JPH11230243A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅広い周波数の振動を低減可能とする。 【解決手段】 切換弁８２の第２ダイヤフラム６８に向
かい合う面に凹部８２Ａが形成され、凹部８２Ａと第２
ダイヤフラム６８との間の空間が第２空気室７４とされ
る。切換弁８２の内部に形成された嵌合穴８２Ｂ内に、
弁体８４が回転可能に配置され、弁体８４に連結されて
切換弁８２の一部を構成するモータ８６によりこの弁体
８４が回転される。嵌合穴８２Ｂから切換弁８２の上部
に向かって延びる大気側通路９６が切換弁８２に形成さ
れて、嵌合穴８２Ｂと切換弁８２の外部の大気側とを連
通している。嵌合穴８２Ｂから切換弁８２の下部に向か
って延びる負圧側通路９８及び接続パイプ９０が、嵌合
穴８２Ｂとインテークマニホールド９２とを連通してい
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、振動発生部からの
振動を吸収減衰する防振装置に関し、車両及び一般産業
用機械等に用いられ、エンジンマウントに好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンと車体との間には、エ
ンジンマウントとしての防振装置が配設され、エンジン
の振動が車体に伝達されることを阻止するようになって
いる。また、エンジンで発生する振動には、車両の走行
及び停止している状態に合わせて種々な振動があり、こ
れら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。

【０００３】この液体封入式の防振装置として、受圧液
室の他に２つの副液室を持ち、それぞれの副液室がオリ
フィスで受圧液室と結ばれている構造のものが知られて
いる。そして、その内の一方の副液室とダイヤフラムを
挟んで隣り合う空気室を例えばソレノイドバルブ等のバ
ルブにより、大気に連通する大気状態又は大気と閉鎖さ
れた遮断状態との間で切り換える構造のものがあり、バ
ルブにより切り換える事で防振装置内の空気室の状態を
切り替えて、副液室のポンプ力を変化させ、防振特性を
変化させるようにしている。すなわち、例えば大気状態
から閉鎖状態に変更することで、ダイヤフラムの剛性が
高まってオリフィスの共振周波数が高周波数側に移動す
るようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし例えば、大気状
態において、図６の特性曲線Ａに示すようにこのオリフ
ィスをアイドル振動の周波数域で共振する様に設定した
場合、遮断状態では、特性曲線Ｂに示すようにオリフィ
スの共振周波数が大気状態の約２倍程度高周波数側にず
れることになる。

【０００５】この為、エンジンの低速域で発生する低速
こもり音には有効となるが、オリフィスの反共振により
動ばね定数が高くなる領域が、エンジンの高速域で発生
する高速こもり音の領域に重なり、高速こもり音を車体
側に伝達させる要因となる。

【０００６】本発明は上記事実を考慮し、幅広い周波数
の振動を低減可能な防振装置を提供することが目的であ
る。

【０００７】

【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へ連結される第１の
取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方へ連結され
る第２の取付部材と、第１の取付部材と第２の取付部材
との間に設けられ振動発生時に変形する弾性体と、弾性
体を隔壁の一部として拡縮可能とされ且つ液体が封入さ
れた主液室と、主液室とオリフィスを介して連通され且
つ拡縮可能な副液室と、副液室の隔壁の一部を構成する
変形可能なダイヤフラムと、副液室とダイヤフラムを挟
んで対向して配置され且つ気体が封入された空気室と、
空気室を大気側に連通させる大気状態と空気室を外部と
遮断する遮断状態と空気室を吸気源に連通させる負圧状
態とで切り換え可能なバルブと、を備えたことを特徴と
する。

【０００８】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、バルブが車両の走行及び停止の状態を
検出し得る制御手段に接続され、この制御手段によりバ
ルブが切り換え動作されることを特徴とする。

【０００９】請求項１に係る防振装置の作用を以下に説
明する。振動発生部が発生する振動は、第１の取付部材
或いは第２の取付部材を介して、弾性体に伝達される。
このとき、振動は弾性体の内部摩擦に基づく抵抗により
吸収される他、弾性体を隔壁の一部とする主液室を拡縮
し、副液室に繋がるオリフィスに液体が流れる際の液体
の通過抵抗または液柱共振により吸収される。

【００１０】また、気体を封入した空気室が副液室とダ
イヤフラムを挟んで対向して配置され、空気室を大気側
に連通させる大気状態と空気室を外部と遮断する遮断状
態と空気室を吸気源に連通させる負圧状態との間で、バ
ルブが空気室の状態を切り換え得るようになっている。

【００１１】例えば、この防振装置を車両のエンジンマ
ウントとした場合には、バルブを従来のように大気状態
と遮断状態の間で切り換え可能とするだけでなく、バル
ブを負圧源とも切り替え可能として、エンジンの高速域
で発生する高速こもり音の領域の動ばね定数をも低減可
能とした。

【００１２】つまり、エンジンの状態に応じて必要時に
負圧源に切り替えることで、ダイヤフラムを完全に空気
室の壁面に吸いつけることができるようになる。そし
て、ダイヤフラムを空気室の壁面に吸いつけた場合に
は、ダイヤフラムが固定されて副液室にオリフィスを介
して液体が流れ込まなくなり、このオリフィス内での液
体の共振が妨げられるようになる。

【００１３】従って例えば、１つのオリフィスを有した
構造でこのオリフィスをバルブにより実質的に閉鎖した
場合には、弾性体のみによって振動を吸収し、例えば、
２つの副液室及び２つのオリフィスを有した構造でいず
れか一方のオリフィスをバルブにより実質的に閉鎖した
場合には、他方のオリフィスにより動ばね定数を低減す
ることができる。

【００１４】一方、大気側に空気室をバルブを介して連
通したり、空気室をバルブにより外部と遮断したりする
ことにより、空気室内の状態が相互に相違してダイヤフ
ラムの剛性が実質的に相違するものの、ダイヤフラムが
それぞれ自由に動くことで、オリフィス内の液体の共振
を２つの周波数に対応してそれぞれ生じさせることがで
きる。

【００１５】以上より、副液室とダイヤフラムを挟んで
対向して位置する空気室内の気圧をバルブの動作により
切り換えることで、周波数が相違する振動がそれぞれ防
振装置に入力された場合でも、それぞれ対応することで
きる。

【００１６】この結果、バルブにより、空気室を大気側
に連通させる大気状態と空気室を外部と遮断する遮断状
態と空気室を吸気源に連通させる負圧状態との間で、空
気室の状態を切り換えることで、防振装置の特性を変化
させ、幅広い周波数範囲に渡って振動を吸収することが
できる。

【００１７】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、バルブが車両の走行及び停止の状態
を検出し得る制御手段に接続され、この制御手段により
バルブが切り換え動作される構成とされている。

【００１８】従って、車両の走行及び停止の状態を検出
し得る制御手段によりバルブが動作されるので、より確
実で的確に防振装置の特性を変化させることが可能とな
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明に係る防振装置の第１の実
施の形態を図１から図４に示し、これらの図に基づき本
実施の形態を説明する。

【００２０】図１に示すように、本実施例の防振装置１
０には第１の取付部材としての底板１２が備えられてい
る。この底板１２の中央下部には取付ボルト１４が突出
され、一例として図示しない自動車の車体へこの取付ボ
ルト１４を用いて防振装置１０が固定される。底板１２
の周囲は直角に屈曲された筒状の立壁部１２Ａとされて
おり、この立壁部１２Ａの上端部には直角に屈曲された
フランジ部１２Ｂが連続して形成されている。

【００２１】この底板１２のフランジ部１２Ｂには筒状
の外筒金具１６の下端部がかしめ固定されており、フラ
ンジ部１２Ｂと外筒金具１６の下端部との間に、ゴム製
の弾性膜である第１ダイヤフラム１８の周縁部が挟持さ
れている。この第１ダイヤフラム１８と前記底板１２と
の間の空間は第１空気室２０とされ、立壁部１２Ａに形
成された図示しない空気孔を介して第１空気室２０と外
部とが連通される。

【００２２】外筒金具１６の内周面上端部は内径が拡大
された拡開部１６Ｂとされており、この拡開部１６Ｂに
は、外筒金具１６の開口部分を閉塞するゴム製の弾性体
２２の外周が加硫接着されている。また、弾性体２２の
一部は外筒金具１６の内周下端部まで延設されており、
弾性体２２の外周側が外筒金具１６に加硫接着されてい
る。

【００２３】この弾性体２２の中央には第２の取付部材
としての支持台２４が加硫接着されている。この支持台
２４は図示しないエンジンの搭載部であり、エンジンを
固定する取付ボルト２６が立設されている。

【００２４】ここに外筒金具１６の内周部、弾性体２２
の下端部及び第１ダイヤフラム１８等によって液室２８
が形成されており、この液室２８内にはエチレングリコ
ール等の液体が充填されている。この液室２８内には合
成樹脂等で形成された円柱状の仕切部材３０が配置さ
れ、液室２８を主液室３２と第１副液室３４とに区画し
ている。

【００２５】この仕切部材３０の外周には、周方向に沿
って断面矩形状の細溝４４Ａが形成されている。細溝４
４Ａの一端には、仕切部材３０の上面まで延びる細溝４
４Ｂが連結しており、細溝４４Ａの他端に第１副液室３
４へ貫通する開口部４４Ｃが連結されている。細溝４４
Ａ、４４Ｂの外筒金具１６側は前記弾性体２２の延長部
によって閉塞され、主液室３２と第１副液室３４との間
を連通するオリフィスである第１の制限通路５２とされ
ている。

【００２６】さらに、仕切部材３０には、外周から仕切
部材３０の中心へ向けて延びる矩形孔４２が形成されて
おり、図１に示すように、この矩形孔４２の先端は上方
へ屈曲し、開口部４２Ａを介して主液室３２へ連通して
オリフィスである第２の制限通路４６を構成している。

【００２７】外筒金具１６の側面であって仕切部材３０
の矩形孔４２に対応する位置には、貫通孔４８が形成さ
れており、貫通孔４８に対応する外筒金具１６の外周面
には、リング状に形成されたリング材５６を介して、中
央部を貫通されたブロック５０が取り付けられている。

【００２８】このブロック５０には凹部５４が凹状に形
成されており、このブロック５０の凹部５４側の隣に
は、バルブである切換弁８２が配置されている。ブロッ
ク５０と切換弁８２との間にゴム製の弾性膜である第２
ダイヤフラム６８の周縁部が挟持されている。この為、
凹部５４が第２ダイヤフラム６８によって閉塞されて第
２副液室７０を構成している。

【００２９】また、切換弁８２の第２ダイヤフラム６８
に向かい合う面には、凹部８２Ａが形成されていて、こ
の凹部８２Ａと第２ダイヤフラム６８との間は第２空気
室７４とされている。

【００３０】図１から図３に示すように、切換弁８２の
内部に形成された嵌合穴８２Ｂ内には、弁体８４が回転
可能に配置されており、弁体８４に連結されて切換弁８
２の一部を構成するモータ８６によりこの弁体８４が回
転されるようになっている。そして、この弁体８４の一
部を切り欠かくことで弁体８４に切欠部が形成されて、
弁体８４は半円形状となっている。

【００３１】また、嵌合穴８２Ｂから凹部８２Ａに向か
って延びる連通通路９４が切換弁８２に形成されてお
り、さらに、嵌合穴８２Ｂから切換弁８２の上部に向か
って延びる大気側通路９６が切換弁８２に形成されて、
嵌合穴８２Ｂと切換弁８２の外部の大気側とを連通して
いる。

【００３２】一方、エンジンの吸気側であって吸気源と
されるインテークマニホールド９２と接続される接続パ
イプ９０が、切換弁８２の下端に連結され、切換弁８２
とインテークマニホールド９２とが連通されている。そ
して、嵌合穴８２Ｂから切換弁８２の下部に向かって延
びる負圧側通路９８及びこの接続パイプ９０が、嵌合穴
８２Ｂとインテークマニホールド９２とを連通してい
る。

【００３３】以上より、モータ８６が弁体８４を回転し
て、弁体８４の姿勢が図１に示すようになれば、大気側
通路９６が開放されると共に負圧側通路９８が閉鎖され
て、第２空気室７４を大気状態とする。

【００３４】また、モータ８６が弁体８４を回転して、
弁体８４の姿勢が図２に示すようになれば、大気側通路
９６及び負圧側通路９８がそれぞれ閉鎖されて、第２空
気室７４を遮断状態とする。

【００３５】さらに、モータ８６が弁体８４を回転し
て、弁体８４の姿勢が図３に示すようになれば、弁体８
４が大気側通路９６を閉鎖すると共に負圧側通路９８が
開放されて、第２空気室７４を負圧状態とする。

【００３６】他方、弁体８４を回転するモータ８６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６０に連結されている。制御回路
６０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６２及びエンジン回転数セ
ンサ６４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６０は、車両の走
行時か停止時かの判断ができる。

【００３７】従って、制御回路６０によりモータ８６の
回転が制御されることで、切換弁８２の凹部８２Ａとブ
ロック５０の凹部５４との間の空間の中間に位置して第
２ダイヤフラム６８の剛性が低い大気状態と、切換弁８
２の凹部８２Ａとブロック５０の凹部５４との間の空間
の中間に位置して第２ダイヤフラム６８の剛性が高い遮
断状態と、切換弁８２の凹部８２Ａに第２ダイヤフラム
６８が密着された負圧状態との間で、第２ダイヤフラム
６８の状態が切り換えられ、第２の制限通路４６が実質
的に開閉されることになる。

【００３８】なお、第２の制限通路４６の通路長さより
第１の制限通路５２の通路長さの方が長く、第１の制限
通路５２の通路断面積の方が、第２の制限通路４６の通
路断面積より小さくなっている。

【００３９】また、第１ダイヤフラム１８及び第２ダイ
ヤフラム６８の剛性は相互に異なり、第１ダイヤフラム
１８より第２ダイヤフラム６８の方が剛性が高くなって
いる。

【００４０】ここで、制限通路の大きさとダイヤフラム
の剛性とで、制限通路での液柱共振周波数が決定される
こととなり、第２の制限通路４６での液柱共振周波数を
第２ダイヤフラム６８の剛性の値を変更することによっ
て、変更可能とされる。

【００４１】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９２内が負圧となる。

【００４２】これに伴って、エンジン側から振動が支持
台２４に伝達されると、弾性体２２が変形し、結果とし
て弾性体２２の変形により振動が減衰され、底板１２に
連結される車体側に振動が伝達され難くなる。

【００４３】さらに、弾性体２２の変形に伴って主液室
３２が拡縮して、主液室３２及び主液室３２と連通され
ている副液室３４、７０内の液体に圧力変化が生じた
り、これら液室間の制限通路４６、５２内で液体が流動
する際に粘性抵抗等が生じることになり、弾性体２２の
変形だけでなく、液体の圧力変化、液柱共振及び粘性抵
抗等により振動が減衰されて、車体側に振動がより一層
伝達され難くなる。

【００４４】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、シェイク振動が生じる。

【００４５】制御回路６０は、車速センサ６２及びエン
ジン回転数センサ６４によりシェイク振動発生時である
と判断し、モータ８６を駆動回転して切換弁８２の弁体
８４を図３に示す位置に回転し、インテークマニホール
ド９２と第２空気室７４とを連通して第２空気室７４内
を負圧状態にする。

【００４６】これによって、図３に示すように、第２ダ
イヤフラム６８を完全に第２空気室７４の壁面を構成す
る切換弁８２の凹部８２Ａに吸いつけて密着して第２副
液室７０が拡縮不可能となり、第２の制限通路４６が実
質的に閉止される。従って、第１の制限通路５２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、第１の制限通路５２により図４の
特性曲線Ｃに示すように動ばね定数を低減されると共に
高減衰が確保され、シェイク振動が吸収される。

【００４７】また、第１の制限通路５２内を液体が積極
的に行き来きするのに伴って、エンジンの高回転域で発
生する高速こもり音の領域の動ばね定数をも図４の特性
曲線Ｃに示すように低減可能となった。

【００４８】一方、例えば車両が停止すると、振動の周
波数がシェイク振動より高いアイドル振動が生じる。こ
の場合、第１の制限通路５２が目詰まり状態となるが、
この際、制御回路６０は、車速センサ６２及びエンジン
回転数センサ６４によりアイドル振動発生時であると判
断し、モータ８６を駆動回転して切換弁８２の弁体８４
を図１に示す位置に回転し、外気と第２空気室７４とを
連通して第２空気室７４内を大気と連通させる。

【００４９】これによって、第２空気室７４内が大気圧
と同圧の大気状態となり、図１に示すように、第２ダイ
ヤフラム６８が切換弁８２の凹部８２Ａから離間して、
第２副液室７０が拡縮可能な状態となり、液体が第２の
制限通路４６を行き来することができる。この結果、第
２の制限通路４６内で液体が液柱共振して、図４の特性
曲線Ａに示すように防振装置１０の動ばね定数が低減さ
れ、アイドル振動が吸収される。

【００５０】他方、例えば車両が停止した状態で、アク
セルをほんの少し踏むと、エンジンの回転数が上昇し
て、振動の周波数が通常のアイドル振動より高いハイア
イドル振動である低速こもり音が生じる。

【００５１】この場合も、第１の制限通路５２が目詰ま
り状態となるが、この際、制御回路６０は、車速センサ
６２及びエンジン回転数センサ６４によりハイアイドル
振動発生時であると判断し、モータ８６を駆動回転して
切換弁８２の弁体８４を図２に示す位置に回転し、第２
空気室７４内を密閉する。

【００５２】これによって、第２空気室７４内が外部と
遮断される遮断状態となり、第２副液室７０が拡縮可能
な状態であって大気状態より第２ダイヤフラム６８の剛
性を高くしつつ、液体が第２の制限通路４６を行き来可
能とすることができる。

【００５３】この結果、前記と同様に第２の制限通路４
６内で液体が液柱共振して防振装置１０の動ばね定数が
低減されるが、第２空気室７４が密閉される為、第２ダ
イヤフラム６８の剛性が上昇したのと同様になり、図４
の特性曲線Ｂに示すように、第２の制限通路４６の共振
周波数が大気状態より高い側にずれ、ハイアイドル振動
が吸収される。

【００５４】つまり、大気側に第２空気室７４を切換弁
８２を介して連通したり、第２空気室７４を切換弁８２
により外部と遮断したりすることにより、第２空気室７
４内の状態が相互に相違して、第２ダイヤフラム６８の
剛性が実質的に相違するものの、第２ダイヤフラム６８
がそれぞれ自由に動くことで、第２の制限通路４６内の
液体の共振を２つの周波数に対応してそれぞれ生じさせ
ることができる。

【００５５】以上より、第２副液室７０と第２ダイヤフ
ラム６８を挟んで対向して位置する第２空気室７４内の
気圧を切換弁８２の動作により切り換えることで、周波
数が相違する振動がそれぞれ防振装置１０に入力された
場合でも、それぞれ対応することできる。

【００５６】この結果、切換弁８２により、第２空気室
７４を大気側に連通させる大気状態と第２空気室７４を
外部と遮断する遮断状態と第２空気室７４をインテーク
マニホールド９２に連通させる負圧状態との間で、第２
空気室７４の状態を切り換えることで、防振装置１０の
特性を変化させ、幅広い周波数範囲に渡って振動を吸収
することができる。

【００５７】次に、本発明に係る防振装置の第２の実施
の形態を図５に示し、この図に基づき本実施の形態を説
明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の
部材には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【００５８】図５に示すように、モータ８６で回転され
る弁体８４の替わりに、本実施の形態の切換弁８２に
は、一部に小径部１０２Ａを有したプランジャ１０２及
びこのプランジャ１０２を上下動するコイル１０４が内
蔵されている。

【００５９】この為、コイル１０４へ通電状態を調整す
ることにより、第２空気室７４を大気側に連通させる大
気状態と第２空気室７４を外部と遮断する遮断状態と第
２空気室７４をインテークマニホールド９２に連通させ
る負圧状態との間で、第２空気室７４の状態を切り換え
ることが可能となる。

【００６０】尚、前記実施例では防振装置１０をエンジ
ンマウントとして用いる構成を示したが、本発明はこれ
に限らず、防振装置１０をキャブマウント、ボデイマウ
ント、一般産業用機械の支持等に用いてもよいことは勿
論である。

【００６１】さらに、上記実施の形態において、振動発
生部であるエンジン側に支持台２４側が取り付けられ、
振動受部である車体側に底板１２側が取り付けられる構
成とされたが、この逆の構成としてもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明した如く本発明の防振装置で
は、幅広い周波数の振動を低減可能とすることが可能と
なるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る防振装置の断面図
であって、大気状態を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る防振装置の断面図
であって、遮断状態を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施例に係る防振装置の断面図
であって、負圧状態を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施例に係る防振装置の動ばね
定数と周波数との関係を表すグラフを示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係る防振装置の断面図
である。

【図６】従来の防振装置の動ばね定数と周波数との関係
を表すグラフを示す図である。

【符号の説明】 １０ 防振装置 １２ 底板（第１の取付部材） ２２ 弾性体 ２４ 支持台（第２の取付部材） ３２ 主液室 ４６ 第２の制限通路 ６８ 第２ダイヤフラム ７０ 第２副液室 ７４ 第２空気室 ８２ 切換弁

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へ連結さ
   れる第１の取付部材と、 振動発生部及び振動受部の他方へ連結される第２の取付
   部材と、 第１の取付部材と第２の取付部材との間に設けられ振動
   発生時に変形する弾性体と、 弾性体を隔壁の一部として拡縮可能とされ且つ液体が封
   入された主液室と、 主液室とオリフィスを介して連通され且つ拡縮可能な副
   液室と、 副液室の隔壁の一部を構成する変形可能なダイヤフラム
   と、 副液室とダイヤフラムを挟んで対向して配置され且つ気
   体が封入された空気室と、 空気室を大気側に連通させる大気状態と空気室を外部と
   遮断する遮断状態と空気室を吸気源に連通させる負圧状
   態とで切り換え可能なバルブと、 を備えたことを特徴とする防振装置。
2. 【請求項２】 バルブが車両の走行及び停止の状態を検
   出し得る制御手段に接続され、この制御手段によりバル
   ブが切り換え動作されることを特徴とする請求項１記載
   の防振装置。