JP6653591B2 - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車用エンジンなどを車体にマウントするために用いられる、流体を封入した液体封入式防振装置に関するものである。

従来から、この種の液体封入式防振装置として、エンジン側の取付金具と車体側の支持金具とをゴム弾性体により連結し、このゴム弾性体の変形に伴い容積が変化するように両金具間にダイアフラムにより液室を形成するとともに、この液室を受圧室と、ダイアフラムを壁部とする平衡室とに仕切り、これら受圧室及び平衡室を連通するオリフィス通路を設けたものがある。そうして、かかる液体封入式防振装置では、ダイアフラムが偏倚しながらオリフィス通路を介して受圧室及び平衡室の間を液体が流動することにより、エンジンからの振動が吸収、減衰されるようになっている。

このような液体封入式防振装置の一例として、貫通孔を有する略筒状のケーシング部と取付部とが一体に形成されたブラケットの当該ケーシング部に、ゴム弾性体を同時モールドしたものが知られている。例えば、特許文献１には、複数の固定用孔を有する取付部が径方向外側に向かって突出するように形成された略円筒形状の取付金具（ブラケットに相当）に、本体ゴム弾性体と、当該本体ゴム弾性体と一体形成された緩衝ゴム層（ストッパーゴムに相当）と、を加硫接着した液体封入式防振装置が開示されている。

特開２００６−９０５３１号公報

ところで、今日においては、エンジン性能の向上によりブラケットは大型化されており、特許文献１のもののようにブラケットと取付金具をゴム弾性体に同時モールドしたものでは、１回のモールドで成形できる一体加硫成形品の個数が限られてしまい、液体封入式防振装置の製造コストが嵩むという問題がある。

そこで、液体封入式防振装置の製造コストを抑えるべく、１回のモールドで多数成形可能な、例えば取付金具と金属製パイプ部材などからなる外筒とをゴム弾性体で連結した一体加硫成形品（バネ部）を別途成形した上で、その成形品の外筒を、ブラケットを構成する略筒状の支持金具（ケーシング）に圧入して取り付けるとともに、平衡室を区画するダイアフラムも支持金具に圧入することが考えられる。

しかしながら、その場合、かかる構造ではダイアフラム及び成形品の外筒は支持金具に圧入のみによって固定されているため、圧入時の寸法精度を高める必要があり、却って製造コストが嵩むことにつながる。

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、上記構造のダイアフラムを有する液体封入式防振装置において、寸法精度を高めることなくダイアフラム及び成形品の外筒を支持金具（ケーシング）に確実に固定させ得るようにすることにある。

前記の課題を解決するため、本発明では、貫通孔を備えるケーシングと、該貫通孔内に圧入嵌合されるダイアフラムとの間に、ゴム弾性体を有するバネ部の外筒を介在させ、該外筒の端部に折り曲げ状の２種類の係合部を設け、それらの係合部をケーシング及びダイアフラムに係合させることで、ダイアフラムとケーシングとを固定することとした。

具体的には、第１の発明は、貫通孔を有する筒状のケーシング、及び該ケーシングをエンジン側に取り付けるための取付部が一体的に形成されたブラケットと、前記貫通孔に液密状に嵌合固定された外筒と、車体側に取り付けられる取付金具とがゴム弾性体で連結されたバネ部と、前記外筒内に液密状に嵌合固定され、前記ゴム弾性体との間に容積可変の液室を区画形成するダイアフラムとを備え、前記外筒における前記ダイアフラム側の端部には、内側に折り曲げられて前記ダイアフラムに係合する複数のダイアフラム係合部と、外側に折り曲げられて前記ケーシングに係合する複数のケーシング係合部とが、外筒の周方向に沿って設けられていることを特徴とする。

前記構成とすることで、ダイアフラムとケーシングとは共に外筒におけるダイアフラム側の端部に設けた折り曲げ状の係合部によって係合状態で固定されるため、仮にダイアフラム及び成形品の外筒の圧入時の寸法精度が高くなくても両者を確実に係合部で固定することができる。また、こうすることで、外筒に取り付けられたバネ部とブラケットとを別々に製造することができるため、金型作製時の取り数を確保することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記ケーシングの外周側に車体側と当接可能なストッパー部が設けられており、前記ケーシング係合部は、前記ストッパー部に係合していることを特徴とする。

前記構成とすることで、ダイアフラムとケーシングだけでなく、ストッパー部についても同一の部品であるバネ部の外筒により固定することが可能となり、ストッパー部固定専用の部品を別途も受ける場合に比べ部品点数が削減し、省スペース化をも図ることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記ダイアフラムには、前記液室に液体を注入するための液体注入孔が形成されており、前記ダイアフラム係合部は、前記液体注入孔を封止する封止部を有することを特徴とする。

前記構成とすることで、液体注入孔を封止するための部品を別途用意する必要がなくなり、部品点数を削減できる。

第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記ケーシングの端面には、前記ケーシング係合部を嵌合する凹部が設けられていることを特徴とする。

前記構成とすることで、外筒をケーシング貫通孔へ圧入した後に、凹部を基準としてケーシング係合部を合わせることで成形品の回り止めの役割を果たすことができる。

第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記外筒の内周面には、外筒の中心側に向かって突出する凸条部が設けられていることを特徴とする。

前記構成とすることで、ダイアフラムを外筒へ圧入する際に、ダイアフラム下面が外筒内周面の凸条部に当接することによる位置決めの役割を果たすことができる。

本発明によれば、ケーシング内部に圧入される外筒におけるダイアフラム側の端部に内側と外側とへ折り曲がる２種類の係合部を設け、その係合部によりダイアフラムとケーシングとを固定しているため、ダイアフラム及び成形品の外筒の圧入時の寸法精度を高くせずとも、その抜けを確実に防ぐことができ、バネ部とブラケットとの別々の製造により金型作製時の取り数を確保してコストダウンを図ることができる。また、外筒の一部によってダイアフラムとケーシングとを固定しているため、固定のための部品を別途用意する必要がなく、部品点数を削減できる。

本発明の実施形態１に係る液体封入式防振装置の斜視図である。 液体封入式防振装置を取付ブラケットに固定した状態を示す斜視図である。 図１のIII−III線断面図である。 液体封入式防振装置の平面図である。 実施形態２を示す図４相当図である。 実施形態３を示す図４相当図である。 実施形態３の変形例１を示す図４相当図である。 実施形態３の変形例２を示す図４相当図である。 実施形態４を示す図４相当図である。 図９におけるＸ−Ｘ線拡大断面図である。 実施形態５を示す図４相当図である。 実施形態６を示す図３相当図である。 実施形態６の変形例を示す図３相当図である。

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。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る液体封入式防振装置１を示し、この液体封入式防振装置１は、車両に搭載されたエンジン及び変速機が結合されてなるエンジン側のパワープラント（図示せず）を車体に防振状態でマウントするために設けられている。防振装置１は、上下方向に貫通する貫通孔１３が形成されたケーシング部３ａを有し且つパワープラントに取り付けられるエンジンブラケット３と、そのケーシング部３ａの当該貫通孔１３内に下側（筒軸方向一方側）から圧入されて固定されるバネ部５と、当該バネ部５の外筒１５に上側（筒軸方向他方側）から圧入されるオリフィス板７と、当該オリフィス板７に上側から重なるように、当該バネ部５の外筒１５に上側から圧入されて固定されるダイアフラム９と、を備えている。

バネ部５は、車体側に連結される鉄製の取付金具２５と、鉄製の外筒１５と、これらを連結するように加硫接着された上向きカップ状のゴム弾性体３５とを有していて、外筒１５をケーシング部３ａの貫通孔１３に下側から圧入することで、バネ部５がエンジンブラケット３に取り付けられている。そうして、本実施形態の液体封入式防振装置１は、外筒１５の筒軸方向が上下方向を向くように、パワープラント及び車体に取り付けられるようになっている。

この液体封入式防振装置１では、バネ部５（具体的にはゴム弾性体３５）とダイアフラム９とによって区画される空洞が液室３１を構成し、その液室３１内に、エチレングリコール等の緩衝液が封入されていて、かかる液室３１内における当該緩衝液の流動抵抗により、ゴム弾性体３５に入力するパワープラントの振動を吸収、緩和するようにしている。そうして、この液室３１の内部はオリフィス板７によって上下２室に仕切られていて、その下側が、ゴム弾性体３５の変形に伴い容積が拡大又は縮小する受圧室３１ａになっている一方、液室３１のオリフィス板７上側は、ダイアフラム９の変形によって容積が拡大又は縮小されて、受圧室３１ａにおける容積の変動を吸収する平衡室３１ｂとなっている。

図２に示すように、車体サイドフレーム（図示せず）に取り付けられる略逆Ｕ字状の取付ブラケット２１が当該液体封入式防振装置１の上方を前後に跨ぐように配置されており、液体封入式防振装置１は、この取付ブラケット２１を介して車体に取り付けられることでパワープラントを弾性支持するようになっている。この取付ブラケット２１は、液体封入式防振装置１の上方で略水平に前後方向に延びる上側梁部２１ａと、当該上側梁部２１ａの前後両端部からそれぞれ下方に延びる前後一対の脚部２１ｂと、これらの脚部２１ｂを連結するように、液体封入式防振装置１の下方で前後方向に略水平に延びる下側梁部２１ｃとを有しており、この前後一対の脚部２１ｂの各下端部２１ｄがそれぞれサイドフレーム上に締結されるようになっている。そうして、液体封入式防振装置１は、バネ部５の取付金具２５が下側梁部２１ｃに固定されることで、当該取付ブラケット２１に取り付けられる。

これにより、この液体封入式防振装置１では、例えば自動車が停止していてエンジンがアイドル運転状態にあるときには、トルク変動等に起因する低周波のアイドル振動がゴム弾性体３５により吸収され、車体への振動伝達が抑制される。

前記エンジンブラケット３はアルミニウム合金製であり、当該エンジンブラケット３には、上述の如くバネ部５等を挿入するための上下方向に延びる貫通孔１３が形成されたケーシング部３ａを有している。言い換えると、このエンジンブラケット３は、貫通孔１３が形成された略筒状のケーシング部３ａに、当該ケーシング部３ａをパワープラントに取り付けるための取付部３ｂが一体形成されたような形状となっている。

ケーシング部３ａの貫通孔１３に、図３に示すように、バネ部５が圧入される。そしてバネ部５の外筒１５の上部開口側からオリフィス板７が嵌入され、そのオリフィス板７の上方から当該オリフィス板７全体を覆うように、概略ハット形状のゴム製ダイアフラム９が圧入される。このダイアフラム９の外周部は、概略円環状の補強板１９が埋設されて補強されており、かかる補強された外周部がバネ部５の外筒１５に上方から圧入されることにより、当該ダイアフラム９はエンジンブラケット３の貫通孔１３内に液密嵌合状態で固定されている。また、ダイアフラム９は、補強板１９よりも下方に延びる筒状のシールゴム部９ａを有しており、このようにダイアフラム９が嵌合固定された状態では、シールゴム部９ａにより、オリフィス板７の外周が囲まれて液密状にシールされるようになっている。

補強板１９には、円環状のオリフィス通路（図示せず）が周方向に延びるように形成され、このオリフィス通路の一方の端が液室３１下側の受圧室３１ａに臨んで、また他方の端が液室３１上側の平衡室３１ｂに臨んでそれぞれ開口している。そして、バネ部５のゴム弾性体３５が変形しながら取付金具２５が上下方向に移動したときに、それら受圧室３１ａ及び平衡室３１ｂの緩衝液がオリフィス通路を介して相互に流通することによって、ゴム弾性体３５から受圧室３１ａに作用する低周波の振動が減衰されるようになっている。ダイアフラム９の外周部には、液室３１（受圧室３１ａ及び平衡室３１ｂ）内に外部から緩衝液を注入するため液体注入孔３２が補強板１９を上下に貫通するように形成され、この液体注入孔３２の途中には、液体注入後に液室３１を封止する鉄球３６が配置されている。

なお、前記バネ部５の取付金具２５は、略矩形状の底板部５５ｂ、及び当該底板部５５ｂの長手方向の一方側の側縁から下方に延びる側板部５５ａを有する断面略Ｌ字状の取付プレート部５５と、その取付プレート部５５の底板部５５ｂを略有頂筒状のインナーコア部４５とを有している。インナーコア部４５は、その上端部がバネ部５の外筒１５の下端開口部の略中心に位置するように、外筒１５と略同軸に配置されていて、その外周面とこれに対応する外筒１５の内周面との間にゴム弾性体３５が介設されている。一方、取付プレート部５５は、底板部５５ｂの長手方向の他方側の側縁部を折り曲げることによって、側板部５５ａとともに取付ブラケット２１の下側梁部２１ｃを左右から挟み且つその下面をかしめるように、かかる下側梁部２１ｃに上方から取り付けられている。

前記ゴム弾性体３５の下部内周側にはすり鉢状の凹部３５ａが形成されていて、この凹部３５ａの周面がインナーコア部４５の外周面に接着されている。ゴム弾性体３５はインナーコア部４５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略円錐台状のものであり、その上側の部分の外周面が外筒１５の内周面に接着されている。そうして、外筒１５をケーシング部３ａの貫通孔１３に嵌めることによって、液体封入式防振装置１には、ゴム弾性体３５とダイアフラム９とを壁部の一部とする容積可変の液室３１が形成されるようになっている。

本発明の特徴として、外筒１５の上端部（ダイアフラム９側の端部）には、ケーシング部３ａ及びダイアフラム９で挟まれた部分から上側に突出した後に半径方向内側に折り曲げられてダイアフラム９に係合する複数（図示例では４つ）の爪状のダイアフラム係合部１６と、同様に突出した後に半径方向外側に折り曲げられてケーシング部３ａに係合する複数（図示例では４つ）の爪状のケーシング係合部１７とが一体に形成されている。ここで、図４に示すように、複数のダイアフラム係合部１６とケーシング係合部１７とは外筒１５の円周上を等角度間隔を空けて交互に配置されている。なお、ダイアフラム９上面の液体注入孔３２が設けられた箇所については、外側に折り曲げられたケーシング係合部１７が配置されており、このことで、液体注入孔３２とダイアフラム係合部１６とが干渉するのを防いでいる。

したがって、本実施形態に係る液体封入式防振装置では、エンジンブラケット３におけるケーシング部３ａの貫通孔１３に圧入された外筒１５の上端に半径方向内側に折り曲げられた複数のダイアフラム係合部１６が一体に設けられ、このダイアフラム係合部１６が内側のダイアフラム９と係合する。それと共に、同じ外筒１５の上端に半径方向外側に折り曲げられた複数のケーシング係合部１７が一体に設けられ、このケーシング係合部１７がケーシング部３ａと係合している。このため、ダイアフラム９は、外筒１５を介してケーシング部３ａに強固に固定支持されるようになり、そのケーシング部３ａの貫通孔１３からの抜けを確実に防ぐことができる。

また、こうしてダイアフラム９がケーシング部３ａに強固に固定支持される結果、ダイアフラム９及びバネ部５の外筒１５の圧入時の寸法精度を高めることが不要となる。さらに、外筒１５によって、ダイアフラム９及びケーシング部３ａを固定しているため、固定のための部品を別途用意する必要がなく、部品点数を削減できる。そして、外筒１５に取り付けられたバネ部５とブラケット３とを別々に製造することができるようになるので、金型作製時の取り数を確保することができる。

（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２について示している。なお、以下の各実施形態では、図１〜図４と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

図５に示すように、この実施形態２に係る封入式防振装置１では、半径方向内側に折り曲げられたダイアフラム係合部１６は爪状ではなく、周方向に連続してある程度の長さに延びる円弧状のロールカシメで構成されている。これにより、ダイアフラム係合部１６とケーシング係合部１７とがそれぞれ例えば１対ずつ設けられて、外筒１５の円周上を間隔を空けて交互に配置されている。その他の構成は実施形態１と同様であり、この実施形態においても、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（実施形態３）
図６は実施形態３を示し、この実施形態では、実施形態２において、ケーシング部３ａの外周側に車体側と当接可能で液体封入式防振装置の摺動による異音を抑制するストッパー部１１が設けられている。そして、各ケーシング係合部１７は、周方向両側に２つに分離されていて、ケーシング部３ａと係合すると共に、該ストッパー部１１ともその長さ方向の両端部で係合する構成となっている。こうすることで、ストッパー部１１についても同一のケーシング係合部１７によってケーシング部３ａに固定することが可能となる。

図７は実施形態３の変形例１を示し、この例では、ケーシング係合部１７がケーシング部３ａ及びストッパー部１１の外側まで延びて下側に折り曲げられて、ストッパー部１１の側面まで回り込む形とされている。こうすることで、より強固にケーシング部３ａ及びストッパー部１１を固定することができる。

図８は実施形態３の変形例２を示し、この例では、ケーシング係合部１７の表面にゴム弾性体１７ａを加硫成形して設けることで、ケーシング係合部１７にストッパー部１１の役割を備えさせている。こうすることで、ケーシング係合部１７とストッパー部１１とを同じ部品で構成することができ、部品点数を削減できる。これらの場合においても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施形態４）
図９は実施形態４を示し、この実施形態では、ダイアフラム係合部１６によってダイアフラム９の液体注入孔３２を封止するようにしている。より具体的には、図１０に示すように、ダイアフラム係合部１６の裏側に突起１６ａが設けられており、該突起１６ａが液体注入孔３２に液密状に嵌入して封止する構造となっている。こうすることで、液体注入孔３２を封止するための鉄球３６が不要となり、部品点数を削減することができる。この場合においても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施形態５）
図１１は実施形態５を示し、この実施形態では、ケーシング部３ａ上面に例えば２つのケーシング係合部１７をそれぞれ嵌合するための例えば２つの凹部３ｃが互いに直径方向に対向するように配置されて設けられている。こうすることで、外筒１５をケーシング部３ａの貫通孔１３に圧入した後に、凹部３ｃを基準として外筒１５の回り止めとしての機能を備えることができる。この場合においても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施形態６）
図１２は実施形態６を示し、この実施形態では、外筒１５の内周面には、中心側に向かって突出する凸条部１５ａがその全周に亘って連続して一体に形成されている。この凸条部１５ａは、外筒１５の例えば上下中間部を部分的に内側に突出するように湾曲させたものである。こうすることで、ダイアフラム９の圧入方向の位置決めとしての機能を備えることができる。また、その変形例として、図１３に示すように、凸条部１５ａは、ケーシング部３ａにおける貫通孔１３の下側貫通孔３３に対応する箇所の全体（外筒１５の下半部）を中心側へ突出させた段差状のもので構成することもできる。この場合においても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

（その他の実施形態）
本発明は前述の実施形態以外でも適用することができる。例えば、外筒１５及び取付金具２５はアルミニウム合金で構成することもできる。また、ケーシング係合部１７及びダイアフラム係合部１６の数は任意の数とすることができる。その場合においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明は液体封入式防振装置のダイアフラムのケーシング部への固定に極めて有用である。

１ 液体封入式防振装置
３ エンジンブラケット（ブラケット）
３ａ ケーシング部
３ｂ 取付部
５ バネ部
１１ ストッパー部
１３ 貫通孔
１５ 外筒（筒体）
１６ ダイアフラム係合部
１７ ケーシング係合部
２５ 取付金具
３１ 液室
３２ 液体注入孔
３３ 下側貫通孔
３５ ゴム弾性体
３６ 鉄球

Claims (5)

1. 貫通孔を有する筒状のケーシングと、該ケーシングをエンジン側に取り付けるための取付部とが一体的に形成されたブラケットと、
   前記貫通孔に液密状に嵌合固定された外筒と、車体側に取り付けられる取付金具とがゴム弾性体で連結されたバネ部と、
   前記外筒内に液密状に嵌合固定され、前記ゴム弾性体との間に容積可変の液室を区画形成するダイアフラムとを備え、
   前記外筒における前記ダイアフラム側の端部には、内側に折り曲げられて前記ダイアフラムに係合する複数のダイアフラム係合部と、外側に折り曲げられて前記ケーシングに係合する複数のケーシング係合部とが、外筒の周方向に沿って設けら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において、
   前記ケーシングの外周側に車体側と当接可能なストッパー部が設けられており、
   前記ケーシング係合部は、前記ストッパー部に係合し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において、
   前記ダイアフラムには、前記液室に液体を注入するための液体注入孔が形成されており、
   前記ダイアフラム係合部は、前記液体注入孔を封止する封止部を有することを特徴とする液体封入式防振装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
   前記ケーシングの端面には、前記ケーシング係合部を嵌合する凹部が設けられていることを特徴とする液体封入式防振装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つにおいて、
   前記外筒の内周面には、外筒の中心側に向かって突出する凸条部が設けられていることを特徴とする液体封入式防振装置。
   

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