JPH03249441A - 流体入り筒型マウント装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、内部に封入された流体の流動に基づいて所定
の防振効果を得るようにした流体入り筒型マウント装置
に係り、特に低周波振動に対する高減衰特性と高周波振
動に対する低動ばね特性とが、簡略な構造にて共に有利
に達成され得る流体入り筒型マウント装置に関するもの
である。

（背景技術） 従来から、振動伝達系を構成する部材間に介装されて、
それら両部材を防振連結するマウント装置の一種として
、互いに径方向に所定距離を隔てて配された内筒金具と
外筒金具とを、それらの間に介装された筒状のゴム弾性
体によって連結せしめてなる構造の筒型マウント装置が
知られており、例えば、自動車用エンジンマウントやデ
フマウント、或いはサスペンション・ブツシュ等として
、好適に用いられてきている。

ところで、従来、このような構造の筒型マウント装置に
あっては、専ら、ゴム弾性体の弾性のみによって防振効
果が発揮されるようになっていたが、近年の自動車にお
ける騒音および振動に関する要求特性の高度化等に伴い
、かかる構造では対応が困難となりつつあり、そのため
に、現在では、筒型マウント装置における防振特性の改
善、向上を、装置内への流体封入化に求めることが試み
られている。

そこで、本願出願人は、かかる流体封入化の一つの態様
として、先に、特開昭６．３−２６４４１号公報等にお
いて、ゴム弾性体にて連結された内外筒金具間に、周方
向に延びる環状の流体室を形成し、該流体室内に高粘性
流体を封入すると共に、かかる流体室内に、振動入力時
に咳高粘性流体に対してずり剪断応力を惹起せしめる細
隙部を形成せしめてなる構造の、所謂高粘性流体封入式
筒型マウント装置を提案した。

すなわち、このような構造の防振装置にあっては、自動
車のシェイクやバウンス等に相当する低周波振動の防振
のために要求される大きな減衰係数を、振動入力時に細
隙部内において生ぜしめられる高粘性流体のすり剪断作
用に基づいて、有利に得ることができるのである。

ところが、かかる高粘性流体封入式筒型マウント装置に
ついて、本願発明者が更なる検討を加えたところ、入力
振動の周波数が高くなるにつれてマウント特性が高動ば
ね化することとなり、イのために自動車のこもり音やロ
ードノイズ、ギヤノイズ等に相当する高周波振動に対し
て要求される振動絶縁性能が満足され難いといった不具
合を有していることが、明らかとなったのである。

（解決課Ｂ） ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、その解決課題とするところは、
高粘性流体のすり剪断作用に基づいて発揮される、低周
波振動に対する高減衰効果を充分に確保しつつ、高周波
振動の入力時におし」る動ばね定数の上昇が、簡略な構
造をもって有利に軽減され得る、流体入り筒型マウント
装置を掃供することにある。

（解決手段） そして、かかる課題を解決するために、本発明にあって
は、互いに径方向に所定距離を隔てて配された内筒金具
と外筒金具とを、それらの間に介装された筒状のゴム弾
性体によって連結すると共に、該内筒金臭と該外筒金具
との間に、それら両金具間への振動入力によって形状が
変化せしめられる、周方向に延びる流体室を形成する一
方、互いに動粘度および比重が異なり且つ混和性のない
低粘性流体と高粘性流体とを、該流体室内に封入せしめ
、更に、該流体室の前記低粘性流体が存在せしめられる
部位に、前記振動入力時に該低粘性流体が流動せしめら
れるオリフィス通路を形成すると共に、該流体室の前記
高粘性流体が存在せしめられる部位に、前記振動入力時
に該高粘性流体に対してずり剪断応力を惹起せしめる細
隙部を形成せしめてなる流体入り筒型マウント装置を、
その特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説明す
ることとする。

先ず、第１図及び第２図には、本発明を自動車のサスペ
ンション・ブツシュに対して適用したものの一具体例で
あるブツシュ組立体１０の横断面図および縦断面図が、
それぞれ示されている。

それらの図において、１２は内筒金具であり、その径方
向外方には、所定距離を隔てて同心的に外筒金具１４が
配設されており、それら内外筒金具１２．１４間に介装
されたゴム弾性体１６５こよって、互いに弾性的に連結
せしめられている。そして、かかるブツシュ組立体１０
は、第１図中の上下方向が、鉛直方向となる状態で、防
振連結されるべき一方の部材が内筒金具１２の内孔１８
内に挿通固定される一方、防振連結されるべき他方の部
材に形成された取付孔内に外筒金具１４が圧入固定され
ることにより、それら両部材間に介装されることとなる
。また、そのような装着状態下、かかるブツシュ組立体
１０には、鉛直方向に相当する径方向一方向、即ち第１
図中における上下方向に対して、主たる振動が入力せし
められることとなる。

より具体的には、前記内筒金具１２は、厚肉円筒形状に
て形成されており、その軸方向中央には、厚肉の金属リ
ング２０が外嵌固定せしめられている。また１、該内筒
金具１２の径方向外方には、所定距離を隔てて、薄肉円
筒形状の金属スリーブ２２が１．同心的に配設されてい
る。そして、これら内筒金具１２と金属スリーブ２２と
の間に、全体として略厚肉円筒形状を呈する前記ゴム弾
性体１６が介装されており、第３図及び第４図に示され
ているように、該ゴム弾性体１６の内周面に内筒金具１
２が加硫接着される一力、該ゴム弾性体１６の外周面に
金属スリーブ２２が加硫接着されてなる、一体加硫成形
品２４として形成されているのである。

また、かかる一体加硫成形品２４には、内筒金具１２と
金属スリーブ２２との間を周方向に連続して延びる環状
の空所２６が形成されていると共に、該空所２６は、前
記振動入力方向に相当する径方向両側部分において、そ
れぞれ、金属スリーブ２２を貫通して、外周面上に開ロ
ゼしめられている。要するに、金属スリーブ２２には、
内筒金具１２を挟んで振動入力方向両側に対向位置する
部位に、それぞれ、窓部２８が設けられており、それら
窓部２８．２８を通じて、空所２６が外周面上に開口さ
れているのである。

更にまた、この空所２６内には、前記金属リング２０が
位置せしめられていると共に、該金属リング２０の外周
面上に、突出ゴム３０が、前記ゴム弾性体１６によって
形成され、一体的に加硫接着せしめられている。そして
、該金属リング２０と突出ゴム３０とにより、空所２６
内に位置し、該空所２６の底部中央から径方向外方に所
定高さで突出する、周方向全周に亘って延びる環状突部
３２が形成されているのである。

さらに、このような一体加硫成形品２４には、必要に応
じて、金属スリーブ２２に縮径加工を施すことにより、
ゴム弾性体１６に対して予備圧縮が加えられた後、第１
図及び第２図に示されているように、外筒金具１４が外
挿され、へ方絞り加工等によって、金属スリーブ２２の
外周面に嵌着固定せしめられている。

そして、かかる外筒金具１４の組付けによって、金属ス
リーブ２２の窓部２８．２８の開口が流体密に閉塞され
ており、以て前記空所２６の内部が密閉されて、そこに
流体室３４が形成されているのである。

ここにおいて、該流体室３４は、内外筒金具１２．１４
間を周方向に延びる環状形状をもって形成されていると
共に、その内部が前記環状突部３２によって狭窄されて
、略コ字状断面とされている。そして、特に、該流体室
３４のうち、内筒金具１２を挟んで前記振動入力方向に
直交する径方向両側に対向位置する部位には、それぞれ
、所定断面積と長さとをもって振動入力方向に延びるオ
リフィス通路４２．４２が形成されているのであり、一
方、かかる流体室３４の°うち、内筒金具１２を挾んで
振動入力方向両側に対向位置する部位には、環状突部３
２と外筒金具１４との間を所定間隙をもって軸方向およ
び周方向に広がる細隙な上部間隙部４４および下部間隙
部４６が、それぞれ形成されているのである。

また、かかる流体室３４内には、互いに動粘度および比
重が異なり、且つ混和性のない低粘性流体３６と高粘性
流体３８とが、それぞれ、所定量づつ注入されており、
両流体３６．３８によって、かかる流体室３４内が充満
されている。なお、第１図中において、低粘性流体３６
と高粘性流体３８との間に引かれた実線は、それら両流
体３６．３８が混和しないために現れる界面を示すもの
であって、仕切膜等の存在を示すものではない。また、
外筒金具１４の内周面には、その略全面に亘って、薄肉
のシールゴム層４０が一体的に設けられており、該シー
ルゴム層４０が金属スリーブ２２との間で挟圧されるこ
とにより、流体室３４の液密性が確保され得るようにな
っている。

より具体的には、かかる低粘性流体３６としては、通常
、動粘度が５０ｃＳｔ以下、好ましくは３０ｃＳｔ以下
のものであって、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、或いはそれらの混合液等が、
好適に用いられることとなる。また一方、高粘性流体３
８としては、そのような低粘性流体３６よりも比重が小
乃至は大であると共に、かかる低粘性流体とは混合、融
和しないものであって、且つ、通常、その動粘度が１万
ｅｓｔ以上、好ましくは５万〜５０万ｅｓｔのもの、例
えばシリコーン・オイル等が、好適に用いられることと
なる。

なお、特に本実施例のブツシュ組立体１０では、低粘性
流体３６として、エチレングリコールとポリエチレング
リコールとの混合液であって、比重が１．０４のものを
、また高粘性流体３８として、高粘性シリコーン・オイ
ルであって、比重が０．９７〜０．９８のものを、それ
ぞれ用いている。また、第１図から明らかなように、ブ
ツシュ組立体１０の装着状態下において、低粘性流体３
６が、両オリフィス通路４２．４２内に存在せしめられ
るように、且つ高粘性流体３８が、上部間隙部４４内に
存在せしめられるように、低粘性流体３６が高粘性流体
３８よりも所定量だけ多く注入されている。

また、これら低粘性流体３６および高粘性流体３８の流
体室３４内への注入は１、図面トに明示はされていない
が、例えば、本願出願人が、特開昭６３−１３０９４４
号公報および特開昭６３−１３０９４５号公報等におい
て、先に提案した手法に従い、外筒金具１４に穿設した
注入孔を通して、或いは金属スリーブ２２と外筒金具１
４との間を通じて流体３６．３８を注入すること等によ
って、有利に為されることとなる。

従って、このような構造とされたブツシュ組立体１０に
あっては、その装着状態下において、内筒金具１２と外
筒金具１４との間に、鉛直上下方向に相当する径方向（
第１図中、上下方向）の振動が入力されると、それら両
全具１２．１４の相対的変位に伴うゴム弾性体１６の弾
性変形によって流体室３４の形状が変化せしめられ、以
てその内部に封入された流体３６．３８が流動せしめら
れることとなる。即ち、かかる振動の入力に際して、流
体室３４内には、上部間隙部４４側と下部間隙部４６側
との間に相対的な容積変化が惹起されることにより、両
流体３６．３８が全体として、それら上部間隙部４４側
と下部間隙部４６側との周方向間で、繰り返し流動せし
められることとなるのである。

そして、それによって、高粘性流体３８にあっては、上
部間隙部４４内において、環状突部３２と外筒金具１４
との対向面間距離の変化に応して、周方向に往復流動せ
しめられるのであり、以て、この高粘性流体３８の流動
によって、その速度に略比例したすり剪断応力が惹起せ
しめられて、入力振動に対する有効な減衰力が発揮され
得ることとなるのである。なお、かかる高粘性流体３８
の流動によって発揮されるすり剪断応力は、公知の如く
、上部間隙部４４の面積に比例し、厚さ（間隙の大きさ
）に反比例することから、ブツシュに要求される減衰性
能等に応じて、該上部間隙部４４の形状が調節されるこ
ととなり、例えば、自動車用サスペンション・ブツシュ
においては、通常、かかる上部間隙部４４が１〜４ｍ程
度の厚さにて形成せしめられ、それによってシェイク等
の低周波振動に対する減衰特性の向］−が図られるので
ある。また、このことから明らかなように、本実施例に
おいては、上部間隙部４４によって、振動入力時に高粘
性流体に対してずり剪断応力を惹起せしめる細隙部が構
成されているのである。

また一方、振動入力時、低粘性流体３６にあっては、オ
リフィス通路４２．４２内を周方向に往復流動せしめら
れることとなり、以て該オリフィス通路４２内を流動せ
しめられる低粘性流体３６の共振作用に基づいて、高周
波数域における低動ばね効果が発揮されることとなるの
である。なお、かかる低粘性流体３６の共振作用に基づ
く低動ばね効果が有効に発揮される周波数域は、公知の
如く、オリフィス通路４２の断面積と長さとの比を調節
することによってチューニングされることとなり、例え
ば、自動車用サスペンション・フッシュにおいては、通
常、その低動ばね効果が、こもり音やロードノイズ等に
相当する１００〜５００＆程度の高周波振動に対して有
効に発揮され得るように、かかるオリフィス通路４２の
形状が決定されるのである。

それ故、上述の如き構造とされたブツシュ組立体１０に
あっては、シェイク等の低周波振動に対しては、高粘性
流体３８のすり剪断応力に基づく高減衰効果によって、
優れた制振性能が発揮され得ると共に、こもり音等の高
周波振動に対しては、低粘性流体３６の共振作用に基づ
く低動ばね効果によって、優れた振動絶縁性能が発揮さ
れ得るのであり、それによって広い周波数域の入力振動
に対して、極めて良好なる防振性能が発揮され得ること
となるのである。

また、かかるブツシュ組立体１０にあっては、内外筒金
具１２．１４間に形成された単一の流体室３４内に、低
粘性流体３６と高粘性流体３８とを、それぞれ所定量づ
つ注入せしめただけの、極めて簡略な構造を有しており
、且つそれら低粘性流体３６と高粘性流体３８とは、そ
れぞれ、比重差によって、流体室３４内の所定部位に存
在せしめられることとなるところから、仕切部材等が必
要とされることもない。そして、それ故、上述の如き、
優れた防振性能を有するブツシュ組立体が、優れた製作
性と低コスト性とをもって有利に提供され得るのであり
、そこに産業上の極めて大きな利点が存するのである。

因みに、上記例示の実施例に従う構造とされたブツシュ
組立体について、流体室内に高粘性流体のみを充填した
ブツシュ組立体（比較例１）および流体室内に低粘性流
体のみを充填したブツシュ組立体（比較例２）と共に、
その防振性能の周波数特性を測定した結果を、第５図、
第６図及び第７図に示すこととする。なお、かかる測定
に際し、低周波数域の防振性能（第５図及び第６図に測
定結果を示す）は、内外筒金具１２．１４間に対して、
±０．５　ｗｎの振幅の一定加振を及ぼして、ブツシュ
組立体の減衰係数および動ばね定数の変化を測定するこ
とにより、また高周波数域の防振性能（第７図に測定結
果を示す）は、内外筒金具１２．１４間に対して、±０
．０５閣の振幅の一定加振を及ぼして、ブツシュ組立体
の動ばね定数の変化を測定することにより、それぞれ行
なった。

かかる測定結果からも、本実施例構造のブツシュ組立体
が、低周波振動に対する高減衰特性と、高周波振動に対
する低動ばね特性とを、共に高度に満足せしめ、広い周
波数域に亘って優れた防振効果を発揮し得るものである
ことが、容易に理解されるところである。

以上、本発明の一実施例について詳述してきたが、これ
は文字通りの例示であって、本発明は、かかる具体例に
のみ限定して解釈されるものではない。

例えば、流体室は、必ずしも周方向に連続した環状形態
をもって形成する必要はなく、低粘性流体の存在部位に
おけるオリフィス通路と、高粘性流体の存在部位におけ
る細隙部とが、共に確保され得る限り、周方向に連続し
ていなくても良い。

また、かかる流体室内に封入される低粘性流体および高
粘性流体は、実施例中の具体的な記載によって限定され
るものではなく、互いに動粘度および比重が異なり且つ
混和性のない各種の流体が、マウント装置に要求される
防振特性等に応して、適宜採用され得るものであって、
例えば、低粘性流体よりも比重の大きな高粘性流体を用
いることも可能である。

更にまた、オリフィス通路や細隙部の形成部位やその具
体的構造は、前記実施例のものに限定されるものでは決
してなく、封入される流体の種類や量、マウント装置の
装着状態、或いは要求される防振特性等に応じて、適宜
変更されるべきものである。

そして、流体室の形状やオリフィス通路及び細隙部の形
成部位を変更することによって、マウント装着状態下に
おいて鉛直方向以外の径方向に入力される振動に対して
、防振効果を発揮し得るマウント装置を構成することも
可能である。

加えて、前記実施例では、本発明を、自動車用サスペン
ション・ブツシュに対して適用したものの一具体例を示
したが、本発明は、その他、自動車のエンジンマウント
やデフマウント、ボデーマウントなど、或いは自動車以
外の各種装置における筒型マウント装置に対して、何れ
も有利に適用され得るものであることは、勿論である。

その他、−々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識
に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様
において実施され得るものでありまた、そのような実施
態様が、本発明の主旨を逸脱しない限り、何れも、本発
明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもな
いところである。

（発明の効果） 上述の説明から明らかなように、本発明に従って構成さ
れた流体入り筒型マウント装置にあっては、低周波入力
振動に対しては、細隙部を流動せしめられる高粘性流体
に惹起されるすり剪断応力に基づいて、高減衰効果が発
揮され得、優れた制振性能が発揮され得る一方、高周波
入力振動に対しては、オリフィス通路内を流動せしめら
れる低粘性流体の共振作用に基づいて、低動ばね効果が
発揮され得、優れた振動絶縁性能が発揮され得るのであ
る。

また、それら低粘性流体および高粘性流体は、比重差に
基づいて、それぞれ、単一の流体室内における所定部位
に存在せしめられることから、流体室構造が極めて簡略
とされ得るのであり、それによって、上述の如き優れた
防振性能を発揮し得る筒型マウント装置が、簡単な構造
と優れた製作性とをもって有利に実現され得ることとな
り、そこに、本発明の産業上の大きな意義が存するので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を自動車用サスペンション・ブツシュ
に適用したものの一興体例を示す横断面図であり、第２
図は、第１図における■−■断面図である。また、第３
図は、第１図に示されているサスペンション・ブツシュ
を構成する一体加硫成形品を示す横断面図であり、第４
図は、第３図におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。更に、
第５図、第６図及び第７図は、それぞれ、第１図に示さ
れている如き構造のサスペンション・ブツシュについて
防振性能の周波数特性を測定した結果を、比較例と共に
示すグラフである。 １０：プッシュ組立体　１２：内筒金具１４：外筒金具
　　　　工６：ゴム弾性体２２：金属スリーブ　　２４
ニ一体加硫成形品３２：環状突部　　　　３４：流体室 ３６：低粘性流体　　　３８：高粘性流体４２ニオリフ
イス通路 ４４：上部間隙部（細隙部） ４６二下部間隙部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに径方向に所定距離を隔てて配された内筒金具と外
   筒金具とを、それらの間に介装された筒状のゴム弾性体
   によって連結すると共に、該内筒金具と該外筒金具との
   間に、それら両金具間への振動入力によって形状が変化
   せしめられる、周方向に延びる流体室を形成する一方、
   互いに動粘度および比重が異なり且つ混和性のない低粘
   性流体と高粘性流体とを、該流体室内に封入せしめ、更
   に、該流体室の前記低粘性流体が存在せしめられる部位
   に、前記振動入力時に該低粘性流体が流動せしめられる
   オリフィス通路を形成すると共に、該流体室の前記高粘
   性流体が存在せしめられる部位に、前記振動入力時に該
   高粘性流体に対してずり剪断応力を惹起せしめる細隙部
   を形成したことを特徴とする流体入り筒型マウント装置
   。