JP2007120607A - 液封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つのオリフィスを備えた液封入式防振装置において、主液室内のキャビテーションに起因する異音の発生を防止する。
【解決手段】防振基体１６と第１ダイヤフラム２６の間の液体封入室３２を仕切部３０で主液室３４と第１副液室３６とに仕切り、該仕切部に第２ダイヤフラム４０にて区画形成される第２副液室４２と、主液室と第１副液室とを連通させる第１オリフィス４４と、第１副液室と第２副液室とを連通させる第２オリフィス４６を設けた液封入式防振装置１０において、仕切部３０を、第２ダイヤフラム４０を有する第１仕切部材４８と、その下面に接設されることで第２副液室４２を形成する第２仕切部材５０とで構成し、第１副液室３６と第２副液室４２とを連通させる貫通孔７４を第２仕切部材５０に設け、第２仕切部材の貫通孔周りに当接して当該貫通孔を塞ぐ凸部７６を第２ダイヤフラム４０に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車エンジン等の振動発生体を防振的に支承するのに用いられる液封入式防振装置に関する。

従来、自動車エンジン等の振動発生体を、その振動を車体に伝達させないように支承するマウントとして、液封入式の防振装置が用いられている。かかる液封入式防振装置として、エンジンシェイク振動とエンジンアイドル振動のような異なる２つの周波数域の振動に対して防振効果を得るものとして、２つのオリフィスを備えた液封入式防振装置が知られている。

例えば、下記特許文献１，２には、第１取付部材と、筒状部を有する第２取付部材と、これら取付部材を結合するゴム弾性体からなる防振基体と、第２取付部材の内側で防振基体との間に液体封入室を形成する第１ダイヤフラムと、該液体封入室を主液室と第１副液室とに仕切る仕切部と、該仕切部にあって主液室に対して第２ダイヤフラムにて区画形成される第２副液室と、主液室と第１副液室との間を連通させる第１オリフィスと、第１副液室と第２副液室との間を連通させる第２オリフィスを備える液封入式防振装置が開示されている。
特開２０００−２３０６００号公報 特開２００４−１０８４６０号公報

上記の液封入式防振装置においては、通常の振動入力時には、２つのオリフィスでの液流動による液柱共振作用や防振基体の制振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能が果たされるが、大きな振動が入力したときに、防振装置自体が異音発生源となってこれが車室内に伝達されてしまうことがある。

かかる異音は、液室内でのキャビテーションにより発生するものである。キャビテーションは、防振装置に大きな振動が入力したときに、オリフィスが目詰まりし、これにより主液室内が過度な負圧状態となって、封入された液体の飽和蒸気圧を下回ることで、多数の気泡が発生することにより生じる現象である。そして、このようにして発生した気泡が消滅するときの衝撃音が異音となって外部に伝達されるのである。

本発明は、上記のような２つのオリフィスを備えた液封入式防振装置において、かかるキャビテーションによる異音の発生を防止することを目的とする。

本発明に係る液封入式防振装置は、第１取付部材と、筒状部を有する第２取付部材と、前記第１取付部材と第２取付部材の間に介設されて両取付部材を結合するゴム弾性体からなる防振基体と、前記防振基体に対向して配され前記筒状部の内側で前記防振基体との間に液体封入室を形成するゴム膜よりなる第１ダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の主液室と前記第１ダイヤフラム側の第１副液室とに仕切る仕切部と、前記仕切部にあって前記主液室に対してゴム膜よりなる第２ダイヤフラムにて区画形成される第２副液室と、前記主液室と前記第１副液室との間を連通させる第１オリフィスと、前記第１副液室と前記第２副液室との間を連通させる第２オリフィスを備える液封入式防振装置において、前記仕切部が、前記第２ダイヤフラムを有する第１仕切部材と、前記第１仕切部材に対して前記第１副液室側に配されて前記第２ダイヤフラムとの間に前記第２副液室を形成する第２仕切部材とを備えてなり、前記第１副液室と前記第２副液室とを連通させる貫通孔が前記第２仕切部材に設けられ、前記第２仕切部材の前記貫通孔周りに当接して当該貫通孔を塞ぐ凸部が前記第２ダイヤフラムに設けられたものである。

本発明の液封入式防振装置においては、前記凸部が前記第２ダイヤフラムにおいて偏心して設けられていることが好ましい。

本発明の液封入式防振装置であると、過大な振動の入力により主液室内に所定以上の負圧が生じると、主液室に面する第２ダイヤフラムが主液室側に引っ張られるように変位することで凸部が第２仕切部材から離れて貫通孔が開口し、第１副液室から第２副液室に液体が流動する。これにより主液室内の急激な圧力変化が緩和され、主液室内におけるキャビテーションの発生を低減することができる。

一方、通常の振動入力時、即ち主液室内での負圧が小さいときには、第２仕切部材の貫通孔は第２ダイヤフラムの凸部によって塞がれており、該凸部周りのゴム膜部分が可撓性のダイヤフラムとして機能する。そのため、従来と同様、２つのオリフィスでの液流動による液柱共振作用や防振基体の制振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能が果たされる。

以上より、本発明によれば、通常の振動入力時における防振性能を確保しつつ、過大な振動入力時におけるキャビテーションに起因する異音の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜３は、本発明の第１の実施形態に係る液封入式防振装置１０を示したものである。この液封入式防振装置１０は、自動車のエンジンを支持し、そのエンジン振動を車体フレームに伝達させないようにするためのエンジンマウントであり、エンジン側に取り付けられる上側の第１取付部材１２と、車体フレーム側に取り付けられる下側の第２取付部材１４と、これら取付部材１２，１４の間に介設されて両者を結合するゴム弾性体からなる防振基体１６とを備えている。

第１取付部材１２は、金属等の剛性材料よりなり、第２取付部材１４の軸心部上方に配されている。第１取付部材１２の上面にはボルト穴１８が設けられ、このボルト穴１８に対し、不図示のエンジン側部材が締結固定されるようになっている。

第２取付部材１４は、金属等の剛性材料より有底筒状に形成されている。この例では、第２取付部材１４は、防振基体１６が加硫接着される筒状部２０と、その下端開口部に取付けられる椀状の底部材２２とからなり、底部材２２の底部にボルト２４が突設され、このボルト２４で不図示の車体フレーム側部材に固定されるようになっている。

防振基体１６は、外形形状が略裁頭円錐形状をなしており、その上部に第１取付部材１２が埋設され、下端部に筒状部２０の上端部内周面が加硫接着されている。

第２取付金具１４の内部には、防振基体１６に対向して可撓性のゴム膜よりなる第１ダイヤフラム２６が設けられており、該第１ダイヤフラム２６は筒状部２０の下端開口部に取着されている。また、筒状部２０の内周には、防振基体１６と一体に形成されたゴム層２８を介して仕切部３０が嵌着されている。こうして防振基体１６と第１ダイヤフラム２６との間の内室が、水やエチレングリコール等の非圧縮性液体の封入された液体封入室３２として形成されるとともに、この液体封入室３２が、仕切部３０によって、防振基体１６が室壁の一部をなす上側の主液室３４と、第１ダイヤフラム２６が室壁の一部をなす下側の第１副液室３６とに仕切り構成されている。また、第１ダイヤフラム２６と底部材２２との間が空気室３８として形成されている。

仕切部３０は、主液室３４に対してゴム膜よりなる第２ダイヤフラム４０にて区画形成される第２副液室４２と、主液室３４と第１副液室３６との間を連通させる液体流路である第１オリフィス４４と、第１副液室３６と第２副液室４２との間を連通させる液体流路である第２オリフィス４６を備えている。かかる仕切部３０は、中央部に第２ダイヤフラム４０を有するとともにその外周にて第１オリフィス４４及び第２オリフィス４６を形成する上側の第１仕切部材４８と、その下面に接設されて第２ダイヤフラム４０との間に第２副液室４２を形成する下側の第２仕切部材５０とで構成されている。

詳細には、第１仕切部材４８は、樹脂又はアルミニウム等の剛性材料からなる環状部材５２と、その内側中央部に加硫接着されたゴム部材５４とからなる。環状部材５２の外周面には凹溝５６が設けられ、環状部材５２が上記筒状部２０の内周に嵌着されることにより、凹溝５６とゴム層２８との間で上記第１オリフィス４４が形成されている。また、ゴム部材５４は、上記第２ダイヤフラム４０と、該第２ダイヤフラム４０の周縁部から下方に突出形成されるものであって第２ダイヤフラム４０とともに上記第２副液室４２を形成するための下方に開口する凹陥部を形成する内側隔壁５８とを備えてなる。そして、第１オリフィス４４の内側には、第２副液室４２の周りに、下方に開口する溝により二重巻き状の形態をなす上記第２オリフィス４６が設けられており、この第２オリフィス４６における内外通路４６ａ，４６ｂ間の隔壁６０がゴム部材５４により形成されている。

第２仕切部材５０は、金属等の剛性材料からなる円板状部材であり、第１仕切部材４８の下面に接設されることで、第２オリフィス４６と第２副液室４２の下方側を閉塞するように構成されている。第２副液室４２の底面を構成する第２仕切部材５０の中央部５０ａは第２副液室４２側に向けて円形段状に突出形成されており、その外周に内側隔壁５８の下端内周側が係合することで第２副液室４２を形成する内側隔壁５８の内方への変位が規制されている。また、第２仕切部材５０の周縁部にはフランジ６２が設けられており、このフランジ６２が、第１ダイヤフラム２６の周縁部の補助金具２７とともに、第２取付部材１４の筒状部２０と底部材２２とのかしめ結合部６４に固定されている。

上記第１オリフィス４４は、第１仕切部材４８の外周部上面に設けた開口６６（図２参照）を介して主液室３４と連通しており、また、第２仕切部材５０に設けられた円形の開口６８を介して第１副液室３６に連通している。上記第２オリフィス４６は、内側隔壁５８の周上の一箇所に設けられた開口７０を介して第２副液室４２に連通しており、また、第２仕切部材５０に設けられた円形の開口７２を介して第１副液室３６に連通している。図１，２から明らかなように、両オリフィス４４，４６は、第２オリフィス４６の方が断面積が大きく、かつ、オリフィス長が長く設定されている。また、図２に示すように、第１副液室３６への連通部においては、第１オリフィス４４側の開口６８の方が第２オリフィス４６側の開口７２よりも開口面積が大きく設定されている。

以上の構成において、本実施形態では更に、第２仕切部材５０に、第１副液室３６と第２副液室４２とを連通させる円形の貫通孔７４が設けられている。この貫通孔７４は、第１副液室３６から第２副液室４２に直接、即ち第２オリフィス４６を介さずに液体を流動させることができるように、第１副液室３６と第２副液室４２とを区画する第２仕切部材５０の中央部５０ａに設けられており、この例では、平面視円形状の第２副液室４２の中心Ｏに設けられている。

そして、この第２仕切部材５０の中央部５０ａに相対する第２ダイヤフラム４０は、下方、即ち第２副液室４２側に向かって凸の湾曲面状に形成されており、その底に相当する中心位置に、第２副液室４２側に突出する凸部７６が設けられている。凸部７６は、円柱状をなして第２ダイヤフラム４０の下面から一体に突設されており、平らな先端面（下面）が第２仕切部材５０の貫通孔７４周りに隙間なく当接して当該貫通孔７４を塞ぐように設けられている。

凸部７６は、通常の振動入力時には貫通孔７４を塞いだ状態を維持し、過大な振動により主液室３４に所定以上の負圧が生じたときに、第２仕切部材５０から離れて貫通孔７４が開口するように設けられている。そのため、例えば、第１仕切部材４８と第２仕切部材５０を組付けたときに、凸部７６が上記貫通孔７４周りを押圧した状態に当接するように、組付け前の状態で凸部７６の先端が第２副液室４２の底面に相当する位置よりも下方に突出するような寸法関係に形成されている。ここで、上記所定以上の負圧として設定される負圧は、主液室３４にキャビテーションが発生するときの負圧よりも小さな負圧（絶対値が小さな負圧）であることが好ましい。

以上よりなる本実施形態の液封入式防振装置１０であると、通常の振動入力時、即ち主液室３４内での負圧が小さいときには、第２仕切部材５０の貫通孔７４は第２ダイヤフラム４０の凸部７６によって塞がれており、凸部７６の周囲のゴム膜部分７８が可撓性のダイヤフラムとして機能する。

特に本実施形態のものでは、エンジンアイドル振動のうち、５Ｈｚ前後のエンジンの回転０．５次振動に対しては、主液室３４内の液体を第１オリフィス４４を介して第１副液室３６側へ流動させることにより、第１オリフィス４４内における液体の流動抵抗によって減衰力を発揮させ、当該振動が制振される。また、エンジンアイドル振動のうち、１５Ｈｚ前後のエンジンローリング振動に対しては、主液室３４に面した第２ダイヤフラム４０の上記ゴム膜部分７８が振動し、この振動に応じて、第２副液室４２内の液体を第２オリフィス４６を介して第１副液室３６側へ流動させることにより、その流動作用によって減衰力が得られ、当該振動が制振される。更に、車両走行中の１０〜１５Ｈｚのエンジンシェイク振動に関しては、上記第２オリフィス４６内の液体の流動作用による減衰力により制振される。このように通常の振動入力時には、各オリフィス４４，４６の液流動作用により振動が抑え込まれる。

一方、エンジンの始動時や悪路走行時などにおいて、防振装置に過大な振動が入力すると、両オリフィス４４，４６が目詰まりした状態となり、主液室３４内に所定以上の負圧が生じる。これにより、主液室３４に面する第２ダイヤフラム４０が、図３に示すように、主液室３４側に引っ張られるように変位して、凸部７６が第２仕切部材５０から離れ、貫通孔７４が開口して、矢印Ｌで示すように第１副液室３６から第２副液室４２に液体が流動（リーク）する。このように相対的に圧力の高い第１副液室３６から第２副液室４２に液体が流入することで、第２ダイヤフラム４０を介して第２副液室４２と区画されている主液室３４内において急激な圧力低下が緩和され、主液室３４内におけるキャビテーションの発生を抑制することができる。

以上より、本実施形態であると、２つのオリフィス４４，４６を持つ液封入式防振装置１０において、通常の振動入力時における防振性能を確保しつつ、過大な振動入力時におけるキャビテーションに起因する異音の発生を防止することができる。

図４〜６は、第２の実施形態に係る液封入式防振装置１０Ａを示したものである。第２の実施形態の防振装置１０Ａは、第１の実施形態に係る防振装置１０とは、第２仕切部材５０に設ける貫通孔７４と、第２ダイヤフラム４０に設ける凸部７６の位置が異なっており、その他は第１の実施形態と同一である。そのため、以下では相違点について説明し、共通する構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。

この実施形態では、図５に示すように、貫通孔７４が平面視円形状の第２副液室４２の中心Ｏに対して偏心した位置に設けられており、これに対応して、第２ダイヤフラム４０の凸部７６は、図４に示すように、下方に凸の湾曲面状に形成された第２ダイヤフラム４０の底に相当する中心位置ではなく偏心して設けられている。より詳細には、凸部７６は、第２オリフィス４６への液体の流動をできるだけ阻害しないように、第２副液室４２の中心Ｏに対し、第２副液室４２への開口７０から離れる方向に向かって偏心した位置に設けられている（図５参照）。

このように凸部７６を偏心させて設けることにより、通常の振動入力時に凸部７６が第２仕切部材５０から離れて貫通孔７４が開口してしまう不具合を抑制することができる。すなわち、円形状の第２ダイヤフラム４０では中心部分が最も上下変動しやすいため、中心部分よりも偏心させて設けた方が貫通孔７４が開口し始める負圧設定をより大きな値に設定することができる。そのため、偏心させた方が、通常の振動入力時に貫通孔７４を開口させにくく、過大な振動入力時のみに図６に示すように開口させてキャビテーションの発生を抑制することができる。また、凸部７６が偏心していると、可撓性のダイヤフラムとして機能する凸部７６周りのゴム膜部分７８が、通常の振動入力時に撓み変形しやすく、通常の振動入力時における防振性能を確保しやすい。

本発明の液封入式防振装置であると、通常の振動入力時における防振性能を確保しつつ、過大な振動入力時におけるキャビテーションに起因する異音の発生を抑制することができるので、自動車のエンジンマウントやボディマウントなどの各種の車両用の防振装置として好適に利用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る液封入式防振装置の縦断面図である。 図１のII−II線断面図である。 同防振装置の作用時の要部拡大断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る液封入式防振装置の縦断面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 同防振装置の作用時の要部拡大断面図である。

符号の説明

１０，１０Ａ…液封入式防振装置、１２…第１取付部材、１４…第２取付部材、１６…防振基体、２０…筒状部、２６…第１ダイヤフラム、３０…仕切部、３２…液体封入室、３４…主液室、３６…第１副液室、４０…第２ダイヤフラム、４２…第２副液室、４４…第１オリフィス、４６…第２オリフィス、４８…第１仕切部材、５０…第２仕切部材、７４…貫通孔、７６…凸部

Claims (2)

1. 第１取付部材と、筒状部を有する第２取付部材と、前記第１取付部材と第２取付部材の間に介設されて両取付部材を結合するゴム弾性体からなる防振基体と、前記防振基体に対向して配され前記筒状部の内側で前記防振基体との間に液体封入室を形成するゴム膜よりなる第１ダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の主液室と前記第１ダイヤフラム側の第１副液室とに仕切る仕切部と、前記仕切部にあって前記主液室に対してゴム膜よりなる第２ダイヤフラムにて区画形成される第２副液室と、前記主液室と前記第１副液室との間を連通させる第１オリフィスと、前記第１副液室と前記第２副液室との間を連通させる第２オリフィスを備える液封入式防振装置において、
   前記仕切部が、前記第２ダイヤフラムを有する第１仕切部材と、前記第１仕切部材に対して前記第１副液室側に配されて前記第２ダイヤフラムとの間に前記第２副液室を形成する第２仕切部材とを備えてなり、前記第１副液室と前記第２副液室とを連通させる貫通孔が前記第２仕切部材に設けられ、前記第２仕切部材の前記貫通孔周りに当接して当該貫通孔を塞ぐ凸部が前記第２ダイヤフラムに設けられたことを特徴とする液封入式防振装置。
2. 前記凸部が前記第２ダイヤフラムにおいて偏心して設けられたことを特徴とする請求項１記載の液封入式防振装置。
   

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