JPH0429636A - 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、自動車のエンジンマウント等に使用する流
体封入型防振装置に関するものである。

〔従来の技術〕

このような目的に使用される流体封入型防振装置は２例
えば、特開昭６２−２２４７４６号公報で既に知られて
おり、その構成は、互いに同心もしくは荷重方向に偏心
して配される内筒と外筒の両端に筒軸に直角な二つのゴ
ム弾性側壁（以下側壁という）とこのゴム弾性側壁間に
筒軸に平行に架橋されるゴム弾性隔壁（以下隔壁という
）とで非圧縮性流体を封入する主流体室と従流体室とを
荷重方向前後に隔設し、これら主従流体室をオリフィス
構造で連通しているものである。このように構成するこ
とで、比較的大振幅の振動時に主従の流体室間で流体の
移動が起こって減衰作用が得られるからである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これには次のような問題点がある。

まず、第一に、内外筒に相対変位があったとき、主従流
体室間に所望どおりの流体移動が起きないということで
ある。すなわち、側壁は寸法形状上の制約あるいはハネ
定数との関連でいきおい薄弱なものにせざるを得ないこ
とから、荷重がかかって主（圧縮側）流体室の圧力が上
昇したとき流体移動をもたらす容積減少を来さず、単に
側壁を外方に膨満させているにすぎないということであ
る。このため、特開平１−１６４８３１号公報には剛性
のある拘束部材を主流体室の内部を筒軸方向に貫通させ
てその両端を側壁に固着することで、側壁を強化するも
のが示されている。しかし、このようなやり方をすると
、拘束部材が流体の円滑な移動を阻害するとともに、接
触するゴム弾性面に亀裂を起こさせる危険がある。また
、拘束部材という別部品を内装するものであるため、金
型構造もそれだけ複雑になり、生産性が劣り、コスト高
になる。

次に、この種の防振装置は筒軸に直角な主荷重方向（エ
ンジン重量が直接かかる方向で、以下上下方向と称する
）のみの減衰性（低周波数域）および振動伝達率（高周
波数域）を考慮するだけでは不十分で、他の２つの方向
、すなわち、左右方向７前後（筒軸）方向の減衰性（低
周波数域）および振動伝達率（高周波数域）をも配慮し
たものでなければならないことが挙げられる。一般に減
衰性と振動伝達率は相反する性格を有しており低周波数
域で減衰性を良くすると高周波数域での振動伝達率が悪
化する。そこで、従来からも。

複数の流体室と各流体室間を結ぶオリフィス構造とで形
成される振動系の等酒質量を各々変える等をして目的と
する振動数域にチューニングしたりするものが見受けら
れるが（例えば、特開平２２６３３７号公報）、これら
は単に上下方向の振動荷重を念頭に置いているにすぎな
い。しかしながら、エンジンマウントとして使用される
防振装置には上下、左右１前後すべての方向の振動荷重
がかかり、しかも、それらは広い周波数域に亘るのは事
実であるから、これらすべの方向と広汎な周波数域での
減衰性および振動伝達率を向上させるものでなければ十
分とはいえない。

この発明は、このような課題を解決するものであって、
要は、減衰性および振動伝達率とも３方向、かつ、広汎
な周波数域を配慮し、しかも、それを調和のとれたかた
ちで向上させ得た流体封入型防振装置を提供するもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

以上の課題を解決するため、この発明は次のような手段
を講じた。

〔１〕互いに同心もしくは荷重方向に偏心して配される
内筒と外筒の両端に筒軸に直角な二つの側壁とこの側壁
間に筒軸に平行に架橋される隔壁とで非圧縮性流体を封
入する主流体室と従流体室とを荷重方向前後に隔設し、
これら主従流体室をオリフィス構造で連通した流体封入
型防振装置において。

前記主流体室内を筒軸に平行に貫通して前記側壁間を連
結し、かつ、前記内外筒の間を荷重方向に架橋するゴム
弾性支柱を設けてなる流体封入型防振装置。

〔２〕ゴム弾性支柱の内部にゴム弾性体と剛性の異なる
調整部材を封入してなる上記〔１〕記載の流体封入型防
振装置。

〔３〕ゴム弾性支柱によって分割された各主流体室同士
をオリフィス構造で連通させてなる上記〔１〕または〔
２〕記載の流体封入型防振装置。

〔作用〕

上記〔１〕の手段をとることにより、すなわち主流体室
に前記した構造のゴム弾性支柱（以下支柱という）を設
けることにより、上下方向に荷重がかかったときにもっ
とも大きく変形しようとする主流体室両側の側壁中央部
を支柱が連結しでいることになるから、この部分の変形
を極力抑える。さらに、この支柱の存在は分割された各
主流体室の各側壁の表面積を減少させることになり。

これによって変形を抑える効果もある。結局、これらの
ことが相まって主流体室の側壁の変形はきわめて小さい
ものとなり、主流体室に荷重がかかると、その荷重に応
じた圧力上昇が発生し、主流捧呈の流体はオリフィス構
造を通って従流体室側へ移動し、大きな減衰性を発揮す
る。また、この支柱は側壁等と一体的に形成されるので
、金型構造が簡単になり、成型が容易になってコスト上
昇をそれほど来さない。

一方、この支柱を設けたことにより、このままでは上下
方向のハネ定数が高くなりすぎるから求められるハネ定
数になるまでゴム弾性体の硬度を下げる等をして対処す
ることになるが、こうすると、必然的に左右１前後方向
のバネ定数も下がることになり、左右２前後方向の振動
荷重に対し７ての振動伝達率特性を高めることになる。

Ｌ記〔２〕の手段をとることにより２すなわち、支柱に
このような調整部材を封入することにより、上下方向の
バネ定数を高くする効果がある。

したがって、求められるバネ定数に設定するためにはゴ
ム弾性体の硬度を上記（１）の場合よりもさらに下げる
等をしなければならない。しかしこの調整部材の封入形
態よりして上下方向のバネ定数は高くしても左右２前後
方向のバネ定数はほとんど変えないという特性がある。

よって、この調整部材を封入することによって左右９前
後方向のハネ定数を一層引き下げ、左右１前後方向の振
動伝達率特性はますます良くなる。また、この支柱およ
び調整部材の存在は上下方向の荷重に対して抗座屈性を
有するからへたりを防止する効果もある。

ところで、この調整部材は質量を有するからゴム弾性率
とで決まる振動系をそれぞれ３方向について形成するこ
とになり７各々について固有振動数を有する。したがっ
て、その質量を調整することにより、共振点ピークを移
動でき、広い周波数域に亘ってチューニングが可能にな
る。例えば車内騒音等の関係で３００〜５００Ｈｚ間の
振動が特に問題となり、上記共振点ピークがこの周波数
域にある場合、調整部材の質量を調整することによって
共振点ピークをこの周波数域外へ移動させるようなこと
もできる。さらに、調整部材の質量とゴム弾性率とから
なる振動系をダイナミックダンパーとして利用し１問題
となる周波数域の割振を行うことも可能であり、結果的
には広い周波数域で振動伝達を遮断することができる。

上記〔３〕の手段をとることにより、すなわち支柱で分
割された主流体室同士をオリフィス構造で連通ずること
により、上下方向と同様、左右方向の振動に対しても良
好な減衰性が得られる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明に係る流体封入型防振装置の一部横断
面図、第２図は縦断面図、第３図は正面図であるが、こ
の流体封入型防振装置は内筒１の外周に、二つの側壁２
とこの側壁２間に内筒１の両側に翼状に架橋される隔壁
３とで荷重方向前後に外周に開口した二つの空間４，５
を隔成するゴム弾性筒６を荷重方向、すなわち、上下方
向に偏心させて張装するとともに、この空間４．５に非
圧縮性流体を封入してゴム弾性筒６の外周に外筒７を嵌
着し、この流体封入空間４，５の反偏心側を主流体室４
．偏心側を径流捧呈５とするものである。そして、この
主流体室４中に、内外筒１゜７の間を架橋し１両側壁２
を連結する支柱８を設けるのである。したがって、主流
体室４はこの支柱８によって二つの分割流体室４ａ、４
ｂに仕切られることになる。なお、隔壁３の逆流捧呈５
側は耐久性を高めるために側壁２間に亘って貫通する貫
通孔９が設けられており、残部の中央端部には外筒７に
接触するゴム介在部１０が、その両側には流体の移動を
容易にするための主流体室４側に薄く湾曲するダイアフ
ラム部１１がそれぞれ形成されている。この他、ゴム弾
性筒６の外周には各流体室４．５部分を切欠いた補強部
材１２が嵌着されており、さらに、支柱８の内部には筒
軸方向に種々の材質で構成される調整部材１３が封入さ
れている。なお、この調整部材１３は上下方向に平べっ
たい形状をしており５その質量調整としては前記した材
質で調整する他にその形状でも調整する。すなわち、支
柱８内でスペース不足であれば、その両端を延長して側
壁２内に内蔵するもの（第４図）、ゴム弾性にまったく
影響を及ぼさない外部に質量を集中させたりするもの（
第５図）が考えられる。

一方７以上の主流体室４と径流捧呈５間はオリフィス構
造１４で連通され、荷重によって両流体室４．５の容積
が変動すれば、それに伴って流体の移動が起こるように
なっている。このオリフィス構造１４には種々のものが
あるが、ここでは、逆流捧呈５側にはゴム弾性筒６の外
周にオリフィス溝１５を形成しておき、主流体室４側に
はこのオリフィス溝１５に連続するオリフィス通路１６
を外周に形成した半円状のオリフィスリング１７を嵌着
するものを示した。なお、オリフィスリング１７は補強
部材１２の中央に凹陥部１８を形成してこの中に嵌合す
るようにすれば９強固に固定されて位置ずれ等を起こし
難い上、補強部材１２．ひいてはゴム弾性筒６全体の剛
性を高める。

第６図はオリフィスリング１７の正面図、第７図は平面
図、第８図は側面断面図であるが、これに形成されるオ
リフィス通路１６をジグザクにしてその通路長を長くし
て減衰性をより高めるとともに、支柱８で仕切られる主
流体室４０分割流体室４ａ、４ｂそれぞれに臨む部分に
オリフィス孔１９を設け１分割流体室４ａ、４ｂ間でも
流体移動ができるようにしておく。このようにすること
で、左右方向の荷重に対しても減衰性を発揮する。さら
に、オリフィスリングｊ７には大変位を規制するために
二つのゴム弾性スト・７パー２０を設けておき。

オリフィスリング１７をゴム弾性筒６　（隔壁３）の外
周に嵌着したときにゴム弾性ストッパー２０が各分割流
体室４ａ、４ｂ内に突入できるようにしておく。このと
き、ゴム弾性ストッパー２０をオリフィスリング１７に
一体的に形成しておけば、オリフィスリング１７を装填
すればゴム弾性ストッパー２０も自動的に装填できる。

第９図はこの液封型防振装置で自動車のエンジン２１を
支持した場合の平面図であるが、外筒２をフレーム２２
に固定し、エンジン２１を内筒１に対してその重量が反
偏心方向からかかるような方向で取り付ける。これによ
り、エンジン２１に発生する振動を割振、かつ、減衰で
きるのである。

〔発明の効果〕

以上、この発明は前記したものであるから１次のような
効果が住する。

（１）主流体室内を貫通して側壁間を連結し、かつ、上
下方向に内外部間上下方向に架橋する支柱を設けたこと
により、この方向に荷重がかかったときに側壁の変形が
抑えられ、主従流体室間の流体移動量が増す（第１Ｏ図
）。この点、従来例のものであれば、単に側壁が膨らむ
のみで（第１１図）、流体移動はそれほど起こらない。

このように流体移動が充分起こることによって振動エネ
ルギーは消費され、減衰効果が増大する。すなわち、第
１２図は上下方向のロスファクタ（ｔａｎδ）−周波数
特性であるが、これから２支柱の有無によってｔａｎδ
の値に差異が見られる。なお、この例は第１３図のよう
に支柱と側壁との交叉部のアールを２Ｒにしたものであ
るが、これを２例えば、５Ｒ，ＩＯＲと大きくすれば、
この効果はさらに高くなる。

（２）支柱内に調整部材を入れ２それに応じてゴム弾性
体の弾性率を変更すれば、上下方向と左右、前後方向と
の剛性比を変えることができ、上下方向の剛性を下げる
ことなく、左右方向と前後方向の剛性を下げることがで
きるため、従来から問題となっていた耐久性を犠牲にす
ることなく、３方向の振動伝達効果を同時に満足するこ
とが可能である。また９弾性率の変更により、共振点を
移動させることも可能となる。

次表は調整部材の有無でゴム硬度を変更した場合の剛性
比（直角方向ハネ定数−荷重方向ハネ定数）の−例を示
すものである。

これを見ると、調整部材を設けることによって左右９前
後方向の剛性比が低くなり、それだけこの方向の振動伝
達特性が良くなっているのがわかる。

また、この調整部材の存在は上下方向ＩＷ（エンジン分
担荷重）付近においてハネ定数を合わせたときに静的特
性も向上させる。第１４図は荷重たわみ特性を表すもの
であるが、支柱および調整部材を設けることによって上
下方向は荷重に対してのたわみが少なくなることがわか
る。このことが、耐久性を高め、へたり量を少なくする
ことにつながる。

さらに、調整部材の有無にかかわらず、低周波数域での
上下方向の減衰性は変わらないが（第１５図）、調整部
材を設けると、−例として前後方向の絶対ハネ定数、す
なわち、振動伝達率は低、中周波数域で下がり、３００
〜５００Ｈｚ間に発生する共振点をこれを外れる低周波
数域に移動させることができる（第１６図）。

（３）使用するエンジンまたは車体の特性に合わせ、支
柱の振動系を調整して問題のない周波数域に共振のピー
クを移動させたり２問題の振動ピークを消去したりする
ことができる。この−例として支柱内の調整部材の質量
を種々変更した事例を前後方向を例にとって第１７図に
示す。これをみると、調整部材の質量を重くして行くと
ピークが低周波数域に移動することがわかる。この性質
を利用して所定の方向の振動伝達率を良くすることが可
能である。

（４）支柱で分割された主流体室同士を連通させること
により、左右方向にも流体移動が起こり。

上下方向と同様の減衰効果が期待できるので、チューニ
ングによってアイドル振動低減等を可能にする。第１８
図はこれを示すｔａｎδ−周波数特性であるが、低周波
数域で減衰効果が表れていることがわかる。

以上のとおり、この液封型防振装置は本来の減衰効果を
より高め、かつ、全方向の振動伝達特性を広い周波数域
に亘ってチューニング可能にしたものであり、はぼ理想
とするものを具現できたのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る流体封入型防振装置の横断面図
、第２図は縦断面図、第３図は正面図。 第４図、第５図は支柱部分の断面平面図、第６図はオリ
フィスリングの正面断面図、第７図は底面図２第８図は
側面断面図、第９図はエンジンマウントとして使用する
状態を示す平面図、第１０図第１１図は荷重がかかった
ときの側壁変形状態を示す平面断面図、第１２図は支柱
有無による上下方向のロスファクタ（ｔａｎδ）−周波
数特性、第１３図は支柱と側壁の交叉部を示す平面断面
図、第１４図は調整部材等の有無による上下方向の荷重
−たわみ特性、第１５図は調整部材有無による上下方向
のｔａｎδ−周波数特性、第１６図は調整部材有無によ
るハネ定数−周波数特性、第１７図は調整部材の質量を
変えた場合のハネ定数−周波数特性、第１８図は主流体
室同士を連通、非連通したときのｔａｎδ−周波数特性
である。 （符号） １・・内筒 ２・・ゴム弾性側壁 ３・・ゴム弾性隔壁 ４・・主流体室 ４ａ・・分割主流体室 ４ｂ・・　　〃 ５・・逆流捧呈 ７・・外筒 ８・・ゴム弾性支柱 １３・・調整部材 １４・・オリフィス構造

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕互いに同心もしくは荷重方向に偏心して配される
   内筒と外筒の両端に筒軸に直角な二つのゴム弾性側壁と
   このゴム弾性側壁間に筒軸に平行に架橋されるゴム弾性
   隔壁とで非圧縮性流体を封入する主流体室と従流体室と
   を荷重方向前後に隔設し、これら主従流体室をオリフィ
   ス構造で連通した流体封入型防振装置において、 前記主流体室内を筒軸に平行に貫通して前記ゴム弾性側
   壁間を連結し、かつ、前記内外筒の間を荷重方向に架橋
   するゴム弾性支柱を設けてなる流体封入型防振装置。 〔２〕ゴム弾性支柱の内部にゴム弾性体と剛性の異なる
   調整部材を封入してなる請求項〔１〕記載の流体封入型
   防振装置。 〔３〕ゴム弾性支柱によって分割された各主流体室同士
   をオリフィス構造で連通させてなる請求項〔１〕または
   〔２〕記載の流体封入型防振装置。