流体封入式防振装置
【課題】高周波数側にチューニングされた第２のオリフィス通路の連通状態と遮断状態を、打音の発生を抑えつつ、安定して切り替えることを可能とした、新規な構造の流体封入式防振装置を提供すること。
【解決手段】流体封入式防振装置１０において、可動ゴム膜６０の外周部分が仕切部材３６で支持されていると共に、可動ゴム膜６０の中央部分に筒状部６６が突出形成されており、筒状部６６の内孔６８を利用して第２のオリフィス通路７６が形成されている一方、仕切部材３６における可動ゴム膜６０との対向面には、筒状部６６と対向位置して可動ゴム膜６０の弾性変形に際して筒状部６６の内周面および外周面の一方が全周に亘って当接する環状の当接角部７８が形成されており、筒状部６６の当接角部７８への当接によって筒状部６６の内孔６８が仕切部材３６で覆蓋されて第２のオリフィス通路７６が遮断されるようになっている。
【解決手段】流体封入式防振装置１０において、可動ゴム膜６０の外周部分が仕切部材３６で支持されていると共に、可動ゴム膜６０の中央部分に筒状部６６が突出形成されており、筒状部６６の内孔６８を利用して第２のオリフィス通路７６が形成されている一方、仕切部材３６における可動ゴム膜６０との対向面には、筒状部６６と対向位置して可動ゴム膜６０の弾性変形に際して筒状部６６の内周面および外周面の一方が全周に亘って当接する環状の当接角部７８が形成されており、筒状部６６の当接角部７８への当接によって筒状部６６の内孔６８が仕切部材３６で覆蓋されて第２のオリフィス通路７６が遮断されるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のエンジンマウント等に適用される流体封入式防振装置に関するものであって、特に入力振動の振幅に応じて防振特性を自動的に切り替える構造を備えた流体封入式防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、振動伝達系を構成する部材間に介装されて、それら部材を相互に防振連結する防振装置が知られており、その一種として、流体の流動作用を利用して防振効果の向上を図った流体封入式防振装置も知られている。流体封入式防振装置は、一般的に、第１の取付部材と第２の取付部材が本体ゴム弾性体によって連結されていると共に、第２の取付部材によって支持された仕切部材の両側にそれぞれ非圧縮性流体を充填された受圧室と平衡室が形成されており、更にそれら受圧室と平衡室を相互に連通するオリフィス通路が形成された構造を有している。例えば、特許文献１（特開平１０−１２２２９４号公報）に記載されているのが、それである。
【０００３】
ところで、流体封入式防振装置では、オリフィス通路がチューニングされた周波数の振動入力時に、流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮される一方で、オリフィス通路のチューニング周波数よりも高周波数の振動入力時には、反共振によるオリフィス通路の実質的な遮断が生じて、著しい高動ばね化とそれに伴う防振性能の低下が問題となる。
【０００４】
そこで、特許文献１では、第１のオリフィス通路以外に、受圧室と平衡室を連通する第２のオリフィス通路（特許文献１中の第３オリフィス）が設けられている。そして、第２のオリフィス通路のチューニング周波数が第１のオリフィス通路よりも高周波数に設定されていると共に、第２のオリフィス通路の連通状態と遮断状態を入力振動の振幅に応じて切り替える可動板が設けられている。
【０００５】
しかしながら、このような可動板による第２のオリフィス通路の切替構造では、大振幅振動の入力時に第２のオリフィス通路を遮断する際、可動板が仕切部材に対して広い面積で打ち当たることから、当接初期の衝撃力が大きくなって、打音の発生が問題になるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１２２２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、高周波数側にチューニングされた第２のオリフィス通路の連通状態と遮断状態を、打音の発生を抑えつつ、安定して切り替えることを可能とした、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の第１の態様は、第１の取付部材と第２の取付部材が本体ゴム弾性体によって連結されて、該第２の取付部材で支持される仕切部材を挟んだ両側に受圧室と平衡室が形成されており、それら受圧室と平衡室にそれぞれ非圧縮性流体が封入されていると共に、それら受圧室と平衡室を相互に連通する第１のオリフィス通路と第２のオリフィス通路が形成されて、該第２のオリフィス通路が該第１のオリフィス通路よりも高周波数にチューニングされていると共に、該第２のオリフィス通路の連通状態と遮断状態が可動ゴム膜によって切替可能とされている流体封入式防振装置において、前記可動ゴム膜の外周部分が前記仕切部材で支持されていると共に、該可動ゴム膜の中央部分に筒状部が突出形成されており、該筒状部の内孔を利用して前記第２のオリフィス通路が形成されている一方、該仕切部材における該可動ゴム膜との対向面には、該筒状部と対向位置して該可動ゴム膜の弾性変形に際して該筒状部の内周面および外周面の一方が全周に亘って当接する環状の当接角部が形成されており、該筒状部の該当接角部への当接によって該筒状部の該内孔が該仕切部材で覆蓋されて該第２のオリフィス通路が遮断されるようになっていることを特徴とする。
【０００９】
このような第１の態様に従う構造とされた流体封入式防振装置によれば、低周波大振幅振動の入力時に可動ゴム膜が第２のオリフィス通路を遮断する際、可動ゴム膜の仕切部材への当接に起因する打音が低減される。即ち、本態様の流体封入式防振装置では、受圧室と平衡室の相対的な圧力差によって可動ゴム膜の筒状部が大きく変位することにより、筒状部の内周面又は外周面が当接角部に当接するようになっている。このように、仕切部材における可動ゴム膜の当接部分が環状の当接角部とされており、可動ゴム膜と仕切部材の当接初期段階における当接面積が抑えられていることから、当接時の衝撃が低減されて、打音の発生が防止される。
【００１０】
なお、当接角部は、断面において任意の角度を有するエッジ形状（鈍角、直角、鋭角の何れか）が採用され得る。また、可動ゴム膜の耐久性等を考慮して、適当なアールや面取り等が施されていても良く、尖ったエッジ形状に限定解釈されるものではない。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記筒状部の内周面が前記当接角部との対向方向となる軸方向外側に向かって次第に拡径するテーパ面とされていると共に、該筒状部の内周面が前記可動ゴム膜の弾性変形に際して該当接角部に当接されるようになっているものである。
【００１２】
第２の態様によれば、当接角部が筒状部の内周面に対して所定の角度で傾斜して当接することから、当接時の衝撃がより軽減されて、打音の発生が効果的に防止される。しかも、受圧室と平衡室の相対的な圧力差に基づいて筒状部が当接角部への接触状態から更に変位する場合に、当接角部に当接する筒状部の内周面がテーパ面とされていることによって、筒状部がテーパ面の案内作用で当接角部に対して摺動する。それ故、当接角部が筒状部に対して強く押し付けられるのを防いで、筒状部に亀裂が生じる等の不具合が回避されることから、耐久性の向上が実現される。
【００１３】
さらに、筒状部の内径寸法が当接角部と対向する軸方向外側に向かって大きくされていることから、寸法誤差や可動ゴム膜の変形等によって、筒状部の軸方向端面が当接角部に引っ掛かるのを防いで、筒状部の内周面が当接角部に安定して全周で当接されるようになっている。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記筒状部の内周面が、縦断面において円弧形状を呈する湾曲面とされて前記当接角部との対向方向となる軸方向外側に向かって次第に拡径しているものである。
【００１５】
第３の態様によれば、筒状部の内周面に当接角部が当接する際に、湾曲面の案内作用によって筒状部がよりスムーズに案内されて、当接角部の筒状部への食い込みが回避されることから、耐久性の向上が有利に図られ得る。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１〜第３の何れか１つの態様に記載された流体封入式防振装置において、前記可動ゴム膜の外周縁部に環状の厚肉支持部が設けられて、該厚肉支持部が前記仕切部材で膜厚方向に挟持されていると共に、該厚肉支持部と前記筒状部を連結する板状の連結部がそれら厚肉支持部および筒状部と一体形成されているものである。
【００１７】
第４の態様によれば、可動ゴム膜において仕切部材で挟持される部分が厚肉とされていることから、充分な支持力で且つ優れた耐久性を持って可動ゴム膜が仕切部材に取り付けられる。また、仕切部材によって挟持される環状の厚肉支持部と筒状部が板状の連結部によって連結されていることから、厚肉支持部において強固に支持されていながら、受圧室と平衡室の相対的な圧力差に基づいた連結部の変形によって筒状部が容易に変位するようになっている。それ故、可動ゴム膜が仕切部材に対してずれる等の不具合を生じることなく、目的とする第２のオリフィス通路の切替作動が安定して実現される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、仕切部材に設けられた環状の当接角部が、可動ゴム膜に設けられた筒状部の内周面又は外周面に当接することにより、第２のオリフィス通路が遮断されるようになっていることから、可動ゴム膜と仕切部材の初期の当接面積が抑えられて、当接による衝撃が緩和される。それ故、第２のオリフィス通路の遮断状態への切替えに際して、可動ゴム膜と仕切部材の当接時の衝撃力に起因する打音の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の１実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。
【図２】図１に示されたエンジンマウントの要部を拡大して示す縦断面図。
【図３】図１に示されたエンジンマウントにおける第２のオリフィス通路の切替え作動を説明する要部拡大縦断面図であって、（ａ）が静置状態および高周波小振幅振動の入力状態を、（ｂ）が低周波大振幅振動の入力による受圧室の正圧によって筒状部が当接角部に接触した状態を、（ｃ）が低周波大振幅振動の入力による受圧室の正圧によって筒状部が当接角部に対して摺動した状態を、それぞれ示す。
【図４】図１に示されたエンジンマウントにおける第２のオリフィス通路の切替え作動を説明する要部拡大縦断面図であって、（ａ）が静置状態および高周波小振幅振動の入力状態を、（ｂ）が低周波大振幅振動の入力による受圧室の負圧によって筒状部が当接角部に接触した状態を、（ｃ）が低周波大振幅振動の入力による受圧室の負圧によって筒状部が当接角部に対して摺動した状態を、それぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の１実施形態として、自動車用のエンジンマウント１０が示されている。エンジンマウント１０は、第１の取付部材１２と第２の取付部材１４が本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結された構造を有しており、第１の取付部材１２が図示しないパワーユニットに取り付けられると共に、第２の取付部材１４が同じく図示しない車両ボデーに取り付けられることにより、パワーユニットが車両ボデーに防振連結されるようになっている。
【００２２】
より詳細には、第１の取付部材１２は、鉄やアルミニウム合金等で形成された高剛性の部材であって、略円柱形状とされている。また、第１の取付部材１２の上端には、外周側に向かって突出するフランジ部１８が全周に亘って形成されている。更に、第１の取付部材１２の中心軸上には、上方に開口するボルト孔２０が所定の深さで形成されており、その内周面にねじ山が刻設されている。
【００２３】
第２の取付部材１４は、第１の取付部材１２と同様に高剛性の部材であって、薄肉大径の略円筒形状とされている。また、第２の取付部材１４の中間部分には段差２２が設けられており、段差２２を挟んで上側が大径筒部２４とされていると共に、下側が小径筒部２６とされている。
【００２４】
そして、第１の取付部材１２と第２の取付部材１４は、第１の取付部材１２の下端部が第２の取付部材１４の上側開口部に差し入れられた状態で同一中心軸上に配設されており、本体ゴム弾性体１６によって弾性連結されている。本体ゴム弾性体１６は、厚肉の略円錐台形状とされており、その小径側端部に第１の取付部材１２が差し込まれて加硫接着されていると共に、大径側端部の外周面に第２の取付部材１４の大径筒部２４の内周面全体および小径筒部２６の内周面の上端部が重ね合わされて加硫接着されている。なお、本体ゴム弾性体１６は、第１の取付部材１２および第２の取付部材１４を備えた一体加硫成形品として形成されている。
【００２５】
また、本体ゴム弾性体１６には、大径凹所２８が形成されている。大径凹所２８は、本体ゴム弾性体１６の下面に開口する凹所であって、開口部付近が略一定の直径を有する円筒状とされていると共に、上底部が逆向きの略すり鉢状とされて、上方に向かって次第に縮径している。
【００２６】
さらに、本体ゴム弾性体１６の外周端部から下方に向かってシールゴム層３０が延び出している。シールゴム層３０は、薄肉大径の略円筒形状を有しており、本体ゴム弾性体１６と一体形成されている。そして、シールゴム層３０の外周面が第２の取付部材１４の小径筒部２６の内周面に加硫接着されており、第２の取付部材１４の内周面が略全体に亘ってゴム弾性体で被覆されている。
【００２７】
また、第２の取付部材１４の下端部には、可撓性膜３２が取り付けられている。可撓性膜３２は、薄肉のゴム弾性体で形成されており、略円板形状とされていると共に、軸方向に充分な弛みを有している。更に、可撓性膜３２の外周側には環状の固定部材３４が配設されており、可撓性膜３２に対して全周に亘って加硫接着されている。そして、可撓性膜３２は、第２の取付部材１４の下端部に挿入されており、第２の取付部材１４に縮径加工が施されて固定部材３４がシールゴム層３０を介して第２の取付部材１４に嵌着されることによって、第２の取付部材１４に固定されている。
【００２８】
このようにして可撓性膜３２が第２の取付部材１４に取り付けられることで、第２の取付部材１４の内周側には、本体ゴム弾性体１６と可撓性膜３２の対向面間に外部から密閉されて非圧縮性流体を封入された流体封入領域が形成されている。なお、流体封入領域に封入される非圧縮性流体は、特に限定されるものではないが、例えば、水やアルキレングリコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油、或いはそれらの混合物が採用される。特に、後述する流体の流動作用に基づく防振効果を効率的に得るためには、０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体が望ましい。
【００２９】
また、流体封入領域には、仕切部材３６が配設されている。仕切部材３６は、仕切部材本体３８に蓋部材４０が重ね合わされた構造を有している。仕切部材本体３８は、略円板形状を有しており、中央部分には上方に開口する収容凹所４２が形成されている。更に、仕切部材本体３８の外周部分には、周方向に延びて外周面に開口する周溝４４が形成されている。
【００３０】
更にまた、仕切部材本体３８における収容凹所４２の底部には、上方に開口して周方向環状に延びる下側環状凹溝４６が形成されており、仕切部材本体３８における下側環状凹溝４６の形成部分が部分的に下側へ突出している。この下側環状凹溝４６の外周壁部には、周方向で断続的に複数の下側連通孔４８が貫通形成されている。
【００３１】
仕切部材本体３８には、蓋部材４０が上方から重ね合わされている。蓋部材４０は、薄肉の略円板形状を有している。なお、仕切部材本体３８および蓋部材４０は、鉄やアルミニウム合金等で形成された高剛性の部材とされている。
【００３２】
さらに、蓋部材４０の径方向中間には、下方に開口して周方向環状に延びる上側環状凹溝５０が形成されており、蓋部材４０における上側環状凹溝５０の形成部分が部分的に上側へ突出している。この上側環状凹溝５０の外周壁部には、周方向で断続的に複数の上側連通孔５２が貫通形成されている。
【００３３】
このような構造とされた仕切部材本体３８と蓋部材４０を含んで仕切部材３６が形成されている。そして、仕切部材３６は、本体ゴム弾性体１６と可撓性膜３２の対向面間に配設されて、第２の取付部材１４によって支持されている。即ち、仕切部材３６が第２の取付部材１４に挿入された後、下方から可撓性膜３２が挿入されて、それら仕切部材３６と可撓性膜３２が第２の取付部材１４を八方絞り等によって縮径加工することにより第２の取付部材１４に対して嵌着固定される。
【００３４】
このように仕切部材３６が第２の取付部材１４に固定されることにより、流体封入領域は軸直角方向に広がる仕切部材３６によって上下に二分されている。これにより、仕切部材３６よりも上側には、壁部の一部を本体ゴム弾性体１６で構成されて、振動入力時に圧力変動が惹起される受圧室５４が形成されている。一方、仕切部材３６よりも下側には、壁部の一部を可撓性膜３２で構成されて、可撓性膜３２の変形によって容積変化を許容される平衡室５６が形成されている。なお、受圧室５４および平衡室５６には、それぞれ非圧縮性流体が封入されている。
【００３５】
また、仕切部材３６の外周部分に形成された周溝４４は、その外周側の開口部が第２の取付部材１４によって流体密に覆蓋されており、所定の長さで延びるトンネル状の流路が形成されている。更に、周溝４４を利用して形成された上記トンネル状流路の一方の端部が図示しない連通孔を通じて受圧室５４に連通されていると共に、他方の端部が図示しない連通孔を通じて平衡室５６に連通されている。これにより、受圧室５４と平衡室５６を相互に連通する第１のオリフィス通路５８が、周溝４４を利用して形成されている。なお、第１のオリフィス通路５８は、通路断面積（Ａ）と通路長（Ｌ）の比（Ａ／Ｌ）によって設定されるチューニング周波数が、エンジンシェイクに相当する１０Ｈｚ程度の低周波数に設定されている。
【００３６】
また、蓋部材４０が仕切部材本体３８に対して上方から重ね合わされることにより、仕切部材本体３８の収容凹所４２の開口部が蓋部材４０で覆蓋されて、仕切部材本体３８と蓋部材４０の間に収容空所５９が形成されている。なお、仕切部材本体３８に形成された下側環状凹溝４６と、蓋部材４０に形成された上側環状凹溝５０は、何れも収容空所５９内に開口しており、収容空所５９の一部を構成している。更に、収容空所５９は、上側環状凹溝５０および上側連通孔５２を通じて受圧室５４に連通されていると共に、下側環状凹溝４６および下側連通孔４８を通じて平衡室５６に連通されている。
【００３７】
この収容空所５９には、可動ゴム膜６０が収容配置されている。可動ゴム膜６０は、径方向中間部分に略円環板形状の連結部６２を有していると共に、外周縁部には、連結部６２の外周側において上下両側に突出する環状乃至は略円筒形状の厚肉支持部６４が一体形成されている。
【００３８】
また、可動ゴム膜６０の中央部分には、筒状部６６が設けられている。筒状部６６は、軸方向上下に延びる略円筒形状とされて、上下方向に貫通する内孔６８を有しており、連結部６２の内周側において厚肉支持部６４よりも小さい突出高さで上下両側に突出している。要するに、可動ゴム膜６０は、それぞれ略円筒形状とされた厚肉支持部６４と筒状部６６が径方向に所定距離を隔てて同軸的に設けられていると共に、それら厚肉支持部６４と筒状部６６が軸方向中央に一体形成された略円環板形状の連結部６２によって相互に連結されている。
【００３９】
さらに、筒状部６６の内周面は、縦断面において略円弧形状を呈する湾曲面とされており、軸方向外側に向かって次第に拡径するテーパ状とされている。更にまた、筒状部６６の外周面は、縦断面において上下に直線的に延びており、これらによって、筒状部６６が軸方向外側に向かって次第に薄肉となっている。
【００４０】
なお、筒状部６６の内周面は、後述する当接角部７８への当接時の衝撃を効果的に緩和するために、摩擦抵抗が小さくされて、当接角部７８への当接位置が滑動変位する滑り当接面とされていることが望ましい。このような滑り当接面は、例えば、可動ゴム膜６０の加硫成形後に表面にポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂でコーティング処理をしたり、可動ゴム膜６０の形成材料としてシリコーンオイル等の潤滑剤が含有された低摩擦性の自己潤滑ゴムを採用すること等によって、形成可能である。
【００４１】
このような構造とされた可動ゴム膜６０は、仕切部材３６の収容空所５９に収容配置されている。より詳細には、可動ゴム膜６０は、仕切部材本体３８の収容凹所４２に嵌め込まれて、厚肉支持部６４を仕切部材本体３８における収容凹所４２の底面と蓋部材４０の下面との間で挟持されることにより、仕切部材３６によって支持されている。なお、可動ゴム膜６０には、その上面に対して上側連通孔５２を通じて受圧室５４の圧力が及ぼされていると共に、その下面に対して下側連通孔４８を通じて平衡室５６の圧力が及ぼされている。
【００４２】
そして、可動ゴム膜６０の連結部６２および筒状部６６が仕切部材３６から離隔して収容空所５９内に配置されることによって、可動ゴム膜６０を挟んだ板厚方向両側が筒状部６６の内孔６８を通じて相互に連通されている。これにより、受圧室５４と平衡室５６を相互に連通する第２のオリフィス通路７６が、上下の連通孔５２，４８と、収容空所５９と、可動ゴム膜６０の筒状部６６の内孔６８とを利用して、形成されている。なお、第２のオリフィス通路７６は、第１のオリフィス通路５８よりも高周波数にチューニングされており、チューニング周波数が走行こもり音に相当する５０Ｈｚ以上の高周波数に設定されている。
【００４３】
また、仕切部材３６における可動ゴム膜６０との対向面には、一対の当接角部７８，７８が形成されている。当接角部７８は、全周に亘って連続的に延びる環状であって、周方向に略一定の断面形状を有しており、収容空所５９の上下の壁部にそれぞれ形成されて、一対の当接角部７８，７８が上下に対向している。
【００４４】
さらに、当接角部７８は、上下の環状凹溝５０，４６の内周壁部における収容空所５９側端部の角を利用して形成されており、本実施形態では縦断面において略９０度の角度を成している。尤も、縦断面における当接角部７８の角度は、特に限定されるものではなく、鋭角，直角，鈍角の何れであっても良い。
【００４５】
更にまた、当接角部７８は、その尖端部分が縦断面において小さな直径の円弧上に丸められており、後述するように当接角部７８に当接する可動ゴム膜６０に亀裂が入るのが防止されている。このような当接角部７８の形状は、あくまでも一例であって、限定的に解釈されるべきではなく、例えば、丸められることなく尖っていても良いし、尖端が面取りされて狭幅で環状の平面とされていても良い。
【００４６】
なお、上側連通孔５２と下側連通孔４８は、当接角部７８，７８よりも外周側に形成されており、収容空所５９が当接角部７８，７８よりも外周側において受圧室５４および平衡室５６に連通されていると共に、当接角部７８，７８よりも内周側において受圧室５４および平衡室５６に連通されることなくそれら両室５４，５６から隔てられている。
【００４７】
また、可動ゴム膜６０の筒状部６６は、軸方向両側に向かって次第に内径寸法が大きくなっていることから、軸方向両端部分において内周面が環状凹溝５０，４６上に位置していると共に、軸方向中央部分において内周面が環状凹溝５０，４６を内周側に外れて位置している。換言すれば、筒状部６６の内周面は、軸方向両端部分が当接角部７８，７８よりも外周側に所定の距離：ｄ1 だけ外れて位置している（ｄ1 ＞０）と共に、軸方向中央部分が当接角部７８，７８よりも内周側に所定の距離：ｄ2 だけ突出して（ｄ2 ＞０）、当接角部７８，７８と上下に対向位置している（図２参照）。
【００４８】
そして、可動ゴム膜６０が弾性変形して筒状部６６が上下に大きく変位することによって、筒状部６６の内周面が当接角部７８に対して全周に亘って連続的に当接させられて、筒状部６６の内孔６８が仕切部材３６によって閉塞されるようになっている。その結果、内孔６８を利用して形成された第２のオリフィス通路７６は、可動ゴム膜６０の弾性変形によって、仕切部材３６で遮断されるようになっている。
【００４９】
このような構造を有するエンジンマウント１０は、第１の取付部材１２が図示しないパワーユニットに対してボルトで固定されると共に、第２の取付部材１４が図示しない車両ボデーに対してブラケット部材を介して固定されることにより、車両に装着されて、それらパワーユニットと車両ボデーを防振連結するようになっている。なお、車両装着状態においても、振動の非入力時には、図３（ａ）に示されているように、可動ゴム膜６０の筒状部６６は、収容空所５９の壁部から離隔して位置しており、筒状部６６の内孔６８が連通状態とされている。
【００５０】
かかる車両への装着状態において、エンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動が入力されると、第１のオリフィス通路５８を通じて流体が積極的に流動せしめられて、流体の共振作用等の流動作用に基づいて目的とする防振効果（高減衰効果）が発揮される。
【００５１】
その際、第２のオリフィス通路７６は、可動ゴム膜６０によって遮断されるようになっている。より詳細には、低周波大振幅振動が入力されて、受圧室５４の圧力が平衡室５６の圧力に対して相対的に大きくなると、可動ゴム膜６０の中央部分が圧力差によって下方に変位して（図３の（ｂ）参照）、筒状部６６の内周面が当接角部７８に対して全周に亘って当接する。その後、図３の（ｃ）に示されているように、内周面の湾曲に沿って筒状部６６が当接角部７８に対して摺動して、筒状部６６が当接角部７８に外嵌されることにより、筒状部６６の内孔６８が仕切部材本体３８によって遮断されて、第２のオリフィス通路７６が遮断状態とされる。一方、受圧室５４の圧力が平衡室５６の圧力に対して相対的に小さくなると、筒状部６６が、図４の（ａ）に示された中立位置から、図４の（ｂ）に示されているように上方に変位して、筒状部６６の内周面が当接角部７８に対して全周に亘って当接する。そして、図４の（ｃ）に示されているように、筒状部６６が当接角部７８に外嵌されることにより、筒状部６６の内孔６８が蓋部材４０によって遮断されて、第２のオリフィス通路７６が遮断状態とされる。以上のようにして、第１のオリフィス通路５８がチューニングされた周波数域の振動（エンジンシェイク等）入力時には、第２のオリフィス通路７６が遮断されて、第１のオリフィス通路５８を通じての流体流動量が効率的に確保されるようになっている。
【００５２】
特に本実施形態では、ｄ1 が適当な大きさに設定されることにより、振動入力時における可動ゴム膜６０の不規則な変形等で筒状部６６が側方（可動ゴム膜６０の軸直角方向）に変位したり傾いたり等した際にも、上記の如き第２のオリフィス通路７６の遮断作動が安定して発現され得る。
【００５３】
なお、上記の如き第２のオリフィス通路７６の遮断作動は、あくまでも例示であって、他の態様による第２のオリフィス通路７６の遮断作動も考えられる。即ち、受圧室５４と平衡室５６の圧力差によって可動ゴム膜６０が弾性的に変形させられて、連結部６２の内周部が仕切部材３６によって支持された連結部６２の外周部に対して上下に相対変位させられることで、筒状部６６が当接角部７８への当接側に向かって拡径させられるのを利用して、当接角部７８が筒状部６６の内周面に当接するようにされていても良い。要するに、筒状部６６の内周面の軸方向両端部は、静置状態では必ずしも当接角部７８よりも外周側に位置していなくても良く、筒状部６６の変形によって当接角部７８への当接時に当接角部７８よりも外周側に変位するようになっていても、筒状部６６の内周面と当接角部７８を当接させることができる。このような筒状部６６の拡径は、可動ゴム膜６０における各部（連結部６２，厚肉支持部６４，筒状部６６）の厚さ等を異ならせて、それら各部の剛性差を適当に調節すると共に、連結部６２と筒状部６６の連接部分にリブ等を設けて補強する等の手段によって実現され得る。
【００５４】
そこにおいて、仕切部材３６において筒状部６６の当接する部分が当接角部７８とされていることによって、筒状部６６の仕切部材３６に対する初期の当接面積が小さくされており、筒状部６６の変位に伴って当接面積が徐々に増すようになっている。それ故、可動ゴム膜６０と仕切部材３６が緩衝的に当接して、当接による打音を抑えることができる。
【００５５】
しかも、本実施形態では、当接角部７８に当接する筒状部６６の内周面が、円弧状に湾曲する凸面とされていることから、当接角部７８と筒状部６６が環状に線当たりするようになっており、当接面積の低減による打音の防止効果がより有効に発揮されるようになっている。
【００５６】
さらに、筒状部６６の内周面が円弧状に湾曲する凸面とされて、可動ゴム膜６０の筒状部６６と仕切部材３６の当接角部７８との当接時に筒状部６６が当接角部７８に対して摺動するようになっていることから、筒状部６６が必要以上に圧縮されることなく筒状部６６と当接角部７８の当接が実現される。これにより、当接時の衝撃が緩和されて、打音の発生がより効果的に防止される。
【００５７】
また、可動ゴム膜６０は、外周縁部に設けられた厚肉支持部６４が仕切部材本体３８と蓋部材４０の間で上下に挟持されることによって、仕切部材３６に取り付けられている。このように、可動ゴム膜６０において仕切部材３６に支持される部分が厚肉とされていることにより、可動ゴム膜６０を大きな力で挟み込んで充分な支持力を確保することで、第２のオリフィス通路７６の連通状態と遮断状態を優れた信頼性で切り替えることができると共に、可動ゴム膜６０の耐久性も併せて確保される。更に、上下方向に変位する筒状部６６が、厚肉支持部６４に対して円環板形状の連結部６２によって連結されていることから、可動ゴム膜６０では、厚肉支持部６４において仕切部材３６に確実に支持されつつ、筒状部６６の変位が連結部６２の剪断変形によって充分に許容される。
【００５８】
一方、走行こもり音に相当する高周波小振幅振動の入力時には、図３の（ａ）に示されているように、可動ゴム膜６０の筒状部６６が一対の当接角部７８，７８の何れからも離隔して、筒状部６６の内孔６８が開放されることから、第２のオリフィス通路７６が連通状態とされる。これにより、第２のオリフィス通路７６を通じて受圧室５４と平衡室５６の間で流体が流動させられて、流体の流動作用に基づいて目的とする防振効果（低動ばね効果）が発揮される。
【００５９】
なお、高周波小振幅振動の入力時には、入力振動の周波数よりも低周波数にチューニングされた第１のオリフィス通路５８は、反共振的な作用によって実質的に目詰まりして遮断されており、第２のオリフィス通路７６を通じて流動する流体の量が充分に確保されて、目的とする防振効果が効率的に発揮される。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態では、筒状部６６の上下何れの側への変位に際しても、筒状部６６の内孔６８が閉塞されて第２のオリフィス通路７６が遮断されるようになっていたが、何れか一方の側でのみ第２のオリフィス通路７６が遮断される構造も採用され得る。具体的には、例えば、蓋部材が平板形状とされると共に、上側連通孔が蓋部材の中央部分に形成される一方、上側の当接角部が廃されて、下側の当接角部のみが形成されると共に、筒状部が連結部の内周端部から下方にのみ突出するように形成される。このような構造であっても、低周波大振幅振動の入力時には、受圧室に正圧が作用することで第２のオリフィス通路が遮断されて、第１のオリフィス通路による防振効果が有効に発揮される。しかも、筒状部の内孔が上側連通孔を通じて受圧室に常時連通されていることから、受圧室に大きな負圧が及ぼされても、その負圧が第２のオリフィス通路を通じての流体流動によって可及的速やかに解消されて、キャビテーションに起因する異音の発生を防ぐことができる。
【００６１】
また、筒状部の内周面は、必ずしも内周側に凸の円弧状縦断面を有する湾曲面ではなくても良く、例えば、縦断面において一定の傾斜で広がるテーパ面等であっても良い。なお、受圧室と平衡室の相対的な圧力差等に起因する可動ゴム膜の変形によって、筒状部の当接角部との当接側端部が拡径変形する場合には、筒状部の内周面は、変形前の初期形状において、縦断面で上下に直線的に広がる円筒形状とされていても良い。
【００６２】
また、前記実施形態では、一対の当接角部７８，７８が、上下の環状凹溝５０，４６の内周側壁部の角を利用して形成されていたが、例えば、収容空所５９の上下少なくとも一方の面から収容空所５９内に突出する環状突部が設けられて、その環状突部の内周角部を利用して当接角部を形成することも可能である。このようにすれば、受圧室５４および平衡室５６に突出する上下の環状凹溝５０，４６を省略可能となることから、受圧室５４および平衡室５６の容積を優れたスペース効率で充分に確保することができる。
【００６３】
また、上下の環状凹溝５０，４６よりも外周側に上下の連通孔が形成されていれば、当接角部が環状凹溝５０，４６の外周側壁部の角を利用して形成されて、該当接角部に筒状部の外周面が当接するようになっていても良い。なお、このような構造において、筒状部の外周面は、縦断面において外周側に凸の略円弧形状を呈する湾曲面等、テーパ面とされていることが望ましい。
【００６４】
本発明は、自動車用の流体封入式防振装置にのみ適用されるものではなく、自動二輪車や産業用車両，鉄道用車両等に用いられる流体封入式防振装置にも好適に適用され得る。また、本発明に従う構造の流体封入式防振装置は、エンジンマウント以外にも、ボデーマウントやサブフレームマウント，デフマウント等としても、採用され得る。
【符号の説明】
【００６５】
１０：エンジンマウント（流体封入式防振装置）、１２：第１の取付部材、１４：第２の取付部材、１６：本体ゴム弾性体、３２：可撓性膜、３６：仕切部材、５４：受圧室、５６：平衡室、５８：第１のオリフィス通路、６０：可動ゴム膜、６２：連結部、６４：厚肉支持部、６６：筒状部、６８：内孔、７６：第２のオリフィス通路、７８：当接角部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のエンジンマウント等に適用される流体封入式防振装置に関するものであって、特に入力振動の振幅に応じて防振特性を自動的に切り替える構造を備えた流体封入式防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、振動伝達系を構成する部材間に介装されて、それら部材を相互に防振連結する防振装置が知られており、その一種として、流体の流動作用を利用して防振効果の向上を図った流体封入式防振装置も知られている。流体封入式防振装置は、一般的に、第１の取付部材と第２の取付部材が本体ゴム弾性体によって連結されていると共に、第２の取付部材によって支持された仕切部材の両側にそれぞれ非圧縮性流体を充填された受圧室と平衡室が形成されており、更にそれら受圧室と平衡室を相互に連通するオリフィス通路が形成された構造を有している。例えば、特許文献１（特開平１０−１２２２９４号公報）に記載されているのが、それである。
【０００３】
ところで、流体封入式防振装置では、オリフィス通路がチューニングされた周波数の振動入力時に、流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮される一方で、オリフィス通路のチューニング周波数よりも高周波数の振動入力時には、反共振によるオリフィス通路の実質的な遮断が生じて、著しい高動ばね化とそれに伴う防振性能の低下が問題となる。
【０００４】
そこで、特許文献１では、第１のオリフィス通路以外に、受圧室と平衡室を連通する第２のオリフィス通路（特許文献１中の第３オリフィス）が設けられている。そして、第２のオリフィス通路のチューニング周波数が第１のオリフィス通路よりも高周波数に設定されていると共に、第２のオリフィス通路の連通状態と遮断状態を入力振動の振幅に応じて切り替える可動板が設けられている。
【０００５】
しかしながら、このような可動板による第２のオリフィス通路の切替構造では、大振幅振動の入力時に第２のオリフィス通路を遮断する際、可動板が仕切部材に対して広い面積で打ち当たることから、当接初期の衝撃力が大きくなって、打音の発生が問題になるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１２２２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、高周波数側にチューニングされた第２のオリフィス通路の連通状態と遮断状態を、打音の発生を抑えつつ、安定して切り替えることを可能とした、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の第１の態様は、第１の取付部材と第２の取付部材が本体ゴム弾性体によって連結されて、該第２の取付部材で支持される仕切部材を挟んだ両側に受圧室と平衡室が形成されており、それら受圧室と平衡室にそれぞれ非圧縮性流体が封入されていると共に、それら受圧室と平衡室を相互に連通する第１のオリフィス通路と第２のオリフィス通路が形成されて、該第２のオリフィス通路が該第１のオリフィス通路よりも高周波数にチューニングされていると共に、該第２のオリフィス通路の連通状態と遮断状態が可動ゴム膜によって切替可能とされている流体封入式防振装置において、前記可動ゴム膜の外周部分が前記仕切部材で支持されていると共に、該可動ゴム膜の中央部分に筒状部が突出形成されており、該筒状部の内孔を利用して前記第２のオリフィス通路が形成されている一方、該仕切部材における該可動ゴム膜との対向面には、該筒状部と対向位置して該可動ゴム膜の弾性変形に際して該筒状部の内周面および外周面の一方が全周に亘って当接する環状の当接角部が形成されており、該筒状部の該当接角部への当接によって該筒状部の該内孔が該仕切部材で覆蓋されて該第２のオリフィス通路が遮断されるようになっていることを特徴とする。
【０００９】
このような第１の態様に従う構造とされた流体封入式防振装置によれば、低周波大振幅振動の入力時に可動ゴム膜が第２のオリフィス通路を遮断する際、可動ゴム膜の仕切部材への当接に起因する打音が低減される。即ち、本態様の流体封入式防振装置では、受圧室と平衡室の相対的な圧力差によって可動ゴム膜の筒状部が大きく変位することにより、筒状部の内周面又は外周面が当接角部に当接するようになっている。このように、仕切部材における可動ゴム膜の当接部分が環状の当接角部とされており、可動ゴム膜と仕切部材の当接初期段階における当接面積が抑えられていることから、当接時の衝撃が低減されて、打音の発生が防止される。
【００１０】
なお、当接角部は、断面において任意の角度を有するエッジ形状（鈍角、直角、鋭角の何れか）が採用され得る。また、可動ゴム膜の耐久性等を考慮して、適当なアールや面取り等が施されていても良く、尖ったエッジ形状に限定解釈されるものではない。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記筒状部の内周面が前記当接角部との対向方向となる軸方向外側に向かって次第に拡径するテーパ面とされていると共に、該筒状部の内周面が前記可動ゴム膜の弾性変形に際して該当接角部に当接されるようになっているものである。
【００１２】
第２の態様によれば、当接角部が筒状部の内周面に対して所定の角度で傾斜して当接することから、当接時の衝撃がより軽減されて、打音の発生が効果的に防止される。しかも、受圧室と平衡室の相対的な圧力差に基づいて筒状部が当接角部への接触状態から更に変位する場合に、当接角部に当接する筒状部の内周面がテーパ面とされていることによって、筒状部がテーパ面の案内作用で当接角部に対して摺動する。それ故、当接角部が筒状部に対して強く押し付けられるのを防いで、筒状部に亀裂が生じる等の不具合が回避されることから、耐久性の向上が実現される。
【００１３】
さらに、筒状部の内径寸法が当接角部と対向する軸方向外側に向かって大きくされていることから、寸法誤差や可動ゴム膜の変形等によって、筒状部の軸方向端面が当接角部に引っ掛かるのを防いで、筒状部の内周面が当接角部に安定して全周で当接されるようになっている。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記筒状部の内周面が、縦断面において円弧形状を呈する湾曲面とされて前記当接角部との対向方向となる軸方向外側に向かって次第に拡径しているものである。
【００１５】
第３の態様によれば、筒状部の内周面に当接角部が当接する際に、湾曲面の案内作用によって筒状部がよりスムーズに案内されて、当接角部の筒状部への食い込みが回避されることから、耐久性の向上が有利に図られ得る。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１〜第３の何れか１つの態様に記載された流体封入式防振装置において、前記可動ゴム膜の外周縁部に環状の厚肉支持部が設けられて、該厚肉支持部が前記仕切部材で膜厚方向に挟持されていると共に、該厚肉支持部と前記筒状部を連結する板状の連結部がそれら厚肉支持部および筒状部と一体形成されているものである。
【００１７】
第４の態様によれば、可動ゴム膜において仕切部材で挟持される部分が厚肉とされていることから、充分な支持力で且つ優れた耐久性を持って可動ゴム膜が仕切部材に取り付けられる。また、仕切部材によって挟持される環状の厚肉支持部と筒状部が板状の連結部によって連結されていることから、厚肉支持部において強固に支持されていながら、受圧室と平衡室の相対的な圧力差に基づいた連結部の変形によって筒状部が容易に変位するようになっている。それ故、可動ゴム膜が仕切部材に対してずれる等の不具合を生じることなく、目的とする第２のオリフィス通路の切替作動が安定して実現される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、仕切部材に設けられた環状の当接角部が、可動ゴム膜に設けられた筒状部の内周面又は外周面に当接することにより、第２のオリフィス通路が遮断されるようになっていることから、可動ゴム膜と仕切部材の初期の当接面積が抑えられて、当接による衝撃が緩和される。それ故、第２のオリフィス通路の遮断状態への切替えに際して、可動ゴム膜と仕切部材の当接時の衝撃力に起因する打音の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の１実施形態としてのエンジンマウントを示す縦断面図。
【図２】図１に示されたエンジンマウントの要部を拡大して示す縦断面図。
【図３】図１に示されたエンジンマウントにおける第２のオリフィス通路の切替え作動を説明する要部拡大縦断面図であって、（ａ）が静置状態および高周波小振幅振動の入力状態を、（ｂ）が低周波大振幅振動の入力による受圧室の正圧によって筒状部が当接角部に接触した状態を、（ｃ）が低周波大振幅振動の入力による受圧室の正圧によって筒状部が当接角部に対して摺動した状態を、それぞれ示す。
【図４】図１に示されたエンジンマウントにおける第２のオリフィス通路の切替え作動を説明する要部拡大縦断面図であって、（ａ）が静置状態および高周波小振幅振動の入力状態を、（ｂ）が低周波大振幅振動の入力による受圧室の負圧によって筒状部が当接角部に接触した状態を、（ｃ）が低周波大振幅振動の入力による受圧室の負圧によって筒状部が当接角部に対して摺動した状態を、それぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１には、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の１実施形態として、自動車用のエンジンマウント１０が示されている。エンジンマウント１０は、第１の取付部材１２と第２の取付部材１４が本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結された構造を有しており、第１の取付部材１２が図示しないパワーユニットに取り付けられると共に、第２の取付部材１４が同じく図示しない車両ボデーに取り付けられることにより、パワーユニットが車両ボデーに防振連結されるようになっている。
【００２２】
より詳細には、第１の取付部材１２は、鉄やアルミニウム合金等で形成された高剛性の部材であって、略円柱形状とされている。また、第１の取付部材１２の上端には、外周側に向かって突出するフランジ部１８が全周に亘って形成されている。更に、第１の取付部材１２の中心軸上には、上方に開口するボルト孔２０が所定の深さで形成されており、その内周面にねじ山が刻設されている。
【００２３】
第２の取付部材１４は、第１の取付部材１２と同様に高剛性の部材であって、薄肉大径の略円筒形状とされている。また、第２の取付部材１４の中間部分には段差２２が設けられており、段差２２を挟んで上側が大径筒部２４とされていると共に、下側が小径筒部２６とされている。
【００２４】
そして、第１の取付部材１２と第２の取付部材１４は、第１の取付部材１２の下端部が第２の取付部材１４の上側開口部に差し入れられた状態で同一中心軸上に配設されており、本体ゴム弾性体１６によって弾性連結されている。本体ゴム弾性体１６は、厚肉の略円錐台形状とされており、その小径側端部に第１の取付部材１２が差し込まれて加硫接着されていると共に、大径側端部の外周面に第２の取付部材１４の大径筒部２４の内周面全体および小径筒部２６の内周面の上端部が重ね合わされて加硫接着されている。なお、本体ゴム弾性体１６は、第１の取付部材１２および第２の取付部材１４を備えた一体加硫成形品として形成されている。
【００２５】
また、本体ゴム弾性体１６には、大径凹所２８が形成されている。大径凹所２８は、本体ゴム弾性体１６の下面に開口する凹所であって、開口部付近が略一定の直径を有する円筒状とされていると共に、上底部が逆向きの略すり鉢状とされて、上方に向かって次第に縮径している。
【００２６】
さらに、本体ゴム弾性体１６の外周端部から下方に向かってシールゴム層３０が延び出している。シールゴム層３０は、薄肉大径の略円筒形状を有しており、本体ゴム弾性体１６と一体形成されている。そして、シールゴム層３０の外周面が第２の取付部材１４の小径筒部２６の内周面に加硫接着されており、第２の取付部材１４の内周面が略全体に亘ってゴム弾性体で被覆されている。
【００２７】
また、第２の取付部材１４の下端部には、可撓性膜３２が取り付けられている。可撓性膜３２は、薄肉のゴム弾性体で形成されており、略円板形状とされていると共に、軸方向に充分な弛みを有している。更に、可撓性膜３２の外周側には環状の固定部材３４が配設されており、可撓性膜３２に対して全周に亘って加硫接着されている。そして、可撓性膜３２は、第２の取付部材１４の下端部に挿入されており、第２の取付部材１４に縮径加工が施されて固定部材３４がシールゴム層３０を介して第２の取付部材１４に嵌着されることによって、第２の取付部材１４に固定されている。
【００２８】
このようにして可撓性膜３２が第２の取付部材１４に取り付けられることで、第２の取付部材１４の内周側には、本体ゴム弾性体１６と可撓性膜３２の対向面間に外部から密閉されて非圧縮性流体を封入された流体封入領域が形成されている。なお、流体封入領域に封入される非圧縮性流体は、特に限定されるものではないが、例えば、水やアルキレングリコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油、或いはそれらの混合物が採用される。特に、後述する流体の流動作用に基づく防振効果を効率的に得るためには、０．１Ｐａ・ｓ以下の低粘性流体が望ましい。
【００２９】
また、流体封入領域には、仕切部材３６が配設されている。仕切部材３６は、仕切部材本体３８に蓋部材４０が重ね合わされた構造を有している。仕切部材本体３８は、略円板形状を有しており、中央部分には上方に開口する収容凹所４２が形成されている。更に、仕切部材本体３８の外周部分には、周方向に延びて外周面に開口する周溝４４が形成されている。
【００３０】
更にまた、仕切部材本体３８における収容凹所４２の底部には、上方に開口して周方向環状に延びる下側環状凹溝４６が形成されており、仕切部材本体３８における下側環状凹溝４６の形成部分が部分的に下側へ突出している。この下側環状凹溝４６の外周壁部には、周方向で断続的に複数の下側連通孔４８が貫通形成されている。
【００３１】
仕切部材本体３８には、蓋部材４０が上方から重ね合わされている。蓋部材４０は、薄肉の略円板形状を有している。なお、仕切部材本体３８および蓋部材４０は、鉄やアルミニウム合金等で形成された高剛性の部材とされている。
【００３２】
さらに、蓋部材４０の径方向中間には、下方に開口して周方向環状に延びる上側環状凹溝５０が形成されており、蓋部材４０における上側環状凹溝５０の形成部分が部分的に上側へ突出している。この上側環状凹溝５０の外周壁部には、周方向で断続的に複数の上側連通孔５２が貫通形成されている。
【００３３】
このような構造とされた仕切部材本体３８と蓋部材４０を含んで仕切部材３６が形成されている。そして、仕切部材３６は、本体ゴム弾性体１６と可撓性膜３２の対向面間に配設されて、第２の取付部材１４によって支持されている。即ち、仕切部材３６が第２の取付部材１４に挿入された後、下方から可撓性膜３２が挿入されて、それら仕切部材３６と可撓性膜３２が第２の取付部材１４を八方絞り等によって縮径加工することにより第２の取付部材１４に対して嵌着固定される。
【００３４】
このように仕切部材３６が第２の取付部材１４に固定されることにより、流体封入領域は軸直角方向に広がる仕切部材３６によって上下に二分されている。これにより、仕切部材３６よりも上側には、壁部の一部を本体ゴム弾性体１６で構成されて、振動入力時に圧力変動が惹起される受圧室５４が形成されている。一方、仕切部材３６よりも下側には、壁部の一部を可撓性膜３２で構成されて、可撓性膜３２の変形によって容積変化を許容される平衡室５６が形成されている。なお、受圧室５４および平衡室５６には、それぞれ非圧縮性流体が封入されている。
【００３５】
また、仕切部材３６の外周部分に形成された周溝４４は、その外周側の開口部が第２の取付部材１４によって流体密に覆蓋されており、所定の長さで延びるトンネル状の流路が形成されている。更に、周溝４４を利用して形成された上記トンネル状流路の一方の端部が図示しない連通孔を通じて受圧室５４に連通されていると共に、他方の端部が図示しない連通孔を通じて平衡室５６に連通されている。これにより、受圧室５４と平衡室５６を相互に連通する第１のオリフィス通路５８が、周溝４４を利用して形成されている。なお、第１のオリフィス通路５８は、通路断面積（Ａ）と通路長（Ｌ）の比（Ａ／Ｌ）によって設定されるチューニング周波数が、エンジンシェイクに相当する１０Ｈｚ程度の低周波数に設定されている。
【００３６】
また、蓋部材４０が仕切部材本体３８に対して上方から重ね合わされることにより、仕切部材本体３８の収容凹所４２の開口部が蓋部材４０で覆蓋されて、仕切部材本体３８と蓋部材４０の間に収容空所５９が形成されている。なお、仕切部材本体３８に形成された下側環状凹溝４６と、蓋部材４０に形成された上側環状凹溝５０は、何れも収容空所５９内に開口しており、収容空所５９の一部を構成している。更に、収容空所５９は、上側環状凹溝５０および上側連通孔５２を通じて受圧室５４に連通されていると共に、下側環状凹溝４６および下側連通孔４８を通じて平衡室５６に連通されている。
【００３７】
この収容空所５９には、可動ゴム膜６０が収容配置されている。可動ゴム膜６０は、径方向中間部分に略円環板形状の連結部６２を有していると共に、外周縁部には、連結部６２の外周側において上下両側に突出する環状乃至は略円筒形状の厚肉支持部６４が一体形成されている。
【００３８】
また、可動ゴム膜６０の中央部分には、筒状部６６が設けられている。筒状部６６は、軸方向上下に延びる略円筒形状とされて、上下方向に貫通する内孔６８を有しており、連結部６２の内周側において厚肉支持部６４よりも小さい突出高さで上下両側に突出している。要するに、可動ゴム膜６０は、それぞれ略円筒形状とされた厚肉支持部６４と筒状部６６が径方向に所定距離を隔てて同軸的に設けられていると共に、それら厚肉支持部６４と筒状部６６が軸方向中央に一体形成された略円環板形状の連結部６２によって相互に連結されている。
【００３９】
さらに、筒状部６６の内周面は、縦断面において略円弧形状を呈する湾曲面とされており、軸方向外側に向かって次第に拡径するテーパ状とされている。更にまた、筒状部６６の外周面は、縦断面において上下に直線的に延びており、これらによって、筒状部６６が軸方向外側に向かって次第に薄肉となっている。
【００４０】
なお、筒状部６６の内周面は、後述する当接角部７８への当接時の衝撃を効果的に緩和するために、摩擦抵抗が小さくされて、当接角部７８への当接位置が滑動変位する滑り当接面とされていることが望ましい。このような滑り当接面は、例えば、可動ゴム膜６０の加硫成形後に表面にポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂でコーティング処理をしたり、可動ゴム膜６０の形成材料としてシリコーンオイル等の潤滑剤が含有された低摩擦性の自己潤滑ゴムを採用すること等によって、形成可能である。
【００４１】
このような構造とされた可動ゴム膜６０は、仕切部材３６の収容空所５９に収容配置されている。より詳細には、可動ゴム膜６０は、仕切部材本体３８の収容凹所４２に嵌め込まれて、厚肉支持部６４を仕切部材本体３８における収容凹所４２の底面と蓋部材４０の下面との間で挟持されることにより、仕切部材３６によって支持されている。なお、可動ゴム膜６０には、その上面に対して上側連通孔５２を通じて受圧室５４の圧力が及ぼされていると共に、その下面に対して下側連通孔４８を通じて平衡室５６の圧力が及ぼされている。
【００４２】
そして、可動ゴム膜６０の連結部６２および筒状部６６が仕切部材３６から離隔して収容空所５９内に配置されることによって、可動ゴム膜６０を挟んだ板厚方向両側が筒状部６６の内孔６８を通じて相互に連通されている。これにより、受圧室５４と平衡室５６を相互に連通する第２のオリフィス通路７６が、上下の連通孔５２，４８と、収容空所５９と、可動ゴム膜６０の筒状部６６の内孔６８とを利用して、形成されている。なお、第２のオリフィス通路７６は、第１のオリフィス通路５８よりも高周波数にチューニングされており、チューニング周波数が走行こもり音に相当する５０Ｈｚ以上の高周波数に設定されている。
【００４３】
また、仕切部材３６における可動ゴム膜６０との対向面には、一対の当接角部７８，７８が形成されている。当接角部７８は、全周に亘って連続的に延びる環状であって、周方向に略一定の断面形状を有しており、収容空所５９の上下の壁部にそれぞれ形成されて、一対の当接角部７８，７８が上下に対向している。
【００４４】
さらに、当接角部７８は、上下の環状凹溝５０，４６の内周壁部における収容空所５９側端部の角を利用して形成されており、本実施形態では縦断面において略９０度の角度を成している。尤も、縦断面における当接角部７８の角度は、特に限定されるものではなく、鋭角，直角，鈍角の何れであっても良い。
【００４５】
更にまた、当接角部７８は、その尖端部分が縦断面において小さな直径の円弧上に丸められており、後述するように当接角部７８に当接する可動ゴム膜６０に亀裂が入るのが防止されている。このような当接角部７８の形状は、あくまでも一例であって、限定的に解釈されるべきではなく、例えば、丸められることなく尖っていても良いし、尖端が面取りされて狭幅で環状の平面とされていても良い。
【００４６】
なお、上側連通孔５２と下側連通孔４８は、当接角部７８，７８よりも外周側に形成されており、収容空所５９が当接角部７８，７８よりも外周側において受圧室５４および平衡室５６に連通されていると共に、当接角部７８，７８よりも内周側において受圧室５４および平衡室５６に連通されることなくそれら両室５４，５６から隔てられている。
【００４７】
また、可動ゴム膜６０の筒状部６６は、軸方向両側に向かって次第に内径寸法が大きくなっていることから、軸方向両端部分において内周面が環状凹溝５０，４６上に位置していると共に、軸方向中央部分において内周面が環状凹溝５０，４６を内周側に外れて位置している。換言すれば、筒状部６６の内周面は、軸方向両端部分が当接角部７８，７８よりも外周側に所定の距離：ｄ1 だけ外れて位置している（ｄ1 ＞０）と共に、軸方向中央部分が当接角部７８，７８よりも内周側に所定の距離：ｄ2 だけ突出して（ｄ2 ＞０）、当接角部７８，７８と上下に対向位置している（図２参照）。
【００４８】
そして、可動ゴム膜６０が弾性変形して筒状部６６が上下に大きく変位することによって、筒状部６６の内周面が当接角部７８に対して全周に亘って連続的に当接させられて、筒状部６６の内孔６８が仕切部材３６によって閉塞されるようになっている。その結果、内孔６８を利用して形成された第２のオリフィス通路７６は、可動ゴム膜６０の弾性変形によって、仕切部材３６で遮断されるようになっている。
【００４９】
このような構造を有するエンジンマウント１０は、第１の取付部材１２が図示しないパワーユニットに対してボルトで固定されると共に、第２の取付部材１４が図示しない車両ボデーに対してブラケット部材を介して固定されることにより、車両に装着されて、それらパワーユニットと車両ボデーを防振連結するようになっている。なお、車両装着状態においても、振動の非入力時には、図３（ａ）に示されているように、可動ゴム膜６０の筒状部６６は、収容空所５９の壁部から離隔して位置しており、筒状部６６の内孔６８が連通状態とされている。
【００５０】
かかる車両への装着状態において、エンジンシェイクに相当する低周波大振幅振動が入力されると、第１のオリフィス通路５８を通じて流体が積極的に流動せしめられて、流体の共振作用等の流動作用に基づいて目的とする防振効果（高減衰効果）が発揮される。
【００５１】
その際、第２のオリフィス通路７６は、可動ゴム膜６０によって遮断されるようになっている。より詳細には、低周波大振幅振動が入力されて、受圧室５４の圧力が平衡室５６の圧力に対して相対的に大きくなると、可動ゴム膜６０の中央部分が圧力差によって下方に変位して（図３の（ｂ）参照）、筒状部６６の内周面が当接角部７８に対して全周に亘って当接する。その後、図３の（ｃ）に示されているように、内周面の湾曲に沿って筒状部６６が当接角部７８に対して摺動して、筒状部６６が当接角部７８に外嵌されることにより、筒状部６６の内孔６８が仕切部材本体３８によって遮断されて、第２のオリフィス通路７６が遮断状態とされる。一方、受圧室５４の圧力が平衡室５６の圧力に対して相対的に小さくなると、筒状部６６が、図４の（ａ）に示された中立位置から、図４の（ｂ）に示されているように上方に変位して、筒状部６６の内周面が当接角部７８に対して全周に亘って当接する。そして、図４の（ｃ）に示されているように、筒状部６６が当接角部７８に外嵌されることにより、筒状部６６の内孔６８が蓋部材４０によって遮断されて、第２のオリフィス通路７６が遮断状態とされる。以上のようにして、第１のオリフィス通路５８がチューニングされた周波数域の振動（エンジンシェイク等）入力時には、第２のオリフィス通路７６が遮断されて、第１のオリフィス通路５８を通じての流体流動量が効率的に確保されるようになっている。
【００５２】
特に本実施形態では、ｄ1 が適当な大きさに設定されることにより、振動入力時における可動ゴム膜６０の不規則な変形等で筒状部６６が側方（可動ゴム膜６０の軸直角方向）に変位したり傾いたり等した際にも、上記の如き第２のオリフィス通路７６の遮断作動が安定して発現され得る。
【００５３】
なお、上記の如き第２のオリフィス通路７６の遮断作動は、あくまでも例示であって、他の態様による第２のオリフィス通路７６の遮断作動も考えられる。即ち、受圧室５４と平衡室５６の圧力差によって可動ゴム膜６０が弾性的に変形させられて、連結部６２の内周部が仕切部材３６によって支持された連結部６２の外周部に対して上下に相対変位させられることで、筒状部６６が当接角部７８への当接側に向かって拡径させられるのを利用して、当接角部７８が筒状部６６の内周面に当接するようにされていても良い。要するに、筒状部６６の内周面の軸方向両端部は、静置状態では必ずしも当接角部７８よりも外周側に位置していなくても良く、筒状部６６の変形によって当接角部７８への当接時に当接角部７８よりも外周側に変位するようになっていても、筒状部６６の内周面と当接角部７８を当接させることができる。このような筒状部６６の拡径は、可動ゴム膜６０における各部（連結部６２，厚肉支持部６４，筒状部６６）の厚さ等を異ならせて、それら各部の剛性差を適当に調節すると共に、連結部６２と筒状部６６の連接部分にリブ等を設けて補強する等の手段によって実現され得る。
【００５４】
そこにおいて、仕切部材３６において筒状部６６の当接する部分が当接角部７８とされていることによって、筒状部６６の仕切部材３６に対する初期の当接面積が小さくされており、筒状部６６の変位に伴って当接面積が徐々に増すようになっている。それ故、可動ゴム膜６０と仕切部材３６が緩衝的に当接して、当接による打音を抑えることができる。
【００５５】
しかも、本実施形態では、当接角部７８に当接する筒状部６６の内周面が、円弧状に湾曲する凸面とされていることから、当接角部７８と筒状部６６が環状に線当たりするようになっており、当接面積の低減による打音の防止効果がより有効に発揮されるようになっている。
【００５６】
さらに、筒状部６６の内周面が円弧状に湾曲する凸面とされて、可動ゴム膜６０の筒状部６６と仕切部材３６の当接角部７８との当接時に筒状部６６が当接角部７８に対して摺動するようになっていることから、筒状部６６が必要以上に圧縮されることなく筒状部６６と当接角部７８の当接が実現される。これにより、当接時の衝撃が緩和されて、打音の発生がより効果的に防止される。
【００５７】
また、可動ゴム膜６０は、外周縁部に設けられた厚肉支持部６４が仕切部材本体３８と蓋部材４０の間で上下に挟持されることによって、仕切部材３６に取り付けられている。このように、可動ゴム膜６０において仕切部材３６に支持される部分が厚肉とされていることにより、可動ゴム膜６０を大きな力で挟み込んで充分な支持力を確保することで、第２のオリフィス通路７６の連通状態と遮断状態を優れた信頼性で切り替えることができると共に、可動ゴム膜６０の耐久性も併せて確保される。更に、上下方向に変位する筒状部６６が、厚肉支持部６４に対して円環板形状の連結部６２によって連結されていることから、可動ゴム膜６０では、厚肉支持部６４において仕切部材３６に確実に支持されつつ、筒状部６６の変位が連結部６２の剪断変形によって充分に許容される。
【００５８】
一方、走行こもり音に相当する高周波小振幅振動の入力時には、図３の（ａ）に示されているように、可動ゴム膜６０の筒状部６６が一対の当接角部７８，７８の何れからも離隔して、筒状部６６の内孔６８が開放されることから、第２のオリフィス通路７６が連通状態とされる。これにより、第２のオリフィス通路７６を通じて受圧室５４と平衡室５６の間で流体が流動させられて、流体の流動作用に基づいて目的とする防振効果（低動ばね効果）が発揮される。
【００５９】
なお、高周波小振幅振動の入力時には、入力振動の周波数よりも低周波数にチューニングされた第１のオリフィス通路５８は、反共振的な作用によって実質的に目詰まりして遮断されており、第２のオリフィス通路７６を通じて流動する流体の量が充分に確保されて、目的とする防振効果が効率的に発揮される。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態では、筒状部６６の上下何れの側への変位に際しても、筒状部６６の内孔６８が閉塞されて第２のオリフィス通路７６が遮断されるようになっていたが、何れか一方の側でのみ第２のオリフィス通路７６が遮断される構造も採用され得る。具体的には、例えば、蓋部材が平板形状とされると共に、上側連通孔が蓋部材の中央部分に形成される一方、上側の当接角部が廃されて、下側の当接角部のみが形成されると共に、筒状部が連結部の内周端部から下方にのみ突出するように形成される。このような構造であっても、低周波大振幅振動の入力時には、受圧室に正圧が作用することで第２のオリフィス通路が遮断されて、第１のオリフィス通路による防振効果が有効に発揮される。しかも、筒状部の内孔が上側連通孔を通じて受圧室に常時連通されていることから、受圧室に大きな負圧が及ぼされても、その負圧が第２のオリフィス通路を通じての流体流動によって可及的速やかに解消されて、キャビテーションに起因する異音の発生を防ぐことができる。
【００６１】
また、筒状部の内周面は、必ずしも内周側に凸の円弧状縦断面を有する湾曲面ではなくても良く、例えば、縦断面において一定の傾斜で広がるテーパ面等であっても良い。なお、受圧室と平衡室の相対的な圧力差等に起因する可動ゴム膜の変形によって、筒状部の当接角部との当接側端部が拡径変形する場合には、筒状部の内周面は、変形前の初期形状において、縦断面で上下に直線的に広がる円筒形状とされていても良い。
【００６２】
また、前記実施形態では、一対の当接角部７８，７８が、上下の環状凹溝５０，４６の内周側壁部の角を利用して形成されていたが、例えば、収容空所５９の上下少なくとも一方の面から収容空所５９内に突出する環状突部が設けられて、その環状突部の内周角部を利用して当接角部を形成することも可能である。このようにすれば、受圧室５４および平衡室５６に突出する上下の環状凹溝５０，４６を省略可能となることから、受圧室５４および平衡室５６の容積を優れたスペース効率で充分に確保することができる。
【００６３】
また、上下の環状凹溝５０，４６よりも外周側に上下の連通孔が形成されていれば、当接角部が環状凹溝５０，４６の外周側壁部の角を利用して形成されて、該当接角部に筒状部の外周面が当接するようになっていても良い。なお、このような構造において、筒状部の外周面は、縦断面において外周側に凸の略円弧形状を呈する湾曲面等、テーパ面とされていることが望ましい。
【００６４】
本発明は、自動車用の流体封入式防振装置にのみ適用されるものではなく、自動二輪車や産業用車両，鉄道用車両等に用いられる流体封入式防振装置にも好適に適用され得る。また、本発明に従う構造の流体封入式防振装置は、エンジンマウント以外にも、ボデーマウントやサブフレームマウント，デフマウント等としても、採用され得る。
【符号の説明】
【００６５】
１０：エンジンマウント（流体封入式防振装置）、１２：第１の取付部材、１４：第２の取付部材、１６：本体ゴム弾性体、３２：可撓性膜、３６：仕切部材、５４：受圧室、５６：平衡室、５８：第１のオリフィス通路、６０：可動ゴム膜、６２：連結部、６４：厚肉支持部、６６：筒状部、６８：内孔、７６：第２のオリフィス通路、７８：当接角部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の取付部材と第２の取付部材が本体ゴム弾性体によって連結されて、該第２の取付部材で支持される仕切部材を挟んだ両側に受圧室と平衡室が形成されており、それら受圧室と平衡室にそれぞれ非圧縮性流体が封入されていると共に、それら受圧室と平衡室を相互に連通する第１のオリフィス通路と第２のオリフィス通路が形成されて、該第２のオリフィス通路が該第１のオリフィス通路よりも高周波数にチューニングされていると共に、該第２のオリフィス通路の連通状態と遮断状態が可動ゴム膜によって切替可能とされている流体封入式防振装置において、
前記可動ゴム膜の外周部分が前記仕切部材で支持されていると共に、該可動ゴム膜の中央部分に筒状部が突出形成されており、該筒状部の内孔を利用して前記第２のオリフィス通路が形成されている一方、
該仕切部材における該可動ゴム膜との対向面には、該筒状部と対向位置して該可動ゴム膜の弾性変形に際して該筒状部の内周面および外周面の一方が全周に亘って当接する環状の当接角部が形成されており、
該筒状部の該当接角部への当接によって該筒状部の該内孔が該仕切部材で覆蓋されて該第２のオリフィス通路が遮断されるようになっていることを特徴とする流体封入式防振装置。
【請求項２】
前記筒状部の内周面が前記当接角部との対向方向となる軸方向外側に向かって次第に拡径するテーパ面とされていると共に、該筒状部の内周面が前記可動ゴム膜の弾性変形に際して該当接角部に当接されるようになっている請求項１に記載の流体封入式防振装置。
【請求項３】
前記筒状部の内周面が、縦断面において円弧形状を呈する湾曲面とされて前記当接角部との対向方向となる軸方向外側に向かって次第に拡径している請求項２に記載の流体封入式防振装置。
【請求項４】
前記可動ゴム膜の外周縁部に環状の厚肉支持部が設けられて、該厚肉支持部が前記仕切部材で膜厚方向に挟持されていると共に、該厚肉支持部と前記筒状部を連結する板状の連結部がそれら厚肉支持部および筒状部と一体形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の流体封入式防振装置。
【請求項１】
第１の取付部材と第２の取付部材が本体ゴム弾性体によって連結されて、該第２の取付部材で支持される仕切部材を挟んだ両側に受圧室と平衡室が形成されており、それら受圧室と平衡室にそれぞれ非圧縮性流体が封入されていると共に、それら受圧室と平衡室を相互に連通する第１のオリフィス通路と第２のオリフィス通路が形成されて、該第２のオリフィス通路が該第１のオリフィス通路よりも高周波数にチューニングされていると共に、該第２のオリフィス通路の連通状態と遮断状態が可動ゴム膜によって切替可能とされている流体封入式防振装置において、
前記可動ゴム膜の外周部分が前記仕切部材で支持されていると共に、該可動ゴム膜の中央部分に筒状部が突出形成されており、該筒状部の内孔を利用して前記第２のオリフィス通路が形成されている一方、
該仕切部材における該可動ゴム膜との対向面には、該筒状部と対向位置して該可動ゴム膜の弾性変形に際して該筒状部の内周面および外周面の一方が全周に亘って当接する環状の当接角部が形成されており、
該筒状部の該当接角部への当接によって該筒状部の該内孔が該仕切部材で覆蓋されて該第２のオリフィス通路が遮断されるようになっていることを特徴とする流体封入式防振装置。
【請求項２】
前記筒状部の内周面が前記当接角部との対向方向となる軸方向外側に向かって次第に拡径するテーパ面とされていると共に、該筒状部の内周面が前記可動ゴム膜の弾性変形に際して該当接角部に当接されるようになっている請求項１に記載の流体封入式防振装置。
【請求項３】
前記筒状部の内周面が、縦断面において円弧形状を呈する湾曲面とされて前記当接角部との対向方向となる軸方向外側に向かって次第に拡径している請求項２に記載の流体封入式防振装置。
【請求項４】
前記可動ゴム膜の外周縁部に環状の厚肉支持部が設けられて、該厚肉支持部が前記仕切部材で膜厚方向に挟持されていると共に、該厚肉支持部と前記筒状部を連結する板状の連結部がそれら厚肉支持部および筒状部と一体形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の流体封入式防振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１７２７３６（Ｐ２０１２−１７２７３６Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３３８８１（Ｐ２０１１−３３８８１）
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]