JP5000282B2 - 液封防振装置 - Google Patents

Description

この発明は自動車の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により発生する異音を効果的に低減できるものに関する。

この種の液封防振装置において、大荷重入力時に主液室内が瞬間的に負圧になることがあり、このとき作動液の一部が気化するキャビテーション現象が発生し、これに伴う異音が発生するので、この異音の伝達を防止できるようにしたものが種々提案されている。
キャビテーション現象による気泡が崩壊するときその振動が仕切部材から第２取付金具へ伝達されると、第２取付金具から車体側へ伝達され、異音として知覚されることになる。そこで、このような異音を阻止するため、車体取付用ブラケットと第２取付金具との間に弾性体を介装させ、液封構造全体を車体へ浮動支持することにより、主液室内から車体への振動伝達を遮断したものがある（一例として特許文献１参照）。また仕切部材を浮動支持する構造も公知である（一例として特許文献２及び３参照）。
特開２００６−６４０６９号公報 特開２００４−３１６７２３号公報 特開平３−１０７６３６号公報

上記公知例のように、液封構造全体を車体へ浮動支持すると、主液室内部でキャビテーション現象が発生しても、その振動が車体へ伝達されないので、感知できる異音の発生を阻止できるが、液封構造部全体が車体取付金具（ブラケット）に対して介在する弾性体の変形により横移動等するため、液封防振装置全体の支持が不安定になる。そのうえ装置が大型化し構成部品も増加するためコストアップとなるので、これらの改善が求められている。
また、上記特許文献２はダイヤフラムの外周部で仕切部材を浮動支持する構成ではなく、しかもダイヤフラムの外周部に一体化されたリングをカシメ固定する取付金具を薄い弾性体の層を介して第２取付金具に相当する外筒部へ一体化しているため、キャビテーション現象等によって発生する振動の周波数域のうち異音として感じられる周波数域（以下異音周波数域という）のうち、実用上の考慮対象とすべき範囲として例えば約８００〜４０００Ｈｚ程度を効果的に遮断できるような剛体共振を仕切部材に生じさせることはできず、このようなことを企図したものでもないので、仕切部材の剛体共振を確実に発生させる構造が求められる。
さらに、ダイヤフラムの外周部にインサートされているリングの一端を仕切部材へ直接接触させているため、他端を取付金具の折り曲げにより固定して組み立てるとき、リングの他端が仕切部材を強く押すため、仕切部材を浮動支持する弾性体が大きく圧縮変形されてバネ値が変化するおそれがある。このため、組立時のダイヤフラム固定作業が難しいものになるので、組立作業を容易化することが求められている。
また、特許文献３の例ではダイヤフラム外周部によって形成されるシール部を組立時に弾性変形させるため、良好なシール性能を維持しつつダイヤフラムを固定する組立作業が極めて難しくなる。このため組立時に高いシール性を維持しつつ容易に作業できるようにする必要がある。本願はこのような要請を実現するものである。

上記課題を解決するため液封防振装置に係る請求項１の発明は、取付相手の一方へ取付けられる第１取付金具と、他方へ取付けられる筒状の第２取付金具と、これら第１及び第２取付金具間を防振連結するインシュレータと、
このインシュレータを壁部の一部として作動液体が封入された主液室と、
この主液室と仕切部材により区画され、壁部の少なくとも一部がダイヤフラムで形成される副液室と、
これらの主液室と副液室を連通するよう前記仕切部材に形成されたオリフィス通路とを備え、前記第２取付金具の一部が前記インシュレータの周囲に一体化した外筒金具をなす液封防振装置において、
前記仕切部材の外周部を前記主液室及び副液室側から、前記インシュレータの一部と前記ダイヤフラムの外周厚肉部とで浮動支持し、かつ前記第２取付金具と前記仕切部材の外周部との間に弾性体を介在させることにより、前記仕切部材から前記第２取付金具への振動伝達を遮断するとともに、
前記ダイヤフラムの外周厚肉部は、一体化された剛性のダイヤフラム支持金具と、このダイヤフラム支持金具の内側にて前記仕切部材の外周部を浮動支持する弾性支持部とを備え、
前記ダイヤフラム支持金具は、前記第２取付金具で金属同士の直接接触により固定され、かつ前記仕切部材と離されて配置されるとともに、
前記ダイヤフラム支持金具と前記第２取付金具との固定部が前記仕切部材の外周部より径方向外方に位置することを特徴とする。

請求項２の発明は上記請求項１において、前記ダイヤフラム支持金具は剛性リングからなり、前記ダイヤフラムの外周厚肉部を内側の前記弾性支持部と外側のシール部とに分離することを特徴とする。

請求項３の発明は上記請求項２において、前記外周厚肉部には内外に間隔をもって配置された２重リングが一体化され、内側のリングは前記弾性支持部に位置して仕切部材を支持し、外側のリングは前記ダイヤフラム支持金具をなすことを特徴とする。

請求項４の発明は上記請求項１において、前記ダイヤフラム支持金具は断面略Ｌ字状の部材であり、前記外周厚肉部の外周部と底部とへ一体化されることを特徴とする。

請求項５の発明は上記請求項１において、前記第２取付金具は前記インシュレータの外周部と一体化した連結金具と、その外方を覆う剛性リングとを備え、
前記連結金具は筒状をなし、その筒部の下端は前記仕切部材の上方に間隔を持って位置し、上部はインシュレータ側方へ突出する外フランジをなし、
前記剛性リングは、前記連結金具の筒部と径方向外方にて一部が重なる縦壁部を備え、この縦壁部の上端部を前記連結金具の外フランジと重ねて金属同士の直接接触により前記剛性リングを前記連結金具に連結固定するとともに、前記縦壁部の下部が前記外周厚肉部の側部及び底部へ一体化することにより、前記ダイヤフラム支持金具を兼ね、
前記外周厚肉部は、前記仕切部材を支持する本体部とこの本体部から連続して前記縦壁部の内面に沿って前記連結金具の側方まで延びる弾性筒状部とを一体に備え、
前記弾性筒状部を前記連結金具の外側へ嵌合して弾性筒状部内面と連結金具外面との間にシール部を形成し、かつ前記弾性筒状部を前記仕切部材の外周部と縦壁部の内面との間に介在させたことを特徴とする。

請求項６の発明は上記請求項１〜５のいずれかにおいて、前記仕切部材の外周部とその周囲に位置する弾性体との間に間隙を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、仕切部材をインシュレータとダイヤフラムの外周厚肉部で浮動支持したので、仕切部材による剛体共振を確実に発生させることができるとともに、第２取付金具と仕切部材との間に弾性体を介在させたので、この弾性体の介在層と仕切部材による剛体共振とにより、主液室から仕切部材を介して第２取付金具へ伝達される振動を遮断できる。このため主液室でキャビテーション現象等に基づく振動が発生しても、第２取付金具から車体へ伝達されず、車体側で知覚できる異音の発生を抑制できる。
しかも、ダイヤフラムの外周厚肉部に、仕切部材を浮動支持する弾性支持部を設け、かつ剛性のダイヤフラム支持金具を一体化したので、ダイヤフラム支持金具を第２取付金具で金属同士の直接接触により固定することにより、ダイヤフラム支持金具を介して第２取付金具によりダイヤフラムの外周厚肉部を強固に支持でき、弾性支持部により仕切部材を確実に支持できる。
そのうえ、装置を小型化し従来同様の構成部品で済むためコストダウンも可能になる。また第２取付金具を車体側へ強固に取付けて横移動等を生じさせず、安定支持できる。

さらに、ダイヤフラム支持金具を仕切部材と離して配置したので、第２取付金具によりカシメ等で固定しても、この固定時に加えられる強い力はダイヤフラム支持金具から仕切部材へ伝えられなくなる。このため組立時におけるバネ値の変動を防止できることになり、組立作業を容易化して作業効率を向上させることができる。
また、シール部が設けられているダイヤフラムの外周厚肉部を第２取付金具に対してリジットに固定するので、固定時の入力によりシール部に必要以上な弾性変形を防いでシールの信頼性も高めることができ、仕切部材による振動伝達を遮断しつつも良好なシール性を維持できる。

請求項２の発明によれば、剛性リングからなるダイヤフラム支持金具でシール部と弾性支持部とを内外に分離するので、リジットに固定することが必要なシール部は弾性支持部の動きに影響されない。またダイヤフラム支持金具の固定時に仕切部材との間で圧縮されないから、組立時におけるシール部の弾性変形を防いでシールの信頼性も高めることができる。このため仕切部材による振動伝達を遮断しつつも良好なシール性を維持できる。
さらに弾性支持部はシール部とダイヤフラム支持金具で分離されるから、シール部を強固に固定しても、弾性支持部のバネ値に影響が生じないようになる。

請求項３の発明によれば、外周厚肉部には内外に間隔をもって配置された２重リングが一体化されているので、内側のリングは弾性支持部の補強として仕切部材を強固に支持できるとともに、外側のリングをダイヤフラム支持金具として第２取付金具で固定させることができる。このため外周厚肉部に一体化された内外２重のリングにより、弾性支持部とシール部をそれぞれ強化しつつ確実に機能分化させることができる。

請求項４の発明によれば、ダイヤフラム支持金具をＬ字状リングとし、一部が外周厚肉部の外周部と一体化して第２取付金具で強固に固定される部分となり、他の部分が外周厚肉部の底部と一体化して弾性支持部を支持する。このため外周厚肉部の剛性支持を１部材で実現できる。

請求項５の発明によれば、第２取付金具はインシュレータの外周部と一体化した連結金具と、その外方を覆う剛性リングを備え、剛性リングにダイヤフラム支持金具を兼ねさせるとともに、インシュレータ側の連結金具と剛性リングのカシメをインシュレータの外側方にて行うことにより、カシメ作業を容易にする。またダイヤフラムの外周厚肉部の一部を延出させて弾性筒状部とし、この弾性筒状部と連結金具との間にシール部を設けたので、弾性支持部と大きく離してシール性能を高めることができる。

請求項６の発明によれば、仕切部材の外周部とその周囲に位置する弾性体との間に間隙を設け、この間隙により仕切部材を振動し易くしたので、仕切部材の剛体共振を確実に行わせることができる。

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はエンジンマウントの縦断面図、図２は構成各部を分解した図である。図１は主たる振動の入力方向Ｚに沿ってカットした断面でもある。なお、以下の説明において、上下左右等の各方向は図１における図示状態を基準とする。

これらの図において、このエンジンマウントは、振動源であるエンジン（図示省略）側へ取付けられる第１取付金具１と、振動受け側である車体（同）へ取付けられる車体側取付部材である第２取付金具２と、これらの間を連結するインシュレータ３とを備える。インシュレータ３はゴム等の公知の防振用弾性部材で構成され、振動に対する防振主体部材となる弾性体であり、Ｚ方向より第１取付金具１へ入力した振動はまずインシュレータ３の弾性変形により吸収される。

インシュレータ３は略円錐台形断面で内側にドーム状部４を備え、このドーム状部４により図の下方へ開放された凹部が形成され、この凹部内に非圧縮性の作動液が封入されて主液室５をなしている。

主液室５は仕切部材６により副液室７と区画され、仕切部材６の外周部内にＺ方向から見て円弧状に形成されたオリフィス通路８により連通されている。オリフィス通路８は、１０〜１１Ｈｚ程度のシェイク振動等からなる低周波数の振動に対して共振するよう設定されている。
副液室７はダイヤフラム１０と仕切部材６の間に形成され、ダイヤフラム１０を壁部の一部としている。

第２取付金具２は、円筒形の外筒金具１１を備え、この外筒金具１１を必要により筒状のホルダやブラケット（図示省略）に圧入等をして強固に固定して車体側へ取付けるようになっている。第２取付金具２は、外筒金具１１及び必要により設けられる他の車体側取付部材であるホルダやブラケットを含む。
図２に示すように、外筒金具１１の内側には、インシュレータ３の延長部１２が一体化され、延長部１２は仕切部材６の外周面を囲む程度に下方へ延出して外筒金具１１の内面を一体に覆っている。延長部１２と仕切部材６の外周部との間に若干の間隙１３を形成している。延長部１２の上部で主液室５に臨む部分は厚肉の段差１４をなし、ここで仕切部材６の外周端部の上面側を位置決めしている。

仕切部材６は中空の枠状体であり、上下に分離される上プレート１５と下ホルダ１６とを備える。上プレート１５と下ホルダ１６はそれぞれ剛性を有し、軽金属や硬質樹脂等の適宜剛性材料で構成される。
上プレート１５は円板状であり、中央が一段低くなった中央段部１７をなし、ここに主液室５と連通する中央上開口１８が形成されている。
下ホルダ１６には外周部にオリフィス通路８を形成するための上方へ開放された円弧状溝２２が形成され、その内側壁をなす環状隔壁２３を挟んで中央側には上方へ開放された中央凹部２４が形成されている。

底部２５は図１に示す状態にて中央側が一段高くなった段差部２６をなし、この段差部２６近傍かつ外周側に環状溝２７が形成されている。また、底部２５の中央部には副液室７と連通する中央下開口２８が形成されている。

仕切部材６の環状隔壁２３より内側の空間内には、弾性膜３０が収容されている。弾性膜３０はゴム等の適宜弾性体からなり、主液室５の内圧変動を弾性変形で吸収するための部材であり、中央薄肉部３１と固定部３２を一体に有する。

中央薄肉部３１は中央段部１７及び底部２５に設けられている段差部２６間へ収容され、主液室５の内圧変動で弾性変形する部分であり、中央上開口１８及び中央下開口２８から出入りする作動液の液圧により弾性変形できる。固定部３２は中央薄肉部３１の外周側に形成される厚肉で剛性のある環状壁であり、上部は上プレート１５の中央段部１７外周部における段差部１５ａで位置決めされ、下部は環状溝２７へ嵌合して位置決めされることにより、上プレート１５と下ホルダ１６に上下から挟まれて固定される拘束部であり、中央薄肉部３１の環状支持部をなしている。

これにより、中央薄肉部３１は仕切部材６における環状隔壁２３の内側空間を仕切り、中央上開口１８及び中央下開口２８を介する主液室５と副液室７の連通を遮断する。したがって、中央薄肉部３１と中央段部１７間に入り込んでいる作動液は中央上開口１８を介して主液室５と連通し、中央薄肉部３１の弾性変形により、中央上開口１８から主液室５へ出入りする。
同様に中央薄肉部３１と段差部２６間に入り込んでいる作動液は、中央薄肉部３１の弾性変形により中央下開口２８を介して副液室７へ出入りする。

１９は上プレート１５に形成されたオリフィス通路８の開口であり、主液室５と連通する。２９は下ホルダ１６の外周部において円弧状溝２２の底部へ形成された開口であり、副液室７と連通する。

下ホルダ１６の底部２５外周部はダイヤフラム１０の外周厚肉部４０で支持される。外周厚肉部４０はダイヤフラム１０を構成する薄肉の本体部４１の外周部を囲む比較的剛性のある環状壁であり、本体部４１と一体に形成され、本体部４１を支持する。

外周厚肉部４０内には本体部４１との接続部４２近傍に内側リング４３がインサートされている。内側リング４３は環状をなし、上端面のみ下ホルダ１６の底部２５と剛体同士で直接当接し、下ホルダ１６の支持を確実にしている。外周厚肉部４０の外周部は外側リング４４と接着等により一体化されている。内側リング４３と外側リング４４は内外に間隔をもって配置され二重リングを構成する。

外側リング４４はダイヤフラム１０を外筒金具１１に対して固定するための部材であって本願のダイヤフラム支持金具に相当し、内側リング４３より厚肉で剛性の高い金属製リングである。外側リング４４の上端面は延長部１２の下端面に当接している。外側リング４４の外周面に一体化されたシール部４５が外方へ張り出し、外筒金具１１の下部内面に密着してシールしている。すなわち、外周厚肉部４０とシール部４５は外側リング４４により明確に分離されている。外側リング４４の下端面は露出し、外筒金具１１の下端を内側へ折り曲げて形成された固定部４６により固定されている。

内側リング４３と外側リング４４の間は外周厚肉部４０の弾性体により内外に離隔しており、下ホルダ１６から内側リング４３へ伝達された振動が外側リング４４へ伝達されないよう遮断するに十分な間隔及び弾性体介在量が保たれている。外周厚肉部４０のうち外側リング４４の外側がシール部４５をなし、外側リング４４より内側部分が弾性支持部４８をなす。外側リング４４はシール部４５の剛性支持部材でもある。

外側リング４４の上端面は、延長部１２の下端面のみに当接し、下ホルダ１６とは分離されている。この分離は外側リング４４の内周面が間隙１３よりも外周側へ配置されることにより確実に行われる。延長部１２の外周部は外側リング４４の外周よりもシール部４５の分だけ径方向外方へ張り出している。

仕切部材６の外周部上端は、延長部１２の段差１４で支持することにより段差１４近傍部におけるせん断及び圧縮変形で支持され、これにより仕切部材６はインシュレータ３の延長部１２及び外周厚肉部４０により浮動支持されているから、仕切部材６は延長部１２と外周厚肉部４０からなる２つのゴムバネで支持されることになる。
このバネ値は、ゴムバネを形成する素材やボリュームで異なり、肉厚によっても調整できる。

この例では、外側リング４４の肉厚を基準にすると、外周厚肉部４０の肉厚を３〜５倍程度、好ましくは３倍程度、外側リング４４と内側リング４３との間が１．５〜２倍程度、内側リング４３の肉厚が外側リング４４の１／２程度、外側リング４４よりも外周側部分及び内側リング４３よりも内周側部分の各肉厚がそれぞれ内側リング４３の肉厚以下となっている。
また、延長部１２の肉厚は外筒金具１１の肉厚の３〜４倍程度、好ましくは３倍程度、段差１４からその上方の外筒金具１１を内側へ絞ることにより狭くなっている幅狭部１２ｂまでの弾性体層である弾性支持部１２ａにおける厚みｄが外筒金具１１の肉厚の２〜４倍程度になっている。

仕切部材６とこれを浮動支持する延長部１２の弾性支持部１２ａ及び外周厚肉部４０の弾性支持部４８における各バネからなる振動系において、仕切部材６をマスとする一種のダイナミックダンパが構成されるので、このマスと支持バネのバネ値を調整することにより、共振周波数をキャビテーション現象に伴う振動周波数域のうち異音として感じられる周波数（異音周波数域）より共振ピークが低くなるようチューニングされている。

このように共振周波数をチューニングすると、仕切部材６及びダイヤフラム１０は、延長部１２の弾性支持部１２ａ及び外周厚肉部４０の弾性支持部４８のバネと仕切部材６のマスとによって決定される固有の周波数で剛体共振を行い、剛体共振後のより高い周波数域（具体的には、剛体共振のピーク周波数である固有値周波数のほぼルート２（２の平方根）倍を超えた周波数域）では周波数が高くなるほど剛体の振動が小さくなる。このため液室で発生した振動による剛体の振動は小さくなり、剛体から外部への振動伝達を小さくする。
すなわち、剛体共振の周波数より高い振動は剛体により伝達を遮断されることになるので、この周波数域を振動遮断域ということにする。但し、本願における遮断とは厳密な意味ではなく低減を含む範囲のあるものとし、振動遮断域とは入力振動よりも伝達振動を小さくする領域を意味し、伝達遮断のみならず伝達低減を生じる周波数域を意味するものとする。

そこで、異音周波数域が振動遮断域と重なるようにすれば、主液室５内で発生した異音の振動を、剛体である仕切部材６を介して外部の外筒金具１１からさらに車体側へ伝達することを遮断できることになる。具体的には遮断すべき異音周波数域より低い周波数にて剛体共振のピーク周波数が生じるようにチューニングすればよいことになる。

本実施例では、異音周波数域を主液室５で発生したキャビテーション現象に伴う振動の周波数域とし、この周波数域よりも低い周波数を剛体共振のピークとなるようにチューニングして、振動遮断域を異音周波数域と重ねてある。
具体的には、キャビテーション現象に伴う振動の周波数域そのものが広範囲で特定しにくいものであるが、仮にこれを８００〜４０００Ｈｚとすれば、剛体共振のピーク周波数を６００Ｈｚ程度に設定することにより、振動遮断域をキャビテーション現象に伴う振動周波数域と重ねることができる。

このようにチューニングすると、主液室５で発生したキャビテーション現象に伴う振動のうち、振動遮断域のものは仕切部材６から外筒金具１１への振動伝達が遮断されることになり、主液室５内でキャビテーション現象が発生しても、この振動は車体側への伝達を遮断され、車体側で異音を感じなくなるので、車体側ではキャビテーション現象の異音を体感しにくくなり、キャビテーション現象による異音を無視できるようになる。
しかも、振動遮断域では仕切部材６の振動が抑制され、そのうえ仕切部材６を浮動支持する支持バネのバネ値は、中央薄肉部３１のバネ値より遙かに大きいため、必要以上に内圧が低下することを防いで減衰低下を阻止できるようになっている。

このエンジンマウントを組み立てるには、図２に示すように、まず第１取付金具１，外筒金具１１及びインシュレータ３が一体化した小組体７０を作り、これを図１の状態と上下反転させ、延長部１２の内側へ仕切部材６を入れて段差１４にて位置決めさせ、続いてダイヤフラム１０の外周厚肉部４０を外筒金具１１の内側へ圧入し、仕切部材６の底部２５外周へ当接させ、折り曲げ前のストレート状態になっている外筒金具１１の先端４６ａを内側へ折り曲げて固定部４６とすることにより、外側リング４４の端部を仕切部材６方向へ押さえつけて固定し、全体を組立一体化する。
このように各構成部材を順次積み重ねて外筒金具１１の固定部４６を形成するだけで全体を一体化して簡単に組み立てることができる。

なお、図２において明らかなように、シール部４５にはシールリップ４５ａが径方向外方へ突出して一体形成されており、組立時に外筒金具１１の内周面へ圧入するとき、外筒金具１１の内周面でつぶされることにより、シール部４５の外周部が外筒金具１１の内周面へ密着し、シール部４５と外筒金具１１の内周面の間で最終シール部を形成する。最終シール部は作動液の漏れに対する最後のシールとなる場所である。

また、内側リング４３と外側リング４４の間で、外周厚肉部４０側における弾性支持部となる弾性支持部４８の底部２５に当接する表面には、環状の凹溝４９が内側リング４３及び外側リング４４と同心円状に形成されている。この凹部４９の位置は、下ホルダ１６の底部２５における外周側端部並びに間隙１３に臨む位置であり（図１参照）、これにより内側リング４３で形状維持される弾性支持部４８と外側リング４４によるシール部とを分離し、シール部４５及び弾性支持部４８へ加えられる応力を凹部４９で緩和するので、さらにシール部４５及び弾性支持部４８が互いに相手側から影響されにくくなるように構成されている。

次に、本実施例の作用を説明する。Ｚ方向より第１取付金具１へ入力した振動は、まずインシュレータ３により吸収され、さらに大きな振動は、インシュレータ３が変形して主液室５の容積を変化させることにより、作動液を流動させ、オリフィス通路８の液柱共振及び弾性膜３０の中央薄肉部３１による弾性変形で吸収される。

さらに大振幅の振動が入力すると、主液室５はまず大きく圧縮され、その後の振動方向反転に伴い主液室５が復元して拡大するとき作動液の戻りが遅れるため、主液室５内は瞬間的に負圧となり、作動液の一部が気化してキャビテーション現象を発生する。このキャビテーション現象に伴う気泡崩壊の振動は仕切部材６へ伝達されるが、仕切部材６は延長部１２及び外周厚肉部４０で浮動支持されているため、浮動支持する弾性体によって仕切部材６から外筒金具１１への伝達が遮断されるとともに、仕切部材６自体の剛体共振後における振動遮断域の周波数帯の異音振動は伝達が低減される。

図５は振動伝達特性を示すグラフであり、横軸に伝達振動を周波数分析した構成周波数（Ｈｚ）、縦軸に第１取付部材１から第２取付部材２へ振動が伝わる大きさである伝達力（Ｎ）を対数目盛で示したものである。
この例では本実施例に係るエンジンマウント及び同様構造でありながら本願の振動遮断構造を備えない従来例をそれぞれ１３Ｈｚで加振したときの伝達振動につき周波数分析したものであり、広範囲の周波数域における成分振動の伝達状況を示し、伝達力が小さい程その周波数の振動が伝達されにくいことを示す。
この図において、本願の振動遮断構造を備えない従来例と、振動遮断構造を備えた本実施例では、約８００Ｈｚ〜４０００Ｈｚ程度の周波数域における振動成分に対して伝達力に著しい相違が見られ、実施例ではこの周波数域で伝達力が低減されているから、この周波数域における振動成分を伝達遮断していることが判る。

すなわち、キャビテーション現象による振動のうち異音周波数域として例えば８００Ｈｚ〜４０００Ｈｚ程度からなる不特定多数の振動成分を発生することがある場合、この周波数域の振動伝達率が低下すれば、振動伝達が遮断されていることになる。図５のグラフは、この周波数域の伝達率低下を示しているから、キャビテーション現象によって発生した振動のうち異音周波数域の伝達が有効に遮断されていることが判る。
この振動伝達遮断は、従来例との相違点である遮断構造、すなわち延長部１２及びダイヤフラム１０の外周厚肉部４０とによる伝達遮断と仕切部材６の剛体共振によることが明らかである。

このような振動伝達が遮断される周波数域は、弾性膜３０の打音やキャビテーション現象による振動の領域であり、これらの音や振動を外筒金具１１へ伝達しないことにより、異音の発生を阻止できることになる。
その結果、キャビテーション現象に伴う衝撃は外筒金具１１及び車体側取付部材２を介して車体側へ伝達されず、乗員側で異音として感知することはないので、キャビテーション現象が発生してもそれに伴う車体側における不快な異音の発生を抑制できる。

また、副液室７のシール部分である外周厚肉部４０の外筒金具１１に対する固定は強固になるから、浮動支持によりキャビテーション現象を防止できると同時に、外周厚肉部４０のシールを確実にし、車体に対する取付を正確にでき、マウント機能を正確に発揮できる。しかも、内側リング４３により下ホルダ１６を支持するので、下ホルダ１６に対する支持も安定する。また、間隙１３により組立を容易にできる。

さらに、シール部４５が設けられているダイヤフラムの外周厚肉部を第２取付金具に対してリジットに固定するので、シール部４５の弾性変形を防いでシールの信頼性も高めることができ、仕切部材による振動伝達を遮断しつつも良好なシール性を維持できる。そのうえ、装置を小型化し従来同様の構成部品で済むためコストダウンも可能になる。また第２取付金具を車体側へ強固に取付けて横移動等を生じさせず、安定支持できる。

しかも、従来の構成部品と同じ、インシュレータ３とダイヤフラム１０を用いる構造であるから、従来と異なる特別な部材を用いることなく、構造が簡単で製造も容易になる。また、外筒金具１１の下端部を折り曲げて固定部４６を形成するだけで全体の組立を完了するので、容易に組み立てることができる。
また、外側リング４４と固定部４６の金属同士を直接接触させた結合により、外周厚肉部４０の固定をより確実・強固にでき、液封防振装置を車体へ安定支持させることができる。

このとき、外側リング４４を仕切部材６の外側に配置してその一端部を固定部４６で押さえつけるように力を加えるが、外側リング４４の他端側は仕切部材６へ当接せず、仕切部材６の外方に位置する浮動支持に関与しない延長部１２を若干圧縮するだけである。また外周厚肉部４０の浮動支持に関与する弾性支持部４８も内側リング４３が外側リング４４から離れて位置し、固定部４６から力を受けず、内側リング４３を設けた弾性支持部４８と外側リング４４による固定部とが相互に影響されないよう機能分化される。しかも凹部４９の存在がこの機能分化をさらに助長する。したがって組立時に加えられる強い力は仕切部材６へ伝えられなくなり、組立時におけるバネ値の変動を防止できる。

そのうえ、外側リング４４はシール部４５の剛性支持部も構成するが、シール部４５は外筒１１の内周面と密着するため、組立時に固定部４６から外側リング４４へ大きな力を加えても、この力でシール部４５が弾性変形されることはないから、組立時によるシール部４５の変形を防止できることになる。また外側リング４４を固定部４６による金属同士の直接接触で強固に固定することにより、良好なシール性能を維持できる。したがって外側リング４４を直接固定することが必要なシール部４５と、固定部４６で固定されていない内側リング４３を有する弾性支持部４８とを機能分化できることになるので、固定部４６による固定作業が容易になり、組立作業を容易化して作業効率を向上させることができる。

図３は第２実施例に係り、図１と同様部位断面のうち仕切部材６の支持部分を拡大して示す図である。本実施例は前実施例に対して仕切部材６に対する浮動支持構造のみが若干変更されたものであるから、この変形部を中心に説明し、他の部分は前実施例と共通符号を付して説明を省略する（以下同）。

この実施例では、外周厚肉部４０に断面Ｌ字形をなすＬ型リング５０が一体化されている。Ｌ型リング５０は、本願のダイヤフラム支持金具をなし、縦壁部５１と底部５２を備え、縦壁部５１は外周厚肉部４０の外周部にインサートされ、前実施例の外側リング４４と同様に配置されている。底部５２は外周厚肉部４０の底部に外周側から内周側へ張り出して一体化され、外周厚肉部４０の底部を支持している。

外筒金具１１の下端開放部内側へ外周厚肉部４０を圧入し、縦壁部５１の上端面を延長部１２の下端面１２ｃへ当接し、縦壁部５１より内側の外周厚肉部４０の上端面を下ホルダ１６の底部外周へ当接させ、外筒金具１１の下端部を内側へ折り曲げて、固定部４６を縦壁部５１と底部５２の屈曲部へ押しつければ全体が組立一体化される。

このとき、底部５２は外周厚肉部４０の下端を支持するので、外周厚肉部４０が大荷重入力時にも下ホルダ１６から離れることを阻止し、外周厚肉部４０を確実に固定することができる。
このようにすると、前実施例の内側リング４３を省略でき、その分だけ部品点数を削減でき、より構造を簡単にできる。

図４は第３実施例に係り、図３と同様部位断面を示す。この実施例はインシュレータ３の筒部外周部へ一体化された連結金具６４（前実施例の外筒金具１１に相当する）の外方を覆う剛性リング６０を設け、その縦壁部６１の上端に形成された外フランジ６３を、インシュレータ３の外周部と一体化されている筒状の連結金具６４の外フランジ６５に重ね、外フランジ６３の先端を巻くように、外フランジ６５の先端部を略Ｕ字状に折り曲げてカシメ部６６とし、このカシメ部６６で連結金具６４と剛性リング６０を結合一体化したものである。
縦壁部６１は前第２実施例におけるＬ型リング５０の縦壁部５１を延長させたものに相当し、本願のダイヤフラム支持金具をなす。縦壁部６１の下部は外周厚肉部４０の外周に一体化され、さらにその先端を内側へ折り曲げて内フランジ６２とし、この内フランジ６２で外周厚肉部４０の底部を一体化して支持する。

外周厚肉部４０のうち仕切部材６を支持する本体部分からは、縦壁部６１の内周面に沿って一体に延出する弾性筒状部６７が形成される。この弾性筒状部６７は前各実施例における弾性支持部としても機能する部分であって、縦壁部６１の内周面に一体化されており、その上部は連結金具６４における筒部６４ａの外側面に重なり、この重なり部からカシメ部６６に至る部分が最終シール部になっている。
連結金具６４は前実施例の外筒金具に相当する部材であるが、筒部６４ａは前各実施例のものよりもかなり短くなっており、その下端は段差１４より上方に位置し、仕切部材６の浮動支持に十分な弾性支持部１２ａを形成している。この例では連結金具６４と剛性リング６０が第２取付金具２を構成することになり、剛性リング６０はダイヤフラム１０の支持部材と第２取付金具２とを兼ねることになる。

外周厚肉部４０における肉厚内には形状維持のための中間リング６８がインサートされている。中間リング６８はその上端面のうち、中央部が間隙１３に臨むように配置され、中央部よりも内周側部分は仕切部材６の底部２５外周部に当接し、外周側部分は弾性筒状部６７の肉厚内に食い込んでいる。外周厚肉部４０の中間リング６８より内周となる弾性体部分である内側上部４０ａは連結金具６４と剛性リング６０のカシメ固定により仕切部材６との密着支持を維持するよう位置決めされる。

なお、本実施例では弾性膜３０は固定部３２の外周側に一体形成されたリリーフバルブ３３を有する。リリーフバルブ３３は固定部３２の外周側へ一体に形成され、副液室７側が径方向へ向かって斜め上がりの斜面をなし、副液室７側から主液室５側への作動液を流れやすくしている。リリーフバルブ３３の主液室５側には、主液室５へ向かって開放された凹部が形成されている。
リリーフバルブ３３は上プレート１５及び下ホルダ１６の各外周部で、円弧状溝２２の内側に形成されたリーク穴３４及び３５を通して、主液室５内が負圧になると副液室７から主液室５へ作動液をリークし、負圧を解消させてキャビテーション現象の発生そのものを阻止するようにもなっている。

このエンジンマウントを組み立てるには、ダイヤフラム１０及びその連続部分である弾性筒状部６７とが剛性リング６０と一体化された小組体の中に仕切部材６を入れ、下ホルダ１６の底部２５外周を内側上部４０ａに乗せ、外筒金具１１とインシュレータ３が一体化された小組体を被せ、両外フランジ６３及び６５を重ねてカシメると、カシメ部６６における金属同士の直接接触により結合一体化して全体の組立が完了する。

このようにすると、中間リング６８が下ホルダ１６の底部２５へ剛性部材同士で当接するとともに、内フランジ６２で外周厚肉部４０の底部が支持されるから、内側上部４０ａによる仕切部材６の密着支持を維持できる。しかも中間リング６８は弾性体である外周厚肉部４０及び弾性筒状部６７により内フランジ等の剛性リング６０側と分離されているので、中間リング６８は外周厚肉部４０の形状維持のみに機能し、これまで同様にダイヤフラム１０の外周厚肉部４０で仕切部材６を浮動支持できる。

また、外筒金具１１と剛性リング６０のカシメ固定は、インシュレータ３の外方にて位置決めを精度よくおこなうことができ、このとき、内フランジ６２や中間リング６８へ大きな力が加わらないようにできるので、仕切部材６を浮動支持するバネ部となる弾性支持部１２ａや内側上部４０ａを圧縮しすぎることがなく、所定のバネ値を維持できる。このため、組立時におけるバネ値の変動を防いで、仕切部材６に所定の剛体振動を生じさせることができ、リリーフ構造とも相まってキャビテーション現象による異音を極力抑制することができる。

さらに、最終シール部である弾性筒状部６７と連結金具６４の筒部６４ａとの接合面は、浮動支持部である弾性支持部１２ａや弾性筒状部６７から大きく離れ、かつ中間リング６８によっても弾性支持部側とシール部側が分離されており、しかも組立時のカシメによる力が及ばずシール部が弾性変形しないので、組立の前後を通じて良好なシール性を維持できる。また、シール部の外側を縦壁部６１が覆うため、シール部の変形を阻止できる。

なお、本願発明は上記の各実施例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、本願発明を適用する対象はエンジンマウント以外でも、サスペンションマウント等種々可能である。
また、防止する異音はキャビテーションに起因するもののみならず、弾性膜３０の打音等、設定範囲内の周波数域のものであれば主液室５内で発生する種々な音や振動を対象にできる。

エンジンマウントの縦断面図 上記の分解図 第２実施例の要部断面図 第３実施例の要部断面図 振動伝達特性を示すグラフ

符号の説明

１：第１取付金具、２：第２取付金具、３：インシュレータ、４：凹部、５：主液室、６：仕切部材、１０：ダイヤフラム、１１：外筒金具（第２取付金具）、１２：延長部、１２ａ：弾性支持部、４０：外周厚肉部、４８：弾性支持部（本体部）、４３：内側リング、４４：外側リング（ダイヤフラム支持金具）、５０：Ｌ字状リング（ダイヤフラム支持金具）、６０：剛性リング（ダイヤフラム支持金具）、６１：縦壁部、６２：内フランジ、６３：外フランジ、６４：連結金具、６５：外フランジ、６６：カシメ部、６７：弾性筒状部、６８：中間リング

Claims (6)

1. 取付相手の一方へ取付けられる第１取付金具（１）と、他方へ取付けられる筒状の第２取付金具（２）と、
   これら第１及び第２取付金具間を防振連結するインシュレータ（３）と、
   このインシュレータを壁部の一部として作動液体が封入された主液室（５）と、
   この主液室と仕切部材（６）により区画され、壁部の少なくとも一部がダイヤフラム（１０）で形成される副液室（７）と、
   これらの主液室と副液室を連通するよう前記仕切部材に形成されたオリフィス通路（８）とを備えた液封防振装置において、
   前記仕切部材（６）の外周部を前記主液室及び副液室側から、前記インシュレータ（３）の一部（１４）と前記ダイヤフラム（１０）の外周厚肉部（４０）とで浮動支持し、
   かつ前記第２取付金具（２）と前記仕切部材（６）の外周部との間に弾性体（１２・６７）を介在させることにより、前記仕切部材（６）から前記第２取付金具（２）への振動伝達を遮断するとともに、
   前記外周厚肉部（４０）は、一体化された剛性のダイヤフラム支持金具（４４・５０・６１）と、このダイヤフラム支持金具（４４・５０・６１）の内側にて前記仕切部材（６）の外周部を浮動支持する弾性支持部（４８・４０ａ）とを備え、
   前記ダイヤフラム支持金具（４４・５０・６１）は、前記第２取付金具の一部（１１・６４）と金属同士の直接接触により固定され、かつ前記仕切部材（６）と離されて配置されるとともに、
   前記ダイヤフラム支持金具（４４・５０・６１）と前記第２取付金具との固定部（４６・６６）が前記仕切部材（６）の外周部より径方向外方に位置することを特徴とする液封防振装置。
2. 前記ダイヤフラム支持金具（４４・５０）は剛性リングからなり、前記ダイヤフラムの外周厚肉部（４０）を内側の前記弾性支持部（４８）と外側のシール部（４５）とに分離す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. 前記外周厚肉部（４０）には内外に間隔をもって配置された２重リング（４３・４４）が一体化され、
   内側のリング（４３）は前記弾性支持部（４８）に位置して仕切部材（６）を支持し、
   外側のリングは前記ダイヤフラム支持金具（４４）をなすことを特徴とする請求項２に記載した液封防振装置。
4. 前記ダイヤフラム支持金具（５０）は断面略Ｌ字状の部材であり、
   前記外周厚肉部（４０）の外周部と底部とへ一体化されることを特徴とする請求項１に記載した液封防振装置。
5. 前記第２取付金具（２）は前記インシュレータ（３）の外周部と一体化した連結金具（６４）と、その外方を覆う剛性リング（６０）とを備え、
   前記連結金具（６４）は筒状をなし、その筒部（６４ａ）の下端は前記仕切部材（６）の上方に間隔を持って位置し、上部はインシュレータ側方へ突出する外フランジ（６５）をなし、
   前記剛性リング（６０）は、前記連結金具（６４）の筒部（６４ａ）と径方向外方にて一部が重なる縦壁部（６１）を備え、この縦壁部（６１）の上端部を前記連結金具（６４）の外フランジ（６５）と重ねて金属同士の直接接触により前記剛性リング（６０）を前記連結金具（６４）に連結固定するとともに、前記縦壁部（６１）の下部が前記外周厚肉部（４０）の外周部及び底部へ一体化することにより、前記ダイヤフラム支持金具を兼ね、
   前記外周厚肉部（４０）は、前記仕切部材（６）を支持する本体部とこの本体部から連続して前記縦壁部（６１）の内面に沿って前記連結金具（６４）の側方まで延びる弾性筒状部（６７）とを一体に備え、
   前記弾性筒状部（６７）を前記連結金具（６４）の外側へ嵌合して弾性筒状部（６７）内面と連結金具（６４）外面との間にシール部を形成し、かつ前記弾性筒状部（６７）を前記仕切部材（６）の外周部と縦壁部（６１）の内面との間に介在させたことを特徴とする請求項１に記載した液封防振装置。
6. 前記仕切部材（６）の外周部とその周囲に位置する弾性体（１２・６７）との間に間隙（１３）を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載した液封防振装置。

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