JP2008215529A - 流体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可動ゴム膜の仕切部材への打ち当たりに起因する異音の発生を抑えることの出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供すること。
【解決手段】受圧室４２と平衡室４４を仕切る仕切部材４０によって可動ゴム膜６６の外周縁部７０を保持せしめる一方、該仕切部材４０に設けられて該可動ゴム膜６６の一方の面に該受圧室４２の圧力を及ぼす受圧室側窓部５２と該仕切部材４０に設けられて該可動ゴム膜６６の他方の面に該平衡室４４の圧力を及ぼす平衡室側窓部５８によって第二のオリフィス通路７５を形成すると共に、該可動ゴム膜６６の弾性変形に基づいて該第二のオリフィス通路７５通じて流動せしめられる流体の共振周波数に比して、該可動ゴム膜６６の弾性変形の固有振動数を高周波側に設定した。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車用エンジンマウント等として用いられる防振装置に係り、特に内部に封入された非圧縮性流体の流動作用を利用して防振効果を得るようにした流体封入式防振装置に関するものである。

従来から、振動伝達系を構成する部材間に装着される防振連結体や防振支持体の一種として、流体封入式の防振装置が知られている。このような防振装置は、一般に、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結せしめて、本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成された受圧室と、変形容易な可撓性膜で壁部の一部が構成された平衡室を設けて、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入した構造とされている。そして、第一の取付部材と第二の取付部材の間への振動入力時に受圧室と平衡室の間に惹起される相対的な圧力変動に基づいて、それら受圧室と平衡室を相互に連通するようにして形成されたオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて防振効果を発揮し得るようになっている。

ところで、オリフィス通路を通じて流動せしめられる非圧縮性流体の共振作用に基づく防振効果は、予めチューニングされた特定の周波数域でしか有効に発揮され難い。そこで、特にオリフィス通路のチューニング周波数域よりも高周波数域の振動入力時における著しい高動ばね化を回避して防振性能を向上するために、例えば特許文献１又は２に開示されている如き、可動板による液圧吸収機構が提案されている。この液圧吸収機構は、一般に、受圧室と平衡室を仕切る仕切部材の中央部分に微小変位可能に可動ゴム膜を配設せしめた構造となっている。かかる可動ゴム膜は、仕切部材に形成された受圧室側窓部と、平衡室側窓部によって、一方の面に重圧室の圧力が及ぼされると共に、他方の面に平衡室の圧力が及ぼされるようになっている。

そして、受圧室と平衡室の圧力差に基づいて可動ゴム膜の低動ばね効果を発揮して、可動ゴム膜を微小変位せしめることによって、高周波数域の振動入力時における受圧室の微小圧力変動を吸収するようにされている。一方、オリフィス通路がチューニングされた低周波数域の振動入力時には、かかる振動の振幅が大きいことから、可動ゴム膜が例えば平衡室側窓部に当接して重ね合わされた状態となって、これら窓部を実質的に閉塞することとなる。これにより、液圧吸収機構による受圧室の圧力吸収が回避されて、受圧室と平衡室の相対的な圧力変動が有効に生ぜしめられることとなり、それら両室間でのオリフィス通路を通じての流体流動量が十分に確保されて、オリフィス通路による防振効果が発揮されるようにされる。

ところが、このような液圧吸収機構では、可動ゴム膜の微小変位に起因して、可動ゴム膜が仕切部材に打ち当たることとなって、この衝撃が異音となって発生し易いという問題があった。

このような問題に対処するために、例えば特許文献１においては、可動ゴム膜の表面にリップ状の小突起を一体形成して、かかる小突起で打ち当たりの際の衝撃を吸収する構造が提案されている。しかし、特許文献１に記載の如き構造では、未だ十分な異音の低減効果は得られなかった。

また、特許文献２においては、可動ゴム膜の外周縁部を狭圧して拘束することによって、可動ゴム膜の変位量を制限して、仕切部材への打ち当たりを防止する構造が提案されている。しかし、特許文献３に記載の如き構造でも、未だ異音の発生が指摘されており、十分な異音低減効果は得られておらず、更なる対策が切望されていたのである。

特開昭６４−４９７３１号公報 特開平６−３０７４９１号公報

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、可動ゴム膜の仕切部材への打ち当たりに起因する異音の発生を抑えることの出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。

上述の如き問題に対して、本発明者が実験や検討を重ねた結果、異音の発生は、単に大振幅振動が入力されて可動ゴム膜が過大に変位せしめられた際の仕切部材に対する打ち当たりのみに起因するものではないとの知見を得た。

すなわち、可動ゴム膜を備えた流体封入式防振装置においては、高周波数域の振動入力によっても、可動ゴム膜が共振せしめられて大きく動き、仕切部材に対する打ち当たりが連続して発生して打音が生じることが分かってきたのである。

このように、本発明者は、異音の発生が、可動ゴム膜の共振に起因するものであることを新たに突き止めるに至ったものであり、かかる新たな知見に基づき、本発明を完成するに至ったものである。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。

すなわち、本発明の第一の態様は、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結せしめ、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を、該第二の取付部材で支持された仕切部材を挟んだ両側に形成して、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、該受圧室と該平衡室を相互に連通する第一のオリフィス通路を該仕切部材の外周に設ける一方、該仕切部材の中央部分に可動ゴム膜を配設すると共に、該可動ゴム膜の一方の面に該受圧室の圧力を及ぼす受圧室側窓部と該可動ゴム膜の他方の面に該平衡室の圧力を及ぼす平衡室側窓部とを該仕切部材に設けて圧力吸収機構を構成した流体封入式防振装置において、前記仕切部材によって前記可動ゴム膜の外周縁部を保持せしめる一方、前記受圧室側窓部と前記平衡室側窓部によって第二のオリフィス通路を形成すると共に、該可動ゴム膜の弾性変形に基づいて該第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数に比して、該可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数を高周波側に設定したことを、特徴とする。

本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、第一のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数よりも高周波の小振幅振動が入力された場合には、第一のオリフィス通路の流動抵抗が著しく増大することに伴って受圧室に惹起される圧力変動が、受圧室側窓部を通じて可動ゴム膜に及ぼされる。そして、かかる受圧室の圧力変動が、可動ゴム膜の微小変位や変形に基づいて平衡室側窓部を通じて平衡室に逃がされて軽減乃至は解消されることによって、良好な防振効果が発揮され得る。

そして、特に本態様においては、受圧室側窓部と平衡室側窓部によって第二のオリフィス通路が形成されている。従って、第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数乃至はそれに近い周波数の振動が入力された場合には、第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、可動ゴム膜の低動ばね効果をより効果的に生ぜしめることが出来て、可動ゴム膜の微小変位に基づく液圧吸収作用をより効果的に生ぜしめることが出来る。

さらに、特に本態様においては、可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数が、第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数に比して高周波側に設定されている。従って、可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数乃至はそれに近い高周波振動が入力された状態においては、第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の流動抵抗が著しく増大せしめられて、第二のオリフィス通路を通じて可動ゴム膜に及ぼされる流体圧力が制限される。それ故、可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数が入力された状態においては、可動ゴム膜に及ぼされる圧力変動を抑えることによって、可動ゴム膜の共振に基づく変位を抑えることが出来る。その結果、可動ゴム膜の共振変位に起因する仕切部材への打ち当たりを抑えることが出来て、異音の発生等を抑えることが出来るのである。そして、本態様においては、可動ゴム膜を直接に拘束すること無く共振変位を抑えることが可能とされていることから、第一のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数よりも高周波の振動に対して発揮される可動ゴム膜の微小変位による低動ばね効果を損なうこと無しに、異音の発生等を抑えることが可能とされるのである。

なお、本態様における可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数とは、可動ゴム膜単体での固有振動数をいうものではなく、防振装置内に組み付けられて、外周縁部が保持されると共に、流体中に配設された特定状態下で発現せしめられる可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数をいうものである。即ち、本態様における可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数および第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数は、防振装置への組み付け状態において、相互に関連して特定されるものである。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る流体封入式防振装置において、前記仕切部材によって前記可動ゴム膜の外周縁部及び中央部分を狭圧保持せしめると共に、該仕切部材における前記受圧室側窓部の開口面積を、該可動ゴム膜における可動部分の面積の１／３〜１／２の範囲内に設定したことを、特徴とする。

本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、可動ゴム膜の外周縁部および中央部分を狭圧保持せしめることによって、可動ゴム膜の動ばね定数を高く設定して、可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数を高い周波数領域に設定することが出来る。それと共に、受圧室側窓部の開口寸法を小さく設定することによって、受圧室側窓部を含んで形成される第二のオリフィス通路による流体の流動作用を効果的に生ぜしめることが出来る。これにより、可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数に相当する振動が入力された場合には、かかる振動が第二のオリフィス通路のチューニング周波数よりも高い周波数であることから、第二のオリフィス通路が実質的に閉塞状態となって著しい高動ばね化を生じる。従って、可動ゴム膜の共振変位を流体で拘束して抑えることが出来て、かかる共振変位に起因する仕切部材への打ち当たりを有利に抑えることが出来るのである。

また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る流体封入式防振装置において、前記第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数を５０Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲内に設定すると共に、前記可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数を２００Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲内に設定したことを、特徴とする。

本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、走行こもり音などの高周波小振幅振動に対して、第二のオリフィス通路を流れる流体の流動作用に基づく可動ゴム膜の液圧吸収作用を有効に生ぜしめることが出来ると共に、走行こもり音に比してより高周波の加速騒音等が入力された場合には、第二のオリフィス通路の実質的な閉塞化に基づく高動ばね化を利用して可動ゴム膜の共振変位を抑えることによって、可動ゴム膜の仕切部材への打ち当たりを抑えることが出来る。従って、液圧吸収作用による高周波振動に対する優れた防振効果を得ることが出来ると共に、異音の発生を抑えることが出来るのである。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

先ず、図１に、本発明の一実施形態としての流体封入式防振装置としての自動車用エンジンマウント１０を示す。エンジンマウント１０は、互いに所定距離を隔てて配設された第一の取付部材としての第一の取付金具１２と第二の取付部材としての第二の取付金具１４が、本体ゴム弾性体１６で連結された構造を有しており、第一の取付金具１２が図示しないパワーユニット側に取り付けられる一方、第二の取付金具１４が後述するブラケット８２を介して車両ボデーに設けられた取付穴８４に圧入されることによって車両ボデー側に取り付けられることにより、パワーユニットを車両ボデーに対して防振支持せしめるようになっている。また、そのような装着状態下、かかるエンジンマウント１０には、図１中の上下方向となるマウント中心軸方向で第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間にパワーユニットの分担荷重が及ぼされることにより、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が相互に接近する方向に本体ゴム弾性体１６が弾性変形せしめられるようになっている。更に、それら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間には、両取付金具１２，１４が相互に接近／離隔する方向に、防振すべき主たる振動が入力されるようになっている。なお、以下の説明中、上下方向とは、原則として図１中の上下方向を言うものとする。

より詳細には、第一の取付金具１２は、突出先端部が逆向きの裁頭円錐台形状とされた略円柱形状とされており、軸方向上端部分には、径方向外方に広がるフランジ部１８が一体形成されている。更に、第一の取付金具１２の中心軸上には、上方に開口するボルト穴２０が形成されており、このボルト穴２０に螺着される図示しない固定ボルトによって、第一の取付金具１２がパワーユニット側に固定されるようになっている。また、第一の取付金具１２の上端面には、周方向の位置決め突部２１が上方に突出して一体形成されている。

一方、第二の取付金具１４は、大径円筒形状を有する筒状部２２を備えており、筒状部２２の上側開口部には、屈曲等して、径方向内方に突出するくびれ部２４が形成されていると共に、かかるくびれ部２４の開口周縁部には、径方向外方に広がるフランジ状部２６が一体形成されている。

そして、第一の取付金具１２は、第二の取付金具１４の軸方向上方に所定距離を隔てて略同一中心軸上に配設されており、これら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が、本体ゴム弾性体１６によって弾性連結されている。本体ゴム弾性体１６は、大径の略円錐台形状を有しており、その大径側端面には、軸方向下方に向かって開口する大径の凹所２８が形成されている。そして、本体ゴム弾性体１６の小径側端部に第一の取付金具１２が埋め込まれた状態で加硫接着されていると共に、大径側端部外周面に第二の取付金具１４の上端部内周面が加硫接着されている。これによって、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が本体ゴム弾性体１６によって連結されていると共に、第二の取付金具１４の筒状部２２の一方の開口部が本体ゴム弾性体１６によって流体密に閉塞されている。また、第二の取付金具１４の筒状部２２の内周面には、略全体に亘って、本体ゴム弾性体１６と一体形成されたシールゴム３０が被着されている。また、本体ゴム弾性体１６は、第二の取付金具１４のフランジ状部２６の上方に延び出して形成されており、フランジ状部２６の上面には、本体ゴム弾性体１６が被着せしめられている。

さらに、第二の取付金具１４の下側開口部には、可撓性膜としてのダイヤフラム３２が配設されている。ダイヤフラム３２は、十分な弛みを持たせて変形容易とした略ドーム形状の薄肉ゴム膜であって、その中央部分には、円柱状の当接部３３が一体的に形成されている。更に、ダイヤフラム３２の外周縁部には、金属リング３４が加硫接着されている。そして、金属リング３４が第二の取付金具１４の下側開口部に挿入された後、第二の取付金具１４に縮径加工やかしめ加工が施されることにより、金属リング３４が第二の取付金具１４に対して嵌着固定されていると共に、第二の取付金具１４の開口周縁部が径方向内方へ屈曲せしめられることによって形成された係止爪３６によって金属リング３４の軸方向下方への抜け出しが防止されている。これにより、第二の取付金具１４の下側開口部がダイヤフラム３２によって流体密に閉塞されており、以て、第二の取付金具１４の内部には、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３２の対向面間において、内部に非圧縮性流体が封入された流体室３８が形成されている。なお、流体室３８に封入される非圧縮性流体としては、水やアルキレングリコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油等が何れも採用可能であるが、後述する流体の共振作用に基づく防振効果を有効に得るためには、０．１Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する低粘性流体が望ましい。

また、このようにして形成された流体室３８の内部には、全体として略円柱形状を有する仕切部材４０が収容配置されており、かかる仕切部材４０は、その外周縁部が本体ゴム弾性体１６の大径側端面と金属リング３４の軸方向上端面との間で狭持されると共に、その外周面が縮径加工された第二の取付金具１４で狭圧保持されることにより、第二の取付金具１４に対して固定的に支持されている。そして、仕切部材４０によって流体室３８が軸方向で仕切られており、以て、仕切部材４０の上側には、本体ゴム弾性体１６で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる受圧室４２が形成されていると共に、仕切部材４０の下側には、ダイヤフラム３２で壁部の一部が構成されて容積変化が許容される平衡室４４が形成されている。

この仕切部材４０は、図２および図３にも示すように、分割仕切板としての第一の仕切金具４６と第二の仕切金具４８が互いに板厚方向で重ね合わされることによって構成されている。なお、これら第一および第二の仕切金具４６、４８としては、例えば、プレス成形品やダイキャスト成形品が採用され得るが、その他、射出成形された硬質の合成樹脂材によって形成されていても良い。

第一の仕切金具４６は、厚肉の略円板形状を有しており、中央部分には、上方に向かって開口する大径の円形状を有する凹所５０が形成されている。そして、かかる凹所５０の底部の中央部分には、受圧室側窓部としての複数（本実施形態においては、４つ）の上部透孔５２が板厚方向に貫設されている。各上部透孔５２は、凹所５０の底部の径寸法の略１／３の径寸法をもって、略１／４周に亘って広がる略扇形状とされている。そして、４つの上部透孔５２が、凹所５０の底部の周方向で略等しい間隔をもって配設されている。また、第一の仕切金具４６の外周縁部には、凹所５０の周りを囲むようにして一周弱の長さで延びる周溝５４が径方向外方に開口して形成されている。

一方、第二の仕切金具４８は、第一の仕切金具４６と略同じ外径寸法を有する厚肉の略円板形状を有しており、その中央部分には、上方に向かって開口する大径の円形状を有する凹所５６が第一の仕切金具４６に形成された凹所５０の底部よりも僅かに小さな内径寸法をもって形成されている。そして、凹所５６の底部の中央部分には、平衡室側窓部としての複数（本実施形態においては、４つ）の下部透孔５８が板厚方向に貫設されている。各下部透孔５８は、第一の仕切金具４６に形成された上部透孔５２と同様の形状とされており、凹所５６の底部の径寸法の略１／３の径寸法をもって、略１／４周に亘って広がる略扇形状とされている。そして、４つの下部透孔５８が、凹所５６の底部の周方向で略等しい間隔をもって配設されている。なお、第二の仕切金具４８における凹所５６の反対側には、凹所５６と略等しい径寸法をもって下方に開口する円形の下方凹所６０が形成されており、凹所５６の底部の肉厚寸法が小さくされている。また、第二の仕切金具４８の外周縁部には、凹所５６の周りを囲むようにして一周弱の長さで延びる周溝６２が上側に開口して形成されている。

そして、第一の仕切金具４６と第二の仕切金具４８が中心軸上で上下に重ね合わされて固定的に組み付けられることによって仕切部材４０が構成されている。ここにおいて、第二の仕切金具４８の凹所５６の開口部が、第一の仕切金具４６の底面によって覆蓋されることによって、仕切部材４０内の中央部分に、収容空所６４が形成されている。

そして、収容空所６４内に、可動ゴム膜としてのゴム弾性膜６６が収容配置されている。ゴム弾性膜６６は、全体として略円板形状とされており、略一定の厚さ寸法を有する円板形状の本体部分６８の外周縁部に対して、本体部分６８よりも厚肉で軸方向両側に突出して周方向全体に亘って連続して延びる環状突部としての外周狭持部７０が一体形成されている。更に、ゴム弾性膜６６の中央部分には、本体部分６８よりも厚肉で軸方向両側に突出する中央突部としての中央狭持部７２が一体形成されている。なお、本体部分６８には、本体部分６８の上下方向に僅かに突出して、本体部分６８と同心軸上で全周に亘って延びる円環状のリブ突起７４が複数（本実施形態においては、２つ）形成されており、ゴム弾性膜６６が過大変位せしめられた際に第一乃至は第二の仕切金具４６，４８に対して緩衝的に当接するようにされている。

このような構造とされたゴム弾性膜６６が、第二の仕切金具４８の凹所５６に収容された状態で、上方から第一の仕切金具４６が重ね合わせられることによって、仕切部材４０内に収容空所６４が形成されると共に、かかる収容空所６４内に、ゴム弾性膜６６が収容配置せしめられることとなる。そして、ゴム弾性膜６６の中央狭持部７２および外周狭持部７０は、第二の仕切部材４８における凹所５６の底面と第一の仕切部材４６の底面によって軸方向の上下から狭持されることによって、中央狭持部７２が狭圧固定されると共に、外周狭持部７０が流体密に狭持固定される。ここにおいて、中央狭持部７２の径寸法は２〜５ｍｍ、締め代は５〜３０％とされていることが好ましく、本実施形態においては、中央狭持部７２の径寸法は５ｍｍ、軸方向の高さ寸法が非狭圧時における７ｍｍから狭圧時において６ｍｍとされており、締め代は（７−６）／７≒１４．３％とされている。

このように収容空所６４に収容配置されたゴム弾性膜６６の本体部分６８は、軸直角方向に展張状態で配設されている。そして、本体部分６８の上面は、第一の仕切金具４６の上部透孔５２を通じて上方の受圧室４２に直接に露呈されており、受圧室４２の圧力が及ぼされるようになっている。一方、本体部分６８の下面は、第二の仕切金具４８の下部透孔５８を通じて下方の平衡室４４に直接に露呈されており、平衡室４４の圧力が及ぼされるようになっている。ここにおいて、第一の仕切金具４６に形成された上部透孔５２の開口面積の合計は、ゴム弾性膜６６の本体部分６８の面積の１／３〜１／２の範囲内に設定されている。また、特に本実施形態においては、第二の仕切金具４８の下部透孔５８も、第一の仕切金具４６の上部透孔５２と略同様の形状とされており、下部透孔５８の開口面積の合計についても、ゴム弾性膜６６の本体部分６８の面積の１／３〜１／２の範囲内に設定されている。

なお、ゴム弾性膜６６は、中央狭持部７２および外周狭持部７０が第一および第二の仕切金具４６，４８によって狭持される一方、それ以外の本体部分６８は、第一および第二の仕切部材４６，４８から離隔せしめられており、それによって、本体部分６８の略全体が第一および第二の仕切部材４６，４８に対して非拘束状態で配設されて、上下方向において、本体部分６８の全体に自由な変形が許容されるようになっている。

このことから明らかなように、本実施形態においては、上部透孔５２と下部透孔５８によって透孔が構成されていると共に、かかる透孔を閉塞するようにゴム弾性膜６６が配設されて、ゴム弾性膜６６の両面に及ぼされる受圧室４２と平衡室４４の圧力差に基づいてゴム弾性膜６６が弾性変形せしめられる圧力吸収機構が構成されている。ここにおいて、ゴム弾性膜６６の弾性変形の固有振動数は、流体が封入せしめられた収容空所６４内に配設されて、中央狭持部７２および外周狭持部７０が狭持固定された組み付け状態において、２００Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲内の所定の周波数に設定されている。

それと共に、これら上部透孔５２と下部透孔５８によって第二のオリフィス通路７５が形成されており、かかる第二のオリフィス通路７５を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、走行こもり音等の高周波振動に対して有効な防振効果が発揮されるように、上下部透孔５２，５８の流路断面積や長さ等が設定されている。特に本実施形態においては、それら上下部透孔５２，５８によって形成される第二のオリフィス通路７５のチューニング周波数は、ゴム弾性膜６６の弾性変形の固有振動数よりも低い値に設定されており、例えば、５０Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲内の所定の周波数に設定されている。

また、仕切部材４０には、その外周縁部において、第二の仕切金具４８の周溝６２が第一の仕切金具４６で覆蓋される一方、第一の仕切金具４６の周溝５４がシールゴム３０で覆蓋されると共に、第一の仕切金具４６の周溝５４の底部に形成されて板厚方向に貫通する接続孔７３が、第二の仕切金具４８の周溝６２と接続されることによって、仕切部材４０の外周部分を周方向で２周弱の長さで延びる第一のオリフィス通路７６が形成されており、かかる第一のオリフィス通路７６は、周方向の両端部分が、第一及び第二の仕切金具４６，４８に形成された連通孔７８，８０を通じて、受圧室４２および平衡室４４の各一方に連通されている。そして、振動入力時に、受圧室４２と平衡室４４の間に生ぜしめられる圧力差に基づき、第一のオリフィス通路７６を通じて流動する流体の流動作用によって、所定の防振効果が発揮されるようになっている。なお、本実施形態では、第一のオリフィス通路７６を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、シェイク等の低周波振動に対して有効な防振効果が発揮されるように、第一のオリフィス通路７６の流路断面積や長さ等が設定されている。

このような構造とされたエンジンマウント１０は、例えば図４に示すように、自動車のボデーに固定されるブラケットに対して溶接されたブラケット８２の取付穴８４に圧入固定される。ブラケット８２は、大径の略円筒形状とされており、軸方向上側の開口部には、径方向外方に向かって広がるフランジ状部８６が一体形成されている一方、軸方向下端の底壁部には、連通孔８８が貫設されている。

そして、エンジンマウント１０を、ブラケット８２に軸方向上方から圧入固定する。ここにおいて、エンジンマウント１０における第二の取付金具１４のフランジ状部２６が、ブラケット８２のフランジ状部８６に重ね合わされる。

このようにして、エンジンマウント１０は、車両ボデーに固定されたブラケットに対して溶接されたブラケット８２の取付穴８４に対して圧入固定されることによって、第二の取付金具１４が車両ボデー側に取り付けられる。一方、第一の取付金具１２が、ボルト穴２０に螺着されるボルト等によって、図示しないパワーユニットに取り付けられるようになっており、パワーユニットを車両ボデーに対して防振支持せしめるようになっている。

上述の如き構造とされたエンジンマウント１０においては、自動車への装着状態下で第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に略上下方向の振動が入力されると、それが例えばエンジンシェイクのような低周波数域の振動である場合には、受圧室４２と平衡室４４の間に相対的な圧力差が生ぜしめられることに基づいて、それら両室４２，４４間において、第一のオリフィス通路７６を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて有効な防振効果が発揮される。

一方、入力される振動が、例えば走行こもり音等の第一のオリフィス通路７６のチューニング周波数よりも高周波数域の振動である場合には、第一のオリフィス通路７６の流動抵抗が著しく増大することに伴って受圧室４２に惹起される大きな圧力変動が、ゴム弾性膜６６の微小な弾性変形と、第二のオリフィス通路７５を通じて流動せしめられる流体の共振作用によって軽減乃至は解消されることとなり、それによって、第一のオリフィス通路７６の実質的な閉塞化に起因する著しい高動ばね化が回避されて有効な防振効果が発揮されることとなる。

さらに、入力される振動が、例えばエンジンの加速騒音などの、第二のオリフィス通路７５のチューニング周波数よりも更に高周波数域の振動であって、ゴム弾性膜６６の固有振動数に近い周波数域の振動である場合には、ゴム弾性膜６６を共振せしめる共振周波数が与えられる。しかし、本実施形態においては、ゴム弾性膜６６の弾性変形の固有振動数に比して、第二のオリフィス通路７５のチューニング周波数が低周波側に設定されている。従って、ゴム弾性膜６６を共振せしめる周波数域の振動が入力された場合には、第二のオリフィス通路７５の流動抵抗を著しく増大せしめて高動ばね化せしめることによって、収容空所６４内の流体でゴム弾性膜６６を拘束することが出来て、ゴム弾性膜６６の共振変位を抑えることが出来る。それ故、ゴム弾性膜６６の第一及び第二の仕切金具４６，４８に対する打ち当たりを抑えることが出来て、かかる打ち当たりに起因する異音の発生を抑えることが可能となるのである。

以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。

例えば、ゴム弾性膜６６に形成される中央狭持部７２は必ずしも必要ではないのであって、ゴム弾性膜６６の本体部分６８の厚さ寸法を調節すること等によって、ゴム弾性膜６６の弾性変形の固有振動数を調節しても良い。

また、前記実施形態においては、可動ゴム膜の外周縁部を狭圧保持することによって可動ゴム膜の外周縁部を仕切部材によって固定的に支持せしめていたが、可動ゴム膜の加硫成形時に可動ゴム膜の外周縁部を仕切部材に加硫接着したり、或いは、加硫成形された可動ゴム膜の外周縁部を仕切部材に接着すること等によって、可動ゴム膜を仕切部材によって固定的に支持せしめることも可能である。

更にまた、前記実施形態においては、可動ゴム膜に平衡室の圧力を及ぼす平衡室側窓部の形状が、可動ゴム膜に受圧室の圧力を及ぼす受圧室側窓部と同様の形状とされていたが、平衡室側窓部を十分に大きく形成する等しても良い。このようにすれば、受圧室側窓部および平衡室側窓部によって形成される第二のオリフィス通路を、実質的に受圧室側窓部のみによって形成することが出来て、受圧室側窓部の流路断面積および長さのみを調節することによって、第二のオリフィス通路のチューニング周波数を設定することが出来る。

その他、一々列挙はしないが、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、本発明の趣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。

本発明に従う流体封入式防振装置の技術的効果について確認するために行った試験を、以下に実施例として記載する。

先ず、実施例として、前記実施形態におけるエンジンマウント１０を用意すると共に、従来構造に従う比較例として、エンジンマウント１０における上部透孔５２および下部透孔５８の開口面積がゴム弾性膜６６の本体部分６８と略同じ大きさとされたエンジンマウントを用意した。ここにおいて、本発明に従う実施例としてのエンジンマウント１０の上部透孔５２および下部透孔５８の開口寸法は、従来構造に従う比較例としてのエンジンマウントの上部透孔および下部透孔の開口寸法の略１／２とされている。

そして、これらエンジンマウントに対して、常温下で、エンジン重量に相当する荷重を及ぼすと共に、かかる状態下で、第一の取付金具１２側に一定の振幅＝０．０５ｍｍで１００Ｈｚ〜３００Ｈｚの振動を次第に変化せしめて入力した場合におけるこれらエンジンマウントの動的ばね定数の変化を測定した。図５に、本発明に従う構造とされたエンジンマウント１０の測定結果を実施例として示すと共に、従来構造に従う構造とされたエンジンマウントを比較例として併せ示す。

図５において、可動ゴム膜の共振は、動的ばね定数が上昇した後に下降する変化として検出される一方、オリフィス共振は、動的ばね定数が一旦下降した後に上昇する変化として検出される。図５から明らかなように、従来構造に従う比較例においては、略１７０Ｈｚの振動が入力された場合に、可動ゴム膜の共振９２が生ぜしめられると共に、略２５０Ｈｚの振動が入力された場合に、オリフィス共振９４が生ぜしめられている。これに対して、本発明に従う実施例においては、略１４０Ｈｚの振動が入力された場合に、オリフィス共振９６が生ぜしめられていると共に、オリフィス共振が生ぜしめられる周波数よりも高周波域の略２３０Ｈｚの振動が入力された場合に、可動ゴム膜の共振９８が生ぜしめられている。

即ち、従来構造においては、可動ゴム膜の共振状態が、オリフィス共振よりも先に生ぜしめられることから、可動ゴム膜の共振による仕切部材への打ち当たりが生じ易い。これに対して、本発明によれば、可動ゴム膜の共振状態が、オリフィスのチューニング周波数よりも高い周波数の振動入力によって生ぜしめられることから、可動ゴム膜を共振せしめる周波数の振動が入力された場合には、オリフィスを流れる流体の流動抵抗を著しく増大せしめて高動ばね化することが出来て、流体によって可動ゴム膜の共振による変位を抑えることが出来る。従って、可動ゴム膜の打ち当たりを抑えることが出来て、かかる打ち当たりに起因する異音の発生等を抑えることが可能とされるのである。また、本発明に従う実施例においては、動的ばね定数の最大値が比較例に比してより低くされていると共に、高周波数域では、比較例に比して動的ばね定数は同程度とされている。そして、実施例においては、動的ばね定数が最大となる周波数域が比較例に比してより低周波側に位置せしめられると共に、動的ばね定数の変化も比較例に比して緩やかである。このように、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、より高い周波数域の動的ばね定数の悪化を抑えつつ、異音防止においてより優れた防振効果が得られることも明らかである。

本発明の一実施形態としての流体封入式防振装置を示す縦断面図。 図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 図１に示した流体封入式防振装置の車両への取付状態を示す縦断面図。 図１に示した流体封入式制振装置のばね特性を測定した結果を、比較例の測定結果と併せて示すグラフ。

符号の説明

１０：エンジンマウント、１２：第一の取付金具、１４：第二の取付金具、１６：本体ゴム弾性体、３２：ダイヤフラム、４０：仕切部材、４２：受圧室、４４：平衡室、５２：上部透孔、５８：下部透孔、６６：ゴム弾性膜、７０：外周狭持部、７５：第二のオリフィス通路、７６：第一のオリフィス通路

Claims (3)

1. 第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結せしめ、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を、該第二の取付部材で支持された仕切部材を挟んだ両側に形成して、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入すると共に、該受圧室と該平衡室を相互に連通する第一のオリフィス通路を該仕切部材の外周に設ける一方、該仕切部材の中央部分に可動ゴム膜を配設すると共に、該可動ゴム膜の一方の面に該受圧室の圧力を及ぼす受圧室側窓部と該可動ゴム膜の他方の面に該平衡室の圧力を及ぼす平衡室側窓部とを該仕切部材に設けて圧力吸収機構を構成した流体封入式防振装置において、
   前記仕切部材によって前記可動ゴム膜の外周縁部を保持せしめる一方、前記受圧室側窓部と前記平衡室側窓部によって第二のオリフィス通路を形成すると共に、該可動ゴム膜の弾性変形に基づいて該第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数に比して、該可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数を高周波側に設定したことを特徴とする流体封入式防振装置。
2. 前記仕切部材によって前記可動ゴム膜の外周縁部及び中央部分を狭圧保持せしめると共に、該仕切部材における前記受圧室側窓部の開口面積を、該可動ゴム膜における可動部分の面積の１／３〜１／２の範囲内に設定した請求項１に記載の流体封入式防振装置。
3. 前記第二のオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振周波数を５０Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲内に設定すると共に、前記可動ゴム膜の弾性変形の固有振動数を２００Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲内に設定した請求項１又は２に記載の流体封入式防振装置。

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