JPH0689807B2 - 液入り防振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、弾性ブッシュ、エンジンマウント、キャブ
マウントなどとして適用され低周波大振幅振動を有効に
減衰できる他、高周波小振幅振動を十分に吸収すること
ができる耐久性にすぐれた液入り防振装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来のこの種の液入り防振装置としては、たとえば、同
心配置した高剛性の内筒および外筒を、ゴム弾性体によ
って相互連結し、そしてこれらの内外筒間で、ゴム弾性
体の軸線方向中央位置に、直径方向に対抗させて区画さ
れ、かつ、内部に非圧縮性の液体を封入された二個の液
室を設け、これらの両液室を一本もしくは複数本の絞り
通路によって連通させたものがある。

かかる防振装置は、そこへ伝達されるとくに低周波大振
幅振動（たとえば50Hz未満で±1mm前後の振動）に対し
ては、一方の液室内の液体が、絞り通路を通って他方の
液室へ流入するに際してその絞り通路が液対に及ぼす流
動抵抗によって、液体の運動エネルギーを熱エネルギー
に変換することにて振動の有効なる減衰をもたらすこと
ができる。

ところが、このような従来の防振装置にあっては、両液
室の連通をもたらす絞り通路の断面積および長さを、低
周波帯域の振動の十分なる減衰をもたらし得るよう選択
した場合には、高周波帯域中の比較的低い周波数の振動
によって、絞り通路内の液体の慣性力、摩擦力などに起
因する絞り通路の閉塞状態が惹起され、この結果とし
て、動的ばね定数の急激なる増加がもたらされることか
ら、それ以上の高周波振動に対しては、振動の絶縁およ
び減衰をほとんどもたらし得なくなるという問題があっ
た。

これがため、低周波大振幅振動の減衰のみならず、高周
波小振幅振動の吸収をも可能ならしめるものとして特開
昭60−179542号公報に開示されているようなブッシュタ
イプの液入り防振装置が提案されている。

この防振装置は、内筒の周りに固定した金属製のブロッ
ク体に、二個の液室内へ突出するそれぞれのストッパ
を、直径方向へ対抗させて設けるとともに、内筒を挟ん
でこれらのストッパとは直角方向へ突出する突出部を設
け、そしてこれらの突出部を、それらを取り囲むゴムス
リーブに加硫接着させる一方、各突出部に設けた連通孔
内に、可動部材として機能するゴム製可動体を配設する
ことにより構成されている。

このような防振装置は、そこへの高周波小振幅振動の伝
達に際し、それぞれの液室内圧の差圧に基づいてゴム製
可動体を突出部内で変位させることにより、その振動を
十分有効に吸収することができる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、かかる提案技術にあっては、とくに、ゴム製
可動体を囲繞するブロック体の突出部を、それを取り囲
むゴムスリーブに加硫接着させていることから、防振装
置への繰返し荷重の作用によって、比較的早期にその加
硫接着部に応力が集中して亀裂が生じ、液体が洩れると
いう問題があった。

これをより具体的に述べるならば、内外筒の軸線と直交
する方向へ作用してそれぞれの液室を圧縮方向および拡
張方向へ変形させる40kgの荷重を負荷した状態で、内外
筒をそれらの周方向へ±15゜相対変位させる捩り荷重
を、3Hzの周波数にて作用させた場合における繰返し耐
久回数は、提案技術によれば約43万回であり、この繰返
し回数で、ゴムスリーブの突出部からの亀裂液洩れが発
生したが、高周波小振幅振動を吸収し得ない前述した従
来の防振装置によれば、150万回の繰返しによっても何
の異常も発生しないこが確認されている。

そこで、この発明は、繰返し荷重の150万回の作用によ
っても全く異常を生じることがなく、しかも、低周波大
振幅振動の減衰および高周波小振幅振動の吸収を十分に
もたらし得る液入り防振装置を提供する。

（問題点を解決するための手段） この発明は、たとえば同心配置した内筒および外筒を、
ゴム、ゴム状弾性材料、合成樹脂などからなるまたはそ
れらのいずれかを主体とする弾性体にて相互連結すると
ともに、これらの内外筒間に、周方向に間隔をおいて区
画され、かつ、内部に、非圧縮性の液体を封入された複
数の液室を設け、そしてこれらの液室を、絞り通路によ
って相互に連通させてなる液入り防振装置において、 弾性体内に、いずれか二個の液室にそれぞれ開口する筒
状ケーシングを嵌め込み固定し、この筒状ケーシング内
に、それぞれ液室内圧の差圧によって変位される振動部
材を配設してなる。

（作 用） この防振装置では、そこへ低周波大振幅振動が伝達され
た場合には、一方の液室が圧縮され、そして他方の液室
が拡張される方向の外力の作用に基づき、一方の液室内
の流体が、振動部材の変位下にて、絞り通路を経て他方
の液室内へ流動することにより、絞り通路の作用によっ
てその振動の十分有効なる減衰がもたらされることにな
る。

そしてまたこの防振装置に、高周波小振幅振動が伝達さ
れることによって、絞り通路が閉塞状態となった場合に
は、絞り通路を通る液体の流動は実質上不可能となる
も、それぞれの液室内圧の増減に応じて振動部材が筒上
ケーシング内で変位することにより、液室内圧のとくに
増加が有効に防止されるので、その振動に起因する動的
ばね定数の増加が十分に抑制されることになる。

さらにこの防振装置では、内側に振動部材を配設した筒
状ケーシングを、弾性体の圧種変形下にてそこで嵌め込
み固定しており、そのケーシングと弾性体とは非接着状
態にあるので、内外筒に、それらの半径方向および周方
向の大きな相対変位が生じても、筒状ケーシングによる
弾性体の変形の制限、いいかえれば、弾性体の変形に際
するケーシング周面への応力集中がなく、この結果とし
て、弾性体ひいては装置の耐久性を、前述した提案技術
の３倍以上にまで向上させることができる。

（実施例） 以下にこの発明を図示例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、図中
1,2はそれぞれ、金属、合成樹脂などの剛性材料からな
る内筒および外筒を示し、ここでは、同心配置したこれ
らの内外筒1,2を、弾性体３によって相互連結する。

ここで、ゴム、ゴム弾性体、剛性樹脂などを主体として
構成することができる全体としてほぼ円筒状の弾性体３
は、その外周部分に、軸線方向へ離間する中間リング3
a,3aを有しており、この弾性体３は、その内周面を内筒
１に加硫その他によって接合する一方、中間リング3a,3
aの外周に、Ｏリング4,4を介して外筒２をかしめ加工そ
の他によって固定することにより、内外筒1,2の相互連
結をもたらす。

またここでは、内外筒1,2間で、弾性体３の軸線方向の
中央部位置に、直径方向に対抗させて区画され、かつ、
所要の動粘性率を有する液体を封入された二個の液室5,
6をそれぞれ設け、そしてこれらの両液室5,6を、両中間
リング3a,3a間で、弾性体３の外周面に接合もしくは嵌
め込み固定した剛性弧状片７の周方向溝と、外筒２の内
周面とで形成される一本の絞り通路８によって相互に連
通される。ここでこの絞り通路８の長さは、それを内外
筒1,2の軸線方向へ蛇行させることその他によって適宜
に変更することができる。

また図中9,10は、それぞれの液室内へ、半径方向外方へ
向けて突出させたストッパを示し、たとえば図示のよう
に、内筒１の所要位置に剛性ブロックを嵌め合わせ固定
することにて構成できるこれらのストッパ9,10は、好ま
しくは、それらの先端面上に形成した弾性皮膜の緩衝作
用下で、内外筒1,2の過剰なる相対変位を防止すべく機
能する。

なお、これらのストッパ9,10は、剛性部材を、外筒側か
ら内筒側へ向けてそれぞれの液室5,6内へ突出させるこ
とにより構成することもできる。

そしてさらに図示例では、絞り通路８と直径方向に対抗
する位置で、弾性体３内に、外筒２の内周面に沿ってそ
の周方向へ延在する筒状ケーシング11を嵌め込み固定
し、この筒状ケーシング11を両液室5,6にそれぞれ開口
させ、また、このケーシング内に、その形状に沿って彎
曲する振動部材12を、外筒２の周方向へ変位可能に配置
する。ここで好ましくは、合成樹脂その他の低比重材料
にて構成されるこの振動部材12は、それぞれの液室5,6
への突出端部分に、長さ方向の断面形状がほぼＴ字状を
なす受圧部12a,12bを有する。また、振動部材12の断面
積は、所要の低周波帯域での振動の減衰に寄与する絞り
通路８のそれよりも相当大きくすることが、振動部材の
目詰りがおそくなり、低い動的ばね定数を高周波帯域ま
で達成する上で好ましい。

ここで、筒状ケーシング11内への振動部材12の組み付け
は、たとえば、第２図に示すように、所定の長さを有
し、ほぼチャンネル状をなす合成樹脂製もしくは金属製
の枠体11a内へ、振動部材12を入れ込み、次いで、その
枠体11aの開放壁部を、これも合成樹脂製もしくは金属
製の側壁部材11bによって閉止することにより行うこと
ができ、このようにして組み付けられた筒状ケーシング
11および振動部材12は、弾性体３に設けた外周溝内へ、
筒状ケーシング11を、その外周溝の周りでの弾性体３の
圧縮変形下で嵌め込むことにより、弾性体３に固定され
る。

なお以上に述べた実施例において、絞り通路８を、振動
部材12の内部もしくはストッパ9,10の内部に形成するこ
とも可能であり、かかる場合には、剛性弧状片７を省い
て弾性体３の外周面を外筒２の内周面に直接的に密接さ
せることができ、また、振動部材12を、第３図に示すよ
うに、相互に対向する表面に、所要に応じた溝部8a,8b
をそれぞれ有する半割部材12c,12dの相互接合によって
もたらすことができる。

このように構成してなる防振装置では、内筒１もしくは
外筒２への低周波大振幅振動の伝達によって、いずれか
一方の液室に、その圧縮方向の、また他方の液室に拡張
方向の外力がそれぞれ作用した場合には、圧縮液室内の
液体が、振動部材12の変位下にて、一本の絞り通路８を
経て他方の液室内へ流入する。これがため、流動液体
は、絞り通路８によって、それが有する運動エネルギー
を熱エネルギーに変換されることになり、振動の十分有
効なる減衰がもたらされる。

この一方において、防振装置に高周波小振幅振動が伝達
されることにより、絞り通路８が閉塞状態となった場合
には、それぞれの液室内圧の増減傾向に応答して振動部
材12が筒状ケーシング11内で円滑に変位して液室内圧の
とくに増加を有効に抑制するので、動的ばね定数の増加
が十分に防止されることになる。

またこの防振装置では、筒状ケーシング11を、弾性体３
に対して非接着状態としているので、弾性体３は、筒状
ケーシング11に拘束されることなく、いいかえれば、そ
の内部はもちろん、それと筒状ケーシング11との隣接部
分に応力の集中をもたらすことなく、自由に弾性変形す
ることができ、これがため、弾性体３の耐久性の著しい
向上がもたらされることになる。

ちなみに、図示例の装置では、その内外筒1,2の軸線と
直交する方向へ作用してそれぞれの液室5,6を圧縮方向
および拡張方向へ変形させる40kgの荷重を負荷した状態
で、内外筒1,2をそれらの周方向へ±15゜相対変位させ
る捩り荷重を、3Hzの周波数にて作用させた場合に、150
万回の繰返し荷重に対しても何の異常も生じないことが
確認されている。従って、この防振装置の繰返し荷重に
対する耐久性は、特開昭60−179542号公報に開示された
防振装置のそれの３倍以上にも達することになる。

第４図はこの発明の他の実施例を示す断面図であり、こ
の例は、弾性体３の外周面の、直径方向に対抗する二個
所に、筒状ケーシング11,11を前述したと同様に嵌め込
み固定し、そしてこれらの各ケーシング11内に、振動部
材12を変位可能に嵌め合わせ、さらに、ストッパ9,10内
に絞り通路８を形成したものである。

なお、図示はしないが、ここでは一方のストッパ９の先
端から内筒１の周りを経て他方のストッパ10の先端まで
延在する絞り通路８を、図に示す横断面内もしくはその
面と直行する面内にて所要に応じて紆曲させることもで
き、また、その絞り通路８を、少なくとも一方の振動部
材内に形成することもできる。

この例によれば、振動部材12の総断面積を十分大きくす
ることができるので、振動部材12の目詰りがおそくな
り、高周波帯域に至るまで低い動的ばね定数を維持する
ことができる。なお、図示装置の他の作動は前述したと
ころと同様である。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、絞り通路
８を、弾性体３の、ゴムその他からなる主体部分の内部
に形成することも可能であり、また、図示例では弾性体
３の外周面に嵌め込み固定している一個もしくは二個の
ケーシング11を、弾性体３の外周面と、ストッパ用剛性
ブロックとの間で、弾性体３に設けた貫通孔内に嵌め込
み固定することもでき、かかる場合には、弾性体３の外
周面を、外筒２の内周面に直接的に密着させること、ま
たは両中間リング3a,3aの相互連結をもたらす図示しな
い中間筒の内周面に密着させることも可能である。さら
に、図示例では二個としている液室の数を三個以上の複
数個とすること、振動部材12の変位方向を図示例の上下
方向その他の所要方向とすることもできる。

（発明の効果） 従って、この発明によれば、防振装置へ伝達される低周
波大振幅振動を、絞り通路の作用下にて有効に減衰させ
得ることはもちろん、高周波小振幅振動の伝達に起因す
る動的ばね定数の増加を十分に抑制することができ、さ
らには、筒状ケーシングを弾性体に対して非接着状態と
することにより、防振装置の耐久性を著しく向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、 第２図は筒状ケーシングへの振動部材の組付例を示す分
解斜視図、 第３図は振動部材を例示する分解斜視図、 第４図はこの発明の他の実施例を示す断面図である。 １……内筒、２……外筒 ３……弾性体、5,6……液室 ８……絞り通路、9,10……ストッパ 11……筒状ケーシング、12……振動部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内筒および外筒と、これらの内外筒を相互
   連結する弾性体と、内外筒間で、周方向に間隔をおいて
   区画され、内部に液体を封入された複数の液室と、これ
   らの液室の相互の連通をもたらす絞り通路とを具える液
   入り防振装置において、 前記弾性体内に、いずれか二個の液室にそれぞれ開口す
   る筒状ケーシングを嵌め込み固定し、その筒状ケーシン
   グ内に、それぞれの液室内圧の差圧によって変位される
   振動部材を配設してなる液入り防振装置。