JP2004003614A - 防振装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】防振装置の製造コストを低減する。
【解決手段】弾性体１８及び仕切部材２８で区画された空間が主液室３０を構成している。仕切部材２８の上側部分を構成する上側部材２４の貫通穴２４Ａを介して主液室３０側からのみ液体の流入を可能とする逆止弁３４を有する。上側部材２４の環状リブ２４Ｂ内に、プランジャ３６がこの環状リブ２４Ｂの内壁面と摺動可能に嵌合される形で配置される。仕切部材２８の下側部分を構成するこの下側部材２６の底面中央部とこのプランジャ３６との間に、プランジャ３６を上方に付勢する為のコイルスプリング３８が配置される。
【選択図】 図１
【解決手段】弾性体１８及び仕切部材２８で区画された空間が主液室３０を構成している。仕切部材２８の上側部分を構成する上側部材２４の貫通穴２４Ａを介して主液室３０側からのみ液体の流入を可能とする逆止弁３４を有する。上側部材２４の環状リブ２４Ｂ内に、プランジャ３６がこの環状リブ２４Ｂの内壁面と摺動可能に嵌合される形で配置される。仕切部材２８の下側部分を構成するこの下側部材２６の底面中央部とこのプランジャ３６との間に、プランジャ３６を上方に付勢する為のコイルスプリング３８が配置される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動を発生する部材からの振動の伝達を防止する防振装置に係り、特に、自動車のエンジンマウントやブッシュ等に適用可能な流体封入式の防振装置に採用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両の振動発生部となるエンジンと振動受け部となる車体との間には、エンジンマウントとしての防振装置が配設されていて、エンジンが発生する振動をこの防振装置が吸収し、車体側に伝達されるのを阻止するような構造となっている。
【０００３】
そして、この種の防振装置の一例として、幅広い周波数の振動に対応すべく、液体が封入され且つ液体の通路であるオリフィスの切り換えを可能とした構造の制御マウントとしての防振装置が、従来より知られている。
つまり、この防振装置には、複数のオリフィス間で通路を切り替える為の電気的なアクチュエータ若しくは電磁バルブ等が必要なだけでなく、これらアクチュエータや電磁バルブ等を車両の走行条件に基づいて動作させ、オリフィスを切り替えさせるコントローラが構造上、必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらアクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラは、比較的高価なものである為、これらの部材は防振装置の製造コストを増大させる要因となっていた。
本発明は上記事実を考慮し、製造コストを低減し得る防振装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１による防振装置は、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、
振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第２の取付部材と、
これら取付部材間に配置されて弾性変形し得る弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成され且つ液体が封入される副液室と、
主液室と副液室との間を連通するオリフィスと、
オリフィスの一部を含む空間内に往復動可能に配置され且つ往復動によりオリフィスを開閉する開閉部材と、
主液室と開閉部材との間に配置され且つ、主液室から開閉部材側へのみ液体を流動させ得る逆止弁と、
開閉部材を逆止弁側に向かって付勢する弾性部材と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１に係る防振装置の作用を以下に説明する。
一対の取付部材の内の何れか一方に連結された振動発生部側から振動が伝達されると、この取付部材が変位するのに伴って、一対の取付部材間に配置される弾性体が弾性変形し、この弾性体の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収し、振動が低減される。つまり、弾性体の変形によって振動が吸収されることで、他方の取付部材に連結された振動受け部側に振動が伝達され難くなる。
【０００７】
一方、本請求項では、隔壁の一部が弾性体により形成されて液体が封入された主液室と、隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成されて同じく液体が封入される副液室との間が、オリフィスにより連通されている。さらに、このオリフィスの一部を含む空間内に往復動可能に開閉部材が配置されており、主液室とこの開閉部材との間に配置される逆止弁が、主液室から開閉部材側へのみ液体を流動させ、また、この逆止弁側に向かって弾性部材がこの開閉部材を付勢している。
【０００８】
従って、防振装置に振動が加わるのに伴って生じる弾性体の変形によって、液体が封入された主液室が拡縮して内容積が変化すると共に、主液室の内容積の変化に伴って生じる液圧変動により開閉部材が往復動して、オリフィスを開閉動することになる。
【０００９】
つまり、防振装置に振幅の小さい振動入力が加わった場合、主液室の液圧変動により生じる力よりも、開閉部材を逆止弁側に向かって付勢する弾性部材の予圧縮荷重の方が大きい為、逆止弁は閉じた状態となって開閉部材は静止している。これに伴って、オリフィスが開放された状態となり、主液室内からオリフィス内に液体が流入することで、圧力変化及び粘性抵抗等が生じつつこのオリフィス内を液体が流通し、主液室と副液室との間で液体が流動する。従って、液体の液柱共振や粘性抵抗等によっても振動が低減されて、振動受け部側に振動がより一層伝達され難くなる。
【００１０】
一方、防振装置に振幅の比較的大きな振動入力が加わった場合、主液室の液圧変動により生じる力も大きくなって弾性部材の予圧縮荷重より大きくなる為、逆止弁が開放され、主液室から流入した液体に押されて開閉部材が、弾性部材の付勢力に抗しつつ弾性部材側に移動し、主液室の液圧変動の最大値と弾性部材の付勢力とが釣り合う位置で、静止する。そして、このように開閉部材が弾性部材側に向かって移動することで、この開閉部材によりオリフィスの一部が遮断されてこのオリフィス内で液体が流動しないようになる。
【００１１】
以上より、本請求項に係る防振装置は、アクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラ等が無くとも、オリフィスを切り換えて従来の防振装置と同様に幅広い振動の低減が可能となる。この為、本請求項によれば、防振装置の防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となる。
【００１２】
請求項２に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、オリフィスが２つ存在し、開閉部材により開閉される上記オリフィスがアイドルオリフィスとされ、他のオリフィスが、アイドルオリフィスよりも細く且つ長いシェイクオリフィスとされるという構成を有している。
つまり、本請求項は、オリフィスが２つ存在するのに伴い、請求項１に係る開閉部材により開閉されるオリフィスがアイドルオリフィスとされ、このアイドルオリフィスでは低減できない振幅が大きく且つ低周波数の振動を低減し得るように、他のオリフィスをアイドルオリフィスよりも細く且つ長く形成されたシェイクオリフィスとしている。
【００１３】
従って、アイドルオリフィスでは低減できないような振幅及び周波数の振動であっても、シェイクオリフィス内における液体の液柱共振や粘性抵抗等によって、振動が低減されるようになる。この結果、いずれの振幅及び周波数の振動が入力された状態であっても、これら２つのオリフィスを介して主液室と副液室との間で積極的に液体が流動して、幅広い振幅及び周波数の振動が低減されることになる。
【００１４】
尚、アイドルオリフィスが開放された状態では、主液室内からアイドルオリフィス及びシェイクオリフィスにそれぞれ液体が流入するが、アイドルオリフィスはシェイクオリフィスに比べて太く且つ短い為、液体の大部分はアイドルオリフィスを介して主液室と副液室との間を流動することになる。そして、請求項１のように開閉部材が弾性部材側に向かって移動した場合、この開閉部材によりアイドルオリフィスとされるオリフィスの一部が遮断されて、シェイクオリフィス内で液体が積極的に流動することになる。
【００１５】
請求項３に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１及び請求項２と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、主液室と副液室との間にこれらの間を仕切る仕切部材が配置され、この仕切部材内に、オリフィスが形成されると共に開閉部材が往復動可能に配置されるという構成を有している。
つまり、本請求項によれば、主液室と副液室とを隔離して仕切る仕切部材内に、オリフィスが形成されると共に開閉部材が配置される結果として、これらオリフィスや開閉部材を配置する為の余計な空間が不要となって、防振装置の小型化が図れることになる。
【００１６】
請求項４に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１から請求項３と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、弾性部材が金属製のスプリングとされるという構成を有している。
つまり、本請求項によれば、弾性部材を金属製のスプリングとしたことで、永続的に弾性係数を一定にすることができ、防振装置の耐久性が向上することになる。
【００１７】
請求項５に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項４と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、スプリングがコイルスプリングとされるという構成を有している。
つまり、本請求項によれば、スプリングをコイルスプリングとしたことで、液体の流路をコイルスプリングの内周部分に配置でき、防振装置の一層の小型化が図れることになる。
【００１８】
請求項６に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１から請求項５と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、第１の取付部材が振動発生部とされるエンジン及び振動受け部とされる車体の一方に連結され、第２の取付部材がこれらエンジン及び車体の他方に連結されるという構成を有している。
つまり、本請求項は、防振装置を自動車のエンジンマウントに適用した場合であり、この場合でも防振装置が確実に動作して、請求項１の作用効果を奏することが可能となる。
【００１９】
請求項７に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項６と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、エンジンのアイドリング時に対応したアイドルモードにおいてオリフィスを開放状態にすると共に、車両の走行時に対応したシェイクモードにおいてオリフィスを閉鎖状態とするように、開閉部材が往復動するという構成を有している。
つまり、本請求項によれば、この開閉部材がオリフィスを開閉するのに伴って、本来的にオリフィスを閉鎖する必要のあるシェイクモード時において確実にオリフィスを閉鎖状態とすることが可能となる。
【００２０】
請求項８に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、逆止弁が弁体及び弁座により構成され、主液室と対向する面が凹状とされつつ弾性材料によりこの弁体が形成され、主液室と対向する弁体の面を弁座に押しつけるように、主液室側に向かって予圧を加えた状態で弁体を配置するという構成を有している。
【００２１】
すなわち、蝶番であるヒンジで弁体を支持する構造では、逆止弁を確実に作動させる為に弁体の軽量化が必要であった。この為、防振装置内の液体の圧力変動に対する逆止弁の耐久性が低く、またヒンジのような複雑な構造で弁体を支持するのでは、防振装置の量産性も低かった。
【００２２】
これに対して本請求項によれば、弾性材料で形成された弁体の主液室と対向する面が凹状に形成されるだけでなく、主液室と対向するこの弁体の面を弁座に押しつけるように、主液室側に向かって弁体に予圧が加えられた構成とされている。つまり、本請求項の逆止弁は、単に弾性材料で形成された弁体の弾性を利用しただけの簡易な構造とされている。この為、必要時に確実に逆止弁が開閉可能となるだけでなく、逆止弁の耐久性及び防振装置の量産性が高くなる。
【００２３】
請求項９に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項８と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、弁体を形成する弾性材料が、ゴム材或いは合成樹脂材とされるという構成を有している。
【００２４】
つまり、これらのゴム材或いは合成樹脂材を採用すれば、弁体が確実に弾性変形するようになるだけでなく、低コストで弁体が得られることになる。この為、必要時に確実に逆止弁が開閉可能となるだけでなく、逆止弁の耐久性及び防振装置の量産性が高くなるという請求項８の作用効果がより確実に得られるようになる。
【００２５】
請求項１０による防振装置は、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、
振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第２の取付部材と、
これら取付部材間に配置されて弾性変形し得る弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成され且つ液体が封入される副液室と、
主液室と副液室との間を連通するオリフィスと、
オリフィスの一部を含む空間内に往復動可能に配置され且つ往復動によりオリフィスを開閉する開閉部材と、
主液室と開閉部材との間に配置され且つ、開閉部材側から主液室へのみ液体を流動させ得る逆止弁と、
開閉部材を逆止弁から離れる方向に向かって付勢する弾性部材と、
を有した防振装置であって、
前記逆止弁が弁体及び弁座により構成され、
この逆止弁を構成する弁体が弾性材料により形成され、
弁体と対向する開閉部材の部分に、弁体への接近時に弁体と当接し得る当接部を設けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様に、一対の取付部材の内の何れか一方に連結された振動発生部側から振動が伝達されると、弾性体が弾性変形して振動が低減されて、他方の取付部材に連結された振動受け部側に振動が伝達され難くなる。さらに、主液室と副液室との間を連通するオリフィスの一部を含む空間内に、開閉部材が往復動可能に配置された構成をも同様に有している。
【００２７】
但し、本請求項では、主液室とこの開閉部材との間に配置される逆止弁が、開閉部材側から主液室へのみ液体を流動させ、またこの逆止弁から離れる方向に向かって、弾性部材がこの開閉部材を付勢した構成となっている。
そして、弾性材料により形成される弁体及び弁座により、この逆止弁が構成されており、弁体への開閉部材の接近時に、弁体と対向する開閉部材の部分に設けられた当接部で、弁体と当接するようになっている。
【００２８】
請求項１では、弾性部材が逆止弁側に向かって開閉部材を付勢する構成とされ、これに伴って、主液室内の液体の圧力変動が大きくなった時に、開閉部材が副液室側に移動してオリフィスを塞ぐことで、シェイクモードに切り替えていた。しかし、この構成の場合、シェイクモードに切り替わった後も、オリフィスを塞ぎながら開閉部材に微振動が生じるので、開閉部材がオリフィスを形成する部材等と接触を繰り返して、接触音を発生させる虞を有していた。
【００２９】
これに対して本請求項では、上記のように開閉部材に当接部を設けると共に、逆止弁の一部を構成する弁体を開閉部材の接触音防止用の部材として活用する構成を採用した。つまり、逆止弁を請求項８と逆の向きに配置すると共に、弾性部材を逆止弁と開閉部材との間に配置することで、開閉部材側から主液室へのみ液体を逆止弁が流動させるようにし、また弾性部材がこの逆止弁から離れる方向に向かって、この開閉部材を付勢するようにしている。
【００３０】
以上より、防振装置に加わる振動入力の振幅が小さく圧力変動が小さいアイドル振動が加わった場合には、開閉部材は弾性部材により付勢されて副液室側寄りで静止して、接触音が発生しないようになる。この一方、防振装置に加わる振動入力の振幅が大きくなった場合には、逆止弁の作用で開閉部材側の液体が主液室に排出されて開閉部材が主液室側に移動し、この開閉部材がオリフィスの一部を遮断してこのオリフィス内で液体が流動しないシェイクモードに移行する。その際、開閉部材の当接部を弾性材料で形成された弁体に接触させることで、開閉部材の当たり音を軽減することができる。
【００３１】
さらに、本請求項に係る防振装置も、請求項１と同様に、アクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラ等が無くとも、オリフィスを切り換えて従来の防振装置と同様に幅広い振動の低減が可能となる。この為、本請求項によっても、防振装置の防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となる。
【００３２】
請求項１１に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１０と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、当接部が弁体に向かって突出した形状とされるという構成を有している。従って、このように突出した形状の当接部の存在により、一層確実に開閉部材が弁体に当接するようになる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る防振装置の第１の実施の形態を図１及び図２に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。
本実施の形態を表す図１及び図２に示すように、防振装置１０の下部側を第１の取付部材である皿状の底板金具１２が形成し、この底板金具１２の下部には、図示しない車体にこの防振装置１０を連結して固着する為のボルト１４が植設されている。そして、この底板金具１２の外側にはフランジ部１２Ａが設けられており、このフランジ部１２Ａの上部には、円筒状であって上側がフランジ状に拡がる形に形成された外筒金具１６が配置されている。
【００３４】
この外筒金具１６の内周面には、円筒形状をしたゴム製の弾性体１８の下部側を形成する薄肉ゴム層１８Ａが加硫接着されており、また、この弾性体１８の上部側中央部は、第２の取付部材となる頂板金具２０に加硫接着されている。そして、この頂板金具２０の中央部から図示しないエンジンの連結用として用いられるボルト２２が、上側に突出している。
【００３５】
弾性体１８の下部であって弾性体１８と空間を挟んだ位置には、薄肉ゴム層１８Ａを介して外筒金具１６の内側に仕切部材２８が嵌合されつつ配置されていて、これら弾性体１８及び仕切部材２８で区画された空間が主液室３０を構成しており、例えば水、オイル、エチレングリコール等の液体が封入されている。従って、液体が封入された主液室３０の隔壁がこれら弾性体１８及び仕切部材２８により構成されることになる。
【００３６】
尚、この仕切部材２８は、それぞれ合成樹脂或いはアルミニウム等の金属などで円板状に形成された上側部材２４及び下側部材２６を相互に組み合わせて、構成されている。さらに、この仕切部材２８の上側部分を構成する上側部材２４の中央には、貫通穴２４Ａが設けられており、またこの貫通穴２４Ａを囲む形で下側方向にリング状に延びる環状リブ２４Ｂをこの上側部材２４は有する構造になっている。この上側部材２４の貫通穴２４Ａの下側部分には、貫通穴２４Ａより若干大きく形成された弁体３４Ａが、ヒンジ部分を介して開閉動可能に取付けられており、閉鎖時にはこの弁体３４Ａにより貫通穴２４Ａが完全に塞がれるようになっている。
【００３７】
従って、貫通穴２４Ａから下側に向かって弁体３４Ａが開放可能とされていて、この弁体３４Ａが当接する貫通穴２４Ａの周囲の壁面が弁座３４Ｂとされている。この為、これら弁体３４Ａ及び弁座３４Ｂにより、主液室３０側からのみ液体の流入を可能とする逆止弁３４が、構成されている。また、この上側部材２４の上部には、リング状のカバー材４０が上側部材２４の上面に固着されることで、配置されている。
【００３８】
一方、仕切部材２８の下側部分を構成する下側部材２６の外周側上部には、二段の溝状空間を外周側に有してＷ字状に形成された外周溝形成部２６Ａが設けられている。さらに、この外周溝形成部２６Ａの上側の壁部の一部が切り欠かれて第１連通部２６Ｂが形成されており、また、外周溝形成部２６Ａの上下方向中央部の壁部の一部が切り欠かれて第２連通部２６Ｃが形成されており、外周溝形成部２６Ａの下側の壁部の一部が開放されて第３連通部２６Ｄが形成されている。
【００３９】
また、図１及び図２に示すように、外周溝形成部２６Ａの上面で上側部材２４の下面と当接すると共に、下側部材２６の内周側寄りの部分に上側部材２４の環状リブ２４Ｂが当接する形で、これら上側部材２４と下側部材２６とが相互に組み合わされて、仕切部材２８が構成されており、この環状リブ２４Ｂ内の空間がシリンダ空間Ｓとされている。
【００４０】
他方、上側部材２４の環状リブ２４Ｂ内には、例えば合成樹脂等により円盤状に形成された開閉部材であるプランジャ３６が、この環状リブ２４Ｂの内壁面と摺動可能に嵌合された状態で配置されている。尚、このプランジャ３６の中央部には小さな貫通孔３６Ａが形成されており、この貫通孔３６Ａにより液体の貫通を可能としている。
【００４１】
そして、仕切部材２８の下側部分を構成するこの下側部材２６の底面の一段低く形成された底面中央部とこのプランジャ３６との間には、プランジャ３６を上方に付勢する為の金属製の弾性部材であるコイルスプリング３８が配置されている。つまり、このプランジャ３６が、コイルスプリング３８に付勢されて上方に移動したり、コイルスプリング３８の付勢力に抗して下方に移動したりすることになる。
【００４２】
また、下側部材２６の下部は外周側に突出した挟持部２６Ｅを有しており、この下側部材２６の挟持部２６Ｅが外筒金具１６の下部と底板金具１２のフランジ部１２Ａとの間に挟まれた状態とされている。この外筒金具１６の下部が底板金具１２のフランジ部１２Ａの外周部分にかしめられることで、これら底板金具１２、外筒金具１６及び仕切部材２８が相互に一体的に固着されている。
【００４３】
さらに、仕切部材２８の挟持部２６Ｅと底板金具１２のフランジ部１２Ａとの間には、弾性変形可能なゴム製の弾性膜であるダイヤフラム４２の周縁部が挟持されており、これによって、この薄肉のダイヤフラム４２が仕切部材２８と底板金具１２との間に設置されている。そして、このダイヤフラム４２と仕切部材２８の下面との間の空間が副液室３２とされており、また、ダイヤフラム４２の下側と底板金具１２の底部との間の空間が空気室４４とされている。この空気室４４は、底板金具１２に形成された空気穴１３により大気に開放されていて、ダイヤフラム４２の変形をこの空気室４４で容易にしている。
【００４４】
一方、仕切部材２８内の上側部材２４と下側部材２６との間の部分には、外周溝形成部２６Ａの内周側の壁部と環状リブ２４Ｂとで挟まれたリング状の空間部分である大径の通路が、設けられている。また、仕切部材２８を構成する上側部材２４の環状リブ２４Ｂ先端寄りの部分には、この環状リブ２４Ｂを貫通するように貫通部４６が形成されており、この貫通部４６を介して環状リブ２４Ｂ内の空間であるシリンダ空間Ｓ内と上記の大径の通路との間が繋がっている。
【００４５】
さらに、この上側部材２４には、主液室３０と上記の大径の通路との間を繋ぐ第１開口部２４Ｃが形成されており、コイルスプリング３８の内周側に対応する下側部材２６の箇所には、シリンダ空間Ｓと副液室３２との間を繋ぐ第２開口部２６Ｆが形成されている。
【００４６】
以上より、第１開口部２４Ｃを介して主液室３０に繋がり、第２開口部２６Ｆを介して副液室３２に繋がると共に、環状リブ２４Ｂを貫通する貫通部４６により連通された空間が、アイドルオリフィス５２とされており、このアイドルオリフィス５２がアイドル振動吸収用の制限通路となっている。
【００４７】
他方、図１及び図２に示すように、外周溝形成部２６Ａの二段の溝状空間が仕切部材２８の周方向に沿って、仕切部材２８の外周面にそれぞれ形成されており、これら二段の溝状空間が前述の第２連通部２６Ｃで相互に繋がった構造となっている。そして、この外周溝形成部２６Ａの溝状空間と薄肉ゴム層１８Ａの内周面とで形成された通路がシェイク振動吸収用の制限通路となるシェイクオリフィス５４とされている。このシェイクオリフィス５４の一端側は、第１連通部２６Ｂ及び上側部材２４の開放部分を介して主液室３０に連結されており、このシェイクオリフィス５４の他端側は、第３連通部２６Ｄを介して副液室３２に連結されている。
【００４８】
以上より、本実施の形態に係る防振装置１０は、アイドルオリフィス５２及びシェイクオリフィス５４を介して、主液室３０と副液室３２とがそれぞれ連通されることになる。但し、アイドルオリフィス５２は、シリンダ空間Ｓ内に摺動可能に嵌合されるプランジャ３６が下降した場合に貫通部４６が塞がれて、閉鎖されることになる。従って、図１に示すように、プランジャ３６が上昇してアイドルオリフィス５２が開放される位置と、図２に示すように、プランジャ３６が下降してアイドルオリフィス５２が閉鎖される位置との間で、プランジャ３６が移動してプランジャ３６の位置が切り換えられることで、アイドルオリフィス５２が開閉されることになる。
【００４９】
尚、本実施の形態では、アイドルオリフィス５２の通路長さよりシェイクオリフィス５４の通路長さの方が長く、アイドルオリフィス５２の通路断面積よりシェイクオリフィス５４の通路断面積の方が細くなっている。つまり、オリフィスの長さや断面積により制限通路での液柱共振周波数が決定されるので、上記の様な相違が生じることとなる。
【００５０】
次に、本実施の形態に係る防振装置１０の作用を説明する。
頂板金具２０に搭載されるエンジンが作動すると、エンジンの振動が頂板金具２０を介して弾性体１８に伝達される。弾性体１８は吸振主体として作用し、弾性体１８の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収し、車体側に振動が伝達され難くなる。
【００５１】
さらに、この弾性体１８の変形に伴って、隔壁の一部が弾性体１８により形成される主液室３０の内容積が変化し、この主液室３０と副液室３２との間を連通する２つのオリフィス５２、５４内の液体に圧力変化が生じる。この為、副液室３２の隔壁の一部を変形可能に形成するダイヤフラム４２が変形することで、副液室３２が拡縮し、主液室３０とこの副液室３２との間のオリフィス５２、５４内の液体が流動する。
【００５２】
一方、これら２つのオリフィス５２、５４の内の少なくともアイドルオリフィス５２が、主液室３０と副液室３２の間を仕切るように配置された仕切部材２８内に、形成されているだけでなく、このアイドルオリフィス５２の一部を含むシリンダ空間Ｓ内に往復動可能にプランジャ３６が配置されている。そして、主液室３０とこのプランジャ３６との間に配置される逆止弁３４が、主液室３０からプランジャ３６側へのみ液体を流動させ、また、この逆止弁３４側に向かってコイルスプリング３８がこのプランジャ３６を付勢している。
【００５３】
従って、防振装置１０に振動が加わるのに伴って生じる弾性体１８の変形により、液体が封入された主液室３０が拡縮して内容積が変化すると共に、主液室３０の内容積の変化に伴って生じる液圧変動によりプランジャ３６がシリンダ空間Ｓ内を上下方向に往復動して、貫通部４６を開放及び閉鎖することで、アイドルオリフィス５２を開閉動することになる。
【００５４】
この結果、エンジン側からの振動が伝達されると、弾性体１８の弾性変形だけでなく、主液室３０と副液室３２との間を繋ぐオリフィス５２、５４内の液体の流動の粘性抵抗及び液柱共振等に基づく減衰作用によっても振動が減衰されて、車体側に振動が伝達され難くなる。さらに、常時開放されているシェイクオリフィス５４の他に、プランジャ３６の上下動により開閉されるアイドルオリフィス５２を有する結果として、以下のように作用する。
【００５５】
以下に、本実施の形態に係る防振装置１０の具体的な動作を説明する。
例えば車両が停止すると、エンジンがアイドルモードであるアイドリング運転となって振動の周波数が高く振幅が小さいアイドル振動（２０〜４０Ｈｚ）が生じ、防振装置１０にこの振動が加わる。この際、主液室３０の液圧変動により生じる力よりも、プランジャ３６を逆止弁３４側に向かって付勢するコイルスプリング３８の予圧縮荷重の方が大きい為、図１に示すように逆止弁３４は閉じた状態となり、コイルスプリング３８によりプランジャ３６が押し上げられて、このプランジャ３６がシリンダ空間Ｓ内の上方位置に静止した形となっている。
【００５６】
そして、プランジャ３６がシリンダ空間Ｓ内の上方で静止し、貫通部４６が開かれるのに伴って、貫通部４６及び第２開口部２６Ｆを通過した液体がこのシリンダ空間Ｓ内で流動可能とされて、アイドルオリフィス５２を開放する開放状態となる。この為、アイドルオリフィス５２を介して主液室３０と副液室３２とが連通され、液体がアイドルオリフィス５２を行き来することができるようになる結果、アイドルオリフィス５２内で液体が液柱共振等して防振装置１０の動ばね定数が低減され、アイドル振動が吸収される。
【００５７】
また、本実施の形態では、この第２開口部２６Ｆがコイルスプリング３８の内周部分に位置していることから、液体の流路をコイルスプリング３８の内周部分に配置できることなる。尚、このアイドルオリフィス５２が開放された状態では、主液室３０内からアイドルオリフィス５２及びシェイクオリフィス５４にそれぞれ液体が流入するが、アイドルオリフィス５２はシェイクオリフィス５４に比べて太く且つ短い為、液体の大部分はアイドルオリフィス５２を介して主液室３０と副液室３２との間を流動することになる。
【００５８】
一方、例えば車両走行時に、突起の乗り越し等でアイドル振動よりも比較的大きな振動入力があると、エンジンは重量とエンジンマウントの支持ばねで決定される周波数の強制振動（シェイク振動：１５Ｈｚ未満）を励起され、防振装置１０にこの振動が加わる。これにより、主液室３０の液圧変動により生じる力も大きくなってコイルスプリング３８の予圧縮荷重より大きくなる為、弁体３４Ａが下側にヒンジ部分廻りに開くのに伴って、液体が主液室３０から流入し、この液体に押されてプランジャ３６が、図２に示すようにコイルスプリング３８の付勢力に抗しつつコイルスプリング３８側である下方に移動され、主液室３０の液圧変動の最大値とコイルスプリング３８の付勢力とが釣り合う位置で、静止する。
【００５９】
さらに、プランジャ３６の外周部分によって貫通部４６が塞がれて、アイドルオリフィス５２の一部が確実に遮断されるアイドルオリフィス５２の閉鎖状態となり、シェイクオリフィス５４のみで主液室３０と副液室３２との間が連通される。この結果、シェイクオリフィス５４内を液体が積極的に行き来して通過抵抗を受け、または液柱共振することによって、シェイク振動が吸収される。
【００６０】
この後、防振装置１０に入力される振動の振幅が再び小さくなると、弁体３４Ａが閉じられると共に、プランジャ３６を貫通する貫通孔３６Ａや環状リブ２４Ｂとプランジャ３６との間の隙間を液体が流れて、プランジャ３６は再び図１に示すようなシリンダ空間Ｓ内の上方の位置に戻ることになる。
【００６１】
以上より本実施の形態に係る防振装置１０では、プランジャ３６により開閉されるアイドルオリフィス５２の他に、アイドルオリフィス５２よりも細く且つ長く形成されたシェイクオリフィス５４を設け、アイドルオリフィス５２では低減できない振幅が大きく且つ低周波数の振動をこのシェイクオリフィス５４で低減し得るようにした。従って、アイドルオリフィス５２では低減できないような振幅及び周波数の振動であっても、シェイクオリフィス５４内における液体の液柱共振や粘性抵抗等によって、振動が低減されるようになる。
【００６２】
つまり、車両の走行時と停止時とでは、相互にエンジンの発生する振動の振幅や周波数が異なるが、アクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラ等が無くとも、２つのオリフィス５２、５４が切り換えられて、振幅や周波数の相違に対応して防振装置１０の特性を変化させ、幅広い振幅や周波数の範囲に渡って振動を吸収することができるようになる。
従って、本実施の形態に係る防振装置１０によれば、防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となった。
【００６３】
さらに、本実施の形態によれば、主液室３０と副液室３２とを隔離して仕切る仕切部材２８内に、アイドルオリフィス５２が形成されると共にプランジャ３６が配置される結果として、これらアイドルオリフィス５２やプランジャ３６を配置する為の余計な空間が不要となって、防振装置１０の小型化が図れることになる。
【００６４】
また、弾性部材を金属製のスプリングの内でもコイルスプリング３８としたことで、永続的に弾性係数を一定にして、防振装置１０の耐久性が向上するだけでなく、液体の流路をコイルスプリング３８の内周部分に配置でき、防振装置１０の一層の小型化が図れることになる。
【００６５】
次に、本発明に係る防振装置の第２の実施の形態を図３から図１０に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。
本実施の形態を表す図３及び図４に示すように、円筒状であって上端部に外周側に広がるフランジ部１１２Ａを有した第１の取付部材である下部外筒金具１１２が、防振装置１１０の下部側を形成しており、この下部外筒金具１１２の図示しない車体への連結を介してこの防振装置１１０が車体に固着されるようになっている。そして、この下部外筒金具１１２の上部には、円筒状であって上側が若干小径とされる形に形成された上部外筒金具１１６が配置されている。
【００６６】
この上部外筒金具１１６の内周面には、円筒形状をしたゴム製の弾性体１１８の下部側を形成する薄肉ゴム層１１８Ａが加硫接着されており、また、この弾性体１１８の上部側中央部は、第２の取付部材となる頂部金具１２０に加硫接着されている。そして、この頂部金具１２０の中央部には、エンジンの連結用として用いられる図示しないボルトがねじ止められる雌ねじ１２０Ａが形成されている。
【００６７】
弾性体１１８の下部であって弾性体１１８と空間を挟んだ位置には、下部外筒金具１１２と上部外筒金具１１６との間のかしめ部分に外周部分が挟まれる形で、下部外筒金具１１２及び上部外筒金具１１６の内側に仕切部材１２８が配置されていて、これら弾性体１１８及び仕切部材１２８で区画された空間が主液室１３０を構成しており、例えば水、オイル、エチレングリコール等の液体が封入されている。従って、液体が封入された主液室１３０の隔壁がこれら弾性体１１８及び仕切部材１２８により構成されることになる。
【００６８】
尚、この仕切部材１２８は、それぞれ合成樹脂或いはアルミニウム等の金属などで円板状に形成された上側部材１２４及び下側部材１２６を相互に組み合わせて、構成されている。つまり、上側部材１２４が仕切部材１２８の上側部分を構成し、下側部材１２６が仕切部材１２８の下側部分を構成していることになる。これら上側部材１２４及び下側部材１２６の外周寄りの部分は、それぞれリング状に上側に突出しており、この上側に突出した外周寄りの部分の内側に対応する上側部材１２４と下側部材１２６との間の内周寄りの部分には、隙間が形成されている。
【００６９】
さらに、図９に示すように、この上側部材１２４の内周寄りの部分には、貫通穴１２４Ａが上側部材１２４の中心廻りに円環状に複数設けられている。またこの下側部材１２６の内周寄りの部分には、貫通穴１２６Ａが下側部材１２６の中心廻りに円環状に複数設けられており、この下側部材１２６のこれら複数の貫通穴１２６Ａの中心には中央孔１２６Ｂが設けられている。
【００７０】
上側部材１２４と下側部材１２６との間の内周寄りの部分の隙間内には、ゴム材或いは合成樹脂材等の弾性材料により円板状に構成された弁体１３４Ａが、配置されている。つまり、この弁体１３４の下面側中央部には、下側に突出する突部１３５が設けられており、この突部１３５が下側部材１２６の中央に設けられた中央孔１２６Ｂに嵌まり込んで弁体１３４が支持されている。尚、この弁体１３４は図１０に示す自由な状態において、上側の中央部寄りの部分を若干凹ませた形状の円盤状に形成されている。
【００７１】
この弁体１３４の厚みは、上側部材１２４と下側部材１２６の間との隙間より若干小さくされているものの、防振装置１１０の組み立て時において、この弁体１３４に適当な予圧が加えられるので、図３及び図４においてこの弁体１３４の上面が、上側部材１２４の面に押しつけられて、ほぼ平面になるように弁体１３４は変形されている。
【００７２】
また、弁体１３４の外周端よりも上側部材１２４の複数の貫通穴１２４Ａの外周部分は小さく形成されていて、弁体１３４Ａの図３から図５に示す貫通穴１２４Ａの閉鎖時には、この弁体１３４Ａにより貫通穴１２４Ａが下から完全に塞がれるようになっている。この一方、弁体１３４の外周端よりも下側部材１２６の複数の貫通穴１２６Ａの外周部分は大きく形成されていて、これに伴って、図６から図８に示すように弁体１３４が変形した状態でも完全に塞がれることはない。
【００７３】
従って、図８に示すように、液圧Ｐが上側から加わった場合には、弁体１３４Ａの外周寄り部分が下側に向かって弾性変形することで、貫通穴１２４Ａが開放されて液体が矢印のように流れる。また、図５に示すように、液圧Ｐが下側から加わった場合には、弁体１３４Ａの外周端が貫通穴１２４Ａの周囲の壁面にこの液圧Ｐで強く当接することで、貫通穴１２４Ａが確実に閉鎖されるようになる。つまり、この弁体１３４Ａが当接する貫通穴１２４Ａの周囲の壁面が弁座１３４Ｂとされている。以上より、これら弁体１３４Ａ及び弁座１３４Ｂにより、主液室１３０側からのみ液体の流入を可能とし、且つ作動がより確実で構造が単純な逆止弁１３４が、構成される。
【００７４】
また、図３から図９に示すように、この下側部材１２６の下部には、底面を有する形の円筒状に形成されたオリフィス形成材１２２が配置されている。そして、下側部材１２６のリング状に上側に突出した部分に内壁面が嵌まり込むような大きさに、このオリフィス形成材１２２はなっていて、このオリフィス形成材１２２内の空間がシリンダ空間Ｓとされている。
【００７５】
他方、オリフィス形成材１２２内には、例えば金属材料等により上面が塞がれた形の円筒状に形成された開閉部材であるプランジャ１３６が、このオリフィス形成材１２２の内壁面と摺動可能に嵌合された状態で、配置されている。尚、このプランジャ１３６の中央部には小さな貫通孔１３６Ａが形成されており、この貫通孔１３６Ａにより液体の貫通を可能としている。
【００７６】
そして、このオリフィス形成材１２２の底面とこのプランジャ１３６の頂面との間には、プランジャ１３６を上方に付勢する為の金属製の弾性部材であるコイルスプリング１３８が配置されている。つまり、このプランジャ１３６が、コイルスプリング１３８に付勢されて上方に移動したり、コイルスプリング１３８の付勢力に抗して下方に移動したりすることになる。
【００７７】
但し、このコイルスプリング１３８は、図３及び図４における上側が大径で下側が小径となった螺旋状に形成されている。この為、このコイルスプリング１３８が圧縮された場合でも、コイルスプリング１３８の線材同士が接触しなくなる。この結果として、小さい空間内にこのコイルスプリング１３８を内蔵可能としつつ、線材同士が接触してコイルスプリング１３８のばね定数が非線形的に高くなってしまう虞が無くなる。
【００７８】
また、オリフィス形成材１２２の上部には、外周側にフランジ状に突出した挟持部１２２Ａが形成されており、この挟持部１２２Ａが、上部外筒金具１１６の下部と下部外筒金具１１２の上部との間のかしめ部分に仕切部材１２８の外周部分と共に挟まれた状態とされている。これにより、これら下部外筒金具１１２、上部外筒金具１１６、オリフィス形成材１２２及び仕切部材１２８が相互に一体的に固着されている。
【００７９】
さらに、下部外筒金具１１２の内外周面には薄くゴム材が加硫接着されており、弾性変形可能なゴム製の弾性膜であるダイヤフラム１４２の周縁部がこの下部外筒金具１１２に加硫接着されたゴム材の下部に繋がっている。これに伴って、この薄肉のダイヤフラム１４２が下部外筒金具１１２の下部に設置されることになり、このダイヤフラム１４２とオリフィス形成材１２２の下面との間の空間が副液室１３２とされている。尚、このダイヤフラム１４２の下部は大気に開放されていて、ダイヤフラム１４２の変形を容易にしている。
【００８０】
一方、下側部材１２６のリング状に上側に突出した部分とオリフィス形成材１２２の上面との間には、リング状の空間部分である上部通路が、設けられている。また、オリフィス形成材１２２の下部寄りの部分には、オリフィス形成材１２２の外周に沿って延びる溝部１２２Ｂが形成されており、下部外筒金具１１２の内周面に接着されたゴム材によりこの溝部１２２Ｂの解放部分が塞がれて、円弧状の下部通路となっている。
【００８１】
そして、オリフィス形成材１２２の上面には、図９に示す仕切壁１２３が設けられており、上部通路はこの仕切壁１２３により仕切られている。この仕切壁１２３により仕切られた上部通路の一端の図９における左隣の位置に対応する上側部材１２４及び下側部材１２６の部分には、主液室１３０と上記の上部通路との間を繋ぐ第１開口部１４０が図４及び図９に示すように形成されている。
【００８２】
この上部通路の一端に対応するオリフィス形成材１２２の部分には、溝部１２２Ｂとの間を繋ぐ第１連通穴１２２Ｃが図４及び図９に示すように設けられており、また、この溝部１２２Ｂの底面をオリフィス形成材１２２の内周側に向かって貫通するように、貫通部１４６がオリフィス形成材１２２に形成されている。
【００８３】
この結果、この下部通路及び貫通部１４６等を介して、上記の上部通路とオリフィス形成材１２２内の空間であるシリンダ空間Ｓとの間が繋がっていることになる。さらに、コイルスプリング１３８の底部外周部分に対応するオリフィス形成材１２２の箇所には、シリンダ空間Ｓと副液室１３２との間を繋ぐ第２開口部１２２Ｅが形成されている。
【００８４】
従って、第１開口部１４０を介して主液室１３０に繋がり、第２開口部１２２Ｅを介して副液室１３２に繋がると共に、オリフィス形成材１２２を貫通する第１連通穴１２２Ｃ、貫通部１４６及び溝部１２２Ｂにより連通された空間が、アイドルオリフィス１５２とされており、このアイドルオリフィス１５２がアイドル振動吸収用の制限通路となっている。
【００８５】
他方、図６及び図９に示すように、仕切壁１２３により仕切られた上部通路の他端に対応するオリフィス形成材１２２の部分には、副液室１３２との間を繋ぐ第２連通穴１２２Ｄが設けられている。従って、第１開口部１４０を介して主液室１３０に繋がり、上部通路をほぼ一周した後に第２連通穴１２２Ｄを介して副液室１３２に繋がる形に形成された通路がシェイクオリフィス１５４とされており、このシェイクオリフィス１５４がシェイク振動吸収用の制限通路となっている。
【００８６】
以上より、本実施の形態に係る防振装置１１０は、アイドルオリフィス１５２及びシェイクオリフィス１５４を介して、主液室１３０と副液室１３２とがそれぞれ連通されることになる。但し、アイドルオリフィス１５２は、シリンダ空間Ｓ内に摺動可能に嵌合されるプランジャ１３６が下降した場合に貫通部１４６が塞がれて、閉鎖されることになる。
【００８７】
従って、図３から図５に示すように、プランジャ１３６が上昇してアイドルオリフィス１５２が開放される位置と、図６から図８に示すように、プランジャ１３６が下降してアイドルオリフィス１５２が閉鎖される位置との間で、プランジャ１３６が移動してプランジャ１３６の位置が切り換えられることで、アイドルオリフィス１５２が開閉されることになる。
【００８８】
次に、本実施の形態に係る防振装置１１０の作用を説明する。
頂部金具１２０に搭載されるエンジンが作動すると、エンジンの振動が頂部金具１２０を介して弾性体１１８に伝達される。弾性体１１８は吸振主体として作用し、弾性体１１８の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収し、車体側に振動が伝達され難くなる。
【００８９】
さらに、この弾性体１１８の変形に伴って、隔壁の一部が弾性体１１８により形成される主液室１３０の内容積が変化し、この主液室１３０と副液室１３２との間を連通する２つのオリフィス１５２、１５４内の液体に圧力変化が生じる。この為、副液室１３２の隔壁の一部を変形可能に形成するダイヤフラム１４２が変形することで、副液室１３２が拡縮し、主液室１３０とこの副液室１３２との間のオリフィス１５２、１５４内の液体が流動する。
【００９０】
一方、これら２つのオリフィス１５２、１５４の内の少なくともアイドルオリフィス１５２が、主液室１３０と副液室１３２の間を仕切るように配置された仕切部材１２８及びオリフィス形成材１２２により、形成されているだけでなく、このアイドルオリフィス１５２の一部を含むシリンダ空間Ｓ内に、往復動可能にプランジャ１３６が配置されている。そして、主液室１３０とこのプランジャ１３６との間に配置される逆止弁１３４が、主液室１３０からプランジャ１３６側へのみ液体を流動させ、また、この逆止弁１３４側に向かってコイルスプリング１３８がこのプランジャ１３６を付勢している。
【００９１】
従って、防振装置１１０に振動が加わるのに伴って生じる弾性体１１８の変形により、液体が封入された主液室１３０が拡縮して内容積が変化すると共に、主液室１３０の内容積の変化に伴って生じる液圧変動によりプランジャ１３６がシリンダ空間Ｓ内を上下方向に往復動して、貫通部１４６を開放及び閉鎖することで、アイドルオリフィス１５２を開閉動することになる。
【００９２】
この結果、エンジン側からの振動が伝達されると、弾性体１１８の弾性変形だけでなく、主液室１３０と副液室１３２との間を繋ぐオリフィス１５２、１５４内の液体の流動の粘性抵抗及び液柱共振等に基づく減衰作用によっても振動が減衰されて、車体側に振動が伝達され難くなる。さらに、常時開放されているシェイクオリフィス１５４の他に、プランジャ１３６の上下動により開閉されるアイドルオリフィス１５２を有する結果として、以下のように作用する。
【００９３】
以下に、本実施の形態に係る防振装置１１０の具体的な動作を説明する。
例えば、防振装置１１０にアイドル振動が加わった場合には、主液室１３０の液圧変動により生じる力よりも、プランジャ１３６を逆止弁１３４側に向かって付勢するコイルスプリング１３８の予圧縮荷重の方が大きい為、図３及び図４に示すように逆止弁１３４は閉じた状態となる。これに伴って、コイルスプリング１３８によりプランジャ１３６が押し上げられて、このプランジャ１３６がシリンダ空間Ｓ内の上方位置に静止した形となっている。
【００９４】
そして、プランジャ１３６がシリンダ空間Ｓ内の上方で静止し、貫通部１４６が開かれるのに伴って、貫通部１４６及び第２開口部１２２Ｅを通過した液体がこのシリンダ空間Ｓ内で流動可能とされて、アイドルオリフィス１５２を開放する開放状態となる。この為、アイドルオリフィス１５２を介して主液室１３０と副液室１３２とが連通され、液体がアイドルオリフィス１５２を行き来することができるようになる。そして、この結果、アイドルオリフィス１５２内で液体が液柱共振等して防振装置１１０の動ばね定数が低減され、アイドル振動が吸収される。
【００９５】
一方、防振装置１１０にシェイク振動が加わった場合には、主液室１３０の液圧変動により生じる力も大きくなってコイルスプリング１３８の予圧縮荷重より大きくなる為、弁体１３４Ａの外周側が弾性変形するのに伴って、液体が主液室１３０から流入する。そして、この液体に押されてプランジャ１３６が、図６及び図７に示すようにコイルスプリング１３８の付勢力に抗しつつコイルスプリング１３８側である下方に移動され、オリフィス形成材１２２の底面に当接してプランジャ１３６は静止する。
【００９６】
従って、プランジャ１３６の外周部分によって貫通部１４６が塞がれて、アイドルオリフィス１５２の一部が確実に遮断されるアイドルオリフィス１５２の閉鎖状態となり、シェイクオリフィス１５４のみで主液室１３０と副液室１３２との間が連通される。この結果、シェイクオリフィス１５４内を液体が積極的に行き来して通過抵抗を受け、または液柱共振することによって、シェイク振動が吸収される。
【００９７】
この後、防振装置１１０に入力される振動の振幅が再び小さくなると、弁体１３４Ａが閉じられると共に、プランジャ１３６を貫通する貫通孔１３６Ａやオリフィス形成材１２２の内周面とプランジャ１３６との間の隙間を液体が流れて、プランジャ１３６は再び図３及び図４に示すようなシリンダ空間Ｓ内の上方の位置に戻ることになる。
【００９８】
一方、本実施の形態では、図１０に示すように、主液室１３０と対向する面が凹状とされつつ弾性材料により弁体１３４が形成されており、主液室１３０と対向する弁体１３４の面を弁座１３４Ｂに押しつけるように、主液室１３０側に向かって予圧を加えた状態で弁体１３４が上側部材１２４と下側部材１２６との間に配置されている。
【００９９】
つまり、本実施の形態の逆止弁１３４は、単に弾性材料で形成された弁体１３４の弾性を利用しただけの簡易な構造とされている為、必要時に確実に逆止弁１３４が開閉可能となるだけでなく、逆止弁１３４の耐久性及び防振装置１１０の量産性が高くなる。これに伴って本実施の形態では、確実に弾性変形する弁体１３４が低コストで得られるように、弁体１３４を形成する弾性材料がゴム材或いは合成樹脂材とされている。
【０１００】
以上より、本実施の形態に係る防振装置１１０でも、第１の実施の形態と同様に、プランジャ１３６により開閉されるアイドルオリフィス１５２及び、このアイドルオリフィス１５２では低減できない振幅が大きく且つ低周波数の振動を低減し得るシェイクオリフィス１５４が設けられた構造とされていて、第１の実施の形態と同様に、防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となる。
【０１０１】
次に、本発明に係る防振装置の第３の実施の形態を図１１に示し、この図に基づき本実施の形態を説明する。尚、第２の実施の形態で説明した部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図１１に示すように、本実施の形態も第２の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、本実施の形態の主液室１３０の内壁を形成する薄肉ゴム層１１８Ａの内周面には、金属製であってリング状に形成された支持リング１６２が嵌合されており、ゴム材により膜状に形成された膜部材１６４の外周部分がこの支持リング１６２に加硫接着された構造となっている。この為、本実施の形態では、この膜部材１６４が主液室１３０を上下に区画した形になっている。
【０１０２】
つまり、この膜部材１６４が無ければ、弾性体１１８が経時劣化したときに、弾性体１１８のゴムかす等の異物Ｅが液体中に混入するので、逆止弁１３４及びプランジャ１３６等からなるアイドルオリフィス１５２の開閉機構にこの異物Ｅが入り込むことが考えられた。これに伴い、プランジャ１３６の上下動をこの異物Ｅが阻害して、走行条件によるアイドルオリフィス１５２の開閉動を困難にする虞があった。
【０１０３】
これに対して、以上のような膜部材１６４の存在により、主液室１３０が上下に区画されるので、主液室１３０の下部側に位置するアイドルオリフィス１５２の開閉機構に、ゴムかす等の異物Ｅが混入するのを確実に防ぐことができ、アイドルオリフィス１５２を長期間確実に開閉可能となる。
【０１０４】
次に、本発明に係る防振装置の第４の実施の形態を図１２及び図１３に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。尚、第２の実施の形態で説明した部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図１２及び図１３に示すように、本実施の形態に係る防振装置１１０も第２の実施の形態とほぼ同様の構造とされ、主液室１３０と副液室１３２との間を連通するアイドルオリフィス１５２の一部を含むシリンダ空間Ｓ内に、プランジャ１３６が往復動可能に配置された構造を有している。
【０１０５】
但し、本実施の形態では、自由な状態において下側の中央部寄りの部分を若干凹ませた形状の円盤状に、弁体１３４が形成されている。この為、逆止弁１３４の向きが第２の実施の形態と逆に配置された構造になる。そして、第２の実施の形態と同様に、防振装置１１０の組み立て時において、この弁体１３４に適当な予圧が加えられるので、図１２においてこの弁体１３４の下面が、下側部材１２６の面に押しつけられて、ほぼ平面になるように弁体１３４は変形されている。
【０１０６】
さらに、本実施の形態では、弁体１３４の外周端よりも下側部材１２６の複数の貫通穴１２６Ａの外周部分は小さく形成されていて、弁体１３４Ａの図１２に示す閉鎖時には、この弁体１３４Ａにより貫通穴１２６Ａが上から完全に塞がれるようになっている。この一方、弁体１３４の外周端よりも上側部材１２４の複数の貫通穴１２４Ａの外周部分は大きく形成されており、これに伴って図１３に示すように弁体１３４が変形した状態でも、貫通穴１２４Ａが完全に塞がれることはない。以上より、プランジャ１３６側から主液室１３０へのみ液体を逆止弁１３４が流動させるような構造に、本実施の形態はなっている。
【０１０７】
但し、この弁体１３４の下面側中央部には、下側に突出する突部１３５が第２の実施の形態よりも長めに形成されるように設けられており、この突部１３５が下側部材１２６の中央に設けられた中央孔１２６Ｂに嵌まり込むだけでなく、この中央孔１２６Ｂから先端部分が下方に突出した形となっている。
【０１０８】
一方、本実施の形態では、プランジャ１３６を第２の実施の形態と逆の向きに配置するだけでなく、コイルスプリング１３８を逆止弁１３４とプランジャ１３６との間に配置するような構造になっている。従って、コイルスプリング１３８がこの逆止弁１３４から離れる方向に向かって、このプランジャ１３６を付勢するように、本実施の形態ではなっている。
【０１０９】
さらに、本実施の形態も、オリフィス形成材１２２に設けられた溝部１２２Ｂの底面をオリフィス形成材１２２の内周側に向かって貫通するように、オリフィス形成材１２２に貫通部１４６が形成されているが、この貫通部１４６は第２の実施の形態よりもオリフィス形成材１２２の上側寄りの位置に配置されている。
【０１１０】
従って、本実施の形態では、主液室１３０とプランジャ１３６との間に配置される逆止弁１３４が、プランジャ１３６側から主液室１３０へのみ液体を流動させ、またこの逆止弁１３４から離れる方向に向かって、コイルスプリング１３８がこのプランジャ１３６を付勢した構造となっている。そして、弾性材料により形成される弁体１３４Ａ及び弁座１３４Ｂにより、この逆止弁１３４が構成されており、弁体１３４Ａへのプランジャ１３６の接近時に、弁体１３４Ａと対向するプランジャ１３６の部分に設けられた当接部１３６Ｂにより、弁体１３４Ａの突部１３５と当接するようになっている。
【０１１１】
以上より、本実施の形態では、防振装置１１０に加わる振動入力の振幅が小さく圧力変動が小さいアイドル振動が加わった場合、図１２に示すように、プランジャ１３６はコイルスプリング１３８により付勢されて副液室１３２側寄りで静止して、接触音が発生しないようになる。そしてこれに伴って、貫通部１４６が開かれてアイドルオリフィス１５２が開放されるようになる。
【０１１２】
この一方、防振装置１１０に加わる振動入力の振幅が大きくなった場合、図１３に示すように、逆止弁１３４の作用でプランジャ１３６側の液体が主液室１３０に排出されてプランジャ１３６が主液室１３０側に移動し、貫通部１４６をプランジャ１３６が塞ぐことにより、アイドルオリフィス１５２が閉鎖されてシェイクモードに移行する。その際、プランジャ１３６の当接部１３６Ｂが、弾性材料により形成された弁体１３４Ａの突部１３５に接触することで、プランジャ１３６の当たり音を軽減することができる。
【０１１３】
そして、本実施の形態のように、当接部１３６Ｂが弁体１３４Ａに向かって突出した形状とされることで、一層確実にプランジャ１３６が弁体１３４Ａに当接するようになる。尚、本実施の形態では、プランジャ１３６の中央部に当接部１３６Ｂが設けられた関係から、貫通孔１３６Ａは第２開口部１２２Ｅと対向する部分に配置されている。
【０１１４】
以上の結果として、本実施の形態に係る防振装置１１０も、第１の実施の形態と同様に、アクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラ等が無くとも、オリフィスを切り換えて従来の防振装置１１０と同様に幅広い振動の低減が可能となる。この為、本実施の形態によっても、防振装置１１０の防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となり、これに伴ってプランジャ１３６の接触音の防止が図られるようになる。
【０１１５】
尚、上記実施の形態において、振動発生部であるエンジン側に頂板金具２０或いは頂部金具１２０が連結され、振動受け部である車体側に底板金具１２或いは下部外筒金具１１２が連結される構成とされたが、この逆の構成としてもよい。
【０１１６】
また、上記第２実施の形態から第４実施の形態では、逆止弁を構成する弁体が、自由な状態において片面の中央部寄りの部分を若干凹ませた形状に形成されているが、この替わりにこの弁体を平らな形状とすると共に、弁体が当接する側の金具である例えば上側部材の形状を主液室側に凸状となるように形成し、防振装置の組み立て時に、弁体に適当な予圧を加えるようにしても良い。
【０１１７】
また、上記実施の形態において、自動車のエンジン等の防振を目的としたが、本発明の防振装置は他の用途にも用いられることはいうまでもなく、また、形状等も実施の形態の構造のものに限定されるものではなく、他の構造の防振装置にも適用可能である。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の防振装置は上記構成としたので、製造コストを低減し得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】
【図１】本発明に係る防振装置の第１の実施の形態の断面図であって、アイドルモード時を示す図である。
【図２】本発明に係る防振装置の第１の実施の形態の断面図であって、シェイクモード時を示す図である。
【図３】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態の断面図であって、アイドルモード時を示す図である。
【図４】図３の４−４矢視線断面図である。
【図５】図３の要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態の断面図であって、シェイクモード時を示す図である。
【図７】図６の７−７矢視線断面図である。
【図８】図６の要部拡大断面図である。
【図９】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態に用いられる上側部材、下側部材及びオリフィス形成材等の分解斜視図である。
【図１０】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態に用いられる弁体の自由な状態における断面図である。
【図１１】本発明に係る防振装置の第３の実施の形態の断面図であって、アイドルモード時を示す図である。
【図１２】本発明に係る防振装置の第４の実施の形態の断面図であって、アイドルモード時を示す図である。
【図１３】本発明に係る防振装置の第４の実施の形態の断面図であって、シェイクモード時を示す図である。
【符号の説明】
１０ 防振装置
１２ 底板金具（第１の取付部材）
１８ 弾性体
２０ 頂板金具（第２の取付部材）
２８ 仕切部材
３０ 主液室
３２ 副液室
３４ 逆止弁
３６ プランジャ（開閉部材）
３８ コイルスプリング（弾性部材）
５２ アイドルオリフィス
５４ シェイクオリフィス
１１０ 防振装置
１１２ 下部外筒金具（第１の取付部材）
１１８ 弾性体
１２０ 頂部金具（第２の取付部材）
１２８ 仕切部材
１３０ 主液室
１３２ 副液室
１３４ 逆止弁
１３４Ａ 弁体
１３４Ｂ 弁座
１３６ プランジャ（開閉部材）
１３６Ｂ 当接部
１３８ コイルスプリング（弾性部材）
１５２ アイドルオリフィス
１５４ シェイクオリフィス
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動を発生する部材からの振動の伝達を防止する防振装置に係り、特に、自動車のエンジンマウントやブッシュ等に適用可能な流体封入式の防振装置に採用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両の振動発生部となるエンジンと振動受け部となる車体との間には、エンジンマウントとしての防振装置が配設されていて、エンジンが発生する振動をこの防振装置が吸収し、車体側に伝達されるのを阻止するような構造となっている。
【０００３】
そして、この種の防振装置の一例として、幅広い周波数の振動に対応すべく、液体が封入され且つ液体の通路であるオリフィスの切り換えを可能とした構造の制御マウントとしての防振装置が、従来より知られている。
つまり、この防振装置には、複数のオリフィス間で通路を切り替える為の電気的なアクチュエータ若しくは電磁バルブ等が必要なだけでなく、これらアクチュエータや電磁バルブ等を車両の走行条件に基づいて動作させ、オリフィスを切り替えさせるコントローラが構造上、必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらアクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラは、比較的高価なものである為、これらの部材は防振装置の製造コストを増大させる要因となっていた。
本発明は上記事実を考慮し、製造コストを低減し得る防振装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１による防振装置は、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、
振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第２の取付部材と、
これら取付部材間に配置されて弾性変形し得る弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成され且つ液体が封入される副液室と、
主液室と副液室との間を連通するオリフィスと、
オリフィスの一部を含む空間内に往復動可能に配置され且つ往復動によりオリフィスを開閉する開閉部材と、
主液室と開閉部材との間に配置され且つ、主液室から開閉部材側へのみ液体を流動させ得る逆止弁と、
開閉部材を逆止弁側に向かって付勢する弾性部材と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１に係る防振装置の作用を以下に説明する。
一対の取付部材の内の何れか一方に連結された振動発生部側から振動が伝達されると、この取付部材が変位するのに伴って、一対の取付部材間に配置される弾性体が弾性変形し、この弾性体の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収し、振動が低減される。つまり、弾性体の変形によって振動が吸収されることで、他方の取付部材に連結された振動受け部側に振動が伝達され難くなる。
【０００７】
一方、本請求項では、隔壁の一部が弾性体により形成されて液体が封入された主液室と、隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成されて同じく液体が封入される副液室との間が、オリフィスにより連通されている。さらに、このオリフィスの一部を含む空間内に往復動可能に開閉部材が配置されており、主液室とこの開閉部材との間に配置される逆止弁が、主液室から開閉部材側へのみ液体を流動させ、また、この逆止弁側に向かって弾性部材がこの開閉部材を付勢している。
【０００８】
従って、防振装置に振動が加わるのに伴って生じる弾性体の変形によって、液体が封入された主液室が拡縮して内容積が変化すると共に、主液室の内容積の変化に伴って生じる液圧変動により開閉部材が往復動して、オリフィスを開閉動することになる。
【０００９】
つまり、防振装置に振幅の小さい振動入力が加わった場合、主液室の液圧変動により生じる力よりも、開閉部材を逆止弁側に向かって付勢する弾性部材の予圧縮荷重の方が大きい為、逆止弁は閉じた状態となって開閉部材は静止している。これに伴って、オリフィスが開放された状態となり、主液室内からオリフィス内に液体が流入することで、圧力変化及び粘性抵抗等が生じつつこのオリフィス内を液体が流通し、主液室と副液室との間で液体が流動する。従って、液体の液柱共振や粘性抵抗等によっても振動が低減されて、振動受け部側に振動がより一層伝達され難くなる。
【００１０】
一方、防振装置に振幅の比較的大きな振動入力が加わった場合、主液室の液圧変動により生じる力も大きくなって弾性部材の予圧縮荷重より大きくなる為、逆止弁が開放され、主液室から流入した液体に押されて開閉部材が、弾性部材の付勢力に抗しつつ弾性部材側に移動し、主液室の液圧変動の最大値と弾性部材の付勢力とが釣り合う位置で、静止する。そして、このように開閉部材が弾性部材側に向かって移動することで、この開閉部材によりオリフィスの一部が遮断されてこのオリフィス内で液体が流動しないようになる。
【００１１】
以上より、本請求項に係る防振装置は、アクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラ等が無くとも、オリフィスを切り換えて従来の防振装置と同様に幅広い振動の低減が可能となる。この為、本請求項によれば、防振装置の防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となる。
【００１２】
請求項２に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、オリフィスが２つ存在し、開閉部材により開閉される上記オリフィスがアイドルオリフィスとされ、他のオリフィスが、アイドルオリフィスよりも細く且つ長いシェイクオリフィスとされるという構成を有している。
つまり、本請求項は、オリフィスが２つ存在するのに伴い、請求項１に係る開閉部材により開閉されるオリフィスがアイドルオリフィスとされ、このアイドルオリフィスでは低減できない振幅が大きく且つ低周波数の振動を低減し得るように、他のオリフィスをアイドルオリフィスよりも細く且つ長く形成されたシェイクオリフィスとしている。
【００１３】
従って、アイドルオリフィスでは低減できないような振幅及び周波数の振動であっても、シェイクオリフィス内における液体の液柱共振や粘性抵抗等によって、振動が低減されるようになる。この結果、いずれの振幅及び周波数の振動が入力された状態であっても、これら２つのオリフィスを介して主液室と副液室との間で積極的に液体が流動して、幅広い振幅及び周波数の振動が低減されることになる。
【００１４】
尚、アイドルオリフィスが開放された状態では、主液室内からアイドルオリフィス及びシェイクオリフィスにそれぞれ液体が流入するが、アイドルオリフィスはシェイクオリフィスに比べて太く且つ短い為、液体の大部分はアイドルオリフィスを介して主液室と副液室との間を流動することになる。そして、請求項１のように開閉部材が弾性部材側に向かって移動した場合、この開閉部材によりアイドルオリフィスとされるオリフィスの一部が遮断されて、シェイクオリフィス内で液体が積極的に流動することになる。
【００１５】
請求項３に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１及び請求項２と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、主液室と副液室との間にこれらの間を仕切る仕切部材が配置され、この仕切部材内に、オリフィスが形成されると共に開閉部材が往復動可能に配置されるという構成を有している。
つまり、本請求項によれば、主液室と副液室とを隔離して仕切る仕切部材内に、オリフィスが形成されると共に開閉部材が配置される結果として、これらオリフィスや開閉部材を配置する為の余計な空間が不要となって、防振装置の小型化が図れることになる。
【００１６】
請求項４に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１から請求項３と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、弾性部材が金属製のスプリングとされるという構成を有している。
つまり、本請求項によれば、弾性部材を金属製のスプリングとしたことで、永続的に弾性係数を一定にすることができ、防振装置の耐久性が向上することになる。
【００１７】
請求項５に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項４と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、スプリングがコイルスプリングとされるという構成を有している。
つまり、本請求項によれば、スプリングをコイルスプリングとしたことで、液体の流路をコイルスプリングの内周部分に配置でき、防振装置の一層の小型化が図れることになる。
【００１８】
請求項６に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１から請求項５と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、第１の取付部材が振動発生部とされるエンジン及び振動受け部とされる車体の一方に連結され、第２の取付部材がこれらエンジン及び車体の他方に連結されるという構成を有している。
つまり、本請求項は、防振装置を自動車のエンジンマウントに適用した場合であり、この場合でも防振装置が確実に動作して、請求項１の作用効果を奏することが可能となる。
【００１９】
請求項７に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項６と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、エンジンのアイドリング時に対応したアイドルモードにおいてオリフィスを開放状態にすると共に、車両の走行時に対応したシェイクモードにおいてオリフィスを閉鎖状態とするように、開閉部材が往復動するという構成を有している。
つまり、本請求項によれば、この開閉部材がオリフィスを開閉するのに伴って、本来的にオリフィスを閉鎖する必要のあるシェイクモード時において確実にオリフィスを閉鎖状態とすることが可能となる。
【００２０】
請求項８に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、逆止弁が弁体及び弁座により構成され、主液室と対向する面が凹状とされつつ弾性材料によりこの弁体が形成され、主液室と対向する弁体の面を弁座に押しつけるように、主液室側に向かって予圧を加えた状態で弁体を配置するという構成を有している。
【００２１】
すなわち、蝶番であるヒンジで弁体を支持する構造では、逆止弁を確実に作動させる為に弁体の軽量化が必要であった。この為、防振装置内の液体の圧力変動に対する逆止弁の耐久性が低く、またヒンジのような複雑な構造で弁体を支持するのでは、防振装置の量産性も低かった。
【００２２】
これに対して本請求項によれば、弾性材料で形成された弁体の主液室と対向する面が凹状に形成されるだけでなく、主液室と対向するこの弁体の面を弁座に押しつけるように、主液室側に向かって弁体に予圧が加えられた構成とされている。つまり、本請求項の逆止弁は、単に弾性材料で形成された弁体の弾性を利用しただけの簡易な構造とされている。この為、必要時に確実に逆止弁が開閉可能となるだけでなく、逆止弁の耐久性及び防振装置の量産性が高くなる。
【００２３】
請求項９に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項８と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、弁体を形成する弾性材料が、ゴム材或いは合成樹脂材とされるという構成を有している。
【００２４】
つまり、これらのゴム材或いは合成樹脂材を採用すれば、弁体が確実に弾性変形するようになるだけでなく、低コストで弁体が得られることになる。この為、必要時に確実に逆止弁が開閉可能となるだけでなく、逆止弁の耐久性及び防振装置の量産性が高くなるという請求項８の作用効果がより確実に得られるようになる。
【００２５】
請求項１０による防振装置は、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、
振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第２の取付部材と、
これら取付部材間に配置されて弾性変形し得る弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成され且つ液体が封入される副液室と、
主液室と副液室との間を連通するオリフィスと、
オリフィスの一部を含む空間内に往復動可能に配置され且つ往復動によりオリフィスを開閉する開閉部材と、
主液室と開閉部材との間に配置され且つ、開閉部材側から主液室へのみ液体を流動させ得る逆止弁と、
開閉部材を逆止弁から離れる方向に向かって付勢する弾性部材と、
を有した防振装置であって、
前記逆止弁が弁体及び弁座により構成され、
この逆止弁を構成する弁体が弾性材料により形成され、
弁体と対向する開閉部材の部分に、弁体への接近時に弁体と当接し得る当接部を設けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様に、一対の取付部材の内の何れか一方に連結された振動発生部側から振動が伝達されると、弾性体が弾性変形して振動が低減されて、他方の取付部材に連結された振動受け部側に振動が伝達され難くなる。さらに、主液室と副液室との間を連通するオリフィスの一部を含む空間内に、開閉部材が往復動可能に配置された構成をも同様に有している。
【００２７】
但し、本請求項では、主液室とこの開閉部材との間に配置される逆止弁が、開閉部材側から主液室へのみ液体を流動させ、またこの逆止弁から離れる方向に向かって、弾性部材がこの開閉部材を付勢した構成となっている。
そして、弾性材料により形成される弁体及び弁座により、この逆止弁が構成されており、弁体への開閉部材の接近時に、弁体と対向する開閉部材の部分に設けられた当接部で、弁体と当接するようになっている。
【００２８】
請求項１では、弾性部材が逆止弁側に向かって開閉部材を付勢する構成とされ、これに伴って、主液室内の液体の圧力変動が大きくなった時に、開閉部材が副液室側に移動してオリフィスを塞ぐことで、シェイクモードに切り替えていた。しかし、この構成の場合、シェイクモードに切り替わった後も、オリフィスを塞ぎながら開閉部材に微振動が生じるので、開閉部材がオリフィスを形成する部材等と接触を繰り返して、接触音を発生させる虞を有していた。
【００２９】
これに対して本請求項では、上記のように開閉部材に当接部を設けると共に、逆止弁の一部を構成する弁体を開閉部材の接触音防止用の部材として活用する構成を採用した。つまり、逆止弁を請求項８と逆の向きに配置すると共に、弾性部材を逆止弁と開閉部材との間に配置することで、開閉部材側から主液室へのみ液体を逆止弁が流動させるようにし、また弾性部材がこの逆止弁から離れる方向に向かって、この開閉部材を付勢するようにしている。
【００３０】
以上より、防振装置に加わる振動入力の振幅が小さく圧力変動が小さいアイドル振動が加わった場合には、開閉部材は弾性部材により付勢されて副液室側寄りで静止して、接触音が発生しないようになる。この一方、防振装置に加わる振動入力の振幅が大きくなった場合には、逆止弁の作用で開閉部材側の液体が主液室に排出されて開閉部材が主液室側に移動し、この開閉部材がオリフィスの一部を遮断してこのオリフィス内で液体が流動しないシェイクモードに移行する。その際、開閉部材の当接部を弾性材料で形成された弁体に接触させることで、開閉部材の当たり音を軽減することができる。
【００３１】
さらに、本請求項に係る防振装置も、請求項１と同様に、アクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラ等が無くとも、オリフィスを切り換えて従来の防振装置と同様に幅広い振動の低減が可能となる。この為、本請求項によっても、防振装置の防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となる。
【００３２】
請求項１１に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１０と同様の構成を有して同様に作用するものの、さらに、当接部が弁体に向かって突出した形状とされるという構成を有している。従って、このように突出した形状の当接部の存在により、一層確実に開閉部材が弁体に当接するようになる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る防振装置の第１の実施の形態を図１及び図２に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。
本実施の形態を表す図１及び図２に示すように、防振装置１０の下部側を第１の取付部材である皿状の底板金具１２が形成し、この底板金具１２の下部には、図示しない車体にこの防振装置１０を連結して固着する為のボルト１４が植設されている。そして、この底板金具１２の外側にはフランジ部１２Ａが設けられており、このフランジ部１２Ａの上部には、円筒状であって上側がフランジ状に拡がる形に形成された外筒金具１６が配置されている。
【００３４】
この外筒金具１６の内周面には、円筒形状をしたゴム製の弾性体１８の下部側を形成する薄肉ゴム層１８Ａが加硫接着されており、また、この弾性体１８の上部側中央部は、第２の取付部材となる頂板金具２０に加硫接着されている。そして、この頂板金具２０の中央部から図示しないエンジンの連結用として用いられるボルト２２が、上側に突出している。
【００３５】
弾性体１８の下部であって弾性体１８と空間を挟んだ位置には、薄肉ゴム層１８Ａを介して外筒金具１６の内側に仕切部材２８が嵌合されつつ配置されていて、これら弾性体１８及び仕切部材２８で区画された空間が主液室３０を構成しており、例えば水、オイル、エチレングリコール等の液体が封入されている。従って、液体が封入された主液室３０の隔壁がこれら弾性体１８及び仕切部材２８により構成されることになる。
【００３６】
尚、この仕切部材２８は、それぞれ合成樹脂或いはアルミニウム等の金属などで円板状に形成された上側部材２４及び下側部材２６を相互に組み合わせて、構成されている。さらに、この仕切部材２８の上側部分を構成する上側部材２４の中央には、貫通穴２４Ａが設けられており、またこの貫通穴２４Ａを囲む形で下側方向にリング状に延びる環状リブ２４Ｂをこの上側部材２４は有する構造になっている。この上側部材２４の貫通穴２４Ａの下側部分には、貫通穴２４Ａより若干大きく形成された弁体３４Ａが、ヒンジ部分を介して開閉動可能に取付けられており、閉鎖時にはこの弁体３４Ａにより貫通穴２４Ａが完全に塞がれるようになっている。
【００３７】
従って、貫通穴２４Ａから下側に向かって弁体３４Ａが開放可能とされていて、この弁体３４Ａが当接する貫通穴２４Ａの周囲の壁面が弁座３４Ｂとされている。この為、これら弁体３４Ａ及び弁座３４Ｂにより、主液室３０側からのみ液体の流入を可能とする逆止弁３４が、構成されている。また、この上側部材２４の上部には、リング状のカバー材４０が上側部材２４の上面に固着されることで、配置されている。
【００３８】
一方、仕切部材２８の下側部分を構成する下側部材２６の外周側上部には、二段の溝状空間を外周側に有してＷ字状に形成された外周溝形成部２６Ａが設けられている。さらに、この外周溝形成部２６Ａの上側の壁部の一部が切り欠かれて第１連通部２６Ｂが形成されており、また、外周溝形成部２６Ａの上下方向中央部の壁部の一部が切り欠かれて第２連通部２６Ｃが形成されており、外周溝形成部２６Ａの下側の壁部の一部が開放されて第３連通部２６Ｄが形成されている。
【００３９】
また、図１及び図２に示すように、外周溝形成部２６Ａの上面で上側部材２４の下面と当接すると共に、下側部材２６の内周側寄りの部分に上側部材２４の環状リブ２４Ｂが当接する形で、これら上側部材２４と下側部材２６とが相互に組み合わされて、仕切部材２８が構成されており、この環状リブ２４Ｂ内の空間がシリンダ空間Ｓとされている。
【００４０】
他方、上側部材２４の環状リブ２４Ｂ内には、例えば合成樹脂等により円盤状に形成された開閉部材であるプランジャ３６が、この環状リブ２４Ｂの内壁面と摺動可能に嵌合された状態で配置されている。尚、このプランジャ３６の中央部には小さな貫通孔３６Ａが形成されており、この貫通孔３６Ａにより液体の貫通を可能としている。
【００４１】
そして、仕切部材２８の下側部分を構成するこの下側部材２６の底面の一段低く形成された底面中央部とこのプランジャ３６との間には、プランジャ３６を上方に付勢する為の金属製の弾性部材であるコイルスプリング３８が配置されている。つまり、このプランジャ３６が、コイルスプリング３８に付勢されて上方に移動したり、コイルスプリング３８の付勢力に抗して下方に移動したりすることになる。
【００４２】
また、下側部材２６の下部は外周側に突出した挟持部２６Ｅを有しており、この下側部材２６の挟持部２６Ｅが外筒金具１６の下部と底板金具１２のフランジ部１２Ａとの間に挟まれた状態とされている。この外筒金具１６の下部が底板金具１２のフランジ部１２Ａの外周部分にかしめられることで、これら底板金具１２、外筒金具１６及び仕切部材２８が相互に一体的に固着されている。
【００４３】
さらに、仕切部材２８の挟持部２６Ｅと底板金具１２のフランジ部１２Ａとの間には、弾性変形可能なゴム製の弾性膜であるダイヤフラム４２の周縁部が挟持されており、これによって、この薄肉のダイヤフラム４２が仕切部材２８と底板金具１２との間に設置されている。そして、このダイヤフラム４２と仕切部材２８の下面との間の空間が副液室３２とされており、また、ダイヤフラム４２の下側と底板金具１２の底部との間の空間が空気室４４とされている。この空気室４４は、底板金具１２に形成された空気穴１３により大気に開放されていて、ダイヤフラム４２の変形をこの空気室４４で容易にしている。
【００４４】
一方、仕切部材２８内の上側部材２４と下側部材２６との間の部分には、外周溝形成部２６Ａの内周側の壁部と環状リブ２４Ｂとで挟まれたリング状の空間部分である大径の通路が、設けられている。また、仕切部材２８を構成する上側部材２４の環状リブ２４Ｂ先端寄りの部分には、この環状リブ２４Ｂを貫通するように貫通部４６が形成されており、この貫通部４６を介して環状リブ２４Ｂ内の空間であるシリンダ空間Ｓ内と上記の大径の通路との間が繋がっている。
【００４５】
さらに、この上側部材２４には、主液室３０と上記の大径の通路との間を繋ぐ第１開口部２４Ｃが形成されており、コイルスプリング３８の内周側に対応する下側部材２６の箇所には、シリンダ空間Ｓと副液室３２との間を繋ぐ第２開口部２６Ｆが形成されている。
【００４６】
以上より、第１開口部２４Ｃを介して主液室３０に繋がり、第２開口部２６Ｆを介して副液室３２に繋がると共に、環状リブ２４Ｂを貫通する貫通部４６により連通された空間が、アイドルオリフィス５２とされており、このアイドルオリフィス５２がアイドル振動吸収用の制限通路となっている。
【００４７】
他方、図１及び図２に示すように、外周溝形成部２６Ａの二段の溝状空間が仕切部材２８の周方向に沿って、仕切部材２８の外周面にそれぞれ形成されており、これら二段の溝状空間が前述の第２連通部２６Ｃで相互に繋がった構造となっている。そして、この外周溝形成部２６Ａの溝状空間と薄肉ゴム層１８Ａの内周面とで形成された通路がシェイク振動吸収用の制限通路となるシェイクオリフィス５４とされている。このシェイクオリフィス５４の一端側は、第１連通部２６Ｂ及び上側部材２４の開放部分を介して主液室３０に連結されており、このシェイクオリフィス５４の他端側は、第３連通部２６Ｄを介して副液室３２に連結されている。
【００４８】
以上より、本実施の形態に係る防振装置１０は、アイドルオリフィス５２及びシェイクオリフィス５４を介して、主液室３０と副液室３２とがそれぞれ連通されることになる。但し、アイドルオリフィス５２は、シリンダ空間Ｓ内に摺動可能に嵌合されるプランジャ３６が下降した場合に貫通部４６が塞がれて、閉鎖されることになる。従って、図１に示すように、プランジャ３６が上昇してアイドルオリフィス５２が開放される位置と、図２に示すように、プランジャ３６が下降してアイドルオリフィス５２が閉鎖される位置との間で、プランジャ３６が移動してプランジャ３６の位置が切り換えられることで、アイドルオリフィス５２が開閉されることになる。
【００４９】
尚、本実施の形態では、アイドルオリフィス５２の通路長さよりシェイクオリフィス５４の通路長さの方が長く、アイドルオリフィス５２の通路断面積よりシェイクオリフィス５４の通路断面積の方が細くなっている。つまり、オリフィスの長さや断面積により制限通路での液柱共振周波数が決定されるので、上記の様な相違が生じることとなる。
【００５０】
次に、本実施の形態に係る防振装置１０の作用を説明する。
頂板金具２０に搭載されるエンジンが作動すると、エンジンの振動が頂板金具２０を介して弾性体１８に伝達される。弾性体１８は吸振主体として作用し、弾性体１８の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収し、車体側に振動が伝達され難くなる。
【００５１】
さらに、この弾性体１８の変形に伴って、隔壁の一部が弾性体１８により形成される主液室３０の内容積が変化し、この主液室３０と副液室３２との間を連通する２つのオリフィス５２、５４内の液体に圧力変化が生じる。この為、副液室３２の隔壁の一部を変形可能に形成するダイヤフラム４２が変形することで、副液室３２が拡縮し、主液室３０とこの副液室３２との間のオリフィス５２、５４内の液体が流動する。
【００５２】
一方、これら２つのオリフィス５２、５４の内の少なくともアイドルオリフィス５２が、主液室３０と副液室３２の間を仕切るように配置された仕切部材２８内に、形成されているだけでなく、このアイドルオリフィス５２の一部を含むシリンダ空間Ｓ内に往復動可能にプランジャ３６が配置されている。そして、主液室３０とこのプランジャ３６との間に配置される逆止弁３４が、主液室３０からプランジャ３６側へのみ液体を流動させ、また、この逆止弁３４側に向かってコイルスプリング３８がこのプランジャ３６を付勢している。
【００５３】
従って、防振装置１０に振動が加わるのに伴って生じる弾性体１８の変形により、液体が封入された主液室３０が拡縮して内容積が変化すると共に、主液室３０の内容積の変化に伴って生じる液圧変動によりプランジャ３６がシリンダ空間Ｓ内を上下方向に往復動して、貫通部４６を開放及び閉鎖することで、アイドルオリフィス５２を開閉動することになる。
【００５４】
この結果、エンジン側からの振動が伝達されると、弾性体１８の弾性変形だけでなく、主液室３０と副液室３２との間を繋ぐオリフィス５２、５４内の液体の流動の粘性抵抗及び液柱共振等に基づく減衰作用によっても振動が減衰されて、車体側に振動が伝達され難くなる。さらに、常時開放されているシェイクオリフィス５４の他に、プランジャ３６の上下動により開閉されるアイドルオリフィス５２を有する結果として、以下のように作用する。
【００５５】
以下に、本実施の形態に係る防振装置１０の具体的な動作を説明する。
例えば車両が停止すると、エンジンがアイドルモードであるアイドリング運転となって振動の周波数が高く振幅が小さいアイドル振動（２０〜４０Ｈｚ）が生じ、防振装置１０にこの振動が加わる。この際、主液室３０の液圧変動により生じる力よりも、プランジャ３６を逆止弁３４側に向かって付勢するコイルスプリング３８の予圧縮荷重の方が大きい為、図１に示すように逆止弁３４は閉じた状態となり、コイルスプリング３８によりプランジャ３６が押し上げられて、このプランジャ３６がシリンダ空間Ｓ内の上方位置に静止した形となっている。
【００５６】
そして、プランジャ３６がシリンダ空間Ｓ内の上方で静止し、貫通部４６が開かれるのに伴って、貫通部４６及び第２開口部２６Ｆを通過した液体がこのシリンダ空間Ｓ内で流動可能とされて、アイドルオリフィス５２を開放する開放状態となる。この為、アイドルオリフィス５２を介して主液室３０と副液室３２とが連通され、液体がアイドルオリフィス５２を行き来することができるようになる結果、アイドルオリフィス５２内で液体が液柱共振等して防振装置１０の動ばね定数が低減され、アイドル振動が吸収される。
【００５７】
また、本実施の形態では、この第２開口部２６Ｆがコイルスプリング３８の内周部分に位置していることから、液体の流路をコイルスプリング３８の内周部分に配置できることなる。尚、このアイドルオリフィス５２が開放された状態では、主液室３０内からアイドルオリフィス５２及びシェイクオリフィス５４にそれぞれ液体が流入するが、アイドルオリフィス５２はシェイクオリフィス５４に比べて太く且つ短い為、液体の大部分はアイドルオリフィス５２を介して主液室３０と副液室３２との間を流動することになる。
【００５８】
一方、例えば車両走行時に、突起の乗り越し等でアイドル振動よりも比較的大きな振動入力があると、エンジンは重量とエンジンマウントの支持ばねで決定される周波数の強制振動（シェイク振動：１５Ｈｚ未満）を励起され、防振装置１０にこの振動が加わる。これにより、主液室３０の液圧変動により生じる力も大きくなってコイルスプリング３８の予圧縮荷重より大きくなる為、弁体３４Ａが下側にヒンジ部分廻りに開くのに伴って、液体が主液室３０から流入し、この液体に押されてプランジャ３６が、図２に示すようにコイルスプリング３８の付勢力に抗しつつコイルスプリング３８側である下方に移動され、主液室３０の液圧変動の最大値とコイルスプリング３８の付勢力とが釣り合う位置で、静止する。
【００５９】
さらに、プランジャ３６の外周部分によって貫通部４６が塞がれて、アイドルオリフィス５２の一部が確実に遮断されるアイドルオリフィス５２の閉鎖状態となり、シェイクオリフィス５４のみで主液室３０と副液室３２との間が連通される。この結果、シェイクオリフィス５４内を液体が積極的に行き来して通過抵抗を受け、または液柱共振することによって、シェイク振動が吸収される。
【００６０】
この後、防振装置１０に入力される振動の振幅が再び小さくなると、弁体３４Ａが閉じられると共に、プランジャ３６を貫通する貫通孔３６Ａや環状リブ２４Ｂとプランジャ３６との間の隙間を液体が流れて、プランジャ３６は再び図１に示すようなシリンダ空間Ｓ内の上方の位置に戻ることになる。
【００６１】
以上より本実施の形態に係る防振装置１０では、プランジャ３６により開閉されるアイドルオリフィス５２の他に、アイドルオリフィス５２よりも細く且つ長く形成されたシェイクオリフィス５４を設け、アイドルオリフィス５２では低減できない振幅が大きく且つ低周波数の振動をこのシェイクオリフィス５４で低減し得るようにした。従って、アイドルオリフィス５２では低減できないような振幅及び周波数の振動であっても、シェイクオリフィス５４内における液体の液柱共振や粘性抵抗等によって、振動が低減されるようになる。
【００６２】
つまり、車両の走行時と停止時とでは、相互にエンジンの発生する振動の振幅や周波数が異なるが、アクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラ等が無くとも、２つのオリフィス５２、５４が切り換えられて、振幅や周波数の相違に対応して防振装置１０の特性を変化させ、幅広い振幅や周波数の範囲に渡って振動を吸収することができるようになる。
従って、本実施の形態に係る防振装置１０によれば、防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となった。
【００６３】
さらに、本実施の形態によれば、主液室３０と副液室３２とを隔離して仕切る仕切部材２８内に、アイドルオリフィス５２が形成されると共にプランジャ３６が配置される結果として、これらアイドルオリフィス５２やプランジャ３６を配置する為の余計な空間が不要となって、防振装置１０の小型化が図れることになる。
【００６４】
また、弾性部材を金属製のスプリングの内でもコイルスプリング３８としたことで、永続的に弾性係数を一定にして、防振装置１０の耐久性が向上するだけでなく、液体の流路をコイルスプリング３８の内周部分に配置でき、防振装置１０の一層の小型化が図れることになる。
【００６５】
次に、本発明に係る防振装置の第２の実施の形態を図３から図１０に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。
本実施の形態を表す図３及び図４に示すように、円筒状であって上端部に外周側に広がるフランジ部１１２Ａを有した第１の取付部材である下部外筒金具１１２が、防振装置１１０の下部側を形成しており、この下部外筒金具１１２の図示しない車体への連結を介してこの防振装置１１０が車体に固着されるようになっている。そして、この下部外筒金具１１２の上部には、円筒状であって上側が若干小径とされる形に形成された上部外筒金具１１６が配置されている。
【００６６】
この上部外筒金具１１６の内周面には、円筒形状をしたゴム製の弾性体１１８の下部側を形成する薄肉ゴム層１１８Ａが加硫接着されており、また、この弾性体１１８の上部側中央部は、第２の取付部材となる頂部金具１２０に加硫接着されている。そして、この頂部金具１２０の中央部には、エンジンの連結用として用いられる図示しないボルトがねじ止められる雌ねじ１２０Ａが形成されている。
【００６７】
弾性体１１８の下部であって弾性体１１８と空間を挟んだ位置には、下部外筒金具１１２と上部外筒金具１１６との間のかしめ部分に外周部分が挟まれる形で、下部外筒金具１１２及び上部外筒金具１１６の内側に仕切部材１２８が配置されていて、これら弾性体１１８及び仕切部材１２８で区画された空間が主液室１３０を構成しており、例えば水、オイル、エチレングリコール等の液体が封入されている。従って、液体が封入された主液室１３０の隔壁がこれら弾性体１１８及び仕切部材１２８により構成されることになる。
【００６８】
尚、この仕切部材１２８は、それぞれ合成樹脂或いはアルミニウム等の金属などで円板状に形成された上側部材１２４及び下側部材１２６を相互に組み合わせて、構成されている。つまり、上側部材１２４が仕切部材１２８の上側部分を構成し、下側部材１２６が仕切部材１２８の下側部分を構成していることになる。これら上側部材１２４及び下側部材１２６の外周寄りの部分は、それぞれリング状に上側に突出しており、この上側に突出した外周寄りの部分の内側に対応する上側部材１２４と下側部材１２６との間の内周寄りの部分には、隙間が形成されている。
【００６９】
さらに、図９に示すように、この上側部材１２４の内周寄りの部分には、貫通穴１２４Ａが上側部材１２４の中心廻りに円環状に複数設けられている。またこの下側部材１２６の内周寄りの部分には、貫通穴１２６Ａが下側部材１２６の中心廻りに円環状に複数設けられており、この下側部材１２６のこれら複数の貫通穴１２６Ａの中心には中央孔１２６Ｂが設けられている。
【００７０】
上側部材１２４と下側部材１２６との間の内周寄りの部分の隙間内には、ゴム材或いは合成樹脂材等の弾性材料により円板状に構成された弁体１３４Ａが、配置されている。つまり、この弁体１３４の下面側中央部には、下側に突出する突部１３５が設けられており、この突部１３５が下側部材１２６の中央に設けられた中央孔１２６Ｂに嵌まり込んで弁体１３４が支持されている。尚、この弁体１３４は図１０に示す自由な状態において、上側の中央部寄りの部分を若干凹ませた形状の円盤状に形成されている。
【００７１】
この弁体１３４の厚みは、上側部材１２４と下側部材１２６の間との隙間より若干小さくされているものの、防振装置１１０の組み立て時において、この弁体１３４に適当な予圧が加えられるので、図３及び図４においてこの弁体１３４の上面が、上側部材１２４の面に押しつけられて、ほぼ平面になるように弁体１３４は変形されている。
【００７２】
また、弁体１３４の外周端よりも上側部材１２４の複数の貫通穴１２４Ａの外周部分は小さく形成されていて、弁体１３４Ａの図３から図５に示す貫通穴１２４Ａの閉鎖時には、この弁体１３４Ａにより貫通穴１２４Ａが下から完全に塞がれるようになっている。この一方、弁体１３４の外周端よりも下側部材１２６の複数の貫通穴１２６Ａの外周部分は大きく形成されていて、これに伴って、図６から図８に示すように弁体１３４が変形した状態でも完全に塞がれることはない。
【００７３】
従って、図８に示すように、液圧Ｐが上側から加わった場合には、弁体１３４Ａの外周寄り部分が下側に向かって弾性変形することで、貫通穴１２４Ａが開放されて液体が矢印のように流れる。また、図５に示すように、液圧Ｐが下側から加わった場合には、弁体１３４Ａの外周端が貫通穴１２４Ａの周囲の壁面にこの液圧Ｐで強く当接することで、貫通穴１２４Ａが確実に閉鎖されるようになる。つまり、この弁体１３４Ａが当接する貫通穴１２４Ａの周囲の壁面が弁座１３４Ｂとされている。以上より、これら弁体１３４Ａ及び弁座１３４Ｂにより、主液室１３０側からのみ液体の流入を可能とし、且つ作動がより確実で構造が単純な逆止弁１３４が、構成される。
【００７４】
また、図３から図９に示すように、この下側部材１２６の下部には、底面を有する形の円筒状に形成されたオリフィス形成材１２２が配置されている。そして、下側部材１２６のリング状に上側に突出した部分に内壁面が嵌まり込むような大きさに、このオリフィス形成材１２２はなっていて、このオリフィス形成材１２２内の空間がシリンダ空間Ｓとされている。
【００７５】
他方、オリフィス形成材１２２内には、例えば金属材料等により上面が塞がれた形の円筒状に形成された開閉部材であるプランジャ１３６が、このオリフィス形成材１２２の内壁面と摺動可能に嵌合された状態で、配置されている。尚、このプランジャ１３６の中央部には小さな貫通孔１３６Ａが形成されており、この貫通孔１３６Ａにより液体の貫通を可能としている。
【００７６】
そして、このオリフィス形成材１２２の底面とこのプランジャ１３６の頂面との間には、プランジャ１３６を上方に付勢する為の金属製の弾性部材であるコイルスプリング１３８が配置されている。つまり、このプランジャ１３６が、コイルスプリング１３８に付勢されて上方に移動したり、コイルスプリング１３８の付勢力に抗して下方に移動したりすることになる。
【００７７】
但し、このコイルスプリング１３８は、図３及び図４における上側が大径で下側が小径となった螺旋状に形成されている。この為、このコイルスプリング１３８が圧縮された場合でも、コイルスプリング１３８の線材同士が接触しなくなる。この結果として、小さい空間内にこのコイルスプリング１３８を内蔵可能としつつ、線材同士が接触してコイルスプリング１３８のばね定数が非線形的に高くなってしまう虞が無くなる。
【００７８】
また、オリフィス形成材１２２の上部には、外周側にフランジ状に突出した挟持部１２２Ａが形成されており、この挟持部１２２Ａが、上部外筒金具１１６の下部と下部外筒金具１１２の上部との間のかしめ部分に仕切部材１２８の外周部分と共に挟まれた状態とされている。これにより、これら下部外筒金具１１２、上部外筒金具１１６、オリフィス形成材１２２及び仕切部材１２８が相互に一体的に固着されている。
【００７９】
さらに、下部外筒金具１１２の内外周面には薄くゴム材が加硫接着されており、弾性変形可能なゴム製の弾性膜であるダイヤフラム１４２の周縁部がこの下部外筒金具１１２に加硫接着されたゴム材の下部に繋がっている。これに伴って、この薄肉のダイヤフラム１４２が下部外筒金具１１２の下部に設置されることになり、このダイヤフラム１４２とオリフィス形成材１２２の下面との間の空間が副液室１３２とされている。尚、このダイヤフラム１４２の下部は大気に開放されていて、ダイヤフラム１４２の変形を容易にしている。
【００８０】
一方、下側部材１２６のリング状に上側に突出した部分とオリフィス形成材１２２の上面との間には、リング状の空間部分である上部通路が、設けられている。また、オリフィス形成材１２２の下部寄りの部分には、オリフィス形成材１２２の外周に沿って延びる溝部１２２Ｂが形成されており、下部外筒金具１１２の内周面に接着されたゴム材によりこの溝部１２２Ｂの解放部分が塞がれて、円弧状の下部通路となっている。
【００８１】
そして、オリフィス形成材１２２の上面には、図９に示す仕切壁１２３が設けられており、上部通路はこの仕切壁１２３により仕切られている。この仕切壁１２３により仕切られた上部通路の一端の図９における左隣の位置に対応する上側部材１２４及び下側部材１２６の部分には、主液室１３０と上記の上部通路との間を繋ぐ第１開口部１４０が図４及び図９に示すように形成されている。
【００８２】
この上部通路の一端に対応するオリフィス形成材１２２の部分には、溝部１２２Ｂとの間を繋ぐ第１連通穴１２２Ｃが図４及び図９に示すように設けられており、また、この溝部１２２Ｂの底面をオリフィス形成材１２２の内周側に向かって貫通するように、貫通部１４６がオリフィス形成材１２２に形成されている。
【００８３】
この結果、この下部通路及び貫通部１４６等を介して、上記の上部通路とオリフィス形成材１２２内の空間であるシリンダ空間Ｓとの間が繋がっていることになる。さらに、コイルスプリング１３８の底部外周部分に対応するオリフィス形成材１２２の箇所には、シリンダ空間Ｓと副液室１３２との間を繋ぐ第２開口部１２２Ｅが形成されている。
【００８４】
従って、第１開口部１４０を介して主液室１３０に繋がり、第２開口部１２２Ｅを介して副液室１３２に繋がると共に、オリフィス形成材１２２を貫通する第１連通穴１２２Ｃ、貫通部１４６及び溝部１２２Ｂにより連通された空間が、アイドルオリフィス１５２とされており、このアイドルオリフィス１５２がアイドル振動吸収用の制限通路となっている。
【００８５】
他方、図６及び図９に示すように、仕切壁１２３により仕切られた上部通路の他端に対応するオリフィス形成材１２２の部分には、副液室１３２との間を繋ぐ第２連通穴１２２Ｄが設けられている。従って、第１開口部１４０を介して主液室１３０に繋がり、上部通路をほぼ一周した後に第２連通穴１２２Ｄを介して副液室１３２に繋がる形に形成された通路がシェイクオリフィス１５４とされており、このシェイクオリフィス１５４がシェイク振動吸収用の制限通路となっている。
【００８６】
以上より、本実施の形態に係る防振装置１１０は、アイドルオリフィス１５２及びシェイクオリフィス１５４を介して、主液室１３０と副液室１３２とがそれぞれ連通されることになる。但し、アイドルオリフィス１５２は、シリンダ空間Ｓ内に摺動可能に嵌合されるプランジャ１３６が下降した場合に貫通部１４６が塞がれて、閉鎖されることになる。
【００８７】
従って、図３から図５に示すように、プランジャ１３６が上昇してアイドルオリフィス１５２が開放される位置と、図６から図８に示すように、プランジャ１３６が下降してアイドルオリフィス１５２が閉鎖される位置との間で、プランジャ１３６が移動してプランジャ１３６の位置が切り換えられることで、アイドルオリフィス１５２が開閉されることになる。
【００８８】
次に、本実施の形態に係る防振装置１１０の作用を説明する。
頂部金具１２０に搭載されるエンジンが作動すると、エンジンの振動が頂部金具１２０を介して弾性体１１８に伝達される。弾性体１１８は吸振主体として作用し、弾性体１１８の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収し、車体側に振動が伝達され難くなる。
【００８９】
さらに、この弾性体１１８の変形に伴って、隔壁の一部が弾性体１１８により形成される主液室１３０の内容積が変化し、この主液室１３０と副液室１３２との間を連通する２つのオリフィス１５２、１５４内の液体に圧力変化が生じる。この為、副液室１３２の隔壁の一部を変形可能に形成するダイヤフラム１４２が変形することで、副液室１３２が拡縮し、主液室１３０とこの副液室１３２との間のオリフィス１５２、１５４内の液体が流動する。
【００９０】
一方、これら２つのオリフィス１５２、１５４の内の少なくともアイドルオリフィス１５２が、主液室１３０と副液室１３２の間を仕切るように配置された仕切部材１２８及びオリフィス形成材１２２により、形成されているだけでなく、このアイドルオリフィス１５２の一部を含むシリンダ空間Ｓ内に、往復動可能にプランジャ１３６が配置されている。そして、主液室１３０とこのプランジャ１３６との間に配置される逆止弁１３４が、主液室１３０からプランジャ１３６側へのみ液体を流動させ、また、この逆止弁１３４側に向かってコイルスプリング１３８がこのプランジャ１３６を付勢している。
【００９１】
従って、防振装置１１０に振動が加わるのに伴って生じる弾性体１１８の変形により、液体が封入された主液室１３０が拡縮して内容積が変化すると共に、主液室１３０の内容積の変化に伴って生じる液圧変動によりプランジャ１３６がシリンダ空間Ｓ内を上下方向に往復動して、貫通部１４６を開放及び閉鎖することで、アイドルオリフィス１５２を開閉動することになる。
【００９２】
この結果、エンジン側からの振動が伝達されると、弾性体１１８の弾性変形だけでなく、主液室１３０と副液室１３２との間を繋ぐオリフィス１５２、１５４内の液体の流動の粘性抵抗及び液柱共振等に基づく減衰作用によっても振動が減衰されて、車体側に振動が伝達され難くなる。さらに、常時開放されているシェイクオリフィス１５４の他に、プランジャ１３６の上下動により開閉されるアイドルオリフィス１５２を有する結果として、以下のように作用する。
【００９３】
以下に、本実施の形態に係る防振装置１１０の具体的な動作を説明する。
例えば、防振装置１１０にアイドル振動が加わった場合には、主液室１３０の液圧変動により生じる力よりも、プランジャ１３６を逆止弁１３４側に向かって付勢するコイルスプリング１３８の予圧縮荷重の方が大きい為、図３及び図４に示すように逆止弁１３４は閉じた状態となる。これに伴って、コイルスプリング１３８によりプランジャ１３６が押し上げられて、このプランジャ１３６がシリンダ空間Ｓ内の上方位置に静止した形となっている。
【００９４】
そして、プランジャ１３６がシリンダ空間Ｓ内の上方で静止し、貫通部１４６が開かれるのに伴って、貫通部１４６及び第２開口部１２２Ｅを通過した液体がこのシリンダ空間Ｓ内で流動可能とされて、アイドルオリフィス１５２を開放する開放状態となる。この為、アイドルオリフィス１５２を介して主液室１３０と副液室１３２とが連通され、液体がアイドルオリフィス１５２を行き来することができるようになる。そして、この結果、アイドルオリフィス１５２内で液体が液柱共振等して防振装置１１０の動ばね定数が低減され、アイドル振動が吸収される。
【００９５】
一方、防振装置１１０にシェイク振動が加わった場合には、主液室１３０の液圧変動により生じる力も大きくなってコイルスプリング１３８の予圧縮荷重より大きくなる為、弁体１３４Ａの外周側が弾性変形するのに伴って、液体が主液室１３０から流入する。そして、この液体に押されてプランジャ１３６が、図６及び図７に示すようにコイルスプリング１３８の付勢力に抗しつつコイルスプリング１３８側である下方に移動され、オリフィス形成材１２２の底面に当接してプランジャ１３６は静止する。
【００９６】
従って、プランジャ１３６の外周部分によって貫通部１４６が塞がれて、アイドルオリフィス１５２の一部が確実に遮断されるアイドルオリフィス１５２の閉鎖状態となり、シェイクオリフィス１５４のみで主液室１３０と副液室１３２との間が連通される。この結果、シェイクオリフィス１５４内を液体が積極的に行き来して通過抵抗を受け、または液柱共振することによって、シェイク振動が吸収される。
【００９７】
この後、防振装置１１０に入力される振動の振幅が再び小さくなると、弁体１３４Ａが閉じられると共に、プランジャ１３６を貫通する貫通孔１３６Ａやオリフィス形成材１２２の内周面とプランジャ１３６との間の隙間を液体が流れて、プランジャ１３６は再び図３及び図４に示すようなシリンダ空間Ｓ内の上方の位置に戻ることになる。
【００９８】
一方、本実施の形態では、図１０に示すように、主液室１３０と対向する面が凹状とされつつ弾性材料により弁体１３４が形成されており、主液室１３０と対向する弁体１３４の面を弁座１３４Ｂに押しつけるように、主液室１３０側に向かって予圧を加えた状態で弁体１３４が上側部材１２４と下側部材１２６との間に配置されている。
【００９９】
つまり、本実施の形態の逆止弁１３４は、単に弾性材料で形成された弁体１３４の弾性を利用しただけの簡易な構造とされている為、必要時に確実に逆止弁１３４が開閉可能となるだけでなく、逆止弁１３４の耐久性及び防振装置１１０の量産性が高くなる。これに伴って本実施の形態では、確実に弾性変形する弁体１３４が低コストで得られるように、弁体１３４を形成する弾性材料がゴム材或いは合成樹脂材とされている。
【０１００】
以上より、本実施の形態に係る防振装置１１０でも、第１の実施の形態と同様に、プランジャ１３６により開閉されるアイドルオリフィス１５２及び、このアイドルオリフィス１５２では低減できない振幅が大きく且つ低周波数の振動を低減し得るシェイクオリフィス１５４が設けられた構造とされていて、第１の実施の形態と同様に、防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となる。
【０１０１】
次に、本発明に係る防振装置の第３の実施の形態を図１１に示し、この図に基づき本実施の形態を説明する。尚、第２の実施の形態で説明した部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図１１に示すように、本実施の形態も第２の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、本実施の形態の主液室１３０の内壁を形成する薄肉ゴム層１１８Ａの内周面には、金属製であってリング状に形成された支持リング１６２が嵌合されており、ゴム材により膜状に形成された膜部材１６４の外周部分がこの支持リング１６２に加硫接着された構造となっている。この為、本実施の形態では、この膜部材１６４が主液室１３０を上下に区画した形になっている。
【０１０２】
つまり、この膜部材１６４が無ければ、弾性体１１８が経時劣化したときに、弾性体１１８のゴムかす等の異物Ｅが液体中に混入するので、逆止弁１３４及びプランジャ１３６等からなるアイドルオリフィス１５２の開閉機構にこの異物Ｅが入り込むことが考えられた。これに伴い、プランジャ１３６の上下動をこの異物Ｅが阻害して、走行条件によるアイドルオリフィス１５２の開閉動を困難にする虞があった。
【０１０３】
これに対して、以上のような膜部材１６４の存在により、主液室１３０が上下に区画されるので、主液室１３０の下部側に位置するアイドルオリフィス１５２の開閉機構に、ゴムかす等の異物Ｅが混入するのを確実に防ぐことができ、アイドルオリフィス１５２を長期間確実に開閉可能となる。
【０１０４】
次に、本発明に係る防振装置の第４の実施の形態を図１２及び図１３に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。尚、第２の実施の形態で説明した部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図１２及び図１３に示すように、本実施の形態に係る防振装置１１０も第２の実施の形態とほぼ同様の構造とされ、主液室１３０と副液室１３２との間を連通するアイドルオリフィス１５２の一部を含むシリンダ空間Ｓ内に、プランジャ１３６が往復動可能に配置された構造を有している。
【０１０５】
但し、本実施の形態では、自由な状態において下側の中央部寄りの部分を若干凹ませた形状の円盤状に、弁体１３４が形成されている。この為、逆止弁１３４の向きが第２の実施の形態と逆に配置された構造になる。そして、第２の実施の形態と同様に、防振装置１１０の組み立て時において、この弁体１３４に適当な予圧が加えられるので、図１２においてこの弁体１３４の下面が、下側部材１２６の面に押しつけられて、ほぼ平面になるように弁体１３４は変形されている。
【０１０６】
さらに、本実施の形態では、弁体１３４の外周端よりも下側部材１２６の複数の貫通穴１２６Ａの外周部分は小さく形成されていて、弁体１３４Ａの図１２に示す閉鎖時には、この弁体１３４Ａにより貫通穴１２６Ａが上から完全に塞がれるようになっている。この一方、弁体１３４の外周端よりも上側部材１２４の複数の貫通穴１２４Ａの外周部分は大きく形成されており、これに伴って図１３に示すように弁体１３４が変形した状態でも、貫通穴１２４Ａが完全に塞がれることはない。以上より、プランジャ１３６側から主液室１３０へのみ液体を逆止弁１３４が流動させるような構造に、本実施の形態はなっている。
【０１０７】
但し、この弁体１３４の下面側中央部には、下側に突出する突部１３５が第２の実施の形態よりも長めに形成されるように設けられており、この突部１３５が下側部材１２６の中央に設けられた中央孔１２６Ｂに嵌まり込むだけでなく、この中央孔１２６Ｂから先端部分が下方に突出した形となっている。
【０１０８】
一方、本実施の形態では、プランジャ１３６を第２の実施の形態と逆の向きに配置するだけでなく、コイルスプリング１３８を逆止弁１３４とプランジャ１３６との間に配置するような構造になっている。従って、コイルスプリング１３８がこの逆止弁１３４から離れる方向に向かって、このプランジャ１３６を付勢するように、本実施の形態ではなっている。
【０１０９】
さらに、本実施の形態も、オリフィス形成材１２２に設けられた溝部１２２Ｂの底面をオリフィス形成材１２２の内周側に向かって貫通するように、オリフィス形成材１２２に貫通部１４６が形成されているが、この貫通部１４６は第２の実施の形態よりもオリフィス形成材１２２の上側寄りの位置に配置されている。
【０１１０】
従って、本実施の形態では、主液室１３０とプランジャ１３６との間に配置される逆止弁１３４が、プランジャ１３６側から主液室１３０へのみ液体を流動させ、またこの逆止弁１３４から離れる方向に向かって、コイルスプリング１３８がこのプランジャ１３６を付勢した構造となっている。そして、弾性材料により形成される弁体１３４Ａ及び弁座１３４Ｂにより、この逆止弁１３４が構成されており、弁体１３４Ａへのプランジャ１３６の接近時に、弁体１３４Ａと対向するプランジャ１３６の部分に設けられた当接部１３６Ｂにより、弁体１３４Ａの突部１３５と当接するようになっている。
【０１１１】
以上より、本実施の形態では、防振装置１１０に加わる振動入力の振幅が小さく圧力変動が小さいアイドル振動が加わった場合、図１２に示すように、プランジャ１３６はコイルスプリング１３８により付勢されて副液室１３２側寄りで静止して、接触音が発生しないようになる。そしてこれに伴って、貫通部１４６が開かれてアイドルオリフィス１５２が開放されるようになる。
【０１１２】
この一方、防振装置１１０に加わる振動入力の振幅が大きくなった場合、図１３に示すように、逆止弁１３４の作用でプランジャ１３６側の液体が主液室１３０に排出されてプランジャ１３６が主液室１３０側に移動し、貫通部１４６をプランジャ１３６が塞ぐことにより、アイドルオリフィス１５２が閉鎖されてシェイクモードに移行する。その際、プランジャ１３６の当接部１３６Ｂが、弾性材料により形成された弁体１３４Ａの突部１３５に接触することで、プランジャ１３６の当たり音を軽減することができる。
【０１１３】
そして、本実施の形態のように、当接部１３６Ｂが弁体１３４Ａに向かって突出した形状とされることで、一層確実にプランジャ１３６が弁体１３４Ａに当接するようになる。尚、本実施の形態では、プランジャ１３６の中央部に当接部１３６Ｂが設けられた関係から、貫通孔１３６Ａは第２開口部１２２Ｅと対向する部分に配置されている。
【０１１４】
以上の結果として、本実施の形態に係る防振装置１１０も、第１の実施の形態と同様に、アクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラ等が無くとも、オリフィスを切り換えて従来の防振装置１１０と同様に幅広い振動の低減が可能となる。この為、本実施の形態によっても、防振装置１１０の防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となり、これに伴ってプランジャ１３６の接触音の防止が図られるようになる。
【０１１５】
尚、上記実施の形態において、振動発生部であるエンジン側に頂板金具２０或いは頂部金具１２０が連結され、振動受け部である車体側に底板金具１２或いは下部外筒金具１１２が連結される構成とされたが、この逆の構成としてもよい。
【０１１６】
また、上記第２実施の形態から第４実施の形態では、逆止弁を構成する弁体が、自由な状態において片面の中央部寄りの部分を若干凹ませた形状に形成されているが、この替わりにこの弁体を平らな形状とすると共に、弁体が当接する側の金具である例えば上側部材の形状を主液室側に凸状となるように形成し、防振装置の組み立て時に、弁体に適当な予圧を加えるようにしても良い。
【０１１７】
また、上記実施の形態において、自動車のエンジン等の防振を目的としたが、本発明の防振装置は他の用途にも用いられることはいうまでもなく、また、形状等も実施の形態の構造のものに限定されるものではなく、他の構造の防振装置にも適用可能である。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の防振装置は上記構成としたので、製造コストを低減し得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】
【図１】本発明に係る防振装置の第１の実施の形態の断面図であって、アイドルモード時を示す図である。
【図２】本発明に係る防振装置の第１の実施の形態の断面図であって、シェイクモード時を示す図である。
【図３】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態の断面図であって、アイドルモード時を示す図である。
【図４】図３の４−４矢視線断面図である。
【図５】図３の要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態の断面図であって、シェイクモード時を示す図である。
【図７】図６の７−７矢視線断面図である。
【図８】図６の要部拡大断面図である。
【図９】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態に用いられる上側部材、下側部材及びオリフィス形成材等の分解斜視図である。
【図１０】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態に用いられる弁体の自由な状態における断面図である。
【図１１】本発明に係る防振装置の第３の実施の形態の断面図であって、アイドルモード時を示す図である。
【図１２】本発明に係る防振装置の第４の実施の形態の断面図であって、アイドルモード時を示す図である。
【図１３】本発明に係る防振装置の第４の実施の形態の断面図であって、シェイクモード時を示す図である。
【符号の説明】
１０ 防振装置
１２ 底板金具（第１の取付部材）
１８ 弾性体
２０ 頂板金具（第２の取付部材）
２８ 仕切部材
３０ 主液室
３２ 副液室
３４ 逆止弁
３６ プランジャ（開閉部材）
３８ コイルスプリング（弾性部材）
５２ アイドルオリフィス
５４ シェイクオリフィス
１１０ 防振装置
１１２ 下部外筒金具（第１の取付部材）
１１８ 弾性体
１２０ 頂部金具（第２の取付部材）
１２８ 仕切部材
１３０ 主液室
１３２ 副液室
１３４ 逆止弁
１３４Ａ 弁体
１３４Ｂ 弁座
１３６ プランジャ（開閉部材）
１３６Ｂ 当接部
１３８ コイルスプリング（弾性部材）
１５２ アイドルオリフィス
１５４ シェイクオリフィス
Claims (11)
- 振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、
振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第２の取付部材と、
これら取付部材間に配置されて弾性変形し得る弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成され且つ液体が封入される副液室と、
主液室と副液室との間を連通するオリフィスと、
オリフィスの一部を含む空間内に往復動可能に配置され且つ往復動によりオリフィスを開閉する開閉部材と、
主液室と開閉部材との間に配置され且つ、主液室から開閉部材側へのみ液体を流動させ得る逆止弁と、
開閉部材を逆止弁側に向かって付勢する弾性部材と、
を備えたことを特徴とする防振装置。 - オリフィスが２つ存在し、開閉部材により開閉される上記オリフィスがアイドルオリフィスとされ、他のオリフィスが、アイドルオリフィスよりも細く且つ長いシェイクオリフィスとされることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
- 主液室と副液室との間にこれらの間を仕切る仕切部材が配置され、この仕切部材内に、オリフィスが形成されると共に開閉部材が往復動可能に配置されることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の防振装置。
- 弾性部材が金属製のスプリングとされることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の防振装置。
- スプリングがコイルスプリングとされることを特徴とする請求項４記載の防振装置。
- 第１の取付部材が振動発生部とされるエンジン及び振動受け部とされる車体の一方に連結され、第２の取付部材がこれらエンジン及び車体の他方に連結されることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の防振装置。
- エンジンのアイドリング時に対応したアイドルモードにおいてオリフィスを開放状態にすると共に、車両の走行時に対応したシェイクモードにおいてオリフィスを閉鎖状態とするように、開閉部材が往復動することを特徴とする請求項６記載の防振装置。
- 逆止弁が弁体及び弁座により構成され、
主液室と対向する面が凹状とされつつ弾性材料によりこの弁体が形成され、
主液室と対向する弁体の面を弁座に押しつけるように、主液室側に向かって予圧を加えた状態で弁体を配置したことを特徴とする請求項１記載の防振装置。 - 弁体を形成する弾性材料が、ゴム材或いは合成樹脂材とされることを特徴とする請求項８記載の防振装置。
- 振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、
振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第２の取付部材と、
これら取付部材間に配置されて弾性変形し得る弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成され且つ液体が封入される副液室と、
主液室と副液室との間を連通するオリフィスと、
オリフィスの一部を含む空間内に往復動可能に配置され且つ往復動によりオリフィスを開閉する開閉部材と、
主液室と開閉部材との間に配置され且つ、開閉部材側から主液室へのみ液体を流動させ得る逆止弁と、
開閉部材を逆止弁から離れる方向に向かって付勢する弾性部材と、
を有した防振装置であって、
前記逆止弁が弁体及び弁座により構成され、
この逆止弁を構成する弁体が弾性材料により形成され、
弁体と対向する開閉部材の部分に、弁体への接近時に弁体と当接し得る当接部を設けたことを特徴とする防振装置。 - 当接部が弁体に向かって突出した形状とされることを特徴とする請求項１０記載の防振装置。
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