JP4447183B2 - 液封防振装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンマウント等に使用する液封防振装置であって、円筒型ブッシュにおける動特性を改善したものに関する。
【0002】
【先行技術】
円筒状の内外筒間を弾性部材で連結するとともに、周方向へ弾性部材によって区画された複数の液室を設け、この液室間をオリフィス通路で結んだ円筒ブッシュは公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、円筒型ブッシュ部のオリフィス通路をダンピングオリフィス通路として使用すると、アイドル振動より高周波数側で動バネ定数が高くなってしまう。そこで本願発明はアイドル時並びに任意の周波数における低動バネ化等の動特性向上を目的とする。
【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、振動発生側又は振動受け側のいずれか側へ取付けられる第1の取付部材と、いずれか他方側へ取付けられて前記第1の取付部材の周囲を略円筒状に囲む第2の取付部材と、これら第1及び第2の取付部材を連結する弾性仕切壁を設け、この弾性仕切壁により内部を複数の液室に区画し、これら液室間をオリフィス通路で連絡した円筒型ブッシュを備える液封防振装置において、前記液室を3対設け、一対の液室間毎をオリフィス通路で連通することにより3種類のオリフィス通路を設けるとともに、
前記3種類のオリフィス通路のうちいずれか1つをダンピングオリフィス通路とし、他の1つをアイドルオリフィス通路にするとともに、残りのオリフィス通路の液柱共振周波数を、前記アイドルオリフィス通路の反共振が極大となる周波数に設定したことを特徴とする。
【0007】
第2の発明は、振動発生側又は振動受け側のいずれか側へ取付けられる第1の取付部材と、いずれか他方側へ取付けられて前記第1の取付部材の周囲を略円筒状に囲む第2の取付部材と、これら第1及び第2の取付部材を連結する弾性仕切壁を設け、この弾性仕切壁により内部を複数の液室に区画し、これら液室間をオリフィス通路で連絡した円筒型ブッシュを備える液封防振装置において、前記液室を3対設け、一対の液室間毎をオリフィス通路で連通することにより3種類のオリフィス通路を設けるとともに、前記3種類のオリフィス通路のうち、液体流量の最も多いものの液柱共振周波数を他のオリフィス通路の液柱共振周波数よりも低くしたことを特徴とする。
【0008】
第3の発明は、振動発生側又は振動受け側のいずれか側へ取付けられる第1の取付部材と、いずれか他方側へ取付けられて前記第1の取付部材の周囲を略円筒状に囲む第2の取付部材と、これら第1及び第2の取付部材を連結する弾性仕切壁を設け、この弾性仕切壁により内部を複数の液室に区画し、これら液室間をオリフィス通路で連絡した円筒型ブッシュを備える液封防振装置において、前記液室を3対設け、一対の液室間毎をオリフィス通路で連通することにより3種類のオリフィス通路を設けるとともに、前記3種類のオリフィス通路のうち、液体流量の最も多いものの液柱共振周波数を他のオリフィス通路の液柱共振周波数よりも高くしたことを特徴とする。
【0009】
【発明の効果】
第1の発明によれば、液室を3対設け、これらを連通する3種類のオリフィス通路を設けたので、例えば、3種類のオリフィス通路のうちいずれか1つをダンピングオリフィス通路とし、他の1つをアイドルオリフィス通路、残りをより高周波数側で液柱共振するオリフィス通路とすれば、ダンピングオリフィス通路の液柱共振による反共振の影響を低減して広範囲の周波数域で低動バネ化できる。
このとき、3種類のオリフィス通路のうちいずれか1つをダンピングオリフィス通路とし、他の1つをアイドルオリフィス通路にするとともに、残りのオリフィス通路の液柱共振周波数を、前記アイドルオリフィス通路の反共振が極大となる周波数に設定したので、アイドルオリフィス通路における反共振を残りのオリフィス通路で吸収でき、アイドル周波数より高周波数側を低動バネ化できる。
【0012】
第2の発明によれば、3種類のオリフィス通路のうち、液体流量の最も多いものの液柱共振周波数を他のオリフィス通路の液柱共振周波数よりも低くしたので、このオリフィス通路がダンピングオリフィス通路となり、反共振の影響を少なくすることができる。
【0013】
第3の発明によれば、3種類のオリフィス通路のうち、液体流量の最も多いものの液柱共振周波数を他のオリフィス通路の液柱共振周波数よりも高くしたので、より低周波数側で残りのオリフィス通路に液柱共振を発生させることにより、低動バネ化できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて車両のエンジンマウントに構成された一実施例を説明する。図1はこのエンジンマウントをZ軸方向の車体取付時上方となる側から示す平面図、図2は図1の2−2線断面図、図3は図1の3−3線断面図、図4は図2の4−4線断面図、図5は第1の取付部と弾性部材が一体化された内挿体の平面図、図6は図5の6−6線断面図、図7は図6の7−7線断面図である。なお、以下の説明において主たる振動の入力方向Zに直交し、かつ互いに直交する2軸方向をX,Yとし、車体取付時においてX方向を車体前後方向、Y方向を車体左右方向とするものとする。
【0015】
これらの図において、このエンジンマウントは円錐型マウント部1と円筒型ブッシュ部2を一体的に形成したものであり、円錐型マウント部1は、エンジン側へ取付けられる第1の取付部材3と、その周囲を間隔を持って囲む剛性のある円筒状外枠として構成された第2の取付部材5と、これら第1の取付部材3と第2の取付部材5間を連結する略円錐状の弾性本体部7を有する。
【0016】
第1の取付部材3は、その軸心方向が円錐型マウント部1における主たる振動の入力方向であるZ軸方向と一致し、弾性本体部7中に埋設されている部分は円柱状をなし、上部に設けられた段部より下方が細径化されZ軸方向に添って長く延びている。第1の取付部材3の弾性本体部7から突出する部分は扁平部をなして図示省略のストッパーと連結している。
【0017】
弾性本体部7によって形成される略円錐型の空間は液室をなし、図2、3の下方へ開放され、この開放部へ仕切り部材8及びダイアフラム9が取付けられ、弾性本体部7の内壁と仕切り部材8の間に弾性本体部7を弾性壁の一部とする主液室10とし、仕切り部材8とダイアフラム9の間を副液室11とし、仕切り部材8により液室内を主液室10と副液室11に区画している。
【0018】
弾性本体部7は、主液室10を覆う弾性壁であって、比較的薄肉に形成されたものであり、その膜特性が中周波領域の振動入力によって膜共振を発生するように設定されている。仕切り部材8は、適宜樹脂からなる円筒部12とこれより小径でかつその内側へ副液室11から嵌合する押さえプレート13とで構成され、円筒部12の外周に第1のオリフィス通路15が形成され、主液室10と副液室11を常時連通してダンピングオリフィスとして機能する。
【0019】
円筒部12の上部に形成された上壁16に貫通穴17を設け、この上壁16と押さえプレート13の間に弾性膜14を、周囲が固定されかつ主液室10の液圧に応じて弾性変形可能に設け、これにより主液室10の内圧を吸収するようになっている。
【0020】
円筒型ブッシュ部2は、弾性本体部7の外周にその外壁を弾性壁の一部とする側部液室20が複数(本実施例では計6個)形成されている。この側部液室20は側方へ開放された図示断面が略三角形の空間をなすとともに、弾性本体部7と一体に形成されて略水平方向へ広がる端部壁21及び側方開口部へ嵌合される樹脂製の液室カバー22とで密閉される。
【0021】
図4に示すように、側部液室20は前後に3個ずつ設けられ、前後それぞれには中央と左右に設けられている。以後必要により前側中央をA、同後ろ側をB、前右側をC、同後ろ右側をD、前左側をE、同後ろ左側をFとして符号20に添字する。中央の液室は前後とも容積が最大であり、他の液室はこれもよりも容積が小さく、かつそれぞれがほぼ同等である。
【0022】
液室カバー22は第2の取付部材5の内周面へ略1/2円周の幅で円弧状に密接される。液室カバー22の第2の取付部材5と接触する面(以下、外表面という)に周方向へ延びる溝23が設けられて第2の取付部材5側へ開放され、第2の取付部材5との間に第2のオリフィス通路24が形成され、第1のオリフィス通路15と同様のダンピングオリフィスとして機能する。
【0023】
第2のオリフィス通路24は前側中央の側部液室20Aと後ろ側中央の側部液室20Bを連通している。符号33は入り口、34は出口である。さらに、前右側の側部液室20Cと後ろ右側の側部液室20Dを第3のオリフィス通路35で連通し、前左側の側部液室20Eと後ろ左側の側部液室20Fを第4のオリフィス通路36で連通している。
【0024】
隣り合う各側部液室20の間は弾性仕切壁27、37及び38で仕切られる。弾性仕切壁27は中心部に対して180°間隔でY軸上を反対側へ延び、弾性仕切壁37は斜め前方及び後方へ向かって右側へ延び、弾性仕切壁38は斜め前方及び後方へ向かって左側へ延び、それぞれの先端は液室カバー22の内面へ液密に圧接される。
【0025】
このうち、弾性仕切壁27の先端部40は、液室カバー22の接続端部41へ一体に形成された座部42へ圧縮されて押し当てられている。液室カバー22は座部42で前後へ分断され、それぞれの接続端部に突部43が対向して形成されており、この対向する一対の突部43間に先端部40が嵌合して固定される。また、第3のオリフィス通路35及び第4のオリフィス通路36が隣り合う座部42に形成された溝によって構成されている。
【0026】
但し、本実施例では第3のオリフィス通路35よりも第4のオリフィス通路36の方が通路断面積が大きくなっており、第3のオリフィス通路35を第2のオリフィス通路24よりも高い周波数であるアイドル時の振動を吸収することできるアイドルオリフィス通路とし、第4のオリフィス通路36をこれよりも高周波数側で共振する他のオリフィス通路、例えば、発進時の振動を吸収する発進オリフィス通路とする。
【0027】
図2及び図3に示すように、弾性本体部7の先端には断面コ字状をなすリング44が埋設一体化されている。このリング44は下面のみが露出して仕切り部材8を構成する筒状部12の外周に形成されている段部45上へ当接して位置決めし、第2の取付部材5の内面及び液室カバー22の下端部には弾性本体部7の先端が密着してシールする。また、端部壁21の外周部にもリング46が埋設一体化され、第2の取付部材5の上端を内側へ折り曲げたカシメ部47で固定されている。
【0028】
第2の取付部材5のうち仕切り部材8よりも下方部分は小径部48をなし、この小径部48とその上方部分の境界部に形成された段部49へ仕切り部材8の外周縁部に設けられたリング44を乗せている。上下のリング44,46間に液室カバー22を挟んで上部のカシメ部47により固定している。小径部48側はリング44の下に円筒部12及び押さえプレート13を重ね、さらに押さえプレート13の下端部にダイアフラム9の外周に形成された肥大部を重ねて、カシメ部50を形成することにより一体化されている。
【0029】
円筒型ブッシュ部2を構成する弾性本体部7、端部壁21、弾性仕切壁27、37及び38は、全て同じ単一の弾性部材で連続一体に構成される。また、これらの弾性材料を円錐型マウント部1と共通にするから、ダイアフラム9を除く円錐型マウント部1の弾性材料部分と円筒型ブッシュ部2の弾性材料部分が一体に形成される単一の内挿体18(図6)となり、このエンジンマウント組立時に単品として扱うことができる。
【0030】
図5〜図7は内挿体18を示し、図5に示すように端部壁21は単一の円板状に形成される。この内挿体18は周囲へ液室カバー22を取付けてから第2の取付部材5の内部へ入れ、さらに仕切部材8及びダイアフラム9を入れて第2の取付部材5の両端開口部側をカシメることにより一体化される。
【0031】
このとき、図7に示すように、弾性仕切壁27、37及び38はそれぞれ先端40,51及び52が半径方向外方へ若干突出しており、液室カバー22を重ねて第2の取付部材5へ圧入することによりそれぞれ中心方向へ圧縮され、各先端部40、51及び52がそれぞれ液密に液室カバー22側へ圧接されるようになっている。符号53はシールリップである。
【0032】
次に、本実施例の作用を説明する。図4において、一般走行時の比較的低周波域の振動が前後方向から入力すると、各弾性仕切壁27,37及び38が弾性変形するが、前側中央の側部液室20Aにおける容積変化が最も大きく、内部の液体は第2のオリフィス通路24を通って中央後ろ側の側部液室20Bへ流れ、このときの液体流動によって第2のオリフィス通路24内で液柱共振を発生させて振動を減衰させる。
【0033】
また、より高周波数のアイドル振動になると、前右側の側部液室20Cと後ろ右側の側部液室20Dを連通する第3のオリフィス通路35において液柱共振を発生してこれを減衰する。さらに高周波数側の例えば、発進時になると、前左側の側部液室20Eと後ろ左側の側部液室20Fを連通する第4のオリフィス通路36において液柱共振を発生して発進時の振動を減衰する。
【0034】
図8はこの液封防振装置の動バネ特性を示すグラフであり、縦軸に動バネ定数、横軸に周波数をとってあり、動バネ特性は、各オリフィス通路による液柱共振により、動バネボトム(動バネ特性の極小値)がB1,B2,B3と、周波数abcと高周波数側へ間隔をもって発生している。このうち動バネボトムB1は第2のオリフィス通路24であるダンピングオリフィス通路によって生じ、これだけであれば、仮想線で示すように、反共振の動バネピークP1(動バネ特性の極大値)を形成する。
【0035】
しかし、動バネボトムB2で示す第3のオリフィス通路35であるアイドルオリフィス通路の液柱共振により、動バネ定数を低くし、さらにより高周波数側でも第4のオリフィス通路36による動バネボトムB3の形成により動バネ定数を低くする。したがって、ダンピングオリフィス通路による反共振の影響を少なくして広範囲の周波数域における低動バネ化を実現する。
【0036】
図9は第3のオリフィス通路35をアイドルオリフィス通路とし、これに第4のオリフィス通路36を連成させた例である。すなわち、ダンピングオリフィス通路による動バネボトムB1の発生後、再びアイドルオリフィス通路による動バネボトムB2を発生するが、このままであれば、破線で示すように、動バネボトムB2の反共振による動バネピークP2が生じる。しかし、第4のオリフィス通路36をこの動バネピークP2に合わせて液柱共振による動バネボトムB3を発生するように設定すると、第4のオリフィス通路36による仮想線で示す動バネ特性が生じるため、実際の動バネ特性はこれを連成した実線のようになり、動バネピークP2からP3へ下がる。したがって、アイドルオリフィス通路による反共振の影響を少なくして広範囲の周波数域における低動バネ化を実現する。
【0037】
図10は第2のオリフィス通路24と第3及び第4のオリフィス通路35及び36に対する液柱共振周波数の設定を逆転させた例であり、液柱共振を、
第2のオリフィス通路>第3のオリフィス通路>=第4のオリフィス通路
の序列に設定する。これにより、最も液体流量が多くなる前後の各中央の側部液室20A及び20Bを連通する第2のオリフィス通路24における液柱共振周波数が最も高いため、壁剛性が高くなって第3及び第4のオリフィス通路に液柱共振を発生させる。したがって、破線で示す第2のオリフィス通路単独の場合における低周波側の比較的高い動バネ定数を、第3及び第4のオリフィス通路における液柱共振により低動バネ化できる。
【0038】
なお、逆のケース、すなわち液柱共振周波数を、
第2のオリフィス通路<第3のオリフィス通路<=第4のオリフィス通路
として、低周波数側の液体流量を多くすることにより、ダンピングオリフィス通路の液柱共振による反共振の影響を少なくすることも可能であるが、これは図8のグラフで示したことと同じである。
【0039】
図11は第2のオリフィス通路24であるダンピングオリフィス通路と他のオリフィス通路を連成させたチューニング例であり、縦軸に減衰係数、横軸に周波数をとって、減衰特性を示す。単一のダンピングオリフィス通路のみであれば、破線のように比較的鋭角的なピークを生じるが、第3及び第4のオリフィス通路35及び36を第2のオリフィス通路24よりも少しずつ異なる周波数で液柱共振を発生するように設定すると、各オリフィス通路による鋭角的なピークが少しずつ高周波数側へずれて並び、その結果、連成された特性は実線で示すなだらかなものとなる。したがって、広い周波数域に減衰の効果が及ぶ減衰のブロード化を実現できる。
【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平面図
【図2】図1の2−2線断面図
【図3】図2の3−3線断面図
【図4】図2の4−4線断面図
【図5】内挿体の平面図
【図6】図5の6−6線断面図
【図7】図6の7−7線断面図
【図8】作用を説明するためのグラフ
【図9】同上
【図10】同上
【図11】同上
【符号の説明】
1:円錐型マウント部、2:円筒型ブッシュ部、3:第1の取付部材、5:第2の取付部材,7:弾性本体部、8:仕切り部材、10:主液室、11:副液室、15:第1のオリフィス通路、20:側部液室、21:端部壁、22:液室カバー、24:第2のオリフィス通路、35:第3のオリフィス通路、36:第4のオリフィス通路、37:弾性仕切壁、38:弾性仕切壁
Claims (3)
- 振動発生側又は振動受け側のいずれか側へ取付けられる第1の取付部材と、いずれか他方側へ取付けられて前記第1の取付部材の周囲を略円筒状に囲む第2の取付部材と、これら第1及び第2の取付部材を連結する弾性仕切壁を設け、この弾性仕切壁により内部を複数の液室に区画し、これら液室間をオリフィス通路で連絡した円筒型ブッシュを備える液封防振装置において、前記液室を3対設け、一対の液室間毎をオリフィス通路で連通することにより3種類のオリフィス通路を設けるとともに、
前記3種類のオリフィス通路のうちいずれか1つをダンピングオリフィス通路とし、他の1つをアイドルオリフィス通路にするとともに、残りのオリフィス通路の液柱共振周波数を、前記アイドルオリフィス通路の反共振が極大となる周波数に設定したことを特徴とする液封防振装置。 - 振動発生側又は振動受け側のいずれか側へ取付けられる第1の取付部材と、いずれか他方側へ取付けられて前記第1の取付部材の周囲を略円筒状に囲む第2の取付部材と、これら第1及び第2の取付部材を連結する弾性仕切壁を設け、この弾性仕切壁により内部を複数の液室に区画し、これら液室間をオリフィス通路で連絡した円筒型ブッシュを備える液封防振装置において、前記液室を3対設け、一対の液室間毎をオリフィス通路で連通することにより3種類のオリフィス通路を設けるとともに、前記3種類のオリフィス通路のうち、液体流量の最も多いものの液柱共振周波数を他のオリフィス通路の液柱共振周波数よりも低くしたことを特徴とする液封防振装置。
- 振動発生側又は振動受け側のいずれか側へ取付けられる第1の取付部材と、いずれか他方側へ取付けられて前記第1の取付部材の周囲を略円筒状に囲む第2の取付部材と、これら第1及び第2の取付部材を連結する弾性仕切壁を設け、この弾性仕切壁により内部を複数の液室に区画し、これら液室間をオリフィス通路で連絡した円筒型ブッシュを備える液封防振装置において、前記液室を3対設け、一対の液室間毎をオリフィス通路で連通することにより3種類のオリフィス通路を設けるとともに、前記3種類のオリフィス通路のうち、液体流量の最も多いものの液柱共振周波数を他のオリフィス通路の液柱共振周波数よりも高くしたことを特徴とする液封防振装置。
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