JP2008202766A - 液封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大振幅の振動時に弾性仕切り膜周りでの両液室間の液流れを防止してオリフィスによる液体流動効果を十分に確保しながら、微振幅の振動時に弾性仕切り膜周りでの両液室間の液流れを生じさせることで低動ばね特性を向上する。
【解決手段】仕切り体３４を、オリフィス形成部材３８と弾性仕切り膜４０と一対の変位規制手段４２，４４とで構成し、弾性仕切り膜４０の周縁部に、仕切り膜本体５０よりも厚肉状をなす環状厚肉部５２を設け、その軸芯方向Ｘにおける両側面５２Ａ，Ｂを平坦面に形成する。一対の変位規制手段の上下の環状支持部５６間の間隔Ｄ１をその間に配される環状厚肉部５２の厚みＤ２よりも大に設定して、環状厚肉部５２の両側面５２Ａ，Ｂと上下の環状支持部５６との間に微小隙間６０を設け、両微小隙間６０を環状厚肉部の外周面５２Ｃとオリフィス形成部材３８との間に設けた隙間６２により連結する。
【選択図】図５

Description

本発明は、主として自動車エンジン等の振動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ものである。

従来、この種の液封入式防振装置として、第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、これらを連結するゴム状弾性体からなる防振基体と、前記第２取付け具に取り付けられて防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、該液体封入室を防振基体側の第１液室とダイヤフラム側の第２液室に仕切る仕切り体と、両液室を連通させるオリフィスとを備え、前記仕切り体が、第２取付け具の周壁部の内側に設けられて前記オリフィスを形成する環状のオリフィス形成部材と、該オリフィス形成部材の内側で第１液室と第２液室を軸芯方向に仕切る弾性仕切り膜と、該弾性仕切り膜の変位量をその膜面の両側から規制する一対の変位規制手段とを備えてなるものが知られている（例えば、下記特許文献１，２参照）。

この防振装置では、走行路面の凹凸に起因して大振幅の振動が生じると、液体がオリフィスを通って両液室間を流動し、その液体流動効果によって振動を減衰させる。一方、アイドリング振動などの微振幅の振動が生じると、オリフィスは機能せずに、弾性仕切り膜が往復動変位することで、両液室間の液圧変動を吸収して低動ばね特性が得られる。

また、従来、液封入式防振装置においては一般に、上記筒状の第２取付け具が車体側に取り付けられる下側取付け具とされ、上記第１取付け具がエンジン側に取り付けられる上側取付け具とされているが（例えば、下記特許文献２参照）、上記第１取付け具を車体側に取り付けられる下側取付け具とし、上記筒状の第２取付け具をエンジン側に取り付けられる上側取付け具とした、いわゆる倒立タイプの液封入式防振装置も提案されている（下記特許文献１，３，４参照）。
特開平０７−２３８９８３号公報 特開２００３−２９４０８０号公報 特開２００６−０８３９０７号公報 特開２００５−０８３４６１号公報

上記従来の往復動変位する弾性仕切り膜を持つ液封入式防振装置において、上記特許文献１に開示されたものでは、弾性仕切り膜は、単なる薄板円板状をなし、上下方向に微小変位可能なように仕切り体の収容室内に収容されている。しかしながら、このような単なる薄板円板状の弾性仕切り膜では、大振幅の振動時において弾性仕切り膜の外周を通って液体が両液室間を流動しやすく、そのため、オリフィスによる液体流動効果を十分に発揮させることができない場合がある。

一方、上記特許文献２に開示されたものでは、弾性仕切り膜は、一対の変位規制手段の周縁部同士で挟み込まれる弾性仕切り膜の周縁部に凸条が設けられており、弾性仕切り膜の周縁部は、前記一対の変位規制手段の周縁部により、上記凸条が挟圧された状態に支持されている（同文献の図２（ｃ）参照）。この場合、上記凸条により、大振幅の振動時における弾性仕切り膜周りでの両液室間の液流れは防止できるものの、微振幅の振動が生じたときに、弾性仕切り膜周りでの両液室間の液流れは期待できず、そのため、かかる両液室間の液移動による低動ばね定数の低減効果は得られない。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、大振幅の振動時に弾性仕切り膜周りでの両液室間の液流れを防止してオリフィスによる液体流動効果を十分に確保しながら、微振幅の振動時に弾性仕切り膜周りでの両液室間の液流れを生じさせることで低動ばね特性に優れる液封入式防振装置を提供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取付け具と、筒状の第２取付け具と、これらを連結するゴム状弾性体からなる防振基体と、前記第２取付け具に取り付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の第１液室と前記ダイヤフラム側の第２液室に仕切る仕切り体と、前記第１液室と第２液室を連通させるオリフィスとを備え、前記仕切り体が、前記第２取付け具の周壁部の内側に設けられて前記オリフィスを形成する環状のオリフィス形成部材と、前記オリフィス形成部材の内側で前記第１液室と第２液室を軸芯方向に仕切る弾性仕切り膜と、該弾性仕切り膜の変位量をその膜面の両側から規制する一対の変位規制手段とを備えてなる、液封入式防振装置において、
前記弾性仕切り膜は、仕切り膜本体と、前記仕切り膜本体よりも厚肉状をなして該仕切り膜本体に周設された環状厚肉部とからなり、前記一対の変位規制手段は、前記仕切り膜本体に対して軸芯方向に離間して対向し当該仕切り膜本体の軸芯方向における変位を規制する規制部本体と、前記環状厚肉部を軸芯方向の両側から挟み込むように支持する環状支持部とからなり、
前記環状厚肉部の軸芯方向における両側面がそれぞれ軸芯方向に垂直な平坦面に形成されるとともに、軸芯方向に対向する一対の前記環状支持部間の間隔が前記環状厚肉部の厚みよりも大に設定されることで、前記環状厚肉部の軸芯方向における一方の側面と該一方の側面に対向する一方の前記環状支持部との間に微小隙間が設けられるとともに、前記環状厚肉部の軸芯方向における他方の側面と該他方の側面に対向する他方の前記環状支持部との間に微小隙間が設けられ、前記環状厚肉部の両側の前記微小隙間の間を連結する軸芯方向に延びる隙間が前記環状厚肉部の外周面と前記オリフィス形成部材の内周面との間に設けられたものである。

上記構成によれば、大振幅の振動が生じた場合、弾性仕切り膜の周縁部に設けられた環状厚肉部の両側面が、変位規制手段の環状支持部に押し当てられる。その際、環状厚肉部は仕切り膜本体に対して厚肉化されたため変形しにくく、かつ、上記側面が突起や凸条などのない平坦面に形成されているため、環状厚肉部と環状支持部が隙間なく当接し、そのため、弾性仕切り膜周りでの両液室間の液流れを防止することができ、オリフィスによる液体流動効果を効果的に発揮させることができる。

一方、微振幅の振動が生じた場合、弾性仕切り膜の環状厚肉部の両側における上記微小隙間とその間を連結する軸芯方向に延びる隙間を通って、両液室間で液流れが生じる。その際、上記環状厚肉部の両側面は平坦面に形成され、上記液流れを阻害する突起や凸条などがないため、該液流れが有効に確保される。そのため、弾性仕切り膜、特にその仕切り膜本体での往復動変位と相俟って、優れた低動ばね特性を発揮することができる。

本発明において、前記仕切り膜本体の膜面には、前記変位規制手段の前記環状支持部よりも径方向内方側の領域に複数の突起が設けられていることが好ましい。かかる突起を設けたことにより、弾性仕切り膜の仕切り膜本体と変位規制手段の規制部本体との接触面積を小さくして、変位規制手段への弾性仕切り膜の衝突による異音を低減することができる。また、該突起が上記環状支持部にかからないように設けられているので、大振幅の振動時における弾性仕切り膜周りでの両液室間の液流れを防止することができる。

この場合、前記弾性仕切り膜が軸芯方向視で円形状をなし、前記突起が前記弾性仕切り膜の径方向中心を同心円状に取り囲む複数のリング状にかつ周方向で等間隔に並設されていると、弾性仕切り膜には周方向で方向性がなくなる。そのため、本発明のように、弾性仕切り膜が周方向で固定されておらず回転可能であっても、変位規制手段の規制部本体に対する上記突起による異音低減効果を効果的に発揮させることができる。

本発明において、前記第２取付け具が、振動源側に取り付けられる上側取付け具であり、前記第１取付け具が、前記第２取付け具よりも下方に位置して、支持側に取り付けられる下側取付け具であると、次の作用効果が奏される。

すなわち、上記のように環状厚肉部が軸芯方向で挟圧されずに両側に隙間が設けられていると、対向する環状支持部との衝突による打音が懸念される。これに対し、仕切り体が取り付けられた第２取付け具を振動源側に連結したので、仕切り体で発生した上記打音は支持側に対しては防振基体を介して伝達されることになる。そのため、防振基体にて該打音による振動を吸収することができ、支持側への異音伝達を抑制することができる。

上記のように本発明によれば、大振幅の振動時に弾性仕切り膜周りでの両液室間の液流れを防止してオリフィスによる液体流動効果を十分に発揮することができるとともに、微振幅の振動時に弾性仕切り膜周りでの両液室間の液流れを生じさせることで低動ばね特性を向上することができる。

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は、本発明の一実施形態に係る液封入式防振装置１０の縦断面図であり、同防振装置１０は、自動車のエンジンを車体に対して支承するためのエンジンマウントである。

この液封入式防振装置１０は、車体１（図９参照）側に取り付けられる下側の第１取付け具１２と、エンジン２（図９参照）側に取り付けられる筒状をなす上側の第２取付け具１４と、これらを連結するゴム状弾性体からなる防振基体１６とを備えている。

第１取付け具１２は、第２取付け具１４の軸芯部における下方に配された段付き円柱形状の金属製部材であり、その下端面には雌ねじ部１８が下方に開口して設けられている。第２取付け具１４は、下部側の大径筒部２０と、上部側の小径筒部２２と、両者を連結する段部２４とを有する段付き筒状金具である。防振基体１６は、第１取付け具１２の外周面と第２取付け具１４の大径筒部２０の内周面とにそれぞれ加硫接着されており、該大径筒部２０から第１取付け具１２に向けて下方ほど漸次小径の円錐台状に形成されている。

第２取付け具１４の上端部には、防振基体１６との間に液体封入室２６を形成するゴム状弾性膜からなるダイヤフラム２８が取り付けられている。ダイヤフラム２８は、外周部に補強金具３０を備え、該補強金具３０が、第２取付け具１４の内周面に設けられた前記防振基体１６から連なるゴム層３２の内周面に嵌着されている。

液体封入室２６は、仕切り体３４により、防振基体１６側の第１液室２６Ａとダイヤフラム２８側の第２液室２６Ｂとに仕切られており、両液室２６Ａ，２６Ｂが液体流路であるオリフィス３６を介して連通されている。

仕切り体３４は、図１〜４に示されるように、第２取付け具１４の周壁部１４Ａの内側に設けられて前記オリフィス３６を形成する環状のオリフィス形成部材３８と、該オリフィス形成部材３８の内側で第１液室２６Ａと第２液室２６Ｂを軸芯方向Ｘに仕切る弾性仕切り膜４０と、該弾性仕切り膜４０の変位量をその膜面の両側から規制する上下一対の変位規制手段４２，４４とを備えてなる。

オリフィス形成部材３８は、径方向外方側Ｋ１に開かれたオリフィス形成溝４５を備える金属又は樹脂製の円環状部材である。オリフィス形成部材３８は、この例では、オリフィス３６の内周壁を構成する本体筒部３８Ａと、該本体筒部３８Ａの上端から外向きに延設されてオリフィス３６の上側壁を構成する上壁部３８Ｂとからなる第１部材４６と、オリフィス３６の下側壁を構成する下壁部３８Ｃを有する平板状の第２部材４８とを組み立てることで構成され、第２取付け具１４のゴム層３２の内周面に嵌着されている。

弾性仕切り膜４０は、図６，７にも示されるように、軸芯方向視で円形状をなす板状ゴム部材であり、円板状の仕切り膜本体５０と、該仕切り膜本体５０よりも厚肉状をなして該仕切り膜本体５０に周設された環状厚肉部５２とからなる。環状厚肉部５２は、弾性仕切り膜４０の周縁部において、その内側の仕切り膜本体５０に対して軸芯方向Ｘの両側に増肉させることで周方向の全体にわたって設けられており、該環状厚肉部５２の軸芯方向Ｘにおける両側面５２Ａ，５２Ｂが、それぞれ軸芯方向Ｘに垂直な平坦面に形成されている。

変位規制手段４２，４４は、仕切り膜本体５０に対して軸芯方向Ｘに離間して対向し当該仕切り膜本体５０の軸芯方向Ｘにおける変位を規制する規制部本体５４と、前記環状厚肉部５２を軸芯方向Ｘの両側から挟み込むように支持する環状支持部５６とからなる。この例では、上側の変位規制手段４２は、オリフィス形成部材３８の上記第１部材４６における本体筒部３８Ａの内周面に一体に設けられている。また、下側の変位規制手段４４は、オリフィス形成部材３８の上記第２部材４８の内側に一体に設けられている。なお、かかる変位規制手段４２，４４は、オリフィス形成部材３８とは別体に形成してもよい。

上記環状支持部５６は、変位規制手段４２，４４の周縁部において幅狭のリング板状に形成されている。この環状支持部５６の内側の規制部本体５４は、この例では、図２に示すように、径方向に延びて互いに直交する格子により形成されており、これにより、規制部本体５４には、周方向に４つの扇形状の開口部５８が設けられている。なお、一対の変位規制手段４２，４４における規制部本体５４と環状支持部５６の形状は、軸芯方向Ｘで重複するように同一に形成されている。

図５に示すように、軸芯方向Ｘに対向する上下一対の環状支持部５６，５６間の間隔Ｄ１は、その間に配される環状厚肉部５２の厚みＤ２よりも大に設定されており、これにより、環状厚肉部５２の両側面５２Ａ，５２Ｂと、これら各側面５２Ａ，５２Ｂに対向する一対の環状支持部５６，５６の対向面５６Ａ，５６Ａとの間に、それぞれ微小隙間６０，６０が設けられている。微小隙間６０は、弾性仕切り膜４０の厚みよりも十分小さな隙間であり、より詳細には、仕切り膜本体５０の表面に対する環状厚肉部５２の増肉分Ｄ３よりも十分に狭い微小な隙間である。

これらの上下の微小隙間６０，６０は、環状厚肉部５２の外周面５２Ｃと、オリフィス形成部材３８の本体筒部３８Ａの内周面３８Ｄとの間に形成された、軸芯方向Ｘに延びる隙間６２により、連通されている。この隙間６２は、周方向の全周にわたって設けられ、上記微小隙間６０と同様の微小な隙間により形成されている。

図６，７に示すように、仕切り膜本体５０の膜面には、変位規制手段４２，４４の環状支持部５６よりも径方向内方側Ｋ２の領域に複数の球冠状の突起６４が分散して設けられている。該突起６４は、弾性仕切り膜４０の径方向中心Ｏを同心円状に取り囲む複数のリング状に並設されている。この例では、突起６４は、径方向中心Ｏに１つと、その周りに７重円状に取り囲むように設けられている。また、突起６４は、リング状の各列において、周方向に等間隔に並設されており、しかも、この例では、全てのリング状の列において、隣接する突起６４間の間隔が一定に配置されている。また、周方向に隣接する突起６４間の間隔は、各突起６４の幅（直径）と同等以下の寸法に設定されている。

図５に示すように、突起６４の突出高さＨは、環状厚肉部５２の上記増肉分Ｄ３よりも小に設定されており、大振幅時に、環状厚肉部５２が変位規制手段４２，４４に有利に当接するように構成されている。なお、弾性仕切り膜４０に設けられる上記突起６４の形状及び配置は、弾性仕切り膜４０の表裏両側で重複するように同一に設けられている。

以上よりなる液封入式防振装置１０は、図８，９に示すように、第２取付け具１４がエンジン側ブラケット７０の筒状保持部７２に圧入されることで取付け固定され、第１取付け具１２が車体側ブラケット７４の締結面部７６にボルト７８を用いて締結固定される。そして、エンジン側ブラケット７０がエンジン２に対して不図示のボルトで固定され、車体側ブラケット７４が車体１に対して不図示のボルトで固定されることで、車両に組み付けられる。なお、符号８０は、筒状保持部７２に対して上方から被せられたストッパゴム部材であり、車体側ブラケット７４との間でストッパ作用を発揮する。

本実施形態の液封入式防振装置１０であると、大振幅の振動が生じた場合、弾性仕切り膜４０の環状厚肉部５２が、変位規制手段４２，４４の環状支持部５６に押し当てられる。その際、厚肉状の環状厚肉部５２の両側面５２Ａ，５２Ｂが突起などのない平坦面に形成されているため、環状厚肉部５２と環状支持部５６とが隙間なく当接し、よって、弾性仕切り膜４０周りでの両液室２６Ａ，２６Ｂ間の液流れを防止することができ、オリフィス３６による液体流動効果を効果的に発揮させることができる。

また、微振幅の振動が生じた場合、図５の矢印Ｌで示すように、弾性仕切り膜４０の環状厚肉部５２の両側における微小隙間６０，６０とその間を連結する軸芯方向Ｘに延びる隙間６２を通って、両液室２６Ａ，２６Ｂ間で液流れが生じる。その際、環状厚肉部５２の両側面５２Ａ，５２Ｂが平坦面であるため、かかる液流れが阻害されず、よって、弾性仕切り膜４０での往復動変位と相俟って、優れた低動ばね特性が発揮される。

図１０，１１は、上記した実施形態の液封入式防振装置１０（実施例）と、比較例として、弾性仕切り膜４０の環状厚肉部５２の両側面５２Ａ，５２Ｂに周方向に延びる凸条を設けたものとについて、貯蔵バネ定数（動ばね定数）と損失係数を測定した結果を示すものである。図１０は、大振幅の振動時に相当する±１．０ｍｍの振幅を負荷したときのデータであり、図１１は、微振幅の振動時に相当する±０．２ｍｍの振幅を負荷したときのデータである。

図１０に示すように、大振幅時において、実施例の損失係数は比較例の損失係数よりも高く、すなわち、実施例では、比較例に対して同等以上の優れた減衰性が確保されていた。これは、比較例では、シール性を高めるために設けた上記凸条が、大振幅時に環状支持部に不安定に当接することで、却って液漏れが生じたことによるものと考えられる。実施例のものでは、環状厚肉部５２の両側面５２Ａ，５２Ｂを平坦面にて形成することで、大振幅時に環状支持部５６との密着性が高められて有効に液漏れが防止されていた。

そして、図１１に示すように、微振幅時においては、実施例では、比較例に対してアイドリング振動に相当する高周波数域（約１５〜２５Ｈｚ）での動ばね定数が低減しており、優れた低動ばね特性が得られていた。

本実施形態の液封入式防振装置１０では、また、仕切り膜本体５０の膜面において環状支持部５６にかからないように複数の突起６４を設けたことにより、大振幅時における弾性仕切り膜４０周りでの両液室２６Ａ，２６Ｂ間の液流れを防止しながら、変位規制手段４２，４４との衝突による異音を低減することができる。

また、上記特有の突起６４の配置により、弾性仕切り膜４０は周方向で方向性がないので、弾性仕切り膜４０がどのように回転しても、変位規制手段４２，４４の規制部本体５４に対する上記突起６４による異音低減効果を発揮させることができる。

また、仕切り体３４が取り付けられた第２取付け具１４をエンジン２側に連結したので、仕切り体３４で発生した打音は、車体１に対して防振基体１６を介して伝達されることになる。そのため、上記打音による振動を防振基体１６にて吸収することができ、車室内への異音伝達を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る液封入式防振装置の縦断面図。 同防振装置の仕切り体の平面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 同仕切り体の分解断面図 同仕切り体の要部拡大断面図。 同仕切り体の弾性仕切り膜の平面図。 同弾性仕切り膜の縦断面図。 同防振装置をブラケットに組み付けた状態での縦断面図。 同防振装置の車両への組み付け状態を示す側面図。 実施例と比較例の防振装置について、大振幅の振動時における貯蔵ばね定数と損失係数の測定結果を示すグラフ。 実施例と比較例の防振装置について、微振幅の振動時における貯蔵ばね定数と損失係数の測定結果を示すグラフ。

符号の説明

１…車体（支持側）
２…エンジン（振動源側）
１０…液封入式防振装置
１２…第１取付け具
１４…第２取付け具、１４Ａ…周壁部
１６…防振基体
２６…液体封入室、２６Ａ…第１液室、２６Ｂ…第２液室
２８…ダイヤフラム
３４…仕切り体
３６…オリフィス
３８…オリフィス形成部材、３８Ｄ…内周面
４０…弾性仕切り膜
４２，４４…変位規制手段
５０…仕切り膜本体
５２…環状厚肉部、５２Ａ，５２Ｂ…側面、５２Ｃ…外周面
５４…規制部本体
５６…環状支持部
６０…微小隙間
６２…隙間
６４…突起
Ｄ１…環状支持部間の間隔
Ｄ２…環状厚肉部の厚み
Ｋ２…径方向内方側
Ｏ…径方向中心
Ｘ…軸芯方向

Claims (4)

1. 第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、前記第１取付け具と第２取付け具を連結するゴム状弾性体からなる防振基体と、前記第２取付け具に取り付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の第１液室と前記ダイヤフラム側の第２液室に仕切る仕切り体と、前記第１液室と第２液室を連通させるオリフィスとを備え、
   前記仕切り体が、前記第２取付け具の周壁部の内側に設けられて前記オリフィスを形成する環状のオリフィス形成部材と、前記オリフィス形成部材の内側で前記第１液室と第２液室を軸芯方向に仕切る弾性仕切り膜と、前記弾性仕切り膜の変位量を当該弾性仕切り膜の膜面の両側から規制する一対の変位規制手段とを備えてなる、液封入式防振装置において、
   前記弾性仕切り膜は、仕切り膜本体と、前記仕切り膜本体よりも厚肉状をなして該仕切り膜本体に周設された環状厚肉部とからなり、
   前記一対の変位規制手段は、前記仕切り膜本体に対して軸芯方向に離間して対向し当該仕切り膜本体の軸芯方向における変位を規制する規制部本体と、前記環状厚肉部を軸芯方向の両側から挟み込むように支持する環状支持部とからなり、
   前記環状厚肉部の軸芯方向における両側面が軸芯方向に垂直な平坦面に形成されるとともに、軸芯方向に対向する一対の前記環状支持部間の間隔が前記環状厚肉部の厚みよりも大に設定されることで、前記環状厚肉部の軸芯方向における一方の側面と該一方の側面に対向する一方の前記環状支持部との間に微小隙間が設けられるとともに、前記環状厚肉部の軸芯方向における他方の側面と該他方の側面に対向する他方の前記環状支持部との間に微小隙間が設けられ、前記環状厚肉部の両側の前記微小隙間の間を連結する軸芯方向に延びる隙間が前記環状厚肉部の外周面と前記オリフィス形成部材の内周面との間に設けられた、
   ことを特徴とする液封入式防振装置。
2. 前記仕切り膜本体の膜面には、前記変位規制手段の前記環状支持部よりも径方向内方側の領域に複数の突起が設けられた、ことを特徴とする請求項１記載の液封入式防振装置。
3. 前記弾性仕切り膜が軸芯方向視で円形状をなし、前記突起が前記弾性仕切り膜の径方向中心を同心円状に取り囲む複数のリング状にかつ周方向で等間隔に並設された、請求項２記載の液封入式防振装置。
4. 前記第２取付け具が、振動源側に取り付けられる上側取付け具であり、前記第１取付け具が、前記第２取付け具よりも下方に位置して、支持側に取り付けられる下側取付け具である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液封入式防振装置。

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