JPH0721937Y2 - 液体封入式マウント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車に用いられる液体封入式マウントに関
し、とくに高周波域で低いばね定数が得られ、かつ低周
波域では高減衰特性が得られるようにした液体封入式マ
ウントに関する。

〔従来の技術〕

本考案に関連する先行技術として、特開昭60-139940号
公報、実開昭60-71749号公報、実開昭60-143947号公
報、実開昭62-25348号公報が知られている。

上記の特開昭60-139940号公報に開示されている防振装
置は、内筒と外筒とを連結する弾性体内に、周方向に離
間する複数の液室を設け、各液室を周方向及び軸方向各
絞り通路で連通することにより、あらゆる方向の振動を
減衰可能としている。他の実開昭60-71749号公報、実開
昭60-143947号公報、実開昭62-25348号も同様に液体が
封入された防振構造を開示している。

従来の液体封入式マウントは、たとえば実開昭62-25348
号公報に開示されているように、管状のオリフィスを有
しており、10〜20Hzの低周波数域の振動においては、高
減衰特性を得ることができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、管状のオリフィスによって低周波数域で
の減衰係数を大きくする構造では、100〜500Hzの高周波
数域において、ばね定数が大きくなってしまう。ばね定
数が大きくなると、振動伝達が大きくなり、車両の乗心
地と車低音が悪化するという問題を招く。

本考案は、高周波域での振動では低動ばね定数を確保す
るとともに、低周波域の振動では高減衰特性を確保し、
車両の乗心地の向上と車内音を低減させることが可能な
液体封入マウントを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的に沿う本考案の液体封入式マウントは、内筒と
外筒とを第１の弾性体と第２の弾性体を介して連結し、
該各弾性体により内外筒間に液体が封入される液室を形
成し、該液室を、内筒と外筒のいずれか一方に固定され
軸方向における高周波振動時に軸方向に弾性変形可能な
弾性体のみからなる弾性隔壁によって第１の弾性体側に
位置する主液室と第２の弾性体側に位置する副液室とに
区画し、該主液室と副液室とを、前記弾性隔壁と内外筒
との間に形成され周方向に延びる流路により連通させ、
前記主液室側の第１の弾性体の軸方向の剛性を、副液室
側の第２の弾性体の軸方向の剛性よりも大としたものか
らなる。

〔作用〕

このように構成された液体封入式マウントにおいては、
低周波域での振動時に内筒に軸方向の力が作用した場合
は、振動方向に応じて一方の液室の容積が縮小し、逆に
他方の液室の容積が拡大される。これにより、たとえば
主液室内の液体が、弾性隔壁と内外筒との間に形成され
た流路を通って副液室に流入し、この液体が流路を通過
する際の流動抵抗により減衰力が発生する。

高周波域での振動時においては、同様に内筒に軸方向の
力が作用した場合は、主液室と副液室の容積が変化する
が、振動数が高いため、液体が流路を通過する際の抵抗
が大きくなってしまう。すなわち、高周波域での振動時
においては、流路が目詰まりした状態と同様になる。そ
のため、主液室の液体が流路を通過することができなく
なり、弾性隔壁が弾性変形する。弾性隔壁が弾性変形す
ると、その部分の液体が弾性隔壁の弾性変形に応じて軸
方向に流動し、液体の質量と第１の液室および第２の液
室の体積弾性により共振現象が発生する。このような共
振現象の下では、力の位相差が生じるため、ばね定数は
共振周波数まで低い値を保つことになり、高周波数域で
は、ばね定数を小さくすることが可能となる。

また、主液室側の第１の弾性体の軸方向の剛性は、副液
室側の第２の弾性体の軸方向の剛性よりも大であるの
で、第１の弾性体の変位によるピストン作用により、主
液室側は軸方向の振動に対して積極的に共振作用を生じ
させる。一方、副液室側の第２の弾性体の軸方向の剛性
は第１の弾性体よりも小となるので、第２の弾性体の変
位によるピストン作用は小さく、副液室側では主液室側
に比べて共振作用は小さくなる。したがって、液体封入
式マウント全体としては、共振が大きくなりすぎるとい
うことはなくなり、高周波数域におけるばね特性が大き
く変化することはなくなる。

液体封入式マウントに、軸方向と直角方向の力が作用し
た場合は、液体は外筒と内筒の間を円周方向に沿って流
れるようになるので、その流動抵抗により高減衰特性を
得ることができる。そして、その変位が大であるとき
は、弾性隔壁が外筒または内筒のいずれか一方に当接
し、軸方向と直角方向のばね特性を非線形とすることが
できる。

〔実施例〕

以下に、本考案に係る液体封入式マウントの望ましい実
施例を図面を参照して説明する。

第１実施例 第１図および第２図は、本考案の第１実施例を示してお
り、とくに自動車のサスペンションに使用されるマウン
トに適用した例を示している。図中、１は内筒を示して
おり、内筒１の外筒には外筒２が配置されている。外筒
２の上端は、内筒１の上端よりも突出しており、逆に内
筒１の下端は外筒２の下端よりも突出している。この外
筒２の上端は、半径方向外方に膨出するフランジ部３に
形成されている。外筒２の上端の内側には、周方向に延
び断面形状が略Ｌ字形の補強部材４が位置している。補
強部材４の下端部4aは、半径方向内方に若干突出してい
る。フランジ部３の外周部は半径方向内方に折り曲げら
れており、この折り曲げ部５によって補強部材４の外周
端が包み込まれ保持されている。

内筒１と外筒２とは、内外筒間に位置する第１の弾性体
６と第２の弾性体７によって連結されている。第１の弾
性体６の内側は内筒１の外周面に接合され、第１の弾性
体６の外側は、補強部材４の内周面および外筒２の内周
面に接合されている。外筒２の内周面に接合される第１
の弾性６の部位は、シール部材の役目を果す。第２の弾
性体７の内側は、内筒２に圧入されたリング８の外周面
に接合され、第２の弾性体７の外側は、外筒２の下端部
の内周面に接合されている。

第１の弾性体６の軸方向の厚さは、第２の弾性体７の軸
方向の厚さよりも大となっている。これにより、第１の
弾性体６の軸方向の剛性は、第２の弾性体７の軸方向の
剛性よりも大となっている。また、補強部材４の下端部
4aが半径方向内方に突出しているので、この下端部4aに
よっても第１の弾性体６の軸方向の剛性が高められてい
る。

内筒１と外筒２との間には、各弾性体６、７の包囲によ
って液室９が形成されている。液室９内には、たとえば
粘性の低い水やエチレングリコール等が封入されてい
る。液室９には、この液室９を第１の弾性体６側の主液
室10と第２の弾性体７側の副液室11とに区画する弾性体
のみからなる弾性隔壁12が設けられている。弾性隔壁12
は、断面形状が略台形となっており、内筒１のみに固定
されている。すなわち、弾性隔壁12の外周面と外筒２の
内周面との間には、隙間が形成される。本実施例では、
制作の都合上、第１の弾性体６と弾性隔壁12とは内筒２
の外周面上で連結されている。

弾性隔壁12の外周面と外筒２の内周面との間の隙間は、
主液室10と副液室11とを連通する流路15となっている。
この流路15は、第２図に示すように、等間隔で周方向に
延びている。また、弾性隔壁12の外周面は、外筒２の内
周面と当接可能となっている。つまり、内筒１に軸心Ａ
方向と直角方向の荷重が作用し、内筒１と外筒２の変位
が大となった場合は、弾性隔壁12が外筒２に当接するよ
うになっている。

外筒２は、自動車のボデーに形成された穴14に嵌合され
保持されている。内筒１の上端面には、鍔部材16が設け
られており、この鍔部材16と内筒１にはボルト17が挿通
されている。鍔部材16は、半径方向外方に膨出し、その
径は、ほぼ外筒２のフランジ部材３の径と同じになって
いる。フランジ部材３の直上に位置する補強部材４の頂
面には、断面形状が三角形の弾性体からなるストッパ18
が接合されている。鍔部材16は、ストッパ18に当接可能
となっており、車両の停止時には鍔部材16とストッパ18
との間には隙間が形成されている。ボルト17の下端に
は、サスペンションの差動装置19が連結されている。

つぎに、第１実施例における作用について説明する。

サスペンションとボルト17を介して連結されている内筒
１に、図の下方から荷重が作用した場合は、主液室10の
容積が縮小され、副液室11の容積が増大される。つま
り、第１の弾性体６は、補強部材４によって外周部が変
形しにくくなっているので、第１の弾性体６と弾性隔壁
12との間に位置する主液室10は、内筒１の移動に伴なう
弾性隔壁12の移動により縮小される。これにより、液室
９の液体は、主液室10から副液室11に流入する。この場
合、液体は周方向に延びる流路15を介して副液室11に流
れ、この流路15を通過する際の流動抵抗により、高減衰
特性が得られる。

内筒１に高周波数域の振動が伝達されると、高振動によ
り液体が流路15を通過する際の抵抗が大となるので、流
路15に液体が流れなくなり、液体の圧力により弾性隔壁
12が軸方向に弾性変形する。そのため、弾性隔壁12の近
傍の液体が弾性隔壁12の弾性変形に伴なって上下方向に
流動し、この液体の質量と主液室10および副液室11の体
積弾性により共振現象が発生する。つまり、このような
現象下では、力の位相差が生じるため、マウントのばね
定数は共振周波数まで低い値を保つことになる。したが
って、高周波数域においてばね定数を小さくすることが
でき、振動絶縁性を向上させることができる。

ここで、主液室10側の第１の弾性体６の軸方向の剛性
は、副液室11側の第２の弾性体７の軸方向の剛性よりも
大であるので、主液室10側は軸方向の振動に対して第１
の弾性体６のピストン作用により積極的に共振作用を生
じさせるが、副液室11側の第２の弾性体７の軸方向の剛
性は、第１の弾性体６よりも小となるので、第２の弾性
体７の変位によるピストン作用は小となり、副液室11側
では主液室10側に比べて共振作用は小さくなる。そのた
め、液体封入式マウント全体としては共振が大きくなり
すぎることはなくなり、高周波数域におけるばね特性が
大きく変化するのが防止される。

このように、低周波域の振動では高減衰特性が得られ、
高周波域の振動では低いばね定数が得られるので、車両
の乗心地が向上し、車内音も低減される。

さらに、内筒１に軸心Ａ方向と直角方向の荷重が作用し
た場合は、内筒１の移動により、液室９内の液体が外筒
２の内周面に沿って流れ、この時に生じる流動抵抗によ
り高減衰特性を得ることができる。そして、内筒１の変
位が大きい場合は、外筒２の内周面に弾性隔壁12が当接
するので、軸心Ａ方向と直角方向におけるばね特性を非
線形とすることができ、マウントの機能を高めることが
できる。

第２実施例 第３図は、本考案の第２実施例を示している。

本実施例は、第１実施例の構成に準じるので、準じる部
分に第１実施例と同一の符号を付すことにより準じる部
分の説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
後述する他の実施例についても同様とする。

第３図において、51は弾性体のみからなる弾性隔壁を示
しており、弾性隔壁51は内筒１に固定されている。弾性
隔壁51は、軸心Ａと直角方向に配置された弾性体からな
る円形状のプレート52と、このプレート52と接合され軸
心Ａ方向に沿って延びる弾性体からなるプレート53、54
とから構成されている。プレート54は、プレート53に対
して直角に配置されている。外筒２の内周面には、内筒
１が軸心Ａ方向と直角方向に大きく変位した場合に弾性
隔壁51の外周部が当接可能なストッパゴム55が接合され
ている。

このように構成された第２実施例においては、内筒１に
低周波域の振動が作用した場合は、各方向の動きに応じ
て各プレート52、53、54が液体中を移動することにな
る。そのため、液室９の液体は弾性隔壁51の動きによっ
てその流れが変わり、３軸方向すべてにおいて大きな減
衰力を得ることができる。

また、内筒１に高周波域の振動が作用した場合は、液室
９内の液体は弾性隔壁51の各プレートによって攪拌され
る。この状態においては、攪拌された液体の質量と液室
10、11の体積弾性とによって共振系ができる。そのた
め、ばね定数は共振周波数まで低い値に維持され、３軸
方向とも高周波域でのばね定数を小さくすることができ
る。その他の作用は第１実施例に準じる。

第３実施例 第４図および第５図は、本考案の第３実施例を示してい
る。図中、71は弾性体のみからなる弾性隔壁を示してお
り、その形状は第１実施例の場合とほぼ同様である。第
１実施例においては、弾性隔壁12と第１の弾性体６が一
体に形成されていたが、本実施例では弾性隔壁71と第１
の弾性体６とは分離されている。液室９内における第１
の弾性体６と弾性隔壁71との間には、内筒１に固定され
た剛体プレート72が配置されている。剛体プレート72
は、円形状のプレートであり、その直径は弾性隔壁71の
径よりも小となっている。また、弾性隔壁71は、内筒１
の大変位時に外筒２に当接するようになっている。

このように構成された第３実施例においては、自動車の
発振時、シェイク時など比較的振幅の大きい場合、内筒
１は低周波数域10〜20Hzで振動し、液室９内を弾性隔壁
71が軸方向に動く。この場合、主液室10と副液室11との
容積が変化し、弾性隔壁71と外筒２との間の流路15を液
体が流れ、この液体の流動抵抗により減衰力が発生す
る。

また、高速走行時などロードノイズ、エンジンノイズが
大きくなる場合は、内筒１は高周波数域100〜500Hzの微
小振幅で振動する。この状態では、高速振動のため、流
路15を流れる際の流体の流路抵抗が大となり、流路15は
目づまり状態と同様になる。弾性隔壁71は剛体でないた
めに、振動周波数が200Hz程度まで、ばね定数は大きく
ならないが、剛体プレヒト72を設けない構造では、これ
以上の周波数になると、ばね定数が大きくなってしま
い、車内騒音が悪化する。

本実施例では、第１の弾性体６と弾性隔壁71との間に内
筒１と一体で動く剛体プレート72が設けられているの
で、液体の質量と液室体積弾性係数できまる共振係の共
振周波数を500Hz以上にすることができる。そして、共
振周波数までのばね定数は下げることができるので、50
0Hz程度まで振動の伝達を減少させることが可能とな
る。

第４実施例 第６図は、本考案の第４実施例を示している。本実施例
は、第３実施例にほぼ準じており、剛体プレートの構成
のみが若干異なっている。図中、81は剛体プレートを示
している。第３実施例では、剛体プレート72は円形状の
プレートのみから構成されていたが、本実施例では剛体
プレート81は、円形状のプレート82とリング状の剛性リ
ング部材83とから構成されている。剛性リング部材83
は、プレート82の外周に設けられており、その径は弾性
隔壁71の径よりも小となっている。

このように構成された第４実施例においては、弾性リン
グ部材83を付加したことにより、軸方向と直角方向の変
位に対する減衰効果を大きくすることができる。

第５実施例 第７図は、本考案の第５実施例を示している。本実施例
が第３実施例と異なるところは、弾性隔壁の取付け構造
とその形状のみである。図中、91は弾性体のみからなる
弾性隔壁を示しており、この弾性隔壁91は、上記実施例
とは逆に外筒２に固定されている。弾性隔壁91の内周面
と内筒１との間には周方向に延びる隙間が形成されてお
り、この隙間が主液室10と副液室11とを連通する流路92
を構成している。

このように構成された第５実施例においては、内筒１に
作用する振動により主液室10と副液室11との容積が変化
し、弾性隔壁91と内周１との間に形成される流路92を液
体が流れ、減衰力を発生させる。また、軸方向と直角方
向における内筒１と外筒２との相対移動が大になった場
合は、弾性隔壁91が内筒１と当接するので、非線形のば
ね定数を得ることができる。

第６実施例 第８図は、本考案の第６実施例を示している。本実施例
は、ほぼ第３実施例に準じており、異なる部分は、弾性
隔壁の位置と剛性プレートとの位置が逆になっているこ
とである。本実施例では、剛体プレート101は、断面形
状が四角形の弾性体のみからなる弾性隔壁102と弾性体
７との間に位置する副液室11に配置されている。

このように構成された第６実施例では、ほぼ第３実施例
と同様な効果が得られる。つまり、内筒１と一体で動く
剛体プレート101を設けることにより、共振周波数を500
Hz以上にすることが可能となり、高周波域でのばね定数
を小さくすることができる。

第７実施例 第９図は、本考案の第７実施例を示している。本実施例
は、ほぼ第５実施例に準じており、異なる部分は、剛体
プレート111が外筒２に固定されていることである。す
なわち、第５実施例では、剛体プレート111は内筒１に
固定されていたが、本実施例では、弾性体のみからなる
弾性隔壁91と剛体プレート111とが共に外筒２に固定さ
れている。このように構成された第７実施例において
は、ほぼ第５実施例と同様な効果が得られる。

〔考案の効果〕

本考案の液体封入式マウントによれば、内筒と外筒とを
第１の弾性体と第２の弾性体を介して連結し、各弾性体
により内外筒間に液体が封入される液室を形成し、液室
を、内筒と外筒のいずれか一方に固定され軸方向におけ
る高周波振動時に軸方向に弾性変形可能な弾性体のみか
らなる弾性隔壁によって第１の弾性体側に位置する主液
室と第２の弾性体側に位置する副液室とに区画し、主液
室と副液室とを、弾性隔壁と内外筒との間に形成され周
方向に延びる流路により連通させたので、振幅の大きな
低周波域での振動時には、軸方向の振動に伴なって各液
室の容積が変化し、流路を流れる液体の流動抵抗により
高減衰特性を得ることができる。

また、振幅の微少な高周波域での振動時には、流路が高
速振動のため閉塞された状態となり、弾性隔壁の弾性変
形と液体の質量との作用により共振系を構成することが
できる。そのため、共振現象の下では、力の位相差が生
じ、ばね定数を小さくすることが可能となる。主液室側
の第１の弾性体の軸方向の剛性は、副液室側の第２の弾
性体の軸方向の剛性よりも大であるので、共振が大きく
なりすぎるのを防止することができ、ばね特性が大きく
変化するのを防止することができる。したがって、高周
波域での振動絶縁性が良くなり、車両の乗心地の向上お
よび車内音の低減をはかることができる。

さらに、軸方向と直角方向の振動に対しては、液室内の
液体が外筒の内周面に沿って流れるようになるので、こ
の方向の振動に対しても減衰力を得ることができる。し
かも、この変位が大きくなると、弾性隔壁が外筒または
内筒のいずれか一方に当接するようになるので、非線形
のばね定数を得ることができ、さらに乗心地の向上およ
びマウントの耐久性を向上させることが可能となる。

なお、本考案では、従来構造のような管状のオリフィス
を構成しないので、マウントの構造が簡素化され、コス
ト的にも有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る液体封入式マウント
の断面図、 第２図は第１図のII-II線に沿う断面図、 第３図は本考案の第２実施例に係る液体封入式マウント
の断面図、 第４図は本考案の第３実施例に係る液体封入式マウント
の断面図、 第５図は第４図のＸ−Ｘ線に沿う断面図、 第６図は本考案の第４実施例に係る液体封入式マウント
の断面図、 第７図は本考案の第５実施例に係る液体封入式マウント
の断面図、 第８図は本考案の第６実施例に係る液体封入式マウント
の断面図、 第９図は本考案の第７実施例に係る液体封入式マウント
の断面図、 である。 １……内筒 ２……外筒 ６……第１の弾性体 ７……第２の弾性体 ９……液室 10……主液室 11……副液室 12、51、71、91、102……弾性隔壁 15、92……流路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内筒と外筒とを第１の弾性体と第２の弾性
   体を介して連結し、該各弾性体により内外筒間に液体が
   封入される液室を形成し、該液室を、内筒と外筒のいず
   れか一方に固定され軸方向における高周波振動時に軸方
   向に弾性変形可能な弾性体のみからなる弾性隔壁によっ
   て第１の弾性体側に位置する主液室と第２の弾性体側に
   位置する副液室とに区画し、該主液室と副液室とを、前
   記弾性隔壁と内外筒との間に形成され周方向に延びる流
   路により連通させ、前記主液室側の第１の弾性体の軸方
   向の剛性を、副液室側の第２の弾性体の軸方向の剛性よ
   りも大としたことを特徴とする液体封入式マウント。