液封入式防振装置
【課題】通常振幅の振動入力時の高減衰特性を確保しつつ、大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生を抑制できる液封入式防振装置を提供すること。
【解決手段】ダイヤフラム３０は、ゴム状弾性体から膜状に構成される可撓部３１に金属材料から円環状に構成される円環部３３を一体に成形した構成であるので、大振幅の振動入力時には、外周膜部３１ａの膨張（変形）を円環部３３の剛性により阻害して、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を高くでき、その結果、キャビテーションの発生を抑制することができる。一方、通常振幅の振動入力領域では、円環部３３自体が中央膜部３１ｃ及び外周膜部３１ａと共に変位することで、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くできる。その結果、液体流動効果を効率的に発揮させ、減衰性能を十分に確保することができる。
【解決手段】ダイヤフラム３０は、ゴム状弾性体から膜状に構成される可撓部３１に金属材料から円環状に構成される円環部３３を一体に成形した構成であるので、大振幅の振動入力時には、外周膜部３１ａの膨張（変形）を円環部３３の剛性により阻害して、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を高くでき、その結果、キャビテーションの発生を抑制することができる。一方、通常振幅の振動入力領域では、円環部３３自体が中央膜部３１ｃ及び外周膜部３１ａと共に変位することで、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くできる。その結果、液体流動効果を効率的に発揮させ、減衰性能を十分に確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液封入式防振装置に関し、特に、通常振幅の振動入力時の高減衰特性を確保しつつ、大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生を抑制できる液封入式防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンを支持固定しつつ、エンジン振動を車体フレームへ伝達させないようにする防振装置として、液封入式防振装置が知られている。
【０００３】
液封入式防振装置は、一般に、エンジン側に取り付けられる第１取付け具と、車体フレーム側に取り付けられる第２取付け具とがゴム状弾性体から構成される防振基体で連結され、第２取付け具に取付けられたダイヤフラムと防振基体との間に液封入室が形成されている。液封入室は、仕切り体によって主液室と副液室とに仕切られると共に、これら主液室および副液室は、オリフィスによって互いに連通されている。
【０００４】
この液封入式防振装置によれば、オリフィスによる主液室および副液室の間の液体流動効果や防振基体の制振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能とを果すことができる。
【０００５】
ところで、このような液封入式防振装置では、大振幅の振動入力時にキャビテーションが発生することがある。キャビテーションは、大振幅の振動入力によって第１取付け具と第２取付け具とが互いに離間する方向へ相対的に変位して、主液室内の圧力が飽和蒸気圧よりも低くなった場合に、液体中の溶存気体が遊離して気泡を生じる現象であり、気泡が潰れる際に衝撃が発生するため、異音や振動の原因となる。
【０００６】
そこで、大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生を抑制する技術が提案されている。例えば、特開平８−１７０６８３号には、ダイヤフラム５との間に空気室９を形成する第２取付金具５を筒状金具３の外周へ圧入により組み付ける構成とし、その第２取付金具５の圧入に伴って空気室９の内圧を昇圧させる技術が開示されている。
【０００７】
この技術によれば、空気室９の内圧およびダイヤフラム５の変形を介して液体封入室８の液体を高圧化することができるので、大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生を抑制することができる（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８-１７０６８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来の技術では、空気室の内圧を高圧化する構成であるため、ダイヤフラムの拡張ばね定数が常に高い状態となり、液体流動の抵抗となる。そのため、通常振幅の振動入力領域において、オリフィスによる主液室および副液室の間での液体流動効果が得られにくくなり、減衰性能を十分に確保することができないという問題点があった。
【０００９】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、通常振幅の振動入力時の高減衰特性を確保しつつ、大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生を抑制できる液封入式防振装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、請求項１記載の液封入式防振装置は、第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、前記第２取付け具および前記第１取付け具を連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体と、前記第２取付け具に取付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の主液室と前記ダイヤフラム側の副液室とに仕切る仕切り手段と、前記主液室および副液室を互いに連通させるオリフィスとを備えたものであり、前記ダイヤフラムは、金属材料から上面視円環状に構成され前記第２取付け具に取り付けられる取付け部と、前記取付け部の中央開口に配設されると共に金属材料または樹脂材料から上面視円環状に構成される円環部と、前記円環部および取付け部と一体に成形されると共にゴム状弾性体から膜状に構成される可撓部とを備え、前記可撓部は、前記取付け部の内周側と前記円環部の外周側とを連結してこれら取付け部と円環部との間を塞ぐ外周膜部と、前記円環部の中央開口を塞ぐ中央膜部とを備え、大振幅の入力変位が圧縮方向と引張方向とに交互に向きを変える正弦波形で入力される場合に、前記主液室における圧力の応答波形が入力波形と異なる波形となり、前記主液室における圧力が正圧となる際の応答波形よりも負圧となる際の応答波形の方が時間軸方向の幅が狭くなる。
【００１１】
請求項２記載の液封入式防振装置は、請求項１記載の液封入式防振装置において、前記ダイヤフラムは、軸心周りに対称な形状に構成され、前記円環部は、前記取付け部の内径寸法に対し、外径寸法が１／２以上に設定されると共に内径寸法が１／３以上に設定されている。
【００１２】
請求項３記載の液封入式防振装置は、請求項２記載の液封入式防振装置において、前記軸心を含む前記ダイヤフラムの断面は、液圧の非作用状態において、前記可撓部の中央膜部が前記仕切り手段に近接する方向へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、前記可撓部の外周膜部が前記中央膜部と反対側へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、前記円環部が前記軸心と直交する方向に延設されている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の液封入式防振装置によれば、ダイヤフラムは、金属材料から上面視円環状に構成され第２取付け具に取り付けられる取付け部と、その取付け部の中央開口に配設されると共に金属材料または樹脂材料から上面視円環状に構成される円環部との間をゴム状弾性体から膜状に構成される外周膜部で連結すると共に、円環部の中央開口をゴム状弾性体から膜状に構成される中央膜部で塞ぐ構成（即ち、ゴム状弾性体から膜状に構成される可撓部に金属材料または樹脂材料から円環状に構成される円環部を一体に成形した構成）であるので、ダイヤフラムを大きく膨張させる場合には、可撓部（外周膜部、中央膜部）の膨張（変形）を円環部の剛性により阻害して、ダイヤフラムの拡張ばね定数を高くすることができる。
【００１４】
これにより、大振幅の入力変位が圧縮方向と引張方向とに交互に向きを変える正弦波形で入力される場合に、主液室における圧力の応答波形を入力波形と異なる波形とし、主液室における圧力が正圧となる際の応答波形よりも負圧となる際の応答波形の方が時間軸方向の幅が狭くなるようにする（圧力低下時にその低下を抑えると共に圧力上昇時にその上昇を早める）ことができるので、大振幅の振動入力時において、主液室内の圧力低下を抑制して、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効果がある。
【００１５】
一方で、ダイヤフラムを上記構成とすることで、かかるダイヤフラムを通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部および外周膜部に弾性支持された円環部自体が中央膜部および外周膜部と共に変位することで、可撓部（外周膜部、中央膜部）全体としての変形を確保して、その剛性を低い状態を保つことができる。これにより、ダイヤフラムの拡張ばね定数を低くして、ダイヤフラムが液体流動の抵抗となることを回避することができるので、通常振幅の振動入力領域において、オリフィスによる主液室および副液室の間での液体流動効果を効率的に発揮させ、減衰性能を十分に確保することができるという効果がある。
【００１６】
なお、このようなダイヤフラムの拡張ばね定数の振幅依存性は、従来のダイヤフラム構造（ゴム状弾性体のみから構成されるもの）では付与することが不可能であり、本発明のように円環部を可撓部に埋設することで初めて付与可能となったものであり、これにより大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生抑制と通常振幅の振動入力時の減衰特性の向上とを同時に達成することができる。
【００１７】
請求項２記載の液封入式防振装置によれば、請求項１記載の液封入式防振装置の奏する効果に加え、円環部の外径寸法を取付け部の内径寸法の１／２以上に設定すると共に円環部の内径寸法を取付け部の内径寸法の１／３以上に設定し、円環部の外周側と取付け部の内周側とを連結する外周膜部の幅を比較的狭くすると共に、円環部の中央開口を塞ぐ中央膜部の直径を比較的大きくする構成であるので、ダイヤフラムの拡張ばね定数に振幅依存性を持たせて、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立を図ることができるという効果がある。
【００１８】
例えば、上記構成とは逆に外周膜部の幅を比較的広くすると共に、中央膜部の直径を比較的小さくする構成であると、ダイヤフラムの拡張ばね定数に振幅依存性を持たせることができず、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立を図ることができない。
【００１９】
即ち、円環部の外径寸法を取付け部の内径寸法の１／２よりも小さく設定すると、円環部の外周側と取付け部の内周側とを連結する外周膜部の幅が広くなり過ぎるため、ダイヤフラムを大きく膨張させる場合に、可撓部（外周膜部）の膨張（変形）を円環部の剛性により阻害することができず、ダイヤフラムの拡張ばね定数を増加させることが困難となり、ダイヤフラムを通常振幅の振動入力領域で膨張させる際の拡張ばね定数との差を十分に得ることができなくなる。その結果、通常振幅の振動入力領域における減衰特性は確保することはできるが、大振幅入力時におけるキャビテーションの発生を抑制することができない。
【００２０】
また、円環部の内径寸法（中央開口の直径）を取付け部の内径寸法の１／３よりも小さく設定すると、円環部の中央開口を塞ぐ中央膜部の直径（即ち、表面積）を十分に確保することができないため、ダイヤフラムを通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合でも、ダイヤフラムの拡張ばね定数が高くなり過ぎる。その結果、大振幅入力時におけるキャビテーションの発生を抑制することはできるが、通常振幅の振動入力領域における減衰特性を確保することができない。
【００２１】
これに対し、本発明によれば、円環部の外径寸法及び内径寸法を取付け部の内径寸法に対して上記構成とする（即ち、外周膜部の幅を比較的狭くすると共に中央膜部の直径を比較的大きくする）ことで、ダイヤフラムを大きく膨張させる場合には、可撓部（外周膜部）の膨張（変形）を円環部の剛性により阻害して、ダイヤフラムの拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。一方、ダイヤフラムを通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部自体の変形と、中央膜部および外周膜部に弾性支持された円環部自体を中央膜部および外周膜部と共に変位させることで可撓部（外周膜部、中央膜部）全体としての変形とを確保して、その剛性を低い状態を保つことで、ダイヤフラムの拡張ばね定数を低くすることができる。
【００２２】
これにより、ダイヤフラムに振幅依存性を持たせることができるので、大振幅の振動入力時において、主液室内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができると共に、通常振幅の振動入力領域において、オリフィスによる主液室および副液室の間での液体流動効果を効率的に発揮させ、減衰性能を十分に確保することができるという効果がある。
【００２３】
請求項３記載の液封入式防振装置によれば、請求項２記載の液封入式防振装置の奏する効果に加え、軸心を含むダイヤフラムの断面形状は、液圧の非作用状態において、中央膜部が仕切り手段に近接する方向へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、外周膜部が中央膜部と反対側へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、円環部が軸心と直交する方向に延設される構成であるので、ダイヤフラムの拡張ばね定数に振幅依存性をより顕著に発揮させて、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立をより一層図ることができるという効果がある。
【００２４】
ここで、防振装置が車両に取り付けられた状態では、防振装置にはエンジン等の被支持体の重量が分担荷重として入力されているので、第１取付け具と第２取付け具との相対距離が縮まり、主液室の体積の減少に伴って、副液室の体積が増加される。そのため、ダイヤフラムは、分担荷重が入力される前の状態（非液圧作用状態）と比較して、振動の未入力状態であっても、膨張した状態にある。
【００２５】
この場合、本発明によれば、中央膜部が仕切り手段に近接する方向へ向けて凸となる円弧形状に構成されているので、上述した分担荷重の入力に対するダイヤフラムの膨張は、主に、中央膜部の中央付近又は全体が反転変形する（凸の方向が逆方向となるように裏返る）ことで行われ、中央膜部の剛性を低い状態に保つことができる。同時に、中央膜部が主に変形されることで、外周膜部の剛性も低い状態に保つことができる。
【００２６】
よって、本発明のように、可撓部に円環部を一体に成形する構成であっても、ダイヤフラムを通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部自体の変形と、中央膜部および外周膜部に弾性支持された円環部自体を中央膜部および外周膜部と共に変位させることで可撓部（外周膜部、中央膜部）全体としての変形とを確保することができる。これにより、ダイヤフラムの拡張ばね定数を低くして、ダイヤフラムが液体流動の抵抗となることを回避することができるので、通常振幅の振動入力領域において、オリフィスによる主液室および副液室の間での液体流動効果を効率的に発揮させ、減衰性能を十分に確保することができるという効果がある。
【００２７】
一方、本発明によれば、外周膜部が中央膜部と反対側へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、円環部が軸心と直交する方向に延設される構成であるので、ダイヤフラムを大きく膨張させる場合には、円環部により可撓部（外周膜部）の膨張（変形）を阻害する機能をより顕著に発揮させて、ダイヤフラムの拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。これにより、大振幅の振動入力時において、主液室内の圧力低下を抑制して、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効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態における液封入式防振装置１００の断面図である。
【００２９】
この液封入式防振装置１００は、自動車のエンジンを支持固定しつつ、そのエンジン振動を車体フレームへ伝達させないようにするための防振装置であり、図１に示すように、エンジン側に取り付けられる第１取付け金具１と、エンジン下方の車体フレーム側に取付けられる筒状の第２取付け金具２と、これらを連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体３とを備えている。
【００３０】
第１取付け金具１は、アルミニウム合金などの金属材料から略円柱状に形成され、図１に示すように、その上端面（図１上側面）には、エンジン側の取付けボルトが締結される締結孔１ａが凹設されると共に、その締結孔１ａの側方には、位置決め凸部１ｂが凸設されている。また、第１取付け部１の外周部には、略フランジ状の突出部が形成されており、この突出部がスタビライザー金具９と当接することで、大変位時のストッパ作用が得られるように構成されている。
【００３１】
第２取付け金具２は、図１に示すように、防振基体３が加硫成形される筒状金具４と、その筒状金具４の下方に取着される底金具５とを備えて構成されている。筒状金具４は上広がりの開口を有する筒状に、底金具５は底部を有するカップ状に、それぞれ鉄鋼材料などから形成されている。なお、底金具５の底部には、２本の取付けボルト６が突設されている。
【００３２】
防振基体３は、図１に示すように、ゴム状弾性体から円錐台形状に形成され、第１取付け金具１の下面側と筒状金具４の上端開口部との間に加硫接着されている。また、防振基体３の下端部には、筒状金具４の内周面を覆うゴム膜３ａが連なっており、このゴム膜３ａには、後述する仕切り金具２０の外周側が密着され、オリフィス２５が形成される。
【００３３】
ダイヤフラム３０は、図１に示すように、ゴム状弾性体から部分球状を有するゴム膜状に形成される可撓部３１と、その可撓部３１と一体に加硫成形されると共に金属材料から上面視円環状に構成される取付け部３２および円環部３３とを備え、図１に示すように、取付け部３２が仕切り金具２０と共に筒状金具４と底金具５との間でかしめ固定されることで、第２取付け金具２に取着されている。その結果、ダイヤフラム３０と防振基体３の下面との間には、液体封入室１１が形成されている。
【００３４】
この液体封入室１１には、図示しない不凍性の液体（本実施の形態では、エチレングリコールと水との重量比が７：３のエチレングリコール水溶液。なお、常温（２５℃）での飽和蒸気圧は０．１ＭＰａとなる。）が封入される。また、液体封入室８は、後述する仕切り金具２０によって、防振基体３側の主液室１１Ａと、ダイヤフラム９側の副液室１１Ｂとの２室に仕切られている。
【００３５】
仕切り金具２０は、図１に示すように、金属板をプレス加工することで円盤状に形成されており、その下端縁から外方へ張り出す張り出し部２１がダイヤフラム２０の取付け部３２と共に筒状金具４と底金具５との間でかしめ固定されることで、第２取付け金具２に取着されている。
【００３６】
仕切り金具２０は、外周面の中央部が内側へ向けて窪んで形成されており、その外周面と第２取付け金具２の内周面を覆うゴム膜３ａとの間には、図１に示すように、オリフィス２５が形成されている。このオリフィス２５は、主液室１１Ａと副液室１１Ｂとを連通させ、これら両液室１１Ａ，１１Ｂ間で液体を流動させるためのオリフィス流路であり、仕切り金具２０の外周面に沿って形成されている。
【００３７】
なお、オリフィス流路は、仕切り金具２０の外周面に形成されゴム膜３ａに密着される縦壁（図示せず）により分断（区画）されており、図１に示すように、一端側が第１開口２２を介して主液室１１Ａに連通されると共に、他端側が第２開口２３を介して副液室１１Ｂに連通されている。
【００３８】
次いで、図２から図５を参照して、ダイヤフラム３０の詳細構成について説明する。図２（ａ）は、ダイヤフラム３０の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線におけるダイヤフラム３０の断面図である。
【００３９】
ダイヤフラム３０は、上述したように、防振基体３の下面との間に液体封入室１１を形成するための部材であり（図１参照）、拡張ばね定数が振幅依存性を有するように構成されている。なお、拡張ばね定数とは、ダイヤフラム３０を膨張させ、副液室１１Ｂの容積を単位容積だけ変化させるのに要する力（圧力）を意味する。
【００４０】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ダイヤフラム３０は、可撓部３１と、取付け部３２と、円環部３３とを備え、軸心Ｏ周りに対称な円板形状に構成されている。可撓部３１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ゴム状弾性体から部分球状を有するゴム膜状に形成される部位であり、外周膜部３１ａと、平行部３１ｂと、中央膜部３１ｃとを主に備え、取付け部３２及び円環部３３と加硫成形により一体に成形されている。
【００４１】
ここで、図３及び図４を参照して、取付け部３２及び円環部３３の詳細構成について説明する。図３（ａ）は、取付け部３２の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における取付け部３２の断面図である。
【００４２】
取付け部３２は、可撓部３１及び円環部３３と一体に成形（加硫成形）される部材であり、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、取付け平板部３２ａと、筒部３２ｂとを備え、金属材料から軸心Ｏ周りに対称な形状に形成されている。
【００４３】
取付け平板部３２ａは、筒状金具４と底金具５との間でかしめ固定される部位であり（図１参照）、軸心Ｏに対して直交すると共に上面視円環状の平板として構成される。筒部３２ｂは、取付け部３２を補強するための部位であり、軸心Ｏを中心として平行に延びる筒状に構成され、取付け平板部３２ａの内周側に連接されている。なお、取付け部３２（筒部３２ｂ）の内径寸法はＤ１とされている。
【００４４】
ここで、取付け部３２は、外周縁側が筒状金具４と底金具５との間でかしめ固定される一方で（図１参照）、内周縁側に可撓部３１（外周膜部３１ａ）が連結される構成であり（図２又は図５参照）、大振幅の入力時には、後述する円環部３３による膜剛性の増加効果に伴って、取付け平板部３２ａに大きな曲げ変形が作用する。
【００４５】
この場合、取付け平板部３２ａが曲げ変形したのでは、大振幅の振動入力時に、ダイヤフラム９の拡張ばね定数を高くすることができなくなる。そこで、本実施の形態における液封入式防振装置１００では、上述したように、取付け平板部３２ａの内周側に筒部３２ｂを連設する構成であるので、大振幅の振動入力によりダイヤフラムを大きく膨張する場合には、取付け部３２（取付け平板部３２ａ）の曲げ変形を抑制して、ダイヤフラムの拡張ばね定数を高くすることができる。その結果、キャビテーションの発生のより一層の抑制を図ることができる。
【００４６】
図４（ａ）は、円環部３３の上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における円環部３３の断面図である。円環部３３は、可撓部３１及び取付け部３３と一体に成形（加硫成形）される部材であり、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、円環平板部３３ａと、傾斜部３３ｂとを備え、金属材料から軸心Ｏ周りに対称な形状に形成されている。
【００４７】
円環平板部３３ａは、軸心Ｏに対して直交すると共に上面視円環状の平板として構成され、傾斜部３３ｂは、円環平板部３３ａの外周縁に連接されると共に軸心Ｏに対して略４５度をなす角度で下降傾斜して形成されている。
【００４８】
このように、円環平板部３３ａと傾斜部３３ｂが所定の傾斜角を有して連接されていることで、ダイヤフラム９は、後述するように、大振幅の振動入力時において、可撓部３１の剛性を増加させつつ、可撓部３１の耐久性の向上を図ることができる。
【００４９】
なお、円環平板部３３ａと傾斜部３３ｂとの連接部（接続部）は、円弧状に湾曲して形成されている。また、円環部３３（傾斜部３３ｂ）の外径寸法はＤ２とされ、円環部３３（円環平板部３３ａ）の内径寸法はＤ３とされている。
【００５０】
図２に戻って説明する。可撓部３１は、上述したように、外周膜部３１ａと、平行部３１ｂと、中央膜部３１ｃとを主に備え、これら各部３１ａ〜３１ｃがゴム状弾性体から軸心Ｏ周りに対称な膜状に構成されると共に、上述した取付け部３２及び円環部３３と加硫成形により一体に成形されている。
【００５１】
外周膜部３１ａは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、取付け部３２の内周側と円環部３３の外周側とを連結して、これら取付け部３２と円環部３３との間の隙間を塞ぐ部位であり、仕切り金具２０（図１参照）と反対側へ向けて凸の円弧状に湾曲して形成されている。
【００５２】
平行部３１ｂは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、円環部３３の上下両面（図２（ｂ）上側面及び下側面）を覆う部位であり、軸心Ｏに対して直交すると共に上面視円環状の膜状に形成されている。
【００５３】
中央膜部３１ｃは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、円環部３３の中央開口（内周側）を塞ぐ部材であり、軸心Ｏを含む断面形状が仕切り金具２０（図１参照）側へ向けて凸の円弧状に湾曲して形成されている。即ち、中央膜部３１ｃは、外周膜部３１ａとは逆方向へ向けて凸の円弧状とされている。
【００５４】
このように、軸心Ｏを含むダイヤフラム３０の断面形状は、液圧の非作用状態において、中央膜部３１ｃが仕切り金具２０（図１参照）に近接する方向（図２（ｂ）上方）へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、外周膜部３１ａが中央膜部３１ｃと反対側（図２（ｂ）下方）へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、円環部３３の円環平板部３３ａが軸心Ｏと直交する方向（図２（ｂ）左右方向）に延設される構成であるので、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数に振幅依存性をより顕著に発揮させて、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と、大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立をより一層図ることができる。
【００５５】
ここで、液封入式防振装置１００（図１参照）が車両に取り付けられた状態では、エンジン等の被支持体の重量が分担荷重として入力されているので、第１取付け金具１と第２取付け具２（筒状金具４）との相対距離が縮まり、主液室１１Ａの体積の減少に伴って、副液室１１Ｂの体積が増加される。そのため、ダイヤフラム３０（可撓部３１）は、分担荷重が入力される前の状態（非液圧作用状態）と比較して、振動の未入力状態であっても、膨張した状態にある。
【００５６】
この場合、本発明によれば、中央膜部３１ｃが仕切り金具２０に近接する方向へ向けて凸となる円弧形状に構成されているので、上述した分担荷重の入力に対するダイヤフラム３０（可撓部３１）の膨張は、主に、中央膜部３１ｃの中央付近又は全体が反転変形する（凸の方向が逆方向となるように裏返る）ことで行われ、中央膜部３１ｃの剛性を低い状態に保つことができる。同時に、中央膜部３１ｃが主に変形されることで、外周膜部３１ａの剛性も低い状態に保つことができる。
【００５７】
よって、本発明のように、可撓部３１に円環部３３を一体に成形する（埋め込む）構成であっても、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部３１ｃ自体の変形と、中央膜部３１ｃおよび外周膜部３１ａに弾性支持された円環部３３自体を中央膜部３１ｃ及び外周膜部３１ａと共に変位させることで可撓部３１（外周膜部３１ａ、中央膜部３１ｃ）全体としての変形とを確保することができる。これにより、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くして、ダイヤフラム３０が液体流動の抵抗となることを回避することができるので、通常振幅の振動入力領域において、オリフィス２５による主液室１１Ａおよび副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【００５８】
一方、外周膜部３１ａが中央膜部３１ｃと反対側へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、円環部３３（平板円環部３３ａ）が軸心Ｏと直交する方向に延設される構成であるので、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合には、円環部３３により可撓部３１（外周膜部３１ｃ）の膨張（変形）を阻害する機能をより顕著に発揮させて、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。これにより、大振幅の振動入力時において、主液室１１Ａ（図１参照）内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができる。
【００５９】
図５は、ダイヤフラム３０の部分拡大断面図であり、図２（ｂ）の一部を拡大した部分拡大図に対応する。なお、図５（及び、図２（ａ））は、請求項３に記載した「軸心を含むダイヤフラムの断面」に対応する。
【００６０】
ダイヤフラム３０は、図５に示すように、液圧の非作用状態（即ち、図５に示すダイヤフラム３０の単品状態）において、軸心Ｏに対称な形状に構成され、取付け部３２の内周側（中央開口）に円環部３３が配設されると共に、これら両部３２，３３の取付け平板部３２ａ及び円環平板部３３ａが共に軸心Ｏに直交した状態で配置されている。
【００６１】
また、これら外周膜部３１ａ、平行部３１ｂ及び中央膜部３１ｃは、図５に示すように、いずれも同じ膜厚（膜厚寸法ｔ）で構成されている。この膜厚寸法ｔは、取付け部３２の内径寸法Ｄ１に対し、２％以上かつ５％以下の値に設定されることが好ましい。
【００６２】
内径寸法Ｄ１に対し、膜厚寸法ｔが２％より小さい値になると、大振幅の振動入力時に可撓部３１に破れが生じやすく、耐久性の低下を招く一方で、膜厚寸法ｔが５％を超える値になると、可撓部３１の剛性が高くなり過ぎ、通常振幅の振動入力時における減衰特性の確保が困難となるからである。なお、本実施の形態では、内径寸法Ｄ１に対し、膜厚寸法ｔが３％に設定されている。
【００６３】
外周膜部３１ａは、上述したように、中央膜部３１ｃと反対側（即ち、仕切り金具２０と反対側、図５下方）へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、図５に示すように、円弧形状の径寸法が半径Ｒａに設定されている。なお、半径Ｒａは、外周膜部３１ａの厚み方向中央における径寸法に対応する。即ち、円弧形状の内周側（図５上側）における径寸法は半径Ｒａより膜厚寸法ｔの半分だけ小さく、円弧形状の外周側（図５下側）における径寸法は膜厚寸法ｔの半分だけ大きくなる。
【００６４】
ここで、外周膜部３１ａの円弧形状は、半径Ｒａが、取付け部３２の内周側と円環部３３の外周側との間の離間寸法（即ち、（Ｄ１−Ｄ２）／２に相当する寸法）に対し、５０％の値に設定されると共に、図５に示すように、円弧形状の中心が、円環部３３（傾斜部３３ｂ）の下端（図５下側端）と一致する位置に配置されている。
【００６５】
このように、外周膜部３１ａを軸心Ｏを含む断面形状において円弧形状のみ（即ち、直線状の部位を含まない形状）で構成することで、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、外周膜部３１ａの変形（円弧形状を直線状に伸ばす変形）と共に円環部３３自体を上下（図５上下方向）へ変位させ易くして、その剛性を低い状態を保つことができ、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くすることができる。一方、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合には、可撓部３１（外周膜部３１ａ）の膨張（変形）を円環部３３の剛性により阻害し易くして、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。
【００６６】
その結果、ダイヤフラム３０に振幅依存性を持たせることができるので、大振幅の振動入力時において、主液室１１Ａ（図１参照）内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができると共に、通常振幅の振動入力領域において、オリフィス２５による主液室１１Ａ及び副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【００６７】
平行部３１ｂは、上述したように、円環部３３の上下両面（図５上側面及び下側面）を覆う部位であり、図５に示すように、軸心Ｏに対して直交する方向へ延設されると共に、その両端が円弧状に湾曲して外周膜部３１ａ及び中央膜部３１ｃへ滑らかに接続されている。
【００６８】
ここで、円環部３３は、図５に示すように、円環平板部３３ａと傾斜部３３ｂとが所定角度（４５度）をなした状態で接続されると共に、外周側（図５右側）の端部（傾斜部３３ｂ）が軸心Ｏ方向視において外周膜部３１ａと重なる位置で平行部３１ｂ内に埋設されている。
【００６９】
即ち、円環部３３は、図５に示すように、円環平板部３３ａから外周膜部３１ａへ向けて傾斜部３３ｂが下降傾斜され（円環部３３が屈曲した形状に構成され）、円環平板部３３ａが平行部３１ｂに埋設されると共に、傾斜部３３ｂの一部が外周膜部３１ａの一部に埋設されている。
【００７０】
これにより、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合には、円環部３３の剛性だけでなく、外周膜部３１ａと円環部３３との重なりによる効果および円環部３３の形状を屈曲させた効果により、外周膜部３１ａの膨張（変形）を効率的に阻害して、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。その結果、大振幅の振動入力時において、キャビテーションの発生をより確実に抑制することができる。
【００７１】
一方で、円環部３３は、図５に示すように、内周側（図５左側）の端部（円環平板部３３ａ）が軸心Ｏ方向視において中央膜部３１ｃと重ならない位置で平行部３１ｂ内に埋設され、その内周側の端部と中央膜部３１ｃとの間に隙間が形成されている。即ち、平行部３１ｂは、中央膜部３１ｃとの接続部側に円環部３３が埋設されずゴム状弾性体のみから構成される非埋設部を備える。
【００７２】
これにより、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部３１ｃの膨張（変位）が円環部３３の剛性で阻害されることを抑制して、中央膜部３１ｃの変形を確保する（剛性を低い状態に保つ）ことができるので、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くすることができる。その結果、通常振幅の振動入力領域において、オリフィス２５による主液室１１Ａ及び副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【００７３】
また、上述したように、ダイヤフラム３０は、円環平板部３３ａに対して傾斜部３３ｂを所定角度（４５°）で下降傾斜させ、円環部３３を平行部３１ｂ及び外周膜部３１ａの形状に沿う位置に配設する構成であるので、ダイヤフラム３０が大きく膨張して円環部３３が中央膜部３１ｃと共に下方（仕切り金具２０と反対側、図５下側）へ向けて変位される場合に、外周膜部３１ａ及び外周膜部３１ａと平行部３１ｂとの接続部の負担を軽減することができる。その結果、外周膜部３１ａや平行部３１ｂの膜破れなどの破損を抑制して、その分、ダイヤフラム３０の耐久性の向上を図ることができる。
【００７４】
中央膜部３１ｃは、上述したように、仕切り金具２０（図１参照）側へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、図５に示すように、円弧形状の径寸法は、半径Ｒｃに設定されている。なお、半径Ｒｃは、中央膜部３１ｃの厚み方向中央における径寸法に対応する。即ち、円弧形状の外周側（図５上側）における径寸法は半径Ｒｃより膜厚寸法ｔの半分だけ大きく、円弧形状の内周側（図５下側）における径寸法は膜厚寸法ｔの半分だけ小さくなる。
【００７５】
ここで、中央膜部３１ｃは、円弧形状の半径Ｒｃが、円環部３３の内径寸法Ｄ３に対し、５５％以上かつ７５％以下の範囲内に設定されると共に、図５に示すように、円弧形状のみ（即ち、直線状の部位を含まない形状）から構成されることが好ましい。
【００７６】
上記範囲に設定するのは、半径Ｒｃが内径寸法Ｄ３の７５％より大きいと、膜長（円弧に沿う長さ）が短くなると共に分担荷重作用時の反転効果が弱くなるため、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合に、中央膜部３１ｃの剛性を低い状態に保つことが困難となり、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くすることができない一方、半径Ｒｃが内径寸法Ｄ３の５５％より小さいと、膜長（円弧に沿う長さ）が長くなるため、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合に、中央膜部３１ｃの変形が大きくなり、可撓部３１全体としての剛性が低くなるため、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができないからである。
【００７７】
なお、本実施の形態では、半径Ｒｃが内径寸法Ｄ３の６５％に設定されている。これにより、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部３１ｃの剛性を低い状態に保ち、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くすることができると共に、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合には、中央膜部３１ｃの変形を抑制して、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。
【００７８】
その結果、ダイヤフラム３０に振幅依存性を持たせることができるので、大振幅の振動入力時において、主液室１１Ａ（図１参照）内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができると共に、通常振幅の振動入力領域において、オリフィス２５による主液室１１Ａ及び副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【００７９】
ここで、本実施の形態では、円環部３３の外径寸法Ｄ２が取付け部３３の内径寸法Ｄ１の８０％に設定されると共に（Ｄ２＝０．８×Ｄ１）、円環部３３の内径寸法Ｄ３が取付け部３２の内径寸法Ｄ１の６０％に設定されている（Ｄ３＝０．６×Ｄ１）。
【００８０】
これにより、取付け部３２の内周側と円環部３３の外周側との間の間隔（即ち、軸心Ｏに直行する方向での外周膜部３１ａの幅寸法、図５左右方向寸法）を比較的狭くすると共に、円環部３３の内径寸法Ｄ３（即ち、円環部３３の中央開口を塞ぐ中央膜部３１ｃの直径、図５左右方向寸法）を比較的大きくすることができる。
【００８１】
その結果、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数に振幅依存性を持たせて、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立を図ることができる。
【００８２】
例えば、本実施の形態とは逆に、外周膜部３１ａの幅寸法（図５左右方向寸法）を比較的広く（例えば、円環部３３の外径寸法Ｄ２を取付け部３２の内径寸法Ｄ１の１／２より小さく）すると共に、中央膜部３１ｃの直径（図５左右方向寸法）を比較的小さく（例えば、円環部３３の内径寸法Ｄ３を取付け部３２の内径寸法Ｄ１の１／３より小さく）する構成であると、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数に振幅依存性を持たせることができず、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立を図ることができない。
【００８３】
即ち、円環部３３の外周側と取付け部３２の内周側とを連結する外周膜部３１ａの幅が広くなり過ぎると、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合に、可撓部３１（外周膜部３１ａ）の膨張（変形）を円環部３３の剛性により阻害することができず、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を増加させることが困難となり、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる際の拡張ばね定数との差を十分に得ることができなくなる。その結果、通常振幅の振動入力領域における減衰特性は確保することはできるが、大振幅入力時におけるキャビテーションの発生を抑制することができない。
【００８４】
また、円環部３３の中央開口を塞ぐ中央膜部３１ｃの直径（即ち、表面積）が十分に確保されない場合には、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合でも、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数が高くなり過ぎる。その結果、大振幅入力時におけるキャビテーションの発生を抑制することはできるが、通常振幅の振動入力領域における減衰特性を確保することができない。
【００８５】
これに対し、本発明のように、外周膜部３１ａの幅寸法（図５左右方向寸法）を比較的狭く（好ましくは、円環部３３の外径寸法Ｄ２を取付け部３２の内径寸法Ｄ１の１／２以上に設定）すると共に、中央膜部３１ｃの直径（図５左右方向寸法）を比較的大きく（好ましくは、円環部３３の内径寸法Ｄ３を取付け部３２の内径寸法Ｄ１の１／３以上に設定）する構成であれば、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合には、可撓部３１（外周膜部３１ａ）の膨張（変形）を円環部３３の剛性により阻害して、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。
【００８６】
一方、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部３１ｃ自体の変形と、中央膜部３１ｃ及び外周膜部３１ａに弾性支持された円環部３３自体を中央膜部３１ｃ及び外周膜部３１ａと共に変位させることで可撓部３１（外周膜部３１ａ、中央膜部３１ｃ）全体としての変形とを確保して、その剛性を低い状態を保つことで、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くすることができる。
【００８７】
その結果、ダイヤフラム３０に振幅依存性を持たせることができるので、大振幅の振動入力時において、主液室１１Ａ（図１参照）内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができると共に、通常振幅の振動入力領域において、オリフィス２５による主液室１１Ａ及び副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【００８８】
なお、外周膜部３１ａの幅寸法（図５左右方向寸法）は膜厚寸法ｔの２倍以上として、或る程度の幅寸法を確保することが好ましい。即ち、取付け部３２の内径寸法Ｄ１から膜厚圧寸法ｔの４倍を引いた値よりも円環部３３の外径寸法Ｄ２が小さいことが好ましい（Ｄ２＜Ｄ１−４ｔ）。
【００８９】
外周膜部３１ａの幅寸法を狭くし過ぎると、その外周膜部３１ａの半径Ｒａを大きくする（即ち、直線状に近づける）必要が生じ、通常振幅の振動入力時において円環部３３を変位させることが困難となる。そのため、可撓部３１全体の剛性が高くなり、拡張ばね定数が高くなることで、通常振幅の振動入力時における減衰特性の低下を招く。
【００９０】
これに対し、本発明のように、外周膜部３１ａの幅寸法（図５左右方向寸法）を膜厚寸法ｔの２倍以上とすることで、外周膜部３１ａを比較的小さな円弧状に湾曲させることができるので、円弧状に湾曲した外周膜部３１ａが変形することで円環部３３を変位させる効果を確実に発揮させることができる。よって、可撓部３１全体としての剛性を低い状態を保ち、拡張ばね定数を低くすることができるので、通常振幅の振動入力時における減衰特性の向上を図ることができる。
【００９１】
また、円環部３３の内径寸法Ｄ３は、円環部３３の幅寸法（図５左右方向寸法）が膜厚寸法ｔの３倍以上となるように設定することが好ましい。即ち、円環部３３の外径寸法Ｄ２と内径寸法Ｄ３との差が膜厚寸法ｔの６倍以上であることが好ましい（Ｄ３＜Ｄ２−６ｔ）。円環部３３の幅寸法が狭すぎると、外周膜部３１ａの膨張（変形）を円環部３３の剛性により阻害することが困難になると共に、中央膜部３１ｃが占める面積比率が大きくなり過ぎることで、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を増加させることができず、大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生を招くからである。
【００９２】
次いで、図６及び図７を参照して、液封入式防振装置１００の特性評価結果について説明する。図６は、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を示すグラフである。図６において、横軸は液封入式防振装置１００への入力量ｈを、縦軸はダイヤフラム３０の拡張ばね定数Ｋを、それぞれ示している。
【００９３】
また、図６中に四角で示した「発明品」は上述したダイヤフラム３０を備える液封入式防振装置１００に対応し、図６中に三角で示した「従来品」は上述したダイヤフラム３０に対して円環部３３を省略した構成のダイヤフラムを備える液封入式防振装置に対応する。即ち、「発明品」と「従来品」との差異は、円環部３３の有無のみであり、その他の構成は同一である。
【００９４】
なお、入力量ｈは、エンジン等の被支持体の重量が分担荷重として液封入式防振装置１００に入力された分担荷重負荷状態からの入力量に対応する。即ち、横軸が縦軸と交差する位置（入力量ｈ＝０ｍｍ）が分担荷重負荷状態である。
【００９５】
よって、例えば、図６において、入力量ｈ＝２ｍｍでの拡張ばね定数Ｋは、分担荷重負荷状態から圧縮変位が入力され、第１取付け金具１と第２取付け具２（筒状金具４）との相対距離が２ｍｍだけ縮まると共に、主液室１１Ａの体積が減少し副液室１１Ｂの体積が増加されることに伴って膨張された状態におけるダイヤフラム３０の拡張ばね定数である。
【００９６】
図６に示すように、「従来品」は、入力量ｈの増加に対する拡張ばね定数Ｋの変化が小さく、その変化は、入力量ｈが増加しても、拡張ばね定数Ｋが、ほぼ横ばいか若干低下する傾向である。
【００９７】
一方、「発明品」は、通常振幅の振動入力領域の振幅に対応する範囲（即ち、入力量ｈが０ｍｍから１ｍｍ程度の範囲）では、「従来品」と同様に、入力量ｈの増加に対する拡張ばね定数Ｋの変化は小さく、入力量ｈが増加しても、拡張ばね定数Ｋは、ほぼ横ばいの傾向にある。また、拡張ばね定数Ｋの値も従来品と大きな差異はない。
【００９８】
しかし、「発明品」は、大振幅の振動入力に対応する範囲（即ち、入力量ｈが１ｍｍを超える範囲）では、入力量ｈの増加と共に拡張ばね定数Ｋが大きく増加する傾向にある。即ち、「発明品」では、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数Ｋに振幅依存性を持たせることができる。
【００９９】
その結果、通常振幅の振動入力時には、ダイヤフラム３０の剛性（拡張ばね定数Ｋ）を低くすることができるので、オリフィス２５による主液室１１Ａ及び副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【０１００】
一方、大振幅の振動入力時には、ダイヤフラム３０の剛性（拡張ばね定数Ｋ）を高くすることができるので、主液室１１Ａ（図１参照）内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができる。
【０１０１】
即ち、大振幅の振動が入力され、ダイヤフラム３０が大きく膨張した状態（例えば、図６の入力量ｈ＝２ｍｍ）では、拡張ばね定数Ｋが高くされているので、主液室１１Ａから副液室１１Ｂへの液体の流れを流れ難くする（流動を鈍らせる）ことができる。これにより、主液室１１Ａ内に液体が十分に残っている状態を確保して、かかる主液室１１Ａ内を真空になり難い状態とする（即ち、主液室１１Ａの圧力低下を抑制する）ことができるので、入力方向が反転して、副液室１１Ｂから主液室１１Ａへ流体が流れる状態となっても、主液室１１Ａ内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができる。
【０１０２】
図７は主液室１１Ａ内の液圧変化を示すグラフである。このグラフは、液封入式防振装置１００へ大振幅の振動（周波数：１０Ｈｚ、振幅（入力変位Ｌ）：２ｍｍ）を正弦波形で入力し、その際の主液室１１Ａ内における圧力Ｐの変化を測定した測定結果である。横軸は時間Ｔを、第１縦軸（図７左側）は主液室１１Ａにおける圧力Ｐを、第２縦軸（図７右側）は液封入式防振装置１００への入力変位Ｌを、それぞれ示している。
【０１０３】
また、図７中に示した「発明品」「従来品」は、図６中に示した「発明品」「従来品」に対応し、図７では、「発明品」の圧力Ｐを実線で、「従来品」の圧力Ｐを２点鎖線で、それぞれ示す。また、図７では、入力変位Ｌを破線で示す。
【０１０４】
図７に示すように、「従来品」は、主液室１１Ａにおける圧力Ｐの応答波形が、液体（上述したエチレングリコール水溶液）の飽和蒸気圧となる０．１ＭＰａ以下の領域を除き、入力波形（正弦波形）と同じ変化の波形になることが分かる。
【０１０５】
これに対し、「発明品」は、図７に示すように、主液室１１Ａにおける圧力Ｐが正圧となる領域では「従来品」と応答波形がほぼ一致するが、主液室１１Ａにおける圧力Ｐが負圧となる領域では「従来品」と異なる応答波形を示しており、主液室１１Ａにおける圧力Ｐの応答波形が入力波形と異なる波形になっていることが分かる。
【０１０６】
具体的には、図７に示すように、「発明品」では、主液室１１Ａにおける圧力Ｐが正圧となる際の応答波形よりも負圧となる際の応答波形の方が時間軸方向（図７左右方向）の幅が狭くなっている。即ち、主液室１１Ａにおける圧力Ｐが正圧から負圧へ遷移する際には、「従来品」における圧力Ｐの減少速度（グラフの傾き）と比較して、「発明品」における圧力Ｐの減少速度（グラフの傾き）が小さく（緩やか）になっており、「従来品」よりも「発明品」がタイミングを遅らせてゆっくりと飽和蒸気圧まで圧力Ｐを減少させている。
【０１０７】
一方、飽和蒸気圧まで低下した主液室１１Ａにおける圧力Ｐが上昇する際には、「従来品」における圧力Ｐの変化と比較して、「発明品」における圧力Ｐが早いタイミングで上昇を開始している。即ち、「従来品」よりも「発明品」の方が、圧力Ｐの回復が早くなされており、飽和蒸気圧に留まる時間が短くされている。
【０１０８】
このように、本発明によれば、主液室１１Ａにおける圧力Ｐが低下することを遅らせつつ、その回復は早くすることができるので、主液室１１Ａから副液室１１Ｂへの液体の流れを抑制して、その分、液圧の応答を鈍らせ、その結果、副液室１１Ｂから主液室１１Ａへの液体の流動時には、その液体の流れを抑制することができる。これにより、大振幅の振動入力時において、主液室１１Ａ内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができる。
【０１０９】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【０１１０】
例えば、上記実施の形態では、円環部３３を金属材料から構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、可撓部３１よりも剛性が高い材料であれば足りる趣旨である。よって、例えば、円環部３３を樹脂材料（例えば、ＰＰＡなど）から構成しても良い。
【０１１１】
また、上記実施の形態では、円環部３３が周方向に連続した円環状に構成される場合を説明したが（図４（ａ）参照）、必ずしもこれに限られるものではなく、他の構成とすることは当然可能である。例えば、円環部３３の周方向の一部が分断されていても良い。
【０１１２】
また、上記実施の形態では、主液室１１Ａと副液室１１Ｂとを１本のオリフィス２５で連通したいわゆるシングルオリフィスタイプの液封入式防振装置１００に本発明を適用する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるわけではなく、本発明をいわゆるダブルオリフィスタイプの液封入式防振装置に適用することは当然可能である。
【０１１３】
なお、ダブルオリフィスタイプの液封入式防振装置とは、主液室と、第１及び第２の２つの副液室と、これら第１及び第２の副液室と主液室とをそれぞれ連通する第１及び第２の２本のオリフィスとを備え、第１及び第２の２本のオリフィスのそれぞれで、液体流動効果を発揮し得るように構成されるものをいう。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の一実施の形態における液封入式防振装置の断面図である。
【図２】（ａ）は、ダイヤフラムの上面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線におけるダイヤフラム３０の断面図である。
【図３】（ａ）は、取付け部の上面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における取付け部の断面図である。
【図４】（ａ）は、円環部の上面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における円環部の断面図である。
【図５】ダイヤフラムの部分拡大断面図である。
【図６】ダイヤフラムの拡張ばね定数を示すグラフである。
【図７】主液室内の液圧変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１５】
１００ 液封入式防振装置
１ 第１取付け金具（第１取付け具）
２ 第２取付け金具（第２取付け具）
３ 防振基体
１１ 液体封入室
１１Ａ 主液室
１１Ｂ 副液室
２０ 仕切り金具（仕切り手段）
２５ オリフィス
３０ ダイヤフラム
３１ 可撓部
３１ａ 外周膜部
３１ｃ 中央膜部
３２ 取付け部
３３ 円環部
Ｄ１ 取付け部の内径寸法
Ｄ２ 円環部の外径寸法
Ｄ３ 円環部の内径寸法
Ｏ 軸心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液封入式防振装置に関し、特に、通常振幅の振動入力時の高減衰特性を確保しつつ、大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生を抑制できる液封入式防振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンを支持固定しつつ、エンジン振動を車体フレームへ伝達させないようにする防振装置として、液封入式防振装置が知られている。
【０００３】
液封入式防振装置は、一般に、エンジン側に取り付けられる第１取付け具と、車体フレーム側に取り付けられる第２取付け具とがゴム状弾性体から構成される防振基体で連結され、第２取付け具に取付けられたダイヤフラムと防振基体との間に液封入室が形成されている。液封入室は、仕切り体によって主液室と副液室とに仕切られると共に、これら主液室および副液室は、オリフィスによって互いに連通されている。
【０００４】
この液封入式防振装置によれば、オリフィスによる主液室および副液室の間の液体流動効果や防振基体の制振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能とを果すことができる。
【０００５】
ところで、このような液封入式防振装置では、大振幅の振動入力時にキャビテーションが発生することがある。キャビテーションは、大振幅の振動入力によって第１取付け具と第２取付け具とが互いに離間する方向へ相対的に変位して、主液室内の圧力が飽和蒸気圧よりも低くなった場合に、液体中の溶存気体が遊離して気泡を生じる現象であり、気泡が潰れる際に衝撃が発生するため、異音や振動の原因となる。
【０００６】
そこで、大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生を抑制する技術が提案されている。例えば、特開平８−１７０６８３号には、ダイヤフラム５との間に空気室９を形成する第２取付金具５を筒状金具３の外周へ圧入により組み付ける構成とし、その第２取付金具５の圧入に伴って空気室９の内圧を昇圧させる技術が開示されている。
【０００７】
この技術によれば、空気室９の内圧およびダイヤフラム５の変形を介して液体封入室８の液体を高圧化することができるので、大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生を抑制することができる（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８-１７０６８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来の技術では、空気室の内圧を高圧化する構成であるため、ダイヤフラムの拡張ばね定数が常に高い状態となり、液体流動の抵抗となる。そのため、通常振幅の振動入力領域において、オリフィスによる主液室および副液室の間での液体流動効果が得られにくくなり、減衰性能を十分に確保することができないという問題点があった。
【０００９】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、通常振幅の振動入力時の高減衰特性を確保しつつ、大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生を抑制できる液封入式防振装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、請求項１記載の液封入式防振装置は、第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、前記第２取付け具および前記第１取付け具を連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体と、前記第２取付け具に取付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の主液室と前記ダイヤフラム側の副液室とに仕切る仕切り手段と、前記主液室および副液室を互いに連通させるオリフィスとを備えたものであり、前記ダイヤフラムは、金属材料から上面視円環状に構成され前記第２取付け具に取り付けられる取付け部と、前記取付け部の中央開口に配設されると共に金属材料または樹脂材料から上面視円環状に構成される円環部と、前記円環部および取付け部と一体に成形されると共にゴム状弾性体から膜状に構成される可撓部とを備え、前記可撓部は、前記取付け部の内周側と前記円環部の外周側とを連結してこれら取付け部と円環部との間を塞ぐ外周膜部と、前記円環部の中央開口を塞ぐ中央膜部とを備え、大振幅の入力変位が圧縮方向と引張方向とに交互に向きを変える正弦波形で入力される場合に、前記主液室における圧力の応答波形が入力波形と異なる波形となり、前記主液室における圧力が正圧となる際の応答波形よりも負圧となる際の応答波形の方が時間軸方向の幅が狭くなる。
【００１１】
請求項２記載の液封入式防振装置は、請求項１記載の液封入式防振装置において、前記ダイヤフラムは、軸心周りに対称な形状に構成され、前記円環部は、前記取付け部の内径寸法に対し、外径寸法が１／２以上に設定されると共に内径寸法が１／３以上に設定されている。
【００１２】
請求項３記載の液封入式防振装置は、請求項２記載の液封入式防振装置において、前記軸心を含む前記ダイヤフラムの断面は、液圧の非作用状態において、前記可撓部の中央膜部が前記仕切り手段に近接する方向へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、前記可撓部の外周膜部が前記中央膜部と反対側へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、前記円環部が前記軸心と直交する方向に延設されている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の液封入式防振装置によれば、ダイヤフラムは、金属材料から上面視円環状に構成され第２取付け具に取り付けられる取付け部と、その取付け部の中央開口に配設されると共に金属材料または樹脂材料から上面視円環状に構成される円環部との間をゴム状弾性体から膜状に構成される外周膜部で連結すると共に、円環部の中央開口をゴム状弾性体から膜状に構成される中央膜部で塞ぐ構成（即ち、ゴム状弾性体から膜状に構成される可撓部に金属材料または樹脂材料から円環状に構成される円環部を一体に成形した構成）であるので、ダイヤフラムを大きく膨張させる場合には、可撓部（外周膜部、中央膜部）の膨張（変形）を円環部の剛性により阻害して、ダイヤフラムの拡張ばね定数を高くすることができる。
【００１４】
これにより、大振幅の入力変位が圧縮方向と引張方向とに交互に向きを変える正弦波形で入力される場合に、主液室における圧力の応答波形を入力波形と異なる波形とし、主液室における圧力が正圧となる際の応答波形よりも負圧となる際の応答波形の方が時間軸方向の幅が狭くなるようにする（圧力低下時にその低下を抑えると共に圧力上昇時にその上昇を早める）ことができるので、大振幅の振動入力時において、主液室内の圧力低下を抑制して、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効果がある。
【００１５】
一方で、ダイヤフラムを上記構成とすることで、かかるダイヤフラムを通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部および外周膜部に弾性支持された円環部自体が中央膜部および外周膜部と共に変位することで、可撓部（外周膜部、中央膜部）全体としての変形を確保して、その剛性を低い状態を保つことができる。これにより、ダイヤフラムの拡張ばね定数を低くして、ダイヤフラムが液体流動の抵抗となることを回避することができるので、通常振幅の振動入力領域において、オリフィスによる主液室および副液室の間での液体流動効果を効率的に発揮させ、減衰性能を十分に確保することができるという効果がある。
【００１６】
なお、このようなダイヤフラムの拡張ばね定数の振幅依存性は、従来のダイヤフラム構造（ゴム状弾性体のみから構成されるもの）では付与することが不可能であり、本発明のように円環部を可撓部に埋設することで初めて付与可能となったものであり、これにより大振幅の振動入力時のキャビテーションの発生抑制と通常振幅の振動入力時の減衰特性の向上とを同時に達成することができる。
【００１７】
請求項２記載の液封入式防振装置によれば、請求項１記載の液封入式防振装置の奏する効果に加え、円環部の外径寸法を取付け部の内径寸法の１／２以上に設定すると共に円環部の内径寸法を取付け部の内径寸法の１／３以上に設定し、円環部の外周側と取付け部の内周側とを連結する外周膜部の幅を比較的狭くすると共に、円環部の中央開口を塞ぐ中央膜部の直径を比較的大きくする構成であるので、ダイヤフラムの拡張ばね定数に振幅依存性を持たせて、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立を図ることができるという効果がある。
【００１８】
例えば、上記構成とは逆に外周膜部の幅を比較的広くすると共に、中央膜部の直径を比較的小さくする構成であると、ダイヤフラムの拡張ばね定数に振幅依存性を持たせることができず、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立を図ることができない。
【００１９】
即ち、円環部の外径寸法を取付け部の内径寸法の１／２よりも小さく設定すると、円環部の外周側と取付け部の内周側とを連結する外周膜部の幅が広くなり過ぎるため、ダイヤフラムを大きく膨張させる場合に、可撓部（外周膜部）の膨張（変形）を円環部の剛性により阻害することができず、ダイヤフラムの拡張ばね定数を増加させることが困難となり、ダイヤフラムを通常振幅の振動入力領域で膨張させる際の拡張ばね定数との差を十分に得ることができなくなる。その結果、通常振幅の振動入力領域における減衰特性は確保することはできるが、大振幅入力時におけるキャビテーションの発生を抑制することができない。
【００２０】
また、円環部の内径寸法（中央開口の直径）を取付け部の内径寸法の１／３よりも小さく設定すると、円環部の中央開口を塞ぐ中央膜部の直径（即ち、表面積）を十分に確保することができないため、ダイヤフラムを通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合でも、ダイヤフラムの拡張ばね定数が高くなり過ぎる。その結果、大振幅入力時におけるキャビテーションの発生を抑制することはできるが、通常振幅の振動入力領域における減衰特性を確保することができない。
【００２１】
これに対し、本発明によれば、円環部の外径寸法及び内径寸法を取付け部の内径寸法に対して上記構成とする（即ち、外周膜部の幅を比較的狭くすると共に中央膜部の直径を比較的大きくする）ことで、ダイヤフラムを大きく膨張させる場合には、可撓部（外周膜部）の膨張（変形）を円環部の剛性により阻害して、ダイヤフラムの拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。一方、ダイヤフラムを通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部自体の変形と、中央膜部および外周膜部に弾性支持された円環部自体を中央膜部および外周膜部と共に変位させることで可撓部（外周膜部、中央膜部）全体としての変形とを確保して、その剛性を低い状態を保つことで、ダイヤフラムの拡張ばね定数を低くすることができる。
【００２２】
これにより、ダイヤフラムに振幅依存性を持たせることができるので、大振幅の振動入力時において、主液室内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができると共に、通常振幅の振動入力領域において、オリフィスによる主液室および副液室の間での液体流動効果を効率的に発揮させ、減衰性能を十分に確保することができるという効果がある。
【００２３】
請求項３記載の液封入式防振装置によれば、請求項２記載の液封入式防振装置の奏する効果に加え、軸心を含むダイヤフラムの断面形状は、液圧の非作用状態において、中央膜部が仕切り手段に近接する方向へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、外周膜部が中央膜部と反対側へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、円環部が軸心と直交する方向に延設される構成であるので、ダイヤフラムの拡張ばね定数に振幅依存性をより顕著に発揮させて、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立をより一層図ることができるという効果がある。
【００２４】
ここで、防振装置が車両に取り付けられた状態では、防振装置にはエンジン等の被支持体の重量が分担荷重として入力されているので、第１取付け具と第２取付け具との相対距離が縮まり、主液室の体積の減少に伴って、副液室の体積が増加される。そのため、ダイヤフラムは、分担荷重が入力される前の状態（非液圧作用状態）と比較して、振動の未入力状態であっても、膨張した状態にある。
【００２５】
この場合、本発明によれば、中央膜部が仕切り手段に近接する方向へ向けて凸となる円弧形状に構成されているので、上述した分担荷重の入力に対するダイヤフラムの膨張は、主に、中央膜部の中央付近又は全体が反転変形する（凸の方向が逆方向となるように裏返る）ことで行われ、中央膜部の剛性を低い状態に保つことができる。同時に、中央膜部が主に変形されることで、外周膜部の剛性も低い状態に保つことができる。
【００２６】
よって、本発明のように、可撓部に円環部を一体に成形する構成であっても、ダイヤフラムを通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部自体の変形と、中央膜部および外周膜部に弾性支持された円環部自体を中央膜部および外周膜部と共に変位させることで可撓部（外周膜部、中央膜部）全体としての変形とを確保することができる。これにより、ダイヤフラムの拡張ばね定数を低くして、ダイヤフラムが液体流動の抵抗となることを回避することができるので、通常振幅の振動入力領域において、オリフィスによる主液室および副液室の間での液体流動効果を効率的に発揮させ、減衰性能を十分に確保することができるという効果がある。
【００２７】
一方、本発明によれば、外周膜部が中央膜部と反対側へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、円環部が軸心と直交する方向に延設される構成であるので、ダイヤフラムを大きく膨張させる場合には、円環部により可撓部（外周膜部）の膨張（変形）を阻害する機能をより顕著に発揮させて、ダイヤフラムの拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。これにより、大振幅の振動入力時において、主液室内の圧力低下を抑制して、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効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態における液封入式防振装置１００の断面図である。
【００２９】
この液封入式防振装置１００は、自動車のエンジンを支持固定しつつ、そのエンジン振動を車体フレームへ伝達させないようにするための防振装置であり、図１に示すように、エンジン側に取り付けられる第１取付け金具１と、エンジン下方の車体フレーム側に取付けられる筒状の第２取付け金具２と、これらを連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体３とを備えている。
【００３０】
第１取付け金具１は、アルミニウム合金などの金属材料から略円柱状に形成され、図１に示すように、その上端面（図１上側面）には、エンジン側の取付けボルトが締結される締結孔１ａが凹設されると共に、その締結孔１ａの側方には、位置決め凸部１ｂが凸設されている。また、第１取付け部１の外周部には、略フランジ状の突出部が形成されており、この突出部がスタビライザー金具９と当接することで、大変位時のストッパ作用が得られるように構成されている。
【００３１】
第２取付け金具２は、図１に示すように、防振基体３が加硫成形される筒状金具４と、その筒状金具４の下方に取着される底金具５とを備えて構成されている。筒状金具４は上広がりの開口を有する筒状に、底金具５は底部を有するカップ状に、それぞれ鉄鋼材料などから形成されている。なお、底金具５の底部には、２本の取付けボルト６が突設されている。
【００３２】
防振基体３は、図１に示すように、ゴム状弾性体から円錐台形状に形成され、第１取付け金具１の下面側と筒状金具４の上端開口部との間に加硫接着されている。また、防振基体３の下端部には、筒状金具４の内周面を覆うゴム膜３ａが連なっており、このゴム膜３ａには、後述する仕切り金具２０の外周側が密着され、オリフィス２５が形成される。
【００３３】
ダイヤフラム３０は、図１に示すように、ゴム状弾性体から部分球状を有するゴム膜状に形成される可撓部３１と、その可撓部３１と一体に加硫成形されると共に金属材料から上面視円環状に構成される取付け部３２および円環部３３とを備え、図１に示すように、取付け部３２が仕切り金具２０と共に筒状金具４と底金具５との間でかしめ固定されることで、第２取付け金具２に取着されている。その結果、ダイヤフラム３０と防振基体３の下面との間には、液体封入室１１が形成されている。
【００３４】
この液体封入室１１には、図示しない不凍性の液体（本実施の形態では、エチレングリコールと水との重量比が７：３のエチレングリコール水溶液。なお、常温（２５℃）での飽和蒸気圧は０．１ＭＰａとなる。）が封入される。また、液体封入室８は、後述する仕切り金具２０によって、防振基体３側の主液室１１Ａと、ダイヤフラム９側の副液室１１Ｂとの２室に仕切られている。
【００３５】
仕切り金具２０は、図１に示すように、金属板をプレス加工することで円盤状に形成されており、その下端縁から外方へ張り出す張り出し部２１がダイヤフラム２０の取付け部３２と共に筒状金具４と底金具５との間でかしめ固定されることで、第２取付け金具２に取着されている。
【００３６】
仕切り金具２０は、外周面の中央部が内側へ向けて窪んで形成されており、その外周面と第２取付け金具２の内周面を覆うゴム膜３ａとの間には、図１に示すように、オリフィス２５が形成されている。このオリフィス２５は、主液室１１Ａと副液室１１Ｂとを連通させ、これら両液室１１Ａ，１１Ｂ間で液体を流動させるためのオリフィス流路であり、仕切り金具２０の外周面に沿って形成されている。
【００３７】
なお、オリフィス流路は、仕切り金具２０の外周面に形成されゴム膜３ａに密着される縦壁（図示せず）により分断（区画）されており、図１に示すように、一端側が第１開口２２を介して主液室１１Ａに連通されると共に、他端側が第２開口２３を介して副液室１１Ｂに連通されている。
【００３８】
次いで、図２から図５を参照して、ダイヤフラム３０の詳細構成について説明する。図２（ａ）は、ダイヤフラム３０の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線におけるダイヤフラム３０の断面図である。
【００３９】
ダイヤフラム３０は、上述したように、防振基体３の下面との間に液体封入室１１を形成するための部材であり（図１参照）、拡張ばね定数が振幅依存性を有するように構成されている。なお、拡張ばね定数とは、ダイヤフラム３０を膨張させ、副液室１１Ｂの容積を単位容積だけ変化させるのに要する力（圧力）を意味する。
【００４０】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ダイヤフラム３０は、可撓部３１と、取付け部３２と、円環部３３とを備え、軸心Ｏ周りに対称な円板形状に構成されている。可撓部３１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ゴム状弾性体から部分球状を有するゴム膜状に形成される部位であり、外周膜部３１ａと、平行部３１ｂと、中央膜部３１ｃとを主に備え、取付け部３２及び円環部３３と加硫成形により一体に成形されている。
【００４１】
ここで、図３及び図４を参照して、取付け部３２及び円環部３３の詳細構成について説明する。図３（ａ）は、取付け部３２の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における取付け部３２の断面図である。
【００４２】
取付け部３２は、可撓部３１及び円環部３３と一体に成形（加硫成形）される部材であり、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、取付け平板部３２ａと、筒部３２ｂとを備え、金属材料から軸心Ｏ周りに対称な形状に形成されている。
【００４３】
取付け平板部３２ａは、筒状金具４と底金具５との間でかしめ固定される部位であり（図１参照）、軸心Ｏに対して直交すると共に上面視円環状の平板として構成される。筒部３２ｂは、取付け部３２を補強するための部位であり、軸心Ｏを中心として平行に延びる筒状に構成され、取付け平板部３２ａの内周側に連接されている。なお、取付け部３２（筒部３２ｂ）の内径寸法はＤ１とされている。
【００４４】
ここで、取付け部３２は、外周縁側が筒状金具４と底金具５との間でかしめ固定される一方で（図１参照）、内周縁側に可撓部３１（外周膜部３１ａ）が連結される構成であり（図２又は図５参照）、大振幅の入力時には、後述する円環部３３による膜剛性の増加効果に伴って、取付け平板部３２ａに大きな曲げ変形が作用する。
【００４５】
この場合、取付け平板部３２ａが曲げ変形したのでは、大振幅の振動入力時に、ダイヤフラム９の拡張ばね定数を高くすることができなくなる。そこで、本実施の形態における液封入式防振装置１００では、上述したように、取付け平板部３２ａの内周側に筒部３２ｂを連設する構成であるので、大振幅の振動入力によりダイヤフラムを大きく膨張する場合には、取付け部３２（取付け平板部３２ａ）の曲げ変形を抑制して、ダイヤフラムの拡張ばね定数を高くすることができる。その結果、キャビテーションの発生のより一層の抑制を図ることができる。
【００４６】
図４（ａ）は、円環部３３の上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における円環部３３の断面図である。円環部３３は、可撓部３１及び取付け部３３と一体に成形（加硫成形）される部材であり、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、円環平板部３３ａと、傾斜部３３ｂとを備え、金属材料から軸心Ｏ周りに対称な形状に形成されている。
【００４７】
円環平板部３３ａは、軸心Ｏに対して直交すると共に上面視円環状の平板として構成され、傾斜部３３ｂは、円環平板部３３ａの外周縁に連接されると共に軸心Ｏに対して略４５度をなす角度で下降傾斜して形成されている。
【００４８】
このように、円環平板部３３ａと傾斜部３３ｂが所定の傾斜角を有して連接されていることで、ダイヤフラム９は、後述するように、大振幅の振動入力時において、可撓部３１の剛性を増加させつつ、可撓部３１の耐久性の向上を図ることができる。
【００４９】
なお、円環平板部３３ａと傾斜部３３ｂとの連接部（接続部）は、円弧状に湾曲して形成されている。また、円環部３３（傾斜部３３ｂ）の外径寸法はＤ２とされ、円環部３３（円環平板部３３ａ）の内径寸法はＤ３とされている。
【００５０】
図２に戻って説明する。可撓部３１は、上述したように、外周膜部３１ａと、平行部３１ｂと、中央膜部３１ｃとを主に備え、これら各部３１ａ〜３１ｃがゴム状弾性体から軸心Ｏ周りに対称な膜状に構成されると共に、上述した取付け部３２及び円環部３３と加硫成形により一体に成形されている。
【００５１】
外周膜部３１ａは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、取付け部３２の内周側と円環部３３の外周側とを連結して、これら取付け部３２と円環部３３との間の隙間を塞ぐ部位であり、仕切り金具２０（図１参照）と反対側へ向けて凸の円弧状に湾曲して形成されている。
【００５２】
平行部３１ｂは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、円環部３３の上下両面（図２（ｂ）上側面及び下側面）を覆う部位であり、軸心Ｏに対して直交すると共に上面視円環状の膜状に形成されている。
【００５３】
中央膜部３１ｃは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、円環部３３の中央開口（内周側）を塞ぐ部材であり、軸心Ｏを含む断面形状が仕切り金具２０（図１参照）側へ向けて凸の円弧状に湾曲して形成されている。即ち、中央膜部３１ｃは、外周膜部３１ａとは逆方向へ向けて凸の円弧状とされている。
【００５４】
このように、軸心Ｏを含むダイヤフラム３０の断面形状は、液圧の非作用状態において、中央膜部３１ｃが仕切り金具２０（図１参照）に近接する方向（図２（ｂ）上方）へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、外周膜部３１ａが中央膜部３１ｃと反対側（図２（ｂ）下方）へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、円環部３３の円環平板部３３ａが軸心Ｏと直交する方向（図２（ｂ）左右方向）に延設される構成であるので、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数に振幅依存性をより顕著に発揮させて、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と、大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立をより一層図ることができる。
【００５５】
ここで、液封入式防振装置１００（図１参照）が車両に取り付けられた状態では、エンジン等の被支持体の重量が分担荷重として入力されているので、第１取付け金具１と第２取付け具２（筒状金具４）との相対距離が縮まり、主液室１１Ａの体積の減少に伴って、副液室１１Ｂの体積が増加される。そのため、ダイヤフラム３０（可撓部３１）は、分担荷重が入力される前の状態（非液圧作用状態）と比較して、振動の未入力状態であっても、膨張した状態にある。
【００５６】
この場合、本発明によれば、中央膜部３１ｃが仕切り金具２０に近接する方向へ向けて凸となる円弧形状に構成されているので、上述した分担荷重の入力に対するダイヤフラム３０（可撓部３１）の膨張は、主に、中央膜部３１ｃの中央付近又は全体が反転変形する（凸の方向が逆方向となるように裏返る）ことで行われ、中央膜部３１ｃの剛性を低い状態に保つことができる。同時に、中央膜部３１ｃが主に変形されることで、外周膜部３１ａの剛性も低い状態に保つことができる。
【００５７】
よって、本発明のように、可撓部３１に円環部３３を一体に成形する（埋め込む）構成であっても、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部３１ｃ自体の変形と、中央膜部３１ｃおよび外周膜部３１ａに弾性支持された円環部３３自体を中央膜部３１ｃ及び外周膜部３１ａと共に変位させることで可撓部３１（外周膜部３１ａ、中央膜部３１ｃ）全体としての変形とを確保することができる。これにより、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くして、ダイヤフラム３０が液体流動の抵抗となることを回避することができるので、通常振幅の振動入力領域において、オリフィス２５による主液室１１Ａおよび副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【００５８】
一方、外周膜部３１ａが中央膜部３１ｃと反対側へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、円環部３３（平板円環部３３ａ）が軸心Ｏと直交する方向に延設される構成であるので、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合には、円環部３３により可撓部３１（外周膜部３１ｃ）の膨張（変形）を阻害する機能をより顕著に発揮させて、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。これにより、大振幅の振動入力時において、主液室１１Ａ（図１参照）内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができる。
【００５９】
図５は、ダイヤフラム３０の部分拡大断面図であり、図２（ｂ）の一部を拡大した部分拡大図に対応する。なお、図５（及び、図２（ａ））は、請求項３に記載した「軸心を含むダイヤフラムの断面」に対応する。
【００６０】
ダイヤフラム３０は、図５に示すように、液圧の非作用状態（即ち、図５に示すダイヤフラム３０の単品状態）において、軸心Ｏに対称な形状に構成され、取付け部３２の内周側（中央開口）に円環部３３が配設されると共に、これら両部３２，３３の取付け平板部３２ａ及び円環平板部３３ａが共に軸心Ｏに直交した状態で配置されている。
【００６１】
また、これら外周膜部３１ａ、平行部３１ｂ及び中央膜部３１ｃは、図５に示すように、いずれも同じ膜厚（膜厚寸法ｔ）で構成されている。この膜厚寸法ｔは、取付け部３２の内径寸法Ｄ１に対し、２％以上かつ５％以下の値に設定されることが好ましい。
【００６２】
内径寸法Ｄ１に対し、膜厚寸法ｔが２％より小さい値になると、大振幅の振動入力時に可撓部３１に破れが生じやすく、耐久性の低下を招く一方で、膜厚寸法ｔが５％を超える値になると、可撓部３１の剛性が高くなり過ぎ、通常振幅の振動入力時における減衰特性の確保が困難となるからである。なお、本実施の形態では、内径寸法Ｄ１に対し、膜厚寸法ｔが３％に設定されている。
【００６３】
外周膜部３１ａは、上述したように、中央膜部３１ｃと反対側（即ち、仕切り金具２０と反対側、図５下方）へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、図５に示すように、円弧形状の径寸法が半径Ｒａに設定されている。なお、半径Ｒａは、外周膜部３１ａの厚み方向中央における径寸法に対応する。即ち、円弧形状の内周側（図５上側）における径寸法は半径Ｒａより膜厚寸法ｔの半分だけ小さく、円弧形状の外周側（図５下側）における径寸法は膜厚寸法ｔの半分だけ大きくなる。
【００６４】
ここで、外周膜部３１ａの円弧形状は、半径Ｒａが、取付け部３２の内周側と円環部３３の外周側との間の離間寸法（即ち、（Ｄ１−Ｄ２）／２に相当する寸法）に対し、５０％の値に設定されると共に、図５に示すように、円弧形状の中心が、円環部３３（傾斜部３３ｂ）の下端（図５下側端）と一致する位置に配置されている。
【００６５】
このように、外周膜部３１ａを軸心Ｏを含む断面形状において円弧形状のみ（即ち、直線状の部位を含まない形状）で構成することで、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、外周膜部３１ａの変形（円弧形状を直線状に伸ばす変形）と共に円環部３３自体を上下（図５上下方向）へ変位させ易くして、その剛性を低い状態を保つことができ、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くすることができる。一方、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合には、可撓部３１（外周膜部３１ａ）の膨張（変形）を円環部３３の剛性により阻害し易くして、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。
【００６６】
その結果、ダイヤフラム３０に振幅依存性を持たせることができるので、大振幅の振動入力時において、主液室１１Ａ（図１参照）内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができると共に、通常振幅の振動入力領域において、オリフィス２５による主液室１１Ａ及び副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【００６７】
平行部３１ｂは、上述したように、円環部３３の上下両面（図５上側面及び下側面）を覆う部位であり、図５に示すように、軸心Ｏに対して直交する方向へ延設されると共に、その両端が円弧状に湾曲して外周膜部３１ａ及び中央膜部３１ｃへ滑らかに接続されている。
【００６８】
ここで、円環部３３は、図５に示すように、円環平板部３３ａと傾斜部３３ｂとが所定角度（４５度）をなした状態で接続されると共に、外周側（図５右側）の端部（傾斜部３３ｂ）が軸心Ｏ方向視において外周膜部３１ａと重なる位置で平行部３１ｂ内に埋設されている。
【００６９】
即ち、円環部３３は、図５に示すように、円環平板部３３ａから外周膜部３１ａへ向けて傾斜部３３ｂが下降傾斜され（円環部３３が屈曲した形状に構成され）、円環平板部３３ａが平行部３１ｂに埋設されると共に、傾斜部３３ｂの一部が外周膜部３１ａの一部に埋設されている。
【００７０】
これにより、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合には、円環部３３の剛性だけでなく、外周膜部３１ａと円環部３３との重なりによる効果および円環部３３の形状を屈曲させた効果により、外周膜部３１ａの膨張（変形）を効率的に阻害して、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。その結果、大振幅の振動入力時において、キャビテーションの発生をより確実に抑制することができる。
【００７１】
一方で、円環部３３は、図５に示すように、内周側（図５左側）の端部（円環平板部３３ａ）が軸心Ｏ方向視において中央膜部３１ｃと重ならない位置で平行部３１ｂ内に埋設され、その内周側の端部と中央膜部３１ｃとの間に隙間が形成されている。即ち、平行部３１ｂは、中央膜部３１ｃとの接続部側に円環部３３が埋設されずゴム状弾性体のみから構成される非埋設部を備える。
【００７２】
これにより、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部３１ｃの膨張（変位）が円環部３３の剛性で阻害されることを抑制して、中央膜部３１ｃの変形を確保する（剛性を低い状態に保つ）ことができるので、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くすることができる。その結果、通常振幅の振動入力領域において、オリフィス２５による主液室１１Ａ及び副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【００７３】
また、上述したように、ダイヤフラム３０は、円環平板部３３ａに対して傾斜部３３ｂを所定角度（４５°）で下降傾斜させ、円環部３３を平行部３１ｂ及び外周膜部３１ａの形状に沿う位置に配設する構成であるので、ダイヤフラム３０が大きく膨張して円環部３３が中央膜部３１ｃと共に下方（仕切り金具２０と反対側、図５下側）へ向けて変位される場合に、外周膜部３１ａ及び外周膜部３１ａと平行部３１ｂとの接続部の負担を軽減することができる。その結果、外周膜部３１ａや平行部３１ｂの膜破れなどの破損を抑制して、その分、ダイヤフラム３０の耐久性の向上を図ることができる。
【００７４】
中央膜部３１ｃは、上述したように、仕切り金具２０（図１参照）側へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、図５に示すように、円弧形状の径寸法は、半径Ｒｃに設定されている。なお、半径Ｒｃは、中央膜部３１ｃの厚み方向中央における径寸法に対応する。即ち、円弧形状の外周側（図５上側）における径寸法は半径Ｒｃより膜厚寸法ｔの半分だけ大きく、円弧形状の内周側（図５下側）における径寸法は膜厚寸法ｔの半分だけ小さくなる。
【００７５】
ここで、中央膜部３１ｃは、円弧形状の半径Ｒｃが、円環部３３の内径寸法Ｄ３に対し、５５％以上かつ７５％以下の範囲内に設定されると共に、図５に示すように、円弧形状のみ（即ち、直線状の部位を含まない形状）から構成されることが好ましい。
【００７６】
上記範囲に設定するのは、半径Ｒｃが内径寸法Ｄ３の７５％より大きいと、膜長（円弧に沿う長さ）が短くなると共に分担荷重作用時の反転効果が弱くなるため、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合に、中央膜部３１ｃの剛性を低い状態に保つことが困難となり、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くすることができない一方、半径Ｒｃが内径寸法Ｄ３の５５％より小さいと、膜長（円弧に沿う長さ）が長くなるため、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合に、中央膜部３１ｃの変形が大きくなり、可撓部３１全体としての剛性が低くなるため、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができないからである。
【００７７】
なお、本実施の形態では、半径Ｒｃが内径寸法Ｄ３の６５％に設定されている。これにより、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部３１ｃの剛性を低い状態に保ち、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くすることができると共に、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合には、中央膜部３１ｃの変形を抑制して、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。
【００７８】
その結果、ダイヤフラム３０に振幅依存性を持たせることができるので、大振幅の振動入力時において、主液室１１Ａ（図１参照）内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができると共に、通常振幅の振動入力領域において、オリフィス２５による主液室１１Ａ及び副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【００７９】
ここで、本実施の形態では、円環部３３の外径寸法Ｄ２が取付け部３３の内径寸法Ｄ１の８０％に設定されると共に（Ｄ２＝０．８×Ｄ１）、円環部３３の内径寸法Ｄ３が取付け部３２の内径寸法Ｄ１の６０％に設定されている（Ｄ３＝０．６×Ｄ１）。
【００８０】
これにより、取付け部３２の内周側と円環部３３の外周側との間の間隔（即ち、軸心Ｏに直行する方向での外周膜部３１ａの幅寸法、図５左右方向寸法）を比較的狭くすると共に、円環部３３の内径寸法Ｄ３（即ち、円環部３３の中央開口を塞ぐ中央膜部３１ｃの直径、図５左右方向寸法）を比較的大きくすることができる。
【００８１】
その結果、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数に振幅依存性を持たせて、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立を図ることができる。
【００８２】
例えば、本実施の形態とは逆に、外周膜部３１ａの幅寸法（図５左右方向寸法）を比較的広く（例えば、円環部３３の外径寸法Ｄ２を取付け部３２の内径寸法Ｄ１の１／２より小さく）すると共に、中央膜部３１ｃの直径（図５左右方向寸法）を比較的小さく（例えば、円環部３３の内径寸法Ｄ３を取付け部３２の内径寸法Ｄ１の１／３より小さく）する構成であると、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数に振幅依存性を持たせることができず、通常振幅の振動入力領域における減衰特性の確保と大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生抑制との両立を図ることができない。
【００８３】
即ち、円環部３３の外周側と取付け部３２の内周側とを連結する外周膜部３１ａの幅が広くなり過ぎると、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合に、可撓部３１（外周膜部３１ａ）の膨張（変形）を円環部３３の剛性により阻害することができず、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を増加させることが困難となり、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる際の拡張ばね定数との差を十分に得ることができなくなる。その結果、通常振幅の振動入力領域における減衰特性は確保することはできるが、大振幅入力時におけるキャビテーションの発生を抑制することができない。
【００８４】
また、円環部３３の中央開口を塞ぐ中央膜部３１ｃの直径（即ち、表面積）が十分に確保されない場合には、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合でも、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数が高くなり過ぎる。その結果、大振幅入力時におけるキャビテーションの発生を抑制することはできるが、通常振幅の振動入力領域における減衰特性を確保することができない。
【００８５】
これに対し、本発明のように、外周膜部３１ａの幅寸法（図５左右方向寸法）を比較的狭く（好ましくは、円環部３３の外径寸法Ｄ２を取付け部３２の内径寸法Ｄ１の１／２以上に設定）すると共に、中央膜部３１ｃの直径（図５左右方向寸法）を比較的大きく（好ましくは、円環部３３の内径寸法Ｄ３を取付け部３２の内径寸法Ｄ１の１／３以上に設定）する構成であれば、ダイヤフラム３０を大きく膨張させる場合には、可撓部３１（外周膜部３１ａ）の膨張（変形）を円環部３３の剛性により阻害して、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を効果的に増加させることができる。
【００８６】
一方、ダイヤフラム３０を通常振幅の振動入力領域で膨張させる場合には、中央膜部３１ｃ自体の変形と、中央膜部３１ｃ及び外周膜部３１ａに弾性支持された円環部３３自体を中央膜部３１ｃ及び外周膜部３１ａと共に変位させることで可撓部３１（外周膜部３１ａ、中央膜部３１ｃ）全体としての変形とを確保して、その剛性を低い状態を保つことで、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を低くすることができる。
【００８７】
その結果、ダイヤフラム３０に振幅依存性を持たせることができるので、大振幅の振動入力時において、主液室１１Ａ（図１参照）内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができると共に、通常振幅の振動入力領域において、オリフィス２５による主液室１１Ａ及び副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【００８８】
なお、外周膜部３１ａの幅寸法（図５左右方向寸法）は膜厚寸法ｔの２倍以上として、或る程度の幅寸法を確保することが好ましい。即ち、取付け部３２の内径寸法Ｄ１から膜厚圧寸法ｔの４倍を引いた値よりも円環部３３の外径寸法Ｄ２が小さいことが好ましい（Ｄ２＜Ｄ１−４ｔ）。
【００８９】
外周膜部３１ａの幅寸法を狭くし過ぎると、その外周膜部３１ａの半径Ｒａを大きくする（即ち、直線状に近づける）必要が生じ、通常振幅の振動入力時において円環部３３を変位させることが困難となる。そのため、可撓部３１全体の剛性が高くなり、拡張ばね定数が高くなることで、通常振幅の振動入力時における減衰特性の低下を招く。
【００９０】
これに対し、本発明のように、外周膜部３１ａの幅寸法（図５左右方向寸法）を膜厚寸法ｔの２倍以上とすることで、外周膜部３１ａを比較的小さな円弧状に湾曲させることができるので、円弧状に湾曲した外周膜部３１ａが変形することで円環部３３を変位させる効果を確実に発揮させることができる。よって、可撓部３１全体としての剛性を低い状態を保ち、拡張ばね定数を低くすることができるので、通常振幅の振動入力時における減衰特性の向上を図ることができる。
【００９１】
また、円環部３３の内径寸法Ｄ３は、円環部３３の幅寸法（図５左右方向寸法）が膜厚寸法ｔの３倍以上となるように設定することが好ましい。即ち、円環部３３の外径寸法Ｄ２と内径寸法Ｄ３との差が膜厚寸法ｔの６倍以上であることが好ましい（Ｄ３＜Ｄ２−６ｔ）。円環部３３の幅寸法が狭すぎると、外周膜部３１ａの膨張（変形）を円環部３３の剛性により阻害することが困難になると共に、中央膜部３１ｃが占める面積比率が大きくなり過ぎることで、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を増加させることができず、大振幅の振動入力時におけるキャビテーションの発生を招くからである。
【００９２】
次いで、図６及び図７を参照して、液封入式防振装置１００の特性評価結果について説明する。図６は、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数を示すグラフである。図６において、横軸は液封入式防振装置１００への入力量ｈを、縦軸はダイヤフラム３０の拡張ばね定数Ｋを、それぞれ示している。
【００９３】
また、図６中に四角で示した「発明品」は上述したダイヤフラム３０を備える液封入式防振装置１００に対応し、図６中に三角で示した「従来品」は上述したダイヤフラム３０に対して円環部３３を省略した構成のダイヤフラムを備える液封入式防振装置に対応する。即ち、「発明品」と「従来品」との差異は、円環部３３の有無のみであり、その他の構成は同一である。
【００９４】
なお、入力量ｈは、エンジン等の被支持体の重量が分担荷重として液封入式防振装置１００に入力された分担荷重負荷状態からの入力量に対応する。即ち、横軸が縦軸と交差する位置（入力量ｈ＝０ｍｍ）が分担荷重負荷状態である。
【００９５】
よって、例えば、図６において、入力量ｈ＝２ｍｍでの拡張ばね定数Ｋは、分担荷重負荷状態から圧縮変位が入力され、第１取付け金具１と第２取付け具２（筒状金具４）との相対距離が２ｍｍだけ縮まると共に、主液室１１Ａの体積が減少し副液室１１Ｂの体積が増加されることに伴って膨張された状態におけるダイヤフラム３０の拡張ばね定数である。
【００９６】
図６に示すように、「従来品」は、入力量ｈの増加に対する拡張ばね定数Ｋの変化が小さく、その変化は、入力量ｈが増加しても、拡張ばね定数Ｋが、ほぼ横ばいか若干低下する傾向である。
【００９７】
一方、「発明品」は、通常振幅の振動入力領域の振幅に対応する範囲（即ち、入力量ｈが０ｍｍから１ｍｍ程度の範囲）では、「従来品」と同様に、入力量ｈの増加に対する拡張ばね定数Ｋの変化は小さく、入力量ｈが増加しても、拡張ばね定数Ｋは、ほぼ横ばいの傾向にある。また、拡張ばね定数Ｋの値も従来品と大きな差異はない。
【００９８】
しかし、「発明品」は、大振幅の振動入力に対応する範囲（即ち、入力量ｈが１ｍｍを超える範囲）では、入力量ｈの増加と共に拡張ばね定数Ｋが大きく増加する傾向にある。即ち、「発明品」では、ダイヤフラム３０の拡張ばね定数Ｋに振幅依存性を持たせることができる。
【００９９】
その結果、通常振幅の振動入力時には、ダイヤフラム３０の剛性（拡張ばね定数Ｋ）を低くすることができるので、オリフィス２５による主液室１１Ａ及び副液室１１Ｂの間での液体流動効果を効率的に発揮させ（いずれも図１参照）、減衰性能を十分に確保することができる。
【０１００】
一方、大振幅の振動入力時には、ダイヤフラム３０の剛性（拡張ばね定数Ｋ）を高くすることができるので、主液室１１Ａ（図１参照）内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができる。
【０１０１】
即ち、大振幅の振動が入力され、ダイヤフラム３０が大きく膨張した状態（例えば、図６の入力量ｈ＝２ｍｍ）では、拡張ばね定数Ｋが高くされているので、主液室１１Ａから副液室１１Ｂへの液体の流れを流れ難くする（流動を鈍らせる）ことができる。これにより、主液室１１Ａ内に液体が十分に残っている状態を確保して、かかる主液室１１Ａ内を真空になり難い状態とする（即ち、主液室１１Ａの圧力低下を抑制する）ことができるので、入力方向が反転して、副液室１１Ｂから主液室１１Ａへ流体が流れる状態となっても、主液室１１Ａ内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができる。
【０１０２】
図７は主液室１１Ａ内の液圧変化を示すグラフである。このグラフは、液封入式防振装置１００へ大振幅の振動（周波数：１０Ｈｚ、振幅（入力変位Ｌ）：２ｍｍ）を正弦波形で入力し、その際の主液室１１Ａ内における圧力Ｐの変化を測定した測定結果である。横軸は時間Ｔを、第１縦軸（図７左側）は主液室１１Ａにおける圧力Ｐを、第２縦軸（図７右側）は液封入式防振装置１００への入力変位Ｌを、それぞれ示している。
【０１０３】
また、図７中に示した「発明品」「従来品」は、図６中に示した「発明品」「従来品」に対応し、図７では、「発明品」の圧力Ｐを実線で、「従来品」の圧力Ｐを２点鎖線で、それぞれ示す。また、図７では、入力変位Ｌを破線で示す。
【０１０４】
図７に示すように、「従来品」は、主液室１１Ａにおける圧力Ｐの応答波形が、液体（上述したエチレングリコール水溶液）の飽和蒸気圧となる０．１ＭＰａ以下の領域を除き、入力波形（正弦波形）と同じ変化の波形になることが分かる。
【０１０５】
これに対し、「発明品」は、図７に示すように、主液室１１Ａにおける圧力Ｐが正圧となる領域では「従来品」と応答波形がほぼ一致するが、主液室１１Ａにおける圧力Ｐが負圧となる領域では「従来品」と異なる応答波形を示しており、主液室１１Ａにおける圧力Ｐの応答波形が入力波形と異なる波形になっていることが分かる。
【０１０６】
具体的には、図７に示すように、「発明品」では、主液室１１Ａにおける圧力Ｐが正圧となる際の応答波形よりも負圧となる際の応答波形の方が時間軸方向（図７左右方向）の幅が狭くなっている。即ち、主液室１１Ａにおける圧力Ｐが正圧から負圧へ遷移する際には、「従来品」における圧力Ｐの減少速度（グラフの傾き）と比較して、「発明品」における圧力Ｐの減少速度（グラフの傾き）が小さく（緩やか）になっており、「従来品」よりも「発明品」がタイミングを遅らせてゆっくりと飽和蒸気圧まで圧力Ｐを減少させている。
【０１０７】
一方、飽和蒸気圧まで低下した主液室１１Ａにおける圧力Ｐが上昇する際には、「従来品」における圧力Ｐの変化と比較して、「発明品」における圧力Ｐが早いタイミングで上昇を開始している。即ち、「従来品」よりも「発明品」の方が、圧力Ｐの回復が早くなされており、飽和蒸気圧に留まる時間が短くされている。
【０１０８】
このように、本発明によれば、主液室１１Ａにおける圧力Ｐが低下することを遅らせつつ、その回復は早くすることができるので、主液室１１Ａから副液室１１Ｂへの液体の流れを抑制して、その分、液圧の応答を鈍らせ、その結果、副液室１１Ｂから主液室１１Ａへの液体の流動時には、その液体の流れを抑制することができる。これにより、大振幅の振動入力時において、主液室１１Ａ内の圧力低下を抑制して、キャビテーションの発生を抑制することができる。
【０１０９】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【０１１０】
例えば、上記実施の形態では、円環部３３を金属材料から構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、可撓部３１よりも剛性が高い材料であれば足りる趣旨である。よって、例えば、円環部３３を樹脂材料（例えば、ＰＰＡなど）から構成しても良い。
【０１１１】
また、上記実施の形態では、円環部３３が周方向に連続した円環状に構成される場合を説明したが（図４（ａ）参照）、必ずしもこれに限られるものではなく、他の構成とすることは当然可能である。例えば、円環部３３の周方向の一部が分断されていても良い。
【０１１２】
また、上記実施の形態では、主液室１１Ａと副液室１１Ｂとを１本のオリフィス２５で連通したいわゆるシングルオリフィスタイプの液封入式防振装置１００に本発明を適用する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるわけではなく、本発明をいわゆるダブルオリフィスタイプの液封入式防振装置に適用することは当然可能である。
【０１１３】
なお、ダブルオリフィスタイプの液封入式防振装置とは、主液室と、第１及び第２の２つの副液室と、これら第１及び第２の副液室と主液室とをそれぞれ連通する第１及び第２の２本のオリフィスとを備え、第１及び第２の２本のオリフィスのそれぞれで、液体流動効果を発揮し得るように構成されるものをいう。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の一実施の形態における液封入式防振装置の断面図である。
【図２】（ａ）は、ダイヤフラムの上面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線におけるダイヤフラム３０の断面図である。
【図３】（ａ）は、取付け部の上面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における取付け部の断面図である。
【図４】（ａ）は、円環部の上面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における円環部の断面図である。
【図５】ダイヤフラムの部分拡大断面図である。
【図６】ダイヤフラムの拡張ばね定数を示すグラフである。
【図７】主液室内の液圧変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１５】
１００ 液封入式防振装置
１ 第１取付け金具（第１取付け具）
２ 第２取付け金具（第２取付け具）
３ 防振基体
１１ 液体封入室
１１Ａ 主液室
１１Ｂ 副液室
２０ 仕切り金具（仕切り手段）
２５ オリフィス
３０ ダイヤフラム
３１ 可撓部
３１ａ 外周膜部
３１ｃ 中央膜部
３２ 取付け部
３３ 円環部
Ｄ１ 取付け部の内径寸法
Ｄ２ 円環部の外径寸法
Ｄ３ 円環部の内径寸法
Ｏ 軸心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、前記第２取付け具および前記第１取付け具を連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体と、前記第２取付け具に取付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の主液室と前記ダイヤフラム側の副液室とに仕切る仕切り手段と、前記主液室および副液室を互いに連通させるオリフィスとを備えた液封入式防振装置において、
前記ダイヤフラムは、金属材料から上面視円環状に構成され前記第２取付け具に取り付けられる取付け部と、前記取付け部の中央開口に配設されると共に金属材料または樹脂材料から上面視円環状に構成される円環部と、前記円環部および取付け部と一体に成形されると共にゴム状弾性体から膜状に構成される可撓部とを備え、
前記可撓部は、前記取付け部の内周側と前記円環部の外周側とを連結して前記取付け部と円環部との間を塞ぐ外周膜部と、前記円環部の中央開口を塞ぐ中央膜部とを備え、
大振幅の入力変位が圧縮方向と引張方向とに交互に向きを変える正弦波形で入力される場合に、前記主液室における圧力の応答波形が入力波形と異なる波形となり、前記主液室における圧力が正圧となる際の応答波形よりも負圧となる際の応答波形の方が時間軸方向の幅が狭くなることを特徴とする液封入式防振装置。
【請求項２】
前記ダイヤフラムは、軸心周りに対称な形状に構成され、
前記円環部は、前記取付け部の内径寸法に対し、外径寸法が１／２以上に設定されると共に内径寸法が１／３以上に設定されていることを特徴とする請求項１記載の液封入式防振装置。
【請求項３】
前記軸心を含む前記ダイヤフラムの断面は、液圧の非作用状態において、前記可撓部の中央膜部が前記仕切り手段に近接する方向へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、前記可撓部の外周膜部が前記中央膜部と反対側へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、前記円環部が前記軸心と直交する方向に延設されていることを特徴とする請求項２記載の液封入式防振装置。
【請求項１】
第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、前記第２取付け具および前記第１取付け具を連結すると共にゴム状弾性体から構成される防振基体と、前記第２取付け具に取付けられて前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の主液室と前記ダイヤフラム側の副液室とに仕切る仕切り手段と、前記主液室および副液室を互いに連通させるオリフィスとを備えた液封入式防振装置において、
前記ダイヤフラムは、金属材料から上面視円環状に構成され前記第２取付け具に取り付けられる取付け部と、前記取付け部の中央開口に配設されると共に金属材料または樹脂材料から上面視円環状に構成される円環部と、前記円環部および取付け部と一体に成形されると共にゴム状弾性体から膜状に構成される可撓部とを備え、
前記可撓部は、前記取付け部の内周側と前記円環部の外周側とを連結して前記取付け部と円環部との間を塞ぐ外周膜部と、前記円環部の中央開口を塞ぐ中央膜部とを備え、
大振幅の入力変位が圧縮方向と引張方向とに交互に向きを変える正弦波形で入力される場合に、前記主液室における圧力の応答波形が入力波形と異なる波形となり、前記主液室における圧力が正圧となる際の応答波形よりも負圧となる際の応答波形の方が時間軸方向の幅が狭くなることを特徴とする液封入式防振装置。
【請求項２】
前記ダイヤフラムは、軸心周りに対称な形状に構成され、
前記円環部は、前記取付け部の内径寸法に対し、外径寸法が１／２以上に設定されると共に内径寸法が１／３以上に設定されていることを特徴とする請求項１記載の液封入式防振装置。
【請求項３】
前記軸心を含む前記ダイヤフラムの断面は、液圧の非作用状態において、前記可撓部の中央膜部が前記仕切り手段に近接する方向へ向けて凸となる円弧形状に構成されると共に、前記可撓部の外周膜部が前記中央膜部と反対側へ向けて凸となる円弧形状に構成され、かつ、前記円環部が前記軸心と直交する方向に延設されていることを特徴とする請求項２記載の液封入式防振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３３３７９（Ｐ２００９−１３３３７９Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０９１３２（Ｐ２００７−３０９１３２）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【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２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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