(57)【要約】【課題】作動液中のキャビテーションに起因する騒音の放射を低減した液体封入式マウントを提供する。【解決手段】車体フレーム側に連結される筒状の第一取付部材１と、その内周に配置されてエンジン側ブラケット２４に連結される第二取付部材２との間に弾性体３が接合され、その上方に配置されたダイアフラム４が第一取付部材１に封着され、弾性体３とダイアフラム４の間の液封空間が隔壁５によって下部液室Ａと上部液室Ｂに分離され、隔壁５に下部液室Ａと上部液室Ｂを連通するオリフィスＣが形成され、ダイアフラム４の外側を包囲するカバー６が、弾性層６１を金属板６２，６３で厚さ方向両側から挟んだ構造とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体側に連結される筒状の第一取付部材（１）と、その内周に配置されて被支持振動体側（２４）に連結される第二取付部材（２）と、前記第一取付部材（１）と第二取付部材（２）間に接合された弾性体（３）と、その上方にあって外周縁（４ａ）が前記第一取付部材（１）に封着されたダイアフラム（４）と、前記弾性体（３）とダイアフラム（４）の間の液封空間を前記弾性体（３）側の下部液室（Ａ）と前記ダイアフラム（４）側の上部液室（Ｂ）に分離すると共に前記下部液室（Ａ）と上部液室（Ｂ）を連通するオリフィス（Ｃ）が形成された隔壁（５）と、前記ダイアフラム（４）の外側を包囲するカバー（６）とを備え、前記カバー（６）を、弾性層（６１）を金属板（６２，６３）で厚さ方向両側から挟んだ構造としたことを特徴とする液体封入式マウント。
【請求項２】
支持体側に連結される筒状の第一取付部材（１）と、その内周に配置されて被支持振動体側（２４）に連結される第二取付部材（２）と、前記第一取付部材（１）と第二取付部材（２）間に接合された弾性体（３）と、その上方にあって外周縁（４ａ）が前記第一取付部材（１）に封着されたダイアフラム（４）と、前記弾性体（３）とダイアフラム（４）の間の液封空間を前記弾性体（３）側の下部液室（Ａ）と前記ダイアフラム（４）側の上部液室（Ｂ）に分離すると共に前記下部液室（Ａ）と上部液室（Ｂ）を連通するオリフィス（Ｃ）が形成された隔壁（５）と、前記ダイアフラム（４）の外側を包囲するカバー（６）とを備え、前記カバー（６）の内側又は外側に遮蔽板（６４ａ）及びこの遮蔽板（６４ａ）を前記カバー（６）に連結する弾性連結体（６４ｂ）からなるばね−マス系（６４）を設け、このばね−マス系（６４）の共振周波数を液中に発生する異音の周波数域より低く設定したことを特徴とする液体封入式マウント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防振技術に属するものであって、例えば自動車のエンジン等の防振支持手段として用いられ、弾性体の変形と、これに伴う作動液体の移動により、緩衝及び振動低減を行う液体封入式マウントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車においてエンジンやトランスミッションを含むパワーユニットを防振支持するエンジンマウントとして、弾性体の変形と、これに伴う作動液体の移動により、緩衝及び振動低減を行う液体封入式マウントが知られており、この種の液体封入式マウントとしては、従来から、例えば下記の特許文献１に開示されたような吊り下げ型のものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２６９６３３（第１図）
【０００４】
すなわち、特許文献１に開示された従来の液体封入式マウントは、外側の筒状の第一取付部材と、その内側の第二取付部材とを、ゴム状弾性材料からなる円錐状の弾性体で連結した構造を有する。弾性体とその上側に設けられたダイアフラムとの間には、隔壁によって、下部液室と上部液室が画成されると共に、両液室は、隔壁に形成されたオリフィスを介して互いに連通している。また、第一取付部材の上端には、ダイアフラムを保護するためのカバーが取り付けられている。
【０００５】
この液体封入式マウントは、第一取付部材が車体側に、第二取付部材が車載エンジンを含むパワーユニット側に連結され、弾性体によってパワーユニットの重量を弾性的に懸吊するものである。そして、上下振動による第一取付部材と第二取付部材の上下相対変位に伴って、弾性体が変形を受けると、上下の液室の容積変化によってオリフィス内を作動液が反復流動し、これによって上下振動の絶縁及び減衰効果を得るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この種の液体封入式マウントにおいては、車両走行中における路面段差部への乗り上げや乗り下げ時のバウンド等による大振幅の衝撃入力があった場合、作動液中にキャビテーションが発生することがある。このキャビテーションは、衝撃入力による車体側の第一取付部材の急激な上方変位、又はパワーユニット側の第二取付部材の急激な下方変位によって、下部液室の液圧が瞬間的に飽和蒸気圧以下に低下して作動液中に気泡を生じ、その直後に液圧上昇によって気泡が消滅する現象で、気泡の発生及び消滅に伴って作動液中に異音が発生する。そして、上述した従来の技術に係る液体封入式マウントによれば、キャビテーションによって作動液中に発生した音が、ダイアフラムを保護しているカバーを振動させ、外部に耳障りな騒音となって伝播するという問題があった。
【０００７】
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、作動液中のキャビテーションに起因する騒音の放射を低減した液体封入式マウントを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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に係る液体封入式マウントは、支持体側に連結される筒状の第一取付部材と、その内周に配置されて被支持振動体側に連結される第二取付部材と、前記第一取付部材と第二取付部材間に接合された弾性体と、その上方にあって外周縁が前記第一取付部材に封着されたダイアフラムと、前記弾性体とダイアフラムの間の液封空間を前記弾性体側の下部液室と前記ダイアフラム側の上部液室に分離すると共に前記下部液室と上部液室を連通するオリフィスが形成された隔壁と、前記ダイアフラムの外側を包囲するカバーとを備え、前記カバーを、弾性層を金属板で厚さ方向両側から挟んだ構造としたものである。この構成によれば、前記弾性層の減衰特性によって、カバーの振動を抑制することができる。
【０００９】
また、上述した技術的課題を有効に解決するための他の手段として、請求項２に係る液体封入式マウントは、支持体側に連結される筒状の第一取付部材と、その内周に配置されて被支持振動体側に連結される第二取付部材と、前記第一取付部材と第二取付部材間に接合された弾性体と、その上方にあって外周縁が前記第一取付部材に封着されたダイアフラムと、前記弾性体とダイアフラムの間の液封空間を前記弾性体側の下部液室と前記ダイアフラム側の上部液室に分離すると共に前記下部液室と上部液室を連通するオリフィスが形成された隔壁と、前記ダイアフラムの外側を包囲するカバーとを備え、前記カバーの内側又は外側に遮蔽板及びこの遮蔽板を前記カバーに連結する弾性連結体からなるばね−マス系を設け、このばね−マス系の共振周波数を液中に発生する異音の周波数域より低く設定したものである。この構成によれば、前記ばね−マス系をカバーの内側に設けた場合は、作動液中で発生した異音の前記カバーへの空気伝播が、遮蔽板によって遮蔽され、前記ばね−マス系をカバーの外側に設けた場合は、前記カバーから外部への音波の放射が遮蔽される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、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について、図面を参照しながら説明する。図１は、第一の形態による液体封入式マウントを示す縦断面図、図２は図１の液体封入式マウントにおけるカバーを分離して示す縦断面図である。
【００１１】
図１の形態による液体封入式マウントは、第一取付部材１と、その内周に配置された第二取付部材２と、これら第一取付部材１と第二取付部材２の間に接合された弾性体３と、その上方にあって外周縁４ａが第一取付部材１に封着されたダイアフラム４と、弾性体３とダイアフラム４の間の液封空間を弾性体３側の下部液室Ａとダイアフラム４側の上部液室Ｂに分離すると共に前記下部液室Ａと上部液室Ｂを連通するオリフィスＣが形成された隔壁５と、ダイアフラム４の外側を包囲するカバー６とを備える。
【００１２】
第一取付部材１は筒状をなすものであって、円筒状の金属製のケース１１と、その下端部に段付き形成された小径部１１ａの外周面に圧入嵌着された金属製の外環１２とからなる。この第一取付部材１は、外環１２に一体的に形成された取付腕１２ａにおいて、図示されていないボルトにより、請求項１又は２に記載された支持体側に相当する車体フレーム側に連結される。
【００１３】
第二取付部材２は、第一取付部材１の内周に配置された金属製のカップ状フランジ２１と、その底部下面に溶接等によって一体的に結合され、下端が第一取付部材１における外環１２の下側へ延在された金属製の内筒２２とからなる。この第二取付部材２は、内筒２２の内周の雌螺子穴に螺合されるボルト２３を介して、請求項１又は２に記載された被支持振動体側に相当するエンジン側ブラケット２４に緊結される。
【００１４】
弾性体３はゴム状弾性材料からなるものであって、第二取付部材２におけるカップ状フランジ２１の、上方へ向けて開いた円錐状をなす側壁部２１ａの外周から、第一取付部材１におけるケース１１の下部内周面へ向けて、斜め下方へ延びる略円錐状をなしている。そしてこの弾性体３は、被支持振動体であるエンジンやトランスミッションを含むパワーユニット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、かつ上下変形を受けた時の歪が内周側と外周側でほぼ均一になるように、内周ほど厚肉に形成されている。
【００１５】
第一取付部材１におけるケース１１と、第二取付部材２におけるカップ状フランジ２１及び内筒２２と、弾性体３は、一体の加硫成形体をなしている。すなわちこの加硫成形体は、所定のゴム加硫成形用金型（不図示）内に、ケース１１と、互いに結合したカップ状フランジ２１及び内筒２２を位置決めセットして型締めし、前記金型によってこれらケース１１とカップ状フランジ２１及び内筒２２との間に画成された成形用キャビティ内に未加硫ゴム材料を充填し、加熱・加圧することによって、弾性体３の加硫成形と、ケース１１、カップ状フランジ２１及び内筒２２への弾性体３の加硫接着を同時に行ったものである。
【００１６】
なお、弾性体３には、その外周部から第一取付部材１におけるケース１１の内周面を覆うように延びる弾性膜３１と、内周部からカップ状フランジ２１の内面を覆うように延びる弾性膜３２が連続して形成されている。
【００１７】
第一取付部材１におけるケース１１の上端部には断面略コ字形のカシメ部１１ｂが形成されており、ダイアフラム４の外周縁４ａ、隔壁５の外周部及びカバー６の下端フランジ部６ａは、互いに密接された状態で、前記カシメ部１１ｂに固定されている。また、隔壁５及びカバー６の外周部は、ケース１１の内周面をカシメ部１１ｂの内面まで延びる弾性膜３１によって密封されている。
【００１８】
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おり、円滑な変位・変形を許容するために略伏皿状に成形されている。そしてその外周縁４ａは、隔壁５とカバー６の間に密封的に固定されている。
【００１９】
弾性体３とダイアフラム４の間の液封空間を弾性体３側の下部液室Ａとダイアフラム４側の上部液室Ｂに分離するように設けられた隔壁５は、上部プレート５１、下部プレート５２及び可動板５３からなる。
【００２０】
上部プレート５１及び下部プレート５２は、金属あるいは合成樹脂で円盤状に成形されたものである。上部プレート５１の下面外周部には円周方向に延びる有端の溝が形成されていて、この溝は、その下側を塞ぐように存在する下部プレート５２によって、円周方向へ略Ｃ字形に延びるオリフィスＣをなしている。オリフィスＣの一端は、下部プレート５２に開設された開口５２ａを介して下部液室Ａへ開放され、他端が、上部プレート５１に開設された開口５１ａを介して上部液室Ｂに開放されている。
【００２１】
オリフィスＣの内周側には、上部プレート５１の下面に形成された浅い環状凹部と、その下側の下部プレート５２によって、扁平な環状の受圧室Ｄが形成されている。可動板５３は、ゴム状弾性材料で扁平な環状に成形されたものであって、受圧室Ｄ内を上下に仕切るように遊挿されている。
【００２２】
受圧室Ｄにおける可動板５３の下側の隙間は、下部プレート５２に開設された多数の導圧口（図１では１個のみ示される）５２ｂを介して下部液室Ａへ開放され、受圧室Ｄにおける可動板５３の上側の隙間は、上部プレート５１に開設された多数の導圧口（図１では１個のみ示される）５１ｂを介して上部液室Ａへ開放されている。
【００２３】
カバー６は、カップを伏せたような形状をなし、薄肉のダイアフラム４を外部から保護するものであって、図２にも示されるように、ゴム状弾性材料からなる薄膜状の弾性層６１を、鋼板等の金属板６１，６２で厚さ方向両側から挟んだ構造を有する。カバー６の下端フランジ部６ａは、図１に示されるように、ダイアフラム４の外周縁４ａと、第一取付部材１におけるケース１１の内面に被着された弾性膜３１との間に挟持された状態で、前記ケース１１のカシメ部１１ｂに固定されており、上底部６ｂは、ダイアフラム４を、その上方空間Ｓを介して包囲している。なお、参照符号６ｃは、ダイアフラム４の円滑な変位を確保するための通気孔である。
【００２４】
下部液室Ａ、上部液室Ｂ、オリフィスＣ及び受圧室Ｄからなる液封空間には、例えばシリコーンオイル等、適当な粘性を有する作動液が充填されている。この作動液は、弾性体３及び第二取付部材２と一体のケース１１のカシメ部１１ｂに、隔壁５、ダイアフラム４及びカバー６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込んでカシメ固定することによって、前記液体の一部が閉じ込められたものである。
【００２５】
以上のように構成された液体封入式マウントは、第一取付部材１における外環１２の取付腕１２ａが車体フレーム側に連結され、第二取付部材２がエンジン側ブラケット２４に連結されることによって、エンジンを含むパワーユニットを車体フレームに弾性的に懸吊支持するものである。そしてこの取付状態において、パワーユニットあるいは車両走行中の路面からの上下振動Ｖが入力されると、第一取付部材１と第二取付部材２が反復的に上下相対変位され、両取付部材１，２間で反復変形を受ける弾性体３の弾性によって、振動Ｖが有効に吸収される。
【００２６】
そして、入力振動Ｖが、例えばエンジンの機関振動等に起因する継続的かつ小振幅の中・高周波振動である場合は、可動板５３が受圧室Ｄ内を上下に反復変位することによって、弾性体３の変形に伴う下部液室Ａの液圧変化が吸収される。このため、当該マウントの動ばねが低下して、振動の伝達を有効に絶縁する。
【００２７】
また、入力振動Ｖが、例えば車両走行中における路面段差部への乗り上げや乗り下げに伴う衝撃入力による大振幅の低周波振動である場合は、弾性体３の変形に伴って下部液室Ａの容積が大きく変化するので、作動液は、ダイアフラム４の変位を伴いながら、オリフィスＣ内を、液柱共振により反復流動される。したがって、下部液室Ａの圧力変化が吸収されて、動ばね定数が低下すると共に、この時のオリフィスＣ内の粘性による高減衰を発生するので、振動Ｖを速やかに収束させる。
【００２８】
ここで、上述した大振幅の低周波振動において、例えば車体フレームと共に第一取付部材１が上方変位するか、もしくはパワーユニットと共に第二取付部材２が下方変位する過程では、第一取付部材１におけるケース１１の下部小径部１１ａと、第二取付部材２におけるカップ状フランジ２１との間で、弾性体３が圧縮されるのに伴って、下部液室Ａの容積が拡大されるので、この下部液室Ａの液圧が低下する。このとき、下部液室Ａの液圧低下を解消するように、オリフィスＣを通じて上部液室Ａから下部液室Ａへ作動液が流入するが、下部液室Ａの容積が急速に拡大されると、下部液室Ａの液圧が瞬間的に飽和蒸気圧以下に低下することがあり、この場合は液中に気泡を生じ、その後の液圧上昇によって気泡が消滅するといったキャビテーションが発生する。そして、気泡の発生及び消滅に伴う衝撃によって異音が発生する。
【００２９】
キャビテーションによって作動液中に発生した異音は、ダイアフラム４からその上方空間Ｓへの空気伝送音として放射され、カバー６の上底部６ｂに伝達される。しかしこのカバー６の振動は、ゴム状弾性材料からなる薄膜状の弾性層６１の振動減衰作用によって抑制されるので、カバー６から外部への異音の放射を低減することができる。
【００３０】
なお、弾性層６１としては、ゴム状弾性材料からなるもののほか、振動減衰性に優れた合成樹脂材等を用いても良い。
【００３１】
次に図３は、本発明に係る液体封入式マウントの第二の形態として、そのカバー６及びこれに設けられたばね−マス系６４を示す縦断面図である。この形態において、カバー６は、鋼板等の金属板でカップを伏せた形状に成形されたものであって、通気孔６ｃを有し、図１の形態と同様、下端フランジ部６ａが、ダイアフラム４の外周縁４ａと、第一取付部材１におけるケース１１の内面に被着された弾性膜３１との間に挟持された状態で、前記ケース１１のカシメ部１１ｂに固定され、上底部６ｂが、ダイアフラム４を、その上方空間Ｓを介して包囲するものである。
【００３２】
カバー６の上底部６ｂの内側（下側）には、その外周部を除くほぼ全面を下側から覆う遮蔽板６４ａと、この遮蔽板６４ａを前記上底部６ｂの内面（下面）に連結する弾性連結体６４ｂとからなるばね−マス系６４が設けられている。金属円盤等からなる遮蔽板６４ａの質量と、ゴム状弾性材料からなる弾性連結体６４ｂのばね定数（硬度）によって決まるばね−マス系６４の共振周波数は、作動液にキャビテーションによって発生する異音の周波数域より低く設定されている。
【００３３】
なお、その他の部分、すなわち第一取付部材１、第二取付部材２、弾性体３、ダイアフラム４及び隔壁５等からなるマウント本体部分の構成は、先に説明した図１と同様である。
【００３４】
以上の構成によれば、大振幅の低周波振動の入力過程で、図１に示される下部液室Ａの容積が急速に拡大されることによる作動液中のキャビテーションによって発生した異音は、ダイアフラム４からその上方空間Ｓへの空気伝送音として放射され、ばね−マス系６４における遮蔽板６４ａに伝達される。しかし、ばね−マス系６４共振周波数は、キャビテーションによる異音の周波数よりも低周波域にあるため、遮蔽板６４ａの振動が抑制される。しかも、遮蔽板６４ａからカバー６の上底部６ｂへの伝達振動は、弾性連結体６４ｂの粘弾性によって吸収されるので、カバー６から外部への異音の放射を低減することができる。
【００３５】
次に図４は、本発明に係る液体封入式マウントの第三の形態として、そのカバー６及びこれに設けられたばね−マス系６４を示す縦断面図である。この形態において、カバー６は、先に説明した第二の形態と同様のものであり、第一取付部材１、第二取付部材２、弾性体３、ダイアフラム４及び隔壁５等からなるマウント本体部分の構成は、先に説明した図１と同様である。
【００３６】
カバー６の上底部６ｂの外側（上側）には、その外周部を除くほぼ全面を上側から覆う遮蔽板６４ａと、この遮蔽板６４ａを前記上底部６ｂの外面（上面）に連結する弾性連結体６４ｂとからなるばね−マス系６４が設けられている。金属円盤等からなる遮蔽板６４ａの質量と、ゴム状弾性材料からなる弾性連結体６４ｂのばね定数（硬度）によって決まるばね−マス系６４の共振周波数は、作動液にキャビテーションによって発生する異音の周波数域より低く設定されている。
【００３７】
以上の構成によれば、大振幅の低周波振動の入力過程で、図１に示される下部液室Ａの容積が急速に拡大されることによる作動液中のキャビテーションによって発生した異音は、ダイアフラム４からその上方空間Ｓへの空気伝送音として放射され、カバー６の上底部６ｂを振動させる。しかしその外側には、遮蔽板６４ａが配置され、この遮蔽板６４ａ（ばね−マス系６４）の共振周波数は、キャビテーションによる異音の周波数よりも低周波域にあり、しかも弾性連結体６４ｂの粘弾性によって振動が吸収されるため、遮蔽板６４ａの振動が抑制される。このため、カバー６から外部への異音の放射を遮蔽することができる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る液体封入式マウントによれば、ダイアフラムを外側から保護するカバーが、弾性層を金属板で厚さ方向両側から挟んだ構造であるため、液室内キャビテーションに起因する異音によるカバーの振動が、弾性層の減衰特性によって抑制され、したがって、カバーからの騒音の放射を有効に抑制することができる。
【００３９】
請求項２の発明に係る液体封入式マウントによれば、カバーの内側又は外側に、作動液中に発生する異音の周波数域より共振周波数の低いばね−マス系の遮蔽板によって、異音を遮蔽するので、カバーからの騒音の放射を有効に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の形態による液体封入式マウントを示す縦断面図である。
【図２】図１の液体封入式マウントにおけるカバーを分離して示す縦断面図である。
【図３】本発明の第二の形態による液体封入式マウントにおけるカバー及びこれに設けられたばね−マス系を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第三の形態による液体封入式マウントにおけるカバー及びこれに設けられたばね−マス系を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  第一取付部材
２  第二取付部材
２４  エンジン側ブラケット（被支持振動体側）
３  弾性体
４  ダイアフラム
５  隔壁
６  カバー
６１  弾性層
６２，６３  金属板
６４  ばね−マス系
６４ａ  遮蔽板
６４ｂ  弾性連結体
Ａ  下部液室
Ｂ  上部液室
Ｃ  オリフィス
Ｄ  受圧室
【図１】
2004360836.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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