JPH01126451A - 流体封入型防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、主に自動車のエンジンマウント等として用
いられる流体封入型防振装置に関する。

従来の技術 エンジンマウントに好適な流体封入型防振装置として、
例えば特開昭５６−１２４７３９号公報に記載のものが
知られている。これは、例えば車体側に固定される軸部
材と、これを囲んで配設され・、かつ例えばエンジン側
に固定される外筒部材と、両者間に挿填されたゴム体と
を有し、上記ゴム体の内部に３個の液室が画成されてい
るとともに、これらの液室を、軸部材内部のオリフィス
通路で互いに連通した構成となっている。

すなわち、軸部材と外筒部材とが相対変位すると、ゴム
体の弾性変形に伴って各液室の容積が変化し、これによ
り各液室内に封入されたエチレングリコール等の液体が
上記オリフィス通路を通して移動する結果、単にゴム体
のみを備えた防振装置に比べて非常に大きな減衰作用が
得られるのである。

発明が解決しようとする問題点 ところで、一般にエンジンマウントにおいては、低周波
域での振幅の大きな振動に対して十分な減衰作用を果た
すべく低周波域でのロスファクタが大きいことが望まし
く、他方、高周波の微小振動を車体側に伝達しないよう
に、高周波域での動ばね定数が小さいことが望ましい。

すなわち、低周波域でロスファクタが大きく、かつ高周
波域で動ばね定数が小さい特性が望まれる。

しかしながら、上記従来の流体封入型防振装置において
は、３個の液室が全て同一のオリフィス通路を介して互
いに連通しており、ロスファクタや動ばね定数の特性を
ある一つの周波数に対してしかチューニングすることが
できない。通常は、低周波域での振動減衰特性が重視さ
れるため、ＩＱＨｚ程度の低周波数にチューニングされ
ることになり、従って、第１１図に示すように、例えば
１００Ｈｚ以上の高周波域での動ばね定数Ｋｄがかなり
大きくなってしまう。そのため、この高周波域での微小
なエンジン振動を十分に遮断できないという欠点があっ
た。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために、この発明に係る流体封
入型防振装置は、軸部材とこれを囲む外筒部材との間に
挿填されたゴム体の内部に、少なくとも３個の液室を画
成するとともに、これらの液室を個々にオリフィス通路
を介して連通させて少なくとも２つの振動系を構成し、
かつ各振動系を構成するオリフィス通路の通路断面積お
よび通路長で定まる等画質量を各振動系で異なる値に設
定したことを特徴としている。

作用 一般に流体封入型防振装置は、液柱の共振現象を利用し
たものであり、その共振周波数はオリフィス通路の等画
質量と液室の拡張ばね定数によって定まるので、上記の
ようにオリフィス通路の等画質量を異ならせることによ
り、各振動系の共振周波数は異なるものとなる。

すなわち、ある１つのオリフィス通路の通路断面積を比
較的小さく、かつ通路長を比較的長く設定すれば、等画
質量は大となり、その振動系は低周波域で共振する。従
って、低周波域でのロスファクタが大きく得られる。

また、他の１つのオリフィス通路の通路断面積を比較的
大きく、かつ通路長を比較的短く設定すれば、等画質量
は小となり、その振動系は高周波域で共振する。従って
、高周波域での動ばね定数が非常に小さなものとなる。

実施例 第１図〜第５図は、例えばエンジンマウントとして用い
られる本発明の流体封入型防振装置の一実施例を示して
いる。

図において、■は例えば車体側に固定される金属製の軸
部材、２はこの軸部材１を囲むように配設され、かつ例
えばエンジン側に固定されるＦ［休をなす金属製の外筒
部材、３は両者間に挿填されたゴム体である。

この実施例では、上記外筒部材２は、インナカラー４と
アウタカラー５と両者間に介在する中間カラー６との三
重構造となっている。そして、上記インナカラー４と中
間カラー６は互いに密に圧入固定されており、またアウ
タカラー５は、中間カラー６の外周に圧入された上で、
両端縁５ａをかしめて固定しである（第２図参照）。

上記ゴム体３は、その内周側が上記軸部材１に加硫接着
されており、かつ外周側が上記外筒部材２、詳しくはイ
ンナカラー４に加硫接着されている。そして、このゴム
体３の内部に、３個の液室、つまり第１液室７．第２液
室８および第３液室９が画成されている。詳しくは、第
１液室７は、ゴム体３の下部中央に比較的大きく形成さ
れており、また第２．第３液室８，９は、上記第１液室
７よりも容積が小さく、それぞれ軸部材１の両側に対称
形状に形成されていて、第１液室７と第２．第３液室８
，９との間に、逆Ｖ字形の主弾性部３ａが残るようにし
である。つまり、上記軸部材１は主に上記主弾性部３ａ
を介して外筒部材２に支持されるのであり、エンジンの
荷重が作用した状態で軸部材１と外筒部材２とがちょう
ど同心状となるように構成されている。また、上記ゴム
体３の上部には、円弧状に空隙部１０が貫通形成されて
いる。なお、１１は上記ゴム体３の中心部分を補強する
とともに、過大な変位を阻止すべくゴム体３内に埋設さ
れた金属製のストッパである。

一方、上記インナカラー４においては、第５図に示すよ
うに、各液室７，８．９に対応する部分が矩形の窓状に
開口形成されている。つまり、この各液室７，８．９の
部分では、側端部４ａのみが帯状に残されている（第２
図参照）。そして、上記インナカラー４の外周に嵌合す
る中間カラー６の外周面に、第１オリフィス通路１２と
第２オリフィス通路１３とが凹設されている。

上記第１オリフィス通路１２は、第１図に示すように、
中間カラー６の略全周近くに亘って形成され、つまり通
路長が十分に長く形成されており、一端が開口部１４を
介して第１液室７に連通し、かつ他端が開口部１５を介
して第２液室８に連通している。そして、この第１液室
７と第２液室８とを連通した第１オリフィス通路１２は
、第２図に示すように、その通路断面積が比較的小さく
設定されている。なお、上記開口部１４．１５は、上記
第１オリフィス通路１２の通路長が最も長くなるように
、それぞれ第１液室７．第２液室８の端部に開口してい
る。従って、上記第１オリフィス通路１２の等価質量は
非常に大きなものとなる。

また上記第２オリフィス通路１３は、第３図に示すよう
に、第１液室７と第３液室９とを直接につなぐ形に、つ
まり通路長が短く形成されており、一端が開口部１６を
介して第１液室７に連通し、かつ他端が開口部１７を介
して第３液室９に連通している。そして、第４図に示す
ように、この第２オリフィス通路１３は広い幅に形成さ
れており、つまりその通路断面積が比較的太き（設定さ
れている。なお、上記開口部１６．１７は、上記第２２
オリフイス通路１３が最も短くなるような位置に開口し
ている。従って、上記第２オリフィス通路１３の等価質
量は非常に小さなものとなる。

上記のように第１オリフイス通路１２．第２オリフイス
１３によって連通された各液室７，８゜９の内部には、
適宜な粘度、例えば２００ＣＰ程度のエチレングリコー
ル等が密に充填されている。

さて上記のように構成された流体封入型防振装置におい
ては、軸部材ｌが外筒部材２に対し相対変位すると、各
液室７．８．９内の容積が変化し、第１液室７と第２液
室８との間、および第１液室７と第３液室９との間で液
体が移動する。このとき、第１液室７と第２液室８とは
、等価質量が大きいオリフィス通路つまり通路断面積が
小さく、かつ通路長が長い第１オリフィス通路１２で連
通されているため、低周波域で共振して第１オリフィス
通路１２内を多量の液体が通過する。従って、第１２図
の破線に示すように、１０Ｈｚ前後の低周波域で非常に
大きなロスファクタｒが得られ、エンジンの大振幅の振
動を効果的に抑制できる。

一方、第１液室７と第３液室９とは、等価質量が小さな
オリフィス通路つまり通路断面積が大きく、かつ通路長
が短い第２オリフィス通路１３で連通されているため、
高周波域で共振して第２オリ゛フイス通路１３内を多量
の液体が通過する。従って、第１２図の実線に示すよう
に、高周波域での勤ばね定数Ｋｄを小さなものとするこ
とができ、車体への微小振動の伝達を効果的に阻止でき
る。

なお、第１２図の例では、高周波側のピークが２ＱＱＨ
ｚ前後にチューニングされているが、これは第２ザリフ
イス通路１３の通路断面積や通路長によって適宜変更し
得るのは勿論である。

因みに、上記実施例においては、第１オリフィス通路１
２の断面積は７ｊ！１、長さは１５０ｍｍ程度に設定さ
れており、また第２オリフィス通路１３の断面積は５０
！１１ｔ！、長さは１５ｘｍ程度に設定されている。

第１０図は、上述した作用の理解を助けるために、上記
流体封入型防振装置の振動系をモデル化して示したもの
である。ここで、ｋはゴム体３のばね定数、ｋ、は第１
液室７の拡張ばね定数、ｋ。

は第２液室８および第３液室９の拡張ばね定数を示して
いる。

次に、第６図〜第９図は、この発明に係る流体封入型防
振装置の異なる実施例を示している。この実施例は、外
筒部材２がインナカラー４とアウタカラー１８との二重
構造となっており、両者は密に圧入されて互いに固定さ
れている。そして、上記アウタカラー１８の内周面に第
１オリフィス通路１９および第２オリフィス通路２０が
凹設されている。

第１液室７と第２液室８とを連通ずる第１オリフィス通
路１９は、やはり通路断面積が比較的小さく設定され（
第７図参照）、かつ通路長を長く確保すべくアウタカラ
ー１８を略−周するように形成されているもので、特に
第７図に示すように、インナカラー４の帯状の側端部４
ａによって覆われ得る位置に形成されている。そして、
その両端部に、アウタカラー１８の軸方向に折曲した折
曲部２１．２２が設けられており、該折曲部２１゜２２
を介して第１液室７および第２液室８にそれぞれ連通し
ている。

また、第１液室７と第３液室９とを連通ずる第２才リフ
イス通路２０は、インナカラー４の第１液室７．第３液
室９に対応した窓状開口部と両端が一部うツブするよう
に形成されており、この結果、液室７，９内に露出した
端部２０ａ、２０ｂを介して第１液室７および第３液室
９にそれぞれ連通している。なお、上記第２オリフィス
通路２０は、第９図に示すように、十分に大き゛な通路
断面積を有している。

この実施例では、アウタカラー１８に対する第１オリフ
イス通路１９．第２オリフイス２０の溝加工が若干面倒
になるものの、外筒部材２が二重構造となり、部品点数
を削減できる利点がある。

次に、第１３図に示す実施例は、ゴム体３内部に４個の
液室を画成した実施例を示している。すなわち、逆Ｖ字
形をなす主弾性部３ａの下部に、略垂直な隔壁２３を挟
んで第１液室２４と第２液室２５とが対称形状に形成さ
れているとともに、主弾性部３ａの上部に、第３液室２
６と第４液室２７とが対称形状に形成されている。そし
て、第１液室２４と第３液室２６とが細くかつ長い第１
オリフィス通路２８を介して連通しており、かつ第２液
室２５と第４液室２７とが太くかつ短い第２オリフィス
通路２９を介して連通している。

従って、上記実施例では、第１液室２４と第３液室２６
と第１オリフィス通路２８とによって一方の振動系が構
成され、かつ第２液室２５と第４液室２７と第２オリフ
ィス通路２９とによって他方の振動系が構成される。そ
して、第１オリフィス通路２８の等価質量が第２オリフ
ィス通路２９の等価質量よりも大となり、この結果、第
１オリアイス通路２８側の振動系が比較的低周波域で共
振し、かつ第２オリフィス通路２９側の振動系が比較的
高周波域で共振することになる。

なお、上記のように多数の液室を備えたものにおいては
、各液室の９連通の態様を変えることで種々の組み合わ
せが可能である。゛ 発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る流体封入
型防振装置によれば、低周波域でのロスファクタを十分
に大きく確保できると同時に、高周波域での動ばね定数
を小さく抑制することができる。従って、低周波域にチ
ューニングした従来の防振装置に比べて、高周波振動を
一層効果的に遮断でき、例えばエンジンマウントとして
エンジン振動に起因する騒音の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明に係る流体封入型防振装置の
一実施例を示す断面図であって、第１図は第２図のＩ−
１線に沿った断面図、第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ線に
沿った断面図、第３図は第２図の■−■線に沿った要部
のみの断面図、第４図は第３図のＩＶ１％’線に沿った
要部のみの断面図、第５図はこの実施例の分解斜視図、
第６図〜第９図はこの発明の異なる実施例を示す断面図
であって、第６図は第７図のＶｌ−Ｖｌ線に沿った断面
図、第７図は第６図の■−■線に沿った断面図、第８図
は第７図の■−■線に沿った断面図、第９図は第６図の
ｌＸ−１’Ｘ線に沿った要部のみの断面図、第１０図は
この発明の流体封入型防振装置の振動モデルを示す説明
図、第１１図は従来における流体封入型防振装置の周波
数特性図、第１２図はこの発明に係る流体封入型防振装
置の周波数特性図、第１３図は４個の液室を備えた実施
例を示す断面図である。 ｌ・・・軸部材、２・・・外筒部材、３・・・ゴム体、
７・・・第１液室、８・・・第２液室、９・・・第３液
室、１２・・・第１オリフィス通路、１３・・・第２オ
リフィス通路。 外２名 １−ｍ−軸部材 ２−一一外筒部だ ３−一一ゴム抹 ７−−−１１　、＊証 ８−一一第２處望 ９−ｍ−第３處区 １２−一一纂１ズηフィス１ｂ各 １３−−−＄　２　、（／／７４　ＺＩｔ％第２図 第３図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸部材とこれを囲む外筒部材との間に挿填された
   ゴム体の内部に、少なくとも３個の液室を画成するとと
   もに、これらの液室を個々にオリフィス通路を介して連
   通させて少なくとも２つの振動系を構成し、かつ各振動
   系を構成するオリフィス通路の通路断面積および通路長
   で定まる等価質量を各振動系で異なる値に設定したこと
   を特徴とする流体封入型防振装置。