JP6310323B2 - 液体封入式防振装置 - Google Patents
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Description
本発明は、可動膜の製造コストを低減可能な液体封入式防振装置を提供する。
また、主液室側液体滞留室を形成する円筒形溝、副液室側液体滞留室を形成する円筒形溝、可動膜を形成する円筒形状膜、ストッパーを形成する円筒形溝の溝壁が、ケースの中心軸に沿って延長する同軸の円筒形溝、円筒形状膜により形成されたので、可動膜とストッパーとの衝突方向が液体封入式防振装置の振動しやすい方向と直交する方向となるため、感度が低い方向で可動膜が主液室側液体滞留室からの液圧を受けることになり、振動伝達率を小さくでき、また、可動膜とストッパーとの衝突による衝撃力が、ベクトル相殺によって相殺されて、衝撃力が車体に振動として伝わりにくくなる。
また、仕切部材は、円筒状の圧力調整部の内周面を支持する内側支持体と、円筒状の圧力調整部の外周面を支持する外側支持体とを備えたことを特徴とする。
また、圧力調整部は、内側支持体の外周径と対応した内周径に形成され、かつ、外側支持体の内周面と対応した外周径に形成された円筒体に、当該円筒体の中心軸を中心軸とする主液室側液体滞留室を形成する円筒形溝及び副液室側液体滞留室を形成する円筒形溝が形成され、互いに対向する主液室側液体滞留室を形成する円筒形溝の大径の内周壁と副液室側液体滞留室を形成する円筒形溝の小径の内周壁との間の膜部が可動膜として形成されたことを特徴とする。
また、主液室側液体滞留室と副液室側液体滞留室と可動膜とストッパーとが、ゴムにより一体に形成されたので、ゴム同士である可動膜とストッパーとの衝突時の衝撃が小さくなり、可動膜が変形してストッパーに衝突する際の衝撃力が車体に振動として伝わりにくくなる。
図1乃至図3に示すように、実施形態1による液体封入式防振装置としての自動車用のエンジンマウント1は、液体31を収容した液室3を内側に備えたケース2と、液室3を主液室4と副液室5とに仕切る仕切部材6と備える。
尚、便宜上、図1では、図の上側を一端側、図の下側を他端側と定義して説明する。
液室形成部材21は、例えば、エチレングリコール、水、シリコーンオイル等の液体31が充填封入される円柱状の液室を形成するゴムにより形成される。
液室形成部材21は、例えば液室の一端側円柱状空間を形成する一端側ゴム部材24と液室の他端側円柱状空間を形成する他端側ゴム部材25とにより構成される。
一端側ゴム部材24は、例えば円柱状のゴムの他端側に他端開口一端側閉塞の有底の一端側円柱状空間を備えるととともに、円柱状のゴムの一端側に第1の取付部材22が連結された構成である。
他端側ゴム部材25は、例えば一端開口他端側閉塞の有底の他端側円柱状空間を備えた箱体に形成される。
そして、一端側ゴム部材24の他端開口部と他端側ゴム部材25の一端開口部とが水密に結合されて形成された円柱状の液室内に図外の注入孔(例えば液室3と後述するボルト締結孔22bとに連通するように形成された注入孔)を介して液体31が充填されて封入されることによって、液室3が形成される。
他端側ゴム部材25の他端底壁29は、ダイアフラムとして機能する可撓性膜により構成される。
第2の取付部材23は、例えば、金属等により形成され、一端側ゴム部材24のゴムの外周面を覆うように一端側ゴム部材24のゴムの外周面に加硫接着などで連結された円筒体により形成される。
即ち、第1の取付部材22と第2の取付部材23とがインシュレータとして機能する一端側ゴム部材24によって弾性連結されている。
そして、液室形成部材21により形成された液室に図外の注入孔を介して液体31が充填封入されることによって、一端側ゴム部材24の内側に主液室4が形成され、かつ、他端側ゴム部材25の内側に副液室5が形成され、主液室4と副液室5とが仕切部材6で仕切られる。
エンジンマウント1がエンジン及び車体に取り付けられた場合、エンジンの振動が第1の取付部材22に伝達されることで、主液室4と副液室5とが容積を変化させるように構成され、主液室4及び副液室5の容積が変化した場合、液体31が仕切部材6に形成された液流路7を介して主液室4と副液室5とに移動自在となる。
仕切部材6は、エンジンマウント1の中心軸1Cを中心軸とする円筒体により形成されて液室3を主液室4と副液室5とに仕切るとともに主液室4と副液室5とに連通する液流路(オリフィス)7、圧力調整部8、とを備える。
液流路7は、円板体の外周側にエンジンマウント1の中心軸1Cを中心軸とする環状に設けられる。
主液室側液体滞留室81は、エンジンマウント1の中心軸1Cを中心軸とする円筒の筒壁に相当する部位が空間となるように形成された一端開口他端有底の円筒形溝により構成される。すなわち、主液室側液体滞留室81は、一端が主液室4に連通して副液室5に最も近い他端が行き止まりとなるように形成されている。
副液室側液体滞留室82は、エンジンマウント1の中心軸1Cを中心軸とする円筒の筒壁に相当する部位が空間となるように形成された他端開口一端有底の円筒形溝により構成される。すなわち、副液室側液体滞留室82は、他端が副液室5に連通して主液室4に最も近い一端が行き止まりとなるように形成されている。
例えば、主液室側液体滞留室81を形成する円筒形溝の筒径は副液室側液体滞留室82を形成する円筒形溝の筒径よりも小さい寸法に形成される。
ストッパー83は、主液室側液体滞留室81を形成する円筒形溝の筒径の小さい方の溝壁を形成する小径ストッパー85と、副液室側液体滞留室82を形成する円筒形溝の筒径の大きい方の溝壁を形成する大径ストッパー86とを備える。大径ストッパー86は、副液室側液体滞留室82を形成する円筒形溝の径の大きい方の溝壁により形成されて後述する可動膜84が変形した際に当該可動膜84と接触して当該可動膜84の所定量以上の変形を規制する。
可動膜84は、主液室側液体滞留室81を形成する円筒形溝と副液室側液体滞留室82を形成する円筒形溝とで挟まれて、主液室側液体滞留室81を形成する円筒形溝の径の大きい方の溝壁及び副液室側液体滞留室を形成する円筒形溝の径の小さい方の溝壁を形成する円筒部84aを有し、当該円筒部84aの筒の一端が連結部84bを介して大径ストッパー86の一端89と連結され、当該円筒部84aの他端が連結部84cを介して小径ストッパー85の他端90と連結された円筒形状膜により形成される。
即ち、可動膜84は、主液室側液体滞留室81と副液室側液体滞留室82とを仕切るとともに、主液室4からの液圧を主液室側液体滞留室81を介して受けて変形することによって、主液室4の圧力を副液室側液体滞留室82を介して副液室5に伝達する。
つまり、図1に示すようなエンジンマウント1の中心軸1Cを通過する当該中心軸1Cに沿った断面において、主液室側液体滞留室81を形成する円筒形溝、副液室側液体滞留室82を形成する円筒形溝、可動膜84を形成する円筒形状膜、小径ストッパー85を形成する溝壁、大径ストッパー86を形成する溝壁が、それぞれ互いに平行に配置された構成の円筒状の圧力調整部8を備える。
外側支持体10は、円筒体11と、円筒体11の一端縁より円筒体11の中心軸から離れる方向に延長するように形成された円環状フランジ62と、円筒体11の一端縁より円筒体11の中心軸から離れる方向に延長するように形成された円環状フランジ61と、を備えた構成である。円環状フランジ62には、主液室4と液流路7との連通口71が設けられ、円環状フランジ61には、副液室5と液流路7との連通口72が設けられる。
即ち、エンジンの振動が第1の取付部材22に伝達され、第1の取付部材22が主液室4を押し引きすることで、液体31が液流路(オリフィス)7を介して往復して流体共振を起こし、特定の周波数の振動を減衰させたり、特定の周波数の振動伝達率を下げるエンジンマウント1として機能する。
また、振動数が特定の周波数より高くなって、液体31が液流路7を移動しにくくなると、主液室4からの液圧が主液室側液体滞留室81を介して可動膜84に加わって可動膜84が変形することにより、特定の周波数以上の高い周波数の振動伝達率を下げることが可能なエンジンマウント1として機能する。
図4;図5に示すように、主液室側液体滞留室81Aが円柱状のゴムに形成されたエンジンマウント1の中心軸1Cを中心軸とする円柱状の空間に液体31が充填されて形成され、副液室側液体滞留室82Aが円柱状のゴムに形成されたエンジンマウント1の中心軸1Cを中心軸とする円筒形溝に液体31が充填されて形成され、互いに対向する主液室側液体滞留室81Aの壁面と副液室側液体滞留室82Aの円筒形溝の壁面との間のゴム部分が可動膜84Aとして機能し、かつ、副液室側液体滞留室82Aの外周を囲む円柱状のゴム部分が可動膜84Aの所定量以上の変形を規制するストッパー83Aとして機能するように構成された圧力調整部8Aを有した仕切部材6Aを備えたエンジンマウント1であってもよい。
尚、圧力調整部8Aのストッパー83Aの筒の外周面と合成樹脂等で形成された外側支持体10Aの円筒体11Aの内周面とが接着されて仕切部材6Aが構成される。
実施形態2のエンジンマウント1によれば、主液室4からの液圧が主液室側液体滞留室81Aを介して可動膜84Aに加わって可動膜84Aが変形することにより、実施形態1のエンジンマウント1と同じ効果が得られる。
圧力調整部8Bを、局所的に1つ以上備えた構成としてもよい。この場合、例えば図6に示すように、エンジンマウント1の中心軸1Cを中心として回転対称に配置された1対以上の圧力調整部8Bを備えた構成とすれば、実施形態1と同様な効果が得られる。
圧力調整部8Bは、主液室側液体滞留室81Bと副液室側液体滞留室82Bと可動膜84Bとストッパー85B;86Bとが、例えば上述した主液室4と副液室5と仕切部材6Bとを通過するケース2の中心軸1Cに沿って延長するように形成された構成のものを用いればよい。圧力調整部8Bは、合成樹脂等で形成された支持体10Bの円柱体11Bの一端面と他端面とに貫通するように当該円柱体11Bに支持されていればよい。
実施形態3の場合、圧力調整部8Bを1つしか備えていなくても、可動膜84Bとストッパー85B;86Bとの衝突方向がエンジンマウント1の振動しやすい方向と直交する方向となるため、感度が低い方向で可動膜84Bが主液室側液体滞留室81Bからの液圧を受けることになり、振動伝達率を小さくできる。
また、図6に示すように、エンジンマウント1の中心軸1Cを中心として回転対称に配置された1対以上の圧力調整部8Bを備えた構成とすれば、実施形態1と同様な効果が得られる。
実施形態1では、主液室側液体滞留室と副液室側液体滞留室と可動膜とが、主液室と副液室と仕切部材とを通過するケースの中心軸に沿って延長するように形成された構成の圧力調整部8を説明したが、少なくとも主液室側液体滞留室の他端側部分と副液室側液体滞留室の一端側部分とが、エンジンマウント1の中心軸1Cと交差する方向、例えば、図7に示すように、少なくとも主液室側液体滞留室81Cの他端側部分81Eと副液室側液体滞留室82Cの一端側部分82Eとが、エンジンマウント1の中心軸1Cと直交する方向に延長して、これら互いに平行に対向する主液室側液体滞留室81Cの他端側部分81Eと副液室側液体滞留室82Cの一端側部分82Eとの間の部分のゴム部分が可動膜84Cとして機能し、かつ、一端側部分82Eよりも副液室5側に位置するゴム部分及びが他端側部分81Eよりも主液室4側に位置するゴム部分が可動膜84Cの所定量以上の変形を規制するストッパー83Cとして機能するように構成された圧力調整部8Cを有した仕切部材6Cを備えたエンジンマウント1であってもよい。
即ち、図7に示すように、主液室側液体滞留室81Cが、エンジンマウント1の中心軸1Cに沿って延長する円筒形溝部分81Fとエンジンマウント1の中心軸1Cと直交する方向に延長する他端側部分81Eとを備え、副液室側液体滞留室82Cが、エンジンマウント1の中心軸1Cに沿って延長する円筒形溝部分82Fとエンジンマウント1の中心軸1Cと直交する方向に延長する一端側部分82Eとを備えた構成とする。
実施形態4のエンジンマウント1であっても、可動膜84Cを簡単な構成とでき、可動膜の製造コストを低減できる。即ち、特定の周波数の振動伝達率を下げることができ、主液室4からの液圧が主液室側液体滞留室81Cの他端側部分81Eを介して可動膜84Cに加わって可動膜84Cが変形することにより、特定の周波数以上の高い周波数の振動伝達率を下げることが可能な安価なエンジンマウント1を提供できる。
また、可動膜のみを変形可能なゴムにより形成して、ストッパーをゴム以外の合成樹脂等により形成した構成の圧力調整部を用いてもよい。
また、前記実施形態では、図1に示されるように、主液室と副液室とが異なる構造を有しているが、これに限られず、主液室と副液室とが同じ構造を有してもよい。
4 主液室、5 副液室、6 仕切部材、7 液流路、31 液体、
81 主液室側液体滞留室、82 副液室側液体滞留室、83 ストッパー、
84 可動膜。
Claims (5)
- 液体を収容する液室を内側に備えたケースと、液室を主液室と副液室とに仕切る仕切部材とを備え、
主液室及び副液室は、容積可変に構成され、
仕切部材は、
円筒状の圧力調整部と、
主液室と副液室とを連通させる液流路とを備え、
円筒状の圧力調整部は、
一端が主液室に連通して他端が行き止まりとなる一端開口他端有底の円筒形溝に形成された主液室側液体滞留室と、
他端が副液室に連通して一端が行き止まりとなる他端開口一端有底の円筒形溝に形成された副液室側液体滞留室と、
円筒形溝に形成された主液室側液体滞留室と円筒形溝に形成された副液室側液体滞留室との間に設けられて主液室側液体滞留室と副液室側液体滞留室とを仕切る円筒形状膜により形成され、主液室側液体滞留室から圧力を受けて変形することで主液室からの圧力を副液室側液体滞留室を介して副液室に伝達する可動膜と、
副液室側液体滞留室を形成する円筒形溝の溝壁により形成されて可動膜が変形した際に当該可動膜と接触して当該可動膜の所定量以上の変形を規制するストッパーと、
を備えたことを特徴とする液体封入式防振装置。 - 主液室側液体滞留室を形成する円筒形溝、副液室側液体滞留室を形成する円筒形溝、可動膜を形成する円筒形状膜、ストッパーを形成する円筒形溝の溝壁が、ケースの中心軸に沿って延長する同軸の円筒形溝、円筒形状膜により形成されたことを特徴とする請求項1に記載の液体封入式防振装置。
- 仕切部材は、円筒状の圧力調整部の内周面を支持する内側支持体と、円筒状の圧力調整部の外周面を支持する外側支持体とを備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体封入式防振装置。
- 圧力調整部は、内側支持体の外周径と対応した内周径に形成され、かつ、外側支持体の内周面と対応した外周径に形成された円筒体に、当該円筒体の中心軸を中心軸とする主液室側液体滞留室を形成する円筒形溝及び副液室側液体滞留室を形成する円筒形溝が形成され、互いに対向する主液室側液体滞留室を形成する円筒形溝の大径の内周壁と副液室側液体滞留室を形成する円筒形溝の小径の内周壁との間の膜部が可動膜として形成されたことを特徴とする請求項3に記載の液体封入式防振装置。
- 主液室側液体滞留室と副液室側液体滞留室と可動膜とストッパーとが、ゴムにより一体に形成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の液体封入式防振装置。
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