JP2004332884A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防振特性を高めつつ、防振装置の構造を簡素化して製造コストを低減する。
【解決手段】上部仕切部材２４と下部仕切部材２６との間に振動板４６が設置され、仕切部材２４、２６の上側が主液室３０とされ、仕切部材２４、２６の下側が第１副液室３２とされる。第１副液室３２の隔壁の一部が第１ダイヤフラム２８により構成され、第１ダイヤフラム２８と底板金具１２の底面との間の空間が第１空気室３６とされる。防振装置１０側部のリング状の空間が第２ダイヤフラム５４により区画され、内周側寄りの空間部分が液体を封入した第２副液室５２とされ、外周側寄りの空間部分に第２空気室５６が有る。第１空気室３６に第１制御バルブ６４が連結され、第２空気室５６に第２制御バルブ７４が連結される。
【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。そして近年、この防振装置の一種として防振効果の高い液体封入式の防振装置が提案されており、この液体封入式の防振装置を従来例として以下に従来技術を説明する。
【０００３】
例えば、主液室と副液室との間を繋ぐ二つのオリフィスを有し、低減すべき振動の周波数を切り換える際に、モータ等の電気的アクチュエータによって動作するバルブでオリフィスを開閉して切り換える構造の防振装置が考えられていた。
この他に、第１の従来例とされる図１１に示すモデルの構造のように、主液室１１２と副液室１１４との間を繋ぐオリフィス１４２を有するだけでなく、メンブラン１４４が隔壁の一部となる空気室１４６をバルブ１４８によって負圧吸引と大気開放との間で切換えるような、メンブランを負圧で直接吸引するタイプの構造の防振装置も考えられていた。
【０００４】
しかし、電気的アクチュエータは高価で複雑であるだけでなく、これらの防振装置では、走行状態における高周波領域のバネ特性が高くなる欠点があった。そして、その性能を改善する為に、振動板から成るガタ機構を付加した第２の従来例とされる図１２及び図１３に示すような防振装置が考えられた。つまり、この図１２及び図１３に示す防振装置では、主液室１１２と副液室１１４との間を区画する仕切部材１１６、１１８に組み込まれたオリフィス部材１２０に、主液室１１２と副液室１１４との間を連通するアイドルオリフィス１２２が形成されている。さらに、このアイドルオリフィス１２２の開口端を封止弁であるバルブ１２４で開閉するようになっている。
【０００５】
この為、図１２に示すようにバネ部材１３０がバルブ１２４を上側に付勢することで、アイドルオリフィス１２２の開口端を封止し、また、図１３に示すように空気室１２８を負圧にすることで、アイドルオリフィス１２２の開口端を開放するようになる。
【０００６】
但し、この従来の防振装置では、仕切部材１１６、１１８の主液室１１２側の部分と振動板１３２との間に、オリフィス部材１２０のフランジ部１２０Ａが配置されると共に、ツメ金具１２６でオリフィス部材１２０をバルブ１２４に連結する構造になっている。従って、アイドルオリフィス１２２の開口端の開閉動に伴ってツメ金具１２６が上下動し、このツメ金具１２６を介してバルブ１２４と連結されたオリフィス部材１２０のフランジ部１２０Ａが、振動板１３２を振動可能状態と固定状態との間で切り換えるようになる。
【０００７】
つまり、この第２の従来例の構造によれば、アイドル振動が発生するアイドル状態において負圧で空気室１２８内を吸引し、バルブ１２４を下げる事で、アイドルオリフィス１２２を開くと共に、バルブ１２４に連結されたツメ金具１２６が、オリフィス部材１２０を引き下げることになる。これに伴って、オリフィス部材１２０のフランジ部１２０Ａと仕切部材１１６、１１８とで、振動板１３２を挟み込む事により、アイドル状態ではガタ機構の作用を停止して、アイドル共振を大きく得ていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図１２及び図１３に示すガタ機構を付加した防振装置では、アイドルオリフィス１２２の開口端の開閉とガタ機構の押さえ付けを連動させる為、オリフィス部材１２０をバルブ１２４に機械的に締結させる必要がある。しかし、オリフィス部材１２０は液室内にあるものの、バネ部材１３０は液室外にある為、構造が複雑で組み立てが難しくなって、製造コストが増大する虞を有していた。
【０００９】
また、ツメ金具１２６によってオリフィス部材１２０をバルブ１２４側に引っ張る構造となっている為、ツメ金具１２６とオリフィス部材１２０との間の締結部分の耐久性の確保も難しかった。
本発明は上記事実を考慮し、防振特性を高めつつ構造を簡素化して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。
【００１０】
【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部の他方に連結される第２の取付部材と、
これら一対の取付部材の間に配置される弾性体と、
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、
主液室との間が第１オリフィスにより連通されると共に、隔壁の少なくとも一部が変形可能な第１ダイヤフラムにより形成される第１副液室と、
第１ダイヤフラムを挟んで第１副液室と対向して配置される第１空気室と、
第１空気室を大気開放側と負圧側との間で切り換える第１制御バルブと、
主液室と第１副液室との間に配置され且つ、主液室の液圧変動を振動して吸収し得る振動板と、
主液室との間が第２オリフィスにより連通されると共に、隔壁の少なくとも一部が変形可能な第２ダイヤフラムにより形成される第２副液室と、
第２ダイヤフラムを挟んで第２副液室と対向して配置される第２空気室と、
第２空気室を大気開放側と負圧側との間で切り換える第２制御バルブと、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に係る防振装置の作用を以下に説明する。
いずれかの取付部材に連結された振動発生部側から振動が伝達されると、弾性体が変形して弾性体により振動が減衰される。この弾性体の変形に伴って主液室の内容積が変化し、第１副液室とこの主液室との間を連通する第１オリフィス内の液体に圧力変化が生じたり、或いは第２副液室とこの主液室との間を連通する第２オリフィス内の液体に圧力変化が生じたりする。
【００１２】
これに伴い最終的に、隔壁の少なくとも一部とされる第１ダイヤフラムが変形して第１副液室が拡縮され、また、同じく隔壁の少なくとも一部とされる第２ダイヤフラムが変形して第２副液室が拡縮されるようになる。この結果として、振動発生部側から振動が伝達されると、弾性体の変形により減衰されるだけでなく、主液室と二つの副液室との間の二つのオリフィス内の液体の液柱共振等により振動が減衰されて、振動受部側に振動が伝達され難くなる。
【００１３】
但し、本請求項では、第１ダイヤフラムを挟んで第１副液室と対向して配置される第１空気室が、第１制御バルブにより大気開放側と負圧側との間で切り換えられ、さらに、第２ダイヤフラムを挟んで第２副液室と対向して配置される第２空気室が、第２制御バルブにより大気開放側と負圧側との間で切り換えられる構成をも有している。また、主液室と第１副液室との間に振動板が配置され、この振動板が振動して主液室の液圧変動を吸収するようになる。
【００１４】
そして、この第１ダイヤフラムが隔壁ともなる第１空気室を負圧吸引と大気開放との間で切り換えるのに伴い、第１空気室が大気開放された場合には、第１ダイヤフラムが変形可能になる為、第１副液室が拡縮して液体の圧力変動を第１オリフィス内で吸収すると共に、振動板が自由に振動する。
【００１５】
これに対して、第１空気室が負圧吸引された場合には、第１ダイヤフラムが第１空気室の内壁面にはりついて変形不可能になる為、第１副液室が拡縮不可能となって、液体の圧力変動を第１オリフィス内で吸収できないだけでなく、振動板がロック状態となる。
【００１６】
一方、第２ダイヤフラムが隔壁ともなる第２空気室を負圧吸引と大気開放との間で切り換えるのに伴い、第２空気室が大気開放された場合には、第２ダイヤフラムが変形可能になる為、第２副液室が拡縮して液体の圧力変動を第２オリフィス内で吸収する。これに対して、第２空気室が負圧吸引された場合には、第２ダイヤフラムが第２空気室の内壁面にはりついて変形不可能になる為、第２副液室が拡縮不可能となって、液体の圧力変動を第２オリフィス内で吸収できないようになる。
【００１７】
すなわち、オリフィスを二つ有すると共に副液室を二つ有しているものの、アイドル及びシェイク等の個々のパターンに対応して二つの制御バルブをそれぞれ切り換えることで、単独のオリフィス及び副液室を有しているのと同じ効果が生じるようになる。これに伴って、切換特性が向上すると共に、車両の加速時における動ばね定数アップも図ることができる。
さらに、主液室と第１副液室との間に配置された振動板が、移動可能な範囲で振動して液体の増減を許容し、主液室の液圧変動を吸収して液圧の上昇を抑制することができるので、防振特性が向上する。
【００１８】
以上より本請求項は、低減すべき振動の周波数を切り換える際に、高価で複雑な電気的アクチュエータによって動作するバルブでオリフィスを開閉して切り換えるのではなく、負圧を用いてダイヤフラムを空気室の内壁面にはりつけて固定することにより、オリフィスの切り換え及び振動板の振動の可否を切り換える構成とした。この結果として、振動板を用いて防振特性が向上するだけでなく、電気的アクチュエータにより動かされるバルブでオリフィス自体を開閉する構造と異なって、防振装置の構造が簡素化されて製造コストを低減することが可能となる。
【００１９】
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同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、第１オリフィスがシェイクオリフィスとされ、第２オリフィスがシェイクオリフィスよりも高周波数の振動を低減できるアイドルオリフィスとされるという構成を有している。従って、本請求項によれば、第１オリフィス及び第２オリフィスがそれぞれ上記のオリフィスとされることで、幅広い周波数の振動をより確実に低減可能となる。
【００２０】
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同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、第１制御バルブ及び第２制御バルブが、それぞれ制御手段に接続されていて、制御手段により振動の周波数に応じてこれら制御バルブが大気開放側と負圧側との間で切り換えられるという構成を有している。
従って、本請求項によれば、制御手段により二つの制御バルブの切り換え動作がそれぞれ制御されるので、請求項１の作用をより確実に奏するようになる。
【００２１】
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までと同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、第１制御バルブ及び第２制御バルブが、それぞれエンジンのインテークマニホールドに繋がっているという構成を有している。
従って、本請求項によれば、これら二つの制御バルブが、負圧源とされるエンジンのインテークマニホールドにそれぞれ繋がることで、負圧側に切り換える際に確実に切り換え可能となる。
【００２２】
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１から請求項４までと同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、主液室と第１副液室との間に仕切部材が配置され、主液室と第１副液室との間をこの仕切部材で区画し、第１オリフィス及び第２オリフィスがこの仕切部材に形成されると共に、振動板がこの仕切部材内に配置されるという構成を有している。
【００２３】
従って、本請求項によれば、主液室と第１副液室との間を区画する仕切部材に二つのオリフィスが形成されるだけでなく、主液室側への開口部分と第１副液室側への開口部分との間に配置される形で、振動板が仕切部材に組み込まれているので、コンパクトな構造にすることが可能となる。
【００２４】
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までと同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、振動板がゴム製とされるという構成を有している。
つまり、振動板がゴム製とされることで、この振動板が振動する際に、仕切部材に接触しても振動音を発生し難くなる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る防振装置の一実施の形態を図１から図６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から図４に示すように、防振装置１０の下部側を第１の取付部材である底板金具１２が底部を有した円筒状に形成されている。この底板金具１２の底部中央には、外部への開口となる管状の下部ポート１６が取り付けられている。また、この底板金具１２の外周側には、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ブラケットが、図示しないものの底板金具１２の円周方向に沿って複数個設置されている。
【００２６】
さらに、この底板金具１２には円筒状に形成された筒部１２Ａが設けられており、この筒部１２Ａの上端部がかしめられることで、この筒部１２Ａの内周側に、円筒状に形成された外筒金具１４が配置されると共に、弧状に形成されたストッパ金具３４が外筒金具１４の上側に配置されている。この外筒金具１４の上下方向中程はその上下端と比較して小径に形成されており、この外筒金具１４の上部側の内周面には、円筒形状をしたゴム製の弾性体１８の下部側が加硫接着されていて、薄肉となった形で外筒金具１４の下部寄りまでこの弾性体１８は伸びている。
【００２７】
この弾性体１８の上部側中央部には、第２の取付部材となるブロック状に形成された上部取付金具２０が位置しており、この上部取付金具２０に弾性体１８の上部側が加硫接着されている。そして、この上部取付金具２０の中央部は、ストッパ金具３４を貫通して上方に伸びていて、この上部取付金具２０の上端部にストッパゴム３５が加硫接着されている。この為、これらストッパ金具３４とストッパゴム３５とが相互に当接することで、弾性体１８の過大な変形を阻止することができるようになっている。
【００２８】
また、この上部取付金具２０の中央部には、エンジンの連結用として用いられる植え込みボルト２１がねじ込まれるねじ孔２０Ａが形成されており、このねじ孔２０Ａに植え込みボルト２１がねじ込まれることで、図示しないエンジン側ブラケットが上部取付金具２０に固定されつつ連結されることになる。
【００２９】
一方、この外筒金具１４の下部内周側には、リング状に形成された接着用金具２２がかしめられて固定されている。この接着用金具２２の内側には、薄肉で弾性変形可能なゴム製の弾性膜である第１ダイヤフラム２８が、その外周端を接着用金具２２の内周面に加硫接着されて配置されており、これら弾性体１８及び第１ダイヤフラム２８により挟まれて区画された空間が、例えばエチレングリコール等の液体が封入される液室を構成している。
【００３０】
さらに、この液室内には、円板状に形成された下部仕切部材２６が、外筒金具１４への接着用金具２２のかしめ部分にその外周部分を挟まれて固定されつつ、配置されており、この下部仕切部材２６の上面側の中央部には、周囲より一段低い凹部２６Ｂが形成されている。そして、この下部仕切部材２６の上部には、円板状とされるものの下部仕切部材２６よりも厚く形成された上部仕切部材２４が配置されており、これら下部仕切部材２６と上部仕切部材２４との間には、ゴム製で円板状に形成されたメンブランである振動板４６が、凹部２６Ｂ内に緩く入り込む形で、設置されている。
【００３１】
この結果、液室を二分するように下部仕切部材２６、上部仕切部材２４及び振動板４６が液室を区画し、これら仕切部材２４、２６等の上側の液室部分が主液室３０とされ、仕切部材２４、２６等の下側の液室部分が第１副液室３２とされている。そして、仕切部材２４、２６の振動板４６と対向する部分にはそれぞれ貫通穴２４Ａ、２６Ａが設けられていて、振動板４６が主液室３０及び第１副液室３２にそれぞれ面するようになっている。
【００３２】
以上より、液体が封入された主液室３０の隔壁の一部が弾性体１８により構成され、主液室３０の隔壁の他の一部が振動板４６により振動可能に構成され、液体が封入された第１副液室３２の隔壁の一部が第１ダイヤフラム２８により構成されることになる。
【００３３】
これに伴って、第１副液室３２に面する第１ダイヤフラム２８の部分と底板金具１２の底面との間の空間が第１空気室３６とされて、この第１ダイヤフラム２８の変位を容易にしている。この為、第１ダイヤフラム２８を挟んで第１副液室３２と対向して配置されるこの第１空気室３６に、前述の下部ポート１６の一端が繋がった形になっている。
【００３４】
一方、この下部仕切部材２６の外周寄りの部分には、その周方向に沿って延びるように溝部４０が形成されることになり、この溝部４０の上側の開放端が上部仕切部材２４の下面により塞がれると共に、このこの溝部４０の外周側の開放端が弾性体１８の薄肉となった部分により塞がれて、シェイク振動吸収用の通路であるシェイクオリフィス４２とされている。この第１オリフィスとされるシェイクオリフィス４２の一端側は、対応する上部仕切部材２４の部分に設けられた切欠部２４Ｂ、２４Ｃを介して上方に伸びて主液室３０に繋がっており、このシェイクオリフィス４２の他端側は下方に伸びて第１副液室３２に開放されている。
【００３５】
また、底板金具１２と外筒金具１４との間には円管状に形成された接着用金具５０が挟持されていて、薄肉で弾性変形可能なゴム製の弾性膜である第２ダイヤフラム５４が、その外周端をこの接着用金具５０の内周面に加硫接着されて配置されている。
【００３６】
これに伴って、底板金具１２の筒部１２Ａと外筒金具１４の小径とされた部分との間に形成される防振装置１０側部のリング状の空間は、この第２ダイヤフラム５４に区画されることになる。そして、この内の内周側寄りの空間部分が液体を封入した第２副液室５２とされていて、この第２ダイヤフラム５４が第２副液室５２の隔壁とされることで、第２副液室５２が拡縮可能とされた構造となっている。
【００３７】
さらに、外周側寄りの空間部分には、この第２ダイヤフラム５４を挟んで第２副液室５２と対向して配置される形の第２空気室５６が有り、この第２ダイヤフラム５４に対応する底板金具１２及び接着用金具５０の部分には、外部への開口となる管状の側部ポート５８が取り付けられている。
【００３８】
また、上部仕切部材２４の外周寄りの部分には、その周方向に沿って延びるように溝部３８が形成されることになる。そして、この溝部３８の開放端が弾性体１８の薄肉となった部分により塞がれて、主液室３０と第２副液室５２とを連結する大径の通路であるアイドルオリフィス４４とされている。つまり、この第２オリフィスとされるアイドルオリフィス４４の一端は切欠部２４Ｃを介して上方に伸びて主液室３０に開放されており、このアイドルオリフィス４４の他端側は外筒金具１４を貫通して第２副液室５２に開放されていて、このアイドルオリフィス４４が、アイドル振動吸収用の通路となっている。
【００３９】
以上より、シェイクオリフィス４２を介して、主液室３０と第１副液室３２とが連通されることになり、アイドルオリフィス４４を介して、主液室３０と第２副液室５２とが連通されることになる。また、一対のオリフィス４２、４４の内のアイドルオリフィス４４は大径とされているので、シェイクオリフィス４２と比較して液体の通過抵抗が小さくなっている。
【００４０】
さらに、前述の下部ポート１６には配管６２の一端が連結され、この配管６２の他端が第１制御バルブ６４に連結されており、前述の側部ポート５８には配管７２の一端が連結され、この配管７２の他端が第２制御バルブ７４に連結されている。つまり、第１ダイヤフラム２８の背面側の第１空気室３６に第１制御バルブ６４が連結されており、また、第２ダイヤフラム５４の背面側の第２空気室５６に第２制御バルブ７４が連結されている。
【００４１】
これら制御バルブ６４、７４は、電磁的に作動する電磁弁である３ポート２位置切換弁をそれぞれ構成し、図１に示すように、エンジンの吸気部分であるインテークマニホールド８６と繋がる接続パイプ６６に連結されると共に、大気側にも開放可能とされている。
【００４２】
以上より、第１制御バルブ６４は、第１空気室３６が負圧側であるインテークマニホールド８６側に連通される状態と第１空気室３６が大気開放側に連通される状態との間で、これらの間を繋ぐ通路を切り換え可能としており、第２制御バルブ７４は、第２空気室５６がインテークマニホールド８６側に連通される状態と第２空気室５６が大気開放側に連通される状態との間で、これらの間を繋ぐ通路を切り換え可能としている。
【００４３】
他方、制御バルブ６４、７４は、車両の運転状況を判断して印加電圧をオン・オフする制御手段である制御回路８０にそれぞれ連結されている。制御回路８０は車両電源によって駆動され、少なくとも車両の運転状況を判断する車速センサ８２及びエンジン回転数センサ８４からの検出信号を受け、車速及びエンジン回転数を検出できる。
【００４４】
これにより制御回路８０は、シェイク振動発生時かアイドル振動発生時かの判断、すなわち車両の停止時か走行時かの判断ができるだけでなく、車両の加速時かの判断もできるようになっている。従って、制御回路８０により、制御バルブ６４、７４への通電及び通電の停止が制御されて、空気室３６、５６内の気圧が大気圧と負圧との間でそれぞれ切り換えられることになる。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る防振装置１０の作用を説明する。
上部取付金具２０に搭載されるエンジンが作動すると、エンジンの振動が上部取付金具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することができる。
【００４６】
さらに、この弾性体１８の変形に伴って、主液室３０の内容積が変化し、隔壁の一部が第１ダイヤフラム２８により変形可能に形成される第１副液室３２とこの主液室３０との間をそれぞれ連通するシェイクオリフィス４２内の液体に圧力変化が生じ、また、この第１ダイヤフラム２８が変形することで、主液室３０と連通する第１副液室３２が拡縮される。
【００４７】
この一方、主液室３０の内容積が変化することで、隔壁の一部が第２ダイヤフラム５４により変形可能に形成される第２副液室５２とこの主液室３０との間をそれぞれ連通するアイドルオリフィス４４内の液体に圧力変化が生じ、また、この第２ダイヤフラム５４が変形することで、主液室３０と連通する第２副液室５２が拡縮される。
【００４８】
この結果として、エンジン側からの振動が伝達されると、弾性体１８の変形により減衰されるだけでなく、主液室３０と二つの副液室３２、５２との間を繋ぐ二つのオリフィス４２、４４内の液体の流動の液柱共振等に基づく減衰作用により振動が減衰されて、車体側に振動が伝達され難くなる。
【００４９】
但し、本実施の形態では、第１ダイヤフラム２８を挟んで第１副液室３２と対向して配置される第１空気室３６が、第１制御バルブ６４により大気開放側と負圧側との間で切り換えられるようになっており、さらに、第２ダイヤフラム５４を挟んで第２副液室５２と対向して配置される第２空気室５６が、第２制御バルブ７４により大気開放側と負圧側との間で切り換えられるようになっている。
【００５０】
また、仕切部材２４、２６の主液室３０側への開口部分と第１副液室３２側への開口部分との間に振動板４６が配置されており、主液室３０の液圧変動をこの振動板４６が振動して吸収するようになっている。そしてこのような構造から、本実施の形態では以下のように動作することになる。
【００５１】
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。
例えば車両が走行すると、シェイク振動が生じる。制御回路８０は、車速センサ８２及びエンジン回転数センサ８４によりシェイク振動発生時であると判断し、第２制御バルブ７４により第２空気室５６を負圧側であるインテークマニホールド８６側と連通させると共に、第１制御バルブ６４により第１空気室３６を大気開放側と連通させるようにする。
【００５２】
これによって、第１空気室３６内の空気圧が大気圧となるだけでなく、第２空気室５６内の空気圧が負圧となって、図２に示す走行状態のように、第２ダイヤフラム５４が第２空気室５６の内壁面にはりついて変形不可能になる。この為、第２副液室５２が拡縮不可能となって、アイドルオリフィス４４を閉鎖した状態となる。そして、第１ダイヤフラム２８が変形可能になる為、第１副液室３２が拡縮して液体の圧力変動をシェイクオリフィス４２内で吸収すると共に、振動板４６が自由に振動する。
【００５３】
以上より、アイドルオリフィス４４が実質的に閉鎖されることで、オリフィス４２、４４の内の通過抵抗が大きいシェイクオリフィス４２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。このシェイク振動に伴ってさらに、こもり音等の高周波数の振動が同状態で入力された場合には、振動板４６が自由に振動して、主液室３０内の液圧の上昇を防止することができる。
【００５４】
一方、例えば車両が停止すると、エンジンがアイドリング運転となって振動の周波数がシェイク振動よりも高いアイドル振動が生じる。この際、制御回路８０は、車速センサ８２及びエンジン回転数センサ８４によりアイドル振動発生時であると判断し、第２制御バルブ７４により第２空気室５６を大気開放側と連通させると共に、第１制御バルブ６４により第１空気室３６を負圧側であるインテークマニホールド８６側と連通させるようにする。
【００５５】
これによって、第２空気室５６内の空気圧が大気圧となるだけでなく、第１空気室３６内の空気圧が負圧となって、図３に示すアイドル状態のように、第１ダイヤフラム２８が第１空気室３６の内壁面にはりついて変形不可能になる。この為、第１副液室３２が拡縮不可能となって、シェイクオリフィス４２を閉鎖した状態となる。そして、第２ダイヤフラム５４が変形可能になる為、第２副液室５２が拡縮して液体の圧力変動をアイドルオリフィス４４内で吸収する。
【００５６】
以上より、シェイクオリフィス４２が実質的に閉鎖され、アイドルオリフィス４４を介して主液室３０と第２副液室５２とが連通される結果、アイドルオリフィス４４内で液体が液柱共振して防振装置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】
このアイドル状態の際には、第１副液室３２が拡縮不可能となるのに伴って、振動板４６の振動が抑えられるので、振動板４６の存在により邪魔されることなく、開放されたアイドルオリフィス４４内に液体が十分に流れて確実にアイドルオリフィス４４内の液体が液柱共振等する。つまり、振動板４６の振動による主液室３０内の圧抜きが生じなくなり、液柱共振が大きくなって動ばね定数も大きく低減されるようになる。
【００５８】
他方、車両の加速時には、制御回路８０が車速センサ８２及びエンジン回転数センサ８４により車両の加速時であると判断し、第１制御バルブ６４により第１空気室３６を負圧側と連通させるだけでなく、第２制御バルブ７４により第２空気室５６を負圧側と連通させるようにする。
【００５９】
これにより、図４に示すように、両方のダイヤフラム２８、５４をそれぞれの空気室３６、５６の内壁面にはりつけて固定することで液体の流動を止めて、主液室３０側の液圧を高めるようにした。この結果として、ストッパ金具３４とストッパゴム３５とが当接することによる急激なばね定数の上昇が防止され、液体の目詰まり程度のばね定数の上昇で抑えられるようになった。
【００６０】
つまり、本実施の形態によれば、単独のオリフィス及び副液室を有しているのと同じ効果が生じるようになるのに伴って、切換特性が向上すると共に、車両の加速時における動ばね定数の上昇も図ることができる。さらに、主液室３０と第１副液室３２との間に配置された振動板４６が、移動可能な範囲で振動して液体の増減を許容し、主液室３０の液圧変動を吸収して液圧の上昇を抑制することができるので、防振特性が向上することにもなる。
【００６１】
以上より本実施の形態は、低減すべき振動の周波数を切り換える際に、高価で複雑な電気的アクチュエータによって動作するバルブを用いてオリフィスを開閉するのではなく、それぞれ負圧を利用した二つの制御バルブ６４、７４で、二つのダイヤフラムを空気室の内壁面にはりつけて固定することによって、オリフィス４２、４４の切り換え及び振動板４６の振動の可否を切り換える構造とした。
【００６２】
この結果として、振動板４６を用いるのに伴って防振特性が向上するだけでなく、電気的アクチュエータにより動かされるバルブでオリフィス自体を開閉する構造と異なって防振装置１０の構造が簡素化されて、製造コストを低減することが可能となる。
【００６３】
この一方、本実施の形態では、振動板４６がゴム製とされていることで、この振動板４６が振動する際に、仕切部材２４、２６に振動板４６が接触しても振動音を発生し難くなるという利点も有している。
【００６４】
他方、本実施の形態に係る防振装置１０の構造をモデル化したものを図５に示す。つまり、本実施の形態では、図１１に示す第１の従来例と異なって制御バルブが二つ存在するものの、シェイクオリフィス４２とアイドルオリフィス４４とが並列に並ぶ構造になっている。
【００６５】
これに対して、本実施の形態に係る防振装置１０の変形例として、図６に示すオリフィスを直列に並べた構造のものが考えられる。つまり、アイドルオリフィス４４に繋がる第２副液室５２に、シェイクオリフィス４２の一端が繋がる構造とされている。そして、このようにオリフィスを直列に並べた構造であっても、二つの制御バルブ６４、７４を切り換えることで、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００６６】
次に、この実施の形態に係る防振装置１０の防振特性を図７から図１０に基づき、説明する。
先ず、車両の走行状態における防振特性を図７に示す通常走行モード特性として表す。この内の特性曲線Ａで表す本実施の形態の防振装置１０のｔａｎδ、特性曲線Ｂで表す第１の従来例の防振装置のｔａｎδ及び、特性曲線Ｃで表す第２の従来例の防振装置のｔａｎδが、共に１０ヘルツ程度の周波数でピークを有している形になっている。但し、特性曲線Ｂ、Ｃのピークより特性曲線Ａのピークが低く、本実施の形態の防振装置１０が従来例より優れていることが理解できる。
【００６７】
また、図７における特性曲線Ｅで表す第１の従来例の防振装置の動ばね定数Ｋ＊及び、特性曲線Ｆで表す第２の従来例の防振装置の動ばね定数Ｋ＊は、２０ヘルツ程度の周波数でピークを有している。これに対して、特性曲線Ｄで表す本実施の形態の防振装置１０の動ばね定数Ｋ＊は、若干ロスは低くなるものの、振動板４６から成るガタ機構の効果によってピークが無く、また全体として従来例の動ばね定数Ｋ＊より明らかに低く、上記と同様に本実施の形態の防振装置１０が従来例より優れていることが理解できる。具体的に特性曲線Ｄでは、動ばね定数Ｋ＊が３００Ｎ／ｍｍ前後のフラットな特性を１５０Ｈｚ程度の周波数まで得ることが、可能となっている。
【００６８】
さらに、車両の走行状態における本実施の形態の防振装置１０及び従来例の防振装置の動ばね定数Ｋ＊の特性をそれぞれ図８に示す通常走行モード特性の特性曲線として表す。そして、この図８のグラフによれば、共に３０ヘルツ程度の周波数で、特に動ばね定数Ｋ＊が低くなっていることが理解できる。
【００６９】
一方、車両の加速状態における本実施の形態の防振装置１０及び従来例の防振装置の防振特性をそれぞれ図９に示す走り出しモード特性の特性曲線として表す。そして、この図９のグラフによれば、この内の特性曲線Ｂで表す第１及び第２の従来例の防振装置の動ばね定数Ｋ＊は、高周波数になる程、高くなる傾向があるものの、特性曲線Ａで表す本実施の形態の防振装置１０の動ばね定数Ｋ＊は、ほぼ一定となっていて、メンバー共振の領域である１００Ｈｚ前後の周波数域、或いはさらに高周波数域で本実施の形態は、優位性を有することがわかる。
【００７０】
他方、エンジンの荷重を１ｗとすると共にエンジントルクをαとしたときに、車両の加速時では、防振装置にエンジントルクが加わって１ｗ＋αの荷重を負担する形になる。仮に＋αの荷重が加わった時に、ストッパゴムとストッパ金具とが当たるストッパ当たり領域に入ると、ばね定数の値が極端に上昇することになる。
【００７１】
これに対して、本実施の形態の防振装置１０では、車両の加速状態において二つの制御バルブ６４、７４によりそれぞれ負圧で空気室を吸引する事で液体の流動を止めて、主液室３０側の液圧を上昇させ、これに伴ってばね定数Ｋｓを高めるようにした。この為、ストッパ当たりをさせずに、液体の目詰まり程度のばね定数Ｋｓの上昇で、抑えられるようになった。
【００７２】
つまり、防振装置１０の制御バルブの切り換え時の前後における荷重と撓みの関係を表す図１０のグラフのように、特性曲線Ｂで表す通常走行時及びアイドル時のばね定数Ｋｓが２１０Ｎ／ｍｍとされるのに対して、特性曲線Ａで表す走り出しモード時のばね定数Ｋｓが４５５Ｎ／ｍｍとなった。
【００７３】
さらに、上記実施の形態において、振動受部となる車体側に底板金具１２を連結し、振動発生部となるエンジン側に上部取付金具２０を連結するような構成としたが、この逆の構成としても良い。他方、実施の形態において、自動車に搭載されるエンジンの防振を目的としたが、本発明の防振装置は例えば自動車のボディマウント等、あるいは自動車以外の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。
【００７４】
【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、防振特性を高めつつ構造を簡素化して製造コストを低減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一実施の形態の断面図である。
【図２】本発明に係る防振装置の一実施の形態の断面図であって、車両の走行状態における図を示す。
【図３】本発明に係る防振装置の一実施の形態の断面図であって、車両のアイドル状態における図を示す。
【図４】本発明に係る防振装置の一実施の形態の断面図であって、車両の加速状態における図を示す。
【図５】本発明に係る防振装置の一実施の形態のモデルを示す図である。
【図６】本発明に係る防振装置の一実施の形態の変形例のモデルを示す図である。
【図７】車両の走行状態における防振装置の防振特性を表すグラフを図示する。
【図８】車両の走行状態における防振装置の動ばね定数の特性を表すグラフを図示する。
【図９】防振装置の車両の走り出しモード特性を表すグラフを図示する。
【図１０】制御バルブの切り換え時の前後での荷重と撓みの関係を表すグラフを図示する。
【図１１】第１の従来例に係る防振装置のモデルを示す図である。
【図１２】第２の従来例に係る防振装置の断面図であって、車両の走行状態における図を示す。
【図１３】第２の従来例に係る防振装置の断面図であって、車両のアイドル状態における図を示す。
【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 上部取付金具（第２の取付部材）
２４ 上部仕切部材（仕切部材）
２６ 下部仕切部材（仕切部材）
２８ 第１ダイヤフラム
３０ 主液室
３２ 第１副液室
３６ 第１空気室
４２ シェイクオリフィス（第１オリフィス）
４４ アイドルオリフィス（第２オリフィス）
４６ 振動板
５２ 第２副液室
５４ 第２ダイヤフラム
５６ 第２空気室
６４ 第１制御バルブ
７４ 第２制御バルブ

Claims (6)

1. 振動発生部及び振動受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部の他方に連結される第２の取付部材と、
   これら一対の取付部材の間に配置される弾性体と、
   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、
   主液室との間が第１オリフィスにより連通されると共に、隔壁の少なくとも一部が変形可能な第１ダイヤフラムにより形成される第１副液室と、
   第１ダイヤフラムを挟んで第１副液室と対向して配置される第１空気室と、
   第１空気室を大気開放側と負圧側との間で切り換える第１制御バルブと、
   主液室と第１副液室との間に配置され且つ、主液室の液圧変動を振動して吸収し得る振動板と、
   主液室との間が第２オリフィスにより連通されると共に、隔壁の少なくとも一部が変形可能な第２ダイヤフラムにより形成される第２副液室と、
   第２ダイヤフラムを挟んで第２副液室と対向して配置される第２空気室と、
   第２空気室を大気開放側と負圧側との間で切り換える第２制御バルブと、を有することを特徴とする防振装置。
2. 第１オリフィスがシェイクオリフィスとされ、第２オリフィスがシェイクオリフィスよりも高周波数の振動を低減できるアイドル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。
3. 第１制御バルブ及び第２制御バルブが、それぞれ制御手段に接続されていて、制御手段により振動の周波数に応じてこれら制御バルブが大気開放側と負圧側との間で切り換えら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。
4. 第１制御バルブ及び第２制御バルブが、それぞれエンジンのインテークマニホールドに繋がってい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。
5. 主液室と第１副液室との間に仕切部材が配置され、主液室と第１副液室との間をこの仕切部材で区画し、第１オリフィス及び第２オリフィスがこの仕切部材に形成されると共に、振動板がこの仕切部材内に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の防振装置。
6. 振動板がゴム製と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。

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