JP2607762Y2 - 電子制御式液体封入ブッシュ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は自動車のエンジン等の
振動体を防振支持する防振装置に関し、特に、アイドリ
ング回転域における振動を減衰するのに有効な電子制御
式液体封入ブッシュに関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】一般に、自動車等のエン
ジンにあっては、アイドリング時に大振幅、走行時に小
振幅の振動が発生するため、これらの振動を効果的に減
衰し得る防振装置が強く要望されている。

【０００３】このような振動を減衰する防振装置として
は、例えば、実願平３−１０７５２４号公報に開示され
た防止装置等が既に知られており、この防振装置は、い
わゆる電子制御式液体封入ブッシュであって、オリフィ
スを介して第１の液体室と第２の液体室との間で液体が
移動し合う際の液柱共振作用により、低周波域の振動
（ショック振動等）を減衰し、アクチュエータの金属ダ
イアフラムの駆動により、第１の液体室内の液体に入力
する振動と逆位相の脈動を発生させることにより、中・
高周波域の振動（アイドル振動等）を減衰するようにな
っている。

【０００４】しかしながら、エンジンから入力する振動
がアクチュエータのキャンセル能力を超えた場合（金属
ダイアフラムの駆動範囲を超える振幅の振動が入力した
場合）、入力する振動を減衰するに十分な低動ばねを得
ることができず、振動の一部が車体側に伝達してしま
う。もっとも、アクチュエータの容量を大きくして金属
ダイアフラムの駆動範囲を大きくすれば入力する振動を
減衰するに十分な低動ばねを得ることができるが、省エ
ネルギ化が要求される自動車等のエンジンにおいては実
用的ではなく、特に、電気系によるエネルギ発生量が少
ないアイドリング回転域においては殆ど実用価値がない
ものとなってしまう。

【０００５】この考案は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、アクチュエータの容量
を大きくすることなく、中・高周波域における振動を減
衰するに十分な低動ばねが得られる電子制御式液体封入
ブッシュを提供することを目的とするものである。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの考案は、内筒の外周面にゴム状弾性材を所
望の形状に加硫成形して所望の形状の加硫成形体を形成
するとともに、この加硫成形体の外周側に筒状の金属ダ
イアフラムと外筒とをそれらの順に被嵌させ、加硫成形
体と金属ダイアフラムとの間に入力する振動によって容
積を変化させる主液室と、この主液室に第１のオリフィ
スを介して連通する容積変化可能な第１の副液室と、こ
の主液室に第２のオリフィスを介して連通する容積変化
可能な第２の副液室とを形成し、さらに、前記主液室に
面する前記金属ダイアフラムの部分の全体を前記主液室
の方向に変位可能な被駆動部材とし、この被駆動部材に
対応する前記外筒の部分に被駆動部材を駆動させる駆動
部材を設け、さらに、前記第１のオリフィスの共振周波
数を低周波域の所望の周波数に設定し、前記第２のオリ
フィスの共振周波数を中・高周波域のエンジンアイドリ
ング回転時の主危険次数の周波数に設定し、第２のオリ
フィスの共振周波数を前記被駆動部材の駆動を開始させ
る周波数としたという手段を採用したものである。

【０００７】

【作用】この考案は前記のような手段を採用したことに
より、低周波域においては第１のオリフィスを介して主
液室と第１の副液室との間で液体が互いに移動し合う際
の液柱共振作用により、入力する振動が減衰される。第
１のオリフィスの共振周波数を超えると、液柱慣性が大
きくなるため第１のオリフィスを介して主液室と第１の
副液室との間での液体の移動がなくなり、入力してくる
振動によって主液室の液圧が高まる。ここで、駆動部材
により駆動部材を駆動させると、主液室の液体に入力し
てくる振動と逆位相の脈動を生じさせることができる。
しかし、これだけでは十分でないが、ここで、第２のオ
リフィスを介して主液室と第２の副液室との間で液体の
移動が始まり、このときの第２のオリフィスの液柱共振
作用を利用することにより、被駆動部材の駆動で吸収し
きれなかった分が吸収されることになる。第２のオリフ
ィスの共振周波数を超えると、液柱慣性が大きくなるた
め、第２のオリフィスを介して主液室と第２の液室との
間で液体の移動がなくなるが、入力してくる振動の振幅
も徐々に小さくなるので、被駆動部材の駆動だけでも十
分にこの周波数域の振動を減衰することができることに
なる。

【０００８】

【実施例】以下、図面に示すこの考案の実施例について
説明する。図１及び図２には、この考案による電子式液
体封入ブッシュの一実施例が示されていて、この電子式
封入ブッシュ１は、内筒２の外周面にゴム状弾性材を所
望の形状に加硫成形して、所望の形状の加硫成形体３を
形成するとともに、この加硫成形体３の外周側に筒状の
金属ダイアフラム１５と筒状の外筒２０とをそれらの順
に被嵌させ、加硫成形体３と金属ダイアフラム１５との
間に入力する振動によって容積を変化させる主液室１０
と、主液室１０に第１のオリフィス１３を介して連通す
る容積変化可能な第１の副液室１１と、主液室１０に第
２のオリフィス１４を介して連通する容積変化可能な第
２の副液室１２を形成し、さらに、前記金属ダイアフラ
ム１５の前記主液室１０に面する部分の全体を径方向に
変位可能な被駆動部材１５とし、この被駆動部材１５に
対応する前記外筒２０の部分に被駆動部材１５を駆動さ
せる駆動部材１６を設けたものであって、前記各液室１
０、１１、１２内にはそれぞれ水、油等の非圧縮性の液
体が封入されるようになっている。

【０００９】前記内筒２は、断面が略長円形状をなすと
ともに、断面中心に対して偏心した位置に軸線方向に貫
通する取付け用の孔２ａが穿設されており、この孔２ａ
を介して自動車のエンジン等の振動体に取り付けられる
ようになっている。

【００１０】前記加硫成形体３は、内筒２を中心として
径方向外方にＶ字状に延出するとともに、外筒２０を嵌
合した際に内筒２と外筒２０との間を弾性支持する支持
ばね４と、この支持ばね４の上面側に一体に形成される
薄肉の側壁５と、支持ばね４の下面側に一体に形成され
る薄肉の側壁６と、支持ばね４の下面側に一体に形成さ
れる略Ｖ字状の仕切り壁７とを具えており、支持ばね４
の上面と前記側壁５によって囲まれた部分に前記主液室
１０が形成されるとともに、支持ばね４の下面と前記側
壁６によって囲まれた部分に、前記第１の副液室１１と
第２の副液室１２とが前記仕切り壁７によって区画され
た状態で形成されるようになっている。

【００１１】前記加硫成形体３の外周面のうち軸線方向
の両端部には、それぞれ断面が略Ｌ字状で環状をなす補
強部材８、９が埋設されていて、これらの補強部材８、
９により加硫成形体３の外周面上には前記主液室１０と
前記第１の副液室１１との間を連通する第１のオリフィ
ス１３および前記主液室１０と前記第２の副液室１２と
の間を連通する第２のオリフィス１４が形成されるよう
になっている。

【００１２】被駆動部材１５に対応する部分の前記外筒
２０の部分には、永久磁石１７と電磁石１８とからなる
駆動部材１６が装着されている。この場合、被駆動部材
１５と駆動部材１６とでアクチュエータ１９が構成され
るとともに、駆動部材１６の永久磁石１７と電磁石１８
との協働により、前記被駆動部材１５が径方向内外に振
動するようになっている。また、前記電磁石１８は、図
示しない制御ユニットに接続され、制御ユニットからの
信号により電流制御されることで前記被駆動部材１５の
振動が制御されるようになっている。

【００１３】次に、前記に示すものの作用について説明
する。上記のように構成した電子制御式液体封入ブッシ
ュ１の内筒２をその取付け用の孔２ａを介して図示しな
い自動車のエンジン等の振動体に連結し、外筒２０を図
示しないブラケット等を介して図示しない車体側に連結
してエンジンを作動させると、エンジンから種々の振動
が内筒２を介して加硫成形体３の支持ばね４に入力す
る。

【００１４】ここで、予め、第１のオリフィス１３の共
振周波数を低周波域の所望の周波数（例えば１０Ｈｚ）
に設定し、第２のオリフィス１４の共振周波数を中・高
周波域の所望の周波数（エンジンアイドリング回転時の
主危険次数（爆発１次成分）の周波数、例えば２０Ｈ
ｚ）に設定しておくと、０〜１０Ｈｚの周波数域では、
第１のオリフィス１３を介して主液室１０と第１の副液
室１１との間で液体が自由に移動し合い、主液室１０の
液圧の上昇はなく、動ばねは支持ばね４に等しくなる。

【００１５】そして、第１のオリフィス１３の共振周波
数付近になると、第１のオリフィス１３を通る液体の慣
性により、入力してくる振動に対して液体の移動の位相
にずれが生じ、ブッシュ内の液圧が脈動を起こす。この
脈動は、周波数の上昇に伴って徐々に増加し、１０Ｈ_Z
の共振付近で振動による液圧の上昇と逆に作用し、液体
の移動量と位相の効果が最大となってピークとなる。し
たがって、第１のオリフィス１３の共振周波数を所望の
値に設定しておくことにより、走行中のショック振動等
を効果的に減衰できることになる。

【００１６】また、１０Ｈ_Z 〜２０Ｈ_Z の周波数域で
は、第１のオリフィス１３の液柱慣性が大きくなるた
め、第１のオリフィス１３を介して主液室１０と第１の
副液室１１との間での液体が移動がなくなり、エンジン
から入力してくる振動によって主液室１０の液圧が徐々
に上昇し、この周波数域における動ばねは、支持ばね４
が変位することにより生じる荷重に主液室１０の液圧が
上昇することにより生じる荷重がプラスされたものにな
る。

【００１７】ここで、アクチュエータ１９の駆動部材１
６により被駆動部材１５を駆動させると、すなわち電磁
石１８と永久磁石１７との協働により被駆動部材１５を
振動させると、主液室１０内の液体に入力する振動と逆
位相の脈動が発生する。しかし、これだけでは入力する
振動による荷重を完全に吸収することができず、取り残
された分が仕切り壁７を介して外筒２０側に伝達しよう
とする。

【００１８】ここで、主液室１０内の液体は第２のオリ
フィス１４内に流れ込み、第２のオリフィス１４を介し
て主液室１０と第２の液室１２との間で液体が移動し合
い、取り残された分の荷重が吸収されることになる。

【００１９】そして、第２のオリフィス１４の共振周波
数付近になると、第２のオリフィス１４を通る液体の慣
性により、入力してくる振動に対して液体の移動の位相
にずれが生じ、ブッシュ内の液圧が脈動を起こす。この
脈動は、周波数の上昇に伴って徐々に増加し、２０Ｈｚ
の共振付近では振動による液圧の上昇と逆に作用し、液
体の移動量と位相の効果が最大となってピークとなる。
したがって、第２のオリフィス１４の共振周波数を所望
の値（エンジンアイドリング回転時の主危険次数（爆発
１次成分）の周波数、例えば２０Ｈｚ）に設定しておく
ことにより、エンジンアイドリング回転時の振動を効果
的に減衰することができる。

【００２０】また、２０Ｈｚを超える周波数域になる
と、第２のオリフィス１４の液柱慣性が大きくなるた
め、第２のオリフィス１４を介して主液室１０と第２の
副液室１２との間で液体の移動はなくなる。しかし、こ
の周波数域では、エンジンから入力してくる振動の振幅
が徐々に小さくなるため、アクチュエータ１９による液
圧の変化だけでも十分に対応できることになる。したが
って、駆動部材１６を構成する電磁石１８と永久磁石１
７との協働により被駆動部材１５を駆動させ、入力して
くる振動と逆位相の脈動を主液室１０内の液体に生じさ
せれば、動ばねをほぼ０に近い値とすることができる。

【００２１】上記のように、この実施例による電子制御
式液体封入ブッシュ１にあっては、第１のオリフィス１
３の液柱共振を利用することにより、低周波域の振動を
減衰できるとともに、第２のオリフィス１４の液柱共振
と被駆動部材１５による液圧の変化との組合わせによ
り、中・高周波域の振動を減衰することができ、さら
に、第２のオリフィス１４の共振周波数を超える周波数
域においては、被駆動部材１５の液圧の変化により動ば
ねをほぼ０に近い値にすることができることになる。

【００２２】したがって、アクチュエータ１９の容量を
大きくすることなく、小容量のアクチュエータ１９でも
十分に中・高周波域の振動（アイドル振動等）を減衰す
ることができるので、自動車等のエンジンのように、省
エネルギ化が要求されるような箇所においても有効に用
いることできる。

【００２３】

【考案の効果】この考案は前記のように構成して、第１
のオリフィスの共振周波数を低周波域の所望の周波数に
設定したことにより、低周波域においては、第１のオリ
フィスを介して主液室と第１の副液室との間で液体が移
動し合う際の液柱共振作用を利用することにより、この
周波数域におけるショック振動等に対して高減衰が得ら
れることになる。また、前記第２のオリフィスの共振周
波数を中・高周波域のエンジンアイドリング回転時の主
危険次数の周波数に設定し、この第２のオリフィスの共
振周波数を被駆動部材の駆動を開始させる周波数とした
ことにより、中・高周波域のエンジンアイドリング回転
時には、被駆動部材の駆動により主液室の液体に入力す
る振動と逆位相の脈動を生じさせるとともに、第２のオ
リフィスを介して主液室と第２の副液室との間で液体が
移動し合う際の液柱共振作用を利用することができるの
で、エンジンアイドリング回転時の振動に対して良好な
減衰効果が得られることになる。さらに、第２のオリフ
ィスの共振周波数を超える周波数域においては、液柱慣
性が大きくなるため、第２のオリフィスを介して主液室
と第２の副液室との間での液体の移動はなくなる。しか
し、入力してくる振動の振幅も徐々に小さくなるため、
被駆動部材の駆動により主液室の液圧を変化させるだけ
でも十分に入力する振動を減衰することができ、動ばね
をほぼ０に近い値にすることができることになる。した
がって、駆動部材の容量を大きくすることなく、通常の
駆動範囲の被駆動部材でも十分に中・高周波域の振動を
減衰することができることになり、省エネルギー化が要
求される自動車等のエンジンにも有効に用いることがで
きることになる等の優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による電子制御式液体封入ブッシュの
一実施例を示した概略縦断面図である。

【図２】図１に示すものの概略横断面図である。

【図３】図１に示すものの動ばねと周波数との関係を示
した説明図である。

【図４】従来の電子制御式液体封入ブッシュの動ばねと
周波数との関係を示した説明図である。

【符号の説明】

１……電子制御式液体封入ブッシュ ２……内筒 ２ａ……孔 ３……加硫成形体 ４……支持ばね ５、６……側壁 ７……仕切り壁 ８、９……補強部材 １０……主液室 １１……第１の副液室 １２……第２の副液室 １３……第１のオリフィス １４……第２のオリフィス １５……被駆動部材（金属ダイアフラム） １６……駆動部材 １７……永久磁石 １８……電磁石 １９……アクチュエータ ２０……外筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−302733（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−10379（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−42227（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−321834（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−149372（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−126203（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−68651（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内筒の外周面にゴム状弾性材を所望の形
   状に加硫成形して所望の形状の加硫成形体を形成すると
   ともに、この加硫成形体の外周側に筒状の金属ダイアフ
   ラムと外筒とをそれらの順に被嵌させ、加硫成形体と金
   属ダイアフラムとの間に入力する振動によって容積を変
   化させる主液室と、この主液室に第１のオリフィスを介
   して連通する容積変化可能な第１の副液室と、この主液
   室に第２のオリフィスを介して連通する容積変化可能な
   第２の副液室とを形成し、さらに、前記主液室に面する
   前記金属ダイアフラムの部分の全体を前記主液室の方向
   に変位可能な被駆動部材とし、この被駆動部材に対応す
   る前記外筒の部分に被駆動部材を駆動させる駆動部材を
   設け、さらに、前記第１のオリフィスの共振周波数を低
   周波域の所望の周波数に設定し、前記第２のオリフィス
   の共振周波数を中・高周波域のエンジンアイドリング回
   転時の主危険次数の周波数に設定し、第２のオリフィス
   の共振周波数を前記被駆動部材の駆動を開始させる周波
   数としたことを特徴とする電子制御式液体封入ブッシ
   ュ。