JPH0893840A

JPH0893840A - 流体封入防振支持装置

Info

Publication number: JPH0893840A
Application number: JP25478994A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Tanabe; 守田辺; Kazuya Edamura; 一弥枝村
Original assignee: MARUGO GOMME KOGYO KK; Fujikura Kasei Co Ltd
Current assignee: MARUGO GOMME KOGYO KK; Fujikura Kasei Co Ltd
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】〔目的〕電気レオロジー流体を封入した流体封入防振
支持装置において、電気レオロジー流体の信頼性及び系
の電気絶縁性並びに流体密封性を満足するものを提供す
る。〔構成〕導電性を有する外筒１０と内筒１２との間に
ゴム弾性材の側壁１４と隔壁１６とを張設して流体を封
入した二つの流体室１８、２０を隔設する他、外筒１０
の内周に二つの流体室１８、２０を連絡する複数のオリ
フィス通路２２、２６を並設した流体封入防振支持装置
において、流体として電気レオロジー流体を使用すると
ともに、オリフィス通路２２、２６の外筒１０との対向
部を外筒１０と絶縁した導電体３０で形成する一方、導
電体３０に外筒１０及び流体室１８、２０と隔絶して側
壁１４外に突出する電極接続部３４を接続し、電極接続
部３４と外筒１０との間に電圧を印加可能にしたことを
特徴とする流体封入防振支持装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン振動に基づく
自動車の振動を遮断、減衰するため等に用いられる流体
封入防振支持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車におけるエンジンの振動には、中
高速走行のときに発生する周波数が１５Ｈｚ以下のシェ
イク振動と、アイドル運転のときに発生する２０〜４０
Ｈｚ程度のアイドル振動とがある。従って、流体封入防
振支持装置における流体室間を流れる液体の流動抵抗や
液柱共振を一元的に設定していたのでは各々の振動を効
果的に吸収することはできない。

【０００３】このため、流体室を連通するオリフィス通
路を複数個設けるとともに、いずれかにその流量調整手
段を設け、車速やエンジン回転数等を検出して適宜流量
調整を行うことで、両振動それぞれに適応した流動抵抗
や液柱共振に設定せんとしたものが提案されている（特
開平４−１２５３３８号公報）。しかしながら、前記し
た先行例における流量調整手段は機械的な作動による開
閉弁方式であるため、構造が複雑になるとともに、流体
漏れの心配もある。又、開閉弁の作動の信頼性も問題と
なる。

【０００４】そこで、特開昭６３−１５８３３４号公報
或いは特開平１−２１０６３７号公報に見られるよう
に、流体室間を移動する移動流体として、電界の有無で
粘性度が変わる電気レオロジー流体を採用したものが提
案されている。振動周波数に応じて流体の粘性度を変
え、各々の振動に最適な流体抵抗や液柱共振を得ようと
するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前二例の先行
例は、いずれも下記の問題を有している。第一は、電気
レオロジー流体そのものの信頼性である。現在、種々の
特性、性状を有する電気レオロジー流体が提起されては
いるが、いずれも実験的に供試されているものにすぎ
ず、粘性度変化の永続性（寿命・耐久性）或いは耐熱、
耐寒性等の点で相当にシビアなものが要求される自動車
用の流体封入防振支持装置に適用して実用に耐え得るも
のは未だ存在していないのが実情である。

【０００６】第二は、電気絶縁性の問題である。この
点、前二例とも、電極間にはゴム弾性材を存在させただ
けであり、ゴム弾性材は僅かではあるが導電性を有する
ものであるから、このような構成では印加される高電圧
（５Ｋｖにも達する）に耐えられない。第三は、流体密
封性の問題である。即ち、前二例とも、電線を直接装置
内部に引き込んでいるが、このようなやり方をすると、
その電線の導体間隙等から流体が漏れ出る心配もある。
本発明は、上記すべての問題点を満足できる程度までに
解決した流体封入防振支持装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性を有す
る外筒と内筒との間にゴム弾性材の側壁と隔壁とを張設
して流体を封入した二つの流体室を隔設する他、外筒の
内周に二つの流体室を連絡する複数のオリフィス通路を
並設した流体封入防振支持装置において、流体として電
気レオロジー流体を使用するとともに、オリフィス通路
の外筒との対向部を外筒と絶縁した導電体で形成する一
方、導電体に外筒及び流体室と隔絶して側壁外に突出す
る電極接続部を接続し、電極接続部と外筒との間に電圧
を印加可能にしたことを特徴とする流体封入防振支持装
置を提供するものである。而して、ここで用いられる電
気レオロジー流体は、無機・有機複合粒子を電気絶縁性
媒体中に分散させた構造のものが好ましい。

【０００８】

【作用】以上の手段をとることにより、実用に耐えられ
る電気レオロジー流体を封入し、且つ、電極間の絶縁性
及び流体の密封性の問題を解決した流体封入防振支持装
置を具現できる。従って、両電極間、即ち、電極接続部
と外筒との間に印加する電圧をオンオフすることによ
り、電気レオロジー流体の粘性度を変えてその移動量を
制御し、系の流体抵抗や液柱共振を調整することができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図６は本発明の実施例を示すロールインシュレー
タ用の流体封入防振支持装置の側面図、図１は縦断面
図、図２は横断面図であるが、本例における流体封入防
振支持装置は、導電体である金属製の外筒１０の内側に
内筒１２を平行配置し、軸芯と直角方向に一定間隔を隔
ててゴム弾性材からなる側壁１４を張設するとともに、
内筒１２を含む平面で外筒１０及び側壁１４間に同じく
ゴム弾性材の隔壁１６を架橋したものである。具体的に
は、内筒１２の外周に以上の形状をした側壁１４及び隔
壁１６をモールドしたものを外筒１０に圧入するのであ
る。

【００１０】これにより、隔壁１６を隔てた両側に二つ
の空室１８、２０が形成されるから、これに流体を封入
して（外筒１０の圧入を流体中で行う）流体室１８、２
０とするのである。そして、両流体室１８、２０は、外
筒１０の内周に沿って形成されるオリフィス通路２２で
連通されるようにしておく。具体的には、外周にオリフ
ィス通路２２が形成された半円形のオリフィス通路部材
２４を隔壁１６の両端に一方の流体室１８を跨ぐように
して嵌着するのである。尚、オリフィス通路部材２４の
中央付近には、下方の流体室１８に通ずる孔２５を形成
しておく。

【００１１】尚、本例では、オリフィス通路２２は断面
積の大きいもの２２と小さいもの２６が二つ並設された
ものを示した。又、以上において、側壁１４は内方に彎
曲させて流体室１８、２０のポンプ作用を増長させるよ
うにしてあり、側壁１４の外周側には流体室１８、２０
部分を窓としてくり抜いた補強リング２８を装着して全
体の剛性アップを図っている。

【００１２】本発明は、以上の流体として電気レオロジ
ー流体を使用する。電気レオロジー流体（Ｅｌｅｃｔｒ
ｏＲｈｅｏｌｏｇｉｃａｌＦｌｕｉｄ以下、略し
てＥＲＦと称する）とは、電圧を印加すると瞬時に固ま
って固体状態になり、電圧をかけるのを止めると流体状
態に戻る性質を有する流体をいうのであり、現在、種々
の特性、性状のものが供試されている。

【００１３】本発明では、このＥＲＦとして、無機・有
機複合粒子分散系ＥＲＦを用いた。この無機・有機複合
粒子とは、有機高分子化合物からなる芯体と電気レオロ
ジー効果を有する無機物（以下、ＥＲ無機物という）か
らなる表層とによって形成されるものである。即ち、概
念的に有機高分子化合物からなる芯体の表面を、ＥＲ無
機物の微粒子が層状に密集して被覆し、表層を形成して
いるものである。

【００１４】この無機・有機複合粒子の具体的なものと
して、例えば、藤倉化成株式会社が製造しているＥＲＦ
製造用無機・有機複合粒子が挙げられる。この複合粒子
の芯体としては、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、
（メタ）アクリル酸エステル−スチレン共重合物、ポリ
スチレン、ボリエチレン、ポリプロピレン、ニトリルゴ
ム、ブチルゴム、ＡＢＳ樹脂、ナイロン、ポリビニルプ
チレート、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合
物、酢酸ビニル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等の一種又
は二種以上の混合物又は共重合物を用いることができ
る。

【００１５】又、表層として使用し得る好ましいＥＲ無
機物としては、無機イオン交換体、シリカゲル及び電気
半導体性無機物のうちから少なくとも一種からなるもの
である。無機イオン交換体の例としては、多価金属の水
酸化物、ハイドロタルサイト類、多価金属の酸性塩、ヒ
ドロキシアパタイト、ナシコン型化合物、粘度鉱物、チ
タン酸カリウム、ヘテロポリ酸塩及び不溶性フェロシア
ン化物を挙げることができる。

【００１６】電気半導体性無機物としては、電気伝導度
が室温に１０³〜１０^-11Ω^-1／ｃｍの半導体領域にあ
り、例としては、金属酸化物、金属水酸化物又はこれら
及び上述の無機イオン交換体の少なくともいずれかに金
属ドーピングを施したものである。この無機・有機複合
粒子をシリコン油等の電気絶縁性油中に分散させたもの
がここでのＥＲＦである。このＥＲＦは、優れたＥＲ効
果を示し、印加電圧により固体状態を示し、この種の流
体封入防振支持装置に使用する流体として耐久性や耐熱
性等においてほぼ満足できる性能を発揮するものであ
る。

【００１７】次に、オリフィス通路２２の外筒１０との
対向部（底部）に外筒１０と完全に絶縁した状態で導電
体３０を設けるのである。本例では、オリフィス通路部
材２４を高性能の絶縁樹脂で構成し、オリフィス通路２
２底面にこの曲面に沿った形状の導電体３０を埋め込む
方法をとっている。尚、本例では、導電体３０は断面積
の大きい方のオリフィス通路２２だけに設けたものを示
した。これにより、導電体３０と外筒１０との間に電圧
を印加すると、この間にあるＥＲＦは固体状態となり、
このオリフィス通路２２は閉止状態となる。

【００１８】このように、導電体３０と外筒１０との間
には電圧が印加される必要があるが、導電体３０は外筒
１０と側壁１４とで囲包されたオリフィス通路２２に形
成されるため、絶縁を確保しての電圧供給はなかなか難
しい。このため、本発明では、以下の構造とした。図３
はこの構造を示す外筒を外した状態の防振支持装置の正
面図、図４は接続構造を構成する接続部材３２の斜視図
であるが、一端が側壁１４外に突出して電極接続部３４
となる導電チップ３６を高性能の絶縁樹脂３８で被覆
し、これをオリフィス通路２２の終端の隔壁１６端部に
嵌め込むとともに、導電チップ３６の一部を導電体３０
に接触させるのである。

【００１９】このとき、接続部材３２はゴム弾性材に加
硫接着されるようになっており、オリフィス通路部材２
４と外筒１０とを組み付けた後は導電チップ３６と導電
体３０との接触が外れるようなことはないし、その境界
面から流体が漏出することもない。又、電極接続部３４
が絶縁樹脂３８から突出する部分等にゴム膜を加硫接着
等しておけば、両者は完全にシールされ、間から流体が
漏出することはない。

【００２０】以上の導電体３０と外筒１０との間には振
動周波数に応じて適宜電圧が印加されてＥＲＦを固体状
態（又は電圧の印加を止めて流体状態）にするのである
が、これを振動形態を検出して自動的に行う方法も考え
られる。図５はそのシステムを示す説明図であるが、車
速及びエンジン回転数等を検出するセンサ４０と、セン
サ４０の入力から振動形態がいずれであるかを判断して
外部出力するコントローラ４２と、コントローラ４２の
指令に基づいて電圧を発生する電圧発生装置４４等が設
けられる。そして、電圧発生装置４４と電極接続部３４
とを導線４６で結ぶのである。

【００２１】ところで、このとき、電極接続部３４は、
電圧発生装置４４との間の導線４６がワンタッチで接続
できるコネクタ接続構造とするのが好ましい。尚、本例
では、電圧発生装置４４とコネクタ接続部３４とは一本
の導線４６でしか結んでいないが、これは、供給電源を
直流とし、コネクタ接続部３４側を＋極、外筒１０側を
−極としてアースしたためである。但し、これは一例で
あって、本発明は、これに限定されるものではない。

【００２２】そして、コントローラ４２がシェイク振動
と判断すれば、電圧発生装置４４から導電体３０と外筒
１０との間に電圧を印加する。すると、ＥＲＦは固体状
態となり、このオリフィス通路２２は閉止し、他のオリ
フィス通路２６だけでＥＲＦは流通する。このときの流
動抵抗及び液柱共振はシェイク振動を減衰するようにチ
ューニングしてある。

【００２３】他方、コントローラ４２がアイドル振動と
判断すれば、電圧発生装置４４は電圧を印加するのを止
める。すると、ＥＲＦは流体状態に戻り、ＥＲＦは両方
のオリフィス通路２２、２６を流動する（目詰まりを起
こさない）。このときの流動抵抗及び液柱共振はアイド
ル振動を遮断するようにチューニングしてある。

【００２４】ところで、以上の説明は、本発明の実施例
を説明したもので、本発明は、これに限定されるもので
はない。例えば、オリフィス通路の数や断面積も上述の
ものに限定されないし、導電体を設置するオリフィス通
路の種類、数は問わない。又、流体封入防振支持装置
も、エンジンマウント用、足廻り用と種々のものが考え
られる。更に、ＥＲＦに印加する電圧を調整して流体の
粘性度（系の粘性抵抗及び液柱共振）を中間値に設定す
ることも可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上、本発明は、流体封入防振支持装置
の流体室間を流動する流体の粘性度を変えるものである
から、これによっていずれの振動形態（周波数）であろ
うとも、減衰及び遮断に最適な措置を講ずることができ
る。そして、この構成において、電極を対向させ、その
間に実用に耐え得るＥＲＦを充填したものであるから、
ＥＲ効果を最も効率的に、且つ、安定して派生させ得
る。又、両電極間、即ち、電極接続部と外筒との間には
高性能な絶縁樹脂を介在させて完全に絶縁を図ることが
できたので、高電圧に十分に耐えることができる。更
に、側壁外に突設される電極接続部は流体室と隔絶され
ているので、流体漏れ等の事態も生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す液体封入防振支持装置の
縦断面図である。

【図２】本発明の実施例を示す液体封入防振支持装置の
横断面図である。

【図３】本発明の実施例を示す外筒を外した液体封入防
振支持装置の正面図である。

【図４】本発明の実施例を示すコネクタ接続部材の斜視
図である。

【図５】本発明の実施例を示す防振を自動制御で行う場
合の説明図である。

【図６】本発明の実施例を示す液体封入防振支持装置の
側面図である。

【符号の説明】

１０外筒１２内筒１４側壁１６隔壁１８液体室２０流体室２２オリフィス通路２６オリフィス通路３０導電体３４電極接続部３８絶縁樹脂４６導線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性を有する外筒と内筒との間にゴム
弾性材の側壁と隔壁とを張設して流体を封入した二つの
流体室を隔設する他、外筒の内周に二つの流体室を連絡
する複数のオリフィス通路を並設した流体封入防振支持
装置において、流体として電気レオロジー流体を使用す
るとともに、オリフィス通路の外筒との対向部を外筒と
絶縁した導電体で形成する一方、導電体に外筒及び流体
室と隔絶して側壁外に突出する電極接続部を接続し、電
極接続部と外筒との間に電圧を印加可能にしたことを特
徴とする流体封入防振支持装置。
【請求項２】電気レオロジー流体が、電気絶縁性媒体
中に誘電体粒子を含有してなる粒子分散型電気レオロジ
ー流体であることを特徴とする請求項１の流体封入防振
支持装置。
【請求項３】誘電体粒子が、有機高分子化合物からな
る芯体と電気レオロジー効果を有する無機物からなる表
層とによって形成される無機・有機複合粒子であること
を特徴とする請求項２の流体封入防振支持装置。
【請求項４】電気レオロジー効果を有する無機物が、
無機イオン交換体、シリカゲル及び電気半導体性無機物
のうちから選択される少なくとも一種からなるものであ
ることを特徴とする請求項３の流体封入防振支持装置。
【請求項５】オリフィス通路を断面積の大小二つのも
のとし、いずれか一方に導電体を設けたことを特徴とす
る請求項１乃至４いずれかの流体封入防振支持装置。
【請求項６】断面積の大きい方に導電体を設けたこと
を特徴とする請求項５の流体封入防振支持装置。
【請求項７】導電体と外筒との間に絶縁樹脂を介在さ
せたことを特徴とする請求項１乃至６いずれかの流体封
入防振支持装置。
【請求項８】導電体に、周囲を絶縁樹脂で被覆した導
電チップの一端を接続し、他端を側壁外に突出させて電
極接続部としたことを特徴とする請求項１乃至７いずれ
かの流体封入防振支持装置。
【請求項９】電極接続部に導線がコネクタ接続できる
ようにしたことを特徴とする請求項８の流体封入防振支
持装置。