JP2005282662A - 液体封入式マウント - Google Patents

Abstract

【課題】外径寸法の増大や部品コストの上昇を来さない液体封入式マウントを提供する。
【解決手段】第一取付部材１及び第二取付部材２と、その間に一体的に設けられた弾性体３と、第一取付部材１の内周に設けられたダイアフラム４と、第一取付部材１の内周に設けられて弾性体３とダイアフラム４との間の液封空間を弾性体３側の主液室Ａとダイアフラム４側の副液室Ｂとに仕切る隔壁５とを備え、主液室Ａ及び副液室Ｂが互いに直列の上部オリフィスＣ１及び下部オリフィスＣ２を介して連通されている。隔壁５及びダイアフラム４の外周部５１ａ，４ａが、第一取付部材１に内周側へ突出形成された内向き突起部１１ｄと内向き鍔部１１ｃの間に固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、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、弾性体の変形と、これに伴う作動液の移動により、緩衝及び振動低減を行う液体封入式マウントに関する。

従来、自動車においてエンジンやトランスミッションを含むパワーユニットを防振支持するマウントとして、弾性体の変形と、これに伴う作動液の移動により緩衝及び振動低減を行う液体封入式マウントがあり、その典型的な従来技術としては、例えば下記の特許文献１に記載されたものが知られている。
特開２００４−６０７２０

図３は、特許文献１に記載された従来の液体封入式マウントを示す縦断面図である。すなわち、この液体封入式マウント１００は、第一取付部材１０１と、その上側かつ内周側の第二取付部材１０２とを、ゴム状弾性材料からなる円錐状の弾性体１０３で連結し、弾性体１０３と、その下側に位置して第一取付部材１０１の内周に設けられたダイアフラム１０４との間に、隔壁１０５によって、弾性体１０３側の主液室１００Ａとダイアフラム１０４側の副液室１００Ｂが画成されると共に、両液室１００Ａ，１００Ｂは、第一取付部材１０１側の弾性体１０３の端部１０３ａと隔壁１０５との間に形成されたオリフィス１００Ｃを介して、互いに連通している。隔壁１０５の内周には、ゴム状弾性材料からなる可撓板１０６が、厚さ方向変位可能かつ前記両液室１００Ａ，１００Ｂ間を閉塞するように配置されている。

この種の液体封入式マウント１００は、例えば第一取付部材１０１が車体側に、第二取付部材１０２が車載エンジンを含むパワーユニット側に連結され、走行中のショックによる低周波大振幅の変位入力に対しては、弾性体１０３の変形に伴って、液室１００Ａ，１００Ｂ間で作動液がオリフィス１００Ｃを介して液柱共振により反復移動し、この時の流動抵抗によって大きな減衰力を発揮する。また、このようなショック振動よりも高周波域の、例えばエンジンの機関振動による継続的な小振幅の振動である場合は、入力振動による弾性体１０３の反復変形に伴う主液室１００Ａの液圧変化が、可撓板１０６の撓み変形によって吸収されるので、動的ばね定数が低下して、車体側への振動伝達を有効に低減する。

従来の液体封入式マウント１００によれば、第一取付部材１０１を構成する複数の環状体とダイアフラム１０４及び隔壁１０５を確実に一体化するために、第一取付部材１０１に外向き鍔部１０１ａ，１０１ｂを形成してダイアフラム１０４の外周部１０４ａ及び隔壁１０５の外周部１０５と重合させ、一方の外向き鍔部１０１ａを屈曲することによってカシメを行っている。しかしながら、このようなカシメ構造では、第一取付部材１０１にカシメ用の外向き鍔部１０１ａ，１０１ｂを形成する必要上、液体封入式マウント１００の外径寸法が増大してしまい、またこのため、部品コストが高くなる問題が指摘されている。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、外径寸法の増大や部品コストの上昇を来さない液体封入式マウントを提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る液体封入式マウントは、第一取付部材及び第二取付部材と、その間に一体的に設けられた弾性体と、前記第一取付部材の内周に設けられたダイアフラムと、前記第一取付部材の内周に設けられて前記弾性体とダイアフラムとの間の液封空間を前記弾性体側の主液室と前記ダイアフラム側の副液室とに仕切る隔壁とを備え、前記主液室及び副液室がオリフィスを介して互いに連通され、前記隔壁及びダイアフラムの外周部が、前記第一取付部材に内周側へ突出形成された内向き突起部と内向き鍔部の間に固定されたものである。

請求項１の発明に係る液体封入式マウントによれば、隔壁及びダイアフラムの外周部が、第一取付部材にその内周側へ向けて形成された内向き突起部と内向き鍔部の間に固定されたものであるため、第一取付部材にカシメ用の外向き鍔部を形成する必要がなく、このため、部品コストが低減されると共に、第一取付部材の外径寸法ひいては液体封入式マウントの外径寸法の増大も防止される。

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、図面を参照しながら説明する。図１は、この形態による液体封入式マウントを示す縦断面図、図２は、図１の液体封入式マウントの分解状態を示す縦断面図である。

この形態による液体封入式マウントは、図１に示されるように、第一取付部材１と、その上側内周に配置された第二取付部材２と、これら第一取付部材１と第二取付部材２の間に一体的に接合された弾性体３と、第一取付部材１の内周に密封的に固定されたダイアフラム４と、第一取付部材１の内周に密封的に固定され、弾性体３とダイアフラム４の間の液封空間を弾性体３側（上側）の主液室Ａとダイアフラム４側（下側）の副液室Ｂとに仕切る隔壁５とを備える。

第一取付部材１は、環状の金属製の上ケース１１と、その下側に結合された深皿状の金属製の下ケース１２と、上ケース１１の外周に取り付けられ弾性体３を外側から取り囲むように延びる有底筒状の金属製のカバー１３とからなり、このカバー１３に一体的に設けられた金属製のブラケット（不図示）を介して、例えば車体フレーム側に連結されるものである。一方、第二取付部材２は、金属製のボス部材２１からなり、その上部中央に形成された雌螺子穴２１ａに螺合されるボルト２２を介して、例えばエンジン側ブラケットに緊結されるものである。

弾性体３はゴム状弾性材料からなるものであって、第二取付部材２におけるボス部材２１の下部の円錐面２１ｂから、第一取付部材１における上ケース１１の上部へ向けて開いた略円錐台状をなしている。そしてこの弾性体３は、エンジンやトランスミッションを含むパワーユニット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く、かつ上下変形を受けた時の歪が内周側と外周側でほぼ均一になるように、内周ほど厚肉に形成されている。

第一取付部材１における上ケース１１と、第二取付部材２におけるボス部材２１と、弾性体３は、一体の加硫成形体をなしている。すなわちこの加硫成形体は、所定のゴム加硫成形用金型（不図示）内に、上ケース１１とボス部材２１を位置決めセットして型締めし、前記金型によってこれら上ケース１１とボス部材２１との間に画成された成形用キャビティ内に、未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧することによって、弾性体３の加硫成形と、上ケース１１及びボス部材２１への弾性体３の加硫接着を同時に行ったものである。

ダイアフラム４は、その膜状本体４１が弾性体３に比較して十分に薄肉であると共に蛇行した断面形状に形成されたゴム状弾性材料からなるものであって、外周部４ａには、金属製の補強環４２が一体的に埋設されている。

このダイアフラム４は、所定のゴム加硫成形用金型（不図示）内に、補強環４２を位置決めセットして型締めし、前記金型によってこの補強環４２の周囲から内周にかけて画成された成形用キャビティ内に、未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧することによって、膜状本体４１の加硫成形と、補強環４２への膜状本体４１の加硫接着を同時に行ったものである。また、ダイアフラム４の下側を包囲するように存在する第一取付部材１の下ケース１２には、ダイアフラム４の膜状本体４１の円滑な可撓変形・変位を許容するための通気孔１２ａが開設されている。

隔壁５は、金属板をプレス成形して製作したドーナツ円盤状の隔壁本体５１と、その内周孔を塞ぐように設けられた可撓板５２からなる。可撓板５２はゴム状弾性材料からなるものであって、厚さ方向へ適度に撓み変形することができる。

この隔壁５は、所定のゴム加硫成形用金型（不図示）内に、隔壁本体５１を位置決めセットして型締めし、前記金型によって隔壁本体５１の内周に画成された成形用キャビティ内に、未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧することによって、可撓板５２の加硫成形と同時に隔壁本体５１に加硫接着したものである。

ここで、第一取付部材１の上ケース１１は、円筒部１１ａと、その上部から内周側かつ下側へ折り返されたテーパ状フランジ部１１ｂと、円筒部１１ａの下部から内周側へ略直角に屈曲された内向き鍔部１１ｃとを有する。そして、弾性体３の下部（外周部）は、この上ケース１１の上部に、そのテーパ状フランジ部１１ｂを埋設した状態に加硫接着されており、円筒部１１ａとテーパ状フランジ部１１ｂの間に充填された部分は、オリフィス形成部３１となっている。

第一取付部材１における上ケース１１の円筒部１１ａの高さ方向略中腹位置には、内周側へ突出した内向き突起部１１ｄが形成されている。この内向き突起部１１ｄは、ポンチなどで内周側へ打ち出されたものであって、オリフィス形成部３１の下端部に位置して、例えば円周方向等間隔で３個以上設けられている。

隔壁５における隔壁本体５１の外周部５１ａと、補強環４２が埋設されたダイアフラム４の外周部４ａと、第一取付部材１における下ケース１２の外周鍔部１２ｂは、互いに密接重合された状態で、上ケース１１における内向き鍔部１１ｃと内向き突起部１１ｄとの間に固定されている。詳しくは、隔壁本体５１の外周部５１ａは、内向き突起部１１ｄの下側に当接すると共に、弾性体３におけるオリフィス形成部３１の下面に密接されており、下ケース１２の外周鍔部１２ｂは、内向き鍔部１１ｃの内面に当接しており、ダイアフラム４の外周部４ａは、外周面が上ケース１１の円筒部１１ａの内周面に密接されると共に、隔壁本体５１の外周部５１ａと下ケース１２の外周鍔部１２ｂの間に密接状態に挟持されている。

上ケース１１における円筒部１１ａとテーパ状フランジ部１１ｂとの間に充填されたゴム状弾性材料からなるオリフィス形成部３１には、円周方向へ延びる有端の溝３１ａが形成されており、この溝３１ａは、その下側を覆うように存在する隔壁本体５１の外周部５１ａによって、上部オリフィスＣ１をなしている。すなわちこの上部オリフィスＣ１は、円周方向有端であって略Ｃ字をなすように延び、その一端が、前記テーパ状フランジ部１１ｂを貫通して径方向に延びる切欠部３１ｂを介して主液室Ａに開放されている。

一方、ダイアフラム４の外周部４ａには、埋設された補強環４２に沿って円周方向へ延びる有端の溝４ｂが形成されており、この溝４ｂは、その上側を覆うように存在する隔壁本体５１の外周部５１ａによって、下部オリフィスＣ２をなしている。すなわちこの下部オリフィスＣ２は、円周方向有端であって略Ｃ字をなすように延び、その一端が、前記補強環４２の内周部を貫通して径方向に延びる切欠部４ｃを介して副液室Ｂに開放されている。

上部オリフィスＣ１は、主液室Ａへの開放端と反対側の端部が、隔壁本体５１の外周部５１ａの円周方向一箇所に開設された連通孔５１ｂの上側に達し、下部オリフィスＣ２は、副液室Ｂへの開放端と反対側の端部が、前記連通孔５１ｂの下側に達し、すなわち上部オリフィスＣ１と下部オリフィスＣ２は、隔壁本体５１の連通孔５１ｂを介して互いに直列に接続されている。したがって、主液室Ａと副液室Ｂは、切欠部３１ｂ、上部オリフィスＣ１、連通孔５１ｂ、下部オリフィスＣ２及び切欠部４ｃからなる連続した流路を介して互いに連通している。

主液室Ａ、副液室Ｂ、上部及び下部オリフィスＣ１，Ｃ２からなる液封空間には、例えばシリコーンオイル等、適当な粘性を有する非圧縮性の液体が充填されている。そして、上部及び下部オリフィスＣ１，Ｃ２の円周方向長さ及び断面積は、その内部に存在する作動液の液柱慣性と、弾性体３及びダイアフラム４等のバネ定数とで決まる共振周波数が、例えばショック入力による振動の周波数域と同調される。また、隔壁５における可撓板５２の面積は、上部及び下部オリフィスＣ１，Ｃ２の断面積よりも十分に大きいものとなっている。

第二取付部材２におけるボス部材２１の鍔状外周部２１ｃの上面には、弾性体３の上部から延びる弾性ストッパ３２が形成されている。この弾性ストッパ３２は、弾性体３がほぼ原形状態（無負荷状態）にある時に、第一取付部材１におけるカバー１３の天板部１３ａと当接し、弾性体３に重力加速度１Ｇでのパワーユニットの荷重による負荷が与えられた状態では、前記天板部１３ａから適当なクリアランスだけ下側へ離間するようになっている。

第一取付部材１における上ケース１１は、図１のように組み立てられる前の状態では、円筒部１１ａの下部に内向き鍔部１１ｃが形成されておらず、図２に示されるように、円筒部１１ａの下端部が単純な円筒状をなしている。

当該液体封入式マウントの組立作業においては、弾性体３とボス部材２１を一体に有する上ケース１１の内周に、その下側から隔壁５を、隔壁本体５１の外周部５１ａが、上ケース１１における内向き突起部１１ｄの下側及び弾性体３におけるオリフィス形成部３１に当接するまで挿入し、ダイアフラム４及び下ケース１２を順次挿入して密接重合させる。次に、上ケース１１の円筒部１１ａの下部を内周側へカシメて内向き鍔部１１ｃを形成することによって、図１のように組み立てられる。そして、この組立によって、隔壁本体５１と弾性体３のオリフィス形成部３１との間に、溝３１ａ及び切欠部３１ｂによる上部オリフィスＣ１が形成され、隔壁本体５１とダイアフラム４の外周部４ａとの間に溝４ｂ及び切欠部４ｃによる下部オリフィスＣ２が形成される。

この構成によれば、第一取付部材１における上ケース１１に、隔壁５やダイアフラム４及び下ケース１２の外周部をカシメ固定するために、例えば先に説明した図３に参照符号１０１ａで示されるような外向き鍔部を形成する必要がない。このため、部品コストが低減され、しかも第一取付部材１（上ケース１１）の外径寸法を、従来のものよりも小さくすることができる。

また、上述の組立作業を、液槽に貯留したシリコーンオイル等の液体中で行うことによって、この液体の一部が、弾性体３とダイアフラム４の間、すなわち主液室Ａ、副液室Ｂ、上部オリフィスＣ１及び下部オリフィスＣ２からなる液封空間に封入充填される。

なお、上述の組立作業の過程では、弾性体３のオリフィス形成部３１における切欠部３１ｂと、ダイアフラム４の外周部４ａにおける切欠部４ｃと、隔壁本体５１の連通孔５１ｂとの円周方向の位置関係を変更することによって、上部オリフィスＣ１及び下部オリフィスＣ２の長さ、すなわち互いに直列の上部オリフィスＣ１及び下部オリフィスＣ２からなる流路の長さが変化するので、その液柱共振周波数を、目的の周波数域に適切に同調することができる。

以上のように構成された液体封入式マウントは、第一取付部材１が不図示のブラケットを介して車体フレーム側に連結され、第二取付部材２がエンジン側ブラケットに連結されることによって、エンジンを含むパワーユニットを車体フレームに弾性的に支持するものである。そしてこの取付状態において、重力加速度１Ｇでのパワーユニットの荷重による負荷が与えられて弾性体３が初期変形を受けた状態では、第二取付部材２が図１に示される位置よりも相対的に下方にあって、この第二取付部材２におけるボス部材２１の鍔状外周部２１ｃの上面に形成された弾性ストッパ３２が、第一取付部材１におけるカバー１３の天板部１３ａの下面から適当なクリアランスをもって離間しているので、パワーユニットあるいは車両走行中の路面からの上下振動の入力によって、第一取付部材１と第二取付部材２は、弾性体３の変形を伴いながら反復的に相対変位することができる。

ここで、入力振動が、例えば車両走行中におけるバウンドのようなショック入力による大振幅の低周波振動である場合、第二取付部材２が第一取付部材１に対して相対的に下方変位される半周期では、第一取付部材１における上ケース１１のテーパ状フランジ部１１ｂと、第二取付部材２のボス部材２１との間で、弾性体３が圧縮されるのに伴って、主液室Ａの容積が縮小されるので、互いに直列の上部オリフィスＣ１及び下部オリフィスＣ２からなる流路を通じて主液室Ａから副液室Ｂへ作動液が移動する。また、次の半周期、すなわちリバウンド過程では、主液室Ａの容積が拡大過程に移行するので、前記流路を通じて副液室Ｂから主液室Ａへ作動液が移動する。

そして、先に説明したように、上部オリフィスＣ１及び下部オリフィスＣ２からなる流路内の作動液を慣性マスとし、主液室Ａと副液室Ｂを形成する弾性体３及びダイアフラム４等をバネとする振動系の液柱共振周波数は、ショック入力による振動の周波数域に同調されているので、上述のような作動液の反復移動が液柱共振により促され、作動液の粘性による高減衰を発生して、ショック入力に対する優れた緩衝性を得ると共に、これに起因する振動を短時間で収束する。

なお、第二取付部材２が第一取付部材１に対して相対的に上方変位されるリバウンド過程では、その過大な変位が、第二取付部材２におけるボス部材２１の鍔状外周部２１ｃの上面に設けられた弾性ストッパ３２と第一取付部材１におけるカバー１３の天板部１３ａとの当接によって制限されるので、弾性体３における引張応力の発生が防止される。

また、入力振動が、例えばエンジンの機関振動等に起因する継続的かつ小振幅の中・高周波振動である場合は、上部オリフィスＣ１及び下部オリフィスＣ２からなる流路内の作動液の液柱慣性が大きくなって、この流路内での作動液の反復移動が起こらなくなるため、振動入力による第二取付部材２の上下反復変位に伴って、主液室Ａの圧力が変化することになる。しかしながら、このような主液室Ａの圧力変化は、隔壁５に設けられた可撓板５２が受圧して肉厚方向へ微小反復変位することによって吸収される。このため、当該マウントの動ばね定数が低く抑えられ、車体フレーム側への機関振動等の伝達を有効に絶縁することができる。

なお、第一取付部材１における上ケース１１の内向き突起部１１ｄは、隔壁本体５１の外周部５１ａ等との所要の掛かり代を有するものであれば、円周方向に断続又は連続した溝状に形成されたものであっても良い。

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を示す縦断面図である。 図１の液体封入式マウントの分解状態を示す縦断面図である。 従来の液体封入式マウントを示す縦断面図である。

符号の説明

１ 第一取付部材
１１ 上ケース
１１ａ 円筒部
１１ｂ テーパ状フランジ部
１１ｃ 内向き鍔部
１１ｄ 内向き突起部
１２ 下ケース
１３ カバー
２ 第二取付部材
２１ ボス部材
２２ ボルト
３ 弾性体
３１ オリフィス形成部
３２ 弾性ストッパ
４ ダイアフラム
４ａ，５１ａ 外周部
４１ 膜状本体
４２ 補強環
５ 隔壁
５１ 隔壁本体
５１ｂ 連通孔
５２ 可撓板
Ａ 主液室
Ｂ 副液室
Ｃ１ 上部オリフィス
Ｃ２ 下部オリフィス

Claims (1)

1. 第一取付部材（１）及び第二取付部材（２）と、その間に一体的に設けられた弾性体（３）と、前記第一取付部材（１）の内周に設けられたダイアフラム（４）と、前記第一取付部材（１）の内周に設けられて前記弾性体（３）とダイアフラム（４）との間の液封空間を前記弾性体（３）側の主液室（Ａ）と前記ダイアフラム（４）側の副液室（Ｂ）とに仕切る隔壁（５）とを備え、前記主液室（Ａ）及び副液室（Ｂ）がオリフィス（Ｃ１，Ｃ２）を介して互いに連通され、前記隔壁（５）及びダイアフラム（４）の外周部（５１ａ，４ａ）が、前記第一取付部材（１）に内周側へ突出形成された内向き突起部（１１ｄ）と内向き鍔部（１１ｃ）の間に固定されたことを特徴とする液体封入式マウント。

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