JP2014202327A - 液封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性膜の状態が切り換わるときのショック感を抑制できる液封入式防振装置を提供すること。
【解決手段】対向面同士が近づくように第２ダイヤフラム（弾性膜）が変形すると、第２ダイヤフラムは外周部から外凸状部２１ｄ（凸状部）に沿って径方向中心部に向かって少しずつ接触面を拡げ、外凸状部２１ｄから周方向に向かい外凹状部２１ｃ（凹状部）に沿って少しずつ接触面を拡げる。対向面同士が離れるときも同様に、第２ダイヤフラムは少しずつ接触面を狭める。接触面積の変化を緩やかにできるので、第２ダイヤフラムの状態（拘束状態または可動状態）が切り換わるときに急激な液圧変動が生じることを抑制し、ショック感を抑制できる。
【選択図】図３

Description

本発明は液封入式防振装置に関し、特に弾性膜の状態が切り換わるときのショック感を抑制できる液封入式防振装置に関するものである。

自動車等の車両では、エンジン等の振動発生源と振動を受ける車体との間に、車体側への振動の伝達を抑制する防振装置が設けられる。このような防振装置として、例えば特許文献１に開示される制御型の液封入式防振装置が知られている。特許文献１に開示される技術によれば、液室内に配設された弾性膜と変位規制部材との間に空気室が形成される。空気室を大気開放することで弾性膜を可動状態にし、空気室に負圧を導入することで弾性膜を拘束状態にする。弾性膜の状態を切り換えることで液封入式防振装置の特性を切り換えられるので、エンジン等のシェイク振動やアイドリング振動等の異なる振動数の振動を効果的に減衰させることができる。

特開平６−２６４９５６号公報

しかしながら上述した技術では、弾性膜が可動状態から拘束状態へ切り換わるとき又は拘束状態から可動状態に切り換わるときに、弾性膜と変位規制部材との接触面積が急激に変化するので、急激な液圧変動が生じ、ショック感が生じるという問題点がある。

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、弾性膜の状態が切り換わるときのショック感を抑制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

この目的を達成するために請求項１記載の液封入式防振装置によれば、第１取付部材と筒状の第２取付部材とがゴム状弾性体から構成される防振基体によって連結される。第２取付部に固着されるダイヤフラムにより防振基体との間に液体封入室が形成される。液体封入室内の圧力変動によって変形可能とされる弾性膜がゴム状弾性体から構成され、液体封入室に配置される。弾性膜は、弾性膜と対向して配置される変位規制部材に外周部が固着され、変位規制部材によって変位が規制される。

弾性膜および変位規制部材が互いに対向する対向面の一方は、複数の凸状部と、凸状部の周方向に隣接する複数の凹状部とを備えている。凸状部は、弾性膜または変位規制部材の他方の対向面との対向間隔が、外周部から径方向中心部に向かうにつれて次第に大きくなるように形成される。よって、弾性膜および変位規制部材が離れた状態から対向面同士が近づくように弾性膜が変形すると、弾性膜は、外周部から凸状部に沿って径方向中心部に向かって少しずつ接触面を拡げる。

また、凹状部は、弾性膜または変位規制部材の他方の対向面との対向間隔が、凸状部から周方向に沿って離れるにつれて次第に大きくなるように形成される。よって、対向面同士が近づくように弾性膜が変形すると、弾性膜は、凸状部から周方向に向かい凹状部に沿って少しずつ接触面を拡げる。

これとは逆に、弾性膜および変位規制部材の対向面が接触した状態（拘束状態）から対向面同士が離れるように弾性膜が変形すると、弾性膜は、凹状部に沿って周方向の凸状部に向かって少しずつ接触面を狭める。次いで、凸状部に沿って外周部に向かって少しずつ接触面を狭め、最後に弾性膜および変位規制部材の対向面が離れた状態（可動状態）となる。

以上のように弾性膜は、状態（拘束状態または可動状態）が切り換わるときに凸状部および凹状部に沿って少しずつ接触面積を変化させるので、急激な液圧変動が生じることを抑制できる。よって、ショック感を抑制できる効果がある。

請求項２記載の液封入式防振装置によれば、各凹状部は、球面の一部により構成される凹球面状に少なくとも一部が形成される。弾性膜または変位規制部材の軸中心を通る軸線上とは異なる位置に球面は中心が存在するので、凹球面状に形成された複数の凹状部が周方向に配置される。凹球面状の凹状部に沿って連続的に弾性膜を変形させることができるので、請求項１の効果に加え、液圧変動をさらに抑制することができ、ショック感をさらに抑制できる効果がある。

請求項３記載の液封入式防振装置によれば、弾性膜および変位規制部材が互いに対向する対向面の他方は、弾性膜および変位規制部材の対向面同士が近づくように弾性膜が弾性変形すると、凹状面と接触するより先に凸状部と接触する。凸状部の外周部側の周方向長さは、凹状部の外周部側の周方向長さより小さく設定されるので、弾性膜および変位規制部材の対向面同士は、外周側の周方向長さの小さい凸状部に先に接触する。これにより、請求項１又は２の効果に加え、対向面同士が接触するときの打音（異音）を抑制できる効果がある。

本発明の第１実施の形態における液封入式防振装置の軸方向断面図である。 液封入式防振装置の拡大断面図である。 仕切体の斜視図である。 仕切体の平面図である。 仕切体の平面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線における仕切体の断面図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線における仕切体の断面図である。 仕切体の部分断面図である。 第２実施の形態における液封入式防振装置の軸方向断面図である。 受側の保持部材の平面図である。 蓋側の保持部材の平面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施の形態における液封入式防振装置１の軸方向断面図である。図１に示すように液封入式防振装置１は、自動車のエンジン等のパワーユニット（図示せず）に取り付けられる第１取付部材２と、ブラケット（図示せず）を介してパワーユニットの下方の車体フレーム（図示せず）に取り付けられる筒状の第２取付部材３と、第１取付部材２及び第２取付部材３とを連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体４とを備えている。

なお、本実施の形態では、パワーユニットの分担支持荷重が、軸心を通る軸線Ｏ方向（図１上下方向）に入力される。従って、装着状態では、防振基体４の弾性変形によって第１取付部材２と第２取付部材３とが軸方向で互いに近接する方向に変位する。以下の説明では、特に断りのない限り、上下方向は図１における軸線Ｏの上下方向をいう。なお、この上下方向は第２実施の形態（図９）においても同様である。

図１に示すように、第１取付部材２は主に金属材料等の剛性材料により形成され、上面にボルト孔２ａが設けられる。ボルト孔２ａに、パワーユニットのブラケットに取り付けられたボルト（図示せず）が締結固定されることで、第１取付部材２が振動発生源に取り付けられる。第２取付部材３は、主に金属材料等の剛性材料により筒状に形成され、ブラケット等を介して車体フレーム側（図示せず）に取り付けられる。

防振基体４は円錐台状に形成され、上端部が第１取付部材２の外周面に、下端部が第２取付部材３の上側内周面にそれぞれ加硫接着される。防振基体４の下面側には上窄まりの中空部が形成され、防振基体４の下端部には、第２取付部材３の内周面を覆うゴム膜５が段部４ａに連設される。第２取付部材３は、上端部に筒状のブラケット部材６が外嵌され、ブラケット部材６の上端部にストッパゴム７が被着される。

第２取付部材３の内側には、液室形成部材１０及び仕切体２０と、液室形成部材１０と仕切体２０との間に配置される第２ダイヤフラム３０と、第１ダイヤフラム４０とが固着され、仕切体２０に管路形成部材５０が固着される。図２を参照して、液室形成部材１０、仕切体２０、第２ダイヤフラム３０、第１ダイヤフラム４０及び管路形成部材５０について説明する。図２は液封入式防振装置１の拡大断面図である。なお、図２では液封入式防振装置１の上部側（第１取付部材２等）の図示を省略している。

図２に示すように、液室形成部材１０は、軸方向視（軸線Ｏ方向視）して円形状に形成される部材であり、円盤状に形成される本体部１１と、本体部１１の全周に亘って本体部１１の径方向に向かって鍔状に突設される鍔部１２と、本体部１１の周縁から軸方向に向かって突設される円筒状の円筒部１３を備えている。本体部１１の径方向中央部には、厚さ方向に貫通する第２オリフィス（貫通孔）１０ａが形成され、第２オリフィス１０ａの周囲に円筒状の筒壁部１４が突設される。

仕切体２０は、液体封入室Ｌを第１液室Ｌ１（図１参照）及び第２液室Ｌ２に仕切るための部材であり、液室形成部材１０が積重され、軸方向視（軸線Ｏ方向視）して円形状に形成される。仕切体２０は、液室形成部材１０との対向面が凹面状に形成される本体部２１と、本体部２１の全周に亘って本体部２１の径方向に向かって鍔状に形成される円環部２２とを備えている。また、仕切体２０は、円環部２２の全周に亘って軸方向に段差状に形成される段差部２３と、段差部２３の径方向外側の全周に亘って軸方向に延びる円筒状の外周壁部２４と、外周壁部２４の軸方向両端から径方向外側に向けてフランジ状に延設されるオリフィス形成壁２５，２６とを備えている。さらに、液室形成部材１０と対向する本体部１１の凹面状の面の反対面から軸方向に向かって円筒状の壁部２７が突設される。

外周壁部２４、オリフィス形成壁２５，２６は、第１液室Ｌ１と第２液室Ｌ２とを連通する第１オリフィス２０ｂを形成するための部位であり、オリフィス形成壁２５，２６に、それぞれ切欠き２５ａ，２６ａ（図３参照）が形成される。それら切欠き２５ａ，２６ａ及び外周壁部２４の外周（第１オリフィス２０ｂ）を通って第１液室Ｌ１及び第２液室Ｌ２との間を液体が流通する。また、本体部２１は、径方向中央部に厚さ方向（軸方向）に貫通する貫通孔２０ａ（空気管路）が形成される。

第２ダイヤフラム３０は、ゴム状弾性体から構成される部材（ゴム膜）であり軸方向視して円形状に形成される。第２ダイヤフラム３０は、軸方向上側（図２上側）に凸の凸球面状に形成される凸面部３１と、凸面部３１の外周縁に連設されると共に軸方向上側に凹の凹曲面により円環状に形成される凹面部３２と、凹面部３２の外周縁に連設されると共に径方向外側に向かって延設される延設部３３と、延設部３３の全周に連設されると共に延設部３３より軸方向寸法が大きく設定される外周縁部３４とを備えている。

第２ダイヤフラム３０を介在させた状態で仕切体２０に液室形成部材１０は圧入され、第２ダイヤフラム３０は、仕切体２０及び液室形成部材１０に気密に固着される。具体的には、仕切体２０の円環部２２及び段差部２３に第２ダイヤフラム３０の延設部３３及び外周縁部３４を重ね合わせ、仕切体２０のオリフィス形成壁２５と液室形成部材１０の鍔部１２とを当接させた状態で、円筒部１３によって延設部３３が押圧される。仕切体２０及び液室形成部材１０に第２ダイヤフラム３０を気密に挟持（固着）させることで、仕切体２０と第２ダイヤフラム３０との間に空気室Ｒが形成される。

第１ダイヤフラム４０は、外部に対して密封された液体封入室Ｌ（図１参照）を形成するためにゴム状弾性体から構成される部材（ゴム膜）であり、第２ダイヤフラム３０より薄肉かつ大径の円環状に形成される。液体封入室Ｌは水やエチレングリコール等の非圧縮性液体（以下「液体」と称す）が封入される。第１ダイヤフラム４０は、軸線Ｏ方向視において径方向中心部（内周縁部４５）の周囲に同心円状の凸部４１，４２及び凹部４３を有する蛇腹状に形成される。円筒状の支持金具４７に外周縁部が加硫接着され、内周縁部４５は管路形成部材５０に固着される。第１ダイヤフラム４０は、内周縁部４５の軸方向寸法（図２上下方向寸法）が凸部４１，４２、凹部４３及びネック部４４の軸方向寸法（厚さ）より大きく設定され、凸部４１と内周縁部４５とがネック部４４に連設される。また、内周縁部４５の内周面の２箇所に断面三角状の液封部４６が径方向内側に向かって全周に亘り突設される。

管路形成部材５０は、第２ダイヤフラム３０の内周縁部４５を固着すると共に軸方向に貫通する空気管路５０ａが形成される部材である。管路形成部材５０は、円柱状に形成される軸部５２と、軸部５２の一端部から径方向外側に向かって鍔状に突設される円盤状の円盤部５１と、円盤部５１の外周縁から軸部５２側の軸方向に向かって突設される円筒状の周壁部５３と、軸部５２と同心状に形成される負圧導入管５４とを備えている。空気管路５０ａは軸部５２及び負圧導入管５４に貫通形成される。

管路形成部材５０は、螺着、溶着、嵌着等の各種手段により仕切体２０に固着される。仕切体２０に管路形成部材５０が固着されることで、貫通孔２０ａを介して空気管路５０ａが空気室Ｒに連通される。また、管路形成部材５０が仕切体２０に固着されることで、第１ダイヤフラム４０の内周縁部４５が気密に固着される。

液封入式防振装置１は、例えば、以下のようにして製造される。まず、仕切体２０に液室形成部材１０を圧入して、液室形成部材１０と仕切体２０との間に第２ダイヤフラム３０を挟持する。支持金具４７が加硫接着された第１ダイヤフラム４０の内周縁部４５を管路形成部材５０に保持させ、その管路形成部材５０を仕切体２０に固着する。第１取付部材２に防振基体４が加硫接着された第２取付部材３に液体を満たした後、液体形成部材１０、仕切体２０及び支持金具４７を第２取付部材３に挿入しつつ第２取付部材３に絞り加工を施し、液室形成部材１０、仕切体２０及び支持金具４７を防振基体４及びゴム膜５との間で液密にする。

液封入式防振装置１の液体封入室Ｌは、防振基体４と液室形成部材１０との間の第１液室Ｌ１、仕切体２０と第１ダイヤフラム４０との間の第２液室Ｌ２、液室形成部材１０と第２ダイヤフラム３０との間の第３液室Ｌ３に仕切られる。また、第２ダイヤフラム３０と仕切体２０との間に空気室Ｒが形成される。その空気室Ｒと連通する空気管路５０ａには空気圧調整装置６０が接続される。

空気圧調整装置６０は、空気室Ｒに負圧または大気圧を導入するための装置であり、管路形成部材５０（空気管路５０ａ）に接続される車体側の外部管路６３と、外部管路６３に接続される負圧源６１及び切換弁６２とを有している。切換弁６２は、電磁弁等により構成され、負圧源６１又は大気中と空気室Ｒとの連通を択一的に切り換えられる。負圧源６１は、例えば自動車のインテーク側の吸圧器系統やアキュームレータ等が採用される。

切換弁６２は、制御装置（図示せず）と接続される。制御装置は、自動車に備え付けの各種センサから自動車の走行速度やエンジン回転数、変速段の選択位置、スロットル開度など、自動車の状態を表す各種情報が入力される。制御装置は、入力された各種情報に基づいて切換弁６２を作動させる。

液封入式防振装置１によれば、切換弁６２により空気室Ｒを大気開放した場合には、第２ダイヤフラム３０を可動状態にできる。一方、切換弁６２により空気室Ｒに負圧を導入した場合には、第２ダイヤフラム３０を仕切体２０の本体部２１に接触させて拘束状態にすることで、第２ダイヤフラム３０の剛性を上げることができる。このように第２ダイヤフラム３０の剛性を変化させることで、パワーユニットのシェイク振動やアイドリング振動等の異なる振動数の振動を効果的に減衰させることができる。

次に図３から図８を参照して仕切体２０について説明する。まず、図３から図５を参照して、仕切体２０の概略構成について説明する。図３は仕切体２０の斜視図であり、図４及び図５は仕切体２０の平面図である。

仕切体２０は、図３から図５に示すように、アルミニウム合金などの金属材料や合成樹脂材料から軸心Ｏを有する有底の略円筒状に形成される。仕切体２０の外周壁部２４の軸方向上下端には、フランジ状のオリフィス形成壁２５，２６がそれぞれ突設される。オリフィス形成壁２５，２６にはそれぞれ切欠き２５ａ，２６ａが形成され、縦壁２５ｂによりオリフィス形成壁２５，２６が接続される。外周壁部２４及びオリフィス形成壁２５，２６によって形成される第１オリフィス２０ｂ（図２参照）は、縦壁２５ｂによって周方向に分断される。

仕切体２０は、外周壁部２４の内周面側に略円盤状の本体部２１（図２参照）を有し、平坦面を有する円環部２２及び段差部２３が本体部２１の外周部に一体に形成される。本体部２１の上面は凹面状に形成される。円環部２２は、第２ダイヤフラム３０（図２参照）の外周部が気密に固着される部位であり、本体部２１は、空気室Ｒに負圧が導入された場合に第２ダイヤフラム３０の変位を規制し拘束状態にするための部位である。

本体部２１は、第２ダイヤフラム３０との対向面に、複数の内凸状部２１ｂ及び外凸状部２１ｄと、内凸状部２１ｂ及び外凸状部２１ｄの周方向にそれぞれ隣接する複数の内凹状部２１ａ及び外凹状部２１ｃとを備えている。内凸状部２１ｂ、外凸状部２１ｄ、内凹状部２１ａ及び外凹状部２１ｃは、空気室Ｒ（図２参照）に負圧を導入して第２ダイヤフラム３０の変位を規制するときに第２ダイヤフラム３０が連続的に接触する部位である。

本実施の形態では、径方向中央部に位置し貫通孔２０ａが形成された孔形成部２１ｅを中心に、放射状に４つの内凸状部２１ｂが形成され、その径方向外側に外凸状部２１ｄが形成される。内凸状部２１ｂ間に４つの内凹状部２１ａが形成され、その径方向外側に外凹状部２１ｃが位置する。内凹状部２１ａ及び外凹状部２１ｃは平面視してそれぞれ略扇状に形成され、内凸状部２１ｂに対して外周側に位置する外凸状部２１ｄの周方向長さ（平面視における）は、内凹状部２１ａに対して外周側に位置する外凹状部２１ｃの周方向長さより小さく設定される。

次に図６を参照して、内凹状部２１ａ及び外凹状部２１ｃの形状について説明する。図６は図４のＶＩ−ＶＩ線における仕切体２０の断面図である。図６に示すように内凹状部２１ａ及び外凹状部２１ｃは、全体として、円環部２２から径方向中央部に向かうにつれ漸次下降傾斜する曲面として形成される。図６に示す軸線Ｏ（図２参照）を含む断面視において、外凹状部２１ｃ（図３参照）は上に凸の円弧状に形成され、内凹状部２１ａは下に凸の円弧状に形成される。外凹状部２１ｃは円環部２２と滑らかな曲面で連成され、内凹状部２１ａは外凹状部２１ｃと滑らかな曲面で連成されている。

本実施の形態では、４つの内凹状部２１ａは、異なる中心Ｃを有する４つの球面Ｓの一部によってそれぞれ凹球面状に形成されている。なお、図５において球面Ｓ１の中心はＣ１であり、図６において球面Ｓ２の中心はＣ２であり、球面Ｓ４の中心はＣ４である。中心Ｃ１〜Ｃ４は、図６に示すように軸線Ｏ（図６上下方向）と直交する平面上に位置し、図５に示すように軸線Ｏ上とは異なる位置に存在する。これにより、凹球面状の湾曲面により形成された内凹状部２１ａを、仕切体２０の周方向に配置することができる。外凹状部２１ｃは、形成された内凹状部２１ａと円環部２２とを滑らかな曲面で繋ぐことによって形成される。

図３に戻って説明する。図３に示すように内凸状部２１ｂ及び外凸状部２１ｄは、上述した内凹状部２１ａ及び外凹状部２１ｃと同様に、全体として、円環部２２から径方向中央部に向かうにつれ漸次下降傾斜する曲面として形成される。軸線Ｏ（図２参照）を含む断面視において、外凸状部２１ｄは上に凸の円弧状に形成され、内凸状部２１ｂは下に凸の円弧状に形成される。外凸状部２１ｄは円環部２２と滑らかな曲面で連成され、内凸状部２１ｂは外凸状部２１ｄと滑らかな曲面で連成されている。

内凸状部２１ｂは、仕切体２０の周方向に形成された外凹状部２１ｃ間を、滑らかな曲面で繋ぐことによって形成される。また、外凸状部２１ｄは、形成された内凸状部２１ｂと円環部２２とを滑らかな曲面で繋ぐことによって形成される。

次に図７を参照して、内凹状部２１ａ及び内凸状部２１ｂの周方向における関係について説明する。図７は図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線における仕切体２０の断面図であり、周方向における内凹状部２１ａ及び内凸状部２１ｂの形状を図示している。図７に示すように、内凹状部２１ａは、周方向に沿って内凸状部２１ｂから離れるにつれ漸次下降傾斜する曲面として形成される。図７に示す周方向における断面視において、内凸状部２１ｂは上に凸の円弧状に形成され、内凹状部２１ａは下に凸の円弧状に形成される。内凹状部２１ａ及び内凸状部２１ｂは互いに滑らかな曲面で連成される。

次に図８を参照して、外凹状部２１ｃ及び外凸状部２１ｄの径方向における関係について説明する。図８は仕切体２０の部分断面図である。なお、外凹状部２１ｃ及び外凸状部２１ｄは軸線Ｏを含む同一断面上にないので、図８において、軸線Ｏを含む外凹状部２１ｃ及び内凹状部２１ａの断面視（図６に示す断面図と同じ）を実線で図示し、軸線Ｏを含む外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂの断面視を重ねて二点鎖線で図示する。併せて、軸線Ｏを含む第２ダイヤフラム３０の断面視を二点鎖線で図示する。

図８に示すように、仕切体２０の外凹状部２１ｃは、第２ダイヤフラム３０（図８上側）に向かう凸の円弧状に形成され、内凹状部２１ａは第２ダイヤフラム３０の反対側（図８下側）に向かう凸の円弧状に形成される。外凹状部２１ｃ及び内凹状部２１ａは、全体として、外周部から径方向中央部（図８左側）に向かうにつれて、第２ダイヤフラム３０との対向間隔が次第に大きくなるように設定される。

仕切体２０の外凸状部２１ｄは、第２ダイヤフラム３０（図８上側）に向かう凸の円弧状に形成され、内凸状部２１ｂは第２ダイヤフラム３０の反対側（図８下側）に向かう凸の円弧状に形成される。外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂは、全体として、外周部から径方向中央部（図８左側）に向かうにつれて、第２ダイヤフラム３０との対向間隔が次第に大きくなるように設定される。第２ダイヤフラム３０との対向間隔は、外凸状部２１ｄが外凹状部２１ｃより小さく設定され、内凸状部２１ｂは、外周部側（図８右側）では内凹状部２１ａより小さく設定されている。

図８を参照して、液封入式防振装置１に負圧を導入したときの第２ダイヤフラム３０の弾性変形挙動について説明する。液封入式防振装置１に外部管路６３（図１参照）を接続して空気室Ｒに負圧を導入すると、第２ダイヤフラム３０は、外周部側から径方向中央部へと順に仕切体２０に近づくように弾性変形する。第２ダイヤフラム３０との対向間隔は、外凸状部２１ｄが外凹状部２１ｃより小さく設定されているので、弾性変形した第２ダイヤフラム３０は、外凹状部２１ｃより先に、まず外凸状部２１ｄに接触する。外凸状部２１ｄの周方向長さは外凹状部２１ｃの周方向長さより小さく設定されているので、第２ダイヤフラム３０の接触面積を抑えることができ、第２ダイヤフラム３０が外凸状部２１ｄに接触したときの打音（異音）を抑えることができる。

さらに、第２ダイヤフラム３０との対向間隔は、外周部側（図８右側）では、内凸状部２１ｂが内凹状部２１ａより小さく設定されているので、外凸状部２１ｄに接触した第２ダイヤフラム３０はさらに変形して内凸状部２１ｂに接触する。外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂ、並びに、外凸状部２１ｄ及び外凹状部２１ｃが曲面で滑らかに連成されているので、第２ダイヤフラム３０は、外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂに沿って接触面が径方向へ延びつつ、外凸状部２１ｄから外凹状部２１ｃに沿って周方向へ接触面が延びる。第２ダイヤフラム３０と仕切体３０との接触面を径方向から周方向へと連続的に拡げることができるので、第２ダイヤフラム３０に急激な弾性変形が生じることを防止できる。その結果、第３液室Ｌ３や第１液室Ｌ１内に急激な液圧変動が生じることを防止し、急激な液圧変動に起因するショック感を抑制できる。

以上のように外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂは、第２ダイヤフラム３０との対向間隔が、外周部から径方向中心部に向かうにつれて次第に大きくなるように形成されるので、第２ダイヤフラム３０が仕切体２０に近づくように変形すると、第２ダイヤフラム３０は外周部から外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂに沿って径方向中心部に向かって少しずつ接触面を拡げる。

また、外凹状部２１ｃ及び内凹状部２１ａは、第２ダイヤフラム３０との対向間隔が、外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂから周方向に沿って離れるにつれて次第に大きくなるように形成される。よって、仕切体２０に近づくように第２ダイヤフラム３０が変形すると、第２ダイヤフラム３０は、外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂから周方向に向かい外凹状部２１ｃ及び内凹状部２１ａに沿って少しずつ接触面を拡げて、拘束状態となる。

第２ダイヤフラム３０が拘束状態から可動状態になるときは、これとは逆に、接触面積を少しずつ狭めていく。第２ダイヤフラム３０は、状態（拘束状態または可動状態）が切り換わるときに仕切体２０との接触面積を少しずつ変化させるので、第１液室Ｌ１や第３液室Ｌ３に急激な液圧変動が生じることを抑制できる。よって、ショック感を抑制できる。

また、内凹状部２１ａは、球面Ｓの一部により構成される凹球面状に一部が形成され、凹球面状の内凹状部２１ａが周方向に配置されている。凹球面状の内凹状部２１ａに沿って連続的に弾性膜を接触変形させることができるので、液圧変動をさらに抑制することができ、ショック感をさらに抑制できる。

なお、空気室Ｒに導入される負圧の大きさ（減圧の程度）に応じて、第２ダイヤフラム３０の仕切体２０に対する接触面積ひいては残余の非拘束の部分（可動面積）を変化させることができる。特に、第２ダイヤフラム３０は凸面部３１の外周に凹面部３２を有しているので、空気室Ｒに導入される負圧の大きさ（減圧の程度）に応じて、外周部から凹面部３２までを仕切体２０に接触させる状態と、外周部から凸面部３１までを仕切体２０に接触させる状態とを選択的に変更させることができる。これにより、第２ダイヤフラム３０の弾性率と固有振動数とを選択的に変更できる。なお、第２ダイヤフラム３０の仕切体２０との対向面に凸起等を設けることは当然可能である。

次に図９から図１１を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、内部に空気室Ｒを設け、外部から空気室Ｒの圧力を変更することにより防振特性を変更できる制御型（能動型）の液封入式防振装置１について説明した。これに対し第２実施の形態では、受動型の液封入式防振装置１０１について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図９は第２実施の形態における液封入式防振装置１０１の軸方向断面図である。

図９に示すように液封入式防振装置１０１は、エンジン側に取り付けられる第１取付部材１０２と、エンジン下方の車体フレーム側に取り付けられる筒状の第２取付部材１０３と、これらを連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体１０４とを備えている。第１取付部材１０２は、上端部にボルト孔２ａが設けられる。

防振基体１０４は、ゴム状弾性体から円錐台形状に形成され、第２取付部材１０３の内周面を覆うゴム膜１０５が下端部に連成される。ゴム膜１０５には仕切部材１１０（後述する）の外周が密着され、オリフィス１１６が形成される。

ダイヤフラム１１７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、円環状の支持金具１１８に外周部が加硫接着されている。ダイヤフラム１１７は、カップ状に形成された底部材１１９と第２取付部材１０３との間で支持金具１１８がかしめ固定されることで液密に固着される。その結果、ダイヤフラム１１７と防振基体１０４との間に液体封入室Ｌが形成される。液体封入室Ｌには水やエチレングリコール等の非圧縮性液体（液体）が封入される。なお、底部材１１９の底部には、取付ボルト１２０が突設されている。

仕切部材１１０は、液体封入室Ｌを第１液室Ｌ１と第２液室Ｌ２とに仕切るための部材であり、ゴム膜から略円板状に構成される弾性仕切膜１１５と、弾性仕切膜１１５を内周面側に収容する保持部材１１１，１１４とを備えている。保持部材１１１，１１４間に弾性仕切膜１１５が収容された状態で、保持部材１１４は保持部材１１１に圧入される。保持部材１１１は、弾性仕切膜１１５との対向面が、外周部から径方向中心部に向かうにつれて下降傾斜し、保持部材１１４は、弾性仕切膜１１５との対向面が、外周部から径方向中心部に向かうにつれて上昇傾斜している。

保持部材（蓋側）１１４が保持部材（受側）１１１に圧入されることで、弾性仕切膜１１５は、保持部材１１１の挟圧部１１２と保持部材１１４との間で、外周部の全周が隙間なく挟圧保持される。また、仕切部材１１０は、保持部材１１１の外周縁部１１３が、底部材１１９と第２取付部材１０３との間でかしめ固定されることで液密に固着される。よって、液体封入室Ｌ内の液体が、開口部１１１ａ，１１４ａ（後述する）を介して第１液室Ｌ１及び第２液室Ｌ２間でリーク（漏出）することなく、オリフィス１１６を介してのみ第１液室Ｌ１と第２液室Ｌ２との間で流通する。

次に図１０及び図１１を参照して、保持部材１１１，１１４について説明する。図１０は受側の保持部材１１１の平面図であり、図１１は蓋側の保持部材１１４の平面図である。図１０に示すように、保持部材１１１は、第１液室Ｌ１と連通しオリフィス１１６の一部を構成する切欠き１１２ａが形成される。また、保持部材１１１は、弾性仕切膜１１５（図９参照）との対向面に円環部２２が形成され、その径方向内側に、外凹状部２１ｃ及び内凹状部２１ａ（凹状部）並びに外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂ（凸状部）が形成されている。保持部材１１１の厚さ方向に貫通する開口部１１１ａが内凹状部２１ａに形成される。図１１に示す保持部材１１４も同様に、弾性仕切膜１１５（図９参照）との対向面（図１１紙面裏側）に円環部２２、外凹状部２１ｃ及び内凹状部２１ａ（凹状部）並びに外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂ（凸状部）が形成されている。

液封入式防振装置１０１によれば、弾性仕切膜１１５は保持部材１１１，１１４間で可動状態（非拘束状態）とされるので、第１液室Ｌ１及び第２液室Ｌ２間の液圧変動（液圧差）を弾性仕切膜１１５の往復動変形により吸収することができる。よって、小振幅入力時の低動ばね特性を得ることができる。

液封入式防振装置１０１に大振幅入力があると、弾性仕切膜１１５の変位量は保持部材１１１，１１４によって規制される。保持部材１１１，１１４によって膜剛性を高めることができるので、大振幅入力時の減衰特性を向上させることができる。保持部材１１１，１１４は外凹状部２１ｃ及び内凹状部２１ａ（凹状部）並びに外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂ（凸状部）を備えているので、保持部材１１１，１１４に弾性仕切膜１１５が接触して弾性仕切膜１１５の変位が規制される場合、第１実施の形態と同様に、弾性仕切膜１１５は保持部材１１１，１１４との接触面積を少しずつ変化させる。その結果、急激な液圧変動が生じることを抑制することができ、ショック感を抑制できる。

また、保持部材１１１は、外凸状部２１ｄ、外凹状部２１ｃ及び内凸状部２１ｂを避けて内凹状部２１ａに開口部１１１ａが形成されているので、弾性仕切膜１１５の接触面積の変化を緩和する効果が損なわれることを防止できる。即ち、弾性仕切膜１１５は外周部から径方向中央部に向けて保持部材１１１との接触面積を拡げていくので、外凸状部２１ｄ及び外凹状部２１ｃに開口部１１１ａが形成されていると、弾性仕切膜１１５の接触面積の変化を緩和する効果が損なわれる可能性があるからである。また、外凸状部２１ｄの径方向に連成される内凸状部２１ｂに開口部１１１ａが形成される場合も、本発明の効果が同様に損なわれるおそれがあるからである。

なお、内凹状部２１ａに開口部１１１ａを形成するのに代えて、或いは内凹状部２１ａに開口部１１１ａを形成するのに加えて、保持部材１１１の径方向中央部に開口部１１１ａを形成することは可能である。同様に、内凸状部２１ｂの径方向中央部側の部分に開口部１１１ａを形成することも可能である。保持部材１１１の径方向中央部や内凸状部２１ｂの径方向中央部側の部分に弾性仕切膜１１５が接触するまでの間に、液圧変動に起因する弾性仕切膜１１５のエネルギーを低下させることができるからである。

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。

上記各実施の形態では、外凹状部２１ｃ及び内凹状部２１ａ（凹状部）並びに外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂ（凸状部）が各々４つ形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。凹状部および凸状部の数はそれぞれ２以上であれば適宜設定できる。但し、２以上の凹状部および凸状部は、径方向中央部を中心に対称状に配置されることが望ましい。第２ダイヤフラム３０や弾性仕切膜１１５（弾性膜）を対称状に変形させるためである。

なお、本実施の形態のように、内凹状部２１ａを球面Ｓの一部の凹球面状に形成する場合には、凹状部および凸状部は３以上形成される。仕切体２０や保持部材１１１，１１４の径方向中央部の周りに凹球面を配置する場合には、３つ以上の凹球面が存在しないと、凹球面を連成させることができないからである。

上記各実施の形態では、内凹状部２１ａを構成する球面Ｓ１〜Ｓ４の中心Ｃ１〜Ｃ４が軸線Ｏと直交する平面上に位置する場合（球面Ｓ１〜Ｓ４の半径が同一の場合）について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。複数の球面Ｓの半径を異ならせることは当然可能である。但し、本実施の形態のように複数の球面Ｓの半径を同一に設定することが望ましい。複数の球面Ｓの半径が異なる場合には、凹状部や凸状部の曲率が異なることになるため、繰返し変形する弾性膜に部分的な劣化や弾性低下が生じ易くなるからである。

上記各実施の形態では、内凹状部２１ａを球面Ｓの一部の凹球面状に形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。仕切体２０や保持部材１１１，１１４の一面に径方向中央部から放射状に凸状部（外凸状部２１ｄ及び内凸状部２１ｂ）を突条状に設け、その凸状部間を円筒面や円錐面等の湾曲面を用いて繋ぐことで凹状部を形成することは当然可能である。この場合も、凸状部と凹状部とに弾性膜を接触させることができ、弾性膜の接触面を径方向から周方向へと拡げることができる。

上記各実施の形態では、第２ダイヤフラム３０や弾性仕切膜１１５（弾性膜）の変位を規制する仕切体２０や保持部材１１１，１１４（変位規制部材）に凹状部や凸状部を形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。凹状部や凸状部は相対的なものなので、第２ダイヤフラム３０や弾性仕切膜１１５（弾性膜）に凸状部や凹状部を形成することは当然可能である。また、第２ダイヤフラム３０や弾性仕切膜１１５（弾性膜）及び仕切体２０や保持部材１１１，１１４（変位規制部材）の双方に、凹状部や凸状部の機能をもたせるようにすることは当然可能である。

上記第１実施の形態では、液室形成部材１０によって第３液室Ｌ３及び第２オリフィス１０ａが形成される場合について説明したが、液室形成部材１０は必ずしも必要ではない。液室形成部材１０を設けない場合には、第２ダイヤフラム３０の周縁を仕切体２０に加硫接着等の手段で気密に固着する。液室形成部材１０を設けない場合、第２ダイヤフラム３０及び防振基体４が第１液室Ｌ１の室壁を構成する。

１，１０１ 液封入式防振装置
２，１０２ 第１取付部材
３，１０３ 第２取付部材
４，１０４ 防振基体
２０ 仕切体（変位規制部材）
２１ａ 内凹状部（凹状部）
２１ｂ 内凸状部（凸状部）
２１ｃ 外凹状部（凹状部）
２１ｄ 外凸状部（凸状部）
３０ 第２ダイヤフラム（弾性膜）
４０ 第１ダイヤフラム（ダイヤフラム）
１１１，１１４ 保持部材（変位規制部材）
１１５ 弾性仕切膜（弾性膜）
１１７ ダイヤフラム
Ｃ 中心
Ｌ 液体封入室
Ｏ 軸線
Ｓ 曲面

Claims (3)

1. 第１取付部材と、筒状の第２取付部材と、前記第２取付部材と前記第１取付部材とを連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体と、前記第２取付部に固着され前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室に配置されると共にゴム状弾性体から構成され前記液体封入室内の圧力変動によって変形可能な弾性膜と、前記弾性膜と対向して配置され前記弾性膜の変位を規制する変位規制部材とを備える液封入式防振装置において、
   前記弾性膜は、前記変位規制部材に外周部が固着され、
   前記弾性膜および前記変位規制部材が互いに対向する対向面の一方は、
   前記弾性膜または前記変位規制部材の他方の対向面との対向間隔が、前記外周部から径方向中心部に向かうにつれて次第に大きくなるように形成される複数の凸状部と、
   前記凸状部の周方向に隣接し、前記弾性膜または前記変位規制部材の他方の対向面との対向間隔が、前記凸状部から周方向に沿って離れるにつれて次第に大きくなるように形成される複数の凹状部とを備えていることを特徴とする液封入式防振装置。
2. 前記各凹状部は、球面の一部により構成される凹球面状に少なくとも一部が形成され、
   前記球面は、前記弾性膜または前記変位規制部材の軸中心を通る軸線上とは異なる位置に中心が存在す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. 前記凸状部の外周部側の周方向長さは、前記凹状部の外周部側の周方向長さより小さく設定され、
   前記弾性膜および前記変位規制部材が互いに対向する対向面の他方は、
   前記弾性膜および前記変位規制部材の対向面同士が近づくように前記弾性膜が弾性変形すると、前記凹状面と接触するより先に前記凸状部と接触することを特徴とする請求項１又は２に記載の液封入式防振装置。

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