JPH10184776A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アイドリング振動制振時に高周波成分のノイ
ズが発生しないようにする。 【解決手段】 振動体に連結される上部連結部材６と車
体側に連結される下部連結部材９との間に、インシュレ
ータ２及びインシュレータ２に直列に形成される防振機
構部１を設ける。防振機構部１は、インシュレータ２の
下方部に設けられるものであって液体の封入される主室
１２と、主室１２内であってその下方部にダイヤフラム
１１を介して設けられる平衡室１３と、主室１２にオリ
フィス１５を介して連結される副室１６と、副室１６の
下方部にダイヤフラム１７を介して設けられる空気室１
８等からなる。平衡室１３を区画形成するダイヤフラム
１１は、その中央部に所定の質量を有するマス１１１
と、その周辺部に形成されるゴム状の弾性隔膜部１１５
とからなる。平衡室１３に負圧または大気圧を導入する
切換手段３、及び切換手段３を作動させる制御手段５を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に封入された
流体（液体）の流動に基づいて防振効果の得られるよう
にした液体封入式防振装置に関するものであり、特に、
液体の流動に伴なって発揮される防振特性を、エンジン
吸入負圧にて駆動される簡単な構造の加振装置をもって
複数段に切換えることのできるようにした、液体封入式
防振装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】防振装置のうち、特に、自動車用のエン
ジンマウント等にあっては、動力源であるところのエン
ジンが、アイドリング運転の状態から最大回転速度まで
の間、種々の状況下で使用されるものであるため、広い
範囲の周波数に対応できるものでなければならない。ま
た、最近においては、比較的高周波数域の振動に起因す
るこもり音の遮断を目的としたエンジンマウントのチュ
ーニングが行なわれるようになっている。このような複
数の条件に対応させるために、内部に液室を設け、更に
は、当該液室内に特定の周波数にて振動するボイスコイ
ル等からなる振動子を設けるようにした、いわゆるボイ
スコイルタイプの液体封入式防振装置がすでに案出され
ており、例えば特開平５−１４９３６９号公報等により
公知となっている。しかしながら、これらの公知のもの
は、複数の液室を設けるようにするとともに、当該液室
内にピストン等からなる可動片を設け、更に、当該可動
片を駆動するボイスコイルを設けるようにする等、その
構造が複雑なものとなっている。従って、これらの公知
のものは、加振コイル及び永久磁石を初めとして、多く
の部品を有する等、防振装置として全体的に重くならざ
るを得ないと言う問題点を有する。このような問題点を
解決するために、エンジンの吸入負圧にて駆動される簡
単な機構からなる加振装置を設け、これによって、アイ
ドリング振動を初めとした各種振動の遮断を図るように
したものが、例えば図２に示す如く、本出願人によって
すでに出願されている（特願平８−２８７５２４号参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このもの
は、その防振機構部１０が、インシュレータ２０及び主
室１１０内にダイヤフラム１５０を介して設けられる平
衡室１３０を基礎として形成されるようになっているも
のである。そして、当該平衡室１３０内へは、制御手段
５０の制御作用に基づいて切換作動をする切換手段３０
によって、エンジン吸入負圧あるいは大気圧が導入され
るようになっているものである。特に、エンジンアイド
リング時の振動遮断にあたっては、当該エンジンアイド
リング時の振動数に対応させて、上記切換手段３０を形
成する切換弁３１０を開閉させ、これによって、上記エ
ンジン吸入負圧及び大気圧を、上記平衡室１３０内へ、
交互に導入させるようにしているものである。ところ
で、この負圧及び大気圧の導入に当って、上記切換弁３
１０を所定のサイクル（周波数）にて開閉作動させる
と、そのときの上記平衡室１３０内の圧力変動、すなわ
ち、加振力の変動状態は、高周波成分のノイズを含むよ
うになる場合がある。そして、この高周波成分のノイズ
がアイドリング振動に代わって複雑な高周波振動音を車
室内に伝播させることとなる。このような問題点を解決
するために、上記平衡室内の圧力変動が、負圧導入時及
び大気圧導入時において、車両で問題とされる高周波成
分を有さないようにした液体封入式防振装置を提供しよ
うとするのが、本発明の目的（課題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、振動体に取り付けられる上部連結部材
と、車体側のメンバ等に取り付けられる下部連結部材
と、これら上部連結部材と下部連結部材との間にあって
上記振動体からの振動を吸収及び遮断するインシュレー
タと、当該インシュレータに対して直列に設けられるも
のであって、非圧縮性流体である液体の封入される主
室、及び当該主室とオリフィスを介して上記液体が流動
するように連結される副室、更には上記主室内にダイヤ
フラムを介して形成されるものであって大気圧及び負圧
のうち、いずれか一方のものが導入されるように形成さ
れた平衡室等からなる防振機構部と、当該防振機構部の
上記平衡室に負圧または大気圧のうちのいずれか一方の
ものを導入するように切換作動をする切換手段と、当該
切換手段の切換作動を制御する制御手段と、からなる液
体封入式防振装置に関して、上記平衡室を形成するダイ
ヤフラムを、その周辺部はゴム状部材にて形成される弾
性隔膜からなるようにするとともに、その中央部は上記
ゴム状弾性部材内に所定質量のマスを有する形態からな
るようにした構成を採ることとした。

【０００５】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては次のような作用を呈することとなる。
すなわち、アイドリング振動に対しては、上記切換手段
を作動させることによって、上記平衡室内へ、負圧また
は大気圧を特定の周波数をもって交互に導入させるよう
にする。すなわち、上記切換手段を特定の周波数にて作
動させることによって、上記平衡室内の圧力（容積）を
変化させ、これによって、上記インシュレータを介して
入力されるアイドリング振動によって生ずる上記主室内
の液圧変動を吸収するようにする。その結果、上記イン
シュレータ及び本防振機構部にて形成されるバネ系の動
バネ定数が低下することとなる。

【０００６】特に、この場合、本発明のものにおいて
は、上記平衡室を形成するダイヤフラムのところに、所
定の質量を有するマスが設けられるようになっており、
このマスの部分が、上記平衡室のアイドリング振動に同
期した状態での容積変化（作動）に応じて、共振をする
こととなる。すなわち、所定の質量を有するマス及び当
該マスの周りに設けられる弾性隔膜からなるバネによっ
て、アイドリング振動を対象とした共振系が形成される
ようになっている。従って、アイドリング振動を対象と
した本防振機構部における発生力（振動エネルギー）
は、上記マス付きのダイヤフラムの共振現象により、大
きな値を示すようになる。すなわち、対象とするアイド
リング振動に関する固有振動数（ｆn ）のところにおけ
る発生エネルギーのみが、シャープなピーク値を呈する
ようになる。従って、その他の振動数域においては、発
生エネルギーが相対的に減少することとなる。その結
果、実用発生エネルギー領域において、高周波成分の振
動であるノイズ等が極端に減少することとなる。従っ
て、従来のものにおいて懸念されていたアイドリング振
動の遮断に関連して生ずる高周波振動の発生等を防止す
ることができるようになる。

【０００７】また、上記アイドリング振動よりも更に低
周波数の振動であるエンジンシェークに対しては、上記
主室と副室との間を連結するオリフィス内を、上記液体
が流動するようにし、これによって、エンジンシェーク
の吸収及び遮断を行なうこととする。すなわち、このエ
ンジンシェークに関する振動は、約１０Ｈｚ前後の周波
数を有するものであるので、これに対して、動バネ定数
を低くすることによって振動遮断を図ることは困難であ
る。そこで、本発明においては、上記防振機構部を形成
する上記平衡室に一定の負圧を連続的に導入するように
し、当該平衡室を形成するマス付きのダイヤフラムを下
方に引下げ、当該平衡室の容積をゼロの状態にする。こ
れによって、上記主室内に設けられたマス付きのダイヤ
フラムを作動させないようにする。このような状態にお
いて、振動体からの振動がインシュレータのところに伝
播されて来ると、当該振動に応じてインシュレータの下
面部が振動をし、上記主室内の液体を積極的に副室側へ
と流動させるように作動する。その結果、上記主室内の
液体は、オリフィスを通って副室側へと流動することと
なる。この液体の流動に伴う粘性抵抗によって、所定の
減衰力が生ずることとなり、この減衰力によって、上記
エンジンシェークが抑え込まれる（減衰される）ことと
なる。

【０００８】一方、車両の走行中に問題とされるこもり
音の原因となる１００Ｈｚないし６００Ｈｚ程度の高周
波数の振動に対しては、上記切換手段を作動させて、上
記平衡室を大気開放の状態にする。これによって、上記
平衡室には大気圧が導入されるようになり、本平衡室を
形成する上記マス付きのダイヤフラムは自由に作動（振
動）をするようになる。その結果、上記インシュレータ
側からの振動入力に対して、上記主室内の液体は、比較
的自由に上記主室内にて流動をするようになる。これら
によって、本防振装置全体が形成するバネ系の動バネ定
数は低く抑えられることとなる。従って、高周波数域の
振動に対する、その遮断効果が高められることとなる。
このように、本発明のものにおいては、切換バルブ等か
らなる切換手段の作動によって、複数種類の振動が吸収
及び遮断されることとなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１を基に説明する。本発明の実施の形態に関するもの
の、その構成は、振動体に取り付けられる上部連結部材
６と、車体側のメンバ等に取り付けられる下部連結部材
９と、これら上部連結部材６と下部連結部材９との間に
あって上記振動体からの振動を吸収及び遮断するインシ
ュレータ２と、当該インシュレータ２に対して直列に設
けられるものであって非圧縮性流体である液体の封入さ
れる主室１２及び副室１６にて形成される液室等からな
る防振機構部１と、当該防振機構部１の一部を形成する
ものであって上記主室１２内に設けられる平衡室１３の
ところに、負圧または大気圧のうち、いずれか一方のも
のを連続的に、あるいはエンジン振動に同期させた状態
で交互に導入させるように切換作動をする切換手段３
と、当該切換手段３の切換作動を制御する制御手段５
と、からなることを基本とするものである。

【００１０】このような基本構成において、上記インシ
ュレータ２は、防振ゴム材等のゴム状弾性体からなるも
のであり、上記上部連結部材６に、その一方の端面が加
硫接着手段等により一体的に結合されるようになってい
るものである。そして、このようなインシュレータ２に
対して直列に設けられる防振機構部１は、上記インシュ
レータ２の下方部に、当該インシュレータ２に連続して
設けられるものであって液体の封入される主室１２と、
当該主室１２内であって、その下方部のところに、マス
付きのダイヤフラム１１を介して区画形成されるととも
に、負圧または大気圧の導入される平衡室１３と、上記
主室１２に対して仕切板１４を介して設けられるもので
あって上記主室１２と同様、液体の封入される副室１６
と、これら主室１２と副室１６との間を連結するオリフ
ィス１５と、上記副室１６の下方部にダイヤフラム１７
を介して設けられるものであって、常に大気の導入され
る空気室１８と、からなることを基本とするものであ
る。

【００１１】このような構成からなる本防振機構部１の
一部を形成する上記マス付きのダイヤフラム１１の、そ
の構成について説明する。すなわち、本マス付きのダイ
ヤフラム１１は、図１に示す如く、その中央部に所定の
質量を有するマス１１１が設けられるようになっている
とともに、当該マス１１１の設けられるその周辺部のと
ころにはゴム状部材からなる弾性隔膜１１５が設けられ
るようになっているものである。なお、この弾性隔膜１
１５の部分は柔らかなバネ定数を形成するようになって
おり、図１において、その上下方向に容易に変形をする
ことができるようになっているものである。そして、こ
のようなゴム状弾性部材の一部が上記マス１１１の周囲
を全体的に包み込むようになっているものである。この
ように、本実施の形態のものにおいては、上記マス１１
１の質量（Ｍ）と、当該マス１１１の周りに設けられる
弾性隔膜部（弾性隔膜）１１５のバネ定数（Ｋ）とによ
って、所定の固有振動数（ｆn ）を有する共振系が形成
されるようになっているものである。そして、この共振
系の固有振動数（ｆn ）は、本防振装置の設置される振
動体、すなわち、搭載されるエンジンのアイドリング振
動に合致するように設定されているものである。

【００１２】次に、このような構成からなる上記平衡室
１３へ、負圧または大気圧を適宜切換えた状態で導入す
るように作動をする切換手段３は、三方弁等からなる切
換バルブ３１と、当該切換バルブ３１を駆動するソレノ
イド３２と、からなるものである。そして、このような
構成からなる上記切換バルブ３１の大気圧導入ポート側
には、大気圧の導入速度を負圧の導入速度とバランスさ
せるための調整用の絞り弁３５が設けられるようになっ
ている。

【００１３】次に、このような構成からなる切換手段３
の切換作動を制御する制御手段５は、マイクロプロセッ
サユニット（ＭＰＵ）等の演算手段を基礎に形成される
マイクロコンピュータ等からなるものであり、エンジン
等の振動体からの振動を検出して、当該振動に応じて、
上記切換手段３の切換作動を制御するようになっている
ものである。

【００１４】次に、このような構成からなる本実施の形
態のものについての、その作動態様等について説明す
る。すなわち、振動体側からの振動は、図１に示す如
く、上部連結部材６を介して、ゴム材等からなるインシ
ュレータ２へと伝播される。これに伴なって、当該イン
シュレータ２は振動あるいは変形をして、上記入力振動
の大部分を吸収あるいは遮断をする。従って、大半の振
動は、このインシュレータ２のところで遮断されること
となるが、一部のものは、当該インシュレータ２のとこ
ろでは遮断されず、次の防振機構部１のところで遮断さ
れることとなる。次に、この防振機構部１における具体
的な作用について説明する。まず、アイドリング振動に
対しては、上記切換手段３を作動させることによって、
上記平衡室１３内へ、負圧または大気圧を特定の周波数
をもって交互に導入させるようにする。すなわち、上記
切換手段３を特定の周波数にて作動させることによっ
て、上記平衡室１３内の圧力（容積）を変化させ、これ
によって、上記インシュレータ２を介して入力されるア
イドリング振動によって生ずる上記主室１２内の液圧変
動を吸収するようにする。その結果、上記インシュレー
タ２及び本防振機構部１にて形成されるバネ系の動バネ
定数が低下することとなる。

【００１５】特に、この場合、本実施の形態のものにお
いては、上記主室１２内に設けられるものであって、上
記平衡室１３を形成するダイヤフラム１１のところに、
所定の質量を有するマス１１１が設けられるようになっ
ているところから、このマス１１１の部分が、上記平衡
室１３のアイドリング振動に同期した状態での容積変化
（作動）に応じて、共振をすることとなる。すなわち、
所定の質量を有するマス１１１及び当該マス１１１の周
りに設けられる弾性隔膜部１１５からなるバネによっ
て、アイドリング振動を対象とした共振系が形成される
ようになっている。従って、アイドリング振動を対象と
した本防振機構部１における発生力（振動エネルギー）
は大きな値を示すようになり、対象とするアイドリング
振動に関する固有振動数（ｆn ）のところにおける発生
エネルギーのみが、シャープなピーク値を呈するように
なる。また、その他の振動数域においては、発生エネル
ギーが相対的に減少することとなる。その結果、実用発
生エネルギー領域において高周波成分の振動であるノイ
ズ等は極端に減少するようになる。従って、従来のもの
において懸念されていたアイドリング振動の遮断に関連
して生ずる高周波振動の発生等を回避することができる
ようになる。

【００１６】また、上記アイドリング振動よりも更に低
周波数の振動であるエンジンシェークに対しては、上記
主室１２と副室１６との間を連結するオリフィス１５内
を、上記液体が流動するようにし、これによって、エン
ジンシェークの吸収及び遮断を行なうこととする。すな
わち、本実施の形態のものにおいては、図１に示す如
く、上記防振機構部１を形成する上記平衡室１３に一定
の負圧を連続的に導入するようにし、上記平衡室１３を
形成するマス付きのダイヤフラム１１を下方に引下げ、
当該平衡室１３の容積をゼロの状態にする。これによっ
て、平衡室１３の容積変化が起こらないようにする。こ
のような状態において、振動体からの振動がインシュレ
ータ２のところに伝播されて来ると、当該振動に応じて
インシュレータ２の下面部が振動をし、上記主室１２内
の液体を積極的に副室１６側へと流動させるように作動
する。その結果、上記主室１２内の液体は、上記オリフ
ィス１５を通って副室１６側へと流動することとなる。
この液体の流動に伴う粘性抵抗によって、所定の減衰力
が生ずることとなり、この減衰力によって、上記エンジ
ンシェークが抑え込まれる（減衰される）こととなる。

【００１７】一方、車両の走行中に問題とされるこもり
音の原因となる１００Ｈｚないし６００Ｈｚ程度の高周
波数の振動に対しては、上記切換手段３を作動させて、
上記平衡室１３を大気開放の状態にする。これによっ
て、上記平衡室１３には大気圧が導入されるようにな
り、本平衡室１３を形成する第二ダイヤフラム１１は自
由に作動（振動）をするようになる。その結果、上記イ
ンシュレータ２側からの振動入力に対して、上記主室１
２内の液体は、比較的自由に当該主室１２内にて流動を
するようになる。これらによって、本防振装置全体が形
成するバネ系の動バネ定数は低く抑えられることとな
る。従って、高周波数域の振動に対する、その遮断効果
が高められることとなる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、上記構成を採ることに
より、各種振動入力に対して、上記主室内の液圧変動を
制御し、最終的に、本液体封入式防振装置の動バネ定数
の低減化、更には低周波数域における高減衰特性を形成
させることができるようになり、アイドリング振動を初
めとした各種振動の遮断を図ることができるようになっ
た。

【００１９】更に、対象とするアイドリング振動に関す
る固有振動数（ｆn ）のところにおける発生エネルギー
のみがシャープなピーク値を呈するようにし、一方、そ
の他の振動数域においては、発生エネルギーを相対的に
小さくすることができるようになり、従来のものにおい
て懸念されていたアイドリング振動の遮断に関連して生
ずる高周波振動の発生等を防止することができるように
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す縦断面図である。

【図２】一般のオートマティックコントロールマウント
装置（ＡＣＭ）の全体構成を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 防振機構部 １１ ダイヤフラム（マス付きダイヤフラム） １１１ マス １１５ 弾性隔膜（弾性隔膜部） １２ 主室 １３ 平衡室 １４ 仕切板 １５ オリフィス １６ 副室 １７ ダイヤフラム １８ 空気室 ２ インシュレータ ３ 切換手段 ３１ 切換バルブ ３２ ソレノイド ３５ 絞り弁 ５ 制御手段 ６ 上部連結部材 ９ 下部連結部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 正直 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 中垣 理 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動体に取り付けられる上部連結部材
   と、車体側のメンバ等に取り付けられる下部連結部材
   と、これら上部連結部材と下部連結部材との間にあって
   上記振動体からの振動を吸収及び遮断するインシュレー
   タと、当該インシュレータに対して直列に設けられるも
   のであって、非圧縮性流体である液体の封入される主
   室、及び当該主室とオリフィスを介して上記液体が流動
   するように連結される副室、更には上記主室内にダイヤ
   フラムを介して形成されるものであって大気圧及び負圧
   のうち、いずれか一方のものが導入されるように形成さ
   れた平衡室等からなる防振機構部と、当該防振機構部の
   上記平衡室に負圧または大気圧のうちのいずれか一方の
   ものを導入するように切換作動をする切換手段と、当該
   切換手段の切換作動を制御する制御手段と、からなる液
   体封入式防振装置において、上記平衡室を形成するダイ
   ヤフラムを、その周辺部はゴム状部材にて形成される弾
   性隔膜からなるようにするとともに、その中央部は上記
   ゴム状弾性部材内に所定質量のマスを有する構成からな
   るようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置。