JP2008019955A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低周波数で大振幅の振動入力に対して、主液室側の圧力が負圧になることによる気泡の発生を抑え、これら気泡の消滅の際に発生する異音を抑えることができる液体封入式防振装置を提供する。
【解決手段】液体封入式防振装置１０は、第１及び第２取付部材１１，２１間を本体ゴム弾性体３１で連結し、第２取付部材２１に取り付けられたダイヤフラム部３６との間に液体が充填される液室３７を形成している。液室３７は、仕切り部材４１によって本体ゴム弾性体３１側の主液室３８とダイヤフラム部３６側の平衡液室３９に仕切られる。仕切り部材４１は、下板部４２と上板部４５の中央板部５１間の下凹部４７内に可動板５５を収容している。可動板５５の主液室３８側の表面に、表面から凹むと共に外周から流通孔４４ａ，４４ｂとの対向位置まで延びた流通溝６２を設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のエンジンマウントやボディマウント等に使用される液体封入式防振装置に関する。

この種の液体封入式防振装置であるエンジンマウントには、エンジン側からの入力振動である、周波数が５〜１５Ｈｚ程度の範囲で振幅が１〜２ｍｍ程度と大きいシェイク振動と、周波数が３５〜５０Ｈｚ程度の範囲で振幅が０．２ｍｍ程度と小さいアイドル振動が入力される。エンジンマウントは、シェイク振動に対しては、主液室と平衡液室の間を繋ぐオリフィス通路を設けて、主としてオリフィス通路を通して両液室間を還流する液体による液柱共振によってこれを減衰させ、またアイドル振動に対しては、振幅が小さいのでオリフィリス通路を通して液体が還流しないが、主液室と平衡液室間を仕切る仕切り部材の収容空間に設けた可動板の隙間を通して仕切り部材の流通孔から液体が主液室と平衡液室間を循環することにより、ばね定数の増大を防いでいる。

ところで、エンジンマウントに大きな振動入力が加えられた時、主液室側に急激な液圧減少が生じて負圧状態になると、主液室側で気泡が発生し、主液室の圧力が元に戻ったときにこれら気泡が消滅することに伴い大きな異音が発生してしまうという問題がある。

これに対して、例えば特許文献１に示すように、液体を充填した空間を、動作空間と補償空間に分けたダイヤフラム（仕切り部材）に、非直線切断部を設けて舌片を取り囲んだ液圧緩衝式エンジンマウントが知られている。このエンジンマウントでは、大振幅のシェイク振動が入力されたとき、舌片が変形してその間を液体がわずかに通過して両液室間を流通することにより、主液室側の急激な液圧減少が緩和される。そのため、気泡の発生が抑えられ、これら気泡の消滅に伴う大きな異音の発生を抑えることができる。しかし、このエンジンマウントでは、液体に押されて変形した舌片は元の状態に戻りにくく、舌片が液体通路の開閉機能を果たしにくいという問題がある。また、このような切断部をダイヤフラムに形成することは容易ではなく、そのためダイヤフラムが高価になり、また、切断部から亀裂が生じやすく、ダイヤフラムの信頼性が損なわれやすい等の問題もある。
特開昭６１−２９４２３６号公報

本発明は、このような問題を解決しようとするものであり、低周波数で大振幅の振動入力があったとき、主液室側圧力が負圧にあることによる気泡の発生を抑え、これら気泡の消滅の際に発生する異音を抑えて車両内にて聞こえる異音を防ぐことができる液体封入式防振装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、振動発生部及び振動受部のいずれか一方に取り付けられる第１取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方に取り付けられる筒状の第２取付部材と、第２取付部材の一端側と第１取付部材との間を連結する本体ゴム弾性体と、第２取付部材の他端側に取り付けられて、第２取付部材一端側との間に液体が封入された液室を形成する可撓性のダイヤフラム部と、液室を本体ゴム弾性体側の主液室とダイヤフラム部側の平衡液室に仕切る仕切り部材と、主液室と平衡液室間を連通するオリフィス通路とを備え、仕切り部材が、主液室と平衡液室に面したそれぞれ流通孔を有する一対の仕切板を設けると共に一対の仕切板の間に流通孔を通して主液室と平衡液室にそれぞれ連通する中空の収容空間を設けており、収容空間内には一対の仕切板に対して所定隙間を隔てて可動板が収容された液体封入式防振装置において、可動板の主液室側の表面に、表面から凹むと共に外周から流通孔との対向位置まで延びた流通溝を設けたことにある。なお、所定隙間としては、大振幅で低周波数の振動入力に対しては、可動板が仕切板に密着し、小振幅で高い周波数の振動入力に対しては、可動板が仕切板に密着しないような大きさである。

上記のように構成した本発明においては、液体封入式防振装置に低周波数で大振幅の振動が加えられると、主液室側に液圧減少が生じ、主液室側圧力が負圧となるが、主液室と平衡液室に仕切る仕切り部材内部の収容空間に収容された可動板に、主液室側の表面に外周から延びて流通孔に対向する流通溝を設けたことにより、オリフィス通路へ流れ込む液体の一部が、仕切り部材内部において仕切板に密着した可動板の流通溝を通って主液室側にわずかに流れ込む。そのため、主液室側の過度の負圧状態が緩和される。その結果、本発明においては、主液室側での気泡の発生が抑えられ、主液室の圧力が元に戻ったときにこれら気泡の消滅に伴う大きな異音の発生を抑えることができ、車室内への異音の伝播を防止することができる。

また、本発明において、流通溝の深さが幅より大きくされるようにすることができる。これにより、大きな振動入力が加えられても、可動板に設けた流通溝が液圧でつぶされることが無く液体が主液室に流れ込むことができるので、主液室側の液圧減少を抑える効果が安定して確保される。

また、本発明において、流通溝が、放射状に複数設けられて、かつ各流通溝が周方向に非対称に配置されてもよい。これにより、可動板の流通溝が密に設けられた部分に液体が流れることによる可動板に作用する引張り力が他の部分より大きくなり、大きな引張り力を受ける部分が他の部分より先に仕切り部材に当接することにより、可動板の各部分の仕切り部材への当接のタイミングがずらされる。そのため、可動板の仕切り部材への当接による異音の発生が抑えられる。

本発明によれば、主液室と平衡液室に仕切る仕切り部材内部の収容空間内に収容された可動板に、主液室側の表面に外周から延びて仕切板の流通孔に繋がる流通溝を設けたことにより、オリフィス通路へ流れ込む液体の一部が流通溝を通って主液室側にわずかに流れ込み、主液室側の過度の負圧状態が緩和される。その結果、本発明においては、主液室側での気泡の発生が抑えられ、これら気泡の消滅に伴う大きな異音の発生を抑えることができるので、車室内への異音の伝播を防止できる。

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は、実施例である車両の振動発生部であるエンジンと振動受部である車体側部材間に組み付けられる液体封入式防振装置を断面図により示したものであり、図２は液体封入式防振装置に設けられた仕切り部材を断面図により示したものであり、図３から図５は仕切り部材の可動板を平面図、断面図及び矢視図により示したものである。

液体封入式防振装置１０は、エンジン側に取り付けられる第１取付部材１１と、車体側に取り付けられる筒状の第２取付部材２１と、第１及び第２取付部材１１，２１間を連結する本体ゴム弾性体３１と、第２取付部材２１に取り付けられて本体ゴム弾性体３１との間に液体が充填される液室３７を形成するダイヤフラム部３６と、液室３７を本体ゴム弾性体３１側の主液室３８とダイヤフラム部３６側の平衡液室３９に仕切る仕切り部材４１と、仕切り部材４１の外周部分に形成された主液室３８と平衡液室３９間を連通するオリフィス通路４９とを設けており、軸方向を上下に向けてダイヤフラム部３６を上側で第１取付部材１１を下側にして配置される。

第１取付部材１１は、ねじ溝の形成された軸穴１３を有する円筒形の軸部１２を有しており、軸部１２の上端には円筒状容器である容器部１４が底板部１６にて溶接によって固定されて同軸状に配置されている。容器部１４は、金属板に絞り加工を施すことにより形成されたもので、円筒部１５の軸方向上端が開放されており軸方向下端が底板部１６になっている。また、円筒部１５の軸方向下端側の所定範囲が軸方向に対して軸心側にわずかに傾斜した傾斜部１７になっており、円筒部１５の上端開口にて径方向外方に折り曲げられた曲げ部１８が設けられている。

第２取付部材２１は、薄肉の略円筒状の金具であり、略円筒状の本体金具２２と本体金具２２の上端に取り付けられた上側金具２５とを有している。本体金具２２は、外径が容器部１４の外径の略３倍程度であって、第１取付部材１１外周を囲んで同軸状に配置されており、一端側である軸方向下端側が軸心方向にわずかに傾斜した傾斜部２３になっており、他端である上端にて径方向外方に延びると共に径方向内方に折り返されたフランジ状の締付け部２４を有している。上側金具２５は、略円錐台形状であり、軸方向下端にて径方向外方にわずかに延びたフランジ状の係止部２６を有しており、上端側にて径方向内方に延びた円環形の鍔部２７を一体で有しており、鍔部２７の内周側が上開口部２８になっている。第１取付部材１１は、後述する本体ゴム弾性体３１に連結されて本体金具２２内にて同軸状に配置され、軸部１２の下端が本体金具２２下端からわずかに突出して配置されている。なお、本体金具２２、上側金具２５は、金属板に絞り加工を施すことにより形成される。

本体ゴム弾性体３１は、上記本体金具２２の傾斜部２３内周面と第１取付部材１１の容器部１４の外周面間に加硫成形により形成されて両部材間を連結した厚肉の円錐形状にされており、本体金具２２の下端開口を第１取付部材１１と共に封止している。本体ゴム弾性体３１の下側は、本体金具２２内において傾斜部２３下端から軸方向に山状に凹んだ凹部３１ａになっている。本体金具２２の内周面には、本体ゴム弾性体３１から続いて延びた薄肉のゴム被覆部３２が加硫接着されている。上側金具２５の両面は、係止部２６下面を除いてゴム弾性体製の薄肉の上被覆層３４が加硫接着されている。さらに、上被覆層３４から延長して薄肉のダイヤフラム部３６が上開口部２８を塞いで軸方向上方に突出して山状に配設されている。このように本体ゴム弾性体３１及びゴム被覆部３２が形成された本体金具２２の締付け部２４上に、後述する可動板５５を収容した仕切り部材４１を同軸位置に載置し、上被覆層３４とダイヤフラム部３６が形成された上側金具２５を仕切り部材４１に重ね合わせて、締付け部２４を折り返して上側金具２５の係止部２６に重ね合わせて締め付けることにより、本体金具２２と上側金具２５が第２取付部材２１として一体にされ、内部に液体が収容される液室３７が形成される。

仕切り部材４１は、金属製又は樹脂製の部材であって、図２に示すように、円形の薄板である下板部４２（一方の仕切板）と、下板部４２に重ねあわされた円盤状の厚板である上板部４５とを有している。下板部４２は、外周側の一箇所にオリフィス通路４９に繋がる開口部４３を有しており、さらに、中央に中央流通孔４４ａを有し、中央流通孔４４ａの径方向外方に離間した周方向の等間隔な４箇所に周辺流通孔４４ｂを設けている。上板部４５は、上面に外周近傍まで拡がった大径の上凹部４６を設けており、また、下面に上凹部４６より径の小さい収容空間を形成する下凹部４７を設けている。上凹部４６の外側の肉厚の外周部４８には、周方向に沿って延びた円弧状空間であるオリフィス通路４９が形成されている。オリフィス通路４９の一端は上凹部４６に繋がる上開口部４９ａになっており、オリフィス通路４９の他端は下板部４２の開口部４３に繋がる下開口部４９ｂになっている。

また、上凹部４６と下凹部４７に挟まれた中央板部５１（他方の仕切板）には、下板部４２の中央流通孔４４ａと４箇所に周辺流通孔４４ｂに対応して、中央流通孔５１ａと中央流通孔５１ａの径方向外方で周方向の等間隔な４箇所に周辺流通孔５１ｂを設けている。また、上板部４５の下開口部４９ｂ位置には、開口部４３内に延びた位置合わせ用突起５２を設けている。下凹部４７内には、可動板５５が中央板部５１と下板部４２に挟まれて中央板部５１と下板部４２との間に所定隙間を設けてわずかに上下動可能に配設されている。所定隙間は、シェイク振動入力に対しては、可動板５５が中央板部５１と下板部４２に密着し、アイドル振動入力に対しては、可動板５５が中央板部５１と下板部４２に密着しないような大きさである。

可動板５５は、図３〜図５に示すように、ゴム弾性体製のほぼ平坦な円形厚板であり、上面５６は外周縁から径方向の所定範囲がわずかに傾斜して凹んだ傾斜面５７になっており、さらに外周縁がわずかに突出した環状の突出部５８になっている。また、下面５９は平坦面で、外周縁がわずかに突出した環状の突出部６１になっている。さらに、下面５９には、４本の流通溝６２が下面から凹んでかつ中心を通って周方向に等間隔で外周縁まで放射状に延びて設けられている。流通溝６２は、幅より深さが大きくなるように形成されており、大きな振動入力によって可動板５５が下板部４２に強く押し付けられて変形しても、塞がれて液体が流れないことがないようにされている。流通溝６２の断面は、主液室３８に流入させる液体の量に応じて調節される。可動板５５が、下凹部４７内に収容されて中央板部５１と下板部４２に挟まれた状態で、流通溝６２は、中心部分が下板部４２の中央流通孔４４ａに連通すると共に、放射状に延びた部分が周辺流通孔４４ｂに連通するようになっている。

仕切り部材４１は、本体ゴム弾性体３１及びゴム被覆部３２が形成された本体金具２２の締付け部２４上に載置されて、上被覆層３４とダイヤフラム部３６が形成された上側金具２５が重ね合わされて、締付け部２４を折り返して上側金具２５の係止部２６に重ね合わせて締め付けることにより、本体金具２２と上側金具２５に固定される。これにより、仕切り部材４１は、第１取付部材１１、第２取付部材２１、本体ゴム弾性体３１及びダイヤフラム部３６に囲まれた内部に液体が収容される液室３７を、下側の主液室３８と、上側の平衡液室３９に分離し、オリフィス通路４９を通して主液室３８と平衡液室３９間を連通させて、主液室３８と平衡液室３９間に液体を還流させる。

仕切り部材４１においては、液体封入式防振装置１０に大振幅で低周波数のシェイク振動が入力されると、液体はオリフィス通路４９を通して主液室３８と平衡液室３９間を還流し、主としてオリフィス通路４９における液柱共振作用により振動を減衰させるように構成されている。その際、平衡液室３９から主液室３８に向かう液体の一部は、中央板部５１に設けた中央流通孔５１ａと周辺流通孔５１ａを通して下凹部４７に流入し、下板部４２に押し付けられた可動板５５の下面に設けた流通溝６２を通って、下板部４２の中央流通孔４４ａと４箇所に周辺流通孔４４ｂを通して、主液室３８内にわずかに流れ込む。これにより、主液室３８側の圧力が負圧になることが抑えられ、主液室３８側の過度の負圧状態が緩和されるようになっている。また、防振装置１０にシェイク振動より振幅が小さいアイドル振動が入力されると、上記下板部４２に設けた中央流通孔４４ａと周辺流通孔４４ｂ、中央板部５１に設けた中央流通孔５１ａと周辺流通孔５１ｂ、下板部４２及び中央板部５１と可動板５５との隙間を通して液体が主液室３８と平衡液室３９間を還流するように構成されている。

上記液体封入式防振装置１０の形成については、まず第１取付部材１１と本体金具２２を、所定の成形金型（図示しない）に装着し、マウントのばね特性に合わせたゴム弾性体材料を注入して加硫成形を行うことにより、本体ゴム弾性体３１及びゴム被覆部３２が一体で形成される。第２取付部材２１の上側金具２５を所定の成形金型（図示しない）に装着し、ゴム弾性体材料を注入して加硫成形を行うことにより、上被覆層３４とダイヤフラム部３６が一体で形成される。水等の非圧縮性液体中において、本体ゴム弾性体３１及びゴム被覆部３２が形成された本体金具２２の締付け部２４上に、可動板５５を収容した仕切り部材４１を載置し、上被覆層３４とダイヤフラム部３６が形成された上側金具２５を仕切り部材４１に重ね合わせて、液室３７内に液体を封入した後、本体金具２２の締付け部２４を折り返して上側金具２５の係止部２６に重ね合わせて締め付けることにより、液体封入式防振装置１０が得られる。

この液体封入式防振装置１０は、第１取付部材１１を下、ダイヤフラム部３６を上にして軸方向を上下に向けて配置され、第２取付部材２１の本体金具２２に固定された取付ブラケット（図示しない）により車体側に取り付けられ、第１取付部材１１の下端面にてエンジン側ブラケット（図示しない）に取り付けられ、エンジン側を吊るした状態で支持するように構成されている。液体封入式防振装置１０は、エンジンの荷重を受けて第１取付部材１１が下方に押され、その結果、第１取付部材１１の容器部１４上面と仕切り部材４１の下板部４２が衝突しないようにされる。

上記のように構成した実施例においては、液体封入式防振装置１０に低周波数で大振幅のシェイク振動が加えられると、主液室３８側の圧力が負圧となるが、仕切り部材４１内部の中空の下凹部４７に収容された可動板５５に、主液室３８側の表面に外周から放射状に延びて中央流通孔５１ａ及び周辺流通穴５１ｂに対向する流通溝６２を設けたことにより、オリフィス通路４９へ流れ込む液体の一部が、仕切り部材４１内部において可動板５５に設けた流通溝６２を通って主液室３８側にわずかに流れ込む。そのため、主液室３８側の負圧状態が緩和される。

その結果、本実施例においては、主液室３８側の気泡の発生が抑えられ、主液室３８の圧力が元に戻ったときにこれら気泡の消滅に伴う大きな異音の発生を抑えることができ、車室内への異音の伝播を防止できる。また、流通溝６２の断面が、幅より深さが大きくなるように形成されており、大振幅のシェイク振動入力による液圧で流通溝６２が潰れないようにされている。そのため、大きな振動入力が加えられても、可動板５５に設けた流通溝６２から液体が主液室３８に流れ込むことができるので、主液室３８側の負圧状態を緩和する効果が安定して確保される。

つぎに、可動板の変形例について図６により説明する。
変形例においては、可動板５５Ａの平坦な下面５９に設けた中心を通って周方向に外周縁まで放射状に延びた４本の流通溝６３ａ〜６３ｄが、周方向に非対称位置に設けられており、流通溝６３ａ，６３ｂ，６３ｃ間が流通溝６３ｃ，６３ｄ，６３ａ間に比べて狭くされている。これに応じて、下板部４２の周辺流通孔４４ｂの配置も変更される。仕切り部材４１のその他構成については上記実施例と同様である。これにより、可動板５５Ａの流通溝が密に設けられた部分に液体が流れることによる可動板５５Ａに作用する引張り力が他の部分より大きくなり、大きな引張り力を受ける部分が他の部分より先に下板部４２に当接することにより、可動板５５Ａの各部分の下板部４２への当接のタイミングがずらされる。そのため、可動板５５Ａの仕切り部材４１への当接による異音の発生が抑えられる。

なお、上記実施例、変形例においては、４本の流通溝が可動板の中心を通って周方向に外周縁まで放射状に延びているが、これに限らず、流通溝を流れる液体の量に応じて、種々の形状にすることが可能である。また、上記実施例においては、防振装置は、エンジン側に取り付けられる第１取付部材１１が下側に配置され、ダイヤフラム部３６が上側に配置され、第１取付部材１１によってエンジン側を吊るして支持する構成であるが、これに代えて、エンジン側に取り付けられる第１取付部材が上側に配置され、ダイヤフラム部が下側に配置され、エンジン側が第１取付部材に置かれて支持される構成の液体封入式防振装置に対しても本発明を同様に適用できる。

また、上記実施例は、エンジン支持用の液体封入式防振装置について説明しているが、その他の、ボディマウント等に対しても、本発明を同様に適用することができる。その他、上記実施例に示した液体封入式防振装置の各部分の構造については一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変更して実施することができる。

本発明は、主液室と平衡液室に仕切る仕切り部材内部の中空の収容室に収容された可動板に、主液室側の表面に外周から延びて仕切板の流通孔に対向する流通溝を設けたことにより、オリフィス通路へ流れ込む液体の一部が主液室側にわずかに流れ込み、主液室側の負圧状態が緩和されて気泡の発生が抑えられ、これら気泡の消滅に伴う大きな異音の発生を抑えることができ、車室内への異音の伝播を防止できるので、有用である。

本発明の一実施例である液体封入式防振装置を示す断面図である。 液体封入式防振装置に用いられる仕切り部材を示す断面図である。 仕切り部材内に収容される可動板を示す平面図である。 同可動板を示す図３のＩＶ−ＩＶ線方向の断面図である。 同可動板を示す図３の矢印Ｖ方向の矢視図である。 変形例である可動板を示す平面図である。

符号の説明

１０…液体封入式防振装置、１１…第１取付部材、２１…第２取付部材、２２…本体金具、２５…上側金具、３１…本体ゴム弾性体、３６…ダイヤフラム部、３７…液室、３８…主液室、３９…平衡液室、４１…仕切り部材、４２…下板部、４３…開口部、４４ａ…中央流通孔、４４ｂ…周辺流通孔、４５…上板部、４７…下凹部、４９…オリフィス通路、５１…中央板部、５１ａ…中央流通孔、５１ｂ…周辺流通孔、５５，５５Ａ…可動板、６２…流通溝。

Claims (3)

1. 振動発生部及び振動受部のいずれか一方に取り付けられる第１取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方に取り付けられる筒状の第２取付部材と、該第２取付部材の一端側と前記第１取付部材との間を連結する本体ゴム弾性体と、前記第２取付部材の他端側に取り付けられて、前記第２取付部材一端側との間に液体が封入された液室を形成する可撓性のダイヤフラム部と、前記液室を前記本体ゴム弾性体側の主液室と前記ダイヤフラム部側の平衡液室に仕切る仕切り部材と、前記主液室と平衡液室間を連通するオリフィス通路とを備え、前記仕切り部材が、前記主液室と平衡液室に面したそれぞれ流通孔を有する一対の仕切板を設けると共に該一対の仕切板の間に該流通孔を通して該主液室と平衡液室にそれぞれ連通する中空の収容空間を設けており、該収容空間内には該一対の仕切板に対して所定隙間を隔てて可動板が収容された液体封入式防振装置において、
   前記可動板の前記主液室側の表面に、該表面から凹むと共に外周から前記流通孔との対向位置まで延びた流通溝を設けたことを特徴とする液体封入式防振装置。
2. 前記流通溝の深さが幅より大きくされたことを特徴とする請求項１に記載の液体封入式防振装置。
3. 前記流通溝が、放射状に複数設けられて、かつ各流通溝が周方向に非対称に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体封入式防振装置。

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