JP2003120746A

JP2003120746A - 液体封入式マウント

Info

Publication number: JP2003120746A
Application number: JP2001316540A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Morita; 哲司森田
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】荷重支持方向と直交する方向に対して広い周
波数帯域の振動を低減対象することができ、しかも振動
減衰性能と、同方向に対する振動絶縁性能を両立可能と
する。【解決手段】弾性体３に画成された円周方向複数の液
室Ｄ１，Ｄ２が液柱共振周波数の異なる複数のＸ方向用
オリフィスＥ１，Ｅ２によって連通され、液柱共振周波
数の低い第一のＸ方向用オリフィスＥ１が、バルブ６で
開閉されるようになっている。バルブ６を開放した場合
は、広い周波数域又は複数の周波数域でＸ方向振動に対
する減衰性能を発揮することができ、また、バルブ６を
閉塞することによって、減衰が第二のＸ方向用オリフィ
スＥ２でのみ行われるので、弾性体３の副弾性部の拡張
弾性による振動絶縁性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は防振技術に属するも
のであって、例えば自動車のエンジン等の防振支持手段
として用いられ、液体の共振を利用して動的ばね定数を
低減させる液体封入式マウントに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンは、その振動が車体へ
伝達されるのを極力防止するために、防振マウントを介
して車体に弾性的に支持されており、このようなマウン
トの一種としては、振動減衰に流路内での液体の流動抵
抗を利用し、かつ液体の共振を利用して動的ばね定数を
低減させる液体封入式マウントがある。図５は、従来の
技術による液体封入式マウントの一例を示す縦断面図、
図６は図５におけるＩ−Ｉ’及びII−II’断面図であ
る。

【０００３】図５及び図６に示される液体封入式マウン
トは、被支持体からの荷重方向の入力振動だけでなく、
荷重と直角な方向の入力振動に対しても防振効果を発揮
するようにしたもので、マウントケース１０１とその内
周に配置されたセンターボス１０２との間に一体的に設
けられ円周方向に連続した弾性体１０３と、マウントケ
ース１０１に一体的に設けられたダイアフラム１０４
と、マウントケース１０１の内周に設けられて弾性体１
０３側の第一液室Ａとダイアフラム１０４側の第二液室
Ｂとの間を仕切る隔壁１０５及びサブダイアフラム１０
６とを備える。隔壁１０５には、第一及び第二液室Ａ，
Ｂを互いに連通するＺ方向用オリフィスＣが形成され、
センターボス１０２の外周側には、弾性体１０３と連続
して形成された副弾性部１０３ａによって、車体の前後
方向（Ｘ方向）に対応する１８０度対称の一対の第三液
室Ｄ，Ｄが形成されており、これらの第三液室Ｄ，Ｄ間
を連通させるＸ方向用オリフィスＥが、弾性体１０３の
外周部に沿って形成されている。

【０００４】すなわち、この液体封入式マウントは、エ
ンジンからの荷重の方向に相当するＺ方向の大振幅の振
動入力に対しては、第一液室Ａと第二液室Ｂとの間でＺ
方向用オリフィスＣ内を作動液体が往復流動することに
よって減衰を生じ、前後方向（Ｘ方向）の大振幅の振動
入力に対しては、センターボス１０２のＸ方向両側に位
置する第三液室Ｄ，Ｄ間で、Ｘ方向用オリフィスＥ内を
作動液体が往復流動することによって、減衰を生じるも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図７は、上記従来の技
術による液体封入式マウントの前後方向（Ｘ方向）の振
動減衰特性を示す特性線図である。すなわち、従来の技
術においては、Ｘ方向の入力振動の振幅が大きくなる周
波数域ｆ_１で、Ｘ方向用オリフィスＥ内の流動抵抗によ
るエネルギ損失係数（減衰力）が極大となるように、Ｘ
方向用オリフィスＥの流路長や流路断面積が設定されて
いる。しかしながら、このような構造では、広い周波数
帯域の振動を低減対象とする場合に対応することができ
ず、しかも、Ｘ方向エネルギ損失係数を大きくすること
によって振動減衰性能を高めようとすると、Ｘ方向の動
ばね定数が高くなって、振動絶縁性が悪化してしまう。

【０００６】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その技術的課題とするところは、荷重支持
方向と直交する方向に対して広い周波数帯域の振動を低
減対象することができ、しかも振動減衰性能と、同方向
に対する振動絶縁性能を両立可能とすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
請求項１の発明に係る液体封入式マウントは、第一取付
部材及びその内周に配置された第二取付部材と、前記第
一取付部材と第二取付部材との間に一体的に設けられ前
記第二取付部材を中心とする円周方向に連続した弾性体
と、前記第一取付部材と第二取付部材との間で前記弾性
体に画成された円周方向複数の液室と、前記各液室間を
互いに連通し液柱共振周波数の異なる複数の径方向入力
用オリフィスと、前記複数の径方向入力用オリフィスの
うち液柱共振周波数の低い径方向入力用オリフィスを開
閉するバルブとを備える。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明に係る
液体封入式マウントにおいて、複数の径方向入力用オリ
フィスが円周方向へ互いに連続しており、各液室への開
口部を境にして流路断面積が互いに異なっている。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１の発明に係る
液体封入式マウントにおいて、複数の径方向入力用オリ
フィスが円周方向へ互いに連続しており、各液室への開
口部間の流路長さが互いに異なっている。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１乃至３のいず
れかの発明に係る液体封入式マウントにおいて、第一取
付部材の内周に弾性体の軸方向他側に位置して設けられ
たダイアフラムと、前記第一取付部材の内周に前記弾性
体とダイアフラムの間に位置して設けられ前記弾性体側
の第一液室と前記ダイアフラム側の第二液室とを画成す
る隔壁と、前記第一液室と第二液室を互いに連通する荷
重方向入力用オリフィスとを備える。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液体封入式マ
ウントの好ましい実施の形態について、図１乃至図４を
参照しながら説明する。まず図１は、本形態による液体
封入式マウントを、後述のバルブを開放した状態で示す
縦断面図、図２は、図１におけるＩ−Ｉ’及びII−II’
断面図である。なお、図１にＺで示される方向は、被支
持体である自動車エンジンの荷重が入力する方向、すな
わち上下方向であり、図１及び図２にＸで示される方向
は、前記荷重の入力方向と直交する方向（径方向）のう
ち、車体の前後方向に相当する方向である。

【００１２】この液体封入式マウントにおいて、参照符
号１は第一取付部材としてのマウントケースであり、取
付ボルト１１を介して図示されていない車体フレーム側
に取り付けられる金属製のカップ部材１２と、その上側
の金属製の外筒１３が、カシメにより互いに連結された
構造を有する。カップ部材１２には、通気孔１２ａが開
設されている。

【００１３】参照符号２は、マウントケース１における
外筒１３の内周上部に同心的に配置された第二取付部材
としての金属製のセンターボスであり、本体部２１と、
その上端に一体的に設けられ被支持体であるエンジン側
に連結される取付ボルト２２とを備える。

【００１４】センターボス２の本体部２１とマウントケ
ース１の外筒１３の内周面との間には、ゴム状弾性材料
で成形された弾性体３が介在されている。この弾性体３
は、内周側が上方へ向けて高くなる円錐環状をなす主弾
性部３１と、その上側に連続して形成され、鉛直上方か
ら見た形状が中心角９０°の扇形をなす１８０°対称の
一対の副弾性部３２，３２と、各副弾性部３２の円周方
向両端と主弾性部３１の間に半径方向に延びるように形
成された円周方向４本の弾性リブ部３３とからなる。ま
た、副弾性部３２，３２の円周方向両端の弾性リブ部３
３，３３間は、上方へ開放された凹所３ａ，３ａとなっ
ており、すなわちこの凹所３ａ，３ａも鉛直上方から見
た形状が中心角９０°の扇形をなして１８０°対称に形
成されている。

【００１５】弾性体３は、その内周部が、センターボス
２の本体部２１の外周面に加硫接着されると共に、外周
部が、外筒１３の内周面に圧入された金属製の内筒１４
の内周面に加硫接着され、すなわち、弾性体３の外周部
は、内筒１４を介してマウントケース１の外筒１３に固
定されている。また、弾性体３の主弾性部３１は、被支
持体である自動車エンジン側の荷重を弾性的に支持する
主体であるため、その肉厚が十分に大きいものとなって
おり、これによって、主弾性部３１に所要の支持力が与
えられている。また、主弾性部３１は、単位体積あたり
の歪が均一になるように、内周側ほど厚肉に形成されて
いる。

【００１６】マウントケース１におけるカップ部材１２
と外筒１３とのカシメ部１ａには、ゴム状弾性材料から
なるダイアフラム４と、その上側に配置された隔壁５が
固定されている。ダイアフラム４は、弾性体３よりも十
分に薄肉に成形されており、容易に変位可能とするため
に波状に湾曲した断面形状を呈し、その外周縁４ａは、
マウントケース１におけるカップ部材１２の外周縁と隔
壁５の下面外周部との間に密封的に挟着されている。

【００１７】隔壁５は、弾性体３とダイアフラム４との
間の密閉空間を、弾性体３側の第一液室Ａとダイアフラ
ム４側の第二液室Ｂとに仕切るように配置されており、
外周部が、マウントケース１のカシメ部１ａに、ダイア
フラム４の外周縁４ａと共に軸方向に互いに重合した状
態で挟着固定された環状の第一リング５１及び第二リン
グ５２と、その内周に封着されたゴム状弾性材料からな
るサブダイアフラム５３とで構成される。

【００１８】隔壁５における第一リング５１及び第二リ
ング５２の対向面間には、荷重方向入力用オリフィスと
して、円周方向に対して有端のＺ方向用オリフィスＣが
形成されており、このオリフィスＣは、一方の端部が、
第一リング５１に開設された開口部５１ａを通じて第一
液室Ａに開放され、他方の端部が、第二リング５２に開
設された開口部５２ａを通じて第二液室Ｂに開放されて
いる。したがって第一液室Ａと第二液室Ｂは、Ｚ方向用
オリフィスＣを介して互いに連通している。

【００１９】マウントケース１の外筒１３と、センター
ボス２の間には、弾性体３における主弾性部３１と副弾
性部３２及びその両端の弾性リブ部３３，３３とで囲ま
れた一対の第三液室Ｄ１，Ｄ２が画成されている。すな
わち第三液室Ｄ１，Ｄ２は、センターボス２の周囲に１
８０°対称に形成されている。

【００２０】マウントケース１の外筒１３と内筒１４と
の間には、弾性体３における主弾性部３１の外周部に沿
って、環状に連続したＸ方向用オリフィスＥが形成され
ており、その円周方向二箇所が、主弾性部３１の外周部
に形成した開口部３１ａを介してそれぞれ第三液室Ｄ
１，Ｄ２に開放されている。すなわち、Ｘ方向用オリフ
ィスＥは、開口部３１ａ，３１ａから互いに反対側へ円
弧状に延びる第一のＸ方向用オリフィスＥ１と第二のＸ
方向用オリフィスＥ２からなり、したがって第三液室Ｄ
１，Ｄ２は、第一及び第二のＸ方向用オリフィスＥ１，
Ｅ２を介して互いに連通している。

【００２１】Ｘ方向用オリフィスＥの開口部３１ａ，３
１ａは、弾性体３における一方の凹所３ａ側に遍在して
各第三液室Ｄ１，Ｄ２に開口しており、したがって第一
のＸ方向用オリフィスＥ１と第二のＸ方向用オリフィス
Ｅ２は互いに流路長さが異なっている。また、流路長さ
が相対的に短い第二のＸ方向用オリフィスＥ２は、流路
断面積も第一のＸ方向用オリフィスＥ１より小さく形成
されている。このため第二のＸ方向用オリフィスＥ２
は、その内部に存在する作動液体の液柱共振周波数が、
第一のＸ方向用オリフィスＥ１より相対的に高周波域に
ある。

【００２２】流路長さ及び流路断面積が相対的に大き
く、すなわち液柱共振周波数が相対的に低い第一のＸ方
向用オリフィスＥ１の流路中途には、バルブ６が設けら
れている。このバルブ６は、マウントケース１あるいは
外部に取り付けられた駆動装置６１で回転されることに
よって、第一のＸ方向用オリフィスＥ１を開閉するもの
である。また、バルブ６内の流路孔６ａは、第一のＸ方
向用オリフィスＥ１と同等の流路断面積となっている。

【００２３】第一液室Ａ、第二液室Ｂ及びＺ方向用オリ
フィスＣからなる密閉空間と、第三液室Ｄ１，Ｄ２及び
Ｘ方向用オリフィスＥからなる密閉空間には、例えばシ
リコーンオイル等のような、適当な粘性を有する非圧縮
性の作動液体が充填されている。この作動液体は、弾性
体３とセンターボス２及び内筒１４からなる加硫成形体
と、マウントケース１、ダイアフラム４及び隔壁５と
を、液槽中で組み立てて本形態の液体封入式マウントと
する際に、前記液槽中の液体の一部が閉じ込められるこ
とによって封入されたものである。

【００２４】本形態の液体封入式マウントは、マウント
ケース１が、取付ボルト１１を介して車体フレーム側に
連結され、センターボス２が、取付ボルト２２を介して
被支持体であるエンジン側に連結されることによって、
エンジンを車体に対して弾性的に支持するものである。
また、この液体封入式マウントは、第三液室Ｄ１，Ｄ２
の対向方向が車両の前後方向（Ｘ方向）と略合致するよ
うに取り付けられる。

【００２５】ここで、車体フレーム側とエンジン側との
間で荷重の方向（Ｚ方向）に振動が入力されると、マウ
ントケース１とセンターボス２がＺ方向に反復して相対
変位されるので、両者１，２間で弾性体３が反復変形を
受ける。そしてこのＺ方向入力振動が、車両走行時にお
けるバウンド等のように、第一液室Ａの大きな液圧変化
を発生させる低周波域の大振幅の振動である場合は、Ｚ
方向用オリフィスＣ内に充満している作動液体が、ダイ
アフラム４の変位を伴いながら、第一液室Ａと第二液室
Ｂのうち相対的に低圧となる側へ向けて、液柱共振によ
り反復移動される。したがって、この時のＺ方向用オリ
フィスＣ内の流動抵抗による高減衰を発生し、良好な緩
衝性を得ると共に、前記入力振動によるマウントケース
１とセンターボス２の相対的な反復変位を短時間で制止
する。

【００２６】また、Ｚ方向の入力振動が、例えばエンジ
ンの機関振動等による中・高周波域の継続的な振動であ
る場合は、Ｚ方向用オリフィスＣ内の作動液体は、その
液柱慣性が大きくなるので殆ど流動しないが、弾性体３
がＺ方向へ反復変形されることによる第一液室Ａの繰り
返し液圧変化は、隔壁５におけるサブダイアフラム５３
の肉厚方向への拡張変形によって有効に吸収される。こ
のためＺ方向の動的ばね定数が小さくなり、中・高周波
領域のＺ方向振動の伝達を有効に絶縁することができ
る。

【００２７】車両の前後方向（Ｘ方向）の成分の振動が
入力された場合は、マウントケース１とセンターボス２
が互いにＸ方向へ偏心するように相対的な振動変位を受
けるため、センターボス２のＸ方向両側に存在する第三
液室Ｄ１，Ｄ２が加圧と減圧を交互に受ける。そして、
このＸ方向入力振動が、第一のＸ方向用オリフィスＥ１
内の液柱共振周波数又はそれに近似する低周波数域のも
のである場合には、図１及び図２に示されるようにバル
ブ６を開放しておくことによって、第一のＸ方向用オリ
フィスＥ１内に液柱共振による作動液体の反復的な流れ
を生じ、これに伴う流動抵抗によって、有効な減衰力を
得ることができる。

【００２８】また、Ｘ方向入力振動が、第二のＸ方向用
オリフィスＥ２内の液柱共振周波数又はそれに近似する
相対的に高周波数域のものである場合には、第一のＸ方
向用オリフィスＥ１内の作動液体は、その液柱慣性が大
きくなるので殆ど流動しなくなる反面、第二のＸ方向用
オリフィスＥ２内で液柱共振による作動液体の反復的な
流れを生じるので、これに伴う流動抵抗によって、有効
な減衰力を得ることができる。

【００２９】図３は、図１及び図２に示される開放状態
からバルブ６を９０°回転させて、第一のＸ方向用オリ
フィスＥ１を閉塞した状態を、図１におけるII−II’位
置で切断して示す断面図である。すなわちこの状態で
は、バルブ６を開いた場合の損失係数のピークとなる周
波数域のＸ方向振動が入力されても、第一のＸ方向用オ
リフィスＥ１内では作動液体が流動しないため、第三液
室Ｄ１，Ｄ２の液圧変動が、弾性体３における副弾性部
３２等の拡張弾性によって吸収される。このためＸ方向
に対する動的ばね定数が低下し、入力振動の伝達を有効
に絶縁することができる。

【００３０】図４は、Ｘ方向の入力振動に対する本発明
による振動減衰特性を、従来の技術と比較して示す特性
線図である。すなわち、バルブ６を開放した場合は、図
中に破線で示されるように、損失係数のピークが二つの
周波数域ｆ_１，ｆ_２に現れ、したがって広い周波数域又
は複数の周波数域でＸ方向の減衰特性を得ることができ
る。また、バルブ６を閉塞した場合は、損失係数のピー
クが周波数域ｆ_２にのみ現れ、周波数域ｆ_１では損失係
数が小さい状態となって振動絶縁性が向上するといった
特性を奏する。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明に係る液体封入式マウン
トによれば、弾性体に画成された円周方向複数の液室が
液柱共振周波数の異なる複数の径方向入力用オリフィス
によって連通され、液柱共振周波数の低い径方向入力用
オリフィスを開閉するバルブが設けられているので、バ
ルブを開放することによって、広い周波数域又は複数の
周波数域で径方向振動に対する減衰性能を発揮すること
ができ、また、バルブを閉塞することによって、減衰を
小さくして振動絶縁性を向上させることができる。

【００３２】請求項２の発明に係る液体封入式マウント
によれば、複数の径方向入力用オリフィスが円周方向へ
互いに連続し、各液室への開口部を境にして流路断面積
を互いに異ならせることによって、異なる液柱共振周波
数を設定することができる。

【００３３】請求項３の発明に係る液体封入式マウント
によれば、複数の径方向入力用オリフィスが円周方向へ
互いに連続し、各液室への開口部間の流路長さを互いに
異ならせることによって、異なる液柱共振周波数を設定
することができる。

【００３４】請求項４の発明に係る液体封入式マウント
によれば、径方向振動に対する減衰性能と、荷重方向の
振動に対する減衰性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る好ましい実施の形態による液体封
入式マウントをバルブ開放状態で示す縦断面図である。

【図２】図１におけるＩ−Ｉ’及びII−II’断面図であ
る。

【図３】図１におけるバルブ閉塞状態のII−II’断面図
である。

【図４】本発明による振動減衰特性を従来の技術と比較
して示す特性線図である。

【図５】従来の技術による液体封入式マウントの一例を
示す縦断面図である。

【図６】図５におけるＩ−Ｉ’及びII−II’断面図であ
る。

【図７】従来の技術による振動減衰特性を示す特性線図
である。

【符号の説明】

１マウントケース（第一取付部材）２センターボス（第二取付部材）３弾性体３１主弾性部３２副弾性部３３弾性リブ部４ダイアフラム５隔壁５３サブダイアフラム６バルブＡ第一液室Ｂ第二液室ＣＺ方向用オリフィス（荷重方向入力用オリフィス）Ｄ１，Ｄ２第三液室（液室）ＥＸ方向用オリフィス（径方向入力用オリフィス）Ｅ１第一のＸ方向用オリフィスＥ２第二のＸ方向用オリフィス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一取付部材（１）及びその内周に配置
された第二取付部材（２）と、前記第一取付部材（１）
と第二取付部材（２）との間に一体的に設けられ前記第
二取付部材（２）を中心とする円周方向に連続した弾性
体（３）と、前記第一取付部材（１）と第二取付部材
（２）との間で前記弾性体（３）に画成された円周方向
複数の液室（Ｄ１，Ｄ２）と、前記各液室（Ｄ１，Ｄ
２）間を互いに連通し液柱共振周波数の異なる複数の径
方向入力用オリフィス（Ｅ１，Ｅ２）と、前記複数の径
方向入力用オリフィス（Ｅ１，Ｅ２）のうち液柱共振周
波数の低い径方向入力用オリフィス（Ｅ１）を開閉する
バルブ（６）とを備えることを特徴とする液体封入式マ
ウント。
【請求項２】複数の径方向入力用オリフィス（Ｅ１，
Ｅ２）が円周方向へ互いに連続しており、各液室（Ｄ
１，Ｄ２）への開口部（５１ａ）を境にして流路断面積
が互いに異なっていることを特徴とする請求項1に記載
の液体封入式マウント。
【請求項３】複数の径方向入力用オリフィス（Ｅ１，
Ｅ２）が円周方向へ互いに連続しており、各液室（Ｄ
１，Ｄ２）への開口部（５１ａ，５１ａ）間の流路長さ
が互いに異なっていることを特徴とする請求項1に記載
の液体封入式マウント。
【請求項４】第一取付部材（１）の内周に弾性体
（３）の軸方向他側に位置して設けられたダイアフラム
（４）と、前記第一取付部材（１）の内周に前記弾性体
（３）とダイアフラム（４）の間に位置して設けられ前
記弾性体（３）側の第一液室（Ａ）と前記ダイアフラム
（４）側の第二液室（Ｂ）とを画成する隔壁（５）と、
前記第一液室（Ａ）と第二液室（Ｂ）を互いに連通する
荷重方向入力用オリフィス（Ｃ）とを備えることを特徴
とする請求項1乃至３のいずれかに記載の液体封入式マ
ウント。