隔振装置的制作方法

本发明涉及一种隔振装置，该隔振装置适用于例如机动车、工业机械等，用于吸收和衰减诸如发动机等的振动产生部的振动。

本发明要求2014年8月20日提交的日本专利申请No.2014-167275的优先权，该申请的内容通过引用合并于此。

背景技术：

例如，已知以下专利文献1中记载的隔振装置。该隔振装置配备有：筒状的第一安装构件，其与振动产生部和接收部中的一者连接；第二安装构件，其与振动产生部和接收部中的另一者连接；弹性体，其使两安装构件连接；分隔构件，其将第一安装构件中的封入液体的液室分隔成主液室和副液室，主液室使用弹性体作为壁面的一部分；和可动构件，其以能够沿第一安装构件的轴向变形或移位的方式收纳于设置在分隔构件中的收纳室内。分隔构件设置有多个连通孔，该连通孔从分隔构件的暴露于主液室或副液室的部分朝向轴向上的内侧延伸并朝向可动构件开口。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-002478号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

顺便地，在传统的隔振装置中，当振动被输入并且液体在连通孔内流通时，如果在连通孔中产生共振，则可动构件会在收纳室中沿轴向大幅变形或移位，从而提高了共振倍率。隔振装置的隔振特性可能会劣化。

为了抑制该隔振特性劣化，可以考虑采用使可动构件与收纳室的壁面之间的轴向间隔变窄，并且限制可动构件在收纳室中的轴向变形或移位。然而，在这种情况下，需要高精度的尺寸管理，并且在设计上会产生许多限制。另外，当大振幅的振动被输入时，例如，因为可动构件与收纳室的壁面碰撞而可能会产生异常噪音，隔振装置的隔振特性可能会劣化。

已经考虑前述事实而作出本发明，本发明的目的是在提高设计自由度的同时，无论所输入的振动的振幅或频率如何均能够改善隔振装置的隔振特性。

用于解决问题的方案

为了解决以上问题，本发明提出如下手段。

根据本发明的隔振装置包括：筒状的第一安装构件，所述第一安装构件与振动产生部和振动接收部中的一者连接；第二安装构件，所述第二安装构件与所述振动产生部和所述振动接收部中的另一者连接；弹性体，所述弹性体被构造成使所述第一安装构件与所述第二安装构件连接；分隔构件，所述分隔构件将所述第一安装构件内的封入液体的液室分隔成主液室和副液室，所述主液室以所述弹性体作为壁面的一部分；可动构件，所述可动构件收纳在设置于所述分隔构件中的收纳室内，所述可动构件能够沿所述第一安装构件的轴向变形或移位。所述分隔构件设置有多个连通孔，所述连通孔从所述分隔构件的暴露于所述主液室或所述副液室的部分朝向所述轴向上的内侧延伸并朝向所述可动构件开口。所述分隔构件配备有内外表面均面向所述轴向的分隔板部，所述分隔板部使所述收纳室与所述主液室或所述副液室在所述轴向上划分开。所述连通孔包括在所述轴向上贯穿所述分隔板部的连通细孔。各所述连通细孔的内径均为3.6mm以下，其中所述连通细孔的内径为所述连通细孔的在与所述轴向垂直的直线上的最短横向距离。

发明的效果

本发明的隔振装置能够在提高设计自由度的同时，无论所输入的振动的振幅或频率如何均能够改善隔振装置的隔振特性。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的隔振装置的纵截面图。

图2是构成图1所示的隔振装置的分隔构件的俯视图。

图3是根据本发明第二实施方式的隔振装置的纵截面图。

图4是构成图3所示的隔振装置的分隔构件的俯视图。

图5是示出第一验证试验的结果的曲线图和示出频率与tanδ之间的关系的曲线图。

图6是示出第一验证试验的结果的曲线图和示出频率与K之间的关系的曲线图。

图7是示出第一验证试验的结果的曲线图和示出频率与Ki之间的关系的曲线图。

图8是示出第二验证试验的结果的曲线图。

具体实施方式

(第一实施方式)

接下来，将参照图1和图2说明根据本发明第一实施方式的隔振装置。

如图1所示，隔振装置10配备有：筒状的第一安装构件11，其与振动产生部和振动接收部中的一者连接；第二安装构件12，其与振动产生部和振动接收部中的另一者连接；弹性体13，其使第一安装构件11与第二安装构件12弹性地连接；以及分隔构件15，其布置在第一安装构件11内并将形成在第一安装构件11内的液室16分隔成主液室16a和副液室16b。

这些构件均与中心轴线O同轴地设置。在下文中，将沿着中心轴线O的方向称作轴向(第一安装构件的轴向)，将与中心轴线O垂直的方向称作径向(第一安装构件的径向)，将绕着中心轴线O的方向称作周向(第一安装构件的周向)。

这里，前述液室16被分隔构件15分隔成：主液室16a，其使用弹性体13作为壁面的一部分并位于轴向上的一侧(图1中的上侧)；和副液室16b，其位于轴向上的另一侧(图1中的下侧)。

主液室16a和副液室16b封入有诸如乙二醇、水或硅油等的液体。

隔振装置10安装于例如机动车，并且抑制发动机的振动传递到车身。在隔振装置10中，第二安装构件12与用作振动产生部的发动机(未图示出)连接，第一安装构件11经由支架(未图示出)与用作振动接收部的车身连接。

第二安装构件12被布置成比第一安装构件11靠轴向上的一侧。

弹性体13硫化粘接于第一安装构件11的位于轴向上的一侧的端部的内周面。第一安装构件11的位于轴向上的一侧的端部被弹性体13闭塞在液密状态。

弹性体13是由诸如橡胶等的树脂材料形成的构件。弹性体13从第一安装构件11的位于轴向上的一侧的端部朝向轴向上的一侧突出，并且被形成为直径朝向轴向上的一侧逐渐减小的截头圆锥状。

在图示的示例中，弹性体13与覆盖第一安装构件11的整个内周面的覆盖部13a形成为一体。覆盖部13a沿着第一安装构件11的内周面从弹性体13朝向第一安装构件11的轴向上的另一侧延伸，并且硫化粘接于第一安装构件11的内周面。

如图1和图2所示，分隔构件15由例如铝合金或树脂一体地形成。分隔构件15配备有安装筒部17以及分隔板部18和19。

安装筒部17安装在第一安装构件11中。安装筒部17与中心轴线O同轴地布置，并且与第一安装构件11处的比供弹性体13硫化粘接的部分靠轴向上的另一侧的部分嵌合。安装筒部17隔着覆盖部13a与第一安装构件11嵌合在液密状态。

安装筒部17的位于轴向上的另一侧的端部被隔膜14闭塞在液密状态。隔膜14从轴向上的另一侧固定于安装筒部17。安装筒部17设置有朝向径向上的外侧突出的凸缘部17a，隔膜14与凸缘部17a固定在液密状态。由此，液体被构造成可封入在位于第一安装构件11中且位于弹性体13与隔膜14之间的液室16内。

分隔板部18和19使安装筒部17的内部闭塞，由此在安装筒部17中形成收纳室20。分隔板部18和19的内外表面均面向轴向，分隔板部18和19与中心轴线O同轴地布置。分隔板部18和19被形成为沿与中心轴线O垂直的方向延伸的平板状。分隔板部18和19的作为沿分隔板部18和19的轴向获取的尺寸的厚度均为例如5mm以下，优选为2mm至5mm。

分隔板部18和19在轴向上间隔开地成对设置，收纳室20形成在这些分隔板部18和19之间。分隔板部18和19包括：第一分隔板部18，其使收纳室20与主液室16a在轴向上划分开；以及第二分隔板部19，其使收纳室20与副液室16b在轴向上划分开。这两分隔板部18和19被形成为形状和尺寸彼此相同。

分隔构件15在轴向上被分割为多个分割体15a、15b和15c。

在图示的示例中，分隔构件15被分割成多个分割体15a、15b和15c，以在轴向上分割收纳室20。分割体15a、15b和15c包括具有第一分隔板部18的第一分割体15a、具有第二分隔板部19的第二分割体15b和具有凸缘部17a的第三分割体15c。

分隔构件15设置有收纳室20、限制通路21和连通孔22。

收纳室20被形成为沿与中心轴线O垂直的方向延伸的圆盘状，并且与中心轴线O同轴地配置。收纳室20的外径大于两分隔板部18和19的外径。

无论收纳室20的径向上的位置如何，收纳室20的沿轴向获取的尺寸均是均匀的。

收纳室20中布置有可动构件(可动板或膜)23。可动构件23被以能够沿轴向变形的方式收纳在收纳室20中。可动构件23由诸如橡胶等的树脂材料形成为内外表面均面向轴向的板状，并且被构造成能够弹性变形。可动构件23根据主液室16a与副液室16b之间的压力差而轴向变形。可动构件23被形成为沿与中心轴线O垂直的方向延伸的平板状。可动构件23的外周缘部在轴向上固定于分隔构件15。在可动构件23的位于比其外周缘部靠内侧位置的部分与收纳室20的壁面之间、在轴向上设置有间隙。

限制通路21使主液室16a与副液室16b彼此连通。限制通路21沿着分隔构件15的外周面沿周向延伸，并且被布置成避开收纳室20。调整限制通路21使得当频率为例如大约10Hz的发动机抖动振动被输入时，产生共振(液柱共振)。

连通孔22沿轴向从分隔构件15的暴露于主液室16a或副液室16b的部分朝向内侧(收纳室所在侧)延伸，并且朝向可动构件23开口。为第一分隔板部18和第二分隔板部19中的每一者设置多个连通孔22。在本实施方式中，所有连通孔22用作被形成为形状和尺寸彼此相同的连通细孔24。

连通细孔24在轴向上贯穿分隔板部18和19，并且使主液室16a或副液室16b与收纳室20直接连接。连通细孔24在沿轴向观察分隔构件15的俯视图中具有圆形，并且当从上方观察时各连通细孔24的形状均为正圆形。连通细孔24被形成为沿轴向延伸的锥状。连通细孔24的直径朝向分隔构件的轴向上的内侧逐渐减小。连通细孔24的位于轴向上的内侧的端部形成有等径部24a，在等径部24a处，无论轴向上的位置如何连通细孔24的内径均是均匀的。

各连通细孔24的最小内径D均为3.6mm以下。各连通细孔24处的最小内径部为各连通细孔24的两端开口部中的小直径开口部(等径部24a)。例如，如在本实施方式中，当将连通细孔24形成为锥状时，小直径开口部的内径成为最小内径D，并且最小内径D为3.6mm以下。另外，当不将连通细孔24形成为圆形时，将连通细孔24的与中心轴线O垂直的直线上的最短横向距离定义为连通细孔24的最小内径D。

如图2所示，连通细孔24被布置成遍及分隔板部18和19地彼此外切。连通细孔24沿周向整周地布置，由此构成与中心轴线O同轴形成的环状细孔阵列25。各细孔阵列25均形成在俯视图中具有六个边部的正六边形。多个细孔阵列25被设置成彼此具有不同的直径。多个细孔阵列25具有彼此相似的形状。

构成一个细孔阵列25中的一个边部的连通细孔24的数量比构成从径向上的内侧与该一个细孔阵列25相邻的另一细孔阵列25中的一个边部的连通细孔24的数量多一个。在径向上彼此相邻的细孔阵列25中，共用边部的连通细孔24被布置成在周向上彼此交错。

多个细孔阵列25中的直径最小的细孔阵列25的内侧设置有与中心轴线O同轴布置的一个连通细孔24。

第一分隔板部18和第二分隔板部19处均布置有多个连通细孔24，以形成具有彼此相同的形状和尺寸的细孔阵列25。在第一分隔板部18和第二分隔板部19处的直径彼此相等的细孔阵列25中，连通细孔24的周向上的位置相同。

接下来，将说明被以该方式构造的隔振装置10的作用。

当具有微小振幅(例如，±0.2mm以下)的振动(例如，频率为大约30Hz的怠速振动)作用于隔振装置10，并且主液室16a中的液体的压力改变时，可动构件23在收纳室20中沿轴向变形。由此，能够吸收和衰减振动。

另外，当具有比前述微小振幅大的振幅的振动(例如，频率为大约10Hz的发动机抖动振动)作用于隔振装置10，并且主液室16a中的液体的压力改变时，可动构件23在分隔构件15处与收纳室20的壁面接触并使连通孔22闭塞。此时，液体通过限制通路21在主液室16a与副液室16b之间流通，并且产生液柱共振。由此，能够吸收和衰减振动。

如上所述，在根据本实施方式的隔振装置10中，连通细孔24的最小内径为3.6mm以下。因此，能够充分地减弱在连通细孔24内流通的液体的势，并且能够减轻液体对可动构件23施加的影响。此外，能够在不使可动构件23与收纳室20的壁面之间的轴向间隔变窄的情况下，降低由连通孔22引起的共振的共振倍率。另外，如在本实施方式中，当分隔板部18和19的厚度足够薄时，例如当分隔板部18和19的厚度为5mm以下时，能够有效地降低由连通孔22引起的共振的共振倍率。由此，能够在提高设计自由度的同时，无论所输入的振动的振幅或频率如何均能够改善隔振装置10的隔振特性。

当连通细孔24的最小内径大于3.6mm时，不能充分减弱在连通细孔24中流通的液体的势，并且可能不会降低由连通孔22引起的共振的共振倍率。

另外，由于连通细孔24被形成为沿轴向延伸的锥状，所以例如与当连通细孔24在整个长度上均形成有相同直径时相比，能够降低连通细孔24的孔眼效果(orifice effect)，并且能够可靠地抑制流动通过连通细孔24的液体的势增大。

此外，由于连通细孔24的直径朝向轴向上的内侧逐渐减小，所以能够使从主液室16a或副液室16b流入连通细孔24的液体在连通细孔24的内周面形成例如涡状。由此，能够有效地减弱在连通细孔24内流通的液体的势。

(第二实施方式)

接下来，将参照图3和图4说明根据本发明第二实施方式的隔振装置。

在第二实施方式中，给予与第一实施方式中的组成部件相同的构件相同的附图标记，并且将省略对其的说明。将仅说明区别。

如图3和图4所示，在根据本实施方式的隔振装置30中，连通孔22包括连通细孔24以及大直径连通孔26。第一分隔板部18和第二分隔板部19中均设置有多个大直径连通孔26。

大直径连通孔26在轴向上贯穿分隔板部18和19。大直径连通孔26在沿轴向观察分隔构件15的俯视图中具有圆形，并且当从上方观察时各大直径连通孔26的形状均为正圆形。大直径连通孔26被形成为沿轴向延伸的锥状。大直径连通孔26的直径从轴向上的外侧(收纳室所在侧的相反侧)朝向内侧逐渐减小。各大直径连通孔26的位于轴向上的内侧的端部形成有等径部26a，无论轴向上的位置如何等径部26a的内径均是均匀的。

各大直径连通孔26的最小内径大于各连通细孔24的最小内径D。在本实施方式中，大直径连通孔26处的最小内径部为大直径连通孔26的两端开口部中的小直径开口部(等径部26a)，并且小直径开口部的内径大于连通细孔24的最小内径D。

多个大直径连通孔26整周地布置在分隔板部18和19的外周缘部处。大直径连通孔26沿周向整周地布置，由此构成与中心轴线O同轴形成的环状大直径孔阵列27。大直径孔阵列27在俯视图中具有圆形。大直径孔阵列27在第一分隔板部18和第二分隔板部19处均仅设置在一个阵列中。

第一分隔板部18和第二分隔板部19中均布置有多个大直径连通孔26，以形成大直径孔阵列27，大直径连通孔26具有相同的形状和尺寸。在第一分隔板部18和第二分隔板部19处的大直径孔阵列27中，大直径连通孔26的周向上的位置均相同。

连通细孔24布置在分隔板部18和19的位于比大直径连通孔26(大直径孔阵列27)靠内侧位置的部分处。在本实施方式中，在各分隔板部18、19中，多个连通细孔24的开口面积的总和占包括连通细孔24和大直径连通孔26的所有连通孔22的开口面积的总和的10％以上。

如上所述，在根据本实施方式的隔振装置30中，由于连通细孔24布置在分隔板部18、19的位于比大直径连通孔26靠内侧位置的部分处，所以连通细孔24能够面向可动构件23的作为能够沿轴向容易变形的部分的中央部。因此，由于形成有大直径连通孔26，所以能够在确保所有连通孔22的开口面积的同时实现充分减弱在连通细孔24内流通的液体的势的显著效果，并且能够有效地降低由连通孔22引起的共振的共振倍率。

本发明的技术范围不限于以上实施方式，并且可以在不脱离本发明的主旨的情况下进行各种变型。

例如，在以上实施方式中设置有限制通路21，但是可以不存在限制通路21。

在上述实施方式中，连通细孔24的直径朝向分隔构件的轴向上的内侧逐渐减小，但是本发明不限于此。例如，连通细孔24的直径可以朝向分隔构件的轴向上的内侧逐渐增大。

此外，可以不将连通细孔24形成为沿轴向延伸的锥状。例如，各连通细孔24遍及轴向上的长度形成有相同的直径，并且连通细孔24的最小内径D和最大内径可以与连通细孔24的内径一致。在这种情况下，如果将连通细孔24的内径设定为3.6mm以下，则能够将连通细孔24的最小内径D设定为3.6mm以下。

作为可动构件23，可以采用与以上实施方式不同的构造。例如，可动构件23可以以能够沿轴向移位的方式收纳在收纳室20内，并且可以适当地采用可动构件23以能够沿轴向变形或移位的方式收纳在收纳室20内的另一构造。

在前述实施方式中，说明了第二安装构件12与发动机连接，第一安装构件11与车身连接的情况，但是本发明不限于此。相反地，第一安装构件11和发动机可以被构造成连接，第二安装构件12和车身可以被构造成连接。隔振装置10可以安装于其它振动产生部和其它振动接收部。

尽管已经说明了本发明的优选实施方式，但是本发明不限于这些实施方式。在不脱离本发明的主旨的情况下，可以对构造进行添加、省略、替代和其它变型。另外，能够使用前述变型的适当组合。

接下来，将说明用于验证上述作用效果的第一验证试验和第二验证试验。

第一验证试验是连通细孔24的最小内径D的尺寸的验证试验，第二验证试验是连通细孔24和大直径连通孔26的布置位置的验证试验。

(第一验证试验)

在第一验证试验中，作为隔振装置，准备了包括实施例1至实施例4的隔振装置和比较例5的隔振装置的五个隔振装置。在这五个隔振装置中，连通细孔24的最小内径D的尺寸和连通细孔24的数量不同，对于其它构造，采用与根据图1所示的第一实施方式的隔振装置10相同的构造。

在实施例1中，将各连通细孔24的最小内径D均设定为1.2mm。在实施例2中，将最小内径D设定为1.7mm。在实施例3中，将最小内径D设定为2.4mm。在实施例4中，将最小内径D设定为3.6mm。在比较例5中，将最小内径D设定为6mm。因而，在实施例1至实施例4和比较例5的各自的隔振装置中，以所有连通孔22的开口面积彼此相等的方式使连通细孔24的数量不同。

因而，在第一验证试验中，向实施例1至实施例4和比较例5的各隔振装置输入振动，测量tanδ(无因次数)、K(N/mm)和Ki(N/mm)。

注意，K是绝对弹簧常数，Ki是损失弹簧常数。

结果示出在图5至图7的曲线图中。曲线图的横轴表示所输入的振动的频率(Hz)，曲线图的纵轴在图5中表示tanδ，在图6中表示K，在图7中表示Ki。另外，在曲线图中，多条曲线L1、L2、L3、L4和L5分别表示实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和比较例5。

从这些曲线图中发现，当向所有隔振装置输入的振动的频率在100Hz和200Hz之间时，tanδ、K和Ki的值最大。因而，发现对于tanδ、K和Ki中的任一者的最大值，与比较例5的结果相比，实施例1至实施例4的结果均减小。

从前述发现，当将连通细孔24的最小内径D设定为3.6mm以下时，能够降低由连通孔22引起的共振的共振倍率。

(第二验证试验)

在第二验证试验中，作为隔振装置，准备了包括实施例6的隔振装置和实施例7的隔振装置的两个隔振装置。在该验证试验中，作为实施例6的隔振装置，采用图3所示的隔振装置30。作为实施例7的隔振装置，采用如下构造：在该构造中，交换了连通细孔24和大直径连通孔26在实施例6的隔振装置中所布置的位置。也就是，在实施例7的隔振装置中，连通细孔24布置在分隔板部18和19的外周缘部处，大直径连通孔26布置在分隔板部18和19的位于比连通细孔24靠内侧位置的部分处。

因而，在第二验证试验中，向实施例6和实施例7的隔振装置输入振动，测量K(N/mm)。

结果示出在图8的曲线图中。曲线图的横轴表示所输入的振动的频率(Hz)，曲线图的纵轴表示K。另外，在曲线图中，多条曲线L6和L7分别表示实施例6和实施例7。

从该曲线图可以发现，当向两隔振装置输入的振动的频率在200Hz和250Hz之间时，K的值最大。因而，发现对于K的最大值，实施例6的结果低于实施例7的结果。

从前述发现，当在分隔板部18和19中连通细孔24布置在比大直径连通孔26靠内侧的位置时，能够有效地降低由连通孔22引起的共振的共振倍率。

产业上的可利用性

本发明的隔振装置能够在提高设计自由度的同时，无论所输入的振动的振幅或频率如何均能够改善隔振装置的隔振特性。

附图标记说明

10、30：隔振装置

11：第一安装构件

12：第二安装构件

13：弹性体

15：分隔构件

16：液室

16a：主液室

16b：副液室

17：安装筒部

18、19：分隔板部

20：收纳室

22：连通孔

23：可动构件

24：连通细孔

26：大直径连通孔