JP2977796B2 - 流体充填弾性振動減衰装置 - Google Patents

流体充填弾性振動減衰装置

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/08—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/14—Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially
    • F16F13/1427—Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially characterised by features of flexible walls of equilibration chambers; decoupling or self-tuning means

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、減衰装置、特に、
種々のタイプの振動を発生する振動素子またはアセンブ
リを剛性のある支持体に連結するのに使用するタイプの
流体充填弾性ブッシング減衰装置(fluid filled elasto
meric bushing damping device) に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
を、以下において、自動車のような内燃機関を、該機関
の支持フレームから隔絶する流体ブッシングタイプの流
体充填弾性減衰装置に関して説明するが、本発明はより
広い用途を備えるものであって、その他の種々の環境に
おける衝撃の吸収、構造レべリングおよびエネルギの逸
散にも使用することができる。
【０００３】代表的な防振エンジンマウント(vibration
isolating engine mount)においては、天然または剛性
ゴムの本体が通常は使用されている。これらの弾性マウ
ントは、ほぼ満足のできる態様で作動するように構成す
ることができるが、かかる材料は本来減衰係数が低く、
最新の単位化された軽量自動車ボディおよびフレーム構
造に特に悪影響を与える振動のような、好ましくない振
動が自動車に入ってくるのを阻止する能力が制限されて
いる。減衰係数を大きくすることは、ある種のゴムポリ
マを選択するとともに、添加剤を使用することにより可
能となるが、この技術は、ゴムの他の特性に悪影響を与
えるので、満足のできるものではないことがわかった。
更に、減衰係数が大きくなると、振動の周波数や振幅に
関係なく、入ってくるあらゆる振動を減衰してしまう。
これは、エンジンが振幅が小さく、周波数の高い振動に
遭遇したときに特に、エンジンマウントにおいて望まし
くないものとなる。
【０００４】種々の周波数と振幅の振動を減衰するのに
最も適した所定のかつ変動する量の減衰を行なうことが
できる、コスト効率(cost effective)手段を開発する上
で、多大の努力がなされてきた。この場合、液圧弾性(h
ydarulic elastomerric)エンジンマウントに最良の機能
を発揮させるためには、マウント系の固有周波数におい
て減衰が最大となるようにすべきであることがよく知ら
れている。また、エンジンマウントは、２つの明らかに
異なった振動を処理することができるのが望ましい。即
ち、比較的振幅の小さい高周波数の振動を比較的減衰さ
れない状態に保持しかつ隔絶しないようにして、比較的
振幅の大きい低周波数の振動を減衰するのである。しか
しながら、0.3mm 以上というような大きい振幅の振動を
首尾よく減衰しようとすると、一般には、0.1mm 以下の
ような小さい振幅の振動を減衰してしまうことになる。
かかる問題を解決するために種々の方策が採られ、ある
程度の成功をみてきた。これらの方策の多くは、２つの
流体充填室間での流体の自由な運動を制限することがで
きる隔壁部材を設ける構成を基本とするものである。
【０００５】例えば、これらの装置の１つに、隔壁部材
が２つの流体充填室間での流体の移動だけを制限するよ
うになっているアキシァル(axial) またはストラットタ
イプ(sturt-type)の減衰装置がある。しかしながら、ア
キシァル減衰装置は、構造が複雑であるとともに製造コ
ストが高く、しかもブッシングタイプのエンジンマウン
トよりもサイズを大きくすることが必要となる。ブッシ
ングの形態をなすエンジンマウントは、ストラットタイ
プのマウントに比べて、安全性の点からも有利である。
即ち、ブッシングタイプのエンジンマウントは、ストラ
ットタイプのマウントよりも、衝突の際の自動車エンジ
ンの移動を一層良好に阻止することができる。更に、ブ
ッシングタイプのマウントは、ストラットタイプのマウ
ントに比べて、エンジンの揺動運動を一層良好に減衰す
ることができるので、後者に比べて有利である。このよ
うな運動は、前輪駆動車のトランスアクスル裝架エンジ
ン( transaxle mounted engine) においてしばしばみら
れる。
【０００６】このような問題点を解決しようとするブッ
シングタイプの減衰装置は、不十分であることがわかっ
た。即ち、従来のブッシングの構造は、高周波数で振幅
の小さい振動と、低周波数で振幅の大きい振動の双方を
首尾よく処理することは不可能であることがわかった。
【０００７】従って、上記した欠点および他の欠点を克
服するとともに、一層良好でかつより有利な結果をもた
らすようにした、負荷を担持しかつ構造的な撹拌(struc
tur-al agitation) に対する減衰応答を選択的に変える
ことができる新規かつ改良された振動減衰装置を開発す
ることが所望されている。
【０００８】従って、本発明の目的は、受ける振動の振
幅と周波数により異なった剛性(st-iffness)をあたかも
発揮するように機能する新規かつ改良されたブッシング
タイプの流体充填弾性振動減衰装置を提供することにあ
る。
【０００９】本発明の別の目的は、作動信頼性がありマ
ウント装置の固有周波数においてかつ周波数が低く振幅
の大きい構造的な撹拌に対して良好な減衰特性を発揮す
るとともに、周波数が高く振幅の小さい構造的な撹拌に
関しては高い動的ばね率(dy-namic spring rate)で遮断
するようにした、構造が簡単なブッシングタイプの流体
充填弾性振動減衰装置を提供することにある。
【００１０】本発明の別の目的は、隔壁部材としての隔
壁板が一対の流体保持室を分離する通路における移送を
制限するように配設されているブッシングタイプの流体
充填弾性振動減衰装置を提供することにある。
【００１１】本発明の更に別の目的は、隔壁部材として
の隔壁板とダイアフラムとを有するコンテナユニット(c
ontainerized unit)を有し、装置を異なる振幅と周波数
の振動に関して「同調させる」（“tune”）ことができ
るようにこのコンテナユニットを代えることができるよ
うにしたブッシングタイプの減衰装置を提供することに
ある。
【００１２】本発明の更に別の目的は、部品点数を最少
にすることができ、かつ、振幅の小さい振動に関する動
的ばね率に対する静的ばね率の比を約1.0 乃至1.6 まで
低下させることができるブッシングタイプの流体充填弾
性振動減衰装置を提供することにある。
【００１３】本発明の更に別の目的は能動(active)減衰
システムにおいて容易に使用することができるように構
成されたブッシングタイプの流体充填弾性振動減衰装置
を提供することにある。
【００１４】本発明の更に別の目的と利点は、本明細書
の以下の説明から明らかになるものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の一の観点によれ
ば、構造が簡単で、経済的に製造することができ、か
つ、種々の寸法上の特性を有するとともに、作動により
振動を発生する部材を有する多数のサスペンションおよ
び取付け機構体に容易に適合することができ、しかも負
荷支持サスペンションに改良された衝撃吸収とエネルギ
逸散特性を提供することができる、新規かつ改良された
振動ブッシングタイプの減衰装置が提供されている。
【００１６】本出願の発明は、環状形状のブッシングタ
イプの流体充填弾性振動減衰装置を改良の対象とする。
本発明では、剛性のある外側ハウジングと、外側ハウジ
ングによって実質上包囲された剛性のある内側部材と、
内側部材と外側ハウジングとの間に配設され、内部に第
１の流体保持室が形成された振動吸収弾性体と、振動吸
収弾性体と外側ハウジングとの間に形成され、第１の流
体通路を介して第１の流体保持室と連通する第２の流体
保持室と、第１の流体通路内に可動に取付けられ、装置
の軸線と直交する方向へ動いて第１の流体通路内におけ
る位置により第１の流体通路を通る流体の流れを変える
ように制御する隔壁板と、第２の流体保持室を囲む境界
壁部の一部を形成するダイヤフラムと、振動吸収弾性体
内に形成されて第１の流体保持室と第２の流体保持室と
を流体充填弾性振動減衰装置の同調を許容するための複
数回折り返した形状の通路を介して連通する第２の流体
通路と、外側ハウジング内に配置された保持体とを備え
る。そして、隔壁板を振動吸収弾性体に形成されている
肩部と保持体との間に配置し、ダイヤフラムを保持体と
外側ハウジングとの間に取付ける。
【００１７】この発明の特徴の一つは直交する方向へ動
いて第１の流体通路を通る流体の流れを第１の流体通路
内における位置により変えるように制御するために第１
の流体通路に可動に取付けられた隔壁板（剛性体）を用
いることに加えて、第１の流体保持室と第２の流体保持
室とを回り経路、即ち流体充填弾性振動減衰装置の同調
を許容するための複数回折り返した形状の通路［いわゆ
るラビリンシン通路(labyrinthine passage)］を介して
連通する第２の流体通路を振動吸収弾性体内に形成する
ことにある。この発明では、振幅の小さい周波数の高い
振動に対して板が変位して振動を減衰することにより防
振を行い、振幅が大きく周波数の低い振動に対しては振
動吸収弾性体内に形成した長い回り経路、即ちラビリン
シン通路を有する第２の流体通路における流体の流れが
制限されて剛性が高まることにより防振を行う。即ち装
置が低い周波数の振動を受けて板が保持体の壁または振
動吸収弾性体の肩部と接触すると、直ちに振動吸収弾性
体は著しく剛化する。この発明では、特に第１の流体保
持室と第２の流体保持室とを連通する第２の流体通路を
振動吸収弾性体内に形成したので、少ない部品点数で流
体充填弾性振動減衰装置を構成することができる。
【００１８】特に本発明の装置は外側ハウジング内に保
持体を備えており、隔壁板を振動吸収弾性体に形成され
ている肩部と保持体との間に配置し、またダイヤフラム
を保持体と外側ハウジングとの間に取付けている。この
ようにすると、隔壁板、保持体及びダイアフラムをユニ
ットとすることができ、このユニットを変えることによ
り同調する周波数を選択することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、添付図面に示す
実施例に関して説明するが、添付図面は、本発明の理解
を容易にするための参考例と本発明の実施の形態を例示
するものであって、本発明を限定するものではない。図
７〜図１０が本発明の流体充填弾性振動減衰装置の実施
の形態の一例を示すものであるが、本発明の実施例を説
明する前に、本発明の理解を容易にするために、発明者
が発明した他のタイプの流体充填弾性振動減衰装置（本
発明には含まれない参考例）の構造を図１〜図６を用い
て説明する。図１は、減衰装置を、ブッシングタイプの
エンジンマウントＡとして示す。この減衰装置は、自動
車エンジンとそのフレームとの間に取付けられるブッシ
ングとして構成されており、以下の説明においてはかか
るブッシングに関して説明するが、この装置はその他の
広範囲に亘る振動減衰環境においても使用することがで
きるものである。
【００２０】図１および５について詳細に説明すると、
ブッシングＡは剛性のある(stiff)金属製円筒状外側ハ
ウジング１０と剛性のあるプラスチック製内側スリーブ
１２とを備えた液圧弾性マウントである。これらの２つ
の素子は、エンジン（図示せず）と該エンジンを保持す
るフレーム（図示せず）との間において使用されるよう
になっている。そのために、エンジンまたはフレームに
連結することができる支持バー１４が、適宜の形状に形
成された内側スリーブ１２の孔１５を介して内側スリー
ブ１２内を延びている。外側ハウジング１０と内側スリ
ーブ１２は、ブッシングタイプのエンジンマウント装置
においては従来からの形状である、横断面が略環状の形
状をしており、外側部材（外側ハウジング）は内側部材
を実質上取囲んでいる。外側ハウジング１０と内側スリ
ーブ１２は、所望により、適宜の従来の材料から形成す
ることができる。
【００２１】図１および５から明らかなように、内側ス
リーブ１２と外側ハウジング１０は、軸線方向に互いに
並行をなしているが、本参考例では、内側スリーブ１２
の長手方向の軸線を外側ハウジング１０の長手方向の軸
線から隔離させて、設定された空間制限に対して機能特
性を最適にするのが好ましい。しかしながら、これらの
素子は、必要に応じて、他の形状とすることができる。
【００２２】振動吸収弾性体を構成する弾性ばね１６
が、内側スリーブ１２と外側ハウジング１０との間に配
設されている。弾性ばね１６は、例えば適宜のプラスチ
ック材料からつくることができる剛性のある脊部(spin
e) またはシェル２０を備え、該脊部は弾性本体２２に
埋め込まれている。弾性本体２２のスリーブ係合壁部２
４が、図１に示すように内側スリーブ１２に結合されて
いる。この結合は、通常の化学的な結合技術を利用して
行なうことができる。弾性本体２２の一部は第１の流体
保持室２８に面するピストン状表面部２６を形成してい
る。
【００２３】全体的にみると弾性ばね１６と外側ハウジ
ング１０との間に第２の流体保持室３０が形成されてい
て、該第２の流体保持室３０は、第１の流路を構成する
第１の流体通路３２を介して第１の流体保持室２８と流
体連通している。剛性体即ち隔壁板４０が、第１の流体
保持室２８と第２の流体保持室３０との間の流体連通を
制御するように第１の流体通路３２に可動に取付けられ
ている。
【００２４】ここで図２および３に関して説明すると、
隔壁板４０は、第１の流体通路３２がハウジングを横切
って延びる開口によって形成されるように、コンテナハ
ウジング(containerized housing) ４２内に取付けられ
ている。端ぐり(counterbored)開口４４を、環状リング
４６を保持するようにハウジング４２の一方の面に設け
ることができる。ハウジング４２内には、環状リング４
６とハウジング４２のフランジ部４８とにより、これら
の間に室５０が形成されており、この室５０内において
隔壁板４０は往復動することができるようになってい
る。本参考例においては、室５０内での隔壁板４０の上
下動は、約 0.2乃至 0.3mmとすることができる。しかし
ながら、室５０のサイズ並びに隔壁板４０のサイズ、形
状及び肉厚は、用途に応じて必要により変えることがで
きるものである。このような構成とすることにより、室
５０間の流体の流れを制御することができる。
【００２５】ハウジング４２は、選択的に取外すことが
できる態様で弾性ばね１６の適宜のサイズの開口５４に
嵌合され、かつ、弾性ばね１６の弾性材料の摩擦により
簡単に所定の位置に保持されるような寸法に形成された
外周部５２を有している。弾性ばね１６は、ハウジング
４２に対して図５に示すようにシェル２０によってこの
領域において補強されている。
【００２６】隔壁板４０は、室５０内で端に配置された
場合でも流体が第１の流体通路３２を介して流れるのを
完全ではないが実質上阻止するようになっている。隔壁
板４０に、該隔壁板を貫通する開口５６のような手段を
設けて、隔壁板４０が室５０の如何なる場所にあるとき
でも第１の流体保持室２８と第２の流体保持室３０とを
連通させるようにするのが好ましい。隔壁板４０または
ハウジング４２にノッチまたは溝を設けても、同様に良
好に作用させることができる。開口５６を設けると、正
荷重の圧力を平均化しまたは第２の流体保持室３０での
固着現象（hydr-aulic lock)を防止する上で望ましい
が、これは、この開口５６が隔壁板４０の室５０内での
動きを容易にする作用をなすからであると考えられる。
このように、開口５６は、隔壁板４０が室５０内で端に
配置されているときでも、第２の流体保持室３０に対す
る流体の流れが完全にブロックされるのを阻止するため
に設けられている。
【００２７】弾性層６０は、外側ハウジング１０の内面
に取付けられている。更に、外側ハウジング１０は開口
６２を備えており、該開口６２を介して弾性層６０の一
部が延びて第１のダイヤフラム６４を形成している。第
１のダイヤフラム６４は、図５に示すように、第２の流
体保持室３０の外壁を形成している。
【００２８】開口６２を種々の形状または配置をもって
外側ハウジング１０に設けることも本発明の範囲に含ま
れる。更に、弾性層６０自体は、金網もしくはスクリー
ンをはじめとするエスラトマのような種々の組成物また
はコーティング材料に成形された織布からなる剛性のあ
る壁体から構成することもできる。
【００２９】第１の流体保持室２８と連通しているの
は、制限された第２の流体通路７０である。第２の流体
通路７０は、図４に示すように、第１の流体保持室２８
から弾性ばね１６と外側ハウジング１０との間に画定さ
れている第３の流体保持室の一部を構成する第１の室７
２へ達している。第２の流体通路７０は、図４に示すよ
うに弾性ばね１６の弾性本体２２に形成されたリブ７５
によって分離されている複数の溝７４により形成される
「同調共鳴」（“tuned resonace”）通路を構成してい
る。第１の室７２の基部を形成するのは、弾性ばね１６
の弾性本体２２に形成されている第２のダイヤフラム７
６である。弾性ばね１６の出口７７は、第１の流体保持
室２８と第２の流体通路７０とを連通している。
【００３０】第１の流体保持室２８にはまた、第２の流
体通路７０から離隔して配設されている制限された第３
の流体通路８０が連通している。第３の流体通路もま
た、弾性ばね１６と外側ハウジング１０との間に画定さ
れる第３の流体保持室の一部を構成する第２の室８２に
通じる同調共鳴通路を構成する。第３の流体通路８０
は、弾性本体２２に形成されたリブ８５によって分離さ
れている複数の溝８４によって形成されている。第２の
室８２にもまた、弾性ばね１６の本体２２に形成される
第３のダイヤフラム８６が一方の面に沿って設けられて
いる。弾性ばね１６の出口８７により、第１の流体保持
室２８が第３の流体通路８０と連通している。
【００３１】なお、本参考例では、第１の室７２及び第
２の室８２により、第３の流体保持室が構成されてい
る。また、第２の流体通路７０，第１の室７２，第２の
ダイヤフラム７６，第３の流体通路８０，第２の室８２
及び第３のダイヤフラム８６により第２の流路を提供す
る手段が構成されている。
【００３２】図１に示すように、第２のダイヤフラム７
６と第３のダイヤフラム８６は、弾性本体２２内に周囲
空気の空気室９０を設けることにより弾性本体２２に形
成されている。この空気室９０は互いに離隔して配設さ
れ、連通路９６によって接続された第１の部分９２と第
２の部分９４とを備えている。このような構成とするこ
とにより、第２のダイヤフラム７６と第３のダイヤフラ
ム８６とを弾性本体２２に形成することができるととも
に、周囲の圧力をこれらのダイヤフラムの一方の面にか
けることができる。図５に示すように、空気室９０は、
周囲の環境と連通しており、マウントの流体室の容積を
変えることができるようにしている。
【００３３】液圧ディカプリング(hydraulic decouplin
g)を行なうことができるように、隔壁板４０は、第１の
流体保持室２８と第２の流体保持室３０との間の第１の
流体通路３２において動くことができるようになってい
る。即ち、高周波数で所定の小さい振幅以下の液圧減衰
が隔壁板４０によって取除かれる。
【００３４】しかしながら、大きい振幅の振動が隔壁板
４０を動かして第１の流体通路３２を通る流体の流れが
実質上ブロックされると、流体は、制限されている第２
及び第３の流体通路７０と８０を介して第１の流体保持
室２８から、依然として流れることができる。即ち、第
１の流体保持室２８と第３の流体保持室（７２，８２）
とが流体連通する。これは、図６から理解することがで
きる。このような流体の流れは、支持バー１４により内
側スリーブ１２に付与される動きまたは外側ハウジング
１０が連結される車輛の部分により外側ハウジング１０
に付与される動きによって弾性ばね１６が動くので、第
１の流体保持室２８に対するピストン状表面部２６の作
用により引き起こされる。
【００３５】即ち、液圧ディカプラ(hydraulic decoupl
er) を備えた振動ブッシング減衰装置は、次のようにし
て作動する。エンジンが、 0.1mm以下の振幅で30ヘルツ
以上の振動のような、振幅が小さく周波数の高い振動を
発生すると、ハウジング４２と直交する方向へ隔壁板４
０が変位することにより弾性ばね１６の変形と第１およ
び第２の流体保持室２８，３０の容積の変動とを補償す
るので、一方の流体保持室から他方の流体保持室への液
体の移送は実質上生じない。このような条件の下では、
弾性ばね１６の剛性は著しく低く、著しく良好な防振を
行なうことができる。このような、振幅が小さく周波数
の高い振動は、例えば４，６及び８気筒エンジンにおけ
るピストンの点火の結果によるもので（略30-45 ヘル
ツ）、一次振動周波数と呼ばれ、カムシャフトとクラン
クシャフトの回転（100-110 ヘルツ）により生ずる。
【００３６】これとは逆に、エンジンの本体が車体に対
し、10ヘルツ以下で、約 0.3mmよりも大きい振幅の振動
のような周波数が低く、振幅の大きい振動を発生する
と、弾性ばね１６は、第１の流体通路３２内での隔壁板
４０の動きによっては補償することができない程度ま
で、変形される。隔壁板がハウジング４２内で環状リン
グ４６またはフランジ部４８と接触すると直ちに、弾性
ばね１６は第１の流体通路３２における流体の流れを制
限するように作動することにより、ばねの上下方向の剛
性をかなり増大させる。しかしながら、第１の流体保持
室２８と第３の流体保持室（７２，８２）との間で、そ
れぞれ制限された「同調」流体通路７０及び８０を介し
て流体が流れる。この場合、第１の流体通路３２を介し
ての流体の流れを阻止することにより、弾性ばね１６の
剛性は高まり、相対的な動きを有利に減衰することがで
きる。より振幅の大きい振動は、車が走る道路の状態そ
の他の理由により発生する。一般的には、かかる振動
は、エンジン本体と車体との相互作用による。
【００３７】約10ヘルツの振動の減衰は、火花点火とデ
ィーゼルタイプのエンジンの双方を含む種々の車輛エン
ジンの取付けに関して最適のまたは最良のピーク減衰周
波数であることがわかった。
【００３８】制限された第２および第３の流体通路７０
と８０は同一構造のものとして図示されているが、別の
振動に関して各通路を「同調」するために異なる構造と
することができる。即ち、本明細書において説明してい
るブッシングＡは、所望の振幅制御を行なうとともに、
特定の組の振動条件を分離するのに最適な減衰係数とそ
の結果得られる動的速度を与えるために特定の用途に合
うように容易に適合即ち同調させることができる。従っ
て、一群のマウントに、著しくコンパクトな減衰装置に
おける振幅制御と動的速度のような重要なパラメータの
選択性を、コスト効率よく提供することができる。
【００３９】ブッシングＡの同調は、第２および第３の
流体通路７０および８０の幾何学形状を変えることによ
ってだけではなく、弾性ばね１６の材料であるエラスト
マの硬度またはジュロメータ(durometer) を制御するこ
とによっても行なうことができる。この場合、弾性ばね
１６のジュロメータは約５０とすることができる。一
方、第１のダイヤフラム６４を形成する弾性層６０のジ
ュロメータは一般的には幾分低く、例えば、約40とする
ことができる。弾性ばね１６とダイヤフラム６４に対し
て、他の適当なジュロメータのエラストマを使用するこ
とができるのは当然である。
【００４０】更に、同調は、弾性ばね１６のピストン状
表面部２６の形状を調節することにより行なうことがで
きる。装置を同調するその他の方法として、第２および
第３の流体通路７０，８０にオリフィスを設ける方法、
あるいはこれらの通路に含まれる流体の粘度を変える方
法が考えられる。この点について、従来は、エチレング
リコールと水との混合物が装置の作動流体として提供さ
れている。しかしながら、プロピレングリコールと水と
の混合物のような他の適宜の不凍性流体を利用すること
もできる。
【００４１】装置の同調は、流体溜めに予め充填してお
くか、流体を溜めから取出すことによっても行なうこと
ができる。
【００４２】図７および８には、本発明の実施の形態の
一例のブッシングタイプの液圧弾性減衰装置即ち流体充
填弾性振動減衰装置Ｂが示されている。このブッシング
装置は、金属から形成することができる剛性のある円筒
状外側ハウジング１１０と、同様に金属からつくること
ができる剛性のある内側スリーブ１１２とを備えてい
る。これら２つの素子は、エンジンおよびエンジンフレ
ーム（図示せず）と関連して使用されるようになってい
る。振動吸収弾性体を構成する弾性ばね１１６が内側ス
リーブ１１２と外側ハウジング１１０との間に配設され
ている。弾性ばね１１６は、弾性本体１２２に結合され
た、剛性を有するシェル部１２０を備えている。弾性本
体１２２のスリーブ係合壁部１２４が、従来の結合技術
により内側スリーブ１１２の外面に結合されている。
【００４３】弾性本体１２２の一部が、第１の流体保持
室１２８に面するピストン状表面１２６を形成してい
る。第２の流体保持室１３０が、弾性ばね１１６と外側
ハウジング１１０との間に形成され、かつ、第１の流体
通路１３２を介して第１の流体保持室１２８と流体連通
している。所望の場合に適宜の金属からつくることがで
きる剛性のある剛性本体即ち隔壁板１４０が、第１の流
体保持室１２８と第２の流体保持室１３０との流体連通
を制御するように第１の流体通路１３２内に可動に取付
けられている。
【００４４】ここで図８及び図９について説明すると、
隔壁板１４０は、弾性ばね１１６のフランジ部１４４に
剛性のあるフレーム状保持体１４２によって取付けるこ
とができる。隔壁板１４０は、弾性ばね１１６の基壁１
４６の肩部１４６ａと保持体１４２の隔壁板１４０と対
面するリブ１４８の壁面との間に取付けられている。基
壁１４６の肩部１４６ａは、弾性ばね１１６の一部を構
成している剛性のあるシェル部１２０によって実質上形
成されている。かくして、隔離板１４０は弾性ばね１１
６のシェル部１２０と保持体１４２のリブ１４８との間
に形成される室１５０において往復動するようになって
いる。保持体１４２は、対称的な形状を有するフレーム
状即ち枠状構造を有している。そして保持体１４２は、
隔壁板１４０側に開口する開口部と後述するダイアフラ
ム１６４側に開口する開口部とを有しており、またリブ
１４８には一対の切り欠き部を有している。この切り欠
き部の一方は、後述する第２の流体通路１７０と連通す
る。所望により適宜の材料からつくることができる保持
体１４２の主部１５２は、弾性ばね１１６のフランジ部
１４４に挿着されており、保持体１４２のキャップ部１
５４は、ばねのフランジ部１４４の頂部にかぶさってい
る。適宜のエラストマからつくることができるダイヤフ
ラム１６４もまた、第２の流体保持室１３０に面する内
面１６６と外側ハウジング１１０に面する外面１６８と
を有する、くぼみのある(indented)主部を備えている。
外側ハウジング１１０のダイヤフラム１６４に隣接した
部分には、少なくとも１つの出口または開口１６９が設
けられている。この開口１６９により、周囲の空気はダ
イヤフラムの外面１６８と連通し、周囲の圧力を該面１
６８にかけることができるようにしている。
【００４５】上記した参考例の場合と同様に、隔壁板１
４０は、第１の流体通路１３２を通る流体流を制御する
ようになっている。しかしながら、本実施例において
は、隔隔離板１４０が室１５０の端に位置しているとき
には流体の流れを完全に遮断する。本実施例において
は、室１５０における隔壁板１４０の上下動は、約 0.2
mmとすることができる。図１乃至６に示す隔壁板４０と
比較すると、隔壁板１４０は十分に大きくかつ動きの量
は小さくなっている。
【００４６】第１の流体通路１３２を通る流体流が隔壁
板１４０によって遮断されると、流体はまた、図１０に
示すように、複数回折り返した形状の通路を有する第２
の流体通路１７０を介して第１の流体保持室１２８から
流れ出る。第２の流体通路１７０は、第１の流体保持室
１２８から第２の流体保持室１３０へ達するように、弾
性ばね１１６と外側ハウジング１１０との間に形成され
ている。第２の流体通路１７０は、リブによって分離さ
れた複数の溝１７４によって形成されている。第１の出
口１７７により、第１の流体保持室１２８と第２の流体
通路１７０とが連通し、第２の出口１７８により第２の
流体保持室１３０と第２の流体通路１７０とが連通して
いる。
【００４７】図８に示すように、開口１９０が弾性ばね
１１６を介して長手方向へ延びており、弾性ばね１１６
を周囲の環境と連通させている。
【００４８】上記した参考例と同様、エンジンが振幅が
小さく、周波数の高い振動を発生すると、室１５０に着
座している隔壁板１４０は、室１５０と直交する方向へ
変位し、弾性ばね１１６の変形と第１の流体保持室１２
８および第２の流体保持室１３０内での振動を補償する
ので、一方の室から他方の室への液体の移送は実質上生
じない。
【００４９】一方、ブッシングが、自動車が走行してい
る道路の表面の凹凸により生ずる振動のような、周波数
が低く振幅の大きい振動を受けると、弾性ばね１１６は
隔壁 板１４０の動きによってはもはや補償することがで
きない程度まで変形される。隔壁板１４０が保持体１４
２のリブ１４８の壁面または弾性ばね１１６のシェル部
１２０により形成される当接基壁１４６の肩部１４６ａ
と接触すると直ちに、弾性ばねのシェル部１２０は著し
く剛化し(stiffen) 、第１の流体通路１３２は封止され
る。この状態では、流体は、制限された「同調」流体通
路（第２の流体通路）１７０を介して第１の流体保持室
１２８と第２の流体保持室１３０との間で流れる。しか
しながら、この流路１７０では、第１の通路を介して流
体が流れる場合よりもかなり長い時間を要する。この場
合、第１の流体通路１３２を通る流体の流れは阻止され
ているので、有利な減衰が行なわれ、エンジンとフレー
ムとの相対的な動きを小さくすることができる。
【００５０】溝１７４は、上記した参考例における溝７
４よりもかなり幅が広くなっている。一方、長さは、上
記した参考例の溝７４の方が本実施例の溝１７４よりも
かなり長くなっている。これら２つの溝は、Ａ／Ｌ比が
略同じとなるような寸法形状に構成され、溝において同
調チャンネル共鳴(tuned channel resonance) が得られ
るようになっている。
【００５１】この例は、上記した参考例よりも部品点数
が少なく、従って、より簡単にかつより低コストで製造
することができるという利点を有する。また、この装置
では、小さい振幅の振動に関する動的ばね率に対する静
的ばね率の比が、上記した参考例よりも小さくなってい
る。即ち、上記した参考例は比が約１乃至 3.3であるの
に対し、この実施例は比が約１乃至 1.6である。
【００５２】更に、この例は、加圧気体を、ダイヤフラ
ムの自由外面１６８に作用させて減衰装置の剛性を変え
るように、出口１６９を介して外側ハウジング１１０に
導入することができる能動減衰装置において、外側ハウ
ジング１１０に設けられた出口または開口１６９を使用
することができるという利点を有している。所望の場合
には、加圧気体を開口１９０に導入して該開口を閉じ、
弾性ばね１１６の剛性を変えるようにすることもでき
る。
【００５３】以下、上記に記載した本発明の構成のいく
つかを記載する。
【００５４】（１）エンジンのような振動発生部材をエ
ンジンの支持フレームのような関連する支持部材から遮
断するのに使用することができる環状ブッシングタイプ
の流体充填弾性振動減衰装置において、剛性のある内側
部材と、前記内側部材と軸線方向に並行して配置されか
つ前記内側部材の大部分を包囲する剛性のある外側ハウ
ジングと、前記内側部材と前記外側ハウジングとの間に
配設され、第１の流体保持室を備えた振動吸収弾性体
と、前記弾性体と前記外側ハウジングとの間に実質上形
成され、第１の流路を介して前記第１の流体保持室と連
通する第２の流体保持室と、前記装置の軸線と直交する
方向へ動いて前記第１の流体保持室と前記第２の流体保
持室との間の流体の流れを制御するように前記第１の流
路に可動に取付けられ、かつ、動きの両端位置で前記第
１の流体保持室と前記第２の流体保持室との間の実質上
すべての流体の流れを遮断する剛性体と、前記第１の流
体保持室からの前記第２の流体保持室と連通しない第２
の流路を提供する手段と、前記第２の流体保持室と流体
連通する第１のダイヤフラムとを備え、前記第２の流路
を提供する手段は、前記剛性体が前記第１の流体保持室
と前記第２の流体保持室との間の流体の流れを遮断した
ときに、前記第１の流体保持室と流通連通する第３の流
体保持室を前記弾性体と前記外側ハウジングとの間に有
することを特徴とする流体充填弾性振動減衰装置。
【００５５】（２）前記外側ハウジングは内面に弾性層
を有する剛性のある環状材料から形成され、前記第１の
ダイヤフラムは前記外側ハウジングの開口に位置する前
記弾性層の部分によって形成されていることを特徴とす
る上記（１）に記載の装置。
【００５６】（３）前記剛性体が可動に取付けられるハ
ウジングを備え、前記剛性体は板からなることを特徴と
する上記（１）に記載の装置。
【００５７】（４）前記板は該板のすべての位置におい
て前記第１の流体保持室と前記第２の流体保持室との流
体連通の程度を制限することができる手段を備えること
を特徴とする上記（３）に記載の装置。
【００５８】（５）前記弾性体は剛性のある脊部を有
し、前記ハウジングは前記弾性体の適宜形状の開口に摩
擦嵌めにより取付けられることを特徴とする上記（４）
に記載の装置。
【００５９】（６）前記第２の流路を提供する手段は、
前記弾性体に形成された第２のダイヤフラムと、前記第
１の流体保持室から前記第２のダイヤフラムへ通ずる流
体通路とを有することを特徴とする上記（１）に記載の
装置。
【００６０】（７）前記第２の流路を提供する手段は更
に、前記弾性体に形成された第３のダイヤフラムと、前
記第１の流体保持室から前記第３のダイヤフラムへ通ず
る流体通路とを有することを特徴とする上記（６）に記
載の装置。
【００６１】（８）前記内側部材の長手方向の軸線は前
記外側ハウジングの長手方向の軸線から離隔しているこ
とを特徴とする上記（１）に記載の装置。
【００６２】（９）前記第１のダイヤフラムは前記外側
ハウジング内に保持され、前記外側ハウジングは周囲空
気が前記第１のダイヤフラムの面に通じることができる
少なくとも１つの開口を備えることを特徴とする上記
（１）に記載の装置。
【００６３】（１０）前記弾性体は前記内側部材を包囲
する部分を有し、しかも前記弾性体は前記第２のダイヤ
フラムと前記内側部材を包囲する前記弾性体の部分との
間に形成される空気室を備えることを特徴とする上記
（６）に記載の装置。
【００６４】（１１）前記吸収弾性体は弾性ばねからな
り、該ばねは、前記内側部材に取付けられたピストンを
形成する手段と、第２のダイヤフラムとを備え、第２の
流路を提供する前記手段は前記第１の流体保持室を前記
第２のダイヤフラムと連通させる流体通路を備えること
を特徴とする上記（１）の記載の装置。（１２）前記弾
性ばねは第３のダイヤフラムを備え、前記第２の流路を
提供する前記手段は前記第１の流体保持室を前記第３の
ダイヤフラムと連通させる流体通路を備えることを特徴
とする上記（１１）に記載の装置。
【００６５】
【発明の効果】以上のように、本発明の装置は、コンパ
クトでかつ低コストに構成することができ、しかも周波
数が高く、振幅の小さい振動を遮断するとともに、周波
数が低く振幅の大きい振動を減衰することができる。特
に本発明によれば、外側ハウジング内に保持体を備えて
おり、隔壁板を振動吸収弾性体に形成されている肩部と
保持体との間に配置し、またダイヤフラムを保持体と外
側ハウジングとの間に取付けているので、保持体及びダ
イアフラムをユニットとすることができ、このユニット
を変えることにより同調する周波数を選択することがで
きる利点がある。本発明を好ましい実施例に関して説明
したが、本発明の上記説明によれば、変更と修正を行な
うことができるのは明らかである。従って、かかる変更
と修正が特許請求の範囲に記載の本発明の範囲に含まれ
る限りは、本発明はこれらの変更と修正とを包含するも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の理解を容易にするための
参考例の振動ブッシングタイプの減衰装置の縦断面図で
ある。
【図２】隔壁板を使用した図１の減衰装置のコンテナハ
ウジングの拡大断面図である。
【図３】図２のコンテナハウジングの平面図である。
【図４】図１の減衰装置の流体通路系を示す展開図であ
る。
【図５】図１の減衰装置の線断面図である。
【図６】図１の減衰装置の概略図である。
【図７】本発明の実施の形態の流体充填弾性振動減衰装
置の概略図である。
【図８】図７の減衰装置の縦断面図である。
【図９】図８の減衰装置のいくつかの素子を示す分解斜
視図である。
【図１０】図８の減衰装置の流体通路系を示す展開図で
ある。
【符号の説明】
Ａ…エンジンマウント、Ｂ…減衰装置、１０…外側ハウ
ジング、１２…内側スリーブ、１６…弾性ばね、２２…
弾性本体、２４…スリーブ係合壁部、２６…ピストン状
表面部、２８…第１の流体保持室、３０…第２の流体保
持室、３２…第１の流体通路（第１の流路）、４０…隔
壁板（剛性体）、４２…ハウジング、４６…環状リン
グ、４８…フランジ部、５０…室、５２…外周部、５
４，５６…開口、６０…弾性層、６２…開口、６４…第
１のダイヤフラム、７０…第２の流体通路、７２，８２
…第３の流体保持室、７４…溝、７５…リブ、７６…第
２のダイヤフラム、７７…出口、８０…第３の流体通
路、８４…溝、８５…リブ、８７…出口、９０…空気
室、９２…第１の部分、９４…第２の部分、９６…連通
路、１１０…外側ハウジング、１１２…内側スリーブ、
１１６…弾性ばね、１２０…シェル部、１２２…弾性本
体、１２４…スリーブ係合壁部、１２６…ピストン状表
面、１２８…第１の流体保持室、１３０…第２の流体保
持室、１３２…第１の流体通路、１４０…隔壁板、１４
２…保持体、１４４…フランジ部、１４６…基壁、１４
６ａ…肩部、１５０…室、１６４…ダイヤフラム、１６
９…開口、１７０…第２の流体通路、１７４…溝、１７
５…リブ、１７７，１７８…出口、１９０…開口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−318339（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−176827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−118132（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−184737（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−98237（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−160640（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−3141（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−112746（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−27549（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16F 13/06 - 13/30 B60K 5/12 F16M 7/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 環状形状のブッシングタイプの流体充填
    弾性振動減衰装置において、 剛性のある外側ハウジングと、 前記外側ハウジングによって実質上包囲された剛性のあ
    る内側部材と、 前記内側部材と前記外側ハウジングとの間に配設され、
    内部に第１の流体保持室が形成された振動吸収弾性体
    と、 前記振動吸収弾性体と前記外側ハウジングとの間に形成
    され、第１の流体通路を介して前記第１の流体保持室と
    連通する第２の流体保持室と、前記第１の流体通路内に可動に取付けられ、前記装置の
    軸線と直交する方向へ動いて前記第１の流体通路内にお
    ける位置により前記第１の流体通路を通る流体の流れを
    変えるように制御する隔壁板 と、 前記第２の流体保持室を囲む境界壁部の一部を形成する
    ダイヤフラムと、 前記振動吸収弾性体内に形成されて前記第１の流体保持
    室と前記第２の流体保持室とを前記流体充填弾性振動減
    衰装置の同調を許容するための複数回折り返した形状の
    通路を介して連通する第２の流体通路と、前記外側ハウジング内に配置された保持体とを備え、 前記隔壁板は前記振動吸収弾性体に形成されている肩部
    と前記保持体との間に配置され、 前記ダイヤフラムは前記保持体と前記外側ハウジングと
    の間に取付けられていることを特徴とする流 体充填弾性
    振動減衰装置。
  2. 【請求項２】 前記外側ハウジングには、前記ダイヤフ
    ラムに隣接して前記ダイヤフラムの側部を加圧気体源と
    連通させる少なくとも１つの開口が設けられていること
    を特徴とする請求項１に記載の装置。
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