JPH11210814A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンブランの剛性を変化させて防振特性の調
整代を広げる。 【解決手段】 仕切部材２６の上側が主液室３０とさ
れ、仕切部材２６の下側が副液室３２とされ、主液室３
０の隔壁の一部が弾性体１８により構成され、副液室３
２の隔壁の一部がダイヤフラム２８により構成される。
ダイヤフラム２８と底板金具１２との間の空間が第１空
気室３４とされ、下部ポート１３Ａによりこの第１空気
室３４内の空気が吸排可能とされる。弁体５０がアイド
ルオリフィス４４の開口部に面して配置される。仕切部
材２６と挟持板２２との間にメンブラン５２が設置され
ている。弁体５０の中央に、仕切部材２６及びメンブラ
ン５２を貫通した連結棒５８の下端が固定され、連結棒
５８の先端部に円板６０が固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動を発生する部
材からの振動の伝達を防止する防振装置に関し、例えば
車両に搭載されるエンジンからの振動の伝達を防止する
場合等に適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、振動発生部となる車両のエンジ
ンと振動受部となる車体との間にエンジンマウントとし
ての防振装置が配設されていて、エンジンが発生する振
動をこの防振装置が吸収し、振動が車体側に伝達される
のを阻止するような構造が知られている。

【０００３】すなわち、この防振装置の一例として、内
部に主液室及び副液室を設けると共に、オリフィスとな
る制限通路でこれらの液室を互いに連通した構造のもの
がある。そして、搭載されたエンジンが作動して振動が
発生した場合には、これら液室を連通する制限通路内の
液体の液柱共振等で振動を吸収し、振動の伝達を阻止す
るようになっている。

【０００４】一方、エンジンの幅広い作動状態に伴って
振動周波数も広範囲なものとなる。従って、このような
広範囲な周波数の振動それぞれにおいても防振特性を維
持するべく、制限通路を複数設け、これらの制限通路を
選択的に開閉する能動的制御を行う防振装置が、近年案
出されるようになった。

【０００５】そして、従来の能動的制御を行う防振装置
として、図４に示すように、主液室１１２と副液室１１
４との間を繋ぐ複数の制限通路１１６、１１８の内の一
つ制限通路となるアイドルオリフィス１１８の副液室１
１４側の開口部をバルブ１２２により開閉可能とする構
造のものが知られている。

【０００６】つまり、このバルブ１２２の開閉によっ
て、車両のエンジンモードに対応して制限通路の切り換
えをし、車両の各エンジンモードでの振動低減を実現す
るようになっている。

【０００７】また、図５に示すように、主液室１１２の
隔壁の一部を可動可能に形成するメンブラン１２４を有
し、メンブラン１２４が主液室１１２内の圧抜きをする
構造の防振装置も知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示す防
振装置には、主液室１１２内の液体の圧抜き構造が無
く、液柱共振は大きくなるものの、液柱共振する周波数
より高周波数では反共振により動ばね定数が大きく跳ね
上がる欠点を有することになる。そして、弾性体１２０
及び液室１１２、１１４等の構造が決定されると残され
たチューニング要素は、オリフィス１１６、１１８の断
面積と長さだけになり、防振特性の調整代が狭くなる。

【０００９】また、図５に示す防振装置には、反共振を
抑える為の圧抜き構造であるメンブラン１２４が設けら
れているが、バルブ１２２によるオリフィス１１６、１
１８の切替えのどのモードにおいても、主液室１１２内
の圧抜きが実施され、液柱共振が抑えられてしまう。そ
して、メンブラン１２４の厚み等を変えて剛性を変更す
ることで、防振特性の調整代は広がるものの、オリフィ
ス１１６、１１８を切り替えたどのモードでもメンブラ
ン１２４の剛性が同じである為、液柱共振の大きさはメ
ンブラン１２４の剛性により支配される。

【００１０】さらに、図５に示す防振装置では、高周波
領域でメンブラン１２４に起因する共振が発生し、車両
によっては悪影響を及ぼす欠点を有していた。

【００１１】本発明は上記事実を考慮し、メンブランの
剛性を変化させて防振特性の調整代を広げ得る防振装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１による防振装置
は、振動発生部及び振動受部の一方に連結される第１の
取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方に連結され
る第２の取付部材と、これら一対の取付部材の間に配置
される弾性体と、弾性体を隔壁の一部として液体が封入
され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室
と、主液室の隔壁の他一部を可動可能に形成するメンブ
ランと、主液室との間が複数の制限通路によりそれぞれ
連通され且つ液体が封入されると共に拡縮可能な副液室
と、複数の制限通路の内のいずれかの制限通路に対応し
て配置され且つこの制限通路を開閉するバルブと、バル
ブの切替えに同調してメンブランの剛性を変化させる剛
性調整機構と、を有することを特徴とする。

【００１３】請求項２による防振装置は、請求項１の防
振装置において、複数の制限通路の内の液体の通過抵抗
の最も小さい制限通路に対応してバルブが配置されるこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項１に係る防振装置の作用を以下に説
明する。いずれかの取付部材に連結された振動発生部側
から振動が伝達されると、弾性体が変形して弾性体によ
り振動が減衰される。この弾性体の変形に伴って、主液
室の内容積が変化し、副液室とこの主液室との間をそれ
ぞれ連通する複数の制限通路内の液体に圧力変化が生
じ、最終的に副液室が拡縮される。

【００１５】この結果、振動発生部側からの振動が伝達
されると、弾性体だけでなく、主液室と副液室との間の
制限通路内の液体により振動が減衰されて、振動受部側
に振動が伝達され難くなる。

【００１６】また、主液室の隔壁の他一部を可動可能に
メンブランが形成し、複数の制限通路の内のいずれかの
制限通路に対応してバルブが配置され、この制限通路を
バルブが開閉するようになっており、このバルブによる
制限通路の切替えに同調して剛性調整機構がメンブラン
の剛性を変化させる。

【００１７】従って、バルブが配置されている制限通路
が閉鎖されることで、複数の制限通路の内の常時開放さ
れている制限通路により例えばシェイク振動が低減され
る。このシェイク振動に伴ってさらに、高周波数の振動
が同時に入力された場合には、メンブランが弾性変形し
て、主液室内の液圧の上昇を防止する。

【００１８】さらに、振動発生部側からの振動の周波数
が変わり、常時開放されている制限通路では振動を低減
できないようなシェイク振動より高周波域の振動である
例えばアイドル振動が伝達された場合、これに合わせて
バルブが複数の制限通路の内のいずれかの制限通路を開
放して、このアイドル振動を低減する。

【００１９】この際、バルブによる制限通路の切替えに
同調して剛性調整機構がメンブランの剛性を変化させる
ので、開放された制限通路内に液体が十分に流れて、メ
ンブランの剛性により共振の大きさが支配されることは
ない。

【００２０】以上より、メンブランの剛性を変化させて
防振特性の調整代を広げた防振装置を得ることが可能と
なった。

【００２１】請求項２に係る防振装置の作用を以下に説
明する。本請求項も請求項１と同様な作用を奏する。但
し、本請求項では、複数の制限通路の内の液体の通過抵
抗の最も小さい制限通路に対応してバルブが配置される
構成とされている。

【００２２】すなわち、液体の通過抵抗の最も小さい制
限通路に対応してバルブが配置されているので、低周波
数のシェイク振動に伴って前述のように高周波数の振動
が同時に入力された場合にも、通過抵抗の大きい制限通
路でシェイク振動が低減されると共に、液体の通過抵抗
の最も小さい制限通路に対応して配置されたバルブがこ
の制限通路を閉鎖し、メンブランが確実に弾性変形して
主液室内の液圧の上昇を防止することが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る防振装置の一
実施の形態を図１から図３に示し、これらの図に基づき
本実施の形態を説明する。

【００２４】本実施の形態を表す図１から図３に示すよ
うに、防振装置１０の下部側を第１の取付部材である底
板金具１２が底部を有した円筒状に形成されている。こ
の底板金具１２の底部には、円板状に形成された接続金
具１３が配置されていて、この接続金具１３に外部への
開口となる下部ポート１３Ａが形成されている。

【００２５】また、この底板金具１２の外周側には、図
示しない車体にこの防振装置１０を連結して固着する為
のブラケットが、図示しないものの底板金具１２の円周
方向に等間隔で複数個設置されている。

【００２６】さらに、この底板金具１２には円筒状に形
成された筒部１２Ａが設けられており、この筒部１２Ａ
の上端部がかしめられることで、この筒部１２Ａの内周
側に、円筒状に形成された外筒金具１４が底板金具１２
に連結されつつ配置されている。この外筒金具１４の上
部側は小径とされるように形成されており、この外筒金
具１４の上部側の内周面には、円筒形状をしたゴム製の
弾性体１８の下部側が加硫接着されている。

【００２７】この弾性体１８の上部側中央部には、第２
の取付部材となるテーパ状に形成された上部取付金具２
０が位置しており、この上部取付金具２０に弾性体１８
の上部側が加硫接着されている。そして、この上部取付
金具２０の中央部には、エンジンの連結用として用いら
れる図示しないボルトがねじ込まれるねじ孔２０Ａが形
成されており、このねじ孔２０Ａにボルトがねじ込まれ
ることで、図示しないエンジンが上部取付金具２０に固
定されつつ連結されることになる。

【００２８】一方、この外筒金具１４の下部側の内周面
には、リング状に形成された嵌合金具２４が嵌合されて
設置されている。この嵌合金具２４の内側には、薄肉で
弾性変形可能なゴム製の弾性膜であるダイヤフラム２８
が、その外周端を嵌合金具２４の内周面に加硫接着され
て配置されており、これら弾性体１８及びダイヤフラム
２８により挟まれて区画された空間が、例えば水、オイ
ル等の液体が封入される液室を構成している。

【００２９】さらに、この液室内には、円板状に形成さ
れた仕切部材２６が、弾性体１８の薄肉部分を介して外
筒金具１４の内側に嵌合されつつ、配置されている。こ
の仕切部材２６の上面側の中央部には、周囲より一段低
い凹部２６Ａが形成されており、この凹部２６Ａ内の位
置に仕切部材２６を貫通する孔部２６Ｂが形成されてい
る。そして、この仕切部材２６の上部には、同様に円板
状に形成され且つ中央部に貫通穴２２Ａが設けられた挟
持板２２が配置されており、これら仕切部材２６と挟持
板２２との間に、ゴム製の弾性膜であるメンブラン５２
がその周囲部分をこれらに挟持されつつ設置されてい
る。

【００３０】この結果、液室を二分するように仕切部材
２６、挟持板２２及びメンブラン５２が液室を区画し、
これら仕切部材２６等の上側の液室部分が主液室３０と
され、仕切部材２６等の下側の液室部分が副液室３２と
されている。従って、液体が封入された主液室３０の隔
壁の一部が弾性体１８により構成され、主液室３０の隔
壁の他一部がメンブラン５２により可動可能に構成さ
れ、液体が封入された副液室３２の隔壁の一部がダイヤ
フラム２８により構成されることになる。またこれに伴
って、挟持板２２の貫通穴２２Ａが高周波振動吸収用の
制限通路である高周波オリフィス５４とされる。

【００３１】一方、この仕切部材２６と挟持板２２との
間の外周側には、仕切部材２６の周方向に沿って延びる
ように溝部４０が形成されることになり、この溝部４０
と外筒金具１４の内周面とでシェイク振動吸収用の制限
通路であるシェイクオリフィス４２が形成されている。
このシェイクオリフィス４２の一端側は上方に伸びて主
液室３０に連結されており、このシェイクオリフィス４
２の他端側は下方に伸びて副液室３２に連結されてい
る。

【００３２】他方、仕切部材２６には、仕切部材２６の
半径方向に沿って延びる大径の通路であるアイドルオリ
フィス４４が形成されている。このアイドルオリフィス
４４の一端は上方に伸びて主液室３０に連結されてお
り、このアイドルオリフィス４４の他端側は下方に伸び
て副液室３２に連結されている。そして、このアイドル
オリフィス４４が、アイドル振動吸収用の制限通路とな
る。

【００３３】以上より、シェイクオリフィス４２及びア
イドルオリフィス４４を介して、主液室３０と副液室３
２とがそれぞれ連通されることになる。また、一対のオ
リフィス４２、４４の内のアイドルオリフィス４４は、
その通路の長さが短く且つ大径であるので、シェイクオ
リフィス４２と比較して液体の通過抵抗が小さくされて
いる。

【００３４】さらに、底板金具１２と仕切部材２６との
間には、ダイヤフラム２８の中央部を塞ぐように円盤状
に形成された金属製の弁体５０が、アイドルオリフィス
４４の開口部に面して配置されている。この為、アイド
ルオリフィス４４の閉鎖時において、弁体５０の周囲の
ダイヤフラム２８がアイドルオリフィス４４の開口部の
周囲に当接することで、弁体５０がアイドルオリフィス
４４を確実に封止することになる。

【００３５】また、ダイヤフラム２８は弁体５０から下
側に筒状に延びており、この延びた部分が弾性封止部２
８Ａとされて、前述の接続金具１３の外周面に下端が固
定されている。この為、ダイヤフラム２８及び弁体５０
を上面とすると共に底板金具１２の底面を下面とした空
間が、弾性封止部２８Ａにより同軸状に区画され、この
弾性封止部２８Ａの内周側の空間が第１空気室３４とさ
れ、この弾性封止部２８Ａの外周側の空間が第２空気室
３６とされている。そして、この第２空気室３６に対応
する底板金具１２の部分には、貫通孔１２Ｂが形成され
ている。

【００３６】つまり、副液室３２に面するダイヤフラム
２８の部分と底板金具１２の底部との間の空間が第２空
気室３６とされて、ダイヤフラム２８の変位を容易にし
ているだけでなく、前述の下部ポート１３Ａにより第１
空気室３４内の空気が吸排可能とされている。

【００３７】そして、第１空気室３４内の接続金具１３
の上面と弁体５０との間には、弁体５０を上方に付勢す
る為のコイルスプリング４８が配置されている。つま
り、ダイヤフラム２８と繋がって上下動可能とされる弁
体５０が、コイルスプリング４８により上方に常時付勢
されていることになる。

【００３８】以上より、コイルスプリング４８及び弁体
５０等によりバルブ４６が構成されることになる。

【００３９】また、この弁体５０の中央には、仕切部材
２６の孔部２６Ｂ及びメンブラン５２を貫通した連結棒
５８の下端がかしめ加工等により固定されており、この
連結棒５８の先端部に円板６０が固定されている。従っ
て、図２に示すように、弁体５０の下降時には円板６０
も下降してメンブラン５２の変形を抑えることになるの
で、バルブ４６の切替えに同調してメンブラン５２の剛
性を変化させる剛性調整機構５６が、これら連結棒５８
及び円板６０により構成されることになる。

【００４０】さらに、前述の下部ポート１３Ａには配管
６２の一端が連結され、この配管６２の他端が切換弁８
２に連結されている。つまり、ダイヤフラム２８の背面
側の第１空気室３４に切換弁８２が連結されている。こ
の切換弁８２は、電磁的に作動する電磁弁である３ポー
ト２位置切換弁を構成し、図１に示すように、エンジン
の吸気部分であるインテークマニホールド７６と繋がる
接続パイプ６６に連結されると共に、大気側にも開放可
能とされている。

【００４１】以上より、切換弁８２は、第１空気室３４
がインテークマニホールド７６側に連通される状態と第
１空気室３４が大気側に連通される状態との間で、これ
らの間を繋ぐ通路を切り換え可能としている。

【００４２】他方、切換弁８２は、車両の運転状況を判
断して印加電圧をオン・オフする制御手段である制御回
路７０に連結されている。制御回路７０は車両電源によ
って駆動され、少なくとも車両の運転状況を判断する車
速センサ７２及びエンジン回転数センサ７４からの検出
信号を受け、車速及びエンジン回転数を検出できる。こ
れにより制御回路７０は、シェイク振動発生時かアイド
ル振動発生時かの判断、すなわち車両の停止時か走行時
かの判断ができるようになっている。

【００４３】従って、制御回路７０により、切換弁８２
への通電及び通電の停止が制御されて、第１空気室３４
内の気圧が大気圧と負圧との間で切り換えられることに
なる。

【００４４】次に本実施の形態の作用を説明する。上部
取付金具２０に搭載されるエンジンが作動すると、エン
ジンの振動が上部取付金具２０を介して弾性体１８に伝
達される。弾性体１８は吸振主体として作用し、弾性体
１８の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収す
ることができる。さらに、この弾性体１８の変形に伴っ
て、主液室３０の内容積が変化し、隔壁の一部がダイヤ
フラム２８により変形可能に形成される副液室３２とこ
の主液室との間をそれぞれ連通するオリフィス４２、４
４内の液体に圧力変化が生じ、また、ダイヤフラム２８
が変形することで、主液室３０と連通する副液室３２が
拡縮される。

【００４５】この結果、エンジン側からの振動が伝達さ
れると、弾性体１８だけでなく、主液室３０と副液室３
２との間のオリフィス４２、４４内の液体の流動の粘性
抵抗及び液柱共振等に基づく減衰作用により振動が減衰
されて、車体側に振動が伝達され難くなる。

【００４６】そして、主液室３０の隔壁の他一部を可動
可能にメンブラン５２が形成し、バルブ４６がアイドル
オリフィス４４に対応して配置され、このバルブ４６を
構成する弁体５０の移動によりこのアイドルオリフィス
４４を開閉するようにし、バルブ４６の切替えに同調し
て剛性調整機構５６がメンブラン５２の剛性を変化させ
るようにした結果として、以下のように作用する。

【００４７】以下に具体的な動作を説明する。例えば車
両が走行すると、シェイク振動（１５Hz未満）が生じ
る。制御回路７０は、車速センサ７２及びエンジン回転
数センサ７４によりシェイク振動発生時であると判断
し、切換弁８２により第１空気室３４内を大気側と連通
させる。

【００４８】これによって、第１空気室３４内の空気圧
が大気圧となり、図１に示すように、弁体５０がコイル
スプリング４８の付勢力により押し上げられ、弁体５０
の仕切部材２６の下面への当接によって、アイドルオリ
フィス４４を閉鎖する閉鎖状態となり、シェイクオリフ
ィス４２のみで、主液室３０と副液室３２との間が連通
される。この結果、シェイクオリフィス４２内を液体が
積極的に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。

【００４９】一方、例えば車両が停止すると、エンジン
がアイドリング運転となって振動の周波数が高いアイド
ル振動（２０〜４０Hz）が生じる。この場合、シェイク
オリフィス４２が目詰まり状態となるが、この際、制御
回路７０は、車速センサ７２及びエンジン回転数センサ
７４によりアイドル振動発生時であると判断し、切換弁
８２により第１空気室３４内をインテークマニホールド
７６側と連通させる。

【００５０】これによって、第１空気室３４内が負圧と
なり、図２に示すように、弁体５０が仕切部材２６の下
面から離れて弁体５０がコイルスプリング４８に抗しつ
つ下方に移動され、アイドルオリフィス４４を開放する
開放状態となる。この為、アイドルオリフィス４４を介
して主液室３０と副液室３２とが連通され、液体がアイ
ドルオリフィス４４を行き来することができるようにな
る。この結果、アイドルオリフィス４４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、アイド
ル振動が吸収される。

【００５１】以上より、バルブ４６が配置されているア
イドルオリフィス４４が閉鎖されることで、オリフィス
４２、４４の内の通過抵抗が大きく常時開放されている
シェイクオリフィス４２により例えばシェイク振動が低
減される。このシェイク振動に伴ってさらに、こもり音
等の高周波数の振動が同時に入力された場合には、メン
ブラン５２が弾性変形して、主液室３０内の液圧の上昇
を防止することができる。

【００５２】さらに、メンブラン５２につながる挟持板
２２の貫通穴２２Ａ内を高周波オリフィス５４とし、こ
の高周波オリフィス５４内での液柱共振を利用可能とさ
れているので、メンブラン５２自体が共振することな
く、さらに動ばね定数の上昇の抑制が可能となる。

【００５３】一方、エンジン側からの振動の周波数が変
わり、常時開放されているシェイクオリフィス４２では
振動を低減できないようなシェイク振動より高周波域の
振動であるアイドル振動が伝達された場合、これに合わ
せてバルブ４６が液体の通過抵抗の小さい側のアイドル
オリフィス４４を開放して、このアイドル振動を低減す
ることになる。

【００５４】この際、バルブ４６によるオリフィス４
２、４４の切替えに同調して剛性調整機構５６の円板６
０が下降してメンブラン５２を押さえ、メンブラン５２
の剛性を高くするように変化させるので、開放されたア
イドルオリフィス４４内に液体が十分に流れて、メンブ
ラン５２の剛性により液柱共振の大きさが支配されるこ
とはない。つまり、メンブラン５２による主液室３０内
の圧抜きが生じなくなり、液柱共振が大きくなって動ば
ね定数も大きく低減される。

【００５５】以上より、メンブラン５２の剛性を変化さ
せて防振特性の調整代を広げた防振装置１０を得ること
が可能となった。すなわち、オリフィス４２、４４の寸
法だけでなく、メンブラン５２の剛性の変化で防振特性
が調整されることになる。

【００５６】尚、上記実施例においてバルブ４６を構成
する弁体５０を円盤状に形成したが、弁体は他の形状で
あっても良い。

【００５７】一方、上記実施の形態においてアイドルオ
リフィスの開口部に吸入負圧を利用したバルブを配置し
たが、バルブはモータにより回転されるロータリバルブ
であっても良く、また、制限通路の内部にバルブを設置
しても良い。

【００５８】さらに、上記実施の形態において車体に第
１の取付部材である底板金具１２側が取り付けられ、エ
ンジンに第２の取付部材である上部取付金具２０側が取
り付けられる構成としたが、この逆の構成としてもよ
い。

【００５９】また、上記実施の形態において、車両に搭
載されるエンジンの防振を目的としたが、本発明の防振
装置は他の用途にも用いられることはいうまでもなく、
また、形状等も実施の形態のものに限定されるものでは
ない。

【００６０】

【発明の効果】本発明の防振装置は、以上のように説明
した構成とした結果、メンブランの剛性を変化させて防
振特性の調整代を広げることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る防振装置の一実施の形態の断面図
であって、シェイク振動発生時の図である。

【図２】本発明に係る防振装置の一実施の形態の断面図
であって、アイドル振動発生時の図である。

【図３】図１の３−３矢視線図である。

【図４】従来の第１の防振装置を示す断面図である。

【図５】従来の第２の防振装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 防振装置 １２ 底板金具（第１の取付部材） １８ 弾性体 ２０ 上部取付金具（第２の取付部材） ３０ 主液室 ３２ 副液室 ４６ バルブ ５０ 弁体 ５２ メンブラン ５６ 剛性調整機構

Claims (2)

【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に連結さ
   れる第１の取付部材と、 振動発生部及び振動受部の他方に連結される第２の取付
   部材と、 これら一対の取付部材の間に配置される弾性体と、 弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の
   変形により内容積が変化する主液室と、 主液室の隔壁の他一部を可動可能に形成するメンブラン
   と、 主液室との間が複数の制限通路によりそれぞれ連通され
   且つ液体が封入されると共に拡縮可能な副液室と、 複数の制限通路の内のいずれかの制限通路に対応して配
   置され且つこの制限通路を開閉するバルブと、 バルブの切替えに同調してメンブランの剛性を変化させ
   る剛性調整機構と、 を有することを特徴とする防振装置。
2. 【請求項２】 複数の制限通路の内の液体の通過抵抗の
   最も小さい制限通路に対応してバルブが配置されること
   を特徴とする請求項１記載の防振装置。