JP4890305B2 - 液体封入式防振装置 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明は、振動源及び支持体に取り付けられる一対の取付部を連結する弾性部材と、前記弾性部材と可撓性膜とによって区画形成され液体が封入された液室と、同液室を前記一対の取付部の相対変位により生じる前記弾性部材の変形に伴って内圧が変化する受圧室と前記可撓性膜が変形することにより容積変化が許容される平衡室とに区画する区画部材と、前記受圧室と前記平衡室とを連通するオリフィス通路とを備え、前記区画部材は少なくともその一部が弾性材料からなる可動膜とされた液体封入式防振装置において、前記可動膜は、厚さ方向に貫通して前記受圧室と前記平衡室とを連通する貫通孔が形成されるとともに、同可動膜の前記受圧室側の面に沿って延びて同貫通孔の受圧室側開口を覆うことにより同貫通孔を閉塞する一方、前記受圧室の内圧低下に伴って弾性変形することにより前記貫通孔を開放する舌片状の弁体を備えるとともに、前記弁体の周囲における膜厚が最も厚く設定されてなることをその要旨とする。尚、ここでいう貫通孔には、厚さ方向に貫通する切込みからなり、その周囲が変形することによって開口するものも含まれるものとする。
また、上述したように、オリフィス通路の流路抵抗により受圧室と平衡室との間の液体の流動が実質的に行われなくなる高周波の振動時には、可動膜が変形することによって受圧室の内圧変動を平衡室に逃がすことにより、高動ばね化が抑制される。
ところで、弁体は可動膜の受圧室側の面に沿って延び、貫通孔の受圧室側開口を覆っているため、こうした可動膜の変形に伴って弁体近傍部分が大きく撓むと貫通孔が開放されてしまうおそれがある。具体的には、可動膜の変形に伴って弁体と可動膜とが密着している部分が受圧室側に向けて凸となるように大きく変形すると、弁体が弾性変形していなくても可動膜から剥離して、受圧室内にキャビテーションが生じるような負圧が発生していないのにもかかわらず、貫通孔が開放されてしまうおそれがある。
そこで、同構成によるように、弁体の周囲における膜厚を最も厚くすることにより、可動膜全体の変形を許容しながら弁体近傍の撓みを抑制し、こうした可動膜の撓みによる貫通孔の開放を抑制することができる。
また、同構成によれば、舌片状の弁体と同弁体を包囲するように環状に形成された部分とからなる弁部材を可動膜に固着させることにより、可動膜に形成された貫通孔を開放、閉塞する弁体を形成するようにしている。また、弁部材において弁体を包囲するように環状に形成された外周側の部分を可動膜に固着させるようにしている。そのため、可動膜における弁体近傍の部分は弁部材が固着された分だけ相対的に厚くなり、可動膜における弁体近傍の剛性を相対的に高くすることができる。従って、請求項1に記載の発明と同様に、可動膜全体の変形を許容しながら弁体近傍の撓みを抑制し、こうした可動膜の撓みによる貫通孔の開放を抑制することができる。
また、請求項3に記載の発明のように、弁部材に馬蹄形状の切込みを入れることにより、切込みの内周側の部分により舌片状の弁体を形成するとともに、切込みの外周側の部分を弁体を包囲するように環状に形成することができる。
以下、この発明にかかる液体封入式防振装置を、自動車用のエンジンマウントに具体化した第1の実施形態について、図1〜図6を参照して説明する。
図2に示されるように区画部材16は、ゴム等の弾性部材からなる可動膜20と、可動膜20を支持する支持部材30とからなっており、支持部材30の内周面37に可動膜20の外周面20aを加硫接着することにより一体に形成されている。可動膜20の詳細な構成については、図3〜5を参照して後述する。
図3に示されるように可動膜20は、切込み22aが形成されてその周囲が変形することにより開口する貫通孔23が形成された平衡室側弾性膜22と、切込み21aによって貫通孔23を覆う弁体25が形成された受圧室側弾性膜21とを貼り合わせることによって形成されている。尚、受圧室側弾性膜21及び平衡室側弾性膜22はともにゴム等の弾性材料により形成されている。
(1)キャビテーションの発生するおそれがある受圧室15aの内圧低下時には貫通孔23を通じて平衡室15bから受圧室15aへの液体の流動を許容する一方、そのおそれのないときには貫通孔23を通じた液体の流動を抑制して、オリフィス通路17を流動する液体の量を確保することができるようになる。その結果、オリフィス通路17の流路抵抗による防振効果を極力低下させずに、キャビテーションに起因する異音の発生を抑制することができるようになる。
(5)切込み21aは、弁体25の面積が受圧室側から平衡室側に向かって次第に小さくなるように傾斜しているため、弁体25は、その外周面が傾斜したテーパ形状となっている。また、弁体25の周囲には弁体の形状と対応して傾斜したテーパ面が形成されている。そのため、受圧室15aの内圧が上昇する場合には、弁体25が可動膜20における貫通孔23の周囲に押し当てられて密接するのと併せて、弁体25周囲のテーパ面と弁体25の傾斜した外周面とが密接するようになり、液体が貫通孔23を通じて平衡室側に流動するのをより好適に抑制することができるようになる。
・上記実施形態では、受圧室側弾性膜21に馬蹄形状の切込み21aを設けることによってその内周側の部分により舌片状の弁体25を形成している。そのため、受圧室側弾性膜21の厚さに対応して弁体25の剛性が変化するため、受圧室側弾性膜21の厚さを調整することにより、弁体25の開放する圧力を調整することができる。但しここで、受圧室側弾性膜21を厚くすることにより可動膜20全体の剛性が高くなるとマウント本体10の高動ばね化を抑制する効果が低くなってしまう。そのため、受圧室側弾性膜21を厚くする一方で平衡室側弾性膜22を薄くする等、必要な防振効果を得ることができるように受圧室側弾性膜21の厚さと平衡室側弾性膜22の厚さとを併せて調整することが望ましい。
(第2の実施形態)
以下、図8及び図9を参照して第2の実施形態について説明する。本実施形態は第1の実施形態と可動膜の構成が異なるものであるため、同様の部材については同一の符号を付すのみとしてその説明を割愛し、両者の相違点である可動膜の構成を中心に説明する。
(6)キャビテーションの発生するおそれがある受圧室15aの内圧低下時には貫通孔123を通じて平衡室15bから受圧室15aへの液体の流動を許容する一方、そのおそれのないときには貫通孔123を通じた液体の流動を抑制して、オリフィス通路17を流動する液体の量を確保することができるようになる。その結果、オリフィス通路17の流路抵抗による防振効果を極力低下させずに、キャビテーションに起因する異音の発生を抑制することができるようになる。
・上記第2の実施形態では、可動膜120に馬蹄形状の切込み121を設けることにより、舌片状の弁体125と、弁体125が弾性変形するときに開口する貫通孔123とを形成する構成を示した。これに対して、可動膜120に設ける切込み121の形状は必ずしも馬蹄形状でなくてもよい。例えば、「コ」の字状、「H」字状、「く」の字状等、切込みの形状を適宜変更した場合であっても、弁体の面積が受圧室側から平衡室側に向かって次第に小さくなるように切込みを傾斜させることにより、受圧室15aの内圧が上昇する場合には、弁体の外周面と貫通孔のテーパ面とが密接して貫通孔が閉塞されるようになる。
(第3の実施形態)
以下、図10及び図11を参照して第3の実施形態について説明する。本実施形態は第1の実施形態と可動膜の構成が異なるものであるため、同様の部材については同一の符号を付すのみとしてその説明を割愛し、両者の相違点である可動膜の構成を中心に説明する。
(8)キャビテーションの発生するおそれがある受圧室15aの内圧低下時には貫通孔223を通じて平衡室15bから受圧室15aへの液体の流動を許容する一方、そのおそれのないときには貫通孔223を通じた液体の流動を抑制して、オリフィス通路17を流動する液体の量を確保することができるようになる。その結果、オリフィス通路17の流路抵抗による防振効果を極力低下させずに、キャビテーションに起因する異音の発生を抑制することができるようになる。
・上記第3の実施形態では、可動膜本体221に弁体225の一部を固着させることにより、厚さ方向に貫通する貫通孔223と、貫通孔223を閉塞する弁体225とを備える可動膜220を形成する構成を示した。これに対して、可動膜220の中央部分を肉厚にして弁体225となる部分を可動膜220と一体に成形したあと、一部を残して弁体225と可動膜220とを切り離す切込みを形成することにより、弁体225が可動膜220から剥離して弾性変形するように形成することもできる。
・尚、弁体225の剛性によって弁体225の開放する圧力を調整することができる。そのため、受圧室15aの内圧がキャビテーションの発生するおそれのある程度にまで低下したときに弁体225が開放されるように弁体225の厚さや形状などを調整することが望ましい。
(第4の実施形態)
以下、図14〜16を参照して第4の実施形態について説明する。
(9)キャビテーションの発生するおそれがある受圧室15aの内圧低下時には貫通孔323を通じて平衡室15bから受圧室15aへの液体の流動を許容する一方、そのおそれのないときには貫通孔323を通じた液体の流動を抑制して、オリフィス通路17を流動する液体の量を確保することができるようになる。その結果、オリフィス通路17の流路抵抗による防振効果を極力低下させずに、キャビテーションに起因する異音の発生を抑制することができるようになる。
・第1の実施形態における切込み21aと同様に弁部材324に形成する切込み324aを傾斜させて設けることにより、可動膜320の延伸方向における弁体325の面積を受圧室側から平衡室側に向かって次第に小さくする構成を採用することもできる。こうした構成を採用した場合には、弁体325は、受圧室側から平衡室側に向かって面積が次第に小さくなるようにその外周面が傾斜したテーパ形状となる。また、弁体325の周囲には弁体325の形状と対応して傾斜したテーパ面が形成されるようになる。そのため、受圧室15aの内圧が上昇する場合には、弁体325が可動膜320に押し当てられて密接するのと併せて、弁体325周囲のテーパ面と弁体325の傾斜した外周面とが密接するようになり、液体が貫通孔323を通じて平衡室側に流動するのをより好適に抑制することができるようになる。
・上記第1〜4の実施形態では、可動膜の中央部分に貫通孔及び貫通孔を閉塞する弁体を形成する構成を示した。これに対して、可動膜の中心位置から偏心させて弁体を設ける構成を採用することもできる。外周部分が支持部材30に加硫接着されて液室15を隔てている可動膜は、受圧室15aの内圧変動によって変形する場合、その外周部分よりも中心部分のほうが大きく撓むこととなる。上述したように可動膜が撓むと、弁体が可動膜から剥離し、受圧室15a内にキャビテーションが生じるような負圧が発生していないのにもかかわらず、貫通孔が開放されてしまうおそれがある。そこで、図17に示されるように貫通孔423及び弁体425を可動膜420の中心Cから偏心した位置に設けることにより、可動膜420の撓みによって貫通孔423が開放されることを抑制することができるようになる。具体的には、受圧室15aの内圧が低下して図18(a)に示されるように可動膜420が弾性変形する場合にあっても、可動膜420の外周側部分はその撓みが小さいため、可動膜420の撓みによって貫通孔423が開放されることが抑制される。一方、更に受圧室15aの内圧が低下した場合には、図18(b)に示されるように受圧室15a内の負圧の影響により弁体425が可動膜420から剥離するように弾性変形し、貫通孔423が開放されるようになる。
Claims (5)
- 振動源及び支持体に取り付けられる一対の取付部を連結する弾性部材と、前記弾性部材と可撓性膜とによって区画形成され液体が封入された液室と、同液室を前記一対の取付部の相対変位により生じる前記弾性部材の変形に伴って内圧が変化する受圧室と前記可撓性膜が変形することにより容積変化が許容される平衡室とに区画する区画部材と、前記受圧室と前記平衡室とを連通するオリフィス通路とを備え、前記区画部材は少なくともその一部が弾性材料からなる可動膜とされた液体封入式防振装置において、
前記可動膜は、厚さ方向に貫通して前記受圧室と前記平衡室とを連通する貫通孔が形成されるとともに、同可動膜の前記受圧室側の面に沿って延びて同貫通孔の受圧室側開口を覆うことにより同貫通孔を閉塞する一方、前記受圧室の内圧低下に伴って弾性変形することにより前記貫通孔を開放する舌片状の弁体を備えるとともに、前記弁体の周囲における膜厚が最も厚く設定されてなる
ことを特徴とする液体封入式防振装置。 - 振動源及び支持体に取り付けられる一対の取付部を連結する弾性部材と、前記弾性部材と可撓性膜とによって区画形成され液体が封入された液室と、同液室を前記一対の取付部の相対変位により生じる前記弾性部材の変形に伴って内圧が変化する受圧室と前記可撓性膜が変形することにより容積変化が許容される平衡室とに区画する区画部材と、前記受圧室と前記平衡室とを連通するオリフィス通路とを備え、前記区画部材は少なくともその一部が弾性材料からなる可動膜とされた液体封入式防振装置において、
前記可動膜は、厚さ方向に貫通して前記受圧室と前記平衡室とを連通する貫通孔が形成されるとともに、同可動膜の前記受圧室側の面に沿って延びて同貫通孔の受圧室側開口を覆うことにより同貫通孔を閉塞する一方、前記受圧室の内圧低下に伴って弾性変形することにより前記貫通孔を開放する舌片状の弁体を備えるものであり、前記貫通孔が形成された可動膜本体と、厚さ方向に貫通する切込みによって、舌片状の弁体が形成されるとともに、同弁体を包囲するようにその外周側の部分が環状に形成された弁部材とからなり、同弁部材の前記舌片状の弁体が前記貫通孔の受圧室側開口を覆うように前記環状の部分が前記可動膜本体に固着されることにより形成されてなる
ことを特徴とする液体封入式防振装置。 - 請求項2に記載の液体封入式防振装置において、
前記切込みは、馬蹄形状をなす
ことを特徴とする液体封入式防振装置。 - 請求項2又は請求項3に記載の液体封入式防振装置において、
前記切込みは、前記弁体の前記可動膜の延伸方向における面積が前記受圧室側から前記平衡室側に向かって次第に小さくなるように傾斜してなる
ことを特徴とする液体封入式防振装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体封入式防振装置において、
前記貫通孔及び前記弁体は、前記可動膜の延伸方向における中心から偏心した位置に設けられてなる
ことを特徴とする液体封入式防振装置。
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