JP2009097612A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラケットのエンジン側取付部の耐久性を向上させるとともに、エンジンの取付強度を維持し、かつ、ゴム層のストッパ特性を安定させる。
【解決手段】連結金具１の上側に軸部１２を形成する。軸部１２の上端にブラケット９を取り付ける。ゴム層８０を、ストッパ金具８上端のフランジ８ｂの上面におけるパワープラントＰ側の略半周部分に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体封入式防振装置に関するものである。

従来より、この種の防振装置としては自動車用のエンジンマウントが良く知られている（例えば、特許文献１、２参照）。その基本的な構造は、被支持体であるエンジン側の連結金具と車体側の筒状の支持金具との間にゴム弾性体を介設し、このゴム弾性体の変形に伴い容積が変化するよう両金具間に液室を形成するとともに、この液室を受圧室及び平衡室に仕切り、さらに、それら受圧室及び平衡室を連通するオリフィス通路を設けたものである。このオリフィス通路を介して液体が流動することで、所定周波数域のエンジン振動を効果的に吸収し、減衰させることができる。

また、連結金具の上側には軸部が形成され、この軸部の上端にエンジン側のブラケットが取り付けられている。支持金具の上端には筒状金具が連結金具を囲むように取り付けられている。この筒状金具の上端には径方向内向きのフランジが全周に亘って形成され、このフランジの上面にはゴム層が全周に亘って設けられている。このゴム層がブラケットに当接することによって、連結金具の下方への相対変位を規制するようになっている。
特開２００３−３４３６４３号公報 特開２００４−１１７８７号公報

図１２〜図１４は、上記エンジンマウントの一例を示す。この例では、エンジンマウントをエンジンの車両右側に配置している。

図１２に示すように、エンジンが傾くことによって、ブラケット１０９のマウント側取付部１９０の先端側が下側に傾くと、このマウント側取付部１９０の下面の先端側がゴム層１８０に当接し、ブラケット１０９のエンジン側取付部１９１に大きなモーメント荷重がかかる。このため、エンジン側取付部１９１の耐久性が低下したり、エンジンの取付強度が弱まったりする。

また、図１３、図１４に示すように、エンジンマウントに左右方向の振動が入力して、連結金具１０１の軸部１１２が左右に移動することによって、ブラケット１０９も左右に移動すると、ゴム層１８０のストッパ受圧面積が大きく変化する（図１３、図１４の斜線部分を参照）。このため、ゴム層１８０のストッパ特性が不安定になる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液体封入式防振装置において、ブラケットのエンジン側取付部の耐久性を向上させるとともに、エンジンの取付強度を維持し、かつ、ゴム層のストッパ特性を安定させることにある。

第１の発明は、被支持体側にブラケットを介して連結される連結金具と、該連結金具をゴム弾性体を介して支持する筒状の支持金具と、該支持金具の上端に上記連結金具を囲むように取り付けられ、上端に径方向内向きにフランジが全周に亘って形成された筒状金具と、該フランジの上面に設けられた、上記連結金具の下方への相対変位を規制するためのゴム層とを備えた液体封入式防振装置であって、上記連結金具は、上側に軸部が形成されており、上記ブラケットは、上記軸部の上端に取り付けられた上壁部と、該上壁部の外周側における上記被支持体側から上記筒状金具を囲むように下方に延び、該被支持体が取り付けられる周壁部とを有しており、上記ゴム層は、上記フランジの上面における上記被支持体側の略半周部分に配置されていることを特徴とするものである。

これにより、ゴム層を筒状金具上端のフランジ上面における被支持体（例えばエンジン）側の略半周部分に配置しているので、被支持体が傾くことによって、ブラケットの上壁部の外周側における被支持体側とは反対側が下側に傾いても、上壁部の下面はゴム層に当接しない。たとえ上壁部の下面がゴム層に当接したとしても、その外周側における被支持体側とは反対側で当接することはない。これらのことから、ブラケットのエンジン側取付部に大きなモーメント荷重がかかることはない。よって、エンジン側取付部の耐久性を向上させるとともに、エンジンの取付強度を維持することができる。

また、ゴム層を筒状金具上端のフランジ上面における被支持体側の略半周部分に配置しているので、例えば、液体封入式防振装置を被支持体の車両右側又は左側に配置している場合において、液体封入式防振装置に左右方向の振動が入力して、連結金具の軸部が左右方向に移動することによって、ブラケットが左側に移動したり、右側に移動したりしても、ゴム層のストッパ受圧面積はほとんど変化しない。よって、ゴム層のストッパ特性を安定させることができ、ＮＶＨ性能を向上させることができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記上壁部の下面の外周側における上記被支持体側とは反対側には凹部が形成されていることを特徴とするものである。

これにより、上壁部の下面の外周側における被支持体側とは反対側に凹部を形成しているので、被支持体が傾くことによって、ブラケットの上壁部の外周側における被支持体側とは反対側が下側に傾いても、上壁部の下面の外周側における被支持体側とは反対側はゴム層などに当接しない。このことから、ブラケットのエンジン側取付部に大きなモーメント荷重がかかることはさらにない。よって、エンジン側取付部の耐久性をより向上させるとともに、エンジンの取付強度を確実に維持することができる。

本発明によれば、ゴム層を筒状金具上端のフランジ上面における被支持体側の略半周部分に配置しているので、被支持体が傾くことによって、ブラケットの上壁部の外周側における被支持体側とは反対側が下側に傾いても、上壁部の下面はゴム層に当接せず、たとえ上壁部の下面がゴム層に当接したとしても、その外周側における被支持体側とは反対側で当接することはなく、これらのことから、ブラケットのエンジン側取付部に大きなモーメント荷重がかかることはなく、よって、エンジン側取付部の耐久性を向上させるとともに、エンジンの取付強度を維持することができる。

また、ゴム層を筒状金具上端のフランジ上面における被支持体側の略半周部分に配置しているので、例えば、液体封入式防振装置を被支持体の車両右側又は左側に配置している場合において、液体封入式防振装置に左右方向の振動が入力して、連結金具の軸部が左右方向に移動することによって、ブラケットが左側に移動したり、右側に移動したりしても、ゴム層のストッパ受圧面積はほとんど変化せず、よって、ゴム層のストッパ特性を安定させることができ、ＮＶＨ性能を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

−マウントの全体構成−
図１は、本発明に係る液体封入式の防振支持装置の一実施形態である自動車用エンジンマウントＡを示し、このエンジンマウントＡは、自動車のエンジン及び変速機（以下、両者をまとめてパワープラントという。図３、図８、図９のみ図示）Ｐと車体との間に介在されて、そのパワープラントＰの静荷重を支持するとともに、当該パワープラントＰからの振動を吸収し或いは減衰させて、車体への伝達を抑制する機能を有する。図の例では、エンジンマウントＡをパワープラントＰにおける自動車の右側（以下、単に右側という）に配置している。尚、以下の説明では、自動車の左側も単に左側という。

この実施形態のエンジンマウントＡは、ブラケット９（図３〜図６を参照）を介して被支持体であるパワープラントＰに取り付けられる概略円柱状の連結金具１と、これをゴム弾性体２を介して下方から支持する円筒状の支持金具３とを備え、この支持金具３の下側外周における自動車の前側及び後側（以下、単に前側、後側という）にそれぞれ溶接された一対の脚部３０，３０によって、車体フレームに固定される一方、支持金具３の上側外周における自動車の右側に溶接されたブラケット３１によって、図示しないホイールエプロンに固定されるようになっている。支持金具３は、後述するストッパ金具（筒状金具）８とともにマウントＡのケースとしても機能する。

図２に示すように、連結金具１は、軸線Ｚ方向の中間部につば部１０を有し、その下側には下方に向かってすぼんだテーパ部１１が、また上側には軸部１２が、それぞれ形成されている。図の例では、つば部１０は軸線Ｚを中心とする円環状であり、その上面及び外周面に各々環状のストッパゴム６，７が設けられている。

前記ゴム弾性体２は、その上部が連結金具１の下側のテーパ部１１を覆って加硫接着され、そこから放射状に拡がりながら斜め下に向かって延びる厚肉の傘状部２０と、この傘状部２０の下端に連続して下方に延びる円筒部２１とからなり、この円筒部２１が支持金具３の内周に固定されている。すなわち、支持金具３は、図の例では内筒３２とその外周囲に設けられた外筒３３とからなる二重構造のものであり、ゴム弾性体２の円筒部２１の外周面がその内筒３２の内周面に接着固定されているとともに、この内筒３２の外周面が外筒３３の内周面に面接触している。

また、ゴム弾性体２の円筒部２１は下側で内径が拡大されて、環状の段部が形成されており、この段部を受け部として下方からオリフィス盤４が嵌挿されるとともに、このオリフィス盤４を下方から覆うようにしてゴム製のダイヤフラム５が配設されている。ダイヤフラム５は、全体としては上方に開口する碗状であり、その開口縁を周回するように厚肉部５０が形成されるとともに、補強部材５１が埋め込まれている。こうして補強された厚肉部５０は、オリフィス盤４の下面に液密に重ね合わされて、支持金具３の内筒３２の下端に筒径方向内向きに一体に形成されたフランジ３２ａによって下方からかしめられている。

また、ダイヤフラム５は、厚肉部５０の内周側に連続して、オリフィス盤４の下面から略直角に離れる円筒状の周壁部５２を備えており、その下縁には下凸に湾曲する環状のロール部５３が連続している。このロール部５３にて折り返されたダイヤフラム５の中央部５４は常態で上すぼまりの円錐台状になっている。言い換えると、ダイヤフラム５は、常態では中央部５４が上方に折り返されて断面略Ｗ字状をなし、その中央部５４とそれを囲む環状のロール部５３とが上下に反転することによって、容積が大幅に変化するものである。

そのように容積の変化するダイヤフラム５によって円筒部２１の下端が閉じられ、ゴム弾性体２の内部には液体の封入される液室Ｆが形成されている。この液室Ｆは、オリフィス盤４によって上下に仕切られていて、その上側が受圧室ｆ１になり、下側、即ちオリフィス盤４及びダイヤフラム５によって区画される部分が、平衡室ｆ２になる。パワープラントＰからの振動が入力してゴム弾性体２が変形すると、主に受圧室ｆ１の容積が変化し、液体がオリフィス通路Ｐを介して平衡室ｆ２との間を流通する。この液体の流出入に伴い前記のようにダイヤフラム５が変形して、平衡室ｆ２の容積が変化する（体積補償）。

オリフィス盤４は、金属製の本体部材４０（以下、オリフィス盤本体４０という）と蓋部材４１とが組合わされて、全体としては比較的厚肉の円盤状をなし、その内部にはゴム製の可動板４２が収容されている。可動板４２は、比較的周波数が高く振幅の小さなエンジン振動が入力したときに、この振動に同期して振動することで受圧室ｆ１の液圧変動を吸収する。

すなわち、オリフィス盤本体４０は、円形板の上面に円環状の立壁部４０ａが立設されてなり、その上に重ね合わされた蓋部材４１との間に可動板４２を収容している。この収容室を受圧室ｆ１に連通させるよう蓋部材４１には複数の貫通穴４１ａ，４１ａ，…が形成され、同様に、収容室を平衡室ｆ２に連通させるようオリフィス盤本体４０の相対的に内周寄りの範囲にも貫通穴４０ｂ，４０ｂ，…が形成されている。

また、立壁部４０ａの外周には、上方を蓋部材４１によって囲まれて外周側に開口する溝部が概ね全周に亘って形成され、この溝部が外周側からゴム弾性体２の円筒部２１によって囲まれることで、円環状のオリフィス通路Ｐが形成されている。オリフィス通路Ｐの一端は蓋部材４１上面の開口部（図示せず）にて受圧室ｆ１に臨み、他端はオリフィス盤本体４０下面に開口する開口部（図示せず）から平衡室ｆ２に臨んでいる。オリフィス通路Ｐは、比較的低周波で振幅の大きな振動にチューニングされている。

一方、ゴム弾性体２の傘状部２０等、マウントＡの上側の部分を囲むように、支持金具３の上端にはその外筒３３と略同径の円筒形状を有するストッパ金具８が取り付けられている。ストッパ金具８の下端には径方向外側に張り出したフランジ８ａが全周に亘って一体に形成され、このフランジ８ａがゴム弾性体２の円筒部２１の上端に載置されている。また、支持金具３の内筒３２の上端には径方向外向きにフランジ３２ｂが全周に亘って一体に形成され、このフランジ３２ｂが後述するＬ字状部３３ａの鍔状底壁３３ｂの上面に載置されている。そして、ストッパ金具８下端のフランジ８ａは、内筒３２上端のフランジ３２ｂとともに、支持金具３の外筒３３の上端に径方向外向きに全周に亘って一体に形成されて先端が上向きに折り曲げられた断面略Ｌ字状のＬ字状部３３ａと、それぞれ、このＬ字状部３３ａの環状周壁（外壁）３３ｃの上端に上向きに一体に形成されて先端が径方向内向きに折り曲げられた断面略Ｌ字状の複数の爪部３３ｄ，３３ｄ，…とによって、上方からかしめられている。

ストッパ金具８は、つば部１０のストッパゴム７と当接することによって連結金具１の前後方向の相対変位を規制する。このストッパ金具８の上端には、連結金具１の軸部１２を取り囲むように内周側（径方向内向き）に向かって延びるフランジ８ｂが全周に亘って形成されている。このフランジ８ｂの左側部分及び右側部分は、それぞれ、その延長方向の中央側から両端側に行くに従って幅が徐々に狭くなっている（図１０、図１１を参照）。そして、フランジ８ｂの下面がつば部１０上面のストッパゴム６に当接することによって、連結金具１の上方への変位を規制する。また、そのフランジ８ｂの上面には、エンジン側のブラケット９に当接して上方への移動が規制されるように、換言すれば、連結金具１の下方への相対変位を規制するように、厚肉のゴム層８０が設けられている。

図３〜図６に示すように、前記ブラケット９は、軸部１２の上端に水平方向に延びるように取り付けられた上壁部９０と、この上壁部９０の外周側におけるパワープラントＰ側（本実施形態では左側）からストッパ金具８を囲むように下方に延び、パワープラントＰが取り付けられるスカート状の周壁部９１とを有している。

上壁部９０の下面は、右側から左側に行くに従って末広がりになっている略扇形状のものである。すなわち、上壁部９０の下面の円弧側に周壁部９１が形成されている。上壁部９０の下面の外周側におけるパワープラントＰ側とは反対側（周壁部９１とは反対側。本実施形態では右側）、つまり上壁部９０の下面の先端側には、上壁部９０の外周に沿って延びてこの外周に開口する底面視略Ｖ字状の凹部９０ａが形成されている。言い換えると、上壁部９０の先端側は、その内側から外側に行くに従って厚さが徐々に薄くなるテーパー状となっている。このように、上壁部９０の下面の先端側に凹部９０ａを切り欠いているので、ブラケット９の固有振動数を向上させることができ、ＮＶＨ性能を向上させることができる。

凹部９０ａは、その外側から内側に行くに従って上壁部９０の下面からの深さが段階的に浅くなる一方、その延びる方向の中央側から両端側に行くに従って上壁部９０の下面からの深さが徐々に浅くなっている。上壁部９０の先端側寄りには、凹部９０ａによって囲まれるようにしてボルト穴９０ｂが形成され、このボルト穴９０ｂに挿通された図示しないボルトが軸部１２のボルト穴１２ａに螺入されることによって、ブラケット９が軸部１２にボルト締結されている。

周壁部９１は、下側にエンジン側取付部９１ａが形成されている。このエンジン側取付部９１ａにはボルト穴９１ｂが２つ形成され、これらのボルト穴９１ｂに挿通された図示しないボルトによってパワープラントＰがボルト締結される。

図１〜図３、図７に示すように、前記ゴム層８０は、上壁部９０の下面と対向するように、ストッパ金具８上端のフランジ８ｂの上面におけるパワープラントＰ側の略半周部分、つまりフランジ８ｂの上面の略左半分に連続して配置されている。詳しくは、ゴム層８０は、フランジ８ｂの上面の左半分全体に加えて、右半分の若干部分にも形成されている。ゴム層８０は、断面略台形状に形成されていて、フランジ８ｂの上面の左半分においては、厚さが一定で、その延長方向の中央側から両端側に行くに従って幅が徐々に狭くなっている（図１０、図１１を参照）が、右半分の若干部分においては、その終端側に行くに従って厚さが徐々に薄くなっている。ゴム層８０の上面には、所望のストッパ特性にするため、径方向に延びる溝８０ａ（図１のみ図示）が複数形成されている。

尚、フランジ８ｂの上面の右半分には、ゴム層８０配置部分以外の部分に薄肉のゴム膜８１が設けられている。上壁部９０の下面の先端側はこのゴム膜８１と対向している。すなわち、上壁部９０の先端側はストッパ金具８の径方向内側にある。

以下、図８、図９を参照しながら、パワープラントＰが傾いた場合におけるブラケット９の当接状態を説明する。図８、図９は、エンジンマウントＡを側方から見た図である。

上述の如く、ゴム層８０をストッパ金具８上端のフランジ８ｂ上面の略左半分にしか配置していないので、図８に示すように、パワープラントＰが傾くことによって、ブラケット９の上壁部９０の先端側が下側に傾いても、上壁部９０の下面はゴム層８０に当接しない。よって、エンジン側取付部９１ａにモーメント荷重がかからない。

また、ゴム層８０をフランジ８ｂの上面の略左半分にしか配置していないことに加え、上壁部９０の下面の先端側に凹部９０ａを形成しているので、図９に示すように、パワープラントＰが傾いた状態で上下しても、上壁部９０の下面の先端側がゴム層８０やゴム膜８１に当接することはなく、たとえ上壁部９０の下面がゴム層８０に当接したとしても、その先端側で当接することはない。このため、その当接部とブラケット９のエンジン側取付部９１ａとの距離は短くなり、エンジン側取付部９１ａに大きなモーメント荷重がかかることはない。

以上のことから、エンジン側取付部９１ａの耐久性を向上させるとともに、パワープラントＰの取付強度を維持することができる。

以下、図１０、図１１を参照しながら、エンジンマウントＡに左右方向の振動が入力した場合におけるゴム層８０のストッパ受圧面積の変化を説明する。図１０、図１１は、エンジンマウントＡを真上から見た図である。

上述の如く、ゴム層８０をフランジ８ｂの上面の略左半分にしか配置していないので、エンジンマウントＡに左右方向の振動が入力して、連結金具１の軸部１２が左右方向に移動することによって、ブラケット９が左側に移動したり（図１０を参照）、右側に移動したりしても（図１１を参照）、ゴム層８０のストッパ受圧面積はほとんど変化しない（図１０、図１１の斜線部分を参照）。よって、ゴム層８０のストッパ特性を安定させることができ、ＮＶＨ性能を向上させることができる。

（その他の実施形態）
前記実施形態では、ゴム層８０を、フランジ８ｂの上面の左半分全体に加えて、右半分の若干部分にも形成しているが、これに限らず、左半分全体にだけ形成したり、左半分の大部分に形成したりしてもよい。

前記実施形態では、ゴム層８０の厚さを、フランジ８ｂの上面の左半分においては一定にし、右半分の若干部分においては変化させているが、全体に亘って同じにしてもよい。

前記実施形態では、エンジンマウントＡをパワープラントＰの右側に配置しているが、これに限らず、例えば、パワープラントＰの左側に配置してもよい。この場合、ゴム層８０をフランジ８ｂの上面の略右半分に形成する。

前記実施形態では、本発明の防振支持装置をエンジンマウントＡに適用しているが、これに限らず、サスペンションブッシュ等にも適用できる。さらに、自動車用途に限定されることもない。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明は、ブラケットのエンジン側取付部の耐久性を向上させるとともに、エンジンの取付強度を維持し、かつ、ゴム層のストッパ特性を安定させる用途等に適用できる。

本発明の実施形態に係るエンジンマウントの外観を示す斜視図である。 同液室等、内部の構造を示す縦断面図である。 エンジン側ブラケットが取り付けられたエンジンマウントの外観を示す側面図である。 エンジン側ブラケットが取り付けられたエンジンマウントの外観を示す平面図である。 エンジン側ブラケットの外観を示す斜視図である。 エンジン側ブラケットの外観を示す底面図である。 エンジンマウントの外観を示す側面図である。 エンジンが傾いた場合におけるエンジン側ブラケットの当接状態を示す概略説明図である。 エンジンが傾いた場合におけるエンジン側ブラケットの当接状態を示す概略説明図である。 エンジンマウントに左右方向の振動が入力した場合におけるゴム層のストッパ受圧面積の変化を示す概略説明図である。 エンジンマウントに左右方向の振動が入力した場合におけるゴム層のストッパ受圧面積の変化を示す概略説明図である。 エンジンが傾いた場合における従来のエンジン側ブラケットの当接状態を示す概略説明図である。 エンジンマウントに左右方向の振動が入力した場合における従来のゴム層のストッパ受圧面積の変化を示す概略説明図である。 エンジンマウントに左右方向の振動が入力した場合における従来のゴム層のストッパ受圧面積の変化を示す概略説明図である。

符号の説明

Ａ エンジンマウント（液体封入式防振装置）
Ｐ パワープラント
１ 連結金具
１２ 軸部
２ ゴム弾性体
３ 支持金具
８ ストッパ金具（筒状金具）
８ｂ フランジ
８０ ゴム層
９ ブラケット
９０ 上壁部
９０ａ 凹部
９１ 周壁部
９１ａ エンジン側取付部

Claims (2)

1. 被支持体側にブラケットを介して連結される連結金具と、該連結金具をゴム弾性体を介して支持する筒状の支持金具と、該支持金具の上端に上記連結金具を囲むように取り付けられ、上端に径方向内向きにフランジが全周に亘って形成された筒状金具と、該フランジの上面に設けられた、上記連結金具の下方への相対変位を規制するためのゴム層とを備えた液体封入式防振装置であって、
   上記連結金具は、上側に軸部が形成されており、
   上記ブラケットは、上記軸部の上端に取り付けられた上壁部と、該上壁部の外周側における上記被支持体側から上記筒状金具を囲むように下方に延び、該被支持体が取り付けられる周壁部とを有しており、
   上記ゴム層は、上記フランジの上面における上記被支持体側の略半周部分に配置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記載の液体封入式防振装置において、
   上記上壁部の下面の外周側における上記被支持体側とは反対側には凹部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。

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