(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生部及び振動受部のいずれか一方に連結される取付部材と他方に連結される取付部材並びに両取付部材間に設けられた弾性体により形成される中空閉空間内に、該空間内部を主，副二つの液室に仕切る仕切り壁が両液室の体積を相対的に可変する方向に変位可能に設けられているとともに、この仕切り壁を上記の液室体積可変方向に変位駆動させる手段として、磁界強さの大きさによって粘度が変化するＭＲ流体及びこのＭＲ流体の粘度を変化させるための磁界強さを制御可能な電磁石が備えられており、かつ、両液室を互いに連通させて振動発生時の主液室内の液圧変動を吸収する制限通路が設けられてなる液体封入式防振装置であって、
上記電磁石を仕切り壁に一体に組付け、
上記主液室側にはダイヤフラムを介して気体の封入された空気室が対向状態に形成されており、上記ダイヤフラムの中央部を仕切り壁に一体に結合し、それらの一体結合部分を通して仕切り壁に一体に組み付けられた電磁石用の制御線を外部に引き出してい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、主として自動車用エンジンを車体フレーム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防振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防振装置は、振動発生部及び振動受部にそれぞれ連結される取付部材とこれら両取付部材間に介在された弾性体により形成される中空空間内に仕切り壁を設けて主，副二つの液室が区画形成され、振動付加時の弾性体の変形に伴って圧縮される主液室内の封入液体の一部を両液室間に亘って形成されている制限通路を通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防振機能を発揮するように構成されているのが一般的である。
【０００３】
しかし、上記のごとき制限通路のみを有し、仕切り壁が固定されてなる液体封入式防振装置では、振動が低周波数領域の場合は封入液体が制限通路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制限通路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、高周波振動に対して所定の防振性能を確保することができない。
【０００４】
そこで、従来、二つの液室を区画する仕切り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壁を弾性変位させることで主液室の液圧変動を吸収し防振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、上記のような従来の液体封入式防振装置の場合は、仕切り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防振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防振効果を発揮させることができないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、仕切り壁自体の動ばね定数を可変にして広い高周波数領域の振動に対しても所定の防振効果を発揮させることができ、しかも、全体をコンパクトに構成することができる液体封入式防振装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【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防振装置は、振動発生部及び振動受部のいずれか一方に連結される取付部材と他方に連結される取付部材並びに両取付部材間に設けられた弾性体により形成される中空閉空間内に、該空間内部を主，副二つの液室に仕切る仕切り壁が両液室の体積を相対的に可変する方向に変位可能に設けられているとともに、この仕切り壁を上記の液室体積可変方向に変位駆動させる手段として、磁界強さの大きさによって粘度が変化するＭＲ流体及びこのＭＲ流体の粘度を変化させるための磁界強さを制御可能な電磁石が備えられており、かつ、両液室を互いに連通させて振動発生時の主液室内の液圧変動を吸収する制限通路が設けられてなる液体封入式防振装置であって、上記電磁石を仕切り壁に一体に組付け、
上記主液室側にはダイヤフラムを介して気体の封入された空気室が対向状態に形成されており、上記ダイヤフラムの中央部を仕切り壁に一体に結合し、それらの一体結合部分を通して仕切り壁に一体に組み付けられた電磁石用の制御線を外部に引き出していることを特徴とするものである。
【０００８】
上記のような特徴構成を有する本発明によれば、電磁石への通電をオン・オフあるいは通電（印加）電流をコントロールして磁界強さの大きさを調整することにより、ＭＲ流体の粘度を増減変化させて仕切り壁を定位置に固定したり、主，副二つの液室の体積が相対的に可変される方向に変位させて仕切り壁の動ばね定数を小さくしたりすることが可能であり、低周波数領域の振動が作用する条件下では主液室内の封入液体を副液室側に制限流動させるといった液封式防振装置が本来有する振動吸収機能によって防振性能を確保することができ、また、高周波数領域の振動が作用する条件下では仕切り壁の動ばね定数を調整して主，副両液室の体積弾性率を任意にかつ応答性よく変更可能とすることによって、広い高周波数領域の振動に対しても十分な防振効果を発揮させることができる。
【０００９】
その上、上記ＭＲ流体の粘度を変化させるための磁界強さを制御する電磁石を仕切り壁に一体に組付けることによって、電磁石を仕切り壁の外周部に配設する場合に比べて、装置全体をコンパクトに構成することが可能である。
【００１０】
特に、上記のごとき液体封入式防振装置において、上記主液室側に気体の封入された空気室を対向状態に形成するためのダイヤフラムの中央部を仕切り壁に一体に結合し、それらの一体結合部分を通して仕切り壁に一体に組み付けられた電磁石用の制御線を外部に引き出す構成を採用することによって、制御線を液室内の封入液体と接触させることなく外部に引き出すことが可能となり、その結果、制御線に対する特別なシール構造も不要となり、装置全体のコンパクト化とともに構造の簡素化、低コスト化を図ることができ、また、ダイヤフラムと仕切り壁との一体結合により高周波数領域の振動作用時における仕切り壁の動ばね定数をより小さくして高周波領域の防振効果を一層高めることができる。
【００１１】
なお、仕切り壁が円形であり、その外周部に配置されるＭＲ流体が円環状形であることが最も好ましいが、仕切り壁が楕円形や矩形であり、ＭＲ流体がそれに対応して楕円環状形や矩形環状形であってもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明に係る液体封入式防振装置の縦断面構造を示し、この液体封入式防振装置は、自動車用エンジン等の振動発生源側に連結して取付けられる取付部材１と自動車用フレーム等の振動受部側に連結して取付けられる鉄やコバルト、ニッケル等の強磁性材質製の有底筒状取付部材２並びに両取付部材１，２間に介設される略環状円錐形状の弾性ゴム（弾性体）３により形成される中空閉空間内に仕切り壁４を設置することにより、該仕切り壁４の両側に主，副二つの液室５，６が区画形成されている。
【００１３】
上記仕切り壁４は、主，副二つの液室５，６に臨むように互いに平行に対向配置された強磁性材質製の二枚の円盤状板部４Ａ，４Ｂとこれら円盤状板部４Ａ，４Ｂをその中心部で一体に連結するボス部４Ｃとからなり、上記有底筒状取付部材２をシリンダとして主，副二つの液室５，６の体積を相対的に可変するａ−ｂ方向に変位可能に構成されている。
【００１４】
上記主液室５の底部側には、ダイヤフラム７を介して気体（空気）の封入された空気室８が対向状態に形成されている。また、上記有底筒状の取付部材２には、両液室５，６を相互に連通させて振動発生時の弾性ゴム３の弾性変形に伴い圧縮される主液室５内の封入液体の一部を副液室６側に流動させて主液室５内の液圧変動をダイヤフラム８の変形と相俟って吸収する緩衝用制限通路９が形成されている。
【００１５】
上記仕切り壁４には、電磁石１０が二枚の円盤状板部４Ａ，４Ｂ間に挟持される状態で一体に組付けられている。この電磁石１０を含む仕切り壁４の外周面と上記有底筒状取付部材２の内周面との間で仕切り壁４の変位方向の両端部がそれぞれ円環状弾性ゴム１１，１１によりシールされた円環状隙間内には、磁界強さの大きさによって粘度が変化するＭＲ流体１２が密封状態に介在されており、電磁石１０への通電・通電停止及び通電電流の制御に伴い円盤状板部４Ｂ→ＭＲ流体１２→取付部材２→円盤状板部４Ａ→電磁石１０で形成される磁路に流れる磁界強さの大きさを調整してＭＲ流体１２の粘度を変化させることにより、仕切り壁４を位置固定並びに上記したａ−ｂ方向に変位駆動可能に構成している。
【００１６】
そして、上記ダイヤフラム７の中央部には孔７ａが形成されているとともに、この孔７ａの周縁部が仕切り壁４中心部のボス部４Ｃに一体に結合され、その一体結合部分及び空気室８を通して上記電磁石１０用の制御線１３が外部に引き出されている。
【００１７】
なお、上記ＭＲ流体体１２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。
【００１８】
上記構成の液体封入式防振装置において、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１０へ一定の印加電流を通電させ磁路に形成される磁界強さを大きくすることによって、ＭＲ流体１２の粘度が増大して仕切り壁４の動ばね定数が大きくなり、仕切り壁４は位置固定されることになる。この状態では、振動付加による弾性ゴム３の変形に伴って圧縮される主液室５内の封入液体が制限通路９を経て副液室６側に制限流動して主液室５内の液圧変動が吸収されることになり、これによって、低周波数領域の振動を減衰し所定の防振性能を確保することができる。
【００１９】
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１１への通電を停止する、あるいは、通電電流を増減制御して磁界強さの大きさを調整することにより、ＭＲ流体１２の粘度が減少方向に変化されて仕切り壁４の動ばね定数が通電時よりも小さくなる。これによって、振動周波数に応じて主，副両液室５，６の体積弾性率が応答性よく変更されることになるため、広い高周波数領域の振動に対して十分大きな防振効果を発揮させることができる。
【００２０】
ここで特に、ＭＲ流体１２の粘度を増減変化させるための磁界強さを制御する電磁石１０を仕切り壁４自体に一体に組付けることによって、この電磁石１０を例えば取付部材２に固定するなど仕切り壁４の外周部に配設する場合に比べて、装置全体をコンパクトに構成することが可能である。また、仕切り壁４に一体に組付けた電磁石１０用の制御線１３を外部に引き出すにあたって、主液室５側に空気室８を対向状態に形成するためのダイヤフラム７の中央部分と仕切り壁４との一体結合部分を通して外部に引き出すことによって、制御線１３を液室５内の封入液体と接触させることなく外部に引き出すことが可能となり、その結果、制御線１３に対する特別なシール構造も不要となり、装置全体のコンパクト化とともに構造の簡素化、低コスト化を図ることができる。また、ダイヤフラム７と仕切り壁４とを一体結合することにより仕切り壁４の動ばね定数をより小さくして高周波領域の振動減衰効果を一層高めることができる。
【００２１】
図２は本発明に係る液体封入式防振装置の他の実施の形態を示す縦断面構造であり、この実施の形態では、仕切り壁４の主液室５側及び副液室６側に臨む面にそれぞれ電磁石１０Ａ，１０Ｂを一体に固定し組付けるとともに、この仕切り壁４自体に制限通路９を形成している点で図１に示す実施の形態と相違するのみで、その他の構成は図１の実施の形態と同様であるため、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。
【００２２】
上記他の実施の形態による液体封入式防振装置においても、低周波数領域の振動に対しては仕切り壁４を固定して、主液室５の封入液体が制限通路９を経て副液室６側に制限的に流動することによる主液室５内の液圧変動吸収作用によって所定の防振性能が発揮され、かつ、高周波数領域の振動に対してはＭＲ流体１２の粘度減少に伴い仕切り壁４の動ばね定数を小さくして、主，副二つの液室５，６の体積弾性率を応答性よく変更させることに伴う減衰作用によって、図１の実施の形態で示す装置と同様な防振効果を発揮させることが可能である。
【００２３】
なお、上記各実施の形態では、仕切り壁４が円形で、電磁石１０、１０Ａ，１０Ｂが円環状形であり、かつ、ＭＲ流体１２も円環状に介在させたものについて説明したが、仕切り壁４を楕円形や矩形とした場合、それに応じて電磁石１０、１０Ａ，１０Ｂの形状及びＭＲ流体１２の介在形状を楕円環状形や矩形環状形としてもよいこともちろんである。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電磁石とそれによって発生される磁界強さの大きさによって粘度が変化するＭＲ流体との組み合わせによって、仕切り壁を固定したり、仕切り壁を主，副二つの液室の体積が相対的に可変される方向に変位させたりして仕切り壁自体の動ばね定数を任意に変化させることが可能であるため、低周波数領域の振動に対しては液封式防振装置が本来備えている主液室内の液圧変動吸収作用によって所定の防振性能を確保することができるものでありながら、高周波数領域の振動に対しては、主，副両液室の体積弾性率を任意に、かつ応答性よく変更させることができ、これによって、広い高周波数領域での振動に対しても十分な防振効果を発揮させることができる。
【００２５】
しかも、ＭＲ流体の粘度を変化させるための磁界強さを制御する電磁石を仕切り壁に一体に組付けることにより、電磁石を仕切り壁の外周部に配設する場合に比べて、装置全体をコンパクトに設計し製作することができるという効果を奏する。
【００２６】
特に、主液室側にはダイヤフラムを介して気体の封入された空気室が対向状態に形成されており、上記ダイヤフラムの中央部を仕切り壁に一体に結合し、それらの一体結合部分を通して仕切り壁に一体に組み付けられた電磁石用の制御線を外部に引き出している、という構成を採用することにより、仕切り壁に一体に組付けられた電磁石用の制御線を封入液体に接触させずに外部に引き出すことができ、そのため、制御線に対する特別なシール構造も不要となり、コンパクト設計と同時に構造の簡素化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液体封入式防振装置の実施の形態を示す縦断面構造図である。
【図２】本発明に係る液体封入式防振装置の他の実施の形態を示す縦断面構造図である。
【符号の説明】
１，２  取付部材
３  弾性ゴム
４  仕切り壁
５  主液室
６  副液室
７  ダイヤフラム
８  空気室
９  制限通路
１０，１０Ａ，１０Ｂ  電磁石
１２  ＭＲ流体
１３  制御線
１４  磁路
【図１】
0003595774.tif 000002
【図２】
0003595774.tif 000003