JP5450250B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車や産業機械等に適用され、エンジン等の振動発生部の振動を減衰吸収させる液体封入型の防振装置に関するものである。

乗用車等の車両では、振動発生部となるエンジンと振動受け部となる車体との間に防振装置が介装されており、この防振装置がエンジンから発生する振動を減衰吸収し、車体側に伝達されるのを阻止するような構造となっている。
この種の防振装置の１つとして、振動発生部と振動受け部とのうちのいずれか一方に連結される第１取付部材、及び他方に連結される第２取付部材と、両取付部材を弾性的に連結する弾性体と、液体が封入された第１取付部材の液室を主液室と副液室とに区画すると共に、両液室を連通するオリフィス通路（制限通路）が形成された仕切り部材と、を備えた液体封入型の防振装置が知られている（特許文献１参照）。

この防振装置では、シェイクオリフィス通路と該通路よりも液体の流通抵抗が小さいアイドルオリフィス通路とで、上記オリフィス通路を構成しており、主液室内の液圧変動に応じてスライド移動するピストン部材を利用して、シェイクオリフィス通路とアイドルオリフィス通路とを切り替えている。

具体的に、上記ピストン部材は、筒状のオリフィス部材の内部に形成されたシリンダ室内に移動可能に配設されており、シリンダ室内を移動することにより、オリフィス部材に形成されたオリフィス開口を閉塞或いは開放する役割を担っている。そして、このオリフィス開口が開放されているとアイドルオリフィス通路が開放され、オリフィス開口が閉塞されるとアイドルオリフィス通路が閉塞されるようになっている。

ピストン部材は、シリンダ室に摺動自在に接して上記オリフィス開口を塞ぐ円筒部と、該円筒部の内部を上下に仕切る仕切部と、を備えている。
上記円筒部には、仕切部よりも副液室側に位置する部分に、該円筒部の内外を連通させる連通口が形成されている。この連通口は、周方向に長いスリット状に形成されており、円筒部の周方向に間隔を開けて複数形成されている。そして、ピストン部材の移動によって、この連通口とオリフィス開口とが連通することで、アイドルオリフィス通路が開放されるようになっている。

このように構成された防振装置において、振動発生部から振動が発生すると、該振動によって弾性体が弾性変形すると共に主液室内に振動に応じた液圧変動が生じる。この際、入力された振動がアイドル振動の場合には、連通口とオリフィス開口とが連通するようにピストン部材が移動する。そのため、主液室内の液体は、シェイクオリフィス通路よりも流通抵抗が小さいアイドルオリフィス通路を優先的に通って、主液室内と副液室内との間を行き来する。
この際、アイドルオリフィス通路の流通抵抗が、アイドル振動の周波数に対応するようにチューニングされているので、通路内で液柱共振が生じ、該液柱共振の作用によってアイドル振動を減衰吸収する。

一方、入力された振動がシェイク振動の場合には、円筒部がオリフィス開口を塞ぐようにピストン部材が移動する。すると、アイドルオリフィス通路が閉塞されるので、主液室内の液体はシェイクオリフィス通路のみを通って、主液室内と副液室内との間を行き来する。この際、シェイクオリフィス通路の流通抵抗が、シェイク振動の周波数に対応するようにチューニングされているので、アイドル振動時と同様に液柱共振の作用によってシェイク振動を減衰吸収する。

このように、従来の防振装置は、シリンダ室内を移動するピストン部材を利用してシェイクオリフィス通路とアイドルオリフィス通路とを切り替えることで、アイドル振動とシェイク振動とを共に減衰吸収している。

国際公開第０４／０８１４０８号パンフレット

しかしながら、上記従来のピストン部材は、連通口が円筒部の周方向に間隔を開けて複数形成されているので、周方向に隣り合う連通口と連通口との間の部分は柱部分となってしまう。そのため、防振装置の組立時やピストン部材の移動時等において、該ピストン部材の回転具合によって上記柱部分がオリフィス開口に向き合ってしまう可能性があった。この場合、柱部分が液体の流れの妨げになり、減衰性能を低下させて防振特性にばらつきが生じる恐れが残されていた。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、防振特性のばらつきを低減することができる高性能な液体封入型の防振装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
（１）本発明に係る防振装置は、振動発生部及び振動受け部のうちのいずれか一方に連結される筒状の第１取付部材、及び他方に連結される第２取付部材と、前記第１取付部材及び前記第２取付部材を弾性的に連結する弾性体と、液体が封入された前記第１取付部材内の液室を、前記弾性体を壁面の一部とする一方側の主液室と他方側の副液室とに区画する仕切り部材と、を備えた液体封入型の防振装置であって、前記仕切り部材が、前記主液室と前記副液室とを連通し、振動の入力に対して液柱共振を生じさせ振動を減衰吸収し、且つ共振周波数が互いに異なる複数の制限通路と、側壁に連通開口部が形成されると共に、該連通開口部を通じて前記複数の制限通路のうちの１つの制限通路に連通するシリンダ室と、該シリンダ室内に摺動自在に嵌合され、前記連通開口部を開閉して前記１つの制限通路を通じた前記主液室と前記副液室との連通及びその遮断を切り替えるピストン部材と、を備え、前記ピストン部材が、前記シリンダ室内を、前記連通開口部に連通可能で前記１つの制限通路の一部を構成する通路空間と、入力された前記振動に基づいて発生した液圧が作用する作用空間と、に区画すると共に、該ピストン部材を往復動させる受圧壁部と、該受圧壁部から前記通路空間及び前記作用空間の拡縮方向に沿って離間して配設されると共に、前記連通開口部を開閉する開閉壁部と、を備え、前記開閉壁部に、前記拡縮方向に貫通する流通開口が形成され、前記連通開口部が、前記ピストン部材の移動によって前記開閉壁部が該連通開口部を開放したときに、前記受圧壁部と前記開閉壁部との間に画成された環状の開放空間に連通することを特徴とする。

本発明に係る防振装置によれば、振動が入力されると、該振動に基づいて発生した液圧が作用空間に作用し、該作用空間と通路空間との液圧差が変化する。すると、ピストン部材はこの液圧差に応じてシリンダ室内を往復動し、複数の制限通路のうちの１つの制限通路を通じた主液室と副液室との連通及びその遮断を切り替える。
例えば、作用空間内の液圧と通路空間内の液圧との液圧差に差が生じない程度の振動が入力された場合、ピストン部材の開閉壁部が連通開口部を塞いだままの状態となる。そのため、上記１つの制限通路を通じた主液室と副液室との連通が遮断される。よって、液体は、複数の制限通路のうちの１つの制限通路以外の他の通路を積極的に通って主液室と副液室との間を行き来する。これにより、液体に液柱共振を生じさせることができ、この液柱共振の作用によって入力された振動を減衰吸収することができる。

一方、作用空間と通路空間との液圧差に大きな差がつく程度の振動が入力された場合、受圧壁部が、作用空間及び通路空間の拡縮方向に沿ってシリンダ室内を移動する。すると、開閉壁部によって塞がれていた連通開口部は、開放状態になると同時に、受圧壁部と開閉壁部との間に画成された環状の開放空間に連通した状態となる。
これにより、上記１つの制限通路の遮断が解除されて、該通路を通じて主液室と副液室とが連通する。よって、液体は、複数の制限通路のうちの１つの制限通路を積極的に通って主液室と副液室との間を行き来する。これにより、液体に液柱共振を生じさせることができ、この液柱共振の作用によって入力された先ほどとは異なる振動を減衰吸収することができる。

特に、ピストン部材は従来のものとは異なり、開閉壁部が受圧壁部から離間して配設され、これら受圧壁部と開閉壁部との間に環状の開放空間が画成されている。よって、組立時やピストン部材の移動時等において、ピストン部材がシリンダ室内で回転してしまったとしても、シリンダ室の側壁に形成された連通開口部を従来のように遮ってしまう恐れがない。
そのため、液体は連通開口部から開閉壁部に形成された流通開口を通じて、副液室側に何ら妨げを受けることなくスムーズに流れる。また、副液室側から連通開口部側に流れる際も同様である。従って、減衰性能が低下し難く、防振特性にばらつきが生じ難い。よって、高性能な防振装置とすることができる。

（２）また、上記本発明の防振装置において、前記ピストン部材が、前記受圧壁部の周面が前記連通開口部を塞ぐまで移動可能に前記シリンダ室内に配設されていても構わない。

この場合には、受圧壁部と開閉壁部との間に画成された開放空間を介して、１つの制限通路を通じて主液室と副液室とが連通した後、例えば、入力された振動の周波数が高くなって主液室内で反共振が発生したとしても、これによって防振装置の動ばね定数が上昇し、振動の減衰吸収性能が悪化するのを抑えることができる。
つまり、主液室内で反共振が生じると、ピストン部材がさらに移動して、受圧壁部の周面が連通開口部を塞ぐ。これにより、上記１つの制限通路を通じた主液室と副液室との連通を再度遮断でき、液体を１つの制限通路以外の他の通路を通じて主液室と副液室との間で行き来させることができる。そのため、防振装置の動ばね定数の上昇を抑えることができる。

（３）また、上記本発明の防振装置において、前記開閉壁部が、筒状に形成されると共に、前記受圧壁部に連結されて前記拡縮方向に沿って延びた軸部と連結梁部を介して一体的に連結され、前記連結梁部が、前記軸部を中心として径方向に放射状に複数配設され、周方向に互いに隣接する連結梁部同士の間の部分が前記流通開口とされていても構わない。

この場合には、放射状に複数配置された連結梁部を介して、開閉壁部を強固且つ安定に軸部に連結させることができ、受圧壁部、軸部及び開閉壁部を確実に一体化させてピストン部材の剛性を高めることができる。従って、シリンダ室内にてピストン部材をがたつかせることなく、より滑らかに移動させることが可能である。
また、流通開口を軸部回りにバランス良く分散配置させながら、該流通開口の開口面積を大きく確保することができるので、液体をより効率良く流通させることも可能である。

本発明に係る防振装置によれば、減衰性能が低下し難く、防振特性のばらつきを低減できるので、高性能な防振装置とすることができる。

本発明に係る防振装置の一実施形態を示す縦断面図である。 図１に示す防振装置を構成する仕切り部材の分解斜視図である。 図２に示す仕切り部材を構成する仕切り部材本体の斜視図である。 図２に示す仕切り部材の縦断面図である。 図２に示す仕切り部材を構成するピストン部材の斜視図である。 図１に示す防振装置を模式的に示す図である。 図４に示す状態から、ピストン部材が副液室側に移動した状態を示す仕切り部材の縦断面図である。 図７に示す状態における防振装置を模式的に示す図である。 図７に示す状態から、ピストン部材が副液室側にさらに移動した状態を示す仕切り部材の縦断面図である。 図９に示す状態における防振装置を模式的に示す図である。

以下、本発明に係る一実施形態について、図１から図１０を参照して説明する。
本実施形態の防振装置１は、振動発生部と振動受け部との間に介装され、振動発生部で発生した振動を減衰吸収する液体封入型の防振装置である。

図１及び図２に示すように、この防振装置１は、振動発生部と振動受け部とのうちいずれか一方に連結される筒状の第１取付部材２と、他方に連結される第２取付部材３と、第１取付部材２と第２取付部材３とを弾性的に連結する弾性体４と、液体Ｗが封入された第１取付部材２の内部の液室５を、弾性体４を壁面の一部とする一方側の主液室６と、他方側の副液室７とに区画する仕切り部材８と、を備えている。

なお、本実施形態では、第１取付部材２が円筒状に形成され、第２取付部材３、弾性体４及び仕切り部材８がそれぞれ平面視円形状に形成され、これら第１取付部材２、第２取付部材３、弾性体４及び仕切り部材８はいずれも中心軸線が共通軸上に位置された状態で配設されている。以下、この共通軸を中心軸線Ｏという。
そして、中心軸線Ｏに沿って仕切り部材８に対する主液室６側を一方側といい、副液室７側を他方側という。また、中心軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、中心軸線Ｏを中心に周回する方向を周方向という。

このように構成された防振装置１が例えば自動車に装着された場合には、第２取付部材３が振動発生部としてのエンジンに連結され、第１取付部材２が振動受け部としての車体に連結される。これにより、エンジンの振動が車体に伝達されるのを抑えることができるようになっている。

以下、各構成品について、詳細に説明する。
第１取付部材２は、一方向側に位置する一方側筒部１０と、他方側に位置する他方側筒部１１と、が互いにボルト１２で固定された構成となっている。
他方側筒部１１は、内周面が全面に亘って被覆膜１３で被覆された周壁部１４と、該周壁部１４の一端部に径方向の外側に向けて突設されたフランジ部１５と、を備えている。

他方側筒部１１の周壁部１４の他端開口部（第１取付部材２の他方側の開口部）は、副液室７の壁面の一部を構成するダイヤフラム１７により閉塞されている。このダイヤフラム１７は、平面視円形状に形成されていると共に、中心軸線Ｏと同軸に配設されている。ダイヤフラム１７の外周縁部は、全周に亘って周壁部１４の他端部の内周面に加硫接着されている。
なお、図示の例では、ダイヤフラム１７及び被覆膜１３は、例えばゴム材料や合成樹脂等の弾性材料で一体に形成されている。

一方側筒部１０は、他方側筒部１１のフランジ部１５が固定された周壁部１８と、周壁部１８の一端部に径方向の外側に向けて突設されたフランジ部１９と、を備えている。
周壁部１８は、その内径が他方側筒部１１の周壁部１４の内径と同等とされていると共に、その外径が他方側筒部１１のフランジ部１５の外径と同等とされている。

第２取付部材３は、一方側から他方側に向かうにしたがい漸次縮径する逆円錐台形状のアンカー部２０と、アンカー部２０に一方側に向けて突設された連結板部２１と、を備えている。
弾性体４は、第１取付部材２の一端側の開口部を閉塞しており、例えばゴム材料や合成樹脂材料等の弾性材料で形成されている。弾性体４の他端部は、第１取付部材２の一方側筒部１０の周壁部１８における内周面に加硫接着されていると共に、弾性体４の一端部は、第２取付部材３のアンカー部２０の外周面に加硫接着されている。
なお、図示の例では、弾性体４の他端面は、径方向の外側から中央部に向かうにしたがい漸次一方側に向けて窪んでいる。

液室５は、第１取付部材２の内部のうち、ダイヤフラム１７と弾性体４との間に位置する部分とされ、この液室５内に、例えばエチレングリコール、水、シリコーンオイル等の液体Ｗが充填されると共に仕切り部材８が配設されている。

仕切り部材８は、円柱状の仕切り部材本体３０と、仕切り部材本体３０に一方側から組み付けられた円盤状の押さえプレート３１と、これらの仕切り部材本体３０と押さえプレート３１との間に挟み込まれ、弾性材料（例えばゴム材料など）で形成されたメンブランプレート３２と、主液室６と副液室７とを連通し、振動の入力に対して液柱共振を生じさせて振動を減衰吸収し、且つ共振周波数が互いに異なる２つの制限通路Ｒ１、Ｒ２と、主液室６及び副液室７にそれぞれ連通すると共に、２つの制限通路Ｒ１、Ｒ２のうちの１つの制限通路Ｒ１に連通するシリンダ室４０と、該シリンダ室４０内に摺動自在に嵌合された状態で往復移動可能に配設され、上記制限通路Ｒ１を通じた主液室６と副液室７との連通及びその遮断を切り替えるピストン部材８２と、を備えている。

なお図示の例では、仕切り部材本体３０、押さえプレート３１及びメンブランプレート３２は、いずれも前記中心軸線Ｏと同軸に配設されている。また仕切り部材８には、一方側に向けて開口するねじ孔が形成されると共に、押さえプレート３１及びメンブランプレート３２には、前記中心軸線Ｏ方向に貫通する挿通孔が各別に形成されている。そして、押さえプレート３１及びメンブランプレート３２は、前記挿通孔に一方側から差し込まれ前記ねじ孔に螺着された固定ボルト３５により、仕切り部材本体３０に組み付けられている。

図２に示すように、仕切り部材本体３０の一端面には、メンブランプレート３２の外周縁部に他方側に向けて延設された嵌合筒部６６が嵌合される環状溝６７が形成されている。また、図１に示すように、仕切り部材本体３０の一端部の外周面には、外径が押さえプレート３１の外径と同等のフランジ部３６が突設されている。
押さえプレート３１の外周縁部及びフランジ部３６は、第１取付部材２における一方側筒部１０の周壁部１８と、他方側筒部１１のフランジ部１５との間に挟みこまれている。なお、仕切り部材本体３０及びフランジ部３６は、例えば金属材料（例えば、アルミニウム等）や合成樹脂材料等で一体に形成されている。

ところで、本実施形態の仕切り部材８は、主液室６と副液室７との間で液体Ｗが行き来する通路を制限通路Ｒ１又は制限通路Ｒ２に切り替える切替手段７２と、主液室６と副液室７とを接続する接続路７４と、接続路７４の主液室６側の端部を構成する薄膜体室４１に連通し、接続路７４内の液圧を切替手段７２に導入して該切替手段７２を作動させる液圧導入路４７と、薄膜体室４１において液圧導入路４７よりも主液室６側に配設され、接続路７４を通した主液室６と副液室７との連通を遮断する薄膜体７３と、を備えている。

２つの制限通路Ｒ１、Ｒ２のうち、一方の制限通路（１つの制限通路）Ｒ１は共振周波数がアイドル振動（例えば、周波数が１８Ｈｚ〜３０Ｈｚ、振幅が±０．５ｍｍ以下）の周波数とされたアイドルオリフィスとして機能する。以下、適宜アイドルオリフィスＲ１と称する。
また、他方の制限通路Ｒ２は、共振周波数がアイドル振動よりも周波数が低いシェイク振動（例えば、周波数が１４Ｈｚ以下、振幅が±０．５ｍｍより大きい）の周波数とされたシェイクオリフィスとして機能する。以下、適宜シェイクオリフィスＲ２と称する。
なお、図示の例では、アイドルオリフィスＲ１の一部分がシェイクオリフィスＲ２の一部分を兼ねている。

仕切り部材本体３０の外周面には、被覆膜１３で径方向の外側から閉塞された第１周溝３７、第２周溝３８、第３周溝３９が、中心軸線Ｏ方向に間隔を開けて一方側から他方側に向けてこの順序で形成されている。また、仕切り部材本体３０において、これらの３つの周溝３７、３８、３９よりも径方向の内側で、且つ一端面に形成された前記環状溝６７よりも径方向の内側に位置する部分には、中心軸線Ｏ方向に延びると共に一方側に向けて開口するシリンダ室４０、薄膜体室４１及びオリフィス室４２と、中心軸線Ｏ方向に延びる貫通孔４３と、がこの順序で周方向に形成され、互いに周方向に隣接している。

図１に示すように、オリフィス室４２は、押さえプレート３１及びメンブランプレート３２それぞれにおいて、このオリフィス室４２に中心軸線Ｏ方向で対応する位置に形成された第１オリフィス開口部６１、及び第２オリフィス開口部６４を通じて主液室６に連通している。オリフィス室４２は、中心軸線Ｏ方向で第３周溝３９と同等の深さで形成されており、該オリフィス室４２を画成する側壁面に形成され径方向の外側に向けて開口する第１連通開口５３を通じて第２周溝３８及び第３周溝３９とそれぞれ連通している。

図２及び図３に示すように、第２周溝３８は、仕切り部材８の外周面に全周に亘って形成されており、該第２周溝３８を画成する底壁面のうち、シリンダ室４０の径方向の外側に位置する部分に形成され、径方向の内側に向けて開口する第２連通開口（連通開口部）５０を通じてシリンダ室４０に連通している。

シリンダ室４０は、平面視円形状に形成されており、液圧導入路４７及び接続路７４の一部を通じて主液室６に連通していると共に、後述する連通孔４６を通じて副液室７に連通している。
また、メンブランプレート３２において、シリンダ室４０に中心軸線Ｏ方向で対応する位置には、シリンダ開口部６３が形成されている。また図４に示すように、仕切り部材本体３０においてシリンダ室４０が形成された周方向部分の他端面には、他方側に向けて張り出す張出部４４が備えられており、シリンダ室４０はこの張出部４４内に至るまで深く形成されている。
また、シリンダ室４０を画成する底壁面の中央部には、一方側に向けて延びる軸部４５が設けられている。そして底壁面には、平面視で軸部４５の周囲を囲うように間隔をあけて複数配置されると共に他方側に向けて開口する連通孔４６が形成されている。

図３に示すように、第３周溝３９は、仕切り部材本体３０の外周面において、オリフィス室４２の径方向の外側に位置する部分から貫通孔４３の径方向の外側に位置する部分にまで、この外周面を約１周周回するように延びている。そして第３周溝３９は、該第３周溝３９において貫通孔４３の径方向の外側に位置する部分に形成された第１連通切欠５１を通じて副液室７に連通している。
なお図示の例では、第１連通切欠５１は、第３周溝３９と貫通孔４３とを連通するように、第３周溝３９を画成する壁面のうち側壁面から底壁面に亘って形成されている。

ここで、図２から図４に示すように、上記アイドルオリフィスＲ１は、主液室６側から副液室７側に向けて、第１オリフィス開口部６１、第２オリフィス開口部６４、オリフィス室４２、第１連通開口５３、第２周溝３８、第２連通開口５０、シリンダ室４０のうちの後述する通路空間９５、及び連通孔４６の順で構成される。
アイドルオリフィスＲ１の流路長及び流路断面積は、アイドルオリフィスＲ１の共振周波数がアイドル振動の周波数となるように予め設定（チューニング）されている。また図示の例では、アイドルオリフィスＲ１を構成する構成要素（液室、開口、周溝）のうち、第２周溝３８の流路断面積が最も小さくなっている。

また図２及び図３に示すように、シェイクオリフィスＲ２は、主液室６側から副液室７側に向けて、第１オリフィス開口部６１、第２オリフィス開口部６４、オリフィス室４２、第１連通開口５３、第３周溝３９、及び第１連通切欠５１の順で構成されている。
シェイクオリフィスＲ２の流路長及び流路断面積は、シェイクオリフィスＲ２の共振周波数がシェイク振動の周波数となるように予め設定（チューニング）される。また図示の例では、シェイクオリフィスＲ２を構成する構成要素（液室、開口、周溝、切欠き）のうち、第３周溝３９の流路断面積が最も小さくなっている。

なお図３に示すように、第２周溝３８と第３周溝３９とは、両周溝３８、３９を仕切る溝仕切壁部５２ａに形成された第２連通切欠５２を通じて連通されている。この第２連通切欠５２は、溝仕切壁部５２ａのうち、オリフィス室４２の径方向の外側に位置する部分に形成されている。

図２に示すように、薄膜体室４１は、押さえプレート３１によって固定された薄膜により主液室６より圧力が及ぼされるようになっている。また図４に示すように、薄膜体室４１は、中心軸線Ｏ方向で第１周溝３７と同等の深さで形成されており、該薄膜体室４１を画成する側壁面に形成され径方向の外側に向けて開口する第３連通開口４８を通じて第１周溝３７に連通している。

図３に示すように、第１周溝３７は、仕切り部材本体３０の外周面において、薄膜体室４１の径方向の外側に位置する部分から貫通孔４３の径方向の外側に位置する部分にまで延びている。図示の例では、第１周溝３７は、仕切り部材本体３０の外周面に沿って薄膜体室４１と貫通孔４３とを結ぶ円弧のうちの優弧に沿って延びており、仕切り部材本体３０の外周面においてオリフィス室４２の径方向の外側に位置する部分を回避している。
また第１周溝３７は、該第１周溝３７において貫通孔４３の径方向の外側に位置する周端部を画成する底壁面に形成され径方向の内側に向けて開口する第４連通開口４９を通じて貫通孔４３に連通している。

ここで、図２及び図３に示すように、接続路７４は、主液室６側から副液室７側に向けて、膜開口部６０、薄膜体室４１、第３連通開口４８、第１周溝３７、第４連通開口４９、及び貫通孔４３の順で構成されている。なお図示の例では、接続路７４を構成する構成要素（液室、開口、周溝、孔）のうち、第１周溝３７の流路断面積が最も小さくなっている。

なお図２に示すように、メンブランプレート３２において、貫通孔４３に中心軸線Ｏ方向で対応する位置には、アイドル振動よりも周波数が高い高周波数振動（例えば、周波数が１００Ｈｚ以上）を減衰吸収する構成とされた高周波メンブラン６５が形成されている。この高周波メンブラン６５は、押さえプレート３１に形成された高周波開口部６２を通じて主液室６に面する緩衝膜となっている。

液圧導入路４７は、薄膜体室４１を画成する側壁面にシリンダ室４０に向けて開口し、薄膜体室４１とシリンダ室４０とを連通している。図示の例では、一方側に向けて開口する切り欠き部となっている。
薄膜体７３は、メンブランプレート３２において薄膜体室４１に中心軸線Ｏ方向で対応する位置に形成されている。この薄膜体７３は、例えば、接続路７４の流路長、流路断面積及び薄膜体７３の弾性率等が、予め設定（チューニング）されることで、アイドル振動の入力時に接続路７４内で液柱共振を生じさせるように弾性変形する構成となっている。

図４に示すように、切替手段７２は、シリンダ室４０内に往復移動可能に配設されたピストン部材８２を有しており、該ピストン部材８２を利用して流通抵抗が最も小さいアイドルオリフィスＲ１を通した主液室６と副液室７との連通及びその遮断を切り替えて、液体Ｗが流通する通路をアイドルオリフィスＲ１又はシェイクオリフィスＲ２に切り替える役割を果している。

本実施形態では、切替手段７２は、アイドルオリフィスＲ１を通じた主液室６と副液室７との連通を遮断しており、接続路７４内の液圧が高められたときにアイドルオリフィスＲ１を通じた主液室６と副液室７との連通の遮断を解除し、接続路７４内で高められた液圧が低下したときにアイドルオリフィスＲ１を通じた主液室６と副液室７との連通を遮断するようになっている。

具体的に、切替手段７２はシリンダ室４０内に配設されており、シリンダ室４０の一端部内に嵌合された有底筒状の固定部材８０と、該固定部材８０に対して他方側から一方側への液体Ｗの流入を規制する弁部材８１と、中心軸線Ｏ方向（後述する通路空間９５と作用空間９６との拡縮方向）に往復移動可能に配設されたピストン部材８２と、該ピストン部材８２とシリンダ室４０を画成する底壁面との間に介装されたコイルスプリング８３と、を備えている。
なお、弁部材８１及びピストン部材８２は平面視円形状に形成されている。また、固定部材８０、弁部材８１、ピストン部材８２及びコイルスプリング８３は、前記軸部４５と同軸に配設されている。

固定部材８０の周壁部８４には、液圧導入路４７に連通する連絡窓８５が形成されている。また図示の例では、固定部材８０の周壁部８４において、連絡窓８５よりも他方側に位置する部分には、例えばゴム材料などの弾性材料で形成され該周壁部８４の外周面とシリンダ室４０を画成する側壁面との間を液密に封止する外嵌リング８７が外嵌されている。
また、固定部材８０の底壁部８８には、その中央部に配置された嵌合孔８９と、この嵌合孔８９を周囲から囲うように複数配置された弁座開口９０と、が形成されている。

弁部材８１は、固定部材の底壁部８８に他方側から圧接し弁座開口９０を閉塞する円盤状の弁本体９１と、弁本体９１の中央部に一方側に向けて突設されると共に嵌合孔８９内に嵌合された一方側突起９２と、弁本体９１の中央部に他方側に向けて突設されると共に端面が軸部４５の端面に当接した他方側突起９３と、を備えている。
これらの弁本体９１、一方側突起９２及び他方側突起９３は、例えばゴム材料や合成樹脂材料等の弾性材料で一体に形成されている。他方側突起９３の外径は、軸部４５の外径と同等とされ、これらの他方側突起９３及び軸部４５は、中心軸線Ｏ方向に延びると共に軸部４５と同軸に配設された嵌合筒９４内に嵌合されている。

ピストン部材８２は、図２、図４及び図５に示すようにシリンダ室４０内に摺動自在に嵌合された部材であり、環状の受圧壁部１００と、該受圧壁部１００に連結された円筒状のガイド筒部（軸部）１０１と、シリンダ室４０の側壁面に摺動自在に接して第２連通開口５０を開閉する摺動筒部（開閉壁部）１０２と、該摺動筒部１０２とガイド筒部１０１とを一体的に連結する連結梁部１０３と、を備えている。

受圧壁部１００は、摺動筒部１０２の外径と同等の外径に形成されており、周面１００ａがシリンダ室４０内の側壁面に摺動自在に接している。
この受圧壁部１００は、シリンダ室４０内を、第２連通開口５０に連通可能でアイドルオリフィスＲ１の一部を構成すると共に連通孔４６を通じて副液室７に連通する他方側の通路空間９５と、アイドルオリフィスＲ１から隔離されると共に液圧導入路４７及び接続路７４の一部を通じて主液室６に連通し、入力された振動に基づいて発生した液圧が作用する作用空間９６と、に区画する役割を果している。

ガイド筒部１０１は、受圧壁部１００の内周縁部に連設されており、この内周縁部から他方側に向けて延在している。そして、受圧壁部１００内及びガイド筒部１０１内には、嵌合筒９４が挿通されている。つまり、ピストン部材８２は、軸部４５に嵌合された嵌合筒９４にガイドされながら、シリンダ室４０内を移動可能とされている。

摺動筒部１０２は、受圧壁部１００よりも上記拡縮方向に沿った通路空間９５側に受圧壁部１００から離間して配設されており、ガイド筒部１０１を径方向の外側から囲み、且つシリンダ室４０の側壁面に摺動自在に接するように配設されている。そして、この摺動筒部１０２は、シリンダ室４０の側壁面に形成され、シリンダ室４０内と第２周溝３８とを連通する第２連通開口５０を開閉する役割を担っている。

連結梁部１０３は、摺動筒部１０２とガイド筒部１０１との間に配設され、両者１０１、１０２の間に流通開口１０４を確保しながら両者１０１、１０２を一体的に連結している。
本実施形態の連結梁部１０３は、ガイド筒部１０１を中心として径方向の外側に向けて放射状に４つ配設されており、ガイド筒部１０１の外周面と摺動筒部１０２の一方側開口の内周縁部とを連結している。そして、ガイド筒部１０１を中心として周方向に互いに隣接する連結梁部１０３同士の間の部分が、上記流通開口１０４とされている。

図１、図２及び図４に示すように、コイルスプリング８３は、嵌合筒９４及びガイド筒部１０１に外挿されるように配設され、受圧壁部１００が弁本体９１に当接するようにピストン部材８２を一方側に付勢している。これにより、振動が入力されてくるまでの通常時の状態では、摺動筒部１０２が第２連通開口５０を塞いでいる。
なお、コイルスプリング８３の付勢力は、アイドル振動の入力時における作用空間９６内の液圧に平衡する力よりも小さくなっている。よって、アイドル振動が入力された場合、ピストン部材８２はコイルスプリング８３の付勢力に抗して通路空間９５側に移動するようになっている。そして、この場合には、受圧壁部１００と摺動筒部１０２との間に画成された環状の開放空間１０５と第２連通開口５０とが連通する。

また本実施形態のピストン部材８２は、さらに通路空間９５側に移動したときに、受圧壁部１００の周面１００ａが第２連通開口５０を再び塞ぐように設計されている。また、シリンダ室４０内には、ピストン部材８２がこの位置で停止するように、摺動筒部１０２の他端開口縁に当接するストッパリング１１０が嵌合されている。このストッパリング１１０は、例えばゴム材料や合成樹脂等の弾性材料で形成されている。

次に、以上のように構成された防振装置１の作用について説明する。
なお、以下に示す図６、図８及び図１０は、防振装置１の主液室６、副液室７、アイドルオリフィスＲ１、シェイクオリフィスＲ２、接続路７４及びピストン部材８２の関係を模式的に示した図である。

はじめに、図４及び図６に示すように、防振装置１に振動が入力されていない無入力状態からシェイク振動が入力された場合について説明する。
この場合、本実施形態では、薄膜体７３がアイドル振動の入力時に接続路７４内で液柱共振を生じさせるように弾性変形するように構成されているので、シェイク振動の入力によって薄膜体７３は弾性変形するものの接続路７４内で液柱共振が生じない。そのため、接続路７４内での液圧変動が小さく、作用空間９６内の液圧と通路空間９５内の液圧との液圧差に差が生じ難い。よって、ピストン部材８２は摺動筒部１０２が第２連通開口５０を塞いだままの状態に維持される。即ち、アイドルオリフィスＲ１を通した主液室６と副液室７との連通の遮断が維持される。
従って、液体ＷはシェイクオリフィスＲ２を積極的に通って主液室６と副液室７との間を行き来し、このシェイクオリフィスＲ２内で液柱共振が生じてシェイク振動が減衰吸収される。

次に、防振装置１に、アイドル振動が入力された場合について説明する。
この場合、アイドル振動の周波数によって、薄膜体７３が弾性変形して接続路７４内で液柱共振が生じ、該接続路７４内の液圧が大きく変動して高められる。そして、この高くなった液圧が液圧導入路４７から作用空間９６に導入されることにより、作用空間９６内の液圧と通路空間９５内の液圧との液圧差に大きな差が生じる。
即ち、接続路７４内の液圧が、液圧導入路４７及び連絡窓８５を通って固定部材８０内に伝わり、さらに弁座開口９０を通じて、弁部材８１の弁本体９１に伝わる。この際、弁本体９１が、固定部材８０の底壁部８８から離反するように弾性変形することで、弁座開口９０が開放されて、固定部材８０内と作用空間９６内とが連通する。これにより、作用空間９６内の液圧が、通路空間９５内の液圧に比べて高くなる。

すると、両空間９５、９６内の液圧差によって、受圧壁部１００が作用空間９６の内容積を拡大し、且つ通路空間９５の内容積を縮小するように、コイルスプリング８３の付勢力に抗してシリンダ室４０内を他方側に向けて移動する。これに伴って、ガイド筒部１０１を介して連結された摺動筒部１０２がシリンダ室４０の側壁面に摺動しながら移動する。つまり、ピストン部材８２の全体が通路空間９５側に向けて移動する。

これにより、図７及び図８に示すように、摺動筒部１０２によって塞がれていた第２連通開口５０が、開放状態になると同時に、受圧壁部１００と摺動筒部１０２との間に画成された環状の開放空間１０５に連通した状態となる。そのため、アイドルオリフィスＲ１の遮断が解除されて、該アイドルオリフィスＲ１を通じて主液室６と副液室７とが連通した状態となる。

ここで、アイドルオリフィスＲ１は、複数の制限通路Ｒ１、Ｒ２のなかで最も流通抵抗が小さいので、アイドルオリフィスＲ１を通じた主液室６と副液室７との連通の遮断が解除されたときには、液体ＷがアイドルオリフィスＲ１を通じて主液室６と副液室７との間を積極的に行き来する。つまり、液体Ｗが流通する通路が、シェイクオリフィスＲ２からアイドルオリフィスＲ１に切り替えられることとなる。
これにより、アイドルオリフィスＲ１内で液体Ｗに液柱共振を生じさせることができ、この液柱共振の作用によってアイドル振動を減衰吸収することができる。

ところで、その後、防振装置１に対するアイドル振動の入力がなくなり、かわりにシェイク振動が入力された場合には、接続路７４内の液圧変動が小さくなって、接続路７４内の液圧が高められた状態から徐々に低下する。そのため、作用空間９６内の液圧と通路空間９５内の液圧との液圧差がなくなり、ピストン部材８２がコイルスプリング８３の付勢力を受けながら一方側に移動する。そして、図４及び図６に示すように、摺動筒部１０２が第２連通開口５０を再度閉塞する。
この際、固定部材８０内の液圧が作用空間９６の液圧よりも小さくなるため、弁部材８１の弁本体９１が、固定部材８０の底壁部８８に他方側から圧接することとなり、弁座開口９０が閉塞される。また、作用空間９６内の液体Ｗは、例えばピストン部材８２とシリンダ室４０を画成する側壁面との間の図示しない隙間、及び連通孔４６を通って副液室７に流入される。

そして、上述したように第２連通開口５０が再度塞がれることで、アイドルオリフィスＲ１を通じた主液室６と副液室７との連通が遮断され、液体Ｗの流通する通路がアイドルオリフィスＲ１からシェイクオリフィスＲ２に切り替えられる。従って、液体Ｗを、シェイクオリフィスＲ２を通じて主液室６と副液室７との間で行き来させることができ、シェイクオリフィスＲ２内で液柱共振を生じさせて該液柱共振の作用によってシェイク振動を減衰吸収することができる。

特に、本実施形態の防振装置１によれば、ピストン部材８２が従来のものとは異なり、摺動筒部１０２が受圧壁部１００から離間して配設されており、受圧壁部１００とは独立して連結梁部１０３を介してガイド筒部１０１に連結されている。そのため、受圧壁部１００と摺動筒部１０２との間に、ガイド筒部１０１を囲むように環状の開放空間１０５を画成することができる。よって、組立時やピストン部材８２の移動時等において、ピストン部材８２がシリンダ室４０内でガイド筒部１０１回りに回転してしまったとしても、第２連通開口５０を従来のように遮ってしまう恐れがない。
そのため、液体Ｗは第２連通開口５０から摺動筒部１０２とガイド筒部１０１との間に確保された流通開口１０４を通じて、副液室７側に何ら妨げを受けることなくスムーズに流れる。なお、副液室７側から第２連通開口５０側に流れる際も同様である。従って、減衰性能が低下し難く、防振特性にばらつきが生じ難い。よって、高性能な防振装置１とすることができる。

しかも、本実施形態では、連結梁部１０３が放射状に配設されているので、摺動筒部１０２を強固且つ安定にガイド筒部１０１に連結させることができ、受圧壁部１００、ガイド筒部１０１及び摺動筒部１０２を確実に一体化でき、ピストン部材８２の剛性を高めることができる。従って、シリンダ室４０内にてピストン部材８２をがたつかせることなく、滑らかに移動させることが可能である。
加えて、流通開口１０４をガイド筒部１０１回りにバランス良く分散配置させながら開口面積を大きく確保できるので、液体Ｗを効率良く流通させることができる。

ところで、本実施形態の防振装置１において、アイドル振動が入力され、受圧壁部１００と摺動筒部１０２との間に画成された環状の開放空間１０５と、第２連通開口５０とが連通した後、入力振動の周波数がさらに高くなり、アイドルオリフィスＲ１内及び接続路７４内での反共振が発生したとしても、防振装置１の動ばね定数が上昇し振動の減衰吸収性能が悪化してしまうことを抑制することができる。
つまり、接続路７４内で反共振が生じた場合には、該接続路７４内の液圧がさらに高められるので、作用空間９６内の液圧と通路空間９５内の液圧との液圧差がさらに大きくなり、ピストン部材８２が他方側に移動する。そして、さらに移動したピストン部材８２は、図９及び図１０に示すように、摺動筒部１０２の他方側開口縁がストッパリング１１０に当接することで停止する。このとき、受圧壁部１００の周面１００ａが第２連通開口５０を塞いだ状態となる。
これにより、アイドルオリフィスＲ１を通じた主液室６と副液室７との連通が遮断され、液体ＷがシェイクオリフィスＲ２を流通することとなり、防振装置１の動ばね定数の上昇を抑えることができる。従って、振動の減衰吸収性能が悪化してしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態の防振装置１は、主液室６に面する高周波メンブラン６５を備えているので、防振装置１全体の柔軟性を高めて減衰吸収性能を向上させることができる。
更に、この高周波メンブラン６５が、高周波数振動（例えば、共振周波数が１００Ｈｚ以上の振動）を減衰吸収するので、車速が例えば１００Ｋｍ／ｈ以上の場合や、エンジン回転数が３０００ｒｐｍ以上の場合等に生じる高周波数振動を効果的に抑制し、例えば高周波数振動を起因とするこもり音等の発生を抑制することができる。
なお、この高周波メンブラン６５は必須なものではなく、備えなくても構わない。

また、本実施形態の防振装置１では、液圧導入路４７及び接続路７４の一部を通じて作用空間９６と主液室６とが連通するように構成すると共に、主液室６側の接続路７４内に薄膜体７３を設け、接続路７４を通じた主液室６と副液室７との連通を遮断している。
そのため、入力された振動の周波数に応じて薄膜体７３を弾性変形させて、接続路７４内の液圧を変動させることができ、それにより作用空間９６内の液圧と通路空間９５内の液圧との液圧差を作り出し、ピストン部材８２を作動させている。
つまり、入力された振動の周波数に応じて、液体Ｗが流動する通路をアイドルオリフィスＲ１又はシェイクオリフィスＲ２に切り替えることができ、周波数帯が互いに異なる振動を確実に減衰吸収することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

例えば、本発明に係る防振装置１は、車両のエンジンマウントに限定されるものではなく、エンジンマウント以外の防振装置に適用することも可能である。例えば、建設機械に搭載された発電機のマウントにも適用可能であるし、工場等に設置される各種機械のマウントにも適用することは可能である。

また、上記実施形態では、エンジンマウントに適用される場合を例に挙げ、第１取付部材２が振動受け部に連結され、第２取付部材３が振動発生部に連結されている構成を示したが、これとは逆に、第１取付部材２が振動発生部に連結され、第２取付部材３が振動受け部に連結されていても構わない。

また、上記実施形態では、支持荷重が作用することで主液室６に正圧が作用する圧縮式の防振装置を例に挙げたが、主液室６が鉛直方向下側に位置し且つ副液室７が鉛直方向上側に位置するように取り付けられ、支持荷重が作用することで主液室６に負圧が作用する吊り下げ式の防振装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、ピストン部材８２を利用して、アイドルオリフィスＲ１を通じた主液室６と副液室７との連通及びその遮断を切り替えるように構成したが、この場合に限られず、シェイクオリフィスＲ２を通じた主液室６と副液室７との連通及びその遮断を切り替えるように構成しても構わない。

また、上記実施形態において、接続路７４、液圧導入路４７や薄膜体７３は必須なものではなく、設けなくても構わない。
例えば、作用空間９６を直接主液室６内に連通するように構成し、入力された振動に応じて変動する主液室６内の液圧変動によって、作用空間９６内の液圧と通路空間９５内の液圧とに液圧差を生じさせ、これによりピストン部材８２を往復移動させる構成としても構わない。

また、上記実施形態では、ピストン部材８２の連結梁部１０３を放射状に４つ配設したが、４つに限られるものではなく、２つ、３つ又は５つ以上であっても構わない。また、摺動筒部１０２の一方側の開口縁部とガイド筒部１０１とを連結梁部１０３にて連結するように構成したが、摺動筒部１０２の他方側の開口縁部とガイド筒部１０１とを連結させても構わないし、摺動筒部１０２における中心軸線Ｏ方向の略中間部分とガイド筒部１０１とを連結させても構わない。
いずれにしても、摺動筒部１０２とガイド筒部１０１とを一体的に連結し、両者の間に流通開口１０４を確保できれば連結梁部１０３をどのように設計しても構わない。

更には、上記実施形態では、第２連通開口５０を開閉する開閉壁部を、筒状の摺動筒部１０２としたが、筒状ではなく、第２連通開口５０を塞ぐことが可能な板厚で形成された板状部材であっても構わない。この場合には、開閉壁部に拡縮方向に貫通する貫通孔を形成し、該貫通孔を流通開口１０４とすれば良い。

Ｗ…液体
Ｒ１…アイドルオリフィス（制限通路）
Ｒ２…シェイクオリフィス（制限通路）
１…防振装置
２…第１取付部材
３…第２取付部材
４…弾性体
６…主液室
７…副液室
８…仕切り部材
４０…シリンダ室
５０…第２連通開口（連通開口部）
８２…ピストン部材
９５…通路空間
９６…作用空間
１００…受圧壁部
１００ａ…受圧壁部の周面
１０１…ガイド筒部（軸部）
１０２…摺動筒部（開閉壁部）
１０３…連結梁部
１０４…流通開口
１０５…開放空間

Claims (3)

1. 振動発生部及び振動受け部のうちのいずれか一方に連結される筒状の第１取付部材、及び他方に連結される第２取付部材と、
   前記第１取付部材及び前記第２取付部材を弾性的に連結する弾性体と、
   液体が封入された前記第１取付部材内の液室を、前記弾性体を壁面の一部とする一方側の主液室と他方側の副液室とに区画する仕切り部材と、を備えた液体封入型の防振装置であって、
   前記仕切り部材は、
   前記主液室と前記副液室とを連通し、振動の入力に対して液柱共振を生じさせ振動を減衰吸収し、且つ共振周波数が互いに異なる複数の制限通路と、
   側壁に連通開口部が形成されると共に、該連通開口部を通じて前記複数の制限通路のうちの１つの制限通路に連通するシリンダ室と、
   該シリンダ室内に摺動自在に嵌合され、前記連通開口部を開閉して前記１つの制限通路を通じた前記主液室と前記副液室との連通及びその遮断を切り替えるピストン部材と、を備え、
   前記ピストン部材は、
   前記シリンダ室内を、前記連通開口部に連通可能で前記１つの制限通路の一部を構成する通路空間と、入力された前記振動に基づいて発生した液圧が作用する作用空間と、に区画すると共に、該ピストン部材を往復動させる受圧壁部と、
   該受圧壁部から前記通路空間及び前記作用空間の拡縮方向に沿って離間して配設されると共に、前記連通開口部を開閉する開閉壁部と、を備え、
   前記開閉壁部には、前記拡縮方向に貫通する流通開口が形成され、
   前記連通開口部は、前記ピストン部材の移動によって前記開閉壁部が該連通開口部を開放したときに、前記受圧壁部と前記開閉壁部との間に画成された環状の開放空間に連通することを特徴とする防振装置。
2. 請求項１に記載の防振装置において、
   前記ピストン部材は、前記受圧壁部の周面が前記連通開口部を塞ぐまで、移動可能に前記シリンダ室内に配設されていることを特徴とする防振装置。
3. 請求項１又は２に記載の防振装置において、
   前記開閉壁部は、筒状に形成されると共に、前記受圧壁部に連結されて前記拡縮方向に沿って延びた軸部と連結梁部を介して一体的に連結され、
   前記連結梁部は、前記軸部を中心として径方向に放射状に複数配設され、周方向に互いに隣接する連結梁部同士の間の部分が前記流通開口とされていることを特徴とする防振装置。

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