JP6274927B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車や産業機械等に適用され、エンジン等の振動発生部の振動を吸収および減衰する防振装置に関する。

この種の防振装置として、例えば下記特許文献１記載の構成が知られている。この防振装置は、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、を備えている。この防振装置はさらに、両液室を互いに連通する第１の制限通路および第２の制限通路と、両液室の間に設けられたシリンダ室と、シリンダ室内に、開放位置と閉塞位置との間で移動可能に配設されたプランジャ部材と、を備えている。
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。

特開２００７−１２０５９８号公報

しかしながら、前記従来の防振装置には、構造の簡素化および製造の容易化について改善の余地がある。
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。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、製品特性を確保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防振装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
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。

この発明によれば、振動が入力され、液体が両液室の間で渦室ユニットを通して流通する際に、液体が、渦室に、整流路から十分に高い流速で流入して、渦室内で旋回すると、例えば、この旋回流を形成することによるエネルギー損失や、液体と渦室の壁面との間の摩擦によるエネルギー損失などを起因として、液体の圧力損失が高められて振動が吸収および減衰される。しかも、渦室内で旋回する液体が連通孔を通して渦室から流出することを、遮断部材によって規制しつつ流通開口を通して許容し、渦室内で旋回する液体が、遮断部材において流通開口とはずらされた位置から連通孔に短絡して到達するのを抑えることが可能になり、渦室内における旋回流の長さを確保して液体の圧力損失を確実に高めることができる。
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。

また、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てもよい。

この場合、流通開口が、前記平面視において、整流路の開口部および連通孔と同一直線上に配置されているので、整流路から渦室に流入する液体の流速が低いときに、整流路の開口部を通過した液体を連通孔に向けて直線的に流動させることで、液体の流路を短くす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。

また、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てもよい。

この場合、遮断部材が、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ので、例えば渦室内で旋回する液体が、遮断部材における前記中心軸線方向の端縁と、渦室の端面と、の間を通して連通孔に到達するのを抑制することが可能になり、渦室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、液体の圧力損失を確実に高めることができる。

また、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てもよい。

この場合、液室を第１取付け部材の軸線方向に仕切る仕切り部材に、渦室が、中心軸線が第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ので、渦室ユニットの、第１取付け部材の軸線方向の大きさを確実に抑えることが可能になり、仕切り部材の、第１取付け部材の軸線方向のかさ張りを防ぐことができる。

また、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てもよい。

この場合、連通孔が、渦室の中心軸線と同軸に配置されているので、渦室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。

また、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てもよい。

この場合、第１振動の入力時には、例えばこの第１振動の振幅などに応じ、単位時間あたりに多量の液体が、整流路から渦室内に流入する。このとき例えば、内部に流入した液体の慣性力により渦室内を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ことで、渦室ユニットを通した両液室間の流通抵抗が上昇する。これにより、液体が、両液室間で制限通路を通して優先的に流通し、制限通路内で共振が生じて第１振動が吸収および減衰される。
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、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てもよい。

この場合、第１連通孔が第１渦室と第１液室とを連通し、かつ第２連通孔が第２渦室と第２液室とを連通しているので、渦室ユニットを通して第１液室から第２液室に向けて流れる液体、および渦室ユニットを通して第２液室から第１液室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。

本発明によれば、製品特性を確保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。

本発明に係る一実施形態として示した防振装置において、仕切り部材の渦室部材を除く全体の縦断面図である。 図１に示す防振装置の渦室部材の平面図である。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図２および図３に示す渦室ユニットの要部の模式図であって、整流路から渦室に流入する液体の流速が高い場合における液体の流れを説明する図である。 図２および図３に示す渦室ユニットの要部の模式図であって、整流路から渦室に流入する液体の流速が低い場合における液体の流れを説明する図である。

以下、本発明に係る防振装置の一実施形態を、図１から図５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。

図示の例では、第２取付け部材１２は柱状に形成されるとともに、弾性体１３は筒状に形成され、第１取付け部材１１、第２取付け部材１２および弾性体１３は、共通軸と同軸に配設されている。以下、この共通軸を主軸線Ｏ（第１取付け部材の軸線）といい、主軸線Ｏ方向（第１取付け部材の軸線方向、渦室の中心軸線方向）に沿う主液室１４側を一方側といい、副液室１５側を他方側といい、主軸線Ｏに直交する方向を径方向という。

なお、この防振装置１０が例えば自動車に装着される場合には、第２取付け部材１２が振動発生部としてのエンジンに連結される一方、第１取付け部材１１が図示しないブラケットを介して振動受部としての車体に連結され、エンジンの振動が車体に伝達するのを抑える。この防振装置１０は、第１取付け部材１１の前記液室に、例えばエチレングリコール、水、シリコーンオイル等の液体が封入された液体封入型である。

第１取付け部材１１は、主軸線Ｏ方向に沿って、一方側に位置する一方側外筒体２１と、他方側に位置する他方側外筒体２２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。

他方側外筒体２２における他方側の端部には、ダイヤフラム１７が液密状態で連結されていて、このダイヤフラム１７により他方側外筒体２２における他方側の開口部が閉塞されている。他方側外筒体２２のうち、一方側の端部２２ａは、他の部分より大径に形成されていて、前記一方側外筒体２１における他方側の端部２１ａ内に嵌合されている。また他方側外筒体２２内には、仕切り部材１６が嵌合されていて、他方側外筒体２２の内部のうち、仕切り部材１６とダイヤフラム１７との間に位置する部分が、前記副液室１５となっている。副液室１５は、ダイヤフラム１７を壁面の一部としており、ダイヤフラム１７が変形することにより拡縮する。なお他方側外筒体２２は、ダイヤフラム１７と一体に形成されたゴム膜によって、ほぼ全域にわたって被覆されている。

第２取付け部材１２における一方側の端面には、主軸線Ｏと同軸に雌ねじ部１２ａが形成されている。第２取付け部材１２は、第１取付け部材１１から一方側に突出している。
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。

弾性体１３は、弾性変形可能な例えばゴム材料等で形成され、一方側から他方側に向かうに従い漸次拡径された筒状に形成されている。弾性体１３のうち、一方側の端部が、第２取付け部材１２に連結され、他方側の端部が、第１取付け部材１１に連結されている。
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。

仕切り部材１６は、前記液室を主軸線Ｏ方向に仕切る。仕切り部材１６には、装着部材４１と、渦室部材４２と、が備えられている。装着部材４１は、第１取付け部材１１に装着されている。装着部材４１は、主軸線Ｏと同軸の環状に形成されて他方側外筒体２２内に嵌合されている。装着部材４１の他方側の端部内には、支持部材４３が設けられている。支持部材４３は、この防振装置１０を主軸線Ｏ方向から見た平面視において、十字状に形成されている。渦室部材４２は、装着部材４１内に液密に嵌合されている。支持部材４３は、渦室部材４２の他方側の端面を支持している。

ここで仕切り部材１６には、両液室１４、１５を連通する渦室ユニット３１と、制限通路４４と、が形成されている。
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、主軸線Ｏ方向から見た平面視で円形状をなす円盤状の空間となっている。
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。

ここで、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂはそれぞれ、中心軸線Ｌ方向の２つの端面３５ａ、３５ｂと、これら２つの端面３５ａ、３５ｂの外周縁同士を連結する周面と、により画成されていて、円盤状の空間をなしている。
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。

整流路３４は、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂに、それぞれの渦室３３ａ、３３ｂの中心軸線Ｌ回りの周方向に向けて開口している。図示の例では、整流路３４は真直に延在している。整流路３４は、図２に示されるような、主軸線Ｏ方向から見た平面視で、円形状をなす第１、第２渦室３３ａ、３３ｂに外接するように真直に延在している。なお、整流路３４は、前記平面視で、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂに外接するように接線方向に沿って延在している。整流路３４は、主軸線Ｏ方向から見た平面視において、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂそれぞれの中心軸線Ｌ同士を連結する仮想線Ｋと平行になっている。

ここで渦室３３ａ、３３ｂ内には、連通孔３２ａ、３２ｂを、渦室３３ａ、３３ｂの径方向である渦室径方向の外側から囲繞するように主軸線Ｏ方向に延在する遮断部材３６ａ、３６ｂが設けられている。遮断部材３６ａ、３６ｂには、第１渦室３３ａ内に設けられた第１遮断部材３６ａと、第２渦室３３ｂ内に設けられた第２遮断部材３６ｂと、が備えられている。

第１、第２遮断部材３６ａ、３６ｂは、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂ内において互いに対向する端面３５ａ、３５ｂ同士の間に、主軸線Ｏ方向の全長にわたって延びている。第１、第２遮断部材３６ａ、３６ｂは、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂの端面３５ａ、３５ｂのうち、一方の端面３５ａ、３５ｂに一体に設けられ、他方の端面３５ａ、３５ｂには密接している。

第１、第２遮断部材３６ａ、３６ｂは、主軸線Ｏ方向に延びる筒状、図示の例では円筒状に形成されていて、第１、第２連通孔３２ａ、３２ｂと同軸に配置されている。第１、第２遮断部材３６ａ、３６ｂはそれぞれ、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂを、この遮断部材３６ａ、３６ｂに対して渦室径方向の内側に位置する空間と、渦室径方向の外側に位置する空間と、に区画する。第１、第２遮断部材３６ａ、３６ｂの内径は、第１、第２連通孔３２ａ、３２ｂの直径と同等とされ、第１、第２遮断部材３６ａ、３６ｂは、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の開口周縁部に配置されている。

第１、第２遮断部材３６ａ、３６ｂには、この遮断部材３６ａ、３６ｂを貫通する流通開口３７ａ、３７ｂが設けられている。図示の例では、流通開口３７ａ、３７ｂは、各遮断部材３６ａ、３６ｂに１つずつ設けられていて、遮断部材３６ａ、３６ｂを渦室径方向に真直に貫通している。流通開口３７ａ、３７ｂは、遮断部材３６ａ、３６ｂに対して渦室径方向の内側に位置する空間と、渦室径方向の外側に位置する空間と、を連通する。流通開口３７ａ、３７ｂには、第１遮断部材３６ａ内に設けられた第１流通開口３７ａと、第２遮断部材３６ｂ内に設けられた第２流通開口３７ｂと、が備えられている。

第１、第２流通開口３７ａ、３７ｂは、仕切り部材１６を主軸線Ｏ方向から見た平面視において、整流路３４において第１、第２渦室３３ａ、３３ｂの内周面に開口する開口部、および第１、第２連通孔３２ａ、３２ｂと同一直線上に配置されている。第１、第２流通開口３７ａは、前記平面視において、前記仮想線Ｋに直交する方向に向けて開口している。第１、第２流通開口３７ａは、その開口方向から見た正面視において、主軸線Ｏ方向に延びる矩形状に形成されている。第１、第２流通開口３７ａは、第１、第２遮断部材３６ａ、３６ｂにおける主軸線Ｏ方向の全長にわたって形成されている。

以上のように構成された渦室ユニット３１が、仕切り部材１６に６個形成されている。
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。

ここで、制限通路４４は、渦室ユニット３１とは独立して設けられ、図１に示されるように、装着部材４１の外周面に形成されている。制限通路４４の共振周波数は、シェイク振動（第１振動）（例えば、周波数が１４Ｈｚ以下、振幅が±０．５ｍｍより大きい）の周波数と同等とされ、シェイク振動の入力に対して共振（液柱共振）を生じさせる。

なお制限通路４４の共振周波数は、整流路３４の共振周波数よりも低くなっている。整流路３４の共振周波数は、シェイク振動よりも周波数が高くかつ振幅が小さいアイドル振動（第２振動）（例えば、周波数が１４Ｈｚ〜４０Ｈｚ、振幅が±０．５ｍｍ以下）の周波数と同等となっている。整流路３４は、アイドル振動の入力に対して共振（液柱共振）を生じさせるオリフィスとして機能する。

渦室部材４２は、主軸線Ｏ方向に２つの分割体４２ａ、４２ｂに分割されている。
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。

次に、前記防振装置１０の作用について説明する。

この防振装置１０では、シェイク振動が入力されたときに、このシェイク振動が複数の渦室ユニット３１それぞれによって吸収および減衰されるように、渦室ユニット３１が設計されている。

すなわち、この防振装置１０に主軸線Ｏ方向にシェイク振動が入力されると、両取付け部材１１、１２が弾性体１３を弾性変形させながら相対的に変位して主液室１４の液圧が変動する。
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。

一方、この防振装置１０に主軸線Ｏ方向にアイドル振動が入力され、主液室１４の液圧が変動すると、整流路３４を通して第２渦室３３ｂ内、または第１渦室３３ａ内に流入する液体が、このアイドル振動の振幅に応じて少量であることから、第２渦室３３ｂ内、または第１渦室３３ａ内で渦流が十分に発達せず、例えば図５に矢印で示すように、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂ内を流動する液体は旋回することなく、あるいは旋回量が少なく通過するため、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低く抑えられる。なおこのとき、整流路３４の開口部を通過した液体を連通孔３２ａ、３２ｂに向けて直線的に流動させることで、液体の流路を短くすることができる。
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。

以上説明したように、本実施形態による防振装置１によれば、前記従来技術のようなプランジャ部材に代えて渦室ユニット３１を設けることで、互いに周波数が異なるシェイク振動およびアイドル振動の両方を吸収および減衰させることが可能になり、防振装置１０の構造の簡素化および製造の簡便化を図ることができる。
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。

また遮断部材３６ａ、３６ｂが、渦室３３ａ、３３ｂにおいて主軸線Ｏ方向に対向する端面３５ａ、３５ｂ同士の間に、主軸線Ｏ方向の全長にわたって延びているので、例えば渦室３３ａ、３３ｂ内の液体が、遮断部材３６ａ、３６ｂにおける主軸線Ｏ方向の端縁と、渦室３３ａ、３３ｂの端面３５ａ、３５ｂと、の間を通して連通孔３２ａ、３２ｂに到達するのを抑制することが可能になり、渦室３３ａ、３３ｂで形成される渦の長さを大きく確保することができる。

また、第１取付け部材１１内の液室を主軸線Ｏ方向に仕切る仕切り部材１６に、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂが、それぞれの中心軸線Ｌが主軸線Ｏと平行になるように並べられて配置されているので、渦室ユニット３１の主軸線Ｏ方向の大きさを確実に抑えることが可能になり、仕切り部材１６の主軸線Ｏ方向のかさ張りを防ぐことができる。
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。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、仕切り部材１６に制限通路４４を形成したが、制限通路４４を形成しなくてもよい。

この防振装置においては、主液室１４と副液室１５とが、渦室ユニット３１のみを通して連通されている。そして、シェイク振動およびアイドル振動などの通常の振動が入力されたときに、この振動が複数の渦室ユニット３１それぞれによって吸収および減衰されるように、渦室ユニット３１が設計されている。

すなわち、アイドル振動は、比較的振幅が小さいものの周波数が高く、シェイク振動は、周波数が低いものの振幅が大きいことから、このような通常の振動が入力されたときには、主液室１４から第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内に流入する液体の流速、並びに、副液室１５から第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内に流入する液体の流速をいずれも一定以上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。

その結果、例えば、液体の粘性抵抗や、旋回流を形成することによるエネルギー損失、液体と前記一方の渦室３３ａ、３３ｂの壁面との間の摩擦によるエネルギー損失などを起因として、液体の圧力損失が高められ、これにより振動が吸収および減衰される。しかも、前記一方の渦室３３ａ、３３ｂ内で旋回する液体が連通孔３２ａ、３２ｂを通して前記一方の渦室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、前記一方の渦室３３ａ、３３ｂ内で旋回する液体が、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、前記一方の渦室３３ａ、３３ｂ内における旋回流の長さを確保して液体の圧力損失を確実に高めることができる。
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。

ところでこの防振装置には、例えば想定よりも周波数が高く振幅が極めて小さい微振動などが意図せず入力されることがある。このような微振動が入力されたときには、整流路３４を通して前記一方の渦室３３ａ、３３ｂ内に流入する液体の流速が低いことから、例えば図５に矢印で示すように、前記一方の渦室３３ａ、３３ｂ内での液体の旋回が抑制される。そして、前記一方の渦室３３ａ、３３ｂ内で液体の旋回流が生じない場合には、液体が前記一方の渦室３３ａ、３３ｂを単に通過して円滑に流通することから、動ばね定数の上昇が抑えられる。なおこのとき、整流路３４の開口部を通過した液体を連通孔３２ａ、３２ｂに向けて直線的に流動させることで、液体の流路を短くすることができる。

以上説明したように、本変形例に係る防振装置によれば、前記一方の渦室３３ａ、３３ｂ内で液体の旋回流を形成することで、液体の圧力損失を高めて振動を吸収および減衰することができるので、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。

また、流速が低く前記一方の渦室３３ａ、３３ｂ内での液体の旋回が抑制された状態下では、動ばね定数の上昇が抑えられるので、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確保し易くすることができる。

また遮断部材３６ａ、３６ｂが、前記一方の渦室３３ａ、３３ｂにおいて主軸線Ｏ方向に対向する端面同士の間に、主軸線Ｏ方向の全長にわたって延びているので、例えば前記一方の渦室３３ａ、３３ｂ内で旋回する液体が、遮断部材３６ａ、３６ｂにおける主軸線Ｏ方向の端縁と、前記一方の渦室３３ａ、３３ｂの端面と、の間を通して連通孔３２ａ、３２ｂに到達するのを抑制することが可能になり、前記一方の渦室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、液体の圧力損失を確実に高めることができる。

ここで前記各実施形態では、アイドル振動およびシェイク振動の両方を吸収および減衰するが、本発明はこれに限られない。本発明は、第１振動と、この第１振動よりも周波数が高い第２振動と、の両振動を吸収および減衰する他の構成に適宜変更してもよい。

また前記実施形態では、流通開口３７ａ、３７ｂが、前記平面視において、整流路３４における開口部および連通孔３２ａ、３２ｂと同一直線上に配置されているが、同一直線上に配置されていなくてもよい。

また前記実施形態では、流通開口３７ａ、３７ｂが、各遮断部材３６ａ、３６ｂに１つずつ設けられているが、本発明はこれに限られない。例えば、流通開口をそれぞれの遮断部材に複数形成してもよい。

また前記実施形態では、第１、第２遮断部材３６ａ、３６ｂを主軸線Ｏ方向に延びる円筒状に形成しているが、角筒状であってもよい。
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、流通開口３７ａ、３７ｂが、遮断部材３６ａ、３６ｂを渦室径方向に真直に貫通しているが、本発明はこれに限られない。例えば、流通開口が、主軸線方向から見た平面視において、渦室径方向の外側に向かいながら渦室の周方向の一方側に向かう螺旋状に形成されていてもよい。

また前記実施形態では、第１、第２遮断部材３６ａ、３６ｂを、主軸線Ｏ方向に延びる筒状に形成したが、本発明はこれに限られない。例えば、遮断部材が、渦室の周方向に間隔をあけて複数配置された遮断片を有し、流通開口を、前記周方向に隣り合う遮断片同士の間に形成してもよい。

また前記実施形態では、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂの中心軸線Ｌが、主軸線Ｏと平行に延びているが、主軸線Ｏに交差する方向に延びてもよいし、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂの各中心軸線Ｌが、互いに交差する方向に延びてもよい。
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。

また前記実施形態では、第１、第２渦室３３ａ、３３ｂが備えられているが、本発明は、第１、第２渦室のうち、少なくとも一方が備えられた他の形態に適宜変更することが可能である。

さらに前記実施形態では、第１液室を主液室１４とし、第２液室を副液室１５としたが、本発明はこれに限られない。例えば、第１液室を副液室とし、第２液室を主液室とするなど適宜変更してもよい。

また前記実施形態では、仕切り部材１６が、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１４、および副液室１５に仕切るが、本発明はこれに限られない。例えば、前記ダイヤフラムを設けるのに代えて、弾性体を主軸線方向に一対設けて、副液室を設けるのに代えて、弾性体を壁面の一部に有する受圧液室を設けてもよい。
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。

また前記実施形態では、エンジンを第２取付け部材１２に接続し、第１取付け部材１１を車体に接続する場合の説明をしたが、逆に接続するように構成してもよい。

また前記実施形態では、車両のエンジンマウントを示したが、本発明は、エンジンマウント以外に適用することも可能である。例えば、建設機械に搭載された発電機のマウントにも適用することも可能であり、或いは、工場等に設置される機械のマウントにも適用することも可能である。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ 防振装置
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。

Images