JP5510713B2 - 液封入式防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、液封入式防振装置に関するものである。

自動車エンジン等の振動源の振動を車体側に伝達しないように支承するエンジンマウント等の防振装置として、振動源側に取り付けられる第１取付具と、支持側に取り付けられる第２取付具と、これら取付具の間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、防振基体が室壁の一部をなす主液室と、ダイヤフラムが室壁の一部をなす副液室と、これら液室間を連通させるオリフィス流路とを備えた液封入式防振装置が知られている。液封入式防振装置では、オリフィス流路での液流動による液柱共振作用や防振基体の制振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能を果たすように構成されている。

そして、この種の液封入式防振装置においては、幅広い周波数の振動に対応するべく、異なる周波数にチューニングした複数のオリフィス流路を設けて、オリフィス流路の切り替えを可能としたものが提案されている。

例えば、下記特許文献１には、第１オリフィス流路よりも高周波数域にチューニングされた第２オリフィス流路に前後の差圧によって動く可動栓部材を設け、第１オリフィス流路で液柱共振を生じさせる低周波振動入力に対しては、可動栓部材により第２オリフィス流路を閉塞し、第２オリフィス流路で液柱共振を生じさせる振動入力に対しては、可動栓部材を第２オリフィス流路の開放状態に維持するようにしたものが開示されている。

一方、この種の液封入式防振装置においては、過大な振動が入力したときに、防振装置自体が異音発生源となってこれが車室内に伝達されてしまうことがある。このような異音や振動は、液室内でのキャビテーションにより発生するものである。キャビテーションは、防振装置に大きな振動が入力したときに、主液室内が過度な負圧状態（即ち、主液室の液圧が所定値よりも低下した状態）となって、封入された液体の飽和蒸気圧を下回ることで、多数の気泡が発生することにより生じる現象である。そして、このようにして発生した気泡が消滅するときの衝撃が異音や振動となって外部に伝達されるのである。

従来、キャビテーションによる異音や振動の発生を防止するために、例えば、下記特許文献２には、主液室と副液室を仕切る仕切り体に弾性変形するメンブラン部材を設けると共に、該メンブラン部材の一部に弁体として機能させるスリット状の開口部を設け、更に、この弁体部の配置を弁体変位規制部材に対して副液室側にオフセットさせることにより、逆止弁としての機能を持たせた構造が開示されている。

特開２００９−１０３１４１号公報 特開２００８−１７５３２１号公報

上記特許文献１に開示の構成によれば、低周波数振動に対しては、主液室と副液室の差圧に応じて可動栓部材が第２オリフィス流路を閉塞し、これによって第１オリフィス流路での共振作用による減衰効果が発揮される。また、高周波数振動に対しては、可動栓部材が第２オリフィス流路を開放するので低動ばね効果が発揮させる。従って、複数のオリフィス流路を切り替えるためにばねを用いた付勢機構や負圧アクチュエータ等を使用する必要がなくなって、安価や構造で特性を切り替えることができる。

しかしながら、特許文献１の構成では、主液室が過度の負圧状態となった場合でも、可動栓部材が第２オリフィス流路を閉塞するため、副液室から主液室への液体の流れを起こすことができず、キャビテーションによる異音や振動の原因となる。

一方、上記特許文献２では、主液室が過度の負圧状態となったときに、メンブラン部材の弁体部にスリットによって設けられた複数の可撓片が主液室側に撓み変形することにより、副液室から主液室への液体の流れを生じさせて、キャビテーションの発生を抑制することができる。しかしながら、特許文献２の構成では、外周部の第１オリフィス流路を作用させるような通常使用領域においても、弁体部に設けたスリットを通じて主液室から副液室に液体がリークするおそれがあり、通常使用領域において本来発揮させるべき外周のオリフィス流路による減衰性能が低下する問題を抱える。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、複数のオリフィス流路を備える液封入式防振装置において、液体の流れを規制することによる特性の切り替えを可能としつつ、主液室内の過度の負圧を抑制することを目的とする。

本発明に係る液封入式防振装置は、振動源側と支持側の一方に取り付けられる第１取付具と、振動源側と支持側の他方に取り付けられる第２取付具と、前記第１取付具と第２取付具との間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、前記防振基体が室壁の一部をなす液体が封入された主液室と、ゴム状弾性膜からなるダイヤフラムが室壁の一部をなす液体が封入された少なくとも１つの副液室と、前記主液室といずれかの副液室とを連結する第１オリフィス流路と、前記第１オリフィス流路よりも高周波数域にチューニングされて前記主液室といずれかの副液室とを連結する第２オリフィス流路と、前記主液室といずれかの副液室とを仕切るとともに、前記第２オリフィス流路が形成された仕切り体と、前記第２オリフィス流路を開閉するゴム状弾性膜からなる弁部材と、を備えたものである。前記弁部材は、外周部が前記仕切り体に液密に保持されるとともに、前記外周部よりも内側の可撓性膜部に、前記第２オリフィス流路の開口に対して間隔をおいて対向配置されて前記可撓性膜部の撓み変形により前記開口を閉塞する栓部分と、前記開口に対して重ならない位置に設けられて前記第２オリフィス流路を連通させる貫通穴とが設けられている。そして、前記可撓性膜部の表裏両側のうちいずれか一方側のみに、前記可撓性膜部の撓み変形により閉塞可能な前記第２オリフィス流路の開口が設けられ、前記弁部材は、所定振幅未満の振動入力に対しては前記可撓性膜部が前記開口から離間して前記第２オリフィス流路を開放状態に維持する一方、所定振幅以上の振動入力に際し、前記主液室の圧縮方向における入力に対しては前記可撓性膜部の撓み変形により前記栓部分が前記第２オリフィス流路を閉塞し、前記主液室の拡張方向における入力に対しては前記第２オリフィス流路の開放状態を維持するよう構成されている。ここで、第２オリフィス流路の開口とは、可撓性膜部の膜面に対して開かれた第２オリフィス流路の開口部であり、第２オリフィス流路の両端に位置する主液室側の開口と副液室側の開口のうち主液室側の開口でもよく、あるいはまた、第２オリフィス流路の途中に設けられた弁収容室への開口であってもよい。

上記の構成によれば、比較的振幅が小さい入力では、弁部材により第２オリフィス流路が閉塞されることなく、弁部材に設けた連通穴を通じて第２オリフィス流路内の液体が液室間を行き来可能であるため、高周波側の第２オリフィス流路を利用した特性の実現が可能である。また、比較的振幅が大きい入力により弁部材が撓み変形する場合、主液室側が正圧となる圧縮方向における入力に対しては、高周波数側の第２オリフィス流路が閉塞されることにより、低周波数側の第１オリフィス流路のみを介して液体が流動するので、低周波数側に高い減衰性能の確保が可能となる。一方、主液室側が負圧となる拡張方向における入力に対しては、第２オリフィス流路は開放状態であるため、第２オリフィス流路を介して副液室側から主液室側への液体の供給が可能となり、主液室内の過度な負圧の発生に対する圧力緩和を行うことができる。

すなわち、主液室側が負圧となる拡張方向の入力に対しては、第２オリフィス流路は開放状態となっているため、副液室側から主液室側に液体が供給される。そのため、主液室内の過度な負圧が抑制され、飽和蒸気圧になりづらくなるので、キャビテーションの発生を抑えることができる。

この態様においては、前記の閉塞可能な開口が、前記第２オリフィス流路の主液室側の開口であり、前記弁部材が、前記仕切り体の主液室側において、前記主液室側の開口に対向させて設けられていることが好ましい。更には、前記仕切り体の主液室側に前記弁部材を収容する弁収容凹部が設けられ、該弁収容凹部の底面に前記第２オリフィス流路の主液室側の開口が設けられ、前記弁部材は、前記外周部が前記弁収容凹部の側壁部に保持されて、前記可撓性膜部が前記主液室の室壁の一部を構成するよう設けられていることが好ましい。このように、弁部材の主液室側に第２オリフィス流路を設けずに、弁部材の可撓性膜部を主液室側に開かれた構成とすることにより、弁部材を主液室側への撓み変形時に常時開放状態とする構成を容易に実現することができる。また、可撓性膜部が仕切り体に接触する回数が半減するため、打音に対する低減効果も期待できる。

上記態様において、前記可撓性膜部は、前記開口に対して重ならない位置の膜面に、前記可撓性膜部が撓み変形することで前記弁収容凹部の底面との間で圧縮される突起が設けられてもよい。このように弁部材の可撓性膜部に突起を設けることで、弁部材の撓み変形後の復元力をより大きくすることが可能となる。そのため、撓み変形後の弁部材の復帰をより確実にして、第２オリフィス流路を確実に開放状態とすることができる。また、弁部材の撓み変形時においても、突起周辺の膜部分の変位を抑制して、第２オリフィス流路の閉塞時における弁部材と仕切り体の壁面との接触面積を小さくすることができ、また、接触のタイミングをずらすことができ、異音の低減に効果を発揮する。

この場合、前記貫通穴が、前記可撓性膜部の中央に位置する前記栓部分を取り囲む円周上の複数箇所に並設され、前記突起が、前記円周上の複数箇所において前記貫通穴と交互に設けられてもよい。このように複数の貫通穴と突起を周上に交互に設けることにより、撓み変形後の弁部材の復元力を高めるとともに、異音低減効果に優れる。

本発明の他の態様として、前記副液室が、前記第２取付具に取り付けられた第１ダイヤフラムが室壁の一部をなす第１副液室と、前記仕切り体に設けられた第２ダイヤフラムが室壁の一部をなす第２副液室とからなり、前記仕切り体が、前記主液室と前記第１副液室とを仕切り、前記仕切り体の前記第１副液室側に前記第２ダイヤフラムによって前記第１副液室から仕切られた前記第２副液室が設けられ、前記第１オリフィス流路が前記主液室と前記第１副液室とを連通させて設けられ、前記第２オリフィス流路が前記主液室と前記第２副液室とを連通させて設けられてもよい。

本発明によれば、複数のオリフィス流路を備える液封入式防振装置において、液体の流れを規制することによる特性の切り替えを可能としつつ、主液室内の過度な負圧の発生に対する圧力緩和を行うことができる。

第１の実施形態に係る液封入式防振装置の縦断面図 同実施形態の仕切り体の断面図 同仕切り体の要部拡大断面図 同仕切り体の弁部材の平面図 同仕切り体の仕切り体本体の平面図 主液室の圧縮方向での入力時における仕切り体の要部拡大断面図（第２オリフィス流路の閉塞状態） 主液室の拡張方向での入力時における仕切り体の要部拡大断面図（第２オリフィス流路の開放状態） 第２実施形態に係る仕切り体の要部拡大断面図 主液室の圧縮方向での入力時における第２実施形態の仕切り体の要部拡大断面図（第２オリフィス流路の閉塞状態） （ａ）第２実施形態における弁部材の裏面側からみた斜視図、（ｂ）底面図、（ｃ）ａ−ａ線断面図 第３実施形態に係る仕切り体の要部拡大断面図 第４実施形態に係る仕切り体の要部拡大断面図 比較的小振幅時における液封入式防振装置の防振特性を表すグラフ 比較的大振幅時における液封入式防振装置の防振特性を表すグラフ

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

［第１の実施形態］
図１は、実施形態に係る液封入式防振装置１０の縦断面図である。この防振装置１０は、自動車のエンジンを支承するエンジンマウントであり、振動源であるエンジン側に取り付けられる上側の第１取付具１２と、支持側の車体に取り付けられる筒状をなす下側の第２取付具１４と、これら両取付具１２，１４の間に介設されて両者を連結するゴム弾性体からなる防振基体１６とを備えてなる。

第１取付具１２は、第２取付具１４の軸心部上方に配されたボス金具であり、径方向外方に向けてフランジ状に突出するストッパ部１８が形成されている。また、上端部にはボルト穴２０が設けられ、不図示のボルトを介してエンジン側に取り付けられるよう構成されている。

第２取付具１４は、防振基体１６が加硫成形される円筒状の筒状金具２２とカップ状の底金具２４とからなり、底金具２４の中央部に下向きの取付ボルト２６が突設され、このボルト２６を介して車体側に取り付けられるように構成されている。筒状金具２２は、その下端部が底金具２４の上端開口部に対し、かしめ部２８によりかしめ固定されている。符号３０は、筒状金具２２の上端部にかしめ固定されたストッパ金具であり、第１取付具１２のストッパ部１８との間でストッパ作用を発揮する。また、符号３２は、ストッパ金具３０の上面を覆うストッパゴムである。

防振基体１６は円錐台形状に形成され、その上端部が第１取付具１２に、下端部が筒状金具２２の上端開口部にそれぞれ加硫接着されている。この防振基体１６の下端部に、筒状金具２２の内周面を覆うゴム膜状のシール壁部３４が連なっている。

第２取付具１４には、防振基体１６の下面に対して軸方向Ｘに対向配置されて当該下面との間に液体封入室３６を形成する可撓性ゴム膜からなる第１ダイヤフラム３８が取り付けられ、液体封入室３６に水やエチレングリコール、シリコーンオイル等の液体が封入されている。第１ダイヤフラム３８は、外周部に環状の補強金具３９を備え、該補強金具３９を介して上記かしめ部２８に固定されている。

第２取付具１４の内側に設けられた上記液体封入室３６は、仕切り体４０により、防振基体１６側（即ち、上側）の主液室４２と、第１ダイヤフラム３８側（即ち、下側）の第１副液室４４とに仕切られている。主液室４２は、防振基体１６が室壁の一部をなす液室であり、第１副液室４４は、第１ダイヤフラム３８が室壁の一部をなす液室である。第１ダイヤフラム３８の下側には、底金具２４の内側に空気室４６が設けられている。

仕切り体４０は、平面視円形状をなして筒状金具２２の内側にシール壁部３４を介して嵌着された樹脂や金属等の剛性材料からなる仕切り体本体４８と、該仕切り体本体４８の下面側に当接配置された仕切り受板５０とで構成されている。仕切り受板５０は、中央部の円形の開口を持つ円板状の金具であり、該中央開口部に可撓性ゴム膜からなる第２ダイヤフラム５２が加硫成形により一体に設けられている。そして、仕切り受板５０を、第１ダイヤフラム３８の補強金具３９とともに、上記かしめ部２８で固定することにより、仕切り体本体４８は、シール壁部３４に設けられた段部３４Ａと仕切り受板５０との間で軸方向Ｘに挟まれた状態に保持されている。

仕切り体４０の第１副液室４４側には、第２ダイヤフラム５２によって第１副液室４４から仕切られた第２副液室５４が設けられている。詳細には、仕切り体本体４８の下面中央部には、図２，５に示されるように、円形の凹所５５が設けられ、該凹所５５を下方から第２ダイヤフラム５２で液密に塞ぐことにより、第２ダイヤフラム５２が室壁の一部をなす平面視円形状の第２副液室５４が形成されている。

主液室４２と第１副液室４４は、絞り流路である第１オリフィス流路５６を介して互いに連通されている。第１オリフィス流路５６は、この例では車両走行時のシェイク振動を減衰するために、シェイク振動に対応した低周波数域（例えば、５〜１５Ｈｚ程度）にチューニングされた低周波側オリフィスである。すなわち、第１オリフィス流路５６を通じて流動する液体の共振作用に基づく減衰効果がシェイク振動の入力時に有効に発揮されるように、流路の断面積及び長さを調整することによってチューニングされている。

第１オリフィス流路５６は、仕切り体４０の外周側に設けられている。詳細には、仕切り体４０の外周部に設けられた外向きに開かれた第１オリフィス形成溝５８（図２参照）と、上記シール壁部３４との間で、周方向Ｃ（図５参照）に延びる第１オリフィス流路５６が形成されている。第１オリフィス通路５６は、図５に示すように、周方向Ｃの一端に、主液室４２に対して開口する主液室側開口５６Ａを備えるとともに、周方向Ｃの他端に、第１副液室４４に対して開口する副液室側開口５６Ｂを備え、主液室４２と第１副液室４４の双方に対して常時閉塞されることなく連通している常時連通状態のオリフィス流路である。

主液室４２と第２副液室５４は、絞り流路である第２オリフィス流路６０を介して互いに連通されている。第２オリフィス流路６０は、第１オリフィス流路５６よりも高周波数域にチューニングされた高周波側オリフィスであり、この例ではアイドル時（車両停止時）のアイドル振動を低減するために、アイドル振動に対応した高周波数域（例えば、１５〜５０Ｈｚ程度）にチューニングされている。すなわち、第２オリフィス流路６０を通じて流動する液体の共振作用に基づく低動ばね効果がアイドル振動の入力時に有効に発揮されるように、流路の断面積及び長さを調整することによってチューニングされている。

第２オリフィス流路６０は、仕切り体４０の内周側に設けられており、図２，５に示すように、仕切り体４０の厚み方向（この例では上記軸方向Ｘと同じ。）に延びる第１流路部６０Ａと、仕切り体４０の第１副液室４４側において第１流路部６０Ａに接続されて第２副液室５４の周りに沿って延びる第２流路部６０Ｂとで構成されている。第２オリフィス流路６０は、第１流路部６０Ａの上端で主液室４２に開口し、第１流路部６０Ａの下端に第２流路部６０Ｂの一端が接続され、第２流路部６０Ｂの他端が第２副液室５４に接続されることで、主液室４２と第２副液室５４との間を連通している。第２流路部６０Ｂは、仕切り体本体４８の下面に凹設された溝を、仕切り受板５０の上面において第２ダイヤフラム５２の外周部から一体に連設されたシールゴム部６２により液密にシールすることによって形成されている。

この防振装置１０は、図２に示すように、第２オリフィス流路６０を開閉するゴム弾性体からなる円板状（円形膜状）の弁部材６４を備える。弁部材６４は、この例では、仕切り体４０の主液室４２側において、第２オリフィス流路６０の主液室４２側への開口６０Ｃ（即ち、第１流路部６０Ａの上端に位置して主液室４２に対して開かれた開口部）を開閉するものであり、第２オリフィス流路６０の流れ方向に直交するように、上記開口６０Ｃの主液室４２側に対向して設けられている。

弁部材６４は、図３に示すように、仕切り体４０に液密（即ち、液体がリークしないよう）に保持された外周部６４Ａと、該外周部６４Ａの内側において薄肉膜状をなす可撓性膜部６４Ｂとで構成されている。外周部６４Ａは全周にわたって厚肉状をなしている（図４参照）。可撓性膜部６４Ｂは、厚肉の外周部６４Ａの厚み方向（軸方向Ｘ）の中間位置において、その内周面間を塞ぐように形成されている。

可撓性膜部６４Ｂは、第２オリフィス流路６０の上記開口６０Ｃに対して主液室４２側に間隔をおいて対向配置された栓部分６６を備え、該栓部分６６が可撓性膜部６４Ｂの撓み変形により上記開口６０Ｃを閉塞するよう構成されている。詳細には、可撓性膜部６４Ｂは、主液室４２と第２副液室５４との間の液圧差及びそれに基づく第２オリフィス流路６０内の液流動によって、図３に示す中立位置から軸方向Ｘに撓み変形（弾性変形）し、これにより、図６に示すように、第２オリフィス流路６０の上記開口６０Ｃを閉塞するよう構成されている。従って、可撓性膜部６４Ｂは、上記開口６０Ｃに対向する中央部が、該開口６０Ｃを閉塞する栓部分６６となっている。

可撓性膜部６４Ｂは、図３，４に示すように、上記開口６０Ｃに対して重ならない位置、即ち第２オリフィス流路６０の流れ方向に沿う軸方向Ｘからみてラップしないように、第２オリフィス流路６０を連通させる複数の貫通穴６８を備える。貫通穴６８は、可撓性膜部６４Ｂの中央に位置する栓部分６６を取り囲む円周上の複数箇所に並設されており、この例では、等間隔にて４個の円形の貫通穴６８が設けられている。貫通穴６８は、可撓性膜部６４Ｂが上記開口６０Ｃから離間した状態、即ち栓部分６６が該開口６０Ｃを開放した状態（図３参照）で、該貫通穴６８を通って第２オリフィス流路６０内に液体が流動し、これにより第２オリフィス流路６０を開放させるよう構成されている。貫通穴６８の開口面積は、貫通穴６８において絞り効果が発揮されないように、その総面積が、第２オリフィス流路６０の断面積、即ち上記開口６０Ｃの面積よりも大きく設定されている。

かかる弁部材６４を収容するために、仕切り体４０の主液室４２側には弁収容凹部７０が設けられている。弁収容凹部７０は、主液室４２側に開かれた平面視円形の凹部であり、仕切り体本体４８の上面に段付き凹状に形成されている（図５参照）。弁収容凹部７０の底面７０Ａの中央部に、第２オリフィス流路６０の上記開口６０Ｃが設けられている。

また、弁収容凹部７０の側壁部７０Ｂに弁部材６４の外周部６４Ａに保持されている。詳細には、弁収容凹部７０の開口側に、金属や樹脂等の剛性材料からなるリング状の係止部材７２を内嵌固定することにより、弁部材６４の外周部６４Ａが弁収容凹部７０の底面７０Ａと係止部材７２の下面との間で液密に挟持された状態にて、弁部材６４は弁収容凹部７０内に保持されている。これにより、弁部材６４は、弁収容凹部７０内において、上記開口６０Ｃの上側を覆うように、該開口６０Ｃよりも主液室４２側に設けられている。

係止部材７２は、弁部材６４の可撓性膜部６４Ｂに対応する中空部（即ち、開口部）７２Ａを持つリング状部材である。従って、可撓性膜部６４Ｂの上方（即ち、主液室４２側）には、可撓性膜部６４の撓み変形を規制する部材は設けられていない。そのため、弁収容凹部７０に収容された弁部材６４は、可撓性膜部６４Ｂが主液室４２の室壁の一部を構成しており、主液室４２の液圧が可撓性膜部６４Ｂの上面全体に直接及ぼされるように構成されている。

図３に示すように、弁収容凹部７０の底面７０Ａには、弁部材６４の厚肉の外周部６４Ａの内周面に当接して当該外周部６４Ａの内方への変位を規制するリング状の規制突起７４が設けられている。

以上よりなる液封入式防振装置１０であると、所定振幅未満の振動入力（例えば、停車したアイドル時のように、第２オリフィス流路６０で液柱共振を生じさせる、比較的微振幅で高周波数域の振動入力）に対しては、主液室４２と第２副液室５４との液圧差が小さく、第２オリフィス流路６０内の液の流れが小さいため、弁部材６４の可撓性膜部６４Ｂは液圧ないし液流れによってほとんど撓み変形しない。そのため、図３に示すように、可撓性膜部６４Ｂが第２オリフィス流路６０の上記開口６０Ｃから離間して第２オリフィス流路６０を開放状態に維持するので、弁部材６４に設けた貫通穴６８を通じて第２オリフィス流路６０内の液体が主液室４２と第２副液室５４間を行き来可能である。よって、高周波側の第２オリフィス流路６０を通じての液体の共振作用により、アイドル振動に対する優れた防振効果が発揮される。

一方、所定振幅以上の振動入力（例えば、車両走行時のシェイク振動のように、第１オリフィス流路５６で液柱共振を生じさせる、比較的大振幅で低周波数域の振動、及びこれよりも大振幅の振動入力）に対しては、弁部材６４は、主液室４２の圧縮方向での入力と拡張方向での入力とでその作用が異なる。すなわち、主液室４２が正圧となる圧縮方向（第１取付具１２と第２取付具１４とが互いに近づく方向）の入力に対しては、図６に示すように、主液室４２と第２副液室５４との液圧差が大きく、第２オリフィス流路６０内の液の流れが大きいため、可撓性膜部６４Ｂは液圧ないし液流れによって下方に撓み変形し、栓部分６６が第２オリフィス流路６０を閉塞する。逆に、主液室４２が負圧となる拡張方向（第１取付具１２と第２取付具１４とが互いに離れる引張方向）の入力に対しては、図７に示すように、可撓性膜部６４Ｂは上方に撓み変形するものの、上方には撓み変形を規制する壁部がないため、第２オリフィス流路６０は開放されたままとなる。なお、図６，７において符号Ｌは液体の流れを示す。

そのため、第１オリフィス流路５６で液柱共振を生じさせる車両走行時のシェイク振動に対しては、可撓性膜部６４Ｂが上下に撓み変形し、そのうち、下方、即ち圧縮方向の入力に対して、図６に示すように第２オリフィス流路６０を閉塞する。これにより、圧縮方向の入力に対し、低周波数側の第１オリフィス流路のみを介して液体が主液室４２から第１副液室４４に流れ込むので、第１オリフィス流路５６を流動する液体の共振作用に基づき、シェイク振動に対して高い減衰性能が発揮される。

一方、主液室４２の液圧がキャビテーションを生じるおそれのある規定値よりも低くなったとき、即ち過大な負圧状態になったときには、図７に示すように、可撓性膜部６４Ｂが主液室４２側に撓み変形して、第２オリフィス流路６０は開放状態に維持されるので、可撓性膜部６４Ｂに設けられた貫通穴６８から主液室４２側に液体を供給することができる。よって、主液室４２は飽和蒸気圧になりづらくなり、キャビテーションの発生を抑えることができる。

以上のように上記実施形態では、シェイク振動に対し、圧縮方向の入力に対してのみ第２オリフィス流路６０が閉塞され、拡張方向の入力に対しては第２オリフィス流路６０は閉塞されず、開放されたままである。そのため、拡張方向の入力時に第２オリフィス流路６０を介して液流動が生じ、第１オリフィス流路５６による減衰効果を低減させることが懸念される。しかしながら、驚くべきことに、拡張方向の入力時において第２オリフィス流路６０を開放させたままでも、閉塞させる場合と同等の防振特性が得られていた。

図１３，１４は、上記実施形態の液封入式防振装置１０の防振特性を示すグラフである。比較例１は、弁部材６４の主液室４２側にも第２オリフィス流路６０の開口を設けて、圧縮方向の入力だけでなく、拡張方向の入力に対しても第２オリフィス流路６０を閉塞するようにし（上記特許文献１の可撓栓部材に相当）、その他は実施形態と同様のオリフィス構成を持つ防振装置の例である。また、比較例２は、弁部材６４を省略しその他は実施形態と同様のオリフィス構成を持つ防振装置の例である。

図１３に示すように、比較的小振幅（±０．０５ｍｍ）においては、実施形態の特性（貯蔵バネ定数Ｋｄ及び減衰係数Ｃ）と、比較例１の特性（貯蔵バネ定数Ｋｄ’及び減衰係数Ｃ’）と、比較例２の特性（貯蔵バネ定数Ｋｄ”及び減衰係数Ｃ”）はほぼ同じであった。

一方、比較的大振幅（±０．５０ｍｍ）においては、図１４に示すように、実施形態の特性（Ｋｄ，Ｃ）と比較例１の特性（Ｋｄ’，Ｃ’）は、比較例２の特性（Ｋｄ”，Ｃ”）に対し、低周波数側でより高い減衰性能が確保されており、よって、第２オリフィス流路６０を閉塞する機構を有しない比較例２に対する優れた効果、即ち、弁部材６４が第２オリフィス流路６０の閉塞することによる効果が示されていた。しかも、この場合、実施形態の特性（Ｋｄ，Ｃ）と比較例１の特性（Ｋｄ’，Ｃ’）との間にはほとんど差がなく、同等の特性が得られていた。このことから、圧縮方向の入力に対してのみ第２オリフィス流路６０を閉塞し、拡張方向の入力に対しては常時開放状態とした場合でも、両方閉塞させる場合と同等の防振特性が得られることが分かる。

この点を更に確認するために、上記実施形態と比較例１の各防振装置につき、振幅＝±０．５０ｍｍの場合について、圧縮側及び引張側の変位と動荷重との関係を表すリサージュ図形を得た。リサージュ図形は、周波数＝６．５Ｈｚ（Ｋｄが最小を示す周波数）、１０Ｈｚ、１１．５Ｈｚ（Ｃが最大を示す周波数）、１５Ｈｚ、１７Ｈｚ（Ｋｄが最大を示す周波数）、５０Ｈｚについてそれぞれ求めた。その結果、実施形態と比較例１とのリサージュ図形はほぼ同一であり、両者の間で差異は認められなかった。

以上より、本実施形態であると、主液室４２の液圧の絶対値が規定値以下であるような通常使用領域においては、ゴム弾性膜からなる弁部材６４の撓み変形により第２オリフィス流路６０の開閉を行うことで、安価かつコンパクトな構造で特性の切り替えを行うことができる。しかも、主液室４２が負圧となる拡張方向の入力に対しては第２オリフィス流路６０が常時開放状態となっているので、シェイク振動を超えるような大振幅の振動が入力したときに、第２副液室５４から主液室４２に液体が供給され、キャビテーションの発生を抑えることができる。

また、本実施形態であると、弁部材６４の可撓性膜部６４Ｂは、圧縮方向の入力の場合だけ、剛体である仕切り体４０に接触し、拡張方向の入力に対してはそのような剛体に接触しないので、可撓性膜部６４Ｂが剛体に接触する回数が半減し、よって、打音を低減する効果も期待できる。

［第２の実施形態］
図８〜１０は、第２実施形態に係る液封入式防振装置に関する図である。この例では、弁部材６４の可撓性膜部６４Ｂに突起７６を設けた点で上記第１の実施形態とは異なる。

すなわち、可撓性膜部６４Ｂには、第２オリフィス流路６０の上記開口６０Ｃに対して重ならない位置の膜面に、可撓性膜部６４Ｂが撓み変形することで、弁収容凹部７０の底面７０Ａとの間で圧縮される複数の突起７６が設けられている。突起７６は、図１０に示すように、錐体状、この例では円錐状をなしており、上記貫通穴６８と同じ円周上において、貫通穴６８と交互に設けられている。突起７６は、この例では、弁部材６４の中立位置において、その先端、即ち錐体の頂部が弁収容凹部７０の底面７０Ａに、略当接するように形成されているが、中立位置では当接しないように設定することもできる。

このように突起７６を設けたことにより、図９に示すように可撓性膜部６４Ｂが撓み変形したときに、突起７６が弁収容凹部７０の底面７０Ａとの間で圧縮される。この圧縮された突起７６の反発力により、弁部材６４の撓み変形後の復元力をより大きくすることが可能となるので、撓み変形後の弁部材６４の復帰をより確実にして、第２オリフィス流路６０を確実かつスムーズに開放状態とすることができる。

また、弁部材６４の撓み変形時においても、図９に示すように、突起７６の周辺の可撓性膜部６４Ｂの変位を抑制して、第２オリフィス流路６０の閉塞時における弁部材６４と弁収容凹部７０の底面７０Ａとの接触面積を小さくすることに加え、接触タイミングをずらすことができる。そのため、弁部材６４と上記底面７０Ａとの衝突による異音の低減に効果を発揮することができる。

また、弁部材６４において貫通穴６８と突起７６を同一円周上に交互に複数設けたので、撓み変形後の弁部材６４の復元力を高めることができ、また底面７０Ａとの接触面積の減少かつ接触タイミングをずらすことによる異音低減効果にも優れる。その他の構成及び作用効果は第１の実施形態と同様であり、説明は省略する。

なお、上記実施形態では、突起７６を可撓性膜部６４Ｂの下面のみに設けたが、上下両面に設けてもよい。この場合、上面に設けた突起は、弁収容凹部７０の底面７０Ａとの圧縮による上記作用効果を奏するものではないが、上下両面に設けておければ、弁部材６４を仕切り体４０に組み付ける際の表裏の方向性がなくなり、組み付け作業性を向上することができる。

［第３の実施形態］
図１１は、第３の実施形態の液封入式防振装置に関する図である。この例では、弁収容凹部７０の底面７０Ａにおいて、第２オリフィス流路６０の上記開口６０Ｃの周縁部に軸方向Ｘに突出する環状凸部７８を設けた点で、上記第２の実施形態とは異なる。

すなわち、この例では、上記開口６０Ｃの周縁部は、上記突起７６が当たる周りの底面７０Ａに対して可撓性膜部６４Ｂ側に突出することで、環状凸部７８として形成されている。環状凸部７８は、円形の上記開口６０Ｃを全周にわたって取り囲む平面視円形状をなしている。環状凸部７８の先端面は平坦であり、この平坦な先端面と該先端面に対向する弁部材６４の中央部の栓部分６６との間に、軸方向Ｘで所定のクリアランスが確保されている。

このように環状凸部７８を設けたことにより、栓部分６６とこれが閉塞する開口６０Ｃとのクリアランスを、環状凸部７８の高さを設定することで、簡単に調整することが可能となる。そのため、第２オリフィス流路６０が閉塞される領域（入力振幅等）の調整が容易となる。また、環状凸部７８を設けたことにより、栓部分６６が開口６０Ｃを閉塞するまでのストロークが小さくなり、接触時の衝撃を緩和することができる。また、環状凸部７８の存在により、弁部材６４と弁収容凹部７０の底面７０Ａとの接触を、当該環状凸部７８に限定することも可能となり、接触面積の低減による異音レベルの低減も可能となる。その他の構成及び作用効果は第２の実施形態と同様であり、説明は省略する。

［第４の実施形態］
図１２は、第４の実施形態の液封入式防振装置に関する図である。この例では、弁収容凹部７０の底面７０Ａに環状凸部７８を設ける代わりに、これに対向する弁部材６４の可撓性膜部６４Ｂに環状凸部８０を設けた点で上記第３の実施形態とは異なる。

すなわち、この例では、第２オリフィス流路６０の上記開口６０Ｃの周縁部に対向する可撓性膜部６４Ｂの膜面に、該開口６０Ｃを取り囲むように全周にわたって延びる環状凸部８０が設けられている。環状凸部８０は、可撓性膜部６４Ｂの中央部に相当する栓部分６６の外周部に沿って平面視円形状に設けられており、上記貫通穴６８及び突起７６よりも径方向内側に設けられている。また、環状凸部８０は、突起７６よりも突出高さが低く設定されており、開口６０Ｃ周縁の底面７０Ａとの間に、軸方向Ｘで所定のクリアランスが確保されている。

このように弁部材６４に環状凸部８０を設けた場合でも、弁部材６４とこれが閉塞する開口６０Ｃとのクリアランスを、環状凸部８０の高さを設定することで、簡単に調整することが可能となり、第２オリフィス流路６０が閉塞される領域（入力振幅等）の調整が容易となる。また、環状凸部８０を設けたことにより、弁部材６４が開口６０Ｃを閉塞するまでのストロークが小さくなり、接触時の衝撃を緩和することができる。また、環状凸部８０の存在により、弁部材６４と底面７０Ａとの接触を、当該環状凸部８０に限定することも可能となり、接触面積の低減による異音レベルの低減も可能となる。その他の構成及び作用効果は第２の実施形態と同様であり、説明は省略する。

［その他の実施形態］
上記実施形態では、第２副液室５４を設けて、第２オリフィス流路６０を主液室４２と第２副液室５４とを連通させて設けたが、副液室として第１副液室４４のみを設け、第２オリフィス流路６０を、第１オリフィス流路５６と同様、主液室４２と第１副液室４４とを連通させて設けた場合にも、同様に本発明を適用することができる。このように、第２オリフィス流路は、主液室といずれかの副液室とを連通させるものであればよく、副液室の数等は特に限定されない。

また、上記実施形態では、仕切り体４０の主液室４２側において、第２オリフィス流路６０の主液室４２側への開口６０Ｃを弁部材６４により開閉するように構成した。

このような弁部材６４は、仕切り体４０の内部に設けることもできる。すなわち、可撓性膜部６４Ｂの表裏両側のうちいずれか一方側のみに、可撓性膜部６４Ｂの撓み変形により開閉可能な第２オリフィス流路６０の開口が設けられていれば、弁部材６４の位置は特に限定されない。例えば、仕切り体４０の内部に弁収容室を設けて、該弁収容室内に弁部材を設ける場合、弁収容室の上下面に設けられた第２オリフィス流路６０の開口のうち、いずれか一方の開口に寄せて弁部材を設けることにより、当該一方の開口のみを開閉し、他方の開口は最大限に撓み変形しても閉塞しないように構成することができる。あるいはまた、他方の開口との間に格子状の変位規制部材を介在させて、液体の流れを規制することなく、弁部材の撓み変形のみを規制するようにすることもできる。このような格子状の変位規制部材は、上記第１〜第４の実施形態においても、可撓性膜部６４Ｂの上方（主液室４２側）に設けて、過度な可撓性膜部６４Ｂの撓み変形を規制して、その耐久性を確保するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、シェイク振動とアイドル振動を対象としたが、本発明は、これに限らず、周波数の異なる種々の振動に対して適用することができる。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。

本発明は、エンジンマウントの他、例えば、モータなど他のパワーユニットを支承するマウント、ボディマウント、デフマウントなど、種々の防振装置に利用することができる。

１０…液封入式防振装置、 １２…第１取付具、 １４…第２取付具、
１６…防振基体、 ３６…液体封入室、 ３８…第１ダイヤフラム、
４０…仕切り体、 ４２…主液室、 ４４…副液室、
５２…第２ダイヤフラム、 ５４…第２副液室、 ５６…第１オリフィス流路、
６０…第２オリフィス流路、 ６０Ｃ…主液室側への開口、
６４…弁部材、 ６４Ａ…外周部、 ６４Ｂ…可撓性膜部、
６６…栓部分、 ６８…貫通穴、
７０…弁収容凹部、 ７０Ａ…底面、 ７６…突起、
Ｘ…軸方向、 Ｃ…周方向

Claims (6)

1. 振動源側と支持側の一方に取り付けられる第１取付具と、
   振動源側と支持側の他方に取り付けられる第２取付具と、
   前記第１取付具と第２取付具との間に介設されたゴム状弾性体からなる防振基体と、
   前記防振基体が室壁の一部をなす液体が封入された主液室と、
   ゴム状弾性膜からなるダイヤフラムが室壁の一部をなす液体が封入された少なくとも１つの副液室と、
   前記主液室といずれかの副液室とを連結する第１オリフィス流路と、
   前記第１オリフィス流路よりも高周波数域にチューニングされて前記主液室といずれかの副液室とを連結する第２オリフィス流路と、
   前記主液室といずれかの副液室とを仕切るとともに、前記第２オリフィス流路が形成された仕切り体と、
   前記第２オリフィス流路を開閉するゴム状弾性膜からなる弁部材と、
   を備え、
   前記弁部材は、外周部が前記仕切り体に液密に保持されるとともに、前記外周部よりも内側の可撓性膜部に、前記第２オリフィス流路の開口に対して間隔をおいて対向配置されて前記可撓性膜部の撓み変形により前記開口を閉塞する栓部分と、前記開口に対して重ならない位置に設けられて前記第２オリフィス流路を連通させる貫通穴とが設けられ、
   前記可撓性膜部の表裏両側のうちいずれか一方側のみに、前記可撓性膜部の撓み変形により閉塞可能な前記第２オリフィス流路の開口が設けられ、
   前記弁部材は、所定振幅未満の振動入力に対しては前記可撓性膜部が前記開口から離間して前記第２オリフィス流路を開放状態に維持する一方、所定振幅以上の振動入力に際し、前記主液室の圧縮方向における入力に対しては前記可撓性膜部の撓み変形により前記栓部分が前記第２オリフィス流路を閉塞し、前記主液室の拡張方向における入力に対しては前記第２オリフィス流路の開放状態を維持するよう構成された
   ことを特徴とする液封入式防振装置。
2. 前記の閉塞可能な開口が、前記第２オリフィス流路の主液室側の開口であり、前記弁部材が、前記仕切り体の主液室側において、前記主液室側の開口に対向させて設けられたことを特徴とする請求項１記載の液封入式防振装置。
3. 前記仕切り体の主液室側に前記弁部材を収容する弁収容凹部が設けられ、該弁収容凹部の底面に前記第２オリフィス流路の主液室側の開口が設けられ、前記弁部材は、前記外周部が前記弁収容凹部の側壁部に保持されて、前記可撓性膜部が前記主液室の室壁の一部を構成するよう設けられたことを特徴とする請求項２記載の液封入式防振装置。
4. 前記可撓性膜部は、前記開口に対して重ならない位置の膜面に、前記可撓性膜部が撓み変形することで前記弁収容凹部の底面との間で圧縮される突起が設けられたことを特徴とする請求項３記載の液封入式防振装置。
5. 前記貫通穴が、前記可撓性膜部の中央に位置する前記栓部分を取り囲む円周上の複数箇所に並設され、前記突起が、前記円周上の複数箇所において前記貫通穴と交互に設けられたことを特徴とする請求項４記載の液封入式防振装置。
6. 前記副液室が、前記第２取付具に取り付けられた第１ダイヤフラムが室壁の一部をなす第１副液室と、前記仕切り体に設けられた第２ダイヤフラムが室壁の一部をなす第２副液室とからなり、前記仕切り体が、前記主液室と前記第１副液室とを仕切り、前記仕切り体の前記第１副液室側に前記第２ダイヤフラムによって前記第１副液室から仕切られた前記第２副液室が設けられ、前記第１オリフィス流路が前記主液室と前記第１副液室とを連通させて設けられ、前記第２オリフィス流路が前記主液室と前記第２副液室とを連通させて設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液封入式防振装置。

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