JP2009236282A - Fluid-sealed type vibration damping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部に封入された流体の流動作用に基づいて防振効果を得るようにした流体封入式防振装置に関するものである。 The present invention relates to a fluid-filled vibration damping device that obtains a vibration-proofing effect based on the flow action of a fluid sealed inside.
従来から、内燃機関等の振動体を車両ボデー等のベース部材に対して防振支持するために防振装置が用いられている。例えば、自動車のパワーユニットは、車両ボデーに対して複数の防振装置としてのエンジンマウントによって防振支持されている。 Conventionally, an anti-vibration device has been used to provide anti-vibration support for a vibration body such as an internal combustion engine with respect to a base member such as a vehicle body. For example, an automobile power unit is supported in an anti-vibration manner by an engine mount as a plurality of anti-vibration devices with respect to the vehicle body.
ところで、自動車用エンジンマウントでは、乗り心地の向上のために高度な防振性能が要求される。かかる要求に対応するために、非圧縮性流体の共振作用等の流動作用を利用した流体封入式防振装置が提案されている。この流体封入式防振装置は、良く知られているように、振動が入力される受圧室と容積可変の平衡室をオリフィス通路で連通せしめて非圧縮性流体を封入した構造とされており、振動入力時にオリフィス通路を流動せしめられる非圧縮性流体の共振作用等に基づいて防振効果を得るようになっている。 By the way, an automobile engine mount is required to have a high level of vibration isolation performance in order to improve riding comfort. In order to meet such a demand, a fluid-filled vibration isolator using a fluid action such as a resonance action of an incompressible fluid has been proposed. As is well known, this fluid-filled vibration isolator has a structure in which an incompressible fluid is sealed by connecting a pressure receiving chamber to which vibration is input and a variable volume equilibrium chamber through an orifice passage. An anti-vibration effect is obtained based on the resonance action of an incompressible fluid that is caused to flow through the orifice passage when vibration is input.
また、自動車用エンジンマウントにおいては、エンジン回転数や車両走行状態等に応じて異なる周波数や振幅等の複数種類の振動に対して防振性能が要求される。しかし、オリフィス通路はチューニング周波数域を超えた高周波数域では反共振作用で著しい高動ばね化を惹起せしめて防振性能が大幅に低下する。 In addition, in an automobile engine mount, anti-vibration performance is required for a plurality of types of vibrations such as different frequencies and amplitudes depending on the engine speed, the vehicle running state, and the like. However, in the high-frequency range exceeding the tuning frequency range, the orifice passage causes a remarkable high dynamic spring due to the anti-resonance action, and the vibration-proof performance is greatly lowered.
そこで、従来では、特許文献1(特開昭61−55429号公報)等に記載されているように、受圧室と平衡室の間に微小変位可能な可動板を配設して、この可動板の各一方の面に受圧室と平衡室の各圧力を及ぼすようにした液圧吸収機構が提案されている。しかしながら、このような液圧吸収機構は、オリフィス通路が反共振で実質的に閉塞した状態下での受圧室の圧力変動を軽減するに過ぎないから、未だ要求される高度な防振性能を達成することが難しい場合があった。 Therefore, conventionally, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-55429) and the like, a movable plate that can be finely displaced is disposed between the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber. A hydraulic pressure absorption mechanism has been proposed in which the pressures of the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber are exerted on one surface of each. However, such a hydraulic pressure absorption mechanism only reduces the pressure fluctuation in the pressure receiving chamber under the condition that the orifice passage is substantially closed due to anti-resonance, and thus still achieves the required high level of vibration isolation performance. There were cases where it was difficult to do.
具体的には、液圧吸収機構を設けてもオリフィス通路は一つであるから、例えばシェイク振動とアイドリング振動等のように異なる周波数域の振動に対してそれぞれ流体共振による高度な防振効果を得ることが困難であった。また、たとえ同じ周波数域の振動であったとしても、車両走行時のエンジンシェイクと、車両アイドリング時のエンジン爆発に伴う周期的なアイドリング振動(一般にアイドリング2次振動)よりも低周波数域での不安定なブルブル感を伴う不定期なアイドリング振動(以下、ラフアイドリング振動と称する)のように、同じ周波数域で大振幅振動と小振幅振動とが入力される場合には、小振幅振動入力時に受圧室の圧力変動が液圧吸収機構で逃がされるためにオリフィス通路による有効な防振効果を得ることが困難だったのである。 Specifically, even if a hydraulic pressure absorption mechanism is provided, there is only one orifice passage, so high vibration isolation effects by fluid resonance are provided for vibrations in different frequency ranges such as shake vibration and idling vibration. It was difficult to get. In addition, even if the vibration is in the same frequency range, the vibration is lower in the lower frequency range than the engine shake when the vehicle is running and the periodic idling vibration (generally idling secondary vibration) that accompanies the engine explosion during vehicle idling. When large-amplitude vibration and small-amplitude vibration are input in the same frequency range, such as irregular idling vibration with a stable bull feeling (hereinafter referred to as rough idling vibration), pressure is received when small-amplitude vibration is input. Since the pressure fluctuation in the chamber was released by the hydraulic pressure absorption mechanism, it was difficult to obtain an effective vibration isolation effect by the orifice passage.
なお、このような問題に対処するために、例えば特許文献2(特開2005−172173号公報)等に記載されているように、互いに異なるチューニングが施された複数のオリフィス通路を設けると共に、弁体等でそれら複数のオリフィス通路を選択的に遮断/連通させるようにした外部制御型の流体封入式エンジンマウントも提案されているが、弁体等を切換作動させるためのアクチュエータが必要となると共に、切換制御信号を生成する制御装置も必要となることから、構造が複雑でエンジンマウント自体も大型化して高コスト化も避けられず、採用し難いという問題がある。 In order to cope with such a problem, for example, as described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-172173) and the like, a plurality of orifice passages tuned different from each other are provided, and a valve is provided. Although an external control type fluid-filled engine mount that selectively blocks / communicates the plurality of orifice passages by a body has been proposed, an actuator for switching the valve body is required. Since a control device for generating a switching control signal is also required, there is a problem that the structure is complicated, the engine mount itself is increased in size and the cost is unavoidable, and is difficult to adopt.
また、特許文献3(特許第2811448号公報)等に記載されているように、互いに異なる周波数域にチューニングされた複数のオリフィス通路を受圧室と平衡室の間に並列的に設けると共に、それら各オリフィス通路の受圧室側への開口部分において互いに異なる微小変位許容量を設定した可動板を配設した構造の受動的な振幅依存切換型の流体封入式エンジンマウントも提案されている。 Further, as described in Patent Document 3 (Japanese Patent No. 2811448) and the like, a plurality of orifice passages tuned to different frequency ranges are provided in parallel between the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber, There has also been proposed a passive amplitude-dependent switching type fluid-filled engine mount having a structure in which movable plates having different micro-displacement allowances are provided at the opening portion of the orifice passage toward the pressure receiving chamber.
しかしながら、この従来構造の振幅依存切換型の流体封入式エンジンマウントでは、各可動板に対して僅かに1/10mm以下の変位許容量の差を設定することが必要となり、製造精度を考慮すると目的とする性能を安定して得ることが極めて困難で、これも現実的ではなかったのである。しかも、各オリフィス通路が受圧室と平衡室の間に並列的に形成されていることから、一つのオリフィス通路のチューニング周波数域の振動入力時には、それより高周波域にチューニングされた全てのオリフィス通路上に配設された他の可動板の微小変位に起因して受圧室の圧力変動が吸収されてしまうために、流体の共振作用に基づいて発揮される防振効果が低下してしまうという問題もあった。 However, in the amplitude-dependent switching type fluid-filled engine mount of this conventional structure, it is necessary to set a difference in displacement allowance of only 1/10 mm or less for each movable plate. It was extremely difficult to stably obtain the performance as described above, and this was also not realistic. In addition, since each orifice passage is formed in parallel between the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber, when vibration is input in the tuning frequency range of one orifice passage, all the orifice passages tuned to a higher frequency range are used. Since the pressure fluctuation of the pressure receiving chamber is absorbed due to the minute displacement of the other movable plate disposed in the chamber, there is a problem that the vibration isolation effect exhibited based on the resonance action of the fluid is reduced. there were.
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、特別なアクチュエータや制御装置等を必要とすることなく、異なる振幅の複数種類の振動に対して、何れも、流体の共振作用に基づく防振効果を効率的に且つ高度に得ることの出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is that a plurality of types of different amplitudes can be used without requiring a special actuator or control device. It is an object of the present invention to provide a fluid-filled vibration isolator having a novel structure that can efficiently and highly obtain a vibration isolation effect based on the resonance action of a fluid.
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。 Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible.
本発明に係る流体封入式防振装置は、(a)壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成されて振動入力時に圧力変動が惹起される、非圧縮性流体が封入された受圧室と、(b)壁部の一部が可撓性膜で構成されて非圧縮性流体が封入された容積可変の平衡室と、(c)それら受圧室と平衡室を相互に連通するメインオリフィス通路と、(d)受圧室および平衡室とは別に形成されて非圧縮性流体が封入された中間室と、(e)中間室の壁部に配設されて中間室と反対側の面に受圧室からの圧力が及ぼされて変位せしめられることにより受圧室からの圧力を中間室に伝達せしめて中間室に圧力変動を生ぜしめる、変位量が制限された入力側可動板と、(f)入力側可動板とは別に中間室の壁部に配設されて中間室の圧力変動を平衡室に伝達せしめて中間室の圧力変動を逃がす、入力側可動板よりも変位に伴って許容される容積可変量が小さくなるように変位量が制限された出力側可動板と、(g)中間室と平衡室を相互に連通するサブオリフィス通路とを、有することを、特徴とする。 A fluid-filled vibration isolator according to the present invention includes: (a) a pressure receiving chamber in which an incompressible fluid is sealed, in which a part of a wall portion is formed of a main rubber elastic body and pressure fluctuation is caused when vibration is input; (B) a variable volume equilibrium chamber in which a part of the wall portion is formed of a flexible membrane and in which an incompressible fluid is enclosed; and (c) a main orifice passage that communicates the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber with each other. (D) an intermediate chamber that is formed separately from the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber and encloses an incompressible fluid; and (e) a pressure receiving surface disposed on the wall of the intermediate chamber opposite to the intermediate chamber. An input-side movable plate with a limited displacement amount, which transmits pressure from the pressure-receiving chamber to the intermediate chamber by causing pressure from the chamber to be displaced, thereby causing pressure fluctuation in the intermediate chamber; and (f) input. Apart from the side movable plate, it is arranged on the wall of the intermediate chamber to transmit the pressure fluctuation in the intermediate chamber to the equilibrium chamber. An output-side movable plate whose displacement is limited so that the volume variable amount allowed with the displacement is smaller than that of the input-side movable plate, and (g) the intermediate chamber and the equilibrium chamber are mutually connected. And a sub-orifice passage communicating with the sub-orifice passage.
このような本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、受圧室及び平衡室とは別に中間室を形成し、メインオリフィス通路及びサブオリフィス通路と入力側可動板及び出力側可動板を相互に組み合わせて構成されていることにより、入力振動の振幅の相違を利用した振幅依存による防振特性の切替機能が実現される。要するに、入力側および出力側の複数の可動板を利用して、振幅によるふるい分け作用を発揮させたのであり、それにより、複数のオリフィス通路を入力振動の振幅依存で選択的に機能させることを可能と為し得たのである。 In the fluid-filled vibration isolator having the structure according to the present invention, an intermediate chamber is formed separately from the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber, and the main orifice passage, the sub-orifice passage, the input side movable plate, and the output side movable plate. Are combined with each other, thereby realizing a switching function of the vibration-proof characteristic based on the amplitude utilizing the difference in the amplitude of the input vibration. In short, using multiple movable plates on the input side and output side to demonstrate the screening action by amplitude, it is possible to selectively function multiple orifice passages depending on the amplitude of input vibration. I was able to do it.
より具体的には、例えばエンジンシェイク等の低周波大振幅振動とアイドリング振動等の中周波中振幅振動と走行こもり音等の高周波小振幅振動との各入力状態を想定してみる。ここにおいて、メインオリフィス通路がエンジンシェイク等の低周波数域にチューニングされると共に、サブオリフィス通路がアイドリング振動等の中周波数域にチューニングされる。 More specifically, for example, assume input states of low-frequency large-amplitude vibration such as engine shake, medium-frequency medium-amplitude vibration such as idling vibration, and high-frequency small-amplitude vibration such as running-over sound. Here, the main orifice passage is tuned to a low frequency region such as an engine shake, and the sub-orifice passage is tuned to a medium frequency region such as idling vibration.
この場合、低周波大振幅振動は、入力側可動板による液圧吸収を超えた圧力変動を受圧室に発生することとなり、メインオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用に基づく防振効果が低周波大振幅振動に対して発揮される。中周波中振幅振動の入力時には、メインオリフィス通路の実質的な目詰まりによって発生する受圧室の圧力変動が入力側可動板を介して中間室に伝達されて、出力側可動板による液圧吸収を超えた圧力変動が中間室に発生することとなり、サブオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用に基づく防振効果が中周波中振幅振動に対して発揮される。高周波小振幅振動の入力時には、メインオリフィス通路及びサブオリフィス通路の実質的な目詰まりに伴い、受圧室から入力側可動板を介して中間室に及ぼされる圧力変動が、出力側可動板を介して平衡室に逃がされることにより、低動ばね作用によって防振され得る。このように、エンジンシェイク等の低周波大振幅振動とアイドリング振動等の中周波中振幅振動と走行こもり音等の高周波小振幅振動との各振動が、各振動の振幅の相違に基づいて切り替えられる防振特性により、それぞれ、効果的に防振されることとなる。 In this case, the low-frequency large-amplitude vibration generates a pressure fluctuation in the pressure receiving chamber that exceeds the hydraulic pressure absorption by the input side movable plate, and the vibration-proofing effect based on the resonance action of the fluid flowing through the main orifice passage is low. Demonstrated against high-frequency vibration. During the input of medium frequency and medium amplitude vibration, the pressure fluctuation in the pressure receiving chamber caused by substantial clogging of the main orifice passage is transmitted to the intermediate chamber through the input side movable plate, and the hydraulic pressure is absorbed by the output side movable plate. Excessive pressure fluctuation is generated in the intermediate chamber, and the vibration isolation effect based on the resonance action of the fluid flowing through the sub-orifice passage is exhibited against the medium-frequency amplitude vibration. When high-frequency small-amplitude vibration is input, pressure fluctuation exerted from the pressure receiving chamber via the input-side movable plate to the intermediate chamber due to substantial clogging of the main orifice passage and the sub-orifice passage passes through the output-side movable plate. By letting it escape to the equilibrium chamber, vibration can be prevented by the low dynamic spring action. As described above, the vibrations of the low frequency large amplitude vibration such as engine shake, the medium frequency medium amplitude vibration such as idling vibration, and the high frequency small amplitude vibration such as running noise are switched based on the difference in amplitude of each vibration. Each of the anti-vibration characteristics effectively prevents vibration.
或いはまた、例えばエンジンシェイク等の低周波大振幅振動とラフアイドリング振動等の低周波中振幅振動とアイドリング振動等の高周波小振幅振動との各入力状態を想定してみる。ここにおいて、メインオリフィス通路とサブオリフィス通路の何れも、エンジンシェイクやラフアイドリング振動に相当する低周波数域にチューニングする。なお、前述の場合には、アイドリング振動を、エンジンシェイクおよび走行こもり音との対比において「中周波中振幅振動」と称したが、ここでは、アイドリング振動を、エンジンシェイクおよびラフアイドリング振動との対比において「高周波小振幅振動」と言うこととする。何れにしても、アイドリング振動自体は同じものであるが、「低・中・高」や「小・中・大」は相対評価であり、他との対比において表現されるものであるから、想定する条件が相違するのに伴って表現が変更されることに関して矛盾はない。 Alternatively, assume each input state of low frequency large amplitude vibration such as engine shake, low frequency medium amplitude vibration such as rough idling vibration, and high frequency small amplitude vibration such as idling vibration. Here, both the main orifice passage and the sub-orifice passage are tuned to a low frequency range corresponding to engine shake or rough idling vibration. In the above-described case, the idling vibration is referred to as “medium frequency medium amplitude vibration” in contrast with the engine shake and the running noise, but here, the idling vibration is compared with the engine shake and the rough idling vibration. In this case, it is referred to as “high frequency small amplitude vibration”. In any case, the idling vibration itself is the same, but “Low / Medium / High” and “Small / Medium / Large” are relative evaluations and are expressed in comparison with others. There is no contradiction with respect to the change in expression as the conditions to be changed are different.
この場合、低周波大振幅振動は、前記想定の場合と同様に受圧室に惹起される大きな圧力変動によりメインオリフィス通路を通じての流体流動を惹起し、かかる流体の共振作用に基づいて高減衰による防振効果が発揮される。低周波中振幅振動の入力時には、入力に伴って受圧室に惹起される圧力変動が低周波大振幅振動に比して小さいことから、入力側可動板を介して受圧室の圧力変動が中間室に伝達されてしまって受圧室に充分に圧力変動が惹起され難く、そのためにメインオリフィス通路を通じての流体流動量が確保され難くなってメインオリフィス通路による防振効果が低下する。しかし、中間室に惹起される圧力変動に基づいてサブオリフィス通路を通じての流体流動が生ぜしめられ、このサブオリフィス通路を通じての流体流動に基づく防振効果が、メインオリフィス通路を通じての流体流動に基づく防振効果と併せて発揮される。これにより、流体の共振作用に基づく高減衰な防振効果が、ラフアイドリング振動等の低周波中振幅振動に対しても効果的に発揮されるのである。また、アイドリング振動等の高周波小振幅振動に対しては、前記想定の場合におけるこもり音等と同様に、メインオリフィス通路及びサブオリフィス通路の実質的な目詰まりに伴い、受圧室から入力側可動板を介して中間室に及ぼされる圧力変動が、出力側可動板を介して平衡室に逃がされることにより、低動ばね作用によって防振され得る。 In this case, the low-frequency large-amplitude vibration causes fluid flow through the main orifice passage due to large pressure fluctuations induced in the pressure receiving chamber, as in the above-mentioned assumption, and is prevented by high damping based on the resonance action of the fluid. The vibration effect is demonstrated. At the time of input of low frequency medium amplitude vibration, the pressure fluctuation induced in the pressure receiving chamber with input is small compared to the low frequency large amplitude vibration, so the pressure fluctuation of the pressure receiving chamber is changed to the intermediate chamber via the input side movable plate. Therefore, it is difficult to cause a sufficient pressure fluctuation in the pressure receiving chamber, so that it is difficult to secure a fluid flow amount through the main orifice passage, and the vibration isolation effect by the main orifice passage is reduced. However, the fluid flow through the sub-orifice passage is generated based on the pressure fluctuation induced in the intermediate chamber, and the vibration isolation effect based on the fluid flow through the sub-orifice passage is the anti-vibration effect based on the fluid flow through the main orifice passage. It is demonstrated in combination with the vibration effect. As a result, a highly damped vibration-proofing effect based on the resonance action of the fluid is effectively exhibited even for low-frequency medium amplitude vibrations such as rough idling vibrations. Also, for high-frequency small-amplitude vibration such as idling vibration, the input-side movable plate from the pressure receiving chamber is accompanied by substantial clogging of the main orifice passage and the sub-orifice passage, as in the case of the booming noise in the above assumption. The pressure fluctuation exerted on the intermediate chamber via the squeezing can escape to the equilibrium chamber via the output side movable plate, and can be prevented from vibration by the low dynamic spring action.
かくの如くして、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、オリフィス通路を開閉する弁体やそれを開閉作動させるアクチュエータ、更にアクチュエータを作動制御する制御装置などの複雑で高価な機構を必要とすることなく、振幅が異なる複数種類の振動のそれぞれに対して、封入流体の流動作用等に基づく防振効果が、有効に発揮され得るのである。 As described above, in the fluid filled type vibration isolator constructed according to the present invention, the valve body for opening and closing the orifice passage, the actuator for opening and closing the orifice passage, and the control device for controlling the operation of the actuator are complicated and expensive. Without requiring a special mechanism, the vibration isolation effect based on the flow action of the sealed fluid can be effectively exhibited for each of a plurality of types of vibrations having different amplitudes.
なお、本発明において、入力側可動板や出力側可動板は、その弾性変形や変位に基づいて受圧室,中間室,平衡室の間で圧力伝達を為し得るものであれば良い。具体的には、入力側可動板や出力側可動板は、板状のゴム弾性体で形成されていても良いし、実質的に弾性変形しない程に硬質の板状体で形成されていても良く、或いは硬質の板状体にゴム弾性体を固着せしめた複合構造などであっても良い。より具体的に例示すると、硬質の板状体の外周縁部にゴム弾性体を被着形成し、このゴム弾性体を介して、板状体を変位可能に弾性支持せしめた構造により、それら入力側可動板や出力側可動板を構成することも可能である。 In the present invention, the input side movable plate and the output side movable plate may be any material that can transmit pressure between the pressure receiving chamber, the intermediate chamber, and the equilibrium chamber based on the elastic deformation and displacement. Specifically, the input side movable plate and the output side movable plate may be formed of a plate-like rubber elastic body, or may be formed of a hard plate-like body that does not substantially elastically deform. Alternatively, it may be a composite structure in which a rubber elastic body is fixed to a hard plate-like body. More specifically, a rubber elastic body is adhered and formed on the outer peripheral edge of a hard plate-like body, and the structure is such that the plate-like body is elastically supported to be displaceable via this rubber elastic body. It is also possible to configure a side movable plate or an output side movable plate.
また、本発明において、出力側可動板の変位に伴って許容される容積可変量を、入力側可動板の変位に伴って許容される容積可変量よりも小さくする構造は、具体的に限定されるものでない。好適な構造を例示すると、例えば、それら可動板が板厚方向に変位した場合に当接することによって変位量を制限する構造を採用すると共に、可動板の板厚方向への許容変位量を調節することによって、出力側可動板の変位に伴って許容される容積可変量を、入力側可動板の変位に伴って許容される容積可変量よりも小さくする構造が実現可能である。或いはまた、出力側可動板において圧力作用に基づいて変位乃至は変形して圧力伝達する領域の面積(有効面積)を入力側可動板の有効面積よりも小さくすることによっても、出力側可動板の変位に伴って許容される容積可変量を、入力側可動板の変位に伴って許容される容積可変量よりも小さくする構造が実現可能である。また、前者の可動板の変位量の相対的な調節構造と、後者の有効面積の相対的な調節構造とを、互いに組み合わせて採用することも可能である。 Further, in the present invention, the structure in which the volume variable amount allowed with the displacement of the output side movable plate is made smaller than the volume variable amount allowed with the displacement of the input side movable plate is specifically limited. It is not something. When a suitable structure is illustrated, for example, when the movable plates are displaced in the plate thickness direction, a structure that restricts the displacement amount by contacting is adopted, and the allowable displacement amount of the movable plate in the plate thickness direction is adjusted. Thus, it is possible to realize a structure in which the volume variable amount allowed with the displacement of the output side movable plate is smaller than the volume variable amount allowed with the displacement of the input side movable plate. Alternatively, the output side movable plate can also be displaced or deformed based on the pressure action so that the area (effective area) of pressure transmission is smaller than the effective area of the input side movable plate. It is possible to realize a structure in which the volume variable amount allowed with the displacement is smaller than the volume variable amount allowed with the displacement of the input side movable plate. It is also possible to employ the former relative adjustment structure of the displacement amount of the movable plate and the latter relative adjustment structure of the effective area in combination with each other.
特に、可動板相互間の容積可変量を異ならせるに際して、後者の有効面積の相対的な調節構造を採用し、入力側可動板の有効面積よりも出力側可動板の有効面積を小さく設定することが、可動板の相互間の許容変位量を異ならせて設定するよりも、設計や製造および確認が容易となり、目的とする防振特性をより高精度に得ることが可能となる。 In particular, when varying the variable amount of volume between the movable plates, the latter effective area relative adjustment structure is adopted, and the effective area of the output movable plate is set smaller than the effective area of the input movable plate. However, it is easier to design, manufacture, and confirm than to set the allowable displacement amount between the movable plates differently, and it is possible to obtain the desired vibration isolation characteristics with higher accuracy.
更にまた、本発明においては、メインオリフィス通路とサブオリフィス通路は、前述の想定ケースにおける前者のように異なる周波数域にチューニングされていても良いし、前述の想定ケースにおける後者のように同じ周波数域にチューニングされていても良い。異なる周波数域にチューニングすることにより、より多くの異なる周波数域の振動に対して各オリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づく防振効果を得ることが出来る。また、同じ周波数域にチューニングすることにより、特に振幅が相違する複数の種類の振動に対しても各オリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づく防振効果を得ることが可能となる。 Furthermore, in the present invention, the main orifice passage and the sub-orifice passage may be tuned to different frequency ranges as in the former in the above-mentioned assumed case, or the same frequency range as in the latter in the aforementioned assumed case. It may be tuned to. By tuning to different frequency ranges, it is possible to obtain an anti-vibration effect based on the fluid action of the fluid that can flow through each orifice passage with respect to vibrations in more different frequency ranges. Further, by tuning to the same frequency range, it is possible to obtain an anti-vibration effect based on the fluid action of the fluid that can flow through each orifice passage, even for a plurality of types of vibrations with different amplitudes.
また、本発明において、中間室の数は限定されるものでなく、中間室は一つでも良いし複数でも良い。 In the present invention, the number of intermediate chambers is not limited, and there may be one or more intermediate chambers.
特に、本発明において中間室が一つ設けられている場合、受圧室と中間室との間に入力側可動板が配設されて入力側可動板の一方の面に受圧室の圧力が及ぼされると共に他方の面に中間室の圧力が及ぼされてそれら受圧室と平衡室の圧力差に基づいて入力側可動板が変位することにより受圧室の圧力変動が中間室に伝達されるようにされる一方、中間室と平衡室との間に出力側可動板が配設されてそれら中間室と平衡室の圧力差に基づいて出力側可動板が変位することにより中間室の圧力変動が平衡室に逃がされるようにした構成が、好適に採用される。 In particular, when one intermediate chamber is provided in the present invention, the input side movable plate is disposed between the pressure receiving chamber and the intermediate chamber, and the pressure of the pressure receiving chamber is exerted on one surface of the input side movable plate. At the same time, the pressure of the intermediate chamber is applied to the other surface, and the input side movable plate is displaced based on the pressure difference between the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber, whereby the pressure fluctuation in the pressure receiving chamber is transmitted to the intermediate chamber. On the other hand, an output-side movable plate is disposed between the intermediate chamber and the equilibrium chamber, and the output-side movable plate is displaced based on the pressure difference between the intermediate chamber and the equilibrium chamber, so that the pressure fluctuation in the intermediate chamber is transferred to the equilibrium chamber. A configuration that allows escape is preferably employed.
このような態様に従えば、受圧室と中間室と平衡室を最小形成数として、且つ入力側可動板と出力側可動板を挟んで相互に隣り合う構造で配置形成することが出来るのであり、コンパクトなサイズが実現可能となる。 According to such an embodiment, the pressure receiving chamber, the intermediate chamber, and the equilibrium chamber can be formed with a minimum number of formations, and can be arranged and formed in a structure adjacent to each other across the input side movable plate and the output side movable plate, A compact size can be realized.
また、本発明において複数の中間室が設けられている場合、これら複数の中間室を受圧室と平衡室の間に直列的に配設せしめ、互いに直列的に配設された二つの中間室において受圧室側に位置せしめられた一方の中間室における出力側可動板を平衡室側に位置せしめられた他方の中間室における入力側可動板として機能させるようにした構成が、好適に採用される。 In the present invention, when a plurality of intermediate chambers are provided, the plurality of intermediate chambers are arranged in series between the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber, and in the two intermediate chambers arranged in series with each other, A configuration in which the output side movable plate in one intermediate chamber positioned on the pressure receiving chamber side is made to function as the input side movable plate in the other intermediate chamber positioned on the equilibrium chamber side is suitably employed.
このような態様に従えば、複数の中間室をそれぞれ平衡室に連通せしめる複数のサブオリフィス通路を形成することが出来る。そして、それら複数のサブオリフィス通路のチューニングを適当に設定することにより、より広い周波数域の振動や異なる振幅の振動などに対して、より広範に対応して効果的な防振特性を得ることも可能となるのである。しかも、複数の中間室を可動板を挟んで直列的に配置したことにより、防振装置全体の大型化を抑えることも可能となる。 According to such an embodiment, it is possible to form a plurality of sub-orifice passages that respectively connect the plurality of intermediate chambers to the equilibrium chamber. And by appropriately setting the tuning of these sub-orifice passages, it is possible to obtain effective vibration isolation characteristics corresponding to a wider range against vibrations of a wider frequency range or vibrations of different amplitudes. It becomes possible. In addition, since the plurality of intermediate chambers are arranged in series with the movable plate interposed therebetween, it is possible to suppress an increase in the size of the entire vibration isolator.
なお、上述の如き、中間室が一つ或いは複数設けられる何れの場合においても、入力側可動板と出力側可動板は、好適には、板厚方向となる変位方向を同じにするように設定されることとなり、更に好適には、かかる変位方向が防振すべき主たる振動の入力方向と同じ方向となるように設定される。これにより、可動板による圧力伝達の効率の更なる向上が図られ得る。 In any case where one or a plurality of intermediate chambers are provided as described above, the input side movable plate and the output side movable plate are preferably set to have the same displacement direction as the plate thickness direction. More preferably, the displacement direction is set to be the same as the input direction of the main vibration to be shaken. Thereby, the further improvement of the efficiency of the pressure transmission by a movable plate can be achieved.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1には、本発明に係る流体封入式防振装置の一実施形態としての自動車用のエンジンマウント10が示されている。このエンジンマウント10は、第一の取付部材としての第一の取付金具12と、第二の取付部材としての第二の取付金具14が本体ゴム弾性体16で連結された構造とされている。そして、第一の取付金具12が図示しないパワーユニットに取り付けられると共に、第二の取付金具14が筒状ブラケット18を介して図示しない車両ボデーに取り付けられることにより、パワーユニットが車両ボデーに対して防振支持せしめられている。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、図1中の上下方向をいうものとする。
FIG. 1 shows an
より詳細には、第一の取付金具12は、鉄やアルミニウム合金等の金属材で形成されており、全体として逆円錐台形状を呈している。また、第一の取付金具12の大径側端面には、軸方向上方に突出するようにして取付ボルト20が一体形成されている。
More specifically, the first mounting
一方、第二の取付金具14は、第一の取付金具12と同様に、鉄やアルミニウム合金等の金属材で形成されており、全体として大径の円筒形状を呈している。また、第二の取付金具14は、その軸方向上端部において、径方向内方に凹んで周方向に連続して延びる溝状の括れ部22が形成されている。
On the other hand, the second mounting
このような構造とされた第二の取付金具14は、その軸方向上方の開口部側に離隔して、第一の取付金具12が略同一中心軸線上に配されている。そして、これら第一の取付金具12と第二の取付金具14の間に本体ゴム弾性体16が配設されており、この本体ゴム弾性体16によって第一の取付金具12と第二の取付金具14が弾性的に連結されている。
The second mounting
本体ゴム弾性体16は、全体として円錐台形状とされており、その大径側端面には、下方に向かって開口する逆すり鉢状の大径凹所24が形成されている。そして、本体ゴム弾性体16の小径側端部には、第一の取付金具12が挿し込まれるようにして埋設されて加硫接着されていると共に、本体ゴム弾性体16の大径側端部外周面には、第二の取付金具14の軸方向上側の開口部が重ね合わされて加硫接着されている。このことから明らかなように、本実施形態では、本体ゴム弾性体16が、第一の取付金具12と第二の取付金具14を備えた一体加硫成形品とされている。なお、本実施形態では、括れ部22の全体が本体ゴム弾性体16の外周面上に位置せしめられていると共に、本体ゴム弾性体16と一体形成されたゴム弾性体が括れ部22の外周側に充填固着されている。
The main rubber
また、このように第二の取付金具14の開口部が本体ゴム弾性体16の外周面に加硫接着されることにより、第二の取付金具14の軸方向上側の開口部が本体ゴム弾性体16によって流体密に覆蓋されている。
Further, the opening of the second mounting
更にまた、第二の取付金具14の内周面には、シールゴム層26が被着形成されている。このシールゴム層26は、本体ゴム弾性体16と一体形成されており、大径凹所24の開口周縁部から下方に向かって延びる薄肉円筒形状を呈している。特に本実施形態では、シールゴム層26は、第二の取付金具14において括れ部22の下側から所定の長さに亘って被着形成されている。
Furthermore, a
また、第二の取付金具14には、その軸方向下方の開口部を覆うように可撓性膜としてのダイヤフラム28が組み付けられている。ダイヤフラム28は、薄肉のゴム膜によって形成されており、波紋状の弛みをもった略円板形状を呈している。
Moreover, the
さらに、ダイヤフラム28の外周縁部には、円筒形状の固定金具30が加硫接着されている。特に本実施形態では、ダイヤフラム28の外周縁部は、固定金具30の上端側から固定金具30の外周面に延び出している。これにより、固定金具30の上端面と外周面に対して、ダイヤフラム28と一体形成されたシールゴム層32が被着されている。
Further, a
このような構造とされたダイヤフラム28は、固定金具30が第二の取付金具14の下端部に嵌め込まれた状態で、第二の取付金具14に八方絞り等の縮径加工が施されることにより、第二の取付金具14の軸方向下端部に固定される。
In the
このようにダイヤフラム28が第二の取付金具14に組み付けられることにより、第二の取付金具14の軸方向上側の開口部が本体ゴム弾性体16で流体密に閉塞されると共に、第二の取付金具14の軸方向下側の開口部がダイヤフラム28で流体密に覆蓋される。これにより、第二の取付金具14の内周側において、本体ゴム弾性体16とダイヤフラム28の軸方向間には、外部から密閉された流体室34が形成されている。この流体室34には、水やアルキレングリコール,ポリアルキレングリコール,シリコーン油等の非圧縮性流体が封入されている。なお、流体室34への非圧縮性流体の封入は、第一の取付金具12と第二の取付金具14を備えた本体ゴム弾性体16の一体加硫成形品に対するダイヤフラム28や後述する仕切部材36の組付を非圧縮性流体中で行うこと等によって有利に為され得る。
When the
また、流体室34には、仕切部材36が収容配置されている。仕切部材36は、全体として円形ブロック形状を呈しており、仕切部材本体38と、仕切部材本体38の上端面に重ね合わせられる上側仕切板40と、仕切部材本体38の下端面に重ね合わせられる下側仕切板42によって構成されている。
A
仕切部材本体38は、硬質の合成樹脂材料で形成されており、全体として円形ブロック形状を呈している。また、仕切部材本体38の外周部分には、外周面に開口する周溝44が周方向に二周弱の長さで延びるように形成されている。なお、本実施形態では、軸方向上端側で外周面に開口して周方向に一周弱の長さで延びる上側周溝46の周方向一端と、軸方向下端側で外周面に開口して周方向に一周弱の長さで延びる下側周溝48の周方向他端が、接続孔50を通じて相互に連通せしめられることにより、仕切部材本体38の外周部分を外周面に開口して周方向に二周弱の長さで延びる周溝44が形成されている。
The partition member
さらに、仕切部材本体38の径方向中央部分には、軸方向に円形断面で貫通する中心孔52が形成されている。そこにおいて、本実施形態では、中心孔52の内周面の軸方向両端付近において、それぞれ、軸直角方向に広がる円環状の段差面54,56が形成されている。これにより、中心孔52は、軸方向中間部分が小径部58とされていると共に、軸方向両端部分のそれぞれが大径部60,62とされている。そして、本実施形態では、軸方向上側に形成された上側大径部60と軸方向下側に形成された下側大径部62は、軸方向寸法と径方向寸法が互いに同じとされている。
Further, a
なお、本実施形態では、中心孔52における小径部58の内周面には、その軸方向両端部分のそれぞれにおいて、軸方向外方へ行くに従って次第に拡径するテーパ面が形成されている。これにより、中心孔52の小径部58は、その軸方向中間部分において、径方向寸法が最も小さくされている。
In the present embodiment, the inner peripheral surface of the small-diameter portion 58 in the
更にまた、仕切部材本体38には、中心孔52における小径部58の軸方向中間部分(中心孔52において最も径方向寸法が小さくされている部分)の内周面と仕切部材本体38の下端面に開口する連通路64が、周溝44と中心孔52を除いた位置に形成されている。なお、連通路64の通路長さは、周溝44の溝方向の長さよりも十分に短くされている。
Furthermore, the partition member
また、上側仕切板40は、硬質の合成樹脂材で形成されており、中央孔66を備えた円環板形状とされている。そこにおいて、本実施形態では、上側仕切板40の外径寸法は、仕切部材本体38の外径寸法よりは小さいが、本体ゴム弾性体16の大径側端面に開口形成された大径凹所24の開口端の内径寸法よりは大きくされている。また、本実施形態では、上側仕切板40の内径寸法は、仕切部材本体38に設けられた中心孔52の上側大径部60の内径寸法よりも小さくされている。
Further, the
また、下側仕切板42は、硬質の合成樹脂材で形成されており、中央孔68を備えた円環板形状とされている。そこにおいて、本実施形態では、下側仕切板42の外径寸法は、仕切部材本体38の外径寸法より十分に小さくされている。一方、下側仕切板42の内径寸法は、仕切部材本体38に設けられた中心孔52の下側大径部62の内径寸法よりも小さくされている。
Further, the
上述の如き構造とされた仕切部材本体38と上側仕切板40と下側仕切板42は、上側仕切板40が仕切部材本体38と同一中心軸線上で仕切部材本体38の上端面に重ね合わされると共に、下側仕切板42が仕切部材本体38と同一中心軸線上で仕切部材本体38の下端面に重ね合わされて、図示しないビスや超音波溶着等で固定されることにより、仕切部材36を形成している。また、このように仕切部材36が形成されることにより、上側大径部60と下側大径部62は、互いに同じ寸法をもって、径方向内方に向かって開口して周方向の全周に亘って連続して円形に延びる円環形状の凹溝とされている。
The
そして、このような構造とされた仕切部材36は、第二の取付金具14の内周側において、本体ゴム弾性体16とダイヤフラム28の軸方向対向面間に配設される。
The
すなわち、ダイヤフラム28の第二の取付金具14への組付前に、第二の取付金具14の軸方向下側開口部から仕切部材36が挿し入れられて、第二の取付金具14の内周側に配置される。その際、上側仕切板40の外周縁部は、仕切部材本体38の上端外周縁部と本体ゴム弾性体16に形成された大径凹所24の開口端面との間に挟まれている。
That is, before the
この状態で、軸方向下方からダイヤフラム28が挿し入れられて、仕切部材36に対して下方から重ね合わせられる。その際、ダイヤフラム28の固定金具30がシールゴム層32を介して仕切部材本体38の下端面の外周縁部に当接せしめられる。
In this state, the
そして、仕切部材36とダイヤフラム28が内挿された状態で、第二の取付金具14に対して八方絞り等の縮径加工を施すことにより、第二の取付金具14に対して仕切部材36とダイヤフラム28が嵌着固定されるようになっている。その際、上側仕切板40は、その外周縁部が、仕切部材本体38の上端外周縁部と本体ゴム弾性体16に形成された大径凹所24の開口端面との間で挟圧保持されることにより、仕切部材本体38に対して固定されている。
Then, with the
なお、本実施形態では、仕切部材36の外周面がシールゴム層26を介して第二の取付金具14の内周面に重ね合わせられており、第二の取付金具14と仕切部材36の間が流体密にシールされている。また、本実施形態では、第二の取付金具14に縮径加工を施す際に、仕切部材36が内挿された部分に比して、ダイヤフラム28が内挿された部分の縮径量が大きくされている。これにより、合成樹脂製の仕切部材36の破損を防ぎつつ、仕切部材36及びダイヤフラム28の固定を有効に実現している。更に、第二の取付金具14の縮径加工時に、第二の取付金具14の下端部を下方に行くに従って縮径するテーパ筒形状に加工することにより、ダイヤフラム28の下方への抜け出しが防止されている。
In the present embodiment, the outer peripheral surface of the
このような仕切部材36の組付状態においては、流体室34が仕切部材36を挟んで上下に二分されている。これにより、仕切部材36を挟んで軸方向一方の側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体16で構成されて、振動入力時に内圧変動が生ぜしめられる受圧室70が形成されていると共に、仕切部材36を挟んで軸方向他方の側には、壁部の一部がダイヤフラム28で構成されて、容積変化が容易に許容される平衡室72が形成されている。
In such an assembled state of the
また、仕切部材36に形成された周溝44の外周側開口がシールゴム層26を介して第二の取付金具14によって覆蓋されており、周溝44を利用して周方向に所定の長さで延びるトンネル状の流路が形成されている。そして、かかるトンネル状の流路の一方の端部が連通孔69を通じて受圧室70に接続されていると共に、他方の端部が連通孔71を通じて平衡室72に接続されている。これにより、周溝44を利用して、周方向に所定の長さで延びて、受圧室70と平衡室72を相互に連通するメインオリフィス通路としての第一のオリフィス通路74が形成されている。なお、本実施形態では、第一のオリフィス通路74を通じて流動せしめられる流体の共振周波数(チューニング周波数)が、自動車のエンジンシェイクやラフアイドリング振動に相当する10Hz前後の低周波数域にチューニングされている。
In addition, the outer peripheral side opening of the circumferential groove 44 formed in the
また、仕切部材本体38に形成された中心孔52の上側大径部60内には、入力側可動板としての上側可動ゴム板76が配設されている。上側可動ゴム板76は、従来から公知のゴム材料によって形成されており、全体として厚肉の円板形状とされている。
Further, an upper
そこにおいて、本実施形態では、上側可動ゴム板76の外周縁部において、厚さ方向両側に突出するリブ突起78が全周に亘って形成されている。また、本実施形態では、上側可動ゴム板76の外周縁部において、リブ突起78の突出高さよりも大きな突出高さで突出すると共に、リブ突起78の内周面よりも径方向内方に突出する支持突起80が、周方向に適当な間隔で複数形成されている。
Therefore, in the present embodiment,
また、本実施形態では、上側可動ゴム板76に対して、鉄やアルミニウム合金等の金属材で形成された、円環板形状を呈する補強金具82が埋め込まれている。なお、補強金具82に代えて、合成樹脂製等の他の材質の補強板を採用しても良い。リブ突起78等を形成するゴム弾性体よりも硬質のものであれば良い。
In the present embodiment, the upper
このような構造とされた上側可動ゴム板76は、その外周縁部に設けられた複数の支持突起80が中心孔52の内周面に形成された上側段差面54と上側仕切板40の内周縁部の間に挟圧保持された状態で、上側大径部60と同一中心軸上で軸直角方向に広がるようにして、上側大径部60内に収容配置されるようになっている。これにより、上側可動ゴム板76の上面が、上側仕切板40の中央孔66を通じて、受圧室70に晒されていると共に、上側可動ゴム板76の下面が、中心孔52における小径部58の上側開口の上方に位置して、かかる上側開口を覆うように広がっている。
The upper
そこにおいて、上述の如く上側可動ゴム板76が上側大径部60内に収容配置された状態では、上側可動ゴム板76のリブ突起78の上端面と上側仕切板40との間や、上側可動ゴム板76のリブ突起78の下端面と上側段差面54との間、更には、上側可動ゴム板76の外周面と上側大径部60の内周面との間には、それぞれ、隙間が形成されている。これにより、上側可動ゴム板76は、複数の支持突起80の形成部位を除いた部分において、全体として板厚方向への変位が許容された状態で、上側大径部60内に収容配置されている。
Therefore, in the state where the upper
要するに、本実施形態の上側可動ゴム板76は、複数の支持突起80が形成された外周縁部における弾性変形によって、補強金具82が固着された中央部分の板厚方向への変位が許容されるようになっている。しかも、この中央部分の板厚方向への変位許容量は、上側可動ゴム板76の外周縁部におけるばね剛性によって緩衝的に制限されるようになっている。更に、上側可動ゴム板76に対して一層大きな圧力が作用した場合には、上側可動ゴム板76の外周部分が上側大径部60を形成する前述の環状の凹溝の幅方向両側壁部の内面に当接することにより、上側可動ゴム板76の変位量が機械的に制限されて損傷が防止されるようになっている。なお、上述の如き隙間は、本発明において必須のものではなく、例えば、上側可動ゴム板76の外周縁部が、全周に亘って、環状の弾性突起により、上側大径部60の対向内面に対して当接状態で配設されていても良い。
In short, the upper
また、仕切部材本体38に形成された中心孔52の下側大径部62内には、出力側可動板としての下側可動ゴム板84が配設されている。本実施形態では、この下側可動ゴム板84は、上述の上側可動ゴム板76と実質的に同じ形状および寸法で形成されている。ただ、本実施形態では、下側可動ゴム板84の形成材料が、上側可動ゴム板76の形成材料と異なっている。これにより、下側可動ゴム板84の弾性と上側可動ゴム板76の板厚方向への変位のし易さが異ならされている。具体的には、下側可動ゴム板84のほうが上側可動ゴム板76よりもゴム硬さが大きくされてばね剛性が大きくされており、同じ圧力作用に際しての板厚方向への変位量が、下側可動ゴム板84のほうが上側可動ゴム板76よりも小さく制限されるようになっている。
In addition, a lower
なお、図中、下側可動ゴム板84に付された符号86は、上側可動ゴム板76の符号78に相当するリブ突起であり、同符号88は、上側可動ゴム板76の符号80に相当する支持突起であり、同符号90は、上側可動ゴム板76の符号82に相当する補強金具である。
In the figure, reference numeral 86 attached to the lower
このような構造とされた下側可動ゴム板84は、その外周縁部に設けられた複数の支持突起88が中心孔52の内周面に形成された下側段差面56と下側仕切板42の内周縁部の間で挟圧保持された状態で、下側大径部62と同一中心軸線上で軸直角方向に広がるようにして、下側大径部62内に収容配置されるようになっている。これにより、下側可動ゴム板84の上面が、中心孔52における小径部58の下側開口の下方に位置して、かかる下側開口を覆うように広がっていると共に、下側可動ゴム板84の下面が、下側仕切板42の中央孔68を通じて、平衡室72に晒されている。
The lower
そこにおいて、上述の如く下側可動ゴム板84が下側大径部62内に収容配置された状態では、下側可動ゴム板84のリブ突起86の上端面と下側段差面56との間や、下側可動ゴム板84のリブ突起86の下端面と下側仕切板42との間、更には、下側可動ゴム板84の外周面と下側大径部62の内周面との間には、それぞれ、隙間が形成されているが、これらの隙間は、本発明において必須のものでなく、上側可動ゴム板76の場合と同様な配設態様を採用することが出来る。
In this state, when the lower
而して、上述の如く上側可動ゴム板76と下側可動ゴム板84が配設された仕切部材本体38の中心孔52内には、上側可動ゴム板76と下側可動ゴム板84の対向面間において、非圧縮性流体が封入された中間室92が形成されている。
Thus, the upper
そして、上側可動ゴム板76の上面には、上側仕切板40の中央孔66を通じて、受圧室70の圧力が及ぼされるようになっている一方、上側可動ゴム板76の下面には、中間室92の圧力が及ぼされるようになっている。その結果、受圧室70と中間室92の圧力差に基づいて、上側可動ゴム板76が弾性的に板厚方向に変位せしめられることにより、受圧室70の圧力変動が中間室92に伝達されるようになっている。
The pressure of the
また、下側可動ゴム板84の上面には、中間室92の圧力が及ぼされるようになっている一方、下側可動ゴム板84の下面には、下側仕切板42の中央孔68を通じて、平衡室72の圧力が及ぼされるようになっている。その結果、中間室92と平衡室72の圧力差に基づいて、下側可動ゴム板84が弾性的に板厚方向に変位せしめられることにより、中間室92の圧力変動が平衡室72に逃がされるようになっている。
Further, the pressure of the
そこにおいて、本実施形態では、下側可動ゴム板84が上側可動ゴム板76よりも変位剛性が大きくされており、また、下側可動ゴム板84と上側可動ゴム板76の形状及び大きさが略同じとされていることから、同じ大きさの圧力が及ぼされた際に、上側可動ゴム板76の弾性変位量よりも下側可動ゴム板84の弾性変形量が小さくされる。要するに、下側可動ゴム板84の変位に基づいて許容される中間室92の容積変化量が、上側可動ゴム板76の変位に基づいて許容される中間室92の容積変化量に比して小さくされている。
Therefore, in the present embodiment, the displacement rigidity of the lower
これにより、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間にマウント軸方向(図1中の一点鎖線で示された軸方向)で振動が入力されると、受圧室70に圧力変動が惹起されることとなり、この圧力変動により上側可動ゴム板76が板厚方向に変位せしめられて中間室92に圧力変動が伝達されることとなる。この中間室92の圧力変動は、下側可動ゴム板84の変位を惹起させようとするが、下側可動ゴム板84の変位剛性が上側可動ゴム板76の変位剛性よりも大きいことから、下側可動ゴム板84の変位に伴う中間室92の圧力の平衡室72への逃げが抑えられる結果、中間室92には、圧力変動が効果的に生ぜしめられるようになっている。
Accordingly, when vibration is input between the first mounting
また、仕切部材本体38に形成された連通路64は、その一方の端部が中間室92に接続されている一方、その他方の端部が連通孔94を通じて平衡室72に接続されている。これにより、連通路64を利用して、中間室92と平衡室72を相互に連通するサブオリフィス通路としての第二のオリフィス通路96が形成されている。なお、本実施形態では、第二のオリフィス通路96を通じて流動せしめられる流体の共振周波数(チューニング周波数)が、自動車のアイドリング振動に相当する15〜30Hzの中周波数域にチューニングされている。
The
因みに、このような構造とされたエンジンマウント10の概略構成をモデル的に表すと、図2のようになる。この図に示されているように、上側可動ゴム板76の変位によって許容される容積変化量は、下側可動ゴム板84の変位によって許容される容積変化量よりも大きくされている。なお、上述の実施形態では、上側可動ゴム板76を形成するゴム弾性体のばね剛性と下側可動ゴム板84を形成するゴム弾性体のばね剛性との相違に基づいて、下側可動ゴム板84の板厚方向への変位許容量が上側可動ゴム板76の板厚方向への変位許容量に比して小さく設定されてきいたが、図2のモデル図では、判り易くするために、ばね剛性ではなく隙間寸法の大小によって、上側可動ゴム板76と下側可動ゴム板84における相対的な許容容積変化量の相違を表している。
Incidentally, a schematic configuration of the
上述の如き構造とされたエンジンマウント10は、第一の取付金具12が、取付ボルト20によって、パワーユニット側の取付部材に螺着固定されることにより、パワーユニットに取り付けられるようになっている。一方、第二の取付金具14が、第二の取付金具14に対して外嵌固定される筒状ブラケット18の取付脚部98に設けられたボルト挿通孔100に挿通される固定ボルト(図示せず)によって、車両ボデーに螺着固定されることにより、車両ボデーに取り付けられるようになっている。これにより、エンジンマウント10が、防振連結すべき一方の部材である自動車のパワーユニットと防振連結すべき他方の部材である自動車のボデーの間に介装されて、パワーユニットを車両ボデーに対して防振支持せしめるようになっている。
The
なお、このようなエンジンマウント10の自動車への装着状態下では、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間に、パワーユニットの分担支持荷重が略軸方向に及ぼされることにより、本体ゴム弾性体16が所定量だけ弾性変形せしめられて、第一の取付金具12と第二の取付金具14が軸方向に所定量だけ接近変位せしめられた状態となる。
Note that, when the
そして、上述の如き構造とされたエンジンマウント10が自動車に装着されて、走行時に問題となるエンジンシェイク等の低周波大振幅振動が入力されると、受圧室70に大きな振幅の圧力変動が生ぜしめられる。その際、上側可動ゴム板76の弾性変形に基づく変位が生ぜしめられるが、上側可動ゴム板76の制限された範囲の変位では、受圧室70の圧力変動が有効に吸収され得ないように、上側可動ゴム板76の弾性等が設定されている。
When the
従って、低周波大振幅振動の入力に際しては、上側可動ゴム板76や中間室92が殆ど機能していない状態となり、それに伴って、第二のオリフィス通路96を通じての流体流動も、殆ど生ぜしめられない状態となる。因みに、この状態でのエンジンマウント10の機能的構成をモデル的に示すと、図3のようになる。
Accordingly, when the low-frequency large-amplitude vibration is input, the upper
すなわち、このような状態では、振動が入力される受圧室70と容積可変の平衡室72が、低周波数域にチューニングされた第一のオリフィス通路74を通じて接続された構成となる。それ故、振動入力時に受圧室70と平衡室72の間に生ぜしめられる相対的な圧力変動により、第一のオリフィス通路74を通じての流体流動量が効果的に確保され得て、第一のオリフィス通路74を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、エンジンシェイク等の低周波大振幅振動に対して、有効な防振効果が発揮される。
That is, in such a state, the
また、自動車の停車時に問題となるラフアイドリング振動のような低周波中振幅振動の入力時には、エンジンシェイク等の低周波大振幅振動の入力時に生ぜしめられる圧力変動の振幅よりは小さいが、ある程度大きな振幅の圧力変動が受圧室70に生ぜしめられる。その際にも、上側可動ゴム板76の制限された範囲の変位では、受圧室70の圧力吸収作用が殆ど発揮されないように設定されており、その結果、エンジンシェイクと同様に、第一のオリフィス通路74による防振効果(高減衰効果)が有効に発揮され得る。
In addition, when inputting low-frequency medium-amplitude vibration such as rough idling vibration, which is a problem when the vehicle is stopped, it is smaller than the amplitude of pressure fluctuation that is generated when low-frequency large-amplitude vibration such as engine shake is input, but it is somewhat large. A pressure fluctuation with an amplitude is generated in the
一方、自動車の停車時において問題となる通常のアイドリング振動(エンジン爆発の二次振動等の周期的なアイドリング基本振動)等の中周波小振幅振動の入力時には、受圧室70に惹起される圧力変動量が小さいことから、上側可動ゴム板76に許容された範囲の変位によって、受圧室70の圧力変動が中間室92に伝達されるようになっている。これにより、たとえ第一のオリフィス通路74が実質的に閉塞状態となっていても、受圧室70の圧力が過大になることが回避されると共に、受圧室70の圧力変動が中間室92に伝達されて、中間室92において有効な圧力変動が生ぜしめられることとなる。
On the other hand, pressure fluctuations induced in the
この際、下側可動ゴム板84に許容された変位量では、中間室92の圧力変動が吸収され得ないように、下側可動ゴム板84の変位剛性が設定されている。これにより、中間室92の圧力変動が平衡室72に逃げることなく、第二のオリフィス通路96を通じての流体流動が効率的に生ぜしめられることとなる。因みに、この状態でのエンジンマウント10の機能的構成をモデル的に示すと、図4のようになる。
At this time, the displacement rigidity of the lower
すなわち、このような状態では、受圧室70と同様に有効な圧力変動が生ぜしめられる中間室92と容積可変の平衡室72が、中周波数域にチューニングされた第二のオリフィス通路96を通じて接続された構成となる。それ故、振動入力時に受圧室70及び中間室92と平衡室72の間に生ぜしめられる相対的な圧力変動により第二のオリフィス通路96を通じての流体流動量が充分に確保され得て、第二のオリフィス通路96を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、アイドリング基本振動に対して有効な防振効果(低動ばね作用に基づく振動絶縁効果)が発揮されるようになっている。
That is, in such a state, the
また、自動車の走行時において問題となる走行こもり音等の高周波小振幅振動の入力時には、小さな振幅の圧力変動が受圧室70に生ぜしめられることとなる。この受圧室70に惹起される圧力変動量は、上側可動ゴム板76の弾性変形に基づく変位によって許容される圧力変動量だけでなく、下側可動ゴム板84の弾性変形に基づく変位によって許容される圧力変動量と略同じか小さくされている。これにより、受圧室70の圧力変動が中間室92に伝達され、更に、中間室92の圧力変動が平衡室72に逃がされるようになっている。
Further, when high-frequency small-amplitude vibrations such as running-over noise, which is a problem when the automobile is running, a pressure fluctuation with a small amplitude is generated in the
なお、高周波小振幅振動が入力される際には、第一のオリフィス通路74と第二のオリフィス通路96は、何れも、反共振作用によって、流体流動抵抗が著しく大きくなっており、実質的に閉塞状態とされている。因みに、この状態でのエンジンマウント10の機能的構成をモデル的に示すと、図5のようになる。
When a high frequency small amplitude vibration is input, both the
すなわち、このような状態では、受圧室70の圧力変動が平衡室72に逃がされることとなり、第一及び第二のオリフィス通路96の実質的な閉塞化に起因する高動ばね化が軽減乃至は回避されて、高周波小振幅振動に対する良好な防振効果(低動ばね特性に基づく振動絶縁効果)が発揮されるようになっている。
That is, in such a state, the pressure fluctuation in the
従って、上述の如き構造とされたエンジンマウント10においては、アクチュエータや制御装置等を設けなくても、振幅の異なる複数種類の振動のそれぞれに対して、流体の共振作用に基づく防振効果を有効に発揮することが出来るのである。
Therefore, in the
なお、本実施形態のエンジンマウント10において、第一のオリフィス通路74や第二のオリフィス通路96のチューニング、更には、上側可動ゴム板76や下側可動ゴム板84のチューニングは、先に説明した態様に限定されるものではない。以下に、別の具体的なチューニング態様を示す。
In the
すなわち、第二のオリフィス通路96を通じて流動せしめられる流体の共振周波数(チューニング周波数)を、ラフアイドリング振動に相当する10Hz前後の低周波数域にチューニングする。これにより、第一のオリフィス通路74のチューニング周波数と第二のオリフィス通路96のチューニング周波数を、同じ周波数域に設定する態様である。
That is, the resonance frequency (tuning frequency) of the fluid that is caused to flow through the
併せて、上側可動ゴム板76の許容変位量を上記実施形態の場合よりも大きくして、ラフアイドリング振動の入力時に受圧室70に惹起される圧力変動に対して充分に追従し、かかる受圧室70の圧力変動を中間室92に伝達し得るように設定する。また、下側可動ゴム板84の許容変位量も上記実施形態の場合より大きくして、アイドリング基本振動の入力時に受圧室70から中間室92に伝達される圧力変動に対して充分に追従し、かかる中間室92の圧力変動を平衡室72に伝達して逃がし得るように設定する。
At the same time, the allowable displacement amount of the upper
かくの如きチューニングを施したエンジンマウントにおいて、走行時に問題となるエンジンシェイク等の低周波大振幅振動に対しては、先に説明したのと同様に、第一のオリフィス通路74を流動せしめられる流体の共振作用に基づく防振効果が発揮される。また、その際、受圧室70に惹起される圧力変動の一部が上側可動ゴム板76を介して中間室92に逃げるが、この中間室92に惹起される圧力変動により、第二のオリフィス通路96を通じての流体流動が生ぜしめられることとなる。ここにおいて、かかる第二のオリフィス通路96は、略エンジンシェイクに相当する低周波数域にチューニングされていることから、この第二のオリフィス通路96を通じて流動せしめられる流体の共振作用によっても、併せて、エンジンシェイクに対する防振効果が発揮されるのである。
In the engine mount that has been tuned as described above, in the case of low-frequency large-amplitude vibration such as engine shake that becomes a problem during traveling, the fluid that can flow through the
また、自動車の停車時に問題となるラフアイドリング振動のような低周波中振幅振動の入力時には、受圧室70に惹起される圧力変動の多くが上側可動ゴム板76を介して中間室92に逃げる可能性があるが、下側可動ゴム板84の変位剛性が大きくされて中間室92の圧力変動が平衡室72にまで逃げることは防止されている。それ故、かかる中間室92に惹起される圧力変動に基づいて、第二のオリフィス通路96を通じての流体流動量が確保されて、この流体の流動作用に基づいて、ラフアイドリング振動に対して優れた防振効果(減衰効果)が発揮され得るのである。
Further, when low frequency medium amplitude vibration such as rough idling vibration, which is a problem when the automobile is stopped, most of the pressure fluctuations induced in the
更にまた、自動車の停車時に問題となるアイドリング基本振動に関しては、受圧室70に惹起される圧力変動が、上下の可動ゴム板76,84を介して、中間室92から平衡室72に逃がされる。それ故、第一及び第二のオリフィス通路74,96の実質的な閉塞化に起因する著しい高動ばね化が回避されて、低動ばね作用に基づいて優れた防振性能が発揮されるのである。
Furthermore, regarding the idling basic vibration which becomes a problem when the automobile is stopped, the pressure fluctuation caused in the
因みに、このようなチューニングが施された本実施形態のエンジンマウント10における低周波数域の減衰係数:Cの周波数特性を、エンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動(振幅が±0.5mm)が入力された場合と、ラフアイドリング振動に相当する低周波中振幅振動(振幅が±0.3mm)が入力された場合について評価すると、図6に示すようになる。なお、中間室(92)や上側可動ゴム板(76),第二のオリフィス通路96を何れも設けないで、単に受圧室70と平衡室72の間に下側可動ゴム板84を配設した、従来の液圧吸収機構を備えた流体封入式エンジンマウント(例えば、特開昭64−49731号公報に記載の如きエンジンマウント)について、低周波数域の減衰係数:Cの周波数特性を、エンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動(振幅が±0.5mm)が入力された場合と、ラフアイドリング振動に相当する低周波中振幅振動(振幅が±0.3mm)が入力された場合について評価すると、図7に示すような結果となる。従来の液圧吸収機構を備えた流体封入式エンジンマウントがこのような結果を示すのは、ラフアイドリング振動の入力時においても、受圧室70に惹起される圧力変動が、可動ゴム板による液圧吸収機構によって吸収されてしまうからである。これら図6と図7に示された特性のグラフからも、本実施形態のエンジンマウント10が、ラフアイドリング振動に対して特に効果的であることが理解される。
Incidentally, in the
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was explained in full detail, this is an illustration to the last, Comprising: This invention is not limited at all by the specific description in this Embodiment.
例えば、前記実施形態では、中間室92が一つ設けられた構造とされていたが、図8にモデル図として示すように、受圧室70と平衡室72の間に二つの中間室92a,92bが直列的に設けられていても良い。なお、理解を容易にするために、前記実施形態と同様な構造とされた部材及び部位については、図中に、前記実施形態と同一の符号を付すことにより、それらの詳細な説明を省略する。
For example, in the above-described embodiment, one
かかる構造のエンジンマウント102においては、受圧室70側に位置する一方の中間室92aの受圧室70側壁部が入力側可動板としての第一の可動ゴム板104で構成されていると共に、一方の中間室92aの平衡室72側壁部が出力側可動板としての第二の可動ゴム板106で構成されている。また、平衡室72側に位置する他方の中間室92bにおける受圧室70側壁部が入力側可動板としての第二の可動ゴム板106で構成されていると共に、他方の中間室92bの平衡室72側壁部が出力側可動板としての第三の可動ゴム板108で構成されている。
In the
すなわち、図8に示すエンジンマウント102においては、受圧室70側に位置する一方の中間室92aの出力側可動板が、平衡室72側に位置する他方の中間室92bの入力側可動板として機能するようになっているのである。
That is, in the
また、図8に示すエンジンマウント102においては、第二の可動ゴム板106の変位に伴って許容される容積可変量が、第一の可動ゴム板104の変位に伴って許容される容積可変量よりも小さくなるように、第二の可動ゴム板106の有効面積が第一の可動ゴム板104の有効面積よりも小さく設定されていると共に、第三の可動ゴム板108の変位に伴って許容される容積可変量が、第二の可動ゴム板106の変位に伴って許容される容積可変量よりも小さくなるように、第三の可動ゴム板108の有効面積が第二の可動ゴム板106の有効面積よりも更に小さく設定されている。
Further, in the
なお、図8のエンジンマウント102では、第一,第二,第三の可動ゴム板104,106,108にそれぞれ許容される板厚方向の変位量が略同じに設定されている。尤も、かかる許容変位量を相互に異ならせ、第一の可動ゴム板104よりも第二の可動ゴム板106の許容変位量を小さく、第三の可動ゴム板108の許容変位量を更に小さく設定してもよい。そのような許容変位量を相対的に異ならせる場合には、第一,第二,第三の可動ゴム板104,106,108における有効面積を略同じにすることも可能である。
In the
また、図8に示すエンジンマウント102においては、例えば、受圧室70と平衡室72を相互に連通する第一のオリフィス通路74を通じて流動せしめられる流体の共振周波数(チューニング周波数)が、エンジンシェイク振動に相当する10Hz前後の低周波数域にチューニングされると共に、一方の中間室92aと平衡室72を相互に連通するサブオリフィス通路としての第二のオリフィス通路96aを通じて流動せしめられる流体の共振周波数(チューニング周波数)が、ラフアイドリング振動に相当する10Hz前後の低周波数域にチューニングされ、更に、他方の中間室92bと平衡室72を相互に連通するサブオリフィス通路としての第三のオリフィス通路96bを通じて流動せしめられる流体の共振周波数(チューニング周波数)が、通常のアイドリング基本振動に相当する例えば20Hz程度の中周波数域にチューニングされる。
Further, in the
なお、これら第一乃至第三のオリフィス通路74,96a,96bのチューニング周波数は、上述の如く態様に限定されるものではなく、例えば、第一のオリフィス通路74をエンジンシェイク振動の低周波数域にチューニングすると共に、第二のオリフィス通路96aを通常のアイドリング振動の中周波数域にチューニングし、更に、第三のオリフィス通路96bを走行こもり音等の高周波数域にチューニングするようにしても良い。
Note that the tuning frequencies of the first to
このようなエンジンマウント102においても、第一乃至第三の可動ゴム板104,106,108の変位量が適当に設定されていることから、前記実施形態と同様に、振幅が異なる複数種類の振動のそれぞれに対して、オリフィス通路74,96a,96bを流動せしめられる流体の共振作用に基づく防振効果が有効に発揮され得ることとなる。
Also in such an
また、前記実施形態において、上側可動ゴム板76における複数の支持突起80や下側可動ゴム板84における複数の支持突起88は、必ずしも設ける必要はなく、例えば、上側可動ゴム板76の外周縁部が全周に亘って挟圧保持されていても良いし、下側可動ゴム板84の外周縁部が全周に亘って挟圧保持されていても良い。更にまた、前記実施形態において、入力側可動板の外周縁部が拘束されておらず、入力側可動板の全体が変位するようになっていても良いし、出力側可動板の外周縁部が拘束されておらず、出力側可動板の全体が変位されるようになっていても良い。
In the embodiment, the plurality of
加えて、前記実施形態では、本発明を自動車用のエンジンマウントについて適用した具体例が示されていたが、本発明は、自動車用のボデーマウントやデフマウント,サスペンションメンバマウント等のほか、自動車以外の各種振動体の防振装置に対しても、勿論、適用可能である。 In addition, in the above-described embodiment, a specific example in which the present invention is applied to an engine mount for an automobile is shown. However, the present invention is not limited to an automobile body mount, a differential mount, a suspension member mount, etc. Of course, the present invention can also be applied to the various vibration isolators.
また、前記実施形態では、上下の可動ゴム板76,84において、補強金具82,90が固着されていたが、そのような補強金具は必須でない。特に、前記実施形態では、中央部分に透孔が形成された円環板形状の補強金具82,90が採用されており、この中央部分の透孔がゴム弾性膜で閉塞された構造とされていたが、このような中央部分の透孔が形成されていない補強金具を採用しても良い。尤も、かかる中央部分の透孔をゴム弾性膜で閉塞せしめた構造の可動ゴム板76,84においては、メインオリフィス通路やサブオリフィス通路のチューニング周波数域よりも高周波数域の振動入力時における受圧室や中間室の圧力変動を、かかる中央部分の透孔を閉塞するゴム弾性膜の弾性変形によって吸収させることで、著しい高動ばね化を回避する効果を享受することも可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。 In addition, although not listed one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
10:エンジンマウント,16:本体ゴム弾性体,28:ダイヤフラム,70:受圧室,72:平衡室,74:第一のオリフィス通路,76:上側可動ゴム板,84:下側可動ゴム板,92:中間室,96:第二のオリフィス通路 10: Engine mount, 16: Main rubber elastic body, 28: Diaphragm, 70: Pressure receiving chamber, 72: Equilibrium chamber, 74: First orifice passage, 76: Upper movable rubber plate, 84: Lower movable rubber plate, 92 : Intermediate chamber, 96: Second orifice passage
Claims (5)
壁部の一部が可撓性膜で構成されて非圧縮性流体が封入された容積可変の平衡室と、
それら受圧室と平衡室を相互に連通するメインオリフィス通路と、
前記受圧室および前記平衡室とは別に形成されて非圧縮性流体が封入された中間室と、
該中間室の壁部に配設されて該中間室と反対側の面に前記受圧室からの圧力が及ぼされて変位せしめられることにより該受圧室からの圧力を該中間室に伝達せしめて該中間室に圧力変動を生ぜしめる、変位量が制限された入力側可動板と、
該入力側可動板とは別に前記中間室の壁部に配設されて該中間室の圧力変動を前記平衡室に伝達せしめて該中間室の圧力変動を逃がす、該入力側可動板よりも変位に伴って許容される容積可変量が小さくなるように変位量が制限された出力側可動板と、
前記中間室と前記平衡室を相互に連通するサブオリフィス通路と
を、有することを特徴とする流体封入式防振装置。 A pressure receiving chamber in which an incompressible fluid is sealed, in which a part of the wall portion is formed of a main rubber elastic body, and pressure fluctuation is caused at the time of vibration input;
A variable volume equilibration chamber in which a part of the wall is made of a flexible membrane and in which an incompressible fluid is enclosed;
A main orifice passage communicating the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber with each other;
An intermediate chamber formed separately from the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber and filled with an incompressible fluid;
The pressure from the pressure receiving chamber is disposed on the wall portion of the intermediate chamber and displaced on the surface opposite to the intermediate chamber to displace the pressure from the pressure receiving chamber to the intermediate chamber. An input-side movable plate with limited displacement that causes pressure fluctuations in the intermediate chamber;
Displaced more than the input-side movable plate, disposed on the wall of the intermediate chamber separately from the input-side movable plate, to transmit the pressure fluctuation of the intermediate chamber to the equilibrium chamber and to release the pressure fluctuation of the intermediate chamber An output-side movable plate whose displacement is limited so that the allowable volume variable amount is reduced along with,
A fluid-filled vibration isolator having a sub-orifice passage communicating the intermediate chamber and the equilibrium chamber with each other.
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