JP4906759B2 - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体封入式防振装置に関するものである。

従来より、液体封入式防振装置としては自動車用のエンジンマウントがよく知られている（例えば特許文献１〜５参照）。その基本的な構造は、連結部材と筒状部材との間に弾性部材を介設し、この弾性部材の変形に伴い容積が変化するよう連結部材と筒状部材との間に液室を形成するとともに、この液室を区画部材によって主液室及び副液室に仕切り、さらに、それら主液室及び副液室を連通するオリフィス通路を設けたものである。このオリフィス通路を介して液体が流動することで、低周波・大振幅のエンジン振動を効果的に吸収し、減衰させることができる。

また、区画部材の内部に可動板を収容したものもある。この可動板は、高周波・小振幅のエンジン振動が入力したときに、この振動に同期して振動することで主液室の液圧変動を吸収、減衰するようになっている。
特開２００５−２７３６８４号公報 特開２００７−１２７２５０号公報 特開２００７−１２０６０７号公報 特許第２８１７５７０号公報 特開２００１−２３４９６８号公報

ところで、大振幅のエンジン振動が入力したときには、主液室の液圧は高くなることから、その液圧を受けた可動板は区画部材にぶつかり、これに伴い車内に異音、いわゆるがたい音が発生する。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大振幅振動の入力時における主液室の液圧を低くすることにある。

第１の発明は、支持体側又は被支持体側のいずれか一方に連結される連結部材と、該支持体側又は被支持体側の他方に連結される筒状部材と、上記連結部材及び筒状部材を弾性連結する弾性部材と、上記筒状部材の開口部を覆って該弾性部材との間に液室を形成する弾性膜部材と、上記液室を主液室及び副液室に区画する区画部材と、該主液室及び副液室を連通するオリフィス通路と、上記区画部材の内部に収容された可動板とを備えている液体封入式防振装置であって、上記オリフィス通路は、上記区画部材の外周に形成されており、上記区画部材は、上記オリフィス通路及び可動板収容室を区画する区画壁を有しており、上記区画壁には、上記オリフィス通路及び可動板収容室を連通する開口部が形成されており、上記可動板の外周面には、上記開口部に対応する部分に、筒径方向外側に延びて該開口部に嵌入された突起部が形成されていることを特徴とするものである。

これにより、大振幅の振動の入力時には、主液室の液圧を受けた可動板が圧縮変形し、この変形に伴い開口部と突起部との間に隙間が形成される。そして、この隙間を介して主液室からの液体がオリフィス通路に流れ込む。つまり、主液室の液圧がその隙間から解放される。このため、主液室の液圧が高くなるのを抑制することができ、車内に異音が発生するのを抑制することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記開口部及び突起部は複数形成されていることを特徴とするものである。

これにより、開口部及び突起部を複数形成しているので、大振幅の振動の入力時には、複数の隙間が形成され、これら複数の隙間から主液室の液圧が充分に解放される。このため、主液室の液圧が高くなるのを確実に抑制することができ、車内に異音が発生するのを確実に抑制することができる。

第３の発明は、上記第１又は２の発明において、上記開口部と上記突起部との間には、大振幅振動の入力時に、筒軸方向に隙間が形成されることを特徴とするものである。

これにより、本発明の最良の実施形態を実現することができる。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記突起部は、本体部と、該本体部の筒軸方向両端面からそれぞれ筒軸方向外側に突起して上記開口部に当接するリップ部とを有していることを特徴とするものである。

これにより、突起部のリップ部が開口部に当接しているので、小振幅の振動の入力時には、開口部と突起部との間に隙間は形成されず、主液室の液圧は解放されない。このため、小振幅の振動の入力時、すなわち主液室の液圧が低いときには、その液圧を確保することができる。

本発明によれば、大振幅の振動の入力時には、主液室の液圧を受けた可動板が圧縮変形し、この変形に伴い開口部と突起部との間に隙間が形成され、この隙間を介して主液室からの液体がオリフィス通路に流れ込み、主液室の液圧が高くなるのを抑制することができ、車内に異音が発生するのを抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る液体封入式防振マウント装置１は、例えばエンジン等からなるパワープラント（被支持体側）と車体（支持体側）との間に配設されるもので、該防振マウント装置１の下側に固定される接続部材５が上記車体側に、該防振マウント装置１のケース２（筒状部材）の外周面上に一体に形成された連結部２ｃが上記パワープラント側に、それぞれ、連結されるようになっている。また、上記防振マウント装置１のケース２内には、図２に示すように、上記接続部材５に下端で連結される連結金具１２（連結部材）を備えたマウント本体部１０が収納されている。

具体的には、図２に示すように、上記マウント本体部１０は、ケース２にかしめられて連結される金属製の円筒部材１１と上記連結金具１２とがゴム弾性体１３（弾性部材）によって連結されたものである。上記円筒部材１１は、上下方向に延びるように配置された円筒状の本体部１１ａと、その上側が径方向外方に折り曲げられて延びるフランジ部１１ｂとを有している。

上記連結金具１２は、その上部が上すぼまりの略円錐形状で下部が略円柱状に形成されたもので、その上部と下部との間には、図２に示すように、略全周に亘って径方向外方に膨出する膨出部１２ａが形成されている。

ここで、上記連結金具１２に形成された膨出部１２ａには、該膨出部１２ａを覆うようにストッパゴム２１が上記ゴム弾性体１３と連繋して設けられている。このストッパゴム２１は、上記膨出部１２ａの外周面側及び下面側の厚みが上面側に比べて厚くなるように形成されていて、パワープラント側に連結されたケース２が水平方向及び上方向にそれぞれ大きく変位した場合に、これらのゴムが該ケース２の内周面や底部に当接することで該ケース２の変位を規制するようになっている。

なお、上記図２は、マウント本体部１０に荷重が作用していない状態を示しており、この状態では該マウント本体部１０のストッパゴム２１とケース２の底部とが接しているが、防振マウント装置１が車体に取り付けられて、マウント本体部１０にパワープラントの静荷重が加わる１Ｇ状態では、図示しないが、ゴム弾性体１３が撓んでケース２が下方に変位するので、その底部と上記ストッパゴム２１との間には所定の間隔が形成されることになる。

上記連結金具１２の上端部は、上記円筒部材１１の下方で且つ下端開口部の略中心に位置するように略同軸に配置されていて、上すぼまりの側面部にはゴム弾性体１３が設けられている。一方、上記連結金具１２の下部は、ケース２の底部に形成された該連結金具１２の下部よりも径の大きい穴部２ｂを挿通していて、該連結金具１２の下端面は、車体側に連結される上記接続部材５の上面に図示しないボルトによって接合されている（図１参照）。

上記ゴム弾性体１３は、その下部内周側にすり鉢状の凹部が形成されていて、この凹部の周面が上記連結金具１２のテーパ状側面部に被着されている。また、上記ゴム弾性体１３は連結金具１２の全周から外方に向かって放射状に拡がり、且つ斜め上方向に延びるように略円錐台状に形成されていて、その上側部分は上方に向かって開口している。

そして、上記ゴム弾性体１３の上側部分には、上記円筒部材１１の本体部１１ａが埋設されている一方、該円筒部材１１のフランジ部１１ｂは、上記ゴム弾性体１３の全周に亘って径方向外方に突出しており、上記マウント本体部１０を下方から覆うように配設される有底円筒状のケース２の開口端部に設けられたフランジ部２ａにかしめられている。

上記マウント本体部１０の上部には、上記ゴム弾性体１３の上側部分の開口部を覆うように樹脂製のオリフィス盤３１（区画部材。図３〜図５も参照）が配設されるとともに、その上方を覆うようにダイヤフラム３２（弾性膜部材）が配設されていて、上記ゴム弾性体１３とダイヤフラム３２とによって緩衝液の封入される液室３３が構成されている。

上記ダイヤフラム３２の外周部には、略ハット状に形成され、その中央部分に貫通孔の設けられた環状金具３７の一部が埋設されている。詳しくは、この環状金具３７は、上記貫通孔の形成された天板部が上記ダイヤフラム３２に埋設されているとともに、該天板部の外周端から下方に湾曲して延びる筒状の側壁部の内周面側にのみ上記ダイヤフラム３２が接着固定されるようになっている。そして、該側壁部の下端から周方向外方に向かって延びる鍔部の外周端部が、ケース２のフランジ部２ａにマウント本体部１０の円筒部材１１のフランジ部１１ｂとともにかしめられている。

また、上記環状金具３７によってマウント本体部１０の上方に形成される空間内には、上記オリフィス盤３１がその外周側で上記金具３７とゴム弾性体１３の開口端部との間に挟まれるように配設されていて、これにより、上記液室３３は、ゴム弾性体１３側の主液室３３ａとダイヤフラム３２側の副液室３３ｂとに区画される。

上記オリフィス盤３１によって区画される上記両液室３３ａ，３３ｂは、該オリフィス盤３１の周縁に螺旋状に形成されたオリフィス通路３４によって連通している。そして、それら主液室３３ａ及び副液室３３ｂの緩衝液がオリフィス通路３４を介して相互に流通することによって、ゴム弾性体１３から主液室３３ａに作用する低周波・大振幅のエンジン振動が減衰されるようになっている。このとき、上記ダイヤフラム３２は、緩衝液の流通に伴う副液室３３ｂの容積変化を吸収するように変形を生じる。

上記オリフィス盤３１は、螺旋状のオリフィス通路３４を形成する本体部３１ａと、該本体部３１ａの上面に接触するように配設された円盤状の蓋部３１ｂとからなる。この本体部３１ａの下面及び上記蓋部３１ｂには貫通孔３１ｅ，３１ｆが形成されているとともに、該本体部３１ａの上面側中央部分には可動板用凹部３１ｃ（可動板収容室）が形成されており、その可動板用凹部３１ｃに高周波振動吸収用の可動板３５が嵌入され、上記蓋部３１ｂによって脱落防止が図られている。なお、図４、図５では、オリフィス盤３１の内部構造を見易くするため、蓋部３１ｂの図示を省略している。

以下で、本願発明の特徴部分である上記オリフィス盤３１及び可動板３５の構成について詳しく説明する。

オリフィス盤３１は、金属製の本体部３１ａと蓋部３１ｂとが組み合わされて、全体としては比較的厚肉の円盤状をなし、その内部には円盤状のゴム製可動板３５が収容されている。可動板３５は、比較的周波数が高く振幅の小さなエンジン振動が入力したときに、この振動に同期して振動することで主液室３３ａの液圧変動を吸収する。

すなわち、本体部３１ａは、水平方向に延びる円形板の上面に円環状の立壁部３１ｄ（区画壁）が上下方向に延びるように立設されてなり、その上に重ね合わされた蓋部３１ｂとの間に可動板３５を収容している。この収容室を主液室３３ａに連通させるよう本体部３１ａの相対的に内周寄りの範囲には複数の貫通孔３１ｅ，３１ｅ，…が形成され、同様に、収容室を副液室３３ｂに連通させるよう蓋部３１ｂにも貫通孔３１ｆ，３１ｆ，…が形成されている。

また、立壁部３１ｄの外周には、上方に開口する溝部が螺旋状に形成され、この溝部が蓋部３１ｂ及びダイヤフラム３２によって囲まれることで、螺旋状のオリフィス通路３４が形成されている。つまり、立壁部３１ｄは、オリフィス通路３４及び可動板３５収容室を区画するものである。オリフィス通路３４の一端は本体部３１ａ下面に開口する開口部３１ｇから主液室３３ａに臨み、他端は蓋部３１ｂ上面の開口部（図示せず）にて副液室３３ｂに臨んでいる。オリフィス通路３４は、比較的低周波で振幅の大きな振動にチューニングされている。

立壁部３１ｄの上端部には、オリフィス通路３４及び可動板３５収容室を連通する平面視略切頭扇形状（略長方形状）の切り欠き部３１ｈが周方向に等間隔で４つ形成され、これらの切り欠き部３１ｈが上方を蓋部３１ｂによって囲まれることで、開口部３１ｉが４つ形成されている。

可動板３５の外周面には、各開口部３１ｉに対応する部分に、径方向外側に延びて開口部３１ｉに予圧縮された状態で隙間なく嵌入された平面視略切頭扇形状の突起部３５ａが、周方向に等間隔で４つ、一体に形成されている。各突起部３５ａは、本体部３５ｂと、この本体部３５ｂの上面及び下面（筒軸方向両端面）の周縁からそれぞれ上方及び下方（筒軸方向外側）に突起する略Ｕ字状の上側及び下側リップ部３５ｃ，３５ｄとを有している。本体部３５ｂの、周方向に対向する両側面は、それぞれ、開口部３１ｉの、周方向に対向する両側面に密接し、上側リップ部３５ｃは蓋部３１の下面、すなわち開口部３１ｉの上面に、下側リップ部３５ｄは開口部３１ｉ（切り欠き部３１ｈ）の底面に、それぞれ密接している。

そして、低周波・大振幅のエンジン振動が入力すると、図６に示すように、主液室３３ａの液圧（正圧又は負圧）を受けた可動板３５が上下方向に圧縮変形し、この変形に伴い突起部３５ａも上下方向に圧縮変形する。これにより、開口部３１ｉと突起部３５ａのリップ部３５ｄ（又はリップ部３５ｃ）との間に上下方向（筒軸方向）に隙間ｓが形成され、この隙間ｓを介して主液室３３ａからの液体がオリフィス通路３４に流れ込んで（図６の矢印参照）、そこを通って副液室３３ｂに流れ出す。つまり、主液室３３ａの液圧が開口部３１ｉと突起部３５ａとの間のクリアランスｓから解放されて、所定の圧力よりも高くならない。このように、開口部３１ｉ及び突起部３５ａは解放弁として機能するようになっている。

図７は、エンジン振動の振幅と主液室３３ａの内圧との関係の一例を示すグラフ図である。図７の実線は、本実施形態に係る液体封入式防振マウント装置１におけるエンジン振動の振幅と主液室３３ａの内圧との関係を示すグラフ、波線は、従来の液体封入式防振マウント装置、すなわち開口部３１ｉ及び突起部３５ａが設けられていない液体封入式防振マウント装置におけるエンジン振動の振幅と主液室３３ａの内圧との関係を示すグラフである。図７から明らかなように、エンジン振動の振幅が小振幅の領域にあるときは、本実施形態に係る液体封入式防振マウント装置１と従来の液体封入式防振マウント装置とは、主液室３３ａの内圧がほぼ同じであるが、エンジン振動の振幅が大振幅の領域に入ると、本実施形態に係る液体封入式防振マウント装置１は、従来の液体封入式防振マウント装置と比較して、主液室３３の内圧が低くなる。

一方、高周波・小振幅のエンジン振動が入力した場合は、本体部３５ｂやリップ部３５ｃ，３５ｄが開口部３１ｉに弾接したままで、開口部３１ｉと突起部３５ａとの間に隙間は形成されない。このため、主液室３３ａの液圧は解放されない。このようにして、高周波・小振幅のエンジン振動の入力時、すなわち主液室３３ａの液圧が低いときには、その液圧を確保するようになっている。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、大振幅のエンジン振動の入力時には、主液室３３ａの液圧を受けた可動板３５が圧縮変形し、この変形に伴い開口部３１ｉと突起部３５ａとの間に上下方向に隙間ｓが形成される。そして、この隙間ｓを介して主液室３３ａからの液体がオリフィス通路３４に流れ込む。つまり、主液室３３ａの液圧がその隙間ｓから解放される。このため、オリフィス盤３１や可動板３５を利用して、主液室３３ａの液圧が高くなるのを抑制することができ、車内に異音が発生するのを抑制することができる。

また、開口部３１ｉ及び突起部３５ａを４つ形成しているので、大振幅のエンジン振動の入力時には、４つの隙間ｓが形成され、これら４つの隙間ｓから主液室３３ａの液圧が充分に解放される。このため、主液室３３ａの液圧が高くなるのを確実に抑制することができ、車内に異音が発生するのを確実に抑制することができる。

さらに、突起部３５ａのリップ部３５ｃ，３５ｄが開口部３１ｉに当接しているので、小振幅のエンジン振動の入力時には、開口部３１ｉと突起部３５ａとの間に隙間は形成されず、主液室３３ａの液圧は解放されない。このため、小振幅のエンジン振動の入力時、すなわち主液室３３ａの液圧が低いときには、その液圧を確保することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、開口部３１ｉ及び突起部３５ａを図２〜図５に示すように形成しているが、これに限らない。

例えば、図８〜図１０に示すように、突起部３５ａをリップ部３５ｃ，３５ｄがないものにしてもよい。この場合、大振幅のエンジン振動の入力時には、主液室３３ａの液圧を受けた可動板３５が圧縮変形し、この変形に伴い開口部３１ｉと突起部３５ａとの間に上下方向に隙間ｓが形成される。但し、主液室３３ａの液圧が低いときに、その液圧を確保する観点からは、突起部３５ａにリップ部３５ｃ，３５ｄを設けるのが望ましい。

あるいは、図１１、図１２に示すように、開口部３１ｉ及び突起部３５ａを平面視略Ｌ字状に形成してもよい。これらの場合、大振幅のエンジン振動の入力時には、主液室３３ａの液圧を受けた可動板３５が上下方向に圧縮変形し、この変形に伴い突起部３５ａが径方向に移動する。これにより、開口部３１ｉと突起部３５ａとの間に径方向に隙間が形成され、この隙間を介して、図１１では、主液室３３ａからの液体がオリフィス通路３４に流れ込み（図１１の矢印参照）、図１２では、オリフィス通路３４からの液体が主液室３３ａに流れ込む（図１２の矢印参照）。なお、図１１、図１２では、突起部３５ａの移動や隙間、主液室３３ａ、オリフィス通路３４等の図示を省略している。

あるいは、図１３に示すように、突起部３５ａを平面視略Ｔ字状に形成してもよい。具体的には、突起部３５ａは、本体部３５ｂと、この本体部３５ｂの径方向外側の面から周方向に延びる延設部３５ｅとを有している。この場合、大振幅のエンジン振動の入力時には、主液室３３ａの液圧を受けた可動板３５が上下方向に圧縮変形し、この変形に伴い突起部３５ａが径方向に移動する。これにより、開口部３１ｉと突起部３５ａとの間に径方向に隙間（図示せず）が形成され、この隙間を介して主液室３３ａからの液体がオリフィス通路３４に流れ込む（図１３の矢印参照）。なお、図１３では、突起部３５ａの移動や隙間、主液室３３ａ、オリフィス通路３４等の図示を省略している。

また、上記実施形態では、開口部３１ｉ及び突起部３５ａを４つ形成しているが、これらを１つ、２つ、３つ、又は５つ以上形成してもよい。但し、主液室３３ａの液圧が高くなるのを抑制する観点からは、これらを複数形成するのが望ましく、また、これらの数が多ければ多いほどよい。

さらに、上記実施形態では、突起部３５ａを予圧縮した状態で開口部３１ｉに嵌め込んでいるが、突起部３５ａを予圧縮せずに開口部３１ｉに嵌め込んでもよい。但し、主液室３３ａの液圧のばらつきに対応するためには、前者が望ましい。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明にかかる液体封入式防振装置は、大振幅振動の入力時における主液室の液圧を低くする用途等に適用できる。

本発明の実施形態に係る液体封入式防振マウント装置の斜視図である。 液体封入式防振マウント装置の断面図である。 オリフィス盤の断面図である。 オリフィス盤の斜視図である。 オリフィス盤の分解斜視図である。 低周波・大振幅のエンジン振動の入力時における開口部及び突起部の様子を示す断面図である。 エンジン振動の振幅と主液室の内圧との関係の一例を示すグラフ図である。 液体封入式防振マウント装置の変形例の図３相当図である。 液体封入式防振マウント装置の変形例の図４相当図である。 液体封入式防振マウント装置の変形例の図５相当図である。 液体封入式防振マウント装置の変形例の要部平面図である。 液体封入式防振マウント装置の変形例の要部平面図である。 液体封入式防振マウント装置の変形例の要部平面図である。

符号の説明

１ 液体封入式防振マウント装置
２ ケース（筒状部材）
１２ 連結金具（連結部材）
１３ ゴム弾性体（弾性部材）
３１ オリフィス盤（区画部材）
３１ｃ 可動板用凹部（可動板収容室）
３１ｄ 立壁部（区画壁）
３１ｉ 開口部
３２ ダイヤフラム（弾性膜部材）
３３ 液室
３３ａ 主液室
３３ｂ 副液室
３４ オリフィス通路
３５ 可動板
３５ａ 突起部
３５ｂ 本体部
３５ｃ 上側リップ部
３５ｄ 下側リップ部
ｓ 隙間

Claims (4)

1. 支持体側又は被支持体側のいずれか一方に連結される連結部材と、該支持体側又は被支持体側の他方に連結される筒状部材と、上記連結部材及び筒状部材を弾性連結する弾性部材と、上記筒状部材の開口部を覆って該弾性部材との間に液室を形成する弾性膜部材と、上記液室を主液室及び副液室に区画する区画部材と、該主液室及び副液室を連通するオリフィス通路と、上記区画部材の内部に収容された可動板とを備えている液体封入式防振装置であって、
   上記オリフィス通路は、上記区画部材の外周に形成されており、
   上記区画部材は、上記オリフィス通路及び可動板収容室を区画する区画壁を有しており、
   上記区画壁には、上記オリフィス通路及び可動板収容室を連通する開口部が形成されており、
   上記可動板の外周面には、上記開口部に対応する部分に、筒径方向外側に延びて該開口部に嵌入された突起部が形成されていることを特徴とする液体封入式防振装置。
2. 請求項１記載の液体封入式防振装置において、
   上記開口部及び突起部は複数形成されていることを特徴とする液体封入式防振装置。
3. 請求項１又は２記載の液体封入式防振装置において、
   上記開口部と上記突起部との間には、大振幅振動の入力時に、筒軸方向に隙間が形成されることを特徴とする液体封入式防振装置。
4. 請求項３記載の液体封入式防振装置において、
   上記突起部は、本体部と、該本体部の筒軸方向両端面からそれぞれ筒軸方向外側に突起して上記開口部に当接するリップ部とを有していることを特徴とする液体封入式防振装置。

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