JP3813619B2 - 液封防振装置 - Google Patents

Description

この発明は自動車のサスペンションマウントゴムやエンジンマウントゴムのような液封防振装置に係り、特に非線形特性を発揮できるものに関する。

このような液封防振装置の一例として、特開昭６４−１５６６号には、車体側に取付けられる第１のブラケットと、振動部材側へ取付けられる第２のブラケットと、これら両部材間に設けられるゴム部と、ゴム部内に設けた液室と、この液室を２室に区割するゴム仕切壁とを備え、ゴム仕切壁には、２つの液室を連通するオリフィス部と、中央部を薄肉して形成されたメンブラン部とを一体に形成したものが示されている。
特開昭６４−１５６６号公報

このような液封防振装置において、仕切壁を、オリフィス溝が形成されたゴム仕切壁と、この上へ重ねられることによりオリフィス通路を形成する金属製のリングプレートで構成することが考えられるが、この場合にはゴム仕切壁とリングプレートの位置決めが重要となる。そこで本願はこのような位置決めをようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため請求項１に係る液封防振装置は、車体側又は振動部材側のいずれか一方へ取付けられる第１の連結部材と、他方へ取付けられる第２の連結部材と、これら両部材間に設けられる弾性体と、この弾性体と、第１又は第２の連結部材によって形成される壁部の間に設けられる液室と、この液室を２室に区割するとともに周囲を前記第１又は第２の連結部材のいずれか一方側へ固定される仕切壁と、この仕切壁によって区画された２つの液室間を第１及び第２連通口を介して連結するオリフィス通路とを備えた液封防振装置において、
前記仕切壁は、前記オリフィス通路を構成するオリフィス溝が形成されたゴム仕切壁とこの上へ重ねられて前記オリフィス溝を覆って前記オリフィス通路を形成する金属製のリングプレートと、ゴム仕切壁を支持する仕切壁支持部材を備え、
前記リングプレートは中央の空間を囲むドーナツ板状をなし、前記オリフィス通路と液室を連通する第１の連通口と、その近傍に位置する第１の位置決穴が形成され、
ゴム仕切壁は外周部に前記リングプレートが上面へ重なるオリフィス部を備え、このオリフィス部に囲まれた中央部にオリフィス部より薄肉でかつ前記リングプレートの中央の空間へ入るメンブラン部を備え、
前記オリフィス部には前記オリフィス溝を円弧状に設け、このオリフィス溝の周方向一端部を前記リングプレートの第１の連通口と連通させ、他端部にはオリフィス部に設けた貫通穴を介して前記第２の連通口と連通させ、
さらに、オリフィス溝の両端部間となるオリフィス部の上下面に、前記第１の位置決穴へ嵌合する第１の位置決突起と前記仕切壁支持部材に形成されている第２の位置決穴へ嵌合する第２の位置決突起とを突出形成し、
前記仕切壁支持部材は前記オリフィス部を嵌合するためのリング溝とその内方に形成されて前記メンブラン部が入る中央穴とを備え、
前記リング溝の底部に前記第２の連通口と前記第２の位置決穴を形成するとともに、
前記ゴム仕切壁のオリフィス部を前記仕切壁支持部材のリング溝へ嵌合し、前記第２の位置決突起を前記リングプレートの底部に形成された前記第２の位置決穴へ嵌合して前記第２の連通口と貫通穴を一致させ、かつ前記オリフィス部の上面へ前記リングプレートを被せ、前記第１の位置決穴へ前記第１の位置決突起を嵌合させることにより、前記リングプレートの第１の連通口と前記オリフィス溝の一端部とを一致させ、これにより、前記ゴム仕切壁とリングプレート及び仕切壁支持部材とを位置決めして一体化したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ゴム仕切壁の上へリングプレートを重ね、第１の位置決穴へゴム仕切壁のオリフィス部に設けられた第１の位置決突起を嵌合すると、第１の連通口とゴム仕切壁のオリフィス溝の一端部とが連通するように、ゴム仕切壁とリングプレートが位置決めされて重ね合わせされ、オリフィス通路が形成される。このため、オリフィス通路を正確に形成でき、かつゴム仕切壁が金属製のリングプレートへ密着して確実にシールできる。

また、ゴム仕切壁のオリフィス部を仕切壁支持部材のリング溝へ嵌合するとき、仕切壁支持部材のリング溝底部に設けられた第２の位置決穴へゴム仕切壁の第２の位置決突起を嵌合すると、オリフィス溝の他端部と第２の連通口とが貫通穴を介して連通するように、ゴム仕切壁と仕切壁支持部材が位置決めされて重ね合わせされる。

図１及び図２に基づいてエンジンマウントとして構成された一実施例を説明する。図２はエンジンマウントの全断面図であり、図１はその要部を拡大した図である。まず図２においてこのエンジンマウントは、振動側であるエンジンへ取付けられる第１の連結部材１と、車体側と連結する第２の連結部材２とがゴム３を介して連結されている。但し、エンジン側と車体側の連結関係は逆でもよい。

第１の連結部材１は図で下方へ開放された椀状をなし、その開放部にはハウジング４が取付けられ、これら第１の連結部材１とハウジング４の内部に略密閉空間を形成し、ダイアフラム５によってゴム３側に非圧縮性の液体が封入された液室が区画形成されている。

この液室はゴム仕切壁６によってゴム３側の第１室７とゴム仕切壁６より下方の第２室８に区画され、両室はゴム仕切壁６の外周部であるオリフィス部６ａに形成されたオリフィス通路９によって連通されている。オリフィス通路９はリングプレート１０で覆われ、その一部に形成された連通孔１０ａで一端が第１室７と連通し、かつ他端は後述するように第２室８と連通している。

ゴム仕切壁６はオリフィス通路９が形成されたオリフィス部６ａ、中間部のメンブラン部１１、その下面に形成された押し当て部１２とで構成される。

図１に明らかなように、押し当て部１２は分離溝１３により、ゴム仕切壁６から先端側が分離されたリップ状部分であり、本実施例の場合その先端はメンブラン部１１が弾性変形しない初期状態から押し当て部１２の先端が仕切壁支持部材１４の内壁１４ｂへ当接している。

また、内壁１４ｂは押し当て部１２の先端が当接するための不動部の一具体例であり、押し当て部１２は主たる振動の入力方向（メンブラン部１１の中心軸線に平行な方向）と直交する方向から突き当たるようになっている。

仕切壁支持部材１４はリング溝１４ｅを有するリング状の部材であり、リングプレート１０と平行にゴム仕切壁６の反対面（裏面）に沿うとともに、リング溝１４ｅにはオリフィス部６ａが嵌合し、かつ内周側先端１４ａが分離溝１３内へ入り込んで、その先端がリングプレート１０と平行に中心側へ屈曲している。

押し当て部１２は、先端が仕切壁支持部材１４へ押し当てられており、メンブラン部１１が図の下方へ屈曲変形する場合、仕切壁支持部材１４へ押しつけられて変形することにより、メンブラン部１１の変形量増大に対して非線形的に増大する反発力を生じ、その結果、メンブラン部１１の変形程度を規制するようになっている。

ゴム仕切壁６を嵌合した仕切壁支持部材１４は上側にリングプレート１０を乗せ、下側にダイアフラム５の周囲に形成された取付プレート５ａを重ねた状態で仕切壁支持部材１４の開口部に形成された大径部４ｂの段部４ｃ上に重ねられ、さらにリングプレート１０上に第１の連結部材１の下端部に形成された外向きのフランジ部１ａを重ね、フランジ部１ａ上に、リングプレート１０と、仕切壁支持部材１４の外壁１４ｃの先端とを重ねた状態で、ハウジング４の先端４ａをカシメて全体を固着する。

このとき、先端４ａのカシメ程度を調整することにより、リングプレート１０をゴム仕切壁６側へ圧接して、リングプレート１０の下方すなわちオリフィス部６ａ側をメンブラン部１１側よりも圧縮して締めしろ１１ａの形成を調節する。但し、この締めしろ１１ａは後述する別実施例に示すように、設けないようにもできる。

図３は、押し当て部１２の変形例であり、その先端部にテーパー１５、１６を設け、それぞれの角度（Ａ，Ｂ）を変化させることにより、先端が仕切壁支持部材１４へ突き当たる程度を変化させると、押し当て部１２の接触面積がメンブラン部１１の弾性変形に応じて増大するように変化するとともに、その変化の仕方が異なるため、様々な非線形特性が得られる。なお、押し当て部１２の肉厚を多段の階段状にしても同様な特性変化を期待できる。

第７図は、仕切壁部分の構造を詳細に説明するものである。リングプレート１０はドーナツ板状の金属製部材であり、一部に連通孔１０ａと、位置決穴１０ｂが形成されている。なお、連通孔１０ａは本願における第１の連通口に、位置決穴１０ｂは第１の位置決穴に、後述する位置決突起６ｂは第１の位置決突起に、それぞれ相当する。

ゴム仕切壁６は中央部をメンブラン部１１とし、このメンブラン部１１はオリフィス部６ａより薄肉で弾性変形が容易である。オリフィス部６ａの上面でリングプレート１０によって覆われる部分には、略Ｕ字状断面で上方へ開放されたリング溝９ｃがほぼ全周に形成されている。

リング溝９ｃとこの開口部を覆うリングプレート１０によってオリフィス通路９が略リング状に形成される（図２参照）。リング溝９ｃの一端部に形成された広幅部９ａは連通孔１０ａと重なる。リング溝９ｃの他端部は下方へ延びて裏面へ開口する貫通穴９ｂと接続し、貫通穴９ｂは仕切壁支持部材１４のオリフィス連通穴１４ｇと重なる。

仕切壁支持部材１４はオリフィス部６ａを嵌合するためのリング溝１４ｅを備えたカップ（ｃｕｐ）状の金属製部材であり、リング溝１４ｅは間隔を持って同心円上に配置された外壁１４ｃと内壁１４ｂ及び底部１４ｄで形成されている。仕切壁支持部材１４のリング溝１４ｅよりも内方に形成された中央穴１４ｆにはメンブラン部１１が入る。底部１４ｄには、前記オリフィス連通穴１４ｇと位置決穴１４ｈが形成されている。一方、ゴム仕切壁６のうちオリフィス部６ａの上下各表面には、位置決突起６ｂ及び、６ｃが形成されている。なお、リング溝９ｃは本願におけるオリフィス溝に、オリフィス連通穴１４ｇは第２の連通口に、位置決穴１４ｈは第２の位置決穴に、位置決突起６ｃは第２の位置決突起に、それぞれ相当する。

そこで、リングプレート１０、ゴム仕切壁６及び仕切壁支持部材１４を互いに重ねて、これらの３部材を一体化するとき、位置決突起６ｂ及び６ｃをそれぞれリングプレート１０の位置決穴１０ｂ及び仕切壁支持部材１４の位置決穴１４ｈと嵌合させると、広幅部９ａと連通孔１０ａが重なり、同時に貫通穴９ｂが仕切壁支持部材１４のオリフィス連通穴１４ｇと重なる。このため、第１室７と第２室８がオリフィス通路９を介して連通する。このとき金属製のリングプレート１０とゴム仕切壁６の上面は密に接触してオリフィス通路９を確実にシールでき、かつオリフィスの連通孔１０ａの位置を正確に位置決めできるので、オリフィス通路を正確に形成できる。また、仕切壁支持部材１４側も同様であり、オリフィス連通穴１４ｇの位置が正確になる。

図４乃至図６は本発明の液封防振装置によって得られるメンブラン部のバネ特性を説明するためのグラフである。このうち、図４はメンブラン部のバネ特性を示すグラフであり、横軸に変位、縦軸にバネ力を示す。図５は減衰特性を示すグラフであり、横軸に入力振動の周波数、縦軸に減衰係数を示す。図６は動バネ特性を示すグラフであり、横軸に入力振動の周波数、縦軸に動バネ係数を示す。

これらの図は、メンブラン部において、より非線形になったバネ特性が得られることを示している。また、エンジンマウントの場合、エンジンの収れん性が必要とされる変位域での減衰特性は図５のように高減衰特性となり、エンジンの防振（音、振動）が必要とされる変位域での動バネ特性は図６のように低動バネ特性となり、高減衰と低動バネの両立が計れる。

そのうえ、押し当て部１２を、メンブラン部１１が弾性変形しない初期状態から内壁１４ｂに当接させておくことにより、メンブラン部１１の弾性定数変化を階段の無い滑らかな連続曲線にすることができる。

しかも、押し当て部１２の先端が主たる振動の入力方向と直交する方向から内壁１４ｂへ当接するため、押し当て部１２をメンブラン部１１の周辺部に形成可能であり、不動部の確保を容易にするとともに、最も弾性変形量が大きくなるメンブラン部中央における弾性変形の支障にならないようにできる。

また、サスペンションからの大入力の際は、押し当て部１２によりメンブラン部１１の変位規制をして耐久性を向上させることが出来る。さらにメンブラン部１１のリングプレート１０と重なる部分に締めしろ１１ａを持たせることによりメンブラン１１による打音発生をなくすことが出来る。

さらに、図３に示すようなメンブラン部１１のバネ定数と押し当て部１２の先端テーパー形状の組み合わせによりさまざまな減衰性と動バネ特性のバランスチューニングが可能となる。

第１実施例の要部拡大断面図 第１実施例に係るエンジンマウントの全断面図 変形例の要部拡大断面図 本発明のメンブラン部におけるバネ特性を示すグラフ 本発明の減衰特性を示すグラフ 本発明の動バネ特性を示すグラフ 第１実施例の要部を一部破断して示す分解斜視図

符号の説明

１：第１の連結部材、２：第２の連結部材、３：ゴム、５：ダイアフラム、６：ゴム仕切壁、６ａ：オリフィス部、６ｂ・６ｃ：位置決突起、７：第１室、８：第２室、９：オリフィス通路、１０：リングプレート、１１：メンブラン部、１２：押し当て部、１４：仕切壁支持部材、１０ｂ：位置決穴、１４ｈ：位置決穴

Claims (1)

1. 車体側又は振動部材側のいずれか一方へ取付けられる第１の連結部材と、他方へ取付けられる第２の連結部材と、これら両部材間に設けられる弾性体と、この弾性体と、第１又は第２の連結部材によって形成される壁部の間に設けられる液室と、この液室を２室に区割するとともに周囲を前記第１又は第２の連結部材のいずれか一方側へ固定される仕切壁と、この仕切壁によって区画された２つの液室間を第１及び第２連通口を介して連結するオリフィス通路とを備えた液封防振装置において、
   前記仕切壁は、前記オリフィス通路を構成するオリフィス溝が形成されたゴム仕切壁とこの上へ重ねられて前記オリフィス溝を覆って前記オリフィス通路を形成する金属製のリングプレートと、ゴム仕切壁を支持する仕切壁支持部材とを備え、
   前記リングプレートは中央の空間を囲むドーナツ板状をなし、前記第１の連通口と、その近傍に位置する第１の位置決穴が形成され、
   ゴム仕切壁は外周部に前記リングプレートが上面へ重なるオリフィス部を備え、このオリフィス部に囲まれた中央部にオリフィス部より薄肉でかつ前記リングプレートの中央の空間へ入るメンブラン部を備え、
   前記オリフィス部には前記オリフィス溝を円弧状に設け、このオリフィス溝の周方向一端部を前記リングプレートの第１の連通口と連通させ、他端部はオリフィス部に設けた貫通穴を介して前記第２の連通口へ連通させ、
   さらに、オリフィス溝の両端部間となるオリフィス部の上下面に、前記第１の位置決穴へ嵌合する第１の位置決突起と前記仕切壁支持部材に形成されている第２の位置決穴へ嵌合する第２の位置決突起とを突出形成し、
   前記仕切壁支持部材は前記オリフィス部を嵌合するためのリング溝とその内方に形成されて前記メンブラン部が入る中央穴とを備え、
   前記リング溝の底部に前記第２の連通口と前記第２の位置決穴を形成するとともに、
   前記ゴム仕切壁のオリフィス部を前記仕切壁支持部材のリング溝へ嵌合し、前記第２の位置決突起を前記リングプレートの底部に形成された前記第２の位置決穴へ嵌合して前記第２の連通口と貫通穴を一致させ、かつ前記オリフィス部の上面へ前記リングプレートを被せ、前記第１の位置決穴へ前記第１の位置決突起を嵌合させることにより、前記リングプレートの第１の連通口と前記オリフィス溝の一端部とを一致させ、これにより、前記ゴム仕切壁とリングプレート及び仕切壁支持部材とを位置決めして一体化したことを特徴とする液封防振装置。
   

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