(57)【要約】【課題】液体封入式マウントにおいて、衝撃等による大変位入力時の作動液のキャビテーションを防止する。【解決手段】支持体側に連結される第一取付部材１と、被支持振動体側に連結される第二取付部材２と、両者１，２の間に接合された弾性脚３と、外周縁が第一取付部材１に封着されたダイアフラム４と、弾性脚３とダイアフラム４の間の液封空間を第一液室Ａと第二液室Ｂに分離するように配置されると共に両液室Ａ，Ｂを連通するオリフィスＣが形成された隔壁５とを備え、第一取付部材１のうち、第一液室Ａを包囲する部分が、弾性体１３を介して上下に連結された複数の筒体１１，１２からなる。このため、衝撃等の大変位入力によって、第一液室Ａの液圧が急激に低下すると、両液室Ａ，Ｂの圧力差によって、筒体１１，１２が弾性体１３の変形を伴いながら互いに接近動作し、第一液室Ａの容積の急激な拡大を緩和するので、キャビテーション現象の発生が抑制される。【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脚と、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、前記弾性脚とダイアフラムの間の液封空間を前記弾性脚側の第一液室と前記ダイアフラム側の第二液室に分離するように配置されると共に前記両液室を連通するオリフィスが形成された隔壁とを備え、前記第一取付部材のうち、前記第一液室を包囲する部分が、弾性体を介して上下に連結された複数の筒体からなることを特徴とする液体封入式マウント。
【請求項２】
複数の筒体の上下方向への相対変位量を制限するストッパが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液体封入式マウント。
【請求項３】
弾性体をばねとしその一方の筒体又はこの筒体を含む一体の部品群をマスとする副振動系の共振周波数が、所定の騒音周波数域に同調されたことを特徴とする請求項１に記載の液体封入式マウント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両のエンジン等の防振支持手段として用いられ、弾性脚の変形と、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。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両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、弾性脚の変形と、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、例えば下記の特許文献１に開示されたものが知られている。
【特許文献１】特開平７−２６９６３３号公報
【０００３】
図５は、上述の特許文献１に記載されたものと同種の、従来技術に係る液体封入式マウントを示す縦断面図である。すなわちこの液体封入式マウントは、外側の筒状の第一取付部材１０１と、その内側の第二取付部材１０２とを、ゴム状弾性材料からなる円錐状の弾性脚１０３で連結した構造を有する。弾性脚１０３とその上側に設けられたダイアフラム１０４との間には、隔壁１０５によって、弾性脚側の第一液室Ａとダイアフラム１０４側の第二液室Ｂが画成され、この両液室Ａ，Ｂは、隔壁１０５に形成されたオリフィスＣを介して互いに連通している。隔壁１０５内には、前記両液室Ａ，Ｂに連通する導圧室Ｄが形成されており、この導圧室Ｄには、サブダイアフラム１０６が、厚さ方向変位可能かつ前記両液室Ａ，Ｂ間を閉塞するように配置されている。
【０００４】
この液体封入式マウントは、第一取付部材１０１が不図示の車体フレーム側に、第二取付部材１０２がエンジンを含むパワーユニット側のブラケット１１０に連結され、弾性脚１０３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、入力振動がエンジンのアイドリング等によるものである場合は、第一取付部材１０１と第二取付部材１０２との間で弾性脚１０３が反復変形されることによる第一液室Ａの圧力変化が、隔壁１０５の導圧室Ｄ内のサブダイアフラム１０６が共振することによって吸収されて動ばね定数が低くなり、振動伝達を絶縁する。また、入力振動が車両走行中の路面からの衝撃等による低周波大振幅のものである場合は、弾性脚１０３の変形による第一液室Ａの容積変化に伴って、オリフィスＣ内を作動液が反復流動し、このときの減衰効果によって、衝撃を緩和すると共に、衝撃に起因する振動を速やかに収束する。
【０００５】
しかしながら、この種の液体封入式マウントによれば、車両が路面段差部へ乗り上げたり、乗り下げたりした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１０１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１０２の急激な下方変位によって、第一液室Ａ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、耳障りな騒音となって放射される問題があった。
【０００６】
また、オリフィスＣ内にキャビテーションによる気泡が発生すると、オリフィスＣ内での作動液の流動が阻害される問題もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、液体封入式マウントにおいて、衝撃等による大変位入力時の作動液のキャビテーションを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、本発明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脚と、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、前記弾性脚とダイアフラムの間の液封空間を前記弾性脚側の第一液室と前記ダイアフラム側の第二液室に分離するように配置されると共に前記両液室を連通するオリフィスが形成された隔壁とを備え、前記第一取付部材のうち、前記第一液室を包囲する部分が、弾性体を介して上下に連結された複数の筒体からなるものである。
【０００９】
本発明の構成によれば、衝撃等による大変位入力時の第一取付部材と第二取付部材の急激な相対変位によって、第一液室の液圧が急激に低下すると、隔壁に作用する第一液室と第二液室の圧力差によって、第一取付部材を構成する複数の筒体が弾性体の変形を伴いながら互いに接近動作するので、弾性脚の変位による第一液室の容積の急激な拡大が緩和される。このため、第一液室の液圧が飽和蒸気圧以下に低下することによるキャビテーション現象の発生が抑制される。
【００１０】
本発明に係る液体封入式マウントにおいて一層好ましい構成としては、第一取付部材を構成する複数の筒体の上下方向への相対変位量を制限するストッパが設けられる。
【００１１】
本発明に係る液体封入式マウントにおいて一層好ましい構成としては、弾性体をばねとしその一方の筒体又はこの筒体を含む一体の部品群をマスとする副振動系の共振周波数が、所定の騒音周波数域に同調される。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明に係る液体封入式マウントによれば、衝撃入力時の第一取付部材と第二取付部材の急激な相対変位によって、第一液室の液圧が急激に低下しても、作動液のキャビテーションが起こりにくく、したがって、キャビテーションによる騒音の発生や、オリフィス内での作動液の流動阻害を有効に防止することができる。
【００１３】
請求項２の発明に係る液体封入式マウントによれば、請求項１の効果に加え、第一取付部材を構成する各筒体間を連結している弾性体の破損を防止することができる。
【００１４】
請求項３の発明に係る液体封入式マウントによれば、請求項１の効果に加え、所定の騒音周波数域において、弾性体をばねとしその一方の筒体又はこの筒体を含む一体の部品群をマスとする副振動系が共振するので、そのダイナミックダンパ効果によって、騒音を有効に吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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、第一の形態を示す縦断面図である。
【００１６】
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脚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、弾性脚３とダイアフラム４の間の液封空間を弾性脚３側（下側）の第一液室Ａとダイアフラム４側（上側）の第二液室Ｂに分離するように配置されると共に前記第一液室Ａと第二液室Ｂを連通するオリフィスＣが形成された隔壁５とを備える。
【００１７】
第一取付部材１は筒状をなすものであって、第一液室Ａを包囲する部分が、円筒状の金属製の上部筒体１１と、その下側に離間配置された金属製の下部筒体１２と、これら上部筒体１１と下部筒体１２の対向端部間を上下に弾性的に連結する弾性体１３からなり、更に下部筒体１２の下端部に段付き形成された小径部１２ａの外周面に圧入嵌着された金属製の外環１４を備える。この第一取付部材１は、外環１４に一体的に形成された取付腕１４ａにおいて、図示されていないボルトにより、請求項１に記載された支持体に相当する車体フレーム側に連結される。
【００１８】
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１４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パワーユニット側ブラケット１１０に緊結される。
【００１９】
弾性脚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の外周から、第一取付部材１における上部筒体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。そしてこの弾性脚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。
【００２０】
また、第一取付部材１における上部筒体１１と下部筒体１２とを上下に弾性的に連結している弾性体１３は、上部筒体１１及び下部筒体１２の内周面を覆うように、弾性脚３の外周端部から連続した膜状に形成されている。
【００２１】
第一取付部材１における上部筒体１１及び下部筒体１２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、弾性脚３及びこれに連続した弾性体１３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、上部筒体１１及び下部筒体１２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上部筒体１１及び下部筒体１２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、弾性脚３及び弾性体１３の加硫成形と、上部筒体１１及び下部筒体１２とカップ状フランジ２１及び内筒２２への弾性脚３の加硫接着及び弾性体１３の加硫接着を同時に行ったものである。
【００２２】
第一取付部材１における上部筒体１１の上端部には断面略コ字形のカシメ部１１ａが形成されており、ダイアフラム４の外周縁４ａ及び隔壁５の外周部は、互いに密接された状態で、前記カシメ部１１ａに固定されている。また、隔壁５の外周部は、上部筒体１１の内周面をカシメ部１１ａの内面まで膜状に延びる弾性体１３の一部によって密封されている。
【００２３】
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、弾性脚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、金属製の補強環４１が埋設された外周縁４ａが、隔壁５の外周部に密嵌されると共に上部筒体１１のカシメ部１１ａによってカシメ固定されている。
【００２４】
隔壁５は、上部プレート５１、下部プレート５２及びサブダイアフラム５３からなる。上部プレート５１の下面中央には、係止突起５１ａが形成されていて、下部プレート５２は、その内周孔が前記係止突起５１ａに嵌合されることによって、上部プレート５１と重合した状態に結合されている。
【００２５】
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を介して下側の第一液室Ａへ開放され、他端が、上部プレート５１に開設された開口５１ｂを介して上側の第二液室Ｂに開放されている。
【００２６】
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、扁平な環状の導圧室Ｄが形成されている。サブダイアフラム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、前記導圧室Ｄ内を上下に仕切るように、かつ厚さ方向（上下）に変位可能な状態に配置されている。
【００２７】
導圧室Ｄにおけるサブダイアフラム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を介して第一液室Ａへ開放され、導圧室Ｄにおけるサブダイアフラム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）５１ｃを介して第二液室Ｂへ開放されている。
【００２８】
第一液室Ａ、第二液室Ｂ、オリフィスＣ及び導圧室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非圧縮性の作動液が充填されている。この作動液は、弾性脚３及び第二取付部材２と一体の上部筒体１１のカシメ部１１ａに、隔壁５及びダイアフラム４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。
【００２９】
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１４の取付腕１４ａが車体フレーム側に連結され、第二取付部材２がパワーユニット側のブラケット１１０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、パワーユニットの振動あるいは車両走行中の路面凹凸による上下振動が入力されると、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脚３の弾性によって、前記振動が有効に吸収される。
【００３０】
そして入力振動が、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・高周波の定常波である場合は、サブダイアフラム５３が導圧室Ｄ内を上下に反復変位することによって、弾性脚３の変形に伴う第一液室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。
【００３１】
また、入力振動が、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よる大振幅の衝撃荷重である場合は、弾性脚３の変形に伴って第一液室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、第一液室Ａと第二液室Ｂの間で、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、第一液室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、振動を速やかに収束させる。
【００３２】
ここで、上述した大振幅の衝撃荷重入力によって、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における上部筒体１１及び下部筒体１２の下部小径部１２ａ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、弾性脚３が圧縮されるのに伴って、第一液室Ａの容積が拡大されるので、この第一液室Ａの液圧が低下する。このとき、第一液室Ａの液圧低下を解消するように、オリフィスＣを通じて第二液室Ｂから第一液室Ａへ作動液が流入するが、第一液室Ａの容積が、オリフィスＣからの作動液の流入量を超えて急速に拡大されると、第一液室Ａの液圧が瞬間的に飽和蒸気圧以下に低下して液中に作動液の気化による気泡を生じ、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ことになる。
【００３３】
しかしながら、本発明の構成によれば、大振幅の衝撃荷重入力によって第一液室Ａの容積が拡大してその液圧が急激に低下すると、この第一液室Ａを包囲する第一取付部材１の上部筒体１１が、隔壁５に作用する第一液室Ａと第二液室Ｂの圧力差によって、弾性体１３の圧縮変形を伴いながら下部筒体１２に対して接近するように変位するので、弾性脚３の圧縮変位による第一液室Ａの容積の拡大が緩和される。このため、第一液室Ａの液圧が飽和蒸気圧以下には低下しにくくなり、すなわちキャビテーション現象の発生が有効に防止される。
【００３４】
したがって、キャビテーション現象による気泡の発生・消滅に伴う騒音や、気泡によるオリフィスＣ内の流動阻害が有効に防止される。
【００３５】
また、上部筒体１１と、これにカシメにより一体化された隔壁５と、その上下の液室Ａ，Ｂ内の作動液等は、所定周波数において、下部筒体１２に対し、弾性体１３をばねとして一体的に共振する副振動系のマスを構成する。そして、この共振による振動変位は入力振動に対して半周期遅れて生じ、すなわち振動波形が入力振動に対して逆位相となるので、入力振動を相殺するように作用する（ダイナミックダンパ効果）。したがって、弾性体１３のばね定数や、前記上部筒体１１、隔壁５及び作動液等の質量等によって、前記副振動系の共振周波数を、例えばギヤノイズ等の周波数域に同調させて設定しておけば、上述のダイナミックダンパ効果によってこのようなノイズを有効に低減することができる。
【００３６】
次に図２は、本発明に係る液体封入式マウントの第二の形態を示す縦断面図である。この第二の形態において、上述した第一の形態と異なるところは、第一取付部材１における上部筒体１１と下部筒体１２の対向端部に、外周側へ張り出した鍔部１１ｂ，１２ｂを形成し、弾性体１３を、この鍔部１１ｂ，１２ｂの対向端面に加硫接着したものである。その他の部分は、図１の第一の形態と同様に構成されている。
【００３７】
上記構成によれば、弾性体１３の径方向接着面積の増大及び径方向肉厚の増大によって、その強度を向上することができ、また、径方向肉厚による弾性体１３のばね定数の設定を容易にすることができる。
【００３８】
更に図３は、本発明に係る液体封入式マウントの第三の形態を示す縦断面図、図４は、第三の形態におけるストッパの装着過程を示す説明図である。この第三の形態は、上述した第二の形態の液体封入式マウントに、第一取付部材１における上部筒体１１と下部筒体１２の上下方向への相対変位量を制限するストッパ１５を設けたものである。
【００３９】
詳しくは、ストッパ１５は金属環からなり、弾性体１３の外周面に嵌着された筒状部１５ａと、その軸方向両端から内周側へ屈曲形成されて、第一取付部材１における上部筒体１１及び下部筒体１２の鍔部１１ｂ，１２ｂに適当な隙間を介して軸方向に対向された一対の内向き鍔部１５ｂ，１５ｃとを有する断面略コ字形を呈する。その他の部分は、第二の形態と同様に構成されている。
【００４０】
ストッパ１５は、装着前の状態では、図４（Ａ）に示されるように、筒状部１５ａと、その軸方向一端から内周側へ屈曲形成された内向き鍔部１５ｂと、筒状部１５ａの軸方向他端に形成された筒状延長部１５ｄからなる断面略Ｌ字形を呈する。そして、装着の際には、図４（Ｂ）に示されるように、このストッパ１５を筒状延長部１５ｄ側から第一取付部材１へ外挿して、その筒状部１５ａの内周面を、第一取付部材１における鍔部１１ｂ，１２ｂの間から膨出した弾性体１３の外周面に密接嵌合し、筒状延長部１５ｄを、図４（Ｃ）に示されるように内周側へカシメて内向き鍔部１５ｃとする。
【００４１】
上記構成において、入力振動によって第一液室Ａが加圧される過程では、第一取付部材１における上部筒体１１は、下部筒体１２に対して、第一液室Ａの液圧上昇によってその容積を拡大する方向（上方）へ相対変位するが、その変位量は、上部筒体１１及び下部筒体１２の鍔部１１ｂ，１２ｂとストッパ１５の内向き鍔部１５ｂ，１５ｃとの干渉により制限される。このため、上部筒体１１と下部筒体１２を連結している弾性体１３の過大変形による破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る液体封入式マウントの第一の形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る液体封入式マウントの第二の形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係る液体封入式マウントの第三の形態を示す縦断面図である。
【図４】第三の形態におけるストッパの装着過程を示す説明図である。
【図５】従来技術に係る液体封入式マウントを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  第一取付部材
１１  上部筒体
１１ｂ，１２ｂ  鍔部
１２  下部筒体
１３  弾性体
１４  外環
１５  ストッパ
２  第二取付部材
３  弾性脚
４  ダイアフラム
５  隔壁
５３  サブダイアフラム
１１０  パワーユニット側ブラケット（被支持振動体側）
Ａ  第一液室
Ｂ  第二液室
Ｃ  オリフィス
Ｄ  導圧室
【図１】
2009008119.tif 000003
【図２】
2009008119.tif 000004
【図３】
2009008119.tif 000005
【図４】
2009008119.tif 000006
【図５】
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