(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム弾性体よりなる防振基体と、この防振基体の上下一方側に結合された第１の取付金具と、前記防振基体の他方側に結合された筒状の本体金具と、前記防振基体と対向して前記本体金具に取着されたダイヤフラムと、前記防振基体と前記ダイヤフラムの間の内室を防振基体側の主液室と、前記ダイヤフラム側の第１の副液室とに仕切る仕切部と、前記仕切部の主液室側に形成された大気圧と負圧の切替導入が可能な切替室と、該切替室との間をゴム膜で隔した第２の副液室と、前記主液室と前記第１および第２の副液室とをそれぞれ連通させる第１および第２のオリフィスとを備えてなる液封入式防振装置であって、
前記ゴム膜とこれに対向する前記切替室の壁面との一方には、前記切替室への負圧導入によって前記ゴム膜がその外周部から順次段階的に接触して拘束されるように段差が付けられてなることを特徴とする制御型の液封入式防振装置。
【請求項２】
前記切替室の壁面が略湾曲状に凹設され、該壁面と非拘束状態の前記ゴム膜との間のクリアランスが外周部から内方に向かって段階的に大きくなるように、前記壁面と前記ゴム膜との一方に段差が付けられてなる請求項１に記載の制御型の液封入式防振装置。
【請求項３】
前記切替室の壁面に、曲率半径を異にした曲面により段差が付けられてなる請求項１または２に記載の制御型の液封入式防振装置。
【請求項４】
前記切替室の壁面に、曲率中心をずらした曲面により段差が付けられてなる請求項１または２に記載の制御型の液封入式防振装置。
【請求項５】
前記切替室の壁面には、前記ゴム膜の吸い付き防止のための凹溝が形成されてなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の液封入式防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジン等のパワーユニットを防振的に支承するのに用いられる制御型の液封入式防振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来より、自動車用エンジン等の振動体の振動を車体に伝達させないように支承するマウントに使用する液封入式防振装置として、シェイク振動とアイドル振動などの周波数域の異なる２種の振動に応じて防振特性を切替るようにした切替制御型の液封入防振装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平１０−２７４２７９号公報には、振動源側の取付金具と、支持側の筒状金具と、その両者間に介在する厚肉のゴム弾性体よりなる防振基体と、この防振基体に対向して前記筒状金具に取着されたダイヤフラムと、このダイヤフラムと防振基体との間に配された仕切部とを備え、前記の仕切部と防振基体との間を主液室、前記仕切部と前記ダイヤフラムとの間を第１のオリフィスにより前記主液室と連通する第１の副液室として形成し、さらに前記仕切部の主液室側に、第２のオリフィスにより主液室と連通する第２の副液室と、この第２の副液室との間をゴム膜（ダイヤフラム）で隔した大気圧と負圧の切替導入が可能な切替室とを設けた制御型の液封入式防振装置が開示されている。
【０００４】
この提案の液封入式防振装置の場合、切替室の負圧導入と大気圧導入との切り替えにより、該切替室に面する前記ゴム膜を壁面に接触させて拘束するか（不動状態）、または非拘束にして（可動状態）、第１の副液室への第１のオリフィスと第２の副液室への第２のオリフィスとを選択的に利用することにより、シェイク振動とアイドリング振動の二つの異なる周波数域の振動を効果的に減衰するものである。
【０００５】
さらに、前記提案の防振装置では、仕切部の壁面を凹設して切替室を形成し、この切替室に面するゴム膜と、これに対向する凹設した壁面との一方に凸部を形成し、負圧導入時に前記ゴム膜と壁面との間に小空間を残存形成するようにして、比較的高い周波数のこもり音振動をも効果的に減衰するようにしている。
【０００６】
ところが、この場合、切替室に面するゴム膜は、該切替室に負圧が導入されたときに、凹設した壁面とゴム膜との間に小空間を形成するように、ゴム膜の自由長は、切替室形成のための凹設した壁面の断面長よりも長くなっており、この余ったゴム膜が共振して所定の周波数帯で動的ばね定数を低減させるものである。
【０００７】
そのため、共振するゴム膜の自由長や面積等を安定させるのが難しく、バラつきのない安定した製品特性を得難い上、共振特性を段階的に変化させるのも困難なものである。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなしたものであり、前記の制御型の液封入式防振装置において、切替室に面するゴム膜を、これに対向する切替室の壁面に対して段階的に接触させて拘束することで、広範囲の周波数帯の動的ばね定数を低減でき、かつ安定した製品特性を得ることができるようにしたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明は、ゴム弾性体よりなる防振基体と、この防振基体の上下一方側に結合された第１の取付金具と、前記防振基体の他方側に結合された筒状の本体金具と、前記防振基体と対向して前記本体金具に取着されたダイヤフラムと、前記防振基体と前記ダイヤフラムの間の内室を防振基体側の主液室と、前記ダイヤフラム側の第１の副液室とに仕切る仕切部と、前記仕切部の主液室側に形成された大気圧と負圧の切替導入が可能な切替室と、該切替室との間をゴム膜で隔した第２の副液室と、前記主液室と前記第１および第２の副液室とをそれぞれ連通させる第１および第２のオリフィスとを備えてなる制御型の液封入式防振装置であって、前記ゴム膜とこれに対向する前記切替室の壁面との一方には、前記切替室への負圧導入によって前記ゴム膜がその外周部から順次段階的に接触して拘束されるように段差が付けられてなることを特徴とするものである。
【００１０】
この液封入式防振装置によれば、切替室の負圧導入と大気圧導入の切替えにより、前記ゴム膜を、これに対向する切替室の壁面に接触させて拘束状態にするか、または非拘束状態にすることにより、第１の副液室への第１のオリフィスと第２の副液室への第２のオリフィスとを選択的に利用でき、シェイク振動とアイドリング振動等の二つの異なる周波数帯域の振動に対応できる。
【００１１】
特に、前記切替室に負圧を導入したとき、該切替室に面する前記ゴム膜は、これに対向する切替室の壁面に対し、前記の段差により外周部から順次段階的に接触して拘束される。すなわち、導入する負圧の大きさ（減圧の程度）に応じて、前記ゴム膜の壁面に対する接触面積、ひいては残余の非拘束部分の面積（可動面積）を段階的に変更でき、以て、前記ゴム膜の弾性率と共振周波数を選択的に変更することができ、それだけ広範囲の周波数帯域で動的ばね定数を低減できる。
【００１２】
前記の液封入式防振装置において、前記切替室の壁面が略湾曲状に凹設され、該壁面と非拘束状態のゴム膜との間のクリアランスが外周部から内方に向かって段階的に大きくなるように、前記壁面と前記ゴム膜との一方、例えば前記壁面に段差が付けられてなるものが好ましい。これにより、前記壁面に対する前記ゴム膜の接触による段階的な拘束がスムーズに行われる。
【００１３】
前記の段差は、前記切替室の壁面に、曲率半径を異にした曲面による段差とすることも、また曲率中心をずらした曲面による段差とすることもできる。
【００１４】
また、前記切替室の壁面には、前記ゴム膜の吸い付き防止のための凹溝を形成しておくのがよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る制御型の液封入式防振装置の１実施例を示す断面図、図２は同上の仕切部の構成各部の分離した斜視図、図３は同上の断面図、図４〜図６は、仕切部本体の凹設した壁面における段差の形態を示す断面説明図である。
【００１７】
この液封入式防振装置（Ａ）は、図に示すように、筒状の本体金具（１）の上部開口側にエンジン等のパワーユニットの荷重を受けるゴム弾性体からなる防振基体（２）が結合され、該防振基体（２）の上端部に第１の取付金具（３）が結合されている。すなわち本体金具（１）と第１取付金具（３）とが防振基体（２）を介して結合されている。図の場合、前記防振基体（２）は、略円錐台形状をなしており、その小径側の上端部が第１の取付金具（２）に、また下部の大径側外周部が本体金具（１）の開口部に、それぞれ加硫接着手段により気密に固着されている。
【００１８】
前記本体金具（１）の下部開口側には、前記防振基体（２）と対向してゴム膜よりなるダイヤフラム（４）と、その外側を覆う第２の取付金具（５）とが後述するかしめ手段によりシール状態に固定されている。（４１）は前記ダイヤフラム（４）に加硫接着した環状の補強部材である。
【００１９】
前記の第１の取付金具（３）は略円板状をなし、その中央部には圧入手段または溶接手段により固定された取付ボルト（３１）が上向きに突設され、この取付ボルト（３１）により自動車のパワーユニットに対して固定されるようになっている。
【００２０】
前記第２の取付金具（５）は、有底の概略円筒形状をなし、フランジ状の開口縁部（５１）が前記本体金具（１）の下端部（１ａ）において後述の仕切部と共にかしめ固定されている。この第２の取付金具（５）の底壁部（５２）には取付ボルト（５３）が圧入手段等により下向きに突設され、この取付ボルト（５３）により車体側メンバに対して位置決めされて固定されるようになっている。他の取付ブラケットにより取付固定することもできる。また前記の第２の取付金具（５）と第１のダイヤフラム（４）との間が空気室（６）として形成されている。この空気室は大気に連通させるほか、気密室とすることも可能である。
【００２１】
前記防振基体（２）と前記第１のダイヤフラム（４）との間の本体金具（１）の内周に、防振基体（２）と一体形成されたシールゴム層 (２ａ）を介して仕切部（１０）が気密に嵌着されている。そして、前記防振基体（２）と前記第１のダイヤフラム（４）との間の内室に液体が封入されるとともに、この内室が前記仕切部（１０）によって仕切られることにより、前記防振基体（２）と仕切部（１０）の間が主液室（７）として、また前記第１のダイフラム（４）と仕切部（１０）の間が第１の副液室（８）として形成されている。
【００２２】
さらに、前記仕切部（１０）における主液室（７）側には、大気圧と負圧の切替導入が可能な切替室（１２）と、該切替室（１２）との間をゴム膜（１１）で隔した第２の副液室（９）が設けられ、さらに前記主液室（７）と前記第１および第２の副液室（８）（９）とが液体通過抵抗の異なる第１および第２のオリフィス（１３）（１４）により連通せしめられている。図の場合、第１の副液室（８）は液体通過抵抗の大きい（断面積の小さい）第１のオリフィス（１３）に、また第２の副液室（９）は液体通過抵抗の小さい（断面積の大きい）第２のオリフィス（１４）に連続している。
【００２３】
前記の仕切部（１０）は、図１〜図３に示すように、仕切部本体（１５）、仕切板部材（１６）、仕切用受板（１７）等からなり、次のような構成をなしている。
【００２４】
仕切部本体（１５）は、アルミニウム等の金属や合成樹脂材等の剛性素材により一体に形成されてなり、図２に示すように略円盤状をなし、外周部の下面にオリフィス用の凹部（１８）が形成され、該凹部（１８）が仕切用受板（１７）と本体金具（１）とにより画されることによって、前記主液室（７）と前記第１の副液室（８）とを連通させる第１のオリフィス（１３）として形成されている。仕切部本体（１５）の外周部には前記第１のオリフィス（１３）と主液室（７）を連通させる連通部（13ａ）が形成されている。
【００２５】
前記仕切部本体（１５）の主液室（７）側の上面は、外周部に第２のオリフィスの底部を形成する切欠凹部（１９）が形成されるとともに、中央部が所定曲率の略湾曲状に凹設されており、前記ゴム膜（１１）が前記の凹設された壁面（２０）の部分を覆うように取着されることにより、所定のクリアランスを保有する切替室（１２）として形成されている。前記ゴム膜（１１）は、外周部に環状のカラー金具（２１）が加硫接着手段により固設されてなり、該カラー金具（２１）が外周部の切欠凹部（１９）の内周部に対して圧入されることにより取着されている。（11ａ）は後述の仕切板部材（１６）との密着を防止するための凸部である。
【００２６】
前記切替室（１２）は、仕切部本体（１５）の内部を通り側面から本体金具（１）の側外部に通じる連通路（２２）を介して負圧源と大気圧源とのいずれかに切替接続可能なバルブ等の切替手段（図示せず）に連結されており、該切替手段を制御手段からの指令信号等の操作で任意の負圧あるいは大気圧のいずれかを選択的に導入できるようになっている。
【００２７】
そして、前記ゴム膜（１１）と対向する前記切替室（１２）の凹設された壁面（２０）には、前記切替室（１２）への負圧導入によって前記ゴム膜（１１）がその外周部から順次段階的に接触して拘束されるように、例えば前記壁面（２０）と非拘束状態のゴム膜（１１）との間のクリアランスが、外周部から内方に向かって段階的に大きくなるような段面や凸部による段差が付けられている。（20ａ）（20ｂ）（20ｃ）は外周部、中間部および中央部の各段面を示している。
【００２８】
前記の段差の形態については、例えば図４に拡大して示すように、凹設した壁面（２０）における前記各段面（20ａ）（20ｂ）（20ｃ）を、曲率中心を共通にした曲率半径（Ｒ1 ）（Ｒ2 ）（Ｒ3 ）にして、これらの曲率半径を、外周部から中央部へ順に０．３〜０．８ｍｍ程度、好ましくは０．５ｍｍ前後の差をつけて順次大きくし、すなわちＲ1 ＜Ｒ2 ＜Ｒ3 に設定して、前記各段面（20ａ）（20ｂ）（20ｃ）毎に段差を付けることができる。
【００２９】
このほか、図５のように、凹設した前記壁面（２０）における各段面（20ａ）（20ｂ）（20ｃ）の曲率中心（Ｇ1 ）（Ｇ2 ）（Ｇ3 ）を、外周部から中央部へ順に、例えば前記半径差と同程度位置をずらせることにより、所定の曲率半径（Ｒ）の曲面による前記各段面（20ａ）（20ｂ）（20ｃ）毎に段差を付けることもできる。この場合、前記の各曲率半径に差をつける必要はないが、図４の場合と同じように曲率半径（Ｒ）に僅かに差を付けておくこともできる。
【００３０】
さらに図６のように、各段面（20ａ）（20ｂ）（20ｃ）をテーパ面や平面にして前記同様の僅かな段差を付けておくことも可能である。また前記の段面による段差のほか、リング状の凸状部によって各段毎に段差をつけることもできるが、ゴム膜（１１）の接触状態の安定性の点からは、前記の段面によるものが好ましい。
【００３１】
前記切替室（１２）の壁面（２０）には、ゴム膜（１１）の吸い付き防止のための凹溝（２３）をリング状や放射状に形成し、前記連通路（２２）をこの凹溝（２３）の一部に開口連通させている。前記凹溝（２３）のリング状の部分を境界にして前記壁面（２０）の段差を形成しておくと、前記ゴム膜（１１）が各段面に対してスムーズに接触でき、拘束状態が安定する。
【００３２】
なお、前記の段差としては、図示していないが、ゴム膜（１１）の切替室（１２）側の面に、湾曲状に凹設した壁面（２０）に対応した所定の曲率の凸曲面やテーパ面による段差あるいは凸部による段差を付けて実施することもできるが、実施上は上記したように壁面（２０）に段差を付けておくのがよい。
【００３３】
前記の仕切板部材（１６）は、主に鋼板等からのプレス成形品で、環状の突出部（16ａ）が下面に形成されてなり、前記ゴム膜（１１）の周縁部を前記突出部（16ａ）で押えてシールするように本体金具（１）の内周に圧入嵌着されており、仕切部本体（１５）と防振基体（２）内側周縁部とに挟まれて所定位置に保持されている。
【００３４】
これにより、前記突出部（16ａ）の内方の前記ゴム膜（１１）との間が第２の副液室（９）として形成され、さらにその外方の仕切部本体（１５）の切欠凹部（１９）と仕切板部材（１６）により画された部分が、連通孔（２４）および連通部（２５）により前記主液室（７）と前記第２の副液室（９）とを連通させる比較断面積の大きい第２のオリフィス（１４）として形成されている。図の（３０）は前記の第２のオリフィス（１４）の短絡を防止する隔壁であり、前記カラー金具（２１）に加硫接着手段により固着されたゴム部よりなる。
【００３５】
そして前記第１のオリフィス（１３）は、この第２のオリフィス（１４）の連通孔（２４）を通じて主液室（７）に連通している。すなわち、前記第１のオリフィス（１３）と第２のオリフィス（１４）とは、主液室（７）に対する出入口を共通にしている。
【００３６】
前記仕切用受板（１７）は、前記同様の鋼板等からのプレス成形品で、中央部に開口を有しかつ仕切部本体（１５）よりやや経大のドーナツ状の円板よりなり、前記仕切部本体（１５）の第１の副液室（８）側において、前記中央部の開口縁部（２６）が、仕切部本体（１５）の下面中央部の凹部（２７）に圧入されており、この仕切用受板（１７）の外周縁部（２８）が仕切部本体（１５）より外方に延出して、前記第１のダイヤフラム（４）の補強部材（４１）および第２の取付金具（５）の開口縁部（５１）とともに、本体金具（１）の下端部（１ａ）に同時にかしめ固定されている。前記仕切用受板（１７）には、前記凹部（１８）の一部に合致する連通部（17ａ）が設けられており、これにより第１のオリフィス（１３）が第１の副液室（８）と連通する。
【００３７】
図示する実施例の場合、前記防振基体（２）の大径側の円周の一部には本体金具（１）の一部で補強された張出し部（２ｃ）を有するとともに、前記第１の取付金具（２）にナットによる共締め手段等により固設されたスタビライザ（２９）の一部が前記記張出し部（２ｃ）の上下に近接配置されて、大変位時に上下方向の過剰な変位を規制するストッパー作用を果すように設けられている。
【００３８】
上記のように構成された液封入式防振装置は、パワーユニット等の振動体側から与えられた振動によって防振基体（２）が変形し、この変形によって主液室（７）における液体が仕切部（１０）に有する第１のオリフィス（１３）および第２のオリフィス（１４）を介して第１および第２の副液室（８）（９）との間で流出入し、それぞれの共振特性に応じて振動が減衰される。
【００３９】
このとき、切替室（１２）の負圧導入と大気圧導入の切替えにより、該切替室（１２）に面するゴム膜（１１）を、これに対向する切替室（１２）の壁面（２０）に接触させて拘束状態にするか、または非拘束状態にすることにより、第１の副液室（８）への第１のオリフィス（１３）と第２の副液室（９）への第２のオリフィス（１４）とを選択的に利用でき、シェイク振動とアイドリング振動等の二つの異なる周波数帯域の振動に対応できる。
【００４０】
例えば、前記切替室（１２）に大気圧を導入した状態においては、前記ゴム膜（１１）が切替室（１２）の壁面（２０）から離れて、振動の入力により移動可能な非拘束状態にある。このとき、第２のオリフィス（１４）は第１のオリフィス（１３）に比して大きい断面積で液体通過抵抗が小さいために、液体は、主に前記第２のオリフィス（１４）を通じて主液室（７）と第２の副液室（９）の間を流通することになり、第２のオリフィス（１４）により減衰作用を効果的に行なえるようにした周波数域の振動、例えばアイドリング振動を効果的に減衰できる。
【００４１】
また、前記切替室（１２）に負圧を導入すると、これに伴って前記ゴム膜（１１）が切替室（１２）の壁面（２０）の側に吸引されて該壁面（２０）に対し接触することで拘束される。こうして、ゴム膜（１１）が拘束されると、液体は第２のオリフィス（１４）を通じては流通せず、第１のオリフィス（１３）を通じて主液室（７）と第１の副液室（８）の間を流通することになり、したがって、第１のオリフィス（１３）により減衰作用を効果的に行なえるようにした周波数域の振動、例えばシェイク振動を効果的に減衰できる。
【００４２】
その上、前記壁面（２０）とゴム膜（１１）の一方、例えば図のように壁面（２０）には、外周部から内方に向かって順次接触し拘束されるように段差が付けられているため、前記切替室（１２）への負圧導入に伴って、前記ゴム膜（１１）は、前記壁面（２０）の段差のある段面（20ａ）（20ｂ）（20ｃ）に対して外周部から順に接触して段階的に拘束されることになり、最終的に略全面が接触することになる。
【００４３】
そのため、切替室（１２）に導入する負圧の大きさに応じて、前記ゴム膜（１１）の壁面（２０）に対する接触面積、ひいては残余の非拘束部分の面積（可動面積）を段階的に変更でき、該ゴム膜（１１）の弾性率と共振周波数を選択的に変更することができる。それゆえ、前記ゴム膜（１１）の負圧依存性と周波数依存性とを利用して、車速に則した広範囲の周波数帯の動的ばね定数を低減できる。
【００４４】
【発明の効果】
上記したように本発明の制御型の液封入式防振装置によれば、切替室に面するゴム膜を、これに対向する切替室の壁面に対して段階的に接触させて拘束することで、広範囲の周波数帯の動的ばね定数を低減でき、かつ安定した製品特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の制御型の液封入式防振装置の１実施例を示す縦断面図である。
【図２】  同上の仕切り部の構成各部の分離した斜視図である。
【図３】  同上の構成各部の断面図である。
【図４】  段差の形態を示す断面説明図である。
【図５】  段差の形態の他の例を示す断面説明図である。
【図６】  段差の形態のさらに他の例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
（Ａ）    液封入式防振装置
（１）    本体金具
（１ａ）  下端部
（２）    防振基体
（２ａ）  シールゴム層
（３）    第１の取付金具
（４）    ダイヤフラム
（５）    第２の取付金具
（６）    空気室
（７）    主液室
（８）    第１の副液室
（９）    第２の副液室
（１０）  仕切部
（１１）  ゴム膜
（１２）  切替室
（１３）  第１のオリフィス
（１４）  第２のオリフィス
（１５）  仕切部本体
（１６）  仕切板部材
（１７）  仕切用受板
（１８）  オリフィス用の凹部
（１９）  切欠凹部
（２０）  壁面
（20ａ）（20ｂ）（20ｃ）  段面
（２１）  カラー金具
（２２）  連通路
（２３）  凹溝
（２６）  仕切板部材の外周部
（Ｒ）（Ｒ1 ）（Ｒ2 ）（Ｒ3 ）  曲率半径
（Ｇ1 ）（Ｇ2 ）（Ｇ3 ）  曲率中心
【図１】
0004220107.tif 000002
【図２】
0004220107.tif 000003
【図３】
0004220107.tif 000004
【図４】
0004220107.tif 000005
【図５】
0004220107.tif 000006
【図６】
0004220107.tif 000007