JPH0723742B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車その他の車両、機械設備などに適用
されて低周波大振幅振動の十分なる減衰の他、高周波小
振幅振動の有利なる絶縁をもたらす防振装置に関するも
のである。

（従来の技術） たとえば、自動車のエンジンマウントとして広く一般に
使用されている従来既知の防振装置としては、車体に連
結される枠体と、エンジンに連結される枠体との間に、
密閉室の形成に寄与する弾性部材を配置し、そしてその
密閉室内に水その他の液体を封入するとともに、この密
閉室を、一方の枠体に周縁部を固着した仕切壁によって
二つの液室に分割し、さらに、これらの両液室を、仕切
り壁に設けた通路によって連通させることにて構成され
たものがある。

かかる防振装置は、エンジンからの振動がそこへ入力さ
れた場合に、弾性部材の内部摩擦の他、一方の液室内の
液体が、通路を経て他方の液室へ流入する際に、その液
体が通路から受ける流動抵抗によって振動の減衰をもた
らすことができる。

ところが、この防振装置は、そこに入力される振動が、
たとえば50Hz以上の高周波小振幅振動である場合には、
両液室の連動通路が閉塞状態となって、装置の動的ばね
定数が上昇することに起因して車両への乗心地を損ねる
という問題があった。

そこで、かかる問題を解決すべく提案された防振装置と
しては特開昭53-5376号公報（特願昭52-78477号）に開
示されたものがあり、これは、両液室の境界に振動板を
配置し、防振装置への高周波小振幅振動の入力に際して
は、その振動板を液中で振動させることによって、振動
の吸収をもたらすのである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この総理では、振動板が、それの液中で
の振動によって高周波振動を吸収することのため、振動
板と液体との摩擦力、振動板がその振動に際して排除す
べき液体の慣性力などに起因する振動板の振動不能状
態、いいかえれば、動的ばね定数の急激なる上昇が、高
周波帯域中の比較的低い周波数、たとえば150〜200Hzに
て発生するという問題があった。

（問題点を解決するための手段） この発明は、上述したような現状を背景として、低周波
大振幅振動の減衰と、高周波小振幅振動の絶縁という相
反する特性を極めて有効に発揮し得る防振装置を提供す
るものである。

ここでこの発明は、異なった部材にそれぞれ連結される
二つの枠部材間に、それらに密着されて密閉室の形成に
寄与する弾性部材を配置するとともに、その密閉室内に
水その他の液体を封入し、この密閉室を、一方の枠体に
周縁部を固着した仕切壁によって二つの液室に分割し、
そしてこれらの両液室を、仕切壁その他に設けた少なく
とも一の通路によって連通させた防振装置において、仕
切壁に、両液室から独立した気体室を形成し、この気体
室の、少なくとも一方の液室との隣接部分を、可撓膜体
によって全体的もしくは部分的に区画するとともに、そ
の可撓膜体より気体室側に、可撓膜体の変形拘束部材を
配設したものである。

（作用） この防振装置では、そこへの低周波大振幅振動の入力に
際しては、主には、液室内の液体が、通路を通って流動
するときにそこから受ける流動抵抗によって、その振動
の有効なる減衰がもたらされ、また、高周波小振幅振動
の入力に際しては、液室内圧の変化に基づく可撓膜体の
変形によって、その振動の十分なる絶縁が行われること
になる。

またここで、可撓膜体のこの変形は、気体室の拡縮変形
をもたらすことになり、可撓膜体のその変形に際する。
それと流体との摩擦力およびその変形に際して排除すべ
き流体の慣性力が極めて小さくなるので、可撓膜体の変
形に基づく高周波振動の絶縁は、従来技術に比し、相当
高い周波数、たとえば200〜250Hzの振動に至るまで可能
となる。しかもここでは、可撓膜体より気体室側に、可
撓膜体の変形拘束部材を配設し、それによって、その可
撓膜体の、気体室方向への余剰の変形を防止することに
より、可撓膜体の変形量を適正範囲に抑えてそれの耐久
性を向上させ、併せて、絞り通路を流動する液体量を十
分大ならしめて、すぐれた振動減衰特性をもたらすこと
ができる。

（実施例） 以下にこの発明を図示例に基づいて説明する。

図中１は一方の部材、たとえば自動車車体に連結される
枠体を、２は他方の部材、たとえばエンジンに連結され
る枠体をそれぞれ示し、また３は、これらの両枠体1,2
間に、それらに密着させて配置されて後述する密閉室の
形成に寄与する弾性部材を示す。

ここでは、一方の枠体１を、下面中央部から取付ボルト
４を下方へ突出させた皿状部材５のフランジ5aに、筒状
部材６の下端フランジ6aを固定することによって構成
し、また他方の枠体２を、上面中央部から上向きに突出
する取付ボルト７を設けた平坦プレート８の下面に、カ
ップ状部材９を固着することによって構成する。

またここでは、ゴムもしくはゴム状弾性材料にて構成す
ることができる弾性部材３を、中空のほぼ截頭円錐形状
とし、その下端面を筒状部材６の上端拡開部6bに、そし
てその上端面をカップ状部材９の周面に、それぞれ加硫
その他によって接着させることにより、弾性部材３を枠
体1,2に密着させる。

かかる弾性部材３は、ここにおいては、枠体１の筒状部
材６、枠体２のカップ状部材９および、枠体１の皿状部
材５と筒状部材６との間に周縁部をクランプしたダイア
フラム10とともに密閉室の形状に寄与し、図示例では、
これらの部材によって画成される密閉室11の全体に、水
その他の液体を封入する。

そしてまたこの例では、液体を封入したこのような密閉
室11を、これもまた、皿状部材５と筒状部材６との間に
周縁部を液密にクランプした仕切壁12によって二つの液
室13,14に分割し、これらの両液室13,14を、仕切壁12に
設けた絞り通路15をそれらのそれぞれに開口させること
によって相互に連通させる。

なおここで、両液室13,14に開口する絞り通路は、仕切
壁12から独立させて密閉室11の内側もしくは外側位置に
形成することもできる。

ここにおけるこの仕切壁12は、中央部に上向きの窪みを
有する合成樹脂もしくは金属製の下隔壁16に、ほぼハッ
ト状をなすこれも合成樹脂もしくは金属製の上隔壁17を
被せてこれらの両隔壁16,17のフランジ16a,17aを皿状部
材５と筒状部材６との間に液密にクランプし、また、下
隔壁16の外周面と上隔壁17の内周面との間に、それぞれ
の液室13,14に開口する絞り通路15を形成し、さらに、
下隔壁16の上向き窪みを、可撓膜体の一例としての弾性
膜18にて密閉して気体室の一例としての空気室19を形成
することにより構成し、ここでは、この弾性膜体18を、
その周縁部分で、下隔壁16内へ下向きに埋め込むととも
に、両隔壁16,17間に挟み込むことによって、強固に固
定し、またこの弾性膜18を、上隔壁17の中央部に設けた
開口を介して上側の液室13に隣接させる。

そしてまたこの例では、このような仕切壁12において、
弾性膜18に補強層18aを埋め込むこと、ならびに空気室1
9内に、多数の孔を有する変形拘束板19aを設けることに
よって、とくに、大振幅振動の入力時に、弾性膜18が、
液室13側へ膨出する方向およびその逆方向へ余剰に変形
するのを有効に防止し、これによって、弾性膜18の耐久
性の向上をもたらすとともに、絞り通路を流動する流体
量を十分大ならしめる。

なお、図示例においては、横断面形状が円弧状をなす絞
り通路15を、直径方向に対向する位置で液室13,14にそ
れぞれ開口させているが、これらの開口位置は、絞り通
路15の所要延在長さに応じて適宜に選択し得ることはも
ちろんである。

このように構成してなる防振装置は、それをエンジンマ
ウントとして用いる場合には、枠体１を自動車車体に、
また枠体２をエンジンに、それぞれ取付ボルト4,7を介
して連結する。

ここで、図示しないエンジンから枠体２に入力された振
動は、弾性部材３の内部摩擦によって幾分減衰され、そ
れがとくに低周波大振幅振動である場合には、それぞれ
の液室13,14の内圧の交互の増加および減少に基づき、
それらの液室内の液体は、弾性体18の変形下で、絞り通
路15を通って一方の液室から他方の液室へ流入する。こ
のため、液体はその絞り通路15によって運動エネルギー
を吸収されることになり、低周波大振幅振動の有効なる
減衰がもたらされる。

なお、液室内の液体のこのような流動に際して液室13か
ら液室14内へ流入した液体は、ダイアフラム10の弾性変
形に基づき、液室13の容積縮小分に相当するだけ、液室
14の容積増加をもたらすことになるため、たとえば、皿
状部材５に、その内外側の連通をもたらす貫通孔を設け
た場合には、ダイアフラム10に作用する背圧が低下し、
液体の流動がより円滑に行われることになる。また、液
体のこのような流動中においては、弾性膜18は、液室13
の方向またはその逆方向へ、限界位置まで変形されるこ
とはもちろんである。

この一方において、エンジンから枠体２に入力された振
動が、高周波小振幅振動である場合には、絞り通路15が
閉塞されることになるも、ここでは、空気室19の画成に
寄与する弾性膜18が、液室13の内圧変動に応答していず
れかの方向へ変形するので、液室13の内圧の増減をもた
らすことのない、枠体２の枠体１に対する相対振動が十
分に許容されることになる。従ってここにおいては、防
振装置の動的ばね定数を上昇させることなく、高周波振
動の車体に対する十分なる絶縁が行われることになる。

またここにおける弾性膜18は、その変形に際して空気室
19の拡縮をもたらすことになるので、その変形時にそれ
が排除すべく流体の慣性力、その変形中のそれと流体と
の摩擦力の影響をほとんど除去することができ、これが
ため、弾性膜18が変形不能となる振動周波数を、従来技
術に比して著しく高めることができる。いいかえれば、
この例に示す弾性膜18の、変形可能な部分の直径を、特
開昭53-5376号公報に開示された振動板の直径と同一と
しても、振動周波数の増加に対して弾性膜18の方がはる
かにすぐれた振動吸収機能を発揮することができる。

第２図は仕切壁の他の実施例を示す縦断面図であり、第
２図（ａ）に示す仕切壁12は、底壁付きの筒状部材から
なる下隔壁16の開口部を弾性膜18にて閉止するととも
に、この弾性膜18の筒状成形部18bを、かしめリング20
にて下隔壁16の周面に気密に固定することにより空気室
19を画成し、そしてこの空気室19の外側に、第１図で述
べたと同様のハット状上隔壁17を固定してこの上隔壁17
とかしめリング20との間に、それぞれの液室13,14に開
口する絞り通路15を形成したものである。

この仕切り壁12は、上隔壁17のフランジ17aによって枠
体１に取りつけることができ、また、ここにおける弾性
膜18は、空気室19を縮小する方向への変形に際しては、
空気室19内に設けられて弾性膜18の内面に接触する変形
拘束板19aの孔を経て、図に仮想線で誇張して示すよう
に、空気室19の内側へ局部的に突出する。

また、第２図（ｂ）に示す仕切壁12は、下隔壁16の中央
窪み16iにおいて、その底壁に、断面形状がくし歯状を
なす複数の変形拘束突起16bを上向きに突設し、そして
この下隔壁16の外側に、ハット状をなす上隔壁17を固定
するとともに、この上隔壁17に設けた中央開口に、弾性
膜18の周縁を加硫その他によって接着させることによ
り、空気室19および絞り通路15を形成したものであり、
第２図（ｃ）に示す仕切壁12は、第２図（ａ）に示した
とほぼ同様の下隔壁16および変形拘束板19aの外側に、
第２図（ｂ）に示したとほぼ同様の上隔壁17を固定し、
そしてこの上隔壁17に、弾性膜18を、これも第２図
（ｂ）について述べたと同様にして接着させることによ
り、空気室19および絞り通路15を形成したものである。

第２図に示すこれらの仕切壁12はいずれも、第１図につ
いて述べた仕切壁12と同様に機能することができ、低周
波大振幅振動の有効なる減衰ならびに高周波小振幅振動
の十分なる絶縁をもたらすことができる。

第３図は、以上に述べた仕切壁と同様に機能するも、前
述したところとは幾分異なった構造を有する仕切壁を板
金材料にて製造する場合の要領を示すものであり、図中
21は内筒を、22は外筒をそれぞれ示す。

ここでは、相互に重ね合わせて結合されるこれらの内外
筒21,22に、半径方向外方へ突出するフランジ21a,22aを
それぞれ設けるとともに、外筒22の筒状部分の下端部
に、第３図（ｂ）に平面図で示すところから明らかなよ
うに、平面形状がほぼＣ字状をなす拡径部22bを設け、
この拡径部22bの内周面と内筒21の外周面との間に絞り
通路15を形成する。ここでこの絞り通路15は、そのそれ
ぞれの終端部分において、外筒22の拡径部頂壁および内
筒21のフランジ21aに設けたそれそれの開口22cおよび21
bを介して液室13,14に連通する。

また、ここにおける内外筒21,22の相互の結合は、たと
えば、それらのフランジ21a,22aもしくはそれらの筒状
部分にスポット溶接を施すことによって行い得ることは
もちろんであるが、第３図（ｃ）に示すように、いずれ
か一方のフランジ、図ではフランジ22aに、周方向に所
定の間隔をおく突起22dを、また他方のフランジ21aに、
それらの突起22dが嵌まり込む孔21cをそれぞれ設け、そ
してそれらを相互に嵌め合わせた後に、突起22dの先端
部をかしめることにて行うこともでき、この場合には、
内外筒21,22の結合コストを前者に比して低減させるこ
とができる。

そしてさらに図示例では、これらの内外筒21,22の上端
部分に、空気室の形成に寄与するカップ状部材23の胴部
分をスポット溶接にて固着し、しかる後、このカップ状
部材23の上端部分に、変形拘束板19aならびに中央部に
弾性膜18を接着させたリング24をともにかしめ固定する
ことにより、カップ状部材23と、弾性膜18を設けたリン
グ24とで空気室19を形成する。

仕切壁12をこのようにして製造した場合には、仕切壁12
に所要の構成部分ひいてはその仕切壁を極めて容易にか
つ安価に製造することがでる。

（発明の効果） かくしてこの発明の防振装置によれば、それを自動車そ
の他の車両、機械設備などに適用して低周波大振幅振動
の十分なる減衰をもたらすことができる他、高周波小振
幅振動を、相当高い周波数域に至るまで有効に絶縁する
ことができる。

加えてここでは、可撓膜体より気体室側に、可撓膜体の
変形拘束部材を配設し、この変形拘束部材によって、可
撓膜体の、気体室方向への余剰の変形を防止することに
より、可撓膜体の耐久性を有効に向上させることがで
き、また、封入液体の、絞り通路への流動量を十分大な
らしめて、すぐれた振動減衰特性をもたらすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、 第２図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ仕切壁の変形例を示す
断面図、 第３図は仕切壁の製造要領を例示する図である。 1,2……枠体、３……弾性部材 11……密閉室、12……仕切壁 13,14……液室、15……絞り通路 16b……変形拘束突起、18……弾性膜 19……空気室、19a……変形拘束板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異なった部材にそれぞれ連結される二つの
   枠体と、これらの両枠体間に配置されて密閉質の形成に
   寄与する弾性部材と、密閉室内に封入した液体と、一方
   の枠体に周縁部を固着されて密閉室を二つの液室に分割
   する仕切壁と、前記両液室の連通をもたらす通路とを具
   える防振装置において、 前記仕切壁に、両液室から独立した気体室を形成し、こ
   の気体室の、少なくとも一方の液室との隣接部分を、可
   撓膜体にて区画するとともに、その可撓膜体より気体室
   側に、可撓膜体の変形拘束部材を配設してなることを特
   徴とする防振装置。