JP3570118B2 - 液体封入式防振装置 - Google Patents
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Description
【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、液体の流動に伴って発揮される防振特性を、簡単な構造をもって複数段に切換えることができるようにするとともに、高周波数域においても低動バネ特性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。そのため、内部に二つの液室を設け、その間をオリフィスをもって連結するようにした、いわゆる液体封入式のエンジンマウント（防振装置）が、すでに案出されており、例えば、特開平４−６０２３１号公報等により公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公知のものは、低周波数域における２種類の入力振動に対処するため、二つのオリフィスを有するようになっており、これらのオリフィスを作動させることによって、２種類の振動、例えば、エンジンアイドリング振動と、エンジンシェークとに対応（振動遮断）することができるようになっているものである。しかしながら、これらの振動は、その周波数が１０Ｈｚないし３０Ｈｚ前後のものである。ところで、自動車用エンジンは種々の状況下において使用されるものであり、当該エンジン及び当該エンジンを支持するエンジンマウントを介して車室内に伝播される振動・騒音の周波数域も広範囲のものとなっている。特に、最近においては、上記アイドリング振動やエンジンシェークの外に、これらよりも高周波数域の振動であるこもり音等のエンジンノイズに関する振動・騒音が問題とされている。これらの比較的高周波数域の振動の遮断を図るために、これら高周波数域においても低動バネ定数を形成することのできるようにした液体封入式の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、請求項１記載の発明においては、振動体に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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連続して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液室を備えてなる防振機構部と、からなる液体封入式の防振装置において、上記防振機構部を、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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と、上記主室内の一部にダイヤフラムを介して設けられるものであって、その室内容積が変化するように形成された平衡室と、上記副室の周りに別のダイヤフラムを介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室と、からなるようにするとともに、このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
上記構成を採ることにより、本発明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、本発明においては、主室の内部にダイヤフラムを介して平衡室が設けられるようになっているとともに、当該平衡室内には負圧または大気圧が適宜導入されるようになっているものである。そして、この負圧または大気圧の導入に関しては、制御手段にて制御される切換手段を介して行なわれるようになっているものである。すなわち、この切換手段の作動によって、上記平衡室内へは、負圧が特定の周波数をもって周期的に導入されたり、あるいは一定の負圧が連続的に導入されたりするようになっている。また、場合によっては、平衡室は大気開放の状態に保持されるようになっている。従って、例えば、振動体を形成するエンジンのアイドリング振動に対しては、上記切換手段のＯＮ／ＯＦＦ作動によって、上記平衡室の圧力（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している。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。これらによって、アイドリング振動の吸収及び遮断を図ることとしている。
【０００６】
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、上記平衡室は、上記インシュレータ及び液室内の液体を介して入力される上記高周波数の振動に対して、その室内容積が自由に変化をすることとなる。その結果、上記インシュレータ及び液室内の液体は自由に振動をすることができるようになり、本防振機構部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、及び一個のオリフィス、更には一個の平衡室を設けることによって、複数種類の振動を吸収及び遮断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、本エンジンシェークの吸収及び遮断を行なうこととしている。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導入し、当該平衡室の容積をゼロの状態にするようにしている。これによって、上記主室と副室との間に形成されるオリフィス内を上記液体が流動するようにし、この液体の流動に伴なう粘性抵抗によって、所定の減衰力を生じさせるようにしている。そして、この減衰力によって、上記エンジンシェークの減衰を図ることとしている。
【０００８】
次に、請求項２記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は、上記請求項１記載のものと同じである。その特徴とするところは、防振機構部を円筒型の形態からなるようにしたことである。すなわち、振動体に取付けられる連結金具を形成するものであって円筒状の形態からなる内筒と、車体側に取付けられるホルダを形成するものであって円筒状の形態からなる外筒と、これら内筒と外筒との間であって上記内筒の周りに設けられるインシュレータと、当該インシュレータの周り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液室を備えてなる防振機構部と、からなる円筒型の液体封入式防振装置に関して、上記防振機構部を、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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ものであって上記主室との間が剛体からなる仕切板にて隔てられた副室と、上記主室内の一部にダイヤフラムを介して設けられるものであって、その室内容積が変化するように形成された平衡室と、上記副室の外側に、別のダイヤフラムを介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室と、からなるようにするとともに、このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにした構成を採ることとした。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、上記請求項１記載のものに加えて、更に、小形化及び軽量化を図ることができるようになる。また、振動体の支持に当っては、省スペース化を図ることができるようになる。
【０００９】
次に、請求項３記載の発明について説明する。このものは、液室等からなる防振機構部を、インシュレータに対して直列に設けるようにしたものである。すなわち、液体封入式防振装置において、防振機構部を、インシュレータに対して直列に設けられる液室からなるものであって、上記インシュレータの一部にて、その室壁が形成される主室と、当該主室に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とともに、上記主室との間が、剛体からなる仕切板にて隔てられた構成からなる副室と、上記主室と仕切板との間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と、上記副室の下方部に別のダイヤフラムを介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室と、からなるようにした構成を採ることとした。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、上記請求項１記載のものに加えて、上記振動体からの振動が、インシュレータ及び主室内の液体へと直接伝播されるようになり、振動の遮断効果がより高められることとなる。また、従来の縦型の液体封入式防振装置を基礎に、上記主室内に平衡室を有する防振装置が形成されることとなり、防振装置全体の組立性（組付性）の向上等が図られることとなる。
【００１０】
次に、請求項４記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は、上記請求項３記載のものと同じである。その特徴とするところは、平衡室を形成する仕切板のところに、同じく平衡室を形成するダイヤフラムが吸着等することの無いようにしたことである。すなわち、インシュレータに対して直列に設けられる液室等からなる液体封入式の防振装置において、上記防振機構部における平衡室の一部を形成する仕切板のところであって、同じく平衡室を形成するダイヤフラムと接触するところに、上記仕切板側接触面の表面部と上記ダイヤフラム側接触面の表面部との間において空気の流通が可能なように形成された無数の凹凸部を有する構成を採ることとした。
【００１１】
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、上記請求項３記載のものに加えて、更に、次のような作用を呈することとなる。すなわち、上記平衡室内に、負圧または大気圧が導入され、これによって、当該平衡室の一部を形成するダイヤフラムが振動（変形）をするに際して、本ダイヤフラムが上記負圧によって上記仕切板側に吸引されて上記仕切板と接触するようになったときに、当該仕切板と密着するようなことが無くなる。具体的には、上記仕切板の表面部である上記ダイヤフラムと接触する側に、微視的に見て、無数の微細な凹凸部が設けられるようになっているものである。そして、これら微細凹凸部の間に形成される谷の部分（溝部）は、全体的に連続した形態となっているものである。従って、このような形態からなる微細凹凸部を有する仕切板の表面上に上記ダイヤフラムが負圧にて吸引されて接触したとしても、両者の間には多くの隙間が形成されることとなる。そして、これら隙間にて形成される溝部は、ダイヤフラムの存在するところ以外の空間部に連通するようになっている。従って、上記ダイヤフラムは上記仕切板の表面に密着あるいは吸着するようなことが無くなる。その結果、上記ダイヤフラムは、切換手段からの負圧または大気圧の導入に応じて円滑に作動（変形）をすることとなり、当該ダイヤフラムによって形成される平衡室の容積変化も円滑に進められることとなる。
【００１２】
次に、請求項５記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は、上記請求項１記載のものと同じである。その特徴とするところは、その防振機構部の構成を、一つの液室と、一つの空気室兼用の平衡室と、からなるようにしたことである。すなわち、振動体側に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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液室及び当該液室の下方部にダイヤフラムを介して設けられる空気室を備えてなる防振機構部と、からなる液体封入式の防振装置に関して、上記防振機構部を、上記インシュレータの一部にて、その室壁が形成されるものであって、上記インシュレータからの振動が直接伝播される液体をその内部に有する液室と、当該液室に対して直列に、ダイヤフラムを介して設けられるものであって負圧及び大気圧のうち、いずれか一方のものが導入される空気室兼用の平衡室と、からなるようにするとともに、このような構成からなる上記平衡室に、負圧または大気圧のうち、いずれか一方のものを、エンジン振動に同期させて交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにした構成を採ることとした。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、簡単な構造にて、アイドリング振動の遮断と、走行中に問題となるものであって、こもり音の原因となる１００Ｈｚないし６００Ｈｚ程度の高周波数域の振動の遮断を図ることができるようになる。
請求項６記載の発明は、振動体に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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連続して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液室を備えてなる防振機構部と、からなる液体封入式の防振装置において、上記防振機構部は、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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とともに、上記主室との間が剛体からなる仕切板にて隔てられた副室と、上記主室と上記仕切板との間にダイヤフラムを介して設けられるものであって、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ことでその室内容積が変化するように形成された平衡室と、を備えてなり、このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置である。
請求項７記載の発明は、振動体に取付けられる連結金具を形成するものであって円筒状の形態からなる内筒と、車体側に取付けられるホルダを形成するものであって円筒状の形態からなる外筒と、これら内筒と外筒との間であって、上記内筒の周りに設けられるインシュレータと、当該インシュレータの周り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液室を備えてなる防振機構部と、からなる円筒型の液体封入式防振装置において、上記防振機構部は、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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ものであって、上記主室との間が剛体からなる仕切板にて隔てられた構成からなる副室と、上記主室内の一部にダイヤフラムを介して設けられるものであって、その室内容積が変化するように形成された平衡室と、を備えてなり、このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにしたことを特徴とする円筒型の液体封入式防振装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図５を基に説明する。まず、本発明の第一の実施の形態について説明する。本第一の実施の形態に関するものの、その構成は、図１に示す如く、振動体側に取付けられる連結金具を形成する内筒７７と、車体側に取付けられるホルダの役目を果たすものであってブラケット９に取付けられる外筒６６と、これら内筒７７と外筒６６との間に設けられるものであって振動体に連結される上記内筒７７の周りの設けられるインシュレータ２と、当該インシュレータ２の周り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１１及び副室１２等の液室にて形成される防振機構部１と、当該防振機構部１の上記主室１１内に設けられるものであって、負圧または大気圧の導入される平衡室１３と、当該平衡室１３に導入される上記負圧または大気圧の切換作動を行なう切換手段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。
【００１４】
このような基本構成において、上記インシュレータ２は、防振ゴム材からなるものであり、上記内筒７７に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、このような構成からなるインシュレータ２の周りには、主室１１等からなる防振機構部１が設けられるようになっているものである。この防振機構部１は、図１に示す如く、上記インシュレータ２に連続して、かつ、当該インシュレータ２の一部にて、その室壁の形成される主室１１と、当該主室１１の反対側であってリング状の仕切板１４にて隔てられたところに設けられる副室１２と、これら主室１１と副室１２との間を連結するものであって上記外筒６６の内側に沿って設けられるオリフィス１６と、上記副室１２の外側に、別のダイヤフラム１７を介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室１８と、上記主室１１内であって上記主室１１を形成する空間内にダイヤフラム１５を介して形成される平衡室１３と、からなることを基本とするものである。
【００１５】
このような基本構成において、上記主室１１と副室１２との間には、オリフィス１６が設けられるようになっており、上記主室１１と副室１２との間の液体を流動させるようになっているものである。また、上記主室１１内には、ゴム状弾性体からなるストッパ８が設置されるようになっているとともに、当該ストッパ８の下方部には剛体状のプロテクタ８８が設けられるようになっているものである。そして、これらストッパ８及びプロテクタ８８によって、上記振動体からの大振幅の振動が入力した場合に、上記平衡室１３を形成するダイヤフラム１５が保護されるようになっているものである。このような構成からなるインシュレータ２及び当該インシュレータ２を中心に形成される防振機構部１が外筒６６内に設置されるとともに、当該外筒６６が車体側のメンバ等に連結されるブラケット９に取付けられるようになっているものである。
【００１６】
また、これら構成からなる防振機構部１を形成する上記平衡室１３のところには、連通路１９が設けられており、この連通路１９の一端は、切換手段３を形成する切換バルブ３１に連結されるようになっているものである。そして、この切換バルブ３１は、三方弁からなるものであり、適宜切換えられることによって上記平衡室１３を負圧源または大気中に連通させるようになっているものである。なお、これら切換手段３の切換作動は、一体的に設けられたソレノイド３２によって行なわれるようになっているものである。すなわち、本切換手段３はソレノイドバルブにて形成されるようになっているものである。また、このような構成からなる切換バルブ３１の大気圧導入ポート側には、大気圧の導入速度と負圧の導入速度とをバランスさせるための絞り弁３３が設けられるようになっている。
【００１７】
このような切換手段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を基礎として形成されるマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）等からなるものである。これら構成からなる制御手段５の制御作用により、上記切換手段３が駆動され、これによって、エンジンの吸入負圧等にて形成される負圧、あるいは大気開放によって形成される大気圧が、上記平衡室１３に導入されるようになっているものである。そして、このような切換手段３を介しての負圧または大気圧の導入によって、上記平衡室１３の一部を形成するダイヤフラム１５が駆動され（変形をし）、上記主室１１内に生じる液圧変動を吸収するようになっているものである。
【００１８】
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、内筒６６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。これによって、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する。従って、大半の振動は、このインシュレータ２の部分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、上記主室１１内であって、その下方部のところに設けられた平衡室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１１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り、アイドリング振動の吸収及び遮断が行なわれることとなる。
【００１９】
次に、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、当該振動が約１０Ｈｚ前後の低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、本実施の形態のものにおいては、上記防振機構部１における減衰特性の向上によって、上記エンジンシェークに関する振動を抑え込む（減衰させる）こととしている。すなわち、上記防振機構部１を形成する上記平衡室１３に、一定の負圧を導入し、当該平衡室１３内の容積をゼロの状態にする。これによって、上記主室１１と副室１２との間に形成されるオリフィス１６内を上記液体が流動するようになる。そして、この液体の流動に伴なう粘性抵抗によって、所定の減衰力を生じさせるようにしている。この減衰力によって、エンジンシェークの減衰が図られることとなる。
【００２０】
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程度の高周波数域の振動に対しては、上記切換手段３を作動させ、上記平衡室１３を大気開放の状態に保持する。これによって、上記平衡室１３は、上記インシュレータ２及び主室１１内の液体を介して入力される上記高周波数の振動に対して、その室内容積が自由に変化をすることとなる。その結果、上記インシュレータ２及び主室１１内の液体は、自由に振動をすることができるようになり、本防振機構部１にて形成され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。
【００２１】
次に、本発明の第二の実施の形態について、図２ないし図４を基に説明する。本実施の形態に関するものの、その構成は、図２に示す如く、振動体側に取付けられる連結金具７と、車体側に取付けられるホルダ６と、これら連結金具７とホルダ６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液室等からなる防振機構部１と、当該防振機構部１を形成する主室１１内に設けられるものであって、容積変化のする平衡室１３に、負圧または大気圧を交互に導入させるす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。
【００２２】
このような基本構成において、上記インシュレータ２は、防振ゴム材からなるものであり、上記連結金具７に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、このような構成からなるインシュレータ２の下方部に、当該インシュレータ２に対して直列に設けられる防振機構部１は、図２及び図３に示す如く、主室１１及び副室１２からなる液室と、これら液室を形成する副室１２の下方部に、別のダイヤフラム１７を介して形成される空気室１８と、上記主室１１と副室１２との間を仕切る仕切板１４の、その上方部であって上記主室１１を形成する空間内にダイヤフラム１５を介して形成される平衡室１３と、からなることを基本とするものである。
【００２３】
このような基本構成において、上記主室１１と副室１２との間には、図１及び図２に示す如く、オリフィス１６が設けられるようになっており、上記主室１１と副室１２との間の液体を流動させるようになっているものである。また、上記平衡室１３には、連通路１９が設けられており、この連通路１９の一端は、切換手段３を形成する切換バルブ３１に連結されるようになっているものである。なお、これら構成からなる切換手段３は上記第一の実施の形態のところで説明したものと同じものであり、従って、当該切換手段３の切換作動を制御する制御手段５も、上記第一の実施の形態のところで説明したものと同じマイクロプロセッサユニットを基礎として形成されるマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）等からなるものである。
【００２４】
なお、このような構成からなる本実施の形態のものにおいて、その平衡室１３を形成する仕切板１４のところの表面構造を変えたもの（変形例）について、図４を基に説明する。このものは、上記仕切板１４の表面部のところに、空気の流通が可能なように形成された微細な凹凸部１４５を有する構成からなるものである。そして、この微細凹凸部１４５は、ショットブラスト手段あるいは表面シボ加工手段等により、その表面部の粗度が粗くなるように表面処理されることによって形成されるようになっているものである。また、これら仕切板１４の表面部と接触する上記ダイヤフラム１５の接触面側には、ウレタン系塗料またはシリコン系塗料の塗布等によって形成される滑性層が形成されるようになっているものである。
【００２５】
このような構成を採ることにより、本実施の形態のものにおいては、上記平衡室１３内に負圧または大気圧が導入されて、上記ダイヤフラム１５が振動をして、上記仕切板１４と接触するようになったときに、当該仕切板１４と上記ダイヤフラム１５とは密着するようなことが無くなる。すなわち、上記仕切板１４の表面部である上記ダイヤフラム１５と接触する側には、微視的に見て、無数の微細な凹凸部１４５が設けられるようになっているものであり、そして、これら微細凹凸部１４５の間には連続した溝部が形成されるようになっているものである。従って、このような形態からなる微細凹凸部１４５を有する仕切板１４の表面上に上記ダイヤフラム１５が負圧にて吸引されて接触したとしても、両者の間には多くの隙間が形成されることとなる。そして、これら隙間にて形成される溝部は、上記ダイヤフラム１５の存在するところ以外の空間部に連通するようになっているものであるので、上記ダイヤフラム１５は上記仕切板１４の表面に密着あるいは吸着するようなことが無い。その結果、上記ダイヤフラム１５は、切換手段３からの負圧または大気圧の導入に応じて円滑に作動（変形）をするようになり、当該ダイヤフラム１５によって形成される平衡室１３の容積変化も円滑に進められることとなる。
【００２６】
次に、本発明の第三の実施の形態について図５を基に説明する。このものは、上記防振機構部１が、一つの液室１１１と一つの平衡室（空気室兼用）１３とを基礎にして形成されるようになっているものであり、その構造が簡略化されているものである。すなわち、本実施の形態に関するものの、その防振機構部１の構成は、図５に示す如く、上記インシュレータ２の下方部に設けられるものであって当該インシュレータ２からの振動が直接伝播される液室１１１と、当該液室１１１とダイヤフラム１５を介して設けられるものであって、負圧及び大気圧のうち、いずれか一方のものが導入される空気室兼用の平衡室１３と、からなるものである。そして、当該空気室兼用の平衡室１３内に上記負圧または大気圧のうち、いずれか一方のものが周期的に導入され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、が設けられるようになっているものである。このような構成からなる本防振機構部１の上方部にインシュレータ２が設けられ、更には、これら防振機構部１及びインシュレータ２を保持するように、その上下に連結金具７及びホルダ６が設けられることによって、簡易型の液体封入式防振装置が形成されるようになっているものである。このような構成を採ることにより、本実施の形態のものにおいては、上記ソレノイドバルブからなる切換手段３の切換作動によって、アイドリング振動及び走行中に問題となる比較的高周波数域の振動の両方の振動に対して、低動バネ定数を形成させることができるようになる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、振動体側に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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連続して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液室等にて形成される防振機構部と、当該防振機構部に負圧または大気圧を導入させるように切換作動する切換手段と、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の防振装置に関して、上記防振機構部を、上記インシュレータの一部にて、その室壁が形成されるものであって上記インシュレータからの振動が直接伝播される液体を、その内部に有する液室と、当該液室に連続して、かつ、ダイヤフラムを介して設けられるものであって、負圧及び大気圧のうち、いずれか一方のものが導入される平衡室と、からなるようにした構成を採ることとしたので、上記切換手段をＯＮ／ＯＦＦ作動させることによって、上記平衡室の容積を変化させ、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液室内の液圧変動を吸収することができるようになり、その結果、アイドリング振動の吸収及び遮断を図ることができるようになった。
【００２８】
また、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程度の高周波数域の振動に対しては、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し、これによって、上記平衡室を、上記インシュレータ及び液室内の液体を介して入力される上記高周波数の振動に対して、その室内容積を自由に変化させるようにし、本防振機構部が形成するバネ系の動バネ定数を低く抑えることができるようになった。その結果、高周波数域の振動に対する、その遮断効果を高めることができるようになった。
【００２９】
また、エンジンシェークに対しては、上記液室を形成する主室と副室との間にオリフィスを設けるようにするとともに、この間を液体が流動するようにし、この液体の流動に伴なう粘性抵抗によって、所定の減衰力を生じさせるようにし、この減衰力の作用によって、上記エンジンシェークの抑制を図ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態にかかるものであって円筒型の液体封入式防振装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態にかかるものであって縦型式液体封入式防振装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態に関するものの、その作動態様を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態にかかるものの、その平衡室の構造を変えた変形例の全体構成を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に関するものの、そ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 主室
１１１ 液室
１２ 副室
１３ 平衡室
１４ 仕切板
１４５ 凹凸部
１５ ダイヤフラム
１６ オリフィス
１７ ダイヤフラム（別のダイヤフラム）
１８ 空気室
１９ 連通路
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
３３ 絞り弁
５ 制御手段
６ ホルダ
６６ 外筒
７ 連結金具
７７ 内筒
８ ストッパ
８８ プロテクタ
９ ブラケット
【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、液体の流動に伴って発揮される防振特性を、簡単な構造をもって複数段に切換えることができるようにするとともに、高周波数域においても低動バネ特性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。そのため、内部に二つの液室を設け、その間をオリフィスをもって連結するようにした、いわゆる液体封入式のエンジンマウント（防振装置）が、すでに案出されており、例えば、特開平４−６０２３１号公報等により公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公知のものは、低周波数域における２種類の入力振動に対処するため、二つのオリフィスを有するようになっており、これらのオリフィスを作動させることによって、２種類の振動、例えば、エンジンアイドリング振動と、エンジンシェークとに対応（振動遮断）することができるようになっているものである。しかしながら、これらの振動は、その周波数が１０Ｈｚないし３０Ｈｚ前後のものである。ところで、自動車用エンジンは種々の状況下において使用されるものであり、当該エンジン及び当該エンジンを支持するエンジンマウントを介して車室内に伝播される振動・騒音の周波数域も広範囲のものとなっている。特に、最近においては、上記アイドリング振動やエンジンシェークの外に、これらよりも高周波数域の振動であるこもり音等のエンジンノイズに関する振動・騒音が問題とされている。これらの比較的高周波数域の振動の遮断を図るために、これら高周波数域においても低動バネ定数を形成することのできるようにした液体封入式の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、請求項１記載の発明においては、振動体に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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連続して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液室を備えてなる防振機構部と、からなる液体封入式の防振装置において、上記防振機構部を、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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と、上記主室内の一部にダイヤフラムを介して設けられるものであって、その室内容積が変化するように形成された平衡室と、上記副室の周りに別のダイヤフラムを介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室と、からなるようにするとともに、このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
上記構成を採ることにより、本発明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、本発明においては、主室の内部にダイヤフラムを介して平衡室が設けられるようになっているとともに、当該平衡室内には負圧または大気圧が適宜導入されるようになっているものである。そして、この負圧または大気圧の導入に関しては、制御手段にて制御される切換手段を介して行なわれるようになっているものである。すなわち、この切換手段の作動によって、上記平衡室内へは、負圧が特定の周波数をもって周期的に導入されたり、あるいは一定の負圧が連続的に導入されたりするようになっている。また、場合によっては、平衡室は大気開放の状態に保持されるようになっている。従って、例えば、振動体を形成するエンジンのアイドリング振動に対しては、上記切換手段のＯＮ／ＯＦＦ作動によって、上記平衡室の圧力（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している。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。これらによって、アイドリング振動の吸収及び遮断を図ることとしている。
【０００６】
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、上記平衡室は、上記インシュレータ及び液室内の液体を介して入力される上記高周波数の振動に対して、その室内容積が自由に変化をすることとなる。その結果、上記インシュレータ及び液室内の液体は自由に振動をすることができるようになり、本防振機構部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、及び一個のオリフィス、更には一個の平衡室を設けることによって、複数種類の振動を吸収及び遮断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、本エンジンシェークの吸収及び遮断を行なうこととしている。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導入し、当該平衡室の容積をゼロの状態にするようにしている。これによって、上記主室と副室との間に形成されるオリフィス内を上記液体が流動するようにし、この液体の流動に伴なう粘性抵抗によって、所定の減衰力を生じさせるようにしている。そして、この減衰力によって、上記エンジンシェークの減衰を図ることとしている。
【０００８】
次に、請求項２記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は、上記請求項１記載のものと同じである。その特徴とするところは、防振機構部を円筒型の形態からなるようにしたことである。すなわち、振動体に取付けられる連結金具を形成するものであって円筒状の形態からなる内筒と、車体側に取付けられるホルダを形成するものであって円筒状の形態からなる外筒と、これら内筒と外筒との間であって上記内筒の周りに設けられるインシュレータと、当該インシュレータの周り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液室を備えてなる防振機構部と、からなる円筒型の液体封入式防振装置に関して、上記防振機構部を、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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ものであって上記主室との間が剛体からなる仕切板にて隔てられた副室と、上記主室内の一部にダイヤフラムを介して設けられるものであって、その室内容積が変化するように形成された平衡室と、上記副室の外側に、別のダイヤフラムを介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室と、からなるようにするとともに、このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにした構成を採ることとした。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、上記請求項１記載のものに加えて、更に、小形化及び軽量化を図ることができるようになる。また、振動体の支持に当っては、省スペース化を図ることができるようになる。
【０００９】
次に、請求項３記載の発明について説明する。このものは、液室等からなる防振機構部を、インシュレータに対して直列に設けるようにしたものである。すなわち、液体封入式防振装置において、防振機構部を、インシュレータに対して直列に設けられる液室からなるものであって、上記インシュレータの一部にて、その室壁が形成される主室と、当該主室に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とともに、上記主室との間が、剛体からなる仕切板にて隔てられた構成からなる副室と、上記主室と仕切板との間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と、上記副室の下方部に別のダイヤフラムを介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室と、からなるようにした構成を採ることとした。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、上記請求項１記載のものに加えて、上記振動体からの振動が、インシュレータ及び主室内の液体へと直接伝播されるようになり、振動の遮断効果がより高められることとなる。また、従来の縦型の液体封入式防振装置を基礎に、上記主室内に平衡室を有する防振装置が形成されることとなり、防振装置全体の組立性（組付性）の向上等が図られることとなる。
【００１０】
次に、請求項４記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は、上記請求項３記載のものと同じである。その特徴とするところは、平衡室を形成する仕切板のところに、同じく平衡室を形成するダイヤフラムが吸着等することの無いようにしたことである。すなわち、インシュレータに対して直列に設けられる液室等からなる液体封入式の防振装置において、上記防振機構部における平衡室の一部を形成する仕切板のところであって、同じく平衡室を形成するダイヤフラムと接触するところに、上記仕切板側接触面の表面部と上記ダイヤフラム側接触面の表面部との間において空気の流通が可能なように形成された無数の凹凸部を有する構成を採ることとした。
【００１１】
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、上記請求項３記載のものに加えて、更に、次のような作用を呈することとなる。すなわち、上記平衡室内に、負圧または大気圧が導入され、これによって、当該平衡室の一部を形成するダイヤフラムが振動（変形）をするに際して、本ダイヤフラムが上記負圧によって上記仕切板側に吸引されて上記仕切板と接触するようになったときに、当該仕切板と密着するようなことが無くなる。具体的には、上記仕切板の表面部である上記ダイヤフラムと接触する側に、微視的に見て、無数の微細な凹凸部が設けられるようになっているものである。そして、これら微細凹凸部の間に形成される谷の部分（溝部）は、全体的に連続した形態となっているものである。従って、このような形態からなる微細凹凸部を有する仕切板の表面上に上記ダイヤフラムが負圧にて吸引されて接触したとしても、両者の間には多くの隙間が形成されることとなる。そして、これら隙間にて形成される溝部は、ダイヤフラムの存在するところ以外の空間部に連通するようになっている。従って、上記ダイヤフラムは上記仕切板の表面に密着あるいは吸着するようなことが無くなる。その結果、上記ダイヤフラムは、切換手段からの負圧または大気圧の導入に応じて円滑に作動（変形）をすることとなり、当該ダイヤフラムによって形成される平衡室の容積変化も円滑に進められることとなる。
【００１２】
次に、請求項５記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は、上記請求項１記載のものと同じである。その特徴とするところは、その防振機構部の構成を、一つの液室と、一つの空気室兼用の平衡室と、からなるようにしたことである。すなわち、振動体側に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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液室及び当該液室の下方部にダイヤフラムを介して設けられる空気室を備えてなる防振機構部と、からなる液体封入式の防振装置に関して、上記防振機構部を、上記インシュレータの一部にて、その室壁が形成されるものであって、上記インシュレータからの振動が直接伝播される液体をその内部に有する液室と、当該液室に対して直列に、ダイヤフラムを介して設けられるものであって負圧及び大気圧のうち、いずれか一方のものが導入される空気室兼用の平衡室と、からなるようにするとともに、このような構成からなる上記平衡室に、負圧または大気圧のうち、いずれか一方のものを、エンジン振動に同期させて交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにした構成を採ることとした。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、簡単な構造にて、アイドリング振動の遮断と、走行中に問題となるものであって、こもり音の原因となる１００Ｈｚないし６００Ｈｚ程度の高周波数域の振動の遮断を図ることができるようになる。
請求項６記載の発明は、振動体に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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連続して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液室を備えてなる防振機構部と、からなる液体封入式の防振装置において、上記防振機構部は、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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とともに、上記主室との間が剛体からなる仕切板にて隔てられた副室と、上記主室と上記仕切板との間にダイヤフラムを介して設けられるものであって、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ことでその室内容積が変化するように形成された平衡室と、を備えてなり、このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置である。
請求項７記載の発明は、振動体に取付けられる連結金具を形成するものであって円筒状の形態からなる内筒と、車体側に取付けられるホルダを形成するものであって円筒状の形態からなる外筒と、これら内筒と外筒との間であって、上記内筒の周りに設けられるインシュレータと、当該インシュレータの周り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液室を備えてなる防振機構部と、からなる円筒型の液体封入式防振装置において、上記防振機構部は、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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ものであって、上記主室との間が剛体からなる仕切板にて隔てられた構成からなる副室と、上記主室内の一部にダイヤフラムを介して設けられるものであって、その室内容積が変化するように形成された平衡室と、を備えてなり、このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにしたことを特徴とする円筒型の液体封入式防振装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図５を基に説明する。まず、本発明の第一の実施の形態について説明する。本第一の実施の形態に関するものの、その構成は、図１に示す如く、振動体側に取付けられる連結金具を形成する内筒７７と、車体側に取付けられるホルダの役目を果たすものであってブラケット９に取付けられる外筒６６と、これら内筒７７と外筒６６との間に設けられるものであって振動体に連結される上記内筒７７の周りの設けられるインシュレータ２と、当該インシュレータ２の周り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１１及び副室１２等の液室にて形成される防振機構部１と、当該防振機構部１の上記主室１１内に設けられるものであって、負圧または大気圧の導入される平衡室１３と、当該平衡室１３に導入される上記負圧または大気圧の切換作動を行なう切換手段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。
【００１４】
このような基本構成において、上記インシュレータ２は、防振ゴム材からなるものであり、上記内筒７７に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、このような構成からなるインシュレータ２の周りには、主室１１等からなる防振機構部１が設けられるようになっているものである。この防振機構部１は、図１に示す如く、上記インシュレータ２に連続して、かつ、当該インシュレータ２の一部にて、その室壁の形成される主室１１と、当該主室１１の反対側であってリング状の仕切板１４にて隔てられたところに設けられる副室１２と、これら主室１１と副室１２との間を連結するものであって上記外筒６６の内側に沿って設けられるオリフィス１６と、上記副室１２の外側に、別のダイヤフラム１７を介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室１８と、上記主室１１内であって上記主室１１を形成する空間内にダイヤフラム１５を介して形成される平衡室１３と、からなることを基本とするものである。
【００１５】
このような基本構成において、上記主室１１と副室１２との間には、オリフィス１６が設けられるようになっており、上記主室１１と副室１２との間の液体を流動させるようになっているものである。また、上記主室１１内には、ゴム状弾性体からなるストッパ８が設置されるようになっているとともに、当該ストッパ８の下方部には剛体状のプロテクタ８８が設けられるようになっているものである。そして、これらストッパ８及びプロテクタ８８によって、上記振動体からの大振幅の振動が入力した場合に、上記平衡室１３を形成するダイヤフラム１５が保護されるようになっているものである。このような構成からなるインシュレータ２及び当該インシュレータ２を中心に形成される防振機構部１が外筒６６内に設置されるとともに、当該外筒６６が車体側のメンバ等に連結されるブラケット９に取付けられるようになっているものである。
【００１６】
また、これら構成からなる防振機構部１を形成する上記平衡室１３のところには、連通路１９が設けられており、この連通路１９の一端は、切換手段３を形成する切換バルブ３１に連結されるようになっているものである。そして、この切換バルブ３１は、三方弁からなるものであり、適宜切換えられることによって上記平衡室１３を負圧源または大気中に連通させるようになっているものである。なお、これら切換手段３の切換作動は、一体的に設けられたソレノイド３２によって行なわれるようになっているものである。すなわち、本切換手段３はソレノイドバルブにて形成されるようになっているものである。また、このような構成からなる切換バルブ３１の大気圧導入ポート側には、大気圧の導入速度と負圧の導入速度とをバランスさせるための絞り弁３３が設けられるようになっている。
【００１７】
このような切換手段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を基礎として形成されるマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）等からなるものである。これら構成からなる制御手段５の制御作用により、上記切換手段３が駆動され、これによって、エンジンの吸入負圧等にて形成される負圧、あるいは大気開放によって形成される大気圧が、上記平衡室１３に導入されるようになっているものである。そして、このような切換手段３を介しての負圧または大気圧の導入によって、上記平衡室１３の一部を形成するダイヤフラム１５が駆動され（変形をし）、上記主室１１内に生じる液圧変動を吸収するようになっているものである。
【００１８】
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、内筒６６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。これによって、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する。従って、大半の振動は、このインシュレータ２の部分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、上記主室１１内であって、その下方部のところに設けられた平衡室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１１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り、アイドリング振動の吸収及び遮断が行なわれることとなる。
【００１９】
次に、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、当該振動が約１０Ｈｚ前後の低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、本実施の形態のものにおいては、上記防振機構部１における減衰特性の向上によって、上記エンジンシェークに関する振動を抑え込む（減衰させる）こととしている。すなわち、上記防振機構部１を形成する上記平衡室１３に、一定の負圧を導入し、当該平衡室１３内の容積をゼロの状態にする。これによって、上記主室１１と副室１２との間に形成されるオリフィス１６内を上記液体が流動するようになる。そして、この液体の流動に伴なう粘性抵抗によって、所定の減衰力を生じさせるようにしている。この減衰力によって、エンジンシェークの減衰が図られることとなる。
【００２０】
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程度の高周波数域の振動に対しては、上記切換手段３を作動させ、上記平衡室１３を大気開放の状態に保持する。これによって、上記平衡室１３は、上記インシュレータ２及び主室１１内の液体を介して入力される上記高周波数の振動に対して、その室内容積が自由に変化をすることとなる。その結果、上記インシュレータ２及び主室１１内の液体は、自由に振動をすることができるようになり、本防振機構部１にて形成され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。
【００２１】
次に、本発明の第二の実施の形態について、図２ないし図４を基に説明する。本実施の形態に関するものの、その構成は、図２に示す如く、振動体側に取付けられる連結金具７と、車体側に取付けられるホルダ６と、これら連結金具７とホルダ６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液室等からなる防振機構部１と、当該防振機構部１を形成する主室１１内に設けられるものであって、容積変化のする平衡室１３に、負圧または大気圧を交互に導入させるす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。
【００２２】
このような基本構成において、上記インシュレータ２は、防振ゴム材からなるものであり、上記連結金具７に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、このような構成からなるインシュレータ２の下方部に、当該インシュレータ２に対して直列に設けられる防振機構部１は、図２及び図３に示す如く、主室１１及び副室１２からなる液室と、これら液室を形成する副室１２の下方部に、別のダイヤフラム１７を介して形成される空気室１８と、上記主室１１と副室１２との間を仕切る仕切板１４の、その上方部であって上記主室１１を形成する空間内にダイヤフラム１５を介して形成される平衡室１３と、からなることを基本とするものである。
【００２３】
このような基本構成において、上記主室１１と副室１２との間には、図１及び図２に示す如く、オリフィス１６が設けられるようになっており、上記主室１１と副室１２との間の液体を流動させるようになっているものである。また、上記平衡室１３には、連通路１９が設けられており、この連通路１９の一端は、切換手段３を形成する切換バルブ３１に連結されるようになっているものである。なお、これら構成からなる切換手段３は上記第一の実施の形態のところで説明したものと同じものであり、従って、当該切換手段３の切換作動を制御する制御手段５も、上記第一の実施の形態のところで説明したものと同じマイクロプロセッサユニットを基礎として形成されるマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）等からなるものである。
【００２４】
なお、このような構成からなる本実施の形態のものにおいて、その平衡室１３を形成する仕切板１４のところの表面構造を変えたもの（変形例）について、図４を基に説明する。このものは、上記仕切板１４の表面部のところに、空気の流通が可能なように形成された微細な凹凸部１４５を有する構成からなるものである。そして、この微細凹凸部１４５は、ショットブラスト手段あるいは表面シボ加工手段等により、その表面部の粗度が粗くなるように表面処理されることによって形成されるようになっているものである。また、これら仕切板１４の表面部と接触する上記ダイヤフラム１５の接触面側には、ウレタン系塗料またはシリコン系塗料の塗布等によって形成される滑性層が形成されるようになっているものである。
【００２５】
このような構成を採ることにより、本実施の形態のものにおいては、上記平衡室１３内に負圧または大気圧が導入されて、上記ダイヤフラム１５が振動をして、上記仕切板１４と接触するようになったときに、当該仕切板１４と上記ダイヤフラム１５とは密着するようなことが無くなる。すなわち、上記仕切板１４の表面部である上記ダイヤフラム１５と接触する側には、微視的に見て、無数の微細な凹凸部１４５が設けられるようになっているものであり、そして、これら微細凹凸部１４５の間には連続した溝部が形成されるようになっているものである。従って、このような形態からなる微細凹凸部１４５を有する仕切板１４の表面上に上記ダイヤフラム１５が負圧にて吸引されて接触したとしても、両者の間には多くの隙間が形成されることとなる。そして、これら隙間にて形成される溝部は、上記ダイヤフラム１５の存在するところ以外の空間部に連通するようになっているものであるので、上記ダイヤフラム１５は上記仕切板１４の表面に密着あるいは吸着するようなことが無い。その結果、上記ダイヤフラム１５は、切換手段３からの負圧または大気圧の導入に応じて円滑に作動（変形）をするようになり、当該ダイヤフラム１５によって形成される平衡室１３の容積変化も円滑に進められることとなる。
【００２６】
次に、本発明の第三の実施の形態について図５を基に説明する。このものは、上記防振機構部１が、一つの液室１１１と一つの平衡室（空気室兼用）１３とを基礎にして形成されるようになっているものであり、その構造が簡略化されているものである。すなわち、本実施の形態に関するものの、その防振機構部１の構成は、図５に示す如く、上記インシュレータ２の下方部に設けられるものであって当該インシュレータ２からの振動が直接伝播される液室１１１と、当該液室１１１とダイヤフラム１５を介して設けられるものであって、負圧及び大気圧のうち、いずれか一方のものが導入される空気室兼用の平衡室１３と、からなるものである。そして、当該空気室兼用の平衡室１３内に上記負圧または大気圧のうち、いずれか一方のものが周期的に導入され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、が設けられるようになっているものである。このような構成からなる本防振機構部１の上方部にインシュレータ２が設けられ、更には、これら防振機構部１及びインシュレータ２を保持するように、その上下に連結金具７及びホルダ６が設けられることによって、簡易型の液体封入式防振装置が形成されるようになっているものである。このような構成を採ることにより、本実施の形態のものにおいては、上記ソレノイドバルブからなる切換手段３の切換作動によって、アイドリング振動及び走行中に問題となる比較的高周波数域の振動の両方の振動に対して、低動バネ定数を形成させることができるようになる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、振動体側に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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連続して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液室等にて形成される防振機構部と、当該防振機構部に負圧または大気圧を導入させるように切換作動する切換手段と、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の防振装置に関して、上記防振機構部を、上記インシュレータの一部にて、その室壁が形成されるものであって上記インシュレータからの振動が直接伝播される液体を、その内部に有する液室と、当該液室に連続して、かつ、ダイヤフラムを介して設けられるものであって、負圧及び大気圧のうち、いずれか一方のものが導入される平衡室と、からなるようにした構成を採ることとしたので、上記切換手段をＯＮ／ＯＦＦ作動させることによって、上記平衡室の容積を変化させ、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液室内の液圧変動を吸収することができるようになり、その結果、アイドリング振動の吸収及び遮断を図ることができるようになった。
【００２８】
また、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程度の高周波数域の振動に対しては、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し、これによって、上記平衡室を、上記インシュレータ及び液室内の液体を介して入力される上記高周波数の振動に対して、その室内容積を自由に変化させるようにし、本防振機構部が形成するバネ系の動バネ定数を低く抑えることができるようになった。その結果、高周波数域の振動に対する、その遮断効果を高めることができるようになった。
【００２９】
また、エンジンシェークに対しては、上記液室を形成する主室と副室との間にオリフィスを設けるようにするとともに、この間を液体が流動するようにし、この液体の流動に伴なう粘性抵抗によって、所定の減衰力を生じさせるようにし、この減衰力の作用によって、上記エンジンシェークの抑制を図ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態にかかるものであって円筒型の液体封入式防振装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態にかかるものであって縦型式液体封入式防振装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態に関するものの、その作動態様を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態にかかるものの、その平衡室の構造を変えた変形例の全体構成を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に関するものの、そ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 主室
１１１ 液室
１２ 副室
１３ 平衡室
１４ 仕切板
１４５ 凹凸部
１５ ダイヤフラム
１６ オリフィス
１７ ダイヤフラム（別のダイヤフラム）
１８ 空気室
１９ 連通路
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
３３ 絞り弁
５ 制御手段
６ ホルダ
６６ 外筒
７ 連結金具
７７ 内筒
８ ストッパ
８８ プロテクタ
９ ブラケット
Claims (7)
- 振動体に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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連続して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液室を備えてなる防振機構部と、からなる液体封入式の防振装置において、
上記防振機構部を、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に、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と、上記主室内の一部にダイヤフラムを介して設けられるものであって、その室内容積が変化するように形成された平衡室と、上記副室の周りに別のダイヤフラムを介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室と、からなるようにするとともに、このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置。 - 振動体に取付けられる連結金具を形成するものであって円筒状の形態からなる内筒と、車体側に取付けられるホルダを形成するものであって円筒状の形態からなる外筒と、これら内筒と外筒との間であって、上記内筒の周りに設けられるインシュレータと、当該インシュレータの周り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液室を備えてなる防振機構部と、からなる円筒型の液体封入式防振装置において、
上記防振機構部を、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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ものであって、上記主室との間が剛体からなる仕切板にて隔てられた構成からなる副室と、上記主室内の一部にダイヤフラムを介して設けられるものであって、その室内容積が変化するように形成された平衡室と、上記副室の外側に、別のダイヤフラムを介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室と、からなるようにするとともに、このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにしたことを特徴とする円筒型の液体封入式防振装置。 - 請求項１記載の液体封入式防振装置において、上記防振機構部を、上記インシュレータに対して直列に設けられる液室からなるものであって、上記インシュレータの一部にて、その室壁が形成される主室と、当該主室に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とともに、上記主室との間が、剛体からなる仕切板にて隔てられた構成からなる副室と、上記主室と仕切板との間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と、上記副室の下方部に別のダイヤフラムを介して設けられるものであって常時空気の導入される空気室と、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。
- 請求項３記載の液体封入式防振装置において、上記平衡室の一部を形成する仕切板のところであって、上記平衡室を形成するダイヤフラムと接触するところに、上記仕切板側接触面の表面部と上記ダイヤフラム側接触面の表面部との間において空気の流通が可能なように形成された無数の凹凸部を設けるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置。
- 振動体側に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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液室及び当該液室の下方部にダイヤフラムを介して設けられる空気室を備えてな る防振機構部と、からなる液体封入式の防振装置において、
上記防振機構部を、上記インシュレータの一部にて、その室壁が形成されるものであって、上記インシュレータからの振動が直接伝播される液体を、その内部に有する液室と、当該液室に対して直列に、ダイヤフラムを介して設けられるものであって負圧及び大気圧のうち、いずれか一方のものが導入される空気室兼用の平衡室と、からなるようにするとともに、このような構成からなる上記平衡室に、負圧または大気圧のうち、いずれか一方のものを、エンジン振動に同期させて交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置。 - 振動体に取付けられる連結金具と、車体側に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダ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連続して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液室を備えてなる防振機構部と、からなる液体封入式の防振装置において、
上記防振機構部は、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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とともに、上記主室との間が剛体からなる仕切板にて隔てられた副室と、上記主室と上記仕切板との間にダイヤフラムを介して設けられるものであって、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ことでその室内容積が変化するように形成された平衡室と、を備えてなり、
このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置。 - 振動体に取付けられる連結金具を形成するものであって円筒状の形態からなる内筒と、車体側に取付けられるホルダを形成するものであって円筒状の形態からなる外筒と、これら内筒と外筒との間であって、上記内筒の周りに設けられるインシュレータと、当該インシュレータの周り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液室を備えてなる防振機構部と、からなる円筒型の液体封入式防振装置において、
上記防振機構部は、インシュレータの一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封入される主室と、当該主室に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ものであって、上記主室との間が剛体からなる仕切板にて隔てられた構成からなる副室と、上記主室内の一部にダイヤフラムを介して設けられるものであって、その室内容積が変化するように形成された平衡室と、を備えてなり、
このような構成からなる上記平衡室に、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て交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段を設けるようにしたことを特徴とする円筒型の液体封入式防振装置。
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