JP2008002497A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体封入式防振装置においてオリフィス通路での発生、崩壊・消滅のみでなく受圧室内で発生、崩壊・消滅したキャビテーションに起因する異音や衝撃を防止する。
【解決手段】受圧室１４の内面を形成している本体ゴム状弾性体８の内面には衝撃吸収ゲルからなる衝撃波吸収層１８が形成されている。このことにより受圧室１４内部で発生、崩壊・消滅したキャビテーションに起因して生じる水撃が吸収されて異音や衝撃を防止できる。オリフィス通路１０ｃ内に生じたキャビテーションによる水撃に対しても直接オリフィス通路１０ｃ内に露出している衝撃波吸収層１８にて吸収できるほか、衝撃自体は受圧室１４内に伝達されるので、受圧室１４内に露出している衝撃波吸収層１８にて吸収できる。こうして課題が達成される。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車用のエンジンマウントなどに用いられる液体封入式防振装置に関する。

自動車用のエンジンマウント等に適用される防振装置として、内部に液体が封入された受圧室と平衡室とを備え、これらをオリフィス通路にて連通した液体封入式防振装置が知られている（例えば特許文献１，２参照）。

これらの液体封入式防振装置内部に発生したキャビテーションの崩壊・消滅時の水撃により生じる異音や衝撃を防止するために、特許文献１ではオリフィス通路が受圧室に開口する部分に対向して緩衝対向面を設けることで、キャビテーションの集合拡大を防止している。特許文献２ではオリフィス通路の開口部分に減衰ゴム層で被覆することで水撃を緩衝又は減衰している。
特開２００４−１９０７５７号公報（第１０−１１頁、図１） 特開２００４−２０４９６４号公報（第１２−１３頁、図１）

前記特許文献１，２の液体封入式防振装置ではオリフィス通路でのキャビテーション発生を前提としている。しかしキャビテーション発生、崩壊・消滅は、オリフィス通路での発生、崩壊・消滅に限られるわけではなく、受圧室内の他の場所でも発生、崩壊・消滅する。受圧室内でのキャビテーションの崩壊・消滅時の水撃は受圧室内面からエンジン側や車体側に伝達されることになる。したがって前記特許文献１，２の液体封入式防振装置ではキャビテーションに起因する異音や衝撃を防止する効果が十分ではなかった。

本発明は、オリフィス通路での発生、崩壊・消滅のみでなく受圧室内で発生、崩壊・消滅したキャビテーションに起因する異音や衝撃を防止することを目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の液体封入式防振装置は、本体ゴム状弾性体を壁部の一部として形成されていると共に内部に液体が封入されていることで前記本体ゴム状弾性体にて連結された２つの取付部材の間に生じた振動に伴って液圧変動が生じる受圧室と、内部に液体が封入されるとともに可撓性膜を壁部の一部として形成されていることで該可撓性膜の変形に基づいて容積変化が許容される平衡室と、前記受圧室と前記平衡室を相互に連通するオリフィス通路とを備えた液体封入式防振装置であって、前記受圧室の内面には衝撃波吸収層が形成されていることを特徴とする。

このように受圧室の内面には衝撃波吸収層が形成されていることにより、受圧室内部で発生、崩壊・消滅したキャビテーションに起因して生じる水撃が吸収されて異音や衝撃を防止できる。

請求項２に記載の液体封入式防振装置では、請求項１において、前記衝撃波吸収層は、前記受圧室内に露出している前記本体ゴム状弾性体の内面の全体又は一部に形成されていることを特徴とする。

２つの取付部材の間に生じた振動に伴って液圧変動を生じさせるために、２つの取付部材の間にある受圧室内面の広い範囲が本体ゴム状弾性体に覆われている。したがってこの本体ゴム状弾性体の内面の全体又は一部に衝撃波吸収層を形成することにより、効果的にキャビテーションに起因して生じる水撃についても吸収でき、異音や衝撃を防止できる。

請求項３に記載の液体封入式防振装置では、請求項２において、前記衝撃波吸収層は、前記本体ゴム状弾性体よりもヤング率の低いゴム状弾性体で構成されていることを特徴とする。

この本体ゴム状弾性体よりも低ヤング率のゴム状弾性体が、本体ゴム状弾性体の内面の全体又は一部に存在することにより、このゴム状弾性体が優先的に変形することで水撃が効果的に吸収される。

請求項４に記載の液体封入式防振装置では、請求項２において、前記衝撃波吸収層は、衝撃吸収ゲルで構成されていることを特徴とする。
このように衝撃吸収ゲルが本体ゴム状弾性体の内面の全体又は一部に存在することにより、効果的に水撃が吸収される。

請求項５に記載の液体封入式防振装置では、請求項２又は３において、前記衝撃波吸収層は、密集状に突起を分布することで構成されていることを特徴とする。
このように本体ゴム状弾性体の内面の全体又は一部に密集状に突起を分布することにより、多数の突起が振動して水撃エネルギーを熱エネルギーに変換することで、水撃を吸収することができる。

請求項６に記載の液体封入式防振装置では、請求項２又は３において、前記衝撃波吸収層は、密集状に孔を分布することで構成されていることを特徴とする。
本体ゴム状弾性体の内面の全体又は一部に密集状に孔を分布させることにより、各孔周辺の部材が変形しやすくなり、水撃エネルギーを熱エネルギーに変換することで、水撃を吸収することができる。

［実施の形態１］
図１に上述した発明が適用された自動車用のエンジンマウント２（液体封入式防振装置に相当）の縦断面図を示す。エンジンマウント２は、２つの取付金具４，６（取付部材に相当）が本体ゴム状弾性体８にて連結された状態に形成されている。２つの取付金具４，６の一方の上部取付金具４はエンジン側に取り付けられ、他方の下部取付金具６が車体側に取り付けられる。このことによりエンジンを車体に対して防振支持している。

上部取付金具４は円板形状であり、中央部にはエンジンを固定するためのボルト４ａ及び位置決め用のピン４ｂが取り付けられている。
下部取付金具６は有底の略円筒形状をなし、円筒部材６ａと底部材６ｂとから構成されている。この内、円筒部材６ａ側の内面と上部取付金具４の底面との間に本体ゴム状弾性体８が加硫接着されていることにより、本体ゴム状弾性体８を介して上部取付金具４と円筒部材６ａとが一体化している。

円筒部材６ａの下端部と底部材６ｂの周縁部との間は、かしめ加工により一体化されている。このかしめ部分において、オリフィス部材１０とダイヤフラム部材１２とがその周縁部分にて同時にかしめられて固定されている。底部材６ｂには底面側に車体側への取付ボルト６ｃが設けられており、側面にはダイヤフラム部材１２の下側の空間を大気開放する貫通孔６ｄが形成されている。

オリフィス部材１０は金属板の周縁部分を屈曲させることにより、被かしめ部１０ａと当接部１０ｂとを全周に渡って形成している。被かしめ部１０ａが前述したごとく円筒部材６ａと底部材６ｂとの間にて、かしめ加工時に挟持されることで本体ゴム状弾性体８の内面に密着する。これと共に当接部１０ｂの先端が本体ゴム状弾性体８の内面に密着することで、被かしめ部１０ａと当接部１０ｂとの間に断面三角形状でリング状の空間が形成され、このリング状の空間がオリフィス通路１０ｃとされている。

オリフィス部材１０と本体ゴム状弾性体８との間の空間には液体が封入されて受圧室１４を形成している。オリフィス部材１０と可撓性膜であるダイヤフラム部材１２との間の空間には液体が封入されて平衡室１６を形成している。オリフィス部材１０の当接部１０ｂには１つの貫通孔１０ｄが形成されて、この貫通孔１０ｄとは隣接して被かしめ部１０ａにおいて１つの貫通孔１０ｅが形成されている。尚、これらの貫通孔１０ｄ，１０ｅはオリフィス通路１０ｃを１カ所にて塞ぐ隔壁１０ｆにより離隔状態にある。このことにより平衡室１６と受圧室１４との間は、貫通孔１０ｄ、オリフィス通路１０ｃ、貫通孔１０ｅを介して連通状態とされている。

したがって上部取付金具４と下部取付金具６との間での衝撃振動により受圧室１４の液圧変動が生じると、平衡室１６はダイヤフラム部材１２の変形により容積変化が許容されているので、受圧室１４と平衡室１６との間で内部の液体が流動する。この時に液体はオリフィス通路１０ｃを通過することにより防振作用が生じる。

ここで受圧室１４の上部側の壁部を構成する本体ゴム状弾性体８において、受圧室１４内に露出する内面の全体には衝撃波吸収層１８が形成されている。この衝撃波吸収層１８は、合成樹脂からなるゲルにより形成されている。このゲルは、衝撃吸収ゲルとして知られている材料が用いられている。例えばウレタンゲル、シリコンゲルなどが挙げられる。これらのゲルを形成するためのゲル素材を、本体ゴム状弾性体８の内面、すなわち受圧室１４の内面に塗布して硬化させ、層を形成することで衝撃波吸収層１８としている。

上部取付金具４と下部取付金具６との間で強烈な衝撃振動が生じた場合に、キャビテーションが受圧室１４や受圧室１４付近のオリフィス通路１０ｃ内に発生することがあるが、このキャビテーションが崩壊・消滅する際に生じる水撃は、この衝撃波吸収層１８が吸収することになる。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．受圧室１４の内面を形成している本体ゴム状弾性体８の内面には全面に衝撃吸収ゲルからなる衝撃波吸収層１８が形成されている。このことにより、受圧室１４内部で発生、崩壊・消滅したキャビテーションに起因して生じる水撃が吸収されて異音や衝撃を防止できる。

オリフィス通路１０ｃ内にて発生、崩壊・消滅したキャビテーションによる水撃に対しても直接オリフィス通路１０ｃ内に露出している衝撃波吸収層１８にて吸収できるほか、衝撃自体は受圧室１４内に伝達されるので、受圧室１４内に露出している衝撃波吸収層１８にて吸収できる。

（ロ）．本体ゴム状弾性体８の内面に衝撃吸収ゲル素材を塗布することで容易に衝撃波吸収層１８が形成できるので、製造コストの上昇を抑制できる。
［実施の形態２］
図２に本実施の形態の自動車用のエンジンマウントにおける衝撃波吸収層１１８を拡大して示す。衝撃波吸収層１１８は本体ゴム状弾性体１０８と同じ材質で一体に形成されている。この衝撃波吸収層１１８は本体ゴム状弾性体１０８の内面にて受圧室１１４に突出する多数の突起１１８ａが密集状に分布した層として形成されている。他の構成については、前記実施の形態１と同じである。

キャビテーションが崩壊・消滅する際に生じる水撃はこの衝撃波吸収層１１８における多数の突起１１８ａが振動して熱エネルギーに変換することにより吸収される。
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。

（イ）．異なる材料を用いなくても、本体ゴム状弾性体１０８の内側に突起１１８ａを密集状に分布させることで、受圧室１１４内部で発生、崩壊・消滅したキャビテーションに起因して生じる水撃が吸収されて異音や衝撃を防止できる。

［実施の形態３］
図３に本実施の形態の自動車用のエンジンマウントにおける衝撃波吸収層２１８を拡大して示す。衝撃波吸収層２１８は本体ゴム状弾性体２０８と同じ材質で一体に形成されている。この衝撃波吸収層２１８は本体ゴム状弾性体２０８の内面にて受圧室２１４に向かって開口する多数の孔２１８ａが密集状に分布した層として形成されている。他の構成については、前記実施の形態１と同じである。

キャビテーションが崩壊・消滅する際に生じる水撃はこの衝撃波吸収層２１８における各孔２１８ａの周囲のゴム状弾性体２１８ｂが振動して熱エネルギーに変換することにより吸収される。

以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．異なる材料を用いなくても、本体ゴム状弾性体２０８の内側に孔２１８ａを分布させることで、受圧室２１４内部で発生、崩壊・消滅したキャビテーションに起因して生じる水撃が吸収されて異音や衝撃を防止できる。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態においては、本体ゴム状弾性体内面の全面に衝撃波吸収層を形成したが、全面でなく一部であっても、キャビテーション崩壊・消滅時の水撃が衝撃波吸収層へ伝達されることで吸収される。特にキャビテーションが発生、崩壊・消滅しやすい部分を実験により求めて、その部分の周辺に衝撃波吸収層を形成することで、少ない面積の衝撃波吸収層でも効果的に水撃を吸収できる。

（ｂ）．前記実施の形態１において、衝撃波吸収層はゲルでなく、本体ゴム状弾性体よりもヤング率の低いゴム状弾性体を用いても水撃吸収効果を生じさせることができ異音や衝撃を防止できる。

（ｃ）．前記実施の形態２の突起や、前記実施の形態３の孔を形成する層は、水撃により共振しやすいヤング率のゴム状弾性体を用いることで、より効果的に水撃を吸収させることができる。

（ｄ）．前記実施の形態２の突起の形状は基端部も先端部も同じ形状であったが、図４に示した本体ゴム状弾性体３０８の衝撃波吸収層３１８のごとく、突起３１８ａの先端部を先鋭化しても良い。このことによりキャビテーションに起因する受圧室３１４からの水撃に対して広い周波数帯域で共振するようになり、効果的に水撃を吸収させることができる。

実施の形態１の自動車用のエンジンマウントの縦断面図。 実施の形態２の自動車用のエンジンマウントにおける衝撃波吸収層の縦断面図。 実施の形態３の自動車用のエンジンマウントにおける衝撃波吸収層の縦断面図。 他の実施の形態の衝撃波吸収層の縦断面図。

符号の説明

２…エンジンマウント、４…上部取付金具、４ａ…ボルト、４ｂ…ピン、６…下部取付金具、６ａ…円筒部材、６ｂ…底部材、６ｃ…取付ボルト、６ｄ…貫通孔、８…本体ゴム状弾性体、１０…オリフィス部材、１０ａ…被かしめ部、１０ｂ…当接部、１０ｃ…オリフィス通路、１０ｄ，１０ｅ…貫通孔、１０ｆ…隔壁、１２…ダイヤフラム部材、１４…受圧室、１６…平衡室、１８…衝撃波吸収層、１０８…本体ゴム状弾性体、１１４…受圧室、１１８…衝撃波吸収層、１１８ａ…突起、２０８…本体ゴム状弾性体、２１４…受圧室、２１８…衝撃波吸収層、２１８ａ…孔、２１８ｂ…ゴム状弾性体、３０８…本体ゴム状弾性体、３１４…受圧室、３１８…衝撃波吸収層、３１８ａ…突起。

Claims (6)

1. 本体ゴム状弾性体を壁部の一部として形成されていると共に内部に液体が封入されていることで前記本体ゴム状弾性体にて連結された２つの取付部材の間に生じた振動に伴って液圧変動が生じる受圧室と、内部に液体が封入されるとともに可撓性膜を壁部の一部として形成されていることで該可撓性膜の変形に基づいて容積変化が許容される平衡室と、前記受圧室と前記平衡室を相互に連通するオリフィス通路とを備えた液体封入式防振装置であって、
   前記受圧室の内面には衝撃波吸収層が形成されていることを特徴とする液体封入式防振装置。
2. 請求項１において、前記衝撃波吸収層は、前記受圧室内に露出している前記本体ゴム状弾性体の内面の全体又は一部に形成されていることを特徴とする液体封入式防振装置。
3. 請求項２において、前記衝撃波吸収層は、前記本体ゴム状弾性体よりもヤング率の低いゴム状弾性体で構成されていることを特徴とする液体封入式防振装置。
4. 請求項２において、前記衝撃波吸収層は、衝撃吸収ゲルで構成されていることを特徴とする液体封入式防振装置。
5. 請求項２又は３において、前記衝撃波吸収層は、密集状に突起を分布することで構成されていることを特徴とする液体封入式防振装置。
6. 請求項２又は３において、前記衝撃波吸収層は、密集状に孔を分布することで構成されていることを特徴とする液体封入式防振装置。

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