JP4922996B2 - 流体封入式防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、内部に封入された非圧縮性流体の流動作用に基づいて防振効果を得るようにされた流体封入式防振装置に係り、特に入力振動に応じて防振特性を切り換えることが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介装されて、それら部材を相互に防振連結乃至は防振支持せしめ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する流体封入式防振装置が知られている。この流体封入式防振装置は、振動入力時に圧力変動が惹起される受圧室と容積変化が容易に許容される平衡室がオリフィス通路によって相互に連通された構造を有しており、オリフィス通路を通じて両室間で流動せしめられる流体の共振作用等に基づいて優れた防振効果が発揮されるようになっている。

このような流体封入式防振装置においては、オリフィス通路がチューニングされた周波数域の振動に対して目的とする防振効果が有効に発揮されるようになっている一方、チューニングされた周波数域を外れた振動に対しては有効な防振効果が発揮され難いという問題がある。

そこで、例えば、特許文献１（特開平１０−２６７０７２号公報）等においては、オリフィス通路とは異なる周波数域にチューニングされた流体流路を形成して、流体流路の連通状態と遮断状態を可動弁体で切り換えることにより、異なる複数の周波数の振動に対する防振効果を得ることが出来る、切換型の流体封入式防振装置も提案されている。

ところで、切換型の流体封入式防振装置においては、可動弁体を駆動する駆動手段としてのアクチュエータが設けられており、従来から、磁力を利用した電磁式アクチュエータや空気圧を利用した負圧式アクチュエータ等が、可動弁体の駆動手段として採用されている。しかし、従来の電磁式アクチュエータや負圧式アクチュエータでは、可動弁体の作動の制御を高精度に実現することが難しいという問題があると共に、可動弁体を変位後に所定の作動位置に保持する保持力を得るために電力や負圧の供給を維持する必要があり、消費電力の増加等が問題となるおそれがあった。

このような問題を解決する手段として、本出願人は、先の出願である特願２００８−０４５６７７号において、電動モータの回転駆動力をカム機構によって構成された運動変換機構によって往復駆動力に変換して可動弁体に伝達する機械式アクチュエータを備えた流体封入式防振装置を提案した。これによれば、可動弁体の作動を高精度に制御することが可能となると共に、駆動変位後の可動弁体を、カム面の当接作用に基づいて、所定の切換え位置に非通電で保持することが出来る。

しかしながら、このような機械的な位置制御型のアクチュエータを採用した流体封入式防振装置において、新たな問題が明らかとなった。即ち、切換作動された可動弁体に対して、カム面の当接による大きな保持力が及ぼされることから、衝撃的な大荷重が入力された場合にも流体流路の遮断状態が可動弁体によって強固に維持される。その結果、入力された荷重が可動弁体を介してアクチュエータに緩衝されることなく伝達されて、アクチュエータが損傷するおそれがあった。

また、本出願人は、別の先出願である特願２００８−０３４５７６号において、可動弁体がコイルスプリングによって往復作動方向で弾性的に支持されることで、受圧室の圧力の作用による可動弁体の受動的な変位が許容された流体封入式防振装置を提案している。このような構造の流体封入式防振装置では、コイルスプリングによって許容される可動弁体の変位を利用して、受圧室の液圧を吸収するリリーフ機構が設けられており、アクチュエータへの荷重の伝達が低減乃至は回避されるようになっている。

しかし、本発明者らの検討によって、更なる改善の余地のあることが明らかとなった。即ち、上記の如きリリーフ機構を備えた流体封入式防振装置では、運動変換機構を構成するカム部材を相互に当接状態に保持する付勢手段としてのコイルスプリングとは別に、過大な液圧を逃がすリリーフ機構を構成するコイルスプリングを設ける必要があり、部品点数の増加やそれに伴う構造の複雑化等が問題となるおそれがあった。

特開平１０−２６７０７２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、カム機構を用いた位置制御型のアクチュエータによって切換作動を高精度に実現出来ると共に、受圧室の液圧が作用することによるアクチュエータの損傷を回避することが出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を少ない部品点数で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、可能な限り任意な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、本発明は、第一の取付部材と第二の取付部材が本体ゴム弾性体で連結されていると共に、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と、可撓性膜で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室が形成されており、それら受圧室と平衡室が流体流路によって相互に連通されている一方、可撓性膜を挟んで平衡室と反対側には往復作動によって可撓性膜を流体流路の開口部に対して当接および離隔せしめることにより流体流路を連通状態と遮断状態に切り換える可動弁体が配設されていると共に、可動弁体の駆動用の電動モータが設けられて、電動モータの回転駆動力がカム機構からなる運動変換機構を介して可動弁体に対して往復駆動力として伝達されて可動弁体が往復作動せしめられるようにした流体封入式防振装置において、電動モータによって回転駆動される主動部材と、主動部材に対して可動弁体の往復作動方向に重ね合わされて主動部材の回転中心軸方向で主動部材に対して相対変位可能に配設された従動部材とを含んで構成されており、従動部材における主動部材の回転中心軸回りの回転を阻止する回転阻止機構が設けられることにより、主動部材と従動部材の重ね合わせ面間に形成されたカム面によって主動部材の回転中心軸回りの回転作動を従動部材における主動部材の回転中心軸方向への往復作動に変換するカム機構が構成されている一方、従動部材から主動部材側に突出して主動部材を貫通して主動部材の回転中心軸方向に延びる弁体駆動軸が設けられており、弁体駆動軸の突出先端部に可動弁体が設けられていると共に、従動部材を主動部材の回転中心軸方向で主動部材側に向かって付勢してカム機構におけるカム面に対して当接状態への保持力を及ぼす付勢手段が設けられていることを特徴とする。

このような本発明に従う構造の流体封入式防振装置においては、可動弁体に受圧室の過大な正圧が及ぼされることにより、カム機構のカム面が付勢手段の付勢力に抗して相互に離隔されるようになっている。これにより、可動弁体から弁体駆動軸および従動部材に及ぼされた外力が、電動モータによって回転駆動される主動部材側に伝達されるのを阻止することが出来る。それ故、受圧室の正圧が及ぼされることによる電動モータやカム機構，弁体駆動軸等の損傷が防止されて、耐久性の向上を実現することが出来る。

さらに、流体流路が可動弁体によって遮断された状態で受圧室に過大な正圧が及ぼされた場合に、液圧の作用によって可動弁体が付勢手段の付勢力に抗して変位されて、流体流路が連通されることにより、受圧室に及ぼされた正圧が可及的速やかに解消されるようになっている。これにより、受圧室の過剰な内圧変動が速やかに低減乃至は解消されて、過大な圧力の作用による耐久性の低下や防振性能の低下が防止される。

しかも、本発明では、カム機構においてカム面を当接状態に保持する保持力を及ぼす付勢手段と、過大な圧力の作用によって可動弁体ひいては従動部材の変位を非通電で許容するリリーフ機構を構成する付勢手段が、共通の付勢手段によって実現されている。それ故、カム面の当接保持用の付勢手段と受圧室の液圧逃がし用の付勢手段を各別に設ける場合に比べて、部品点数を少なくすることが出来る。

また、本発明に係る流体封入式防振装置においては、電動モータと主動部材と従動部材を収容するハウジングが設けられており、ハウジングが第二の取付部材に対して固定されていても良い。

このように、電動モータとカム機構を構成する主動部材および従動部材がハウジングに収容配置されることで、異物の侵入による故障や作動精度の低下が回避されると共に、侵食等による電動モータやカム機構の劣化が防止されて耐久性の向上が実現される。なお、ハウジングは、第二の取付部材に対して直接固定されていても良いし、ブラケット等の別部材を介して間接的に固定されていても良い。

また、本発明に係る流体封入式防振装置において、ハウジングの外部に可動弁体が配設されて、ハウジングの壁部を貫通して弁体駆動軸が突設されていると共に、可動弁体とハウジングの対向面間に付勢手段が介装された構造を採用することも出来る。

このような本態様の流体封入式防振装置では、付勢手段がハウジングの外部に配設されることから、電動モータやカム機構を収容したハウジングに対して付勢手段を容易に取り付けることが出来る。それ故、製造が容易となって生産性の向上が図られ得る。

一方、本発明に係る流体封入式防振装置においては、付勢手段がハウジングに収容されている構造も採用することが出来る。

このような本態様の流体封入式防振装置では、付勢手段がハウジング内に収容されていることから、外部環境の影響による付勢手段の侵食や異物の噛込み等による不具合が問題となり難く、安定した作動を実現することが出来る。

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、本発明に係る流体封入式防振装置の第一の実施形態として、自動車用のエンジンマウント１０が示されている。エンジンマウント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を、本体ゴム弾性体１６で相互に連結した構造を有している。そして、第一の取付金具１２が図示しないパワーユニット側に取り付けられると共に、第二の取付金具１４が図示しない車両ボデー側に取り付けられることで、パワーユニットが車両ボデーに防振支持されるようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、特に説明がない限り、エンジンマウント１０の軸方向である図１中の上下方向を言うものとする。

より詳細には、第一の取付金具１２は、全体として逆向きの略円錐台形状を有しており、大径側の上端面の中央には、中心軸上で上方に突出する取付ボルト１８が固設されている。この取付ボルト１８によって、第一の取付金具１２がパワーユニットに固定されるようになっている。

一方、第二の取付金具１４は、全体として大径の略円筒形状とされており、その上端部分は、次第に拡開するテーパ筒部２０とされている。一方、第二の取付金具１４の下端近くには、外周側に広がる円環板状の段差部２２が形成されており、更に、この段差部２２の外周縁部から下方に向かって延び出す円筒形状のかしめ部２４が一体形成されている。そして、このかしめ部２４に対して、ブラケット２６がかしめ固定されている。ブラケット２６は、筒形取付部２８の外周面に複数の固定脚部３０が溶着された構造とされている。筒形取付部２８の上側開口周縁部にフランジ状部３２が一体形成されており、筒形取付部２８が第二の取付金具１４の下側から同一中心軸上に重ね合わされて、かかるフランジ状部３２が第二の取付金具１４に対してかしめ部２４でかしめ固定されている。このブラケット２６の各固定脚部３０に形成された取付孔に挿通される図示しない固定ボルトにより、ブラケット２６ひいては第二の取付金具１４が車両ボデーに固定されるようになっている。

また、これら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４は、本体ゴム弾性体１６によって連結されている。本体ゴム弾性体１６は略円錐台形状とされており、その小径側端部に対して第一の取付金具１２が所定深さで埋められた状態で加硫接着されている一方、第二の取付金具１４のテーパ筒部２０が、本体ゴム弾性体１６の大径側端部外周面に加硫接着されている。

また、本体ゴム弾性体１６の大径側端面には、逆すり鉢状の大径凹所３４が形成されている。更にまた、第二の取付金具１４の内周面を覆う薄肉のシールゴム層３６が、本体ゴム弾性体１６の外周縁部から延び出して一体形成されている。

さらに、第二の取付金具１４には、仕切部材３８と、可撓性膜としてのダイヤフラム４０とが組み付けられている。

仕切部材３８は、全体として円形ブロック形状を有しており、第二の取付金具１４の下側開口から嵌め入れられて第二の取付金具１４の軸方向中間部分に嵌着固定されている。一方、ダイヤフラム４０は、薄肉の略円板形状を有するゴム弾性膜で形成されており、径方向の中間部分に十分な弛みが与えられて、軸方向への拡縮変形、特に中央部分の軸方向上下への変位が容易に許容されるようになっている。また、ダイヤフラム４０の径方向中央部分が厚肉とされていると共に、該厚肉部分には上方に向かって突出する環状の弾性リップ４２が一体形成されている。更に、ダイヤフラム４０の外周縁部には、略円環板形状の固定金具４４が加硫接着されており、この固定金具４４が、第二の取付金具１４の段差部２２に重ね合わされてかしめ部２４でかしめ固定されることにより、ダイヤフラム４０の外周縁部が第二の取付金具１４の下側開口周縁部に対して固着されて、第二の取付金具１４の下側開口がダイヤフラム４０で流体密に閉塞されている。これにより、第二の取付金具１４内には、外部空間に対して密閉されて非圧縮性流体が封入された流体封入領域４６が形成されていると共に、この流体封入領域４６が仕切部材３８で仕切られることにより、受圧室４８と平衡室５０が形成されている。なお、封入流体としては、水やアルキレングリコール等の低粘性流体が好適に採用される。

受圧室４８は、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されており、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４の間への略軸方向の振動入力に際して圧力変動が惹起されるようになっている。平衡室５０は、壁部の一部がダイヤフラム４０で構成されており、容積変化が容易に許容されるようになっている。

また、これら受圧室４８と平衡室５０の間には、両室４８，５０を相互に連通する第一のオリフィス通路５２と第二のオリフィス通路５４が形成されている。本実施形態では、仕切部材３８の外周面を周方向で略螺旋状に延びるように形成された周溝５６が、第二の取付金具１４で覆蓋されることによって第一のオリフィス通路５２が形成されている。また、仕切部材３８の中心軸上を貫通して延びる直線孔５８によって第二のオリフィス通路５４が形成されている。第一のオリフィス通路５２よりも第二のオリフィス通路５４の方が、通路断面積（Ａ）と通路長さ（Ｌ）との比（Ａ／Ｌ）の値が大きくされて高周波数域にチューニングされている。特に本実施形態では、第一のオリフィス通路５２がエンジンシェイクに相当する略１０Ｈｚ程度にチューニングされていると共に、第二のオリフィス通路５４がアイドリング振動に相当する２０〜４０Ｈｚ程度にチューニングされている。

また、ダイヤフラム４０を挟んで平衡室５０と反対側には、可動弁体としての弁部材６０が配設されている。更に、この弁部材６０の下方には、弁部材６０を駆動するアクチュエータ６２が、ダイヤフラム４０を挟んで平衡室５０の外側でブラケット２６の筒形取付部２８に収容状態で組み付けられている。

本実施形態において弁部材６０は、略円板形状とされた押圧板部６４とその外周縁部から下方に向かって延び出す筒状の外周筒部６６を一体的に備えた構造とされており、合成樹脂や金属等で形成された硬質部材とされている。なお、弁部材６０は、押圧板部６４が、第二のオリフィス通路５４の平衡室５０側開口部と略同じ直径、より好適には僅かに大きな直径で形成されている。また、本実施形態では、弁部材６０の押圧板部６４が、弾性リップ４２よりも大径とされている。

一方、アクチュエータ６２は、略カップ形状のケース金具６８と、ケース金具６８の開口部を閉塞するように固定された略円板形状の蓋板７０で構成されたハウジング７２を有している。更に、略円板形状とされた蓋板７０の径方向中央部分には、挿通孔７４が貫通形成されている。更にまた、蓋板７０の挿通孔７４には、略円筒形状の案内スリーブ７６が差し込まれて固着されている。なお、案内スリーブ７６は、内周面の摩擦係数が小さくされていることが望ましく、好適には、例えば、低摩擦性の材料で形成されたり、内周面にグリース等が塗布される。

また、本実施形態では、蓋板７０の径方向中間部分に対して軸方向に延びる円筒形状の内周筒部７８が設けられて、挿通孔７４を取り囲むように配置されている。この内周筒部７８は、弁部材６０に設けられた外周筒部６６と同一中心軸上に配置されていると共に、外周筒部６６に対して内外挿状態で重ね合わされており、これら内周筒部７８と外周筒部６６の径方向対向面間に設けられた狭窄領域によって、挿通孔７４を通じてハウジング７２内への水等の異物の浸入が防止されている。

また、ハウジング７２には電動モータ８０が収容されており、ハウジング７２の外部に設けられた電源装置８２からの通電によって回転駆動される電動モータ８０の回転軸８４が軸直角方向に延びている。なお、電動モータ８０としては、例えば他励直流電動機等の各種公知のモータ（電動機）を採用することが出来ることから、ここでは内部構造等の詳細については省略する。また、本実施形態では、電動モータ８０が略半円板形状の制御回路８６を介して外部の電源装置８２に対して電気的に接続されており、制御回路８６によって電動モータ８０の作動が制御されるようになっている。なお、制御回路８６は、特に限定されるものではないが、例えば、回転軸８４の回転駆動量をセルフスイッチや位置センサによって検出して、かかる検出信号を利用して電動モータ８０の作動を制御するものが採用される。更に、例えば、電動モータ８０としてステッピングモータを利用して、制御回路８６によって通電時間等を制御することで回転軸８４の回転角をコントロールしても良い。また、本実施形態では、制御回路８６が案内スリーブ７６の外周面に固着されている。

また、図２に示されているように、電動モータ８０の回転軸８４にウォームギヤ８８が挿通固定されており、ウォームギヤ８８にウォームホイール９０が噛合されていると共に、ウォームホイール９０がハウジング７２で支持された第一の支軸９２に対して外挿状態で取り付けられている。更に、ウォームホイール９０の上側には第一のギヤ９４が一体形成されており、第一のギヤ９４に第二のギヤ９６が噛合されていると共に、第二のギヤ９６がハウジング７２で支持された第二の支軸９８に対して外挿状態で取り付けられている。更にまた、第二のギヤ９６には、中心軸上に配された第三のギヤ１００が噛合されており、電動モータ８０の回転駆動力が第三のギヤ１００に伝達されるようになっている。

また、第三のギヤ１００には、主動部材としての主動側カム部材１０２が固設されている。主動側カム部材１０２は、第三のギヤ１００から下方に向かって延び出す略円筒形状とされており、その下端面が周方向に波状をもって延びる主動側カム面１０４とされている。更に、本実施形態において、主動側カム部材１０２の径方向中央部分には、上方に向かって開口する円形の凹所が形成されていると共に、該凹所に対して案内スリーブ７６の下端部が差し込まれており、主動側カム部材１０２が案内スリーブ７６によって位置決め支持されている。そして、電動モータ８０に通電されることで、第三のギヤ１００に一体形成された主動側カム部材１０２が、案内スリーブ７６を軸として回転駆動されるようになっている。

また、主動側カム部材１０２には、従動部材としての従動側カム部材１０６が軸方向に重ね合わされている。従動側カム部材１０６は、主動側カム部材１０２と同径の略円環板形状であって、その上端面が、主動側カム面１０４に対応する波状とされた従動側カム面１０８とされている。そして、従動側カム部材１０６が主動側カム部材１０２に対して軸方向下方から重ね合わされて、主動側カム面１０４と従動側カム面１０８が相互に重ね合わされて当接されている。更に、従動側カム部材１０６は、主動側カム部材１０２に対して非接着で重ね合わされて、軸方向の相対変位を許容された状態で配設されている。なお、本実施形態では、電動モータ８０と、制御回路８６と、ウォームギヤ８８，ウォームホイール９０および第一乃至第三のギヤ９４，９６，１００で構成される歯車列と、カム部材１０２，１０６が、何れもハウジング７２に収容されている。

そして、電動モータ８０に通電されて主動側カム部材１０２が回転作動されると、カム面１０４，１０８の作用によって、主動側カム部材１０２の回転作動が、従動側カム部材１０６の往復作動に変換されるようになっている。もって、本実施形態における運動変換機構としてのカム機構が、主動側カム部材１０２と従動側カム部材１０６によって構成されている。

また、従動側カム部材１０６には、弁体駆動軸としての出力軸１１０が設けられている。出力軸１１０は、軸方向に直線的に延びるロッド形状を有しており、その下端部が従動側カム部材１０６の中央孔に挿通固定されている。更に、出力軸１１０は、主動側カム部材１０２の中央孔に対して遊挿状態で挿通されており、主動側カム部材１０２よりも上方にまで延び出している。更にまた、出力軸１１０は、案内スリーブ７６の中央孔を通じてハウジング７２の蓋板７０よりも上方にまで延び出しており、上端部に弁部材６０が固定されている。なお、本実施形態では、弁部材６０と出力軸１１０が別体とされて、ねじ止めや溶接，接着等の手段で固着されている。

また、出力軸１１０の周上の一部には、下端に至る領域に平坦な係止面１１２が設けられている。更に、案内スリーブ７６の内周面に対して係止面１１２に対応する平坦な当接面１１４が周上の一部に設けられていると共に、従動側カム部材１０６の内周面に対して係止面１１２に対応する平坦な当接面１１６が周上の一部に設けられている。そして、出力軸１１０の係止面１１２と案内スリーブ７６の当接面１１４および従動側カム部材１０６の当接面１１６が軸直角方向に重ね合わされることにより、出力軸１１０の中心軸回りでの回転が阻止されていると共に、従動側カム部材１０６の出力軸１１０に対する回転が阻止されている。これにより、本実施形態における回転阻止機構が構成されて、カム面１０４，１０８の作用による従動側カム部材１０６の往復作動が、効率的に且つ高精度に実現されるようになっている。

そして、この従動側カム部材１０６の往復作動が出力軸１１０に伝達されて、出力軸１１０に固設された弁部材６０に対して往復駆動力が及ぼされることにより、弁部材６０が仕切部材３８に対して接近方向および離隔方向に作動されるようになっている。これによって、弁部材６０が上方に作動されると、ダイヤフラム４０が弁部材６０の押圧板部６４によって押し上げられて、仕切部材３８における第二のオリフィス通路５４の開口部に押し付けられることにより、第二のオリフィス通路５４が遮断されるようになっている。一方、弁部材６０が下方に作動されると、ダイヤフラム４０の仕切部材３８における第二のオリフィス通路５４の開口部からの離隔が許容されて、第二のオリフィス通路５４が連通されるようになっている。以上によって、第二のオリフィス通路５４の連通状態と遮断状態の切換えが実現されるようになっている。なお、このことからも明らかなように、本実施形態における流体流路は、第二のオリフィス通路５４で構成されている。

ここにおいて、出力軸１１０においてハウジング７２の外側に突出した部分には、付勢手段としてのコイルスプリング１１８が外挿されて、弁部材６０の押圧板部６４とハウジング７２の蓋板７０との対向面間に圧縮状態で介装されている。なお、本実施形態において、コイルスプリング１１８は、内周筒部７８の内周側に配置されて、内周筒部７８によって径方向で位置決めされている。

このコイルスプリング１１８の付勢力は、弁部材６０に対して上方に向かって常時及ぼされて、弁部材６０に固定された出力軸１１０を介して従動側カム部材１０６に伝達されており、従動側カム部材１０６が上方に向かって付勢されている。これにより、コイルスプリング１１８の付勢力が、主動側カム部材１０２の主動側カム面１０４と従動側カム部材１０６の従動側カム面１０８との間に、両カム面１０４，１０８の重ね合わせ方向に及ぼされている。その結果、従動側カム部材１０６の主動側カム部材１０２に対する軸方向の相対変位をコイルスプリング１１８の付勢力に抗して許容しつつ、主動側カム部材１０２と従動側カム部材１０６の重ね合わせ状態が保持されて、カム機構における運動変換作用が有効に発揮されるようになっている。

さらに、出力軸１１０に固定された従動側カム部材１０６が、主動側カム部材１０２に対して軸方向下方から重ね合わされていることにより、弁部材６０に対して軸方向下向きの外力が及ぼされると、主動側カム部材１０２における主動側カム面１０４と従動側カム部材１０６における従動側カム面１０８の当接が解除されるようになっている。要するに、弁部材６０とそれに固定される出力軸１１０および従動側カム部材１０６が、コイルスプリング１１８を介してハウジング７２で弾性的に支持されており、弁部材６０に対して軸方向下向きに大きな外力が及ぼされることにより、弁部材６０がコイルスプリング１１８の付勢力に抗して軸方向下方に変位されるようになっている。以上のように、コイルスプリング１１８は、カム機構を実現するための付勢手段としての機能と、外力の作用時に弁部材６０の下方への変位を許容するリリーフ機構を実現するための付勢手段としての機能を有している。

かくの如きアクチュエータ６２は、ダイヤフラム４０とブラケット２６の軸方向間に配設されており、ハウジング７２が第二の取付金具１４に固定されたブラケット２６に対して取り付けられていると共に、弁部材６０がダイヤフラム４０の中央部分に対して下方から非接着で重ね合わされている。

このような構造とされたエンジンマウント１０の自動車への装着状態においては、第一のオリフィス通路５２がチューニングされた低周波数の振動入力に際して、図３に示されているように、弁部材６０を上端の閉作動位置に位置せしめるようにアクチュエータ６２が作動されるようになっている。これにより、第二のオリフィス通路５４の平衡室５０側の開口部がダイヤフラム４０によって閉塞されて第二のオリフィス通路５４が遮断状態に切り替えられるようになっており、第一のオリフィス通路５２を通じての流体流動量を有利に確保して、流体の流動作用に基づく防振効果（高減衰効果）が効率的に発揮されるようになっている。

一方、第二のオリフィス通路５４がチューニングされた高周波数の振動入力に際して、弁部材６０を下端の開作動位置に位置せしめるようにアクチュエータ６２が作動されるようになっている。これにより、図１に示されているように、ダイヤフラム４０が第二のオリフィス通路５４の平衡室５０側の開口部から離隔されて、第二のオリフィス通路５４が連通状態に切り替えられるようになっている。その結果、第二のオリフィス通路５４を通じて両室４８，５０間での流体流動が生ぜしめられて、流体の流動作用に基づく防振効果（低動ばね効果）が発揮されるようになっている。

なお、本実施形態では、第二のオリフィス通路５４の平衡室５０側の開口部を取り囲むように弾性リップ４２が仕切部材３８に対して当接されるようになっており、ダイヤフラム４０による第二のオリフィス通路５４の遮断が、緩衝的に実現されるようになっている。これにより、アクチュエータ６２を構成する部品の寸法誤差等によって弁部材６０の上死点にばらつきが生じる場合にも、ダイヤフラム４０延いては弁部材６０を適当な押付力で第二のオリフィス通路５４の開口周縁部に対して当接させることが出来る。しかも、弾性リップ４２を形成されたダイヤフラム４０の中央部分が厚肉となっており、充分な耐久性を確保することが出来る。更に、弾性リップ４２の断面形状が突出先端側に行くに従って次第に狭幅となっており、当接圧の急激な増大を防ぐことが出来る。

また、弁部材６０が、主動側カム面１０４と従動側カム面１０８の当接作用によって、軸方向で高精度に位置決め保持されて、第二のオリフィス通路５４の連通状態と遮断状態の切換えを高精度に実現することが出来る。しかも、かかる位置決め保持に際して機械的な作用（カム面の当接）を利用することにより、弁部材６０を位置決め保持する保持力を非通電で得ることが出来て、通電による電力消費や発熱を抑えることが出来る。

一方、第二のオリフィス通路５４が弁部材６０によって遮断された状態で、受圧室４８に過大な正圧が及ぼされると、コイルスプリング１１８の付勢力を利用したリリーフ機構による液圧低減効果が発揮されるようになっている。即ち、受圧室４８に過大な正圧が及ぼされると、第二のオリフィス通路５４の平衡室５０側開口部を蓋する弁部材６０に対して下向きに圧力が及ぼされて、図４に示されているように、弁部材６０がコイルスプリング１１８の付勢力に抗して下方に変位せしめられる。これにより、ダイヤフラム４０が第二のオリフィス通路５４の開口部から離隔されて、第二のオリフィス通路５４が連通状態に切り換えられるようになっている。その結果、第一のオリフィス通路５２よりも流動抵抗が小さい第二のオリフィス通路５４を通じて、受圧室４８と平衡室５０の間で流体が流動されて、受圧室４８の内圧が低減されるのである。

さらに、受圧室４８に及ぼされた正圧の伝達を阻止するクラッチ機構が、主動側カム部材１０２と従動側カム部材１０６によって構成されており、受圧室４８の過大な正圧が作用することによるアクチュエータ６２の損傷が防止されている。即ち、受圧室４８の正圧が弁部材６０に固定された従動側カム部材１０６に伝達されると、図４に示されているように、従動側カム部材１０６が、主動側カム部材１０２に対して下方に変位して、主動側カム部材１０２から離隔されるようになっている。これにより、カム機構を構成する主動側カム部材１０２と従動側カム部材１０６の間で力の伝達が阻止されて、受圧室４８の正圧に基づく外力が、歯車列を介して電動モータ８０の回転軸８４に連結された主動側カム部材１０２に対して及ぼされるのを回避出来る。それ故、外力の作用による電動モータ８０の故障やカム機構および歯車列の損傷が防止されて、耐久性の向上が効果的に実現される。

しかも、共通のコイルスプリング１１８によって、主動側カム部材１０２と従動側カム部材１０６が付勢されて当接状態に保持されていると共に、弁部材６０とそれに固定された出力軸１１０および従動側カム部材１０６が弾性的に支持されて、コイルスプリング１１８の弾性変形による下方への変位が許容されている。それ故、各別の付勢手段を設ける場合に比して、部品点数を少なくすることが出来る。

また、本実施形態では、コイルスプリング１１８が、電動モータ８０やカム機構，歯車列等が収容されたハウジング７２の外部において、出力軸１１０に対して隙間を持って外挿されて、弁部材６０の押圧板部６４とハウジング７２の蓋板７０との対向面間に配設されている。これにより、アクチュエータ６２に対して弁部材６０を組み付ける際にコイルスプリング１１８を容易に配設することが出来て、生産性や取回しの向上を実現出来る。

次に、図５には、本発明に係る流体封入式防振装置の第二の実施形態として、自動車用エンジンマウントの要部が示されている。なお、以下の説明において、前記第一の実施形態と実質的に同一の部材乃至部位については、図中に同一の符号を付すことで説明を省略する。また、図５には、第二の実施形態としてのエンジンマウントの要部のみが示されているが、図５において省略されている部分については、前記第一の実施形態に係るエンジンマウント１０と同一の構造とされている。

より詳細には、本実施形態に係るエンジンマウントにおいては、ダイヤフラム４０の下方に弁部材１２２が配設されていると共に、弁部材１２２を挟んでダイヤフラム４０と反対側にはアクチュエータ１２４が配設されている。アクチュエータ１２４は、主動部材としての主動側カム部材１０２に対して、従動部材としての従動側カム部材１０６が、軸方向下側から重ね合わされていると共に、従動側カム部材１０６に取り付けられた弁体駆動軸としての出力軸１１０が、主動側カム部材１０２を貫通して軸方向上方に向かって延びており、案内スリーブ７６の中央孔を通じてハウジング７２の上方に突設されていると共に、その上端部に対して押圧板部６４が固設されている。なお、本実施形態では、出力軸１１０と押圧板部６４と外周筒部６６が一体形成されており、それらによって構成された弁部材１２２によって可動弁体と弁体駆動軸が実現されている。

そこにおいて、本実施形態では、従動側カム部材１０６の下面とハウジング７２の底面の対向面間に付勢手段としてのコイルスプリング１２６が介装されている。これにより、従動側カム部材１０６がコイルスプリング１２６の弾性力で軸方向上向きに常時付勢されて、従動側カム部材１０６の従動側カム面１０８が主動側カム部材１０２の主動側カム面１０４に対して当接状態に保持されており、主動側カム部材１０２と従動側カム部材１０６によってカム機構が構成されている。

さらに、出力軸１１０を含んで構成された弁部材１２２に対して下向きの外力が及ぼされると、従動側カム部材１０６がコイルスプリング１２６の付勢力に抗して下方に変位されるようになっている。要するに、従動側カム部材１０６および弁部材１２２がコイルスプリング１２６によって軸方向で弾性的に支持されており、コイルスプリング１２６の圧縮変形によってそれら従動側カム部材１０６と弁部材１２２の下方への変位が許容された構造となっている。

このようなアクチュエータ１２４を備えたエンジンマウントにおいて、第二のオリフィス通路５４の遮断状態下、受圧室４８に過大な正圧が及ぼされると、第二のオリフィス通路５４を通じて弁部材１２２に受圧室４８の圧力が伝達されて、弁部材１２２がコイルスプリング１２６の付勢力に抗して下方に変位されるようになっている。これにより、前記第一の実施形態と同様に、第二のオリフィス通路５４が連通状態に非通電で切り換えられて、第二のオリフィス通路５４を通じての流体流動によって受圧室４８の圧力変動が低減されるようになっている。

さらに、弁部材１２２の下方への変位に際して、主動側カム面１０４と従動側カム面１０８の当接状態が解除されて、それらカム面１０４，１０８が相互に離隔せしめられることにより、弁部材１２２に及ぼされた圧力が主動側カム部材１０２と歯車列，電動モータ８０に伝達されるのを防いで、圧力の作用によるアクチュエータ１２４の損傷を防ぐことが出来る。

また、主動側カム面１０４と従動側カム面１０８を当接状態に保持すると共に、弁部材１２２および従動側カム部材１０６を弾性的に支持するコイルスプリング１２６が、ハウジング７２内の領域に収容配置されている。それ故、コイルスプリング１２６に対する外部環境の影響を回避することが出来て、例えば、侵食による耐久性の低下や、砂等の異物の噛込みによる作動不良などの不具合が、効果的に回避される。

以上、本発明の幾つかの実施形態について説明してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。

例えば、前記第一，第二の実施形態においては、電動モータ８０と制御回路８６と歯車列とカム機構が、何れもハウジング７２に収容された構造が示されているが、例えば、これらの一部或いは全部が外部に露出されていても良い。また、ハウジング７２は、必ずしも前記第一，第二の実施形態で示されているような密閉型のもので無くても良い。

また、前記第一，第二の実施形態では、付勢手段としてコイルスプリングを採用しているが、付勢手段はコイルスプリングに限定されるものではなく、例えば、板ばねやゴム弾性体等によって付勢手段を実現することも出来る。なお、付勢手段の耐久性を充分に確保するために、好適には金属ばねが採用される。

また、前記第一，第二の実施形態では、従動側カム部材１０６の中心軸回りでの回転を阻止する回転阻止機構が、出力軸１１０と案内スリーブ７６（ハウジング７２）および従動側カム部材１０６の周方向での係止によって実現されているが、例えば、可動弁体と弁体駆動軸と従動部材を一体的に設けて、可動弁体とハウジングの間や従動部材とハウジングの間に回転阻止機構を設けても良い。

また、前記第一，第二の実施形態では、低周波オリフィス通路としての第一のオリフィス通路５２と、高周波オリフィス通路としての第二のオリフィス通路５４とを備えた所謂ダブルオリフィス構造のエンジンマウントが示されているが、例えば、微小変形や微小変位によって受圧室の液圧を平衡室に伝達する可動膜や可動板を仕切部材に設けることで液圧吸収機構が構成されて、該可動膜又は可動板によって発揮される液圧吸収作用に基づいて、自動車の走行こもり音等に相当する高周波オリフィス通路のチューニング周波数よりも高周波数の振動に対して、目的とする防振効果（低動ばね効果）が発揮されるようにすることも出来る。

また、前記第一，第二の実施形態では、本発明を自動車のエンジンマウントに適用した例が示されているが、本発明の適用範囲は、エンジンマウントに限定されるものではなく、ボデーマウントやサブフレームマウント等にも適用することが出来る。更に、本発明の適用範囲は、自動車用に限定されるものではなく、例えば列車用や自転車用、更には車両以外の用途に用いられる流体封入式防振装置に対しても適用可能である。

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。

本発明の第一の実施形態としてのエンジンマウントの縦断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図。 同エンジンマウントの第二のオリフィス通路の連通状態を示す要部の縦断面図。 同エンジンマウントの受圧室に過大な正圧が及ぼされた状態を示す要部の縦断面図。 本発明の第二の実施形態としてのエンジンマウントの要部を示す縦断面図。

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、４０：ダイヤフラム、４８：受圧室、５０：平衡室、５４：第二のオリフィス通路、６０：弁部材、８０：電動モータ、１０２：主動側カム部材、１０４：主動側カム面、１０６：従動側カム部材、１０８：従動側カム面、１１０：出力軸、１１２：係止面、１１４：当接面、１１６：当接面、１１８：コイルスプリング

Claims (4)

1. 第一の取付部材と第二の取付部材が本体ゴム弾性体で連結されていると共に、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と、可撓性膜で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室が形成されており、それら受圧室と平衡室が流体流路によって相互に連通されている一方、該可撓性膜を挟んで該平衡室と反対側には往復作動によって該可撓性膜を該流体流路の開口部に対して当接および離隔せしめることにより該流体流路を連通状態と遮断状態に切り換える可動弁体が配設されていると共に、該可動弁体の駆動用の電動モータが設けられて、該電動モータの回転駆動力がカム機構からなる運動変換機構を介して該可動弁体に対して往復駆動力として伝達されて該可動弁体が往復作動せしめられるようにした流体封入式防振装置において、
   前記電動モータによって回転駆動される主動部材と、該主動部材に対して前記可動弁体の往復作動方向に重ね合わされて該主動部材の回転中心軸方向で該主動部材に対して相対変位可能に配設された従動部材とを含んで構成されており、該従動部材における該主動部材の回転中心軸回りの回転を阻止する回転阻止機構が設けられることにより、該主動部材と該従動部材の重ね合わせ面間に形成されたカム面によって該主動部材の回転中心軸回りの回転作動を該従動部材における該主動部材の回転中心軸方向への往復作動に変換する前記カム機構が構成されている一方、該従動部材から該主動部材側に突出して該主動部材を貫通して該主動部材の回転中心軸方向に延びる弁体駆動軸が設けられており、該弁体駆動軸の突出先端部に前記可動弁体が設けられていると共に、該従動部材を該主動部材の回転中心軸方向で該主動部材側に向かって付勢して該カム機構における該カム面に対して当接状態への保持力を及ぼす付勢手段が設けられていることを特徴とする流体封入式防振装置。
2. 前記電動モータと前記主動部材と前記従動部材を収容するハウジングが設けられており、該ハウジングが前記第二の取付部材に対して固定されている請求項１に記載の流体封入式防振装置。
3. 前記ハウジングの外部に前記可動弁体が配設されて、該ハウジングの壁部を貫通して前記弁体駆動軸が突設されていると共に、該可動弁体と該ハウジングの対向面間に前記付勢手段が介装されている請求項２に記載の流体封入式防振装置。
4. 前記付勢手段が前記ハウジングに収容されている請求項２に記載の流体封入式防振装置。

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