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。
先ず、図1には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の第一の実施形態として、自動車用のエンジンマウント10が示されている。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を、本体ゴム弾性体16によって相互に連結した構造を有している。そして、エンジンマウント10は、第一の取付金具12が図示しないパワーユニットに取り付けられると共に、第二の取付金具14が図示しない車両ボデーに取り付けられることにより、それらパワーユニットと車両ボデーを防振連結するようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、車両装着状態において鉛直上下方向となる図1中の上下方向を言うものとする。
より詳細には、第一の取付金具12は、略円柱形状の取付部18と、取付部18の上端縁部において軸直角方向外側に広がるフランジ部20を一体的に備えた構造となっている。また、取付部18には、中心軸上を直線的に延びて上端面に開口する取付け用のボルト穴22が形成されており、ボルト穴22の内周面にねじ山が螺刻されている。そして、ボルト穴22に対して螺着される図示しない取付用ボルトによって、第一の取付金具12がパワーユニットに取り付けられるようになっている。
一方、第二の取付金具14は、全体として薄肉大径の略円筒形状を有しており、第一の取付金具12と同様に高剛性の部材とされている。第二の取付金具14は、軸方向中間部分に段差部24を有しており、段差部24を挟んで上側が大径筒部26とされていると共に、下側が小径筒部28とされている。また、小径筒部28の下端部には、段差30が設けられており、段差30を挟んだ下側にかしめ片32が一体形成されている。
そして、第一の取付金具12が、第二の取付金具14の上側開口部に離隔配置されて、そ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が配設されている。本体ゴム弾性体16は、厚肉の略円錐台形状を有しており、その小径側端部に対して第一の取付金具12が略埋設状態で加硫接着されていると共に、大径側端部が、第二の取付金具14の大径筒部26および段差部24に重ね合わされて加硫接着されている。これにより、第二の取付金具14の上側開口部が、本体ゴム弾性体16によって閉塞されている。なお、本実施形態では、本体ゴム弾性体16が、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。
また、本体ゴム弾性体16の一体加硫成形品には、可撓性膜としてのダイヤフラム34が取り付けられている。ダイヤフラム34は、薄肉の略円板形状を有するゴム膜であって、軸方向に充分な弛みを持たされている。また、ダイヤフラム34の外周縁部には、略円環形状を有する当接部材としての当接金具36が加硫接着されており、ダイヤフラム34が、当接金具36を備えた一体加硫成形品として形成されている。
そして、ダイヤフラム34は、第二の取付金具14の下端部に設けられたかしめ片32に内挿されて、当接金具36がかしめ片32によってかしめ固定されている。また、本実施形態では、ダイヤフラム34の下方に略皿形状のブラケット37が配設されて、かしめ片32によって当接金具36と共にかしめ固定されている。このブラケット37が車両ボデーに固定されることにより、第二の取付金具14が車両ボデーに取り付けられるようになっている。なお、ブラケットは、必ずしも皿形状でなくても良く、例えば、筒状のブラケットが第二の取付金具14に外嵌されていても良い。また、ブラケットは、本発明において必須ではなく、第二の取付金具14が車両ボデーに直接的に固定されるようになっていても良い。
かかるダイヤフラム34の装着によって、筒状とされた第二の取付金具14の上側開口部が、本体ゴム弾性体16によって流体密に閉塞されていると共に、第二の取付金具14の下側開口部が、ダイヤフラム34によって流体密に閉塞されている。これにより、第二の取付金具14の内周側において本体ゴム弾性体16とダイヤフラム34の軸方向対向面間には、外部空間から隔てられて、非圧縮性流体を封入された流体室38が形成されている。なお、封入される非圧縮性流体は、特に限定されるものではないが、流体の流動作用を効率的に得るために、水等の低粘性流体が望ましい。
また、流体室38には、仕切部材40が配設されている。仕切部材40は、全体として厚肉の略円板形状を有しており、流体室38内で軸直角方向に広がるように配設されて、第二の取付金具14によって支持されている。
これにより、流体室38は、仕切部材40を挟んで軸方向上下に二分されており、仕切部材40を挟んだ上側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体16で構成されて、振動入力時に内圧変動が及ぼされる受圧室42が形成されていると共に、仕切部材40を挟んだ下側には、壁部の一部がダイヤフラム34で構成されて、容積変化が容易に許容される平衡室44が形成されている。
ここにおいて、仕切部材40は、仕切部材本体46を含んで構成されている。仕切部材本体46は、全体として厚肉の略円筒形状を有しており、本実施形態では、その外周面が、受圧室42側である軸方向上方に向かって次第に小径となるテーパ面とされている。また、仕切部材本体46の径方向中央部分には、軸方向に貫通する円形の中心孔48が設けられており、その上側開口縁部には、内フランジ状の当接部50が一体形成されている。
さらに、仕切部材本体46の外周縁部には、それぞれ周方向に一周弱の長さで延びる上側周溝と下側周溝が形成されている。そして、上側周溝と下側周溝が接続孔を通じて直列的に連通されることにより、周方向に二周弱の長さで延びる凹溝52が、仕切部材本体46の外周面に開口するように形成されている。なお、上側周溝は、下側周溝よりも小さい断面積を有している。
また、仕切部材本体46の中心孔48には、可動部材としての可動隔壁54が配置されている。可動隔壁54は、全体として略中空円板形状を有しており、有底円筒形状の底部56と、底部56の開口部に嵌め付けられる蓋部58で構成されている。また、底部56の底壁に下側通孔60が貫通形成されていると共に、蓋部58には、下側通孔60に対応する部位に上側通孔62が貫通形成されている。更に、可動隔壁54の内部には、収容空所64が形成されており、収容空所64が上側通孔62を通じて受圧室42に連通されていると共に、下側通孔60を通じて平衡室44に連通されている。
また、可動隔壁54の収容空所64には、可動板としての可動ゴム板66が収容配置されている。可動ゴム板66は、略円板形状を有しており、収容空所64の軸方向内法寸法よりも僅かに小さい板厚寸法と、収容空所64の径方向内法寸法よりも僅かに小さい直径を有している。また、可動ゴム板66の上面に対して、上側通孔62を通じて受圧室42の液圧が及ぼされるようになっていると共に、可動ゴム板66の下面に対して、下側通孔60を通じて平衡室44の液圧が及ぼされるようになっている。そして、可動ゴム板66は、収容空所64内への配設下、受圧室42と平衡室44の相対的な圧力変動によって、収容空所64内で軸方向に微小変位せしめられるようになっている。
このように可動ゴム板66を収容した可動隔壁54は、仕切部材本体46の中心孔48に対して下方から挿し入れられている。そして、可動隔壁54は、支持ゴム弾性体68を介して、仕切部材本体46によって弾性支持されている。支持ゴム弾性体68は、略円環形状を有しており、仕切部材本体46の当接部50と可動隔壁54の上端面外周縁部との間に介在されると共に、仕切部材本体46の内周面と可動隔壁54の外周面上端縁部との間に介在されるように、仕切部材本体46の中心孔48内に配設されている。
また、仕切部材本体46には、弾性可動膜としての可動ゴム膜70が取り付けられている。可動ゴム膜70は、全体として略円板形状を有していると共に、その外周縁部には軸方向上方に向かって突出する筒状の支持部72が一体形成されている。更に、可動ゴム膜70の外周縁部には、固定金具74が加硫接着されている。固定金具74は、全体として略円環板形状を有しており、その内周縁部が軸方向上方に向かって立ち上がる筒状となっている。また、固定金具74の外径寸法は、第二の取付金具14の内径寸法よりも僅かに小さくなっていると共に、仕切部材本体46の外径寸法よりも大きくなっている。この固定金具74の内周縁部が、可動ゴム膜70の外周縁部に設けられた支持部72に埋設固着されている。そして、固定金具74が、仕切部材本体46の下端面に重ね合わされて、仕切部材本体46に固定されることにより、可動ゴム膜70が仕切部材本体46に装着されて、可動隔壁54よりも平衡室44側(軸方向下側)において仕切部材本体46の中心孔48の下側開口部が可動ゴム膜70で閉塞されている。更に、可動ゴム膜70における支持部72の上端面が、可動隔壁54の下端面外周縁部に下方から重ね合わされており、可動隔壁54が、支持ゴム弾性体68と支持部72の軸方向間で弾性的に挟持されている。なお、本実施形態では、固定金具74に貫通形成された複数の嵌合孔に対して、仕切部材本体46の下面から下方に突出する鉤状の係止爪が係合されることにより、固定金具74が仕切部材本体46に固定されるようになっている。
また、固定金具74の外周部分には、環状の当接ゴム弾性体76が固着されている。当接ゴム弾性体76は、固定金具74の下面から下方に向かって突出するように形成されており、下方に向かって次第に径方向で狭幅となる断面形状を有している。
また、可動ゴム膜70が仕切部材本体46に取り付けられることにより、可動隔壁54と可動ゴム膜70の軸方向対向面間には、中間室78が形成されている。この中間室78は、可動隔壁54によって受圧室42から隔てられていると共に、可動ゴム膜70によって平衡室44から隔てられている。なお、中間室78には、受圧室42および平衡室44と同様に非圧縮性流体が封入されている。
また、本実施形態では、仕切部材本体46に対して組付スリーブ80が外挿されている。組付スリーブ80は、薄肉の略円筒形状を有する金具であって、本実施形態では、受圧室42側である軸方向上方に向かって次第に小径となるテーパ形状とされている。更に、組付スリーブ80は、その上端部が屈曲して径方向内側に向かって延び出す係止部81とされている。
また、組付スリーブ80の内周面には、略全体を覆うように嵌着ゴム弾性体82が加硫接着されており、嵌着ゴム弾性体82の内周面が、仕切部材本体46の外周面および組付スリーブ80に対応した傾斜を有するテーパ面とされている。更に、嵌着ゴム弾性体82の上端部は、組付スリーブ80における係止部81の下面に固着されている。更にまた、嵌着ゴム弾性体82の下端部には、径方向内側に突出する突起83が形成されている。
そして、組付スリーブ80に対して、仕切部材本体46が下方から内挿されて、嵌着状態で組み付けられている。本実施形態では、仕切部材本体46の上端面外周縁部が、嵌着ゴム弾性体82を介して組付スリーブ80の係止部81に当接することで、仕切部材本体46が組付スリーブ80に対して軸方向で位置決めされている。一方、仕切部材本体46の下端面外周縁部が、嵌着ゴム弾性体82の下端部に一体形成された突起83に当接されることにより、仕切部材本体46が組付スリーブ80から下方(平衡室44側)へ抜けるのが、防止されている。
また、組付スリーブ80の外周面には、略全体を覆うように組付ゴム弾性体84が加硫接着されている。更に、組付ゴム弾性体84の上端部には、組付スリーブ80から独立して軸方向上方に突出する弾性支持部86が一体形成されている。なお、組付ゴム弾性体84は、その外径寸法が、軸方向の略全長に亘って一定とされている。また、本実施形態では、嵌着ゴム弾性体82と組付ゴム弾性体84が一体形成されており、部品点数が削減されていると共に、加硫成形工程が省略されている。
以上によって、本実施形態における仕切部材40が、仕切部材本体46と、可動隔壁54と、組付スリーブ80と、支持ゴム弾性体68と、嵌着ゴム弾性体82と、組付ゴム弾性体84と、可動ゴム膜70とを、含んで構成されている。そして、仕切部材40は、第二の取付金具14に内挿されて、軸方向への変位を許容された態様で第二の取付金具14によって支持されており、流体室38内に収容配置されている。
より詳細には、先ず、仕切部材40の組付スリーブ80を、第二の取付金具14に内挿して、その上端部の弾性支持部86を、本体ゴム弾性体16の下端面に対して軸方向で当接させる。次に、第二の取付金具14に内挿された組付スリーブ80に対して、可動隔壁54および可動ゴム膜70が組み付けられた仕切部材本体46を内挿して組み付ける。その後、ダイヤフラム34とブラケット37をかしめ固定することで、可動ゴム膜70の固定金具74を、ダイヤフラム34の当接金具36に対して、当接ゴム弾性体76を介して、軸方向で弾性的に当接させる。
これらにより、組付ゴム弾性体84の受圧室42側端部である弾性支持部86が、本体ゴム弾性体16に対して当接されていると共に、当接ゴム弾性体76の平衡室44側端部が、第二の取付金具14に固定された当接金具36に当接されている。その結果、仕切部材40は、本体ゴム弾性体16とダイヤフラム34の軸方向間で弾性的に位置決め保持されており、第二の取付金具14によって軸方向で弾性的に支持されて、軸方向への相対変位を許容された状態で組み付けられている。また、仕切部材40は、その受圧室42側への変位が、組付ゴム弾性体84の本体ゴム弾性体16への弾性的な当接によって制限されていると共に、その平衡室44側への変位が、当接ゴム弾性体76の当接金具36への弾性的な当接によって制限されている。
本実施形態では、組付ゴム弾性体84の軸方向寸法が、当接ゴム弾性体76の軸方向寸法よりも大きくなっている。更に、組付ゴム弾性体84が弾性変形可能な本体ゴム弾性体16に当接されていると共に、当接ゴム弾性体76が硬質とされた当接金具36の内周部分に当接されている。これらによって、仕切部材40の第二の取付金具14に対する相対変位が、受圧室42側において平衡室44側よりも大きく許容されている。
なお、本実施形態では、仕切部材40の外径寸法、換言すれば、組付ゴム弾性体84の外径寸法が、第二の取付金具14の小径筒部28における内径寸法よりも小さくなっていると共に、仕切部材40が第二の取付金具14と同軸配置されている。これにより、第二の取付金具14の内周面と仕切部材40の外周面との間に、隙間が形成されている。好適には、前記隙間によって、第二の取付金具14の内周面と仕切部材40の外周面との全体が互いに離隔されており、より好適には、第二の取付金具14と仕切部材40の径方向での離隔距離が、全周に亘って略一定とされている。
また、仕切部材本体46に形成された凹溝52の外周側開口部が、嵌着ゴム弾性体82を介して、組付スリーブ80によって流体密に覆蓋されている。更に、凹溝52の一方の端部が、連通孔88を通じて受圧室42に連通されていると共に、凹溝52の他方の端部が、連通孔90を通じて平衡室44に連通されている。これらによって、受圧室42と平衡室44を相互に連通する第一のオリフィス通路92が、凹溝52を利用して形成されている。本実施形態では、第一のオリフィス通路92が、エンジンシェイクに相当する低周波数にチューニングされている。
さらに、凹溝52は、通路長方向の中間部分において連通孔94を通じて中間室78に連通されている。これにより、受圧室42と中間室78を連通する第二のオリフィス通路96が、凹溝52を利用して形成されている。本実施形態では、第二のオリフィス通路96が、アイドリング振動に相当する中周波数にチューニングされている。
また、仕切部材40の可動ゴム板66は、その上面に対して、上側通孔62を通じて受圧室42の液圧が及ぼされるようになっていると共に、その下面に対して、下側通孔60を通じて中間室78の液圧が及ぼされるようになっている。これにより、振動入力時には、可動ゴム板66が、受圧室42と中間室78の相対的な圧力変動に基づいて、軸方向の微小変位が許容されるようになっている。
そして、可動ゴム板66の微小変位によって液圧伝達作用が発揮されることにより、受圧室42と中間室78が上下の通孔62,60と収容空所64とを通じて相互に連通されるようになっており、それら上下の通孔62,60と収容空所64とによって受圧室42と中間室78を連通する第三のオリフィス通路98が形成されている。本実施形態において、第三のオリフィス通路98は、中速走行こもり音に相当する高周波数にチューニングされている。なお、第一乃至第三のオリフィス通路92,96,98のチューニングは、通路断面積(A)と通路長(L)の比(A/L)によって設定される。
このような本実施形態に従う構造とされた自動車用エンジンマウント10の車両装着下、軸方向に振動が入力されると、入力振動の周波数に応じて、有効な防振効果が発揮されるようになっている。
すなわち、エンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動の入力時には、低周波数にチューニングされた第一のオリフィス通路92を通じて、受圧室42と平衡室44の間で流体流動が生ぜしめられる。これにより、第一のオリフィス通路92を通じて流動する流体の共振作用等に基づいて、目的とする防振効果(高減衰効果)が発揮される。
なお、エンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動の入力時には、可動ゴム膜70の変形が制限されて、第二のオリフィス通路96が実質的に遮断される。更に、可動ゴム板66は、可動隔壁54に押し付けられることにより拘束されて、可動ゴム板66の微小変位によって発揮される液圧吸収作用が防止される。それらの結果、受圧室42の圧力変動を効率的に惹起させて、第一のオリフィス通路92を通じて流動する流体量を有利に確保することが出来る。
また、アイドリング振動に相当する中周波中振幅振動の入力時には、第一のオリフィス通路92が***振的な作用によって実質的に遮断される。そこにおいて、受圧室42と中間室78の相対的な圧力変動に基づいて、可動ゴム膜70が弾性変形せしめられる。これにより、受圧室42と中間室78の間で、第二のオリフィス通路96を通じての流体流動が生ぜしめられる。その結果、第二のオリフィス通路96を通じて流動せしめられる流体の共振作用等に基づいて、目的とする防振効果(低動ばね効果)が発揮される。
また、中速走行こもり音に相当する高周波小振幅振動の入力時には、第一のオリフィス通路92と第二のオリフィス通路96の両方が、***振的な作用によって実質的に遮断される。そこにおいて、受圧室42と中間室78の相対的な圧力変動に基づいて、可動ゴム板66が軸方向に微小変位せしめられて、受圧室42の液圧が中間室78に伝達されると共に、中間室78に伝達された液圧が可動ゴム膜70の弾性変形によって平衡室44に逃がされる。これらによって、受圧室42と中間室78の間で第三のオリフィス通路98を通じての流体流動が生ぜしめられて、流体の流動作用に基づく防振効果(低動ばね効果)が発揮されるようになっている。
なお、第一のオリフィス通路92の平衡室44側端部と、第二のオリフィス通路96の中間室78側端部を利用して、中間室78と平衡室44を相互に連通する接続通路を設定し、該接続通路を走行こもり音に相当する高周波数にチューニングしても良い。これによれば、受圧室42から中間室78に伝達された液圧が、接続通路を通じて平衡室44に積極的に逃がされて、低動ばね効果をより有利に得ることが出来る。
また、高速走行こもり音に相当するより高周波数の振動入力時には、弾性支持された可動隔壁54が、支持ゴム弾性体68および可動ゴム膜70における支持部72の弾性変形によって、軸方向に微小変位せしめられる。そして、可動隔壁54が共振状態で微小変位せしめられることによって発揮される相殺的な作用に基づいて、有効な防振効果(低動ばね効果)が得られるようになっている。
ここにおいて、本実施形態に従う構造とされた自動車用エンジンマウント10では、振動入力時に、可動ゴム板66が収容空所64内で軸方向に変位せしめられて、可動隔壁54に打ち当てられることにより発生する当接打音が、第二の取付金具14ひいては車両ボデー側に伝達されるのを抑えることが出来る。
より詳細には、可動ゴム板66が可動隔壁54に打ち当てられることにより異音の原因となる衝撃力が発生すると、先ず、衝撃力の可動隔壁54から仕切部材本体46への伝達が、支持ゴム弾性体68の弾性変形に基づく緩衝作用によって低減されるようになっている。特に本実施形態では、可動隔壁54が、支持ゴム弾性体68と支持部72の間で弾性支持されていることから、可動隔壁54から仕切部材本体46への衝撃力の伝達がより効果的に低減されるようになっている。
次に、仕切部材本体46に伝達された衝撃力は、仕切部材本体46と組付スリーブ80の間に介在された嵌着ゴム弾性体82を介して、組付スリーブ80に伝達される。そして、嵌着ゴム弾性体82の弾性変形に基づく緩衝作用によって、仕切部材本体46から組付スリーブ80への衝撃力の伝達が、低減されるようになっている。
また次に、組付スリーブ80に伝達された衝撃力は、組付ゴム弾性体84と本体ゴム弾性体16、或いは、嵌着ゴム弾性体82と当接ゴム弾性体76を介して、第二の取付金具14に伝達される。それ故、組付ゴム弾性体84と本体ゴム弾性体16、或いは、嵌着ゴム弾性体82と当接ゴム弾性体76の弾性変形に基づく緩衝作用によって、衝撃力の伝達低減効果が発揮されるようになっている。
以上のように、本実施形態では、可動ゴム板66と可動隔壁54の当接による衝撃力が第二の取付金具14に伝達される際に、その伝達経路上に少なくとも3つのゴム弾性体が直列的に配設されており、三重の緩衝作用によって衝撃力の伝達が効果的に抑えられるようになっている。それ故、当接打音の車両ボデーへの伝達を低減乃至は回避することが出来て、自動車の静粛性や乗り心地の向上を実現することが出来る。
また、仕切部材本体46に形成された凹溝52の外周側開口部が、仕切部材本体46に対して嵌着状態で組み付けられる組付スリーブ80によって覆蓋されることにより、第一,第二のオリフィス通路92,96が形成されている。これにより、仕切部材本体46が第二の取付金具14に対して軸方向に相対変位せしめられることによって、凹溝52の外周側開口部の流体密な覆蓋状態が解除されるのを防いで、第一,第二のオリフィス通路92,96の短絡を防ぐことが出来る。しかも、形成が容易な凹溝52を利用して第一,第二のオリフィス通路92,96を形成することが出来て、製造が容易になると共に、第一,第二のオリフィス通路92,96を大きな設計自由度で形成することが出来る。
また、本実施形態に係るエンジンマウント10では、仕切部材本体46の外周面が、受圧室42側に向かって次第に小径となるテーパ面とされていると共に、嵌着ゴム弾性体82の内周面が、仕切部材本体46の外周面に対応するテーパ面とされている。それ故、仕切部材本体46の組付スリーブ80への内挿を、テーパ面の案内作用によって簡単に行うことが出来て、エンジンマウント10の製造を容易とすることが出来る。
しかも、仕切部材本体46の外周面と、嵌着ゴム弾性体82の内周面が、テーパ面の締付作用によって、安定して密着状態とされて、凹溝52を利用して形成される第一,第二のオリフィス通路92,96の壁部のシール性を確保して、短絡等の問題を回避することが出来る。
また、仕切部材40が、第二の取付金具14に対して軸方向の相対変位を許容された状態で配設されている。それ故、凹凸の乗越え時等に衝撃的な大荷重が入力されて、受圧室42に過大な負圧が及ぼされた場合には、仕切部材40が負圧によって受圧室42側に吸引されて変位し、受圧室42の負圧が可及的速やかに解消されるようになっている。これにより、かかる負圧に起因するキャビテーションを防いで、異音や振動の発生を回避することが出来る。
特に本実施形態では、仕切部材40の受圧室42側への変位が、組付ゴム弾性体84と本体ゴム弾性体16の当接によって制限されていると共に、仕切部材40の平衡室44側への変位が、当接ゴム弾性体76と当接金具36の当接によって制限されている。その結果、仕切部材40は、組付ゴム弾性体84の剪断変形によって、柔らかいばね剛性で受圧室42側に向かって容易に変位せしめられるようになっている。一方、仕切部材40は、当接ゴム弾性体76の圧縮変形によって、非線形的なばね特性をもって、平衡室44側への小変位を容易に許容されると共に、平衡室44側への大変位が確実に制限されるようになっている。これらにより、仕切部材40が受圧室42側に変位することによって発揮されるキャビテーション異音の低減効果と、仕切部材40の平衡室44側への変位を制限することによって効率的に発揮される流体の流動作用に基づく防振効果とを、両立して何れも有効に得ることが出来る。
しかも、本実施形態では、組付ゴム弾性体84の上端部に、組付スリーブ80から独立して上方に向かって突出する弾性支持部86が一体形成されており、弾性支持部86の突出先端部分が本体ゴム弾性体16に対して当接されている。これにより、組付ゴム弾性体84が小さな力で弾性変形されて、仕切部材40の受圧室42側への変位がより容易に許容されるようになっている。それ故、キャビテーション異音の発生を効果的に回避することが出来る。
次に、図2には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の第二の実施形態として、自動車用エンジンマウント100が示されている。エンジンマウント100は、仕切部材102を備えている。なお、以下の説明において、前記第一の実施形態と実質的に同一の部材および部位については、図中に同一の符号を付すことにより、説明を省略する。
より詳細には、仕切部材102は、仕切部材本体104を含んで構成されている。仕切部材本体104は、厚肉大径の略円筒形状を有しており、軸方向下端には中心孔48に突出する内フランジ状の当接部50が一体形成されている。また、仕切部材本体104の外周縁部には、周方向に所定の長さで延びる凹溝52が形成されている。なお、凹溝を構成する上側周溝が下側周溝よりも大きい断面積とされている。また、仕切部材本体104の外周面が軸方向下方に向かって次第に小径となるテーパ面とされている。
また、仕切部材本体104の中心孔48には、可動部材としての可動隔壁106が配設されている。可動隔壁106は、逆向きの有底円筒形状を有する蓋部108と、円板形状で蓋部108の下側開口部に嵌め込まれる底部110とによって形成されたハウジングを有しており、ハウジング内に収容空所64が形成されている。更に、蓋部108の上底壁部に複数の上側通孔62が貫通形成されていると共に、底部110に複数の下側通孔60が貫通形成されている。また、収容空所64には、円板形状の可動ゴム板66が軸直角方向に広がるように収容配置されている。
このような構造とされた可動隔壁106は、下面外周縁部が支持ゴム弾性体112を介して当接部50によって弾性支持されている。支持ゴム弾性体112は、略円環形状を有しており、仕切部材本体104の当接部50と可動隔壁106の上端面外周縁部との間に介在されると共に、仕切部材本体104の内周面と可動隔壁106の外周面下端縁部との間に介在されるように、仕切部材本体104の中心孔48内に配設されている。
また、仕切部材本体104には、弾性可動膜としての可動ゴム膜114が組み付けられている。可動ゴム膜114は、略円板形状を有しており、外周縁部に筒状で下方に向かって突出する支持部116が一体形成されている。また、支持部116には、略円環板形状で内周縁部に筒状の固着部を一体形成された固定金具118が加硫接着されている。そして、可動ゴム膜114の支持部116が仕切部材本体104の中心孔48に嵌め込まれると共に、固定金具118が仕切部材本体104の上面に重ね合わされて係止されることにより、可動ゴム膜114が仕切部材本体104に取り付けられている。更に、可動ゴム膜114の仕切部材本体104への装着下、可動隔壁106の上面外周縁部に対して支持部116が当接されて、可動隔壁106が支持ゴム弾性体112と可動ゴム膜114の支持部116との間で弾性的に支持されている。
また、仕切部材本体104の中心孔48の上側開口部が、可動ゴム膜114によって閉塞されることにより、仕切部材102の内部において可動隔壁106と可動ゴム膜114の軸方向対向面間に中間室78が形成されている。
ここにおいて、仕切部材本体104には、組付スリーブ120が組み付けられている。組付スリーブ120は、全体として略円形筒状であって、仕切部材本体104の外周面に対応するテーパ形状とされている。更に、組付スリーブ120の下端には、全周に亘って内周側に突出する係止部122が一体形成されている。
また、組付スリーブ120の内周面には、嵌着ゴム弾性体124が加硫接着されている。嵌着ゴム弾性体124は、組付スリーブ120に対応する略テーパ筒形状を有する薄肉のゴム層であって、組付スリーブ120の内周面を略全体に亘って覆うように被着形成されている。更に、嵌着ゴム弾性体124の上端部には、内周側に向かって突出する環状の突起83が一体形成されている。
また、組付スリーブ120の外周面には、組付ゴム弾性体126が一体形成されている。組付ゴム弾性体126は、外周面が軸方向に広がる筒状面とされており、軸方向下方に向かって次第に厚肉となっている。更に、組付ゴム弾性体126の下端部には、環状の弾性支持部128が一体形成されて、下方に向かって突出せしめられている。なお、本実施形態では、嵌着ゴム弾性体124と組付ゴム弾性体126が一体形成されており、組付スリーブ120の表面が係止部122の下面および内周面を除く略全体に亘ってゴム弾性体で覆われている。
そして、仕切部材本体104が軸方向上側から組付スリーブ120に嵌め込まれて、仕切部材本体104の外周面が嵌着ゴム弾性体124を介して組付スリーブ120によって支持されることにより、仕切部材本体104が組付スリーブ120に組み付けられている。これにより、本実施形態における仕切部材102が形成されている。なお、本実施形態における仕切部材102は、前記第一の実施形態における仕切部材40の上下を反転させた構造とされている。
このような構造とされた仕切部材102は、第二の取付金具14に対して組み付けられている。即ち、仕切部材102が第二の取付金具14に対して所定の隙間をもって内挿されている一方、組付スリーブ120に固着された組付ゴム弾性体126における弾性支持部128の下端面が、当接金具36の上面に当接されていると共に、仕切部材本体104に固定された固定金具118の外周縁部が、本体ゴム弾性体16の下端面に重ね合わされている。これらにより、仕切部材102は、本体ゴム弾性体16と当接金具36の軸方向間において弾性的に支持されている。また、本実施形態では、受圧室42と中間室78が可動ゴム膜114によって仕切られていると共に、中間室78と平衡室44が可動隔壁106によって仕切られている。
また、受圧室42と平衡室44を連通する第一のオリフィス通路92が凹溝52を利用して形成されていると共に、受圧室42と中間室78を連通する第二のオリフィス通路96が連通孔94を利用して形成されている。また、接続流路としての第三のオリフィス通路98が、上下の通孔62,60と収容空所64を利用して形成されており、中間室78と平衡室44が第三のオリフィス通路98によって連通されている。更に、第三のオリフィス通路98の流体流路上には、可動ゴム板66が通路長方向に略直交して広がるように配設されている。
かくの如き仕切部材102の配設下、可動ゴム膜114の上面に受圧室42の圧力が及ぼされていると共に、可動ゴム膜114の下面に中間室78の圧力が及ぼされている。そして、高周波振動の入力時には、それら受圧室42と中間室78の相対的な圧力変動によって、可動ゴム膜114が微小変形せしめられて、受圧室42と中間室78の間で液圧伝達作用が発揮されるようになっている。
一方、可動ゴム板66の上面に中間室78の圧力が及ぼされていると共に、可動ゴム板66の下面に平衡室44の圧力が及ぼされている。そして、中乃至高周波振動の入力時には、それら中間室78と平衡室44の相対的な圧力変動によって、可動ゴム板66が微小変位せしめられて、中間室78と平衡室44の間で液圧伝達作用が発揮されるようになっている。これにより、中周波数振動の入力時に、第二のオリフィス通路96を通じての流体流動が有効に生ぜしめられると共に、高周波数振動の入力時に、第三のオリフィス通路98を通じての流体流動が有効に生ぜしめられるようになっている。
ここにおいて、本実施形態に係るエンジンマウント100では、可動ゴム板66を収容する可動隔壁106が、可動ゴム膜114よりも軸方向下方に配置されている。換言すれば、可動ゴム板66および可動隔壁106は、可動ゴム膜114よりも、第二の取付金具14の軸方向で車両ボデー側に配設されている。更に言い換えれば、可動ゴム板66から第二の取付金具14の車両ボデー側への取付位置までの軸方向距離が、可動ゴム膜114から第二の取付金具14の車両ボデー側への取付位置までの軸方向距離よりも、小さく設定されている。
このような構造とされたエンジンマウント100の車両装着下、エンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動が入力されると、第一のオリフィス通路92を通じての流体流動が生ぜしめられて、流体の流動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、低周波大振幅振動の入力時には、可動ゴム膜114の微小変形と可動ゴム板66の微小変位が何れも阻止されるようになっており、第二,第三のオリフィス通路96,98を通じての流体流動が制限されるようになっている。
また、アイドリング振動に相当する中周波数の振動入力時には、第二のオリフィス通路96を通じての流体流動が生ぜしめられて、流体の流動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、中周波数の振動入力時には、第一のオリフィス通路92が***振によって実質的に遮断されると共に、可動ゴム膜114の弾性変形が制限されて、受圧室42と平衡室44の間で第三のオリフィス通路98を通じての直接的な流体流動が防止されている。
また、中速走行こもり音やロックアップこもり音に相当する高周波数の振動入力時には、可動ゴム膜70の微小変形と可動ゴム板66の微小変位によって、第三のオリフィス通路98を通じての流体流動が生ぜしめられて、流体の流動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、高周波数振動の入力時には、第一,第二のオリフィス通路92,96が何れも***振によって実質的に遮断されている。
また、高速走行こもり音に相当する更なる高周波数の振動入力時には、可動隔壁106の微小変位による相殺的な制振作用が発揮されて、目的とする低動ばね効果を有効に得ることが出来る。
また、本実施形態に従う構造とされたエンジンマウント100においても、前記第一の実施形態のエンジンマウント10と同様に、可動ゴム板66の当接による打音が第二の取付金具14に伝達されるのを、伝達経路上に配設された複数のゴム弾性体によって低減することが出来る。
ここにおいて、本実施形態に従う構造とされた自動車用エンジンマウント100では、可動ゴム板66を備えた可動隔壁106が可動ゴム膜114よりも下方に配設されている。換言すれば、可動隔壁106が車両ボデーに対して近い位置に配置されている。これにより、可動ゴム板66の可動隔壁106への打ち当たりによって発生する打音が、車両ボデー側に伝達されるのを、より効果的に防ぐことが出来る。即ち、可動ゴム板66と可動隔壁106の当接によって生じる衝撃力は、第二の取付金具14の振れ方向での変位によって車両ボデー側に伝達される。そこにおいて、可動ゴム板66の当接による振動の第二の取付金具14への伝達位置が、車両ボデーに近付けられることにより、振動が車両ボデーに伝達される経路上において、該振動の振幅が第二の取付金具14の振れによって増幅されるのを抑えることが出来る。これにより、車両ボデー側に伝達される衝撃力に起因する異音が低減されるようになっている。
以上、本発明の幾つかの実施形態について説明してきたが、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はない。
例えば、前記第一,第二の実施形態では、仕切部材40(102)が、ダイヤフラム34の当接金具36が第二の取付金具14に対してかしめ固定されることにより、当接金具36と本体ゴム弾性体16の軸方向間で弾性的に支持されるようになっているが、仕切部材の第二の取付部材への取付けは、必ずしも可撓性膜の第二の取付部材に対するかしめ固定によるものでなくても良い。具体的には、例えば、可撓性膜の外周縁部に固着された環状又は筒状の当接金具を第二の取付部材に内挿した後、第二の取付部材に対して縮径加工を施して当接金具を第二の取付部材に嵌着固定することにより、本体ゴム弾性体と可撓性膜の間で仕切部材を弾性的に支持させることも出来る。
また、前記第一,第二の実施形態では、仕切部材40(102)の外周面である組付ゴム弾性体84(126)の外周面が、第二の取付金具14の内周面に対して、径方向内側に離隔位置しており、それら組付ゴム弾性体84(126)の外周面と第二の取付金具14の内周面との間に隙間が形成されている。しかし、組付ゴム弾性体84(126)の外周面と第二の取付金具14の内周面は、例えば、互いに当接圧を及ぼさない接触状態(ゼロタッチ)であっても良いし、仕切部材40(102)の軸方向変位を許容し得る程度の弱い締め込みで当接していても良い。
なお、第二の取付部材の内周面を覆うようにゴム層を被着形成しても良い。この場合には、仕切部材の外周面とゴム層の内周面が互いに離隔しているか、或いは、互いに当接圧を及ぼさない接触状態であることが望ましい。
また、前記第一,第二の実施形態では、第二の取付金具14と仕切部材40(102)の間に形成された隙間が、全周に亘って略一定の径方向幅寸法を有しているが、該隙間は必ずしも全周に亘って均一に設けられていなくて良い。例えば、第二の取付金具14と仕切部材40(102)が、周上で部分的にゼロタッチ状態で当接していると共に、周上の他の部分において、径方向幅寸法が周方向で変化する隙間が形成されていても良い。これによれば、第二の取付金具14と仕切部材40(102)の接触部分によって、それら第二の取付金具14と仕切部材40(102)の軸直角方向での相対的な位置決めをすることが出来て、仕切部材40(102)が第二の取付金具14に対して軸方向に安定して相対変位される。しかも、第二の取付金具14と仕切部材40(102)が、他の部分において非接触とされていることにより、それら第二の取付金具14と仕切部材の間で作用する摩擦抵抗を低減して、仕切部材40(102)の第二の取付金具14に対する軸方向での相対変位を容易に生ぜしめることが出来る。
また、前記第一の実施形態では、組付スリーブ80が受圧室42側に向かって次第に小径となるテーパ形状を有しているが、組付スリーブは、例えば、軸方向に略一定の直径で延びる円筒形状であっても良い。更に、前記第一の実施形態では、仕切部材本体46の外周面が受圧室42側に向かって次第に小径となるテーパ面とされていると共に、嵌着ゴム弾性体82の内周面が仕切部材本体46の外周面に対応するテーパ面とされているが、これらの面もテーパ形状ではなくても良く、傾斜することなく軸方向に広がる円筒状の面とされていても良い。
さらに、前記第二の実施形態では、仕切部材本体104の外周面が受圧室42側に向かって次第に大径となるテーパ面とされているが、仕切部材本体104の外周面は、第一の実施形態に示された仕切部材本体46と同様に、受圧室42側に向かって次第に小径となるテーパ面とされていても良い。それに伴って、組付スリーブ120も、組付スリーブ80と同様に、受圧室42側に向かって次第に小径となるテーパ形状とされていても良い。
また、前記第一,第二の実施形態では、嵌着ゴム弾性体82(124)と組付ゴム弾性体84(126)が一体形成されており、部品点数の削減が図られているが、それら嵌着ゴム弾性体82(124)と組付ゴム弾性体84(126)を、互いに独立して加硫成形することにより、嵌着ゴム弾性体82(124)と組付ゴム弾性体84(126)のばね剛性等を異ならせることも出来る。これによれば、仕切部材40(102)の共振周波数と、仕切部材本体46(104)の共振周波数を、互いに異なるようにチューニングすることが可能となる。それ故、仕切部材40(102)の共振現象による防振効果を、複数の周波数域又は広い周波数域で発揮させることが出来て、防振性能の向上を図ることが出来る。なお、仕切部材40(102)の共振現象による防振効果としては、例えば、受圧室42の圧力変動を仕切部材40(102)の変位によって吸収することによる低動ばね効果や、受圧室42の圧力変動を仕切部材40(102)の変位によって増大させて第一,第二のオリフィス通路92,96の流体流動量を増加させることによる高減衰効果又は低動ばね効果等を期待できる。
また、前記第一の実施形態では、仕切部材40が、その軸方向上側において組付ゴム弾性体84が本体ゴム弾性体16に当接すると共に、その軸方向下側において当接ゴム弾性体76が当接金具36に当接することにより、第二の取付金具14に弾性支持されている。しかし、例えば、仕切部材は、軸方向の両側において組付ゴム弾性体84の当接によって第二の取付部材に支持されていても良い。
また、前記第一,第二の実施形態では、可動ゴム膜70(114)を配設して可動隔壁54(106)と可動ゴム膜70(114)の対向面間に中間室78を形成した構造が示されている。しかし、この可動ゴム膜70(114)は必須ではなく、受圧室42と平衡室44が可動隔壁54(106)によって仕切られた構造となっていても良い。更に、このことからも明らかなように、中間室78はなくても良く、受圧室42と中間室78を相互に連通する第二のオリフィス通路96もなくても良い。
また、前記第一,第二の実施形態では、本発明を自動車用のエンジンマウントに適用した例が示されているが、本発明の適用範囲は、前記実施形態に示されたものに限定されない。具体的には、例えば、本発明は、自動車用にのみ適用されるものではなく、列車用の流体封入式防振装置等にも、好適に適用される。また、例えば、本発明は、エンジンマウントにのみ適用されるものではなく、ボデーマウントやサブフレームマウント等にも、好適に適用可能である。