JP3700556B2 - Pneumatic active vibration isolator - Google Patents
Pneumatic active vibration isolator Download PDFInfo
- Publication number
- JP3700556B2 JP3700556B2 JP2000230829A JP2000230829A JP3700556B2 JP 3700556 B2 JP3700556 B2 JP 3700556B2 JP 2000230829 A JP2000230829 A JP 2000230829A JP 2000230829 A JP2000230829 A JP 2000230829A JP 3700556 B2 JP3700556 B2 JP 3700556B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- chamber
- pressure
- elastic wall
- working air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【0001】
【技術分野】
本発明は、非圧縮性流体が封入された流体室を備え、該流体室における内圧や流体流動をコントロールすることによって防振特性を適当に調節することの出来る能動型の防振装置に係り、特に、空気圧変動を利用して流体室における内圧や流体流動を入力振動に応じてコントロールす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】
従来から、防振対象物における振動を抑える防振装置の一種として、互いに離隔配置された第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で弾性連結せしめて、該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて内部に非圧縮性流体が封入された流体室を形成すると共に、かかる流体室における圧力変動や流体流動を積極的に調節する加振機構を設けて、第一又は第二の取付部材が取り付けられる防振対象部材の振動を相殺的乃至は積極的に低減せしめるようにした能動型の防振装置も提案されている。
【0003】
そして、本願出願人は、そのような能動型防振装置の一種として、空気圧を利用して流体室における圧力変動や流体流動を調節する加振機構を構成した空気圧式の能動型防振装置を、先に、特開平10−184769号公報や特開平10−184770号公報等において明らかにした。このような防振装置においては、電磁駆動手段等の加振手段を防振装置内部に組み込む必要がなく、部品点数の減少や製作性の向上が図られて、小型化や軽量化等も有利に達成され得るのであり、例えば、自動車用エンジンマウントやボデーマウント等への適用が検討されている。
【0004】
ところで、かくの如き空気圧加振式の能動型防振装置においては、加振力を発生する作用空気室に対して圧力変化を及ぼすために、例えば、作用空気室が、エア給排路を通じて切換弁に接続せしめられ、切換弁の切換作動によって、作用空気室が、互いに異なる圧力を有する二つの空気圧源に交互に繰り返し連通せしめられるようにされる。より具体的には、例えば、二つの空気圧源として負圧源と大気を採用して、切換弁の切換作動を適当な周期で行い、作用空気室に対する負圧供給と大気開放を繰り返すことにより、流体室に対して、切換弁の切換作動周期に対応した周波数の内圧変動乃至は流体流動を及ぼすようにされる。
【0005】
しかしながら、このような先の出願に係る構造の防振装置について、本発明者が更なる検討を加えたところ、切換弁の切換作動等によって生ぜしめられて、エア給排路を通じて作用空気室に及ぼされる空気圧の変動が、切換弁の切換周期等に対応した目的とする周波数成分だけでなく、それ以外の副次的な高調波成分をも内在し易いことが見い出された。そして、かかる高調波成分を有する空気圧変動が作用空気室に及ぼされると、防振すべき振動に対応しない周波数成分を有する内圧変動が流体室に生ぜしめられることによって、防振効果に悪影響が及ぼされるおそれがあったのである。具体的には、例えば、自動車用のエンジンマウントにおいて、アイドリング振動に対して能動的な防振効果を得ることを目的として、30Hz程度の周波数域で切換弁を切換作動させると、アイドリング振動の能動的防振に有効な30Hz前後の周波数域の空気圧変動だけでなく、二次成分である60Hz前後の周波数域の空気圧変動も作用空気室に及ぼされてしまうために、60Hz前後での振動状態が逆に悪化してしまうおそれがあったのである。なお、このような高調波成分の発生は、空気圧変化をON/OFF的乃至はパルス的な切換弁の切換作動によって行っていること等に起因するものであろうと推考される。
【0006】
【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、防振すべき振動に対して高度に対応した波形の空気圧変動を作用空気室に及ぼすことが出来、作用空気室に対する高調波成分の圧力変動の伝達が抑えられることにより、防振を目的とする周波数域の振動を、他の周波数域の振動状態の悪化を可及的に回避しつつ、有効に低減せしめ得る、改良された構造の空気圧式能動型防振装置を提供することにある。
【0007】
【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において採用される構成要素は、可能な限り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。
【0008】
すなわち、本発明の第一の態様は、互いに離隔配置された第一の取付部材と第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結せしめて、該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受圧室を形成すると共に、該受圧室の壁部の別の一部を変位可能に弾性支持された加振部材で構成する一方、該加振部材を挟んで該受圧室と反対側に作用空気室を設け、外部空気通路を通じて及ぼされる空気圧変動を該作用空気室に及ぼして、該加振部材を弾性的に加振変位させることにより、該受圧室の圧力変動を制御せしめ得るようにした空気圧式能動型防振装置において、前記外部空気通路を通じて前記作用空気室に空気圧変動を及ぼす空気圧経路とは異なる位置に、前記作用空気室の圧力が及ぼされて弾性変形せしめられることにより該作用空気室に生ぜしめられる防振すべき振動の高調波成分の圧力変動を吸収し得る弾性壁部材を配設したことを、特徴とする。
【0009】
このような本態様に係る能動型防振装置においては、防振すべき振動に対応した周波数域の圧力変動を含む空気圧変動が、外部空気通路を通じて作用空気室に及ぼされると、かかる空気圧変動が加振部材に対する加振力として作用することにより、受圧室に圧力変動が及ぼされて、受圧室における流体の流動作用乃至は調圧作用に基づいて、振動に対する相殺的乃至は積極的な防振効果が発揮されることとなる。また、そこにおいて、作用空気室に空気圧変動が及ぼされると、弾性壁部材も弾性変形せしめられることとなり、この弾性壁部材の弾性変形によって、作用空気室における、防振すべき振動に対応した圧力変動の高調波成分が低減されるのであり、以て、作用空気室に惹起される圧力変動の高調波成分に起因する防振性能の低下、延いては防振対象部材の振動状態の悪化が軽減乃至は回避されて、全体として優れた防振効果が発揮され得るのである。
【0010】
すなわち、作用空気室における目的とする周波数での圧力制御は、例えば、作用空気室を異なる圧力値の空気圧源に対して交互に切換接続したり、或いは、特定圧力値の空気圧源に作用空気室を常時連通せしめた状態下で、異なる圧力値の空気圧源に対する作用空気室の連通を周期的にON/OFFすること等によって行われることとなるが、このような圧力制御によって作用空気室に生ぜしめられる圧力変動は、一般に、防振を目的とする周波数域での大きな圧力変動と、それに比して十分に小さい圧力変動幅を有する高調波成分の圧力変動を含むことが、本発明者によって確認されている。
【0011】
それ故、本態様の防振装置においては、弾性壁部材を配設して作用空気室の圧力変動を吸収せしめたことによって、防振を目的とする周波数域での作用空気室の圧力変動幅を十分に確保しつつ、高調波成分の圧力変動を小さく抑えることが出来るのであり、それによって、目的とする振動に対しては有効な防振効果が発揮され得ると共に、高調波成分の周波数域における防振性能や振動状態も良好に確保され得るのである。
【0012】
しかも、弾性壁部材は、外部空気通路を通じて前記作用空気室に空気圧変動を及ぼす空気圧経路とは異なる位置に配設されていることから、作用空気室に及ぼされる空気圧変動そのものを、作用空気室に配設された加振部材に及ぼされる前の段階で吸収することがないのであり、作用空気室に空気圧変動を及ぼす空気圧伝達経路上の略最終位置に配設されることから、弾性壁部材の弾性変形によって、加振部材に及ぼされる空気圧変動が必要以上に小さくなってしまうことが一層有利に回避され得る。しかも、空気圧の伝達経路的に、加振部材と弾性壁部材が並列的に配設されることから、加振部材に対する空気圧の伝達が、弾性壁部材によってフィルタ的に制限されてしまうようなこともなく、加振部材への空気圧伝達効率が十分に確保され得る。
【0013】
なお、本態様において、加振部材は、作用空気室の壁部の一部を構成する流体密性のものであって、作用空気室と受圧室の相対的な圧力変化に基づいて変位が許容されるものであれば良く、例えば、ゴム弾性板によって加振部材を構成し、それ自体の弾性変形によって変位を許容することも可能であり、或いは、金属や合成樹脂等の硬質材で加振部材を構成し、その外周縁部をゴム弾性体等の弾性材で弾性的に支持せしめて弾性変位を許容するようにしても良い。また、弾性壁部材は、流体密性のものであって、弾性的な変形乃至は変位に基づいて、作用空気室における高調波成分の空気圧変動を吸収,軽減し得るものであれば良く、例えば、ゴム弾性板によって弾性壁部材を構成したり、金属や合成樹脂等の硬質材の外周縁部分をゴム弾性体等の弾性材で弾性的に支持せしめることによって構成することが可能である。更にまた、かかる弾性壁部材は、作用空気室とは別体の配設領域を形成し、作用空気室に空気圧変動を及ぼす空気圧経路とは異なる空気通路を通じて、作用空気室の空気圧変動が及ぼされるようにすることも可能であるが、特に、作用空気室の一部を弾性壁部材で流体密に仕切って、作用空気室の壁部の一部を弾性壁部材で構成せしめて、該弾性壁部材を作用空気室に直接に面して配設すると共に、弾性壁部材を挟んで作用空気室と反対側に、該弾性壁部材の弾性的な変形乃至は変位を許容する中空室を形成することが望ましく、それによって、防振装置の内部に対して、小さな配設スペースで、弾性壁部材を組み込むことが可能となる。
【0014】
また、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、前記弾性壁部材をゴム弾性壁で構成して、該ゴム弾性壁にマス部材を弾性支持せしめることにより振動系を形成したことを、特徴とする。このような本態様においては、弾性壁部材の共振作用を利用して特定周波数域での作用空気質の圧力変動に対する低減効果を向上させることが出来るのであり、それ故、例えば、問題となる高調波成分の周波数域において、弾性壁部材の振幅を共振作用を利用して大きく確保することにより、防振すべき振動周波数域での作用空気室の空気圧変動を十分に確保しつつ、問題となる高調波成分での作用空気室の圧力変動をより有効に低減せしめることが可能となるのである。
【0015】
更にまた、本発明の第三の態様は、前記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、前記弾性壁部材における固有振動数を、問題となる高調波成分と略同じ周波数域か、それよりも低周波数域で且つ防振すべき振動の周波数より高周波数域にチューニングしたことを、特徴とする。このような本態様においては、弾性壁部材の共振作用に基づいて、防振すべき振動の周波数域と、問題となる高調波成分の周波数域で、作用空気室に及ぼされる空気圧変動の位相を変更設定することが出来る。それ故、防振すべき振動の周波数域での空気圧変動と、高調波成分の周波数域での空気圧変動に位相差がある場合には、その位相差を考慮して弾性壁部材の固有振動数を調節することにより、防振すべき振動の周波数域では、作用空気室における有効な圧力変動を確保しつつ、問題となる高調波成分の周波数では、弾性壁部材の変形乃至は変位に基づいて、作用空気室における圧力変動を一層効果的に軽減乃至は解消せしめることが可能となるのである。なお、弾性壁部材における固有振動数の調節は、例えば、弾性壁部材を構成するゴム弾性壁のばね特性と、マス部材の質量を、変更設定することによって、容易に行うことが可能である。なお、問題となる高調波成分の周波数:fは、防振すべき振動周波数、換言すれば能動的防振効果を得るために作用空気室に及ぼしている圧力変動の周波数をf0とすると、一般に、下記(1)式または(2)式で表される。
【0016】
f=N×f0 ・・・(1)
f=(0.5+N)×f0 ・・・(2)
但し、上式において、Nは、1,2,3・・・の自然数である。
【0017】
そして、特に問題となる高調波成分は、一般に、N=1である時の(1)式または(2)式で特定される高調波成分の周波数:fとされる。
【0018】
さらに、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、前記弾性壁部材を、前記加振部材よりも大きな壁ばね剛性をもって形成したことを、特徴とする。このような本態様においては、弾性壁部材の弾性変形が、それ自体の壁ばね剛性によって有利に制限されることにより、作用空気室に及ぼされた空気圧変動の弾性壁部材による吸収が軽減されて、その分、加振部材に対して加振力が一層効率的に及ぼされるのである。なお、弾性壁部材および加振部材の壁ばね剛性とは、作用空気室に対して単位量の容積変化を生ぜしめるために弾性壁部材または加振部材に作用せしめることが必要とされる圧力変化量に対応する値として認識することが出来る。
【0019】
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、前記弾性壁部材の弾性変形量を制限するストッパ手段を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、弾性壁部材の弾性変形が、ストッパ手段によって制限されることから、作用空気室に及ぼされた空気圧変動の弾性壁部材による吸収が軽減されて、その分、加振部材に対して加振力が一層効率的に及ぼされるのである。なお、本態様においては、弾性壁部材の弾性変形に伴う防振すべき振動周波数域での作用空気室の圧力変動量の低下、延いては防振すべき振動に対する能動的防振効果の低下が、ストッパ手段による弾性壁部材の弾性変形量の制限作用に基づいて抑えられることから、弾性壁部材の壁ばね剛性を小さく設定することが可能となって、例えば、加振部材よりも小さく設定することも可能であり、それによって、問題となる高調波成分の圧力変動に対する弾性壁部材の弾性変形に基づく低減効果の更なる向上が図られ得る。
【0020】
なお、本態様におけるストッパ手段としては、例えば、弾性壁部材の少なくとも一方の側に硬質のストッパ部材を所定距離を隔てて対向配置せしめて、該ストッパ部材への当接によって弾性壁部材の弾性変形量を制限する構造や、或いは、弾性壁部材を構成するゴム弾性体に対して、その弾性変形量を制限し得る帆布等の拘束部材を固着せしめた構造など、弾性壁部材の弾性変形量を制限し得る各種の構造が採用可能である。
【0021】
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、前記弾性壁部材を挟んで前記作用空気室と反対側に、該弾性壁部材の弾性変形を許容する空間を形成すると共に、該空間を大気中に連通せしめたことを、特徴とする。このような本態様においては、弾性壁部材の弾性変形が、その背後に形成された空間によって安定して許容され得るのであり、特に、該空間を大気に連通せしめたことにより、温度変化等に伴う空間の圧力変化、延いては弾性壁部材のばね特性の変化が防止されて、防振特性の安定化が図られ得るのである。
【0022】
また、本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六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、壁部の一部が可撓性膜で構成されて容積変化が許容される平衡室を形成すると共に、該平衡室に非圧縮性流体を封入せしめて、該平衡室を前記受圧室に連通する第一のオリフィス通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、振動入力時に受圧室と平衡室の間に生ぜしめられる相対的な圧力変動に基づいて、第一のオリフィス通路を通じての流体流動が生ぜしめられることとなる。それ故、かかる流体の共振作用等の流動作用を利用して、例えば、加振部材の加振作用に基づいて発揮される能動的な防振効果の更なる向上を図ることが可能であり、或いは、加振部材の加振作用に基づく能動的な防振効果が発揮される振動とは異なる周波数域の振動に対して、第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づく受動的な防振効果を得ることが可能となる。
【0023】
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、前記第二の取付部材によって支持されて前記受圧室を流体密に仕切る仕切部材を設けることにより、該受圧室を、壁部の一部が前記本体ゴム弾性体で構成された主液室と、壁部の一部が前記加振部材で構成された副液室によって構成すると共に、それら主液室と副液室を相互に連通する第二の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、加振部材の空気圧加振に基づいて副液室に生ぜしめられる圧力変動が、第二のオリフィス通路を通じて、主液室に及ぼされることにより、目的とする能動的な防振効果が発揮されることとなる。そこにおいて、第二のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用を利用することによって、副液室と主液室の間での圧力伝達効率を特定の周波数域で向上させることが出来るのであり、それ故、例えば、防振すべき振動周波数域に第二のオリフィス通路をチューニングすることによって、防振すべき振動に対して発揮される能動的防振効果の更なる向上が図られ得ると共に、作用空気室に生ぜしめられる高調波成分の受圧室への伝達を第二のオリフィス通路で抑制せしめて、かかる高調波成分の空気圧変動による防振特性への悪影響を一層低減せしめることが可能となる。
【0024】
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、前記弾性壁部材を、互いに独立して複数設けると共に、それら各弾性壁部材における弾性特性を相互に異ならせたことを、特徴とする。このような本態様においては、各弾性壁部材の壁ばね剛性や許容される弾性変位量乃至は弾性変形量を相互に異ならせたり、或いは各弾性壁部材の固有振動数を相互に異ならせることによって、互いに異なる周波数域で問題となる複数の次成分の高調波の空気圧変動に対して、それぞれ有効な低減効果を得ることが可能となる。
【0025】
また、本発明の第十の態様は、前記第一乃至第九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、前記空気圧経路上に切換バルブ手段を設けて、該切換バルブ手段により、前記作用空気室を圧力値の異なる空気圧源に交互に択一的に接続せしめることによって、該作用空気室に圧力変動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、電磁式や電気モータ式などの電気制御可能なアクチュエータによって、作用空気室への空気圧源の接続をON/OFF的に切換制御することによって、作用空気室に対して目的とする周波数域の空気圧変動を容易に及ぼすことが出来る。そこにおいて、本態様においては、前述の如き弾性壁部材を用いた特定構造の高調波成分の圧力変動の低減機構が併せて採用したことにより、空気圧源のON/OFF的な切換制御に起因して問題となり易い、作用空気室における高調波成分の圧力変動による悪影響も有利に軽減乃至は回避されて、防振すべき振動に対して有効な防振効果が発揮され得るのである。
【0026】
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空気圧式能動型防振装置において、前記第一の取付部材を自動車のパワーユニットとボデーの何れか一方に取り付けると共に、それらパワーユニットとボデーの他方に対して、前記第二の取付部材を取り付けることにより、該パワーユニットを該ボデーに対して防振支持せしめるようにしたことを、特徴とする。
このような本態様に従えば、本発明に従う構造とされた自動車用エンジンマウントが有利に実現され得るのであり、それによって、例えば、アイドリング振動に対して有効な能動的防振効果を、アイドリング高次成分に対する防振特性の低下を伴うことなく、有利に得ることが可能となるのである。
【0027】
【発明の実施形態】
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。
【0028】
先ず、図1には、本発明の第一の実施形態としての自動車用エンジンマウント10が、示されている。このエンジンマウント10は、互いに所定距離を隔てて対向配置された第一の取付部材および第二の取付部材としての第一の取付金具12および第二の取付金具14を有していると共に、それら両取付金具12,14が本体ゴム弾性体16によって連結されており、第一の取付金具12と第二の取付金具14の各一方が、パワーユニット側とボデー側の何れかに取り付けられることにより、パワーユニットをボデーに対して防振支持せしめるようになっている。なお、かかるエンジンマウント10においては、自動車への装着時にパワーユニットの分担荷重が及ぼされることにより、本体ゴム弾性体16が圧縮変形せしめられる。また、そのような装着状態下、防振すべき振動が、第一の取付金具12と第二の取付金具14の略対向方向(図1中の上下方向)に入力されるようになっている。以下の説明中、上方および下方とは、原則として、図1中の上方および下方をいうものとする。
【0029】
より詳細には、第一の取付金具12は、それぞれ略有底円筒形状の上金具18と下金具20が、各開口側で互いに軸方向に重ね合わされてボルト連結されることにより、中空構造をもって形成されている。なお、上金具18の底壁部には、外方に突出する取付ボルト22が固設されており、この取付ボルト22によって、第一の取付金具12がパワーユニット側またはボデー側に取り付けられるようになっている。
【0030】
また一方、第二の取付金具14は、円環ブロック形状の支持金具24と円板形状の底金具26が、互いに軸方向に重ね合わされてボルト連結されることによって構成されており、全体として略厚肉円板形状を有していると共に、上面中央部には、上方に向かって開口する凹所28が形成されている。なお、底金具26には、底面上に突出する取付ボルト29が立設されており、この取付ボルト29によって、第二の取付金具14がボデー側またはパワーユニット側に取り付けられるようになっている。
【0031】
そして、この第二の取付金具14が、第一の取付金具12に対して、軸方向下方に所定距離を隔てて対向位置せしめられており、それらの間に介装された本体ゴム弾性体16によって弾性的に連結されている。
【0032】
本体ゴム弾性体16は、厚肉のテーパ筒形状を有しており、その小径側開口部が、第一の取付金具12を構成する下金具20の外周面に対して加硫接着されて流体密に固着されている一方、その大径側開口部に連結リング30が加硫接着されており、かかる連結リング30が、第二の取付金具14を構成する支持金具24の上面に流体密に重ね合わされてボルト固定されることによって、大径側開口部が第二の取付金具14に対して固着されている。なお、本体ゴム弾性体16の軸方向中間部分には、弾性変形の安定化を図り座屈等を防止するための拘束リング32が加硫接着されている。
【0033】
また、第二の取付金具14に形成された凹所28の開口部には、加振部材としての所定厚さのゴム弾性板34が配設されており、該ゴム弾性板34の外周縁部が支持金具24の内周縁部に加硫接着されることによって、凹所28の開口部分がゴム弾性板34により流体密に覆蓋されている。更に、ゴム弾性板34には、その中央部分に円板形状の金属板36が加硫接着されていると共に、この金属板36の周りを所定距離を隔てて囲むようにして金属リング38が加硫接着されており、ゴム弾性板34のばね特性が調節されていると共に、その不規則な変形が防止されるようになっている。なお、金属板36の外周部分には、適数個の貫通孔37が形成されており、これらの貫通孔37にゴム弾性板34のゴムが充填されていることによって、金属板36のゴム弾性板34への固着強度の向上が図られている。
【0034】
これにより、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間には、下金具20とゴム弾性板34の対向面間に位置して、本体ゴム弾性体16にて周壁部が構成されてなる受圧室40が形成されており、該受圧室40に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,シリコーン油等の非圧縮性流体が封入されている。そして、この受圧室40には、第一の取付金具12と第二の取付金具14の間に振動が入力された際、本体ゴム弾性体16の弾性変形に伴って、内圧変動が惹起されるようになっている。
【0035】
一方、第一の取付金具12の中空内部には、薄肉のゴム膜からなる可撓性膜42が、その外周縁部を上下金具18,20間で挟持されることによって配設されており、それによって、第一の取付金具12の中空内部が、可撓性膜42を挟んで、上金具18側と下金具20側とに、流体密に二分されている。そして、可撓性膜42を挟んで、上金具18側には、通孔44を通じて外部空間に連通されて、可撓性膜42の変形を許容する空気室46が形成されている一方、下金具20側には、内部に受圧室40と同じ非圧縮性流体が封入されて、可撓性膜42の変形に基づいて容積変化が容易に許容される平衡室48が形成されている。
【0036】
また、受圧室40と平衡室48の間の隔壁を構成する下金具20の底壁部には、円板形状のオリフィス金具50が重ね合わされてボルト固定されており、それら下金具20とオリフィス金具50の重ね合わせ面間に、周方向に一周弱の長さで延びて、受圧室40と平衡室48を連通する第一のオリフィス通路としてのオリフィス通路52が形成されている。これにより、振動入力時には、受圧室40と平衡室48の内圧差に基づいて、それら両室40,48間で、オリフィス通路52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、以て、このオリフィス通路52を通じて流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、シェイク振動に対する減衰効果等の所定の防振効果が発揮されるようになっている。
【0037】
また一方、第二の取付金具14においては、凹所28の開口部がゴム弾性板34で覆蓋されており、それによって、ゴム弾性板34を挟んで受圧室40と反対側には、密閉された作用空気室54が形成されている。また、底金具26には、この作用空気室54に連通せしめられた空気給排路56が形成されている。かかる空気給排路56は、凹所28の底面中央に開口して軸方向下方に向かって所定深さで延びると共に、その下端部から軸直角方向に屈曲して半径方向に延びて、底金具26の外周面に開口せしめられている。また、空気給排路56の外周側開口部には、外方に向かって突出する円筒形状のポート58が圧入固定されており、このポート58に対して、外部空気通路としての空気圧管路60が外挿されて接続されるようになっている。そして、空気圧管路60から、空気給排路56を通じて、作用空気室54に空気圧変動が外部から及ぼされるようになっている。
【0038】
さらに、図2に要部が拡大されて示されているように、作用空気室54の壁部を構成する底金具26には、空気給排路56の開口部の傍らに位置して、上方に向かって開口する円形のポケット状凹部62が形成されている。そして、このポケット状凹部62の開口部近くに、弾性壁部材としてのゴム弾性壁64が、軸直角方向に広がって配設されている。このゴム弾性壁64は、全体に亘って略一定の厚さ寸法を有する円板形状を呈しており、外周縁部には、円形の嵌着金具66が加硫接着されている。そして、この嵌着金具66がポケット状凹部62に圧入固定されることにより、ゴム弾性壁64が、ポケット状凹部62の開口部分に展張状態で配設されており、該ゴム弾性壁64によってポケット状凹部62が流体密に覆蓋されている。これにより、ポケット状凹部62の内部には、作用空気室54からゴム弾性壁64によって流体密に仕切られた空間としての空所68が形成されていると共に、かかる空所68が、底壁部に貫設された連通孔70を通じて、外部空間に常時接続されている。
【0039】
要するに、かかるゴム弾性壁64によって作用空気室54の壁部の一部が構成されていると共に、ゴム弾性壁64を挟んで、作用空気室54と反対側には、所定容積の空所68が形成されており、ゴム弾性壁64の弾性変形が許容されるようになっている。
【0040】
上述の如き構造とされたエンジンマウント10は、自動車への装着状態下において、ポート58に対して外部空気通路としての空気圧管路60が接続せしめられ、この空気圧管路60と空気給排路56を通じて、作用空気室54が、切換バルブ72に接続される。そして、この切換バルブ72の切換作動に従って、作用空気室54が、空気圧源としての負圧タンク74と大気中とに択一的に連通せしめられるようにされる。要するに、切換バルブ72の切換操作によって、作用空気室54には、負圧と大気圧とが、択一的に及ぼされることとなり、切換バルブ72を適当な周期で切換作動せしめることによって、作用空気室54に対して、切換周期に対応した周波数を有する周期的な空気圧変動が生ぜしめられるようにされる。
【0041】
そこにおいて、ゴム弾性板34は、作用空気室54が大気中に接続された状態では、それ自体の弾性による復元力に基づいて、略平板形状に保持されているが、作用空気室54に負圧を及ぼすと、ゴム弾性板34が、その弾性に抗して下方(作用空気室54側)に変形変位せしめられることとなり、また、その状態から負圧を解除すると、ゴム弾性板34が、その弾性に基づく復元力によって上方(受圧室40側)に復元変形変位せしめられることとなる。その結果、ゴム弾性板34が、切換バルブ72のバルブ操作に応じて、上下に往復変位(振動)せしめられることとなるのである。
【0042】
従って、このようにゴム弾性板34が加振されることによって、受圧室40の内圧が変化せしめられてマウント防振特性が調節されるのであり、それ故、例えば、アイドリング振動等の振動入力時にゴム弾性板34をアイドリング振動に応じた周波数と位相で加振して受圧室40の内圧変動を吸収乃至は軽減することにより、振動伝達が抑えられて有効な防振効果が発揮されるのである。また、それに加えて、シェイク振動の入力時等には、振動入力時にゴム弾性板34を入力振動に応じた周波数で加振して受圧室40の内圧変動を積極的に生ぜしめることにより、オリフィス通路52を通じての流体流動量を増大せしめて、オリフィス通路52を流動せしめられる流体の流動作用に基づく防振効果の向上を図ることも可能である。
【0043】
また、そこにおいて、かかるエンジンマウント10にあっては、作用空気室54の壁部の一部がゴム弾性壁64で構成されていることにより、別途駆動手段の弾性壁部材を組み込む必要がなく、エンジンマウント10内に小さな配設スペースで弾性壁部材を組み込むことが可能とされる。
【0044】
従って、上述の如き構造とされた自動車用エンジンマウント10においては、防振を目的とするアイドリング振動の周波数域では、能動的防振効果を有利に確保しつつ、高調波成分であるアイドリング二次振動の周波数域では、作用空気室54における空気圧変動が、ゴム弾性壁64で吸収されることによって一層有利に軽減乃至は回避され得るのであり、以て、高調波成分の周波数域での不良な防振特性が一層有利に軽減乃至は回避され得て、全体として優れた防振効果が発揮され得るのである。
【0045】
しかも、ゴム弾性壁64は、空気圧管路60を通じて作用空気室54に空気圧変動を及ぼす空気給排路56とは異なる位置に配設されていることから、作用空気室54に及ぼされる空気圧変動を、作用空気室54に配設されたゴム弾性板34に及ぼされる前の段階で吸収することが回避されるのであり、作用空気室54に空気圧変動を及ぼす空気圧伝達経路上の略最終位置に配設されることから、ゴム弾性壁64の弾性変形によって、ゴム弾性板34に及ぼされる空気圧変動が必要以上に小さくなってしまうことが一層有利に回避され得る。
【0046】
また、本実施形態では、空気圧の伝達経路上に、ゴム弾性板34とゴム弾性壁64が並列的に配設されることから、ゴム弾性板34に対する空気圧の伝達率が、ゴム弾性壁64によってフィルタ的に制限されることなく、十分に確保され得る。
【0047】
また、特に、本実施形態では、ゴム弾性壁64の背後(図中における下方)に形成された空所68が、大気中に連通されていることにより、温度変化等に伴う空所68の圧力変化、延いてはゴム弾性壁64のばね特性の変化が防止されて、全体として更なる防振効果が発揮され得るのである。
【0048】
次に、図3〜4には、本発明の第二の実施形態としての自動車用エンジンマウント76が、示されている。なお、本実施形態は、第一の実施形態のエンジンマウント10に比して、ゴム弾性壁64の別の形態例を示すものであり、第一の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は、それぞれ、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。
【0049】
すなわち、本実施形態のエンジンマウント76においては、弾性壁部材78が、マス部材80の外周縁部に対して環状ゴム弾性壁82が加硫接着された構造とされている。マス部材80は、金属等の高比重材で形成されており、厚肉円板形状を有している。そして、このマス部材80の外周面に対して、径方向外方に延びる円環板形状を有する環状ゴム弾性壁82が加硫接着されていると共に、環状ゴム弾性壁82の外周面には嵌着金具66が加硫接着されている。要するに、本実施形態の弾性壁部材78は、環状ゴム弾性壁82の内外周面に対して、マス部材80と嵌着金具66が加硫接着された一体加硫成形品として形成されている。
【0050】
そして、この弾性壁部材78が、第一の実施形態と同様に、嵌着金具66がポケット状凹部62に圧入固定されることによって、展張状態でポケット状凹部62の開口部分に組み付けられており、それによって、作用空気室54から流体密に仕切られた空所68が形成されている。
【0051】
このような構造とされた本実施形態のエンジンマウント76においては、作用空気室54に圧力変動が及ぼされると、第一の実施形態と同様に、ゴム弾性板34に加振力が及ぼされて能動的な防振効果が発揮されると共に、弾性壁部材78にも加振力が及ぼされて弾性変形せしめられる。そこにおいて、かかる弾性壁部材78においては、マス部材80をマスとし、環状ゴム弾性壁82をバネとする一つのマス−バネ系からなる振動系が構成されており、特定の周波数域で共振状態となるように、マス部材80の質量や環状ゴム弾性壁82のバネ定数が調節されることによって、その固有振動数が設定されている。
【0052】
具体的には、例えば、アイドリング二次成分よりも僅かに小さな周波数域に、かかる振動系の固有振動数がチューニングされており、それによって、かかる固有振動数では、防振を目的とするアイドリング振動の周波数域とは異なる位相で共振状態とされるようになっている。これにより、アイドリング振動の周波数域では、作用空気室54の圧力変動を吸収しない位相で加振変位せしめられる一方、高調波成分であるアイドリング二次振動の周波数域では、作用空気室54に惹起されるアイドリング二次成分の空気圧変動を積極的に吸収し得る位相で、且つ大きな振幅で共振的に変位作動せしめられるようになっている。
【0053】
従って、このような本実施形態のエンジンマウント76においては、防振を目的とするアイドリング振動の周波数域では、有効な能動的防振効果を十分に確保しつつ、高調波成分であるアイドリング二次振動の周波数域では、作用空気室54における空気圧変動が、弾性壁部材78の共振的な変位によって一層有利に軽減乃至は解消され得るのであり、その結果、高調波成分の周波数域での防振特性の悪化が一層有利に軽減乃至は回避され得て、全体として優れた防振効果が発揮され得るのである。
【0054】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これ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。
【0055】
例えば、ゴム弾性壁64やポケット状凹部62、延いては作用空気室54の具体的形状や構造は、要求される防振特性や、取付けられるエンジンマウントの形状等に応じて適宜に変更されるものであって、何等、限定されるものでない。
【0056】
具体的には、例えば、図5に示されているように、ポケット状凹部62を、前記第一及び第二の実施形態に比して浅底構造とすると共に、ゴム弾性壁64の上方側に金属や合成樹脂等によって形成された硬質のストッパ部材84を所定距離を隔てて対向位置するように固設せしめた構造としても良い。即ち、ポケット状凹部62の開口部が硬質のストッパ部材84によって覆蓋されており、これらストッパ部材84とポケット状凹部62の対向面間において、ゴム弾性壁64が、板厚方向で所定量の弾性変形が許容され得るように隙間を隔てて配設された構造とすることも可能である。これにより、ゴム弾性壁64がストッパ部材84乃至はポケット状凹部62の底部に対して当接することによって、ゴム弾性壁64の弾性変形量が制限され得るのであり、以て、作用空気室54に及ぼされた空気圧変動のゴム弾性壁64による吸収が制限されて、その分、ゴム弾性板34に及ぼされる加振力が、効率的に伝達され得るのである。なお、ストッパ部材84は、ポケット状凹部62の開口部を覆蓋するプレート形状とされていると共に、作用空気室54の空気圧をゴム弾性板34に及ぼすための多数の貫通孔85が形成されている。また、図5においては、その理解を容易とするために、第一の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は、それぞれ、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付しておくこととする。
【0057】
また、圧縮エアが容易に得られる場合には、負圧力に代えて正圧力を利用してゴム弾性板34を変形変位させても良く、更にまた、負圧乃至は正圧の範囲内で圧力を増減させることによってゴム弾性板34を変形変位させることも、勿論可能である。
【0058】
また、前記実施形態の如く、負圧力と正圧力の何れか一方だけを大気圧と組み合わせて用いて、ゴム弾性板34を変形変位させる場合には、ゴム弾性板34自体の弾性による復元変位力を補助するために、ゴム弾性板34と第二の取付金具14の間に、コイルスプリング等の付勢手段を配設することも、有効である。
【0059】
また、前記実施形態では、単一構造とされた受圧室40の壁部が、本体ゴム弾性体16とゴム弾性板34で構成されており、受圧室40に対して、本体ゴム弾性体40の弾性変形に伴う圧力変動と、ゴム弾性板34の加振に伴なう圧力変動が、何れも、直接に及ぼされるようになっていたが、その他、例えば、特開平10−184770号公報等に記載されているように、第二の取付金具14によって支持されて受圧室40を流体密に二分する仕切部材を設けて、該仕切部材を挟んだ両側に、本体ゴム弾性体16で壁部の一部が構成された主液室と、ゴム弾性板34で壁部の一部が構成された副液室を形成すると共に、それら主液室と副液室を相互に連通する第二のオリフィス通路を設けることも可能であり、このような構造を採用すれば、ゴム弾性板34の駆動によって副液室に生ぜしめられた圧力変動を、第二のオリフィス通路を通じて流動する流体の共振作用を利用して主液室に伝達せしめることにより防振特性を、より効率的に能動制御することが可能となる。また、第二のオリフィス通路を流動せしめられる流体の反共振作用によって、共振周波数を超えた高周波数域での圧力伝達が抑制されることから、高調波成分に起因する防振特性の低下が、一層有利に低減乃至は回避され得るといった利点もある。
【0060】
更にまた、オリフィス通路52や平衡室48は、マウント要求特性に応じて採用されるものであって、必ずしも設ける必要はない。また、マウント要求特性によっては、互いに異なるチューニングが施されたオリフィス通路52を複数設けることも可能である。
【0061】
さらに、前記実施形態では、何れも、第一の取付部材と第二の取付部材が主たる振動入力方向となる一方向だけで離隔して対向配置された構造のエンジンマウントに対して適用したものの一具体例を示したが、その他、本発明は、例えば、特開平10−184769号公報等に記載されているように、第一の取付部材としての軸部材の外周側に離隔して、第二の取付部材としての外筒部材を配設すると共に、それら第一の取付部材と第二の取付部材の径方向対向面間に本体ゴム弾性体を配設して弾性連結せしめた、例えば、FF型(フロントエンジン・フロントドライブ型)の自動車用エンジンマウント等に好適に用いられる円筒型の防振装置などにも、同様に適用可能である。
【0062】
更にまた、本発明は、振動発生側部材と防振すべき対象部材の間に介装される防振連結体や防振支持体の如き防振装置の他、防振対象部材に対して直接に取り付けられて該防振対象部材の振動を相殺的乃至は積極的に低減せしめる能動型の制振器にも適用可能である。具体的には、例えば、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の何れか一方を防振すべき対象物に取り付けることにより、それら第一の取付部材と第二の取付部材の他方をマス系とすると共に、前記本体ゴム弾性体をバネ系とする一つの副振動系を構成せしめること等によって、防振対象物に対する能動的制振器が、有利に構成され得る。
【0063】
加えて、前記実施形態では、本発明を自動車用のエンジンマウントに適用したものの具体例を示したが、本発明は、その他、自動車用のボデーマウントやデフマウント、サスペンションブッシュ等、或いは自動車以外の各種装置や構造物における防振装置として、広い範囲に亘って適用可能であることは、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、何れも、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、作用空気室の圧力変動幅を目的とする防振周波数域で充分に確保しつつ、作用空気室における高調波成分の圧力変動を、作用空気室の壁部の一部として構成された弾性壁部材の共振的な変位によって、小さく抑えることが出来るのであり、それ故、防振を目的とする振動の周波数域を含む広い周波数域において優れた防振性能を得ることが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面説明図である。
【図2】図1に示されたエンジンマウントの要部を拡大して示す縦断面図である。
【図3】本発明の第二の実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面説明図である。
【図4】図3に示されたエンジンマウントの要部を拡大して示す縦断面図である。
【図5】第一の実施形態におけて採用され得るゴム弾性壁のストッパ構造の一具体例を示す、図2に対応した縦断面図である。
【符号の説明】
10 エンジンマウント
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 ゴム弾性板
40 受圧室
54 作用空気室
56 空気給排路
60 空気圧管路
64 ゴム弾性壁[0001]
【Technical field】
The present invention relates to an active vibration isolator having a fluid chamber filled with an incompressible fluid and capable of appropriately adjusting the vibration isolating characteristics by controlling internal pressure and fluid flow in the fluid chamber. In particular, the present invention relates to an active vibration isolator of a pneumatic vibration type in which an internal pressure and a fluid flow in a fluid chamber are controlled according to an input vibration by utilizing a variation in air pressure.
[0002]
[Background]
Conventionally, as a type of vibration isolator that suppresses vibrations in a vibration isolating object, a first mounting member and a second mounting member that are spaced apart from each other are elastically connected by a main rubber elastic body. And forming a fluid chamber in which a part of the wall portion is formed and in which an incompressible fluid is enclosed, and an excitation mechanism for positively adjusting pressure fluctuation and fluid flow in the fluid chamber is provided, There has also been proposed an active vibration isolator which can cancel or actively reduce the vibration of a vibration isolation target member to which the first or second attachment member is attached.
[0003]
The applicant of the present application is a pneumatic active vibration isolator having a vibration mechanism that adjusts pressure fluctuation and fluid flow in a fluid chamber using air pressure as a kind of such active vibration isolator. First, it has been clarified in JP-A-10-184769 and JP-A-10-184770. In such an anti-vibration device, it is not necessary to incorporate an excitation means such as an electromagnetic drive unit in the anti-vibration device, the number of parts can be reduced and manufacturability can be improved, and downsizing and weight reduction can be advantageous For example, application to automobile engine mounts, body mounts, and the like has been studied.
[0004]
By the way, in such a pneumatic vibration type active vibration isolator, for example, the working air chamber is switched through the air supply / exhaust passage in order to exert a pressure change on the working air chamber that generates the exciting force. The working air chamber is alternately and repeatedly connected to two air pressure sources having different pressures by the switching operation of the switching valve. More specifically, for example, by adopting a negative pressure source and the atmosphere as the two air pressure sources, the switching operation of the switching valve is performed at an appropriate period, and the negative pressure supply to the working air chamber and the atmospheric release are repeated, An internal pressure fluctuation or fluid flow having a frequency corresponding to the switching operation cycle of the switching valve is exerted on the fluid chamber.
[0005]
However, when the present inventors have further studied the vibration isolator having the structure according to the earlier application, it is caused by the switching operation of the switching valve and the like, and enters the working air chamber through the air supply / discharge passage. It has been found that fluctuations in air pressure are likely to contain not only the desired frequency component corresponding to the switching cycle of the switching valve but also other secondary harmonic components. When air pressure fluctuations having such harmonic components are exerted on the working air chamber, fluctuations in internal pressure having frequency components that do not correspond to vibrations to be vibrated are generated in the fluid chamber, thereby adversely affecting the vibration isolation effect. There was a fear of being. Specifically, for example, in an engine mount for an automobile, when a switching valve is switched in a frequency range of about 30 Hz for the purpose of obtaining an active vibration-proofing effect against idling vibration, the idling vibration becomes active. In addition to the air pressure fluctuation in the frequency range around 30 Hz, which is effective for dynamic vibration isolation, the air pressure fluctuation in the frequency range around 60 Hz, which is a secondary component, is also exerted on the working air chamber. On the other hand, there was a risk of worsening. It is assumed that the generation of such harmonic components may be caused by the fact that the air pressure is changed by ON / OFF or pulse-like switching operation of the switching valve.
[0006]
[Solution]
Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved thereof is to change the air pressure fluctuation of the waveform corresponding to the altitude with respect to the vibration to be vibrated. By suppressing the transmission of pressure fluctuations of harmonic components to the working air chamber, vibrations in the frequency range for the purpose of vibration isolation can be reduced as much as possible. It is an object of the present invention to provide a pneumatic active vibration isolator having an improved structure that can be effectively reduced while avoiding it.
[0007]
[Solution]
Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible. In addition, aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, but are described in the entire specification and drawings, or can be understood by those skilled in the art from those descriptions. It should be understood that it is recognized on the basis of.
[0008]
That is, according to the first aspect of the present invention, the first mounting member and the second mounting member that are spaced apart from each other are connected by the main rubber elastic body, and a part of the wall portion is configured by the main rubber elastic body. The pressure receiving chamber in which the incompressible fluid is sealed is formed, and another part of the wall portion of the pressure receiving chamber is formed by a vibration member elastically supported so as to be displaceable, while the vibration member is sandwiched between By providing a working air chamber on the opposite side of the pressure receiving chamber and applying an air pressure fluctuation exerted through the external air passage to the working air chamber, the vibration member is elastically excited and displaced, thereby In the pneumatic active vibration isolator capable of controlling pressure fluctuation, the pressure of the working air chamber is applied to a position different from a pneumatic path that exerts air pressure fluctuation on the working air chamber through the external air passage. By being elastically deformed That it was provided with the elastic wall member capable of absorbing the pressure fluctuations of the harmonic component of the vibration to be damped, which is caused in the working air chamber, characterized.
[0009]
In such an active vibration isolator according to this aspect, when the air pressure fluctuation including the pressure fluctuation in the frequency range corresponding to the vibration to be vibrated is applied to the working air chamber through the external air passage, the air pressure fluctuation is generated. By acting as a vibration force on the vibration member, pressure fluctuation is exerted on the pressure receiving chamber, and based on the fluid flow action or pressure regulation action in the pressure receiving chamber, counteracting or active vibration isolation against vibration. The effect will be demonstrated. In addition, when the air pressure fluctuation is exerted on the working air chamber, the elastic wall member is also elastically deformed, and the elastic wall member elastically deforms, so that the pressure corresponding to the vibration to be vibrated in the working air chamber is reduced. The harmonic component of the fluctuation is reduced, so that the vibration isolation performance is lowered due to the harmonic component of the pressure fluctuation induced in the working air chamber, and the vibration state of the vibration isolation target member is deteriorated. It can be reduced or avoided, and an excellent anti-vibration effect can be exhibited as a whole.
[0010]
That is, pressure control at a target frequency in the working air chamber is performed by, for example, alternately switching and connecting the working air chambers to air pressure sources having different pressure values, or connecting the working air chamber to the air pressure source having a specific pressure value. In such a state, the communication of the working air chamber with respect to air pressure sources having different pressure values is periodically turned on / off. According to the present inventor, the pressure fluctuation to be suppressed generally includes a large pressure fluctuation in a frequency range intended for vibration isolation and a pressure fluctuation of a harmonic component having a sufficiently small pressure fluctuation range. It has been confirmed.
[0011]
Therefore, in the vibration isolator of this aspect, the pressure fluctuation width of the working air chamber in the frequency range intended for vibration isolation is obtained by arranging the elastic wall member to absorb the pressure fluctuation of the working air chamber. The pressure fluctuation of the harmonic component can be suppressed to a small level while ensuring a sufficient level of vibration, thereby providing an effective anti-vibration effect against the target vibration and the frequency range of the harmonic component. Therefore, the vibration-proof performance and vibration state can be ensured well.
[0012]
In addition, since the elastic wall member is disposed at a position different from the air pressure path that causes the air pressure fluctuation to the working air chamber through the external air passage, the air pressure fluctuation itself exerted on the working air chamber is transferred to the working air chamber. Since it is not absorbed at the stage before it is applied to the vibration member disposed, it is disposed at a substantially final position on the air pressure transmission path that exerts air pressure fluctuation on the working air chamber. It can be more advantageously avoided that the air pressure fluctuation exerted on the vibration member becomes smaller than necessary due to the elastic deformation. Moreover, since the vibration member and the elastic wall member are arranged in parallel in the air pressure transmission path, the transmission of the air pressure to the vibration member is restricted by the elastic wall member in a filter manner. In addition, the air pressure transmission efficiency to the vibration member can be sufficiently ensured.
[0013]
In this aspect, the vibration member is a fluid-tight member constituting a part of the wall portion of the working air chamber, and displacement is allowed based on a relative pressure change between the working air chamber and the pressure receiving chamber. For example, it is possible to configure the vibration member with a rubber elastic plate and allow displacement by elastic deformation of the rubber member itself, or to vibrate with a hard material such as metal or synthetic resin. A member may be configured, and the outer peripheral edge thereof may be elastically supported by an elastic material such as a rubber elastic body to allow elastic displacement. The elastic wall member may be any fluid-tight member that can absorb and reduce the fluctuation of the air pressure of the harmonic component in the working air chamber based on elastic deformation or displacement. An elastic wall member can be constituted by a rubber elastic plate, or an outer peripheral edge portion of a hard material such as metal or synthetic resin can be elastically supported by an elastic material such as a rubber elastic body. Furthermore, such an elastic wall member forms an arrangement region separate from the working air chamber, and the air pressure fluctuation of the working air chamber is exerted through an air passage different from the air pressure path that exerts air pressure fluctuation on the working air chamber. In particular, a part of the working air chamber is fluid-tightly partitioned by an elastic wall member, and a part of the wall portion of the working air chamber is configured by an elastic wall member, and the elastic wall is formed. The member is arranged directly facing the working air chamber, and a hollow chamber is formed on the opposite side of the working air chamber across the elastic wall member to allow elastic deformation or displacement of the elastic wall member. Desirably, it is possible to incorporate the elastic wall member in a small arrangement space with respect to the inside of the vibration isolator.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a pneumatic active vibration isolator having a structure according to the first aspect, wherein the elastic wall member is constituted by a rubber elastic wall, and the mass member is provided on the rubber elastic wall. The vibration system is formed by elastically supporting the structure. In this embodiment, the resonance effect of the elastic wall member can be used to improve the effect of reducing the pressure variation of the working air quality in a specific frequency range. In the frequency region of the wave component, by ensuring a large amplitude of the elastic wall member using the resonance action, it becomes a problem while sufficiently ensuring the air pressure fluctuation of the working air chamber in the vibration frequency region to be vibrated. This makes it possible to more effectively reduce pressure fluctuations in the working air chamber due to harmonic components.
[0015]
Furthermore, in the third aspect of the present invention, in the pneumatic active vibration isolator having the structure according to the second aspect, the natural frequency of the elastic wall member is substantially the same as the harmonic component in question. It is characterized by being tuned to a frequency range or a frequency range lower than that and a frequency range higher than the frequency of vibration to be isolated. In this embodiment, the phase of the air pressure fluctuation exerted on the working air chamber is determined based on the resonance action of the elastic wall member in the frequency range of vibration to be damped and the frequency range of the harmonic component in question. Can be changed and set. Therefore, if there is a phase difference between the air pressure fluctuation in the frequency range of the vibration to be damped and the air pressure fluctuation in the frequency range of the harmonic component, the natural frequency of the elastic wall member is taken into account that phase difference. In the frequency range of the vibration to be damped, the effective pressure fluctuation in the working air chamber is secured, and the frequency of the harmonic component in question is based on deformation or displacement of the elastic wall member. The pressure fluctuation in the working air chamber can be reduced or eliminated more effectively. The natural frequency of the elastic wall member can be easily adjusted by changing and setting the spring characteristics of the rubber elastic wall constituting the elastic wall member and the mass of the mass member, for example. It is to be noted that the frequency of the harmonic component in question: f is generally a vibration frequency to be vibrated, in other words, assuming that the frequency of pressure fluctuation exerted on the working air chamber to obtain an active vibration isolating effect is f0. And represented by the following formula (1) or (2).
[0016]
f = N × f0 (1)
f = (0.5 + N) × f0 (2)
However, in the above formula, N is a natural number of 1, 2, 3.
[0017]
A particularly problematic harmonic component is generally the frequency f of the harmonic component specified by the equation (1) or (2) when N = 1.
[0018]
Furthermore, a fourth aspect of the present invention is the pneumatic active vibration isolator having a structure according to any one of the first to third aspects, wherein the elastic wall member is a wall larger than the vibration member. It is characterized by being formed with spring rigidity. In this aspect, the elastic deformation of the elastic wall member is advantageously limited by its own wall spring rigidity, so that the absorption by the elastic wall member of the air pressure fluctuation exerted on the working air chamber is reduced. Accordingly, the excitation force is more efficiently applied to the excitation member. The wall spring stiffness of the elastic wall member and the vibration member is a change in pressure required to act on the elastic wall member or the vibration member in order to cause a volume change of a unit amount with respect to the working air chamber. It can be recognized as a value corresponding to the quantity.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pneumatic active vibration isolator having a structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein stopper means for limiting an elastic deformation amount of the elastic wall member is provided. It is characterized by providing. In this embodiment, since the elastic deformation of the elastic wall member is limited by the stopper means, the absorption by the elastic wall member of the air pressure fluctuation exerted on the working air chamber is reduced, and the vibration is accordingly increased. The exciting force is more efficiently applied to the member. In this embodiment, the pressure fluctuation amount of the working air chamber is reduced in the vibration frequency region to be vibrated due to the elastic deformation of the elastic wall member, and further, the active vibration isolating effect against the vibration to be vibrated is reduced. However, it is possible to set the wall spring rigidity of the elastic wall member to be small, for example, smaller than that of the vibration member. The reduction effect based on the elastic deformation of the elastic wall member with respect to the pressure fluctuation of the harmonic component in question can be further improved.
[0020]
As the stopper means in the present embodiment, for example, a hard stopper member is disposed opposite to the elastic wall member at a predetermined distance from the elastic wall member, and the elastic wall member is elastically deformed by contact with the stopper member. The amount of elastic deformation of the elastic wall member, such as a structure that restricts the amount, or a structure in which a restraining member such as a canvas that can restrict the amount of elastic deformation is fixed to a rubber elastic body that constitutes the elastic wall member. Various structures that can be restricted can be employed.
[0021]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a pneumatic active vibration isolator having a structure according to any one of the first to fifth aspects, the opposite side of the working air chamber across the elastic wall member. In addition, a space allowing elastic deformation of the elastic wall member is formed, and the space is communicated with the atmosphere. In such a mode, the elastic deformation of the elastic wall member can be stably allowed by the space formed behind the elastic wall member. The accompanying change in pressure in the space and, in turn, the change in the spring characteristics of the elastic wall member can be prevented, and the vibration isolation characteristics can be stabilized.
[0022]
According to a seventh aspect of the present invention, in the pneumatic active vibration isolator having a structure according to any one of the first to sixth aspects, a part of the wall portion is made of a flexible film. An equilibrium chamber in which volume change is allowed is formed, and an incompressible fluid is sealed in the equilibrium chamber to form a first orifice passage that communicates the equilibrium chamber with the pressure receiving chamber. . In this embodiment, fluid flow through the first orifice passage is generated based on the relative pressure fluctuation generated between the pressure receiving chamber and the equilibrium chamber when vibration is input. Therefore, using the fluid action such as the resonance action of the fluid, for example, it is possible to further improve the active vibration isolation effect exhibited based on the vibration action of the vibration member, Alternatively, passively based on the fluid action of the fluid that is allowed to flow through the first orifice passage with respect to vibration in a frequency range different from vibration that exhibits an active vibration isolation effect based on the vibration action of the vibration member. It is possible to obtain a good vibration isolation effect.
[0023]
According to an eighth aspect of the present invention, in the pneumatic active vibration isolator constructed according to any one of the first to seventh aspects, the pressure receiving chamber is supported by the second mounting member. By providing a partition member for partitioning fluid tightly, the pressure receiving chamber is configured such that a main liquid chamber in which a part of the wall is configured by the main rubber elastic body and a part of the wall is configured by the vibration member. The second liquid passage is constituted by a secondary liquid chamber, and a second orifice passage is provided for communicating the main liquid chamber and the secondary liquid chamber with each other. In such a mode, the pressure fluctuation generated in the sub liquid chamber based on the pneumatic vibration of the vibration member is applied to the main liquid chamber through the second orifice passage, so that the target active The effective vibration-proofing effect will be exhibited. Therefore, by using a fluid action such as a resonance action of a fluid that can flow through the second orifice passage, the pressure transmission efficiency between the sub liquid chamber and the main liquid chamber can be improved in a specific frequency range. Therefore, for example, by tuning the second orifice passage in the vibration frequency range to be damped, the active vibration proofing effect exerted against the vibration to be damped can be further improved. In addition, the transmission of the harmonic component generated in the working air chamber to the pressure receiving chamber is suppressed by the second orifice passage, and the adverse effect on the vibration isolation characteristics due to the air pressure fluctuation of the harmonic component can be further reduced. Is possible.
[0024]
According to a ninth aspect of the present invention, in the pneumatic active vibration isolator having a structure according to any one of the first to eighth aspects, a plurality of the elastic wall members are provided independently of each other, It is characterized in that the elastic characteristics of these elastic wall members are different from each other. In this embodiment, the wall spring rigidity of each elastic wall member and the allowable elastic displacement amount or elastic deformation amount are made different from each other, or the natural frequency of each elastic wall member is made different from each other. Accordingly, it is possible to obtain effective reduction effects for the air pressure fluctuations of a plurality of harmonics of a plurality of subsequent components that are problematic in different frequency ranges.
[0025]
According to a tenth aspect of the present invention, in the pneumatic active vibration isolator having the structure according to any one of the first to ninth aspects, a switching valve means is provided on the pneumatic path, and the switching is performed. The working air chamber is alternately connected to air pressure sources having different pressure values by the valve means, whereby pressure fluctuation is exerted on the working air chamber. In this embodiment, the connection of the air pressure source to the working air chamber is controlled to be switched ON / OFF by an electrically controllable actuator such as an electromagnetic type or an electric motor type. The air pressure fluctuation in the target frequency range can be easily exerted. Therefore, in this embodiment, the pressure fluctuation reduction mechanism of the harmonic component having a specific structure using the elastic wall member as described above is also employed, which is caused by the ON / OFF switching control of the air pressure source. The adverse effects caused by pressure fluctuations of the harmonic components in the working air chamber, which are likely to be problematic, are advantageously reduced or avoided, and an effective anti-vibration effect can be exerted against the vibration to be isolated.
[0026]
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a pneumatic active vibration isolator having a structure according to any one of the first to tenth aspects, wherein the first attachment member is a power unit of an automobile and a body. The power unit is attached to one of the power units and the other of the power unit and the body so that the power unit is supported by vibration-proofing on the body by attaching the second mounting member.
According to this embodiment, an automobile engine mount having a structure according to the present invention can be advantageously realized, and thereby, for example, an active vibration isolation effect effective against idling vibration can be achieved. Thus, it can be advantageously obtained without deteriorating the vibration proof property with respect to the next component.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
First, FIG. 1 shows an
[0029]
More specifically, the first mounting
[0030]
On the other hand, the second mounting
[0031]
The
[0032]
The main rubber
[0033]
A rubber
[0034]
Thereby, between the first mounting
[0035]
On the other hand, a
[0036]
Further, a disc-shaped orifice fitting 50 is overlapped and fixed to the bottom wall portion of the
[0037]
On the other hand, in the second mounting
[0038]
Further, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the bottom metal fitting 26 constituting the wall of the working
[0039]
In short, the rubber
[0040]
The
[0041]
In this state, the rubber
[0042]
Accordingly, the rubber
[0043]
Further, in this
[0044]
Therefore, in the
[0045]
In addition, since the rubber
[0046]
In this embodiment, since the rubber
[0047]
Further, in particular, in the present embodiment, the void 68 formed behind the rubber elastic wall 64 (downward in the drawing) communicates with the atmosphere, so that the pressure of the void 68 accompanying a temperature change or the like. As a result, a change in the spring characteristics of the rubber
[0048]
Next, FIGS. 3 to 4 show an
[0049]
That is, in the
[0050]
And this
[0051]
In the
[0052]
Specifically, for example, the natural frequency of such a vibration system is tuned in a frequency range slightly smaller than the idling secondary component, so that at this natural frequency, idling vibration intended for vibration isolation is provided. The resonance state is set to a phase different from that of the frequency range. As a result, in the frequency range of idling vibration, vibration displacement is caused at a phase that does not absorb the pressure fluctuation of the working
[0053]
Therefore, in the
[0054]
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, this is an illustration to the last, Comprising: This invention is not interpreted limitedly by the specific description in this embodiment.
[0055]
For example, the specific shape and structure of the rubber
[0056]
Specifically, for example, as shown in FIG. 5, the pocket-shaped
[0057]
If compressed air is easily obtained, the rubber
[0058]
Further, as in the above-described embodiment, when only one of the negative pressure and the positive pressure is used in combination with atmospheric pressure to deform and displace the rubber
[0059]
Further, in the embodiment, the wall portion of the
[0060]
Furthermore, the
[0061]
Furthermore, in the above-described embodiments, both of the first and second mounting members are applied to an engine mount having a structure in which the first mounting member and the second mounting member are spaced apart from each other in only one direction that is the main vibration input direction. Although a specific example has been shown, the present invention is separated from the outer peripheral side of the shaft member as the first mounting member as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-184769. For example, FF is disposed by elastically connecting a main rubber elastic body between the radially-facing surfaces of the first mounting member and the second mounting member. The present invention can be similarly applied to a cylindrical vibration isolator that is preferably used for a type (front engine / front drive type) automobile engine mount or the like.
[0062]
Furthermore, the present invention is not limited to a vibration isolating device such as a vibration isolating connector or a vibration isolating support member interposed between the vibration generating side member and the target member to be anti-vibrated, or directly to the anti-vibration target member. It can also be applied to an active vibration damper that is attached to the vibration-proof member and cancels or actively reduces the vibration of the vibration-proof target member. Specifically, for example, by attaching any one of the first attachment member and the second attachment member to an object to be vibrated, the other of the first attachment member and the second attachment member. The active vibration damper for the vibration-proof object can be advantageously configured by forming one sub-vibration system in which the main rubber elastic body is a spring system.
[0063]
In addition, in the above-described embodiment, specific examples of the present invention applied to an engine mount for an automobile have been shown. However, the present invention is not limited to a body mount, a differential mount, a suspension bush, or the like for an automobile. Of course, it can be applied over a wide range as a vibration isolator in various devices and structures.
[0064]
In addition, although not enumerated one by one, the present invention is implemented in a mode to which various changes, modifications, improvements, and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.
[0065]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the pneumatic active vibration isolator having the structure according to the present invention, the working air is sufficiently secured in the target vibration isolating frequency range while maintaining the pressure fluctuation range of the working air chamber. The pressure fluctuation of the harmonic component in the chamber can be reduced by the resonant displacement of the elastic wall member configured as a part of the wall of the working air chamber, and therefore it is aimed at vibration isolation This makes it possible to obtain excellent vibration isolation performance in a wide frequency range including the vibration frequency range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory longitudinal sectional view showing an automobile engine mount as a first embodiment of the present invention.
2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the engine mount shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional explanatory view showing an automobile engine mount as a second embodiment of the present invention.
4 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the engine mount shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 2, showing one specific example of a rubber elastic wall stopper structure that can be employed in the first embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Engine mount
12 First mounting bracket
14 Second mounting bracket
16 Body rubber elastic body
34 Rubber elastic plate
40 Pressure receiving chamber
54 Working air chamber
56 Air supply / discharge passage
60 Pneumatic pipeline
64 Rubber elastic wall
Claims (11)
前記外部空気通路を通じて前記作用空気室に空気圧変動を及ぼす空気圧経路とは異なる位置に、前記作用空気室の圧力が及ぼされて弾性変形せしめられることにより該作用空気室に生ぜしめられる防振すべき振動の高調波成分の圧力変動を吸収し得る弾性壁部材を配設したことを特徴とする空気圧式能動型防振装置。A pressure receiving pressure in which a first mounting member and a second mounting member that are spaced apart from each other are connected by a main rubber elastic body, and a part of the wall portion is configured by the main rubber elastic body to enclose an incompressible fluid. The chamber is formed, and another part of the wall portion of the pressure receiving chamber is configured by a vibration member elastically supported so as to be displaceable, while the working air chamber is disposed on the opposite side of the pressure receiving chamber with the vibration member interposed therebetween. A pneumatic type that can control the pressure fluctuation of the pressure receiving chamber by elastically oscillating and displacing the vibration member by exerting air pressure fluctuation exerted through the external air passage on the working air chamber. In active vibration isolator,
The vibration of air generated in the working air chamber should be prevented from being elastically deformed by the pressure of the working air chamber being applied to the position different from the air pressure path that exerts air pressure fluctuation on the working air chamber through the external air passage. A pneumatic active vibration isolator comprising an elastic wall member capable of absorbing pressure fluctuation of a harmonic component of vibration.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000230829A JP3700556B2 (en) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Pneumatic active vibration isolator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000230829A JP3700556B2 (en) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Pneumatic active vibration isolator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002039260A JP2002039260A (en) | 2002-02-06 |
JP3700556B2 true JP3700556B2 (en) | 2005-09-28 |
Family
ID=18723735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000230829A Expired - Fee Related JP3700556B2 (en) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Pneumatic active vibration isolator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3700556B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4437892B2 (en) * | 2003-03-27 | 2010-03-24 | 株式会社ブリヂストン | Vibration isolator |
-
2000
- 2000-07-31 JP JP2000230829A patent/JP3700556B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002039260A (en) | 2002-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3557837B2 (en) | Fluid-filled vibration isolator | |
JPH11247919A (en) | Fluid sealed active vibration control device | |
JP2001304329A (en) | Fluid-filled active engine mount | |
JP3637710B2 (en) | Fluid filled vibration isolator | |
JP2006258184A (en) | Fluid sealed type vibration damper | |
US20080054152A1 (en) | Series-type engine mount and method of manufacturing series-type engine mount | |
US6902156B2 (en) | Pneumatically operated active vibration damping device | |
JP4075054B2 (en) | Fluid-filled engine mount for vehicles | |
JP3715230B2 (en) | Active fluid filled vibration isolator | |
US6598865B1 (en) | Fluid-filled vibration damping device | |
JP3551673B2 (en) | Fluid-filled vibration isolator | |
JP2003074619A (en) | Liquid sealing type active vibration isolator | |
JP2004069005A (en) | Fluid-sealed type vibration damper | |
JP3700556B2 (en) | Pneumatic active vibration isolator | |
JP3716602B2 (en) | Pneumatic vibration type active vibration isolator | |
JP4158108B2 (en) | Pneumatic switching type fluid-filled engine mount | |
JPH1182611A (en) | Pneumatic excitation type active vibration isolation device | |
JP3780835B2 (en) | Active fluid filled vibration isolator | |
JP5154212B2 (en) | Fluid filled vibration isolator | |
JP3959716B2 (en) | Actively controlled fluid-filled vibration isolator | |
JP2004218753A (en) | Fluid sealing type vibration control device | |
JP2004301248A (en) | Active fluid sealing type vibration control mount of pneumatic pressure control type | |
JPH10238586A (en) | Fluid-sealed vibration control device | |
JP2002005226A (en) | Active vibration control equipment of fluid filled-system | |
JP3700610B2 (en) | Pneumatically controlled vibration isolator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050526 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050621 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050704 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090722 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |