JP3728984B2

JP3728984B2 - 流体封入式防振装置

Info

Publication number: JP3728984B2
Application number: JP18616499A
Authority: JP
Inventors: 高伸南野
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: JP2001012537A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、内部に封入された流体の流動作用に基づいて防振効果を得るようにした流体封入式防振装置に係り、特にダイラタント流体を利用することにより、防振すべき入力振動に応じて異なる防振特性を発揮し得るようにした流体封入式防振装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、防振支持体乃至は防振連結体の一種として、離間配置された第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結すると共に、該本体ゴム弾性体によって壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された流体室を形成して、振動入力時に該非圧縮性流体の流動作用に基づいて防振効果を得るようにした流体封入式防振装置が、知られている。このような防振装置においては、流動せしめられる流体の共振作用等に基づいて、ゴム弾性体のみでは得られ難い、優れた防振効果を容易に得ることが出来ることから、例えば自動車用エンジンマウントやボデーマウント等への適用が検討されている。
【０００３】
ところで、防振装置には、一般に、各種の条件や状態等に応じて異なる複数種の振動が入力されることから、それら複数種の振動に対して有効な防振効果が要求される。例えば、自動車用エンジンマウントでは、シェイク等の低周波大振幅振動に対する防振効果が要求されると共に、アイドリング振動やこもり音等の高周波小振幅振動に対する防振効果も要求されることとなる。しかしながら、従来の流体封入式防振装置においては、流体の共振作用等の流動作用に基づいて発揮される防振効果が、予めチューニングされた限られた周波数域の入力振動にしか有効には発揮されず、そのために、複数種の入力振動に対して十分な防振効果を得ることが難しかったのである。
【０００４】
なお、このような問題に対処するために、例えば、▲１▼特開平６−５０３７９号公報等に記載されているように、互いに異なるチューニングが施された複数のオリフィス通路を形成し、それらを弁体によって択一的に連通させることにより、各オリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づく防振効果を選択的に発揮させるようにした防振装置や、▲２▼実開平５−１０４５号公報等に記載されているように、流体室に連通された平衡室の壁部の一部を構成する可撓性膜の背後に空気室を形成して該空気室の圧力を切換制御することにより、流体室と平衡室の間で流動せしめられる流体の流動作用に基づいて発揮される防振効果を切り換えるようにした防振装置が提案されている。
【０００５】
しかしながら、これら▲１▼，▲２▼の何れの構造とされた防振装置においても、弁体や空気室への作用空気圧を切り換えるためのアクチュエータを備えた切換装置と、該切換装置の作動を制御するための制御装置が必要となるために、全体の構造や作動制御が複雑となり、製作性やコスト性に問題があった。
【０００６】
【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、特別な切換装置や制御装置等を必要とすることなく、複数の異なる防振特性を発揮することが出来、互いに異なる入力振動に対してそれぞれ有効な防振効果を選択的に発揮し得る、新規な流体封入式防振装置を提供することにある。
【０００７】
【解決手段】
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は、任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【０００８】
本発明の第一の態様は、互いに離間して配された第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結すると共に、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た流体室を形成して、振動入力時に該非圧縮性流体の流動作用に基づいて防振効果を得るようにした流体封入式防振装置において、前記非圧縮性流体としてニュートン流体を採用すると共に、前記流体室の壁部の一部を変位可能な可動壁部材で構成する一方、該可動壁部材を挟んで該流体室と反対側に、該流体室から独立した独立流体室を形成すると共に、流体収容容積が可変とされた容積可変室を形成して、それら独立流体室と容積可変室にダイラタント流体を封入し、更にそれら独立流体室と容積可変室を相互に連通する流体流路を設けたことを、特徴とする。
【０００９】
このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、可動壁部材の変位が、独立流体室と容積可変室の間でのダイラタント流体の流動を前提として許容される。そこにおいて、ダイラタント流体は、良く知られているように非ニュートン流体の一種であって、流体の流動に際して見かけの粘性率がずれ応力またはずれ速度によって変化して増加する流体であって、例えば、一部の高分子溶液や、比較的形が均一で相互間の結合力の小さい粒子からなる分散系などで、その存在と特性が認められているものである。それ故、ダイラタント流体の粘性率が十分に小さく保たれる程に、入力される振動速度が小さい場合には、流体室において、可動壁部材の変位に伴う流体流動が生ぜしめられると共に、流体室の圧力変化が可動壁部材の変位によって独立流体室に及ぼされることにより、独立流体室と容積可変室の間でも流体流路を通じてのダイラタント流体の流動が生ぜしめられる。また一方、ダイラタント流体の粘性率が十分に大きく保たれる程に、入力される振動速度が大きい場合には、可動壁部材の変位が阻止されて実質的に剛性壁とされることにより、流体室内には、また異なる流体流動形態が生ぜしめられることとなる。
【００１０】
それ故、このような構造とされた流体封入式防振装置においては、入力される振動に応じて、ダイラタント流体の流動抵抗、ひいては可動壁部材の変位特性が変化せしめられて、流体室に封入された流体の流動形態が変化せしめられることにより、流体の流動作用に基づいて発揮される防振特性が切り換えられて、互いに異なる防振効果が選択的に実現され得るのである。しかも、ダイラタント流体の流動形態も、入力される振動に応じて変化せしめられることから、ダイラタント流体の流動作用をも利用して、入力される振動に応じて異なる防振効果を発揮せしめることも可能となるのである。
【００１１】
特に、かかる流体封入式防振装置においては、特別な弁手段やアクチュエータ等の機械的な切換機構が必要とされることがなく、そのような切換機構の制御装置等も当然に不要であることから、構造が簡単で優れた耐久性や信頼性が実現されると共に、製造性やコスト性の向上も図られ得る。
【００１２】
また、かかる流体封入式防振装置においては、独立流体室側にだけダイラタント流体を封入し、流体室側にはニュートン流体を封入した構造が採用されていることから、ダイラタント流体の必要量が抑えられて、コスト性等の更なる向上が図られ得るといった利点もある。
【００１３】
なお、本態様において採用される可動壁部材としては、流体室と独立流体室を流体密に仕切ると共に、両側に位置せしめられた流体室と独立流体室の圧力差に基づいて、それ自身や支持部材の弾性変形等に基づいて流体室側と独立流体室側とに往復変位可能とされたものであれば良く、特に限定されるものでないが、例えば、外周縁部が第二の取付部材側に密着して固定支持されたゴム弾性板等が、好適に採用され得る。
【００１４】
また、本態様において採用される容積可変室は、例えば、壁部の一部が変形容易な可撓性壁で構成されて、内部にダイラタント流体が充填され、該可撓性壁の変形に基づいて流体収容容積の変化が許容されるようにした構造や、或いは、内部にダイラタント流体と共に所定量の空気が封入されて、該空気の圧縮性を利用して流体収容容積の変化が許容されるようにした構造等によって、有利に実現され得る。
【００１５】
さらに、本態様において採用される流体流路の長さや形状等は、要求される防振特性や採用されるダイラタント流体の特性等に応じて適宜に設定されるものであって、限定されるものでないが、安定した特性の実現等に際しては、例えば、独立流体室および容積可変室の少なくとも一方の側において、該流体流路への流入口を、次第に小径化するテーパ状とすることによって、ダイラタント流体の流動時に層流状態が有利に実現され得るようにすることが有効である。
【００１６】
また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に従う構造とされた流体封入式防振装置において、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積可変とされた平衡室を形成して、該平衡室に前記ニュートン流体を封入すると共に、該平衡室を前記流体室に連通する第一のオリフィス通路を形成したことを、特徴とする。このような本態様においては、振動入力時に流体室と平衡室の間に生ぜしめられる圧力差に基づいて、それら流体室と平衡室の間で第一のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づいて、有効な防振効果を得ることが出来る。
【００１７】
そこにおいて、ダイラタント流体の粘性率が十分に大きく保たれる程に、入力される振動速度が大きい場合には、流体室に大きな圧力変動が生ぜしめられて第一のオリフィス通路を通じての流体流動量が有利に確保される結果、第一のオリフィス通路を通じての流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮される。一方、ダイラタント流体の粘性率が十分に小さく保たれる程に、入力される振動速度が小さい場合には、流体室の圧力変動が可動壁部材の変位によって吸収されてしまって、第一のオリフィス通路には有効な流体流動が生ぜしめられ難くなる。その結果、流体室には、入力される振動の種類に応じて異なる流体流動形態が生ぜしめられることとなる。それ故、かかる第一のオリフィス通路によって発揮される防振効果も、入力される振動に応じて変化せしめられることとなり、以て、入力される振動に応じて選択的に発揮される防振効果のチューニング自由度の更なる向上が達成され得るのである。
【００１８】
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に従う構造とされた流体封入式防振装置において、前記流体室を、前記本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成された主液室と、前記可動壁部材で壁部の一部が構成された副液室を含んで構成すると共に、それら主液室と副液室を相互に連通する第二のオリフィス通路を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、振動入力時に主液室と副液室の間に生ぜしめられる圧力差に基づいて、それら主液室と副液室の間で第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づいて、有効な防振効果を得ることが出来る。
【００１９】
そこにおいて、ダイラタント流体の粘性率が十分に小さく保たれる程に、入力される振動速度が小さい場合には、可動壁部材の変位が許容されて副液室の容積変化が容易に許容されることにより、主液室と副液室に大きな相対圧力変化が生ぜしめられて第二のオリフィス通路を通じての流体流動量が有利に確保される結果、第二のオリフィス通路を通じての流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮される。一方、ダイラタント流体の粘性率が十分に大きく保たれる程に、入力される振動速度が大きい場合には、可動壁部材の変位が許容されずに副液室の壁部が剛体化することにより、主液室と副液室に有効な相対圧変化が生ぜしめられ難くなる。その結果、流体室には、入力振動の種類に応じて異なる流体流動形態が生ぜしめられることとなる。それ故、かかる第二のオリフィス通路によって発揮される防振効果も、入力される振動に応じて変化せしめられることとなり、以て、入力される振動に応じて選択的に発揮される防振効果のチューニング自由度の更なる向上が達成され得るのである。
【００２０】
なお、かかる第二のオリフィス通路を、前記第二の態様に記載の第一のオリフィス通路を併せて採用する場合には、第一のオリフィス通路よりも第二のオリフィス通路を高周波数域にチューニングすることが有効である。即ち、そのようなチューニングを採用することにより、ダイラタント流体の粘性率が十分に大きく保たれる程に、入力される振動速度が大きい場合には、第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づく防振効果を有効に得ると共に、ダイラタント流体の粘性率が十分に小さく保たれる程に、入力される振動速度が小さい場合には、第二のオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づく防振効果を有効に得ることが可能となり、第一のオリフィス通路と第二のオリフィス通路を、何れも有効に且つ選択的に機能せしめることが出来るのである。また、その際、第一のオリフィス通路は、主液室と平衡室を連通するものであっても良く、副液室と平衡室を連結するものであっても良い。
【００２１】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２２】
先ず、図１には、本発明の一実施形態としての自動車用エンジンマウント１０が示されている。このエンジンマウント１０は、第一の取付部材としての第一の取付金具１２と第二の取付部材としての第二の取付金具１４が本体ゴム弾性体１６によって連結されている。そして、第一の取付金具１２が自動車のパワーユニットに取り付けられる一方、第二の取付金具１４が自動車のボデーに取り付けられることにより、パワーユニットをボデーに対して防振支持せしめるようになっている。なお、以下の説明中、上下方向とは、原則として図中の上下方向をいうものとする。
【００２３】
より詳細には、第一の取付金具１２は、略逆円錐台形のブロック形状を有していると共に、大径側端面から軸方向上方に向かって突出する螺着部１３が一体形成されており、この螺着部１３に設けられたねじ穴によって、第一の取付金具１２が、図示しない自動車のパワーユニットに固定的に取り付けられるようになっている。また、第一の取付金具１２の大径側端部外周面には、径方向外方に向かって突出する鍔状のストッパ部２２が一体形成されている。
【００２４】
また、この第一の取付金具１２には、本体ゴム弾性体１６が加硫接着されている。かかる本体ゴム弾性体１６は、下方に向かって拡径する全体として大径の略円錐台形状を呈していると共に、大径側端面に開口する大径の凹部１８を有しており、その小径側端面から第一の取付金具１２が軸方向下方に差し込まれた状態で同一中心軸上に配されて加硫接着されている。また、本体ゴム弾性体１６の大径側端部外周面には、大径円筒形状の金属スリーブ２０が重ね合わされて加硫接着されている。これにより、本体ゴム弾性体１６は、第一の取付金具１２と金属スリーブ２０を有する一体加硫成形品として形成されている。また、第一の取付金具１２のストッパ部２２には、緩衝ゴム２３が、軸方向上方に向かって突出して、本体ゴム弾性体１６と一体形成されている。
【００２５】
一方、第二の取付金具１４は、大径の略段着き円筒形状を有しており、軸方向中間部分に形成された段差部２４を挟んで、軸方向上部が大径部２６とされていると共に、軸方向下部が小径部２８とされている。また、これら大径部２６および小径部２８の内周面には、略全面を覆う薄肉のシールゴム層３０が設けられて加硫接着されていると共に、小径部２８側の開口部には、略薄肉の円板形状を有する薄肉ゴム膜からなるダイヤフラム３２が配設されており、このダイヤフラム３２の外周縁部が第二の取付金具１４の開口周縁部に加硫接着されることによって、第二の取付金具１４の下側開口部が流体密に閉塞されている。なお、本実施形態では、このダイヤフラム３２が、シールゴム層３０と一体形成されていると共に、このダイヤフラム３２によって可撓性膜が構成されている。
【００２６】
そして、第二の取付金具１４は、その大径部２６が金属スリーブ２０に外挿されて、圧入や絞り加工等で嵌着固定されることによって、本体ゴム弾性体１６の外周面に固着されている。これにより、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が、略同一の中心軸上で、防振すべき振動の主たる入力方向となる軸方向に相互に離間して配設されており、本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結されている。また、第二の取付金具１４の大径部２６が本体ゴム弾性体１６に固着されることにより、第二の取付金具１４の上側開口部が本体ゴム弾性体１６によって流体密に閉塞されている。
【００２７】
さらに、かかる第二の取付金具１４には、図示されているように、軸方向上側からストッパ筒金具３７が被せられて第二の取付金具１４の大径部２６に外嵌固定されている。このストッパ筒金具３７は、軸方向中間部分に形成された段差部４０を挟んだ軸方向上下に小径部４１と大径部４３を有していると共に、軸方向上端部において径方向内方に突出する円環板状の当接突起４５が一体形成されており、この当接突起４５が、第一の取付金具１２のストッパ部２２に対して軸方向上方に離間して対向位置せしめられている。そして、大きな振動荷重が入力された際、ストッパ部２２が緩衝ゴム２３を介して当接突起４５に当接することにより、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４のリバウンド方向（軸方向離間方向）での相対変位量が制限されるようになっている。また、ストッパ筒金具３７の大径部４３の外周面には、下方に向かって延び出すブラケット３９が溶着されており、このブラケット３９の延出先端部分において、略直角に屈曲して一体形成された取付座部３８により、かかるブラケット３９、ひいては第二の取付金具１４が、図示しない自動車のボデーに対して固定的に取り付けられるようになっている。
【００２８】
また、第二の取付金具１４には、軸方向中間部分に位置して仕切部材３４が収容配置されており、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３２の対向面間の中間部分に配設されている。この仕切部材３４は、金属や合成樹脂等の硬質材で形成されて、円筒状外周面のブロック形状を有しており、第二の取付金具１４の小径部２８に嵌め込まれて、該小径部２８への圧入組付けや、該小径部２８の絞り加工等によって、その円筒状外周面が、小径部２８に対して、シールゴム層３０を挟んで流体密に密着固定されている。このように仕切部材３４が第二の取付金具１４内に組み付けられることによって、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３２の間に形成された、外部空間に対し密閉された領域が、該仕切部材３４によって流体密に二分されており、以て、仕切部材３４の上側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成された流体室５０が形成されている一方、仕切部材３４の下側には、壁部の一部がダイヤフラム３２で構成されて、該ダイヤフラム３２の変形に基づいて容積変化が容易に許容される平衡室５２が形成されている。
【００２９】
そして、これら流体室５０と平衡室５２には、それぞれ、非圧縮性流体としてのニュートン流体が充填されて封入されている。なお、かかるニュートン流体としては、ニュートンの粘性法則に従う特性を有する流体であって、実用的に無視し得る程の粘性しか有しないものを含んで採用可能であり、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物等が何れも採用され得、特に、後述する如き流体の共振作用に基づく防振効果を有効に得るためには、０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体が好適に採用される。また、ニュートン流体の注入は、例えば、第一の取付金具１２や金属スリーブ２０を備えた本体ゴム弾性体１６を、ダイヤフラム３２等が加硫接着されると共に仕切部材３４が組み付けられた第二の取付金具１４に対して、かかるニュートン流体中で組み付けること等によって、有利に為され得る。
【００３０】
また、仕切部材３４には、上面中央に開口する略すり鉢状の中央凹所５４と、外周面上の一か所に開口するポケット状の外周凹所５５が形成されている。更に、中央凹所５４の開口周縁部には、仕切部材３４の上方に向かって突出する環状の係止突部５６が一体形成されている。そして、所定厚さの円板形状を有する可動壁部材としての可動ゴム弾性板５８が、中央凹所５４の開口部に重ね合わされており、可動ゴム弾性板５８の外周面に加硫接着された円筒形状の係止金具６０が、その下端部分において仕切部材３４の係止突部５６に外嵌されて、該係止突部５６にかしめ固定されている。これにより、中央凹所５４の開口部が可動ゴム弾性板５８によって流体密に覆蓋されており、以て、流体室５０や平衡室５２から独立した独立流体室６２が形成されている。また一方、仕切部材３４の外周凹所５５は、仕切部材３４の外周面が嵌着固定された第二の取付金具１４の小径部２８によって流体密に覆蓋されており、以て、流体室５０や平衡室５２から独立した容積可変室６４が形成されている。更にまた、仕切部材３４の内部には、独立流体室６２と容積可変室６４の間に跨がって延びる流体流路６６が形成されており、この流体流路６６によって独立流体室６２と容積可変室６４が相互に連通されている。なお、かかる流体流路６６は、すり鉢形状とされた独立流体室６２における底部に開口せしめられており、独立流体室６２から流体流路６６への流入口が次第に小径化された構造となっている。
【００３１】
要するに、本実施形態においては、仕切部材３４の内部に、独立流体室６２と容積可変室６４、更にそれら両室６２，６４を連通する流体流路６６が形成されているのである。そして、これらの独立流体室６２，容積可変室６４および流体流路６６には、非ニュートン流体の一種であるダイラタント流体が封入されている。なお、ダイラタント流体の流体の注入は、例えば、第二の取付金具１４に仕切部材３４を組み付けた後に、第二の取付金具１４の小径部２８に貫設した注入孔を通じてダイラタント流体を注入し、その後、該注入孔をブラインドリベット等で流体密に閉塞せしめること等によって有利に為され得る。
【００３２】
また、本実施形態において、かかるダイラタント流体は、独立流体室６２と流体流路６６には完全に充填されるが、容積可変室６４には完全に充填されずに、容積可変室６４内の一部に未充填の空気封入領域６７が形成されるように、ダイラタント流体の注入量が設定されている。そして、容積可変室６４は、空気封入領域６７の容積が空気の圧縮性に基づいて許容されることにより、ダイラタント流体の収容容積が可変とされているのであり、それによって、独立流体室６２の圧力が変化した場合に、独立流体室６２と容積可変室６４の圧力差に基づいて、それら両室６２，６４間で、流体流路６６を通じての流体流動が生ぜしめられるようになっている。
【００３３】
一方、本体ゴム弾性体１６と仕切部材３４の対向面間に形成された流体室５０には、金属や合成樹脂等の硬質材で形成された円板形状の隔壁板６８が収容されて、第二の取付金具１４の軸直角方向に広がる状態で配設されており、該隔壁板６８の外周縁部が、第二の取付金具１４の段差部２４と本体ゴム弾性体１６の軸方向端面の間で挟圧保持されることによって、第二の取付金具１４に固設されている。これにより、流体室５０が、隔壁板６８を挟んで、本体ゴム弾性体１６側と仕切部材３４側とに流体密に仕切られている。そして、本体ゴム弾性体１６と隔壁板６８の間には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されて、振動入力時に本体ゴム弾性体１６の弾性変形に伴う圧力変化が生ぜしめられる主液室７０が形成されている一方、隔壁板６８と仕切部材３４の間には、壁部の一部が可動ゴム弾性板５８で構成された副液室７２が形成されている。
【００３４】
さらに、隔壁板６８の下面には、金属や合成樹脂等の硬質材で形成された略円板形状のオリフィス部材７４が重ね合わされて、外周縁部を隔壁板６８と共に、第二の取付金具１４の段差部２４と本体ゴム弾性体１６の軸方向端面の間で挟圧保持されることによって、第二の取付金具１４に固設されている。このオリフィス部材７４の外周部分には、上面に開口して周方向に延びる環状の周溝７５が設けられており、該周溝７５が隔壁板６８で覆蓋されることによって周方向に延びる第二のオリフィス通路７６が形成されていると共に、この第二のオリフィス通路７６が、連通孔７８，８０を通じて主液室７０と副液室７２に接続されており、以て、それら主液室７０と副液室７２の間で、振動入力時に生ぜしめられる圧力差に基づく、第二のオリフィス通路７６を通じての流体流動が許容されるようになっている。なお、周溝７５の内周壁部は、可動ゴム弾性板５８に加硫接着された係止金具６０に対して密着状態で外嵌固定されており、それによって、副液室７２が、実質的に、可動ゴム弾性板５８とオリフィス部材７４の間に画設されている。
【００３５】
また、仕切部材３４の外周部分には、外周面に開口して、周方向に屈曲乃至は湾曲しつつ軸方向に延びる凹溝８２が形成されており、この凹溝８２が第二の取付金具１４の小径部２８で覆蓋されることによって第一のオリフィス通路８４が形成されている。そして、この第一のオリフィス通路８４は、一方の端部が、オリフィス部材７４の通孔８６により、第二のオリフィス通路７６を通じて主液室７０に連通せしめられていると共に、他方の端部が、平衡室５２に連通せしめられている。これにより、主液室７０と平衡室５２の間で、振動入力時に生ぜしめられる圧力差に基づく、第一のオリフィス通路８４を通じての流体流動が許容されるようになっている。
【００３６】
なお、本実施形態においては、第一のオリフィス通路８４よりも第二のオリフィス通路７６の方が高周波数域にチューニングされており、例えば、第一のオリフィス通路８４を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、シェイク等の低周波大振幅振動に対して有効な防振効果（振動減衰効果）が発揮される一方、第二のオリフィス通路７６を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、アイドリング振動やこもり音等の高周波小振幅振動に対して有効な防振効果（振動絶縁効果）が発揮されるように、それら第一及び第二のオリフィス通路８４，７６における通路長さや通路断面積等が設定されている。
【００３７】
上述の如き構造とされたエンジンマウント１０においては、その装着状態下で第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に略軸方向の振動が入力されると、本体ゴム弾性体１６の弾性変形に伴って主液室７０に圧力変化が生ぜしめられ、この圧力変化に伴って主液室７０と平衡室５２の間および主液室７０と副液室７２の間に生ぜしめられる相対的な圧力差に基づいて、第一のオリフィス通路８４および第二のオリフィス通路７６を通じての流体流動が生ぜしめられることとなる。
【００３８】
そこにおいて、入力振動がシェイク等の低周波大振幅振動である場合には、入力される振動速度が大きく、第二のオリフィス通路７６を通じて主液室７０から副液室７２に及ぼされる圧力変化速度が大きいことから、その圧力変化が可動ゴム弾性板５８に及ぼされた際、該可動ゴム弾性板５８の背後に設けられた独立流体室６２に充填されたダイラタント流体が、著しく大きい粘性を示し、独立流体室６２と容積可変室６４の間での流体流動が許容されないために、可動ゴム弾性板５８の変形が阻止されて、副液室７２の壁部が実質的に剛体化する。これにより、主液室７０と副液室７２の間での流体流動が実質的に生ぜしめられなくなって、主液室７０の圧力変化に基づき、主液室７０と平衡室５２の間における第一のオリフィス通路８４を通じての流体流動が極めて有効に生ぜしめられることとなり、該第一のオリフィス通路８４を通じての流体流動量も有利に確保され得る。
【００３９】
その結果、第一のオリフィス通路８４を流動せしめられる流体の共振作用等に基づいて、入力される低周波大振幅振動に対する防振効果が、極めて有効に発揮されるのである。
【００４０】
また一方、入力振動がアイドリング振動やこもり音等の高周波小振幅振動である場合には、第一のオリフィス通路８４を流動せしめられる流体の反共振的作用によって第一のオリフィス通路８４の流体流通抵抗が著しく大きくなり、第一のオリフィス通路８４が実質的に閉塞化してしまうこととなるが、入力される振動速度が小さく、第二のオリフィス通路７６を通じて主液室７０から副液室７２に及ぼされる圧力変化速度も小さいことから、その圧力変化が可動ゴム弾性板５８に及ぼされた際、該可動ゴム弾性板５８の背後に設けられた独立流体室６２に充填されたダイラタント流体が、十分に小さい粘性を示し、独立流体室６２と容積可変室６４の間での流体流動が許容されて、可動ゴム弾性板５８の変形が十分に許容されることにより、副液室７２が実質的に容積可変とされる。これにより、主液室７０の圧力変化に伴って、主液室７０と副液室７２の間での圧力差に基づく第二のオリフィス通路７６を通じての流体流動が有利に生ぜしめられることとなり、該第二のオリフィス通路７６を通じての流体流動量も有利に確保され得る。
【００４１】
その結果、第二のオリフィス通路７６を流動せしめられる流体の共振作用等に基づいて、入力される高周波小振幅振動に対する防振効果が、極めて有効に発揮されるのである。
【００４２】
このように、上述の如き構造とされたエンジンマウント１０においては、バルブの切り換え等を必要とすることなく、入力される振動に応じて、第一のオリフィス通路８４と第二のオリフィス通路７６が、選択的に機能せしめられて、それぞれのチューニング周波数域の振動に対して、流体の流動作用に基づく防振効果が、極めて有効に発揮され得るのである。従って、外部の切換装置や制御装置等を必要とすることなく、互いに異なる入力振動に対して、それぞれ、流体の流動作用に基づく有効な防振効果を選択的に発揮し得る、エンジンマウント１０が、簡単な構造と良好なる製作性およびコスト性をもって有利に実現可能となるのである。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでない。
【００４４】
例えば、容積可変室６４に封入された空気が独立流体室６２に流入することに起因する防振特性の低下等を回避するために、例えば、容積可変室６４内において、ダイラタント流体の封入領域と空気の封入領域を仕切る可撓性を有する流体密性の仕切膜を配設しても良い。
【００４５】
また、容積可変室６４の壁部の一部を、可撓性性を有する流体密性の仕切膜によって構成し、該仕切膜の変形に基づいて容積変化が許容されるようにすれば、容積可変室６４に空気等を封入する必要はなく、容積可変室６４の全体にダイラタント流体を充填することも可能である。
【００４６】
更にまた、独立流体室６２と容積可変室６４を連通する流体流路６６の流路断面積および流路長さを適当に調節することにより、該流体流路６６を流動せしめられるダイラタント流体の共振作用等の流動作用を利用して、入力振動に対する防振効果を得ることも可能である。
【００４７】
さらに、前記実施形態において、隔壁板６８とオリフィス部材７４を設けずに、流体室５０を主液室７０と副液室７２に仕切ることなく、単一の流体室５０として形成することも可能である。そのような構造のエンジンマウントにおいても、低周波大振幅振動の入力時には、可動ゴム弾性板５８が実質的に剛体化して、第一のオリフィス通路８４を通じての流体流動量が十分に確保されることにより、該第一のオリフィス通路８４を流動せしめられる流体の共振作用等に基づく防振効果が有効に発揮されると共に、高周波小振幅振動の入力時には、可動ゴム弾性板５８の弾性変形が許容されることにより、流体室５０の圧力変化が吸収されて、該流体室５０における大きな圧力変化が回避されて、第一のオリフィス通路８４の閉塞化に伴う著しい高動ばね化による防振性能の大幅な低下が有利に回避され、良好な防振性能が安定して発揮され得るのである。
【００４８】
また、本発明は、例えば前記特開平９−５０３７９号公報等に記載されているように、第一の取付部材としての軸部材の径方向外方に離間して、第二の取付部材としての外筒部材が配設されると共に、それら軸部材と外筒部材の径方向対向面間に本体ゴム弾性体が配設された筒形の流体封入式防振装置等にも、同様に適用可能であり、それによって、前記実施形態と同様な効果が何れも有効に発揮され得ることとなる。
【００４９】
加えて、本発明は、エンジンマウント以外のボデーマウントやデフマウント等、或いは自動車以外の装置に採用される各種の防振装置に対しても、同様に適用可能であることは、勿論である。
【００５０】
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。
【００５１】
【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防振装置においては、ニュートン流体とダイラタント流体を組み合わせて採用し、ダイラタント流体の特有の性質をうまく利用して、防振すべき入力振動に応じて、ニュートン流体の流動形態を切り換えることが出来るのであり、それによって、バルブ等の複雑な構造を必要とすることなく、入力される振動に応じて、防振特性が選択的に変化せしめられる流体封入式の防振装置が、簡単な構造と優れた製作性およびコスト性をもって有利に実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０エンジンマウント
１２第一の取付金具
１４第二の取付金具
１６本体ゴム弾性体
３２ダイヤフラム
３４仕切部材
５０流体室
５２平衡室
５８可動ゴム弾性板
６２独立流体室
６４容積可変室
６６流体流路
７０主液室
７２副液室
７６第二のオリフィス通路
８４第一のオリフィス通路

Claims

互いに離間して配された第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結すると共に、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た流体室を形成して、振動入力時に該非圧縮性流体の流動作用に基づいて防振効果を得るようにした流体封入式防振装置において、
前記非圧縮性流体としてニュートン流体を採用すると共に、前記流体室の壁部の一部を変位可能な可動壁部材で構成する一方、該可動壁部材を挟んで該流体室と反対側に、該流体室から独立した独立流体室を形成すると共に、流体収容容積が可変とされた容積可変室を形成して、それら独立流体室と容積可変室にダイラタント流体を封入し、更にそれら独立流体室と容積可変室を相互に連通する流体流路を設けたことを特徴とする流体封入式防振装置。
壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積可変とされた平衡室を形成して、該平衡室に前記ニュートン流体を封入すると共に、該平衡室を前記流体室に連通する第一のオリフィス通路を形成した請求項１に記載の流体封入式防振装置。
前記流体室を、前記本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成された主液室と、前記可動壁部材で壁部の一部が構成された副液室を含んで構成すると共に、それら主液室と副液室を相互に連通する第二のオリフィス通路を設けた請求項１又は２に記載の流体封入式防振装置。