JPH0384244A - 高粘性流体封入式筒型マウント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、内部に封入された高粘性流体の流動に基づい
て減衰効果を得るようにした高粘性流体封入式筒型マウ
ント装置に係り、特に低周波大振幅振動に対する高減衰
特性を確保しつつ、高周波小振幅振動入力時における動
ばね定数の上昇が有利に軽減され得る高粘性流体封入式
筒型マウント装置に関するものである。

（背景技術） 従来から、振動伝達系を構成する二つの部材間に介装さ
れて、それら両部材を防振連結する防振装置の一種とし
て、互いに同心的に若しくは偏心して配された内筒金具
と外筒金具とが、それらの間に介装されたゴム弾性体に
て弾性的に連結されてなる構造を有する筒型マウント装
置が知られており、例えば、自動車用のエンジンマウン
トやデフマウント、或いはサスペンション・ブツシュ等
として、好適に用いられてきている。

ところで、従来、このような構造の筒型マウント装置に
あっては、専ら、ゴム弾性体の弾性のみによって防振機
能が付与されていたが、近年の自動車における騒音およ
び振動に関する要求特性の高度化等に伴い、かかる構造
では対応が困難となりつつあり、そのために、現在では
、かかる筒型マウント装置における防振特性の改善、向
上を、装置内への流体封入化に求めることが試みられて
いる。

そこで、本願出願人は、かかる流体封入化の一つの態様
として、先に、特開昭６２−２８８７４２号公報におい
て、ゴム弾性体にて連結された中外筒金具間に、周方向
に連続して延びる環状の流体室を形成し、該流体室内に
高粘性流体を封入すると共に、かかる流体室内に、該流
体室の横断面形状よりも小さな横断面形状を有する作用
部材を収容配置せしめること等によって、振動入力方向
たるマウント径方向で相対向する作用面を形成せしめて
、それらの作用面間に所定間隙の振動作用部を形成せし
めてなる構造の、高粘性流体封入式筒型マウント装置を
提案した。

すなわち、このような構造の防振装置にあっては、シェ
イクやバウンス等の低周波大振幅振動の防振のために要
求される大きな減衰係数を、振動入力時に振動作用部内
に生ゼしめられる高粘性流体のすり剪断作用に基づいて
、有利に得ることができるのである。

ところが、かかる高粘性流体封入式筒型マウント装置に
ついて、本発明者が更なる検討を加えたところ、高粘性
流体は、その静的ばね定数と動的ばね定数との比（バネ
比）が大きいために、入力振動の周波数が高くなるにつ
れてマウント特性が高動ばね化することとなり、そのた
めにこもり音やロードノイズ、ギヤノイズ等の高周波小
振幅振動に対して要求される防振性能が満足され難いと
いった不具合を有していることが明らかとなったのであ
る。

（解決課Ｂ） ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、その解決課題とするところは、
高粘性流体のずり剪断作用に基づいて発揮される、低周
波大振幅振動に対する高減衰性能を充分に確保しつつ、
高周波小振幅振動の入力時における動ばね定数の上昇が
効果的に軽減され得る、改良された高粘性流体封入式筒
型マウント装置を提供することにある。

（解決手段） そして、かかる課題を解決するために、本発明にあって
は、防振連結されるべき部材に対してそれぞれ取り付け
られる、互いに径方向に所定距離を隔てて配された内筒
金具および外筒金具を、それら両金具間に介装されたゴ
ム弾性体にて一体的に連結する一方、それら内筒金具と
外筒金具との間に、周方向全周に亘って連続して延びる
環状の流体室を形成し、該流体室内に高粘性流体を封入
すると共に、かかる流体室の横断面形状よりも小さな横
断面形状を有する環状の作用部材を、該流体室内に変位
可能に収容配置せしめることにより、該作用部材と前記
流体室内壁とのマウント径方向対向面間に、所定間隙の
振動作用部を形成せしめてなる高粘性流体封入式筒型マ
ウント装置であって、前記作用部材における内周部若し
くは外周部の何れか一方を、少なくとも防振すべき振動
が入力されるマウント径方向に前記内筒金具を挟んで対
向位置する部位において、マウント軸方向に狭幅化され
た狭幅部と為す一方、それら内外周部の何れか他方を、
少なくとも防振すべき振動が入力されるマウント径方向
に前記内筒金具を挟んで対向位置する部位において、マ
ウント軸方向に拡幅され、かかる振動入力方向において
、前記流体室内壁に対し、前記狭幅部よりも広い面積を
もって対向せしめられる広幅部としたことを、その特徴
とするものである。

（実施例） 以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説明す
ることとする。

先ず、第１図及び第２図には、本発明の一実施例として
、本発明を自動車用のサスペンション・ブツシュに対し
て適用したものの一具体例が示されている。これらの図
において、１０および１２は、内筒金具および外筒金具
であって、互いに径方向に所定距離を隔てて配されてい
ると共に、それらの間に介装されたゴム弾性体１４によ
って、一体内に且つ弾性的に連結せしめられている。そ
して、かかるサスペンション・ブツシュにあっては、図
示はされていないが、外筒金具１２が、サスペンション
ロッドの端部に形成された取付孔内に圧入固定されて取
り付けられる一方、内筒金具１０が、その内孔１６内に
挿通される取付軸等を介して、ボデーフレーム側に取り
付けられることにより、かかるサスペンションロッドの
ボデーフレームに対する取付部位に介装せしめられるよ
うになっている。また、かかるサスペンション・ブツシ
ュにおいては、その装着状態下、内外筒金具１０．１２
間に対して、第１図中の上下方向に相当する径方向一方
向に、主たる振動が入力せしめられることとなる。

より詳細には、前記内筒金具１０は、全体として略厚肉
の円筒形状をもって形成されており、また、その径方向
外側には、略薄肉の円筒形状を有する金属スリーブ１８
が、径方向に所定距離を隔てて同心的に配設されている
。

そして、第３図及び第４図に示されている如く、これら
内筒金具１０と金属スリーブ１８との間に、全体として
略厚肉の円筒形状を呈する前記ゴム弾性体１４が介装さ
れており、該ゴム弾性体１４の内周面上に内筒金具１０
が、またその外周面上に金属スリーブ１８が、それぞれ
加硫接着されてなる一体加硫成形品２０として形成され
ている。

また、かかるゴム弾性体１４には、その内部において、
周方向全周に亘って連続して延びる環状の空所２２が形
成されている。更に、金属スリーブ１８には、径方向一
方向で対向位置する部位において、それぞれ、周方向に
所定長さで延びる矩形状の窓部２４が設けられており、
これらの窓部２４．２４を通じて、ゴム弾性体１４に設
けられた空所２２が、外周面上に開口せしめられている
。

要するに、かかる空所２２は、金属スリーブ１８に窓部
２４が設けられた部分においては、それぞれ、凹溝状形
態をもって、また、かかる窓部２４が設けられていない
部分においては、それぞれ、外周面に開口しない通孔状
形態をもって、゛形成されているのである。

そして、このような構造とされた一体加硫成形品２０に
あっては、必要に応じて、金属スリーブ１８に対して縮
径加工が施され、ゴム弾性体１４に予備圧縮が加えられ
た後、第１図及び第２図に示されている如く、その外周
面上に、薄肉の大径円筒形状を呈する前記外筒金具１２
が外挿されて、その周壁部が、絞り加工にて金属スリー
ブ１８の外周面に対して嵌着されると共に、その両端部
が、かしめ加工にて金属スリーブ１８の軸方向端部に係
止されることによって一体的に組み付けられている。

また、かかる一体加硫成形品２０にあっては、上記外筒
金具１２の組付けによって、上記一体加硫底形品２０に
形成された空所２２の開口部たる窓部２４．２４が閉塞
せしめられて、該空所２２が密閉されている。なお、外
筒金具１２には、その内周面の略全面に亘って、所定厚
さのシールゴム層２６が一体的に設けられており、該外
筒金具１２の組付けに際して、金属スリーブ１８との間
で挟圧されることにより、それらの嵌着面間の液密性が
有利に確保され得るようになっている。

そしてまた、この密閉された空所２２の内部には、高い
動粘度を有する所定の高粘性流体が封入せしめられてお
り、それによって、かかる空所２２内゛に、矩形状断面
をもって周方向全周に亘って連続して延びる環状の流体
室２８が形成されているのである。

なお、かかる高粘性流体としては、後述するように、そ
の流動に際して充分なずり剪断応力が惹起されて、該ず
り剪断応力に基づく減衰効果を有利に得ることができる
ように、好ましくは１０００ｃＳｔ以上、より好ましく
は１００００ｃＳｔ以上の動粘度を有する高粘性流体が
用いられ、通常は、シリコーン・オイル等が好適に用い
られることとなる。

また、そのような流体の流体室２８内への封入は、前述
の如き、外筒金具１２の一体加硫成形品２０に対する組
付けを、かかる流体中にて行なうことによっても可能で
はあるが、かかる手法では、製品表面に付着した流体の
除去が面倒であることから、本実施例においては、外筒
金具１２の一体加硫戒形品２０に対する組付後、該外筒
金具１２の軸方向中央における径方向一対向部位にそれ
ぞれ穿設された一対の注入孔３０．３０を通じて、所定
の流体を注入し、その充填後に、該注入孔３０．３０を
リベット３２にて封止することによって、為されること
となる。なお、かかる外筒金具１２における、それら注
入孔３０．３０の形成部位は、それぞれ、径方向内方に
凹陥された凹部３４とされており、注入孔３０の閉塞用
リベット３２が該凹部３４内に収容され得るようになっ
ている。

更にまた、上記流体室２８の内部には、作用部材として
の作用ブロック３６が、収容配置されている。かかる作
用ブロック３６は、第５図及び第６図に示されている如
き、半割円環形状を呈する一対の半割体３８．３８が、
前記外筒金具１２の組付けに先立って、一体加硫成形品
２０の空所２２内に、両側窓部２４．２４を通じてそれ
ぞれ挿入され、周方向両端部を互いに固着、一体止せし
められることによって、第１図及び第２図に示されてい
るように、全体として略円環状形態をもって形成されて
いる。そして、流体室２８内において、その内孔４０に
て内筒金具１０に外挿された状態で、流体室２８内に収
容配置せしめられているのである。

また、そこにおいて、かかる作用ブロック３６にあって
は、流体室２８の断面形状よりも小さな断面形状をもっ
て形成されており、流体室２８内において、その外面が
、該流体室２８の内面に対して、ブツシュ軸方向および
径方向内外方にそれぞれ所定距離を隔てて対向する状態
で、該流体室２８内に変位可能に収容配置せしめられて
いる。

なお、この作用ブロック３６の材質としては、容易に変
形しない硬質材であって、且つ封入流体に対して充分な
耐蝕性を有するものであれば、封入流体に対する比重の
多少の大小に拘わらず採用され得るものであり、例えば
合成樹脂や金属、硬質ゴム等が好適に用いられることと
なる。

そして、かかる作用ブロック３６にあっては、振動入力
方向に対して直角な径方向（第１図中、左右方向）で対
向位置する両側外周部分に、それぞれ、流体室２８の内
面に対して、平端面をもって径方向に所定距離を隔てて
対向位置せしめられた径方向突部４２．４２を有してお
り、該径方向突部４２の流体室２８内面に対する当接に
て、かかる作用ブロック３６の流体室２８内における周
方向の自由な回動が阻止され、周方向両端部に位置決め
され得るようになっている。

また、かかる作用ブロック３６にあっては、その内周部
分が、ブツシュ軸方向に狭幅化されて、流体室２８のブ
ツシュ軸方向幅よりも充分に小さな肉厚（１＋　）をも
って形成された狭幅部４４とされており、それによって
該作用ブロック３６の径方向内面における、流体室２８
内面に対する振動入力方向での対向面積（ｔ＋　ＸＢＩ
　）が小さく設定されている。

また一方、該作用ブロック３６の外周部分は、振動入力
方向両側部分において、それぞれ、ブツシュ軸方向に拡
幅されて、流体室２８のブツシュ軸方向幅よりも僅かに
小さな肉厚（ｔ２）をもって形成された広幅部４６とさ
れており、それによって該作用ブロック３６の径方向外
面における、流体室２８内面に対する振動入力方向での
対向面積（ｔｚ　ＸＢｔ　）が、上記作用ブロック３６
の径方向内面側の対向面積（ｔ＋　ＸＢＩ　）よりも、
充分に広い面積となるように設定されている。

そして、これら作用ブロック３６における狭幅部４４お
よび広幅部４６．４６の、流体室２８内面に対する振動
入力方向たる径方向での対向面間において、それぞれ、
内外筒金具１０，１２の径方向における相対的変位時に
、その内部に封入された流体に対して駆動力が及ぼされ
る内側振動作用部４日、４８および外側振動作用部５０
，５０が、それぞれ、所定間隙をもって形成されている
のである。

すなわち、このような作用ブロック３６が流体室２８内
に配設されてなる、上述の如きサスペンション・ブツシ
ュにあっては、その装着状態下、内外筒金具１０．１２
間に振動が入力されると、それら内外筒金具１０．１２
の相対的変位（振動）に伴って、流体室２８内、なかで
も特に内外振動作用部４８．５０内に存在する封入流体
に対して、それぞれ駆動力が付与されることとなるが、
かかる内側振動作用部４８は、外側振動作用部５０より
も、面積（受圧面積）が充分に小さくされていることか
ら、その内部に存在する流体によって、外側振動作用部
５０内に存在する流体よりも充分に小さなばね成分が発
揮されることとなる。そして、これら内側振動作用部４
８内に存在する流体のばね成分と外側振動作用部５０内
に存在する流体のばね成分とは、ブツシュ構造上、直列
ばねを構成することから、該内側振動作用部４日内に存
在する流体による低動ばね特性は、該内側振動作用部４
８が有効に存在する限り、ブツシュ特性について支鹸的
となり、以て柔らかいブツシュばね特性が有利に発揮さ
れ得ることとなるのである。

また一方、かかる内側振動作用部４８内に存在する流体
のばね成分は、外側振動作用部５０内に存在する流体の
ばね成分よりも柔らかいために、振動入力時に優先的に
消滅されることから、入力振動の振幅が、内側振動作用
部４８の間隙（ｌｌ　）よりも大きくなると、該内側振
動作用部４８が実質的に消失せしめられることとなる。

そして、それ故、かかる状態下では、作用ブロック３６
が内筒金具１０と共に、外筒金具１２に対して変位せし
められることとなるのであり、それによって、外側振動
作用部５０内に存在する流体に対して駆動力が有効に付
与され得て、かかる流体のずり剪断応力に基づいて、優
れた振動減衰特性が発揮され得ることとなるのである。

従って、このようなサスペンション・ブツシュにあって
は、内側振動作用部４８の間隙（ｌ、）を、高減衰特性
が要求されるシ藁−やシェイク等の低周波大振幅振動の
振幅よりも小さく、且つ低動ばね特性が要求されるこも
り音やロードノイズ等の高周波小振幅振動の振幅より大
きな値に設定することにより、かかる低周波大振幅振動
に対する高減衰効果を充分に確保しつつ、高周波小振幅
振動に対する振動伝達率の低減が、有利に図られ得るの
であり、それによって車両の乗り心地の向上が極めて効
果的に実現され得ることとなる。

より具体的には、例えば、かかるサスペンション・ブツ
シュに、振幅が±０．５〜２．０　ｍ程度の低周波入力
振動と、振幅が±０．０３〜０．１　ｍ程度の高周波入
力振動とに対する防振特性が、それぞれ要求される場合
、内側振動作用部４日の間隙（ｌｌ）を、０．１〜０．
８−程度に設定することにより、外側振動作用部５０内
に存在する流体のすり剪断応力に基づく、低周波振動に
対する高減衰効果と、内側振動作用部４８内に存在する
流体の低動ばね特性に基づく、高周波振動に対する良好
なる振動絶縁性とが、共に有効に発揮され得るのである
。

なお、゛外側振動作周部５０の間隙（１２）の大きさは
、該外側振動作用部５０の面積や封入流体の動粘度、或
いは防振すべき振動の振幅等を考慮して、そこに存在す
る流体に対して充分なずり剪断応力が発生せしめられ得
るように適宜設定されるものであっ−て、特に限定され
るものではないが、ずり剪断応力を有効に生ぜしめ、振
動減衰効果を効果的に得るために、通常、０．５〜３Ｉ
ｎＩ１１程度、好ましくは０．８〜２閣程度に設定され
ることとなる。

また、上述の如きサスペンション・ブツシュにあっては
、作用ブロック３６における広幅部４６が、その径方向
一方向で対向位置する外周部分においてのみ形成されて
いることから、かかる広幅部４６．４６が対向位置する
ブツシュ径方向と、それに直交するブツシュ径方向とに
おいて、互いに異なる防振特性を、容易に設定すること
ができるといった利点をも有しているのである。

以上、本発明の一実施例について詳述してきたが、これ
は文字通りの例示であって、本発明は、かかる具体例に
のみ限定して解釈されるものではない。

例えば、作用部材の具体的な形状は、前記実施例のもの
に限定されるものでは決してなく、その外周部を全周に
亘って広幅部と為すことにより、該広幅部と流体室内面
とのブツシュ径方向対向面間の周方向全周に亘って、外
側振動作用部を形成したり、或いは外周部から径方向内
方に向かって漸次狭幅化するテーパ状の断面形状をもっ
て形成すること等も可能である。

また、かかる作用部材を、その内周部を広幅部と為す一
方、その外周部を狭幅部として構成するようにしても良
い。

さらに、前記実施例では、本発明を、自動車用のサスペ
ンション・ブツシュに対して適用したものの一興体例を
示したが、本発明は、その他、自動車用エンジンマウン
トやデフマウント、或いは自動車以外の各種装置におけ
る防振装置等に対しても、有利に適用され得ることは、
勿論である。

その他、−々列挙はしないが、本発明は当業者の知識に
基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様にお
いて実施され得るものであり、またそのような実施態様
が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも本発明の範
囲内に含まれるものであることは、言うまでもないとこ
ろである。

（発明の効果） 上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とさ
れた高粘性流体封入式筒型マウント装置にあっては、作
用部材における広幅部と流体室内面とのマウント径方向
対向面間に形成された振動作用部内に存在する流体のす
り剪断応力に基づいて発揮される、低周波大振幅の入力
振動に対する高減衰効果を充分に確保しつつ、該作用部
材における狭幅部と流体室内面とのマウント径方向対向
面間に形成された振動作用部内に存在する流体の低動ば
ね特性によって、高周波小振幅の入力振動に対する振動
伝達率が有利に低減され得るのであり、それによって広
い周波数域に亘って極めて優れた防振特性が発揮され得
ることとなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例たる自動車用サスペンショ
ン・ブツシュを示す横断面図であり、第２図は、第１図
における■−■断面図である。また、第３図は、第１図
に示されているサスペンション・ブツシュを構成する一
体加硫戒形品を示す横断面図であり、第４図は、第３図
における■−■断面図である。更に、第５図は、第１図
に示されているサスペンション・ブツシュを構成する作
用ブロックの半割体を取り出して示す正面図であり、第
６図は、第５図における■−■断面図である。 １０：内筒金具　　　　　１２ １４：ゴム弾性体　　　　３８ ２８：流体室　　　　　　３６ ４４：狭幅部　　　　　　４６ ４８：内側振動作用部　　５０ 外筒金具 半割体 作用ブロック 広幅部 外側振動作用部 ２ｒＩＡ 第５ｒＩＡ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　防振連結されるべき部材に対してそれぞれ取り付けら
   れる、互いに径方向に所定距離を隔てて配された内筒金
   具および外筒金具を、それら両金具間に介装されたゴム
   弾性体にて一体的に連結する一方、それら内筒金具と外
   筒金具との間に、周方向全周に亘って連続して延びる環
   状の流体室を形成し、該流体室内に高粘性流体を封入す
   ると共に、かかる流体室の横断面形状よりも小さな横断
   面形状を有する環状の作用部材を、該流体室内に変位可
   能に収容配置せしめることにより、該作用部材と前記流
   体室内壁とのマウント径方向対向面間に、所定間隙の振
   動作用部を形成せしめてなる高粘性流体封入式筒型マウ
   ント装置であって、 前記作用部材における内周部若しくは外周部の何れか一
   方を、少なくとも防振すべき振動が入力されるマウント
   径方向に前記内筒金具を挟んで対向位置する部位におい
   て、マウント軸方向に狭幅化された狭幅部と為す一方、
   それら内外周部の何れか他方を、少なくとも防振すべき
   振動が入力されるマウント径方向に前記内筒金具を挟ん
   で対向位置する部位において、マウント軸方向に拡幅さ
   れ、かかる振動入力方向において、前記流体室内壁に対
   し、前記狭幅部よりも広い面積をもって対向せしめられ
   る広幅部としたことを特徴とする高粘性流体封入式筒型
   マウント装置。