JP2010106865A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主液室の液圧で動くピストンで制限通路の切り換えを行い、高周波振動時の主液室の液圧上昇をメンブランの弾性変形により抑える構成の防振装置において、メンブランの面積を大きく取って高周波振動時の性能を向上する。
【解決手段】オリフィス部材４４の主液室対向面を円形とし、断面円形のシリンダ室６０を中心から一方向に変位させて配置し、シリンダ室６０の変位方向とは反対側に空いた略三日月形状のスペースに、空いたスペースと同様の略三日月形状に形成したメンブラン１４６を配置したので、主液室対向面に空いたスペースを最大限に使って大面積のメンブラン１４６を配置できた。面積の大きなメンブラン１４６は、高周波振動入力時の液圧変化によって弾性変形し易く、こもり音等の高周波振動を従来よりも効果的に吸収可能となった。
【選択図】図５

Description

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流体封入式の防振装置に係り、特に、自動車のエンジンマウント等に好適に用いられる防振装置に関する。

例えば、乗用車等の車両では、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エンジンマウントとしての防振装置が配設されており、この防振装置がエンジンから発生する振動を吸収し、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。この種の防振装置としては、幅広い周波数の振動に対応すべく、主液室及び副液室と、これらの液室をそれぞれ連通する複数本の制限通路が設けられ、入力振動の周波数に応じて、複数本の制限通路のうち１本の制限通路により主液室と副液室とが連通するように、主液室の液圧を利用した切換機構により複数本の制限通路を選択的に切り換える防振装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

また、周波数域の高い高周波振動（例えば、こもり音）が入力して制限通路が目詰まり状態になると、主液室の液圧が上昇して動ばね定数が上昇する、即ち、高周波振動を効果的に吸収できなくなる問題がある。
このため、特許文献２に記載の防振装置では、切換機構として主液室の液圧によってシリンダ内で移動するピストンを備え、さらに、制限通路が目詰まり状態となる高周波振動入力時においては、主液室に面したメンブランを弾性変形させて主液室の液圧の上昇を抑えて動ばねの上昇を抑えることのできる機構を備えている。

特開２００４−３６１５号公報 特開２００７−１２０５６６号公報

ところで、近年、防振装置では、広い周波数域（特に、こもり音等の高周波域側）の振動を効果的に吸収することが要求されるようになってきているが、特許文献１記載の防振装置では、こもり音となる高い周波数域の振動を効果的に吸収できないという問題がある。
特許文献２に記載の防振装置のようにメンブランを設けることで、制限通路では対応できなかった高い周波数域の振動を吸収できるようになったが、近年では、さらなる防振特性の向上が求められている。

メンブランの面積を大きくすることは、高周波振動入力時にメンブランが振動し易くなるため、高周波振動を効果的に吸収できるようになり、防振装置の性能向上に繋がる。
したがって、こもり音となるような高い周波数域の振動をより効果的に吸収するには、メンブランの面積を大きく確保することが必要であるが、特許文献２の防振装置では、円形の仕切り部材の中央に長方形のシリンダ室を配置し、その幅方向両側にメンブランを配置した構成となっており、大面積のメンブランを配置できていなかった。

即ち、仕切り面の中央にシリンダ室を配置し、シリンダ室の幅方向両側に開いたスペースにメンブランを配置していたため、小さい面積のメンブランを２つ配置した構成となっており、シリンダ室の周囲に開いたスペースをメンブランの為に有効活用できていなかった。

なお、単にメンブランの面積を大きくすると防振装置が大型化（径が大となる）する問題があり、シリンダ室の断面積を小さくすればメンブランの面積を大きくできるが、シリンダ室の断面積を小さくすると、ピストンの面積も小さくなり、主液室の液圧によってピストンを動かせなくなる、即ち、制限通路の切り換えが出来なくなる問題がある。
特許文献１の防振装置では、円形の仕切り部材の中央に円形のシリンダ室を設けた構成となっており、メンブランを配置しようとすると、シリンダ室の周囲の幅の狭い環状のスペースに配置せざるを得ず、開いたスペースをメンブランの為に有効活用することは困難である。

また、その他の問題として、特許文献２の防振装置の様にシリンダ室が長方形であると、その中に配置するピストンの形状も長方形になるが、長方形のピストン円形のピストンに比較してシリンダ室内で傾斜してシリンダ内壁面に引っ掛かり易く、制限通路の切換が上手く行かない懸念がある。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、主液室の液圧で動くピストンで制限通路の切り換えを行い、高周波振動時の主液室の液圧上昇をメンブランの弾性変形により抑える構成の防振装置において、メンブランの面積を大きく取って高周波振動時の性能を向上することが第１の目的である。
また、第１の目的に加え、制限通路の切り換えを確実に行うことが第２の目的である。

発明者が種々検討した結果、仕切り部材の中央にシリンダ室を配置し、残りの空きスペースにメンブランを配置する構成では、空きスペースを有効活用してメンブランの面積を大きく確保するのに限界があり、仕切り部材の中央から変位した位置にシリンダ室を配置することで、空きスペースを有効活用してメンブランの面積を大きく確保できることを見出した。

上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る防振装置は、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、前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に配置された弾性体と、前記弾性体を隔壁の一部として液体が封入され、該弾性体の弾性変形に伴って内容積が変化する主液室と、液体が封入され内容積が拡縮可能とされた副液室と、前記主液室と前記副液室との間に配置される仕切り部材と、前記主液室と前記副液室とを互いに連通する防振特性の異なる複数の制限通路と、前記仕切り部材に設けられ、シリンダ室と、前記シリンダ室の内部に配置され前記主液室の圧力により移動して前記複数の制限通路の切換を行うピストンとを備えた切換手段と、前記仕切り部材の前記主液室に対向する主液室対向面に配置され、振動入力により前記制限通路が目詰まりを生じた際に、前記主液室内に封入された液体の液圧変化に従って前記主液室の内容積を拡縮するように弾性変形して前記主液室の圧力上昇を抑えるメンブランと、を備え、前記主液室対向面を正面視した際に、前記シリンダ室の中心部は前記主液室対向面の中心部から前記主液室対向面の端部側へ向かう第１の方向に変位して設けられ、前記メンブランは前記シリンダ室に対して前記第１の方向とは反対方向に設けられている。

本発明の請求項１に係る防振装置の作用を以下に説明する。
請求項１の防振装置では、基本的に、第１及び第２の取付部材の何れか一方に振動が伝達されると、第１及び第２の取付部材間に配置された弾性体が弾性変形し、この弾性体の内部摩擦等に基づく吸振作用によって振動が吸収され、振動受け部側へ伝達される振動が低減される。

また、請求項１に係る防振装置では、主液室と副液室とが防振特性の異なる複数の制限通路により互いに連通している。請求項１に係る防振装置では、主液室の圧力に応じて、シリンダ室のピストンが移動され、制限通路の切換が行われる。
従って、ある制限通路における液体の流通抵抗を低周波域振動の周波数及び振幅に対応するように設定（チューニング）しておけば、その制限通路を通って主液室と副液室との間を行き来する液体に共振現象（液柱共振）が生じ、この液柱共振の作用によって低周波域振動を特に効果的に吸収できる。また、他の制限通路における液体の通過抵抗を、さらに周波数域の高い振動に対応するように設定しておけば、他の制限通路によって周波数域の高い振動を特に効果的に吸収できる。

請求項１に係る防振装置によれば、電磁ソレノイドや空圧ソレノイド等の外部からの制御及び動力供給を受けて作動するバルブ機構を用いることなく、主液室の圧力に応じて制限通路を切り換え、切り換えた制限通路でもって振動を効果的に吸収可能となる。

また、請求項１に係る防振装置では、メンブランが、主液室内に封入された液体の液圧変化に従って主液室の内容積を拡縮するように弾性変形することにより、振動入力時の弾性体の変形に伴って主液室内の液圧が周期的に変化すると、この液圧変化に従って弾性変形するメンブランにより主液室内の液圧変化を抑制できるので、メンブランの主液室の拡縮する方向（拡縮方向）に沿った剛性を、制限通路に対応する振動周波数よりもさらに高い周波数域の振動に対応するように設定しておけば、さらに高周波域振動の入力時には、制限通路が目詰まり状態となって制限通路には液体が流れ難くなるが、メンブランが高周波域振動に同期して拡縮方向へ弾性変形して主液室内の液圧上昇を抑制できる。
この結果、請求項１に係る防振装置によれば、高周波域振動の入力時にも、主液室内の液圧上昇に起因する装置（弾性体）の動ばね定数の上昇を抑えることができるので、弾性体の動ばね定数を低く維持し、弾性体の弾性変形により高周波振動も効果的に吸収できる。

さらに、主液室対向面を正面視した際に、シリンダ室の中心部は主液室対向面の中心部から主液室対向面の端部側へ向かう第１の方向に変位して設けられているため、主液室対向面のシリンダ室に対して第１の方向とは反対方向には一つのまとまった空きスペースが空くため、この空きスペースを有効に使ってメンブランを配置できる、即ち、一つの面積の大きなメンブランを配置することが可能となり、高い周波数振動が入力した際に、メンブランが弾性変形し易くなり、主液室内の液圧上昇を効果的に抑制することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の防振装置において、前記主液室対向面を正面視した際に、前記主液室対向面の形状、前記シリンダ室の形状、及び前記ピストンの形状は各々円形であり、前記メンブランは、前記主液室対向面の外周縁の円弧部分、及び前記シリンダ室の外周縁の円弧部分に沿った湾曲形状に形成されている。

請求項２に記載の防振装置では、シリンダ室の形状、及びピストンの形状を各々円形としたため、各々を角型とした場合よりもシリンダ室内でピストンをスムーズに移動させることができ、制限通路の切り換えを確実に行うことができるようになる。

また、主液室対向面を円形とし、円形のシリンダ室を中心から一方向に変位させて配置した場合、シリンダ室の変位方向とは反対側には、略三日月形状（前記主液室対向面を正面視した際に、主液室対向面の外周縁の円弧部分、及びシリンダ室の外周縁の円弧部分（主液室対向面の外周縁に対して相対的に曲率半径は小）に沿った湾曲した形状））のスペースが空く。
請求項２に記載の防振装置では、略三日月形状に空いたスペースに、空いたスペースと同様の形状（略三日月形状）に形成したメンブランを形成するので、空いたスペースを最大限に使った、液圧変化によって弾性変形し易い大面積のメンブランを配置できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の防振装置において、前記シリンダ室に前記ピストンを配置することで前記ピストンの主液室側に区画された液圧空間と前記主液室との間に配置され、前記主液室内の液圧変化に伴って該主液室と前記液圧空間との間で一方向へのみ液体を流通させ得る逆止弁と、前記仕切り部材と前記主液室との間に設けられ、一部に前記メンブランが形成され、他の一部に前記逆止弁の弁体が形成された弾性部材と、を備え、前記弁体の周囲には、前記弁体の中心部を曲率中心とした円弧形状の切り込みが形成されている。

請求項３に記載の防振装置では、メンブラン位材と逆止弁の弁体とが弾性部材に一体的に設けられているので、個別に形成した場合よりも部品点数、組み付け工数を少なくできる。
また、弁体の周囲には、弁体の中心部を曲率中心とした円弧形状の切り込みが形成されているので、弁体を動き易くすることができる。

以上説明したように、請求項１に記載の防振装置は上記構成としたので、メンブランの面積を大きく取って高周波振動時の性能を向上できる、という優れた効果を有する。
請求項２に記載の防振装置は上記構成としたので、制限通路の切り換えを確実に行うことができる、という優れた効果を有する。
また、請求項３に記載の防振装置は上記構成としたので、メンブランと弁体とが一体化しているので、部品点数を低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る防振装置１０について説明する。なお、図中、符号Ｓは装置の軸心を表しており、この軸心Ｓに沿った方向を装置の軸方向として以下の説明を行う。
図１及び図２に示すように、防振装置１０には、その外周部の上端側に円筒状の第１外筒１２が設けられると共に、この第１外筒１２の下側に円筒状の第２外筒１４が連結固定されている。なお、軸心Ｓは、第１外筒１２の軸心、及び第２外筒１４の軸心と一致している。

第１外筒１２には、その下端部に外周側に延出するフランジ部１６が屈曲形成されている。
第２外筒１４には、その上端部に外周側へ延出するフランジ部２４が屈曲形成されている。防振装置１０では、フランジ部２４の外周側がフランジ部１６の外周側を挟み込みむように内周側へ屈曲されることにより、第１外筒１２と第２外筒１４とが互いにかしめ固定されている。
防振装置１０は、第１外筒１２又は第２外筒１４がブラケット１８に取り付けられ、このブラケット１８を介して車両の車体側へ連結固定される。

第２外筒１４には、その下端側の内周面に略円筒形状に形成されたゴム弾性体２６の外周部が加硫接着されると共に、ゴム弾性体２６の外周部上端から上方へ延出する薄肉円筒状の被覆部２８が加硫接着されている。
ゴム弾性体２６は、その断面形状が外周側から内周側へ向って上方へ傾斜する略逆Ｖ字状に形成されている。

防振装置１０には、第２外筒１４の中央部分に円柱状の取付金具３０が配置されており、この取付金具３０の外周面にはゴム弾性体２６の内周面が加硫接着されている。
取付金具３０には、軸心に沿ってねじ穴３２が穿設されている。防振装置１０は、ねじ穴３２にねじ込まれたボルト２０を介して取付金具３０がエンジン側の取付部材２２へ連結固定される。

図１及び図３に示すように、防振装置１０内には、全体として円板状に形成された仕切金具３４が外筒１２の内周側に嵌挿されている。
図１、及び図２に示すように、仕切金具３４は、外筒１２，１４の内周側の空間を軸方向に沿って２個の小空間に区画しており、これら２個の小空間はそれぞれ水、エチレングリコール等の液体が封入される主液室３６及び副液室３８とされる。
ここで、主液室３６は、ゴム弾性体２６を隔壁の一部としており、その内容積がゴム弾性体２６の弾性変形に伴って変化（拡縮）する。
また副液室３８は、後述するダイヤフラム４０を隔壁の一部としており、ダイヤフラム４０の変形により内容積が拡縮可能とされている。

第１外筒１２には、その内周面及び外周面に薄膜状に形成されたゴム製の被覆部４２が加硫接着されており、この被覆部４２の上端部には、下方へ向って開いた逆椀状に形成されたゴム製のダイヤフラム４０の周縁部が全周に亘って一体的に接合されている。ダイヤフラム４０は第１外筒１２の上端側を閉止しており、十分に小さい荷重（液圧）により副液室３８を拡縮するように変形可能とされている。

図１〜３に示されるように、仕切金具３４の上側には、樹脂材料やアルミニウム等の金属材料により形成された略円柱状のオリフィス部材４４が設けられている。
オリフィス部材４４の主液室側には、軸心Ｓから半径方向外周側の内の一方向側（図５では矢印Ａ方向側）へ変位した位置に、凹状に窪んだシリンダ室６０が形成されている。
シリンダ室６０は、軸心Ｓに対する直交する断面形状が円形とされおり、このシリンダ室６０内には、後述する円盤状のピストン７８が軸方向に沿って移動可能に収納される。

また、シリンダ室６０の底壁部６０Ａには、中心部にシリンダ室内側に向けて軸心Ｓと平行に延びる断面円形のガイドピン５０が固着されており、ガイドピン５０の周囲に複数（４個）の流通開口４８、及び後述する緩衝ゴム５４を固定するための複数（２個）の固定孔５６が形成されている。
なお、流通開口４８は、副液室３８と、後述するシリンダ室６０の液圧空間１１２とを連通させている。

図４に示すように、緩衝ゴム５４は円環状とされており、底壁部６０Ａの固定孔５６に圧入するための１対の突起５４Ａが形成されている。図１に示すように、緩衝ゴム５４は、突起５４Ａを固定孔５６に圧入することで底壁部６０Ａに固定されており、ピストン７８が底壁部６０Ａに接触して音を発生しないようにしている。なお、緩衝ゴム５４には、流通開口４８を塞がないように逃げ（切欠）５４Ｂが形成されている。

オリフィス部材４４には、軸心Ｓから見てシリンダ室６０とは反対側の肉厚部分に、軸心Ｓに対して直角な断面形状が略三日月状とされた三日月凹部５８が副液室側に開口するように形成されている。この三日月凹部５８の底部５８Ａには複数の貫通孔６２が形成されている。
また、オリフィス部材４４には、その外周面の下端側に外周側へ延出する環状のフランジ部５２が形成されている。

図１に示されるように、仕切金具３４の外周部分、第１外筒１２のフランジ部１６、及びオリフィス部材４４のフランジ部５２は、第２外筒１４のフランジ部２４によってカシメ固定（挟持）される。これにより、オリフィス部材４４と仕切金具３４が互いに固定されて一体化されると共に、オリフィス部材４４と仕切金具３４が第１外筒１２及び第２外筒１４に対して固定される。

図３に示されるように、オリフィス部材４４の下端側が仕切金具３４により閉塞されることにより、オリフィス部材４４のシリンダ室６０は外部から区画され、このシリンダ室６０内にも、主液室３６及び副液室３８と同一の液体が充填される。
図５に示されるように、オリフィス部材４４の外周面には、周方向に延在する外周溝６６が形成されている。この外周溝６６は、オリフィス部材４４の外周面を１周弱に亘って周回しており、軸心方向から見て略Ｃ字形状を呈している。

オリフィス部材４４には、図３、５に示されるように、外周溝６６の一端部とオリフィス部材４４の上面部（副液室側）との間を貫通する上部連通穴７２が形成されると共に、外周溝６６の他端部とオリフィス部材４４の下面部（主液室側）との間を貫通する下部連通穴７４が穿設されている。
また、オリフィス部材４４には、図１、６に示されるように、外周溝６６における長手方向中間部分に、外周溝６６の内周側の底面部とシリンダ室６０の内周壁面との間を貫通したオリフィス開口７６が形成されている。
このオリフィス開口７６は、シリンダ室６０の長手方向に沿って一端側の内壁面（幅の狭い壁面）に開口しており、その開口形状がシリンダ室６０の周方向に沿って細長いスロット状に形成されている。

図１に示されるように、防振装置１０では、仕切金具３４が第１外筒１２、及び第２外筒１４の内周側へ嵌挿された状態で、オリフィス部材４４の外周面が被覆部４２を介して第１外筒１２の内周面に圧接している。
これにより、オリフィス部材４４の外周溝６６の外周側が被覆部４２の内周面により閉塞され、１本の細長い空間であるシェイクオリフィス１１８を形成する。第１の制限通路であるシェイクオリフィス１１８は、その一端部がオリフィス部材４４の上部連通穴７２を通して副液室３８に接続されると共に、他端部が下部連通穴７４を通して主液室３６に連通する。
ここで、シェイクオリフィス１１８は、入力振動のうち相対的に低周波域の振動であるシェイク振動（例えば、９〜１５Ｈｚ）に対応するように、その路長及び断面積、すなわち液体の流通抵抗が設定（チューニング）されている。

図１、及び図３に示されるように、オリフィス部材４４のシリンダ室６０には、略円盤状に形成されたピストン７８が収納されている。
ピストン７８の中央には、軸方向に貫通するガイド孔７８Ａの穿孔されたボス７８Ｂが形成されており、このガイド孔７８Ａにシリンダ室６０のガイドピン５０が挿入されている。ピストン７８は、ガイドピン５０にガイドされながらシリンダ室６０の内部を軸方向に沿って所定の範囲（後述する開放位置と閉塞位置との間）で移動可能となっている。
このピストン７８は、シリンダ室６０を軸方向に沿って主液室３６側の小空間である液圧空間１１２と副液室３８側の小空間であるオリフィス空間１１４とに区画している。
ピストン７８は、その外周面がシリンダ室６０の内周壁面と液密状態で接し、また微小間隔を空けて対向するシール領域１３２として構成されている。

なお、シール領域１３２は、その軸方向の幅がオリフィス開口７６の軸方向の幅よりも大きく形成されており、オリフィス開口７６を閉塞可能としている。
またピストン７８には、軸方向に貫通する液圧解放路１２６が穿設されている。
また、シリンダ室６０内には、ピストン７８と底壁部６０Ａとの間に圧縮状態とされたコイルスプリング８６が介装されており、コイルスプリング８６は、ピストン７８を主液室側（下方側）へ付勢している。

仕切金具３４は、シリンダ室６０と対向している部分（図３の２点鎖線部分）が、後述する逆止弁１１６の弁座部８８として構成されており、この弁座部８８には、ガイド孔６４が中央部に穿設され、その外周側に複数の弁座開口９０が穿設されている。また、仕切金具３４には、仕切金具３４の三日月凹部５８と対向する位置に、略三日月状のメンブラン開口１３８が穿設されており、オリフィス部材４４の下部連通穴７４と対向する位置に連通穴１００が形成されている。
ここで、メンブラン開口１３８は、三日月凹部５８に正対している。

オリフィス部材４４には、図３に示されるように、仕切金具３４側に、仕切金具３４のメンブラン開口１３８の周縁部に沿ってリブ状のメンブラン押圧枠１４０が全周に亘って形成されている。
仕切金具３４とオリフィス部材４４との間には、ＮＲ、ＮＢＲ等のゴム材料からなる略円板状の弾性部材９５が挟持されている。
弾性部材９５には、三日月凹部５８、及びメンブラン開口１３８と対向する位置に、略三日月状のメンブラン（可動膜）１４６が形成されており、オリフィス部材４４の下部連通穴７４、及び仕切金具３４の連通穴１００と対向する位置に連通穴１０２が形成されている。なお、メンブラン１４６は、オリフィス部材４４のメンブラン押圧枠１４４と仕切金具３４との間に挟持固定されている。

また、弾性部材９５には、シリンダ室６０と対向する位置に、円形の弁本体９８が形成されている。弁本体９８の周囲には、略半円弧形状の切り込み９８Ａが１対形成されており、弁本体９８は、１対の幅狭の支持部９８Ｂを介して切り込み９８Ａの外周側部分と連結されている。
弁本体９８は、仕切金具３４のガイド孔６４に挿入される突起９８Ｃを備えており、弁座部８８に当接して全ての弁座開口９０を閉塞可能な外径を有している。
弁本体９８の中央部分は、ガイドピン５０の端部と仕切金具３４との間に挟持固定されている。

仕切金具３４の弁座部８８と、弁座部８８に当接する弁本体９８とで逆止弁１１６が構成されており、通常時は、弁本体９８が弁座部８８に当接し、シリンダ室６０側から主液室３６側への液体の移動は阻止され、主液室３６側からシリンダ室６０側への液体の移動は許容されている。

図１、及び図５に示すように、シリンダ室６０のオリフィス空間１１４は、オリフィス部材４４の上面側に形成された複数の流通開口４８を通して常に副液室３８と連通している。

本実施形態の防振装置１０では、仕切金具３４の流通開口４８、シリンダ室６０のオリフィス空間１１４、オリフィス開口７６、及びオリフィス開口７６から下部連通穴７４までの外周溝６６が、シェイク振動に対して相対的に高周波域の振動であるアイドル振動（例えば、１８〜３０Ｈｚ）に対応するアイドルオリフィス１２０となっている。
即ち、本実施形態では、シェイクオリフィス１１８の一部分（オリフィス開口７６〜下部連通穴７４）が、アイドルオリフィス１２０の一部分と共通になっている。

第２の制限通路であるアイドルオリフィス１２０は、その路長及び断面積、すなわち液体の流通抵抗がアイドル振動に対応するように設定（チューニング）されている。
ここで、アイドルオリフィス１２０における液体の流通抵抗は、シェイクオリフィス１１８における液体の流通抵抗よりも小さくなっている。

本実施形態の防振装置１０では、図７に示されるように、ピストン７８が閉塞位置へ移動（上昇）すると、オリフィス部材４４のオリフィス開口７６がピストン７８のシール領域１３２により閉塞され、オリフィス空間１１４が、オリフィス部材４４の外周部分のオリフィス部分と非連通状態となる。これにより、主液室３６と副液室３８とは、シェイクオリフィス１１８のみを通して互いに連通することになる。

なお、ピストン７８のシール領域１３２の厚み（軸方向寸法）は、シリンダ室６０の内周面におけるオリフィス開口７６の軸方向寸法に対して十分に厚く形成されており、主液室３６内の液圧変化に伴ってピストン７８が軸方向に沿って振動しても、ピストン７８によりオリフィス開口７６を確実に閉塞状態に維持できるようになっている。

一方、図２に示されるように、ピストン７８が開放位置へ移動（下降）すると、ピストン７８のシール領域１３２がオリフィス開口７６から軸方向へ離れてオリフィス開口７６が開放され、オリフィス空間１１４がオリフィス部材４４の外周部分のオリフィス（シェイクオリフィス１１８とアイドルオリフィス１２０との共通部分）と連通状態となる。

また、ピストン７８の液圧解放路１２６は、コイルスプリング８６の付勢力によりピストン７８が開放位置側へ移動する際に、外部から閉じられた液圧空間１１２内の液体をオリフィス空間１１４内へ流出させ、液圧空間１１２の液圧上昇を防止してピストン７８を開放位置側へ移動可能にする。

図１に示されるように、弾性部材９５のメンブラン１４６は、オリフィス部材４４の三日月凹部５８の下端側を閉塞すると共に、仕切金具３４のメンブラン開口１３８を通して主液室３６内へ面している。
これにより、主液室３６内の液圧が変化すると、この液圧変化に従って主液室３６の内容積を拡縮するようにメンブラン１４６が弾性変形する。

（作用）
次に、防振装置１０の作用を説明する。
防振装置１０では、例えば、車両におけるエンジンが作動すると、エンジンが発生した振動が取付金具３０を介してゴム弾性体２６に伝達され、ゴム弾性体２６が弾性変形する。このとき、ゴム弾性体２６は吸振主体として作用し、ゴム弾性体２６の内部摩擦等に基づく吸振作用によって振動が吸収され、外筒１２，１４を介して車体側へ伝達される振動が低減される。

また自動車等の車両では、アイドリング運転時にエンジンが相対的に高周波域の振動であるアイドル振動を発生し、また所定速度以上での走行時にはエンジンが相対的に低周波域の振動であるシェイク振動を発生する。

更に、防振装置１０では、ピストン７８が、シリンダ室６０の液圧空間１１２内の液圧によりコイルスプリング８６の付勢力に抗して開放位置から閉塞位置に移動するとオリフィス開口７６を閉塞させ、コイルスプリング８６の付勢力により閉塞位置から開放位置へ復帰するとオリフィス開口７６を開放することから、シェイク振動の入力時に、開放位置にあったピストン７８が閉塞位置へ移動すると、ゴム弾性体２６の弾性変形に伴って、シェイクオリフィス１１８のみを通って主液室３６と副液室３８との間を液体が行き来し、またアイドル振動の入力時に、閉塞位置にあったピストン７８が開放位置へ復帰すると、シェイクオリフィス１１８及びアイドルオリフィス１２０の双方が開放された状態となるが、ゴム弾性体の弾性変形に伴って、液体の流通抵抗が相対的に小さいアイドルオリフィス１２０を優先的に通って主液室３６と副液室３８との間を液体が行き来する。

すなわち、防振装置１０では、相対的に周波数が低く振幅が大きいシェイク振動が入力した場合には、このシェイク振動によってゴム弾性体２６が弾性変形し、主液室３６内に相対的に大きな液圧変化が生じると共に、主液室３６内の周期的な液圧上昇時に逆止弁１１６を通して主液室３６から液圧空間１１２へ液体が流入して、液圧空間１１２内の液圧も主液室３６内の上昇時の液圧と略平衡する平衡圧まで上昇する。

ここで、防振装置１０では、ピストン７８に対するコイルスプリング８６の付勢力がシェイク振動の入力時の液圧空間１１２内の液圧（平衡圧）に対応する値よりも小さく設定されており、これにより、シェイク振動の入力時には、ピストン７８がコイルスプリング８６の付勢力に抗して開放位置から閉塞位置側へ間欠的に移動し、液圧空間１１２内の液圧により閉塞位置へ保持される（図７の状態）。

従って、防振装置１０では、シェイク振動の入力時には、ゴム弾性体２６の弾性変形に伴って、シェイクオリフィス１１８のみを通して主液室３６と副液室３８の間を液体が行き来することから、エンジン側から車体側へ伝達されるシェイク振動を低減できる。このとき、シェイクオリフィス１１８における液体の流通抵抗がシェイク振動の周波数及び振幅に対応するように設定（チューニング）されていることから、シェイクオリフィス１１８を通って主液室３６と副液室３８との間を行き来する液体に共振現象（液柱共振）が生じ、この液柱共振の作用によってシェイク振動を特に効果的に吸収できる。

また、防振装置１０では、相対的に周波数が高く振幅が小さいアイドル振動が入力した場合には、このアイドル振動によってゴム弾性体２６が弾性変形すると共に、主液室３６内に相対的に小さな液圧変化が生じることから、この場合にも、主液室３６内の周期的な液圧上昇時に逆止弁１１６を通して主液室３６から液圧空間１１２へ液体が流入して、液圧空間１１２内の液圧が上昇して主液室３６内の上昇時の液圧（最高値）と略平衡する平衡圧まで達する。

ただし、防振装置１０では、コイルスプリング８６の付勢力が、アイドル振動の入力時における液圧空間１１２内の平衡圧に対応する値よりも大きく設定されており、これにより、ピストン７８が開放位置にあるときには、コイルスプリング８６の付勢力により開放位置に保持され、また閉塞位置にある場合には、コイルスプリング８６の付勢力により閉塞位置から開放位置へ移動（復帰）する（図２の状態）。

なお、ピストン７８が開放位置側へ移動する際には、ピストン７８に形成された液圧解放路１２６が、外部から閉じられた液圧空間１１２内の液体をオリフィス空間１１４内へ流出させることから、液圧空間１１２の液圧上昇を防止してピストン７８を開放位置側へ円滑に、かつ低い移動抵抗で移動可能にする。

従って、防振装置１０では、アイドル振動の入力時には、ゴム弾性体２６の弾性変形に伴って、シェイクオリフィス１１８に対して液体の流通抵抗が小さいアイドルオリフィス１２０を優先的に通って主液室３６と副液室３８との間を液体が行き来することから、エンジン側から車体側へ伝達されるアイドル振動を低減できる。

このとき、アイドルオリフィス１２０における液体の流通抵抗がアイドル振動の周波数及び振幅に対応するように設定（チューニング）されていることから、アイドルオリフィス１２０を通って主液室３６と副液室３８との間を行き来する液体に共振現象（液柱共振）が生じ、この液柱共振の作用によってアイドル振動を特に効果的に吸収できる。

この結果、防振装置１０によれば、電磁ソレノイドや空圧ソレノイド等の外部からの制御及び動力供給を受けて作動するバルブ機構を用いることなく、主液室３６と副液室３８とを連通するオリフィスを、入力振動の周波数に応じて、シェイクオリフィス１１８及びアイドルオリフィス１２０の何れか一方に、主液室３６内の液圧変化を駆動力として用い切り換えることができる。

本実施形態に係る防振装置１０では、シリンダ室６０の外周側に主液室３６及び副液室３８にそれぞれ連通する連通路１３０及びメンブラン開口１３８が設けられており、この連通路１３０とメンブラン開口１３８との間に主液室３６内の液圧変化に従って主液室３６の内容積を拡縮するように弾性変形するメンブラン１４６が設けられていることにより、車両がシェイク振動の発生ピークとなる速度よりも高速で走行して、防振装置１０へ伝達される振動がアイドル振動よりも高い周波数域の振動であって、振幅が小さいこもり音等の高周波振動になると、シェイクオリフィス１１８及びアイドルオリフィス１２０がそれぞれ目詰まり状態となり、シェイクオリフィス１１８及びアイドルオリフィス１２０は液体が流れ難くなるが、メンブラン１４６が入力振動に同期して主液室３６の内容積を拡縮するように弾性変形することにより、主液室３６内の液圧上昇を抑制できるので、主液室３６内の液圧上昇に起因する装置（ゴム弾性体２６）の動ばね定数の上昇を抑えることができ、このようなこもり音等の高周波振動の入力時もゴム弾性体２６の動ばね定数を低く維持し、このゴム弾性体２６の弾性変形により高周波振動も効果的に吸収できる。

本実施形態の防振装置１０では、断面円形のシリンダ室６０に断面円形のピストン７８を配置しているので、断面矩形のシリンダ室に断面矩形のピストンを配置した場合に比較してスムーズにピストン７８の移動を行える。さらに、本実施形態の防振装置１０では、ピストン７８の中心部をガイドピン５０で支持しているので、ガイドピン５０が無い場合に比較してピストン７８の傾きを更に抑えることができる。

また、本実施形態の防振装置１０では、シリンダ室６０の形状、及びピストン７８の形状を各々円形としたため、各々を角型とした構成に対し、基本的にシリンダ室内でピストン７８をスムーズに移動させることができる構成であり、制限通路の切り換えを確実に行うことができるようになる。

また、図５に示すように、オリフィス部材４４の主液室対向面を円形とし、断面円形のシリンダ室６０を中心から一方向に変位させて配置し、シリンダ室６０の変位方向とは反対側に空いた略三日月形状のスペースに、空いたスペースと同様の略三日月形状に形成したメンブラン１４６を配置したので、主液室対向面に空いたスペースを最大限に使って大面積のメンブラン１４６を配置できた。面積の大きなメンブラン１４６は、高周波振動入力時の液圧変化によって弾性変形し易く、こもり音等の高周波振動を従来よりも効果的に吸収可能となった。

なお、上記防振装置１０では、取付金具３０をエンジン側に連結すると共に、外筒１２，１４を車体側に連結するように構成したが、これとは逆に、取付金具３０を車体側に連結すると共に、外筒１２，１４をエンジン側に連結するようにしても良い。また、防振装置１０を上下を逆にして用いることもできる。

本発明の実施形態に係る防振装置の構成を示す軸方向に沿った断面図であり、ピストンが開放位置にある状態を示している。 図１とは異なる位置にて断面にした防振装置の構成を示す軸方向に沿った断面図であり、ピストンが開放位置にある状態を示している。 主液室と副液室との間に配置されて両者を区画している部材の分解斜視図である。 緩衝ゴムの斜視図である。 オリフィス部材の副液室側から見た平面図である。 オリフィス部材、及び仕切金具の斜視図である。 ピストンが閉塞位置にある状態を示した防振装置の構成を示す軸方向に沿った断面図である。

符号の説明

１０ 防振装置
１２ 第１外筒（第１の取付部材）
１４ 第２外筒（第１の取付部材）
２６ ゴム弾性体（弾性体）
３０ 取付金具（第２の取付部材）
３４ 仕切金具（仕切部材）
３６ 主液室
３８ 副液室
４０ ダイヤフラム
４４ オリフィス部材（仕切部材）
４８ 流通開口（切換手段）
６０ シリンダ室（切換手段）
７６ オリフィス開口（切換手段）
７８ ピストン（切換手段）
８６ コイルスプリング（切換手段）
８８ 弁座部（逆止弁）
９８ 弁本体（逆止弁：弁体）
９８Ａ 切り込み
１１６ 逆止弁
１１８ シェイクオリフィス（制限通路）
１２０ アイドルオリフィス（制限通路）
１４６ メンブラン

Claims (3)

1. 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、
   前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に配置された弾性体と、
   前記弾性体を隔壁の一部として液体が封入され、該弾性体の弾性変形に伴って内容積が変化する主液室と、
   液体が封入され内容積が拡縮可能とされた副液室と、
   前記主液室と前記副液室との間に配置される仕切り部材と、
   前記主液室と前記副液室とを互いに連通する防振特性の異なる複数の制限通路と、
   前記仕切り部材に設けられ、シリンダ室と、前記シリンダ室の内部に配置され前記主液室の圧力により移動して前記複数の制限通路の切換を行うピストンとを備えた切換手段と、
   前記仕切り部材の前記主液室に対向する主液室対向面に配置され、振動入力により前記制限通路が目詰まりを生じた際に、前記主液室内に封入された液体の液圧変化に従って前記主液室の内容積を拡縮するように弾性変形して前記主液室の圧力上昇を抑えるメンブランと、
   を備え、
   前記主液室対向面を正面視した際に、前記シリンダ室の中心部は前記主液室対向面の中心部から前記主液室対向面の端部側へ向かう第１の方向に変位して設けられ、前記メンブランは前記シリンダ室に対して前記第１の方向とは反対方向に設けられている防振装置。
2. 前記主液室対向面を正面視した際に、前記主液室対向面の形状、前記シリンダ室の形状、及び前記ピストンの形状は各々円形であり、前記メンブランは、前記主液室対向面の外周縁の円弧部分、及び前記シリンダ室の外周縁の円弧部分に沿った湾曲形状に形成されている請求項１に記載の防振装置。
3. 前記シリンダ室に前記ピストンを配置することで前記ピストンの主液室側に区画された液圧空間と前記主液室との間に配置され、前記主液室内の液圧変化に伴って該主液室と前記液圧空間との間で一方向へのみ液体を流通させ得る逆止弁と、
   前記仕切り部材と前記主液室との間に設けられ、一部に前記メンブランが形成され、他の一部に前記逆止弁の弁体が形成された弾性部材と、
   を備え、
   前記弁体の周囲には、前記弁体の中心部を曲率中心とした円弧形状の切り込みが形成されている請求項１または請求項２に記載の防振装置。

Images