(57)【要約】【目的】衝突時に液封エンジンマウントが潰れるとき、内蔵物の変形を容易かつ大きくして衝突荷重の吸収能を大きくする。【構成】エンジンへ取付けられる第１の取付部材１と車体へ取付けられる第２の取付部材２をインシュレータ３で連結し、インシュレータ３の内側に仕切部材４で区画される主液室５と副液室６を作り、副液室６をダイアフラム７で覆うとともに、アイドルオリフィス９及びダンピングオリフィス１０により主液室５と副液室６を連結する。仕切部材４構成部材である上部材１４と下部材１６を外周部で、テーパー面２６及び２７を重ねたテーパー接合とし、衝突変形により、上部材１６のテーパー面２６が下部材１６のテーパー面２７を押して下部材１６を軸方向へ強制的に移動させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生側又は振動受け側のいずれか一方へ連結される第１の取付部材と、いずれか他方へ連結される第２の取付部材と、これらを連結するインシュレータと、このインシュレータにより壁の一部が形成される主液室と、この主液室を閉じる仕切部材と、この仕切部材を挟んで前記主液室と反対側に形成され、ダイアフラムにて壁部の一部が形成される副液室と、これら主液室と副液室を連絡するように前記仕切部材に設けられたオリフィス通路とを備えた液封エンジンマウントにおいて、
前記第１又は第２の取付部材は前記主液室及び副液室を囲む筒状部を備え、この筒状部の軸線方向を主たる振動の入力方向とし、軸直交方向へ外方から衝突荷重が入力されるように構成するとともに、
前記仕切部材は前記衝突荷重の入力によって一部の構成部材を前記軸線方向へ強制的に移動される軸方向移動手段を備えることを特徴とする液封エンジンマウント。
【請求項２】
前記軸方向移動手段は、前記仕切部材の前記一部の構成部材と他の構成部材との接合部を衝突荷重の入力方向に対して傾斜する斜面部としたことを特徴とする請求項１の液封エンジンマウント。
【請求項３】
前記仕切部材は軸方向移動により近接配置された他の近接部材を変形又は移動させることを特徴とする請求項１の液封エンジンマウント。
【請求項４】
前記他の近接部材は、前記筒状部の内面へ嵌合している前記ダイアフラムの外周部であることを特徴とする請求項３の液封エンジンマウント。
【請求項５】
前記仕切部材に衝突荷重による破壊の起点となる弱体部を設けたことを特徴とする請求項１の液封エンジンマウント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のエンジンを防振支持するために用いられる液封エンジンマウントに関する。
【背景技術】
【０００２】
液封エンジンマウントは公知であり、一般に、振動発生側であるエンジンへ連結される第１の取付部材と、振動受け側である車体へ連結される第２の取付部材と、これらを連結するインシュレータと、このインシュレータにより壁の一部が形成される主液室と、この主液室を閉じる仕切部材と、この仕切部材を挟んで前記主液室と反対側に形成され、ダイアフラムにて壁部の一部が形成される副液室と、これら主液室と副液室を連絡するように仕切部材に設けられたオリフィス通路とを備えた構造になっている。前記仕切部材は剛性内蔵部材の一例である。また、車体の衝突時におけるエンジンと接触により剛性内蔵部材の変形等を考慮したものも公知である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９３７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車両の衝突時には、衝突で変形する車体とエンジンの間に介在する液封エンジンマウントも変形もしくは破壊される（以下、変形という）。したがって、液封エンジンマウントも変形によって衝突荷重を吸収する衝撃緩衝部材として機能する。
【０００４】
図５は、衝突時における衝突荷重の変化と衝突変形量の関係を示すグラフであり、横軸にマウント潰れ量、縦軸に衝突荷重を示す。ここでマウント潰れ量とは、液封エンジンマウントが車両の衝突時に衝突荷重の入力方向にて押し潰される量である。また、衝突荷重とは衝突時に液封エンジンマウントへ車体側から加わる荷重である。
【０００５】
なお、このグラフは、基台上に液封エンジンマウントを横置き（主たる振動の入力方向となる中心軸線を基台表面と平行にした配置）、上方から加圧装置により一定の変形速度を維持しつつ加圧することにより液封エンジンマウントを変形させ、この際に加圧装置側に要する荷重を測定した実験に基づくものであり、この場合は、加圧装置を車体、加圧荷重を衝突荷重にそれぞれ対応させることができる。また、本願において主たる振動の入力方向を上下方向というものとする。
【０００６】
このグラフの従来例に示すように、衝突するとまず車体が変形しながら徐々に衝突荷重を増大させ、例えば、正面衝突の場合は変形した車体前部が液封エンジンマウントへ当接し、これを潰し始める。このときの衝突荷重が最初のピークａとなる。この状態から車体がさらに液封エンジンマウントを潰しながらその中心へ向かって移動し、マウント潰れ量ｂにて潰し終わるが、潰し終わる直前では衝突荷重が急激に増大し、急上昇部ｃを呈する。
【０００７】
このとき、液封エンジンマウントの剛性内蔵物は単純に衝突荷重の入力方向へ潰されるように変形されるので、変形に対する抵抗が大きくなり、最初のピーク荷重ａが比較的高くなる。そこでまずこの値をできるだけ低くすることが望まれる。また、剛性内蔵物の圧縮にも限界があるので、マウント潰れ量ｂは比較的小さくなる。しかしこのマウント潰れ量を大きくすることができれば、それだけゆっくりと時間をかけて衝突変形させることができ、衝突荷重の吸収能が増加する。そこで本願発明はこれらの要請実現を目的とする。
【０００８】
なお、本願において衝突荷重の吸収能とは、液封エンジンマウントの衝突変形により衝突荷重を吸収できる能力をいう。また、剛性内蔵物とは、円筒金具などの液封エンジンマウントの液室を囲む外殻部材の内側に収容配置され、液封エンジンマウントの衝突変形時に塑性変形を生じるようなある程度剛性が高い部材をいう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため請求項１に係る液封エンジンマウントは、振動発生側又は振動受け側のいずれか一方へ連結される第１の取付部材と、いずれか他方へ連結される第２の取付部材と、これらを連結するインシュレータと、このインシュレータにより壁の一部が形成される主液室と、この主液室を閉じる仕切部材と、この仕切部材を挟んで前記主液室と反対側に形成され、ダイアフラムにて壁部の一部が形成される副液室と、これら主液室と副液室を連絡するように前記仕切部材に設けられたオリフィス通路とを備えた液封エンジンマウントにおいて、
前記第１又は第２の取付部材は前記主液室及び副液室を囲む筒状部を備え、この筒状部の軸線方向を主たる振動の入力方向とし、軸直交方向へ外方から衝突荷重が入力されるように構成するとともに、
前記仕切部材は前記衝突荷重の入力によって一部の構成部材を前記軸線方向へ強制的に移動される軸方向移動手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２は上記請求項１において、前記軸方向移動手段が、前記仕切部材の前記一部の構成部材と他の構成部材との接合部を衝突荷重の入力方向に対して傾斜する斜面部としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３は上記請求項１において、前記仕切部材が軸方向移動により近接配置された他の近接部材を変形又は移動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項４は上記請求項３において、前記他の近接部材が、前記筒状部の内面へ嵌合している前記ダイアフラムの外周部であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５は上記請求項１において、前記仕切部材に衝突荷重による破壊の起点となる弱体部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１によれば、軸方向移動手段を備えたので、衝突荷重の入力により仕切部材の一部構成部材が軸方向へ強制的に移動して衝突時の変形を容易にさせることができ、衝突荷重の吸収能が増大する。
【００１５】
請求項２によれば、軸方向移動手段を仕切部材の一部構成部材と他の構成部材との各外周部に形成された軸方向にして傾斜する斜面部によって形成したので、軸方向移動手段を容易に形成できる。
【００１６】
請求項３によれば、軸方向移動手段により仕切部材に近接配置された他の近接部材を変形又は移動させるので、近接配置された他部材の脱落等を促進して、衝突時の変形を容易にさせることができる。
【００１７】
請求項４によれば、他の近接部材を筒状部の内面へ嵌合しているダイアフラムの外周部としたので、衝突時の変形に対する抵抗となるダイアフラムの外周部を筒状部から脱落しやすくすることができる。
【００１８】
請求項５によれば、衝突荷重による破壊の起点となる弱体部を仕切部材に設けたので、衝突荷重の入力時に仕切部材が弱体部を起点として容易に破壊されるから、仕切部材の軸方向移動を促進する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて一実施形態を説明する。図１は本実施形態に係る液封エンジンマウントの平面図であり、図２はその２−２線断面図、図３は構成部品を分解して示す図である。この液封エンジンマウントは、ＦＦ車両のエンジン前部と車体前部との間に配置され、主たる振動の入力方向を上下方向にしてエンジンを支持するとともに、衝突荷重は主たる振動の入力方向と直交方向から加わるものとする。また、上下方向とは図２の状態を基準とし、その上下方向を指すものとする。
【００２０】
これらの図において液封エンジンマウントは金属製の第１の取付部材１及び第２の取付部材２と、これらを連結するインシュレータ３とを備え、インシュレータ３の内側に仕切部材４で上下に区画された主液室５と副液室６とを備える。副液室６はダイアフラム７により閉じられ、その中央部に形成されたアイドルバルブ８により、仕切部材４に形成されて主液室５と副液室６を連絡するアイドルオリフィス９の副液室６に臨む開口部９ａを開閉する。仕切部材４の内部外周側には主液室５と副液室６を常時を連通するダンピングオリフィス１０が設けられている。
【００２１】
ダイアフラム７の外周部は金属製外周リング１１により、中間筒１２の内周面へ圧入固定されている。中間筒１２は金属又は樹脂からなる円筒状の部材であり、インシュレータ３と一体に形成され、かつ主液室５と副液室６の周囲を覆う長さで形成され、その内側にはインシュレータ３から連続一体に延びる延長部１３が覆っている。仕切部材４の外周部及び金属製外周リング１１はこの延長部１３を介して中間筒１２の内側へ固定される。
【００２２】
仕切部材４は樹脂又は金属製であり、上部材１４、中部材１５及び下部材１６に上下方向で３分割され、これらを上下に重ね合わせて一体化した構造になっており、これら各部材間にアイドルオリフィス９及びダンピングオリフィス１０が形成されている。下部材１６の下面中央部は、上方へ凸の凹部１７をなし、この中にアイドルバルブ８が収容される。上部材１４と下部材１６は外周部でテーパー面２６及び２７にて接合している（図２の拡大部参照）。中心軸線Ｃは主たる振動の入力方向と一致する。
【００２３】
アイドルバルブ８はアクチュエータ１８により上下される。アクチュエータ１８は略つば付帽子状の弾性膜１９と略円盤状をなす蓋部材２０との間に空気室２１を形成し、蓋部材２０の中央に形成したノズル２２により空気室２１内を負圧にして弾性膜１９をリフトスプリング２３に抗して引き下げ、大気圧に開放するとリフトスプリング２３により弾性膜１９を押し上げる。アイドルバルブ８は弾性膜１９の中央凸部１９ａが上下することによりアイドルオリフィス９を開閉する。
【００２４】
アイドルバルブ８はエンジンのアイドリング時にアイドルオリフィス９を開放してその内部にて液柱共振を発生させることによりアイドル振動を吸収する。アイドルバルブ８はアイドリング時以外の状態では閉じている。なお、ダンピングオリフィス１０が設けられ、主液室５と副液室６を常時連結し、一般走行時の低周波数小振幅の振動入力を減衰するようになっている。
【００２５】
弾性膜１９の外周部は外周リング２４と一体化されている。外周リング２４の外周はテーパー面２４ａをなす。蓋部材２０の外周もテーパー面２４ａと面一に連続するテーパー面２０ａをなす。これらのテーパー面２４ａ、２０ａは、第２の取付部材２の底部内周面に形成されたテーパー面３０に嵌合している。蓋部材２０とテーパー面３０の固定は圧入、カシメ、溶接等適宜方法による。これらのテーパー面２４ａ及び２０と同３０との嵌合構造が蓋体分離手段を構成する。弾性膜１９の外周リング２４近傍部にはシール突起２５が形成され、蓋部材２０と密接し、空気室２１を気密に保っている。
【００２６】
第２の取付部材２は円筒部３１とフランジ上の取付部３２とを一体に形成した取付ブラケットであり、テーパー面３０は円筒部３１と取付部３２の境界部となる円筒部３１の下端内周面に形成されている。取付部３２には取付穴３３（図１）が設けられ、ここでボルトにより車体のフロア４０へ取付けられている。円筒部３１には車体の前部壁面４１が近接している。
【００２７】
円筒部３１の上部には外向きフランジ状のストッパ３５が部分的かつ一体に形成され、ここでエンジンハンガ４２の一部に形成されたＬ字形に屈曲する衝突時当接部４３の上部移動を受け止めるようになっている。なお、第１の取付部材１を車体側へ連結し、第２の取付部材をエンジン側へ連結することも任意にできる。
【００２８】
第１の取付部材１は金属製であり、その上面に突出形成された突部１ａ（図２）がエンジンハンガ４２を介して図示しないエンジンへ取付けられる。エンジンはＦＦ車用の横置き型式であり、液封エンジンマウントはその前部を支持している。
【００２９】
図２に示すように、車体の正面衝突時において、円筒部３１の前側側面には車体の前部壁面４１が当接することにより車体側入力点Ａより後方へ向かって衝突荷重Ｆ１が入力する。同様に円筒部３１における後部側面にはエンジンハンガ４２の衝突時当接部４３が当接して車体側入力点Ｂより前方へ向かって衝突荷重Ｆ２が入力する。但し、この例では後述するように優先的に入力される衝突荷重Ｆ１のみを対象とすれば十分に目的を達成できるため、この入力側である特徴点部材４の前側部分のみにテーパー面２６及び２７を部分的に設けてある。但し、後ろ側もしくは全周に設けることもできる。
【００３０】
図３に示すように、この液封エンジンマウントを組み立てるには、まず第１の取付部材１と中間筒１２をインシュレータ３で一体成形により連結一体化し、図の下方となる開口から仕切部材４を入れ、さらにダイアフラム７の外周リング１１を圧入することにより、外周リング１１で仕切部材４の下部を固定するとともに、これらを中間体としてサブアッシＳＡとしておく。
【００３１】
なお、仕切部材４は中部材１５を挟んで上部材１４と下部材１６を上下から重ね合わせることにより、上部材１４の外周部に設けられたテーパー面２６に下部材１６の外周部に設けられたテーパー面２７が重なってテーパー接合し、この状態で上部材１４、中部材１５及び下部材１６の計３部材が一体化した仕切部材４となる。
【００３２】
このサブアッシＳＡを第２の取付部材２の内側へ図の上方から挿入することにより第２の取付部材２とサブアッシＳＡを一体化する。アクチュエータ１８は予め第２の取付部材２の下部へ取付けておくか、又はサブアッシＳＡの組付け後に取付ける。
【００３３】
次にこの実施例の作用を説明する。説明を容易にするため、車体の前部壁面４１とエンジンの間に液封エンジンマウントのみが衝撃緩衝部材として介在し、前部壁面４１が衝突ブロック等の不動物へ正面衝突する単純なケースを仮定する。まず、衝突により前部壁面４１が変形し、エンジンは相対的に車体前方へ向かって移動する。
【００３４】
やがて、前部壁面４１が液封エンジンマウントの円筒部３１における前部側面へ当接すると、車体側入力点Ａより後方へ向かって衝突荷重Ｆ１が入力する。同様にエンジンハンガ４２の衝突時当接部４３も円筒部３１における後部側面へ当接して車体側入力点Ｂより前方へ向かって衝突荷重Ｆ２が入力する。
【００３５】
液封エンジンマウントはこれら前後から入力する衝突荷重Ｆ１及びＦ２により変形され、これらの衝突荷重Ｆ１及びＦ２により液封エンジンマウントが潰される衝突変形を開始する。但し、エンジン側から衝突荷重Ｆ２が入力するタイミングはＦ１の入力よりも遅くなるため、Ｆ１による変形が優先して発生するとともに、配置によってはＦ２が入力する前に液封エンジンマウントの変形が終了してしまうケースもあり得る。そこで説明を簡単にするため、以下の説明においては、車体の前部壁面４１による衝突荷重Ｆ１のみによって変形するケースを想定する。
【００３６】
図４にこの変形を概念的に示す。液封エンジンマウントは、車体側入力点Ａから後方へ衝突荷重Ｆ１が入力されるとともに後部側は車体へ固定されているから、中心線Ｃと直交する前方から圧縮して潰そうとする力を受け、仮想線で示す当初状態から実線で模式的に示すような形に押し潰される。すると、剛性内蔵物である仕切部材４は、模式的に示すように上下方向へ座屈等の変形を開始し、上部材１４のテーパー面２６は前後が中心方向へ接近するように移動する。
【００３７】
このテーパー面２６の変化により、テーパー接合している下部材１６のテーパー面２７は図の下方へ押し出されように力を受ける。このため、下部材１６は中心線Ｃに沿って軸方向下方へ強制移動され、下部材１６は上部材１４から離れ、仕切部材４は構成する各部材がバラバラに分離する。
【００３８】
その結果、衝突荷重に対して、仕切部材４は構成する各部材がバラバラになって受けることになり、それぞれの衝突変形が容易になるから、衝突荷重のピークを下げることができる。また、仕切部材４の構成各部材が軸方向へ分離しながら変形するため、衝突荷重の入力方向に圧縮変形されて中心部へ押し固められることにより硬いブロック状の塊となるボリュームが少なくなる。
【００３９】
このため、エンジンマウントはより薄くかつ中心近くまで変形できることになり、衝突変形に対する抵抗が小さくなる。また、衝突変形によるマウント潰れ量が大きくなるので、衝突荷重に対する吸収能が増す。
【００４０】
しかも、下部材１６の強制的下方移動により、下部材１６の下面を支持しているダイアフラム７の外周部をなす金属製外周リング１１も下方へ押し出されて、円筒部３１の内周面から脱落しやすくなる。このため、衝突変形の抵抗となる外周リング１１を脱落もしくは仕切部材４を軸方向へ分離させる程度に移動することができ、これによっても衝突荷重に対する吸収能が増すことになる。
【００４１】
そのうえ、この衝突変形において、蓋体の一例であるアクチュエータ１８がテーパー面２４ａ及び２０ａで第１の取付部材１側のテーパー面３０と嵌合しているため、第２の取付部材２が中心へ向かって圧縮変形することにより、図４に示すように、テーパー面２４ａ及び２０ａはテーパー面３０によって図の下方へ押し出されて比較的早期において強制的に脱落される。
【００４２】
その結果、アクチュエータ１８が容易かつ衝突早期に脱落することにより、衝突変形に対する抵抗がさらに小さくなって衝突荷重の吸収能が増大する。特に、アクチュエータ１８のうちでも剛性が高く、他の剛性内蔵物の例でもある蓋部材２０の強制脱落が効果的である。
【００４３】
この衝突荷重の変化を図５に実線で示す。まず仕切部材４の衝突変形開始により最初のピークｄが生じる。但し、この最初のピークｄは仕切部材４における強制軸方向移動手段並びに蓋体の強制脱落手段により衝突変形が容易になるため衝突荷重の吸収能が増した分だけ従来例のａよりも明らかに低くなっている。
【００４４】
その後は、剛性内蔵物である仕切部材４を変形させつつ、徐々に衝突荷重を下げながら車体前部が変形を続け、液封エンジンマウントとの接触点（車体側入力点Ａ）が後方へ移動する。この過程では仕切部材４が変形容易なことと、中心へ塊状に押し固められるボリュームが少なくなるだけ、全体的に従来よりも低い衝突荷重で推移する。
【００４５】
さらに、仕切部材４や蓋体２０が衝突荷重の入力方向において圧縮変形されて中心部へ硬いブロック状の塊となる際におけるボリュームが小さくなり、より薄くかつ中心近くまで変形できるため、液封エンジンマウントの衝突荷重によるマウント潰れ量が大きくなる。その結果、マウント潰れ量は図５に示すように、従来例のｂに対してさらにｅだけ増大される。
【００４６】
この増大マウント潰れ量ｅにより、車体の衝突変形量が大きくなり、それだけ衝突変形に長い時間をかけることができるようになるため、比較的ゆっくりと衝突荷重を吸収することになり、これによっても衝突荷重の吸収能が増すことになる。したがって、急上昇部ｆの衝突荷重上昇角度も従来例のｃより緩くなる。
【００４７】
図６及び７は仕切部材４の一部を軸方向移動させるようにした強制移動手段の変形例を模式的に示すものである。図６の第１変形例では、下部材１６の外周部にテーパー面２７を部分的に設け、これを上部材１４の外周側に設けたテーパー面２６へ密接させてある。
【００４８】
したがって、衝突荷重が入力して上部材１４が圧縮変形を始めると、上部材１４のテーパー面２６により下部材１６のテーパー面２７を図の下方へ押し出し、下部材１６を強制的に移動もしくは脱落させる。このとき下部材１６に当接している外周リング１１も同時に図の下方へ押し出して脱落されるので、仕切部材４による変形時の抵抗を小さくすることができる。
【００４９】
しかも、テーパー面２６を部分的に設けることにより、軸方向強制移動の開始が局部的に行われるから、下部材１６が軸直交方向に対して傾きやすくなるから、下部材１６の衝突変形をさらに容易にし、かつ外周リング１１の脱落も用意にすることができる。
【００５０】
図７は図６の一部を変形した第２変形例である。この例では下部材１６に溝状の弱体部２８を追加してある。このようにすると、弱体部２８が衝突荷重による破壊起点となって割れ２９を生じるので、強制移動の開始とともに下部材１６の破壊も開始され、下部材１６を破壊によって容易に脱落させることができる。したがって、上記強制移動に加えて、さらに変形抵抗を小さくし、吸収能を大きくする。弱体部２８は溝に限らず、薄肉にして破壊しやすくしたものでよい。またノッチやスリットなど適宜形状が可能である。
【００５１】
なお、本願発明は上記に限定されず種々に変形や応用が可能であり、例えば、本願発明の液封エンジンマウントを適用する車種はＦＦ車に限らず、ＦＲ車等種々な形式が可能である。また、取付方向や衝突方向も限定されず、自由に設定できる。また下部材１６を押し出し側とし、上部材１４を押し出される側に変えることは任意にできる。さらに、円筒部３１と一体に押し出し部材を設けておき、この押し出し部材が円筒部の衝突変形により中心部へ移動するとき、仕切部材の構成部材を軸方向へ強制移動させるようにもできる。この場合の押し出し部材は必ずしもテーパー面を有するもでなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】液封エンジンマウントの平面図
【図２】その２−２線断面図
【図３】構成部品の分解断面図
【図４】変形の概要を示す図
【図５】変形ストロークと衝突荷重の関係を示すグラフ
【図６】模式化した第１変形例
【図７】同第２変形例
【符号の説明】
【００５３】
１：第１の取付部材、２：第２の取付部材、３：上側ブラケット、４：下側ブラケット、５：ダイアフラム、６：圧入リング、７：逃げ凹部、８：フランジ、９：バウンドストッパ、１０：補強プレート、１６：取付段部、２０：インシュレータ、２１：オリフィス部材、２２：オリフィス通路、２３：主液室、２４：副液室、２５：入り口、２６：出口、２７：仕切りプレート、２８：開口、２９：エンジンハンガ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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