JP5396431B2

JP5396431B2 - 流体封入式防振装置

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Publication number: JP5396431B2
Application number: JP2011114388A
Authority: JP
Inventors: 亮太石川; 雄一小川; 教明吉井
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2031-05-23
Also published as: WO2012160805A1; DE112012000231T5; CN102906450A; DE112012000231B4; US20130069289A1; JP2012241842A; CN102906450B; US8783668B2

Description

本発明は、自動車用のエンジンマウント等に用いられる流体封入式防振装置に係り、特に周波数の異なる２つ以上の振動入力に対して何れも流体の流動作用に基づいた防振効果を得ることができる流体封入式防振装置に関するものである。

従来から、振動伝達系を構成する部材間に介装されて、それら部材を弾性連結乃至は弾性支持する防振装置が知られており、防振装置の一種である流体封入式防振装置も自動車のエンジンマウント等に適用されている。流体封入式防振装置は、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弾性連結された構造を有しており、第２の取付部材によって支持された仕切部材を挟んで受圧室と平衡室を有している。この受圧室と平衡室は、受圧室が壁部の一部を本体ゴム弾性体で構成されて内圧変動が惹起されるようになっていると共に、平衡室が壁部の一部を可撓性膜で構成されて容積変化が許容されており、それぞれ非圧縮性流体が封入されている。更に、受圧室と平衡室は、第１のオリフィス通路と第２のオリフィス通路を通じて相互に連通されており、第２のオリフィス通路が第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。そして、振動入力時には、受圧室と平衡室の間で流体流動が生じて、流体の共振作用等の流動作用に基づいた防振効果が発揮されるようになっている。なお、このような流体封入式防振装置は、例えば、特開２００７−１５５０３３号公報（特許文献１）に示されており、第２のオリフィス通路が可動ゴム板の収容スペースと上下の通孔によって構成されている。

ところで、チューニング周波数の異なる第１のオリフィス通路と第２のオリフィス通路を備えた流体封入式防振装置では、各オリフィス通路の防振効果を何れも有効に発揮させるために、高周波側にチューニングされた第２のオリフィス通路の連通と遮断を切り替える切替手段が設けられる場合がある。即ち、特許文献１では、第２のオリフィス通路の経路上に可動ゴム板が設けられており、低周波大振幅振動の入力時には、可動ゴム板が仕切部材に押し当てられて上下の通孔を塞ぐことで第２のオリフィス通路が遮断されることから、第１のオリフィス通路を通じての流体流動量が確保される。

しかしながら、このような特許文献１に記載の流体封入式防振装置では、可動ゴム板が仕切部材に当接する際の衝撃が、第２の取付部材を介して車両ボデーに異音として伝達される場合もある。特に、可動板による切替手段では、一般的に可動板に対する圧力の作用方向と可動板の仕切部材への当接方向とが一致しており、受圧室と平衡室の液圧差が可動板に対して加速力として作用し易いことから、可動板と仕切部材の当接時の打音が問題になり易い。しかも、可動板は、仕切部材によって支持されておらず、収容スペース内で大きく減速されることなく自由に変位することから、当接時の衝撃を低減することが難しかった。

特開２００７−１５５０３３号公報

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、第２のオリフィス通路の連通と遮断を切り替えて優れた防振効果を得ることができると共に、第２のオリフィス通路の連通と遮断の切替時に発生する打音を低減することができる、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。

本発明の第１の態様は、第１の取付部材と筒状部を有する第２の取付部材が本体ゴム弾性体によって弾性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る仕切部材を挟んだ両側に壁部の一部が該本体ゴム弾性体で構成された受圧室と壁部の一部が可撓性膜で構成された平衡室が形成されており、それら受圧室と平衡室に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流体封入式防振装置において、前記仕切部材には弾性可動体が取り付けられており、該弾性可動体が該仕切部材で挟まれる挟持部を有していると共に、該挟持部の外周側には前記第２のオリフィス通路の流体流路上に位置する切替部が設けられており、該切替部の両面に前記受圧室の液圧と前記平衡室の液圧の各一方が及ぼされていると共に、該切替部には該第２のオリフィス通路の通路長方向で両側に突出する当接部が形成されている一方、該挟持部と該切替部の間に設けられた薄肉部の弾性変形によって該切替部の該挟持部に対する相対的な傾動が許容されており、該切替部の外周面と該第２のオリフィス通路の内面との間に形成された隙間を通じて該第２のオリフィス通路を連通すると共に該受圧室と該平衡室の相対的な圧力変動に基づいて該切替部が該挟持部に対して該薄肉部を中心として相対的に傾動されて該切替部の該当接部の外周面が該第２のオリフィス通路の内面に当接されることによって該第２のオリフィス通路を遮断する切替手段が構成されていることを特徴とする。

このような第１の態様に記載された流体封入式防振装置によれば、第１のオリフィス通路がチューニングされた低周波大振幅振動の入力時に、第２のオリフィス通路が弾性可動体の切替部によって遮断されるようになっている。それ故、第１のオリフィス通路を通じての流体流動量が充分に確保されて、流体の流動作用に基づいた防振効果が有効に発揮される。

また、切替部が挟持部に対して相対的に傾動されることによって、切替部の当接部が第２のオリフィス通路の内面に当接されるようになっていることから、切替部に対する液圧の作用方向と、当接部の第２のオリフィス通路内面に対する当接方向とが、互いに異なる方向とされる。従って、第２のオリフィス通路の遮断時に作用する当接の衝撃力が低減されて、打音の発生を防止することができる。

しかも、切替部が挟持部に対して薄肉部を介して弾性支持されていることから、切替部の傾動が大きくなるに従って、薄肉部の弾性力に基づく形状復元作用が強く発揮されて、傾動の速さが抑えられる。従って、当接時の衝撃エネルギーが低減されて、打音の発生が防止される。

なお、第２のオリフィス通路がチューニングされた比較的に高い周波数の小振幅振動が入力されると、切替部の傾動が抑えられることから、切替部の外周面と第２のオリフィス通路の内面との間に形成される隙間によって第２のオリフィス通路が連通状態とされる。従って、第２のオリフィス通路による防振効果が発揮されて、第１の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に対しても、優れた防振性能を実現することができる。

さらに、第２の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、切替部が微小振幅で変位することにより、受圧室の液圧が平衡室に伝達されて平衡室の容積変化で吸収されることにより、著しい高動ばね化が回避される。従って、第２の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に対しても、優れた防振性能が実現される。

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、前記弾性可動体が環状とされており、前記挟持部および前記切替部が何れも全周に亘って連続的に設けられているものである。

第２の態様によれば、挟持部が全周に亘って連続的に設けられていることで、弾性可動体が仕切部材によって安定して支持される。また、切替部が全周に亘って連続的に設けられていることによって、仕切部材の径方向での大型化を要することなく、第２のオリフィス通路の通路断面積を大きく確保できて、第２のオリフィス通路のチューニング自由度を大きくすることができる。しかも、第２のオリフィス通路の遮断時には、切替部の外周面が全周に亘って第２のオリフィス通路の内面に当接することで、流体の漏れを生じることなく第２のオリフィス通路を遮断することができて、液圧の逃げを効率的に防ぐことができる。なお、切替部は、挟持部の外周側に設けられていることから、全周に亘って連続的に設けられていても傾動を許容される。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記薄肉部が狭幅とされており、前記切替部と前記挟持部が該薄肉部において当接することによってそれら切替部と挟持部の相対的な傾動量を規定する規定手段が構成されているものである。

第３の態様によれば、規定手段が設けられて切替部の挟持部に対する傾動量が規定されていることによって、低周波大振幅振動の入力時に切替部が規定手段によって第２のオリフィス通路の遮断位置に安定して保持される。それ故、第１のオリフィス通路を通じての流体流動量がより効率的に確保されて、目的とする防振効果を有利に得ることができる。

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、前記当接部が前記切替部の外周端部に設けられているものである。

第４の態様によれば、切替部と第２のオリフィス通路の内面との間の隙間が同じであっても、切替部の挟持部に対する相対的な傾動量が比較的に小さい段階で当接部の外周面が第２のオリフィス通路の内面に当接して、第２のオリフィス通路が遮断される。従って、切替部と第２のオリフィス通路の内面との間の隙間を大きく確保して、第２のオリフィス通路の実質的な通路断面積を大きく得ながら、低周波大振幅振動の入力時には、第２のオリフィス通路を遮断させることができる。

本発明の第５の態様は、第４の態様に記載された流体封入式防振装置において、前記切替部が外周側に行くに従って次第に厚肉とされており、前記当接部が突出先端側に行くに従って次第に狭幅とされているものである。

第５の態様によれば、当接部が狭幅とされた先端側から第２のオリフィス通路の内面に当接することによって、当接時に効果的な緩衝作用が得られて、打音の発生が防止される。しかも、当接部が基端側に向かって幅広となっており、切替部の傾動量が増すに従って当接部の弾性に基づいて傾動制限力が大きくなることから、切替部の傾動が第２のオリフィス通路の遮断位置で制限されて、目的とする防振効果が発揮される。

本発明の第６の態様は、第１〜第５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、前記挟持部の内周側に弁部が一体形成されていると共に、前記仕切部材に形成されて前記受圧室と前記平衡室を相互に連通する短絡通路上に該弁部が配置されており、該弁部の内周面が該短絡通路の内面に当接されることで該短絡通路を遮断すると共に該受圧室の負圧が該弁部に作用して該弁部が該短絡通路の内面から離隔するように弾性変形することで該受圧室と該平衡室の間で該短絡通路を通じて流体流動を許容するリリーフ手段が設けられているものである。

第６の態様によれば、リリーフ手段が設けられていることによって、衝撃的な大荷重の入力時に、受圧室の過大な負圧が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が防止される。一方、通常の振動入力時には、短絡通路が遮断状態に保持されて、第１，第２のオリフィス通路による流体の流動作用等に基づいた防振効果が有効に発揮される。

しかも、リリーフ手段を構成する弁部が弾性可動体に一体で設けられていることから、部品点数の増加が回避される。

本発明によれば、仕切部材によって支持される弾性可動体に第２のオリフィス通路の連通と遮断を切り替える切替部が設けられており、第１，第２のオリフィス通路による流体の流動作用に基づいた防振効果が何れも有効に発揮される。しかも、切替部が薄肉部を介して挟持部で支持されており、切替部が首振り状に傾動することで第２のオリフィス通路の内面への当接による打音が低減される。加えて、切替部の傾動を利用して、第２の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に対しても、液圧吸収作用に基づいて有効な防振効果を得ることができる。

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１に示されたエンジンマウントを構成する仕切部材の平面図。図２に示された仕切部材の底面図。図２のＩＶ−ＩＶ断面図。図２に示された仕切部材を構成する弾性可動体の縦断面図。図２に示された仕切部材を分解して示す斜視図。図２に示された仕切部材の要部を拡大して示す縦断面図であって、（ａ）がエンジンシェイクに相当する振動の入力状態を、（ｂ）がアイドリング時振動に相当する振動の入力状態を、（ｃ）が受圧室に過大な負圧が作用した状態を、それぞれ示す。

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。

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によって連結された構造を有している。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、主たる振動入力方向である図１中の上下方向をいう。

より詳細には、第１の取付部材１２は、小径の略円柱形状を有する高剛性の部材であって、軸方向上端から外周側に突出するフランジ部１８を備えている。また、第１の取付部材１２には、中心軸上を延びるボルト穴２０が形成されており、上面に開口していると共に、内周面にねじ山が刻設されている。

第２の取付部材１４は、薄肉大径の略円筒形状を有する高剛性の部材であって、軸方向中間には段差部２２が設けられており、段差部２２を挟んで軸方向上側が大径筒部２４とされていると共に、軸方向下側が小径筒部２６とされていることによって、全体として段付筒形状とされている。なお、本実施形態では、第２の取付部材１４の全体が筒状部とされている。

そして、第１の取付部材１２が第２の取付部材１４の上側開口部に同一中心軸上で配置されており、それら第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によって弾性連結されている。本体ゴム弾性体１６は、厚肉大径の略円錐台形状を有しており、小径側端部に第１の取付部材１２が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の内周面が重ね合わされて加硫接着されている。なお、本実施形態では、本体ゴム弾性体１６が第１の取付部材１２と第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。

また、本体ゴム弾性体１６には、逆向きの略すり鉢状で大径側端面（下面）に開口する大径凹所２８が形成されている。更に、本体ゴム弾性体１６における大径凹所２８の外周側からは、シールゴム層３０が一体形成されて下方に向かって延び出している。シールゴム層３０は、薄肉大径の略円筒形状を有するゴム弾性体であって、外周面が第２の取付部材１４の小径筒部２６の内周面に重ね合わされて加硫接着されている。これによって、第２の取付部材１４は、内周面の全面がゴム弾性体で被覆されている。

また、第２の取付部材１４の下側開口部には、可撓性膜３２が取り付けられている。可撓性膜３２は、略円板形状乃至は円形ドーム形状を呈する薄肉のゴム膜であって、上下に充分な弛みを有している。更に、可撓性膜３２の外周面は、略円筒形状乃至は円環形状を呈する固定部材３４に加硫接着されている。そして、固定部材３４が第２の取付部材１４の下側開口部に挿入された後、第２の取付部材１４に八方絞り等の縮径加工が施されることによって、固定部材３４が第２の取付部材１４に固定されて、可撓性膜３２が第２の取付部材１４によって支持されている。

これにより、第２の取付部材１４の上側開口部が本体ゴム弾性体１６によって閉塞されていると共に、第２の取付部材１４の下側開口部が可撓性膜３２によって閉塞されており、それら本体ゴム弾性体１６と可撓性膜３２の間に流体封入領域３６が形成されている。この流体封入領域３６は、外部から密閉されており、非圧縮性流体が封入されている。なお、流体封入領域３６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液等が、好適に採用される。また、後述する流体の流動作用に基づいた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。

また、流体封入領域３６には、仕切部材３８が配設されている。仕切部材３８は、図２〜図４に示されているように、厚肉大径の略円板形状を呈しており、仕切部材本体４０と底板部材４２を有している。

仕切部材本体４０は、全体として厚肉大径の略円板形状を呈する高剛性の部材であって、環状の外周部分４４と、外周部分４４の中心孔に径方向で所定距離を隔てて挿入配置された中央部分４６が、上端において後述する外周連結部５８で相互に連結された構造を有している。

より詳細には、外周部分４４は周方向に全周に亘って連続的に延びる大径の円環状とされており、外周部分４４には外周面に開口して一周弱の長さで延びる周溝４８が形成されている。また、外周部分４４の中心孔に配設された中央部分４６は、円柱形状の中央当接部５０を有しており、中央当接部５０の上端にフランジ状の内周連結部５２が一体形成されていると共に、内周連結部５２の外周端部には下方に突出する挟持突部５４が全周に亘って設けられている。更に、内周連結部５２には、周上の複数箇所（本実施形態では３箇所）に、周方向で所定の長さを有する上側透孔５６が形成されて、内周連結部５２を厚さ方向に貫通している。

そして、外周部分４４の中心孔に中央部分４６が挿入配置されており、それら外周部分４４の内周面と中央部分４６の外周面が所定距離を隔てて対向している。更に、外周部分４４と中央部分４６は、周上の複数箇所（本実施形態では３箇所）に設けられた外周連結部５８によって上端部分で相互に繋がった一体構造とされており、もって、外周部分４４と中央部分４６を有する仕切部材本体４０が構成されている。なお、外周連結部５８の周方向間には、上側連通孔６０が形成されており、周方向に所定の長さで軸方向に貫通するように設けられている。

一方、底板部材４２は、全体として略円環板形状を有する高剛性の板材であって、略円環板形状とされた外周支持部６２の内周縁部に、上方に向かって突出する筒状の段差部６４が設けられていると共に、段差部６４の上端から内周側に向かって突出する内フランジ状の挟持片６６が一体形成された構造を有している。また、外周支持部６２の内周部分には、周方向で所定の長さを有する複数の下側連通孔６８が厚さ方向に貫通して設けられている。なお、底板部材４２は、外径寸法が仕切部材本体４０の外径寸法と略同じとされていると共に、内径寸法が仕切部材本体４０の挟持突部５４の内径寸法と略同じとされて、中央当接部５０よりも大径とされている。

そして、仕切部材本体４０と底板部材４２は、軸方向で重ね合わされて、係止や接着等の手段によって相互に固定されている。かかる組み付け状態において、仕切部材本体４０の外周部分４４と中央当接部５０との径方向間では、仕切部材本体４０と底板部材４２が軸方向で相互に離隔しており、それら仕切部材本体４０と底板部材４２の軸方向対向面間に環状の収容空所６９が形成されている。また、仕切部材本体４０の中央当接部５０が底板部材４２の中心孔に挿入されており、中央当接部５０と底板部材４２の挟持片６６との間に環状の下側透孔７０が形成されている。

このような構造を有する仕切部材３８は、流体封入領域３６に収容されて、第２の取付部材１４によって支持されている。より詳細には、仕切部材３８は、第２の取付部材１４の小径筒部２６に挿入されて、外周部分が本体ゴム弾性体１６の下端面に重ね合わされて位置決めされた後、縮径加工によって固定部材３４と共に第２の取付部材１４に対して固定される。これにより、仕切部材３８は、第２の取付部材１４によって外周部分を支持されて、流体封入領域３６内で軸直角方向に広がるように配設される。

また、仕切部材３８の配設によって、流体封入領域３６が仕切部材３８を挟んで上下に二分されている。これにより、仕切部材３８を挟んだ上側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されて、振動入力時に内圧変動が及ぼされる受圧室７２が形成されていると共に、仕切部材３８を挟んだ下側には、壁部の一部が可撓性膜３２で構成されて、容積変化が容易に許容される平衡室７４が形成されている。なお、これら受圧室７２および平衡室７４には、流体封入領域３６に封入された非圧縮性流体が封入されている。

また、仕切部材３８の外周面は、シールゴム層３０を介して第２の取付部材１４の内周面に重ね合わされている。これにより、周溝４８の外周開口部が第２の取付部材１４によって流体密に閉塞されて、周方向に延びるトンネル状の流路が形成されている。このトンネル状流路の一方の端部が第１連通孔７６を通じて受圧室７２に連通されると共に、他方の端部が第２連通孔７８を通じて平衡室７４に連通されることによって、受圧室７２と平衡室７４を相互に連通する第１のオリフィス通路８０が形成されている。なお、第１のオリフィス通路８０は、受圧室７２および平衡室７４の壁ばね剛性を考慮しながら通路断面積（Ａ）と通路長（Ｌ）の比（Ａ／Ｌ）を調節されることによって、エンジンシェイクに相当する１０Ｈｚ程度の低周波数にチューニングされている。

また、中央部分４６と外周部分４４の径方向間には、第２のオリフィス通路８２が形成されている。即ち、収容空所６９における中央部分４６と外周部分４４の径方向間の環状領域が、外周連結部５８の周方向間に設けられた上側連通孔６０を通じて受圧室７２に連通されていると共に、底板部材４２に形成された下側連通孔６８を通じて平衡室７４に連通されている。これによって、受圧室７２と平衡室７４を相互に連通する第２のオリフィス通路８２が形成されている。なお、第２のオリフィス通路８２は、チューニング周波数が第１のオリフィス通路８０よりも高周波数に設定されており、アイドリング時振動や走行こもり音に相当する十数Ｈｚ以上の中乃至高周波数にチューニングされている。

また、収容空所６９における中央当接部５０と挟持突部５４の径方向間の領域は、内周連結部５２を貫通する上側透孔５６を通じて受圧室７２に連通されていると共に、中央当接部５０と底板部材４２の径方向間に設けられた下側透孔７０を通じて平衡室７４に連通されている。これにより、仕切部材３８には、受圧室７２と平衡室７４を相互に連通する短絡通路８４が、中央当接部５０と挟持突部５４の径方向間を貫通して形成されている。なお、短絡通路８４は、通路断面積と通路長の比が第２のオリフィス通路８２よりも更に大きく設定されて、流動抵抗が第１, 第２のオリフィス通路８０，８２よりも小さくされていることが望ましい。

また、仕切部材３８に形成された収容空所６９には、弾性可動体８６が配設されている。弾性可動体８６は、図５に示されているように、ゴム弾性体で形成された略円環形状乃至は円環板形状を呈する部材であって、環状の挟持部８８と、挟持部８８の内周側に設けられた弁部９０と、挟持部８８の外周側に設けられた切替部９２とを一体的に備えている。

挟持部８８は、全周に亘って略一定の断面形状で連続的に延びる環状を呈しており、縦断面において略円形の内周部分と略矩形の外周部分が組み合わされた形状とされている。また、挟持部８８の内周部分には、軸方向両側に突出する圧縮突起９４が一体形成されている。なお、挟持部８８の外周面は、略軸方向に延びる円筒形状とされている。

また、挟持部８８の内周側には、弁部９０が一体形成されている。弁部９０は、全周に亘って略一定の断面形状で延びており、挟持部８８から内周側に突出して略軸直角方向に広がる外周基端部９６と、外周基端部９６から内周側に突出する内周先端部９８とを有している。更にまた、外周基端部９６および内周先端部９８の上面が滑らかな湾曲凹状面１００で構成されている一方、外周基端部９６の下面が略軸直角方向に広がる軸直平面１０２で形成されていると共に、内周先端部９８の下面が内周側に行くに従って次第に上傾するテーパ面１０４で構成されている。これにより、外周基端部９６が、内周側に向かって僅かに厚肉とされて、略軸直角方向に広がっていると共に、内周先端部９８が、内周側に向かって徐々に薄肉とされて、内周側に行くに従って次第に上側に傾斜するテーパ形状を有している。なお、弁部９０は、内周先端部９８が突出先端側に向かって薄肉となっていることにより、外周部分が内周部分よりも厚肉とされている。また、弁部９０の最外周部分の厚さ寸法が挟持部８８の最大厚さ寸法（縦断面における円形内周部分の直径）よりも小さくされている。更に、弁部９０の上面が内周側に向かって次第に上傾する湾曲凹状面１００で構成されていることによって、上面において挟持部８８と弁部９０の境界に谷線が形成されている。

一方、挟持部８８の外周側には、切替部９２が設けられている。切替部９２は、全周に亘って略一定の断面形状で連続的に延びる環状を呈しており、内周面および外周面が同心的な円筒状面とされていると共に、外周側に行くに従って次第に厚肉となっている。

また、切替部９２は、軸方向両面が、それぞれ外周側に向かって軸直角方向に対する傾斜角度が大きくなる凹状の湾曲面で構成されており、外周端部には軸方向両側に最も大きく突出する当接部１０６が設けられている。この当接部１０６は、軸方向外側（突出先端側）に行くに従って次第に径方向で狭幅となっており、突出先端面が円弧状の湾曲面で構成されている。なお、当接部１０６を含んだ切替部９２は、縦断面において厚さ方向の中心線（図５に１点鎖線で示す）に対する線対称形状となっている。

さらに、切替部９２は、挟持部８８に対して薄肉部１０８を介して繋がっており、挟持部８８と一体形成されている。薄肉部１０８は、挟持部８８の外周面と切替部９２の内周面との径方向間で軸方向中央部分に設けられており、挟持部８８の外周端部および切替部９２の内周端部の何れよりも薄肉とされている。これにより、切替部９２は、薄肉部１０８の弾性変形によって、挟持部８８に対する傾動を許容されている。

更にまた、本実施形態では、薄肉部１０８が径方向で狭幅とされており、挟持部８８の外周面と切替部９２の内周面が径方向に短い離間距離で対向している。その結果、切替部９２が挟持部８８に対して大きく傾動すると、切替部９２の内周面が挟持部８８の外周面に対して薄肉部１０８の軸方向外側において当接するようになっている。これにより、切替部９２の挟持部８８に対する相対的な傾動量を規定する規定手段が、挟持部８８と切替部９２の薄肉部１０８における当接によって構成されている。

かくの如き構造を有する弾性可動体８６は、仕切部材本体４０と底板部材４２の間に配設されている（図６参照）。即ち、弾性可動体８６の挟持部８８が、仕切部材本体４０の挟持突部５４と底板部材４２の挟持片６６との軸方向対向面間に配置されて、それら挟持突部５４と挟持片６６の間で軸方向に挟まれて支持されている。この際、挟持部８８に一体形成された圧縮突起９４が、挟持突部５４と挟持片６６の間で大きく圧縮されることによって、弾性可動体８６の仕切部材３８に対する位置決め作用が充分に大きく発揮されている。

さらに、弾性可動体８６の弁部９０は、挟持突部５４と中央当接部５０の径方向間に配設されており、底板部材４２よりも内周側に突出して、中央当接部５０の外周面に押し当てられている。これにより、振動入力のない静置状態において、弁部９０が短絡通路８４の流体流路上に配設されて、短絡通路８４が弁部９０によって遮断されている。更に、弁部９０の上面には短絡通路８４（上側透孔５６）を通じて受圧室７２の液圧が及ぼされていると共に、弁部９０の下面には短絡通路８４（下側透孔７０）を通じて平衡室７４の液圧が及ぼされている。なお、弁部９０は中央当接部５０に対して圧縮されることなく当接していても良いが、本実施形態では中央当接部５０に径方向で押し当てられて予圧縮されている。

更にまた、弾性可動体８６の切替部９２は、外周部分４４と中央部分４６の径方向間に配設されて、第２のオリフィス通路８２の流体流路上に配置されている。更に、切替部９２の外周面が外周部分４４の内周面に対して径方向内側に所定距離を隔てて対向配置されており、それら切替部９２の外周面と外周部分４４の内周面との径方向間には、軸方向に連続して延びる環状の隙間１１０が形成されている。これにより、振動入力のない静置状態においては、隙間１１０によって第２のオリフィス通路８２が連通状態とされている。また、切替部９２の上面には第２のオリフィス通路８２（上側連通孔６０）を通じて受圧室７２の液圧が及ぼされていると共に、切替部９２の下面には第２のオリフィス通路８２（下側連通孔６８）を通じて平衡室７４の液圧が及ぼされている。なお、静置状態において、切替部９２に設けられた当接部１０６は、第２のオリフィス通路８２の通路長方向（図１中、上下方向）に突出していることから、第２のオリフィス通路８２が当接部１０６によって遮断されることなく連通状態とされている。

かくの如き構造とされたエンジンマウント１０は、第１の取付部材１２が図示しないパワーユニットに取り付けられると共に、第２の取付部材１４が図示しない車両ボデーに取り付けられるようになっており、パワーユニットがエンジンマウント１０を介して車両ボデーに防振支持されるようになっている。

そして、エンジンマウント１０の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、受圧室７２の平衡室７４に対する相対的な内圧変動に基づいて、受圧室７２と平衡室７４の間で第１のオリフィス通路８０を通じて流体が流動する。これにより、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。

さらに、低周波大振幅振動の入力時には、図７の（ａ）に示されているように、切替部９２が第２のオリフィス通路８２を遮断するようになっている。即ち、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、受圧室７２と平衡室７４の液圧差に基づいて薄肉部１０８が弾性変形を生じて、薄肉部１０８を介して挟持部８８に連結された切替部９２が挟持部８８に対して傾動する。これにより、切替部９２から第２のオリフィス通路８２の通路長方向（図１中、上下方向）に突出した当接部１０６の外周面が、第２のオリフィス通路８２の内面を構成する仕切部材本体４０の外周部分４４の内周面に押し当てられる。その結果、第２のオリフィス通路８２が切替部９２で遮断されて、受圧室７２の液圧が第２のオリフィス通路８２を通じて平衡室７４に伝達されるのが防止されることから、第１のオリフィス通路８０を通じての流体流動量が効率的に確保される。なお、図７の（ａ）では、受圧室７２に正圧が作用した状態が示されているが、負圧の作用時にも下側の当接部１０６が外周部分４４の内周面に押し当てられることによって第２のオリフィス通路８２が切替部９２で遮断される。

しかも、本実施形態では、切替部９２の内周面と挟持部８８の外周面が薄肉部１０８の軸方向外側で当接することによって、切替部９２の挟持部８８に対する相対的な傾動量を規定する規定手段が設けられている。これにより、低周波大振幅振動の入力時には、切替部９２が第２のオリフィス通路８２の遮断位置に安定して保持されて、受圧室７２の液圧が第２のオリフィス通路８２を通じて平衡室７４に逃げるのが防止されている。

また、アイドリング時振動等に相当する中周波小振幅振動の入力時において、第２のオリフィス通路８２は、図７の（ｂ）に示されているように、切替部９２の当接部１０６が第２のオリフィス通路８２の内面から離隔した状態に保持されることで、受圧室７２と平衡室７４を相互に連通する連通状態とされる。これにより、第２のオリフィス通路８２を通じての流体流動が積極的に惹起されて、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。このように、エンジンマウント１０では、第２のオリフィス通路８２の連通と遮断を切り替える切替手段が、入力振動の振幅に応じた切替部９２の傾動を利用して構成されている。なお、入力振動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８０は、***振等によって実質的に遮断されることから、第２のオリフィス通路８２を通じての流体流動量が効率的に確保される。

また、走行こもり音等に相当する高周波小振幅振動の入力時には、図７の（ｂ）に示された第２のオリフィス通路８２の連通状態において、第２のオリフィス通路８２が***振によって実質的に遮断されると共に、切替部９２が微小振幅で上下に振動する。これにより、受圧室７２の液圧が平衡室７４に伝達されて、受圧室７２の実質的な密閉が回避されることから、液圧吸収作用に基づいて目的とする防振効果（低動ばね効果）が有効に発揮される。

このように、エンジンマウント１０では、第２のオリフィス通路８２の連通と遮断が切り替えられることによって、第１のオリフィス通路８０による防振効果と、第２のオリフィス通路８２による防振効果が、入力振動の周波数に応じて選択的に発揮される。しかも、第２のオリフィス通路８２のチューニング周波数よりも高周波数の振動に対しても、切替部９２が可動膜として機能することによって、有効な防振効果を得ることができる。従って、エンジンマウント１０では、広い周波数域の振動に対して、優れた防振効果を得ることが可能とされている。

また、軸方向で作用する液圧によって切替部９２が挟持部８８に対して相対的に傾動して、当接部１０６が第２のオリフィス通路８２の内面に当接することから、液圧の作用方向と、当接部１０６の第２のオリフィス通路８２内面に対する当接方向とが、互いに異なる方向とされている。それ故、当接部１０６と第２のオリフィス通路８２の内面との当接時に衝撃力が低減されて、当接打音の発生が防止される。

しかも、切替部９２の挟持部８８に対する相対的な傾動量が大きくなるに従って薄肉部１０８の弾性に基づいた傾動制限作用がより強く発揮されて、切替部９２の傾動の速さが低減される。当接部１０６が第２のオリフィス通路８２の内面に当接する時点では、切替部９２の傾動量が充分に大きいことから、当接部１０６の傾動の速さが抑えられて、当接時の衝撃力が小さくされる。それ故、当接部１０６の第２のオリフィス通路８２内面への当接による打音の発生が防止される。

加えて、切替部９２から突出する径方向で薄肉（狭幅）の当接部１０６が、第２のオリフィス通路８２の内面に当接するようになっており、当接時の衝撃が当接部１０６の剪断変形によって吸収されることから、打音の低減効果がより有効に発揮される。

また、当接部１０６が切替部９２の外周端部に設けられていることから、第２のオリフィス通路８２の遮断に必要とされる切替部９２の傾動量を増すことなく、隙間１１０の径方向幅を大きく確保することができる。従って、第２のオリフィス通路８２の実質的な通路断面積を優れたスペース効率で大きく確保することができて、第２のオリフィス通路８２のチューニング自由度を大きくすることができる。

さらに、切替部９２が外周側に向かって次第に厚肉となっており、それに伴って当接部１０６が突出先端側に向かって次第に狭幅となっている。当接部１０６が第２のオリフィス通路８２の内面に当接する際には、当接部１０６が狭幅の先端側から徐々に当接することから、打音の発生が問題になり易い当接初期の衝撃力が緩和されて、打音の発生が防止される。更に、当接部１０６の第２のオリフィス通路８２内面への当接量が増加して当接部分が徐々に幅広の基端側へと広がることにより、切替部９２の傾動が当接部１０６の弾性によって制限されて、切替部９２が第２のオリフィス通路８２の遮断位置に安定して保持される。なお、エンジンマウント１０では、切替部９２の内周面と挟持部８８の外周面との当接を利用した規定手段が設けられており、当接部１０６の弾性と協働して切替部９２の傾動量が規定されるようになっている。

また、弾性可動体８６が環状体とされており、挟持部８８が全周に亘って連続的に設けられていることから、弾性可動体８６が安定して仕切部材本体４０と底板部材４２の間で挟持される。更に、切替部９２が全周に亘って連続的に設けられていることから、第２のオリフィス通路８２の遮断時に流体密性の確保が容易となると共に、仕切部材３８の大型化を要することなく第２のオリフィス通路８２の流路断面積を大きく確保することができる。

一方、車両走行時の段差乗越え等によって第１の取付部材１２と第２の取付部材１４の間に衝撃的な大荷重が入力されて、受圧室７２に過大な負圧が及ぼされると、図７の（ｃ）に示されているように、弁部９０が弾性変形させられる。即ち、弁部９０が受圧室７２と平衡室７４の相対的な圧力差に基づいて受圧室７２側に吸引されることにより、弁部９０が中央当接部５０から離隔して、弁部９０と中央当接部５０の間に隙間が形成される。これにより、受圧室７２と平衡室７４を相互に連通する短絡通路８４が連通されて、短絡通路８４を通じて平衡室７４から受圧室７２に流体が流入することで受圧室７２の負圧が速やかに低減乃至は解消される。その結果、キャビテーションに起因する気泡の発生が抑えられて、気泡消失時に生じる衝撃波が低減されることから、キャビテーション異音が低減乃至は防止される。なお、短絡通路８４は、通路断面積（Ａ）と通路長（Ｌ）の比（Ａ／Ｌ）が第２のオリフィス通路８２よりも更に大きく設定されており、流体の流動抵抗が第１，第２のオリフィス通路８０，８２よりも小さくされている。また、エンジンマウント１０では、リリーフ手段が、受圧室７２と平衡室７４を連通する短絡通路８４と、短絡通路８４の連通と遮断を切り替える弁部９０とを含んで構成されている。

しかも、リリーフ手段を構成する弁部９０が弾性可動体８６に一体で設けられていることから、リリーフ手段を設けることによる部品点数の増加が防止されており、部品の組立て作業の工程数増加等も回避される。

なお、受圧室７２に正圧が及ぼされた場合には、弁部９０が中央当接部５０により強く押し当てられることから、短絡通路８４が遮断状態に保持される。これにより、キャビテーション異音の発生が問題とならない正圧の作用時には、受圧室７２の内圧が短絡通路８４を通じて平衡室７４に逃げることなく確保されて、第１のオリフィス通路８０を通じての流体流動による防振効果が発揮される。

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、弾性可動体において弁部９０は必須ではなく、仕切部材３８によって支持される挟持部８８と、挟持部８８に対して薄肉部１０８を介して一体で設けられる切替部９２とによって弾性可動体が構成されていても良い。なお、この場合に、前記実施形態において仕切部材３８に設けられていた短絡通路８４が不要であることは言うまでもない。

また、切替部９２に設けられる当接部１０６の形状は、前記実施形態に示されているような先端側に向かって次第に狭幅となるものに限定されず、例えば、基端部から先端部まで略一定の幅寸法を有するものであっても良い。更に、当接部１０６は、必ずしも切替部９２の外周端部に設けられていなくても良く、切替部９２の径方向中間や内周端部に設けられていても良い。

また、弾性可動体は、必ずしも環状乃至は環板状に限定されるものではない。更に、弾性可動体を構成する挟持部や切替部も環状に限定されるものではなく、例えば、切替部は、周上で部分的に設けられた第２のオリフィス通路８２の流体流路上だけに配設されて、周上で１周に満たない長さとされていても良い。

また、薄肉部１０８が径方向で狭幅とされて、切替部９２の傾動量を規定する規定手段が構成されることが望ましいが、例えば、薄肉部１０８の径方向寸法（幅寸法）を大きくすることで切替部９２の傾動が容易に生じるようにしても良い。要するに、薄肉部１０８の幅寸法は、要求される性能に応じて適宜に設定されるものであって、必ずしも挟持部８８の外周面と切替部９２の内周面との当接が生じるように設定されていなくても良い。

また、本発明は、必ずしもエンジンマウントにのみ適用されるものではなく、ボデーマウントやサブフレームマウント、デフマウント等にも適用され得る。更に、本発明の流体封入式防振装置は、自動車用に限定されるものではなく、自動二輪車や鉄道用車両、産業用車両等にも好適に採用され得る。

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、３８：仕切部材、７２：受圧室、７４：平衡室、８０：第１のオリフィス通路、８２：第２のオリフィス通路、８４：短絡通路、８６：弾性可動体、８８：挟持部、９０：弁部、９２：切替部、１０６：当接部、１０８：薄肉部、１１０：隙間

Claims

第１の取付部材と筒状部を有する第２の取付部材が本体ゴム弾性体によって弾性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る仕切部材を挟んだ両側に壁部の一部が該本体ゴム弾性体で構成された受圧室と壁部の一部が可撓性膜で構成された平衡室が形成されており、それら受圧室と平衡室に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流体封入式防振装置において、
前記仕切部材には弾性可動体が取り付けられており、該弾性可動体が該仕切部材で挟まれる挟持部を有していると共に、該挟持部の外周側には前記第２のオリフィス通路の流体流路上に位置する切替部が設けられており、該切替部の両面に前記受圧室の液圧と前記平衡室の液圧の各一方が及ぼされていると共に、該切替部には該第２のオリフィス通路の通路長方向で両側に突出する当接部が形成されている一方、該挟持部と該切替部の間に設けられた薄肉部の弾性変形によって該切替部の該挟持部に対する相対的な傾動が許容されており、該切替部の外周面と該第２のオリフィス通路の内面との間に形成された隙間を通じて該第２のオリフィス通路を連通すると共に該受圧室と該平衡室の相対的な圧力変動に基づいて該切替部が該挟持部に対して該薄肉部を中心として相対的に傾動されて該切替部の該当接部の外周面が該第２のオリフィス通路の内面に当接されることによって該第２のオリフィス通路を遮断する切替手段が構成されていることを特徴とする流体封入式防振装置。
前記弾性可動体が環状とされており、前記挟持部および前記切替部が何れも全周に亘って連続的に設けられている請求項１に記載の流体封入式防振装置。
前記薄肉部が狭幅とされており、前記切替部と前記挟持部が該薄肉部において当接することによってそれら切替部と挟持部の相対的な傾動量を規定する規定手段が構成されている請求項１又は２に記載の流体封入式防振装置。
前記当接部が前記切替部の外周端部に設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載された流体封入式防振装置。
前記切替部が外周側に行くに従って次第に厚肉とされており、前記当接部が突出先端側に行くに従って次第に狭幅とされている請求項４に記載の流体封入式防振装置。
前記挟持部の内周側に弁部が一体形成されていると共に、前記仕切部材に形成されて前記受圧室と前記平衡室を相互に連通する短絡通路上に該弁部が配置されており、該弁部の内周面が該短絡通路の内面に当接されることで該短絡通路を遮断すると共に該受圧室の負圧が該弁部に作用して該弁部が該短絡通路の内面から離隔するように弾性変形することで該受圧室と該平衡室の間で該短絡通路を通じて流体流動を許容するリリーフ手段が設けられている請求項１〜５の何れか１項に記載の流体封入式防振装置。