JP2007139158A - 流体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過大な振動入力時における受圧室での気泡の発生を抑えることが出来ると共に、気泡が発生した場合でも、異音や振動の発生を低減することの出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供すること。
【解決手段】受圧室４０に突出する筒状の連通突出部５８を仕切部材３２に設けて、連通突出部５８を通じてオリフィス通路６２を受圧室４０に連通することにより、オリフィス通路６２の受圧室４０への開口位置を仕切部材３２の受圧室４０側の表面から離隔した位置に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車用エンジンマウント等に用いられる防振装置に係り、特に、内部に封入された非圧縮性流体の流動作用を利用して防振効果を得るようにした流体封入式防振装置に関するものである。

従来から、振動伝達系を構成する部材間に介装される防振連結体乃至は防振支持体として、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結した防振装置が、各種分野で広く採用されている。その一種として、振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる受圧室と、容積変化が許容される平衡室を形成して、それら両室に非圧縮性流体を封入すると共に、それら両室を相互に連通するオリフィス通路を設けた流体封入式防振装置が知られている。

このような流体封入式防振装置では、封入した非圧縮性流体の共振作用等の流動作用に基づいて防振効果を得ることが出来る。それ故、ゴム弾性体だけの防振特性を利用する場合に比して、防振装置に要求される低動ばね特性や高減衰特性を、一層有利に得ることが可能となる。特に、オリフィス通路の形状や長さ等の設計変更で防振特性の周波数チューニングも容易に出来ることから、例えば、特定の周波数域で高度な防振性能が要求される自動車用のエンジンマウント等への適用が、積極的に検討されている。

ところで、このような流体封入式防振装置では、第一の取付部材と第二の取付部材の間に大きな振動荷重が入力されると、防振装置から異音や振動が発せられる場合がある。具体的には、上述の如き構造の流体封入式防振装置をエンジンマウントとして採用する自動車では、波状路やスピードバンプ（道路を横断するかまぼこ形の障害物）が設けられた路面上等を走行した場合に、車室内で乗員が体感できる程の異音や衝撃を生ずる場合がある。

このような異音や振動の発生原因は、未だ充分に解明されていないが、衝撃的な振動の入力時において、オリフィス通路を通じて受圧室と平衡室の間で生じる流体流動が追従しきれず、受圧室内で局所的に瞬間的な著しい負圧が生ぜしめられることによると考えられる。即ち、このような負圧が生ぜしめられると、封入流体から気体が分離されて、キャビテーションと解せられる気泡が形成される。更に、かかる気泡は、発生から成長に至る過程を経てから崩壊に至り、爆発的な微小噴流（マイクロジェット）を形成する。これが水撃圧となって第一の取付部材や第二の取付部材に伝播し、自動車のボデーなどに伝達されることによって前述の如き問題となる異音や振動が生ぜしめられるに至るものと考えられる。

また、本出願人は、問題となる異音や振動の原因となるキャビテーションによる気泡が、オリフィス通路の受圧室側開口部付近に多く発生することを確認した。

そこで、本出願人は、先の出願である特許文献１（特開２００４−１９０７５７号公報）において、オリフィス通路の受圧室側開口部に対して所定距離を隔てて対向位置する緩衝対向面を設けた流体封入式防振装置を提案した。この先願に従う構造の流体封入式防振装置では、受圧室内においてオリフィス通路の開口部付近で発生する気泡が、緩衝対向面に打ち当たることで細分化する。その結果、気泡サイズが大きくなることを抑えて、気泡の消失に際して発生する衝撃力ひいては異音や振動を軽減することが出来るのである。

しかしながら、この特許文献１に示されている構造は、発生する気泡のサイズを小さく抑えることを主目的とするものであり、受圧室における気泡の発生そのものを防止して異音や振動の発生を回避するという観点からは、未だ完全とは言い難いところがある。

特開２００４−１９０７５７号公報

ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、過大な振動入力時における受圧室での気泡の発生を抑えることが出来ると共に、気泡が発生した場合でも、異音や振動の発生を低減することの出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することを目的とする。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意な組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。

本発明者は、研究と実験によって、異音や振動の原因となる気体の分離は、オリフィス通路の受圧室への開口部付近で生じる局所的な負圧に対して、受圧室内の封入流体が十分に補充されないことによって発生するとの知見を得たのであって、本発明は、かかる知見に基づいて考案されたものである。

（本発明の第一の態様）
すなわち、本発明の第一の態様は、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結せしめて、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を、該第二の取付部材で支持された仕切部材を挟んだ両側に形成し、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、該受圧室と該平衡室を相互に連通するオリフィス通路を設けた流体封入式防振装置において、前記仕切部材から前記受圧室に突出する筒状の連通突出部を設けて、該連通突出部を通じて前記オリフィス通路を該受圧室に連通せしめることにより、該オリフィス通路の該受圧室への開口位置を該仕切部材の表面から該連通突出部の突出高さだけ該受圧室内に離れた位置に設定したことを、特徴とする。

このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、オリフィス通路の受圧室への開口位置を仕切部材の表面から受圧室内の離れた位置に設定することにより、オリフィス通路の受圧室への開口部付近における局所的な負圧の発生を低減乃至は回避することが出来る。即ち、オリフィス通路の受圧室への開口部を仕切部材から受圧室に向かって突出せしめて、乱流による負圧の発生位置を仕切部材の表面から離れた位置に設定したことにより、発生した負圧に対して負圧の発生位置と仕切部材の間を含む各方向から流体が流入して、可及的速やかに負圧が解消されるようになっている。それ故、オリフィス通路の受圧室への開口部付近における局所的な負圧の発生が緩和されて、かかる負圧による気体分離に起因する異音や振動等の発生を効果的に防ぐことが出来る。

さらに、負圧の発生位置を仕切部材の表面から離すことにより、オリフィス通路の受圧室側開口部付近で過大な負圧が発生して気泡消失による水撃圧が生じた場合にも、仕切部材に伝播される衝撃エネルギーが分散されて小さくなる。それ故、気泡崩壊時に生じる衝撃力の仕切部材への伝達が低減せしめられて、問題となる異音や振動を有利に防ぐことが出来る。

なお、本態様における連通突出部は、仕切部材と一体形成されていても良いし、仕切部材とは別体として形成されて、仕切部材に対して組み付けられていても良い。

（本発明の第二の態様）
また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る流体封入式防振装置において、前記連通突出部の外周面がテーパ面で構成されており、該連通突出部の外径寸法が突出方向先端に向かって次第に小さくなっていることを、特徴とする。

このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、連通突出部の外周面をテーパ面で構成して、連通突出部の外周側の形状を先細形状とすることにより、連通突出部の突出先端付近で生じる負圧に対して、流体がテーパ状の外周面で案内されてスムーズに流入せしめられることから、発生した負圧をより一層速やかに解消することが出来て、気体分離を有利に防ぐことが出来る。

（本発明の第三の態様）
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る流体封入式防振装置において、前記連通突出部の内周面がテーパ面で構成されており、該連通突出部の内径寸法が突出方向先端に向かって次第に大きくなっていることを、特徴とする。

このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、連通突出部の内周面をテーパ面で構成して、連通突出部の内周側の形状が突出先端側に向かって拡開する形状とされていることにより、オリフィス通路から受圧室に流入せしめられる流体の流速が低減されて、発生する乱流が抑制される。それ故、かかる乱流によって惹起される負圧を低減することが出来て、気体分離を防ぐことが出来る。

（本発明の第四の態様）
また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか一つの態様に係る流体封入式防振装置において、前記連通突出部における前記仕切部材の前記受圧室側表面からの突出高さ寸法が３ｍｍ以上とされていることを、特徴とする。

このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、連通突出部の突出高さを３ｍｍ以上に設定することにより、仕切部材の表面と負圧の発生位置であるオリフィス通路の受圧室への開口部との距離を十分に離すことが出来て、流体の補充による負圧の速やかな解消や、気泡消失時に仕切部材へ伝播される水撃圧の低減といった効果を有効に発揮せしめることが出来る。

（本発明の第五の態様）
また、本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れか一つの態様に係る流体封入式防振装置において、前記仕切部材が、仕切部材本体と該仕切部材本体の前記受圧室側の面に重ね合わされて固定された蓋板部材とを含んで構成されており、該仕切部材本体には前記オリフィス通路を形成するための凹溝が設けられて該凹溝の該受圧室側の端部が該仕切部材本体の該受圧室側の面に位置せしめられている一方、該蓋板部材には透孔と該透孔の周縁部から該受圧室に延び出す前記連通突出部とが形成されており、該仕切部材本体の該凹溝の該受圧室側の端部に該蓋板部材の該透孔が位置せしめられていることを、特徴とする。

このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、蓋板部材を仕切部材本体の受圧室側の面に重ね合わせることで、オリフィス通路の受圧室への開口を連通突出部の突出先端に容易に位置せしめることが出来て、オリフィス通路の受圧室への開口を仕切部材の表面から離すことによる上述の如き効果を有効に発揮せしめることが出来る。特に、連通突出部を仕切部材とは別体とする本態様を採用することにより、従来構造の仕切部材に対しても、比較的小さな設計変更を施すことによって本発明を適用することが可能となる。

（本発明の第六の態様）
また、本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れか一つの態様に係る流体封入式防振装置において、自動車用のエンジンマウントであって、前記オリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数がエンジンシェイクに相当する周波数にチューニングされていることを、特徴とする。

このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、自動車用のエンジンマウントにおいて問題となるエンジンシェイクに相当する周波数域の振動に対して、流体の流動作用に基づく優れた防振効果を発揮することが出来る。また、オリフィス通路を通じての流体流動による局所的な負圧は、主に、低周波数域にチューニングされたオリフィス通路の受圧室への開口部付近で発生することから、低周波数振動であるエンジンシェイクにチューニングされたオリフィス通路の受圧室への開口部に連通突出部を設けることによって、気体分離を有効に防ぐことが出来る。

（本発明の第七の態様）
また、本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六の何れか一つの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第二の取付部材を円筒形状として、該第二の取付部材の一方の開口部側に前記第一の取付部材を離隔配置せしめて、それら第一の取付部材と第二の取付部材を連結する前記本体ゴム弾性体で該第二の取付部材の一方の開口部を流体密に覆蓋すると共に、該第二の取付部材の他方の開口部を前記可撓性膜で流体密に覆蓋せしめる一方、前記仕切部材を該第二の取付部材で固定的に支持せしめて、該仕切部材を該本体ゴム弾性体と該可撓性膜の対向面間で該第二の取付部材の軸直角方向に広がるように配設することにより、該仕切部材を挟んだ両側に前記受圧室と前記平衡室を形成し、それら受圧室と平衡室を相互に連通する前記オリフィス通路を該仕切部材の外周部分を周方向に延びるように形成したことを、特徴とする。

このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、仕切部材の両側に受圧室と平衡室を効率的に形成することが可能となり、全体としてコンパクトな流体封入式防振装置を実現することが可能となる。その結果、例えば、自動車用のエンジンマウント等として特に有利に採用することが可能となる。

上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置にあっては、オリフィス通路の受圧室への開口位置を仕切部材から離れた位置に設定することにより、受圧室内の特定箇所における局所的な負圧の発生を防いで、気体分離に起因する異音や振動の発生を効果的に防止することが出来ると共に、過大な振動入力時に気体分離が生じた場合にも、気泡の崩壊時に生じる水撃圧を分散して仕切部材に伝播することにより、発生する異音や振動を低減することが出来る。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

先ず、図１には、本発明の第一の実施形態としての自動車用エンジンマウント１０が示されている。このエンジンマウント１０は、第一の取付部材としての第一の取付金具１２と第二の取付部材としての第二の取付金具１４が本体ゴム弾性体１６で連結された構造とされている。また、エンジンマウント１０は、第一の取付金具１２がパワーユニット側に取り付けられる一方、第二の取付金具１４がボデーに取り付けられることにより、パワーユニットをボデーに対して、他の図示しないエンジンマウント等と協働して防振支持せしめるようになっている。更に、そのような装着状態下、当該マウント１０には、パワーユニットの分担荷重の入力により本体ゴム弾性体１６が弾性変形することに伴って、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が図１中の上下方向に所定量だけ接近して相対変位せしめられると共に、防振すべき主たる振動が、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に対して、図１中の略上下方向に入力されることとなる。なお、本実施形態のエンジンマウント１０は、その装着状態下で、図１に示すように、マウント中心軸（第一及び第二の取付金具１２，１４の中心軸）が略鉛直方向とされることから、以下の説明中では、かかる図１中の上下方向を、単に上下方向という。

より詳細には、第一の取付金具１２は、略円板形状を呈していると共に、その中央部分には上方（図１中、上）に突出する取付ボルト１８が固設されている。また、第一の取付金具１２の下面には、その中心軸上に保持金具２０が固着されている。この保持金具２０は、上方開口部に向かって次第に拡開するテーパ状周壁部を備えており、開口周縁部において第一の取付金具１２の下面に固着されている。

一方、第二の取付金具１４は、大径の略円筒形状を有しており、第一の取付金具１２と略同一中心軸上で下方（図１中、下）に離隔配置されている。また、第二の取付金具１４は、略円環板形状のゴム固着部２２に対して、その外周縁部から軸方向下方に向かって突出する嵌着筒部２４が一体形成された構造となっている。なお、ゴム固着部２２の内周部分は、中央に向かって次第に軸方向下方に傾斜したテーパ状の傾斜形状とされている。

また、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の対向面間には、本体ゴム弾性体１６が配設されている。この本体ゴム弾性体１６は、大径の略円錐台形状を有していると共に、その中央には大きな肉抜状の円形凹所２６が形成されている。この円形凹所２６は、下方に向かって次第に拡径して本体ゴム弾性体１６の大径側端面に開口する有底の逆向き円形穴であって、この円形凹所２６が形成されることにより、本体ゴム弾性体１６が、全体として厚肉の略逆カップ形状とされている。

そして、本体ゴム弾性体１６の軸方向上側の小径側端面に第一の取付金具１２が重ね合わされて、該第一の取付金具１２の下面に溶接固定された保持金具２０及び第一の取付金具１２に対して本体ゴム弾性体１６が加硫接着されている。なお、保持金具２０の内部にも、本体ゴム弾性体１６が充填されている。また、本体ゴム弾性体１６の大径側端部には、第二の取付金具１４のゴム固着部２２が、外周面から差し入れられたような形態で略埋設状態で加硫接着されており、第二の取付金具１４の一方の開口部が本体ゴム弾性体１６で流体密に覆蓋されている。要するに、本体ゴム弾性体１６が、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４を備えた一体加硫成形品として形成されている。

なお、本体ゴム弾性体１６の厚肉円筒形状とされた軸方向中間部分には、略円環板形状の補強金具２８が固着されて、本体ゴム弾性体１６のばね特性が調節されている。また、図１にも示されているように、第二の取付金具１４には、ゴム固着部２２の下面と嵌着筒部２４の内周面の略全体を覆うようにして、シールゴム層３０が、本体ゴム弾性体１６と一体形成されて被着されている。

さらに、第一及び第二の取付金具１２，１４を備えた本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品には、第二の取付金具１４の軸方向下方の開口部側から仕切部材としての仕切金具３２と可撓性膜としてのダイヤフラム３４が組み付けられている。

仕切金具３２は、厚肉の略円板形状を呈している。また、ダイヤフラム３４は、変形容易な薄肉のゴム弾性膜によって構成されており、その外周縁部が略円環形状の嵌着金具３６に加硫接着されている。そして、仕切金具３２とダイヤフラム３４が第二の取付金具１４に嵌め合わされて固定されている。

具体的には、本実施形態における仕切金具３２は、アルミニウム合金等の金属材で形成されており、軸直角方向に広がるようにして第二の取付金具１４の嵌着筒部２４に嵌め入れられている。そして、仕切金具３２の外周部分の上面と外周面が、シールゴム層３０を介して、第二の取付金具１４のゴム固着部２２と嵌着筒部２４に対して流体密に重ね合わされている。なお、仕切金具３２は、例えば、硬質の合成樹脂材や鋼材等によって形成されていても良い。

また、ダイヤフラム３４は、中央部分に十分な弛みをもたせて変形容易とした略円板形状とされている。更に、ダイヤフラム３４の外周縁部において、ダイヤフラム３４が嵌着金具３６に加硫接着されている。嵌着金具３６は、円環板形状の支持部３７に対して、その外周縁部から上方に突出する円筒形状の固定筒部３８が一体形成されると共に、その内周縁部から下方に突出する円筒形状の固着部３９が一体形成された構造を有している。そして、支持部３７の内周縁部及び固着部３９の内周面に対してダイヤフラム３４の外周縁部が加硫接着されている。また、固定筒部３８が第二の取付金具１４の嵌着筒部２４に外挿されていると共に、該固定筒部３８に対して八方絞り等の縮径加工が施されている。これにより、嵌着金具３６の支持部３７が仕切金具３２の外周部分の下面に当接されていると共に、嵌着金具３６の固定筒部３８が嵌着筒部２４に外嵌固定されている。なお、固定筒部３８と嵌着筒部２４の嵌着面間は、嵌着筒部２４の外周面に被着形成されたシールゴム層で流体密に封止されている。

これにより、本体ゴム弾性体１６に形成された円形凹所２６における、第二の取付金具１４の中央孔を通じて下方に開口せしめられた開口部分が、ダイヤフラム３４によって流体密に覆蓋されている。そして、この円形凹所２６を利用して形成されて、外部空間に対して密閉された、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３４の対向面間の領域には、非圧縮性流体が封入されており、流体封入領域が画成されている。かかる封入流体としては、例えば水やアルキレングリコール, ポリアルキレングリコール, シリコーン油等が採用されるが、特に流体の共振作用に基づく防振効果を有効に得るためには、０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体を採用することが望ましい。また、非圧縮性流体の封入は、例えば第一及び第二の取付金具１２，１４を備えた本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品に対する仕切金具３２とダイヤフラム３４の組み付けを非圧縮性流体中で行うこと等によって実現される。

また、かかる流体封入領域は、その内部に仕切金具３２が軸直角方向に拡がるようにして配設されていることによって上下に二分されている。これに伴い、仕切金具３２を挟んだ軸方向一方（図１中、上）の側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されて、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間への振動入力時に、本体ゴム弾性体１６の弾性変形に伴って圧力変動が生ぜしめられる受圧室４０が形成されている。一方、仕切金具３２を挟んだ軸方向他方の側には、壁部の一部がダイヤフラム３４で構成されて、該ダイヤフラム３４の弾性変形に基づいて容積変化が容易に許容される平衡室４２が形成されている。

さらに、本実施形態における仕切金具３２は、仕切部材本体としての仕切金具本体４４と蓋板部材としての蓋板金具５４を含んで構成されている。仕切金具本体４４は、厚肉の略円板形状であって、図２，図３に示されているように、外周部分において上面に開口して周方向に連続して延びる凹溝４６が形成されており、この凹溝４６が、第二の取付金具１４のゴム固着部２２で流体密に覆蓋されることによってトンネル状の流体流路４８が形成されている。なお、本実施形態では、凹溝４６が、仕切金具３２の周上の略３／４周に亘る部分を周方向に往復して形成されている。

また、流体流路４８の一方の端部は、第二の取付金具１４のゴム固着部２２の内周縁部よりも径方向内方にまで延び出しており、それによって、ゴム固着部２２よりも内周側で仕切金具本体４４の上面に流体流路４８の端部が開口せしめられて連通孔５０が形成されている。そして、この連通孔５０を通じて、流体流路４８の一方の端部が仕切金具本体４４の受圧室４０側表面に開口せしめられている。更に、流体流路４８の他方の端部は、仕切金具本体４４における流体流路４８の底壁部に形成された連通孔５２を通じて仕切金具本体４４の平衡室４２側表面に開口せしめられており、平衡室４２に接続されている。

さらに、仕切金具本体４４の受圧室４０側の表面における軸直角方向中央部分には、図１〜３に示されている如き薄肉の略円板形状とされた蓋板金具５４が軸方向で重ね合わせられている。蓋板金具５４には、３つの位置決め孔が形成されており、該位置決め孔に仕切金具本体４４に設けられた３つの位置決め突起を挿通してかしめることにより、蓋板金具５４が仕切金具本体４４に対して位置合せされて固着されている。これにより、本実施形態における仕切金具３２が仕切金具本体４４と蓋板金具５４を含んで構成されている。また、蓋板金具５４には、厚さ方向で貫通するように形成された円形の孔である透孔５６が設けられていると共に、透孔５６と略同一中心軸上に連通突出部としての筒状突出部５８が設けられている。筒状突出部５８は、図３に示されているように、全体として略円筒形状を呈するノズル状であって、その外周面における軸方向中間の一部より突出先端側が突出先端に向かって次第に小径となるテーパ面６０とされていると共に、内周面が略一定の筒状壁面とされている。また、筒状突出部５８は、好適には、蓋板金具５４の表面から３ｍｍ以上突出せしめられていることが望ましく、より好適には、５ｍｍ以上、更に好適には８ｍｍ以上突出せしめられていることが望ましい。蓋し、筒状突出部５８の突出高さが十分に大きくない場合には、後述する局所的な負圧の速やかな解消や気泡の崩壊時に発生する衝撃力の仕切金具３２への伝播を低減するといった効果を有効に得ることが出来ないおそれがある。なお、筒状突出部５８の突出高さは、受圧室４０の寸法などに応じて適宜に設定されるものであるが、本実施形態では、筒状突出部５８の突出高さ寸法は、流体流路４８の長さ寸法よりも小さくされている。

そして、蓋板金具５４が仕切金具本体４４に軸方向で重ね合わされて位置決め固定されていることにより、仕切金具本体４４に形成された流体流路４８の一方の端部（連通孔５０）に蓋板金具５４に形成された透孔５６が位置合わせされており、凹溝４６と第二の取付金具１４のゴム固着部２２との協働によって形成されるトンネル状の流体流路４８の一方の端部（連通孔５０）が透孔５６を通じて筒状突出部５８に接続されている。これにより、仕切金具本体４４の流体流路４８と蓋板金具５４の透孔５６及び筒状突出部５８を利用して本実施形態におけるオリフィス通路６２が形成されており、このオリフィス通路６２を通じて受圧室４０と平衡室４２が相互に連通されている。なお、このオリフィス通路６２は、常時、受圧室４０と平衡室４２を接続する連通状態に維持されている。

従って、振動入力時には、圧力変動が惹起される受圧室４０と、ダイヤフラム３４の変形に基づいて容積変化が許容される平衡室４２の間に、相対的な圧力変動が惹起されることとなり、それら両室４０，４２間でオリフィス通路６２を通じての流体流動が生ぜしめられる。その結果、受圧室４０と平衡室４２の間でオリフィス通路６２を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づく防振効果が、防振すべき軸方向（図１中の上下方向）の振動に対して発揮されるようになっている。

特に本実施形態では、オリフィス通路６２を流動せしめられる流体の共振周波数が、該流体の共振作用に基づいてシェイク等の１０Ｈｚ程度の低周波大振幅振動に対して有効な防振効果が発揮されるようにチューニングされている。かかる共振周波数のチューニングは、受圧室４０と平衡室４２の各壁ばね剛性等を考慮しつつ、例えばオリフィス通路６２の流路断面積や長さ等を設定変更することにより実現される。

また、上述の説明からも明らかなように、本実施形態におけるオリフィス通路６２の受圧室４０側の開口部は、筒状突出部５８の突出先端に位置せしめられており、仕切金具３２の受圧室４０側の表面からマウント軸方向で離れた位置に設定されている。また、本実施形態におけるオリフィス通路６２は、仕切金具本体４４に形成された連通孔５２を通じて平衡室４２に連通されていると共に、蓋板金具５４に形成された筒状突出部５８を通じて受圧室４０に連通されている。

上述の如き構造とされた本実施形態のエンジンマウント１０においては、自動車への装着状態下、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に略軸方向の振動が入力されて、その振動が、低周波数域の比較的に大きな振幅の場合、例えば±０．５〜１．０ｍｍの通常走行時シェイクの場合や、±１．０〜２．０ｍｍ程度の段差乗り越え時等のシェイクの場合には、受圧室４０と平衡室４２の間に、相対的な圧力変動が惹起されて、かかる相対的な圧力変動に基づいてオリフィス通路６２を通じての流体流動が生ぜしめられることとなる。これにより、オリフィス通路６２を流動せしめられる流体の共振作用に基づく所期の防振効果が発揮されるのである。

さらに、オリフィス通路６２の受圧室４０への開口が仕切金具３２の受圧室４０側表面から受圧室４０内に離隔して位置せしめられていることから、オリフィス通路６２の受圧室４０への開口部において発生する局所的な負圧を可及的速やかに解消することが出来て、かかる負圧に起因する異音や振動の発生を効果的に防ぐことが出来るのである。

蓋し、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に振動が入力されて、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が軸方向で相対的に離隔せしめられ、受圧室４０に負圧が及ぼされると、オリフィス通路６２を通じて受圧室４０内に封入流体が流入せしめられる。これにより、オリフィス通路６２の受圧室４０への開口部付近では、流入する流体によって乱流が発生し、かかる乱流によって、オリフィス通路６２の受圧室４０への開口部付近で局所的な負圧が発生することとなる。本実施形態では、オリフィス通路６２の受圧室４０への開口が仕切金具３２の表面から離れた位置に設けられていることから、かかる局所的な負圧が仕切金具３２の表面からマウント軸方向で離れた位置において生じることとなる。そして、このオリフィス通路６２の受圧室４０への開口部付近で発生する局所的な負圧は、周囲との圧力差によって受圧室４０内の封入流体が補充されることにより周囲に分散されて、緩和乃至は解消されることとなる。ここにおいて、本実施形態では、負圧の発生位置を仕切金具３２の表面から離すことにより、負圧に対して軸方向下方からも封入流体の補充が為されるのであって、発生した局所的な負圧に対して液圧の補填が可及的速やかに実現されるのである。それ故、局所的な負圧に起因する気体分離を防ぐことが出来て、異音や振動が生じるのを効果的に回避することが出来るのである。

すなわち、仕切金具３２の受圧室４０側表面付近で局所的な負圧が発生すると、図４の（ａ）に示されているように、負圧に対する封入流体の流入が仕切金具側において阻止されることとなる。一方、本実施形態において示されているように、局所的な負圧の発生位置を仕切金具３２の受圧室４０側表面付近から受圧室４０内に十分に離れた位置に設定すると、図４の（ｂ）に示されているように、発生した局所的な負圧に対して略全方向から封入流体が流入する。それ故、受圧室４０内に発生する局所的な負圧を、より迅速に分散、解消せしめることが出来て、気体の分離を効果的に防ぐことが出来るのである。特に本実施形態では、筒状突出部５８の突出先端面の面積が十分に小さくされている。それ故、発生した負圧に対する多方向からの流体流入がより有利に実現されて、気体分離とそれに起因する異音や騒音の発生を有効に低減乃至は回避することが出来る。なお、図４中においては、矢印が流体の流動方向を示している。また、図４中における円（球）は、受圧室４０において発生する局所的な負圧を示したものである。

特に本実施形態では、筒状突出部５８が突出先端に向かって次第に小径となるように、筒状突出部５８の外周面をテーパ面６０で構成している。それ故、オリフィス通路６２の受圧室４０への開口付近で局所的な負圧が発生した場合には、仕切金具３２の表面付近の封入流体がテーパ面６０によって案内されて、筒状突出部５８の先端に素早く流入せしめられる。従って、筒状突出部５８の先端に設定されたオリフィス通路６２の受圧室４０への開口付近で発生する負圧をより効果的に解消することが出来るようになっている。

さらに、上述の如き封入流体の流入による負圧の解消によっても十分に緩和しきれないほどの局所的な負圧が受圧室４０に生じて、気体が分離し、気泡消失時の水撃圧が生じた場合にも、本実施形態に係るエンジンマウント１０では仕切金具３２に伝播される水撃圧を低減することが出来て、かかる水撃圧に起因する異音や振動を低減することが出来る。蓋し、負圧の発生位置（オリフィス通路６２の受圧室４０への開口部）を仕切金具３２から受圧室４０内に離れた位置に設定すると、気泡消失による水撃圧が広範囲に分散された状態で仕切金具３２に伝播される。従って、仕切金具３２に伝播される衝撃力を低減することが出来るのである。なお、オリフィス通路６２の開口部付近で発生した気泡は、受圧室４０内の圧力勾配等により受圧室４０の中央（仕切金具３２から離隔する方向である軸方向上方）に向かって移動する。それ故、気泡の崩壊位置を仕切金具３２からより大きく離すことが出来て、仕切金具３２に伝播される衝撃力をより有利に低減することが出来る。

また、本実施形態では、仕切金具本体４４に対して軸方向で蓋板金具５４を重ね合わせることにより、筒状突出部５８をオリフィス通路６２の受圧室４０への開口に容易に位置合せして設けることが出来る。

以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。

例えば、筒状突出部５８の形状は、前記実施形態における具体的な記載によって何等限定されるものではない。具体的には、例えば、外周面がテーパ面とされている必要は必ずしもなく、図５に示されている筒状突出部６４のように、円筒形状とされていても良い。また、図６に示されている筒状突出部６６のように、内周面がテーパ面６８で構成されて、内径寸法が突出先端に向かって次第に大きくなるようにされていても良い。このような形状とされた筒状突出部６６では、オリフィス通路６２の受圧室４０側の開口部分が突出先端に向かって拡開せしめられることにより、オリフィス通路６２における開口部付近の流速が受圧室４０側に向かって次第に低下せしめられる。それ故、オリフィス通路６２の受圧室４０側開口部付近で発生する乱流を抑えることが出来て、異音や振動の原因となる局所的な負圧を低減することが出来る。

また、前記実施形態では、筒状突出部５８が蓋板金具５４と一体形成されており、蓋板金具５４を仕切金具本体４４に対して位置合せして組み付けることにより、オリフィス通路６２の受圧室４０への開口部に筒状突出部５８が設けられるようになっていたが、筒状突出部は、必ずしも仕切金具本体４４と別体形成されている必要はなく、仕切金具本体と一体的に形成されていても良い。なお、筒状突出部が仕切金具本体に一体形成されている場合には、蓋板金具は必ずしも必要ではなく、仕切金具本体によって仕切部材が構成されていても良い。

また、前記実施形態では、エンジンシェイク等の低周波数域の振動にチューニングされたオリフィス通路６２のみを有するシングルオリフィス構造のエンジンマウント１０に本発明を適用した例を示したが、それぞれ異なる周波数域の振動に対して防振効果を発揮する複数のオリフィス通路を有するエンジンマウントにも本発明を適用することが可能である。具体的には、例えば、エンジンシェイク等の低周波数域の振動にチューニングされた第一のオリフィス通路と、アイドリング等の中乃至高周波数域の振動にチューニングされた第二のオリフィス通路を有し、第一のオリフィス通路と第二のオリフィス通路によって受圧室と平衡室を連通せしめたダブルオリフィス構造のエンジンマウントにも本発明は適用され得る。このようなエンジンマウントでは、広い周波数域の振動入力に対して流体の流動作用に基づく優れた防振効果を得ることが出来る。

さらに、例えば、仕切金具に対してオリフィス通路が形成されると共に、液圧吸収機構としての可動ゴム板や弾性ゴム膜等が設けられたエンジンマウントにも本発明を適用することは可能である。即ち、仕切金具にその中央部上面に開口する中央凹所を形成して、かかる中央凹所の開口を蓋板金具で覆蓋して収容スペースを設け、かかる収容スペースに可動ゴム板や弾性ゴム膜を収容配置することにより、可動ゴム板や弾性ゴム膜の微小な弾性変形や変位による液圧吸収作用に基づく防振効果を得ることが出来るのであって、広い周波数域の振動入力に対して優れた防振性能を発揮することが出来る。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。

本発明の一実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面図であって、図２におけるＩ−Ｉ断面に相当する図である。 図１に示された自動車用エンジンマウントを構成する仕切部材を示す平面図である。 図１に示された自動車用エンジンマウントを構成する仕切部材の要部を示す縦断面拡大図である。 図１に示された自動車用エンジンマウントの作用効果を説明する説明図である。 本発明の別の一実施形態としての自動車用エンジンマウントを構成する仕切部材の要部を示す縦断面拡大図である。 本発明のまた別の一実施形態としての自動車用エンジンマウントを構成する仕切部材の要部を示す縦断面拡大図である。

符号の説明

１０ エンジンマウント
１２ 第一の取付金具
１４ 第二の取付金具
１６ 本体ゴム弾性体
３２ 仕切金具
３４ ダイヤフラム
４０ 受圧室
４２ 平衡室
５０ オリフィス通路
５６ 筒状突出部

Claims (7)

1. 第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結せしめて、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を、該第二の取付部材で支持された仕切部材を挟んだ両側に形成し、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、該受圧室と該平衡室を相互に連通するオリフィス通路を設けた流体封入式防振装置において、
   前記仕切部材から前記受圧室に突出する筒状の連通突出部を設けて、該連通突出部を通じて前記オリフィス通路を該受圧室に連通せしめることにより、該オリフィス通路の該受圧室への開口位置を該仕切部材の表面から該連通突出部の突出高さだけ該受圧室内に離れた位置に設定したことを特徴とする流体封入式防振装置。
2. 前記連通突出部の外周面がテーパ面で構成されており、該連通突出部の外径寸法が突出方向先端に向かって次第に小さくなっている請求項１に記載の流体封入式防振装置。
3. 前記連通突出部の内周面がテーパ面で構成されており、該連通突出部の内径寸法が突出方向先端に向かって次第に大きくなっている請求項１又は２に記載の流体封入式防振装置。
4. 前記連通突出部における前記仕切部材の前記受圧室側表面からの突出高さ寸法が３ｍｍ以上とされている請求項１乃至３の何れか一項に記載の流体封入式防振装置。
5. 前記仕切部材が、仕切部材本体と該仕切部材本体の前記受圧室側の面に重ね合わされて固定された蓋板部材とを含んで構成されており、該仕切部材本体には前記オリフィス通路を形成するための凹溝が設けられて該凹溝の該受圧室側の端部が該仕切部材本体の該受圧室側の面に位置せしめられている一方、該蓋板部材には透孔と該透孔の周縁部から該受圧室に延び出す前記連通突出部とが形成されており、該仕切部材本体の該凹溝の該受圧室側の端部に該蓋板部材の該透孔が位置せしめられている請求項１乃至４の何れか一項に記載の流体封入式防振装置。
6. 自動車用のエンジンマウントであって、前記オリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数がエンジンシェイクに相当する周波数にチューニングされている請求項１乃至５の何れか一項に記載の流体封入式防振装置。
7. 前記第二の取付部材を円筒形状として、該第二の取付部材の一方の開口部側に前記第一の取付部材を離隔配置せしめて、それら第一の取付部材と第二の取付部材を連結する前記本体ゴム弾性体で該第二の取付部材の一方の開口部を流体密に覆蓋すると共に、該第二の取付部材の他方の開口部を前記可撓性膜で流体密に覆蓋せしめる一方、前記仕切部材を該第二の取付部材で固定的に支持せしめて、該仕切部材を該本体ゴム弾性体と該可撓性膜の対向面間で該第二の取付部材の軸直角方向に広がるように配設することにより、該仕切部材を挟んだ両側に前記受圧室と前記平衡室を形成し、それら受圧室と平衡室を相互に連通する前記オリフィス通路を該仕切部材の外周部分を周方向に延びるように形成した請求項１乃至６の何れか一項に記載の流体封入式防振装置。
   

Images