以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
先ず、図1には、本発明に係る流体封入式防振装置の第一の実施形態として、自動車用エンジンマウント10が示されている。エンジンマウント10は、第一の取付部材としての第一の取付金具12と第二の取付部材としての第二の取付金具14が本体ゴム弾性体16で互いに連結された構造を有している。そして、第一の取付金具12が振動伝達系を構成する一方の部材である自動車のパワーユニットに取り付けられると共に、第二の取付金具14が振動伝達系を構成する他方の部材である自動車のボデーに取り付けられることにより、パワーユニットが車両ボデーに対して防振連結されるようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、エンジンマウント10の軸方向であって、主たる振動の入力方向である図1中の上下方向を言うものとする。また、図1には、エンジンマウント10の車両装着前の状態が示されており、車両への装着によって、パワーユニットの分担支持荷重がエンジンマウント10の軸方向で及ぼされるようになっている。
より詳細には、第一の取付金具12は、鉄やアルミニウム合金等で形成された高剛性の部材であって、略円形ブロック形状を有している。また、第一の取付金具12には、上方に向かって突出する取付ボルト18が一体形成されている。そして、例えば、取付ボルト18が図示しないパワーユニット側に螺着されることにより、第一の取付金具12がパワーユニットに取り付けられるようになっている。
また、第二の取付金具14は、第一の取付金具12と同様の材料で形成された高剛性の部材であって、薄肉大径の略円筒形状を呈している。また、第二の取付金具14の上端部には、軸直角方向に広がる環状のフランジ状部20が一体形成されている。そして、第二の取付金具14は、例えば、外嵌固定される図示しないブラケット金具等を介して車両ボデー側に取り付けられるようになっている。
また、それら第一の取付金具12と第二の取付金具14は、同一中心軸上において第一の取付金具12が第二の取付金具14の上方に離隔配置されて、互いに本体ゴム弾性体16で連結されている。本体ゴム弾性体16は、略円錐台形状を有する厚肉のゴム弾性体で形成されており、大径側の端部には大径凹所22が形成されている。大径凹所22は、逆向きの略すり鉢状または半球形状の凹所であって、下方に向かって開口せしめられている。また、本体ゴム弾性体16において、大径凹所22の開口周縁部は下方に向かって延び出している。
そして、本体ゴム弾性体16の小径側端部に対して、第一の取付金具12が上方から差し込まれて加硫接着されると共に、本体ゴム弾性体16の大径側端部の外周面に対して第二の取付金具14の内周面が加硫接着されることにより、それら第一の取付金具12と第二の取付金具14が本体ゴム弾性体16で相互に弾性連結されている。なお、本実施形態における本体ゴム弾性体16は、第一の取付金具12と第二の取付金具14を備えた一体加硫成形品として形成されている。
また、本体ゴム弾性体16には、シールゴム層24が一体形成されている。シールゴム層24は、本体ゴム弾性体16の下端部から下方に向かって延びる薄肉大径の略円筒形状を有するゴム弾性体であって、第二の取付金具14の内周面に対して固着せしめられている。なお、シールゴム層24は、その内径が大径凹所22の開口部よりも大きくなっており、本体ゴム弾性体16とシールゴム層24の境界部分において環状の段差部26が形成されている。また、本実施形態におけるシールゴム層24は、軸方向中間部分よりも下側が上側よりも薄肉とされており、シールゴム層24の内周面における軸方向中間部分には段差が形成されている。更に、第二の取付金具14の内周面は、本体ゴム弾性体16とシールゴム層24によって軸方向の略全長に亘って被覆されている。
また、第二の取付金具14の下端部には、可撓性膜としてのダイヤフラム28が配設されている。ダイヤフラム28は、薄肉の略円板形状乃至は略円形ドーム形状を有するゴム膜であって、軸方向で充分な弛みを持っている。また、ダイヤフラム28の外周縁部には、環状の固着部30が一体形成されている。
さらに、固着部30の外周面には、固定金具32が重ね合わされて固着されている。固定金具32は、略円環形状の金具であって、第一, 第二の取付金具12,14と同様の材料で形成された剛体とされている。そして、固定金具32の内周面に対して、ダイヤフラム28と一体形成された固着部30が重ね合わされて加硫接着されている。なお、本実施形態におけるダイヤフラム28は、固定金具32を備えた一体加硫成形品として形成されている。
このようなダイヤフラム28は、第二の取付金具14に取り付けられる。即ち、ダイヤフラム28に固着された固定金具32が第二の取付金具14の下端部に対してシールゴム層24を介して重ね合わされると共に、第二の取付金具14に対して八方絞り等の縮径加工が施されることにより、固定金具32が第二の取付金具14に対して密着状態で固定されている。なお、本実施形態では、第二の取付金具14の下端部が内周側に屈曲せしめられることにより、固定金具32の下端面に当接せしめられて、固定金具32の軸方向での抜けが防止されている。
かくの如くしてダイヤフラム28が第二の取付金具14に対して取り付けられることにより、第二の取付金具14の内周側には、本体ゴム弾性体16とダイヤフラム28の対向面間において、外部空間から隔てられて非圧縮性流体が封入された流体室34が形成されている。なお、流体室34に封入される非圧縮性流体としては、特に限定されるものではないが、例えば、水やアルキレングリコール,ポリアルキレングリコール,シリコーン油およびそれらの混合液等が好適に採用される。特に、後述する流体の共振作用等に基づく防振効果を有効に得るために、粘度が0.1Pa・s以下の低粘性流体が望ましい。
また、流体室34には、図1に示されているように、仕切部材36が収容配置されている。本実施形態における仕切部材36は、図2,3に示されているように、全体として厚肉の略円板形状を有しており、上仕切部材38と下仕切部材40を含んで構成されている。
上仕切部材38は、鉄やアルミニウム合金等の金属材や硬質の合成樹脂材等で形成されており、全体として略円板形状を呈している。また、上仕切部材38の径方向中央部分には中央凹所42が形成されている。この中央凹所42は、上方に向かって開口する円形の凹所であって、周上の一箇所において径方向外方に広がる連通部44によって大径となっている。更に、中央凹所42の底壁部には、複数の係止孔46が貫通形成されている。係止孔46は、小径の円形孔であって、中央凹所42の径方向中央と外周部分の複数箇所に形成されている。なお、係止孔46は、後述する外周係止突起54および中央係止突起58と対応する位置に形成されている。
また、上仕切部材38において中央凹所42よりも外周側の部分には、上側周溝48が形成されている。上側周溝48は、上仕切部材38の外周面に開口する凹溝であって、周方向に一周弱の所定の長さで延びている。更に、上側周溝48の周方向一方の端部は、連通部44を通じて中央凹所42に連通せしめられている。
また、上仕切部材38における中央凹所42の底壁部には、開口窓としての上連通窓49が形成されている。上連通窓49は、中央凹所42の底壁部において径方向の外周縁部に形成されて、該底壁部を軸方向に貫通している。また、上連通窓49は、後述する可動ゴム膜66の仕切部材36への組付け下、可動ゴム膜66の外周縁部よりも外周側にまで広がるように形成されている。なお、本実施形態では、図2に示されているように、三つの上連通窓49が周方向に所定距離を隔てて形成されている。また、上連通窓49は、係止孔46を外れた位置に形成されている。
一方、下仕切部材40は、上仕切部材38と同様に鉄やアルミニウム合金等の金属材や硬質の合成樹脂材で形成されており、全体として厚肉の略円板形状を有している。また、下仕切部材40の径方向中央部分には、図3,4に示されているように、収容凹所50が形成されている。この収容凹所50は、全体として円形の凹所であって、上方に向かって開口するように形成されている。
また、図4に示されているように、収容凹所50の周壁部は、周上の複数箇所において部分的に内周側に突出せしめられており、かかる突出部分によって複数の外周把持突部52が形成されている。外周把持突部52は、下仕切部材40における収容凹所50の周壁部および底壁部と一体形成されており、周上の複数箇所において径方向内方に向かって突出するように形成されている。これにより、周上で外周把持突部52が形成された領域において、収容凹所50が部分的に小径となっている。また、外周把持突部52の内周側の端面は、後述する可動ゴム膜66の外周面に対応する湾曲面で構成されており、複数の外周把持突部52の各内周面が同一周上に位置せしめられている。なお、本実施形態では、周上において等間隔に三つの外周把持突部52が形成されている。
また、外周把持突部52には、上方に向かって突出する外周係止突起54が一体形成されている。外周係止突起54は、小径の円柱形状とされた挿通軸と、該挿通軸の上端部に一体形成されて該挿通軸の直径よりも大径の略半球形状とされた係止部によって構成されており、各外周把持突部52の周方向中央部分にそれぞれ外周係止突起54が形成されている。
また、本実施形態では、収容凹所50の径方向中央部分に中央支持突部56が形成されている。中央支持突部56は、略円柱形状とされて収容凹所50の底壁部から突出せしめられており、本実施形態では収容凹所50の底壁部と一体形成されている。また、中央支持突部56には、中央係止突起58が一体形成されている。中央係止突起58は、外周係止突起54と略同一の構造とされており、中央支持突部56の径方向中央部分において上方に向かって突出せしめられている。
また、下仕切部材40の外周縁部には、下側切欠部60が形成されている。下側切欠部60は、下仕切部材40の外周面および上面に開口して周方向に半周程度の所定長さで延びている。更に、下側切欠部60の周方向一方の端部には、下側切欠部60の底壁部を貫通する下側連通孔62が形成されている。
さらに、下仕切部材40における収容凹所50の底壁部には、図3〜5に示されているように、連通口としての下連通窓63が形成されている。下連通窓63は、周方向に所定の長さで延びており、本実施形態では周方向で互いに所定距離を隔てて独立した三つの下連通窓63が形成されている。
かくの如き構造とされた上仕切部材38と下仕切部材40は、同一中心軸上で上下に重ね合わされる。そして、下仕切部材40に形成された外周係止突起54と中央係止突起58が、上仕切部材38に形成された各係止孔46にそれぞれ挿通されて、中央凹所42の底壁部に対して係止されるようになっている。これにより、上下の仕切部材38,40が相互に固定されて、本実施形態における仕切部材36が形成される。なお、上仕切部材38と下仕切部材40は、周方向で相互に位置決めされており、上側周溝48の端部と下側切欠部60の端部が軸方向の投影において重なるように位置せしめられている。
また、上仕切部材38と下仕切部材40を重ね合わせて組み合わせることにより、下仕切部材40に形成された下側切欠部60の上面開口部が上仕切部材38の外周縁部で覆われており、下側切欠部60が外周側に開口する溝状となっている。更に、相互に位置合わせされた上側周溝48と下側切欠部60の周方向一方の端部において、上側周溝48の下側面に接続路が形成されている。これにより、上側周溝48と下側切欠部60が直列的に連通されて、螺旋状に一周〜一周半程度の所定長さで延びる周溝が形成されている。
さらに、上仕切部材38と下仕切部材40を組み合わせることにより、下仕切部材40の中央部分に形成された収容凹所50の開口部が、上仕切部材38に形成された中央凹所42の底壁部によって覆蓋されて、上仕切部材38と下仕切部材40の間に収容領域としての収容空所64が形成されている。
また、仕切部材36の中央部分に形成された収容空所64には、閉塞ゴム弾性板としての可動ゴム膜66が配設されている。可動ゴム膜66は、全体として略円形の平面形状を有しており、本実施形態ではゴム弾性体単体で形成されている。また、図6,7に示されているように、可動ゴム膜66は薄肉の略円板形状を有するゴム膜部68を有しており、ゴム膜部68の径方向中央部分に軸方向で貫通する装着孔70が形成されていると共に、外周部分には下方に突出する環状の当接突条72が一体形成されている。
また、ゴム膜部68の径方向中央部分には、中央保持部としての弾性保持部74が一体形成されている。弾性保持部74は、小径の略円筒形状を有しており、可動ゴム膜66の中央部分に形成された装着孔70の周縁部において、上方に向かって突出せしめられている。そして、弾性保持部74が形成されることにより、ゴム膜部68の径方向中央部分が部分的に厚肉となっている。
また、ゴム膜部68の外周縁部には、厚肉保持部としての保持リム部76が一体形成されている。保持リム部76は、可動ゴム膜66の外周縁部において上方に向かって突出するように形成されており、周方向に所定の長さで延びている。また、本実施形態では、ゴム膜部68の外周縁部において周方向で相互に離隔する三つの保持リム部76が形成されている。このような保持リム部76が形成されることにより、保持リム部76が形成された周上の複数箇所において、可動ゴム膜66の外周縁部が部分的に厚肉となっている。更に、保持リム部76の外周部分は、ゴム膜部68の外周縁部よりも径方向外側に突出せしめられており、保持リム部76の形成部分において、可動ゴム膜66が部分的に大径となっている。
さらに、弾性保持部74と保持リム部76の径方向間には、補強リブとしての保持スポーク部78が形成されている。保持スポーク部78は、保持リム部76の周方向長さよりも狭幅とされて径方向に延びる直線的なゴム弾性体で形成されており、ゴム膜部68や弾性保持部74,保持リム部76と一体形成されている。各保持スポーク部78は、弾性保持部74と各保持リム部76の周方向中央部分とを径方向で連結するように形成されており、保持リム部76の形成部分において可動ゴム膜66の径方向中間部分が弾性保持部74および保持リム部76と同じく厚肉となっている。また、可動ゴム膜66の径方向中間部分における薄肉部分(ゴム膜部68の径方向中間部分)が、保持スポーク部78を挟んで周方向で複数に分割されている。
更にまた、可動ゴム膜66の外周縁部において保持リム部76の周方向間は、弾性変形領域としての弾性弁部80とされている。弾性弁部80は、ゴム膜部68の外周縁部で構成されており、保持リム部76の形成部分よりも薄肉となっている。なお、本実施形態において、弾性弁部80の周方向両端部分は、周方向外側に行くに従って次第に径方向外側に傾斜する円弧形状を有しており、保持リム部76の周方向端部に対して滑らかに連結されている。
かくの如き構造の可動ゴム膜66は、仕切部材36に組み付けられる。即ち、可動ゴム膜66は、図8に示されているように、下仕切部材40の収容凹所50に嵌め込まれて収容凹所50の底壁部上に重ね合わされると共に、上仕切部材38が上方から重ね合わされることにより、それら上下の仕切部材38,40の間に形成される収容空所64に対して可動ゴム膜66が収容配置されるようになっている。なお、可動ゴム膜66の径方向中央部に形成された装着孔70に対して、収容凹所50の径方向中央部に突設された中央支持突部56が挿通されており、可動ゴム膜66が仕切部材36に対して径方向で位置決めされている。
そこにおいて、可動ゴム膜66の収容凹所50への装着下、可動ゴム膜66における複数の保持リム部76の形成箇所と、収容凹所50の周壁部から突出する複数の外周把持突部52が、周方向で位置合わされており、保持リム部76の外周面が外周把持突部52の内周面に対して圧接されている。これにより、可動ゴム膜66は、その外周縁部において保持リム部76を形成された部分が、複数の外周把持突部52によって把持されて、径方向で位置決めされている。なお、外周把持突部52の形成部分を外れた領域において、収容凹所50が可動ゴム膜66よりも大径とされており、弾性弁部80の外周面と収容凹所50の内周面の間に隙間が形成されている。
また、可動ゴム膜66において保持リム部76を形成された部分の肉厚が、収容凹所50の深さ寸法よりも大きくなっており、保持リム部76の上端面が収容空所64の上壁面(天壁面)に当接せしめられると共に、下端面が収容空所64の下壁面(底壁面)に対して当接せしめられて、保持リム部76が上下の仕切部材38,40によって軸方向両側から挟み込まれて保持されるようになっている。これにより、可動ゴム膜66は、径方向外周部分が、保持リム部76が形成された周上の複数箇所において、仕切部材36によって部分的に支持されている。
さらに、本実施形態では、可動ゴム膜66において弾性保持部74と保持スポーク部78を形成された部分の肉厚が、保持リム部76を形成された部分の肉厚と略等しくなっている。そして、弾性保持部74および保持スポーク部78の上端面が収容空所64の上壁面に当接せしめられると共に、下端面が収容空所64の下壁面に当接せしめられるようになっており、弾性保持部74と保持スポーク部78が上下の仕切部材38,40の軸方向間で挟圧保持されている。これにより、可動ゴム膜66は、径方向中央部分が仕切部材36によって支持されていると共に、径方向中間部分が、周上の複数箇所において部分的に仕切部材36で支持されている。なお、弾性保持部74と保持スポーク部78は、必ずしも上下の仕切部材38,40の間で挟圧保持されるようになっていなくても良く、例えば、それら弾性保持部74と保持スポーク部78の上端面と上仕切部材38の下端面の間に所定の隙間が形成されていても良い。
以上により、可動ゴム膜66の外周縁部に形成された保持リム部76が、上下の仕切部材38,40によって、可動ゴム膜66の板厚方向である軸方向で挟圧保持されていると共に、保持リム部76の外周面に対して下仕切部材40に形成された外周把持突部52が当接せしめられることにより、保持リム部76が径方向で位置決め保持されている。そして、収容空所64の外周部分において、上仕切部材38において保持リム部76の上端面に当接せしめられた部分と、下仕切部材40において保持リム部76の下端面および外周面に当接せしめられた部分によって、本実施形態における把持部が構成されている。
さらに、収容空所64に可動ゴム膜66が配設されて、可動ゴム膜66が下連通窓63を覆うように収容空所64の底壁部に密着状態で重ね合わされていることにより、上連通窓49が可動ゴム膜66に対して離隔せしめられて連通せしめられていると共に、下連通窓63が可動ゴム膜66によって閉塞状態に保持されている。特に本実施形態では、可動ゴム膜66の弾性弁部80が、周上の複数箇所において部分的に形成された複数の下連通窓63に対して周方向で位置決めされており、弾性弁部80が下連通窓63の外周側に位置せしめられている。
なお、本実施形態では、保持リム部76の外周面と外周把持突部52の当接による径方向での位置決め作用と、可動ゴム膜66の装着孔70に対して中央支持突部56が挿通されることによる径方向での位置決め作用によって、可動ゴム膜66が下連通窓63を覆う位置に位置決めされるようになっている。また、可動ゴム膜66は、保持リム部76が上下の仕切部材38,40の間で挟み込まれることにより、可動ゴム膜66の弾性を利用して可動ゴム膜66が下連通窓63の開口部に密着せしめられるようになっている。更に、本実施形態では、可動ゴム膜66の外周部分において一体形成された環状の当接突条72が、収容凹所50の底壁部に対して下連通窓63よりも外周側で圧接せしめられることにより、下連通窓63の閉塞状態が有利に実現されるようになっている。
更にまた、本実施形態では、可動ゴム膜66において周方向で隣り合う保持リム部76の周方向間に形成された弾性弁部80が、上連通窓49に対して周方向で位置決めされている。そして、上連通窓49が、仕切部材36において弾性弁部80の軸方向上側を覆う部分に開口形成されていると共に、弾性弁部80よりも外周側にまで広がっている。なお、周上で隣り合う上連通窓49の周方向間において、複数の把持部が形成されている。
このように可動ゴム膜66を組み付けられた仕切部材36は、上述の如く流体室34に収容配置される。即ち、仕切部材36が、ダイヤフラム28を取り付ける前の第二の取付金具14に対して、本体ゴム弾性体16が固着された側の開口部とは反対側の開口部(図1中の下側開口部)から挿し入れられると共に、仕切部材36の下方からダイヤフラム28が第二の取付金具14に対して挿し入れられる。そして、第二の取付金具14に対して縮径加工が施されることにより、仕切部材36とダイヤフラム28が第二の取付金具14によって支持されている。
かかる仕切部材36の第二の取付金具14への装着下において、仕切部材36の外周面がシールゴム層24を介して第二の取付金具14に密着せしめられており、流体室34が仕切部材36を隔てて上下に仕切られている。即ち、仕切部材36を挟んだ一方の側(図1中、上側)には、壁部の一部が本体ゴム弾性体16で構成されて、振動の入力時に内圧の変動が惹起される受圧室82が形成されている。一方、仕切部材36を挟んだ他方の側(図1中、下側)には、壁部の一部がダイヤフラム28で構成されて、容積変化が容易に許容される平衡室84が形成されている。なお、受圧室82と平衡室84には、流体室34に封入された非圧縮性流体が封入されている。
また、仕切部材36の外周縁部に形成された周溝は、外周側の開口部がシールゴム層24を介して第二の取付金具14で閉塞されており、トンネル状の通路とされている。また、該トンネル状通路の周方向一方の端部が、上仕切部材38の外周縁部に形成された連通部44を通じて受圧室82に連通されていると共に、該トンネル状通路の周方向他方の端部が、下仕切部材40の外周縁部に形成された下側連通孔62を通じて平衡室84に連通されている。以上によって、仕切部材36の外周縁部において螺旋状に所定の長さで延びて、受圧室82と平衡室84を相互に連通するオリフィス通路90が形成されている。
なお、本実施形態において、オリフィス通路90は、その通路長や通路断面積を受圧室82の壁ばね剛性に留意して適当に設定すること等により、流体の流動作用に基づく防振効果が、自動車のエンジンシェイクに相当する10Hz前後の振動に対して発揮されるようにチューニングされている。
また、収容空所64は、上仕切部材38に形成された上連通窓49を通じて受圧室82に連通されていると共に、下仕切部材40に形成された下連通窓63を通じて平衡室84に連通されている。これにより、収容空所64に収容配置された可動ゴム膜66の一方の面に対して、上連通窓49を通じて受圧室82の圧力が及ぼされるようになっていると共に、可動ゴム膜66の他方の面に対して、下連通窓63を通じて平衡室84の圧力が及ぼされるようになっている。なお、可動ゴム膜66は、下連通窓63の開口部に対して、受圧室82側から重ね合わされて密着せしめられている。
このような構造とされた自動車用エンジンマウント10において、自動車の走行に際してエンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動が入力されると、受圧室82と平衡室84の間に相対的な圧力差が生ぜしめられる。そして、かかる圧力差に基づいて、受圧室82と平衡室84の間で、オリフィス通路90を通じての流体流動が惹起される。これにより、低周波数にチューニングされたオリフィス通路90を通じて流動せしめられる流体の流動作用に基づいて、目的とする防振効果(高減衰効果)が発揮されるようになっている。
なお、オリフィス通路90がチューニングされた低周波数域の振動入力時には、可動ゴム膜66によって下連通窓63が閉塞状態に保持されて、上下の連通窓49,63と収容空所64通じて受圧室82の液圧が平衡室84に逃げるのを抑えることが出来る。これにより、オリフィス通路90を通じての流体流動量を効率的に確保することが出来て、防振効果を有利に発揮せしめることが可能となっている。
一方、自動車の停車時等において、アイドリング時振動に相当する中乃至高周波数の小振幅振動がエンジンマウント10に入力されると、受圧室82と平衡室84の間で生ぜしめられる相対的な圧力差に基づいて、可動ゴム膜66のゴム膜部68が微小変形せしめられるようになっている。そして、ゴム膜部68の微小変形による液圧吸収作用に基づいて、目的とする防振効果(低動ばね効果)が発揮されるようになっている。特に本実施形態では、上連通窓49の開口面積と軸方向での長さが適当に設定されて、上連通窓49がアイドリング時振動に相当する中乃至高周波数域にチューニングされた高周波オリフィス通路とされている。
なお、オリフィス通路90は、チューニング周波数よりも高周波数の振動である中乃至高周波数振動の入力に際して、反共振的な作用によって実質的な閉塞状態となっており、オリフィス通路90を通じて受圧室82の液圧が平衡室84に逃されるのを防ぐことが出来る。
このように、本実施形態に従う構造とされたエンジンマウント10においては、低周波数振動の入力に際して、オリフィス通路90における流体の流動作用を利用した高減衰効果が発揮されると共に、高周波数振動の入力に際して、可動ゴム膜66の微小変形による液圧吸収作用を利用した低動ばね効果が発揮されるようになっており、広い周波数域で有効な防振効果が発揮されるようになっている。
一方、自動車の走行中における段差の乗越え等に際して、エンジンマウント10に衝撃的な大荷重が入力されると、受圧室82の圧力が大きく低下せしめられる場合がある。そこにおいて、本実施形態では、受圧室82の圧力が大幅に低下する際に、かかる圧力変動に基づいて可動ゴム膜66の弾性弁部80が、受圧室82側に吸引されて弾性変形せしめられるようになっている。これにより、弾性弁部80と収容空所64の底壁部の間に隙間が形成されて、下連通窓63が該隙間を通じて連通状態とされる。そして、上連通窓49と収容空所64と下連通窓63を通じて受圧室82と平衡室84が相互に連通されて、受圧室82の負圧が可及的速やかに解消されるようになっている。以上の説明からも明らかなように、受圧室82の圧力が著しく低下した場合には、上下の連通窓49,63と収容空所64を利用して、本実施形態におけるリリーフ通路が形成されている。なお、本実施形態では、弾性弁部80の弾性変形によって、弾性弁部80と収容空所64の底壁部の間に形成される隙間の断面積が、上連通窓49の面積よりも小さくなっている。
このように受圧室82の著しい圧力低下を防止するリリーフ通路が形成されるようになっていることにより、受圧室82に負圧が及ぼされることによるキャビテーション気泡の発生を防いで、該キャビテーション気泡に起因する異音や振動の発生を低減乃至は回避することが出来る。
特に、弾性弁部80が上下方向で変形乃至は変位を許容されていると共に、弾性弁部80の外周面が収容空所64の周壁面に対して径方向内方に離隔位置せしめられている。これにより、過大な負圧の作用に際して、弾性弁部80の弾性変形によってリリーフ通路が安定して形成されて、受圧室82に及ぼされる負圧の解消効果が安定して発揮されるようになっている。
ここにおいて、エンジンマウント10では、可動ゴム膜66の外周部分に保持リム部76が設けられており、保持リム部76が仕切部材36によって軸方向で挟持されると共に、保持リム部76の外周面が外周把持突部52の内周面に対して当接せしめられて、保持リム部76が仕切部材36で支持されている。これによって、受圧室82の圧力が低下せしめられた場合において、保持リム部76の形成箇所において可動ゴム膜66が拘束保持されて、可動ゴム膜66の径方向での位置ずれや、可動ゴム膜66の外周面と収容空所64の内周壁面の摺接に起因する摩擦音、更にはスティックスリップによる異音等の不具合が生じるのを回避することが出来る。
さらに、本実施形態では、可動ゴム膜66において、保持リム部76と略同じ高さで上方に向かって突出する弾性保持部74と保持スポーク部78が、保持リム部76と一体形成されている。これにより、可動ゴム膜66の径方向中央部分に形成された弾性保持部74と、径方向中間部分に形成された保持スポーク部78が、外周縁部に形成された保持リム部76と共に仕切部材36によって挟圧保持されて、衝撃的な大荷重の入力に際して可動ゴム膜66の位置ずれ等をより効果的に防ぐことが出来る。特に、ゴム弾性体単体で形成された可動ゴム膜66においても、充分な保持力を得ることが可能となっていることから、金属材や硬質の合成樹脂材等で形成された補強部材を固着せしめることなく、目的とする防振性能とキャビテーション異音の防止効果を安定して実現することが出来る。
また、本実施形態では、リリーフ通路の一部を構成する上連通窓49が、可動ゴム膜66における弾性弁部80の外周縁部よりも外周側にまで広がる形態で形成されている。それ故、弾性弁部80が受圧室82に及ぼされる負圧によって大きく弾性変形せしめられた場合にも、弾性弁部80によって上連通窓49が遮断されるのを回避して、負圧解消効果を安定して発揮させることが出来る。
次に、図9,10には、本発明に係る流体封入式防振装置の第二の実施形態としての自動車用エンジンマウントに採用される仕切部材96が示されている。なお、本実施形態および後述する第三,第四の実施形態において、仕切部材以外の部分は、実質的に第一の実施形態に示されたエンジンマウント10と同一の構造であることから、説明を省略する。また、仕切部材96においても、前記実施形態に示された仕切部材と実質的に同一の部材乃至部位については、図中に同一の符号を付すことで説明を省略する場合がある。
すなわち、図9に示された仕切部材96は、上仕切部材98と下仕切部材100を含んで構成されている。上仕切部材98は、全体として前記第一の実施形態に示された上仕切部材38に準ずる構造とされていると共に、中央凹所42の底壁部には、外周部分の複数箇所にのみ係止孔46が形成されている。また、本実施形態における下仕切部材100は、全体として前記第一の実施形態に示された下仕切部材40に準ずる構造とされており、径方向中央部分には上方に向かって開口する円形の収容凹所102が形成されている。更に、下仕切部材100においては、収容凹所102の底壁部の径方向中央部分が平担な形状となっている。換言すれば、本実施形態における下仕切部材100は、前記第一の実施形態に示された下仕切部材40において中央支持突部56を省略した構造となっている。
また、上仕切部材98と下仕切部材100の間において収容凹所102を利用して形成された収容空所64に対して、閉塞ゴム弾性板としての可動ゴム膜104が収容配置されている。この可動ゴム膜104は、薄肉の略円板形状を有するゴム膜部68と、ゴム膜部68の径方向中央部分に一体形成された小径の略円柱形状を呈する中央保持部としての弾性保持部106と、ゴム膜部68の外周縁部に一体形成された保持リム部76を含んで形成されている。
そして、可動ゴム膜104は、図10に示されているように、下仕切部材100の収容凹所102に収容される。そこにおいて、前記第一の実施形態と同様に、可動ゴム膜104に形成された保持リム部76の外周面が収容凹所102の周壁部に形成された外周把持突部52の内周面に対して、当接せしめられており、可動ゴム膜104が収容凹所102において径方向で位置決めされると共に、当接による摩擦力等に基づいて収容凹所102からの抜出しが防止されるようになっている。
また、可動ゴム膜104が収容凹所102に嵌め付けられた状態で、下仕切部材100に対して上仕切部材98が軸方向上側から重ね合わされて、可動ゴム膜104が仕切部材96の収容空所64に収容配置されるようになっている。本実施形態では、前記第一の実施形態と同様に、可動ゴム膜104の収容空所64への配設下、可動ゴム膜104の弾性保持部106と保持リム部76が、上下の仕切部材98,100の間で挟み込まれて軸方向に圧縮されている。これにより、可動ゴム膜104の中央部分および外周部分が仕切部材96によって弾性的に支持されており、収容空所64の外周部分を利用して本実施形態における把持部が構成されている。なお、可動ゴム膜104の収容空所64への配設下において、下仕切部材100に形成された下連通窓63が可動ゴム膜104によって覆われて閉塞されている。また、本実施形態において、上連通窓49は、前記第一の実施形態と同様に保持リム部76の周方向間に形成された弾性弁部80と周方向で位置決めされており、弾性弁部80よりも外周側にまで広がっている。
かくの如き可動ゴム膜104を備えた仕切部材96は、前記第一の実施形態における仕切部材96と同様に、流体室34に収容配置されて、第二の取付金具14によって支持されており、仕切部材96を挟んだ両側に受圧室82と平衡室84が形成されている。また、仕切部材96の第二の取付金具14への組付け下、可動ゴム膜104の一方の面に対して上連通窓49を通じて受圧室82の圧力が及ぼされるようになっていると共に、可動ゴム膜104の他方の面に対して下連通窓63を通じて平衡室84の圧力が及ぼされるようになっている。
このような仕切部材96を備えた本実施形態に係るエンジンマウントの車両への装着下、エンジンシェイクに相当する低周波振動が入力されると、オリフィス通路90を通じての流体流動に基づく防振効果が発揮される。一方、アイドリング時振動に相当する中乃至高周波振動が入力されると、可動ゴム膜104におけるゴム膜部68の微小変形によって防振効果が発揮される。
しかも、本実施形態では、可動ゴム膜104の径方向中間部分が、保持スポーク部78を形成されることなく、広い領域に亘って薄肉のゴム膜部68とされている。これにより、ゴム膜部68の微小変形による液圧吸収作用が効果的に発揮されて、目的とする防振効果を有利に得ることが出来る。
また、エンジンマウントに対して衝撃的な大荷重が入力されると、可動ゴム膜104において複数の保持リム部76の周方向間に位置せしめられた弾性弁部80が大きく弾性変形せしめられて、収容空所64の底壁部との間に隙間が形成される。これにより、該隙間を通じて受圧室82と平衡室84が相互に連通されることとなって、該隙間と上下の連通窓49,63と収容空所64を利用して、本実施形態におけるリリーフ通路が形成されるようになっている。そして、該リリーフ通路を通じて受圧室82と平衡室84の間で封入流体が流動せしめられることにより、大荷重の入力によって受圧室82の圧力が著しく低下するのを防ぐことが出来て、キャビテーションに起因する異音や振動の発生を効果的に防止することが出来る。
ここにおいて、本実施形態に従う構造のエンジンマウントにおいては、可動ゴム膜104の径方向中央部分に形成された弾性保持部106と、可動ゴム膜104の外周縁部に形成された保持リム部76によって、収容空所64内の所定位置に位置決め保持されるようになっている。これにより、衝撃的な大荷重の入力に際して、可動ゴム膜104が位置ずれを生じるのを防止することが出来る。
さらに、ゴム膜部68の外周面が収容空所64の周壁面に対して径方向内側に離隔位置せしめられている。これにより、ゴム膜部68(弾性弁部80)の弾性変形に際して、ゴム膜部68と収容空所64の周壁面との間で摩擦による異音が生じるのを防止することが出来る。
また、図11,12には、本発明に係る流体封入式防振装置の第三の実施形態としての自動車用エンジンマウントに採用される仕切部材108が示されている。この仕切部材108は、上仕切部材110と下仕切部材100を含んで構成されている。
上仕切部材110は、前記第二の実施形態に示された上仕切部材98と略同一の構造を有していると共に、中央凹所42の底壁部から下方に向かって突出する挟持突起112を備えている。挟持突起112は、周上の複数箇所において周方向に所定の長さで延びており、軸方向下方に向かって突出するように形成されている。また、本実施形態では、挟持突起112の突出先端部分が略一定の半円形断面をもって周方向に延びる形状となっており、後述する可動ゴム膜104への当接によって可動ゴム膜104が損傷するのを回避出来るようになっている。
そして、上仕切部材110は、収容凹所102に対して可動ゴム膜104を嵌め付けられた状態の下仕切部材100に対して上方から重ね合わされて組み付けられるようになっている。そこにおいて、図11に示されているように、挟持突起112は、可動ゴム膜104の保持リム部76の内周側に差し入れられて、ゴム膜部68に対して周上の複数箇所で当接せしめられている。また、図12に示されているように、挟持突起112は、下仕切部材100における外周把持突部52に対して周方向で位置決めされており、可動ゴム膜104における保持リム部76の周方向中間部分が、外周把持突部52と挟持突起112の径方向間で挟み込まれて把持されている。
このような本実施形態に従う構造の仕切部材108を備えたエンジンマウントにおいても、前記第一,第二の実施形態に示されたエンジンマウントと同様の防振効果やキャビテーション異音の低減効果を有効に得ることが出来る。
また、本実施形態に係るエンジンマウントでは、前記第一,第二の実施形態に示されたエンジンマウントと同様に可動ゴム膜104の径方向中央部分と外周縁部の複数箇所が上下の仕切部材110,100によって軸方向で挟持されていると共に、保持リム部76が外周把持突部52によって把持されており、大荷重の入力に際して可動ゴム膜104の組付け位置がずれたり、スティックスリップによる異音が発生したりするのを防止出来るようになっている。
ここにおいて、本実施形態に係るエンジンマウントにおいては、上仕切部材110に複数の挟持突起112が一体形成されており、可動ゴム膜104の外周部分がそれら挟持突起112と収容空所64の底壁部の間で部分的に挟圧保持されるようになっている。これにより、衝撃的な大荷重の入力によって大きな圧力が可動ゴム膜104に及ぼされた場合に、可動ゴム膜104の位置ずれをより効果的に抑えることが出来て、安定した防振性能を実現することが出来る。
また、図13,14には、本発明に係る流体封入式防振装置の第四の実施形態としての自動車用エンジンマウントに採用される仕切部材114が示されている。仕切部材114は、上仕切部材38と下仕切部材116を含んで構成されている。
下仕切部材116は、収容凹所118を備えている。収容凹所118は、略円形の凹所であって、下仕切部材116の径方向中央部分において上方に向かって開口するように形成されている。また、収容凹所118は、全周に亘って一定の直径で形成されており、前記第一乃至第三の各実施形態に示された収容凹所の周壁部に形成されている外周把持突部52を有していない。
また、収容凹所118の径方向中間部分には、底壁部から上方に向かって突出する複数の外周支持突部120が形成されている。外周支持突部120は、収容凹所118の底壁部と一体形成されて軸方向上方に向かって突出せしめられており、全体として中央支持突部56と略同一の構造とされている。また、中央支持突部56と同様に、外周支持突部120の突出先端部には、外周係止突起54が一体形成されている。なお、本実施形態では、周上において所定距離を隔てて三つの外周支持突部120が形成されており、各外周支持突部120に対してそれぞれ外周係止突起54が形成されている。
また、収容凹所118には、閉塞ゴム弾性板としての可動ゴム膜122が嵌め込まれている。可動ゴム膜122は、前記第一の実施形態に示された可動ゴム膜66と同様にゴム膜部68と弾性保持部74と保持リム部76と保持スポーク部78を備えている。更に、保持リム部76には、当接保持部124が一体形成されている。当接保持部124は、図13に示されているように、保持リム部76の周方向中央部分において外周側に突出するように形成されており、外周面が収容凹所118の内周面と対応する湾曲面とされている。更にまた、一体とされた保持リム部76と当接保持部124の中央部分には、軸方向で貫通する円形の装着孔126が形成されている。
そして、可動ゴム膜122は、収容凹所118に対して嵌め込まれている。また、収容凹所118への可動ゴム膜122の嵌付けに際して、弾性保持部74の中央孔である装着孔70が中央支持突部56に対して外挿されていると共に、装着孔126が外周支持突部120に対して外挿されている。更に、可動ゴム膜122の当接保持部124の外周面が、収容凹所118の内周面に対して当接せしめられており、当接力を利用して、可動ゴム膜122に対して径方向および軸方向での保持力が及ぼされるようになっている。このように、本実施形態では、可動ゴム膜122側において周上の複数箇所で部分的に外周側に向かって突出する当接保持部124を形成することにより、収容凹所118の周壁部を利用して、可動ゴム膜122の外周面を当接状態で保持せしめる把持部の一部が構成されている。
また、可動ゴム膜122の収容凹所118への嵌め付け状態において、保持リム部76の周方向間に形成された複数の弾性弁部80は、何れもその外周面が収容凹所118の周壁面に対して内周側に離隔位置せしめられている。
このように収容凹所118に対して可動ゴム膜122を嵌め付けられた下仕切部材116に対して、上仕切部材38が重ね合わされて組み付けられている。即ち、上仕切部材38に形成された複数の係止孔46に対して、中央支持突部56および外周支持突部120の突出先端部に形成された係止突起54,58が挿通されて係止されることにより、上仕切部材38と下仕切部材116が相互に固定されている。
かくの如き上下の仕切部材38,116の組付け状態下、可動ゴム膜122の弾性保持部74と保持リム部76および当接保持部124と保持スポーク部78は、何れも上下の仕切部材38,116の間で挟み込まれて挟圧保持されており、可動ゴム膜122が上下の仕切部材38,116によって弾性的に挟持されている。なお、収容空所64の壁部の外周部分において周上で当接保持部124に対して位置決めされた領域を利用して、本実施形態の把持部が構成されている。
このような仕切部材114を備えた本実施形態に係るエンジンマウントにおいても、前記第一乃至第三の実施形態と同様に、流体の流動作用や液圧吸収作用等に基づいた防振効果と、大荷重の入力時における異音や振動の発生を抑えるための負圧低減効果を、何れも有効に得ることが出来る。
また、弾性保持部74と、保持リム部76および当接保持部124と、保持スポーク部78を軸方向で挟持せしめると共に、当接保持部124の外周面を収容空所64の周壁部で当接把持せしめることにより、大荷重の入力に際して可動ゴム膜122の装着位置等がずれるのを効果的に防ぐことが出来る。特に本実施形態では、可動ゴム膜122における各当接保持部124がそれぞれ外周支持突部120に外嵌されて径方向で位置決めされている。従って、可動ゴム膜122の径方向での位置ずれが一層効果的に防止されるようになっている。
以上、本発明の幾つかの実施形態について説明してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
例えば、前記第一乃至第四の実施形態においては、仕切部材が上下の仕切部材を組み合わせることで構成されているが、仕切部材は一つの部材で構成されていても良い。具体的には、例えば、仕切部材が、下仕切部材40に準ずる構造とされており、中央支持突部56の上端部分にフランジ状の中央係止部を設けて、可動ゴム膜66の中央部分が中央支持突部56から抜けるのを防止するようになっていると共に、収容凹所50の周壁部の上端部から径方向内方に向かって延び出す外周保持部を設けて、外周保持部と収容凹所50の底壁部の間で可動ゴム膜66の保持リム部76を軸方向で挟持するようになっていても良い。なお、開口窓は、前記実施形態に示された上連通窓49のように、周上の複数箇所に部分的に形成されていなくても良く、上述の如く閉塞ゴム弾性板の受圧室側において略全面に亘って開口せしめられた形態であっても良い。
また、厚肉保持部の形成数や形状等は、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、周上に二つの厚肉保持部が形成されていても良いし、四つ以上の厚肉保持部が形成されていても良い。また、例えば、周方向で次第に径方向での幅が変化している等、断面形状が変化しながら周方向で延びていても良い。
さらに、前記第一乃至第四の実施形態において例示された閉塞ゴム弾性板においては、径方向中央部分が仕切部材によって軸方向で挟持されるようになっている。しかし、閉塞ゴム弾性板は、外周縁部において厚肉保持部が軸方向に挟み込まれて支持されていれば良く、径方向中央部分や径方向中間部分は、必ずしも軸方向で挟持されていなくても良い。
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
10:エンジンマウント,12:第一の取付金具,14:第二の取付金具,16:本体ゴム弾性体,28:ダイヤフラム,36,96,108,114:仕切部材,49:上連通窓,52:外周把持突部,63:下連通窓,64:収容空所,66,104,122:可動ゴム膜,74,106:弾性保持部,76:保持リム部,78:保持スポーク部,80:弾性弁部,82:受圧室,84:平衡室,90:オリフィス通路