JP5969249B2 - Liquid seal vibration isolator - Google Patents
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Description
この発明は、自動車用エンジンマウント等に用いられる液封防振装置に係り、特に、低周波数域において共振周波数域をブロード化させ、かつこの共振周波数域より高い周波数領域を弾性可動膜による内圧吸収により低動バネ化するとともに、装置全体をコンパクトにしたものに関する。
The present invention relates to a liquid seal vibration isolator used for automobile engine mounts and the like, and in particular, a resonance frequency region is broadened in a low frequency region, and an internal pressure is absorbed by an elastic movable film in a frequency region higher than the resonance frequency region. This is related to a low dynamic spring and a compact device as a whole.
作動液を封入し、オリフィスによる液柱共振を利用した液封防振装置は公知である。
図8はこのような一例としての特許文献1におけるエンジンマウントの模式図を記載したものであり、このエンジンマウントは、エンジンへ連結される第1取付部材101と車体側へ取付けられる円筒状の第2取付部材102の一方側開口部に弾性体のインシュレータ103を介在させ、第2取付部材102の他方側開口部をダイヤフラム104で覆い、第2取付部材102・インシュレータ103・ダイヤフラム104で囲まれた空間を液室とし、ここを仕切部材105で主液室106と副液室107に仕切るとともに、主液室106と副液室107を連通する減衰オリフィス108を第1のオリフィスとして設け、さらに、仕切部材105に弾性膜110を設けて主液室106における内圧変動を吸収するようになっている。
A liquid seal vibration isolator that encloses hydraulic fluid and utilizes liquid column resonance by an orifice is known.
FIG. 8 is a schematic diagram of an engine mount in
また、弾性膜110と副液室107の間に中間室113を設け、この中間室113を第2のオリフィスであるアイドルオリフィス114で副液室107と連通して中周波中振幅振動のアイドル振動を吸収するとともに、可動板190を設けてある。可動板190は中間室113と副液室107との連通路内を上下いずれかへ移動し、移動限界まで大きく移動すると連通路の開口部を塞いで、中間室113と副液室107との作動液移動を停止し、移動限界に至らない小さな移動では、両開口部間における連通路内を小さく小刻みに上下動することにより作動液の移動を許容する。
Further, an
このエンジンマウントは、低周波大振幅振動であるシェイク振動が入力すると、減衰オリフィス108が液柱共振することにより高減衰を実現してこれを吸収する。また、中周波中振幅振動であるアイドル振動が入力すると、アイドルオリフィス114が液柱共振してアイドル振動を吸収する。このとき、減衰オリフィス108は目詰まり状態にあり作動液の流動はなく、かつ可動板190は上下いずれかの移動限界まで移動して中間室113と副液室107との連通路を塞いでいる。
When shake vibration, which is low frequency large amplitude vibration, is input to the engine mount, the
さらに、高周波小振幅のこもり音振動が入力すると、減衰オリフィス108及びアイドルオリフィス114がそれぞれ目詰まり状態にあり作動液の流動はなく、かつ可動板190は上下の移動限界内で小刻みに上下移動し、中間室113と副液室107との間における作動液の移動を許容することにより、弾性膜110を弾性変形させて主液室106の内圧変動を吸収し、低動バネ化してこもり音を吸収する。
Further, when high-frequency and small-amplitude boom noise is input, the
このとき、弾性膜110は、アイドルオリフィス114の液柱共振減を生じさせる共振用弾性部材としての機能、及び、高周波小振幅振動入力時における主液室106の内圧変動吸収膜としての機能を両備する。但し、共振用弾性部材として機能するときは、アイドルオリフィス114へ大量に作動液を送り込む必要から内圧吸収機能を抑制しなければならないので、機能の切り換えが必要となる。この機能切換手段として可動板190が働いている。
At this time, the
なお、本願発明において、低周波大振幅振動とは、振動周波数が5〜20Hz、振幅が±1.0mm以上の振動であり、振動周波数が20Hz超〜50Hz未満、振幅が±0.1mm〜1.0mm未満の振動を中周波中振幅振動、振動周波数が50Hz以上、振幅が±0.1mm未満の振動を高周波小振幅振動ということにする。
In the present invention, the low-frequency large-amplitude vibration is a vibration having a vibration frequency of 5 to 20 Hz and an amplitude of ± 1.0 mm or more, a vibration frequency of more than 20 Hz to less than 50 Hz, and an amplitude of ± 0.1 mm to 1 A vibration of less than 0.0 mm is referred to as a medium frequency medium amplitude vibration, a vibration frequency of 50 Hz or more, and a vibration of less than ± 0.1 mm is referred to as a high frequency small amplitude vibration.
ところで、上記公知例のように、一つの弾性膜110で共振用弾性部材としての機能と内圧変動吸収膜としての機能を両備する場合には、可動板190のような機能切換手段が必要となる。しかし、このような機能切換手段を設けると構造が複雑化してしまう。また可動板190はその特性から作動時の異音(打音)が発生するため、この異音対策も特別に要求されることになる。
一方、このような機能切換手段を設けないようにするためには、機能毎に分離された2つの弾性膜を用いればよいが、この場合には、2つの弾性膜を横並びに配置すると装置の径方向寸法が拡大してしまう。しかし、装置のコンパクト化はこの種装置の設計における大前提として強く望まれている。
そこで、本願発明は低周波数域において減衰オリフィスによる共振周波数域をブロード化して高減衰域を拡大するとともに、この共振周波数域よりも高周波数側領域では、主液室における内圧変動を吸収して低動バネ化を実現するとともに、装置全体の構造簡素化とコンパクト化を同時に実現することを目的とする。
By the way, when both the function as the elastic member for resonance and the function as the internal pressure fluctuation absorbing film are provided in one
On the other hand, in order not to provide such a function switching means, two elastic membranes separated for each function may be used. In this case, if two elastic membranes are arranged side by side, the device The radial dimension is enlarged. However, downsizing of the device is strongly desired as a major premise in the design of this type of device.
Therefore, the present invention broadens the resonance frequency region by the damping orifice in the low frequency region to expand the high attenuation region, and absorbs the internal pressure fluctuation in the main liquid chamber in the region higher than the resonance frequency region. The purpose is to realize a dynamic spring and to simplify the structure of the entire apparatus and make it compact at the same time.
上記課題を解決するため請求項1に記載した発明は、インシュレータとダイヤフラムにより囲まれた液室を仕切部材により主液室と副液室に区画し、主液室と副液室を連通し、所定の周波数以下の低周波数域で液柱共振する第1減衰オリフィスと、この第1減衰オリフィスの共振周波数よりも高い周波数で共振する第2減衰オリフィスを設け、さらに前記仕切部材に前記主液室の内圧変動に応じて弾性変形する弾性膜を設けた液封防振装置において、
前記弾性膜を、前記第2減衰オリフィスの開口部を覆って減衰力発生に寄与する共振用弾性膜と、前記主液室の内圧変動を吸収する内圧吸収部膜とで構成し、
前記共振用弾性膜と前記内圧吸収部膜とを、それぞれの一部が振動入力軸方向において重なり合うように配置するとともに、
前記共振用弾性膜(11)と前記内圧吸収部膜(12)が、それぞれ非円形の形状をなすことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in
The elastic membrane comprises a resonance elastic membrane that covers the opening of the second damping orifice and contributes to the generation of damping force, and an internal pressure absorbing portion film that absorbs internal pressure fluctuations in the main liquid chamber,
The resonance elastic membrane and the internal pressure absorbing portion membrane are arranged so that each part thereof overlaps in the vibration input axis direction, and
The resonance elastic membrane (11) and the internal pressure absorbing portion membrane (12) each have a non-circular shape .
請求項2に記載した発明は、上記請求項1において、前記共振用弾性膜と前記内圧吸収部膜は、前記仕切部材の中心に対して、それぞれ反対側へオフセットさせたことを特徴とする。 A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect , the resonance elastic film and the internal pressure absorbing portion film are offset to opposite sides with respect to the center of the partition member.
請求項3に記載した発明は、上記請求項1又は2のいずれかにおいて、前記仕切部材に、前記主液室へ臨むとともに、前記第2減衰オリフィスを介して前記副液室へ連通する中間液室を設け、
この中間液室を、前記共振用弾性膜により、前記主液室側と区画したことを特徴とする。
The invention described in
The intermediate liquid chamber is partitioned from the main liquid chamber side by the elastic film for resonance.
請求項4に記載した発明は、上記請求項3において、前記第2減衰オリフィスが、前記内圧吸収部膜の回りを囲んでいることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the second damping orifice surrounds the inner pressure absorbing portion film.
請求項5に記載した発明は、上記請求項1〜4のいずれかにおいて、前記共振用弾性膜と前記内圧吸収部膜は、それぞれ別体に設けたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the resonance elastic membrane and the internal pressure absorbing portion film are provided separately.
請求項6に記載した発明は、上記請求項5において、前記共振用弾性膜と前記内圧吸収部膜は、同一のものであることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the fifth aspect , the resonance elastic film and the internal pressure absorbing portion film are the same .
請求項1の発明によれば、第1減衰オリフィス及び第2減衰オリフィスを設け、第2減衰オリフィスに対する作動液を共振用弾性膜で加圧することにより、低周波大振幅振動で2つの共振をさせて共振域をブロード化することができる。
しかも、内圧吸収部膜で高周波小振幅の振動で弾性変形して主液室の内圧変動を吸収し、低動バネ化することができる。
According to the first aspect of the present invention, the first damping orifice and the second damping orifice are provided, and the hydraulic fluid for the second damping orifice is pressurized with the resonance elastic film, thereby causing two resonances with low frequency large amplitude vibration. Thus, the resonance region can be broadened.
Moreover, the internal pressure absorbing portion film can be elastically deformed by high-frequency small-amplitude vibrations to absorb internal pressure fluctuations in the main liquid chamber, thereby reducing the dynamic spring.
そのうえ、弾性膜を別体の共振用弾性膜と内圧吸収部膜で構成し、これらが部分的に振動入力方向で重なるように配置することにより、装置全体が幅広にならず、装置全体をコンパクトにすることができる。しかも、共振用弾性膜及び内圧吸収部膜をそれぞれ広い面積にして受圧面積を大きくすることができる。 In addition, the elastic film is composed of a separate elastic film for resonance and an internal pressure absorbing part film, and these are arranged so that they partially overlap in the vibration input direction, so that the entire device is not widened and the entire device is compact. Can be. In addition, it is possible to increase the pressure receiving area by making the elastic elastic film and the internal pressure absorbing portion film large in area.
また、共振用弾性膜と内圧吸収部膜をそれぞれ非円形の形状としたので、それぞれの受圧面積を十分に確保しても、重なり合いを少なくすることができ、しかも、装置全体の拡大を防ぐことができる。 Further, since the resonance elastic membrane and the pressure absorbing unit film was respectively noncircular shape, even if each of the pressure receiving area is sufficiently secured, it is possible to reduce the overlap, moreover, prevent the spread of the whole device be able to.
請求項2の発明によれば、共振用弾性膜と内圧吸収部膜を仕切部材の中心に対して、それぞれ反対側へオフセットさせたので、それぞれの受圧面の重なりを少なくするように配置できる。 According to the second aspect of the present invention, since the resonance elastic membrane and the internal pressure absorbing portion membrane are offset to the opposite sides with respect to the center of the partition member, they can be arranged so as to reduce the overlap of the pressure receiving surfaces.
請求項3の発明によれば、第2減衰オリフィスが連通する中間液室を設け、この中間液室に共振用弾性膜を設けたので、共振用弾性膜の受圧面積を十分に多くして、第2減衰オリフィスの共振効率を高くすることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、第2減衰オリフィスが内圧吸収部膜の回りを囲んで設けられるので、一部が共振用弾性膜と振動入力軸方向で重なるようにして十分長さを確保できるとともに、仕切部材を大きくしないようにすることができる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、弾性膜を別体の共振用弾性膜と内圧吸収部膜で構成したので、弾性膜を機能分化させることができる。しかも、共振用弾性膜と内圧吸収部膜は別体であるため、互いに機能が異なる弾性膜を別々に製造できるから製造が容易になる。さらに、形状自由度、材料等の変更が容易で機能向上に有利である。 According to the fifth aspect of the present invention, since the elastic film is composed of the separate elastic film for resonance and the internal pressure absorbing part film, the elastic film can be functionally differentiated. In addition, since the elastic film for resonance and the internal pressure absorbing part film are separate bodies, the elastic films having different functions can be manufactured separately, which facilitates manufacture. Furthermore, it is easy to change the degree of freedom of shape, material, etc., which is advantageous for improving functions.
請求項6の発明によれば、弾性膜を別体の共振用弾性膜と内圧吸収部膜で構成するとともに、これらを同一のものとしたので、比較的小さな弾性膜を一種類だけ製造すればよいから、部品点数が少なくなり、製造が容易となる。
According to the invention of
以下、図面に基づいて、エンジンマウントとして構成された一実施形態を説明する。図1〜7は実施形態を示す。図1は全体の断面図、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は共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12の重なり合いを示す図、図5は構成部に分解した図、図6は図1の概念図である。
まず、図6に基づいて概要を説明する。円筒状をなす第2取付部材2の一端開口部をインシュレータ3で覆い、他端開口部をダイヤフラム4で覆う。符号1は第1取付部材である。
第1取付部材1には主たる振動がZ方向から入力する。Z方向はマウントの中心軸線CLと平行である。
Hereinafter, an embodiment configured as an engine mount will be described based on the drawings. 1-7 show an embodiment. 1 is an overall cross-sectional view, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG. FIG. 5 is an exploded view of components, and FIG. 6 is a conceptual diagram of FIG.
First, an outline will be described with reference to FIG. One end opening of the cylindrical second mounting
Main vibration is input to the first mounting
第2取付部材2、インシュレータ3及びダイヤフラム4で囲われた空間は、水などの非圧縮性の作動液が封入された液室であり、これを仕切部材5により主液室6と副液室7に区画する。仕切部材5には第1減衰オリフィス8が設けられ、主液室6と副液室7を連通し、低周波大振幅振動のシェイク振動時に液柱共振を発生するようにチューニングされ、中周波数以上の周波数を有する振動入力に対しては目詰まりするようになっている。
The space surrounded by the second mounting
仕切部材5には弾性膜10が設けられている。この例では弾性膜10が別体の共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12で構成されている。
共振用弾性膜11は、一面が主液室6へ臨み、他面が副液室7との間に区画形成された中間液室13に臨み、大振幅振動時でも弾性変形自由となるように設定されている。24は変形規制リブであり、第1減衰オリフィス8が液柱共振する振動の振幅以上で共振用弾性膜11の弾性変形を規制し、これよりも小さな振幅の大振幅振動では弾性変形を規制しないようになっている。
An
The resonance
中間液室13は第2減衰オリフィス14を介して副液室7と連通している。第2減衰オリフィス14は第1減衰オリフィス8よりも高周波側の共振周波数で液柱共振するように設定されている。但し、第2減衰オリフィス14が共振する振動も第1減衰オリフィス8と同じ低周波大振幅振動に属する。また、第2減衰オリフィス14は中周波数以上の周波数を有する振動入力に対しては目詰まりし、これにより共振用弾性膜11も弾性変形しなくなるようになっている。
The intermediate
内圧吸収部膜12は、主液室6と副液室7とへ開口する連絡穴15を覆う。連絡穴15は図の上下方向にて、中間液室13の下方へ重なるように入り込んでおり、内圧吸収部膜12は共振用弾性膜11と上下方向にて一部が重なるようになっている。
内圧吸収部膜12の弾性変形は、中振幅及び大振幅振動に対して上下の変形規制リブ34・44にて弾性変形が規制され、小振幅振動に対しては弾性変形自由となるように設定されている。すなわち、共振用弾性膜11が大振幅振動で弾性変形自由であるのに対して、内圧吸収部膜12は小振幅振動でのみ弾性変形が許容されるように規制されている。
The internal pressure absorbing
The elastic deformation of the internal pressure absorbing
内圧吸収部膜12の一面は連絡穴15を介して主液室6に臨み、他面は同じく連絡穴15を介して副液室7に臨んでいる。連絡穴15の開口幅は、少なくとも常用周波数域(例えば、500Hz以下)では、オリフィス通路としては機能しないように十分に大きなものになっている。
One surface of the internal pressure absorbing
このようにしてなるエンジンマウントに、主たる振動がZ方向から入力すると、まずインシュレータ3にてこれを吸収する。
さらに、インシュレータ3の弾性変形が主液室6へ加わると、インシュレータ3の弾性変形に応じて主液室6が拡縮する。低周波大振幅振動の場合は、まず第1減衰オリフィス8を通して主液室6と副液室7の間で作動液が流動して液柱共振を発生する(これを第1共振RS1ということにする)。
When the main vibration is input to the engine mount thus configured from the Z direction, the
Further, when the elastic deformation of the
このとき、共振用弾性膜11も弾性変形を規制され、さらに内圧吸収部膜12も変形を規制されているから、これらの共振用弾性膜11及び内圧吸収部膜12による液圧吸収が生じず、主液室6の液圧を高くするので、第1減衰オリフィス8における共振効率を高くする。振動入力が、第1減衰オリフィス8の共振する大振幅振動よりも多少振幅が小さく、かつ第1減衰オリフィス8の共振周波数よりも若干高周波数側になると、共振用弾性膜11が弾性変形を行い、中間液室13内の作動液を押し引きし、第2減衰オリフィス14を介して中間液室13と副液室7の間で作動液が流動し、第2減衰オリフィス14による液柱共振を発生する(これを第2共振RS2ということにする)。
At this time, the elastic
第2共振RS2が発生するときは、第1減衰オリフィス8は目詰まりがはじまり、かつ内圧吸収部膜12は引き続いて弾性変形を規制されるとともに、第2減衰オリフィス14を流動する作動液は、インシュレータ3のバネ力に加えて共振用弾性膜11のバネ力が加わったより高いバネ力で流動されるから、第2共振RS2の共振効率も高くなる。
When the second resonance RS2 is generated, the first damping
第1共振RS1と第2共振RS2はそれぞれ低周波数域に属しており、かつ共振周波数は、第1共振RS1よりも第2共振RS2が若干高くなっている。
したがって、低周波数域において、第1共振RS1と第2共振RS2の2つの共振が発生し、この2つの共振間が平準化されて高減衰状態の周波数域が拡大することにより、共振域がブロード化することになる。
The first resonance RS1 and the second resonance RS2 belong to a low frequency range, respectively, and the resonance frequency of the second resonance RS2 is slightly higher than that of the first resonance RS1.
Accordingly, two resonances of the first resonance RS1 and the second resonance RS2 occur in the low frequency region, and the resonance region is broadened by leveling between the two resonances and expanding the frequency region in the high attenuation state. It will become.
中周波中振幅振動及び高周波小振幅振動の入力時には、第1減衰オリフィス8及び第2減衰オリフィス14は目詰まり状態となる。このため、共振用弾性膜11は弾性変形しないので内圧吸収に関与せず、内圧吸収部膜12のみが弾性変形して主液室6の内圧吸収をし、低動バネ化に貢献する。すなわち、共振用弾性膜11は第2減衰オリフィス14における共振のためにのみ弾性変形を許容され、内圧吸収の作用を有しない。
At the time of inputting medium frequency medium amplitude vibration and high frequency small amplitude vibration, the first damping
また、共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12は互いに別体に形成され、中心軸CL方向にて、互いに一部が重なり合う配置になっているため、仕切部材5の径をあまり拡大することなく配置できる。その結果、エンジンマウントの幅Wは、共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12を単純に横並べした場合よりも小さくなり、それだけエンジンマウント全体をコンパクト化できる。
Further, since the resonance
図7はこのエンジンマウントにおける動特性のグラフであり、Aは大振幅域に属する振幅±1.0mmで加振したときの動バネ特性、Bは同条件下における減衰特性である。このグラフにおいて、比較例は第2減衰オリフィス14を省略し、かつ弾性膜を共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12を一体化した程度の大きなものにしてある。
FIG. 7 is a graph of the dynamic characteristics of the engine mount. A is a dynamic spring characteristic when the vibration is applied with an amplitude of ± 1.0 mm belonging to the large amplitude region, and B is a damping characteristic under the same conditions. In this graph, in the comparative example, the second damping
このようにした比較例は、動バネ曲線が約14Hzで極大となり、減衰曲線は、10Hzで極大となる。減衰曲線の極大部は減衰オリフィスによる液柱共振の発生を示し、動バネ曲線の極大部はその反共振を示す。したがって、このグラフにおける低周波数域では、一つだけの減衰オリフィスにより、液柱共振が一つだけ発生していることを示す。
このように液柱共振が一つだけであると、共振域が比較的狭くなり、反共振により、20Hz以上の部分で比較的動バネが高く、かつ減衰が低い状態となる。
In the comparative example thus configured, the dynamic spring curve becomes maximum at about 14 Hz, and the attenuation curve becomes maximum at 10 Hz. The maximum part of the damping curve shows the occurrence of liquid column resonance due to the damping orifice, and the maximum part of the dynamic spring curve shows the anti-resonance. Therefore, it is shown that only one liquid column resonance is generated by only one damping orifice in the low frequency region in this graph.
Thus, when there is only one liquid column resonance, the resonance region is relatively narrow, and due to anti-resonance, the dynamic spring is relatively high and the damping is low at a portion above 20 Hz.
一方、本願発明によれば、減衰曲線においては、9Hz程度でRS1で示す第1共振による一つ目の極大があり、さらに22Hz程度にRS2で示す第2共振による二つ目の極大がある。動バネ曲線では、13Hz程度で第1共振の反共振による一つ目の極大があり、さらに25Hz程度に第2共振の反共振による二つ目の極大がある。このため、低周波数域において、2つの液柱共振を異なる周波数で発生させることにより、第1共振と第2共振の間を、それぞれの相互作用により比較的低動バネとし、かつ減衰を比較的高く維持する。 On the other hand, according to the present invention, in the attenuation curve, there is a first maximum due to the first resonance indicated by RS1 at about 9 Hz, and a second maximum due to the second resonance indicated by RS2 at about 22 Hz. In the dynamic spring curve, there is a first maximum due to anti-resonance of the first resonance at about 13 Hz, and a second maximum due to anti-resonance of the second resonance at about 25 Hz. For this reason, by generating two liquid column resonances at different frequencies in the low frequency range, a relatively low dynamic spring is formed between the first resonance and the second resonance by the respective interactions, and the damping is relatively Keep high.
その結果、5〜20Hzにおいて、低動バネかつ高減衰になり、共振域がブロード化したことを意味する。したがって、低周波大振幅振動において、2つの液柱共振を発生させて共振域をブロード化させることができ、必要な高減衰と十分な低動バネ化を実現する優れた液封防振装置を得ることができる。 As a result, at 5 to 20 Hz, it means a low dynamic spring and high damping, and the resonance region is broadened. Therefore, in a low frequency large amplitude vibration, it is possible to generate two liquid column resonances to broaden the resonance region, and to provide an excellent liquid seal vibration isolator that realizes the necessary high damping and sufficient low dynamic springs. Can be obtained.
なお、このグラフからは明らかではないが、振動入力が中周波数以上の周波数になると、減衰オリフィスによる液柱共振が発生せず、代わりに内圧吸収部膜12により、主液室6の内圧上昇が吸収されるため低動バネ化する。
Although not clear from this graph, when the vibration input becomes a frequency higher than the medium frequency, the liquid column resonance due to the damping orifice does not occur, and instead the internal pressure of the main
次に、図1〜5に基づいて、実施形態の具体例を説明する。図1は主たる振動の入力方向Zと平行にしてエンジンマウントの中心軸線CLを通るように切った図6に相当する断面図、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は共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12の重なり合いを示す図、図5は仕切部材の構成部を分解して示す図である。
Next, a specific example of the embodiment will be described based on FIGS. 1 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 6 taken along the central axis CL of the engine mount in parallel with the main vibration input direction Z, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line 3-3, FIG. 4 is a view showing the overlap of the resonance
図5は、図1における仕切部材5の断面と、その構成各部を上方から示す斜視図を併せて示す図である。この図に示すように、仕切部材5は、上下に3分割された、上部材20,中部材30,下部材40で構成されている。上部材20,中部材30及び下部材40は、それぞれ平面視で円板状をなし、上部材20は金属製、中部材30及び下部材40はそれぞれ厚肉をなす樹脂製等の適宜剛性材料からなる部材である。
FIG. 5 is a view showing both a cross section of the
上部材20は、略四辺形状の第1開口21と半円状の第2開口22が向かい合って形成され、第2開口22の近傍となる縁部に第1減衰オリフィス8の主液室側開口23が設けられている。なお、第1開口21は四辺形の1辺を上部材20の外周部と平行する円弧状にしたものであり、本願においてはこのような形状を略四辺形状ということにする。
The
第1開口21は、中間液室13に連通し、上方には平面視十字状の変形規制リブ24が設けられ、仕切部材5の組立時には共振用弾性膜11の上方に重なり、共振用弾性膜11の過大変形を規制している。第2開口22は連絡穴15と連通する。
The
中部材30には、上部材20の第1開口21及び第2開口22に対応する平面視略四辺形状の中間液室13と上部穴33が設けられている。中間液室13は有底の凹部であり、中間液室13の底部には第2減衰オリフィス14の中間液室側開口32が形成されている。
中間液室13の周囲には環状溝31が設けられ、ここに共振用弾性膜11の外周部周囲に形成された縁部11aが嵌合する。
中間液室13の平面視における開口縁部は、中部材30のほぼ直径に相当する直線部13aと、これに対向して中部材30の外周部に平行する円弧部13bと、直線部13aと円弧部13bの各両端部間を結ぶ、互いに平行で比較的短い一対の直線部13cからなっている。
The
An
The opening edge in the plan view of the intermediate
上部穴33は、ほぼ上下方向へストレートの貫通穴状をなし、後述する下部材40の下部穴43と共に連絡穴15を構成する。
上部穴33の底部には十字形の変形規制リブ34が設けられ、内圧吸収部膜12の大振幅振動入力時における上方大変形を規制するとともに、下面には環状溝35が設けられ、内圧吸収部膜12の外周部周囲に設けられた縁部12aを嵌合可能になっている。
The
A cross-shaped
中部材30の上面側周囲には、上部穴33の開口部を囲むように略半円弧状に上第1オリフィス溝36が上方へ開放されて形成されている。上第1オリフィス溝36は第1減衰オリフィス8の一部に相当し、上方に向かって開放された円弧状の溝である。
上第1オリフィス溝36の一端36aは、共振用弾性膜11の側方にて拡大された主液室側開口をなし、他端36bは、中間液室13を挟んで一端36aと反対側に位置する。
Around the upper surface side of the
One
下部材40は上部穴33と上下方向で一致する平面視半円状の下部穴43が設けられている。下部穴43は下部材40の直径方向に延びる直線部43aと、その両端から下部材40の外周部に沿って半円状をなす円弧部43bを有する。
The
下部穴43の底部には、十字状の変形規制リブ44が設けられ、内圧吸収部膜12の大振幅振動入力時における下方大変形を規制している。底部周囲には、内圧吸収部膜12の縁部12aにおける下側外周部分を嵌合する環状溝45が設けられている。
中間液室13の下方となる部分は、平坦部41をなし、ここに第2減衰オリフィス14をなす第2オリフィス溝42の一端42aが位置し、開口32と連通するようになっている。
A cross-shaped
A portion below the intermediate
第2オリフィス溝42は、下部穴43の周囲を囲むように上方へ開放されて形成され、一端42aが平坦部41の中心部に位置し、ここから下部穴43の直線部43aに略沿って下部材40を径方向外方へ延び、さらに下部穴43の円弧部43b外側に沿って円弧状に延び、他端42bは、直線部43aの両端のうち、第2オリフィス溝42で囲まれた一端と反対側の他端近傍に位置し、ここで下部材40を下方へ貫通して開口し、副液室7へ連通するようになっている。
The
平坦部41の外周部には、第1減衰オリフィス8の下部を構成する下第1オリフィス溝46が上方へ開放されて形成されている。下第1オリフィス溝46は略1/4円弧状に形成され、その一端46aは下部穴43の近傍かつ第2オリフィス溝42の他端42b近傍に位置している。
下第1オリフィス溝46の他端46bは、第2オリフィス溝42の一端42aと、下部材40の径方向外方にて重なるように配置され、さらに下部材40を下方へ貫通して開口し、副液室7へ連通するようになっている。
A lower
The
共振用弾性膜11は平面視略四辺形状で、ゴム等の適宜弾性体からなり、周囲に形成された厚肉の縁部11aと、この縁部11aに囲まれた本体部11bを備える。縁部11aを環状溝31へ嵌合することにより、本体部11bが中間液室13の上部を覆い、主液室6の内圧変化により弾性変形するようになっている。
縁部11aは、中間液室13の開口縁部における直線部13a及び円弧部13bに平行な直線部11c及び円弧部11dを備える。また、一対の短い直線部13cに平行な一対の直線部を備える。
The resonance
The
内圧吸収部膜12は平面視略半円形をなし、その周囲に形成された厚肉で剛性のある縁部12aと、この縁部12aに囲まれ、かつ縁部12aよりも薄肉で弾性変形して主液室6の内圧吸収をする本体部12bとを備える。
The internal pressure absorbing
縁部12aは、下部穴43の直線部43a及び円弧部43bにそれぞれ平行な直線部12c及び円弧部12dを備える。さらに下部穴43の円弧部43bに囲まれた内圧吸収部膜12の本体部12bには、複数のリブ12eが突出形成され、内圧吸収部膜12の弾性変形に対する剛性を調整している。
The
縁部12aが環状溝35及び環状溝45へ嵌合することにより、内圧吸収部膜12の周囲が中部材30及び下部材40で固定され、縁部12aは仕切部材5に対する固定部をなす。縁部12aが中部材30及び下部材40で固定されることにより、本体部12bは、弾性変形可能な状態で上部穴33と下部穴43の間に支持され、かつこれらを閉塞して連絡穴15を閉じるようになっている。
When the
この仕切部材5を組み立てるには、まず下部材40の環状溝45に内圧吸収部膜12の縁部12aを嵌合し、次いでその上に中部材30を重ね、環状溝35に内圧吸収部膜12の縁部12aを嵌合する。
続いて、中間液室13周囲の環状溝31に共振用弾性膜11の縁部11aを嵌合し、その上に上部材20を重ね、上部材20の第1開口21部分周囲に形成された環状リブ25を縁部11aの内側へ嵌合し、これら上部材20,中部材30及び下部材40全体を適宜方法で一体化する。
In order to assemble the
Subsequently, the
これにより、下第1オリフィス溝46は両端46a及び46bを除いて、開口部が中部材30の底部で閉じられ、一端46aが上第1オリフィス溝36の他端36bと上下方向で重なり、他端46bは副液室7へ向かって開口している。
上第1オリフィス溝36も、両端を除く開口部が上部材20で閉じられ、他端36bで下第1オリフィス溝46と連通することにより、仕切部材5中へ上下二段に配置された連続する第1減衰オリフィス8を構成する。上第1オリフィス溝36の一端36aは、上部材20の主液室側開口23と重なり、この主液室側開口23を介して主液室6と連通する。
As a result, the lower
The upper
第2オリフィス溝42は、両端部42a及び42bを除き、開口部を中部材30の底部で閉じられ、内部が第2減衰オリフィス14となる。第2オリフィス溝42の一端部42aは中間液室13へ連通し、他端部42bは副液室7へ向かって開口しているので、第2減衰オリフィス14は中間液室13と副液室7へ連通する。
The
共振用弾性膜11は、上面が上方の第1開口21を介して主液室6に臨み、下面が中間液室13へ臨んでいる。また、第1開口21の上方に変形規制リブ24が共振用弾性膜11との間に比較的大きな間隔を持って配置され、大振幅振動時にも自由な弾性変形を可能にしている。
The resonance
このため、主液室6における内圧変化を受けて弾性変形し、第2減衰オリフィス14を介して中間液室13と副液室7との間で作動液の移動を生じさせ、所定の低周波数域で第2減衰オリフィス14に液柱共振を発生させるようになっている。
変形規制リブ24は、所定の大振幅振動よりも大きな過大振動が入力したとき、伸長した共振用弾性膜11を変形規制リブ24へ密接させて過大な弾性変形を阻止することにより共振用弾性膜11の破損を防止するために設けられている。
For this reason, in response to a change in the internal pressure in the main
When excessive vibration greater than a predetermined large-amplitude vibration is input, the
上部穴33と下部穴43は、上下に重なって連絡穴15をなすが、この連絡穴15は内圧吸収部膜12により中間部で塞がれて連通していない。上部穴33は上部材20の第2開口22に重なり、主液室6へ向かって開放されている。したがって、 内圧吸収部膜12の上面は主液室6へ臨み、主液室6における内圧変化を受けることになる。
下部穴43は副液室7へ向かって開放され、 内圧吸収部膜12の下面は副液室7へ臨むことになる。
The
The
内圧吸収部膜12は、上下に変形規制リブ34及び44が配置されているため、所定の大振幅振動時には、所定の伸長により変形規制リブ34又は44へ押しつけられ弾性変形を規制される。但し、大振幅振動より振幅が小さな振動にあっては、変形規制リブ34及び44に規制されず、自由に弾性変形する。このため、上部穴33内部の作動液は、第2開口22を通して主液室6との間で自由に移動することができる。
また、下部穴43内部の作動液は、副液室7との間で自由に移動することができる。
Since the internal pressure absorbing
Further, the hydraulic fluid inside the
このようにして組み立てられた仕切部材5においては、図1に示すように、共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12は、上下方向(Z矢示方向)にて、一部が重なり合っている。図4に詳しいように、Aに示す上面視において、上下・左右・前後を図示のようにしたとき、それぞれの直線部11cと12cが互いに相手に重なり代Dで重なっている。但し、側面視のBに示すように、前後方向へずれて重なり代Dで重なっている。
In the
一方、Cに示すように、前後方向(この例では後側)から見たとき、左右対称に重なり、左右方向へのずれは生じていない。このため、前後幅W1と左右幅W2をほぼ均等にすることができる。
したがって、弾性膜10は、共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12の各面積を合計した膜面積を有するにもかかわらず、コンパクトなものになり、比較的小径の円筒状をなす第2取付部材2の内側へ収容できる。
On the other hand, as shown in C, when viewed from the front-rear direction (rear side in this example), they overlap symmetrically, and there is no shift in the left-right direction. For this reason, the front-rear width W1 and the left-right width W2 can be made substantially equal.
Therefore, the
次に、このエンジンマウントの防振作用を説明する。まず、低周波大振幅振動が入力すると、インシュレータ3の弾性変形により、主液室6が拡縮する。その結果、作動液は、第1減衰オリフィス8を介して主液室6と副液室7の間を流動し、第1減衰オリフィス8において液柱共振(第1共振)を発生する。このとき、共振用弾性膜11及び内圧吸収部膜12は弾性変形を規制されているので、第1共振の共振効率を高くする。
Next, the vibration isolating action of this engine mount will be described. First, when low-frequency large-amplitude vibration is input, the main
その後、入力振動が第1共振の共振周波数より若干高くなり、かつ振幅が小さくなると、第1減衰オリフィス8が目詰まりするとともに、主液室6に面した共振用弾性膜11が弾性変形することにより、中間液室13が拡縮し、その作動液が第2減衰オリフィス14を介して中間液室13と副液室7の間に流動し、第2減衰オリフィス14において液柱共振(第2共振)を発生する。これら第1共振及び第2共振は同じ低周波数域において、各共振周波数を異ならせているので、図7に示す動特性を発揮し、第1共振及び第2共振により低周波数域における共振域をブロード化する。
Thereafter, when the input vibration becomes slightly higher than the resonance frequency of the first resonance and the amplitude becomes small, the first damping
この第2共振発生時には、大振幅振動により、内圧吸収部膜12が変形規制リブ34及び変形規制リブ44で弾性変形を規制されるため、内圧吸収部膜12による内圧吸収が生じないので、第1減衰オリフィス8及び第2減衰オリフィス14に対する作動液の流動を良好にして、共振効率を高めることができる。
When the second resonance occurs, the internal
また、中間液室13における作動液は、共振用弾性膜11とインシュレータ3の複合された大きなバネ力で押されるため、第2減衰オリフィス14の共振効率を高くすることができる。
Further, since the hydraulic fluid in the intermediate
その後、中周波中振幅振動及び高周波小振幅振動時には、第1減衰オリフィス8及び第2減衰オリフィス14が目詰まりして、これらにおける流動が停止するが、主液室6の内圧変動は内圧吸収部膜12が弾性変形することにより吸収される。このとき、共振用弾性膜11は第2減衰オリフィス14の目詰まりにより弾性変形しない。また、内圧吸収部膜12は上下の変形規制リブ34及び変形規制リブ44にて大変形を規制されるが、中振幅振動及び小振幅振動では自由に弾性変形でき、主液室6の内圧を良好に吸収する。
Thereafter, during the medium frequency medium amplitude vibration and the high frequency small amplitude vibration, the first damping
このように、内圧吸収部膜12を共振用弾性膜11と別体にして、それぞれが一部で重なるように配置したので、内圧吸収部膜12の膜面積を十分に大きく確保して必要な内圧吸収を行わせることができるとともに、エンジンマウント装置全体をコンパクト化できる。
As described above, the internal pressure absorbing
しかも、弾性膜10を別体の共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12で構成したので、弾性膜10を機能分化させることができる。しかも、共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12は別体であるため、互いに機能が異なる弾性膜を別々に製造できるから製造が容易になる。さらに、形状自由度、材料等の変更が容易で機能向上に有利である。
In addition, since the
そのうえ、弾性膜10を別体の共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12で構成し、これらが部分的に振動入力方向で重なるように配置することにより、装置全体が幅広にならず、装置全体をコンパクトにすることができる。しかも、共振用弾性膜11及び内圧吸収部膜12をそれぞれ広い面積にして受圧面積を大きくすることができる。
In addition, the
また、共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12をそれぞれ非円形の異形形状としたので、それぞれの受圧面積を十分に確保しても、重なり合いを少なくすることができ、しかも、装置全体の拡大を防ぐことができる。
In addition, since the resonance
さらに、共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12を仕切部材5の中心に対して、それぞれ反対側へオフセットさせたので、それぞれの受圧面の重なりを少なくするように配置できる。
Furthermore, since the resonance
また、弾性膜10を別体の共振用弾性膜11と内圧吸収部膜12で構成するとともに、これらを同一のものとしたので、比較的小さな弾性膜を一種類だけ製造すればよいから、部品点数が少なくなり、製造が容易となる。
In addition, since the
また、第2減衰オリフィス14が連通する中間液室を設け、この中間液室に共振用弾性膜11を設けたので、共振用弾性膜11の受圧面積を十分に多くして、第2減衰オリフィス14の共振効率を高くすることができる。
In addition, since the intermediate liquid chamber that communicates with the second damping
そのうえ、第2減衰オリフィス14が内圧吸収部膜12の回りを囲んで設けられるので、一部が共振用弾性膜11と振動入力軸方向で重なるようにして十分長さを確保できるとともに、仕切部材5を大きくしないようにすることができる。
In addition, since the second damping
なお、本願発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、エンジンマウントに代えて、サスペンション用等の種々の液封防振装置に適用できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible within the principle of the invention. For example, in place of the engine mount, the present invention can be applied to various liquid seal vibration isolators for suspension and the like .
3:インシュレータ、5:仕切部材、6:主液室、7:副液室、8:第1減衰オリフィス、10:弾性膜、11:共振用弾性膜、12:内圧吸収部膜、13:中間液室、14:第2減衰オリフィス 3: Insulator, 5: Partition member, 6: Main liquid chamber, 7: Sub liquid chamber, 8: First damping orifice, 10: Elastic film, 11: Resonant elastic film, 12: Internal pressure absorbing part film, 13: Intermediate Liquid chamber, 14: second damping orifice
Claims (6)
前記弾性膜を、前記第2減衰オリフィス(14)の開口部を覆って減衰力発生に寄与する共振用弾性膜(11)と、前記主液室(6)の内圧変動を吸収する内圧吸収部膜(12)とで構成し、
前記共振用弾性膜(11)と前記内圧吸収部膜(12)とを、それぞれの一部が振動入力軸方向において重なり合うように配置するとともに、
前記共振用弾性膜(11)と前記内圧吸収部膜(12)が、それぞれ非円形の形状をなすことを特徴とする液封防振装置。 A liquid chamber surrounded by the insulator (3) and the diaphragm (4) is divided into a main liquid chamber (6) and a sub liquid chamber (7) by a partition member (5), and the main liquid chamber (6) and the sub liquid chamber ( 7), a first damping orifice (8) that resonates in a liquid column in a low frequency range below a predetermined frequency, and a second damping orifice that resonates at a higher frequency than the resonance frequency of the first damping orifice (8). In the liquid seal vibration isolator provided with (14), and further provided with an elastic film elastically deforming according to the internal pressure fluctuation of the main liquid chamber (6) on the partition member (5),
The elastic membrane covers the opening of the second damping orifice (14) and contributes to the generation of damping force, and the resonance elastic membrane (11) and the internal pressure absorbing portion that absorbs internal pressure fluctuations in the main liquid chamber (6). Composed of a membrane (12),
The resonance elastic membrane (11) and the internal pressure absorbing portion membrane (12) are arranged so that each part thereof overlaps in the vibration input axis direction ,
The liquid seal vibration isolator, wherein the resonance elastic membrane (11) and the internal pressure absorbing portion film (12) each have a non-circular shape .
この中間液室(13)を、前記共振用弾性膜(11)により、前記主液室(6)側と区画したことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載した液封防振装置。 The partition member (5) is provided with an intermediate liquid chamber (13) that faces the main liquid chamber (6) and communicates with the sub liquid chamber (7) through the second damping orifice (14).
Ekifubofu the intermediate liquid chamber (13), by the resonant elastic membrane (11), as claimed in any one of claims 1 or 2, characterized in that the partition between the main liquid chamber (6) side apparatus.
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