JP5119018B2 - 流体封入式防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、内部に封入された非圧縮性流体の流動作用に基づき防振効果を得るようにした流体封入式防振装置に係り、特に、受圧室の圧力変動を吸収する液圧吸収機構を備えた流体封入式防振装置に関するものである。

従来から、振動伝達系を構成する部材間に介装される防振連結体や防振支持体の一種として、非圧縮性流体の流動作用に基づいて防振効果を得るようにした流体封入式防振装置が知られている。この流体封入式防振装置は、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結して、壁部の一部が本体ゴム弾性体で構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室と、壁部の一部が変形容易な可撓性膜で構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室を形成すると共に、受圧室と平衡室をオリフィス通路を通じて相互に連通せしめた構造とされている。このような構造によれば、振動入力に伴い受圧室と平衡室の間に相対的な圧力変動が生じて、オリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づく防振効果が得られる。かくの如き流体封入式防振装置は、例えば、自動車用のエンジンマウントやボデーマウント，デフマウントの他、サスペンションメンバマウント等への適用が検討されている。

また、上述の流体封入式防振装置の発展型として、液圧吸収機構を備えた流体封入式防振装置がある。この液圧吸収機構は、受圧室と平衡室の間に可動ゴム膜を配設して、可動ゴム膜の一方の面に受圧室の圧力が及ぼされ且つ他方の面に平衡室の圧力が及ぼされるようになっており、受圧室と平衡室の間の相対的な圧力差による可動ゴム膜の変形によって、受圧室の圧力変動を吸収する構造とされている。それによって、例えば、オリフィス通路のチューニング周波数よりも高周波数域で問題となる振動が入力された場合に、受圧室の圧力変動が可動ゴム膜の弾性変形により吸収されて、高動ばね化が回避されることから、防振効果の安定化が図られる。

ところで、上述の流体封入式防振装置においては、第一の取付部材と第二の取付部材の間に衝撃的に大きな振動荷重が入力されると、受圧室に過大な負圧が生ぜしめられて、流体中に溶存していた空気が分離して、キャビテーションと称される気泡を発生することがあった。そして、かかる気泡の崩壊に伴い水撃圧が生じて、これが第一の取付部材や第二の取付部材等に伝播すると、自動車のボデー等の防振対象部材に伝達されて、問題となる異音や振動が生ぜしめられるおそれがあった。

そこで、このような問題に対処するために、例えば、特許文献１（特開２００７−１０７７１２号公報）には、オリフィス通路の一部を利用してリリーフ機構を設けた構造が提案されている。即ち、オリフィス通路の一部を利用して短絡流路を仕切部材に形成すると共に、短絡流路の受圧室側の開口部にリリーフ弁を設ける。そして、衝撃的な振動入力時に、受圧室の負圧の作用によってリリーフ弁が開き、受圧室と平衡室を短絡流路を通じて短絡せしめる。これにより、受圧室の圧力と平衡室の圧力が平衡状態に向かい、受圧室の圧力がキャビテーションを発生する負圧に到達することが回避されることから、キャビテーションに起因する異音や振動の発生が防止される。

ところが、特許文献１に記載の流体封入式防振装置では、リリーフ弁が仕切部材や可動ゴム膜等と別途配設されることにより、部品点数が増加すると共に、リリーフ弁の成形工程や組付工程等の製造工程が増えて、製造コストが高くなる問題があった。しかも、短絡流路がオリフィス通路の一部を利用して形成されていることから、オリフィス通路の設計自由度が制限されたり、オリフィス通路の壁部の一部がリリーフ弁で構成されることによって、オリフィス通路を通じての流体の流動作用が安定して生ぜしめられ難くなる可能性があった。

なお、かかる問題に対処するため、例えば、特許文献２（特開昭６１−２９４２３６号公報）にも示されているように、可動ゴム膜に切れ込み等を入れておき、受圧室の負圧状態で、可動ゴム膜の変形による切れ込み部分の開口に基づきスリットを発現せしめて、このスリットを通じて受圧室と平衡室を短絡せしめることが考えられる。即ち、可動ゴム膜の弾性変形を利用して受圧室のリリーフ機構が構成されることから、リリーフ弁を別途設ける必要がなくなって、部品点数や製造工程の削減が図られるのである。

しかしながら、特許文献２に記載の流体封入式防振装置においては、可動ゴム膜に切れ込みが設けられていることで、切れ込み部分を開口せしめる必要がない過大な正圧等が受圧室に生じた際にも、可動ゴム膜が弾性変形して、切れ込み部が開口せしめられるおそれがあった。そのため、防振すべきオリフィス通路のチューニング周波数域の振動入力時等にも、受圧室と平衡室が短絡して、オリフィス通路を通じての流体流動量が十分に確保され難くなり、目的とする防振効果が安定して得られ難い問題を内在していた。しかも、可動ゴム膜が繰り返し弾性変形することで、切れ込み部の基端部の亀裂が伸長して、可動ゴム膜の耐久性が問題となるおそれがあった。

特開２００７−１０７７１２号公報 特開昭６１−２９４２３６号公報

ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、受圧室のリリーフ機構の部品点数を削減することが出来ると共に、オリフィス通路を通じての流体の流動作用に基づく防振効果を安定して発揮することが出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

本発明は、第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結すると共に、本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室と、可撓性膜で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室をオリフィス通路によって相互に連通すると共に、それら受圧室と平衡室の間に可動ゴム膜を配設して可動ゴム膜の一方の面に受圧室の圧力が及ぼされるようにすると共に可動ゴム膜の他方の面に平衡室の圧力が及ぼされるようにすることにより受圧室の微小圧力変動を吸収する液圧吸収機構を構成した流体封入式防振装置において、可動ゴム膜にリリーフ用孔を貫通形成する一方、第二の取付部材によって支持された当接板を可動ゴム膜の平衡室側に配設すると共に、当接板においてリリーフ用孔に対応する位置に先細円形の傾斜外周面を備えた閉塞用突部を突出形成して、閉塞用突部が可動ゴム膜のリリーフ用孔に嵌まり込むことによってリリーフ用孔が閉塞されるようになっており、更に、第二の取付部材によって支持された制限板が可動ゴム膜の受圧室側に配設されて、制限板が可動ゴム膜に対して所定距離を隔てて対向位置せしめられていると共に、制限板を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されており、可動ゴム膜の受圧室側への変位による可動ゴム膜の制限板に対する当接状態でリリーフ用孔が貫通孔を通じて受圧室に連通せしめられるようになっており、且つ、可動ゴム膜には、当接板の閉塞用突部に対応する位置において、閉塞用突部の外面形状に対応した内面形状を有する嵌込凹所が平衡室側に開口形成されており、嵌込凹所において受圧室側に位置する壁部に形成された開口穴と嵌込凹所によってリリーフ用孔が形成されていることを、特徴とする。

このような本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、可動ゴム膜のリリーフ用孔に対して当接板の閉塞用突部が平衡室側から嵌まり込むようになっていることから、受圧室に過大な負圧が発生した場合、可動ゴム膜が受圧室側へ引っ張られるかの如く弾性変形することによって、閉塞用突部がリリーフ用孔から抜け出すようになっている。これにより、可動ゴム膜のリリーフ用孔を通じて受圧室と平衡室が相互に連通せしめられる。その結果、受圧室の過大な負圧を速やかに解消して、キャビテーションの発生を効果的に防止することが可能となる。

すなわち、本発明に係る流体封入式防振装置においては、受圧室に発生する過大な負圧を解消するリリーフ機構を、既存の液圧吸収機構を構成する可動ゴム膜と、かかる可動ゴム膜の平衡室側への弾性変形を制限する当接板とを巧く利用することにより、極めて簡単な構造で実現することが出来るのである。

従って、本発明に係る流体封入式防振装置においては、受圧室に発生する過大な負圧を解消するリリーフ機構に必要な部品点数を少なくすることが出来る。

特に、本発明に係る流体封入式防振装置においては、リリーフ用孔から閉塞用突部が抜け出した状態で、リリーフ用孔の平衡室側の開口に向かって閉塞用突部が突出していることから、非圧縮性流体が閉塞用突部の先細円形の傾斜外周面に沿ってリリーフ用孔内へ流れ込ませることが可能となる。これにより、リリーフ用孔を通じての流体流動が効率的に生ぜしめられる。その結果、受圧室に発生する過大な負圧を一層速やかに解消乃至は軽減することが可能となる。

一方、受圧室に正圧が発生した場合には、可動ゴム膜が平衡室側に押されることにより、閉塞用突部がリリーフ用孔に嵌まり込んだ状態が維持される。これにより、受圧室の正圧がリリーフ用孔を通じて平衡室に逃げてしまうことを回避することが可能となる。その結果、防振対象となる振動が入力された場合に、オリフィス通路を通じての流体流動量を確保して、オリフィス通路を通じての流体流動作用に基づく防振効果を有効に且つ安定して発揮することが可能となる。

なお、本発明において、「先細円形の傾斜外周面を備えた」とは、軸方向（突出方向）に直交する方向の断面が円形状とされており、かかる円形断面が基端側から先端側へ行くに従って小さくなっている形状を呈していることを意味し、例えば、円錐台形状や半球形状等が、これに該当する。

そして、本発明では、閉塞用突部が、このような形状を有していることにより、以下の（１）〜（５）の効果を奏するようになっている。

（１）閉塞用突部のリリーフ用孔への嵌まり込みが容易に生ぜしめられることとなる。これにより、閉塞用突部の先端がリリーフ用孔の開口周縁部に当接して、閉塞用突部がリリーフ用孔に嵌まり込んでおらず、閉塞用突部が可動ゴム膜を担いだ状態が発生することを防止することが可能となる。

（２）閉塞用突部がリリーフ用孔に嵌まり込む際に、先細円形の傾斜外周面のガイド作用により、リリーフ用孔と閉塞用突部を同一中心軸線上に位置せしめることが可能となる。これにより、閉塞用突部のリリーフ用孔への嵌まり込みを安定して生ぜしめることが可能となる。その結果、閉塞用突部によるリリーフ用孔の閉塞状態を安定して生ぜしめることが可能となる。

（３）受圧室の正圧が可動ゴム膜に作用した際に、閉塞用突部をリリーフ用孔内へ押し込むことが容易に可能となる。これにより、リリーフ用孔を閉塞用突部で閉塞する際のリリーフ用孔の密閉精度を向上させることが可能となる。その結果、リリーフ用孔の連通／遮断状態の切換作動の安定化を図ることが可能となり、作動の信頼性を向上させることが可能となる。

（４）閉塞用突部がリリーフ用孔から僅かに抜け出した場合であっても、閉塞用突部の外周面とリリーフ用孔の内周面との間に大きな開口（流路断面積）を発現せしめることが可能となる。これにより、受圧室に発生した過大な負圧を可及的に速やかに解消することが可能となる。その結果、キャビテーションの発生をより効果的に防止することが可能となる。

（５）閉塞用突部がリリーフ用孔に嵌まり込む際に、リリーフ用孔の形成部位に対する閉塞用突部の当接力が次第に大きくなるようにすることが可能となる。これにより、閉塞用突部がリリーフ用孔に嵌まり込む際の打ち当たりに起因する異音や衝撃の発生を緩和することが可能となる。

また、本発明に係る流体封入式防振装置において、可動ゴム膜のリリーフ用孔は、可動ゴム膜の弾性に基づいて閉塞用突部に嵌合状態に保持されることにより、リリーフ用孔が閉塞用突部によって閉塞状態とされることが望ましいが、振動が入力されていない状態で、リリーフ用孔の内周面と閉塞用突部の外周面との間に僅かな隙間が残っていても良い。

すなわち、リリーフ用孔の内周面と閉塞用突部の外周面との間に僅かな隙間が残っていても、振動が入力されて、受圧室に正圧が発生した場合には、可動ゴム膜が受圧室の正圧で当接板に押し付けられることにより、閉塞用突部がリリーフ用孔に嵌まり込んだ状態が実現されて、オリフィス通路を流動せしめられる流体の流動量を大きく確保することが出来るからである。

また、本発明においては、可動ゴム膜の受圧室側への弾性変形量を制限板によって制限することが可能となる。その結果、可動ゴム膜の耐久性を向上させることが可能となる。

加えて、可動ゴム膜の受圧室側への変位による可動ゴム膜の制限板に対する当接状態でリリーフ用孔が貫通孔を通じて受圧室に連通せしめられるようになっていることから、リリーフ用孔の受圧室側の開口が制限板で塞がれてしまうことを回避しつつ、リリーフ用孔の周りでの歪を制限して応力集中を軽減することが可能となる。更にまた、本発明では、開口穴と協働してリリーフ用孔を形成する可動ゴム膜の嵌込凹所に対して当接板の閉塞用突部が嵌まり込むことにより、閉塞用突部によるリリーフ用孔の閉鎖状態の安定化を図ることが可能となる。

さらに、上述の如く、可動ゴム膜の受圧室側に制限板を配設する場合には、リリーフ用孔の周囲から制限板に向かって突出して制限板に当接する緩衝突部が可動ゴム膜に一体形成されていることが望ましい。これにより、受圧室に過大な負圧が発生して可動ゴム膜が受圧室側へ引っ張られて可動ゴム膜が制限板に当接する際に、緩衝突部が制限板に対して最初に当接することから、緩衝突部による緩衝作用が発揮され得ることとなる。これにより、可動ゴム膜が制限板へ当接する際の打音等の異音を軽減乃至は防止することが出来る。

そこにおいて、緩衝突部は、常時当接していなくても良いが、常時当接していることが望ましい。これにより、打音等の異音を一層効果的に防止することが可能となる。

また、上述の如く、可動ゴム膜の受圧室側に制限板を配設する場合には、制限板においてリリーフ用孔に対応する位置で可動ゴム膜に向かって開口する対向凹所が形成されていることが望ましい。これにより、可動ゴム膜が対向凹所に入り込んで変形する際に、対向凹所の周壁部分への当接によって、可動ゴム膜のリリーフ用孔周りの弾性変形量が制限される。その結果、応力の緩和を図ることが可能となり、可動ゴム膜の耐久性の向上を実現することが可能となる。

なお、制限板に対向凹所が形成されている場合には、可動ゴム膜において対向凹所の内面形状に略対応した外面形状を有する突部が可動ゴム膜に形成されていることが望ましい。これにより、可動ゴム膜が制限板に当接した際に、リリーフ用孔が押し広げられるような無理矢理な変形が制限されて、更なる応力の緩和を図ることが可能となる。その結果、可動ゴム膜の耐久性の更なる向上を実現することが可能となる。

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。

図１には、本発明に係る流体封入式防振装置の一実施形態としての自動車用のエンジンマウント１０が示されている。このエンジンマウント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中の上下方向をいうものとする。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の軸方向に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ており、略円形ブロック形状を呈している。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、取付ボルト１８がパワーユニット側の取付部材（図示せず）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と同様な材料で形成されており、全体として薄肉大径の円筒形状を呈している。そして、第二の取付金具１４は、例えば、外嵌固定されるブラケット金具（図示せず）等を介して車両ボデーに取り付けられるようになっている。

上述の如き構造とされた第一の取付金具１２と第二の取付金具１４は、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、同一中心軸線上に位置せしめられている。そして、これら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に本体ゴム弾性体１６が介装されている。

本体ゴム弾性体１６は、略円錐台形状を呈しており、その大径側端面には、下方に開口する略逆すり鉢形状の大径凹所２０が形成されている。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、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で弾性連結されている。即ち、本実施形態では、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２２が一体形成されている。シールゴム２２は、本体ゴム弾性体１６の下端から下方に向かって延びるように形成されており、全体として厚肉の円筒形状を呈している。そして、シールゴム２２は、第二の取付金具１４の内周面に対して加硫接着されている。

なお、シールゴム２２は、本体ゴム弾性体１６の下端部よりも内径が大きくされている。これにより、本体ゴム弾性体１６とシールゴム２２の境界部分において周方向に連続する円環状の段差面が形成されている。また、本実施形態において、シールゴム２２は、軸方向中間部分の内周面に円環状の段差面が形成されており、段差面よりも上側の部分が、段差面よりも下側の部分に比して、厚肉とされている。

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２４が配設されている。ダイヤフラム２４は、変形容易な薄肉のゴム膜で形成されており、全体としてドーム形状を呈している。また、ダイヤフラム２４の外周縁部には、大径円筒形状の固定リング２６が加硫接着されている。即ち、ダイヤフラム２４は、固定リング２６を備えた一体加硫成形品として形成されている。

そして、固定リング２６が第二の取付金具１４の軸方向他方の開口部に嵌め込まれて、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、固定リング２６がシールゴム２２を介して第二の取付金具１４に嵌着固定されている。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、第二の取付金具１４の下端部が固定リング２６の下端面に当接せしめられている。これにより、固定リング２６が第二の取付金具１４から抜けることを防止している。

上述の如く固定リング２６が第二の取付金具１４に嵌着固定されることにより、第二の取付金具１４の軸方向下方の開口部がダイヤフラム２４によって流体密に覆蓋される。これにより、第二の取付金具１４の内側における本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム２４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２８が形成されている。なお、流体室２８に封入される非圧縮性流体としては、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，シリコーン油及びそれらの混合液等が好適に採用される。そして、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は、粘度が０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体が望ましい。

また、流体室２８には、仕切部材３０が収容配置されている。本実施形態の仕切部材３０は、制限板としての上側仕切金具３２と当接板としての下側仕切金具３４を含んで構成されている。

上側仕切金具３２は、アルミニウム合金等の金属材や硬質の合成樹脂材料等で形成されており、全体として円板ブロック形状を呈している。また、上側仕切金具３２の径方向中間部分には、上方に向かって開口する中央凹所３６が形成されている。

さらに、上側仕切金具３２の中央凹所３６の底壁には、上側連通窓３８，３８が形成されている。なお、図面では明示されていないが、本実施形態では、上側仕切金具３２を軸方向から見ると、略半円形状を呈する上側連通窓３８，３８が径方向で所定距離を隔てて対向位置するように二つ形成されている。

更にまた、上側仕切金具３２の中央凹所３６の底壁中央には、下方に向かって開口する対向凹所４０が形成されている。そこにおいて、本実施形態では、対向凹所４０は円形断面で開口するように形成されている。また、本実施形態では、対向凹所４０の内周面は、対向凹所４０の上底側へ行くに従って次第に縮径する傾斜面とされている。更に、対向凹所４０の上底には、その中央部分に貫通孔４２が形成されている。

また、上側仕切金具３２の外周縁部には、上側周溝４４が形成されている。上側周溝４４は、上側仕切金具３２の外周面に開口する凹溝であって、周方向に所定の長さで延びている。因みに、本実施形態では、上側周溝４４は、周方向に一周弱の長さで延びている。

一方、下側仕切金具３４は、上側仕切金具３２と同様に、アルミニウム合金等の金属材や硬質の合成樹脂材料等で形成されており、全体として円形ブロック形状を呈している。また、下側仕切金具３４の径方向中央部分には、上方に向かって開口する収容凹所４６が形成されている。

また、下側仕切金具３４の収容凹所４６の底壁には、下側連通窓４８，４８が形成されている。なお、図面では明示されていないが、本実施形態では、下側仕切金具３４を軸方向から見ると、略半円形状を呈する下側連通窓４８，４８が径方向で所定距離を隔てて対向位置するように二つ形成されている。

さらに、下側仕切金具３４の収容凹所４６の底壁中央には、上方に向かって突出する閉塞用突部５０が形成されている。そこにおいて、閉塞用突部５０は、軸直角方向の断面が円形とされており、かかる円形断面が基端側から突出端側へ行くに従って次第に小さくなる先細形状とされている。特に本実施形態では、閉塞用突部５０は、軸直角方向の円形断面が基端側から突出端側へ行くに従って略一定の割合で小さくなっており、全体として円錐台形状を呈している。即ち、閉塞用突部５０の外周面は、基端側から突出端側へ行くに従って次第に縮径される先細の傾斜外周面５２とされているのである。

更にまた、下側仕切金具３４の外周縁部には、下側切欠部５４が形成されている。下側切欠部５４は、下側仕切金具３４の外周面及び上面に開口して周方向に所定の長さで延びている。因みに、本実施形態では、下側切欠部５４は、周方向に一周弱の長さで延びている。

上述の如き構造とされた上側仕切金具３２と下側仕切金具３４は、同一中心軸線上で上下に重ね合わせられる。そこにおいて、上側仕切金具３２と下側仕切金具３４は、周方向で相互に位置決めされており、上側連通窓３８，３８と下側連通窓４８，４８が軸方向の投影で重なっていると共に、上側周溝４４の端部と下側切欠部５４の端部が軸方向の投影において重なっている。

また、上側仕切金具３２と下側仕切金具３４を重ね合わせて組み合わせることにより、下側仕切金具３４に形成された下側切欠部５４の上面開口が上側仕切金具３２の外周縁部で覆われており、下側切欠部５４が外周側に開口する溝形状を呈するようになっている。更にまた、相互に位置合わせされた上側周溝４４と下側切欠部５４の周方向一方の端部において、上側周溝４４の下側面に接続路（図示せず）が形成されている。これにより、上側周溝４４と下側切欠部５４が直列的に連通されて、螺旋状に周方向に二周弱の長さで延びる周溝が形成されている。

さらに、上側仕切金具３２と下側仕切金具３４を組み合わせることにより、上側仕切金具３２に設けられた中央凹所３６及びかかる中央凹所３６の底壁に形成された貫通孔４２と、下側仕切金具３４に設けられた閉塞用突部５０が同一中心軸線上に位置せしめられている。

更にまた、上側仕切金具３２と下側仕切金具３４を組み合わせることにより、下側仕切金具３４の中央部分に形成された収容凹所４６の開口が、上側仕切金具３２に形成された中央凹所３６の底壁によって覆蓋されて、上側仕切金具３２と下側仕切金具３４の間に収容空所５６が形成されている。そして、収容空所５６には、可動ゴム膜５８が配設されている。

この可動ゴム膜５８は、従来から公知のゴム材料で形成されて、全体として円板形状を呈しており、その外周縁部にリング状の支持部６０が一体形成された構造とされている。

そこにおいて、本実施形態では、可動ゴム膜５８の中央において、上方に向かって突出する中空状突部としての当接突部６２が形成されている。特に本実施形態では、当接突部６２は円錐台形状とされている。

また、当接突部６２には、下面に開口する嵌込凹所６４が形成されている。そこにおいて、本実施形態では、嵌込凹所６４の内面形状は、下側仕切金具３４に設けられた閉塞用突部５０の外面形状に対応している。これにより、嵌込凹所６４の内面は、上底側へ行くに従って次第に縮径する筒状の傾斜内周面と、円形の上底面とを有している。

さらに、当接突部６２の上底中央には、厚さ方向に略一定の断面形状で貫通する開口穴６６が形成されている。そこにおいて、本実施形態では、開口穴６６は、円形断面でストレートに延びるように形成されている。特に本実施形態では、開口穴６６の内径寸法は、上側仕切金具３２に形成された貫通孔４２の内径寸法よりも小さくされている。これにより、開口穴６６の開口面積は、貫通孔４２の開口面積よりも小さくされている。

そして、上述の如く可動ゴム膜５８の当接突部６２に対して嵌込凹所６４と開口穴６６が形成されることにより、可動ゴム膜５８には、軸方向中間部分に形成された円環状の段差面を挟んで上側が略一定の円形断面でストレートに延びる一方、段差面を挟んで下側が下方に行くに従って拡径するリリーフ用孔６８が形成されている。

このような構造とされた可動ゴム膜５８は、下側仕切金具３４の収容凹所４６に収容されて、下側仕切金具３４に上側仕切金具３２が重ね合わせられることにより、外周縁部に設けられた支持部６０が下側仕切金具３４の収容凹所４６の底面と上側仕切金具３２の下面によって挟圧保持されるようになっている。これにより、上側仕切金具３２の中央凹所３６の底壁と可動ゴム膜５８が軸方向で所定の距離を隔てて対向位置せしめられた状態で、特に本実施形態では、当接突部６２の先端面と上側仕切金具３２の対向凹所４０の上底面との間にも隙間が形成された状態で、収容空所５６が可動ゴム膜５８によって仕切られることとなる。その結果、収容空所５６が可動ゴム膜５８によって上下に流体密に二分されている。

また、このようにして可動ゴム膜５８が配設された状態で、可動ゴム膜５８の当接突部６２に形成された嵌込凹所６４に対して下側仕切金具３４に設けられた閉塞用突部５０が嵌め込まれている。換言すれば、可動ゴム膜５８に形成されたリリーフ用孔６８に対して、下側仕切金具３４に設けられた閉塞用突部５０が嵌め込まれているのである。これにより、上側仕切金具３２に設けられた中央凹所３６及び貫通孔４２と、可動ゴム膜５８に形成されたリリーフ用孔６８及び当接突部６２と、下側仕切金具３４に設けられた閉塞用突部５０とが、同一中心軸線上に位置せしめられている。

そこにおいて、本実施形態では、下側仕切金具３４に設けられた閉塞用突部５０の傾斜外周面５２は、可動ゴム膜５８に設けられた当接突部６２の弾性に基づいて、当接突部６２に形成された嵌込凹所６４の傾斜内周面に密着せしめられている。これにより、可動ゴム膜５８のリリーフ用孔６８が閉塞用突部５０によって閉塞されている。

このような構造とされた仕切部材３０は、ダイヤフラム２４が組み付けられる前の第二の取付金具１４に対して、軸方向下方の開口部から挿し入れられるようになっており、このようにして仕切部材３０が挿し入れられた第二の取付金具１４に対してダイヤフラム２４が軸方向下方の開口部から挿し入れられるようになっている。なお、この状態で、上側仕切金具３２は本体ゴム弾性体１６側に位置せしめられている一方、下側仕切金具３４はダイヤフラム２４側に位置せしめられている。そして、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、仕切部材３０（上側仕切金具３２，下側仕切金具３４）とダイヤフラム２４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３０の第二の取付金具１４への装着状態において、仕切部材３０の外周面がシールゴム２２を介して第二の取付金具１４に密着せしめられている。これにより、流体室２８が仕切部材３０を挟んで上下に仕切られている。その結果、仕切部材３０を挟んだ一方の側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されて、非圧縮性流体が封入された受圧室７０が形成されており、仕切部材３０を挟んだ他方の側には、壁部の一部がダイヤフラム２４で構成されて、非圧縮性流体が封入された平衡室７２が形成されている。即ち、上側仕切金具３２は受圧室７０側に位置せしめられている一方、下側仕切金具３４は平衡室７２側に位置せしめられているのである。そして、受圧室７０は、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されていることにより、振動入力時における本体ゴム弾性体１６の弾性変形に基づいて圧力変動が生ぜしめられるようになっており、平衡室７２は、壁部の一部がダイヤフラム２４で構成されていることにより、容積変化が容易に許容されるようになっている。

また、仕切部材３０の外周縁部に形成された周溝は、外周側の開口がシールゴム２２を介して第二の取付金具１４で閉塞されている。これにより、仕切部材３０の外周面に沿って延びるトンネル状の通路が形成されている。そして、このトンネル状通路の周方向一方の端部は、連通孔７４を通じて受圧室７０に接続されており、周方向他方の端部は、連通孔７６を通じて平衡室７２に接続されている。これにより、仕切部材３０の外周縁部を螺旋状に延びて、受圧室７０と平衡室７２を相互に連通するオリフィス通路７８が形成されている。

なお、本実施形態では、オリフィス通路７８は、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、仕切部材３０の中央部分に形成された収容空所５６は、上側仕切金具３２に形成された上側連通窓３８，３８を通じて受圧室７０に接続されている一方、下側仕切金具３４に形成された下側連通窓４８，４８を通じて平衡室７２に接続されている。これにより、可動ゴム膜５８の上面には、受圧室７０の圧力が及ぼされる一方、可動ゴム膜５８の下面には、平衡室７２の圧力が及ぼされることとなる。その結果、受圧室７０と平衡室７２の相対的な圧力差に基づいて、可動ゴム膜５８の径方向中間部分が弾性変形することにより、受圧室７０の圧力変動が吸収され得るようになっている。即ち、上側仕切金具３２に形成された上側連通窓３８，３８と可動ゴム膜５８と下側仕切金具３４に形成された下側連通窓４８，４８を含んで、液圧吸収機構が構成されているのである。

なお、本実施形態では、アイドリング振動や低速こもり音等に相当する２０〜４０Ｈｚ程度の中周波数域の振動に対して、可動ゴム膜５８の弾性変形による受圧室７０の液圧吸収効果に基づく防振効果（低動ばね特性に基づく振動絶縁効果）が有効に発揮されるように、可動ゴム膜５８の固有振動数がチューニングされている。

上述の如き構造とされたエンジンマウント１０においては、走行時に問題となるエンジンシェイク等の低周波数域の振動が入力されると、受圧室７０に比較的に大きな圧力変動が生ぜしめられる。低周波数域の振動入力時に受圧室７０に生ぜしめられる圧力は大きいため、微振幅振動に対して防振効果が発揮されるようにチューニングされた可動ゴム膜５８では、受圧室７０の圧力を実質的に吸収し得ない。また、受圧室７０において問題となる負圧が発生しない状態では、可動ゴム膜５８のリリーフ用孔６８に下側仕切金具３４の閉塞用突部５０が嵌まり込んだ状態が維持されている。

従って、可動ゴム膜５８の弾性変形による受圧室７０の圧力変動の吸収やリリーフ用孔６８を通じての圧力漏れが抑えられることとなる。これにより、受圧室７０と平衡室７２の間に有効な圧力差が生ぜしめられて、オリフィス通路７８を通じての流体の流動量が十分に確保される。その結果、オリフィス通路７８を流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づく防振効果が、エンジンシェイク等の低周波数域の振動に対して有効に発揮される。

また、停車時に問題となるアイドリング振動や走行時に問題となる低速こもり音等の中周波数域の振動が入力されると、小さな振幅の圧力変動が受圧室７０に生ぜしめられる。この場合、入力される振動の周波数域がオリフィス通路７８のチューニング周波数よりも高いことから、オリフィス通路７８が反共振的な作用による流動抵抗の増加に起因して、実質的に閉塞状態となる。そこで、中周波数域にチューニングされた可動ゴム膜５８の弾性変形に基づいて、受圧室７０の圧力変動が吸収されることにより、オリフィス通路７８の実質的な閉塞化に起因する著しい高動ばね化が回避され得ることとなる。その結果、中周波数域の振動に対する良好な防振効果（低動ばね特性に基づく振動絶縁効果）が発揮されるのである。

なお、可動ゴム膜５８の弾性変形により受圧室７０の圧力変動が吸収せしめられる場合には、受圧室７０に生ぜしめられる圧力は極めて微小とされていることから、閉塞用突部５０が可動ゴム膜５８のリリーフ用孔６８から抜け出す程度の大きな負圧が、受圧室７０に発生し難くなっている。これにより、可動ゴム膜５８のリリーフ用孔６８に閉塞用突部５０が嵌め込まれた状態が維持されて、可動ゴム膜５８の径方向中間部分の変形による変位に基づいて、目的とする液圧吸収効果が安定して得られる。

ところで、自動車の走行時における段差の乗越え等によって、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７０に過大な負圧が生ぜしめられる場合がある。このように受圧室７０の圧力が著しく低下せしめられると、可動ゴム膜５８が受圧室７０と平衡室７２の相対的な圧力差によって受圧室７０側に吸引される。かかる吸引力の作用によって、図２に示されているように、可動ゴム膜５８が弾性変形せしめられて、受圧室７０側に引っ張られることにより、当接突部６２の突出先端面、即ち、開口穴６６の周囲が対向凹所４０の上底面における貫通孔４２の周囲に当接せしめられる。これにより、可動ゴム膜５８よりも平衡室７２側に位置する下側仕切金具３４に設けられた閉塞用突部５０が、平衡室７２側に開口する嵌込凹所６４から抜け出した状態となる。即ち、閉塞用突部５０が、リリーフ用孔６８から抜け出した状態となる。その結果、受圧室７０と平衡室７２が貫通孔４２とリリーフ用孔６８と下側連通窓４８，４８を通じて連通せしめられて、非圧縮性流体の平衡室７２から受圧室７０への流体流動が、下側連通窓４８，４８とリリーフ用孔６８と貫通孔４２を通じて、生ぜしめられることとなり、受圧室７０の過大な負圧が可及的速やかに解消乃至は低減されるようになっている。

従って、上述の如き構造とされたエンジンマウント１０においては、オリフィス通路７８のチューニング周波数域よりも高周波数域の振動の入力時に受圧室７０に生ぜしめられる微小な圧力変動を吸収する可動ゴム膜５８を巧く利用することにより、受圧室７０に発生する過大な負圧を解消することが出来るようになっていることから、受圧室７０に発生する過大な負圧を解消するリリーフ機構を少ない部品点数で実現することが出来るのである。

そこにおいて、上述の如き構造とされたエンジンマウント１０においては、閉塞用突部５０がリリーフ用孔６８の平衡室７２側の開口に向かって突出形成されていることから、閉塞用突部５０の傾斜外周面５２が非圧縮性流体をリリーフ用孔６８内へ流れ込み易くしている。その結果、受圧室７０の過大な負圧を一層速やかに解消することが可能となる。

また、本実施形態では、閉塞用突部５０が円錐台形状とされて、先細のテーパ筒状外周面とされた傾斜外周面５２を有していることから、受圧室７０の過大な負圧が解消された後のリリーフ用孔６８への嵌まり込みを容易に生ぜしめることが可能となる。

さらに、本実施形態では、閉塞用突部５０が円錐台形状とされていることから、受圧室７０の過大な負圧が解消された後の閉塞用突部５０のリリーフ用孔６８への嵌まり込みに際して、閉塞用突部５０とリリーフ用孔６８の中心を合わせることが容易に可能となる。これにより、閉塞用突部５０のリリーフ用孔６８への嵌まり込みを安定して生ぜしめることが可能となる。

更にまた、本実施形態では、閉塞用突部５０が円錐台形状とされていることから、受圧室７０に正圧が発生した際に、閉塞用突部５０がリリーフ用孔６８に対して嵌まり込み方向に押し込まれることとなる。これにより、リリーフ用孔６８が閉塞される際の密閉精度を向上させることが可能となる。その結果、閉塞用突部５０によるリリーフ用孔６８の閉鎖状態の安定化、延いては閉塞用突部５０によるリリーフ用孔６８の閉鎖に対する信頼性の向上を図ることが可能となる。

そこにおいて、本実施形態では、リリーフ用孔６８が閉塞用突部５０の傾斜外周面５２に対応した形状の内周面を有する嵌込凹所６４を含んで構成されていることから、閉塞用突部５０がリリーフ用孔６８に嵌め込まれた際の密閉精度の更なる向上を図ることが可能となる。

特に本実施形態では、可動ゴム膜５８の弾性により、嵌込凹所６４の内周面が閉塞用突部５０の傾斜外周面５２に密着せしめられていることから、閉塞用突部５０がリリーフ用孔６８に嵌め込まれた際の密閉精度をより一層向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、受圧室７０に過大な負圧が発生して可動ゴム膜５８が受圧室７０側に引っ張られるように弾性変形せしめられた場合、可動ゴム膜５８が上側仕切金具３２に当接するようになっていることから、可動ゴム膜５８の受圧室７０側への弾性変形量が制限されることとなる。これにより、可動ゴム膜５８におけるリリーフ用孔６８周りの歪が制限されて、可動ゴム膜５８におけるリリーフ用孔６８周りの応力集中が軽減される。

特に本実施形態では、可動ゴム膜５８が当接突部６２において上側仕切金具３２に当接するようになっていることから、可動ゴム膜５８の受圧室７０側への弾性変形量を一層制限することが可能となる。

更にまた、本実施形態では、上側仕切金具３２に形成された貫通孔４２の開口面積が可動ゴム膜５８に形成された開口穴６６の開口面積よりも大きくされていることから、可動ゴム膜５８が軸直角方向に偏倚した状態で上側仕切金具３２に当接した場合であっても、開口穴６６の開口が上側仕切金具３２で塞がれて、開口穴６６の開口面積が小さくなってしまうことを回避することが可能となる。

なお、本実施形態のエンジンマウント１０において、受圧室７０の負圧を解消する効果が発揮されることは、図３に示された測定結果のグラフからも明らかである。

すなわち、受圧室７０の液圧を逃がす構造を有していない比較例の測定結果においては、図３において破線で示されているように、受圧室７０に著しく大きな負圧が生じる場合がある。そして、著しい負圧が発生した状態で、液中から発生したキャビテーションと解される気泡によって、異音や振動が発生する。このように、比較例においては、キャビテーションによる異音や振動の発生が問題となるおそれがある。

一方、本実施形態のエンジンマウント１０を用いた実施例の測定結果では、図３において実線で示されているように、受圧室７０の負圧が効果的に解消されており、受圧室７０の内圧が０に近い状態、即ち、著しく大きな負圧が発生した状態にはならないようになっている。それ故、実施例においては、受圧室７０の内圧変化による液中からの気泡の発生が抑制されて、キャビテーションによる異音が低減乃至は回避される。

続いて、本発明の流体封入式防振装置に係る第二の実施形態としての自動車用のエンジンマウント８０について、図４に基づいて説明する。なお、第二の実施形態や、後述する第三の実施形態及び第四の実施形態において、第一の実施形態と同様な構造とされた部材及び部位については、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付すことにより、それらの詳細な説明を省略する。

本実施形態のエンジンマウント８０は、第一の実施形態のエンジンマウント（１０）に比して、閉塞用突部８２の形状が異なっており、それに伴って、嵌込凹所８４の内面形状も異なっている。

より詳細には、本実施形態では、閉塞用突部８２が全体として半球形状を呈している。即ち、本実施形態の閉塞用突部８２は、半球面状の湾曲した傾斜外周面８６を備えているのである。また、嵌込凹所８４の内面は、閉塞用突部８２の外面に対応して、半球面形状とされている。

このような構造とされたエンジンマウント８０においても、閉塞用突部８２が先細の円形の傾斜外周面８６を備えていることから、第一の実施形態と同様な効果を得ることが出来る。

そこにおいて、本実施形態では、閉塞用突部８２が湾曲した傾斜外周面８６を有していることから、非圧縮性流体が閉塞用突部８２の外周面に沿ってリリーフ用孔６８内へ流れ込み易くすることが可能となる。これにより、リリーフ用孔６８を通じての流体流動をより一層速やかに生ぜしめることが可能となる。

次に、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エンジンマウント８８について、図５に基づいて説明する。

本実施形態のエンジンマウント８８は、第一の実施形態のエンジンマウント（１０）に比して、当接突部６２の先端においてリリーフ用孔６８の周囲から上側仕切金具３２に向かって突出する緩衝突部９０が一体形成されている。

そして、受圧室７０に過大な負圧が発生して、可動ゴム膜５８が受圧室７０側に引っ張られるように弾性変形せしめられた場合には、可動ゴム膜５８の当接突部６２に設けられた緩衝突部９０を介して、可動ゴム膜５８が上側仕切金具３２に当接するようになっている。

従って、本実施形態のエンジンマウント８８においては、可動ゴム膜５８が上側仕切金具３２に当接する際の打音を軽減乃至は防止することが可能となる。

続いて、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のエンジンマウント９２について、図６に基づいて説明する。

本実施形態のエンジンマウント９２は、第一の実施形態のエンジンマウント（１０）に比して、可動ゴム膜５８の中央部分に当接突部（６２）が形成されておらず、その代わりに、可動ゴム膜５８の中央部分において、略一定の円形断面で貫通するリリーフ用孔９４が形成されている。そして、リリーフ用孔９４に嵌め込まれた閉塞用突部５０は、その傾斜外周面５２に対してリリーフ用孔９４の下側角部が密着状態で当接することにより、リリーフ用孔９４を閉鎖するようになっている。

このような構造とされたエンジンマウント９２においても、先細円形の傾斜外周面５２を有する閉塞用突部５０がリリーフ用孔９４に嵌め込まれるようになっていることから、第一の実施形態と同様な効果を得ることが出来る。

また、本実施形態では、閉塞用突部５０がテーパ筒状を呈する傾斜外周面５２を有している一方、リリーフ用孔９４が円形断面でストレートに延びていることから、閉塞用突部５０がリリーフ用孔９４から少しでも抜け出した場合には、閉塞用突部５０の傾斜外周面５２とリリーフ用孔９４の筒状内周面との間に大きな開口が形成されることから、リリーフ用孔９４を通じての流体流動量を大きく確保することが可能となる。その結果、受圧室７０に発生した過大な負圧をより一層速やかに解消乃至は低減することが出来る。

以上、本発明の幾つかの実施形態について詳述してきたが、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、オリフィス通路は複数設けられていても良い。具体的には、第一のオリフィス通路と、かかる第一のオリフィス通路よりも高周波数域にチューニングされた第二のオリフィス通路が設けられていても良い。

加えて、前記第一乃至第四の実施形態では、本発明を自動車用のエンジンマウントに適用したものの具体例について説明したが、本発明は、自動車用のボデーマウントやデフマウント，サスペンションメンバマウント等のほか、自動車以外の各種振動体の防振装置に対しても、勿論、適用可能である。

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。

本発明の第一の実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。 同エンジンマウントの可動ゴム膜が受圧室側へ引っ張られた状態を示す縦断面図。 同エンジンマウントの負圧解消効果を示すグラフ。 本発明の第二の実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。 本発明の第三の実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。 本発明の第四の実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。

符号の説明

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，２４：ダイヤフラム，３２：上側仕切金具，３４：下側仕切金具，５０：閉塞用突部，５８：可動ゴム膜，６８：リリーフ用孔，７０：受圧室，７２：平衡室，７８：オリフィス通路

Claims (3)

1. 第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結すると共に、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室と、可撓性膜で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室をオリフィス通路によって相互に連通すると共に、それら受圧室と平衡室の間に可動ゴム膜を配設して該可動ゴム膜の一方の面に該受圧室の圧力が及ぼされるようにすると共に該可動ゴム膜の他方の面に該平衡室の圧力が及ぼされるようにすることにより該受圧室の微小圧力変動を吸収する液圧吸収機構を構成した流体封入式防振装置において、
   前記可動ゴム膜にリリーフ用孔を貫通形成する一方、前記第二の取付部材によって支持された当接板を該可動ゴム膜の前記平衡室側に配設すると共に、該当接板において該リリーフ用孔に対応する位置に先細円形の傾斜外周面を備えた閉塞用突部を突出形成して、該閉塞用突部が該可動ゴム膜のリリーフ用孔に嵌まり込むことによって該リリーフ用孔が閉塞されるようになっており、更に、
   前記第二の取付部材によって支持された制限板が前記可動ゴム膜の前記受圧室側に配設されて、該制限板が該可動ゴム膜に対して所定距離を隔てて対向位置せしめられていると共に、該制限板を厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されており、該可動ゴム膜の該受圧室側への変位による該可動ゴム膜の該制限板に対する当接状態で前記リリーフ用孔が該貫通孔を通じて該受圧室に連通せしめられるようになっており、且つ、
   前記可動ゴム膜には、前記当接板の前記閉塞用突部に対応する位置において、該閉塞用突部の外面形状に対応した内面形状を有する嵌込凹所が前記平衡室側に開口形成されており、該嵌込凹所において前記受圧室側に位置する壁部に形成された開口穴と該嵌込凹所によって前記リリーフ用孔が形成されていることを特徴とする流体封入式防振装置。
2. 前記リリーフ用孔の周囲から前記制限板に向かって突出して該制限板に当接する緩衝突部が前記可動ゴム膜に一体形成されている請求項１に記載の流体封入式防振装置。
3. 前記制限板において前記リリーフ用孔に対応する位置で前記可動ゴム膜に向かって開口する対向凹所が形成されている請求項１又は２に記載の流体封入式防振装置。

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