JP2005273906A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常時の良好な振動低減性能を維持しつつ、大きな振動の入力時にキャビテーションによる異音の発生を防止できるようにした液体封入式防振装置を提供する。
【解決手段】軸状の第１取付部材１と、第１取付部材１と距離を隔てて配置された筒状の第２取付部材２と、第１取付部材１と第２取付部材２との間に介在して両部材を一体的に連結するゴム弾性体３と、第２取付部材２の内周に周縁部を保持されてゴム弾性体３との間に液体室４５を形成するダイアフラム４と、仕切金具５１と可動膜５２とを有し、液体室４５をオリフィス通路５７により相互に連通する主液室４６と副液室４７とに仕切る仕切部材５と、を備えている。可動膜５２の膜本体部５２ｂの主液室４６側の面に主液室側凹部５２ｃを設け、膜本体部５２ｂの副液室４７側の面の主液室側凹部５２ｃよりも外側に副液室側凹溝５２ｄを設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば車両のエンジンマウントやボディマウント等として好適に採用される液体封入式防振装置に関する。

従来より、振動発生源となるエンジン等のパワーユニットを車両に搭載する場合、車体フレーム等の支持体とパワーユニット等の被支持体との間に、防振装置としてのエンジンマウントを介在させて取付けるようにしている。このようなエンジンマウントとして、例えば図１３に示すような液体封入式防振装置が知られている。

この液体封入式防振装置は、軸状の第１取付部材１０１と、第１取付部材１０１の外周側に距離を隔てて同軸状に配置された筒状の第２取付部材１０２と、第１取付部材１０１と第２取付部材１０２との間に介在して両部材を一体的に連結するゴム弾性体１０３と、第２取付部材１０２の内周に周縁部を保持されてゴム弾性体１０３との間に液体Ｌが封入された液体室１４５を形成するダイヤフラム１０４と、リング状の仕切金具１５１と仕切金具１５１の中央開口に配置された可撓性の可動膜１５２とを有し、第２取付部材１０２の内周に周縁部を保持されて液体室１４５をオリフィス通路１５７により相互に連通する主液室１４６と副液室１４７とに仕切る仕切部材１０５と、を備えている。

この液体封入式防振装置は、第１取付部材１０１がパワーユニット側の取付部に連結固定されるとともに、第２取付部材１０２が車体側の取付部に連結固定されることにより取付けられ、これにより、パワーユニットが車体に対して吊り下げられた状態で防振支持される。

このように液体封入式防振装置が取付けられた状態で、エンジンの作動等により高周波数域の振動が発生すると、第１取付部材１０１と第２取付部材１０２とが相対変位するのに伴い、ゴム弾性体１０３が弾性変形することによってその振動が効果的に吸収される。また、エンジンシェイク等の低周波数域の振動は、振動の入力により主液室１４６内の液圧が変化するのに伴い、主液室１４６と副液室１４７との間でオリフィス通路１５７を流動する液体Ｌの液柱共振作用により効果的に吸収される。

ところで、上記のような液体封入式防振装置においては、大きな振動が入力して主液室１４６内の液圧変化が急激に大きくなると、オリフィス通路１５７が目詰まりした状態になることにより、液体Ｌがオリフィス通路１５７を流動しなくなる。このようにオリフィス通路１５７が目詰まり状態になった場合には、その直後に主液室１４６内に発生する負圧力も大きくなるため、主液室１４６内の液体Ｌ中に極めて多数の気泡が発生し、キャビテーション（空洞化現象）が生じる。このようにして主液室１４６内の液体Ｌ中に発生した気泡は、その後の圧力変化や衝突により消滅するときに異音を発生し、その異音が車室内に伝達されてしまうことから静粛性や乗り心地の悪化を招く原因となる。このようなキャビテーションに基づく異音は、エンジンの始動時や車両の悪路走行時など、大きな振動が入力した時に発生し易い。

そこで、例えば特許文献１〜４には、キャビテーション対策を施した液体封入式防振装置が提案されている。即ち、特許文献１には、オリフィス形成金具の主液室及びオリフィス通路を区画形成する面にゴム被覆層を設けて、気泡の消滅時に発生する衝撃波をゴム被覆層により吸収乃至は緩和するようにすることが提案されている。しかし、この場合には、オリフィス形成金具にゴム被覆層を射出加硫成形して形成する際に、ゴム材料の射出に必要な射出圧が高いことからオリフィス形成金具が変形してしまうというおそれがあり、製造上において問題になるおそれがある。

また、特許文献２には、オリフィス通路の主液室への開口部に対して所定距離を隔てて対向配置される緩衝対向面を設けて、気泡の成長を防止するようにすることが提案されている。しかし、この場合には、緩衝対向面を設ける際には新たな部材が必要となるため、コストの上昇を免れない。

また、特許文献３及び４には、主液室と副液室とを仕切る仕切部材の中央部に、切れ込み（切断部）を形成することにより弁として機能する可動膜（弾性板、弾性仕切壁）を設けて、主液室内の液圧が極度の低圧（負圧）になるのを回避することにより、キャビテーションの発生を防止するようにすることが提案されている。

しかし、特許文献３及び４の場合には、厚さ方向に切断して形成されている切れ込み（切断部）を有する可動膜は、或る程度の液圧まで切れ込み（切断部）のシール性を確保する必要があるが、液圧とシール性の調整が微妙であるため、簡易に可動膜を作製できないという欠点がある。

さらに、弁として機能する可動膜は、液圧により開口した切れ込み（切断部）が元に戻って閉口する必要があるが、切れ込み（切断部）に微妙なずれが生じたり、また、可動膜が弾性体（特にゴム）で形成されていることもあってゴム自体のヘタリにより、切れ込み（切断部）が元に戻らずに開口したままとなる不具合が発生し易く、シール性にも問題がある。そのため、主液室と副液室の液圧の差が小さいときでも可動膜の切れ込み部（切断部）が開口状態になり易いため、通常時での、オリフィス通路を流動する液体に基づく良好な液柱共振作用が得られ難くなる。
特開２００４−００３６３４号 特願２００２−３５７８９９号 特公平７−１０７４１６号公報 特許第２８０５３０５号公報

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、通常時の良好な振動減衰性能を維持しつつ、大きな振動の入力時にキャビテーションによる異音の発生を防止できるようにした液体封入式防振装置を提供することを解決すべき課題とするものである。

上記課題を解決する本発明の液体封入式防振装置は、一方の取付相手部材に取付けられる第１取付部材と、該第１取付部材と距離を隔てて配置されて他方の取付相手部材に取付けられる筒状の第２取付部材と、前記第１取付部材と前記第２取付部材との間に介在して両部材を一体的に連結するゴム弾性体と、前記第２取付部材の内周に周縁部を保持されて前記ゴム弾性体との間に液体が封入された液体室を形成するダイアフラムと、リング状の仕切金具と該仕切金具の中央開口に配置された可撓性の可動膜とを有し、前記第２取付部材の内周に周縁部を保持されて前記液体室をオリフィス通路により相互に連通する主液室と副液室とに仕切る仕切部材と、を備えた液体封入式防振装置において、前記可動膜は、前記主液室側の面に形成された周方向に連続又は断続して延びる主液室側凹部と、前記副液室側の面の前記主液室側凹部よりも外側に形成された周方向に連続又は断続して延びる副液室側凹溝とを有することを特徴としている。

本発明の液体封入式防振装置においては、可動膜が、主液室側の面に形成された主液室側凹部と、副液室側の面の主液室側凹部よりも外側に形成された副液室側凹溝とを有することから、主液室側凹部と副液室側凹溝の間には、副液室側から主液室側に向かって次第に大径となるように傾斜する傾斜部が形成される。これにより、主液室に負圧力が発生して可動膜が主液室側へ変形する際には、その傾斜部が圧縮剪断方向に変形するため、可動膜の剛性は、変形初期には硬く、変形が大きくなるに連れて軟らかくなる。

即ち、可動膜の小振幅時には、傾斜部に傾斜方向の両端側からの圧縮力が作用することから、副液室側凹溝の隙間が潰されるように変形し、傾斜部や圧縮された部位の剛性が高まる。そのため、可動膜の変形が抑制されることにより主液室の負圧力の上昇が促進され、副液室から主液室に向かってオリフィス通路を流動する液体に基づく液柱共振作用が確実に得られるため、良好な振動減衰性能が確保される。

また、上記の小振幅時の範囲を越えた大振幅時には、傾斜部に剪断方向の力や引っ張り力が作用するようになって副液室側凹溝が開くように変形し、傾斜部や引っ張り力が作用した部位の剛性が低くなる。そのため、可動膜が容易に変形することにより主液室の負圧力の急激な上昇が抑制され、主液室内にキャビテーションが発生し難い環境となるため、キャビテーションによる異音の発生が防止される。

本発明における可動膜は、可撓性を有するものであって、例えば、天然ゴムや合成ゴム或いはそれらを混合したブレンドゴム等の一般的なゴム、或いは軟質樹脂等で形成されたものを採用することができる。この可動膜は、通常、仕切金具に固着される厚肉の周縁部と、該周縁部の内側に位置し該周縁部よりも薄肉に形成された膜本体部とからなるものが好適に採用される。この場合には、周縁部が厚肉に形成されていることにより、周縁部を仕切金具により確実に固着保持させることができる。また、膜本体部は、可動膜としての機能を実質的に果たす部分であって、この膜本体部が周縁部よりも薄肉に形成されていることにより、膜本体部に要求される可撓性を任意に設定することができる。例えば、膜本体部の表面形状は、平面や湾曲面或いはテーパ状の傾斜面等、自由に選択することができる。また、膜本体部の肉厚は、必ずしも一定にする必要はなく、例えば、周縁部と中央部とで異なるようにして適宜設定することができる。

可動膜の主液室側の面に形成される主液室側凹部は、通常、膜本体部の周縁部分よりも内側の部分に設けられ、例えば、周方向に延びる凹溝、或いは外周形状が円形や円形に近い多角形の凹部により構成することができる。これらの凹溝や凹部等は、周方向において連続して形成されていても断続的に形成されていもよいが、全体のバランスを考慮すれば、連続しているのが好ましい。これらの凹溝や凹部等の断面形状や深さ、大きさ等は、可動膜（膜本体部）の大きさやそれに要求される可撓性等を考慮して任意に設定することができる。

また、可動膜の副液室側の面に形成される副液室側凹溝は、主液室側凹部よりも外側に設けられることから、通常、膜本体部の周縁部分に設けられる。ここで、主液室側凹部よりも外側とは、副液室側凹溝の底部（最深部）が主液室側凹部の底部（最深部）よりも外側にある状態のことをいう。この副液室側凹溝は、周方向に連続又は断続して延びる凹溝により構成することができる。この副液室側凹溝は、円環状であっても円に近い多角形状であってもよいが、全体のバランスを考慮すれば、円環状であるのが好ましい。副液室側凹溝の断面形状は、例えば、Ｖ字形状やＵ字形状等の任意の形状を採用することができる。また、副液室側凹溝の深さや幅は、可動膜（膜本体部）の大きさやそれに要求される可撓性等を考慮して任意に設定することができる。

可動膜の主液室側凹部と副液室側凹溝の間には、副液室側から主液室側に向かって次第に大径となるように傾斜する傾斜部が形成される。この傾斜部の断面形状や傾斜角度は、主液室側凹部及び副液室側凹溝の形状によって変化するが、可動膜に要求されるばね剛性等を考慮して適宜設定することができる。

なお、副液室側凹溝を形成する際には、副液室側凹溝の最深部（底部）が主液室側凹部の外周縁部よりも外側に位置するようにするのが好ましい。このようにすれば、主液室側凹部の外周縁部を充分に大きく膨出させるようにしたり、副液室側凹溝の最深部（底部）と主液室側凹部の外周縁部との間の肉厚を厚くすることが可能となる。これにより、可動膜が主液室側に変形する際に、傾斜部に大きな圧縮力が作用するようになるため、より高い剛性を発現させることができ、良好な振動減衰性の確保に有利となる。また、可動膜の耐久性も良好となる。

また、本発明に従う液体封入式防振装置の望ましい態様の他の一つによれば、前記可動膜は、その中央部において前記副液室側に突出する所定厚さの内側突出部と、該内側突出部の外周部において前記副液室側に突出する所定厚さの外側突出部とを一体的に有し、前記内側突出部及び前記外側突出部の前記主液室側の面によって、前記内側突出部の中心部位において最深部となる前記主液室側凹部が形成されている一方、前記外側突出部の外周縁部側部位において、前記副液室側凹溝が形成されている。このような内側突出部と外側突出部とを連設することにより、可動膜は、副液室側に二段階において突出した形状となり、これによって、通常時の小さな振動の入力時には、可動膜の剛性を高める一方、大きな振動の入力時においては、可動膜が大きく変形させられ得ることとなるのであり、以て、本発明の効果がより一層有利に奏され得ることとなる。

また、本発明の他の望ましい態様によれば、前記内側突出部が円形の平面形態を呈し且つ円弧状の径方向断面を有している一方、前記外側突出部が円環状の平面形態を呈し且つ全体として円弧状の径方向断面を有している。このように、内側突出部及び外側突出部が、何れも、円弧状とされていることにより、主液室側凹部や副液室側凹溝が有利に形成され得、そしてそれによって、可動膜の、本発明に従う変形作動を、より一層効果的に行わせ得るのである。

そして、そのような円弧形状とされた内側突出部や外側突出部は、かかる内側突出部の円弧の曲率半径が、外側突出部の円弧の曲率半径よりも小さくなるように構成されることにより、可動膜としての作動が、より一層効果的に行われ得ることとなる。

本発明の液体封入式防振装置によれば、可動膜は、主液室側の面に形成された周方向に連続又は断続して延びる主液室側凹部と、副液室側の面の主液室側凹部よりも外側に形成された周方向に連続又は断続して延びる副液室側凹溝とを有するため、通常時の良好な振動減衰性能を維持しつつ、大きな振動の入力時にキャビテーションによる異音の発生を防止することができる。

また、副液室側凹溝の最深部が主液室側凹部の外周縁部よりも外側に位置するようにされていれば、可動膜が主液室側に変形する際に、可動膜の主液室側凹部と副液室側凹溝に挟まれた部位（傾斜部）に大きな圧縮力が作用するようになるため、より高い剛性を発現させることができ、良好な振動減衰性の確保に有利となる。さらには、可動膜の良好な耐久性を確保することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態に係る液体封入式防振装置の断面図であり、図２は本実施形態に係る仕切部材の平面図であり、図３は図２のIII −III 線矢視断面図である。

本実施形態の液体封入式防振装置は、車両用エンジンマウントとして使用される吊り下げ式のものであって、図１に示すように、軸状の第１取付部材１と、第１取付部材１と距離を隔てて配置された筒状の第２取付部材２と、第１取付部材１と第２取付部材２との間に介在して両部材を一体的に連結するゴム弾性体３と、第２取付部材２の内周に周縁部を保持されてゴム弾性体３との間に液体室４５を形成するダイアフラム４と、仕切金具５１と可動膜５２とを有し、液体室４５をオリフィス通路５７により相互に連通する主液室４６と副液室４７とに仕切る仕切部材５と、から構成されている。なお、以下の説明において上下方向とは、原則として、図１における上下方向をいうものとする。

第１取付部材１は、略有底円筒形状のカップ状金具１１と、略円筒形状に形成されて一端面がカップ状金具１１の底部外面に溶接により固着された筒状金具１３とからなる。筒状金具１３は、カップ状金具１１の底部の直径と略同じ大きさの外径を有し、カップ状金具１１と同軸状に連結されている。筒状金具１３の内孔は、ねじ穴１４とされており、このねじ穴１４に螺着される取付ボルト（図示せず）によって、エンジンユニット（図示せず）側のブラケット（図示せず）が第１取付部材１に連結固定される。

第２取付部材２は、鉄系金属により第１取付部材１の外径よりも大径とされた薄肉の円筒形状に形成されている。この第２取付部材２は、円筒部２１と、円筒部２１の下端から下方に向かって次第に小径となるように延出するテーパ状筒部２２と、円筒部２１の上端から径方向外方に延出する段差部２３と、段差部２３の外周縁部から軸方向上方に延出するかしめ部２４とからなる。この第２取付部材２は、第１取付部材１の外周側に距離を隔てて同軸状に配設されており、第１取付部材１のカップ状金具１１が円筒部２１と対向し、筒状金具１３の軸方向下端部が第２取付部材２の下側開口部から軸方向下方に突出している。この第２取付部材２は、円筒部２１が圧入装着される装着孔を有するブラケット（図示せず）を介して車体側に取付けられる。

ゴム弾性体３は、第１取付部材１及び第２取付部材２とともに一体加硫成形することにより形成され、第１取付部材１と第２取付部材２の径方向対向面間に介装されている。このゴム弾性体３は、上方に向かって次第に小径となるテーパ状の外周面を有する全体として厚肉の略テーパ筒形状に形成されており、その小径側端部内周面が第１取付部材１の外周面に加硫接着されているとともに、その大径側端部外周面が第２取付部材２の内周面に加硫接着されている。これにより、第１取付部材１と第２取付部材２がゴム弾性体３によって弾性的に連結され、第２取付部材２の下側開口部がゴム弾性体３と第１取付部材１により液密的に閉塞されている。

なお、ゴム弾性体３の外周縁部には、第２取付部材２の内周面の略全域に亘って加硫接着された略筒状のゴム被覆層３１が一体に形成されている。また、ゴム弾性体３の内周縁部には、第１取付部材１のカップ状金具１１の内部に充填された充填ゴム３２が一体に形成されている。

ダイアフラム４は、変形容易な薄肉のゴム膜によりドーム形状に形成されており、その周縁部にはリング状のシールゴム層４１が一体に形成されている。このダイヤフラム４は、円筒形状の保持金具４３とともに一体加硫成形することにより形成されており、シールゴム層４１が保持金具４３に加硫接着されて保持されている。保持金具４３は、筒状部４３ａと、筒状部４３ａの上端から径方向内方に延出するリング状の内向きフランジ部４３ｂと、筒状部４３ａの下端から径方向外方に延出するリング状の外向きフランジ部４３ｃとからなり、金属のプレス成形品により一体に形成されている。シールゴム層４１は、保持金具４３の筒状部４３ａと内向きフランジ部４３ｂの略全体を被覆するように配設されている。

このダイヤフラム４は、保持金具４３の外向きフランジ部４３ｃが第２取付部材２の段差部２３とかしめ部２４に狭持されることにより取付けられており、第２取付部材２の上端側開口を液密的に閉塞している。これにより、第２取付部材２の内側でダイヤフラム４とゴム弾性体３の間には、非圧縮性の液体Ｌが封入された液体室４５が形成されている。液体室４５に封入される液体Ｌとしては、例えば、水やアルキレングリコール、シリコンオイル等の非圧縮性の液体が採用される。

仕切部材５は、図１〜図３に示すように、リング状の仕切金具５１と、仕切金具５１の中央開口に配置されたゴム製の可動膜５２と、仕切金具５１の軸方向上面に設けられたゴムブロック壁５３と、仕切金具５１の軸方向下面に突設されたゴム製の狭窄突部５４とからなる。可動膜５２とゴムブロック壁５３と狭窄突部５４は、仕切金具５１とともに一体加硫成形されることにより仕切金具５１に加硫接着されて一体に形成されており、これにより、仕切部材５は、それらが一体となった加硫成形品として形成されている。

仕切金具５１は、リング板状の基部５１ａと、基部５１ａの内周端から軸方向上方に延出する筒状内壁部５１ｂと、基部５１ａの外周端から軸方向下方に延出する筒状外壁部５１ｃと、筒状外壁部５１ｃの下端から径方向外方に延出するリング状のフランジ部５１ｄとからなり、金属のプレス成形品により一体に形成されている。

可動膜５２は、ゴム材料を仕切金具５１とともに一体加硫成形することにより円形板状に形成され、その周縁部が仕切金具５１の筒状内壁部５１ｂの内周面にその内周面全域を覆うようにして加硫接着されている。これにより、可動膜５２は、筒状内壁部５１ｂの内側の開口を閉塞するように配置されている。この可動膜５２は、筒状内壁部５１ｂの軸方向長さよりも少し厚い肉厚に形成された周縁部５２ａと、周縁部５２ａの内側に位置し周縁部５２ａよりも薄い肉厚に形成された膜本体部５２ｂとからなる。

膜本体部５２ｂの主液室４６側の面には、周縁部分から少し内側の部分に円形の主液室側凹部５２ｃが形成されている。この主液室側凹部５２ｃは、円形の平坦な底面を有し、その側周面は、開口から底面に向かうに連れて次第に小径となるように傾斜する傾斜面とされている。主液室側凹部５２ｃの開口側端縁部は、鈍角の角部が形成されることにより膨出している。一方、膜本体部５２ｂの副液室４７側の面には、周縁部５２ａと膜本体部５２ｂの境界部に、断面がＶ字形状で周方向に連続して延びる円環状の副液室側凹溝５２ｄが形成されている。この副液室側凹溝５２ｄは、その最深部（底部）が主液室側凹部５２ｃの外周縁部（開口側端縁部）よりも外側に位置するようにして、主液室側凹部５２ｃよりも外側に形成されている。なお、膜本体部５２ｂの副液室側凹溝５２ｄより内側の面は湾曲面とされている。

このようにして主液室側凹部５２ｃと副液室側凹溝５２ｄが膜本体部５２ｂに形成されていることにより、膜本体部５２ｂには、主液室側凹部５２ｃの側周面と副液室側凹溝５２ｄの内周側面とによって、副液室４７側から主液室４６側に向かって次第に大径となるように傾斜する傾斜部５２ｅが形成されている。この傾斜部５２ｅは、主液室側凹部５２ｃの側周面の傾斜角度と副液室側凹溝５２ｄの内周側面の傾斜角度が異なることから、副液室４７側から主液室４６側に向かって次第に薄肉となるように形成されている。

ゴムブロック壁５３は、仕切金具５１の基部５１ａの上面であって内周縁部から径方向中間部分に至る内周側部分に配設されている。このゴムブロック壁５３は、周方向に連続して延びる略Ｃ字形状に形成されており、基部５１ａの上面と筒状内壁部５１ｂの外面に加硫接着されている。このゴムブロック壁５３は、筒状内壁部５１ｂの軸方向長さよりも少し高く形成されており、筒状内壁部５１ｂの内側にある可動膜５２の周縁部５２ａと連結されて一体に形成されている。

ゴムブロック壁５３の周方向一端部には、所定幅で径方向外方に突出して、仕切金具５１の外周縁付近に至る遮断壁部５３ａが設けられている。この遮断壁部５３ａの周方向一方側であって、ゴムブロック壁５３の周方向において対向する両端面の間には、所定幅で径方向に延びる接続用溝５３ｂが形成されている。また、遮断壁部５３ａの周方向他方側には、仕切金具５１の基部５１ａを厚さ方向に貫通して周方向に延びる円弧形状に形成された接続用孔５３ｃが設けられている。ゴムブロック壁５３及び遮断壁部５３ａの上面には、シールリップ５３ｄが一体に形成されている。

狭窄突部５４は、仕切金具５１の基部５１ａの下面であって基部５１ａの外周縁よりも少し内側の内周側部分に加硫接着され、下方に向かって突設されている。この狭窄突部５４は、基部５１ａに沿って周方向に延びる円弧形状に形成されて、基部５１ａの接続用孔５３ｃが設けられた部分とこれに軸対称となる部分とを除いた２箇所の部分に対をなすように設けられている。狭窄突部５４の突出高さは、径方向における肉厚の約３倍とされており、その突出先端部は、内周面が先端に向かうに連れて次第に大径となるようにテーパ状に形成されている。各狭窄突部５４の周方向両側には、狭窄突部５４から周方向に延出して基部５１ａの下面を被覆する厚肉の突出基部５４ａが形成されている。これら狭窄突部５４と突出基部５４ａは、内周側が可動膜５２の周縁部５２ａと連結されて一体に形成されている。

このように構成された仕切部材５は、仕切金具５１のフランジ部５１ｂの上に保持金具４３の外向きフランジ部４３ｃが重ね合わされて、それらフランジ部５１ｂと外向きフランジ部４３ｃが第２取付部材２の段差部２３とかしめ部２４の間に狭持された状態にかしめ固定されることにより、第２取付部材２に対して組み付けられ、液体室４５内に配置されている。これにより、液体室４５は、ゴム弾性体３側の主液室４６とダイヤフラム４側の副液室４７とに仕切られている。

また、仕切金具５１と保持金具４３が軸方向に組み合わされることにより、仕切金具５１に設けられたゴムブロック壁５３の上面の外周縁部に対して、保持金具４３の内向きフランジ部４３ｂの内周縁部が、シールゴム層４１を介して圧接されている。これにより、仕切金具５１におけるゴムブロック壁５３と保持金具４３との径方向対向面間において、仕切金具５１の基部５１ａと保持金具４３の内向きフランジ部４３ｂとの軸方向対向面間を周方向に延びる周溝５６が形成されている。

また、周溝５６の周上の一箇所においては、仕切金具５１に設けられた遮断壁部５３ａの側面及び上面に対して、保持金具４３に保持されたシールゴム層４１が当接することにより、周溝５６は、遮断壁部５３ａによって周上の一箇所で遮断されている。この遮断壁部５３ａの周方向両側には、仕切金具５１における接続用孔５３ｃと接続用溝５３ｂが位置しており、周溝５６の周方向一端部が接続用孔５３ｃを通じて主液室４６に連通されているとともに、周溝５３の周方向他端部が接続用溝５３ｂを通じて副液室４７に連通されている。これにより、仕切金具５１の外周縁部を周方向に一周弱の長さに延びて、主液室４６と副液室４７を相互に連通するオリフィス通路５７が、仕切金具５１と保持金具４３とによって協働して形成されている。

また、仕切金具５１に固着された狭窄突部５４が、主液室４６内のゴム弾性体３とゴム被覆層３１の対向面間に形成される環状領域に突出した状態に配置されていることにより、その環状領域の断面積が狭窄突部５４によって狭窄されている。

以上のように構成された本実施形態の液体封入式防振装置は、筒状金具１３のねじ穴１４に螺着される取付ボルト（図示せず）を介して第１取付部材１がパワーユニット側のブラケット（図示せず）に連結固定されるとともに、第２取付部材２の円筒部２１が圧入装着される装着孔を有するブラケット（図示せず）を介して第２取付部材２が車体側に連結固定されることにより取付けらる。これにより、車体に対して、パワーユニットが液体封入式防振装置を介して吊り下げられた状態で防振支持される。なお、このように液体封入式防振装置が取付けられると、パワーユニット荷重の入力によりゴム弾性体３が弾性変形するのに伴って、第１取付部材１が第２取付部材２に対して軸方向に所定量だけ相対変位し、これにより主液室４６の容積が図１に示された状態よりも増大する。

そして、エンジンの作動等により高周波数域の振動が発生すると、第１取付部材１と第２取付部材２とが相対変位するのに伴い、ゴム弾性体３が弾性変形することによってその振動が効果的に吸収される。また、エンジンシェイク等の低周波数域の振動は、振動の入力により主液室４６内の液圧が変化するのに伴い、主液室４６と副液室４７との間でオリフィス通路５７を流動する液体Ｌの液柱共振作用により効果的に吸収される。このとき、主液室４６に負圧力が発生して可動膜５２が主液室４６側へ変形する際には、可動膜５２の傾斜部５２ｅが圧縮剪断方向に変形するため、可動膜５２の剛性は、変形初期には硬く、変形が大きくなるに連れて軟らかくなる。

即ち、可動膜５２の小振幅時においては、傾斜部５２ｅに傾斜方向の両端側からの圧縮力が作用することから、副液室側凹溝５２ｄの隙間が潰されるように変形し、傾斜部５２ｅや圧縮された部位の剛性が高まる。そのため、可動膜５２の変形が抑制されることにより主液室４６の負圧力の上昇が促進され、副液室４７から主液室４６に向かってオリフィス通路５７を流動する液体に基づく液柱共振作用が確実に得られるため、良好な振動減衰性能が確保される。

また、上記の小振幅時の範囲を越えた大振幅時においては、傾斜部５２ｅに剪断方向の力や引っ張り力が作用するようになって副液室側凹溝５２ｄが開くように変形し、傾斜部５２ｅや引っ張り力が作用した部位の剛性が低くなる。そのため、可動膜５２が容易に変形することにより主液室４６の負圧力の急激な上昇が抑制され、主液室４６内にキャビテーションが発生し難い環境となるため、キャビテーションによる異音の発生が防止される。

したがって、本実施形態の液体封入式防振装置によれば、可動膜５２は、主液室４６側の面に形成された主液室側凹部５２ｃと、副液室４７側の面の主液室側凹部５２ｃよりも外側に形成された副液室側凹溝５２ｄとを有するため、通常時の良好な振動減衰性能を維持しつつ、大きな振動の入力時にキャビテーションによる異音の発生を防止することができる。

また、本実施形態においては、副液室側凹溝５２ｄの最深部（底部）が主液室側凹部５２ｃの外周縁部（開口側端縁部）よりも外側に位置するようにして副液室側凹溝５２ｄが設けられているため、可動膜５２が主液室４６側に変形する際に、可動膜５２の傾斜部５２ｅに大きな圧縮力が作用するようになるため、より高い剛性を発現させることができ、良好な振動減衰性を確保することができる。さらには、可動膜５２の良好な耐久性も確保することができる。

なお、図５〜図１２には、本発明に係る可動膜の他の四つの実施形態が示されている。図５及び図６に示す可動膜６２は、周縁部６２ａよりも薄い略一定の肉厚に形成された膜本体部６２ｂを有し、膜本体部６２ｂの主液室側の面には、周縁部分から少し内側の部分に断面が略半円形状で周方向に連続して延びる円環状の主液室側凹部６２ｃが設けられ、膜本体部６２ｂの副液室側の面には、周縁部６２ａと膜本体部６２ｂの境界部に、断面が略半円形状で周方向に連続して延びる円環状の副液室側凹溝６２ｄが形成されている。これにより、膜本体部６２の主液室側凹部６２ｃと副液室側凹溝６２ｄの間には、副液室側から主液室側に向かって次第に大径となるように傾斜する傾斜部６２ｅが形成されている。

また、図７及び図８に示す可動膜７２は、図５及び図６に示す可動膜６２に対して、膜本体部７２ｂの主液室側の面のうち、主液室側凹部７２ｃより外側にある面が周縁部７２ａの面と同一にされている点でのみ異なり、その他の構成は同じものである。即ち、膜本体部７２ｂの主液室側凹部７２ｃよりも外側の部分の肉厚が内側の部分の肉厚よりも大きくされている。

また、図９及び図１０に示す可動膜８２は、図５及び図６に示す可動膜６２に対して、膜本体部８２ｂの主液室側の面のうち、主液室側凹部８２ｃより内側にある面が周縁部８２ａの面に近い位置に形成されている点でのみ異なり、その他の構成は同じものである。即ち、膜本体部８２ｂの主液室側凹部８２ｃよりも内側の部分の肉厚が外側にある部分の肉厚よりも大きくされている。

さらに、図１１及び図１２に示す可動膜９２は、その中央部に位置して、副液室側に突出する所定厚さの内側突出部９２ｂ₁ と、そのような内側突出部９２ｂ₁ の外周部に位置して、副液室側に突出する所定厚さの外側突出部９２ｂ₂ が一体的に形成されてなる膜本体部９２ｂを有しており、それら内側突出部９２ｂ₁ と外側突出部９２ｂ₂ の連設によって、二段の突出形状を呈しているのである。

そして、そこでは、膜本体部９２ｂは、図１１から明らかなように、全体として円形の平面形態を有しており、また、そこにおいて、内側突出部９２ｂ₁ は、図１２から明らかなように、径方向断面において円弧状を呈する所定厚さの湾曲部にて構成されているのであり、これによって、副液室側の面が球面の一部を呈している。また、外側突出部９２ｂ₂ にあっては、かかる内側突出部９２ｂ₁ の外周部において、円環形状の平面形態を呈し、また、その径方向断面が、全体として円弧形状を呈する所定厚さの湾曲部にて構成されている。そして、かかる膜本体部９２ｂは、その主液室側の面が、内側突出部９２ｂ₁ から外側突出部９２ｂ₂ に至るように、主液室に向かって、漸次、大径となる連続した傾斜面によって形成されていることにより、内側突出部９２ｂ₁ の中心部において最深部となる主液室側凹部９２ｃが形成されている。一方、膜本体部９２ｂの副液室側の面は、二つの突出部、即ち、内側突出部９２ｂ₁ と外側突出部９２ｂ₂ の連設によって、それら二つの突出部の間に、段付き部（屈曲凹部）９２ｆが形成されていると共に、外側突出部９２ｂ₂ の外周部と可動膜９２ａとの接続部となる外周縁部側部位において、副液室側凹溝９２ｄが形成されている。

従って、このような二つの突出部９２ｂ₁ 、９２ｂ₂ を同心的に設けてなる膜本体部９２ｂの構造においては、小さな振動の入力時には、そのような振動は、内側突出部９２ｂ₁ と外側突出部９２ｂ₂ のそれぞれの外周部において、圧縮荷重として作用することとなるところから、かかる膜本体部９２ｂ、ひいては可動膜９２の剛性が、効果的に高められ得ることとなるのであり、一方、大きな振動が入力した場合にあっては、そのような二段の突出部を有する可動膜９２は、容易に変形され得て、キャビテーションによる異音の発生が有利に抑制乃至は防止され得ることとなるのである。また、そのような可動膜９２の変形挙動は、図示のように、内側突出部９２ｂ₁ の円弧の曲率半径を、外側突出部９２ｂ₂ の円弧の曲率半径よりも小さくなるように設定することによって、より一層効果的に発揮させられ得るのである。

なお、これら他の実施形態に係る仕切部材の他の部分は、図１〜図３に示される実施形態に係る仕切部材５と同様であるので、必要に応じて、主要な部分に符号を付けるのみに止め、詳細な説明は省略することとする。

なお、上記実施形態の液体封入式防振装置は、車体に対してエンジンユニットを吊り下げた状態で防振支持するように構成された吊り下げ式のものであるが、車体に対してエンジンユニットを載置した状態で防振支持するように構成される液体封入式防振装置に対しても本発明を適用することが可能である。

〔試験〕
本発明の優れた効果を確認するため、上記実施形態で用いた可動膜５２（実施例１）及び可動膜９２（実施例２）のばね特性（圧力−変位）を調べる試験を行った。この試験は、可動膜５２、９２の一方の面（副液室側の面）に対して、負圧と正圧を変化させつつ連続的に負荷し、圧力負荷時における膜本体部５２ｂ、９２ｂの変位量を測定するものであり、無負荷時を基準にして−１２ａ〜＋１２ａＮ／ｍｍ² の範囲で行ったところ、図４に示す結果が得られた。また、比較例として、膜本体部が略一定の肉厚の平板状に形成されて凹部や傾斜部を有しない点で実施例１、２と相違する可動膜を準備して、実施例１、２の可動膜５２、９２と同様の条件で試験を行い、その結果を図４に示した。

図４から明らかなように、実施例１の場合には、０〜３ａＮ／ｍｍ² の正圧が負荷される範囲においては、比較例に比べて変位量が少なく、３ａＮ／ｍｍ² を越えると、比較例とは反対に、正圧の負荷が大きくなるに連れて変位量が増大することが解る。一方、実施例２の場合には、０〜４ａＮ／ｍｍ² の正圧が負荷される範囲においては、比較例に比べて変位量が少なく、４ａＮ／ｍｍ² を越えると、比較例とは反対に、正圧の負荷が大きくなるに連れて変位量が増大することが解る。また、実施例２の場合には、０〜６ａＮ／ｍｍ² の正圧が負荷される範囲においては、実施例１に比べて変位量がやや少なく、６ａＮ／ｍｍ² を越えると、実施例１よりも変位量の増大率が大きくなっていることが解る。

以上の結果から、実施例１、２の可動膜５２、９２の場合には、可動膜５２、９２の一方の面（副液室側の面）に正圧が負荷されて可動膜５２、９２が主液室側に変形する（主液室に負圧力が発生して可動膜が主液室側へ変形する場合に相当する）際に、変形初期の段階では剛性が高く、変形が大きくなるに連れて剛性が低くなることが解る。これにより、実施例１、２の可動膜５２、９２は、通常時の良好な振動減衰性能を維持しつつ、大きな振動の入力時にキャビテーションによる異音の発生を防止するために、優れたばね特性を有することが解る。特に、実施例２の可動膜９２は、実施例１の可動膜５２に比べて、変形初期の段階での剛性が少し高く、大変形時での剛性がより低くなるので、より一層好適なばね特性となっていることが解る。

本発明の実施形態に係る液体封入式防振装置の断面図である。 本発明の実施形態に係る仕切部材の平面図である。 図２のIII −III 線矢視断面図である。 実施例１、２及び比較例に係る可動膜のばね特性を調べた試験結果を示すグラフである。 本発明のその他第一の実施形態に係る仕切部材の平面図である。 図５のVI−VI線矢視断面図である。 本発明のその他第二の実施形態に係る仕切部材の平面図である。 図７のVIII−VIII線矢視断面図である。 本発明のその他第三の実施形態に係る仕切部材の平面図である。 図９のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 本発明のその他第四の実施形態に係る仕切部材の平面図である。 図１１のXII −XII 線矢視断面図である。 従来の液体封入式防振装置の断面図である。

符号の説明

１、１０１…第１取付部材 ２、１０２…第２取付部材
３、１０３…ゴム弾性体 ４、１０４…ダイヤフラム ５、１０５…仕切部材
１１…カップ状金具 １３…筒状金具 １４…ねじ穴 ２１…円筒部
２２…テーパ状筒部 ２３…段差部 ２４…かしめ部 ３１…ゴム被覆層
３２…充填ゴム ４１…シールゴム層 ４３…保持金具 ４３ａ…筒状部
４３ｂ…内向きフランジ部 ４３ｃ…外向きフランジ部 ４５、１４５…液体室 ４６、１４６…主液室 ４７、１４７…副液室 ５１、１５１…仕切金具
５１ａ…基部 ５１ｂ…筒状内壁部 ５１ｃ…筒状外壁部
５１ｄ…フランジ部 ５２、６２、７２、８２、９２、１５２…可動膜
５２ａ、６２ａ、７２ａ、８２ａ…周縁部
５２ｂ、６２ｂ、７２ｂ、８２ｂ、９２ｂ…膜本体部
５２ｃ、６２ｃ、７２ｃ、８２ｃ…主液室側凹部
５２ｄ、６２ｄ、９２ｄ…副液室側凹溝 ５２ｅ…傾斜部
５３…ゴムブロック壁 ５３ａ…遮断壁部 ５３ｂ…接続用溝
５３ｃ…接続用孔 ５３ｄ…シールリップ ５４…狭窄突部
５４ａ…突出基部 ５６…周溝 ５７、１５７…オリフィス通路
９２ｂ１ …内側突出部 ９２ｂ２ …外側突出部 ９２ｆ…段付き部
Ｌ…液体

Claims (7)

1. 一方の取付相手部材に取付けられる第１取付部材と、該第１取付部材と距離を隔てて配置されて他方の取付相手部材に取付けられる筒状の第２取付部材と、前記第１取付部材と前記第２取付部材との間に介在して両部材を一体的に連結するゴム弾性体と、前記第２取付部材の内周に周縁部を保持されて前記ゴム弾性体との間に液体が封入された液体室を形成するダイアフラムと、リング状の仕切金具と該仕切金具の中央開口に配置された可撓性の可動膜とを有し、前記第２取付部材の内周に周縁部を保持されて前記液体室をオリフィス通路により相互に連通する主液室と副液室とに仕切る仕切部材と、を備えた液体封入式防振装置において、
   前記可動膜は、前記主液室側の面に形成された周方向に連続又は断続して延びる主液室側凹部と、前記副液室側の面の前記主液室側凹部よりも外側に形成された周方向に連続又は断続して延びる副液室側凹溝とを有することを特徴とする液体封入式防振装置。
2. 前記可動膜は、前記主液室側凹部と前記副液室側凹溝の間に形成されて前記副液室側から前記主液室側に向かって次第に大径となるように傾斜する傾斜部を有する請求項１に記載の液体封入式防振装置。
3. 前記可動膜は、前記仕切金具に固着される厚肉の周縁部と、該周縁部の内側に位置し該周縁部よりも薄肉に形成された膜本体部とからなり、該膜本体部に前記傾斜部が設けられている請求項２に記載の液体封入式防振装置。
4. 前記副液室側凹溝は、最深部が前記主液室側凹部の外周縁部よりも外側に位置するように形成されている請求項１〜３に記載の液体封入式防振装置。
5. 前記可動膜は、その中央部において前記副液室側に突出する所定厚さの内側突出部と、該内側突出部の外周部において前記副液室側に突出する所定厚さの外側突出部とを一体的に有し、前記内側突出部及び前記外側突出部の前記主液室側の面によって、前記内側突出部の中心部位において最深部となる前記主液室側凹部が形成されている一方、前記外側突出部の外周縁部側部位において、前記副液室側凹溝が形成されている請求項１に記載の液体封入式防振装置。
6. 前記内側突出部が円形の平面形態を呈し且つ円弧状の径方向断面を有している一方、前記外側突出部が円環状の平面形態を呈し且つ全体として円弧状の径方向断面を有している請求項５に記載の液体封入式防振装置。
7. 前記内側突出部の円弧の曲率半径が、前記外側突出部の円弧の曲率半径よりも小さくなるように構成されている請求項６に記載の液体封入式防振装置。

Images