JP5497533B2 - 液封防振装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動車用エンジンマウント等に使用される液封防振装置に係り、特に、キャビテーション現象を有利に抑制できるようにしたものに関する。

この種の液封防振装置として、主液室と副液室間を仕切る仕切部材に、主液室と副液室を連結するダンピングオリフィスを設けるとともに、主液室の液圧変動を吸収するための可動膜を設けたものが公知である。
また、可動膜の下面（副液室側、以下同）に先端が径方向外方へ突出する脚部を設け、この脚部の先端を可動膜の支持部材に設けた周壁内面に押し当てるとともに、周壁の下部を中央側へ張り出すテーパー面として、可動膜の大変形時に脚部を強く圧縮して可動膜のバネを高くすることも知られている（特許文献１参照）。

さらに、大振動の入力後の反動により主液室の体積が急激に復元拡大することにより、主液室内に大きな負圧（絶対値が大きいこと、以下同）が生じ、その結果、主液室内の作動液中に気泡が発生し、これが破裂することによる異音を生じるキャビテーション現象が知られており、これを抑制するため、例えば、主液室と副液室を結ぶ第１オリフィスと、主液室に臨む可動膜により仕切られた第２副液室と副液室とを結ぶ第２オリフィスを設け、大きな負圧が発生したとき、主液室側へ弾性変形する可動膜によって第２オリフィス及び副液室と第２副液室の間を短絡させて第２オリフィス及び副液室から第２副液室へ作動液を流すことにより主液室の負圧を抑制するようにしたものもある（特許文献２参照）。

特開２００１−２００８８２号公報 特許４１８１１７１号公報

ところで、上記２つのオリフィスを設け、可動膜の弾性変形を利用して第２オリフィス及び副液室と第２副液室の間を短絡させる場合は、可動膜を介して間接的に主液室内の負圧を制御することになるので、迅速な負圧制御のためには副液室から直接主液室内へ作動液を流入させることが望まれる。また、可動膜は一種のバルブとして機能するものの、特許文献１のように脚部を設け変位に応じてバネを可変にするようなものでないので、可動膜をより多機能化させることも望まれる。
そこで本願は、既存の脚部を設けた可動膜を利用してキャビテーション現象を抑制できるようにするとともに、この構造により複数の液柱共振を発生させて広範囲の周波数域における共振のブロード化を実現させることを目的とする。

上記課題を解決するため本願の液封防振装置に係る請求項１に記載した発明は、振動源側へ取付けられる第１の取付部材と、車体側へ取付けられる第２の取付部材と、これらの間に設けられる略円錐状の弾性本体部を備え、この弾性本体部を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切り部材にて主液室と副液室とに区画するとともに、これら主液室と副液室間を低周波振動を吸収するダンピングオリフィス通路で連通し、かつ仕切部材の少なくとも一部に主液室の内圧変化を吸収するべく弾性変形する弾性膜部を設け、その副液室側外周部から略Ｌ字状断面をなすストッパ脚部を一体に突出形成し、その突出端を仕切部材の周囲を固定するために設けられた枠部材の周壁へ押し当てるとともに、前記突出端が主たる振動の入力方向と略平行して摺動するた液封防振装置において、
前記枠部材（４０）の周壁（４４）と弾性膜部（３１）の外周部（３２）とストッパ脚部（３５）とにより囲まれる第３液室（６１）を設け、
この第３液室（６１）と前記ダンピングオリフィス通路（１４）をリリーフ通路（６０）で連通するとともに、
このリリーフ通路（６０）の一端を前記ダンピングオリフィス通路（１４）の前記主液室側開口（２４）近傍設け、
さらに、前記第３液室（６１）に前記副液室（１３）と連通する副液室開口部（６２）を設けたことを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、上記請求項１において、前記周壁（４４）の前記ストッパ脚部（３５）が押し当てられる面は押し当て面（４７）をなすとともに、
この押し当て面（４７）は、前記主液室（１２）側へ向かうほど大径になる傾斜部（５７）を備えることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、上記請求項２において、前記リリーフ通路（６０）の前記第３液室側端部（５３）を前記傾斜部（５７）に臨ませるとともに、この第３液室側端部（５３）に向かって傾斜するテーパー面（５５）を前記傾斜部（５７）に設けたことを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、上記請求項１〜３のいずれかにおいて、前記ストッパ脚部（３５）の前記周壁（４４）へ押し当てられる面は押し当て面（３７ａ）をなすとともに、
この押し当て面（３７ａ）は、前記副液室（１３）側へ向かって次第に小径化するテーパー面をなしていることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、上記請求項３〜４のいずれかにおいて、前記周壁（４４）の前記押し当て面（４７）は、前記傾斜部（５７）に連続するとともに曲面状をなして前記ストッパ脚部（３５）の変形規制部をなすアール状部（５８）を備えることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、第３液室（６１）と主液室（１２）をリリーフ通路（６０）で連通し、副液室（１３）との間を副液室開口部（６２）で連通したので、作動液が第３液室（６１）を通って主液室（１２）と副液室（１３）の間を流動する。このため、
第３液室（６１）がダンピングオリフィス通路（１４）と別のオリフィス通路として機能し、固有の共振周波数で液柱共振する。
このため、２つのオリフィス通路（１４・６１）を有することができ、双方の共振周波数をずらせば、広範囲の周波数域において共振効果が生じ、共振のブロード化が実現され、双方の共振周波数を重ね合わせれば、共振効率が高くなって高減衰を実現できる。
したがって、高減衰又は広範囲の領域で低動バネを実現できる。

また、過大振幅の振動入力により主液室（１２）に大きな負圧が発生したとき、第３液室（６１）からリリーフ通路（６０）を介して主液室（１２）へ作動液を流し、迅速に主液室（１２）の負圧を減少させ、キャビテーション現象を抑制させることができる。
さらに、リリーフ通路（６０）の一端をダンピングオリフィス通路（１４）の主液室側開口（２４）近傍に設けたので、開口（２４）の近傍にリリーフ通路（６０）の一端を開口させることで、リリーフ通路（６０）から主液室（１２）へ向かう作動液の流出を抵抗が少なくスムーズに流通させることができるとともに、既存のダンピングオリフィス通路（１４）及びその主液室側開口（２４）を利用できるので、リリーフ通路（６０）の形成が容易になる。

しかも、既存のストッパ脚部（３５）を利用して容易に第３液室（６１）を形成でき、かつ僅かな変更によってリリーフ通路（６０）を形成できる。そのうえ、弾性膜部（３１）はリリーフ通路（６０）の開閉バルブとして機能するばかりでなく、ストッパ脚部（３５）を備えることにより、変位に応じてバネを変化させて主液室（１２）の内圧変化に対する内圧吸収能を可変にする機能を発揮するので、弾性膜部（３１）を多機能化できる。

請求項２に記載した発明によれば、周壁（４４）の押し当て面（４７）に主液室（１２）側へ向かうほど大径になる傾斜部（５７）を備えたので、ストッパ脚部（３５）は弾性膜部（３１）の変位の大きさすなわち入力振動の振幅の大きさに応じて、傾斜部（５７）からの押し当て反力による圧縮量が変化する。したがって、過大振幅振動入力後の負圧側反転時には、主液室（１２）側へ弾性変形する弾性膜部（３１）の変位により、ストッパ脚部（３５）と傾斜部（５７）の間に間隙が生じ、第３液室（６１）と副液室（１３）を連通させる場合が生じる。この場合には、副液室（１３）から第３液室（６１）及びリリーフ通路（６０）を経由して大量の作動液を主液室（１２）へ流すことができるので、キャビテーション現象をより顕著に抑制できる。

請求項３に記載した発明によれば、リリーフ通路（６０）の第３液室側端部（５３）を傾斜部（５７）に臨ませるとともに、この第３液室側端部（５３）に向かって傾斜するテーパー面（５５）を傾斜部（５７）に設けたので、第３液室（６１）からリリーフ通路（６０）へ流れ込む作動液の流通抵抗を少なくしてキャビテーション現象抑制の効果を高めることができる。

請求項４に記載した発明によれば、ストッパ脚部（３５）の周壁（４４）へ押し当てられる面を、副液室（１３）側へ向かって次第に小径化するテーパー面の押し当て面（３７ａ）としたので、周壁（４４）の押し当て面（４７）に対する接触を増加させることができる。このため、ストッパ脚部（３５）の変形を規制して弾性膜部（３１）の変位を抑制するので、ダンピングオリフィス通路（１４）へ流れ込む作動液の液量を増加させて液柱共振を大きくして高減衰を実現できる。

請求項５に記載した発明によれば、周壁（４４）の押し当て面（４７）に、傾斜部（５７）に連続するとともに曲面状をなしてストッパ脚部（３５）の変形規制部をなすアール状部（５８）を備えたので、大振幅振動の入力時にはストッパ脚部（３５）をアール状部（５８）に摺動させることにより、アール状部（５８）からの押し当て反力による圧縮量が非線形的に急激に変化し、弾性膜部（３１）の変形を規制するので、ダンピングオリフィス通路（１４）へ流れ込む作動液の液量をさらに増加させて液柱共振をより大きくしてより高減衰を実現できる。

以下、図面に基づいて、自動車用エンジンマウントとして構成された一実施例を説明する。図１はこのエンジンマウントの中心線（Ｚ方向と平行）に沿う断面図、図２は仕切部材の平面図、図３は図２の３−３線に沿う断面図、図４は仕切部材の分解斜視図、図５は仕切部材の分解断面図、図６は図３の６−６線に沿う断面図、図７は仕切部材の要部拡大断面図、図８〜１０は作用の説明図、図１１は効果を示すグラフである。

図１において、このエンジンマウントはエンジン側へ取付けられる第１の取付部材１と、車体側へ取付けられる第２の取付部材２と、これらを連結して一体的に設けられる弾性本体部３を備える。弾性本体部３は公知のゴム等からなる適宜弾性材料から構成される略円錐状の部材であり、この円錐状部４の頂部に第１の取付部材１が埋設一体化されている。

円錐状部４の内側表面５は後述する液室に臨む内壁面をなす。円錐状部４の裾部周囲はフランジ６をなし、このフランジ６から下方部分はさらに下方へ延びて内張部７をなしている。フランジ６は第２の取付部材２の一部を構成する円筒状の側壁部８のフランジ９上へ一体化され、かつ内張部７は側壁部８の内面を覆っている。

弾性本体部３の内側は下方へ開放された空間をなし、この開放部はダイアフラム１０で覆われ、これらによって内側に液室を形成する。この液室内は仕切部材１１により弾性本体部３側の主液室１２とダイアフラム１０側の副液室１３に区画され、両液室は仕切部材１１の外周部に形成された、低周波数の振動を吸収するためのダンピングオリフィス通路１４によって連通される。本願において低周波数とは５〜３０Ｈｚ程度の領域をいい、これより周波数の高い領域は中・高周波数というものとする。このエンジンマウントへ入力される主たる振動の入力方向Ｚは、第１の取付部材１からその軸心線と平行に主液室１２内へ向かい、仕切部材１１の主液室１２に臨む表面と略直交している。

仕切部材１１は、カバー部材２０と、ゴム等の適宜弾性材料からなる弾性仕切部３０と、
これを支持する略カップ状の枠部材４０との３部材で構成されている。
カバー部材２０は弾性仕切部３０上に被せられる蓋として機能し、カバー部材２０の中央部には中央開口部２１が形成され、その周囲は外周側より一段低くなった低周波数段部２２になっている。低周波数段部２２の外周側部分である外周部２３にはダンピングオリフィス通路の主液室１２側の開口２４が設けられている。

弾性仕切部３０は中央部が薄肉の弾性膜部３１をなし、その周囲部分である外周部３２には、下面側から彫り込まれて下方へ開放されたリング状溝３３が形成され、このリング状溝３３を挟んで外周側に周壁３４が設けられ、リング状溝３３の内周側には略Ｌ字状断面をなすストッパ脚部３５が設けられている。

弾性膜部３１はカバー部材２０の中央開口部２１を通して主液室１２に臨み、弾性本体部３の弾性変形に伴う主液室１２の内圧変化を吸収するに十分な弾性変形を可能とする部分である。
弾性膜部３１の下面側は上方へ凸に湾曲する凹曲面３１ａをなし、上面は略平坦面状をなすので、中央が最も薄肉化し、外周側は次第に厚肉化してストッパ脚部３５へ接続する。

ストッパ脚部３５は弾性仕切部３０の下面にて弾性膜部３１の外周側に連続一体に形成され、外周部３２に接続する首部３６と、この首部３６よりも径方向外方へ突出する押し当て部３７とを有する略Ｌ字状断面をなす。押し当て部３７は外周面が下方ほど中心側へ近づくように傾斜したシール面３７ａをなし、その上端は最も外方へ突出するシールリブ３７ｂをなす。押し当て部３７の下面３７ｃは略水平の平坦面になっている。

押し当て部３７にシール面３７ａを形成することで後述する支持壁４４の内周面へ面接触して摺動し、ストッパ脚部３５のバネを高くすることができる。
シールリブ３７ｂは押し当て部３７の外周面ほぼ全周（後述する副液室開口部６２部分を除く）へ突出形成される略環状のリブであり、支持壁４４へ押しつけられて圧縮されることにより、押し当て部３７と支持壁４４の間をシールする。シールの程度はシールリブ３７ｂの締め代で調節でき、例えば、押し当て部３７と支持壁４４の各公差を±０．１ｍｍとすれば、シールリブ３７ｂの締め代を０．２〜０．３ｍｍ程度に調節すればよい。

リング状溝３３は断面が略逆Ｌ字状をなす環状空間であり、その上部は押し当て部３７の上を径方向内方へ入り込み、首部３６が臨む拡大部になっている。リング状溝３３は、外周部３２、周壁３４及びストッパ脚部３５に囲まれ、連通孔３８で周壁３４及び外周部３２の外方における外部空間と連通している。
連通孔３８は、周壁３４の上端部と外周部３２の外周との接続部である肩部の一部を切り欠くことにより形成されている。

枠部材４０は、軽合金等の金属や樹脂等の適宜剛性材料で構成され、外周部に上向きに開放された環状溝４１が外周壁４２とこれに対向する内周壁４３の間に形成され、カバー部材２０とともにオリフィス通路１４を構成する。
内周壁４３の内側には間隔をもって環状の周壁である支持壁４４が形成され、この支持壁４４と内周壁４３との間に上方に開放された支持溝４５が環状に形成されている。支持壁４４の上端は内周壁４３の上端部内周側に形成された段部４３ａよりも低くなっている。支持壁４４より内側の底部４６は外周側より一段低く形成され、支持壁４４の内周壁は支持溝４５の底部よりも下方へ延びる押し当て面４７になっている。底部４６の中央部には中央開口部４８が設けられている。

図４に示すように、環状溝４１は全周に形成されず、周方向両端部は外周壁４２と内周壁４３間を部分的につなぐ連結部４９にて分離され、一方の端部は内周壁４３の外周側を部分的に内方へ削り込んだ薄肉部５０とし、この薄肉部５０の上端面を部分的に切り欠いて外側連通溝５２を設けてある。またこの外側連通溝５２と径方向で一致するように、支持壁４４の上端部にも切り欠き状の内側連通溝５３を設け、これら外側連通溝５２と内側連通溝５３を介して環状溝４１と中央開口部４８とを連通するようになっている。内側連通溝５３はリリーフ通路６０の本願発明における第３液室側端部に相当する。
他方の端部は環状溝４１の底部に形成された副液室側の開口５４に連通している。

図５の拡大部Ａ及びそのＸ矢示方向図である拡大部Ｂに示すように、外側連通溝５２と内側連通溝５３の各溝底部は同じ高さである。さらに内側連通溝５３の溝底部へ通じるテーパー状凹部５５が支持壁４４の内周面に設けられている。このテーパー状凹部５５は上端が内側連通溝５３の溝底部に通じ、下端部が支持壁４４の内周面上部と面一になるよう、支持壁４４の内周面である押し当て面４７側から外周側へ彫り込まれるように形成され、テーパー状凹部５５の底部は押し当て面４７に向かって下り傾斜するテーパー面になっている。

押し当て面４７は、上部がテーパー状凹部５５のテーパー面よりも急傾斜でかつ下方側が中心へ向かって下り傾斜する傾斜面の傾斜部５７をなし、下部はアール状の曲面をなすアール状部５８をなす。傾斜部５７は、下方側ほど弾性膜部３１の中心側へ向かって張り出し、主たる振動の入力方向Ｚに対して角度αなる傾斜面をなす。テーパー状凹部５５のテーパー面が主たる振動の入力方向Ｚに対してなす角度をβとすれば、α＜βである。
すなわち傾斜部５７は図１の下方へ向かうにしたがって中央へ収束するように傾斜する。換言すれば、支持壁４４は円筒状をなし、その内周面はストッパ脚部３５が主たる振動の入力方向Ｚと平行に摺動可能なある程度の上下幅を有するが、内周壁４３が形成する円形空間の内径は、図の下方側ほど縮径した形状をなすことにより傾斜部５７を形成している。但し、この角度α、βの各大きさはα＜βの関係を維持しつつ目的に応じて任意に設定可能である。

押し当て面４７より下方部分は、アール状部５８から連続するストッパ面５９をなす。ストッパ面５９の上面は押し当て部３７の下面３７ｃと平行な略水平の平坦面をなして、中心方向へ延出し、中央開口部４８周囲の底部４６の上面をなしている。
押し当て面４７は、傾斜部５７、アール状部５８及びストッパ面５９からなり、押し当てられたストッパ脚部３５を受け止めることにより弾性膜部３１の自由な弾性変形を阻止するので、弾性膜部３１の変形規制部をなしている。

なお、この変形規制部は、ストッパ脚部３５の変位量すなわち入力振動の振幅によって機能分化しており、ストッパ脚部３５は、小振幅時に傾斜部５７上を摺動し、大振幅時にアール状部５８上を摺動する。また、過大振幅時には正圧側でストッパ面５９に当接し、負圧側ではテーパー状凹部５５の上もしくはその上方へ移動する。

ここで、小振幅とはバネの変化が線形で足りる程度の振幅であり、大振幅とはバネの変化
を非線形にする必要が生じる程度の振幅である。また、過大振幅とは正圧時においてストッパ脚部３５の移動を停止させる必要がある程の大振幅よりも大きな振幅であって、通常の場合はキャビテーション現象を生じるレベルの振動である。
これら小振幅、大振幅及び過大振幅は相対的なものであり、使用目的により定められる。
さらに、入力振動の状態について、小振幅及び大振幅の振動が入力するとき通常時とし、過大振幅が入力するときは異例時もしくは非通常時ということにする。異例時や非通常時の振動は段差に乗り上げたときなどに生じやすいものである。

図４及び５に示すように、弾性仕切部３０を枠部材４０の上に乗せ、周壁３４を支持溝４５へ嵌合し、さらに弾性仕切部３０の上にカバー部材２０を被せれば、図２及び３に示すように、これらの３部材が一体化された仕切部材１１が組立てられる。
この組立状態は、図３に示すように、弾性仕切部３０の周壁３４は支持溝４５へ嵌合され、かつ上端をカバー部材２０の段部２２で押さえられることにより固定される。またストッパ脚部３５は支持壁４５の内周側へ嵌合し、押し当て部３７が押し当て面４７へ押し当てられる。

環状溝４１は上方をカバー部材２０の外周部２３で閉じられてダンピングオリフィス通路１４を形成する。このダンピングオリフィス通路１４は開口２４で主液室１２と連通し、開口５４（図４参照）で副液室１３と連通する。
さらに、外側連通溝５２と内側連通溝５３は、弾性仕切部３０の周壁３４の肩部に設けられている連通孔３８を介して連続するリリーフ通路６０をなし、リング状溝３３の一部で、ストッパ脚部３５と外周部３２及び支持壁４４との間に形成される環状空間からなる第３液室６１とダンピングオリフィス通路１４とを連通する。

また、弾性仕切部３０の周壁３４の肩部内側は、外周部３２がカバー部材２０の段部２２と支持壁４４の上端部との間で挟持されている。段部２２は内周壁４３の段部４３ａ上に位置する。中央開口部２１に臨む段部２２の内周縁部と支持壁４４の上端部はほぼ同じ位置にあり、これらよりも内周側にある外周部３２の部分は薄肉の非拘束部３２ａをなし、この部分が容易に弾性変形することによって、内周側にある弾性膜部３１の弾性変形を可能にしている。

ストッパ脚部３５及び弾性膜部３１は中央開口部２１の内側に位置し、弾性膜部３１は直接主液室１２へ臨み、主液室１２の内圧が弾性膜部３１へ直接及ぶことにより、弾性変形して主液室１２の液圧上昇を吸収するようになっている。弾性膜部３１の下面も中央開口部４８を介して副液室１３へ臨んでいる。ストッパ脚部３５はストッパ面５９の上方に位置し、上下方向に重なっている。

図３、６及び７に示すように、ストッパ脚部３５の一部で、リリーフ通路６０の反対側部分には、押し当て部３７の先端部を部分的に切り欠いた形状の副液室開口部６２が形成され、第３液室６１と副液室１３を連通している。このため、第３液室６１はリリーフ通路６０を介して主液室１２と常時連通し、副液室開口部６２を介して副液室１３と常時連通し、主液室１２と副液室１３の間に流動する作動液が第３液室６１を常時流動する。
このため、第３液室６１は液柱共振を生じ、ダンピングオリフィス通路１４を第１オリフィス通路としたとき第２オリフィス通路として機能する。

第２オリフィス通路（第３液室６１）とダンピングオリフィス通路１４とはダンピングオリフィス通路１４の主液室側開口２４近傍で、主液室１２から分離するので、それぞれが別個のオリフィス通路として機能する。
また、第３液室６１において発生する液柱共振の共振周波数は第３液室６１の通路断面積や通路長等により任意に定めることができ、ダンピングオリフィス通路１４の共振周波数とずらせたり、重ね合わせることができる。

これを図１１のグラフで説明する。図１１は縦軸に減衰、横軸に周波数をとった減衰特性のグラフであり、破線で示す曲線は、第３液室６１を設けず、ダンピングオリフィス通路１４のみで液柱共振するようにしてベース構造における減衰特性であり、周波数ｆ１で液柱共振が最大となり、この周波数にて減衰は極大値になって減衰ピークを示す。一方、実線で示す曲線は、第３液室６１を設けて液柱共振させるとともにその共振周波数をｆ２（ｆ１＜ｆ２）とずらせた場合であり、このようにすると、周波数ｆ１及びｆ２にて２つの減衰ピークが生じるため、共振域がブロード化する。
一点鎖線で示す曲線は、第３液室６１にて液柱共振させるとともにその共振周波数をベースの構造の共振周波数ｆ１に重ね合わせた場合であり、このようにすると、共振効率が向上するため、減衰は、ベース単独の周波数ｆ１における液柱共振及び第３液室６１における周波数ｆ２における液柱共振のいずれの場合よりも高くなる。

第３液室６１は、主液室１２及び副液室１３を第１及び第２の液室としたとき、これらに続く３番目の液室を意味し、リング状溝３３に嵌合した支持壁４４の内周面、弾性仕切部３０の外周部３２及びストッパ脚部３５によって囲まれた、弾性仕切部３０の周方向全周に連続して形成される環状の液室である。図６においては、第３液室６１の底部をストッ
パ脚部３５が覆う状態を示している。通常時にストッパ脚部３５が押し当て面４７へ押し当てられて、ストッパ脚部３５と支持壁４４の間を閉じるため、副液室開口部６２を除き、他の部分において第３液室６１は副液室１３と遮断されている。

図３及び図８における図示状態は、弾性仕切部３０に対して主液室１２から負荷をかけない非負荷状態である。この状態で押し当て部３７のシールリブ３７ｂが押し当て面４７へ押し当てられて密着されることにより、押し当て部３７と押し当て面４７の間が閉じられる。このとき、通常時、すなわち入力振動が小振幅又は大振幅時で、キャビテーション現象の抑止を特別に行う必要のないような所定大きさの入力範囲内においては、シールリブ３７ｂの位置はテーパー状凹部５５の下端よりも下方に位置するよう設定される。

したがって、通常時における弾性膜部３１の上下振動では、シールリブ３７ｂが押し当て面４７におけるテーパー状凹部５５の下端よりも下方部分をシール状態を維持しながら上下へ摺動するだけである。このとき、シールリブ３７ｂが下方へ移動するほど、押し当て面４７が内方へ張り出すので押し当て部３７を弾性膜部３１の中心方向へ強く押してバネを高め、弾性膜部３１のバネを非線形的に増大させて大入力時の減衰を高めることができる。

次に、本実施例の作用を説明する。振動が入力して弾性本体部３の弾性変形により主液室１２の内圧が変動すると弾性膜部３１が弾性変形してこれを吸収する。このとき図８に示すように、ストッパ脚部３５は弾性膜部３１と一体に変形し、押し当て部３７のシール面３７ａが傾斜部５７へ傾斜面と略直角方向より押し当てられ、押し当て部３７の先端に設けられたシールリブ３７ｂが傾斜部５７へ押しつぶされて密着シールする。
この状態において、入力振動の振幅が比較的小さい通常時にあっては、シールリブ３７ｂが傾斜部５７上をテーパー状凹部５５の下端よりも下方位置にて上下に摺動し、主液室１２の液圧変動を吸収する。但し、下方へ移動するほど弾性膜部３１のバネ定数は線形的に増大し、強く支持できるようにする。

図９に示すように、入力振動の振幅がより大きくなると、押し当て部３７は、傾斜部５７からその下方のアール状部５８へ移る。アール状部５８では摺動面がアール状の曲面をなすので、弾性膜部３１のバネ定数はその下方変位量に対して非線形的に増大する。その結果、弾性膜部３１のバネ定数が十分に大きくなって、主液室１２内の作動液を大量にダンピングオリフィス通路１４内へ送り込むため、共振効率が高くなり、高減衰を実現できる。

さらに、図８及び図９に示すような振動入力の通常時（小振幅及び大振幅の振動入力時）には、図６に示すように、主液室１２側のリリーフ通路６０及び副液室１３側の副液室開口６２を通して第３液室６１を作動液が流動し、ダンピングオリフィス通路１４とは別に第２オリフィス通路としての液柱共振を生じ、図１１のグラフに示すように減衰特性のブロード化による広範囲の周波数域における高減衰を実現できる。

入力振動の振幅が大きくなって過大振幅となり、シールリブ３７ｂがアール状部５８の下端近くまで移動すると、このような入力振動はもはや通常時のものではなく、異常な大振幅振動すなわち過大振幅振動であり、ストッパ脚部３５の下方移動を停止させる必要がある。
そこで、図９に示す状態から、ストッパ脚部３５はストッパ面５９の上へ移動し、互いに略水平の平坦面をなすストッパ面５９の上面へ押し当て部３７の下面３７ｃが当接することにより、確実にストッパ脚部３５の下方移動を停止させ、弾性膜部３１の過大な下方への弾性変形を防ぐことができる。

図１０は、上記過大振幅入力後に振動が反転して、主液室１２内が正圧から負圧に転じた状態を示し、弾性膜部３１は主液室１２の復元膨張に伴って、上方の主液室１２内へ向かって弾性変形する。この状態はキャビテーション現象の発生する条件である。しかし、弾性膜部３１は中央部側が最も上方へ突出するように弾性変形するので、押し当て部３７は先端側が下向きに傾き、シールリブ３７ｂが傾斜部５７から離れて第３液室６１を副液室１３と連通させる。このため、副液室１３の作動液が第３液室６１からリリーフ通路６０を通って、ダンピングオリフィス通路１４へ入り、さらに主液室１２へ流入するので、主液室１２へ急速に作動液を補充して負圧の増大を解消させ、キャビテーション現象の発生を抑制できる。

しかも、過大振幅時の反動により主液室１２が負圧になり、弾性膜部３１が主液室１２内へ大きく弾性変形する負圧側の弾性変形側になるため、シールリブ３７ｂはテーパー状凹部５５の下端よりも上方へ移動するので、このテーパー状凹部５５を通してリリーフ通路６０と副液室１３を確実に連通させ、より大量の作動液をリリーフ通路６０へ送り込むことができるとともに、第３液室６１と副液室１３と連通させること、すなわちストッパ脚部３５を開閉弁とする開放動作を迅速かつ確実にすることができる。
また、テーパー状凹部５５の底部をテーパー面とすることにより、テーパー状凹部５５を通した作動液の流れをスムーズにできる。

そのうえ、リリーフ通路６０の一端がダンピングオリフィス通路１４の主液室側開口２４の近傍に位置するため、リリーフ通路６０はほとんどダンピングオリフィス通路１４の制約を受けずに第３液室６１側から作動液を流すことができるので、キャビテーション現象の抑制に貢献できる大量のリリーフ液量を確保できる。

しかも、本実施形態では弾性膜部３１の主液室１２側へ向かう変位が大きいほど間隙が大きくなるようなリーク間隙がストッパ脚部３５（押し当て部３７）と支持壁４４の間に形成されている。図１０はこの状態を示し、弾性膜部３１が主液室１２側へ変位すると、支持壁４４の押し当て面４７が傾斜しているため、押し当て部３７が上方の主液室１２側へ移動する程間隙が大きくなる。そのうえ、弾性膜部３１は中心側がより大きく変位するので、周辺部に位置するストッパ脚部３５は先端側の押し当て部３７が下方の副液室１３側へ傾くことになる。この傾きは弾性膜部３１の主液室１２側へ向かう変位量が増大する程大きくなるため、支持壁４４との間隙がさらに大きくなる。このため、過大振動の大きさに応じてリーク間隙を調節して適切にキャビテーション現象を抑制できる。

さらに、押し当て部３７が支持壁４４の押し当て面４７上を摺動する状態（すなわち、押し当て部３７と支持壁４４の間にリーク間隙が形成されていない状態）において、副液室開口部６２の開口面積は入力振動に応じて可変である。これを図７により説明する。
図７はＡが基準時、すなわちエンジンの静止分担荷重が加わった状態における副液室開口部６２の状態を示し、Ｂが＋振動入力状態、Ｃが−振動入力状態をそれぞれ示す。
ここで、＋振動とは基準状態から弾性膜部３１を副液室１３側へ変形させる振動、−振動とはこの振動の反転したもので、＋振動と逆に弾性膜部３１を主液室１２側へ変形させる振動とする。

押し当て部３７はＡの基準状態においても押し当て面４７へ押し当てられて圧縮変形されているが、＋振動ではＢに示すように、弾性膜部３１は下方へ移動するとともに中心側が周辺部よりも下方へ押されるので、押し当て部３７の先端部は押し当て面４７へさらに強く押し当てられてより大きく圧縮されることにより開口面積が小さくなる。したがって、基準状態から＋側へ変位するほど副液室開口部６２の開口面積は減少するように変化することになる。

逆に、Ｃの−振動では、弾性膜部３１は上方へ移動するとともに中心側が周辺部よりも上方へ吸引されるので、押し当て部３７の先端部は押し当て面４７への押圧がさらに弱くなり、圧縮が弱まるため開口面積がより大きくなる。したがって、基準状態から−側へ変位するほど副液室開口部６２の開口面積は増大するように変化することになる。
この副液室開口部６２の開口面積が可変となることにより、第３液室６１を第２のオリフィス通路とする液柱共振における共振周波数の変化を少なくすることができる。

すなわち、＋側又は−側振動の入力の大きさにより副液室開口部６２の開口面積が変化し、この開口面積が大きくなると、第３液室６１で形成されたオリフィス通路の断面積よりも副液室開口部６２の開口面積が小さいので、流動する作動液の流量が増大して共振周波数は高くなる。したがって、振動入力が大きくなると副液室開口部６２の開口面積変化により共振周波数が変化することになる。
ここで、振動入力の大きさと共振周波数の関係について説明する。振動入力が大きいと言うことは主液室１２の変形量が大きくなることであり、このとき周波数が同一とすると主液室１２の変形速度が大きくなり、これによりオリフィス通路を流れる作動液の速度も早くなる。

すなわち、主液室１２の変形による作動液の体積移動を基準ピストンを用いたモデルケースで考えれば、ピストン面積及びオリフィス通路断面積が一定で作動液の移動体積が変化するケースに相当し、作動液の体積移動量が増大すればそれだけ作動液の流速が早くなることになり、ピストン面積とオリフィス通路断面積の比率で作動液の流速が変わる（早くなる）ことになる。

したがって、主液室１２への入力が大きくなると、オリフィス通路を流れる作動液の流速が早くなり、これによる流通抵抗が増加するので、作動液を移動させている拡張バネによる力が損失することから見掛け上拡張バネが損失されて共振周波数が低くなる（オリフィス通路のマス（液柱質量）は一定で拡張バネが低下するので共振周波数が低くなる）。
つまり、振動入力が大きくなると副液室開口部６２の開口面積が大きくなることで共振周波数は高くなるが、流速が早くなることでは共振周波数が低くなり、この両者の拮抗関係から、主液室１２に対する振動入力の大きさの変化に対して、共振周波数の変化は相殺されて小さくなる。

このため、第３液室６１による第２オリフィス通路の副液室１３側開口である副液室開口部６２の開口面積を可変とすることにより、第３液室６１による第２オリフィス通路において、主液室１２に対する振動入力の大きさによる共振周波数の変化が小さくすることができるようになるので、安定的にエンジンの揺れを抑制できるという効果が得られる。

さらに、＋振動ではダンピングオリフィス１４を利用し、−振動では第３液室６１による第２オリフィス通路を利用するよう、使い分けることができる。
複数のオリフィス通路、本例では、ダンピングオリフィス１４と第３液室６１による第２オリフィス通路が存在した場合は、流通抵抗が小さい方を作動液が流れる。従ってダンピングオリフィス１４と第３液室６１による第２オリフィス通路の各共振周波数が近接していないと双方に作動液が流れることは無い。

しかし、第３液室６１は＋側入力とー側入力の大きさにより、＋側では押し当て部３７が支持壁４４の押し当て面４７へ接触して作動液が流れなくなるとダンピングオリフィス１４のみに作動液が流れ、−側はダンピングオリフィス１４が閉塞状態になっても、副液室開口部６２の開口面積が大きくなるので、第３液室６１を作動液が流れる。
その結果、＋側入力とー側入力とで異なるオリフィス通路による２つの共振を発揮することが可能となる。
しかも、第３液室６１による第２オリフィス通路に着目すると、前述のように、共振周波数の入力の大きさによる変化が小さくなる効果が現れる。

なお、本願発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。
例えば、第３液室６１を第２オリフィス通路とする場合は、これをダンピングオリフィスとするばかりでなく、第３液室６１の通路断面積等を調整することにより、ダンピングオリフィス通路１４の共振周波数と離れた共振周波数に設定することで、アイドルオリフィス通路や発進オリフィス通路等の共振域が異なる他のオリフィス通路とすることができる。

実施形態に係るエンジンマウントの断面図 仕切部材の平面図 図２の３−３断面図 構成各部を斜視図にした仕切部材の分解斜視図 構成各部を断面にした仕切部材の分解断面図 図３の６−６断面図 仕切部材の部分拡大断面図 作用の説明図（通常時における小振幅時時） 作用の説明図（通常時における比較的大荷重時） 作用の説明図（キャビテーション現象が発生する過大荷重時） 効果を示すグラフ

１：第１の取付部材、２：第２の取付部材、３：弾性本体部、１１：仕切部材、１２：主液室、１３：副液室、２０：カバー部材、２４：主液室側開口、３０：弾性仕切部、３１：弾性膜部、３２：外周部、３３：リング状溝、３４：周壁、３５：ストッパ脚部、３７：押し当て部、３８：連通孔、４０：枠部材、４１：環状溝、４４：支持壁、４５：支持溝、５２：外側連通溝、５３：内側連通溝、５５：テーパー状凹部、５７：傾斜部、５８：アール部、５９：ストッパ部、６０：リリーフ通路、６１：第３液室、６２：副液室開口、６３：中間連絡通路

Claims (5)

1. 振動源側へ取付けられる第１の取付部材と、車体側へ取付けられる第２の取付部材と、これらの間に設けられる略円錐状の弾性本体部を備え、この弾性本体部を壁の一部とする液室を形成し、この液室内を仕切り部材にて主液室と副液室とに区画するとともに、これら主液室と副液室間を低周波振動を吸収するダンピングオリフィス通路で連通し、かつ仕切部材の少なくとも一部に主液室の内圧変化を吸収するべく弾性変形する弾性膜部を設け、その副液室側外周部から略Ｌ字状断面をなすストッパ脚部を一体に突出形成し、その突出端を仕切部材の周囲を固定するために設けられた枠部材の周壁へ押し当てるとともに、前記突出端が主たる振動の入力方向と略平行して摺動する液封防振装置において、
   前記枠部材（４０）の周壁（４４）と弾性膜部（３１）の外周部（３２）とストッパ脚部（３５）とにより囲まれる第３液室（６１）を設け、
   この第３液室（６１）と前記ダンピングオリフィス通路（１４）をリリーフ通路（６０）で連通するとともに、
   このリリーフ通路（６０）の一端を前記ダンピングオリフィス通路（１４）の前記主液室側開口（２４）近傍に設け、
   さらに、前記第３液室（６１）に前記副液室（１３）と連通する副液室開口部（６２）を設けたことを特徴とする液封防振装置。
2. 前記周壁（４４）の前記ストッパ脚部（３５）が押し当てられる面は押し当て面（４７）をなすとともに、
   この押し当て面（４７）は、前記主液室（１２）側へ向かうほど大径になる傾斜部（５７）を備えることを特徴とする請求項１に記載した液封防振装置。
3. 前記リリーフ通路（６０）の前記第３液室側端部（５３）を前記傾斜部（５７）に臨ませるとともに、この第３液室側端部（５３）に向かって傾斜するテーパー面（５５）を前記
   傾斜部（５７）に設けたことを特徴とする請求項２に記載した液封防振装置。
4. 前記ストッパ脚部（３５）の前記周壁（４４）へ押し当てられる面は押し当て面（３７ａ）をなすとともに、
   この押し当て面（３７ａ）は、前記副液室（１３）側へ向かって次第に小径化するテーパー面をなしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載した液封防振装置。
5. 前記周壁（４４）の前記押し当て面（４７）は、前記傾斜部（５７）に連続するとともに曲面状をなして前記ストッパ脚部（３５）の変形規制部をなすアール状部（５８）を備えることを特徴とする請求項３〜４のいずれかに記載した液封防振装置。

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