JP3975296B2 - 流体封入式防振装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として自動車エンジン等の振動体を防振的に支承するのに用いられる流体封入式防振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、流体封入式防振装置は、エンジン等の振動発生体側に取り付けられる第１取付金具と、車体フレーム等の支持側に取付固定される筒状の第２取付金具とを、ゴム材よりなる防振基体を介して結合し、上記第２取付金具の下部側に防振基体と対向してダイヤフラムを配し、防振基体とダイヤフラムとの間の内室を流体封入室とし、この流体封入室を仕切部材により防振基体側とダイヤフラム側との２室に仕切り、両室をオリフィスにより連通せしめてなり、オリフィスによる両液室間の液流動効果や防振基体の制振効果により、振動減衰機能を果たすように構成されている。
【０００３】
かかる流体封入式防振装置において、仕切部材を、往復動変位する弁部材としての弾性膜と、該弾性膜の動きを制限する上下一対の格子とで構成したものが公知である。このような弾性膜を持つ防振装置は、車両走行時の路面の凹凸に起因する振動のような周波数の低い大振幅の振動下では、流体がオリフィスを通って２室間を流動することで振動減衰機能を発揮する。一方、エンジンの回転数に起因する振動のような周波数の高い微振幅の振動下では、上記オリフィスは機能せず、弾性膜の往復動変形により振動減衰機能を発揮する。
【０００４】
フランス国特許公開第２６７４５９０号公報には、上下の液室を仕切る仕切部材として、上下一対の格子と、該格子間に保持された弾性膜とで構成したものが開示されている。同公報では、弾性膜は、その中央部が上下の格子間に挟持され、縁部が浮動するように設けられており、弾性膜と格子との衝突音や望ましくない騒音の発生を防止するため、弾性膜の少なくとも一方の面には格子に対向する円形突起が設けられている。この円形突起は、弾性膜の表面にリング状に並んだ状態で均等に配置されており、弾性膜の作動時に、格子に段階的に押圧され次いで弾性的に弛緩する機能を持っている。
【０００５】
また、特開平６−２２１３６８号公報には、上記と同様に弾性膜と格子との衝突音や望ましくない騒音の発生を防止するため、弾性膜ではなく格子に、角度的には順次であるが、軸線の回り全体にわたって角度的に繰り返しのない不均等性のリブを設ける技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の防振装置によれば、円形突起やリブによって衝突音や騒音をある程度は低減することができるが、弾性膜の周縁部が何ら拘束されていないため、急激な液圧の変化により弾性膜の周縁部にばたつきが生じてしまい、衝突音や騒音の発生を必ずしも十分に防止することは難しい。また、仕切部材の組み立て時において、弾性膜の周縁部がめくれてしまったり、格子間に弾性膜を挿入する際に平板状の弾性膜では挿入しにくいなど、組み立て性にも劣るという問題がある。
【０００７】
また、上記の円形突起やリブは、弾性膜が上下に変位することで格子に衝突する際の衝撃音を軽減するために設けられたものであり、格子により形成される貫通孔間において、周方向や半径方向での封入液の移動を制限するものではない。そのため、上記の防振装置では、周波数の低い大振幅の振動下において、隣接する貫通孔間で封入液の移動（リーク）が起こり、より高い性能を発揮し難い。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、仕切部材における弾性膜の周縁部のばたつきを防止するとともに、組み立て性を向上することを第１の課題とする。本発明は、また、仕切部材の貫通孔間における封入流体の不必要なリークを防止して、防振性能を向上することを第２の課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記第１の課題を解決する本発明の流体封入式防振装置は、第１取付部材と、第２取付部材と、これら取付部材の間に介設されて両取付部材を結合するゴム材よりなる防振基体と、前記防振基体に対向させて前記第２取付部材に取り付けたダイヤフラムと、前記の防振基体とダイヤフラムとの間に設けられた流体封入室と、前記流体封入室を防振基体側の第１室とダイヤフラム側の第２室とに仕切る仕切部材と、前記の第１室と第２室を連通させるオリフィスと、を備え、前記仕切部材が、前記の第１室と第２室を仕切る弾性膜、該弾性膜の一方面に相対して配されてその変位を制限する第１の格子とその周縁部から延設されて前記弾性膜の外周を取り囲む第１の縦壁とを備える第１部材、及び、前記弾性膜の他方面に相対して配されてその変位を制限する第２の格子とその周縁部から延設されて前記第１の縦壁の内周側に相対して配された第２の縦壁とを備える第２部材からなり、前記弾性膜は、その周縁部から一体に延設されて前記の第１の縦壁と第２の縦壁との間隙に挿入された縦壁部を備え、前記縦壁部と前記第１の縦壁との間および前記縦壁部と前記第２の縦壁との間にそれぞれ隙間が設けられて、前記弾性膜が上下動変位可能に設けられたものである。
【００１０】
本発明の流体封入式防振装置では、弾性膜の周縁部に設けた縦壁部により、急激な液圧の変化による弾性膜周縁部のばたつきが防止されるので、弾性膜と格子との衝突音や望ましくない騒音の発生を防止することができる。また、上記縦壁部により、弾性膜の表裏の識別が容易となり、また第１部材に挿入する際の挿入性にも優れ、更に弾性膜周縁部のめくれも防止できるので、仕切部材の組み立て性が向上する。
【００１１】
本発明の流体封入式防振装置においては、上記第２の課題を解決するために、前記弾性膜の表面とこれに対向する前記第１及び第２の格子の面との間に、該格子により形成される各貫通孔を全周にわたって取り囲み隣接する貫通孔間での流体の移動を規制する凸条を設けることが好ましい。
【００１２】
このように弾性膜とこれに対向する格子との間に各貫通孔を全周にわたって取り囲む凸条を設けたことにより、特に周波数の低い大振幅の振動下において、上記凸条が、隣接する貫通孔間での流体の漏れを防止する。そのため、弾性膜を各貫通孔ごとに撓ませることができ、高いロスファクターが得られる。また、周波数の高い微振幅の振動下では、流体が上記凸条を越えて移動するようにしてもよく、その場合、凸条を越えて移動する流体が液圧差を緩和して低動ばね定数を発揮する。
【００１３】
上記凸条は、弾性膜の表面又はこれに対向する格子の面に一体に設けることができる。
【００１４】
より具体的には、前記格子が、周方向に延びる複数の環状部と、半径方向に延びて前記複数の環状部を連結する連結部とからなり、該格子により周方向に複数の貫通孔を配置してなる貫通孔列が２列以上設けられ、ここで、前記連結部は前記格子の内周側と外周側とで異なるピッチで配されており、前記凸条が、前記弾性膜に設けられており、前記格子の前記環状部に対応して周方向に延びる複数の環状凸部と、前記格子の前記連結部に対応して放射状に延びる複数の放射状凸部とからなり、前記放射状凸部は、前記弾性膜の半径方向の略全長にわたって、かつ、均等な角度で放射状に延びている場合がある。この場合、放射状凸部の中には格子の連結部上に載らないものもあるが、このように格子から外れた凸条であっても弾性膜の各貫通孔ごとの撓み挙動を妨げることはない。そのため、弾性膜の軸線回りで均等に配置した凸条でも機能に支障を与えない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の１実施形態に係る流体封入式防振装置の縦断面図、図２はその分解図である。この防振装置は、エンジン等の振動発生体側に取り付けられる第１取付金具１０と、車体フレーム等の支持側に取付固定される筒状の第２取付金具１２とを、ゴム材よりなる防振基体１４を介して結合してなる。
【００１７】
第２取付金具１２は、筒状金具１６と、その下端１６ａにかしめ手段により締結された底金具１８とからなり、底金具１８に取付用ボルト１９が突設されている。
【００１８】
第１取付金具１０は、第２取付金具１２の軸心部上方に所要の間隔をおいて配された板状部材であり、その中央部に取付用ボルト２０が上方に向けて突設されている。
【００１９】
防振基体１４は、外形が略截頭円錐形をなし、その上面に第１取付金具１０が加硫成形手段により固着され、下端外周部に第２取付金具１２の上端部が加硫成形手段により固着されている。図の場合、筒状金具１６の上端部１６ｂがテーパ状に拡径形成されており、該上端部１６ｂに防振基体１４の下部外周が加硫接着されている。第２取付金具１２の内壁面には、防振基体１４から薄膜状に延設された薄膜ゴム部１４ａが設けられている。
【００２０】
第２取付金具１２の下部側には、防振基体１４と対向するようにゴム膜よりなるダイヤフラム２２が装着されている。ダイヤフラム２２は、外周部にリング状の補強金具２４を備え、この補強金具２４が筒状金具１６と底金具１８とのかしめ部にかしめ固定されることで第２取付金具１２に取り付けられている。
【００２１】
第２取付金具１２の内側には、ダイヤフラム２２と防振基体１４との間に密閉された流体封入室２６が形成されており、この流体封入室２６に流体としての液体が封入されている。流体封入室２６における第２取付金具１２の内周には、外周にオリフィス２８を有する円盤状の仕切部材３０が液密に嵌着されている。流体封入室２６は、この仕切部材３０により防振基体側の第１室２６ａとダイヤフラム側の第２室２６ｂとに仕切られており、両室２６ａ，２６ｂがオリフィス２８により連通せしめられている。
【００２２】
仕切部材３０は、第１室２６ａと第２室２６ｂとを仕切る弁部材としての円板状のゴム膜３２と、外周にオリフィス２８を形成するための溝３４を備えるオリフィス部材３６と、オリフィス部材３６の外周縁部を防振基体１４側に押圧する仕切板３８とで構成されている。
【００２３】
オリフィス部材３６は、金属又は樹脂のモールド成形体であって、ゴム膜３２の上面に相対して配された格子４０と、その周縁部から延設されてゴム膜３２の外周を取り囲む縦壁４２とを備える。詳細には、オリフィス部材３６は、円筒状の縦壁４２と、その内部を軸方向中央部において上下に区切るように架け渡された円形の格子４０とからなる。そして、縦壁４２の外周面に、周方向に上下２周にわたって延びる溝３４が形成され、この溝３４と防振基体１４の薄膜ゴム部１４ａとで囲まれた空間がオリフィス２８とされている。
【００２４】
仕切板３８は、金属板のプレス成形体であって、ゴム膜３２の下面に相対して配された格子４４と、その周縁部から延設されてオリフィス部材３６の縦壁４２の内周側に相対して配される縦壁４６とを備える。詳細には、仕切板３８は、上方に突出した円形の中央棚部からなる格子４４と、その周縁部から下方に延設された円筒状の縦壁４６と、縦壁４６の下端から径方向外方に延設された外周縁部４８とからなり、外周縁部４８が筒状金具１６と底金具１８とのかしめ部にかしめ固定されることで第２取付金具１２に取り付けられている。
【００２５】
オリフィス部材３６と仕切板３８には、オリフィス２８を第１室２６ａと第２室２６ｂに連通させるための開口３７，３９がそれぞれ設けられている。
【００２６】
ゴム膜３２は、第１室２６ａに面したオリフィス部材３６の格子４０と第２室２６ｂに面した仕切板３８の格子４４との間で形成される隙間（収容空間）５０内に配されて、両格子４０，４４間で上下方向の変位が制限されている。隙間５０の寸法（高さ）は、ゴム膜３２の厚みよりも若干大きく設定されており、これによりゴム膜３２の上下動変位を可能にしている。
【００２７】
ゴム膜３２は、図３に示すように、その外周端部を下方に折曲した袋状に形成されている。すなわち、ゴム膜３２は、円板状の本体５２と、その周縁部から下方に一体に延設された縦壁部５４からなる。そして、この縦壁部５４が、図１に示すように、オリフィス部材３６の縦壁４２と仕切板３８の縦壁４６との間で形成される間隙５６に挿入されている。この間隙５６の寸法は縦壁部５４の厚みよりも若干大きく設定され、かつ、縦壁部５４とその内外の縦壁４２，４６との間にはそれぞれ隙間が確保されており、これによりゴム膜３２の上下動変位が可能になっている。また、縦壁部５４の軸方向長さ（高さ）は、その下端が仕切板３８の外周縁部４８に当接しないように設定されている。
【００２８】
オリフィス部材３６の格子４０と仕切板３８の格子４４は同一の格子形状を持っている。詳細には、図５に示すように、仕切板３８の格子４４は、周方向に延びる３本の同心状の環状部４４ａと、半径方向に延びて隣接する２つの環状部間を連結する連結部４４ｂとからなる。連結部４４ｂは、格子４４の内周側と外周側とで異なるピッチで配されており、図の場合、内周側の連結部４４ｂは９０°間隔で４本、外周側の連結部４４ｂは４５°間隔で８本設けられている。また、内周側の連結部４４ｂと外周側の連結部４４ｂとが全て一致しないように、両者は位相を２２．５°ずらして設けられている。この格子４４により、周方向に複数の長穴状の貫通孔５８を配置してなる貫通孔列が内周側と外周側との２列に設けられるが、上記のように連結部４４ｂのピッチを変えたことにより、貫通孔５８は内周側で４個、外周側で８個が設けられる。このように内周側で貫通孔５８の数を少なくすることで、内周側の各貫通孔５８の開口面積を、外周側と同程度に、大きく確保することができる。オリフィス部材３６の格子４０も上記した仕切板３８の格子４４と同一形状であり、従って、オリフィス部材３６には仕切板３８の貫通孔５８と同一の形状及び配置にて貫通孔６０が設けられている。そして、オリフィス部材３６と仕切板３８は互いの貫通孔５８，６０が一致した位置に配されるように組付けられる。
【００２９】
ゴム膜３２の表面には、上記格子４０，４４の対向する面に当接して各貫通孔５８，６０の外周を全周にわたって取り囲む凸条６２が一体に突出形成されている。凸条６２は、図４に示すように、ゴム膜３２の上下両面に同一形状にて設けられている。具体的には、図５に示すように、凸条６２は、格子４４の環状部４４ａに対応して周方向に延びる３本の同心状の環状凸部６２ａと、格子４４の連結部４４ｂに対応して放射状に延びる放射状凸部６２ｂとからなる。この放射状凸部６２ｂは、ゴム膜３２の中心から半径方向の略全長にわたって延びている。また、放射状凸部６２ｂは、格子４４の全ての連結部４４ｂに少なくとも１本が載るように、かつ、均等な角度で放射状の延びるように、２２．５°間隔で設けられている。
【００３０】
以上よりなる本実施形態の防振装置は、周波数の低い大振幅（例えば±０．３ｍｍ以上）の振動下では、流体がオリフィス２８を通って２室２６ａ，２６ｂ間を流動することにより振動減衰機能が発揮される。また、ゴム膜３２に設けた凸条６２が相対する格子４０，４４の支承面に当接することにより、周方向又は半径方向に隣接する貫通孔５８，６０間での流体の漏れが防止される。そのため、ゴム膜３２を各貫通孔５８，６０ごとに撓ませることができ、高いロスファクターが得られる。一方、周波数の高い微振幅（例えば±０．１ｍｍ以下）の振動下では、上記オリフィス２８は機能せず、凸条６２を越えて移動する流体により第１室２６ａと第２室２６ｂとの液圧差が緩和されて低動ばね定数が発揮される。このように本実施形態の防振装置であると、振幅依存性をなくしつつ高いロスファクターと低動ばね定数を達成することができ、異なる振幅下において十分な性能を発揮させることができる。
【００３１】
本実施形態の防振装置では、また、ゴム膜３２の周縁部に設けた縦壁部５４が、急激な液圧の変化によるゴム膜３２周縁部のばたつきを防止するため、ゴム膜３２と格子４０，４４との衝突音や騒音の発生を防止することができる。
【００３２】
また、ゴム膜３２に縦壁部５４を設けたことにより、ゴム膜３２の表裏の識別が容易である。また、ゴム膜３２をオリフィス部材３６の凹部内に挿入する際の挿入性にも優れ、挿入時にゴム膜３２の周縁部がめくれることがないため、仕切部材３０の組み立て性が向上する。
【００３３】
なお、格子４０，４４の連結部の配設ピッチを内周側と外周側で変えたことにより、軸線回りに均等に配設した放射状凸部６２ｂでは、格子４０，４４の連結部上に載らないものも存在する。但し、このように格子４０，４４から外れた凸条６２であってもゴム膜３２の各貫通孔５８，６０ごとの撓み挙動を妨げることはないため、上記した性能に支承を与えない。
【００３４】
以上の実施形態では、ゴム膜３２に凸条６２を設けたが、凸条は格子４０，４４に一体に設けてもよい。この場合、格子４０，４４に設けた凸条がゴム膜３２に当接することで隣接する貫通孔５８，６０間での流体の漏れが防止される。
【００３５】
また、ゴム膜３２を回転方向で位置決めするために、縦壁部５４の下端、即ち先端に切欠または突起を設けて、オリフィス部材３６または仕切板３８の縦壁４２，４６に設けた凸部または凹部と嵌合するようにしてもよく、これによりゴム膜３２に設けた放射状凸部６２ｂを格子４０，４４の連結部上に確実に載せることができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の流体封入式防振装置であると、弾性膜の周縁部に縦壁部を設けたことにより、急激な液圧の変化による弾性膜周縁部のばたつきを防止して衝突音や騒音の発生を防止することができ、また、弾性膜の挿入性向上、弾性膜周縁部のめくれ防止により、仕切部材の組み立て性が向上する。
【００３７】
また、弾性膜と格子との間に各貫通孔を全周にわたって取り囲む凸条を設けたことにより、特に周波数の低い大振幅の振動下において隣接する貫通孔間での流体の漏れを防止することができ、防振性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態に係る防振装置の縦断面図である。
【図２】同防振装置を分解して示す断面図である。
【図３】実施形態におけるゴム膜の斜視断面図である。
【図４】同ゴム膜の拡大断面図である。
【図５】（ａ）は仕切板の斜視図、（ｂ）はゴム膜の斜視図、（ｃ）は仕切板とゴム膜を組み合わせた状態での平面図である。
【符号の説明】
１０……第１取付金具
１２……第２取付金具
１４……防振基体
２２……ダイヤフラム
２６……流体封入室
２８……オリフィス
３０……仕切部材
３２……ゴム膜
３６……オリフィス部材（第１部材）
３８……仕切板（第２部材）
４０，４４……格子
４２，４６……縦壁
５４……縦壁部
５６……間隙
５８，６０……貫通孔
６２……凸条

Claims (4)

1. 第１取付部材と、第２取付部材と、これら取付部材の間に介設されて両取付部材を結合するゴム材よりなる防振基体と、前記防振基体に対向させて前記第２取付部材に取り付けたダイヤフラムと、前記の防振基体とダイヤフラムとの間に設けられた流体封入室と、前記流体封入室を防振基体側の第１室とダイヤフラム側の第２室とに仕切る仕切部材と、前記の第１室と第２室を連通させるオリフィスと、を備え、
   前記仕切部材が、前記の第１室と第２室を仕切る弾性膜、該弾性膜の一方面に相対して配されてその変位を制限する第１の格子とその周縁部から延設されて前記弾性膜の外周を取り囲む第１の縦壁とを備える第１部材、及び、前記弾性膜の他方面に相対して配されてその変位を制限する第２の格子とその周縁部から延設されて前記第１の縦壁の内周側に相対して配された第２の縦壁とを備える第２部材からなり、
   前記弾性膜は、その周縁部から一体に延設されて前記の第１の縦壁と第２の縦壁との間隙に挿入された縦壁部を備え、前記縦壁部と前記第１の縦壁との間および前記縦壁部と前記第２の縦壁との間にそれぞれ隙間が設けられて、前記弾性膜が上下動変位可能に設けられた、
   ことを特徴とする流体封入式防振装置。
2. 前記弾性膜の表面とこれに対向する前記第１及び第２の格子の面との間に、該格子により形成される各貫通孔を全周にわたって取り囲み隣接する貫通孔間での流体の移動を規制する凸条を設けたことを特徴とする請求項１記載の流体封入式防振装置。
3. 前記凸条が、前記弾性膜の表面又はこれに対向する前記格子の面に一体に設けられたことを特徴とする請求項２記載の流体封入式防振装置。
4. 前記格子が、周方向に延びる複数の環状部と、半径方向に延びて前記複数の環状部を連結する連結部とからなり、該格子により周方向に複数の貫通孔を配置してなる貫通孔列が２列以上設けられ、ここで、前記連結部は前記格子の内周側と外周側とで異なるピッチで配されており、
   前記凸条が、前記弾性膜に設けられており、前記格子の前記環状部に対応して周方向に延びる複数の環状凸部と、前記格子の前記連結部に対応して放射状に延びる複数の放射状凸部とからなり、
   前記放射状凸部は、前記弾性膜の半径方向の略全長にわたって、かつ、均等な角度で放射状に延びていることを特徴とする請求項２又は３記載の流体封入式防振装置。

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