(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体を含む中空状本体ボディの内部に仕切り用隔壁を介して主，副二つの液室が形成されているとともに、それら主，副二つの液室を連通させることにより振動付加時の弾性体の変形に伴い圧縮される主液室内の封入液体の一部を副液室側に流動させて主液室内の液圧変動を吸収する緩衝用オリフィスが設けられてなる液体封入式振動吸収装置において、
上記仕切り用隔壁が、複数枚の磁性体板と、液体中に強磁性金属微粒子が分散され磁界の大きさにより粘度が変化するように隣接磁性体板間に密封状態に介在されたＭＲ流体との積層構造から構成されているとともに、
この積層構造の仕切り用隔壁の外周辺部には、上記ＭＲ流体の粘度変化のための磁界強さを調整可能な電磁石が環状に配設されていることを特徴とする液体封入式振動吸収装置。
【請求項２】
上記積層構造の仕切り用隔壁が、ＭＲ流体の層を積層方向に少なくとも二つ以上備えられている請求項１に記載の液体封入式振動吸収装置。
【請求項３】
上記積層構造の仕切り用隔壁を構成する複数枚の磁性体板のうち、主液室及び副液室に臨む磁性体板が他の磁性体板よりも薄肉に形成されている請求項１または２に記載の液体封入式振動吸収装置。
【請求項４】
上記積層構造の仕切り用隔壁を構成する複数枚の磁性体板のうち、少なくとも主液室および副液室に臨む磁性体板の一方もしくは両方が、弾性体を介して支持されている請求項１ないし３のいずれかに記載の液体封入式振動吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として自動車用エンジンを車体に弾性支持させて振動を吸収し減衰するエンジンマウント等に用いられる液体封入式振動吸収装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の液体封入式振動吸収装置は、弾性ゴム及びダイヤフラム等の弾性体を含む中空状本体ボディの内部に仕切り用隔壁を設けることで主，副二つの液室が区画形成され、振動付加時の弾性ゴムの変形に伴って圧縮される主液室内の封入液体の一部が緩衝用オリフィスを通過して副液室側に流動することによって、主液室内の液圧変動を吸収させて振動を減衰するように構成されているのが一般的である。
【０００３】
しかし、上記のごとく緩衝用オリフィスのみを有し、仕切り用隔壁が固定されてなる液体封入式振動吸収装置では、振動が低周波数領域の場合は封入液体がオリフィスを通過して副液室側に流動するので、主液室内の液圧変動を吸収して振動を減衰することが可能であるものの、振動が高周波数領域の場合はオリフィスが閉ざされたと同様な状態となるために、主液室内の液圧変動を吸収することができず、高周波振動を減衰することができない。
【０００４】
そこで、従来、（１）二つの液室を区画する仕切り用隔壁をゴムエマトラマーなどを用いた弾性膜から構成し、高周波数領域の振動が作用したとき、弾性膜からなる仕切り用隔壁を弾性変位させることで主液室の液圧変動を吸収させるように構成したもの、（２）例えば特開平７−２２４８８５号公報や特開平５−１６４１８１号公報等に開示されているように、主液室の側壁の一部を可動板あるいは振動板（以下、可動板等と称する）から構成し、この可動板等を電磁石と磁性流体との組み合わせによる電磁力を介して変位させることにより、高周波数領域の振動が作用したときの主液室内の液圧変動を吸収させるように構成したもの、が提案されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者（１）のような従来の液体封入式振動吸収装置の場合は、仕切り用隔壁が弾性膜であっても、１つの部材である限りその剛性は一定で、振動周波数に応じて剛性を変化させることができないために、特定（一つまたは非常に狭い範囲）の周波数領域の振動に対してのみ減衰効果が発揮されるだけで、それ以外の周波数領域の振動に対しては十分な減衰効果を発揮させることができない。
【０００６】
また、後者（２）のような従来の液体封入式振動吸収装置は、可動板等の変位によって主液室内の液圧調整のみが可能であり、共振周波数は調整することができない、あるいは、極く限られた狭い周波数範囲でのみ調整可能であるから、広い範囲の高周波数領域の振動に対する減衰効果は不十分であるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、仕切り用隔壁自体に共振周波数の調整機能を持たせて、広範な高周波数領域の振動に対して十分な減衰効果を発揮させることができる液体封入式振動吸収装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る液体封入式振動吸収装置は、弾性体を含む中空状本体ボディの内部に仕切り用隔壁を介して主，副二つの液室が形成されているとともに、それら主，副二つの液室を連通させることにより振動付加時の弾性体の変形に伴い圧縮される主液室内の封入液体の一部を副液室側に流動させて主液室内の液圧変動を吸収する緩衝用オリフィスが設けられてなる液体封入式振動吸収装置において、上記仕切り用隔壁が、複数枚の磁性体板と、液体中に強磁性金属微粒子が分散され磁界の大きさにより粘度が変化するように隣接磁性体板間に密封状態に介在されたＭＲ流体との積層構造から構成されているとともに、この積層構造の仕切り用隔壁の外周辺部には、上記ＭＲ流体の粘度変化のための磁界強さを調整可能な電磁石が環状に配設されていることを特徴とするものである。
【０００９】
上記のような特徴構成を有する本発明によれば、電磁石への通電（印加）電流のコントロールにより磁界強さを調整してＭＲ流体の粘度を増減変化させることによって、積層構造の仕切り用隔壁の剛性及び振動振幅を任意に、かつ、広い範囲に亘って可変することが可能である。このように仕切り用隔壁自体に振動の共振系、つまり、共振周波数の調整機能を持たせることによって、低周波数領域の振動作用下ではＭＲ流体の粘度を最大にして仕切り用隔壁を剛体化することで、主液室内の封入液体を緩衝用オリフィスを通して副液室に流動させるという本来の液圧吸収作用によって振動を減衰する一方、高周波数領域の振動作用下ではＭＲ流体の粘度調整に伴い仕切り用隔壁自体の剛性を任意に変化させることで、共振周波数を広い範囲に亘ってきめ細かく調整し、広範な高周波数領域の振動に対して十分な減衰効果を発揮させることができる。
【００１０】
特に、積層構造の仕切り用隔壁に、ＭＲ流体層を積層方向に少なくとも二つ以上備えさせることによって、仕切り用隔壁の剛性及び振動振幅の可変範囲、すなわち、共振周波数の調整範囲を広げるとともに、主，副二つの液室の体積弾性率を応答性よく変更させることが可能となり、高周波数領域の振動に対する減衰性能を一層向上することができる。
【００１１】
また、上記の液体封入式振動吸収装置における積層構造の仕切り用隔壁を構成する複数枚の磁性体板のうち、主液室及び副液室に臨む磁性体板を薄肉に形成することによって、それら主，副両液室に臨む磁性体板を弾性膜のように制御することが可能となり、ＭＲ流体の粘度変化に伴う仕切り用隔壁全体の剛性及び振動振幅の変化と各弾性膜（薄肉磁性体板）個々の剛性変化とが相乗して高周波数領域の振動減衰性能を一段と向上することができる。
【００１２】
さらに、上記の液体封入式振動吸収装置において、主液室及び副液室に臨む磁性体板の一方もしくは両方を弾性体を介して支持させることによっても、その磁性体板自体の剛性の可変範囲を広げて減衰周波数範囲をより拡大することができる。
【００１３】
なお、上記仕切り用隔壁、その外周辺部に環状に配設される電磁石は、円形であることが望ましいが、円形に限らず、楕円形や矩形であってもよく、また、ＭＲ流体層は、円形でも、楕円形、矩形、ドーナツ形であってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
図１は実施例１の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造を示し、この液体封入式振動吸収装置は、自動車用エンジン等の振動発生源側に取付け可能な取付金具１と、環状形の主金具２と、これら両金具１，２間に連結された円錐形状の本体弾性ゴム３と、自動車用フレーム等の振動受部側に取付け可能な環状形の取付け部材４と、この取付け部材４と主金具２とを固定連結する磁性体からなるシリンダ状部材５と、上記取付け部材４内に張設保持されたダイヤフラム６とにより中空状の本体ボディ７が構成されている。この本体ボディ７におけるシリンダ状部材５の内部に円形の仕切り用隔壁８を設置することにより該仕切り用隔壁８の上下に主，副二つの液室１０，９が区画形成されている。
【００１５】
上記主，副二つの液室１０，９間には、両液室１０，９を相互に連通し、振動付加時の弾性ゴム３の弾性変形に伴い圧縮される主液室１０内の封入液体の一部を副液室９側に流動させて主液室１０内の液圧変動をダイヤフラム６の変形と相俟って吸収する緩衝用オリフィス１１が設けられている。
【００１６】
上記のような基本構成を有する液体封入式振動吸収装置において、上記仕切り用隔壁８は、図２に明示するように、厚み方向の中央に位置する肉厚の磁性体板８Ａと、それの表裏両側で主液室１０及び副液室９にそれぞれ臨むように配置された薄肉の磁性体板８Ｃ，８Ｂと、これら薄肉の各磁性体板８Ｃ，８Ｂと中央の肉厚磁性体板８Ａとの間に密封状態に介在されたＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａとの積層構造から構成されている。
【００１７】
上記積層構造からなる仕切り用隔壁８は、中央の肉厚磁性体板８Ａの外周縁部表裏において非磁性体もしくは弱磁性体部材１３Ｂ，１３Ａを介して後述する電磁石用ヨーク部材１４Ｂ，１４Ａに結合支持されているとともに、両側の薄肉磁性体板８Ｃ，８Ｂは、それらの外周縁部においてゴムエラストマーやコイルばね等の弾性体１５Ｂ，１５Ａを介して上記ヨーク部材１４Ｂ，１４Ａに支持されている。また、中央の肉厚磁性体板８Ａには、ＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａ同士を連通接続するオリフィス１６が形成されている。なお、オリフィス１６は無くてもよい。
【００１８】
上記積層構造の仕切り用隔壁８の外周辺部には、電磁石１７が仕切り用隔壁８と同芯状態で円環状に配設されており、この電磁石１６の両極部に接続されたヨーク部材１４Ｂ，１４Ａが本体ボディ７におけるシリンダ状部材５の上下端面に固定されており、これらヨーク部材１４Ｂ，１４Ａ、磁性体板８Ｃ，８Ａ，８Ｂ、ＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａ及びシリンダ状部材５によって形成される磁路を介して電磁石１７への通電電流のコントロールによりＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａの粘度変化のための磁界強さが調整可能に構成されている。
【００１９】
なお、上記緩衝用オリフィス１１は、主液室１０に開口接続するように一方のヨーク部材１４Ｂに形成された通路１１ａと、この通路１１ａに対して、例えば１８０°の位相角を持たせて副液室９に開口接続するように他方のヨーク部材１４Ａに形成された通路１１ｂと、これら両通路１１ａ，１１ｂに両端が接続されるようにシリンダ状部材５に半円環状に形成された通路１１ｃとにより構成されている。また、上記ＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａは、高濃度の懸濁液中に１〜１０μｍ程度の粒子径をもつ強磁性金属微粒子を分散させてなるビンガム流体で、−４０〜１５０℃の作動温度域を有し磁界強さの大きさによって粘度が変化するものであり、磁気粘性流体あるいは磁気流動学的流体と呼ばれている。
【００２０】
上記構成の液体封入式振動吸収装置において、低周波数領域の振動が作用する条件下では、電磁石スイッチ（図示省略）をＯＮにして電磁石１７へ通電し、磁路に形成される磁界強さを大きく調整してＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａの粘度を最大に増大させることより積層構造の仕切り用隔壁８が剛体化される。この状態では、振動付加に伴い圧縮される主液室１０内の封入液体が緩衝用オリフィス１１を通過して副液室９側に流動されるという本来の液圧変動吸収作用により低周波数領域の振動を十分に減衰することができる。
【００２１】
一方、高周波数領域の振動が作用する条件下では、電磁石スイッチをＯＦＦにして電磁石１７への通電を停止、あるいは、電磁石スイッチをＯＮにして電磁石１７への通電電流をコントロールして、磁路に形成される磁界強さをゼロ、あるいは、その大きさを調整してＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａの粘度を増減変化させることにより仕切り用隔壁８全体の剛性及び振動振幅を任意に、かつ、広い範囲に亘って可変することが可能となるだけでなく、主，副両液室１０，９に臨む薄肉磁性体板８Ｃ，８Ｂ自体も個々に弾性膜のように剛性変化させることが可能となり、これによって、仕切り用隔壁８の共振周波数を広い範囲に亘ってきめ細かく調整し、広範な高周波数領域の振動に対して十分大きな減衰効果を発揮させることができる。
【００２２】
図３は実施例２の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造、図４は実施例３の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造を示し、これら実施例２及び３では、仕切り用隔壁８における中央の肉厚磁性体板８Ａとその両側の薄肉磁性体板８Ｃ，８Ｂとの間に密封状態に介在されるＭＲ流体１２Ｂ，１２Ｃの使用量を節減するように、ＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａをドーナツ形状に介在させたものであり、実施例２では、中央の肉厚磁性体板８Ａとその両側の薄肉磁性体板８Ｃ，８Ｂとの中央部分間に円筒形の伸縮膜１８Ｂ，１８Ａを張設し、実施例３では円筒形のゴム弾性体１９Ｂ，１９Ａを介在させ、これら円筒形伸縮膜１８Ｂ，１８Ａや円筒形ゴム弾性体１９Ｂ，１９Ａの内部を空気層にしている点で実施例１と相違し、その他の構成は実施例１と同様であるため、該当部分に同一の符号を付してそれらの詳しい構造説明は省略する。
【００２３】
図５は実施例４の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造を示し、この実施例４では、仕切り用隔壁８における中央の肉厚磁性体板８Ａの表裏両面に凹凸部８ａを形成してＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａの層厚さに変化を付けることにより、磁束を凹凸部８ａのうち複数の凸部に集中させて通電電流のコントロールによるＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａの粘度変化を効率よく行なえるようにしている点で実施例１と相違し、その他の構成は実施例１と同様であるため、該当部分に同一の符号を付してそれらの詳しい構造説明は省略する。
【００２４】
図６は実施例５の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造を示し、この実施例５では、仕切り用隔壁８における中央の肉厚磁性体板８Ａの重心部に空隙２０を設けると共に、各ＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａの介在層を弾性ゴムシール２１により水平方向で分割している点で実施例１と相違し、その他の構成は実施例１と同様であるため、該当部分に同一の符号を付してそれらの詳しい構造説明は省略する。
【００２５】
図７は実施例６の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造を示し、この実施例６では、仕切り用隔壁８を、厚み方向の中央に位置する磁性体板８Ａと、それの表裏両側において主液室１０及び副液室９に臨むように配置された薄肉磁性体板８Ｃ，８Ｂと、これら薄肉磁性体板８Ｃ，８Ｂと中央の磁性体板８Ａとの間にそれぞれ配置したもう一つの薄肉磁性体板８Ｅ，８Ｄと、これら薄肉磁性体板８Ｅ，８Ｄと中央の肉厚磁性体板８Ａとの間及び隣接する薄肉磁性体板８Ｃ，８Ｅ、８Ｂ，８Ｄ間にそれぞれ密封状態に介在されたＭＲ流体１２Ｄ，１２Ｃ，１２Ｂ，１２Ａとの積層構造から構成して、上記実施例１〜５に比べて仕切り用隔壁８全体の剛性及び振動振幅の可変範囲を大きくしたものであり、その他の構成は実施例１と同様であるため、該当部分に同一の符号を付してそれらの詳しい構造説明は省略する。
【００２６】
上記実施例２〜実施例６のいずれの液体封入式振動吸収装置においても、低周波数領域の振動に対しては、振動付加に伴い圧縮される主液室１０の封入液体が緩衝用オリフィス１１を通過して副液室９側に流動し主液室１０内の液圧変動を吸収するといった液体封入式振動吸収装置本来の作用によって大きな減衰係数が得られ、また、高周波数領域の振動に対しては、仕切り用隔壁８全体の剛性及び振動振幅を任意に、かつ、広い範囲に亘って可変し、仕切り用隔壁８の共振周波数を広い範囲に亘ってきめ細かく調整し、広範な高周波数領域の振動に対して十分大きな減衰効果を発揮すといったように、実施例１とほぼ同様な振動低減効果を発揮させることが可能である。
【００２７】
なお、上記各実施例においては、主液室１０側に臨む磁性体板８Ｃと副液室９側に臨む磁性体板８Ｂの厚みが同一のもので示したが、両者８Ｃ，８Ｂの厚みや大きさ（径）を変えてもよい。また、上記各実施例では、ＭＲ流体１２Ｂ，１２Ａの層を互いに連通接続するオリフィス１６を１個以上設けているが、このオリフィスは設けなくてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、主液室と副液室とを仕切る隔壁が、電磁石への通電（印加）電流のコントロールを介しての磁界強さの調整により粘度を任意に増減変化させることが可能なＭＲ流体と複数枚の磁性体板との積層構造から構成されているので、振動周波数に対応して仕切り用隔壁の剛性及び振動振幅を任意に、かつ、広い範囲に亘って可変するといったように、仕切り用隔壁自体に共振周波数の調整機能を持たせることができる。したがって、低周波数領域の振動作用下では仕切り用隔壁の剛体化に伴い主液室内の封入液体を緩衝用オリフィスを通して副液室に流動させるという本来の液圧吸収作用によって振動を減衰することができ、しかも、高周波数領域の振動作用下では仕切り用隔壁自体の剛性を任意に変化させることで、共振周波数を広い範囲に亘ってきめ細かく調整し、広範な高周波数領域の振動に対して十分な減衰効果を発揮させることができるという効果を奏する。
【００２９】
特に、請求項２〜４に記載のような構成を採用することにより、広範な高周波数領域の振動に対する減衰性能を一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液体封入式振動吸収装置で、実施例１の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造図である。
【図２】図１の要部の拡大縦断面図である。
【図３】本発明に係る液体封入式振動吸収装置で、実施例２の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造図である。
【図４】本発明に係る液体封入式振動吸収装置で、実施例３の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造図である。
【図５】本発明に係る液体封入式振動吸収装置で、実施例４の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造図である。
【図６】本発明に係る液体封入式振動吸収装置で、実施例５の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造図である。
【図７】本発明に係る液体封入式振動吸収装置で、実施例６の液体封入式振動吸収装置の縦断面構造図である。
【符号の説明】
３  本体弾性ゴム
６  ダイヤフラム
７  中空状本体ボディ
８  仕切り用隔壁
８Ａ〜８Ｅ  磁性体板
９  副液室
１０  主液室
１１  緩衝用オリフィス
１２Ａ〜１２Ｄ  ＭＲ流体
１５Ａ，１５Ｂ  弾性体
１７  電磁石
【図１】
0003603029.tif 000002
【図２】
0003603029.tif 000003
【図３】
0003603029.tif 000004
【図４】
0003603029.tif 000005
【図５】
0003603029.tif 000006
【図６】
0003603029.tif 000007
【図７】
0003603029.tif 000008