JPH04370434A - 液体封入防振装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体封入防振装置に係り
、特に液室の一部が弾性体により構成される液体封入防
振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用エンジンにおいては、路面から
伝わる振動が直接エンジンに伝わらないよう、またエン
ジンで発生する振動がボディに伝達されないよう、エン
ジンとボディの間には防振装置を具備したエンジンマウ
ントが配設されている。

【０００３】この防振装置にも種々の構造のものが提供
されているが、その一つとして液体封入防振装置がある
。この液体封入防振装置は、液体を封入した一対の液室
を有しており、この一対の液室はオリフィス（小孔）を
介して連通されている。また、液室はその一部が弾性体
（ゴム等）により構成されており、この弾性体部分は弾
性変形しうる構成となっている。

【０００４】上記の液体封入防振装置では、路面振動等
の入力振動が伝わると、この入力振動は液室に伝達され
、これにより液室の体積は変化する。液室の体積が変化
すると、この体積変化に伴い液体はオリフィスを通過し
て一対の液室間を移動し、これによる減衰効果により入
力振動は減衰され、エンジンとボディとの間における入
力振動の伝達を防止する構成とされていた（実開昭６３
−１８０７５３号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに上記の液体封
入防振装置では、液室の一部を構成する弾性体はゴム等
の均質材料により構成されており、よって液室に対しい
かなる方向から外力が印加されても同じ特性で変形を行
う構成とされていた。

【０００６】一方、周知のように、液体封入防振装置で
減衰させようとする振動は、低周波領域と高周波領域の
二種類ある。低周波領域の振動は、主として路面から伝
わる振動であり、この振動が大きいとドライバビィリテ
ィが悪化してしまう。また、高周波領域の振動は、主と
してエンジンが発生する高周波の振動であり、騒音領域
といわれるものである。

【０００７】高周波の防振特性を向上させる点からは、
液室の材質はばね定数の小さな弾性体を用いるのが望ま
しい。しかるに、高周波の防振特性にのみ注目して液室
の材質のばね定数を決定すると、この液室に低周波の振
動が印加された場合、ばね定数が小さいため液室が膨ら
んで体積が大きくなってしまう。

【０００８】前記したように、液体封入防振装置は、振
動の入力により液室の体積が変化し、この体積変化に伴
い液体がオリフィスを通過して一対の液室間を移動し、
これにより減衰効果を奏する構成とされている。しかる
に、上記のようにばね定数が小さく低周波振動の印加に
より膨らんでしまう液室では、液室の体積が大きくなる
ような変形となるため、オリフィスを通過する液体量は
少量となる。よって、高周波の防振特性にのみ注目して
液室を構成する弾性体のばね定数を低く設定すると、低
周波域では弾性体の膨らみによりオリフィスの流体通過
量が減少し、必要な減衰力が得られなくなり、ドライバ
ビィリティが悪化してしまう。また逆に、低周波の防振
特性にのみ注目して液室の材質のばね定数を決定すると
、高周波振動の防振を有効に防止することができなくな
り、騒音がひどくなる。このように、従来の液体封入防
振装置では、低周波振動及び高周波振動を共に有効に防
振することができないという問題点があった。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、液室を構成する弾性体のばね定数に配向性を設け
ることにより、低周波振動及び高周波振動を共に有効に
防振しうる液体封入防振装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、液体を封入した一対の液室がオリフィ
スを介して連通されており、入力振動により生じる液室
の体積変化により、液体がオリフィスを通過して上記一
対の液室間を移動することにより減衰効果を発生する液
体封入防振装置において、上記液室の一部を構成する弾
性体に、上記入力振動とは一致しない方向に配向される
短繊維を配合したことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】上記のように、液室の一部を構成する弾性体に
、入力振動とは一致しない方向に配向される短繊維を配
合することにより、入力振動と一致する方向に対する液
室のばね定数は弾性体の有する固有のばね定数と略同じ
値となり、また入力振動とは一致しない方向に対するば
ね定数は、短繊維を配合することにより弾性体の有する
固有のばね定数より大きな値となる。

【００１２】入力振動と一致しない方向とは、従来構成
の装置において液室が膨らむ方向である。よって、入力
振動の印加によって液室が膨らむ方向におけるばね定数
が大きな値となるため、液室の膨らみを防止することが
できる。これにより、オリフィスを通過する液体量を増
大させることができ、低周波領域における振動の防止を
図ることができる。

【００１３】また、入力振動と一致する方向に対する液
室のばね定数は弾性体の有する固有のばね定数と略同じ
値であるためその値は小さい。従って、液室を構成する
弾性体は高周波領域のおける振動を吸収するため、高周
波領域においても有効に振動の防止を図ることができる
。

【００１４】

【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図１は本発明の第１実施例である液体封入防振装
置１の断面図である。

【００１５】同図において、２は本発明の特徴となる本
体ゴムであり（詳細については後述する）、円筒形状と
されたその内部には、第１の液室（以下、主室という）
３の一部を構成する凹部２ａが形成されている。また、
本体ゴム２の上部にはエンジン側取付けボルト４が立設
されると共に、取付けフランジ５が配設されている。更
に、本体ゴム２の側部には、アルミダイキャスト等の金
属よりなる側板６が設けられている。

【００１６】側板６の下部には、やはりアルミダイキャ
スト等の金属よりなる底板７がかしめ取り付けされてい
る。この底板７が側板６に取り付けられる際、側板６と
底板７との間には、固定部材８及びゴム膜９が取り付け
られる。

【００１７】固定部材８の中央位置にはゴム製の中間板
１５が図中上下方向に変位可能な構成で取り付けられて
いる。また、底板７の中央部には下方に向け延出するボ
ディ取付け用ボルト１２が植設されている。

【００１８】上記構成において、本体ゴム２の凹部２ａ
，固定部材８，中間板１５は協働して主室３を形成し、
また固定部材８とゴム膜９は協働して第２の液室（以下
、副室という）１０を形成し、更に底板７とゴム膜９は
協働して空気室１４を形成する。また、主室３と副室１
０内には液体１１が充填されると共に、各室３，１０間
に配設されている固定部材８にはオリフィス８ａが形成
されており、このオリフィス８ａにより主室３と副室１
０は連通されている。更に、底板７のボディ取付け用ボ
ルト１２の植設位置近傍には通気孔１３が穿設されてお
り、この通気孔１３により空気室１４は大気開放されて
いる。

【００１９】続いて本体ゴム２の構造について説明する
。

【００２０】本体ゴム２は、比較的柔らかいゴムに短繊
維を配向させて配合した構造を有する。具体的な形成方
法としては、成形手段としてコンプレッション成形を用
いる場合には、短繊維を配合した未加硫ゴムを流路内で
流動させ、この流路内の流速の違いを利用して短繊維を
一方向に配向させる。また、インジェクション形成を用
いる場合は、配合した短繊維が型内のゴムの流れる方向
に配向する性質を利用して短繊維を一方向に配向させる
。

【００２１】図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面
図を示しており、“−”で示すのが短繊維１６である。 同図に示すように、短繊維１６は放射状に配向するよう
構成されている。このように、短繊維１６を配向させて
配合したゴムにて本体ゴム２を構成することにより、本
体ゴム２に対して径方向（例えば、矢印Ｂ方向）に引っ
張り荷重または圧縮荷重を印加した場合のばね定数は、
短繊維１６を配合しないゴム単体のばね定数に比べて大
きな値となる。これは、配合された短繊維１６が荷重の
印加方向と同一方向に配向しているため補強材として機
能するからである。

【００２２】これに対して、上記径方向と直交する方向
（図の紙面に対して垂直方向）に引っ張り荷重または圧
縮荷重を印加した場合のばね定数は、短繊維１６を配合
しないゴム単体のばね定数と略同じ値となる。これは、
配合された短繊維１６が荷重の印加方向と異なる方向に
配向しているため、短繊維１６が本体ゴム２の弾性変形
にさほど影響を与えないからである。

【００２３】上記のように本体ゴム２は、印加される荷
重の方向によって異なるばね定数を有している。従って
、図１中、本体ゴム２をＸ方向（この方向は、入力振動
の印加方向と異なる方向である）に変形させようとする
荷重が本体ゴム２に印加されても、この方向に対するば
ね定数は大きいため、本体ゴム２は変形するようなこは
なく、従って主室３の膨らみは防止される。また、本体
ゴム２をＹ方向（この方向は、入力振動の印加方向と同
じ方向である）に変形させようとする荷重が本体ゴム２
に印加された場合、この方向に対するばね定数は小さい
ため、本体ゴム２は容易に弾性変形を行い得る。

【００２４】尚、本実施例では、本体ゴム２の具体的構
成としては、ゴムベースとしてゴム固さが９〜４５Ｈｓ
（ＪＩＳ６３０１，加硫ゴム物理試験方法による）の天
然ゴムを用い、また短繊維は平均径が　０．３〜１０μ
ｍ　，長さ１５〜　１００μｍ　のものを用いた。また
、天然ゴムに対する短繊維の含有量は１０〜１５ｗｔ％
に設定した。

【００２５】次に、上記構成の液体封入防振装置１にお
いて、振動が印加された場合における動作について説明
する（以下、液体封入防振装置１に印加される振動を入
力振動という）。入力振動は液体封入防振装置１に対し
て、図１中矢印Ｙ方向に印加される。また、前記したよ
うに入力振動には低周波振動と高周波振動の二種類があ
るが、先ず低周波振動が入力振動として入力された場合
の動作について説明する。

【００２６】液体封入防振装置１に入力振動として低周
波振動が入力された場合、低周波振動は振幅が大きいた
め本体ゴム２だけの弾性変形では吸収しきれない。この
ため、オリフィス８ａを液体１１が通過する時に発生す
る減衰作用により低周波振動を減衰させる。具体的には
、入力振動が印加されると主室３の内圧は高まり、この
内圧によりオリフィス８ａを通過する液体１１の量は増
大する。また、上記内圧は主室３を図中矢印Ｘ方向（具
体的には、本体ゴム２の径方向）へ膨らませるよう作用
する。しかるに、上記したように、本発明に係る液体封
入防振装置１は、本体ゴム２が短繊維１６を所定の配向
を有するよう配合した構成であるため、Ｘ方向に対する
ばね定数は大きい。このため、本体ゴム２はＸ方向に変
形するようなことなく、従って主室３の膨らみは防止さ
れる。

【００２７】よって、主室３の体積変化は矢印Ｙ方向の
変化のみとなり、主室３の体積は小さくなり、これに伴
い主室３内に充填されていた液体１１はオリフィス８ａ
を通り副室１０に流入する。この際、主室３の膨らみが
生じないため、主室３から副室１０に流入する液体１１
の流入量は多くなり、減衰効率を向上させることができ
る。

【００２８】図３は、本体ゴム２の図１中Ｘ方向に対す
るばね定数（ＫＸ　）　と周波数の関係、及び減衰係数
（Ｃ）と入力振動の周波数との関係を示している。また
同図において、実線で示すのは短繊維１６を配合した本
願に係る本体ゴム２の特性であり、また破線で示すのは
従来の短繊維を配合しない本体ゴムの特性である。

【００２９】同図より、本願に係る本体ゴム２は、ばね
定数ＫＸ　及び減衰定数Ｃが共に従来のものに比べて高
い値となっており、特に低周波領域においてその傾向が
顕著である。このように、本体ゴム２は特に低周波領域
におけるばね定数ＫＸ　が高いため、本体ゴム２を流体
封入防振装置１に適用することにより、入力振動として
低周波の振動が入力された場合における主室３の膨らみ
を防止でき、低周波の振動に対し有効な防振効果を実現
でき、また減衰係数Ｃも低周波領域においてその値が大
きく、低周波領域における減衰効率が良好である。

【００３０】図３の結果より明らかなように、短繊維１
６を配向させて配合し本体ゴム２の図１中Ｘ方向に対す
るばね定数ＫＸ　を大きくすることにより、特に低周波
の入力振動の防振を有効に行うことができる。

【００３１】続いて、入力振動として高周波振動が入力
された時の液体封入防振装置１の動作について説明する
。液体封入防振装置１に入力振動として高周波振動が入
力された時の動作は本発明の特徴となるものであり、こ
の高周波振動は本体ゴム２で防振される。

【００３２】前記したように、本体ゴム２は図１中、矢
印Ｘ方向に対するばね定数と、矢印Ｙ方向に対するばね
定数とは異なった値となり、Ｘ方向に対するばね定数は
大きな値となり、逆にＹ方向に対するばね定数は小さな
値となる。特に、本願に係る本体ゴム２のベースゴムは
ゴム固さが　９〜４５Ｈｓの柔らかなゴムであるため、
Ｙ方向に対するばね定数は、従来装置の本体ゴムのばね
定数に比べて小さな値となっている。このように、Ｙ方
向（入力振動の入力方向）に対するばね定数を小さくす
ることにより、高周波の振動を本体ゴム２自体で（主室
３や副室１０の変形を伴うことなく）吸収することが可
能となる。

【００３３】図４は、本体ゴム２の図１中Ｘ方向に対す
るばね定数（ＫＸ　）と周波数の関係を示している。同
図においても、実線で示すのは短繊維１６を配合した本
願に係る本体ゴム２の特性であり、破線で示すのは従来
の短繊維を配合しない本体ゴムの特性である。同図に示
すように、本体ゴム２は特に高周波領域において従来構
成の本体ゴム２に対して低いばね定数を示しており、高
周波領域における振動を有効に防振できる構成であるこ
とがわかる。

【００３４】ばね定数の小さな弾性体を防振材として用
いる時、高周波の振動を有効に防振できることが知られ
ている。しかるに、従来装置に用いられていた本体ゴム
は、あらゆる方向の荷重に対して同じばね定数をとる構
成であったため、高周波の入力振動に対応すべくばね定
数の小さな材質で本体ゴムを構成した場合、低周波の振
動が入力されると主室が膨らんでしまい低周波の振動に
対する防振を有効に行うことができなくなってしまし、
よって従来装置では本体ゴムのばね定数を低周波の振動
に対応できるよう高く設定する必要があり、これに伴い
高周波の振動に対する防振効率が低下していたことは、
前記した通りである。

【００３５】しかるに、本発明ではばね定数を印加荷重
の方向により異なった値にすることができる本体ゴム２
を用いることにより、入力振動の入力方向と同一方向に
対するばね定数のみを小さくすることができた。

【００３６】上記してきたように、本体ゴム２の構造を
比較的柔らかいゴムに短繊維を配向させて配合した構造
とすることにより、液体封入防振装置１の低周波振動に
対する防振特性、及び高周波振動に対する防振特性の向
上を共に実現することができる。

【００３７】図５は本発明の第２実施例である液体封入
防振装置２０の縦断面を示している。同図に示される液
体封入防振装置２０は、所謂筒型マウントといわれるも
のであり、外筒２１と内筒２２との間に本体ゴム２３を
配設した構成である。また図中、２４は主室，２５は副
室，２６は空気室を夫々示している。主室２４と副室２
５には液体２７が充填されており、この液体２７は外筒
２１の内周側に配設されたオリフィス板２８に形成され
たオリフリィス溝（図中現れず）により連通されている
。更に、副室２５と空気室２６はダイヤフラム２９によ
り画成されている。尚、図中３０は可動ブロックであり
、入力振動の印加時において液体２７の流れを確保する
ために配設されている。

【００３８】内筒２２は外筒２１の中心位置に対して偏
心した位置に配設されている。具体的には、各図におい
て外筒２１の中心位置よりも下方位置に内筒２２の中心
位置があるよう配設されている。また、入力振動は各図
中、上下方向に印加される構成となっている。上記構成
の液体封入防振装置２０において入力振動が入力される
と、この入力振動により相対的に外筒２１がＹ１　方向
に変位するか、或いは相対的に内筒２２がＹ２　方向に
変位することにより、本体ゴム２３が変位し、これによ
り入力振動が吸収される構成となっている。

【００３９】本実施例において、本体ゴム２３は図中矢
印Ｘ方向に短繊維１６を配向させて配合した構成とされ
ている。この構成とすることにより、低周波の入力振動
が入力された場合には、本体ゴム２３の矢印Ｘ方向に対
するばね定数が大きいため、主室２４がＸ方向に膨らむ
ことを防止することができる。従って、オリフィス溝を
通る液体２７の流量を増大させることができ、低周波振
動を有効に防止することができる。また、高周波の入力
振動が入力されせた場合には、本体ゴム２３は図中Ｙ１
，Ｙ２　方向に対するばね定数が小さいため、高周波振
動を本体ゴム２３自体で吸収する。よって、高周波振動
も有効に防振することができる。

【００４０】図６に示すのは図５に示す液体封入防振装
置２０の変形例である液体封入防振装置３１である。図
５に示す液体封入防振装置２０は主室２５が同図中矢印
Ｘ方向に膨らむのを防止しうるよう短繊維１６を配向さ
せたが、図６に示す液体封入防振装置３１（図５に示す
液体封入防振装置２０と同一構成については同一符号を
付す。尚、図６は液体封入防振装置３１の横断面を示し
ている）は同図中矢印Ｚ方向に主室２５が膨らむのを防
止しうるよう短繊維１６を配向させたものである。この
構成とすることにより、図５に示す液体封入防振装置２
０と同様の効果を得ることができる。尚、短繊維１６の
配向方向は、液体封入防振装置の構造等により選定する
必要があるが、入力振動の入力方向と異なる方向、更に
具体的にいえば主室２５が膨らみやすい方向と略同一方
向に配向させる必要がある。

【００４１】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、入力振動の
印加によって液室が膨らむ方向におけるばね定数が大き
な値となるため、液室の脹らみを防止することができ、
これによりオリフィスを通過する液体量は増大し、低周
波領域における振動の防止を図ることができ、また入力
振動と一致する方向に対する液室のばね定数は弾性体の
有する固有のばね定数と略同じ値であるためその値は小
さいため、液室を構成する弾性体は高周波領域のおける
振動を吸収し、高周波領域においても有効に振動の防止
を図ることができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である液体封入防振装置の
断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】低周波領域における本体ゴム２の図１中Ｘ方向
に対するばね定数（ＫＸ　）　と周波数の関係、及び減
衰係数（Ｃ）と入力振動の周波数との関係を示す図であ
る。

【図４】高周波領域における本体ゴム２の図１中Ｘ方向
に対するばね定数（ＫＸ　）と周波数の関係を示す図で
ある。

【図５】本発明の第２実施例である液体封入防振装置の
縦断面図である。

【図６】図５に示す液体封入防振装置の変形例を示す横
断面図である。

【符号の説明】

１，２０，３１　　液体封入防振装置 ２，２３　　本体ゴム ３，２４　　主室 ４　　エンジン取付けボルト ６　　側板 ７　　底板 ８　　固定部材 ８ａ　　オリフィス ９　　ゴム膜 １０，２５　　副室 １１，２７　　液体 １２　　ボディ取付けボルト １３　　通気孔 １４，２６　　空気室 １５　　中間板 １６　　短繊維 ２１　　外筒 ２２　　内筒 ２８　　オリフィス板 ２９　　ダイヤフラム ３０　　可動ブロック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　液体を封入した一対の液室がオリフィ
   スを介して連通されており、入力振動により生じる該液
   室の体積変化により、該液体が該オリフィスを通過して
   該一対の液室間を移動することにより減衰効果を発生す
   る液体封入防振装置において、該液室の一部を構成する
   弾性体に、上記入力振動とは一致しない方向に配向され
   る短繊維を配合したことを特徴とする液体封入防振装置
   。