(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体に取付けられる第一の連結部材と、車体側のメンバに取付けられる第二の連結部材と、これら第一の連結部材と第二の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ゴム状のインシュレータと、当該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連結されるとともに第一ダイヤフラムにて室壁の一部が区画形成される副室と、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材と、負圧または大気圧が適宜導入される作動室と上記主室との間を区画形成する第二ダイヤフラムと、からなる液体封入式防振装置において、上記作動室を区画形成する第二ダイヤフラムの方が上記副室を区画形成する第一ダイヤフラムよりも、その撓み変形剛性において高い値を有するようにし、更に、上記第一ダイヤフラムに接して形成されるものであって空気の密封された空間から成る密封空気室を設けるとともに当該密封空気室の一方の室壁を形成する第三ダイヤフラムを設け、上記密封空気室を形成する第一ダイヤフラム及び第三ダイヤフラムを作動させるものであって負圧または大気圧が適宜導入される副作動室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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定周波数域の振動遮断を図るように形成された液体封入式防振装置に関するものであり、特に、エンジンアイドリング振動数が、例えばエンジンアイドリングアップ等により変動した場合においても動バネ定数が極端に上昇することのない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とともに、上記液室内の液圧変動に対して自由振動をするように形成されたダイヤフラム及び作動室等からなる防振機構部を有する切換式の液体封入式防振装置が案出され、例えば実開平４−７７０４１号等により、既に公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものは、例えばエンジンアイドリング振動の入力に対しては、上記作動室に大気圧を導入するとともに、当該作動室を大気開放状態にして、当該作動室を区画形成する第二ダイヤフラムを自由振動状態に維持するようにしているものである。これによって、上記エンジンアイドリング振動の入力に対して、上記主室内の液圧変動を上記第二ダイヤフラムの自由振動によって吸収し、上記エンジンアイドリング振動の吸収及び遮断を図るようにしているものである。また、エンジンアイドリング振動よりも低周波数域の振動であるエンジンシェークに対しては、上記作動室に負圧を導入して上記第二ダイヤフラムを吸引し、当該第二ダイヤフラムを作動させないようにしているものである。これによって、エンジンシェークに関する上記主室内の液圧変動に対しては、上記主室内の液体をオリフィス内へ積極的に流動させるようにし、高減衰特性を得るようにしているものである。このように、上記従来のものにおいては、オリフィスを、エンジンシェーク制振のための減衰力発揮機構としてのみ機能させるようにしているものである。また、上記第二ダイヤフラムを、副室と空気室との間を仕切る第一ダイヤフラムとは別個独立に設けるようにしている等、組立作業性あるいは部品管理を含めて、全体の製造コストが高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、上記オリフィスをエンジンアイドリング振動の制振作用にも寄与させるようにするとともに、上記第一ダイヤフラム及び第二ダイヤフラムを一体化して全体の製造コストの低減化を図ることのできる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、振動体に取付けられる第一の連結部材と、車体側のメンバに取付けられる第二の連結部材と、これら第一の連結部材と第二の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ゴム状のインシュレータと、当該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連結されるとともに第一ダイヤフラムにて室壁の一部が区画形成される副室と、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材と、負圧または大気圧が適宜導入される作動室と上記主室との間を区画形成する第二ダイヤフラムと、からなる液体封入式防振装置に関して、上記作動室を区画形成する第二ダイヤフラムの方が上記副室を区画形成する第一ダイヤフラムよりも、その撓み変形剛性において高い値を有するようにし、更に、上記第一ダイヤフラムに接して形成されるものであって空気の密封された空間から成る密封空気室を設けるとともに当該密封空気室の一方の室壁を形成する第三ダイヤフラムを設け、上記密封空気室を形成する第一ダイヤフラム及び第三ダイヤフラムを作動させるものであって負圧または大気圧が適宜導入される副作動室を設け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、本発明のものにおいては、一つのオリフィスにてエンジンシェークに対する減衰機能を発揮させるようにするとともに、エンジンアイドリング振動に対してはオリフィス内の液体を共振させ、これによって当該振動数域における動バネ定数の低減化を図ることができるようになる。その結果、一つのオリフィスにて、例えばエンジンシェークの制振とエンジンアイドリング振動の吸収及び遮断等、二つの振動の制振作用を行なわせることができるようになる。また、両作動室が共に負圧吸引状態にある場合における本液体封入式防振装置の動バネ定数は全般的に高めの値を有するようになるが、特定周波数をわずかにずれた周波数域（振動数域）における動バネ定数の極端な上昇（図４のＰ点参照）を、上記密封空気室の作用により抑止することができるようになる。これによって、エンジンアイドリングアップ時におけるアイドリング振動数の変動（上昇）に対しても、極端な動バネ定数の上昇を回避することができるようになり、エンジンアイドリングアップ時のアイドリング振動の吸収及び遮断をも図ることができるようになる。
【０００６】
【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１に示す如く、振動体側に取り付けられる第一の連結部材９１と、車体側のメンバ等に取り付けられる第二の連結部材９５と、これら第一の連結部材９１と第二の連結部材９５との間にあって上記振動体からの振動を遮断するゴム状のインシュレータ８と、当該インシュレータ８に対して直列に設けられ、かつ、非圧縮性流体である液体の封入される主室６及び副室７と、これら主室６と副室７との間において液体を流動させるオリフィス６１と、上記主室６と副室７との間を仕切る仕切部材３のところに設けられるものであって主室６に連通する連通路３１と、上記副室７の室壁の一部を形成する第一ダイヤフラム５１と、上記仕切部材３に形成された連通路３１のところに設けられるものであって上記主室６内の液体の液圧変動に応じて振動するとともに次に述べる作動室との間を仕切る第二ダイヤフラム２と、当該第二ダイヤフラム２にてその室壁の一部が形成されるものであって負圧または大気圧が適宜導入される作動室１と、上記第一ダイヤフラム５１に接して形成されるものであって空気の密封された空間から成る密封空気室５と、当該密封空気室５の一方の室壁を形成する第三ダイヤフラム５３と、当該第三ダイヤフラム５３を作動させるものであって負圧または大気圧が適宜導入される副作動室５５と、上記作動室１及び副作動室５５内へ大気圧または一定状態の負圧を導入するように適宜切換作動をする切換手段１１と、からなることを基本とするものである。なお、これら構成からなるものにおいて、上記密封空気室５は、第一ダイヤフラム５１及び第三ダイヤフラム５３にて囲まれる密封空間からなるものであり、内部に封入された空気の作用により空気バネを形成するようになっているものである。
【０００７】
このような構成からなるものにおいて、上記オリフィス６１の、その諸元（ディメンション）は、上記第二ダイヤフラム２が負圧吸引状態にある場合であって、上記主室６内の液体へエンジンアイドリング振動が伝播されて来たときに、本オリフィス６１内に存在する液体が共振作用をするように設定されているものである。すなわち、上記オリフィス６１は、一般にエンジンアイドリング時の振動数（周波数）である１５Ｈｚ〜２０Ｈｚの特定周波数にて本オリフィス６１内の液体が共振するように、その径あるいは長さが設定されるようになっているものである。なお、このときの主室６周りの拡張動バネ定数は、主に、主室６の室壁の一部を形成するインシュレータ８にて決定されることとなる。また、これに対して、上記作動室１が大気開放状態にある場合における上記第二ダイヤフラム２の撓み変形剛性は、上記第一ダイヤフラム５１よりも高い値を有するものであって、エンジンシェークの入力時に、上記主室６内の液体がオリフィス６１を経由して副室７側へ流動して行くのに十分なだけの剛性値を有するようになっているものである。また、第三ダイヤフラム５３の撓み変形剛性は、上記第一ダイヤフラム５１と略同等の値を有するように設定されている。これらによって、エンジンシェークの入力時に、上記主室６内の液体はオリフィス６１内へと流動し、所定の減衰力が得られることとなる。
【０００８】
このように、本実施の形態のものにおいては、上記第一ダイヤフラム５１並びに上記密封空気室５の室壁を形成する第三ダイヤフラム５３の撓み変形剛性よりも、連通路３１を介してつながる主室６と作動室１との間を区画する第二ダイヤフラム２の撓み変形剛性の方が、高い値を有するようになっているものである。従って、上記作動室１及び副作動室５５が共に大気開放状態にあるときには、上記第二ダイヤフラム２は第一ダイヤフラム５１及び第三ダイヤフラム５３よりも撓み変形がしにくい状態におかれ、その結果、主室６内の液体への振動入力（主にエンジンシェーク）に対して、主室６内の液圧上昇が生じ易くなる。その結果、上記主室６内の液体はオリフィス６１を通じて副室７側へと流動することとなる。そして更に、このような構成からなる第二ダイヤフラム２並びに第一ダイヤフラム５１及び第三ダイヤフラム５３は、図１に示す如く、中央部に円盤状の第二ダイヤフラム２を有するとともに、この周りに円環状（リング状）に第一ダイヤフラム５１及び第三ダイヤフラム５３が設けられるようになっているものである。そして、これらが所定の一体成形手段にて一体的に形成されるようになっているものである。従って、第一ダイヤフラム５１、第三ダイヤフラム５３、及び第二ダイヤフラム２を含めたダイヤフラムアセンブリは一個の部品にて形成されることとなり、全体の部品点数が削減化されることとなる。従って、本液体封入式防振装置に関する部品管理費及び組立工数を含めた全体の製造コストの低減化が図られることとなる。なお、上記各ダイヤフラム５１、５３、２に関しては、上記のように、三者が一体化されたものの外に、例えば第一ダイヤフラム５１と第二ダイヤフラム２との一体化されたものを、まず液中にて組み付け、その後に第三ダイヤフラム５３を底壁１１１を形成する部材等にて固定することによって、すべてのダイヤフラムを組付ける方法等も考えられる。
【０００９】
このような構成からなる第二ダイヤフラム２にて区画形成される作動室１へ、並びに第三ダイヤフラム５３にてその室壁の一部が形成される副作動室５５へ、大気圧または負圧を適宜導入するように切換作動をする切換手段１１は、三方弁を主体に形成されるものであって、この三方弁の切換作動を行なうソレノイド機構等が更に付け加えられるようになっているものである。そして、このような三方弁からなる切換手段１１の切換作動はマイクロコンピュータ等からなる所定の制御手段１２にて制御されるようになっているものである。
【００１０】
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作動態様等について説明する。まず、エンジンアイドリング振動の制振作用について説明する。この場合、制御手段１２からの指令（信号）により上記切換手段１１を作動させ、上記作動室１及び副作動室５５を負圧吸引状態に保持する（図２参照）。その結果、第二ダイヤフラム２は作動室１の底壁１１１のところに吸着した状態となる。また、第一ダイヤフラム５１も密封空気室５を介して副作動室５５の底壁側に引かれた状態となる。このような状態において、上記主室６内の液体のところにインシュレータ８を介して振動が入力されると、上記主室６内の液体のところに生ずる液圧変動は、その逃げ場が少ないところから、一般的には動バネ定数が上昇することとなる。しかしながら、本実施の形態のものにおいては、上記オリフィス６１の諸元（ディメンション）が、本オリフィス６１内の液体の共振周波数と上記エンジンアイドリング振動の入力振動数とが一致するように設定されていることより、この特定周波数の振動（エンジンアイドリング振動）の入力に対して上記オリフィス６１内の液体が共振作用をすることとなる。その結果、この特定周波数の振動入力に対して、本液体封入式防振装置の動バネ定数は、図３の太実線図示の如く、低減化されることとなる。すなわち、図３において、１５Ｈｚないし２０Ｈｚの特定周波数域（エンジンアイドリング振動）において動バネ定数のボトム値を得ることができるようになる。その結果、エンジンアイドリング振動を効果的に遮断あるいは吸収することができるようになる。
【００１１】
なお、本実施の形態のものにおいては、上記動バネ定数のボトム値が比較的広い範囲にわたって得られるとともに、このボトム値を示す共振周波数域をわずかに外れたところ（周波数域）においても極端なピーク値を示すことがない。一般に、ある特定の周波数域で共振点を有するように調整（チューニング）された振動系においては、そのボトム値が端的に現れるものである場合、その周辺部には、例えば図４のＰ点で示される如く、極端なピーク値が現れることとなる。すなわち、エンジンアイドリングアップ等により、わずかにではあるが、エンジンアイドリング振動数が変動（上昇）したような場合、例えば、図４に示すような調整の成されているエンジンマウント装置においては、動バネ定数が極端に上昇することとなり、このエンジンアイドリングアップ時におけるエンジン振動（アイドリング振動）を吸収あるいは遮断をすることができなくなってしまう。
【００１２】
これに対して、本実施の形態のものにおいては、エンジンアイドリング振動の入力に対しては、図２に示す如く、作動室１の他に副作動室５５をも負圧にて吸引するようにしているので、エンジンアイドリング振動の入力に対する動バネ定数としては、上記密封空気室５にて形成される空気バネの影響が及ぶこととなり、全体的に高めに設定されることとなる（図３参照）。その結果、動バネ定数のボトム値も極端には低減化されない。しかしながら、その代わりに、その周辺部において、図４のＰ点に示すような極端なピーク値をも示すようなことが無い。従って、エンジンアイドリングアップ等によりエンジンアイドリング振動数が若干上昇したとしても、そのときのアイドリング振動が極端に車体側に伝播されるようなこともない。このように、本実施の形態のものにおいては、広い範囲の周波数域においてエンジン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る。
【００１３】
一方、上記エンジンアイドリング振動よりも低周波数の振動であるエンジンシェークの制振に関しては、図１において、切換手段１１を大気圧導入側に切換える。そして、作動室１及び副作動室５５を共に大気開放状態にし、上記作動室１と主室６との間を区画する第二ダイヤフラム２及び副室７と密封空気室５との間を区画する第一ダイヤフラム５１更には第三ダイヤフラム５３を、自由振動状態にする。このような状態において、上記主室６内にエンジンシェークに関する振動が入力して来ると、当該主室６内の液体に生ずる液圧変動に対して、第一ダイヤフラム５１及び第二ダイヤフラム２が共に自由振動状態にあることより、両者５１、２は、撓み変形をすることとなる。ところで、この場合、本実施の形態のものにおいては、第二ダイヤフラム２の方が上記第一ダイヤフラム５１あるいは第三ダイヤフラム５３よりも、その撓み変形に対する剛性値が高く設定されていることより、主室６内の液体は優先的にオリフィス６１側へと流動して行くこととなる。すなわち、エンジンシェークに関する振動入力に対して、主室６内の液体はオリフィス６１側へと流動し、これによって高減衰力が得られることとなる（図３の細破線図示）。その結果、エンジンシェークの制振が成されることとなる。このように、本実施の形態のものにおいては、一つのオリフィス６１にて、エンジンシェーク制振のための減衰力発生機能を発揮させるとともに、エンジンアイドリング振動に対しては、オリフィス内液体の共振作用により動バネ定数の低減化機能を発揮させるようにしているものである。すなわち、一つのオリフィスを用いるとともに、ダイヤフラムの撓み変形剛性に差をもたせることによって、例えばエンジンシェークとエンジンアイドリング振動等、二つの振動の制振作用を行なわせることができるようになる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、振動体に取付けられる第一の連結部材と、車体側のメンバに取付けられる第二の連結部材と、これら第一の連結部材と第二の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ゴム状のインシュレータと、当該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連結されるとともに第一ダイヤフラムにて室壁の一部が区画形成される副室と、上記主室と副室との間を仕切る仕切部材と、負圧または大気圧が適宜導入される作動室と上記主室との間を区画形成する第二ダイヤフラムと、からなる液体封入式防振装置に関して、上記作動室を区画形成する第二ダイヤフラムの方が上記副室を区画形成する第一ダイヤフラムよりも、その撓み変形剛性において高い値を有するようにし、更に、上記第一ダイヤフラムに接して形成されるものであって空気の密封された空間から成る密封空気室を設けるとともに当該密封空気室の一方の室壁を形成する第三ダイヤフラムを設け、上記密封空気室を形成する第一ダイヤフラム及び第三ダイヤフラムを作動させるものであって負圧または大気圧が適宜導入される副作動室を設けるようにした構成を採ることとしたので、一つのオリフィスにてエンジンシェークに対する減衰機能を発揮させるようにするとともに、エンジンアイドリング振動に対してはオリフィス内の液体を共振させ、これによって当該振動数域における動バネ定数の低減化を図ることができるようになった。その結果、一つのオリフィスにて、例えばエンジンシェークの制振とエンジンアイドリング振動の吸収及び遮断等、二つの振動の制振作用を行なわせることができるようになった。また、両作動室が共に負圧吸引状態にある場合における本液体封入式防振装置の動バネ定数は全般的に高めの値を有するようになるが、特定周波数をわずかにずれた周波数域（振動数域）における動バネ定数の極端な上昇を、上記密封空気室の作用により抑止することができるようになり、これによって、エンジンアイドリングアップ時におけるアイドリング振動数の変動（上昇）に対しても、極端な動バネ定数の上昇を回避することができるようになった。従って、エンジンアイドリングアップ時のアイドリング振動の吸収及び遮断をも図ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の全体構成を示すものであって、両作動室が共に負圧吸引状態にある場合を示す縦断面図である。
【図３】本発明に関するものの、その機能特性を示す図（グラフ）である。
【図４】本発明に関するもの以外のものの、その機能特性を示す図（グラフ）である。
【符号の説明】
１  作動室
１１  切換手段
１１１  底壁
１２  制御手段
２  第二ダイヤフラム
３  仕切板
３１  連通路
５  密封空気室
５１  第一ダイヤフラム
５３  第三ダイヤフラム
５５  副作動室
６  主室
６１  オリフィス
７  副室
８  インシュレータ
９１  第一の連結部材
９５  第二の連結部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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