JP5221442B2

JP5221442B2 - 防振装置

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Publication number: JP5221442B2
Application number: JP2009108314A
Authority: JP
Inventors: 英樹菅原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2029-04-27
Also published as: CN102414472B; WO2010126058A1; CN102414472A; JP2010255786A; EP2426371A4; EP2426371A1; US20120080829A1; US9624999B2; EP2426371B1

Description

本発明は、一般産業機械、自動車におけるエンジンマウント等として用いられ、エンジン等の振動発生部から車体等の振動受部へ伝達される振動を吸収及び減衰させる防振装置に関する。

例えば、車両の振動発生部となるエンジンと振動受部となる車体との間にはエンジンマウントとしての防振装置が配設されており、この防振装置はエンジンが発生する振動を吸収し、車体側への振動伝達を抑制する。このような防振装置としては、装置内部に弾性体及び一対の液室が設けられると共に、制限通路を通して一対の液室が互いに連通された液体封入式のものが知られている。この液体封入式の防振装置によれば、搭載されたエンジンが作動して振動が発生した場合には、弾性体の制振機能及び、一対の液室間を連通するオリフィス内の液体の粘性抵抗等で振動を吸収し、車体側への振動伝達を抑制する。

上記のような従来の液体封入式の防振装置としては、例えば、特許文献１〜５に示されるようなものがある。特許文献１〜５に記載の防振装置は、仕切部材で液室が主液室と副液室とに仕切られ、仕切部材の外周に構成される制限通路によって主液室と副液室とが連通されている。

ところで、仕切部材の外側に仕切部材とは別部材の制限通路部材で仕切部材との間に制限通路を構成する場合には、加硫などにより制限通路部材に直接ダイヤフラムが接着される場合がある。この場合、仕切部材と制限通路部材及びダイヤフラムとの間のシール性を確保することが求められる。

特開２００６−９０３８８号特開２００４−２０４９６４号特開２００５−２２１０８０号特開平８−１４３１７号特開２００４−３６３４号

本発明の目的は、上記事実を考慮して成されたものであり、仕切部材と制限通路部材及びダイヤフラムとの間のシール性を確保することの可能な防振装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る防振装置は、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１取付部材と、筒状とされ振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第２取付部材と、前記第１取付部材と第２取付部材との間に配設され、両者を連結する弾性体と、前記弾性体を隔壁の一部として前記第２取付部材の内側に構成され、液体が封入された主液室と、液体が封入され、隔壁の少なくとも一部がダイヤフラムにより形成されて拡縮可能とされた副液室と、筒状の筒部、前記筒部の前記主液室側一端から径方向外側に延出して構成され外周が前記第２取付部材の内周に沿って配置されるフランジ部、及び、前記筒部の径方向内側に配置された可動弾性膜を有し、前記主液室と前記副液室との間を仕切る仕切部材と、前記仕切部材と別体の環状とされ、前記仕切部材の筒部と前記第２取付部材との間に配置され、前記フランジ部と離間して対向配置されると共に前記筒部の外周側で筒軸方向内側に配置された底部を有し、前記仕切部材との間で前記主液室と前記副液室とを連通させる制限通路を構成すると共に、前記ダイヤフラムの外周端が少なくとも前記底部の内周に接着された制限通路部材と、を備え、前記制限通路部材には前記底部の周方向の一部に前記副液室と連通される開口が構成され、前記ダイヤフラムは前記開口に対応する位置において前記開口よりも径方向外側で前記制限通路部材に接着されているものである。

上記構成の防振装置では、制限通路部材は仕切部材と別体とされており、仕切部材と制限通路部材との間に主液室と副液室とを連通させる制限通路が構成されている。副液室を構成するダイヤフラムは外周端が少なくとも底部の内周に接着され、この制限通路は制限通路部材の底部に構成された開口を介して副液室と連通されている。制限通路部材の底部は、筒部の筒軸方向内側に配置されている。したがって、ダイヤフラムの外周端が接着された制限通路部材を、径方向内側に加締めることにより、底部の内周側と仕切部材の筒部外周との間を確実にシールすることができる。

本発明の請求項２に係る防振装置は、前記制限通路部材には、前記仕切部材の筒部外面と離間して対向する通路外筒部が前記底部の外周端から連続して構成されていること、を特徴とする。

上記構成によれば、制限通路部材の底部及び通路外筒部と、仕切部材の筒部及びフランジ部とで囲まれた空間で制限通路を構成することができる。

本発明の請求項３に係る防振装置は、前記制限通路部材には、前記仕切部材の筒部外面に沿って配置される通路内筒部が前記底部の内周端から連続して構成されていること、を特徴とする。

上記構成によれば、通路内筒部の内側面を用いて、仕切部材の筒部外面との間のシールを行うことができる。

本発明の請求項４に係る防振装置は、前記通路内筒部が、前記底部の内周端から前記副液室側へ延出されていること、を特徴とする。

上記構成によれば、通路内筒部を径方向内側へ加締めることにより、確実に筒部との間のシールを行うことができる。

本発明の請求項５に係る防振装置は、前記通路内筒部の内壁を覆うシール部が前記ダイヤフラムと一体的に形成されていること、を特徴とする。

上記構成によれば、シール部をダイヤフラムと一体的に形成して簡易な構成とすることができる。

本発明の請求項６に係る防振装置は、前記ダイヤフラムが、前記底部の内周端よりも径方向内側に前記副液室を構成し、前記底部の開口に対応する連通位置で径方向外側に突出されていること、を特徴とする。

上記構成によれば、副液室の外周が底部の径方向内側に構成されるので、副液室部分を径方向にコンパクトに構成することができる。

本発明の請求項７に係る防振装置は、前記ダイヤフラムが、前記連通位置において前記副液室を構成する他部分よりも厚みが厚く構成されていること、を特徴とする。

上記構成によれば、液体の流通による連通位置のダイヤフラムの変形を抑制することができる。

以上説明したように本発明によれば、仕切部材と制限通路部材及びダイヤフラムとの間のシール性を確保することができる。

本発明の実施形態に係る防振装置の構成を示す側面断面図である。本発明の実施形態に係る防振装置の仕切部材、制限通路部材、及び、ダイヤフラムの構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る防振装置の制限通路部材の構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る防振装置の制限通路部材の変形例を示す一部断面図であ。本発明の実施形態に係る防振装置の制限通路部材の他の変形例を示す一部断面図である。本発明の実施形態に係る防振装置の制限通路部材の他の変形例を示す一部断面図である。本発明の実施形態に係る防振装置の制限通路部材の他の変形例を示す一部断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る防振装置について図面を参照して説明する。

図１には本発明の実施形態に係る防振装置１０が示されている。この防振装置１０は、自動車における振動発生部であるエンジンを振動受部である車体へ支持するエンジンマウントとして適用されるものである。なお、図中の符号Ｓは装置の軸心を示し、この軸心に沿った方向を装置の軸方向Ｓとし、図の上下方向を防振装置１０の上下方向として以下の説明を行う。防振を目的とする主たる振動（主振動）は、軸方向Ｓに入力される。

図１に示されるように、防振装置１０は、第１取付部材１４、及び、第２取付部材１２を備えている。

第２取付部材１２は、略円筒状とされ、中間部に段部１２Ｂが構成されている。第２取付部材１２は、段部１２Ｂを挟んで、上側が弾性体連結部１２Ａとされ、下側が弾性体連結部１２Ａよりも小径の仕切挟持部１２Ｃとされている。仕切挟持部１２Ｃの下端部には、径方向内側に加締められた加締め部１２Ｄが形成されている。第２取付部材１２は、不図示のブラケットを介して、車体に連結される。

第１取付部材１４は、第２取付部材１２よりも小径の略円柱状とされ、上面中央部分から軸方向下側に向かって雌ねじが形成されたねじ穴１４Ａが構成されている。ねじ穴１４Ａには、エンジン側に連結される不図示のボルトが螺合される。

第１取付部材１４は、第２取付部材１２と同軸となるように下部が第２取付部材１２の内側に配置されている。第１取付部材１４及び第２取付部材１２の軸心が、防振装置１０の軸方向Ｓとなる。

第１取付部材１４と第２取付部材１２との間には、吸振主体となるゴム製の弾性体１６が配置されている。弾性体１６は、第１取付部材１４の外面に加硫接着されると共に、第２取付部材１２の弾性体連結部１２Ａ及び段部１２Ｂに加硫接着されており、第１取付部材１４と第２取付部材１２とを弾性的に連結している。

弾性体１６には、その下端部から下方へ延出する薄膜状の被覆部１８が一体的に形成されている。この被覆部１８は、第２取付部材１２の仕切挟持部１２Ｃの内周面に加硫接着されて第２取付部材１２の内壁を覆っている。被覆部１８の段部１２Ｂに対応する部分の下側には、段部１２Ｅが構成されている。この段部１２Ｅには、後述する仕切部材２０のフランジ部２４が当接される。

被覆部１８の内周側には、仕切部材２０及び制限通路部材３０が配置されている。仕切部材２０及び制限通路部材３０は、仕切挟持部１２Ｃ、及び、下端部１２Ｄが、径方向内側に加締められて固定されている。仕切部材２０は、図２に示すように、ハット形状とされ、筒部２２、フランジ部２４、及び、可動弾性膜２８を備えている。

筒部２２は円筒状とされ、筒部２２の上端部には、径方向外側に延出するようにフランジ部２４が構成されている。フランジ部２４の外周端が段部１２Ｅに当接され、軸方向Ｓの位置決めがなされている。フランジ部２４には、後述する主液室４０と制限通路２６を連通させる連通孔２４Ａが構成されている。

筒部２２の径方向内側には、可動弾性膜２８が配置されている。可動弾性膜２８は、円板状で、弾性変形可能とされている。可動弾性膜２８は、筒部２２内を上下方向に仕切るように筒部２２の内壁に接着されている。可動弾性膜２８は、ゴム、樹脂などの弾性変形可能な膜で構成されている。

弾性体１６の下面と仕切部材２０の上面とで囲まれた内側には、主液室４０が構成されている。主液室４０には、液体が封入されている。液体としては、水、オイル、エチレングリコール等を用いることができる。

図２及び図３にも示すように、制限通路部材３０は、仕切部材２０とは別部材とされている。制限通路部材３０は、環状とされており、通路外筒部３２、底部３４、及び、通路内筒部３６を備えている。

通路外筒部３２は、外径が仕切挟持部１２Ｃよりもやや小径とされた円筒形状とされ、仕切挟持部１２Ｃの内周側に配置されている。図１に示すように、通路外筒部３２は、仕切部材２０の筒部２２の外周面と対向して離間配置され、仕切挟持部１２Ｃの内周面に被覆部１８を介して圧接されている。

底部３４は、通路外筒部３２の下端部から径方向内側に屈曲されて形成され、仕切部材２０の筒部２２の外周側でフランジ部２４と対向して離間配置されている。また、底部３４は、軸方向Ｓにおいて筒部２２の内側、すなわち径方向からみたときに筒部２２と重なり合うように配置されている。

通路内筒部３６は、底部３４の内端部から下方向へ屈曲されて形成され、仕切部材２０の筒部２２に沿って配置されている。通路内筒部３６の下端部は、第２取付部材１２の下端部よりも下側に突出されている。

通路外筒部３２の内周面及び底部３４の上面と、フランジ部２４の下面及び筒部２２の外周面に囲まれて、主液室４０と後述する副液室４２とを連通させる制限通路２６が構成される。

図３に示すように、制限通路部材３０の周方向の一部には、連通口３０Ａが構成されている。連通口３０Ａは、通路内筒部３６の周方向一部と底部３４の周方向一部を切り欠いて構成されている。なお、底部３４を切り欠いた部分については、径方向外側にかしめ用の補強部３４Ａが残されている。

制限通路部材３０には、下側の開口を覆うように弾性膜状のダイヤフラム５０が加硫接着されている。制限通路部材３０には、底部３４の径方向内側と通路内筒部３６の内周面を覆うように、シール部５６がダイヤフラム５０と一体的に加硫形成されている。シール部５６により、ダイヤフラム５０は、その外周が制限通路部材３０と接着されている。また、シール部５６と一体的に形成され、底部３４の内側、通路外筒部３２の内側を覆う内膜部５８が形成されている。

ダイヤフラム５０は、筒壁部５２及び可動底部５４を備えている。筒壁部５２は、略円筒形状とされ、上部端がシール部５６として、制限通路部材３０の底部３４の内周側と接着されている。筒壁部５２の連通口３０Ａに対応する部分は、径方向外側へ凸形状とされ、底部３４の外周側に接着されている。これにより、筒部２２の外周とダイヤフラム５０の間に、後述する副液室４２と連通する連通路５０Ｒが構成される。

可動底部５４は、椀形状とされ、外周が筒壁部５２と連続されると共に、振動入力のない状態では、椀の底部が上側に向くように形成されている。可動底部５４は、筒壁部５２と一体的に構成されている。

ダイヤフラム５０と仕切部材２０の下面に囲まれた内側には、副液室４２が構成されている。副液室４２は、連通口３０Ａ、制限通路２６、連通穴２４Ａを介して主液室４０と連通されている。連通口３０Ａの下方で凸形状とされているダイヤフラム５０は、他の部分よりも、厚みが厚い構成とされている。以下、ダイヤフラム５０の当該部分を「連通凸部５０Ａ」という。副液室４２内についても、主液室４０と同様に、液体が封入されている。

仕切部材２０は、フランジ部２４と逆側がダイヤフラム５０側となるように、また、連通口３０Ａと連通穴２４Ａとが周方向に重なり合わず、ずれるようにして、制限通路部材３０の中空部にシール部５６を介して圧入されている。シール部５６により、仕切部材２０の筒部２２と制限通路部材３０の通路内筒部３６との間が密着されている。周方向における連通口３０Ａと連通穴２４Ａとの間には、シール部５６及び内膜部５８と一体的に隔壁５９が構成されている。隔壁５９により、制限通路２６の連通穴２４Ａ側と連通口３０Ａ側とが区画されている。

次に本実施の形態に係る防振装置１０の組立を説明する。

まず、図示しない金型内で、第１取付部材１４と第２取付部材１２との間に弾性体１６を加硫接着すると共に、被覆部１８を形成する。また、これとは別に、金型を用いて、制限通路部材３０にダイヤフラム５０、シール部５６、及び、内膜部５８を加硫形成する。さらに、仕切部材２０に可動弾性膜２８を加硫形成する。

次に、仕切部材２０と制限通路部材３０を、のダイヤフラム５０が形成されていない側へ、仕切部材２０をフランジ部２４と逆側から圧入し、筒部２２の外周及びフランジ部２４の下面を制限通路部材３０の内周及び上端面に密着させる。このとき、制限通路部材３０の連通口３０Ａと仕切部材２０の連通穴２４Ａとの間に、隔壁部５９が配置されるようにする。

次に、前述のように一体化された第１取付部材１４、第２取付部材１２、弾性体１６のセット、仕切部材２０、制限通路部材３０、ダイヤフラム５０のセットとを、内部に封入される液体中で組み付ける。組み付けは、仕切部材２０及び制限通路部材３０を第２取付部材１２の下側から挿入し、仕切部材２０のフランジ部２４の外周を段部１２Ｅに係合させ、制限通路部材３０の通路外筒部３２の上端面をフランジ部２４の下面に突き当てる。そして、第２取付部材１２のかしめ部１２Ｃ、下端部１２Ｄを径方向内側へ加締める。このようにして、防振装置１０の組立を行うことができる。

次に、上記のように構成された本実施形態に係る防振装置１０の作用について説明する。

防振装置１０では、エンジン又は車体側からの振動入力時に、吸振主体である弾性体１６が振動により弾性変形すると、この振動が弾性体１６によって減衰吸収される。

また防振装置１０では、弾性体１６の変形により主液室４０の内容積が拡縮し、この主液室４０の拡縮に伴って主液室４０と副液室４２との間で液体が制限通路２６を通して相互に流通する。このとき、比較的低い周波数域の振動、例えばシェイク振動等の入力時には、入力振動に共振して液体が主液室４０と副液室４２との間で流入及び流出する液柱共振が生じる。このとき、制限通路２６内の空間に生ずる液体の圧力変化、液体流動の粘性抵抗等により振動エネルギが吸収されるので、防振装置１０では、特にシェイク振動等の比較的低い周波数域の振動については主液室４０、副液室４２間の液柱共振によって効果的に吸収できる。

またダイヤフラム５０は、主液室４０から副液室４２内への液体の流入時に外側へ膨出するように弾性変形することにより、副液室４２内の過度の液圧上昇を抑制する。これにより、副液室４２内の液圧上昇により主液室４０内から副液室４２内への液体の流入が抑制されることが防止される。

一方、エンジンから比較的高い周波数域の振動、例えばアイドル振動等が入力する時には、制限通路２６に目詰まりが発生して液柱共振により振動を吸収できなくなる。この時には、主液室４０内の液体へ伝達される高い周波数域の振動により可動弾性膜２８が主液室４０内の容積を拡縮するように弾性変形する。これにより、主液室４０内の液圧上昇が抑制されることから、エンジンから比較的高い周波数域の振動が入力した時でも、主液室４０内の液体の液圧上昇に伴う動ばね定数の上昇を抑制できるので、高い周波数域の振動も効果的に吸収することができる。

本実施形態では、制限通路部材３０と仕切部材２０とが別部材とされているので、ダイヤフラム５０を制限通路部材３０と一体的に成型することができる。なお、本実施形態では、ダイヤフラム５０をゴム材で加硫成型により形成したが、例えば、制限通路部材３０をＰＰ（ポリプロピレン）などの樹脂とし、ダイヤフラム５０をＴＰＶ（架橋型エラストマー）として、２色成型により一体的に構成してもよい。

また、本実施形態では、制限通路部材３０の底部３４を筒部２２の軸方向Ｓの内側に配置しているので、第２取付部材１２の仕切挟持部１２Ｃを径方向内側に加締めることにより、底部３４の内側のシール部５６により、筒部２２の外周との間のシールを確実に行うことができる。

また、本実施形態では、仕切部材２０の径方向外側に連通路５０Ｒが構成されているので、仕切部材２０を円筒状とすることができ、可動弾性膜２８についても、円板形状として、より広い面積を確保することができる。

また、本実施形態では、ダイヤフラム５０の外径が制限通路部材３０の内周側に接着され、連通穴３０Ａに対応する部分のみが径方向外側へ凸形状とされているので、防振装置１０の下部分を小径としてコンパクトにすることができる。

また、本実施形態では、ダイヤフラム５０の連通凸部５０Ａが、ダイヤフラム５０の他の部分よりも肉厚とされているので、副液室４２の拡縮の際に連通凸部５０Ａは動きが抑制され、封入された液体は、連通路５０Ｒをスムーズに通過することができる。

なお、本実施形態では、制限通路部材３０は、通路外筒部３２、通路内筒部３６を有しているが、図４に示すように、通路外筒部３２、通路内筒部３６のない構成の制限通路部材３０−２とすることもできる。

また、図５に示すように、制限通路部材３０の通路外筒部３２を省略した構成の制限通路部材３０−３とすることもできる。

また、図６に示すように、制限通路部材３０の通路内筒部３６を省略した構成の制限通路部材３０−４とすることもできる。

また、図７に示すように、制限通路部材３０の通路内筒部３６を上側に屈曲させた構成の制限通路部材３０−５とすることもできる。

特に、本実施形態のように、通路外筒部３２を有することにより、制限通路部材３０の被覆部１８への接触が通路外筒部３２の外周での面接触となり、加締め処理などによる被覆部１８の損傷を抑制することができる。

また、本実施形態のように、通路内筒部３６を有することにより、制限通路部材３０のシール部５６を介した筒部２２の外面への接触が面接触となり、加締め処理などによるシール部５６の損傷を抑制することができる。

また、本実施形態のように、通路内筒部３６を下側へ屈曲させた構成とすることにより、組み付けの際に、通路内筒部３６をロボットアームで保持することができ、シール部５６と筒部２２との間をより確実にシールすることができる。

１０防振装置
１２第２取付部材
１４第１取付部材
１６弾性体
２０仕切部材
２６制限通路
２８可動弾性膜
３０制限通路部材
３２通路外筒部
３４底部
３６通路内筒部
４０主液室
４２副液室
５０ダイヤフラム
５０Ａ連通凸部
５６シール部
Ｓ符号

Claims

振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１取付部材と、
筒状とされ振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第２取付部材と、
前記第１取付部材と第２取付部材との間に配設され、両者を連結する弾性体と、
前記弾性体を隔壁の一部として前記第２取付部材の内側に構成され、液体が封入された主液室と、
液体が封入され、隔壁の少なくとも一部がダイヤフラムにより形成されて拡縮可能とされた副液室と、
筒状の筒部、前記筒部の前記主液室側一端から径方向外側に延出して構成され外周が前記第２取付部材の内周に沿って配置されるフランジ部、及び、前記筒部の径方向内側に配置された可動弾性膜を有し、前記主液室と前記副液室との間を仕切る仕切部材と、
前記仕切部材と別体の環状とされ、前記仕切部材の筒部と前記第２取付部材との間に配置され、前記フランジ部と離間して対向配置されると共に前記筒部の筒軸方向内側に配置された底部を有し、前記仕切部材との間で前記主液室と前記副液室とを連通させる制限通路を構成すると共に、前記ダイヤフラムの外周端が少なくとも前記底部の内周に接着された制限通路部材と、
を備え、
前記制限通路部材には前記底部の周方向の一部に前記副液室と連通される開口が構成され、前記ダイヤフラムは前記開口に対応する位置において前記開口よりも径方向外側で前記制限通路部材に接着されている、防振装置。
前記制限通路部材には、前記仕切部材の筒部外面と離間して対向する通路外筒部が前記底部の外周端から連続して構成されていること、を特徴とする請求項１に記載の防振装置。
前記制限通路部材には、前記仕切部材の筒部外面に沿って配置される通路内筒部が前記底部の内周端から連続して構成されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の防振装置。
前記通路内筒部は、前記底部の内周端から前記副液室側へ延出されていること、を特徴とする請求項３に記載の防振装置。
前記通路内筒部の内壁を覆うシール部が前記ダイヤフラムと一体的に形成されていること、を特徴とする請求項３または請求項４に記載の防振装置。
前記ダイヤフラムは、前記底部の内周端よりも径方向内側に前記副液室を構成し、前記底部の開口に対応する連通位置で径方向外側に突出されていること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の防振装置。
前記ダイヤフラムは、前記連通位置において前記副液室を構成する他部分よりも厚みが厚く構成されていること、を特徴とする請求項６に記載の防振装置。