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Patent Searching and Data


Title:
VIBRATION DAMPER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/111610
Kind Code:
A1
Abstract:
A vibration damper (12) has an elastic body (28) for elastically interconnecting a middle tubular metal fitting (130) and an inner tubular metal fitting (20), a first liquid chamber (161) and a second liquid chamber (162) that are disposed around the center axis of the inner tubular metal fitting (20), and partition walls (29) disposed between adjacent liquid chambers (161, 162) and being the elastic body (28). An initial load is applied in the plus Z-direction generally parallel to the center axis of the middle tubular metal fitting (130). A displacement restraining member (71) is connected to the middle tubular metal fitting (130) and abuts on the region of the elastic body (28) in which region the partition walls (29) are formed, and this restrains the displacement of the elastic body (28) when the inner tubular metal fitting (20) is displaced in the minus Z-direction. Consequently, displacement of the elastic body can be restrained at low cost.

Inventors:
KOJIMA HIROSHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/054494
Publication Date:
September 18, 2008
Filing Date:
March 12, 2008
Export Citation:
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Assignee:
BRIDGESTONE CORP (JP)
KOJIMA HIROSHI (JP)
International Classes:
F16F13/08; B60K5/12
Foreign References:
JP2001173712A2001-06-26
JPH11210808A1999-08-03
JP2005249063A2005-09-15
Other References:
See also references of EP 2119937A4
Attorney, Agent or Firm:
SHIGA, Masatake et al. (Marunouchi Chiyoda-k, Tokyo 20, JP)
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Claims:
 振動受け部に連結され、略筒状に形成された第1部材と、
 振動発生部に連結され、前記第1部材の内周側に配置された第2部材と、
 前記第1部材と前記第2部材とを弾性的に連結する弾性体と、
 前記第2部材の中心軸の周囲に配置された複数の液室と、
 隣接する前記液室の間に配置された前記弾性体からなる仕切り壁と、を備え、
 前記第2部材の中心軸と略平行に初期荷重が入力される防振装置であって、
 前記第2部材が前記初期荷重の入力方向とは逆方向に変位した場合に、前記弾性体における前記仕切り壁の形成領域に当接して、前記弾性体の変位を規制する変位規制部材が、前記第1部材に連結されている防振装置。
 前記初期荷重の入力方向とは逆方向の前記弾性体の表面における前記仕切り壁の形成領域には、前記弾性体からなる凸部が形成され、
 前記第2部材が前記初期荷重の入力方向とは逆方向に変位した場合に、前記凸部が前記変位規制部材に当接するようになっている請求項1に記載の防振装置。
Description:
防振装置

 本発明は、防振装置に関するものである。
 本願は、2007年03月12日に、日本に出願され 特願2007-061638号に基づき優先権を主張し、そ の内容をここに援用する。

 車両の振動発生部であるエンジンと、振動 け部である車体との間には、防振装置とし エンジンマウントが配設されている。エン ンマウントは、エンジンの振動が車体に伝 されるのを抑制するものである。
 図5は、従来技術に係るエンジンマウントの 断面図である。なお図5では、エンジンマウ ト8の中心軸と平行な下方向(初期荷重方向) +Z方向としている。このエンジンマウント8 、エンジン側に連結される内筒金具20と、車 体側に連結される外筒金具30と、内筒金具20 外筒金具30とを連結するゴム弾性体28とを備 ている。その内筒金具30の中心軸と略平行 +Z方向に、内筒金具20に対して、エンジンの 期荷重が入力されるようになっている。

 ところで、エンジンの変位に伴って、そ 初期荷重の入力方向とは逆方向(-Z方向)に内 筒金具20が変位すると、ゴム弾性体28に大き 引張応力が作用する。これにより、ゴム弾 体の耐久性能が低下することになる。

 そこで、初期荷重の入力方向とは逆方向(-Z 向、リバウンド方向)への内筒金具20の変位 規制するため、リバウンドストッパ機構170 提案されている(例えば、特許文献1参照)。 バウンドストッパ機構170は、ゴム弾性体28 延長してストッパゴム176を形成し、外筒金 30に変位規制部材(ストッパ金具)171を連結し 、ストッパゴム176を変位規制部材171に当接 せることにより、内筒金具20の変位を規制 るものである。この技術では、内筒金具20に フランジ26を形成し、そのフランジ26上にス ッパゴム176を形成して、内筒金具20および弾 性体28の変位を規制している。

特開平9-89037号公報

 しかしながら、上述した従来のリバウンド トッパ機構170は、内筒金具20にフランジ26を 形成するため、内筒金具20の製造コストが高 なっている。また弾性体28の-Z方向にフラン ジ26を配置するため、弾性体28の成形モール をZ方向に分割することが不可能になり、製 工程が複雑化して製造コストが高くなって る。
 本発明は、前記の課題に鑑みてなされたも で、低コストで弾性体の変位を規制するこ が可能な防振装置を提供することを目的と る。

 本発明は、上記課題を解決するため、以下 手段を採用する。
 本発明に係る防振装置は、振動受け部に連 され、略筒状に形成された第1部材と、振動 発生部に連結され、前記第1部材の内周側に 置された第2部材と、前記第1部材と前記第2 材とを弾性的に連結する弾性体と、前記第2 材の中心軸の周囲に配置された複数の液室 、隣接する前記液室の間に配置された前記 性体からなる仕切り壁と、を備え、前記第2 部材の中心軸と略平行に初期荷重が入力され る防振装置であって、前記第2部材が前記初 荷重の入力方向とは逆方向に変位した場合 、前記弾性体における前記仕切り壁の形成 域に当接して前記弾性体の変位を規制する 位規制部材が、前記第1部材に連結されてい ことを特徴とする。
 この構成によれば、弾性体における仕切り の形成領域に当接して弾性体の変位を規制 る変位規制部材が第1部材に連結されている ので、第2部材に連結された剛性部材を形成 る必要がない。したがって、低コストで弾 体の変位を規制することができる。

 前記初期荷重の入力方向とは逆方向の前記 性体の表面における前記仕切り壁の形成領 には、前記弾性体からなる凸部が形成され 前記第2部材が前記初期荷重の入力方向とは 逆方向に変位した場合に、前記凸部が前記変 位規制部材に当接するようになっていること が望ましい。
 この構成によれば、弾性体の凸部を変位規 部材に当接させるので、当接により防振装 のバネ定数が急激に増加するのを防止する とができる。

 本発明によれば、第2部材に連結された剛 性部材を形成することなく低コストで、弾性 体の変位を規制することが可能な防振装置を 提供することができる。

参考技術に係る防振装置の側面断面図 ある。 参考技術に係る防振装置の平面図であ 。 実施形態に係る防振装置の側面断面図 ある。 実施形態に係る防振装置の平面図であ 。 従来技術に係る防振装置の側面断面図 ある。

符号の説明

 10,12…エンジンマウント(防振装置) 20… 筒金具(第2部材) 28…弾性体 29…仕切り壁 3 0…外筒金具(第1部材) 71…変位規制部材 74… 当接部 76…凸部 130…中間筒金具(第2部材) 1 61…第1液室 162…第2液室

 以下、本発明に係る防振装置の参考技術お び実施形態を図面に基づいて説明する。
(参考技術)
 図1は、参考技術に係る防振装置の説明図で あり、図2のA-A線における側面断面図である この参考技術では防振装置に極座標系を設 し、防振装置の中心軸と平行な下方向(初期 重方向)を+Z方向、中心軸から垂直に伸びる 径方向を+R方向としている。図1に示すよう 、参考技術に係る防振装置はエンジンマウ ト10である。このエンジンマウント10は、外 筒金具(第1部材)30と内筒金具(第2部材)20とを 結する弾性体28と、弾性体28から-Z方向に突 形成された複数の凸部76と、凸部76に当接し 弾性体28の変位を規制する変位規制部材71と を有している。

 エンジンマウント10は、エンジン(振動発 部)に連結される内筒金具20を備えている。 筒金具20は、Al材料等を用いて射出成型され ている。内筒金具20の-Z側端部にはボルト22が 立設され、内筒金具20をエンジンに連結でき ようになっている。内筒金具20の+Z側端部は 円錐台状に形成され、その側面はテーパ面と なっている。

 エンジンマウント10は、ブラケット90を介 して車体(振動受け部)に連結される外筒金具3 0を備えている。上述した内筒金具20は、略筒 状に形成された外筒金具30の内側であって、- Z方向寄りに配置されている。外筒金具30の軸 方向中間部は、+Z方向から-Z方向にかけて拡 され、その内面はテーパ面となっている。

 そして、内筒金具20のテーパ面と外筒金 30のテーパ面との間に、両者間を弾性的に連 結する弾性体28が形成されている。弾性体28 ゴム材料等で構成され、内筒金具20および外 筒金具30に加硫接着されている。これにより 所望の静的バネ定数を有するエンジンマウ ト10が形成されている。

 一方、外筒金具30の内側には、オリフィス 材40が挿入されている。オリフィス部材40に 、リング状のオリフィス流路42が形成され いる。またオリフィス部材40の+Z側端部には フランジ部44が形成されている。
 オリフィス部材40の+Z側には、ダイヤフラム 部材50が配置されている。ダイヤフラム部材5 0は、可撓性を有するゴム弾性膜52で形成され ている。
 ダイヤフラム部材50の+Z側には、蓋部材80が 置されている。

 そして、外筒金具30の+Z側端部が拡径され 、その大径部と小径部との間に下方座面34が 成されている。その下方座面34に、オリフ ス部材40のフランジ部44と、ダイヤフラム部 50の周縁部と、蓋部材80の周縁部とが順に重 ねて設置されている。そして、外筒金具30の+ Z側端部が中心軸に向かってかしめられ、オ フィス部材40、ダイヤフラム部材50および蓋 材80が固定されている。

 エンジンマウント10の内部には液体が封 されている。弾性体28とオリフィス部材40と 間には主液室61が形成され、オリフィス部 40とダイヤフラム部材50との間には副液室62 形成されている。オリフィス流路42の一方端 部は主液室61に開口し、他方端部は副液室62 開口している。

 上述したエンジンマウント10では、エン ンの自重による初期荷重が、外筒金具30の中 心軸と平行に+Z方向に入力される。その初期 重が内筒金具20に入力されると、内筒金具 +Z方向に変位する。この状態でエンジンが振 動すると、内筒金具20は±Z方向に振動する。 ると、主液室61の液体がオリフィス流路42を 通って副液室62に流入し、副液室62の液体が リフィス流路42を通って主液室61に流入する そして内筒金具20が所定周波数で振動する 、オリフィス流路42の液体が液柱共振して、 大きな減衰力を発生させる。これにより、エ ンジン側から車体側への振動伝達が抑制され るようになっている。

 外筒金具30の外周面には、筒状のブラケ ト90が溶接等により固着されている。このブ ラケット90は+Z方向に延設され、その先端の 部は半径方向外側に向かって折り曲げられ いる。その折り曲げられた部分には、締結 の貫通孔が形成されている。その貫通孔に ルト等を挿入して、エンジンマウント10が車 体に取り付けられるようになっている。

(リバウンドストッパ機構)
 参考技術に係るエンジンマウント10は、リ ウンドストッパ機構70を備えている。
リバウンドストッパ機構70は、内筒金具20が-Z 方向に変位した場合に、弾性体28に当接して 性体28の変位を規制する変位規制部材71を備 えている。本参考技術では、ブラケット90の- Z側端部が変位規制部材71として機能する。す なわち、ブラケット90の-Z側端部が、外筒金 30の-Z側において-R方向(中心軸方向)に折り曲 げられ、変位規制部材71が形成されている。 お変位規制部材71の-R側端部は、さらに-Z方 に折り曲げられて、その角部外側に円弧部7 2が形成されている。

 一方、弾性体28の-Z側面は、外筒金具30から 筒金具20にかけてテーパ状に形成されてい 。その弾性体28の-Z側面から-Z方向に、凸部76 が形成されている。
凸部76は、外筒金具30の内面に沿って外筒金 30の-Z側端部まで形成されている。凸部76の-Z 側面は、外筒金具30の-Z側端部から内筒金具20 に向かって略水平に伸びている。

 図2は、参考技術に係る防振装置の平面図で あり、図1を矢印E方向から見た図である。
 図2に示すように、弾性体28の周方向に複数 凸部76が設けられている。本参考技術では 2個の凸部76,76が180°の等間隔で形成されてい る。各凸部76は、外筒金具30の内面から内筒 具20の側面にかけて、略同一幅で形成されて いる。

 次に、参考技術に係る防振装置の作用を説 する。
 車両の加速時や減速時には、エンジンが出 軸を中心に回動(ピッチング)する。これに って、図1に二点鎖線で示すように、内筒金 20が-Z方向に変位する。この場合、内筒金具 20に加硫接着された弾性体28も-Z方向に変位す る。なお弾性体28の-Z方向への変位量は、外 金具30から内筒金具20にかけて線形に増加す 。

 本参考技術では、弾性体28の-Z方向に変位 規制部材71が設けられている。この変位規制 材71は、弾性体28が-Z方向に変位した場合に 弾性体28から立設された凸部76と当接部74に いて当接する。これにより、弾性体28およ 内筒金具20の-Z方向への変位を抑制すること できる。これに伴って、弾性体28に作用す 引張応力を軽減することが可能になり、弾 体28の耐久性を向上させることができる。

 なお、変位規制部材71の-R側端部には、円 弧部72が形成されている。そのため、変位規 部材71の-R側端部に当接した弾性体28に、応 集中が発生するのを防止することができる これにより、弾性体28の耐久性を向上させ ことができる。

 ところで、図5に示す従来技術のリバウン ドストッパ機構170では、ストッパゴム176と変 位規制部材171との当接部174の+Z方向に、内筒 具20からフランジ26が張出し形成されている 。このフランジ26が変位規制部材171と干渉す ので、内筒金具20および弾性体28の-Z方向変 が厳格に規制されている。

 これに対して、図1に示す本参考技術のリ バウンドストッパ機構70では、当接部74の+Z方 向に、内筒金具20に連結されたフランジ等の 性部材が配置されていない。なお剛性部材 は、弾性体28より高剛性の金属材料等から る部材である。この場合でも、上述したよ に弾性体28の-Z方向変位を抑制することがで る。しかも、内筒金具20に連結された剛性 材を形成しないので、製造コストを削減す ことができる。また弾性体28の成形モールド をZ方向に分割することが可能になる。これ より、低コストで内筒金具の変位を規制す ことが可能な防振装置を提供することがで る。

 また、弾性体28の凸部76を変位規制部材71 当接させるので、当接によりエンジンマウ トのバネ定数が急激に増加するのを防止す ことができる。なお凸部76の形状および個 を調整することにより、バネ定数の増加率 調整することも可能である。

(実施形態)
 図3は、実施形態に係る防振装置の説明図で あり、図4のB-B線における側面断面図である この実施形態では防振装置に直交座標系を 定し、防振装置の中心軸と平行な車両下方 (初期荷重方向)を+Z方向、中心軸に直交する 両前方向を+X方向、中心軸に直交する車両 方向を+Y方向としている。図3に示すように 実施形態に係る防振装置はエンジンマウン 12である。参考技術のエンジンマウントは、 エンジンのZ方向の振動に対してのみ減衰力 発揮するものであったが、実施形態のエン ンマウント12は、Z方向の振動に加えてX方向 振動に対しても減衰力を発揮するものであ 。なお参考技術と同様の構成となる部分に いては、その詳細な説明を省略する。

 エンジンマウント12は、外筒金具30の内側に 中間筒金具130を備えている。その中間筒金具 130と内筒金具20とが、弾性体28によって連結 れている。一方、外筒金具30の+Z側開口部は ム弾性膜で覆われ、ダイヤフラム50が形成 れている。そして、弾性体28とダイヤフラム 50との間に、オリフィス部材40が配置されて る。
 エンジンマウント12の内部には液体が封入 れている。弾性体28とオリフィス部材40との には主液室61が形成され、オリフィス部材40 とダイヤフラム50との間には副液室62が形成 れている。オリフィス部材40には第1オリフ ス流路42が形成され、その一方端部は主液室 61に開口し、他方端部は副液室62に開口して る。

 エンジンの主振動に伴って内筒金具20が± Z方向に振動すると、主液室61の液体が第1オ フィス流路42を通って副液室62に流入し、副 室62の液体が第1オリフィス流路42を通って 液室61に流入する。そして内筒金具20が所定 波数で振動すると、第1オリフィス流路42の 体が液柱共振する。これにより、エンジン Z方向振動に対して大きな減衰力を発揮でき るようになっている。

 一方、中間筒金具130の±X方向の側面には、 れぞれ窓部132が形成されている。弾性体28 、中間筒金具130における窓部132の非形成領 と内筒金具20との間に配置されている。なお 、中間筒金具130における窓部132の形成領域と 内筒金具20との間には、凹部が形成されてい 。±X方向の凹部に液体が充填されて、内筒 具20の中心軸の周囲に、第1液室161および第2 液室162が形成されている。第1液室161と第2液 162との間には、弾性体28からなる仕切り壁29 が配置されている。
 オリフィス部材40は、中間筒金具130の側面 外筒金具30の内面との間にも延設されている 。そのオリフィス部材40には第2オリフィス流 路142が形成され、その一方端部は第1液室161 開口し、他方端部は第2液室162に開口してい 。

 ところで、エンジンからエンジンマウン に入力される主な振動としては、エンジン のピストンが往復運動することにより発生 る振動(主振動)のほか、エンジン内のクラ クシャフトの回転速度が変化することによ 発生する振動(副振動)がある。前記主振動は Z方向(車両上下方向)に発生する場合が多く、 前記副振動はX方向(車両前後方向)に発生する 場合が多い。本実施形態のエンジンマウント 12は、上述した第1オリフィス流路42により主 動に対する減衰力を発揮し、第2オリフィス 流路142により副振動に対する減衰力を発揮す る。

 すなわち、エンジンの副振動に伴って内筒 具20が±X方向に振動すると、第1液室161の液 が第2オリフィス流路142を通って第2液室162 流入し、第2液室162の液体が第2オリフィス流 路142を通って第1液室161に流入する。そして 筒金具20が所定周波数で振動すると、第2オ フィス流路142の液体が液柱共振する。
これにより、エンジンのX方向振動に対して きな減衰力を発揮できるようになっている

 なお、エンジンの副振動がY方向(車両左右 向)に発生する場合には、第1液室161および第 2液室162を±Y方向に配置すればよい。また±X 向および±Y方向にそれぞれ(合計4個の)液室 形成し、エンジンの全方向の振動に対して 衰力を発揮させるようにしてもよい。
 また、第1液室161および第2液室162と、副液 62とを連通する第3オリフィス流路を、オリ ィス部材40に形成してもよい。この場合、第 1オリフィス流路42および第3オリフィス流路 より、エンジンの主振動に対する減衰力を 揮することができる。しかも、第1オリフィ 流路42および第3オリフィス流路の共振周波 を異なる値に設定しておけば、広い周波数 囲で減衰力を発揮することが可能になる。

(リバウンドストッパ構造)
 実施形態に係るエンジンマウント12は、リ ウンドストッパ機構70を備えている。
リバウンドストッパ機構70は、内筒金具20が-Z 方向に変位した場合に、弾性体28に当接して 性体28の変位を規制する変位規制部材71を備 えている。本実施形態では、ブラケット90の- Z側端部が変位規制部材71として機能する。す なわち、ブラケット90の-Z側端部が、外筒金 30(および中間筒金具130)の-Z側において内筒 具20側に折り曲げられ、変位規制部材71が形 されている。なお変位規制部材71の内筒側 部は、さらに-Z方向に折り曲げられ、その角 部外側に円弧部72が形成されている。

 一方、弾性体28の-Z側面は、中間筒金具130 から内筒金具20にかけてテーパ状に形成され いる。その弾性体28の-Z側面から-Z方向に、 部76が形成されている。凸部76は、中間筒金 具130の内面に沿って中間筒金具130の-Z側端部 で形成されている。凸部76の-Z側面は、中間 筒金具130の-Z側端部から内筒金具20に向かっ 略水平に伸びている。

 図4は、本実施形態に係るエンジンマウント の平面図であり、図3を矢印F方向から見た図 ある。
 図4に示すように、弾性体28の-Z側面から-Z方 向に、弾性体28からなる複数の凸部76が形成 れている。本実施形態では、2個の凸部76,76 180°の等間隔で形成されている。各凸部76は 中間筒金具130の内面から内筒金具20の側面 かけて、略同一幅で形成されている。なお 実施形態では、平面視において、第1液室161 第2液室162との間に配置された仕切り壁29の 成領域に、凸部76,76が形成されている。

 次に、実施形態に係る防振装置の作用を説 する。
 図3に二点鎖線で示すように、内筒金具20が- Z方向に変位すると、内筒金具20に加硫接着さ れた弾性体28も-Z方向に変位する。なお弾性 28の-Z方向への変位量は、中間筒金具130から 筒金具20にかけて線形に増加する。

 ここで本実施形態では、弾性体28の-Z方向に 変位規制部材71が設けられている。
この変位規制部材71は、弾性体28が-Z方向に変 位した場合に、弾性体28から立設された凸部7 6と当接部74において当接する。これにより、 弾性体28および内筒金具20の-Z方向への変位を 抑制することができる。これに伴って、弾性 体28に作用する引張応力を軽減することが可 になり、弾性体28の耐久性を向上させるこ ができる。

 なお本実施形態においても、図5に示す従 来技術のリバウンドストッパ機構170と同様に 、ストッパゴム176と変位規制部材171との当接 部174の+Z方向に、内筒金具20に連結されたフ ンジ26等の剛性部材を配置することが考えら れる。しかしながら、弾性体28の-Z方向にフ ンジ26を形成すると、弾性体28の成形モール をZ方向に分割することが不可能になる。こ の場合、成形モールドを水平方向に分割する 必要があり、製造プロセスが複雑化するとい う問題がある。

 そこで、弾性体28の成形モールドを上下方 に分割するため、当接部174の+Z方向における 弾性体28の内部にフランジ26を埋め込むこと 考えられる。しかしながら、図3に示す第1液 室161の-Z方向の側壁を構成する弾性体28aにフ ンジを埋め込むと、エンジンマウント12の 衰特性に大きな影響を及ぼすことになる。
 また、弾性体28の成形モールドを上下方向 分割するため、内筒金具20とは別体の剛性部 材にストッパゴムを成形し、この剛性部材を 内筒金具20に連結することも考えられる。し しながらこの場合には、部品点数が増加す ため、製造コストが増大することになる。

 本実施形態のリバウンドストッパ機構70 は、当接部74の+Z方向に、内筒金具20に連結 れた剛性部材が配置されていない。この場 でも、上述したように弾性体28の-Z方向への 位を抑制することができる。しかも、内筒 具20に連結された剛性部材を形成しないの 、弾性体28の成形モールドをZ方向に分割す ことが可能になり、また部品点数を削減す ことが可能になって、製造コストを低減す ことができる。したがって、低コストで内 金具の変位を規制することが可能な防振装 を提供することができる。

 なお、本発明の技術範囲は、上述した実 形態に限定されるものではなく、本発明の 旨を逸脱しない範囲において、上述した実 形態に種々の変更を加えたものを含む。す わち、実施形態で挙げた具体的な材料や構 などは一例に過ぎず、適宜変更が可能であ 。

 例えば、上記実施形態における液体封入式 ンジンマウントの構造は一例にすぎず、他 構造を採用することも可能である。
 また、上記実施形態では弾性体から立設さ た複数の凸部を変位規制部材に当接させる 成としたが、凸部を形成することなく弾性 の全周を変位規制部材に当接させる構成と てもよい。

 本発明の防振装置は、弾性体における仕 り壁の形成領域に当接して弾性体の変位を 制する変位規制部材が第1部材に連結されて いるので、第2部材に連結された剛性部材を 成する必要がなく、低コストで弾性体の変 を規制することができる。