JP3731412B2 - 流体封入式防振装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は、オリフィス通路を通じて流動する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とその製造方法に係り、特に、オリフィス通路による防振特性を外部から制御することの出来る流体封入式防振装置と、その有利な製造方法に関するものである。
【0002】
【背景技術】
防振連結される部材間に介装される防振連結体や防振支持体等の防振装置の一種として、従来から、第一の取付金具と第二の取付金具を本体ゴム弾性体で連結すると共に、オリフィス通路によって相互に連通された複数の流体室を形成し、オリフィス通路を通じての非圧縮性流体の流動作用に基づいて防振効果を得るようにした流体封入式防振装置が、知られている。また、より高度な防振効果を達成するために、例えば特開平6−264958号公報や特開平11−22778号公報等には、第二の取付金具の円筒状部に内挿配置されてオリフィス通路を形成するオリフィス部材に対して、オリフィス通路を切り換えるためのロータリーバルブを組み込んで防振特性を外部から制御可能とした構造の流体封入式防振装置が提案されており、更に、実開平5−77642号公報や特開平10−184770号公報等には、第二の取付金具の円筒状部に内挿配置されてオリフィス通路を形成するオリフィス部材に作用空気室を形成し、この作用空気室の圧力を制御することによって、オリフィス通路を通じての流体流動を調節,制御して防振特性を外部から制御可能とした構造の流体封入式防振装置が提案されている。
【0003】
ところで、前者のロータリーバルブを組み込んだ防振装置においては、ロータリーバルブに回転駆動力を及ぼす駆動軸の配設用孔を形成する必要があり、また、後者の作用空気室を設けた防振装置においては、作用空気室に空気圧を及ぼすためのエア通路を形成する必要がある。そして、これらの配設用孔やエア通路等は、前記公報にも記載されているように、一般に、オリフィス部材において、その外周面に開口して形成された制御用孔を、第二の取付金具の円筒状部に設けた貫通孔を通じて外部に開口,連通せしめることによって構成されている。
【0004】
ところが、このような構造の流体封入式防振装置においては、第二の取付金具の円筒状部に設けられた貫通孔を通じて、流体室に封入された非圧縮性流体が漏れ出すおそれがあり、かかる貫通孔における封入流体のシール性を充分に安定して確保することが重要である。
【0005】
そこで、例えば、第二の取付金具における円筒状部の内周面の略全体に薄肉のシールゴム層を形成せしめて、該円筒状部にオリフィス部材を圧入し、それら円筒状部とオリフィス部材の間でシールゴム層を狭圧させることによって、円筒状部に形成された貫通孔のシール性を確保することが考えられる。ところが、このような手法では、十分なシール性を得るために、円筒状部とオリフィス部材の間でのシールゴム層に対する狭圧力を大きく設定すると、極めて高い部品寸法精度が要求されることとなって製造等が面倒となることに加えて、圧入時にシールゴム層が損傷し易くなったり、シールゴム層のスプリングバックでオリフィス部材の圧入作業が難しくなったりするために、必ずしも有効な方策ではなかったのである。
【0006】
なお、オリフィス部材の挿入後に円筒状部を絞り加工することにより、円筒状部とオリフィス部材の間でのシールゴム層に対する大きな狭圧力を得ることも考えられるが、このような手法においては、八方絞り等の縮径加工が面倒であることに加えて、第二の取付金具の形状は構造によっては、円筒状部に対する縮径加工が極めて困難となる場合があるために、必ずしも有効な方策ではなかった。
【0007】
【解決課題】
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、ロータリバルブの駆動軸の配設用孔や空気圧制御のエア通路用孔等に利用される、第二の取付部材における円筒状部の貫通孔において、封入流体のシール性を、簡単な構造をもって充分に且つ安定して確保することの出来る、新規な流体封入式防振装置および流体封入式防振装置の製造方法を提供することにある。
【0008】
【解決手段】
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は、任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様および技術的特徴は、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、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。
【0009】
先ず、流体封入式防振装置に係る本発明の第一の態様は、第一の取付部材を、円筒状部を備えた第二の取付部材に対して離間配置せしめて、それら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すると共に、非圧縮性流体が封入されて該第一の取付部材と該第二の取付部材の間への振動入力時に相対的な圧力差が生ぜしめられる複数の流体室を形成する一方、前記第二の取付部材の円筒状部にオリフィス部材を内挿配置せしめて、該オリフィス部材の外周面を全周にわたって該円筒状部の内周面に密接固定し、該オリフィス部材によって前記複数の流体室を相互に連通するオリフィス通路を形成すると共に、該オリフィス通路による防振特性を外部から制御するための制御用孔を該オリフィス部材に設けて、前記第二の取付部材の円筒状部に設けた貫通孔を通じて、該制御用孔を外部に開口せしめた流体封入式防振装置において、前記オリフィス部材と前記第二の取付部材の円筒状部との間にシールゴム層を配して、それらオリフィス部材の外周面と円筒状部の内周面を該シールゴム層を挟んで全周に亘って密接せしめると共に、それらオリフィス部材と円筒状部の間で該シールゴム層に及ぼされる圧縮率を周方向において変化させて、前記貫通孔が位置する径方向で圧縮率を最も大きくし、且つ、前記オリフィス通路を開閉するバルブ手段を該オリフィス部材に組み込むと共に、該バルブ手段の駆動軸を、該オリフィス部材の前記制御用孔と該円筒状部の該貫通孔を通じて配設したことを、特徴とする。
【0010】
このような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、オリフィス部材と円筒状部(第二の取付部材)の間でシールゴム層に及ぼされる挟圧力が全周に亘って均一とされることなく、流体密性が問題となる円筒状部の貫通孔の付近において、シールゴム層における圧縮率が最も高められて大きな挟圧力が及ぼされることとなる。それ故、流体のシール性が問題となる円筒状部の貫通孔の付近で、シールゴム層における圧縮率が最も高められて、優れたシール性を安定して得ることが出来るのである。
【0011】
しかも、円筒状部の貫通孔から外れた部分において、シールゴム層に対する圧縮率を小さくしたことにより、例えば、オリフィス部材を円筒状部に圧入して組み付ける場合でも、圧縮率の小さい部分でシールゴム層の逃げスペースが確保されることにより、シールゴム層の損傷やスプリングバックによる圧入操作の悪化等を回避しつつ、円筒状部の貫通孔の付近でシールゴム層に対して大きな挟圧力を作用せしめて有効なシール性を得ることが出来るのである。また、それにより、例えば、第二の取付部材の形状が複雑である等の理由で円筒状部に絞り加工を施すことが極めて困難な場合でも、円筒状部の貫通孔において、該加工を施すことなく優れたシール性を容易に得ることが可能となるのである。
【0012】
なお、かかる第一の態様において、シールゴム層に及ぼされる圧縮率は、円筒状部にオリフィス部材が組み付けられる前の状態下でのシールゴム層の径方向の自由長寸法(肉厚の自由寸法)に対する、オリフィス部材が組み付けられることによってシールゴム層が圧縮された径方向寸法(肉厚の変化寸法)の比率をいう。また、シールゴム層に及ぼされる圧縮率を周方向において変化させて、貫通孔が位置する径方向で圧縮率を最も大きくするための具体的構成としては、各種のものが採用可能であるが、特に、本態様においては、内径寸法が周方向で一定でない円筒状部を備えた第二の取付部材と、内径寸法が周方向で一定でないシールゴム層と、外径寸法が周方向で一定でないオリフィス部材との、少なくとも一つが採用されることによって、有利に実現され得る。即ち、そのような第二の取付部材とシールゴム層,オリフィス部材の少なくとも一つを採用することによって、該第二の取付部材の円筒状部にオリフィス部材を圧入等で組み付けるだけで、貫通孔が位置する径方向でシールゴム層の圧縮率を最も大きく設定した構成が有利に実現され得るのである。
【0013】
また、第一の態様に従う構造とされた流体封入式防振装置において、シールゴム層は、例えば、オリフィス部材の外周面と円筒状部の内周面の少なくとも何れか一方に接着形成することによって、円筒状部とオリフィス部材の圧接部間に対して、シールゴム層を、容易に且つ安定して配設位置せしめることが出来る。
【0014】
そこにおいて、特に流体封入式防振装置に関する本発明の第二の態様は、かかるシールゴム層を、前記第二の取付部材における円筒状部の内周面に接着形成したことを、特徴とする。このような本態様に従えば、シールゴム層を一層容易に形成することができるのであり、また、例えばシールゴム層と本体ゴム弾性体を一体的に形成してそれぞれ第二の取付金具に接着形成することにより、製作性の向上を図ることも可能となる。
【0015】
そこにおいて、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に従う構造とされた流体封入式防振装置において、前記オリフィス部材の外周面において、前記円筒状部の貫通孔を通る径方向で少なくとも一方の側に向かって外方に突出する大径突部を形成したことを、特徴とする。
【0016】
また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に従う構造とされた流体封入式防振装置であって、前記円筒状部の内周面に前記シールゴム層を接着形成すると共に、該シールゴム層の内周面において、該円筒状部の貫通孔を通る径方向で対向位置する両側部分の少なくとも一方の側で、径方向内方に突出する小径突部を形成したことを、特徴とする。なお、かかる小径突部を形成するに際しては、内径寸法が全周にわたって略一定とされた円筒状部を採用し、その内周面に設けられたシールゴム層の厚さ寸法を周方向で変化させることによることも可能であり、或いは、シールゴム層の厚さ寸法を周方向の全周に亘って略一定とし、円筒状部の内径寸法を周方向で変化させることによることも可能である。
【0017】
すなわち、これら第三又は第四の態様に従えば、シールゴム層に及ぼされる圧縮率を周方向において変化させて、貫通孔が位置する径方向で圧縮率を最も大きくした構成が、有利に実現され得るのである。
【0018】
なお、第三の態様において、より好ましくは、オリフィス部材の外周面において、円筒状部の貫通孔を通る径方向の両側に向かってそれぞれ外方に突出する一対の大径突部が形成される。また、第四の態様において、より好ましくは、円筒状部に設けられたシールゴム層の内周面において、円筒状部の貫通孔が位置する径方向の両側に向かってそれぞれ内方に突出する一対の小径突部が形成される。これにより、円筒状部の貫通孔の付近に位置するシールゴム層に対して、より有効な挟圧力を一層安定して及ぼすことが可能となる。更に、これら大径突部や内径突部は、円筒状部の貫通孔側に形成される場合には、該貫通孔の周囲を覆い得るように貫通孔よりも大きな範囲にわたって形成されることとなるが、貫通孔に対して径方向で対向位置する反対側に形成される場合には、貫通孔の周囲でシールゴム層に有効な挟圧力を及ぼし得る限り、必ずしも貫通孔より大きい必要はない。
【0019】
また、本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に従う構造とされた流体封入式防振装置において、前記オリフィス部材と前記円筒状部の間で前記シールゴム層に及ぼされる圧縮率を、前記貫通孔が位置する径方向両側部分での最大値が35%〜65%となり、且つそれに直交する径方向両側部分での最小値が4%〜10%となるように設定したことを、特徴とする。このような本態様においては、貫通孔の周囲でのより一層優れたシール性を、より安定して確保することができるのであり、また、オリフィス部材を円筒状部に圧入で組み付ける場合でも、その圧入作業を容易に行うことが可能となる。なお、より好ましくは、貫通孔が位置する径方向両側部分において、貫通孔を含んで該貫通孔よりも大きな領域の全体にわたって、シールゴム層に対して35%〜65%の圧縮率が及ぼされると共に、それ以外の領域の全体にわたって、シールゴム層に対して4%〜10%の圧縮率が及ぼされるように設定される。
【0020】
また、本発明の第一の態様に従えば、オリフィス通路を開閉乃至は切り換えることによって防振特性を制御することの出来る流体封入式防振装置が、封入流体の優れたシール性をもって有利に実現され得る。なお、バルブ手段としては、例えば、制御用孔に配設される駆動軸の中心軸周りの回動によってオリフィス通路を開閉するロータリーバルブが好適に採用される。また、オリフィス部材の円筒状部への組付性を有利に確保するために、バルブ手段は、オリフィス部材の外周面から外方に突出しないように組み付けられることが望ましく、その場合、駆動軸は、例えば、オリフィス部材を円筒状部に組み付けた後に、円筒状部の貫通孔を通じて外部から挿通してバルブ手段に連結すること等によって、配設され得る。更にまた、本態様においては、例えば、バルブ手段によって、一つのオリフィス通路を開閉したり、開口量を調節する他、それぞれ複数の流体室間に跨って形成されて互いに異なるチューニングが為された第一のオリフィス通路と第二のオリフィス通路を設けると共に、それら両オリフィス通路をバルブ手段によって択一的に連通せしめるようにした構造等が、有利に採用され得る。
【0021】
また、流体封入式防振装置に関する本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に従う構造とされた流体封入式防振装置において、前記本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成された第一の流体室と、壁部の一部が変形可能な弾性膜で構成されて前記オリフィス部材の内部に設けられて第二の流体室とを含んで、前記複数の流体室を構成すると共に、それら第一の流体室と第二の流体室を相互に連通する第一のオリフィス通路を含んで前記オリフィス通路を構成する一方、該弾性膜を挟んで該第二の流体室と反対側に作用空気室を形成すると共に、前記オリフィス部材の制御用孔によって、該作用空気室の空気圧を制御するためのエア通路を構成したことを、特徴とする。このような本態様に従えば、作用空気室の空気圧を制御して第二の流体室の壁ばね剛性を強調することにより、第一のオリフィス通路のチューニング周波数を調節して防振特性を制御することの出来るセミアクティブタイプの流体封入式防振装置や、作用空気室に空気圧変動を積極的に及ぼしめて流体室の内圧を防振すべき振動に応じて直接的に制御することにより、防振特性を能動的に制御するアクティブタイプの流体封入式防振装置等が、封入流体の優れたシール性をもって有利に実現され得る。なお、オリフィス部材の円筒状部への組付性を有利に確保するために、エア通路を構成する制御用孔は、オリフィス部材の外周面から突出することなく開口形成されることが望ましく、その場合、例えば、オリフィス部材を円筒状部に組み付けた後に、別体空気管路を、円筒状部の貫通孔を通じて外部から制御用孔に差し込んで固着すること等によって、外部エア通路との接続が有利に為され得る。
【0022】
また、本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六の何れかの態様に従う構造とされた流体封入式防振装置において、前記第一の取付部材を、前記第二の取付部材における円筒状部の軸方向一方の開口部側に対向配置せしめて、該第一の取付部材と該円筒状部とを前記本体ゴム弾性体で弾性的に連結することにより、該円筒状部の軸方向一方の開口部側を流体密に閉塞すると共に、該円筒状部の軸方向他方の開口部側を、少なくとも一部が可撓性膜で構成された蓋部材によって流体密に閉塞する一方、前記オリフィス部材を略円形ブロック形状として、かかる円筒状部に内挿配置せしめた該オリフィス部材を挟んだ軸方向両側に、壁部の一部が前記本体ゴム弾性体で構成されて振動入力時に内圧変動が生ぜしめられる受圧室と、壁部の一部が前記可撓性膜で構成されて容積可変とされた平衡室を形成し、それら受圧室と平衡室を含んで前記複数の流体室を構成すると共に、該オリフィス部材によってそれら受圧室と平衡室を相互に連通する第二のオリフィス通路を形成し、該第二のオリフィス通路を含んで前記オリフィス通路を構成したことを、特徴とする。このような本態様においては、オリフィス部材が、複数の流体室を仕切る仕切部材としても作用することとなり、特に円筒状部の軸方向に入力される振動に対して有効な防振効果を発揮し得る、例えばFR型(フロントエンジン,リヤドライブ型)の自動車用エンジンマウント等に好適に採用されるタイプの流体封入式防振装置が有利に実現される。
【0023】
更にまた、本発明の第八の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に従う構造とされた流体封入式防振装置において、前記第一の取付部材を略ロッド形状とすると共に、前記第二の取付部材の全体を前記円筒状部によって構成せしめて、該第一の取付部材の軸直角方向外方に離間して該第二の取付部材を配設すると共に、それら第一の取付部材と第二の取付部材の軸直角方向対向面に前記本体ゴム弾性体を介在せしめる一方、それら第一の取付部材と第二の取付部材の軸直角方向対向面間に前記複数の流体室を形成すると共に、前記オリフィス部材を略円筒形状として、該第二の取付部材に内挿配置せしめた該オリフィス部材により、該第二の取付部材の内周面に沿って周方向に延びるようにして前記オリフィス通路を形成したことを、特徴とする。このような本態様においては、特に円筒状部の軸直角方向に入力される振動に対して有効な防振効果を発揮し得る、例えばFF型(フロントエンジン,フロントドライブ型)自動車用エンジンマウント等に好適に採用される円筒タイプの流体封入式防振装置が有利に実現される。なお、本態様においては、例えば、第一の取付部材を軸直角方向に挟んだ両側に対向位置するように複数の流体室を配した構成が好適に採用され、それによって、それら複数の流体室が対向位置する径方向に入力される振動に対して有効な防振効果を発揮し得る流体封入式の円筒型防振装置が有利に実現される。
【0024】
また一方、流体封入式防振装置の製造方法に関する本発明の一つの態様は、前記第一乃至第八の何れかの態様に従う構造とされた流体封入式防振装置を製造するに際して、前記第二の取付部材における前記円筒状部の内周面に前記シールゴム層を接着形成せしめた後、前記オリフィス部材を、該円筒状部に対して軸方向に圧入固定することによって、オリフィス部材と円筒状部の間で該シールゴム層に及ぼされる圧縮率を周方向において変化させて、前記貫通孔が位置する径方向で圧縮率を最も大きくしたことを、特徴とする。
【0025】
このような本態様の方法に従えば、第二の取付部材の円筒状部にオリフィス部材を圧入して組み付けるだけで、特別な絞り加工等を必要とすることなく、シールゴム層に及ぼされる圧縮率を、貫通孔が位置する径方向で最も大きく設定することが出来るのであり、以て、かかる貫通孔における流体密性を容易に且つ有利に確保することが可能となるのである。
【0026】
なお、上述の各態様に係る本発明は、ロータリバルブの回動操作によって、一つのオリフィス通路を開閉したり、開度調節する他、二つ或いは三つ以上のオリフィス通路を選択的に開閉乃至は開度調節するようにした流体封入式防振装置にも、有利に適用され得る。また、ロータリバルブによる開閉や開度調節が行われるオリフィス通路とは別に、常時連通状態にあるオリフィス通路を流体室間に跨がって形成することも可能である。このようなオリフィス構造を採用することにより、より広い種類の入力振動に対して有効な防振効果を得ることが可能となる。なお、常時連通状態にあるオリフィス通路としては、好適には、ロータリバルブによって開閉されるオリフィス通路よりも低周波数域にチューニングされたものが好適に採用され得、それによって、オリフィス通路の開閉操作によって、常時連通状態にあるオリフィス通路とロータリバルブで開閉されるオリフィス通路とを、ロータリバルブ以外に特別な切換手段を必要とすることなく、選択的に機能せしめることが可能となる。
【0027】
なお、本発明に係る流体封入式防振装置においては、オリフィス部材における制御用孔や第二の取付部材における円筒状部の貫通孔を複数設けることも可能であるが、好ましくは、それら複数の制御用孔や貫通孔は、周上の略同じ位置に開口して形成される。また、二つの制御用孔及び貫通孔を設けて、それらの一方の制御用孔および貫通孔に対して、前記第一の態様に従い、バルブ手段の駆動軸を配すると共に、他方の制御用孔および貫通孔において、前記第六の態様に従い、エア通路を構成することも可能である。
【0028】
【発明の実施の形態】
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。
【0029】
先ず、図1〜4には、本発明の第一の実施形態としてのFR型の自動車用エンジンマウント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、互いに離間して対向配置されていると共に、対向面間に介装された本体ゴム弾性体16によって弾性的に連結されている。そして、かかるエンジンマウント10は、第一の取付金具12と第二の取付金具14において、それらの一方がパワーユニット側に、他方がボデー側に、それぞれ固定的に取り付けられることによって、パワーユニットを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、このエンジンマウント10には、第一の取付金具12と第二の取付金具14の略対向方向である図1中の略上下方向にパワーユニット重量が及ぼされて、第一の取付金具12と第二の取付金具14が互い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と共に、それら第一の取付金具12と第二の取付金具14の略対向方向に、防振すべき主たる振動が入力される。なお、以下の説明中、上下方向とは、原則として図1中の上下方向をいう。
【0030】
より詳細には、第一の取付金具12は、略円板形状を有しており、その外周縁部には、周上の一箇所において、径方向外方に突出して第二の取付金具14側に向かって屈曲して延び出すと共に、先端部分が鉤状に屈曲されたストッパ突部18が一体形成されている。また、第一の取付金具12の下面中央には、略カップ形状の支持金具20が、開口部において重ね合わされて溶着されている。更にまた、第一の取付金具12の中央には、上方に向かって突出する取付ボルト22が固設されており、この取付ボルト22によって、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ようになっている。
【0031】
一方、第二の取付金具14は、大径の略円筒形状を有する円筒状部としての筒金具24と、大径浅底の略有底円筒形状を有する底金具26によって形成されている。筒金具24は、軸方向上端部が上方に向かって拡径するテーパ部28とされている一方、軸方向下端部には、径方向外方に広がる段差部30が形成されていると共に、該段差部30の外周縁部から軸方向下方に延びる大径筒状のかしめ部32が一体形成されている。また、筒金具24におけるテーパ部28の開口周縁部には、周上の一箇所において、径方向外方に突出して補強金具34で補強された当接突部36が一体形成されている。また一方、底金具26の開口周縁部には、径方向外方に広がるフランジ状部38が一体形成されている。そして、筒金具24の下側開口部に底金具26が重ね合わされて、底金具26のフランジ状部38に対して、筒金具24のかしめ部32がかしめ固定されており、以て、第二の取付金具14が、全体として深底の略有底円筒形状をもって形成されている。なお、底金具26の底部中央には、下方に向かって突出する取付ボルト40が固設されており、この取付ボルト40によって、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ようになっている。
【0032】
そして、第二の取付金具14が、軸方向上方に向かって開口するように配設されていると共に、この第二の取付金具14の開口部側に離間して、第一の取付金具12が、第二の取付金具14と略同一中心軸上に配設されている。而して、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が配設されており、この本体ゴム弾性体16によって、第一の取付金具12と第二の取付金具14が弾性的に連結されている。かかる本体ゴム弾性体16は、全体として略円錐台形状を有しており、その小径側端面に第一の取付金具12が重ね合わされ、支持金具20が小径側端面から軸方向に差し込まれて埋入された状態で、それら第一の取付金具12と支持金具20が本体ゴム弾性体16に加硫接着されている。また、本体ゴム弾性体16の大径側端部外周面には、第二の取付金具14を構成する筒金具24におけるテーパ部28の内周面が重ね合わされて加硫接着されている。要するに、本実施形態では、図5及び図6に示されているように、本体ゴム弾性体16が、第一の取付金具12および支持金具20と筒金具24を備えた一体加硫成形品45として形成されており、筒金具24の軸方向上側の開口部が、本体ゴム弾性体16によって流体密に閉塞されているのである。
【0033】
なお、かかる一体加硫成形品45において、第一の取付金具12側における支持金具20のテーパ付外周面と、第二の取付金具14側における筒金具24のテーパ部28は、離間して対向する略平行面とされており、それらの対向面間に本体ゴム弾性体16が介在されることにより、パワーユニット重量等の荷重が本体ゴム弾性体16に対して圧縮力として有効に作用せしめられるようにされている。また、かかる一体加硫成形品45において、本体ゴム弾性体16の大径側端面には、大径凹所42が形成されて、筒金具24内に開口せしめられていると共に、筒金具24の内周面には、略全面に亘って広がる薄肉のシールゴム層43と、段差部30上で軸方向に突出する円環形状のシールゴム突部53が、それぞれ、本体ゴム弾性体16と一体的に形成されている。更にまた、第二の取付金具14の当接突部36の表面には、緩衝ゴム44が形成されていると共に、この当接突部36を覆うように、第一の取付金具12のストッパ突部18が位置合わせされている。そして、入力される振動荷重等によって第一の取付金具12と第二の取付金具14が、大きく相対変位せしめられた際、ストッパ突部18が、緩衝ゴム44を介して、当接突部36に当接せしめられることによって、それら第一の取付金具12と第二の取付金具14の相対変位量、ひいては本体ゴム弾性体16の弾性変形量を制限するストッパ機能が発揮されるようになっている。
【0034】
ここにおいて、特に、かかる一体加硫成形品45では、筒金具24が、その大半部分を占める軸方向中間部分が、内径:D1(図6参照)の略真円形状とされていると共に、該筒金具24の内周面の略全面に加硫接着されたシールゴム層43も、全体にわたって略一定の肉厚とされており、以て、シールゴム層43の内周面が、周方向全周にわたって、略一定の内径寸法:D2(図6参照)を有する真円形状とされている。また、かくの如く、全体にわたって略一定の内径寸法とされた、筒金具24の軸方向中間部分においては、その軸方向の略中央に位置して、筒金具24とシールゴム層43を貫通して内外周面に開口する円形の貫通孔47が、一つ形成されている。
【0035】
さらに、一体加硫成形品45には、筒金具24の軸方向下側開口部から仕切部材46と、変形容易な可撓性膜としてのダイヤフラム48が、順次、挿入されて嵌め込まれ、第二の取付金具14に対して固定的に組み付けられている。オリフィス部材としての仕切部材46は、筒金具24よりも僅かに小径の外周面を備えた略円形のブロック形状を有している。また、仕切部材46における軸方向下端の外周縁部には、軸方向下方に向かって円筒状に延び出し、その突出先端部が径方向外方に屈曲されることにより、フランジ状部50が一体形成されている。そして、この仕切部材46は、筒金具24に挿入されて、外周面がシールゴム層43を介して筒金具24に密着されていると共に、フランジ状部50が、筒金具24の段差部30に重ね合わされて、底金具26のフランジ状部38と共にかしめ部32でかしめ固定されることにより、第二の取付金具14に対して固定的に取り付けられている。また、ダイヤフラム48は、変形容易な薄肉のゴム膜で形成されており、中央部分には、容易に変形するように弛みをもたせてあると共に、外周縁部には、略円環板形状の固定金具52が加硫接着されている。そして、このダイヤフラム48は、筒金具24に挿入されて、固定金具52が、筒金具24の段差部30に重ね合わされ、底金具26のフランジ状部38と共にかしめ固定されることにより、第二の取付金具14の下側開口部を流体密に覆蓋する状態で取り付けられている。なお、固定金具52と第二の取付金具14の段差部30の間では、シールゴム突起53が挟圧されてかしめ固定部位が流体密にシールされている。
【0036】
これにより、筒金具24の両側開口部が、本体ゴム弾性体16とダイヤフラム48で流体密に覆蓋されて、内部に非圧縮性流体が封入された流体収容室54が形成されている。なお、封入される非圧縮性流体としては、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,シリコーン油等が採用され得、特に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、0.1Pa・s以下の低粘性流体が好適に採用される。また、非圧縮性流体の注入は、例えば、一体加硫成形品に対する仕切部材46とダイヤフラム48の組付けを流体中で行うことによって、流体収容室54の形成と同時に行うことも可能であるが、本実施形態では、一体加硫成形品に対する仕切部材46およびダイヤフラム48の組付けを大気中に行った後、ダイヤフラム48に加硫接着された固定金具52に穿孔された注入孔56を通じて、真空引き等を必要に応じて利用することにより非圧縮性流体を流体収容室54に注入し、その後、該注入孔56をブラインドリベット58で封止することによって、非圧縮性流体が充填されている。
【0037】
また、かかる流体収容室54は、筒金具24の軸方向中間部分に配された仕切部材46によって流体密に二分されており、以て、仕切部材46の上側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体16で構成された第一の流体室としての受圧室60が形成されている一方、仕切部材46の下側には、壁部の一部がダイヤフラム48で構成された第二の流体室としての平衡室62が形成されている。なお、かかる仕切部材46は、アルミニウム合金や合成樹脂等の硬質材で形成されている。即ち、受圧室60は、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間への振動入力時に、本体ゴム弾性体16の弾性変形に基づいて振動が入力されて圧力変化が生ぜしめられる一方、平衡室62は、ダイヤフラム48の変形によって容積変化が容易に許容されることにより圧力変化が吸収,回避されるようになっているのである。なお、ダイヤフラム48を挟んで平衡室62と反対側には、ダイヤフラム48と底金具26の間に位置して、ダイヤフラム48の変形を許容する空気室64が形成されている。
【0038】
さらに、受圧室60と平衡室62を仕切る仕切部材46には、それら受圧室60と平衡室62をそれぞれ相互に連通して両室60,62間での流体流動を許容する低周波用オリフィス通路66と、中周波用オリフィス通路68および高周波用オリフィス通路70が、互いに実質的に独立して形成されている。そして、振動入力時に受圧室60と平衡室62の間に生ぜしめられる圧力差に基づいて、これらのオリフィス通路66,68,70を通じての流体流動が生ぜしめられることにより、それら各オリフィス通路66,68,70のチューニングに応じた周波数域の入力振動に対して、それぞれ、流体の共振作用に基づく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、これら三つのオリフィス通路66,68,70が、何れも、受圧室60と平衡室62を連通せしめる第二のオリフィス通路として形成されている。
【0039】
詳細には、先ず、仕切部材46には、上面に開口して外周部分を周方向に一周弱の長さで延びる凹溝112が設けられていると共に、該仕切部材46の上面には、薄肉円板形状の蓋金具78が、全面を覆って重ね合わされており、凹溝112が、この蓋金具78で覆蓋されている。また、該凹溝112の周方向一端部は、蓋金具78に貫設された連通孔114を通じて受圧室60に開口されている一方、該凹溝112の周方向他端部が、仕切部材46の軸方向に貫設された接続孔116を通じて、平衡室62に開口されている。これにより、凹溝112と連通孔114,接続孔116を含んで、受圧室60と平衡室62の間に跨がって延び、それら両室60,62間での流体流動を許容する低周波用オリフィス通路66が形成されている。なお、この低周波用オリフィス通路66は、本実施形態では、常時、連通状態で形成されている。
【0040】
そして、本実施形態では、かかる低周波用オリフィス通路66が、その内部を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、例えばシェイク振動に対して有効な防振効果(減衰効果)を発揮し得るようにチューニングされている。また、特に本実施形態では、シェイク振動と周波数が近く、シェイク振動よりも僅かに高周波数域となるアイドリング1次振動等のアイドリング低周波振動に対しても、かかる低周波用オリフィス通路66を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(低同ばね効果)が発揮されるようにも考慮して、低周波用オリフィス通路66がチューニングされている。なお、かかるチューニングは、例えば、受圧室60や平衡室62の壁ばね剛性と、封入流体の密度等を考慮して、凹溝112や連通孔114,接続孔116の断面積:A1と長さ:L1の比:A1/L1を調節することによって、行うことが出来る。
【0041】
また、仕切部材46の上面および下面の中央部分には、上凹所72および下凹所74が形成されており、下凹所74には、第一の流量制限手段としての第一のゴム膜82が配設されている。この第一のゴム膜82は、円形板形状を有しておいると共に、外周縁部に略環状の固定板金具84が加硫接着されており、該固定板金具84が下凹所74の底面に重ね合わされて固定ボルト85で固着されることにより、第一のゴム膜82が、下凹所74の底面から所定距離だけ離間して該下凹所74の開口を流体密に覆う状態で、固定板金具84によって支持されて、展張状態で配設されている。そして、かかる配設状態下、第一のゴム膜82は、弾性変形が許容されていると共に、その下面が、平衡室62に直接に晒されている。
【0042】
また一方、上凹所72は、蓋金具78によって覆蓋されていると共に、かかる蓋金具78には、上凹所72を受圧室60に開口せしめる開口窓80,80が形成されている。また、上凹所72には、第二の流量制限手段としての第二のゴム膜76が配設されている。この第二のゴム膜76は、第一のゴム膜82よりも厚肉の円形板形状を有しており、厚肉の円環リブ形状とされた外周縁部が、凹所72の外周部分において、該凹所72の底面と蓋金具78の間で挟持されることにより、該第二のゴム膜76の中央部分が、上凹所72内で弾性変形可能に配設されている。これにより、上凹所72内が、第二のゴム膜76によって、底部側と開口部側とに流体密に二分されていると共に、該第二のゴム膜76の上面に対して、受圧室60の内圧が、開口窓80,80を通じて及ぼされるようになっている。
【0043】
ここにおいて、本実施形態では、第二のゴム膜76の中央部分が、厚肉化されて、仕切部材46の上凹所72の底面と蓋金具78に略当接されて変位規制されていると共に、第二のゴム膜76よりも第一のゴム膜82の方が、肉厚寸法が小さく、且つ自由長が大きくされている。これにより、第二のゴム膜76よりも第一のゴム膜82の方が、ばね定数が小さく、容易に弾性変形が許容されるようになっている。また、これら第一のゴム膜82および第二のゴム膜76は、主にそれ自身のばね剛性によって、変形に伴う変位量が制限されるようになっており、同じ圧力が作用した場合に、第二のゴム膜76よりも第一のゴム膜82に対して大きな変位量が生ぜしめられるようになっている。
【0044】
また、仕切部材46には、軸方向中間部分を直径方向に向かって略矩形断面で直線的に貫通して延びる内部通路としての径方向孔90が形成されている。即ち、この径方向孔90は、仕切部材46の内部を、受圧室60と平衡室62の対向方向に略直交する方向に直線的に形成されており、該径方向孔90の両端開口が筒金具24で流体密に覆蓋されている。また、該径方向孔90の径方向両端部近くには、径方向孔90から分岐して、互いに反対の軸方向に延びる接続孔92,94が形成されている。そして、径方向孔90の一方の端部側が、接続孔92を通じて、蓋金具78に開口形成された窓部96から受圧室60に開口されていると共に、径方向孔90の他方の端部側が、接続孔94を通じて、下凹所74に開口せしめられている。これにより、径方向孔90と接続孔92,94および下凹所74を含んで、受圧室60と平衡室62の間に跨がって延び、第一のゴム膜82の弾性変形に基づいて、それら両室60,62間での流体流動を許容する中周波用オリフィス通路68が形成されている。特に、本実施形態では、かかる中周波用オリフィス通路68が、その内部を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、例えばアイドリング3次等のアイドリング高次振動に対して有効な防振効果を発揮し得るようにチューニングされている。なお、かかるチューニングは、低周波用オリフィス通路66と同様、例えば、受圧室60や平衡室62の壁ばね剛性と、第一のゴム膜82のばね剛性、封入流体の密度等を考慮して、径方向孔90や接続孔92,94の断面積:A2と長さ:L2の比:A2/L2を調節することによって、行うことが出来る。また、中周波用オリフィス通路68を通じての流体流動量は、第一のゴム膜82の弾性によって、制限されるようになっている。なお、本実施形態では、かかる中周波用オリフィス通路68におけるA2/L2の値が、前記低周波用オリフィス通路66におけるA1/L1の値に対して、A1/L1<A2/L2となるように設定されており、それによって、上述の如きチューニング特性が有利に実現されている。
【0045】
更にまた、仕切部材46には、中心軸上を略矩形断面をもって直線的に延びる軸方向孔86が形成されており、該軸方向孔86の両側が、上凹所72と下凹所74の各中央に開口せしめられている。これにより、軸方向孔86と上下凹所72,74を含んで、受圧室60と平衡室62の間に跨がって延び、第一及び第二のゴム膜82,76の弾性変形に基づいて、それら両室60,62間での流体流動を許容する高周波用オリフィス通路70が形成されている。特に、本実施形態では、かかる高周波用オリフィス通路70が、その内部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を発揮し得るようにチューニングされている。なお、かかるチューニングは、低周波用オリフィス通路66と同様、例えば、受圧室60や平衡室62の壁ばね剛性と、第一及び第二のゴム膜82,76のばね剛性、封入流体の密度等を考慮して、軸方向孔86の断面積:A3と長さ:L3の比:A3/L3を調節することによって、行うことが出来る。また、該高周波用オリフィス通路70を通じての流体流動量は、第一及び第二のゴム膜82,76の弾性、特にばね定数が大きい第二のゴム膜76の弾性によって、制限されるようになっている。なお、本実施形態では、かかる高周波用オリフィス通路70におけるA3/L3の値が、前記低周波用オリフィス通路66におけるA1/L1の値に対して、A1/L1<A3/L3となるように設定されており、それによって、上述の如きチューニング特性が有利に実現されている。
【0046】
また、仕切部材46においては、その内部において、中周波用オリフィス通路68と高周波用オリフィス通路70が、各通路長さ方向略中央部分で互いに直交して交差しており、この交差点上を、それら第二及び高周波用オリフィス通路68,70の何れとも直交する径方向に、仕切部材46を貫通して直線的に延びるバルブの組付孔としてのバルブ装着孔100が形成されている。そして、このバルブ装着孔100に対して、ロータリバルブとしてのロータリバルブ102が挿入されて組み付けられている。このロータリバルブ102は、アルミニウム合金等の金属や合成樹脂材の如き硬質材で形成されており、中空の有底円筒形状を有していると共に、底部側中央には、軸方向外方に突出する駆動軸105が一体形成されている。そして、仕切部材46の径方向に延びて貫設された組付孔としてのバルブ装着孔100に嵌め込まれて内挿状態で組み付けられている。このバルブ装着孔100は、ロータリバルブ102における中空円筒部の外径寸法よりも僅かに大きな内径寸法を有しており、軸方向一端部が小径化されて駆動軸105よりも僅かに大きな内径寸法とされている一方、軸方向他端部がテーパ形状に大径化されてバルブ挿入部107とされている。そして、このバルブ装着孔100に対して、バルブ挿入部107側から、ロータリバルブ102が軸方向に挿入されて組み付けられていると共に、挿入後、バルブ挿入部107にバルブ押え板103が圧入固定されることによって、かかるロータリバルブ102が、バルブ装着孔100内において、軸方向に抜け出し不能に、且つ中心軸回りに回動可能に組み付けられている。なお、ロータリバルブ102の駆動軸105には、Oリングが外嵌装着されており、このOリングによって、駆動軸105の外周面とバルブ装着孔100の内周面の間が流体密にシールされている。
【0047】
そして、ロータリバルブ102の筒壁部には、径方向一方向で対向位置する部分を内外に貫通する略矩形状の連通孔104,104が形成されており、ロータリバルブ102の回動位置に応じてこれらの連通孔104,104が、バルブ装着孔100の内周面における径方向孔90の開口部と、軸方向孔86の開口部との、何れかに択一的に位置合わせされて連通せしめられるようになっている。
【0048】
さらに、仕切部材46のバルブ装着孔100のうち、ロータリバルブ102の駆動軸105が組み込まれた方の開口端部は、軸方向所定長さで大径化されて、仕切部材46の外周面に開口する凹部109とされている。そして、ロータリバルブ102の駆動軸105が、凹部109の底面中央から凹部109内に突出せしめられている。更に、凹部109の開口部位には、第二の取付金具14(筒金具24)の貫通孔47が位置合わせされて、該貫通孔47を通じて凹部109が外部空間に開口せしめられている。また、この貫通孔47の開口側外方には、第二の取付金具14の外周面上に位置して、ステッピングモータ106が配設されており、ブラケット108を介して、第二の取付金具14(筒金具24)に固着されている。そして、このステッピングモータ106の出力軸110が、筒金具24に設けられた貫通孔47を通じて、仕切部材46の凹部109に挿入されて、ロータリバルブ102の駆動軸105に対して同軸的に連結されている。これにより、ロータリバルブ102が、ステッピングモータ106で回動せしめられて、中周波用オリフィス通路68を連通し且つ高周波用オリフィス通路70を遮断する回動位置と、高周波用オリフィス通路70を連通し且つ中周波用オリフィス通路68を遮断する回動位置(図1及び図2に示された回動位置)とに、択一的に位置決めされるようになっている。なお、ステッピングモータ106の作動は、防振すべき振動の入力状態に応じて、例えば、自動車の走行状態に対応した信号(例えば、速度信号やシフトポジション信号等)に基づいて制御されるようになっている。
【0049】
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、ロータリバルブ102の回動位置を切り換えることによって、マウント防振特性を変更することが出来るのであり、車両走行状態下では、ロータリバルブ102を、図示されているように、その一対の連通孔104,104が仕切部材46の軸方向両側に開口位置せしめられる回動位置として、高周波用オリフィス通路70を連通し、且つ中周波用オリフィス通路68を遮断する回動位置に保持せしめる一方、車両停止(アイドリング)状態下では、ロータリバルブ102を、図示された位置から90度だけ中心軸回りで何れかの周方向に回動させて、中周波用オリフィス通路68を連通し、且つ高周波用オリフィス通路70を遮断する回動位置に保持せしめる。
【0050】
それにより、車両走行状態下では、高周波用オリフィス通路70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(振動絶縁効果)が発揮されると共に、低周波用オリフィス通路66を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、該低周波用オリフィス通路66のチューニングに従い、シェイク等の低周波振動に対して有効な防振効果(減衰効果)が発揮されるのである。なお、高周波用オリフィス通路70よりも低周波用オリフィス通路66の方が流体流動抵抗が大きいが、第二のゴム膜76で高周波用オリフィス通路70の流体流量が制限されることにより、低周波用オリフィス通路66を通じての流体流量も有利に確保され得る。
【0051】
また一方、車両停止状態下では、受圧室60と平衡室62の間において、中周波用オリフィス通路68を通じての流体流動が許容されることとなる。その結果、中周波用オリフィス通路68を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、アイドリング振動に対して有効な防振効果が発揮されるのである。なお、本実施形態では、低周波用オリフィス通路66が、常時連通状態とされていると共に、中周波用オリフィス通路68を通じての流体流動量が第一のゴム膜82で制限されることにより、低周波用オリフィス通路66を通じての流体流動量も有利に確保されるようになっている。そして、特に、本実施形態では、中周波用オリフィス通路68を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、アイドリング3次振動等のアイドリング高周波振動に対して有効な防振効果が発揮されると共に、低周波用オリフィス通路66を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、アイドリング1次振動等のアイドリング低周波振動に対して有効な防振効果が発揮されることとなる。
【0052】
なお、本実施形態のエンジンマウント10においては、仕切部材46の下面側に第一のゴム膜82が配設されていると共に、仕切部材46の上面側に第二のゴム膜76が配設されていることから、それら第一及び第二のゴム膜82,76の厚さや面積(自由長)等を、仕切部材46の大型化等を伴うことなく、有利に確保することが出来、中周波及び高周波用オリフィス通路68,70のチューニング自由度とコンパクト化の両立が有利に達成され得るのである。
【0053】
なお、低周波用オリフィス通路66は、常時連通状態にあるが、第二及び高周波用オリフィス通路68,70による防振効果が発揮される周波数域よりも低周波数域にチューニングされており、中周波及び高周波用オリフィス通路68,70のチューニング周波数域の振動入力時には低周波用オリフィス通路66の流通抵抗が著しく増大することから、中周波数及び高周波用オリフィス通路68,70に基づく防振効果は有効に発揮され得る。また、中周波用オリフィス通路68を通じての流体流動量は、上下ゴム膜82,76で制限されることから、走行時における低周波用オリフィス通路66を通じての流体流動量が充分に確保されて、低周波用オリフィス通路66に基づく防振効果も有効に発揮され得る。
【0054】
ところで、このような構造とされたエンジンマウント10においては、流体の流動作用に基づく所期の防振効果を安定して得るために、十分な流体密性を安定して確保することが重要となる。そこにおいて、本実施形態では、ロータリバルブ102に回転駆動力を及ぼすために筒金具24に貫通孔47が形成されているために、この貫通孔47を通じての流体漏れ等に起因する流体密性の低下が問題となり易い。特に本実施形態では、筒金具24にテーパ部28や段差部30,かしめ部32等が形成されると共に、その外周面にブラケット金具108を装着するための取付金具111が設けられており、仕切部材46の圧入後に筒金具24を絞り加工してシール性を向上させることが難しいことから、仕切部材46の外周面と筒金具24の内周面の間のシール性の確保の困難さが危惧される。
【0055】
そこで、本実施形態のエンジンマウント10においては、貫通孔47付近での流体密性を十分に確保するために、特別に、以下の如きシール構造が採用されている。
【0056】
すなわち、図7及び図8に示されているように、仕切部材46は、外径寸法:D3を有する円筒形外周面とされて、筒金具24に対して、シールゴム層43を介して圧接される外周面上において、それぞれ径方向外方に向かって突出する一対の大径突部120,120が、一体形成されている。かかる一対の大径突部120,120は、ロータリバルブ102の回動中心軸となる仕切部材46の径方向で対向位置せしめられており、仕切部材46に設けられた凹部109の開口幅よりも大きな周方向幅で、仕切部材46の軸方向全長にわたって形成されている。これによって、仕切部材46の凹部109の周囲が、全体にわたって大径突部120とされており、仕切部材46の外径寸法が、ロータリバルブ102の回動中心軸となる径方向で、最も大きく設定されている。
【0057】
要するに、本実施形態では、仕切部材46において、ロータリバルブ102の回動中心軸となる径方向での外径寸法:D4が、他の径方向での外径寸法:D3よりも大きく設定されており、且つ、第二の取付金具14における筒金具24の内径寸法:D1およびシールゴム層43の内径寸法:D2に対して、下式を満足するように設定されているのである。
D2 ≦ D3 < D4 < D1
【0058】
そして、このような構造とされた仕切部材46は、図5〜6に示されている如き、別途形成された一体加硫成形品45に対して、軸方向下方から圧入されることにより、組み付けられている。そこにおいて、図1〜4に示されているように、仕切部材46の外周面上に一対の大径突部120,120が形成されていることにより、仕切部材46と筒金具24の間でシールゴム層43に及ぼされる挟圧力が、シールゴム層43の周方向で異ならせしめられている。具体的には、シールゴム層43における圧縮率が、仕切部材46に大径突部120,120が形成された部分で最も大きくされており、仕切部材46において大径突部120,120が形成された領域では、それらが形成されていない領域に比して、シールゴム層43に対して大きな挟圧力が及ぼされている。
【0059】
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、仕切部材46における筒金具24の貫通孔47に対応する特定の位置に一対の大径突部120,120を形成し、筒金具24の貫通孔47から周方向に外れた部分において、シールゴム層43に対する圧縮率を小さくしたことにより、特に、貫通孔47の付近でシールゴム層43に大きな挟圧力を安定して作用せしめることが出来るのであり、シール性能の安定化と信頼性の向上が有利に達成され得るのである。
【0060】
しかも、筒金具24の貫通孔47から周方向に外れた部分においては、シールゴム層43に対する圧縮率を小さくしたことにより、仕切部材46を筒金具24に圧入して組み付ける場合でも、大径突部120が形成されずにシールゴム層43に対する圧縮率が小さくされた部分で、シールゴム層43の逃げスペースが有利に確保され得るのであり、それ故、仕切部材46を筒金具24に圧入して組み付けるに際して、シールゴム層43の損傷やスプリングバックによる圧入操作の悪化等が有利に回避されて、仕切部材46を目的とする組付位置に容易に且つ確実に圧入セットすることが出来るのであり、また、それによって、仕切部材46を筒金具24に圧入組付けするだけの簡単な作業で、筒金具24に設けられた貫通孔47の周囲において、シールゴム層43に対して大きな挟圧力を有効に且つ安定して作用せしめることが出来、以て、貫通孔47の付近、ひいては流体収容室54において、極めて有効なシール性を安定して得ることが可能となるのである。
【0061】
特に、本実施形態では、仕切部材46において大径突部120,120が形成された領域では、シールゴム層43における圧縮率:Paの値(下式参照)が、下記条件式(a)を満足するように設定されていると共に、仕切部材46における大径突部120,120から外れた領域では、シールゴム層43における圧縮率:Pbの値(下式参照)が、下記条件式(b)を満足するように設定されている。
Pa=(((φD1−φD2)/2)−((φD1−φD4)/2))/((φD1−φD2)/2)
Pb=(((φD1−φD2)/2)−((φD1−φD3)/2))/((φD1−φD2)/2)
35% ≦ Pa ≦ 65% ・・・条件式(a)
4% ≦ Pb ≦ 10% ・・・条件式(b)
【0062】
すなわち、このような条件式を満足せしめることによって、仕切部材46の筒金具24に対する圧入による組付作業性を有利に確保しつつ、貫通孔47の周囲においてシールゴム層43を強固に挟圧せしめ、以て、一層優れた流体密性を容易に且つ安定して得ることが可能となるのである。特に、本実施形態では、仕切部材46に対して、貫通孔47よりも大きな大径突部120を設けたことにより、貫通孔47の周囲の十分に大きな範囲で、上記条件式(a)を満足し得る圧縮率をシールゴム層43に設定し得たのであり、それによって、より優れた流体密性を得ることができるのである。
【0063】
ところで、上述の如き構造とされたエンジンマウント10を製造するに際しては、例えば、以下の製造方法が、好適に採用される。
【0064】
すなわち、本体ゴム弾性体16の成形型内に第一の取付金具12と第二の取付金具14をセットした状態下で、かかる成形型内にゴム材料を充填し、加硫成形することによって、第一及び第二の取付金具12,14を有する本体ゴム弾性体16の一体加硫成形品45を製造する。また、それとは別に、別途製造した仕切部材46に対して、ロータリバルブ102や第一及び第二のゴム膜82,76等を組み付けると共に、蓋金具78を重ね合わせて装着することにより、仕切部材の組立体を得る。
【0065】
続いて、前述の如く、かかる一体加硫成形品45の筒金具24に対して、軸方向下方から、仕切部材46の組立体を圧入して一体的に組み付ける。なお、その際、仕切部材46の凹部109が筒金具24の貫通孔47を通じて開口するように、筒金具24と仕切部材46を相互に周方向に位置合わせする。また、仕切部材46の筒金具24に対する軸方向の圧入位置は、仕切部材46の上面外周縁部が、本体ゴム弾性体16の下端面に当接すると共に、仕切部材46に一体形成されたフランジ状部50が、筒金具24の段差部30に当接することによって、設定されるようになっている。
【0066】
さらに、筒金具24のかしめ部32に固定金具52を圧入してダイヤフラム48を組み付けた後、固定金具52の注入孔56を通じて非圧縮性流体を注入充填し、続いて該注入孔56をブラインドリベット58で封止する。
【0067】
そして、その後、ダイヤフラム48の外側に底金具26を組み付けて、該底金具26のフランジ状部38を、筒金具24のかしめ部32で、仕切部材46のフランジ状部50や固定金具52と共にかしめ固定することによって、目的とするエンジンマウント10を得ることが出来るのである。更に、かかるエンジンマウント10には、自動車への装着に先立って、ステッピングモータ106が、ブラケット108を介して、第二の取付金具14に固定されて装着されると共に、該ステッピングモータ106の出力軸110が、筒金具24の貫通孔47を通じて内方に差し込まれ、仕切部材46の凹部109内において、該凹部109の底部から突設されたロータリバルブ102の駆動軸105に対して該出力軸110が連結されることとなる。
【0068】
なお、流体収容室54への非圧縮性流体の充填は、上述の如き注入孔56による他、例えば、封入すべき非圧縮性流体中において、ダイヤフラム48を有する固定金具52を筒金具24のかしめ部32に圧入し、該固定金具52を筒金具24の段差部30に対してシールゴム突起53を挟んで押し付けることにより、密閉された流体封入領域の形成と同時に非圧縮性流体を充填封入することも可能である。
【0069】
ところで、上記第一の実施形態では、仕切部材46の外周面に大径突部120,120を形成することによって、仕切部材46と筒金具24(第二の取付部材14)の間でのシールゴム層43に対する圧縮率を周方向で変化せしめるようになっていたが、その他、筒金具24やシールゴム層43において特定の構成を採用することによって、シールゴム層43に対する圧縮率を周方向で変化させることも可能である。その具体的な構造例が、図6に対応する断面図として、図9,10,11に、それぞれ示されている。
【0070】
すなわち、図9に示された他の第一具体例においては、筒金具24としては、第一の実施形態と同様、内径寸法が全周にわたって一定とされた真円筒形状のものが採用されているが、その内周面に内径寸法:D2で形成されたシールゴム層43の肉厚寸法が周方向で変化せしめられて、貫通孔47の形成部位とその径方向対向部位において、それぞれ貫通孔47よりも大きな周方向幅をもって軸方向全長にわたって延びる一対の小径突部122,122が形成されており、以て、シールゴム層43における貫通孔47の位置する径方向の内径寸法:D5が、他の径方向での内径寸法:D2よりも小さくされている。
【0071】
また、図10に示された他の第二具体例においては、シールゴム層43の内周面は、内径寸法が周方向で一定とされた真円筒形状とされているが、筒金具24が周方向で異形とされて、貫通孔47の形成部位とその径方向対向部位において、それぞれ貫通孔47よりも大きな周方向幅をもって軸方向長さをもって延びる一対の小径突部124,124が形成されており、以て、貫通孔47の位置する径方向の内径寸法:D6が、他の径方向での内径寸法:D1よりも小さくされている。
【0072】
更にまた、図11に示された他の第三具体例においては、前記第二具体例と同様に、筒金具24に一対の小径突部124,124が形成されて、貫通孔47の位置する径方向の内径寸法:D6が、他の径方向での内径寸法:D1よりも小さくされていると共に、該筒金具24の内周面上に、シールゴム層43が、全体にわたって略一定の厚さ寸法で形成されている。
【0073】
すなわち、これら第一〜第三の何れの具体例に示された筒金具24およびシールゴム層43を採用することによっても、仕切部材46を軸方向に圧入することによって、貫通孔47の位置する径方向位置方向において、他の径方向よりもシールゴム層43に対する圧縮率を大きく設定することが出来るのであり、それによって、前記第一の実施形態と同様な効果を有効に得ることが出来、貫通孔47における優れたシール性を安定して確保することが可能となるのである。なお、これら第一〜第三の具体例に示された構成は、前記第一の実施形態に示されている如き、一対の大径突部120,120を備えた仕切部材46と組み合わせて採用することも可能であるが、大径突部120を有しない真円筒形状の外周面を備えた仕切部材も採用可能であり、そのような仕切部材を採用した場合でも、上述の如き、筒金具24やシールゴム層43において特定の構成を採用することによって、シールゴム層43に対する圧縮率を周方向で変化させて、貫通孔47の形成部位において有効なシール性を得ることが出来るのである。
【0074】
次に、図12及び図13には、本発明の第二の実施形態としてのFF型自動車用のエンジンマウントとして用いられる円筒形マウント208が、示されている。
【0075】
これらの図において、210および212は、それぞれ第一の取付部材および第二の取付部材としての内筒金具および外筒金具であって、互いに所定量偏心して配置されており、それらの間に介装された本体ゴム弾性体としてのゴム弾性体214によって、互いに連結されている。
【0076】
そして、かかるエンジンマウントにあっては、内筒金具210および外筒金具212が、車体側およびエンジンを含むパワーユニット側の各一方に取り付けられて、それらの間に介装されることにより、該パワーユニットを車体に対して防振支持せしめるようになっている。また、かかるエンジンマウントにあっては、そのような装着状態下、パワーユニット重量が内外筒金具210,212間に及ぼされ、ゴム弾性体214が変形せしめられることにより、それら両金具210,212が、略同一軸心上に位置せしめられるようになっていると共に、防振すべき振動が、主として内外筒金具210,212の略偏心方向(図中、上下方向)に入力されるようになっている。
【0077】
より詳細には、内筒金具210は、中空のロッド形状乃至は厚肉の円筒形状をもって形成されており、その径方向外方には、略薄肉円筒形状を呈する金属スリーブ216が、所定距離偏心して配設されている。そして、これら内筒金具210と金属スリーブ216との間に、ゴム弾性体214が介装されており、該ゴム弾性体214が、内筒金具210の外周面と金属スリーブ216の内周面とに、それぞれ加硫接着された一体加硫成形品として形成されている。
【0078】
また、かかるゴム弾性体214には、内筒金具210と金属スリーブ216との径方向離間距離の小なる部分において、軸方向に貫通する肉抜部218が、周方向略半周に亘って形成されている。それにより、前述の如き装着状態下に及ぼされるパワーユニット重量によって、ゴム弾性体214に惹起される引張応力が、軽減されるようになっている。
【0079】
さらに、ゴム弾性体214における内筒金具210と金属スリーブ216との径方向離間距離の大なる部位には、径方向外方に開口する第一のポケット部220が形成されており、金属スリーブ216に設けられた第一の窓部222を通じて開口せしめられている。
【0080】
また一方、該第一のポケット部220に対して、内筒金具210を挟んで径方向に対向位置する、内筒金具210と金属スリーブ216との径方向離間距離の小なる部位には、径方向外方に開口する第二のポケット部224が形成されており、金属スリーブ216に設けられた第二の窓部226を通じて開口せしめられている。また、かかる第二のポケット部224にあっては、その底壁部228が肉抜部218により薄肉化されて、弾性変形の容易な可撓性膜として構成されている。
【0081】
さらに、前記金属スリーブ216は、その軸方向中央部分が小径部とされており、軸方向中央部分を周方向に延びる周溝230が形成されている。そして、かかる周溝230により、第一のポケット部220の開口部たる第一の窓部222と、第二のポケット部224の開口部たる第二の窓部226とが、周方向両側端縁部間において、それぞれ互いに接続されている。
【0082】
そして、かくの如き構造とされた一体加硫成形品には、必要に応じて、金属スリーブ216に対して縮径加工が施されてゴム弾性体214に予備圧縮が加えられた後、それぞれ、略半円筒形状を呈する第一及び第二のオリフィス半割体232,234が、第一及び第二のポケット部220,224の対向方向両側から組み付けられ、それによって、全体として略厚肉の円筒形状を呈するオリフィス部材236が構成されて、金属スリーブ216の周溝230内に嵌め込まれている。
【0083】
かかるオリフィス部材236には、図14〜17に示されているように、外周面上において、屈曲して周方向に略2周半の長さで延びる第一の凹溝238と、該第一の凹溝238よりも大きな断面積をもって周方向に略半周の長さで延びる第二の凹溝244が、互いに独立して形成されている。そして、オリフィス部材236の一体加硫成形品に対する組付状態下、第一の凹溝238の両端部が、底壁部を貫通して設けられた通孔240,242を通じて、第一のポケット部220および第二のポケット部224に開口せしめられている一方、第二の凹溝244の両端部が、底壁部を貫通して設けられた通孔246,248を通じて、第一のポケット部220および第二のポケット部224に開口せしめられている。
【0084】
さらに、第一のポケット部220側に配設された第一のオリフィス半割体232は、周方向中央部分が厚肉化されており、かかる厚肉部250において、上記第一の凹溝238および第二の凹溝244が、該第一のオリフィス半割体232内を周方向に貫通して延びるトンネル構造をもって、形成されている。
【0085】
また、かかる第一のオリフィス半割体232の厚肉部250の外周面には、平坦な取付座252が形成されていると共に、該取付座252の中央部分には、内方に向って延び、トンネル構造とされた第一の凹溝238に連通された円形のバルブ組付穴254が形成されている。
【0086】
そして、このようなオリフィス部材236が組み付けられた一体加硫成形品にあっては、図12及び図13に示されているように、外筒金具212に圧入固定されており、一体加硫成形品を構成する金属スリーブ216とオリフィス部材236に対して外筒金具212が外嵌固定されており、更に必要に応じて外筒金具212が縮径加工されてより強固に嵌着固定されている。ここにおいて、本実施形態では、この円筒形状を有する外筒金具212それ自体によって第二の取付部材が構成されているのであり、換言すれば、第二の取付部材の全体が、円筒状部としての外筒金具212とされているのである。なお、この外筒金具212には、内周面の略全面に亘って、薄肉のシールゴム層256が設けられており、該シールゴム層256によって、金属スリーブ216と外筒金具212との嵌着面間およびオリフィス部材236と外筒金具212との間が流体密にシールされるようになっている。
【0087】
すなわち、この外筒金具212の外嵌によって、第一のポケット部220および第二のポケット部224の開口部、更にオリフィス部材236に設けられた第一の凹溝238および第二の凹溝244が、それぞれ覆蓋されている。
【0088】
そして、第一のポケット部220により、所定の非圧縮性流体が封入されて内外筒金具210,212間への振動入力時にゴム弾性体214の弾性変形に基づいて内圧変動が惹起される受圧室258が形成されている一方、第二のポケット部224により、所定の非圧縮性流体が封入されて底壁部228の変形に基づいて容積変化が許容される平衡室260が形成されている。更にまた、第一の凹溝238により、それら受圧室258と平衡室260とを相互に連通する低周波用オリフィス通路262が形成されていると共に、第二の凹溝244により、低周波用オリフィス通路262よりも大きな断面積/長さの比をもって、受圧室258と平衡室260とを連通する高周波用オリフィス通路264が形成されている。なお、本実施形態では、これら二つのオリフィス通路262,264が、何れも、受圧室と平衡室を連通せしめる第二のオリフィス通路として形成されている。
【0089】
なお、上記受圧室258および平衡室260に封入される非圧縮性流体としては、前記第一の実施形態における封入流体と同様、一般に、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、用いられる。また、かかる流体の封入は、例えば、マウントの組み立てを流体中で行なうことによって、有利に為され得る。
【0090】
さらに、前記外筒金具212には、第一のオリフィス半割体232の取付座252が位置せしめられる部位に、貫通孔としての開口窓266が形成されている。そして、この取付座252に対して、バルブ組立体268が、固定されている。
【0091】
かかるバルブ組立体268は、ダイキャスト成形や射出成形等により、金属材料や樹脂材料にて一体成形されたハウジング274を備えている。このハウジング274は、中心部分に円形断面のバルブ装着穴276が設けられた略有底円筒形状を呈しており、その開口部側に取付部278が一体的に設けられている。また、かかるハウジング274の周壁部には、軸直角方向で対向位置する部位に、一対の連通孔282,282が、形成されている。
【0092】
そして、このハウジング274のバルブ装着穴276内に、ロータリバルブ284が挿入、配置されている。かかるロータリバルブ284は、軸直角方向に貫通するバルブ孔286が形成された円形短柱形状の頭部288と、該頭部288の軸方向一方の側に突出形成されたロッド状の脚部290とから構成されている。そして、その頭部288側からハウジング274のバルブ装着穴276に嵌め込まれ、押えリング292によって、軸心回りに回動可能に保持せしめられている。即ち、このロータリバルブ284をハウジング274内で回動せしめることにより、ハウジング274に形成された連通孔282,282が、バルブ孔286を通じて相互に連通されたり、或いは遮断されたりするようになっている。なお、ロータリバルブ284の外周面とバルブ装着穴276の内周面(摺接面)との摺動面間は、そこを通じての流体の流動が阻止される程度に密接されている。
【0093】
さらに、ハウジング274の取付部278には、駆動モータ300が固設されており、その出力軸302が、外筒金具212に設けられた開口窓266を通じて外方に突出せしめられたロータリバルブ284の脚部290に対して、係合されている。そして、かかる駆動モータ300により、ロータリバルブ284が、その中心軸である一軸回りに回動駆動せしめられるようになっている。
【0094】
そして、かくの如きバルブ組立体268は、オリフィス部材236(第一のオリフィス半割体232)に設けられたバルブ組付穴254に挿入されて、連通孔282,282が高周波用オリフィス通路264に連通せしめられた状態で、ボルト306で固定されて組み付けられている。
【0095】
上述の如き構造とされたエンジンマウント208にあっては、ロータリバルブ284の一軸回りの回動によって、高周波用オリフィス通路264が開閉制御せしめられる。なお、図12及び図13には、ロータリバルブ284による高周波用オリフィス通路264の遮断状態が示されている。
【0096】
そして、該中周波用オリフィス通路264を「閉」とした状態下では、受圧室258と平衡室260との間での流体の流動が、専ら低周波用オリフィス通路262を通じて生ぜしめられる結果、流体の共振作用に基づいてシェイクやバウンス等の低周波振動に対する防振効果(高減衰効果)が発揮される。
【0097】
また一方、高周波用オリフィス通路264を「開」とした状態下では、受圧室258と平衡室260との間での流体の流動が、主として低周波用オリフィス通路262よりも流通抵抗の小さい高周波用オリフィス通路264を通じて生ぜしめられる結果、流体の共振作用に基づいてこもり音等の中乃至高周波振動に対する防振効果(低動ばね効果)が発揮される。
【0098】
ところで、このような構造とされたエンジンマウント208においては、流体の流動作用に基づく所期の防振効果を安定して得るために、十分な流体密性を安定して確保することが重要となる。そこにおいて、本実施形態では、ロータリバルブ284に回転駆動力を及ぼすために外筒金具212に開口窓266が形成されているために、この開口窓266を通じての流体漏れ等に起因する流体密性の低下が問題となり易い。
【0099】
そこで、本実施形態のエンジンマウント208においては、開口窓266付近での流体密性を十分に確保するために、特別に、以下の如きシール構造が採用されている。
【0100】
すなわち、図14〜17に示されているように、オリフィス部材236は、外径寸法:D10を有する円筒形外周面とされており、外筒金具212に対して、シールゴム層256を介して圧接される外周面上において、それぞれ径方向外方に向かって突出する一対の大径突部310,310が、一体形成されている。かかる一対の大径突部310,310は、ロータリバルブ284の回動中心軸となるオリフィス部材236の径方向一方向で対向位置せしめられており、オリフィス部材236に設けられたバルブ組付穴254の開口幅よりも大きな周方向幅で、特に本実施形態ではオリフィス部材236に設けられた取付座252よりも大きな周方向幅で、オリフィス部材236の軸方向全長にわたって形成されている。これによって、オリフィス部材236のバルブ組付穴254および取付座252の周囲が、全周にわたって大径突部310とされており、オリフィス部材236の外径寸法が、ロータリバルブ284の回動中心軸となる径方向で、最も大きく設定されている。
【0101】
要するに、本実施形態では、オリフィス部材236において、ロータリバルブ284の回動中心軸となる径方向の外径寸法:D11が、他の径方向での外径寸法:D10よりも大きく設定されており、且つ、外筒金具212の内径寸法:D12および荷重が及ぼされていない状態でのシールゴム層256の内径寸法:D13に対して、下式を満足するように設定されているのである。
D13 ≦ D10 < D11 < D12
なお、このような本実施形態においても、前記第一の実施形態と同様に、D10〜13の各値が、下記条件式に従う圧縮率を満足し得るように設定することが、より望ましい。
Pa=(((φD12−φD13)/2)−((φD12−φD11)/2))/((φD12−φD13)/2)
Pb=(((φD12−φD13)/2)−((φD12−φD10)/2))/((φD12−φD13)/2)
35% ≦ Pa ≦ 65%
4% ≦ Pb ≦ 10%
【0102】
そして、このような構造とされたオリフィス部材236は、内周面にシールゴム層256が被着された外筒金具212に対して軸方向に圧入されることにより、組み付けられている。そこにおいて、オリフィス部材236の外周面上に一対の大径突部310,310が形成されていることにより、オリフィス部材236外筒金具212の間でシールゴム層256に及ぼされる挟圧力が、シールゴム層256の周方向で異ならせしめられている。具体的には、シールゴム層256における圧縮率が、オリフィス部材236に大径突部310,310が形成された部分で最も大きくされており、オリフィス部材236において大径突部310,310が形成された領域では、それらが形成されていない領域に比して、シールゴム層256に対して大きな挟圧力が及ぼされている。
【0103】
従って、上述の如き構造とされたエンジンマウント208においては、オリフィス部材236における外筒金具212の開口窓266に対応する特定の位置に一対の大径突部310,310を形成し、外筒金具212の開口窓266から周方向に外れた部分において、シールゴム層256に対する圧縮率を小さくしたことにより、特に、開口窓266の付近でシールゴム層256に大きな挟圧力を安定して作用せしめることが出来るのであり、以て、前記第一の実施形態におけるエンジンマウント10と同様に、シール性能の安定化と信頼性の向上が有利に達成され得るのである。
【0104】
しかも、外筒金具212の開口窓266から周方向に外れた部分においては、シールゴム層256の圧縮率を小さくしたことにより、オリフィス部材236を外筒金具212に圧入して組み付ける場合でも、大径突部310が形成されずにシールゴム層256の圧縮率が小さくされた部分で、シールゴム層256の逃げスペースが有利に確保され得るのであり、それ故、オリフィス部材236を外筒金具212に圧入して組み付けるに際して、シールゴム層256の損傷やスプリングバックによる圧入操作の悪化等が有利に回避されて、オリフィス部材236を目的とする組付位置に容易に且つ高精度に圧入セットすることが出来るのであり、また、それによって、オリフィス部材236を外筒金具212に圧入組付けするだけの簡単な作業で、外筒金具212に設けられた開口窓266の周囲において、シールゴム層256に対して大きな挟圧力を有効に且つ安定して作用せしめることが出来、以て、開口窓266の付近、ひいては流体室たる受圧室258および平衡室260において、極めて有効な流体密性を安定して得ることが可能となるのである。
【0105】
なお、このようなエンジンマウント208においては、オリフィス部材236を組み付けたゴム弾性体214の一体加硫成形品を外筒金具212に圧入した後に、更に、八方絞り加工などによって外筒金具212を縮径することによって、流体密性の更なる向上を図ることも可能であり、また、ゴム弾性体214の一体加硫成形品やオリフィス部材236を外筒金具212に内挿した後に、八方絞り加工などによって外筒金具212を縮径して、オリフィス部材236や金属スリーブ216に対して外筒金具212を嵌着固定することにより、それらオリフィス部材236や金属スリーブ216と外筒金具212の径方向間でシールゴム層256を挟圧せしめるようにすることも可能である。
【0106】
次に、図19には、本発明の第三の実施形態としてのFR型自動車用のエンジンマウント318が示されている。なお、本実施形態において、前記第一の実施形態と同様な構造とされた部材及び部位については、図中に第一の実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。
【0107】
即ち、本実施形態のエンジンマウントにおいては、仕切部材320において複数のオリフィス通路を選択的に連通せしめるバルブ手段が含まれておらず、その変わりに、仕切部材320の内部において、壁部の一部がゴム弾性板322で形成されて副液室324と、該副液室324に対してゴム弾性板322を挟んだ反対側に形成された作用空気室326が設けられており、この作用空気室326に対して、エア連通路328を通じて空気圧変動を及ぼしめることにより、マウントの防振特性が制御されるようになっている。
【0108】
詳細には、仕切部材320はアルミニウム合金等の金属や、合成樹脂材等の剛性材で形成された厚肉円板形状の仕切部材本体330を備えている。この仕切部材本体330は、第一の実施形態における仕切部材46と同様、軸方向下端の外周縁部に一体形成されたフランジ状部332において、筒金具24のかしめ部32でかしめ固定されることにより第二の取付金具14に固定的に取り付けらるようになっている。また、仕切部材320の軸方向上端面には、仕切部材本体330の外形寸法よりも小さな外形寸法を有する円環形状の係止突部334が設けられており、この係止突部334の外周面において、周方向に連続して延びる係止溝336が形成されている。また、この係止突部334の内周縁部には、軸方向上方に向かって突出する円筒形状の縦壁部338が一体形成されている。
【0109】
また、仕切部材本体330には、内側蓋金具340と外側蓋金具342が、軸方向上方から順次に重ね合わされて一体的に組み付けられている。内側蓋金具340は、下方に向かって開口する逆有底円筒形状を有しており、その開口周縁部には、径方向内方に向かって屈曲された係止部344が一体形成されていると共に、その筒壁部346の軸方向中間部分には、周方向に連接した環状の段差部348が設けられており、この段差部348を挟んで開口部側が大径筒部350、上底側が小径突部352とされている。そして、この内側蓋金具340は、仕切部材本体330に対して軸方向上方から重ね合わされ、その係止部344が、仕切部材本体330の係止溝336に入り込んで係止されることにより、固定的に組み付けられている。また、内側蓋金具340の段差部348は、仕切部材本体330の縦壁部338の突出先端面に重ね合わされており、もって、仕切部材本体330と内側蓋金具340の間には、外周部分を周方向に延びる下側環状通路354が形成されていると共に、中央部分には、大きな中央空所356が形成されている。更に、外側蓋金具342は、内側蓋金具340よりも僅かに大径の逆向き有底円筒形状を有しており、内側蓋金具340の大径筒部350に対して、外側蓋金具342の周壁部358が圧入圧されて外嵌固定されることにより、外側蓋金具342が、内側蓋金具340ひいては仕切部材本体330に対して、一体的に組み付けられている。また、かかる組み付け状態化、内側蓋金具340の底壁部と外側蓋金具342の底壁部が、密着して重ね合わされている。これにより、内側蓋金具340と外側蓋金具342の間には、外周部分を周方向に連続して延びる上側環状通路360が形成されている。そして、仕切部材本体330と内側蓋金具340の間に形成された下側環状通路354と、内側蓋金具340と外側蓋金具342の間に形成された上側環状通路360が、周上の一箇所において相互に連通されると共に、上側環状通路360が、周上の他の部分で受圧室60に連通され、また、下側環状通路354が、周上の他の部分において、仕切部材本体330の内部を軸方向に貫通する接続孔355を介して、平衡室62に連通されている。そして、それら下側及び上側環状通路354,360によって、受圧室60と平衡室62を相互に連通する第二のオリフィス通路としての低周波用オリフィス通路362が構成されている。
【0110】
また一方、仕切部材本体330と内側蓋金具340の間に形成された中央空所356には、弾性膜としての前記ゴム弾性板322が収容配置されている。このゴム弾性板322は、ゴム弾性体によって形成された円板形状を有しており、その中央部分には、小径の逆カップ形状の連結金具364が加硫接着されていると共に、その外周縁部には、L字型断面の円環形状を有する勘着金具366が加硫接着されている。そして、勘着金具366が仕切部材本体330の縦壁部338に圧入固定されることにより、中央空所356内において、マウント中心軸に対して軸直角方向に広がる状態で収容配置されている。なお、このゴム弾性板322は、外力に抗して、展張状態で初期形状に復元し得るだけの弾性力を発揮する肉厚寸法と材質によって形成されている。
【0111】
そして、このゴム弾性板322によって、中央空所356が流体密に二分されており、以てゴム弾性板322と内側蓋金具340の間には、非圧縮性流体が封入充填された副液室324が形成されている。一方、ゴム弾性板322と仕切部材本体330の間には、ゴム弾性板322を挟んで、副液室324と反対側に位置せしめられた作用空気室326が形成されている。また、副液室324には、板ばね368が、ゴム弾性板322の上方に所定距離だけ離間して、軸直角方向に広がる状態で収容配置されている。この板ばね368の外周縁部が、勘着金具と366内側蓋金具340の段差部348との間で、固定的に狭圧支持されている。一方、板ばね368の中央部分に対して、ゴム弾性板322に加硫接着された連結金具364の上底部がかしめ固定されている。即ち、ゴム弾性板322の初期状態への復元力が板ばね368の弾性力によって、補助されるようになっている。なお、板ばね368には、そのばね係数を調節するために、適当な形状の肉抜き穴等が適宜に形成される。それらの肉抜き穴を通じて板ばねの上下両側に実質的に一つの副液室324が形成されるようになっている。
【0112】
また、この副液室324は、前記上側環状通路360を通じて受圧室60に連通されている。即ち、本実施形態では、この上側環状通路360によって受圧室60と副液室324を相互に連通する第一のオリフィス通路としての高周波用オリフィス通路372が形成されている。さらに、仕切部材本体330には、外周面から半径方向内方に延び、内側端部において、作用空気室326に開口連通せしめられた前記エア連通路328が形成されている。仕切部材本体330におけるエア連通路328の開口部が、筒金具に設けられた貫通孔47に位置合わせされており、該貫通孔47を通じて筒金具24の外周面に開口せしめられている。また、このエア連通路328には、筒金具24に設けられた貫通孔47を通じて外方から圧入された接続管体374が固着されており、この接続管体374を介して外部エア管路376が接続されている。
【0113】
さらに、この接続管体374に接続された外部エア管路376は、切換バルブ378によって、大気と負圧源とに択一的に切り換えられて接続されるようになっており、切換バルブ378の切り換え作動に従って、作用空気室326に対して、大気圧と負圧とが選択的に及ぼされるようになっている。即ち、このような構造とされたエンジンマウント318においては、例えば、切換バルブ378を、防振しようとする振動に応じて、切り換えることにより、作用空気室326に空気圧変動を及ぼしめて、ゴム弾性板322を加振変形させることにより、副液室324と受圧室60の間に、積極的な流体圧差を生ぜしめて、高周波用オリフィス通路372を通じて流動せしめられる流体の共振作用を利用して、能動的な防振効果を得ることができるのである。或いはまた、防振すべき振動に応じて切換バルブ378を切り換えて、作用空気室326に及ぼされる空気圧を大気圧と負圧とに選択的に切り換えることにより、副液室324の壁ばね剛性を変化せしめて高周波用オリフィス通路372のチューニング周波数域を振動に応じて調節することも可能である。
【0114】
そして、上述の如き構造とされた本実施形態におけるエンジンマウント318においても、第一の実施形態と同様、仕切部材本体330には、エア連通路328の開口部が位置する径方向両側に、大径突部380がそれぞれ形成されている。それによって、シールゴム層43に対して、エア連通路328の開口部が位置する径方向両側において、有効な圧縮力が作用せしめられている。従って、このような本実施形態におけるエンジンマウント318においても、第一の実施形態と同様、貫通孔47の付近でシールゴム層43に対して大きな狭圧力を安定して作用せしめることができるのであり、それによって、貫通孔47を通じての封入流体の漏れが効果的に防止されて、シール性の安定化と信頼性の向上が有利に達成され得るのである。
【0115】
また、本実施形態のエンジンマウント318も、第一の実施形態と同様な工程に従って製造することが可能であり、仕切部材320の筒金具24への圧入による組付を容易に行うことが出来ると共に、組み付けに際して、シールゴム層43の損傷や、スプリングバックによる組み付け不良等も有利に回避されうるのであり、以て、優れた製造性と安定した品質を確保しつつ、流体封入領域のシール性に優れた目的とするエンジンマウント318を有利に製造することができるのである。
【0116】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これら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ない。
【0117】
例えば、複数の流体室を相互に連通するオリフィス通路の数や構造等は、要求される防振特性等に応じて適宜に決定されるものであって、何等、限定されるものでない。例えば、一つ又は四つ以上のオリフィス通路を形成することも可能であり、ロータリバルブによって、一つのオリフィス通路だけを開閉したり、三つ以上のオリフィス通路を選択的に連通/遮断せしめたり、或いはそれらオリフィス通路の開口量を制御したりすることも可能である。例えば、一つのロータリバルブに複数のバルブ孔を設けることによって、複数のオリフィス通路を同時に開閉制御することも出来る。
【0118】
また、前記実施形態では、振動入力時に圧力変化が生ぜしめられる受圧室60,258と、容積可変の平衡室62,260によって、二つの流体室が構成されていたが、流体室の具体的構成や数等は限定されるものでない。例えば、複数の流体室として、振動入力時に略反対の圧力変化(位相が180度だけずれた圧力変化)が生ぜしめられる一対の受圧室を採用したり、また、一つ或いは複数の受圧室と複数の平衡室によって流体室を構成することも可能である。
【0119】
さらに、前記実施形態では、仕切部材46,320およびオリフィス部材236において、円筒状部としての筒金具24や外筒金具212の貫通孔47や開口窓266が位置する径方向両側に一対の大径突部120,120,310,310及び380,380が形成されていたが、かかる大径突部120,310,380を、仕切部材46やオリフィス部材236における径方向の一方の側だけに突設してもよい。
【0120】
また、前記第二の実施形態に係る円筒形エンジンマウント208においても、第一の実施形態に係るエンジンマウント10と同様、オリフィス部材236に大径突部310を設けることに加えて、或いはオリフィス部材236に大径突部310を設ける代わりに、図9や図10,図11に示された構成に従い、小径突部122を備えたシールゴム層256や小径突部124を備えた外筒金具212を採用することも可能である。
【0121】
更にまた、オリフィス部材における大径突部の他、円筒状部やシールゴム層における小径突部は、それら各部材に一体形成される必要はなく、他部材を固着することなどによって形成することも可能である。
【0122】
加えて、前記実施形態では、本発明を自動車用エンジンマウントに適用したものの具体例を示したが、その他、本発明は、自動車用デフマウントやボデーマウント等、或いは、自動車用以外の各種防振装置等に対しても、同様に適用可能であることは、勿論である。
【0123】
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。
【0124】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、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、第二の取付部材の円筒状部に形成された貫通孔による流体密性の低下が、簡単な構造をもって効果的に防止されるのであり、それによって、封入流体のシール性が極めて有利に且つ安定して確保され得て、目的とする防振効果が優れた耐久性をもって有利に発揮されるのである。
【0125】
また、本発明の方法に従えば、上述の如き貫通孔が第二の取付部材の円筒状部に形成された場合でも、オリフィス部材或いは仕切部材を円筒状部に圧入するだけの簡単な組付作業によって、該貫通孔における流体密性を有利に且つ容易に確保することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面図であって、図2におけるI−I断面に相当する図である。
【図2】図1に示されたエンジンマウントの縦断面図であって、図4におけるII−II断面に相当する図である。
【図3】図2における III−III 断面図である。
【図4】図2におけるIV−IV断面図である。
【図5】図1に示されたエンジンマウントを構成する一体加硫成形品を示す縦断面図である。
【図6】図5におけるVI−VI断面図である。
【図7】図1に示されたエンジンマウントを構成する仕切部材を示す平面図である。
【図8】図7におけるVIII−VIII矢視図である。
【図9】図1に示されたエンジンマウントにおいて採用され得る筒金具の別の具体例を示す、図6に対応した横断面図である。
【図10】図1に示されたエンジンマウントにおいて採用され得る筒金具の更に別の具体例を示す、図6に対応した横断面図である。
【図11】図1に示されたエンジンマウントにおいて採用され得る筒金具の更に別の具体例を示す、図6に対応した横断面図である。
【図12】本発明の第二の実施形態としての自動車用の円筒型エンジンマウントを示す横断面図である。
【図13】図12に示されたエンジンマウントの縦断面図である。
【図14】図12に示されたエンジンマウントに用いられているオリフィス部材を取り出して示す横断面図である。
【図15】図12に示されたエンジンマウントに用いられている外筒金具及びシールゴム層を取り出して示す横断面図である。
【図16】図14における底面図である。
【図17】図14における左側面図である。
【図18】図14における右側面図である。
【図19】本発明の第三の実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面図である。
【図20】図19におけるXX−XX断面図である。
【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
24 筒金具
43 シールゴム層
45 一体加硫成形品
46 仕切部材
47 貫通孔
60 受圧室
62 平衡室
66 低周波用オリフィス通路
68 中周波用オリフィス通路
70 高周波用オリフィス通路
105 駆動軸
110 出力軸
106 ステッピングモータ
120 大径突部
122 小径突部
210 内筒金具
212 外筒金具
214 ゴム弾性体
236 オリフィス部材
254 バルブ組付穴
258 受圧室
260 平衡室
262 低周波用オリフィス通路
264 中周波用オリフィス通路
266 開口窓
268 バルブ組立体
274 ハウジング
276 バルブ装着穴
284 ロータリバルブ
318 エンジンマウント
320 仕切部材
324 副液室
328 エア連通路
362 低周波用オリフィス通路
372 高周波用オリフィス通路
380 大径突部
Claims (9)
- 第一の取付部材を、円筒状部を備えた第二の取付部材に対して離間配置せしめて、それら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すると共に、非圧縮性流体が封入されて該第一の取付部材と該第二の取付部材の間への振動入力時に相対的な圧力差が生ぜしめられる複数の流体室を形成する一方、前記第二の取付部材の円筒状部にオリフィス部材を内挿配置せしめて、該オリフィス部材の外周面を全周にわたって該円筒状部の内周面に密接固定し、該オリフィス部材によって前記複数の流体室を相互に連通するオリフィス通路を形成すると共に、該オリフィス通路による防振特性を外部から制御するための制御用孔を該オリフィス部材に設けて、前記第二の取付部材の円筒状部に設けた貫通孔を通じて、該制御用孔を外部に開口せしめた流体封入式防振装置において、
前記オリフィス部材と前記第二の取付部材の円筒状部との間にシールゴム層を配して、それらオリフィス部材の外周面と円筒状部の内周面を該シールゴム層を挟んで全周に亘って密接せしめると共に、それらオリフィス部材と円筒状部の間で該シールゴム層に及ぼされる圧縮率を周方向において変化させて、前記貫通孔が位置する径方向で圧縮率を最も大きくし、且つ、前記オリフィス通路を開閉するバルブ手段を該オリフィス部材に組み込むと共に、該バルブ手段の駆動軸を、該オリフィス部材の前記制御用孔と該円筒状部の該貫通孔を通じて配設したことを特徴とする流体封入式防振装置。 - 前記シールゴム層を、前記第二の取付部材における円筒状部の内周面に接着形成した請求項1に記載の流体封入式防振装置。
- 前記オリフィス部材の外周面において、前記円筒状部の貫通孔を通る径方向で少なくとも一方の側に向かって外方に突出する大径突部を形成した請求項1又は2に記載の流体封入式防振装置。
- 前記円筒状部の内周面に前記シールゴム層を接着形成すると共に、該シールゴム層の内周面において、該円筒状部の貫通孔を通る径方向で対向位置する両側部分の少なくとも一方の側で径方向内方に突出する小径突部を形成した請求項1乃至3の何れかに記載の流体封入式防振装置。
- 前記オリフィス部材と前記円筒状部の間で前記シールゴム層に及ぼされる圧縮率を、前記貫通孔が位置する径方向両側部分での最大値が35%〜65%となり、且つそれに直交する径方向両側部分での最小値が4%〜10%となるように設定した請求項1乃至4の何れかに記載の流体封入式防振装置。
- 前記本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成された受圧室と、壁部の一部が変形可能な弾性膜で構成されて前記オリフィス部材の内部に設けられた副液室を含んで、前記複数の流体室を構成すると共に、それら受圧室と副液室を相互に連通する第一のオリフィス通路を含んで前記オリフィス通路を構成する一方、該弾性膜を挟んで該副液室と反対側に作用空気室を形成すると共に、前記オリフィス部材の制御用孔によって、該作用空気室の空気圧を制御するためのエア通路を構成した請求項1乃至5の何れかに記載の流体封入式防振装置。
- 前記第一の取付部材を、前記第二の取付部材における円筒状部の軸方向一方の開口部側に対向配置せしめて、該第一の取付部材と該円筒状部とを前記本体ゴム弾性体で弾性的に連結することにより、該円筒状部の軸方向一方の開口部側を流体密に閉塞すると共に、該円筒状部の軸方向他方の開口部側を、少なくとも一部が可撓性膜で構成された蓋部材によって流体密に閉塞する一方、前記オリフィス部材を略円形ブロック形状として、かかる円筒状部に内挿配置せしめた該オリフィス部材を挟んだ軸方向両側に、壁部の一部が前記本体ゴム弾性体で構成されて振動入力時に内圧変動が生ぜしめられる受圧室と、壁部の一部が前記可撓性膜で構成されて容積可変とされた平衡室を形成し、それら受圧室と平衡室を含んで前記複数の流体室を構成すると共に、該オリフィス部材によってそれら受圧室と平衡室を相互に連通する第二のオリフィス通路を形成し、該第二のオリフィス通路を含んで前記オリフィス通路を構成した請求項1乃至6の何れかに記載の流体封入式防振装置。
- 前記第一の取付部材を略ロッド形状とすると共に、前記第二の取付部材の全体を前記円筒状部によって構成せしめて、該第一の取付部材の軸直角方向外方に離間して該第二の取付部材を配設すると共に、それら第一の取付部材と第二の取付部材の軸直角方向対向面に前記本体ゴム弾性体を介在せしめる一方、それら第一の取付部材と第二の取付部材の軸直角方向対向面間に前記複数の流体室を形成すると共に、前記オリフィス部材を略円筒形状として、該第二の取付部材に内挿配置せしめた該オリフィス部材により、該第二の取付部材の内周面に沿って周方向に延びるようにして前記オリフィス通路を形成した請求項1乃至5の何れかに記載の流体封入式防振装置。
- 請求項1乃至8の何れかに記載の流体封入式防振装置を製造するに際して、
前記第二の取付部材における前記円筒状部の内周面に前記シールゴム層を接着形成せしめた後、前記オリフィス部材を、該円筒状部に対して軸方向に圧入固定することを特徴とする流体封入式防振装置の製造方法。
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