(57)【要約】【課題】コスト高や防振特性の不安定化を招くことなくキャビテーションの衝撃を低減することのできる液体封入式防振装置を提供する。【解決手段】主液室６と副液室７とを区画する仕切り部材４を、高弾性材料よりなる骨格部２１と、この高弾性材料よりも弾性の低い低弾性材料で骨格部２１を被覆する被覆部２２とで構成し、高弾性材料として、熱可塑性樹脂を用いるとともに、低弾性材料として前記高弾性樹脂とベースポリマーが同一の熱可塑性エラストマーを用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部材と、この中心部材の半径方向外側に配置された筒状部材と、これらの部材の間に配設されこれらの部材同士を連結するゴム部材とを具え、前記ゴム部材の軸方向一方側に、前記筒状部材に液密に取り付けられた仕切り部材を配設し、この仕切り部材と前記ゴム部材との間に主液室を形成するとともに、主液室の、前記仕切り部材を挟んだ反対側に膜部材を設けこの膜部材と前記仕切り部材との間に副液室を形成し、前記仕切り部材内に形成したオリフィスを通してこれらの液室を相互に連通させてなり、前記仕切り部材を、高弾性材料よりなる骨格部と、この高弾性材料よりも弾性の低い低弾性材料で前記骨格部を被覆する被覆部とで構成してなる液体封入式防振装置において、
前記高弾性材料として、熱可塑性樹脂を用いるとともに、前記低弾性材料として前記高弾性樹脂とベースポリマーが同一の熱可塑性エラストマーを用いてなる液体封入式防振装置。
【請求項２】
前記ベースポリマーを、ＰＰ（ポリプロピレン）もしくはＰＡ（ポリアミド）としてなる請求項１に記載の液体封入式防振装置。
【請求項３】
前記被覆部の表面積を、前記仕切り部材の表面積の90%以上としてなる請求項１もしくは２に記載の液体封入式防振装置。
【請求項４】
前記被覆部の厚さを、0.5〜5mmとしてなる請求項１〜３のいずれかに記載の液体封入式防振装置。
【請求項５】
仕切り部材の、主液室に面する側に、所定周波数以上の入力に対して選択的に振動して周囲に流路を形成するよう構成されたメンブランを収容するメンブラン収容室を配設するとともに、このメンブラン収容室の底面に副液室に連通する開口部を設け、メンブラン収容室の表面にも前記被覆部を配設してなる請求項１〜４のいずれかに記載の液体封入式防振装置。
【請求項６】
前記メンブランを収容した状態でメンブラン収容室を閉止する押さえプレートを前記仕切り部材に取付け、この押さえプレートに、主液室とメンブラン収容室との液の連通を許容する開口穴を形成してなる請求項１〜５のいずれかに記載の液体封入式防振装置。
【請求項７】
前記仕切り部材を、成形済みの骨格部がインサートされた被覆部成形用金型のキャビティに前記低弾性材料を注入し金型内で硬化させて形成する請求項１〜６のいずれかに記載の液体封入式防振装置。
【請求項８】
前記主液室から前記仕切り部材内に形成されたオリフィスに通じる、仕切り部材の開口部に、仕切り部材本体から一体的に開口部内に突出する弁体を設け、この弁体を、主液室とオリフィス内の圧力差により弾性変形して、オリフィスの流路の一部を拡縮するよう構成してなる請求項１〜７のいずれかに記載の液体封入式防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中心部材と、この中心部材の半径方向外側に配置された筒状部材と、これらの部材の間に配設されこれらの部材同士を連結するゴム部材とを具え、前記ゴム部材の軸方向一方側に、前記筒状部材に液密に取り付けられた仕切り部材を配設し、この仕切り部材と前記ゴム部材との間に主液室を形成するとともに、主液室の、前記仕切り部材を挟んだ反対側に膜部材を設けこの膜部材と前記仕切り部材との間に副液室を形成し、前記仕切り部材内に形成したオリフィスを通してこれらの液室を相互に連通させてなる液体封入式防振装置に関し、特に、液中のキャビテーション現象に伴う異音や異常振動を抑えることのできるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
中心部材と、この中心部材の半径方向外側に配置された筒状部材と、これらの部材の間にこれらの部材同士を全周にわたって連結するゴム部材を具え、前記ゴム部材の軸方向一方側に、前記筒状部材に液密に取り付けられた仕切り部材を配設し、この仕切り部材と前記ゴム部材との間に主液室を形成するとともに、主液室の、前記仕切り部材を挟んだ反対側に膜部材を設け仕切り部材と膜部材との間に副液室を形成し、前記仕切り部材内に形成したオリフィスによりこれらの液室を相互に連通させてなる液体封入式防振装置は、従来から知られており、この装置は、中心部材と筒状部材とが軸方向に相対変位する際の振動を、オリフィスを通過する流体の共振作用によって所望の防振性能を付与するよう構成されて、例えば、エンジンを支持しエンジンからの車体側に伝達される振動を低減するのに用いられる。
【０００３】
このような液体封入式防振装置において、急激に大きな振動が入力されると異音や異常振動が発生することが分かっていて、このような異音や振動の問題は、近年において、特に自動車におけるエンジンマウントの小型軽量化や、エンジンを含むパワーユニットの静粛性の向上等に伴って、問題が顕在化してきている。この要因は、大きな振動が入力されると、主液室内のオリフィス入り口を中心に仕切り部材付近に気泡が発生し、発生した気泡が消失する際に発せられるエネルギーが水撃圧となって周囲の壁を振動させることによって異音や異常振動が発生させる、いわゆるキャビテーション現象であることが分かってきている。
【０００４】
そして、このようなキャビテーション現象を有効に抑えることのできる液体封入式防振装置として、気泡を多く発生する付近に位置する仕切り部材を、仕切金具とこの表面に加硫接着された被覆ゴムとで構成し、この被覆ゴムによって水撃圧を減衰緩和するよう構成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２０４９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記に説明した従来技術においては、第一に、ゴムを仕切金具に加硫接着して結合されているため、接着剤塗布工程や加硫工程が不可避のものとなり、コストがかかりという問題があり、そのためにはコストダウンのため仕切金具を薄くする必要があるが、この場合仕切り部材としての剛性が低下することに加えて、防振特性に支配的な役割を果たすオリフィスそのものは被覆ゴムだけで構成されているため、防振特性が不安定になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、コスト高や防振特性の不安定化を招くことなくキャビテーション現象に起因する異音や異常振動の発生を抑えることのできる液体封入式防振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
＜１＞は、中心部材と、この中心部材の半径方向外側に配置された筒状部材と、これらの部材の間に配設されこれらの部材同士を連結するゴム部材とを具え、前記ゴム部材の軸方向一方側に、前記筒状部材に液密に取り付けられた仕切り部材を配設し、この仕切り部材と前記ゴム部材との間に主液室を形成するとともに、主液室の、前記仕切り部材を挟んだ反対側に膜部材を設けこの膜部材と前記仕切り部材との間に副液室を形成し、前記仕切り部材内に形成したオリフィスを通してこれらの液室を相互に連通させてなり、前記仕切り部材を、高弾性材料よりなる骨格部と、この高弾性材料よりも弾性の低い低弾性材料で前記骨格部を被覆する被覆部とで構成してなる液体封入式防振装置において、
前記高弾性材料として、熱可塑性樹脂を用いるとともに、前記低弾性材料として前記高弾性樹脂とベースポリマーが同一の熱可塑性エラストマーを用いてなる液体封入式防振装置である。
【０００８】
＜２＞は、＜１＞において、前記ベースポリマーを、ＰＰ（ポリプロピレン）もしくはＰＡ（ポリアミド）としてなる液体封入式防振装置である。
【０００９】
＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記被覆部の表面積を、前記仕切り部材の表面積の90%以上としてなる液体封入式防振装置である。
【００１０】
＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、前記被覆部の厚さを、0.5〜5mmとしてなる液体封入式防振装置である。
【００１１】
＜５＞は、＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、仕切り部材の、主液室に面する側に、所定周波数以上の入力に対して選択的に振動して周囲に流路を形成するよう構成されたメンブランを収容するメンブラン収容室を配設するとともに、このメンブラン収容室の底面に副液室に連通する開口部を設け、メンブラン収容室の表面にも前記被覆部を配設してなる液体封入式防振装置である。
【００１２】
＜６＞は、＜１＞〜＜５＞のいずれかにおいて、前記メンブランを収容した状態でメンブラン収容室を閉止する押さえプレートを前記仕切り部材に取付け、この押さえプレートに、主液室とメンブラン収容室との液の連通を許容する開口穴を形成してなる液体封入式防振装置である。
【００１３】
＜７＞は、＜１＞〜＜６＞のいずれかにおいて、前記仕切り部材を、成形済みの骨格部がインサートされた被覆部成形用金型のキャビティに前記低弾性材料を注入し金型内で硬化させて形成する液体封入式防振装置である。
【００１４】
＜８＞は、＜１＞〜＜７＞のいずれかにおいて、前記主液室から前記仕切り部材内に形成されたオリフィスに通じる、仕切り部材の開口部に、仕切り部材本体から一体的に開口部内に突出する弁体を設け、この弁体を、主液室とオリフィス内の圧力差により弾性変形して、オリフィスの流路の一部を拡縮するよう構成してなる液体封入式防振装置である。
【発明の効果】
【００１５】
＜１＞によれば、仕切り部材の骨格部を構成する高弾性材料として、熱可塑性樹脂を用いるとともに、前記骨格部を被覆する被覆部を構成する低弾性材料として前記高弾性樹脂とベースポリマーが同一の熱可塑性エラストマーを用いるので、仕切り部材を成形するに際し、骨格部を成形してこれを被覆部形成用の金型にインサートして低弾性材料を射出成形することにより簡易も仕切り部材を形成することができ、しかも、高弾性材料と低弾性材料とはベースポリマーが同一で相溶性がよいため接着剤を用いることなくこれらを相互に結合することができ、しかも、骨格部として熱可塑性樹脂を用いるので、オリフィス壁を含む仕切り部材を剛性の高いものにすることができ、その結果、安定した防振特性を得ることができる。
【００１６】
＜２＞によれば、前記ベースポリマーを、ＰＰ（ポリプロピレン）もしくはＰＡ（ポリアミド）としたので、仕切り部材を安価なものとすることができ、しかも、成型性がよいので歩留まりも向上させることができる。
【００１７】
＜３＞によれば、前記被覆部の表面積を、前記仕切り部材の表面積の90%以上としたので、仕切り部材の、両液室と接する表面のほぼ全部を被覆部で覆うことができ、キャビテーションに起因する水撃圧を効果的に減衰させることができる。
【００１８】
＜４＞ば、前記被覆部の厚さを0.5〜5mmとするものであり、この厚さを0.5mm未満とした場合には、水撃圧を十分に減衰緩和させることができず、これが5mmを超えるものとした場合には、コスト、スペース、重量の点で好ましくなく、また、仕切り部材の総厚さを一定にした場合には、被覆部を厚くした分だけ骨格部を薄くすることになり、これは仕切り部材の剛性の低下を招き、防振特性を不安定にすることになり、さらに、仕切り部材４に対する外筒部材２の加締めが甘くなってしまう。
【００１９】
＜５＞によれば、仕切り部材の、主液室に面する側に、所定周波数以上の入力に対して選択的に振動して周囲に流路を形成するよう構成されたメンブランを収容するメンブラン収容室を配設するとともに、このメンブラン収容室の底面に副液室に連通する開口部を設け、メンブラン収容室の表面にも前記被覆部を配設したので、メンブラン収容室内でメンブランが振動して周囲に当たって異音を発生するのを抑制することができる。
【００２０】
＜６＞によれば、前記メンブランを収容した状態でメンブラン収容室を閉止する押さえプレートを前記仕切り部材に取付け、この押さえプレートに、主液室とメンブラン収容室との液の連通を許容する開口穴を形成したので、収容室付近の仕切り部材の剛性を高めて、これが変形することによって防振性能が不安定化するのを防止することができる。
【００２１】
＜７＞によれば、前記仕切り部材を、成形済みの骨格部がインサートされた被覆部成形用金型のキャビティに前記低弾性材料を注入し金型内で硬化させて形成するので、低コストでこれを形成することができ、しかも、高い生産性を達成することができる。
【００２２】
＜８＞によれば、前記主液室から前記仕切り部材内に形成されたオリフィスに通じる、仕切り部材の開口部に、仕切り部材本体から開口部内に突出する弁体を設け、この弁体を、主液室とオリフィス内の圧力差により弾性変形して、オリフィスの流路の一部を拡縮するよう構成したので、主液室が急激に圧力上昇したとき、弁体が弾性変形してオリフィスの流路を狭めるので、主液室の液量の変化を抑え、キャビテーションの原因となる、リバウンド時の主液室の液圧低下（負圧）を抑えることができ、しかも、この弁体を、仕切り部材本体と一体的に構成したので、コストの点および、これを金属で構成した場合に対比して異音の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図１は、この実施形態の液体封入式防振装置をその中心軸を通る断面において示す断面図であり、液体封入式防振装置１０は、中心に位置する中心部材１と、中心部材１の半径方向外側に配置された筒状部材２と、これらの部材１、２の間にこれらの部材１、２同士を連結するゴム部材３とを具え、ゴム部材３の軸方向一方側に、筒状部材２に液密に取り付けられた仕切り部材４を配設し、仕切り部材４とゴム部材３との間に主液室６を形成するとともに、主液室６の、仕切り部材４を挟んだ反対側に膜部材５を設け膜部材５と仕切り部材４との間に副液室７を形成し、仕切り部材４内に形成したオリフィス８を通してこれらの液室６、７を相互に連通させて構成されていて、中心部材１と筒状部材２との軸方向の相対変位に対してオリフィス８を通過する液体の共振作用によって所望の防振性能を得ることができる。
【００２４】
また、このように構成された液体封入式防振装置１０において、振動入力が所定周波数以上となった場合には、液体の粘性による応答遅れによってオリフィス８を通過させて主液室６と副液室７との間で液を移動させることができないので、高周波領域の振動入力に対しても液の移動を可能にするため、仕切り部材４の副液室７に面する側に、副液室７との間で液の連通を許容する開口部１２を有するメンブラン収容室９を形成しそこにメンブラン１１を収容するのが好ましく、さらには、メンブラン１１を収容した状態でメンブラン収容室９を閉止する押さえプレート１３を仕切り部材４に取付け、押さえプレート１３に、主液室６とメンブラン収容室９との液の連通を許容する開口穴１４を形成するのが好ましい。
【００２５】
このように配設されたメンブラン１１は、例えば板状のゴム材料で形成されていて、所定周波数以上の高周波入力に対して振動し、メンブラン１１とメンブラン収容室９の底面との間や、メンブラン１１と押さえプレート１３との間に、振動しない状態においては形成されない隙間を形成するので、このことによって、押さえプレート１３の開口部１４から、メンブラン１１の外周面とメンブラン収容室９の内周面との間の隙間１５を経由して、メンブラン１１の底面の開口部１２まで至る流路が形成され、主液室６と副液室７との間で液体が移動できるようになり、このことによって、高周波領域においても良好な防振特性を得ることができる。
【００２６】
図２は、仕切り部材４を示す断面図であり、また、図３は、その平面図であり、本発明は、その特徴として、仕切り部材４が、高弾性材料よりなる骨格部２１と、この高弾性材料よりも弾性の低い低弾性材料で骨格部２１を被覆する被覆部２２とで構成されていて、骨格部２１の高弾性材料として、熱可塑性樹脂を用いるとともに、被覆部２２の低弾性材料として前記高弾性樹脂とベースポリマーが同一の熱可塑性エラストマーを用いている。なお、図３において、１８は、主液室６からオリフィス８へ通じる開口部を示し、１９は、オリフィス８から副液室７に通じる開口部を示す。
【００２７】
このように、骨格部２１を高弾性材料の樹脂で構成することにより仕切り部材４を十分剛性の高いものにして、オリフィス形成部分を含む仕切り部材４の変形を抑え防振効果を安定化することができ、また、骨格部２１を被覆する低弾性エラストマーよりなる被覆部２２は、キャビテーション現象によって主液室６内の仕切り部材４の近傍で発生した気泡の消失に伴う水撃圧のエネルギーを減衰緩和し、これに起因する異音や異常振動を有利に抑えることができる。
【００２８】
ここで、前記ベースポリマーを、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＰ（ポリプロピレン）もしくはＰＡ（ポリアミド）とするのが好ましく、これらの材料はコストが安く、また、良好な成形性を有するので有利ある。
【００２９】
そして、被覆部２２の表面積は、仕切り部材４の表面積の90%以上とするのが好ましく、このようにすれば、仕切り部材４の液に接する部分を全て覆うことができ、異音や異常振動の発生をさらに効果的に抑制することができる。
【００３０】
また、前記被覆部の厚さは、水撃圧のエネルギーを効果的に減衰緩和するには0.5mm以上とするが好ましく、また、この厚さは、コストの点、スペースの点、重量の点等において、水撃圧のエネルギーを効果的に減衰緩和できることを条件にできるだけ薄くするのがよく、5mm以下とするのが好ましい。
【００３１】
メンブラン収容室９の表面にも前記被覆部を配設して、メンブラン１１が周囲の壁面に当たって発生する異音を抑えるのが好ましい。
【００３２】
このような仕切り部材４を形成するには、以下のようにするのが、コストの点で有利である。すなわち、骨格部形成用金型のキャビティに高弾性材料を注入し金型内で硬化させて、図４に示すような骨格部２１を成形し、次いで、図５に示すような被覆部形成用の金型３１に、成形済みの骨格部２１をインサートし、金型３１の内側とインサートされた骨格部２１との間に形成されるキャビティ空間３２に低弾性材料を注入し硬化させて被覆部２２によって被覆された骨格部２１よりなる仕切り部材４を形成するのがよい。
【００３３】
ここで、成形済みの骨格部２１と金型３１の内側の間に所定の厚さのキャビティ空間３２を形成するには、金型３１の内側に骨格部２１を支持する小さな突起３３を複数個設けるか、あるいは、その代わりに骨格部２１の方に突起（図示せず）を設ければよい。
【００３４】
以上のようにすれば、仕切り部材４を２色成形により低コストに形成することができ、さらに、本発明においては、骨格部を構成する高弾性材料と、被覆部２２を構成する低弾性材料とで、ベースポリマーを同じにしたので、これらの材料の結合を確実なものにすることができる。
【００３５】
ここで、押さえプレート１３は、前記高弾性材料より弾性の低い低弾性材料で構成するのが好ましく、このことによってキャビテーション現象に伴う水撃圧を効果的に減衰緩和することができる。
【００３６】
また、仕切り部材４への押さえプレート１３の取り付けは、仕切り部材４の、押さえプレート１３を受ける面の複数箇所に突起２３を骨格部２１ち同じ材料で一体的に形成し、一方、押さえプレート１３に突起２３を通す貫通穴２５を形成しておき、突起２３を貫通穴２５に差し込んだあと、突起２３の先端２４を超音波もしくは熱によって溶融して加締めることによって固定するのが好ましく、簡易にしかも、仕切り部材４を変形させることなく押さえプレート１３を仕切り部材４に取り付けることができる。
【００３７】
以上、液体封入式防振装置１０がメンブラン１３を有する場合について説明したが、液体封入式防振装置がメンブランを具えないこともでき、この場合も、図６に断面図で示すように、仕切り部材４４を、骨格部４１とそれを被覆する被覆部４２とで構成し、骨格部４１を高弾性熱可塑性樹脂で構成するとともに、被覆部４２を、この高弾性樹脂材料より弾性の低い低弾性熱可塑性エラストマーで構成し、これらのベースポリマーを同一のものとすることにより、キャビテーション現象に伴う異音や異常振動を効果的に、しかも低コストで抑制することができる。
【００３８】
図７は、実施形態の変形例について、実施形態の図３に対応して示す、仕切り部材の平面図であり、図８は、通常状態における、その開口部付近を示す平面図およびその断面図、図９は、主液室の圧力が高まった状態における開口部付近を示す平面図およびその断面図であり、主液室６からオリフィス８に通じる仕切り部材４の開口部１８Ａに、仕切り部材４から突出した弁体１７が、仕切り部材４と一体的に形成されて設けられており、通常は、弁体１７以外の開口部分を通過して液が出入りするようになっているが、オリフィス８内に対比して主液室６の圧力が急激に高まったとき、その差圧によって弁体１７が弾性変形し、弁体１７は、図９に示すようにオリフィス８の流路の幅方向中央部分を閉じてその流路を狭めることができるよう構成されており、これによって、主液室の液量の変化を抑え、キャビテーションの原因となる、リバウンド時の主液室の液圧低下（負圧）を抑えるのに寄与することができる。
【００３９】
なお、図中、符号１９は、オリフィス８から副液室７に通じる開口部を示す。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係る液体封入式防振装置は、自動車のエンジンマウントやボディマウントとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る実施形態の液体封入式防振装置を示す断面図である。
【図２】仕切り部材を示す断面図である。
【図３】仕切り部材を示す平面図である。
【図４】仕切り部材の骨格部を示す断面図である。
【図５】骨格部をインサートした状態の被覆部形成用金型を示す断面図である。
【図６】他の態様の仕切り部材を示す断面図である。
【図７】本発明に係る実施形態の変形例の液体封入式防振装置の仕切り部材を示す平面図である。
【図８】実施形態の変形例の仕切り部材の開口部付近を、通常状態において示す平面図および断面図である。
【図９】実施形態の変形例の仕切り部材の開口部付近を、主液室の圧力が高まった状態ににおいて示す平面図および断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    中心部材
２    筒状部材
３    ゴム部材
４    仕切り部材
５    膜部材
６    主液室
７    副液室
８    オリフィス
９    メンブラン収容室
１０    液体封入式防振装置
１１    メンブラン
１２    メンブラン収容室に形成された開口部
１３    押さえプレート
１４    押さえプレートに形成された開口部
１５    メンブランの外周面とメンブラン収容室の内周面との間の隙間
１７    弁体
１８、１８Ａ    開口部
１９    開口部
２１    骨格部
２２    被覆部
２３    仕切り部材の突起
２４    突起の先端
２５    押さえプレートの貫通穴
３１    金型
３２    キャビティ空間
３３    骨格部を支持する小突起
４１    骨格部
４２    被覆部
４４    仕切り部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009299772.tif 000005
【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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