液封入式防振装置
【課題】通常使用領域での減衰性能を確保するとともに、大振幅入力時の急激な圧力変動に起因するキャビテーションを緩和することができる構造を安価に提供する。
【解決手段】防振基体１６とダイヤフラム２０との間に液体封入室１８が形成され、該液体封入室が仕切り部３２により仕切られて、２液室１８Ａ，１８ｂ間がオリフィス通路３４で連通された液封入式防振装置において、防振基体１６の外面１６Ａと第２取付具１４のフランジ部２６との間にゴム状弾性体からなる拘束弾性部３８を設ける。拘束弾性部３８は、無負荷状態では、防振基体の外面１６Ａとフランジ部２６との間に軸方向の隙間４０を有し、初期荷重負荷状態では上記隙間４０がなくなるように防振基体の外面１６Ａとフランジ部２６との間に挟まれ、これにより防振基体の外面１６Ａを拘束して、防振基体１６の拡張バネ定数を増大させる。
【解決手段】防振基体１６とダイヤフラム２０との間に液体封入室１８が形成され、該液体封入室が仕切り部３２により仕切られて、２液室１８Ａ，１８ｂ間がオリフィス通路３４で連通された液封入式防振装置において、防振基体１６の外面１６Ａと第２取付具１４のフランジ部２６との間にゴム状弾性体からなる拘束弾性部３８を設ける。拘束弾性部３８は、無負荷状態では、防振基体の外面１６Ａとフランジ部２６との間に軸方向の隙間４０を有し、初期荷重負荷状態では上記隙間４０がなくなるように防振基体の外面１６Ａとフランジ部２６との間に挟まれ、これにより防振基体の外面１６Ａを拘束して、防振基体１６の拡張バネ定数を増大させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液封入式防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の振動源の振動を車体側に伝達しないように支承するエンジンマウント等の防振装置として、車体側に取り付けられる第１取付具と、振動源側に取り付けられる第２取付具と、これら取付具の間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、ゴム状弾性膜からなるダイヤフラムと、防振基体が室壁の一部をなす主液室と、ダイヤフラムが室壁の一部をなす副液室と、これら液室間を連通させるオリフィス通路とを備えた液封入式防振装置が知られている。
【０００３】
かかる液封入式防振装置においては、通常の振動入力時には、オリフィス通路での液流動による液柱共振作用や防振基体の制振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能が果たされるが、大きな振動が入力したときに、防振装置自体が異音発生源となってこれが車室内に伝達されてしまうことがある。
【０００４】
この異音は、液室内でのキャビテーションにより発生するものである。キャビテーションは、防振装置に大きな振動が入力したときに、オリフィス通路が目詰まりし、これにより主液室内が過度な負圧状態となって、封入された液体の飽和蒸気圧を下回ることで、多数の気泡が発生することにより生じる現象である。そして、このようにして発生した気泡が消滅するときの衝撃音が異音となって外部に伝達されるのである。
【０００５】
そこで、このキャビテーションによる異音の発生を防止するために、例えば、下記特許文献１には、主液室と副液室を仕切る仕切り部にチェックバルブを設けて、主液室の圧力が所定圧力以下になるとチェックバルブが開口して、液圧を緩和させる構成が開示されている。
【０００６】
また、下記特許文献２には、主液室と副液室を仕切る仕切り部に弾性膜を設けるとともに、該弾性膜に自身を貫通する切断部を設けて弁を構成し、この弁を開閉することで極度の正圧状態及び極度の負圧状態を回避し、不愉快な騒音やキャビテーションによる異音を抑制することが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−４８９０６号公報
【特許文献２】特公平７−１０７４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のようなチェックバルブを設ける方策では、液室内の構造が複雑になり、コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献２のような仕切り部の弾性膜に切断部により弁を設ける構成では、キャビテーションが問題となる引張側だけでなく、圧縮側においても弁からの液体流動が発生し、通常使用領域において本来期待されるオリフィス通路での液体流動が減少し、結果として減衰性能が低下してしまう。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、通常使用領域での減衰性能を確保するとともに、大振幅入力時の急激な圧力変動に起因するキャビテーションを緩和することができる構造を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る液封入式防振装置は、振動源側と支持側の一方に取り付けられる筒状の第１取付具と、前記第１取付具の軸芯上に配されて振動源側と支持側の他方に取り付けられる第２取付具と、前記第１取付具と第２取付具との間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、前記第１取付具に取付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するゴム状弾性膜からなるダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の主液室と前記ダイヤフラム側の副液室に仕切る仕切り部と、前記主液室と副液室を連通させるオリフィス通路と、を備える液封入式防振装置において、前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部との間に、無負荷状態では両者の間に軸方向の隙間を設けるとともに、初期荷重負荷状態では前記隙間がなくなるように前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部との間に挟まれることで前記防振基体の外面を拘束し前記防振基体の拡張バネ定数を増大させる、ゴム状弾性体からなる拘束弾性部を設けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
このような構成の拘束弾性部を設けたことにより、防振基体の拡張バネ定数としての膨出方向へのバネ定数を変化させることができる。すなわち、例えば、液封入式防振装置の通常使用領域では、拘束弾性部が防振基体の外面と第２取付具の外周部との間で挟まれることで、防振基体の外面が拘束弾性部によって拘束されるので、防振基体の拡張バネ定数が高くなる。そのため、オリフィス通路を通じての液体流動が十分に確保されるので、高い減衰性能が発揮される。一方、大振幅入力時において、主液室内でキャビテーションが問題となる引張側での変位時には、防振基体の外面と第２取付具の外周部との間に軸方向の隙間ができることで拘束弾性部による防振基体外面の拘束が解除される。そのため、防振基体の拡張バネ定数が低い状態となり、これにより、主液室内の極度な負圧状態が緩和されて、キャビテーションが発生しにくくなる。
【００１２】
このように本発明によれば、通常使用領域での減衰性能を確保するとともに、大振幅入力時の急激な圧力変動に起因するキャビテーションを緩和することができる。しかも、上記拘束弾性部を設けることでこのような機能を持たせることができるので、安価にキャビテーション対策を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、一実施形態に係る液封入式防振装置１０の縦断面図である。この防振装置１０は、自動車のエンジンを支承するエンジンマウントであり、支持側の車体に取り付けられる筒状をなす下側の第１取付具１２と、振動源であるエンジン側に取り付けられる上側の第２取付具１４と、これら両取付具１２，１４の間に介設されて両者を連結するゴム弾性体からなる防振基体１６と、この防振基体１６に対向して第１取付具１２に取り付けられて防振基体１６との間に液体封入室１８を形成するゴム状弾性膜からなるダイヤフラム２０とを備えてなる。
【００１５】
第１取付具１２は、内側に上記液体封入室１８を形成する筒状胴部２２と、その下端部２２Ａにかしめ締結された有底筒状部２４とからなる本体金具である。筒状胴部２２の上端開口部２２Ｂは、上方Ｘ１ほど径大に広がる逆テーパ状に形成されている。
【００１６】
第２取付具１４は、第１取付具１２の軸芯Ａ上に配されたボス金具であり、詳細には、前記軸芯Ａ上において、筒状胴部２２の上端開口部２２Ｂよりも軸方向Ｘの上方Ｘ１に位置している。第２取付具１４は、第１取付具１２の軸直角方向Ｙに向かって突出するストッパ用のフランジ部２６を外周部に有する。フランジ部２６は、この例では、第２取付具１４の軸方向Ｘ中央部において、全周にわたって径方向外方に突出するリング板状に形成されている。
【００１７】
防振基体１６は、その上部に第２取付具１４の下部（即ち、フランジ部２６よりも下側の部分）が埋設された状態に加硫接着され、下端外周部が筒状胴部２２の上端開口部２２Ｂに加硫接着されており、全体として略傘形状をなしている。従って、大気に面する防振基体１６の外面（即ち、上面）１６Ａは、上方Ｘ１ほど漸次径小となるテーパ面状に形成され、この例では液体封入室１８側に向けてわずかに凹状をなす断面湾曲状に形成されている。また、液体封入室１８に面する内面（即ち、下面）１６Ｂは、下方Ｘ２に向けて開口する凹状に形成されている。防振基体１６の下端部には、筒状胴部２２の内周面を覆うゴム層２８が連なっている。
【００１８】
ダイヤフラム２０は、その外周部に埋設一体化された環状の補強金具３０を介して、筒状胴部２２と有底筒状部２４とのかしめ締結部に固定されている。そして、このダイヤフラム２０と防振基体１６との間に形成された液体封入室１８は、仕切り部３２によって、防振基体１６側、即ち防振基体１６が室壁の一部をなす上側の主液室１８Ａと、ダイヤフラム２０側、即ちダイヤフラム２０が室壁の一部をなす下側の副液室１８Ｂとに仕切られており、両液室１８Ａ，１８Ｂは、単一のオリフィス通路３４により互いに連通されている。なお、符号３４Ａが、オリフィス通路３４の主液室１８Ａ側の連通口であり、符号３４Ｂが、オリフィス通路３４の副液室１８Ｂ側の連通口である。
【００１９】
仕切り部３２は、この例では、金属板のプレス加工品からなり、外周部に上記オリフィス通路３４を形成する筒状のオリフィス形成部３２Ａを備え、その内側に主液室１８Ａと副液室１８Ｂを仕切る仕切り板部３２Ｂを備える。そして、筒状胴部２２の内周面にゴム層２８を介して嵌着されており、外周フランジ３２Ｃを介して、ダイヤフラム２０の補強金具３０とともに、筒状胴部２２と有底筒状部２４とのかしめ締結部に固定されている。
【００２０】
符号３６は、第１取付具１２の上端開口部２２Ｂにかしめ固定されて、第２取付具１４の軸方向（上下方向）Ｘの変位に対するストッパ作用を果たすように設けられたストッパ金具である。このストッパ金具３６は、防振基体１６の周りを取り囲む筒状部３６Ａと、その上端から内向き（即ち、軸直角方向内方）に延びて第２取付具１４のフランジ部２６に対するストッパ用の当接部を構成するストッパ板部３６Ｂとを備えてなる。ストッパ金具３６の上面には、カバーゴム３７が被せられている。
【００２１】
上記構成を持つ液封入式防振装置１０において、本実施形態では、防振基体１６の外面１６Ａと第２取付具１４のフランジ部２６との間に、ゴム弾性体からなる拘束弾性部３８が設けられている。拘束弾性部３８は、図１に示す無負荷状態では防振基体１６の外面１６Ａと上記フランジ部２６の間に軸方向Ｘの隙間４０を設けるとともに、図２に示す初期荷重負荷状態では上記隙間４０がなくなるように防振基体１６の外面１６Ａと上記フランジ部２６との間に挟まれることで防振基体１６の外面１６Ａを拘束するものである。ここで、無負荷状態とは、車両組付け前などの防振装置１０に荷重を負荷していない状態のことである。初期荷重負荷状態とは、防振連結すべき振動源側と支持側の間に液封入式防振装置１０を組み付けたときに、当該防振装置１０にかかる分担支持荷重が負荷された状態であり、この例ではエンジンの分担支持荷重が負荷された状態である。
【００２２】
拘束弾性部３８は、本実施形態では、第２取付具１４のフランジ部２６に対し下方Ｘ２に向けて突出形成されており、無負荷状態では防振基体１６の外面１６Ａとの間で上記隙間４０を有するとともに、初期荷重負荷状態では防振基体１６の外面１６Ａに当接して、当該防振基体１６が外側に膨らみにくくなるように（即ち、主液室１８Ａが拡張しにくくなるように）防振基体１６の外面１６を拘束する。そのため、初期荷重負荷状態では、無負荷状態に比べて、防振基体１６の拡張バネ定数が増大する。ここで、拡張バネ定数とは、主液室１８Ａの圧力変化に伴って主液室１８Ａを拡張するように膨出変形するときの防振基体１６のバネ定数である。
【００２３】
より詳細には、第２取付具１４のフランジ部２６は内外分割式に構成されており、外側のリング部２６Ａが、内側の本体部２６Ｂの外周縁に対して、圧入により外嵌固定されるよう構成されている。拘束弾性部３８は、リング部２６Ａの下面側に加硫成形されており、この例ではリング部２６Ａの全周にわたって環状に設けられている。防振基体１６の外面１６Ａに当接可能な拘束弾性部３８の下面３８Ａは、上記外面１６Ａに対応するテーパ面状に形成されており、これにより、上記隙間４０は軸直角方向Ｙに略一定に設けられている。
【００２４】
隙間４０の軸方向Ｘにおける寸法は、初期荷重負荷状態で防振基体１６の外面１６Ａに当接するように、搭載される車両での初期荷重に応じて適宜に設定される。より詳細には、通常使用領域（例えば、振幅１ｍｍ程度以下の領域）において拡張バネ定数が高い状態に保持されるように（即ち、拘束弾性部３８による防振基体１６の外面１６Ａの拘束が維持されるように）、初期荷重負荷状態で拘束弾性部３８は防振基体１６の外面１６Ａを圧接しており、そのように隙間４０の軸方向Ｘ寸法が設定される。
【００２５】
なお、第２取付具１４のフランジ部２６の上面には、ストッパ金具３６との衝撃を和らげるためのストッパゴム４２が設けられており、ストッパゴム４２は拘束弾性部３８と一体のゴムで形成されている。
【００２６】
以上よりなる本実施形態の液封入式防振装置１０であると、通常使用領域、例えば振幅０．５ｍｍ程度のシェイク振動時には、図２に示すように、拘束弾性部３８が防振基体１６の外面１６Ａと第２取付具１４のフランジ部２６との間で軸方向Ｘに挟まれることで、防振基体１６の外面１６Ａが拘束されている。そのため、防振基体１６の拡張バネ定数が高く、オリフィス通路３４を通じての液体流動が十分に確保されるので、高い減衰性能が発揮される。
【００２７】
一方、振幅１ｍｍを超えるような大振幅入力時、例えば振幅２ｍｍ程度の振動入力時において、第２取付具１４が上方に向かう引張側での変位時には、拘束弾性部３８が防振基体１６の外面１６Ａから離れて非接触状態となり、拘束弾性部３８による防振基体外面１６Ａの拘束が解除される。そのため、防振基体１６の拡張バネ定数が低い状態となり、これにより、主液室１８Ａ内の極度な負圧状態が緩和されて、キャビテーションが発生しにくくなる。
【００２８】
図３は、かかる大振幅入力時における主液室１８Ａの圧力変化を示したグラフである。図中、点線は第２取付具１４に対する入力波形（変位）を示し、グラフの上方が「圧縮」、即ち第２取付具１４を下方Ｘ２に変位させる方向であり、グラフの下方が「引張」、即ち第２取付具１４を上方Ｘ１に変位させる方向である。拘束弾性部３８を持たない比較例に係る液封入式防振装置では、引張側において、長時間にわたって主液室が極度な負圧状態になっていた（図３のＤ部参照）。これに対し、本実施形態の場合、引張側において、主液室内が極度な負圧状態になるものの、その状態は速やかに解消された（Ｄ部参照）。そのため、本実施形態の場合、仮に主液室内が飽和蒸気圧に達したとしても、その状態が短いため、キャビテーションは生じにくい。
【００２９】
このように本実施形態によれば、拘束弾性部３８を設けたことにより防振基体１６の拡張バネ定数を変化させることができ、これにより、通常使用領域での減衰性能の確保と、大振幅入力時のキャビテーションの緩和を、安価な構造で達成することができる。
【００３０】
図４は他の実施形態に係る液封入式防振装置１００を示したものである。この例では、拘束弾性部１３８は、第２取付具１４と防振基体１６の間に別体に設けられており、無負荷状態では、第２取付具１４のフランジ部２６との間で上記隙間４０を有するとともに、初期荷重負荷状態では、図５に示すように、防振基体１６の外面１６Ａと第２取付具１４のフランジ部２６との間に挟まれて、防振基体１６の外面１６Ａを拘束するように構成されている。
【００３１】
より詳細には、拘束弾性部１３８は、リング状をなすゴム部材であり、単独で加硫成形したものを、別に加硫成形された防振装置１００に対して上方から組み付けることで、第２取付具１４のフランジ部２６と防振基体１６の外面１６Ａとの間に配されている。拘束弾性部１３８の下面１３８Ａは、図１の実施形態と同様、防振基体１６の外面１６Ａに対応するテーパ面状に形成されている。拘束弾性部３８の上面１３８Ｂは、軸直角方向Ｙに平行に設けられており、これにより、拘束弾性部３８の上面１３８Ｂと第２取付具１４のフランジ部２６との間に形成される隙間４０が軸直角方向Ｙに一定に設けられている。なお、第２取付具１４のフランジ部２６は、防振基体１６から連なったゴムよりなるストッパゴム１４２にて包被されている。その他の構成は図１の実施形態と同様であり、この実施形態の場合も、図１の実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００３２】
なお、上記実施形態では、拘束弾性部３８，１３８を、第２取付具１４のフランジ部２６に設けたり、或いは、該フランジ部２６と防振基体１６との間に別体に設けたが、これらに限定されるものではなく、例えば、防振基体の外面に上方に突出する拘束弾性部を一体に設けてもよい。また、無負荷状態で形成される上記隙間４０は、第２取付具１４のフランジ部２６と防振基体１６の外面１６Ａとの間に形成されていればよく、従って、拘束弾性部３８とフランジ部２６との間でも、拘束弾性部３８と防振基体外面１６Ａとの間でも、また、拘束弾性部３８の上下両側に設けられてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、拘束弾性部３８，１３８が防振基体１６の外面１６Ａを全周にわたって拘束するように、防振基体１６の外面１６Ａ又はフランジ部２６に全周にわたって拘束弾性部３８，１３８が当接するように構成したが、必ずしも全周にわたって当接状態になくてもよく、要求性能により適宜設定可能である。
【００３４】
また、上記実施形態では、単一のオリフィス通路を持つシングルオリフィス構造の防振装置について説明したが、複数の液室間をオリフィス通路にて連通させる液封入式防振装置であれば、ダブルオリフィス構造の防振装置など、種々の液封入式防振装置に適用可能である。
【００３５】
また、上記液封入式防振装置１０，１００は、上下反転させて車両に組み付けられるものであってもよく、更には、エンジンマウント以外にも、ボディマウント、デフマウントなど、種々の防振装置に適用可能である。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施形態に係る液封入式防振装置（無負荷状態）の縦断面図
【図２】同防振装置の初期荷重負荷状態での縦断面図
【図３】同防振装置における主液室内の圧力変化を示すグラフ
【図４】他の実施形態に係る液封入式防振装置（無負荷状態）の縦断面図
【図５】他の防振装置の初期荷重負荷状態での縦断面図
【符号の説明】
【００３７】
１０，１００…液封入式防振装置
１２…第１取付具
１４…第２取付具
１６…防振基体、１６Ａ…外面
１８…液体封入室、１８Ａ…主液室、１８Ｂ…副液室
２０…ダイヤフラム
２６…フランジ部
３２…仕切り部
３４…オリフィス通路
３８，１３８…拘束弾性部
４０…隙間
Ａ…軸芯
Ｘ…軸方向
Ｙ…軸直角方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液封入式防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の振動源の振動を車体側に伝達しないように支承するエンジンマウント等の防振装置として、車体側に取り付けられる第１取付具と、振動源側に取り付けられる第２取付具と、これら取付具の間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、ゴム状弾性膜からなるダイヤフラムと、防振基体が室壁の一部をなす主液室と、ダイヤフラムが室壁の一部をなす副液室と、これら液室間を連通させるオリフィス通路とを備えた液封入式防振装置が知られている。
【０００３】
かかる液封入式防振装置においては、通常の振動入力時には、オリフィス通路での液流動による液柱共振作用や防振基体の制振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能が果たされるが、大きな振動が入力したときに、防振装置自体が異音発生源となってこれが車室内に伝達されてしまうことがある。
【０００４】
この異音は、液室内でのキャビテーションにより発生するものである。キャビテーションは、防振装置に大きな振動が入力したときに、オリフィス通路が目詰まりし、これにより主液室内が過度な負圧状態となって、封入された液体の飽和蒸気圧を下回ることで、多数の気泡が発生することにより生じる現象である。そして、このようにして発生した気泡が消滅するときの衝撃音が異音となって外部に伝達されるのである。
【０００５】
そこで、このキャビテーションによる異音の発生を防止するために、例えば、下記特許文献１には、主液室と副液室を仕切る仕切り部にチェックバルブを設けて、主液室の圧力が所定圧力以下になるとチェックバルブが開口して、液圧を緩和させる構成が開示されている。
【０００６】
また、下記特許文献２には、主液室と副液室を仕切る仕切り部に弾性膜を設けるとともに、該弾性膜に自身を貫通する切断部を設けて弁を構成し、この弁を開閉することで極度の正圧状態及び極度の負圧状態を回避し、不愉快な騒音やキャビテーションによる異音を抑制することが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−４８９０６号公報
【特許文献２】特公平７−１０７４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のようなチェックバルブを設ける方策では、液室内の構造が複雑になり、コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献２のような仕切り部の弾性膜に切断部により弁を設ける構成では、キャビテーションが問題となる引張側だけでなく、圧縮側においても弁からの液体流動が発生し、通常使用領域において本来期待されるオリフィス通路での液体流動が減少し、結果として減衰性能が低下してしまう。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、通常使用領域での減衰性能を確保するとともに、大振幅入力時の急激な圧力変動に起因するキャビテーションを緩和することができる構造を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る液封入式防振装置は、振動源側と支持側の一方に取り付けられる筒状の第１取付具と、前記第１取付具の軸芯上に配されて振動源側と支持側の他方に取り付けられる第２取付具と、前記第１取付具と第２取付具との間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、前記第１取付具に取付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するゴム状弾性膜からなるダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の主液室と前記ダイヤフラム側の副液室に仕切る仕切り部と、前記主液室と副液室を連通させるオリフィス通路と、を備える液封入式防振装置において、前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部との間に、無負荷状態では両者の間に軸方向の隙間を設けるとともに、初期荷重負荷状態では前記隙間がなくなるように前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部との間に挟まれることで前記防振基体の外面を拘束し前記防振基体の拡張バネ定数を増大させる、ゴム状弾性体からなる拘束弾性部を設けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
このような構成の拘束弾性部を設けたことにより、防振基体の拡張バネ定数としての膨出方向へのバネ定数を変化させることができる。すなわち、例えば、液封入式防振装置の通常使用領域では、拘束弾性部が防振基体の外面と第２取付具の外周部との間で挟まれることで、防振基体の外面が拘束弾性部によって拘束されるので、防振基体の拡張バネ定数が高くなる。そのため、オリフィス通路を通じての液体流動が十分に確保されるので、高い減衰性能が発揮される。一方、大振幅入力時において、主液室内でキャビテーションが問題となる引張側での変位時には、防振基体の外面と第２取付具の外周部との間に軸方向の隙間ができることで拘束弾性部による防振基体外面の拘束が解除される。そのため、防振基体の拡張バネ定数が低い状態となり、これにより、主液室内の極度な負圧状態が緩和されて、キャビテーションが発生しにくくなる。
【００１２】
このように本発明によれば、通常使用領域での減衰性能を確保するとともに、大振幅入力時の急激な圧力変動に起因するキャビテーションを緩和することができる。しかも、上記拘束弾性部を設けることでこのような機能を持たせることができるので、安価にキャビテーション対策を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、一実施形態に係る液封入式防振装置１０の縦断面図である。この防振装置１０は、自動車のエンジンを支承するエンジンマウントであり、支持側の車体に取り付けられる筒状をなす下側の第１取付具１２と、振動源であるエンジン側に取り付けられる上側の第２取付具１４と、これら両取付具１２，１４の間に介設されて両者を連結するゴム弾性体からなる防振基体１６と、この防振基体１６に対向して第１取付具１２に取り付けられて防振基体１６との間に液体封入室１８を形成するゴム状弾性膜からなるダイヤフラム２０とを備えてなる。
【００１５】
第１取付具１２は、内側に上記液体封入室１８を形成する筒状胴部２２と、その下端部２２Ａにかしめ締結された有底筒状部２４とからなる本体金具である。筒状胴部２２の上端開口部２２Ｂは、上方Ｘ１ほど径大に広がる逆テーパ状に形成されている。
【００１６】
第２取付具１４は、第１取付具１２の軸芯Ａ上に配されたボス金具であり、詳細には、前記軸芯Ａ上において、筒状胴部２２の上端開口部２２Ｂよりも軸方向Ｘの上方Ｘ１に位置している。第２取付具１４は、第１取付具１２の軸直角方向Ｙに向かって突出するストッパ用のフランジ部２６を外周部に有する。フランジ部２６は、この例では、第２取付具１４の軸方向Ｘ中央部において、全周にわたって径方向外方に突出するリング板状に形成されている。
【００１７】
防振基体１６は、その上部に第２取付具１４の下部（即ち、フランジ部２６よりも下側の部分）が埋設された状態に加硫接着され、下端外周部が筒状胴部２２の上端開口部２２Ｂに加硫接着されており、全体として略傘形状をなしている。従って、大気に面する防振基体１６の外面（即ち、上面）１６Ａは、上方Ｘ１ほど漸次径小となるテーパ面状に形成され、この例では液体封入室１８側に向けてわずかに凹状をなす断面湾曲状に形成されている。また、液体封入室１８に面する内面（即ち、下面）１６Ｂは、下方Ｘ２に向けて開口する凹状に形成されている。防振基体１６の下端部には、筒状胴部２２の内周面を覆うゴム層２８が連なっている。
【００１８】
ダイヤフラム２０は、その外周部に埋設一体化された環状の補強金具３０を介して、筒状胴部２２と有底筒状部２４とのかしめ締結部に固定されている。そして、このダイヤフラム２０と防振基体１６との間に形成された液体封入室１８は、仕切り部３２によって、防振基体１６側、即ち防振基体１６が室壁の一部をなす上側の主液室１８Ａと、ダイヤフラム２０側、即ちダイヤフラム２０が室壁の一部をなす下側の副液室１８Ｂとに仕切られており、両液室１８Ａ，１８Ｂは、単一のオリフィス通路３４により互いに連通されている。なお、符号３４Ａが、オリフィス通路３４の主液室１８Ａ側の連通口であり、符号３４Ｂが、オリフィス通路３４の副液室１８Ｂ側の連通口である。
【００１９】
仕切り部３２は、この例では、金属板のプレス加工品からなり、外周部に上記オリフィス通路３４を形成する筒状のオリフィス形成部３２Ａを備え、その内側に主液室１８Ａと副液室１８Ｂを仕切る仕切り板部３２Ｂを備える。そして、筒状胴部２２の内周面にゴム層２８を介して嵌着されており、外周フランジ３２Ｃを介して、ダイヤフラム２０の補強金具３０とともに、筒状胴部２２と有底筒状部２４とのかしめ締結部に固定されている。
【００２０】
符号３６は、第１取付具１２の上端開口部２２Ｂにかしめ固定されて、第２取付具１４の軸方向（上下方向）Ｘの変位に対するストッパ作用を果たすように設けられたストッパ金具である。このストッパ金具３６は、防振基体１６の周りを取り囲む筒状部３６Ａと、その上端から内向き（即ち、軸直角方向内方）に延びて第２取付具１４のフランジ部２６に対するストッパ用の当接部を構成するストッパ板部３６Ｂとを備えてなる。ストッパ金具３６の上面には、カバーゴム３７が被せられている。
【００２１】
上記構成を持つ液封入式防振装置１０において、本実施形態では、防振基体１６の外面１６Ａと第２取付具１４のフランジ部２６との間に、ゴム弾性体からなる拘束弾性部３８が設けられている。拘束弾性部３８は、図１に示す無負荷状態では防振基体１６の外面１６Ａと上記フランジ部２６の間に軸方向Ｘの隙間４０を設けるとともに、図２に示す初期荷重負荷状態では上記隙間４０がなくなるように防振基体１６の外面１６Ａと上記フランジ部２６との間に挟まれることで防振基体１６の外面１６Ａを拘束するものである。ここで、無負荷状態とは、車両組付け前などの防振装置１０に荷重を負荷していない状態のことである。初期荷重負荷状態とは、防振連結すべき振動源側と支持側の間に液封入式防振装置１０を組み付けたときに、当該防振装置１０にかかる分担支持荷重が負荷された状態であり、この例ではエンジンの分担支持荷重が負荷された状態である。
【００２２】
拘束弾性部３８は、本実施形態では、第２取付具１４のフランジ部２６に対し下方Ｘ２に向けて突出形成されており、無負荷状態では防振基体１６の外面１６Ａとの間で上記隙間４０を有するとともに、初期荷重負荷状態では防振基体１６の外面１６Ａに当接して、当該防振基体１６が外側に膨らみにくくなるように（即ち、主液室１８Ａが拡張しにくくなるように）防振基体１６の外面１６を拘束する。そのため、初期荷重負荷状態では、無負荷状態に比べて、防振基体１６の拡張バネ定数が増大する。ここで、拡張バネ定数とは、主液室１８Ａの圧力変化に伴って主液室１８Ａを拡張するように膨出変形するときの防振基体１６のバネ定数である。
【００２３】
より詳細には、第２取付具１４のフランジ部２６は内外分割式に構成されており、外側のリング部２６Ａが、内側の本体部２６Ｂの外周縁に対して、圧入により外嵌固定されるよう構成されている。拘束弾性部３８は、リング部２６Ａの下面側に加硫成形されており、この例ではリング部２６Ａの全周にわたって環状に設けられている。防振基体１６の外面１６Ａに当接可能な拘束弾性部３８の下面３８Ａは、上記外面１６Ａに対応するテーパ面状に形成されており、これにより、上記隙間４０は軸直角方向Ｙに略一定に設けられている。
【００２４】
隙間４０の軸方向Ｘにおける寸法は、初期荷重負荷状態で防振基体１６の外面１６Ａに当接するように、搭載される車両での初期荷重に応じて適宜に設定される。より詳細には、通常使用領域（例えば、振幅１ｍｍ程度以下の領域）において拡張バネ定数が高い状態に保持されるように（即ち、拘束弾性部３８による防振基体１６の外面１６Ａの拘束が維持されるように）、初期荷重負荷状態で拘束弾性部３８は防振基体１６の外面１６Ａを圧接しており、そのように隙間４０の軸方向Ｘ寸法が設定される。
【００２５】
なお、第２取付具１４のフランジ部２６の上面には、ストッパ金具３６との衝撃を和らげるためのストッパゴム４２が設けられており、ストッパゴム４２は拘束弾性部３８と一体のゴムで形成されている。
【００２６】
以上よりなる本実施形態の液封入式防振装置１０であると、通常使用領域、例えば振幅０．５ｍｍ程度のシェイク振動時には、図２に示すように、拘束弾性部３８が防振基体１６の外面１６Ａと第２取付具１４のフランジ部２６との間で軸方向Ｘに挟まれることで、防振基体１６の外面１６Ａが拘束されている。そのため、防振基体１６の拡張バネ定数が高く、オリフィス通路３４を通じての液体流動が十分に確保されるので、高い減衰性能が発揮される。
【００２７】
一方、振幅１ｍｍを超えるような大振幅入力時、例えば振幅２ｍｍ程度の振動入力時において、第２取付具１４が上方に向かう引張側での変位時には、拘束弾性部３８が防振基体１６の外面１６Ａから離れて非接触状態となり、拘束弾性部３８による防振基体外面１６Ａの拘束が解除される。そのため、防振基体１６の拡張バネ定数が低い状態となり、これにより、主液室１８Ａ内の極度な負圧状態が緩和されて、キャビテーションが発生しにくくなる。
【００２８】
図３は、かかる大振幅入力時における主液室１８Ａの圧力変化を示したグラフである。図中、点線は第２取付具１４に対する入力波形（変位）を示し、グラフの上方が「圧縮」、即ち第２取付具１４を下方Ｘ２に変位させる方向であり、グラフの下方が「引張」、即ち第２取付具１４を上方Ｘ１に変位させる方向である。拘束弾性部３８を持たない比較例に係る液封入式防振装置では、引張側において、長時間にわたって主液室が極度な負圧状態になっていた（図３のＤ部参照）。これに対し、本実施形態の場合、引張側において、主液室内が極度な負圧状態になるものの、その状態は速やかに解消された（Ｄ部参照）。そのため、本実施形態の場合、仮に主液室内が飽和蒸気圧に達したとしても、その状態が短いため、キャビテーションは生じにくい。
【００２９】
このように本実施形態によれば、拘束弾性部３８を設けたことにより防振基体１６の拡張バネ定数を変化させることができ、これにより、通常使用領域での減衰性能の確保と、大振幅入力時のキャビテーションの緩和を、安価な構造で達成することができる。
【００３０】
図４は他の実施形態に係る液封入式防振装置１００を示したものである。この例では、拘束弾性部１３８は、第２取付具１４と防振基体１６の間に別体に設けられており、無負荷状態では、第２取付具１４のフランジ部２６との間で上記隙間４０を有するとともに、初期荷重負荷状態では、図５に示すように、防振基体１６の外面１６Ａと第２取付具１４のフランジ部２６との間に挟まれて、防振基体１６の外面１６Ａを拘束するように構成されている。
【００３１】
より詳細には、拘束弾性部１３８は、リング状をなすゴム部材であり、単独で加硫成形したものを、別に加硫成形された防振装置１００に対して上方から組み付けることで、第２取付具１４のフランジ部２６と防振基体１６の外面１６Ａとの間に配されている。拘束弾性部１３８の下面１３８Ａは、図１の実施形態と同様、防振基体１６の外面１６Ａに対応するテーパ面状に形成されている。拘束弾性部３８の上面１３８Ｂは、軸直角方向Ｙに平行に設けられており、これにより、拘束弾性部３８の上面１３８Ｂと第２取付具１４のフランジ部２６との間に形成される隙間４０が軸直角方向Ｙに一定に設けられている。なお、第２取付具１４のフランジ部２６は、防振基体１６から連なったゴムよりなるストッパゴム１４２にて包被されている。その他の構成は図１の実施形態と同様であり、この実施形態の場合も、図１の実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００３２】
なお、上記実施形態では、拘束弾性部３８，１３８を、第２取付具１４のフランジ部２６に設けたり、或いは、該フランジ部２６と防振基体１６との間に別体に設けたが、これらに限定されるものではなく、例えば、防振基体の外面に上方に突出する拘束弾性部を一体に設けてもよい。また、無負荷状態で形成される上記隙間４０は、第２取付具１４のフランジ部２６と防振基体１６の外面１６Ａとの間に形成されていればよく、従って、拘束弾性部３８とフランジ部２６との間でも、拘束弾性部３８と防振基体外面１６Ａとの間でも、また、拘束弾性部３８の上下両側に設けられてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、拘束弾性部３８，１３８が防振基体１６の外面１６Ａを全周にわたって拘束するように、防振基体１６の外面１６Ａ又はフランジ部２６に全周にわたって拘束弾性部３８，１３８が当接するように構成したが、必ずしも全周にわたって当接状態になくてもよく、要求性能により適宜設定可能である。
【００３４】
また、上記実施形態では、単一のオリフィス通路を持つシングルオリフィス構造の防振装置について説明したが、複数の液室間をオリフィス通路にて連通させる液封入式防振装置であれば、ダブルオリフィス構造の防振装置など、種々の液封入式防振装置に適用可能である。
【００３５】
また、上記液封入式防振装置１０，１００は、上下反転させて車両に組み付けられるものであってもよく、更には、エンジンマウント以外にも、ボディマウント、デフマウントなど、種々の防振装置に適用可能である。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施形態に係る液封入式防振装置（無負荷状態）の縦断面図
【図２】同防振装置の初期荷重負荷状態での縦断面図
【図３】同防振装置における主液室内の圧力変化を示すグラフ
【図４】他の実施形態に係る液封入式防振装置（無負荷状態）の縦断面図
【図５】他の防振装置の初期荷重負荷状態での縦断面図
【符号の説明】
【００３７】
１０，１００…液封入式防振装置
１２…第１取付具
１４…第２取付具
１６…防振基体、１６Ａ…外面
１８…液体封入室、１８Ａ…主液室、１８Ｂ…副液室
２０…ダイヤフラム
２６…フランジ部
３２…仕切り部
３４…オリフィス通路
３８，１３８…拘束弾性部
４０…隙間
Ａ…軸芯
Ｘ…軸方向
Ｙ…軸直角方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源側と支持側の一方に取り付けられる筒状の第１取付具と、
前記第１取付具の軸芯上に配されて振動源側と支持側の他方に取り付けられる第２取付具と、
前記第１取付具と第２取付具との間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、
前記第１取付具に取付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するゴム状弾性膜からなるダイヤフラムと、
前記液体封入室を前記防振基体側の主液室と前記ダイヤフラム側の副液室に仕切る仕切り部と、
前記主液室と副液室を連通させるオリフィス通路と、
を備え、
前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部との間に、無負荷状態では両者の間に軸方向の隙間を設けるとともに、初期荷重負荷状態では前記隙間がなくなるように前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部との間に挟まれることで前記防振基体の外面を拘束し前記防振基体の拡張バネ定数を増大させる、ゴム状弾性体からなる拘束弾性部が設けられた、
液封入式防振装置。
【請求項２】
前記拘束弾性部が、前記第２取付具の外周部に設けられて、無負荷状態では前記防振基体の外面との間で前記隙間を有するとともに、初期荷重負荷状態では前記防振基体の外面に当接して前記防振基体の外面を拘束する、
請求項１記載の液封入式防振装置。
【請求項３】
前記拘束弾性部が、前記第２取付具と前記防振基体の間に別体に設けられ、無負荷状態では前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部の少なくとも一方との間で前記隙間を有するとともに、初期荷重負荷状態では前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部との間に挟まれて前記防振基体の外面を拘束する、
請求項１記載の液封入式防振装置。
【請求項４】
前記第２取付具が前記第１取付具の軸直角方向に突出するフランジ部を外周部に有し、前記防振基体の外面と前記フランジ部との間に前記拘束弾性部が設けられた、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液封入式防振装置。
【請求項１】
振動源側と支持側の一方に取り付けられる筒状の第１取付具と、
前記第１取付具の軸芯上に配されて振動源側と支持側の他方に取り付けられる第２取付具と、
前記第１取付具と第２取付具との間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、
前記第１取付具に取付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するゴム状弾性膜からなるダイヤフラムと、
前記液体封入室を前記防振基体側の主液室と前記ダイヤフラム側の副液室に仕切る仕切り部と、
前記主液室と副液室を連通させるオリフィス通路と、
を備え、
前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部との間に、無負荷状態では両者の間に軸方向の隙間を設けるとともに、初期荷重負荷状態では前記隙間がなくなるように前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部との間に挟まれることで前記防振基体の外面を拘束し前記防振基体の拡張バネ定数を増大させる、ゴム状弾性体からなる拘束弾性部が設けられた、
液封入式防振装置。
【請求項２】
前記拘束弾性部が、前記第２取付具の外周部に設けられて、無負荷状態では前記防振基体の外面との間で前記隙間を有するとともに、初期荷重負荷状態では前記防振基体の外面に当接して前記防振基体の外面を拘束する、
請求項１記載の液封入式防振装置。
【請求項３】
前記拘束弾性部が、前記第２取付具と前記防振基体の間に別体に設けられ、無負荷状態では前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部の少なくとも一方との間で前記隙間を有するとともに、初期荷重負荷状態では前記防振基体の外面と前記第２取付具の外周部との間に挟まれて前記防振基体の外面を拘束する、
請求項１記載の液封入式防振装置。
【請求項４】
前記第２取付具が前記第１取付具の軸直角方向に突出するフランジ部を外周部に有し、前記防振基体の外面と前記フランジ部との間に前記拘束弾性部が設けられた、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液封入式防振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１３３３４６（Ｐ２００９−１３３３４６Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０７９７７（Ｐ２００７−３０７９７７）
【出願日】平成１９年１１月２８日（２００７．１１．２８）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２８日（２００７．１１．２８）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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