JP2009127744A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール性の改善された液体封入式防振装置を提案する。
【解決手段】作動流体の充填空間を区分してゴム弾性体側に主液室7を形成する一方、底壁側に副液室8を形成する仕切り壁6と、この仕切り壁を貫いて主液室及び副液室を直結する開口部9と、この開口部に設置され、その軸芯の周りに沿う回動にて該開口部を開閉するロータリーバルブ10と、仕切り壁の外周壁とケース3の内周壁との相互間にて充填空間内の作動流体を往来させる制限通路を備えた防振装置において、前記ロータリーバルブの固定ベース10aに、該バルブの軸端を取り囲むとともに、その外周壁部にてダイヤフラム4の内周縁部を一体連結する環状体12を設け、該環状体の内側に、駆動源の出力軸とロータリーバルブの駆動軸とを相互に連結するジョイント16と、このジョイントの外周壁及び該環状体の内周壁にそれぞれ弛み代を残してつながる弾性シール壁17を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンを車体に搭載する際に用いられる液体封入式防振装置（エンジンマウント）に関するものであり、エンジンからの振動を減衰し車体側への振動の伝達を効果的に軽減しようとするものである。

乗用車等の車輌では、駆動源であるエンジンは、エンジンマウントを介して車体に取り付けられており、エンジンからの振動を該エンジンマウントにおいて減衰し車体側へと伝達される振動を最小限に食い留めるようにしている。

エンジンから車体側へと伝達される振動としては、車輌が所定の速度以上で走行している時に発生する振動(周波数(9〜15Hz程度)が低く振幅が大きき振動（シェイク振動）)や、車輌のアイドリング時において発生する振動（周波数（18〜30Hz程度）がシェイク振動に比較して相対的に高く振幅が小さい振動（アイドル振動））が知られているが、従来は、エンジンマウントの本体部分をなすケースの内部を、隔壁を介して主液室と副液室とに区分するとともに各液室を、減衰すべき振動の周波数や振幅に対応した流通抵抗にチューニングされた複数の制限通路（オリフィス）を介して連結し、往復動式のバルブあるいはロータリー式のバルブによって制限通路を切り替えることにより上記の如き振動を速やかに減衰するようにしていた(例えば特許文献1参照)。
特開平11-22778号公報

ところで、制限通路の切り替えに用いられるバルブは、形式に違いに係わりなく、シール部材としてOリングが使用されるのが普通であるところ、かかるシール部材を備えた防振装置は構造が複雑になる傾向にあり、効率的な製造を実現するのが困難であることから製造コストの削減を図るにも限界があり未だ改善の余地が残されていた。

本発明の課題は、とくに、制限通路の切り替え手段としてロータリーバルブを組み込んだ液体封入式防振装置につき、構造の簡素化を図るところにある。

本発明は、振動発生源につながる連結部材を備えたゴム弾性体と、このゴム弾性体を連結してその内側に密閉空間を区画形成するケースと、このケースの底壁側に配置され、ゴム弾性体との相互間にて作動流体の充填空間を形成するダイヤフラムと、作動流体の充填空間を区分してゴム弾性体側に主液室を形成する一方、底壁側に副液室を形成する仕切り壁と、この仕切り壁を貫いて主液室及び副液室を直結する開口部と、この開口部に設置され、その軸芯の周りに沿う回動にて該開口部を開閉するロータリーバルブと、主液室と副液室とにそれぞれ連通する出入り口を有し、仕切り壁の外周壁とケースの内周壁との相互間にて充填空間内の作動流体を往来させる制限通路を備えた防振装置において、
前記ロータリーバルブの固定ベースに、該バルブの軸端を取り囲むとともに、その外周壁部にてダイヤフラムの内周縁部を一体連結する環状体を設け、
該環状体の内側に、駆動源の出力軸とロータリーバルブの駆動軸とを相互に連結するジョイントと、このジョイントの外周壁及び該環状体の内周壁にそれぞれ弛み代を残してつながる弾性シール壁を設けたことを特徴とする液体封入式防振装置である。

上記の構成になる液体封入式防振装置においては、前記弾性シール壁を、加硫接着によってジョイントの外周壁及び環状体の内周壁に連結されたゴムの薄膜を適用するのが望ましい。

また、前記ロータリーバルブは、120°以下の角度でもって時計周り、反時計周りに交互に回動するものがとくに有利に適合する。

ジョイントの外周壁と環状体の内周壁との相互間に、該ジョイントの回動範囲を許容する弛み代をもった弾性シール壁を設け、この弾性部材にてシールを行うため、内部構造の簡素化が可能となる。とくに弾性シール壁は弛み代の範囲内で回動するのでシール耐久性が著しく高い。

弾性シール壁をゴムの薄膜にて構成し、加硫接着によりジョイントの外周壁及び環状体の内周壁との連結を行うことにより、固定構造の簡素化が可能となる。

また、ロータリーバルブを、120°以下の角度で時計回り、反時計周りに回動させて主液室と副液室を直結する開口部を開閉することにより、弾性シール壁にかかる負荷は軽減され、該弾性シール壁の寿命をより一層延長させることができる。

以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図1は本発明にしたがう液体封入式防振装置の実施の形態をその断面について模式的に示した図であり、図2は仕切り壁のみを取り出して示した外観斜視図である。

図における符号1はエンジン等の振動発生源への連結部位を形成する金属製の連結部材である。この連結部材1は上端のブラケットステー等を介してエンジン側に連結される。2はこの連結部材1を埋設固定したゴム弾性体、3は防振装置の本体部分をなす円筒形のケース（金属製のものが適用される）である。このケース3は上下にそれぞれ開放端を有する筒状の本体部分3aと、この本体部分3aの下部で仕切り壁（後述する）を介して合さる筒体3bからなり、それらの縁部にはフランジ3a_１、3a_２、3b_１が設けられている。

上記のゴム弾性体2はケース3の本体部分3aの上部開放端に設置、固定（加硫接着等による）され、ゴム弾性体2とケース3とによってその内側に密閉空間Mが区画形成されていて、ケース3そのものはフランジ3a_２を貫通するボルトを介してその全体がブラケットBに固定される。

また、4は密閉空間Mの筒体3bの底壁側に配置されたダイヤフラムである。このダイヤフラム4はゴム弾性体2との相互間にて作動流体（水やエチレングリコール等の液体）の充填空間を形成するものであって、その外周縁部は筒体3bの側壁に加硫接着されている。

5はケース3の本体部分3aの内壁面に設けられたゴムコーティング層である。このゴムコーティング層5とゴム弾性体2は一体連結しており、シール性能を高める機能を有している。

6は作動流体の充填空間を上下に区分（二分）する仕切り壁である。この仕切り壁6はゴムコーティング層5の全周にわたって当接する外周壁を有する本体部分6aと、この本体部分6aに一体又は別体に組み付けられる天面壁6bからなり、充填空間のゴム弾性体2側には主液室7が形成され、底壁3b側には副液室8が形成される。

9は仕切り壁6の天面壁6bに設けられ、主液室7及び副液室8に直結する開口部、10は開口部9に設置され、軸芯Lの周りに沿う回動にて該開口9を開閉するロータリーバルブである。このロータリーバルブ10は、副液室8内に配置された固定ベース10aと、この固定ベース10aに軸受けを介して回動可能に支持された弁体10bからなり、該弁体10bを120°以下の角度で時計周り、反時計周りに交互に回動することによって開口部9を開閉できるようになっており、該開口部9の開放によりその部位には作動流体を往来させる制限通路（以下、第1の制限通路という）が形成される(第1の制限通路は、例えば、車輌のアイドリング時において発生するアイドル振動に対応する流通抵抗にチューニングされている)。

さらに、11は仕切り壁6の外周壁と、ケース3の内周壁（この実施例ではゴムコーティング層5）との相互間にて区画形成され、充填空間内の作動流体を往来させる制限通路（以下、第2の制限通路という）である。この第2の制限通路11は主液室７及び副液室8にそれぞれ連通する出入り口11a、11b（主液室7側の出入り口11aは図1参照）を有している（車輌が所定の速度を超えて走行している時に発生するシェイク振動に対応する流通抵抗となるようにチューニングされている）。

12は固定ベース10aの下端に連結する環状体である。この環状体12はロータリーバルブ10の弁体10bの軸端を取り囲むように副液室8内に配置されており、その外周壁部にはダイヤフラム4の内周縁部が加硫接着により一体連結されている。

13は環状体12の下端部に当接して該環状体12を固定ベース10aとの間で挟持固定する固定金具、14は固定金具13の内側に設置される駆動源（ユニットモータ等）、15は下部プレートであり、固定金具13、駆動源14はこの下部プレート15によってブラケットBに固定される。

16は環状体12の内側に配置され、駆動源14の出力軸とロータリーバルブ10の駆動軸を連結するジョイントである。このジョイント16はロータリーバルブ10の駆動軸にねじ等の係合手段によって連結され、駆動源14の出力軸とはスプライン連結（溝部と、この溝部に嵌り込む縦リブ等）された場合を例として示してある。そして17はジョイントに16の外周壁及び環状体12の内周壁にそれぞれ弛み代（蛇腹状の断面形状で表示してある）を残して加硫接着により一体的につながる弾性シール壁である。

上記の構成になる液体封入式防振装置においては、ダイヤフラム4の外周縁部及び内周縁部が筒体3bの側壁、環状体12の外周壁部にそれぞれ加硫接着されており、弾性シール壁17の外周縁部及び内周縁部は環状体12の内周壁及びジョイントに16の外周壁にそれぞれ加硫接着されていることから、副液室8内は確実なシールがなされている。

連結部材1を通してゴム弾性体2に振動が入力されると該ゴム弾性体2は弾性変形し、これに伴い主液室7の内容積が周期的に拡大（負圧）、縮小(加圧)することになる。この内容積の拡大、縮小により作動流体には液圧変化が生じ、この液圧変化によって該作動流体が主液室7、副液室8を往来することになる。

ここに、入力された振動が、例えばシェイク振動である場合には、開口部9は閉状態に保持され、第2の制限通路11を通って作動流体が主液室7、副液室8を往来し、アイドル振動が入力された場合には、第1の制限通路を優先的に通って主液室7、副液室8を往来することになり、その際の作動流体の液柱共振によって該振動は速やかに減衰される。

ロータリーバルブ10はセンサーにより検知された振動に基づいて回動されて開口部9を開閉するように制御される（センサーや制御手段は図示せず）ものであり、この際、弾性シール壁17は弛み代の範囲内でジョイント16の回動に追随することとなり、この時、該弾性シール壁17が摩耗するような摺動は起こらず、しかも熱も発生し難いのでの耐久性が著しく改善される。また、弾性シール壁17を配置することによりOリングのようなシール部材に比較してロータリーバルブ10が作動する際の負荷が軽減されるため省電力化が可能となる。

ロータリーバルブ10は、弾性シール壁17に対する引張り応力の軽減を図る観点から、時計周り、反時計周りの交互回動により開口部9を開閉するものとし、回動角度は90°以下とするのが最もよく、具体的な角度については任意に設定される。

シール性の改善された液体封入式防振装置が提供できる。

本発明にしたがう防振装置の実施の形態を模式的に示した図である。 仕切り壁のみを取り出して示した外観斜視図である。

符号の説明

1 連結部材
2 ゴム弾性体
3 ケース
3a 本体部分
3b 筒体
4 ダイヤフラム
5 ゴムコーティング層
6 仕切り壁
6a 本体部分
6b 天面壁
7 主液室
8 副液室
9 開口部
10 ロータリーバルブ
10a 固定ベース
10b 弁体
11 制限通路
11a 出入り口
11b 出入り口
12 環状体
13 固定金具
14 駆動源
15 下部プレート
16 ジョイント
17 弾性シール壁
M 密閉空間

Claims (3)

1. 振動発生源につながる連結部材を備えたゴム弾性体と、このゴム弾性体を連結してその内側に密閉空間を区画形成するケースと、このケースの底壁側に配置され、ゴム弾性体との相互間にて作動流体の充填空間を形成するダイヤフラムと、作動流体の充填空間を区分してゴム弾性体側に主液室を形成するとともに底壁側に副液室を形成する仕切り壁と、この仕切り壁を貫いて主液室及び副液室を直結する開口部と、この開口部に設置され、その軸芯の周りに沿う回動にて該開口部を開閉するロータリーバルブと、主液室と副液室とにそれぞれ連通する出入り口を有し、仕切り壁の外周壁とケースの内周壁との相互間にて充填空間内の作動流体を往来させる制限通路を備えた防振装置において、
   前記ロータリーバルブの固定ベースに、該バルブの軸端を取り囲むとともに、その外周壁部にてダイヤフラムの内周縁部を一体連結する環状体を設け、
   該環状体の内側に、駆動源の出力軸とロータリーバルブの駆動軸とを相互に連結するジョイントと、このジョイントの外周壁及び該環状体の内周壁にそれぞれ弛み代を残してつながる弾性シール壁を設けたことを特徴とする液体封入式防振装置。
2. 前記弾性シール壁は、加硫接着によってジョイントの外周壁及び環状体の内周壁に連結されたゴムの薄膜からなる請求項1記載の液体封入式防振装置。
3. 前記ロータリーバルブは、120°以下の角度でもって時計周り、反時計周りに交互に回動するものである請求項1又は2に記載の液体封入式防振装置。

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