JP5121750B2 - 防振装置およびそれの取付構造 - Google Patents

Description

この発明は、振動減衰液体を封入した防振装置およびそれの取付構造に関するものであり、とくには、入力振動に対する防振、減衰機能の低下なしに、装置の設置スペースの小型化を実現する技術を提案するものである。

筒状部材の一端部分の内周面を、コア部材の外周面に、ゴム弾性体をもって液密に連結するとともに、筒状部材の他端をダイアフラムで液密に封止し、そして、これらの部材で区画される空間内へ液体を封入してなる液室を、仕切部材によって筒状部材の軸線方向に二分割して、液室と副液室とに区分するとともに、それらの両液室を制限通路によって連通させてなる液封防振装置は従来から各種のものが提案されており、使用に供されている。

このような液封防振装置は、たとえば、コア部材への、エンジン振動等の振動入力に対し、ゴム弾性体の弾性変形、封入液体の、主液室と副液室との間での、制限通路を通る流動によって、すぐれた防振機能および振動減衰機能を発揮することができる。

ところで近年は、このような液封防振装置の各種の機能の低下なしに、いいかえれば、ゴム弾性体の体積、液室容積等の実質的な変化なしに、その防振装置をより小さなスペース内に配設することの要求が高まっており、たとえば、小型のＦＦ車両で、液封防振装置を、主たるエンジンマウントとして適用する場合は、その防振装置を、エンジンルーム内の車体右側に偏せて配設することが必要になり、この場合は、防振装置の下部部分の、タイヤハウジング等の車体側部材との干渉を回避することが必須となる。

このような車両側の条件に適合させるために、防振装置の、とくに下部部分の輪郭寸法を小さくするときは、通常は、防振装置の液室容積の低減が必要となり、これによれば、主・副液室容積の低減に加え、制限通路の寸法ダウンが生じることになるため、たとえば、液柱共振等によって入力振動の減衰をもたらす、制限通路の流路容積を所期した通りに確保することが難しくなって、液封防振装置に所期した通りの各種機能を十分に発揮させることができなくなる。

この点に関し、特許文献１には、負圧導入型の液封防振装置につき、負圧作用室を限られたスペースに効率良くコンパクトに配置することで液封防振装置の軸線方向寸法を小さくする技術が記載されている。

特開２００２−８１４９１号公報

しかるに、特許文献１に記載された従来技術では、外筒の構成ないしは構造それ自体には、特別の変更を加えていないことから、その液封防振装置を、小型のＦＦ車両のエンジンルームのように、防振装置の設置スペースの下部領域に、タイヤハウジング等の車体側部材が斜め下向きに迫出す空間内に設置する場合は、たとえ、その防振装置それ自体の軸線方向寸法を小さくできるとしても、車体側部材との干渉を防止するためには、防振装置を、エンジンルーム内の比較的高いレベルまで迫上げて設置することが不可避となり、これがため、たとえば、所定の位置に配置されるエンジンにコア部材を連結し、そして、筒状部材を車体側に連結する場合の、それぞれの連結ブラケットの大型化、大重量化等が余儀なくされ、また、所要の強度の確保のために連結部ラケットの強度、たとえば厚み等を増やすことが余儀なくされる等の問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、エンジンルーム内等の、防振装置の設置スペースの下部領域が、車体側部材の迫出しによって狭められても、圧迫されたそのスペースの底部に十分近接させて配置することができる、設置スペースの小型化を可能とした防振装置およびそれの取付構造を提供するにある。

この発明の防振装置は、振動の発生側部材および伝達側部材のそれぞれに連結されるそれぞれの剛性部材のいずれか一方を、上方側に位置するコア部材とし、他方を、下方側に位置する筒状部材として、この筒状部材の上端部分内周面を、ゴム弾性体によってコア部材の外周面に液密に連結するとともに、筒状部材の下端をダイヤフラムで液密に封止して、少なくとも、ダイアフラムと、ゴムを被覆されることのある筒状部材と、ゴム弾性体とで、ときには、これらに加えて、ゴム弾性体から露出するコア部材とで区画されて、液体を封入された液室を仕切部材によって筒状部材の軸線方向で二分割して、主液室と副液室とに区分するとともに、それらの両液室を制限通路によって連通させてなるものであって、筒状部材の周方向の少なくとも一個所、たとえば、コア部材の中心軸線の周りの、１８０°未満の角度範囲内で、その中心軸線を含む垂直断面内にて、筒状部材の下端部分を、筒状部材の上端部分に対し、液室の内側に向けてたとえば、前記中心軸線に直角となる形態、もしくは、その中心軸線に対して斜めとなる形態でステップダウンさせるとともに、このステップダウン部分のステップダウン量、すなわち、液室の内側方向への入り込み量を、前記中心軸線の反対側部分でのステップダウン量より大きくしてなるものである。

ここで、「筒状部材の周方向の少なくとも一個所」とは、筒状部材の平面外輪郭形状が多角形をなすときは、少なくとも一辺に相当する周方向領域をいうものとし、平面外輪郭形状が円形であるときは、１８０°未満の角度範囲に相当する周方向領域をいうものとする。
またここで、「ステップダウン量」とは、上述したように、液室の内側方向への入り込み量を正とするので、たとえば、液室の外側方向に突出する場合は、入り込み量は負、ここでは小さい側の値となる。

従ってここでは、全体的に円筒状をなす筒状部材において、それの下端部分の底面外輪郭形状を、ほぼＤ字状をなす形態とすることもできる。
そしてまたここでは、筒状部材の垂直断面内で、筒状部材の下端部分の、コア部材中心軸線を挟む一方側を、下端がその中心軸線に大きく近づく面取り傾斜面とすることも可能である。

このような防振装置では、筒状部材の平面外輪郭形状を、円形もしくは多角形形状とするとともに、筒状部材の下端部分の中心軸線を、コア部材および筒状部材上端部分の中心軸線に対し、ステップダウン量の小さい側に、量の大きい側のステップダウン量に応じてオフセットさせることが、筒状部材の構成を簡単なものとし、製造を容易にする上で好ましい。

また好ましくは、筒状部材の基本形態を、筒状部材の平面外輪郭寸法が、筒状部材の下端部分で、筒状部材の上端部分に対し、段差部を介して小さくなるものとし、この筒状部材の周方向の少なくとも一個所で、コア部材の中心軸線を含む垂直断面内にて、筒状部材の上端部分に対し、液室の内側に向けてステップダウンさせるとともに、このステップダウン部分のステップダウン量を、コア部材の中心軸線の反対側部分でのステップダウン量より大きくする。

そして、この発明の防振装置の取付構造は、上述したいずれかの防振装置の、筒状部材下端部分のステップダウン量の大きい側を車両の外側、すなわち、車体側部材の迫出し側に向けた姿勢で自動車体に取り付けてなるものである。

この発明の液封防振装置では、そこへ入力された振動を、ゴム弾性体の変形、封入液体の、主液室と副液室との間での制限通路を通る流動に基いて、振動伝達側部材に対して有効に防振し、また減衰させることができる。

しかもここでは、筒状部材の周方向の少なくとも一個所で、所定の角度範囲にわたって、筒状部材の下端部分を、筒状部材の上端部分に対し、液室の内側に向けてステップダウンさせ、そして、このステップダウン部分のステップダウン量を、コア部材の中心軸線の反対側部分でのステップダウン量より大きくしてなるので、車体側部材の迫出し部分が存在するエンジンルーム等の設置スペースに防振装置を配設する場合、筒状部材の下端部分の、ステップダウン量の大きい側を車体側迫出部分に対向させて配置することにより、筒状部材の下端部分、ひいては、防振装置の、車体側迫出部分への干渉を効果的に防止することができ、この結果として、防振装置を、車体側迫出部分が存在してなお、設置スペースの底部に十分近接させて配設することが可能となるので、防振装置を、設置スペースの下部領域が狭小となる小さなスペース内にも十分適正に配設できることはもちろん、防振装置を、設置スペースの底部に近接させて配置することで、その装置の設置レベルを、従来技術に比して効果的に低下させることができる。

従って、防振装置のコア部材および筒状部材のそれぞれを振動の発生側部材、もしくは、振動の伝達側部材のいずれかに連結するための連結ブラケットの小型化および軽量化が可能となり、また、モーメントアーム等の短寸法化等の下で、ブラケット強度の増加を不要とすることもできる。

ところで、この装置では、筒状部材の下端部分の、ステップダウン量の大きい部分の形成に伴う液室容積の減少等を、車体側迫出部分と対向しない、いいかえれば、車体側部材と干渉するおそれのない、筒状部材の周方向の他の個所にて補うことで、防振装置の基本性能に影響を及ぼす、ゴム弾性体の体積および、液室容積、なかでも、主液室容積を従来通りに確保して、液封防振装置に従来と同様の防振および振動減衰機能を発揮させることができる。

ここで、筒状部材の平面外輪郭形状は、円形とすることの他、多角形形状とすることもでき、これらのいずれにあっても、中心軸線方向の入力振動に対し、所期した通りの防振および減衰機能を発揮させることができる。
そしてこのことに加え、筒状部材の下端部分の中心軸線を、コア部材および筒状部材上端部分の中心軸線に対し、ステップダウン量の小さい側にオフセットさせて設けた場合は、制限通路を形成した仕切部材を円環状等に形成することができ、従来の防振装置に用いられている仕切部材等が転用可能となるので、装置コストの増加を有効に抑制することができる。

また、筒状部材の基本形態を、筒状部材の平面輪郭寸法が、筒状部材の下端部分で、筒状部材の上端部分に対し、段差部を介して小さくなるものとし、そして、このような筒状部材の周方向の少なくとも一個所で、コア部材の中心軸線を含む垂直断面内にて、筒状部材の下端部分を、筒状部材の上端部分に対し、液室の内側に向けて、上記段差部をも含み、その段差部を越えてステップダウンさせるともに、このステップダウン部分の総ステップダウン量を、コア部材の中心軸線の反対側部分での、既存の段差部をも含むステップダウン量より大きくした場合にもまた、中心をオフセットさせた構造の場合と同様、車体側迫出部分との干渉を回避しつつ、防振装置と最適位置に配置することが可能となる。

さらに、上述したいずれかの防振装置を用い、筒状部材の下端部分のステップダウン量の大きい側を車体の外側に向けた姿勢で自動車車体に取り付ける、防振装置の取付構造によれば、主には車体の外側部に設けられるタイヤハウジング等の車体側迫出部分に対する防振装置の干渉を、ステップダウン部分をもって十分に防止しつつ、その防振装置に所期した通りの機能を十分に発揮させることができる。

そしてこの結果として、防振装置を、所要の設置スペースの底部に十分近接させて配設することが可能となり、これにより、防振装置の設置レベルを、従来技術に比して大きく低下させることができるので、防振装置を、振動の発生側部材および、振動伝達側部材のそれぞれに連結するブラケットの軽量・小型化等を実現することができる。

この発明の実施形態を、従来技術とともに示す垂直断面図である。 装置設置レベルの高低を示す対比図である。 他の実施形態を、従来技術とともに示す垂直断面図である。

図１（ａ）はこの発明に係る防振装置の実施形態を示す、コア部材の中心軸線を含む垂直断面図であり、図１（ｂ）は、比較のために示す、対策を講じる前の従来装置の同様の断面図である。

図中１は、防振装置の設置のスペースの底部を示し、２は、その設置スペース内へ迫出す車体側迫出部分をそれぞれ示す。
また、３，４はそれぞれ、ともに剛性部材からなり、振動の発生側部材もしくは、振動の伝達側部材のいずれかに連結される、上方側コア部材および下方側筒状部材のそれぞれを示す。

図示のこの防振装置は、図の上方側に位置するコア部材３の外周面に、下方側に位置する筒状部材４の上端部分４ａ内周面を、ゴム弾性体５によって液密に連結するとともに、その筒状部材４の下端を、多くはゴムを主体とするダイアフラム６で液密に封止して、少なくとも、このダイフラム６と、図ではゴム弾性体５と同種のゴムでライニングされた筒状部材４の下端部分４ｂと、ゴム弾性体５とで区画されて、液体を封入された液密７を、仕切部材８によって筒状部材４の軸線方向で二分割して、主液室７ａと副液室７ｂとに区分するとともに、それらの両液室７ａ，７ｂを、制限通路９、図では仕切部材８に一体形成してなる制限通路９によって連通させる。
なお、制限通路９は、仕切部材８とは別体に形成できることはもちろんである。

このような構造の液封防振装置では、予め選択された、ゴム弾性体体積および液室容積の下で、たとえば、コア部材３を連結した自動車用エンジンからの入力振動は、ゴム弾性体の変形によって防振されるとともに減衰され、そして、主液室７ａと副液室７ｂとの間での、制限通路９を通る封入液体の流動に伴う、液柱共振、流動抵抗等によって防振されるとともに減衰されることになり、結果として、エンジン振動の、筒状部材４、ひいては、振動の伝達側部材としての車体への伝達が有効に防止されることになる。

ところでここでは、平面外輪郭形状を円形もしくは多角形形状とすることができる筒状部材４の基本形態を、図１（ｂ）に示すように、筒状部材の外輪郭寸法が、筒状部材４の下端部分４ｂで、筒状部材４の上端部分４ａに対し、段差部１０を介して小さくなるものとしたところにおいて、その筒状部材４の周方向の少なくとも一個所、たとえば、コア部材中心軸線ｘの周りでの１８０°未満の角度範囲内、または、多角形形状をなす筒状部材４の一もしくは二の辺部分で、その中心軸線ｘを含む垂直断面内にて、筒状部材の下端部分４ｂを、図１（ａ）に示すように、筒状部材４の上端部分４ａに対し、液室７の内側に向けて上記の段差部１０をも含み、その段差部１０を越えてステップダウンさせるとともに、このステップダウン部分１１の総ステップダウン量δを、上記中心軸線ｘの反対側部分での、既存の段差部１０をも含むステップダウン量γより大きくする。

なおこの場合、ステップダウン部分１１の総ステップダウン量δを、元の筒状部材４の段差部１０の段差量αより大きくしてなお、液室７の容積を所定のものとするためには、通常は、図示のように、中心軸線ｘの反対側部分でのステップダウン量γを段差量αより小さくすることになり、これにより、筒状部材４の下端部分４ｂの中心軸線ｘ１は、図１（ａ）に示すように、コア部材３および、筒状部材上端部分４ａの中心軸線ｘに対し、ステップダウン量の小さい側にオフセットして位置することになる。

従って、総ステップダウン量δをとくに大きくしてなお、液室７の容積を同様にして確保する場合には、中心軸線ｘの反対側の筒状部材下端部分４ｂは、筒状部材４の上端部分４ａに対し、中心軸線ｘ１のオフセット側に突出することもあり、このことは、筒状部材４の基本形態を、筒状部材４の下端部分４ｂが、図１（ｂ）に示すような段差部１０の介在なしに、それの上端部分４ａの外輪郭寸法と同一の寸法を有するものとした場合により多く発生することになる。

そして以上のように構成してな防振装置にすれば、筒状部材４の下端部分４ｂへのステップダウン部分１１の形成の故に、防振装置の下端部分の、車体側迫出部分２との干渉を有効に防止することができ、これにより、その防振装置を、図２に示すところから明らかなように、設置スペースの底部１により近づけて配設することが可能となるので、たとえば、防振装置のコア部材３を、配設位置が予め特定されているエンジンに、そして筒状部材４を設置スペースの底部１に、連結ブラケットを介してそれぞれ連結するに当り、エンジン側ブラケットＥＢおよび、図示しない車体側ブラケットのいずれをも、小型にして軽量なものとすることができ、また、それらのブラケットの強度を高める必要なしに、防振装置に所期した機能を十分に発明させることができる。

なお図２は、設置スペースの底部１および車体側迫出部分２を基準として、図１（ａ）の発明装置と、図１（ｂ）の従来装置とを重ね合わせて示すものであり、発明装置を実線で、そして、従来装置を仮想線でそれぞれ示す。

図３（ａ）は他の実施例形態を示す図であり、これは、筒状部材４の下端部分４ｂの、車体側迫出部分２への干渉を防止するべく、図１（ａ）について述べたと同様に、車体の外側に向くステップダウン部分１１の総ステップダウン量δを、図１（ｂ）および図３（ｂ）示す、筒状部材４の元の段差部１０の段差量αより大きくするとともに、中心軸線ｘの反対側部分でのステップダウン量γより大きくしているも、たとえば外輪郭形状を円形とすることができる筒状部材下端部分４ｂの外径Ａ^φを、図３（ｂ）に示す、元の筒状部材の下端外径Ｂ^φに比し、中心軸線ｘに対する中心軸線ｘ２のオフセット量の２倍分大径化することで、液室容積を大きくし、これに伴って、制限通路９の容積を大きくしたものである。

このことによれば、防振装置の設置レベルは、図３（ｂ）に示す従来技術のそれと同じになるも、制限通路９の長さを長くして、液柱共振による振動減衰機能を高めることができ、併せて、封入液量の増加の下で、液体の劣化耐久性を高めることができる。
しかるに、防振性能の一層の向上を所期しない場合は、図１（ａ）に示すような、防振装置の設置レベルの低下を選択することが好ましい。

以上に述べた防振装置は、図示のように、筒状部材４の下端部分４ｂのステップダウン量の大きい側を車両の外側、いいかえれば、車体側迫出部分２に向けた姿勢で自動車車体に取り付けてなるこの発明の取付構造によれば、図１（ａ）に示す態様を選択することを条件に、前述したような、各種の連結ブラケットの小型・軽量化等を実現することができる。

１ 底部
２ 車体側迫出部分
３ 上方側コア部材
４ 下方側筒状部材
４ａ 上端部分
４ｂ 下端部分
５ ゴム弾性体
６ ダイフラム
７ 液室
７ａ 主液室
７ｂ 副液室
８ 仕切部材
９ 制限通路
１０ 段差部
１１ ステップダウン部分
ｘ，ｘ１，ｘ２ 中心軸線
δ，γ ステップダウン量
α 段差量

Claims (4)

1. 振動の発生側部材および伝達側部材のそれぞれに連結されるそれぞれの剛性部材のいずれか一方を、上方側に位置するコア部材とし、他方を、下方側に位置する筒状部材として、この筒状部材の上端部分内周面を、ゴム弾性体によってコア部材の外周面に液密に連結するとともに、筒状部材の下端をダイアフラムで液密に封止して、少なくとも、このダイアフラムと、筒状部材と、ゴム弾性体とで区画されて、液体を封入された液室を仕切部材によって筒状部材の軸線方向で二分割して、主液室と副液室とに区分するとともに、それらの両液室を制限通路によって連通させてなる防振装置であって、
   筒状部材の周方向の少なくとも一個所で、コア部材の中心軸線を含む垂直断面内にて、筒状部材の下端部分を、筒状部材の上端部分に対し、液室の内側に向けてステップダウンさせるとともに、このステップダウン部分のステップダウン量を、コア部材の中心軸線の反対側部分でのステップダウン量より大きくしてなる防振装置。
2. 筒状部材の平面外輪郭形状を、円形もしくは多角形形状とするとともに、筒状部材の下端部分の中心軸線を、コア部材および筒状部材上端部分の中心軸線に対し、ステップダウン量の小さい側にオフセットさせてなる請求項１に記載の防振装置。
3. 筒状部材の基本形態を、筒状部材の平面外輪郭寸法が、筒状部材の下端部分で、筒状部材の上端部分に対し、段差部を介して小さくしてなるものとし、この筒状部材の周方向の少なくとも一個所で、コア部材の中心軸線を含む垂直断面内にて、筒状部材の下端部分を、筒状部材の上端部分に対し、液室の内側に向けてステップダウンさせるとともに、このステップダウン部分のステップダウン量を、コア部材の中心軸線の反対側部分でのステップダウン量より大きくしてなる請求項１もしくは２に記載の防振装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の防振装置の取付構造であって、筒状部材下端部分のステップダウン量の大きい側を車両の外側に向けた姿勢で自動車車体に取り付けてなる防振装置の取付構造。

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