JP3509639B2

JP3509639B2 - 空気圧式能動型防振装置

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Publication number: JP3509639B2
Application number: JP17000699A
Authority: JP
Inventors: 真彰濱田; 明雄佐伯
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2004-03-22
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: DE10027816B4; FR2795148A1; FR2795148B1; US6206351B1; DE10027816A1; JP2000356240A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、防振連結される部材間に介装さ
れて、それら両部材間における振動の伝達を能動的に低
減し得る能動型防振装置に係り、特に、空気圧変動を利
用して、防振連結される部材間に加振力を生ぜしめるよ
うにした空気圧加振式の能動型防振装置に関するもので
ある。

【０００２】

【背景技術】振動伝達系を構成する部材間に介装される
防振連結体や防振支持体等としての防振装置の一種とし
て、互いに防振連結される部材に取り付けられる第一の
取付部材と第二の取付部材を離間配置せしめて、本体ゴ
ム弾性体で連結する一方、それら第一の取付部材と第二
の取付部材の間に加振力を及ぼす加振力発生手段を設け
て防振特性を調節するようにした能動型防振装置が、知
られている。例えば、特開昭６０−８５４０号公報や特
開昭６１−２９３９号公報、実開昭６１−１９１５４３
号公報等に記載の防振装置が、それである。このような
能動型防振装置は、例えば、防振連結される部材に対し
て、防振すべき振動に対応した加振力を及ぼすことによ
り、振動を相殺的に抑制したり、或いは防振装置のばね
特性を入力振動に応じて積極的に変更して低動ばね化等
させることにより、防振性能の向上を図ることが出来る
のであり、例えば、自動車用エンジンマウントやボデー
マウントなどへの適用が考えられている。

【０００３】また、内部の圧力変化によって第一の取付
部材と第二の取付部材の間に加振力を及ぼす作用空気室
を設け、かかる作用空気室を、切換弁を介して、負圧源
と大気に交互に切換接続することにより、第一の取付部
材と第二の取付部材の間に対して、駆動用切換弁の切換
周期に対応した周波数の加振力を生ぜしめるようにした
空気圧式の能動型防振装置も、考えられている。このよ
うな空気圧式の加振機構を採用すれば、電磁駆動機構等
の重くて構造が複雑な部材を防振装置の内部に組み込む
必要がなく、部品点数が減少され得て、防振装置の小
型，軽量化が可能となると共に、消費電力の如き必要エ
ネルギの減少も図られ得るのである。

【０００４】ところで、かくの如き空気圧式の加振機構
を用いた能動型防振装置では、防振すべき振動に対して
有効な防振効果を得るために、防振すべき振動の周波数
等に対応することは勿論、防振すべき振動の大きさにも
対応した加振力を発生させることが必要となる。

【０００５】そこで、例えば、防振対象における防振す
べき振動の周波数や大きさ等を、それぞれ、加速度セン
サ等で検出し、或いは予め設定されたマップデータ等に
基づいて推定することによって求め、目的とする周波数
等の加振力が得られるように駆動用切換弁等を制御する
と共に、目的とする大きさの加振力が得られるように、
作用空気室に及ぼされる負圧の大きさを制御することが
考えられる。ところが、自動車用の防振装置の如く、内
燃機関における吸気系等を負圧源として利用する場合に
は、負圧源自体における負圧の大きさを制御することが
難しいために、防振すべき振動に対応した大きさの加振
力を得ることが困難であるという問題があり、防振すべ
き振動の大きさと加振力の大きさの対応が十分でない
と、有効な防振効果が得られない場合があった。

【０００６】特に、近年では、自動車における燃料消費
率の向上や燃焼排ガスの浄化等の要求を実現するため
に、自動車の内燃機関において、混合した燃料と空気を
燃焼室に供給して燃焼させる均質燃焼と、燃焼室で圧縮
された空気中に燃料を直接噴射する成層燃焼とを、切り
換えるようにしたものが提案されているが、かかる直噴
型内燃機関では、負圧源としてのエンジンのインテーク
側の負圧が小さくなる（大気圧に近くなる）成層燃焼時
の方が、均質燃焼時よりも発生する振動が大きくなるた
めに、例えば、均質燃焼時を基準として均質燃焼時に有
効な防振効果（発生加振力）が得られるようにチューニ
ングすると、成層燃焼時に十分な防振効果（発生加振
力）を得ることが極めて困難となる一方、成層燃焼時を
基準として成層燃焼時に有効な防振効果（発生加振力）
が得られるようにチューニングすると、均質燃焼時の発
生加振力が大きくなり過ぎて、防振対象における振動が
逆に悪化してしまうおそれもあったのである。

【０００７】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、作用空気室に接続された負圧源に圧力変化
が生じた場合でも、安定した防振効果を発揮することを
可能とする、新規で且つ簡単な構造の空気圧式能動型防
振装置を提供することにある。

【０００８】

【解決手段】以下、このような課題を解決するために為
された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各
態様は、任意の組み合わせで採用可能である。また、本
発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限
定されることなく、明細書全体および図面に記載され、
或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る
発明思想に基づいて認識されるものであることが理解さ
れるべきである。

【０００９】本発明の第一の態様は、互いに防振連結さ
れる部材に取り付けられる第一の取付部材と第二の取付
部材を離間配置せしめて本体ゴム弾性体で連結すると共
に、内部の圧力変化によってそれら第一の取付部材と第
二の取付部材の間に加振力を及ぼす作用空気室を設ける
一方、該作用空気室に接続された空気給排管路に切換弁
を設けて該作用空気室を該空気給排管路を通じて負圧源
と大気に交互に連通せしめることによって該作用空気室
に圧力変化を及ぼすようにした空気圧式能動型防振装置
において、前記負圧源から前記空気給排管路を通じて前
記作用空気室に至る負圧作用領域の何れかの箇所に、負
圧の大きさが予め設定された基準値を越えた場合に該負
圧作用領域に大気を導入せしめることによって前記作用
空気室に及ぼされる負圧の大きさを調節する圧力調整弁
を、少なくとも一つ設けたことを特徴とする。

【００１０】このような第一の態様に従う構造とされた
能動型防振装置においては、負圧源から作用空気室に及
ぼされる負圧の大きさが基準値を超えると、負圧作用領
域に大気が導入されることにより、該負圧作用領域の圧
力が大気圧側に近づけられて負圧が小さくされる。その
結果、負圧作用領域における負圧の最大値が、予め設定
された基準値に抑えられることとなり、それによって、
作用空気室に対する著しく大きい負圧力の作用を防止す
ることができると共に、負圧源の変動幅等を考慮して基
準値を適当に設定することにより、作用空気室に及ぼさ
れる負圧の大きさを、基準値付近に維持することができ
る。

【００１１】従って、負圧源に大きな圧力変化が生じた
場合でも、作用空気室における変動幅（作用空気室に及
ぼされる大気圧と負圧との圧力差）、ひいては発生加振
力の大きな変化が防止され得るのであり、以て、目的と
する防振効果を安定して得ることができるのである。し
かも、圧力調整弁を採用したことによって、負圧源の圧
力変化に伴う特別な制御を必要とすることなく、作用空
気室に及ぼされる負圧力の安定化が有効に図られ得ると
いった利点がある。

【００１２】なお、圧力調整弁に設定される基準値は、
要求される防振特性乃至は発生加振力の他、負圧源の変
動特性等を考慮して、適宜に決定されるものであって、
限定されるものでない。例えば、圧力調整弁に設定され
る基準値を、負圧源における負圧変動幅の最小値（最も
大気圧に近い値）に設定することも可能であり、それに
よって、作用空気室に及ぼされる負圧力が基準値に略一
定に保たれ得ることとなり、作用空気室における圧力変
動幅、ひいては発生加振力を、より高精度に安定化させ
ることが可能となる。また、圧力調整弁においては、明
確な基準値を、例えば数値等として設定可能である必要
はなく、負圧作用領域に及ぼされる負圧の大きさが略一
定の負圧レベルに達した場合に大気を導入せしめ得る程
度に、作動の際の基準となる負圧レベルを設定，維持し
得るものであれば良い。

【００１３】また、本発明の第一の態様で採用される切
換弁の具体的構造は、何等限定されるものでなく、防振
すべき振動周波数に対応した周波数で、作用空気室を負
圧源と大気に交互に切り換え得るものであれば良く、従
来から公知のスプール弁やポペット弁，回転弁等が採用
可能であり、特に制御性等が優れている電磁弁が好適に
用いられる。

【００１４】更にまた、本発明の第一の態様で採用され
る圧力調整弁の具体的構造は、特に限定されるものでな
く、例えば、圧縮コイルばねで付勢した弁体に及ぼされ
る空気圧（負圧と大気圧の圧力差）と該圧縮コイルばね
の付勢力との釣り合いを利用して弁体を開閉せしめる直
動形の圧力調整弁や、更に該圧縮コイルばねの圧縮量を
調節して設定圧力を変更する調節ねじを設けたもの、或
いは、パイロット機構を組み込んで二次圧力を利用する
ことによって高精度な圧力調整を可能としたパイロット
形の圧力調整弁等が、何れも採用可能である。更にま
た、そのような圧力調整弁は、負圧作用領域の何れの箇
所に設けることも可能であり、その配設数も一つに限定
されるものでなく、負圧作用領域の同一箇所に或いは異
なる箇所に複数設けること可能である。

【００１５】そこにおいて、本発明の第二の態様は、前
記第一の態様に従う構造とされた空気圧式能動型防振装
置において、前記圧力調整弁を、前記負圧作用領域のう
ち前記切換弁から前記作用空気室に至る何れかの箇所に
配設したことを、特徴とする。このような本態様に従う
構造とされた防振装置においては、圧力調整弁による負
圧作用領域での大気の導入部位と負圧源との間に切換弁
が配設されていることから、負圧作用領域に導入された
大気による影響が、負圧源側に及ぼされにくくなる。そ
れ故、圧力調整弁の作動によって、負圧作用領域に導か
れる大気の負圧源側への影響が有利に軽減乃至は防止さ
れ得るのであり、負圧源それ自体の負圧低下が回避され
得る。従って、負圧源から負圧力を得ている他の装置や
機器等がある場合でも、圧力調整弁を設けたことに起因
する、それらへの影響が可及的に防止され得るのであ
る。

【００１６】また、本発明の第三の態様は、前記第一又
は第二の態様に従う構造とされた空気圧式能動型防振装
置において、前記圧力調整弁を通じて前記負圧作用領域
に大気を導入せしめるための大気導入用通路を、前記切
換弁を通じて前記作用空気室を大気に連通せしめるため
の大気連通路に接続せしめて、該大気連通路を通じて圧
力調整弁に大気を導くようにしたことを、特徴とする。
即ち、負圧源から及ぼされる負圧が基準値を超えた際に
は、圧力調整弁を通じて大気が勢い良く吸引されること
により、大気の吸引口となる大気導入用通路では空気に
よる異音が発生し易い。そこにおいて、本態様に従う構
造とされた防振装置においては、大気導入用通路を大気
連通路に接続せしめて、該大気連通路を通じて大気を吸
引せしめることにより、大気連通路を利用した簡単な構
造によって消音効果を得ることができるのである。

【００１７】また、本発明の第四の態様は、前記第一乃
至第三の何れかの態様に従う構造とされた空気圧式能動
型防振装置において、前記圧力調整弁を通じて前記負圧
作用領域に大気を導入せしめるための大気導入用通路に
消音器を配設したことを、特徴とする。このような本態
様に従う構造とされた防振装置においては、負圧源から
及ぼされる負圧が基準値を超えた際の大気の吸引音が、
消音器によって軽減され得ることから、異音の問題が効
果的に解消され得るのである。

【００１８】また、本発明の第五の態様は、前記第一乃
至第四の何れかの態様に従う構造とされた空気圧式能動
型防振装置において、前記圧力調整弁を、前記切換弁に
一体的に組み込んだことを、特徴とする。このような本
態様に従えば、切換弁と圧力調整弁が一体構造とされる
ことから、空気給排管路上への配設が構造的，作業的お
よびスペース的に有利となる。

【００１９】また、本発明の第六の態様は、前記第一乃
至第五の何れかの態様に従う構造とされた空気圧式能動
型防振装置において、前記圧力調整弁を、前記第一の取
付部材と前記第二の取付部材が前記本体ゴム弾性体で連
結されることによって構成されて、別体形成された前記
空気圧管路が接続される防振装置本体に対して一体的に
組み込んだことを、特徴とする。このような本態様に従
えば、圧力調整弁が防振装置本体と一体構造とされるこ
とから、空気給排管路上への配設が構造的，作業的およ
びスペース的に有利になるのであり、切換弁の構造の複
雑化や大型化等を伴うことなく、防振装置本体の配設用
スペースを利用して圧力調整弁を設けることが可能であ
ることから、切換弁を備えた空気圧式能動型防振装置の
システムに対して、圧力調整弁を容易に付加せしめて本
発明を有利に実現することができるといった利点もあ
る。

【００２０】また、本発明の第七の態様は、前記第一乃
至第六の態様に従う構造とされた空気圧式能動型防振装
置において、前記負圧源として、成層燃焼状態と均質燃
焼状態を選択的に採用する内燃機関における吸気系によ
って得られる負圧を利用したことを、特徴とする。この
ような本態様に従う構造とされた防振装置においては、
負圧源としての内燃機関のインテーク側の負圧が大きく
なる均質燃焼時に作用空気室に及ぼされる負圧の大きさ
を圧力調整弁で制限することができるのであり、それ
故、負圧源としての内燃機関のインテーク側の負圧が小
さくなる成層燃焼時に作用空気室に及ぼされる負圧によ
って、かかる成層燃焼時に生ぜしめられる振動に対して
有効な防振効果が発揮される程度に発生加振力をチュー
ニングした場合でも、均質燃焼時に過大な加振力が生ぜ
しめられて振動が逆に悪化する等といった不具合が有利
に防止され得るのであり、均質燃焼状態と成層燃焼状態
の何れにおいても有効な防振効果を得ることが可能とな
るのである。

【００２１】また、本発明の第八の態様は、前記第一乃
至第七の何れかの態様に従う構造とされた空気圧式能動
型防振装置において、前記圧力調整弁の作動を、必要に
応じて停止せしめる調圧作動制限手段を設けたことを、
特徴とする。本態様に従えば、圧力調整弁の作動を停止
させた状態下では、負圧源によって及ぼされる負圧力
を、圧力調整弁による制限を受けることなく、利用する
ことができるのであり、それ故、必要に応じて、作用空
気室に大きな負圧力を及ぼして大きな加振力を生ぜしめ
ることが可能となるのである。具体的には、例えば、前
述の如き直噴型の内燃機関に適用し、均質燃焼状態で調
圧作動制限手段を作動せしめて圧力調整弁の作動を停止
させることも有効であり、それにより、圧力調整弁の基
準値を、均質燃焼状態で及ぼされる負圧よりも小さな値
に設定することによって、負圧源における負圧が大きく
なった均質燃焼時よりも、負圧源における負圧が小さく
なった成層燃焼時の方が、作用空気室に大きな負圧が及
ぼされるようにすることが出来る。従って、負圧源の負
圧が大きい均質燃焼時における小さな振動と、負圧源の
負圧が小さい成層燃焼時における大きな振動とに対し
て、それぞれ、一層有効な防振効果を得ることが可能と
なるのである。

【００２２】また、本発明の第九の態様は、前記第一乃
至第八の何れかの態様に従う構造とされた空気圧式能動
型防振装置において、前記第一の取付部材と前記第二の
取付部材の間に、前記本体ゴム弾性体で壁部の一部が構
成されて非圧縮性流体が封入された流体室を形成すると
共に、該流体室の壁部の別の一部を加振部材で構成し、
該加振部材を挟んで該流体室と反対側に前記作用空気室
を設けることにより、該作用空気室の圧力変化によっ
て、該流体室の圧力変化を介して、前記第一の取付部材
と前記第二の取付部材の間に加振力を及ぼすようにした
ことを、特徴とする。このような本態様においては、作
用空気室における圧力変化が、流体室の圧力変化を介し
て、第一の取付部材と第二の取付部材の間に加振力とし
て及ぼされる際、流体室に生ぜしめられる流体の共振作
用などの流動作用を利用して、より優れた能動的防振効
果を得ることも可能である。

【００２３】また、本発明の第十の態様は、前記第九の
態様に従う構造とされた空気圧式能動型防振装置におい
て、前記第二の取付部材で支持された仕切部材によって
前記流体室を仕切ることにより、前記本体ゴム弾性体で
壁部の一部が構成されて振動が入力される受圧室と、前
記加振部材で壁部の一部が構成されて振動が入力される
加振室を、該仕切部材を挟んだ両側に形成すると共に、
それら受圧室と加振室を相互に連通するオリフィス通路
を設けたことを、特徴とする。このような本態様におい
ては、加振部材の変位に伴って加振室に生ぜしめられる
圧力変動が、オリフィス通路を通じての流体流動に基づ
いて受圧室に伝達されることにより、第一の取付部材と
第二の取付部材の間に加振力が作用せしめられることと
なるのであり、その際、オリフィス通路を通じて流動せ
しめられる流体の共振作用を利用することによって、加
振室から受圧室に圧力をより効率的に伝達することが出
来、大きな加振力を一層効率的に得ることができるので
ある。

【００２４】また、本発明の第十一の態様は、前記第一
乃至第十の何れかの態様に従う構造とされた防振装置に
おいて、壁部の一部が可撓性膜で構成されて内部に非圧
縮性流体が封入された容積可変の平衡室を形成すると共
に、該平衡室を前記流体室に連通する流体流路を形成し
たことを、特徴とする。このような本態様においては、
自動車のパワーユニット荷重等の初期荷重が装着状態下
で及ぼされる場合に、流体室の圧力変化が、流体室と平
衡室の間での流体移動に基づいて軽減乃至は解消され得
ることから、目的とする防振効果を安定して得ることが
可能となる。また、流体流路を適当にチューニングする
ことにより、該流体流路を流動せしめられる流体の共振
作用等の流動作用に基づいて、受動的な防振効果を得る
ことも可能となる。

【００２５】〔発明の詳細な説明〕以下、本発明を更に具体的に明ら
かにするために、本発明の実施形態について、図面を参
照しつつ、詳細に説明する。

【００２６】先ず、図１には、本発明の第一の実施形態
としての能動型防振装置としての自動車用エンジンマウ
ント本体１０と、その駆動系が概略的に示されている。
このエンジンマウント本体１０は、第一の取付部材とし
ての第一の取付金具１２と第二の取付部材としての第二
の取付金具１４が、本体ゴム弾性体１６によって互いに
弾性的に連結されており、負圧源１８から及ぼされる負
圧と、大気中から及ぼされる大気圧とによって、それら
第一の取付金具１２と第二の取付金具１４に対して加振
力が及ぼされるようになっている。そして、パワーユニ
ットとボデーの間に装着された状態下、第一の取付金具
１２と第二の取付金具１４の間に及ぼされる加振力に基
づいて、防振すべき振動に対して相殺的な防振効果を発
揮し、或いは低動ばね効果を発揮することによって、ボ
デーにおける防振すべき振動に対して能動的な防振効果
を発揮し得るようになっている。なお、そのような装着
状態下では、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４
の間にパワーユニット荷重による静的な初期荷重が及ぼ
されることにより、本体ゴム弾性体１６が弾性変形し
て、それら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が
互いに接近方向に所定量だけ変位せしめられると共に、
略同じ方向に、防振すべき主たる振動が入力されること
となる。なお、以下の説明中、上下方向とは、原則とし
て、図１中の上下方向をいう。

【００２７】より詳細には、第一の取付金具１２は、略
円板形状を有しており、その中央部分には、上方に突出
する取付ボルト２０が突設されており、この取付ボルト
２０によって、第一の取付金具１２が、図示しないパワ
ーユニットに取り付けられるようになっている。

【００２８】また一方、第二の取付金具１４は、全体と
して大径の略円筒形状を有している。詳しくは、第二の
取付金具１４の軸方向中央部分には、径方向に広がる円
環板形状の段差部２２が形成されており、この段差部２
２を挟んで、軸方向上側が大径円筒形状の大径部２４と
されていると共に、軸方向下側が小径円筒形状の小径部
２６とされることによって、かかる第二の取付金具１４
が、全体として段付きの円筒形状とされている。また、
この第二の取付金具１４における小径部２６側の開口部
には、薄肉ゴム膜からなる可撓性膜としてのダイヤフラ
ム２８が配設されており、該ダイヤフラム２８の外周縁
部が小径部２６に加硫接着されることによって、第二の
取付金具１４の小径部２６側の開口部がダイヤフラム２
８によって流体密に覆蓋されている。

【００２９】そして、第二の取付金具１４の軸方向上方
に離間して、第一の取付金具１２が配設されており、第
二の取付金具１４の中心軸に対して直交する方向に広が
る状態で第一の取付金具１２が配設されている。更に、
これら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に
は、本体ゴム弾性体１６が配設されている。かかる本体
ゴム弾性体１６は、全体として大径の略円錐台形状を有
しており、その小径側端面に第一の取付金具１２の下面
が加硫接着されていると共に、大径側端部外周面には、
円筒形状の金属スリーブ３０が加硫接着されている。そ
して、この金属スリーブ３０が、第二の取付金具１４の
大径部２４に圧入乃至は挿入されており、必要に応じて
大径部２４に絞り加工が施されて該大径部２４に嵌着固
定されることによって、第一の取付金具１２と第二の取
付金具１４が、本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連
結されている。また、それにより、第二の取付金具１４
における大径部２４側の開口部が、本体ゴム弾性体１６
によって流体密に閉塞されている。なお、本体ゴム弾性
体１６の大径側端面には、下方に向かって開口する大径
の凹所３２が設けられている。

【００３０】そして、上述の如くして第二の取付金具１
４の軸方向両側がダイヤフラム２８と本体ゴム弾性体１
６で流体密に閉塞されることによって、第二の取付金具
１４内には、非圧縮性流体が封入された流体室が形成さ
れている。なお、封入流体としては、水やアルキレング
リコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油等
がいずれも採用可能であるが、流体の共振作用に基づく
防振効果を有効に得るためには、０．１Ｐａ・ｓ以下の
粘度を有する低粘性流体が望ましい。

【００３１】さらに、この流体室の周壁部を構成する第
二の取付金具１４の小径部２６には、金属等の硬質材で
形成された仕切部材３４が収容配置されている。この仕
切部材３４は、円形ブロック形状を有しており、外周面
が小径部２６に密接されて嵌着固定されていると共に、
上端外周縁部に突設されたフランジ状の支持片３６が、
第二の取付金具１４の段差部２２と金属スリーブ３０の
間で挟持されることにより、第二の取付金具１４内に嵌
着固定されている。なお、第二の取付金具１４の小径部
２６の内周面には、略全面にわたってシールゴム層３８
が被着されており、該シールゴム層３８の内周面に仕切
部材３４の外周面が流体密に圧接されている。

【００３２】そして、この仕切部材３４が流体室内に収
容配置されて、流体室が仕切部材３４で二分されること
により、仕切部材３４を挟んだ両側に受圧室５６と平衡
室５８が形成されている。受圧室５６は、壁部の一部が
本体ゴム弾性体１６で構成されており、振動入力時に本
体ゴム弾性体１６の弾性変形に伴って振動が入力される
ことにより、圧力変化が生ぜしめられるようになってい
る。一方、平衡室５８は、壁部の一部がダイヤフラム２
８で構成されており、このダイヤフラム２８の変形に基
づいて容易に容積変化が許容されて圧力変動が吸収され
得るようになっている。

【００３３】また、仕切部材３４は、厚肉の略有底円筒
形状を有する底部材４０と、該底部材４０の開口部に嵌
着固定された厚肉円板形状の蓋部材４２を含んで構成さ
れており、底部材４０の開口部が蓋部材４２で覆蓋され
ることによって形成された内部空所には、軸方向中間部
分において軸直角方向に広がる加振部材としてのゴム弾
性板４４が収容配置されている。このゴム弾性板４４
は、平坦な円板形状を有していると共に、初期形状に復
元し得る弾性を発揮し得るに十分な肉厚を備えており、
外周面には、円環形状のリング金具４６が加硫接着され
ている。そして、かかるゴム弾性体４４は、リング金具
４６が底部材４０の内周面に圧入固定されることによ
り、仕切部材３４の内部空所の中央部分に展張状態で配
設されており、以て、仕切部材３４の内部空所が、ゴム
弾性板４４を挟んだ軸方向両側（底部材４０の底側と開
口側）に流体密に二分されている。これにより、仕切部
材３４の内部には、ゴム弾性板４４と蓋部材４２との対
向面間に位置して、非圧縮性流体が封入された加振室４
８が形成されていると共に、ゴム弾性板４４と底部材４
０の底側との対向面間に位置して、密閉状の作用空気室
５０が形成されている。

【００３４】そして、外部の空気給排管路５２を通じて
作用空気室５０に空気圧変化が及ぼされることにより、
ゴム弾性板４４が弾性的に加振変形せしめられ、それに
伴って、加振室４８に圧力変化が生ぜしめられるように
なっているのである。

【００３５】さらに、受圧室５６と加振室４８を仕切る
隔壁を構成する仕切部材３４の蓋部材４２には、それら
受圧室５６と加振室４８の間にまたがって延びるオリフ
ィス通路６０が形成されている。そして、作用空気室５
０の空気圧変化によってゴム弾性板４４が加振変位せし
められた際、加振室４８と受圧室５６の間の圧力差に基
づいてオリフィス通路６０を通じての流体流動が生ぜし
められることにより、加振室４８の圧力が受圧室５６に
伝達されるようになっている。また、その際、オリフィ
ス通路６０を通じて流動せしめられる流体の共振作用に
基づいて、加振室４８から受圧室５６への圧力伝達が効
率的に為され得るように、オリフィス通路６０の通路断
面積と長さがチューニングされている。

【００３６】また、仕切部材３４の底部材４０には、外
周壁部を軸方向に貫通して延び、受圧室５６と平衡室５
８を相互に連通する流体流路６２が形成されている。そ
して、振動入力時に受圧室５６に圧力変化が生ぜしめら
れた際、受圧室５６と平衡室５８の間での圧力差に基づ
いて流体流路６２を通じての流体流動が生ぜしめられる
ようになっており、この流体流路６２の長さや断面積が
適当にチューニングされることにより、該流体流路６２
を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、例えば
低周波振動に対する高減衰効果や高周波振動に対する低
動ばね効果等の目的とする防振効果が受動的に発揮され
るようになっている。また、マウント装着状態下でパワ
ーユニット荷重が及ぼされることにより、本体ゴム弾性
体１６が弾性変形せしめられた際にも、受圧室５６から
平衡室５８への流体流路６２を通じての流体流動に基づ
いて、受圧室５６の圧力変化が解消されてマウントばね
特性の著しい変化が防止されるようになっている。

【００３７】更にまた、仕切部材３４の底部材４０に
は、底壁部を半径方向に延びるエア通孔６４が設けられ
て、該エア通孔６４の一端部が作用空気室５０に開口，
連通されている一方、該エア通孔６４の他端部が底部材
４０の外周面に開口されており、この開口部が、第二の
取付金具１４の小径部２６に設けられた窓部を通じて外
部に露出されたポート６６とされている。そして、この
ポート６６に対して、空気給排管路５２が接続されてお
り、該空気給排管路５２を通じて、作用空気室５０に空
気圧変化が及ぼされてゴム弾性板４４が加振されるよう
になっている。

【００３８】すなわち、かかる空気給排管路５２は、エ
ンジンマウント本体１０のポート６６に対して、負圧源
１８の出力ポート７０と大気を接続する管体であって、
作用せしめられる負圧に耐え得るだけの剛性を有する材
質、例えば金属や合成樹脂等によって形成されている。
また、この空気給排管路５２の中間部分には、電磁切換
弁７２が配設されている。該電磁切換弁７２は、三つの
ポートを備えた三方切換弁であって、例えば、スプール
式又はポペット式の本体部とソレノイド部を備え、毎分
数十回の高速でポート切換制御を行うことのできるもの
が、好適に採用される。そして、かかる電磁切換弁７２
では、第一のポート７４がエンジンマウント本体１０
に、第二のポート７６が負圧源１８に、第三のポート７
８が大気に、それぞれ空気給排管路５２を通じて連通せ
しめられている。なお、本実施形態では、電磁切換弁７
２の第三のポート７８に接続されて、該第三のポート７
８を大気に開口せしめる管路部分が加振用大気連通路と
しての大気連通管路８０とされている。また、負圧源１
８としては、内燃機関の吸気系に生ぜしめられる負圧を
利用し、適当な蓄圧器（アキュムレータ）等を必要に応
じて用いて構成されたものが有利に採用される。

【００３９】これにより、電磁切換弁７２を適当な周期
で切換作動せしめて、エンジンマウント本体１０の作用
空気室５０を、負圧源１８と大気とに交互に連通せしめ
るようになっているのであり、作用空気室５０に負圧と
大気圧が交互に及ぼされて、電磁切換弁７２の切換周期
に対応した周期での圧力変動が生ぜしめられることによ
り、それに応じてゴム弾性板４４が弾性的に加振変位せ
しめられ、以て、加振室４８に圧力変化が生ぜしめられ
るようになっているのである。また、このことから明ら
かなように、本実施形態では、負圧源１８の負圧が及ぼ
される負圧作用領域が、空気給排管路５２と作用空気室
５０を含んで構成されている。

【００４０】さらに、空気給排管路５２には、電磁切換
弁７２とエンジンマウント本体１０をつなぐ経路上に位
置して、Ｔ字形の分岐管路８２が設けられており、この
分岐管路８２が、圧力調整弁としての調圧弁８４を通じ
て、大気に接続されるようになっている。かかる調圧弁
８４は、空気給排管路５２内の負圧が、大気圧に対し
て、基準値以上の大きさとなった場合に、分岐管路８２
を大気に連通させて大気を分岐管路８２から空気給排管
路５２に導き入れることにより、空気給排管路５２、ひ
いては作用空気室５０に及ぼされる負圧の大きさを制限
し得るものであって、例えば、本実施形態では、概略構
造が図示されているように、分岐管路８２内を大気に接
続する円形断面のバルブ孔８６の内側開口部に球状の弁
体８８が配設されており、この弁体８８をコイルスプリ
ング９０の付勢力でバルブ孔８６の開口部に押し付けて
バルブ孔８６を閉塞せしめた構造のものが採用されてい
る。かかる調圧弁８４においては、負圧源１８から空気
給排管路５２に及ぼされる負圧が一定の基準値を超えて
大きくなると、負圧と大気圧との差圧力が弁体８８に作
用し、該弁体８８がコイルスプリング９０の付勢力に抗
してバルブ孔８６の座面から離間変位せしめられること
によって、バルブ孔８６が開口し、以てバルブ孔８６を
通じて大気が分岐管路８２に導かれて、空気給排管路５
２を通じて作用空気室５０に及ぼされる負圧が基準値以
下に抑えられるようになっている。

【００４１】なお、このような調圧弁８４における圧力
調節に際しては、コイルスプリング９０によって弁体８
８に及ぼされる付勢力や、バルブ孔８６の口径および長
さ等を調節することによって、上記基準値を変更，設定
することができる。

【００４２】さらに、かかる調圧弁８４のバルブ孔８６
における大気側の開口部には、消音器９２が装着されて
おり、調圧弁８４の作動時に、該消音器９２を通じて、
バルブ孔８６からエア吸引が行われるようになってい
る。これにより、バルブ孔８６からの急激なエア吸引に
際しても、空気共鳴等に起因する異音の発生が軽減乃至
は防止されるようになっているのである。なお、消音器
９２としては、例えば、グラスウール等を利用したもの
の他、共鳴形や干渉形，空洞形等、従来から公知の各種
の構造のものが採用可能である。

【００４３】上述の如き構造とされたエンジンマウント
においては、その装着状態下、電磁切換弁７２の切換駆
動用の電磁アクチュエータ９４が、リード線を通じて入
力される、防振すべき振動に対応した制御信号によって
作動せしめられるようになっている。なお、防振すべき
振動に対応した制御信号としては、防振すべき振動の周
波数や位相等に対応したものであって、例えば、内燃機
関の点火信号や、防振すべき振動のセンサ等による検出
信号などが、好適に採用され得、それによって、防振す
べき振動に対応した周波数の空気圧変動が、エンジンマ
ウント本体１０の作用空気室５０に及ぼされて、それに
対応した圧力変化が加振室４８から受圧室５６に伝達さ
れることにより、防振すべき振動に対応した加振力が、
第一の取付金具１２と第二の取付金具１４から自動車の
パワーユニットとボデーの間に及ぼされることとなる。

【００４４】また、本実施形態のエンジンマウントが装
着されるパワーユニットの内燃機関（図示せず）は、車
両状態に応じて成層燃焼と均質燃焼を選択的に採用する
直噴内燃機関とされている。そして、内燃機関が均質燃
焼状態にある場合には、負圧源１８の負圧力が大きく
（負圧側に絶対値が大きく）なる一方、成層燃焼状態に
ある場合には、負圧源１８の負圧力が小さく（負圧側に
絶対値が小さく）なって、負圧源１８から空気給排管路
５２を通じて作用空気室５０に及ぼされる負圧が変化せ
しめられることとなる。

【００４５】そこにおいて、上述の如きエンジンマウン
トにおいては、調圧弁８４における基準値が、成層燃焼
時に負圧源１８から作用空気室５０に及ぼされる負圧と
略同一か、僅かに大きく、或いは僅かに小さく設定され
ている。これにより、成層燃焼時においては、負圧源１
８の負圧が作用空気室５０に対して有効に及ぼされ得、
この負圧と大気圧が、電磁切換弁７２の切換作動に応じ
て、作用空気室５０に交互に及ぼされてゴム弾性板４４
が加振変位されることにより、それら負圧と大気圧の圧
力差に応じた圧力変動が加振室４８から受圧室５６に生
ぜしめられて、加振力が生ぜしめられることとなる。

【００４６】また一方、均質燃焼時においては、負圧源
１８に大きな負圧が生ぜしめられることとなるが、空気
給排管路５２上に配設された調圧弁８４が作動すること
によって、作用空気室５０に伝達される負圧が、設定さ
れた基準値以下に略抑えられるのであり、それ故、作用
空気室５０、更に受圧室５６に生ぜしめられる圧力変動
幅、ひいては発生加振力の著しい増大が軽減乃至は防止
されることとなる。

【００４７】従って、このようなエンジンマウントによ
れば、内燃機関の燃焼状態にかかわらずに、有効な加振
力を得ることができるのであり、それ故、かかる加振力
をボデーに及ぼすことによって振動に対する相殺的な防
振効果を安定して得ることが出来、或いは、受圧室５６
の圧力変化を積極的に低減せしめて動的ばね特性を低下
させることによって積極的な振動絶縁効果を安定して得
ることが出来るのである。なお、そのような相殺的乃至
は積極的な能動的防振効果によって防振すべき振動周波
数は、流体流路６２のチューニング周波数よりも十分に
高周波数域となるように設定することが望ましく、それ
によって、能動的防振効果を、流体流路６２を通じての
流体流動による影響を受けることなく、より有効に発揮
させることが出来る。

【００４８】そして、発生振動が小さくなる傾向のある
均質燃焼状態下では、負圧源１８の負圧が大きく（負圧
の絶対値が大きく）なるが、調圧弁８４が作動して大気
が導入されることにより、作用空気室５０に及ぼされる
負圧が低減され、発生加振力が小さくされて、必要以上
の加振力の発生が回避され得ることから、負圧源１８の
負圧は小さいが発生振動が大きくなる傾向のある成層燃
焼状態において、有効な能動的防振効果が発揮されるよ
うにチューニングした場合でも、均質燃焼状態下での必
要以上の加振力の発生が軽減乃至は回避されることによ
り、均質燃焼状態下での能動的防振効果も有利に発揮さ
れるのである。

【００４９】因みに、本実施形態に従う構造とされたエ
ンジンマウントにおいて、均質燃焼状態と成層燃焼状態
で実際に生ぜしめられる発生加振力の大きさを測定した
データを、図２中に、実施例１としてグラフで示す。な
お、均質燃焼状態では、−５００mmHgの負圧が負圧源１
８によって及ぼされる一方、成層燃焼状態では、−２０
０mmHgの負圧が負圧源１８によって及ぼされる場合であ
って、電磁切換弁７２を切換制御することにより、作用
空気室５０に対して負圧と大気圧を交互に４０Hzの周波
数で及ぼして加振力を得た場合について測定した。ま
た、かかる測定に際しては、調圧弁８４のバルブ孔８６
の口径（バルブ穴径）を０．５〜３．５mmの範囲で種々
設定した場合について測定データを得た。なお、何れの
場合も、調圧弁８４におけるコイルスプリング９０は、
略同一の付勢力を弁体８８に及ぼし得るように設定し
た。

【００５０】かかる図２に示された実測データからも、
上述の如き構造とされたエンジンマウントにおいては、
直噴内燃機関の吸気系を負圧源１８として利用した場合
でも、均質燃焼状態と成層燃焼状態の何れの状態下にお
いても安定した発生加振力、ひいては防振効果を得るこ
とのできることが認められる。また、発生加振力は、調
圧弁８４のバルブ孔８６の口径を調節することで容易に
チューニングすることができることも認められる。

【００５１】さらに、調圧弁８４の作動をＯＮ／ＯＦＦ
することで、必要に応じて停止させたり作動可能とさせ
る調圧作動制限手段を採用することも可能である。そし
て、例えば均質燃焼状態下では調圧弁８４を可動状態と
する一方、成層燃焼状態下では調圧弁８４を停止させる
ことによって、図２に示されているように、成層燃焼状
態下では、負圧源１８に生ぜしめられる負圧（−２００
mmHg）が作用空気室５０に安定して及ぼされて加振力が
効率的に発揮されるようにすると共に、均質燃焼状態下
では、調圧弁８４のバルブ孔８６の口径を大きめに設定
して、作用空気室５０に及ぼされる負圧を、成層燃焼状
態よりも実質的に小さくすることにより、発生加振力を
成層燃焼状態よりも小さく抑えることも可能となる。

【００５２】すなわち、このような調圧作動制限手段を
採用すれば、発生負圧力は小さいが発生振動は大きい成
層燃焼状態下と、発生振動は小さいが発生負圧力は大き
い均質燃焼状態下において、より有効な能動的防振効果
を得ることが可能となるのである。なお、調圧作動制限
手段は、特に限定されるものでないが、例えば、分岐管
路８２上に配設されて、空気給排管路５２に対して調圧
弁８４を連通／遮断する開閉弁等が有利に採用され得
る。

【００５３】しかも、本実施形態では、分岐管路８２と
調圧弁８４が、空気給排管路５２上において、電磁切換
弁７２と作用空気室５０の間に設けられており、電磁切
換弁７２によって作用空気室５０が大気に接続された状
態下では、調圧弁８４が負圧源１８から遮断されること
によって、負圧源１８に対する調圧弁８４の連続的な接
続が回避されることから、調圧弁８４の減圧作用（負圧
軽減作用）によって、負圧源１８自体の負圧の減少が有
利に回避され得るのであり、それ故、例えば、負圧源１
８の負圧を利用する他の負圧作動装置等への悪影響も可
及的に軽減乃至は防止され得るといった利点がある。

【００５４】なお、前記実施形態では、分岐管路８２と
調圧弁８４が、空気給排管路５２上において、電磁切換
弁７２と作用空気室５０の間に設けられていたが、それ
に変えて、或いはそれに加えて、負圧源１８と電磁切換
弁７２の間の空気給排管路５２上に分岐管路８２と調圧
弁８４を設けることも可能である。このような構成を採
用すれば、電磁切換弁７２の切換状態にかかわらず、負
圧源１８によって空気給排管路５２に及ぼされる負圧
が、調圧弁８４によって、常時、略基準値以下に抑えら
れることから、作用空気室５０に及ぼされる負圧がより
安定化する等といった利点がある。

【００５５】なお、前記実施形態において、分岐管路８
２と調圧弁８４を、電磁切換弁７２と作用空気室５０の
間に設ける代わりに、負圧源１８と電磁切換弁７２の間
に設けた場合について、均質燃焼状態と成層燃焼状態で
実際に生ぜしめられる発生加振力の大きさを測定したデ
ータを、図２中に、実施例２としてグラフで示す。な
お、その他の測定条件は、前記実施例１の場合と同じと
した。かかる図２に示された結果からも、負圧源１８と
電磁切換弁７２の間に分岐管路８２と調圧弁８４を設け
た場合でも、実施例１と同様な効果が発揮されることが
明らかである。

【００５６】さらに、分岐管路８２と調圧弁８４は、負
圧源１８の負圧が作用せしめられる負圧作用領域の何れ
かの部位に配設されていれば良く、必ずしも、前述の如
く空気給排管路５２上に配設される必要もない。具体的
には、例えば、それら分岐管路８２と調圧弁８４を、図
３に示されているように電磁切換弁７２に一体的に組み
込んで構成したり、或いは図４に示されているようにエ
ンジンマウント本体１０に一体的に組み込んで構成する
ことも可能である。なお、図３及び図４においては、そ
の理解を容易とするために、前記実施形態と同様な構造
とされた部材および部位について、それぞれ、前記実施
形態と同一の符号を付しておく。

【００５７】また、前記実施形態では、調圧弁８４にお
ける大気導入口に消音器９２が装着されていたが、かか
る消音器９２は必ずしも必要でない。

【００５８】更に、調圧弁８４における大気導入口を、
電磁切換弁７２に接続された大気連通管路８０に接続
し、この大気連通管路８０を通じて、調圧弁８４からの
大気導入が為されるようにしてもよい。このような構成
を採用すれば、調圧弁８４からの大気導入時における異
音の低減を、大気連通管路８０を利用して実現すること
が可能となる。また、大気連通管路８０に消音器を装着
すれば、一つの消音器によって、電磁切換弁７２からの
大気導入時における異音と、調圧弁８４からの大気導入
時における異音を、併せて消音することが可能となる。

【００５９】以上、本発明の実施形態について詳述して
きたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、
かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、
限定的に解釈されるものでない。

【００６０】例えば、前記実施形態では、ゴム弾性板４
４の加振変位によって加振室４８に生ぜしめられる内圧
変化を、オリフィス通路６０を通じて受圧室５６に伝達
することにより加振力を生ぜしめるようになっていた
が、オリフィス通路や加振室を設けることなく、受圧室
５６の壁部の一部をゴム弾性板４４で構成することによ
り、受圧室５６に対して、ゴム弾性板４４の加振による
圧力変化が直接に生ぜしめられるようにしてもよい。

【００６１】また、本発明において、非圧縮性流体が封
入された流体室は、必須でなく、作用空気室の圧力変化
を、直接、第一の取付金具１３と第二の取付金具１４に
及ぼしめて加振力を得る構造のマウント本体も採用可能
である。

【００６２】また、例示の如き、第一の取付金具１２と
第二の取付金具１４が、一方向（図中の上下方向）だけ
で離間して対向配置されている構造のマウント本体１０
の他、例えばＦＦ型自動車用エンジンマウント等に好適
に採用される、互いに径方向に離間配置された第一の取
付部材としての軸部材と第二の取付部材としての外筒部
材が、それらの間に配設された本体ゴム弾性体によって
弾性的に連結された筒型構造のマウント本体等も、本発
明において有利に採用され得る。

【００６３】加えて、本発明は、例示の如き、自動車用
のエンジンマウントの他、自動車用ボデーマウントやデ
フマウント、或いは自動車以外の各種装置に用いられる
能動型防振装置に対して、いずれも、同様に適用され得
るものであることは、勿論である。

【００６４】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、いずれも、本発明の範囲内に含まれるものであるこ
とは、言うまでもない。

【００６５】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた空気圧式能動型防振装置において
は、採用する負圧源の発生圧力が変化した場合でも、特
別な制御装置を用いることなく、圧力調整弁の作動に基
づいて、作用空気室に及ぼされる負圧の大幅な変化を回
避せしめることができるのであり、それ故、発生加振力
を安定化させて、有効な防振効果を安定して得ることが
可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての自動車用エンジン
マウントを示す概略図である。

【図２】図１に示された自動車用エンジンマウントの特
性の実測データを、他の実施例と共に示すグラフであ
る。

【図３】本発明の別の実施形態としての自動車用エンジ
ンマウントの要部としての電磁切換弁を示す概略図であ
る。

【図４】本発明の更に別の実施形態としての自動車用エ
ンジンマウントのマウント本体を示す概略図である。

【符号の説明】１０エンジンマウント本体１２第一の取付金具１４第二の取付金具１６本体ゴム弾性体３４仕切部材４４ゴム弾性板４８加振室５０作用空気室５２空気給排管路５６受圧室５８平衡室６０オリフィス通路６２流体流路７２電磁切換弁８０大気連通管路８２分岐管路８４調圧弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 13/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに防振連結される部材に取り付けら
れる第一の取付部材と第二の取付部材を離間配置せしめ
て本体ゴム弾性体で連結すると共に、内部の圧力変化に
よってそれら第一の取付部材と第二の取付部材の間に加
振力を及ぼす作用空気室を設ける一方、該作用空気室に
接続された空気給排管路に切換弁を設けて該作用空気室
を該空気給排管路を通じて負圧源と大気に交互に連通せ
しめることによって該作用空気室に圧力変化を及ぼすよ
うにした空気圧式能動型防振装置において、前記負圧源から前記空気給排管路を通じて前記作用空気
室に至る負圧作用領域の何れかの箇所に、負圧の大きさ
が予め設定された基準値を越えた場合に該負圧作用領域
に大気を導入せしめることによって前記作用空気室に及
ぼされる負圧の大きさを調節する圧力調整弁を、少なく
とも一つ設けたことを特徴とする空気圧式能動型防振装
置。
【請求項２】前記圧力調整弁を、前記負圧作用領域の
うち前記切換弁から前記作用空気室に至る何れかの箇所
に配設した請求項１に記載の空気圧式能動型防振装置。
【請求項３】前記圧力調整弁を通じて前記負圧作用領
域に大気を導入せしめるための大気導入用通路を、前記
切換弁を通じて前記作用空気室を大気に連通せしめるた
めの大気連通路に接続せしめて、該大気連通路を通じて
圧力調整弁に大気を導くようにした請求項１又は２に記
載の空気圧式能動型防振装置。
【請求項４】前記圧力調整弁を通じて前記負圧作用領
域に大気を導入せしめるための大気導入用通路に消音器
を配設した請求項１乃至３の何れかに記載の空気圧式能
動型防振装置。
【請求項５】前記圧力調整弁を、前記切換弁に一体的
に組み込んだ請求項１乃至４の何れかに記載の空気圧式
能動型防振装置。
【請求項６】前記圧力調整弁を、前記第一の取付部材
と前記第二の取付部材が前記本体ゴム弾性体で連結され
ることによって構成されて、別体形成された前記空気圧
管路が接続される防振装置本体に対して一体的に組み込
んだ請求項１乃至５の何れかに記載の空気圧式能動型防
振装置。
【請求項７】前記負圧源として、成層燃焼状態と均質
燃焼状態を選択的に採用する内燃機関における吸気系に
よって得られる負圧を利用した請求項１乃至６の何れか
に記載の空気圧式能動型防振装置。
【請求項８】前記圧力調整弁の作動を、必要に応じて
停止せしめる調圧作動制限手段を設けた請求項１乃至７
の何れかに記載の空気圧式能動型防振装置。