JP2003004088A - 液封防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弾性隔壁の非線形の動バネ特性を実現する。 【構成】 仕切部材５を上側プレート２０、下側プレー
ト２１、弾性隔壁２２で構成し、弾性隔壁２２の径方向
外周寄りにリング状厚肉部４０を設け、それより外周側
をテーパー断面部４１とし、テーパー断面部４１の外周
部に外周部４２を設け、取付リング４３を一体化する。
リング状厚肉部４０より内方側は凹曲面部４４とし、バ
ネ定数を小さくする。取付リング４３を縮径して弾性隔
壁２２を組み立てると、テーパー断面部４１および凹曲
面部４４にたるみが生じる。これにより弾性隔壁２２に
非線形の動バネ特性を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車のエンジ
ンマウント等へ使用される液封防振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】略円錐状をなすゴム等の弾性本体部材を
壁の一部とする液室を仕切部材で主液室と副液室に区画
し、両液室をオリフィス通路で連絡した液封防振装置は
公知である。また、仕切部材を、略円板状をなすゴム等
の弾性部材からなる弾性隔壁と、この表裏を所定間隔を
もって対向配置された一対のストッパープレートで構成
し、弾性隔壁を主液室の内圧変動に応じて弾性変形させ
ることにより内圧変動を吸収させて小振幅振動に対して
低動バネとし、一方、大振幅振動入力時には弾性隔壁の
変形をストッパープレートへ当接することにより規制し
てオリフィス通路による振動減衰を生じさせる高減衰状
態にすることも公知である。

【０００３】

【発明の解決しようとする課題】上記公知例の弾性隔壁
は一種のゴムバネとして機能する部材弾性隔壁であるめ
所定のバネ定数を有し、一対のストッパープレート間に
おいて変形規制されずに弾性変形する状態ではバネ定数
がほぼ一様である。しかし、小振幅振動入力に対しては
バネ定数を小さくし、入力振動が大きくなるにつれて大
きくなるような非線形の動バネ特性を可能にすることが
望まれる。また、エンジンの始動や停止時に発生する大
振動で弾性隔壁がストッパープレートへ衝突すると異音
を発生することがあるので、このような異音の発生を抑
制することも望まれる。本願発明はこれらの要請の実現
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願発明に係る液封防振装置は、振動源側へ取付けられ
る第１の取付部材と、車体側へ取付けられる第２の取付
部材と、これらの間に設けられる略円錐状の弾性本体部
とを備え、この弾性本体部を壁の一部とする液室を形成
し、この液室内を仕切り部材で主液室と副液室に仕切り
部材で区画し、これら主液室と副液室を連通するオリフ
ィス通路を仕切部材に形成するとともに、この仕切部材
を主液室の内圧変動に応じて弾性変形する略円板状の弾
性隔壁と、これを上下から間隔を持って覆う一対のスト
ッパープレートで構成した液封防振装置において、前記
弾性隔壁は、外周部を金属製の取付リングと一体化さ
れ、予め前記取付リングを縮径することにより弾性隔壁
をたるませた状態で組立てたものであることを特徴とす
る。

【０００５】このとき、前記弾性隔壁の径方向中間部に
リング状厚肉部を備えるようにしてもよい。また、前記
弾性隔壁は前記リング状厚肉部を挟んで径方向外方側が
テーパー断面部、径方向内方側が凹曲面部をなし、前記
テーパー断面部は表裏両面がリング状厚肉部から外周部
へ向かって互いに接近する傾斜面をなし、前記凹曲面部
は表裏両面が厚肉部から径方向中心側へ向かって次第に
接近する凹曲面をなすようにもできる。

【０００６】

【発明の効果】本願発明によれば、仕切部材の組立時に
取付リングを縮径して弾性隔壁を予めたるませてあるの
で、小振幅振動入力に対してはまずたるみ部分がたるみ
のなくなるまで非弾性的変形で対応し、その後弾性隔壁
自体の弾性変形により振動を吸収する。したがって小振
幅振動入力に対して低動バネ化となりかつ非線形の動バ
ネ特性を実現できる。

【０００７】このとき、弾性隔壁の径方向中間部にリン
グ状厚肉部を設ければ、リング状厚肉部を挟んでその径
方向内方側部分と外方側部分で異なったバネ定数のゴム
バネのようになるので、例えば、まず小さなバネ定数で
径方向内方側部分が弾性変形し、続いてよりバネ定数の
大きな径方向外方側部分が弾性変形するため非線形の動
バネ特性を実現できる。但し、径方向内方側部分と外方
側部分における各バネ定数の大小関係を逆にすることも
できる。

【０００８】さらにこの場合、径方向外方側部分をテー
パー断面部とし、径方向内方側部分を凹曲面部とすれ
ば、テーパー断面部と凹曲面部のバネ性が明確に異なる
ことになるので非線形の動バネ特性を顕著に実現でき、
かつ大振幅振動入力に対しては、テーパー断面部及びリ
ング状厚肉部部分の弾性変形を伴うため、最もバネ定数
が大きくなって変位量が少なくなるので、ストッパープ
レートへ衝撃的に当接しにくくなり、異音の発生を低減
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて１実施例を
説明する。図１は自動車のエンジンマウントとして構成
された実施例の全断面図、図２は仕切部材の平面図、図
３は仕切部材の要部拡大断面図（図２の３−３線相当断
面）、図４は弾性隔壁の弾性変形を模式的に説明する図
である。

【００１０】図１において、このエンジンマウントは、
振動源であるエンジン（図示省略）へ取付けられる第１
の取付部材１と車体（図示省略）へ取付けられる第２の
取付部材２と、これらの間を結合する略円錐形をなすゴ
ム等の適宜弾性材料よりなる弾性本体部３を備え、この
弾性本体部３の略ドーム状内壁４を壁の一部とする液室
を形成し、この液室を仕切部材５により主液室６と副液
室７に区画してある。

【００１１】副液室７はダイヤフラム８により閉じられ
ている。主液室６と副液室７は仕切部材５に設けられた
減衰オリフィス通路１０により主液室６と副液室７を常
時連通し、一般走行時の小振幅振動入力に対して液柱共
振により振動を吸収して高減衰を実現するよう設定され
る。ダイヤフラム８の外周部には金属製の取付リング１
２が一体化され、取付リング１２の上端部は取付部材２
を構成する上側筒部１４と下側筒部材１６のカシメ時に
狭持されて一緒に固定されている。

【００１２】取付リング１２の内面側にはダイヤフラム
８から連続する弾性材料で一体に覆うクッション壁１７
が形成され、このクッション壁１７にフローテング支持
された状態で仕切部材５が、上側筒部１４の段部１５と
取付リング１２の下端部に設けられた内向きフランジ１
３との間に挟持固定される。

【００１３】仕切部材５は上側プレート２０と下側リン
グ２１との間に弾性隔壁２２を中央側に挟持するととも
に、外周側に減衰オリフィス通路１０を形成したもので
あり、主液室６に封入された非圧縮性液体が入力振動に
よって流動すると、弾性隔壁２２を弾性変形させること
により低動バネにするとともに、環状オリフィス通路１
０内を副液室７との間に流動して特定振動周波数で液柱
共振を生じて高減衰を生じるようになっている。

【００１４】次に、仕切部材５の詳細を図２及び３によ
り説明する。図２は仕切部材５の平面図、すなわち図１
の上方側から示した図であり、図３はその３−３線断面
である。図３で明らかなように、仕切部材５は平面視円
形であり、構成する各上側プレート２０、下側リング２
１及び弾性隔壁２２もそれぞれ平面視円板状をなす。

【００１５】上側プレート２０は金属又は樹脂製であ
り、径方向の外周寄り位置に段部２３が設けられ、これ
より外周側が一段低くなったオリフィス天井部２４をな
し、ここにオリフィス入り口２５が主液室６に向かって
開口している。段部２３より径方向内方側は一段高くな
った上部ストッパープレート２６をなし、この径方向中
間部には液体流動用の開口２７が周方向へ等間隔で複数
形成されている。

【００１６】下側プレート２１は、段部２３と対応する
位置に設けられた段部３３を挟んで径方向外方が上方へ
向かて開放されたリング状の溝からなるオリフィスボト
ム３４をなし、その内側に断面略Ｕ字状の弾性溝３５が
一体化され、この弾性溝３５とオリフィス天井部２４に
挟まれた空間を環状オリフィス通路１０としている。

【００１７】なお、環状オリフィス通路１０の出口は、
図示しないがオリフィスボトム３４の一部に副液室７へ
向って開放するよう開口されている。また、オリフィス
ボトム３４の外周壁３０はクッション壁１７（図１）の
内側へ重なる部分として上方へ延び、その上端内側へオ
リフィス天井部２４の外周端が面一に嵌合するようにな
っている。

【００１８】下側プレート２１の径方向内方側部分は、
上部ストッパープレート２６に対応して下方へ凸の下部
ストッパープレート３６をなし、その開口２７と略対応
する位置に副液室７と連通する開口３７が形成されてい
る。

【００１９】弾性隔壁２２は、ゴム等の弾性に富む適宜
弾性材料よりなり、径方向の外周部寄りにリング状厚肉
部４０が形成され、これより外周側にテーパー断面部４
１、外周部４２が形成されている。テーパー断面部４１
はリング状厚肉部４０から外周へ向かって、表裏それぞ
れ側から互いに接近するように変化する傾斜面をなし、
外周側へ向かって周長増加分に合わせて薄くすることに
より、径方向各部における周方向断面積が一定になるよ
うになっている。

【００２０】外周部４２は上部ストッパープレート２６
と下部ストッパープレート３６の内のり幅とほぼ一致す
る高さＨを有し、上部ストッパープレート２６と下部ス
トッパープレート３６により弾性隔壁２２全体が挟持固
定されるための部分である。その外周部には金属製の取
付リング４３が一体化されている。

【００２１】リング状厚肉部４０は、外周部４２を除く
と弾性隔壁２２のうち特大肉厚部であり、一定肉厚で全
周へリング状に形成されている。リング状厚肉部４０よ
り径方向内方側は、凹曲面部４４をなす。凹曲面部４４
は表裏それぞれがなべ底のような浅底の凹曲面をなし、
リング状厚肉部４０から弾性隔壁２２の径方向中心部へ
向かって次第に接近するようになっている。したがって
弾性隔壁２２の中心部が凹曲面部４４における最も薄肉
部分になっている。

【００２２】弾性隔壁２２は上部ストッパープレート２
６と下部ストッパープレート３６の間において上下方向
へ偏って配置されている。すなわち、凹曲面部４４を挟
んで図の上方側（主液室６側）へ向かって変位する振動
を＋振動、下方（副液室７側）へ向かって変位する振動
を−振動とするとき、エンジンの振動入力に＋側と−側
で大きな開きがある。

【００２３】このため、弾性隔壁２２の各部表面と上部
ストッパープレート２６及び下部ストッパープレート３
６とのクリアアランスをＣ１及びＣ２とし、例えばリン
グ状厚肉部４０のＡ点及び凹曲面部４４のＢ点における
クリアランスをＣ１Ａ、Ｃ２Ａ、Ｃ１Ｂ及びＣ２Ｂとし
たとき、仮にエンジンの振動入力比（すなわち−振動：
同＋振動）が５：１であれば、これと同じ比、すなわ
ち、Ｃ１Ａ：Ｃ２Ａ＝Ｃ１Ｂ：Ｃ２Ｂ＝５：１となるよ
うに設定する。したがって、外周部４２対するテーパー
断面部４１の接続点４５も図の上方から５：１の点にな
るよう、＋振動側へ偏在している。

【００２４】また、弾性隔壁２２は、当初の段階で上部
ストッパープレート２６及び下部ストッパープレート３
６内径Ｒよりも大きな半径Ｒ１（図４）で製造され、取
付リング４３を縮径することにより上部ストッパープレ
ート２６及び下部ストッパープレート３６と組立一体化
されるようになっており、このとき、テーパー断面部４
１及び凹曲面部４４はたるみを生じるようになってい
る。

【００２５】次に、本実施例の作用を説明する。図４
は、弾性隔壁２２の動作を模成的に示す図であり、まず
Ａは、取付リング４３を縮径しない製造当初の段階であ
り、その半径Ｒ１は縮径後の半径Ｒより大きくなってい
る。Ｂは取付リング４３を半径Ｒまで縮径した状態であ
り、テーパー断面部４１及び凹曲面部４４にたるみを与
えている。

【００２６】Ｃは小振幅振動入力時であり、比較的小さ
な振動は、テーパー断面部４１及び凹曲面部４４の初期
たるみで吸収し、それぞれほとんどばね弾性を発揮した
弾性変形を生じない（すなわち非弾性変形する）ので、
主液室５の内圧変動を吸収し、低動バネとなる。

【００２７】より振動が大きくなると弾性隔壁２２が弾
性隔壁として弾性変形することにより内圧を吸収する。
このとき殆ど弾性変形に寄与しないリング状厚肉部４０
の存在により、テーパー断面部４１と凹曲面部４４側の
バネ定数が異なり、Ｃに示すように、主として凹曲面部
４４の弾性変形によりこれを吸収する。凹曲面部４４は
薄肉であって、バネ定数が小さいので、バネ定数の大き
なテーパー断面部４１より先にもしくはより大きく弾性
変形することになる。

【００２８】やがてＤに示すように、凹曲面部４４の弾
性変形限界許容水準、すなわち、上部ストッパープレー
ト２６とのクリアランスＣ１に近くなると、よりバネ定
数の大きなテーパー断面部４１における弾性変形が始ま
るかより顕著になる。

【００２９】その後、テーパー断面部４１がさらに弾性
変形すると、Ｅに示すように、テーパー断面部４１が外
周部４２へ接近することにより一層バネ定数が高くな
る。このため、弾性隔壁２２の弾性変形による主液室６
の内圧変動吸収は小さくなり、代りに減衰オリフィス通
路１０に流入する液体流量が大きくなるので、減衰オリ
フィス通路１０による高減衰を生じることになる。

【００３０】このとき、Ｅ段階では弾性隔壁２２のバネ
定数は全体として大きなものになるため、上部ストッパ
ープレート２６へ衝撃的に当接することが少くなり異音
の発生を低減できる。また、テーパー断面部４１が外周
部４２へ当接しても、外周部４２自体も弾性部材である
から異音が発生しにくい。しかも、クリアランスをエン
ジンの＋−振動比に合せて設定してあるので、振動の実
情に合せて＋−いずれの振動に対しても異音の発生が抑
制される。

【００３１】なお、これまでの説明は、フロントマウン
トの−振動について説明したが、＋振動についても同様
であり、変位値が小さくなるだけの相異である。また、
リヤマウントの場合は、＋−振動の挙動が逆転するの
で、図３の位置関係を上下逆転したものに相当する配置
に変更すればよい。

【００３２】さらに、エンジンによって、前述したクリ
アランス比は自由に設定可能である。また、図４のＣＤ
Ｅとバネ定数が階段状の変化すなわち非線形の動バネ特
性を示し、小振幅振動入力に対して低動バネとし、かつ
振動の増大に伴ってバネ定数を非線形の動バネ特性に変
化させることにより乗心地を向上できる。しかも、リン
グ状厚肉部４０の位置を径方向内外へずらすことによっ
ても、非線形の動バネ特性を自由に設定できる。なお、
本願発明はエンジンマウント以外の様々な防振動装置に
適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のエンジンマウント全断面図

【図２】 仕切部材の平面図

【図３】 図２の３−３線断面図

【図４】 弾性隔壁の作用を説明する模成図

【符号の説明】

５：仕切部材、６：主液室、７：副液室、１０：環状オ
リフィス通路、２０：上側プレート、２１：下側プレー
ト、２２：弾性隔壁、２６：上部ストッパープレート、
３６：下部ストッパープレート、４０：リング状厚肉
部、４１：テーパー断面部、４３：取付リング、４４：
凹曲面部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D035 CA05 CA06 CA43 3J047 AA03 CA02 CA15 CB06 DA02 FA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動源側へ取付けられる第１の取付部材
   と、車体側へ取付けられる第２の取付部材と、これらの
   間に設けられる略円錐状の弾性本体部とを備え、この弾
   性本体部を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を
   仕切り部材で主液室と副液室に仕切り部材で区画し、こ
   れら主液室と副液室を連通するオリフィス通路を仕切部
   材に形成するとともに、この仕切部材を主液室の内圧変
   動に応じて弾性変形する略円板状の弾性隔壁と、これを
   上下から間隔を持って覆う一対のストッパープレートで
   構成した液封防振装置において、 前記弾性隔壁は、外周部を金属製の取付リングと一体化
   され、予め前記取付リングを縮径することにより弾性隔
   壁をたるませた状態で組立てたものであることを特徴と
   する液封防振装置。
2. 【請求項２】 前記弾性隔壁の径方向中間部にリング状
   厚肉部を備えることを特徴とする請求項１に記載した液
   封防振装置。
3. 【請求項３】 前記弾性隔壁は前記リング状厚肉部を挟
   んで径方向外方側がテーパー断面部、径方向内方側が凹
   曲面部をなし、前記テーパー断面部は表裏両面がリング
   状厚肉部から外周部へ向かって互いに接近する傾斜面を
   なし、前記凹曲面部は表裏両面が厚肉部から径方向中心
   側へ向かって次第に接近する凹曲面をなすことを特徴と
   する請求項２に記載した液封防振装置。