(57)【要約】【課題】過大な負荷が入力した場合のキャビテーションの発生を抑制することのできる防振装置を得る。【解決手段】防振装置は、主液室４０と副液室４４とを区画する仕切部材３３に、主液室４０と副液室４４との圧力差に応じて変位するメンブラン３６を収容する第１収容室６６と、第１収容室６６と主液室４０とを連通する孔９３、第１収容室６６と副液室４４とを連通する孔９４とが設けられている。メンブラン３６は、孔９３と対応する箇所に形成されて主液室４０側から副液室４４側へ貫通する貫通孔７２を備えた弁体７０と、弁体７０を仕切部材３３に支持し、弁体７０よりも薄く形成された弾性支持部７４とを有している。弁体７０の副液室４４側には、第１収容室６６の内壁に当接して孔９４を閉塞する接触面７０Ａａが設けられている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生部及び振動受部のうちのいずれか一方に連結される第１取付部材と、
振動発生部及び振動受部のうちのいずれか他方に連結される第２取付部材と、
前記第１取付部材と前記第２取付部材とを弾性的に連結する弾性体と、
前記第１取付部材に設けられ、前記弾性体を壁面の一部とする主液室と副液室とを区画する仕切部材と、
前記仕切部材の内部に設けられ、前記主液室とは第１連通孔を介して連通し、前記副液室とは第２連通孔を介して連通する収容室と、
前記収容室に収容され、前記主液室と前記副液室との圧力差に応じて主液室側と副液室側とに変位する弾性体からなる可動部材と、を備え、
前記可動部材は、前記可動部材の前記第１連通孔と対応する箇所に形成されて主液室側から副液室側へ貫通する貫通孔を備えた弁体と、前記弁体よりも薄く形成され前記弁体を前記仕切部材に支持する弾性支持部とを有し、
前記弁体の主液室側端部には、主液室側に向けて突出すると共に、先端が前記収容室の内壁に接触した主液室側凸部が前記貫通孔の周縁に沿って形成され、前記弁体の副液室側には、前記収容室の内壁に当接して前記第２連通孔を閉塞する接触面が設けられている、防振装置。
【請求項２】
前記収容室の前記内壁において、少なくとも前記弁体における前記第２連通孔が対向する部分と前記第１連通孔との間の部分に接触する箇所には、弾性体層が設けられている、請求項１に記載の防振装置。
【請求項３】
前記弾性体層は、前記収容室の前記内壁における前記弁体と当接する全ての部分に設けられている、請求項２に記載の防振装置。
【請求項４】
前記接触面には、前記第２連通孔と対向する位置に、前記貫通孔側が深く、前記貫通孔とは反対側が浅くなるように傾斜し、前記第２連通孔から前記収容室に流出した液体の流れの方向を前記貫通孔側へ向けるための底部を備えた凹部が形成されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に液体が封入された防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
防振装置として、主液室と副液室との間に、主液室と副液室との圧力差に応じて変位する可動部材を備えた液体封入式の防振装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の液体封入式の防振装置では、振動等が入力されると、可動部材の弾性変形による主液室の液圧吸収効果に基づき防振効果が発揮される。
【０００３】
ところで、一般的な液体封入式の防振装置では、例えば、自動車が段差を乗り越えたり凹凸の大きな路面等を走行して、大きな荷重が入力されると、主液室においてキャビテーションを生じ、異音や振動を発生する場合がある。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の防振装置では、主液室と副液室との間にリリーフ弁が設けられており、主液室に一定以上の負圧が生じた際に、副液室側から流れた液体がリリーフ弁を構成する可動ゴム膜を弾性変形させ、可動ゴム膜に形成された突部がリリーフ用孔から離れてリリーフ用孔が開放され、これにより副液室側から主液室側へ液体が流れて主液室と副液室の圧力が平衡状態に向かい、キャビテーションの発生が抑制されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８５３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の防振装置では、可動ゴム膜が変形してからリリーフ弁が変位するので、リリーフ用孔が開き難く、キャビテーションの発生を抑制することが困難になる場合があり、改善の余地があった。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、過大な負荷が入力した場合のキャビテーションの発生を抑制することのできる防振装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の防振装置は、振動発生部及び振動受部のうちのいずれか一方に連結される第１取付部材と、振動発生部及び振動受部のうちのいずれか他方に連結される第２取付部材と、前記第１取付部材と前記第２取付部材とを弾性的に連結する弾性体と、前記第１取付部材に設けられ、前記弾性体を壁面の一部とする主液室と副液室とを区画する仕切部材と、前記仕切部材の内部に設けられ、前記主液室とは第１連通孔を介して連通し、前記副液室とは第２連通孔を介して連通する収容室と、前記収容室に収容され、前記主液室と前記副液室との圧力差に応じて主液室側と副液室側とに変位する弾性体からなる可動部材と、を備え、前記可動部材は、前記可動部材の前記第１連通孔と対応する箇所に形成されて主液室側から副液室側へ貫通する貫通孔を備えた弁体と、前記弁体よりも薄く形成され前記弁体を前記仕切部材に支持する弾性支持部とを有し、前記弁体の主液室側端部には、主液室側に向けて突出すると共に、先端が前記収容室の内壁に接触した主液室側凸部が前記貫通孔の周縁に沿って形成され、前記弁体の副液室側には、前記収容室の内壁に当接して前記第２連通孔を閉塞する接触面が設けられている。
【０００９】
請求項１に記載の防振装置では、衝撃的な荷重が入力され、主液室に過大な負圧が生じると、相対的に副液室側の液体の圧力が主液室側の液体の圧力よりも高くなるので、第２連通孔を介して副液室側の液体が可動部材の弁体を直接的に押圧し、弁体が主液室側に向かって変位する。弁体が主液室側に向かって変位すると、接触面が収容室の内壁から離間して第２連通孔が開口する。このとき、弁体に設けられた主液室側凸部は収容室の内壁側へ押圧されて弾性変形する。
【００１０】
これにより、副液室の液体が第２連通孔から収容室、及び第１連通孔を介して主液室へ流れ込み、主液室の液体の圧力と副液室の液体の圧力が平衡状態に向かい、主液室の過大な負圧状態が解消される。
【００１１】
請求項１の防振装置では、第２連通孔を介して副液室側の液体が可動部材の弁体を直接的に押圧するので、例えば、弾性支持部を押圧して弾性支持部を変形させ、弾性支持部の変形に伴って弁体を移動させる場合に比較して、迅速、かつ大きく弁体を移動させることができ、第２連通孔を迅速、かつ大きく開放することができる。このため、副液室側からの多量の液体を迅速に主液室へ流すことができ、キャビテーションの発生を効果的に抑制することができる。
【００１２】
なお、過大な負圧状態が解消されると、弁体は弾性支持部、及び主液室側凸部の弾性によって元の位置に戻され、第２連通孔を塞ぐ。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の防振装置において、前記収容室の前記内壁において、少なくとも前記弁体における前記第２連通孔が対向する部分と前記第１連通孔との間の部分に接触する箇所には、弾性体層が設けられている。
【００１４】
弁体において、第２連通孔が対向する部分と第１連通孔との間は、弁体が収容室の内壁と接触して、第２連通孔と第１連通孔との間の液体の流れを阻止する部分である。過大な負圧が解消されて、当該部分が収容室の内壁側に移動した際には弾性体層に接触するため、収容室の内壁に直接的に接触する場合に比較して接触時の衝撃が緩和され、打音の発生を抑制することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の防振装置において、前記収容室の前記内壁には、前記弁体と当接する全ての部分に前記弾性体層が設けられている。
【００１６】
請求項３に記載の防振装置では、収容室の内壁には、弁体と当接する全ての部分に弾性体層が設けられているため、打音の発生をより抑制することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の防振装置において、前記接触面には、前記第２連通孔と対向する位置に、貫通孔側が深く、貫通孔とは反対側が浅くなるように傾斜し、前記第２連通孔から流出した液体の流れの方向を前記貫通孔側へ向けるための底部を備えた凹部が形成されている。
【００１８】
請求項４に記載の防振装置では、第２連通孔から排出された液体が、弁体の接触面に形成された凹部の傾斜底部に当たって流れの向きが貫通孔に向けられるので、第２連通孔から排出された液体をスムーズ、且つ迅速に主液室側へ流すことができ、主液室の圧力と副液室の圧力を迅速に平衡状態に近づけることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明の防振装置によれば、過大な負荷が入力した場合のキャビテーションの発生を抑制することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る防振装置を示す断面図である。
【図２】ブラケットに装着された防振装置を示す斜視図である。
【図３】ブラケットに装着された防振装置を示す断面図である。
【図４】メンブランを収容した仕切部材を示す断面図である。
【図５】メンブラン、及びメンブラン取付部材を示す斜視図である。
【図６】（Ａ）は通常時のメンブランを示す仕切部材の要部の断面図であり、（Ｂ）は、弁体が上方に変位した時のメンブランを示す仕切部材の要部の断面図である。
【図７】比較例に係るメンブランを示す仕切部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１乃至図６にしたがって、本発明に係る防振装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、防振装置１０は、振動受部の一例としての車体側に連結される金属製の筒体１２を備えている。第１取付部材の一例としての筒体１２の内周上部には、ゴム製の弾性体１４が加硫接着されており、筒体１２は、この弾性体１４により上方側の開口部が閉鎖されている。
【００２２】
図２、及び図３に示すように、筒体１２は、車体に連結するブラケット１６の筒部１８に挿入されている。ブラケット１６には、車体に連結する際に用いる脚部２０が設けられている。
【００２３】
図１に示すように、この弾性体１４の中央上部には、振動発生部の一例としてのエンジン側に連結される第２取付部材の一例としての支持体２２が埋設されており、弾性体１４に支持体２２が加硫接着されている。
支持体２２の上部には、水平方向に延びるエンジン取付部材２４が配置されており、エンジン取付部材２４の孔２６を貫通させたボルト２８を、支持体２２に形成した雌螺子３０に捩じ込むことで、支持体２２にエンジン取付部材２４が固定されている。これにより、エンジンから振動が入力されると、弾性体１４が弾性変形し、支持体２２と筒体１２とが相対移動する。
【００２４】
図３に示すように、エンジン取付部材２４には、弾性体からなるストッパ部３１が取り付けられている。ストッパ部３１は、支持体２２の過大変位時に、ブラケット１６の枠部３２に当接して、支持体２２の過大な変位を抑制する。
【００２５】
図１に示すように、筒体１２の内部には、弾性体１４の下側に、仕切部材３３が配置されている。図４に示すように、仕切部材３３は、金属等で形成された仕切部材本体３４、可動部材の一例としてのメンブラン３６、及びメンブラン取付部材３８を含んで構成されている。図１に示すように、仕切部材本体３４と弾性体１４との間には、エチレングリコール等の液体が充填された主液室４０が形成されている。
【００２６】
メンブラン取付部材３８の下側には、ダイヤフラム４２が配置されている。ダイヤフラム４２の外周部分には、金属製の環状の固定部材４６が埋め込まれており、仕切部材本体３４の外周の一部分、及びダイヤフラム４２の外周部分が、筒体１２に加締め固定されている。メンブラン取付部材３８とダイヤフラム４２との間には、エチレングリコール等の液体が充填された副液室４４が形成されている。
【００２７】
図４に示すように、仕切部材本体３４の下面には、中央部に、下面側から見て円形とされた下向き第１凹部４８が形成され、下向き第１凹部４８の径方向外側に、下面側から見て円環形状とされた下向き第２凹部５０が形成されており、下向き第１凹部４８と下向き第２凹部５０との間には、下面側から見て円環形状とされた下向き環状凸部５２が形成されている。なお、下向き第２凹部５０には、円環形状とされたシート状の上側ゴム壁５４が接着されている。
【００２８】
メンブラン取付部材３８は、金属板を円盤状に形成したものであり、仕切部材本体３４の下面に密着して固定されている。メンブラン取付部材３８の中央には、仕切部材本体３４の下向き第２凹部５０の外径と略同一外径とされ、上側から見て円形とされた上向き凹部５６が形成されている。上向き凹部５６には、弾性体層の一例としての円形の下側ゴム壁５８が接着されている。
【００２９】
下側ゴム壁５８には、仕切部材本体３４の下向き環状凸部５２と対向する位置に、上面側から見て円環形状とされた上向き環状凸部６０が形成されており、上向き環状凸部６０の内側が上向き第１凹部６２、上向き環状凸部６０の外側が上向き第２凹部６４とされている。
【００３０】
ここで、仕切部材本体３４とメンブラン取付部材３８との間において、仕切部材本体３４の下向き第１凹部４８とメンブラン取付部材３８の上向き第１凹部６２との間に第１収容室６６が形成され、仕切部材本体３４の下向き第２凹部５０とメンブラン取付部材３８の上向き第２凹部６４との間に第２収容室６８が形成されている。
【００３１】
メンブラン３６は、主液室４０と副液室４４との圧力差に応じて変位するようにゴム等の弾性体にて円盤形状に形成され、仕切部材本体３４と、メンブラン取付部材３８との間に配置されている。メンブラン３６の中央部分は、メンブラン３６の中で最も厚肉に形成された略円筒状の弁体７０とされ、弁体７０の中心には貫通孔７２が形成されている。メンブラン３６には、弁体７０の径方向外側に、一定厚さに形成された弾性支持部７４が一体的に設けられており、弾性支持部７４の径方向外側には、変位部７６が一体的に設けられている。
【００３２】
図４、及び図５に示すように、弁体７０の上面には、貫通孔７２の周囲に、先細りの略円錐台形状に形成された複数の主液室側凸部７８、言い換えれば高さ方向に弾性変形する弾性突起が間隔を開けて弁体７０と一体的に形成されている。
【００３３】
図６（Ａ）に示すように、弁体７０の下面には、周方向に沿って形成される環状の凹部８０が形成されている。この凹部８０の傾斜底部８０Ａは、貫通孔７２側が深く、貫通孔７２とは反対側が浅くなるように傾斜している。
【００３４】
図４、及び図５に示すように、変位部７６の両面には、径の異なる複数の環状突起８４が、径方向内側から径方向外側に間隔を開けて形成されている。
【００３５】
図４に示すように、メンブラン３６は、仕切部材本体３４の下向き環状凸部５２とメンブラン取付部材３８の下側ゴム壁５８に形成された上向き環状凸部６０との間に、弾性支持部７４が挟持されて固定されている。
【００３６】
このようにメンブラン３６が固定された状態で、メンブラン３６の変位部７６は、第２収容室６８の内部に上下方向に変位可能に収容されている。言い換えれば、メンブラン３６の変位部７６は、メンブラン取付部材３８の下側ゴム壁５８と、仕切部材本体３４の上側ゴム壁５４とに対向し、下側ゴム壁５８と、上側ゴム壁５４との間に、隙間が形成されるように第２収容室６８の内部に収容されている。
【００３７】
また、このようにメンブラン３６が固定された状態で、メンブラン３６の弁体７０は、第１収容室６６の内部に収容されている。そして、弁体７０の上面に形成された主液室側凸部７８の先端が、仕切部材本体３４の下向き第１凹部４８の底面に接触している。なお、メンブラン３６の弁体７０において、弾性支持部７４の下面よりも下側に突出している部分７０Ａの下面（端面）が、接触面７０Ａａとされており、接触面７０Ａａはメンブラン取付部材３８の下側ゴム壁５８に形成された上向き第１凹部６２の底面に接触している。
【００３８】
ここで、仕切部材本体３４の外周面には、周方向に延びる溝８５が形成されており、図１に示すように、この溝８５は、筒体１２によって塞がれてオリフィス通路８６を構成している。オリフィス通路８６は、一端側が、仕切部材本体３４に形成された第１孔８８を介して主液室４０と連通しており、他端側が、仕切部材本体３４に形成された第２孔９０、及びメンブラン取付部材３８に形成された孔９２を介して副液室４４に連通している。したがって、主液室４０と副液室４４とは、オリフィス通路８６を介して常に連通している。
【００３９】
図１、及び図４に示すように、仕切部材本体３４には、中央に第１連通孔の一例としての孔９３が形成されており、この孔９３を介して主液室４０と第１収容室６６とは常時連通している。メンブラン取付部材３８、及び下側ゴム壁５８には、メンブラン３６の弁体７０の凹部８０と対向する位置に、副液室４４に連通する複数の第２連通孔の一例としての孔９４が周方向に沿って形成されている。通常時（図４、及び図６に示す状態）、これらの孔９４は、弁体７０の下面であり、軸方向から見て円環状とされた接触面７０Ａａ、言い換えれば孔９４を塞ぐ閉塞面が下側ゴム壁５８に接触していることで閉塞されている。なお、下側ゴム壁５８において、弁体７０の接触面７０Ａａが接触する部分が弁座に相当しており、弁体７０、弾性支持部７４、及び弁座でリリーフバルブが構成されている。
【００４０】
また、仕切部材本体３４、及び上側ゴム壁５４には、主液室４０と第２収容室６８とを連通する複数の孔９６が、周方向に沿って形成されている。さらに、メンブラン取付部材３８、及び下側ゴム壁５８には、第２収容室６８と副液室４４とを連通する第２連通孔の一例としての複数の孔９８が周方向に沿って形成されている。したがって、主液室４０と副液室４４とは、孔９６、第２収容室６８、及び孔９８を介して常に連通している。
【００４１】
（作用、効果）
本実施形態の防振装置１０は、ブラケット１６に装着され、ブラケット１６の脚部２０を車体に取り付け、エンジン取付部材２４にエンジンを取り付けて用いる。
防振装置１０にエンジンの振動が入力されると、振動は、弾性体１４の内部摩擦に基く抵抗により吸収される他、弾性体１４が変形して主液室４０が拡縮し、主液室４０の液体と副液室４４の液体とがオリフィス通路８６を行き来することで、オリフィス通路８６を流れる液体の通過抵抗、または液柱共振により吸収される。
【００４２】
振動の周波数が上昇して、オリフィス通路８６が目詰まり状態になると、主液室４０の圧力変動によってメンブラン３６が第２収容室６８の内部で振動に応じて変位して主液室４０の圧力上昇が抑えられ、防振装置１０の動バネ定数の上昇が抑えられる。これにより、振動の周波数が上昇しても振動の伝達を低減することができる。
【００４３】
（衝撃的な荷重の入力）
ところで、自動車が段差を乗り越えたり凹凸の大きな路面等を走行して、防振装置１０に衝撃的な荷重が入力され、支持体２２が急激に上方へ変位すると、主液室４０において、異音や振動の発生原因となるキャビテーションを生じさせる過大な負圧が発生する場合がある。
【００４４】
主液室４０に過大な負圧が発生する、言い換えると、主液室４０の圧力が過大に減少すると、相対的に、副液室４４の圧力が主液室４０の圧力よりも大きくなる。これにより、副液室４４からの液体が、メンブラン取付部材３８、及び下側ゴム壁５８に形成された孔９４から噴出してメンブラン３６の弁体７０を直接的に押圧し、弁体７０の上部に形成された主液室側凸部７８を圧縮変形させ、液体は第１収容室６６、貫通孔７２、及び孔９３を介して主液室４０に流れ込む。このように、孔９４から噴出した液体が、弁体７０を直接的に押圧するので、弁体７０を主液室４０側へ迅速に移動することができ、孔９４を迅速に大きく開放させることができる。
【００４５】
さらに、図６（Ｂ）の矢印Ａで示すように、孔９４から上方に向けて排出された液体は、凹部８０の傾斜した傾斜底部８０Ａに当たって流れの向きが貫通孔７２に向けられるので、孔９４から排出された液体をスムーズ、且つ迅速に主液室４０側へ流すことができる。これにより、主液室４０の圧力と副液室４４の圧力を迅速に平衡状態に向かわせることができ、主液室４０の過負圧状態が解消されることから、異音や振動等の原因となるキャビテーションの発生が抑えられる。
【００４６】
なお、本実施形態では、弁体７０の接触面７０Ａａに凹部８０が形成されていたが、接触面７０Ａａは凹部８０の形成されていない平坦面であってもよい。ちなみに、図７に示すように、弁体７０の接触面７０Ａａが平坦な場合には、矢印Ｂで示すように、孔９４から上方に向けて排出された液体は、弁体７０の平坦な接触面７０Ａａに当たって貫通孔７２の方向、及び貫通孔７２とは反対方向の２方向に向けられてしまうため、接触面７０Ａａに傾斜底部８０Ａを設けて孔９４から排出された液体の向きを貫通孔７２の方向へ向けることが好ましい。
【００４７】
なお、主液室４０の過大な負圧が解消して主液室側凸部７８に押された弁体７０が下方へ移動すると、図６（Ａ）に示すように、弁体７０の接触面７０Ａａが、下側ゴム壁５８の上向き第１凹部６２に接触し、孔９４が塞がれる。ここで、弁体７０の接触面７０Ａａが接触する下側ゴム壁５８は、ゴム等の弾性体で形成されているので、弁体７０の接触面７０Ａａが下側ゴム壁５８に接触する際の打音の発生を抑制することができる。
【００４８】
また、主液室４０に過大な負圧が発生した場合、及び過大な負圧が解消された場合等で、変位部７６が大きく変位して両側の上側ゴム壁５４、及び下側ゴム壁５８に接触する場合があるが、上側ゴム壁５４、及び下側ゴム壁５８は弾性を有するゴムであるため、金属製の仕切部材本体３４、及びメンブラン取付部材３８に接触する場合に比較して、打音を抑制することができる。
【００４９】
［その他の実施形態］
以上、本発明の防振装置の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【００５０】
なお、上記実施形態の仕切部材３３においては、弁体７０の接触面７０Ａａ全体（凹部８０除く）が下側ゴム壁５８に接触していたが、下側ゴム壁５８は、弁体７０の接触面７０Ａａにおいて、貫通孔７２と孔９４と対向する部分との間、言い換えれば、弁体７０の接触面７０Ａａにおいて、貫通孔７２と凹部８０との間で下側ゴム壁５８に接触する環状部分と対向する部分に、少なくとも設けられていれば、打音の抑制効果は得られる。
【符号の説明】
【００５１】
１０…防振装置、１２…筒体（第１取付部材）、１４…弾性体、２２…支持体（第２取付部材）、３３…仕切部材、３６…メンブラン（可動部材）、４０…主液室、４４…副液室、５８…下側ゴム壁（弾性膜層）６６…第１収容室（収容室）、７０…弁体、７０Ａａ…接触面、７２…貫通孔、７４…弾性支持部、７８…主液室側凸部、８０…凹部、８０Ａ…傾斜底部、９３…孔（第１連通孔）、９４…孔（第２連通孔）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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