔発明の効果〕

本発明は上記の構成としたので低周波振動及び高周波
振動の双方を確実に吸収することができる優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例が適用された防振装置を示
す縦断面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図
は本発明の第２実施例が適用された防振装置を示す軸直
角断面図、第４図は第３図の分解斜視図、第５図は本発
明が適用された防振装置の第３実施例を示す軸直角断面
図、第６図は第５図のVI−VI線断面図、第７図は第３実
施例の主要部を示す分解斜視図である。 10……防振装置、 24……弾性体、 34……液室、 34A……上小液室、 34B……下小液室、 36……隔壁板、 42……制限通路、 48、49、50……電極、 52……制御手段、 61……ダイヤフラム、 62……空気室、 63……負圧配管、 64……電磁開閉弁、 65……負圧源、 72……主液室、 77……副液室、 79……制限通路、 83、94……ダイヤフラム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−278639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−101536（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−250638（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−93638（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−312241（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−104828（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−124441（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−35838（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16F 13/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制限通路を介して互に連通される一対の液
   体封入液室と、これらの液室を連通する制限通路と、を
   備える液体封入防振装置であって、前記振動が作用する
   液室にダイヤフラムを介して配置され液室の拡張を可能
   とする空気室と、この空気室へ低周波振動時に負圧を作
   用させダイヤフラムを固定する負圧付与手段と、を有す
   ることを特徴とした液体封入防振装置。
2. 【請求項２】前記液体は通電時に粘度が高くなる電気粘
   性液体であり、前記制限通路にはこの電気粘性液体へ通
   電する電極が設けられることを特徴とする請求項（１）
   記載の液体封入防振装置。