JPH09158972A - 液体封入式防振マウント装置 - Google Patents
液体封入式防振マウント装置Info
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- JPH09158972A JPH09158972A JP7316346A JP31634695A JPH09158972A JP H09158972 A JPH09158972 A JP H09158972A JP 7316346 A JP7316346 A JP 7316346A JP 31634695 A JP31634695 A JP 31634695A JP H09158972 A JPH09158972 A JP H09158972A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
- F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
- F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/08—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/14—Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
- B60G7/02—Attaching arms to sprung part of vehicle
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
Abstract
振マウントの特性に固体差が発生するのを防止する。 【解決手段】 防振マウントM2 はセンターパイプ21
及びブッシュ25よりなる内筒部材と、第1カラー23
及び第2カラー24よりなる外筒部材とを、内部に液体
を封入した第1、第2弾性体22,26で接続してな
る。第1、第2弾性体22,26間には荷重により容積
が拡縮する液室261 が形成され、この液室261 に連
なるオリフィス221 が第1弾性体22の内部に形成さ
れる。オリフィス221 は第1弾性体22の壁面のみに
よって形成されているので、複数の部材間にオリフィス
を形成する場合に比べて、その流路断面積の精度を確保
することができる。
Description
置した内筒部材の外周面と半径方向外側に配置した外筒
部材の内周面とを内部に液体を封入した弾性体で接続す
るとともに、前記液体の流路にオリフィスを形成してな
る液体封入式防振マウント装置に関する。
平1−89644号公報、実開平1−113646号公
報により既に知られている。
防振マウント装置は、弾性体と金属部材との間隙として
オリフィスが形成されているため、それら2部材の組み
合わせ状態によりオリフィスの流路断面積に誤差が発生
し、各々の防振マウントの特性に固体差が生じ易いとい
う問題があった。
で、オリフィスの流路断面積の精度を確保して防振マウ
ントの特性に固体差が発生するのを防止することを目的
とする。
に本発明は、半径方向内側に配置した内筒部材の外周面
と半径方向外側に配置した外筒部材の内周面とを内部に
液体を封入した弾性体で接続するとともに、前記液体の
流路にオリフィスを形成してなる液体封入式防振マウン
ト装置において、前記オリフィスを単一の弾性体の壁面
により構成したことを特徴とする。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
ので、図1は自動車のフロントサブフレームの斜視図、
図2は図1の2−2線拡大断面図、図3は防振マウント
の縦断面図、図4は図2の4−4線断面図、図5は図2
の5−5線断面図、図6は防振マウントの一部破断斜視
図、図7は図6の7方向矢視図、図8は図6の8方向矢
視図、図9は水抜き通路の作用説明図、図10は第1組
立工程を示す図、図11は図10の11A部及び11B
部拡大図、図12は第2組立工程を示す図、図13は第
3組立工程を示す図、図14は第2弾性体の圧縮による
動バネ定数の変化を示すグラフ、図15は第2弾性体に
高ダンピング材を使用したことによる動バネ定数の変化
を示すグラフである。
フレームSFは、車体左右方向に延びるフロントビーム
1と、このフロントビーム1の左右両端から後方に延び
る左サイドビーム2L 及び右サイドビーム2R と、これ
ら左右サイドビーム2L ,2 R の後端間を接続するリヤ
ビーム3とを備えて概略枠状に形成される。図示せぬエ
ンジンはリヤビーム3の左右両端に設けた左エンジンマ
ウント4L 及び右エンジンマウント4R にマウントブラ
ケット5L ,5R を介して支持され、更に前記エンジン
はフロントビーム1の左右両端に設けたストッパ6,6
(右側のストッパ6は図示せず)によって支持される。
ロントビーム1の左端に形成したカップ状ホルダー7に
嵌合する第1防振マウントM1 と、リヤビーム3の左端
に形成した2個のカップ状ホルダー8,9に嵌合する第
2、第3防振マウントM2 ,M3 とによって左サイドフ
レームFL に支持される。即ち、第1、第2、第3防振
マウントM1 ,M2 ,M3 及びカップ状ホルダー7,
8,9は、それぞれボルト10…及びナット11…で左
サイドフレームFL の下面に共締めされる。このとき、
第1、第3防振マウントM1 ,M3 とボルト10,10
の頭部との間に挟持されたプレート12,13の先端
が、それぞれボルト14,15で図示せぬ車体フレーム
に結合される。尚、第2防振マウントM2 とボルト10
の頭部との間には、ワッシャ16が挟持される。
述した左側部と同様にして第1、第2、第3防振マウン
トM1 ,M2 ,M3 (図示せず)によって右サイドフレ
ームFR に支持される。前記6個の防振マウントM1 …
は全て同一構造を備えているため、それらの代表として
第2防振マウントM2 の構造を説明する。
状ホルダー8の収納凹部81 に嵌合する防振マウントM
2 を左サイドフレームFL に固定するボルト10は、ワ
ッシャ16、防振マウントM2 、カップ状ホルダー8の
開口部82 、環状のシールラバー17、左サイドフレー
ムFL のボルト孔181 、補強カラー19、左サイドフ
レームFL のボルト孔182 を貫通し、ナット11に螺
合する。
うに、防振マウントM2 はボルト10が貫通するボルト
孔211 を有する段付円筒状のセンターパイプ21を備
えており、そのセンターパイプ21の下部小径部212
を除く上部小径部213 及び大径部214 の外周にラバ
ー製の第1弾性体22の内周が焼き付けにより結合され
る。第1弾性体22には、下端が開放するとともに上端
が閉塞された一対のオリフィス221 ,221 が円周方
向に180°の位相差をもって軸方向に形成され、また
一対のオリフィス221 ,221 の半径方向外側には、
上端が開放するとともに下端が閉塞された一対の気室2
22 ,222 が軸方向に形成される。オリフィス2
21 ,221 及び気室222 ,222 間に、半径方向に
弾性変形可能な一対のダイヤフラム223 ,223 が形
成される。概略円筒状の第1カラー23の内周に第1弾
性体22の外周が焼き付けにより結合される。
ィスを構成する場合には、それら複数部材の相対位置の
ズレ等によりオリフィスの流路断面積に誤差が発生する
可能性がある。しかしながら、前記オリフィス221 ,
221 は単一の第1弾性体22の壁面のみによって構成
されているので、複数部材の相対位置のズレ等に起因す
る前記流路断面積の誤差が発生する虞がなく、防振マウ
ントM2 の個体間に特性差が生じるのを防止することが
できる。
のブッシュ25とを接続するようにラバー製の第2弾性
体26がインサート成形される。第2カラー24の内周
には前記第1カラー23の外周が嵌合しており、第1カ
ラー23の下端を第2カラー24の段部241 に当接さ
せた状態で該第2カラー24の上部を内向きにカシメる
とともに上端を下向きにカシメることにより(カシメ部
a1 ,a2 参照)、第2カラー24と第1カラー23と
が一体に結合される。前記段部241 は、第2カラー2
4を製造する際に、絞り加工により形成することができ
る。またブッシュ25の内周は前記センターパイプ21
の下部小径部212 の外周に圧入により一体に結合され
る(圧入部b参照)。
ラー23とを一体に結合し、且つブッシュ25とセンタ
ーパイプ21とを一体に結合すると、第1弾性体22の
下端と第2弾性体26の上端とが密着し、そこに環状の
液室261 が画成される。液室261 と前記オリフィス
221 ,221 とは相互に連通しており、両者によって
液体が封入された密閉空間が構成される。第2カラー2
4の下部とブッシュ25とを接続する第2弾性体26の
主要部は、上下方向に変位可能なゴム部268を構成し
ており、このゴム部268 は液室261 の下壁を画成す
る。
失係数の異なる異種材料が使用される。即ち、第1弾性
体22には損失係数の小さい低ダンピング材(例えば、
天然ゴムNR)が使用され、また第2弾性体26には損
失係数の大きい高ダンピング材(例えば、ブチルゴムI
IR)が使用される。
は本発明の内筒部材を構成し、前記第1カラー23及び
第2カラー24は本発明の外筒部材を構成する。
起262 …を備えた3本の脚部26 3 …が突設されてお
り、これら脚部263 …が前記カラー16に形成された
3個の係止孔161 …に嵌合する。防振マウントM2 に
カラー16を組み付けるとき、脚部263 …をカラー1
6の係止孔161 …に嵌合させて環状突起262 …で抜
け止めすることより、防振マウントM2 とカラー16と
を仮組みして作業性を向上させることができる。
に、第1弾性体22の上端にセンターパイプ21の上端
よりも上方に延出するシールリップ224 が突設される
とともに、第2弾性体26の下端にセンターパイプ21
の下端よりも下方に延出するシールリップ264 が突設
される。図3に示す組付状態において、第1弾性体22
のシールリップ224 は左サイドフレームFL の下面に
弾性的に当接してシール効果を発揮し、また第2弾性体
26のシールリップ264 はワッシャ16の上面に弾性
的に当接してシール効果を発揮する。
1弾性体22のシールリップ224のシール作用と、ワ
ッシャ16の上面に当接する第2弾性体26のシールリ
ップ264 のシール作用とにより、センターパイプ21
のボルト孔211 とボルト10との間に泥水等が浸入す
ることが防止されて腐食に対する耐久性が向上するばか
りか、圧縮されたシールリップ224 ,264 が左サイ
ドフレームFL 及びワッシャ16から受ける反力でセン
ターパイプ21及びブッシュ25が相互に圧入される方
向に付勢されるため、前記圧入部bの緩みが防止され
る。しかも、シールリップ224 ,264 を第1、第2
弾性体22,26に一体に形成したことにより、特別の
シール部材が不要になって部品点数が削減される。
6に、三角形の断面形状を有する6本の環状リブ265
…が突設される。環状リブ265 …は前記気室222 ,
22 2 の半径方向外側に対応する部分が欠如しており、
そこに軸方向に延びる2本の排水溝266 ,266 が形
成される。環状リブ265 …は、防振マウントM2 をカ
ップ状ホルダー8の収納凹部81 に圧入により嵌合させ
るとき、その摺動部の面積を減少させて圧入作業を容易
化する機能を備える。
ラバー17を通過した泥水等が第2カラー24の外周と
カップ状ホルダー8の内周との間に浸入しても、その泥
水等は環状リブ265 …の排水溝266 ,266 を通っ
て下方に流れ、第2弾性体26の下部上面に形成した3
個の切欠267 …を通って外部に排出される。これによ
り防振マウントMとカップ状ホルダー8との間に泥水等
が溜まって錆が発生する不具合が回避される。
する。
プ21、第1弾性体22及び第1カラー23を一体化し
た第1サブアセンブリA1 と、第2カラー24、第2弾
性体26及びブッシュ25を一体化した第2サブアセン
ブリA2 とを予め組み立てておく。そして、第2サブア
センブリA2 の下部を治具28で固定した状態で、第1
サブアセンブリA1 を上方から矢印29…のように圧入
することにより、第2サブアセンブリA2 に嵌合させ
る。
に示す図11(A)、(B)から明らかなように、第2
サブアセンブリA2 の第2弾性体26にはリップL1 ,
L2が突設されており、これらリップL1 ,L2 が上方
から圧入される第1サブアセンブリA1 に当接して内部
の液体が漏れないようにシールする。第1、第2サブア
センブリA1 ,A2 の嵌合工程は液体内で行われるが、
リップL1 が第1サブアセンブリA1 に当接する前に、
封入される液体のうちの余分なものが第1カラー23及
び第2カラー24間の微小隙間を通って外部に排出され
る(図12の矢印301 ,302 ,303 参照)。
2カラー24の中間に形成した段部241 に当接するこ
とにより、第1、第2カラー23の位置決めが行われ
る。前記段部241 は、概略円筒状の第2カラー24を
絞り成形する際に同時に加工することができるので、特
別の加工工程が不要になって加工コストを削減すること
ができる。
4の上部をカシメ部a1 において半径方向内側にカシ
メ、且つカシメ部a2 において下方にカシメることによ
り、第1、第2カラー23,24を一体に結合する。こ
のとき、段部241 により第1、第2カラー23,24
の相対位置が確実に規制されているので、カシメ加工の
荷重により第1、第2カラー23,24が位置ずれを起
こす虞がなく、容易且つ精密な組み立てが可能となる。
の嵌合完了後は、ブッシュ25の上部がセンターパイプ
21の下部小径部212 の上部で固定されるので、第2
カラー24とブッシュ25との上下方向の間隔は自然状
態(図10のe参照)よりも短くなっている(図13の
f参照)。これは、第2弾性体26のゴム部268 に上
下方向の与荷重を加えた状態でマウントM2 が組み上が
っていることを示している。そのため、ゴム部268 の
上下方向の厚さが増加し、液室容積の増減に寄与するバ
ネ定数が増加する。
の作用を説明する。
性に大きな影響を与えるのは、第1弾性体22に形成さ
れたダイヤフラム223 ,223 のバネと、第2弾性体
26に形成されたゴム部268 のバネ(液室膨らみ方向
及び縮み方向のバネ)と、オリフィス221 ,221 内
の液体の質量である。第1弾性体22及び第2弾性体2
6により画成された液室261 に注目すると、その上壁
を構成する第1弾性体22は上下方向の厚さが極めて大
きくて変形し難いために、液室261 の容積変化に大き
く寄与するのは液室261 の下壁を構成する第2弾性体
26のゴム部268 の液室膨らみ方向及び縮み方向の変
形である。従って、ゴム部268 を構成する第2弾性体
26の材質は極めて重要であり、この第2弾性体26に
高ダンピング材を使用することにより共振時における防
振マウントM2 の伝達力を減少させるとともに、ダイヤ
フラム223 ,223 の耐久性を向上させることができ
る。
フレームSFと左サイドフレームF L との相対移動によ
り防振マウントM2 のセンターパイプ21に下向きの荷
重Fが作用したとき、その荷重Fはダイヤフラム2
23 ,223 を伝わる荷重f1 として第2カラー24に
伝達され、またゴム部268 を伝わる荷重f2 として第
2カラー24に伝達される。ゴム部268 の下方への変
形に伴って液室261 の容積が拡大し、且つオリフィス
221 ,221 内の液体が前記容積の拡大よりも僅かに
遅れて下向きに移動するとき(即ち、共振周波数よりも
僅かに低い入力周波数のとき)、液室261 に負圧が発
生して該液室261 の上壁及び下壁に荷重f 3 ,f4 が
作用する。而して、上向きの荷重f4 が下向きの荷重f
1 ,f2 ,f 3 を打ち消す作用をすることにより、セン
ターパイプ21から第2カラー24への荷重Fの伝達が
低減する。
せるには、液室261 に対向するゴム部268 が容易に
上向きに撓んでしまうよりも、上向きに撓むことなくセ
ンターパイプ21と共に下向きに移動することが望まし
く、そのために第2弾性体26に液圧による変形が起こ
り難い高ダンピング材が使用される。これにより、動バ
ネ定数が低減でき、振動が伝達され難い高性能な防振マ
ウントM2 を得ることが可能となる。
形状が異なるため、図14に示すように第1弾性体22
は入力周波数が比較的に高い領域で、また第2弾性体2
6は入力周波数が比較的に低い領域でサージングを起こ
し、それらの領域で動バネ定数が急増して性能が低下す
る。そこで第2弾性体26に高ダンピング材を使用する
ことにより、破線で示すように目的の周波数領域で動バ
ネ定数の悪化を最小限に抑えることが可能となる。特
に、半径方向厚さの大きい第2弾性体26のサージング
周波数領域は車両において常用される領域であるため、
当該領域における動バネ定数の悪化を抑えることにより
ノイズ・バイブレーション性能の向上に寄与することが
できる。
ピング材を使用しているが、これはダイヤフラム2
23 ,223 のバネ定数に対してゴム部268 の液室の
容積変化に寄与するバネ定数が数倍大きいからである。
FL との相対移動により防振マウントM2 のセンターパ
イプ21に上向きの荷重F′が作用した場合にも、第2
弾性体26に変形が起こり難い高ダンピング材を使用し
たことにより、液室261 に効率的に正圧を発生させて
前記上向きの荷重F′の伝達をオリフィス効果で低減す
ることができる。
仮に第2弾性体26に変形の起こり易い低ダンピング材
を使用していると、ゴム部268 がオリフィス221 ,
22 1 内の液体を勢い良く押し出し、或いは引き込むた
め、肉厚の小さいダイヤフラム223 ,223 の変形量
が増加して耐久性を低下させる虞がある。しかしなが、
第2弾性体26に高ダンピング材を使用したことによ
り、前記不具合も解消される。
第2弾性体26に損失係数の異なる異種材料を使用する
ことにより、目的とする入力周波数領域における動バネ
定数を任意にチューニングすることが可能となる。
に圧入して第2弾性体26のゴム部268 のバネ定数を
増加させたことによる効果を説明する。
振周波数fは、オリフィス221 ,221 内の液体質量
をmとし、オリフィス221 ,221 内の液体に作用す
る第1弾性体22及び第2弾性体26のトータルのバネ
定数をkとすると、 f=(1/2π)×(k/m)1/2 で与えられる。従って、ブッシュ25の圧入に伴う第2
弾性体26のゴム部26 8 のバネ定数の増加により、前
記トータルのバネ定数kが増加して共振周波数fが通常
使用される入力周波数領域よりも高い側に移行するた
め、入力周波数領域中の防振域を拡大して乗り心地を高
めることができる(図15参照)。しかも、特別にバネ
定数の高い材料を使用することなく、組み付け前の第2
弾性体26の形状を変えてブッシュ25圧入時の圧縮量
を変化させるだけで容易にバネ定数を調整することがで
きるので、極めて低コストである。
態に復元しようとする弾発力でセンターパイプ21は下
向きに付勢され、第1、第2カラー23,24は上向き
に付勢されるため(図13の矢印A及び矢印B参照)、
第1弾性体22のダイヤフラム223 ,223 に圧縮方
向の予荷重を与えることができる。その結果、ダイヤフ
ラム223 ,223 の拡張時における最大伸び量が抑え
られることになり、該ダイヤフラム223 ,223 の耐
久性が向上する。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
2及び第2弾性体26の2部材から構成しているが、こ
れを1部材で構成しても良く、或いは3部材以上で構成
することも可能である。
スを単一の弾性体の壁面により構成したので、それを複
数部材の組み合わせにより構成する場合に比べて該オリ
フィスの流路断面積の精度を高め、防振マウントの特性
に固体差が発生するのを防止することができる。
示すグラフ
による動バネ定数の変化を示すグラフ
Claims (1)
- 【請求項1】 半径方向内側に配置した内筒部材(2
1,25)の外周面と半径方向外側に配置した外筒部材
(23,24)の内周面とを内部に液体を封入した弾性
体(22,26)で接続するとともに、前記液体の流路
にオリフィス(221 )を形成してなる液体封入式防振
マウント装置において、 前記オリフィス(221 )を単一の弾性体(22)の壁
面により構成したことを特徴とする液体封入式防振マウ
ント装置。
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JP31634695A JP3669647B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 液体封入式防振マウント装置 |
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