(57)【要約】【課題】幅広い周波数領域において振動を確実に低減する防振装置を得る。【解決手段】仕切部材２４が外筒金具１４に嵌合されつつ配置され、仕切部材２４の上側の液室部分が主液室３０とされる。仕切部材２４の下側の液室部分が、第１ダイヤフラム２８を隔壁の一部とする第１副液室３２により構成されると共に、仕切部材２４のリング壁２４Ｄ及び第２ダイヤフラム２９等により区画された第２副液室３３により構成される。仕切部材２４に設けられたアイドルオリフィス４４の開口部に、第２ダイヤフラム２９及び第１ダイヤフラム２８を介して対向する形で切換機構４６が配置される。切換機構４６の拡縮室３４に切換弁６４が連結される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生部及び振動受部の一方に連結される第１の取付部材と、
振動発生部及び振動受部の他方に連結される第２の取付部材と、
これら取付部材間に配置されて弾性変形し得る弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
弾性変形する第１ダイヤフラムを隔壁の一部として液体が封入される第１副液室と、
第１ダイヤフラムより剛性の高い第２ダイヤフラムを隔壁の一部として液体が封入される第２副液室と、
主液室とこれら副液室との間を仕切る仕切部材と、
仕切部材に形成されて主液室と第１副液室とを連通する第１通路と、
仕切部材に形成されて主液室と第２副液室とを連通する第２通路と、
内圧が大気圧にされるのに伴い第２ダイヤフラムを変形不能に押圧すると共に、内圧が負圧にされるのに伴い押圧を解除して第２ダイヤフラムを変形可能とする切換機構と、
切換機構内の気圧を大気圧と負圧とで切り換える切換弁と、
を有することを特徴とする防振装置。
【請求項２】
バネ部材が切換機構に配置され、第２ダイヤフラムを変形不能に押圧する方向に向かってこのバネ部材が切換機構を常時付勢することを特徴とする請求項１記載の防振装置。
【請求項３】
バネ部材がコイルスプリングとされることを特徴とする請求項２記載の防振装置。
【請求項４】
切換機構の外周寄りの部分が、ゴム製のシール材により形成されることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
【請求項５】
第２ダイヤフラムがゴム製の膜部材とされ、この膜部材の外周部分が周囲の壁面に加硫接着されることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
【請求項６】
第２ダイヤフラムの厚さが、第１ダイヤフラムの厚さよりも厚肉に形成されることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
【請求項７】
主液室の隔壁の他の一部を弾性変形可能に形成するメンブラン及び、メンブランを介して主液室と対向して配置される気体室を備えていることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
【請求項８】
メンブラン及び気体室が、仕切り部材に配置されていることを特徴とする請求項７記載の防振装置。
【請求項９】
メンブランがゴム製の膜部材とされ、この膜部材の外周部分が周囲の壁面に加硫接着されることを特徴とする請求項７記載の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動を発生する部材からの振動の伝達を防止する防振装置に係り、特に、自動車のエンジンマウントやブッシュ等に適用可能な流体封入式の防振装置に採用可能なものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両の振動発生部となるエンジンと振動受け部となる車体との間には、エンジンマウントとしての防振装置が配設されていて、エンジンが発生するアイドル振動等をこの防振装置が吸収し、車体側に伝達されるのを阻止するような構造となっている。そして近年、この防振装置の一種として防振効果の高い液体封入式の防振装置が提案されており、この液体封入式の防振装置を一例として以下に従来技術を説明する。
【０００３】
例えば、アイドル振動を液体の共振により低減するだけでなく、この共振周波数より高周波側において生じる反共振によるバネ定数の上昇を抑えることを目的として、特許文献１のような負圧制御でダブル吸引タイプの流体封入式防振装置が提案されている。
【０００４】
つまり、この特許文献１の構造によれば、この特許文献１の図１に示す第二のオリフィス通路６８と、副液室である平衡室８６のダイヤフラム８０とで、アイドル振動時において共振系を形成するようになっている。
【特許文献１】特開２００５−２３９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このダイヤフラム８０は、アイドルオリフィスに対応するこの第二のオリフィス通路６８の他に、シェイク振動を低減する為のシェイクオリフィスに対応する第一のオリフィス通路６６とも共用する必要が有るだけでなく、エンジンの重量を支持するのに伴うエンジン分担加重を受ける必要が有る為、柔らかいバネ定数で形成しなくてはならず、振動の共振点が低い周波数に移行してしまう傾向にあった。
【０００６】
従って、特許文献１の構造では、例え二次共振で最適なバネ定数を得られても、高周波側の四次共振部分で反共振によるバネ定数の上昇が発生して、充分な性能を得ることが困難となる結果として、幅広い周波数領域において振動を確実に低減できない欠点を有していた。
本発明は上記事実を考慮し、幅広い周波数領域において振動を確実に低減し得る防振装置を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る防振装置は、振動発生部及び振動受部の一方に連結される第１の取付部材と、
振動発生部及び振動受部の他方に連結される第２の取付部材と、
これら取付部材間に配置されて弾性変形し得る弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
弾性変形する第１ダイヤフラムを隔壁の一部として液体が封入される第１副液室と、
第１ダイヤフラムより剛性の高い第２ダイヤフラムを隔壁の一部として液体が封入される第２副液室と、
主液室とこれら副液室との間を仕切る仕切部材と、
仕切部材に形成されて主液室と第１副液室とを連通する第１通路と、
仕切部材に形成されて主液室と第２副液室とを連通する第２通路と、
内圧が大気圧にされるのに伴い第２ダイヤフラムを変形不能に押圧すると共に、内圧が負圧にされるのに伴い押圧を解除して第２ダイヤフラムを変形可能とする切換機構と、
切換機構内の気圧を大気圧と負圧とで切り換える切換弁と、
を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る防振装置の作用を以下に説明する。
いずれかの取付部材に連結された振動発生部側から振動が伝達されると、弾性体が弾性変形してこの弾性体により振動が減衰される。
【０００９】
この弾性体の弾性変形に伴って、主液室の内容積が変化し、この主液室と第１副液室及び第２副液室との間を仕切る仕切部材が有している第１通路により、第１副液室と主液室との間が連通されているので、この第１通路内の液体に圧力変化が生じ、第１ダイヤフラムを隔壁の一部とした第１副液室が最終的に拡縮される。同じく仕切部材が有している第２通路により、第２副液室と主液室との間が連通されているので、この第２通路内の液体に圧力変化が生じ、第２ダイヤフラムを隔壁の一部とした第２副液室が最終的に拡縮される。
【００１０】
この結果として、振動発生部側から振動が伝達されると、弾性体の変形により振動が減衰されるだけでなく、主液室とこれら副液室との間のこれら通路内の液体の液柱共振等により同じく振動が減衰されて、振動受部側に振動が伝達され難くなる。
【００１１】
但し、本請求項では、第１ダイヤフラムより剛性の高い第２ダイヤフラムを変形可能な状態と変形不能な状態とで切り換え得る切換機構が更に存在しているだけでなく、切換機構内の気圧を大気圧と負圧との間で切り換える切換弁も存在している。
【００１２】
従って、この切換弁が切換機構内の気圧を大気圧と負圧との間で切り換えることで、第２ダイヤフラムの状態が切り換えられることになる。つまり、切換機構内の内圧が切換弁により切り換えられて大気圧にされるのに伴い、切換機構が第２ダイヤフラムを変形不能に押圧し、また、切換機構内の内圧が切換弁により切り換えられて負圧にされるのに伴い、切換機構がこの押圧を解除して第２ダイヤフラムを変形可能とする。
【００１３】
この為、切換機構内の内圧が大気圧に切り換えられて第２ダイヤフラムを変形不能にするのに伴って、第２副液室と主液室との間を連通する第２通路が実質的に閉鎖されるようになるので、常時開放されている第１通路により、例えばシェイク振動が低減される。
【００１４】
一方、振動発生部側からの振動の周波数が変わり、常時開放されている第１通路では振動を低減できないようなシェイク振動より高周波域の振動である例えばアイドル振動が伝達された場合、これに合わせて切換機構の内圧が負圧に切り換えられて第２ダイヤフラムを変形可能とするのに伴って第２通路を実質的に開放し、このアイドル振動を低減する。
【００１５】
以上より、本請求項の防振装置によれば、例えばアイドル振動時において共振を生じさせる第２副液室を設けると共に、この第２副液室の隔壁の一部としてアイドル振動用の第２ダイヤフラムを形成し、切換機構でこの第２ダイヤフラムの状態を変更するようにしたことで、本来的に柔らかく形成する必要のある第１副液室の第１ダイヤフラムの影響をアイドル振動時において受けることが無くなった。
【００１６】
この結果として、第２ダイヤフラムの剛性を変更するのみで、アイドル共振周波数とこの周波数より高周波側における反共振のチューニングを独立して簡易に行うことが可能となるのに伴い、本請求項の防振装置は、幅広い周波数領域において振動を確実に低減できるようになった。
【００１７】
請求項２に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、バネ部材が切換機構に配置され、第２ダイヤフラムを変形不能に押圧する方向に向かってこのバネ部材が切換機構を常時付勢するという構成を有している。つまり、この切換機構の内圧が大気圧にされた時に、バネ部材の付勢力により切換機構を付勢するのに伴って切換機構が第２ダイヤフラムを押圧することで、第２ダイヤフラムが確実に変形不能になる結果、第２通路を一層確実に閉鎖することができる。
【００１８】
請求項３に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項２と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、バネ部材がコイルスプリングとされるという構成を有している。つまり、コイルスプリングをバネ部材として採用することで、耐久性を高めつつ小さなコイルスプリングでも十分なバネ力を得ることができる。この為、切換機構をコンパクトな構造としても、確実に通路の開閉の切り替えが可能となる。
【００１９】
請求項４に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、切換機構の外周寄りの部分が、ゴム製のシール材により形成されるという構成を有している。つまり、このゴム製のシール材の変形によって、切換機構を弾性変形可能にでき、また、このシール材によって、切換機構内を確実に封止することができるのに伴い、切換機構の内圧を切換弁で容易に切り換えることが可能となる。
【００２０】
請求項５に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、第２ダイヤフラムがゴム製の膜部材とされ、この膜部材の外周部分が周囲の壁面に加硫接着されるという構成を有している。つまり、ゴム製の膜部材として周囲の壁面に第２ダイヤフラムを加硫接着することで、自由に弾性変形して第２副液室内の圧力を吸収する第２ダイヤフラムの機能を確実に奏するようになる。
【００２１】
請求項６に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、第２ダイヤフラムの厚さが、第１ダイヤフラムの厚さよりも厚肉に形成されるという構成を有している。つまり、第２ダイヤフラムの厚さを第１ダイヤフラムの厚さよりも厚肉にすることで、第２ダイヤフラムの剛性を第１ダイヤフラムより確実に高くすることができ、これに伴い、高周波の振動であるアイドル振動の反共振ばねレベルを低減できる。
【００２２】
請求項７に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、主液室の隔壁の他の一部を弾性変形可能に形成するメンブラン及び、メンブランを介して主液室と対向して配置される気体室を備えているという構成を有している。
【００２３】
本請求項では、主液室の隔壁の一部をメンブランが弾性変形可能に形成しているだけでなく、このメンブランを介して主液室と対向して配置される気体室が存在していることで、例えばシェイク振動の入力に伴って振幅が小さく低周波数の振動が入力された場合には、大気圧となっている気体室内の空気の存在によりメンブランが自由に弾性変形し、主液室内の圧力を吸収する。この結果として、主液室内の液圧の上昇が防止されてこの振幅が小さく低周波数の振動が減衰されることになる。
【００２４】
請求項８に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項７と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、メンブラン及び気体室が、仕切部材に配置されるという構成を有している。
つまり、主液室と副液室との間を仕切ると共に主液室と副液室との間を連通する通路を有した仕切部材に、メンブラン及び気体室も配置されたことで、これらメンブラン及び気体室を配置する為の金具等の別の部材が不要となり、これに伴って防振装置の製造コストも低減されるようになる。
【００２５】
請求項９に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項７と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、メンブランがゴム製の膜部材とされ、この膜部材の外周部分が周囲の壁面に加硫接着されるという構成を有している。
【００２６】
つまり、ゴム製の膜部材として周囲の壁面にメンブランを加硫接着することで、自由に弾性変形して主液室内の圧力を吸収するメンブランの機能を確実に奏するようになるだけでなく、加硫接着されることでメンブランに隣り合う気体室が密閉されることになる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明の上記構成によれば、幅広い周波数領域において振動を確実に低減し得る防振装置が得られるという優れた効果を有し、自動車のエンジンマウントやブッシュ等に適用可能な流体封入式の防振装置として、特に優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明に係る防振装置の第１の実施の形態を図１及び図２に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。
本実施の形態を表す図１及び図２に示すように、防振装置１０の下部側を第１の取付部材である底板金具１２が底部を有した円筒状に形成されている。この底板金具１２の底部中央には、外部への開口となる管状の下部ポート１５が取り付けられている。また、この底板金具１２の外周側には、図示しない車体にこの防振装置１０を連結して固着する為のブラケットが、図示しないものの底板金具１２の円周方向に複数個設置されている。
【００２９】
さらに、この底板金具１２の上部には外筒金具１４が配置されており、この外筒金具１４の円筒状に形成された筒部１４Ａの下端部が、この底板金具１２の上面にかしめられることで、外筒金具１４が底板金具１２に連結されつつ配置されている。また、この外筒金具１４の上部側はテーパ状に拡がるように形成されており、この外筒金具１４の上部側の内周面には、円筒形状をしたゴム製の弾性体１８の下部側が加硫接着されている。
【００３０】
この弾性体１８の上部側中央部には、第２の取付部材となる板状に形成された上部取付金具２０が位置しており、この上部取付金具２０に弾性体１８の上部側が加硫接着されている。そして、この上部取付金具２０の中央部には、エンジンの連結用として用いられるボルト２１が固定されており、このボルト２１にねじ止められることで、図示しないエンジン側ブラケットが上部取付金具２０に固定されつつ連結されることになる。
【００３１】
一方、この外筒金具１４の下部側の内周面には、弾性体１８の薄肉となった部分を介して、リング状に形成された嵌合金具２２が嵌合されて設置されている。この嵌合金具２２の内側には、薄肉で弾性変形可能なゴム製の弾性膜である第１ダイヤフラム２８が、その外周端を嵌合金具２２の内周面に加硫接着されて配置されており、これら弾性体１８及び第１ダイヤフラム２８により挟まれて区画された空間が、例えばエチレングリコール等の液体が封入される液室を構成している。
【００３２】
さらに、この液室内には、円板状に形成された仕切部材２４が、その外周部分を弾性体１８の薄肉となった部分を介して外筒金具１４に嵌合させつつ、配置されており、この仕切部材２４の上面側には、リング状に形成された凹部２４Ａが設けられている。そして、この仕切部材２４の凹部２４Ａ内には、ゴム製で同じくリング状に形成された膜部材であるメンブラン２５が、その外周部分を周囲の壁面に加硫接着した形で設置されており、また、凹部２４Ａ内の奥側の空間は気体室２６とされている。
【００３３】
この結果として、液室を二分するように仕切部材２４が液室を仕切り、この仕切部材２４の上側の液室部分が主液室３０とされ、仕切部材２４の下側の液室部分が第１副液室３２とされており、またこの仕切部材２４に、メンブラン２５及びこのメンブラン２５を介して主液室３０と対向した形の気体室２６が配置されることになる。
【００３４】
従って、本実施の形態では、液体が封入された主液室３０の隔壁の一部が弾性体１８により構成され、主液室３０の隔壁の他の一部がメンブラン２５により弾性変形可能に構成され、液体が封入された第１副液室３２の隔壁の一部が第１ダイヤフラム２８により構成されることになる。
【００３５】
他方、仕切部材２４の下面側中央部には、下方向にリング状に延びるリング壁２４Ｄが形成されており、このリング壁２４Ｄの先端部分には、ゴム製の膜部材とされる第２ダイヤフラム２９が、その外周部分を周囲のリング壁２４Ｄの壁面に加硫接着した形で設置されている。但し、本実施の形態では、この第２ダイヤフラム２９の厚さは、第１ダイヤフラム２８の厚さよりも厚肉に形成されており、これに伴って、第２ダイヤフラム２９の剛性が第１ダイヤフラム２８の剛性より高くされている。
【００３６】
つまり、これらリング壁２４Ｄ及び第２ダイヤフラム２９等により区画された空間が、液体が封入される第２副液室３３を構成することになるので、この第２ダイヤフラム２９が第２副液室３３の隔壁の一部とされることになる。これに伴い、この第２ダイヤフラム２９の下面は、図２において第１副液室３２を挟んで第１ダイヤフラム２８と対向していることになる。
【００３７】
そして、この仕切部材２４の中心部分には、大径の通路であるアイドルオリフィス４４が貫通するように形成されている。つまり、このアイドルオリフィス４４の一端は上方に伸びて主液室３０に開放されており、このアイドルオリフィス４４の他端側は下方に伸びて上記の第２副液室３３内に開放されていて、このアイドルオリフィス４４が、主液室３０と第２副液室３３との間を連通するアイドル振動吸収用の第２通路となっている。
【００３８】
一方、この仕切部材２４の外周部分には、その周方向に沿って延びるように溝部４０が形成されることになり、この溝部４０の開放端が弾性体１８の薄肉となった部分により塞がれてシェイク振動吸収用の第１通路であるシェイクオリフィス４２が形成されている。このシェイクオリフィス４２の一端側は上方に伸びて主液室３０に開放されており、このシェイクオリフィス４２の他端側は下方に伸びて第１副液室３２に開放されている。
【００３９】
以上より、シェイクオリフィス４２を介して、主液室３０と第１副液室３２とが連通され、アイドルオリフィス４４を介して、主液室３０と第２副液室３３とが連通されることになる。また、一対のオリフィス４２、４４の内のアイドルオリフィス４４は、その通路の長さが短く且つ大径であるので、シェイクオリフィス４２と比較して液体の通過抵抗が小さくされている。
【００４０】
さらに、底板金具１２と外筒金具１４との間にはリング状の支持金具５５が挟持されており、この支持金具５５の内周面に円板状に形成されたゴム製のシール材であるゴム膜５６の外周端が固定されている。そして、底板金具１２と第１ダイヤフラム２８との間には、このゴム膜５６の中央部を塞ぐように円筒状に形成された金属製の切換材本体５０が、アイドルオリフィス４４の開口部に第１ダイヤフラム２８及び第２ダイヤフラム２９を介して対向する形で、配置されている。
【００４１】
この為、切換材本体５０の外周寄りの部分がゴム膜５６により構成されて弾性変形可能となり、第２ダイヤフラム２９を押圧する際において、切換材本体５０が第１ダイヤフラム２８を介して第２ダイヤフラム２９を押し上げて仕切部材２４の下側の開口端に当接して、第２ダイヤフラム２９を変形不能に押圧することで、切換材本体５０がアイドルオリフィス４４を実質的に封止することになる。
【００４２】
以上の結果として、ゴム膜５６及び切換材本体５０を上面とすると共に底板金具１２の底面を下面として拡縮室３４となる空間が区画され、また、このゴム膜５６と第１ダイヤフラム２８との間の空間が空気室３６とされていて、この空気室３６に対応する外筒金具１４の部分には、例えば図示しない貫通孔が形成されている。
【００４３】
つまり、第１副液室３２に面する第１ダイヤフラム２８の部分とゴム膜５６との間の空間が空気室３６とされて、第１ダイヤフラム２８の変位を容易にしており、また、前述の下部ポート１５により拡縮室３４内の空気が吸排可能とされている。さらに、拡縮室３４内の底板金具１２の底面と切換材本体５０との間には、切換材本体５０を上方に付勢する為のバネ部材であるコイルスプリング４８が配置されている。これに伴ってゴム膜５６と繋がって上下動可能とされる切換材本体５０が、コイルスプリング４８により第２ダイヤフラム２９を押圧する方向である上方に常時付勢されていることになる。
【００４４】
従って、本実施の形態では、上記の拡縮室３４、ゴム膜５６、コイルスプリング４８及び切換材本体５０により、負圧アクチュエータである切換機構４６が形成されている。この為、この切換機構４６の拡縮室３４の内圧が大気圧にされるのに伴いコイルスプリング４８の付勢力により確実に切換材本体５０が上昇して、第２ダイヤフラム２９を変形不能に押圧することで、アイドルオリフィス４４を実質的に閉鎖すると共に、内圧が負圧にされるのに伴いコイルスプリング４８の付勢力に抗して切換材本体５０が下降し、押圧を解除して第２ダイヤフラム２９を変形可能とすることで、アイドルオリフィス４４を実質的に開放するようになっている。
【００４５】
さらに、前述の下部ポート１５には配管６１の一端が連結されており、この配管６１の他端が切換弁６４に連結されている。つまり、切換機構４６の拡縮室３４にこの切換弁６４が連結されている。この切換弁６４は、電磁的に作動する電磁弁である３ポート２位置切換弁を構成し、図１に示すように、エンジンの吸気部分であるインテークマニホールド７６と繋がる接続パイプ６６に連結されると共に、大気側にも開放可能とされている。
【００４６】
以上より、切換弁６４は、インテークマニホールド７６側に連通されて切換機構４６の拡縮室３４内の気圧が負圧にされる状態と、大気側に連通されてこの拡縮室３４内の気圧が大気圧にされる状態との間で、切り換え可能としている。
【００４７】
他方、切換弁６４は、車両の運転状況を判断して印加電圧をオン・オフする制御手段である制御回路７０に連結されている。制御回路７０は車両電源によって駆動され、少なくとも車両の運転状況を判断する車速センサ７２及びエンジン回転数センサ７４からの検出信号を受け、車速及びエンジン回転数を検出できる。
【００４８】
これにより制御回路７０は、シェイク振動発生時かアイドル振動発生時かの判断、すなわち車両の停止時か走行時かの判断ができるようになっている。従って、制御回路７０により、切換弁６４への通電及び通電の停止が制御されて、拡縮室３４内の気圧が大気圧と負圧との間で切り換えられることになる。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る防振装置１０の作用を説明する。
上部取付金具２０に搭載されるエンジンが作動すると、エンジンの振動が上部取付金具２０を介して弾性体１８に伝達される。弾性体１８は吸振主体として作用し、弾性変形する弾性体１８の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収することができる。
【００５０】
さらに、この弾性体１８の弾性変形に伴って主液室３０の内容積が変化し、この主液室３０と第１副液室３２及び第２副液室３３との間を仕切る仕切部材２４が有しているシェイクオリフィス４２により、第１副液室３２と主液室３０との間が連通されているので、このシェイクオリフィス４２内の液体に圧力変化が生じ、第１ダイヤフラム２８を隔壁の一部とした第１副液室３２が最終的に拡縮されるようになる。
【００５１】
同じく仕切部材２４が有しているアイドルオリフィス４４により、第２副液室３３と主液室３０との間が連通されているので、このアイドルオリフィス４４内の液体に圧力変化が生じ、第２ダイヤフラム２９を隔壁の一部とした第２副液室３３が最終的に拡縮されるようになる。
【００５２】
この結果、エンジン側からの振動が伝達されると、弾性体１８の変形によりこの振動が減衰されるだけでなく、主液室３０と副液室３２、３３との間のオリフィス４２、４４内の液体の流動の液柱共振等に基づく減衰作用により同じくこの振動が減衰されて、車体側に振動が伝達され難くなる。
【００５３】
但し、本実施の形態では、第１ダイヤフラム２８より剛性の高い第２ダイヤフラム２９を変形可能な状態と変形不能な状態とで切り換え得る切換機構４６が更に存在しているだけでなく、切換機構４６内の気圧を大気圧と負圧との間で切り換える切換弁６４も存在している。
【００５４】
さらに、主液室３０の隔壁の一部をメンブラン２５が弾性変形可能に形成していると共に、このメンブラン２５を介して主液室３０と対向して配置される気体室２６が存在している。そしてこのような構造から、本実施の形態では、以下のように動作することになる。
【００５５】
以下に、本実施の形態に係る防振装置１０の具体的な動作を説明する。
例えば車両が走行すると、シェイク振動が生じる。制御回路７０は、車速センサ７２及びエンジン回転数センサ７４によりシェイク振動発生時であると判断し、切換弁６４により切換機構４６の拡縮室３４内を大気側と連通させる。
【００５６】
これによって、拡縮室３４内の空気圧が大気圧となり、図１に示す走行状態のように、切換機構４６の切換材本体５０がコイルスプリング４８の付勢力により押し上げられ、この切換材本体５０が第１ダイヤフラム２８を介して第２ダイヤフラム２９を押し上げて仕切部材２４の下端に当接させる。
【００５７】
この結果として、第２ダイヤフラム２９が変形不能になるように仕切部材２４の下端に押圧されるのに伴い、アイドルオリフィス４４が実質的に閉鎖状態となる。この際、常時開放されているシェイクオリフィス４２のみで、主液室３０と第１副液室３２との間が連通されるのに伴って、シェイクオリフィス４２内を液体が積極的に行き来して通過抵抗を受け、または液柱共振することによって、シェイク振動が吸収される。
【００５８】
以上より、アイドルオリフィス４４が切換機構４６の切換材本体５０により実質的に閉鎖されることで、オリフィス４２、４４の内の通過抵抗が大きく常時開放されているシェイクオリフィス４２により例えばシェイク振動が低減される。また、このシェイク振動の入力に伴って振幅が小さく低周波数の振動が入力された場合には、大気圧となっている気体室２６内の空気の存在によりメンブラン２５が自由に弾性変形し、主液室３０内の圧力を吸収する。この結果として、主液室３０の液圧の上昇が防止されてこの振幅が小さく低周波数の振動が減衰されることになる。
【００５９】
一方、例えば車両が停止すると、エンジンがアイドリング運転となって振動の周波数がシェイク振動よりも高いアイドル振動が生じる。この場合、シェイクオリフィス４２が目詰まり状態となるが、この際、制御回路７０は、車速センサ７２及びエンジン回転数センサ７４によりアイドル振動発生時であると判断し、切換弁６４により切換機構４６の拡縮室３４内をインテークマニホールド７６側と連通させる。
【００６０】
これによって、拡縮室３４内が負圧となり、図２に示すアイドル状態のように、仕切部材２４の下端から切換材本体５０が離れてコイルスプリング４８に抗しつつ下方に移動されて、第２ダイヤフラム２９を変形可能とすることで、アイドルオリフィス４４が実質的に開放状態となる。この為、アイドルオリフィス４４を介して主液室３０と第２副液室３３とが連通され、液体がアイドルオリフィス４４を行き来することができるようになる。この結果、アイドルオリフィス４４内で液体が液柱共振して防振装置１０の動ばね定数が低減され、アイドル振動が吸収される。
【００６１】
以上より、本実施の形態の防振装置１０によれば、アイドル振動時において共振を生じさせる第２副液室３３を設けると共に、この第２副液室３３の隔壁の一部としてアイドル振動用の第２ダイヤフラム２９を形成し、切換機構４６でこの第２ダイヤフラム２９の状態を変更するようにしたことで、本来的に柔らかく形成する必要のある第１副液室３２の第１ダイヤフラム２８の影響をアイドル振動時において受けることが無くなった。
【００６２】
この結果として、第２ダイヤフラム２９の剛性を変更するのみで、アイドル共振周波数とこの周波数より高周波側における反共振のチューニングを独立して簡易に行うことが可能となった。そしてこれのに伴い、本実施の形態の防振装置１０は、幅広い周波数領域において振動を確実に低減できるようになった。
【００６３】
つまり、図３に示すグラフのように、従来技術である特許文献１の構造によるバネ定数Ｋの特性曲線Ｂの反共振域Ｂ１と比較して、本実施の形態の防振装置１０によるバネ定数Ｋの特性曲線Ａの反共振域Ａ１は高周波側に移行しており、また、特性曲線Ａの反共振域Ａ１におけるバネ定数Ｋは特性曲線Ｂの反共振域Ｂ１より低くなった。
【００６４】
他方、本実施の形態では、ゴム製の膜部材とされたメンブラン２５の外周部分が周囲の壁面に加硫接着された形で、メンブラン２５及び気体室２６が仕切部材２４に配置されている。従って、主液室３０と副液室３２、３３との間を仕切ると共に主液室３０と副液室３２、３３との間を連通するオリフィス４２、４４を有した仕切部材２４に、メンブラン２５及び気体室２６も配置されたことで、これらメンブラン２５及び気体室２６を配置する為の金具等の別の部材が不要となり、これに伴って防振装置１０の製造コストも低減されるようになる。
【００６５】
また、ゴム製の膜部材として周囲の壁面に第２ダイヤフラム２９及びメンブラン２５の外周部分をそれぞれ加硫接着したことで、自由に弾性変形して第２副液室３３内の圧力を吸収する第２ダイヤフラム２９の機能や、主液室３０内の圧力を吸収するメンブラン２５の機能を確実に奏するようになる。この一方、メンブラン２５が加硫接着されることで、メンブラン２５に隣り合う気体室２６が密閉されることにもなる。
【００６６】
さらに、本実施の形態では、コイルスプリング４８とされるバネ部材が切換機構４６に配置され、このコイルスプリング４８が第２ダイヤフラム２９を押圧する方向に向かって切換機構４６を付勢している。この為、切換機構４６の拡縮室３４の内圧が大気圧にされた時に、仕切部材２４に設けられたアイドルオリフィス４４の周囲に、このコイルスプリング４８によって、切換機構４６及び第１ダイヤフラム２８を介して第２ダイヤフラム２９を押しつけて、アイドルオリフィス４４を閉鎖しつつ、第２ダイヤフラム２９を確実に変形不能にすることができる。
【００６７】
また、バネ部材としてコイルスプリング４８を採用することで、耐久性を高めつつ小さなコイルスプリングでも十分なバネ力を得ることができる。この為、切換機構４６をコンパクトな構造としても、確実に第２ダイヤフラム２９の状態の切り換えが可能となる。
【００６８】
他方、本実施の形態では、切換機構４６の外周寄りの部分が、ゴム製のシール材であるゴム膜５６により形成されているので、このゴム製のゴム膜５６の変形によって、切換機構４６を弾性変形可能にでき、また、このゴム膜５６によって、切換機構４６の拡縮室３４内を確実に封止することができるのに伴い、切換機構４６の拡縮室３４の内圧を切換弁６４で容易に切り換えることが可能となる。
【００６９】
次に、本発明に係る防振装置の第２の実施の形態を図４及び図５に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。尚、第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図４及び図５に示すように、本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同一の構造とされている。但し、主液室３０の隔壁の一部を弾性変形可能に形成するメンブラン２５及び、このメンブラン２５を介して主液室３０と対向して配置される気体室２６が、本実施の形態の仕切部材２４には存在しない構造になっている。
【００７０】
従って、メンブラン２５及び気体室２６が仕切部材２４に無いことから、シェイク振動の入力に伴って、振幅が小さく低周波数の振動が入力された場合に、この振動を減衰できないものの、本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様にシェイク振動及びアイドル振動が確実に吸収されるようになる。
【００７１】
以上のように、第１の実施の形態と同様に作用することから、本実施の形態の防振装置１０でも、第２ダイヤフラム２９の剛性を変更するのみで、アイドル共振周波数とこの周波数より高周波側における反共振のチューニングを独立して簡易に行うことが可能となり、これに伴って幅広い周波数領域において振動を確実に低減できるようになる。
【００７２】
さらに、上記実施の形態において、振動受部となる車体側に底板金具１２を連結し、振動発生部となるエンジン側に上部取付金具２０を連結するような構成としたが、この逆の構成としても良い。他方、実施の形態において、自動車に搭載されるエンジンの防振を目的としたが、本発明の防振装置は例えば自動車のボディマウント等、あるいは自動車以外の他の用途にも用いられることはいうまでもなく、また、形状等も実施の形態の構造のものに限定されるものではなく、他の構造の防振装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る防振装置の第１の実施の形態の断面図であって、車両の走行状態における図を示す。
【図２】本発明に係る防振装置の第１の実施の形態の断面図であって、車両のアイドル状態における図を示す。
【図３】振動の周波数とバネ定数の関係を表すグラフを示す図であって、従来技術に係る防振装置の特性と第１の実施の形態に係る防振装置の特性とを比較した図を示す。
【図４】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態の断面図であって、車両の走行状態における図を示す。
【図５】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態の断面図であって、車両のアイドル状態における図を示す。
【符号の説明】
【００７４】
１０      防振装置
１２      底板金具（第１の取付部材）
１８      弾性体
２０      上部取付金具（第２の取付部材）
２４      仕切部材
２５      メンブラン
２６      気体室
２８      第１ダイヤフラム
２９      第２ダイヤフラム
３０      主液室
３２      第１副液室
３３      第２副液室
４６      切換機構
４８      コイルスプリング（バネ部材）
５６      ゴム膜（シール材）
６４      切換弁
【図１】
2006300163.tif 000003
【図２】
2006300163.tif 000004
【図３】
2006300163.tif 000005
【図４】
2006300163.tif 000006
【図５】
2006300163.tif 000007