JP4269952B2

JP4269952B2 - 流体封入式防振装置

Info

Publication number: JP4269952B2
Application number: JP2004016116A
Authority: JP
Inventors: 栄治田中
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2024-01-23
Also published as: JP2005207530A

Description

本発明は、例えば自動車用のエンジンマウントやボデーマウント等に好適に採用される防振装置に係り、特に、内部に封入された非圧縮性流体の流動作用に基づいて発揮される防振特性を状況に応じて切換制御することの出来る流体封入式防振装置に関するものである。

従来から、振動伝達系を構成する部材間に装着される防振装置の一種として、内部に封入された流体の流動作用を利用して防振効果を得るようにした流体封入式の防振装置が知られている。かかる防振装置は、一般に、振動伝達系を構成する一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結すると共に、第二の取付部材で支持せしめた仕切部材を挟んだ両側に受圧室と平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室をオリフィス通路によって相互に連通せしめた構造とされている。そして、振動入力時に、受圧室と平衡室の間に惹起される相対的な圧力変動に基づいてオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用等に基づいて防振効果を得るようになっている。（特許文献１等参照）

ところで、このような流体封入式防振装置において流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮される振動周波数域は、オリフィス通路がチューニングされた限られた周波数域となる。一方、防振装置に防振効果が要求される周波数域は、一般に、複数の乃至は広い周波数域に亘る。例えば、自動車用のエンジンマウントでは、走行時にエンジンシェイク等の低周波数域の振動に対する防振効果が要求される一方、停車時にアイドリング振動等の高周波数域の振動に対する防振効果が要求されることとなる。

そこで、複数の乃至は広い周波数域の振動に対して、流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮されるようにするために、特許文献１（特開平８−２７０７１８号公報）等には、低周波数域にチューニングされた第一のオリフィス通路と、高周波数域にチューニングされた第二のオリフィス通路を形成すると共に、第二のオリフィス通路を開閉するための弁体と該弁体を開閉作動せしめる空気圧式のアクチュエータを設けた構造の流体封入式防振装置が提案されている。

しかしながら、かかる特許文献１等に記載された従来構造の流体封入式防振装置においては、平衡室を画成する可撓性膜の外側に空気圧式のアクチュエータを配設して、該アクチュエータの出力部材により可撓性膜を第二のオリフィス通路の開口部に押し付けることにより、第二のオリフィス通路における平衡室への開口部を可撓性膜で流体密に閉塞せしめて第二のオリフィス通路を遮断するようになっていた。そのために、もともと変形し易いように薄肉のゴム膜で形成された可撓性膜が、アクチュエータの出力部材による繰り返しの押圧によって損傷し易く、その耐久性を十分に確保し難いという問題があった。

また、可撓性膜の中央部分をアクチュエータの出力部材で押し付けて第二のオリフィス通路を閉塞するようになっていることから、特に第二のオリフィス通路を閉塞して遮断せしめた状態下では、可撓性膜の中央部分がアクチュエータで拘束されて可撓性膜の有効自由長が小さくなってしまう。そのために、平衡室の容積変化許容量が制限されてしまって所期の防振効果が発揮され難くなるおそれもあった。

更にまた、平衡室を画成する可撓性膜の外方に空気圧式のアクチュエータの配設領域を確保する必要があり、特に可撓性膜の膨出変形に際してのアクチュエータへの干渉を回避して、可撓性膜の損傷を回避するために、可撓性膜とアクチュエータの間に比較的大きなスペースを確保する必要がある。そのために、防振装置全体のサイズが大型化し易く、これが、特に配設スペースが著しく制限される近年の自動車用防振装置において大きな問題となる場合もあったのである。

加えて、従来構造の流体封入式防振装置では、第二のオリフィス通路の平衡室への開口部を、平衡室側から可撓性膜で覆蓋するようになっていることから、第二のオリフィス通路を通じて受圧室から及ぼされる流体圧力が、可撓性膜を介してアクチュエータを押し戻して第二のオリフィス通路を開く方向に作用せしめられることとなる。そのために、第二のオリフィス通路を遮断状態に保持するのが難しい場合があり、目的とする防振性能を安定して発揮することが難しいという問題もあった。なお、第二のオリフィス通路を遮断状態に維持するために、アクチュエータによる可撓性膜の押付力を大きくすることも考えられるが、そうすると、可撓性膜の耐久性が一層低下してしまうことに加えて、アクチュエータによる可撓性膜への押付力を解除して第二のオリフィス通路を開く作動が困難となってしまうという問題が発生することから、有効な解決策ではないのである。

特開平８−２７０７１８号公報

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、オリフィス通路を開閉して防振特性を切り換えるための空気圧式アクチュエータを備えた流体封入式防振装置を、優れた耐久性をもって且つコンパクトに実現することにある。

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たもの、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。

すなわち、本発明の特徴とするところは、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すると共に該第二の取付部材で仕切部材を支持せしめて、該仕切部材を挟んだ一方の側において該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動が入力される受圧室を形成し、該仕切部材を挟んだ他方の側において可撓性膜で壁部の一部が構成された容積可変の平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入する一方、該受圧室と該平衡室を相互に連通するオリフィス通路を形成して、該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いて防振効果を得るようにした流体封入式防振装置において、前記オリフィス通路として、低周波数域にチューニングされた第一のオリフィス通路と高周波数域にチューニングされた第二のオリフィス通路を設ける一方、前記仕切部材の内部に該第二のオリフィス通路を形成すると共に、該仕切部材の内部に空気圧式アクチュエータを形成して該空気圧式アクチュエータの出力部材を該第二のオリフィス通路の周壁部に臨ませて位置せしめ、該出力部材が該第二のオリフィス通路内に突出させられることにより該第二のオリフィス通路が遮断されるようにして、かかる第二のオリフィス通路の遮断状態下では該第二のオリフィス通路内に突出させられた該出力部材の外周面に対して該第二のオリフィス通路を通じて及ぼされる前記受圧室の圧力が作用せしめられるようにし、且つ、前記第二のオリフィス通路には、前記仕切部材の中央部分で前記平衡室に開口する平衡室側開口窓を形成すると共に、該平衡室側開口窓から該仕切部材の内部を前記受圧室に向かって延びる部分を、該仕切部材の外周面に向かって該仕切部材の内部を横方向に延びるように形成して、この仕切部材の内部を横方向に向かって延びる部分の周壁部において該平衡室側開口窓に向かって臨むように前記空気圧式アクチュエータの前記出力部材を配設し、該出力部材が該第二のオリフィス通路内に突出せしめられることにより該出力部材の先端面が該平衡室側開口窓に対して該第二のオリフィス通路の内部から該平衡室側に向かって押し付けられて閉塞するようになっている流体封入式防振装置にある。

このような本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、前記仕切り部材の内部に配設せしめられた前記空気圧式アクチュエータによって、前記第二のオリフィス通路が前記可撓性膜を介することなく開閉されることとなる。それ故、薄肉のゴム膜で形成された該可撓性膜に該空気圧式アクチュエータの出力部材を押圧することによって生じる、該可撓性膜の損傷を防ぐことが可能となって、該可撓性膜の耐久性の向上を図ることができる。

更に、前記第二のオリフィス通路が、前記空気圧式アクチュエータの出力部材によって、前記可撓性膜を介することなく、連通／遮断せしめられていることから、第二のオリフィス通路を遮断せしめた状態下においても、該可撓性膜の有効自由長が該空気圧式アクチュエータによって制限されることが回避されて、該可撓性膜の有効自由長、延いては前記平衡室の容積変化許容量が有利に確保され得るのである。

また、前記空気圧式アクチュエータを前記仕切り部材の内部に配設することにより、前記可撓性膜の外方に該空気圧式アクチュエータを配設するためのスペースを設ける必要がなく、同時に、該可撓性膜の膨出変形に際しての該空気圧式アクチュエータへの干渉を回避するための空間を確保する必要もない。それ故、防振装置全体のサイズを小型化することが可能となっている。

さらに、本発明に従う構造の液体封入式防振装置においては、前記空気圧式アクチュエータの出力部材によって、前記第二のオリフィス通路の前記平衡室側への開口部が前記仕切り部材の内側から閉塞せしめられることから、振動入力時に前記受圧室から該第二のオリフィス通路を通じて伝達される圧力が、該第二のオリフィス通路を閉塞せしめている該空気圧式アクチュエータの出力部材に対して、開口部を開く方向に及ぼされることはない。それ故、該第二のオリフィス通路は遮断状態に安定して保たれることとなり、該第二のオリフィス通路の連通状態での防振特性と、その遮断状態下での防振特性が、択一的且つ安定して発揮され得るのである。

また、本発明においては、例えば、前記仕切部材に設けた内部スペースを仕切ゴム膜によって流体密に仕切って、該仕切ゴム膜を挟んだ一方の側に作用空気室を形成し、該作用空気室に対して外部から空気圧を及ぼすことにより、該仕切ゴム膜の中央部分に設けた前記出力部材を、該仕切ゴム膜を挟んだ他方の側に位置せしめた前記第二のオリフィス通路の前記平衡室への開口部に対して接近／離隔方向に駆動変位せしめ得るようにして、前記空気圧式アクチュエータを構成することが望ましい。

このような構成を採用した本発明に従う構造の液体封入式防振装置においては、前記仕切り部材を前記空気圧式アクチュエータのハウジングとして利用することが可能となることから、少ない部品点数と簡単な構造で、該空気圧式アクチュエータをコンパクトに実現できるのである。

より好適には、例えば、ブロック形状の仕切部材本体の中央部分にポケット状の凹部を形成して、仕切ゴム膜の外周縁部に加硫接着せしめた金属リングを該凹部に嵌め込んで流体密に嵌着固定すると共に、該凹部の開口を蓋部材で流体密に覆蓋し、仕切ゴム膜と蓋部材の間に作用空気室を形成せしめた構造が採用される。また、空気圧式アクチュエータにおける出力部材は、例えば、仕切ゴム膜の中央部分に補強金具を加硫接着して剛性を向上せしめることにより、有利に実現される。

さらに、本発明においては、例えば、仕切ゴム膜の中央部分に設けた出力部材を、第二のオリフィス通路の平衡室への開口部に向けて付勢することにより、作用空気室が略大気圧とされた状態下で出力部材を開口部に向けて押し付けて開口部を遮断状態に保持せしめ得る付勢手段を設けた構成が、好適に採用される。

このような構成を採用した本発明に従う構造の流体封入式防振装置においては、自動車において容易に得ることのできる負圧を巧く利用して、空気圧式アクチュエータを作動させることが可能となる。具体的には、例えば、自動車の走行状態下では空気圧式アクチュエータの作用空気室を大気中に開放することにより、出力部材を付勢手段の付勢力に基づいて開口部に押し付けて第二のオリフィス通路を遮断し、第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用に基づいてエンジンシェイクなどの低周波振動に対する防振効果が発揮されるようにする一方、自動車の停車時には、内燃機関のインテーク側に生ぜしめられる負圧を作用空気室に及ぼして、出力部材を付勢手段による付勢力に抗して開口部から離隔させることにより、第二のオリフィス通路を連通せしめて、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に基づいてアイドリング振動などの高周波振動に対する防振効果が発揮されるようにすることができるのである。

また、本発明においては、例えば、仕切部材の略中央に空気圧式アクチュエータを組み込むと共に、仕切部材の外周部分を周方向に伸びるようにして、第一のオリフィス通路を形成した構成が、好適に採用され得る。

このような構成を採用した本発明に従う構造の流体封入式防振装置においては、仕切り部材の中央において空気圧式アクチュエータの形成スペースを確保しつつ、仕切り部材の外周部分において第一のオリフィス通路の通路長さを大きく設定することができるのであり、第一のオリフィス通路のチューニング自由度が有利に確保され得るのである。

なお、第二のオリフィス通路の受圧室側への開口部を、仕切り部材の外周部分に開口形成する一方、平衡室側への開口部を、第二のオリフィス通路を外周部分から空気圧式アクチュエータが形成された中央部分に延び出させて、中央部分に開口形成した構成が好適に採用される。

このような構成を採用した本発明に従う構造の流体封入式防振装置においては、第二のオリフィス通路の通路長を十分に確保しつつ、中央部分に形成された空気圧式アクチュエータの出力部材による、第二のオリフィス通路の平衡室側の開口部の開閉を有利に実現できるのである。

また、本発明においては、例えば、前記第二の取付部材を略円筒形状として、その一方の開口部側に前記第一の取付部材を離隔配置せしめて前記本体ゴム弾性体により該一方の開口部を流体密に閉塞せしめると共に、該第二の取付部材の他方の開口部を前記可撓性膜で流体密に閉塞する一方、該第二の取付部材に対して前記仕切部材を内挿して嵌着固定することにより、該仕切部材を挟んだ軸方向の両側に前記受圧室と前記平衡室を形成した構成が、好適に採用される。

このような構成を採用した本発明に従う構造の流体封入式防振装置においては、第二の取り付け部材の中心軸となるマウント中心軸上で、仕切り部材を挟んだ両側に受圧室と平衡室を良好なスペース効率を持って形成することができる。それ故、コンパクトな流体封入式防振装置を簡単な構造をもって一層有利に実現可能とされているのである。

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流体封入式防振装置においては、空気圧式アクチュエータを仕切り部材の内部に配設して、可撓性膜を介することなく第二のオリフィス通路を開閉することができることから、コンパクト且つ簡単な構造の流体封入式防振装置を、可撓性膜の優れた耐久性をもって実現することができるのである。

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。

先ず、図１には、本発明の一実施形態としての自動車用防振マウント１０が示されている。この防振マウント１０は、第一の取付部材としての第一の取付金具１２と第二の取付部材としての第二の取付金具１４が、本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結された構造とされており、第一の取付金具１２がパワーユニット側に取り付けられる一方、第二の取付金具１４がブラケット１８および脚部２０を介して自動車のボデー側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、以下の説明において、上下方向は、原則として、図１における上下方向をいう。

より詳細には、第一の取付金具１２は、略逆円錐台形のブロック形状を有している。また、その大径側端面には、軸方向上方に突出するようにして取付ボルト２２が一体形成されている。

一方、第二の取付金具１４は、全体として大径の略円筒形状を有している。また、第二の取付金具１４は、その軸方向上側端部において、環状凹溝としてのくびれ部２４を備えている。このくびれ部２４は、径方向内方に凹んで周方向に延びており、本実施形態では、第二の取付金具１４の全周に亘って略一定の断面形状とされている。特に、かかるくびれ部２４の幅方向一方の壁部を構成する第二の取付金具１４の軸方向上側開口部分は、開口部側に向かって次第に拡開するテーパ部２６とされている。

このような構造とされた第二の取付金具１４には、その軸方向上側の開口部側に離隔して、第一の取付金具１２が略同一中心軸上に配されている。そして、これら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間に本体ゴム弾性体１６が配設されており、この本体ゴム弾性体１６によって第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が弾性的に連結されている。

本体ゴム弾性体１６は、全体として円錐台形状を有しており、第一の取付金具１２が小径側端面から差し込まれるようにして本体ゴム弾性体１６に加硫接着されている。また、本体ゴム弾性体１６の大径側端部外周面には、第二の取付金具１４の軸方向上側の開口部分が重ね合わされて加硫接着されている。なお、本実施形態では、本体ゴム弾性体１６が、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４を備えた一体加硫成形品とされている。

また、このように第二の取付金具１４の開口部が本体ゴム弾性体１６の外周面に加硫接着されることにより、第二の取付金具１４の軸方向上側の開口部が本体ゴム弾性体１６によって流体密に閉塞されている。なお、本体ゴム弾性体１６の大径側端面には、すり鉢状の大径凹所３４が形成されて、第二の取付金具１４内に開口せしめられている。また、大径凹所３４の開口周縁部には、軸直角方向に広がる環状面３６が形成されている。

更にまた、第二の取付金具１４の内周面には、シールゴム層３８が被着形成されている。このシールゴム層３８は、本体ゴム弾性体１６と一体形成されており、かかるシールゴム層３８によって第二の取付金具１４の内周面が略全面に亘って覆われている。

また、第二の取付金具１４の外周面には、嵌合ゴム４０が被着されており、くびれ部２４に充填されている。なお、本実施形態において、かかる嵌合ゴム４０は、本体ゴム弾性体１６と一体的に形成されており、例えば第二の取付金具１４のくびれ部２４等に設けられた貫通孔（図示せず）において、嵌合ゴム４０と本体ゴム弾性体１６が一体的に接続されている。

さらに、第二の取付金具１４には、その軸方向下方の開口部から仕切部材４２と可撓性膜４６が順次に嵌め込まれて、第二の取付金具１４に対して嵌着固定されている。

仕切部材４２は、厚肉の略円板形状を有する仕切ブロック４３の上端面に対して薄肉の略円板形状を有する仕切プレート４５が重ね合わされることによって形成されており、全体として略円形ブロック形状とされている。また、可撓性膜４６は、薄肉ゴム膜によって形成されており、弛みをもった略薄肉ドーム形状を有していると共に、その外周面には、円筒形状の嵌着金具４８が加硫接着されている。

そして、これら仕切部材４２と可撓性膜４６が、第二の取付金具１４に対して下部開口から順次軸方向に挿入されて、その後、第二の取付金具１４に八方絞り等の縮径加工が施されることにより、仕切部材４２と嵌着金具４８の各外周面が第二の取付金具１４に対して嵌着固定されている。なお、第二の取付金具１４の下端開口縁部は、かしめ加工されており、嵌着金具４８の下端部に係止されて抜け出しを防止する係止部４９とされている。また、かかる組付状態下、仕切部材４２と嵌着金具４８は、相互に軸方向で重ね合わされて、本体ゴム弾性体１６の環状面３６と第二の取付金具１４の係止部４９との間で、軸方向に固定的に位置決めされている。更にまた、仕切部材４２および嵌着金具４８と第二の取付金具１４との間には、シールゴム層３８が挟圧状態で配されている。

これにより、仕切部材４２の軸方向上側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成された受圧室５０が形成されている一方、仕切部材４２の軸方向下側には、壁部の一部が可撓性膜４６で構成された平衡室５２が形成されている。また、これら受圧室５０および平衡室５２は、外部空間に対して流体密に仕切られており、それぞれ、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、受圧室５０は、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間への振動入力時に、本体ゴム弾性体１６の弾性変形に基づいて圧力変化が生ぜしめられるようになっている一方、平衡室５２は、可撓性膜４６の変形が容易に生ぜしめられることにより、容積変化が容易に許容されるようになっている。なお、受圧室５０や平衡室５２への流体の封入は、例えば、仕切部材４２や可撓性膜４６を、非圧縮性流体中において第二の取付金具１４に嵌め入れて、第二の取付金具１４に絞り加工を施すこと等によって有利に為され得る。

また、仕切ブロック４３には、上面中央に開口する中央凹所４４が形成されていると共に、中央凹所４４の底壁部の中央には、中央開口窓５１が貫通して形成されている。そして、この中央凹所４４内に出力部材５３が収容状態で組み込まれていると共に、かかる中央凹所４４の開口が、仕切プレート４５によって流体密に覆蓋されている。

出力部材５３は、下方に向かって次第に小径となるテーパ付きの円筒形状を有する仕切ゴム膜としての仕切ゴム弾性体５４を備えている。また、仕切ゴム弾性体５４の小径側端部には、中央金具５６が加硫接着されていると共に、大径側の開口周縁部には、嵌着筒金具５８が加硫接着されている。

中央金具５６は略カップ形状を有しており、内外表面の略全体が、仕切ゴム弾性体５４と一体形成された被着ゴム層によって覆われている。そして、この被着ゴム層によって、中央金具５６の底壁外面には封止ゴム７６が形成されている一方、中央金具５６の開口周縁部にはストッパゴム７８が上方に向かって突出形成されている。また、嵌着筒金具５８は、略円筒形状を有しており、その軸方向の下端部分には、外周面に開口して周方向に延びる周溝６０が形成されていると共に、この周溝６０の壁部を貫通して連通孔６２が設けられている。

そして、かかる出力部材５３は、その全体で仕切ブロック４３の中央凹所４４に収容されて、嵌着筒金具５８が中央凹所４４の開口部分に対して圧入固定されることによって組み付けられている。これにより、仕切プレート４５で覆蓋された仕切ブロック４３の中央凹所４４が、出力部材５３で流体密に二分されており、以て、出力部材５３と中央凹所４４の間にオリフィス連通領域６４が画成されていると共に、出力部材５３と仕切プレート４５の間に作用空気室６６が画成されている。

また、仕切部材４２に組み込まれた出力部材５３は、封止ゴム７６の被着された中央金具５６の底壁部分が、中央凹所４４の底壁部に形成された中央開口窓５１に対して軸方向で対向位置せしめられている。更に、作用空気室６６には付勢手段としての圧縮コイルスプリング６７が収容されており、出力部材５３と仕切プレート４５の対向面間に離隔方向の付勢力が及ぼされている。そして、中央金具５６の底壁部分が、仕切ゴム弾性体５４の弾性と圧縮コイルスプリング６７の付勢力に基づいて、中央凹所４４の底壁部に対して当接された状態で保持されて、中央開口窓５１を流体密に封止するようになっている。

また一方、仕切ブロック４３における中央凹所４４の周壁部には、内外に貫通して延びる空気通路６８が形成されている。そして、この空気通路６８の内側開口部が、中央凹所４４に圧入された嵌着筒金具５８の周溝６０に開口せしめられており、連通孔６２を通じて作用空気室６６に接続されている。一方、空気通路６８の外側開口部は、仕切ブロック４３に突設されたポート部７０において開口しており、第二の取付金具１４に形成された窓部７４を通じて外部から差し入れられた外部空気管路７２が、このポート部７０に接続されるようになっている。

これにより、図面上に明示はされていないが、作用空気室６６の圧力を外部からコントロールすることが出来るようになっている。具体的に例示すると、例えば、ポート部７０に接続された外部空気管路７２を、電磁切換弁を介して、大気中と適当な負圧源に接続して、自動車の走行状態等に応じて電磁切換弁を切り換えることにより、作用空気室６６に大気圧と負圧を選択的に作用せしめることが可能とされている。

そして、作用空気室６６を大気中に連通せしめた状態下では、前述の如く、出力部材５３における中央金具５６の底壁部によって中央開口窓５１が閉塞状態に保持される一方、作用空気室６６に負圧を作用せしめることにより、出力部材５３に対して作用空気室６６側に吸引変位させる駆動力が及ぼされることとなる。その結果、図２に示されているように、出力部材５３が中央開口窓５１から上方に離隔変位せしめられて、中央開口窓５１が開口状態とされ、オリフィス連通領域６４と平衡室５２が中央開口窓５１を通じての連通状態に保持されるようになっている。

上述の内容から明らかなように、作用空気室６６に負圧を及ぼして出力部材５３と仕切ゴム弾性体５４を駆動させることにより、出力部材５３と仕切ゴム弾性体５４に仕切プレート４５および嵌着筒金具５８を含んで、全体として、空気圧式アクチュエータ７５が形成されている。

さらに、仕切部材４２には、略一定の断面形状で周方向に延びる周溝８０が、外周面に開口して周方向に所定の長さで形成されている。この周溝８０の周方向一方の端部が、仕切プレート４５に形成された連通窓８２を通じて受圧室５０に開口している。また、周溝８０の周方向他方の端部は、仕切ブロック４３に形成された連通孔８４を通じて平衡室５２に開口している。そして、周溝８０が第二の取付金具１４で覆蓋されることにより、受圧室５０と平衡室５２を、常時開口状態で相互に連通せしめる第一のオリフィス通路８６が形成されている。

また、仕切部材４２には、周溝８０の一方の端部に形成された連通窓８２から軸方向で下方に所定の長さで延びる軸方向溝８８が形成されていると共に、この軸方向溝８８の下端部から径方向内方に向かってトンネル状に延びて、中央凹所４４の周壁部を貫通してオリフィス連通領域６４に開口する径方向孔９０が形成されている。そして、軸方向溝８８が第二の取付金具１４で覆蓋されることにより、受圧室５０から延びて、オリフィス連通領域６４と中央開口窓５１を通じて平衡室５２に開口し、それら受圧室５０と平衡室５２を相互に連通せしめる第二のオリフィス通路９２が形成されている。

ここにおいて、第二のオリフィス通路９２は、第一のオリフィス通路８６に比して、その通路断面積：Ａと通路長さ：Ｌの比：〔Ａ／Ｌ〕の値が大きく設定されて、内部を流動せしめられる流体の共振周波数が、第一のオリフィス通路８６よりも第二のオリフィス通路９２の方が高周波数域となるようにチューニングされている。具体的には、本実施形態では、第一のオリフィス通路８６において、その内部を流動せしめられる流体の共振作用に基づく低動ばね作用により、エンジンシェイク等に相当する１０Hz前後の低周波数域の振動に対して有効な防振効果が発揮されるようにチューニングされている。また一方、第二のオリフィス通路９２は、その内部を流動せしめられる流体の共振作用に基づく低動ばね作用が、アイドリング振動等に相当する２０〜４０Hz程度の高周波数域の振動に対して有効に発揮されるようにチューニングされている。

また、第二のオリフィス通路９２は、中央開口窓５１を通じて平衡室５２に開口せしめられていることから、この中央開口窓５１を出力部材５３で開閉されることによって、かかる第二のオリフィス通路９２が、連通状態と遮断状態とに択一的に切り換えられるようになっている。

具体的には、防振マウント１０の自動車への装着状態下で、自動車の走行状態と停止状態を速度センサ等で検出し、車両状態の相違に基づいて切換弁を切換作動させて、自動車の走行状態下で作用空気室６６を大気中に接続せしめて第二のオリフィス通路９２を遮断状態に維持する一方、自動車の停止状態下で作用空気室６６を負圧源に接続せしめて第二のオリフィス通路９２を連通状態に保持せしめる。

これにより、自動車の走行状態下では、第二のオリフィス通路９２が遮断されていることで第一のオリフィス通路８６を通じての流体流動量が有利に確保されることとなり、かかる流動流体の共振作用に基づいてエンジンシェイク等の低周波大振幅振動に対して有効な防振効果が発揮されることとなる。また、自動車の停止状態下では、第二のオリフィス通路９２が連通せしめられることで第二のオリフィス通路９２を通じての流体流動が生ぜしめられることとなり、かかる流動流体の共振作用に基づいてアイドリング振動等の高周波小振幅振動に対して有効な防振効果が発揮されることとなる。

従って、上述の如き構造とされた本発明に従う構造を採用された防振マウントにおいては、第一及び第二のオリフィス通路８６，９２を流動せしめられる流体の共振作用に基づいて、互いに異なる複数の乃至は広い周波数域の振動に対して何れも有効な防振効果を発揮し得るのである。

そこにおいて、特に、空気圧式アクチュエータ７５が仕切部材４２の内部に収容状態で組み付けられて、可撓性膜４６を介することなく第二のオリフィス通路９２を閉塞することが可能とされていることから、可撓性膜４６の優れた耐久性を得ることができると共に、かかる可撓性膜４６の有効自由長を有利に得ることができて、目的とする防振特性の安定化が実現できる。

しかも、空気圧式アクチュエータ７５を仕切部材４２の内部に収容配置したことから、特別なスペースを設けることなく、空気圧式アクチュエータの出力部材５３と可撓性膜４６が離隔して位置せしめられており、流体封入式防振装置全体のコンパクト化が可能とされているのである。

また、かかる出力部材５３が第二のオリフィス通路９２の平衡室５２への開口部である中央開口窓５１を、その内側から即ち出力部材５３の内部から覆蓋して閉塞せしめるようになっていることから、受圧室５０の圧力変動に伴う大きな正圧が第二のオリフィス通路９２を通じて平衡室５２に向けて及ぼされた場合において、中央開口窓５１を覆蓋状態の出力部材５３に対して、中央開口窓５１を開口せしめる方向への駆動力として直接の作用が回避されるようになっており、第二のオリフィス通路９２が遮断状態に安定して保たれることとなって、目的とする防振性能が一層安定して発揮され得るのである。

さらに、仕切部材４２を空気圧式アクチュエータ７５のハウジングとして利用していることから、空気圧式アクチュエータを部品点数の少ない簡単な構造で、且つコンパクトに実現することが可能となる。

また、本実施形態の防振マウントでは、出力部材５３を第二のオリフィス通路９２の平衡室５２への開口部に向けて付勢することにより、作用空気室６６が略大気圧とされた状態下で出力部材５３を中央開口窓５１に向けて押し付けて中央開口窓５１を遮断状態に保持せしめられていることから、空気圧式アクチュエータ７５の作動に自動車において容易に得ることのできる負圧を巧く利用することができるのである。

さらに、本実施形態では、仕切部材４２の略中央に空気圧式アクチュエータ７５を組み込むと共に、仕切部材４２の外周部分に第一のオリフィス通路８６および第二のオリフィス通路９２が形成されていることから、仕切部材４２の中央において空気圧式アクチュエータ７５の形成スペースを確保しつつ、仕切部材４２の外周部分において第一及び第二のオリフィス通路８６，９２の通路長さを大きく設定することができるのであり、第一及び第二のオリフィス通路８６，９２のチューニング自由度が有利に確保され得るのである。

また、本実施形態では、仕切部材４２を挟んで軸方向両側に受圧室５０と平衡室５２が形成されていることから、受圧室５０と平衡室５２を良好な空間効率をもって形成することが可能であり、コンパクトな防振マウントを簡単な構造をもって一層有利に実現可能としているのである。

以上、本発明の一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はない。

例えば、第一のオリフィス通路８６や第二のオリフィス通路９２のチューニング周波数は、防振すべき振動周波数に応じて適宜に設定変更されるものであり、前記実施形態の如きものに限定されるものでない。具体的には、例えば、第一のオリフィス通路８６をアイドリング振動等の中周波振動数域にチューニングすると共に、第二のオリフィス通路９２を低速走行こもり音等の高周波振動数域にチューニングするようにしても良い。また、それに応じて、第一及び第二のオリフィス通路８６, ９２の具体的形状や構造が適宜に変更され得る。

また、前記実施形態では、空気圧式アクチュエータ７５を作用空気室６６が略大気圧とされている場合に、第二のオリフィス通路９２の平衡室側開口部に押圧するための付勢手段として圧縮コイルスプリング６７を用いていたが、付勢手段は、前記実施形態のものに限定されるものではない。具体的には、例えば、仕切ゴム弾性体５４の弾性だけを利用して、当接状態に保持せしめることも可能であり、或いは、圧縮コイルスプリング６７に代えて板バネ等を用いることも可能である。

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、その他、本発明は、例えば自動車のボデーマウントやキャブマウント，サブフレームマウント、デフマウント、サスペンションブッシュ，ＦＦ型エンジンに多用される円筒型流体封入式エンジンマウントなど、或いは自動車以外の各種マウント装置に対しても、有利に適用され得るものであることは勿論である。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、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。

本発明の一実施形態としての流体封入式防振マウントを示す縦断面図である。図１に示された流体封入式防振マウントにおいて、作用空気室６６に負圧を及ぼした場合を示す断面図である。

符号の説明

１０防振マウント
１２第一の取付金具
１４第二の取付金具
１６本体ゴム弾性体
４２仕切部材
４６可撓性膜
５０受圧室
５２平衡室
７５空気圧式アクチュエータ
８６第一のオリフィス通路
９２第二のオリフィス通路

Claims

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すると共に該第二の取付部材で仕切部材を支持せしめて、該仕切部材を挟んだ一方の側において該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動が入力される受圧室を形成し、該仕切部材を挟んだ他方の側において可撓性膜で壁部の一部が構成された容積可変の平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室に非圧縮性流体を封入する一方、該受圧室と該平衡室を相互に連通するオリフィス通路を形成して、該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いて防振効果を得るようにした流体封入式防振装置において、
前記オリフィス通路として、低周波数域にチューニングされた第一のオリフィス通路と高周波数域にチューニングされた第二のオリフィス通路を設ける一方、前記仕切部材の内部に該第二のオリフィス通路を形成すると共に、該仕切部材の内部に空気圧式アクチュエータを形成して該空気圧式アクチュエータの出力部材を該第二のオリフィス通路の周壁部に臨ませて位置せしめ、該出力部材が該第二のオリフィス通路内に突出させられることにより該第二のオリフィス通路が遮断されるようにして、かかる第二のオリフィス通路の遮断状態下では該第二のオリフィス通路内に突出させられた該出力部材の外周面に対して該第二のオリフィス通路を通じて及ぼされる前記受圧室の圧力が作用せしめられるようにし、且つ、
前記第二のオリフィス通路には、前記仕切部材の中央部分で前記平衡室に開口する平衡室側開口窓を形成すると共に、該平衡室側開口窓から該仕切部材の内部を前記受圧室に向かって延びる部分を、該仕切部材の外周面に向かって該仕切部材の内部を横方向に延びるように形成して、この仕切部材の内部を横方向に向かって延びる部分の周壁部において該平衡室側開口窓に向かって臨むように前記空気圧式アクチュエータの前記出力部材を配設し、該出力部材が該第二のオリフィス通路内に突出せしめられることにより該出力部材の先端面が該平衡室側開口窓に対して該第二のオリフィス通路の内部から該平衡室側に向かって押し付けられて閉塞するようになっていることを特徴とする流体封入式防振装置。
前記仕切部材に設けた内部スペースを仕切ゴム膜によって流体密に仕切って、該仕切ゴム膜を挟んだ一方の側に作用空気室を形成し、該作用空気室に対して外部から空気圧を及ぼすことにより、該仕切ゴム膜の中央部分に設けた前記出力部材を、該仕切ゴム膜を挟んだ他方の側に位置せしめた前記第二のオリフィス通路の前記平衡室への開口部に対して接近／離隔方向に駆動変位せしめ得るようにして、前記空気圧式アクチュエータを構成した請求項１に記載の流体封入式防振装置。
前記仕切ゴム膜の中央部分に設けた前記出力部材を、前記第二のオリフィス通路の前記平衡室への開口部に向けて付勢することにより、前記作用空気室が略大気圧とされた状態下で該出力部材を該開口部に向けて押し付けて該開口部を遮断状態に保持せしめ得る付勢手段を設けた請求項２に記載の流体封入式防振装置。
前記仕切部材の略中央に前記空気圧式アクチュエータを組み込むと共に、該仕切部材の外周部分を周方向に伸びるようにして、前記第一のオリフィス通路を形成した請求項１乃至３の何れかに記載の流体封入式防振装置。
前記第二の取付部材を略円筒形状として、その一方の開口部側に前記第一の取付部材を離隔配置せしめて前記本体ゴム弾性体により該一方の開口部を流体密に閉塞せしめると共に、該第二の取付部材の他方の開口部を前記可撓性膜で流体密に閉塞する一方、該第二の取付部材に対して前記仕切部材を内挿して嵌着固定することにより、該仕切部材を挟んだ軸方向の両側に前記受圧室と前記平衡室を形成した請求項１乃至４の何れかに記載の流体封入式防振装置。