JP5154499B2 - 流体封入式防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車のエンジンマウント等に用いられる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て、それらの部材を防振連結する防振装置が知られている。更に、防振性能の向上を目的として、内部に封入された流体の流動作用に基づいて発揮される防振効果を利用する流体封入式防振装置も提案されており、例えば自動車のエンジンマウントやサブフレームマウント等への適用が検討されている。流体封入式防振装置は、非圧縮性流体を封入された受圧室と平衡室が、オリフィス通路によって相互に連通された構造を有している。そして、封入流体が、受圧室と平衡室の間でオリフィス通路を通じて流動することにより、流体の共振作用等に基づく防振効果が発揮されるようになっている。

ところで、防振装置には、複数の周波数域の振動に対してそれぞれ防振効果が要求される場合がある。例えば自動車用エンジンマウントでは、エンジンシェイク等の低周波振動と、アイドリング振動等の中周波振動と、走行こもり音等の高周波振動など、３つ以上の周波数域の振動に対して防振効果が要求されることも多い。一方、流体封入式防振装置では、オリフィス通路がチューニングされた狭い周波数域の振動にしか有効な防振効果が発揮され難い。特に、オリフィス通路のチューニング周波数よりも高周波数の振動に対しては、反共振によるオリフィス通路の実質的な閉塞によって防振性能の低下が著しい。

そこで、互いに異なる周波数域にチューニングした３つ以上のオリフィス通路を設けた構造が提案されている。例えば特許第３０３５２３３号公報（特許文献１）には、第１〜３の三つのオリフィス通路を設けた流体封入式防振装置が開示されている。

ところが、チューニング周波数が異なる３つのオリフィス通路を形成しても、それぞれのオリフィス通路による防振効果は発揮され難い。蓋し、チューニング周波数の相違に応じて流体流動抵抗が異なることから、各オリフィス通路を通じて流動する流体の位相差も関係して、目的とするオリフィス通路を通じての流体流動量が充分に確保され難いからである。事実、上記特許文献１に開示された流体封入式防振装置でも、その［００１０］及び［図６］に記載のとおり、主液室と副液室との間に形成された二つの流体流動系が切り換えられるだけであり、中周波数域にチューニングされた第２オリフィス通路および高周波数域にチューニングされた第３オリフィス通路による防振効果が充分には発揮され難い。

なお、特開２００４−１０８４２１号公報（特許文献２）に記載されているように、オリフィス通路を開閉する弁体を設けることにより、３つのオリフィス通路における流体流動量を各チューニング周波数域で確保することも考えられる。しかしながら、弁体を駆動するために空気圧式アクチュエータや電磁アクチュエータ等を設けて外部エネルギーを供給し、更にそれを制御する必要があることから、防振装置の大型化と構造の複雑化が避けられず、必ずしも有効な方策ではない。

特許第３０３５２３３号公報 特開２００４−１０８４２１号公報

本発明は、上述の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、各別の周波数域にチューニングされた３つ以上のオリフィス通路が何れもチューニング周波数域で充分な流体流動量を確保し得て優れた防振効果を発揮し得る、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。

また、本発明は、外部からのエネルギー供給や制御が必要とされるアクチュエータを用いることなく、各別の周波数域にチューニングされた３つ以上のオリフィス通路による優れた防振効果が入力振動に応じてそれぞれ発揮され得る流体封入式防振装置を提供することも、目的とする。

上記課題を解決するために為された本発明の態様を、以下に記載するが、各態様において採用される各構成は、可能な限り任意な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が本体ゴム弾性体によって連結されて、壁部の一部を本体ゴム弾性体で構成した受圧室と壁部の一部を可撓性膜で構成した平衡室が形成されており、それら受圧室と平衡室にそれぞれ非圧縮性流体が封入されると共に、それら受圧室と平衡室を相互に連通する第一のオリフィス通路が形成された流体封入式防振装置において、受圧室および平衡室から隔てられて非圧縮性流体を封入された中間室が形成されていると共に、中間室を受圧室と平衡室の何れか一方に連通する第二のオリフィス通路および第三のオリフィス通路が並列的に設けられており、第二のオリフィス通路を通じての流体流路上に第一の可動膜が配設されていると共に、第三のオリフィス通路を通じての流体流路上に第二の可動膜が配設されている一方、第二のオリフィス通路および第三のオリフィス通路を通じての流体流路上に流量制限手段が設けられていることを特徴とする。

本発明の流体封入式防振装置では、第二のオリフィス通路を通じての流体流路上に第一の可動膜が配設されていると共に、第三のオリフィス通路を通じての流体流路上に第二の可動膜が配設されており、それら第一の可動膜と第二の可動膜が、実質的には相互に独立している。これにより、小振幅の振動入力時において、第一のオリフィス通路による防振効果と、第二のオリフィス通路による防振効果と、第三のオリフィス通路とによる防振効果とが、何れも有効に発揮される。それ故、それら第一のオリフィス通路と、第二のオリフィス通路と、第三のオリフィス通路とを、相互に異なる周波数にチューニングすることで、より広い周波数の入力振動に対して有効な防振効果を得ることが可能となる。

しかも、第二，第三のオリフィス通路の流体流動量を制限する流量制限手段が設けられていることにより、低周波大振幅振動の入力時には、第二，第三のオリフィス通路の流体流動量が制限されて、第一のオリフィス通路を通じての流体流動が効率的に生ぜしめられる。それ故、低周波数にチューニングされた第一のオリフィス通路を通じて流動する流体の共振作用等に基づいた防振効果が、有効に発揮される。

なお、第二，第三のオリフィス通路が中間室と受圧室または平衡室に連通されるとは、第二，第三のオリフィス通路の両端部が、中間室と受圧室または平衡室に対して直接的に接続される態様だけでなく、例えば、第二，第三のオリフィス通路の少なくとも一方の端部が、それら液室に対して、可動膜を配設するためのスペースなどの別領域を介して間接的に接続される態様をも含む。

また、本発明の流体封入式防振装置では、第二の取付部材が筒状部を有していると共に、筒状部によって支持される仕切部材が配設されており、仕切部材を挟んだ両側に受圧室と平衡室が形成されていても良い。このように、第二の取付部材の筒状部で支持された仕切部材によって筒状部の内周側に形成された流体封入領域を二分する構造を採用することにより、受圧室と平衡室を備えた本発明に係る流体封入式防振装置を容易に製造することが出来る。

さらに、上記の態様に係る流体封入式防振装置では、仕切部材が外周筒状部を有しており、外周筒状部に第一のオリフィス通路が形成されている一方、第二のオリフィス通路および第三のオリフィス通路を設けるためのオリフィス形成部材が外周筒状部の軸方向一方の端部側に取り付けられていると共に、流量制限手段を設けるための支持部材が外周筒状部の軸方向他方の端部側に取り付けられており、それらオリフィス形成部材と支持部材の対向面間に中間室が形成されていても良い。

これによれば、中間室を有する仕切部材に対して、第一のオリフィス通路、第二のオリフィス通路、第三のオリフィス通路および流量制限手段を効率的に設けることが可能となる。

更にまた、仕切部材にオリフィス形成部材と支持部材を組み付けた上記の態様に係る流体封入式防振装置では、第二のオリフィス通路が外周筒状部とオリフィス形成部材との重ね合わせ面間を周方向に延びていると共に、第三のオリフィス通路がオリフィス形成部材を外周筒状部の軸方向に貫通していても良い。

これによれば、第三のオリフィス通路に比して第二のオリフィス通路の通路長を長く設定することが出来る。それ故、第二のオリフィス通路のチューニング周波数を第三のオリフィス通路のチューニング周波数よりも低周波数に設定し易くなる。

また、本発明に係る流体封入式防振装置においては、第一の可動膜と第二の可動膜が一体形成されていると共に、それら第一の可動膜と第二の可動膜の境界部分が変形不能に支持されていることが望ましい。

このように、第一，第二の可動膜を一体形成することにより、部品点数の削減を図ることが出来る。しかも、第一，第二の可動膜の境界部分が変形不能に支持されていることにより、一体形成された第一の可動膜と第二の可動膜が実質的に独立しており、互いに異なる位相で変形可能とされていることから、前述の如き本発明の技術的効果が充分に発揮される。即ち、流量制限手段で流動制限されない程の小振幅振動の入力時には、第一の可動膜の弾性変形に基づく第二のオリフィス通路を通じての流体流動と、第二の可動膜の弾性変形に基づく第三のオリフィス通路を通じての流体流動が、互いに独立して生ずる。その結果、第二のオリフィス通路のチューニング周波数域では第二のオリフィス通路を通じての流体流動量が充分に確保されて優れた防振効果が発揮されると共に、第三のオリフィス通路のチューニング周波数域では第三のオリフィス通路を通じての流体流動量が充分に確保されて優れた防振効果が発揮されるのである。

本発明の第一の実施形態としての自動車用エンジンマウントの縦断面図。 同エンジンマウントの機能を説明するモデル図。 同エンジンマウントの大振幅振動入力時における防振特性を示すグラフ。 同エンジンマウントの小振幅振動入力時における防振特性を示すグラフ。 本発明の第二の実施形態としての自動車用エンジンマウントの縦断面図。 同エンジンマウントの機能を説明するモデル図。 本発明の別の一実施形態としての自動車用エンジンマウントの要部を示す縦断面図。

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、本発明に従う構造とされた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を、本体ゴム弾性体１６によって相互に連結した構造を有している。そして、第一の取付金具１２が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が車両ボデーに取り付けられることにより、パワーユニットと車両ボデーの間に介装されて、それらパワーユニットと車両ボデーが相互に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、原則として、図１中の上下方向を言う。

より詳細には、第一の取付金具１２は、略円柱形状を有しており、金属等で形成された高剛性の部材とされている。また、第一の取付金具１２の上端部には、外周側に広がるフランジ部１８が一体形成されている。更に、第一の取付金具１２には、上端面に開口して中心軸上を上下方向に延びるボルト穴２０が形成されている。なお、本実施形態では、第一の取付金具１２の下端部が、下方に向かって小径となるテーパ形状とされている。

一方、第二の取付金具１４は、全体として薄肉大径の略円筒形状を有しており、第一の取付金具１２と同様に高剛性の部材とされている。また、第二の取付金具１４の軸方向中間部分には環状の段差部２２が設けられており、段差部２２を挟んで上側が大径筒部２４とされていると共に、下側が小径筒部２６とされている。更に、小径筒部２６の下端部には、かしめ片２８が一体形成されている。なお、本実施形態では、第二の取付金具１４の全体によって筒状部が構成されている。

そして、第一の取付金具１２が、第二の取付金具１４の上側開口部に離隔配置されており、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によって弾性的に連結されている。本体ゴム弾性体１６は、厚肉大径の略円錐台形状を有しており、その小径側端部に対して第一の取付金具１２が挿し込まれて加硫接着されていると共に、大径側端部が第二の取付金具１４の内周面に重ね合わされて加硫接着されている。なお、本実施形態では、本体ゴム弾性体１６が、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。

さらに、本体ゴム弾性体１６の大径側端面には、逆すり鉢状の大径凹所３０が開口形成されている。更にまた、本体ゴム弾性体１６の大径側端面の外周縁部には、筒状のシールゴム層３２が一体形成されており、下方に向かって延び出して第二の取付金具１４の内周面を覆っている。

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３４が取り付けられている。ダイヤフラム３４は、略円板形状を有する薄肉のゴム膜で形成されており、軸方向に充分な弛みを有している。また、ダイヤフラム３４の外周縁部には、環状の固定金具３６が加硫接着されている。そして、固定金具３６が第二の取付金具１４の下端部に挿し入れられて、シールゴム層３２を介して第二の取付金具１４に嵌着固定されている。

これにより、第二の取付金具１４の上側開口部が本体ゴム弾性体１６によって閉塞されていると共に、下側開口部がダイヤフラム３４によって閉塞されており、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３４の軸方向対向面間には、非圧縮性流体を封入された流体室３８が形成されている。なお、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、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、或いはそれらの混合液等が好適に採用される。特に、流体の流動作用に基づく防振効果を有効に得るために、０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体が望ましい。

また、流体室３８には、仕切部材４０が配設されており、第二の取付金具１４によって支持されている。仕切部材４０は、全体として厚肉の略円板形状を有しており、仕切部材本体４２を備えている。

仕切部材本体４２は、略円筒形状の外周筒状部４４と、外周筒状部４４の上側開口部を閉塞する隔壁部４６とを一体的に備えた逆向き略有底円筒形状の部材であって、金属や硬質の合成樹脂等で形成されている。また、仕切部材本体４２の下側開口部付近は、下方に向かって階段状に拡開している。更に、仕切部材本体４２における隔壁部４６の径方向中央には、下方に向かって突出する円柱形状の突起部４８が一体形成されている。更にまた、仕切部材本体４２における外周筒状部４４には、外周面に開口して周方向に一周弱の所定長さで延びる第一の周溝５０が形成されている。

また、仕切部材本体４２には、蓋金具５２が重ね合わされている。蓋金具５２は、略円板形状を有しており、仕切部材本体４２の外周筒状部４４に対して下方から重ね合わされている。更に、蓋金具５２の中央部分には、軸方向視においてそれぞれ略半円形状を呈する一対の貫通孔５４，５４が、周方向および径方向で相互に所定距離を隔てて貫通形成されている。更にまた、蓋金具５２において一対の貫通孔５４，５４の径方向間に位置する部位が、一対の貫通孔５４，５４の対向方向と直交する径方向に延びる挟持部５６とされている。

また、仕切部材本体４２の隔壁部４６と蓋金具５２との対向面間には、オリフィス形成部材としてのオリフィス金具５８と、支持部材としての収容金具６０が配設されている。

オリフィス金具５８は、全体として略有底円筒形状を有しており、仕切部材本体４２と同様に硬質の部材とされている。また、オリフィス金具５８の径方向中央部分には、上方に開口する円形の第一の中央凹所６２が形成されていると共に、下方に開口する浅底円形の第二の中央凹所６４が形成されている。本実施形態では、第一の中央凹所６２が第二の中央凹所６４よりも深底且つ大径とされており、後述する中間室７６の容積が充分に確保される。更に、第二の中央凹所６４の上底壁部には、下方に向かって突出する挟持突起６６が一体形成されている。挟持突起６６は、径方向一方向に連続的に延びる凸条であって、第二の中央凹所６４が挟持突起６６を挟んだ両側に二分されている。

また、オリフィス金具５８の外周縁部には、外周面に開口して周方向に所定の長さで延びる第二の周溝６８が形成されている。更に、オリフィス金具５８には、第一の中央凹所６２と第二の中央凹所６４を仕切る底壁部を、軸方向に貫通する連通孔７０が形成されている。なお、本実施形態では、連通孔７０の開口周縁部が第一の中央凹所６２側に向かって僅かに突出せしめられている。

一方、収容金具６０は、略有底円筒形状を有しており、仕切部材本体４２と同様に硬質の部材とされている。なお、収容金具６０の周壁部の内径寸法が、仕切部材本体４２に設けられた突起部４８の外径寸法よりも大きくされている。

そして、収容金具６０が仕切部材本体４２の中央穴に嵌め込まれて、仕切部材本体４２の隔壁部４６に重ね合わされると共に、オリフィス金具５８が仕切部材本体４２の中央穴に嵌め込まれて、収容金具６０に対して下方から重ね合わされる。要するに、オリフィス金具５８が仕切部材本体４２における外周筒状部４４の下端部に嵌着されると共に、収容金具６０が外周筒状部４４の上端部に嵌着される。その後、蓋金具５２が、仕切部材本体４２とオリフィス金具５８に対して下方から重ね合わされて、仕切部材４０が形成されている。なお、蓋金具５２に形成された貫通孔５４が、オリフィス金具５８に形成された第二の中央凹所６４の開口部上に位置せしめられている。

仕切部材４０は、その外周面を第二の取付金具１４によって支持されることにより、流体室３８内で軸直角方向に広がるように配設される。なお、本実施形態では、仕切部材４０の外周縁部が本体ゴム弾性体１６の外周縁部とかしめ片２８との軸方向対向面間で挟み込まれることにより、仕切部材４０を構成する各部材が相互に組み合わされた状態で保持される。

かかる仕切部材４０の第二の取付金具１４への取付けにより、流体室３８は、仕切部材４０を挟んで上下に二分されている。そして、仕切部材４０を挟んだ上側に、壁部の一部を本体ゴム弾性体１６で構成されて、振動入力時に内圧変動が及ぼされる受圧室７２が形成されていると共に、仕切部材４０を挟んだ下側に、壁部の一部をダイヤフラム３４で構成されて、ダイヤフラム３４の可撓性に基づいて容積変化が容易に許容される平衡室７４が形成されている。なお、受圧室７２および平衡室７４への非圧縮性流体の封入は、例えば、本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品に対する仕切部材４０およびダイヤフラム３４の組付けを、非圧縮性流体中で行うことにより、実現することが出来る。また、仕切部材４０の外周面と、第二の取付金具１４の内周面の間がシールゴム層３２によって流体密にシールされており、封入流体の漏出が防止されている。

また、仕切部材４０の流体室３８内への配設下、オリフィス金具５８と収容金具６０の軸方向対向面間には、非圧縮性流体を封入された中間室７６が形成されている。

また、仕切部材４０の外周面が第二の取付金具１４で流体密に覆われることにより、第一の周溝５０の外周側開口部が覆蓋されて、トンネル状の流路が形成される。そして、該トンネル状流路の周方向一方の端部が軸方向に延びる第一の連通路７８を通じて受圧室７２に連通されると共に、他方の端部が軸方向に延びる第二の連通路８０を通じて平衡室７４に連通される。これにより、受圧室７２と平衡室７４を相互に連通する第一のオリフィス通路８２が、第一の周溝５０を利用して形成されている。なお、第一のオリフィス通路８２は、エンジンシェイクに相当する１０Ｈｚ程度の低周波数にチューニングされている。

また、オリフィス金具５８が仕切部材本体４２に嵌着されることにより、第二の周溝６８の外周側開口部が仕切部材本体４２で覆蓋されて、トンネル状の流路がそれらオリフィス金具５８と仕切部材本体４２における外周筒状部４４との重ね合わせ面間に形成される。そして、該トンネル状流路の周方向一方の端部が径方向に延びる第三の連通路８４を通じて平衡室７４に連通されると共に、他方の端部が径方向に延びる第四の連通路８６を通じて中間室７６に連通される。これにより、平衡室７４と中間室７６を相互に連通する第二のオリフィス通路８８が、第二の周溝６８を利用して形成されている。なお、第二のオリフィス通路８８は、アイドリング振動等に相当する十数Ｈｚ程度の中周波数にチューニングされている。本実施形態では、第二のオリフィス通路８８が第一のオリフィス通路８２よりも小さな断面積且つ短い通路長で形成されており、第二のオリフィス通路８８の断面積（Ａ）と通路長（Ｌ）との比（Ａ／Ｌ）が、第一のオリフィス通路８２のそれよりも大きくされている。

また、仕切部材４０の第二の取付金具１４への装着下、オリフィス金具５８を軸方向に貫通するように形成された連通孔７０は、その一方の開口部が平衡室７４に連通されていると共に、他方の端部が中間室７６に連通されている。これにより、平衡室７４と中間室７６を相互に連通する第三のオリフィス通路９０が、連通孔７０を利用して形成されている。要するに、エンジンマウント１０において、第二のオリフィス通路８８と第三のオリフィス通路９０は、平衡室７４と中間室７６を相互に連通するように併設されている。なお、第三のオリフィス通路９０は、走行こもり音に相当する数十Ｈｚ程度の高周波数にチューニングされている。本実施形態では、第三のオリフィス通路９０が第二のオリフィス通路８８よりも大きな断面積且つ短い通路長で形成されており、第三のオリフィス通路９０の断面積（Ａ）と通路長（Ｌ）との比（Ａ／Ｌ）が、第二のオリフィス通路８８のそれよりも大きくされている。

ここにおいて、仕切部材４０には、可動ゴム膜９２が取り付けられている。可動ゴム膜９２は、略円板形状を有するゴム弾性体で形成されており、外周縁部に環状の外周支持部９４が一体形成されている。また、可動ゴム膜９２は、ダイヤフラム３４に比して、壁バネ剛性が大きくされている。なお、壁バネ剛性は、可動ゴム膜９２又はダイヤフラム３４で壁部の一部が構成された室７６，７４において単位容積変化に必要な圧力変化量に対応しており、拡張バネとしても認識できる。

そして、可動ゴム膜９２は、外周支持部９４を含む外周縁部が蓋金具５２とオリフィス金具５８の間で挟持されることにより、仕切部材４０に取り付けられている。これにより、第二の中央凹所６４の開口部が、可動ゴム膜９２によって閉塞されて、非圧縮性流体を封入された連通領域９５が画成されている。

また、可動ゴム膜９２は、蓋金具５２における挟持部５６と、オリフィス金具５８における挟持突起６６との間で、径方向に延びる一直線上で挟み込まれている。なお、好適には、可動ゴム膜９２は、径方向に延びる一直線上において、その全長に亘って連続して挟み込まれて、仕切部材４０に対して固定される。これにより、可動ゴム膜９２は、図２にも示されているように、それら挟持部５６と挟持突起６６とによる挟持部位を挟んだ両側に実質的に二分されており、これら両側部分では相互の変形や応力の伝達が可及的に防止されて、互いに独立した変形が許容されるようになっている。なお、該挟持部位を挟んだ一方の側が第一の可動膜としての第一の可動膜部９６とされていると共に、他方の側が第二の可動膜としての第二の可動膜部９８とされている。また、第二の中央凹所６４と貫通孔５４によって、第一，第二の可動膜部９６，９８の厚さ方向両側にスペースが確保されており、第一，第二の可動膜部９６，９８の厚さ方向への微小変形が許容されている。

本実施形態では、第二のオリフィス通路８８の開口部に配された第一の可動膜部９６の厚さ方向での動バネ定数（拡張バネ又は壁バネ）：Ｋ３が、第三のオリフィス通路９０の開口部に配された第二の可動膜部９８の厚さ方向での動バネ定数（拡張バネ又は壁バネ）：Ｋ４と略同じとされている。また、それら第一，第二の可動膜部９６，９８の動バネ定数：Ｋ３，Ｋ４が、何れもダイヤフラム３４の厚さ方向での動バネ定数（拡張バネ又は壁バネ）：Ｋ２よりも大きくされている（Ｋ２＜Ｋ３＝Ｋ４）。

なお、第一の可動膜部９６の動バネ定数：Ｋ３と第二の可動膜部９８の動バネ定数：Ｋ４は、相互に異なっていても良く、その場合には、第一の可動膜部９６の動バネ定数が第二の可動膜部９８の動バネ定数よりも小さく設定されている（Ｋ３＜Ｋ４）ことが望ましい。また、各動バネ定数の調節は、例えばゴム材料の変更や、形状又は厚さ寸法の変更、展張や弛みの設定等によって行なうことが出来る。具体的には、第一の可動膜部９６の軸方向投影面積と第二の可動膜部９８の軸方向投影面積とを相互に異ならせる他、第一の可動膜部９６の厚さ寸法と第二の可動膜部９８の厚さ寸法とを異ならせる、或いは第一の可動膜部９６の形成材料と第二の可動膜部９８の形成材料とを相互に異ならせること等によって、各動バネ定数を相互に異ならせて設定できる。

そして、可動ゴム膜９２の仕切部材４０への装着下、第一の可動膜部９６が第二のオリフィス通路８８を通じての流体流路上に配置されると共に、第二の可動膜部９８が第三のオリフィス通路９０を通じての流体流路上に配置される。そして、第一の可動膜部９６の弾性変形によって、第二のオリフィス通路８８が平衡室７４に対して実質的に連通せしめられるようになっていると共に、第二の可動膜部９８の弾性変形によって、第三のオリフィス通路９０が平衡室７４に対して実質的に連通せしめられるようになっている。なお、本実施形態において、第二，第三のオリフィス通路８８，９０は、平衡室７４に対して、何れも連通領域９５を介して間接的に接続されている。

一方、収容金具６０が仕切部材本体４２に嵌着されることにより、それら収容金具６０と仕切部材本体４２の間に環状の収容領域１００が形成されている。この収容領域１００には、流量制限手段を構成する通路形成用ゴム１０２が配設されている。通路形成用ゴム１０２は、全体として略円環板形状を有するゴム弾性体で形成されている。

この通路形成用ゴム１０２には、径方向一方向で対向する部位に一対のスリット１０４，１０４が形成されている。スリット１０４は、一対のスリット１０４，１０４の対向方向に傾斜して、通路形成用ゴム１０２を板厚方向に貫通するように形成されている。また、スリット１０４は、一対のスリット１０４，１０４が対向する径方向一方向に対して直交する軸直角方向で直線的に延びるように形成されており、一対のスリット１０４，１０４の対向方向に直交する軸直角方向での寸法（長さ寸法）が、一対のスリット１０４，１０４の対向方向での寸法（幅寸法）よりも充分に大きくされている。なお、本実施形態において一対のスリット１０４，１０４は、上方に向かって径方向で互いに接近する方向に等しい傾斜角度で傾斜している。

また、通路形成用ゴム１０２においてスリット１０４を挟んだ外周側には、上方に向かって突出する弁状ゴム突起としての上側突片１０６が一体形成されている。上側突片１０６は、スリット１０４に沿って延びる板状であって、スリット１０４の開口縁部から上方に向かって突出するように一体形成されており、突出先端側である上方に向かって次第に薄肉となっている。また、突出方向に延びる上側突片１０６の弾性主軸が、エンジンマウント１０の軸方向に対して、突出先端側に向かって内周側に傾斜している。

また、通路形成用ゴム１０２においてスリット１０４を挟んだ内周側には、上方に向かって突出する上側緩衝突起１０８が一体形成されている。上側緩衝突起１０８は、スリット１０４の開口縁部から上方に向かって突出するように形成されており、突出先端側である上方に向かって次第に薄肉となっている。また、上側緩衝突起１０８は、上側突片１０６よりも突出高さが小さくされて、上側突片１０６よりも弾性変形し難くなっている。また、本実施形態において、上側緩衝突起１０８の突出先端部は、少なくともスリット１０４側が縦断面において円弧状とされている。

なお、通路形成用ゴム１０２の上面において上側突片１０６および上側緩衝突起１０８を挟んでスリット１０４と反対側には、スリット１０４に沿って延びる凹溝が形成されており、上側突片１０６および上側緩衝突起１０８の弾性変形による歪みが凹溝によって緩和されるようになっている。

一方、通路形成用ゴム１０２においてスリット１０４を挟んで上側緩衝突起１０８と同じ側（内周側）には、下方に向かって突出する弁状ゴム突起としての下側突片１１４が一体形成されている。下側突片１１４は、スリット１０４の開口縁部から下方に向かって突出するように一体形成されており、上側突片１０６に対応する断面形状でスリット１０４に沿って延びている。

また、通路形成用ゴム１０２においてスリット１０４を挟んで下側突片１１４と反対側、要するにスリット１０４を挟んで上側突片１０６と同じ側には、下方に向かって突出する下側緩衝突起１１６が一体形成されている。下側緩衝突起１１６は、上側緩衝突起１０８に対応する突条形状を有しており、スリット１０４の開口縁部から下方に向かって突出するように一体形成されている。

なお、通路形成用ゴム１０２の下面において下側突片１１４および下側緩衝突起１１６を挟んでスリット１０４と反対側には、スリット１０４に沿って延びる凹溝が形成されており、下側突片１１４および下側緩衝突起１１６の弾性変形による歪みが凹溝によって緩和されるようになっている。

そして、通路形成用ゴム１０２は、収容領域１００に配置されている。また、通路形成用ゴム１０２の外周縁部および内周縁部は、仕切部材本体４２の隔壁部４６と収容金具６０の間で挟み込まれて支持されている。これにより、通路形成用ゴム１０２は、第二のオリフィス通路８８および第三のオリフィス通路９０の流体流路上で、それらオリフィス通路８８，９０の受圧室７２側に配設されている。

また、仕切部材本体４２の隔壁部４６には、スリット状の上側透孔１２２が貫通形成されている。一方、収容金具６０の底壁部には、スリット状の下側透孔１２４が貫通形成されている。これらにより、収容領域１００が受圧室７２と中間室７６にそれぞれ連通されており、スリット１０４の上側開口部が上側透孔１２２を通じて受圧室７２に接続されていると共に、スリット１０４の下側開口部が下側透孔１２４を通じて中間室７６に接続されている。

さらに、エンジンマウント１０の静置状態下において、スリット１０４の開口部に配設された上側突片１０６および下側突片１１４は、それら自体の弾性力によって、スリット１０４の開口部を連通状態に保持するようになっている。一方、低周波大振幅振動の入力時には、受圧室７２と平衡室７４（中間室７６）の間での相対的な圧力変動によって、上側突片１０６又は下側突片１１４がスリット１０４側に倒れ込むように弾性変形せしめられる。これにより、スリット１０４の開口部が上側突片１０６又は下側突片１１４によって覆蓋されて、スリット１０４が遮断状態に切り替えら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、上側突片１０６および下側突片１１４は、スリット１０４を連通状態と遮断状態に切り替える弁体であると同時に、静置状態においてスリット１０４を連通状態に保持するばね手段にもなっている。

また、本実施形態では、上側突片１０６が弾性変形によって上側緩衝突起１０８に当接せしめられるようになっている。一方、下側突片１１４が弾性変形によって下側緩衝突起１１６に当接せしめられるようになっている。換言すれば、上下の緩衝突起１０８，１１６は、スリット１０４の遮断時に、軸方向の投影において上下の突片１０６，１１４と重なり合う部位に設けられている。これにより、スリット１０４の遮断時に発生する打音が、上下の緩衝突起１０８，１１６の弾性によって低減される。

なお、上側透孔１２２の内周面によって、上側突片１０６のスリット１０４と反対側への倒れ変形を制限する第一の規制当接部が構成されていると共に、下側透孔１２４の内周面によって、下側突片１１４のスリット１０４と反対側への倒れ変形を制限する第二の規制当接部が構成されている。

かくの如き本実施形態に従う構造とされたエンジンマウント１０の自動車への装着下、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、スリット１０４の開口縁部に設けられた上下の突片１０６，１１４が弾性変形せしめられて、スリット１０４がそれら上下の突片１０６，１１４によって遮断される。これにより、受圧室７２と中間室７６の間における液圧の伝達が阻止されて、第二，第三のオリフィス通路８８，９０が何れも実質的に遮断される。その結果、受圧室７２と平衡室７４の間では、低周波数にチューニングされた第一のオリフィス通路８２を通じての流体流動が充分な流動量で発生し、流体の共振作用等の流動作用に基づいて優れた防振効果が発揮される。

このことは、大振幅振動入力時の防振特性を示す図３のグラフからも明らかである。即ち、図３によれば、１０Ｈｚ〜２０Ｈｚ程度の低周波数において、第一のオリフィス通路８２による高減衰効果が発揮されている。なお、図３および後述する図４のグラフでは、細線が減衰を示すと共に、太線が動バネ定数を示す。

一方、小振幅振動の入力時には、スリット１０４が連通状態に保持されると共に、可動ゴム膜９２の微小変形が許容されることから、第一のオリフィス通路８２だけでなく、第二のオリフィス通路８８と第三のオリフィス通路９０もそれぞれ連通状態とされる。ここにおいて、第二のオリフィス通路８８の流体流路上に第一の可動膜部９６が配置されていると共に、第三のオリフィス通路９０の流体流路上に第二の可動膜部９８が配置されている。しかも、図２に示されているように、それら第一の可動膜部９６と第二の可動膜部９８が実質的に相互に独立していると共に、ダイヤフラム３４とは別体とされている。要するに、第一のオリフィス通路８２を通じての流体流動による共振系と、第二のオリフィス通路８８の流体流動による共振系と、第三のオリフィス通路９０の流体流動による共振系とが、各等価質量としての流体マスだけでなく各拡張バネも相互に独立構成されることによって並列的に形成されている。それ故、入力振動の周波数に応じて、それら３つのオリフィス通路８２，８８，９０による防振効果が選択的乃至は複合的に発揮される。

より詳細には、低周波小振幅の入力振動に対しては、第一のオリフィス通路８２を通じて流体が共振状態で積極的に流動することから、流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮される。即ち、本体ゴム弾性体１６の拡張バネ：Ｋ１とダイヤフラム３４の拡張バネ：Ｋ２をバネとすると共に、第一のオリフィス通路８２の等価質量をマスとする第一の共振系における共振によって、入力振動が低減される。

また、中周波小振幅の入力振動に対しては、第二のオリフィス通路８８を通じて流体が共振状態で積極的に流動せしめられることから、流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮される。即ち、本体ゴム弾性体１６の拡張バネ：Ｋ１と第一の可動膜部９６の拡張バネ：Ｋ３およびダイヤフラム３４の拡張バネ：Ｋ２とをバネとすると共に、第一のオリフィス通路８２の等価質量に比して小さい第二のオリフィス通路８８の等価質量をマスとする第二の共振系における共振によって、入力振動が低減される。

また、高周波小振幅の入力振動に対しては、第三のオリフィス通路９０を通じて流体が共振状態で積極的に流動せしめられることから、流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮される。即ち、本体ゴム弾性体１６の拡張バネ：Ｋ１と第二の可動膜部９８の拡張バネ：Ｋ４およびダイヤフラム３４の拡張バネ：Ｋ２とをバネとすると共に、第二のオリフィス通路８８の等価質量に比して小さい第三のオリフィス通路９０の等価質量をマスとする第三の共振系における共振によって、入力振動が低減される。

このように、エンジンマウント１０では、第一の共振系と、第二の共振系と、第三の共振系とが、それぞれ独立して設けられていることから、周波数が異なる複数種類の小振幅振動が入力される場合に、各共振系における共振周波数域の振動に対して、それぞれ有効な防振効果が発揮されるのである。特に、第一の共振系、第二の共振系、第三の共振系は、受圧室７２と平衡室７４の間で、各オリフィス通路８２，８８，９０が互いに並行に形成されているだけでなく、各拡張バネを構成する弾性体３４，９６，９８も互いに独立して並設されていることから、各共振系における流体流動が、他の共振系から独立した位相で生ずることとなり、他の共振系への影響が抑えられる。その結果、各共振系を構成するオリフィス通路８２，８８，９０では、それぞれのチューニング周波数域の振動入力時において、他のオリフィス通路８２，８８，９０による大きな圧力損失や流体流動損失を受けることなく、充分な流体流動量での流体共振が発生し、優れた防振性能が発揮されるのである。

このことは、小振幅振動入力時の防振特性を示す図４のグラフからも明らかである。即ち、１０Ｈｚ程度の低周波数では、第一のオリフィス通路８２による高減衰効果が発揮されている。また、１５Ｈｚ〜２５Ｈｚ程度の中周波数では、第二のオリフィス通路８８による低動バネ効果が発揮されている。また、４０Ｈｚ〜７０Ｈｚ程度の高周波数では、第三のオリフィス通路９０による低動バネ効果が発揮されている。

加えて、本実施形態では、第二のオリフィス通路８８の流量を制限する部材と、第三のオリフィス通路９０の流量を制限する部材が、受圧室７２と中間室７６の間の流体流動量を共通して制御する通路形成用ゴム１０２によって、１つの部材で実現されている。それ故、通路形成用ゴム１０２に充分な断面積のスリット１０４を形成することが容易となって、第二の共振系と第三の共振系による防振効果を何れも有効に得ることが出来る。

さらに、本実施形態では、第二，第三のオリフィス通路８８，９０が、それら第二，第三のオリフィス通路８８，９０よりも大径の連通領域９５を介して平衡室７４に連通されていると共に、可動ゴム膜９２が平衡室７４と連通領域９５の間に配設されている。それ故、可動ゴム膜９２の軸方向視での有効面積が充分に確保されて、可動ゴム膜９２の微小変形と、それに伴う第二，第三のオリフィス通路８８，９０を通じての流体流動が、有効に生ぜしめられる。

また、第一の可動膜部９６と第二の可動膜部９８が一体成形されていることから、部品点数を削減することが出来ると共に、組付け作業が容易になる。更に、表裏が同一形状で略一定の断面形状を有する可動ゴム膜９２が、仕切部材４０で部分的に挟圧支持されることにより、実質的に独立した第一の可動膜部９６と第二の可動膜部９８が形成されている。それ故、それら第一，第二の可動膜部９６，９８の成形が容易であると共に、可動ゴム膜９２の誤組付けを防止することも出来る。

次に、図５には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の第二の実施形態として、自動車用エンジンマウント１２６が示されている。なお、以下の説明において、前記第一の実施形態と実質的に同一の部材又は部位については、図中に同一の符号を付すことにより、説明を省略する。

より詳細には、エンジンマウント１２６は、仕切部材１２８を備えている。仕切部材１２８は、略円板形状であって、前記第一の実施形態に示された仕切部材４０と同様に、金属や硬質の合成樹脂等で形成されている。また、仕切部材１２８は、仕切部材本体１３０を更に備えている。

仕切部材本体１３０は、略円筒形状の外周筒状部１３２と、外周筒状部１３２の上側開口部を閉塞する隔壁部１３４とを一体的に備えている。本実施形態における仕切部材本体１３０は、全体として前記第一の実施形態に示された仕切部材本体４２から突起部４８を省略して、上下に反転させた構造であることから、詳細な説明は省略する。また、仕切部材本体１３０には、蓋金具１３６が上方から重ね合わされているが、蓋金具１３６は、前記第一の実施形態に示された蓋金具５２を上下に反転させた構造とされていることから、説明を省略する。

また、仕切部材本体１３０の隔壁部１３４と蓋金具１３６との対向面間には、オリフィス形成部材としてのオリフィス金具１３８と、支持部材としての収容金具１４０が配設されている。本実施形態におけるオリフィス金具１３８は、前記第一の実施形態に示されたオリフィス金具１３８を上下に反転させた構造とされていることから、ここでは説明を省略する。なお、オリフィス金具１３８においては、第一の中央凹所６２が下方に開口せしめられていると共に、第二の中央凹所６４が上方に開口せしめられている。

一方、収容金具１４０は、略円板形状を有しており、仕切部材本体１３０と同様に硬質の部材とされている。また、収容金具１４０の径方向中間部分には、環状の収容凹所が形成されている。

そして、収容金具１４０が仕切部材本体１３０の中央穴に嵌め込まれて、仕切部材本体１３０の隔壁部１３４に重ね合わされると共に、オリフィス金具１３８が仕切部材本体１３０の中央穴に嵌め込まれて、収容金具１４０に対して上方から重ね合わされる。その後、蓋金具１３６が、仕切部材本体１３０とオリフィス金具１３８に対して上方から重ね合わされることにより、仕切部材１２８が形成されている。

仕切部材１２８は、前記第一の実施形態に示された仕切部材４０と同様に、流体室３８内に配設されて、第二の取付金具１４によって支持されている。そして、本実施形態では、第二のオリフィス通路８８が受圧室７２と中間室７６を連通するように形成されていると共に、第三のオリフィス通路９０が受圧室７２と中間室７６を連通するように形成されている。

そこにおいて、仕切部材１２８の上端部には、蓋金具１３６とオリフィス金具１３８の間に可動ゴム膜９２が挟持されている。一方、収容金具１４０と仕切部材本体１３０の隔壁部１３４との間に形成された収容領域１００には、流量制限手段としての通路形成用ゴム１０２が配設されている。なお、収容金具１４０の上底壁部に一対の上側透孔１２２が形成されていると共に、仕切部材本体１３０の隔壁部１３４に一対の下側透孔１２４が形成されている。

なお、本実施形態では、図５，６からも明らかなように、可動ゴム膜９２が仕切部材１２８の上端部に配設されていると共に、通路形成用ゴム１０２が仕切部材１２８の下端部に配設されている。これにより、通路形成用ゴム１０２は、車両ボデーに対する軸方向での離隔距離が、パワーユニットに対する軸方向での離隔距離よりも小さくされており、車両ボデーに近い側に大きく偏倚して配置されている。

このような本実施形態に従う構造とされた自動車用エンジンマウント１２６においても、前記第一の実施形態に係るエンジンマウント１０と同様に、第一の共振系と、第二の共振系と、第三の共振系とが、それぞれ独立して設けられている。それ故、小振幅振動の入力時に、それら３つの共振系による防振効果がそれぞれ有効に発揮されて、より広い周波数域で優れた防振性能を実現することが出来る。

しかも、本実施形態では、通路形成用ゴム１０２が、車両ボデーに対して近い位置に配設されていることから、上下の突片１０６，１１４の当接による衝撃力が、車両ボデーへの伝達経路上において第二の取付金具１４の共振で増幅されるのを抑えて、当接打音を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，第二の実施形態では、流量制限手段を構成する通路形成用ゴム１０２が示されているが、その他の流量制限手段も採用可能である。具体的には、例えば、図７に示されているような可動ゴム板１４２を利用して、流量制限手段を構成することも出来る。即ち、図７に示されている構造では、略円環板形状のゴム弾性体で形成された可動ゴム板１４２が、仕切部材４０における収容領域１００に対して、軸方向に微小変位可能な状態で収容配置されている。そして、小振幅振動の入力時には、可動ゴム板１４２が、その両面に及ぼされる液圧の差に基づいて板厚方向に変位させられて、受圧室７２と中間室７６の間での液圧伝達と実質的な流体流動が生ずる。一方、大振幅振動の入力時には、可動ゴム板１４２が収容領域１００の壁面で変位拘束されて、受圧室７２と中間室７６の間での流体流動が制限されることから、第二のオリフィス通路８８と第三のオリフィス通路９０の流体流動量が制限されて実質的な閉塞状態となる。なお、通路形成用ゴム１０２および可動ゴム板１４２は何れも円環板形状とされているが、限定されるものでなく、例えば円板状等でも良い。更に、通路形成用ゴム１０２においては、長手状のスリット１０４に代えて、円形等の貫通孔を形成しても良い。

また、前記第一，第二の実施形態では、第一の可動膜と第二の可動膜が一体形成されているが、それら第一，第二の可動膜は、別体として形成されて、それぞれ支持されていても良い。これによれば、第一，第二の可動膜の形状や材料等を異ならせて、それら第一，第二の可動膜の厚さ方向での動バネ定数を相違させることが容易に可能となる。更に、それら第一の可動膜と第二の可動膜をそれぞれ離れた位置に配設することが可能となって、第二，第三のオリフィス通路の設計自由度を大きく確保することが出来る。

また、前記第一，第二の実施形態では、可動ゴム膜９２における第一の可動膜部９６と第二の可動膜部９８が、第二，第三のオリフィス通路８８，９０の流体流路上で、且つ第二，第三のオリフィス通路８８，９０上を外れた位置に配置されているが、第一，第二の可動膜は、第二，第三のオリフィス通路上（例えば、第二，第三のオリフィス通路の開口部など）に配設されていても良い。

また、前記第一，第二の実施形態では、３つのオリフィス通路が形成されているが、４つ以上のオリフィス通路を形成しても良い。その場合には、例えば、可動膜を３つ以上設けることにより、或いは単一の可動膜を用いて前記実施形態のように固定支持した境界で仕切ることで実質的に独立した３つ以上の弾性変形可能な領域を形成することにより、互いに並列的に形成されたオリフィス通路の流体流路上にそれぞれ独立して配設される複数の可動膜を設けて、４つ以上の共振系を相互に独立して構成することが可能である。

また、前記第一，第二の実施形態では、本発明を自動車用の流体封入式防振装置に適用した例が示されているが、本発明は、自動車用以外に列車用や自動二輪車用の流体封入式防振装置にも適用可能である。更に、前記第一，第二の実施形態では、本発明をエンジンマウントに適用した例が示されているが、本発明は、エンジンマウント以外にサブフレームマウントやボデーマウント等にも適用可能である。

１０，１２６：自動車用エンジンマウント、１２：第一の取付金具、１４：第二の取付金具、１６：本体ゴム弾性体、３４：ダイヤフラム、４０，１２８：仕切部材、４４，１３２：外周筒状部、５６：挟持部、５８，１３８：オリフィス金具、６０，１４０：収容金具、６６：挟持突起、７２：受圧室、７４：平衡室、７６：中間室、８２：第一のオリフィス通路、８８：第二のオリフィス通路、９０：第三のオリフィス通路、９２：可動ゴム膜、９６：第一の可動膜部、９８：第二の可動膜部、１０２：通路形成用ゴム、１４２：可動ゴム板

Claims (5)

1. 第一の取付部材と第二の取付部材が本体ゴム弾性体によって連結されて、壁部の一部を該本体ゴム弾性体で構成した受圧室と壁部の一部を可撓性膜で構成した平衡室が形成されており、それら受圧室と平衡室にそれぞれ非圧縮性流体が封入されると共に、それら受圧室と平衡室を相互に連通する第一のオリフィス通路が形成された流体封入式防振装置において、
   前記受圧室および前記平衡室から隔てられて非圧縮性流体を封入された中間室が形成されていると共に、該中間室を該受圧室と該平衡室の何れか一方に連通する第二のオリフィス通路および第三のオリフィス通路が並列的に設けられており、該第二のオリフィス通路を通じての流体流路上に第一の可動膜が配設されていると共に、該第三のオリフィス通路を通じての流体流路上に第二の可動膜が配設されている一方、該第二のオリフィス通路および該第三のオリフィス通路を通じての流体流路上に流量制限手段が設けられていることを特徴とする流体封入式防振装置。
2. 前記第二の取付部材が筒状部を有していると共に、該筒状部によって支持される仕切部材が配設されており、該仕切部材を挟んだ両側に前記受圧室と前記平衡室が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. 前記仕切部材が外周筒状部を有しており、該外周筒状部に前記第一のオリフィス通路が形成されている一方、前記第二のオリフィス通路および前記第三のオリフィス通路を形成されるオリフィス形成部材が該外周筒状部の軸方向一方の端部側に取り付けられていると共に、前記流量制限手段を支持する支持部材が該外周筒状部の軸方向他方の端部側に取り付けられており、それらオリフィス形成部材と支持部材の対向面間に前記中間室が形成されている請求項２に記載の流体封入式防振装置。
4. 前記第二のオリフィス通路が前記外周筒状部と前記オリフィス形成部材との重ね合わせ面間を周方向に延びていると共に、前記第三のオリフィス通路が該オリフィス形成部材を該外周筒状部の軸方向に貫通している請求項３に記載の流体封入式防振装置。
5. 前記第一の可動膜と前記第二の可動膜が一体形成されていると共に、それら第一の可動膜と第二の可動膜の境界部分が変形不能に支持されている請求項１乃至４の何れか一項に記載の流体封入式防振装置。

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