JP2009216226A - 流体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づく防振効果を有効に発揮することが出来ると共に、キャビテーションによる異音や振動の発生を抑えることが出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することを、目的とする。
【解決手段】振動入力時において受圧室８４と蓄圧室９０の相対的な圧力差に基づく受圧室８４から蓄圧室９０への流体流動によって蓄圧室９０に蓄圧されるようにする一方、蓄圧室９０において蓄圧された非圧縮性流体が吐出流路８０を通じてオリフィス通路８８における受圧室８４側への開口部分５６に吐出されるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、防振連結すべき部材間に介装される防振装置であって、内部に封入された流体の流動作用に基づく防振効果を利用する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介装されて、それらの部材を相互に防振連結乃至は防振支持せしめる防振装置の一種として、内部に封入された流体の流動作用に基づく防振効果を利用した流体封入式防振装置が知られている。

この流体封入式防振装置は、第一の取付部材と第二の取付部材が互いに離隔配置されて、本体ゴム弾性体で連結された構造とされている。また、第二の取付部材の内周側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成された受圧室と、壁部の一部が可撓性膜で構成された平衡室が形成されており、これら両室に非圧縮性流体が封入されていると共に、受圧室と平衡室がオリフィス通路で相互に連通されている。そして、オリフィス通路を通じて受圧室と平衡室の間で流動せしめられる流体の流動作用に基づいて、特定の周波数域の振動に対して優れた防振効果が発揮されるようになっている。

このような流体封入式防振装置は、特定の周波数域の振動に対して優れた防振効果が発揮されるようになっていることから、特定の周波数域の振動に対する優れた防振効果が要求される自動車のエンジンマウントやボデーマウント，サスペンションメンバマウント等への適用が検討されている。

ところで、流体封入式防振装置には、衝撃的な大荷重の入力時において異音や振動を生じるという問題がある。具体的には、例えば、流体封入式防振装置を自動車のエンジンマウントとして採用する場合には、自動車が凹凸のある波状路を走行した場合等において、乗員が体感できる程の振動や異音が発生する場合があった。

かかる異音や振動が発生する原因としては、受圧室内の急激な圧力変動によるキャビテーション現象が挙げられる。即ち、受圧室の壁部を構成する本体ゴム弾性体が衝撃的な大荷重の入力によって大きく弾性変形せしめられて、受圧室内の液圧が著しく低下せしめられると、キャビテーションと解される気泡が生じる。そして、かかる気泡が崩壊する際に発する水撃圧が流体封入式防振装置を介して車両に伝達されることにより、車室内に問題となる異音や振動が生ぜしめられるものと目される。

そこで、このようなキャビテーションに起因する異音や振動の発生を防ぐために、例えば、特許文献１（特許第２８０５３０５号公報）において、非圧縮性流体が封入された受圧室と平衡室を仕切るように配設されたゴム膜にスリットを形成した構造の流体封入式防振装置が提案されている。即ち、特許文献１に記載の流体封入式防振装置では、受圧室に過大な負圧が発生した際に、ゴム膜が受圧室側に吸引されて弾性変形せしめられることにより、ゴム膜に形成されたスリットが開口せしめられて、スリットを通じて受圧室と平衡室が相互に連通されるようになっており、受圧室の負圧が速やかに解消されてキャビテーションによる異音や振動の発生が防止されるようになっている。

しかしながら、特許文献１に記載の流体封入式防振装置では、受圧室と平衡室を隔てるゴム膜にスリットが形成されていることから、受圧室に負圧が及ぼされた場合だけでなく、受圧室に正圧が及ぼされた場合にもスリットが開いて、受圧室と平衡室がスリットを通じて短絡せしめられるおそれがある。従って、防振対象となる通常の荷重が入力された場合にも、受圧室の液圧が平衡室に逃がされることにより、オリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の量が減少して、流体の流動作用に基づいて発揮されるべき防振効果が有効に得られなくなるおそれがある。

特許第２８０５３０５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、オリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づく防振効果を有効に発揮することが出来ると共に、キャビテーションによる異音や振動の発生を抑えることが出来る、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。

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。

本発明は、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て、本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成された受圧室と可撓性膜で壁部の一部が構成された平衡室とを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、それら受圧室と平衡室を相互に連通するオリフィス通路を設けた流体封入式防振装置において、壁部の一部が弾性変形可能な弾性壁で構成されて、非圧縮性流体が封入された蓄圧室を設けると共に、蓄圧室を受圧室に対して一方向弁を介して接続し、振動入力時において受圧室と蓄圧室の相対的な圧力差に基づく受圧室から蓄圧室への流体流動によって蓄圧室に蓄圧されるようにする一方、蓄圧室から延びてオリフィス通路における受圧室側への開口部分に設けられた吐出口において開口せしめられた吐出流路を形成して、蓄圧室において蓄圧された非圧縮性流体が吐出流路を通じてオリフィス通路における受圧室側への開口部分に吐出されるようにしたことを、特徴とする。

このような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、蓄圧室で蓄圧された非圧縮性流体が吐出流路を通じてオリフィス通路における受圧室側への開口部分に吐出されるようになっていることから、受圧室に過大な負圧が発生することを防止することが出来る。その結果、かかる過大な負圧の発生に起因するキャビテーションの発生を防止することが可能となる。

すなわち、キャビテーションは、オリフィス通路の受圧室への開口付近に発生し易いことが実験等で確認されている。そこで、本発明に係る流体封入式防振装置においては、吐出流路の吐出口を、オリフィス通路における受圧室側への開口部分に開口形成することにより、オリフィス通路における受圧室側への開口部分と蓄圧室との圧力差を利用して、過大な負圧が発生し易い、オリフィス通路における受圧室側への開口部分に蓄圧室から圧力を供給するかの如く、非圧縮性流体を吐出するようにした。その結果、オリフィス通路の受圧室側への開口部分において、過大な負圧の発生、延いてはキャビテーションの発生を効果的に防止することが出来るのである。

また、本発明においては、蓄圧室において蓄圧されることにより、受圧室から蓄圧室への流体流動量が制限されると共に、吐出流路のオリフィス通路側から蓄圧室側への非圧縮性流体の流動が阻止される。

従って、本発明に係る流体封入式防振装置においては、オリフィス通路を流動せしめられる非圧縮性流体の流動量を効果的に確保することが可能となり、オリフィス通路を流動せしめられる非圧縮性流体の流動作用に基づく防振効果を有効に得ることが可能となる。

加えて、本発明に係る流体封入式防振装置においては、流体封入式防振装置に入力される振動のエネルギーを利用して蓄圧室に蓄圧すると共に、蓄圧室に蓄圧することで蓄えられた圧力のエネルギーを利用して、非圧縮性流体を吐出するようになっていることから、非圧縮性流体の吐出に際して、別途のアクチュエータや外部のエネルギーを利用する必要がなくなる。その結果、流体封入式防振装置の全体構造の簡略化を図ることが可能となる。

なお、本発明において、吐出流路は、流路長さが短くされており、且つ、直線的に延びるように形成されていることが望ましい。これにより、吐出流路の流通抵抗を軽減して、オリフィス通路における受圧室側への開口部分と蓄圧室との間に相対的な圧力差が発生した際に、蓄圧室内の非圧縮性流体を可及的速やかにオリフィス通路の受圧室側への開口部分に吐出することが可能となる。

また、本発明において、吐出流路は、オリフィス通路の通路断面よりも小さな流路断面を有していることが望ましい。これにより、吐出流路の流通抵抗をオリフィス通路の流通抵抗よりも大きくすることが可能となる。その結果、吐出流路のオリフィス通路側から蓄圧室側への非圧縮性流体の流動を一層有利に阻止することが可能となり、オリフィス通路を流動せしめられる非圧縮性流体の流動作用に基づく防振効果を一層有効に得ることが可能となる。

なお、本発明において、吐出流路の流路断面形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形や楕円形，三角形，矩形，多角形、更には、これらの歪んだ形状等、様々な形状が採用可能である。また、本発明において、吐出流路の流路断面は、吐出流路の流路方向の全体に亘って一定である必要はない。

さらに、本発明においては、受圧室と平衡室が仕切部材によって仕切られて仕切部材の両側に形成されていると共に、オリフィス通路と蓄圧室および吐出流路が、何れも、仕切部材を利用して形成されていることが望ましい。これにより、流体封入式防振装置の全体構造の簡略化を図ることが可能となる。その結果、流体封入式防振装置の製造が容易になる。

更にまた、本発明においては、蓄圧室における弾性壁を挟んで、蓄圧室と反対側に平衡室が形成されていることが望ましい。このような構造を採用すれば、弾性壁が外部に露出されていない状態となるから、弾性壁を保護して、弾性壁の損傷を有利に回避することが可能となる。また、弾性壁の配設部位において外部空間に対するシール性能の信頼性を向上させることが可能となる。

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。

図１には、本発明に係る流体封入式防振装置の一実施形態としての自動車用のエンジンマウント１０が示されている。このエンジンマウント１０は、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で弾性的に連結された構造とされており、第一の取付金具１２が図示しない自動車のパワーユニットに取り付けられる一方、第二の取付金具１４が図示しない自動車のボデー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。

より詳細には、第一の取付金具１２は、鉄やアルミニウム合金等の金属材料で形成されており、全体として円柱形状乃至は円錐台形状を呈している。また、第一の取付金具１２には、軸方向一方の端面（上端面）に開口するねじ穴１８が形成されている。更にまた、第一の取付金具１２の軸方向中間部分には、軸直角方向外方に向かって突出するストッパ部２０が設けられている。

一方、第二の取付金具１４は、第一の取付金具１２と同様に、鉄やアルミニウム合金等の金属材料で形成されており、全体として薄肉大径の円筒形状を呈している。また、第二の取付金具１４には、その軸方向一方の開口部側において、軸方向外方に向かって次第に拡径するテーパ状部２２が形成されていると共に、かかるテーパ状部２２の開口周縁部において、径方向外方に向かって広がるフランジ状部２４が一体形成されている。

上述の如き構造とされた第一の取付金具１２と第二の取付金具１４は、第一の取付金具１２が第二の取付金具１４の軸方向一方の開口側（テーパ状部２２が位置するほうの開口側）に離隔配置されて、同一中心軸線上に位置せしめられている。そして、これら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に本体ゴム弾性体１６が介装されている。

この本体ゴム弾性体１６は、略円錐台形状を呈しており、その大径側端面には、下方に開口する略逆すり鉢形状の大径凹所２６が形成されている。そして、本体ゴム弾性体１６の小径側端面に対して、第一の取付金具１２の軸方向中間部分から軸方向他端に亘る部分の全体が埋設された状態で加硫接着されている一方、本体ゴム弾性体１６の大径側端部外周面に対して、第二の取付金具１４のテーパ状部２２の内周面が加硫接着されている。また、第一の取付金具１２のストッパ部２０には、本体ゴム弾性体１６と一体形成された緩衝ゴム２８が、軸方向上方に向かって突出するようにして、加硫接着されている。

すなわち、本体ゴム弾性体１６は、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４を備えた一体加硫成形品として形成されている。これにより、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で弾性連結されていると共に、第二の取付金具１４の軸方向一方の開口が本体ゴム弾性体１６で流体密に覆蓋されている。

なお、第二の取付金具１４の軸方向中間部分から下端に亘る部分の内周面の略全体には、本体ゴム弾性体１６と一体形成された薄肉のシールゴム層３０が被着形成されており、かかるシールゴム層３０と本体ゴム弾性体１６の境界部分には、環状の段差が形成されている。

また、第二の取付金具１４の軸方向他方の開口部には、可撓性膜としてのダイヤフラム３２が配設されている。このダイヤフラム３２は、変形容易な薄肉のゴム膜で形成されており、全体としてドーム形状を呈している。また、ダイヤフラム３２の外周縁部には、大径円筒形状の固定リング３４が加硫接着されている。即ち、ダイヤフラム３２は、固定リング３４を備えた一体加硫成形品として形成されているのである。

そして、固定リング３４が第二の取付金具１４の軸方向他方の開口部に嵌め込まれて、第二の取付金具１４に対して八方絞り等の縮径加工が施されることにより、固定リング３４がシールゴム層３０を介して第二の取付金具１４に嵌着固定されている。

このようにして、固定リング３４が第二の取付金具１４に嵌着固定されることにより、第二の取付金具１４の軸方向下方の開口部がダイヤフラム３２によって流体密に覆蓋されている。これにより、第二の取付金具１４の内側における本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３２の対向面間において、外部空間に対して密閉された流体封入領域３６が形成されている。

上述の如く形成された流体封入領域３６には、仕切部材３８が配設されている。この仕切部材３８は、合成樹脂材料やアルミニウム合金等の金属材料によって形成されており、図２にも示されているように、全体として円形ブロック形状を呈している。また、仕切部材３８の径方向中央部分には、下方に開口する中央空所４０が形成されている。更にまた、中央空所４０の軸方向中間部分には、軸直角方向に広がる円環状の中央段差面４２が形成されている。そして、この中央段差面４２に対して、略円板形状を呈する弾性壁としての弾性ゴム膜４４の外周縁部が重ね合わされている。

そこにおいて、弾性ゴム膜４４は、従来から公知のゴム材料によって形成されており、適度な弾性を発揮し得るように、ある程度の厚さ寸法を有する形状とされている。特に本実施形態では、弾性ゴム膜４４は、仕切部材３８の中央空所４０の上底壁４６と対向位置せしめられている部分、即ち、仕切部材３８の中央空所４０の開口部を覆蓋する部分が略一定の厚さ寸法を有する形状とされている。

また、中央空所４０の開口部には、略円環板形状を呈する支持金具４８が嵌め込まれている。これにより、支持金具４８の内周部分と中央段差面４２の間において、弾性ゴム膜４４の外周縁部が挟圧固定されている。その結果、弾性ゴム膜４４が、仕切部材３８の軸方向中間部分において軸直角方向に広がるように配設された状態で、中央空所４０の開口部を覆蓋している。

さらに、仕切部材３８の径方向中間部分には、中間空所５０が形成されている。この中間空所５０は、中央空所４０の周壁に沿って延びるように形成されており、上方に向かって開口している。特に本実施形態では、中間空所５０の周方向一端の内周側壁面は、底側へ行くに従って外周側へ下る傾斜面５２とされている。

更にまた、仕切部材３８の外周縁部には、周溝５４が形成されている。この周溝５４は、仕切部材３８の外周面に開口しており、周方向に所定の長さに亘って延びている。因みに、本実施形態では、周溝５４は、仕切部材３８を略二周するように、螺旋状に延びている。そして、周溝５４の一方の端部は、仕切部材３８の中間空所５０の外周壁に貫通形成された連通窓５６を通じて仕切部材３８の上方に開口している。一方、周溝５４の他方の端部は、仕切部材３８の下端部およびかかる下端部と軸方向で対向位置せしめられる支持金具４８の径方向中間部分に貫通形成された連通窓５８を通じて仕切部材３８の下方に開口している。

また、仕切部材３８の中央空所４０の上底壁４６には、連通孔６０が形成されている。特に本実施形態では、仕切部材３８の中心からずれた位置において、連通孔６０が形成されている。更に、仕切部材３８の中央空所４０の上底壁４６には、係止突起６２が下方に向かって突設されている。特に本実施形態では、係止突起６２の中心と連通孔６０の中心を結ぶ一本の直線が仕切部材３８の中心軸線と交差する位置であって、且つ、仕切部材３８の中心軸線を挟んで連通孔６０の中心が位置するほうとは反対側の位置において、係止突起６２が形成されている。また、本実施形態では、上底壁４６の外周縁付近において上底壁４６の下面よりも下方に突出するように形成された台座部に対して、係止突起６２が突設されている。

更にまた、仕切部材３８には、金属板ばね６４が装着されている。この金属板ばね６４は、薄肉のステンレス鋼鈑やばね鋼板等から形成されており、全体として矩形平板形状を呈している。また、金属板ばね６４には、長手方向一端において、係止用孔６６が形成されている。特に本実施形態では、係止用孔６６の内周縁部に対して複数の切込が周方向に等間隔に形成されている。これにより、係止用孔６６の内周縁部に複数の立ち上がり片６８が形成されている。更にまた、金属板ばね６４には、長手方向他端側において、装着孔（図示せず）が貫通形成されている。そして、かかる装着孔に対して、ゴム弁体７２が取り付けられている。

このゴム弁体７２は、大径の円板形状を呈する本体部７４の中央部分に対して、略円錐台形状を呈する係止突部７６が一体形成された構造とされている。特に本実施形態では、係止突部７６の基端部分に対して、括れ部（図示せず）が形成されている。

このような構造とされたゴム弁体７２は、係止突部７６が小径端側から金属板ばね６４の装着孔に挿通されて、括れ部が装着孔内に位置せしめられることにより、係止突部７６と本体部７４が金属板ばね６４を厚さ方向に挟む状態で、金属板ばね６４に取り付けられている。即ち、係止突部７６が金属板ばね６４に対して抜止係止された状態で、ゴム弁体７２が金属板ばね６４に取り付けられているのである。

そして、このようにゴム弁体７２が取り付けられた金属板ばね６４は、係止用孔６６に対して、仕切部材３８の係止突起６２が挿通されることにより、仕切部材３８に組み付けられている。そこにおいて、係止突起６２が係止用孔６６に挿通された状態では、係止用孔６６の縁に形成された複数の立ち上がり片６８が弾性変形して、各立ち上がり片６８の先端が係止突起６２の外周面に重ね合わせられている。これにより、係止突起６２が係止用孔６６に対して仕切部材３８と金属板ばね６４の重ね合わせ方向で相互に離隔する方向に抜止係止されている。

また、上述の如く、金属板ばね６４が仕切部材３８に装着された状態では、金属板ばね６４が上底壁４６の下面に対して略平行となるように、金属板ばね６４が弾性変形している。そして、金属板ばね６４が上底壁４６の下面に対して略平行となるように弾性変形せしめられた状態では、金属板ばね６４の弾性変形に基づく押付力がゴム弁体７２に及ぼされて、ゴム弁体７２の本体部７４が仕切部材３８の連通孔６０の開口周縁部に押し付けられている。その結果、仕切部材３８の連通孔６０がゴム弁体７２の本体部７４によって流体密に覆蓋されている。

更にまた、仕切部材３８の中央空所４０の側壁、即ち、仕切部材３８の中間空所５０の内周壁には、吐出流路としての吐出用通路８０が形成されている。この吐出用通路８０は、略一定の断面形状でストレートに延びている。そこにおいて、本実施形態では、吐出用通路８０は、後述するオリフィス通路８８の通路断面よりも十分に小さな断面で、仕切部材３８の径方向に延びるように形成されている。特に本実施形態では、吐出用通路８０は、仕切部材３８の軸方向の投影において、仕切部材３８の中央空所４０の上底壁４６に形成された連通孔６０の中心と係止突起６２の中心とを結ぶ一本の直線上に位置するように形成されている。

また、吐出用通路８０における中間空所５０側の開口（以下、吐出口８２と称する）は、仕切部材３８の中間空所５０の外周壁に貫通形成された連通窓５６の近くに位置せしめられている。特に本実施形態では、吐出用通路８０の吐出口８２と連通孔６０が仕切部材３８の径方向で対向位置せしめられている。

さらに、本実施形態では、吐出用通路８０の吐出口８２は、仕切部材３８の中間空所５０における傾斜面５２に形成されている。これにより、吐出用通路８０の吐出口８２と連通窓５６の離隔距離が短くされており、特に本実施形態では、吐出用通路８０の吐出口８２と連通窓５６の離隔距離が、中間空所５０の幅寸法の略半分の大きさとされている。

上述の如き構造とされた仕切部材３８は、ダイヤフラム３２が第二の取付金具１４へ組み付けられる前に、第二の取付金具１４の軸方向下方の開口部から嵌め込まれて、本体ゴム弾性体１６とシールゴム層３０の境界部分に形成された環状の段差に重ね合わせられる。また、第二の取付金具１４に嵌め込まれた仕切部材３８に組み付けられている支持金具４８に対して、第二の取付金具１４に嵌め込まれたダイヤフラム３２の固定リング３４が重ね合わせられる。そして、第二の取付金具１４に八方絞り等の縮径加工が施されることにより、仕切部材３８の外周面がシールゴム層３０を介して第二の取付金具１４の内周面に重ね合わせられている。

これにより、仕切部材３８が第二の取付金具１４に固定的に支持されて、第二の取付金具１４の内側の流体封入領域３６を流体密に二分している。そして、流体封入領域３６の仕切部材３８を挟んだ一方の側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されて、本体ゴム弾性体１６の弾性変形に基づいて圧力変動が生ぜしめられる受圧室８４が形成されており、流体封入領域３６の仕切部材３８を挟んだ他方の側には、壁部の一部がダイヤフラム３２で構成されて、ダイヤフラム３２の弾性変形に基づく容積変化が容易に許容される平衡室８６が形成されている。

また、受圧室８４や平衡室８６には、非圧縮性流体が封入されている。封入流体としては、例えば、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、或いは、これらを混合したもの等が好適に採用されるが、後述するオリフィス通路８８を通じての流体の共振作用に基づく防振効果を有利に得るために、粘度が０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体を採用することが望ましい。なお、受圧室８４や平衡室８６への非圧縮性流体の封入は、例えば、本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品に対する仕切部材３８とダイヤフラム３２の組付を非圧縮性流体中で行うこと等により実現される。

更にまた、上述の如く、仕切部材３８が第二の取付金具１４に嵌着固定されることにより、仕切部材３８の周溝５４がシールゴム層３０を介して第二の取付金具１４で流体密に覆蓋されて、仕切部材３８の外周部分を周方向に所定長さで延びるオリフィス通路８８が形成されている。そして、オリフィス通路８８の一方の端部は、仕切部材３８の中間空所５０の外周壁に形成された連通窓５６を通じて受圧室８４に接続されていると共に、オリフィス通路８８の他方の端部は、仕切部材３８の下端部および支持金具４８に形成された連通窓５８を通じて平衡室８６に接続されている。これにより、受圧室８４と平衡室８６がオリフィス通路８８を通じて相互に連通せしめられて、受圧室８４と平衡室８６の間でオリフィス通路８８を通じての流体流動が許容されるようになっている。

なお、本実施形態では、オリフィス通路８８を流動せしめられる流体の共振周波数は、エンジンシェイク等に相当する１０Ｈｚ前後の低周波数域の振動に対して有効な防振効果（高減衰効果）が発揮されるようにチューニングされている。

また、受圧室８４と平衡室８６への非圧縮性流体の封入に際して、仕切部材３８の中央空所４０にも、連通孔６０や吐出用通路８０を通じて、非圧縮性流体が封入されるようになっている。これにより、壁部の一部が弾性ゴム膜４４で構成されて、非圧縮性流体が封入された蓄圧室９０が、仕切部材３８の中央空所４０を利用して形成されている。そして、蓄圧室９０の壁部の一部を構成する弾性ゴム膜４４の一方の面には、蓄圧室９０の圧力が及ぼされるようになっている一方、弾性ゴム膜４４の他方の面には、平衡室８６の圧力が及ぼされるようになっている。その結果、蓄圧室９０と平衡室８６の圧力差に基づいて、弾性ゴム膜４４が弾性変形せしめられるようになっている。即ち、本実施形態では、弾性ゴム膜４４と挟んで蓄圧室９０とは反対側の位置に平衡室８６が形成されているのである。

更にまた、蓄圧室９０は、連通孔６０がゴム弁体７２の本体部７４で流体密に覆蓋された状態であっても、吐出用通路８０を通じて、オリフィス通路８８の受圧室８４側の開口部分となる連通窓５６の前方に位置する仕切部材３８の中間空所５０に接続されている。

すなわち、蓄圧室９０は、連通孔６０と吐出用通路８０を通じて、受圧室８４に接続されているのであり、オリフィス通路８８を通じて、受圧室８４や平衡室８６に接続されているのではない。

このような構造とされたエンジンマウント１０は、第一の取付金具１２が、ねじ穴１８に螺着されるボルトによって、パワーユニット側の取付部材に取り付けられる一方、第二の取付金具１４が、略カップ形状を呈するブラケット金具９２の底壁に設けられた固定ボルト９４によって、車両ボデー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。

そこにおいて、本実施形態では、第二の取付金具１４のフランジ状部２４とブラケット金具９２の開口端に形成されたフランジ部９６が、エンジンマウント１０に対して第一の取付金具１２の側から組み付けられるストッパ金具９８の軸方向一方の開口端に形成されたかしめ部１００でかしめ固定されることにより、ブラケット金具９２が第二の取付金具１４に取り付けられている。そして、ストッパ金具９８の軸方向他方の開口端に形成されたストッパ当接部１０２が、第一の取付金具１２のストッパ部２０に対して、軸方向で離隔して対向位置せしめられている。これにより、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に大きな振動荷重が入力された際に、ストッパ部２０が緩衝ゴム２８を介してストッパ当接部１０２に当接することにより、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４のリバウンド方向での相対変位量を制限するリバウンドストッパ機構が構成されている。また、第一の取付金具１２には、ストッパ金具９８の軸方向他端側を覆い隠すようにして、略逆カップ形状を呈するヒートシールゴム１０４が組み付けられている。

上述の如き構造とされたエンジンマウント１０は、自動車への装着状態において、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４を接近／離隔変位せしめる方向の振動が第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に入力されると、受圧室８４と平衡室８６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、受圧室８４と平衡室８６の間でオリフィス通路８８を通じての流体流動が生ぜしめられることとなる。その結果、オリフィス通路８８を流動せしめられる流体の共振作用に基づいてエンジンシェイク等の低周波大振幅振動に対する有効な防振効果が発揮されるようになっている。

そこにおいて、エンジンマウント１０に振動が入力されて、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が接近変位せしめられる際には、受圧室８４の圧力が上昇することから、受圧室８４と蓄圧室９０の相対的な圧力差が大きくなる。これにより、連通孔６０を通じて受圧室８４の圧力が及ぼされているゴム弁体７２が、金属板ばね６４の付勢力に抗して、蓄圧室９０を画成する仕切部材３８の中央空所４０の上底壁４６から離隔変位せしめられる。その結果、受圧室８４と蓄圧室９０が連通孔６０を通じて連通せしめられる。

受圧室８４と蓄圧室９０が連通孔６０を通じて連通せしめられると、受圧室８４と蓄圧室９０の相対的な圧力差により、受圧室８４側から蓄圧室９０側への流体流動が生ぜしめられる。そこにおいて、蓄圧室９０は、壁部の一部が弾性ゴム膜４４で形成されていることから、かかる弾性ゴム膜４４が弾性変形することにより、受圧室８４と蓄圧室９０との相対的な圧力差に起因する受圧室８４側から蓄圧室９０側への流体流動が生ぜしめられるようになっている。

受圧室８４側から蓄圧室９０側への流体流動が生ぜしめられると、受圧室８４の圧力が低下する一方、蓄圧室９０の圧力が上昇してゆく。そして、ゴム弁体７２を上底壁４６から離隔せしめる方向に及ぼす力が、金属板ばね６４の付勢力よりも小さくなると、ゴム弁体７２が、金属板ばね６４の付勢力によって、初期位置に戻る。これにより、ゴム弁体７２の本体部７４が、蓄圧室９０を画成する仕切部材３８の中央空所４０の上底壁４６に押し付けられて、連通孔６０がゴム弁体７２の本体部７４で流体密に覆蓋される。その結果、蓄圧室９０に蓄圧されることとなる。

なお、金属板ばね６４のばね特性は、通常の振動入力時、即ち、防振すべき振動の入力時において、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が接近変位せしめられる際に、ゴム弁体７２の本体部７４を上底壁４６から離隔せしめる程度のものが好適に用いられる。

また、弾性ゴム膜４４の壁ばねは、ダイヤフラム３２の壁ばねよりも大きくされている。そこにおいて、壁ばねとは、一定量の容積変化を生ずるのに必要な圧力変化と捉えることが出来る。更にまた、吐出用通路８０の流通抵抗がオリフィス通路８８の流通抵抗よりも大きくされている。

従って、オリフィス通路８８を流動せしめられる流体の流動量を確保することが可能となる。その結果、オリフィス通路８８を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、エンジンシェイク等の低周波大振幅振動に対する有効な防振効果が発揮されるようになっている。

一方、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が離隔変位せしめられると、受圧室８４の圧力が低下する。これにより、受圧室８４の圧力よりも蓄圧室９０の圧力のほうが大きくなるが、蓄圧室９０を画成する仕切部材３８の中央空所４０の上底壁４６に形成された連通孔６０は、蓄圧室９０側からゴム弁体７２の本体部７４が上底壁４６に押し付けられることで流体密に覆蓋されていることから、連通孔６０の遮断状態が維持される。その結果、連通孔６０を通じての蓄圧室９０から受圧室８４への流体流動は生ぜしめられないようになっている。このことから明らかなように、受圧室８４と蓄圧室９０は、金属板ばね６４とゴム弁体７２で構成された一方向弁を介して接続されている。

また、受圧室８４の圧力よりも蓄圧室９０の圧力のほうが大きくなると、蓄圧室９０において蓄圧された非圧縮性流体が吐出用通路８０を通じて吐出口８２から連通窓５６に向けて吐出されることとなる。

特に、自動車が段差を乗り越える等して、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に衝撃的な大荷重の振動が入力されると、受圧室８４の圧力変動が著しく大きくなって、大きな圧力低下も生ずることになる。このような受圧室８４の著しい圧力低下が生じた場合には、受圧室８４と蓄圧室９０の間の相対的な圧力差が一層大きくなることから、蓄圧室９０において蓄圧された非圧縮性流体の吐出用通路８０を通じての吐出が速やかに生ぜしめられることとなる。その結果、受圧室８４の著しい圧力低下が速やかに解消され得ることとなる。

従って、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、オリフィス通路８８を流動せしめられる流体の流動作用に基づく防振効果を発揮することが出来ると共に、キャビテーションの発生を有利に抑えることが出来るのである。

また、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、エンジンマウント１０に入力される振動のエネルギーを利用して蓄圧室９０に蓄圧すると共に、かかる蓄圧室９０への蓄圧に基づいて蓄えられた圧力のエネルギーを利用して、蓄圧室９０から吐出用通路８０を通じて非圧縮性流体を吐出するようになっていることから、蓄圧室９０での非圧縮性流体の蓄圧に際して、別途のアクチュエータや外部のエネルギーを必要とすることがない。その結果、エンジンマウント１０の大型化を回避することが出来ると共に、エンジンマウント１０の構造の簡略化を図ることが可能となる。

さらに、本実施形態では、吐出用通路８０が略一定の断面形状で直線的に延びていることから、吐出用通路８０の通じての非圧縮性流体の吐出が一層速やかに生ぜしめられ得ることとなり、その結果、キャビテーションの発生を一層有利に抑えることが可能となる。

更にまた、本実施形態では、吐出用通路８０の吐出口８２と連通窓５６の離隔距離が短くされていると共に、連通窓５６の開口方向に向かって吐出口８２が開口形成されていることから、吐出用通路８０の吐出口８２から吐出された非圧縮性流体を連通窓５６の前方に速やかに到達させることが可能となる。その結果、キャビテーションの発生を一層有利に抑えることが可能となる。

また、本実施形態では、流体封入領域３６を仕切部材３８で上下に分割し、かかる仕切部材３８を挟んで受圧室８４と平衡室８６が形成されていると共に、仕切部材３８を利用してオリフィス通路８８と蓄圧室９０と吐出用通路８０が形成されていることから、エンジンマウント１０に必要な部品点数を少なくすることが可能となる。その結果、エンジンマウント１０の構造の簡略化を図ることが可能となる。

さらに、本実施形態では、弾性ゴム膜４４を挟んで蓄圧室９０とは反対側に平衡室８６が形成されていることから、自動車の走行時に飛び石が弾性ゴム膜４４に当たって、弾性ゴム膜４４が損傷すること等を有利に回避することが可能となる。また、弾性ゴム膜４４の配設部位における外部空間へのシール性能の信頼性を向上させることも可能となる。

なお、本実施形態に従う構造とされたエンジンマウント１０については、実験により、キャビテーションの防止効果が確認されている。かかる実験は、第二の取付金具１４を透明な樹脂材料で形成した可視化モデルによって行われた。そして、この実験では、蓄圧室９０がない場合には、振動入力時にキャビテーションの発生が目視できていたものが、キャビテーションの発生を殆ど目視できないレベルに抑え得たことを確認した。

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、蓄圧室は、第二の取付部材の外側に形成する等して、流体封入式防振装置の外部に形成するようにしても良い。或いは、蓄圧室が形成された部材を流体封入式防振装置の外部に取りつけて、蓄圧室と受圧室を適当な接続管路で接続するようにしても良い。

また、蓄圧室の壁部を構成する弾性壁は、蛇腹形状であっても良いし、金属や合成樹脂等の硬質材で形成されたピストン部材をコイルスプリング等の付勢手段で付勢した構造であっても良い。即ち、蓄圧室において蓄圧するための機構としては、従来から公知の各種の構造が採用可能である。

また、蓄圧室の壁部を構成する弾性壁は、例えば、外部空間に露出されていても良い。即ち、蓄圧室と大気とを仕切るようにして、弾性壁が配設されていても良い。

さらに、吐出流路は、複数本形成されていても良い。この場合、各吐出流路の流路方向や吐出口の開口方向等は、様々な方向に設定可能であり、オリフィス通路における受圧室側への開口部分に対して、各吐出流路の吐出口が対向位置せしめられている必要はない。

更にまた、オリフィス通路も複数形成されていても良い。この場合、吐出流路は、振動入力時にキャビテーションの発生が問題となりやすいオリフィス通路の受圧室側への開口部分付近に吐出口が開口するように形成されていれば良い。

また、本発明は、例えば、特開２００６−２６６４３８号公報に開示されている、従来から公知の所謂筒型流体封入式防振装置に対しても、勿論適用可能である。

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。

本発明の一実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。 同エンジンマウントで採用されている仕切部材の平面図。

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，３８：仕切部材，４４：弾性ゴム膜，５６：連通窓，６４：金属板ばね，７２：ゴム弁体，８０：吐出用通路，８２：吐出口，８４：受圧室，８６：平衡室，８８：オリフィス通路，９０：蓄圧室

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て、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成された受圧室と可撓性膜で壁部の一部が構成された平衡室とを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、それら受圧室と平衡室を相互に連通するオリフィス通路を設けた流体封入式防振装置において、
   壁部の一部が弾性変形可能な弾性壁で構成されて、非圧縮性流体が封入された蓄圧室を設けると共に、該蓄圧室を前記受圧室に対して一方向弁を介して接続し、振動入力時において該受圧室と該蓄圧室の相対的な圧力差に基づく該受圧室から該蓄圧室への流体流動によって該蓄圧室に蓄圧されるようにする一方、該蓄圧室から延びて前記オリフィス通路における前記受圧室側への開口部分に設けられた吐出口において開口せしめられた吐出流路を形成して、該蓄圧室において蓄圧された非圧縮性流体が該吐出流路を通じて該オリフィス通路における該受圧室側への開口部分に吐出されるようにしたことを特徴とする流体封入式防振装置。
2. 前記受圧室と前記平衡室が仕切部材によって仕切られて該仕切部材の両側に形成されていると共に、前記オリフィス通路と前記蓄圧室および前記吐出流路が、何れも、該仕切部材を利用して形成されている請求項１に記載の流体封入式防振装置。
3. 前記蓄圧室における前記弾性壁を挟んで、該蓄圧室と反対側に前記平衡室が形成されている請求項１又は２に記載の流体封入式防振装置。

Images