JP3035233B2 - 液体封入型防振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のパワーユ
ニットマウントに用いられる液体封入型防振装置に関す
るもので、とりわけ、数種の特性の異なる振動を効果的
に低減することのできる液体封入型防振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンでは幅広い周波数域に
おいて振動が起こり、とりわけ、１０Hz付近でエンジン
シェイク、２０〜４０Hz付近でアイドル振動、８０〜２
００Ｈｚ付近でこもり音や加速時振動を生じることが知
られている。

【０００３】このため、エンジンを含むパワーユニット
の支持に用いられる防振装置として、近年、複数の周波
数域の振動を効果的に低減できるようにしたものが開発
されている。この種の防振装置の技術としては、例え
ば、特開昭６２−２１５１４３号公報に示されるような
ものがある。

【０００４】以下、この防振装置について、図１１，図
１２に基づいて簡単に説明する。

【０００５】この防振装置は、液体を内部に封入した所
謂液体封入型の防振装置であり、パワーユニット側の取
付金具１と車体側の取付金具２が互いに対向して配置さ
れ、この両取付金具１，２がゴム弾性体３によって連結
されると共に、一方の取付金具２側に、ゴム弾性体３と
の間で液室４を構成する第１ダイヤフラム５と、前記液
室４の内部をゴム弾性体３側の主液室６と第１ダイヤフ
ラム５側の第１副液室７とに隔成する仕切部材８とが取
り付けられている。そして、仕切部材８には、第２ダイ
ヤフラム９によって隔成される第２副液室１０が設けら
れると共に、主液室６と第１副液室７を連通する第１オ
リフィス１１と、主液室６と第２副液室１０を連通する
第２オリフィス１２とが設けられており、第２副液室１
０の上壁には、主液室６と第２副液室１０を連通する第
３オリフィス１３（複数の連通孔）が形成され、さら
に、所定振幅以上の振動の入力時に第３オリフィス１３
の液体の流動を規制する流動規制バルブ１４が設けられ
ている。また、オリフィス１１〜１３の等価質量は、第
１オリフィス１１のものが第２オリフィス１２のものよ
りも大きく、そして第３オリフィス１３のものが最も小
さくなるように設定されており、ダイヤフラム５，９の
拡張弾性は、第２ダイヤフラム９のものが第１ダイヤフ
ラム５のものよりも大きく設定されている。尚、図１２
において、Ｋ，Ｋ_１はゴム弾性体３の支持弾性と拡張弾
性を夫々示し、Ｋ₂，Ｋ₃は第１ダイヤフラム５と第２ダ
イヤフラム９の各拡張弾性を示すものとする。

【０００６】この防振装置は以上のような構成であるた
め、エンジンシェイクのような低周波数域の大振幅の振
動の入力時には、流動規制バルブ１４が第３オリフィス
１３の液体の流動を規制し、こもり音や加速時騒音等の
原因となる高周波数域の小振幅の振動の入力時には、流
動規制バルブ１４が第３オリフィス１３の液体の流動を
許容する。このため、低周波数域（１０Hz前後）の大振
幅の振動の入力時には、第１オリフィス１１の等価質量
と第１ダイヤフラム５及びゴム弾性体３の拡張弾性、若
しくは、第２オリフィス１２の等価質量と第２ダイヤフ
ラム９及びゴム弾性体３の拡張弾性によるロスファクタ
ーのピークの大きい共振が生じ、また、高周波数域（８
０〜２００Hz）の小振幅の振動の入力時には、第２，第
３オリフィス１２，１３の等価質量と第２ダイヤフラム
９及びゴム弾性体３による共振が生じて小さな動ばね定
数が得られるようになる。したがって、これにより特性
の異なる二種の振動をそれぞれ効果的に低減することが
できる。尚、第１オリフィス１１と第１ダイヤフラム５
及びゴム弾性体３による共振のピーク周波数（ロスファ
クターのピーク周波数）は５〜８Hz付近に設定され、第
２オリフィス１２と第２ダイヤフラム９及びゴム弾性性
体３による共振のピーク周波数（ロスファクターのピー
ク周波数）は１３〜１８Hz付近に設定されており、それ
によって５〜１８Hzの周波数範囲の振動（エンジンシェ
イク）を一様に大きなロスファクターでもって低減でき
るようにしている（図７中の破線参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の防
振装置においては、動ばね定数が問題となる２０Hz以降
の小振幅の振動に対しては一つの周波数域のみでしか共
振を得ることができないため、上記のようにこもり音や
加速時騒音の低減を狙いとして８０〜２００Hzの周波数
域で共振が得られるように設定した場合には、２０〜４
０Hzの周波数域での動ばね定数が大きくなり（図８中の
破線参照）、その結果、この周波数域で起こるアイドル
振動等の振動を充分に低減することができなくなるとい
う不具合がある。

【０００８】そこで本発明は、エンジンシェイク等の１
０Hz前後の周波数域の大振幅の振動と、こもり音や加速
時騒音等の８０〜２００Hzの周波数域の小振幅の振動に
加えて、アイドル振動等の２０〜４０Hzの周波数域の小
振幅の振動をも効果的に低減することのできる液体封入
型防振装置を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するための手段として、互いに対向して配置される
パワーユニット側の取付金具と車体側の取付金具をゴム
弾性体で連結し、前記いずれか一方の取付金具側に、前
記ゴム弾性体との間で液室を成す第１ダイヤフラムと、
前記液室をゴム弾性体側の主液室とこの第１ダイヤフラ
ム側の第１副液室に隔成する仕切部材とを取り付け、こ
の仕切部材に、前記第１ダイヤフラムよりも拡張弾性の
大きい第２ダイヤフラムによって隔成される第２副液室
を設け、前記主液室と第１副液室とを第１オリフィスに
より、前記第２副液室と第１副液室とを第２オリフィス
により夫々連通させ、前記主液室と第２副液室とを、前
記第１オリフィスと第２オリフィスの合成等価質量より
も等価質量の小さい第３オリフィスで連通させると共
に、この第３オリフィスに、所定振幅以上の振動の入力
時にその内部の液体の流動を規制する流動規制バルブを
設けるようにした。

【００１０】この装置に、エンジンシェイク等の１０Hz
前後の周波数域の大振幅の振動が入力されると、流動規
制バルブが第３オリフィスの液体の流動を規制する結
果、第２オリフィスでも液体の流動を生じなくなる。こ
れにより、入力振動は第１オリフィスの等価質量と第１
ダイヤフラム及びゴム弾性体の拡張弾性とによる共振に
よってロスファクターのピークは大きくなり、１０Hz前
後の周波数域の大振幅の振動は効果的に低減される。ま
た、この装置に、アイドル振動等の２０〜４０Hzの周波
数域の小振幅の振動が入力されると、変動規制バルブが
第３オリフィスの液体の流動を規制しなくなる結果、液
体は第１オリフィスに加えて、第３オリフィス及び第２
オリフィスを流動するようになる。これにより、入力振
動は第１及び第２オリフィスの合成等価質量と第１ダイ
ヤフラム及びゴム弾性体の拡張弾性とによる共振によっ
て低減される。さらにまた、この装置に、こもり音や加
速時騒音等の８０〜２００Hzの周波数域の小振幅の振動
が入力されると、前記とは別の共振系である、第３オリ
フィスの等価質量と第２ダイヤフラム及びゴム弾性体の
拡張弾性とによる共振が生じ、入力振動はこの共振によ
って低減される。

【００１１】前記流動規制バルブは、液体の圧力変動に
応動するバルブ本体が規制板でその変位を剛的に規制さ
れる構造としても良い。このようにした場合、大振幅の
振動の入力時に第３オリフィスでの液体の流動が常に確
実に規制され、充分に大きなロスファクターのピークを
得ることが可能になる。さらに、第３オリフィスは、規
制板に形成された連通孔としても良い。このようにした
場合には、第３オリフィスを設けるための特別な部材を
付加する必要が無くなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例を図１〜
図８に基づいて説明する。

【００１３】この液体封入型防振装置２０は、パワーユ
ニット側に取り付けられる取付金具２１と、車体側に取
り付けられる取付金具２２とを備え、これらの取付金具
２１，２２が互いに対向した状態でゴム弾性体２３によ
って連結されている。車体側の取付金具２２は有底円筒
状の底部金具２４と略円筒状の上部金具２５の２部品か
ら成り、底部金具２４の上縁の外周フランジ２４ａに対
して上部金具２５の下縁部をかしめることにより、両者
が一体に結合されている。

【００１４】そして、この車体側の取付金具２２の内部
にはゴム弾性体２３との間で液室２６を成す第１ダイヤ
フラム２７と、液室２６内をゴム弾性体２３側（図中上
方側）の主液室２８と第１ダイヤフラム２７側（図中下
方側）の第１副液室２９とに隔成する仕切部材３０が取
り付けられている。この仕切部材３０は、厚肉の円板状
に形成された仕切本体３１と、この仕切本体３１の上面
に固定される円板状の規制板３２と、仕切本体３１の下
面に固定される環状のリテーナプレート３３とから成
り、規制板３２と仕切本体３１を重合した状態において
規制板３２の外周縁部上面をゴム弾性体２３の段差部２
３ａに当接させ、さらに仕切本体３１の下縁フランジ３
１ａにリテーナプレート３３及び前記第１ダイヤフラム
２７の外周縁部を重合して、これらを前記底部金具２４
と上部金具２５のかしめ部分で挟圧することにより、第
１ダイヤフラム２７と共に車体側の取付金具２２に取り
付けられている。尚、第１ダイヤフラム２７の下面と底
部金具２４の底面の間には空気室３４が設けられてい
る。

【００１５】前記仕切本体３１は、その上面中央に浅い
凹部３１ｂ、下面中央部に深い凹部３１ｃが夫々形成さ
れ、これらの凹部３１ｂ，３１ｃ間の仕切壁３１ｄが、
以下に説明する流動規制バルブ３５の一方の規制板と第
２副液室３６の上壁とを成すようになっている。

【００１６】即ち、流動規制バルブ３５は、仕切本体３
１の上面側の凹部３１ｂと規制板３２に囲まれた空間内
に、薄いゴム板から成るバルブ本体３７が収容され、こ
のバルブ本体３７が仕切壁３１ｄと規制板３２の間で設
定微小ストロークだけ上下に変動できるようになってい
る。そして、仕切壁３１ｄと規制板３２には夫々複数個
の連通孔３８が形成され、これらの連通孔３８が本発明
における第３オリフィスＣを構成するようになってい
る。尚、バルブ本体３７は、主液室２８の圧力を受けて
上下方向に変動するが、その圧力の変動幅（入力振動の
振幅）が前記の設定微小ストロークの範囲内であれば連
通孔３８を何ら閉塞せずに液体の流動を許容し、圧力の
変動幅（入力振動の振幅）が前記の設定微小ストローク
の範囲以上になると、連通孔３８を閉塞してその連通孔
３８の液体の流動を規制する。一方、第２副液室３６
は、仕切本体３１の下面側の凹部３１ｃに、リテーナプ
レート３３の内周側の円筒フランジ３３ａが嵌入され、
この円筒フランジ３３ａに固着された第２ダイヤフラム
３９によって凹部が密閉された構造となっている。

【００１７】また、上部金具２５に密接する仕切本体３
１の外周面には、ほぼ一周半の長さの溝４０が形成され
ており、この溝４０の一端が仕切本体３１と規制板３２
の開口４１ａ，４１ｂを通して主液室２８に連通すると
共に、溝４０の他端が仕切本体３１とリテーナプレート
３３の開口４２ａ，４２ｂを通して第１副液室２９に連
通している。この溝４０と開口４１ａ，４１ｂ，４２
ａ，４２ｂは本発明における第１オリフィスＡを構成す
るようになっている。さらに、リテーナプレート３３に
密接する仕切本体３１の下面には、前記第２副液室３６
に近接して一周弱の長さの溝４３が形成されており、こ
の溝４３の一端が仕切本体３１の開口４４を通して第２
副液室３６に連通すると共に、溝４３の他端がリテーナ
プレート３３の開口４５を通して第１副液室２９に連通
している。この溝４３と開口４４，４５は本発明におけ
る第２オリフィスＢを構成するようになっている。

【００１８】ここで、各オリフィスＡ〜Ｃとダイヤフラ
ム２７，３９の設定について説明すると、第３オリフィ
スＣの等価質量は第１，第２オリフィスＡ，Ｂの合成等
価質量よりも小さく（第３オリフィスＣの等価質量は、
第１，第２オリフィスＡ，Ｂの夫々の等価質量よりも小
さい。）設定されており、第２ダイヤフラム３９の拡張
弾性は第１ダイヤフラム２７の拡張弾性よりも大きく設
定されている。

【００１９】この液体封入型防振装置２０は以上のよう
な構成であるため、エンジンシェイク等の１０Hz付近の
周波数域の大振幅の振動、アイドル振動等の２０〜４０
Hzの周波数域の小振幅の振動、こもり音や加速時騒音等
の８０〜２００Hzの周波数域の小振幅の振動に対して夫
々以下のようにして作動し、これらの特性の異なる各振
動を効果的に低減する。尚、以下の説明では、図６の模
式図を参照するが、同図においては、図１〜図５に示し
た部分と同一機能部分に対し同一符号を付してある。

【００２０】即ち、１０Hz付近の周波数域の大振幅の振
動が入力された場合には、流動規制バルブ３５のバルブ
本体３７が規制板３２または仕切壁３１ｄの連通孔３８
（第３オリフィスＣ）を閉塞して、主液室２８と第２副
液室３６の間の液体の流動を規制するようになる。この
ため、振動の入力に伴って取付金具２１，２２間が上下
に相対変位すると、主液室２８と第１副液室２９を連通
する第１オリフィスＡのみで液体の流動を生じるように
なり、入力振動は、第１オリフィスＡの等価質量と第１
ダイヤフラム２７及びゴム弾性体２３の拡張弾性による
共振作用によって大きなピークのロスファクターでもっ
て効果的に低減される（図７中の一点鎖線参照）。

【００２１】また、２０〜４０Hzの周波数域の小振幅の
振動が入力された場合には、流動規制バルブ３５のバル
ブ本体３７が規制板３２や仕切壁３１ｄの連通孔３８を
閉塞しない範囲で上下方向に変動するため、主液室２８
と第１副液室２９とを連通する第１オリフィスＡで液体
の流動を生じると共に、主液室２８と第２副液室３６を
連通する第３オリフィスＣ（連通孔３８）、第２副液室
３６と第１副液室２９を連通する第２オリフィスＢでも
液体の流動を生じる。このとき、第３オリフィスＣの等
価質量が第１オリフィスＡと第２オリフィスＢの合成等
価質量に比較して充分に小さく、しかも、第２ダイヤフ
ラム３９の拡張弾性が第１ダイヤフラム２７の拡張弾性
よりも大きく設定されていることから、入力振動に対し
ては、主に第１，第２オリフィスＡ，Ｂの合成等価質量
と第１ダイヤフラム２７及びゴム弾性体２３の拡張弾性
による共振が生じる。この結果、この周波数域における
防振装置の動ばね定数が低下し、入力振動は、この低下
した動ばね定数でもって効果的に低減される（図８中の
実線参照）。

【００２２】また、８０〜２００Hzの周波数域の小振幅
の振動が入力された場合には、流動規制バルブ３５がや
はり第３オリフィスＣ（連通孔３８）を解放するもの
の、入力振動が第１，第２オリフィスＡ，Ｂの合成等価
質量と第１ダイヤフラム２７及びゴム弾性体２３の拡張
弾性による共振の共振周波数を遥かに越えた周波数域の
振動であることから、これらによる共振は生じない。し
かし、入力振動の周波数域が８０〜２００Hzになると、
第３オリフィスＣの等価質量と第２ダイヤフラム３９及
びゴム弾性体２３の拡張弾性による共振が新たに生じ、
この周波数域における防振装置の動ばね定数が低下し
て、入力振動がこの低下した動ばね定数でもって効果的
に低減される（図８中の実線参照）。

【００２３】この防振装置２０の場合、以上のようにし
て三つの異なる特性の振動を効果的に低減することがで
きるが、大振幅の振動の入力時と小振幅の振動の入力時
で流路を切り換える変動規制バルブ３５が、板状のバル
ブ本体３７の変位を上下両側の規制板３２，３１ｄによ
って剛的に規制する構造となっているため、バルブ本体
をゴム材によって弾性的に支持する構造のものに比較し
て、大振幅の振動が入力されたときの第３オリフィスＣ
の液体の流動を確実に抑制することができ、そのため
に、図７中の一点鎖線で示すように非常に大きなロスフ
ァクターのピークでもって１０Hz前後の大振幅の振動を
確実に低減することができる。

【００２４】ところで、この発明の実施例は以上で説明
したものに限るものでなく、例えば、仕切部材は図９，
図１０に示すように、すべて金属製の板材を基にしてプ
レス成形によって形成することも可能である。

【００２５】この実施例の仕切部材５０は、中央の円筒
フランジ５１ａで第２ダイヤフラム３９を支持するリテ
ーナプレート５１と、このリテーナプレート５１の上部
に嵌合される有底円筒状の第１プレート５２と、この第
１プレート５２の上部にさらに嵌合される同じく有底円
筒状の第２プレート５３とから構成され、これらのプレ
ート５１，５２，５３が各下縁フランジ５１ｂ，５２
ｂ，５３ｂを互いに重合した状態において第１ダイヤフ
ラム２７と共に底部金具２４と上部金具２５のかしめ部
によって挾圧固定されている。

【００２６】そして、リテーナプレート５１は環状の段
部５１ｄを備えており、第１プレート５２は、その円筒
部５２ｃをリテーナプレート５１の段部５１ｄの周壁に
嵌合し、その上壁下面にリテーナプレート５１の円筒フ
ランジ５１ａ上端を突き当てることにより、リテーナプ
レート５１との間で小径の環状通路５４を形成するよう
になっている。また、第１プレート５２の中央部には浅
い凹部５２ｄが形成されており、この凹部５２ｄの底壁
と、リテーナプレート５１の円筒フランジ５１ａ及びこ
の円筒フランジ５１ａに取り付けられた第２ダイヤフラ
ム３９との間で第２副液室３６を形成するようになって
いる。さらに第２プレート５３は、第１プレート５２の
円筒部５２ｃに嵌合される円筒部５３ｃの下縁に環状の
段部５３ｄを備え、第１プレート５２と嵌合した状態に
おいてこの段部５３ｄが第１プレート５２との間で大径
の環状通路５５を形成するようになっている。

【００２７】また、前記第１プレート５２の凹部５２ｄ
には薄板状のバルブ本体３７が収容され、第２プレート
５３の上壁と第１プレート５２の凹部５２ｄの底壁とに
より、バルブ本体３７の上下の変動を規制する規制板を
構成するようになっている。尚、第２プレート５３の上
壁と第１プレート５２の底壁には夫々複数の連通孔５６
が形成され、この連通孔５６によって第３オリフィスＣ
を構成するようになっている。そして、第２プレート５
３の段部５３ｄの上面と、第１プレート５２及びリテー
ナプレート５１の下縁フランジ５１ｂ，５１ｂには前記
大径の環状通路５５に連通する開口５７ａ，５７ｂ，５
７ｃが夫々形成され、リテーナプレート５１の円筒フラ
ンジ５１ａと段部５１ｄ上面には前記小径の環状通路５
４に連通する開口５８ａ，５８ｂが夫々形成されてお
り、開口５７ａ，５７ｂ，５７ｃは大径の環状通路５５
と共に第１オリフィスＡを構成し、開口５８ａ，５８ｂ
は小径の環状通路５４と共に第２オリフィスＢを構成す
るようになっている。

【００２８】この実施例の防振装置１２０は、振動の低
減に関する機能については図１〜図６に示した防振装置
２０とまったく同様であるが、仕切部材５０がすべて金
属製の板材を基にしてプレス成形によって形成されるた
め、低コストでの製造が可能であるという利点がある。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は、互いに対向して
配置されるパワーユニット側の取付金具と車体側の取付
金具をゴム弾性体で連結し、前記いずれか一方の取付金
具側に、前記ゴム弾性体との間で液室を成す第１ダイヤ
フラムと、前記液室をゴム弾性体側の主液室とこの第１
ダイヤフラム側の第１副液室に隔成する仕切部材とを取
り付け、この仕切部材の内部に、前記第１ダイヤフラム
よりも拡張弾性の大きい第２ダイヤフラムによって隔成
される第２副液室を設け、前記主液室と第１副液室とを
第１オリフィスにより、前記第２副液室と第１液室とを
第２オリフィスにより夫々連通させ、前記主液室と第２
副液室とを、前記第１オリフィスと第２オリフィスの合
成等価質量よりも等価質量の小さい第３オリフィスで連
通させると共に、この第３オリフィスに、所定振幅以上
の振動の入力時にその内部の液体の流動を規制する流動
規制バルブを設けるようにしたため、エンジンシェイク
等の１０Hz前後の周波数域の大振幅の振動を大きなロス
ファクターでもって効果的に低減することができると共
に、こもり音や加速時騒音等の８０〜２００Hzの周波数
域の小振幅の振動と、アイドル振動等の２０〜４０Hzの
周波数域の小振幅の振動とを小さな動ばね定数でもって
効果的に低減することのできる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】同実施例を示す分解断面図。

【図３】同実施例を示す平面図。

【図４】同実施例を示す平面図。

【図５】同実施例を示す平面図。

【図６】同実施例を示す模式図。

【図７】同実施例の大振幅振動入力時の減衰特性を示す
グラフ。

【図８】同実施例の小振幅振動入力時のばね特性を示す
グラフ。

【図９】本発明の他の実施例を示す断面図。

【図１０】同実施例を示す分解断面図。

【図１１】従来の技術を示す断面図。

【図１２】同技術を示す模式図示。

【符号の説明】

２０…液体封入型防振装置、 ２１…パワーユニット側の取付金具、 ２２…車体側の取付金具、 ２３…ゴム弾性体、 ２６…液室、 ２７…第１ダイヤフラム、 ２８…主液室、 ２９…第１副液室、 ３０…仕切部材、 ３１ｄ…仕切壁（規制板）、 ３２…規制板、 ３５…流動規制バルブ、 ３６…第２副液室、 ３７…バルブ本体、 ３９…第２ダイヤフラム、 Ａ…第１オリフィス、 Ｂ…第２オリフィス、 Ｃ…第３オリフィス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 13/16 - 13/18 B60K 5/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向して配置されるパワーユニッ
   ト側の取付金具と車体側の取付金具をゴム弾性体で連結
   し、前記いずれか一方の取付金具側に、前記ゴム弾性体
   との間で液室を成す第１ダイヤフラムと、前記液室をゴ
   ム弾性体側の主液室とこの第１ダイヤフラム側の第１副
   液室に隔成する仕切部材とを取り付け、この仕切部材
   に、前記第１ダイヤフラムよりも拡張弾性の大きい第２
   ダイヤフラムによって隔成される第２副液室を設け、前
   記主液室と第１副液室とを第１オリフィスにより、前記
   第２副液室と第１副液室とを第２オリフィスにより夫々
   連通させ、前記主液室と第２副液室とを、前記第１オリ
   フィスと第２オリフィスの合成等価質量よりも等価質量
   の小さい第３オリフィスで連通させると共に、この第３
   オリフィスに、所定振幅以上の振動の入力時にその内部
   の液体の流動を規制する流動規制バルブを設けたことを
   特徴とする液体封入型防振装置。
2. 【請求項２】 前記流動規制バルブは、液体の圧力変動
   に応動するバルブ本体が規制板でその変位を剛的に規制
   される構造であることを特徴とする請求項１に記載の液
   体封入型防振装置。
3. 【請求項３】 前記第３オリフィスは、規制板に形成さ
   れた連通孔であることを特徴とする請求項２に記載の液
   体封入型防振装置。