(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体側に取付けられる連結金具と、車体側のメンバ等に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダとの間にあって上記振動体からの振動を遮断する機能を発揮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、かつ、非圧縮性流体の封入される主室及び副室と、これら主室と副室との間にて上記非圧縮性流体を流動させることでエンジンシェークに起因する振動を減衰するオリフィスと、空気等圧縮性流体の導入される空気室と、当該空気室と上記副室との間を仕切るダイヤフラムと、からなる液体封入式防振装置において、
上記主室、副室、及びオリフィス内に封入される非圧縮性流体をエンジンシェークよりも低周波数の振動下で液体の固化現象が生ずるダイラタント流体からなるようにし、当該ダイラタント流体の流動する上記オリフィスを円環状の形態からなるようにするとともに、その主室側及び副室側のうちの少なくともいずれか一方側の開口部の形状を、当該オリフィスの一般開口断面形状よりも大きな開口断面形状を有するようにした構成からなることを特徴とする液体封入式防振装置。
【請求項２】
振動体側に取付けられる連結金具と、車体側のメンバ等に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダとの間にあって上記振動体からの振動を遮断する機能を発揮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、かつ、非圧縮性流体の封入される主室及び副室と、これら主室と副室との間にて上記非圧縮性流体を流動させることでエンジンシェークに起因する振動を減衰するオリフィスと、空気等圧縮性流体の導入される空気室と、当該空気室と上記副室との間を仕切るダイヤフラムと、からなる液体封入式防振装置において、
上記主室、副室、及びオリフィス内に封入される非圧縮性流体をエンジンシェークよりも低周波数の振動下で液体の固化現象が生ずるダイラタント流体からなるようにし、当該ダイラタント流体の流動する上記オリフィスを円環状の形態からなるようにするとともに、その主室側開口部及び副室側開口部のうちの少なくともいずれか一方側の開口部のところに、当該開口部へ流動する流体の流れを整流化するためのプールを設けることとした構成からなる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】
【産業上の利用分野】
本発明は、内部に封入された液体（流体）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の防振装置に関するものであり、特に、内部に封入される液体を、低周波数の振動であって、かつ、高振幅の振動下において液体の固化現象の生ずるようにした、いわゆるダイラタント流体からなるようにし、これによって極低周波数の振動を抑え込むようにした液体封入式の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。一般に、エンジンマウントとしての防振装置は、エンジンの爆発燃焼に起因するトルク変動を対象としたアイドリング振動、あるいはエンジンとエンジンマウントとの共振現象を対象としたシェーク等の振動を遮断することを目的に、系の設定（チューニング）が行なわれている。しかしながら、これらの振動を防振（遮断）するためには、バネ定数を選定することによって共振現象を避けるようにする場合と、共振現象を避けることは難しいので、減衰係数を大きくすることによって車体側への振動伝達を遮断するようにする場合とがある。これら複数の条件に対応させるため、内部に２つの液室を設け、その間をオリフィスをもって連結するようにした、液体封入式の防振装置がすでに案出されており、公知となっている。
【０００３】
ところで、上記従来の液体封入式防振装置は、例えば、図４に示す如く、エンジン等の振動体側に取り付けられる連結金具６０と、車体側メンバ等に取り付けられるカップ状のホルダ９０と、これら連結金具６０とホルダ９０との間に設けられるものであって防振ゴム等からなるインシュレータ５０と、当該インシュレータ５０の下方部に設けられ、非圧縮性流体（液体）の封入される主室２０、副室３０と、これら主室２０と副室３０との間を連結するものであって円環状の形態からなるオリフィス１０と、空気等の圧縮性流体の導入される空気室７０と、当該空気室７０と上記副室３０との間を仕切るダイヤフラム４０とからなることを基本とするものである。そして、所定の周波数の振動、例えばエンジンシェークに対しては、上記オリフィス１０の作用により高減衰特性が得られるようにするとともに、アイドリング振動に対しては、上記インシュレータ５０の作用等により低動バネ定数が得られるようにしているものである。このように特定周波数の振動に対して、低動バネ特性あるいは高減衰特性を得ることができるようにし、これによって、上記アイドリング振動あるいはエンジンシェークの遮断を図るようにしているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成からなる上記従来のものは、エンジンアイドリング振動及びエンジンシェーク等の、１０Ｈｚないし３０Ｈｚ付近の周波数の振動遮断を目的としているものである。しかしながら、最近の自動車においては、上記アイドリング振動あるいはエンジンシェーク等よりも更に低周波数の振動である、約５Ｈｚ前後の極低周波数のエンジン振動が問題とされている。この５Ｈｚ前後の極低周波数のエンジン振動は、エンジンクランキング時、または車両の急発進時あるいは急加速時等に生ずる比較的高振幅のものである。この極低周波数、かつ、高振幅の振動を抑えるために、封入液体にダイラタント流体を用いるようにしたものが案出され、例えば特公平２−５５６５９号公報等により、すでに公知となっている。しかしながら、このようなダイラタント流体を、そのまま、図４に示すような従来の構造の液体封入式防振装置に用いると、その影響が、約１０Ｈｚ前後の振動であるエンジンシェークの防振作用を損なわせるように作用するおそれがある。すなわち、１０Ｈｚ前後の振動であるエンジンシェークに対して十分な減衰特性を発揮させるようにすることが出来なくなるおそれがある。このような問題点を解決するために、５Ｈｚ前後の極低周波数の振動に対して制振能力を発揮させるようにするとともに、エンジンシェークに対しても十分な減衰特性の得られるようにしたダイラタント流体を有する液体封入式の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。
【０００５】
【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、振動体側に取付けられる連結金具と、車体側のメンバ等に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダとの間にあって上記振動体からの振動を遮断する機能を発揮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、かつ、非圧縮性流体の封入される主室及び副室と、これら主室と副室との間にて上記非圧縮性流体を流動させることでエンジンシェークに起因する振動を減衰するオリフィスと、空気等圧縮性流体の導入される空気室と、当該空気室と上記副室との間を仕切るダイヤフラムと、からなる液体封入式防振装置に関して、上記主室、副室、及びオリフィス内に封入される非圧縮性流体を、エンジンシェークよりも低周波数の振動下において、液体の固化現象が生ずるようにしたダイラタント流体からなるようにし、当該ダイラタント流体の流動する上記オリフィスを円環状の形態からなるようにするとともに、その主室側及び副室側のうちの少なくともいずれか一方側の開口部の形状を、当該オリフィスの一般開口断面形状よりも大きな開口断面形状を有するようにした構成を採ることとした。
【０００６】
また、上記ダイラタント流体を有する液体封入式防振装置において、上記円環状オリフィスの主室側開口部及び副室側開口部のうちの少なくともいずれか一方側の開口部のところに、当該開口部へ流動する流体の流動を整流化（層流化）するためのプールを設けることとした構成を採ることとした。
【０００７】
【作用】
上記構成を採ることにより、本発明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、本発明にかかる液体封入式防振装置がエンジン等の振動体に取り付けられると、当該振動体側からの振動は、連結金具を介してゴム状弾性体からなるインシュレータのところへと伝播されて来る。ところで、これらの振動のうち、エンジンアイドリング振動を初めとした大部分の振動は、上記インシュレータの振動作用等により吸収され、当該インシュレータのところで遮断されることとなる。従って、エンジンアイドリング振動を初めとした各種振動は、当該防振装置のところで遮断され、車体側へは伝播されない。また、上記エンジンアイドリング振動よりも更に低周波数の振動（約１０Ｈｚ）であるエンジンシェークに対しては、オリフィス内を流動する液体（流体）にダイラタンシを発揮させないようにし、これによって、従来の液体封入式防振装置の場合と同様、高減衰特性を得ることができるようにしている。その結果、この高減衰特性の作用により、低周波数の振動であるエンジンシェークが抑え込まれることとなる。
【０００８】
次に、これらエンジンアイドリング振動、あるいはエンジンシェーク等よりも更に低周波数の振動である５Ｈｚ前後の極低周波数の振動に対しては、防振装置のバネ定数（バネ特性）を高くして、上記極低周波数のエンジン振動を物理的に抑え込むこととしている。すなわち、本発明においては、主室及び副室内に封入される流体を、極低周波数の振動であって高振幅の振動を受けたときに、当該流体の性状が液体の状態から固化して粘度の高い状態となる、いわゆるダイラタント流体からなるようにし、このようなダイラタント流体を上記オリフィス内を流動させることによって、上記５Ｈｚ前後の極低周波数の振動に対して高バネ定数（高バネ特性）を形成させるようにしいてる。これによって、上記５Ｈｚ前後の極低周波数のエンジン振動を抑え込むこととしている。
【０００９】
なお、本発明においては、オリフィスの主室側入口及び副室側入口のところに、上記オリフィスの一般開口断面形状よりも大きな開口断面形状を有する開口部を設けることとしている。これによって、上記主室あるいは副室から上記オリフィス内へ上記ダイラタント流体が約１０Ｈｚの振動数をもって流入するときに、上記入口のところで、流体の流れに乱れ等が生ずることが無くなり、円滑に上記オリフィス内へと流動して行くこととなる。すなわち、オリフィス内への流動が整流化され、流体は層流となってオリフィス内を流動して行くこととなる。従って、１０Ｈｚ前後の振動であるエンジンシェークに対しては、オリフィス内における流体の流れが円滑になり、その結果、所定の減衰特性が得られるようになる。すなわち、エンジンシェークを抑え込むことのできる、十分な減衰特性（減衰係数）が得られるようになる。
【００１０】
このように、本発明においては、上記オリフィスの出入口部に設けられる開口断面積の大きな開口部の作用により、エンジンシェークに対してはオリフィス内を流動する流体が円滑に流れるようになり、これによって十分な減衰特性（減衰係数）が得られるようになるとともに、５Ｈｚ前後の極低周波数であって、高振幅の振動に対しては、上記ダイラタント流体の作用により、バネ特性を高く保つことができるようになる。このような作用により、本発明においては、上記エンジンアイドリング振動及びエンジンシェークに加えて、エンジンクランキング時、または車両の急発進時あるいは急加速時等に生ずる５Ｈｚ前後の極低周波数のエンジン振動をも抑え込むことができるようになる。
【００１１】
【実施例】
本発明の実施例について、図１ないし図３を基に説明する。本実施例の構成は、図１に示す如く、エンジン等の振動体に連結される連結金具６と、車体側のメンバ等に連結されるホルダ９と、これら連結金具６とホルダ９との間に設けられるものであって、ゴム状弾性体からなるインシュレータ５と、当該インシュレータ５の下方部に直列に設けられ、非圧縮性流体（液体）の封入される主室２、副室３と、これら主室２と副室３との間にて上記非圧縮性流体である液体を流通させるオリフィス１と、圧縮性流体である空気の導入される空気室７と、当該空気室７と上記副室３との間を仕切るダイヤフラム４とからなることを基本とするものである。
【００１２】
このような基本構成において、上記主室２及び副室３内に封入され、オリフィス１内を流動する流体としては、極低周波数であって、かつ、高振幅の振動を受けたときに、流体の粘度が上昇し、流体（液体）の固化現象が生ずる、いわゆるダイラタント流体が採用されている。特に、本実施例においては、５Ｈｚ前後の極低周波数の振動が入力したときに、上記固化現象が生じ、本ダイラタント流体を有する本防振装置のバネ特性が極端に高くなるように調整された流体が封入されるようになっている。
【００１３】
また、このようなダイラタント流体の流動するオリフィス１は、図１及び図２に示す如く、主室２と副室３との間を仕切る仕切板８の、その周縁部に円環状に設けられている構成からなるものである。そして、その主要部を成すオリフィス本体１５の部分は、図１に示す如く、一定の開口断面積を有する一般開口断面部にて形成されている。また、このような構成からなるオリフィス本体１５の両端部に形成される主室２への開口部（主室側開口部）１１、及び副室３への開口部（副室側開口部）１９の部分は、上記一般開口断面部よりも大きな開口断面積を有するように形成されている。
【００１４】
このような構成において、本実施例においては、具体的には、図２及び図３に示す如く、一定の開口断面積を有するとともに円環状に形成されたオリフィス本体１５と、当該オリフィス本体１５の両端部に設けられ、主室２側への出入口を形成するプール状の形態からなる主室側開口部１１と、副室３側への出入口を形成するプール状の形態からなる副室側開口部１９とからなるようになっている。そして、これらプール状の形態からなる主室側開口部１１及び副室側開口部１９は、いずれも、上記オリフィス本体１５の一般開口断面形状よりも大きな断面形状を有するようになっているものである。すなわち、上記オリフィス本体１５の開口部が上記プール状の主室側開口部１１及び副室側開口部１９内に包含されるような形態となっているものである。具体的には、図２の矢印図示の如く、主室側開口部１１から流入した流体は、図３に示す如く、オリフィス本体１５から副室側開口部１９へと流動して行くが、このとき、これら開口部１１、１９のところでは、その流動方向が大きく転換させられることの無いようになっている。すなわち、流体の流れの方向は、円周方向のみとなるようになっている。
【００１５】
次に、これら構成からなる本実施例の作動態様について説明する。すなわち、図１に示すような液体封入式防振装置が、エンジン等の振動体に取り付けられると、当該振動体側（図示せず）からの振動は、連結金具６を介してゴム状弾性体からなるインシュレータ５のところへと伝播されて来る。そして、このインシュレータ５のところで、上記伝播されて来た振動のうち、エンジンアイドリング振動を初めとした大部分のものは吸収され、遮断されることとなる。また、上記エンジンアイドリング振動よりも更に低周波数の振動（約１０Ｈｚ）であるエンジンシェークに関しては、オリフィス１内を流動する液体にダイラタンシを発揮させないようにし、従来の液体封入式防振装置と同等の高減衰特性を発揮させるようにしている。この高減衰特性の作用により、低周波数の振動であるエンジンシェークを抑え込むようにし、これによって、エンジンシェークに起因する振動を車体側へは伝播させないようにしている。
【００１６】
次に、上記アイドリング振動、あるいはエンジンシェーク等よりも更に一段低周波数の振動である５Ｈｚ前後の極低周波数の振動に対しては、エンジンマウント装置（防振装置）のバネ定数（バネ特性）を高くして、上記極低周波数の振動を物理的に抑え込むこととしている。すなわち、本実施例においては、主室２及び副室３内に封入される流体（液体）を、極低周波数の振動であって高振幅の振動を受けたときに、当該流体の性状が液体の状態から固化して粘度の高い状態となる、いわゆるダイラタント流体からなるようにし、このようなダイラタント流体を上記オリフィス１内を急速に流動させ、これによって流体を固化させてバネ特性を硬くさせるようにしている。これによって、上記５Ｈｚ前後の極低周波数のエンジン振動を抑え込むようにしている。
【００１７】
なお、このようなダイラタント流体を、一般に屈曲路からなるオリフィス１内等で急速に流動させると、その出入口付近において流れに乱れが生じ、これが、対象としない周波数域においても固化現象を起こさせるおそれがある。すなわち、１０Ｈｚ前後の振動であるエンジンシェークに対しても、上記ダイラタント流体の性状が変化し、当該ダイラタント流体の粘度が高くなり過ぎ、適度の減衰特性を得ることが難かしくなるというおそれがある。そこで、本実施例においては、オリフィス１の主室側入口及び副室側入口のところに、上記オリフィス１の一般開口断面形状よりも大きな開口断面形状（大きな開口断面積）を有する開口部１１、１９を設けることとし、これによって、主室２側あるいは副室３側から上記オリフィス１内へ上記ダイラタント流体が約１０Ｈｚの振動数をもって流入するときに、上記入口のところで、流体の流れに乱れの生ずることが無いようにしている。
【００１８】
すなわち、オリフィス１の出入口である主室側開口部１１及び副室側開口部１９のところで、流れが大きく転換されないようにしている。これによって、オリフィス本体１５内、並びにこれらの両端部に設けられる主室側開口部１１及び副室側開口部１９付近における流体の流れが層流化されることとなる。その結果、１０Ｈｚ前後の振動であるエンジンシェークに対しては、オリフィス１内における流体の流れが円滑になり、その結果、所定の減衰特性が得られるようになる。すなわち、エンジンシェークを抑え込むのに十分な減衰特性（減衰係数）が得られることとなる。
【００１９】
このように、本実施例においては、上記オリフィス１の出入口部に、大きな開口断面積を有するプール状の開口部（主室側開口部１１及び副室側開口部１９）を設けることによって、１０Ｈｚ前後の振動であるエンジンシェークに対しては、オリフィス１内を流動する流体が円滑に流れるようにし、これによって、十分な減衰特性（減衰係数）が得られるようにしている。これに対して、５Ｈｚ前後の極低周波数であって、かつ、高振幅の振動に対しては、上記ダイラタント流体の作用により、バネ特性を高く保つことができるようにしている。これによって、エンジンアイドリング振動、及びエンジンシェーク、更には５Ｈｚ前後の極低周波数のエンジン振動を吸収あるいは制振することができるようにしている。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、振動体側に取付けられる連結金具と、車体側のメンバ等に取付けられるホルダと、これら連結金具とホルダとの間にあって上記振動体からの振動を遮断する機能を発揮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、かつ、非圧縮性流体の封入される主室及び副室と、これら主室と副室との間にて上記非圧縮性流体を流動させるオリフィスと、空気等圧縮性流体の導入される空気室と、当該空気室と上記副室との間を仕切るダイヤフラムと、からなる液体封入式防振装置に関して、上記主室、副室、及びオリフィス内に封入される非圧縮性流体を、所定の振動数下であって、かつ、所定の振幅を有する条件下において、液体の固化現象の生ずるダイラタント流体からなるようにし、当該ダイラタント流体の流動する上記オリフィスを円環状の形態からなるようにするとともに、その主室側及び副室側のうちの少なくともいずれか一方側の開口部の形状を、当該オリフィスの一般開口断面形状よりも大きな開口断面形状を有するようにした構成を採ることとしたので、上記ダイラタント流体が上記オリフィスのところを流動するに際して、上記オリフィスの主室及び副室への開口部において、上記ダイラタント流体の流れが大きく転換されたりすることが無くなり、これによって、流体の流れに乱れの生ずることが無くなった。
【００２１】
従って、５Ｈｚ前後の極低周波数の振動に対しては、上記流体のダイラタント効果により、バネ特性を硬くすることができるようになるとともに、１０Ｈｚ前後の振動であるエンジンシェークに対しては、従来の液体封入式防振装置と同様の高減衰特性を得ることができるようになった。その結果、本発明においては、エンジンアイドリング振動、エンジンシェエークの制振機能に加えて、５Ｈｚ前後の極低周波数の振動の制振機能をも発揮させ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】本発明の主要部を成すオリフィス周りの全体構成を示す平面図である。
【図３】本発明の主要部を成すオリフィス周りの全体構成を示す正面図である。
【図４】従来例の全体構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  オリフィス
１１  主室側開口部
１５  オリフィス本体
１９  副室側開口部
２  主室
３  副室
４  ダイヤフラム
５  インシュレータ
６  連結金具
７  空気室
８  仕切板
９  ホルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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