JP5685478B2 - 流体封入式防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車のエンジンマウント等に適用される防振装置において、内部に封入された流体の流動作用に基づく防振効果が発揮されるようにされた流体封入式防振装置に関するものである。

従来から、自動車のエンジンマウント等に適用される防振装置の一種として、流体の共振作用等の流動作用に基づいた防振効果を利用する流体封入式防振装置が知られている。この流体封入式防振装置は、例えば、第１の取付部材と第２の取付部材を本体ゴム弾性体で連結すると共に、第２の取付部材によって支持された仕切部材の両側に壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成された受圧室と壁部の一部が可撓性膜で構成された平衡室とを形成し、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、それら受圧室と平衡室を相互に連通するオリフィス通路を設けた構造とされている（特許第４０７５０６６号公報（特許文献１）参照）。

ところで、昨今の省エネルギー化への要求の高まりを背景として、パワーユニットを構成するエンジン等の廃熱を回収して電気エネルギーに変換し、再利用する試みが行われている。具体的には、例えば、特開２００５−７６５８４号公報（特許文献２）等に示されているように、エンジンの排気系に熱電素子を取り付けて、排気系側の高温と冷却系側の低温とによって熱電素子において発電を行うことが提案されている。

しかしながら、排気系への熱電素子の取付けでは、発電効率を十分に確保するために熱電素子の排気系への固定面と反対側の面を冷却するために特別な冷却系を設ける必要があることから、部品点数の増加や構造の複雑化を避け難かった。また、排気に含まれる熱エネルギーの利用は検討されているが、エンジンから第１の取付部材に伝達される熱については未だ有効な利用が検討されるに至っておらず、この熱エネルギーを再利用するための手段が求められている。

特許第４０７５０６６号公報 特開２００５−７６５８４号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、エンジンやモータ等の発熱体を含むパワーユニットが発する熱エネルギーを、部品点数の少ない簡単な構造によって効率的に熱起電力に変換可能とされた流体封入式防振装置を提供することにある。

すなわち、本発明の第１の態様は、第１の取付部材と第２の取付部材が本体ゴム弾性体によって連結されており、該第２の取付部材によって支持された仕切部材の両側に壁部の一部が該本体ゴム弾性体で構成された受圧室と壁部の一部が可撓性膜で構成された平衡室とが形成されて非圧縮性流体が封入されていると共に、それら受圧室と平衡室を相互に連通するオリフィス通路が設けられている流体封入式防振装置において、前記第１の取付部材が前記受圧室に面して配設されていると共に、該第１の取付部材が発熱するパワーユニットに取り付けられるようになっており、該第１の取付部材の該パワーユニットへの取付け側に重ね合わされた発電用の熱電素子がそれら第１の取付部材とパワーユニットの間に配設されるようになっていることを特徴とする。

このような第１の態様に従う構造とされた流体封入式防振装置によれば、受圧室に面して配設された第１の取付部材が、受圧室に封入された非圧縮性流体によって冷却されることから、熱電素子においてパワーユニット側の面と第１の取付部材側の面との間で温度差が生ぜしめられる。これにより、熱電素子においてゼーベック効果に基づいた熱起電力が発生することから、発生電力を各種の電気機器に供給して利用することができる。

しかも、第１の取付部材の冷却機構は、空気等の気体に比して比熱の大きい液体によって冷却される液冷機構とされていることから、熱電素子の第１の取付部材側の面が効率的に冷却されて、熱起電力を大きく得ることができる。

さらに、このような液冷機構は、特別な冷却液や冷却液を循環させるためのポンプ等を用いることなく、防振機構を利用して構成されている。即ち、流体封入式防振装置では、受圧室および平衡室に非圧縮性流体が封入されており、振動入力時には、受圧室と平衡室の間でオリフィス通路を通じての流体流動が生じるようになっている。そこで、本発明に係る流体封入式防振装置では、封入された非圧縮性流体を冷却液として利用すると共に、振動入力時のオリフィス通路を通じての流体流動に着目して冷却液を循環乃至は撹拌することにより、外気との熱交換がポンプ等を用いることなく実現されている。このように、流体の流動作用を利用する防振装置に特有の構成を利用することによって、少ない部品点数と簡単な構造で高効率の発電機構が構成されているのである。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記第１の取付部材が前記受圧室に露出されて非圧縮性流体に晒されているものである。

第２の態様によれば、第１の取付部材が受圧室に露出されて非圧縮性流体に直接的に晒されていることによって、第１の取付部材と非圧縮性流体の間での熱交換の効率が高められて、第１の取付部材がより効果的に冷却される。その結果、熱電素子における第１の取付部材側の面が充分に低温とされて、パワーユニット側の面との温度差が大きく確保されることから、優れた発電効率を実現することができる。

なお、第１の取付部材は少なくとも一部が受圧室に露出されて非圧縮性流体に晒されていれば良い。また、好適には、非圧縮性流体に晒されることによる浸食等を防ぐために、第１の取付部材の露出部分の表面には耐食性の被膜等が形成される。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記第１の取付部材には前記受圧室側に向かって開口する放熱凹所が形成されているものである。

第３の態様によれば、第１の取付部材において非圧縮性流体に面する部分の面積が大きく確保される。それ故、第１の取付部材と非圧縮性流体との間での熱交換が効率良く実現されて、熱電素子の低温側が充分に冷却されることに起因する発電効率の向上が図られる。

本発明の第４の態様は、第１〜第３の何れか１つの態様に記載された流体封入式防振装置において、前記第２の取付部材に放熱フィンが設けられているものである。

第４の態様によれば、放熱フィンが設けられることによって、第２の取付部材の外気との接触面積が大きくなって、第２の取付部材と外気との熱の交換効率が高められる。これにより、第１の取付部材から非圧縮性流体に伝達された熱が、第２の取付部材を介して外気に放散され易くなって、熱電素子の発電効率の低下が防止されることから、熱起電力をより安定して得ることができる。

本発明の第５の態様は、第１〜第４の何れか１つの態様に記載された流体封入式防振装置において、前記仕切部材に放熱フィンが設けられており、該放熱フィンが外部に露出されているものである。

第５の態様によれば、仕切部材に形成された放熱フィンが外部に露出していることによって、非圧縮性流体に晒された仕切部材から外気に対して直接的に放熱することができる。それ故、仕切部材を熱伝導率の大きい材料で形成することによって、熱の外気への伝達をスムーズにすることができて、放熱効果を高めることができる。しかも、放熱フィンが形成されていることによって、仕切部材の外気への接触面積が大きくされており、仕切部材と外気との熱の交換効率が高められていることから、第１の取付部材から非圧縮性流体に伝達された熱が、仕切部材を介して外気に放散され易くなっている。その結果、熱電素子の発電効率の低下が防止されて、熱起電力をより安定して得ることができる。

本発明によれば、熱電素子の低温側の面が第１の取付部材側に設定されると共に、第１の取付部材が受圧室に面するように配設されることにより、熱電素子の低温側の面が第１の取付部材を介して非圧縮性流体で液冷されて、優れた発電効率が実現される。しかも、振動入力時にはオリフィス通路を通じての流体流動によって非圧縮性流体が撹拌されて、第１の取付部材の近傍から非圧縮性流体の全体に熱が拡散されることから、外気による冷却部分で非圧縮性流体の外気に対する温度差が大きくなって、非圧縮性流体の熱が第２の取付部材や可撓性膜，仕切部材等を介して外気に効率的に放散される。

本発明の第１の態様としてのエンジンマウントを示す縦断面図。 本発明の第２の態様としてのエンジンマウントを示す縦断面図であって、図３中のＩＩ−ＩＩ断面に相当する図。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 本発明の第３の態様としてのエンジンマウントを示す縦断面図であって、図５中のＩＶ−ＩＶ断面に相当する図。 図４中のＶ−Ｖ断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の第１の実施形態として、自動車用のエンジンマウント１０が、後述するパワーユニット１８への取付状態で示されている。エンジンマウント１０は、第１の取付部材１２と第２の取付部材１４が本体ゴム弾性体１６によって連結された構造を有しており、第１の取付部材１２がパワーユニット１８に取り付けられると共に、第２の取付部材１４が図示しない車両ボデーに取り付けられるようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、図１中の上下方向を言うものとする。

より詳細には、第１の取付部材１２は、全体として略逆向きの円錐台形状を有している。また、第１の取付部材１２は、熱伝導率が大きく且つ剛性の大きい材料で形成されていることが望ましく、本実施形態では、鉄やアルミニウム合金等の金属材料で形成されている。更に、第１の取付部材１２には、径方向中央部分において上方に突出する円形の当接突部２０が形成されており、その径方向中央部分から連結用ボルト２２が上方に向かって突出形成されている。

さらに、第１の取付部材１２には、放熱凹所２４が形成されている。放熱凹所２４は、略一定の円形断面を有する円柱状の凹所であって、第１の取付部材１２の径方向中央部分に形成されて、下方に向かって開口している。なお、放熱凹所２４は、本体ゴム弾性体１６の固着面積の確保等を目的として、第１の取付部材１２のテーパ部分までは至らない直径で形成されることが望ましい。

第２の取付部材１４は、薄肉大径の略円筒形状を有する部材であって、円筒形状の筒状部２５の上端から拡径しながら上方に向かって延び出すテーパ部２６と、テーパ部２６の上端から外周側に突出するフランジ部２８とを、一体で備えている。また、筒状部２５の下方にはフランジ状の段差部３０が設けられており、段差部３０の外周端部から筒状のかしめ片３２が下方に向かって延び出している。なお、第２の取付部材１４の形成材料としては、剛性を十分に確保できて、且つ大きな熱伝導率を得ることが可能な材料が望ましく、フィラーを混合する等して熱伝導率を高められた合成樹脂材料等も採用可能であるが、第１の取付部材１２と同様に、鉄やアルミニウム合金等の金属材料が好適に採用される。

また、第２の取付部材１４には、保護部材３４が固定されている。保護部材３４は、深底の略皿状とされており、底部の径方向中央に円形の通気孔３６が貫通形成されている。更に、保護部材３４の上端開口部にはフランジ状のかしめ部３８が設けられており、このかしめ部３８が第２の取付部材１４のかしめ片３２にかしめ固定されることにより、保護部材３４が第２の取付部材１４の下端部に連結されている。

そして、第１の取付部材１２が第２の取付部材１４の上方に同一中心軸上で配置されて、それら第１の取付部材１２と第２の取付部材１４が本体ゴム弾性体１６によって連結されている。本体ゴム弾性体１６は、厚肉大径の略円錐台形状を有しており、その小径側の端面が第１の取付部材１２に重ね合わされて加硫接着されていると共に、大径側端部の外周面が第２の取付部材１４の内周面に重ね合わされて加硫接着されている。なお、本実施形態では、本体ゴム弾性体１６が第１の取付部材１２と第２の取付部材１４を備えた一体加硫成形品として形成されている。また、本体ゴム弾性体１６に固着された状態で、第１の取付部材１２の上端部の外周面が本体ゴム弾性体１６から突出して外気に晒されている。

さらに、本体ゴム弾性体１６には、逆向きの略すり鉢形状を呈して下方に開口する大径凹所４０が形成されている。更にまた、大径凹所４０の開口周縁部から下方に向かってシールゴム層４２が延び出している。シールゴム層４２は、薄肉大径の略円筒形状を有するゴム弾性体であって、本体ゴム弾性体１６と一体形成されている。また、シールゴム層４２の外周面が第２の取付部材１４の内周面に加硫接着されており、かしめ片３２を除く第２の取付部材１４の内周面が略全体に亘ってゴム弾性体で覆われている。

さらに、第１の取付部材１２の放熱凹所２４の内周面に対して、本体ゴム弾性体１６と一体形成された被覆ゴム層４４が固着されていると共に、放熱凹所２４の上底壁面が本体ゴム弾性体１６によって覆われることなく露出されている。換言すれば、本体ゴム弾性体１６には、大径凹所４０の上底壁部の径方向中央部分を貫通する円形孔が形成されており、その円形孔を通じて第１の取付部材１２が大径凹所４０に露出されている。

また、第２の取付部材１４には、可撓性膜４６が取り付けられている。可撓性膜４６は、略薄肉円形のゴム膜であって、上下方向に十分な弛みを有している。なお、可撓性膜４６の厚さや形状は、特に限定されるものではないが、後述する放熱作用を効率的に得るためには、耐久性を確保できる範囲で可能な限り薄肉とされていることが望ましく、本実施形態では１ｍｍ程度の厚さ寸法で形成されている。

さらに、可撓性膜４６の外周縁部には、固定部材４８が固着されている。固定部材４８は、略円環形状の部材であって、略円環板形状とされた固着部５０の外周縁部から筒状の固定部５２が上方に向かって突出するように一体形成された構造とされている。なお、本実施形態では、可撓性膜４６が固定部材４８を備えた一体加硫成形品として形成されている。

そして、固着部５０に可撓性膜４６が固着された固定部材４８は、第２の取付部材１４の段差部３０と保護部材３４のかしめ部３８との間で軸方向軸方向に配設されており、かしめ片３２でかしめ固定されることによって第２の取付部材１４の下側開口部に取り付けられている。

このようにして可撓性膜４６が第２の取付部材１４に取り付けられることによって、可撓性膜４６は第２の取付部材１４の下側開口部を閉塞するように配設されている。これにより、本体ゴム弾性体１６と可撓性膜４６の軸方向対向面間に外部から密閉されて非圧縮性流体を封入された流体封入領域５４が形成されている。この流体封入領域５４は、上側壁部の一部（外周部分）が本体ゴム弾性体１６で構成されていると共に、上側壁部の他の一部（中央部分）が第１の取付部材１２で構成されており、第１の取付部材１２が流体封入領域５４に面して配設されている。更に、第１の取付部材１２の放熱凹所２４が流体封入領域５４に開口しており、放熱凹所２４の上底部において第１の取付部材１２が封入流体（非圧縮性流体）に晒されている。なお、流体封入領域５４に封入される非圧縮性流体は、特に限定されるものではないが、例えば、水やアルキレングリコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油、或いはそれらの混合液等が採用され得る。また、後述する流体の流動作用に基づいた防振作用を効率的に発揮させるためには、０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体がより好適である。

また、流体封入領域５４には、仕切部材５６が配設されて第２の取付部材１４によって支持されている。仕切部材５６は、全体として厚肉の略円板形状とされており、仕切部材本体５８に蓋部材６０を重ね合わせた構造を有している。

仕切部材本体５８は、厚肉の略円板形状であって、径方向中央部分には、上方に開口する収容凹所６２と、下方に開口する肉抜凹所６４が形成されている。それら収容凹所６２と肉抜凹所６４は、収容凹所６２の底壁部を貫通する下側透孔６６を通じて相互に連通されている。また、収容凹所６２の外周側には、切欠状溝６８が形成されている。切欠状溝６８は、外周面および上面に開口する略一定の切欠形状で、周方向に一周弱の長さで延びている。更に、肉抜凹所６４の外周側には、周溝７０が形成されている。周溝７０は、仕切部材本体５８の外周面に開口して、周方向に一周弱の長さで延びている。また、切欠状溝６８の周方向一端と周溝７０の周方向他端とが、図示しない中間連通孔を通じて相互に連通されている。

蓋部材６０は、略円板形状を有しており、その径方向中間部分に対して下方に突出する環状の支持部が設けられることによって、中央部分に下方に開口する収容凹所７２が形成されている。更に、蓋部材６０の径方向中央部分には、収容凹所７２の底壁部を貫通する上側透孔７４が形成されている。そして、蓋部材６０が仕切部材本体５８に対して上方から重ね合わされており、仕切部材本体５８の切欠状溝６８の上側開口部が蓋部材６０で覆われると共に、仕切部材本体５８の収容凹所６２と蓋部材６０の収容凹所７２によって、それら仕切部材本体５８と蓋部材６０の間に収容空所７６が形成されている。

この収容空所７６には、可動ゴム膜７８が配設されている。可動ゴム膜７８は、円板形状を有するゴム弾性体であって、外周部分には周方向環状に延びる厚肉部８０が設けられている。そして、可動ゴム膜７８は、仕切部材本体５８と蓋部材６０の対向面間に配設されて、厚肉部８０が収容凹所６２，７２の外周側の支持部で挟持されている。かかる配設状態において、可動ゴム膜７８の厚肉部８０よりも内周側が収容空所７６内で仕切部材本体５８と蓋部材６０の何れからも離隔して配置されており、上下方向に微小変形が許容されている。

このような構造とされた仕切部材５６は、流体封入領域５４内に配設されており、外周部分が本体ゴム弾性体１６と固定部材４８の固着部５０との軸方向対向面間で挟み込まれて軸方向で位置決めされていると共に、第２の取付部材１４に嵌合固定されている。なお、仕切部材５６の第２の取付部材１４への固定は、例えば、仕切部材５６を第２の取付部材１４の内周側に挿入した後、第２の取付部材１４に八方絞り等の縮径加工を施すことによって実現される。

このように仕切部材５６が流体封入領域５４内で軸直角方向に広がるように配設されることによって、流体封入領域５４が仕切部材５６を挟んで上下に二分されている。これにより、仕切部材５６の上側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されて、振動入力時に内圧変動が惹起される受圧室８２が形成されていると共に、仕切部材５６の下側には、壁部の一部が可撓性膜４６で構成されて、容積変化が容易に許容される平衡室８４が形成されている。なお、受圧室８２と平衡室８４には、流体封入領域５４に封入された非圧縮性流体が封入されている。また、第１の取付部材１２は、受圧室８２に面して配設されており、受圧室８２に露出して封入流体に晒されている。

また、仕切部材５６の外周面が第２の取付部材１４の内周面に対してシールゴム層４２を介して流体密に密着されていることによって、切欠状溝６８および周溝７０を利用して周方向に延びるトンネル状の流路が形成されている。このトンネル状の流路の周方向一方の端部が蓋部材６０に形成された上側連通孔８６を通じて受圧室８２に連通されると共に、周方向他方の端部が仕切部材本体５８に形成された下側連通孔８８を通じて平衡室８４に連通されることによって、受圧室８２と平衡室８４を相互に連通するオリフィス通路９０が形成されている。なお、オリフィス通路９０は、通路断面積（Ａ）と通路長（Ｌ）の比（Ａ／Ｌ）が壁ばね剛性を考慮して調節されることによって、チューニング周波数がエンジンシェイクに相当する１０Ｈｚ程度に設定されている。

また、受圧室８２の液圧が可動ゴム膜７８の上面に対して上側透孔７４を通じて及ぼされていると共に、平衡室８４の液圧が可動ゴム膜７８の下面に対して下側透孔６６を通じて及ぼされている。これにより、受圧室８２と平衡室８４の間で相対的な圧力差が生じると、可動ゴム膜７８が弾性変形されるようになっている。

このような構造を有するエンジンマウント１０は、第１の取付部材１２がブラケット部材９２を介して発熱するパワーユニット１８に取り付けられている。ブラケット部材９２は、鉄やアルミニウム合金等の高強度で且つ熱伝導率が大きい金属材料によって形成されており、その一方の端部が第１の取付部材１２の連結用ボルト２２に外挿されてナット９４で固定されていると共に、他方の端部がパワーユニット１８に対してボルト固定されている。更に、ブラケット部材９２は、当接突部２０と上下に重ね合わされて第１の取付部材１２に対して位置決めされており、当接突部２０の外周側で第１の取付部材１２とブラケット部材９２が軸方向に離隔して対向している。

そして、第２の取付部材１４が図示しない車両ボデーに取り付けられることによって、車両に装着されるようになっている。かかる車両への装着状態において、エンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動が入力されると、受圧室８２と平衡室８４の間でオリフィス通路９０を通じて流体流動が生ぜしめられて、流体の共振作用等の流動作用に基づいた防振効果（高減衰効果）が発揮される。一方、車両への装着状態において、アイドリング時振動や走行こもり音等に相当する中乃至高周波数の小振幅振動が入力されると、受圧室８２と平衡室８４の相対的な圧力変動によって可動ゴム膜７８が上下に微小変形されることから、液圧吸収作用に基づいた防振効果（低動ばね効果）が発揮される。

また、エンジンマウント１０では、第１の取付部材１２のブラケット部材９２への取付側となる上面に対して、熱電素子９６が重ね合わされて固着されている。熱電素子９６は、ｎ型半導体とｐ型半導体を金属板で直列に繋いだ構造を有するペルチェ素子であって、一方の面と他方の面の間に温度差が生じた場合に、ゼーベック効果に基づいて電圧が生じるようになっている。更に、熱電素子９６において直列配置されたｎ型半導体とｐ型半導体の両端に設けられる電極からは、図示しない電線が延び出しており、ゼーベック効果に基づく発生電力が電線を通じて図示しないキャパシタ等に蓄電されるようになっている。

かかる熱電素子９６は、略円環板形状とされており、当接突部２０に外挿されて第１の取付部材１２の上面に固着されており、熱電素子９６の下面が第１の取付部材１２に重ね合わされている。そして、第１の取付部材１２がブラケット部材９２に対してボルト固定されることによって、熱電素子９６の上面がブラケット部材９２に重ね合わされている。要するに、第１の取付部材１２に固定された熱電素子９６は、第１の取付部材１２とブラケット部材９２の対向面間に配設されている。

このような熱電素子９６を備えたエンジンマウント１０の車両への装着状態において、熱電素子９６がパワーユニット１８から第１の取付部材１２への熱伝達経路上に配設されている。そして、自動車の走行時には、熱電素子９６が、パワーユニット１８から発せられる熱を利用して熱起電力（電気エネルギー）を生じるようになっている。

すなわち、エンジンを含むパワーユニット１８は走行時に発熱して高温（１２０度程度）となることから、パワーユニット１８の発生熱が熱伝達率の大きいブラケット部材９２を介して熱電素子９６の上面に伝達されて、熱電素子９６の上面が高温とされる。一方、第１の取付部材１２が受圧室８２に面して配設されており、比熱の大きい封入流体によって冷却されることから、第１の取付部材１２に重ね合わされる熱電素子９６の下面が低温とされる。

このようにして熱電素子９６の上面が高温とされると共に下面が低温とされることによって、ゼーベック効果に基づいて熱起電力が発生される。そして、発生された熱起電力は、図示しない電線を通じて同じく図示しないキャパシタに蓄電されて、必要に応じて温度センサの制御系等に供給されるようになっている。

ところで、熱電素子９６によって効率的な発電を安定して実現するためには、熱電素子９６の上面と下面の温度差が大きくされると共に、その温度差が安定して維持される必要がある。そこで、エンジンマウント１０では、第１の取付部材１２の封入流体による高効率な冷却が安定して実現されるようになっており、熱電素子９６の下面が冷却されて上面に対して充分に低温に維持されるようになっている。

具体的には、第１の取付部材１２には、受圧室８２側に向かって開口する放熱凹所２４が設けられており、封入流体との接触面積（ゴム層を介した間接的な接触を含む）が大きくされている。しかも、第１の取付部材１２は、受圧室８２に面して配設されているだけでなく、放熱凹所２４の上底部において受圧室８２に露出されて封入流体に直接晒されている。これらによって、第１の取付部材１２から封入流体への熱エネルギーの伝達効率が高められており、第１の取付部材１２が効果的に冷却されるようになっている。

また、エンジンマウント１０では、封入流体の局所的な加熱に起因する第１の取付部材１２の冷却効率の低下が抑えられている。即ち、振動の入力による封入流体の流動時に、第１の取付部材１２から封入流体に伝達された熱が、第１の取付部材１２の近傍から全体に拡散されることから、封入流体の局所的な温度上昇が防止されて、第１の取付部材１２の冷却効率の低下が抑えられている。

また、第１の取付部材１２から受圧室８２の封入流体に伝達された熱は、速やかに外気へ放散されるようになっている。即ち、受圧室８２の封入流体からシールゴム層４２を介して第２の取付部材１４に伝達された熱が第２の取付部材１４から外気に放散されると共に、流体流動によって平衡室８４に伝達された熱が薄肉の可撓性膜４６を介して放散される。加えて、可撓性膜４６は、通気孔３６を通じて外気に晒されており、特に自動車の走行によって空気が流動されるようになっていることから、液冷による安定した冷却性能を得ることができる。

特に、自動車の走行中には、エンジンマウント１０に対してエンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動が入力されることから、受圧室８２と平衡室８４の間でオリフィス通路９０を通じて積極的な流体流動が生ぜしめられる。これにより、封入流体の熱が、オリフィス通路９０が形成された仕切部材５６に伝達されて仕切部材５６から第２の取付部材１４を介して外気に放散されると共に、流体封入領域５４内で封入流体が撹拌されて受圧室８２の熱が平衡室８４に伝達されることにより可撓性膜４６を介して外気に放散される。

このように、エンジンマウント１０では、自動車の走行時にエンジンシェイクに相当する振動が入力されると、オリフィス通路９０を通じて流動する流体の流動作用に基づいて防振効果が発揮されると共に、流体の流動によって熱が分散されて封入流体が効率的に冷却されるようになっている。要するに、エンジンマウント１０では、従来の防振機構を利用した簡単な構造で、熱電素子９６の下面を効率的に冷却することが可能とされており、少ない部品点数で優れた発電効率が実現されているのである。

図２，図３には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の第２の実施形態として、自動車用のエンジンマウント１００が示されている。以下の説明において、第１の実施形態と実質的に同一の部材および部位については、図中に同一の符号を付すことによって説明を省略する。

すなわち、エンジンマウント１００は、第２の取付部材１０２を備えている。第２の取付部材１０２は、薄肉大径の略円筒形状を呈する筒状部２５と、筒状部２５の上方に一体形成されたテーパ部２６およびフランジ部２８とを有している。そして、第２の取付部材１０２は、第１の実施形態と同様に、第１の取付部材１２と本体ゴム弾性体１６によって弾性連結されている。なお、第２の取付部材１０２の内周面は、フランジ部２８の先端部を除いた略全面が本体ゴム弾性体１６およびシールゴム層４２で覆われている。

また、第２の取付部材１０２には、第１の実施形態の第２の取付部材１４に設けられていた段差部３０とかしめ片３２が設けられておらず、可撓性膜４６が第２の取付部材１０２に対して嵌着されるようになっている。即ち、可撓性膜４６の外周端部に固着された円筒状の固定部材１０４が第２の取付部材１０２の下側開口部から挿入されてから第２の取付部材１０２が縮径加工されることにより、可撓性膜４６が第２の取付部材１０２の下側開口部を閉塞するように固定されている。

また、第２の取付部材１０２には、放熱フィン１０６が設けられている。この放熱フィン１０６は、第２の取付部材１０２に一体形成されて径方向外側に向かって放射状に突出する板状の部分であって、図３に示されているように、周上の複数箇所（ここでは６箇所）に設けられている。また、放熱フィン１０６は、第２の取付部材１０２の筒状部２５の上部から径方向で延び出しており、テーパ部２６およびフランジ部２８によっても支持されている。

なお、放熱フィンの数や形状は特に限定されるものではなく、数は複数に限定されず１つだけであっても良いし、形状は板状に限定されず突起状等も採用され得る。また、放熱フィンは、第２の取付部材１０２との間で充分な熱の移動が実現される構造であれば、第２の取付部材１０２に対して別部品として後固定されていても良い。

このような構造とされたエンジンマウント１００によれば、第１の取付部材１２から封入流体を介して第２の取付部材１０２に伝達された熱が、第２の取付部材１０２に放熱フィン１０６が一体形成されていることによって外気に効率的に放散される。それ故、第２の取付部材１０２の温度上昇が抑えられて、封入流体の冷却効率の低下が防止される。その結果、第１の取付部材１２が封入流体によって有効に冷却されて、熱電素子９６による安定した発電が実現される。

また、放熱フィン１０６が径方向に突出する板状とされていることによって、外気との接触面積が大きく確保されて、冷却効率の向上が図られている。しかも、熱伝導率の大きな材料で形成された第２の取付部材１０２と一体形成されていることで、少ない部品点数で充分な放熱性能を有する放熱フィン１０６が実現されている。

図４，図５には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の第３の実施形態として、自動車用のエンジンマウント１１０が示されている。このエンジンマウント１１０は、第１の取付部材１２と第２の取付部材１１２が本体ゴム弾性体１６で連結された構造を有している。

第２の取付部材１１２は、薄肉大径の略円筒形状を呈する筒状部２５と、筒状部２５の上端から次第に拡径しながら上方に向かって延び出すテーパ部２６と、テーパ部２６の上端から外周側に突出するフランジ部２８とを一体的に備えている。また、筒状部２５の下端部が内周側に屈曲されて内フランジ１１４とされている。

また、第２の取付部材１１２には、仕切部材１１６が取り付けられている。仕切部材１１６は、厚肉大径の略円板形状を有しており、上仕切部材１１８と下仕切部材１２０を備えている。

上仕切部材１１８は、薄肉円板状の蓋部１２２と、その外周部分から突出する嵌着筒部１２４とを一体で備えている。蓋部１２２は、第１の実施形態の蓋部材６０と略同じ構造を有しており、収容凹所７２や上側透孔７４を備えている。嵌着筒部１２４は、大径の略段付円筒形状を有しており、略円環形状の段差部１２６を挟んで上部が小径部１２８とされていると共に下部が大径部１３０とされている。なお、下仕切部材１２０は、第１の実施形態の仕切部材本体５８と略同一の構造とされていることから、ここでは説明を省略する。

そして、下仕切部材１２０が上仕切部材１１８の段差部１２６および小径部１２８に圧入固定されることによって、仕切部材１１６が形成されている。なお、上仕切部材１１８と下仕切部材１２０の間に形成された収容空所７６には、可動ゴム膜７８が配設されており、それら上下の仕切部材１１８，１２０によって外周端部（厚肉部８０）を挟持されている。

かくの如き構造とされた仕切部材１１６は、上仕切部材１１８の小径部１２８が第２の取付部材１１２の下端部に挿入されてから第２の取付部材１１２に縮径加工が施されることによって、第２の取付部材１１２に嵌着固定されている。かかる第２の取付部材１１２への取付態様からも明らかなように、本実施形態では、仕切部材１１６が第２の取付部材１１２よりも下方に延び出しており、仕切部材１１６が段差部１２６および大径部１３０において外部に露出している。なお、上仕切部材１１８の蓋部１２２が小径部１２８よりも外周側に突出されており、第２の取付部材１１２の内フランジ１１４と軸方向でオーバーラップしていることから、仕切部材１１６の第２の取付部材１１２に対する軸方向での抜けが防止されている。

また、上仕切部材１１８の大径部１３０には、可撓性膜４６が取り付けられている。即ち、可撓性膜４６に加硫接着された固定部材１０４が大径部１３０の内周側に嵌入されて、大径部１３０の下端部が下方に向かって縮径するテーパ形状に加工されることによって、固定部材１０４が大径部１３０に対して固定されている。これにより、可撓性膜４６が大径部１３０に固定されて、大径部１３０の開口部を閉塞するように配設されている。

また、上仕切部材１１８の段差部１２６には、複数の放熱フィン１３２が一体形成されている。放熱フィン１３２は、周方向が略厚さ方向となるように配置された板形状であって、段差部１２６から径方向外側に向かって放射状に突出して外部に露出されている。なお、放熱フィン１３２および放熱フィン１３２に熱を伝達する上仕切部材１１８は、熱伝導率の大きい材料で形成されていることが望ましく、例えば鉄やアルミニウム合金等の金属材料で形成される。本実施形態では、放熱フィン１３２と上仕切部材１１８がアルミニウム合金で一体形成されていると共に、上仕切部材１１８と当接する下仕切部材１２０も熱伝導率の高い材料（アルミニウム合金等）で形成されている。

このような構造とされたエンジンマウント１１０は、封入流体に直接晒された仕切部材１１６が外部に露出されていることから、第１の取付部材１２から封入流体に伝達された熱が仕切部材１１６を通じて効率的に外気に放散される。しかも、仕切部材１１６には放熱フィン１３２が設けられており、外気との接触面積が大きくされていることから、放熱効率の向上が図られて、第１の取付部材１２を低温に保つことが可能とされている。それ故、熱電素子９６の上面と下面の温度差が大きく保たれて、充分な発電量を安定して得ることができる。

加えて、仕切部材１１６にはオリフィス通路９０が形成されており、振動入力時に封入流体がオリフィス通路９０を通じて流動せしめられることから、封入流体の熱が仕切部材１１６に対してより効率的に伝達される。その結果、第１の取付部材１２から封入流体に伝達された熱が、放熱フィン１３２を有する仕切部材１１６から外部へ効率的に放散されて、封入流体ひいては熱電素子９６の下面が効果的に冷却されるようになっている。

なお、第３の実施形態に示された第２の取付部材１１２に対して、第２の実施形態に示された放熱フィン１０６を設けることも可能である。これによれば、第２の取付部材１１２の放熱性能が向上することでより一層冷却性能が高められて、発電効率の向上を図ることができる。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態では、熱電素子９６に対して第１の取付部材１２およびブラケット部材９２が、何れも直接重ね合わされていたが、熱が充分に伝達されるようになっていれば、例えばゴム弾性体等で形成された緩衝体を介して重ね合わされていても良い。

また、第１の取付部材１２は、必ずしもブラケット部材９２を介してパワーユニット１８側に取り付けられるようになっていなくても良く、パワーユニット１８側に対して直接取り付けられるようになっていても良い。要するに、熱電素子９６は、必ずしも第１の取付部材１２とブラケット部材９２の間に配設されるものではなく、第１の取付部材１２とパワーユニット１８の間に配設されていれば、他部材（ブラケット部材等）を介しているか否かは問題ではない。

また、前記実施形態では、第１の取付部材１２が放熱凹所２４の底部において受圧室８２に露出されて非圧縮性流体に晒されていたが、第１の取付部材１２は受圧室８２に面して配設されていれば、必ずしも非圧縮性流体に晒されていなくても良い。具体的には、例えば、第１の取付部材１２における受圧室８２側の面が全体に亘ってゴム層で覆われて、第１の取付部材１２が受圧室８２の近傍に露出することなく配されていても良い。また、第１の取付部材１２において放熱凹所２４は必須ではなく、省略されて第１の取付部材１２の下面が平面状とされていても良い。

また、第２の取付部材１４は、流体封入領域５４の流体密性が確保されていれば、内周面がゴム弾性体（本体ゴム弾性体１６やシールゴム層４２）で覆われることなく流体封入領域５４に露出して非圧縮性流体に晒されていても良い。これによれば、非圧縮性流体から第２の取付部材１４への熱伝導率が高められて、冷却性能の向上が図られる。なお、第２の取付部材１４と仕切部材５６が直接接触するように取り付けられていれば、第２の取付部材１４が非圧縮性流体に直接晒されていなくても、非圧縮性流体の熱が仕切部材５６を通じて第２の取付部材１４に効率的に伝達されることから、冷却効率の向上が図られ得る。

また、パワーユニット１８は、内燃機関（エンジン）を有するものに限定されず、作動時に発熱するものであれば、例えば、電気自動車等に用いられるパワーユニットのように、電動機（モータ）を有するもの等であっても良い。

また、本発明の適用範囲はエンジンマウントに限定されるものではなく、本発明は、ボデーマウントやサブフレームマウント、デフマウント等にも適用され得る。更に、本発明は、自動車用の流体封入式防振装置だけでなく、自動二輪車や鉄道用車両、産業用車両等に用いられる流体封入式防振装置にも適用可能である。

１０，１００，１１０：エンジンマウント、１２：第１の取付部材、１４，１０２，１１２：第２の取付部材、１６：本体ゴム弾性体、１８：パワーユニット、２４：放熱凹所、４６：可撓性膜、５６，１１６：仕切部材、８２：受圧室、８４：平衡室、９０：オリフィス通路、９６：熱電素子、１０６：放熱フィン、１３２：放熱フィン

Claims (5)

1. 第１の取付部材と第２の取付部材が本体ゴム弾性体によって連結されており、該第２の取付部材によって支持された仕切部材の両側に壁部の一部が該本体ゴム弾性体で構成された受圧室と壁部の一部が可撓性膜で構成された平衡室とが形成されて非圧縮性流体が封入されていると共に、それら受圧室と平衡室を相互に連通するオリフィス通路が設けられている流体封入式防振装置において、
   前記第１の取付部材が前記受圧室に面して配設されていると共に、該第１の取付部材が発熱するパワーユニットに取り付けられるようになっており、該第１の取付部材の該パワーユニットへの取付け側に重ね合わされた発電用の熱電素子がそれら第１の取付部材とパワーユニットの間に配設されるようになっていることを特徴とする流体封入式防振装置。
2. 前記第１の取付部材が前記受圧室に露出されて非圧縮性流体に晒されている請求項１に記載の流体封入式防振装置。
3. 前記第１の取付部材には前記受圧室側に向かって開口する放熱凹所が形成されている請求項１又は２に記載の流体封入式防振装置。
4. 前記第２の取付部材に放熱フィンが設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載された流体封入式防振装置。
5. 前記仕切部材に放熱フィンが設けられており、該放熱フィンが外部に露出されている請求項１〜４の何れか１項に記載された流体封入式防振装置。

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