JP3700556B2

JP3700556B2 - Pneumatic active vibration isolator

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Publication number: JP3700556B2
Application number: JP2000230829A
Authority: JP
Inventors: 真彰濱田; 勝久矢野
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: JP2002039260A

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 automobile engine mount 10 as a first embodiment of the present invention. The engine mount 10 includes a first mounting member 12 and a second mounting member 14 as a first mounting member and a second mounting member that are arranged to face each other with a predetermined distance therebetween. Both the mounting brackets 12 and 14 are connected by the main rubber elastic body 16, and each one of the first mounting bracket 12 and the second mounting bracket 14 is attached to either the power unit side or the body side. The power unit is designed to support the body against vibration. In the engine mount 10, the main rubber elastic body 16 is compressed and deformed by applying a shared load of the power unit when mounted on the automobile. Further, under such a mounted state, vibration to be damped is input in a substantially opposing direction (vertical direction in FIG. 1) of the first mounting bracket 12 and the second mounting bracket 14. . In the following description, the terms “upper” and “lower” generally refer to the upper and lower parts in FIG.
[0029]
More specifically, the first mounting bracket 12 has a hollow structure by connecting the upper bracket 18 and the lower bracket 20 with a substantially bottomed cylindrical shape to each other in the axial direction on each opening side and by bolt connection. Is formed. A mounting bolt 22 protruding outward is fixed to the bottom wall portion of the upper metal fitting 18 so that the first mounting metal fitting 12 can be attached to the power unit side or the body side by the mounting bolt 22. It has become.
[0030]
On the other hand, the second mounting bracket 14 is configured by an annular block-shaped support bracket 24 and a disk-shaped bottom bracket 26 being overlapped with each other in the axial direction and bolted together. In addition to having a thick disk shape, a recess 28 that opens upward is formed at the center of the upper surface. Note that a mounting bolt 29 projecting from the bottom surface is erected on the bottom metal fitting 26, and the second mounting metal fitting 14 is attached to the body side or the power unit side by the mounting bolt 29.
[0031]
The second mounting bracket 14 is opposed to the first mounting bracket 12 with a predetermined distance downward in the axial direction, and the main rubber elastic body 16 interposed therebetween. It is elastically connected by.
[0032]
The main rubber elastic body 16 has a thick tapered cylindrical shape, and its small-diameter side opening is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the lower fitting 20 constituting the first fitting 12. On the other hand, the connecting ring 30 is vulcanized and bonded to the large-diameter side opening, and the connecting ring 30 is fluid-tightly attached to the upper surface of the support fitting 24 constituting the second mounting fitting 14. The large diameter side opening is fixed to the second mounting member 14 by being overlapped and bolted. A restraining ring 32 is vulcanized and bonded to an intermediate portion in the axial direction of the main rubber elastic body 16 to stabilize elastic deformation and prevent buckling and the like.
[0033]
A rubber elastic plate 34 having a predetermined thickness as a vibration member is disposed in the opening of the recess 28 formed in the second mounting bracket 14, and the outer peripheral edge of the rubber elastic plate 34. Is vulcanized and bonded to the inner peripheral edge of the support fitting 24, so that the opening of the recess 28 is covered with a rubber elastic plate 34 in a fluid-tight manner. Further, a disc-shaped metal plate 36 is vulcanized and bonded to the central portion of the rubber elastic plate 34, and a metal ring 38 is vulcanized and bonded so as to surround the metal plate 36 at a predetermined distance. Thus, the spring characteristics of the rubber elastic plate 34 are adjusted, and irregular deformation thereof is prevented. An appropriate number of through holes 37 are formed in the outer peripheral portion of the metal plate 36, and the rubber elasticity of the metal plate 36 is obtained by filling the rubber of the rubber elastic plate 34 into the through holes 37. The strength of fixing to the plate 34 is improved.
[0034]
Thereby, between the first mounting bracket 12 and the second mounting bracket 14, a peripheral wall portion is constituted by the main rubber elastic body 16, located between the opposing surfaces of the lower bracket 20 and the rubber elastic plate 34. The pressure receiving chamber 40 is formed, and the pressure receiving chamber 40 is filled with incompressible fluid such as water, alkylene glycol, polyalkylene glycol, silicone oil or the like. In the pressure receiving chamber 40, when vibration is input between the first mounting bracket 12 and the second mounting bracket 14, the internal pressure fluctuation is caused by the elastic deformation of the main rubber elastic body 16. It is like that.
[0035]
On the other hand, a flexible membrane 42 made of a thin rubber film is disposed in the hollow interior of the first mounting bracket 12 by sandwiching the outer peripheral edge portion between the upper and lower brackets 18, 20. As a result, the hollow interior of the first mounting member 12 is fluid-divided into the upper metal member 18 side and the lower metal member 20 side with the flexible membrane 42 interposed therebetween. An air chamber 46 is formed on the upper metal fitting 18 side of the flexible membrane 42 so as to communicate with the external space through the through hole 44 and allow the flexible membrane 42 to be deformed. On the metal fitting 20 side, an equilibrium chamber 48 is formed, in which the same incompressible fluid as the pressure receiving chamber 40 is enclosed, and volume change is easily allowed based on deformation of the flexible membrane 42.
[0036]
Further, a disc-shaped orifice fitting 50 is overlapped and fixed to the bottom wall portion of the lower fitting 20 constituting the partition wall between the pressure receiving chamber 40 and the equilibrium chamber 48. Between the 50 overlapping surfaces, an orifice passage 52 is formed as a first orifice passage extending in the circumferential direction with a length of a little less than one round and communicating the pressure receiving chamber 40 and the equilibrium chamber 48. Thereby, at the time of vibration input, based on the internal pressure difference between the pressure receiving chamber 40 and the equilibrium chamber 48, fluid flow through the orifice passage 52 is generated between the two chambers 40, 48. Based on the resonance action of the fluid flowing through the orifice passage 52, a predetermined vibration-proofing effect such as a damping effect against the shake vibration is exhibited.
[0037]
On the other hand, in the second mounting bracket 14, the opening of the recess 28 is covered with a rubber elastic plate 34, so that the side opposite to the pressure receiving chamber 40 is sealed with the rubber elastic plate 34 interposed therebetween. A working air chamber 54 is formed. In addition, an air supply / exhaust path 56 communicated with the working air chamber 54 is formed in the bottom metal fitting 26. The air supply / discharge passage 56 opens to the center of the bottom surface of the recess 28 and extends downward in the axial direction at a predetermined depth, and bends in a direction perpendicular to the axis from the lower end portion to extend in the radial direction. 26 is opened on the outer peripheral surface. A cylindrical port 58 projecting outward is press-fitted and fixed to the opening on the outer peripheral side of the air supply / discharge passage 56. A pneumatic pipe 60 serving as an external air passage is connected to the port 58. Are extrapolated and connected. The air pressure fluctuation is applied to the working air chamber 54 from the outside through the air supply / discharge passage 56 from the air pressure line 60.
[0038]
Further, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the bottom metal fitting 26 constituting the wall of the working air chamber 54 is positioned beside the opening of the air supply / exhaust passage 56 and is A circular pocket-shaped recess 62 that opens toward the top is formed. A rubber elastic wall 64 as an elastic wall member is disposed in the vicinity of the opening of the pocket-shaped recess 62 so as to extend in the direction perpendicular to the axis. The rubber elastic wall 64 has a disk shape having a substantially constant thickness throughout, and a circular fitting 66 is vulcanized and bonded to the outer peripheral edge. Then, the fitting metal 66 is press-fitted and fixed in the pocket-shaped recess 62, whereby the rubber elastic wall 64 is disposed in the stretched state in the opening portion of the pocket-shaped recess 62. The concave portion 62 is covered with a fluid-tight cover. As a result, a void 68 is formed in the pocket-shaped recess 62 as a space fluid-tightly partitioned from the working air chamber 54 by the rubber elastic wall 64, and the void 68 is formed in the bottom wall portion. It is always connected to the external space through the communication hole 70 penetrating in the outer space.
[0039]
In short, the rubber elastic wall 64 constitutes a part of the wall portion of the working air chamber 54, and a space 68 having a predetermined volume is formed on the opposite side of the rubber elastic wall 64 from the working air chamber 54. The elastic elastic wall 64 is allowed to be elastically deformed.
[0040]
The engine mount 10 having the above-described structure is connected with a pneumatic pipe 60 as an external air passage to the port 58 in a state where the engine mount 10 is mounted on an automobile. The pneumatic pipe 60 and the air supply / discharge passage 56 are connected to the port 58. Through this, the working air chamber 54 is connected to the switching valve 72. In accordance with the switching operation of the switching valve 72, the working air chamber 54 is selectively communicated with the negative pressure tank 74 serving as the air pressure source and the atmosphere. In short, by the switching operation of the switching valve 72, negative pressure and atmospheric pressure are alternatively exerted on the working air chamber 54, and by switching the switching valve 72 at an appropriate period, the working air is switched. A periodic air pressure fluctuation having a frequency corresponding to the switching period is generated in the chamber 54.
[0041]
In this state, the rubber elastic plate 34 is held in a substantially flat plate shape based on the restoring force of its own elasticity when the working air chamber 54 is connected to the atmosphere. When the pressure is applied, the rubber elastic plate 34 is deformed and displaced downward (on the working air chamber 54 side) against its elasticity, and when the negative pressure is released from this state, the rubber elastic plate 34 is Due to the restoring force based on the elasticity, the deforming deformation is displaced upward (pressure receiving chamber 40 side). As a result, the rubber elastic plate 34 is reciprocated up and down (vibrated) in accordance with the valve operation of the switching valve 72.
[0042]
Accordingly, the rubber elastic plate 34 is vibrated in this manner, thereby changing the internal pressure of the pressure receiving chamber 40 and adjusting the mount vibration isolating characteristic. For example, when vibration such as idling vibration is input. By vibrating the rubber elastic plate 34 at a frequency and a phase corresponding to idling vibration to absorb or reduce the internal pressure fluctuation of the pressure receiving chamber 40, vibration transmission is suppressed and an effective vibration-proofing effect is exhibited. . In addition, when a shake vibration is input, the rubber elastic plate 34 is vibrated at a frequency corresponding to the input vibration when the vibration is input, so that the internal pressure fluctuation of the pressure receiving chamber 40 is positively generated. It is also possible to increase the amount of fluid flow through the passage 52 and improve the vibration isolation effect based on the fluid action of the fluid that can flow through the orifice passage 52.
[0043]
Further, in this engine mount 10, since a part of the wall portion of the working air chamber 54 is configured by the rubber elastic wall 64, it is not necessary to separately incorporate an elastic wall member of the driving means. The elastic wall member can be incorporated in the engine mount 10 with a small arrangement space.
[0044]
Therefore, in the automobile engine mount 10 having the above-described structure, in the frequency range of idling vibration for the purpose of vibration isolation, an active vibration isolation effect is advantageously ensured, and the idling secondary that is a harmonic component is advantageously secured. In the frequency range of vibration, the air pressure fluctuation in the working air chamber 54 can be more advantageously reduced or avoided by being absorbed by the rubber elastic wall 64. The anti-vibration characteristics can be reduced or avoided more advantageously, and an excellent anti-vibration effect can be exhibited as a whole.
[0045]
In addition, since the rubber elastic wall 64 is disposed at a position different from the air supply / exhaust passage 56 that exerts air pressure fluctuation on the working air chamber 54 through the air pressure line 60, the air pressure fluctuation exerted on the working air chamber 54 is reduced. Therefore, absorption before the rubber elastic plate 34 disposed in the working air chamber 54 is avoided, and it is arranged at a substantially final position on the air pressure transmission path that exerts air pressure fluctuations on the working air chamber 54. Therefore, it is possible to more advantageously avoid that the air pressure fluctuation exerted on the rubber elastic plate 34 becomes smaller than necessary due to the elastic deformation of the rubber elastic wall 64.
[0046]
In this embodiment, since the rubber elastic plate 34 and the rubber elastic wall 64 are arranged in parallel on the air pressure transmission path, the rubber elastic wall 64 has a transmission rate of air pressure to the rubber elastic plate 34. It can be secured sufficiently without being limited by a filter.
[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 elastic wall 64 is prevented, and a further anti-vibration effect can be exhibited as a whole.
[0048]
Next, FIGS. 3 to 4 show an automobile engine mount 76 as a second embodiment of the present invention. In addition, this embodiment shows another example of the rubber elastic wall 64 as compared with the engine mount 10 of the first embodiment, and a member having a structure similar to that of the first embodiment and About a site | part, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the code | symbol same as 1st embodiment in a figure, respectively.
[0049]
That is, in the engine mount 76 of this embodiment, the elastic wall member 78 has a structure in which the annular rubber elastic wall 82 is vulcanized and bonded to the outer peripheral edge portion of the mass member 80. The mass member 80 is formed of a high specific gravity material such as metal and has a thick disk shape. An annular rubber elastic wall 82 having an annular plate shape extending radially outward is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the mass member 80, and is fitted to the outer peripheral surface of the annular rubber elastic wall 82. The fitting 66 is vulcanized and bonded. In short, the elastic wall member 78 of the present embodiment is formed as an integrally vulcanized molded product in which the mass member 80 and the fitting fitting 66 are vulcanized and bonded to the inner and outer peripheral surfaces of the annular rubber elastic wall 82.
[0050]
And this elastic wall member 78 is assembled | attached to the opening part of the pocket-shaped recessed part 62 in the expansion | extension state by the fitting metal fitting 66 being press-fitted and fixed to the pocket-shaped recessed part 62 similarly to 1st embodiment. Thereby, a cavity 68 is formed which is fluid-tightly partitioned from the working air chamber 54.
[0051]
In the engine mount 76 of this embodiment having such a structure, when a pressure fluctuation is applied to the working air chamber 54, an excitation force is applied to the rubber elastic plate 34 as in the first embodiment. An active vibration isolating effect is exhibited, and the elastic wall member 78 is also subjected to an exciting force to be elastically deformed. In this elastic wall member 78, a mass system comprising a mass-spring system in which the mass member 80 is used as a mass and the annular rubber elastic wall 82 is used as a spring is formed. The natural frequency of the mass member 80 is adjusted by adjusting the mass of the mass member 80 and the spring constant of the annular rubber elastic wall 82.
[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 air chamber 54, while in the frequency range of idling secondary vibration that is a harmonic component, the working air chamber 54 is caused. It is possible to reciprocally move the displacement with a large amplitude in a phase capable of positively absorbing the air pressure fluctuation of the idling secondary component.
[0053]
Therefore, in the engine mount 76 of this embodiment, in the frequency range of idling vibration for the purpose of anti-vibration, an effective active anti-vibration effect is sufficiently ensured and the idling secondary that is a harmonic component is sufficiently secured. In the vibration frequency range, the air pressure fluctuation in the working air chamber 54 can be more advantageously reduced or eliminated by the resonant displacement of the elastic wall member 78. As a result, the vibration isolation in the frequency range of the harmonic component is achieved. The deterioration of the characteristics can be reduced or avoided more advantageously, and an excellent anti-vibration effect can be exhibited as a whole.
[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 elastic wall 64, the pocket-shaped recess 62, and the working air chamber 54 are appropriately changed according to the required anti-vibration characteristics, the shape of the mounted engine mount, and the like. It is a thing and is not limited at all.
[0056]
Specifically, for example, as shown in FIG. 5, the pocket-shaped recess 62 has a shallow structure as compared with the first and second embodiments, and the upper side of the rubber elastic wall 64. A hard stopper member 84 formed of metal, synthetic resin, or the like may be fixed so as to be opposed to each other with a predetermined distance. That is, the opening of the pocket-shaped recess 62 is covered with a hard stopper member 84, and the rubber elastic wall 64 is elastic between the opposing surfaces of the stopper member 84 and the pocket-shaped recess 62 by a predetermined amount in the thickness direction. It is also possible to adopt a structure in which a gap is provided to allow deformation. As a result, the amount of elastic deformation of the rubber elastic wall 64 can be limited by the rubber elastic wall 64 abutting against the stopper member 84 or the bottom of the pocket-shaped recess 62, and thus the working air chamber 54 can be restricted. The absorption of the exerted air pressure fluctuation by the rubber elastic wall 64 is limited, and accordingly, the exciting force exerted on the rubber elastic plate 34 can be efficiently transmitted. The stopper member 84 has a plate shape that covers the opening of the pocket-shaped recess 62, and a plurality of through holes 85 for applying the air pressure of the working air chamber 54 to the rubber elastic plate 34 are formed. . In FIG. 5, in order to facilitate understanding, members and parts having the same structure as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. I will add it.
[0057]
If compressed air is easily obtained, the rubber elastic plate 34 may be deformed and displaced using positive pressure instead of negative pressure, and the pressure may be within a range of negative pressure or positive pressure. It is of course possible to deform and displace the rubber elastic plate 34 by increasing or decreasing.
[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 elastic plate 34, the restoring displacement force due to the elasticity of the rubber elastic plate 34 itself. In order to assist, it is also effective to dispose a biasing means such as a coil spring between the rubber elastic plate 34 and the second mounting bracket 14.
[0059]
Further, in the embodiment, the wall portion of the pressure receiving chamber 40 having a single structure is constituted by the main rubber elastic body 16 and the rubber elastic plate 34, and the main rubber elastic body 40 is opposed to the pressure receiving chamber 40. Both the pressure fluctuation accompanying the elastic deformation and the pressure fluctuation accompanying the vibration of the rubber elastic plate 34 are directly applied. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-184770 discloses As described, a partition member that is supported by the second mounting bracket 14 and bisects the pressure-receiving chamber 40 in a fluid-tight manner is provided, and the main body rubber elastic body 16 is used to form a wall portion on both sides of the partition member. A second orifice that forms a main liquid chamber partially configured and a sub liquid chamber partially formed of a wall portion by the rubber elastic plate 34 and communicates the main liquid chamber and the sub liquid chamber with each other. It is also possible to provide a passage, and if such a structure is adopted, By transmitting the pressure fluctuation generated in the sub liquid chamber by the driving of the elastic plate 34 to the main liquid chamber by utilizing the resonance action of the fluid flowing through the second orifice passage, the vibration isolation characteristic is improved. Active control is possible. In addition, because of the anti-resonance action of the fluid that flows through the second orifice passage, pressure transmission in a high frequency region exceeding the resonance frequency is suppressed. There is also an advantage that it can be reduced or avoided more advantageously.
[0060]
Furthermore, the orifice passage 52 and the equilibration chamber 48 are employed according to mount required characteristics, and are not necessarily provided. Further, depending on the mount required characteristics, it is possible to provide a plurality of orifice passages 52 that are tuned differently.
[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

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.

2. The pneumatic active vibration isolator according to claim 1, wherein the elastic wall member is composed of a rubber elastic wall, and a mass system is elastically supported on the rubber elastic wall, thereby forming a vibration system in the elastic wall member. .

The natural frequency of the vibration system in the elastic wall member is tuned to a frequency range substantially the same as the harmonic component in question or a frequency range lower than that and a frequency range higher than the frequency of the vibration to be isolated. 2. A pneumatic active vibration isolator according to 2.

The pneumatic active vibration isolator according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic wall member is formed with a larger wall spring rigidity than the vibration member.

The pneumatic active vibration isolator according to any one of claims 1 to 4, further comprising stopper means for limiting an elastic deformation amount of the elastic wall member.

6. The space according to claim 1, wherein a space allowing elastic deformation of the elastic wall member is formed on the opposite side of the working air chamber with the elastic wall member interposed therebetween, and the space is communicated with the atmosphere. The pneumatic active vibration isolator as described.

A part of the wall portion is formed of a flexible film to form an equilibrium chamber in which volume change is allowed, and an incompressible fluid is sealed in the equilibrium chamber to communicate the equilibrium chamber with the pressure receiving chamber. The pneumatic active vibration isolator according to any one of claims 1 to 6, wherein a first orifice passage is formed.

By providing a partition member that is supported by the second mounting member and fluid-tightly partitions the pressure-receiving chamber, the pressure-receiving chamber includes a main liquid chamber in which a part of the wall portion is configured by the main rubber elastic body, A part of the wall portion is constituted by a secondary liquid chamber constituted by the vibration member, and a second orifice passage is provided for communicating the main liquid chamber and the secondary liquid chamber with each other. A pneumatic active vibration isolator according to claim 1.

The pneumatic active vibration isolator according to any one of claims 1 to 8, wherein a plurality of the elastic wall members are provided independently of each other, and the elastic characteristics of the elastic wall members are different from each other.

Switching valve means is provided on the pneumatic path, and the switching valve means causes the working air chamber to alternately and alternately connect to air pressure sources having different pressure values, thereby exerting pressure fluctuations on the working air chamber. The pneumatic active vibration isolator according to any one of claims 1 to 9.

The first attachment member is attached to one of the power unit and the body of the automobile, and the second attachment member is attached to the other of the power unit and the body, thereby preventing the power unit from being attached to the body. The pneumatic active vibration isolator according to any one of claims 1 to 10, wherein the pneumatic active vibration isolator is supported by vibration.