JP4434500B2

JP4434500B2 - 液体封入式マウント

Info

Publication number: JP4434500B2
Application number: JP2001004547A
Authority: JP
Inventors: 一登大能
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2021-01-12
Also published as: JP2002188676A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防振技術に属するものであって、自動車のエンジン等の防振支持手段として用いられ、振動減衰にオリフィス内での液体の流動抵抗を利用した液体封入式マウントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンを車体フレームに弾性的に支持する液体封入式マウントには、上下方向の入力振動だけでなく、水平方向の入力振動に対しても防振効果を発揮するようにしたものがあり、その典型的な従来技術が、例えば特公昭６３−６１５３３号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の液体封入式マウントによれば、マウントの径方向（水平方向）に対する加振周波数が低周波数である場合はオリフィス内の液柱共振による良好な減衰が得られるが、加振周波数が高くなると動ばね定数が上昇し、振動絶縁性が低下する問題が指摘される。
【０００４】
また、従来の技術によれば、上下方向の入力振動をダンピングするための第一液室と第二液室が弾性体の下側に設けられ、横方向の入力振動をダンピングするための液室が弾性体の上側に設けられているため、上下方向に対する製品サイズが大きくなり、上下方向の取付スペースや重量が増大する問題が指摘される。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、その主な技術的課題は、マウントの径方向の入力振動に対して、高い加振周波数域でも優れた振動絶縁性を発揮させることにある。
【０００６】
また、他の技術的課題は、液体封入式マウントの小型化及び軽量化を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題は、本発明によって有効に解決することができる。
【０００８】
【０００９】
すなわち、請求項１の発明に係る液体封入式マウントは、ケースとその内周に配置された内周取付部材との間に弾性体及びダイアフラムが設けられ、前記弾性体によって前記ダイアフラムと反対側に画成された第一液室と前記弾性体によって前記ダイアフラムとの間に画成された第二液室との間が主オリフィスを介して互いに連通され、前記第一液室と第二液室との間に介在する前記弾性体は、前記内周取付部材の周りを略円錐状に延びる主弾性部と、この主弾性部の外側を前記内周取付部材を中心とする１８０°対称に延びる一対の副弾性部と、各副弾性部の円周方向両端と前記主弾性部の間に形成された複数の弾性リブ部とからなり、前記主弾性部、副弾性部及び弾性リブ部で画成された１８０°対称の一対の副液室と、前記第二液室の一部をなす凹所が前記弾性体に円周方向交互に形成され、前記副液室間が、副オリフィスを介して互いに連通されたものである。
【００１０】
上記構成によれば、ケースの軸心と平行な方向の変位入力に対しては、第一液室と第二液室との間で主オリフィス内を封入液が移動することによって、防振機能を発揮するものである。また径方向の変位入力に対しては、加振方向が一対の副液室の対向方向である場合は、副オリフィス内を封入液が液柱共振することによる減衰が得られ、加振方向が一対の副液室の対向方向と直交する方向である場合は、副液室の容積変化が生じないので高い周波数域まで動ばね定数が低く維持される。しかも第一液室と第二液室が弾性体によって分離されているので、弾性体側の第一液室とダイアフラム側の第二液室との間を仕切るための部材が不要になり、第二液室の容積の一部が弾性体の凹所によって分担されているため、第二液室の形成のために必要なサイズも小さくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
図１は本発明に係る液体封入式マウントの好ましい実施の形態を軸心を通る平面で切断して示す断面図、図２はこの液体封入式マウントの内部を構成する加硫成形体の斜視図、図３は図１におけるＶ−Ｖ’線の位置で軸心と直交する平面で切断して示す断面図、図４は図１におけるVI−VI’線の位置で軸心と直交する平面で切断して示す断面図、図５は図１におけるVII−VII’線の位置で軸心と直交する平面で切断して示す断面図、図６は図１におけるVIII−VIII’線の位置で軸心と直交する平面で切断して示す断面図である。
【００３２】
これらの図において、マウントケース１は、下端部に設けたブラケット１３を介して車体フレーム（図示省略）側に取り付けられる外筒１２と、その内周に嵌着された中間内筒１６、上側リング１７及び下側リング１８とからなる。中間内筒１６の上端部及び上側リング１７は、外筒１２の上端開口縁に形成されたカシメ部１２ｂに固定され、下側リング１８は、外筒１２の下部に段差部１２ａをもって形成された小径部１２ｃの内周面に圧入嵌着されている。
【００３３】
上面に突出された取付ボルト２１を介して例えば被支持体であるエンジン（図示省略）側に連結される内周取付部材としてのボス２の上端には、取付ボルト２１の基部外周に位置して鍔部材２４が設けられており、また、下端寄りの部分には、下側が小径となるような円錐状リング２５が嵌着されている。
【００３４】
マウントケース１とボス２との間には、ゴム等のエラストマ材料で成形された弾性体３が介在している。詳しくは、この弾性体３は、外周がマウントケース１における中間内筒１６の下部に形成された環状段差部１６ａに加硫接着されると共に、内周がボス２における円錐状リング２５の下向きテーパ面に加硫接着されて、外周側が低位置になる円錐状の主弾性部３１と、その上側にボス２を中心とする１８０°対称に形成された一対の副弾性部３２と、各副弾性部３２の円周方向両端と主弾性部３１の間に半径方向に延びるように形成された円周方向４本の弾性リブ部３３とからなる。
【００３５】
主弾性部３１と、副弾性部３２及びその両端の弾性リブ部３３とで囲まれた部分は、中間内筒１６の窓部１６ｂを介して外周側へ開放された一対の凹所３ａとなっており、副弾性部３２，３２間の部分は図１に示されるように上方へ開放された凹所３ｂとなっている。すなわち、弾性体３には、外周側へ開放された一対の凹所３ａと、上方へ開放された一対の凹所３ｂが、円周方向交互に形成されており、それぞれ１８０°対称となっている。
【００３６】
ダイアフラム４は、弾性体３の上側に配置され、外周部全周がマウントケース１における上側リング１７に加硫接着されると共に、内周部全周がボス２における鍔部材２４に加硫接着されている。
【００３７】
マウントケース１における下側リング１８の下端開口部は、エラストマからなる円盤状のサブダイアフラム６によって閉塞されている。このサブダイアフラム６は外周部全周が下側リング１８に加硫接着され、また、サブダイアフラム６の下面側は、マウントケース１における外筒１２の下端開口１２ｄ及びブラケット１３の開口部１３ａを介して外部に開放されている。
【００３８】
弾性体３の下側の空間、すなわちボス２と、弾性体３の主弾性部３１と、マウントケース１における下側リング１８と、サブダイアフラム６とによって囲まれた空間は、第一液室Ａとなっている。また、弾性体３の上側の空間、すなわちダイアフラム４と、ボス２の鍔部材２４と、弾性体３の凹所３ｂ、副弾性部３２及び弾性リブ部３３と、マウントケース１の上部とによって囲まれた空間は、第二液室Ｂとなっている。更に、弾性体３に形成された各凹所３ａとこれに対応する各窓部１６ｂは、外周側から外筒１２で塞がれており、これによって、弾性体３の内部に一対の副液室Ｄが画成されている。
【００３９】
マウントケース１における中間内筒１６の下部に段付き形成された小径部分の外周には、弾性体３を形成しているエラストマの一部３４によって、円周方向に延びる有端の溝３４ａ，３４ｂが互いに上下二段に形成されている。そして、この溝３４ａ，３４ｂの外周が外筒１２で塞がれることによって、主オリフィスＣ及び副オリフィスＥが形成されている。
【００４０】
このうち、下側の主オリフィスＣは、その円周方向一端Ｃａが、図６に示されるように、中間内筒１６の下端に形成された切欠部１６ｃを介して第一液室Ａに開放されると共に、円周方向他端Ｃｂが、中間内筒１６の窓部１６ｂ，１６ｂの間に位置して円周方向一箇所に開設された開口部１６ｄと、この開口部１６ｄからエラストマの一部３４に形成された凹部３４ｃを介して、第二液室Ｂに開放されている。したがって第一液室Ａと第二液室Ｂは、主オリフィスＣを介して互いに連通していることになる。
【００４１】
また、上側の副オリフィスＥは、図２及び図４に示されるように、円周方向両端Ｅａ，Ｅｂが、それぞれ中間内筒１６の環状段差部１６ａに形成された切欠部１６ｅ，１６ｆを介して、一対の副液室Ｄのそれぞれに開放されている。したがって、副液室Ｄ，Ｄは、副オリフィスＥを介して互いに連通している。
【００４２】
第一液室Ａ、第二液室Ｂ及びこれを連通する主オリフィスＣからなる密閉空間と、各副液室Ｄ及びこれを連通する副オリフィスＥからなる密閉空間には、それぞれ例えばシリコーンオイル等、適当な粘性を有する液体が充填されている。この封入液は、サブダイアフラム６及び下側リング１８からなる加硫成形体と、弾性体３、ボス２及び中間内筒１６からなる加硫成形体を、液体中で外筒１２に組み込み、ダイアフラム４、鍔部材２４及び上側リング１７からなる加硫成形体を、液体中でボス２及び外筒１２に組み込むことによって、当該液体封入式ブッシュを組み立てる際に、前記液体の一部が封入されたものである。
【００４３】
主オリフィスＣは、円周方向に長く延在されていることによって、その内部に存在する封入液の液柱共振周波数が低く、例えば車体のバウンド等のようなショック入力によるマウントケース１の軸心と平行な方向（図１におけるＶ_Ｚ方向）の変位の周波数と略合致するように設定されている。そして、主オリフィスＣによる狭くて長い流路内を封入液が高速で流れる際に、流動抵抗による有効な減衰力を発生するものである。
【００４４】
副オリフィスＥは、その内部に存在する封入液の液柱共振周波数が、例えばエンジンのシェイク等による、マウントケース１の径方向における副液室Ｄ，Ｄの対向方向（図４のＶ_Ｘ方向）の振動周波数と略合致するように設定されており、封入液の流動抵抗による有効な減衰力を発生するものである。
【００４５】
ボス２の内端(下端)には、撹拌板２２がボルト・ナット２３を介して取り付けられており、この撹拌板２２は、第一液室Ａ内に位置している。図１に示されるように、撹拌板２２と弾性体３の主弾性部３１の内面との間には所要の隙間Ｇが形成されており、この隙間Ｇに存在する封入液の液柱共振周波数が、撹拌板２２の面積及び隙間Ｇの軸方向幅等によって、所定の周波数域に設定されている。なお、この撹拌板２２は円形の皿状であるが、円周方向一部に切欠を形成したものでも良い。
【００４６】
サブダイアフラム６は、エラストマで成形されているため、第一液室Ａの圧力変化によって、厚さ方向へ撓むことができる。このサブダイアフラム６を厚さ方向へ変形させるように作用する第一液室Ａの液柱共振周波数は、例えばエンジンの機関振動の振幅が増大する周波数域に設定される。
【００４７】
以上のように構成された液体封入式マウントによれば、第二液室Ｂを弾性体３の上側に設けることによって、小型化及び軽量化が可能である。すなわち、第一液室Ａと第二液室Ｂが弾性体３の下側に設けられている場合は、第一液室Ａと第二液室Ｂとの間にオリフィス部材を介在させる必要があるが、上記構成によれば、このようなオリフィス部材が不要になるからである。しかも、第二液室Ｂの容積の一部が弾性体３の凹所３ｂによって分担されているため、第二液室Ｂの形成のために必要なサイズも小さくできるからである。
【００４８】
この液体封入式マウントは、先に説明したように、マウントケース１がブラケット１３を介して車体フレーム側に結合され、ボス２が取付ボルト２１を介してエンジン側に結合され、エンジンを弾性的に支持するもので、次のような防振機能を奏する。
【００４９】
すなわち、入力振動が、例えばエンジンの機関振動等による上下方向（図１におけるＶ_Ｚ方向）の継続的な振動である場合は、主オリフィスＣ内の封入液はその液柱慣性が大きく、殆ど流動しないが、弾性体３(主弾性部３１)が上下に反復変形されることによる第一液室Ａの液圧変化は、この第一液室Ａ内の封入液がサブダイアフラム６の厚さ方向への変形を伴いながら共振することによって、有効に吸収される。このため動ばね定数が低下し、機関振動等に対する優れた振動絶縁性を発揮する。また、第一液室Ａ内の撹拌板２２は、振動入力によってボス２と一体的に振動変位し、これに伴って主弾性部３１との間の隙間Ｇに存在する封入液を半径方向へ反復移動させることにより、減衰力を発生させる。
【００５０】
また、上記Ｖ_Ｚ方向の入力振動が、例えば車体のバウンド等により、第一液室Ａの大きな液圧変化を発生させる低周波数帯域のかつ大振幅の振動である場合は、封入液は、主オリフィスＣ内を、第一液室Ａと第二液室Ｂのうち相対的に低圧となる側へ向けて、液柱共振により反復移動される。そして、この時の流動抵抗による高減衰を発生し、良好な緩衝性を得ると共に、その振動を短時間で制止する。
【００５１】
マウントケース１の径方向（水平方向）への振動入力に対しては、マウントケース１とボス２の相対変位が、互いの偏心方向になされる。そして、この振動変位の方向が、図４におけるＶ_Ｘ方向、すなわち副液室Ｄ，Ｄの対向方向である場合は、副液室Ｄ，Ｄが加圧と減圧を半周期毎に交互に受け、エンジンシェイク等による所定の周波数域においては、副液室Ｄ，Ｄのうち相対的に低圧となる側へ向けて副オリフィスＥ内に液柱共振による封入液の流れを生じるので、これに伴う流動抵抗によって、有効な減衰力を得ることができる。
【００５２】
また、マウントケース１の径方向への振動入力において、その振動変位の方向が、図４におけるＶ_Ｙ方向、すなわち副液室Ｄ，Ｄの対向方向と直交する方向である場合は、副液室Ｄ，Ｄは、形状の変化は受けるがその容積は殆ど変化しないため、副オリフィスＥ内での封入液の流れは生じない。このため、Ｖ_Ｙ方向のばね定数は弾性体３にのみ依存され、高い周波数域まで低動ばねに維持されて、優れた振動絶縁性を発揮する。
【００５３】
なお、上述した各実施の形態において、サブダイアフラム６及び撹拌板２２は、必要に応じて設けられるものであり、本発明は、このようなサブダイアフラムや撹拌板を設けない仕様の液体封入式マウントについても適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る液体封入式マウントによれば、マウントケースの径方向の振動に対して、互いに対向する一対の副液室間で副オリフィス内を封入液が移動することにより減衰機能を得るものであり、その減衰発生に方向性を有するため、効率的な減衰発生方向や減衰の大きさを任意に設定することができる。
【００５５】
また、一対の副液室の対向方向と直交する方向には開放空間となっているため、高い周波数域まで動ばね定数が低く抑えられ、マウントケースの径方向の振動に対する優れた振動絶縁性を発揮することができる。
【００５６】
また、第一液室と第二液室が弾性体によって分離されたことによって、弾性体側の第一液室とダイアフラム側の第二液室との間を仕切るための部材が不要になり、小型化及び軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液体封入式マウントの実施の形態を軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【図２】この液体封入式マウントの内部を構成する加硫成形体を示す斜視図である。
【図３】図１におけるＶ−Ｖ’線の位置で軸心と直交する平面で切断して示す断面図である。
【図４】図１におけるVI−VI’線の位置で軸心と直交する平面で切断して示す断面図である。
【図５】図１におけるVII−VII’線の位置で軸心と直交する平面で切断して示す断面図である。
【図６】図１におけるVIII−VIII’線の位置で軸心と直交する平面で切断して示す断面図である。
【符号の説明】
１マウントケース
２ボス
３弾性体
３ａ，３ｂ凹所
３１主弾性部
３２副弾性部
３３弾性リブ部
４ダイアフラム
Ａ第一液室
Ｂ第二液室
Ｃ主オリフィス
Ｄ副液室
Ｅ副オリフィス

Claims

マウントケース（１）とその内周に配置された内周取付部材（２）との間に弾性体（３）及びダイアフラム（４）が設けられ、
前記弾性体（３）によって前記ダイアフラム（４）と反対側に画成された第一液室（Ａ）と前記弾性体（３）によって前記ダイアフラム（４）との間に画成された第二液室（Ｂ）との間が主オリフィス（Ｃ）を介して互いに連通され、
前記第一液室（Ａ）と第二液室（Ｂ）との間に介在する前記弾性体（３）は、前記内周取付部材（２）の周りを略円錐状に延びる主弾性部（３１）と、この主弾性部（３１）の外側を前記内周取付部材（２）を中心とする１８０°対称に延びる一対の副弾性部（３２）と、各副弾性部（３２）の円周方向両端と前記主弾性部（３１）の間に形成された複数の弾性リブ部（３３）とからなり、
前記主弾性部（３１）、副弾性部（３２）及び弾性リブ部（３３）で画成された１８０°対称の一対の副液室（Ｄ，Ｄ）と、前記第二液室（Ｂ）の一部をなす凹所（３ｂ）が前記弾性体（３）に円周方向交互に形成され、前記副液室（Ｄ，Ｄ）間が、副オリフィス（Ｅ）を介して互いに連通されたことを特徴とする液体封入式マウント。