JP2013231483A - 液封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振幅依存性を抑制しつつ異なる周波数で液柱共振作用を発揮可能とし、かつ、小型化および製品コストの低減とを図ることができる液封入式防振装置を提供すること。
【解決手段】仕切り部材６の外周側および中央側に第１オリフィスＰ１及び第２オリフィスＰ２が形成される。第２オリフィスＰ２の周囲の円環状の領域に、規制リブ６７が形成され、規制リブ６７の対向間に収納される弾性膜部８０が形成される。第２オリフィスＰ２の途中に配設され閉開を切り替える可動栓部９０が円板状に形成され、これら弾性膜部８０と可動栓部９０とが一体に形成される。よって、弾性膜部８０及び可動栓部９０の機能を同時に発揮可能としつつ、部品点数を削減できる。その結果、振幅依存性を抑制しつつ異なる周波数で液柱共振作用を発揮可能とし、かつ、小型化および製品コストの低減とを図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液封入式防振装置に関し、特に、振幅依存性を抑制しつつ異なる周波数で液柱共振作用を発揮可能とし、かつ、小型化および製品コストの低減を図ることができる液封入式防振装置に関するものである。

自動車のエンジンを支持固定しつつ、そのエンジン振動を車体フレームへ伝達させないようにする防振装置として、液封入式防振装置が知られている。液封入式防振装置は、一般に、第１取付け部材および第２取付け部材の間がゴム状弾性体からなるゴム基体で連結され、第２取付け部材に取付けたダイヤフラムとゴム基体との間に液封入室が形成される。液封入室は、仕切り部材によって第１液室および第２液室に仕切られ、これら第１液室および第２液室の間が、オリフィスによって互いに連通される。

特許文献１には、オリフィスを、第１オリフィス通路２３及び第２オリフィス通路２４の２種類から構成し、第１オリフィス通路２３で液柱共振を生じさせる振動入力に対しては第２オリフィス通路２４を閉塞する一方、第２オリフィス通路２４で液柱共振を生じさせる振動入力に対しては第２オリフィス通路２４を開放状態に維持する可動栓部材２５を設ける技術が開示される。

特許文献２には、複数の貫通孔６０（開口）を有する一対の格子４０，４４を仕切部材３０に設けると共に、それら一対の格子４０，４４の対向面間に弾性膜３２を収納し、弾性膜３２により第１室２６ａ（第１液室）及び第２室２６ｂ（第２液室）を仕切る技術が開示される。

特許文献１の技術によれば、図１２に示すように、比較的低周波数の振動入力時には、第２オリフィス通路２４を可動栓部材２５により閉塞することで、第１オリフィス通路２３での液柱共振作用を発揮させることができる一方、比較的高周波数の振動入力時には、第２オリフィス通路２４を開放状態とすることで、かかる第２オリフィス通路２４での液柱共振作用を発揮させることができる。

この場合、特許文献１の技術では、第１オリフィス通路２３及び第２オリフィス通路２４でのいずれの液柱共振作用においても、共振周波数が入力振幅の大きさに依存する振幅依存性が出現する。これに対し、特許文献２の技術によれば、図１３に示すように、入力振幅が比較的大きな場合には、弾性膜３２の変位を格子４０，４４により規制して、膜剛性を高める一方、入力振幅が比較的小さな場合には、両液室２６ａ，２６ｂ間の液圧変動を弾性膜３２の往復動変形で吸収するので、振幅依存性を低減させることができる。

なお、図１２及び図１３は、特許文献１，２に開示される液封入式防振装置の動的な特性（貯蔵ばね定数Ｋ及び減衰係数δ）を示した図であり、６種類の入力振幅に対する特性が図示される。入力振幅ｉａ１〜ｉａ６は、ｉａ１が最小振幅であり、ｉａ１から順に大きな振幅となり、ｉａ６が最大振幅となる。

特開２００９−１０３１４１号公報（図１及び図３、段落［００５４〜００５８］など） 特開２００３−２９４０７９号公報（図１、段落［００３０］など）

ここで、本願出願人は、上述した特許文献１に開示される液封入式防振装置の特性、及び、特許文献２に開示される液封入式防振装置の特性の両特性を両立できる液封入式防振装置の開発を試みた。この場合、上述した可動栓部材２５と弾性膜３２とをそれぞれ液封入室内に配設する必要がある。しかしながら、これら可動栓部材２５及び弾性膜３２を単に並設するという構造では、部品点数が嵩むと共に大きな配設スペースが必要となり、液封入式防振装置の大型化および製品コストの増加を招くという問題点があった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、振幅依存性を抑制しつつ異なる周波数で液柱共振作用を発揮可能とし、かつ、小型化および製品コストの低減を図ることができる液封入式防振装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段および発明の効果

請求項１記載の液封入式防振装置によれば、仕切り部材の外周側に第１オリフィスを、仕切り部材の中央側に第２オリフィスを、それぞれ形成すると共に、その第２オリフィスの周囲の円環状の領域に一対の規制リブを形成し、それら一対の規制リブの対向間に弾性膜部を収納すると共に、第２オリフィスの途中に配設され入力振動の状態に応じて第２オリフィスの閉塞または開放（連通状態）を切り替える可動栓部を円板状に形成し、これら弾性膜部と可動栓部とを一体に形成したので、弾性膜部による機能および可動栓部による機能を同時に発揮可能としつつ、部品点数を削減できると共に配設スペースを小さくできる。その結果、振幅依存性を抑制しつつ異なる周波数で液柱共振作用を発揮可能とし、かつ、小型化および製品コストの低減を図ることができる。

請求項２記載の液封入式防振装置によれば、請求項１記載の液封入式防振装置の奏する効果に加え、仕切り部材が、ゴム膜部材の弾性膜部における内周側の縁部を上下から挟持する一対の挟持部を備えるので、かかる一対の挟持部による弾性膜部の挟持によって、ゴム膜部材と仕切り部材との相対位置を固定することができる。これにより、仕切り部材の第２オリフィスに対するゴム膜部材の可動栓部が、振動入力時にずれることを抑制して、その機能（第２オリフィスの閉塞）を確実に発揮させることができる。

ここで、仕切り部材の一対の規制リブ対向部は、仕切り部材の中央側の第２オリフィスの周囲に円環状に形成され、それら一対の規制リブの対向間が弾性膜部の収納スペースとなるため、弾性膜部の受圧面積の確保が困難となる。そのため、入力振幅が比較的小さな場合に、第１液室および第２液室間の液圧変動を、弾性膜部の往復動変位（変形）により吸収する効果の発揮が悪化する。

これに対し、請求項２によれば、弾性膜部の内周側の縁部が上下から挟持されると共にその内周側の縁部と反対側の外周側の縁部が自由端とされ、かかる弾性膜部が片持ちされた状態とすることができる。これにより、入力振幅が比較的小さい場合に、例えば、弾性膜部の両端（内周縁部および外周縁部）が固定されている場合と比較して、弾性膜部を敏感に反応させることが可能となり、第１液室および第２液室間の液圧変動を吸収させる効果を向上させることができる。その結果、弾性膜部による振幅依存性の低減を効果的に発揮させることができる。

請求項３記載の液封入式防振装置によれば、請求項２記載の液封入式防振装置の奏する効果に加え、仕切り部材の一対の挟持部、又は、一対の挟持部により上下から挟持されるゴム膜部材の弾性膜部における被挟持面の一方は、他方へ向けて突設されると共に周方向に沿って連続して又は断続的に延設される係合突条を備えるので、かかる係合突条の係合効果により、一対の挟持部の間に弾性膜部を強固に挟持して保持することができる。これにより、弾性膜部が大きく変位される場合に、その弾性膜部の変位を可動栓部から分離する（即ち、弾性膜部の変位によりゴム膜部材全体が変位してしまい、可動栓部の変位に影響が出ることを抑制する）ことができる。その結果、可動栓部の機能（第２オリフィスの閉塞および開放）を確実に発揮させることができる。

請求項４記載の液封入式防振装置によれば、請求項３記載の液封入式防振装置の奏する効果に加え、係合突条は、仕切り部材の一対の挟持部からゴム膜部材の弾性膜部における被挟持面へ向けて突設されると共に周方向に沿って連続して延設されるので、かかる係合突条を弾性膜部の被挟持面に喰い込ませることができると共に、その喰い込み長さを周方向に最大とすることができる。これにより、一対の挟持部の間に弾性膜部をより強固に挟持して保持することができるので、弾性膜部の変位を可動栓部から分離する効果（即ち、弾性膜部の変位により可動栓部の変位に影響が出ることを抑制する効果）を高めることででき、その結果、可動栓部の機能（第２オリフィスの閉塞および開放）をより確実に発揮させることができる。

請求項５記載の液封入式防振装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の液封入式防振装置の奏する効果に加え、ゴム膜部材は、弾性膜部の内周側と可動栓部の外周側との接続部分において、弾性膜部の厚み寸法が可動栓部の厚み寸法よりも大きくされ、仕切り部材は、可動栓部の外周側の縁部へ向けて突設されると共に周方向に沿って連続して又は断続的に延設され弾性膜部の内周側に内嵌される位置決め突条を備えるので、かかる位置決め突条を弾性膜部の内周側に内嵌させることで、仕切り部材にゴム膜部材を組み付ける際に、ゴム膜部材（弾性膜部および可動栓部）の位置を適正な位置に、確実かつ容易に位置決めすることができる。

また、仕切り部材の位置決め突条が、ゴム膜部材の弾性膜部の内周側に内嵌されていることで、可動栓部が変位した場合に、その可動栓部側へ向けて弾性膜部が引き込まれることを抑制することができる。これにより、可動栓部の変位の影響で、弾性膜部の膜剛性が変化されることを抑制できるので、動的特性（ばね定数や減衰係数など）の安定化を図ることができる。また、可動栓部の位置ずれを抑制して、その機能（第２オリフィスの閉塞および開放）を確実に発揮させることができる。

本発明の一実施の形態における液封入式防振装置の断面図である。 （ａ）は、仕切り部材の上面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における仕切り部材の断面図である。 （ａ）は、図２（ｂ）のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線における仕切り部材の断面図であり、（ｂ）は、仕切り部材の部分拡大断面図である。 （ａ）は、ゴム膜部材の上面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線におけるゴム膜部材の断面図である。 （ａ）は、ゴム膜部材の部分拡大上面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線におけるゴム膜部材の部分拡大断面図である。 仕切り部材およびその仕切り部材に収容されたゴム膜部材の部分拡大断面図である。 液封入式防振装置の動的な特性（貯蔵ばね定数および減衰係数）を示した図である。 （ａ）は、第１の変形例におけるゴム膜部材の上面図であり、（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線におけるゴム膜部材の断面図である。 （ａ）は、第２の変形例におけるゴム膜部材の上面図であり、（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸｂ−ＩＸｂ線におけるゴム膜部材の断面図である。 （ａ）は、第３の変形例におけるゴム膜部材の上面図であり、（ｂ）は、図１０（ａ）のＸｂ−Ｘｂ線におけるゴム膜部材の断面図である。 （ａ）は、第４の変形例におけるゴム膜部材の上面図であり、（ｂ）は、図１１（ａ）のＸＩｂ−ＸＩｂ線におけるゴム膜部材の断面図である。 特許文献１に開示される液封入式防振装置の動的な特性（貯蔵ばね定数および減衰係数）を示した図である。 特許文献２に開示される液封入式防振装置の動的な特性（貯蔵ばね定数および減衰係数）を示した図である。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態における液封入式防振装置１００の断面図である。

この液封入式防振装置１００は、自動車のエンジンを支持固定しつつ、そのエンジン振動を車体フレームへ伝達させないようにするための防振装置であり、図１に示すように、エンジン側に取り付けられる第１取付け部材１と、車体側に取り付けられると共に筒状に形成される第２取付け部材２と、これら第１取付け部材１及び第２取付け部材２を連結すると共にゴム状弾性体から構成されるゴム基体３とを主に備える。

第１取付け部材１は、アルミニウム合金などから略円柱状に形成され、締結座面となる上面（図１上側面）に凹設された凹部の内面にめねじが螺刻される。第２取付け部材２は、大径の部分と小径の部分とを有する筒状に形成される。

ゴム基体３は、ゴム状弾性体から断面略円錐台形状に形成され、第１取付け部材１の外周面と第２取付け部材２の大径の部分の内周面との間に加硫接着される。ゴム基体３の下端部には、第２取付け部材２の小径の部分の内周面を覆うゴム膜が連なっており、このゴム膜には、後述する仕切り部材６の外周部が密着される。

ダイヤフラム４は、ゴム状弾性体から部分球状を有するゴム膜状に形成され、第２取付け部材２の下端（ゴム基体３の反対側、図１下側）に取着される。その結果、このダイヤフラム４の上面側とゴム基体３の下面側との間に、液封入室５が形成される。

液封入室５には、エチレングリコールなどの不凍性の液体（図示せず）が封入される。液封入室５は、仕切り部材６によって、ゴム基体３側（図１上側）の第１液室５Ａと、ダイヤフラム４側（図１下側）の第２液室５Ｂとの２室に仕切られる。

仕切り部材６には、第１液室５Ａ及び第２液室５Ｂを連通させる複数のオリフィス（第１オリフィスＰ１及び第２オリフィスＰ２）が形成されると共に、内部空間にゴム膜部材７が収容される。これにより、振幅依存性を抑制しつつ、例えば、シェイク振動とアイドル振動のように、異なる２つの周波数域の振動に対して、液体流動作用（液柱共振作用）による防振効果を発揮することができる（図７参照）。なお、これら仕切り部材６及びゴム膜部材７の詳細構成は、図２から図４を参照して後述する。

次いで、図２及び図３を参照して、仕切り部材６について説明する。図２（ａ）は、仕切り部材６の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における仕切り部材６の断面図である。図３（ａ）は、図２（ｂ）のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線における仕切り部材６の断面図であり、図３（ｂ）は、仕切り部材６の部分拡大断面図である。なお、図３（ｂ）は、図２（ｂ）における断面の部分拡大図である。

図２及び図３に示すように、仕切り部材６は、樹脂材料からなり上面側を構成する（第１液室５Ａ側に配設される）部材と、樹脂材料からなり下面側を構成する（第２液室５Ｂ側に配設される）部材との２部材を重ね合わせ、その重ね合わせ面を超音波溶着により固着させることで、これら両部材が一体化され、略円柱状に形成される。

なお、仕切り部材６の材質は、樹脂材料に限定されず、アルミニウム合金や鉄鋼などの金属材料を採用しても良い。

仕切り部材６の軸Ｏ方向上下端には、略フランジ状のオリフィス形成壁６１，６２が径方向外方へ張り出して形成される。これらオリフィス形成壁６１，６２が、第２取付け部材２の内周を覆うゴム基体３及びそれに連なるゴム膜に密着されることで、仕切り部材６の外周に沿って断面略矩形状の第１オリフィスＰ１が形成される（図１参照）。仕切り部材６には、オリフィス形成壁６１，６２の間を接続する縦壁部６３が形成されており、この縦壁部６３によって、第１オリフィスＰ１が周方向に分断される。

上側（図２（ｂ）上側）のオリフィス形成壁６１には、切欠き６１ａが開口形成され、この切欠き６１ａを介して、第１オリフィスＰ１の一端が第１液室５Ａ（図１参照）に連通される。同様に、下側のオリフィス形成壁６２には、切欠き６２ａが開口形成され、この切欠き６２ａを介して、第１オリフィスＰ１の他端が第２液室５Ｂ（図１参照）に連通される。

仕切り部材６の内周面側には、軸Ｏ方向（図２（ｂ）上下方向）に所定間隔を隔てつつ対向配置される一対の対向規制板部材６４が一体に形成される。これら一対の対向規制板部材６４の対向面間が、ゴム膜部材７を収容する収容空間となる（図１参照）。なお、一対の対向規制板部材６４は、互いに同じ形状に形成され、軸Ｏに対して略垂直となる姿勢で向かい合わせに配設される。

対向規制板部材６４は、略円形に開口形成される開口６５と、その開口６５の中心部に位置する中央部６６と、その中央部６６から開口６５の外周縁部へ向けて放射直線状に延設されこれら中央部６６と開口６５の外周縁部との間を連結する複数本（本実施の形態では４本）の規制リブ６７とを備える。

開口６５は、液封入室５（第１液室５Ａ及び第２液室５Ｂ）内の液圧変動を、ゴム膜部材７へ伝達するための開口であり（図１参照）、規制リブ６７によって、円を４等分に区画した形状（即ち、中心角９０度の扇形）の開口として形成される。

中央部６６は、円形に形成される板状体であり、その中心部には、軸Ｏに沿って貫通孔６６ａが貫通形成される。この貫通孔６６ａにより、一端が第１液室５Ａに連通されると共に他端が第２液室５Ｂに連通される第２オリフィスＰ２が形成される（図１参照）。

なお、第２オリフィスＰ２は、その断面積および流路長さの両者が、第１オリフィスＰ１の断面積および流路長さよりもそれぞれ小さくされる。よって、第２オリフィスＰ２で生じる液柱共振周波数が、第１オリフィスＰ１で生じる液柱共振周波数よりも高周波数とされる。

中央部６６の対向面（他方の対向規制板部材６４の中央部６６に対向される面）は、軸Ｏを中心とする円形の円形面６６ｂが、その円形面６６ｂを取り囲む同心環状の環状面６６ｃよりも、他方の中央部６６の円形面６６ｂ側へ近接して配設される。即ち、円形面６６ｂ同士の対向間隔が、円環面６６ｃ同士の対向間隔よりも狭くされる。

円形面６６ｂ及び環状面６６ｃには、それらの外周縁部において、位置決め突条６８及び係合突条６９がそれぞれ突設される。位置決め突条６８は、ゴム膜部材７を径方向に位置決めするための部位であり、係合突条６９は、ゴム膜部材７の上面または下面（被挟持面）に喰い込んで係合するための部位である（いずれも図６参照）。

これら位置決め突条６８及び係合突条６９は、断面Ｕ字状の突起を、軸Ｏを中心として周方向に連続して延設させた突条として形成される。即ち、位置決め突条６８及び係合突条６９は、図３（ａ）に示すように、軸Ｏ方向視において円形に形成され、位置決め突条６８及び係合突条６９（即ち、円形面６６ｂ及び環状面６６ｃ）の外径が、それぞれ直径Ｄ１及び直径Ｄ２とされる。

規制リブ６７は、ゴム膜部材７の弾性膜部８０の変形（往復動変位）を規制するための部位であり（図６参照）、軸Ｏを中心として、上述したように、４本が放射直線状に延設される。各規制リブ６７は、互いに同じ形状に形成され、周方向略等間隔（略９０°間隔）に配置される。

なお、各規制リブ６７は、他方の対向規制板部材６４の各規制リブ６７と同位相となる位置（軸Ｏ方向視において重なる位置）に配置される。また、規制リブ６７の対向面（他方の対向規制板部材６４の規制リブ６７に対向される面）は、中央部６６の環状面６６ｃと面一となる位置（軸Ｏ方向位置）に配置される。

図４（ａ）は、ゴム膜部材７の上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線におけるゴム膜部材７の断面図である。図５（ａ）は、ゴム膜部材７の部分拡大上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線におけるゴム膜部材７の部分拡大断面図である。

なお、図５（ａ）は、図４（ａ）における上面の部分拡大図であり、図５（ｂ）は、図４（ｂ）における断面の部分拡大図である。また、図４（ｂ）及び図５（ｂ）では、他面側（図４（ｂ）及び図５（ｂ）下側）の緩衝突起９４の位置が模式的に図示される。

図４及び図５に示すように、ゴム膜部材７は、一対の対向規制板部材６４の対向面間に収容される部材であり（図１参照）、弾性膜部８０と、可動栓部９０とを備えると共に、これら弾性膜部８０及び可動栓部９０がゴム状弾性体から一体に形成される。

なお、ゴム膜部材７は、その厚み方向（図４（ｂ）上下方向）中央に位置する仮想平面（図示せず）を対称面として面対称に形成される。但し、一面側（図４（ａ）紙面手前側）における十字状部９１ｂは、他面側（図４（ａ）紙面奥側）における十字状部９１ｂに対して、軸Ｏを中心として、周方向に４５°位相を異ならせた位置に配設される。また、一面側における緩衝突起９４は、他面側における緩衝突起９４に対して、軸Ｏを中心として、周方向に１８０°位相を異ならせた位置にそれぞれ配設される。

弾性膜部８０は、一対の対向規制板部材６４における規制リブ６７の対向間に収容される部位であり（図６参照）、軸Ｏを中心とする円環板状に形成され、その厚み寸法（図４（ｂ）上下方向寸法）が、内周縁部で最大とされると共に、外周側へ向かうに従って漸減され、外周縁部で最小とされる。

なお、弾性膜部８０は、その内周縁部の厚み寸法が、一対の対向規制板部材６４の中央部６６における環状面６６ｃの対向面間隔よりも大きくされる一方、外周縁部の厚み寸法が、一対の対向規制板部材６４の規制リブ６７における対向面間隔よりも小さくされる（図６参照）。また、弾性膜部８０の内径は、直径Ｄ３とされる。直径Ｄ３は、環状面６６ｃ（係合突条６９）の直径Ｄ２よりも小さく、かつ、円形面６６ｂ（位置決め突条６８）の直径Ｄ１と略同一とされる（Ｄ１＝Ｄ３＜Ｄ２、図３（ａ）参照）。

可動栓部９０は、一対の対向規制板部材６４における中央部６６（円形面６６ｂ）の対向間に収容される部位であり（図６参照）、軸Ｏを中心とする円形板状に形成される。可動栓部９０は、軸Ｏを含む位置に形成される栓部分９１と、その栓部分９１の外周縁部と弾性膜部８０の内周縁部とを連結する連結板部９２と、その連結板部９２に穿設される複数（本実施の形態では４個）の開口９３と、連結板部９２から突設される複数（本実施の形態では片面に２個）の緩衝突起９４とを備える。

栓部分９１は、第２オリフィスＰ２（貫通孔６６ａ）の開口を開閉するための部位であり、軸Ｏを中心とする環状に形成される環状栓部９１ａと、その環状栓部９１ａの内周側に十字状に形成される十字状部９１ｂとを備える。環状栓部９１ａ及び十字状部９１ｂは、断面Ｕ字状に突設されると共にその突設頂部の高さ位置が連結板部９２の板面よりも高くされる突条であり、栓部分９１の残部（環状栓部９１ａと十字状部９１ｂとの間）は、連結板部９２と面一（同じ高さ位置）に形成される。

栓部分９１は、初期状態（液圧の非作用時）では、第２オリフィスＰ２（貫通孔６６ａ）の開口との間に隙間を有しており、かかる第２オリフィスＰ２を開放した状態（連通可能）とする一方（図６参照）、液圧が作用されると、環状栓部９１ａの頂部が、中央部６６の円形面６６ｂに水密に当接されることで、第２オリフィスＰ２を閉塞する。

なお、この場合、栓部材９１は、環状栓部９１ａの内周側に十字状部９１ｂが形成されているので、栓部分９１が貫通孔６６ａ（円形面６６ｂ）に吸い付き、第2オリフィスＰ２が開放されない不具合が抑制される。

連結板部９２の厚み寸法は、弾性膜部８０の厚み寸法よりも小さくされる。開口９３は、軸Ｏを中心として周方向等間隔に配設される。緩衝突起９４は、栓部分９１により第２オリフィスＰ２を閉塞する際に、円形面６６ｂ（図３参照）に衝突する突起であり、その緩衝作用により、異音の発生を抑制する。なお、緩衝突起９４の突設高さは、環状栓部９１ａ及び十字状部９１ｂの突設高さよりも高くされる。

次いで、図６及び図７を参照して、仕切り部材６にゴム膜部材７を収容した組み立て状態における仕切り部材６及びゴム膜部材７の構成と、液封入式防振装置１００の動的特性とについて説明する。

図６は、仕切り部材６及びその仕切り部材６に収容されたゴム膜部材７の部分拡大断面図であり、図１における断面の部分拡大図である。図７は、液封入式防振装置１００の動的な特性（貯蔵ばね定数Ｋ及び減衰係数δ）を示した図であり、６種類の入力振幅に対する特性が図示される。入力振幅ｉａ１〜ｉａ６は、ｉａ１が最小振幅であり、ｉａ１から順に大きな振幅となり、ｉａ６が最大振幅となる。

液封入式防振装置１００によれば、仕切り部材６には、第１オリフィスＰ１及び第２オリフィスＰ２の２種類のオリフィスが形成されると共に（図１参照）、ゴム膜部材７の可動栓部９０が、第２オリフィスＰ２（貫通孔６６ａ）を開閉（閉塞および開放）可能に構成される。

よって、比較的低周波数の振動入力時には、第２オリフィスＰ２をゴム膜部材７の可動栓部９０（栓部分９１）が閉塞することで、第１オリフィスＰ１での液柱共振作用が発揮される一方、比較的高周波数の振動入力時には、ゴム膜部材７の可動栓部９０が初期位置に復帰（維持）されることで（図６参照）、第２オリフィスＰ２が開放状態とされ、第２オリフィスＰ２での液柱共振作用が発揮される。

また、液封入式防振装置１００によれば、仕切り部材６の規制リブ６７の対向間には、ゴム膜部材７の弾性膜部８０が配置され、かかる弾性膜部８０により第１液室５Ａ及び第２液室５Ｂが仕切られる（図１参照）。

よって、入力振幅が比較的大きな場合には、ゴム膜部材７の弾性膜部８０の変位（変形）を規制リブ６７により規制して、膜剛性を高める一方、入力振幅が比較的小さな場合には、第１液室５Ａ及び第２液室５Ｂ間の液圧変動を弾性膜部８０の往復動変形（変位）で吸収することができる。

これにより、図７に示すように、異なる２つの周波数域（θ１及びθ２）において、液柱共振作用を発揮させることができると共に、各液柱共振作用において、それぞれ振幅依存性を低減させることができる（即ち、低周波数側の液柱共振作用では、入力振幅ｉａ４〜ｉａ６の大きさに寄らず、その共振周波数がθ１でほぼ一致し、高周波数側の液柱共振作用では、入力振幅ｉａ１〜ｉａ３の大きさに寄らず、共振周波数がθ２でほぼ一致している）。

図６に示すように、仕切り部材６は、対向規制板部材６４の中央部６６（環状面６６ｃ）の外径（直径Ｄ２）が、ゴム膜部材７の弾性膜部８０の内径（直径Ｄ３）よりも大きくされるので（図３（ａ）及び図４（ｂ）参照）、中央部６６（環状面６６ｃ）によって弾性膜部８０の内周縁部を上下から挟持することができる。

これにより、ゴム膜部材７と仕切り部材６との相対位置を固定することができるので、仕切り部材６の第２オリフィスＰ２に対するゴム膜部材７の可動栓部９０の径方向位置（図６左右方向位置）が、振動入力時にずれることを抑制して、その機能（第２オリフィスＰ２の閉塞）を確実に発揮させることができる。

ここで、本実施の形態では、仕切り部材６の中央側に第２オリフィスＰ２が形成され、それを避けることから、仕切り部材６の開口６５及び規制リブ６７の形成領域とゴム膜部材７の弾性膜部８０とが、軸Ｏ方向視において円環状に形成されており（図２（ａ）及び図４（ａ）参照）、その受圧面積の確保が困難となる。そのため、入力振幅が比較的小さな場合に、第１液室５Ａ及び第２液室５Ｂ間の液圧変動を、弾性膜部８０の往復動変形（変位）により吸収する効果の発揮が悪化する。

これに対し、本実施の形態によれば、ゴム膜部材７の弾性膜部８０の内周縁部が仕切り部材６の中央部６６（環状面６６ｃ）により上下から挟持されると共に、その内周縁部と反対側の外周縁部（図６右側）が自由端とされ、かかる弾性膜部８０が片持ちされた状態とすることができる。

これにより、入力振幅が比較的小さい場合に、例えば、弾性膜部８０の両端（内周縁部および外周縁部）が固定（上下から挟持）されて両持ちされた状態の場合と比較して、弾性膜部８０を敏感に反応させることが可能となり、第１液室５Ａ及び第２液室５Ｂ間の液圧変動を吸収させる効果を向上させることができる。その結果、弾性膜部８０による振幅依存性の低減を効果的に発揮させることができる。

仕切り部材６の中央部６６における環状面６６ｃからは、係合突条６９が突設されるので、かかる係合突条６９を弾性膜部８０の被挟持面（図６上側面および下側面）に喰い込ませることによる係合効果により、一対の中央部６６（環状面６６ｃ）の間に弾性膜部８０を強固に挟持して保持することができる。特に、係合突条６９は全周に連続するので、その喰い込み長さを最大限に確保することができる。

これにより、比較的大きな振幅が入力され、弾性膜部８０が大きく変位される場合に、その弾性膜部８０の変位を可動栓部９０から分離する（即ち、弾性膜部８０の変位によりゴム膜部材７全体が変位してしまい、可動栓部９０の変位に影響が出ることを抑制する）ことができる。その結果、可動栓部９０の機能（第２オリフィスＰ２の閉塞および開放）を確実に発揮させることができる。

仕切り部材６の中央部６６には、その円形面６６ｂから突設されると共に周方向に連続する位置決め突条６８が形成され、その位置決め突条６８の外径（直径Ｄ１）が、ゴム膜部材７の弾性膜部８０の内径（直径Ｄ３）と略同一とされる（Ｄ１＝Ｄ３、図３（ａ）及び図４（ｂ）参照）。

即ち、位置決め突条６８を弾性膜部８０の内周側に内嵌させることができるので、仕切り部材６にゴム膜部材７を組み付ける組み立て工程において、ゴム膜部材７（弾性膜部８０及び可動栓部９０）の径方向位置（図６左右方向位置）を適正な位置に、確実かつ容易に位置決めすることができる。

また、このように、仕切り部材６の中央部６６（円形面６６ｂ）における位置決め突条６８が、ゴム膜部材７の弾性膜部８０の内周側に内嵌されていることで、可動栓部９０が変位した場合に、その可動栓部９０側へ向けて（即ち、図６左側へ向けて）弾性膜部８０が引き込まれることを抑制することができる。

これにより、可動栓部９０の変位の影響で、弾性膜部８０の膜剛性が変化されることを抑制できるので、動的特性（ばね定数Ｋや減衰係数δ等）の安定化を図ることができる。また、可動栓部９０の径方向位置（図６左右方向位置）の位置ずれを抑制して、その機能（第２オリフィスＰ２の閉塞および開放）を確実に発揮させることができる。

以上のように、液封入式防振装置１００によれば、仕切り部材６の外周側に第１オリフィスＰ１が、仕切り部材６の中央側に第２オリフィスＰ２が、それぞれ形成される。第２オリフィスＰ２の周囲の円環状の領域に一対の規制リブ６７（及び開口６５）が形成され、それら一対の規制リブ６７の対向間に弾性膜部８０が収納される。また、第２オリフィスＰ２の途中に配設され、入力振動の状態に応じて第２オリフィスＰ２の閉塞または開放（連通状態）を切り替える可動栓部９０が円板状に形成される。そして、これら弾性膜部８０と可動栓部９０とがゴム膜部材７として一体に形成される。

その結果、これら弾性膜部８０及び可動栓部９０のそれぞれの機能を同時に発揮可能としつつ、部品点数を削減することができる。即ち、液封入式防振装置１００によれば、振幅依存性を抑制しつつ異なる周波数で液柱共振作用を発揮可能とし、かつ、その小型化および製品コストの低減を図ることができる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

上記実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。例えば、規制リブ６７の本数を片側４本とする場合を説明したが、３本以下であっても良く、５本以上であっても良い。

上記実施の形態では、弾性膜部８０の上面および下面（図４（ｂ）上側および下側の面）がそれぞれ平滑面として形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、上面または下面のいずれか一方または両方に、複数の突起を点在させても良く、或いは、複数の突条を延設させても良い。これら突起および突条を組み合わせても良い。これにより、規制リブ６７に弾性膜部８０の上面または下面が衝突する際の異音の発生を抑制できる。

上記実施の形態では、弾性膜部８０が軸Ｏ方向視において円環状に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の形状を採用することは当然可能である。他の形状の例を図８から図１１を参照して説明する。なお、上記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図８（ａ）は、第１の変形例におけるゴム膜部材２０７の上面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線におけるゴム膜部材２０７の断面図である。図９（ａ）は、第２の変形例におけるゴム膜部材３０７の上面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸｂ−ＩＸｂ線におけるゴム膜部材３０７の断面図である。

図１０（ａ）は、第３の変形例におけるゴム膜部材４０７の上面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸｂ−Ｘｂ線におけるゴム膜部材４０７の断面図である。図１１（ａ）は、第４の変形例におけるゴム膜部材５０７の上面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＸＩｂ−ＸＩｂ線におけるゴム膜部材５０７の断面図である。

なお、図８（ｂ）、図９（ｂ）、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）では、他面側（例えば、図８（ｂ）下側）の緩衝突起９４の位置が模式的に図示される。

弾性膜部８０の他の形状としては、第１の変形例から第４の変形例における弾性膜部２８０〜５８０の形状が例示される（図８から図１１参照）。

具体的には、第１の変形例におけるゴム膜部材２０７の弾性膜部２８０は、図８に示すように、軸Ｏ方向視において、外周縁部が円形に形成されると共に、その外周縁部の一部を略コ字状に切り欠く切り欠き部が周方向の複数箇所（第１の変形例では周方向等間隔に４箇所）に形成される。この切り欠き部の形成個数は３個以下であっても良く、５個以上であっても良い。また、切り欠き部の形状は軸Ｏ方向視において半円形状や半楕円形状などであっても良い。

第２の変形例におけるゴム膜部材３０７の弾性膜部３８０は、図９に示すように、軸Ｏ方向視において、外周縁部が波状に湾曲を繰り返す形状（第２の変形例では、軸Ｏから外周縁までの距離が周方向に４５°位相を進めるごとに最大または最小となる形状）に形成される。なお、軸Ｏから外周縁部までの距離が最大（最小）となる箇所の個数は３個以下であっても良く、５個以上であっても良い。

第３の変形例におけるゴム膜部材４０７の弾性膜部４８０は、図１０に示すように、軸Ｏ方向視において、長辺が直線状に形成されると共に短辺が湾曲する略長方形状（いわゆる印籠形状）に形成される。第４の変形例におけるゴム膜部材５０７の弾性膜部５８０は、図１１に示すように、軸Ｏ方向視において、外周縁部が円形に形成されると共に、その外周縁部の対向する２箇所（周方向に位相を１８０°異ならせた位置）に略コ字状の切り欠き部が形成される。切り欠き部の幅寸法（図１１（ａ）上下方向寸法）は、弾性膜部５８０の内径の直径Ｄ３よりも大きくされ、切り欠き部の内壁面と弾性膜部５８０の内周面（直径Ｄ３の部分）との間の最小寸法（図１１（ａ）左右方向寸法）は、開口９３の内径よりも小さくされる。

なお、第１の変形例から第４の変形例における弾性膜部２８０〜５８０の最大外径は、上記実施の形態における弾性膜部８０の外径（図４（ｂ）左右方向寸法）と同一とされる。また、その厚み寸法は、内周縁部で最大とされると共に、外周側へ向かうに従って漸減され、外周縁部（最大外径部）で最小とされる。この最大および最小の厚み寸法は、上記実施の形態における弾性膜部８０の最大および最小の厚み寸法と同一とされる。よって、第１の変形例から第４の変形例におけるゴム膜部材２０７〜５０７は、いずれもその弾性膜部２８０〜５８０の外周縁部が自由端とされ、外周縁部が片持ちされた状態とされる（図６参照）。

１００ 液封入式防振装置
１ 第１取付け部材
２ 第２取付け部材
３ ゴム基体
４ ダイヤフラム
５ 液封入室
５Ａ 第１液室
５Ｂ 第２液室
６ 仕切り部材
６６ 中央部（挟持部）
６６ｃ 環状面（挟持部の一部）
６７ 規制リブ
６８ 位置決め突条
６９ 係合突条
Ｐ１ 第１オリフィス
Ｐ２ 第２オリフィス
７ ゴム膜部材
８０ 弾性膜部
９０ 可動栓部

Claims (5)

1. エンジン側または車体側の一方に取り付けられる第１取付け部材と、エンジン側または車体側の他方に取り付けられる第２取付け部材と、前記第２取付け部材および第１取付け部材を連結すると共にゴム状弾性体からなるゴム基体と、前記第２取付け部材に取り付けられ前記ゴム基体との間に液封入室を形成すると共にゴム状弾性体からなるダイヤフラムと、前記液封入室を前記ゴム基体側の第１液室および前記ダイヤフラム側の第２液室に仕切る仕切り部材と、前記仕切り部材に形成され前記第１液室および第２液室を連通させるオリフィスと、を備える液封入式防振装置において、
   前記仕切り部材に収納されると共にゴム状弾性体からなるゴム膜部材を備え、
   前記オリフィスは、前記仕切り部材の外周側に形成される第１オリフィスと、前記仕切り部材の中央側に形成され前記第１オリフィスよりも液柱共振周波数が高い周波数となる第２オリフィスとを備え、
   前記仕切り部材は、前記第２オリフィスを取り囲む円環状の領域に複数が形成されると共に所定間隔を隔てて対向配置される一対の規制リブを備え、
   前記ゴム膜部材は、前記仕切り部材の一対の規制リブの対向間に収納される弾性膜部と、前記第２オリフィスの途中に配設され前記第１オリフィスに液柱共振を生じさせる振動入力に対しては前記第１液室および第２液室の差圧に応動して前記第２オリフィスに当接して閉塞させると共に前記第２オリフィスに液柱共振を生じさせる振動入力に対しては前記第１液室および第２液室の差圧に応動しつつ前記第２オリフィスから離間して連通状態に維持する円板状の可動栓部とを備え、
   前記弾性膜部の内周側に可動栓部の外周側が接続され、これら弾性膜部と可動栓部とが一体に形成されることを特徴とする液封入式防振装置。
2. 前記仕切り部材は、前記ゴム膜部材の弾性膜部における内周側の縁部を上下から挟持する一対の挟持部を備え、
   前記ゴム膜部材の弾性膜部は、前記仕切り部材の一対の挟持部により上下から挟持される内周側の縁部と反対側の外周側の縁部が自由端とされることを特徴とする請求項１記載の液封入式防振装置。
3. 前記仕切り部材の一対の挟持部、又は、前記一対の挟持部により上下から挟持される前記ゴム膜部材の弾性膜部における被挟持面の一方は、他方へ向けて突設されると共に周方向に沿って連続して又は断続的に延設される係合突条を備えることを特徴とする請求項２記載の液封入式防振装置。
4. 前記係合突条は、前記仕切り部材の一対の挟持部から前記ゴム膜部材の弾性膜部における被挟持面へ向けて突設されると共に周方向に沿って連続して延設されることを特徴とする請求項３記載の液封入式防振装置。
5. 前記ゴム膜部材は、前記弾性膜部の内周側と可動栓部の外周側との接続部分において、前記弾性膜部の厚み寸法が前記可動栓部の厚み寸法よりも大きくされ、
   前記仕切り部材は、前記可動栓部の外周側の縁部へ向けて突設されると共に周方向に沿って連続して又は断続的に延設され前記弾性膜部の内周側に内嵌される位置決め突条を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液封入式防振装置。

Images