(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源側へ取付けられる第１の取付部材と、車体側へ取付けられる第２の取付部材と、これらの間に設けられる略円錐状の弾性本体部を備え、この弾性本体部を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切り部材にて主液室と副液室とに区画するとともに、これら主液室と副液室間を低周波振動を吸収するダンピングオリフィス通路で連通し、かつ仕切り部材の少なくとも一部に主液室の内圧変化を吸収するべく弾性変形する弾性膜部を設け、その副液室側外周部から略Ｌ字状断面をなすストッパ脚部を一体に突出形成し、その突出端を仕切部材の周囲を固定するために設けられた周囲固定部へ押し当てた液封防振装置において、
前記ストッパ脚部の突出端は略鋭角状をなし、
前記周囲固定部の一部で前記ストッパ脚部が押し当てられる部分であるストッパ脚部押し当面は、前記ストッパ脚部が主たる振動の入力方向に沿って摺動可能な幅を有するとともに、主たる振動の入力方向と略平行し小変位時のストッパ脚部が摺動するストレート部と、ストッパ脚部の変位が大きくなる方向へ向かうほど弾性膜部の中央側へ向かって張り出すように傾斜し大変位時のストッパ脚部が摺動する傾斜部とを備え、
弾性膜部の変化量が増大するにつれてストッパ脚部が傾斜部へ強く押し当てられるとともに、傾斜部によりストッパ脚部が次第に圧縮されることを特徴とする液封防振装置。
【請求項２】
前記周囲固定部は、仕切部材の一部を構成するとともに、前記弾性膜部と別体に形成されたリング状部材であり、このリング状をなす環状壁面のうち内周側壁面を前記ストッパ脚部押し当面としたことを特徴とする請求項１に記載した液封防振装置。
【請求項３】
振動源側へ取付けられる第１の取付部材と、車体側へ取付けられる第２の取付部材と、これらの間に設けられる略円錐状の弾性本体部を備え、この弾性本体部を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切り部材にて主液室と副液室とに区画するとともに、これら主液室と副液室間を低周波振動を吸収するダンピングオリフィス通路で連通し、かつ仕切り部材の少なくとも一部に主液室の内圧変化を吸収するべく弾性変形する弾性膜部を設け、その副液室側外周部から略Ｌ字状断面をなすストッパ脚部を一体に突出形成し、その突出端を仕切部材の周囲固定部へ押し当てた液封防振装置において、
前記ストッパ脚部の突出端は略鋭角状をなし、
前記周囲固定部の一部で前記ストッパ脚部が押し当てられる部分であるストッパ脚部押し当面全体を、弾性膜部の変化量が増大するにつれてストッパ脚部が傾斜部へ強く押し当てられるとともに、ストッパ脚部を次第に強く圧縮するように変化する傾斜部としたことを特徴とする液封防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用エンジンマウント等に使用して好適な液封防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主液室の内圧変化を吸収するべく弾性変形する弾性膜部を設けた液封防振装置は公知であり、例えば特許第２７９９９５３号がある。この液封防振装置には、弾性膜部の副液室側周囲部分に略Ｌ字状断面のストッパ脚部を一体に突出形成し、その突出端を仕切部材の周囲固定部へ押し当てることにより、主液室の弾性膜部の変位量に応じて弾性膜部のバネ定数を非線形的に変化させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ストッパ脚部の押し当て状態により弾性膜部のバネ定数を非線形的に変化させることには自ずから一定の限界があり、大変位量の振動入力時に内圧吸収を小さくし、小変位量の振動入力時に内圧吸収を大きくするという背反的な作用が、変位量の増大により次第に困難となり、その結果、小変位量の振動と大変位量の振動では、ダンピングオリフィス通路の液柱共振周波数が大きく変化してしまう。そこで本願発明は、このような変位量の相違が大きな場合でもダンピングオリフィス通路における液柱共振周波数の変動を少なくするよう、弾性膜部による内圧吸収を制御することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願の液封防振装置に係る第１の発明は、振動源側へ取付けられる第１の取付部材と、車体側へ取付けられる第２の取付部材と、これらの間に設けられる略円錐状の弾性本体部を備え、この弾性本体部を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切り部材にて主液室と副液室とに区画するとともに、これら主液室と副液室間を低周波振動を吸収するダンピングオリフィス通路で連通し、かつ仕切り部材の少なくとも一部に主液室の内圧変化を吸収するべく弾性変形する弾性膜部を設け、その副液室側外周部から略Ｌ字状断面をなすストッパ脚部を一体に突出形成し、その突出端を仕切部材の周囲を固定するために設けられた周囲固定部へ押し当てた液封防振装置において、前記ストッパ脚部の突出端は略鋭角状をなし、前記周囲固定部の一部で前記ストッパ脚部が押し当てられる部分であるストッパ脚部押し当面は、前記ストッパ脚部が主たる振動の入力方向に沿って摺動可能な幅を有するとともに、主たる振動の入力方向と略平行し小変位時のストッパ脚部が摺動するストレート部と、ストッパ脚部の変位が大きくなる方向へ向かうほど弾性膜部の中央側へ向かって張り出すように傾斜し大変位時のストッパ脚部が摺動する傾斜部とを備え、
弾性膜部の変化量が増大するにつれてストッパ脚部が傾斜部へ強く押し当てられるとともに、傾斜部によりストッパ脚部が次第に圧縮されることを特徴とする。
【０００５】
このとき、前記周囲固定部を、仕切部材の一部として構成するとともに、前記弾性膜部と別体に形成されたリング状部材とし、このリング状をなす環状壁面のうち内周側壁面を前記ストッパ脚部押し当面にすることもできる。
【０００６】
第２の発明は、上記第１の発明と同じ前提において、前記ストッパ脚部の突出端は略鋭角状をなし、前記周囲固定部の一部で前記ストッパ脚部が押し当てられる部分であるストッパ脚部押し当面全体を、弾性膜部の変化量が増大するにつれてストッパ脚部が傾斜部へ強く押し当てられるとともに、ストッパ脚部を次第に強く圧縮するように変化する傾斜部としたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、周囲固定部のストッパ脚部押し当面を、ストレート部と傾斜部が連続するように構成したので、ストッパ脚部が小変位のときはストレート部を摺動するとともに、弾性膜部の変位に伴ってこのストッパ脚部押し当面上を摺動するストッパ脚部は、弾性膜部の変位が大きくなるほどストッパ脚部押し当面へ強く押し当てられ、弾性膜部におけるバネ定数を非線形的に変化させ、主液室内における内圧上昇を効果的に吸収する。ただし、この段階における弾性膜部の変位はダンピングオリフィス通路の液柱共振周波数にあまり影響を与えない。
【０００８】
ストッパ脚部が大変位すると、傾斜部を摺動するようになり、かつ傾斜部はストッパ脚部の変位が大きくなる方向へ向かうほど弾性膜部の中央側へ向かって張り出すように傾斜するため、ストッパ脚部が弾性膜部の変位に伴ってストッパ脚部押し当面へ強く押し当てられる上記作用に加え、傾斜部によりストッパ脚部が次第に圧縮される作用も加わる。このため、弾性膜部におけるバネ定数を急激に大きくし、主液室内における内圧吸収を小さくするとともに、このような傾斜部を欠く場合にはダンピングオリフィス通路内への液体移動を減少させ、その結果、液柱共振周波数が大きく変動するような大変位に対しても、ダンピングオリフィス通路の液柱共振周波数にあまり影響を与えないよいにできる。
【０００９】
したがって、小変位量の振動入力時に内圧吸収を大きくでき、大変位量の振動入力時には内圧吸収を小さくできるという背反的な作用を、従来のストッパ脚部をストレートのストッパ脚部押し当面へ押し当てる構造では実現できなかったようなより大きな変位量の振動入力まで維持でき、その結果、ダンピングオリフィス通路の液柱共振周波数変化を少なくでき、液封防振装置としての安定した特性を維持できる。
【００１０】
なお、前記周囲固定部を、仕切部材の一部として構成するとともに、前記弾性膜部と別体に形成されたリング状部材とし、このリング状をなす環状壁面のうち内周側壁面を前記ストッパ脚部押し当面にすれば、仕切部材の一部をストッパ脚部押し当面として有効に利用でき、ストッパ脚部押し当面を特別に設けなくても済むため、構造が簡単になる。
【００１１】
本願第２の発明は、ストッパ脚部押し当面全体を弾性膜部の変化量が増大するにつれてストッパ脚部を次第に強く圧縮するように変化する傾斜部としたので、上記大変位時における効果を同様に期待できるとともに、ストッパ脚部の摺動幅が比較的狭い、換言すれば弾性膜部の変位量が比較的少ない状態で弾性膜部のバネ定数を大きくでき、ストッパ脚部押し当面におけるストッパ脚部の摺動幅をあまり大きくできない場合に効果的であり、装置全体のコンパクト化が可能になる。また、ストッパ脚部押し当面にストレート部から傾斜部へ変化する変曲部がないので、ストッパ脚部は変位が大小変化しても上記変曲部を摺動することによって生じるショックが無く、スムーズに摺動できる。しかもストッパ脚部押し当面の構造を単純にでき、形成が容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、自動車用エンジンマウントとして構成された一実施例を説明する。図１は仕切り部材の一部を拡大して示す断面図、図２はこのエンジンマウントの全断面図、図２は図１における弾性膜部部分のみを示す断面図、図４は同周囲固定部のみを示す断面図、図５は効果を示すグラフである。
【００１３】
図２において、このエンジンマウントはエンジン側へ取付けられる第１の取付部材１と、車体側へ取付けられる第２の取付部材２と、これらを連結して一体的に設けられる弾性本体部３を備える。弾性本体部３は公知のゴム等からなる適宜弾性材料から構成される略円錐状の部材であり、この円錐状部４の頂部を第１の取付部材１が貫通して一体化されている。
【００１４】
円錐状部４の内側表面５後述する液室に臨む内壁面をなす。円錐状部４の裾部周囲はフランジ６をなし、このフランジ６から下方部分はさらに下方へ延びて内張部７ををなしている。フランジ６は第２の取付部材２の一部を構成する円筒状の側壁部８のフランジ９状へ一体化され、かつ内張部７は側壁部８の内面を覆っている。
【００１５】
弾性本体部３の内側は下方へ開放された空間をなし、この開放部はダイアフラム１０で覆われ、これらによって内側に液室を形成する。この液室内は仕切り部材１１により弾性本体部３側の主液室１２とダイアフラム１０側の副液室１３に区画され、両液室は仕切り部材１１の外周部に形成された、低周波数の振動を吸収するためのダンピングオリフィス通路１４によって連通される。このエンジンマウントへ入力される主たる振動の入力方向Ｚは、第１の取付部材１からその軸心線と平行に主液室１２内へ向かい、仕切り部材１１の主液室１２に臨む表面と略直交している。
【００１６】
仕切り部材１１は上向きに開放された溝１５を外周部に有するカップ状部材１６と、この溝１５内へ周囲部１７を嵌合したゴム等の適宜弾性材料からなる弾性仕切部１８と、この上へ被せられるカバー部材２０との３部材で構成されている。カップ状部材１６は本願発明における周囲固定部に相当する。
【００１７】
図１及び図３に明らかなように、弾性仕切部１８は裏側（図の下方側）にカップ状部材１６の内壁２１が嵌合するためのリング状溝２２が形成され、これを境にしてその内側は裏側から肉抜きされて薄肉化した弾性膜部２３をなす。弾性膜部２３は弾性本体部３の弾性変形に伴う主液室１２の内圧変化を吸収するに十分な弾性変形を可能とする部分である。
【００１８】
弾性膜部２３の裏面にはリング状溝２２に沿って略Ｌ字状断面のストッパ脚部２４が一体に形成され、ストッパ脚部２４の突出端２５は略鋭角形状をなす押し当て部をなす。弾性仕切部１８上に被せられるカバー部材２０の中央部には弾性膜部２３の上方となる部分に開口部２６が形成され、主液室１２の内圧が弾性膜部２３へ直接及ぶようになっている。
【００１９】
図１及び図４に明らかなように、カップ状部材１６の内壁２１は、突出端２５が押し当てられて摺動するストッパ脚部押し当面をなし、その上部は弾性膜部２３の表面に直交している主たる振動の入力方向Ｚと略平行するストレート部２７をなし、下部は傾斜部２８をなす。ストレート部２７は弾性膜部２３の変位が比較的小さいとき、すなわちストッパ脚部２４の変位が小さいとき突出端２５が押し当てられて摺動する部分であり、傾斜部２８はストッパ脚部２４の変位が大きいとき突出端２５が押し当てられて摺動する部である。
【００２０】
傾斜部２８は、ストレート部２７と連続しかつ弾性膜部２３の中心側へ向かって張り出し、主たる振動の入力方向Ｚに対して角度θなる傾斜面をなす。この傾斜方向は、ストッパ脚部２４の変位量が大きくなるほど、すなわち図１の下方へ向かうにしたがって中央へ収束するように傾斜する。換言すれば、内壁２１は円筒状をなし、その内周面はストッパ脚部２４が主たる振動の入力方向Ｚと平行に摺動可能なある程度の幅を有するが、内壁２１が形成する円形空間の内径は、図の下方側ほど縮径した形状をなすことにより傾斜部２８を形成している。但し、この角度θは目的に応じて任意に設定可能である。
【００２１】
次に、本実施例の作用を説明する。振動が入力して弾性本体部３の弾性変形により主液室１２の内圧が変動すると弾性膜部２３が弾性変形してこれを吸収する。このときストッパ脚部２４は弾性膜部２３と一体に変形し、突出端２５がまず内壁２１のストレート部２７へ押し当てられながら摺動し、同時に弾性膜部２３の変位量に応じて次第に強くストレート部２７へ押し当てられる。このため弾性膜部２３のバネ定数は変位量の変化に対して非線形的に増大する。しかも突出端２５の先端が鋭角をなし、押し当て部の面積が次第に増加するようになっているため、非線形的な変化がさらに顕著になる。ただし、この段階における弾性膜部２３の変位はダンピングオリフィス通路１４内における液柱共振周波数にあまり影響を与えない。
【００２２】
続いて、弾性膜部２３がより大きく変位すると、突出端２５が傾斜部２８を摺動するようになる。すると、傾斜部２８が主たる振動の入力方向Ｚへ向かって収束するように角度θなる傾斜面をなすため、弾性膜部２３の変位量が大きくなるにしたがい突出端２５は下側ほど弾性膜部２３の中心方向へ張り出す傾斜部２８の上を摺動して図の下方へ移動し、ストッパ脚部２４が弾性膜部２３の変位に伴ってストッパ脚部押し当面側へ強く押し当てられる上記作用に加え、傾斜部２８によりストッパ脚部２４が次第に圧縮される作用も加わるので、弾性膜部２３の膜剛性が急激に高くなり、さらにバネ定数の増加が著しくなる。このため、弾性膜部２３におけるバネ定数を急激に大きくし、主液室１２内における内圧吸収を小さくするとともに、このような傾斜部２８を欠く場合にはダンピングオリフィス通路１４内への液体移動を減少させ、その結果、液柱共振周波数が大きく変動するような大変位に対しても、ダンピングオリフィス通路１４の液柱共振周波数にあまり影響を与えないよいにできる。
【００２３】
図５はこの関係を示すため横軸に周波数、縦軸に減衰係数をとったグラフであり、弾性膜部２３の変位量が比較的小さな場合（たとえば±０．５ｍｍ）と、大きな場合（たとえば±２ｍｍ）の振動を比較する。まず全体がストレート部のストッパ脚部押し当て面で対応した小変位量の振動に対する曲線Ｃと、大変位量の振動に対する曲線Ｂとでは、ダンピングオリフィス通路１４内における液柱共振によるピーク周波数ｂとｃは大きくずれて、その間にｄ３なる変動を示す。
【００２４】
これに対して、上記ストレート部２７と傾斜部２８を有する本実施例のストッパ脚部押し当て面で大変位量の振動に対応した本実施例の曲線Ａは、そのピーク周波数ａが曲線Ｂのピークｂよりもｄ１だけ高周波側へずれ、曲線Ｃのピーク周波数ｂとの差はｄ２となり、かなり接近したものとなる。なお、ｄ１＋ｄ２＝ｄ３である。また、小変位量の場合は、突出端２５の摺動範囲が、従来でも本実施例でもストレート部に限定されるので相違はなく、曲線Ｃで示される。
【００２５】
したがって、ストレート部２７と傾斜部２８を有する本実施例のストッパ脚部押し当て面を用いれば、入力振動が、大変位量と小変位量の間に大きく変動しても、ダンピングオリフィス通路１４内における液柱共振によるピーク周波数はａとｃになり、かなり変動を少なくすることができる。
【００２６】
ゆえに、小変位量の振動入力時に内圧吸収を大きくでき、大変位量の振動入力時には内圧吸収を小さくできるという背反的な作用を、従来のストッパ脚部をストレートのストッパ脚部押し当面へ押し当てる構造では実現できなかったようなより大きな変位量の振動入力まで維持でき、その結果、ダンピングオリフィス通路の液柱共振周波数変化を少なくでき、液封防振装置としての安定した特性を維持できる。
【００２７】
また、ストレート部２７と傾斜部２８を設けると、従来構造の場合において液柱共振のピーク周波数が顕著に変動する特定の大変位量振動のみを狙って調整できるからより精細なチューニングが可能になる。そのうえ、開口部２６の直径Ｄを変化させると、弾性膜部２３の変形量を調整できるから、これを組み合わせることにより、さらにきめ細かいチューニングができる。
【００２８】
また、周囲固定部であるカップ状部材１６を仕切部材１１の一部として構成するとともに、弾性膜部２３と別体に形成されたリング状部材とし、このリング状をなす環状壁面のうち内壁２１をストッパ脚部押し当面にすれば、仕切部材１１の一部をストッパ脚部押し当面として有効に利用でき、ストッパ脚部押し当面を特別に設けなくても済むため、構造が簡単になる。
【００２９】
なお、本願発明は、上記実施例に限定されず、種々に変形・応用可能であり、例えば内壁２１は全体を単一の傾斜部とし、ストレート部を省くこともできる。すなわち、ストッパ脚部押し当面全体を弾性膜部の変化量が増大するにつれてストッパ脚部が強く押し当てられるように変化する傾斜部とすれば、上記大変位時における効果を同様に期待できるとともに、ストッパ脚部の摺動幅が比較的狭い、換言すれば弾性膜部の変位量が比較的少ない状態で弾性膜部のバネ定数を大きくできるので、ストッパ脚部押し当面におけるストッパ脚部の摺動幅をあまり大きくできない場合に効果的であり、装置全体のコンパクト化が可能になる。また、ストッパ脚部押し当面にストレート部から傾斜部へ変化する変曲部がないので、ストッパ脚部は変位が大小変化しても、この変曲点を摺動することによって発生するショックが無く、スムーズに摺動できる。しかもストッパ脚部押し当面の構造を単純にでき、形成が容易になる。また、傾斜部をストッパ脚部押し当面の周方向において部分的に設ければ、さらに細かいチューニングが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例要部の拡大断面図
【図２】実施例に係るエンジンマウントの全断面図
【図３】図１における弾性仕切り部材のみを示す図
【図４】同周囲固定部のみを示す図
【図５】効果を示すグラフ
【符号の説明】
１：第１の取付部材、２：第２の取付部材、３：弾性本体部、
１１：仕切り部材、１２：主液室、１３：副液室、１６：カップ状部材、
１８：弾性仕切部、２０：カバー部材、２１：内壁、２３：弾性膜部、
２４：ストッパ脚部、２７：ストレート部、２８：傾斜部
【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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