JPH06264957A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開閉が確実であると共に構成が簡単で、かつ
信頼性に優れた制限通路開閉機構を有する液体封入式防
振装置を提供すること。 【構成】 ケーシング７４の内部を挟持板５６と弾性膜
６２とで、第１の空気室７８と第２の空気室７６とに区
画し、挟持板５６を弁棒５２を介してアイドルオリフィ
ス４８の開口部分を閉塞する弁体５４に連結する。ま
た、開口部分にはオーリング６６を設ける。シェイク振
動時には、第２の空気室７６を負圧にすることにより挟
持板５６が移動し、オーリング６６に弁体５４が密着す
るためアイドルオリフィス４８が確実に閉止され、シェ
イク用オリフィス３４に流れる液体の作用によってシェ
イク振動が吸収される。アイドル振動時には第２の空気
室７６内を大気と連通させことによって、弁体５４がオ
ーリング６６から離間して、液体がアイドルオリフィス
４８を行き来して、アイドル振動が吸収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動発生部からの振動
を吸収する液体封入式防振装置に係り、特に液体の連通
する通路を開閉するための弁体を設けた液体封入式防振
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両には、エンジンマウン
ト、キャブマウント、ボデーマウントとして振装置が用
いられている。自動車等の車両の振動には低周波の振動
や高周波の振動がある。これら高低両方の振動を吸収す
る防振装置として液体封入式の防振装置が提案されてい
る（特願平３−２８８１０号、特願平２−２４４８８１
号等）。

【０００３】この液体封入式防振装置は受圧液室と副液
室とを備えており、受圧液室と副液室とは、径が比較的
小さく長さの長い低周波用オリフィスと、径が比較的大
きく長さの短い高周波用オリフィスとで連結されてい
る。高周波用オリフィスには、液体の連通を遮断できる
バルブが設けられており、低周波振動入力時には、この
バルブが閉じられて低周波用オリフィスのみで液体が行
き来するようになっている。高周波振動入力時には低周
波用オリフィスが目詰まりをするので、バルブが開けら
れて高周波用オリフィスによって液体が行き来するよう
になっている。これによって、液体が高周波用オリフィ
ス内で液柱共振して防振装置の動ばね定数が低減され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このバルブ
はモーターを駆動源として開閉されるようになってお
り、このモーターが防振装置のコストを高くする要因と
なっている。すなわち、バルブの開閉を正確に行うため
にモーターの回転を正確に制御しなくてはならず、回転
制御装置等の付属構成品が必要である。また、モーター
軸の回転数を減速するための減速装置も必要であり、構
造が複雑となっている。

【０００５】バルブとしてロータリー弁を用いるもので
は、弁座と回転する弁体との隙間を大きくすると漏れが
発生して低周波用オリフィス内を行き来する液体の量が
減少して液体の受ける通過抵抗が減少して振動の減衰力
が低下する。

【０００６】一方、隙間を狭くすると弁体がスムーズに
回転されない恐れがある。このため、バルブに高い工作
精度が要求され製造コストが高く付く。さらに、回転す
る弁体の軸心と弁体を回転させる弁棒の軸心と弁座の挿
入される孔の軸心とが一致しないと、弁体が孔に対して
偏心することになり、バルブの開閉に支障をきたす恐れ
もある。

【０００７】一方、バルブとしてピストン弁を用いるも
のでは、モーターの回転運動をギヤー、リンク機構等に
よって直線運動に変換しなければならず、構造が更に複
雑になると共に回転直線変換機構のコストが余計にかか
る。

【０００８】なお、バルブの開閉に油圧シリンダー等を
使用することも考えられるが、シリンダーは伸縮方向の
寸法が長く、取付場所の制約が多い。

【０００９】本発明は上記事実を考慮し、開閉が確実で
あると共に構成が簡単で、かつ信頼性に優れた制限通路
開閉機構を有する液体封入式防振装置を提供することが
目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、振動発生部及
び振動受部の一方へ連結される外筒と、振動発生部及び
振動受部の他方へ連結され前記外筒の内側に配設される
内筒と、前記外筒と前記内筒との間に設けられ振動発生
時に変形する弾性体と、前記弾性体を少なくとも隔壁の
一部として形成された受圧液室と、前記受圧液室と隔離
された少なくとも１個の副液室と、前記受圧液室と前記
副液室とを互いに連通する複数個の連通路を形成する制
限通路構成部材と、を備えた液体封入式防振装置であっ
て、前記連通路の受圧液室側の開口部に当接して前記連
通路を閉塞する閉塞部材と、前記外筒の外周に設けら
れ、内部に空気室を備えたケーシングと、前記空気室
を、大気に連通する第１の空気室とエンジンの吸入負圧
が導入される第２の空気室とに分割し、周縁部分が弾性
膜でケーシングの内周壁に支持されて前記第１の空気室
と前記第２の空気室とを結ぶ方向に移動可能とされた移
動仕切り部材と、前記外筒及び前記制限通路構成部材を
貫通し、前記閉塞部材が前記開口部を開閉する方向と前
記移動仕切り部材の移動方向とが一致するように前記移
動仕切り部材と前記閉塞部材とを連結する連結シャフト
と、前記制限通路構成部材及び又は前記外筒と前記連結
シャフトとの間に設けられて前記外筒外方への液体の流
出を阻止するシール部材と、前記ケーシング内に設けら
れ、前記移動仕切り部材を前記ケーシング内の所定位置
に支持する弾性支持部材と、を備えたことを特徴として
いる。

【００１１】

【作用】本発明の液体封入式防振装置によれば、例え
ば、外筒をエンジン等の振動発生部へ連結し内筒を車体
等の振動受部へ連結することにより、エンジン等の振動
は外筒から弾性体、内筒を介して車体等の振動受部へ支
持される。この振動は、弾性体の内部摩擦に基づく抵抗
で吸収される他、受圧液室と副液室との間の連通路で生
じる液体の通過抵抗及び液柱共振によって吸収される。
この液体封入式防振装置では、制限通路を夫々大きさを
異なるものに設定し、所定の制限通路以外の制限通路の
開口部を振動の周波数に対応して閉塞部材で閉塞するこ
とによって、所定の制限通路での液体の液柱共振により
所定の周波数の振動を吸収することができる。

【００１２】ここで、制限通路を開閉する場合には、第
２の空気室の内部をエンジンの吸入負圧による負圧状態
または大気圧とに切り替える。これによって、第１の空
気室の内部圧力と第２の空気室の内部圧力とが相対的に
変化し、第２の空気室が負圧となった場合には、第２の
空気室側へ移動仕切り部材が移動して、連結シャフトを
介して連結された閉塞部材が開口部を閉止できる。

【００１３】また、第２の空気室の内部を大気圧にする
ことにより、移動仕切り部材は弾性支持部材の弾性力を
得てケーシング内の元の位置に戻ることができる。

【００１４】さらに、制限通路構成部材及び又は外筒と
連結シャフトとの間にシール部材が設けられているの
で、内部の液体が連結シャフトの貫通している部分から
外部へ漏れることがない。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図３にしたがっ
て説明する。

【００１６】図２に示すように、本実施例の防振装置１
０は、外筒１４を備えており、外筒１４は図示しない車
体に取り付けるためのブラケット１５へ挿入されてい
る。

【００１７】外筒１４の内側には薄肉ゴム層１６が加硫
接着されている。図１及び図２に示すように、この薄肉
ゴム層１６の一部は外筒１４の内周面から離れたダイヤ
フラム１８とされている。ダイヤフラム１８と外筒１４
との間は空気室２０とされて必要に応じて外部と連通さ
れる。

【００１８】外筒１４内には中間ブロック２２及び制限
通路形成部材２４が挿入されている。制限通路構成部材
２４は外筒１４の軸方向から見て略半円形のブロック形
状とされており、外周面が薄肉ゴム層１６の内周面へ密
着している。

【００１９】一方、中間ブロック２２は軸方向両端部に
一対のフランジ部２２Ａが形成されており、フランジ部
２２Ａの間に制限通路構成部材２４が配設されている。
また、中間ブロック２２は、外周面が薄肉ゴム層１６へ
密着している。

【００２０】この中間ブロック２２には、軸方向に貫通
する大径貫通孔２２Ｂが形成されており、この大径貫通
孔２２Ｂの内側に内筒１２が所定間隔おいて平行軸的に
配設されている。また、中間ブロック２２は、フランジ
部２２Ａとフランジ部２２Ａとの間が小径に形成されて
おり、小径部分の下側に切欠２２Ｃが形成されている。

【００２１】内筒１２と中間ブロック２２との間には弾
性体としての本体ゴム２６が掛け渡されており、本体ゴ
ム２６の一部は、フランジ部２２Ａの間の小径部分の外
周にも薄肉状に延設されている。

【００２２】図１に示すように、本体ゴム２６には、制
限通路構成部材２４側に凹部２６Ａが形成されており、
この凹部２６Ａは、制限通路構成部材２４との間に受圧
液室２８を形成している。

【００２３】一方、中間ブロック２２と外筒１４との間
には、フランジ部２２Ａ、中間ブロック２２の小径部
分、薄肉ゴム層１６、ダイヤフラム１８及び制限通路構
成部材２４の端部によって囲まれて副液室３０が形成さ
れている。

【００２４】これら受圧液室２８、副液室３０には、
水、オイル等の液体が充填されている。

【００２５】図１乃至図３に示すように、制限通路構成
部材２４の外周面には、Ｕ字状の細溝３２が形成されて
いる。細溝３２は外筒１４によって囲まれてシェイク用
オリフィス３４の一部を構成している。この細溝３２の
一端部は副液室３０と連通しており、他端部が制限通路
構成部材２４を上下（矢印Ｂ方向及び矢印Ｂ方向とは反
対方向）に貫通しシェイク用オリフィス３４の他の一部
を構成する貫通孔３６を介して受圧液室２８と連通して
いる。

【００２６】制限通路構成部材２４の軸方向中央部に
は、平面部２４Ａ側の中央部に段付きの円柱穴３８が形
成されている。さらに、制限通路構成部材２４には、矢
印Ａ方向側の外周から内筒１２の軸線方向（矢印Ｃ方
向）と直交する穴４０が形成されており、この穴４０の
先端部は円柱穴３８の外周壁に開口している。

【００２７】制限通路構成部材２４の矢印Ａ方向の外周
には、細溝４２の直線部分の間に周方向に延びる幅広溝
４４が形成されている。図１に示すように、幅広溝４４
は、一端が制限通路構成部材２４の端部に開口して副液
室４６と連結され、他端が穴４０に連結している。幅広
溝４４は外筒１４によって囲まれて、穴４０、円柱穴３
８と共にアイドルオリフィス４８を形成している。な
お、アイドルオリフィス４８は、通路断面積がシェイク
用オリフィス３４の通路断面積よりも小さくされてお
り、長手寸法が短くされている。

【００２８】図１及び図３に示すように、制限通路構成
部材２４には、円柱穴３８の底部に制限通路構成部材２
４の外周へ貫通する貫通孔５０が同軸的に形成されてお
り、この貫通孔５０に連結シャフトとしての弁棒５２が
軸方向に移動可能に挿入されている。

【００２９】弁棒５２の受圧液室２８側の一端部には、
円柱穴３８の大径部３９内に配設される開閉部材として
の弁体５４が取り付けられている。弁体５４は、円盤状
形状であり、外径が大径部３９の内径よりも所定寸法小
さく形成されている。

【００３０】大径部３９の底部３９Ａには、オーリング
溝（図示省略）が形成されており、このオーリング溝に
シール用弾性体としてのオーリング６６が固着されてい
る。なお、このオーリング６６は上部が底部３９Ａより
も突出しており、弁体５４が密着できるようになってい
る。

【００３１】なお、円柱穴３８の開口部分には、環状の
凹部３８Ａが形成されている。この凹部３８Ａには、孔
６８の形成されたストッパーとしての蓋板７０が固定さ
れており、平面部分と蓋板７０とは面一となっている。
なお、この孔６８の内径は、弁体５４の外径よりも所定
寸法小さく設定されている。

【００３２】また、弁棒５２は、中間部が薄肉ゴム層１
６、外筒１４、ブラケット１５を貫通しており、他端部
がブラケット１５の外方に突出して移動仕切り部材とし
ての２枚の挟持板５６が固着されている。

【００３３】なお、貫通孔５０の中間部分には、液漏れ
を防ぐシール部材としてのオーリング５８を備えたオー
リング溝（図示省略）が設けられている。

【００３４】２枚の挟持板５６の間には、円形の弾性膜
６２の中央部分が挟持されている。弾性膜６２の周縁部
は、支持円筒７２の内周面に加硫接着されている。

【００３５】この支持円筒７２は、ブラケット１５の外
周に取付けられたケーシング７４の円筒部７４Ａに挿入
され固定されている。

【００３６】円筒部７４Ａは、一方にフランジ７４Ａが
形成されてブラケット１５の外周に密着して取付けられ
ており、他方が底板７４Ｂによって閉塞されている。前
記弾性膜６２は円筒部７４Ａ内部を軸方向に独立した２
室に区画しており、外筒１４側が第１の空気室７８、底
部７４Ｂ側が第２の空気室７６とされている。

【００３７】なお、第１の空気室７８は、ケーシング７
４の空気孔８０を介して常に外気と連通している。

【００３８】一方、第２の空気室７６は、パイプ８２を
介して３ポート２位置切換弁８４に連結されている。３
ポート２位置切換弁８４は図示しないエンジンのインテ
ークマニホールド８６と連通する接続パイプ８７と外気
連通パイプ８８とに接続されている。３ポート２位置切
換弁８４はいわゆる電磁弁となっており、車両の運転状
況を判断する制御装置９０によって切り換えが制御され
る。なお、制御装置９０には車両の運転状況を判断する
センサーとして、少なくともエンジン回転センサー９２
と車速検出サンサー９４とが接続されている。

【００３９】第２の空気室７６内には、弾性支持部材と
してのコイルスプリング９６が弁棒５２と同軸的に配設
されている。コイルスプリング９６は、挟持板５６を底
板７４Ｂ側から離間する方向に付勢するようになってい
る。なお、第２の空気室７６が大気圧と同圧の場合に
は、図１に示すように、弁体５４がオーリング６６と蓋
板７０との中間に位置してアイドルオリフィス４８が受
圧液室２８と副液室３０とを連通することができ、第２
の空気室７６が大気圧に対して負圧の場合には、弾性膜
６２及び挟持板５６が底板７４Ｂ側に移動しコイルスプ
リングを圧縮し、弁体５４がオーリング６６に密着して
アイドルオリフィス４８が閉止される。

【００４０】次に、本実施例の作用を説明する。図示し
ない車両のエンジンを始動すると、インテークマニホー
ルド８６内が負圧となる。

【００４１】車両が、例えば７０〜８０Km/h以上の速度
で走行すると、シェイク振動が生じる。制御装置９０が
振動はシェイク振動であると判断すると、３ポート２位
置切換弁８４を切り換えて第２の空気室７６内を負圧に
する。これによって、図４に示すように、弁体５４がオ
ーリング６６に当接して、アイドルオリフィス４８が閉
止され、シェイク用オリフィス３４内を液体が行き来し
て通過抵抗を受け、または液柱共振することによってシ
ェイク振動が吸収される。

【００４２】この場合、底部３９Ａに設けられたオーリ
ング６６に弁体５４が密着するためアイドルオリフィス
４８が確実に閉止される。即ち、エンジン振動及びエン
ジンの大きな揺れ（悪路走行、急旋回等）によって受圧
液室２８内の圧力が正方向に非常に大きくなる場合があ
るが、この場合、圧力が正に大きくなる程オーリング６
６は強く押圧されるので、シール性は増す。なお、これ
とは逆に受圧液室２８内の圧力が低くなる場合、圧力の
実際値としては圧力零（真空）以下は有り得ないので、
弁体５４が受ける圧力差は最大でも１気圧程度しかない
のでシール性は良好に保たれる。また、制限通路構成部
材２４には弁棒５２との間にオーリング５８が設けられ
ているので、内部の液体が貫通孔５０から外部へ漏れる
ことがない。したがって、本実施例の液体封入式１０で
は、低周波の振動吸収時にアイドルオリフィス４８へ液
体が流れて、シェイク用オリフィス３４内の液体流量が
減少して特性が劣化する不具合が起こらない。

【００４３】また、内外筒の相対変位が過大となった場
合、受圧液室２８の隔壁を構成する本体ゴム２６が大き
く弁体５４に接近する方向へ変形する場合があるが、蓋
板７０が弁体５４との接触を阻止するため、弁体５４に
よる本体ゴム２６の損傷が防止される。

【００４４】一方、振動の周波数が高い場合には（例え
ば、アイドル振動やこもり音の原因となる高周波振
動）、シェイク用オリフィス３４が目詰まり状態とな
る。このときには、制御装置９０は３ポート２位置切換
弁８４を切り換えて第２の空気室７６内を大気と連通さ
せる。

【００４５】これによって、第２の空気室７６内が大気
圧と同圧となり、図１に示すように、挟持板５６がコイ
ルスプリング９６に押圧されて弁体５４がオーリング６
６から離間して、液体がアイドルオリフィス４８を行き
来することができる。これによって、アイドルオリフィ
ス４８内で液体が液柱共振して防振装置１０の動ばね定
数が低減され、高周波数の振動が吸収される。

【００４６】このように、本実施例の防振装置１０では
弁体５４の駆動用としてエンジンのインテークマニホー
ルド８６に発生する吸入負圧を利用し、３ポート２位置
切換弁８４で切替えを行うという簡単な構成であり、モ
ータ等を使用して開閉弁の駆動を行う構成に比較して低
コストである。

【００４７】また、挟持板５６、弾性膜６２は厚さ寸法
が薄いため、ケーシング７４の寸法も弁体５４の移動寸
法（挟持板５６、弾性膜６２の移動寸法と同等）と、若
干の余裕寸法とを有するのみで済み、シリンダ機構を利
用した開閉弁の駆動機構に比べても短寸法である。

【００４８】なお、本実施例では、弾性膜６２の外周を
支持円筒７２の内周面に加硫し、この支持円筒７２をケ
ーシング７４の円筒部７４Ａに挿入する構成としたが、
本発明はこれに限らず、図５に示すように、支持円筒７
２を除き、弾性膜６２の外周縁部を軸方向に２分割され
たケーシング７４の中間部分で挟持固定する構成として
もよい。

【００４９】また、前記実施例では、第１の空気室７８
を常に大気に連通し、第２の空気室７６をインテークマ
ニホールド側に選択的に連結できるように構成したが、
これとは逆に、第２の空気室７６を大気に常に連通し、
第１の空気室７８をインテークマニホールド側に選択的
に連結できるように構成してもよい。この場合には、コ
イルスプリング９６を挟持板５６の外筒１４側に設けて
弁体５４をオーリング６６に押圧するように構成し、ア
イドル振動時に第２の空気室７６を負圧として弁体５４
をオーリング６６から離間させ、シェイク振動時には第
２の空気室７６を大気圧としてコイルスプリング９６に
よって弁体５４をオーリング６６に押圧すればよい。

【００５０】なお、本実施例では、主としてシェイク振
動とアイドル振動を効果的に吸収するようにオリフィス
がチューニングされているが、各オリフィスのチューニ
ングはこれらに限らず、例えばアイドル振動とこもり音
の原因となる高周波振動とを吸収するように各オリフィ
スをチューニングしてもよいのは勿論である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明した如く本発明の液体封入式防
振装置は上記構成としたので、簡単な構成で信頼性に優
れ、かつ確実に制限通路を開閉できるという優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る防振装置の軸線に直角
な断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る防振装置の分解斜視図
である。

【図３】図２に示す制限通路構成部材の一部を断面にし
た斜視図である。

【図４】シェイク振動時の弁体の位置を示す防振装置の
断面図である。

【図５】本発明の他の実施例に係る防振装置の軸線に直
角な断面図である。

【符号の説明】

１０ 液体封入式防振装置 １２ 内筒 １４ 外筒 ２４ 制限通路構成部材 ２６ 本体ゴム（弾性体） ２８ 受圧液室 ３０ 副液室 ５２ 弁棒（連結シャフト） ５４ 弁体（閉塞部材） ５６ 挟持板（移動仕切り部材） ５８ オーリング（シール部材） ６２ 弾性膜 ６６ オーリング（シール用弾性体） ７０ 蓋板（ストッパー） ７４ ケーシング ７６ 第１の空気室 ７８ 第２の空気室 ９６ コイルスプリング（弾性支持部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動発生部及び振動受部の一方へ連結さ
   れる外筒と、 振動発生部及び振動受部の他方へ連結され前記外筒の内
   側に配設される内筒と、 前記外筒と前記内筒との間に設けられ振動発生時に変形
   する弾性体と、 前記弾性体を少なくとも隔壁の一部として形成された受
   圧液室と、 前記受圧液室と隔離された少なくとも１個の副液室と、 前記受圧液室と前記副液室とを互いに連通する複数個の
   連通路を形成する制限通路構成部材と、 を備えた液体封入式防振装置であって、 前記連通路の受圧液室側の開口部に当接して前記連通路
   を閉塞する閉塞部材と、 前記外筒の外周に設けられ、内部に空気室を備えたケー
   シングと、 前記空気室を、大気に連通する第１の空気室とエンジン
   の吸入負圧が導入される第２の空気室とに分割し、周縁
   部分が弾性膜でケーシングの内周壁に支持されて前記第
   １の空気室と前記第２の空気室とを結ぶ方向に移動可能
   とされた移動仕切り部材と、 前記外筒及び前記制限通路構成部材を貫通し、前記閉塞
   部材が前記開口部を開閉する方向と前記移動仕切り部材
   の移動方向とが一致するように前記移動仕切り部材と前
   記閉塞部材とを連結する連結シャフトと、 前記制限通路構成部材及び又は前記外筒と前記連結シャ
   フトとの間に設けられて前記外筒外方への液体の流出を
   阻止するシール部材と、 前記ケーシング内に設けられ、前記移動仕切り部材を前
   記ケーシング内の所定位置に支持する弾性支持部材と、 を備えたことを特徴とした液体封入式防振装置。