JP3598400B2 - 液封入式防振装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に自動車エンジン等のパワーユニットその他の振動発生体を防振的に支承するのに用いられる液封入式防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車エンジン等の振動発生体を、その振動を車体等へ伝達させないように支承する防振装置として、ゴム弾性体よりなる防振基体を有する本体内部に仕切体およびダイヤフラムを配して、これらが室壁の一部をなす第１及び第２の液室に仕切り構成して液体を封入し、両液室をオリフィス通路により連通させて、オリフィス通路による両室の液流動効果や防振基体の防振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能を果すように構成した、液封入式防振装置が知られており、種々のタイプのものが知られている。
【０００３】
例えば特開平６−４８１８８、特開平６−１３７３６１、特開平４−２７７３４１及び特開平３７０４３２においては、円柱状または円盤状等の仕切体中に、中央に配される第２のダイヤフラムと、オリフィス通路と、第２のダイヤフラムにより防振基体側の第１の液室と隔てられる第３の液室とが設けられたものが開示されている。
【０００４】
また、特開平２００１−２０９９２においては、円盤状の仕切体中にあって、第２のダイヤフラム及び円形の第３の液室の周りに、オリフィス通路が同心円状に配置されるものが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記に説明した液封入式防振装置は、いずれも、中心軸に垂直の断面において、略円形に構成されている。略円形であると、製造工程上有利だからである。特に、仕切体中にオリフィス通路及び第２のダイヤフラムを配置する場合、中央部に第２のダイヤフラムを配するのが仕切体の設計上単純で、製造も容易であったからである。
【０００６】
しかし、仕切体中のオリフィス通路の長さや幅によっては、第２のダイヤフラムの外径が制限されたり、第２のダイヤフラムより外側の領域中にオリフィス通路の配されないむだなスペースが生じたりすることがあった。ここで、オリフィス通路の長さ及び幅は、比較的低周波の振動に対する必要な減衰を付与するように設計されるものである。
【０００７】
特には、最近、自動車の小寸法化や、デザインや設計の自由度についての要求が高まるにともない、液封入式防振装置の設置スペースが従来以上に制限されることがあり、液封入式防振装置の外径寸法を抑えつつ必要な振動減衰性能を発揮させることが重要となっている。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、仕切体中に第２のダイヤフラム及びオリフィス通路が配される液封入式防振装置において、限られた設置スペースを有効に利用できるとともに、オリフィス通路の寸法設計等についての充分な自由度が得られる液封入式防振装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の液封入式防振装置は、ゴム弾性体よりなる防振基体と、この防振基体と対向して配されたゴム膜よりなる第１のダイヤフラムと、前記防振基体と前記第１のダイヤフラムとの間の空間を前記防振基体の側の第１の液室と前記ダイヤフラムの側の第２の液室とに仕切る仕切体とを備え、前記仕切体に、前記の第１及び第２の液室のいずれかまたは前記仕切体中の第３の液室と接して配される第２のダイヤフラムと、このダイアフラムの配置領域以外に配されて前記の第１及び第２の液室を互いに連通させるオリフィス通路とが備えられる液封入式防振装置において、前記第１の液室及び前記仕切体は、軸方向から見てほぼ長円または楕円をなし、前記第２のダイヤフラムが前記長円または楕円の中心から偏心して配されており、本の前記オリフィス通路は、軸方向から見た場合、複数の屈曲による折り畳みまたは蛇行を有し、または、巻き重ねられて配され、前記１本のオリフィス通路の曲率半径は、前記屈曲又は巻き重ねの個所における曲げの内径端で見た場合にも、該個所における前記オリフィス通路の幅寸法より大きいことを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、液封入式防振装置の限られた設置スペースを有効に利用して必要な振動減衰性能を付与することができるとともに、自動車等への搭載性を向上することができる。
【００１１】
なお、上記において長円とは、小判形または競技トラック状、すなわち、等サイズの２つの半円とこれらをなめらかに結ぶ２本の直線とからなる形状をいう。また、オリフィス通路の幅寸法は、軸方向から見た場合の幅である。
【００１２】
好ましくは、前記第２のダイヤフラムが前記長円または楕円における長径方向の一端へと偏心して配されており、前記１本のオリフィス通路は、前記長径方向の他端側で、複数の屈曲による折り畳みまたは蛇行を有し、または、巻き重ねられて配される。
【００１３】
このような構成であると、限られた設置スペースをさらに有効に利用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図１〜６に示す一実施例に基づいて説明する。実施例の液封入式防振装置は、中心軸に垂直の横断面において、外周がほぼ長円をなしている。
【００１５】
図１は、実施例の液封入式防振装置を長円の長径に沿って切断した様子を示す模式的な縦断面斜視図である。図２は、仕切体を構成する第１仕切部材についての断面斜視図であり、図３は、仕切体を構成する第２仕切部材についての断面斜視図である。また、図４は、仕切体の個所での横断面図（図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った図）である。
【００１６】
実施例の液封入式防振装置（１）は、図に示すように、筒状の本体金具（２）の上部開口側にエンジン等のパワーユニットの荷重を受けるゴム弾性体からなる防振基体（３）が結合され、該防振基体（３）の上端部に上側の第１取付金具（４）が結合されている。すなわち本体金具（２）と第１取付金具（４）とが防振基体（３）を介して結合されている。図の場合、前記防振基体（３）は、「略長円錐台状」、すなわち、円錐台が左右に引き延ばされたような概略形状をなしている。防振基体（３）の小径側の上端部が第１取付金具（４）に、また下部の大径側外周部が本体金具（２）の開口部に、それぞれ加硫接着手段により気密に固着されている。
【００１７】
そして前記本体金具（２）の下部開口側には、前記防振基体（３）と対向してゴム膜よりなる第１のダイヤフラム（５）と、その外側を覆う下側の第２取付金具（６）とが後述するかしめ締結によりシール状態に固定されている。また、前記防振基体（３）と前記ダイヤフラム（５）との間の本体金具（２）の内周には、防振基体（３）と一体形成されたシールゴム層（３１）を介して、仕切体（１０）が気密状態に嵌着されている。こうして前記防振基体（３）と前記ダイヤフラム（５）との間の内室が水やエチレングリコール等の非圧縮性液体が封入された液封入室として形成されるとともに、この液封入室が前記仕切体（１０）によって、前記防振基体（３）が室壁の一部をなす第１の液室（８ａ）と、前記ダイフラム（５）が室壁の一部をなす第２の液室（８ｂ）とに仕切り構成されている。また前記両液室（８ａ）（８ｂ）は、前記仕切体（１０）中に形成されるオリフィス通路（１５）により連通せしめられている。これにより二室形の液封入式防振装置を構成している。
【００１８】
第１のダイヤフラム（５）は、本体金具（２）の下端部にかしめ固定されるリング状金具（５１）に、加硫接着により固着されている。このダイヤフラム（５）は、前記リング状金具（５１）の内周部から下方に延出して、かつ内方部が第２の液室（８ｂ）の圧力変動に応じて変形できるようになっている。
【００１９】
前記第１取付金具（４）は、図に示すように略コマ形をなしており、全周にわたって外方に突き出すフランジ状のストッパー部（４２）を有している。ストッパー部（４２）の少なくとも先端部は、防振基体（３）から延在されるゴム層（３２）により被覆されている。一方、第１取付金具（４）の中央部にはネジ止め、圧入、溶接等により固定された第１の取付けボルト（４１）が上向きに突設されている。第１取付金具（４）は、図示しない自動車のパワーユニットのブラケットに対して、前記第１の取付ボルト（４１）によって固定される。
【００２０】
また、前記第２取付金具（６）は、有底の概略円筒形状をなし、フランジ状の開口縁部（６１）が前記本体金具（２）の下端部（２１）においてかしめ固定されている。またこの第２取付金具（６）の底壁部（６２）には１本の第２取付ボルト（６３）がそれぞれ圧入手段により下向きに突設されている。前記第２取付金具（６）と第１のダイヤフラム（５）との間が空気室（７）として形成されている。そして、図示しない車体側メンバに対して位置決めされた所定位置に第２取付金具（６）が、前記第２取付ボルト（６３）によって固定されるようになっている。
【００２１】
すなわち、前記上側の第１取付金具（４）がエンジン等のパワーユニットに取付けられ、下側の第２取付金具（６）が車体側メンバに取り付けられることにより、パワーユニットを車体に対して防振的に支持できるようになっている。
【００２２】
前記の仕切体（１０）は、図１〜図３に示すように、金属キャスティングまたは樹脂成形により得られる第１仕切部材（１１）と、金属板のプレス成形により得られる第２仕切部材（１２）とが組み合わさったものであり、第１仕切部材（１１）には、下面側に、１本のオリフィス通路（１５）を形成するための溝（１１ａ）、及び、第３の液室（８ｃ）を形成するための凹嵌部（１１ｂ）とが備えられる。この凹嵌部（１１ｂ）の天井壁には、第２のダイヤフラム（５２）を加硫接着するための略円形の開口（１１ｃ）が備えられる。また、オリフィス通路（１５）と第１の液室（８ａ）とを連通させるための第１オリフィス開口（１５ａ）が溝（１１ａ）の一方の終端に設けられる。第１仕切部材（１１）は、例えば、アルミダイカスト品や、フタルアミド樹脂成形品からなる。
【００２３】
第１仕切部材（１１）は、本体金具（２）内周に嵌め込まれた際、該内周を被覆するシールゴム層（３１）に設けられる段部（３１ａ）に、上端縁部が係合しすることで上下方向の位置が固定される。
【００２４】
第２仕切部材（１２）は、例えばステンレス板からなり、上記溝（１１ａ）及び凹嵌部（１１ｂ）を下方から覆い、これにより、オリフィス通路（１５）及び第３の液室（８ｃ）を形成するためのものである。第２仕切部材（１２）には、オリフィス形成用の溝（１１ａ）の他方の終端に対応して第２オリフィス開口（１５ｂ）が設けられている。
【００２５】
第２仕切部材（１２）には、また、第２のダイアフラム（５２）に対応して開口（１３）が設けられており、この開口（１３）の縁の個所が第２のダイアフラム（５２）に向かって少し突き出すようにバーリング加工されている。
【００２６】
前記第２仕切部材（１２）のフランジ状の端縁部（１４）は、前記第１のダイヤフラム（５）のリング状金具（５１）および第２取付金具（６）の開口縁部（６１）と略同一の外径を有し、これらと共に、本体金具（２）の下端部（２１）にかしめ固定されている。このかしめ固定の際に、第１仕切部材（１１）と第２仕切部材（１２）との間が互い気密になるように圧着されて、オリフィス通路（１５）が形成される。また、このとき、第１仕切部材（１１）及び第２のダイヤフラム（５２）と、第２仕切部材（１２）との間に第３の液室（８ｃ）が形成される。
【００２７】
仕切体（１０）中の第３の液室（８ｃ）は、第２仕切部材（１２）の開口（１３）を通じて第２の液室（８ｂ）に通じている。すなわち、第２のダイヤフラム（５２）は、第１の液室（８ａ）と、第２の液室（８ｂ）に通じる第３の液室（８ｃ）との間に配されて、振動の伝達及び減衰を行う。
【００２８】
図１〜４から知られるように、略円形の第２のダイアフラム（５２）は、仕切体（１０）のなす長円形の中心に配されるのでなく、該長円形の中心から長径方向の一端（図での左端）へと偏心して配される。図示の例では、長円の短径に対する長径の比が約１．３であり、第２のダイヤフラム（５２）の中心は、ほぼ、長円の一端から該短径の分だけ離れた個所に位置している。また、第２のダイヤフラム（５２）の略全体が、仕切体（１０）の左半部内に位置している。
【００２９】
図４に示すように、仕切体（１０）の左側、すなわち第２のダイアフラム（５２）が大部分を占める側では、オリフィス通路（１５）が、仕切体（１０）の周縁と第３の液室（８ｃ）の間にのみ「１重に」延びている。すなわち、２重に巻かれたり、折り返して畳み込まれるような部分は含まれていない。
【００３０】
これに対して、同様に図４に示すように、右側、すなわち、第２のダイヤフラム（５２）がほとんど位置しない側では、オリフィス通路（１５）が多数の屈曲や折り返し部分を有し、これにより、必要なオリフィス通路（１５）の長さを確保している。すなわち、仕切体（１０）の右側では、充分な長さのオリフィス通路（１５）が、複数の屈曲により折り畳まれることで形成されている。
【００３１】
図示の具体例におけるオリフィス通路（１５）の配置形状について説明するたならば以下の通りである。まず、両オリフィス開口（１５ａ）（１５ｂ）が、仕切体（１０）の右半にあって、長径軸を挟んで互いに離間して配される。そして、オリフィス通路（１５）は、第１の液室（８ａ）へと開口する第１オリフィス開口（１５ａ）から始まり、仕切体（１０）の右端部の輪郭と同心の軌跡に沿って延びる第１円弧状部分（１５−１）と、第２オリフィス開口（１５ｂ）の周りで略Ｌ字状に折り返された第１屈曲部（１５−２）と、仕切体（１０）の短径軸に沿って延びる直線部分（１５−３）と、短径方向の一端付近で略直角に左方へと折り曲げられた第２屈曲部（１５−４）と、仕切体（１０）の左半で、仕切体（１０）の周縁に沿って延びる略Ｕ字形の部分（１５−５）と、山なりに蛇行した第３屈曲部（１５−６）と、前記第１円弧状部分（１５−１）と仕切体（１０）の縁の間を延びる第２円弧状部分（１５−７）と、第１オリフィス開口（１５ａ）の周りでＵ字状に折り返された第４屈曲部（１５−８）と、前記第１円弧状部分（１５−１）の内側に沿って第２オリフィス開口（１５ｂ）まで延びる第３円弧状部分（１５−９）とからなる。このように、仕切体（１０）の右半では、第１、第２及び第３円弧状部分（１５−１）（１５−７）（１５−９）、及び直線部分（１５−３）とが長円の長径方向へと互いに重ね合わさるようにして配置されている。
【００３２】
特には、いずれの屈曲部（１５−２）（１５−４）（１５−６）（１５−８）も、曲げの内径端、すなわち、屈曲部の曲げの内側に来る壁面の曲率半径（Ｒ）が、該屈曲部でのオリフィス通路の幅（Ｄ）よりも大きくなるように設計されている（図５）。
【００３３】
従前は、屈曲部を設けると、通液特性に悪影響を与え、振動減衰特性が不安定となることから、ほとんど屈曲部が生じないような設計をとる必要があった。ところが、本件発明者は、鋭意の検討の結果、屈曲部の設計について上記のような条件を採用することにより、充分に安定な振動減衰特性が得られることを見いだしたのである。
【００３４】
図示の具体例では、オリフィス通路について、複数の屈曲により折り畳んで収納したが、場合によっては単に蛇行させて収納するのでも良く、また、渦巻き状に巻き重ねることも可能である。
【００３５】
一方、図１及び図６に示すように、防振基体（３）の過大な変形を規制するための環状のストッパー金具（９）が配されている。図示のストッパー金具（９）は、本体金具（２）の上端から第１取付金具（４）のストッパー部（４２）を覆うように延びる略逆Ｌ字状部分が、防振基体（３）を囲む環状に形成されたものである。第１取付金具（４）の上方への大変位時には、ストッパー部（４２）の上面と、ストッパー金具（９）の上端部にある内フランジ（９２）の全面とが当接することによりストッパ作用を行うものである。
【００３６】
ストッパー金具（９）は、その下縁部（９１）が、本体金具（２）におけるフランジ状の上端部（２２）にかしめ締結されることにより、本体金具（２）に固定される。但し、図６に示すように、かしめ締結は、本体金具（２）の上端部（２２）がなす長円形における、左右の半円部に沿った個所でのみ行われる。ストッパー金具（９）には、長円形における手前及び奥側の直線部分に沿って、切り抜き部（９３）が設けられているからである。
【００３７】
このように、左右の半円部に沿った個所でのみストッパー金具（９）と本体金具（２）とのかしめ締結を行うように構成することで、ストッパ金具（９）の回転位置が多少ずれた場合にも、本体金具（２）の上端部（２２）と、ストッパー金具（９）の下縁部（９１）との間に不所望の隙間が生じることがなく、信頼性の高い堅固なかしめ締結を行うことができる。
【００３８】
上記実施例の構成によると、液封入式防振装置の限られた設置スペースを最大限に利用して必要な振動減衰性能を付与することができるとともに、自動車等への搭載性を充分に向上することができる。
【００３９】
特に、オリフィス通路に多数の屈曲部を設けても、これに起因して振動減衰性能が不安定になることがない。また、全体を長円形とする他は、部材の製造や、全体の組み立て工程における負担やコストの上昇をほとんど招かない。
【００４０】
【発明の効果】
液封入式防振装置の限られた設置スペースを有効に利用して必要な振動減衰性能を付与することができるとともに、自動車等への搭載性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】横断面が略長円形である実施例の液封入式防振装置について、長円の長径に沿って切断した様子を示す模式的な縦断面斜視図である。
【図２】仕切体を構成する第１仕切体の形状を示す断面斜視図である。
【図３】仕切体を構成する第２仕切体の形状を示す同様の断面斜視図である。
【図４】実施例の液封入式防振装置についての、仕切体の個所での横断面図（図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った図）である。
【図５】オリフィス通路の屈曲部の設計について説明するための模式的な平面図である。
【図６】ストッパー金具の形状について示すための、実施例の液封入式防振装置の部分正面図である。
【図７】実施例の液封入式防振装置について、長円の短径に沿って切断した様子を示す模式的な縦断面斜視図（図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った図）である。
【符号の説明】
（１） 液封入式防振装置
（１０） 仕切体
（１１） 第１仕切部材
（１２） 第２仕切部材
（１３） 第２仕切部材の開口
（１５） オリフィス通路
（１５ａ）（１５ｂ） オリフィス開口
（２） 本体金具
（３） 防振基体
（４） 第１取付金具
（５） 第１のダイヤフラム
（５２） 第２のダイヤフラム
（６） 第２取付金具
（７） 空気室
（８ａ） 第１の液室
（８ｂ） 第２の液室
（８ｃ） 第３の液室
（９） ストッパー金具
（９１） かしめられた下端部
（９３） 切り抜き部

Claims (4)

1. ゴム弾性体よりなる防振基体と、この防振基体と対向して配されたゴム膜よりなる第１のダイヤフラムと、前記防振基体と前記第１のダイヤフラムとの間の空間を前記防振基体の側の第１の液室と前記ダイヤフラムの側の第２の液室とに仕切る仕切体とを備え、
   前記仕切体に、前記の第１及び第２の液室のいずれかまたは前記仕切体中の第３の液室と接して配される第２のダイヤフラムと、このダイアフラムの配置領域以外に配されて前記の第１及び第２の液室を互いに連通させるオリフィス通路とが備えられる液封入式防振装置において、
   前記第１の液室及び前記仕切体は、軸方向から見てほぼ長円または楕円をなし、前記第２のダイヤフラムが前記長円または楕円の中心から偏心して配されており、
   １本の前記オリフィス通路は、軸方向から見た場合、複数の屈曲による折り畳みまたは蛇行を有し、または、巻き重ねられて配され、
   前記１本のオリフィス通路の曲率半径は、前記屈曲又は巻き重ねの個所における曲げの内径端で見た場合にも、該個所における前記オリフィス通路の幅寸法より大きいことを特徴とする液封入式防振装置。
2. 前記第２のダイヤフラムが前記長円または楕円における長径方向の一端へと偏心して配されており、
   前記１本のオリフィス通路は、前記長径方向の他端側で、複数の屈曲による折り畳みまたは蛇行を有し、または、巻き重ねられて配されることを特徴とする請求項１記載の液封入式防振装置。
3. 前記１本のオリフィス通路は、前記の長径方向の一端側で、前記仕切体の周縁に沿って１重に巻くように配されていることを特徴とする請求項２記載の液封入式防振装置。
4. 前記仕切体の短径と長径との比が１．２以上であり、前記第２のダイヤフラムの中心が、前記長円の一端から該短径の分だけ離れた個所の近傍にあることを特徴とする請求項２または３記載の液封入式防振装置。

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