(57)【要約】      （修正有）【課題】減衰特性が良好で、キャビテーションの発生を防止して異音の発生を抑制することができる防振装置を提供する。【解決手段】第１取付部材１４、第２取付部材１６同士を弾性的に連結し、かつ前記第１取付部材１４の一端側開口部を閉塞する弾性体１８と、前記第１取付部材１４の他端側開口部を閉塞するダイヤフラム８２と、前記第１取付部材１４の内部を前記弾性体１８側の主液室８４と前記ダイヤフラム８２側の副液室８６とに区画する仕切部材４４と、を備えると共に、前記主液室８４と前記副液室８６とを連通するオリフィス通路１０８が形成された防振装置であって、ダイヤフラム８２の少なくとも一部には、副液室８６に向けて凹んだ弛み部８３が形成され、ダイヤフラム８２の膨張変形を規制する規制部材８５を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2009168141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生部および振動受部のいずれか一方に連結される筒状の第１取付部材と、
前記振動発生部および前記振動受部のいずれか他方に連結される第２取付部材と、
これらの第１、第２取付部材同士を弾性的に連結し、かつ前記第１取付部材の一端側開口部を閉塞する弾性体と、
前記第１取付部材の他端側開口部を閉塞するダイヤフラムと、
前記第１取付部材の内部を前記弾性体側の主液室と前記ダイヤフラム側の副液室とに区画する仕切部材と、を備えると共に、
前記主液室と前記副液室とを連通するオリフィス通路が形成された防振装置であって、
前記ダイヤフラムの少なくとも一部には、前記副液室に向けて凹んだ弛み部が形成され、
前記ダイヤフラムの膨張変形を規制する規制部材を備えたことを特徴とする防振装置。
【請求項２】
前記規制部材は、繊維で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防振装置。
【請求項３】
前記規制部材は、前記繊維を紡織した織布により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の振動発生部であるエンジンと振動受部である車体との間には、エンジンの振動が車体に伝達されるのを抑制するエンジンマウント等の防振装置が使用されている。このような防振装置では、主液室の液圧が上昇する方向の荷重が入力され、続けて主液室の液圧が下降する方向の荷重が入力された場合に、主液室内が負圧になる。これにより、主液室内の液中に多数の気泡が生成されるキャビテーションが発生し、その後、主液室内の液圧が上昇するのに伴って気泡が消滅するときに、異音が発生するという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するための手段として、ダイヤフラムを挟んだ副液室の反対側に、圧縮空気が封入された空気室を設け、主液室の液圧が上昇する方向の大きい荷重が入力された時のダイヤフラムの膨張変形を抑えて主液室の液圧を高めに保持することで、その後の主液室の液圧が下降する方向の荷重の入力時に主液室が負圧になるのを抑制し、キャビテーションの発生を防止する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２３９７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の防振装置では、ダイヤフラムの膨張変形が空気室内の圧縮空気によって規制されるので、入力される主液室の液圧が下降する方向の荷重の大小に係わらずダイヤフラムが変形しにくくなり、防振装置の減衰特性が悪化するという課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、減衰特性が良好で、キャビテーションの発生を防止して異音の発生を抑制することができる防振装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の防振装置は、振動発生部および振動受部のいずれか一方に連結される筒状の第１取付部材と、前記振動発生部および前記振動受部のいずれか他方に連結される第２取付部材と、これらの第１、第２取付部材同士を弾性的に連結し、かつ前記第１取付部材の一端側開口部を閉塞する弾性体と、前記第１取付部材の他端側開口部を閉塞するダイヤフラムと、前記第１取付部材の内部を前記弾性体側の主液室と前記ダイヤフラム側の副液室とに区画する仕切部材と、を備えると共に、前記主液室と前記副液室とを連通するオリフィス通路が形成された防振装置であって、前記ダイヤフラムの少なくとも一部には、前記副液室に向けて凹んだ弛み部が形成され、前記ダイヤフラムの膨張変形を規制する規制部材を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このように構成することで、主液室の液圧が上昇する方向の大きな荷重が入力されて主液室内の液圧が上昇すると、まず、オリフィス通路を通して主液室内の液体が副液室内に流入する。この副液室への液体の流入に伴い、ダイヤフラムの上記弛み部が副液室の外側に張り出すように膨張変形させられる。そして、弛み部が副液室の外側に完全に張り出した後、さらに主液室内の液体が副液室に流入しようとしても、規制部材によってダイヤフラムの膨張変形が規制され、この液体の流入が阻止される。これにより、主液室内の液圧が上昇して高圧に維持される。
次いで、この防振装置に主液室の液圧が下降する方向の荷重が作用すると、主液室の液圧は低下する。しかし、上述のように、主液室の液圧が上昇する方向の荷重入力時に主液室内の液圧が高圧に維持されているので、主液室内の液圧が負圧になることが軽減される。これにより、主液室の液圧が下降する方向の荷重入力時の主液室におけるキャビテーションの発生を軽減して、異音の発生を抑制することができる。
また、ダイヤフラムの膨張変形が規制部材により規制されることで、ダイヤフラムが過度に大きく変形することが防止され、ダイヤフラムの耐久性を向上させることができる。
さらに、規制部材がダイヤフラムの膨張変形を規制するのを、例えば、主液室内から副液室内へ液体が流入して弛み部が副液室の外側へ向けて膨出した以降とした場合には、その前までは、主液室の液圧上昇に伴い液体が主液室から副液室にオリフィス通路を介して抵抗少なく流入することになり、良好な減衰性能を確保することができる。
【０００８】
また、本発明の防振装置は、前記規制部材は、繊維で形成されていることを特徴とする。
【０００９】
このように構成することで、ダイヤフラムを膨張変形させようとする張力を規制部材の繊維によって受け、繊維の引張強度によりダイヤフラムの膨張変形を規制することができる。特に、規制部材がダイヤフラムの表面に接着されている場合には、この規制部材が繊維で形成されていることから、ダイヤフラムに柔軟性を具備させることが可能になる。したがって、良好な減衰性能を確保することができる。
【００１０】
また、本発明の防振装置は、前記規制部材は、前記繊維を紡織した織布により形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成することで、前述の作用効果が確実に奏効される。また、織布をダイヤフラムの表面に接着することで、ダイヤフラムの劣化を防ぐこともできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、減衰特性が良好で、キャビテーションの発生を防止して異音の発生を抑制することができる防振装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、エンジンマウント１０（防振装置）は、自動車における振動発生部であるエンジンを、振動受部である車体へ支持するものである。なお、以下の説明において、図中の軸心Ｓはエンジンマウント１０の軸心を示しており、この軸心Ｓに沿った方向をエンジンマウント１０の軸方向とする。
【００１４】
エンジンマウント１０は、筒状の外筒部材１４（第１取付部材）と、外筒部材１４の内周側の上方に略同軸的に配置された内筒部材１６（第２取付部材）と、外筒部材１４と内筒部材１６との間を弾性的に支持するゴム材料等からなる弾性体１８とを備えている。
【００１５】
外筒部材１４には、上端部に筒状の大径部２８が形成されるとともに、下端側に大径部２８に対して小径とされた筒状の小径部３０が形成されている。大径部２８と小径部３０との間には、内周側へ縮径された絞り部３２が全周に亘って形成されている。外筒部材１４の外周面には脚部材（不図示）が固着され、その脚部材がボルトを介して車体側に締結固定される。
【００１６】
内筒部材１６は砲弾形状の部材であって、その上部には軸心Ｓに沿って延びる連結部２２が形成されている。この連結部２２の中心部にねじ孔２４が穿設されている。このねじ孔２４にボルト２６が捻じ込まれてエンジン側ブラケット（不図示）が固定され、内筒部材１６はエンジン側ブラケットを介してエンジン側に締結固定される。一方、内筒部材１６の下側には、下方に向けて先細るテーパ部２１が形成されている。そして、連結部２２とテーパ部２１との間には、内筒部材１６の径方向外側に張り出すアンカ部２０が形成されている。
【００１７】
弾性体１８は、外周面が外筒部材１４における大径部２８及び絞り部３２の内周側に加硫接着されるとともに、内周面が内筒部材１６におけるテーパ部２１の外周側に加硫接着されている。これにより、内筒部材１６と外筒部材１４とが弾性的に連結され、かつ外筒部材１４の大径部２８側の開口部が閉塞されている。外筒部材１４と内筒部材１６との間には、内筒部材１６におけるテーパ部２１の周囲を囲むように弾性体１８を貫通するインナーリング３５が内装されている。また、弾性体１８の内周面の上端部がアンカ部２０を包み込むように延設されて、リバウンドストッパ機構が形成されている。一方、弾性体１８の下側は、凹状に形成され、後述する主液室８４と副液室８６とが形成される液室形成領域３４として構成されている。
【００１８】
外筒部材１４の小径部３０の内周側には、円筒形状のダイヤフラム支持部材８０が嵌挿されている。ダイヤフラム支持部材８０の内周側には、ゴム等の弾性材料からなるダイヤフラム８２が加硫接着されている。ダイヤフラム８２は、副液室８６の外側に凸の椀状に形成されている。また、ダイヤフラム８２の中央部には、副液室８６の内側に向けて凹んだ弛み部８３が形成されている。ダイヤフラム８２は、この弛み部８３により副液室８６の内側に弛んだ状態で、外筒部材１４に固定されている。
【００１９】
ダイヤフラム８２は、軸心Ｓに沿って下方（液室形成領域３４の外側）へ突出するように組み付けられている。ダイヤフラム支持部材８０は、外筒部材１４の小径部３０を径方向内側にかしめることによって固定されている。これにより、液室形成領域３４の下側、すなわち外筒部材１４の小径部３０側の開口部が閉塞され、液室形成領域３４の内部には液体が封入される。なお、液室形成領域３４内に充填される液体としては、エチレングリコール、水等が用いられる。
【００２０】
ダイヤフラム８２の副液室８６側の表面には、ダイヤフラム８２の膨張変形を規制する規制部材８５が接着されている。規制部材８５は、例えば、テフロン（登録商標）、アラミド、ナイロン、レーヨン等の繊維で形成され、ダイヤフラム８２の副液室８６側の表面に、弛み部８３を含む凹凸形状に沿って接着されている。本実施形態では、規制部材８５は、上述の繊維を紡織した織布により形成されている。
ここで、規制部材８５を形成する織布としては、例えば、繊維を厚織りした帆布を用いたり、織布を複数枚重ねたものを用いたりしてもよい。これにより、規制部材８５の強度を向上させることができる。
【００２１】
また、弛み部８３の軸心Ｓ方向に沿った上方（軸心Ｓ方向に沿った副液室８６側）への凹み量Ｄは、例えば、内筒部材１６が軸心Ｓ方向に沿って下方（軸心Ｓ方向に沿った主液室８４側）に、例えば、約１ｍｍ以上変位して、液体が主液室８４から副液室８６へ流動したときに、図１中の二点鎖線で示すように、弛み部８３が副液室８６の外側へ向けて張り出してダイヤフラム８２の略全体が半球形状となるように膨張変形するように調整されている。
【００２２】
外筒部材１４の内部に形成された液室形成領域３４内には、このダイヤフラム支持部材８０と外筒部材１４の絞り部３２との間に挟持された仕切部材４４が設けられている。仕切部材４４は、液室形成領域３４を弾性体１８側の主液室８４と、ダイヤフラム８２側の副液室８６とに区画している。ここで、図示の例では、ダイヤフラム８２に接着された規制部材８５の外周縁部は、仕切部材４４とダイヤフラム支持部材８０との間に挟み込まれている。
【００２３】
仕切部材４４は、リング状の本体部５５と、この本体部５５の内周面にその径方向内方
に向けて突設された環状のベース部５６と、外周縁部がベース部５６に接着されることによりリング状に形成された本体部５５の径方向中央部を閉塞するメンブラン７５と、を備えている。なお、このメンブラン７５は、円板状に形成されると共にゴム等の弾性材料により撓み変形可能となっている。
【００２４】
ここで、仕切部材４４の本体部５５における外周面には、周方向に沿って延在し、かつ径方向外側に開口する縦断面視Ｕ字状のオリフィス溝５９が形成されている。また、仕切部材４４において、上面にはオリフィス溝５９に開口する上側連通孔６１が形成されるとともに、下面にはオリフィス溝５９に開口する下側連通孔（不図示）が形成されている。オリフィス溝５９は周方向で分断されており、その両周端部に上側連通孔６１及び下側連通孔が各別に形成されている。
【００２５】
そして、オリフィス溝５９は、上側連通孔６１を介して主液室８４と連通するとともに、下側連通孔を介して副液室８６に連通する。これにより、主液室８４と副液室８６とを互いに連通させる細長い通路であるオリフィス通路が構成されている。本実施形態のエンジンマウント１０では、オリフィス溝５９、上側連通孔６１および下側連通孔からなるオリフィス通路によりシェイクオリフィス１０８が形成される。
【００２６】
なお、シェイクオリフィス１０８の路長及び断面積、すなわち流路抵抗は、車両における低周波域の共振振動であるシェイク振動の周波数（例えば、８Ｈｚ〜１２Ｈｚ）に対応するように設定（チューニング）されている。
【００２７】
次に、本実施形態におけるエンジンマウント１０の作用を説明する。
エンジンマウント１０ではエンジンまたは車体側からの振動荷重入力時に、弾性体１８が弾性変形すると、その入力振動が弾性体１８により吸収されるようになっている。
【００２８】
まず、入力振動の周波数がシェイク振動の周波数以下で、その振幅が相対的に大きい場合は、シェイクオリフィス１０８を通して主液室８４と副液室８６との間で液体が相互に流通する。このとき、軸心Ｓ方向に沿った内筒部材１６の主液室８４側への変位量は、例えば、約０．５ｍｍ程度である。
【００２９】
ここで、上述のように、ダイヤフラム８２の弛み部８３の凹み量Ｄは、内筒部材１６が軸心Ｓ方向に沿って主液室８４側に、例えば、約１ｍｍ以上変位したときに、弛み部８３が副液室８６の外側へ向けて張り出すように膨張変形するように調整されている。したがって、入力振動がシェイク振動である場合には、弛み部８３は完全には副液室８６の外側へ張り出した状態とはならず、少なくとも一部は副液室８６側に凹んだ状態となっている。
また、規制部材８５が繊維で形成されていることから、ダイヤフラム８２に柔軟性を具備させることが可能になる。このため、ダイヤフラム８２は規制部材８５によって規制されることなく、自由に膨張変形する。
【００３０】
さらに、シェイクオリフィス１０８は、その路長及び断面積がシェイク振動の周波数及び振幅に適合するようにチューニングされているため、入力振動が特にシェイク振動である場合には、シェイクオリフィス１０８を流通する液体に共振現象（液柱共振）が生じ、この液柱共振の作用によってシェイク振動を特に効果的に吸収できる。
【００３１】
また、入力振動の周波数がシェイク振動の周波数よりも高く、その振幅が小さい場合（例えば、入力振動がアイドル振動（例えば、２０Ｈｚ〜４０Ｈｚ）の場合）は、シェイク振動に適合するようにチューニングされたシェイクオリフィス１０８が目詰まり状態となり、シェイクオリフィス１０８には液体が流れ難くなる。このとき、メンブラン７５が入力振動に同期して振動することにより、主液室８４内の液圧上昇を緩和することが可能になる。これにより、主液室８４内の液圧上昇に伴う動ばね定数の上昇を緩和させ、低動倍化することができるので、アイドル振動のような中高周波振動も効果的に吸収することができる。
また、アイドル振動時の軸心Ｓ方向に沿った内筒部材１６の主液室８４側に向けた変位は、例えば、約０．１ｍｍ程度である。したがって、この場合にも、シェイク振動時と同様に、ダイヤフラム８２の膨張変形が規制部材８５によって規制されない。
【００３２】
このように、本実施形態のエンジンマウント１０は、シェイク振動やアイドル振動時のような振動荷重入力時には、ダイヤフラム８２の少なくとも一部は弛んだ状態となっている。そのため、この時点でダイヤフラム８２には張力がほとんど作用しない。したがって、ダイヤフラム８２の張力により減衰特性が低下することがない。
【００３３】
また、ダイヤフラム８２の副液室８６側の表面に接着された規制部材８５は、柔軟性を有する織布で形成され、シェイク振動やアイドル振動時のような振動荷重入力時には、弛み部８３と同様に弛んだ状態となっている。このため、ダイヤフラム８２の弛み部８３の膨張変形は、規制部材８５によって規制されることがない。これにより、主液室８４の液圧上昇に伴わせて、液体を主液室８４から副液室８６にシェイクオリフィス１０８を介して抵抗少なく流入させることが可能になる。したがって、上述のようなシェイク振動やアイドル振動が入力された場合には、各振動を効果的に吸収し、良好な減衰性能を確保することができる。
【００３４】
ところで、路面の凹凸等により主液室８４の液圧が上昇する方向の大きな荷重が入力され、主液室８４内の液圧が急激に上昇した場合等、キャビテーションを起こしうる大きな荷重が作用した場合には、軸心Ｓ方向に沿った内筒部材１６の主液室８４側への変位は、例えば、約１ｍｍ以上となる。そして、内筒部材１６が弾性体１８とともに主液室８４を収縮させることで、主液室８４の内容積が縮小する。これにより、主液室８４内の液圧が急激に上昇し、主液室８４内の液体がシェイクオリフィス１０８内を通って副液室８６へと大量に流れ込む。
【００３５】
液体が副液室８６内に流れ込むと、副液室８６の内容積が増加する。ここで、上述のように、ダイヤフラム８２の弛み部８３の凹み量Ｄは、内筒部材１６が軸心Ｓ方向に沿って主液室８４側に、例えば、約１ｍｍ以上変位したときに、弛み部８３が副液室８６の外側へ向けて張り出すように膨張変形するように調整されている。これにより、図１中の二点差線で示すように、ダイヤフラム８２の弛み部８３が副液室８６の外側へ向けて完全に張り出すように膨張変形する。
【００３６】
そして、ダイヤフラム８２の副液室８６側の表面に接着された規制部材８５には、副液室８６内の液圧により、規制部材８５を膨張変形させようとする張力が作用する。ここで、規制部材８５は、上述のように、繊維を紡織して形成した織布により形成されている。そのため、規制部材８５に張力が作用しても、繊維の引張強度により、ほとんど膨張変形することがない。
【００３７】
したがって、副液室８６内の液圧による張力を規制部材８５によって受け、ダイヤフラム８２の膨張変形を規制することができる。ダイヤフラム８２の膨張変形が規制部材８５によって規制されると、主液室８４から副液室８６への液体の流入が阻止される。これにより、主液室８４内の液圧が上昇して高圧に維持される。
【００３８】
次いで、エンジンマウント１０に主液室８４の液圧が上昇する方向の荷重に対する主液室８４の液圧が下降する方向の荷重が作用すると、主液室８４の液圧は急激に低下する。
このとき、上述のように主液室８４の液圧が高圧に維持されているので、主液室８４内が負圧になることを防止することができる。これにより、主液室８４の液圧が下降する方向の荷重入力時の主液室８４におけるキャビテーションの発生を防止して、異音の発生を抑制することができる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態のエンジンマウント１０によれば、ダイヤフラム８２の中央部に副液室８６に向けて凹んだ弛み部８３が形成され、ダイヤフラム８２の膨張変形を規制する規制部材８５を備えたことで、主液室８４の液圧を高圧に維持し、キャビテーションの発生を防止して異音の発生を抑制することができる。また、シェイク振動時には、液体を主液室８４から副液室８６にシェイクオリフィス１０８を介して抵抗少なく流入させ、良好な減衰性能を確保することができる。
また、織布からなる規制部材８５をダイヤフラム８２の表面に接着することで、ダイヤフラム８２の劣化を防ぐこともできる。
また、ダイヤフラム８２の膨張変形が規制部材８５により規制されることで、ダイヤフラム８２が過度に大きく変形することが防止され、ダイヤフラム８２の耐久性を向上させることができる。
【００４０】
また、従来の液体封入式エンジンマウントの中には、ダイヤフラムを覆うカバー部材を備え、ダイヤフラムとカバー部材との間に密閉封止された空気室を有するものがあった。
このエンジンマウントにおいて、主液室の液圧が上昇する方向の荷重の入力により主液室から副液室に液体が流入すると、空気室内の空気が圧縮されて空気圧が上昇する。この空気圧の上昇に伴って、本発明と同様に副液室内の液圧が上昇することになる。これにより、本発明と同様にキャビテーションを抑制できることが実験で確認されている。
このような従来のエンジンマウントに対して、本発明ではダイヤフラム８２の外側にカバー部材を別途に設ける必要もない。したがって、部品点数や組み付け工数を削減することができるため、製造コストを削減することができる。さらに、カバー部材の取付スペースを省くことができるため、エンジンマウント１０の小型軽量化が可能になる。
【００４１】
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。例えば、規制部材は織布ではなく、繊維であってもよい。この場合には、複数の繊維を一方向に並べたり、異なる方向に並べたりすることができる。
また、上述の実施の形態では、規制部材がダイヤフラムの副液室側の表面に、弛み部を含む凹凸形状に沿って接着されている構成について説明したが、規制部材はダイヤフラムの弛み部から離間させて凹凸を有さない状態で接着されていてもよい。
また、規制部材は、ダイヤフラムの副液室とは反対側の外表面に接着されていてもよい。このように、ダイヤフラムの外表面に規制部材が接着されている場合には、ダイヤフラムの外表面が規制部材に覆われて、ダイヤフラムの耐候性が向上する。
また、規制部材は、ダイヤフラムの内部に挟み込まれていてもよい。この場合には、ダイヤフラムに柔軟性を具備させ易くすることが可能になる。これにより、主液室の液圧上昇に伴い液体が主液室から副液室にオリフィス通路を介して抵抗少なく流入することになり、良好な減衰性能を確保することができる。
また、ダイヤフラムの副液室側の内表面と、副液室とは反対側の外表面の双方に規制部材が接着されていてもよい。この場合には、ダイヤフラムの大変形が確実に抑えられると共に、耐候性も具備させることができる。
また、規制部材はダイヤフラムに接着せず、例えば、図１中の二点鎖線で示すように、規制部材をダイヤフラムに第１取付部材の外側から対向させて配置するようにしてもよい。
また、ダイヤフラムは、副液室側に弛ませた形状であれば、上述の実施の形態で説明した形状に限られない。例えば、ダイヤフラムに複数の弛み部を形成したり、凹み量を調整したりすることで、主液室から副液室に自由に流動できる液体の体積を調整し、減衰特性を調整することができる。
また、本実施形態において、内筒部材をエンジン側に連結すると共に、外筒部材を車体側に連結したが、これとは逆に内筒部材を車体側に連結すると共に、外筒部材をエンジン側に連結するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態におけるエンジンマウントの全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  エンジンマウント（防振装置）、１４  外筒部材（第１取付部材）、１６  内筒部材（第２取付部材）、１８  弾性体、４４  仕切部材、８２  ダイヤフラム、８３  弛み部、８４  主液室、８６  副液室、１０８  シェイクオリフィス（オリフィス通路）
【図１】
2009168141.tif 000003