JP2013079724A - 通しボルト構造を有する超高減衰ボディマウント、サブフレームマウントまたはエンジンマウント - Google Patents
通しボルト構造を有する超高減衰ボディマウント、サブフレームマウントまたはエンジンマウント Download PDFInfo
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Abstract
【課題】2つのチャンバと2つの流路間に延びる相互連結流路を含む流体マウントの技術を提供する。
【解決手段】流体マウントは上部支持部材42と下部支持部材22を有する。上部流体チャンバ48および下部流体チャンバ54を画定すべく、前記上部支持部材42と前記下部支持部材22との間に上部エラストマーばね24と下部エラストマーばね26が配置されている。前記上部チャンバ48および前記下部チャンバ54との間に流路が延びる。流体マウントの圧縮および伸張の際、流体は前記上部チャンバ48と下部チャンバ54との間を移動することにより前記流体マウントに減衰力を与える。
【選択図】図2
【解決手段】流体マウントは上部支持部材42と下部支持部材22を有する。上部流体チャンバ48および下部流体チャンバ54を画定すべく、前記上部支持部材42と前記下部支持部材22との間に上部エラストマーばね24と下部エラストマーばね26が配置されている。前記上部チャンバ48および前記下部チャンバ54との間に流路が延びる。流体マウントの圧縮および伸張の際、流体は前記上部チャンバ48と下部チャンバ54との間を移動することにより前記流体マウントに減衰力を与える。
【選択図】図2
Description
本発明はボディマウント、サブフレームマウント、エンジンマウントまたは他の類似した取付けシステムに関する。本発明は、特に通しボルト構造を含んだ高レベル減衰機能を有する取付けシステムに関する。
本段落の内容は、単に本開示に関連した背景となる情報を提供しており、先行技術とみなされない場合もある。
流体封入式振動減衰マウントは、自動車エンジンマウント、サブフレームマウントおよびボディマウントに用いられている。これらの減衰マウントは2つの構成部品を結合しつつこれら2つの構成部品間の振動を減衰させる。通常、取付けシステムに使用荷重を加える前に互いに対して予圧した上部マウントと下部マウントがある。
流体封入式振動減衰マウントは、自動車エンジンマウント、サブフレームマウントおよびボディマウントに用いられている。これらの減衰マウントは2つの構成部品を結合しつつこれら2つの構成部品間の振動を減衰させる。通常、取付けシステムに使用荷重を加える前に互いに対して予圧した上部マウントと下部マウントがある。
《関連出願の相互参照》
本出願は、2006年7月19日付で出願した米国仮特許出願第60/831,873号明細書、2007年7月10日日付で出願し現在その出願番号が不明な米国実用新案出願の利益をU.S.C.§119(e)に基づいて主張する特許出願であり、これらの開示を参照により本明細書に援用する。
本出願は、2006年7月19日付で出願した米国仮特許出願第60/831,873号明細書、2007年7月10日日付で出願し現在その出願番号が不明な米国実用新案出願の利益をU.S.C.§119(e)に基づいて主張する特許出願であり、これらの開示を参照により本明細書に援用する。
本発明は2つのチャンバと2つの流路間に延びる相互連結流路を含む流体マウントの技術を提供する。マウントの減衰は、連結流路内の流体質量の共振により達成される。マウントの調整は連結流路の長さおよび断面積を調整することにより達成される。
本発明の他の用途は本明細書に記載の内容から明らかになる。本明細書の記載および具体例は、例示することのみを目的とし、本発明の範囲を限定することを意図していないことを理解されたい。
本明細書内に添付の図面は例示のみを目的とし、本発明の範囲を限定することを決して意図していない。
本発明によるマウントの平面図を示す。
図1に示す解除状態のマウントの垂直断面図を示す。
図1に示す圧縮状態のマウントの垂直断面図を示す。
本発明による別の実施形態によるマウントの垂直断面図を示す。
図4に示すマウントの面と90度の角度を成す面の垂直断面図を示す。
本発明によるさらに別の実施形態によるマウントの垂直断面図を示す。
以下の説明は性質上単なる例示であり、本開示、出願あるいは用途を限定することを意図していない。図1から図3には、全体を参照番号10で付した本開示によるマウントを示す。マウント10は、内管12、環状コネクタ14、内環16、上部カップ18、下部カップ20、外管22、上部エラストマーばね24、下部エラストマーばね26および流路保持器28を備える。
内管12は、円筒部40と環状フランジ42を備える。環状フランジ42の上面は、車両のフレームまたはシャーシ等の下部構成部品に取付けたエンジン、車体またはサブフレーム等の上部構成部品を係合してこれを支持する。円筒部40は、マウント10の通しボルト設計用取付けボルトを受容するようになっている。
環状コネクタ14は、内管12の円筒部40と係合する円筒部44と、後述する密閉された上部チャンバ48の一部を形成する環状部46を有する。内環16は環状コネクタ14の円筒部44のまわりに、また内管12の環状フランジ42と環状コネクタ14の環状部46との間に配置されている。内環16は、後述するように、上部構成部品の荷重を内管12から環状コネクタ14へ伝達することを助ける。内管12、環状コネクタ14および内環16は、上部構成部品の上部支持部材を画定する。
上部カップ18は、上部チャンバ48の一部をも形成すべく環状コネクタ14を取り囲む環状部材である。上部エラストマーばね24は内環16と上部カップ18との両方に結合し、これにより上部チャンバ48の構成を完成する。上部カップ18は、マウント10を組立てる際に下部カップ20回りに形成される取付けフランジ50を含む。下部カップ20は、密閉された下部チャンバ54の一部を形成する環状部52と外管22と係合する円筒部56を備える。下部カップ20の底面は、上部構成部品が装着されている下部構成部品に係合してこれを支持する。外管22の下端は、マウント10を組立てる際に下部カップ20の円筒部56上に形成される。上部カップ18、下部カップ20および外管22は下部構成部品の下部支持部材を画定する。
下部エラストマーばね26は、外管22に接合し、さらに下部カップ20と係合する保持リング60にも接合する。下部エラストマーばね26は密閉された下部チャンバ54の構成を完成する。下部エラストマーばね26は、上部密閉チャンバ48と下部密閉チャンバ54との間に延びる1本以上の流体流路62を画定する。図示のように、マウント10は2本の流体流路62を含む。流路保持器28は流体流路62を支えるべく下部エラストマーばね26に成形された環状部材である。流路保持器28は、マウント10を組立てる際に環状コネクタ14上に形成される取付けフランジ64を画定する。環状コネクタ14の環状部46を通して形成された上部出入り口66は、各流体流路62と上部密閉チャンバ48間を連通可能にする。図示のように、マウント10は2つの上部出入り口66を含む。下部エラストマーばね26と流路保持器28を通って形成された下部出入り口68は、各流体流路62と下部密閉チャンバ54間を連通可能にする。図示のように、マウント10は2つの下部出入り口68を含む。このように、図示のような上部密閉チャンバ48と下部密閉チャンバ54との間に2本の連通した通路がある。各連通通路は、各上部出入り口66、各流体流路62および各下部出入り口68で形成されている。
上部密閉チャンバ48と下部密閉チャンバ54と流体流路62には流体が封入されている。マウント10の減衰特性は、流体流路62内の流体質量の共振によって達成される。マウント10の超高減衰特性は、容器と比べて上部密閉チャンバ48と下部密閉チャンバ54を非常に大きくしていることと、マウント10の強制圧送動により達成される。マウント10の各動作方向(図2に示すように上下方向)では上部密閉チャンバ48と下部密閉チャンバ54のいずれか一方が他方の密閉チャンバ48または54より高圧になり、これにより流体流路62内の流体が非常に効果的に圧送される。図2は解除状態のマウント10を示し、図3は圧縮状態のマウント10を示す。マウント10が圧縮されると荷重は内管12、内環16および環状コネクタ14で支持されることがわかる。この荷重は下部密閉チャンバ54の内圧を上げて上部密閉チャンバ48の内圧を下げ、流体を下部密閉チャンバ54から流体流路62を通って上部密閉チャンバ48へ圧送する。同様に、マウント10が延出した状態にあるとき、内管12、内環16および環状コネクタ14は上昇し、上部密閉チャンバ48の内圧を上げて下部密閉チャンバ54の内圧を下げ、流体を上部密閉チャンバ48から流体流路62を通って下部密閉チャンバ54へ圧送する。このように、内管12の上面を下部カップ20の底面に対して上下動させると流体流路62内の流体は振動する。
マウント10の調整は、流体流路62の数、断面積および長さを変えることにより達成される。また、出入り口66および68の設計を用いてマウント10を調整できる。
次に図4を参照すると、本発明の別の実施形態によるマウントの全体を参照番号110で示す。マウント110は、内管112、環状コネクタ114、内環116、上部カップ118、下部カップ120、外管122、上部エラストマーばね126、下部エラストマーばね126、外環128、円環流路130、流路保持器132、穴付き環134および浮き環136を備える。
内管112は、円筒部140と環状フランジ142を備える。環状フランジ142の上面は、車両のフレームまたはシャーシ等の下部構成部品に取付けたエンジン、車体またはサブフレーム等の上部構成部品と係合する。円筒部140は、マウント110の通しボルト設計用取付けボルトを受容するようになっている。
環状コネクタ114は、内管112の円筒部140と係合する円筒部144と、後述する密閉された上部チャンバ148の一部を形成する環状部146を有する。内環116は環状コネクタ114の円筒部144のまわりに、また内管112の環状フランジ142と環状コネクタ114の環状部146との間に配置されている。内環116は、後述するように、上部構成部品の荷重を内管112から環状コネクタ114へ伝達することを助ける。
上部カップ118は、上部チャンバ148の一部をも形成すべく環状コネクタ114を取り囲む環状部材である。上部エラストマーばね124は内環116と上部カップ118との両方に結合し、これにより上部チャンバ148の構成を完成させる。上部カップ118は、マウント110を組立てる際に下部カップ120の回りに形成される取付けフランジ150を含む。下部カップ120は、密閉された下部チャンバ154の一部を形成する環状部152と外管122と係合する円筒部156を備える。下部カップ120の底面は、上部構成部品が装着されている下部構成部品に係合する。外管122の下端は、マウント110を組立てる際に円筒部156上に形成される。
下部エラストマーばね126は、外管122に接合し、さらに外環128にも接合する。下部エラストマーばね126および外環128は密閉された下部チャンバ154の構成を完成する。
円環流路130は外環128の回りに配置されており、円環流路130は上部密閉チャンバ148と下部密閉チャンバ154との間に配置された1本以上の流体流路162を画定する。各流体流路162の一端は上部密閉チャンバ148に開放されており、各流体流路162の他端は下部密閉チャンバ154に開放されている。これにより、後述するように、密閉チャンバ148と154との間で流体が流れることを可能にする。上部密閉チャンバ148、下部密閉チャンバ154および流体流路162は流体で満たされている。
流路保持器132は下部エラストマーばね126に成形された環状部材である。流路保持器132は、マウント110を組立てる際に環状コネクタ114上に形成される取付けフランジ164を画定する。穴付き環134は流路保持器132内に挿入される。穴付き環134は、穴付き環134を通って延びる複数の貫通穴166を画定する。貫通穴166は穴付き環134の円周に間隔をあけて配置されており、マウント110を調整するために各貫通穴166の口径は変えてもよい。図4に示すように、直径方向に対向する2つの貫通穴166は同じ比較的小さい径を有し、比較的堅い減衰を提供するような大きさになっている。図5に示す貫通穴166から90度離れて配置されている直径方向に対向する2つの貫通穴166は、比較的大きい径を有し、この場合は後述するように、比較的軟らかい減衰を提供するであろう。
浮き環136は、穴付き環134に近接して配置されており、マウント110を小さい振幅で動作させる流量が貫通穴166を通過できるように、穴付き環134に対して軸方向に動作可能となっている。環状コネクタ114の環状部146は1つ以上の流体開口168を画定し、流路保持器132は1つ以上の流体開口170を画定する。流体開口170は流体開口168と共同して密閉チャンバ148と154との間で流体が流れることを可能にする。開口166,168および170を通る密閉チャンバ148と154との間の流体の流れは浮き環136で制御されている。マウント110少量の圧縮および伸張動作には、流体は密閉チャンバ148と154との間を比較的自由に流れる。開口166,168および170を通る比較的自由な流体の流れによる動作量は浮き環136の軸方向動作によって決まる。浮き環136は、開口168を封じるために環状コネクタ114の環状部146に対して密閉すべく軸方向上向きに動き、開口166を封じるために穴付き環134に向けて密閉すべく軸方向下向きに動く。浮き環136の穴付き環134と環状コネクタ114の環状部146との間での軸方向動作量が比較的自由な流体の流れの量を決定する。このようにして、マウント110がより低剛性で音や振動からより隔離されるよう高周波振動特性を調整する。マウント110の高振動数特性は開口166と168の数および径を選択することにより調整できる。図4に示すように、選択した平面に比較的堅い特性を与えるためには比較的小さい開口166が選択される。図5に示すように、選択した平面に比較的軟らかい特性を与えるためには比較的大きい開口166が選択される。
マウント110の低減衰特性は、流体流路162内の流体質量の共振により達成される。マウント110の超高振動数特性は、上部密閉チャンバ148と下部密閉チャンバ154が容器の大きさに対して非常に大きくなっていることと、マウント110の強制圧送動とにより達成される。マウント110の各動作方向に対し(図4に示すように上下方向)、上部密閉チャンバ148または下部密閉チャンバ154のいずれか一方が他方の密閉チャンバ148または154より高圧になり、これにより流体流路162内の流体が非常に効果的に圧送される。マウント110が圧縮されると、荷重は内管112、内環116および環状コネクタ114で支持されることがわかる。この荷重は下部密閉チャンバ154の内圧を上げて上部密閉チャンバ148の内圧を下げ、流体を下部密閉チャンバ154から流体流路162を通って上部密閉チャンバ148へ圧送する。同様に、マウント110が延出した状態にあるとき、内管112、内環116および環状コネクタ114は上昇し、上部密閉チャンバ148の内圧を上げて下部密閉チャンバ154の内圧を下げ、流体を上部密閉チャンバ148から流体流路162を通って下部密閉チャンバ154へ圧送する。このように、内管112の上面を下部カップ120の底面に対して上下動させると流体流路162内の流体は振動する。
マウント110の調整は、流体流路162の数、断面積および長さを変えることにより達成される。また、密閉チャンバ148および154への開口の設計を用いてマウント110を調整できる。
次に図6を見ると、本発明の別の実施形態によるマウントの全体に参照番号110を付して示す。マウント210は、内管212、環状コネクタ214、内環216、上部カップ218、下部カップ220、外管222、上部エラストマーばね224、下部エラストマーばね226、流路保持器228および流路環230を備える。
内管212は、円筒部240と環状フランジ242を備える。環状フランジ242の上面は、車両のフレームまたはシャーシ等の下部構成部品に取付けたエンジン、車体またはサブフレーム等の上部構成部品を係合してこれを支持する。円筒部240は、マウント210の通しボルト設計の取付けボルトを受容するようになっている。
環状コネクタ214は、内管212の円筒部240と係合する円筒部244と、後述する密閉された上部チャンバ248の一部を形成する環状部246を有する。内環216は環状コネクタ214の円筒部244のまわりに、また内管212の環状フランジ242と環状コネクタ214の環状部246との間に配置されている。内環216は、後述するように、上部構成部品の荷重を内管212から環状コネクタ214へ伝達することを助ける。内管212、環状コネクタ214および内環216は、上部構成部品の上部支持部材を画定する。
上部カップ218は、上部チャンバ248の一部をも形成すべく環状コネクタ214を取り囲む環状部材である。上部エラストマーばね224は内環216と上部カップ218との両方に結合し、これにより上部チャンバ248の構成を完成させる。上部カップ218は、マウント210を組立てる際に下部カップ220の回りに形成される取付けフランジ250を含む。下部カップ220は、密閉された下部チャンバ254の一部を形成する環状部252と外管222と係合する円筒部256を備える。下部カップ220の底面は、上部構成部品が装着されている下部構成部品に係合してこれを支持する。外管222の下端は、マウント210を組立てる際に下部カップ220の円筒部256上に形成される。上部カップ218、下部カップ220および外管222は下部構成部品の下部支持部材を画定する。
下部エラストマーばね226は、外管222に接合し、さらに下部カップ220と係合する保持リング260にも接合する。下部エラストマーばね226は密閉された下部チャンバ254の構成を完成する。下部エラストマーばね226は、上部密閉チャンバ248と下部密閉チャンバ254との間に延びる1つ以上の流体流路262を画定する。マウント10と同様に、マウント210は2本の流体流路62を含む。流路保持器228は流体流路262を支えるべく下部エラストマーばね226に成形された環状部材である。流路保持器228は、マウント210を組立てる際に環状コネクタ214上に形成される取付けフランジ264を画定する。環状コネクタ214の環状部246を通して形成された上部出入り口66は、各流体流路262と上部密閉チャンバ248間を連通可能にする。マウント10と同様に、マウント210は2つの上部出入り口66を含む。下部エラストマーばね226と流路保持器228を通って形成された下部出入り口68は、各流体流路62と下部密閉チャンバ254間を連通可能にする。マウント10と同様に、マウント210は2つの下部出入り口68を含む。このように、図示のような上部密閉チャンバ248と下部密閉チャンバ254との間に2本の連通した流路がある。各連通通路は、各上部出入り口66、各流体流路62および各下部出入り口68で形成されている。
上部密閉チャンバ248と下部密閉チャンバ254と流体流路62には流体が、好ましくは液体が封入されている。マウント210の減衰特性は、流体流路62内の流体質量の共振によって達成される。マウント210の超高減衰特性は、容器に対して上部密閉チャンバ248と下部密閉チャンバ254を非常に大きくしていることと、マウント210の強制圧送動により達成される。マウント210の各動作方向(図6に示すように上下動)では上部密閉チャンバ248と下部密閉チャンバ254のいずれか一方が他方の密閉チャンバ248または254より高圧になり、これにより流体流路62内の流体が非常に効果的に圧送される。マウント210での流体の流れは上述のマウント10での説明と同様である。
次に図6を参照すると、マウント210を組立てる際に上部カップ218の端部を流路環230の上に形成することにより、流路環230を上部密閉チャンバ248内に配置して上部カップ218に取り付けている。流路環230は、上述の軸方向減衰に加えてマウント210の径方向の減衰を提供している。
上部エラストマーばね224は、第1のチャンバ270と、第1のチャンバ270から円周方向に離間した第2のチャンバ272を画定する。図6には、説明のために周方向180度の空間を第1のチャンバ270および第2のチャンバ272として示す。チャンバ270と272が異なる間隔を有すること、またマウント210の調整に必要とされるなら2つ以上の相互連結チャンバを有することも本開示の範囲に含まれる。
図示のように、上部カップ218は第1のチャンバ270に開放された第1の出入り口274と第2のチャンバ272に開放された第2の出入り口276を画定する。流路環230は第1の出入り口274と第2の出入り口276との間に延びる流路278を画定する。従って、第1のチャンバ270は第1の出入り口274、流路278および第2の出入り口276を通って第2のチャンバ272と連通している。
上部エラストマーばね224は内管212と共に動作する内環216に取り付けられ、また上部エラストマーばね224は下部カップ220と共に動作する上部カップ218にも取り付けられているため、マウント210が軸方向圧縮または伸張する際にチャンバ270と272の両方が圧縮または伸張する。この状態においては、チャンバ270と272内の流体および流路278内での流体の動きはないため流体の流れおよび減衰は生じない。
内管212が下部カップ220に対して径方向に動作すると、流体は径の方向によっては、チャンバ270からチャンバ272へまたはチャンバ272からチャンバ270へ強いられる。この流路278を通る流体の流れは、マウント210が左右に振動すると共に振動するようになっており、これにより減衰負荷を生じる。
マウント210の径方向の調整は、流路278の数、断面積および長さを変えることにより達成される。また、出入り口274および276の設計を用いてマウント210を調整できる。
Claims (29)
- 上部支持部材と、
下部支持部材と、
前記上部支持部材と前記下部支持部材との間に配置されている上部エラストマーばねと、
前記上部支持部材と前記下部支持部材との間に配置されている下部エラストマーばねと、
前記上部エラストマーばねに画定されている上部チャンバと、
前記下部エラストマーばねに画定されている下部チャンバと、
前記上部チャンバと前記下部チャンバとの間に延びた流路と
を備えたマウント。 - 前記上部支持部材が内管および前記内管に取り付けられた環状コネクタを備える請求項1に記載のマウント。
- 前記上部支持部材が前記内管および前記環状コネクタとの間に配置された内環をさらに備える請求項2に記載のマウント。
- 前記上部エラストマーばねが前記内環に取り付けられている請求項3に記載のマウント。
- 前記下部支持部材が上部カップと前記上部カップに取り付けられた下部カップを備える請求項1に記載のマウント。
- 前記上部エラストマーばねが前記上部カップに取り付けられている請求項5に記載のマウント。
- 前記下部支持部材が前記下部カップに取り付けられた外側管をさらに備える請求項5に記載のマウント。
- 前記下部エラストマーばねが前記外側管に取り付けられている請求項7に記載のマウント。
- 前記上部エラストマーばねが前記上部カップに取り付けられている請求項8に記載のマウント。
- 前記下部エラストマーばねが前記流路を画定する請求項1に記載のマウント。
- 前記下部エラストマーばね内に配置された流路支持器であって、前記流路が前記流路支持器内に配置されている、流路支持器をさらに備えた請求項10に記載のマウント。
- 前記下部エラストマー部材内に配置された穴付き環であって、前記穴付き環が前記下部チャンバおよび前記上部チャンバとの間に延びた複数の穴を画定している、穴付き環をさらに備えた請求項1に記載のマウント。
- 前記穴付き環に隣接して配置された浮き環であって、前記浮き環が前記複数の穴を通る流体の流れを制御している、浮き環をさらに備えた請求項12に記載のマウント。
- 前記複数の穴のうちの少なくとも2つが異なる大きさを有する請求項12に記載のマウント。
- 前記下部エラストマー部材内に配置された流路支持器であって、前記穴付き環が前記流路支持器内に配置されている、流路支持器をさらに備えた請求項12に記載のマウント。
- 前記下部エラストマー部材の回りに配置された円環流路であって、前記円環流路が前記流路を画定している円環流路をさらに備えた請求項12に記載のマウント。
- 前記下部エラストマー部材の回りに配置された円環流路であって、前記円環流路が前記流路を画定している円環流路をさらに備えた請求項1に記載のマウント。
- 前記上部支持部材が内管および前記内管に取り付けられた環状コネクタを有し、
前記下部支持部材が上部カップと前記上部カップに取り付けられた下部カップを有する
請求項1に記載のマウント。 - 前記内管が前記環状コネクタ、前記上部カップおよび前記下部カップを通って延びる請求項18に記載のマウント。
- 前記上部支持部材が前記内管と前記環状コネクタとの間に配置された内環をさらに備える請求項18に記載のマウント。
- 前記内管が前記環状コネクタ、前記上部カップ、前記下部カップおよび前記内環を通って延びる請求項20に記載のマウント。
- 前記下部支持部材が前記下部カップに取り付けられた外側管をさらに備える請求項20に記載のマウント。
- 前記内管が前記環状コネクタ、前記上部カップ、前記下部カップ、前記内環および前記外側管を通って延びる請求項22に記載のマウント。
- 前記下部支持部材が前記下部カップに取り付けられた外側管をさらに備える請求項18に記載のマウント。
- 前記内管が前記環状コネクタ、前記上部カップ、前記下部カップおよび外側管を通って延びる請求項24に記載のマウント。
- 前記上部または下部エラストマーばねの一方に画定されている第1側のチャンバと、
前記上部または下部エラストマーばねの一方に画定されている第2側のチャンバと、
前記第1側のチャンバと前記第2側のチャンバとの間に延びた側部流路と
をさらに備えた請求項1に記載のマウント。 - 前記第1側および第2側のチャンバが前記上部エラストマーばねに画定されている請求項26に記載のマウント。
- 前記側部流路を形成している流環をさらに備えた請求項27に記載のマウント。
- 上部支持部材と、
下部支持部材と、
前記上部支持部材と前記下部支持部材との間に配置されている上部エラストマーばねと、
前記上部支持部材と前記下部支持部材との間に配置されている下部エラストマーばねと、
前記上部エラストマーばねと前記下部エラストマーばねの一方に画定されている第1側部チャンバと、
前記上部エラストマーばねと前記下部エラストマーばねの一方に画定されている第2側部チャンバと、
前記第1側部チャンバと前記第2側部チャンバとの間に延びた流路と
を備えたマウント。
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