JP2014031850A - 流体封入式防振装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】可動部材の当接によって発生する打音を効果的に低減乃至は防止することができる、新規な構造の流体封入式防振装置を提供すること。
【解決手段】収容空所76の壁内面86,90における可動部材114の打ち当たり面に対して、緩衝体84が位置決め手段で位置決めされて配置されており、壁内面86,90と緩衝体84との何れか一方から他方に向かって突出する突出部96,106が形成されて、突出部96,106の形成部分で緩衝体84が可動部材114に向かって凸とされており、突出部96,106の形成部分で緩衝体84が可動部材114に対して部分的に接近せしめられて、収容空所76における突出部96,106の位置する部分に可動部材114の変位許容量が小さくされた制限領域122が設けられていると共に、可動部材114の板厚方向において制限領域122の大きさが可動部材114の板厚寸法よりも大きくされている。
【選択図】図1

Description

本発明は、自動車のエンジンマウント等に適用される流体封入式防振装置に関するものである。
従来から、振動伝達系を構成する部材間に介装されて、それら部材を相互に防振連結乃至は防振支持する防振装置が知られている。更に、防振装置の一種として、内部に封入された流体の流動作用に基づいた防振効果が発揮される流体封入式防振装置も知られており、自動車のエンジンマウント等に適用されている。この流体封入式防振装置は、第1の取付部材と第2の取付部材が本体ゴム弾性体によって弾性連結されていると共に、第2の取付部材によって支持された仕切部材の両側には非圧縮性流体を封入された受圧室と平衡室が形成されている。更に、受圧室と平衡室がオリフィス通路を通じて相互に連通されており、オリフィス通路を通じて流動する流体の流動作用に基づいて、目的とする防振効果が発揮されるようになっている。例えば、特開2009−243510号公報(特許文献1)に示されているのが、それである。
ところで、流体封入式防振装置では、オリフィス通路がチューニングされた周波数の振動に対して、流体の流動作用に基づいた防振効果が有効に発揮される一方で、チューニング周波数を外れた周波数の振動に対しては、有効な防振効果が得られ難い。特に、チューニング周波数よりも高周波数の振動入力時には、オリフィス通路が反共振によって実質的に遮断されることから、高動ばね化による防振性能の低下が問題となる。
そこで、特許文献1に記載の構造では、オリフィス通路のチューニング周波数よりも高周波数の振動入力時に、受圧室の液圧を平衡室に伝達して吸収する液圧吸収機構が設けられている。この液圧吸収機構は、具体的には、仕切部材に形成された収容空所に可動部材が収容配置されており、収容空所の壁部に貫通形成された連通孔(流体流路)を通じて可動部材の両面に受圧室の液圧と平衡室の液圧との各一方が及ぼされた構造を有している。そして、高周波小振幅振動の入力時には、可動部材が微小変位乃至は微小変形して、受圧室と平衡室の間で液圧の伝達が許容されると共に、オリフィス通路のチューニング周波数域の大振幅振動が入力されると、可動部材が連通孔を閉鎖して両室間での液圧の伝達が防止されるようになっている。これにより、オリフィス通路を通じた流体流動によって発揮される防振効果と、液圧吸収機構によって発揮される防振効果とを、選択的に且つ何れも有効に得ることができる。
しかしながら、このような液圧吸収機構を備えた流体封入式防振装置では、可動部材が収容空所の内面に当接する際に、衝撃力に基づいた打音の発生が問題となり易い。即ち、可動部材が収容空所の内面に当接する際の衝撃エネルギーが、仕切部材およびそれを支持する第2の取付部材を介して車両ボデーに及ぼされることで、乗室内で異音が生じるおそれがあった。
特開2009−243510号公報
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、可動部材の当接によって発生する打音を効果的に低減乃至は防止することができる、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。
すなわち、本発明の第1の態様は、第1の取付部材と第2の取付部材が本体ゴム弾性体で弾性連結されており、該第2の取付部材によって支持された仕切部材を挟んで一方の側には壁部の一部が該本体ゴム弾性体で形成された受圧室が形成されていると共に、他方の側には壁部の一部が可撓性膜で構成された平衡室が形成されて、更にそれら受圧室と平衡室を相互に連通するオリフィス通路が形成されていると共に、該仕切部材に形成された収容空所には板状の可動部材が配設されて、該可動部材の両面に該受圧室の液圧と該平衡室の液圧の各一方が及ぼされている流体封入式防振装置において、前記収容空所の壁内面における前記可動部材の打ち当たり面に緩衝体が配置されて、該緩衝体を該収容空所の壁内面に対して位置決めする位置決め手段が設けられていると共に、それら収容空所の壁内面と緩衝体との何れか一方から他方に向かって突出する突出部が形成されて、該突出部の形成部分で該緩衝体が該可動部材に向かって凸とされており、該突出部の形成部分で該緩衝体が該可動部材に対して部分的に接近せしめられて、該収容空所における該突出部の位置する部分に該可動部材の変位許容量が小さくされた制限領域が設けられていると共に、該可動部材の板厚方向において該制限領域の大きさが該可動部材の板厚寸法よりも大きくされていることを、特徴とする。
このような第1の態様に従う構造とされた流体封入式防振装置によれば、小振幅振動の入力時には、可動部材の微小変位乃至は変形によって液圧吸収作用が発揮されることで、目的とする防振効果を得ることができる。しかも、可動部材は、緩衝体が接近せしめられた制限領域においても緩衝体で挟持されることなく、厚さ方向での変位乃至は変形を許容されていることから、液圧吸収作用が効率的に発揮されるようになっている。
また、大振幅振動の入力時には可動部材が大きく変位乃至は変形して、収容空所の壁内面に打ち当てられるが、収容空所の壁内面における可動部材の打ち当たり面に緩衝体が配置されていることから、緩衝体の内部摩擦等に基づいて緩衝作用が発揮されて、当接打音が低減される。
しかも、緩衝体が突出部の形成部分で可動部材に向かって凸とされていることから、緩衝体は、可動部材の当接によって収容空所の壁内面側に押し込まれると、厚さ方向の変形に加えて面方向の変形を生じる。これにより、緩衝体の内部摩擦等に基づいた緩衝作用がより効率的に発揮されて、打音の低減が有効に実現される。
さらに、緩衝体が突出部の形成部分で可動部材に接近せしめられており、可動部材が大きく変位乃至は変形すると、緩衝体における突出部の形成部分に対して当接した後、収容空所の壁内面上に配置された緩衝体の他の部分に当接される。このような可動部材の段階的な当接によって、当接による衝撃力が低減されて、打音が防止されている。
加えて、位置決め手段によって、緩衝体が収容空所の壁内面上の所定位置に位置決めされていることから、上記の如き防振効果や緩衝作用が安定して有効に発揮される。
本発明の第2の態様は、第1の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記可動部材が前記緩衝体に一体形成されているものである。
第2の態様によれば、部品点数の削減による構造の簡略化が図られると共に、緩衝体と可動部材を収容空所に簡単に配設することができる。しかも、可動部材が緩衝体で支持されることから、制限領域における可動部材と緩衝体の離隔距離が安定して、小振幅振動に対する防振効果と、大振幅振動に対する当接打音の低減効果が、何れも有効に発揮され得る。
本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記収容空所の前記受圧室側の壁内面に配置された第1の緩衝体と、該収容空所の前記平衡室側の壁内面に配置された第2の緩衝体とによって、前記緩衝体が構成されているものである。
第3の態様によれば、収容空所の受圧室側の壁内面と平衡室側の壁内面との両方に緩衝体が配置されていることから、可動部材の当接による打音がより効果的に低減される。
本発明の第4の態様は、第1〜第3の何れか1つの態様に記載された流体封入式防振装置において、前記仕切部材と前記緩衝体を相互に係止する係止手段が設けられており、前記位置決め手段が該係止手段を含んで構成されているものである。
第4の態様によれば、接着等の工程を要することなく、緩衝体を仕切部材に対して簡単に位置決めすることができる。
本発明の第5の態様は、第4の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記仕切部材と前記緩衝体の何れか一方に係止突起が形成されていると共に、該仕切部材と該緩衝体の何れか他方に係止孔が形成されており、該係止突起が該係止孔に挿通係止されて前記係止手段が構成されているものである。
第5の態様によれば、係止突起を係止孔に挿通するだけの簡単な作業によって係止手段を構成して、緩衝体を仕切部材に対して位置決めすることができる。
本発明の第6の態様は、第1〜第5の何れか1つの態様に記載された流体封入式防振装置において、前記突出部が、前記緩衝体から前記収容空所の壁内面に向かって突出するように一体形成されて該収容空所の壁内面に当接されているものである。
第6の態様によれば、突出部が緩衝体と一体形成された弾性体とされることにより、可動部材の当接時には、突出部の内部摩擦等に基づいたエネルギー減衰作用によっても打音の低減効果が発揮される。しかも、液圧の作用による緩衝体の弾性変形によって突出部が収容空所の壁内面から離隔してから再度当接する際にも、突出部の弾性変形による緩衝作用によって、打音の発生が防止される。
本発明の第7の態様は、第1〜第6の何れか1つの態様に記載された流体封入式防振装置において、前記緩衝体と前記収容空所の壁内面との間には前記突出部の周りにおいて空間が形成されていると共に、この空間が該収容空所の内外の少なくとも一方に連通されているものである。
第7の態様によれば、緩衝体と収容空所の壁内面との間の空間によって、緩衝体の変形が許容される。しかも、この空間が密閉されることなく収容空所の内外の少なくとも一方に連通されていることにより、空間内の流体が収容空所の内外に流動することで、緩衝体の変形が流体の非圧縮性によって阻害されることなく許容される。加えて、緩衝体と可動部材との当接面積が充分に確保されると共に、緩衝体における可動部材との当接部分が一部において空間によって容易に変形を許容されることから、制限領域での当接によって可動部材の変位を充分に制限しつつ、当接による打音を低減することができる。
本発明の第8の態様は、第1〜第7の何れか1つの態様に記載された流体封入式防振装置において、前記可動部材が弾性体で形成されていると共に、該可動部材の中央部分に前記緩衝体における前記突出部の形成部分が当接することにより該可動部材が山状に弾性変形せしめられるようになっているものである。
第8の態様によれば、可動部材に向かって凸とされた緩衝体に沿って可動部材が弾性変形することで、可動部材に受圧室又は平衡室の液圧を及ぼす流路が可動部材によってより確実に遮断されて、オリフィス通路による防振効果を有利に得ることができる。なお、ここでいう可動部材が山状に弾性変形するとは、可動部材が中空台地状やカップ状に変形する他、波状(突出部側に開口する溝状)であっても良い。また、可動部材の中央部分とは、必ずしも中央の一点のみを限定的に意味するものではなく、突出部によって可動部材の端縁部分が跳ね上げられるように変形するのではなく、可動部材が端縁部分に向かって次第に突出部の基端側に傾斜するように湾曲変形すれば良い。
本発明によれば、位置決め手段で収容空所の壁内面上に位置決め配置された緩衝体によって、可動部材の打ち当たりによる打音が低減される。更に、緩衝体が突出部の形成部分で可動部材に向かって凸とされて、緩衝体が可動部材に接近せしめられることで制限領域が形成されており、可動部材の段階的な当接によって当接初期に問題となる打音がより効果的に低減されると共に、緩衝体の面方向への変形によるエネルギー減衰によっても打音の低減効果が発揮される。しかも、可動部材は制限領域において緩衝体で挟持されることなく厚さ方向の変位乃至は変形を許容されており、打音が生じ得ない小振幅振動の入力時には、液圧吸収作用に基づいた防振効果が有効に発揮されるようになっている。
本発明の第1の実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。 図1に示されたエンジンマウントを構成する仕切部材の平面図。 図2に示された仕切部材を構成する上仕切部材の底面図。 図2に示された仕切部材を構成する下仕切部材の平面図。 図2に示された仕切部材の収容空所に配設される緩衝体の平面図。 図5に示された緩衝体の底面図。 図5に示された緩衝体の正面図。 図5に示された緩衝体の左側面図。 図7のIX−IX断面図。 図1に示されたエンジンマウントの要部を拡大して示す縦断面図。 本発明の第2の実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。 本発明の第3の実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。 本発明の第4の実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の第1の実施形態として、自動車用のエンジンマウント10が示されている。エンジンマウント10は、第1の取付部材12と第2の取付部材14が本体ゴム弾性体16で弾性連結された構造を有しており、第1の取付部材12がパワーユニットに取り付けられると共に、第2の取付部材14が車両ボデーに取り付けられることで、それらパワーユニットと車両ボデーを相互に連結するようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、パワーユニットの分担支持荷重および主たる振動の入力方向である図1中の上下方向(マウント中心軸方向)を言う。
より詳細には、第1の取付部材12は、高剛性の部材であって、全体として小径の略中実円形ブロック状とされており、上部が略円柱形状を有していると共に、下部が下方に向かって次第に縮径する逆向きの略円錐台形状を有している。また、第1の取付部材12には、中心軸上を上下に延びて上面に開口する取付穴18が形成されており、取付穴18に螺着される図示しない取付用ボルトによって第1の取付部材12が図示しないパワーユニットに取り付けられるようになっている。
第2の取付部材14は、第1の取付部材12と同様に高剛性の部材であって、薄肉大径の略円筒形状を有しており、略円筒形状とされた筒状部20の上方に、外周側に開口する溝状を呈した括れ部22が一体で形成されている。なお、第2の取付部材14は、例えば、筒状部20に外嵌固定されるアウタブラケットを介して図示しない車両ボデーに取り付けられるようになっている。
そして、第1の取付部材12と第2の取付部材14は、同一中心軸上で第1の取付部材12が第2の取付部材14よりも上方に離隔配置されて、それら第1の取付部材12と第2の取付部材14が本体ゴム弾性体16によって弾性連結されている。本体ゴム弾性体16は、厚肉大径の略円錐台形状を有しており、小径側の端部が第1の取付部材12に加硫接着されていると共に、大径側の端部の外周面に第2の取付部材14の括れ部22が重ね合わされて加硫接着されている。なお、本実施形態では、本体ゴム弾性体16が第1の取付部材12および第2の取付部材14を備えた一体加硫成形品として形成されている。
さらに、本体ゴム弾性体16には、大径凹所24が形成されている。大径凹所24は、本体ゴム弾性体16の大径側端面に開口する逆向きの略すり鉢形状乃至は皿形状を呈する凹所であって、本体ゴム弾性体16の径方向中央部分に形成されている。
更にまた、本体ゴム弾性体16における大径凹所24よりも外周側からは、シールゴム層26が下方に延び出している。シールゴム層26は、薄肉大径の略円筒形状を有するゴム弾性体であって、本体ゴム弾性体16と一体形成されていると共に、第2の取付部材14の内周面に固着されている。
また、本体ゴム弾性体16の一体加硫成形品には、可撓性膜28が取り付けられている。可撓性膜28は、薄肉の円板状乃至は円形ドーム状を呈するゴム膜であって、軸方向に充分な弛みを備えている。更に、可撓性膜28の外周端部には環状の固着部30が一体形成されており、この固着部30の外周面が環状の固定部材32の内周面に加硫接着されている。
そして、固定部材32が第2の取付部材14の下側開口部に挿入されて、第2の取付部材14に八方絞り等の縮径加工が施されることにより、固定部材32が第2の取付部材14に嵌着されて、可撓性膜28が第2の取付部材14の下側開口部を閉鎖するように配設される。なお、第2の取付部材14と固定部材32の間には、シールゴム層26が介在しており、第2の取付部材14と固定部材32が流体密に固定されている。
このように本体ゴム弾性体16の一体加硫成形品に可撓性膜28が取り付けられることで、本体ゴム弾性体16と可撓性膜28の軸方向対向面間には、外部空間に対して密閉されて非圧縮性流体を封入された流体室34が形成されている。なお、流体室34に封入される非圧縮性流体は、特に限定されるものではないが、例えば、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、或いはそれらの混合液等が採用され得る。また、後述する流体の流動作用に基づいた防振効果を効率的に得るためには、0.1Pa・s以下の低粘性流体を採用することが望ましい。
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、全体として厚肉の略円板形状を呈しており、上仕切部材38と下仕切部材40とを含んで構成されている。
上仕切部材38は、図1〜図3に示されているように、略円板形状を呈しており、径方向中央部分には上方に開口する中央凹所42が形成されて、後述する受圧室78の容積が効率的に確保されるようになっている。更に、中央凹所42の底壁の中央部分には、上下に貫通する略矩形窓状の上透孔44,44が形成されて、短辺方向に所定の距離を隔てて隣り合うように配置されている。なお、中央凹所42の底壁部の外周部分には、周上で等間隔に複数のねじ孔46が貫通形成されている。
さらに、上仕切部材38の径方向中間部分には、係止突起としての一対の上係止突起48,48が一体形成されている。上係止突起48は、略円柱形状で上仕切部材38から下方に突出しており、図3に示されているように、一対の上係止突起48,48が一対の上透孔44,44に対して短辺方向の外側に形成されている。
更にまた、上仕切部材38の外周端部には、外周面に開口しながら周方向に所定の長さで延びる上部溝52が形成されており、上部溝52の一方の端部が上連通孔54を通じて中央凹所42に連通されていると共に、他方の端部が下面に開口している。
下仕切部材40は、図1,図2,図4に示されているように、中央部分が厚肉の略円板形状を呈していると共に、その外周側には下端から薄肉のフランジ状部分56が突出している。このフランジ状部分56は、周方向で一周に満たない所定長さで延びており、一方の端部が周方向外側に向かって次第に厚肉となる傾斜部とされて、中央部分と略同じ肉厚の隔壁部58に繋がっていると共に、他方の端部が下連通孔60を通じて軸方向下方に開口している。なお、厚肉とされた中央部分には、複数のねじ穴62が、後述する収容凹所64を外れた部分で上面に開口して、周上で等間隔に形成されている。
また、下仕切部材40の径方向中央部分には、収容凹所64が形成されている。この収容凹所64は、軸方向視で略長方形を呈して上方に開口する凹所とされており、上下に略一定の断面形状を有している。更に、収容凹所64の底壁部には、下透孔66,66が貫通形成されている。下透孔66は、上透孔44と略同じ矩形断面形状を有する窓状とされており、2つの下透孔66,66が短辺方向に所定の距離を隔てて隣り合うように配置されている。
さらに、下仕切部材40の径方向中間部分には、係止突起としての一対の下係止突起68,68が一体形成されている。下係止突起68は、略円柱形状とされて、下仕切部材40における収容凹所64の底壁部から上方に突出しており、図4に示されているように、一対の下係止突起68,68が一対の下透孔66,66に対して短辺方向の外側に形成されている。
そして、上仕切部材38と下仕切部材40は、図1に示されているように、上下に重ね合わされて、位置合わせされたねじ孔46とねじ穴62に固定用ねじ72が螺着されることにより、相互に固定されている。また、上仕切部材38の上部溝52の下側壁部が下仕切部材40のフランジ状部分56に対して上方に離隔して対向配置されることにより、外周面に開口して周方向に延びる凹溝が形成されており、その凹溝と上部溝52が周方向端部で相互に連通されることによって、周方向螺旋状に2周弱の長さで延びる周溝74が形成されている。さらに、下仕切部材40の収容凹所64の開口部が上仕切部材38で覆蓋されることによって、上下の仕切部材38,40の間には収容空所76が形成されている。この収容空所76の上壁部に上透孔44が貫通形成されていると共に、収容空所76の下壁部に下透孔66が貫通形成されている。
かくの如き構造とされた仕切部材36は、流体室34に収容配置されて、軸直角方向に広がっており、外周端部を第2の取付部材14によって支持されている。これにより、流体室34が仕切部材36を挟んで上下に二分されており、仕切部材36を挟んだ上方には、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惹起される受圧室78が形成されている。一方、仕切部材36を挟んだ下方には、壁部の一部が可撓性膜28で構成されて、可撓性膜28の変形によって容積変化が容易に許容される平衡室80が形成されている。それら受圧室78および平衡室80には、上述の非圧縮性流体が封入されている。
また、仕切部材36の外周面が第2の取付部材14に対してシールゴム層26を介して重ね合わされることにより、周溝74の外周開口部が第2の取付部材14によって流体密に覆蓋されて、周方向に延びるトンネル状の流路が形成されている。このトンネル状流路の周方向一方の端部が受圧室78に連通されると共に、周方向他方の端部が平衡室80に連通されることにより、受圧室78と平衡室80を相互に連通するオリフィス通路82が、周溝74を利用して形成されている。なお、オリフィス通路82は、受圧室78および平衡室80の壁ばね剛性を考慮しながら、通路断面積(A)と通路長(L)の比(A/L)を調節することにより、エンジンシェイクに相当する10Hz程度の低周波数にチューニングされている。
また、収容空所76には、図5〜図9に示された緩衝体としての緩衝ゴム84が配設されている。緩衝ゴム84は、収容空所76の受圧室78側の壁内面(上壁内面86)に配置される第1の緩衝体としての上緩衝ゴム88と、収容空所76の平衡室80側の壁内面(下壁内面90)に配置される第2の緩衝体としての下緩衝ゴム92とによって構成されている。
上緩衝ゴム88は、図5,図7,図8に示されているように、薄肉の略円板形状を有しており、中央部分には上下に貫通する略矩形窓状の上窓部94,94が、短辺方向に所定の距離を隔てて隣り合うように形成されている。なお、上窓部94は、長辺方向で上透孔44と略同じ大きさとされていると共に、短辺方向では上透孔44よりも小さくされて、一対の上窓部94,94間の距離が一対の上透孔44,44間の距離よりも大きくされている。
さらに、上緩衝ゴム88の径方向中央には、突出部としての上弾性突出部96が一体形成されている。上弾性突出部96は、全体として小径の略円柱形状を有しており、上緩衝ゴム88と一体形成されて上方に向かって突出している。なお、本実施形態の上弾性突出部96は、基端部98が略一定の円形断面で延びる円柱形状とされていると共に、先端部100が略半球形状とされて、先端側に向かって次第に縮径している。
更にまた、上緩衝ゴム88の外周部分には、上下に貫通する係止孔としての上係止孔102,102が形成されている。上係止孔102は、上仕切部材38に形成された上係止突起48の基端部分と対応する略円形断面を有しており、径方向一方向で対向する位置に一対の上係止孔102,102が形成されている。
一方、下緩衝ゴム92は、図6〜図8に示されているように、薄肉の略円板形状を有しており、中央部分には上下に貫通する略矩形窓状の下窓部104,104が、短辺方向に所定の距離を隔てて隣り合うように形成されている。なお、下窓部104は、長辺方向で下透孔66と略同じ大きさとされていると共に、短辺方向では下透孔66よりも小さくされて、一対の下窓部104,104間の距離が一対の下透孔66,66間の距離よりも大きくされている。
さらに、下緩衝ゴム92の径方向中央には、下弾性突出部106が一体形成されている。下弾性突出部106は、小径の略円柱形状を有しており、下緩衝ゴム92に一体形成されて下方に向かって突出している。なお、本実施形態の下弾性突出部106は、基端部108が略一定の円形断面で延びる円柱形状とされていると共に、先端部110が略半球形状とされて、先端側に向かって次第に縮径している。
更にまた、下緩衝ゴム92の外周部分には、上下に貫通する係止孔としての下係止孔112,112が形成されている。下係止孔112は、下仕切部材40に形成された下係止突起68の基端部分と対応する略円形断面を有しており、径方向一方向で対向する位置に一対の下係止孔112,112が形成されている。
また、下緩衝ゴム92には、可動部材としての可動板114が一体形成されている。可動板114は、ゴム弾性体で形成されて、図7〜図9に示されているように、薄肉の略矩形板形状を有しており、軸方向投影において上窓部94および下窓部104よりも外周側にまで広がる大きさとされている。この可動板114は、下緩衝ゴム92に対して上方に所定距離を隔てて略平行に配置されており、下緩衝ゴム92の外周部分から上方に突出する矩形板状の支持部116に対して、低ばね部118を介して連結されて、下緩衝ゴム92と一体形成されている。この低ばね部118は、可動板114に比して狭幅とされており、断面形状が小さくされていることで可動板114よりも容易に弾性変形するようになっている。
そして、上緩衝ゴム88と下緩衝ゴム92で構成された緩衝ゴム84は、仕切部材36の収容空所76に配設されている。
即ち、上緩衝ゴム88が上仕切部材38の下面に重ね合わされており、上係止孔102に上係止突起48が挿通されて、上係止突起48の先端部分が拡径変形されることにより、上緩衝ゴム88の外周部分が上係止突起48の先端部分と収容空所76の上壁内面86との間で挟まれて、上緩衝ゴム88が上仕切部材38に対して位置決めされている。また、上緩衝ゴム88に設けられた上弾性突出部96の突出先端が、上仕切部材38の下面に当接されており、図10に示されているように、上緩衝ゴム88の中央部分が下方に凸となるように湾曲変形されて、下方に突出している。
さらに、下緩衝ゴム92が下仕切部材40の収容凹所64の底壁上面に重ね合わされており、下係止孔112に下係止突起68が挿通されて、下係止突起68の先端部分が拡径変形されることにより、下緩衝ゴム92の外周部分が下係止突起68の先端部分と収容空所76の下壁内面90との間で挟まれて、下緩衝ゴム92が下仕切部材40に対して位置決めされている。また、下緩衝ゴム92に設けられた下弾性突出部106の突出先端が、下仕切部材40の上面に当接されており、図10に示されているように、下緩衝ゴム92の中央部分が上方に凸となるように湾曲変形されて、上方に突出している。
なお、上係止突起48が上係止孔102に挿通係止されると共に、下係止突起68が下係止孔112に挿通係止されることにより、本実施形態の係止手段が構成されており、かかる係止手段によって緩衝ゴム84を収容空所76の壁内面86,90に対して位置決めする位置決め手段が構成されている。また、下緩衝ゴム92において最も上方まで延び出した可動板114の支持部116は、その上端が上係止突起48に対して下方に離隔しており、上緩衝ゴム88と下緩衝ゴム92が直接当接することなく、相互に独立して配設されている。
また、緩衝ゴム84が収容空所76に配設された状態において、受圧室78と平衡室80を相互に連通する流体流路120が、上下の透孔44,66および上下の窓部94,104を含んで構成されている。この流体流路120は、流路断面積と流路長の比がオリフィス通路82よりも大きくされており、オリフィス通路82よりも高周波数にチューニングされている。本実施形態では流体流路120のチューニング周波数がアイドリング振動に相当する十数Hz程度の中周波数に設定されているが、例えば、走行こもり音に相当する数十〜百数十Hz程度の高周波数に設定されていても良い。
かくの如き緩衝ゴム84の配設状態下、上緩衝ゴム88と下緩衝ゴム92の上下対向面間に可動板114が配置されており、可動板114の上面には上透孔44および上窓部94を通じて受圧室78の液圧が及ぼされていると共に、可動板114の下面には下透孔66および下窓部104を通じて平衡室80の液圧が及ぼされている。これにより、可動板114は、受圧室78と平衡室80の相対的な圧力変動によって板厚方向に変位するようになっており、小振幅の変位時に両室78,80間での液圧伝達を許容すると共に、大振幅の変位時には上下何れかの窓部94,104を遮断することで両室78,80間の液圧伝達を制限するようになっている。換言すれば、可動板114は、流体流路120の流路上で流路長方向に略直交して広がっており、流体流路120の連通と遮断を切り替えるようになっている。
ここにおいて、上緩衝ゴム88が上弾性突出部96の形成部分で可動板114に接近せしめられていると共に、下緩衝ゴム92が下弾性突出部106の形成部分で可動板114に接近せしめられている。これにより、上緩衝ゴム88と下緩衝ゴム92との径方向中央部分における対向面間には、可動板114の上下変位の許容量が小さく制限された制限領域122が形成されている。なお、制限領域122の上下寸法(上下の緩衝ゴム88,92の径方向中央部分での対向面間距離):dが、可動板114の厚さ寸法:tよりも大きくされており、可動板114が上下の緩衝ゴム88,92に同時に当接して上下に挟持されることはなく、可動板114の上下方向での微小変位が許容されている。
さらに、上緩衝ゴム88と収容空所76の上壁内面86との間には、空間としての上隙間124が上弾性突出部96の周りを環状に延びて形成されており、上透孔44を通じて収容空所76の外部である受圧室78に連通されていると共に、上窓部94を通じて収容空所76の内部である上下の緩衝ゴム88,92の対向面間に連通されている。同様に、下緩衝ゴム92と収容空所76の下壁内面90との間には、空間としての下隙間126が下弾性突出部106の周囲を環状に延びて形成されており、下透孔66を通じて収容空所76の外部である平衡室80に連通されていると共に、下窓部104を通じて収容空所76の内部である上下の緩衝ゴム88,92の対向面間に連通されている。
このような構造とされたエンジンマウント10は、第1の取付部材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2の取付部材14が図示しない車両ボデーに取り付けられることによって、車両に装着されて、パワーユニットと車両ボデーを相互に防振連結するようになっている。
かかる車両装着状態において、アイドリング振動周波数相当の中周波小振幅振動が入力されると、オリフィス通路82は、チューニング周波数よりも高周波数の振動入力により反共振を生じて実質的に遮断される。一方、受圧室78と平衡室80の相対的な圧力変動に基づいて、可動板114が制限領域122内で上下に微小変位する。これにより、流体流路120が連通状態に保持されて、受圧室78の液圧が流体流路120を通じて平衡室80に伝達されることから、平衡室80の容積変化による液圧吸収作用が発揮されて、目的とする防振効果(振動絶縁効果)を得ることができる。特に、制限領域122においても可動板114が上下の緩衝ゴム88,92で上下に挟持されることなく、上下方向の変位を上下の緩衝ゴム88,92に対して非接触で許容されることから、微小変位による液圧吸収作用が効率的に発揮されて、防振効果を効率的に得ることができる。なお、上記の説明からも明らかなように、流体流路120の流路上に可動板114が配された構造を含んで、本実施形態の液圧吸収機構が構成されている。
また、エンジンシェイクに相当する10Hz程度の低周波大振幅振動が入力されると、受圧室78と平衡室80の相対的な圧力変動に基づいて、オリフィス通路82を通じた流体流動が惹起される。これにより、流体の共振作用等の流動作用に基づいて、目的とする防振効果(高減衰効果)が発揮される。
なお、低周波大振幅振動の入力時には、可動板114の上下方向での変位量が大きくなることから、可動板114の中央部分が上下の緩衝ゴム88,92における上下の弾性突出部96,106の形成部分に当接されて、山状に弾性変形した可動板114が上下の窓部94,104の何れかを閉塞するようになっている。これにより、流体流路120が遮断されて、受圧室78の液圧が流体流路120を通じて平衡室80側に伝達されるのが防止される。その結果、受圧室78の内圧変動が効率的に惹起されて、オリフィス通路82を通じて流動する流体の量が充分に確保されることから、流体の流動作用に基づいた防振効果が有効に発揮される。要するに、可動板114によって流体流路120の連通と遮断が切り替えられることにより、液圧吸収機構による液圧吸収作用の有効と無効が切り替えられるようになっている。なお、図10には、低周波大振幅振動の入力によって受圧室78に正圧が作用した場合の可動板114が、2点鎖線で示されている。また、図10からも明らかなように、本実施形態では、上下の係止突起48,68が可動板114の上下の緩衝ゴム88,92に対する当接位置よりも外側(可動板114を先端側に外れた位置)に設けられており、上下窓部94,104が可動板114によってより安定して遮断されるようになっている。
そこにおいて、エンジンマウント10では、可動板114が収容空所76の上下壁内面86,90に当接する際の衝撃力が低減されて、打音の発生が防止されている。即ち、先ず、収容空所76の上下壁内面86,90における可動板114の打ち当たり面が、緩衝ゴム84によって覆われており、緩衝ゴム84の弾性変形によるエネルギー減衰作用に基づいて、当接時の衝撃力が緩和されるようになっている。本実施形態では、緩衝ゴム84が上下の緩衝ゴム88,92で構成されており、収容空所76の上下両方の壁内面86,90が緩衝ゴム84で覆われていることから、可動板114が上下何れの壁内面86,90に当接する際にも、緩衝ゴム84による緩衝作用が発揮される。
また、収容空所76の中央部分に制限領域122が設けられており、可動板114の中央部分の変位量が小さく制限されている。これにより、可動板114の先端部分(支持部116と反対側の端部)において上下変位量が制限されて、上下壁内面86,90に当接する際の可動板114の変位の速さが低減される。それ故、可動板114と上下壁内面86,90との当接時の衝撃力が抑えられて、打音の低減が図られる。
さらに、可動板114が最初に当接する制限領域122の上下壁部が上下の緩衝ゴム88,92で構成されており、可動板114に向かって凸となるように変形された上下の緩衝ゴム88,92が、可動板114の当接によって収容空所76の上下壁内面86,90に接近するように押し込まれる。これにより、上下の緩衝ゴム88,92が軸直角方向外側に広がるように弾性変形して、内部摩擦等に基づいたエネルギー減衰作用が発揮されて、可動板114の当接による衝撃力が低減される。
しかも、上下の弾性突出部96,106が上下の緩衝ゴム88,92と一体形成されていることから、上下の弾性突出部96,106の圧縮変形によっても、エネルギー減衰作用が発揮されて、可動板114の当接による衝撃力が緩和される。これらによって、可動板114の当接による打音が低減されるようになっている。
加えて、上下の弾性突出部96,106の周囲に上下の隙間124,126が形成されていることから、上下の弾性突出部96,106および上下の緩衝ゴム88,92の弾性変形が許容されて、緩衝作用が効率的に発揮される。特に、上下の隙間124,126が収容空所76の内外に連通されていることから、隙間124,126が密閉されることによる容積変化の阻害が回避されて、上下の緩衝ゴム88,92の弾性変形が容易に許容される。
図11には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の第2の実施形態として、自動車用のエンジンマウント130が示されている。エンジンマウント130は、仕切部材132の収容空所76に対して、緩衝体としての緩衝ゴム134と可動板114とが収容配置された構造を有している。なお、以下の説明において、第1の実施形態と実質的に同一の部材および部位については、図中に同一の符号を付すことにより、説明を省略する。
仕切部材132を構成する上仕切部材136は、第1の実施形態の上仕切部材38に対して、径方向中央部分に突出部としての上突出部138が一体形成された構造を有している。上突出部138は、小径の略円柱形状とされており、中心軸上で下方に向かって突出している。
仕切部材132を構成する下仕切部材140は、第1の実施形態の下仕切部材40に対して、径方向中央部分に突出部としての下突出部142が一体形成された構造を有している。下突出部142は、上突出部138と同様に、小径の略円柱形状とされており、中心軸上で上方に向かって突出している。なお、上突出部138および下突出部142の突出先端の角部は、何れもR状に面取り加工されていることが望ましい。
そして、上仕切部材136と下仕切部材140が上下に重ね合わされて、固定用ねじ72で固定されることにより、収容空所76を備えた仕切部材132が形成されている。なお、上突出部138は、下突出部142と上下に対向して、収容空所76内に突出している。
また、収容空所76には緩衝ゴム134が配設されている。緩衝ゴム134は、第1の緩衝体としての上緩衝ゴム144と、第2の緩衝体としての下緩衝ゴム146とによって構成されている。
上緩衝ゴム144は、薄肉の略円板形状を有しており、中央部分に一対の上窓部94,94が貫通形成されていると共に、外周部分には一対の上係止孔102,102が貫通形成されている。なお、上緩衝ゴム144は、第1の実施形態の上緩衝ゴム88において上弾性突出部96を省略した構造とされている。
下緩衝ゴム146は、薄肉の略円板形状を有しており、中央部分に一対の下窓部104,104が貫通形成されていると共に、外周部分には一対の下係止孔112,112が貫通形成されている。なお、下緩衝ゴム146は、第1の実施形態の下緩衝ゴム92において下弾性突出部106を省略した構造とされている。
そして、上緩衝ゴム144が収容空所76の上壁内面86に重ね合わされており、上係止突起48が上係止孔102に挿通されることで、上緩衝ゴム144が上仕切部材136に対して位置決めされている。更に、上緩衝ゴム144の径方向中央部分は、上仕切部材136の上突出部138によって下方に押し込まれており、下方に向かって凸となるように湾曲変形されている。
また、下緩衝ゴム146が収容空所76の下壁内面90に重ね合わされており、下係止突起68が下係止孔112に挿通されることで、下緩衝ゴム146が下仕切部材140に対して位置決めされている。更に、下緩衝ゴム146の径方向中央部分は、下仕切部材140の下突出部142によって上方に押し込まれており、上方に向かって凸となるように湾曲変形されている。
さらに、下緩衝ゴム146と一体形成された可動板114が上下の緩衝ゴム144,146の軸方向対向面間に配設されており、上下の緩衝ゴム144,146が上下の突出部138,142で押圧された部分において可動板114に接近している。これにより、上下の突出部138,142の対向部分において、可動板114の上下変位の許容量が小さくされた制限領域122が設けられている。
このような本実施形態に従う構造とされたエンジンマウント130においても、第1の実施形態と同様に、可動板114の当接打音を効果的に低減することができる。また、エンジンマウント130の構造からも明らかなように、突出部は仕切部材側に設けられていても良いし、緩衝体側に設けられていても良い。
図12には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の第3の実施形態として、自動車用のエンジンマウント150が示されている。エンジンマウント150は、仕切部材36の収容空所76に対して、ゴム層152と緩衝体としての緩衝ゴム154とが配設された構造を有している。なお、本実施形態の緩衝ゴム154は、第1の実施形態の下緩衝ゴム92と同一構造であることから、ここでは説明を省略する。
より詳細には、ゴム層152は、略円板形状を有しており、径方向中央部分に上透孔44,44と略同一開口形状の上窓部156,156が貫通形成されている。更に、ゴム層152の外周部分には、厚さ方向に貫通する小径円形の上係止孔102,102が形成されている。
そして、ゴム層152は、収容空所76の上壁内面86に重ね合わされており、上係止突起48が上係止孔102に挿通係止されることで、上仕切部材38に対して固定状態で位置決めされている。なお、本実施形態では、緩衝ゴム154の中央部分が下弾性突出部106によって可動板114側に突出することで、径方向中央部分に制限領域122が形成されている。
このように、本発明に係る緩衝体は、必ずしも収容空所76の上下壁内面86,90の両方に設けられていなくても良く、上下壁内面86,90の何れか一方に対して本発明構造の緩衝体(本実施形態における緩衝ゴム154)が配設されると共に、それら上下壁内面86,90の何れか他方に対して本発明構造とは異なる構造の緩衝体(本実施形態におけるゴム層152)が配設されていても良い。
また、図13に示されたエンジンマウント160のように、本発明に係る緩衝体である緩衝ゴム162だけを収容空所76の下壁内面90上に配設して、ゴム層152を省略することもできる。これによれば、振動入力によって可動板114に作用する受圧室78側への吸引力が比較的に小さい場合には、部品点数の削減による構造の簡略化が図られて、製造容易性の向上等が実現され得る。なお、本実施形態の緩衝ゴム162は、第1の実施形態の下緩衝ゴム92に対して、下係止孔112が省略されていると共に、後述する下係止突起170が一体形成された構造を有している。
図13に示されたエンジンマウント160では、仕切部材164が上仕切部材38と下仕切部材166で構成されている。下仕切部材166は、第1の実施形態の下仕切部材40に対して、一対の下係止突起68,68が省略されていると共に、一対の係止孔168,168が収容凹所64の底壁部を貫通するように形成されている。また、緩衝ゴム162は、外周部分において一対の下係止孔112,112が省略されていると共に、一対の係止突起170,170が一体形成されて下方に突出している。この係止突起170は、基端部分が略円柱形状とされていると共に、先端部分が基端部分よりも大径の略円錐台形状とされており、先端に向かって縮径している。そして、緩衝ゴム162の係止突起170,170が下仕切部材166の係止孔168,168に挿通されることにより、係止突起170,170の先端部分と緩衝ゴム162との間で係止孔168,168の周縁部が挟まれて係止手段が構成されていると共に、緩衝ゴム162を下仕切部材166に対して位置決めする位置決め手段が係止手段によって構成されている。このように、係止突起と係止孔は、緩衝体と仕切部材の各一方に形成されていれば良い。
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態では、緩衝体は、単体では平板形状とされており、仕切部材の収容空所に配設されることで、突出部によって可動部材側に凸となるように変形される態様が例示されていたが、例えば、予め凸形に湾曲した形状で形成されて、単体での形状が収容空所への配設後の形状と略同じとされていても良い。なお、緩衝体は、円板形状に限定されるものではなく、例えば、矩形板形状を含んだ多角板形状等も採用され得る。
また、突出部は、小振幅振動入力時における液圧吸収作用の有効な発揮と、大振幅振動入力時における流体流路の遮断とを、何れも有効に実現するために、緩衝体の中央部分に位置することが望ましいが、突出部が緩衝体の中央部分に位置するとは、必ずしも緩衝体の幾何学的な中心に位置することだけを限定的に意味するものではなく、外周端部および中心を外れて中心付近に位置しているものも含む。
さらに、例えば、複数の突出部が形成されることで、緩衝体が複数箇所において可動部材側に凸とされて、複数の制限領域が設けられていても良い。この場合には、例えば、突出部の突出高さを異ならせる等して、各制限領域における緩衝体と可動部材との距離を異ならせることで、可動部材の段階的な当接による緩衝作用をより効果的に発揮させて、より優れた打音の低減効果を実現することも可能となり得る。
また、収容空所における受圧室側の壁内面と平衡室側の壁内面とに緩衝体を配する場合には、受圧室側と平衡室側とで緩衝体や突出部の形状や大きさ等を異ならせても良く、これによって、受圧室への正圧作用時と負圧作用時とで異なる特性を得ることもできる。
また、突出部は、柱状や錘状、半球状等の突起形状の他、例えば突出方向と直交する方向に延びる突条形状であっても良い。この場合には、大振幅振動の入力時に、例えば、可動部材が突出部によって発現される緩衝体の凸形状に応じた波状(凸形断面が連続する連峰状)に変形することで、窓部が閉鎖されて流体流路が遮断される。なお、上記構造の例示からも明らかなように、突出部の周りに形成される空間は、必ずしも全周に亘って連続して設けられている必要はなく、例えば、突出部を挟んだ両側に設けられていても良い。
また、位置決め手段は、前記実施形態で示された係止突起を係止孔に挿通係止する構造の係止手段で構成されたものに限定されず、異なる構造の係止手段(係止爪構造等)であっても良いし、係止以外の手段(接着等)で実現することも可能である。
また、可動部材は緩衝体と別体であっても良く、例えば、仕切部材によって支持された可動膜構造や、緩衝体と仕切部材の何れに対しても独立して変位可能に収容される可動板構造等が、何れも採用され得る。
本発明の適用範囲は、エンジンマウントに限定されるものではなく、サブフレームマウントやボデーマウント、デフマウント等にも適用され得る。また、本発明は、自動車の他に、自動二輪車や鉄道用車両、産業用車両に用いられる流体封入式防振装置にも好適に適用可能である。
10,130,150,160:エンジンマウント(流体封入式防振装置)、12:第1の取付部材、14:第2の取付部材、16:本体ゴム弾性体、28:可撓性膜、36,132,164:仕切部材、48:上係止突起(係止突起)、68,170:下係止突起(係止突起)、76:収容空所、78:受圧室、80:平衡室、82:オリフィス通路、84,134,154,162:緩衝ゴム(緩衝体)、86:上壁内面(壁内面)、88,144:上緩衝ゴム(第1の緩衝体)、90:下壁内面(壁内面)、92,146:下緩衝ゴム(第2の緩衝体)、96:上弾性突出部(突出部)、102:上係止孔(係止孔)、106:下弾性突出部(突出部)、112:下係止孔(係止孔)、114:可動板(可動部材)、122:制限領域、138:上突出部(突出部)、142:下突出部(突出部)、168:係止孔、170:係止突起

Claims (8)

  1. 第1の取付部材と第2の取付部材が本体ゴム弾性体で弾性連結されており、該第2の取付部材によって支持された仕切部材を挟んで一方の側には壁部の一部が該本体ゴム弾性体で形成された受圧室が形成されていると共に、他方の側には壁部の一部が可撓性膜で構成された平衡室が形成されて、更にそれら受圧室と平衡室を相互に連通するオリフィス通路が形成されていると共に、該仕切部材に形成された収容空所には板状の可動部材が配設されて、該可動部材の両面に該受圧室の液圧と該平衡室の液圧の各一方が及ぼされている流体封入式防振装置において、
    前記収容空所の壁内面における前記可動部材の打ち当たり面に緩衝体が配置されて、該緩衝体を該収容空所の壁内面に対して位置決めする位置決め手段が設けられていると共に、それら収容空所の壁内面と緩衝体との何れか一方から他方に向かって突出する突出部が形成されて、該突出部の形成部分で該緩衝体が該可動部材に向かって凸とされており、該突出部の形成部分で該緩衝体が該可動部材に対して部分的に接近せしめられて、該収容空所における該突出部の位置する部分に該可動部材の変位許容量が小さくされた制限領域が設けられていると共に、該可動部材の板厚方向において該制限領域の大きさが該可動部材の板厚寸法よりも大きくされていることを特徴とする流体封入式防振装置。
  2. 前記可動部材が前記緩衝体に一体形成されている請求項1に記載の流体封入式防振装置。
  3. 前記収容空所の前記受圧室側の壁内面に配置された第1の緩衝体と、該収容空所の前記平衡室側の壁内面に配置された第2の緩衝体とによって、前記緩衝体が構成されている請求項1又は2に記載の流体封入式防振装置。
  4. 前記仕切部材と前記緩衝体を相互に係止する係止手段が設けられており、前記位置決め手段が該係止手段を含んで構成されている請求項1〜3の何れか1項に記載の流体封入式防振装置。
  5. 前記仕切部材と前記緩衝体の何れか一方に係止突起が形成されていると共に、該仕切部材と該緩衝体の何れか他方に係止孔が形成されており、該係止突起が該係止孔に挿通係止されて前記係止手段が構成されている請求項4に記載の流体封入式防振装置。
  6. 前記突出部が、前記緩衝体から前記収容空所の壁内面に向かって突出するように一体形成されて該収容空所の壁内面に当接されている請求項1〜5の何れか1項に記載の流体封入式防振装置。
  7. 前記緩衝体と前記収容空所の壁内面との間には前記突出部の周りにおいて空間が形成されていると共に、この空間が該収容空所の内外の少なくとも一方に連通されている請求項1〜6の何れか1項に記載の流体封入式防振装置。
  8. 前記可動部材が弾性体で形成されていると共に、該可動部材の中央部分に前記緩衝体における前記突出部の形成部分が当接することにより該可動部材が山状に弾性変形せしめられるようになっている請求項1〜7の何れか1項に記載の流体封入式防振装置。
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