(57)【要約】【課題】低コストかつ省スペースで、キャビテーションの発生を抑制することが可能な、エンジンマウント１０を提供する。【解決手段】エンジンに連結される内筒部材１６と、車体に連結される外筒部材１４と、内筒部材１６と外筒部材１４との間を弾性的に支持する弾性体１８と、主液室８４と副液室８６とを連通するオリフィス通路１１４と、主液室８４と副液室８６との圧力差に応じて変形するメンブラン部材７５と、メンブラン部材７５を主液室８４から副液室８６に向かって付勢するコイルばね１４０とを備え、コイルばね１４０は、主液室８４の圧力が所定値以下の場合にメンブラン部材７５を浮上させ、主液室８４と副液室８６とを連通しうるように形成されている。【選択図】図１
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【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、略筒状に形成された第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、前記第１取付部材の内周側に配置された第２取付部材と、
前記第１取付部材と前記第２取付部材との間を弾性的に支持する弾性体と、
隔壁の一部が前記弾性体で構成され、液体が封入された主液室と、
隔壁の一部がダイヤフラムで構成されるとともに液体が封入され、液圧の変化に応じて内容積が拡縮可能な副液室と、
前記主液室と前記副液室との間に設けられた仕切部材と、
前記主液室と前記副液室とを連通するオリフィス通路と、
前記主液室と前記副液室との圧力差に応じて変形するメンブラン部材と、を備えた防振装置であって、
前記メンブラン部材を前記主液室から前記副液室に向かって付勢する付勢部材を有し、
前記付勢部材は、前記主液室の圧力が所定値以下となった場合に、前記メンブラン部材を変位させて、前記主液室と前記副液室とを連通しうるように形成されていることを特徴とする防振装置。
【請求項２】
前記メンブラン部材は、前記仕切部材に形成された貫通孔を閉塞するように前記付勢部材により付勢され、
前記メンブラン部材は、前記貫通孔より大径のリング部材を備え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】
前記付勢部材は、前記メンブラン部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項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】
車両の振動発生部であるエンジンと、振動受け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防振装置として、エンジンマウントが配設されている。エンジンマウントは、エンジンに連結される内筒と、車体に連結される外筒と、内筒および外筒を連結しつつ外筒の一方端部を閉塞する弾性体と、外筒の他方端部を閉塞するダイヤフラムと、外筒の内部を弾性体側の主液室とダイヤフラム側の副液室とに仕切る仕切部材と、主液室および副液室を連通するオリフィスと、を有している。
【０００３】
上述した従来のエンジンマウントでは、主液室の液圧が上昇する方向の荷重（以下「バウンド荷重」という。）が入力され、続けて主液室の液圧が下降する方向の荷重（以下「リバウンド荷重」という。）が入力されて、主液室内に急激な圧力変動が作用した場合に、瞬間的に主液室内の負圧が大きく（主液室内の圧力が極めて小さく）なる。これにより、主液室の液体の一部が気化して気泡が発生する（キャビテーション）。そして、その負圧が解消され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。
【０００４】
特許文献１および２には、仕切部材に対して二つの流体室を相互に連通する透孔を設けると共に、該透孔の全体を遮断し得る可動板を二つの流体室の間において移動可能に配設する技術が記載されている。この技術では、可動板の移動により主液室の負圧が緩和される。
また特許文献３には、オリフィス通路を短絡させる短絡路を仕切部材の受圧室側の面に開口するように設ける一方、短絡路を連通状態と遮断状態に切り換える弁体を設けると共に、弁体を初期弾性変形量で遮断状態に保持する金属ばねを設ける技術が記載されている。これにより、衝撃的な大荷重の振動入力時に受圧室に惹起される著しい負圧が可及的速やかに且つ確実に解消され得て、受圧室での気相分離に起因する大きな振動や異音の発生が防止され得ると記載されている。
【特許文献１】特開２００６−９７８２３号公報
【特許文献２】特開２００６−２５０２８１号公報
【特許文献３】特開２００７−１０７７１２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、特許文献１および２に記載された技術では、可動板が移動して透孔の全体を遮断すると、主液室の負圧が再び大きくなる。そのため、キャビテーションの発生を抑制することは困難である。
また特許文献３に記載された技術では、既存部品とは別の弁体を設けるため、部品点数が多くなりコストが増加するとともに、スペース効率が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたもので、低コストかつ省スペースで、キャビテーション発生を抑制することが可能な、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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る防振装置は、振動発生部および振動受部のいずれか一方に連結され、略筒状に形成された第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、前記第１取付部材の内周側に配置された第２取付部材と、前記第１取付部材と前記第２取付部材との間を弾性的に支持する弾性体と、隔壁の一部が前記弾性体で構成され、液体が封入された主液室と、隔壁の一部がダイヤフラムで構成されるとともに液体が封入され、液圧の変化に応じて内容積が拡縮可能な副液室と、前記主液室と前記副液室との間に設けられた仕切部材と、前記主液室と前記副液室とを連通するオリフィス通路と、前記主液室と前記副液室との圧力差に応じて変形するメンブラン部材と、を備えた防振装置であって、前記メンブラン部材を前記主液室から前記副液室に向かって付勢する付勢部材を有し、前記付勢部材は、前記主液室の圧力が所定値以下となった場合に、前記メンブラン部材を変位させて、前記主液室と前記副液室とを連通しうるように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、主液室の圧力が所定値以下となった場合に、副液室から主液室に液体を流入させることが可能になり、主液室の負圧を解消することができる。したがって、キャビテーションの発生を防止することができる。しかも、従来技術に係る防振装置に比べて、付勢部材を追加する他は形状変更のみで構成することが可能であり、製造コストの増加およびスペース効率の低下を抑制することができる。
【０００９】
前記メンブラン部材は、前記仕切部材に形成された貫通孔を閉塞するように前記付勢部材により付勢され、前記メンブラン部材は、前記貫通孔より大径のリング部材を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、メンブラン部材が大変形した場合でも、リング部材は貫通孔を通り抜けないので、メンブラン部材が貫通孔から脱落するのを防止することができる。
【００１０】
前記付勢部材は、前記メンブラン部材と一体に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、従来技術に係るエンジンマウントに比べて、追加部材なしで構成することが可能であり、製造コストの増加を最小限に抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、従来技術に係る防振装置に比べて、付勢部材を追加する他は形状変更のみで構成することが可能であり、製造コストの増加およびスペース効率の低下を抑制しつつ、キャビテーション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】
【００１２】
以下、本発明に係る防振装置の実施形態に係るエンジンマウントを、図面に基づいて説明する。
（エンジンマウント）
図１は、本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。
図１に示すように、エンジンマウント（防振装置）１０は、自動車における振動発生部であるエンジンを、振動受け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、図中の符号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。
【００１３】
エンジンマウント１０は、筒状の外筒部材（第１取付部材）１４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（第２取付部材）１６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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
一方、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椀状のダイヤフラム８２が加硫接着されている。ダイヤフラム支持部材８０は、外筒部材１４の小径部３０を径方向内側に加締ることによって固定されている。これにより、外筒部材１４の内部が密閉封止され、その内部に液体が封入されている。なお、外筒部材１４の内部に充填される液体としては、エチレングリコールや水等が用いられる。
【００１８】
外筒部材１４の内部には、仕切部材１００が設けられている。仕切部材１００は、ダイヤフラム支持部材８０と外筒部材１４の絞り部３２との間に挟持されている。そして、仕切部材１００と弾性体１８との間に主液室８４が形成され、仕切部材１００とダイヤフラム８２との間に副液室８６が形成されている。すなわち仕切部材１００は、主液室と前記副液室との間に設けられている。なおダイヤフラム８２を備えた副液室８６は、液圧の変化に応じて内容積が拡縮可能になっている。
【００１９】
（第１実施形態）
図２は第１実施形態における仕切部材の説明図であり、図２（ａ）は半割りにした状態の斜視図であり、図２（ｂ）は側面断面図である。図２（ｂ）に示すように、仕切部材１００は、オリフィス部材１１０、メンブラン部材７５およびコイルばね１４０を備えている。
【００２０】
オリフィス部材１１０は、樹脂材料やアルミニウム合金等からなる上半部１１０ａおよび下半部１１０ｂを組み合わせて形成されている。オリフィス部材１１０は、リング状の底筒部１１１と、底筒部１１１の上端部から径方向外側に延設されたフランジ状の上板部１１２と、底筒部１１１の下端部から径方向外側に延設されたフランジ状の下板部１１３とを備えている。これにより、オリフィス部材１１０には径方向外側に開口する断面視Ｕ字状のオリフィス通路１１４が形成されている。
【００２１】
上板部１１２の周方向の一部が切除されて、オリフィス通路１１４の主液室側の開口部１１８が形成されている。また下板部１１３の周方向の一部が切除されて、オリフィス通路１１４の副液室側の開口部（不図示）が形成されている。また、主液室側の開口部１１８と副液室側の開口部との間におけるオリフィス通路１１４の内部には、このオリフィス通路１１４を周方向に遮断する仕切り壁（不図示）が形成されている。これによりオリフィス通路１１４は、主液室と副液室とを連通するようになっている。
本実施形態のエンジンマウント１０では、オリフィス通路１１４によりシェイクオリフィスが形成されている。シェイクオリフィスの路長及び断面積、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。
【００２２】
底筒部１１１の上端部から径方向内側に向かって、メンブラン部材７５の上支持部１１７が延設されている。また底筒部１１１の下端部から径方向内側に向かって、メンブラン部材７５の下支持部１１６が延設されている。これらの上支持部１１７と下支持部１１６との間に、ゴム等の弾性材料により膜状に形成されたメンブラン部材７５が配置されている。メンブラン部材７５の外径は、底筒部１１１の内径より小さく形成されている。
メンブラン部材７５の内部には、金属等の剛性材料からなるリング部材７６が埋設されている。リング部材７６の内径は、下支持部１１６の中央に形成された貫通孔１１５の直径より大きく形成されている。このリング部材７６により、メンブラン部材７５が貫通孔１１５から脱落するのを防止しうるようになっている。
【００２３】
オリフィス部材１１０の上支持部１１７とメンブラン部材７５との間に、付勢部材としてコイルばね１４０が配置されている。コイルばね１４０は圧縮された状態で配置され、メンブラン部材７５が主液室側から副液室側に向かって下支持部１１６の貫通孔１１５を閉塞するように付勢されている。このコイルばね１４０は、主液室の圧力が所定値以下となった場合にメンブラン部材７５を浮上させて、主液室と副液室とを連通しうるように形成されている。なお、主液室の圧力が極めて小さくなっても、主液室と副液室との連通が確保されるように、コイルばね１４０のばね定数を設定しておくか、メンブラン部材７５の変位規制手段を設けておくことが望ましい。
【００２４】
（作用）
次に、上記構成のエンジンマウントの作用を説明する。
通常時のメンブラン部材７５は、コイルばね１４０によって主液室から副液室に向かって付勢され、オリフィス部材１１０の下支持部１１６に押圧されている。このとき、ゴム材料からなるメンブラン部材７５によって下支持部１１６との間がシールされ、貫通孔１１５が閉塞されているので、主液室と副液室とが連通しないようになっている。
【００２５】
この状態で、エンジンマウントにシェイク振動が入力されると、主液室と副液室との圧力差に応じてメンブラン部材７５が変形するとともに、主液室からオリフィス通路１１４に液体が流入する。オリフィス通路１１４はシェイク振動の周波数において液柱共振が発生するようにチューニングされているので、このエンジンマウントによりシェイク振動を吸収および減衰させることができる。
【００２６】
また、シェイク振動より高周波数（例えば、３０Ｈｚ程度）であって小振幅のアイドル振動がエンジンマウントに入力されると、オリフィス通路１１４が目詰まりして主液室からオリフィス通路１１４に液体が流入しなくなり、主液室内の圧力が上昇する。しかしながら、主液室と副液室との圧力差に応じてメンブラン部材７５が変形するので、主液室の圧力上昇を緩和することが可能になる。したがって、主液室内の圧力上昇に伴う動的ばね定数の増加を抑制することが可能になり、アイドル振動が車体に伝達されるのを防止することができる。
【００２７】
図２（ｃ）は、主液室の圧力が所定値以下となった場合の動作説明図である。
路面の凹凸等により主液室の液圧が上昇する方向の荷重（以下「バウンド荷重」という。）が入力され、続けて主液室の液圧が下降する方向の荷重（以下「リバウンド荷重」という。）が入力されると、瞬間的に主液室内の負圧が大きく（主液室内の圧力が極めて小さく）なる。本実施形態では、主液室内の圧力が所定値以下となった場合に、メンブラン部材７５がコイルばね１４０の付勢力に対抗して浮上する。その結果、下支持部１１６の貫通孔１１５、メンブラン部材７５とオリフィス部材１１０との隙間、コイルばね１４０の隙間、および上支持部１１７の貫通孔により、主液室と副液室との連通路が形成される。この連通路を通って副液室から主液室に液体が流入するので、主液室の負圧を解消することが可能になる。したがって、キャビテーションの発生を防止することができる。
【００２８】
このように本実施形態のメンブラン部材７５は、シェイク振動およびアイドル振動に対しては固定メンブランとして機能するので、良好な防振性能を発揮することができる。またキャビテーションを発生させる大振動に対しては弁体として機能するので、キャビテーションおよびそれに伴う異音の発生を防止することができるのである。
【００２９】
以上に詳述したように、本実施形態に係るエンジンマウントは、メンブラン部材７５を主液室から副液室に向かって付勢するコイルばね１４０を有し、そのコイルばね１４０は、主液室の圧力が所定値以下となった場合に、メンブラン部材７５を浮上させて、主液室と副液室とを連通しうるように形成されている構成とした。
この構成によれば、主液室の圧力が所定値以下となった場合に、副液室から主液室に液体を流入させることが可能になり、主液室の負圧を解消することができる。しかも、外径の大きなメンブラン部材７５を弁体として利用するので、瞬間的に多量の液体を流入させることが可能になり、主液室の負圧を迅速かつ確実に解消することが可能である。したがって、キャビテーションの発生を防止することができる。しかも、従来技術に係るエンジンマウントに比べて、コイルばね１４０の追加の他はオリフィス部材１１０の形状変更のみで構成することが可能であり、製造コストの増加およびスペース効率の低下を抑制しつつ、キャビテーションの発生を防止することができる。
【００３０】
またメンブラン部材７５は、下支持部１１６の貫通孔１１５を閉塞するように前記付勢部材により付勢され、貫通孔１１５より大径のリング部材７６を備えている構成とした。
この構成によれば、メンブラン部材７５が大変形した場合でも、リング部材７６は貫通孔１１５を通り抜けないので、メンブラン部材７５が貫通孔１１５から脱落するのを防止することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
次に第２実施形態に係るエンジンマウントについて説明する。
図３は、第２実施形態における仕切部材の説明図であり、図３（ａ）は半割りにした状態の斜視図であり、図３（ｂ）は側面断面図である。第１実施形態では付勢部材としてコイルばねを採用していたが、第２実施形態では付勢部材として弾性ブロックを採用している点で相違している。なお第１実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
オリフィス部材１１０の上支持部１１７とメンブラン部材７５との間に、付勢部材として複数の弾性ブロック２４０が配置されている。弾性ブロック２４０は、ゴム等の弾性材料により円弧状に形成され、メンブラン部材７５の外周に沿って配置されている。なお隣接する弾性ブロック２４０は、隙間を置いて配置されている。本実施形態では、４個の円弧状の弾性ブロック２４０が、メンブラン部材７５と一体に形成されている。
弾性ブロック２４０は圧縮された状態で配置され、メンブラン部材７５が主液室側から副液室側に向かって付勢されている。この弾性ブロック２４０は、主液室の圧力が所定値以下となった場合に、メンブラン部材７５を浮上させて、主液室と副液室とを連通しうるように形成されている。
【００３３】
（作用）
次に、上記構成のエンジンマウントの作用を説明する。
通常時のメンブラン部材７５は、弾性ブロック２４０によって主液室から副液室に向かって付勢され、下支持部１１６の貫通孔１１５が閉塞されている。これによりメンブラン部材７５は、シェイク振動およびアイドル振動に対しては固定メンブランとして機能するので、良好な防振性能を発揮することができる。
【００３４】
図３（ｃ）は、主液室の圧力が所定値以下となった場合の動作説明図である。
本実施形態では、主液室内の圧力が所定値以下となった場合に、メンブラン部材７５が弾性ブロック２４０の付勢力に対抗して浮上する。その結果、下支持部１１６の貫通孔１１５、メンブラン部材７５とオリフィス部材１１０との隙間、隣接する弾性ブロック２４０の隙間、および上支持部１１７の貫通孔により、主液室と副液室との連通路が形成される。この連通路を通って副液室から主液室に液体が流入するので、主液室の負圧を解消することが可能になる。したがって、キャビテーションの発生を防止することができる。
【００３５】
このように第２実施形態でも、従来技術に係るエンジンマウントに比べて、弾性ブロック２４０の追加の他はオリフィス部材１１０の形状変更のみで構成することが可能であり、製造コストの増加およびスペース効率の低下を抑制しつつ、キャビテーションの発生を防止することができる。
また第２実施形態では、メンブラン部材７５と弾性ブロック２４０とが一体に形成されている構成とした。これにより、実質的に追加部材なしで構成することが可能になり、製造コストの増加を最小限に抑制することができる。
【００３６】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では内筒部材の上方にエンジンが固定されるエンジンマウントを例にして説明したが、これとは逆に内筒部材の下方にエンジンが固定される、いわゆる吊り下げ型のエンジンマウントに本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】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。
【図２】第１実施形態における仕切部材の説明図である。
【図３】第２実施形態における仕切部材の説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
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  ７５…メンブラン部材  ７６…リング部材  ８４…主液室  ８６…副液室  １００…仕切部材  １１４…オリフィス通路  １１５…貫通孔  １４０…コイルばね（付勢部材）  ２４０…弾性ブロック（付勢部材）
【図１】
2009103223.tif 000003
【図２】
2009103223.tif 000004
【図３】
2009103223.tif 000005