(57)【要約】【課題】大幅なコスト上昇を回避し、キャビテーションに基づく異音の発生を良好に防止できるようにした液体封入式筒型防振装置を提供する。【解決手段】第１取付部材１と、第１取付部材１に一端側が固着され、他端側に開口する凹部２３を有するゴム弾性体２と、ゴム弾性体２の他端側外周に固着される第２取付部材３と、第２取付部材３の内周に周縁部を保持され、凹部２３との間に液体Ｌが封入された液体室４５を形成するダイヤフラム４と、第２取付部材３の内周に周縁部を保持されて液体室４５を主液室４６と副液室４７とに仕切り、第１及び第２オリフィス通路５４、５６を有する仕切部材５と、仕切部材５の内周に周縁部を保持されて副液室４７を第１副液室４７ａと第２副液室４７ｂとに仕切り、第２オリフィス通路５６の開口を閉塞し、主液室４６の内圧が所定以上に高くなったときにその開口を開放する膜状弁部材６とからなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１取付部材と、
該第１取付部材に一端側が固着され、他端側に開口する凹部を有するゴム弾性体と、
該ゴム弾性体の他端側外周に固着される筒状の第２取付部材と、
該第２取付部材の内周に周縁部を保持され、前記ゴム弾性体の前記凹部との間に液体が封入された液体室を形成するダイヤフラムと、
前記第２取付部材の内周に周縁部を保持されて前記液体室を主液室と副液室とに仕切り、その周縁部に周方向に延びるように形成されて前記主液室と前記副液室とを連通する第１オリフィス通路と、その中央部に軸方向に延びるように形成されて前記主液室と前記副液室とを連通する第２オリフィス通路とを有する仕切部材と、
該仕切部材の内周に周縁部を保持されて前記副液室を第１副液室と第２副液室とに仕切るとともに、その中央部で前記第２オリフィス通路の前記副液室側の開口を閉塞し、前記主液室の内圧が所定以上に高くなったときに閉塞していた前記開口を開放する膜状弁部材と、
から構成されていることを特徴とする液体封入式防振装置。
【請求項２】
前記仕切部材は、前記第１オリフィス通路を形成する環状の第１オリフィス形成部と、該第１オリフィス形成部の内側に配置されて前記第２オリフィス通路を形成する筒状の第２オリフィス形成部と、前記第１オリフィス形成部と前記第２オリフィス形成部とを連結するリング状の仕切壁部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の液体封入式防振装置。
【請求項３】
前記仕切壁部は、弾性材料によりリング板状に形成され、径方向の内側から外側に向かうにつれて前記膜状弁部材から遠ざかるように傾斜していることを特徴とする請求項２記載の液体封入式防振装置。
【請求項４】
前記膜状弁部材は、弾性材料によりドーム形状に形成され、その中央部に前記第２オリフィス通路の開口部に着座して該開口部を閉塞する着座部を有することを特徴とする請求項１〜３記載の液体封入式防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両のエンジンマウントやボディマウント等として好適に用いられる液体封入式防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、振動発生源となるエンジンを車両に搭載する場合、車体フレーム等の支持体とパワーユニット等の被支持体との間に、防振装置としてのエンジンマウントを介在させて取付けるようにしている。このようなエンジンマウントとして、例えば特許文献１〜３等に開示されているような種々の液体封入式防振装置が知られている。
【０００３】
このうち特許文献１等に開示された負圧切替型の液体封入式防振装置は、例えば図８に示すように、第１取付部材１０１と、第１取付部材１０１に一端側が固着され他端側に開口する凹部１２３を有するゴム弾性体１０２と、ゴム弾性体１０２の他端側外周に固定されて凹部１２３の開口を閉塞し、凹部１２３との間に内部空間を形成する有底円筒状の第２取付部材１０３と、第２取付部材１０３の内周に周縁部を保持され、ゴム弾性体１０２の凹部１２３との間に液体Ｌが封入された液体室１４５を形成するとともに第２取付部材１０３との間に大気圧と負圧を選択導入可能な切替室１４８を形成するダイヤフラム１０４と、第２取付部材１０３の内周に周縁部を保持されて液体室１４５を主液室１４６と副液室１４７とに仕切り、その周縁部に周方向に延びるように形成されて主液室１４６と副液室１４７とを連通する第１オリフィス通路１５４と、その中央部に軸方向に延びるように形成されて主液室１４６と副液室１４７とを連通する第２オリフィス通路１５６とを有する仕切部材１０５と、切替室１４８内に配置され、ダイヤフラム１０４の中央部を付勢して第２オリフィス通路１５６の開口を閉塞するコイルスプリング１０６とを備えている。
【０００４】
このように構成された液体封入式防振装置は、車体及びパワーユニットのいずれか一方の取付部に第１取付部材１０１を連結固定するとともに、そのいずれか他方の取付部に第２取付部材１０３を連結固定することにより取付けられて使用される。そして、エンジンの作動により発生する高周波数領域の振動は、ゴム弾性体１０２の弾性作用により効果的に吸収される。また、エンジンシェイク（５〜１２Ｈｚ）やアイドル振動（２０〜３０Ｈｚ）、低速こもり音（１００〜１５０Ｈｚ）等の低周波数領域の振動は、主液室１４６及び副液室１４７の容積変化に伴って第１オリフィス通路１５４や第２オリフィス通路１５６を流動する液体Ｌの液柱共振作用により効果的に吸収される。
【０００５】
この液体封入式防振装置は、切替室１４８への大気圧導入と負圧導入とを選択的に切り替えることにより、第２オリフィス通路１５６を開閉可能とし、周波数域が異なる２種類の振動のそれぞれに対応したオリフィス通路を選択的に使用できるようにしている。
【０００６】
その点、特許文献２に開示された液体封入式防振装置は、大気圧導入と負圧導入との切替方式を採用せず、第２オリフィス通路１５６を開閉するダイヤフラム１０４等の開閉部材をアクチュエータで駆動するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３３５３０８２号公報
【特許文献２】
特開２００３−４０８９号公報
【特許文献３】
特公平７−１０７４１６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記液体封入式防振装置においては、振動入力により液体室１４５内の液体Ｌが流動する際には、液体室１４５（特に主液室１４６）内の圧力変化に伴って液体Ｌ中の溶存酸素が気化することにより多数の気泡が発生し、キャビテーション（空洞化現象）が生じる。このようにして液体Ｌ中に発生した気泡は、圧力変化や衝突により消滅するときに異音を発生し、その異音が車室内に伝達されてしまうことから静粛性や乗り心地の悪化を招く原因となる。このようなキャビテーションに基づく異音は、クランキング時や車両走行中の突起乗り越し時など、大きな振動が入力した時に発生し易い。
【０００９】
この異音の発生を防止するために、特許文献１及び特許文献２の液体封入式防振装置においては、キャビテーションの生じ易い状況下では第２オリフィス通路１５６を開放して選択的に使用し、これによりキャビテーションの発生を防止することで対処することが可能である。しかし、これらの液体封入式防振装置においては、第２オリフィス通路１５６の開閉を行うために、負圧やコイルスプリング１０６、或いはアクチュエータ等を使用していることから、部品数が増大し、構造も複雑になる。そのため、各部品の製造工数や組付工数の増大を招き、大幅なコスト上昇を逃れない。
【００１０】
一方、特許文献３の液体封入式防振装置においては、主液室と副液室とを仕切る仕切部材の中央部に、切れ込み（切断部）を形成することにより弁として機能する弾性板を設けることによって、キャビテーションの発生を防止することが可能である。しかし、この場合には、主液室と副液室の内圧の差が小さいときでも弾性板の切れ込み部が開放状態になり易いため、通常時での、オリフィス通路を流動する液体に基づく良好な液柱共振作用が得られ難くなり、信頼性において懸念がある。
【００１１】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、大幅なコスト上昇を回避し、キャビテーションに基づく異音の発生を良好に防止できるようにした液体封入式筒型防振装置を提供することを解決すべき課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段、発明の作用及び効果】
上記課題を解決する請求項１記載の発明に係る液体封入式防振装置は、第１取付部材と、該第１取付部材に一端側が固着され、他端側に開口する凹部を有するゴム弾性体と、該ゴム弾性体の他端側外周に固着される筒状の第２取付部材と、該第２取付部材の内周に周縁部を保持され、前記ゴム弾性体の前記凹部との間に液体が封入された液体室を形成するダイヤフラムと、前記第２取付部材の内周に周縁部を保持されて前記液体室を主液室と副液室とに仕切り、その周縁部に周方向に延びるように形成されて前記主液室と前記副液室とを連通する第１オリフィス通路と、その中央部に軸方向に延びるように形成されて前記主液室と前記副液室とを連通する第２オリフィス通路とを有する仕切部材と、該仕切部材の内周に周縁部を保持されて前記副液室を第１副液室と第２副液室とに仕切るとともに、その中央部で前記第２オリフィス通路の前記副液室側の開口を閉塞し、前記主液室の内圧が所定以上に高くなったときに閉塞していた前記開口を開放する膜状弁部材と、から構成されているという手段を採用している。
【００１３】
本発明の液体封入式防振装置は、通常時においては、第２オリフィス通路の副液室側の開口が膜状弁部材によって閉塞されている。この状態で、主液室の内圧が所定以上に高くならない程度の振動が入力すると、主液室及び第１副液室の容積変化に伴って第１オリフィス通路を流動する液体の液柱共振作用により、エンジンシェイクやアイドル振動等の低周波数領域の振動が効果的に吸収される。
【００１４】
そして、主液室の内圧が所定以上に高くなるような大きな振動が入力すると、主液室の内圧により膜状弁部材がその押圧力に抗して第２オリフィス通路の開口部から離反し、第２オリフィス通路が開放される。これにより、主液室から第２オリフィス通路を介して第２副液室に液体が流動し、主液室の内圧が逃がされる。そのため、主液室内での圧力変化が所定以上に大きくならないので、液体中にキャビテーションが発生し難くなる。これにより、キャビテーションに基づく異音の発生が良好に防止される。
【００１５】
なお、第２オリフィス通路が開放されたときには、第２オリフィス通路を流動する液体の液柱共振作用に基づいて、アイドル振動やこもり音等の振動が効果的に吸収される。通常、第２オリフィス通路に設定される共振周波数は、第１オリフィス通路に設定される共振周波数よりも高くなるように設定される。
【００１６】
したがって、本発明の液体封入式防振装置によれば、主液室の内圧が所定以上に高くなったときに閉塞していた第２オリフィス通路の開口を開放する膜状弁部材を有する構造であるため、大幅なコスト上昇を回避し、キャビテーションに基づく異音の発生を良好に防止することができる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明における前記仕切部材は、前記第１オリフィス通路を形成する環状の第１オリフィス形成部と、該第１オリフィス形成部の内側に配置されて前記第２オリフィス通路を形成する筒状の第２オリフィス形成部と、前記第１オリフィス形成部と前記第２オリフィス形成部とを連結するリング状の仕切壁部とから構成されているという手段を採用している。
【００１８】
この手段によれば、仕切部材を、コンパクト化されより機能的な構造にすることができる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明における前記仕切壁部は、弾性材料によりリング板状に形成され、径方向の内側から外側に向かうにつれて前記膜状弁部材から遠ざかるように傾斜しているという手段を採用している。
【００２０】
この手段によれば、仕切壁部と一体的に連結されている第２オリフィス通路の開口と、その開口を閉塞するように対向配置される膜状弁部材とが、互いに押し合う状態に配置されるため、膜状弁部材で第２オリフィス通路の開口をより確実に閉塞することが可能となる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３記載の発明における前記膜状弁部材は、弾性材料によりドーム形状に形成され、その中央部に前記第２オリフィス通路の開口部に着座して該開口部を閉塞する着座部を有するという手段を採用している。
【００２２】
この手段によれば、膜状弁部材の着座部が第２オリフィス通路の開口部に押し付けられた状態で着座するようにすることができ、第２オリフィス通路の開口をより確実に閉塞することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１は本実施形態に係る液体封入式防振装置の軸方向に沿う断面図である。
【００２５】
本実施形態の液体封入式防振装置は、図１に示すように、第１取付部材１と、第１取付部材１に一端側が固着され、他端側に開口する凹部２３を有するゴム弾性体２と、ゴム弾性体２の他端側外周に固着される第２取付部材３と、第２取付部材３の内周に周縁部を保持され、凹部２３との間に液体Ｌが封入された液体室４５を形成するダイヤフラム４と、第２取付部材３の内周に周縁部を保持されて液体室４５を主液室４６と副液室４７とに仕切り、第１オリフィス通路５４及び第２オリフィス通路５６を有する仕切部材５と、仕切部材５の内周に周縁部を保持されて副液室４７を第１副液室４７ａと第２副液室４７ｂとに仕切るとともに、第２オリフィス通路５６の副液室４７側の開口を開閉する膜状弁部材６と、から構成されている。
【００２６】
第１取付部材１は、鉄系金属により形成されており、取付ボルト（図示せず）が螺合されるねじ穴１１ａを有する軸状部１１と、軸状部１１の一端から径方向内方に突出するリング状のフランジ部１２とからなる。
【００２７】
ゴム弾性体２は、ゴム材料を加硫成形することにより一端が閉口する円筒状に形成されている。このゴム弾性体２は、略円錐台形状に形成された本体部２１と、本体部２１の大径側端部の外周部から軸方向に延出する円筒部２２とからなり、円筒部２２の内側には、他端側に開口する凹部２３が形成されている。このゴム弾性体２は、本体部２１の小径側端部が第１取付金具１の軸状部１１の外周面に加硫接着により固着され、第１取付部材１と同軸状に配置されている。
【００２８】
第２取付部材３は、鉄系金属により両端が開口し略ストレートな円筒状に形成されている。この第２取付部材３は、その内周面にゴム弾性体２の外周面が加硫接着されていることによりゴム弾性体２と同軸状に配置されている。即ち、第２取付部材３の内周面には、ゴム弾性体２の本体部２１及び円筒部２２の外周面が固着されている。
【００２９】
ダイヤフラム４は、ゴム膜によりドーム形状に形成されており、その周縁部がリング状に形成された保持枠４１に加硫接着されて保持されている。このダイヤフラム４は、第２取付金具３の凹部２３が開口する側の端部内周に円筒部２２を間に介して保持部材４１が固定されることにより保持されている。これにより、ダイヤフラム４とゴム弾性体２の凹部２３との間には、密閉状の液体室４５が形成されている。この液体室４５には、水やアルキレングリコール、シリコンオイル等の非圧縮性液体Ｌが封入されている。
【００３０】
仕切部材５は、第１オリフィス通路５４を形成する環状の第１オリフィス形成部５１と、第１オリフィス形成部５１の内側に配置されて第２オリフィス通路５６を形成する筒状の第２オリフィス形成部５５と、第１オリフィス形成部５１と第２オリフィス形成部５５とを連結するリング状の仕切壁部５７とからなる。
【００３１】
第１オリフィス形成部５１は、二分割されて形成されており、図２及び図３に示すように断面コ字状でリング状に形成された第１金属部品５２と、図４及び図５に示すように断面Ｊ字状でリング状に形成された第２金属部品５３とを有し、これらが二段に重ね合わされている。第１金属部品５２には、外周側が開口して周方向に延びる第１凹溝５２ａが略一周するように形成されており、この第１凹溝５２ａは壁部５２ｂにより遮断されている。この壁部５２ｂの両側、即ち第１凹溝５２ａの始端及び終端となる部位には、第２金属部品５３と対向しない方の側壁部に形成された第１開口部５２ｃと、第２金属部品５３と対向する方の側壁部に形成された第２開口部５２ｄが設けられている。
【００３２】
第２金属部品５３には、第１金属部品５２と対向する側に開口して周方向に延びる第２凹溝５３ａが略一周するように形成されており、この第２凹溝５３ａはゴム壁５３ｂにより遮断されている。ゴム壁５３ｂは、第２開口部５２ｄと周方向に少しずれたところに設けられており、第２開口部５２ｄと対応する部位が第２凹溝５３ａの始端となっている。この第２凹溝５３ａの終端となる部位には、第１金属部品５２と対向しない方の側壁部に第３開口部５３ｃが設けられている。
【００３３】
この第１オリフィス形成部５１は、図１に示すように、第１金属部品５２と第２金属部品５３が二段に重ね合わされて、第２取付部材３の内周に周縁部を保持された状態に配置されると、第１凹溝５２ａ及び第２凹溝５３ａの外周側の開口がゴム弾性体２の円筒部２２により液密的に覆蓋される。これにより、第１凹溝５２ａと第２凹溝５３ａが第２開口部５２ｄにより接続され、第１開口部５２ｃから第３開口部５３ｃに至る第１オリフィス通路５４が形成される。この第１オリフィス通路５４は、例えばエンジンシェイクやアイドル振動等の低減を目的とする振動の周波数に合わせて、その通路長さや断面積が適宜設定されている。
【００３４】
第２オリフィス形成部５５は、図１〜図３に示すように、第１金属部品５２の厚み幅よりも少し短い円筒状に形成された金属パイプよりなり、その内孔により第２オリフィス通路５６が形成されている。この第２オリフィス形成部５５の一方の開口端部（膜状弁部材６と対向する側）には、径外方向へ略直角に屈曲されて鍔部が形成されている。この第２オリフィス形成部５５は、第１金属部品５２の内側に距離を隔てて同軸状に配置されている。第２オリフィス通路５６は、例えばアイドル振動やこもり音等の低減を目的とする振動の周波数に合わせて、その通路長さや断面積が適宜設定されている。
【００３５】
仕切壁部５７は、図１〜図３に示すように、ゴム材料を加硫成形することにより平坦なリング板状に形成されている。この仕切壁部５７は、その外周部が第１金属部品５２の内周面に加硫接着されるとともに、その内周部が第２オリフィス形成部５５の外周面に加硫接着されており、これにより両者を一体的に連結している。
【００３６】
このように構成された仕切部材５は、図１に示すように、その外周縁部の第１オリフィス形成部５１が第２取付部材３の内周に保持された状態に配置されている。これにより、仕切部材５は、液体室４５を第１取付部材１側の主液室４６とダイヤフラム４側の副液室４７とに仕切っている。そして、主液室４６と副液室４７は、第１オリフィス通路５４及び第２オリフィス通路５６によって連通されている。
【００３７】
膜状弁部材６は、図１、図４及び図５に示すように、ゴム材料を加硫成形することによりドーム形状に形成されており、その中央部に平坦な着座部６１が設けられている。この膜状弁部材６は、第２金属部品５３と一体加硫成形されて形成されており、その周縁部が第２金属部品５３の内周面に加硫接着されている。この膜状弁部材６は、着座部６１が第２オリフィス通路５６の開口部に押し付けられた状態で副液室４７内に配置されており、これにより、第２オリフィス通路５６の開口が着座部６１によって常時押圧された状態で閉塞されている。この膜状弁部材６は、副液室４７をダイヤフラム４側の第１副液室４７ａと仕切壁部５７側の第２副液室４７ｂとに仕切っている。
【００３８】
以上のように構成された本実施形態の液体封入式筒型防振装置は、車体及びパワーユニットのいずれか一方の取付部に第１取付部材１を連結固定するとともに、そのいずれか他方の取付部に第２取付部材３を連結固定することにより取付けられて使用される。
【００３９】
そして、エンジンの作動により発生する高周波数領域の振動が入力すると、その振動はゴム弾性体２の弾性作用により効果的に吸収される。また、エンジンシェイクやアイドル振動等の低周波数領域の振動が入力したときには、主液室４６及び第１副液室４７ａの容積変化に伴って第１オリフィス通路５４を流動する液体Ｌの液柱共振作用によりその振動が効果的に吸収される。
【００４０】
また、主液室４６の内圧が所定以上に高くなるような大きな振動が入力したときには、主液室４６の内圧により膜状弁部材６の着座部６１がその押圧力に抗して第２オリフィス通路５６の開口部から離反し、第２オリフィス通路５６が開放される。これにより、主液室４６から第２オリフィス通路５６を介して第２副液室４７ｂに液体Ｌが流動し、主液室４６の内圧が逃がされる。そのため、主液室４６内での圧力変化が所定以上に大きくならないので、液体Ｌ中にキャビテーションが発生し難くなる。これにより、キャビテーションに基づく異音の発生が良好に防止される。
【００４１】
なお、第２オリフィス通路５６が開放されたときには、第２オリフィス通路５６を流動する液体Ｌの液柱共振作用に基づいて、アイドル振動やこもり音等の振動が効果的に吸収される。
【００４２】
以上のように、本実施形態の液体封入式筒型防振装置によれば、主液室４６の内圧が所定以上に高くなったときに閉塞していた第２オリフィス通路５６の開口を開放する膜状弁部材６を有する構造であるため、大幅なコスト上昇を回避し、キャビテーションに基づく異音の発生を良好に防止することができる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、仕切部材５の仕切壁部５７は、ゴムにより平坦なリング板状に形成されているが、図６に示す仕切壁部５７ａのように、径方向の内側から外側に向かうにつれて膜状弁部材６から遠ざかるように傾斜するように形成することができる。このようにすれば、仕切壁部５７ａと一体的に連結されている第２オリフィス通路５６の開口と、その開口を閉塞するように対向配置される膜状弁部材６とが、互いに押し合う状態に配置されるため、膜状弁部材６で第２オリフィス通路５６の開口をより確実に閉塞することが可能となる。
【００４４】
また、本実施形態の仕切壁部５７は、ゴム製であるが、図７に示す仕切壁部５７ｂのように、金属製の第１金属部品５２及び第２オリフィス形成部５５と同じ金属でそれらと一体に形成するようにしてもよい。
【００４５】
また、本実施形態の第１取付部材１及び第２取付部材３については、アルミニウム系金属を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液体封入式防振装置の軸方向に沿う断面図である。
【図２】本発明の実施形態において用いられる一部の仕切部材の平面図である。
【図３】本発明の実施形態において用いられる一部の仕切部材の断面図であって図２のＩＩＩ  −ＩＩＩ  線矢視断面図である。
【図４】本発明の実施形態において用いられる一部の仕切部材及び膜状弁部材の平面図である。
【図５】本発明の実施形態において用いられる一部の仕切部材及び膜状弁部材の断面図であって図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】本発明の実施形態において用いられる仕切部材の変形例を断面で示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態において用いられる仕切部材の他の変形例を断面で示す説明図である。
【図８】従来の液体封入式防振装置の軸方向に沿う断面図である。
【符号の説明】
１、１０１…第１取付部材      ２、１０２…ゴム弾性体
３、１０３…第２取付部材      ４、１０４…ダイヤフラム
５、１０５…仕切部材            ６…膜状弁部材            １１…軸状部
１１ａ…ねじ穴            １２…フランジ部            ２１…本体部
２２…円筒部            ２３、１２３…凹部            ４１…保持枠
４５、１４５…液体室            ４６、１４６…主液室
４７、１４７…副液室            ４７ａ…第１副液室
４７ｂ…第２副液室            ５１…第１オリフィス形成部
５２…第１金属部品            ５２ａ…第１凹溝            ５２ｂ…壁部
５２ｃ…第１開口部            ５２ｄ…第２開口部            ５３…第２金属部品
５３ａ…第２凹溝            ５３ｂ…ゴム壁            ５３ｃ…第３開口部
５４、１５４…第１オリフィス通路            ５５…第２オリフィス形成部
５６、１５６…第２オリフィス通路
５７、５７ａ、５７ｂ…仕切壁部            ６１…着座部
１０６…コイルスプリング            １４８…切替室            Ｌ…液体
【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】
2004301245.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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