JPH11141595A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅広い周波数領域及び幅広い振動方向に対応
して振動を低減する。 【解決手段】 右部液室２６Ａ及び左部液室２６Ｂ内で
あって外筒金具１２の内周面に、それぞれダンパ部材３
２が設置される。ダンパ部材３２の内周側であってスト
ッパ金具２０と対向した位置に、ストッパ金具２０に当
接し得るブロック状の質量金具３８がそれぞれ配置され
る。質量金具３８はゴム製のダンパ本体３４と加硫接着
され、支持金具３６と質量金具３８とにダンパ本体３４
が挟まれて位置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動発生部からの
振動を吸収する防振装置に関し、例えば車両、一般産業
用機械等に適用可能な流体ブッシュ或いは流体メンバマ
ウント等に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、振動発生部となる車輪と振動受
部となる車両の車体との間に流体が封入されたブッシュ
形の流体ブッシュである防振装置が配設されていて、車
輪側で発生する振動をこの防振装置が吸収し、車体側に
伝達されるのを阻止するような構造となっている。

【０００３】すなわち、この防振装置としては、内筒と
外筒との間に配置されたゴム製の弾性体、液体が封入さ
れた一対の液室及び、これら一対の液室間を繋ぐ制限通
路を有したものが知られている。そして、車両が走行し
て振動が発生した場合には、弾性体の制振機能及び一対
の液室内の液体の粘性抵抗、液柱共振等により、振動を
吸収して振動を減衰し、振動の伝達を阻止するようにな
っている。

【０００４】尚、この防振装置の場合、内筒及び外筒の
軸方向と直交する方向より振動が入力されるが、ストッ
パ部材をこの方向に突出させ、このストッパ部材によっ
て内筒と外筒との間の過大な相対変位を制限していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の防振装置
の特徴として、液柱共振する領域より高周波数の領域で
は制限通路が目づまりすることになる。そして、この制
限通路が目づまりする高周波数の領域では、図９（Ａ）
に示すように動ばね定数Ｋが高くなる。

【０００６】その為、目づまりが生ずる周波数領域に対
応して懸架装置のリンクの共振周波数（図９に点線で示
す）が図９（Ｂ）に示すように存在すると、これらを加
え合わせた図９（Ｃ）に示すような特性となり、このリ
ンクの共振周波数域において防振特性が低下し、車体へ
振動が伝わり易くなる。

【０００７】さらに、一対の液室間での液柱共振により
動ばね定数が低下される振動の方向は、通常、一対の液
室が並ぶ方向のみであり、これ以外の方向の振動では液
柱共振による低動ばね化の効果は期待できない。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、幅広い周波数
領域及び幅広い振動方向に対応して振動を低減し得る防
振装置を提供することが目的である。

【０００９】

【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け部の一方に連結される筒
状の外筒と、振動発生部及び振動受け部の他方に連結さ
れ且つ外筒の内側に配置される内筒と、弾性変形可能に
形成されて外筒と内筒との間に配置され且つ凹部を有し
た弾性体と、弾性体の凹部内に設けられ且つ液体が封入
される液室と、液室内に配置され且つ所定の重量を有す
るマス部材と、液室の内壁面に基端側が連結され且つ先
端側にマス部材が連結されてマス部材を弾性変形可能に
支持する弾性支持部材と、を有することを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の防振装置は、請求項１の
防振装置において、弾性支持部材の基端側が外筒の内周
側に連結されたことを特徴とする。

【００１１】請求項１に係る防振装置の作用を以下に説
明する。筒状の外筒の内側に内筒が配置され、振動発生
部に外筒あるいは内筒が連結され、振動受け部に内筒あ
るいは外筒が連結される。また、弾性変形可能に形成さ
れて外筒と内筒との間に弾性体が配置される。さらに、
弾性体が有する凹部内に液体が封入される液室が設けら
れ、この液室の内壁面に弾性支持部材の基端側が連結さ
れる。また、この弾性支持部材の先端側に所定の重量を
有するマス部材が連結されて、マス部材を弾性支持部材
が弾性変形可能に支持することで、この液室内にマス部
材が配置される。

【００１２】従って、振動発生部側から振動が内筒ある
いは外筒に入力された場合、弾性体が変形する結果とし
て弾性体の変形により振動が減衰され、さらに弾性体の
変形に伴って液室内の液体が流動して、液体の粘性抵抗
及び液柱共振等により振動を抑制する。この為、弾性体
の変形だけでなく、液体の粘性抵抗及び液柱共振等によ
り振動が減衰されて、外筒あるいは内筒に連結される振
動受け部側に振動が伝達され難くなる。

【００１３】さらに、弾性支持部材の先端側に所定の重
量を有するマス部材が連結されて、液室内にマス部材が
配置されているので、これらマス部材及び弾性支持部材
によりダイナミックダンパと同様の作用を奏することが
できる。

【００１４】すなわち、目的とする振動の周波数の領域
で振動を低減し得るように、マス部材の重量及び弾性支
持部材の弾性を調整することで、弾性支持部材に支持さ
れたマス部材の変位に伴って、振動受け部側に振動がよ
り一層伝達され難くなる。そして、この際に低減可能な
振動方向は、弾性支持部材が変形可能な方向であれば良
いので、幅広い振動方向で振動を低減可能となる。

【００１５】以上より、弾性体及び液体だけでなくマス
部材及び弾性支持部材により、幅広い周波数領域及び幅
広い振動方向に対応して振動を低減することができる。

【００１６】一方、過大な振動の振幅がこの防振装置に
入力された場合には、マス部材が液室の内壁面に当接す
ることにより、従来の防振装置と同様に内筒と外筒との
間の過大な相対変位を抑制できることになる。

【００１７】請求項２に係る防振装置の作用を以下に説
明する。本請求項は請求項１と同様の構成を有し同様に
作用する。但し、本請求項は、弾性支持部材の基端側が
外筒の内周側に連結された構成を有している。

【００１８】従って、本請求項の構成によれば、外筒の
内周側から延びる弾性支持部材及びマス部材がダイナミ
ックダンパと同様の作用を奏することになり、さらに内
筒側の壁面にマス部材を当接させて、内筒と外筒との間
の相対的な変位を制限できることになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態に係る
防振装置を図１から図６に示し、これらの図に基づき本
実施の形態を説明する。

【００２０】図１及び図２に示すように、本実施の形態
に係る防振装置１０は、筒状に成形された外筒金具１２
を外枠として備えており、振動受け部としての自動車の
車体（図示せず）側へ、外筒金具１２が嵌合されて、外
筒金具１２が車体に連結されることになる。

【００２１】この外筒金具１２の内側には、円管状に形
成された内筒金具１４が外筒金具１２の軸線と平行とな
るように配置されている。そして、内筒金具１４に図示
しないボルトがねじ込まれて、内筒金具１４と振動発生
部となる車輪（図示せず）とが連結されることとなる。

【００２２】さらに、この内筒金具１４の軸方向中央部
には、ストッパ金具２０が内筒金具１４の図１上、左右
方向であるＸ方向に突出するように、内筒金具１４に嵌
合等されて配置されている。

【００２３】一方、これら内筒金具１４と外筒金具１２
との間には、図３及び図４に示すように、内側が内筒金
具１４に加硫接着されると共に、外筒金具１２の内周面
に沿うように突出した一対のフランジ部１６Ｂを有する
ゴム製の弾性体１６が、配設されている。これら一対の
フランジ部１６Ｂ間には、図１及び図４に示すように、
ストッパ金具２０が突出する方向と交差する方向に沿っ
て内筒金具１４の周囲から外周側に伸びる一対の連結部
１６Ａが、弾性体１６の一部として形成されている。そ
して、この弾性体１６はストッパ金具２０の周りまで伸
びていて、被覆ゴム２２としてストッパ金具２０を覆っ
ている。

【００２４】従って、それぞれ一対のフランジ部１６Ｂ
及び連結部１６Ａの間の弾性体１６の部分には、開口凹
部１６Ｃが一対窪んで形成されることになる。

【００２５】また、図１及び図４に示すように、弾性体
１６の外周側寄りの位置には、円筒状に形成された中間
筒１８が、弾性体１６の一対のフランジ部１６Ｂ及び一
対の連結部１６Ａの外周面と加硫接着されて、配置され
ている。

【００２６】この中間筒１８の軸方向中程の部分は一段
細径となっており、この細径となった部分であってスト
ッパ金具２０に対向した部分には、一対の開口部１８Ｂ
がそれぞれ設けられ、開放されている。また、中間筒１
８の細径となった部分の外周面には、弾性体１６と繋が
るシールゴム２４が配置されており、このシールゴム２
４の軸方向中央部には、周方向に沿って延びる溝部２４
Ａが一対形成されている。

【００２７】そして、この中間筒１８が外筒金具１２と
嵌合されてこれらが相互に固着されており、溝部２４Ａ
が一対の開口部１８Ｂ間を繋ぎつつ、シールゴム２４が
これら中間筒１８と外筒金具１２との間の嵌合部分を封
止している。

【００２８】以上より、弾性体１６の開口凹部１６Ｃが
この外筒金具１２により封止され、弾性体１６の開口凹
部１６Ｃ及び外筒金具１２等で内壁面が形成される一対
の空間が、右部液室２６Ａ及び左部液室２６Ｂを構成す
る。そして、例えば水、オイル等の液体がこれら右部液
室２６Ａ及び左部液室２６Ｂ内に封入されている。

【００２９】一方、これら右部液室２６Ａ及び左部液室
２６Ｂ内であって、外筒金具１２の内周面には、それぞ
れ円弧状に形成された一対のダンパ部材３２が設置され
ている。

【００３０】これらダンパ部材３２の外周側には、ダン
パ部材３２を外筒金具１２の内周面に固定する為の板状
の支持金具３６がそれぞれ配置されており、この支持金
具３６の外周部分がそれぞれ外筒金具１２と中間筒１８
との間に挟持されている。また、ダンパ部材３２の内周
側であってストッパ金具２０と対向した位置には、スト
ッパ金具２０に当接し得るブロック状のマス部材である
質量金具３８がそれぞれ配置されている。この為、この
質量金具３８が所定の重量を有することになる。

【００３１】そして、これら支持金具３６及び質量金具
３８は、それぞれゴム製の弾性支持部材であるダンパ本
体３４と加硫接着され、支持金具３６と質量金具３８と
にこのダンパ本体３４が挟まれて位置している。

【００３２】すなわち、一対の液室２６Ａ、２６Ｂの内
壁面に一対のダンパ本体３４の基端側がそれぞれ連結さ
れ、これら一対のダンパ本体３４の先端側に一対の質量
金具３８がそれぞれ連結されて、これら質量金具３８を
弾性変形可能に支持することになる。

【００３３】さらに、このダンパ部材３２はストッパ金
具２０と当接することで、この防振装置１０の主振動方
向であるＸ方向への過大な内筒金具１４の変位を抑制す
ることになる。

【００３４】また、一対の溝部２４Ａと外筒金具１２の
内周面との間の隙間で制限通路となるオリフィス３０が
一対形成されており、この一対のオリフィス３０が右部
液室２６Ａと左部液室２６Ｂとの間をそれぞれ連通する
ように繋ぐこととなる。

【００３５】次に本実施の形態の作用を説明する。筒状
の外筒金具１２の内側に内筒金具１４が配置され、車輪
に内筒金具１４が連結され、車体に外筒金具１２が連結
される。また、弾性変形可能に形成されて外筒金具１２
と内筒金具１４との間に配置される弾性体１６の外周部
分に中間筒１８が固着され、この中間筒１８が外筒金具
１２の内周面に嵌合される。そして、弾性体１６が有す
る開口凹部１６Ｃ内に、液体が封入される一対の液室２
６Ａ、２６Ｂが設けられ、オリフィス３０がこれら一対
の液室２６Ａ、２６Ｂ間を連通し、液体を流動可能とす
る。

【００３６】さらに、一対の液室２６Ａ、２６Ｂの内壁
面である外筒金具１２の内周側の面に支持金具３６を介
して、一対のダンパ本体３４の基端側がそれぞれ連結さ
れる。また、これら一対のダンパ本体３４の先端側に所
定の重量を有する一対の質量金具３８がそれぞれ連結さ
れて、これら質量金具３８をダンパ本体３４がそれぞれ
弾性変形可能に支持することで、これら一対の液室２６
Ａ、２６Ｂ内にダンパ部材３２の質量金具３８がそれぞ
れ配置される。

【００３７】従って、車輪側から振動が内筒金具１４に
入力された場合、弾性体１６が変形する結果として弾性
体１６の変形により振動が減衰され、さらに弾性体１６
の変形に伴って一対の液室２６Ａ、２６Ｂ内の液体がオ
リフィス３０を介して流動する。この結果、液体の粘性
抵抗及び液柱共振等により、この防振装置１０の動ばね
定数Ｋの特性を表す図５（Ａ）に示すように低動ばねと
して、振動が抑制される。この為、弾性体１６の変形だ
けでなく、液体の粘性抵抗及び液柱共振等により振動が
減衰されて、外筒金具１２に連結される車体側に振動が
伝達され難くなる。

【００３８】さらに、ダンパ本体３４の先端側に所定の
重量を有する質量金具３８が連結されて、一対の液室２
６Ａ、２６Ｂ内に一対の質量金具３８がそれぞれ配置さ
れているので、これら質量金具３８及びダンパ本体３４
によりダイナミックダンパと同様の作用を奏することが
できる。

【００３９】すなわち、車輪と防振装置１０との間に配
置される図示しない懸架装置のリンクの共振周波数の領
域（図５に点線で示す）において振動を低減し得ること
を目的とすれば、これに合わせて質量金具３８の重量及
びダンパ本体３４の弾性を調整する。これにより、ダン
パ本体３４に支持された質量金具３８の変位に伴って、
図５（Ｂ）の一点鎖線で示す特性から実線で示す特性に
動ばね定数Ｋが下がり、車体側に振動がより一層伝達さ
れ難くなる。そして、この際に低減可能な振動方向は、
ダンパ本体３４が変形可能な方向であれば良いので、幅
広い振動方向で振動を低減可能となる。

【００４０】以上より、弾性体１６及び液体だけでなく
質量金具３８及びダンパ本体３４により構成されるダン
パ部材３２によって、図５（Ａ）と図５（Ｂ）とを加え
合わせた図５（Ｃ）に示すような特性が得られ、幅広い
周波数領域及び幅広い振動方向に対応して振動を低減す
ることができることとなる。

【００４１】一方、過大な振動の振幅がこの防振装置１
０に入力された場合には、一対の質量金具３８の内の少
なくともいずれかが一対の液室２６Ａ、２６Ｂの内壁面
であって内筒金具１４側の壁面となるストッパ金具２０
に当接することにより、内筒金具１４と外筒金具１２と
の間の過大な相対的な変位を抑制できることになる。

【００４２】またこの際、ダンパ部材３２が内筒金具１
４側のストッパ金具２０に接触した後も、ダンパ部材３
２が変形して内筒金具１４が変位できるので、ショック
感が生じないようになる。

【００４３】他方、図６（Ａ）に示すように、動ばね定
数Ｋが低下する周波数領域より低周波数の領域に懸架装
置のリンクの共振周波数の領域が存在する場合、この領
域においては防振装置１０の動ばね定数Ｋが低下してい
ないので、質量金具３８の重量及びダンパ本体３４の弾
性を調整して図６（Ｂ）に示すようにする。この結果と
して、上記と同様にダイナミックダンパと同様の作用を
図６（Ｃ）に示すように奏することが可能となる。尚、
図５及び図６で示されるグラフの横軸は周波数ｆであ
る。

【００４４】次に、本発明の第２の実施の形態に係る防
振装置を図７に示し、この図に基づき本実施の形態を説
明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の
部材には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【００４５】図７に示すように、本実施の形態に係る防
振装置１０は、第１の実施の形態と同様に一対のダンパ
部材３２を有しているが、第１の実施の形態と異なりダ
ンパ本体３４に穴部であるすぐり部３５を設けた。すな
わち、このすぐり部３５を設けることにより、振動を低
減可能な周波数の幅を変更することが可能ともなる。

【００４６】次に、本発明の第３の実施の形態に係る防
振装置を図８に示し、この図に基づき本実施の形態を説
明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の
部材には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【００４７】図８に示すように、本実施の形態に係る防
振装置１０は、第１の実施の形態と同様に一対のダンパ
部材３２を有しているが、第１の実施の形態と異なり一
対の質量金具３８Ａ、３８Ｂの重量を相互に相違させた
り、一対のダンパ本体３４Ａ、３４Ｂのゴム特性を相互
に相違させることにより、振動を低減可能な周波数を変
更することが可能となると共に、複数の固有値の振動を
低減することも可能となる。

【００４８】さらに、ダンパ部材３２は弾性体１６と別
体になっているので、ダンパ部材３２を形成するゴム材
の材質だけでなく、ゴム材のボリュームや質量金具３８
の重量を適宜変更することで、防振特性の調整ができ、
防振特性の調整が容易となる。

【００４９】尚、上記実施の形態において、主にダイナ
ミックダンパ効果が発揮される方向は、図のＸ方向であ
るが、他の方向の振動が問題となっていれば、このＸ方
向に限らずその方向で必要な周波数を低減可能となるよ
うにダンパ部材３２を配置することで、Ｘ方向以外の振
動をも積極的に低減可能となる。

【００５０】さらに、上記実施の形態では、一対の液室
間をオリフィスで連通する構造としたが、例えば、オリ
フィスが無く、高粘性の液体が充填されている一つの液
室を有するような防振装置にも適用できることは言うま
でもない。

【００５１】また、上記実施の形態において、振動受け
部となる自動車の車体側に外筒金具１２を連結し、振動
発生部となる車輪側に内筒金具１４を連結するような構
成としたが、この逆の構成としても良い。

【００５２】他方、実施の形態において、車両の防振を
目的としたが、本発明の防振装置は例えばエンジンマウ
ント、ボディマウント、デフマウント等、あるいは車両
以外の他の用途にも用いられることはいうまでもなく、
また、弾性体等の形状及び寸法なども実施の形態のもの
に限定されるものではない。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の防振装置
は、幅広い周波数領域及び幅広い振動方向に対応して振
動を低減し得るという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る防振装置の断
面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る防振装置の斜
視図である。

【図３】図１に示す防振装置の３−３線断面図である。

【図４】図１に示す防振装置の４−４線断面図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る防振装置の防
振特性を表すグラフを示す図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る防振装置の別
の防振特性を表すグラフを示す図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る防振装置の断
面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る防振装置の断
面図である。

【図９】従来の防振装置の防振特性を表すグラフを示す
図である。

【符号の説明】

１０ 防振装置 １２ 外筒金具（外筒） １４ 内筒金具（内筒） １６ 弾性体 ２６Ａ 右部液室 ２６Ｂ 左部液室 ３２ ダンパ部材 ３４ ダンパ本体 ３８ 質量金具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動発生部及び振動受け部の一方に連結
   される筒状の外筒と、 振動発生部及び振動受け部の他方に連結され且つ外筒の
   内側に配置される内筒と、 弾性変形可能に形成されて外筒と内筒との間に配置され
   且つ凹部を有した弾性体と、 弾性体の凹部内に設けられ且つ液体が封入される液室
   と、 液室内に配置され且つ所定の重量を有するマス部材と、 液室の内壁面に基端側が連結され且つ先端側にマス部材
   が連結されてマス部材を弾性変形可能に支持する弾性支
   持部材と、 を有することを特徴とする防振装置。
2. 【請求項２】 弾性支持部材の基端側が外筒の内周側に
   連結されたことを特徴とする請求項１記載の防振装置。