JP6072242B2 - 防振装置 - Google Patents
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Description
本願は、2013年6月3日に日本に出願された特願2013−116892号、および2014年2月17日に日本に出願された特願2014−027649号に基づき優先権を主張し、それぞれの内容をここに援用する。
この防振装置には、例えばアイドル振動やシェイク振動など、周波数が異なる複数種類の振動が入力される。そこでこの防振装置では、第1の制限通路および第2の制限通路それぞれの共振周波数が、異なる種類の振動それぞれの周波数に設定(チューニング)されている。そして、プランジャ部材が、入力された振動の周波数に応じて開放位置と閉塞位置との間で移動することで、液体が流通する制限通路を、第1の制限通路と第2の制限通路とで切り替えている。
また前記従来の防振装置では、例えば、制限通路の共振周波数よりも周波数が高く振幅が極めて小さい微振動など、意図しない振動が入力されたときに、制限通路が目詰まりする等して動ばね定数が上昇する。その結果、例えば自動車の乗り心地性など防振装置の製品特性に影響が生じるおそれがある。なお前記制限通路の共振周波数は、制限通路の路長や断面積などにより決定される。
前記第1連通路において前記中間室内に向けて開口する第1開口部の開口軸と、前記第2連通路において前記中間室内に向けて開口する第2開口部の開口軸と、は互いにずらされている。前記第1開口部および前記第2開口部のうちの少なくとも一方は、前記中間室を画成する壁面に向けて開口し、前記中間室の流路断面積は、前記第1取付け部材の軸線方向の一方側から他方側に向かうに従い漸次小さくなっている。前記第1開口部は、前記中間室を画成する壁面のうち、内周面に向けて開口し、前記中間室における前記軸線方向の他方側の端部は、前記第2連通路に直結していてもよい。前記軸線方向に沿う前記第1液室側が前記一方側であり、前記第2液室側が前記他方側であり、前記第1液室は、前記弾性体を壁面の一部に有していてもよい。
ここで液体が、第1開口部および第2開口部のうち、中間室を画成する壁面に向けて開口する開口部から中間室に流入するときに、液体の流速が高められていると、この液体が、中間室内を直進して壁面に到達する。すると液体は、壁面に沿って流れを変化させられて、この液体を中間室内に流入させた開口部とは異なる開口部に到達して中間室から流出する。
一方、中間室内に流入する液体の流速が低いと、液体が開口部から直進することが抑えられ、中間室内を短い経路を通って通過する。
この防振装置によれば、中間室内を流通する液体の流速が高められていると、この液体に長い経路を流通させて液体と中間室の壁面との間で摩擦を生じさせることができる。これにより、エネルギーを大きく損失させ、液体の圧力損失を高めることが可能になり、振動を吸収および減衰することができる。このように、この防振装置では、中間室内を流通する液体の流速に応じて液体の圧力損失を高めることで、振動を吸収および減衰することができる。その結果、例えばアイドル振動やシェイク振動などの通常の振動が入力されたときに、振動の周波数によらず振動を吸収および減衰することができる。したがって、互いに周波数が異なる複数種類の振動を吸収および減衰しつつ異音の発生を抑制し、構造の簡素化および製造の容易化を図ることができる。
また、中間室内を流通する液体の流速が低いと、この液体に中間室内で短い経路を通過させ、液体と中間室の壁面との間に摩擦が生じるのを抑えることができる。これにより、液体に中間室内を円滑に通過させて液体の圧力損失を抑制し、動ばね定数の上昇を抑えることができる。したがって、例えば、通常の振動よりも周波数が高く振幅が極めて小さい微振動などの意図しない振動が入力されたとき等、通常の振動が入力されたときよりも液体の流速が低いときに、動ばね定数の上昇を抑えることができる。その結果、この防振装置の製品特性を確保し易くすることができる。
このように、例えば通常の振動が入力されたときに、液体の圧力損失だけでなく、制限通路内での共振によっても振動を吸収および減衰することができる。これにより、振動を効果的に吸収および減衰することができる。
以下、本発明に係る防振装置の第1実施形態を、図1および図2を参照しながら説明する。
この防振装置10は、図1に示すように、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の第1取付け部材11、および他方に連結される第2取付け部材12と、これらの両取付け部材11、12同士を互いに連結する弾性体13と、液体が封入される第1取付け部材11内の液室を、弾性体13を壁面の一部に有する主液室(第1液室)14、および副液室(第2液室)15に仕切る仕切り部材16と、を備えている。
一方側外筒体21における一方側の端部には、前記弾性体13が液密状態で連結されていて、この弾性体13により一方側外筒体21の一方側の開口部が閉塞されている。一方側外筒体21のうち、他方側の端部21aは、他の部分より大径に形成されている。そして、一方側外筒体21の内部が前記主液室14となっている。主液室14の液圧は、振動の入力時に、弾性体13が変形してこの主液室14の内容積が変化することで変動する。なお一方側外筒体21において、弾性体13が連結された部分に対して他方側から連なる部分には、全周にわたって連続して延びる環状溝21bが形成されている。
中間室30は、仕切り部材16内に配置されている。中間室30は、軸線O方向に延びる偏平柱状に形成されている。中間室30において、軸線O方向に直交する断面積である流路断面積は、軸線O方向の全長にわたって同等となっている。中間室30を画成する壁面には、中間室30を間に挟んで互いに対向する第1壁面30aおよび第2壁面30bが設けられている。第1壁面30aと第2壁面30bとは、軸線O方向に対向し合っている。第1壁面30aは他方側を向き、第2壁面30bは一方側を向いている。
しかも、例えば通常の振動が入力されたときに、液体の圧力損失だけでなく、制限通路33内での共振によっても振動を吸収および減衰することができる。これにより、振動を効果的に吸収および減衰することができる。
以下、本発明に係る防振装置の第2実施形態を、図3を参照しながら説明する。
なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
中間室30における軸線O方向の他方側の端部は、第2連通路32に直結していて、第2連通路32は、中間室30における軸線O方向の他方側の端部から他方側に向けて直線状に延びている。第2連通路32は、軸線Oと同軸に配置されていて、第2開口部32aは、中間室30を画成する壁面のうち、第1壁面30aに向けて開口している。
第1連通路31は、軸線Oに対して傾斜する方向に延びていて、第1開口部31aは、第1壁面30aのうち、第2開口部32aと軸線O方向に対向する部分を回避して位置している。第1開口部31aは、中間室30を画成する壁面のうち、内周面に向けて開口している。
以下、本発明に係る防振装置の第3実施形態を、図4から図9を参照しながら説明する。
この防振装置110は、図4に示すように、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の第1取付け部材111、および他方に連結される第2取付け部材112と、これらの両取付け部材111、112同士を互いに連結する弾性体113と、液体が封入される第1取付け部材111内の液室を、弾性体113を壁面の一部に有する主液室(第1液室)114、および副液室(第2液室)115に仕切る仕切り部材116と、を備えている。
一方側外筒体121における一方側の端部には、前記弾性体113が液密状態で連結されていて、この弾性体113により一方側外筒体121の一方側の開口部が閉塞されている。一方側外筒体121のうち、他方側の端部121aは、他の部分より大径に形成されている。そして、一方側外筒体121の内部が前記主液室114となっている。なお一方側外筒体121において、弾性体113が連結された部分に対して他方側から連なる部分には、全周にわたって連続して延びる環状溝121bが形成されている。
図4に示すような防振装置110に、振動発生部から軸線O1方向の振動が入力されると、両取付け部材111、112が弾性体113を弾性変形させながら相対的に変位して主液室114の液圧が変動する。すると液体が、連絡流路130を通して主液室114と副液室115との間を往来しようとする。
このとき主液室114内の液体が、連絡流路130を通して副液室115側に向けて流動しようとすると、この液体はまず、第1整流路134aおよび第1開口131aを通して第1渦室133a内に流入する。このとき、液体が第1整流路134aを通ることで、液体が前記接線方向に整流されて流速が高められる。
さらに連通孔132a、132bが、軸線O1と同軸に配置されているので、渦室133a、133bで形成される液体の旋回流の旋回方向に沿った長さを大きく確保して液体を渦室133a、133b内で滞留させ易くすることが可能になる。その結果、液体の圧力損失をより効果的に高めることができる。
以下、本発明に係る防振装置の第4実施形態を、図10から図12を参照しながら説明する。
この防振装置210は、図10に示すように、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の第1取付け部材211、および他方に連結される第2取付け部材212と、これらの両取付け部材211、212同士を互いに連結する弾性体213と、液体Lが封入される第1取付け部材211内の液室を、弾性体213を壁面の一部に有する主液室(第1液室)214、および副液室(第2液室)215に仕切る仕切り部材216と、を備えている。
一方側外筒体221における一方側の端部には、前記弾性体213が液密状態で連結されていて、この弾性体213により一方側外筒体221の一方側の開口部が閉塞されている。一方側外筒体221のうち、他方側の端部221aは、他の部分より大径に形成されている。そして、一方側外筒体221の内部が前記主液室214となっている。主液室214の液圧は、振動の入力時に、弾性体213が変形してこの主液室214の内容積が変化することで変動する。なお一方側外筒体221において、弾性体213が連結された部分に対して他方側から連なる部分には、全周にわたって連続して延びる環状溝221bが形成されている。
なお、第1突出筒231aと第2突出筒232aは、軸線O2方向においてオーバーラップしている。
また本実施形態では、第1突出筒231aと第2突出筒232aが軸線O2方向においてオーバーラップしているので、液体Lの衝突によるエネルギー損失を確実に高めることができる。
さらに本実施形態では、第1突出筒231aおよび第2突出筒232aの両方が備えられているが、本発明はこれに限られない。例えば、第1突出筒および第2突出筒のうちの少なくとも一方が設けられていてもよい。
つまり仕切り部材が、液体が封入される第1取付け部材内の液室を、第1液室および第2液室に仕切り、第1液室および第2液室の両液室のうちの少なくとも1つが、弾性体を壁面の一部に有する他の構成に適宜変更してもよい。
11、111、211 第1取付け部材
12、112、212 第2取付け部材
13、113、213 弾性体
14、114、214 主液室(第1液室)
15、115、215 副液室(第2液室)
16、116、216 仕切り部材
131a 第1開口(第1開口部)
131b 第2開口(第2開口部)
132a 第1連通孔(第2開口部)
132b 第2連通孔(第1開口部)
133a 第1渦室(中間室)
133b 第2渦室(中間室)
134a 第1整流路(第1連通路)
134b 第2整流路(第2連通路)
135 連通路(第1連通路、第2連通路)
230 連通室(中間室)
231 第1連通孔(第1連通路)
232 第2連通孔(第2連通路)
L 液体
L1、L2 開口軸
Claims (5)
- 振動発生部および振動受部のうちの一方に連結される筒状の第1取付け部材、および他方に連結される第2取付け部材と、
これらの両取付け部材を連結する弾性体と、
液体が封入される前記第1取付け部材内の液室を、第1液室および第2液室に仕切る仕切り部材と、を備え、
前記第1液室および前記第2液室の両液室のうちの少なくとも1つは、前記弾性体を壁面の一部に有する防振装置であって、
前記仕切り部材には、この仕切り部材内に配置された中間室と、前記中間室と前記第1液室とを連通する第1連通路と、前記中間室と前記第2液室とを連通する第2連通路と、が設けられ、
前記第1連通路において前記中間室内に向けて開口する第1開口部の開口軸と、前記第2連通路において前記中間室内に向けて開口する第2開口部の開口軸と、は互いにずらされ、
前記第1開口部および前記第2開口部のうちの少なくとも一方は、前記中間室を画成する壁面に向けて開口し、
前記中間室の流路断面積は、前記第1取付け部材の軸線方向の一方側から他方側に向かうに従い漸次小さくなっている防振装置。 - 前記仕切り部材には、前記中間室、前記第1連通路および前記第2連通路から独立して設けられ、前記第1液室と前記第2液室とを連通する制限通路が設けられている請求項1記載の防振装置。
- 前記制限通路の共振周波数は、シェイク振動やアイドル振動である通常の振動の周波数と同等となっていて、前記第1連通路の共振周波数や前記第2連通路の共振周波数よりも低くなっている請求項2記載の防振装置。
- 前記第1開口部は、前記中間室を画成する壁面のうち、内周面に向けて開口し、
前記中間室における前記軸線方向の他方側の端部は、前記第2連通路に直結している請求項1から3のいずれか1項に記載の防振装置。 - 前記軸線方向に沿う前記第1液室側が前記一方側であり、前記第2液室側が前記他方側であり、
前記第1液室は、前記弾性体を壁面の一部に有する請求項1から4のいずれか1項に記載の防振装置。
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