JP2002070929A - 液封防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の円形弾性膜を単に長円形等の非円形部
材にした場合には、長辺部に沿って長い範囲を挟持され
ること、ストッパ突起が環状に連続することにより、主
液室の液圧が変化してもこれに対応して曲がりにくくな
るので、このような非円形の弾性膜を曲がり易くする。 【構成】弾性膜２７を長辺部５７と短辺部５８を有する
長円形状とし、その本体部５０の表側中央部に長辺部５
７と平行する曲げ溝５１を設ける。弾性膜２７の裏側に
は曲げ溝５１を挟んで平行する一対のストッパ突起５
２、５２を一体に突出形成し、各長さ方向両端を自由端
とし、短辺部側にストッパ突起を設けない不連続構造に
する。本体部５０は小振幅の振動入力に対して曲げ溝５
１を起点に剪断的に折れ曲がって低動バネを実現し、大
振幅振動入力に対してストッパ突起が仕切部材１６側へ
押し当てられ弾性変形することにより動バネ定数を非線
形的に変化させて高減衰にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は主液室の液圧変化
により弾性変形自在な弾性膜を設けた液封防振装置に係
り、特に弾性膜を非円形部材としたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】弾性膜を円形とし、主液室の液圧変化を
弾性膜の弾性変形で吸収するとともに、弾性膜の副液室
側表面に環状壁をなすストッパ突起を一体形成し、所定
以上の弾性変形特に仕切部材側等へ当接させてバネ定数
を非線形的に変化させることは公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レイアウト
条件によりこのような円形の弾性膜を配置できず、弾性
膜を長円形のような長辺部と短辺部を揺する非円形部材
にしなければならない場合がある。しかし、従来の円形
弾性膜を単に長円形等の非円形部材にした場合には、長
辺部に沿って長く仕切部材に挟持されること、ストッパ
突起が環状に連続することにより、主液室の液圧が変化
してもこれに対応して曲がることが難しく、その結果、
内圧上昇を吸収しにくくなるおそれがある。そこで、本
願発明は非円形部材の弾性膜を用いても内圧上昇の変化
に追随して容易に曲がることにより内圧上昇を吸収で
き、かつ所定の弾性変形量を超えると従来同様にバネ定
数を非線形的に変化させるようにすることを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願発明に係る液封防振装置は、振動発生側又は振動受
け側のいずれか一方側へ取付けられる第１取付部材と、
他方側へ取付けられる第２取付部材と、これらの間に介
在される弾性本体部材とを備え、弾性本体部材を壁の一
部とする主液室と、この主液室と仕切部材で仕切られ、
可撓膜部材で覆われる副液室と、これら両液室を連過す
る減衰オリフィス通路と、前記仕切部材に設けられて前
記主液室の内圧変動により弾性変形する弾性膜とを備え
たものにおいて、前記弾性膜を長辺部と短辺部を有する
非円形部材として形成するとともに、弾性膜の中央部に
長辺部と略平行する曲げ溝を形成したことを特徴とす
る。

【０００５】このとき、前記弾性膜の曲げ溝と反対側の
面に曲げ溝と略平行するストッパ突起を一体に突出形成
するとともに、このストッパ突起を長辺部のみに形成す
ることができる。また、前記弾性膜の周囲は一体に形成
されて連続する環状の周壁をなし、この周壁を仕切部材
で挟持するとともに仕切部材の挟持部に周壁の変形を許
容するクリアランスを形成することもできる。

【０００６】さらに前記仕切部材に第１乃至第３のオリ
フィス通路を設け、第１のオリフィス通路は主液室と副
液室を常時連通する減衰オリフィス通路とし、第２のオ
リフィス通路は開閉自在とし、第３のオリフィス通路は
弾性変形自在の弾性膜で一部を覆うことにより主液室と
副液室の連通を断つとともに、この弾性膜を前記非円形
部材として形成することもできる。

【０００７】

【発明の効果】主液室が内圧上昇すると、これを受けて
弾性膜は長辺部と略平行する中央部の曲げ溝を曲げ起点
曲げ起点として剪断的に折れ曲がり変形する。このた
め、弾性膜が長辺部と短辺部を有する非円形部材であっ
ても、主液室の内圧上昇に追随して容易に曲がることが
でき、低動バネ化して主液室の内圧上昇を吸収できる。

【０００８】また、非円形部材の曲げ溝と反対側表面に
ストッパ突起を突出形成すれば、主液室に大きな振動が
入力すると、ストッパ突起が仕切部材側へ当接し、これ
により弾性膜のバネ定数が非線形的的に変化して大入力
を吸収できる。しかも、ストッパ突起を長辺部側にのみ
設け、短辺部側へ設けない不連続形状とすることによ
り、弾性膜の曲げをさらに容易にできる。

【０００９】しかも、周壁に対する仕切部材の挟持部に
周壁とのクリアランスを形成することにより、弾性膜の
変形をより一層容易にできる。

【００１０】さらに前記仕切部材に第１乃至第３のオリ
フィス通路を設け、第１のオリフィス通路は主液室と副
液室を常時連通する減衰オリフィス通路とし、第２のオ
リフィス通路は開閉自在とし、第３のオリフィス通路は
弾性変形自在の弾性膜で一部を覆うことにより主液室と
副液室の連通を断つように構成する場合、この弾性膜を
前記非円形部材として形成することにより、円形部材で
は設けることのできないような前記仕切部材の限られた
スペースでもレイアウト可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、エンジンマウントとして構
成された一実施例を図面に基づいて説明する。図１はこ
のエンジンマウントの全断面図、図２は図１のＡ部拡大
図である。まず、図１において、符号１はボルト部２で
エンジン側へ取付けられる第１取付部材、３はボルト４
で車体側へ取付けられる第２取付部材、５は弾性本体部
材であり、ゴム等の適宜弾性部材からなり、略円錐状の
ドーム部６とこれに連続する筒状部７を有する。

【００１２】筒状部７は略円筒形の剛体壁８の内周側へ
接着一体化され、剛体壁８の外周側は第２取付部材３の
一部として形成された筒部３ａと重なって一体化されて
いる。これら筒部３ａ及び剛体壁８の一部には円形穴９
が形成され、ここを覆う筒状部７の部分が可動膜１０を
なし、弾性変形自在になっている。

【００１３】可動膜１０は筒部３ａの外方より断面が略
漏斗状をなすホルダー１１で覆われ、その中央部から外
方から突出するパイプ部１２は切換バルブ１４ａへ接続
され、この切換バルブ１４ａで大気開放とエンジンの吸
気負圧等の負圧源に対する接続とが切り換えられる。

【００１４】ホルダー１１の内側は制御室１３をなし、
切換バルブの切換により大気開放状態と負圧状態とに変
化する。また、ホルダー１１と可動膜１０の間にはゴム
等の弾性部材からなる可動膜ストッパ１５が設けられ、
可動膜１０の弾性変形を所定量で規制するようになって
いる。

【００１５】筒状部７の開口部は仕切部材１６で覆わ
れ、仕切部材１６と弾性本体部材５との間に弾性本体部
材５を壁の一部とする主液室２０が形成される。仕切部
材１６の主液室２０と反対側にはダイアフラム２１で覆
われた副液室２２が形成され、これら主液室２０及び副
液室２２内には非圧縮性の液体が封入される。仕切部材
１６は上部仕切１７、中間仕切り１８及び下部仕切１９
の３部材を重ね合わせた構造であり、各部材はそれぞれ
合成樹脂等の適宜剛性材料から形成される。

【００１６】上部仕切１７と中間仕切り１８の間及び中
間仕切り１８と下部仕切１９の間には螺旋状の減衰オリ
フィス通路２３が形成され、その一端は上部仕切１７と
中間仕切り１８の間に形成された共通通路２４へ通じ、
他端は下部仕切１９の一部に形成された開口部（図では
見えない）で副液室２２へ通じている。

【００１７】共通通路２４は同じく上部仕切１７に形成
された第２のオリフィス通路であるアイドルオリフィス
通路２５及び第３のオリフィス通路としてのオリフィス
ホール２６へ順次連通し、オリフィスホール２６が主液
室へ開口することにより常時主液室２０と副液室２２を
連通してサスペンション振動等の比較的低周波数でかつ
振幅の大きな振動に対して減衰力を発生してこれを吸収
するようになっている。

【００１８】オリフィスホール２６の底部はゴム等の弾
性部材からなる弾性膜２７で覆われて幅液室２２側と連
通を断たれている。この弾性膜２７の膜振動によりオリ
フィスホール２６内における液体が発進時等の比較的高
周波域にて液柱共振を発生するようになっている。

【００１９】オリフィスホール２６には図示しないアイ
ドルオリフィス通路２５の開口部が臨み、かつアイドル
オリフィス通路２５は前記したように共通通路２４を経
て減衰オリフィス通路２３へ連通している。これらの開
口面積は図示されないが、オリフィスホール２６＞アイ
ドルオリフィス通路２５＞減衰オリフィス通路２３の順
とすることにより、各液柱共振の共振周波数をこの順に
小さくなるようにチューニングしてある。

【００２０】アイドルオリフィス通路２５はその副液室
２２側の出口２８をダイアフラム２１の中央部に形成さ
れた厚肉部２１ａで開閉され、開いたときは主液室２０
と副液室２２を連通してアイドル時の振動を減衰オリフ
ィス通路２３よりも高周波側で液柱共振して吸収する。

【００２１】厚肉部２１ａの開閉動作は別体の開閉部材
３０で行われる。開閉部材３０はリターンスプリング３
１により厚肉部２１ａを出口２８の周囲へ密着させる側
へ付勢されるとともに、底部材３３との間に閉鎖された
空間である作動室３２を形成し、底部材３３の中央部に
形成されたパイプ部３４と連通する。パイプ部３４は切
換バルブ１４ｂへ接続し、大気開放状態と負圧状態を切
り換える。作動室３２と制御室１３内をそれぞれ同期し
て切り換える場合には切換バルブ１４ａ及び１４ｂを共
通化できる。

【００２２】作動室３２内を負圧状態にすると、開閉部
材３０をリターンスプリング３１に抗して図の下方へ引
き下げ、その結果、厚肉部２１ａを出口２８の周囲から
離して出口２８を開放し、アイドルオリフィス通路２５
を主液室２０及び副液室２２と連通させる。

【００２３】仕切部材１６は剛体壁８の図中下部に形成
されたカシメフランジ８ａと、下部円筒部材３５の上部
とをカシメることにより、カシメフランジ８ａと下部円
筒部材３５の内周側に一体化された固定フランジ部材３
６の間に挟持固定される。また、開閉部材３０と底部材
３３の各外周部は重ね合わされて下部円筒部材３５の図
中下部内周に一体化されているリング部材３７の上下端
をカシメることによって固定される。符号３８はリング
部材３７と部分的に重なるよう下部円筒部材３５に形成
された通気穴である。

【００２４】なお、第２取付部材３、剛体壁８、下部円
筒部材３５、固定フランジ部材３６及びリング部材３７
はいずれも金属等剛性のある適宜材料で構成される。ま
た、図中の符号３９は略皿状をなす中高周波デバイスで
あり、中高周波域においてドーム部６との間で液柱共振
を生じるようになっている。

【００２５】図２に示すように、弾性膜２７はその本体
部５０がオリフィスホール２６の中間部を横断して閉じ
るとともに、その中央部の主液室２０側に曲げ溝５１が
形成されている。

【００２６】曲げ溝５１と反対側である副液室２２側の
表面には中央部を挟んで一対のストッパ突起５２、５２
が突出形成され、その先端外側には当接斜面５３、５３
がそれぞれ形成されている。ストッパ突起５２，５２の
間は湾曲する凹部５４になっている。また、本体部５０
の周囲は環状の薄肉部５５をなし、この薄肉部５５より
外側の縁部に本体部５０を環状に囲む縦壁状の周壁５６
が形成されている。

【００２７】図３はこの弾性膜２７を主液室２０側から
見た平面形状を示し、図４は図３の４−４線に沿う断面
図であり、短辺側断面を示し図２の断面部と同じであ
る。図５は図３の５−５線に沿う断面図であり長辺側断
面を示し、図６は弾性膜２７の底面図である。

【００２８】これらの図に示すように、弾性膜２７は長
辺部５７と短辺部５８を有する長円形状をなし、曲げ溝
５１は長辺部５７と平行に長辺部５７の範囲に形成され
る。なお、本願において短辺部５８は平行する長辺部５
７、５７の端部間を連結するアール部分であり、短辺側
とは平行する長辺部５７、５７の端部間を連結する直線
と短辺部５８で囲まれた部分である。

【００２９】また、ストッパ突起５２も同様に曲げ溝５
１を挟んで対をなし、曲げ溝５１並びに長辺部５７と平
行に形成される。各ストッパ突起５２の長さ方向両端は
自由端をなし、短辺部５８側にこれら対向する自由端間
を連結するストッパ突起は形成されていない。

【００３０】薄肉部５５と周壁５６は周方向へ環状に連
続して弾性膜２７の表裏に形成され、周壁５６は長く表
裏へ突出する。本実施例における突出長さはストッパ突
起５２の突出量よりも長くなっている。

【００３１】この周壁５６は図２に最も明らかなよう
に、図の上方側は、上部仕切１７の二股部６０に形成さ
れた環状溝６１に嵌合される。二股部６０の内、内周部
６２はオリフィスホール２６の中間部で通路断面積を狭
くする段部をなし、その環状溝６１に臨む面は斜面６３
をなし、斜面６３の先端は薄肉部５５へ近接している。
この斜面６３は、本来仮想線のように直立する周壁５６
を外方へ曲げるとともに、先端側は周壁５６との間にク
リアランス６４を形成し、周壁５６が内方へ折れ曲がる
ように弾性変形することを許容している。

【００３２】一方、周壁５６の図２中における下方側は
下部仕切１９の二股部６５に形成された環状溝６６に嵌
合され、二股部６５の内周部６７はストッパ突起５２と
の間に所定のクリアランスを形成するべく先端側の薄肉
部５５に近接する部分は幅狭部をなすとともに、中間部
は当接斜面５３に対面する斜面上の段部６８をなし、こ
れにより下方は広幅部になっている。

【００３３】これにより、弾性膜２７が弾性変形すると
き、左右のストッパ突起５２，５２が互いに外方へ開
き、図の仮想線のように変形するとき、まず当接斜面５
３が段部６８へ当接してストッパ突起５２の先端部が弾
性変形し、さらに弾性変形するとストッパ突起５２全体
が内周部６７の先端側である細幅部へ押し当てられて変
形するようになっている。

【００３４】次に、本実施例の作用を説明する。主液室
２０へ比較的小さな振動入力があると、この振動入力に
対応して内圧上昇し、弾性膜２７の本体部５０を図２の
上方から下方へ押す。すると本体部５０は中央部に曲げ
溝５１が長辺部５７と平行に形成されているため、図２
及び図４の短辺部側断面において、曲げ溝５１を起点と
して剪断的に折れ曲がる。

【００３５】したがって、長辺部５７が長い範囲で直線
的に仕切り部材１６側へ固定されているにもかかわら
ず、主液室２０の内圧上昇に対応して容易に弾性変形し
て内圧上昇を吸収でき、低動バネ化を実現する。

【００３６】しかも、ストッパ突起５２，５２の各長さ
方向両端を自由端とし、短辺部側にストッパ突起５２を
形成しない不連続形状にすることにより、短辺部５８方
向における曲げをより容易にしている。

【００３７】そのうえ、周壁５６の上部を内周部６２の
斜面６３で外方へ開くように倒すことにより、弾性膜２
７の初期バネ定数を大きくするとともに、クリアランス
６４を設けることにより、本体部５０側が弾性変形する
とき、周壁５６の弾性変形によりこれをより一層容易に
弾性変形できるようにしている。

【００３８】その後さらに大きな振動入力があれば、ス
トッパ突起５２、５２は各先端側が互いに離れる方向へ
開くので、当接斜面５３がまず内周部６７の段部６８へ
当接してストッパ突起５２の先端側を弾性変形すること
により、弾性膜２７のバネ定数を大きくする。

【００３９】弾性膜２７がさらに大きく弾性変形すれ
ば、ストッパ突起５２、５２は全体が内周部６７の細幅
部へ押し当てられて弾性変形をするので、さらにバネ定
数が大きくなる。

【００４０】したがって、大きな振動入力に対してはそ
の大きさに対応して非線形的にバネ定数を変化させ、バ
ネ定数を大きくすることにより減衰オリフィス通路２３
へ流れ込む液体流量を大きくして液柱共振を減衰オリフ
ィス通路２３中で発生させることにより大きな減衰力を
発生させて吸収する。

【００４１】図７は小振幅時の動バネ定数と周波数の関
係を示すグラフ、図８は大振幅時の減衰特性を示すグラ
フであり、実線は本実施例、破線は比較例として同じ長
円形状で、曲げ溝５１を設けずかつストッパ突起を環状
に形成したものを示す。図７では本実施例が顕著な低動
バネを実現でることを示し、図８では従来と遜色のない
高減衰を実現できることを示す。

【００４２】これらのグラフに明らかなように、小さな
振動入力に対して低動バネ、大きな振動入力に対しては
比較的大きな減衰力の発生による従来と同様の高減衰を
発揮でき、理想的な低動バネ・高減衰特性を得ることが
できる。

【００４３】しかも、仕切部材１６に減衰オリフィス通
路２３、アイドルオリフィス通路２５及びオリフィスホ
ール２６と３つのオリフィス通路を横並びに形成しても
オリフィスホール２６に設ける弾性膜２７を長円形の非
円形部材とすることにより、円形の弾性膜では困難なレ
イアウト条件でも弾性膜２７を配置できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るエンジンマウントの全断面図

【図２】図１のＡ部拡大図

【図３】実施例の弾性膜を主液室側から示した平面図

【図４】図３の４−４線に沿う断面図

【図５】図３の５−５線に沿う断面図

【図６】弾性膜を底面図

【図７】低振幅時動バネ特性図

【図８】大振幅時の減衰特性図

【符号の説明】

１：第１取付部材、２：第２取付部材、５：弾性本体部
材、７：筒状部、９：円形穴、１０：可動膜、１３：制
御室、１４：切換バルブ、１５：可動膜ストッパ１
６：、仕切部材、２０：主液室、２１：ダイアフラム、
２２：副液室、２３：減衰オリフィス通路、２４：共通
通路、２５：アイドルオリフィス通路、２６：オリフィ
スホール、２７：弾性膜、２８：出口、３０：開閉部
材、４０：接触面、４１：突起、４２：不連続部、４
３：ストッパホール、４４：間隙、５０：弾性膜の本体
部、５１：曲げ溝、５２：ストッパ突起、周壁５６、５
７：長辺部、５８：短辺部、６４：クリアランス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動発生側又は振動受け側のいずれか一
   方側へ取付けられる第１取付部材と、他方側へ取付けら
   れる第２取付部材と、これらの間に介在される弾性本体
   部材とを備え、弾性本体部材を壁の一部とする主液室
   と、この主液室と仕切部材で仕切られ、可撓膜部材で覆
   われる副液室と、これら両液室を連過する減衰オリフィ
   ス通路と、前記仕切部材に設けられて前記主液室の内圧
   変動により弾性変形する弾性膜とを備えた液封防振装置
   において、前記弾性膜を長辺部と短辺部を有する非円形
   部材として形成するとともに、弾性膜の中央部に長辺部
   と略平行する曲げ溝を形成したことを特徴とする液封防
   振装置。
2. 【請求項２】 前記弾性膜の曲げ溝と反対側の面に曲げ
   溝と略平行するストッパ突起を一体に突出形成するとと
   もに、このストッパ突起を長辺部のみに形成することを
   特徴とする請求項１に記載した液封防振装置。
3. 【請求項３】 前記弾性膜の周囲は一体に形成されて連
   続する環状の周壁をなし、この周壁を仕切部材で挟持す
   るとともに仕切部材の挟持部に周壁の変形を許容するク
   リアランスを形成したことを特徴とする請求項１に記載
   した液封防振装置。
4. 【請求項４】 前記仕切部材に第１乃至第３のオリフィ
   ス通路を設け、第１のオリフィス通路は主液室と副液室
   を常時連通する減衰オリフィス通路とし、第２のオリフ
   ィス通路は開閉自在とし、第３のオリフィス通路は弾性
   変形自在の弾性膜で一部を覆うことにより主液室と副液
   室の連通を断つとともに、この弾性膜を前記非円形部材
   として形成したことを特徴とする請求項１に記載した液
   封防振装置。