JP4315556B2

JP4315556B2 - 液封防振装置

Info

Publication number: JP4315556B2
Application number: JP37513599A
Authority: JP
Inventors: 和俊佐鳥
Original assignee: Yamashita Rubber Co Ltd
Current assignee: Yamashita Rubber Co Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001187937A

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して好適な液封防振装置に係り、特にオリフィス通路の開口部に対する開閉部材を備えてオリフィス通路の経路や長さ等を変化させる可変オリフィス形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−０１４３３５号、同１０−２８１２１４号には、主液室を囲む側壁部の一部に弾性部材本体と一体の横可動膜を設けるとともに、この横可動膜と一体の開閉部材を設け、横可動膜を弾性変形させることにより開閉部材を動作させて主液室内に開口するオリフィス通路の開口部を開閉させ、オリフィス通路の経路や長さ等を変化させるようにした可変式のオリフィス通路を備えた液封防振装置が示されている。また、これらの開閉部材には、一体の突起部を設けて開き動作時にこの突起部を仕切り部材上へ摺動させることにより開口部の開放を迅速化することも示されている。なお、本願発明においては、１００Ｈｚ以下を低周波、１００〜５００Ｈｚを中周波、５００Ｈｚ以上を高周波という。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記開閉部材を横可動膜と一体に形成すると製造が容易になる反面、開閉部材はその機能上横可動膜より遙かに硬くする必要があるから、柔軟な横可動膜と硬い開閉部材を一体に形成すると、双方の設計に制約が多くなり自由度が小さくなる。また、機種が異なることにより開閉部材を若干寸法変化させる等の必要が生じても、横可動膜が弾性部材本体と一体であるから、これら全体を作り直す必要があるので汎用性に乏しいものになり、開閉部材のみを交換することはできないので経済的にも不利である。このため、開閉部材を横可動膜と別体にすることも考えられるが、この場合には別体の開閉部材を如何にして横可動膜へシール性高く取付けるかという点に困難性がある。また、開き時に開閉部材から突出する突部を利用する構造の場合には摺動部が摩耗や破損しやすいので耐久性をより向上させることが困難である。そこで、本願発明は係る問題点の解決を目的とする。
【０００４】
【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防振装置に係る第１の発明は、振動源側へ取付けられる第１の取付部材と、車体側へ取付けられる第２の取付持部材と、これらの間に設けられる略円錘状の弾性本体部とにより、弾性本体部を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切り部材により主室と副室に区画するとともに、これら主室と副室を連通するオリフィス通路を仕切り部材に形成し、かつ主液室を略円筒状に囲む側壁部に弾性体の横可動膜を設け、この横可動膜に、主液室内側の仕切り部材の表面に開口するオリフィス通路の開口部を開閉するための開閉部材を設けた液封防振装置において、
前記開閉部材を横可動膜と別体の弾性部材で形成し、
この開閉部材から突出する取付部を前記横可動膜に対して主液室側から外方へ向かって貫通させ、横可動膜とその外側にて結合一体化するとともに、
横可動膜の内側表面と開閉部材を液密及び気密に密接させたことを特徴とする。
【０００５】
また、前記開閉部材の接合面に前記取付部の周囲を連続して囲むシール突起を一体に形成し、このシール突起を前記横可動膜の主液室側内表面へ密接させて前記取付部の横可動膜貫通部をシールすることも特徴とする。
【０００６】
第２の発明は上記第１の発明において、前記仕切り部材表面で前記オリフィス通路の開口部よりも前記横可動膜側となる部分に表面から突出する突起部を一体に設け、この突起部を支点として前記開閉部材を開閉動作させることを特徴とする。
【０００７】
第３の発明は上記第１の発明において、前記開閉部材に前記横可動膜と略平行するフランジ部を設け、このフランジ部により横可動膜の主液室側を部分的に覆ったことを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、横可動膜と対面して開閉部材を別体に設け、開閉部材から突出する取付部を主液室内側から外方へ向けて横可動膜を貫通させ、外部にてネジ止めやカシメ等の適宜固定手段により固定し、横可動膜の内側にて開閉部材が密接するように一体化させた。このとき開閉部材が弾性部材であるため、同じく弾性部材である横可動膜と液密及び気密に接合でき、かつこの密着度は外部における固定手段により調節できる。したがって、開閉部材を別体に設けても横可動膜に対して実用上十分なシール性を確保して取付可能になり、その結果、横可動膜と開閉部材を硬さ等につきそれぞれの目的に応じて任意に設定できるから、設計の自由度が大きくなる。また、機種が異なることにより開閉部材を若干寸法変化させる等の必要が生じても、横可動膜と関係なく開閉部材のみを別寸法のものに交換すれば済むので、汎用性に冨みかつ経済性にも優れたものになる。
【０００９】
また、取付部を囲むシール突起を開閉部材の接合面に設けたので、より高いシール性を簡単な構造で確保できる。
【００１０】
第２の発明によれば、仕切り部材表面でオリフィス通路の開口部よりも前記横可動膜側となる部分に表面から突出する突起部を一体に設けたので、この突起部を支点として開閉部材を開閉動作させることができ、従来例のように開閉部材側に設けた突起部を仕切り部材上に摺動させないので摩耗や破損のおそれが少なくなり、飛躍的に耐久性を向上させることができる。
【００１１】
第３の発明によれば、開閉部材に横可動膜と略平行するフランジ部を設け、このフランジ部により横可動膜の主液室側を部分的に覆ったので、このフランジ部が主液室内における内圧変動によって生じる膜共振を制御できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて自動車用エンジンマウントとして構成された実施例を説明する。図１〜７は実施例に係り、図１は全体の縦断面図（図２の１−１線相当）、図２は全体の平面図、図３は要部の拡大断面図、図４は仕切り部材部分の平面図、図５は入り口側可変オリフィス機構部分を示す部分断面図、図６はその開閉部材の取付構造を拡大して示す断面図、図７は開閉部材のシール構造を示す拡大断面図である。
【００１３】
まず、図１〜４において、液封防振装置であるエンジンマウントは、第１の取付部材１、第２の取付部材２及び弾性本体部３を有し、第１の取付部材１はネジ部４にて図示しないエンジン側へ取付けられ、第２の取付部材２はフランジ５にて同様に図示しない車体側へ取付けられる。
【００１４】
弾性本体部３は公知のゴム等からなる適宜弾性材料で構成される略円錐状の部材であり、その頂部を第１の取付部材１が貫通して一体化されている。弾性本体部３の裾部周囲はフランジ６をなして第２の取付部材２の一部をなすフランジ金具７へ一体化されている。弾性本体部３の下部は、フランジ６からさらに下方へ略筒状に延出する内張り部８をなし、略円筒状の側壁部９の内面へ一体化されている。
【００１５】
側壁部９は第２の取付部材２の一部をなし、その外側に前記フランジ金具７が溶接で一体化される部材であり、その周囲に丸穴１０が周方向１８０°間隔で設けられ、この丸穴１０部分のみ、内張り部８は側壁部９に支持されず、自由に弾性変形が許容された横可動膜１１をなしている。なお、横可動膜１１の周囲で丸穴１０の内側となる位置には円形の溝１２が形成され、移動横可動膜１１の変形を容易にしている。
【００１６】
側壁部９の下部は、第２の取付部材２の円筒形基部１３のフランジ１４に対してカシメにより一体化され、この側壁部９と円筒形基部１３の接続部に仕切り部材１５とダイアフラム１６が各周囲を固定されている。
【００１７】
仕切り部材１５は弾性本体部３とともに、主液室１７を画成し、かつダイアフラム１６との間に副液室１８を画成する。主液室１７と副液室１８は、仕切部材１５に形成されたアイドル振動吸収用のアイドルオリフィス通路２０と低周波振動を吸収するためのダンピングオリフィス通路２１で連通される。但し、アイドルオリフィス通路２０はアイドリング時のみ開く開閉式であり、ダンピングオリフィス通路２１は常時開いている。
【００１８】
図３及び図４にも明らかなように、アイドルオリフィス通路２０の出口２２は、ダイアフラム１６の中央部２３を中空のバルブ２４の頂部にて押しつけることにより閉じられ、連絡通路２６から図示しない負圧源によりバルブ２４内を負圧にすることにより、バルブ２４の内側に設けられたリターンスプリング２５に抗してバルブ２４を下降すると、出口２２が開いて主液室１７と副液室１８を連通するようになっている。バルブ２４はカップ状の心金部材２７の表面を弾性体２８で被覆したものであり、弾性体２８の下部周囲は第１の取付部材１の底部へ嵌合される蓋状部材２９へ密接し、内部を気密にしている。
【００１９】
この開閉機構は出口側の可変オリフィス機構を構成し、本実施例では、これとは別に後述する入り口側の可変オリフィス機構が設けられている。なお、円筒形基部１３の内側には支持用筒金具３０が嵌合され、その上端部は内フランジ３１をなして、ダイアフラム１６の周囲を仕切り部材１５との間で挟み、かつ中間部には内方へ突出する段部３２が形成され、下端部は内側へ折り曲げられて蓋状部材２９の周囲へ重なるカシメ部３３をなすことにより、段部３２とカシメ部３３の間に弾性体２８の周囲に肥大して形成された端末部３４を挟むことにより端末部３４を蓋状部材２９へ密着させて固定している。
【００２０】
図１中の符号３５は中高周波デバイスであり、下向きに開放された略カップ状をなして、主液室１７内へ突出する第１の取付部材１の下端部へ固定され、第１の取付部材１と共に上下動することにより、中高周波デバイス３５と弾性本体部３の間に形成されたクリアランス内で中高周波域の液柱共振を生じさせるようになっている。また、符号３６はストッパであり、第１の取付部材１から一体に半径方向へ延出するストッパアーム３７の先端に形成され、フランジ金具７から上方へアーチ状をなして形成されたストッパブラケット３８内に入り、大振動時にフランジ６側へ当接して一定以上の変形を規制するようになっている。
【００２１】
次に、仕切り部材１５の構造を詳述する。図３及び図４に示すように、仕切り部材１５は上部材４０、中間部材４１、下部材４２の３部材を中間部材４１が中になるように上下へ重ね合わせて構成されている。上部材４０は比較的剛性のある樹脂材料からなり、周囲がフランジ４３をなし、その内側に上方へ突出する環状壁４４が一体に形成されている。環状壁４４は側壁部９との間に所定のクリアランスをなして対面しており、その一部で横可動膜１１と対面する部分が特に制御部４４ａをなす。
【００２２】
環状壁４４の内側は凹部４５をなし、その下面側には略渦巻き状をなすアイドルオリフィス溝４６が形成されている。アイドルオリフィス溝４６は一端にて凹部４５へ開放された入り口４７をなし、他端は中心方向へ回り込んで、下部材４２のほぼ中心部に形成されている出口２２と連通するよう、全体が下方に開放されている。アイドルオリフィス溝４６は下側の中間部材４１に重なり、開放部を閉じられてアイドルオリフィス通路２０を形成する。また、本実施例では入り口４７と別の場所に切り替え用入り口である中間ホール５６が設けられ、入り口４７と選択的に切り替え使用するようになっている。
【００２３】
中間部材４１はゴム等の比較的柔軟な弾性部材からなり、アイドルオリフィス通路２０よりも外側となる位置に上向きに開放された溝５０を有し、その開放部をフランジ４３で塞がれてダンピングオリフィス通路２１の一部を形成する。なお、溝５０はフランジ４３の一部に形成された入り口５１により主液室１７と連通し、他端に形成された連絡口５２で下部材４２側の低周波オリフィス通路２１と連通する。
【００２４】
アイドルオリフィス通路２０を構成する内周部４８の外周側と溝５０との境界部はテーパー部４９をなし、これに対応してアイドルオリフィス溝４６とフランジ４３の境界部に形成されている中間部材４１のテーパー部４１ａとテーパー合わせに摺接する。
【００２５】
下部材４２は上部材４０同様に比較的剛性のある樹脂等で構成され、その外周部にも上向きに開放された溝５３が形成され、中間部材４１の底部で塞がれて低周波オリフィス通路２１の一部を形成するようになっている。溝５３と溝５０の位置は上下方向にて一部が重なり、溝５３の一端５４は連絡口５２と連通し、他端は副液室１８内へ開口する出口５５となっている。
【００２６】
次に、入り口側の可変オリフィス機構について説明する。図１に示すように、中間ホール５６を開閉する開閉部材５７とこれを開閉駆動するための駆動部５８を備え、駆動部５８はソレノイド等の適宜な公知手段を用いることができ、開閉部材５７を図の左右方向へ移動させるようにフランジ金具７へ支持されている。なお、本実施例の横可動膜１１は１８０度間隔で左右一対をなしており、本図では他方側が見えていないが、こちらには入り口側の可変オリフィス機構など何も設けられず、内圧変動吸収用の可動膜としてのみ機能している（図４参照）。
【００２７】
この入り口側の可変オリフィス機構の詳細は図５〜７に示す。これらの図において、開閉部材５７は、仕切り部材１５の上部材４０表面へ摺接して中間ホール５６を開閉する本体部６０と横可動膜１１へ取付けられる側の基部６１を有し、基部６１には横可動膜１１と間隔を持って略平行に上方へ延出するフランジ部６２を一体に設け、かつ本体部６０と基部６１との境界部には上方へ凸の位置決め凹部６３が形成され、また横可動膜１１に対面する面は接合面６４をなし、ここに環状のシール突起６５が一体に形成されている（図７）。
【００２８】
この開閉部材５７は、横可動膜１１すなわち弾性部材本体３とは別体のゴム等適宜弾性に富むとともに横可動膜１１よりは硬めの部材で形成され、その際内部に心金具６６の略Ｌ型に屈曲する一端部６７側を埋め込んで一体化してある。心金具６６の他端は取付部６８をなして基部６１から突出させてある。なお、前記シール突起６５はこの取付部６８の周を囲むように形成される。
【００２９】
この取付部６８を、予め横可動膜１１に埋設一体化されているフランジ付カラー７０を通して横可動膜１２を主液室１７側から外方へ貫通させ、その先端を駆動部５８へ連結させ、かつ横可動膜１１の外側でフランジ付カラー７０の外周部に形成されたネジ部７１へナット７２を締結することにより、開閉部材５７を横可動膜１１へ取付一体化する。このとき、基部６１の接合面６４はナット７２の締結により横可動膜１１へ液密で圧着され、しかもシール突起６５を設けたことによりさらにシールを確実にする。
【００３０】
この取付状態においては、図５に明らかなように、支点位置決め凹部６３は上部材４０の環状壁４４の上端部へ一体に形成された上方へ突出する支点部７３の上へ重なり、かつ先端がの本体部６０は中間ホール５６を閉じた状態で上部材４０の表面へ密着し、取付部６８を駆動部５８で図の右側へ引くと、本体部６０の下面側が支点部７３へ乗り上げるために先端側が上部材４０の表面から離れて中間ホール５６を開放する。
【００３１】
この中間ホール５６が開くと、アイドルオリフィス通路２０はこの部分から液体が流入し、入り口５１は開いていてもこれと中間ホール５６の間はオリフィス通路として機能しなくなるので、アイドルオリフィス通路２０の通路長を短くして液柱共振を制御することができる。
【００３２】
なお、環状壁４４のうち開閉部材５７が設けられている部分、すなわち制御壁４４ａに相当する部分は切り欠かれた状態をなし、その代わりとしてフランジ部６２が横可動膜１１を補完的に覆っている。
【００３３】
次に、本実施例の作用を説明する。図５に示すように、開閉部材５７を横可動膜１１へ取付けて駆動部５８により開閉制御すると、アイドルオリフィス通路２０の通路長を可変制御してエンジンの運転状況に応じた制御を可能にする。このとき、仕切り部材１５をなす上部材４０の表面で中間ホール５６近傍である中間ホール５６よりも横可動膜側となる部分に表面から突出する支点部７３を一体に設けたので（図５参照）、この支点部７３を支点として開閉部材５７の本体部６０を開閉動作させることができ、従来例のように開閉部材５７側に設けた突起部を仕切り部材上に摺動させないので、このときに中間ホールの開口縁部等の鋭角部に対して摺接することに伴って生じていた摩耗や破損のおそれが少なくなり、飛躍的に耐久性を向上させることができる。
【００３４】
そのうえ、開閉部材５７を横可動膜１１と別体に設け、開閉部材５７から突出する取付部６８を主液室１７の内側から外方へ向けて横可動膜１１を貫通させ、外部にてナット７２で固定し、横可動膜１１の内側にて開閉部材５７の基部６１を接合面６４で液密及び気密に密接するように一体化させた。しかも、開閉部材５７が弾性部材であるため、同じく弾性部材である横可動膜１１と液密に接合でき、そのうえシール突起６５を形成したことによりさらに密着度を高めることができ、なおかつこの密着度は外部における固定手段により調節できる。
【００３５】
したがって、開閉部材５７を別体に設けても横可動膜１１に対して実用上十分なシール性を確保して取付可能になり、その結果、横可動膜１１と開閉部材５７を硬さ等につきそれぞれの目的に応じて任意に設定できるから、設計の自由度が大きくなる。また、機種が異なることにより開閉部材を若干寸法変化させる等の必要が生じても、横可動膜と関係なく開閉部材のみを別寸法のものに交換すれば済むので、汎用性に冨みかつ経済性にも優れたものになる。また、横可動膜１１の周囲に環状の溝１２を設けたので、駆動部５８により開閉部材５７を制御するとき、開閉部材５７の動きを容易にできる。なお、開閉部材５７の固定手段はナットによる以外に、カシメ等の適宜固定手段を採用できる。
【００３６】
さらに、開閉部材５７に横可動膜１１と略平行するフランジ部６２を設け、このフランジ部６２により横可動膜１１の主液室１７側を部分的に覆ったので、環状壁４４と一体になって、これらと横可動膜１１との間隙６０へ及ぼされる液体圧力を制御できるので、横可動膜１１の膜共振エネルギーを制御して、この膜共振に原因する中周波域におけるこのましくない一時的な動バネ定数の極大値（以下、動バネピークという）の出現を抑制できる。
【００３７】
また、他の横可動膜１１においては環状壁４４及びその制御壁４４ａにより同様の制御が行われる。すなわち、横可動膜１１の主液室１７側を所定の間隙６０を隔てて設けられている環状壁４４の一部である制御壁４４ａが覆うことにより、やはり動バネピークの出現を抑制できる。
【００３８】
これは、環状壁４４を設けないと、弾性本体部３の変形による内圧変動の全エネルギーが横可動膜１１へ加わり、その結果、横可動膜１１の膜共振エネルギーが大きくなることの反動として出現する。したがって、環状壁４４を設けて、横可動膜１１の共振に関与する液体圧力を制限すると、それだけエネルギーが少なくなるので、動バネピークの高さを抑制し、全体としてなだらかな曲腺の低動バネ特性を実現できるのである。
【００３９】
また、横可動膜１１を覆う面積を調節するために環状壁４４及び制御壁４４ａの高さを任意に設定でき、これにより動バネ特性を変化させて任意にチューニング可能である。同様に間隙６０の大きさを変化させて液体圧力を制御することによってもチューニングできる。
【００４０】
なお、横可動膜１１は本来主液室１７の内圧変動を吸収して全体の低動バネ化を図るために設けられるものであり、この意味では横可動膜１１のみでも十分意義を有するのであり、必ずしも環状壁４４やフランジ部６２を必要とするものではない。また、開閉部材５７を設けた横可動膜１１のみとすることもでき、さらには横可動膜１１をより多数設けてもよく、この場合には特性のことなるものを適宜組み合わせ使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るエンジンマウントの全体断面図
【図２】その外観平面図
【図３】その仕切り部材部分を中心とする要部の拡大断面図
【図４】この仕切り部材部分の平面図
【図５】その可変オリフィス機構をさらに拡大して示す要部断面図
【図６】開閉部材の取付構造をさらに拡大して示す要部断面図
【図７】開閉部材のシール構造を示す要部拡大断面図
【符号の説明】
第１の取付部材１、第２の取付部材２、弾性本体部３、側壁部９、丸穴１０、仕切り部材１５、ダイアフラム１６、主液室１７、副液室１８、アイドルオリフィス通路２０、低周波オリフィス通路２１、上部材４０、中間部材４１、下部材４２、環状壁４４、制御壁４４ａ、中間ホール５６、開閉部材５７、駆動部５８、本体部６０、基部６１、フランジ部６２、取付部６８

Claims

振動源側へ取付けられる第１の取付部材と、車体側へ取付けられる第２の取付持部材と、これらの間に設けられる略円錘状の弾性本体部とにより、弾性本体部を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切り部材により主室と副室に区画するとともに、これら主室と副室を連通するオリフィス通路を仕切り部材に形成し、かつ主液室を略円筒状に囲む側壁部に弾性体の横可動膜を設け、この横可動膜に、主液室内側の仕切り部材の表面に開口するオリフィス通路の開口部を開閉するための開閉部材を設けた液封防振装置において、前記開閉部材を横可動膜と別体の弾性部材で形成し、この開閉部材から突出する取付部を前記横可動膜に対して主液室側から外方へ向かって貫通させ、横可動膜とその外側にて結合一体化するとともに、横可動膜の内側表面と開閉部材を液密及び気密に密接させ、
さらに、前記開閉部材の接合面に前記取付部の周囲を連続して囲むシール突起を一体に形成し、このシール突起を前記横可動膜の主液室側内表面へ密接させて前記取付部の横可動膜貫通部をシールしたことを特徴とする液封防振装置。
前記仕切り部材表面で前記オリフィス通路の開口部よりも前記横可動膜側となる部分に表面から突出する突起部を一体に設け、この突起部を支点として前記開閉部材を開閉動作させることを特徴とする請求項１に記載した液封防振装置。
前記開閉部材に前記横可動膜と略平行するフランジ部を設け、このフランジ部により横可動膜の主液室側を部分的に覆ったことを特徴とする請求項１に記載した液封防振装置。