JP5064115B2 - 液体封入式防振支持装置 - Google Patents

Description

本発明は例えば自動車に用いられる液体封入式の防振支持装置に関し、特に液室の仕切部材の内部に可動板を収容したものにおいて、この可動板の衝突により発生する異音を抑えるための構造の技術分野に属する。

従来より、この種の防振支持装置としては自動車用のエンジンマウントが知られている。その基本的な構造は、エンジン側の取付部材と車体側の支持部材との間にゴム弾性体を介設し、このゴム弾性体の変形に伴い容積が変化するように両部材間に液室を形成するとともに、この液室を受圧室及び平衡室に仕切り、それら受圧室及び平衡室を連通するようにオリフィス通路を設けたものである。

前記のオリフィス通路は、例えばエンジン始動時の振動や変速時のガクガク振動、或いはシェーク等のように比較的低周波で振幅の大きな振動にチューニングされており、これを介して受圧室及び平衡室の間を液体が流動する際に生じる共振（液柱共振）によって、エンジンマウントに入力する振動を効果的に減衰させることができる。

一方、前記のように液室を受圧室及び平衡室に仕切る仕切部材は、中間に所定の隙間を空けて各々受圧室側及び平衡室側に配設された一対の区画壁からなり、これら区画壁同士の間には可動板を収容する収容室が形成されている。また、各区画壁にはそれぞれ受圧室や平衡室との連通孔が形成されており、これらの連通孔を介して伝達される液圧の変動が可動板の移動によって吸収されるようになっている。

すなわち、前記のオリフィス通路が目詰まり状態となるような比較的高周波で振幅の小さな振動が入力した場合、これによる受圧室の液圧変動が区画壁の連通孔を介して収容室に伝達され、この収容室において可動板が同期して振動することによって吸収される。尚、上述したように比較的低周波で振幅の大きな振動が入力したときには、液圧変動を受けた可動板が区画壁に押し付けられて、連通孔を閉塞する。

ところで、前記のように仕切部材内の収容室において可動板が移動すると、それが区画壁に当接する際に衝撃が発生して車体側に伝達され、車室内にて異音を発生することがある。このような異音の大きさは車体側の伝達特性によっても異なるが、衝撃を小さくすることができれば、異音も小さくなる。

そこで、例えば特許文献１に記載のエンジンマウントでは、可動板の両面に各々凹状のディンプルを多数、形成して、それら各面が対向する区画壁（同文献ではそれぞれ頂板部、底板部等と記載）の面にそれぞれ当接するときに、ディンプルによって部分的に隙間が形成されるようにしている。これにより、区画壁面に当接する可動板の面積が少なくなり、衝撃の緩和が図られる。

また、特許文献２に記載のものでは、前記区画壁にそれぞれ設ける複数の連通孔（同文献ではスロット開口等と記載）の中心を可動板の中心から径方向一側に偏心させ、それを介して作用する液圧により可動板を径方向に傾かせることで、その径方向一側の部位から時間的な遅れを伴って区画壁面に当接させるようにしている。これにより衝撃が時系列に分散されて緩和される。
特開２００６−３８０１６号公報 特開２００６−２０７６３０号公報

しかしながら、前者の従来例（特許文献１）ように可動板の両面にディンプルを形成しても、それだけでは区画壁との当接による衝撃を十分には和らげることはできず、車室内における異音をさらに軽減する余地が残されている。すなわち、前記従来例のものでは、可動板の両面において相対的に内周寄りの部位にのみディンプルを形成しており、外周寄りの部位には形成していないので、この外周寄りの部位が区画壁面に当接する際には或る程度以上の面積が同時に当接することになるからである。

また、後者の従来例（特許文献２）ように複数の連通孔の中心を径方向一側に偏心させた場合、反対側には連通孔の少ない領域ができてしまい、同文献の段落００６２、００６３に記載されているように、可動板を区画壁面に押し付ける液圧が不足して、液体の漏れを生じる虞れがある。

この点、同文献の段落００６４や図７には、前記のように複数の連通孔の中心が偏心する側と反対側に補助開口を設けることが示されているが、こうすると、その補助開口から作用する液圧によって、可動板を傾けるという本来の作用が損なわれることになる。

斯かる問題点に鑑みて、本発明の目的は、区画壁に設ける連通孔の配置に工夫を凝らし、可動板の少なくとも一部（例えば外周寄りの部位）において区画壁面に同時に当接する面積を従来よりも減少させて、衝撃を効果的に分散させ、緩和することにある。

前記の目的を達成するために、本発明では、少なくとも一方の区画壁において予め設定した方向に複数の連通孔を所定以上の間隔で並設し、それを介して作用する液圧によって可動板の少なくとも一部を前記設定方向に波打つように変形させて、区画壁面への衝撃を分散させるとともに、隣り合う連通孔同士の間には窪み部を設けて、この窪み部内の液体のクッション作用により衝撃を和らげるようにしたものである。

すなわち、請求項１の発明は、被支持体に取り付けられる取付部材と、これをゴム弾性体を介して支持する支持部材と、そのゴム弾性体の変形に伴い容積が変化するように前記両部材間に形成された液室と、この液室を受圧室及び平衡室に仕切る仕切部材と、それら受圧室及び平衡室を連通するオリフィス通路と、を備え、前記仕切部材の内部に形成した収容室にゴム製可動板を収容するとともに、その収容室を前記受圧室及び平衡室のそれぞれに連通させる連通孔を形成して、前記可動板の移動により受圧室乃至平衡室の液圧変動を吸収するようにした液体封入式の防振支持装置を前提とする。

そして、前記仕切部材が、中間に前記収容室を区画するよう受圧室側及び平衡室側に各々配設された一対の区画壁を有するものである場合に、そのうちの少なくとも一方には前記連通孔を複数、予め設定した方向に所定以上の間隔で並設するとともに、該設定方向に隣り合う連通孔同士の間には収容室に臨んで窪み部を設けている。

前記の構成により、まず、防振支持装置に比較的低周波で振幅の大きな振動が入力して、取付部材と支持部材とが比較的大きく相対変位するときには、ゴム弾性体の変形に伴い受圧室の容積が変化し、これによる液圧の変動によって平衡室との間のオリフィス通路を液体が流動する。この液体の流動抵抗によって振動が効果的に吸収、減衰される。

その際、前記受圧室の液圧変動は、仕切部材の受圧室側の区画壁に形成された連通孔を介して収容室にも作用することになるが、この収容室においては、液圧変動を受けた可動板が平衡室側の区画壁に押し付けられて連通孔を閉塞するようになるから、この連通孔を介して収容室から平衡室に、即ち受圧室から平衡室へ液体が流通することはなく、前記オリフィス通路における液体の流動が担保される。

そうして受圧室の液圧変動を受けた可動板が平衡室側の区画壁に押し当てられるとき、その可動板の少なくとも一部が、連通孔を介して作用する液圧によって設定方向に波打つように変形していると、その部位は、区画壁面に近い部分、即ち大きく波打っている部分から当接し、そこが潰れ変形しつつ徐々に当接範囲が広がっていくようになる。

よって、例えば円板状の可動板における外周寄りの部位のように、区画壁面に同時に当接する面積が大きくなりやすい部位であっても、この部位を前記のように波打たせるようにすれば、区画壁面に同時に当たる面積は小さくなり、衝撃を時系列に分散させて緩和することができる。また、前記設定方向の連通孔同士の間隔が所定以上に大きいということは、これに対応して、前記のように波打つ可動板の変形の度合いが大きくなり、その分、衝撃の分散される時間が長くなる、ということである。

さらに、そうして大きく変形している部分が潰れ変形した後に、遅れて当接する部分では区画壁面との間の液体がクッションのように作用することになるが、その遅れて当接する部分に対応するよう、区画壁面には隣り合う連通孔同士の間に窪み部が設けられており、この窪み部内の液体によってクッション作用がより確実に得られるようになる。

好ましいのは、前記のように設定方向に隣り合う連通孔同士の中央に窪み部を設けることであり、このとき窪み部と連通孔とは前記設定方向に等間隔で交互に並ぶことになる（請求項２）。こうすれば、前記の如く波打つように変形した可動板の一部のうち、最後に区画壁面に当接する部分に対応して、窪み部が位置することになるので、この窪み部内の液体のクッション作用が最も有効なものとなるからである。

ところで、可動板は略円板状であることが多く、前記したが、そのうちの外周寄りの部位において区画壁面に同時に当接する面積が大きくなりやすいので、この外周寄りの部位を周方向に波打たせることが好ましい。そのためには、少なくとも一方の区画壁に連通孔を、前記可動板の中心に対応して同心円状に２列以上、配列して、そのうちの少なくとも外周列の連通孔を、周方向の開口長さの総和が非開口長さの総和よりも短くなるように、所定以上の間隔で配置するのがよい（請求項３）。

そうして少なくとも外周列の連通孔が所定以上の間隔で配置されていれば、これに対応する可動板の少なくとも外周寄りの部位において、連通孔に近接して対向する部位が液圧の影響を強く受けて大きく変形することになるので、可動板の外周寄りの部位は全体としては前記連通孔の間隔に相当する周期で波打つように変形するようになる。

より好ましいのは、前記少なくとも一方の区画壁の連通孔を、可動板の中心に対応して放射状に配置することであり（請求項４）、こうすれば、可動板の外周寄りの部位のみならず、内周寄りの部位も含めて可動板全体を周方向に波打たせることができる。このことは外周寄りの部位を大きく波打たせる上で有利であり、また、外周寄りの部位のみならず、内周寄りの部位においても区画壁面への衝撃を分散させることができる。

尚、そうして連通孔を放射状に配置したと場合、その内周列において隣り合う連通孔同士の間には十分なスペースを確保できないことが多いので、この場合には窪み部を、少なくとも外周列において隣り合う連通孔同士の間に１つずつ設ければよい。

また、周方向に隣り合う連通孔同士の間隔が大きいほど、可動板を大きく波打たせる上では有利であるが、一方で、限られたスペースにおいて連通孔の開口面積（総和）を確保することが難しくなり、動ばねの上昇を招くという難がある。よって、両者のバランスを考慮すれば、連通孔の周方向の間隔は、可動板の中心に対応する中心角で３６度以上、且つ９０度以下とするのが好ましい。

具体的には、全周を１０等分すれば、隣り合う連通孔同士の間隔は中心角で３６度になり、９等分すれば４０度、８等分すれば４５度、…となるが、前記のバランスを考慮してより好ましい範囲は４０〜７２度であり、特に４５度（８等分）、約５１．４度（７等分）或いは６０度（６等分）が好ましい。

また、好ましいのは、前記少なくとも一方の区画壁において収容室に臨む面にゴム層を形成し、このゴム層に窪み部を設けることである（請求項５）こうすれば、可動板が当接する面に形成されたゴム層によって衝撃が緩和されるとともに、ゴム層の成形の際に容易に窪み部を設けることができる。

ここで、前記のように可動板の当接によって区画壁に大きな衝撃が作用するのは、防振支持装置への入力によって受圧室の液圧が急檄に増大し、これを受けた可動板が平衡室側の区画壁に当接するときであることが多い。そこで、前記一方の区画壁は平衡室側のものとし、その平衡室側の区画壁における連通孔の開口面積の総和を、受圧室側の区画壁に比べて小さくするのが好ましい（請求項６）。

こうすれば、受圧室側の液圧の増大を受けて可動板が平衡室側に移動するときに、この可動板に押された液体が平衡室側に抜け難くなるので、可動板の移動に対する抵抗が強くなり、その分、区画壁面に当接するときの衝撃が和らげられる。具体的には平衡室側の連通孔を個々に受圧室側に比べて小さくしたり、或いは受圧室側の連通孔の数を平衡室側よりも多くしたりすればよい。

さらに、好ましいのは、可動板の内周寄りの部位に突出部を形成して、これを先に区画壁面に当接させることで、外周寄りの部位の当接による衝撃を和らげることであり、一例を挙げれば、可動板の少なくとも平衡室側の面に、対向する区画壁面に当接したときに連通孔及び窪み部に跨るよう環状の突条部を形成すればよい（請求項７）。

こうすれば、環状の突条部が区画壁面に対して、周方向に交互に隣り合う連通孔及び窪み部の間でのみ、当接するようになるから、その当接による衝撃が小さくなる。また、可動板の位置が周方向にずれても当接面積が変わらないので、可動板の組み付けのばらつきによって衝撃の大きさが変化することがなく、車室内の異音を一定レベル以下に抑える上で有利になる。

或いは、収容室に少なくとも平衡室側から臨む区画壁面に、連通孔及び窪み部の形成されていない環状の領域が存在する場合には、この環状領域に対応付けて、可動板の周方向に間欠的に突起部を形成してもよい（請求項８）。こうして間欠的に形成した突起部は、区画壁面に同時に当接する面積が小さくなり、また、前記環状の突条部と同様に、可動板の位置が周方向にずれても当接面積は変化しない。

以上、説明したように、本発明に係る防振支持装置によると、ゴム製の可動板を収容する収容室の受圧室側及び平衡室側の区画壁のうち、少なくとも一方に形成する連通孔を所定の配列状態とすることで、それを介して作用する液圧により可動板の少なくとも一部を予め設定した方向に波打つように変形させ、区画壁面に同時に当接する面積を従来よりも大幅に減らすことができる。これにより、可動板の当接によって区画壁面に作用する衝撃を時系列に分散させて緩和することができる。

また、前記設定方向に隣り合う連通孔同士の間に窪み部を設ければ、前記可動板の遅れて当接する部分と区画壁面との間の液体によるクッション作用をより確実なものとして、衝撃を十分に和らげることができる。こうして衝撃を緩和し、車体側への伝達力のピークを大幅に低下させることで、車室内の異音を十分に軽減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

−全体構成−
図１は、本発明の防振支持装置を自動車用のエンジンマウントＡに適用した実施形態を示し、このエンジンマウントＡは、図示しない自動車のパワープラントと車体との間に介在されて、そのパワープラントの荷重を支えるとともに、当該パワープラントからの振動を吸収し或いは減衰させて、車体側への振動の伝達を抑制するものである。

同図(a)に外観を、また(b)には縦断面をそれぞれ示すように、この実施形態のエンジンマウントＡは、図示しないブラケットにより車体側に連結される連結金具１（支持部材）と、この連結金具１の外周を離間して取り囲む円筒状のハウジング２とを備えている。連結金具１は、ハウジング２の下端よりも下方に突出した状態で、該ハウジング２に対しその軸心Ｚ方向に変位可能となるよう、ゴム弾性体３によって連結されている。

詳しくは、連結金具１は、ハウジング２の軸心Ｚ方向である上下方向の略中央部に外側に張り出した鍔部１ａを有し、それよりも上側が上方に向かってすぼんだテーパ状部１ｂとされる一方、鍔部１ａよりも下方には車体側のブラケットが取り付けられる軸部１ｃが形成され、その下端面にはボルト穴１ｄが開口している。尚、鍔部１ａには比較的厚肉のゴム層１０が被覆形成されて、ストッパとして機能するようになっている。

一方、ハウジング２の上端側の外周には板状の取付部２ａが突設されており、厚み方向の貫通孔２ｂ、２ｂにボルト（図示せず）が挿入されて、ブラケット等によりパワープラントに取り付けられるようになっている。つまり、図示のエンジンマウントＡではハウジング２が、被支持体であるパワープラントへの取付部材を兼ねており、これがゴム弾性体３を介して下方の連結金具１により支持されている。

図示の如くゴム弾性体３は、全体としては下側に向かって窄んだ円錐状とされ、ハウジング２の上部内周と連結金具１の上部外周とを連結している。すなわち、ゴム弾性体３の下部は連結金具１上側のテーパ状部を覆って加硫接着され、そこから放射状に拡がりながら斜め上に向かって延びる厚肉の主ばね部３ａと、この主ばね部３ａの上部にオーバーラップして連続する円筒部３ｂとからなり、この円筒部３ｂの外周がハウジング２の内周に接着されている。円筒部３ｂには全周に亘って補強金具３０が埋め込まれており、その上端から半径方向外方に折り曲げられて延びるフランジが、円筒部３ｂ外周面の上端近傍から突出している。

また、ゴム弾性体３には上方に開口する中空部が形成されていて、その開口を閉ざすようにオリフィス盤４とゴム製ダイヤフラム５とが配設されている。このダイヤフラム５の外周寄りの部位は相対的に厚肉の円筒部５ａとされて、オリフィス盤４の外周全体を覆っており、そこにも全周に亘って補強金具５０が埋め込まれている。この補強金具５０の下端には半径方向外方に折り曲げられて延びるフランジが形成されて、円筒部５ａ外周面の下端近傍から突出している。

そうしてダイヤフラム５の円筒部５ａの下端近傍から突出する補強金具５０のフランジは、前記したゴム弾性体３の補強金具３０のフランジに上方から重ね合わされて、これと共にハウジング２の上端に円環状の折曲部２ｃによってかしめられている。これにより、ハウジング２の上端にダイヤフラム５が固定されて、ゴム弾性体３の中空部が閉ざされ、その内部にエチレングリコール等の液体が封入される液室Ｆが形成される。

液室Ｆは、ゴム弾性体３に入力するパワープラントの振動を吸収、緩和するためのものであり、その内部はオリフィス盤４によって上下に仕切られている。図では下側が、振動入力によるゴム弾性体３の変形に伴い容積が変化して、液圧が変動する受圧室ｆ１であり、上側は、ダイヤフラム５の変形によって容積が拡大又は縮小されて、前記受圧室ｆ１の容積変動を吸収する平衡室ｆ２である。

そして、前記受圧室ｆ１と平衡室ｆ２とは、詳しくは後述するが、オリフィス盤４の外周側に形成されたオリフィス通路Ｐによって互いに連通されており、このオリフィス通路Ｐのチューニングされている比較的低周波で振幅の大きな振動が入力すると、受圧室ｆ１及び平衡室ｆ２の間をオリフィス通路Ｐを介して液体が流動し、この際に生じる共振（液柱共振）によって、エンジンマウントＡへの入力振動を効果的に減衰させるようになっている。

尚、図１には、エンジンマウントＡにパワープラントの静荷重が作用していない無負荷の状態を示しており、連結金具１の鍔部１ａ下面のゴム層１０がハウジング２のフランジ２ｄに当接しているが、エンジンマウントＡが自動車の車体に取り付けられてパワープラントを支持し、その静荷重が加わる１Ｇ状態では、図示は省略するが、ゴム弾性体３が撓んでハウジング２が下方に変位し、前記ゴム層１０とフランジ２ｄとの間には所定の隙間が形成される。

−オリフィス盤の構造−
次に、本発明の特徴部分として、前記エンジンマウントＡにおけるオリフィス盤４の構造について詳細に説明する。この実施形態では、上述したように液室Ｆを受圧室ｆ１及び平衡室ｆ２に仕切る仕切部材としてオリフィス盤４を用いており、これは、図２や図３に拡大して示すように、本体部材４０（以下、オリフィス盤本体４０ともいう）と蓋部材４１とを組合せて、全体としては比較的厚肉の円盤状に構成したものである。

前記本体部材４０は、例えば金属製（樹脂製でもよい）であって、概略円板状の底板部４０ａの上部に概略円筒状の立壁部４０ｂ，４０ｃが内外周２重に立設されてなる。内周側の立壁部４０ｂ内には上方に開口する断面円形の凹所Ｒが、また、その外周には概ね全周に亘って上方に開口する溝ｐ１が、それぞれ形成されていて、それらの上方を覆うように蓋部材４１が組み付けられることにより、凹所Ｒが可動板４２を収容する収容室（以下、収容室Ｒ）となり、溝ｐ１はオリフィス通路Ｐの内周側の部分となる。

そして、前記図１(b)に示すようにオリフィス盤４の外周がダイヤフラム５の円筒部５ａによって覆われた状態では、その円筒部５ａの内周面とオリフィス盤本体４０の外周側壁部４０ｃとの間に、オリフィス通路Ｐの外周側の部分となる環状の通路が形成される。この外周側の通路の一端は、オリフィス盤本体４０の底板部４０ａに形成された長穴４０ｄ（図３にのみ示す）を介して受圧室ｆ１に連通し、そこから略１周した外周側通路の他端は、内周側の通路（前記の溝ｐ１）に連通する。この内周側通路の他端は、蓋部材４１に形成された長穴４１ａを介して平衡室ｆ２に連通する。

そうして内周側及び外周側の通路が連なって形成されるオリフィス通路Ｐの寸法（断面積及び長さ）は、例えばエンジン始動時の振動や変速時に発生するガクガク振動、或いは走行中のシェーク等、比較的低周波で振幅の大きな振動に合わせてチューニングされており、そのような低周波大振幅の振動によって液柱共振を生じるようになる。

一方、前記のようにオリフィス通路Ｐよりも内周側に形成された収容室Ｒには、ゴム製の可動板４２が収容されており、例えばアイドル振動やこもり音の原因となるエンジン振動のように、比較的周波数が高く振幅の小さな振動がエンジンマウントＡに入力して、受圧室ｆ１の液圧が比較的短い周期で小さく変化するときには、この液圧変動を受けた可動板４２が収容室Ｒ内を移動（振動）することによって振動を吸収するようになる。

すなわち、前記図１(b)や図２に示すように、オリフィス盤本体４０の底板部４０ａの中央部分は周囲よりも一段高い上げ底状になっていて、その上面が収容室Ｒの底面ｒ１（図２にのみ示す）となり、上方に対向する天井面ｒ２（蓋部材４１の中央部分下面）との間には、可動板４２の厚みよりも少しだけ大きな隙間が形成されている。収容室Ｒの底面ｒ１は受圧室ｆ１との区画壁面であり、天井面ｒ２は平衡室ｆ２との区画壁面であって、それぞれに複数の連通孔４０ｅ，４０ｅ，…，４１ｂ，４１ｂ，…が開口している。

より具体的に、この実施形態では、前記収容室Ｒの底部（オリフィス盤本体４０の底板部４０ａ）に、連通孔４０ｅ，４０ｅ，…が、可動板４２の中心に対応する中心部の他、それを囲む同心円上に２列、配列されていて、各列毎に周方向に等間隔に並んでいる。内周列の連通孔４０ｅ，４０ｅ，…はいずれも断面円形状であり、外周列の連通孔４０ｅ，４０ｅ，…は、断面円形状のものと長円形状のものとが交互に並んでいる。

一方、収容室Ｒの天井部（蓋部材４１）の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…は、可動板４２の中心に対応する中心部から放射状に径方向外方に延びるよう配列されるとともに、その各列が互いに略一定の間隔とされている。図の例では、放射状に延びる連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の各列同士の間隔は中心角で略６０°であり、連通孔４１ｂ，４１ｂ，…は、収容室天井面ｒ２を６等分する雪の結晶状に配列されている、ということができる。この特徴的な連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の配列によって、後述の如く、受圧室ｆ１や平衡室ｆ２からの液圧変動を受けた可動板４２が波打つように変形するようになる（図５参照）。

また、前記天井面ｒ２において連通孔４１ｂ，４１ｂ，…は、底面ｒ１の連通孔４０ｅ，４０ｅ，…と同様に同心円上に２列、配列されているということもでき、図の例では、内周列については底面ｒ１と同じ配列であるが、外周列については底面ｒ１の連通孔４０ｅ，４０ｅ，…から断面が長円形状のものを除いて、断面円形のものだけを残したようになっている。この結果、外周列における連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の周方向の開口長さの総和は、非開口長さの総和よりも短くなっている。

さらに、この実施形態では、前記図２の他、図４に下方から見て示すように、蓋部材４１の下面全体には加硫接着等によってゴム層４１ｃが形成されている（同図には、収容室Ｒの天井面ｒ２となる範囲に斜線を入れて示している）。このゴム層４１ｃには、外周列において隣り合う連通孔４１ｂ，４１ｂ同士の中央位置に１つずつ、断面円形状の窪み部４１ｄ，４１ｄ，…が設けられており、結果として窪み部４１ｄ，４１ｄ，…と連通孔４１ｂ，４１ｂ，…とが周方向に等間隔で交互に並んでいる。

前記のように連通孔４１ｂ，４１ｂ，…が放射状に配列され、且つ外周列の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の間に窪み部４１ｄ，４１ｄ，…が形成されていることで、可動板４２が収容室Ｒの天井面ｒ２に当接する際の衝撃が分散され、緩和されるようになる。すなわち、まず、可動板４２には下方から、収容室底面ｒ１全体に開口する連通孔４０ｅ，４０ｅ，…を介して受圧室ｆ１側の液圧が作用する一方、上方からは収容室天井面ｒ２の前記放射状の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を介して、周方向に飛び飛びに平衡室ｆ２側の液圧が作用するようになり、これにより可動板４２は、図５に模式的に示すように周方向に波打つように変形するのである。

より詳しくは、例えば、エンジンマウントＡへの入力によって受圧室ｆ１の液圧が増大すると、微視的には、同図(b)に矢印で示すように、受圧室ｆ１側（図の下側）の連通孔４０ｅ，４０ｅ，…を介して収容室Ｒに液体が流入し、これにより可動板４２が全体として平衡室ｆ２側（図の上側）に移動されて、液体を収容室Ｒから平衡室ｆ２に押し出そうとする。

このとき、前記のように放射状に配列されている平衡室ｆ２側の連通孔４１ｂ、４１ｂ，…に近接する場所では、図に矢印で示すように液体が連通孔４１ｂ、４１ｂ，…を介してスムーズに押し出されることから、可動板４２が平衡室ｆ２側へ大きく変形するようになるが、それ以外の部位では天井面ｒ２（蓋部材４１の下面に形成されたゴム層４１ｃの下面）との間の液体が可動板４２の変形を抑えるようになり、図示の如く、可動板４２は連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の間隔に相当する周期で波打つように変形するのである。

そうして周方向に波打つように変形した可動板４２が、全体として平衡室ｆ２側に移動すると、まず、前記のように相対的に大きく変形している部分が天井面ｒ２に当接し、この部位が潰れ変形しつつ徐々に当接範囲が広がっていくようになるから、天井面ｒ２に同時に当接する面積は非常に小さくなり、衝撃が効果的に分散される。しかも、前記のように可動板４２の上面と収容室天井面ｒ２との間に存在する液体がクッションとなることによっても衝撃が和らげられる。

また、この実施形態では、収容室天井面ｒ２がゴム層４１ｃによって形成されていることによっても、可動板４２の当接による衝撃が和らげられるようになり、その上に、外周列にて隣り合う連通孔４１ｂ，４１ｂ同士の中央位置に窪み部４１ｄが設けられていて、その内部の液体によってクッション作用がより確実に得られることによっても、衝撃が緩和されるようになる。

すなわち、前記のように周方向に波打つ可動板４２の外周寄りの部位が収容室天井面ｒ２に当接するときには、図６(a)に示すように、まず相対的に大きく変形している部分が天井面ｒ２に当接し、この部分の潰れ変形に伴い、その周囲に当接範囲が広がることになるが、このときには同図(b)に示すように、遅れて天井面ｒ２に当接する部分が窪み部４１ｄから液体を押し出すようになり（矢印で示す）、この液体が窪み部４１ｄの周囲の天井面ｒ２と可動板４２との間に押し入って両者を離す（同図(c)参照）等、複雑な流動が発生することによって、可動板４２の有する運動エネルギが消費されて、衝撃が緩和されるものと考えられる。

さらに、この実施形態では、前記図２、３に明らかなように、収容室天井面ｒ２における連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の開口割合（開口面積と非開口面積との比率）は、内周寄りの部位において相対的に大きくなっており、外周寄りの部位よりも液圧変動の影響を強く受けることになるから、可動板４２は、その内周寄りの部位が早めに天井面ｒ２に当接するようになるが、そこには以下に述べるように突条部４２ａ，４２ｂや突起部４２ｃ，４２ｃ，…が形成されていて、これらが先に当接することによっても衝撃を分散させて緩和するようになる。

具体的には、可動板４２の上下両面には、図２に示すように断面が半円形状の第１、第２突条部４２ａ，４２ｂが同心円状に形成されているとともに、半球状の突起部４２ｄ，４２ｄ，…が同心円状に２列、形成されていて、各列毎に周方向に等間隔に並んでいる。尚、可動板４２の上下両面には同じように突条部４２ａ，４２ｂや突起部４２ｃ，４２ｃ，…が形成されているので、以下では上面について説明する
図３のようにマウント軸線Ｚ（同図には示さず）に沿って上方から透視すると、第１突条部４２ａは、外周列の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…及び窪み部４１ｄ，４１ｄ，…に跨ってそれらの下方を通過するように位置し、同様に第２突条部４２ｂは、内周列の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…に跨ってそれらの下方を通過するように位置している。そして、可動板４２が上方に移動すると、各突条部４２ａ，４２ｂは、それぞれ、周方向に隣り合う連通孔４１ｂ，４１ｂ同士の間でのみ、天井面ｒ２に当接するようになる。

図示のように、外周列では隣り合う連通孔４１ｂ，４１ｂ同士の間隔が比較的大きいことから、その間における突条部４２ａと天井面ｒ２との当接面積も比較的大きくなるが、ここでは前記の如く可動板４２が周方向に波打っており、当接の際の衝撃が時系列に分散される上に、隣り合う連通孔４１ｂ，４１ｂの中間に設けられた窪み部４１ｄによって、液体のクッション作用がより確実なものとなるから、突条部４２ａの当接による衝撃は小さい。一方、内周列の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…同士は周方向にかなり接近しており、その間隔は狭いので、隣り合う連通孔４１ｂ，４１ｂ同士の間で突条部４２ｂが天井面ｒ２に当接する面積は小さく、やはり衝撃は小さい。

また、内外２列の半球状突起部４２ｃ，４２ｃ，…は、それぞれ、収容室天井面ｒ２において連通孔４１ｂ，４１ｂ，…や窪み部４１ｄ，４１ｄ，…の形成されていない領域に対応している。すなわち、天井面ｒ２には、中心の連通孔４１ｂとそれを囲む内周列の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…との間、及び、その内周列の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…と外周列の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…た窪み部４１ｄ，４１ｄ，…との間に、それぞれ連通孔４１ｂや窪み部４１ｄの形成されていない環状の領域が存在し、これらの環状領域に対応して可動板４２には内外２列の突起部４２ｃ，４２ｃ，…が形成されている。

そうして円周上に間欠的に並んだ突起部４２ｃ，４２ｃ，…はいずれも半球状であり、可動板４２の上方移動に伴い収容室天井面ｒ２に当接する面積は比較的小さいから、この際の衝撃も小さい。また、いずれの突起部４２ｃ，４２ｃ，…も、天井面ｒ２において連通孔４１ｂ，４１ｂ，…や窪み部４１ｄ，４１ｄ，…の形成されていない領域に対向しているから、可動板４２が軸線Ｚ回りに回動しても当接面積は殆ど変わらない。

この点は、第１、第２の突条部４２ａ，４２ｂについても同様であり、それらが収容室Ｒの天井面ｒ２に当接する面積は、可動板４２の回動によって殆ど変化することがない。このことは、オリフィス盤４に可動板４２を組み付ける際のばらつきによって、その位置が周方向に変化しても、その可動板４２が収容室Ｒの底面ｒ１や天井面ｒ２に当接する際に生じる衝撃の大きさが変化しない、ということであり、例えば車体側での対策によって車室内の異音を一定レベル以下に抑える上で有利になる。

尚、図の例では、内周側の突起部４２ｃ，４２ｃ，…は相対的に大径とされ、外周側の突起部４２ｃ，４２ｃ，…や第１、第２突条部４２ａ，４２ｂよりも高く突出していて、上端が天井面ｒ２に近接している。

−作用効果−
上述の如き構造のオリフィス盤４を備えたエンジンマウントＡにおいて、まず、例えば変速時のガクガク振動等のような比較的低周波で振幅の大きな振動が入力して、連結金具１とハウジング２とが比較的大きく相対変位するときには、ゴム弾性体３の変形に伴い、受圧室ｆ１の容積が比較的大きく変化し、これによる液圧の変動によって当該受圧室ｆ１と平衡室ｆ２との間のオリフィス通路Ｐを液体が流動するようになる。これにより、エンジンマウントＡへの入力振動が良好に吸収、減衰される。

その際、前記受圧室ｆ１の液圧変動は、オリフィス盤本体４０の底板部４０ａ（収容室Ｒの底部）に形成された連通孔４０ｅ，４０ｅ，…を介して収容室Ｒにも作用することになるが、この収容室Ｒにおいては液圧変動を受けた可動板４２がオリフィス盤４の蓋部材４１に押し付けられて連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を閉塞するから、この連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を介して収容室Ｒから平衡室ｆ２に、即ち受圧室ｆ１から平衡室ｆ２へ液体が流通することはなく、前記オリフィス通路Ｐにおける液体の流動が担保される。

一方、例えばアイドル振動等、エンジンの回転変動に起因する比較的振幅の小さな振動が入力して、受圧室ｆ１の液圧が短い周期で小さく変化するときには、この小さな液圧変動が連通孔４０ｅ，４０ｅ，…を介して収容室Ｒに伝達され、この収容室Ｒにおける可動板４２の移動によって吸収される。

ここで、例えば自動車が路面の大きな凹凸を乗り越えて、エンジンマウントＡに強い力が入力し、受圧室Ｆ１の液圧が急上昇するような場合、これを受けて収容室Ｒ内の可動板４２が平衡室ｆ２側の区画壁面である天井面ｒ２に当接し、この衝撃が車体側に伝達されて車室内に異音を発生する虞れがあるが、この実施形態では、まず、天井面ｒ２の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の数が底面ｒ１の連通孔４０ｅ，４０ｅ，…よりも少なく、その開口面積の総和が小さいことから、可動板４２の上方への移動に対する抵抗が強くなり、それが天井面ｒ２に当接する際の衝撃が和らげられる。

しかも、可動板４２が天井面ｒ２に当接するときには、まず、最内周の比較的大きな突起部４２ｄ，４２ｄ，…が当接し、これが潰れた後に、外側列の突起部４２ｄ，４２ｄ，…と第２、第３の突条部４２ｂ，４２ｃとがそれぞれ当接し、その後に可動板４２の上面全体が当接する、というように内周側から順に、時間的な遅れを伴って当接するようになり、収容室Ｒの天井部、即ちオリフィス盤４の蓋部材４１に作用する衝撃力が時系列に分散されて、緩和される。

また、そうして先に天井面ｒ２に当接する可動板４２の突条部４２ａ，４２ｂや半球状突起部４２ｃ，４２ｃ，…は、その当接面積の総和が小さいから、その当接による衝撃は問題にならない。

その上さらに、収容室Ｒの天井面ｒ２に衝突する可動板４２の特に外周寄りの部位が、連通孔４０ｅ，…，４１ｂ，…を介して作用する液圧により周方向に波打つように変形していて（図５を参照）、その中でも相対的に大きく変形している部分から順に天井面ｒ２に当接するようになるから、その際の衝撃も時系列に分散されることになり、特に遅れて当接する部分では天井面ｒ２との間の液体がクッションとして作用することによっても、衝撃が緩和される。

特に、この実施形態では、外周列において周方向に隣り合う連通孔４１ｂ，４１ｂ同士の中央位置に窪み部４１ｄが設けられているので、前記の如く波打つように変形する可動板４２の外周寄りの部位の中でも遅れて天井面ｒ２当接する部分（特に最後に当接する部分）に対応して、窪み部４１ｄ内に液体が保留されるようになり、この液体が窪み部４１ｄから押し出されて流動することやこれに伴う可動板４２の変形等によっても、衝撃が緩和されることになる。

したがって、この実施形態に係るエンジンマウントＡ（防振支持装置）によると、オリフィス盤４内の収容室Ｒにゴム製の可動板４２を収容する場合に、この収容室Ｒを受圧室ｆ１に連通する連通孔４０ｅ，４０ｅ，…は概ね均等に配置する一方、平衡室ｆ２側の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…は６０度間隔で放射状に配列し、それらの連通孔４０ｅ，…，４１ｂ，…を介して作用する液圧によって可動板４２を周方向に波打つように変形させることにより、特に外周寄りの部位が天井面ｒ２に当接する際の衝撃を効果的に分散させて、緩和することができる。

また、そうして波打つように変形する可動板４２の外周寄りの部位のうち、遅れて天井面ｒ２に当接する部分に対応して、周定方向に隣り合う連通孔４１ｂ，４１ｂ同士の間に１つずつ窪み部４１ｄが設けられており、その内部の液体によってより確実なクッション作用が得られることから、衝撃をさらに緩和することができる。これにより、車体側への伝達力のピークを大幅に低下させて、車室内の異音を十分に軽減することができる。

図７は、この実施形態のエンジンマウントＡに所定周期の正弦波振動を入力して車体側への伝達力を計測し、その周波数特性を調べた実験結果のグラフ図である。図に実線及び破線で示すグラフａ，ａ’は、それぞれ、前記のようにオリフィス盤４の収容室天井部ｒ２（蓋部材４１）に連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を放射状に配列したものであって、実線ａは窪み部４１ｄを設けたものの、また、破線ａ’は、窪み部４１ｄを設けないものの、それぞれの特性を示している（尚、模式図の×印は連通孔が塞がれていることを示す）。

また、一点鎖線及び二点鎖線でそれぞれ示すグラフｂ，ｃは、連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を概ね天井面ｒ２全体に形成したものと、その内周列の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を塞いだもの、即ち前記実施形態のもの（ａ，ａ’）と同数の連通孔を塞いだ比較例の特性を示している。

グラフｂ，ｃと比較すると、グラフａ，ａ’では１００〜５００Ｈｚの広い周波数域に亘って車体側への伝達力が低下しており、連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の放射状配列により可動板４２が波打つように変形することで、それが天井面ｒ２に当接する際の衝撃が緩和されていることが分かる。また、グラフａはａ’に比べて２００〜３００Ｈｚの範囲で伝達力が低下しており、特にこの周波数域に対応する衝撃力が窪み部４１ｄを設けたことによって緩和されることが分かる。

さらに、この実施形態では、前記のような連通孔４０ｅ，…，４１ｂ，…の配置によって、平衡室ｆ２側の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の開口面積の総和が受圧室ｆ２側に比べて小さくなっており、このことで、可動板４２の平衡室ｆ２側への移動に対する抵抗が強くなり、天井面ｒ２への当接の衝撃が和らげられている。

図８は、受圧室ｆ１側及び平衡室ｆ２側の連通孔４０ｅ，…，４１ｂ，…の開口面積の比率を変更しながら、エンジンマウントＡの動ばね及び伝達力の変化を調べた結果を示している。図示の○印は、前記図５の比較例ｂのように、概ね天井面ｒ２全体に開口させる連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の面積を変えた場合であり、開口面積の比率（以下、開口比率）が一般的な５：５であれば、動ばねは低いものの伝達力はかなり大きい。

また、天井面ｒ２の各連通孔４１ｂの大きさを段階的に小さくして、平衡室ｆ２側に対する受圧室ｆ１側の開口比率を大きくしていくと（６：４〜９：１）、これに伴い伝達力は小さくなるが、平衡室ｆ２側への液体の抜けが悪くなることから、動ばねが高くなる。この際、開口比率が５：５〜７：３くらいまでの範囲では動ばねはあまり高くならないので、伝達力を減らせることのメリットが大きいが、７：３を越えると動ばねの上昇が急峻になる。

そこで、この実施形態のエンジンマウントＡでは、上述したように、収容室天井面ｒ２に連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を放射状に配列することによって、その開口面積を受圧室ｆ２側よりも小さくし、受圧室ｆ２側の開口比率を概ね７：３くらいに設定している。図に★印で示すのが実施形態のものであり、上述したように、主に連通孔４１ｂ，４１ｂ，…が放射状に配列されていることで衝撃が緩和され、車体側への伝達力が低下している。

−他の実施形態−
尚、本発明の構成は前記の実施形態に限定されることなく、その他の種々の構成も包含する。例えば、前記実施形態では、収容室Ｒの天井部（オリフィス盤４の蓋部材４１）に放射状に配列した連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の周方向の間隔を中心角で６０度としているが、これに限ることはない。間隔が大きい方が可動板４２を大きく波打たせやすいが、開口面積は確保し難くなり、そのバランスを考慮すれば３６〜９０度くらいが好ましく、特に４５度（８等分）、約５１．４度（７等分）或いは６０度（６等分）がよいと考えられる。

また、前記の実施形態では、連通孔４１ｂ，４１ｂ，…は放射状に配列されるとともに、内外周２列に配列されているが、これに限らず、例えば内外周に３列以上としてもよいし、それらを円周上に配列せず、周方向には千鳥配置としてもよい。或いは、連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を放射状に配列しなくてもよいが、この場合は少なくとも最外周列における連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の周方向の間隔を前記３６〜９０度くらいに設定して、周方向の開口長さの総和を非開口長さの総和よりも短くするのが好ましい。

また、前記実施形態では、連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を断面円形状とし、個々の開口面積は略同じとしているが、これに限らず、連通孔４１ｂ，４１ｂ，…は長孔としてもよいし、それらの個々の開口面積を異ならせてもよい。この場合、図９に一例を示すように、外周寄りの連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の開口面積を内周寄りのものに比べて小さくすれば、可動板４２の内周寄りの部位に対する液圧の影響を強めることができ、好ましい。

また、前記実施形態では、平衡室ｆ２側の連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を放射状に配列する一方で、受圧室ｆ１側の連通口４０ｅ，４０ｅ，…は概ね均等に開口させているが、これに限らず、両側の連通口４０ｅ，…，４１ｂ，…を放射状に配列してもよい。この場合は個々の連通口４０ｅ，…，４１ｂ，…の大きさ（開口面積）を平衡室ｆ２側で相対的に小さくするのが好ましい。また、場合によっては受圧室ｆ１側の連通口４０ｅ，４０ｅ，…のみを放射状配列とすることもできる。

さらには、前記実施形態のように連通孔４１ｂ，４１ｂ，…を放射状に、即ち周方向に配列することも必要ではなく、例えば可動板４２の直径方向のうち予め設定した任意の方向に連通孔を並べるようにしてもよい。この場合、連通孔は格子状配列としてもよいが、配列方向に直交する方向に長い長孔状、或いは貫通溝状としてもよく、その間の窪みも溝状とすることができる。また、連通孔４１ｂ，４１ｂ，…の間の設定方向の間隔は可動板４２の大きさにもよるが、概ね５ｍｍ以上に設定するのが好ましい。

また、前記実施形態では、オリフィス盤４の蓋部材４１の下面にゴム層４１ｃを形成しているが、これに限ることはなく、ゴム層４１ｃは形成せずに、例えばプレス成形等によって蓋部材４１に窪み部４１ｄ，４１ｄ，…を設けることもできる。

また、前記実施形態では、可動板４２の両面に突条部４２ａ，４２ｂや突起部４２ｃ，４２ｃ，…を形成し、内周側の突起部４２ｃ，４２ｃ，…をそれ以外のものよりも高くしているが、これに限らず、突条部４２ａ，４２ｂや突起部４２ｃ，４２ｃ，…の高さは皆同じであってもよいし、それらを例えば平衡室ｆ２側のみに設けてもよい。また、両方の面に突条部４２ａ，４２ｂや突起部４２ｃ，４２ｃ，…を設けないことも可能である。

さらにまた、本発明の防振支持装置は、前記実施形態のように上方からの圧縮荷重を受ける縦置きのエンジンマウントＡに限定されず、例えば下方への引張り荷重を受ける横置きのエンジンマウントにも適用可能であり、さらにはエンジンマウント以外にも例えばサスペンションブッシュ等、種々の防振支持装置に適用することができる。

実施形態に係るエンジンマウントの外観を示す斜視図(a)、及び内部構造を示す縦断面図(b)である。 オリフィス盤を分解してその構造を示す斜視図である。 マウント軸線Ｚに沿ってオリフィス盤を透視し、可動板の突条部や突起部と対向する収容室天井部の連通孔や窪み部との位置関係を示す説明図である。 オリフィス盤の蓋部材下面に開口する窪み部を示すための斜視図である。 液圧を受けた可動板が波打つ様子を示す概念図である。 収容室天井に当接する際の可動板の微視的な変形を示す概念図である。 エンジンマウントから車体側への伝達力の周波数特性を示すグラフ図である。 受圧室側と平衡室側の連通孔の開口比率を変更しながら、マウントの動ばね及び伝達力の変化を調べた結果を示すグラフ図である。 外周列を小さくした他の実施形態における連通孔の配置を示す図である。

符号の説明

Ａ エンジンマウント（液体封入式防振支持装置）
Ｆ 液室
ｆ１ 受圧室
ｆ２ 平衡室
Ｐ オリフィス通路
Ｒ 収容室
１ 連結金具（支持部材）
２ ハウジング（取付部材）
３ ゴム弾性体
４ オリフィス盤（仕切部材）
４０ 本体部材
４０ａ 底板部（受圧室側の区画壁）
４０ｅ 連通孔
４１ 蓋部材（平衡室側の区画壁）
４１ｂ 連通孔
４１ｃ ゴム層
４１ｄ 窪み部
４２ 可動板
４２ａ 第１突条部
４２ｂ 第２突条部
４２ｃ 突起部

Claims (8)

1. 被支持体に取り付けられる取付部材と、これをゴム弾性体を介して支持する支持部材と、そのゴム弾性体の変形に伴い容積が変化するように前記両部材間に形成された液室と、この液室を受圧室及び平衡室に仕切る仕切部材と、それら受圧室及び平衡室を連通するオリフィス通路と、を備え、
   前記仕切部材の内部に形成した収容室にゴム製可動板を収容するとともに、その収容室を前記受圧室及び平衡室のそれぞれに連通させる連通孔を形成して、前記可動板の移動により受圧室乃至平衡室の液圧変動を吸収するようにした液体封入式の防振支持装置において、
   前記仕切部材は、中間に前記収容室を区画するよう受圧室側及び平衡室側に各々配設された一対の区画壁を有し、そのうちの少なくとも一方には前記連通孔が複数、予め設定した方向に所定以上の間隔で並設されるとともに、該設定方向に隣り合う連通孔同士の間には収容室に臨んで窪み部が設けられている
   ことを特徴とする液体封入式防振支持装置。
2. 前記窪み部と連通孔とが前記設定方向に等間隔で交互に並んでいる、請求項１の液体封入式防振支持装置。
3. 前記可動板が略円板状であり、
   少なくとも一方の区画壁には連通孔が、前記可動板の中心に対応して同心円状に２列以上、配列され、そのうちの少なくとも外周列の連通孔は、周方向の開口長さの総和が非開口長さの総和よりも短くなるよう、所定以上の間隔で配置されており、
   前記少なくとも外周列において周方向に隣り合う連通孔同士の間に１つずつ窪み部が設けられている、請求項１又は２のいずれかの液体封入式防振支持装置。
4. 前記少なくとも一方の区画壁の連通孔は、前記可動板の中心に対応して放射状に配置されている、請求項３の液体封入式防振支持装置。
5. 前記少なくとも一方の区画壁には収容室に臨む面にゴム層が形成されていて、このゴム層に窪み部が設けられている、請求項１〜４のいずれか１つの液体封入式防振支持装置。
6. 前記一方の区画壁が平衡室側の区画壁であり、そこにおける連通孔の開口面積の総和が受圧室側の区画壁に比べて小さい、請求項１〜５のいずれか１つの液体封入式防振支持装置。
7. 前記可動板の少なくとも平衡室側の面には、対向する区画壁面に当接したときに前記連通孔及び窪みに跨るように環状の突条部が形成されている、請求項６の液体封入式防振支持装置。
8. 前記収容室に少なくとも平衡室側から臨む区画壁面には、前記連通孔及び窪み部の設けられていない環状の領域が存在し、
   前記可動板の少なくとも平衡室側の面には、前記環状領域に対応するよう周方向に間欠的に突起部が形成されている、請求項６又は７のいずれかの液体封入式防振支持装置。

Images