JP4544783B2

JP4544783B2 - 液封防振装置

Info

Publication number: JP4544783B2
Application number: JP2001170270A
Authority: JP
Inventors: 和俊佐鳥
Original assignee: Yamashita Rubber Co Ltd
Current assignee: Yamashita Rubber Co Ltd
Priority date: 2001-04-30
Filing date: 2001-04-30
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2021-04-30
Also published as: JP2002327789A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンマウント等に使用する液封防振装置であって、円筒型ブッシュと円錐型マウントを一体化したものに関する。
【０００２】
【先行技術】
振動発生側へ取付けられる第１の取付部材と、振動受け側へ取付けられる第２の取付部材と、これら第１の取付部材と第２の取付部材を連結する略円錐状をなす弾性体本体部材とを備え、弾性本体部の内側にこの弾性本体部を弾性壁部の一部とする液室を設け、この液室を仕切り部材により主液室と、副液室に区画し、両液室を第１のオリフィス通路で連絡した円錐型マウントは公知である。また、円筒状の内外筒間を弾性部材で連結するとともに、周方向へ弾性部材によって区画された複数の液室を設け、この液室間をオリフィス通路で結んだ円筒ブッシュも公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、本願出願人は、円筒型ブッシュと円錐型マウントを一体化した液封防振装置を出願済みである（特願２０００−２８４３８７号）。このようにして一体化すると、同一平面内で互いに直交する２軸方向の振動を円筒型ブッシュ部で吸収し、さらにこれらと直交する方向の振動を円錐マウント部で吸収できるので、単一装置で直交する３軸、ＸＹＺ軸方向すべての振動を吸収可能になる。
【０００４】
ところで、一対の主液室をＸ又はＹ軸方向に配設したとき、円筒型ブッシュ部におけるオリフィス通路が一つの場合は、通常このオリフィス通路を一般走行時における低周波数大振幅を減衰するためのダンピングオリフィス通路にすることになる。しかしこのようにすると、これよりも周波数の高いアイドル時や発進時等のＸ又はＹ軸方向における振動入力に対して高動バネになってしまう。
【０００５】
また、円錐型マウント部の弾性本体部が、円筒型ブッシュ部の液室又はゴム等の弾性部材からなる厚肉とのみ接する場合は、円錐型マウント部に対する主たる振動の入力方向が例えばＺ軸方向（上下方向）であれば、この方向における振動に対して高動バネになる。そこで、Ｘ又はＹとＺ軸の各方向においていずれも低動バネ化できることが望まれており、本願発明はこの要請の実現を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願の液封防振装置に係る第１の発明は、振動発生側又は振動受け側のいずれか側へ取付けられる第１の取付部材と、いずれか他方側へ取付けられる第２の取付部材と、これら第１及び第２の取付部材を連結する略円錐状をなす弾性本体部とを備え、この弾性本体部を弾性壁の一部とする液室を設けて仕切り部材により内部を主液室と副液室に区画し、これら主液室と副液室間をオリフィス通路で連絡した円錐型マウント部を設けるとともに、前記弾性本体部の外周部にこの弾性本体部を弾性壁の一部として共用する複数の液室を周方向へ所定間隔で設け、これら液室間をオリフィス通路で連絡することにより円筒型ブッシュ部を設け、この円筒型ブッシュ部と前記円錐型マウント部を一体化した液封防振装置において、前記円筒型ブッシュ部の液室として、前記第１の取付部材を挟んで反対側に位置する一対の主液室と、これら主液室間に配置されて可撓性膜により拡縮する副液室を備え、この副液室と前記一方の主液室とを第１のオリフィス通路で連通し、他方の主液室とを第２のオリフィス通路で連通し、これら第１及び第２のオリフィス通路の特性を互いに異ならせるとともに、円筒型ブッシュ部における前記一対の主液室間に大気開放された空間を設け、この空間の壁部を円錐型マウント部の前記弾性本体部にて形成し、かつ前記円錐型マウント部の弾性本体部のうち前記円筒型ブッシュ部の空間と前記円錐型マウント部の主液室を区画する部分を薄肉部とし、
前記円筒型ブッシュ部における前記大気開放された空間内に前記副液室を設けたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明によれば、前記第１の発明において、前記円筒型ブッシュ部における第１のオリフィス通路をダンピングオリフィス通路とし、第２のオリフィス通路をアイドルオリフィス通路としたことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明によれば、前記第１乃至第２の発明のいずれかにおいて、前記円錐型マウント部における前記仕切り部材に円錐型マウント部の主液室における内圧変動を吸収するための弾性膜部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
第４の発明によれば、前記第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記円錐型マウント部の主液室内に、前記第１の取付部材と一体に振動して中高周波数域にて液柱共振を発生する中高周波共振部材を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】
第１の発明によれば、円筒型ブッシュ部に設けた一対の主液室を、第１及び第２のオリフィス通路を介して副液室と連通させ、これらのオリフィス通路の特性を互いに異ならせたので、異なる周波数域で液柱共振を発生させることができるとともに、主液室間の液体移動は副液室の拡縮により自由に行われる。
【００１２】
そのうえ、円筒型ブッシュ部における一対の主液室間に設けた大気開放された空間の壁部を円錐型マウント部の弾性本体部にて形成するとともに、この弾性本体部のうち円筒型ブッシュ部の空間と円錐型マウント部の主液室を区画する部分を薄肉部にしたので、この薄肉部が膜共振することにより、円筒型ブッシュ部と円錐型マウント部が連成共振して、円錐型マウント部における主たる振動の入力方向における振動に対して低動バネ化する。
【００１３】
したがって、円筒型ブッシュ部と円錐型マウント部を一体に設けても、円筒型ブッシュ部における低動バネ化と、円錐型マウント部の低動バネ化を双方とも実現できる。そのうえ、前記大気開放された空間内に副液室を設ければ、前記空間を有効に活用でき、装置の小型化が可能になる。
【００１４】
第２の発明によれば、円筒型ブッシュ部における第１のオリフィス通路をダンピングオリフィス通路とし、第２のオリフィス通路をアイドルオリフィス通路としたので、ダンピングオリフィス通路の共振周波数よりも高周波数側のアイドル時においてもアイドルオリフィス通路による低動バネ化が可能になり、一般走行時における低周波数大振幅振動に対する高減衰と、これよりも高周波数側のアイドル時における低動バネ化を共に実現できる。
【００１５】
第３の発明によれば、円錐型マウント部における前記仕切り部材に円錐型マウント部の主液室における内圧変動を吸収するための弾性膜部を設けたので、円錐型マウント部の主たる振動の入力方向における振動に対して、広範囲の周波数域で低動バネ化し、その結果、装置全体としても低動バネ化する。
【００１６】
第４の発明によれば、円錐型マウント部の主液室内に、第１の取付部材と一体に振動して中高周波数域にて液柱共振を発生する中高周波共振部材を設けたので、円錐型マウント部の主たる振動の入力方向における中高周波数域の振動に対して低動バネ化する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて車両のエンジンマウントに構成された一実施例を説明する。図１はこのエンジンマウントをＺ軸方向の車体取付時上方となる側から示す平面図、図２は全体の９０°違い断面図（図１の２−２線断面図）、図３は図１の３−３線断面図、図４は第１の取付部と弾性部材が一体化された内挿体の斜視図である。なお、以下の説明において、図１の図示状態における左右方向（車体取付時の前後方向）、上下方向（車体取付時の左右方向）及び図２における上下方向（車体取付時も同様）を、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とする。
【００１８】
これらの図において、このエンジンマウントは円錐型マウント部１と円筒型ブッシュ部２を一体的に形成したものであり、円錐型マウント部１は、エンジン側へ取付けられる第１の取付部材３と、その周囲を間隔を持って囲む剛性のある円筒状外枠として構成された第２の取付部材４と、これら第１の取付部材３と第２の取付部材４間を連結する略円錐状の弾性本体部５を有する。
【００１９】
第１の取付部材３は、その軸心方向が円錐型マウント部１における主たる振動の入力方向であるＺ軸方向と一致し、弾性本体部５中に埋設されている部分は円柱状をなし、上部に設けられた段部より下方が細径化されＺ軸方向に添って長く延びている。第１の取付部材３の弾性本体部５から突出する部分は扁平部をなして図示省略のストッパーと連結している。
【００２０】
弾性本体部５の一部である略円錐状のドーム部６によって形成される略円錐型の空間は液室をなし、図２の下方へ開放され、この開放部へ仕切り部材８及びダイアフラム９が取付けられ、ドーム部６の内壁と仕切り部材８の間にドーム部６を弾性壁の一部とする主液室１０とし、仕切り部材８とダイアフラム９の間を副液室１１とし、仕切り部材８により液室内を主液室１０と副液室１１に区画している。各液室には公知の非圧縮性液体が封入されている。
【００２１】
仕切り部材８は、適宜樹脂からなる円筒部１２とこれより小径でかつその内側へ副液室１１から嵌合する押さえプレート１３とで構成され、円筒部１２及び押さえプレート１３の各外周部に第１のオリフィス通路１５が形成され、主液室１０と副液室１１を常時連通してダンピングオリフィスとして機能する。仕切り部材８は、主液室１０の内圧を吸収する弾性膜８ａを有する。この弾性膜８ａは平面視略円形であり、周囲を円筒部１２と押さえプレート１３の間に固定されている。
【００２２】
円筒部１２と押さえプレート１３の各中央部分は、弾性膜８ａの上下に所定間隔をもって平行するように設けられ、中心部１２ｂ，１３ｂを残して各々に貫通穴１２ａ及び１３ａが設けられ、弾性膜８ａが主液室１０の液圧に応じて弾性変形可能になっている。但し、円筒部１２と押さえプレート１３の各中心部１２ｂ，１３ｂは弾性膜８ａの中心部８ｂに当接して固定している。これにより、弾性膜８ａは中心部８ｂと外周部の各固定部間で弾性変形して主液室１０の内圧を吸収するようになっている。
【００２３】
ドーム部６は、主液室１０を覆う弾性璧であって、円筒型ブッシュ部２は、ドーム部６の上にその外壁を弾性壁の一部とする主液室２０が複数（本実施例では前後一対）形成されている。この主液室２０は側方へ開放された図示断面が略三角形の空間をなすとともに、弾性本体部５と一体に形成されて略水平方向へ広がる端部壁２１及び側方開口部へ嵌合される樹脂製の液室カバー２２とで密閉される。本実施例においてこの液室カバー２２は各主液室２０に対応して前後一対で設けられる。
【００２４】
図３に示すように、前後一対の液室カバー２２はそれぞれ第２の取付部材４の内周面へ略１／４円周の幅で円弧状に密接される。車体取付時前側となる液室カバー２２の第２の取付部材４と接触する面（以下、外表面という）に周方向へ延びる溝２３が設けられて第２の取付部材４側へ開放され、第２の取付部材４との間にダンピングオリフィス通路２４が形成され、前後の主液室２０，２０間に設けられている副液室２５と連通している。
【００２５】
車体取付時後側となる液室カバー２２の第２の取付部材４と接触する外表面にも同様に周方向へ延びる溝２３が設けられて第２の取付部材４側へ開放され、第２の取付部材４との間にアイドルオリフィス通路２６が形成され、ダンピングオリフィス通路２４と同じ副液室２５と連通している。ダンピングオリフィス通路２４は本願発明の円筒型ブッシュ部２における第１のオリフィス通路であり、アイドルオリフィス通路２６は同じく第２のオリフィス通路である。
【００２６】
副液室２５は、前後の主液室２０、２０間に左右一対で設けられたすぐり部２７のうちの一方に対して、その内部をダイアフラム２８で区画することにより形成され、本実施例の場合は、ダイアフラム２８と第２の取付部材４との間に形成される。ダイアフラム２８は本願発明における可撓性膜の一例である。図中の符号２９はダイアフラム２８の座部に埋設された略四辺形の枠金具であり、ダイアフラム２８の取付時における位置決めと液密にシールすることに役立っている。
２８ａはダイアフラム２８の座部周囲に一体形成されたシールリップである。
【００２７】
ダンピングオリフィス通路２４は前側の主液室２０と入り口３０で通じ、副液室２５と出口３１で通じる。同様にアイドルオリフィス通路２６は後ろ側の主液室２０と入り口３２で通じ、副液室２５と出口３３で通じる。
【００２８】
但し、これらダンピングオリフィス通路２４及びアイドルオリフィス通路２６は、互いに長さや通路断面積等の通路特性を異にしており、その結果、ダンピングオリフィス通路２４は一般走行時の低周波大振幅振動に対して共振点を有し、アイドルオリフィス通路２６はこれよりも高周波数側のアイドル振動に対して共振点を有する。
【００２９】
すぐり部２７は図２の上方へ向かって大気開放された凹部状の空間であり、ドーム部６の薄肉部３４、弾性仕切壁３５及び外側面壁３６で囲まれている。但し、外側面壁３６は副液室２５が設けられる側のすぐり部２７部分には形成されず、ダイアフラム２８の取付を可能にしている。薄肉部３４はすぐり部２７の底部をなすとともにドーム部６の一部を特別薄肉部化したものであり、中周波領域の振動入力によって膜共振を発生する。弾性仕切壁３５は主液室２０とすぐり部２７との間を仕切り、左右に斜め前方及び斜め後方へ向かってそれぞれ放射方向へ形成され、薄肉部３４と同様の膜共振特性を有する。
【００３０】
図２に明らかなように、ドーム部６の先端には断面コ字状をなすリング３７が埋設一体化されている。このリング３１は下面のみが露出して仕切り部材８を構成する筒状部１２の外周に形成されている段部３８上へ当接して位置決めし、第２の取付部材４の内面及び液室カバー２２の下端部にはドーム部６の先端が密着してシールする。また、端部壁２１の外周部にもリング３９が埋設一体化され、第２の取付部材４の上端を内側へ折り曲げたカシメ部４０で固定されている。
【００３１】
第２の取付部材４のうち仕切り部材８よりも下方部分は小径部４１をなし、この小径部４１とその上方部分の境界部に形成された段部４２へリング３７の上部に設けられたフランジ部分を乗せている。上下のリング３７，３９間に液室カバー２２を挟んで上部のカシメ部４０により固定している。小径部４１側はリング３７の下に円筒部１２及び押さえプレート１３を重ね、さらに押さえプレート１３の下端部にダイヤフラム９の外周に形成された肥大部を重ねて、カシメ部４３を形成することにより一体化されている。
【００３２】
円筒型ブッシュ部２を構成する弾性本体部５、端部壁２１、弾性仕切壁３５は、全て同じ単一の弾性部材で連続一体に構成される。また、これらの弾性材料を円錐型マウント部１と共通にするから、ダイヤフラム９を除く円錐型マウント部１の弾性材料部分と円筒型ブッシュ部２の弾性材料部分が一体に形成される単一の内挿体７（図４）となり、このエンジンマウント組立時に単品として扱うことができる。
【００３３】
次に、本実施例の作用を説明する。円筒型ブッシュ部２において、上記のように前後の主液室２０，２０をすぐり部２７に設けた副液室２５と、ダンピングオリフィス通路２４及びアイドルオリフィス通路２６で連通させれば、前後方向（Ｘ軸方向）における一般走行時の振動に対してダンピングオリフィス通路２４による高減衰を実現でき、これよりも高周波数側のアイドル振動に対してアイドルオリフィス通路２６により低動バネを実現できる。
【００３４】
しかも円筒型ブッシュ部２と円錐型マウント部１の間には、すぐり部２７の底部をなす薄肉部３４が形成されているので、この薄肉部３４が膜共振することにより、円錐型マウント部１における上下方向（Ｚ軸方向）の振動に対して低動バネ化を実現できる。そのうえ、ダンピングオリフィス通路１５により一般走行時における上下方向の振動に対して高減衰となり、かつ弾性膜８ａの存在によって上下方向の振動全体を広範囲の周波数域で低動バネ化できる。
【００３５】
したがって、前後方向及び上下方向において、一般走行時の低周波大振幅振動に対する高減衰と、これより高周波数側の振動に対する低動バネ化を同時に実現できる。しかも、一対のすぐり部２７のうち、その一方内に副液室２５を設ければ、すぐり部２７の空間を有効に活用でき、装置の小型化が可能になる。
【００３６】
なお、Ｙ軸方向の振動に対しては、一種のゴムバネをなす弾性仕切壁３５の弾性変形により吸収する。その結果、Ｘ軸方向はダンピングオリフィス通路２４とアイドルオリフィス通路２６の液柱共振により、Ｙ軸方向は弾性仕切壁３５により、Ｚ軸方向は円錐型マウント部１によりそれぞれ吸収でき、ＸＹＺ、３軸方向の各振動を効果的に吸収できる。
【００３７】
また、弾性仕切壁３５の肉厚等を変更してバネ定数を調整すれば、Ｙ軸方向の振動吸収性能を自由に調整できる。本実施例ではすぐり部２７の形成により、弾性仕切壁３５は柔らかめに設定され、かつ一方のすぐり部２７内に副液室２５を設けたことにより左右非対称のバネ定数になる。
【００３８】
次に、第２実施例を説明する。図５〜６はそれぞれ図１〜２に対応する図であり、本実施例は前実施例とすぐり部の構造が若干相違するのみである。したがって、共通部には共通符号を用い、かつ相違点を主体に説明する。これらの図に明らかなように、すぐり部２７は上方を開放されず、端壁部２１と一体に連続する天井壁５０で覆われている。副液室２５は前実施例同様に形成されている。
【００３９】
このようにすると、前記第１実施例と同様な効果を期待できるのみならず、すぐり部２７の上方を天井壁５０で覆うことにより、左右方向（Ｙ軸方向）のバネ比をより高くして硬めにすることが容易になり、前後・左右方向のバネ比を任意の比率でバランスさせることが容易になる。なお、このバネ比は天井壁５０の肉厚を調整する等により任意に調整でき、例えば、各方向におけるバネ比を、上下：前後：左右＝１．０：１．０〜１．３：１．０〜３．０程度に設定することもできる。このようなバネ比の設定は、使用条件により任意に設定される。
【００４０】
また、図６中に仮想線で示したように、第１の取付部材３と一体化された傘部材５１を主液室１０内へ設けると、この傘部材５１が第１の取付部材３に対する振動の入力に対応して主液室１０内で振動することにより、中高周波数域（略５００Ｈｚ近傍）にて液柱共振を発生するため、上下方向振動に対する中周波数域（１００〜５００Ｈｚ程度）から高周波数域（５００〜１０００Ｈｚ程度）までの広範囲な周波数域を低動バネ化できる。
【００４１】
なお、本願発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、円筒型ブッシュ部２の配置を任意にでき、例えば、弾性仕切壁３５の図６における断面方向を、車体の前後又は上下へ向けて配置することもでき、この場合には当然ながらバネ比は前記と異なったものになる。また、主液室２０は２以上の複数個であればよく、より多数を設けることができる。さらに弾性膜８ａは必ずしも設ける必要はない。ただし、これを設けることにより、広範囲の周波数域における全体の低動バネ化をより顕著に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係るエンジンマウントの平面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】内挿体の斜視図
【図５】第２実施例に係るエンジンマウントの平面図
【図６】図５の６−６線断面図
【符号の説明】
１：円錐型マウント部、２：円筒型ブッシュ部、３：第１の取付部材、４：第２の取付部材，５：弾性本体部、６：ドーム部、７：弾性本体部、８：仕切り部材、８ａ：弾性膜、１０：主液室、１１：副液室、１５：ダンピングオリフィス通路、２０：主液室、２１：端部壁、２２：液室カバー、２４：ダンピングオリフィス通路、２５：副液室、２６：アイドルオリフィス通路、２７：すぐり部、３４：薄肉部、３５：弾性仕切壁、３６：周囲壁、５０：天井壁、５１：傘部材

Claims

振動発生側又は振動受け側のいずれか側へ取付けられる第１の取付部材と、いずれか他方側へ取付けられる第２の取付部材と、これら第１及び第２の取付部材を連結する略円錐状をなす弾性本体部とを備え、この弾性本体部を弾性壁の一部とする液室を設けて仕切り部材により内部を主液室と副液室に区画し、これら主液室と副液室間をオリフィス通路で連絡した円錐型マウント部を設けるとともに、
前記弾性本体部の外周部にこの弾性本体部を弾性壁の一部として共用する複数の液室を周方向へ所定間隔で設け、これら液室間をオリフィス通路で連絡することにより円筒型ブッシュ部を設け、この円筒型ブッシュ部と前記円錐型マウント部を一体化した液封防振装置において、
前記円筒型ブッシュ部の液室として、前記第１の取付部材を挟んで反対側に位置する一対の主液室と、これら主液室間に配置されて可撓性膜により拡縮する副液室を備え、
この副液室と前記一方の主液室とを第１のオリフィス通路で連通し、
他方の主液室とを第２のオリフィス通路で連通し、
これら第１及び第２のオリフィス通路の特性を互いに異ならせるとともに、
円筒型ブッシュ部における前記一対の主液室間に大気開放された空間を設け、
この空間の壁部を円錐型マウント部の前記弾性本体部にて形成し、
かつ前記円錐型マウント部の弾性本体部のうち前記円筒型ブッシュ部の空間と前記円錐型マウント部の主液室を区画する部分を薄肉部とし、
前記円筒型ブッシュ部における前記大気開放された空間内に前記副液室を設けたことを特徴とする液封防振装置。
前記円筒型ブッシュ部における第１のオリフィス通路をダンピングオリフィス通路とし、第２のオリフィス通路をアイドルオリフィス通路としたことを特徴とする請求項１に記載した液封防振装置。
前記円錐型マウント部における前記仕切り部材に円錐型マウント部の主液室における内圧変動を吸収するための弾性膜部を設けたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載した液封防振装置。
前記円錐型マウント部の主液室内に、前記第１の取付部材と一体に振動して中高周波数域にて液柱共振を発生する中高周波共振部材を設けたことをことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した液封防振装置。