JP6274927B2 - 防振装置 - Google Patents
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Description
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、制限通路の路長や断面積などにより決定される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し、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。
本発明に係る防振装置は、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つが、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、前記第1液室と前記第2液室とを連通する渦室ユニットが形成され、前記渦室ユニットは、前記両液室のうち、一方の液室に整流路を通して連通し、他方の液室に連通孔を通して連通する渦室を備え、前記整流路は、前記渦室を画成する壁面のうち、この渦室の径方向を向く内周面から前記渦室内に、前記渦室の周方向に向けて開口し、前記連通孔は、前記渦室を画成する壁面のうち、この渦室の中心軸線方向を向く端面から前記渦室内に、前記中心軸線方向に向けて開口し、前記渦室内には、前記連通孔を前記径方向の外側から囲繞するように前記中心軸線方向に延在する遮断部材が設けられ、前記遮断部材は、前記連通孔の開口周縁部に配置され、前記遮断部材には、この遮断部材を貫通する流通開口が設けられ、前記渦室は、前記整流路から流入する液体の流速に応じて液体の旋回流を形成し、この液体を、前記流通開口を通して前記連通孔から流出させることを特徴とする。
これにより、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液体の流速に応じて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、構造の簡素化および製造の容易化を図ることができる。
一方、液体の流速が低く、渦室内での液体の旋回が抑制されると、液体が渦室内を円滑に通過して動ばね定数の上昇が抑えられる。これにより、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は、動ばね定数の上昇を抑えることが可能になり、この防振装置の製品特性を容易に確保することができる。
一方、第2振動の入力時には、例えばこの第2振動の振幅などに応じ、単位時間あたりに少量の液体が、整流路から渦室内に流入することから、内部に流入した液体により渦室内の渦流が十分に発達せず、渦室ユニットを通した両液室間の流通抵抗が低く抑えられる。これにより、液体を、渦室ユニットを積極的に流通させることが可能になり、整流路内で共振が生じて第2振動が吸収および減衰される。
また、整流路が、第1渦室と第2渦室とを連通し、かつ各渦室に、それぞれの渦室の周方向に向けて開口していて、第1、第2渦室内に開口する整流路が共通しているので、この渦室ユニットを、例えば、第1渦室と第2液室とを連通する整流路と、第2渦室と第1液室とを連通する整流路と、を各別に形成する構成と比べて、コンパクトにすることが可能になり、仕切り部材のかさ張りを抑えることができる。
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。
第2取付け部材12には、径方向の外側に向けて突出し、かつ全周にわたって連続して延びるフランジ部12bが形成されている。フランジ部12bは、第1取付け部材11における一方側の端縁から一方側に離れている。
なお、第1取付け部材11の一方側外筒体21の内周面は、弾性体13と一体に形成されたゴム膜により、ほぼ全域にわたって覆われている。
渦室ユニット31は、渦室部材42に形成されている。渦室ユニット31は、図2および図3に示されるように、主液室14に開口する第1連通孔32a、および副液室15に開口する第2連通孔32bと、第1連通孔32aを通して主液室14に連通する第1渦室33a、及び第2連通孔32bを通して副液室15に連通する第2渦室33bと、第1渦室33aと第2渦室33bとを連通する整流路34と、を備えている。
第1、第2渦室33a、33bは、互いに同等の形状でかつ同等の大きさに形成されている。第1、第2渦室33a、33bは、それぞれの中心軸線Lが互いに平行になるように並べられて配置されている。各中心軸線Lは主軸線Oと平行になっている。第1、第2渦室33a、33bは、主軸線Oに直交する同一の平面上に配置されている。
そして図4に示されるように、第1、第2渦室33a、33bは、整流路34から内部に流入した液体を、その流速に応じて、中心軸線L回りに旋回させるように形成されている。また、第1、第2渦室33a、33bは、第1、第2連通孔32a、32bから内部に流入した液体を、旋回させず整流路34に向けて通過させるように形成されている。
そして、第1、第2連通孔32a、32bは、第1、第2渦室33a、33bを画成する前記2つの端面35a、35bのうちの1つの端面35a、35bに開口している。図示の例では、第1、第2連通孔32a、32bは、中心軸線Lと同軸に配置されている。
各渦室ユニット31は、主軸線Oに直交する同一の平面上に、互いの位置を異ならせて配置されている。
図示の例では、2個で1組の渦室ユニット31、31が、仕切り部材16に3組形成されている。
1組の渦室ユニット31、31は、前記平面視において、各渦室ユニット31における整流路34の反対側の第1、第2渦室33a、33bの周面部分同士が互いに向き合い、かつ各渦室ユニット31における整流路34が互いに平行になるように配置されるとともに、整流路34の延びる方向の位置が互いにずらされて、仕切り部材16に配置されている。このように複数の渦室ユニット31を配置することで、より一層スペース効率の向上が図られる。
図示の例では、渦室部材42は、主軸線O方向に沿う他方側の端部で分割されている。
主軸線O方向の一方側に位置する分割体42aには、第1、第2渦室33a、33b、および整流路34を画成する凹部と、第1連通孔32aと、遮断部材36a、36bと、が形成され、主軸線O方向の他方側に位置する分割体42bは、前記凹部を覆って第1、第2渦室33a、33b、および整流路34を画成し、かつ第2連通孔32bを有している。
すると、このシェイク振動の振幅に応じて、主液室14、または副液室15内の液体が単位時間当たり多量に、第1連通孔32a、第1渦室33a、および整流路34を通して第2渦室33b内に、または第2連通孔32b、第2渦室33b、および整流路34を通して第1渦室33a内に流入する。つまり図4に矢印で示すように、シェイク振動の入力時には流速が高められた液体が、整流路34を通して第2渦室33b内、または第1渦室33a内に流入するため、例えば、内部に流入した液体の慣性力により第2渦室33b内、または第1渦室33a内を中心軸線L回りに旋回するように流れが形成され、この流れが発達して渦となる。しかも、この渦が連通孔32a、32bを通して渦室33a、33bから流出することを、遮断部材36a、36bによって規制しつつ流通開口37a、37bを通して許容し、渦が、遮断部材36a、36bにおいて流通開口37a、37bとはずらされた位置から連通孔32a、32bに短絡して到達するのを抑えることが可能になり、渦室33a、33b内における渦の長さを確保することができる。
以上より、渦室ユニット31を通した主液室14と副液室15との間の流通抵抗が上昇することから、液体が、主液室14と副液室15との間で制限通路44を通して優先的に流通し、制限通路44内で液注共振が生じてシェイク振動が吸収および減衰される。
以上より、液体に、渦室ユニット31を積極的に流通させることが可能になり、整流路34内で共振が生じてアイドル振動が吸収および減衰される。
また、第1連通孔32aが第1渦室33aと主液室14とを連通し、かつ第2連通孔32bが第2渦室33bと副液室15とを連通しているので、渦室ユニット31を通して主液室14から副液室15に向けて流れる液体、および渦室ユニット31を通して副液室15から主液室14に向けて流れる液体の双方について、前述の作用効果が奏され、この防振装置10の適用可能な装置に制約が生ずるのを防ぐことができる。
また、整流路34が、第1渦室33aと第2渦室33bとを連通し、かつ各渦室33a、33bに、それぞれの渦室33a、33bの周方向に向けて開口していて、第1、第2渦室33a、33b内に開口する整流路34が共通しているので、この渦室ユニット31を、例えば、第1渦室33aと副液室15とを連通する整流路と、第2渦室33bと主液室14とを連通する整流路と、を各別に形成する構成と比べて、コンパクトにすることが可能になり、仕切り部材16のかさ張りを抑えることができる。
また、第1、第2連通孔32a、32bが、第1、第2渦室33a、33bの端面35a、35bから第1、第2渦室33a、33b内に開口しているので、第1、第2渦室33a、33b内で液体の旋回流を安定して生じさせることが可能になり、液体の圧力損失を効果的に高めることができる。
また、第1、第2連通孔32a、32bが、第1、第2渦室33a、33bそれぞれの中心軸線Lと同軸に配置されているので、第1、第2渦室33a、33b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第1、第2渦室33a、33b内で滞留させやすくすることが可能になり、液体の圧力損失をより効果的に高めることができる。
したがって、本変形例に係る渦室ユニット31の形状を、前記実施形態に係る防振装置10の渦室ユニット31とは異ならせることで、シェイク振動およびアイドル振動のいずれの振動が入力されたときであっても、整流路34からの液体を、図4に矢印で示すように、第1渦室33a、および第2渦室33bのうちのいずれか一方の渦室33a、33b内で中心軸線L回りに旋回させることができる。
ここで、液体の流速の上昇に伴い、前記一方の渦室33a、33b内に、整流路34から流入する液体の流量が上昇することによって、前記一方の渦室33a、33b内が液体の旋回流で満たされた上に、さらに液体が前記一方の渦室33a、33b内に流入すると、液体の圧力損失を大きく確保することができる。
そして、第1渦室33a内で旋回させられた液体は、その後、第1連通孔32aから流出し主液室14に流入し、また、第2渦室33b内で旋回させられた液体は、第2連通孔32bから流出し副液室15に流入する。
また前記実施形態では、第1、第2遮断部材36a、36bの内径を、第1、第2連通孔32a、32bの直径と同等として、第1、第2遮断部材36a、36bを、第1、第2渦室33a、33bの端面35a、35bにおける第1、第2連通孔32a、32bの開口に沿って配置しているが、本発明はこれに限られない。例えば、遮断部材を連通孔よりも大径に形成し、遮断部材を、渦室の端面における連通孔の開口から径方向に離間して配置してもよい。
また前記実施形態では、整流路34が、主軸線O方向から見た平面視において、前記仮想線Kと平行に延びているが、例えば、前記仮想線Kに交差する方向に延在してもよい。
また前記実施形態では、渦室部材42が、主軸線O方向に沿う他方側の端部で分割された構成を示したが、渦室部材42を主軸線O方向に分割する位置は適宜変更してもよく、また、渦室部材42を主軸線O方向に3つ以上分割してもよいし、渦室部材42の全体を一体に形成してもよい。
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。
また、前記液室を、仕切り部材16により主軸線Oに交差する方向に仕切ってもよい。
また、前記実施形態では、整流路34を、主軸線O方向から見た平面視で、真直に延在させたが、これに限らず例えば湾曲させたり、屈曲させたりする等適宜変更してもよい。
11 第1取付け部材
12 第2取付け部材
13 弾性体
14 主液室(第1液室)
15 副液室(第2液室)
16 仕切り部材
31 渦室ユニット
32a 第1連通孔
32b 第2連通孔
33a 第1渦室
33b 第2渦室
34 整流路
35a、35b 端面
36a、36b 遮断部材
37a、37b 流通開口
44 制限通路
L 中心軸線
Claims (7)
- 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つが、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、前記第1液室と前記第2液室とを連通する渦室ユニットが形成され、
前記渦室ユニットは、前記両液室のうち、一方の液室に整流路を通して連通し、他方の液室に連通孔を通して連通する渦室を備え、
前記整流路は、前記渦室を画成する壁面のうち、この渦室の径方向を向く内周面から前記渦室内に、前記渦室の周方向に向けて開口し、
前記連通孔は、前記渦室を画成する壁面のうち、この渦室の中心軸線方向を向く端面から前記渦室内に、前記中心軸線方向に向けて開口し、
前記渦室内には、前記連通孔を前記径方向の外側から囲繞するように前記中心軸線方向に延在する遮断部材が設けられ、
前記遮断部材は、前記連通孔の開口周縁部に配置され、
前記遮断部材には、この遮断部材を貫通する流通開口が設けられ、
前記渦室は、前記整流路から流入する液体の流速に応じて液体の旋回流を形成し、この液体を、前記流通開口を通して前記連通孔から流出させることを特徴とする防振装置。 - 請求項1記載の防振装置であって、
前記流通開口は、前記仕切り部材を前記中心軸線方向から見た平面視において、前記整流路において前記渦室の内周面に開口する開口部、および前記連通孔と同一直線上に配置されていることを特徴とする防振装置。 - 請求項1または2に記載の防振装置であって、
前記遮断部材は、前記渦室において前記中心軸線方向に対向する端面同士の間に、前記中心軸線方向の全長にわたって延びていることを特徴とする防振装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の防振装置であって、
前記仕切り部材は、前記液室を前記第1取付け部材の軸線方向に仕切り、
前記渦室は、前記仕切り部材に、中心軸線が前記第1取付け部材の軸線と平行になるように配置されていることを特徴とする防振装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の防振装置であって、
前記連通孔は、前記渦室の中心軸線と同軸に配置されていることを特徴とする防振装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の防振装置であって、
前記仕切り部材には、前記両液室を連通し、共振周波数が第1振動の周波数と同等とされた制限通路が設けられ、
前記整流路の共振周波数は、前記第1振動よりも周波数が高い第2振動の周波数と同等となっていることを特徴とする防振装置。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の防振装置であって、
前記渦室には、前記連通孔としての第1連通孔を通して前記第1液室に連通する第1渦室と、前記連通孔としての第2連通孔を通して前記第2液室に連通する第2渦室と、が備えられ、
前記整流路は、前記第1渦室と前記第2渦室とを連通し、かつ各渦室に、それぞれの渦室の周方向に向けて開口していることを特徴とする防振装置。
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