JP6343486B2 - 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し、特に第２オリフィスによる防振性能を向上できる液封入式防振装置に関するものである。

エンジン等の振動源を車体に支持する防振装置として、例えば特許文献１に開示される液封入式防振装置が知られている。特許文献１に開示される液封入式防振装置は、振動源側（エンジン側）に取り付けられる第１取付具と、車体側（支持側）に取り付けられる第２取付具と、第１取付具と第２取付具との間に介設される防振基体とを備えて構成される。防振基体は、主液室の室壁の一部を構成する。液封入式防振装置は、主液室と仕切体によって仕切られると共に第１ダイヤフラム及び第２ダイヤフラムが室壁の一部を構成する第１副液室および第２副液室を備え、第１オリフィスは主液室と第１副液室とを連通し、第２オリフィスは主液室と第２副液室とを連通する。

第２オリフィスは、第１オリフィスより高周波数域で液体の共振現象が発生するように設定される。例えば、第１オリフィスは、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周波数域（例えば５〜１５Ｈｚ程度）にチューニングされる。第２オリフィスは、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周波数域（例えば１５〜５０Ｈｚ程度）にチューニングされると共に、ゴム状弾性膜からなる弁部材により開閉可能に構成される。

弁部材は、仕切体に外周部が保持され、第２オリフィスの流れ方向の中間位置に設けられる弁収容室に配設される。弁収容室は、第２オリフィスの開口部が室壁に形成される。弁収容室に配設される弁部材は、第２オリフィスの液流動により撓み変形する可撓性膜部と、その可撓性膜部の中心の厚さ方向両側に突設される筒状の弁部とを備えている。弁部材は、第２オリフィスの液流動により可撓性膜部が撓み変形することで、弁収容室の室壁に形成された開口部が、弁部の先端が室壁に当接することによって閉塞される。

この液封入式防振装置では、車両の走行時に比較的大振幅のシェイク振動が入力されると、第２オリフィスを流動する液体の作動力により可撓性膜部が撓み変形されて、弁部により第２オリフィスが閉塞される。液体は第１オリフィスを通って主液室と第１副液室との間を行き来できるので、第１オリフィスを流動する液体の共振作用に基づき、シェイク振動に対する高い減衰性能が発揮される。

また、車両停止時に、シェイク振動より周波数が高く比較的小振幅のアイドル振動が入力される場合には、第２オリフィスを流動する液体の作動力は小さいので、可撓性膜部の撓み変形量は小さく、弁部によって第２オリフィスは閉塞されない。その結果、液体は第２オリフィスを通って主液室と第２副液室との間を行き来できるので、第２オリフィスを流動する液体の共振作用に基づき、アイドル振動に対する優れた防振性能が発揮される。

近年、アイドル振動（シェイク振動より周波数が高く比較的小振幅の振動）に対する防振性能をさらに向上させた液封入式防振装置の開発要求がある。その要求に応えるために、第２オリフィス内の液体の運動による動的ばね定数を低下させる手段がある。第２オリフィス内の液体の運動による動的ばね定数を低下させ、第２オリフィスによる防振性能を向上させるためには、第２オリフィスの断面積（開口部の面積）を大きくすることが有効である。第２オリフィスの断面積を大きくすることに伴い、弁部材は、第２オリフィス（開口部）を閉塞する弁部の径方向長さが大きくされる。

特開２０１２−１８９１６６号公報

しかしながら上述した技術では、可撓性膜部の外周部の径方向寸法および弁部の高さを変えずに弁部の径方向長さを大きくすると、可撓性膜部が撓み変形していない状態における弁部の先端と弁収容室の室壁との距離（軸方向の距離）が小さくなるという問題があった。弁部の先端と弁収容室の室壁との距離が小さくなると、弁収容室での損失が増加し、液封入式防振装置の防振性能が低下するおそれがある。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、第２オリフィスによる防振性能を向上できる液封入式防振装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段および発明の効果

この目的を達成するために請求項１記載の液封入式防振装置によれば、振動源側または支持側の一方に第１取付具が、振動源側または支持側の他方に第２取付具が取り付けられ、第１取付具と第２取付具との間にゴム状弾性体から構成される防振基体が介設される。防振基体が主液室の室壁の一部を構成し、ゴム状弾性膜から構成されるダイヤフラムが、少なくとも１つの副液室の一部を構成する。主液室および副液室に液体が封入され、副液室と主液室とが、第１オリフィスにより連通される。主液室および副液室の内のいずれか２つの液室間が第２オリフィスにより連通される。第２オリフィスは、第１オリフィスより高周波数域で共振するように設定される。副液室と主液室とを仕切る仕切体に、第２オリフィスと連通する弁収容室が、第２オリフィスの流れ方向の中間位置に設けられる。

弁部材は、ゴム状弾性膜から構成される部材であり、外周部が仕切体に保持され、第２オリフィスの液流動を遮るように弁収容室に配設される。弁収容室に配設された弁部材は、外周部の径方向内側に位置する可撓性膜部が、第２オリフィスの液流動により撓み変形される。可撓性膜部の厚さ方向両側に突設される筒状の２つの弁部は、第２オリフィスの液流動により可撓性膜部が受ける荷重が所定値になると、可撓性膜部の撓み変形により、弁収容室の室壁に開口する第２オリフィスの開口部の周囲の室壁に先端が当接する。弁部は、径方向長さが、開口部の径方向長さより大きくされるので、弁収容室の室壁に弁部の先端が当接すると、開口部が弁部で取り囲まれて開口部が閉塞される。

なお、弁部材は、弁部より径方向外側の可撓性膜部に連通孔が貫通形成されるので、開口部の周囲の室壁に弁部の先端が当接しない状態（開口部が開放された状態）では、液体は、開口部から連通孔を通って第２オリフィスを流動する。

弁部は、径方向長さが、可撓性膜部の外周縁の径方向長さの１／３以下に設定されるので、先行技術（特許文献１）と比較して、可撓性膜部が撓み変形していない状態における弁部の先端と弁収容室の室壁との距離を大きくできる。その結果、弁収容室での液体のエネルギー損失を小さくできる。よって、弁収容室で生じる損失によって液封入式防振装置の動特性が悪化することを防ぎ、液封入式防振装置の防振性能を向上できる効果がある。
弁部は、可撓性膜部が撓み変形する前の状態において、弁収容室の室壁から弁部の先端までの距離と弁部の周長とを乗じた面積が、開口部の面積の１／２以上に設定される。これにより、弁収容室の室壁から弁部の先端までの距離と弁部の周長とを乗じた面積が、開口部の面積の１／２より小さい場合と比較して、弁部での圧力損失等の損失を小さくできる。その結果、弁部で生じる損失によって液封入式防振装置の動特性が悪化することを防ぎ、液封入式防振装置の防振性能を向上できる効果がある。

請求項２記載の液封入式防振装置によれば、副液室は２つ以上形成されるので、請求項１の効果に加え、防振性能を設計する自由度を向上できる効果がある。

本発明の第１実施の形態における液封入式防振装置の軸方向断面図である。 仕切体の分解立体図である。 仕切体の分解立体図である。 （ａ）は仕切体本体の平面図であり、（ｂ）は仕切体本体の側面図であり、（ｃ）は仕切体本体の底面図であり、（ｄ）は仕切体本体の正面図である。 図４（ａ）のＶ−Ｖ線における仕切体本体の断面図である。 （ａ）は弁部材の平面図であり、（ｂ）は弁部材の側面図であり、（ｃ）は弁部材の底面図であり、（ｄ）は図６（ａ）のＶＩｄ−ＶＩｄ線における弁部材の断面図である。 弁部材の断面図である。 弁収容室および弁部材の断面図である。 （ａ）は比較例１における弁部と弁収容室の室壁との距離を示す模式図であり、（ｂ）は実施例１における弁部と弁収容室の室壁との距離を示す模式図であり、（ｃ）は距離の大きさと弁部材の変形による消費エネルギーとの関係を示す図である。 液封入式防振装置の動特性を示す図である。 図１０の一部を拡大して示した拡大図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施の形態における液封入式防振装置１の軸方向断面図である。液封入式防振装置１は、自動車のエンジンを弾性支持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第１取付具２と、支持側の車体に取り付けられる筒状の第２取付具７と、第１取付具２及び第２取付具７の間に介設されて互いに連結するゴム状弾性体から構成される防振基体５とを備えている。なお、図１に示す液封入式防振装置１は無負荷状態を示している。

第１取付具２は、第２取付具７の軸心上に配置されたボス金具であり、径方向外側に向けてフランジ状に突出するストッパ部３が設けられている。第１取付具２の軸心にボルト孔２ａが形成されており、第１取付具２は、ボルト孔２ａに螺着されるボルト（図示せず）を介してエンジン側に取り付けられる。

第２取付具７は、防振基体５が加硫成形される円筒状の筒状金具８と、筒状金具８の軸方向一端に配置されるカップ状の底金具９とを備えて構成される。底金具９に取付ボルト（図示せず）が突設され、その取付ボルトを介して車体側に取り付けられる。筒状金具８は、下端部が、底金具９の上端開口に対してかしめ部８ａによりかしめ固定され、上端部が、ストッパ金具４にかしめ固定される。ストッパ金具４は、第１取付具２のストッパ部３との間でストッパ作用を発揮する部材である。

防振基体５は略傘状に形成され、上端部が第１取付具２に、下端部が筒状金具８の上端開口部にそれぞれ加硫接着される。防振基体５は、筒状金具８の内周面を覆うゴム膜状のシール壁部６が下端部に連成されている。

第２取付具７は、防振基体５の軸方向Ｘの端面（下面）に対向配置される第１ダイヤフラム３０が取り付けられる。第１ダイヤフラム３０は、変位を生じる円形状の膜部３１と、膜部３１の外周に連成される外周部３２とを備え、可撓性を有するゴム状弾性膜から一体に構成される。外周部３２に、環状の補強金具３３が加硫接着されており、補強金具３３を介してかしめ部８ａに固定される。

防振基体５、筒状金具８及び第１ダイヤフラム３０により区画される密閉空間に液体が封入され、液室が形成される。液室は、仕切体１０により、防振基体５が室壁の一部を構成する主液室４１と、第１ダイヤフラム３０が室壁の一部を構成する第１副液室４２とに区画される。

仕切体１０は、軸方向Ｘ視が円形状に形成されると共にシール壁部６を介して筒状金具８の内周に嵌着される仕切体本体１１と、仕切体本体１１の軸方向Ｘの端面（下面）に当接配置される仕切受板１５とを備えて構成される。仕切受板１５は、厚さ方向（軸方向Ｘ）に貫通する開口部１５ａを有する円盤状の金具であり、外周部が、補強金具３３と共にかしめ部８ａに固定される。仕切体本体１１は、防振基体５とシール壁部６との境界に設けられた段部５ａと仕切受板１５との間で、軸方向Ｘに挟まれた状態に保持される。仕切体１０は、第１副液室４２側に、第２ダイヤフラム１８によって第１副液室４２から仕切られた第２副液室４３が設けられ、主液室４１側に、ゴム状弾性膜から構成される弁部材２０が設けられる。弁部材２０は、仕切体１０に形成された弁収容室４０内に配設される。

次に図２から図５を参照して仕切体１０について説明する。図２及び図３は仕切体１０の分解立体図である。図４（ａ）は仕切体本体１１の平面図であり、図４（ｂ）は仕切体本体１１の側面図であり、図４（ｃ）は仕切体本体１１の底面図であり、図４（ｄ）は仕切体本体１１の正面図である。図５は図４（ａ）のＶ−Ｖ線における仕切体本体１１の断面図である。

図２、図４（ａ）及び図５に示すように、仕切体本体１１は、略円柱状に形成される部材であり、平面視略円形状の大径凹部１１ａが上面（軸方向端面）に凹設され、大径凹部１１ａの軸方向端面に、大径凹部１１ａより小径の小径凹部１１ｂが段差状に凹設される。小径凹部１１ｂの底面部１２（軸方向端部）は、弁収容室４０の室壁を構成する部位であり、平面視して円形状の壁部１２ａが軸方向上側に向かって突設され、壁部１２ａの径方向内側の底面部１２の略中央に、底面部１２を厚さ方向（軸方向）に貫通する断面円形状の開口部１２ｂが形成されている。

小径凹部１１ｂは、弁部材２０が収装される部位であり、大径凹部１１ａは、略円盤状の蓋部材１６が内嵌固定される部位である。図２及び図３に示すように蓋部材１６は、底面部１２に対向して配置されることで弁収容室４０の室壁を構成する部材であり、蓋部材１６を厚さ方向（軸方向）に貫通する断面円形状の開口部１６ａが略中央に形成され、底面視して円形状の壁部１６ｂが軸方向下側に向かって突設される。

図２、図３及び図４（ａ）に示すように、仕切体本体１１は、大径凹部１１ａが凹設される上面の外周に主液室側開口１１ｃが切欠形成される。図２、図３及び図４（ｂ）に示すように、主液室側開口１１ｃは、仕切体本体１１の外周に凹設され周方向に延設される第１オリフィス形成溝１１ｄに連設される。図４（ｂ）及び図４（ｄ）に示すように、第１オリフィス形成溝１１ｄは、仕切体本体１１の外周に立設され軸方向に延設される軸方向壁１１ｅ，１１ｆにより流路が形成され、仕切体本体１１の下面の外周に切欠形成された副液室側開口１１ｊに連設される。

第１オリフィス形成溝１１ｄは、シール壁部６（図１参照）との間で絞り流路としての第１オリフィス４４を形成するための部位であり、第１オリフィス４４は、主液室側開口１１ｃ及び副液室側開口１１ｊを介して、主液室４１及び第１副液室４２に連通される。本実施の形態では、第１オリフィス４４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る。即ち、第１オリフィス４４を流動する液体の共振現象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、第１オリフィス４４の断面積、長さ、断面周長などが設定される。

図１、図３、図４（ｃ）及び図５に示すように、仕切体本体１１は下面に凹所１１ｋが凹設され、図３及び図４（ｃ）に示すように、凹所１１ｋの底面部１２に、第２オリフィス形成溝１３及び第３オリフィス形成溝１４が蛇行状に凹設される。図４（ｃ）に示すように、第２オリフィス形成溝１３及び第３オリフィス形成溝１４は、底面部１２に貫通形成された開口部１２ｂに各々の一端が連設される。

図３に示すように仕切体本体１１は、凹所１１ｋ内に、略円盤状の蓋状部材１７と、蓋状部材１７の外周から軸方向に延設される筒状部１７ｂに当接される円環状の環状体１９とが収装される。第２ダイヤフラム１８は、蓋状部材１７と環状体１９との間に液密に挟持されることにより、仕切体１０の下端側に保持される。

蓋状部材１７は、環状体１９との間で第２ダイヤフラム１８を保持すると共に、仕切体本体１１（底面部１２）との間で、第２オリフィス形成溝１３及び第３オリフィス形成溝１４によって、絞り流路としての第２オリフィス４５及び第３オリフィス４６（図１参照）を形成するための部材である。蓋状部材１７は、厚さ方向に貫通する開口部１７ａが形成されている。開口部１７ａは、仕切体本体１１の凹所１１ｋに蓋状部材１７が収装されると、第２オリフィス形成溝１３（図４（ｃ）参照）の他端１３ａに連設されるような位置に形成される。

図２及び図３に示すように、第２ダイヤフラム１８は、変位を生じる円形状の膜部１８ａと、膜部１８ａの外周の全周に亘って連成され膜部１８ａより厚肉に形成される外周部１８ｂとを備え、可撓性を有するゴム状弾性膜から一体に構成される。蓋状部材１７と環状体１９との間に第２ダイヤフラム１８が液密に挟持されることにより、蓋状部材１７と第２ダイヤフラム１８との間に第２副液室４３が設けられる。第２副液室４３は、連通孔２１ａ及び第２オリフィス４５（開口部１２ｂ，１６ａ，１７ａを含む）を介して、主液室４１に連通される。

第２オリフィス４５は、開口部１２ｂ，１６ａ，１７ａに連通されると共に、第１オリフィス４４よりも高周波数域にチューニングされたオリフィスである。本実施の形態では、第２オリフィス４５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る。即ち、第２オリフィス４５を流動する液体の共振現象に基づく減衰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、第２オリフィス４５（開口部１２ｂ，１６ａ，１７ａを含む）の断面積、長さ、断面周長などが設定される。

第３オリフィス形成溝１４は、蓋状部材１７（図１及び図３参照）との間で絞り流路としての第３オリフィス４６を形成するための部位である。第３オリフィス形成溝１４は、底面部１２に貫通形成された開口部１２ｂに一端が連設され、他端が、仕切体本体１１の外周部を径方向に貫通する開口１１ｈ（図２、図３及び図４（ｂ）参照）に連設される。開口１１ｈは、仕切体本体１１の外周に立設された軸方向壁１１ｆ，１１ｇ間に位置する。

軸方向壁１１ｆ，１１ｇは所定の間隔をあけて軸方向に延設され、仕切体本体１１の下面の外周に切欠形成された副液室側開口１１ｉに連設される。軸方向壁１１ｆ，１１ｇをシール壁部６（図１参照）に密着させることにより、第３オリフィス４６は、開口部１２ｂ及び副液室側開口１１ｉを介して、第２オリフィス４５及び第１副液室４２に連通される。

第３オリフィス４６は、第２オリフィス４５より低周波数域にチューニングされたオリフィスである。即ち、第３オリフィス４６を流動する液体の共振現象に基づく減衰効果が、第２オリフィス４５を流動する液体の共振現象に基づく減衰効果より低周波数域で有効に発揮されるように、第３オリフィス４６の断面積、長さ、断面周長などが設定される。第３オリフィス４６は第２オリフィス４５より低周波数域で共振するように設定されるので、第３オリフィス４６を流動する液体の共振現象により、第２オリフィス４５より低周波数域の減衰性能を向上できる。

第２オリフィス４５及び第３オリフィス４６は、仕切体本体１１の一方の軸方向端面（底面部１２）に形成される。第２オリフィス４５及び第３オリフィス４６を仕切体本体１１の一方の軸方向端面（底面部１２）に集約することにより、仕切体本体１１の他方の軸方向端面に大径凹部１１ａ及び小径凹部１１ｂを凹設して、仕切体本体１１内に弁部材２０を配置することができる。従って、スペースの有効活用を図ることができる。

また、第２オリフィス４５及び第３オリフィス４６が、仕切体本体１１の一方の軸方向端面（底面部１２）に凹設された第２オリフィス形成溝１３及び第３オリフィス形成溝１４によって形成される。そのため、第２オリフィス４５及び第３オリフィス４６の断面積、長さ、断面周長を比較的自由に設計することができる。そのため、第２オリフィス４５及び第３オリフィス４６のチューニングの自由度を確保できる。

仕切体本体１１の一方の軸方向端面に第２オリフィス形成溝１３及び第３オリフィス形成溝１４が形成され、凹所１１ｋに収容された蓋状部材１７との間で第２オリフィス４５及び第３オリフィス４６が形成される。蓋状部材１７は、第２ダイヤフラム１８を保持する役割も果たしているので、仕切体本体１１の凹所１１ｋ内に第２ダイヤフラム１８が保持されることで、第２副液室４３が形成される。そのため、第３オリフィス４６の追加が、仕切体本体１１の軸方向長の延長に繋がることを防止できる。その結果、液封入式防振装置１の軸方向長が過大になることを防止できる。

第３オリフィス４６は、第１副液室４２に連通する他端（副液室側開口１１ｉ）が、仕切体本体１１の径方向外側端面に開口している。よって、仕切体本体１１の軸方向に位置する第２副液室４３や第２ダイヤフラム１８による制約を、第３オリフィス４６が受け難くできる。また、第３オリフィス４６の他端を仕切体本体１１の径方向外側端面に設けることで、第３オリフィス４６を設けるスペースを確保できるので、第３オリフィス４６の断面積や長さ、断面周長を設定し易くできる。よって、第３オリフィス４６の設計の自由度を向上できる。

次に図６から図８を参照して弁部材２０について説明する。図６（ａ）は弁部材２０の平面図であり、図６（ｂ）は弁部材２０の側面図であり、図６（ｃ）は弁部材２０の底面図であり、図６（ｄ）は図６（ａ）のＶＩｄ−ＶＩｄ線における弁部材２０の断面図である。図７は弁部材２０の軸方向断面図であり、図８は弁収容室４０及び弁部材２０の軸方向断面図である。なお、図７及び図８では、図の簡略化のため、突起２４の図示を省略する。

図６（ａ）から図６（ｄ）に示すように、弁部材２０は、可撓性を有するゴム状弾性膜から円盤状に形成される部材であり、薄肉膜状に形成される可撓性膜部２１と、可撓性膜部２１の外周の全周に亘って連成され可撓性膜部２１より厚肉に形成される外周部２２と、可撓性膜部２１を厚さ方向に貫通する連通孔２１ａとを備えている。小径凹部１１ｂ（図２参照）に弁部材２０が収装され、蓋部材１６が大径凹部１１ａに内嵌固定されると、壁部１２ａ，１６ｂ（図８参照）に外周部２２が液密に挟持され、弁部材２０は仕切体本体１１に固定される。これにより、弁部材２０は弁収容室４０内に配置され、可撓性膜部２１は、開口部１２ｂ，１６ａを結ぶ直線と交差（略直交）するように配設される。

可撓性膜部２１は、弁部材２０が仕切体本体１１に固定されることで、開口部１２ｂ，１６ａを流動する液体によって軸方向Ｘ（図１参照）に撓み変形（弾性変形）する。開口部１２ｂ，１６ａに対向する可撓性膜部２１の中央部２１ｂには、可撓性膜部２１の撓み変形により開口部１２ｂ，１６ａを閉塞する弁部２３が設けられる。本実施の形態では、弁部２３は、可撓性膜部２１の表裏両側の膜面からそれぞれ突出する薄肉の円筒状の部位であり、ゴム状弾性体により可撓性膜部２１と一体に形成される。

弁部２３は、可撓性膜部２１の撓み変形時に、開口部１２ｂ，１６ａの周りの底面部１２及び蓋部材１６（図８参照）に先端が当接して、開口部１２ｂ，１６ａを閉塞する。薄肉状の弁部２３が表裏両側の膜面に突設されているので、蓋部材１６及び仕切体本体１１に弁部２３が当接するときの衝撃を緩衝できると共に、開口部１２ｂ，１６ａの閉塞後にも可撓性膜部２１の変形を許容して蓋部材１６及び仕切体本体１１への伝達エネルギーを緩和できる。

即ち、仕切体１０（仕切体本体１１及び蓋部材１６）への伝達エネルギーＥは、液流動による弁部材２０の運動エネルギーをＥ１、弁部材２０の変形による消費エネルギーをＥ２とすれば、Ｅ＝Ｅ１−Ｅ２と表される。弁部材２０の撓み変形による消費エネルギーＥ２の分だけ仕切体１０への伝達エネルギーＥを低減できるので、仕切体１０と弁部材２０とが干渉するときの異音の発生を抑制できる。

なお、弁部２３が設けられる中央部２１ｂ（図７参照）は、中央部２１ｂの周囲の可撓性膜部２１（厚さＴ１）より厚さが大きく設定される。中央部２１ｂによって弁部２３の付け根部分を補強し、弁部２３の繰り返し変形によるヘタリの発生を抑制するためである。なお、中央部２１ｂの厚さを大きくしても弁部２３の剛性に大きな影響を与えないので、弁部２３の弾性変形能を確保し、異音の抑制効果が損なわれないようにできる。

ここで、図７に示すように、弁部２３は、可撓性膜部２１の膜面からの突出高さＨが、その肉厚Ｔ２より大きくなるように設定される。これにより、弁部２３が底面部１２又は蓋部材１６（図８参照）に当接して開口部１２ｂ，１６ａを閉塞した後も、弁部２３の弾性変形を容易化できる。その結果、弁部材２０の変形による消費エネルギーＥ２をさらに大きくすることができ、仕切体１０への伝達エネルギーＥをさらに低減できる。

また、弁部２３は、突出高さＨが、可撓性膜部２１の厚さＴ１より大きく設定されると共に、弁部２３の肉厚Ｔ２が、突出高さＨの１／２未満になるように設定される。これにより、開口部１２ｂ，１６ａを弁部２３が閉塞した後の弁部２３の弾性変形をさらに容易化できる。その結果、弁部材２０の変形による消費エネルギーＥ２をさらに大きくすることができ、仕切体１０への伝達エネルギーＥをさらに低減できる。

連通孔２１ａは、開口部１２ｂ，１６ａを結ぶ直線が可撓性膜部２１と交わる部位と異なる位置に形成される。本実施の形態では、連通孔２１ａは、弁部２３の周囲（径方向外側）の４箇所に形成される。連通孔２１ａは、支持体本体１１及び蓋部材１６から弁部２３が離間した状態で（開口部１２ｂ，１６ａが開放された状態で）、液体を通過させるための部位である。連通孔２１ａは、絞り効果が生じないように、開口部１２ｂ，１６ａの各断面積よりも開口面積（総面積）が大きく設定される。

可撓性膜部２１は、弁部２３より突出高さの大きい円柱状の突起２４が、弁部２３及び連通孔２１ａの径方向外側に弁部２３と同心円状に複数設けられている。突起２４は、可撓性膜部２１の表裏両側の膜面からそれぞれ突出し、ゴム状弾性体により可撓性膜部２１と一体に形成される。弁部２３より突出高さの大きい突起２４が設けられているので、可撓性膜部２１の撓み変形時には、突起２４、弁部２３の順に蓋部材１６及び仕切体本体１１に当接する。蓋部材１６及び仕切体本体１１に弁部２３が当接する前に、突起２４が蓋部材１６及び仕切体本体１１に当接するので、蓋部材１６及び仕切体本体１１に弁部材２０が当接するときの荷重変化を滑らかにすることができ、突起２４が設けられていない場合と比較して、衝撃を低減できる。

なお、図７に示すように弁部２３は、径方向長さＬ１が、開口部１２ｂ，１６ａ（図８参照）の径方向長さ（内径）Ｄ１，Ｄ２より大きく設定される。よって、弁部２３により開口部１２ｂ，１６ａを閉塞できる。即ち、弁部材２０は、第２オリフィス４５を流動する液体の作動力により可撓性膜部２１が撓み変形され、底面部１２又は蓋部材１６（弁収容室４０の室壁）に弁部２３が密接されることで、開口部１２ｂ，１６ａを閉塞する。開口部１２ｂ，１６ａは第２オリフィス４５に連通し、第２オリフィスの一部を構成する。従って、弁部材２０によって開口部１２ｂ，１６ａが開閉されることで、弁部材２０によって第２オリフィス４５が開放または閉塞される。

液封入式防振装置１によれば、車両停止時のアイドル振動等の振幅（例えば±０．１ｍｍ程度）の小さい振動入力では、低周波数域から高周波数域に亘って第２オリフィス４５を開放させることができる。その結果、低周波数域から高周波数域に亘って第２オリフィス４５を液体が流動する。これにより、第２オリフィス４５による減衰性能を、低周波数域から高周波数域に亘って得ることができる。

一方、乗り心地に影響を与える振幅（例えば±０．５ｍｍ程度）の大きい振動入力では、第２オリフィス４５の液流動に加え、第３オリフィス４６の液流動による作動力を弁部材２０に与えることができる。その結果、第３オリフィス４６が形成されていない場合と比較して、弁部材２０の作動力を大きくできる。これにより、低周波数域から第２オリフィス４５を閉塞できるので、低周波数域における減衰性能を向上できる。よって、低周波数域の振動を抑制して車両の乗り心地を向上できる。

さらに、弁部２３は、径方向長さＬ１が、可撓性膜部２１の外周縁（可動部分の最大径）の径方向長さＬ２の１／３以下に設定される。また、弁部２３（図８参照）は、蓋部材１６から開口部１６ａを臨む弁部２３の先端までの距離（蓋部材１６と弁部２３の先端との隙間）Ｃ３と弁部２３の周長とを乗じた面積Ｓ３（第２オリフィス４５の断面積）が、開口部１６ａの面積Ｓ１の１／２以上に設定される。同様に、底面部１２から開口部１２ｂを臨む弁部２３の先端までの距離（底面部１２と弁部２３の先端との隙間）Ｃ２と弁部２３の周長とを乗じた面積Ｓ４（第２オリフィス４５の断面積）が、開口部１２ｂの面積Ｓ２の１／２以上に設定される。

次に図９を参照して、弁部２３の径方向長さＬ１が、可撓性膜部２１の外周縁（可動部分の最大径）の径方向長さＬ２の１／３以下に設定される効果について説明する。図９（ａ）は比較例１における弁部材Ｐ１の弁部Ｐ２と弁収容室の室壁Ｐ３との距離Ｃ１を示す模式図であり、図９（ｂ）は実施例１における弁部材２０の弁部２３と弁収容室４０の室壁（底面部１２）との距離Ｃ２を示す模式図であり、図９（ｃ）は距離Ｃ１，Ｃ２の大きさと弁部材２０の変形による消費エネルギーとの関係を示す図である。

図９（ａ）に示す比較例１における弁部材Ｐ１は、上述の弁部材２０と同様に、可撓性膜部Ｐ２に円筒状の弁部Ｐ４が突設され、外周部Ｐ３を支点に可撓性膜部Ｐ２が撓み変形される。弁部Ｐ４の径方向寸法（図９（ａ）左右方向寸法）は、可撓性膜部Ｐ２の径方向寸法の１／２に設定される。外周部Ｐ３を支点にして角度θだけ可撓性膜部Ｐ２が撓み変形すると弁部Ｐ４の先端が到達する位置に、弁収容室の室壁Ｐ５が設けられる。可撓性膜部Ｐ２が撓み変形する前の状態で、室壁Ｐ５と弁部Ｐ４との距離はＣ１に設定される。

図９（ｂ）に示す実施例１における弁部材２０は、可撓性膜部２１に円筒状の弁部２３が突設され、外周部２２を支点に可撓性膜部２１が撓み変形される。弁部２３の径方向寸法（図９（ｂ）左右方向寸法）は、可撓性膜部２１の径方向寸法の１／３に設定される。外周部２２を支点にして角度θだけ可撓性膜部２１が撓み変形すると弁部２３の先端が到達する位置に、弁収容室４０（図８参照）の室壁（底面部１２）が設けられる。可撓性膜部２１が撓み変形する前の状態で、室壁（底面部１２）と弁部２３との距離はＣ２に設定される。

なお、実施例１における弁部２３の径方向寸法は、比較例１における弁部Ｐ４の径方向寸法と同一の大きさに設定される。また、実施例１における可撓性膜部２１の径方向寸法は、比較例１における可撓性膜部Ｐ２の径方向寸法より大きく設定される。

実施例１及び比較例１において、室壁（底面部１２）Ｐ５は、いずれも外周部２２，Ｐ３を支点にして角度θだけ可撓性膜部２１，Ｐ２が撓み変形するときに弁部２３，Ｐ４が当接する位置に設けられている。外周部２２，Ｐ３を支点にして可撓性膜部２１，Ｐ２が撓み変形する角度θは、液流動による荷重に依存するので、実施例１及び比較例１における弁部材２０，Ｐ１は、いずれも同じ大きさの荷重ｌ（図９（ｃ）参照）を受けて、室壁（底面部１２）Ｐ５に弁部２３，Ｐ４が当接する。

ここで、実施例１における弁部材２０は、弁部２３の可撓性膜部２１からの突出高さが、比較例１における弁部材Ｐ１の弁部Ｐ４の可撓性膜部Ｐ２からの突出高さと同一に設定されている。また、実施例１における弁部材２０は、可撓性膜部２１の厚さが、比較例１における弁部材Ｐ１の可撓性膜部Ｐ２の厚さと同一に設定されており、弁部２３，Ｐ４の肉厚も同一であるとする。実施例１における弁部材２０は、比較例１における弁部材Ｐ１の可撓性膜部Ｐ２の径方向寸法に対する弁部Ｐ４の径方向寸法の比率（１／２）より小さい比率（１／３）に、可撓性膜部２１及び弁部２３の径方向寸法が設定されている。よって、実施例１における距離Ｃ２を、比較例１における距離Ｃ１より大きくできる。

次に図９（ｃ）を参照して、実施例１及び比較例１における弁部材２０，Ｐ１の弾性変形による消費エネルギーを説明する。比較例１における弁部材Ｐ１の弾性変形による消費エネルギーは、弁部Ｐ４が室壁Ｐ５に当接するまでは、三角形「０，Ａ，Ｃ１」の面積で示される。弁部Ｐ４が室壁Ｐ５に当接した後は、可撓性膜部Ｐ２や弁部Ｐ４の弾性変形によって、液流動による運動エネルギーが消費される。

一方、実施例１における弁部材２０の弾性変形による消費エネルギーは、弁部２３が室壁（底面部１２）に当接するまでは、三角形「０，Ｂ，Ｃ２」の面積で示される。Ｃ１＜Ｃ２なので、図９（ｃ）から明らかなように、実施例１における弁部材２０は、比較例１と比べて、弁部２３が室壁（底面部１２）に当接するまでの弁部材２０の弾性変形による消費エネルギーを大きくできる。その結果、実施例１は、比較例１と比べて弁部材２０の撓み変形による消費エネルギーを大きくできる分だけ、仕切体１０への伝達エネルギーを低減できる。よって、仕切体１０と弁部材２０とが干渉するときの異音の発生を抑制する効果を向上できる。

また、実施例１における弁部材２０は、距離Ｃ２を、比較例１における距離Ｃ１より大きくできるので、開口部１２ｂ，１６ａ（図８参照）と弁部２３との空間での圧力損失等の損失を、比較例１と比べて小さくできる。その結果、弁収容室４０で生じる損失によって液封入式防振装置１の動特性が悪化することを防止できる。即ち、第２オリフィス４５の断面積（開口部１２ｂ，１６ａの面積）を大きくしつつ、可撓性膜部２１に対する弁部２３の径方向長さを設定することによって、第２オリフィス４５内の液体の運動による動的ばね定数を低下させ、液封入式防振装置１の防振性能を向上できる。

なお、実施例１は、弁部材２０の可撓性膜部２１の径方向寸法に対する弁部２３の径方向寸法の比率（以下「比率Ｒ」と称す）が１／３に設定された場合について説明したが、その比率Ｒを１／３より小さくすると、弁部２３と室壁（底面部１２）との距離Ｃ２をさらに大きくできるので好ましい。但し、弁部２３の径方向寸法の最小値は、開口部１２ｂ，１６ａの径方向寸法（内径）によって決まるので、その比率Ｒを、弁部２３の径方向寸法を変えずに１／３より小さくするにつれて、可撓性膜部２１の径方向寸法を大きくしなければならない。そのため、その比率Ｒは、液封入式防振装置１の径方向寸法を考慮して、液封入式防振装置１に弁部材２０を収容可能な範囲で設定される。

次に図１０及び図１１を参照して、弁部２３の径方向長さＬ１が、可撓性膜部２１の外周縁（可動部分の最大径）の径方向長さＬ２の１／３以下に設定されると共に、開口部１２ｂ，１６ａを臨む弁部２３の先端からそれぞれ底部材１２、蓋部材１６までの距離Ｃ２，Ｃ３と弁部２３の周長とを乗じた面積Ｓ３，Ｓ４が、開口部１２ｂ，１６ａの面積Ｓ１，Ｓ２の１／２以上に設定される効果について説明する。図１０は０．１ｍｍの一定振幅で正弦波加振して得た液封入式防振装置の動特性を示す図であり、図１１は図１０の一部を拡大して示した拡大図である。図１０及び図１１において、横軸は周波数、縦軸は動的ばね定数を示す。

実施例２は、実施例１における液封入式防振装置において、開口部１２ｂ，１６ａを臨む弁部２３の先端からそれぞれ底部材１２、蓋部材１６までの距離Ｃ２，Ｃ３と弁部２３の周長とを乗じた面積Ｓ３，Ｓ４が、開口部１２ｂ，１６ａの面積Ｓ１，Ｓ２とそれぞれ同じ値に設定されている（Ｓ３＝Ｓ１，Ｓ４＝Ｓ２）。実施例３は、実施例１における液封入式防振装置において、面積Ｓ３，Ｓ４が、面積Ｓ１，Ｓ２の１／２にそれぞれ設定されている（Ｓ３＝１／２・Ｓ１，Ｓ４＝１／２・Ｓ２）。

比較例２は、実施例１における液封入式防振装置において、面積Ｓ３，Ｓ４が、面積Ｓ１，Ｓ２の１／３にそれぞれ設定されている（Ｓ３＝１／３・Ｓ１，Ｓ４＝１／３・Ｓ２）。比較例３は、実施例１における液封入式防振装置において、面積Ｓ３，Ｓ４が、面積Ｓ１，Ｓ２の１／４にそれぞれ設定されている（Ｓ３＝１／４・Ｓ１，Ｓ４＝１／４・Ｓ２）。なお、実施例２及び３、比較例２及び３における液封入式防振装置は、低動ばね効果が周波数Ｆで発揮されるように第２オリフィス４５がチューニングされている。

図１０及び図１１から明らかなように、実施例２及び３は、比較例２及び３と比較して、周波数Ｆ付近における動的ばね定数を低くできることがわかる。比較例２及び３の動的ばね定数が高いのは、圧力損失等の損失が弁部２３で生じているものと推察される。これに対し実施例２及び３は、弁部２３と底部材１２、蓋部材１６との距離Ｃ２，Ｃ３と弁部２３の周長とを乗じた面積Ｓ３，Ｓ４を、開口部１２ｂ，１６ａの面積Ｓ１，Ｓ２の１／２以上に設定したので、弁部２３で生じる損失を低下させることができ、第２オリフィス４５による防振性能を向上できた。

なお、弁部２３と底部材１２、蓋部材１６との距離Ｃ２，Ｃ３と弁部２３の周長とを乗じた面積Ｓ３，Ｓ４に対する開口部１２ｂ，１６ａの面積Ｓ１，Ｓ２の比率（１／２以上）を大きくすればするほど、弁部２３で生じる損失を低下させられるが、その比率（以下「比率Ｓ」と称す）を大きくすることは、弁部２３の径方向長さや弁収容室４０の軸方向寸法を大きくすることに繋がる。弁部２３の径方向長さを大きくすると、弁部２３の径方向寸法に関係する比率Ｒ（弁部材２０の可撓性膜部２１の径方向寸法に対する弁部２３の径方向寸法の比率）を大きくすることに繋がる。比率Ｒが大きくなると、仕切体１０に弁部材２０が衝突するときの異音の問題や、弁収容室４０で生じる損失の問題が生じるおそれがある。また、弁収容室４０の軸方向寸法を大きくすると、液封入式防振装置１の軸方向長さが大きくなることに繋がる。そこで、比率Ｓは、それらの問題を考慮して、比率Ｒとの相対的な関係で設定される。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、弁部材２０の可撓性膜部２１に形成された連通孔２１ａや突起２４の数や大きさは適宜設定することが可能である。

上記実施の形態では、弁部材２０の可撓性膜部２１の表裏両面に突起２４を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、突起２４を省略したり、突起２４を可撓性膜部２１の表面または裏面の一方に設けたりすることは当然可能である。

上記実施の形態では説明を省略したが、弁部材２０の可撓性膜部２１に突設された弁部２３の径方向内側に、膜面から隆起されるリブを設けることは当然可能である。リブによって弁部２３の付け根部分を補強し、弁部２３の繰り返し変形によるヘタリの発生を抑制できる。なお、リブを設けても弁部２３の剛性に大きな影響を与えないので、弁部２３の弾性変形し易さを確保し、異音の抑制効果が損なわれないようにできる。

上記実施の形態では、弁部材２０の可撓性膜部２１の厚さ方向両側に、同じ形状で同じ大きさの弁部２３が突設される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、開口部１２ｂ，１６ａの大きさ等に応じて、異なる形状や異なる大きさの弁部を設けることは当然可能である。

上記実施の形態では、主液室４１と第１副液室４２とが第１オリフィス４４によって連通される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、主液室４１と第２副液室４３とを第１オリフィス４４によって連通させ、主液室４１、第１副液室４２及び第２副液室４３の内の２つの液室間を第２オリフィス４５によって連通することは当然可能である。

また、上記実施の形態では２つの副液室（第１副液室４２、第２副液室４３）を備える液封入式防振装置について説明したが、要求特性に応じて、３つ以上の副液室を液封入式防振装置に設けることは当然可能である。また、第２副液室４３を省略して、主液室４１と第１副液室４２（１つの副液室）とを備える液封入式防振装置に弁部材２０を適用することは当然可能である。

上記実施の形態では、液封入式防振装置１が第３オリフィス４６を有する場合について説明したが、第３オリフィス４６は必ずしも必要ではない。第３オリフィス４６を有しない液封入式防振装置であっても、上記実施の形態で説明した作用・効果を実現できる。

上記実施の形態では、振動源となるエンジンを第１取付具２に取り付け、支持側の車体を第２取付具７に取り付ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。ブラケット（図示せず）を適宜用いて、支持側（車体）に第１取付具２を取り付け、振動源（エンジン）に第２取付具７を取り付けることは当然可能である。

上記実施の形態では、シェイク振動（例えば５〜１５Ｈｚ程度）とアイドル振動（例えば１５〜５０Ｈｚ程度）とを対象とする液封入式防振装置１を説明したが、これは一例であり、周波数の異なる種々の振動に対して適用可能な液封入式防振装置とすることは当然可能である。

上記実施の形態では、液封入式防振装置１を、自動車のエンジンを弾性支持するエンジンマウントとして用いる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。液封入式防振装置を、ボディマウント、デフマウント等、種々の防振装置に適用することは当然可能である。

１ 液封入式防振装置
２ 第１取付具
５ 防振基体
７ 第２取付具
１０ 仕切体
１２ 底面部（室壁）
１２ｂ 開口部（第２オリフィスの一部）
１６ 蓋部材（室壁）
１６ａ 開口部（第２オリフィスの一部）
１８ 第２ダイヤフラム（ダイヤフラム）
２０ 弁部材
２１ 可撓性膜部
２１ａ 連通孔
２２ 外周部
２３ 弁部
３０ 第１ダイヤフラム（ダイヤフラム）
４０ 弁収容室
４１ 主液室
４２ 第１副液室（副液室）
４３ 第２副液室（副液室）
４４ 第１オリフィス
４５ 第２オリフィス

Claims (2)

1. 振動源側または支持側の一方に取り付けられる第１取付具と、
   振動源側または支持側の他方に取り付けられる第２取付具と、
   前記第１取付具と前記第２取付具との間に介設されると共にゴム状弾性体から構成される防振基体と、
   前記防振基体が室壁の一部を構成し液体が封入される主液室と、
   ゴム状弾性膜から構成されるダイヤフラムが室壁の一部を構成し液体が封入される少なくとも１つの副液室と、
   前記副液室と前記主液室とを連通する第１オリフィスと、
   前記第１オリフィスより高周波数域で共振するように設定されると共に前記主液室および前記副液室の内のいずれか２つの液室間を連通する第２オリフィスと、
   前記第２オリフィスと連通する弁収容室が前記第２オリフィスの流れ方向の中間位置に設けられると共に、前記副液室と前記主液室とを仕切る仕切体と、
   前記仕切体に外周部が保持されるゴム状弾性膜から構成されると共に、前記第２オリフィスの液流動を遮るように前記弁収容室に配設される弁部材とを備え、
   前記弁部材は、前記外周部の径方向内側に位置し前記第２オリフィスの液流動により撓み変形する可撓性膜部と、
   前記可撓性膜部の厚さ方向両側に突設される筒状の部位であって、前記第２オリフィスの液流動により前記可撓性膜部が受ける荷重が所定値になると、前記可撓性膜部の撓み変形により、前記弁収容室の室壁に開口する前記第２オリフィスの開口部の周囲の前記室壁に先端が当接することによって前記開口部を閉塞する２つの弁部と、
   前記弁部より径方向外側の前記可撓性膜部に貫通形成される連通孔とを備え、
   前記弁部は、径方向長さが、前記開口部の径方向長さより大きく、且つ、前記可撓性膜部の外周縁の径方向長さの１／３以下に設定されると共に、前記可撓性膜部が撓み変形する前の状態において前記弁収容室の室壁から前記弁部の先端までの距離と前記弁部の周長とを乗じた面積が、前記開口部の面積の１／２以上に設定されることを特徴とする液封入式防振装置。
2. 前記副液室は、２つ以上形成されることを特徴とする請求項１記載の液封入式防振装置。

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