JP4055591B2 - 流体封入式防振装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、内部に封入された非圧縮性流体の流動作用に基づいて防振効果が発揮される流体封入式防振装置に係り、例えば自動車用のエンジンマウント等として有利に採用され得る、新規な構造の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、振動伝達系を構成する部材間に介装される防振連結体や防振支持体等としての防振装置の一種として、防振連結される一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と防振連結される他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結する一方、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成されて振動入力時に圧力変動が及ぼされる受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、受圧室と平衡室をオリフィス通路によって相互に連通せしめた構造の流体封入式防振装置が、知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構造の流体封入式防振装置は、オリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、ゴム弾性体だけでは得られ難い程に優れた防振効果を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、従来構造の流体封入式防振装置では、可撓性膜が一般に薄肉のゴム弾性膜によって形成されており、そこにおいて、振動入力時にオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動量を充分に確保して有効な防振効果を得るために、可撓性膜の膨出許容変形量を充分に大きくして平衡室の容積可変量を確保することが重要となる。
【０００４】
ところが、可撓性膜の膨出許容変形量を大きくすると、例えばブラケット金具等の他部材が接近して配設されている場合に、大きく膨出変形した可撓性膜が他部材に干渉してしまい、可撓性膜の耐久性が低下する等という問題の発生するおそれがあった。
【０００５】
なお、可撓性膜の耐久性を向上せしめるために可撓性膜の厚さ寸法を全体に亘って大きくすることも考えられるが、可撓性膜を肉厚とすると膨出許容変形量を充分に確保し難くなり、オリフィス通路を流動せしめられる流体流動量が減少してオリフィス効果が低下するおそれがある。
【０００６】
また、可撓性膜の耐久性を向上させるために、例えば可撓性膜において他部材に干渉する部位だけをポイント的に肉厚とすることも考えられるが、結局、肉厚としても他部材に当接することに変わりなく、肉厚としない場合に比して、反対に当接時の打音が大きくなり易いという問題も、新たに発生することから、必ずしも妥当な方策ではないのである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−５９５４０号公報
【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、可撓性膜の膨出変形に基づく平衡室の容積可変量を充分に確保しつつ、可撓性膜の他部材への当接に起因する耐久性の低下や打音の発生といった問題が可及的に低減乃至は回避され得る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。
【０００９】
【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において採用される構成要素は、可能な限り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。
【００１０】
（本発明の態様１）
本発明の態様１の特徴とするところは、防振連結される一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と防振連結される他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結する一方、壁部の一部が該本体ゴム弾性体で構成されて振動入力時に圧力変動が及ぼされる受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、該受圧室と該平衡室をオリフィス通路によって相互に連通せしめた流体封入式防振装置において、前記可撓性膜をゴム弾性膜にて構成すると共に、該ゴム弾性膜を環状に厚肉として環状肉厚部を形成し、更に該環状肉厚部で囲まれた部分を薄肉の内側領域とすると共に、該内側領域の中央において厚肉の中央肉厚部を形成して、更に、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の少なくとも一方に取付用ブラケットを設けると共に、前記ゴム弾性膜において該取付用ブラケットに対向位置する部分に、前記環状肉厚部および前記中央肉厚部を形成したことを、特徴とする。
【００１１】
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、ゴム弾性膜に膨出変形が惹起されると、ゴム弾性膜がその面に沿った方向に広がるように引張変形せしめられることとなるが、環状肉厚部は他の部分よりも厚肉とされていることにより引張方向のばね定数が大きくされていることにより、環状肉厚部の周方向で引張変形に対する拘束力が発生する。その結果、平衡室からゴム弾性膜の全体に均等な圧力が及ぼされた場合でも、環状肉厚部の形成部位の変形量が全体的に抑えられることとなる。
【００１２】
ここにおいて、ゴム弾性膜は、その全体の弾性変形量が抑制される訳でなく、環状肉厚部の形成部位においてだけ弾性変形が抑えられることとなり、しかも、環状肉厚部の内側領域はゴム弾性膜が薄肉とされていることにより、かかる内側領域でも膨出方向の弾性変形が容易に許容されるようになっている。これにより、環状肉厚部は、ゴム弾性膜における必要以上の領域を拘束することなく、ゴム弾性膜の弾性変形に基づく平衡室の容積可変量を有利に確保しつつ、環状肉厚部の形成部位における膨出変形量を効果的に抑えることが出来るのである。
【００１３】
しかも、環状肉厚部で囲まれた内側領域の部分には、平衡室の圧力によって最も大きく突出せしめられる中央部分に中央肉厚部が形成されていることから、この中央部分が他部材に当接するような場合でも、ゴム弾性膜の耐久性が有利に確保され得る。加えて、かかる内側領域は、その周囲が環状肉厚部で略拘束されていることにより、外方への膨出変形が抑えられることから、たとえ中央肉厚部が他部材に当接する場合でも、中央肉厚部の他部材への当接力が抑えられて、打音等の発生が軽減乃至は回避され得るのである。
【００１４】
なお、本態様において、環状肉厚部と中央肉厚部のそれぞれの形状や肉厚寸法は、ゴム弾性膜の材質や要求特性，他部材との干渉クリアランス等を考慮して適宜に決定されるものであり、何等限定されるものでない。例えば、環状肉厚部と中央肉厚部を同じ肉厚寸法としても良いし、互いに異なる肉厚寸法としても良い。そこにおいて、環状肉厚部は、その内周部分および外周部分よりも厚肉とされていれば良く、また中央肉厚部は、その外周部分よりも厚肉とされていれば良い。また、それら環状肉厚部と中央肉厚部は、隣接する薄肉の外周部分等に対して、ゴム弾性膜の内面側と外面側の何れかに或いは両方に肉盛されて厚肉とされていても良い。更にまた、環状肉厚部と中央肉厚部は、一つの平衡室の壁部を構成するゴム弾性膜において、一つ或いは複数形成することが出来る。
【００１６】
また、本態様においては、例えば第一の取付部材を防振連結される一方の部材に取り付けるための取付用ブラケットに対してゴム弾性膜が干渉する場合等において、平衡室の容積可変量ひいてはオリフィス通路を流動せしめられる流体量を有利に確保しつつ、ゴム弾性膜における耐久性の向上が図られ得る。従って、ゴム弾性膜の干渉のおそれがあるような取付ブラケットを採用することが可能となって、取付用ブラケットを含む流体封入式防振装置の配設スペースを小さく抑えることができると共に、取付ブラケットを含む流体封入式防振装置の設計自由度が向上され得る。
【００１７】
（本発明の態様２）
本発明の態様２は、本発明の前記態様１に係る流体封入式防振装置において、前記環状肉厚部の内外周縁部が、周上で明確な角部を持たない滑らかな湾曲形状とされていることを、特徴とする。本態様においては、環状肉厚部の内外周縁部に接する薄肉部分における応力集中が緩和されて亀裂等の発生が軽減されることにより、ゴム弾性膜の耐久性の更なる向上が図られ得る。
【００１８】
（本発明の態様３）
本発明の態様３は、本発明の前記態様１又は態様２に係る流体封入式防振装置において、前記環状肉厚部が部分的に前記第一の取付部材または前記第二の取付部材に対して固着されていることを、特徴とする。本態様においては、ゴム弾性膜の弾性変形が強固に拘束されることとなる第一の取付部材や第二の取付部材との固着部位において、そこが環状肉厚部で厚肉とされていることから、かかる部位における耐久性ひいてはゴム弾性膜の耐久性の更なる向上が図られ得るのである。
【００１９】
（本発明の態様４）
本発明の態様４は、本発明の前記態様１乃至３の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記ゴム弾性膜が、前記環状厚肉部の外周部分において円弧状に湾曲した断面形状の弛み部分を有していると共に、該環状肉厚部よりも内周側の前記内側領域を該弛み部分よりも平坦な形状としたことを、特徴とする。本態様においては、環状肉厚部や中央肉厚部によって肉厚が変化せしめられた部分の全体が出来るだけ平坦な領域に形成されることから、弾性変形に際して局部的な屈曲等に起因する応力集中が肉厚変化部分の存在によって増大されることが回避され得て、ゴム弾性膜における耐久性が一層有利に確保され得る。
【００２０】
（本発明の態様５）
本発明の態様５は、本発明の前記態様１乃至４の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第一の取付部材を前記本体ゴム弾性体の中央部分に固着すると共に、前記第二の取付部材を該本体ゴム弾性体の外周部分に固着して、それら第一の取付部材と第二の取付部材を該本体ゴム弾性体で連結する一方、該本体ゴム弾性体の一方の側に前記受圧室を形成すると共に、該本体ゴム弾性体の他方の面を覆うように前記ゴム弾性膜を配設して、該ゴム弾性膜の中央部分を該第一の取付部材に固着すると共に、該ゴム弾性膜の外周部分を該第二の取付部材に固着することにより、該本体ゴム弾性体の他方の側に前記平衡室を形成したことを、特徴とする。
【００２１】
このように本態様においては、第一の取付部材と第二の取付部材を弾性連結する本体ゴム弾性体を挟んだ両側に受圧室と平衡室が形成されることから、防振装置全体のサイズ、特に主たる振動入力方向となる防振装置の中心軸方向のサイズをコンパクトにすることが出来ると共に、本体ゴム弾性体の外側に配設されて外部に露呈されることから他部材に干渉し易いゴム弾性膜の耐久性も有利に確保することが可能となるのである。
【００２２】
【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。
【００２３】
先ず、図１〜４には、本発明の第一の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によって弾性的に連結された構造とされており、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取り付けられる一方、第二の取付金具１４が図示しない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するようになっている。また、そのような装着状態下、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間には、パワーユニットの分担荷重と、防振すべき主たる振動が、何れも、エンジンマウント１０の略軸方向（図１中、上下方向）に入力され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１中の上下方向を言うものとする。
【００２４】
より詳細には、第一の取付金具１２は、本体ゴムインナ金具１８とダイヤフラムインナ金具２０によって構成されていると共に、第二の取付金具１４は、本体ゴムアウタ筒金具２２とダイヤフラムアウタ筒金具２４および蓋板金具２６によって構成されている。そして、本体ゴム弾性体１６に対して本体ゴムインナ金具１８と本体ゴムアウタ筒金具２２が加硫接着されて第一の一体加硫成形品２８とされている一方、ダイヤフラムインナ金具２０とダイヤフラムアウタ筒金具２４が、ゴム弾性膜としてのダイヤフラム３０に対して加硫接着されて第二の一体加硫成形品３２とされており、これら第一及び第二の一体加硫成形品２８，３２が相互に組み合わされている。
【００２５】
ここにおいて、先ず第一の一体加硫成形品２８を構成する本体ゴムインナ金具１８は、逆向きの略円錐台形状を有している。また、本体ゴムインナ金具１８の上端面（大径側端面）には、嵌合凹部３４が形成されていると共に、該嵌合凹部３４の底面に開口するねじ穴３８が形成されている。
【００２６】
更にまた、本体ゴムアウタ筒金具２２は、略大径円筒形状を有する筒壁部４０を備えており、この筒壁部４０の軸方向下端部には径方向外方に向かって広がるフランジ状部４２が一体形成されている。更にまた、筒壁部４０の軸方向上端部分は、軸方向上方に行くに従って次第に拡開するテーパ筒状部４４とされている。これによって、本体ゴムアウタ筒金具２２の外周側には、外周面に開口して周方向に一周弱の長さで延びる周溝４５が形成されている。そして、本体ゴムアウタ筒金具２２の上方に離隔して、本体ゴムインナ金具１８が略同一中心軸上で離隔配置されており、本体ゴムインナ金具１８における逆テーパ形状の外周面と本体ゴムアウタ筒金具２２におけるテーパ筒状部４４の内周面が相互に離隔して対向位置せしめられており、これら本体ゴムインナ金具１８の外周面と本体ゴムアウタ筒金具２２におけるテーパ筒状部４４の内周面との対向面間が、本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結されている。
【００２７】
かかる本体ゴム弾性体１６は、全体として大径の円錐台形状を有しており、その中央部分には、本体ゴムインナ金具１８が同軸的に配されて加硫接着されていると共に、その大径側端部外周面に対して本体ゴムアウタ筒金具２２のテーパ筒状部４４が重ね合わせられて加硫接着されている。これによって、本体ゴム弾性体１６が、上述の如き本体ゴムインナ金具１８および本体ゴムアウタ筒金具２２を備えた第一の一体加硫成形品２８として形成されている。
【００２８】
また一方、第二の一体加硫成形品３２を構成するダイヤフラムインナ金具２０は、厚肉の円板形状を有している。また、ダイヤフラムインナ金具２０の下面には、嵌合凸部４６が形成されていると共に、該嵌合凸部４６の形成部位を貫通して挿通孔５２が形成されている。更にダイヤフラムインナ金具２０には、上方に突出して取付板部５８が一体形成されている。この取付板部５８は竪形の矩形平板形状を有しており、中央部分にはボルト挿通孔５９が設けられている。
【００２９】
また、ダイヤフラムアウタ筒金具２４は、薄肉大径の円筒形状を有しており、その軸方向上側の開口部には、径方向外方に向かって広がる取付用板部６２が一体形成されている。なお、取付用板部６２には、複数の挿通孔が形成されており、それらの挿通孔に対してそれぞれ固定ボルト６４が圧入されて植設されている。更にまた、ダイヤフラムアウタ筒金具２４の軸方向下側の開口部には、径方向外方に向かって広がる円環板形状のフランジ状部６６が一体形成されており、更に、フランジ状部６６の外周縁部には、軸方向下方に向かって突出する円環状のかしめ片６８が一体形成されている。
【００３０】
そして、ダイヤフラムアウタ筒金具２４の軸方向上方に離隔して、ダイヤフラムインナ金具２０が、略同一中心軸上に配設されており、それらダイヤフラムインナ金具２０とダイヤフラムアウタ筒金具２４が、ダイヤフラム３０によって連結されている。
【００３１】
ダイヤフラム３０は、薄肉のゴム膜によって形成されており、容易に弾性変形が許容されるように大きな弛みを持った湾曲断面形状をもって周方向に延びる略円環形状を有している。そして、ダイヤフラム３０の内周縁部が、ダイヤフラムインナ金具２０の外周縁部に対して加硫接着されていると共に、ダイヤフラム３０の外周縁部が、ダイヤフラムアウタ筒金具２４の軸方向上側の開口部に加硫接着されている。これにより、ダイヤフラム３０は、ダイヤフラムインナ金具２０およびダイヤフラムアウタ筒金具２４を備えた第二の一体加硫成形品３２として形成されている。
【００３２】
ここにおいて、ダイヤフラム３０は、周上の一部において断面形状が異ならされており、外方への突出量の小さい当接予定部６７とされている。即ち、ダイヤフラム３０は、基本的に外方に向かって凸となる円弧形をもってダイヤフラムインナ金具２０とダイヤフラムアウタ筒金具２４を繋ぐように径方向に延びる断面形状をもって環状に形成されているが、周上の一カ所に設けられた当接予定部６７においては、外方への突出量が抑えられて略平坦で僅かに内方にえぐられたように湾曲せしめられた板形状とされている。
【００３３】
また、この当接予定部６７は、その外周部分が環状に厚肉とされており、以て、環状肉厚部６９が形成されている。特に本実施形態では、環状肉厚部６９の内周縁部および外周縁部が、何れも、角部を丸くした略矩形状とされており、周方向に明確な角部が形成されていないことにより、変形に際しての応力や変形の集中が軽減されるようになっている。
【００３４】
更にまた、当接予定部６７は、環状肉厚部６９の内周側に位置する内側領域７１の肉厚寸法が該環状肉厚部６９よりも薄肉とされており、特に本実施形態では、環状肉厚部６９の内周側と外周側の肉厚が略同じとされている。そして、この薄肉とされた内側領域７１の略中央には、中央肉厚部７３が形成されている。この中央肉厚部７３は、内側領域７１よりも肉厚寸法が大きくされており、特に本実施形態では、中央肉厚部７３と環状肉厚部６９の厚さ寸法が略同じとされている。なお、中央肉厚部７３の周囲は全周に亘って薄肉の内側領域７１で囲まれており、それによって中央肉厚部７３が環状肉厚部６９から離隔して独立位置せしめられている。なお、中央肉厚部７３および環状肉厚部６９は、ダイヤフラム３０に対して表裏何れの面側に厚肉とされていても良い。
【００３５】
また、本実施形態では、環状肉厚部６９の外周縁部の一部がダイヤフラム３０の湾曲部分まで広がっているが、少なくとも環状肉厚部６９の内周縁部、即ち内側領域７１の形成部分は、実質的に平板形状とされた当接予定部６７の領域内に形成されている。なお、環状肉厚部６９の外周縁部の一部は、ダイヤフラム３０におけるダイヤフラムアウタ筒金具２４との接着部分に至るまで広がっている。
【００３６】
而して、かかる第二の一体加硫成形品３２が、前述の第一の一体加硫成形品２８に対して上方から重ね合わせられて組み付けられており、ダイヤフラムインナ金具２０が本体ゴムインナ金具１８に固着されていると共に、ダイヤフラムアウタ筒金具２４が本体ゴムアウタ筒金具２２に固着されており、更にダイヤフラム３０が、本体ゴム弾性体１６の外方に離隔して、本体ゴム弾性体１６の外周面を全体に亘って覆うようにして配設されている。
【００３７】
すなわち、ダイヤフラムインナ金具２０が本体ゴムインナ金具１８の上面に直接に重ね合わされて、ダイヤフラムインナ金具２０の嵌合凸部４６が本体ゴムインナ金具１８の嵌合凹部３４に嵌め込まれることによって、ダイヤフラムインナ金具２０と本体ゴムインナ金具１８が同一中心軸上に位置合わせされている。また、特に本実施形態では、嵌合凸部４６と嵌合凹部３４の各外周面に切欠状に形成された係合外周面５０と係合内周面３６の係合作用によって、ダイヤフラムインナ金具２０と本体ゴムインナ金具１８が周方向でも相互に位置決めされており、ダイヤフラムインナ金具２０の挿通孔５２と本体ゴムインナ金具１８のねじ穴３８が位置合わせされている。
【００３８】
そして、図１，２に示されているように、本体ゴムインナ金具１８とダイヤフラムインナ金具２０を重ね合わせた状態下で、連結ボルト７０を、ダイヤフラムインナ金具２０の挿通孔５２を通じて本体ゴムインナ金具１８のねじ穴３８に螺着されている。而して、これら本体ゴムインナ金具１８とダイヤフラムインナ金具２０が連結ボルト７０で連結固定されることにより、第一の取付金具１２が構成されている。
【００３９】
一方、ダイヤフラムアウタ筒金具２４は本体ゴムアウタ筒金具２２に対して軸方向上方から外挿されている。そして、本体ゴムアウタ筒金具２２は、その下端部において、フランジ状部６６の外周縁部がダイヤフラムアウタ筒金具２４のフランジ状部６６に対して軸方向に重ね合わされていると共に、その上端部において、テーパ筒状部４４の開口端縁部がダイヤフラムアウタ筒金具２４の内周面に対して径方向で重ね合わされている。そして、本体ゴムアウタ筒金具２２のフランジ状部６６の外周縁部に対して、ダイヤフラムアウタ筒金具２４のかしめ片６８がかしめ固定されることによって、本体ゴムアウタ筒金具２２とダイヤフラムアウタ筒金具２４が相互に固定されて組み付けられている。なお、これら本体ゴムアウタ筒金具２２の上下両端部におけるダイヤフラムアウタ筒金具２４との重ね合わせ部位には、それぞれ、本体ゴム弾性体１６またはダイヤフラム３０と一体成形されたシールゴムが介在されており、流体密にシールされている。
【００４０】
これにより、本体ゴムアウタ筒金具２２に形成された周溝４５がダイヤフラムアウタ筒金具２４で流体密に覆蓋されており、以て、本体ゴムアウタ筒金具２２の筒壁部４０とダイヤフラムアウタ筒金具２４の径方向対向面間を周方向に所定長さで乃至は全周に亘って連続して延びる環状通路７２が形成されている。更に、本体ゴムアウタ筒金具２２の下側には、大径の円板形状を有する蓋板金具２６が重ね合わせられており、蓋板金具２６の外周縁部が、本体ゴムアウタ筒金具２２のフランジ状部４２の外周縁部に重ね合わされて、該フランジ状部４２と共に、ダイヤフラムアウタ筒金具２４のかしめ片６８でかしめ固定されている。これにより、本体ゴムアウタ筒金具２２の下側開口が、蓋板金具２６によって流体密に覆蓋されている。なお、本体ゴムアウタ筒金具２２と蓋板金具２６の重ね合わせ部位は、本体ゴム弾性体１６と一体成形されたシールゴムが介在せしめられて流体密に封止されている。
【００４１】
また、このようにして相互に組み付けられたダイヤフラムアウタ筒金具２４と本体ゴムアウタ筒金具２２および蓋板金具２６が互いにかしめ固定されることによって第二の取付金具１４が構成されており、かかる第二の取付金具１４が、本体ゴム弾性体１６を介して、第一の取付金具１２に対して弾性連結されている。
【００４２】
さらに、上述の如く第二の取付金具１４の下端開口部が蓋板金具２６で流体密に覆蓋されることにより、本体ゴム弾性体１６と蓋板金具２６の対向面間には、非圧縮性流体が封入された受圧室７６が形成されている。この受圧室７６は、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されており、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間への振動入力時に本体ゴム弾性体１６の弾性変形に基づいて振動が入力されて圧力変動が惹起されるようになっている。
【００４３】
また、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３０が、それぞれの内周縁部と外周縁部において第一の取付金具１２と第二の取付金具１４に固着されることにより、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３０の対向面間には、非圧縮性流体が封入された平衡室７８が形成されている。即ち、この平衡室７８は、壁部の一部が変形容易なダイヤフラム３０で構成されており、該ダイヤフラム３０の弾性変形に基づいて容易に容積変化が許容されるようになっているのである。なお、受圧室７６や平衡室７８に封入される非圧縮性流体としては、後述するオリフィス通路８０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を自動車用のエンジンマウント１０に要求される振動周波数域で効率的に得るために、一般に、０．１Ｐａ．ｓ以下の低粘性流体が好適に採用される。
【００４４】
さらに、このように本体ゴム弾性体１６を挟んで下側に形成された受圧室７６と上側に形成された平衡室７８には、第二の取付金具１４内に形成された環状通路７２が、その周方向両端部に形成された連通孔８２，８４を通じて接続されており、それによって、受圧室７６と平衡室７８を相互に連通せしめて両室７６，７８間での流体流動を許容するオリフィス通路８０が所定長さで形成されている。そして、公知の如く、振動入力時に受圧室７６と平衡室７８の間に生ぜしめられる相対的な圧力変動に基づいてオリフィス通路８０を通じての流体流動が生ぜしめられることとなり、以て、かかる流体の共振作用等の流動作用に基づいて入力振動に対して有効な防振効果が発揮されるようになっているのである。なお、オリフィス通路８０を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は、オリフィス通路８０の通路断面積と通路長さの比をチューニングすること等によって、周波数特性を調節することが可能である。
【００４５】
このような構造とされたエンジンマウント１０は、図面上に明示はされていないが、第一の取付金具１２における取付板部５８が自動車のパワーユニットに対して固定される一方、第二の取付金具１４における取付用板部６２が自動車のボデーに重ね合わされて連結ボルト７０で固定されることとなり、それによって、パワーユニットとボデーの間に装着されて、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される。
【００４６】
特に本実施形態では、第一の取付金具１２が、ブラケット７４を介して、パワーユニットに固定されて取り付けられるようになっている。このブラケット７４は、図５に示されているように、ダイヤフラムインナ金具２０の取付板部５８に対して取付ボルト７５で固定されることによって第一の取付金具１２に固着されており、第一の取付金具１２からマウント中心軸に直交する方向に延び出している。そして、図示はされていないが、例えば、ブラケット７４の適当な部位に設けられた挿通孔に挿通されるボルト等で、かかるブラケット７４が自動車のパワーユニットに固定されるようになっている。
【００４７】
そして、エンジンマウント１０は、本体ゴム弾性体１６の外側を覆うように配設されたダイヤフラム３０が、その周上の一部において、ブラケット７４の下面に対して対向位置せしめられることとなるが、かかるブラケット７４に対向位置する部分に当接予定部６７が位置せしめられるようになっている。
【００４８】
而して、かかる装着状態下では、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に及ぼされる振動に対して、受圧室７６と平衡室７８の間に惹起される相対的な圧力変動に基づいてオリフィス通路８０を流動せしめられる流体の共振作用等による防振効果が発揮されることとなる。
【００４９】
そこにおいて、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、受圧室７６の内圧変化がオリフィス通路８０を通じて平衡室７８に及ぼされることとなり、平衡室７８の圧力変動に伴ってダイヤフラム３０が拡縮変形せしめられることとなる。そこにおいて、かかるダイヤフラム３０は、ブラケット７４に対向位置せしめられているが、その対向部分が外方への突出量が小さくされた当接予定部６７で構成されていることから、平衡室７８の圧力増大によってダイヤフラム３０が外方に膨出変形せしめられた際にも、ダイヤフラム３０のブラケット７４に対する干渉が軽減される。
【００５０】
しかも、かかる当接予定部６７は、環状肉厚部６９と内側領域７１，中央肉厚部７３を組み合わせた特定構造をもって形成されていることにより、その耐久性が極めて有利に確保され得るのである。即ち、環状肉厚部６９が形成されていることにより、当接予定部６７には、環状の補強材が一体形成されているに等しいのであり、ダイヤフラム３０が膨出変形する際には、ダイヤフラム３０の全ての部位に対して面に沿った全方向の引張力が作用するが、環状肉厚部６９の形成部位では、該環状肉厚部６９の周方向で高ばね化されて弾性変形が抑えられることにより、周方向で応力や変形を略均一に分散して応力集中を回避せしめつつ、当接予定部６７の膨出変形量が有効に抑えられ、ブラケット７４への干渉が防止され得るのである。
【００５１】
また、環状肉厚部６９の内側領域７１は、薄肉とされていることから、適度な膨出変形量が許容され得るのであり、必要以上に膨出変形量が制限されることによって平衡室７８の容積可変量が不足する等の問題が回避され得る。更に、もし当接予定部６７の膨出変形量が過大となってブラケット７４への干渉が発生した場合でも、最も外方への突出量が大きくなる内側領域７１の中央部分には、厚肉の中央肉厚部７３が形成されており、この中央肉厚部７３がブラケット７４に当接せしめられることから、当接部位における耐久性も有利に確保され得る。
【００５２】
すなわち、薄肉の内側領域７１を形成しないで当接予定部６７の全体を厚肉とすると、平衡室７８の容積可変量を充分に確保することが難しくなる場合がある。また、かかる問題を解決するためには、例えば全体を厚肉とした当接予定部６７の大きさを小さくすれば良いことになるが、当接予定部６７の大きさを小さくすると変形時に応力集中が発生し易く耐久性の低下が避けられないのである。これに対して、本実施形態の如く、環状肉厚部６９を採用して、その内側領域７１を薄肉とすることにより、平衡室７８の容積可変量を適当に確保しつつ、当接予定部６７の広い領域で応力を分散しながら膨出変形量を抑えることが出来るのであり、容積可変量の確保と膨出変形量の抑制が高度に両立して実現可能となるのである。
【００５３】
以上、本発明の一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く、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。
【００５４】
例えば、前記実施形態では、当接予定部６７がダイヤフラム３０の周上の一カ所だけに形成されていたが、ブラケット等の当接可能性のある他部材がダイヤフラム３０の周上の複数箇所にある場合には、それらに対応する部位に、それぞれ、環状肉厚部６９や内側領域７１および中央肉厚部７３からなる当接予定部を形成しても良い。
【００５５】
また、前記実施形態では、本体ゴム弾性体１６の外側を覆うようにダイヤフラム３０が配設されていたが、ダイヤフラムの配設領域や組付構造等は、何等限定されるものでなく、例えば、特開２０００−２７４４８０号公報等に記載されているように、円筒形状を有する第二の取付金具において一方の開口部を本体ゴム弾性体で覆蓋せしめる一方、他方の開口部をダイヤフラムで配設し、それら本体ゴム弾性体とダイヤフラムの対向面間を、第二の取付金具で支持せしめた仕切部材で仕切ることにより、該仕切部材を挟んだ一方の側に、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成された受圧室を形成すると共に、仕切部材を挟んだ他方の側に、壁部の一部がダイヤフラムで構成された平衡室を形成せしめた構造の流体封入式マウントにおいて、かかるダイヤフラムの中央部分等の適当な箇所に、上述の如き特定構造の当接予定部を形成することも可能である。
【００５６】
また、前記実施形態では、入力される振動によって封入流体に対して圧力変動や流動が受動的に生ぜしめられることを利用して防振効果を得るようにした、所謂受動的な防振装置に対して本発明を適用したものの一具体例を示したが、本発明は、前記特許文献１等に記載されているように、アクチュエータを設けて、封入された非圧縮性流体の圧力変動を能動的に制御することにより防振特性を変更設定したり、振動を相殺的に低減せしめるようにした能動的な防振装置に対しても、同様に適用可能である。
【００５７】
加えて、前記実施形態では、何れも、本発明を自動車用エンジンマウントに適用した場合について説明したが、本発明は、自動車用のボデーマウントやメンバマウント等、或いは自動車以外の各種装置における防振装置に対しても、同様に適用可能である。
【００５８】
【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、平衡室における容積可変量を確保しつつ、該平衡室の壁部を構成するゴム弾性膜における膨出変形量を、応力や変形の集中を回避しつつ効果的に抑えることが可能となるのであり、それによって、ゴム弾性膜の他部材への干渉に起因する耐久性の低下が有利に回避可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態としてのエンジンマウントの縦断面図であって、図３におけるＩ−Ｉ断面に相当する図である。
【図２】図１に示されたエンジンマウントの図１と異なる縦断面を示す図であって、図３におけるII−II断面に相当する図である。
【図３】図１に示されたエンジンマウントを構成する第一の一体加硫成形品を示す平面図である。
【図４】図１に示されたエンジンマウントを構成する第二の一体加硫成形品を示す平面図である。
【図５】図１に示されたエンジンマウントの正面図であって、図４におけるV −V 矢視図である。
【図６】図１に示されたエンジンマウントの装着状態下でのダイヤフラムの膨出変形状態を示す説明図である。
【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
６７ 当接予定部
６９ 環状肉厚部
７１ 内側領域
７３ 中央肉厚部
７４ ブラケット
７６ 受圧室
７８ 平衡室
８０ オリフィス通路
【技術分野】
本発明は、内部に封入された非圧縮性流体の流動作用に基づいて防振効果が発揮される流体封入式防振装置に係り、例えば自動車用のエンジンマウント等として有利に採用され得る、新規な構造の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、振動伝達系を構成する部材間に介装される防振連結体や防振支持体等としての防振装置の一種として、防振連結される一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と防振連結される他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結する一方、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成されて振動入力時に圧力変動が及ぼされる受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、受圧室と平衡室をオリフィス通路によって相互に連通せしめた構造の流体封入式防振装置が、知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構造の流体封入式防振装置は、オリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、ゴム弾性体だけでは得られ難い程に優れた防振効果を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、従来構造の流体封入式防振装置では、可撓性膜が一般に薄肉のゴム弾性膜によって形成されており、そこにおいて、振動入力時にオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動量を充分に確保して有効な防振効果を得るために、可撓性膜の膨出許容変形量を充分に大きくして平衡室の容積可変量を確保することが重要となる。
【０００４】
ところが、可撓性膜の膨出許容変形量を大きくすると、例えばブラケット金具等の他部材が接近して配設されている場合に、大きく膨出変形した可撓性膜が他部材に干渉してしまい、可撓性膜の耐久性が低下する等という問題の発生するおそれがあった。
【０００５】
なお、可撓性膜の耐久性を向上せしめるために可撓性膜の厚さ寸法を全体に亘って大きくすることも考えられるが、可撓性膜を肉厚とすると膨出許容変形量を充分に確保し難くなり、オリフィス通路を流動せしめられる流体流動量が減少してオリフィス効果が低下するおそれがある。
【０００６】
また、可撓性膜の耐久性を向上させるために、例えば可撓性膜において他部材に干渉する部位だけをポイント的に肉厚とすることも考えられるが、結局、肉厚としても他部材に当接することに変わりなく、肉厚としない場合に比して、反対に当接時の打音が大きくなり易いという問題も、新たに発生することから、必ずしも妥当な方策ではないのである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−５９５４０号公報
【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、可撓性膜の膨出変形に基づく平衡室の容積可変量を充分に確保しつつ、可撓性膜の他部材への当接に起因する耐久性の低下や打音の発生といった問題が可及的に低減乃至は回避され得る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。
【０００９】
【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において採用される構成要素は、可能な限り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。
【００１０】
（本発明の態様１）
本発明の態様１の特徴とするところは、防振連結される一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と防振連結される他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結する一方、壁部の一部が該本体ゴム弾性体で構成されて振動入力時に圧力変動が及ぼされる受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、該受圧室と該平衡室をオリフィス通路によって相互に連通せしめた流体封入式防振装置において、前記可撓性膜をゴム弾性膜にて構成すると共に、該ゴム弾性膜を環状に厚肉として環状肉厚部を形成し、更に該環状肉厚部で囲まれた部分を薄肉の内側領域とすると共に、該内側領域の中央において厚肉の中央肉厚部を形成して、更に、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の少なくとも一方に取付用ブラケットを設けると共に、前記ゴム弾性膜において該取付用ブラケットに対向位置する部分に、前記環状肉厚部および前記中央肉厚部を形成したことを、特徴とする。
【００１１】
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、ゴム弾性膜に膨出変形が惹起されると、ゴム弾性膜がその面に沿った方向に広がるように引張変形せしめられることとなるが、環状肉厚部は他の部分よりも厚肉とされていることにより引張方向のばね定数が大きくされていることにより、環状肉厚部の周方向で引張変形に対する拘束力が発生する。その結果、平衡室からゴム弾性膜の全体に均等な圧力が及ぼされた場合でも、環状肉厚部の形成部位の変形量が全体的に抑えられることとなる。
【００１２】
ここにおいて、ゴム弾性膜は、その全体の弾性変形量が抑制される訳でなく、環状肉厚部の形成部位においてだけ弾性変形が抑えられることとなり、しかも、環状肉厚部の内側領域はゴム弾性膜が薄肉とされていることにより、かかる内側領域でも膨出方向の弾性変形が容易に許容されるようになっている。これにより、環状肉厚部は、ゴム弾性膜における必要以上の領域を拘束することなく、ゴム弾性膜の弾性変形に基づく平衡室の容積可変量を有利に確保しつつ、環状肉厚部の形成部位における膨出変形量を効果的に抑えることが出来るのである。
【００１３】
しかも、環状肉厚部で囲まれた内側領域の部分には、平衡室の圧力によって最も大きく突出せしめられる中央部分に中央肉厚部が形成されていることから、この中央部分が他部材に当接するような場合でも、ゴム弾性膜の耐久性が有利に確保され得る。加えて、かかる内側領域は、その周囲が環状肉厚部で略拘束されていることにより、外方への膨出変形が抑えられることから、たとえ中央肉厚部が他部材に当接する場合でも、中央肉厚部の他部材への当接力が抑えられて、打音等の発生が軽減乃至は回避され得るのである。
【００１４】
なお、本態様において、環状肉厚部と中央肉厚部のそれぞれの形状や肉厚寸法は、ゴム弾性膜の材質や要求特性，他部材との干渉クリアランス等を考慮して適宜に決定されるものであり、何等限定されるものでない。例えば、環状肉厚部と中央肉厚部を同じ肉厚寸法としても良いし、互いに異なる肉厚寸法としても良い。そこにおいて、環状肉厚部は、その内周部分および外周部分よりも厚肉とされていれば良く、また中央肉厚部は、その外周部分よりも厚肉とされていれば良い。また、それら環状肉厚部と中央肉厚部は、隣接する薄肉の外周部分等に対して、ゴム弾性膜の内面側と外面側の何れかに或いは両方に肉盛されて厚肉とされていても良い。更にまた、環状肉厚部と中央肉厚部は、一つの平衡室の壁部を構成するゴム弾性膜において、一つ或いは複数形成することが出来る。
【００１６】
また、本態様においては、例えば第一の取付部材を防振連結される一方の部材に取り付けるための取付用ブラケットに対してゴム弾性膜が干渉する場合等において、平衡室の容積可変量ひいてはオリフィス通路を流動せしめられる流体量を有利に確保しつつ、ゴム弾性膜における耐久性の向上が図られ得る。従って、ゴム弾性膜の干渉のおそれがあるような取付ブラケットを採用することが可能となって、取付用ブラケットを含む流体封入式防振装置の配設スペースを小さく抑えることができると共に、取付ブラケットを含む流体封入式防振装置の設計自由度が向上され得る。
【００１７】
（本発明の態様２）
本発明の態様２は、本発明の前記態様１に係る流体封入式防振装置において、前記環状肉厚部の内外周縁部が、周上で明確な角部を持たない滑らかな湾曲形状とされていることを、特徴とする。本態様においては、環状肉厚部の内外周縁部に接する薄肉部分における応力集中が緩和されて亀裂等の発生が軽減されることにより、ゴム弾性膜の耐久性の更なる向上が図られ得る。
【００１８】
（本発明の態様３）
本発明の態様３は、本発明の前記態様１又は態様２に係る流体封入式防振装置において、前記環状肉厚部が部分的に前記第一の取付部材または前記第二の取付部材に対して固着されていることを、特徴とする。本態様においては、ゴム弾性膜の弾性変形が強固に拘束されることとなる第一の取付部材や第二の取付部材との固着部位において、そこが環状肉厚部で厚肉とされていることから、かかる部位における耐久性ひいてはゴム弾性膜の耐久性の更なる向上が図られ得るのである。
【００１９】
（本発明の態様４）
本発明の態様４は、本発明の前記態様１乃至３の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記ゴム弾性膜が、前記環状厚肉部の外周部分において円弧状に湾曲した断面形状の弛み部分を有していると共に、該環状肉厚部よりも内周側の前記内側領域を該弛み部分よりも平坦な形状としたことを、特徴とする。本態様においては、環状肉厚部や中央肉厚部によって肉厚が変化せしめられた部分の全体が出来るだけ平坦な領域に形成されることから、弾性変形に際して局部的な屈曲等に起因する応力集中が肉厚変化部分の存在によって増大されることが回避され得て、ゴム弾性膜における耐久性が一層有利に確保され得る。
【００２０】
（本発明の態様５）
本発明の態様５は、本発明の前記態様１乃至４の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第一の取付部材を前記本体ゴム弾性体の中央部分に固着すると共に、前記第二の取付部材を該本体ゴム弾性体の外周部分に固着して、それら第一の取付部材と第二の取付部材を該本体ゴム弾性体で連結する一方、該本体ゴム弾性体の一方の側に前記受圧室を形成すると共に、該本体ゴム弾性体の他方の面を覆うように前記ゴム弾性膜を配設して、該ゴム弾性膜の中央部分を該第一の取付部材に固着すると共に、該ゴム弾性膜の外周部分を該第二の取付部材に固着することにより、該本体ゴム弾性体の他方の側に前記平衡室を形成したことを、特徴とする。
【００２１】
このように本態様においては、第一の取付部材と第二の取付部材を弾性連結する本体ゴム弾性体を挟んだ両側に受圧室と平衡室が形成されることから、防振装置全体のサイズ、特に主たる振動入力方向となる防振装置の中心軸方向のサイズをコンパクトにすることが出来ると共に、本体ゴム弾性体の外側に配設されて外部に露呈されることから他部材に干渉し易いゴム弾性膜の耐久性も有利に確保することが可能となるのである。
【００２２】
【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。
【００２３】
先ず、図１〜４には、本発明の第一の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によって弾性的に連結された構造とされており、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取り付けられる一方、第二の取付金具１４が図示しない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するようになっている。また、そのような装着状態下、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間には、パワーユニットの分担荷重と、防振すべき主たる振動が、何れも、エンジンマウント１０の略軸方向（図１中、上下方向）に入力され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１中の上下方向を言うものとする。
【００２４】
より詳細には、第一の取付金具１２は、本体ゴムインナ金具１８とダイヤフラムインナ金具２０によって構成されていると共に、第二の取付金具１４は、本体ゴムアウタ筒金具２２とダイヤフラムアウタ筒金具２４および蓋板金具２６によって構成されている。そして、本体ゴム弾性体１６に対して本体ゴムインナ金具１８と本体ゴムアウタ筒金具２２が加硫接着されて第一の一体加硫成形品２８とされている一方、ダイヤフラムインナ金具２０とダイヤフラムアウタ筒金具２４が、ゴム弾性膜としてのダイヤフラム３０に対して加硫接着されて第二の一体加硫成形品３２とされており、これら第一及び第二の一体加硫成形品２８，３２が相互に組み合わされている。
【００２５】
ここにおいて、先ず第一の一体加硫成形品２８を構成する本体ゴムインナ金具１８は、逆向きの略円錐台形状を有している。また、本体ゴムインナ金具１８の上端面（大径側端面）には、嵌合凹部３４が形成されていると共に、該嵌合凹部３４の底面に開口するねじ穴３８が形成されている。
【００２６】
更にまた、本体ゴムアウタ筒金具２２は、略大径円筒形状を有する筒壁部４０を備えており、この筒壁部４０の軸方向下端部には径方向外方に向かって広がるフランジ状部４２が一体形成されている。更にまた、筒壁部４０の軸方向上端部分は、軸方向上方に行くに従って次第に拡開するテーパ筒状部４４とされている。これによって、本体ゴムアウタ筒金具２２の外周側には、外周面に開口して周方向に一周弱の長さで延びる周溝４５が形成されている。そして、本体ゴムアウタ筒金具２２の上方に離隔して、本体ゴムインナ金具１８が略同一中心軸上で離隔配置されており、本体ゴムインナ金具１８における逆テーパ形状の外周面と本体ゴムアウタ筒金具２２におけるテーパ筒状部４４の内周面が相互に離隔して対向位置せしめられており、これら本体ゴムインナ金具１８の外周面と本体ゴムアウタ筒金具２２におけるテーパ筒状部４４の内周面との対向面間が、本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結されている。
【００２７】
かかる本体ゴム弾性体１６は、全体として大径の円錐台形状を有しており、その中央部分には、本体ゴムインナ金具１８が同軸的に配されて加硫接着されていると共に、その大径側端部外周面に対して本体ゴムアウタ筒金具２２のテーパ筒状部４４が重ね合わせられて加硫接着されている。これによって、本体ゴム弾性体１６が、上述の如き本体ゴムインナ金具１８および本体ゴムアウタ筒金具２２を備えた第一の一体加硫成形品２８として形成されている。
【００２８】
また一方、第二の一体加硫成形品３２を構成するダイヤフラムインナ金具２０は、厚肉の円板形状を有している。また、ダイヤフラムインナ金具２０の下面には、嵌合凸部４６が形成されていると共に、該嵌合凸部４６の形成部位を貫通して挿通孔５２が形成されている。更にダイヤフラムインナ金具２０には、上方に突出して取付板部５８が一体形成されている。この取付板部５８は竪形の矩形平板形状を有しており、中央部分にはボルト挿通孔５９が設けられている。
【００２９】
また、ダイヤフラムアウタ筒金具２４は、薄肉大径の円筒形状を有しており、その軸方向上側の開口部には、径方向外方に向かって広がる取付用板部６２が一体形成されている。なお、取付用板部６２には、複数の挿通孔が形成されており、それらの挿通孔に対してそれぞれ固定ボルト６４が圧入されて植設されている。更にまた、ダイヤフラムアウタ筒金具２４の軸方向下側の開口部には、径方向外方に向かって広がる円環板形状のフランジ状部６６が一体形成されており、更に、フランジ状部６６の外周縁部には、軸方向下方に向かって突出する円環状のかしめ片６８が一体形成されている。
【００３０】
そして、ダイヤフラムアウタ筒金具２４の軸方向上方に離隔して、ダイヤフラムインナ金具２０が、略同一中心軸上に配設されており、それらダイヤフラムインナ金具２０とダイヤフラムアウタ筒金具２４が、ダイヤフラム３０によって連結されている。
【００３１】
ダイヤフラム３０は、薄肉のゴム膜によって形成されており、容易に弾性変形が許容されるように大きな弛みを持った湾曲断面形状をもって周方向に延びる略円環形状を有している。そして、ダイヤフラム３０の内周縁部が、ダイヤフラムインナ金具２０の外周縁部に対して加硫接着されていると共に、ダイヤフラム３０の外周縁部が、ダイヤフラムアウタ筒金具２４の軸方向上側の開口部に加硫接着されている。これにより、ダイヤフラム３０は、ダイヤフラムインナ金具２０およびダイヤフラムアウタ筒金具２４を備えた第二の一体加硫成形品３２として形成されている。
【００３２】
ここにおいて、ダイヤフラム３０は、周上の一部において断面形状が異ならされており、外方への突出量の小さい当接予定部６７とされている。即ち、ダイヤフラム３０は、基本的に外方に向かって凸となる円弧形をもってダイヤフラムインナ金具２０とダイヤフラムアウタ筒金具２４を繋ぐように径方向に延びる断面形状をもって環状に形成されているが、周上の一カ所に設けられた当接予定部６７においては、外方への突出量が抑えられて略平坦で僅かに内方にえぐられたように湾曲せしめられた板形状とされている。
【００３３】
また、この当接予定部６７は、その外周部分が環状に厚肉とされており、以て、環状肉厚部６９が形成されている。特に本実施形態では、環状肉厚部６９の内周縁部および外周縁部が、何れも、角部を丸くした略矩形状とされており、周方向に明確な角部が形成されていないことにより、変形に際しての応力や変形の集中が軽減されるようになっている。
【００３４】
更にまた、当接予定部６７は、環状肉厚部６９の内周側に位置する内側領域７１の肉厚寸法が該環状肉厚部６９よりも薄肉とされており、特に本実施形態では、環状肉厚部６９の内周側と外周側の肉厚が略同じとされている。そして、この薄肉とされた内側領域７１の略中央には、中央肉厚部７３が形成されている。この中央肉厚部７３は、内側領域７１よりも肉厚寸法が大きくされており、特に本実施形態では、中央肉厚部７３と環状肉厚部６９の厚さ寸法が略同じとされている。なお、中央肉厚部７３の周囲は全周に亘って薄肉の内側領域７１で囲まれており、それによって中央肉厚部７３が環状肉厚部６９から離隔して独立位置せしめられている。なお、中央肉厚部７３および環状肉厚部６９は、ダイヤフラム３０に対して表裏何れの面側に厚肉とされていても良い。
【００３５】
また、本実施形態では、環状肉厚部６９の外周縁部の一部がダイヤフラム３０の湾曲部分まで広がっているが、少なくとも環状肉厚部６９の内周縁部、即ち内側領域７１の形成部分は、実質的に平板形状とされた当接予定部６７の領域内に形成されている。なお、環状肉厚部６９の外周縁部の一部は、ダイヤフラム３０におけるダイヤフラムアウタ筒金具２４との接着部分に至るまで広がっている。
【００３６】
而して、かかる第二の一体加硫成形品３２が、前述の第一の一体加硫成形品２８に対して上方から重ね合わせられて組み付けられており、ダイヤフラムインナ金具２０が本体ゴムインナ金具１８に固着されていると共に、ダイヤフラムアウタ筒金具２４が本体ゴムアウタ筒金具２２に固着されており、更にダイヤフラム３０が、本体ゴム弾性体１６の外方に離隔して、本体ゴム弾性体１６の外周面を全体に亘って覆うようにして配設されている。
【００３７】
すなわち、ダイヤフラムインナ金具２０が本体ゴムインナ金具１８の上面に直接に重ね合わされて、ダイヤフラムインナ金具２０の嵌合凸部４６が本体ゴムインナ金具１８の嵌合凹部３４に嵌め込まれることによって、ダイヤフラムインナ金具２０と本体ゴムインナ金具１８が同一中心軸上に位置合わせされている。また、特に本実施形態では、嵌合凸部４６と嵌合凹部３４の各外周面に切欠状に形成された係合外周面５０と係合内周面３６の係合作用によって、ダイヤフラムインナ金具２０と本体ゴムインナ金具１８が周方向でも相互に位置決めされており、ダイヤフラムインナ金具２０の挿通孔５２と本体ゴムインナ金具１８のねじ穴３８が位置合わせされている。
【００３８】
そして、図１，２に示されているように、本体ゴムインナ金具１８とダイヤフラムインナ金具２０を重ね合わせた状態下で、連結ボルト７０を、ダイヤフラムインナ金具２０の挿通孔５２を通じて本体ゴムインナ金具１８のねじ穴３８に螺着されている。而して、これら本体ゴムインナ金具１８とダイヤフラムインナ金具２０が連結ボルト７０で連結固定されることにより、第一の取付金具１２が構成されている。
【００３９】
一方、ダイヤフラムアウタ筒金具２４は本体ゴムアウタ筒金具２２に対して軸方向上方から外挿されている。そして、本体ゴムアウタ筒金具２２は、その下端部において、フランジ状部６６の外周縁部がダイヤフラムアウタ筒金具２４のフランジ状部６６に対して軸方向に重ね合わされていると共に、その上端部において、テーパ筒状部４４の開口端縁部がダイヤフラムアウタ筒金具２４の内周面に対して径方向で重ね合わされている。そして、本体ゴムアウタ筒金具２２のフランジ状部６６の外周縁部に対して、ダイヤフラムアウタ筒金具２４のかしめ片６８がかしめ固定されることによって、本体ゴムアウタ筒金具２２とダイヤフラムアウタ筒金具２４が相互に固定されて組み付けられている。なお、これら本体ゴムアウタ筒金具２２の上下両端部におけるダイヤフラムアウタ筒金具２４との重ね合わせ部位には、それぞれ、本体ゴム弾性体１６またはダイヤフラム３０と一体成形されたシールゴムが介在されており、流体密にシールされている。
【００４０】
これにより、本体ゴムアウタ筒金具２２に形成された周溝４５がダイヤフラムアウタ筒金具２４で流体密に覆蓋されており、以て、本体ゴムアウタ筒金具２２の筒壁部４０とダイヤフラムアウタ筒金具２４の径方向対向面間を周方向に所定長さで乃至は全周に亘って連続して延びる環状通路７２が形成されている。更に、本体ゴムアウタ筒金具２２の下側には、大径の円板形状を有する蓋板金具２６が重ね合わせられており、蓋板金具２６の外周縁部が、本体ゴムアウタ筒金具２２のフランジ状部４２の外周縁部に重ね合わされて、該フランジ状部４２と共に、ダイヤフラムアウタ筒金具２４のかしめ片６８でかしめ固定されている。これにより、本体ゴムアウタ筒金具２２の下側開口が、蓋板金具２６によって流体密に覆蓋されている。なお、本体ゴムアウタ筒金具２２と蓋板金具２６の重ね合わせ部位は、本体ゴム弾性体１６と一体成形されたシールゴムが介在せしめられて流体密に封止されている。
【００４１】
また、このようにして相互に組み付けられたダイヤフラムアウタ筒金具２４と本体ゴムアウタ筒金具２２および蓋板金具２６が互いにかしめ固定されることによって第二の取付金具１４が構成されており、かかる第二の取付金具１４が、本体ゴム弾性体１６を介して、第一の取付金具１２に対して弾性連結されている。
【００４２】
さらに、上述の如く第二の取付金具１４の下端開口部が蓋板金具２６で流体密に覆蓋されることにより、本体ゴム弾性体１６と蓋板金具２６の対向面間には、非圧縮性流体が封入された受圧室７６が形成されている。この受圧室７６は、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されており、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間への振動入力時に本体ゴム弾性体１６の弾性変形に基づいて振動が入力されて圧力変動が惹起されるようになっている。
【００４３】
また、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３０が、それぞれの内周縁部と外周縁部において第一の取付金具１２と第二の取付金具１４に固着されることにより、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３０の対向面間には、非圧縮性流体が封入された平衡室７８が形成されている。即ち、この平衡室７８は、壁部の一部が変形容易なダイヤフラム３０で構成されており、該ダイヤフラム３０の弾性変形に基づいて容易に容積変化が許容されるようになっているのである。なお、受圧室７６や平衡室７８に封入される非圧縮性流体としては、後述するオリフィス通路８０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を自動車用のエンジンマウント１０に要求される振動周波数域で効率的に得るために、一般に、０．１Ｐａ．ｓ以下の低粘性流体が好適に採用される。
【００４４】
さらに、このように本体ゴム弾性体１６を挟んで下側に形成された受圧室７６と上側に形成された平衡室７８には、第二の取付金具１４内に形成された環状通路７２が、その周方向両端部に形成された連通孔８２，８４を通じて接続されており、それによって、受圧室７６と平衡室７８を相互に連通せしめて両室７６，７８間での流体流動を許容するオリフィス通路８０が所定長さで形成されている。そして、公知の如く、振動入力時に受圧室７６と平衡室７８の間に生ぜしめられる相対的な圧力変動に基づいてオリフィス通路８０を通じての流体流動が生ぜしめられることとなり、以て、かかる流体の共振作用等の流動作用に基づいて入力振動に対して有効な防振効果が発揮されるようになっているのである。なお、オリフィス通路８０を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は、オリフィス通路８０の通路断面積と通路長さの比をチューニングすること等によって、周波数特性を調節することが可能である。
【００４５】
このような構造とされたエンジンマウント１０は、図面上に明示はされていないが、第一の取付金具１２における取付板部５８が自動車のパワーユニットに対して固定される一方、第二の取付金具１４における取付用板部６２が自動車のボデーに重ね合わされて連結ボルト７０で固定されることとなり、それによって、パワーユニットとボデーの間に装着されて、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される。
【００４６】
特に本実施形態では、第一の取付金具１２が、ブラケット７４を介して、パワーユニットに固定されて取り付けられるようになっている。このブラケット７４は、図５に示されているように、ダイヤフラムインナ金具２０の取付板部５８に対して取付ボルト７５で固定されることによって第一の取付金具１２に固着されており、第一の取付金具１２からマウント中心軸に直交する方向に延び出している。そして、図示はされていないが、例えば、ブラケット７４の適当な部位に設けられた挿通孔に挿通されるボルト等で、かかるブラケット７４が自動車のパワーユニットに固定されるようになっている。
【００４７】
そして、エンジンマウント１０は、本体ゴム弾性体１６の外側を覆うように配設されたダイヤフラム３０が、その周上の一部において、ブラケット７４の下面に対して対向位置せしめられることとなるが、かかるブラケット７４に対向位置する部分に当接予定部６７が位置せしめられるようになっている。
【００４８】
而して、かかる装着状態下では、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に及ぼされる振動に対して、受圧室７６と平衡室７８の間に惹起される相対的な圧力変動に基づいてオリフィス通路８０を流動せしめられる流体の共振作用等による防振効果が発揮されることとなる。
【００４９】
そこにおいて、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、受圧室７６の内圧変化がオリフィス通路８０を通じて平衡室７８に及ぼされることとなり、平衡室７８の圧力変動に伴ってダイヤフラム３０が拡縮変形せしめられることとなる。そこにおいて、かかるダイヤフラム３０は、ブラケット７４に対向位置せしめられているが、その対向部分が外方への突出量が小さくされた当接予定部６７で構成されていることから、平衡室７８の圧力増大によってダイヤフラム３０が外方に膨出変形せしめられた際にも、ダイヤフラム３０のブラケット７４に対する干渉が軽減される。
【００５０】
しかも、かかる当接予定部６７は、環状肉厚部６９と内側領域７１，中央肉厚部７３を組み合わせた特定構造をもって形成されていることにより、その耐久性が極めて有利に確保され得るのである。即ち、環状肉厚部６９が形成されていることにより、当接予定部６７には、環状の補強材が一体形成されているに等しいのであり、ダイヤフラム３０が膨出変形する際には、ダイヤフラム３０の全ての部位に対して面に沿った全方向の引張力が作用するが、環状肉厚部６９の形成部位では、該環状肉厚部６９の周方向で高ばね化されて弾性変形が抑えられることにより、周方向で応力や変形を略均一に分散して応力集中を回避せしめつつ、当接予定部６７の膨出変形量が有効に抑えられ、ブラケット７４への干渉が防止され得るのである。
【００５１】
また、環状肉厚部６９の内側領域７１は、薄肉とされていることから、適度な膨出変形量が許容され得るのであり、必要以上に膨出変形量が制限されることによって平衡室７８の容積可変量が不足する等の問題が回避され得る。更に、もし当接予定部６７の膨出変形量が過大となってブラケット７４への干渉が発生した場合でも、最も外方への突出量が大きくなる内側領域７１の中央部分には、厚肉の中央肉厚部７３が形成されており、この中央肉厚部７３がブラケット７４に当接せしめられることから、当接部位における耐久性も有利に確保され得る。
【００５２】
すなわち、薄肉の内側領域７１を形成しないで当接予定部６７の全体を厚肉とすると、平衡室７８の容積可変量を充分に確保することが難しくなる場合がある。また、かかる問題を解決するためには、例えば全体を厚肉とした当接予定部６７の大きさを小さくすれば良いことになるが、当接予定部６７の大きさを小さくすると変形時に応力集中が発生し易く耐久性の低下が避けられないのである。これに対して、本実施形態の如く、環状肉厚部６９を採用して、その内側領域７１を薄肉とすることにより、平衡室７８の容積可変量を適当に確保しつつ、当接予定部６７の広い領域で応力を分散しながら膨出変形量を抑えることが出来るのであり、容積可変量の確保と膨出変形量の抑制が高度に両立して実現可能となるのである。
【００５３】
以上、本発明の一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く、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。
【００５４】
例えば、前記実施形態では、当接予定部６７がダイヤフラム３０の周上の一カ所だけに形成されていたが、ブラケット等の当接可能性のある他部材がダイヤフラム３０の周上の複数箇所にある場合には、それらに対応する部位に、それぞれ、環状肉厚部６９や内側領域７１および中央肉厚部７３からなる当接予定部を形成しても良い。
【００５５】
また、前記実施形態では、本体ゴム弾性体１６の外側を覆うようにダイヤフラム３０が配設されていたが、ダイヤフラムの配設領域や組付構造等は、何等限定されるものでなく、例えば、特開２０００−２７４４８０号公報等に記載されているように、円筒形状を有する第二の取付金具において一方の開口部を本体ゴム弾性体で覆蓋せしめる一方、他方の開口部をダイヤフラムで配設し、それら本体ゴム弾性体とダイヤフラムの対向面間を、第二の取付金具で支持せしめた仕切部材で仕切ることにより、該仕切部材を挟んだ一方の側に、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成された受圧室を形成すると共に、仕切部材を挟んだ他方の側に、壁部の一部がダイヤフラムで構成された平衡室を形成せしめた構造の流体封入式マウントにおいて、かかるダイヤフラムの中央部分等の適当な箇所に、上述の如き特定構造の当接予定部を形成することも可能である。
【００５６】
また、前記実施形態では、入力される振動によって封入流体に対して圧力変動や流動が受動的に生ぜしめられることを利用して防振効果を得るようにした、所謂受動的な防振装置に対して本発明を適用したものの一具体例を示したが、本発明は、前記特許文献１等に記載されているように、アクチュエータを設けて、封入された非圧縮性流体の圧力変動を能動的に制御することにより防振特性を変更設定したり、振動を相殺的に低減せしめるようにした能動的な防振装置に対しても、同様に適用可能である。
【００５７】
加えて、前記実施形態では、何れも、本発明を自動車用エンジンマウントに適用した場合について説明したが、本発明は、自動車用のボデーマウントやメンバマウント等、或いは自動車以外の各種装置における防振装置に対しても、同様に適用可能である。
【００５８】
【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、平衡室における容積可変量を確保しつつ、該平衡室の壁部を構成するゴム弾性膜における膨出変形量を、応力や変形の集中を回避しつつ効果的に抑えることが可能となるのであり、それによって、ゴム弾性膜の他部材への干渉に起因する耐久性の低下が有利に回避可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態としてのエンジンマウントの縦断面図であって、図３におけるＩ−Ｉ断面に相当する図である。
【図２】図１に示されたエンジンマウントの図１と異なる縦断面を示す図であって、図３におけるII−II断面に相当する図である。
【図３】図１に示されたエンジンマウントを構成する第一の一体加硫成形品を示す平面図である。
【図４】図１に示されたエンジンマウントを構成する第二の一体加硫成形品を示す平面図である。
【図５】図１に示されたエンジンマウントの正面図であって、図４におけるV −V 矢視図である。
【図６】図１に示されたエンジンマウントの装着状態下でのダイヤフラムの膨出変形状態を示す説明図である。
【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
６７ 当接予定部
６９ 環状肉厚部
７１ 内側領域
７３ 中央肉厚部
７４ ブラケット
７６ 受圧室
７８ 平衡室
８０ オリフィス通路
Claims (5)
- 防振連結される一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と防振連結される他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結する一方、壁部の一部が該本体ゴム弾性体で構成されて振動入力時に圧力変動が及ぼされる受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、該受圧室と該平衡室をオリフィス通路によって相互に連通せしめた流体封入式防振装置において、
前記可撓性膜をゴム弾性膜にて構成すると共に、該ゴム弾性膜を環状に厚肉として環状肉厚部を形成し、更に該環状肉厚部で囲まれた部分を薄肉の内側領域とすると共に、該内側領域の中央において厚肉の中央肉厚部を形成して、更に、
前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の少なくとも一方に取付用ブラケットを設けると共に、前記ゴム弾性膜において該取付用ブラケットに対向位置する部分に、前記環状肉厚部および前記中央肉厚部を形成したことを特徴とする流体封入式防振装置。 - 前記環状肉厚部の内外周縁部が、周上で明確な角部を持たない滑らかな湾曲形状とされている請求項１に記載の流体封入式防振装置。
- 前記環状肉厚部が部分的に前記第一の取付部材または前記第二の取付部材に対して固着されている請求項１又は２に記載の流体封入式防振装置。
- 前記ゴム弾性膜が、前記環状厚肉部の外周部分において円弧状に湾曲した断面形状の弛み部分を有していると共に、該環状肉厚部よりも内周側の前記内側領域を該弛み部分よりも平坦な形状とした請求項１乃至３の何れかに記載の流体封入式防振装置。
- 前記第一の取付部材を前記本体ゴム弾性体の中央部分に固着すると共に、前記第二の取付部材を該本体ゴム弾性体の外周部分に固着して、それら第一の取付部材と第二の取付部材を該本体ゴム弾性体で連結する一方、該本体ゴム弾性体の一方の側に前記受圧室を形成すると共に、該本体ゴム弾性体の他方の面を覆うように前記ゴム弾性膜を配設して、該ゴム弾性膜の中央部分を該第一の取付部材に固着すると共に、該ゴム弾性膜の外周部分を該第二の取付部材に固着することにより、該本体ゴム弾性体の他方の側に前記平衡室を形成した請求項１乃至４の何れかに記載の流体封入式防振装置。
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