(57)【特許請求の範囲】
【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を備えてなる防振機構部と、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して、上記平衡室に負圧と大気圧のいずれか一方を連続的に導入する状態と、上記平衡室に負圧と大気圧を前記振動体の振動に同期させた状態で交互に導入させる状態とに切り換える制御手段と、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。
【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３１０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を備えてなる防振機構部と、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して、上記平衡室に負圧と大気圧のいずれか一方を連続的に導入する状態と、上記平衡室に負圧と大気圧を前記振動体の振動に同期させた状態で交互に導入させる状態とに切り換える制御手段と、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１１５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１１１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１２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
【図１】
0003560038.tif 000002
【図２】
0003560038.tif 000003