JP3688836B2 - 防振装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体封入式の防振装置に係り、特に、液室の内圧をコントロールすることにより防振特性の向上を図った防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンは防振装置を介して車体へ支持されており、この防振装置によりエンジン振動の車体への伝達を阻止している。
【０００３】
このような防振装置として、内部に液室を設け、振動入力時に内圧を制御することにより振動を効果的に吸収する液体封入式防振装置が提案されている。
【０００４】
この液体封入式防振装置には、受圧液室に面する仕切部材に電磁石等のアクチュエーターで可動される可動板が設けられており、この可動板を入力振動に応じて振動させることにより受圧液室の内圧を制御している。
【０００５】
この可動板は金属ばねやゴム等の弾性体によって弾性的に支持されている。可動板が金属ばねで支持される方式のものは、仕切部材が薄肉の金属板で形成されており、仕切部材自身が金属ばねとなって可動板を支持している。また、液漏れが生じないように、可動板と仕切部材とが密着するように固着されている。
【０００６】
一方、可動板がゴムで支持される方式のものは、可動板の外周に環状のゴムが連結され、ゴムの外周が仕切部材に連結されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、可動板をゴムで支持したものでは、ゴムの可動板の変位方向とは直交する方向の寸法を短くして、可動板の変位方向のばね定数を金属ばねと同様に比較的高くしている。このため、制御時にゴムに対する歪が大きくなり、ゴムの耐久性に難がある。
【０００８】
また、仕切部材を金属ばねにして可動板を支持したものでは、制御時に仕切部材に作用する応力が固定部分に集中し、仕切部材に亀裂が発生する可能性がある。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮し、耐久性に優れた防振装置を提供することが目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の防振装置は、振動発生部及び振動受部の一方に連結され振動入力時に弾性変形する弾性体と、前記弾性体と共に液室を形成する液室形成部材と、前記液室の隔壁の一部を構成し、アクチュエーターによって前記液室の内容積を拡縮する容積拡縮方向へ駆動されて前記液室内の圧力を制御する可動板と、前記可動板と液室形成部材との間に配置され前記液室をシールする弾性膜と、前記弾性膜の液室側及び液室側とは反対側の一方に配置され前記可動板を前記液室形成部材に対して弾性的に支持する板ばねと、前記弾性膜の前記板ばね側とは反対側に配置され、前記板ばねとの間に前記弾性膜を挟持する制限手段と、を設け、前記板ばね及び前記制限手段によって前記弾性膜の液室側及び液室側とは反対側への膨出変位を制限したことを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の防振装置では、隔壁の一部を構成する可動板をアクチュエーターで駆動することによって液室の内圧を制御することができ、これによって防振装置の防振特性を制御することができる。
【００１２】
また、弾性膜は可動板を支持する役目をする必要はなく、液室をシールする役目のみを有していれば良い。このため、弾性膜の動く部分を長く取って弾性体に対する歪を低減することができ、弾性膜の耐久性を向上できる。さらに、アクチュエーターによる可動板の容積拡縮方向への駆動時に、弾性膜を挟持した板ばねと制限手段とにより液室の液圧による弾性膜の膨出変形を制限するので、弾性膜が膨出して液室の圧力が逃げることを防止でき、確実に内圧の制御を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る防振装置の一実施形態を図１乃至図３にしたがって説明する。
【００１６】
図１に示すように、この防振装置１０の下部には、円板状に形成された下部取付台１２が設けられている。
【００１７】
下部取付台１２の中央には取付ボルト１４が立設されている。
本実施形態では、この下部取付台１２が、例えば図示しない自動車の車体へ搭載され、取付ボルト１４へナットが螺合されることによって車体に固定される。
【００１８】
下部取付台１２の外周部分には、外筒１６の下端部がかしめ固定されている。
外筒１６には、第１の中間筒１８及び第２の中間筒２０が挿入されている。
【００１９】
第２の中間筒２０には、図２に示すゴム成形品２２が挿入されている。図１及び図２に示すように、このゴム成形品２２は筒状金具２４を有している。筒状金具２４には、軸方向中間部に環状の溝２６が形成されている。
【００２０】
図１に示すように、筒状金具２４の内周には、厚肉のゴムからなる吸振主体２８が加硫接着されており、溝２６には、図２にも示すように一部を除いて弾性体３０が加硫接着されている。
【００２１】
図１に示すように、吸振主体２８の中央上部には、円板状の金具３２が埋設されており、金具３２の中央には吸振主体２８から突出するように取付ボルト３４が立設されている。本実施形態では、この吸振主体２８の上面に図示しない自動車のエンジンが搭載され、取付ボルト３４へナットが螺合されることによってエンジンが固定される。
【００２２】
図１及び図２に示すように、溝２６の弾性体３０には、細長溝３６が形成されている。図２に示すように、細長溝３６は長手方向中間部が折り返されており、一端が弾性体３０の長手方向一端に開口しており、他端は、長手方向一端の手前で終端している。図１に示すように、この細長溝３６は第２の中間筒２０で囲まれて制限通路３７を形成している。
【００２３】
前述した第２の中間筒２０には、ゴム成形品２２の溝２６で弾性体３０が加硫接着されていない凹部分と対向する位置に矩形の開口３８が形成されている。第２の中間筒２０には、開口３８を塞ぐようにゴム成形品２２へ突出するダイヤフラム４０が加硫接着されている。このダイヤフラム４０及びゴム成形品２２の弾性体３０が加硫接着されていない凹部分との間は副液室４４とされており、前記制限通路３７の一端が連結されている。
【００２４】
第１の中間筒１８には、電磁石４６、環状のスペーサー４８及び隔壁部材５０が挿入されている。
【００２５】
電磁石４６はコイル４６Ａ及び鉄製のコア４６Ｂを備えており、コイル４６Ｂは樹脂４６Ｃで封入されている。また、コア４６Ｂの上面中央には円板状の永久磁石４６Ｄが面一に埋め込まれている。
【００２６】
図１に示すように、隔壁部材５０と弾性体３０との間の空間部分は受圧液室５２となっている。この受圧液室５２は、ゴム成形品２２に形成された孔５３を介して前記制限通路３７の他端と連結している。
【００２７】
この隔壁部材５０は、環状金具５４と、環状金具５４の中心に同軸的に配置される可動円板５６とを備えている。環状金具５４と可動円板５６とは、環状のゴム膜５８によって一体的に連結されている。なお、ゴム膜５８は、環状金具５４及び可動円板５６に加硫接着されており、厚み（ｔ）に対して環状金具５４と可動円板５６との間の寸法（Ｌ）が十分に長くとられている。
【００２８】
この隔壁部材５０とスペーサー４８との間には、図３に示すような扇型の孔６０Ａ及び丸孔６０Ｂが穿孔された板ばね６０の外周付近が挟持されている。なお、隔壁部材５０及びスペーサー４８と板ばね６０との間には、若干の隙間（図示せず）が設けられている。また、本実施形態では板ばね６０を３枚用いているが、板ばね６０の枚数はこれに限定されるものでは無い。
【００２９】
図１に示すように、可動円板５６には、受圧液室５２側に制限板５７が取付られている。この制限板５７はゴム膜５８に接触しており、ゴム膜５８の受圧液室５２側への膨出変形を制限している。また、ゴム膜５８には板ばね６０も接触しており、板ばね６０はゴム膜５８の電磁石４６側への膨出変形を制限している。
【００３０】
板ばね６０の丸孔６０Ｂには、可動円板５６に形成されたボス５６Ａが挿入されており、可動円板５６の中央に形成された雌ねじ６２には板ばね６０の下方に配置された吸引板６４から突出した雄ねじ６６が螺合している。なお、吸引板６４は磁力によって吸引されるように鉄材によって円板状に形成されている。
【００３１】
板ばね６０の内周付近は、可動円板５６と吸引板６４のボス６４Ａとの間に、若干の隙間（図示せず）を設けて挟持されている。
【００３２】
即ち、板ばね６０の内周端及び外周端は自由端となっている。
なお、吸引板６４は、ボス６４Ａの外側に延びる薄肉部分が、電磁石４６及び板ばね６０から所定寸法離間している。また、吸引板６４には、永久磁石４６Ｄによって所定の吸引力が作用している。
【００３３】
また、制限通路３７、副液室４４及び受圧液室５２にはシリコンオイル、エチレングリコール等の液体が充填されている。
【００３４】
次に本実施形態の作用を説明する。
エンジンの上下振動が防振装置１０に入力すると、吸振主体２８が弾性変形し、受圧液室５２が拡縮する。これにより制限通路３７で液体が行き来し、制限通路３７で液体が共振すると動ばね定数が低減され、振動が効果的に吸収される。
【００３５】
振動の周波数が高くなると、制限通路３７が目詰まるが、この場合には、受圧液室５２の内圧が上昇しないように電磁石４６で吸引板６４及び可動円板５６を振動させる。これにより、周波数の高い振動をも効果的に吸収することができ、広い周波数に渡って振動を吸収することが可能となる。なお、電磁石４６で吸引板６４及び可動円板５６を振動させて内圧を制御することで、防振装置１０の特性を容易に変更することができる。
【００３６】
また、本実施形態の防振装置１０では、板ばね６０の内外端を固定するのではなく、弾性変形時に応力が集中しないように若干の隙間を介して板ばね６０を挟持する構成としたので、板ばね６０の耐久性を向上させることができる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、板ばね６０が吸引板６４及び可動円板５６を支持しており、ゴム膜５８は、液体が電磁石４６側へ漏れないようにするための単なるシールの役目をしているにすぎない。したがって、ゴム膜５８は自由に変形できる部分を多くすることでゴムの歪を減らすことができ、ゴム耐久性を向上させることができ、例えば、ゴムで可動板を支持していた従来タイプに比較して、ゴム歪を２０〜３０％低減する事が可能となる。
【００３８】
また、液圧によってゴム膜５８が変形すると、吸引板６４を振動させて内圧変動を利用する制御効果が表れないことになるが、本実施形態では、板ばね６０及び制限板５７によってゴム膜５８の膨出変形が抑えられ、制御効果を出すことができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、ゴム膜５８の受圧液室５２に制限板５７を配置し、電磁石４６側に板ばね６０を配置したが、本発明はこれに限らず、制限板５７を電磁石４６側に、板ばね６０を受圧液室５２に配置しても同様にゴム膜５８の膨出変形を抑えて制御効果を出すことができる。
【００４０】
また、電磁石４６側に板ばね６０を配置し、同様に支持される板ばね６０を制限板５７の代わりに用い、両板ばね６０でゴム膜５８を挟むように構成することもできる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の防振装置は上記の構成としたので、液圧による弾性膜の膨出変形を制限して確実に内圧の制御を行うことができ、さらに弾性膜の耐久性を向上できるという優れた効果を有する。
【００４２】
また、請求項２に記載の防振装置は上記の構成としたので、板ばねを固定して支持したものに比較して板ばね内部に生ずる応力を低減することができ、板ばねの耐久性を向上することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る防振装置の断面図である。
【図２】ゴム成形品の斜視図である。
【図３】板ばねの平面図である。
【符号の説明】
１０ 防振装置
２４ 筒状金具（液室形成部材）
２８ 吸振主体（弾性体）
４６ 電磁石（アクチュエーター）
５２ 受圧液室（液室）
５４ 環状金具（液室形成部材）
５７ 制限板（制限手段）
５８ ゴム膜（弾性膜）
６０ 板ばね
６４ 可動板

Claims (1)

  1. 振動発生部及び振動受部の一方に連結され振動入力時に弾性変形する弾性体と、
    前記弾性体と共に液室を形成する液室形成部材と、
    前記液室の隔壁の一部を構成し、アクチュエーターによって前記液室の内容積を拡縮する容積拡縮方向へ駆動されて前記液室内の圧力を制御する可動板と、
    前記可動板と液室形成部材との間に配置され前記液室をシールする弾性膜と、
    前記弾性膜の液室側及び液室側とは反対側の一方に配置され前記可動板を前記液室形成部材に対して弾性的に支持する板ばねと、
    前記弾性膜の前記板ばね側とは反対側に配置され、前記板ばねとの間に前記弾性膜を挟持する制限手段と、
    を設け、
    前記板ばね及び前記制限手段によって前記弾性膜の液室側及び液室側とは反対側への膨出変位を制限したことを特徴とする防振装置。
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