JP2561179B2 - 流体封入式筒型マウント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は流体封入式筒型マウントに係り、
特に大きな振動荷重入力時におけるストッパ機能が有利
に発揮され得る流体封入式筒型マウントに関するもので
ある。

【０００２】

【背景技術】従来から、互いに防振連結されるべき部材
間に介装されるマウント装置の一種として、特開昭５９
−１６４４２８号公報等に開示されている如く、互いに
所定距離を隔てて配された内筒金具と外筒金具とを、そ
れら両金具間に介装されたゴム弾性体にて連結すると共
に、それら内外筒金具間に、所定の非圧縮性流体が封入
されてなる流体室を形成し、流体の流動作用に基づい
て、主にマウント軸直角方向の入力振動に対する防振効
果を得るようにした構造の、所謂流体封入式筒型マウン
トが知られている。そして、このような流体封入式の筒
型マウントにあっては、ゴム弾性体のみでは得られない
優れた防振特性を容易に得ることができることから、自
動車用サスペンション・ブッシュやエンジンマウント等
として好適に用いられてきている。

【０００３】また、このような筒型マウントにおいて
は、大きな振動荷重が入力された際におけるゴム弾性体
の過大な変形を防止すると共に、被連結部材の相対的変
位量を規制するために、通常、その流体室内において、
内筒金具側から外筒金具側に向かって突出し、外筒金具
に対して所定距離を隔てて対向するストッパブロックが
設けられて、該ストッパブロックの外筒金具に対する当
接により、内筒金具と外筒金具との相対的変位量が規制
され得るようになっている。

【０００４】さらに、かかるストッパブロックの突出端
面上には、通常、該ストッパブロックの外筒金具に対す
る当接時の衝撃を緩和し、衝撃的な振動や打音の発生を
抑えるために、緩衝ゴム層が設けられている。

【０００５】ところで、このようなストッパ機構におい
て、優れた緩衝性能を得るためには、ストッパブロック
が緩衝ゴム層を介して外筒金具に当接せしめられた後、
かかる当接時の衝撃を有効に吸収し得る程度のばね定数
が、充分なストローク量（内外筒金具の相対的変位量）
に亘って発揮されることが望ましい。

【０００６】しかしながら、前述の如く、ストッパブロ
ックとその突出端面上に設けられた緩衝ゴム層とによっ
て構成されて成る、従来のストッパ機構にあっては、ス
トッパブロックの外筒金具に対する当接後における大き
なストローク量を確保すべく、ストッパブロックの突出
端面上に設けられる緩衝ゴム層の肉厚を厚くすると、緩
衝ゴム層およびマウントゴム弾性体の変形量が大きくな
って、マウントの耐久性が低下してしまうという問題が
惹起されることとなる。

【０００７】そのために、従来構造のストッパ機構によ
っては、変位規制時におけるストッパ性能（特に、衝撃
吸収性能）とマウント耐久性との両立が、極めて難しか
ったのであり、充分に満足できるマウント性能を得るこ
とができなかったのである。

【０００８】

【解決課題】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、充分なマウント耐久性を確保しつつ、優れ
たストッパ性能を有利に得ることのできる、新規な構造
の流体封入式筒型マウントを提供することにある。

【０００９】

【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明にあっては、（ａ）内側から外側に向かって順次、
互いに所定距離を隔てて配された第一の筒部材、第二の
筒部材および第三の筒部材と、（ｂ）該第一の筒部材と
該第二の筒部材との間に介装されて、それら両筒部材を
連結する第一のゴム弾性体と、（ｃ）該第一のゴム弾性
体が介装された前記第一、第二の筒部材間に形成され
た、内部に所定の非圧縮性流体が封入されて成る流体室
と、（ｄ）該流体室内に配されて、前記第一のゴム弾性
体にて連結された前記第一、第二の筒部材のうち、少な
くとも何れか一方の筒部材に対してマウント軸直角方向
に所定距離を隔てて対向位置せしめられたストッパブロ
ックと、（ｅ）該ストッパブロックおよびこれに対向位
置する前記筒部材のうち、少なくとも何れか一方の側の
対向面に設けられた緩衝ゴム層と、（ｆ）前記第二の筒
部材と前記第三の筒部材との間に介装されて、それら両
筒部材を連結する、該第一のゴム弾性体よりもマウント
軸直角方向のばね定数が大きい第二のゴム弾性体とを、
有する流体封入式筒型マウントを、その特徴とするもの
である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を更に具体的に明らかにするた
めに、本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳
細に説明することとする。

【００１１】先ず、図１及び図２には、本発明の一実施
例としてのサスペンション・ブッシュ１０が示されてい
る。これらの図において、１２，１４，１６は、それぞ
れ、第一の筒部材，第二の筒部材，第三の筒部材として
の、内筒金具，中間筒金具，外筒金具であって、内側か
ら外側に向かって順次、互いに径方向に所定距離を隔て
て配されている。また、かかる中間筒金具１４にあって
は、圧入により互いに嵌着された第一の中間筒金具１８
と第二の中間筒金具２０とによって構成されている。そ
して、内筒金具１２と第一の中間筒金具１８とが、それ
らの間に介装された第一のゴム弾性体としての内側ゴム
弾性体２２にて、互いに連結されている一方、第二の中
間筒金具２０と外筒金具１６とが、それらの間に介装さ
れた第二のゴム弾性体としての外側ゴム弾性体２４に
て、互いに連結されている。

【００１２】要するに、かかるサスペンション・ブッシ
ュ１０にあっては、内筒金具１２と第一の中間筒金具１
８とが内側ゴム弾性体２２にて連結されてなる内側ブッ
シュ２６と、第二の中間筒金具２０と外筒金具１６とが
外側ゴム弾性体２４にて連結されてなる外側ブッシュ２
８とから成る、二重ブッシュ構造をもって構成されてい
るのである。そして、かかるブッシュ１０にあっては、
内筒金具１２および外筒金具１６が、それぞれ互いに防
振連結されるべき被連結部材に対して取り付けられるこ
とにより、それらの連結部位に介装されることとなり、
また、そのような装着状態下、防振すべき主たる振動荷
重が、図２中の上下方向に相当するマウント径方向一方
向に入力されることとなる。

【００１３】より詳細には、前記内筒金具１２は、厚肉
円筒形状を呈しており、その径方向外方には、所定距離
を隔てて、薄肉の金属スリーブ３０が、同心的に配設さ
れている。そして、これら内筒金具１２と金属スリーブ
３０との間に、内側ゴム弾性体２２が介装されており、
該内側ゴム弾性体２２の内周面に内筒金具１２が、また
該内側ゴム弾性体２２の外周面に金属スリーブ３０が、
それぞれ固着されて成る一体加硫成形品として構成され
ている。

【００１４】また、かかる一体加硫成形品には、その金
属スリーブ３０において、径方向一方向に対向位置する
部分に、一対の略矩形の窓部３２，３２が設けられてい
る。更に、内側ゴム弾性体２２における、それらの窓部
３２，３２に対応する部分には、一対のポケット部３
４，３４が形成されており、それぞれ、窓部３２を通じ
て外周面に開口せしめられている。

【００１５】更にまた、内筒金具１２の軸方向中央部分
には、略円環形状をもって形成されたストッパブロック
としてのストッパ金具３６が、外周面上に圧入固定され
ている。そして、かかるストッパ金具３６は、上記一対
のポケット部３４，３４内の軸方向中間部分において、
それぞれ、底部側から径方向外方に向かって所定高さで
突出して位置せしめられている。

【００１６】また、このストッパ金具３６には、その内
周面上を周方向に連続して延びる環状溝３８が設けられ
ていると共に、径方向一方向に対向位置する部位におい
て、径方向に貫通して延び、該環状溝３８を外周面上に
開口せしめる一対の連通孔４０，４０が設けられてい
る。そして、内筒金具１２に外嵌されて環状溝３８が覆
蓋されることにより、前記一対のポケット部３４，３４
を、連通孔４０，４０を通じて相互に連通せしめるオリ
フィス通路４２が形成されているのである。

【００１７】また、かかるストッパ金具３６のポケット
部３４，３４内における突出端面上には、その略全面に
亘って、それぞれ、緩衝ゴム層４４が一体的に設けられ
ている。なお、本実施例では、これらの緩衝ゴム層４４
は、内側ゴム弾性体２２により一体的に形成されてい
る。

【００１８】さらに、このような一体加硫成形品に対
し、必要に応じて予備圧縮が加えられた後、第一の中間
筒金具１８が外挿され、八方絞り加工が施されることに
より、金属スリーブ３０の外周面に対して嵌着固定され
ている。そして、この第一の中間筒金具１８の嵌着によ
って、ポケット部３４，３４の開口が覆蓋せしめられ、
以て、そこに、オリフィス通路４２にて相互に連通され
て成る、所定の非圧縮性流体が封入された一対の流体室
４６，４６が形成されている。なお、第一の中間筒金具
１８の内周面には、その略全面に亘って、シールゴム層
４８が設けられており、流体室４６，４６の液密性が有
利に確保され得るようになっている。

【００１９】なお、前記流体室４６，４６に対する流体
の充填は、例えば、一体加硫成形品に対する第一の中間
筒金具１８の組付けを、所定の流体中にて行なうこと等
により、有利に為され得ることとなる。また、それら流
体室４６，４６内に封入される流体としては、オリフィ
ス通路４２を通じて流動せしめられる流体の流動作用が
有効に発揮され得るように、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、シリコーン油等
が、好適に採用されることとなる。

【００２０】そうして、かかる第一の中間筒金具１８の
一体加硫成形品に対する組付けにより、内側ブッシュ２
６が形成されているのである。即ち、このような構造と
された内側ブッシュ２６にあっては、振動入力時、内筒
金具１２と第一の中間筒金具１８とが径方向に相対的に
変位（振動）せしめられることにより、一対の流体室４
６，４６間でオリフィス通路４２を通じての流体の流動
が生ぜしめられ、以て、かかる流体の共振作用に基づい
て、所定の防振効果が発揮され得ることとなるのであ
る。また、かかる内側ブッシュ２６にあっては、入力振
動荷重が大きい場合には、ストッパ金具３６が、緩衝ゴ
ム層４４を介して、第二の中間筒金具１８に当接するこ
とにより、内筒金具１２と第一の中間筒金具１８との相
対的変位量が規制され得ることとなる。

【００２１】一方、前記外側ブッシュ２８にあっては、
互いに径方向に所定距離を隔てて同軸的に配された第二
の中間筒金具２０と外筒金具１６との間に外側ゴム弾性
体２４が介装せしめられ、該外側ゴム弾性体２４の内周
面に対して第二の中間筒金具２０が、また該外側ゴム弾
性体２４の外周面に対して外筒金具１６が、それぞれ、
加硫接着されて成る一体加硫成形品として形成されてい
る。

【００２２】さらに、そこにおいて、かかる外側ブッシ
ュ２８にあっては、そのばね定数が、内側ブッシュ２６
の流体室４６，４６の対向方向におけるばね定数よりも
大きくなるようにチューニングされている。

【００２３】そして、このような外側ブッシュ２８は、
必要に応じて予備圧縮が加えられた後、その第二の中間
筒金具２０において、前記内側ブッシュ２６の第一の中
間筒金具１８に対して圧入せしめられて嵌着固定される
ことにより、前記内側ブッシュ２６に対して一体的に組
み付けられており、それによって目的とするサスペンシ
ョン・ブッシュ１０が構成されている。

【００２４】従って、上述の如き二重ブッシュ構造をも
って形成されたサスペンション・ブッシュ１０にあって
は、内側ブッシュ２６によって優れた防振効果が発揮さ
れ得ることとなると共に、外側ブッシュ２８により、該
内側ブッシュ２６における防振効果や耐久性を著しく低
下させることなく、大きな振動荷重の入力時における内
外筒金具１２，１６の相対的変位量（撓み量）を規制す
るストッパ機能が、良好なる衝撃吸収性をもって有利に
発揮され得ることとなるのである。

【００２５】 より具体的には、内側ブッシュ２６にお
いて、内側ゴム弾性体２２によって発揮されるブッシュ
径方向（図１、２中、上下方向）のばね定数をＫ₁ と
し、緩衝ゴム層４４によって発揮されるブッシュ径方向
のばね定数をＫ₂ とする一方、外側ブッシュ２８におい
て、外側ゴム弾性体２４によって発揮されるブッシュ径
方向のばね定数をＫ₃ とすると、内筒金具１２と外筒金
具１６との間に振動荷重が及ぼされた際、振動荷重が小
さく撓み量が小さい間のブッシュ１０の径方向のばね定
数：Ｋ_A は、下記（１式）にて表わされる。また一方、
振動荷重が大きく、ストッパ金具３６が緩衝ゴム層４４
を介して第一の中間筒金具１８に当接せしめられた状態
下でのブッシュ１０の径方向のばね定数：Ｋ_B は、下記
（２式）によって表わされる。 （１／Ｋ_A ）＝（１／Ｋ₁ ）＋（１／Ｋ₃ ） ・・・（１式） （１／Ｋ_B ）＝〔１／（Ｋ₁ ＋Ｋ₂ ）〕＋（１／Ｋ₃ ）・・・（２式）

【００２６】なお、理解を容易とするために、かかるブ
ッシュ１０における荷重−撓み特性を、図３に示してお
くこととする。

【００２７】すなわち、入力される振動荷重が小さく、
撓み量が小さい間では、外側ブッシュ２８のばね定数
（Ｋ₃ ）よりも内側ブッシュ２６のばね定数（Ｋ₁ ）の
方が小さいことから、主に内側ブッシュ２６に撓みが惹
起されて、流体室４６，４６間の相対的容積変化が有効
に生ぜしめられることにより、オリフィス通路４２を通
じて流動せしめられる流体の共振作用に基づく防振効果
が有利に発揮され得ることとなるのである。

【００２８】 また一方、入力される振動荷重が大き
く、撓み量が大きくなると、ストッパ金具３６が緩衝ゴ
ム層４４を介して第一の中間筒金具１８に当接せしめら
れて、内側ブッシュ２６のばね特性が硬くされることよ
り、外側ブッシュ２８におけるばね特性が発揮され得
て、その硬いばね特性によって内外筒金具１２，１６の
相対的変位が有効に規制され得ることとなるのであり、
そして、その際、外側ブッシュ２８によって、ストッパ
金具３６の当接後の変位規制時におけるストローク量が
有利に確保されることから、かかるストッパ金具３６の
当接時における急激なバネ定数の変化が回避され得て、
変位規制時における衝撃が極めて効果的に吸収、緩和さ
れ得るのである。

【００２９】しかも、このように、ストッパ金具の当接
後のストローク量を、流体封入式のブッシュ本体とは別
体構造とされた外側ブッシュ２８によって確保するよう
にしたことにより、かかるストローク量の増大に際し
て、内側ゴム弾性体２２や緩衝ゴム層４４における変形
量の増大が問題となるようなこともなく、充分なマウン
ト耐久性が確保され得るのである。

【００３０】以上、本発明の実施例について詳述してき
たが、これは文字通りの例示であって、本発明は、かか
る具体例にのみ限定して解釈されるものではない。

【００３１】例えば、前記実施例におけるサスペンショ
ン・ブッシュ１０においては、第二の筒部材としての中
間筒金具１４が、第一及び第二の中間筒金具１８，２０
からなる二重構造をもって構成されていたが、図４に示
されている如く、第二の中間筒金具を設けることなく、
第一の中間筒金具１８の外周面に対して、外側ブッシュ
２８を構成する外側ゴム弾性体２４を、直接に外挿せし
めるようにしても良い。なお、図４中においては、その
理解を容易とするために、前記第一の実施例と同様な構
造とされた部材および部位に対して、それぞれ、同一の
符号を付しておくこととする。

【００３２】また、前記実施例におけるサスペンション
・ブッシュ１０にあっては、ストッパ金具３６が、内筒
金具１２側から第一の中間筒金具１８側に向かって径方
向外方に突出して形成されていたが、逆に、第一の中間
筒金具１８側から内筒金具１２側に向かって径方向内方
に突出する構造をもって、ストッパブロックを形成して
も良い。

【００３３】或いはまた、かかるストッパブロックとし
て、図５に示されている如く、各流体室４６内におい
て、内筒金具１２および第一の中間筒金具１８の何れの
側にも支持されることなく、自由に変位可能に収容配置
されたストッパ金具５０を採用することも可能である。
即ち、このようなストッパ金具５０によれば、該ストッ
パ金具５０を挟んでの内筒金具１２と第一の中間筒金具
１８との当接によって、それら両金具１２，１８の相対
的変位量が規制され得ることとなるのである。なお、図
５中においては、その理解を容易とするために、前記第
一の実施例と同様な構造とされた部材および部位に対し
て、それぞれ、同一の符号を付しておくこととする。ま
た、このような構造のストッパ金具５０を採用した場
合、両流体室４６，４６を相互に連通するオリフィス通
路は、図示はされていないが、例えば両流体室４６，４
６を仕切る隔壁部分を貫通する構造等をもって、適宜に
形成されることとなる。

【００３４】更にまた、前記実施例では、ストッパ金具
３６，５０の当接面上に緩衝ゴム層４４が形成されてい
たが、それに代えて、或いはそれに加えて、該ストッパ
金具３６，５０が当接せしめられることとなる内筒金具
１２の外周面や第一の中間筒金具１８の内周面に緩衝ゴ
ム層を形成しても良い。

【００３５】

【００３６】また、第一のゴム弾性体にて構成されたブ
ッシュに形成される流体室やオリフィス通路の具体的構
造およびそれらの数は、何等限定されるものではなく、
マウントに要求される防振特性等に応じて、適宜、決定
されるべきものである。

【００３７】例えば、前記実施例では、封入流体として
低粘性流体が採用され、その共振作用に基づいて防振効
果を得るようになっていたが、その他、封入流体として
高粘性流体を採用し、その流動時におけるずり剪断作用
に基づいて防振効果を得るようにした流体室構造を採用
することも可能である。

【００３８】加えて、前記実施例では、本発明を自動車
のサスペンション・ブッシュに対して適用したものの具
体例を示したが、その他、本発明は、自動車用エンジン
マウント等、各種の筒型マウントに対して、適用可能で
あることは、勿論である。

【００３９】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、言うまでもないところである。

【００４０】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた流体封入式筒型マウントにあって
は、入力振動荷重が小さい場合には、第一のゴム弾性体
における柔らかいばね特性が発揮され得て、封入流体の
流動作用に基づく防振効果と相俟って、優れた防振効果
が発揮され得る一方、入力振動荷重が大きくなり、スト
ッパブロックの当接により変位規制された際には、第二
のゴム弾性体による衝撃吸収作用に基づいて、極めて良
好なるストッパ機能が発揮され得るのである。

【００４１】しかも、かかる流体封入式筒型マウントに
おいては、このように、ストッパブロックの当接による
変位規制時における衝撃吸収作用を発揮し得る第二のゴ
ム弾性体が、主として防振効果を発揮する第一のゴム弾
性体とは別体構造とされていることから、ストッパブロ
ックの当接による変位規制後のストローク量を、第一の
ゴム弾性体の耐久性を充分に確保しつつ、第二のゴム弾
性体によって有利に確保することができるのであり、そ
れによって、前述の如き優れたストッパ性能と、優れた
マウント耐久性とが、両立して有利に達成され得ること
となったのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのサスペンション・ブ
ッシュを示す縦断面図である。

【図２】図１におけるII−II断面図である。

【図３】図１に示されている構造のサスペンション・ブ
ッシュにおける荷重−撓み特性を示すグラフである。

【図４】本発明の別の実施例としてのサスペンション・
ブッシュを示す、図１に対応する縦断面図である。

【図５】本発明の更に別の実施例としてのサスペンショ
ン・ブッシュを示す、図１に対応する縦断面図である。

【符号の簡単な説明】１０：サスペンション・ブッシュ
１２：内筒金具 １４：中間筒金具 １６：外筒金
具 １８：第一の中間筒金具 ２０：第二の
中間筒金具 ２２：内側ゴム弾性体 ２４：外側ゴ
ム弾性体 ２６：内側ブッシュ ２８：外側ブ
ッシュ ３６，５０：ストッパ金具 ４２：オリフ
ィス通路 ４４：緩衝ゴム層 ４６：流体室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−292432（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−157539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−164428（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−97642（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−106934（ＪＰ，Ｕ) 実公 平１−28354（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側から外側に向かって順次、互いに所
   定距離を隔てて配された第一の筒部材、第二の筒部材お
   よび第三の筒部材と、 該第一の筒部材と該第二の筒部材との間に介装されて、
   それら両筒部材を連結する第一のゴム弾性体と、 該第一のゴム弾性体が介装された前記第一、第二の筒部
   材間に形成された、内部に所定の非圧縮性流体が封入さ
   れて成る流体室と、 該流体室内に配されて、前記第一のゴム弾性体にて連結
   された前記第一、第二の筒部材のうち、少なくとも何れ
   か一方の筒部材に対してマウント軸直角方向に所定距離
   を隔てて対向位置せしめられたストッパブロックと、 該ストッパブロックおよびこれに対向位置する前記筒部
   材のうち、少なくとも何れか一方の側の対向面に設けら
   れた緩衝ゴム層と、 前記第二の筒部材と前記第三の筒部材との間に介装され
   て、それら両筒部材を連結する、該第一のゴム弾性体よ
   りもマウント軸直角方向のばね定数が大きい第二のゴム
   弾性体とを、 有することを特徴とする流体封入式筒型マウント。