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、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置の第一の実施形態として、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、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に取り付けられることにより、パワーユニットが車両ボデーに防振連結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、原則として、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、逆向きの略円錐台形状を有する固着部18と、固着部18の上端縁部において外周側に向かって突出するフランジ部20と、固着部18の上端部から上方に向かって突出する略円錐台形状の取付部22が、一体形成された構造となっている。更に、第一の取付金具12は、中心軸上を延びるボルト穴24に対して図示しない取付ボルトが螺着されることにより、パワーユニットに取り付けられるようになっている。
一方、第二の取付金具14は、第一の取付金具12と同様の剛性材で形成されており、全体として大径の略円筒形状を有している。更に、第二の取付金具14の上端部が次第に拡開するテーパ筒部26とされていると共に、下端部には段差部28を挟んで筒状のかしめ片30が一体形成されている。また、第二の取付金具14の下端部には、略有底円筒形状とされたブラケット32の開口周縁部がかしめ片30でかしめ固定されており、ブラケット32の外周面に固定された複数の固定脚部34が図示しない車両ボデーに取り付けられることで、第二の取付金具14がブラケット32を介して車両ボデーに取り付けられるようになっている。
これら第一の取付金具12と第二の取付金具14は、同一中心軸上で上下に離隔配置されて、本体ゴム弾性体16によって相互に連結されている。本体ゴム弾性体16は、大径の略円錐台形状を有するゴム弾性体であって、その小径側端部に第一の取付金具12が固着部18を挿し込まれた状態で加硫接着されていると共に、大径側端部の外周面には、第二の取付金具14のテーパ筒部26が重ね合わされて加硫接着されている。これにより、第一の取付金具12と第二の取付金具14が本体ゴム弾性体16で弾性連結されていると共に、第二の取付金具14の上側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、本実施形態において、本体ゴム弾性体16は、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して形成されている。
さらに、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の内周面を覆う薄肉のシールゴム層38が、本体ゴム弾性体16の外周縁部から下方に延び出して一体形成されている。
また、第二の取付金具14の下側開口部は、可撓性膜としてのダイヤフラム40によって蓋されている。ダイヤフラム40は、軸方向に充分な弛みを与えられた薄肉略円板形状のゴム膜であって、その中央部分が僅かに厚肉とされた略円板形状の押圧部42とされていると共に、その外周縁部が全周に亘って環状の固定金具44に加硫接着されている。そして、固定金具44が第二の取付金具14の下端部に対して挿し入れられて、かしめ片30でかしめ固定されることにより、ダイヤフラム40が第二の取付金具14の下端部に取り付けられている。これにより、第二の取付金具14の下側開口部がダイヤフラム40によって流体密に閉塞されており、第二の取付金具14の内周側において本体ゴム弾性体16とダイヤフラム40の軸方向対向面間には、非圧縮性流体を封入された流体封入領域としての流体室46が形成されている。なお、封入される非圧縮性流体は、特に限定されるものではないが、水等の低粘性流体が望ましい。
また、流体室46には、仕切部材48が配設されている。仕切部材48は、厚肉の略円板形状を有しており、流体室46内で軸直角方向に広がるように配設されて、第二の取付金具14によって支持されている。これにより、流体室46が仕切部材48を挟んで上下に二分されており、仕切部材48を挟んだ一方の側には、壁部の一部を本体ゴム弾性体16で構成されて、振動入力時に圧力変動を惹起される主液室としての受圧室50が形成されている。一方、仕切部材48を挟んだ他方の側には、壁部の一部をダイヤフラム40で構成されて、ダイヤフラム40の変形によって容積変化を許容される副液室としての平衡室52が形成されている。
さらに、仕切部材48は、外側オリフィス部材としての第一のオリフィス形成部材54と、内側オリフィス部材としての第二のオリフィス形成部材56によって構成されたオリフィス部材を、有している。
第一のオリフィス形成部材54は、全体として逆向きの略有底筒体形状であって、PPS等の合成樹脂やアルミニウム合金等の金属で形成されている。また、第一のオリフィス形成部材54の外周縁部には、外周面に開口して傾斜しながら周方向に延びる螺旋状の周溝58が形成されている。更に、周溝58の内周側壁部には、オリフィス連通用窓としての連通用スリット60が、径方向に貫通して第一のオリフィス形成部材54の内周面に開口するように形成されている。この連通用スリット60は、軸方向に傾斜して周方向に半周程度の長さで延びる略螺旋状とされている。また、第一のオリフィス形成部材54の径方向中央部分には、上底壁部を貫通する支持孔62が形成されており、支持孔62の開口縁部から下方に向かって筒状の支持筒部64が突出せしめられている。また、支持孔62には、筒状のスリーブ66が嵌め付けられている。このスリーブ66は、自己潤滑性樹脂で形成されたり、グリースを塗布されること等によって、内周面の摩擦抵抗が小さく抑えられている。なお、本実施形態では、支持筒部64とスリーブ66の協働でガイド筒部が構成されている。
そして、第一のオリフィス形成部材54は、第二の取付金具14の内周側に嵌め込まれて、第二の取付金具14によって支持されている。更に、第一のオリフィス形成部材54の外周面が、第二の取付金具14の内周面に対してシールゴム層38を介して密着せしめられることにより、周溝58の外周側の開口部が密閉されて、螺旋状に延びるトンネル状の通路が形成されている。
また、第一のオリフィス形成部材54の内周側には、略板形状の第二のオリフィス形成部材56が挿し入れられている。第二のオリフィス形成部材56は、POM等の合成樹脂やアルミニウム合金等の金属で形成されて、略軸直角方向に広がる隔壁部68を備えている。隔壁部68は、軸直角方向に広がる略円板形状の中央板部70と、同じく軸直角方向に広がる略円環板形状の外周板部72が、テーパ形状の傾斜部74で連結された構造を有しており、全体として略板形状となっている。また、隔壁部68の径方向中央部分には、軸方向上方に向かって突出する小径円柱形状の案内突部76が一体形成されている。なお、第二のオリフィス形成部材56は、特に限定されるものではないが、後述する軸方向への変位をスムーズに実現するために、表面の摩擦係数を小さく設定されていることが望ましい。
さらに、本実施形態において、第二のオリフィス形成部材56の隔壁部68の外周縁部には、上方に向かって突出する環状のガイド部78が一体形成されている。なお、このガイド部78の突出高さは、連通用スリット60の開口高さよりも大きく設定されて、外周面で連通用スリット60を遮断可能とされていても良いし、連通用スリット60の開口高さよりも小さく設定されて、連通用スリット60を遮断し得ないようになっていても良い。
この第二のオリフィス形成部材56は、第一のオリフィス形成部材54の内周側に挿し入れられている。そして、第二のオリフィス形成部材56が第一のオリフィス形成部材54の内周側に挿し入れられた状態で、第一のオリフィス形成部材54の下端面には、略円環板形状を呈する蓋金具80が取り付けられている。この蓋金具80は、内径が第一のオリフィス形成部材54の内径よりも小さくなっており、内周縁部が第一のオリフィス形成部材54の下側開口部上に突出せしめられている。これにより、第二のオリフィス形成部材56の第一のオリフィス形成部材54からの脱落が防止されている。なお、本実施形態では、第一のオリフィス形成部材54の内周面と第二のオリフィス形成部材56の外周面が、充分に小さな隙間を隔てて径方向に重ね合わされており、該隙間を通じた流体流動が実質的に防止されている。これにより、第一のオリフィス形成部材54の内周側の領域は、第二のオリフィス形成部材56を挟んで上下に二分されている。
また、第二のオリフィス形成部材56の案内突部76が、第一のオリフィス形成部材54のスリーブ66に対して挿し込まれて、軸方向に滑動可能に支持されている。これにより、第二のオリフィス形成部材56の第一のオリフィス形成部材54に対する軸直角方向への相対変位を制限すると共に、第二のオリフィス形成部材56の第一のオリフィス形成部材54に対する軸方向への相対変位を案内する軸方向ガイド手段が構成されている。なお、本実施形態では、第二のオリフィス形成部材56の隔壁部68を挟んで受圧室50側に軸方向ガイド手段が設けられていると共に、平衡室52側には、後述するアクチュエータ86が配設されている。また、本実施形態では、第一のオリフィス形成部材54の内周面と、第二のオリフィス形成部材56の外周面が、僅かな隙間をもって重ね合わされており、第一のオリフィス形成部材54の内周面と第二のオリフィス形成部材56の外周面によっても、軸直角方向での位置決め作用と、軸方向への案内作用が発揮されるようになっている。
さらに、第二のオリフィス形成部材56が第一のオリフィス形成部材54の内周側に配設されることにより、第一のオリフィス形成部材54の内周面に開口する連通用スリット60は、周上の一部が第二のオリフィス形成部材56によって覆われている。そして、周溝58は、連通用スリット60の第二のオリフィス形成部材56で覆われた部位を外れた平衡室52側において、連通用スリット60を通じて平衡室52に連通されている。更に、周溝58は、周方向一方の端部が、第二のオリフィス形成部材56の隔壁部68よりも受圧室50側に形成された接続溝82を通じて、受圧室50に連通されている。これらによって、周方向に所定の長さで延びて、受圧室50と平衡室52を相互に連通するオリフィス通路84が、周溝58を利用して形成されている。なお、オリフィス通路84は、周溝58および連通用スリット60を形成された第一のオリフィス形成部材54と、連通用スリット60を外周面で覆うことによりオリフィス通路84の流体流路長を規定する第二のオリフィス形成部材56で、協働して形成されている。
また、ダイヤフラム40を挟んで流体室46と反対側(下方)には、アクチュエータ86が配設されている。アクチュエータ86は、第二の取付金具14に固定されたブラケット32によって支持されており、ハウジング88に収容される電気モータ90と、電気モータ90の回転駆動によって軸方向に変位せしめられる駆動部材92とを含んで構成されている。
電気モータ90は、固定子の多相巻線に順次パルスを加えて、その1パルスごとに回転子(回転軸94)が一定角度だけ回転するパルスモータであって、バッテリ等の電源装置96から電気モータ90に加えられる駆動パルスを制御回路98によって制御することにより、回転軸94の回転量を制御可能となっている。特に本実施形態では、走行/停止判定手段としての速度センサ100によって、走行状態であるか停車状態であるかを判断する状態信号が制御回路98に入力されると共に、回転数測定手段としてのエンジンコントロールユニット102によって、自動車のエンジン回転数情報が制御回路98に入力されるようになっている。そして、入力信号に応じて制御回路98が電気モータ90への通電の有無や通電時間(回転軸94の回転量)を制御するようになっている。なお、電気モータ90は、ハウジング88の径方向中央部分に配置されており、回転軸94が上方に向かって突出せしめられている。
また、電気モータ90の回転軸94には、雄ねじ部材104が固定されている。雄ねじ部材104は、略円柱形状を有しており、軸方向の全長に亘って外周面にねじ山が刻設されている。
また、雄ねじ部材104には、駆動部材92が螺嵌されている。駆動部材92は、下部が逆向きの略有底円筒形状を有していると共に、上部が軸方向に延びる略ロッド形状を有しており、下部の内周面には、雄ねじ部材104の外周面に螺刻された雄ねじに対応する雌ねじが螺刻されている。更に、駆動部材92とハウジング88の間には、駆動部材92のハウジング88に対する相対回転を防止する回転制限機構が設けられている。本実施形態では、駆動部材92の外周面に図示しない二面幅が設けられており、ハウジング88の上底壁部に形成された駆動部材92の挿通孔が、駆動部材92の二面幅に対応する形状とされている。これにより、駆動部材92がハウジング88によって係止されて、駆動部材92の中心軸回りでの回転が防止されるようになっている。そして、電気モータ90に通電されて回転軸94及び雄ねじ部材104が回転せしめられることにより、駆動部材92がねじ機構によって軸方向に上下動せしめられるようになっている。
また、駆動部材92の上部は、軸方向に延びる略ロッド形状となっており、上端部には、出力部106が設けられている。出力部106は、図1に示されているように、軸直角方向に広がる略円板形状とされている。そして、出力部106がダイヤフラム40の押圧部42に対して、軸方向下方から重ね合わされて当接せしめられている。特に本実施形態では、出力部106がダイヤフラム40に対して非接着で重ね合わされている。なお、出力部106は、外周面が円弧状の湾曲面で構成されており、後述するダイヤフラム40への当接下、当接力がダイヤフラム40に対して局所的に集中して作用するのを防止出来るようになっている。
ここにおいて、第一のオリフィス形成部材54の上底壁部と、第二のオリフィス形成部材56の隔壁部68との軸方向対向面間には、付勢手段としてのコイルスプリング108が配設されている。このコイルスプリング108は、上端部が第一のオリフィス形成部材54に形成された支持筒部64に対して外挿されていると共に、下端部が第二のオリフィス形成部材56の傾斜部74の内周縁部に一体形成された環状のばね支持部110に対して内挿されている。これにより、コイルスプリング108が軸直角方向で位置決めされていると共に傾動を防止されている。
また、コイルスプリング108は、予め軸方向に圧縮変形せしめられた状態で第一,第二のオリフィス形成部材54,56の軸方向間に介装されており、第二のオリフィス形成部材56がコイルスプリング108によって下向きに付勢されている。更に、本実施形態では、後述する第二のオリフィス形成部材56の軸方向への駆動変位によって、第二のオリフィス形成部材56が軸方向の下端位置に変位せしめられた場合にも、第二のオリフィス形成部材56に対して下向きの付勢力が及ぼされるようになっている。要するに、コイルスプリング108は、第二のオリフィス形成部材56には、コイルスプリング108の弾性力による下向きの付勢力が、常時及ぼされるようになっている。
このように、第二のオリフィス形成部材56に対して、コイルスプリング108による下向きの付勢力が及ぼされることにより、第二のオリフィス形成部材56の下面が、ダイヤフラム40における押圧部42の上面に対して押し付けられている。これにより、第二のオリフィス形成部材56とアクチュエータ86の駆動部材92が、ダイヤフラム40を介して軸方向で間接的に当接せしめられており、アクチュエータ86の軸方向上向きの駆動力が、第二のオリフィス形成部材56に伝達されるようになっている。
なお、アクチュエータ86の下向きの駆動力は、アクチュエータ86の駆動部材92における出力部106が、ダイヤフラム40に対して非接着で重ね合わされていることから、第二のオリフィス形成部材56に伝達されない。しかし、第二のオリフィス形成部材56がコイルスプリング108によって下方に向かって常時付勢されていることから、駆動部材92が下方に変位せしめられると、第二のオリフィス形成部材56が駆動部材92の変位に伴って付勢力で下方に変位せしめられるようになっている。
このように、電気モータ90を制御することによって、第二のオリフィス形成部材56は、第一のオリフィス形成部材54に対して、軸方向に相対変位せしめられるようになっている。そして、第二のオリフィス形成部材56が、第一のオリフィス形成部材54に対して軸方向に相対変位せしめられると、螺旋状に延びる連通用スリット60において第二のオリフィス形成部材56の外周面で覆われる部位が、周方向に変化せしめられる。これにより、オリフィス通路84の平衡室52側の開口部が、周方向で移動せしめられて、オリフィス通路84の流体流路長が変更されるようになっている。その結果、オリフィス通路84のチューニング周波数が、電気モータ90を制御することで、調節されるようになっている。
なお、本実施形態では、第二のオリフィス形成部材56が嵌め入れられる第一のオリフィス形成部材54の内周領域において、第二のオリフィス形成部材56を挟んで受圧室50側(第一のオリフィス形成部材54の上底部側)に液室が形成されている。そして、第一のオリフィス形成部材54の内周面と、第二のオリフィス形成部材56の外周面との隙間が、充分に小さく設定されていることにより、液室が袋小路状となっており、液室内の封入流体が振動入力時に殆ど流動しないようになっている。これによって、連通用スリット60において第二のオリフィス形成部材56よりも受圧室50側の部位では、径方向の流体流動が防止されることから、オリフィス通路84を通じて周方向の流体流動が生ぜしめられて、オリフィス通路84の防振効果が有効に発揮されるようになっている。要するに、連通用スリット60が内周側に開口せしめられた状態であっても、連通用スリット60の内周側の開口が覆蓋されている如きオリフィス通路84の通路断面積に応じた流体流動が生ぜしめられて、目的とする防振効果が発揮されるようになっている。
このような本実施形態に従う構造の自動車用エンジンマウント10では、速度センサ100によって判断される自動車の停止状態と走行状態や、エンジンコントロールユニット102によって測定されるエンジン回転数に基づいて、電気モータ90を制御することにより、オリフィス通路84のチューニング周波数が調節されるようになっている。
より具体的には、例えば、速度センサ100によって自動車の走行状態であると判断された場合には、電気モータ90が制御されて、第二のオリフィス形成部材56が駆動範囲の下端に位置せしめられる。これにより、オリフィス通路84の受圧室50側開口部と平衡室52側開口部の間の流体流路長が長く設定されて、オリフィス通路84のチューニング周波数がエンジンシェイクに相当する10Hz程度の低周波数に設定される。その結果、自動車の走行時に問題となるエンジンシェイクに対して、流体の共振作用等に基づく防振効果(高減衰効果)が発揮される。
一方、速度センサ100によって自動車が停止状態であると判断された場合には、第二のオリフィス形成部材56が駆動範囲の中間から上端の所定位置に変位せしめられる。特に本実施形態では、エンジンコントロールユニット102によって測定されたエンジン回転数に基づいて、第二のオリフィス形成部材56が第一のオリフィス形成部材54に対する軸方向の相対位置が設定されるようになっている。具体的には、例えば、エンジンの始動やエアーコンディショナの使用によってエンジン回転数が増加すると、エンジンマウント10に入力されるアイドリング振動の周波数が高周波側に移行する。そこで、エンジン回転数の増加に応じて、第二のオリフィス形成部材56を軸方向上側に変位させることで、オリフィス通路84の流体流路長を短く変化させて、オリフィス通路84のチューニング周波数を高周波数に変更設定する。これにより、自動車の停止時に入力されるアイドリング振動に対して、目的とする防振効果(低動ばね効果)をより効率的に得ることが出来る。
また、本実施形態に従う構造の自動車用エンジンマウント10においては、第二のオリフィス形成部材56とアクチュエータ86の駆動部材92が、ダイヤフラム40を介して非固定で軸方向に重ね合わされることにより、アクチュエータ86の往復駆動力が第二のオリフィス形成部材56に伝達されるようになっている。それ故、部品の寸法誤差や組付誤差等によって、第二のオリフィス形成部材56の中心軸と、アクチュエータ86の駆動部材92の中心軸が、軸直角方向で相対的にずれている場合にも、マウント本体とアクチュエータ86の組付けが困難となることなく実現されて、第二のオリフィス形成部材56に対してアクチュエータ86の軸方向駆動力が有効に伝達される。
しかも、本実施形態では、第二のオリフィス形成部材56と駆動部材92が、何れもダイヤフラム40に対して非接着とされている。それ故、第二のオリフィス形成部材56や駆動部材92の位置が軸直角方向にずれている場合に、ダイヤフラム40に対して剪断方向の力が作用するのを防いで、ダイヤフラム40の耐久性を確保することが出来る。
また、自動車の段差乗越え等によって衝撃的な大荷重が入力されて、受圧室50に局所的且つ著しい負圧が及ぼされた場合には、第二のオリフィス形成部材56が、受圧室50と平衡室52の相対的な圧力差に基づいて、受圧室50側に吸引変位せしめられるようになっている。即ち、第二のオリフィス形成部材56が、ダイヤフラム40及びアクチュエータ86の駆動部材92に対して分離独立可能に重ね合わされており、受圧室50の負圧がコイルスプリング108の付勢力に抗し得る程度に大きくなることで、第二のオリフィス形成部材56が、受圧室50側(軸方向上方)に向かって引き込まれるようになっている。これにより、第一のオリフィス形成部材54と第二のオリフィス形成部材56の軸方向対向面間距離が小さくなって、受圧室50の実質的な容積が減少すると共に、オリフィス通路84の流通抵抗が小さくなることにより、受圧室50の負圧が低減乃至は解消される。その結果、受圧室50の負圧に起因するキャビテーション異音等の発生を防止することが出来る。
また、第二のオリフィス形成部材56が全体として円形板状とされていることから、第二のオリフィス形成部材56の軽量化を図ることが出来ると共に、軸方向での小型化を実現することが出来る。その結果、エンジンマウント10全体の小型化及び軽量化が可能となる。
また、軸方向ガイド手段が設けられていることにより、第二のオリフィス形成部材56が、第一のオリフィス形成部材54に対して軸方向に案内されるようになっている。それ故、アクチュエータ86の駆動力が軸方向に対して傾斜した方向に発揮される場合にも、第二のオリフィス形成部材56が軸方向に案内されて、第二のオリフィス形成部材56と駆動部材92が互いに独立して設けられた構造において第二のオリフィス形成部材56の安定した作動を実現出来る。しかも、第一のオリフィス形成部材54の内周面と、第二のオリフィス形成部材56の外周面の間での引っ掛かり等を防いで、第二のオリフィス形成部材56が、伝達される駆動力に対して効率的に変位せしめられる。
また、本実施形態では、軸方向ガイド手段を構成する支持筒部64を利用して、コイルスプリング108の軸直角方向での位置決めが実現されるようになっている。これにより、コイルスプリング108の位置決めが、特別な部品を要することなく実現されて、部品点数の増加を防ぎつつ、第二のオリフィス形成部材56に対して目的とする付勢力を安定して作用せしめることが出来る。
次に、図2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112が示されている。エンジンマウント112は、仕切部材114を有している。なお、以下の説明において、前記実施形態と同一の部材乃至部位については、同一の符号を付すことにより、説明を省略する。
より詳細には、仕切部材114は、第一のオリフィス形成部材54と内側オリフィス部材としての第二のオリフィス形成部材116を含んで構成されている。第二のオリフィス形成部材116は、全体として逆向きの略有底円筒形状を有しており、軸直角方向に広がる円板状の隔壁部68を備えている。更に、隔壁部68の外周縁部には、下方に向かって突出する円筒状のインナ筒状部としての筒壁部118が一体形成されている。更にまた、隔壁部68の径方向中央部分には、案内突部76が一体形成されている。
また、第二のオリフィス形成部材116の筒壁部118には、オリフィス接続用窓としての接続用スリット120が形成されている。接続用スリット120は、筒壁部118の軸方向中間部分において全周に亘って形成されており、筒壁部118を径方向に貫通している。また、接続用スリット120は、軸方向に傾斜することなく周方向に延びる略環状とされており、軸方向に傾斜しつつ周方向に延びる螺旋状の連通用スリット60に対して、相対的に傾斜せしめられている。更に、本実施形態では、筒壁部118における接続用スリット120を挟んだ軸方向両側が、複数の連結桟121によって相互に連結されていると共に、連結桟121によって第二のオリフィス形成部材116が補強されている。
この第二のオリフィス形成部材116が、第一のオリフィス形成部材54の内周側に嵌め入れられることにより、仕切部材114が構成されている。そして、仕切部材114が流体室46内に配設されて、第二の取付金具14によって支持されることにより、仕切部材114を挟んで両側に受圧室50と平衡室52が形成されている。また、連通用スリット60と接続用スリット120が、相対的に傾斜しており、周上の一部において交差せしめられている。そして、それら連通用スリット60と接続用スリット120の交点を通じて、周溝58が平衡室52に連通されることにより、オリフィス通路84が形成されている。
また、第二のオリフィス形成部材116は、第一のオリフィス形成部材54と第二のオリフィス形成部材116の軸方向対向面間に配設されたコイルスプリング108の付勢力によって、常時下向きに付勢されている。それにより、第二のオリフィス形成部材116の下面が、ダイヤフラム40における押圧部42の上面に押し付けられている。そして、ダイヤフラム40の下面に当接せしめられたアクチュエータ86の駆動部材92が第二のオリフィス形成部材116に対して軸方向に重ね合わされており、アクチュエータ86の往復駆動力が第二のオリフィス形成部材116に伝達されるようになっている。
また、本実施形態では、ダイヤフラム40における押圧部42の外周縁部に対して、下方に向かって突出する筒状の把持部122が一体形成されている。そして、把持部122の内周側に、駆動部材92の出力部106が挿し入れられることにより、駆動部材92がダイヤフラム40に対して軸方向で当接せしめられると共に、軸直角方向で位置決めされている。
なお、本実施形態では、把持部122が筒状とされているが、把持部は、例えば、周方向に独立して複数設けられた爪状等であっても良い。更に、把持部は、例えば、突出先端部(下端部)が、出力部106よりも下方まで延び出していると共に径方向内側に屈曲せしめられて、出力部106の下面に重ね合わされるようになっていても良い。これによれば、駆動部材92とダイヤフラム40の固定をより効果的に実現することが出来る。また、駆動部材92とダイヤフラム40を連結する手段としては、外周面を把持する把持部122の他にも、ダイヤフラム40と出力部106の重ね合わせ面間に互いに対応する凹部と凸部を設けて、凹部に対して凸部を嵌め込むことで実現することも出来る。更に、ダイヤフラム40と駆動部材92の連結は、例えば、ダイヤフラム40と駆動部材92の接着よって実現されていても良い。
このような本実施形態に従う構造の自動車用エンジンマウント112においても、前記第一の実施形態と同様に、第二のオリフィス形成部材116の軸方向への変位によってオリフィス通路84の流体流路長が変更されて、オリフィス通路84のチューニングが調節されるようになっている。即ち、第二のオリフィス形成部材116が軸方向上下に駆動変位されることにより、オリフィス通路84の平衡室52側開口部を構成する連通用スリット60と接続用スリット120の交点が、周方向に移動せしめられて、オリフィス通路84のチューニングが変更されるようになっている。それ故、周波数が異なる複数種類の入力振動に対して、有効な防振効果が発揮される。しかも、本実施形態では、オリフィス通路84の平衡室52側開口部が、第一のオリフィス形成部材54に設けられて周方向に延びる連通用スリット60と、第二のオリフィス形成部材116に設けられて周方向に延びる接続用スリット120の交点によって形成されている。それ故、オリフィス通路84の平衡室52側開口部の開口面積を精度良く設定することが出来る。
さらに、本実施形態では、連通用スリット60が軸方向に傾斜して周方向に延びる螺旋状とされていると共に、接続用スリット120が軸方向に非傾斜で周方向に延びる環状とされている。それ故、第二のオリフィス形成部材116を第一のオリフィス形成部材54の筒状部に嵌め入れる作業において、それら第一のオリフィス形成部材54と第二のオリフィス形成部材116を周方向で位置決めすることなく、簡単に嵌め入れることが出来る。
また、図3には、本発明に係る流体封入式防振装置の第三の実施形態として、自動車用エンジンマウント124が示されている。このエンジンマウント124は、仕切部材126を有しており、更に、仕切部材126が、外側オリフィス部材としての第一のオリフィス形成部材128と、内側オリフィス部材としての第二のオリフィス形成部材130を有している。
第一のオリフィス形成部材128は、逆向きの略有底円筒形状を有しており、筒状とされた外周部分には、周方向に所定の長さで延びる凹溝132と、凹溝132の下方を周方向に延びる周溝134が、それぞれ外周面に開口して形成されている。更に、周溝134の内周壁部には、径方向に貫通するオリフィス連通用窓としての連通用スリット136が形成されている。なお、本実施形態では、凹溝132と周溝134が軸方向に傾斜することなく周方向に延びている。更に、連通用スリット136は、軸方向の寸法が周溝134よりも小さくなっており、周方向一方の端部が周溝134の上端に位置せしめられていると共に、他方の端部が周溝134の下端に位置せしめられていることにより、軸方向に傾斜して周方向に延びている。
また、第一のオリフィス形成部材128の上底壁部には、軸方向に貫通する複数の連通孔138が形成されている。換言すれば、第一のオリフィス形成部材128の上底壁部は、環状の外周部分と円板状の中央部分が、径方向に延びる複数のスポークによって相互に連結された構造となっている。また、第一のオリフィス形成部材128の上底壁部には、下方に向かって突出する上側支持突起140が一体形成されている。
そして、第一のオリフィス形成部材128は、第二の取付金具14の内周側に配設されており、第一のオリフィス形成部材128の外周面が第二の取付金具14の内周面に対して流体密に重ね合わされている。これにより、凹溝132の外周側開口部が第二の取付金具14によって覆蓋されて、受圧室50と平衡室52を相互に連通する流体流路としての第一のオリフィス通路142が、凹溝132を利用して形成されている。更に、周溝134の外周側開口部が第二の取付金具14によって覆蓋されることにより、周方向に所定の長さで延びるトンネル状の流路が形成されている。
また、第一のオリフィス形成部材128の内周側には、第二のオリフィス形成部材130が嵌め入れられている。第二のオリフィス形成部材130は、略円筒形状を呈するインナ筒状部としての筒壁部144を有すると共に、筒壁部144の軸方向中間部分において筒壁部144の中央孔を蓋するように軸直角方向に広がる隔壁部146を備えている。更に、隔壁部146の径方向中央部には、下方に向かって突出する小径円柱形状の連結部148が一体形成されていると共に、上方に向かって突出する下側支持突起150が一体形成されている。
さらに、第二のオリフィス形成部材130の筒壁部144には、オリフィス接続用窓としての接続用スリット152が形成されている。接続用スリット152は、筒壁部144における隔壁部146よりも下側部分に形成されており、軸方向に傾斜することなく周方向に延びる環状とされている。なお、本実施形態では、前記第二の実施形態と同様に、連通用スリット136が軸方向に傾斜して周方向に延びていると共に、接続用スリット152が軸方向に非傾斜で周方向に延びていることにより、それら連通用スリット136と接続用スリット152が相対的に傾斜している。
更にまた、第二のオリフィス形成部材130の隔壁部146には、複数の透孔が形成されており、該透孔には、それぞれ液圧吸収部材としての可動ゴム膜154が配設されている。可動ゴム膜154は、軸直角方向に広がる薄肉のゴム膜であって、透孔を閉塞するように配設されている。
このような構造の第二のオリフィス形成部材130は、第一のオリフィス形成部材128の内周側に嵌め入れられている。そして、第一のオリフィス形成部材128と第二のオリフィス形成部材130の軸方向対向面間にコイルスプリング108が配設されることにより、第二のオリフィス形成部材130が下方に向かって付勢されている。これにより、第二のオリフィス形成部材130がダイヤフラム40を介してアクチュエータ86の駆動部材92に対して軸方向で実質的に連結されていると共に、軸直角方向の相対的なずれが許容されるようになっている。なお、本実施形態では、コイルスプリング108の上端部が上側支持突起140に外挿されると共に、下端部が下側支持突起150に外挿されることにより、コイルスプリング108が軸直角方向で位置決めされている。
そして、第一のオリフィス形成部材128の連通用スリット136と、第二のオリフィス形成部材130の接続用スリット152が、周上の一部で交差せしめられることにより、周溝134によって形成された流路が平衡室52に連通されて、受圧室50と平衡室52を相互に連通するオリフィス通路としての第二のオリフィス通路84が形成されている。なお、本実施形態では、第一のオリフィス通路142がエンジンシェイクに相当する低周波数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84がアイドリング振動に相当する中周波数にチューニングされている。
さらに、第二のオリフィス形成部材130が第一のオリフィス形成部材128に嵌め入れられることにより、可動ゴム膜154の一方の面に、連通孔138を通じて受圧室50の液圧が及ぼされていると共に、他方の面に、筒壁部144と連結部148の径方向間を通じて平衡室52の液圧が及ぼされている。これにより、振動入力によって受圧室50と平衡室52の間に相対的な圧力差が生ぜしめられると、可動ゴム膜154が微小変形せしめられて、受圧室50の圧力変動が吸収されるようになっている。なお、本実施形態では、可動ゴム膜154の微小変形による防振効果が、第二のオリフィス通路84のチューニング周波数よりも高周波数の小振幅振動に対して発揮されるようになっている。
このような本実施形態に従う構造の自動車用エンジンマウントにおいても、前記実施形態と同様に、第二のオリフィス通路84の流体流路長を制御することで、より広い周波数の振動に対して有効な防振効果が発揮されるようになっている。
特に本実施形態では、自動車の走行時に問題となるエンジンシェイクに対して有効な防振効果を発揮する第一のオリフィス通路142と、自動車の停車時に問題となるアイドリング振動に対して有効な防振効果を発揮する第二のオリフィス通路84が形成されている。しかも、図3に示されているように、第二のオリフィス形成部材130を第一のオリフィス形成部材128に対して軸方向で特定の位置(駆動範囲の下端)に導くことにより、第二のオリフィス通路84が遮断可能となっている。これにより、自動車の走行時には、第二のオリフィス通路84を遮断することによって、第一のオリフィス通路142を通じての流体流動を効率的に生ぜしめることが出来る。なお、中周波振動が入力される自動車の停車時には、第一のオリフィス通路142が反共振によって実質的に遮断されることから、第二のオリフィス通路84を連通状態に切り替えることにより、第二のオリフィス通路84を通じての流体流動が有効に生ぜしめられる。
さらに、自動車の走行時に、走行こもり音に相当する高周波小振幅振動が入力されると、可動ゴム膜154が板厚方向に微小変形せしめられて、受圧室50の内圧変動が平衡室52側に逃がされて吸収される。そして、可動ゴム膜154の弾性変形による液圧吸収作用に基づいて、高周波数の入力振動に対しても、目的とする防振効果(低動ばね効果)が発揮されるようになっている。
また、図4には、本発明の第四の実施形態としての自動車用エンジンマウントの要部が示されている。本実施形態に係るエンジンマウントは、仕切部材158を有している。より詳細には、仕切部材158は、外側オリフィス部材としての第一のオリフィス形成部材160と内側オリフィス部材としての第二のオリフィス形成部材162を含んで構成されている。
第一のオリフィス形成部材160は、軸方向に非傾斜で周方向に延びる周溝134の内周側壁部を径方向に貫通する、オリフィス連通用窓としての連通用スリット164を備えている。この連通用スリット164は、周溝134と同様に軸方向に傾斜することなく周方向に延びている。
また、第一のオリフィス形成部材160の内周側には、第二のオリフィス形成部材162が嵌め入れられている。第二のオリフィス形成部材162は、筒壁部118と隔壁部68と案内突部76を備えていると共に、筒壁部118を径方向に貫通するオリフィス接続用窓としての接続用スリット166を有している。接続用スリット166は、軸方向に傾斜して周方向に略半周の長さで延びる螺旋状のスリットであって、周上の複数箇所に連結桟121が設けられている。
また、連通用スリット164と接続用スリット166が、軸方向に相対的に傾斜していることから、第二のオリフィス形成部材162が第一のオリフィス形成部材160の内周側に嵌め入れられることによって、連通用スリット164と接続用スリット166が周上の一部で交差せしめられている。そして、連通用スリット164と接続用スリット166の交点を通じて、周溝134が平衡室52に連通されることにより、オリフィス通路84が、周溝134と連通用スリット164と接続用スリット166を利用して形成されている。
このような構造を有する本実施形態に従う構造のエンジンマウントにおいても、第二のオリフィス形成部材162が第一のオリフィス形成部材160に対して軸方向に相対変位せしめられることにより、オリフィス通路84の流体流路長が調節されるようになっている。これにより、広い周波数の振動入力に対して有効な防振効果が発揮される。
また、図5には、本発明の第五の実施形態としての自動車用エンジンマウントの要部が示されている。本実施形態に係るエンジンマウントは、仕切部材168を有している。より詳細には、仕切部材168は、第一のオリフィス形成部材54と第二のオリフィス形成部材162を含んで構成されている。
また、本実施形態では、それぞれ軸方向に傾斜して周方向に延びる螺旋状とされた連通用スリット60と接続用スリット166が、互いに逆向きに傾斜するように形成されている。これにより、連通用スリット60と接続用スリット166は、周上の一部において交差せしめられており、それら連通用スリット60と接続用スリット166の交点を通じて、オリフィス通路84が平衡室52に連通されるようになっている。
このような本実施形態に係る構造の仕切部材168を有するエンジンマウントにおいても、第二のオリフィス形成部材162の第一のオリフィス形成部材54に対する軸方向の相対位置を制御することによって、オリフィス通路84のチューニングを制御することが出来る。それ故、周波数の異なる複数種類の振動に対して何れも有効な防振効果を得ることが出来る。
また、図6には、本発明の第六の実施形態としての自動車用エンジンマウントの要部が示されている。本実施形態に係るエンジンマウントは、仕切部材170を有している。より詳細には、仕切部材170は、内側オリフィス部材としての第一のオリフィス形成部材172と第二のオリフィス形成部材56を含んで構成されている。
第一のオリフィス形成部材172には、外周部分を軸方向に傾斜して周方向に延びる螺旋状のオリフィス形成用流路174が形成されている。また、オリフィス形成用流路174の内周壁部には、径方向で貫通する連通用スリット60が形成されており、第一のオリフィス形成部材172の内周面に開口せしめられている。以上により、第一のオリフィス形成部材172には、オリフィス形成用流路174と連通用スリット60によって、内周面に開口する周方向溝が形成されている。
そして、第一のオリフィス形成部材172に対して第二のオリフィス形成部材56が挿し入れられて、連通用スリット60の周上の一部が第二のオリフィス形成部材56の外周面で覆われることにより、オリフィス形成用流路174を利用してオリフィス通路84が形成されている。
このような本実施形態に係る構造の仕切部材170を備えた自動車用エンジンマウントにおいても、前記各実施形態と同様に、オリフィス通路84の通路長を変更することによって、広い周波数域の振動に対して有効な防振効果を得ることが出来る。
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、付勢手段は、必ずしもコイルスプリングに限定されるものではなく、内側オリフィス部材を駆動部材側に向かって付勢して押付状態に保持出来るものであれば良い。また、付勢手段としてコイルスプリングを採用する場合にも、必ずしも一つのコイルスプリングのみで付勢手段が構成されている必要はなく、複数のコイルスプリングを並列的に配設することで、それら複数のコイルスプリングによって付勢手段が構成されていても良い。
また、前記第二の実施形態では、アクチュエータ86の駆動部材92がダイヤフラム40に対して位置決めされた構造が示されているが、例えば、駆動部材92がダイヤフラム40に対して位置決めされていないと共に、第二のオリフィス形成部材116がダイヤフラム40に対して接着や係止等の手段で位置決めされている構造を採用することも出来る。なお、このような構造では、第二のオリフィス形成部材116の軸方向変位がダイヤフラム40の変形によって許容される。
また、内側オリフィス部材にオリフィス接続用窓が形成された構造を採用する場合において、連結桟は設けられていなくても良い。具体的には、例えば、内側オリフィス部材の筒壁部(144)のオリフィス接続用窓(152)よりも下側部分と、連結部(148)の径方向間に、スポーク状の連結部分を設けることで、筒壁部におけるオリフィス接続用窓を挟んだ両側を一体的に連結することも出来る。
また、オリフィス形成用窓とオリフィス接続用窓は、例えば、その両方が軸方向で傾斜して周方向に延びる螺旋状とされていると共に、それらの傾斜方向が互いに同じ向きとされており、更にそれらの傾斜角度が相対的に異なるように設定された構造を採用することも出来る。このような構造を採用する場合には、オリフィス形成用窓とオリフィス接続用窓が、傾斜角度の違いによって周上の一部において相互に交差するようになっていれば良い。
また、第二のオリフィス通路を構成する流路は、例えば、内側オリフィス部材に形成されていても良いし、内外のオリフィス部材の協働によって形成されていても良い。更に、前記各実施形態におけるオリフィス通路のチューニング周波数は、あくまでも例示であって、防振すべき振動の周波数に応じて適当に設定されるものである。
また、アクチュエータの構造は特に限定されるものではなく、例えば、電気モータの回転駆動力によって回動せしめられる主動側カム部材と、主動側カム部材が有する主動側カム面に重ね合わされてカム機構を構成する従動側カム面を備えて、主動側カム部材の回転駆動によって軸方向に往復作動せしめられる従動側カム部材とを有する、カム式のアクチュエータを採用することも出来る。また、例えば、コイルを含む固定子と、コイルへの通電によって固定子に対して軸方向に相対変位せしめられる可動子とを有する電磁式のアクチュエータや、作用空気室に及ぼされる空気圧に基づいて駆動力が発揮される空気圧式のアクチュエータ等を採用することも出来る。更に、螺子式のアクチュエータを採用する場合にも、その具体的な構造は前記第一乃至第六の実施形態に示された構造に限定されるものではなく、適宜に変更され得る。
また、前記第三の実施形態においては、常時連通状態に保持される流体流路が示されているが、例えば、内側オリフィス部材が外側オリフィス部材に対して相対変位せしめられることで、流体流路の連通/遮断が切り替えられるようになっていても良い。これによれば、オリフィス通路のチューニング周波数に相当する中周波振動の入力時に、流体流路を通じての流体流動をより確実に防止して、オリフィス通路による防振効果を一層有利に発揮させることが出来る。
また、前記第一乃至第六の実施形態では、本発明に係る流体封入式防振装置を自動車のエンジンマウントとして採用した例が示されているが、本発明に係る流体封入式防振装置は、ボデーマウントやメンバマウント,デフマウント,サスペンションブッシュ等としても採用可能である。更に、本発明に係る流体封入式防振装置は、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。
10,112,124: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、46:流体室、48,114,126,158,168,170:仕切部材、50:受圧室、52:平衡室、54,128,160:第一のオリフィス形成部材、56,116,130,162:第二のオリフィス形成部材、60,136,164:連通用スリット、64:支持筒部、66:スリーブ、76:案内突部、84:オリフィス通路、86:アクチュエータ、92:駆動部材、108:コイルスプリング、120,152,166:接続用スリット、118,144:筒壁部、121:連結桟、142:流体流路、154:可動ゴム膜