JP2020012533A

JP2020012533A - 防振装置

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Publication number: JP2020012533A
Application number: JP2018136124A
Authority: JP
Inventors: 恭宣安田; Yasunobu Yasuda; 桂史畑中; Yoshifumi Hatanaka; 直基古町; Naomoto Furumachi
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2020-01-23
Anticipated expiration: 2038-07-19
Also published as: JP7146500B2

Abstract

【課題】本体ゴム弾性体のテーパ状外周面と同じ傾斜方向の入力に対して、本体ゴム弾性体の歪を低減して耐久性の向上を図ることができる、新規な構造の防振装置を提供すること。【解決手段】テーパ状外周面６０を有する本体ゴム弾性体１６に対して、インナ取付部材１２が本体ゴム弾性体１６の小径側端部４８から軸方向内方に入り込んで固着されていると共に、アウタ取付部材１４が本体ゴム弾性体１６の大径側端部５０の外周面に固着された防振装置１０であって、インナ取付部材１２において本体ゴム弾性体１６に入り込んだ軸方向中間部分には外周面に開口して周方向に延びる周溝状凹部３６が設けられていると共に、周溝状凹部３６の軸方向両側には周溝状凹部３６よりも大径の外周突部４０が設けられており、周溝状凹部３６の外周面とアウタ取付部材１４の内周面とが、テーパ状外周面６０と同じ傾斜方向で中実構造の本体ゴム弾性体１６により連結されている。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のエンジンマウントなどに適用される防振装置に関するものである。

従来から、パワーユニットと車両ボデーを防振連結するエンジンマウントなどに適用される防振装置が知られている。防振装置は、例えば特開２０１６−０６５５５６号公報（特許文献１）に開示された防振装置のように、インナ取付部材としての内筒（１０）とアウタ取付部材としての外筒（２０）が、本体ゴム弾性体としての脚基体（５１）によって相互に連結された構造を有している。そして、内筒（１０）と外筒（２０）の間に軸方向の振動が入力されると、脚基体（５１）の弾性変形によって防振効果が発揮されるようになっている。

ところで、特許文献１の脚基体（５１）においても示されているように、本体ゴム弾性体は、テーパ状外周面を有しており、インナ取付部材が本体ゴム弾性体に対して小径側端部から軸方向内方に入り込んで固着されていると共に、アウタ取付部材が本体ゴム弾性体の大径側端部の外周面に固着されている。

しかしながら、このような構造の防振装置は、インナ取付部材とアウタ取付部材の間にテーパ状外周面と同じ傾斜方向の荷重が入力されると、本体ゴム弾性体がインナ取付部材とアウタ取付部材の間で圧縮されることで、本体ゴム弾性体の小径部分のひずみが大きくなり易く、本体ゴム弾性体において亀裂の発生などが問題になる場合がある。

なお、特許文献１の脚基体（５１）は、内筒（１０）の内筒凹部（１３）よりも下側で、内筒（１０）の第２突出部（１２）に固着されており、第２突出部（１２）と外筒（２０）に内嵌された第２中間筒（４０）とを傾斜方向に連結している。それ故、脚基体（５１）の傾斜方向の自由長が十分に長く確保できず、傾斜方向の入力に対する脚基体（５１）の耐久性が不十分な場合もあった。

特開２０１６−０６５５５６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、本体ゴム弾性体のテーパ状外周面と同じ傾斜方向の入力に対して、本体ゴム弾性体のひずみを低減して耐久性の向上を図ることができる、新規な構造の防振装置を提供することにある。

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。

すなわち、本発明の第一の態様は、テーパ状外周面を有する本体ゴム弾性体に対して、インナ取付部材が該本体ゴム弾性体の小径側端部から軸方向内方に入り込んで固着されていると共に、アウタ取付部材が該本体ゴム弾性体の大径側端部の外周面に固着された防振装置であって、前記インナ取付部材において前記本体ゴム弾性体に入り込んだ軸方向中間部分には外周面に開口して周方向に延びる周溝状凹部が設けられていると共に、該周溝状凹部の軸方向両側には該周溝状凹部よりも大径の外周突部が設けられており、該周溝状凹部の外周面と前記アウタ取付部材の内周面とが、該本体ゴム弾性体の前記テーパ状外周面と同じ傾斜方向で中実構造の該本体ゴム弾性体により連結されていることを、特徴とする。

このような第一の態様に従う構造とされた防振装置によれば、インナ取付部材に周溝状凹部が設けられていることで、軸方向に対してテーパ状外周面と同じ方向に傾斜する傾斜方向において、本体ゴム弾性体の自由長を大きく確保することが可能となって、傾斜方向の入力に対する本体ゴム弾性体の耐久性の向上が図られる。特に、周溝状凹部の外周面とアウタ取付部材の内周面との間で中実構造の本体ゴム弾性体が大きく圧縮されても、本体ゴム弾性体の自由長を周溝状凹部によって長く得ることで、本体ゴム弾性体の耐久性を確保することができる。

しかも、周溝状凹部がインナ取付部材の軸方向中間部分に形成されていることから、インナ取付部材の軸方向内方の端面の軸方向投影面積を大きく得ることができる。それ故、例えば、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室が、本体ゴム弾性体の下側に形成された流体封入式防振装置に本態様を適用すれば、軸方向乃至は傾斜方向の入力に対して受圧室の圧力変動を大きく得ることも可能になる。

本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された防振装置において、前記インナ取付部材における前記周溝状凹部の最深部が、前記本体ゴム弾性体の前記大径側端部の前記アウタ取付部材への固着面を該本体ゴム弾性体の前記小径側端部側へ外れた位置に設定されているものである。

第二の態様によれば、周溝状凹部の外周面とアウタ取付部材の内周面とをつなぐ本体ゴム弾性体の傾斜角度を、荷重が入力される傾斜方向に対して適切に設定しやすくなって、入力に対して本体ゴム弾性体の圧縮ばね又は引張ばねを有効に発揮させることができると共に、入力方向における本体ゴム弾性体の自由長を周溝状凹部によって長く確保することで、本体ゴム弾性体の耐久性を効率的に向上させることができる。

本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された防振装置において、前記本体ゴム弾性体の前記大径側端部の軸方向外方には、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入されることにより、振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる受圧室が形成されているものである。

第三の態様によれば、本体ゴム弾性体の有効自由長を傾斜方向で長く得て、傾斜方向の入力に対する本体ゴム弾性体の耐久性の向上を図りつつ、外周突部によってインナ取付部材の軸方向投影面積を確保することで、有効ピストン面積乃至は拡張ばねを大きく得て、流体の流動作用などに基づいた防振効果を有効に得ることができる。

本発明の第四の態様は、第三の態様に記載された防振装置において、前記インナ取付部材において、前記本体ゴム弾性体の前記小径側端部から軸方向内方に入り込んだ軸方向内側の端面が、軸直角方向に広がる平坦部を中央部分に有していると共に、該平坦部の外周が滑らかに湾曲して該インナ取付部材の外周面につながった外周面取り形状とされているものである。

第四の態様によれば、インナ取付部材の軸方向内側の端面に平坦部が設けられていることで、軸方向の振動入力に対して受圧室の内圧が効率的に変動せしめられて、流体の流動作用による防振効果などを有利に得ることができる。さらに、平坦部の外周が滑らかに湾曲する外周面取り形状とされて、インナ取付部材の軸方向内側の端面と外周面とが滑らかに連続していることにより、軸方向内側の端面と外周面とのつなぎ部分に固着された本体ゴム弾性体において応力集中が緩和されて、本体ゴム弾性体の耐久性の向上が図られる。

本発明の第五の態様は、第一〜第四の何れか１つの態様に記載された防振装置において、前記インナ取付部材の外周面において、前記周溝状凹部と軸方向両側の前記外周突部とが、軸方向で滑らかに湾曲してつながった波形状とされているものである。

第五の態様によれば、インナ取付部材に対する本体ゴム弾性体の固着面積が大きく確保されると共に、インナ取付部材における本体ゴム弾性体の固着面が滑らかな湾曲形状とされることで、インナ取付部材と本体ゴム弾性体の固着面における応力集中が緩和されて、耐久性や耐荷重性能の向上が図られる。

本発明によれば、インナ取付部材の外周面に開口する周溝状凹部の外周面とアウタ取付部材の内周面とが、中実構造の本体ゴム弾性体によってテーパ状外周面と同じ傾斜方向で連結されていることから、傾斜方向における本体ゴム弾性体の自由長が周溝状凹部によって長く確保されて、傾斜方向の入力に対する本体ゴム弾性体のひずみが低減されることで耐久性の向上が図られる。

本発明の一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に示すエンジンマウントを構成するインナ取付部材の斜視図。本発明の別の一実施形態としてのエンジンマウントを構成するインナ取付部材の斜視図。図３に示すインナ取付部材の横断面図。

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防振装置の一実施形態として、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、インナ取付部材１２とアウタ取付部材１４が本体ゴム弾性体１６によって相互に弾性連結された構造を有している。なお、以下の説明において、上下方向とは、マウント中心軸方向であり、主たる振動の入力方向でもある図１中の上下方向を言う。

より詳細には、インナ取付部材１２は、金属などで形成された高剛性の部材であって、図２にも示すように、小径の略円柱形状を呈する本体部１８と、本体部１８の上端部において外周へ突出する突出部としてのフランジ状部２０とを、一体的に備えている。また、本体部１８には、中心軸上を上下方向に延びて上面に開口するねじ穴２２が形成されている。さらに、インナ取付部材１２の本体部１８における軸方向内方の端面である下端面２４は、中央部分が軸直角方向に広がる略円形の平坦部２４ａとされていると共に、平坦部２４ａの外周が、滑らかに湾曲して本体部１８の外周面につながる外周面取り形状を有する環状の湾曲部２４ｂとされている。

さらに、インナ取付部材１２の本体部１８には、外周面に開口するインナ凹部２６が形成されている。インナ凹部２６は、本体部１８の上部に形成されており、本実施形態では全周に亘って連続する凹溝状とされている。更に、インナ凹部２６は、軸方向の断面形状（縦断面形状）において、最も深さ寸法の大きい最深部２８が上下中間部分に位置していると共に、最深部２８から上下外側に向けて外周へ傾斜するテーパ形状の内面（外周面）を有しており、最深部２８から上下に離れるに従って深さ寸法が徐々に小さくなっている。なお、最深部２８は、インナ凹部２６の内面において、軸直角方向でマウント中心軸（図１中の一点鎖線）に最も接近する点を言う。

より具体的には、本実施形態のインナ凹部２６の内面は、最深部２８を含む上下中間部分が縦断面において略円弧状をなす湾曲面３０とされていると共に、円弧状湾曲面３０の接線方向に延びるテーパ面３２，３４が円弧状湾曲面３０の上下両端と連続して設けられて構成されている。更に、上側のテーパ面３２は、上側に向けて外周へ傾斜しており、上端がフランジ状部２０の下面に滑らかに繋がっていると共に、下側のテーパ面３４は、下側に向けて外周へ傾斜していると共に、下端がインナ凹部２６を外れた本体部１８（後述する上側の外周突部４０ａ）の外周面に滑らかに繋がっている。なお、上記からも分かるように、フランジ状部２０は、インナ凹部２６よりも上側に設けられている。

さらに、本実施形態のインナ凹部２６は、上下方向の最大幅寸法がインナ取付部材１２の本体部１８の上下寸法に対して１／４倍〜１／２倍であることが望ましい。更にまた、インナ凹部２６は、好適には最深部２８が本体部１８の上下方向中央よりも上側に位置している。更に、インナ凹部２６は、径方向の深さが上下方向の幅よりも小さくされており、上下方向の最大幅寸法に対する径方向の最大深さ寸法の比が、好適には１／２〜１／４とされる。

更にまた、インナ凹部２６の内面を構成する上側のテーパ面３２は、上下方向に対する傾斜角度が２０°〜７０°であることが望ましい。一方、インナ凹部２６の内面を構成する下側のテーパ面３４は、上下方向に対する傾斜角度が２０°〜７０°であることが望ましく、本実施形態では対応する本体ゴム弾性体１６の外周面と略同じ角度で傾斜している。なお、本実施形態の上下のテーパ面３２，３４は、縦断面において略直線的に延びており、上下方向に対する傾斜角度が全体に亘って略一定とされているが、例えば、上下のテーパ面は、縦断面において湾曲面とされて、上下方向に対する傾斜角度が変化していても良い。

また、インナ取付部材１２は、図２にも示すように、本体部１８の軸方向中間部分に周溝状凹部３６が形成されている。周溝状凹部３６は、インナ凹部２６よりも軸方向下方に設けられて、本体部１８の外周面に開口しながら周方向に延びており、本実施形態では、略一定の断面形状で全周に亘って連続して延びている。

さらに、周溝状凹部３６は、軸方向の断面形状において、外周面（凹部内面）の略全体が滑らかに湾曲する湾曲形状とされている。また、本実施形態の周溝状凹部３６は、最深部３８における径方向の深さ寸法が、インナ凹部２６の最深部２８における深さ寸法よりも小さくされており、例えば、インナ凹部２６の最深部２８の深さ寸法に対して１／２以下とされている。

また、周溝状凹部３６の軸方向両側には、外周突部４０ａ，４０ｂが設けられている。外周突部４０ａ，４０ｂは、何れも、周溝状凹部３６の最深部３８に対して外周へ突出して、インナ取付部材１２における周溝状凹部３６の形成部分に比して大径とされており、上側の外周突部４０ａがインナ凹部２６と周溝状凹部３６の間に設けられていると共に、下側の外周突部４０ｂが周溝状凹部３６よりも下方に設けられている。

さらに、周溝状凹部３６の外周面と外周突部４０ａ，４０ｂの外周面は、軸方向で滑らかに湾曲してつながった波形状とされている。また、インナ凹部２６の外周面と上側の外周突部４０ａの外周面も、軸方向で滑らかに湾曲してつながった波形状とされており、インナ取付部材１２の本体部１８の外周面全体が、折れ点や折れ線を持たない滑らかな面形状とされている。

アウタ取付部材１４は、インナ取付部材１２と同様に金属などで形成されて、薄肉大径の略円筒形状を有しており、上下方向の中間部分に段差部４２が設けられて、段差部４２よりも上側が大径筒部４４とされていると共に、段差部４２よりも下側が小径筒部４６とされている。

そして、インナ取付部材１２とアウタ取付部材１４は、略同一中心軸上に配されて、本体ゴム弾性体１６によって相互に弾性連結されている。本体ゴム弾性体１６は、上部が小径部分４８とされるとともに下部が大径部分５０とされた略円錐台形状を有しており、インナ取付部材１２が、本体ゴム弾性体１６に小径側端部（上端部）から入り込んで、インナ取付部材１２における本体部１８の表面とフランジ状部２０の下面とが、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８に加硫接着されていると共に、アウタ取付部材１４の内周面が本体ゴム弾性体１６の大径側端部を構成する大径部分５０の外周面に加硫接着されている。本実施形態の本体ゴム弾性体１６は、インナ取付部材１２とアウタ取付部材１４を備える一体加硫成形品として形成されている。

なお、本体ゴム弾性体１６は、アウタ取付部材１４が固着されている部分が大径側端部を含む大径部分５０とされていると共に、大径部分５０よりも上側に位置して大径部分５０よりも小径とされた部分が小径側端部を含む小径部分４８とされており、本実施形態では、軸方向の断面形状において、小径部分４８が略円錐台形状を有していると共に、大径部分５０が略円柱形状を有している。

本実施形態では、インナ取付部材１２が、本体ゴム弾性体１６の小径側端面（上面）から大径側端部（下端部）に向かって差し入れられており、本体部１８の外周面が本体ゴム弾性体１６に埋入した状態で配されている。特にインナ取付部材１２の軸方向長さは、本体ゴム弾性体１６の軸方向全長の３／５以上の長さとされており、アウタ取付部材１４が固着された本体ゴム弾性体１６の大径部分５０にまで達している。即ち、インナ取付部材１２の先端（下端）は、アウタ取付部材１４の本体ゴム弾性体１６に対する固着面に対して、軸直角方向の投影でオーバーラップする位置に配されている。尤も、インナ取付部材１２は、少なくとも小径部分４８に固着されていれば、大径部分５０には固着されていなくても良い。

さらに、本体ゴム弾性体１６の大径部分５０は、下面に開口する凹所５２を備えている。凹所５２は、略皿状を呈しており、開口側である下側に向けて大径となっている。更にまた、薄肉大径のシールゴム層５４が、本体ゴム弾性体１６における凹所５２の開口周縁部分から下方へ延び出すように一体形成されて、アウタ取付部材１４の小径筒部４６の内周面に固着されている。なお、インナ取付部材１２の本体部１８の下面は、凹所５２の上底壁部を構成する本体ゴム弾性体１６の大径部分５０によって覆われている。

また、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８は、上部においてインナ凹部２６の内面に固着されている。本体ゴム弾性体１６の小径部分４８は、内周部分がインナ凹部２６の全体を充填するように配されて、インナ凹部２６の内面に加硫接着されていると共に、外周部分がインナ凹部２６の開口（図１中の二点鎖線）よりも外周に位置している。また、本体ゴム弾性体１６は、インナ取付部材１２の本体部１８におけるインナ凹部２６より下側部分の外径寸法に比して、インナ凹部２６に固着された小径部分４８の外径寸法が大きくされていると共に、小径部分４８がインナ凹部２６よりも下方に向かって次第に外径が大きくなっている。本実施形態の本体ゴム弾性体１６の小径部分４８は、外周面が外周へ向けて凹となる凹状湾曲面５６を備えており、凹状湾曲面５６において径方向の深さ寸法が最大となる最深部５８が、インナ取付部材１２におけるインナ凹部２６よりも下側部分であるインナ凹部２６の開口の下側縁部に対して、軸方向投影において外周に外れて位置している。なお、凹状湾曲面５６は、最深部５８から上下両側へ向けて外周へ傾斜するように湾曲しており、最深部５８よりも下側部分が、下方へ向けて外周へ傾斜するテーパ状外周面６０を構成している。また、最深部５８は、凹状湾曲面５６の内面において、軸直角方向でマウント中心軸（図１中の一点鎖線）に最も接近する点を言う。

このように、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８の上部は、インナ凹部２６の内面に固着されて、インナ凹部２６の形成部分において径方向で厚肉化されている。本実施形態では、インナ凹部２６が全周に亘って連続的に設けられていることから、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８がインナ凹部２６によって全周に亘って厚肉化されている。なお、インナ凹部２６の最深部２８は、本体ゴム弾性体１６の凹状湾曲面５６の開口領域内に位置していると共に、凹状湾曲面５６の最深部５８よりも下側に位置している。

さらに、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８の上端は、インナ取付部材１２のフランジ状部２０の下面に固着されている。なお、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８は、凹状湾曲面５６よりも上側において、インナ取付部材１２のフランジ状部２０に固着されている。さらに、フランジ状部２０の下面に固着される小径部分４８の上端部は、最深部５８よりも上側において上方に向かって大径とされている。

また、周溝状凹部３６の外周面とアウタ取付部材１４の内周面との対向面間は、本体ゴム弾性体１６の凹状湾曲面５６の下部であるテーパ状外周面６０と同じ傾斜方向で、中実構造の本体ゴム弾性体１６によって連結されている。要するに、本実施形態では、周溝状凹部３６が本体ゴム弾性体１６によって充填されていると共に、周溝状凹部３６の外周面とアウタ取付部材１４の内周面との対向面間が、下方に向けて外周へ傾斜する傾斜方向において、本体ゴム弾性体１６によって連続的に連結されており、それら周溝状凹部３６の外周面とアウタ取付部材１４の内周面との傾斜方向の対向面間には、空所や液室などが形成されていない。なお、周溝状凹部３６の外周面とアウタ取付部材１４の内周面とを連結する本体ゴム弾性体１６は、テーパ状外周面６０と同じ傾斜方向に連続して延びていればよく、傾斜角度は特に限定されない。

さらに、周溝状凹部３６において径方向の深さ寸法が最大となる最深部３８は、本体ゴム弾性体１６の大径部分５０におけるアウタ取付部材１４の内周面への固着面に対して、軸方向上側に離れて位置している。本実施形態では、周溝状凹部３６の全体が大径部分５０に対して軸方向上側に離れて位置しており、周溝状凹部３６の外周面には、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８が固着されている。また、本実施形態では、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８の上部がインナ凹部２６の外周面に固着されていると共に、小径部分４８の下部が周溝状凹部３６の外周面に固着されている。

また、本体ゴム弾性体１６に固着されたアウタ取付部材１４には、可撓性膜６２が取り付けられている。可撓性膜６２は、撓み変形および伸縮変形を許容された薄肉のゴム膜であって、全体として略円板形状とされていると共に、外周部分が内周部分よりも更に薄肉とされて十分な弛みが与えられている。

さらに、可撓性膜６２の外周面には、環状乃至は筒状の固定部材６４が固着されている。固定部材６４は、金属などで形成されており、シールゴム層５４で覆われたアウタ取付部材１４の小径筒部４６に固定されている。本実施形態では、固定部材６４がアウタ取付部材１４の小径筒部４６に差し入れられた後、アウタ取付部材１４に八方絞りなどの縮径加工が施されることによって、固定部材６４の外周面がシールゴム層５４を介してアウタ取付部材１４の小径筒部４６の内周面に押し付けられることで、固定部材６４がアウタ取付部材１４に固定されている。更に、アウタ取付部材１４の小径筒部４６の下端部が縮径時に内周へ曲げられていることによって、固定部材６４の下側への抜けが防止されている。

このように可撓性膜６２がアウタ取付部材１４に取り付けられることにより、本体ゴム弾性体１６と可撓性膜６２の軸方向間には、外部から隔てられた流体封入領域６６が形成されており、非圧縮性流体が封入されている。流体封入領域６６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、水やエチレングリコール、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などの液体が望ましく、より好適には０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体が採用される。

なお、本実施形態では、インナ取付部材１２の本体部１８の下面が本体ゴム弾性体１６の大径部分５０によって覆われており、流体封入領域６６の上底壁面は、インナ取付部材１２の本体部１８が露出することなく、略全面が本体ゴム弾性体１６によって構成されている。これにより、流体封入領域６６に封入された流体によるインナ取付部材１２の侵食が防止されており、インナ取付部材１２の耐久性の向上が図られている。

また、流体封入領域６６には、仕切部材６８が配されている。仕切部材６８は、金属や硬質の合成樹脂で形成されており、全体として略円板形状とされている。更に、仕切部材６８の外周端部には、外周面に開口しながら周方向へ延びる周溝７０が１周に満たない長さで形成されている。

そして、仕切部材６８は、アウタ取付部材１４の小径筒部４６の内周に差し入れられて、流体封入領域６６において略軸直角方向に広がるように配されており、外周面がシールゴム層５４を介して小径筒部４６の内周面に押し付けられることで、アウタ取付部材１４に対して固定されている。なお、仕切部材６８は、可撓性膜６２の固定部材６４と同様に、例えばアウタ取付部材１４の縮径加工によって、アウタ取付部材１４に固定される。

さらに、仕切部材６８は、流体封入領域６６を上下に二分しており、流体封入領域６６における仕切部材６８よりも上側が、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成された受圧室７２とされていると共に、流体封入領域６６における仕切部材６８よりも下側が、壁部の一部が可撓性膜６２で構成された平衡室７４とされている。なお、受圧室７２と平衡室７４には、上記非圧縮性流体が封入されている。また、受圧室７２は、本体ゴム弾性体１６の大径部分５０に対して軸方向外方（下方）に設けられている。

更にまた、仕切部材６８に設けられた周溝７０の外周開口は、シールゴム層５４を介してアウタ取付部材１４によって流体密に覆蓋されており、周方向に延びるトンネル状の流路が形成されている。そして、トンネル状流路の一方の端部が上連通口７６を通じて受圧室７２に連通されると共に、他方の端部が下連通口７８を通じて平衡室７４に連通されることにより、受圧室７２と平衡室７４を相互に連通するオリフィス通路８０が形成されている。本実施形態のオリフィス通路８０は、通路断面積と通路長の比を調節することによって、流動流体の共振周波数であるチューニング周波数が、エンジンシェイクに相当する１０Ｈｚ程度の低周波に設定されている。尤も、オリフィス通路８０のチューニング周波数は、特に限定されない。

かくの如き構造とされたエンジンマウント１０は、例えば、インナ取付部材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、アウタ取付部材１４が同じく図示しない車両ボデーに取り付けられることにより、車両に装着されている。そして、車両への装着状態において、エンジンマウント１０に上下方向の振動が入力されると、本体ゴム弾性体１６の弾性変形による振動減衰作用などの防振効果が発揮されると共に、受圧室７２と平衡室７４の相対的な圧力変動に基づいてオリフィス通路８０を通じた流体流動が生ぜしめられて、流体の流動作用に基づく防振効果が発揮される。本実施形態では、インナ取付部材１２の下端面２４が平坦部２４ａを備えていることによって、ピストン効率の向上による優れた防振性能の発揮が図られている。しかも、平坦部２４ａの外周側が湾曲部２４ｂとされていることで、インナ取付部材１２における下端面２４と外周面のつなぎ部分における本体ゴム弾性体１６の応力集中が防止されている。

ここにおいて、上下方向の振動入力に際して応力が集中し易い本体ゴム弾性体１６の小径部分４８の上部が、インナ凹部２６によって厚肉化されていることから、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８の上部において応力の集中が緩和されて、本体ゴム弾性体１６の耐久性の向上が図られる。

特に本実施形態では、凹状湾曲面５６の最深部５８がインナ凹部２６の外周に位置しており、薄肉となり易い凹状湾曲面５６の最深部５８においてインナ凹部２６による小径部分４８の厚肉化が図られている。このように、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８において特に薄肉となって応力が集中し易い部分が、インナ凹部２６によって厚肉化されることで、小径部分４８における耐久性の向上がより有利に図られる。

また、本体ゴム弾性体１６においてインナ凹部２６の外周に位置する部分の外周面が、インナ凹部２６よりも下側における本体部１８の外周面に対して、より外周に位置している。これにより、本体ゴム弾性体１６においてインナ凹部２６の開口よりも外周に位置する部分は、上下方向の振動入力時に、インナ凹部２６の内面によって拘束され難く、弾性変形が許容されている。その結果、インナ取付部材１２からの下向きの入力が本体ゴム弾性体１６に効率的に伝達されることから、本体ゴム弾性体１６の上下方向の圧縮ばね成分を大きく得ることができて、ばね特性を大きな自由度でチューニングすることができる。

しかも、本実施形態では、インナ凹部２６の内面が、最深部２８から軸方向両側に向けて外周へ傾斜する上下のテーパ面３２，３４を有している。それ故、上側のテーパ面３２によって、インナ取付部材１２から本体ゴム弾性体１６へ下向きの力が及ぼされ易くなっていると共に、インナ凹部２６の内面から本体ゴム弾性体１６へ及ぼされた下向きの力が、下側のテーパ面３４によって妨げられることなく、本体ゴム弾性体１６の大径部分５０へ効率的に伝達される。このように、インナ凹部２６の外周に配された本体ゴム弾性体１６は、上下方向の振動入力時に変形するようになっていることから、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８の実質的なゴムボリュームが、インナ凹部２６によって大きく確保されており、小径部分４８の耐久性の向上が有効に実現されている。

特に本実施形態では、インナ取付部材１２の上端部に外周へ突出するフランジ状部２０が設けられており、フランジ状部２０の下面に本体ゴム弾性体１６の上端が固着されている。これにより、インナ取付部材１２から本体ゴム弾性体１６へ下向きの力がより有利に及ぼされる。しかも、本体ゴム弾性体１６の上端におけるインナ取付部材１２への固着面積が大きく確保されて、インナ取付部材１２と本体ゴム弾性体１６の固着強度を大きく得ることもできる。

さらに、インナ凹部２６の最深部２８付近の内面が、縦断面において外周へ向けて凹となる円弧状湾曲面３０とされていることにより、本体ゴム弾性体１６においてインナ凹部２６の最深部２８に固着される部分の応力集中が緩和される。また、インナ凹部２６において最深部２８を含む深さ寸法の大きな領域が、円弧状湾曲面３０によって上下にある程度の幅をもって設定されていることにより、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８がインナ凹部２６によって上下方向の広い範囲に亘って厚肉化されている。

更にまた、インナ凹部２６が全周に亘って連続する環状とされていることにより、インナ凹部２６の形成による本体ゴム弾性体１６の小径部分４８の厚肉化が全周に亘って実現されており、応力の分散化による本体ゴム弾性体１６の耐久性の向上がより効果的に実現される。しかも、本実施形態では、インナ凹部２６が全周に亘って略一定の断面形状を有していることにより、インナ凹部２６の断面形状の変化に起因する応力の集中も回避されており、本体ゴム弾性体１６の耐久性の向上がより有利に図られている。

また、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８の外周面が、外周に向けて凹となる凹状湾曲面５６を備えており、インナ凹部２６の最深部２８が、凹状湾曲面５６において最も内周に位置する最深部５８よりも下側に位置している。これにより、仮に凹状湾曲面５６の最深部５８付近で本体ゴム弾性体１６の小径部分４８に亀裂が発生したとしても、亀裂の伸展がインナ凹部２６の内面によって抑制されて、亀裂が本体ゴム弾性体１６の大径部分５０まで到達し難くなる。

さらに、本体ゴム弾性体１６の圧縮によるひずみや応力は、本体ゴム弾性体１６の存在する側である凹状湾曲面５６の最深部５８よりも下側において、上側よりも大きく発生し易い。それ故、凹状湾曲面５６の最深部５８よりもインナ凹部２６の最深部２８を下方に位置せしめて、応力やひずみの大きくなる部位におけるゴム厚さを大きく設定することで、ひずみや応力の軽減を図ることも可能になる。

また、インナ取付部材１２の本体部１８の下面が本体ゴム弾性体１６によって覆われており、受圧室７２の上底壁面が全体に亘って本体ゴム弾性体１６で構成されていることにより、受圧室７２の壁面において本体ゴム弾性体１６の自由表面が大きく確保されて、本体ゴム弾性体１６の耐久性の向上が図られている。

一方、インナ取付部材１２の本体部１８に周溝状凹部３６が形成されていることにより、本体ゴム弾性体１６の自由長が周溝状凹部３６の外周面とアウタ取付部材１４の内周面とをつなぐ傾斜方向で大きくされている。これにより、本体ゴム弾性体１６のテーパ状外周面６０と同じ傾斜の入力に際して、本体ゴム弾性体１６のひずみが低減されて、傾斜方向の入力に対する本体ゴム弾性体１６の耐久性の向上が図られる。特に本実施形態では、上述のように、軸方向の入力に対する本体ゴム弾性体１６の耐久性の向上が、インナ凹部２６によって実現されることから、それらインナ凹部２６と周溝状凹部３６の両方を備えるインナ取付部材１２によって、軸方向と軸方向に対して傾斜する方向との両方の入力に対して、優れた耐久性を実現することができる。

さらに、周溝状凹部３６の軸方向両側に外周突部４０ａ，４０ｂが形成されていることから、周溝状凹部３６の形成による上下方向の防振特性への影響が軽減されている。すなわち、下側の外周突部４０ｂによってインナ取付部材１２の下端面２４の面積が大きく確保されていることにより、上下方向の振動入力時に下端面２４から受圧室７２に力が効率的に及ぼされて、受圧室７２の内圧変動が効率的に惹起されることから、流体の流動作用に基づく防振効果を有効に得ることができる。また、上下方向の振動入力時に、周溝状凹部３６内の本体ゴム弾性体１６が上側へ逃げるように変形するのが、上側の外周突部４０ａによって防止されて、周溝状凹部３６の形成による受圧室７２の拡張ばねの低下が防止されることから、受圧室７２のポンプ効果を十分に得ることができて、流体の流動作用に基づく防振効果を有効に得ることができる。

更にまた、周溝状凹部３６の外周面と外周突部４０ａ，４０ｂの外周面が軸方向で滑らかに連続していることから、本体ゴム弾性体１６において応力の分散化が図られて、耐久性の更なる向上が図られる。特に本実施形態では、本体ゴム弾性体１６に軸方向で入り込んで固着されるインナ取付部材１２の本体部１８の外周面全体が、軸方向に滑らかに連続する波形状とされていることから、インナ凹部２６や周溝状凹部３６の形成による本体ゴム弾性体１６の応力集中が緩和されて、本体ゴム弾性体１６の耐久性が確保されると共に、インナ取付部材１２に対する本体ゴム弾性体１６の固着面積が大きくされて、固着強度の向上も図られる。

ところで、前記実施形態に従う構造とされた本発明に係るエンジンマウント（実施例）と、インナ取付部材の外周面に周溝状凹部を持たないエンジンマウント（比較例）について、傾斜方向の入力に対する本体ゴム弾性体のひずみの分布をシミュレーションしてみると、周溝状凹部を設けた実施例では、周溝状凹部を持たない比較例に比べて、周溝状凹部への固着部分の軸方向両側にひずみが分散されており、第一の取付部材の軸方向中央部分に設けられた周溝状凹部への固着部分においてひずみが低減されていた。このように、周溝状凹部を設けることによって、傾斜方向の入力時に本体ゴム弾性体のひずみが分散されて低減されるという本発明の効果は、シミュレーションによっても確認されている。

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、全周に亘って連続して延びる周溝状凹部３６を例示したが、図３，４に示すインナ取付部材９０のように、周方向で部分的に設けられた周溝状凹部９２を採用することもできる。図３，４の実施形態では、一対の周溝状凹部９２，９２が径方向一方向（図４中の上下方向）で対向する位置に設けられており、それら一対の周溝状凹部９２，９２の形成部分において、本体ゴム弾性体１６の自由長が大きく確保されている。これによれば、例えば、互いに直交する径方向２方向のばね特性を、周溝状凹部９２の有無によって互いに異なるように調節して、要求されるばね比を実現することなども可能になる。

なお、図３，４に示すインナ取付部材９０では、周溝状凹部９２が周方向の２箇所に設けられていることから、それら周溝状凹部９２，９２の軸方向両側にそれぞれ外周突部９４ａ，９４ｂが設けられており、外周突部９４ａ，９４ｂも周方向で部分的に設けられている。また、周溝状凹部９２の外周面は、本体部１８における周溝状凹部９２を周方向に外れた両側の外周面と軸方向に外れた両側の外周面とに対して、それぞれ折れ点や折れ線を持たない滑らかな面でつながっている。

さらに、前記実施形態の周溝状凹部３６は、周方向に略一定の断面形状で延びていたが、周方向で断面形状が変化するようにもできる。例えば、図３，４に示す一対の周溝状凹部９２，９２において、軸方向寸法や深さ寸法が周方向両端に向けて徐々に小さくなっていてもよい。加えて、前記実施形態では、周溝状凹部３６がインナ凹部２６よりも浅い凹形状とされているが、インナ凹部２６より深い凹形状の周溝状凹部を採用することもできる。また、周溝状凹部３６において、開口部の軸方向寸法や最深部３８に対する軸方向両側の外周面の傾斜角度なども、適宜に変更され得る。

さらに、周方向で部分的な周溝状凹部の３つ以上を、同一周上で周方向に離れた位置に設けることもできる。また、複数の周溝状凹部を軸方向で並ぶように並列的に設けることもできる。

また、本体ゴム弾性体１６の小径部分４８の外周面は、全体に亘って上方に向けて小径となるテーパ状外周面６０とされて、凹状湾曲面５６をなしていなくても良い。小径部分４８の外周面が凹状湾曲面５６を有する場合に、凹状湾曲面５６の最深部５８は、インナ凹部２６の最深部２８に対して略同じ上下位置に配されていても良いし、インナ凹部２６の最深部２８に対して下側に配されていても良い。

また、インナ凹部は、必須ではなく省略することもできる。要するに、インナ取付部材の本体部の外周面に対して、周溝状凹部と外周突部だけを形成することもできる。

さらに、インナ凹部の形状は、適宜に変更され得る。具体的には、例えば、前記実施形態のインナ凹部２６の内面は、最深部２８付近が円弧状湾曲面３０とされていると共に、円弧状湾曲面３０の上下両側にテーパ面３２，３４の各一方が連続して設けられていたが、インナ凹部の内面全体が円弧状の湾曲面で構成されていても良い。

更にまた、インナ凹部は、必ずしもインナ取付部材の全周に亘って連続する環状である必要はなく、例えば、一周に満たない長さで周方向に連続するＣ字状の溝や、径方向一方向に直線的に延びる溝であっても良いし、スポット的な凹みであっても良い。

インナ取付部材１２の本体部１８の外周面は、例えば下方に向けて小径となるテーパ形状であっても良い。これによれば、インナ取付部材１２の本体部１８とアウタ取付部材１４との間で本体ゴム弾性体１６の圧縮ばね成分を有利に得ることができ得る。また、インナ取付部材１２の突出部は、前記実施形態のフランジ状部２０のような全周に設けられるフランジ状のものに限定されず、例えば、突出部が周方向で部分的に設けられていても良いし、突出部が設けられていなくても良い。なお、突出部がない場合には、例えばインナ取付部材１２の外周面の全体がテーパ形状とされ得る。

さらに、本体部１８の下端面２４は、平坦部２４ａを備えていなくてもよく、例えば、全体が湾曲部２４ｂのような外周へ向けて上傾する湾曲面で構成されていてもよい。

また、本発明は、流体封入式防振装置にのみ適用されるものではなく、流体封入領域６６を持たないソリッドタイプの防振装置に適用することもできる。さらに、本発明は、インナ取付部材とアウタ取付部材が同軸的に配置されて、本体ゴム弾性体によって径方向に弾性連結された筒形防振装置にも適用可能である。

１０：エンジンマウント（防振装置）、１２，９０：インナ取付部材、１４：アウタ取付部材、１６：本体ゴム弾性体、２４：下端面（軸方向下方の端面）、２４ａ：平坦部、２４ｂ：湾曲部（平坦部の外周）、３６，９２：周溝状凹部、３８：最深部、４０，９４：外周突部、４８：小径部分（小径側端部）、５０：大径部分（大径側端部）、６０：テーパ状外周面、７２：受圧室

Claims

テーパ状外周面を有する本体ゴム弾性体に対して、インナ取付部材が該本体ゴム弾性体の小径側端部から軸方向内方に入り込んで固着されていると共に、アウタ取付部材が該本体ゴム弾性体の大径側端部の外周面に固着された防振装置であって、
前記インナ取付部材において前記本体ゴム弾性体に入り込んだ軸方向中間部分には外周面に開口して周方向に延びる周溝状凹部が設けられていると共に、該周溝状凹部の軸方向両側には該周溝状凹部よりも大径の外周突部が設けられており、該周溝状凹部の外周面と前記アウタ取付部材の内周面とが、該本体ゴム弾性体の前記テーパ状外周面と同じ傾斜方向で中実構造の該本体ゴム弾性体により連結されていることを特徴とする防振装置。
前記インナ取付部材における前記周溝状凹部の最深部が、前記本体ゴム弾性体の前記大径側端部の前記アウタ取付部材への固着面を該本体ゴム弾性体の前記小径側端部側へ外れた位置に設定されている請求項１に記載の防振装置。
前記本体ゴム弾性体の前記大径側端部の軸方向外方には、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入されることにより、振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる受圧室が形成されている請求項１又は２に記載の防振装置。
前記インナ取付部材において、前記本体ゴム弾性体の前記小径側端部から軸方向内方に入り込んだ軸方向内側の端面が、軸直角方向に広がる平坦部を中央部分に有していると共に、該平坦部の外周が滑らかに湾曲して該インナ取付部材の外周面につながった外周面取り形状とされている請求項３に記載の防振装置。
前記インナ取付部材の外周面において、前記周溝状凹部と軸方向両側の前記外周突部とが、軸方向で滑らかに湾曲してつながった波形状とされている請求項１〜４の何れか一項に記載の防振装置。