JP2831172B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両、一般産業用機械等
に用いられ、振動発生部からの振動を吸収減衰する防振
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンにはエンジンと車体と
の間にエンジンマウントとしての防振装置が配設され、
エンジンの振動が車体に伝達されることを阻止するよう
になっている。

【０００３】エンジンに発生する振動には車両が高速で
走行している場合等に発生する所謂シエイク振動やアイ
ドル時及び車両が時速５キロ程度で走行している場合に
発生する所謂アイドル振動等がある。

【０００４】一般的に前記シエイク振動は周波数が１５
Ｈｚ未満であるのに対しアイドル振動は周波数が２０〜
４０Ｈｚであり、シエイク振動とアイドル振動とでは周
波数が相違する。

【０００５】シエイク振動とアイドル振動とを吸収する
防振装置として液体封入式の防振装置が提案されてい
る。この防振装置には主液室及び副液室が設けられてお
り、主液室と副液室とは大きさの異なる複数の制限通路
で連結されている。各制限通路はモーター等の駆動装置
で駆動される切換弁によって開閉され、所望の制限通路
が主液室と副液室とを連結し、連結された制限通路内を
液体が流通して通過抵抗を受け又は液柱共振して所望の
周波数の振動が吸収される。

【０００６】しかしながら、この防振装置では切換弁が
防振装置の内部に設けられて、モーター等の駆動装置は
防振装置の外側に取り付けられている。したがって、防
振装置内部は切換弁等の構成部品によって複雑になる。
また、モーター等の駆動装置と切換弁とを連結するため
に防振装置内外を連通する孔が設けられ、この孔を介し
てモーター等の駆動軸と切換弁とが連結されている。前
記孔と前記駆動軸の間からは液体が漏れでないようにす
るためのシールが設けられているが、駆動軸とシールと
は摺動するために耐久性が重要課題となるため、耐久性
を重視するとシール部の構造も複雑化する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、広い周波数にわたる振動を吸収でき、しかも構造
が複雑にならない防振装置を得ることが目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の防振装置
は、振動発生部及び振動受部の一方へ連結される取付部
材と、振動発生部及び振動受部の他方へ連結される筒状
体と、前記取付部材に連結され前記筒状体の一方の開口
部を閉塞し振動発生時に変形する弾性体と、前記筒状体
の他方の開口部を閉塞する第１ダイヤフラムと、前記筒
状体の内壁面に密着して配設され内部空間を仕切る仕切
部材と、前記筒状体内で前記弾性体と前記仕切部材との
間に設けられる拡縮可能な主液室と、前記筒状体内で前
記第１ダイヤフラムと前記仕切部材との間に設けられる
第１副液室と、前記仕切部材に設けられ前記主液室と前
記第１副液室とを連結する第１の制限通路と、前記第１
ダイヤフラムの前記第１副液室とは反対側に面して設け
られる第１空気室と、前記筒状体の肉部分の内周面側に
設けられ前記仕切部材に対面する第２副液室と、前記筒
状体に取り付けられ、前記第２副液室より前記筒状体の
外周面側に配設されて前記第２副液室の隔壁の一部を構
成する第２ダイヤフラムと、前記筒状体の肉部分の外周
面側で前記第２ダイヤフラムの前記第２副液室側とは反
対側に設けられ、内部が負圧にされた際に前記第２ダイ
ヤフラムを内壁面に密着させて前記第２ダイヤフラムの
移動を阻止すると共に実質的に消滅する第２空気室と、
前記第２空気室の内部を負圧にする負圧手段と、前記仕
切部材に設けられ前記主液室と前記第２副液室とを連通
する第２の制限通路と、を設けたことを特徴としてい
る。

【０００９】請求項２記載の防振装置は、請求項１記載
の防振装置において、前記第２ダイヤフラムは自由状態
において前記第２副液室側へ断面Ｒ状に凸にされ、前記
第２空気室の前記ダイヤフラムに向かい合う内壁面は前
記第２副液室と前記第２空気室との間を対称面として前
記第２ダイヤフラムの形状とほぼ対称の形状としたこと
を特徴としている。

【００１０】請求項３記載の防振装置は、請求項１また
は請求項２記載の防振装置において、前記第１空気室を
前記負圧手段に連結したことを特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１記載の防振装置によれば、例えばエン
ジン等の振動発生源へ取付部材を連結し、車体等の振動
受部へ筒状体を連結すると、振動は取付部材、弾性体、
筒状体を介して振動受部へと支持される。このとき、振
動は弾性体の内部摩擦に基づく抵抗により吸収される
他、第１の制限通路又は第２の制限通路を流れる液体の
通過抵抗または液柱共振により吸収される。

【００１２】振動の周波数が所定周波数未満の時には、
負圧手段により第２空気室の内部を負圧にして第２副液
室の隔壁を構成する第２ダイヤフラムを第２空気室の内
壁に密着固定する。これによって第２空気室は実質的に
消滅し第２副液室は拡縮不能となる。このため、液体は
第２の制限通路を流れず、第１の制限通路のみを流れ第
１の制限通路を通過する際の抵抗及び液柱共振で所定周
波数未満の振動が効果的に吸収される。

【００１３】また、振動の周波数が所定周波数以上の時
には、第２空気室の内部は負圧手段によって負圧にしな
い。このため、第２ダイヤフラムは第２空気室の内壁か
ら離間して弾性変形可能となり、第２副液室が拡縮可能
となる。この結果、液体は第２の制限通路を流れること
ができ、液体が第２の制限通路を通過する際の液柱共振
で所定周波数範囲の振動が吸収される。

【００１４】また、負圧手段として例えばエンジンの吸
気マニホールドの吸入負圧を用いて、第２ダイヤフラム
を第２空気室の内壁へ密着固定することにより実質的に
第２の制限通路を閉塞することとなる。したがって、切
換弁を用いて制限通路を切り換える防振装置に比較して
内部が複雑にならず、また、回転や摺動する部分がない
ため液体のシールも簡単な構成とすることができ、防振
装置全体の構成が簡単となる。

【００１５】請求項２記載の防振装置によれば、第２ダ
イヤフラムは自由状態において第２副液室側へ断面Ｒ状
に凸にされ、第２空気室の第２ダイヤフラムに向かい合
う内壁面は、第２副液室と第２空気室との間を対称面と
して第２ダイヤフラムの形状とほぼ対称の形状とされて
いる。したがって、第２空気室が負圧にされた際には、
第２ダイヤフラムは第２空気室側へ反転して第２空気室
側へ凸にすることができる。しかも、第２空気室の内壁
面の形状がほぼ第２ダイヤフラムの形状となっているた
め、第２ダイヤフラムは第２空気室の内壁面へ確実に密
着することができる。

【００１６】請求項３記載の防振装置によれば、第１空
気室は負圧手段に連結されているため、第１空気室内部
を負圧にして第１ダイヤフラムを第１空気室の内壁面に
密着させ第１副液室を拡縮不能にすることができる。し
たがって、エンジン停止または始動時には、負圧手段に
よって第１空気室及び第２空気室内部を負圧にして第１
副液室及び第２副液室を拡縮不能とすることによって液
体の流れを阻止し、防振装置のばね定数を上昇させるこ
とができる。これによって、エンジン停止または始動時
に、エンジンのトルク変動によってエンジンがローリン
グ等したり大きく揺れたりすることが防止される。

【００１７】

【実施例】

〔第１実施例〕本発明に係る防振装置１０の第１実施例
を図１乃至図２にしたがって説明する。

【００１８】図１に示すように、この防振装置１０には
底板１２が備えられている。この底板１２は中央下部に
取付ボルト１４が突出され、一例として図示しない自動
車の車体へ固定される。底板１２の周囲は直角に屈曲さ
れた筒状の立壁部１２Ａとされており、この立壁部１２
Ａの上端部には直角に屈曲されたフランジ部１２Ｂが連
続形成されている。

【００１９】この、底板１２のフランジ部１２Ｂには円
筒ブロック状の筒状体としての外筒１６がボルト止めさ
れており、フランジ部１２Ｂと外筒１６の下端部との間
に仕切部材３０及び第１ダイヤフラムとしてのダイヤフ
ラム１８の周縁部が挟持されている。このダイヤフラム
１８と前記底板１２との間は第１空気室としての空気室
２０とされ、立壁部１２Ａに形成された空気孔２１を介
して外部と連通される。

【００２０】外筒１６の内周面上端部は内径がしだいに
拡大された拡開部１６Ｂとされており、弾性体２２の外
周が加硫接着されている。また、弾性体２２の一部は外
筒１６の内周下端部の一部まで延設されて加硫接着され
ている。

【００２１】この弾性体２２の中央には取付部材として
の支持台２４の外周２４Ａが加硫接着されている。この
支持台２４は図示しないエンジンの搭載部であり、エン
ジンを固定する取付ボルト２６が立設されている。

【００２２】ここに外筒１６の内周部、弾性体２２の下
端部及びダイヤフラム１８とによって液室２８が形成さ
れており、この液室２８内にはエチレングリコール等の
液体２９が充填されている。

【００２３】液室２８内には仕切部材３０が配置され、
液室２８を主液室３２と第１副液室３４とに区画してい
る。この仕切部材３０は合成樹脂等で断面形状略ハット
状に形成されている。

【００２４】図１及び図２に示すように、オリフイス部
材３０の外周には、周方向に沿って断面矩形状の細溝４
４が形成されている。この細溝４４の外筒１６側は前記
弾性体２２の延長部によって閉塞されて第１の制限通路
５２とされている。この第１の制限通路は長手方向一端
部が矩形状の開口部４４Ａを介して主液室３２と連通さ
れ、他端部が開口部４４Ｂを介して第１副液室３４と連
通されている。

【００２５】さらに、仕切部材３０には、外周から反対
側の外周へ向けて矩形孔４２が形成されており、図１に
示すように、この矩形孔４２の先端は上方へ屈曲し開口
部４２Ａを介して主液室３２へ連通して第２の制限通路
４６を構成している。

【００２６】一方、外筒１６の外周には、仕切部材３０
の矩形孔４２に対応する位置に凹部６２が形成されてお
り、この凹部６２はブロック６４によって閉塞されてい
る。凹部６２の底部には貫通孔７２が形成されており、
この貫通孔７２は弾性体２２を貫通する孔２２Ａを介し
て矩形孔４２に連通している。

【００２７】また、凹部６２の底部外周には、環状凹部
６６が形成されており、この環状凹部６６とブロック６
４との間に第２ダイヤフラムとしてのダイヤフラム６８
の周縁部が挟持されている。ダイヤフラム６８は、自由
状態では貫通孔７２側へ向けて略半球状に突出されてお
り、貫通孔７２がダイヤフラム６８によって閉塞されて
第２副液室７０を構成している。また、ブロック６４の
ダイヤフラム６８に向かい合う面は、ダイヤフラム６８
の周縁部を対称面としてダイヤフラム６８の自由状態の
形状とほぼ対称な形状、すなわち、略半球状の凹部６４
Ａとされている。

【００２８】この凹部６４Ａとダイヤフラム６８との間
は第２空気室としての空気室７４とされている。ブロッ
ク６４の中央には空気室７４に連通する吸入孔８０が形
成されており、この吸入孔８０はブロック６４の外側に
管部６４Ｂを介して連通している。なお、ブロック６４
には、空気室７４側の吸入孔８０の開口部に円環溝８３
が形成されており、この円環溝８３には、円環状に形成
された柔軟な弾性体リング８５が固着されている。

【００２９】前記管部６４Ｂにはパイプ８８の一端が接
続されており、このパイプ８８の他端は３ポート２位置
切換弁５６に接続されている。この３ポート２位置切換
弁５６にはパイプ８８の他にパイプ９３の一端及び大気
連通パイプ５８の一端が接続されている。パイプ９３の
他端は負圧手段としてのインテークマニホールド９０に
連結されており、大気連通パイプ５８の他端は大気に連
通されている。この３ポート２位置切換弁５６は制御手
段６０に接続されて切換が制御される。このため、３ポ
ート２位置切換弁５６がパイプ８８側とインテークマニ
ーホールド９０側とを連通すると空気室７４内は負圧に
なり、パイプ８８側と大気連通パイプ５８側とを連通す
ると空気室７４内は大気と同圧となる。

【００３０】なお、制御手段６０は車両電源によって駆
動され、少なくとも車速センサ６２及びエンジン回転数
センサ６４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。これにより制御手段６０は車両がア
イドル時かシエイク時かを判断できる。

【００３１】また、吸入孔８０、パイプ８８および大気
連通パイプ５８は空気室７４内の空気が大気と出入りし
易いようにその内径が２．５ｍｍ以上とされている。

【００３２】次に実施例の作用を説明する。この防振装
置１０の底板１２を一例として自動車等の車両の車体へ
固定し、支持台２４にエンジンを搭載して固定すると、
エンジンの振動は支持台２４、弾性体２２、外筒１６及
び底板１２を介して自動車の車体へ支持され、弾性体２
２の内部摩擦に基づく抵抗によって振動が吸収される。

【００３３】また、車両が例えば７０〜８０ｋｍ／ｈで
走行するとシエイク振動（１５Ｈｚ未満）が生じ得る。
制御手段６０は車速センサ６２、エンジン回転数センサ
６４によりシエイク振動発生時か否かを判断する。制御
手段６０がシエイク振動発生時であると判断すると、制
御手段６０は３ポート２位置切換弁５６を切り換えてパ
イプ８８側とインテークマニーホールド９０側とを連通
させる。これにより、空気室７４内は負圧にされ、ダイ
ヤフラム６８は図１に想像線で示すようにブロック６４
の凹部６４Ａ内周面に密着する。このとき、ダイヤフラ
ム６８は周縁部を境にして反転するため、ダイヤフラム
６８は皺等が発生することなく凹部６４Ａ内周面に確実
に密着することができる。これによって、第２副液室７
０は拡縮不能となり第２の制限通路４６での液体２９の
流れはなくなる。従って、液体２９は第１の制限通路５
２だけを通って主液室３２と第１副液室３４を行き来す
ることになり、液体２９が第１の制限通路５２を通過す
る際の抵抗及び液柱共振でシエイク振動が効果的に吸収
される。なお、ダイヤフラム６８が凹部６４Ａ内周面に
密着した際に、吸入孔８０の開口部に対応するダイヤフ
ラム６８は柔軟な弾性体リング８５に当接するため、ダ
イヤフラム６８に開口部の跡やキズが付くことがなく耐
久性がよい。

【００３４】また、エンジンがアイドリング運転の場合
や車速が５ｋｍ／ｈ以下の場合にはアイドル振動（２０
〜４０Ｈｚ）が生じる。前記制御手段６０は車速センサ
６２、エンジン回転数センサ６４によりアイドル振動発
生時か否かを判断する。制御手段６０がアイドル振動発
生時であると判断すると、制御手段６０は３ポート２位
置切換弁５６を切り換えてパイプ８８側と大気連通パイ
プ５８側とを連通させ、空気室７４内は大気と同圧とな
る。これによって、ダイヤフラム６８は図１に実線で示
すようにブロック６４の凹部６４Ａ内周面から離間し
て、拡縮可能な第２副液室７０が形成される。したがっ
て、アイドル振動により第１の制限通路５２が目詰まり
状態になっても、液体２９は流路面積の大きな第２の制
限通路４６を通過して主液室３２と第２副液室７０とを
行き来し、第２の制限通路４６内で液体２９が液柱共振
してアイドル振動が確実に吸収される。

【００３５】また、本実施例ではインテークマニホール
ド９０の吸入負圧によってダイヤフラム６８を凹部６４
Ａ内周面へ密着固定することにより実質的に第２の制限
通路４６を閉塞することとなる。したがって、切換弁を
用いて制限通路を切り換える従来の防振装置に比較して
内部が複雑にならず、また、回転や摺動する部分がない
ため液体のシールも簡単な構成とすることができ、防振
装置１０全体の構成が簡単となっている。

【００３６】〔第２実施例〕本発明に係る防振装置１０
の第２実施例を図３にしたがって説明する。

【００３７】なお、本実施例は第１実施例の変形例であ
り、第１実施例と同一構成に関しては同一符号を付し、
その説明は省略する。

【００３８】本実施例では、底板１２には第１実施例で
設けられていた空気孔２１が省かれており、代わりに吸
引孔８７が形成されている。この吸引孔８７にはパイプ
８９の一端が接続されている。パイプ８９の他端は３ポ
ート２位置切換弁５７に接続されている。この３ポート
２位置切換弁５７にはパイプ８９の他にパイプ９５の一
端及び大気連通パイプ５９の一端が接続されている。こ
のパイプ９５の他端は負圧手段としてのインテークマニ
ホールド９０に連結されており、大気連通パイプ５９の
他端は大気に連通されている。この３ポート２位置切換
弁５７は３ポート２位置切換弁５６と同様に制御手段６
０に接続されている。このため、３ポート２位置切換弁
５７がパイプ８９側とインテークマニーホールド９０側
とを連通すると空気室２０内は負圧になり、パイプ８９
側と大気連通パイプ５９側とを連通すると空気室２０内
は大気と同圧となる。

【００３９】この実施例では、エンジンが停止する際ま
たは始動する際には、制御装置６０は３ポート２位置切
換弁５６及び３ポート２位置切換弁５７を切り換えて、
空気室２０及び空気室７４をインテークマニーホールド
９０側に連通させる。空気室２０及び空気室７４は内部
が負圧となり、ダイヤフラム６８は図３に想像線で示す
ようにブロック６４の凹部６４Ａ内周面に密着し、ダイ
ヤフラム１８は図３に想像線で示すように底板１２の内
周面に密着し、この結果、第１副液室３４及び第２副液
室７０は拡縮不能となり第１の制限通路５２及び第２の
制限通路４６での液体２９の流れはなくなる。このた
め、防振装置１０のばね定数が高くなり、エンジン停止
またはエンジン始動時のトルク変動によるエンジンのロ
ーリング等や大きな揺れが防止される。また、エンジン
停止またはエンジン始動時のみならず、極低周波の振動
時（例えば、エンジンの極低回転時等）に第１副液室３
４及び第２副液室７０を拡縮不能として防振装置１０の
ばね定数を高くし、エンジンの揺れを阻止してもよい。

【００４０】なお、シエイク振動時及びアイドル振動時
には制御手段６０は３ポート２位置切換弁５７を切り換
えて、空気室２０を大気と連通させる。これによって、
空気室２０の内部は大気と同圧となって、図３に実線で
示すようにダイヤフラム１８は底板１２の内周面から離
間して、第１副液室３４は拡縮可能となり第１の制限通
路５２内を液体２９が流れるようになる。その他の作用
は第１実施例と同様である。また、この本実施例におい
てもインテークマニホールド９０の吸入負圧によってダ
イヤフラム１８を底板１２の内周面に密着固定すること
により実質的に第１の制限通路５２を閉塞することとな
る。したがって、この実施例においても切換弁を用いて
制限通路を切り換える従来の防振装置に比較して内部が
簡単となっている。

【００４１】なお、前記各実施例ではエンジンのインテ
ークマニホールド９０を負圧手段として用いる構成とし
たが、本発明はこれに限らず、吸引ポンプ等の負圧手段
を別途に設ける構成としてもよい。

【００４２】また、防振装置１０をエンジンマウントと
して用いる構成を示したが、本発明はこれに限らず、防
振装置１０をキャブマウント、ボデイマウント等に適用
してもよいことは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した如く本発明の防振装置は、
広い周波数にわたる振動を吸収でき、しかも構造が複雑
にならない優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示し、防振装置の一部断
面図である。

【図２】本発明の第１実施例を示し、図１のＩＩ−ＩＩ
線断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示し、防振装置の一部断
面図である。

【符号の説明】

１０ 防振装置 １６ 外筒（筒状体） １８ ダイヤフラム（第１ダイヤフラム） ２０ 空気室（第１空気室） ２２ 弾性体 ２４ 支持台（取付部材） ３０ 仕切部材 ３２ 主液室 ３４ 第１副液室 ４６ 第２の制限通路 ５２ 第１の制限通路 ６８ ダイヤフラム（第２ダイヤフラム） ７０ 第２副液室 ７４ 空気室（第２空気室） ９０ インテークマニホールド（負圧手段）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動発生部及び振動受部の一方へ連結
   される取付部材と、 振動発生部及び振動受部の他方へ連結される筒状体と、 前記取付部材に連結され前記筒状体の一方の開口部を閉
   塞し振動発生時に変形する弾性体と、 前記筒状体の他方の開口部を閉塞する第１ダイヤフラム
   と、 前記筒状体の内壁面に密着して配設され内部空間を仕切
   る仕切部材と、 前記筒状体内で前記弾性体と前記仕切部材との間に設け
   られる拡縮可能な主液室と、 前記筒状体内で前記第１ダイヤフラムと前記仕切部材と
   の間に設けられる第１副液室と、 前記仕切部材に設けられ前記主液室と前記第１副液室と
   を連結する第１の制限通路と、 前記第１ダイヤフラムの前記第１副液室とは反対側に面
   して設けられる第１空気室と、 前記筒状体の肉部分の内周面側に設けられ前記仕切部材
   に対面する第２副液室と、 前記筒状体に取り付けられ、前記第２副液室より前記筒
   状体の外周面側に配設されて前記第２副液室の隔壁の一
   部を構成する第２ダイヤフラムと、 前記筒状体の肉部分の外周面側で前記第２ダイヤフラム
   の前記第２副液室側とは反対側に設けられ、内部が負圧
   にされた際に前記第２ダイヤフラムを内壁面に密着させ
   て前記第２ダイヤフラムの移動を阻止すると共に実質的
   に消滅する第２空気室と、 前記第２空気室の内部を負圧にする負圧手段と、 前記仕切部材に設けられ前記主液室と前記第２副液室と
   を連通する第２の制限通路と、 を設けたことを特徴とする防振装置。
2. 【請求項２】 前記第２ダイヤフラムは自由状態におい
   て前記第２副液室側へ断面Ｒ状に凸にされ、前記第２空
   気室の前記ダイヤフラムに向かい合う内壁面は前記第２
   副液室と前記第２空気室との間を対称面として前記第２
   ダイヤフラムの形状とほぼ対称の形状としたことを特徴
   とする請求項１記載の防振装置。
3. 【請求項３】 前記第１空気室を前記負圧手段に連結し
   たことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の防振装
   置。