JP5122523B2 - 液封入式防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、液封入式防振装置に関するものである。

自動車エンジン等の振動源の振動を車体側に伝達しないように支承するエンジンマウント等の防振装置として、振動源側と支持側の一方に取り付けられる第１取付具と、振動源側と支持側の他方に取り付けられる第２取付具と、これら取付具の間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、可撓性ゴム膜からなるダイヤフラムと、防振基体が室壁の一部をなす主液室と、ダイヤフラムが室壁の一部をなす副液室と、これら液室間を連通させるオリフィス流路とを備え、オリフィス流路での液流動による液柱共振作用や防振基体の制振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能が果たすよう構成された液封入式防振装置がある。

このような液封入式防振装置について、下記特許文献１には、主液室と副液室との仕切り部に平面状の弾性仕切り膜を設け、微振幅の振動入力時における主液室の液圧変動を、弾性仕切り膜が往復動変形することにより抑えて、低動ばね特性を実現する構造が開示されている。

また、下記特許文献２には、主液室と副液室との仕切り部材に円筒状の可動板を収容配置することにより、微振幅の振動入力時における主液室の液圧変動を抑えて低動ばね特性を実現しつつ、変位規制部材に対する可動板の当接によって生じる衝撃力が相互に打ち消し合うようにして、大振幅の振動入力時における衝撃力による異音を低減させることが開示されている。

特公平７−５６３１４号公報 特開２００６−１８３６８０号公報

上記特許文献１のような平面状の弾性仕切り膜では、更なる低動ばね化を実現するために、弾性仕切り膜の剛性を低くするべく、例えば、弾性仕切り膜を大径化すると、防振装置の大型化を伴ってしまう。また、弾性仕切り膜の剛性を低くするために、弾性仕切り膜の厚みを薄肉化すると、耐久性についての信頼性が低下してしまう。

一方、上記特許文献２のような円筒状の可動板構造では、可動板の低剛性化が困難であり、更なる低動ばね化の実現は容易ではない。また、この可動板構造では、主液室と副液室との液室間での気密性の確保が困難であり、大振幅の振動入力時における減衰性能低下の要因となる。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、弾性仕切り膜の大径化や薄肉化によらなくても、弾性仕切り膜の剛性を低くして、優れた低動ばね特性を実現することができる液封入式防振装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液封入式防振装置は、振動源側と支持側の一方に取り付けられる第１取付具と、振動源側と支持側の他方に取り付けられる第２取付具と、前記第１取付具と第２取付具との間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、前記防振基体が室壁の一部をなす液体が封入された主液室と、ゴム状弾性体からなるダイヤフラムが室壁の一部をなす液体が封入された少なくとも１つの副液室と、前記主液室といずれかの前記副液室とを仕切る仕切り体と、前記主液室といずれかの前記副液室とを連通させるオリフィス流路と、を備えた液封入式防振装置において、
前記仕切り体が、前記主液室と副液室を仕切る弾性仕切り膜と、前記弾性仕切り膜の周縁部を両面から挟持する一対の挟持部材とを備えてなり、
前記弾性仕切り膜は、前記一対の挟持部材によって挟持される周縁部を外周フランジ部として、前記外周フランジ部の径方向内方側の可撓範囲が、前記外周フランジ部の内周縁から軸方向に延設された筒状の側壁部と、前記側壁部の延設端から径方向内方に延設されて当該延設端の開口を塞ぐ閉塞部とを備えることで、前記弾性仕切り膜がハット形状に形成されたものである。

上記液封入式防振装置においては、前記一対の挟持部材のうちの一方の挟持部材が、前記弾性仕切り膜の側壁部の外側面を隙間をおいて取り囲む筒状の外側変位規制部と、前記外側変位規制部から延設されて前記弾性仕切り膜の閉塞部の一方面に対向して設けられた第１底壁部とを備えて、少なくとも前記外側変位規制部にはその外側に面する液室の液圧が前記弾性仕切り膜の側壁部に及ぼされるように開口部が設けられ、前記一対の挟持部材のうちの他方の挟持部材が、前記弾性仕切り膜の側壁部の内側面を隙間をおいて取り囲む筒状の内側変位規制部と、前記内側変位規制部から延設されて前記弾性仕切り膜の閉塞部の他方面に対向して設けられた第２底壁部とを備えて、少なくとも前記内側変位規制部にはその内側に面する液室の液圧が前記弾性仕切り膜の側壁部に及ぼされるように開口部が設けられてもよい。この場合、大振幅の振動入力時に、弾性仕切り膜の側壁部が外側と内側の変位規制部に接触することによって変形が抑えられるので、弾性仕切り膜の剛性が高くなり、よって、オリフィス流路での液流動による高減衰特性が実現される。

上記液封入式防振装置においては、前記弾性仕切り膜の閉塞部が、前記一対の挟持部材の前記第１底壁部と第２底壁部とにより両面から挟持されてもよい。この場合、弾性仕切り膜の閉塞部において上記挟持部材によって挟持された部分は可撓部とはならないが、このように可撓部を部分的に拘束することによって、弾性仕切り膜の剛性をコントロールすることができる。

本発明によれば、弾性仕切り膜を上記のようなハット形状にしたことにより、弾性仕切り膜の可撓範囲の面積を大きくすることができる。そのため、弾性仕切り膜を大径化したり、膜厚を薄くしなくても、弾性仕切り膜の剛性を下げることができ、優れた低動ばね特性を実現することができる。

第１実施形態に係る液封入式防振装置の縦断面図 同実施形態における仕切り体の縦断面図 同仕切り体の分解縦断面図 同仕切り体の横断面図 同仕切り体を構成する上側の挟持部材の平面図 同仕切り体を構成するオリフィス部材の底面図 同仕切り体を構成する弾性仕切り膜の図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図 第２実施形態に係る液封入式防振装置の縦断面図 第２実施形態における仕切り体の縦断面図

図１〜７を参照して第１実施形態に係る液封入式防振装置１０について説明する。この防振装置１０は、自動車のエンジンを支承するエンジンマウントであり、振動源であるエンジン側に取り付けられる上側の第１取付具１２と、支持側の車体に取り付けられる筒状をなす下側の第２取付具１４と、これら両取付具１２，１４の間に介設されて両者を連結するゴム弾性体からなる防振基体１６とを備えてなる。

第１取付具１２は、第２取付具１４の軸芯部上方に配されたボス金具であり、径方向外方に向けてフランジ状に突出するストッパ部１８を備えるとともに、不図示のボルトを介してエンジン側ブラケットに固定されるように構成されている。

第２取付具１４は、防振基体１６が加硫成形される筒状胴部２０と、その下端部に連結される有底筒状部２２とからなる本体金具であり、有底筒状部２２の底部に設けられた不図示のボルトを介して車体に固定されるように構成されている。筒状胴部２０は、その下端部が有底筒状部２２の上端開口部に対し、かしめ部２４によりかしめ固定されている。符号２６は、筒状胴部２０の上端部にかしめ固定されたストッパ金具であり、第１取付具１２のストッパ部１８との間でストッパ作用を発揮する。

防振基体１６は、略傘状に形成され、その上部に第１取付具１２が埋設された状態に加硫接着され、下端外周部が筒状胴部２０の上端開口部に加硫接着されている。防振基体１６の下端部には、筒状胴部２０の内周面を覆うシールゴム層２８が連なっている。

第２取付具１４には、防振基体１６の下面に対して軸方向Ｘに対向配置されて防振基体１６との間に液体封入室３０を形成する可撓性ゴム膜からなるダイヤフラム３２が取り付けられ、液体封入室３０に液体が封入されている。ダイヤフラム３２は、外周部に環状の補強金具３２Ａを備え、該補強金具３２Ａを介して上記かしめ部２４に固定されている。

液体封入室３０は、筒状胴部２０の内側において、防振基体１６の下面とダイヤフラム３２との間に形成されており、仕切り体３４によって、防振基体１６側、即ち防振基体１６が室壁の一部をなす上側の主液室３０Ａと、ダイヤフラム３２側、即ちダイヤフラム３２が室壁の一部をなす下側の副液室３０Ｂとに仕切られている。主液室３０Ａと副液室３０Ｂは、単一のオリフィス流路３６により互いに連通されている。

仕切り体３４は、筒状胴部２０の内側にシールゴム層２８を介して嵌着されており、その下面に当接配置されたリング板状の仕切り受板３８を用いて第２取付具１４内に保持されている。詳細には、仕切り受板３８を、ダイヤフラム３２の補強金具３２Ａとともに、上記かしめ部２４で固定することにより、仕切り体３４は、シールゴム層２８に設けられた段部２８Ａと仕切り受板３８との間で軸方向Ｘに挟まれた状態に保持されている。

仕切り体３４は、主液室３０Ａと副液室３０Ｂとを仕切るゴム弾性体からなる弾性仕切り膜４０と、該弾性仕切り膜４０の周縁部をその上下両面から挟持する一対の挟持部材４２，４４とを備えてなる。詳細には、この例では、仕切り体３４は、一方面が主液室３０Ａに面し他方面が副液室３０Ｂに面する上記弾性仕切り膜４０と、下側の上記挟持部材４４が一体に設けられたオリフィス部材４６と、オリフィス部材４６の上面に固定された上側の上記挟持部材４２とからなり、図４に示すように平面視が長円形状をなしている。

弾性仕切り膜４０は、図２，３，７に示されるように、平面視で略円形状をなし、上下一対の挟持部材４２，４４によって挟持される周縁部を外周フランジ部４８として、該外周フランジ部４８の径方向内方Ｋｉ側の可撓範囲が、外周フランジ部４８の内周縁４８Ａから軸方向Ｘに延設された筒状の側壁部５０と、該側壁部５０の延設端５０Ａから径方向内方Ｋｉに延設されて当該延設端５０Ａの開口を塞ぐ閉塞部５２とからなる。これにより、弾性仕切り膜４０はハット形状に形成されている。この例では、弾性仕切り膜４０は、下側、即ち副液室３０Ｂ側に向けて凸状のハット形状をなしており、従って、側壁部５０の内側面５０Ｂが主液室３０Ａに面し、側壁部５０の外側面５０Ｃが副液室３０Ｂに面するように形成されている。

外周フランジ部４８は、側壁部５０の上端から軸直角方向、即ち径方向外方Ｋｏに延設されたリング板状部分であり、その径方向内方Ｋｉ側の可撓範囲よりも厚肉状をなしている。そして、上下の挟持部材４２，４４の外周挟持部４２Ａ，４４Ａによって両面側から挟圧保持され、すなわち、上下の挟持部材４２，４４が密着することで、その部分での液体のリークが防止されている。なお、外周フランジ部４８は、上下の外周挟持部４２Ａ，４４Ａにより軸方向Ｘに圧縮状態に挟持されてもよい。

側壁部５０は、この例では、外周フランジ部４８に対して垂直に立設された円筒状をなしている。そして、この側壁部５０の下端開口部が閉塞部５２により塞がれており、従って、閉塞部５２は円板状をなしている。閉塞部５２は、周縁部５２Ａが側壁部５０と同等の薄肉状をなし、その内側の平面視円形の中央部５２Ｂが周縁部５２Ａよりも厚肉状に形成されている。

オリフィス部材４６は、アルミニウムや樹脂等の剛性材料からなり、外周面に外向きに開かれた凹溝５４を有し、シールゴム層２８を介して筒状胴部２０の内周面に嵌合されることで、該凹溝５４により周方向Ｃ（図４参照）に沿って延びる上記オリフィス流路３６を形成する。

下側の挟持部材４４は、オリフィス部材４６の内周部に一体に設けられており、弾性仕切り膜４０の外周フランジ部４８を挟持する外周挟持部４４Ａと、該外周挟持部４４Ａの内周縁から軸方向Ｘに延設された筒状の外側変位規制部４４Ｂと、該外側変位規制部４４Ｂの下端から径方向内方Ｋｉに延設された平面視円形状の第１底壁部４４Ｃとを備え、凹状に形成されている。外側変位規制部４４Ｂは、弾性仕切り膜４０の側壁部５０の外側面５０Ｃを、微小隙間５５をおいて取り囲む円筒状をなしている。第１底壁部４４Ｃは、弾性仕切り膜４０の閉塞部５２の下面（即ち、副液室３０Ｂ側の面）に対向して設けられている。

外側変位規制部４４Ｂには、その外側に面する副液室３０Ｂの液圧変動が弾性仕切り膜４０の側壁部５０に伝達されるように複数の開口部５６が設けられている。開口部５６は、図２〜４，６に示すように、外側変位規制部４４Ｂの軸方向Ｘの全体にわたって延びる細長い形状をなし、これが周方向Ｃに均等に複数個設けられている。この例では、外側変位規制部４４Ｂの下端で終端する８つの第１開口部５６Ａと、該下端を越えて第１底壁部４４Ｃの周縁部まで延びた８つの第２開口部５６Ｂとが、周方向Ｃに交互に設けられている。

上側の挟持部材４２は、アルミニウムや樹脂等の剛性材料からなる板状部材であり、弾性仕切り膜４０の外周フランジ部４８を挟持する外周挟持部４２Ａと、該外周挟持部４２Ａの内周縁から軸方向Ｘに延設された筒状の内側変位規制部４２Ｂと、該内側変位規制部４２Ｂの下端から径方向内方Ｋｉに延設された平面視円形状の第２底壁部４２Ｃとを備える。内側変位規制部４２Ｂは、弾性仕切り膜４０の側壁部５０の内側面５０Ｂを、微小隙間５８をおいて取り囲む円筒状をなしている。第２底壁部４２Ｃは、弾性仕切り膜４０の閉塞部５２の上面（即ち、主液室３０Ａ側の面）に対向して設けられている。

内側変位規制部４２Ｂには、その内側に面する主液室３０Ａの液圧変動が弾性仕切り膜４０の側壁部５０に伝達されるように複数の開口部６０が設けられている。開口部６０は、図２〜５に示すように、内側変位規制部４２Ｂの軸方向Ｘの全体にわたって延びる細長い形状をなし、これが周方向Ｃに均等に複数個（この例では８個）設けられている。この例では、開口部６０は、内側変位規制部４２Ｂの下端を越えて第２底壁部４２Ｃの周縁部まで僅かに入り込むように形成されている。また、開口部６０は、下側の挟持部材４４の第２開口部５６Ｂに対し径方向において重なり合う周方向位置に設けられている（図２，４参照）。

図２に示すように、弾性仕切り膜４０の閉塞部５２は、上下一対の挟持部材４２，４４の第２底壁部４２Ｃと第１底壁部４４Ｃとにより両面から挟圧保持されている。詳細には、閉塞部５２のうちの厚肉状に形成された中央部５２Ｂが、第１底壁部４４Ｃと第２底壁部４２Ｃとにより密着された状態に保持されることで拘束されて非可撓範囲とされており、その周縁部５２Ａは可撓範囲とされ、第１底壁部４４Ｃと第２底壁部４２Ｃとの間に側壁部５０と同様の微小隙間５５，５８が確保されている。なお、閉塞部５２は、第１底壁部４４Ｃと第２底壁部４２Ｃとにより軸方向Ｘに圧縮状態に挟持されてもよい。

以上よりなる本実施形態の液封入式防振装置１０であると、アイドリング時やこもり音領域などの微振幅入力時（例えば、振幅±０．０５〜±０．１ｍｍ）には、弾性仕切り膜４０が上記微小隙間５５，５８の範囲内で往復動変形することにより、主液室３０Ａの液圧変動を抑えて、低動ばね特性を実現することができる。その際、特に、本実施形態のものであると、弾性仕切り膜４０が上記したハット形状であることにより、径方向Ｋでの面積だけでなく、側壁部５０の面積も可撓範囲となるので、弾性仕切り膜４０の可撓範囲の面積を大きくすることができる。そのため、弾性仕切り膜４０を大径化したり、膜厚を薄くしなくても、弾性仕切り膜４０の剛性を下げることができる。よって、大径化を伴うことなく、また耐久性についての信頼性を低下させることなく、優れた低動ばね特性を実現することができる。

エンジンシェイク領域などの大振幅入力時（例えば、振幅±０．３〜±１ｍｍ）には、弾性仕切り膜４０の側壁部５０が外側と内側の変位規制部４４Ｂ，４２Ｂに接触することによって変形が抑えられるので、弾性仕切り膜４０の剛性が高くなる。そのため、弾性仕切り膜４０の撓み変形が抑制されるので、オリフィス流路３６における液流量を確保して、高減衰性能を発揮することができる。その際、本実施形態のものであると、可撓範囲である側壁部５０に対し、例えば径方向外方Ｋｏに広がるような入力が作用したときには、径方向Ｋで対向する部分にも同様の入力が作用するので、側壁部５０の外側変位規制部４４Ｂへの接触による異音を打ち消し合うことができ、接触時における異音を低減することができる。

また、本実施形態であると、弾性仕切り膜４０の閉塞部５２を、一対の挟持部材４２，４４で部分的に拘束することにより、弾性仕切り膜４０の剛性をコントロールすることができる。また、この閉塞部５２は、大振幅入力時には上下の挟持部材４２，４４の第１及び第２底壁部４２Ｃ，４４Ｃに対して軸方向Ｘで接触することにより異音を生じやすい部分であるため、この閉塞部５２を拘束した非可撓範囲としておくことにより、大振幅入力時における異音の発生を抑えることができる。

図８，９は、第２実施形態に係る液封入式防振装置を示したものである。この実施形態では、弾性仕切り膜４０の閉塞部５２を上下の挟持部材４２，４４で拘束していない点で第１実施形態とは相違する。

すなわち、第２実施形態では、弾性仕切り膜４０の閉塞部５２は径方向Ｋで膜厚が一定の薄肉状をなしており、第１実施形態のように中央部５２Ｂが厚肉状には形成されていない。そのため、閉塞部５２は、上下の挟持部材４２，４４の第１及び第２底壁部４２Ｃ，４４Ｃにより両面から挟持されておらず、径方向Ｋの全体において、閉塞部５２とその上下両側の第２底壁部４２Ｃ及び第１底壁部４４Ｃとの間には微小隙間５５，５８が確保されている。

従って、この実施形態では、微振幅入力時において、弾性仕切り膜４０は、外周フランジ部４８の径方向内方Ｋｉ側の全体、即ち側壁部５０と閉塞部５２の全体が可撓範囲となって往復動変形することにより、主液室３０Ａの液圧変動を抑えて、低動ばね特性を実現することができる。その他の構成及び作用効果は先の実施形態と同様であり、説明は省略する。

なお、上記実施形態では、副液室を１つのみ設けたが、本発明において副液室は少なくとも１つあれば、２つ以上設けてもよい。また、オリフィス流路についても、主液室と単一の副液室との間を２つ以上のオリフィス流路で連結するようにしてもよく、あるいはまた、主液室と複数の副液室との間にそれぞれ両液室間を連結するオリフィス流路を設けてもよい。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。

本発明は、エンジンマウントの他、例えばボディマウント、デフマウントなど、種々の防振装置に利用することができる。

１０…液封入式防振装置
１２…第１取付具、１４…第２取付具、１６…防振基体
３０Ａ…主液室、３０Ｂ…副液室、３２…ダイヤフラム
３４…仕切り体、３６…オリフィス流路
４０…弾性仕切り膜
４２…上側の挟持部材、４２Ｂ…内側変位規制部、４２Ｃ…第２底壁部
４４…下側の挟持部材、４４Ｂ…外側変位規制部、４４Ｃ…第１底壁部
４８…外周フランジ部、４８Ａ…内周縁
５０…側壁部、５０Ａ…延設端、５０Ｂ…内側面、５０Ｃ…外側面
５２…閉塞部、５５，５８…微小隙間、５６，６０…開口部
５８…細溝、６０…凸部
Ｘ…軸方向、Ｋｉ…径方向内方

Claims (3)

1. 振動源側と支持側の一方に取り付けられる第１取付具と、
   振動源側と支持側の他方に取り付けられる第２取付具と、
   前記第１取付具と第２取付具との間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、
   前記防振基体が室壁の一部をなす液体が封入された主液室と、
   ゴム状弾性体からなるダイヤフラムが室壁の一部をなす液体が封入された少なくとも１つの副液室と、
   前記主液室といずれかの前記副液室とを仕切る仕切り体と、
   前記主液室といずれかの前記副液室とを連通させるオリフィス流路と、
   を備えた液封入式防振装置において、
   前記仕切り体が、前記主液室と副液室を仕切る弾性仕切り膜と、前記弾性仕切り膜の周縁部を両面から挟持する一対の挟持部材とを備えてなり、
   前記弾性仕切り膜は、前記一対の挟持部材によって挟持される周縁部を外周フランジ部として、前記外周フランジ部の径方向内方側の可撓範囲が、前記外周フランジ部の内周縁から軸方向に延設された筒状の側壁部と、前記側壁部の延設端から径方向内方に延設されて当該延設端の開口を塞ぐ閉塞部とを備えることで、前記弾性仕切り膜がハット形状に形成された
   ことを特徴とする液封入式防振装置。
2. 前記一対の挟持部材のうちの一方の挟持部材が、前記弾性仕切り膜の側壁部の外側面を隙間をおいて取り囲む筒状の外側変位規制部と、前記外側変位規制部から延設されて前記弾性仕切り膜の閉塞部の一方面に対向して設けられた第１底壁部とを備えて、少なくとも前記外側変位規制部にはその外側に面する液室の液圧が前記弾性仕切り膜の側壁部に及ぼされるように開口部が設けられ、
   前記一対の挟持部材のうちの他方の挟持部材が、前記弾性仕切り膜の側壁部の内側面を隙間をおいて取り囲む筒状の内側変位規制部と、前記内側変位規制部から延設されて前記弾性仕切り膜の閉塞部の他方面に対向して設けられた第２底壁部とを備えて、少なくとも前記内側変位規制部にはその内側に面する液室の液圧が前記弾性仕切り膜の側壁部に及ぼされるように開口部が設けられた
   ことを特徴とする請求項１記載の液封入式防振装置。
3. 前記弾性仕切り膜の閉塞部が、前記一対の挟持部材の前記第１底壁部と第２底壁部とにより両面から挟持された
   ことを特徴とする請求項２記載の液封入式防振装置。

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