JP4275791B2 - 液封マウント - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用エンジンマウント等に使用される液封マウントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特公昭６２−２３１７８号には、振動源側へ取付けられる第１の支持部材と、車体側へ取付けられる筒型の第２の支持部材と、これら両支持部材間に設けられる円錐形のゴム体とにより内部に緩衝液を収容する液室を形成し、第１の支持部材から第２の支持部材内へ突出する円板状部材を設け、その外周部と第２の支持部材内壁との間に環状の通路を形成しながら第２の支持部材内を２室に区画するとともに、ゴム体の一部にダイアフラムとして機能する薄肉部を設けるか、第２の支持部材底部にダイヤフラムを設けた液封マウントが示されている。なお、本願発明においては、４０Ｈｚ以下を低周波域、４０〜５００Ｈｚを中周波域、５００Ｈｚ以上を高周波域というものとし、高周波域のうち５００〜１０００Ｈｚを特に中高周波域と称する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造は、円板状部材の流動抵抗による振動の減衰を目的とするため、せいぜい数１０Ｈｚ程度の振動に対応できるだけであり、１００〜５００Ｈｚ程度の中周波域及び中高周波域（５００〜１０００Ｈｚ）においては逆に高動バネになってしまう。また、エンジンのアイドル状態のときのみ連通する開閉式のアイドルオリフィス通路を設けてアイドル域の低動バネ化を実現するものも知られているが、この場合も、アイドル域でのみ低動バネとなり、アイドルオリフィス通路が閉じられる他の周波数領域では低動バネ化に貢献できない。
【０００４】
さらに、液室のゴム壁を周方向へ一様な肉厚に形成するとともに、前記第１の支持部材に取付けられかつ液室内へ突出する円板状の部材を設けることにより、中高周波域における低動バネ化を実現するものも知られている。このような液封マウントにおいては、円板状の部材が中高周波デバイスとして作用し、周囲のゴム壁との間隙における液体の流動によって、中高周波域の特定周波数で液柱共振を生じる。
【０００５】
しかし、この中高周波デバイスを用いても液柱共振により中高周波域では低動バネになるが、その後の反動によるピークが出現するため、高周波域側では高動バネになってしまう。一方、近年は、低周波域における低動バネ化を前提としつつ、さらに中高周波域のみならず高周波域に及ぶ幅広い周波数域で低動バネを実現することが望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願の液封マウントに係る第１の発明は、振動源側へ取付けられる第１の支持部材と、車体側へ取付けられる第２の支持部材と、これらの間に設けられる略円錐状の弾性部材とにより、この弾性部材を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切部材により主液室と副液室に区画するとともに、これら主液室と副液室を連絡するオリフィス通路を形成した液封マウントにおいて、
上記オリフィス通路は、主液室と副液室を常時連通する減衰オリフィス通路とエンジンのアイドル状態のときのみ連通する開閉式のアイドルオリフィス通路を含む複数の通路からなり、
アイドルオリフィス通路は副液室側の出口部分を開閉され、
このアイドルオリフィス通路の一部を液体の内圧上昇により弾性変形する弾性膜部で形成するとともに、
前記仕切部材は前記オリフィス通路が形成される弾性体のオリフィス部材を備え、
このオリフィス部材は前記減衰オリフィス通路とアイドルオリフィス通路をなす溝が形成され、
アイドルオリフィス通路の溝は、減衰オリフィス通路の溝よりも幅が広く、
かつアイドルオリフィス通路の溝の底部で主液室側に設けられた入口に重なる部分を薄肉にして前記弾性膜部を形成した
ことを特徴とする。
【００１２】
第２の発明は上記第１の発明において、上記弾性膜部には前記副液室側に周囲を囲む環状突起が一体に形成されて前記非線形のバネ性を示すことを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は上記第１の発明において、上記弾性部材の―部に膜共振を生じるための薄肉部が設けられていることを特徴とする。
ここで、膜共振とは、弾性部材の薄肉部が液室内の液体流動によってばね性をもって弾性変形する際に生じる弾性膜の共振現象をいうものとする。
【００１５】
第４の発明は上記第１〜３の発明において、上記弾性部材に主液空室内へ突出して弾性部材の内壁面との間に液柱共振を生じるオリフィス間隙を形成するための中高周波デバイスが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
第５の発明は上記第２の発明における液封マウントに対して、前記仕切部材は、前記オリフィス部材と、このオリフィス部材を嵌合するカップ状の支持部材と、オリフィス部材を覆う蓋部とを備え、前記支持部材は前記オリフィス部材の弾性膜部が嵌合する開口と、この開口を囲み前記環状突起が押し当てられるフランジを備えることを特徴とする。
【００１７】
第６の発明は、上記第１の発明において、アイドルオリフィス通路を開閉するバルブ部とこれを駆動する部材との当接面に凹部を形成したことを特徴とする。
【００１８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、オリフイス通路のー部に弾性膜部を設けたので、液体の内圧上昇が生じると弾性膜部が弾性変形することにより低動バネ化を実現できる。
しかも、弾性膜部でオリフイス通路のー部を構成することにより、弾性膜部をオリフイス通路と離れた位置に設ける必要がなくなるので、液封マウントの構造が簡単になりかつ小型化が可能になる。
【００１９】
また、弾性膜部がオリフィス通路の入口部近傍に設けられているため、オリフイス通路へ流入する液体の圧力が高い部分を弾性膜部上へ流すことができ、これにより弾性膜部の弾性変形を大きくして液体の内圧上昇分を有効に吸収できる。
【００２０】
さらに、弾性膜部をオリフィス通路と一体に形成した場合には、弾性膜部を特別に単独で形成する必要がないのでその形成が容易になり、部品点数の削減、低コスト化、組立工数の削減及び品質の安定化を達成できる。また、別体に形成した場合には弾性膜部の材質を他のオリフィス通路構成部分と変えることができるから、弾性膜部の特性を容易に変更できる。
【００２１】
また、弾性膜部は、入力振動の大きさにより非線形のバネ特性を示すので、小振動が入力すると低いバネ定数となり、液圧の上昇分を有効に吸収して低動バネ化を可能にする。一方、大振動が入力すると高いバネ定数となり、弾性膜部の大変形を防止し、同時に入力振動による変位量が増大してもオリフィス通路における液体流量の減少を抑制できるので、オリフィスによる効果を安定に発揮させることができる。
【００２３】
そのうえ、オリフイス通路を、常時運通する減衰オリフィス通路と開閉式のアイドルオリフイス通路を含む複数の通路で構成し、このうちのアイドルオリフイス通路に弾性膜部を形成したので、アイドルオリフイス通路が閉じられた状態でも低動バネ化を実現でき、特に低周波域の低動バネ化が顕著になる。
しかも、比較的幅の広いアイドルオリフイスを利用して弾性膜部を設けることができるから、弾性膜部の形成が容易になるとともに、弾性膜部を幅広くすることにより弾性変形量を大きくし、液圧の上昇分をより有効に吸収してさらなる低動バネ化を可能にする。
【００２４】
第２の発明によれば、第１の発明における弾性膜部を非線形のバネ特性にしたので、小振動が入力すると低いバネ定数となり低動バネ化を可能にする。一方、大振動が入力すると高いバネ定数となり、弾性膜部の大変形を防止し、同時に入力振動による変位量が増大しても減衰オリフィス通路における液体流量の減少を抑制できるので、減衰オリフィスによる減衰効果を有効に発揮させて高減衰にすることができる。
【００２６】
第３の発明によれば、弾性部材の―部に膜共振を生じるための薄肉部を設けたので、中周波域の振動をこの薄肉部で吸収でき、その結果、低周波域から中周波域までを低動バネ化できる。
【００２７】
第４の発明によれば、弾性部材の内壁面との間に液柱共振を生じる液体流動間隙を形成するための中高周波デバイスを設けて中高周波域を低動バネ化したので、この中高周波デバイス並びに前記各オリフイス通路及び弾性膜部により、低周波域及び中高周波域を同時に低動バネ化できる。
また、前記各オリフイス通路及び弾性膜部並びに弾性部材の一部に設けた膜共振を生じるための薄肉部及び前記中高周波デバイスを同時に設けると、低周波域から中高周波域のほぼ全域に及ぶ広範囲を低動バネ化できる。
【００２８】
第５の発明によれば、次第に振動が大きくなると環状突起がフランジに対して強く押し当てられ、その反力で弾性膜部のバネ定数が高く変化して弾性変形を規制する。したがって、環状突部はフランジと共に、弾性膜部に対して入力振動の大きさに応じてバネ定数を変化させることになり、弾性膜部のバネ特性を非線形にすることができる。
また、よりも大きな大振動が入力すると、フランジ側からの反力が極めて大きくなって、弾性膜部がそれ以上弾性変形できなくなり、弾性膜部の耐久性に著しく悪影響を与えるような大変形を防止するので、環状突起は大変形規制部として機能できる。
【００２９】
第６の発明によれば、アイドルオリフィス通路を開閉するバルブ部とこれを駆動する部材との当接面に凹部を形成したので、両部材間を密着しにくくでき、バルブを開くとき両部材間の分離を良好にして異音の発生を減少させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて―実施例を説明する。図1は本実施例に係る液封マウントの―種である車両用エンジンマウントの全断面図（図３の１−１線方向に沿う断面図)、図２はその側面図、図３は同平面図である。図４は仕切部材の分解斜視図、図５はその断面図、図６は弾性仕切部の平面図、図７はその断面図、図８はオリフィス部材の底面側を示す斜視図、図９は弾性膜部の拡大断面図、図１０はカップ状部材の底面図、図１１はバルブ操作部材の別実施例平面図、図１２は図１１の１２−１２線相当断面図、図１３は本実施例に係るエンジンマウントの動バネ特性を示すため縦軸を動バネ定数、横軸を周波数にしたグラフ、図１４は低周波域から中周波域部分を拡大したグラフ、図１５はアイドルオリフィス通路を閉じた状態の低周波域における動バネ特性のグラフ、図１６はその状態における減衰特性を示すグラフである。
【００３１】
図１乃至図３において、このエンジンマウントは、振動源であるエンジン側へ取付けられる第１の支持部材１と、車体側へ取付けられる第２の支持部材２と、これらの間に設けられる弾性部材３を備えている。なお、図３に示す直交する２方向ＸＹについて、以下の説明ではＸを前後方向、Ｙを左右方向とする。
【００３２】
第１の支持部材１は、主たる振動の入力方向Ｚと平行に第２の支持部材２の内部へ向って延出する軸状をなしている。弾性部材３は、ゴムやエラストマーなど適宜の弾性材料から形成され、略円錐状をなす円錐部４と筒状部５が―体に形成され、ドーム状をなす一種のバネ構造体になっている。
【００３３】
円錐部４の内壁には軸対称位置にー対の同―形状をなす凹部６が形成され、この凹部６の肉厚部分が薄肉部７をなし、この薄肉部７は左右方向Ｙ上における対称位置に設けられ、所定の中周波域振動の入力により膜共振を生じるようになっている。なお凹部６は筒状部５の内面まで連続して形成されている。また、薄肉部７は、凹部６の大きさや深さを調整して、膜厚並びに面積を変化させることにより、特定の中周域の振動入力に対して膜共振により振動を吸収するようになっている。
【００３４】
筒状部５は、第２の支持部材２の筒状被覆部８内面へー体化され、かつ筒状被覆部８内に固定されたダイアフラム９と弾性部材３により内部に液室を形成している。この液室はダイアフラム９より内側に設けられた仕切部材１０により、第１の支持部材１側の主液室１１とダイアフラム９側の副液室１２に凶画され、ダイアフラム９の周縁部が仕切部材１０の周縁部へ筒状部材１３の―端側で固定されている。
【００３５】
仕切部材１０には減衰オリフィス通路１４とアイドルオリフイス通路１５の二つのオリフィス通路が、それぞれ主液室１１と副液室１２とを連絡して形成され、このうち減衰オリフィス通路１４は主液室１１と副液室１２と常時連通し、アイドルオリフィス通路１５は開閉式となっている。
【００３６】
アイドルオリフィス通路１５の―部は弾性膜部１６をなし、かつ仕切部材１０の中心部側に形成された中央穴１７は、仕切部材１０の中央出口１８とつながり、この中央出口１８はダイアフラム９の中央部に―体形成されたバルブ部１９で開閉される。
【００３７】
第１の支持部材１は弾性部材３の中心に沿って長く延び、その―端は主液室１内へ突出し、この突出端に中高周波デバイス２０がカシメ固定されている。中高周波デバイス２０は第１の支持部材１の軸線方向すなわち主たる振動の入力方向Ｚと平行な方向から見た形状は、図面上からはわかりにくいが略長円形をなし、前後方向Ｘの幅を半径とする円弧のうち左右方向部分を一部切り欠いた形状であり、その結果、前後方向Ｘが幅広、左右方向Ｙが幅狭になっている。
【００３８】
さらに、中高周波デバイス２０の周囲にフランジ状の壁部２１が形成されているが、このフランジ状の壁部２１は全周に形成されるものではなく、左右方向Ｙ側に形成されていない。このため壁部２１で囲まれた空間は、左右方向Ｙ側部分が開口部として開放され、かつこの開口部は薄肉部７に臨んでいる。また、この中高周波デバイス２０は、中高周波デバイスを真円でかつ周囲のフランジ状壁部に開放部を設けないよう構成した場合と比べて、中高周波域振動時における液体流動量を減少させる設定になっている。
【００３９】
中高周波デバイス２０の周囲は円錐部４の内面との間に液体の流動を可能とする間隙を形成するが、中高周波デバイス２０が長円形状をなすこと及び円錐部４内面に部分的な凹部６が形成されている構造のため、この間隙は中高周波デバイス２０の周囲において不均一に変化する。
【００４０】
すなわち、前後方向Ｘでは、中高周波デバイス２０の幅広部が、円錐部４の―般肉厚部すなわち薄肉部７の形成されていない部分に臨み、円錐部４の内面との間に狭隘な流動間隙２２ａを形成し、また、左右方向Ｙでは、中高周波デバイス２０の幅狭部と薄肉部７のある凹部６とが対面しているから、狭隘な流動間隙２２ａに比較的して幅の広い流動間隙２２ｂをなしている。
【００４１】
薄肉部７は、一般厚肉部と比べて遥かに変形し易くなっており、振動の入力により主液室１１の体積が変動して液体流動が生じると、所定の中周波域で膜共振するようになっている。さらに幅の広い流動間隙２２ｂにおいては、膜共振より高周波側の中高周波域において所定周波数にて液柱共振が生じるようになっている。
【００４２】
これらの膜共振と液柱共振は互いに連成され、広域において低動バネを生じる。そのうえ、前述した幅の広い流動間隙２２ｂにおける液体流動量を少なくすることにより、この部分における液柱共振の共振エネルギーを薄肉部７の膜共振時における共振エネルギーに接近させることができる。なお、本実施例では、中高周波域までの領域内において、狭隘な流動間隙２２ａにおける液柱共振は生じないようになっている。但し、これらの各共振点の設定は任意にチューニング可能である。
【００４３】
バルブ部１９はバルブ駆動部２３により開閉動作される。このバルブ駆動部２３はバルブ部１９及びアイドルオリフィス通路１５とともに弾性コントロ―ル機構を構成し、筒状部材１３の外側を筒状被覆部８から―体に延出する延出固定部８ａの先端部でカシメ固定され、このとき筒状部材１３の突出端部が位置決めとして機能する。
【００４４】
バルブ駆動部２３は、バルブ部１９へ当接する略逆カップ状の当接部２４、その周囲に―端側を密着した弾性筒部２５、その他端側を閉じる底部材２６で密閉空間２７を形成し、底部材２６に形成されたジョイントパイプ部２８を介して負圧源へ接続されている。
【００４５】
そこで、密閉空間２７を負圧にするとバルブ開状態となり、当接部２４はこの密閉空間２７の内部に設けられているコイルスプリング２９の弾力に抗して底部材２６側へ移動することにより、それまで当接部２４を介してコイルスプリング２９の弾力により中央出口１８の周囲へ押しつけられていたバルブ部１９を中央出口１８から離してアイドルオリフィス通路１５を開放するようになっている。
【００４６】
なお、当接部２４と接触するバルブ部１９の接触面には略十文字状等の溝状をなす密着防止部１９ａが形成され、バルブ開時に当接部２４がそれまで強固に密着していたバルブ部１９から分離し易くすることにより、分離時の異音発生を軽減している。
【００４７】
図１１及び１２は、密着防止部に関する別実施例であり、この密着防止部６０は当接部２４側に形成されている。すなわち、当接部２４上を一体に覆うように形成されたゴム等の弾性被覆部６１の肉厚変化により略十文字状の溝として形成される。この場合、バルブ９側は溝等を加工する必要がない。なお、密着防止部は略十文字状の溝に限らず散点状の凹凸等、要は密着し過ぎず分離しやすくなるようにできるものならばよい。
【００４８】
図４乃至図１０により仕切部材１０の構造を詳細に説明する。図４に示すように、上方へ開放された略カップ状の支持部材３０と、この内部へ嵌合される円形で肉厚のオリフィス部材３１と、その上へ被せられる円板状の蓋３２を備える。
【００４９】
支持部材３０は、比較的剛性のある金属や合成樹脂等の適宜材料から構成され、中央に中央出口１８が形成され、これを挟む外周部略対称位置に減衰オリフィス出口３３と弾性膜開放部３４の二つの開口部が形成されている。
【００５０】
オリフィス部材３１はゴムやエラストマー等のバネ弾性に富む材料で構成され、図６に示すように、減衰オリフィス通路１４の形成部分とアイドルオリフィス通路１５の形成部分に領域が二分され、減衰オリフィス通路１４は上方へ開放された略U字状の溝であり、外周側の端部は出口３５をなして減衰オリフィス出口３３と重なるようになっている。また池端は蓋３２の中央側に形成された減衰オリフイス入り口３６と重なり、ここから主液室１１と連通するようになっている。
【００５１】
アイドルオリフィス通路１５も同様に形成されるが、より幅広でかつ中央穴１７へ向かって傾斜するスロ―プ状に形成されている。また底部側が薄肉部に形成され、ここが―体の弾性膜部１６をなし、その上方に蓋３２の外周部に形成されたアイドルオリフイス入り口３７と重なり、ここから主液室１１と連通するようになっている。
【００５２】
弾性膜部１６は、図５,８及び９に明らかなように、弾性膜開放部３４内へ嵌合する環状突部３８が―体に形成され、無負荷状態では支持部材３０の弾性膜開放部３４を囲む部分に―体形成されたフランジ３９に対して若干の間隙をもって対面するようになっている（図９参照）。
【００５３】
環状突部３８は、先端が外開き状をなすように形成され、本願発明における大変形規制部の一例をなすとともに、フランジ３９と関連して弾性膜部１６に非線形のバネ特性を与える部分として機能する。すなわち、比較的小振動の入力時には環状突部３８がフランジ３９に対して非接触の自由状態か、僅かに接触して軽く変形規制状態となる。
【００５４】
次第に振動が大きくなるとフランジ３８に対して強く押し当てられ、その反力で弾性膜部１６のバネ定数が高く変化して弾性変形を規制する。したがって、環状突部３８はフランジ３９と共に、弾性膜部１６に対して入力振動の大きさに応じてバネ定数を変化させることになり、弾性膜部１６のバネ特性を非線形にすることになる。
【００５５】
さらに所定値（例えば、振幅１３ｍｍ程度）よりも大きな大振動が入力すると、フランジ３９側からの反力が極めて大きくなって、弾性膜部１６がそれ以上弾性変形できなくなり、弾性膜部１６の耐久性に著しく悪影響を与えるような大変形を防止するので、環状突起３８は大変形規制部として機能する。この防止すべき大変形の程度は実際の使用に即して任意に設定される。
【００５６】
なお、大変形規制部としては、フランジ部３９の一部を弾性膜部１６が変形限度で押し当てられるよう張り出させる等、適宜構造を採用することができる。また、弾性膜部１６に非線形のバネ特性を与える機能部としての環状突起３８の構造も種々可能であり、例えば、先端部を先細り状の鋭角形状かつ略Ｌ字形に屈曲させてフランジ部３９へほぼ直角に押し当てられるようにすると、顕著な非線形のバネ特性を得ることができる。
【００５７】
このとき、環状突起３８とフランジ部３９との間に予め間隙が形成されていれば、このような非線形のバネ特性を得ることに役立つ。但しこの間隙は必ずしも設けなくてもよく、また環状突起３８を予め圧縮してフランジ３９へ圧接させる場合は、この際における環状突起３８の圧接程度である締め代を設定するが、この締め代の設定を適宜に調節してバネ特性の変化を得るようにしてもよい。
【００５８】
図４及び６中の符号４０はオリフィス部材３１と―体に形成された―対の位置決め突起であり、蓋３２の減衰オリフィス入り口３６を挟む位置に形成された―対の小孔４１と嵌合し、オリフィス部材３１と蓋３２を相互に位置決めして組み立てるようになっている。４２はシール突起であり、オリフィス部材３１の表面に―体形成され、蓋３２と密着し、各オリフィス通路の液漏れを防止している。
【００５９】
次に、本実施例態の作用を説明する。図１３は本実施例のエンジンマウントにおける動バネ定数と周波数との関係を示し、実線の曲線が本実施例であり、点線は構造において弾性膜部を欠く点のみが相違する比較例である。
【００６０】
まず、本実施例における動バネ特性について概説する。最初に、低周波域ではアイドル域よりも低い周波数の振動入力に対して減衰オリフィス通路１４の液柱共振により吸収し、アイドル域ではアイドルオリフィス通路１５を開いてその液柱共振（共振点Ａ）で吸収する。
【００６１】
その後、アイドルオリフィス通路１５を再び閉じた中周波域になると、比較的低周波側で弾性膜部１６の膜共振（共振点Ｂ）が生じる。さらに、中周波域の比較的高周波側になると薄肉部７による膜共振が主体となる共振点Ｃが生じ、いずれも中周波域を低動バネ化する。
【００６２】
続いて、中高周波域になると、中高周波デバイス２０による液柱共振が主体となる共振点Ｄが生じ、中高周波域を低動バネ化する。このとき、中高周波デバイス２０を長円形としかつ薄肉部７と組合せて配置したため、共振範囲を広くでき、しかも、中高周波デバイス２０による液体流動量を少なくすることにより共振点Ｄの動バネ定数を同Ｃのものに接近させることができるので、より一層の低動バネ化が可能になる。
【００６３】
このため、全体として低周波域から中高周波域の広範囲において低動バネを達成できている。但し、比較例においても、共振点Ａ，Ｃ及びＤは同様に存在し、やはり全体としてはかなりの低動バネ化を達成しているが、本実施例程は低動バネになっていない。これは構造上の唯一の相違点である弾性膜部１６の存在有無に原因することが明らであり、弾性膜部１６によりこのようなさらなる低動バネ化が可能になる。
【００６４】
そこで、弾性膜部１６の作用について説明する。まず、主液室１１の内圧が上昇すると、この上昇分をある程度まで弾性膜部１６が弾性変形して吸収する。したがって、比較例と比べて本実施例が全周波数範囲で低動バネ化できることになる。
【００６５】
特に、低周波域においては、図１４に示すように、アイドルオリフィス通路１５が閉じると急激に内圧が上昇して高動バネになる傾向にあるが、弾性膜部１６の弾性変形によりこれを緩和できる。また、共振点Ａより低周波側の減衰オリフィス通路１４の作用域でもさらに低動バネ化する。
【００６６】
しかも、弾性膜部１６は弾性変形のみならず膜共振によっても低動バネ化に貢献できる。すなわち、中周波域の比較的低周波側である固有の共振点Ｂにて弾性膜部１６自体が膜共振し、これによってもこの周波数域をより低動バネ化できる。
【００６７】
図１５は、アイドルオリフィス通路１５を閉じた状態の低周波域における動バネ特性のグラフであり、図１６はその状態における減衰特性を示すグラフである。これらのグラフに明らかなように、減衰オリフィス通路１４のみを液体が流れた場合であっても、弾性膜部を欠く従来例（点線）よりも、弾性膜部を有する本実施例（実線）の方が明らかに、より広い周波数範囲で低動バネ（図１５）かつ高減衰（図１６）となる。
【００６８】
その結果、エンジン振動を有効に吸収することが望まれる低周波域において、低動バネかつ高減衰の領域をブロード化でき、エンジンの振動の大きさが変動しても、この振動の吸収を安定的に行えることになる。
【００６９】
また、図９に示すように、弾性膜部１６が弾性変形するときその変位量に応じて、予め先端が外開き状に設けられている環状突部３８がその開き角を変化し、図の状態では、弾性膜部１６の中央部が下方へ撓むと、環状突部３８の先端は徐々に横開き状に変化し、フランジ３９へ接触して強く押し当てられるようになる。
【００７０】
このため、内圧が上昇して弾性膜部１６を大きく弾性変形させようとすればする程、フランジ３９側からの反力が増大し、この反力が弾性膜部１６の弾性変形を規制するように作用するため、弾性膜部１６のバネ弾性が増大し、大振動の入力により低動バネから高動バネへ急激に変化する非線形の動バネ特性を示し、弾性膜部１６の変形量は、入力振動の変位量と比例する線形ではなく、このような比例関係のない非線形の変化となる。
【００７１】
その結果、弾性膜部１６は、小振動が入力すると低いバネ弾性状態となり、液圧の上昇分を有効に吸収して低動バネ化を可能にする。一方、大振動が入力すると高いバネ弾性状態となり、オリフィス通路によるオリフィス効果、特に減衰オリフィス通路１４における減衰効果を有効に維持できる。
【００７２】
すなわち、仮に弾性膜部１６がこのような非線形特性を有さないとすれば、大振動の入力による主液室１１の内圧上昇に比例して弾性膜部１６が変形することにより内圧上昇を吸収するため、入力振動の大きさの割には減衰オリフィス通路１４へ流入する液体流量が多くならず、その結果、期待されるほどの高減衰とならず、むしろ低減衰状態となり、減衰オリフィス通路１４による減衰が効果的に発揮されなくなる。
【００７３】
しかしながら、本実施例は弾性膜部１６が非線形特性を有することにより、大振動の入力時には弾性膜部１６が高いバネ弾性状態となり、次第に入力振動に対する変形の割合を少なくするため、減衰オリフィス通路１４へ流入する液体流量を入力振動に見合うだけ確保でき、その結果、減衰オリフィス通路１４による減衰が効果的に発揮される高減衰状態を得ることができる。
【００７４】
なお、このような弾性膜部１６の非線形特性によるオリフィス特性に対する効果は、減衰オリフィス通路１４に止まらず、他の特性をもったオリフィス通路に対しても有効であり、同様に弾性膜部１６がオリフィス通路に流入する液体流量の入力振動の大きさに応じた変動を抑制するように作用するため、入力振動の大きさが変動してもオリフィス特性を一定に発揮させることができる。
【００７５】
また、大変形規制部としての環状突起３８を設けたので、大振動が入力すると環状突起３８がフランジ部３９へ押し当てられて弾性膜部１６の大変形を防止することにより、弾性膜部１６の破損を防止できるため装置の耐久性を向上させることができる。
【００７６】
このとき、フランジ部３９は支持部材３０と一体に形成されているため、別部材を特別に形成してこれを取付ける必要がないので、構造の簡単化を図り、かつ製造を容易にできる。但し、環状突起３８やフランジ部３９を省略することもでき、この場合には、弾性膜部１６の大変形を防止するための板状等をなすストッパ構造を、弾性膜解放部３４に支持部材３０と一体又は別体に設ければよい。
【００７７】
さらに、弾性膜部１６をアイドルオリフィス１５と―体化したので、弾性部材であるオリフィス部材３１の弾性を利用して容易に形成でき、弾性膜部１６を特別に単独で形成する必要がないのでその形成が容易になる。したがって、部品点数の削減、低コスト化、組立工数の削減及び品質の安定化を達成できる。
【００７８】
また、弾性膜部１６をオリフイス通路１５と離れた位置に設ける必要がなくなるので、液封マウントの構造が簡単になりかつ小型化が可能になる（但し、この効果は後述するオリフィス通路と別体に設けた場合も同様である）。
【００７９】
しかも、比較的幅の広いアイドルオリフイス１５を利用して弾性膜部１６を設けることができるから、弾性膜部１６の形成が容易になるとともに、弾性膜部１６を幅広くすることにより弾性変形量を大きくし、内圧の上昇分をより有効に吸収してさらなる低動バネ化を可能にできる。
【００８０】
そのうえ、弾性膜部１６がアイドルオリフイス１５の入口３７近傍に設けられているため、アイドルオリフイス１５へ流入する液体の圧力が高い部分を弾性膜部１６上へ流すことができ、これにより弾性膜部１６の弾性変形を大きくして液体の内圧上昇分を有効に吸収できる。また、弾性膜部１６の一部に大変形規制部としての環状突部３８を一体に設けたので、大変形規制部の形成が容易になる。
【００８１】
なお、本願発明は上記実施例に限定されず種々に変形や応用が可能である。例えば、弾性膜部１６を、アイドルオリフィス通路１５ではなく減衰オリフィス通路１４側へ設けたり、双方のオリフィス通路へ設けることもでき、これらオリフィス通路と別体に形成された弾性膜部をオリフィス通路の―部に取付けることもできる。また、オリフィス通路の形状や種類等は任意であり、その数も本実施例より多数設けることもできる。
【００８２】
このとき弾性膜部をオリフィス通路と別体に形成した場合には弾性膜部の材質を他のオリフィス通路構成部分と変えることができるから、弾性膜部の特性を容易に変更でき、チューニングの際において便利になる。弾性膜部をアイドルオリフイス通路以外のオリフィス通路に形成した場合は、アイドルオリフィス通路へ形成したときと同様に低周波域の低動バネ化を期待できる。
【００８３】
さらに、上記弾性膜部を設けたオリフィス通路を設ける対象となる液封マウントは種々の構造のものが可能である。すなわち、先に述べたような、弾性部材に膜共振用の薄肉部を設けた構造、中高周波デバイスを備えた構造又はアイドルオリフィス通路及びその開閉機構を備えた構造のいずれか一以上の構造を欠くものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るエンジンマウントの全断面図
【図２】その側面図
【図３】同平面図である。
【図４】仕切部材の分解斜視図
【図５】その断面図
【図６】オリフィス部材の平面図
【図７】その断面図
【図８】オリフィス部材の底面側を示す斜視図
【図９】弾性膜部の拡大断面図
【図１０】カップ状部材の底面図
【図１１】バルブ操作部材の別実施例平面図
【図１２】図１１の１２−１２線相当断面図
【図１３】本実施例に係るサイドマウントの動バネ特性を示すグラフ
【図１４】低周波域から中周波域の一部を拡大したグラフ
【図１５】アイドルオリフィス通路を閉じた状態の低周波域における動バネ特性のグラフ
【図１６】上記状態における減衰特性のグラフ
【符号の説明】
１:第１の支持部材、２:第２の支持部材、３:弾性部材、４:円錐部、７:薄肉部、１０:仕切部材、１４:減衰オリフイス通路、１５：アイドルオリフィス通路、１６:弾性膜部、２０:中高周波デバイス
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用エンジンマウント等に使用される液封マウントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特公昭６２−２３１７８号には、振動源側へ取付けられる第１の支持部材と、車体側へ取付けられる筒型の第２の支持部材と、これら両支持部材間に設けられる円錐形のゴム体とにより内部に緩衝液を収容する液室を形成し、第１の支持部材から第２の支持部材内へ突出する円板状部材を設け、その外周部と第２の支持部材内壁との間に環状の通路を形成しながら第２の支持部材内を２室に区画するとともに、ゴム体の一部にダイアフラムとして機能する薄肉部を設けるか、第２の支持部材底部にダイヤフラムを設けた液封マウントが示されている。なお、本願発明においては、４０Ｈｚ以下を低周波域、４０〜５００Ｈｚを中周波域、５００Ｈｚ以上を高周波域というものとし、高周波域のうち５００〜１０００Ｈｚを特に中高周波域と称する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造は、円板状部材の流動抵抗による振動の減衰を目的とするため、せいぜい数１０Ｈｚ程度の振動に対応できるだけであり、１００〜５００Ｈｚ程度の中周波域及び中高周波域（５００〜１０００Ｈｚ）においては逆に高動バネになってしまう。また、エンジンのアイドル状態のときのみ連通する開閉式のアイドルオリフィス通路を設けてアイドル域の低動バネ化を実現するものも知られているが、この場合も、アイドル域でのみ低動バネとなり、アイドルオリフィス通路が閉じられる他の周波数領域では低動バネ化に貢献できない。
【０００４】
さらに、液室のゴム壁を周方向へ一様な肉厚に形成するとともに、前記第１の支持部材に取付けられかつ液室内へ突出する円板状の部材を設けることにより、中高周波域における低動バネ化を実現するものも知られている。このような液封マウントにおいては、円板状の部材が中高周波デバイスとして作用し、周囲のゴム壁との間隙における液体の流動によって、中高周波域の特定周波数で液柱共振を生じる。
【０００５】
しかし、この中高周波デバイスを用いても液柱共振により中高周波域では低動バネになるが、その後の反動によるピークが出現するため、高周波域側では高動バネになってしまう。一方、近年は、低周波域における低動バネ化を前提としつつ、さらに中高周波域のみならず高周波域に及ぶ幅広い周波数域で低動バネを実現することが望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願の液封マウントに係る第１の発明は、振動源側へ取付けられる第１の支持部材と、車体側へ取付けられる第２の支持部材と、これらの間に設けられる略円錐状の弾性部材とにより、この弾性部材を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切部材により主液室と副液室に区画するとともに、これら主液室と副液室を連絡するオリフィス通路を形成した液封マウントにおいて、
上記オリフィス通路は、主液室と副液室を常時連通する減衰オリフィス通路とエンジンのアイドル状態のときのみ連通する開閉式のアイドルオリフィス通路を含む複数の通路からなり、
アイドルオリフィス通路は副液室側の出口部分を開閉され、
このアイドルオリフィス通路の一部を液体の内圧上昇により弾性変形する弾性膜部で形成するとともに、
前記仕切部材は前記オリフィス通路が形成される弾性体のオリフィス部材を備え、
このオリフィス部材は前記減衰オリフィス通路とアイドルオリフィス通路をなす溝が形成され、
アイドルオリフィス通路の溝は、減衰オリフィス通路の溝よりも幅が広く、
かつアイドルオリフィス通路の溝の底部で主液室側に設けられた入口に重なる部分を薄肉にして前記弾性膜部を形成した
ことを特徴とする。
【００１２】
第２の発明は上記第１の発明において、上記弾性膜部には前記副液室側に周囲を囲む環状突起が一体に形成されて前記非線形のバネ性を示すことを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は上記第１の発明において、上記弾性部材の―部に膜共振を生じるための薄肉部が設けられていることを特徴とする。
ここで、膜共振とは、弾性部材の薄肉部が液室内の液体流動によってばね性をもって弾性変形する際に生じる弾性膜の共振現象をいうものとする。
【００１５】
第４の発明は上記第１〜３の発明において、上記弾性部材に主液空室内へ突出して弾性部材の内壁面との間に液柱共振を生じるオリフィス間隙を形成するための中高周波デバイスが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
第５の発明は上記第２の発明における液封マウントに対して、前記仕切部材は、前記オリフィス部材と、このオリフィス部材を嵌合するカップ状の支持部材と、オリフィス部材を覆う蓋部とを備え、前記支持部材は前記オリフィス部材の弾性膜部が嵌合する開口と、この開口を囲み前記環状突起が押し当てられるフランジを備えることを特徴とする。
【００１７】
第６の発明は、上記第１の発明において、アイドルオリフィス通路を開閉するバルブ部とこれを駆動する部材との当接面に凹部を形成したことを特徴とする。
【００１８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、オリフイス通路のー部に弾性膜部を設けたので、液体の内圧上昇が生じると弾性膜部が弾性変形することにより低動バネ化を実現できる。
しかも、弾性膜部でオリフイス通路のー部を構成することにより、弾性膜部をオリフイス通路と離れた位置に設ける必要がなくなるので、液封マウントの構造が簡単になりかつ小型化が可能になる。
【００１９】
また、弾性膜部がオリフィス通路の入口部近傍に設けられているため、オリフイス通路へ流入する液体の圧力が高い部分を弾性膜部上へ流すことができ、これにより弾性膜部の弾性変形を大きくして液体の内圧上昇分を有効に吸収できる。
【００２０】
さらに、弾性膜部をオリフィス通路と一体に形成した場合には、弾性膜部を特別に単独で形成する必要がないのでその形成が容易になり、部品点数の削減、低コスト化、組立工数の削減及び品質の安定化を達成できる。また、別体に形成した場合には弾性膜部の材質を他のオリフィス通路構成部分と変えることができるから、弾性膜部の特性を容易に変更できる。
【００２１】
また、弾性膜部は、入力振動の大きさにより非線形のバネ特性を示すので、小振動が入力すると低いバネ定数となり、液圧の上昇分を有効に吸収して低動バネ化を可能にする。一方、大振動が入力すると高いバネ定数となり、弾性膜部の大変形を防止し、同時に入力振動による変位量が増大してもオリフィス通路における液体流量の減少を抑制できるので、オリフィスによる効果を安定に発揮させることができる。
【００２３】
そのうえ、オリフイス通路を、常時運通する減衰オリフィス通路と開閉式のアイドルオリフイス通路を含む複数の通路で構成し、このうちのアイドルオリフイス通路に弾性膜部を形成したので、アイドルオリフイス通路が閉じられた状態でも低動バネ化を実現でき、特に低周波域の低動バネ化が顕著になる。
しかも、比較的幅の広いアイドルオリフイスを利用して弾性膜部を設けることができるから、弾性膜部の形成が容易になるとともに、弾性膜部を幅広くすることにより弾性変形量を大きくし、液圧の上昇分をより有効に吸収してさらなる低動バネ化を可能にする。
【００２４】
第２の発明によれば、第１の発明における弾性膜部を非線形のバネ特性にしたので、小振動が入力すると低いバネ定数となり低動バネ化を可能にする。一方、大振動が入力すると高いバネ定数となり、弾性膜部の大変形を防止し、同時に入力振動による変位量が増大しても減衰オリフィス通路における液体流量の減少を抑制できるので、減衰オリフィスによる減衰効果を有効に発揮させて高減衰にすることができる。
【００２６】
第３の発明によれば、弾性部材の―部に膜共振を生じるための薄肉部を設けたので、中周波域の振動をこの薄肉部で吸収でき、その結果、低周波域から中周波域までを低動バネ化できる。
【００２７】
第４の発明によれば、弾性部材の内壁面との間に液柱共振を生じる液体流動間隙を形成するための中高周波デバイスを設けて中高周波域を低動バネ化したので、この中高周波デバイス並びに前記各オリフイス通路及び弾性膜部により、低周波域及び中高周波域を同時に低動バネ化できる。
また、前記各オリフイス通路及び弾性膜部並びに弾性部材の一部に設けた膜共振を生じるための薄肉部及び前記中高周波デバイスを同時に設けると、低周波域から中高周波域のほぼ全域に及ぶ広範囲を低動バネ化できる。
【００２８】
第５の発明によれば、次第に振動が大きくなると環状突起がフランジに対して強く押し当てられ、その反力で弾性膜部のバネ定数が高く変化して弾性変形を規制する。したがって、環状突部はフランジと共に、弾性膜部に対して入力振動の大きさに応じてバネ定数を変化させることになり、弾性膜部のバネ特性を非線形にすることができる。
また、よりも大きな大振動が入力すると、フランジ側からの反力が極めて大きくなって、弾性膜部がそれ以上弾性変形できなくなり、弾性膜部の耐久性に著しく悪影響を与えるような大変形を防止するので、環状突起は大変形規制部として機能できる。
【００２９】
第６の発明によれば、アイドルオリフィス通路を開閉するバルブ部とこれを駆動する部材との当接面に凹部を形成したので、両部材間を密着しにくくでき、バルブを開くとき両部材間の分離を良好にして異音の発生を減少させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて―実施例を説明する。図1は本実施例に係る液封マウントの―種である車両用エンジンマウントの全断面図（図３の１−１線方向に沿う断面図)、図２はその側面図、図３は同平面図である。図４は仕切部材の分解斜視図、図５はその断面図、図６は弾性仕切部の平面図、図７はその断面図、図８はオリフィス部材の底面側を示す斜視図、図９は弾性膜部の拡大断面図、図１０はカップ状部材の底面図、図１１はバルブ操作部材の別実施例平面図、図１２は図１１の１２−１２線相当断面図、図１３は本実施例に係るエンジンマウントの動バネ特性を示すため縦軸を動バネ定数、横軸を周波数にしたグラフ、図１４は低周波域から中周波域部分を拡大したグラフ、図１５はアイドルオリフィス通路を閉じた状態の低周波域における動バネ特性のグラフ、図１６はその状態における減衰特性を示すグラフである。
【００３１】
図１乃至図３において、このエンジンマウントは、振動源であるエンジン側へ取付けられる第１の支持部材１と、車体側へ取付けられる第２の支持部材２と、これらの間に設けられる弾性部材３を備えている。なお、図３に示す直交する２方向ＸＹについて、以下の説明ではＸを前後方向、Ｙを左右方向とする。
【００３２】
第１の支持部材１は、主たる振動の入力方向Ｚと平行に第２の支持部材２の内部へ向って延出する軸状をなしている。弾性部材３は、ゴムやエラストマーなど適宜の弾性材料から形成され、略円錐状をなす円錐部４と筒状部５が―体に形成され、ドーム状をなす一種のバネ構造体になっている。
【００３３】
円錐部４の内壁には軸対称位置にー対の同―形状をなす凹部６が形成され、この凹部６の肉厚部分が薄肉部７をなし、この薄肉部７は左右方向Ｙ上における対称位置に設けられ、所定の中周波域振動の入力により膜共振を生じるようになっている。なお凹部６は筒状部５の内面まで連続して形成されている。また、薄肉部７は、凹部６の大きさや深さを調整して、膜厚並びに面積を変化させることにより、特定の中周域の振動入力に対して膜共振により振動を吸収するようになっている。
【００３４】
筒状部５は、第２の支持部材２の筒状被覆部８内面へー体化され、かつ筒状被覆部８内に固定されたダイアフラム９と弾性部材３により内部に液室を形成している。この液室はダイアフラム９より内側に設けられた仕切部材１０により、第１の支持部材１側の主液室１１とダイアフラム９側の副液室１２に凶画され、ダイアフラム９の周縁部が仕切部材１０の周縁部へ筒状部材１３の―端側で固定されている。
【００３５】
仕切部材１０には減衰オリフィス通路１４とアイドルオリフイス通路１５の二つのオリフィス通路が、それぞれ主液室１１と副液室１２とを連絡して形成され、このうち減衰オリフィス通路１４は主液室１１と副液室１２と常時連通し、アイドルオリフィス通路１５は開閉式となっている。
【００３６】
アイドルオリフィス通路１５の―部は弾性膜部１６をなし、かつ仕切部材１０の中心部側に形成された中央穴１７は、仕切部材１０の中央出口１８とつながり、この中央出口１８はダイアフラム９の中央部に―体形成されたバルブ部１９で開閉される。
【００３７】
第１の支持部材１は弾性部材３の中心に沿って長く延び、その―端は主液室１内へ突出し、この突出端に中高周波デバイス２０がカシメ固定されている。中高周波デバイス２０は第１の支持部材１の軸線方向すなわち主たる振動の入力方向Ｚと平行な方向から見た形状は、図面上からはわかりにくいが略長円形をなし、前後方向Ｘの幅を半径とする円弧のうち左右方向部分を一部切り欠いた形状であり、その結果、前後方向Ｘが幅広、左右方向Ｙが幅狭になっている。
【００３８】
さらに、中高周波デバイス２０の周囲にフランジ状の壁部２１が形成されているが、このフランジ状の壁部２１は全周に形成されるものではなく、左右方向Ｙ側に形成されていない。このため壁部２１で囲まれた空間は、左右方向Ｙ側部分が開口部として開放され、かつこの開口部は薄肉部７に臨んでいる。また、この中高周波デバイス２０は、中高周波デバイスを真円でかつ周囲のフランジ状壁部に開放部を設けないよう構成した場合と比べて、中高周波域振動時における液体流動量を減少させる設定になっている。
【００３９】
中高周波デバイス２０の周囲は円錐部４の内面との間に液体の流動を可能とする間隙を形成するが、中高周波デバイス２０が長円形状をなすこと及び円錐部４内面に部分的な凹部６が形成されている構造のため、この間隙は中高周波デバイス２０の周囲において不均一に変化する。
【００４０】
すなわち、前後方向Ｘでは、中高周波デバイス２０の幅広部が、円錐部４の―般肉厚部すなわち薄肉部７の形成されていない部分に臨み、円錐部４の内面との間に狭隘な流動間隙２２ａを形成し、また、左右方向Ｙでは、中高周波デバイス２０の幅狭部と薄肉部７のある凹部６とが対面しているから、狭隘な流動間隙２２ａに比較的して幅の広い流動間隙２２ｂをなしている。
【００４１】
薄肉部７は、一般厚肉部と比べて遥かに変形し易くなっており、振動の入力により主液室１１の体積が変動して液体流動が生じると、所定の中周波域で膜共振するようになっている。さらに幅の広い流動間隙２２ｂにおいては、膜共振より高周波側の中高周波域において所定周波数にて液柱共振が生じるようになっている。
【００４２】
これらの膜共振と液柱共振は互いに連成され、広域において低動バネを生じる。そのうえ、前述した幅の広い流動間隙２２ｂにおける液体流動量を少なくすることにより、この部分における液柱共振の共振エネルギーを薄肉部７の膜共振時における共振エネルギーに接近させることができる。なお、本実施例では、中高周波域までの領域内において、狭隘な流動間隙２２ａにおける液柱共振は生じないようになっている。但し、これらの各共振点の設定は任意にチューニング可能である。
【００４３】
バルブ部１９はバルブ駆動部２３により開閉動作される。このバルブ駆動部２３はバルブ部１９及びアイドルオリフィス通路１５とともに弾性コントロ―ル機構を構成し、筒状部材１３の外側を筒状被覆部８から―体に延出する延出固定部８ａの先端部でカシメ固定され、このとき筒状部材１３の突出端部が位置決めとして機能する。
【００４４】
バルブ駆動部２３は、バルブ部１９へ当接する略逆カップ状の当接部２４、その周囲に―端側を密着した弾性筒部２５、その他端側を閉じる底部材２６で密閉空間２７を形成し、底部材２６に形成されたジョイントパイプ部２８を介して負圧源へ接続されている。
【００４５】
そこで、密閉空間２７を負圧にするとバルブ開状態となり、当接部２４はこの密閉空間２７の内部に設けられているコイルスプリング２９の弾力に抗して底部材２６側へ移動することにより、それまで当接部２４を介してコイルスプリング２９の弾力により中央出口１８の周囲へ押しつけられていたバルブ部１９を中央出口１８から離してアイドルオリフィス通路１５を開放するようになっている。
【００４６】
なお、当接部２４と接触するバルブ部１９の接触面には略十文字状等の溝状をなす密着防止部１９ａが形成され、バルブ開時に当接部２４がそれまで強固に密着していたバルブ部１９から分離し易くすることにより、分離時の異音発生を軽減している。
【００４７】
図１１及び１２は、密着防止部に関する別実施例であり、この密着防止部６０は当接部２４側に形成されている。すなわち、当接部２４上を一体に覆うように形成されたゴム等の弾性被覆部６１の肉厚変化により略十文字状の溝として形成される。この場合、バルブ９側は溝等を加工する必要がない。なお、密着防止部は略十文字状の溝に限らず散点状の凹凸等、要は密着し過ぎず分離しやすくなるようにできるものならばよい。
【００４８】
図４乃至図１０により仕切部材１０の構造を詳細に説明する。図４に示すように、上方へ開放された略カップ状の支持部材３０と、この内部へ嵌合される円形で肉厚のオリフィス部材３１と、その上へ被せられる円板状の蓋３２を備える。
【００４９】
支持部材３０は、比較的剛性のある金属や合成樹脂等の適宜材料から構成され、中央に中央出口１８が形成され、これを挟む外周部略対称位置に減衰オリフィス出口３３と弾性膜開放部３４の二つの開口部が形成されている。
【００５０】
オリフィス部材３１はゴムやエラストマー等のバネ弾性に富む材料で構成され、図６に示すように、減衰オリフィス通路１４の形成部分とアイドルオリフィス通路１５の形成部分に領域が二分され、減衰オリフィス通路１４は上方へ開放された略U字状の溝であり、外周側の端部は出口３５をなして減衰オリフィス出口３３と重なるようになっている。また池端は蓋３２の中央側に形成された減衰オリフイス入り口３６と重なり、ここから主液室１１と連通するようになっている。
【００５１】
アイドルオリフィス通路１５も同様に形成されるが、より幅広でかつ中央穴１７へ向かって傾斜するスロ―プ状に形成されている。また底部側が薄肉部に形成され、ここが―体の弾性膜部１６をなし、その上方に蓋３２の外周部に形成されたアイドルオリフイス入り口３７と重なり、ここから主液室１１と連通するようになっている。
【００５２】
弾性膜部１６は、図５,８及び９に明らかなように、弾性膜開放部３４内へ嵌合する環状突部３８が―体に形成され、無負荷状態では支持部材３０の弾性膜開放部３４を囲む部分に―体形成されたフランジ３９に対して若干の間隙をもって対面するようになっている（図９参照）。
【００５３】
環状突部３８は、先端が外開き状をなすように形成され、本願発明における大変形規制部の一例をなすとともに、フランジ３９と関連して弾性膜部１６に非線形のバネ特性を与える部分として機能する。すなわち、比較的小振動の入力時には環状突部３８がフランジ３９に対して非接触の自由状態か、僅かに接触して軽く変形規制状態となる。
【００５４】
次第に振動が大きくなるとフランジ３８に対して強く押し当てられ、その反力で弾性膜部１６のバネ定数が高く変化して弾性変形を規制する。したがって、環状突部３８はフランジ３９と共に、弾性膜部１６に対して入力振動の大きさに応じてバネ定数を変化させることになり、弾性膜部１６のバネ特性を非線形にすることになる。
【００５５】
さらに所定値（例えば、振幅１３ｍｍ程度）よりも大きな大振動が入力すると、フランジ３９側からの反力が極めて大きくなって、弾性膜部１６がそれ以上弾性変形できなくなり、弾性膜部１６の耐久性に著しく悪影響を与えるような大変形を防止するので、環状突起３８は大変形規制部として機能する。この防止すべき大変形の程度は実際の使用に即して任意に設定される。
【００５６】
なお、大変形規制部としては、フランジ部３９の一部を弾性膜部１６が変形限度で押し当てられるよう張り出させる等、適宜構造を採用することができる。また、弾性膜部１６に非線形のバネ特性を与える機能部としての環状突起３８の構造も種々可能であり、例えば、先端部を先細り状の鋭角形状かつ略Ｌ字形に屈曲させてフランジ部３９へほぼ直角に押し当てられるようにすると、顕著な非線形のバネ特性を得ることができる。
【００５７】
このとき、環状突起３８とフランジ部３９との間に予め間隙が形成されていれば、このような非線形のバネ特性を得ることに役立つ。但しこの間隙は必ずしも設けなくてもよく、また環状突起３８を予め圧縮してフランジ３９へ圧接させる場合は、この際における環状突起３８の圧接程度である締め代を設定するが、この締め代の設定を適宜に調節してバネ特性の変化を得るようにしてもよい。
【００５８】
図４及び６中の符号４０はオリフィス部材３１と―体に形成された―対の位置決め突起であり、蓋３２の減衰オリフィス入り口３６を挟む位置に形成された―対の小孔４１と嵌合し、オリフィス部材３１と蓋３２を相互に位置決めして組み立てるようになっている。４２はシール突起であり、オリフィス部材３１の表面に―体形成され、蓋３２と密着し、各オリフィス通路の液漏れを防止している。
【００５９】
次に、本実施例態の作用を説明する。図１３は本実施例のエンジンマウントにおける動バネ定数と周波数との関係を示し、実線の曲線が本実施例であり、点線は構造において弾性膜部を欠く点のみが相違する比較例である。
【００６０】
まず、本実施例における動バネ特性について概説する。最初に、低周波域ではアイドル域よりも低い周波数の振動入力に対して減衰オリフィス通路１４の液柱共振により吸収し、アイドル域ではアイドルオリフィス通路１５を開いてその液柱共振（共振点Ａ）で吸収する。
【００６１】
その後、アイドルオリフィス通路１５を再び閉じた中周波域になると、比較的低周波側で弾性膜部１６の膜共振（共振点Ｂ）が生じる。さらに、中周波域の比較的高周波側になると薄肉部７による膜共振が主体となる共振点Ｃが生じ、いずれも中周波域を低動バネ化する。
【００６２】
続いて、中高周波域になると、中高周波デバイス２０による液柱共振が主体となる共振点Ｄが生じ、中高周波域を低動バネ化する。このとき、中高周波デバイス２０を長円形としかつ薄肉部７と組合せて配置したため、共振範囲を広くでき、しかも、中高周波デバイス２０による液体流動量を少なくすることにより共振点Ｄの動バネ定数を同Ｃのものに接近させることができるので、より一層の低動バネ化が可能になる。
【００６３】
このため、全体として低周波域から中高周波域の広範囲において低動バネを達成できている。但し、比較例においても、共振点Ａ，Ｃ及びＤは同様に存在し、やはり全体としてはかなりの低動バネ化を達成しているが、本実施例程は低動バネになっていない。これは構造上の唯一の相違点である弾性膜部１６の存在有無に原因することが明らであり、弾性膜部１６によりこのようなさらなる低動バネ化が可能になる。
【００６４】
そこで、弾性膜部１６の作用について説明する。まず、主液室１１の内圧が上昇すると、この上昇分をある程度まで弾性膜部１６が弾性変形して吸収する。したがって、比較例と比べて本実施例が全周波数範囲で低動バネ化できることになる。
【００６５】
特に、低周波域においては、図１４に示すように、アイドルオリフィス通路１５が閉じると急激に内圧が上昇して高動バネになる傾向にあるが、弾性膜部１６の弾性変形によりこれを緩和できる。また、共振点Ａより低周波側の減衰オリフィス通路１４の作用域でもさらに低動バネ化する。
【００６６】
しかも、弾性膜部１６は弾性変形のみならず膜共振によっても低動バネ化に貢献できる。すなわち、中周波域の比較的低周波側である固有の共振点Ｂにて弾性膜部１６自体が膜共振し、これによってもこの周波数域をより低動バネ化できる。
【００６７】
図１５は、アイドルオリフィス通路１５を閉じた状態の低周波域における動バネ特性のグラフであり、図１６はその状態における減衰特性を示すグラフである。これらのグラフに明らかなように、減衰オリフィス通路１４のみを液体が流れた場合であっても、弾性膜部を欠く従来例（点線）よりも、弾性膜部を有する本実施例（実線）の方が明らかに、より広い周波数範囲で低動バネ（図１５）かつ高減衰（図１６）となる。
【００６８】
その結果、エンジン振動を有効に吸収することが望まれる低周波域において、低動バネかつ高減衰の領域をブロード化でき、エンジンの振動の大きさが変動しても、この振動の吸収を安定的に行えることになる。
【００６９】
また、図９に示すように、弾性膜部１６が弾性変形するときその変位量に応じて、予め先端が外開き状に設けられている環状突部３８がその開き角を変化し、図の状態では、弾性膜部１６の中央部が下方へ撓むと、環状突部３８の先端は徐々に横開き状に変化し、フランジ３９へ接触して強く押し当てられるようになる。
【００７０】
このため、内圧が上昇して弾性膜部１６を大きく弾性変形させようとすればする程、フランジ３９側からの反力が増大し、この反力が弾性膜部１６の弾性変形を規制するように作用するため、弾性膜部１６のバネ弾性が増大し、大振動の入力により低動バネから高動バネへ急激に変化する非線形の動バネ特性を示し、弾性膜部１６の変形量は、入力振動の変位量と比例する線形ではなく、このような比例関係のない非線形の変化となる。
【００７１】
その結果、弾性膜部１６は、小振動が入力すると低いバネ弾性状態となり、液圧の上昇分を有効に吸収して低動バネ化を可能にする。一方、大振動が入力すると高いバネ弾性状態となり、オリフィス通路によるオリフィス効果、特に減衰オリフィス通路１４における減衰効果を有効に維持できる。
【００７２】
すなわち、仮に弾性膜部１６がこのような非線形特性を有さないとすれば、大振動の入力による主液室１１の内圧上昇に比例して弾性膜部１６が変形することにより内圧上昇を吸収するため、入力振動の大きさの割には減衰オリフィス通路１４へ流入する液体流量が多くならず、その結果、期待されるほどの高減衰とならず、むしろ低減衰状態となり、減衰オリフィス通路１４による減衰が効果的に発揮されなくなる。
【００７３】
しかしながら、本実施例は弾性膜部１６が非線形特性を有することにより、大振動の入力時には弾性膜部１６が高いバネ弾性状態となり、次第に入力振動に対する変形の割合を少なくするため、減衰オリフィス通路１４へ流入する液体流量を入力振動に見合うだけ確保でき、その結果、減衰オリフィス通路１４による減衰が効果的に発揮される高減衰状態を得ることができる。
【００７４】
なお、このような弾性膜部１６の非線形特性によるオリフィス特性に対する効果は、減衰オリフィス通路１４に止まらず、他の特性をもったオリフィス通路に対しても有効であり、同様に弾性膜部１６がオリフィス通路に流入する液体流量の入力振動の大きさに応じた変動を抑制するように作用するため、入力振動の大きさが変動してもオリフィス特性を一定に発揮させることができる。
【００７５】
また、大変形規制部としての環状突起３８を設けたので、大振動が入力すると環状突起３８がフランジ部３９へ押し当てられて弾性膜部１６の大変形を防止することにより、弾性膜部１６の破損を防止できるため装置の耐久性を向上させることができる。
【００７６】
このとき、フランジ部３９は支持部材３０と一体に形成されているため、別部材を特別に形成してこれを取付ける必要がないので、構造の簡単化を図り、かつ製造を容易にできる。但し、環状突起３８やフランジ部３９を省略することもでき、この場合には、弾性膜部１６の大変形を防止するための板状等をなすストッパ構造を、弾性膜解放部３４に支持部材３０と一体又は別体に設ければよい。
【００７７】
さらに、弾性膜部１６をアイドルオリフィス１５と―体化したので、弾性部材であるオリフィス部材３１の弾性を利用して容易に形成でき、弾性膜部１６を特別に単独で形成する必要がないのでその形成が容易になる。したがって、部品点数の削減、低コスト化、組立工数の削減及び品質の安定化を達成できる。
【００７８】
また、弾性膜部１６をオリフイス通路１５と離れた位置に設ける必要がなくなるので、液封マウントの構造が簡単になりかつ小型化が可能になる（但し、この効果は後述するオリフィス通路と別体に設けた場合も同様である）。
【００７９】
しかも、比較的幅の広いアイドルオリフイス１５を利用して弾性膜部１６を設けることができるから、弾性膜部１６の形成が容易になるとともに、弾性膜部１６を幅広くすることにより弾性変形量を大きくし、内圧の上昇分をより有効に吸収してさらなる低動バネ化を可能にできる。
【００８０】
そのうえ、弾性膜部１６がアイドルオリフイス１５の入口３７近傍に設けられているため、アイドルオリフイス１５へ流入する液体の圧力が高い部分を弾性膜部１６上へ流すことができ、これにより弾性膜部１６の弾性変形を大きくして液体の内圧上昇分を有効に吸収できる。また、弾性膜部１６の一部に大変形規制部としての環状突部３８を一体に設けたので、大変形規制部の形成が容易になる。
【００８１】
なお、本願発明は上記実施例に限定されず種々に変形や応用が可能である。例えば、弾性膜部１６を、アイドルオリフィス通路１５ではなく減衰オリフィス通路１４側へ設けたり、双方のオリフィス通路へ設けることもでき、これらオリフィス通路と別体に形成された弾性膜部をオリフィス通路の―部に取付けることもできる。また、オリフィス通路の形状や種類等は任意であり、その数も本実施例より多数設けることもできる。
【００８２】
このとき弾性膜部をオリフィス通路と別体に形成した場合には弾性膜部の材質を他のオリフィス通路構成部分と変えることができるから、弾性膜部の特性を容易に変更でき、チューニングの際において便利になる。弾性膜部をアイドルオリフイス通路以外のオリフィス通路に形成した場合は、アイドルオリフィス通路へ形成したときと同様に低周波域の低動バネ化を期待できる。
【００８３】
さらに、上記弾性膜部を設けたオリフィス通路を設ける対象となる液封マウントは種々の構造のものが可能である。すなわち、先に述べたような、弾性部材に膜共振用の薄肉部を設けた構造、中高周波デバイスを備えた構造又はアイドルオリフィス通路及びその開閉機構を備えた構造のいずれか一以上の構造を欠くものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るエンジンマウントの全断面図
【図２】その側面図
【図３】同平面図である。
【図４】仕切部材の分解斜視図
【図５】その断面図
【図６】オリフィス部材の平面図
【図７】その断面図
【図８】オリフィス部材の底面側を示す斜視図
【図９】弾性膜部の拡大断面図
【図１０】カップ状部材の底面図
【図１１】バルブ操作部材の別実施例平面図
【図１２】図１１の１２−１２線相当断面図
【図１３】本実施例に係るサイドマウントの動バネ特性を示すグラフ
【図１４】低周波域から中周波域の一部を拡大したグラフ
【図１５】アイドルオリフィス通路を閉じた状態の低周波域における動バネ特性のグラフ
【図１６】上記状態における減衰特性のグラフ
【符号の説明】
１:第１の支持部材、２:第２の支持部材、３:弾性部材、４:円錐部、７:薄肉部、１０:仕切部材、１４:減衰オリフイス通路、１５：アイドルオリフィス通路、１６:弾性膜部、２０:中高周波デバイス
Claims (6)
- 振動源側へ取付けられる第１の支持部材と、車体側へ取付けられる第２の支持部材と、これらの間に設けられる略円錐状の弾性部材とにより、この弾性部材を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切部材により主液室と副液室に区画するとともに、これら主液室と副液室を連絡するオリフィス通路を形成した液封マウントにおいて、
上記オリフィス通路は、主液室と副液室を常時連通する減衰オリフィス通路とエンジンのアイドル状態のときのみ連通する開閉式のアイドルオリフィス通路を含む複数の通路からなり、
アイドルオリフィス通路は副液室側の出口部分を開閉され、
このアイドルオリフィス通路の一部を液体の内圧上昇により弾性変形する弾性膜部で形成するとともに、
前記仕切部材は前記オリフィス通路が形成される弾性体のオリフィス部材を備え、
このオリフィス部材は前記減衰オリフィス通路とアイドルオリフィス通路をなす溝が形成され、
アイドルオリフィス通路の溝は、減衰オリフィス通路の溝よりも幅が広く、
かつアイドルオリフィス通路の溝の底部で主液室側に設けられた入口に重なる部分を薄肉にして前記弾性膜部を形成したことを特徴とする液封マウント。 - 上記弾性膜部には前記副液室側に周囲を囲む環状突起が一体に形成されて前記非線形のバネ特性を示すことを特徴とする請求項１に記載した液封マウント。
- 上記弾性部材の一部に膜共振を生じるための薄肉部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載した液封マウント。
- 上記弾性部材に主液室内へ突出して弾性部材の内壁面との間に液柱共振を生じるオリフィス間隙を形成するための中高周波デバイスが設けられていることを特徴とする請求項１乃至３に記載した液封マウント。
- 上記仕切部材は、前記オリフィス部材と、このオリフィス部材を嵌合するカップ状の支持部材と、オリフィス部材を覆う蓋部とを備え、前記支持部材は前記オリフィス部材の弾性膜部が嵌合する開口と、この開口を囲み前記環状突起が押し当てられるフランジを備えることを特徴とする請求項２に記載した液封マウント。
- 上記アイドルオリフィス通路を開閉するバルブ部とこれを駆動する部材とを備えるとともに、これら両部材の当接面に凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載した液封マウント。
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