JP4792414B2 - Fluid filled vibration isolator - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車用エンジンマウント等として用いられる防振装置に係り、特に内部に封入された非圧縮性流体の流動作用を利用して防振効果を得るようにした流体封入式防振装置に関するものである。
The present invention relates to an anti-vibration device used as, for example, an automobile engine mount and the like, and more particularly, a fluid-filled anti-vibration device that obtains an anti-vibration effect by utilizing the flow action of an incompressible fluid enclosed therein. It is about.
従来から、振動伝達系を構成する部材間に装着される防振連結体や防振支持体の一種として、流体封入式の防振装置が知られている。このような防振装置は、一般に、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結せしめて、本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成された受圧室と、変形容易な可撓性膜で壁部の一部が構成された平衡室を設けて、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入した構造とされている。そして、第一の取付部材と第二の取付部材の間への振動入力時に受圧室と平衡室の間に惹起される相対的な圧力変動に基づいて、それら受圧室と平衡室を相互に連通するようにして形成されたオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて防振効果を発揮し得るようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fluid-filled vibration isolator is known as a type of anti-vibration coupling body or anti-vibration support body that is mounted between members constituting a vibration transmission system. Such a vibration isolator generally includes a pressure receiving chamber in which a first mounting member and a second mounting member are connected by a main rubber elastic body, a part of the wall portion is configured by the main rubber elastic body, and deformation. An equilibrium chamber in which a part of the wall portion is configured by an easy flexible film is provided, and an incompressible fluid is sealed in the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber. The pressure receiving chamber and the equilibrium chamber are communicated with each other based on a relative pressure fluctuation caused between the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber when vibration is input between the first mounting member and the second mounting member. The vibration isolating effect can be exhibited based on the resonance action of the fluid that can flow through the orifice passage formed as described above.
ところで、オリフィス通路を通じて流動せしめられる非圧縮性流体の共振作用に基づく防振効果は、予めチューニングされた特定の周波数域でしか有効に発揮され難い。そこで、特にオリフィス通路のチューニング周波数域よりも高周波数域の振動入力時における著しい高動ばね化を回避して防振性能を向上するために、例えば特許文献1又は2に開示されている如き、可動板による液圧吸収機構が提案されている。この液圧吸収機構は、一般に、受圧室と平衡室を仕切る仕切部材の中央部分に微小変位可能に可動ゴム膜を配設せしめた構造となっている。かかる可動ゴム膜は、仕切部材に形成された受圧室側窓部と、平衡室側窓部によって、一方の面に重圧室の圧力が及ぼされると共に、他方の面に平衡室の圧力が及ぼされるようになっている。 By the way, the anti-vibration effect based on the resonance action of the incompressible fluid that is caused to flow through the orifice passage can hardly be exhibited effectively only in a specific frequency range that has been tuned in advance. Therefore, in order to improve the anti-vibration performance by avoiding remarkably high dynamic spring at the time of vibration input particularly in the frequency range higher than the tuning frequency range of the orifice passage, for example, as disclosed in Patent Document 1 or 2, A hydraulic pressure absorption mechanism using a movable plate has been proposed. In general, this hydraulic pressure absorption mechanism has a structure in which a movable rubber film is disposed at the central portion of a partition member that partitions the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber so as to be minutely displaceable. In this movable rubber film, the pressure in the heavy pressure chamber is exerted on one surface and the pressure in the equilibrium chamber is exerted on the other surface by the pressure receiving chamber side window portion and the equilibrium chamber side window portion formed on the partition member. It is like that.
そして、受圧室と平衡室の圧力差に基づいて可動ゴム膜の低動ばね効果を発揮して、可動ゴム膜を微小変位せしめることによって、高周波数域の振動入力時における受圧室の微小圧力変動を吸収するようにされている。一方、オリフィス通路がチューニングされた低周波数域の振動入力時には、かかる振動の振幅が大きいことから、可動ゴム膜が例えば平衡室側窓部に当接して重ね合わされた状態となって、これら窓部を実質的に閉塞することとなる。これにより、液圧吸収機構による受圧室の圧力吸収が回避されて、受圧室と平衡室の相対的な圧力変動が有効に生ぜしめられることとなり、それら両室間でのオリフィス通路を通じての流体流動量が十分に確保されて、オリフィス通路による防振効果が発揮されるようにされる。 Then, by exerting the low dynamic spring effect of the movable rubber film based on the pressure difference between the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber, the movable rubber film is slightly displaced, so that the minute pressure fluctuation of the pressure receiving chamber at the time of vibration input in the high frequency range To be absorbed. On the other hand, at the time of vibration input in the low frequency range in which the orifice passage is tuned, the amplitude of the vibration is large, so that the movable rubber film is brought into contact with and overlapped with the equilibrium chamber side window, for example. Is substantially occluded. As a result, the pressure absorption of the pressure receiving chamber by the hydraulic pressure absorbing mechanism is avoided, and the relative pressure fluctuation between the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber is effectively generated, and the fluid flow through the orifice passage between the two chambers A sufficient amount is ensured so that the vibration isolation effect by the orifice passage is exhibited.
ところが、このような液圧吸収機構では、可動ゴム膜の微小変位に起因して、可動ゴム膜が仕切部材に打ち当たることとなって、この衝撃が異音となって発生し易いという問題があった。 However, in such a hydraulic pressure absorption mechanism, the movable rubber film hits the partition member due to a minute displacement of the movable rubber film, and this impact is likely to be generated as abnormal noise. there were.
このような問題に対処するために、例えば特許文献1においては、可動ゴム膜の表面にリップ状の小突起を一体形成して、かかる小突起で打ち当たりの際の衝撃を吸収する構造が提案されている。しかし、特許文献1に記載の如き構造では、未だ十分な異音の低減効果は得られなかった。 In order to cope with such a problem, for example, Patent Document 1 proposes a structure in which a small lip-shaped protrusion is integrally formed on the surface of the movable rubber film and the impact at the time of hitting is absorbed by the small protrusion. Has been. However, with the structure as described in Patent Document 1, a sufficient noise reduction effect has not yet been obtained.
また、特許文献2においては、可動ゴム膜の外周縁部を狭圧して拘束することによって、可動ゴム膜の変位量を制限して、仕切部材への打ち当たりを防止する構造が提案されている。しかし、特許文献3に記載の如き構造でも、未だ異音の発生が指摘されており、十分な異音低減効果は得られておらず、更なる対策が切望されていたのである。 In Patent Document 2, a structure is proposed in which the outer peripheral edge of the movable rubber film is constricted and constrained to limit the displacement amount of the movable rubber film and prevent the partition member from being hit. . However, even with the structure as described in Patent Document 3, generation of abnormal noise has been pointed out, and a sufficient noise reduction effect has not been obtained, and further countermeasures have been desired.
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、可動ゴム膜の仕切部材への打ち当たりに起因する異音の発生を抑えることの出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is to suppress the generation of abnormal noise caused by hitting the movable rubber film against the partition member. An object of the present invention is to provide a fluid-filled vibration isolator having a novel structure.
上述の如き問題に対して、本発明者が実験や検討を重ねた結果、異音の発生は、単に大振幅振動が入力されて可動ゴム膜が過大に変位せしめられた際の仕切部材に対する打ち当たりのみに起因するものではないとの知見を得た。 As a result of the inventor's repeated experiments and examinations on the above-described problems, the generation of abnormal noise is caused by striking the partition member when the large rubber vibration is simply input and the movable rubber film is excessively displaced. The knowledge that it was not caused only by the hit was obtained.
すなわち、可動ゴム膜を備えた流体封入式防振装置においては、高周波数域の振動入力によっても、可動ゴム膜が共振せしめられて大きく動き、仕切部材に対する打ち当たりが連続して発生して打音が生じることが分かってきたのである。 That is, in a fluid-filled vibration isolator equipped with a movable rubber film, the movable rubber film resonates and moves greatly even when vibration is input in a high frequency range, and the hitting against the partition member occurs continuously. It has been found that sound is produced.
このように、本発明者は、異音の発生が、可動ゴム膜の共振に起因するものであることを新たに突き止めるに至ったものであり、かかる新たな知見に基づき、本発明を完成するに至ったものである。 As described above, the present inventor has newly found out that the occurrence of abnormal noise is caused by the resonance of the movable rubber film, and completes the present invention based on such new knowledge. Has been reached.
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。 Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible. Further, aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, but are described in the entire specification and drawings, or an invention that can be understood by those skilled in the art from those descriptions. It should be understood that it is recognized based on thought.
すなわち、本発明の第一の態様は、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結せしめ、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を、該第二の取付部材で支持された仕切部材を挟んだ両側に形成して、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、該受圧室と該平衡室を相互に連通する第一のオリフィス通路を該仕切部材の外周に設ける一方、該仕切部材の中央部分に可動ゴム膜を配設すると共に、該可動ゴム膜の一方の面に該受圧室の圧力を及ぼす受圧室側窓部と該可動ゴム膜の他方の面に該平衡室の圧力を及ぼす平衡室側窓部とを該仕切部材に設けて圧力吸収機構を構成した流体封入式防振装置において、前記仕切部材によって前記可動ゴム膜の外周縁部および中央部分を挟圧保持せしめる一方、前記受圧室側窓部と前記平衡室側窓部によって第二のオリフィス通路を形成すると共に、該可動ゴム膜の弾性変形に基づいて該第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数に比して、該可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数を高周波側に設定すると共に、該仕切部材における前記受圧室側窓部の開口面積を、該可動ゴム膜における可動部分の面積の1/3〜1/2の範囲内に設定したことを、特徴とする。
That is, according to the first aspect of the present invention, the first mounting member and the second mounting member are connected by the main rubber elastic body, and a part of the wall portion is configured by the main rubber elastic body so that pressure is applied at the time of vibration input. A pressure receiving chamber in which fluctuations are generated and an equilibrium chamber in which a part of the wall portion is made of a flexible film and volume change is allowed are arranged on both sides of the partition member supported by the second mounting member. Forming and sealing the incompressible fluid in the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber, and providing a first orifice passage on the outer periphery of the partition member to communicate the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber with each other. A movable rubber film is disposed in the central portion of the movable rubber film, and a pressure receiving chamber side window that applies the pressure of the pressure receiving chamber to one surface of the movable rubber film and a pressure of the equilibrium chamber to the other surface of the movable rubber film. A fluid-filled vibration isolator having a pressure absorbing mechanism provided on the partition member with an equilibrium chamber side window In, along with the one of the outer peripheral edge and the central portion of the moveable rubber film by the partition member allowed to clamp the holding, to form the second orifice passage between the pressure receiving chamber-side window by the equilibrium chamber-side window, movable The natural frequency of the elastic deformation of the movable rubber film is set on the high frequency side as compared with the resonance frequency of the fluid that flows through the second orifice passage based on the elastic deformation of the rubber film . The opening area of the pressure receiving chamber side window is set within a range of 1/3 to 1/2 of the area of the movable part in the movable rubber film .
本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、第一のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数よりも高周波の小振幅振動が入力された場合には、第一のオリフィス通路の流動抵抗が著しく増大することに伴って受圧室に惹起される圧力変動が、受圧室側窓部を通じて可動ゴム膜に及ぼされる。そして、かかる受圧室の圧力変動が、可動ゴム膜の微小変位や変形に基づいて平衡室側窓部を通じて平衡室に逃がされて軽減乃至は解消されることによって、良好な防振効果が発揮され得る。 In the fluid-filled vibration isolator constructed according to this aspect, when a small amplitude vibration having a frequency higher than the resonance frequency of the fluid flowing through the first orifice passage is input, Pressure fluctuations induced in the pressure receiving chamber as the flow resistance significantly increases are exerted on the movable rubber film through the pressure receiving chamber side window. The pressure fluctuation in the pressure receiving chamber is reduced or eliminated by being released to the equilibrium chamber through the window on the equilibrium chamber side based on the minute displacement or deformation of the movable rubber film, thereby exhibiting a good vibration isolation effect. Can be done.
そして、特に本態様においては、受圧室側窓部と平衡室側窓部によって第二のオリフィス通路が形成されている。従って、第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数乃至はそれに近い周波数の振動が入力された場合には、第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、可動ゴム膜の低動ばね効果をより効果的に生ぜしめることが出来て、可動ゴム膜の微小変位に基づく液圧吸収作用をより効果的に生ぜしめることが出来る。 Particularly in this embodiment, the second orifice passage is formed by the pressure receiving chamber side window portion and the equilibrium chamber side window portion. Therefore, when a vibration having a frequency close to or close to the resonance frequency of the fluid flowing through the second orifice passage is input, the movable rubber film is based on the resonance action of the fluid flowing through the second orifice passage. The low dynamic spring effect can be produced more effectively, and the hydraulic pressure absorbing action based on the minute displacement of the movable rubber film can be produced more effectively.
さらに、特に本態様においては、可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数が、第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数に比して高周波側に設定されている。従って、可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数乃至はそれに近い高周波振動が入力された状態においては、第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の流動抵抗が著しく増大せしめられて、第二のオリフィス通路を通じて可動ゴム膜に及ぼされる流体圧力が制限される。それ故、可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数が入力された状態においては、可動ゴム膜に及ぼされる圧力変動を抑えることによって、可動ゴム膜の共振に基づく変位を抑えることが出来る。その結果、可動ゴム膜の共振変位に起因する仕切部材への打ち当たりを抑えることが出来て、異音の発生等を抑えることが出来るのである。そして、本態様においては、可動ゴム膜を直接に拘束すること無く共振変位を抑えることが可能とされていることから、第一のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数よりも高周波の振動に対して発揮される可動ゴム膜の微小変位による低動ばね効果を損なうこと無しに、異音の発生等を抑えることが可能とされるのである。 Further, particularly in this embodiment, the natural frequency of elastic deformation of the movable rubber film is set on the high frequency side compared to the resonance frequency of the fluid that flows through the second orifice passage. Therefore, in the state where the natural frequency of elastic deformation of the movable rubber film or a high frequency vibration close thereto is input, the flow resistance of the fluid flowing through the second orifice passage is remarkably increased, and the second orifice The fluid pressure exerted on the movable rubber membrane through the passage is limited. Therefore, in a state where the natural frequency of elastic deformation of the movable rubber film is input, the displacement due to the resonance of the movable rubber film can be suppressed by suppressing the pressure fluctuation exerted on the movable rubber film. As a result, the hitting of the partition member due to the resonance displacement of the movable rubber film can be suppressed, and the generation of abnormal noise can be suppressed. In this aspect, since it is possible to suppress the resonance displacement without directly restraining the movable rubber film, the vibration is higher in frequency than the resonance frequency of the fluid flowing through the first orifice passage. On the other hand, it is possible to suppress the generation of abnormal noise and the like without impairing the low dynamic spring effect due to the minute displacement of the movable rubber film.
なお、本態様における可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数とは、可動ゴム膜単体での固有振動数をいうものではなく、防振装置内に組み付けられて、外周縁部が保持されると共に、流体中に配設された特定状態下で発現せしめられる可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数をいうものである。即ち、本態様における可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数および第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数は、防振装置への組み付け状態において、相互に関連して特定されるものである。 In addition, the natural frequency of elastic deformation of the movable rubber film in this aspect does not mean the natural frequency of the movable rubber film alone, but is assembled in the vibration isolator to hold the outer peripheral edge. It means the natural frequency of elastic deformation of the movable rubber film that is expressed in a specific state disposed in the fluid. That is, the natural frequency of elastic deformation of the movable rubber film and the resonance frequency of the fluid that flows through the second orifice passage in this embodiment are specified in relation to each other in the assembled state to the vibration isolator. is there.
本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、可動ゴム膜の外周縁部および中央部分を狭圧保持せしめることによって、可動ゴム膜の動ばね定数を高く設定して、可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数を高い周波数領域に設定することが出来る。それと共に、受圧室側窓部の開口寸法を小さく設定することによって、受圧室側窓部を含んで形成される第二のオリフィス通路による流体の流動作用を効果的に生ぜしめることが出来る。これにより、可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数に相当する振動が入力された場合には、かかる振動が第二のオリフィス通路のチューニング周波数よりも高い周波数であることから、第二のオリフィス通路が実質的に閉塞状態となって著しい高動ばね化を生じる。従って、可動ゴム膜の共振変位を流体で拘束して抑えることが出来て、かかる共振変位に起因する仕切部材への打ち当たりを有利に抑えることが出来るのである。 In the fluid-filled vibration isolator having the structure according to this aspect, the dynamic spring constant of the movable rubber film is set high by holding the outer peripheral edge portion and the central portion of the movable rubber film narrowly, and the movable rubber film The natural frequency of elastic deformation can be set in a high frequency region. At the same time, by setting the opening size of the pressure receiving chamber side window portion to be small, it is possible to effectively cause the fluid flow action by the second orifice passage formed including the pressure receiving chamber side window portion. As a result, when vibration corresponding to the natural frequency of elastic deformation of the movable rubber film is input, the vibration is higher than the tuning frequency of the second orifice passage. Becomes a substantially closed state, resulting in a markedly high dynamic spring. Accordingly, the resonance displacement of the movable rubber film can be restrained and restrained by the fluid, and the hitting of the partition member due to the resonance displacement can be advantageously restrained.
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る流体封入式防振装置において、前記第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数を50Hz〜200Hzの範囲内に設定すると共に、前記可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数を200Hz〜500Hzの範囲内に設定したことを、特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the fluid-filled vibration isolator according to the first or second aspect, the resonance frequency of the fluid allowed to flow through the second orifice passage is within a range of 50 Hz to 200 Hz. And the natural frequency of elastic deformation of the movable rubber film is set in the range of 200 Hz to 500 Hz.
本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、走行こもり音などの高周波小振幅振動に対して、第二のオリフィス通路を流れる流体の流動作用に基づく可動ゴム膜の液圧吸収作用を有効に生ぜしめることが出来ると共に、走行こもり音に比してより高周波の加速騒音等が入力された場合には、第二のオリフィス通路の実質的な閉塞化に基づく高動ばね化を利用して可動ゴム膜の共振変位を抑えることによって、可動ゴム膜の仕切部材への打ち当たりを抑えることが出来る。従って、液圧吸収作用による高周波振動に対する優れた防振効果を得ることが出来ると共に、異音の発生を抑えることが出来るのである。 In the fluid-filled vibration isolator having the structure according to this aspect, the hydraulic pressure absorbing action of the movable rubber film based on the fluid action of the fluid flowing through the second orifice passage against high-frequency small-amplitude vibration such as traveling noise. When high-frequency acceleration noise is input compared to running noise, the use of high dynamic springs based on substantial blockage of the second orifice passage is used. By suppressing the resonance displacement of the movable rubber film, it is possible to suppress the hit of the movable rubber film against the partition member. Therefore, it is possible to obtain an excellent anti-vibration effect against high-frequency vibration due to the hydraulic pressure absorption action and to suppress the generation of abnormal noise.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、図1に、本発明の一実施形態としての流体封入式防振装置としての自動車用エンジンマウント10を示す。エンジンマウント10は、互いに所定距離を隔てて配設された第一の取付部材としての第一の取付金具12と第二の取付部材としての第二の取付金具14が、本体ゴム弾性体16で連結された構造を有しており、第一の取付金具12が図示しないパワーユニット側に取り付けられる一方、第二の取付金具14が後述するブラケット82を介して車両ボデーに設けられた取付穴84に圧入されることによって車両ボデー側に取り付けられることにより、パワーユニットを車両ボデーに対して防振支持せしめるようになっている。また、そのような装着状態下、かかるエンジンマウント10には、図1中の上下方向となるマウント中心軸方向で第一の取付金具12と第二の取付金具14の間にパワーユニットの分担荷重が及ぼされることにより、第一の取付金具12と第二の取付金具14が相互に接近する方向に本体ゴム弾性体16が弾性変形せしめられるようになっている。更に、それら第一の取付金具12と第二の取付金具14の間には、両取付金具12,14が相互に接近/離隔する方向に、防振すべき主たる振動が入力されるようになっている。なお、以下の説明中、上下方向とは、原則として図1中の上下方向を言うものとする。
First, FIG. 1 shows an
より詳細には、第一の取付金具12は、突出先端部が逆向きの裁頭円錐台形状とされた略円柱形状とされており、軸方向上端部分には、径方向外方に広がるフランジ部18が一体形成されている。更に、第一の取付金具12の中心軸上には、上方に開口するボルト穴20が形成されており、このボルト穴20に螺着される図示しない固定ボルトによって、第一の取付金具12がパワーユニット側に固定されるようになっている。また、第一の取付金具12の上端面には、周方向の位置決め突部21が上方に突出して一体形成されている。
More specifically, the first mounting
一方、第二の取付金具14は、大径円筒形状を有する筒状部22を備えており、筒状部22の上側開口部には、屈曲等して、径方向内方に突出するくびれ部24が形成されていると共に、かかるくびれ部24の開口周縁部には、径方向外方に広がるフランジ状部26が一体形成されている。
On the other hand, the second mounting
そして、第一の取付金具12は、第二の取付金具14の軸方向上方に所定距離を隔てて略同一中心軸上に配設されており、これら第一の取付金具12と第二の取付金具14が、本体ゴム弾性体16によって弾性連結されている。本体ゴム弾性体16は、大径の略円錐台形状を有しており、その大径側端面には、軸方向下方に向かって開口する大径の凹所28が形成されている。そして、本体ゴム弾性体16の小径側端部に第一の取付金具12が埋め込まれた状態で加硫接着されていると共に、大径側端部外周面に第二の取付金具14の上端部内周面が加硫接着されている。これによって、第一の取付金具12と第二の取付金具14が本体ゴム弾性体16によって連結されていると共に、第二の取付金具14の筒状部22の一方の開口部が本体ゴム弾性体16によって流体密に閉塞されている。また、第二の取付金具14の筒状部22の内周面には、略全体に亘って、本体ゴム弾性体16と一体形成されたシールゴム30が被着されている。また、本体ゴム弾性体16は、第二の取付金具14のフランジ状部26の上方に延び出して形成されており、フランジ状部26の上面には、本体ゴム弾性体16が被着せしめられている。
The
さらに、第二の取付金具14の下側開口部には、可撓性膜としてのダイヤフラム32が配設されている。ダイヤフラム32は、十分な弛みを持たせて変形容易とした略ドーム形状の薄肉ゴム膜であって、その中央部分には、円柱状の当接部33が一体的に形成されている。更に、ダイヤフラム32の外周縁部には、金属リング34が加硫接着されている。そして、金属リング34が第二の取付金具14の下側開口部に挿入された後、第二の取付金具14に縮径加工やかしめ加工が施されることにより、金属リング34が第二の取付金具14に対して嵌着固定されていると共に、第二の取付金具14の開口周縁部が径方向内方へ屈曲せしめられることによって形成された係止爪36によって金属リング34の軸方向下方への抜け出しが防止されている。これにより、第二の取付金具14の下側開口部がダイヤフラム32によって流体密に閉塞されており、以て、第二の取付金具14の内部には、本体ゴム弾性体16とダイヤフラム32の対向面間において、内部に非圧縮性流体が封入された流体室38が形成されている。なお、流体室38に封入される非圧縮性流体としては、水やアルキレングリコール,ポリアルキレングリコール,シリコーン油等が何れも採用可能であるが、後述する流体の共振作用に基づく防振効果を有効に得るためには、0.1Pa・s以下の粘度を有する低粘性流体が望ましい。
Further, a
また、このようにして形成された流体室38の内部には、全体として略円柱形状を有する仕切部材40が収容配置されており、かかる仕切部材40は、その外周縁部が本体ゴム弾性体16の大径側端面と金属リング34の軸方向上端面との間で狭持されると共に、その外周面が縮径加工された第二の取付金具14で狭圧保持されることにより、第二の取付金具14に対して固定的に支持されている。そして、仕切部材40によって流体室38が軸方向で仕切られており、以て、仕切部材40の上側には、本体ゴム弾性体16で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる受圧室42が形成されていると共に、仕切部材40の下側には、ダイヤフラム32で壁部の一部が構成されて容積変化が許容される平衡室44が形成されている。
A
この仕切部材40は、図2および図3にも示すように、分割仕切板としての第一の仕切金具46と第二の仕切金具48が互いに板厚方向で重ね合わされることによって構成されている。なお、これら第一および第二の仕切金具46、48としては、例えば、プレス成形品やダイキャスト成形品が採用され得るが、その他、射出成形された硬質の合成樹脂材によって形成されていても良い。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第一の仕切金具46は、厚肉の略円板形状を有しており、中央部分には、上方に向かって開口する大径の円形状を有する凹所50が形成されている。そして、かかる凹所50の底部の中央部分には、受圧室側窓部としての複数(本実施形態においては、4つ)の上部透孔52が板厚方向に貫設されている。各上部透孔52は、凹所50の底部の径寸法の略1/3の径寸法をもって、略1/4周に亘って広がる略扇形状とされている。そして、4つの上部透孔52が、凹所50の底部の周方向で略等しい間隔をもって配設されている。また、第一の仕切金具46の外周縁部には、凹所50の周りを囲むようにして一周弱の長さで延びる周溝54が径方向外方に開口して形成されている。
The first partition fitting 46 has a thick, substantially disk shape, and a
一方、第二の仕切金具48は、第一の仕切金具46と略同じ外径寸法を有する厚肉の略円板形状を有しており、その中央部分には、上方に向かって開口する大径の円形状を有する凹所56が第一の仕切金具46に形成された凹所50の底部よりも僅かに小さな内径寸法をもって形成されている。そして、凹所56の底部の中央部分には、平衡室側窓部としての複数(本実施形態においては、4つ)の下部透孔58が板厚方向に貫設されている。各下部透孔58は、第一の仕切金具46に形成された上部透孔52と同様の形状とされており、凹所56の底部の径寸法の略1/3の径寸法をもって、略1/4周に亘って広がる略扇形状とされている。そして、4つの下部透孔58が、凹所56の底部の周方向で略等しい間隔をもって配設されている。なお、第二の仕切金具48における凹所56の反対側には、凹所56と略等しい径寸法をもって下方に開口する円形の下方凹所60が形成されており、凹所56の底部の肉厚寸法が小さくされている。また、第二の仕切金具48の外周縁部には、凹所56の周りを囲むようにして一周弱の長さで延びる周溝62が上側に開口して形成されている。
On the other hand, the
そして、第一の仕切金具46と第二の仕切金具48が中心軸上で上下に重ね合わされて固定的に組み付けられることによって仕切部材40が構成されている。ここにおいて、第二の仕切金具48の凹所56の開口部が、第一の仕切金具46の底面によって覆蓋されることによって、仕切部材40内の中央部分に、収容空所64が形成されている。
And the
そして、収容空所64内に、可動ゴム膜としてのゴム弾性膜66が収容配置されている。ゴム弾性膜66は、全体として略円板形状とされており、略一定の厚さ寸法を有する円板形状の本体部分68の外周縁部に対して、本体部分68よりも厚肉で軸方向両側に突出して周方向全体に亘って連続して延びる環状突部としての外周狭持部70が一体形成されている。更に、ゴム弾性膜66の中央部分には、本体部分68よりも厚肉で軸方向両側に突出する中央突部としての中央狭持部72が一体形成されている。なお、本体部分68には、本体部分68の上下方向に僅かに突出して、本体部分68と同心軸上で全周に亘って延びる円環状のリブ突起74が複数(本実施形態においては、2つ)形成されており、ゴム弾性膜66が過大変位せしめられた際に第一乃至は第二の仕切金具46,48に対して緩衝的に当接するようにされている。
A rubber
このような構造とされたゴム弾性膜66が、第二の仕切金具48の凹所56に収容された状態で、上方から第一の仕切金具46が重ね合わせられることによって、仕切部材40内に収容空所64が形成されると共に、かかる収容空所64内に、ゴム弾性膜66が収容配置せしめられることとなる。そして、ゴム弾性膜66の中央狭持部72および外周狭持部70は、第二の仕切部材48における凹所56の底面と第一の仕切部材46の底面によって軸方向の上下から狭持されることによって、中央狭持部72が狭圧固定されると共に、外周狭持部70が流体密に狭持固定される。ここにおいて、中央狭持部72の径寸法は2〜5mm、締め代は5〜30%とされていることが好ましく、本実施形態においては、中央狭持部72の径寸法は5mm、軸方向の高さ寸法が非狭圧時における7mmから狭圧時において6mmとされており、締め代は(7−6)/7≒14.3%とされている。
With the rubber
このように収容空所64に収容配置されたゴム弾性膜66の本体部分68は、軸直角方向に展張状態で配設されている。そして、本体部分68の上面は、第一の仕切金具46の上部透孔52を通じて上方の受圧室42に直接に露呈されており、受圧室42の圧力が及ぼされるようになっている。一方、本体部分68の下面は、第二の仕切金具48の下部透孔58を通じて下方の平衡室44に直接に露呈されており、平衡室44の圧力が及ぼされるようになっている。ここにおいて、第一の仕切金具46に形成された上部透孔52の開口面積の合計は、ゴム弾性膜66の本体部分68の面積の1/3〜1/2の範囲内に設定されている。また、特に本実施形態においては、第二の仕切金具48の下部透孔58も、第一の仕切金具46の上部透孔52と略同様の形状とされており、下部透孔58の開口面積の合計についても、ゴム弾性膜66の本体部分68の面積の1/3〜1/2の範囲内に設定されている。
Thus, the
なお、ゴム弾性膜66は、中央狭持部72および外周狭持部70が第一および第二の仕切金具46,48によって狭持される一方、それ以外の本体部分68は、第一および第二の仕切部材46,48から離隔せしめられており、それによって、本体部分68の略全体が第一および第二の仕切部材46,48に対して非拘束状態で配設されて、上下方向において、本体部分68の全体に自由な変形が許容されるようになっている。
The rubber
このことから明らかなように、本実施形態においては、上部透孔52と下部透孔58によって透孔が構成されていると共に、かかる透孔を閉塞するようにゴム弾性膜66が配設されて、ゴム弾性膜66の両面に及ぼされる受圧室42と平衡室44の圧力差に基づいてゴム弾性膜66が弾性変形せしめられる圧力吸収機構が構成されている。ここにおいて、ゴム弾性膜66の弾性変形の固有振動数は、流体が封入せしめられた収容空所64内に配設されて、中央狭持部72および外周狭持部70が狭持固定された組み付け状態において、200Hz〜500Hzの範囲内の所定の周波数に設定されている。
As apparent from this, in the present embodiment, the upper through
それと共に、これら上部透孔52と下部透孔58によって第二のオリフィス通路75が形成されており、かかる第二のオリフィス通路75を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、走行こもり音等の高周波振動に対して有効な防振効果が発揮されるように、上下部透孔52,58の流路断面積や長さ等が設定されている。特に本実施形態においては、それら上下部透孔52,58によって形成される第二のオリフィス通路75のチューニング周波数は、ゴム弾性膜66の弾性変形の固有振動数よりも低い値に設定されており、例えば、50Hz〜200Hzの範囲内の所定の周波数に設定されている。
At the same time, a
また、仕切部材40には、その外周縁部において、第二の仕切金具48の周溝62が第一の仕切金具46で覆蓋される一方、第一の仕切金具46の周溝54がシールゴム30で覆蓋されると共に、第一の仕切金具46の周溝54の底部に形成されて板厚方向に貫通する接続孔73が、第二の仕切金具48の周溝62と接続されることによって、仕切部材40の外周部分を周方向で2周弱の長さで延びる第一のオリフィス通路76が形成されており、かかる第一のオリフィス通路76は、周方向の両端部分が、第一及び第二の仕切金具46,48に形成された連通孔78,80を通じて、受圧室42および平衡室44の各一方に連通されている。そして、振動入力時に、受圧室42と平衡室44の間に生ぜしめられる圧力差に基づき、第一のオリフィス通路76を通じて流動する流体の流動作用によって、所定の防振効果が発揮されるようになっている。なお、本実施形態では、第一のオリフィス通路76を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、シェイク等の低周波振動に対して有効な防振効果が発揮されるように、第一のオリフィス通路76の流路断面積や長さ等が設定されている。
Further, the
このような構造とされたエンジンマウント10は、例えば図4に示すように、自動車のボデーに固定されるブラケットに対して溶接されたブラケット82の取付穴84に圧入固定される。ブラケット82は、大径の略円筒形状とされており、軸方向上側の開口部には、径方向外方に向かって広がるフランジ状部86が一体形成されている一方、軸方向下端の底壁部には、連通孔88が貫設されている。
For example, as shown in FIG. 4, the
そして、エンジンマウント10を、ブラケット82に軸方向上方から圧入固定する。ここにおいて、エンジンマウント10における第二の取付金具14のフランジ状部26が、ブラケット82のフランジ状部86に重ね合わされる。
Then, the
このようにして、エンジンマウント10は、車両ボデーに固定されたブラケットに対して溶接されたブラケット82の取付穴84に対して圧入固定されることによって、第二の取付金具14が車両ボデー側に取り付けられる。一方、第一の取付金具12が、ボルト穴20に螺着されるボルト等によって、図示しないパワーユニットに取り付けられるようになっており、パワーユニットを車両ボデーに対して防振支持せしめるようになっている。
In this way, the
上述の如き構造とされたエンジンマウント10においては、自動車への装着状態下で第一の取付金具12と第二の取付金具14の間に略上下方向の振動が入力されると、それが例えばエンジンシェイクのような低周波数域の振動である場合には、受圧室42と平衡室44の間に相対的な圧力差が生ぜしめられることに基づいて、それら両室42,44間において、第一のオリフィス通路76を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて有効な防振効果が発揮される。
In the
一方、入力される振動が、例えば走行こもり音等の第一のオリフィス通路76のチューニング周波数よりも高周波数域の振動である場合には、第一のオリフィス通路76の流動抵抗が著しく増大することに伴って受圧室42に惹起される大きな圧力変動が、ゴム弾性膜66の微小な弾性変形と、第二のオリフィス通路75を通じて流動せしめられる流体の共振作用によって軽減乃至は解消されることとなり、それによって、第一のオリフィス通路76の実質的な閉塞化に起因する著しい高動ばね化が回避されて有効な防振効果が発揮されることとなる。
On the other hand, when the input vibration is a vibration in a frequency range higher than the tuning frequency of the
さらに、入力される振動が、例えばエンジンの加速騒音などの、第二のオリフィス通路75のチューニング周波数よりも更に高周波数域の振動であって、ゴム弾性膜66の固有振動数に近い周波数域の振動である場合には、ゴム弾性膜66を共振せしめる共振周波数が与えられる。しかし、本実施形態においては、ゴム弾性膜66の弾性変形の固有振動数に比して、第二のオリフィス通路75のチューニング周波数が低周波側に設定されている。従って、ゴム弾性膜66を共振せしめる周波数域の振動が入力された場合には、第二のオリフィス通路75の流動抵抗を著しく増大せしめて高動ばね化せしめることによって、収容空所64内の流体でゴム弾性膜66を拘束することが出来て、ゴム弾性膜66の共振変位を抑えることが出来る。それ故、ゴム弾性膜66の第一及び第二の仕切金具46,48に対する打ち当たりを抑えることが出来て、かかる打ち当たりに起因する異音の発生を抑えることが可能となるのである。
Further, the input vibration is a vibration in a higher frequency range than the tuning frequency of the
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was explained in full detail, this is an illustration to the last, Comprising: This invention is not limited at all by the specific description in this Embodiment.
例えば、ゴム弾性膜66に形成される中央狭持部72は必ずしも必要ではないのであって、ゴム弾性膜66の本体部分68の厚さ寸法を調節すること等によって、ゴム弾性膜66の弾性変形の固有振動数を調節しても良い。
For example, the central holding
また、前記実施形態においては、可動ゴム膜の外周縁部を狭圧保持することによって可動ゴム膜の外周縁部を仕切部材によって固定的に支持せしめていたが、可動ゴム膜の加硫成形時に可動ゴム膜の外周縁部を仕切部材に加硫接着したり、或いは、加硫成形された可動ゴム膜の外周縁部を仕切部材に接着すること等によって、可動ゴム膜を仕切部材によって固定的に支持せしめることも可能である。 In the above embodiment, the outer peripheral edge of the movable rubber film is fixedly supported by the partition member by holding the outer peripheral edge of the movable rubber film with a narrow pressure. The movable rubber film is fixed to the partition member by vulcanizing and bonding the outer peripheral edge of the movable rubber film to the partition member or by bonding the outer peripheral edge of the vulcanized movable rubber film to the partition member. It is also possible to support it.
更にまた、前記実施形態においては、可動ゴム膜に平衡室の圧力を及ぼす平衡室側窓部の形状が、可動ゴム膜に受圧室の圧力を及ぼす受圧室側窓部と同様の形状とされていたが、平衡室側窓部を十分に大きく形成する等しても良い。このようにすれば、受圧室側窓部および平衡室側窓部によって形成される第二のオリフィス通路を、実質的に受圧室側窓部のみによって形成することが出来て、受圧室側窓部の流路断面積および長さのみを調節することによって、第二のオリフィス通路のチューニング周波数を設定することが出来る。 Furthermore, in the above-described embodiment, the shape of the equilibrium chamber side window that applies the pressure of the equilibrium chamber to the movable rubber film is the same shape as the pressure receiving chamber side window that applies the pressure of the pressure receiving chamber to the movable rubber film. However, the equilibrium chamber side window may be formed sufficiently large. In this way, the second orifice passage formed by the pressure receiving chamber side window and the equilibrium chamber side window can be formed substantially only by the pressure receiving chamber side window. The tuning frequency of the second orifice passage can be set by adjusting only the cross-sectional area and length of the second orifice passage.
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。 In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
本発明に従う流体封入式防振装置の技術的効果について確認するために行った試験を、以下に実施例として記載する。 Tests conducted to confirm the technical effects of the fluid filled type vibration damping device according to the present invention will be described below as examples.
先ず、実施例として、前記実施形態におけるエンジンマウント10を用意すると共に、従来構造に従う比較例として、エンジンマウント10における上部透孔52および下部透孔58の開口面積がゴム弾性膜66の本体部分68と略同じ大きさとされたエンジンマウントを用意した。ここにおいて、本発明に従う実施例としてのエンジンマウント10の上部透孔52および下部透孔58の開口寸法は、従来構造に従う比較例としてのエンジンマウントの上部透孔および下部透孔の開口寸法の略1/2とされている。
First, as an example, the
そして、これらエンジンマウントに対して、常温下で、エンジン重量に相当する荷重を及ぼすと共に、かかる状態下で、第一の取付金具12側に一定の振幅=0.05mmで100Hz〜300Hzの振動を次第に変化せしめて入力した場合におけるこれらエンジンマウントの動的ばね定数の変化を測定した。図5に、本発明に従う構造とされたエンジンマウント10の測定結果を実施例として示すと共に、従来構造に従う構造とされたエンジンマウントを比較例として併せ示す。
A load corresponding to the engine weight is applied to these engine mounts at room temperature, and vibrations of 100 Hz to 300 Hz with a constant amplitude = 0.05 mm are applied to the first mounting
図5において、可動ゴム膜の共振は、動的ばね定数が上昇した後に下降する変化として検出される一方、オリフィス共振は、動的ばね定数が一旦下降した後に上昇する変化として検出される。図5から明らかなように、従来構造に従う比較例においては、略170Hzの振動が入力された場合に、可動ゴム膜の共振92が生ぜしめられると共に、略250Hzの振動が入力された場合に、オリフィス共振94が生ぜしめられている。これに対して、本発明に従う実施例においては、略140Hzの振動が入力された場合に、オリフィス共振96が生ぜしめられていると共に、オリフィス共振が生ぜしめられる周波数よりも高周波域の略230Hzの振動が入力された場合に、可動ゴム膜の共振98が生ぜしめられている。
In FIG. 5, the resonance of the movable rubber film is detected as a change that decreases after the dynamic spring constant increases, while the orifice resonance is detected as a change that increases after the dynamic spring constant decreases. As is clear from FIG. 5, in the comparative example according to the conventional structure, when vibration of approximately 170 Hz is input,
即ち、従来構造においては、可動ゴム膜の共振状態が、オリフィス共振よりも先に生ぜしめられることから、可動ゴム膜の共振による仕切部材への打ち当たりが生じ易い。これに対して、本発明によれば、可動ゴム膜の共振状態が、オリフィスのチューニング周波数よりも高い周波数の振動入力によって生ぜしめられることから、可動ゴム膜を共振せしめる周波数の振動が入力された場合には、オリフィスを流れる流体の流動抵抗を著しく増大せしめて高動ばね化することが出来て、流体によって可動ゴム膜の共振による変位を抑えることが出来る。従って、可動ゴム膜の打ち当たりを抑えることが出来て、かかる打ち当たりに起因する異音の発生等を抑えることが可能とされるのである。また、本発明に従う実施例においては、動的ばね定数の最大値が比較例に比してより低くされていると共に、高周波数域では、比較例に比して動的ばね定数は同程度とされている。そして、実施例においては、動的ばね定数が最大となる周波数域が比較例に比してより低周波側に位置せしめられると共に、動的ばね定数の変化も比較例に比して緩やかである。このように、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、より高い周波数域の動的ばね定数の悪化を抑えつつ、異音防止においてより優れた防振効果が得られることも明らかである。 That is, in the conventional structure, the resonance state of the movable rubber film is generated prior to the orifice resonance, and therefore, it is easy for the partition member to hit by the resonance of the movable rubber film. On the other hand, according to the present invention, since the resonance state of the movable rubber film is generated by vibration input having a frequency higher than the tuning frequency of the orifice, vibration having a frequency that resonates the movable rubber film is input. In this case, the flow resistance of the fluid flowing through the orifice can be remarkably increased to make a highly dynamic spring, and displacement due to resonance of the movable rubber film can be suppressed by the fluid. Therefore, it is possible to suppress the hit of the movable rubber film, and to suppress the occurrence of abnormal noise caused by such hit. Further, in the embodiment according to the present invention, the maximum value of the dynamic spring constant is lower than that of the comparative example, and in the high frequency range, the dynamic spring constant is comparable to that of the comparative example. Has been. In the embodiment, the frequency region in which the dynamic spring constant is maximum is positioned on the lower frequency side as compared with the comparative example, and the change of the dynamic spring constant is also gentle compared with the comparative example. . As described above, in the fluid filled type vibration damping device having the structure according to the present invention, it is possible to obtain a superior vibration damping effect in preventing abnormal noise while suppressing deterioration of the dynamic spring constant in a higher frequency range. it is obvious.
10:エンジンマウント、12:第一の取付金具、14:第二の取付金具、16:本体ゴム弾性体、32:ダイヤフラム、40:仕切部材、42:受圧室、44:平衡室、52:上部透孔、58:下部透孔、66:ゴム弾性膜、70:外周狭持部、75:第二のオリフィス通路、76:第一のオリフィス通路 10: Engine mount, 12: First mounting bracket, 14: Second mounting bracket, 16: Rubber elastic body, 32: Diaphragm, 40: Partition member, 42: Pressure receiving chamber, 44: Equilibrium chamber, 52: Upper part Through-hole, 58: Lower through-hole, 66: Rubber elastic membrane, 70: Peripheral pinching portion, 75: Second orifice passage, 76: First orifice passage
Claims (3)
前記仕切部材によって前記可動ゴム膜の外周縁部および中央部分を挟圧保持せしめる一方、前記受圧室側窓部と前記平衡室側窓部によって第二のオリフィス通路を形成すると共に、該可動ゴム膜の弾性変形に基づいて該第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数に比して、該可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数を高周波側に設定すると共に、該仕切部材における前記受圧室側窓部の開口面積を、該可動ゴム膜における可動部分の面積の1/3〜1/2の範囲内に設定したことを特徴とする流体封入式防振装置。
A pressure receiving chamber in which a first mounting member and a second mounting member are connected by a main rubber elastic body, a part of the wall portion is configured by the main rubber elastic body, and pressure fluctuations are generated at the time of vibration input; and a wall portion Are formed on both sides sandwiching the partition member supported by the second mounting member, and a part of the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber are formed. A first orifice passage that encloses the incompressible fluid and connects the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber to each other is provided on the outer periphery of the partition member, and a movable rubber film is disposed in a central portion of the partition member. And a pressure receiving chamber side window portion that applies pressure of the pressure receiving chamber to one surface of the movable rubber film, and an equilibrium chamber side window portion that applies pressure of the equilibrium chamber to the other surface of the movable rubber film. In the fluid-filled vibration isolator having a pressure absorbing mechanism provided in
The partition member holds the outer peripheral edge portion and the central portion of the movable rubber film with pressure , while the pressure receiving chamber side window portion and the equilibrium chamber side window portion form a second orifice passage, and the movable rubber film The natural frequency of the elastic deformation of the movable rubber film is set on the high frequency side as compared with the resonance frequency of the fluid that flows through the second orifice passage based on the elastic deformation of the movable member, and the pressure receiving force in the partition member A fluid-filled vibration isolator characterized in that the opening area of the chamber-side window is set within a range of 1/3 to 1/2 of the area of the movable part in the movable rubber film .
The fluid-filled vibration isolator according to claim 1, wherein a central portion of the movable rubber film held and clamped by the partition member has a diameter of 2 to 5 mm and a tightening allowance of 5 to 30% .
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