(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒体と、
上記内筒体の周囲を囲む外筒体と、
上記内筒体と上記外筒体との間に介装されて両者を連結する弾性体と、
上記弾性体内に画成され、それぞれ液体が封入された受圧室と平衡室と、
上記内筒体の軸線に沿って見て、該内筒体を挟んで両側位置に互いに離間してそれぞれ形成され、上記受圧室と上記平衡室とを連通する一対のオリフィスと
を備えた液体封入式防振装置において、
上記一対のオリフィスは、それぞれ、上記内筒体の軸線方向に互いに離れた各位置において互いに平行な仮想面に沿って延び、且つ、上記受圧室と上記平衡室との間を外筒体の内周面に沿って延びるように形成されて、それぞれのオリフィスが上記平衡室に対しその周方向両端側から開口しており、
その各開口の向きは、上記液体が上記受圧室から上記平衡室の側に流動した際に、当該平衡室内に流入する液体の各流線が、それぞれ、上記両開口を結んだ仮想線から離れる向きに延びるように設定されている
ことを特徴とする液体封入式防振装置。
【請求項２】
請求項１において、
平衡室は受圧室よりも上側位置に配置されており、
上記平衡室の一部には、この平衡室に封入された液体の液面が一対のオリフィスの平衡室側の各開口よりも上方に位置するよう気体が封入されている
ことを特徴とする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、自動車のエンジンマウントやサスペンションブッシュ等に用いられる円筒形の液体封入式防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の液体封入式防振装置として、内筒体と外筒体とを弾性体により連結するとともに、この弾性体の内部に、受圧室と平衡室とそれら両室を連通するオリフィスとからなる減衰系を設け、上記受圧室及び上記平衡室の内部に封入された液体が上記オリフィスを通じて流動する際の液柱共振等により振動を減衰させるようにしたものが知られている（例えば、特開昭６２−２２４７４６号公報参照）。このものでは、入力される振動の周波数に対応して減衰系の損失係数 tanδが最大値となるピーク周波数域において、オリフィスを通じての液柱共振が生じ、これにより、上記振動が最も効果的に減衰されるようになっている。ここで、上記ピーク周波数ｆz は、上記オリフィスの断面積と長さとを、それぞれ、ａ，Ｌとして、簡易的に、
ｆz   ＝  α×√（ａ／Ｌ）              （αは定数）
と表される。一方、上記オリフィスを流動する流体マスＭは、このオリフィス内を流動する液体の密度をρとして、
Ｍ  ＝  ａ×Ｌ×ρ
と表される。つまり、オリフィスの長さＬが長いほど、オリフィスを流動する流体により大きなマス効果が得られ、これにより、低周波領域の振動に対してより大きな減衰効果が得られるようになっている。
【０００３】
ところで、上記オリフィスにおいて発生する液柱共振により、このオリフィス内の液体は上記両液室間を交互に激しく流動し、このオリフィスから上記平衡室内に流入する際に、このオリフィスの上記平衡室に臨む開口の向きに噴流となって進む。このような液体の流れを図８に基づいて説明すると、オリフィス１００から平衡室１１０内に流入する液体は、このオリフィス１００の開口１０１から噴流１２０となって流入することになる。この際、上記オリフィス１００を流動する流体マスＭは、上記液体Ｌの密度をρとして、
Ｍ  ＝  ａ×（Ｌ＋Ｌ´）×ρ
と表される。つまり、上記オリフィス１００の見掛けのオリフィス長さが、上記噴流１２０の長さＬ´だけ長くなったのと同様の効果（以下、噴流効果という）が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の液体封入式防振装置においては、受圧室と平衡室とをそれぞれ連通する一対のオリフィスが、外筒体の内周面に沿う一の円周上において内筒体を挟んだ両側位置にそれぞれ形成されており、それらのオリフィスの平衡室側の開口が上記円周上で対向する構成になっている。このような構成の従来の液体封入式防振装置の平衡室内における噴流の流れについて、図９に基づいて説明すると、同図において、一対のオリフィス２００，２１０の平衡室２２０側の一対の開口２０１，２１１が上記平衡室２２０に臨んで外筒体の内周面（図示省略）に沿って対向しているため、上記両開口部２０１，２１１からそれぞれ流入する噴流２０２，２１２は、上記平衡室２２０の中央で互いに衝突してしまうことになる。このため、上記噴流２０２又は２１２の長さは、長くても上記外筒体の内周面上における上記両開口２０１，２１１の間隔ｄの半分にしかなり得ず、十分な噴流効果が得られない。従って、オリフィスを流動する流体によるマス効果を十分に増大させ得ないため、低周波領域の振動に対して十分な減衰効果を得られないという不都合がある。
【０００５】
また、上記従来の液体封入式防振装置において平衡室に空気を封入してエアダイヤフラムとして用いる場合、平衡室に噴出した噴流が互いに衝突すると、上記封入空気を巻き込むことによりこの空気が液体中に混入し易くなる。そして、上記封入空気が液体の中に混入すると、オリフィスを通過する液体中で気泡が発生するため、オリフィスにおける液体の所定の流動量を確保することができず、このオリフィスにおいて所期の減衰効果が得られないという不都合がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オリフィスによる噴流効果を十分に発揮させることにより、特に低周波領域の振動に対する減衰効果の向上を図ることにある。併せて、平衡室に空気を封入した場合においても、噴流同士の衝突による上記空気の巻き込みを防止することにより、常に、所期の減衰効果が得られるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、内筒体と、この内筒体の周囲を囲む外筒体と、この外筒体と上記内筒体との間に介装されて両者を連結する弾性体と、この弾性体内に画成されてそれぞれ液体が封入された受圧室と平衡室と、上記内筒体の軸線に沿って見て、該内筒体を挟んで両側位置に互いに離間してそれぞれ形成され、上記受圧室と上記平衡室とを連通する一対のオリフィスとを備えた液体封入式防振装置を前提とする。そして、このものにおいて、上記一対のオリフィスを、それぞれ、上記内筒体の軸線方向に互いに離れた各位置において互いに平行な仮想面に沿って延び、且つ、上記受圧室と上記平衡室との間を外筒体の内周面に沿って延びるように形成し、それぞれのオリフィスを上記平衡室に対しその周方向両端側から開口させる。そして、その各開口の向きは、上記液体が上記受圧室から上記平衡室の側に流動した際に、この平衡室内に流入する液体の各流線が、それぞれ、上記両開口を結んだ仮想線から離れる向きに延びるように設定したものである。
【０００８】
上記の構成の場合、内筒体もしくは外筒体に入力される振動によって一対のオリフィスの両方において発生する液柱共振により、それらのオリフィスの平衡室側の開口から一対の噴流が上記平衡室内に流入する。ここで、それらのオリフィスは、平衡室内に臨んで内筒体の軸線方向に離れて互い違いに開口し、且つ、それらの向きが互いに平行になるように設定されており、上記の如く平衡室内に流入する一対の噴流は、それぞれ、外筒体の内周面に沿って互いに平行に（つまり、両開口を結んだ仮想線から離れる向きに）伸びてゆき、互いに衝突することなく、上記外筒体の内周面に沿った上記開口同士の間隔と等しい長さまで伸びることができる。
【０００９】
よって、噴流同士が平衡室の中央で互いに衝突してしまう従来の液体封入式防振装置と比較して、噴流の長さを略２倍にすることが可能になり、これにより、上記オリフィスを流動する流体によるマス効果を十分に大きくさせることが可能になる。つまり、液体封入式防振装置において見掛けのオリフィス長を長くして十分な噴流効果を得ることができ、これにより、低周波領域の振動に対する減衰効果を十分に向上させることが可能になる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、平衡室を受圧室よりも上側位置に配置し、上記平衡室の一部に、この平衡室に封入された液体の液面が一対のオリフィスの平衡室側の各開口よりも上方に位置するよう、気体を封入する構成とするものである。
【００１１】
上記の構成の場合、請求項１記載の発明による作用に加えて、平衡室内で噴流が互いに衝突することがないため、噴流が上記平衡室に封入された気体を巻き込むことがなく、これにより、上記気体の液体への混入が防止される。このため、上記液体中での気泡発生が防止され、オリフィスを通じての液体の流動量が確保される。しかも、上記平衡室内の液面位置が、上記一対のオリフィスの開口よりも上側位置にあるため、上記各オリフィスを通じての液体の流動が確保される。これらにより、上記一対のオリフィスにおいて常に所期の減衰効果を得ることが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００１３】
図１〜図５は、本発明の実施形態に係る液体封入式防振装置を自動車のエンジンマウントとして適用した例を示し、図１において、１は軸線Ｘが略水平方向となるよう配置されるとともに振動発生源であるエンジン（図示省略）に連結された内筒体、２はこの内筒体１の周囲を囲むよう配置されるとともに振動受部である車体側（図示省略）に連結された外筒体、３はこの外筒体２と上記内筒体１との間に介装されて両者を互いに連結する弾性体である。また、４はこの弾性体３内において振動入力方向である鉛直方向（図１，図２及び図４における上下方向；以下、単に上下方向という）の上側位置に画成された平衡室、５は上記弾性体３の下側位置に画成された受圧室、６，７（図２参照）は上記内筒体１の軸線Ｘを挟んで上下方向に直交する方向（図１，図３及び図５における左右方向；以下単に左右方向という）の両側位置にそれぞれ形成され、上記平衡室４及び上記受圧室５を互いに連通する一対のオリフィスである。なお、上記平衡室４及び上記受圧室５には、気体８と液体９とが封入されており、上記内筒体１が上記エンジンの自重を受ける１Ｇ負荷状態で、上記液体９の液面９ａが上記一対のオリフィス６，７の上記平衡室側の両開口６ａ，７ａ（図２参照）よりも上方に位置するようになっている
上記弾性体３は、図４及び図５にも示すように、外周側位置に窓付きの補強筒１０を備えており、この補強筒１０を外周側位置に埋め込んだ状態でこの補強筒１０及び上記内筒体１と一体にゴムの加硫成形により形成されている。そして、上記弾性体３は、上記補強筒１０の外周面に加硫接着されたゴム層３１を介して上記外筒体２内に圧入されてこの外筒体２と一体的に連結されている。上記補強筒１０の上下方向両側には、それぞれ、窓部１０ａ，１０ｂが形成されており、上記弾性体３において上記各窓部１０ａ，１０ｂに対応する位置には、それぞれ、凹部３ａ，３ｂ（図２参照）が形成されている。そして、これらの凹部３ａ，３ｂのうち、上側に配置された凹部３ａと上記外筒体２の内周面２ａとに画成されて上記平衡室４が形成されており、同様に、下側に配置された上記凹部３ｂと上記外筒体２の内周面２ａとにより上記受圧室５が形成されている。また、上記弾
性体３は、上記凹部３ａ及び３ｂ内においてそれぞれ上下方向に突出するよう形
成されたストッパ部３ｃ，３ｄを備えており、これらのストッパ部３ｃ，３ｄは、それぞれ、上記外筒体２の内周面２ａに当接することにより、弾性体３の上下方向への変形を制限するようになっている。
【００１４】
上記一対のオリフィス６，７は、それぞれ、上記内筒体１を挟んで左右両側位置に軸線Ｘ方向に平行に互いに離れて配置されており、ゴム層３１が平衡室４から受圧室５まで切り欠かれた凹溝部と外筒体２の内周面２ａとにより円弧状に画成されている。すなわち、上記オリフィス６は、図２及び図３に示すように、弾性体３内の上記軸線Ｘ方向の後側（図２における右側、図３における上側）寄りに配置されており、上記オリフィス７は、上記弾性体３内の上記軸線Ｘ方向の前側（図２における左側、図３における下側）寄りに配置されている。そして、上記一対のオリフィス６，７は、図３に示すように、平衡室４内に臨んで上記軸線Ｘ方向の後側寄りと前側寄りとに互い違いに開口しており、これらの開口６ａ，７ａの開口方向は、どちらも上記軸線Ｘに直交する方向に設定されている。
【００１５】
なお、図２及び図３中、１５，１５，…は弾性体３の前後端側の外周面に一体形成されたシールリップである。
【００１６】
つぎに、上記実施形態に係る液体封入式防振装置を適用したエンジンマウントの作用・効果を説明する。
【００１７】
エンジンが発生する振動が内筒体１に伝達されると、この内筒体１が外筒体２に対して上下方向に相対的に変位することにより、平衡室４の容積と受圧室５の容積とが交互に拡大又は縮少することになる。これにより、液体９は一対のオリフィス６及び７を通じて強制的に流動させられ、この流動に伴って上記一対のオリフィス６及び７において発生する液柱共振等により上記振動が減衰される。この際、上記平衡室４内に封入されている気体８が圧縮又は膨脹されることにより、上記液体９の上記平衡室４と上記受圧室５の間での移動に伴う体積変動が吸収されるため、上記液体９の上記一対のオリフィス６及び７を介しての流動量が確保される。
【００１８】
上記一対のオリフィス６及び７において発生する液柱共振により、液体９は、上記一対の開口６ａ及び７ａのそれぞれから平衡室４内に噴流となって流入するが、この際、図６に示すように、それらの噴流６１，７１は、上記の互い違いに配置された開口６ａ，７ａからそれぞれ噴出して外筒体２の内周面２ａに沿って互いに平行に伸びて行くため、互いに衝突することがない。このため、上記一対の噴流６１及び７１は、互いに邪魔されることなく、上記外筒体２の内周面２ａに沿って上記両開口６ａ及び７ａの間隔と等しい長さまで伸びることができる。従って、噴流同士が平衡室の中央で互いに衝突してしまう従来の液体封入式防振装置と比較して、上記噴流６１及び７１の長さを略２倍にさせることができるため、見掛けのオリフィス長の増大により上記一対のオリフィス６及び７を通して流動する液体９のマス効果を十分に大きくさせることができ、これにより、低周波領域の振動に対する減衰効果の向上を十分に図ることができる。
【００１９】
また、上記一対の噴流６１及び７１が互いに衝突することがないため、これらの噴流６１又は７１が上記平衡室４内に封入された気体８を巻き込むことがなく、上記気体８が液体９中に混入することがない。このため、上記液体９中に混入した気体８が気泡となることがなく、上記一対のオリフィス６，７を通じて流動する液体９の流動量が減少されることがない。これにより、上記一対のオリフィス６，７において常に所期の減衰効果を得ることができる。
【００２０】
図７は、本実施形態に係る液体封入式防振装置を用いて、入力される振動の周波数ｆに対する損失係数 tanδの値の変化を測定したものである。同図に実線Ａで示すように、従来の液体封入式防振装置（同図に破線Ｂで示す）と比較して、低周波領域において、損失係数 tanδの値が増大している。つまり、本実施形態に係る液体封入式防振装置では、従来の液体封入式防振装置と比較して低周波領域の振動に対する減衰効果が向上している。
＜他の実施形態＞
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、液体封入式防振装置として平衡室４内に気体８を封入したものを用いているが、これに限らず、平衡室４及び受圧室５に液体９のみを封入したものを用いてもよい。この場合、平衡室の一部を薄肉の可撓性ダイヤフラムにより画成することにより、上記平衡室を拡縮可能に形成すればよい。
【００２１】
上記実施形態では、内筒体１をその軸線Ｘが略水平方向を向くよう配置しているが、これに限らず、平衡室４が受圧室５よりも上側位置に配置されていればよい。
【００２２】
上記実施形態では、液体封入式防振装置を自動車のエンジンマウントに適用した例を示しているが、これに限らず、例えば自動車のサスペンションブッシュ等種々の適用が可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明における液体封入式防振装置によれば、一対のオリフィスのそれぞれから平衡室内に流入する一対の噴流が、互いに衝突することなく十分に長く伸びることができるため、上記一対のオリフィスを流動する液体のマス効果を十分に増大させることができ、これにより、低周波領域の振動に対して十分な減衰効果を得ることができる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明による効果に加えて、平衡室内の気体が噴流に巻き込まれて液体中に混入することを防止することにより、上記液体中での気泡の発生を防止することができ、オリフィスを通じての液体の流動量を確保することができる。これにより、上記オリフィスにおいて常に所期の減衰効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を示す横断面図である。
【図２】  本発明の実施形態に係る弾性体の右側面図である。
【図３】  図２の弾性体の上面図である。
【図４】  図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】  図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図６】  平衡室を中心として一対のオリフィスを周方向に展開した図である。
【図７】  入力される振動の周波数とこの周波数に対する損失係数との関係を表す図である。
【図８】  オリフィスから流入する噴流を示す概念図である。
【図９】  従来の液体封入式防振装置に係る図６相当図である。
【符号の説明】
１                            内筒体
２                            外筒体
２ａ                          外筒体の内周面
３                            弾性体
４                           平衡室
５                            受圧室
６，７，                     オリフィス
６ａ，７ａ，                 開口
８                            気体
９                            液体 
Ｘ                            軸線
【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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【図８】
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【図９】
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