JP2002070931A - 液封防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】主液室の内圧上昇を吸収するため主液室に臨ん
で設けられる可動膜の膜剛性を変化させてバネ定数を非
線形的に変化させる。 【構成】主液室２０を構成する弾性本体部材５における
筒状部７の一部を可動膜１０とし、この外側をホルダー
１１で覆い、内部に制御室１３を設けて内部を大気開放
状態と負圧状態に切り換える。制御室１３には弾性部材
からなる可動膜ストッパ１５を設け、その接触面４０に
突起４１を突出形成し、突起４１の周方向には不連続部
４２を設け、かつ可動膜ストッパ１５の中央部を貫通す
るストッパホール４３を設ける。可動膜１０は内圧上昇
により突起４１を弾性変形させ、次に可動膜ストッパ１
５を弾性変形させるため、内圧上昇に応じて膜剛性が変
化してバネ定数が非線形的に変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はエンジンマウント
等の液封防振装置に係り、特に主液室の内圧をコントロ
ールする可動膜を設けたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】液封防振装置として、主液室の側部に可
動膜を設け、これに制御室を接続し、制御室内を負圧又
は大気開放に切り換えて制御するものは公知であり、例
えば、特開平１０−３８０１７号には制御室内を２部屋
に区画し、密閉空気室を可動膜と接続し、かつ可動膜の
弾性変形を所定量に規制する可動膜ストッパを設けてい
る。また、開閉弁によってアイドリング時に開いて主液
室と副液室を連通する開閉式のアイドルオリフィス通路
を設けてある。

【０００３】この構造において、主にサスペンション入
力のような比較的大きな入力には、制御室内を大気開放
状態にすると、可動膜の膜剛性を下げて自由に弾性変形
させることにより主液室の内圧上昇を吸収できる。一
方、アイドリング時には開閉式のアイドルオリフィス通
路を開いて主液室と副液室を連通させると同時に、制御
室内を負圧状態にして可動膜を可動膜ストッパへ密着固
定させると、可動膜の膜剛性を上げて主液室からアイド
ルオリフィス通路へ流れ込む液体流量を多くして液柱共
振を効率的に発生させることによりエンジンマウントを
低動バネ化するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来例の
ように可動膜の膜剛性を、弾性変形が自由な低い状態と
可動膜ストッパへ密着固定された高い状態との２つのモ
ードに変化させるだけでは、大気開放時の膜剛性が低い
状態のとき、例えば、過大な振動の入力があるとこれを
効果的に吸収できないので、入力振動の大きさに対応し
て膜剛性が変化することが望ましい。本願発明はこのよ
うな要望の実現を目的とする。

【０００５】

【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、この主液室と仕切り部材で仕切ら
れ、可撓膜部材で覆われる副液室と、これら両液室をア
イドリング時に連通する開閉式のアイドルオリフィス通
路とを備えたものにおいて、前記弾性本体部材の一部は
略円筒形の剛体壁に支持された筒状部をなし、この筒状
部の一部を弾性変形自在の可動膜とし、この可動膜の主
液室と反対側に制御室を設け、その内部を負圧状態と大
気開放状態に切り換え自在とし、かつこの制御室内に前
記横膜が所定量弾性変形したとき当接する可動膜ストッ
パを設けるとともに、この可動膜ストッパを弾性部材で
構成し、かつ可動膜との接触面と可動膜との間に一方側
から他方側へ突出する弾性部材からなる突起を突出形成
したことを特徴とする。

【０００６】

【発明の効果】本願発明は可動膜ストッパを弾性部材で
構成し、かつその接触面と可動膜との間に弾性部材から
なる突起を設けたので、主液室の内圧が上昇するにつれ
て突起に接触してこれをより大きく弾性変形させ、さら
に入力が大きくなると可動膜ストッパ自体を弾性変形さ
せるため、入力振動の大きさに応じて膜剛性を広範囲に
変化させるとともに、その結果、可動膜のバネ定数を、
主液室の振動入力による内圧上昇に応じて非線形的に増
大させることができ、異なる大きさの振動入力に対して
その大きさに最適な膜剛性及びバネ定数にて振動を効果
的に吸気できる。

【０００７】また、アイドリング時には、アイドルオリ
フィス通路が開かれて主液室と副液室間を連通するが、
このとき制御室内を負圧状態として可動膜を可動膜スト
ッパの接触面上へ吸引当接させて固定することにより膜
剛性を上げると、アイドルオリフィス通路へ流れ込む液
体流量を多くしてアイドルオリフィス通路内で液柱共振
を効率よく発生させるので、防振装置を低動バネ化す
る。しかも可動膜ストッパが弾性部材であるためこの状
態からでもさらに大きな振動が入力すれば可動膜ストッ
パ自体を弾性変形させることにより膜剛性をさらに著し
く大きくすることができ、過大な内圧上昇をも吸収でき
る。

【０００８】そのうえ、可動膜と可動膜ストッパの接触
面との間に突起が介在するので、可動膜が可動膜ストッ
パへ当接しても、可動膜ストッパ接触面との間に若干の
間隙が残され、この間隙及びこれと連通する通気孔を通
して、可動膜と可動膜ストッパの間に形成される空間内
の空気を制御室内へ排除できるので、この空間内に空気
が閉じこめられなくなり、閉じこめられた空気が温度変
化で膨張することにより可動膜の膜剛性を変化させてし
まうようなおそれも解消できる。

【０００９】

【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、図３〜７は可動膜ストッパのそれぞれ別の構造例を
示し、各図のＣは図１の矢示Ｂ方向から示した形状、Ｄ
はＣのＤ−Ｄ線断面図である。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】筒状部７の開口部は仕切り部材１６で覆わ
れ、仕切り部材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
り部材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
り部材１６は上部仕切り１７、中間仕切り１８及び下部
仕切り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。

【００１５】仕切り部材１６には第１〜第３のオリフィ
ス通路が設けられ、上部仕切り１７と中間仕切り１８の
間及び中間仕切り１８と下部仕切り１９の間には螺旋状
をなす第１のオリフィス通路である減衰オリフィス通路
２３が形成され、その一端は上部仕切り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
部仕切り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。

【００１６】共通通路２４は同じく上部仕切り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、減衰オリフィス通路２３は
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。

【００１７】オリフィスホール２６の底部にはゴム等の
弾性部材からなる弾性膜２７で覆われ、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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】仕切り部材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
３６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。

【００２３】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。

【００２４】次に、図２に基づいて可動膜１０及び可動
膜ストッパ１５の構造を詳細に説明する。可動膜ストッ
パ１５はゴム等の弾性に富む適宜材料からなり、円形穴
９の形状に対応する円形の部材であり、その可動膜１０
と対面する接触面４０には、複数の突起４１が可動膜１
０側へ向かって一体に突出形成されている。この突起４
１は周方向へ連続せず、部分的に分断された不連続部４
２が形成されている。

【００２５】可動膜１０と接触面４０との間には突起４
１によって若干の間隙が形成され易くなっており、ま
た、可動膜ストッパ１５の中央部には接触面４０とその
反対側の面との間に貫通する通気孔であるストッパホー
ル４３が形成されているため、可動膜ストッパ１５の外
周部と可動膜１０の間に形成される間隙４４は、不連続
部４２、接触面４４と可動膜１０の間隙及びストッパホ
ール４３を通して制御室１３へ連通している。

【００２６】可動膜ストッパ１５はリング状の支持プレ
ート４５と一体に形成され、支持プレート４５の周囲を
ホルダー１１の開口部１１ａ先端内面へ気密に嵌合して
ホルダー１１と一体化され、かつ支持プレート４５を挟
んで両側に形成されるシールフランジ４６、４７のうち
シールフランジ４６でホルダー１１の内面の段部１１ｂ
へ密着され、他方のシールフランジ４７で筒部３ａ及び
剛体壁８の円形穴９周囲へ一体に盛り上げられた可動膜
１０の開口周囲部１０ａと密着される。なお、ホルダー
１１は図示しない適宜結合手段で筒部３ａと一体化され
る。

【００２７】可動膜１０が形成されている筒状部７の内
側には所定間隔をもって対面する上部仕切り１７の外周
壁４８が形成され、この外周壁４８と筒状部７間に形成
される環状溝４９に可動膜１０が臨むようになってい
る。可動膜１０は非変形時に図中の仮想線で示す状態で
あり、突起４１に対して僅かに接触するがこれを弾性変
形させない程度の位置関係にある。

【００２８】また、主液室２０の内圧上昇により可動膜
１０が外方へ向かって弾性変形すると、まず突起４１へ
接触し、その後さらに内圧が上昇すると、突起４１を弾
性変形させて中央部から接触面４０へ接近する。突起４
１が十分に弾性変形を受けた状態でもさらに大きな振動
入力があれば、可動膜１０は可動膜ストッパ１５自体を
弾性変形させながらさらに弾性変形するようになってい
る。

【００２９】なお、突起４１の形状は種々変形でき、こ
れらの変形例を図３〜７に示す。図３は突起４１を半球
状状に形成し、これを同心円上に所定間隔で複数配列し
た例である。図４は全体として一つに連続するリング形
状を想定できる複数のリング状突起４１にするととも
に、所定間隔でスリット状の不連続部４２を形成した例
である。図５はこのリング状突起４１を２つの同心円上
に設けることにより２段に形成した例である。図６は図
４の例に対して肉厚内に外周方向へ開口する肉抜きスリ
ット５０を設けた例であり、図７はこの肉抜きスリット
５０の内周側端部をストッパホール４３へ連通させた例
である。

【００３０】次に、本実施例の作用を説明する。まず、
サスペンション振動のような比較的大きな入力に対して
は、振動入力に伴う主液室２０の内圧上昇を、大気開放
による自由な弾性変形を許容された可動膜１０が弾性変
形して吸収する。このとき入力の大きさに応じて可動膜
１０の弾性変形量が大きくなるが、これが当接する可動
膜ストッパ１５側はまず突起４１が接触して弾性変形さ
れ、さらに大きな振動入力に対しては可動膜ストッパ１
５自体の変形が生じるので、可動膜１０と当接する可動
膜ストッパ１５側のボリュームが変化し、これによって
可動膜１０の膜剛性を変化させかつ可動膜１０のバネ定
数を非線形的に変化させる。その結果、小さな入力には
低バネとなり、より大きな入力に対してはそれ相応の非
線形的に上昇した高バネとなるから、バネ定数を非線形
的かつ広範囲に変化させて内圧上昇を吸収し、より理想
的な振動吸収が可能になる。

【００３１】このとき、突起４１を設けることにより、
可動膜１０と接触面４０の間に間隙を確保し、かつ不連
続部４２を設けたので、多くの場合にストッパホール４
３と不連続部４２を介して、可動膜１０と可動膜ストッ
パ１５との間に形成される間隙４４と制御室１３を連通
させておくことができるから、間隙４４における空気だ
まりの発生を防ぎ、エンジンルームの高温化による間隙
４４の容量変化を防止して可動膜１０の膜剛性が変化を
することを防止できる。

【００３２】また、アイドリング時には、切換バルブ１
４ａ及び１４ｂをそれぞれ負圧側に切り換えて作動室３
２と制御室１３内を負圧にする。これにより、アイドル
オリフィス通路２５を開いて主液室２０及び副液室２２
と連通させると同時に、可動膜１０は可動膜ストッパ１
５の接触面４０上へ当接固定されて膜剛性が大きくなる
ため、主液室２０内の液体をアイドルオリフィス通路２
５中へより多量に流し込むことができるようになり、ア
イドルオリフィス通路２５中に液柱共振を効率的に発生
させてエンジンマウントを低動バネ化する。

【００３３】なお、図３〜５に示すように種々の突起４
１を設けると、設定目標に応じたチューニングが可能に
なる。バネ定数は可動膜１０を受ける突起４１のボリュ
ームに対応するため、これらの例では、図３の半球状突
起＜図４のリング状突起＜図３の半球状突起と図４のの
リング状突起の複合構造＜図５の２段に形成したリング
状突起構造、の順にバネ定数が大きくなる。

【００３４】また、図６のように肉抜きスリット５０を
設けると可動膜ストッパ１５をさらに低動バネ化でき
る。このとき、図７のように肉抜きスリット５０をスト
ッパホール４３と連通させれば、可動膜１０が接触面４
０へ密着した場合でも間隙４４と制御室１３の連通を維
持できる。

【００３５】さらに本願発明は上記の実施例に限定され
ず種々に変形等が可能であり、例えば、突起４１を可動
膜１０側へ一体に形成させることもできる。また、用途
としてエンジンマウント以外の種々な防振装置に適用で
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】突起形状を示す図

【図４】突起の変形例を示す図

【図５】同上図

【図６】同上図

【図７】同上図

【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：、仕切り部材、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、２８：出口、３０：開閉部材、４０：接
触面、４１：突起、４２：不連続部、４３：ストッパホ
ール、４４：間隙

Claims (8)

【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、
   この主液室と仕切り部材で仕切られ、可撓膜部材で覆わ
   れる副液室と、これら両液室をアイドリング時に連通す
   る開閉式のアイドルオリフィス通路とを備えた液封防振
   装置において、前記弾性本体部材の一部は略円筒形の剛
   体壁に支持された筒状部をなし、この筒状部の一部を弾
   性変形自在の可動膜とし、この可動膜の主液室と反対側
   に制御室を設け、その内部を負圧状態と大気開放状態に
   切り換え自在とし、かつこの制御室内に前記横膜が所定
   量弾性変形したとき当接する可動膜ストッパを設けると
   ともに、この可動膜ストッパを弾性部材で構成し、かつ
   可動膜との接触面と可動膜との間に一方側から他方側へ
   突出する弾性部材からなる突起を突出形成したことを特
   徴とする液封防振装置。
2. 【請求項２】 前記突起が、前記可動膜ストッパの可動
   膜接触面上へ一体かつ同心円状に配列された複数の半球
   状突起であ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】 前記突起が、前記可動膜ストッパの可動
   膜接触面上に形成されたリング状突起であり、その円周
   方向へ不連続部を部分的に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】 前記リング状突起が複数の同心円上に形
   成されること特徴とする請求項３に記載した液封防振装
   置。
5. 【請求項５】 前記突起が、前記可動膜ストッパの可動
   膜接触面上へ一体かつ同心円状に配列された、複数の半
   球状突起とリング状突起とを双方同時に備えることを特
   徴とする請求項１に記載した液封防振装置。
6. 【請求項６】 前記可動膜ストッパの肉厚内に肉抜きス
   リットを設けたことを特徴とする。請求項１〜５のいず
   れかに記載した液封防振装置。
7. 【請求項７】 前記可動膜ストッパの接触面と、その反
   対側面間を貫通する通気孔を形成したことを特徴とする
   請求項１〜６のいずれかに記載した液封防振装置。
8. 【請求項８】 前記請求項６の肉抜きスリットを前記通
   気孔へ連通させたことを特徴とする請求項７に記載した
   液封防振装置。