JPS6339458Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は流体特に空気などの圧縮性流体による
動的ばね特性を有する防振マウントに係り、更に
詳しくは傾斜据付専用に特定されて高周波数領域
側では動的ばね定数が小さく、低周波数領域では
減衰係数が大きい理想的なばね特性を有し、しか
も堅牢かつコンパクトな構造と成し得る流体減衰
付防振マウントに関する。

自動車エンジン等の各種振動発生機器を防振ゴ
ムにより弾性的に支持する場合においては、機器
の起動・停止に際し、または、支持系の固有振動
数付近の周波数成分を有する励振によつて共振現
象が現出し、過大な振幅が種々のトラブルの原因
となることが多い。

従来はこの種の共振を抑制するために高減衰材
であるゴムを使用していたが、これはクリープや
へたり現象が大きく、また、高周波振動に対して
は弾性率が増大するために振動絶縁性が劣る欠点
があつた。

かかる欠点の解消をはかるものとして、空気に
よる動的ばね定数を利用した所謂空気ばねが最近
になつて多用される傾向にあるが、大きい荷重を
支持するには空気室の容積が大きくなつてゴム支
承装置が大型化し好ましくないし、また、空気に
よる減衰係数を大きくして、振幅の大なる低周波
数域での特性を高めようとすると、それに比例し
て、空気による動的ばね定数も大きくなり、高周
波数域での防振性能が低下する欠点があつた。逆
に高周波数域の防振性能を高めようとすると低周
波数域での減衰特性が低下することは当然であつ
て、殊に自動車に搭載したエンジンの支承装置と
して利用した場合、回転数変動巾が大きいために
種々の不都合があつて改善が強く望まれているの
が実状であつた。

かかる問題点に対処して、高低両周波数域何れ
においても満足し得る防振特性を発揮できる防振
マウントとして第４図に示す如き構造のものが提
供されており、本出願人においてもこの種の新規
な防振マウントに関してさきに提案を行つてきた
ところであるが、その構造の詳細については後述
するとして概要を説明すると、エンジン等振動発
生機に固定する上座としての上金具１と車体等枠
体に固定する下座としての下金具２との間にゴム
筒状体３を介在させて、その上面を上金具１に、
下面を下金具２に夫々流体密の一体に結合するこ
とによつて、ゴム筒状体３の下面と下金具２とで
囲繞され容積変化が可能な流体室９を形成する一
方、ゴム筒状体３を上下に流体密貫通させた軸５
によつて上金具１に一体的結合せしめた可動仕切
り４′を流体室９内に横設して該流体室９を上室
９ａと下室９ｂの２室に仕切ると共に、両室９
ａ，９ｂをオリフイス１０を介し相互に連通せし
めた構造であつて、エンジンの振動はゴム筒状体
３に伝わつて流体室９の容積変化を行わせると共
に、軸５を介し可動仕切り４をも動かすことによ
り上・下両室９ａ，９ｂの一方を増量側に、他方
を減量側に容積変化せしめる。

従つて、オリフイス１０を通過する流体の絞り
効果によつて減衰能が発揮される利点を有してい
ることは明らかである。

ところで、自動車のエンジンを防振支持する場
合は、ローリング方向と左右方向あるいは上下方
向の振動を非連成支持にするために、その据付状
態によつては前記防振マウントを支持軸が垂直方
向にならないよう取付ける必要が生じる場合が多
い。

その１例を第５図に挙示しているように、支持
軸方向と荷重の加わる方向とが鋭角的に交叉する
よう前記防振マウントＭを傾斜配置に取付ける支
持形態をとるものであるが、この場合、汎用のこ
の種防振マウントＭは支持軸と荷重の加わる方向
とが合致する水平配置を前提として設計されてい
るので、可動仕切り４′において軸５と、その周
囲の下金具２における環状部分との間に可動的に
亘設した弾性環８′は、軸５周りに略直角となる
回転対称の形状をなしているところから、図示の
如く傾斜配置をとつた場合には前記弾性環８′が、
天部分となる頂部８a′では荷重に基づく応力が斜
め下方向に引張させる力として作用し、一方、地
部分となる底部８b′では応力が座屈を生ぜしめる
力として作用することになる。

その結果、頂部８a′側は余り影響を受けないの
に対して、底部８b′側は座屈状態のままで振動す
るために該座屈部分で折損を生じやすく、所期の
防振機能が失われるだけでなく、寿命が短縮する
ことにより再三取替えを必要として管理面ならび
にコスト面での不利は免れなかつた。

かかる問題点が現在も解決を見ないまま過され
ている事実に鑑みて、本考案は前記可動仕切りに
おける弾性環を、座屈につながる応力の集中を排
除し得る如き特定の形態とすることによつて、傾
斜配置に専用され、しかも長期間安定した防振性
能を発揮し得る流体減衰付防振マウントの提供を
可能となしたものである。

しかして本考案はかかる目的を達成するべく、
傾斜配置に専用の防振マウントにおいて、ゴム筒
状体を上下両金具間に介在させてその上面を上金
具に、下面を下金具に夫々流体密の一体に結合す
ることにより、前記ゴム筒状体の下面と前記下金
具とで囲繞されて容積変化が可能な流体室を形成
する一方、前記ゴム筒状体を上下に流体密貫通さ
せた軸により前記上金具に一体的結合せしめた可
動仕切りを前記流体室内に横設して、該流体室を
上下の２室に仕切ると共に、それ等上下両室をオ
リフイスを介し夫々室容積変化に応じて圧縮性流
体の出入り可能となし、前記可動仕切りは、前記
軸とその周囲の下金具環状部分との間に亘設せし
めた弾性環を、据付けの際に天部分となる頂部お
よび地部分となる底部が所定荷重の付加により歪
んでほぼ水平の互いに平行となるよう、無負荷状
態において前記軸とのなす角が頂部のそれは底部
のそれよりも大となり、かつ、頂・底両部の間の
各部分において前記角が徐変してなる歪曲環によ
り形成せしめた構成を特徴とするものであり、か
くして可動仕切りの弾性環における何の部分にも
応力集中がなく、しかも座屈を生ぜしめなくて低
周波振動に対する減衰能ならびに高周波振動に対
するばね特性を長期に亘り安定して発揮し得るに
至つたものである。

以下、図面にもとづいて本考案の内容を詳細に
説明する。

第１図、第２図は圧縮性流体例えば空気を利用
した流体減衰付防振マウントであつて、上金具
１、下金具２、ゴム筒状体３、可動仕切り４を主
要部材として構成される。

上金具１はエンジン等振動発生器に固定するた
めの上座であり、一方下金具２は車体等枠体に固
定するための下座である。なお、取付形態はこの
逆でも勿論可能である。

ゴム筒状体３は中心に軸５を気密貫挿させる孔
が設けられた鼓状をなす筒体に形成されて、上下
両金具１，２間に介在させ、上面は上金具１に、
下部周面は下金具２に夫々気密一体に結合してい
る。但し、このゴム筒状体３の形状は円筒に限定
されない。

そしてこの結合によつて、ゴム筒状体３の下面
と下金具２とで囲繞される空洞を設け、該空洞を
容積変化が可能な流体室としての空気室９に形成
している。

次に可動仕切り４はゴムによつて適宜形状に形
成していて、この可動仕切り４を、ゴム筒状体３
に上下の気密に貫挿した軸５によつて上金具１に
一体結合するとともに、前記空気室９内に横設せ
しめて、該空気室９を上室９ａと下室９ｂの２室
に仕切らせている。

しかしてゴム筒状体３および可動仕切り４はモ
ールド成型に際して、下金具２に一体固着するた
めの剛性環状体６および１２を夫々周面部に一体
的に密着させており、可動仕切り４はさらに軸５
との機械的固着を増大せしめるために、剛性板７
を一体に密着せしめている。

なお、上金具１と軸５とは、嵌合部分を熔接に
より一体化させ、あるいは軸５の頭部に刻設した
ねじ部をエンジンのハウジングあるいは車体等の
枠体にナツト締めで固着させることによつて、両
者１，５を一体とすることができる。

かかる構造としたことによつて、エンジン本体
が振動するときは上金具１を介してゴム筒状体３
が動的な圧縮撓みを受け、また、軸５を介して可
動仕切り４が上下の圧縮撓みを受けることとな
り、上室９ａおよび下室９ｂが夫々容積変化す
る。

この容積変化に応じて両室９ａ，９ｂ内の空気
が出入りさせられると、適切な減衰能が発揮され
るものであつて、そのために可動仕切り４の適当
位置に穿設した絞り機能を有するオリフイス１０
によつて両室９ａ，９ｂ間を連通せしめている。

上記オリフイス１０を通過する空気の絞り効果
によつて得られる減衰能の大きさは、動的変位に
対する空気室９ａ，９ｂの容積変化の割合に比例
し、かつ空気室９ａ，９ｂの容積に反比例するこ
とが理論上明らかにされている。

なお、両空気室９ａ，９ｂは図示例の如き相互
をオリフイス１０によつて連通せしめることの他
に、各空気室９ａ，９ｂ毎に大気と連通する如く
オリフイスを夫々適当個所に設けることにより、
可動仕切り４が移動して各空気室が容積変化する
ときの量に応じて各空気室９ａ，９ｂに空気を出
入りさせるようにしても良く、要は絞り機能を有
するオリフイスによつて空気の出入りが行われる
如き構造であれば所期目的を達成し得るものであ
る。

かかる振動に対するばね特性、減衰機能を有す
る防振マウントにおいて、可動仕切り４は前記軸
５とその周囲の下金具２における環状部分との間
に移動可能に亘設せしめた弾性環８を前記軸５に
対し回転対称の形状となる従来のものとは異り、
軸５を通る１つの基準線に対し線対称となる形態
をとらせており、この点が本考案の特徴をなすと
ころである。

すなわち、防振マウントにおける弾性環８を、
据付けの際に天部分として予め設定されている頂
部８ａおよび地部分として予め設定されている底
部８ｂが、所定荷重を加えられることによつて歪
んでほぼ水平の互いに平行となるように、エンジ
ン等被支持物と係合させていない無負荷の状態に
おいて前記軸５とのなす角が頂部８ａのそれは底
部８ｂのそれよりも大となる如き歪曲環によつて
形成せしめている。

上記弾性環８を形成する歪曲環は、さらに頂部
８ａと底部８ｂとの間に延在する部分が、所定荷
重を加えない無負荷の状態では、頂部の鈍角と底
部の鋭角の間で軸５とのなす角を連続的に変化せ
しめる如き徐変した形態をなしている。

このように弾性環８を歪曲環に形成したことに
よつて、支持形態の概要が第３図に示される如
く、防振マウントを傾斜配置し、かつエンジン等
の被支持物を支持したときには、頂部８ａ側、底
部８ｂ側共に、被支持物の垂直荷重における軸５
方向および軸５直角方向の分力の作用によつて平
たく延ばされて、略々水平でしかも互いに平行と
なる配置態様をとることとなり、従つて特に底部
８ｂ側においては座屈が生じる懸念は全然なくな
り、振動が伝つても常に平担に延ばされた状態を
保つので座屈部分に生じ易い折損を未然に防止す
ることができる。

さらに平担状態を保つたまま弾性環８が振動す
る結果、室容積の変化は設計時の値を安定的に示
すことができ所期通りの防振性能が発揮できる。

なお、ここで平担状態と称するのは、弾性環８
が必ずしも平盤であることを必要としているので
はなくて、平盤の他に蛇腹状、ひだ状のものが用
いられることもあるところから、平たく延ばされ
て座屈部分が存しない広義の状態を意味する。

しかして図示例は下金具２における前記可動仕
切り４に対向する底板部分２ａに、可動仕切り４
側に盛り上つた凸部１１を形成せしめている。

この凸部１１は前記弾性環８に対向する部分に
設けていて、第２図において該当個所毎に夫々断
面示しているように、底部８ｂ側で最も立上りを
大きくして順次立上り程度を小さくしながら頂部
８ａ側では立上りを無くするように立上り量を漸
次異ならしめている。

上記凸部１１は弾性環８に干渉することがない
範囲でできるだけ負荷時の弾性環８の下面に近い
ところまで盛り上がらせることが好ましいが、こ
れは、下室９ｂの容積を小さくして低周波域振動
に対する減衰係数を大ならしめ得る利点があり、
また、可動仕切り４の面に及ぶ流体の圧力がどの
部分にも平均して作用する結果、防振マウントに
偏倚した応力が加わるのを防いで防振支持機能を
高める上に寄与するところ大である。

以上詳述したように、本考案防振マウントは、
軸５に対して斜めに交叉した方向に加わる荷重に
対して可動仕切り４における弾性環８を、負荷が
加わつた状態で平担な状態となるよう、所定形態
となした歪曲環により形成したから、部分的に座
屈が生じる結果、振動の反復に伴つて該座屈部分
で破損する如き従来のマウントが有する問題はこ
こに解消されるに至り、かくして長寿命を果し得
る防振マウントを提供することができる。

さらに、支持状態下においては振動が発生して
も、可動仕切り４が各部において水平に近い展延
した形態を維持しているので、上室９ａ、下室９
ｂの容積変化が振動量に応じて正しく行なわれる
こととなり、従つて防振性能を設計条件通りに正
確に発揮し得る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案マウントの断面示正面図、第２
図は同じく底面図、第３図は本考案マウントの防
振支持状態概要示図、第４図は従来のマウントの
断面示正面図、第５図は同じく防振支持状態概要
示図である。 １……上金具、２……下金具、３……ゴム筒状
体、４……可動仕切り、５……軸、８……弾性
環、８ａ……頂部、８ｂ……底部、９……流体
室、９ａ……上流体室、９ｂ……下流体室、１０
……オリフイス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 支持軸方向と荷重の加わる方向とが交叉する支
   持形態をなす傾斜配置に専用の防振マウントであ
   つて、ゴム筒状体を上下両金具間に介在させてそ
   の上面を上金具に、下面を下金具に夫々流体密の
   一体に結合することにより、前記ゴム筒状体の下
   面と前記下金具とで囲繞されて容積変化が可能な
   流体室を形成する一方、前記ゴム筒状体を上下に
   流体密貫通させた軸により前記上金具に一体的結
   合せしめた可動仕切りを前記流体室内に横設し
   て、該流体室を上下の２室に仕切ると共に、それ
   等上下両室をオリフイスを介し夫々室容積変化に
   応じて圧縮性流体の出入り可能となし、前記可動
   仕切りは、前記軸とその周囲の下金具環状部分と
   の間に亘設せしめた弾性環を、据付けの際に天部
   分となる頂部および地部分となる底部が所定荷重
   の付加により歪んでほぼ水平の互いに平行となる
   よう、無負荷状態において前記軸とのなす角が、
   頂部のそれは底部のそれよりも大となり、かつ、
   頂・底両部の間の各部分において前記角が徐変し
   てなる歪曲環により形成せしめたことを特徴とす
   る流体減衰付防振マウント。