(57)【要約】【課題】アイドリング状態からエンジン回転数を上昇させてバルブがアイドル振動用オリフィスを閉塞するまでの過程で、動ばね定数が高くなって振動絶縁性が悪化することのない液体封入式マウントを提供する。【解決手段】第一液室Ａと第二液室Ｂ間がショック振動用オリフィスＣ及びアイドル振動用第一オリフィスＤを介して互いに連通され、アイドル周波数域でアイドル振動用第一オリフィスＤを開放するバルブ４２を有し、第二液室Ｂとアイドル振動用第一オリフィスＤとの間に、アイドル周波数と、それより高周波域でバルブ４２がアイドル振動用第一オリフィスＤを閉塞する時の周波数ｆｃとの間の周波数域に液柱共振周波数が設定されたアイドル振動用第二オリフィスＥが形成されている。【選択図】図１
2006009927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同心的に配置された第一取付部材（１）と第二取付部材（２）との間に弾性体（３）が一体的に設けられ、前記第一取付部材（１）の内周にダイアフラム（４）が設けられ、前記弾性体（３）とダイアフラム（４）との間が隔壁（５）を介して前記弾性体（３）側の第一液室（Ａ）と前記ダイアフラム（４）側の第二液室（Ｂ）とに仕切られ、前記第一液室（Ａ）と第二液室（Ｂ）間がショック振動用オリフィス（Ｃ）及びアイドル振動用第一オリフィス（Ｄ）を介して互いに連通され、アイドル周波数域で前記アイドル振動用第一オリフィス（Ｄ）を開放するバルブ（４２）を有し、前記第二液室（Ｂ）と前記アイドル振動用第一オリフィス（Ｄ）との間に、液柱共振周波数が前記アイドル振動用第一オリフィス（Ｄ）と異なるアイドル振動用第二オリフィス（Ｅ）が形成されたことを特徴とする液体封入式マウント。
【請求項２】
アイドル振動用第二オリフィス（Ｅ）の液柱共振周波数が、アイドル周波数（ｆＡ）と、それより高周波域でバルブ（４２）がアイドル振動用第一オリフィス（Ｄ）を閉塞する時の周波数（ｆＣ）との間の周波数域（ｆＢ）に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の液体封入式マウント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は防振技術に属するものであって、例えば車両のエンジン等の防振支持手段として用いられ、ゴム状弾性体で画成された第一液室と第二液室の間で、作動流体が移動することにより緩衝及び振動低減を行う流体封入式マウントに関する。
【背景技術】
【０００２】
車体フレームにエンジンを含むパワーユニットを防振支持するマウントとして用いられ、入力振動によって弾性体が変形を受けた時に、内部に画成された複数の液室の間で、封入液が移動することにより、緩衝及び振動低減を行う液体封入式マウントの典型的な従来技術が、下記の特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特許第３１８０８６７号公報（第１図及び第２図）
【０００３】
この種の液体封入式マウントは、車両の走行時における路面からのショック入力を起振力とするエンジンの上下共振（以下、ショック振動という）に対しては、高減衰が要求される。ショック振動は、共振周波数がエンジンを含むパワーユニットの質量とマウント系のばね定数で決まり、主に20Hz以下の低周波数域にある。そして、このようなショック振動は、複数の液室（特許文献１における作業チャンバ５，６）の間を連通したショック振動用オリフィス（特許文献１における緩衝通路８）内を封入液が流動する時の粘性抵抗を利用して減衰するようになっており、ショック振動用オリフィス内の液柱共振周波数を、ショック振動の共振周波数に同調させることによって、高減衰を得ている。
【０００４】
また、エンジンのアイドリング時におけるクランクシャフトのトルク変動を起振力とするエンジンのローリング振動（以下、アイドル振動という）が、車体フレーム側へ極力伝達されないようにするには、マウントの動ばね定数を極力低くすることが要求される。アイドル振動の周波数は、エンジンの気筒数、サイクル数によって決まるが、主に20〜50Hz程度の周波数域にある。そして、このようなアイドル振動の低減には、上述したショック振動用オリフィスよりも流路抵抗の小さいアイドル振動用オリフィス（特許文献１における切欠９）が用いられている。
【０００５】
図４は、従来構造におけるアイドル振動用オリフィスによる動ばね特性を示す説明図である。アイドル振動用オリフィスは、その液柱共振周波数よりも低周波域で動ばね定数が低下する現象を利用して、アイドル振動を絶縁するものであり、図４に示されるように、アイドル回転数域ｆＡで動ばね定数が顕著に低下するように設定されている。したがって、このアイドル振動用オリフィスは、バルブ（特許文献１における調節部材１１）によって、エンジンのアイドル回転時にのみ開放され、車両走行時には閉塞されるようになっている。
【０００６】
また、アイドリング以上の高速回転でエンジンが駆動している車両走行時のエンジンの振動成分（以下、高周波振動という）が、車体フレーム側へ極力伝達されないようにするには、この周波数域でのマウントの動ばね定数を極力低くすることが要求される。そして、このような高周波振動に対しては、オリフィスと並列して設けられた可撓膜（特許文献１におけるダイアフラム１７）の変形動作によって、入力振動による封入液の液圧変化を吸収緩和し、低動ばね特性を実現している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、車両が停止しているアイドリング状態から、車両発進への移行時は、エンジンを吹かす（高回転にする）ため、上述のような液体封入式マウントにおいては、バルブでアイドル振動用オリフィスを閉塞させて、特許文献１の第２図の状態とすることによる機能切換は、実際には、アイドル回転数よりも高回転数域、すなわち図４に示される周波数ｆＣで行われる。このため、アイドリング状態からエンジン回転数を上昇させてバルブがアイドル振動用オリフィスを閉塞するまでの過程で、エンジンの振動の周波数が、図４に示されるアイドル周波数域ｆＡから高動ばね域ｆＢを通過することになる。そして、高動ばね域ｆＢでは、マウントの動ばね定数が上昇して振動絶縁性が悪化するため、エンジンの振動が車体側に伝達され、かつ騒音を発生する問題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、アイドリング状態からエンジン回転数を上昇させてバルブがアイドル振動用オリフィスを閉塞するまでの過程で、動ばね定数が高くなって振動絶縁性が悪化することのない液体封入式マウントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る液体封入式マウントは、互いに同心的に配置された第一取付部材と第二取付部材との間に弾性体が一体的に設けられ、前記第一取付部材の内周にダイアフラムが設けられ、前記弾性体とダイアフラムとの間が隔壁を介して前記弾性体側の第一液室と前記ダイアフラム側の第二液室とに仕切られ、前記第一液室と第二液室間がショック振動用オリフィス及びアイドル振動用第一オリフィスを介して互いに連通され、アイドル周波数域で前記アイドル振動用第一オリフィスを開放するバルブを有し、前記第二液室と前記アイドル振動用オリフィスとの間に、液柱共振周波数が前記アイドル振動用第一オリフィスと異なるアイドル振動用第二オリフィスが形成されたものである。
【００１０】
請求項２の発明に係る液体封入式マウントは、請求項１に記載されたアイドル振動用第二オリフィスの液柱共振周波数が、アイドル周波数と、それより高周波域でバルブがアイドル振動用第一オリフィスを閉塞する時の周波数との間の周波数域に設定されたものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明に係る液体封入式マウントによれば、第二液室と、バルブで開閉されるアイドル振動用第一オリフィスとの間に、液柱共振周波数がアイドル振動用第一オリフィスと異なるアイドル振動用第二オリフィスが形成されたため、アイドル周波数付近の広い周波数域で動ばね定数を低減し、優れた振動絶縁性を実現することができる。
【００１２】
請求項２の発明に係る液体封入式マウントによれば、アイドル振動用第二オリフィスの液柱共振周波数が、アイドル周波数と、それより高周波域でバルブがアイドル振動用第一オリフィスを閉塞する時の周波数との間の周波数域に設定されたため、アイドリング状態から、バルブがアイドル振動用第一オリフィスを閉塞する周波数まで上昇する過程で、アイドル振動用第二オリフィスにおける封入液の液柱共振によって良好な振動絶縁性を維持し、車体の振動や騒音を有効に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明に係る液体封入式マウントの好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断したバルブ閉塞状態の断面図、図２は同じくバルブ開放状態の断面図である。
【００１４】
これら図１及び図２において、参照符号１は、下側のカップ部材１１と、その外周に固定された外筒１２と、互いに重合されたこれらカップ部材１１及び外筒１２の上部フランジ１１ａ，１２ａに、下端が後述する隔壁及びダイアフラムの外周部と共にカシメにより互いに連結されたカシメ環１３とからなる第一取付部材であり、これらカップ部材１１、外筒１２及びカシメ環１３は、金属のプレス成形品である。この第一取付部材１は、外筒１２の下部フランジ１２ｂにおいて、不図示の車体フレーム側に取り付けられる。
【００１５】
参照符号２は、第一取付部材１におけるカシメ環１３の上側内周に配置された第二取付部材である。この第二取付部材２は、金属等で製作されたものであって、外周面が下方ほど小径になる略円錐状を呈するボス２１と、その上面に突出された取付ボルト２２からなり、取付ボルト２２によって、例えば被支持体であるエンジンを含むパワーユニット側に連結される。
【００１６】
第一取付部材１のカシメ環１３と、第二取付部材２のボス２１との間には、ゴム状弾性材料で成形された弾性体３が介在している。この弾性体３は、外周側がカシメ環１３へ向けて低くなる略円錐状を呈するものであって、被支持体であるパワーユニット側の荷重を弾性的に支持する主体であるため、その肉厚が十分に大きく、かつ歪を均一化するために内周ほど厚肉に形成されており、上部内周がボス２１の円錐状外周面に加硫接着されると共に、下部外周がカシメ環１３にその上部を埋設した状態で加硫接着されている。
【００１７】
第一取付部材１におけるカップ部材１１及び外筒１２とカシメ環１３との互いのカシメ部１ａには、ダイアフラム４と、その上側に配置された隔壁５が固定されている。ダイアフラム４は、ゴム状弾性材料からなるものであって、弾性体３に比較して十分に薄肉に形成されている。また、隔壁５は、を円盤状に打ち抜きプレス成形したものであって、弾性体３とダイアフラム４との間の密閉空間を、弾性体３側の第一液室Ａとダイアフラム４側の第二液室Ｂとに仕切るように介在しており、ダイアフラム４の外周ビード部４ａと共に第一取付部材１のカシメ部１ａに、外周部が互いに重合した状態で挟着固定されている。
【００１８】
第一取付部材１におけるカシメ環１３は、内周部１３ａが、一旦上方へ延びて更に下側かつ内周側へ折り返された略Ｕ字形の断面形状を呈しており、この内周部１３ａの内側に廻り込んだ弾性体３の一部３ａと、隔壁５の外周部との間に、円周方向へ略Ｃ字状に延びるショック振動用オリフィスＣが形成されている。このショック振動用オリフィスＣは、円周方向一端が前記カシメ環１３の内周部１３ａに形成された切欠部１３ｂを通じて第一液室Ａに開放され、他端が隔壁５にの外周部に開設された小孔５ａを通じて第二液室Ｂに開放されている。したがって第一液室Ａと第二液室Ｂは、ショック振動用オリフィスＣを介して互いに連通している。
【００１９】
隔壁５の内周部には、下方へ突出した円筒部５ｂが形成されており、その内周は、アイドル振動用第一オリフィスＤとなっている。
【００２０】
ダイアフラム４の内周部には、隔壁５における円筒部５ｂの外周側を包囲するように延びる筒状部４１と、更にその下端内周に位置するバルブ４２が形成されており、このバルブ４２には、金属又は合成樹脂からなる補強盤４３が一体的に設けられている。隔壁５の円筒部５ｂとダイアフラム４の筒状部４１との間は、第二液室Ｂの内周部と連続したアイドル振動用第二オリフィスＥとなっており、バルブ４２は、円筒部５ｂの下端開口縁と離接されることによって、アイドル振動用第一オリフィスＤを開閉するものである。
【００２１】
弾性体３とダイアフラム４との間の密閉空間、すなわち第一液室Ａ、第二液室Ｂ、ショック振動用オリフィスＣ、アイドル振動用第一オリフィスＤ及びアイドル振動用第二オリフィスＥからなる密閉空間には、例えばシリコーンオイル等、適当な粘性を有する液体が充填されている。この封入液は、当該液体封入式マウントを、液槽に貯留した前記シリコーンオイル等の液体中で組み立てることによって、前記液体の一部が封入されたものである。
【００２２】
ショック振動用オリフィスＣは、その内部に充満した封入液の液柱共振周波数が、車両走行時における路面からのショック入力を起振力とするショック振動の周波数（主に20Hz以下）と合致するように、流路長さ及び流路断面積が設定されている。
【００２３】
アイドル振動用第一オリフィスＤは、その内部に充満した封入液の液柱共振周波数よりも低周波側に発現される低動ばね領域が、エンジンのアイドル振動の周波数域（20〜50Hz程度）と合致するように、流路長さが、ショック振動用オリフィスＣに比較して十分に短く、かつ流路断面積が、ショック振動用オリフィスＣに比較して大きく設定されている。
【００２４】
アイドル振動用第二オリフィスＥは、その外周壁を構成するダイアフラム４の筒状部４１の剛性と、流路長さ及び径方向の流路幅等によって、液柱共振周波数が、アイドル振動の周波数域よりも適宜高周波側、すなわち従来技術において高動ばね域となっていた周波数域に設定されている。
【００２５】
第一取付部材１の下部内周であって、ダイアフラム４の下側には、バルブ４２をアイドル振動用第一オリフィスＤに対して開閉動作させるための負圧アクチュエータ６が作り込まれている。この負圧アクチュエータ６は、外周部が補強環６２により第一取付部材１におけるカップ部材１１の下部内周面に密封的に圧入嵌着されると共に、内周部が一体的に加硫接着されたスプリングホルダ６３を介してダイアフラム４の補強盤４３に結合された空圧ダイアフラム６１と、スプリングホルダ６３とカップ部材１１の底部との間に圧縮状態に設けられたコイルスプリング６４とを備えている。空圧ダイアフラム６１とカップ部材１１の底部との間の密閉空間は、負圧室Ｆとなっており、この負圧室Ｆには、カップ部材１１の底部中央に設けられた負圧導入管６５を介して負圧発生源（不図示）が接続される。
【００２６】
ダイアフラム４と空圧ダイアフラム６１との間の空間は、大気室Ｇとなっている。この大気室Ｇは、第一取付部材１におけるカップ部材１１の周壁に開設された通気孔１１ｂを介して大気開放され、これによって、ダイアフラム４及び空圧ダイアフラム６１は、自在な変位が許容されている。
【００２７】
そして、負圧アクチュエータ６は、負圧室Ｆに負圧が導入されない通常走行時等においては、図１に示されるように、コイルスプリング６４の付勢力によって、ダイアフラム４に形成されたバルブ４２を、隔壁５の円筒部５ｂの下端開口縁に密接させることによって、アイドル振動用第一オリフィスＤを閉塞する。また、エンジンアイドリング時には、負圧導入管６５を介して負圧室Ｆへアイドル負圧が導入されることによって、図２に示されるように、空圧ダイアフラム６１が、大気室Ｇと負圧室Ｆの差圧によって、コイルスプリング６４の付勢力に抗して負圧室Ｆを縮小させるように下方へ変位し、これによってバルブ４２を下方へ変位させ、アイドル振動用第一オリフィスＤを開放するものである。
【００２８】
なお、コイルスプリング６４の付勢力は、車体のバウンド等のショック入力によって上昇する第一液室Ａの液圧によって、バルブ４２がアイドル振動用第一オリフィスＤを不用意に開いてしまうことのない程度に設定される。一方、負圧アクチュエータ６における空圧ダイアフラム６１は、バルブ４２に比較して受圧面積が十分に大きいため、負圧室Ｆへの負圧導入によって、コイルスプリング６４の付勢力に抗して容易にバルブ４２を開放動作させることができる。
【００２９】
上述の構成を備える液体封入式マウントは、第一取付部材１が、外筒１２を介して車体フレーム側に連結され、第二取付部材２が、取付ボルト２２を介してエンジンを含むパワーユニット側に連結されることによって、パワーユニットを車体に対して弾性的に防振支持するものである。そして、車体フレーム側とパワーユニット側との間で上下方向の振動が入力されると、第一取付部材１と第二取付部材２が上下方向に反復して相対変位され、両取付部材１，２間で弾性体３が反復変形を受ける。
【００３０】
ここで、入力振動が、エンジン始動後のアイドリングによる20〜50Hzの周波数域の継続的な振動（アイドル振動）である場合は、ショック振動用オリフィスＣ内の封入液はその液柱慣性が大きくなり、殆ど流動しないが、この周波数域では、負圧アクチュエータ６の負圧室Ｆに、負圧発生源からの負圧が導入されることによって、図２に示されるように、空圧ダイアフラム６１が、コイルスプリング６４の付勢力に抗して負圧室Ｆを縮小させるように下方へ変位するため、空圧ダイアフラム６１に連結されたバルブ４２が下方へ変位して、アイドル振動用第一オリフィスＤを開放する。このため、封入液は、アイドル振動用第一オリフィスＤ内を、液柱共振により反復移動され、その液柱共振周波数は、アイドル振動の周波数域で低動ばねとなるように設定されているので、弾性体３の主弾性部３１が上下に反復変形されることによる第一液室Ａの液圧変化が有効に吸収されて動ばね定数が低下し、アイドル振動に対して優れた振動絶縁性を発揮する。
【００３１】
また通常走行時は、負圧室Ｆには負圧が導入されないため、図１に示されるように、コイルスプリング６４の付勢力によって、バルブ４２が隔壁５の円筒部５ｂの下端開口縁に密接して、アイドル振動用第一オリフィスＤを閉塞する。この状態において、例えば車体のバウンド等、路面からのショック入力等を起振力とする20Hz以下の大振幅のショック振動が入力されると、第一取付部材１と第二取付部材２の上下相対変位によって第一液室Ａの容積が大きく変化するので、封入液は、ダイアフラム４の変位を伴いながら、常時開放されているショック振動用オリフィスＣ内を、第一液室Ａと第二液室Ｂのうち相対的に低圧となる側へ向けて移動される。そして、ショック振動用オリフィスＣの液柱共振周波数は、このようなショック振動の周波数域に設定されているので、ショック振動用オリフィスＣ内の封入液は、液柱共振により反復移動し、これに伴って、封入液の粘性抵抗による高減衰を発生し、良好な緩衝性を得ると共に、その振動を短時間で制止する。
【００３２】
また、通常走行時におけるエンジンの高速回転による中・高周波域（例えば50Hz以上）の小振幅の振動に対しては、この入力振動による第一液室Ａの液圧変化を、図１に示されるアイドル振動用第一オリフィスＤの閉塞状態において、弾性体３の肉厚方向への拡張変形によって吸収し、これによって低動ばねとし、車体側への振動伝達の低減を図っている。
【００３３】
ここで、車両が停止しているエンジンアイドリング状態から、車両発進への移行時は、エンジンを吹かす（すなわち高回転にする）ため、バルブ４２でアイドル振動用第一オリフィスＤを閉塞して図１の状態とすることによる機能切換は、実際にはアイドル周波数域よりも高周波数域で行われる。図３は、アイドル振動用第一オリフィスＤ及びアイドル振動用第二オリフィスＥによる動ばね特性を示す説明図であり、この図３におけるｆＣが、バルブ４２の閉塞動作時の周波数である。このため、従来は、図３に破線による特性線で示されるように、アイドリング状態から、バルブ４２がアイドル振動用第一オリフィスＤを閉塞する周波数ｆＣまで上昇する過程で、アイドル振動用オリフィス内の液柱慣性が大きくなり、高動ばねとなって、振動絶縁性の低下が起こっていたことは、先に説明したとおりである。
【００３４】
これに対し、上述の形態によれば、図２に示されるバルブ開放状態では、隔壁５の円筒部５ｂとダイアフラム４の筒状部４１との間に形成されたアイドル振動用第二オリフィスＥも開放されている。そして、このアイドル振動用第二オリフィスＥは、液柱共振周波数が、アイドル振動の周波数域ｆＡよりも高周波側の、従来技術において高動ばね域となっていた周波数域ｆＢに設定されているため、アイドリング状態から、バルブ４２がアイドル振動用第一オリフィスＤを閉塞する周波数ｆＣまで上昇する過程で、アイドル振動用第二オリフィスＥにおける封入液の液柱共振によって、図３に実線による特性線で示されるように、従来に比較して動ばね定数が大幅に低下する。このため、エンジンアイドリング状態から車両発進への移行過程でも、良好な振動絶縁性を維持し、車体の振動や騒音を有効に抑制することができる。
【００３５】
なお、上述の形態によれば、通常走行時におけるエンジンの周波数ｆＣ以上の中・高周波域の振動を、弾性体３の拡張弾性を利用して吸収しているが、隔壁５の一部を第一液室Ａの液圧変化によって厚さ方向へ変位（又は変形）可能なサブダイアフラムで形成し、このサブダイアフラムの往復変位（又は変形）によって、中・高周波域の振動に対する振動絶縁性の向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る液体封入式マウントの好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示すバルブ閉塞状態の断面図である。
【図２】本発明に係る液体封入式マウントの好ましい実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示すバルブ開放状態の断面図である。
【図３】図１及び図２におけるアイドル振動用第一オリフィス及びアイドル振動用第二オリフィスによる動ばね特性を示す説明図である。
【図４】従来の技術におけるアイドル振動用オリフィスによる動ばね特性を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  第一取付部材
２  第二取付部材
３  弾性体
４  ダイアフラム
４２  バルブ
５  隔壁
５ｂ  円筒部
６  負圧アクチュエータ
Ａ  第一液室
Ｂ  第二液室
Ｃ  ショック振動用オリフィス
Ｄ  アイドル振動用第一オリフィス
Ｅ  アイドル振動用第二オリフィス
【図１】
2006009927.tif 000003
【図２】
2006009927.tif 000004
【図３】
2006009927.tif 000005
【図４】
2006009927.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月8日(2004.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006009927.tif 000007
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2006009927.tif 000008