JP3469350B2 - 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、車両及び一般産業用機
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】自動車のエンジンと車体との間には、エ
ンジンマウントとしての防振装置が配設され、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ェイク振動や、
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。一般的に、前
記シェイク振動の周波数が１５Ｈｚ未満であるのに対
し、アイドル振動の周波数が２０〜５０Ｈｚであり、シ
ェイク振動とアイドル振動とでは周波数が相違する。 【０００４】そして、これら幅広い周波数の振動を吸収
する防振装置として、主液室と副液室とをオリフィスで
繋ぎ、このオリフィス内の液体の流動に伴う減衰作用で
振動を低減する液体封入式の防振装置が知られている。
さらに、この液体封入式の防振装置として、副液室とダ
イヤフラムを介して対向して配置される空気室内の気圧
を切換弁で変化させて特性を変化させることのできる防
振装置が提案されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで従来の上記の
ような防振装置では、防振装置の側部に露出した状態で
切換弁が取付けられていたので、切換弁がエンジンから
生じる熱により悪影響を受けていた。つまり、切換弁を
作動するコイルがエンジンからの熱により加熱されて、
高温となる結果、磁力が低下する虞を有していた。 【０００６】また、切換弁が防振装置本体より突出して
いることから、切換弁に何らかの異物が接触したりし
て、切換弁が破損する虞を有していた。 【０００７】さらに、防振装置本体の外部に単に取付け
られていただけであった為、切換弁が防振装置本体より
突出して、邪魔となっていた。 【０００８】本発明は上記事実を考慮して、振動発生部
から生じる熱の影響を受けず、さらに、切換弁の破損を
防止すると共に切換弁が邪魔とならないようにした防振
装置を提供することが目的である。 【０００９】 【課題を解決するための手段】請求項１に記載の防振装
置は、振動発生部及び振動受部の一方へ連結される第１
の取付部材と、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設けられ振動発生時に変形する弾性
体と、前記弾性体を隔壁の一部として拡縮可能とされ且
つ液体が封入された主液室と、前記主液室と第１の制限
通路を介して連通され且つ拡縮可能な第１の副液室と、
前記主液室と第２の制限通路を介して連通される第２の
副液室と、前記第２の副液室の隔壁の一部を構成する変
形可能なダイヤフラムと、前記第２の副液室と前記ダイ
ヤフラムを挟んで対向して配置され且つ気体が封入され
た空気室と、振動受部に連結される側の前記取付部材の
外周部分より外側にはみ出さない位置であって振動受部
側寄りの位置に配置されて前記空気室に接続され且つ、
内蔵されたアクチュエータの切り換え動作により前記空
気室内の気体の状態を変化させる切換弁と、を備えたこ
とを特徴とする。 【００１０】 【作用】請求項１に記載の防振装置の作用を以下に説明
する。 【００１１】振動発生部よりの振動は、第１の取付部材
或いは第２の取付部材を介して、弾性体に伝達される。
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、弾性体を隔壁の一部とする主液室を拡縮
し、第１の制限通路及び第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】また、これら第１の制限通路及び第２の制
限通路では、吸収することのできない高周波数の振動が
発生した場合、第２の副液室とダイヤフラムを挟んで対
向して位置する空気室内の気体の状態を、切換弁に内蔵
されたアクチュエータの切り換え動作により変化させ
て、対応する。例えば、第２の制限通路で液体が共振す
る周波数を高周波数側へ移動するように空気室内の気圧
を変化させることにより、より高周波数の振動領域で防
振装置の動ばね定数が低下する。 【００１３】即ち、切換弁に内蔵されたアクチュエータ
の切り換え動作により、空気室内の気圧を変化させるこ
とで、防振装置の特性を変化させて、幅広い周波数範囲
に渡って振動を吸収することが可能となる。 【００１４】また、防振装置の側部に露出した状態で切
換弁が取付けられておらず、振動受部に連結される側の
取付部材の外周部分より外側にはみ出さない位置であっ
て振動受部側寄りの位置に切換弁が配置されているの
で、切換弁が振動発生部からの熱により悪影響を受ける
ことがなくなる。 【００１５】そして、切換弁が、振動受部に連結される
側の取付部材の外周部分より外側にはみ出さない位置で
あって振動受部側寄りの位置に配置されているので、切
換弁が防振装置本体より突出して、邪魔となることがな
くなり、防振装置の周囲の空間を効率的に利用すること
ができる。 【００１６】同様に、切換弁が振動受部に連結される側
の取付部材の外周部分より外側にはみ出さない位置に配
置されているので、切換弁がこの取付部材との間に隠
れ、切換弁に異物等が接触し難くなって、切換弁が破損
する虞がなくなる。 【００１７】 【実施例】本発明に係る防振装置の第１実施例を図１及
び図２に示し、これらの図に基づき本実施例を説明す
る。 【００１８】図１に示すように、本実施例の防振装置１
０の上部を箱状に形成された第１の取付部材としての連
結金具１２が構成している。そして、この連結金具１２
が図示しないエンジンの搭載部となり、エンジンをこの
防振装置１０に連結する為の取付ボルト１４がこの連結
金具１２に立設されている。 【００１９】また、連結金具１２の下部側には、第２の
取付部材である筒状の外筒金具１６が配置されている。
この外筒金具１６の上端部には、外周側に円板状に延び
る上側フランジ部１６Ａが形成されている。この上側フ
ランジ部１６Ａの上部には、図２に示すようなＵ字状の
横断面を有した弧状のリバウンドストッパ１８が配置さ
れており、このリバウンドストッパ１８の両端部がそれ
ぞれ上側フランジ部１６Ａにかしめられて、リバウンド
ストッパ１８が外筒金具１６に固定されている。そし
て、このリバウンドストッパ１８の中央部には、取付ボ
ルト１４が貫通する貫通穴１８Ａが形成されている。こ
の為、連結金具１２が必要以上に図１及び図２上、上方
に移動すると、連結金具１２がリバウンドストッパ１８
に当接して、上方に移動することがリバウンドストッパ
１８により防止される。 【００２０】また、外筒金具１６の下部側には、径が大
きくされた大径部１６Ｃが形成されており、この大径部
１６Ｃの下端部に、外周側に円板状に延びる下側フラン
ジ部１６Ｂが形成されている。尚、この大径部１６Ｃに
は、必要に応じて空気孔を設けてもよい。 【００２１】図２に示すように、この下側フランジ部１
６Ｂには複数の取付け孔１７が形成されており、ボルト
２０がこの取付け孔に挿入されて自動車の車体２４へ締
結されることにより、外筒金具１６が車体２４に連結さ
れることになる。 【００２２】一方、連結金具１２の外周面及び外筒金具
１６の内周面には、これらの間を繋ぐと共に外筒金具１
６の上部側を覆って閉塞する弾性体２２が加硫接着され
ている。そして、この弾性体２２の一部は外筒金具１６
の内周側の下部まで加硫接着された状態で延設されてい
る。 【００２３】この弾性体２２で内周面を覆われた外筒金
具１６の内部には、円柱状であって下端部にリング状の
円環リブ３０Ｂが突出して形成された仕切部材３０が配
置されている。さらに、この円環リブ３０Ｂが外筒金具
１６の大径部１６Ｃに対応して配置されており、この仕
切部材３０の下側には凹部３０Ａが形成されている。 【００２４】他方、この防振装置１０の下部には底板２
６が備えられている。底板２６の周囲は直角に屈曲され
た筒状の立壁部２６Ａとされており、この立壁部２６Ａ
の上端部には、外周側に延び且つ外周端側が上方に屈曲
されたフランジ部２６Ｂが、形成されている。このフラ
ンジ部２６Ｂと仕切部材３０の円環リブ３０Ｂの下部側
との間には、第１ダイヤフラム３２の周縁部が挟持され
ている。 【００２５】さらに、この底板２６のフランジ部２６Ｂ
には、上部が外筒金具１６の内側に嵌合されて固定され
たリング状のかしめ金具２８がかしめられて固定されて
おり、これにより底板２６が外筒金具１６と連結されて
いる。また、これに伴って形成された第１ダイヤフラム
３２と底板２６との間の空間が第１空気室３４とされ、
立壁部２６Ａに形成された空気孔２７を介して第１空気
室３４と外部とが連通される。 【００２６】以上より、外筒金具１６の内周部、弾性体
２２及び第１ダイヤフラム３２等によって液室が形成さ
れ、仕切部材３０がこの液室を主液室３６と第１副液室
３８とに区画している。また、これら主液室３６及び第
１副液室３８内にはエチレングリコール等の液体が充填
されている。 【００２７】また、仕切部材３０の外周には、周方向に
沿って断面矩形状の細溝４４Ａが形成されている。細溝
４４Ａの一端には、仕切部材３０の上面まで延びる細溝
４４Ｂが繋がっており、細溝４４Ａの他端に凹部３０Ａ
へ貫通する開口部４４Ｃが形成されている。これら細溝
４４Ａ、４４Ｂの外筒金具１６側は前記弾性体２２の延
長部によって閉塞され、主液室３６と第１副液室３８と
の間を連通する第１の制限通路５２とされている。 【００２８】さらに、仕切部材３０内のほぼ中心の位置
には、円板状の空間が形成されており、この空間を形成
する仕切部材３０の内壁面に周縁部が挟持された第２ダ
イヤフラム６８によってこの円板状の空間が上下に二分
されている。 【００２９】また、円形孔４２が図１上、左右方向に延
びるように仕切部材３０内に形成されており、この円形
孔４２の一端は上方へ屈曲して主液室３６へ連通し、他
端は下方へ屈曲して二分された空間の内の上側の部分に
連通していて、この円形孔４２が第２の制限通路４６を
構成している。 【００３０】この為、第２ダイヤフラム６８より上側の
空間が、第２の制限通路４６を介して主液室３６と連通
される第２副液室７０を構成し、変形可能なこの第２ダ
イヤフラム６８が第２の副液室７０の隔壁の一部を構成
している。 【００３１】一方、第２ダイヤフラム６８によって二分
された空間の内の下側の部分は、空気が封入される第２
空気室７４とされている。この為、第２ダイヤフラム６
８を挟んで第２の副液室７０と対向して第２空気室７４
が配置されることになる。 【００３２】また、仕切部材３０の下部中央部分には、
第１ダイヤフラム３２の中央部分を突き抜けるように下
側に向かって突出する筒部３０Ｃが形成されており、第
１ダイヤフラム３２の中央部分がこの筒部３０Ｃの周囲
に加硫接着されている。そして、この筒部３０Ｃ内に
は、第２空気室７４に一端が繋がる連通穴４８が筒部３
０Ｃと同軸に形成されている。 【００３３】この筒部３０Ｃの先端部には、上半分が第
１空気室３４内に収容されると共に車体２４に形成され
た凹部２４Ａ内に下半分が収容された状態の切換弁８２
が取付けられており、図２に示すように、図示しないフ
ィルタを有すると共に第１空気室３４内に突出したエア
給排部８２Ａがこの切換弁８２に設置されている。そし
て、筒部３０Ｃ内の連通穴４８からこのエア給排部８２
Ａに繋がる通路８２Ｂが切換弁８２の内部に形成されて
いる。 【００３４】さらに、この切換弁８２内には、この通路
８２Ｂを開閉するプランジャ（図示せず）が移動可能に
収納されていると共に、このプランジャを移動するアク
チュエータであるコイル（図示せず）が収納されてい
る。そして、同じく切換弁８２内には、通路８２Ｂを閉
塞する方向にプランジャを付勢するスプリングが収納さ
れている。 【００３５】つまり、コイルへ電圧を印加していない場
合には、スプリングに付勢されてプランジャが通路８２
Ｂを閉塞する。また、コイルへ所定の電圧を印加する
と、コイルの発生する電磁力によって、スプリングの付
勢力に抗しつつプランジャが移動して通路８２Ｂを開放
する。 【００３６】このコイルは、印加電圧をオン・オフする
制御手段である制御回路６０に連結されている。制御回
路６０は車両電源によって駆動され、少なくとも車速セ
ンサ９８及びエンジン回転数センサ９９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
より制御回路６０は車両がアイドル時かシェイク時か等
の状態を判断できる。 【００３７】なお、第２の制限通路４６の通路長さより
第１の制限通路５２の通路長さの方が長く、第１の制限
通路５２の通路断面積の方が、第２の制限通路４６の通
路断面積より小さくなっている。また、第１ダイヤフラ
ム３２及び第２ダイヤフラム６８の剛性は相互に異なっ
ている。 【００３８】ここで、制限通路の大きさとダイヤフラム
の剛性とで、制限通路での液柱共振周波数が決定される
こととなり、第２の制限通路４６での液柱共振周波数を
第２ダイヤフラム６８の剛性の値を変更することによっ
て、変更可能とされる。 【００３９】次に実施例の作用を説明する。エンジンの
振動は連結金具１２を介して弾性体２２に伝達され、振
動は、弾性体２２の内部摩擦に基づく抵抗により吸収さ
れる他、弾性体２２を隔壁の一部とする主液室３６を拡
縮し、第１の制限通路５２及び第２の制限通路４６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。 【００４０】つまり、具体的には、主液室３６、第１副
液室３８、第２副液室７０及びこれらの間を連通する制
限通路５２、４６等により、以下のように振動が吸収さ
れる。 【００４１】まず、車両が例えば７０〜８０ｋｍ／ｈで
走行するとシェイク振動（例えば、周波数１５Ｈｚ未
満）が生じ得る。このとき、液体は第１の制限通路５２
を通って主液室３６と第１副液室３８とを行き来するこ
とになり、液体が第１の制限通路５２を通過する際の抵
抗で減衰力が生じ、シェイク振動が効果的に吸収され
る。 【００４２】この際、制御回路６０は車速センサ９８及
びエンジン回転数センサ９９によりシェイク振動発生時
であることを判断し、切換弁８２のコイルに電圧を印加
しないで、第２空気室７４が大気と遮断された状態とす
る。このため、第２ダイヤフラム６８の剛性がシェイク
振動域に合わされ、第２の制限通路４６での液柱共振周
波数がシェイク振動の周波数領域に合わされた状態とな
り、この周波数領域での防振装置１０の動ばね定数が低
下して、シェイク振動がより効果的に吸収される。 【００４３】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（例え
ば、周波数２０〜５０Ｈｚ）が生じる。 【００４４】このアイドル振動時には、第１の制限通路
５２が目詰まり状態となる。制御回路６０は車速センサ
９８及びエンジン回転数センサ９９によりアイドル振動
発生時であることを判断し、切換弁８２のコイルに電圧
を印加してプランジャを移動し、通路８２Ｂを開放す
る。これによって、第２空気室７４が大気に開放された
状態となる。このため、第２ダイヤフラム６８の剛性が
変わり、第２の制限通路４６での液柱共振周波数がアイ
ドル振動側へ移動して、アイドル振動の周波数領域での
防振装置１０の動ばね定数が低下して、アイドル振動が
確実に吸収される。 【００４５】また、この防振装置１０の外筒金具１６の
側部に露出した状態で切換弁８２が取付けられておら
ず、車体２４に連結される側の外筒金具１６の外周部分
より外側にはみ出さない位置であって、車体２４側寄り
の位置に切換弁８２が配置され、車体２４に形成された
凹部２４Ａ内に切換弁８２の下側がもぐり込むようにさ
れているので、切換弁８２が熱により悪影響を受けるこ
とがなくなる。 【００４６】そして、この切換弁８２が、上記のように
配置されているので、切換弁８２が防振装置１０本体よ
り突出して、邪魔となることがなくなり、防振装置１０
の周囲の空間を効率的に利用することができる。 【００４７】さらに、切換弁８２が車体２４に連結され
る側の外筒金具１６の外周部分より外側にはみ出さない
位置に配置され、車体２４に形成された凹部２４Ａ内に
切換弁８２の下側がもぐり込むようにされているので、
切換弁８２が車体２４内に隠れ、例えば車両走行中に車
輪がはね上げることがある石等の外部よりの異物が切換
弁８２に接触し難くなり、切換弁８２が破損する虞がな
くなる。 【００４８】次に、本発明の第２実施例を図３にしたが
って説明する。なお、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。 【００４９】図３に示すように、本実施例の防振装置１
０は、底板２６の替わりに、内部に円板状の空間が形成
された円板状の底板ブロック１２６を有しており、この
底板ブロック１２６は底板２６と同様に外筒金具１６に
連結されている。 【００５０】さらに、底板ブロック１２６内のほぼ中心
の位置には、円板状の空間が形成されており、この空間
を形成する底板ブロック１２６の内壁面に周縁部が挟持
された第２ダイヤフラム１６８によってこの円板状の空
間が上下に二分されている。 【００５１】また、仕切部材３０の下部中央部分には、
第１ダイヤフラム３２の中央部分を突き抜けるように下
側に向かって突出する筒部３０Ｄが形成されており、第
１ダイヤフラム３２の中央部分がこの筒部３０Ｄの周囲
に加硫接着されている。そして、この仕切部材３０及び
筒部３０Ｄ内には、円形孔１４２が図３上、上下方向に
延びるように形成されており、この円形孔１４２の上端
は主液室３６へ連通し、下端は二分された空間の内の上
側の部分に連通していて、この円形孔１４２が第２の制
限通路１４６を構成している。 【００５２】この為、第２ダイヤフラム１６８より上側
の空間が、第２の制限通路１４６を介して主液室３６と
連通される第２副液室１７０を構成し、変形可能なこの
第２ダイヤフラム１６８が第２の副液室１７０の隔壁の
一部を構成している。 【００５３】一方、第２ダイヤフラム１６８によって二
分された空間の内の下側の部分は、空気が封入される第
２空気室１７４とされている。この為、第２ダイヤフラ
ム１６８を挟んで第２の副液室１７０と対向して第２空
気室１７４が配置されることになる。 【００５４】また、底板ブロック１２６には、第１実施
例と同様の切換弁８２が取付けられており、第２空気室
１７４と切換弁８２とが底板ブロック１２６に形成され
た連通穴１４８により連通されている。 【００５５】尚、底板ブロック１２６には、第１空気室
３４と外部とを連通する空気孔１２７が形成されてい
る。 【００５６】従って、本実施例は、第１副液室３８より
車体２４側に第２の副液室１７０及び第２空気室１７４
が配置されるものの、本実施例によっても第１実施例と
同様の作用、効果を得ることができる。 【００５７】尚、上記実施例では、切換弁８２により第
２空気室７４を大気に開放した状態と閉鎖した状態との
間で切り換えたが、例えば、切換弁を３ポート２位置切
換弁として、エンジンの吸気系に連通して第２空気室７
４内を負圧とした状態と大気開放にした状態とを切り換
えるようにしても良い。 【００５８】また、上記実施例では、振動発生部である
エンジンに連結金具１２を連結し、振動受部である車体
に外筒金具１６を連結する構造としたが、この逆にエン
ジンに外筒金具１６を連結し、車体に連結金具１２を連
結しても良い。 【００５９】さらに、上記実施例では防振装置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、一般産業用機械の支持等に用いてもよいこと
は勿論である。 【００６０】 【発明の効果】以上説明した如く本発明の防振装置で
は、振動発生部から生じる熱の影響を受けず、さらに、
切換弁の破損を防止すると共に切換弁が邪魔とならない
ようにすることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１実施例に係る防振装置の断面図で
ある。 【図２】図１の２−２矢視線断面図である。 【図３】本発明の第２実施例に係る防振装置の断面図で
ある。 【符号の説明】 １０ 防振装置 １２ 連結金具（第１の取付部材） １６ 外筒金具（第２の取付部材） ２２ 弾性体 ３６ 主液室 ３８ 第１副液室 ６８ 第２ダイヤフラム ７０ 第２副液室 ７４ 第２空気室 ８２ 切換弁

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 振動発生部及び振動受部の一方へ連結さ
   れる第１の取付部材と、 振動発生部及び振動受部の他方へ連結される第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設け
   られ振動発生時に変形する弾性体と、 前記弾性体を隔壁の一部として拡縮可能とされ且つ液体
   が封入された主液室と、 前記主液室と第１の制限通路を介して連通され且つ拡縮
   可能な第１の副液室と、 前記主液室と第２の制限通路を介して連通される第２の
   副液室と、 前記第２の副液室の隔壁の一部を構成する変形可能なダ
   イヤフラムと、 前記第２の副液室と前記ダイヤフラムを挟んで対向して
   配置され且つ気体が封入された空気室と、 振動受部に連結される側の前記取付部材の外周部分より
   外側にはみ出さない位置であって振動受部側寄りの位置
   に配置されて前記空気室に接続され且つ、内蔵されたア
   クチュエータの切り換え動作により前記空気室内の気体
   の状態を変化させる切換弁と、 を備えたことを特徴とする防振装置。