JPWO2003001079A1 - 液封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車エンジン等の振動体を防振的に支承するのに使用する液封入式防振装置において、ダイヤフラム側の副液室の容積を大きくしなくても、仕切体に対するダイヤフラムの当接による打音や吸着を防止でき、また機能を良好に維持できるようにする。その手段として、筒状本体金具（１）とボス金具（２）とを防振基体（３）を介して結合し、上端開口部にダイヤフラム（４）を設け、仕切体（１０）により防振基体側の主液室（６）とダイヤフラム側の副液室（７）とに仕切り、両液室を外周部のオリフィス（８）により連通させ、前記副液室７において相対向しているダイヤフラム（４）の内面と仕切体（１０）の板面との少なくとも一方に、例えば仕切板（１０）の中央板部のダイヤフラム（４）との相対向面に、前記仕切体（１０）に対する前記ダイヤフラム（４）の当接を面接触状態にならないように規制する複数の凸部（１７）を設ける。

Description

〔技術分野〕
本発明は、自動車エンジン等の振動体を防振的に支承するのに用いられる液封入式防振装置に関するものである。
〔背景技術〕
従来より、自動車エンジン等の振動体を、その振動を車体等へ伝達させないように支承するマウントとして、ゴム弾性体よりなる防振基体を備える本体部の内部に液体を封入した液封入式防振装置が知られている。
例えば、特開平７−７７２３４号公報には、筒状本体金具の一方の開口部にゴム弾性体よりなる防振基体を、他方の開口部にゴム膜よりなるダイヤフラムを、それぞれシール状態に取着して、これらに囲まれた内室に液体を封入するとともに、前記防振基体とダイヤフラムとの間にオリフィスを外周部に備える仕切体を配して、防振基体側の主液室とダイヤフラム側の副液室との２室に仕切り、両液室を仕切体の外周部のオリフィスにより連通させた液封入式防振装置が開示されている。
この液封入式防振装置は、前記防振基体の軸心部に固着されたボス金具を振動源側に連結し、前記筒状本体金具を支持側に連結して使用するもので、オリフィスによる両液室の液流動効果と防振基体の振動吸収の効果で、振動減衰機能および振動絶縁機能を発揮させるようになっている。
かかる液封入式防振装置において、前記仕切体の外周部のオリフィスは、シェイク振動等の比較的低い周波数域（１０〜１５Ｈｚ）で動的ばね定数を低減できるように設定されているのが普通であり、こもり音等の比較的高い周波数域（１００〜２００Ｈｚ）では、動的ばね定数の低減の効果は得られない。
そのため、前記の液封入式防振装置において、前記仕切体を、中央部が弾性膜よりなる仕切板部材と、該仕切板部材の前記ダイヤフラム側に配されたオリフィス部材とにより構成し、ダイヤフラム側の副液室と主液室とを連通させる外周部のオリフィスとは別に、前記オリフィス部材の中央板部と前記弾性膜との間を第２の副液室として形成し、前記中央板部に前記副液室から前記第２の副液室に通じるオリフィス孔を開設し、シェイク振動およびこもり音の両周波数域での動的ばね定数の低減を図ることにしたものである。
このような構成において、ボス金具に連結したエンジン等の振動源側の振動、主に上下方向の振動による主液室の圧力変動に伴って、内部の液体が流動し、前記副液室の液体が増減するとともに、これに追従して、該副液室の室壁を形成するダイヤフラムが仕切体に対して接近、離反方向に変形する。
この変形において、特に圧縮方向の負荷によりダイヤフラムが仕切体側に大きく変位したとき、ダイヤフラムが仕切体の中央部の板面に、特に前記オリフィス部材による中央板部の面に広い範囲で当接する。そのため、前記オリフィス部材の中央板部が平板状をなしていると、前記ダイヤフラムの当接が面接触となって打音が発生し、また、前記ダイヤフラムが前記中央板部の面に吸着状態になり、ダイヤフラムの動きを阻害するおそれがある。特に、前記仕切体の中央板部に、第２の副液室に通じるオリフィス孔が形成されている場合、そのオリフィス孔を塞いでしまい、その機能を失わせるおそれがある。さらに前記オリフィス孔の開口端でダイヤフラムの一部を傷つけるおそれもある。
また、前記仕切体が第２の副液室を形成しない単一の部材からなるものの場合においても、該仕切体の中央板部が平板状をなし、かつ荷重負荷によりダイヤフラムが前記中央板部に当接するものであれば、同様の問題が生じることになる。
なお、前記の問題を生じさせないように、ダイヤフラム側の副液室の容積を十分に大きく設定しておくのは、防振装置自体が大型化することになり、車両搭載性等の点で好ましいものではない。
本発明は、上記の問題を生じさせないように改良した液封入式防振装置を提供するものである。
〔発明の開示〕
本発明の液封入式防振装置は、筒状本体金具と、該筒状本体金具の軸心部に配されたボス金具と、前記筒状本体金具の一方の開口側の部分と前記ボス金具との間に介設されて両金具を結合するゴム弾性体よりなる防振基体と、前記筒状本体金具の他方の開口側の部分に取着されたゴム膜よりなるダイヤフラムとを備え、これらにより囲まれた内室に液体が封入されるとともに、この内室が前記防振基体とダイヤフラムとの間に配された仕切体によりボス金具側の主液室とダイヤフラム側の副液室とに仕切られており、この両液室が前記仕切体の外周部に形成されたオリフィスにより連通せしめられなる液封入式防振装置であって、前記副液室において相対向している前記ダイヤフラムの内面と仕切体の板面との少なくとも一方には、前記仕切体に対する前記ダイヤフラムの当接を規制する複数の凸部が設けられてなるものである。好ましくは、前記仕切体の中央板部の前記ダイヤフラムとの相対向面に、前記ダイヤフラムの当接規制のための複数の凸部が設けられてなる。
この液封入式防振装置によれば、上下方向の振動荷重による大変位、特に圧縮方向の負荷により、ダイヤフラム側の副液室が減圧し収縮してダイヤフラムが仕切部に接近し当接するとき、該ダイヤフラムの内面と仕切体の板面との少なくとも一方、例えば仕切板の中央板部の面には、その当接を規制する複数の凸部が設けられているために、前記凸部での点接触あるいは線接触状態に分散して当接することになり、面接触による当接を生じさせないように規制できるため、当接による打音は殆ど発生せず、また、ダイヤフラムが仕切体の板面に吸着状態になることもない。
しかも、前記のようにダイヤフラムが仕切体に当接した状態においては、前記凸部以外の部分ではダイヤフラムと仕切体との間に間隙を保有し、副液室内での液体の流れを確保できるので、ダイヤフラムの機能を損なうおそれがない。
前記の液封入式防振装置の仕切体は、中央部が弾性膜よりなる仕切板部材と、該仕切板部材の前記ダイヤフラム側に配されたオリフィス部材とよりなり、その外周部に前記主液室と副液室を連通させるオリフィスが形成され、また前記オリフィス部材の中央板部と前記弾性膜との間が前記ダイヤフラム側の第１の副液室とは別の第２の副液室として形成されるとともに、前記オリフィス部材の中央板部に前記第１の副液室から前記第２の副液室に通じるオリフィス孔が開設されたものとすることができる。
この場合、外周部のオリフィスを主にシェイク振動用とし、前記第１の副液室から第２の副液室に通じるオリフィス孔を主にこもり音用として、シェイク振動の周波数域とこもり音等の比較的高い周波数域の異なる周波数域においてそれぞれ動的ばね定数を低減でき、以て、広い周波数範囲で振動減衰を効果的になし得る。
しかも、前記のように、前記のようにダイヤフラムが仕切体に当接するとき、前記凸部により面接触を生じさせないように当接を規制できて、凸部以外の部分に間隙を保有できて、第１の副液室での液体の流れを確保できるので、ダイヤフラムの機能を損なうおそれがなく、また前記オリフィス孔を完全にあるいは早期に塞いでしまうことがなく、したがって、このオリフィス孔による機能を良好に維持できる。
また、前記ダイヤフラムがオリフィス孔の部分に殆ど接触しないため、第１の副液室の容積が小さくてもダイヤフラムが破損することがなく、耐久性も良好に保持される。
前記構成の液封入式防振装置において、前記オリフィス部材の中央板部に有する第２のオリフィスとして開口が、外周部の第１のオリフィスから第１副液室への連通部の位置とは反対側に偏心せしめられてなるものが好適である。これにより、外周部のオリフィスおよびオリフィス孔の相互の干渉を防止でき、さらに特性を安定させることができる。
また前記構成の液封入式防振装置において、前記ダイヤフラムの当接規制のための複数の凸部が、前記オリフィス部材の中央板部において、前記オリフィス部材の外周部におけるオリフィスからの連通部と前記オリフィス孔との間で、液体の流れ方向に沿って所要の間隔を保有するように配設されてなるものとすることができる。この場合、前記凸部が多数形成されていても、外周部におけるオリフィスからの連通部と前記オリフィス孔との間での液体の流れを良好に確保できる。
また、前記ダイヤフラムの当接規制のための複数の凸部が、前記オリフィス部材の中央板部において、前記オリフィス孔を中心として略放射状に配設されているものとすることができる。これにより、副液室内における前記オリフィス孔への液体の流れが阻害されず、その機能を良好に保持できる。
〔発明を実施するための最良の形態〕
次に本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図において、１は底部に開口１ａを有する底部開放形の略カップ状をなす筒状本体金具、２は前記筒状本体金具１の内方の軸心部に配されかつ上端部が傘形に広がった径大のフランジ部２ａを有するボス金具、３は前記筒状本体金具１の一方の開口側の下部、例えば下端部内周面と前記ボス金具２の上部との間に加硫接着手段によりシール状態に固着されて介設されたゴム弾性体よりなる防振基体である。前記筒状本体金具１とボス金具２とは、前記防振基体３を介して結合され、前記筒状本体金具１の底部開口１ａが閉塞されている。４は前記筒状本体金具１の他方の開口側の上端部１ｂに前記防振基体３と対向して上部開口を覆うように結合されたゴム膜よりなるダイヤフラムである。そして、これらの部材により囲まれた内室、すなわち防振基体３とダイヤフラム４の間の内室には液体が封入されている。
さらに、液体が封入された前記内室における前記防振基体３とダイヤフラム４との間に仕切体１０が配され、前記内室がボス金具２側の主液室６とダイヤフラム４側の第１の副液室７とに仕切り構成され、両液室６，７が仕切体１０の外周部に有するシェイク振動用のオリフィス８により連通せしめられている。
前記の筒状本体金具１は、底部開放形の略カップ状をなす保持筒５１に圧入されて保持されるとともに、該保持筒５１の外周に固着された支持部材５２により車体側のフレーム等に固定されて支持されるようになっている。もちろん、他の支持手段を前記筒状本体金具１の外周に連結固定して支持することもできる。
前記ボス金具２は、その上端面が前記筒状本体金具１の上部開口付近にあって、かつ下端部が筒状本体金具１の底部開口１ａ及び保持筒５１の底部開口５１ａより下方に突出しており、この下端部にエンジン等の振動源側の連結部材５３がボルト５４により締結されている。５５は前記連結部材５３の外周に付設したゴム部であり、前記保持筒５１の底部に当接することにより、それ以上の上方への大変位を規制できるようになっている。なお、図１はエンジン等の荷重が負荷されていない状態を示しており、荷重負荷時には前記ゴム部５５が保持筒５１の底部から隔離した状態に保持されることになる。
また、前記防振基体３は、図に示すように下部側ほど径大の厚肉の略傘形をなしており、その上部が前記ボス金具２のフランジ部２ａを含むシャフト部外周に加硫接着され、また下端部が前記筒状本体金具１の下端部内周に加硫接着されている。筒状本体金具１の内周には前記防振基体３と一体のゴム層３ａが装設されている。
前記のダイヤフラム４は、その外周部が補強用の筒状部材５に加硫接着されており、前記筒状本体金具１の上端部１ｂに対して、該筒状部材５の下端部５ａがかしめ締結されることにより結合されている。またこのダイヤフラム４は、内室の液圧変動に無理なく追随できるように所定の曲率および断面長さを持っている。前記筒状部材５の内周には前記ダイヤフラム４と一体に加硫接着された所定の厚みの筒状ゴム部４ａが装設されている。
前記仕切体１０は、図のように中央開口部１１ａに加硫接着手段により固着された弾性膜１２を備える仕切板部材１１と、該仕切板部材１１の前記第１の副液室７側に対接するように配されたオリフィス部材１３とよりなる。オリフィス部材１３は、前記筒状部材５の内側に前記筒状ゴム部４ａを介して圧入嵌着され、また仕切板部材１１は、その外周縁部１１ｂが前記筒状部材５の下端部５ａと筒状本体金具１の上端部１ｂとのかしめ締結部に挟着固定されている。４ｂは前記ダイヤフラム４の周縁部下面に形成された前記オリフィス部材１３の外周縁部が当接する位置決め用の段部である。これにより、仕切体１０はダイヤフラム４が当接し得る位置に設けられている。
前記のオリフィス部材１３は、すり鉢状をなす外周部１３ａ、平板状の中央板部１３ｂ、および中央板部の周縁部下面に有するリング状凸部１３ｃとを有してなり、前記リング状凸部１３ｃが前記弾性膜１２の周囲部１２ａに対しシール状態を保持するように押接せしめられて、前記仕切板部材１１とオリフィス部材１３の間が内方部とリング状の外方部とに区画されている。リング状凸部１３ｃによる押接部より外方部には、前記オリフィス部材１３の外周部１３ａと前記仕切板部材１１の段差をつけた外周部との間に、一部が遮壁部１４により塞がれた略リング状をなす前記のオリフィス８が形成されている。
前記遮壁部１４はオリフィス部材１３の一部１３ｄと仕切板部材１１に加硫接着されたゴム部１２ｂとにより形成されている。８ａ，８ｂはそれぞれ前記オリフィス８から主液室６および第１の副液室７への連通部である。
また、前記リング状凸部１３ｃによる押接部より内方のオリフィス部材１３の中央板部１３ｂと前記弾性膜１２の上面とにより囲まれた空間が第２副液室１５として形成されるとともに、前記オリフィス部材１３の中央板部１３ｂに前記第１副液室７から第２副液室１５に通じるこもり音用のオリフィス孔１６が開設されている。
前記オリフィス孔１６は、前記中央板部１３ｂのどこにあってもよいが、前記オリフィス８との連通部８ｂと前記オリフィス孔１６との相互の干渉を防止して安定した特性を確保するために、前記連通部８ｂの位置とは反対側に、好ましく略１８０°相対向する側に偏心させておくのがよい。このオリフィス孔１６の位置や開口径は、防振特性等に応じて適宜設定できる。
さらに、本発明の場合、前記第１の副液室７において相対向している前記ダイヤフラム４の内面と、仕切体１０の板面との一方、例えば、図のように、前記オリフィス部材１３における中央板部１３ｂの前記ダイヤフラム４との相対向面には、前記ダイヤフラム４の仕切体１０側への変形時における当接を面接触をなくすように規制して打音および吸着を防止するための複数の凸部１７が所要の間隔を存して配設されている。
前記の凸部１７の形状、大きさ、数および配置形態等は、仕切体１０に対するダイヤフラム４の当接時に面接触をなくすように当接を規制できるものであれば、種々の実施が可能である。
例えば、図示する実施例の場合、頂面に丸みをつけた断面略半円形の比較的小さいリブ状をなす多数の凸部１７が、前記中央板部１３ｂの略全面にわたって所定の間隔を保有して並列して配設されている。前記リブ状の凸部１７の大きさは、例えば、高さが０．５〜１．５ｍｍ、幅が１．０〜２．０ｍｍのものであり、その配列間隔は２．０〜５．０ｍｍである。このリブ状の凸部１７が長くなりすぎると、液体の流れを阻害するおそれが在るので、その長さはせいぜい１０ｍｍまでとする。
前記凸部１７が前記のリブ状をなす場合、図３のように、前記オリフィス部材１３の外周部１３ａにおけるオリフィス８の連通部８ｂと前記オリフィス孔１６との間で、液体の流れを良好に確保できるように該流れ方向に沿って所要の間隔を保有するように並列させておくのがよい。
また、図５に示すように、リブ状の多数の凸部１７を、前記中央板部１３ｂにおいて前記オリフィス孔１６を中心として略放射状に配設しておくこともできる。このほか、図６に示すように、平面円形の凸部１７を、所要の間隔をおいて縦横に並列し、あるいは散在状に配設しておくこともできる。
なお、前記オリフィス部材１３は、アルミニウムやその合金等の金属あるいはセラミック材や合成樹脂材の成形体よりなるものが、寸法精度を出し易く、実施上特に好適である。この場合、前記凸部１７についても成形により形成される。また前記の仕切部１０における仕切板部材１１は、プレス成形された金属板の中央開口部１１ａにゴム等の弾性膜１２が加硫接着するのが製造容易である。これにより両部材により形成されるオリフィス８の断面積の寸法精度を向上できる。
上記の構成よりなる本発明の液封入式防振装置は、上記したように、保持筒５１に筒状本体金具１を圧入するとともに、該保持筒５１に固着した支持部材５２により車体側のフレーム等に固定し、またエンジン等の振動源側の連結部材５３をボス金具２に連結して、エンジン等を吊り下げ状態に支持して使用する。
この支持状態において、エンジン等の振動源側から振動が与えられると、この振動によって防振基体３が変形することにより、封入されている液体が、仕切体１０の外周部に有するシェイク振動用のオリフィス８またはオリフィス部材１３の中央板部１３ｂに有する開口によるオリフィス孔１６を介して、主液室６と第１の副液室７との間、および第１の副液室７と第２の副液室１５との間で流動し、このオリフィス８およびオリフィス孔１６それぞれの共振特性により、従来よりも広い周波数範囲において動的ばね定数を効果的に低減できる。
即ち、外周部の前記オリフィス８は、シェイク振動の周波数域（１０〜１５Ｈｚ）で振動減衰作用を効果的に発揮されるように設定されているが、これに加えて、第１の副液室７の側にオリフィス孔１６を介して第２の副液室１５が設けられているので、このオリフィス孔１６を主にこもり音等の比較的高い周波数域（１００〜２００Ｈｚ）で振動減衰作用を効果的に発揮するように設定しておくことにより、前記の異なる周波数域においてそれぞれ動的ばね定数を低減でき、以て、広い周波数範囲で振動減衰を効果的になし、騒音防止効果を高めることができる。
そして、上下方向の振動荷重による大変位、特に圧縮方向の負荷により、ダイヤフラム４側の第１の副液室７が収縮してダイヤフラム４が仕切体１０に接近し当接するとき、図４のように、該ダイヤフラム４と相対向する仕切板部材１３の中央板部１３ｂの面に有する複数の凸部１７で、点接触あるいは線接触状態に分散して当接することになり、面接触を生じさせないように当接が規制される。そのため、当接による打音は殆ど発生せず、また、ダイヤフラム４が前記中央板部１３ｂの面に吸着状態になることもない。
しかも、前記のようにダイヤフラム４が前記オリフィス部材１３の中央板部１３ｂに当接した状態においては、前記凸部１７以外の部分ではダイヤフラム４と前記中央板部１３ｂとの間に間隙を保有するため（図４）、第１の副液室７内での液体の流れを充分に確保でき、またオリフィス孔１６を塞いでしまうおそれもない。それゆえ、前記オリフィス８およびオリフィス孔１６の機能を良好に維持できることになる。
なお、上記の図示する実施例においては、ダイヤフラム４の当接規制のための凸部１７を、仕切体１０を構成するオリフィス部材１３の中央板部１３ｂに設けた場合を示したが、この凸部をダイヤフラム４の内面に設けておくこともできる。この場合も、前記ダイヤフラムが仕切体に対して点接触あるいは線接触状態で当接することになるため、当接による打音を防止でき、吸着状態になるのを防止できることになる。
また、本発明は、仕切体１０を仕切板部材１１とオリフィス部材１３とにより構成して、第２の副液室１５およびこれに通じるオリフィス孔１６を形成したタイプの防振装置には限らず、前記仕切体が、第２の副液室を形成しない単一の部材からなるもので、ダイヤフラムと対向する仕切体の中央板部が平板状をなし、かつ荷重負荷により前記ダイヤフラムが該中央板部に当接するものにおいて、上記した実施例と同様に、ダイヤフラムの当接規制のための複数の凸部を設けて実施できる。この場合も、上記と同様にダイヤフラムの当接による打音および吸着を防止できる。
〔産業上の利用可能性〕
上記したように本発明の液封入式防振装置によれば、ダイヤフラム側の副液室の容積を大きくしなくても、仕切体に対するダイヤフラムの当接を、面接触にならないように規制できて、当接による打音および吸着を防止できるとともに、当接状態においても隙間を保有して、液体の流れを確保でき、その機能を良好に維持でき、自動車エンジン等の振動体を防振的に支承するのに好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る液封入式防振装置の断面図である。
図２は、同上装置のダイヤフラムと仕切体の各部材を分離して示す一部欠截斜視図である。
図３は、同上の仕切体を構成するオリフィス部材の平面図である。
図４は、同上装置のダイヤフラムの仕切部に対する接触状態を示す一部の断面図である。
図５は、オリフィス部材の他の例を示す平面図である。
図６は、オリフィス部材のさらに他の例を示す平面図である。

Claims (6)

1. 筒状本体金具と、該筒状本体金具の軸心部に配されたボス金具と、前記筒状本体金具の一方開口側の部分と前記ボス金具との間に介設されて両金具を結合するゴム弾性体よりなる防振基体と、前記筒状本体金具の他方の開口側の部分に取着されたゴム膜よりなるダイヤフラムとを備え、これらにより囲まれた内室に液体が封入されるとともに、この内室が前記防振基体とダイヤフラムとの間に配された仕切体によりボス金具側の主液室とダイヤフラム側の副液室とに仕切られており、この両液室が前記仕切体の外周部に形成されたオリフィスにより連通せしめられなる液封入式防振装置であって、
   前記副液室において相対向している前記ダイヤフラムの内面と仕切体の板面との少なくとも一方に、前記仕切体に対する前記ダイヤフラムの当接を規制する複数の凸部が設けられてなることを特徴とする液封入式防振装置。
2. 前記仕切体の中央板部の前記ダイヤフラムとの相対向面に、前記ダイヤフラムの当接規制のための複数の凸部が設けられてなる請求項１に記載の液封入式防振装置。
3. 前記仕切体は、中央部が弾性膜よりなる仕切板部材と、該仕切板部材の前記ダイヤフラム側に配されたオリフィス部材とよりなり、その外周部に前記主液室と副液室を連通させるオリフィスが形成され、また前記オリフィス部材の中央板部と前記弾性膜との間が前記ダイヤフラム側の第１の副液室とは別の第２の副液室として形成されるとともに、前記オリフィス部材の中央板部に前記第１の副液室から前記第２の副液室に通じるオリフィス孔が開設されてなる請求項１に記載の液封入式防振装置。
4. 前記オリフィス孔が、前記オリフィス部材の外周部における前記第１のオリフィスから第１副液室への連通部の位置とは反対側に偏心して設けられてなる請求項３に記載の液封入式防振装置。
5. 前記ダイヤフラムの当接規制のための複数の凸部が、前記オリフィス部材の中央板部において、前記オリフィス部材の外周部におけるオリフィスからの連通部と前記オリフィス孔との間で、液体の流れ方向に沿って所要の間隔を保有するように配設されてなる請求項３または４に記載の液封入式防振装置。
6. 前記ダイヤフラムの当接規制のための複数の凸部が、前記オリフィス部材の中央板部において、前記オリフィス孔を中心として略放射状に配設されている請求項３または４に記載の液封入式防振装置。

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