(57)【要約】【課題】互いに異なる周波数域にチューニングされた第一のオリフィスと第二のオリフィス通路によるそれぞれの防振効果が何れも有効に発揮され得ると共に、第二のオリフィス通路のチューニング周波数よりも更に高い高周波数域の振動入力時における防振効果も充分に確保される、新規で且つ簡単な構造の負圧による特性切換型の流体封入式防振装置を提供すること。【解決手段】第二のオリフィス通路１１４を連通／遮断状態となるように切換作動せしめる空気圧式アクチュエータ１２２と弾性可動板１１６における受圧室１０８と反対側の面に負圧吸引力を作用せしめる作用空気室１２０に対して、同時に負圧と大気圧を選択的に及ぼすようにした。【選択図】  図１
2004360710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動が入力される本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室と、
変形容易な可撓性膜で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室と、
前記受圧室と前記平衡室を相互に連通する第一のオリフィス通路と、
該第一のオリフィス通路よりも高周波数域にチューニングされて前記受圧室と前記平衡室を相互に連通する第二のオリフィス通路と、
該第二のオリフィス通路を遮断すると共に、外部から負圧が及ぼされることで該第二のオリフィス通路が連通状態となるように作動せしめられる空気圧式アクチュエータと、
前記受圧室の壁部の一部を構成するように配設されて、該受圧室の圧力が一方の面に及ぼされる弾性可動板と、
該弾性可動板を挟んで前記受圧室と反対側に形成されて、外部から負圧が及ぼされることで該弾性可動板における前記受圧室と反対側の面に負圧吸引力を作用せしめる作用空気室と、
前記空気圧式アクチュエータと前記作用空気室とにそれぞれ接続されて、それら空気圧式アクチュエータと作用空気室に対して同時に負圧と大気圧を選択的に及ぼし得る切換弁とを、
有することを特徴とする負圧による特性切換型の流体封入式防振装置。
【請求項２】
前記空気圧式アクチュエータを、前記平衡室を画成する前記可撓性膜の外方に配設せしめて、該可撓性膜を該空気圧式アクチュエータで押圧して前記第二のオリフィス通路の該平衡室への開口部に押し付けることで該第二のオリフィス通路を遮断する一方、外部から及ぼされる負圧で該空気圧式アクチュエータの押圧力を解除せしめて該第二のオリフィス通路を連通状態とするようにした請求項１に記載の流体封入式防振装置。
【請求項３】
防振連結される一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を前記本体ゴム弾性体で弾性的に連結するようにして、該第二の取付部材に筒状部を設けて該筒状部の軸方向一方の開口部に該第一の取付部材を離隔配置せしめ、該筒状部の軸方向一方の開口部を該本体ゴム弾性体で流体密に閉塞すると共に、該筒状部の軸方向他方の開口部を前記可撓性膜で流体密に閉塞する一方、それら本体ゴム弾性体と可撓性膜の対向面間に仕切部材を配設して該仕切部材を該第二の取付部材で固定的に支持せしめることにより該仕切部材を挟んだ両側に前記受圧室と前記平衡室を形成して、該仕切部材を利用して前記第一のオリフィス通路と前記第二のオリフィス通路を形成し、更に該仕切部材に対して前記弾性可動板を組み付けて、該仕切部材によって該弾性可動板の背後に前記作用空気室を形成した請求項１又は２に記載の流体封入式防振装置。
【請求項４】
前記第一のオリフィス通路を、自動車のシェイク振動に相当する低周波数域にチューニングすると共に、前記第二のオリフィス通路を、自動車のアイドリング振動に相当する中周波数域にチューニングし、更に前記弾性可動板を、自動車の走行こもり音等に相当する高周波数域にチューニングすることによって自動車用エンジンマウントを構成した請求項１乃至３の何れかに記載の流体封入式防振装置。
【請求項５】
請求項４に記載の流体封入式防振装置の作動制御方法であって、
自動車の停車時には前記空気圧式アクチュエータと前記作用空気室に対して同時に負圧を及ぼして、前記第二のオリフィス通路を連通状態とすると共に、前記弾性可動板を負圧吸引して拘束力を及ぼすようにする一方、自動車の走行時には該空気圧式アクチュエータと該作用空気室に対して同時に大気圧を及ぼして、該第二のオリフィス通路を遮断状態とすると共に、該弾性可動板の弾性変形が許容されるようにすることを特徴とする流体封入式防振装置の作動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、オリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用を利用して防振効果を得ることの出来る流体封入式防振装置とその作動制御方法に係り、特に、外部から及ぼされる負圧を利用してオリフィス通路を連通／遮断制御することにより防振特性を切り換えることの出来る流体封入式防振装置と該流体封入式防振装置の作動制御方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、振動伝達系を構成する部材間に介装される防振連結体乃至は防振支持体として、振動が入力される本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室と変形容易な可撓性膜で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室を形成せしめて、それら受圧室と平衡室をオリフィス通路で相互に連通することにより、オリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づいて防振効果が発揮されるようにした流体封入式の防振装置が知られており、例えば自動車用エンジンマウント等に採用されている。
【０００３】
ところで、自動車用エンジンマウント等においては、車両走行状況等に応じて入力される周波数や振幅の異なる複数種類の振動に対して、それぞれ、防振効果が要求されることとなるが、オリフィス通路を通じての流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮される周波数域は狭いために、単一のオリフィス通路によって要求される防振特性を充分に達成することが難しい場合が多い。そこで、所定の周波数域にチューニングした第一のオリフィス通路と、より高周波数域にチューニングした第二のオリフィス通路の二つのオリフィス通路を受圧室と平衡室の間に並列的に形成し、それら二つのオリフィス通路を切換弁で選択的に連通させることによって、複数の乃至は広い周波数域の振動に対して防振効果を得るようにした流体封入式防振装置が提案されている。
【０００４】
しかしながら、このような流体封入式防振装置では、第一のオリフィス通路と第二のオリフィス通路の各チューニング周波数域で、それらのオリフィス通路を通じて流動せしめられる流体の流動作用に基づく防振効果が有効に発揮されるが、第二のオリフィス通路のチューニング周波数域よりも更に高周波数域の振動入力時には、何れのオリフィス通路も流体流通抵抗が著しく大きくなって防振特性が大幅に低下する傾向があった。そのために、より広い周波数域、特に高周波数域で防振特性が要求される場合等において、更なる改良が望まれていたのである。
【０００５】
なお、かかる要求に対処するために、例えば、特許文献１等に記載されているように、仕切部材によって小変位可能に支持せしめた弾性可動板を配設支持せしめて、かかる弾性可動板の両側面に受圧室の圧力と平衡室の圧力が作用せしめられるようにすることにより、それら両室間での圧力差に伴う可動板の変位に基づいて、第二のオリフィス通路のチューニング周波数域よりも更に高周波数域の振動入力時における受圧室の圧力変動を吸収，低減する液圧吸収機構を構成することも考えられる。ところが、かかる流体封入式防振装置においては、弾性可動板がその可動変位によって受圧室の圧力変動を吸収するようになっており、その結果、特にチューニングされた振動振幅が小さい第二のオリフィス通路による流体流動量が減少されることから、第二のオリフィス通路を通じての流体の流動作用に基づく防振効果が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
因みに、このような問題に対処するために、弾性可動板のばね剛性を大きくすることによって、第二のオリフィス通路の流体流動量を確保するようにすることも考えられる。しかしながら、そうすると反対に、高周波数域の振動入力時における弾性可動板の弾性変形量が小さくなり、高周波振動に対する低動ばね効果が有効に発揮され難くなってしまうという問題があった。要するに、従来構造の流体封入式防振装置においては、第一のオリフィス通路よりも高周波数域の中周波振動に対する第二のオリフィス通路による防振効果と、第二のオリフィス通路よりも高周波数域の高周波振動に対する弾性可動板による防振効果とが両立して発揮され難いという問題があったのである。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２３０２４２号公報
【０００８】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、互いに異なる周波数域にチューニングされた第一のオリフィスと第二のオリフィス通路によるそれぞれの防振効果が何れも有効に発揮され得ると共に、第二のオリフィス通路のチューニング周波数よりも更に高い高周波数域の振動入力時における防振効果も充分に確保される新規な構造の負圧による特性切換型の流体封入式防振装置とかかる流体封入式防振装置の作動制御方法を提供することにある。
【０００９】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１０】
（流体封入式防振装置に関する本発明の態様１）
流体封入式防振装置に関する本発明の態様１の特徴とするところは、（ａ）振動が入力される本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された受圧室と、（ｂ）変形容易な可撓性膜で壁部の一部が構成されて非圧縮性流体が封入された平衡室と、（ｃ）前記受圧室と前記平衡室を相互に連通する第一のオリフィス通路と、（ｄ）該第一のオリフィス通路よりも高周波数域にチューニングされて前記受圧室と前記平衡室を相互に連通する第二のオリフィス通路と、（ｅ）該第二のオリフィス通路を遮断すると共に、外部から負圧が及ぼされることで該第二のオリフィス通路が連通状態となるように作動せしめられる空気圧式アクチュエータと、（ｆ）前記受圧室の壁部の一部を構成するように配設されて、該受圧室の圧力が一方の面に及ぼされる弾性可動板と、（ｇ）該弾性可動板を挟んで前記受圧室と反対側に形成されて、外部から負圧が及ぼされることで該弾性可動板における前記受圧室と反対側の面に負圧吸引力を作用せしめる作用空気室と、（ｈ）前記空気圧式アクチュエータと前記作用空気室とにそれぞれ接続されて、それら空気圧式アクチュエータと作用空気室に対して同時に負圧と大気圧を選択的に及ぼし得る切換弁とを、有する負圧による特性切換型の流体封入式防振装置にある。
【００１１】
このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、空気圧式アクチュエータと作用空気式の両方に大気圧を及ぼした状態下では、第二のオリフィス通路が遮断状態とされると共に、弾性可動板への負圧吸引力の作用が解除されて微小な弾性変形が比較的容易に許容し得るようにされる。それ故、かかる状態下で振動が入力されると、低周波大振幅の振動に対しては、第一のオリフィス通路を通じての流体流動が生ぜしめられて防振効果が発揮される。また、高周波微小振幅の振動に対しては、弾性可動板の微小弾性変形による受圧室の圧力変動吸収作用に基づいて有効な防振効果が発揮されることとなる。特に、第二のオリフィス通路を通じての流体流動が防止されることから、第一のオリフィス通路を通じての流体流動量が有利に確保されて上述の防振効果が一層効果的に発揮されるのである。
【００１２】
また一方、空気圧式アクチュエータと作用空気室の両方に負圧を及ぼした状態下では、第二のオリフィス通路が連通状態とされると共に、弾性可動板に負圧吸引による拘束力が及ぼされて弾性変形が抑えられる。それ故、かかる状態下で振動が入力されると、中周波中振幅の振動に対しては、第二のオリフィス通路を通じての流体流動が生ぜしめられて防振効果が発揮される。その際、第一のオリフィス通路は、反共振的な作用によって実質的に目詰まり状態となっていることから、第一のオリフィス通路を通じての流体流動に起因する受圧室の圧力変動の低下が防止される。また、弾性可動板は拘束状態にあることから、弾性可動板の弾性変形による受圧室の圧力変動の吸収も防止される。それ故、第二のオリフィス通路を通じての流体流動量が有利に確保されて上述の防振効果が一層効果的に発揮されるのである。
【００１３】
そこにおいて、特に本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、それぞれ大気圧と負圧を選択的に及ぼすことによって防振制御する空気圧式アクチュエータと作用空気室に対して、大気圧と負圧を同時に切り換えて同じ圧（大気圧または負圧）を及ぼすようにして作動せしめられることとなるから、それら空気圧式アクチュエータおよび作用空気室に対する圧力制御のための切換弁を共通化して一つ装備させることが出来るのであり、また、空気圧管路もできるだけ共通化させることも可能となる。それ故、切換弁を含む空気圧機構を簡単な構成で実現することが可能となって、防振装置の構造の簡略化とコンパクト化が図られ得ると共に、製造や防振特性の制御も容易に行うことが出来るようになる。
【００１４】
（流体封入式防振装置に関する本発明の態様２）
流体封入式防振装置に関する本発明の態様２の特徴とするところは、本発明の前記態様１に係る流体封入式防振装置において、前記空気圧式アクチュエータを、前記平衡室を画成する前記可撓性膜の外方に配設せしめて、該可撓性膜を該空気圧式アクチュエータで押圧して前記第二のオリフィス通路の該平衡室への開口部に押し付けることで該第二のオリフィス通路を遮断する一方、外部から及ぼされる負圧で該空気圧式アクチュエータの押圧力を解除せしめて該第二のオリフィス通路を連通状態とするようにしたことにある。このような本態様においては、切換弁や空気圧式アクチュエータを受圧室や平衡室の内部に配設する必要がなく、大気中に配設することが可能となることから、構造の簡略化と製造の容易化が一層有利に実現され得る。
【００１５】
（流体封入式防振装置に関する本発明の態様３）
流体封入式防振装置に関する本発明の態様３の特徴とするところは、本発明の前記態様１又は２に係る流体封入式防振装置において、防振連結される一方の部材に取り付けられる第一の取付部材と他方の部材に取り付けられる第二の取付部材を前記本体ゴム弾性体で弾性的に連結するようにして、該第二の取付部材に筒状部を設けて該筒状部の軸方向一方の開口部に該第一の取付部材を離隔配置せしめ、該筒状部の軸方向一方の開口部を該本体ゴム弾性体で流体密に閉塞すると共に、該筒状部の軸方向他方の開口部を前記可撓性膜で流体密に閉塞する一方、それら本体ゴム弾性体と可撓性膜の対向面間に仕切部材を配設して該仕切部材を該第二の取付部材で固定的に支持せしめることにより該仕切部材を挟んだ両側に前記受圧室と前記平衡室を形成して、該仕切部材を利用して前記第一のオリフィス通路と前記第二のオリフィス通路を形成し、更に該仕切部材に対して前記弾性可動板を組み付けて、該仕切部材によって該弾性可動板の背後に前記作用空気室を形成したことにある。
【００１６】
このような本態様においては、受圧室と平衡室を仕切る仕切部材を巧く利用して、第一及び第二のオリフィス通路，弾性可動板，作用空気室等が優れたスペース効率をもって配設されることとなり、装置全体のコンパクト化がより一層有利に実現され得る。
【００１７】
（流体封入式防振装置に関する本発明の態様４）
流体封入式防振装置に関する本発明の態様４の特徴とするところは、本発明の前記態様１乃至３の何れかに係る流体封入式防振装置において、前記第一のオリフィス通路を、自動車のシェイク振動に相当する低周波数域にチューニングすると共に、前記第二のオリフィス通路を、自動車のアイドリング振動に相当する中周波数域にチューニングし、更に前記弾性可動板を、自動車の走行こもり音等に相当する高周波数域にチューニングすることによって自動車用エンジンマウントを構成したことにある。
【００１８】
このような本態様においては、空気圧式アクチュエータと作用空気室に対して同時に大気圧を及ぼすことにより、シェイク振動に対する防振効果と走行こもり音等の高周波振動に対する防振効果とを何れも有利に得ることが出来る一方、空気圧式アクチュエータと作用空気室に対して同時に負圧を及ぼすことにより、アイドリング振動に対する防振効果を有効に得ることが出来る。それ故、従来構造の防振装置では実現され難かった車両停車時に問題となるアイドリング振動等の中周波振動に対する有効な防振効果と、車両走行時に問題となる走行こもり音等の高周波振動に対する有効な防振効果が、簡単な構造をもって両立して高度に実現され得るのである。
【００１９】
（流体封入式防振装置の作動制御方法に関する本発明）
流体封入式防振装置の作動制御方法に関する本発明の特徴とするところは、本発明の前記態様４に係る流体封入式防振装置の作動制御方法であって、自動車の停車時には前記空気圧式アクチュエータと前記作用空気室に対して同時に負圧を及ぼして、前記第二のオリフィス通路を連通状態とすると共に、前記弾性可動板を負圧吸引して拘束力を及ぼすようにする一方、自動車の走行時には該空気圧式アクチュエータと該作用空気室に対して同時に大気圧を及ぼして、該第二のオリフィス通路を遮断状態とすると共に、該弾性可動板の弾性変形が許容されるようにする流体封入式防振装置の作動制御方法にある。
【００２０】
このような本発明方法に従えば、本発明の前記態様４に係る流体封入式防振装置において、エンジンシェイク等の低周波振動に対する第一のオリフィス通路による防振効果と、アイドリング振動等の中周波振動に対する第二のオリフィス通路による防振効果と、こもり音等の高周波振動に対する弾性可動板による防振効果とが、自動車の走行状態に応じて、それぞれ、有効に発揮され得るのであり、それによって、自動車において特に問題となり易い複数の乃至は広い周波数域の振動に対して何れも有効な防振効果を得ることが出来るのである。
【００２１】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２２】
先ず、図１には、本発明の一実施形態としての自動車用エンジンマウント１０が示されている。このエンジンマウント１０は、第一の取付部材としての第一の取付金具１２と第二の取付部材としての第二の取付金具１４が、本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結された構造とされており、第一の取付金具１２がパワーユニット側に取り付けられると共に、第二の取付金具１４が自動車のボデー側に取り付けられることにより、パワーユニットをボデーに対して防振支持せしめるようになっている。なお、以下の説明において、上下方向は、原則として、図１における上下方向をいう。
【００２３】
より詳細には、第一の取付金具１２は、下端が円錐台状に広がったロッド形状を有しており、上端面に開口して軸方向に延びるねじ穴１８が形成されている。また、下端部分には、軸直角方向に広がるストッパプレート１９が一体形成されている。而して、第一の取付金具１２は、ねじ穴１８に螺着される図示しないボルトによって自動車のパワーユニット側に取り付けられるようになっている。
【００２４】
また、第二の取付金具１４は、全体として略段付円筒形状を呈しており、軸方向中間部分に形成された段差部２０を挟んで軸方向上側が小径部２２とされていると共に、軸方向下側が大径部２４とされている。そして、第二の取付金具１４における小径部２２の開口部の軸方向外方に離隔して、第一の取付金具１２が配設されており、それら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結されている。
【００２５】
この本体ゴム弾性体１６は、全体として略円錐台形状を有しており、その大径側端面には、中央部分に開口する大径の凹所２６が形成されている。そして、本体ゴム弾性体１６は、その小径側端面が第一の取付金具１２の下端部分に加硫接着されていると共に、その大径側端部外周面が第二の取付金具１４における小径部２２の内周面の略全体に加硫接着されていることにより、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４を備えた一体加硫成形品として形成されている。これにより、第二の取付金具１４の上側開口部が、本体ゴム弾性体１６によって流体密に閉塞されている。
【００２６】
なお、第一の取付金具１２のストッパプレート１９には、外周部分において上方に向かって突出するストッパゴム３８が、本体ゴム弾性体１６と一体形成されている。また、図面に明示されていないが、第二の取付金具１４の段差部２０や大径部２４の内周面には、本体ゴム弾性体１６と一体形成されるシールゴム層が加硫接着されている。
【００２７】
また、第二の取付金具１４の大径部２４には、仕切部材４０が嵌め込まれて組み付けられている。この仕切部材４０は、図２〜４にも示されているように、それぞれ硬質の金属材や合成樹脂材等の硬質材で形成された仕切部材本体４２、上蓋部材４４および下蓋部材４６を含んで構成されている。仕切部材本体４２は、厚肉の略円板形状を有しており、その上面中央部分には大径で浅底の蓋嵌合凹所４８が設けられていると共に、蓋嵌合凹所４８の中央部分には、小径の中央凹所５０が同心的に設けられている。また、中央凹所５０の内周面には、深さ方向中間部分を周方向の全周に亘って連続して延びる段差面５２が形成されており、該段差面５２を挟んで底部側が小径の空気室用凹所５４とされていると共に、段差面５２を挟んで開口部側が大径の嵌着用凹所５６とされている。
【００２８】
更にまた、空気室用凹所５４の底面の中央部分には、上端面（突出先端面）が中央凹所５０の段差面５２と略同じ高さに位置せしめられた台地状の円形凸部５８が突設されている。なお、中央凹所５０に円形凸部５８が突設されることにより、円形凸部５８の外周部分には、周方向に連続して延びる円環状の凹溝が形成されている。また、円形凸部５８の上端面には、径方向に放射状に延びる多数本の凹溝６０が形成されている。
【００２９】
また、仕切部材本体４２の下面中央部分には、小径の略円形の下面中央凹所６２が形成されている。この下面中央凹所６２は、空気室用凹所５４の底部まで達しない深さ寸法とされている。
【００３０】
さらに、仕切部材本体４２には、中央凹所５０や下面中央凹所６２の外周側に離隔位置する部分において、第一の連通孔６４と第二の連通孔６６が、それぞれ軸方向に貫通して形成されている。これら第一及び第二の連通孔６４，６６は、互いに周方向に充分に近接位置して形成されており、何れも、蓋嵌合凹所４８に開口せしめられている。また、仕切部材本体４２の上面には、蓋嵌合凹所４８の外周部分を一周弱の長さで周方向に延びる上側周溝６８が形成されており、この上側周溝６８の周方向一方の端部に第一の連通孔６４が開口位置せしめられていると共に、周方向他方の端部に第二の連通孔６６が開口位置せしめられている。
【００３１】
また一方、仕切部材本体４２の下面には、下面中央凹所６２の外周側に離隔位置する部分において、下側第一凹溝７０と下側第二凹溝７２が、互いに独立して形成されている。下側第一凹溝７０は、第二の連通孔６６から周方向一方の側に向かって略半周の長さで延びている。また、下側第二凹溝７２は、第一の連通孔６４から周方向他方の側に向かって略四半周の長さで延びている。そして、下側第二凹溝７２は、第一の連通孔６４への接続端と反対側の周方向端部において、下面中央凹所６２に接続されている。なお、仕切部材本体４２の下面の外周縁部近くには、周方向の全周に亘って延びる嵌合溝７３が形成されている。
【００３２】
さらに、上蓋部材４４は、薄肉の略円板形状を呈しており、その中央部分には複数の通孔７４が貫設されている。なお、本実施形態では、上蓋部材４４の中央部分の下面が、下方に開口する略逆すり鉢形状とされている。また、上蓋部材４４には、通孔７４から外周側に離隔して、接続孔７６が貫設されている。そして、上蓋部材４４は、仕切部材本体４２の蓋嵌合凹所４８に嵌め合わされて、必要に応じてボルト固定されることにより、仕切部材本体４２に組み付けられている。このような組付状態下、仕切部材本体４２に形成された上側周溝６８は、上蓋部材４４で覆蓋されていると共に、上側周溝６８における第一の連通孔６４側の端部が、上蓋部材４４の接続孔７６を通じて外部に開口せしめられている。
【００３３】
また、下蓋部材４６は、薄肉の略円板形状を呈しており、その中央部分に内側接続孔７８が貫設されている。更に、下蓋部材４６には、内側接続孔７８から外周側に離隔した位置に外側接続孔８０が貫設されている。そして、下蓋部材４６は、仕切部材本体４２の下面に重ね合わされて、必要に応じてボルト固定されることにより、仕切部材本体４２に組み付けられている。このような組付状態下、仕切部材本体４２に形成された下側第一凹溝７０と下側第二凹溝７２は、ともに下蓋部材４６によって覆蓋されている。また、下側第二凹溝７２における閉鎖側端部は、下蓋部材４６の外側接続孔８０を通じて外部に開口せしめられている一方、仕切部材本体４２における下面中央凹所６２が、下蓋部材４６の内側接続孔７８を通じて外部に開口せしめられている。
【００３４】
これにより、仕切部材４０の内部には、接続孔７６から上側周溝６８，第二の連通孔６６，下側第一凹溝７０を通じて外側接続孔８０に至る第一のオリフィス通路１１２が形成されている。また、かかる第一のオリフィス通路１１２から実質的に独立した形態をもって、接続孔７６から第一の連通孔６４，下側第二凹溝７２，下面中央凹所６２を通じて内側接続孔７８に至る第二のオリフィス通路１１４が形成されている。
【００３５】
さらに、仕切部材本体４２に設けられた中央凹所５０の上方に位置する嵌着用凹所５６には、弾性可動板としての可動ゴム板１１６が配設されている。この可動ゴム板１１６は、所定厚さの略円板形状を有しており、その外周縁部には嵌着金具１１８が加硫接着されている。そして、仕切部材本体４２の嵌着用凹所５６に嵌着金具１１８が圧入されることによって、可動ゴム板１１６が空気室用凹所５４の開口部を流体密に閉塞するように配設されている。これにより、空気室用凹所５４には、作用空気室としての第一の作用空気室１２０が形成されている。
【００３６】
また、仕切部材本体４２には、第一の作用空気室１２０の外周壁面に開口して径方向外方に貫通して延びる空気給排路８４が形成されており、この空気給排路８４の外周側開口部が、仕切部材本体４２の外周面に突設された第一の接続ポート８２とされている。そして、空気給排路８４を通じて、第一の作用空気室１２０の空気圧を外部から調節可能となっている。なお、第一の接続ポート８２は、仕切部材本体４２に形成された凹所内に収容位置せしめられ、仕切部材本体４２の外周面への突出が防止されている。
【００３７】
そうして、これら仕切部材本体４２や上下蓋部材４４，４６が相互に固定的に組み付けられた仕切部材４０は、第二の取付金具１４の大径部２４の開口部側から嵌め込まれて、仕切部材本体４２の上端面が第二の取付金具１４の段差部２０に当接されることにより第二の取付金具１４に対して位置決めされている。
【００３８】
さらに、仕切部材本体４２には、下方から、可撓性膜としてのダイヤフラム８８が組み付けられている。このダイヤフラム８８は、薄肉ゴム膜によって形成されており、弛みをもたせて容易に変形が許容されるようにした浅底の袋形状を有していると共に、その開口周縁部には、環状の取付金具９０が加硫接着されている。そして、この取付金具９０が仕切部材本体４２の嵌合溝７３に嵌め入れられることにより位置決めされて組み付けられている。
【００３９】
また、仕切部材４０とダイヤフラム８８は、第二の取付金具１４の下端開口周縁部がかしめ加工されることにより、第二の取付金具１４の大径部２４に対して固定的に組み付けられている。
【００４０】
これにより、第二の取付金具１４の大径部２４側の開口部が仕切部材４０で流体密に覆蓋されており、以て、本体ゴム弾性体１６と仕切部材４０の対向面間に、所定の非圧縮性流体が封入されて振動が入力される受圧室１０８が画成されている。また、仕切部材４０を挟んで受圧室１０８と反対側には、ダイヤフラム８８と仕切部材４０の対向面間に、所定の非圧縮性流体が封入されて振動が入力される平衡室１１０が画成されている。更にまた、これら受圧室１０８と平衡室１１０の間には、第一のオリフィス通路１１２と第二のオリフィス通路１１４が、互いに並列的に形成されて、両室１０８，１１０が相互に連通せしめられている。
【００４１】
なお、本実施形態では、第一のオリフィス通路１１２における流路断面積：Ａと流路長さ：Ｌの比の値：Ａ／Ｌが、第二のオリフィス通路１１４のそれよりも小さく設定されており、第一のオリフィス通路１１２がシェイク等の低周波大振幅振動に対してチューニングされていると共に、第二のオリフィス通路１１４がアイドリング振動等の中周波中振幅振動に対してチューニングされている。
【００４２】
また、受圧室１０８には、仕切部材４０の通孔７４が開口せしめられており、この通孔７４を通じて、受圧室１０８の圧力が可動ゴム板１１６の上面に及ぼされるようになっている。要するに、可動ゴム板１１６は、実質的に受圧室１０８の壁部の一部を構成しており、可動ゴム板１１６の一方の面に受圧室１０８の圧力が作用せしめられるようになっている一方、可動ゴム板１１６の他方の面には、第一の作用空気室１２０の圧力が及ぼされるようになっている。
【００４３】
更にまた、これら受圧室１０８や平衡室１１０等は、外部空間から遮断されて所定の非圧縮性流体が封入されている。なお、非圧縮性流体としては、例えば水やアルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、シリコーン油等が好適に採用され、かかる流体の受圧室１０８や平衡室１１０への封入は、例えば、第一及び第二の取付金具１２，１４を備えた本体ゴム弾性体１６の一体加硫成形品を構成する第二の取付金具１４に対する仕切部材４０やダイヤフラム８８等の組み付けを非圧縮性流体中で行うこと等によって、有利に実現される。
【００４４】
さらに、ダイヤフラム８８の下方には、空気圧式アクチュエータとしてのアクチュエータ１２２が配設されて組み付けられている。かかるアクチュエータ１２２は、薄肉の略カップ形状のハウジング金具９２に対して、全体として略ハット形状を有する押圧部材１２４が収容状態で組み付けられた構造とされている。押圧部材１２４は、略逆カップ形状の押圧金具１２６と、該押圧金具１２６をハウジング金具９２に対して弾性的に連結支持せしめる支持ゴム弾性体１２８を含んで構成されている。
【００４５】
詳細には、押圧金具１２６には、開口周縁部から径方向外方に広がる円環板状の鍔部１３０が一体形成されている。また、支持ゴム弾性体１２８は、押圧金具１２６の表面を全体に亘って覆う被覆部１３２と、押圧金具１２６の鍔部１３０から径方向外方に向かって軸方向下方に僅かに傾斜して広がる円環板形状の支持部１３４を備えており、該支持部１３４の外周縁部にはリング金具１３６が加硫接着されている。更にまた、押圧金具１２６の内部には、該押圧金具１２６の上底部１３８の中央部分から軸方向下方に向かって突出する円形ブロック状の弾性嵌合部１４０が支持ゴム弾性体１２８と一体形成されている。
【００４６】
そして、支持ゴム弾性体１２８の外周縁部に固着されたリング金具１３６がハウジング金具９２に嵌め込まれて該ハウジング金具９２の筒壁部９４の下端部に対して嵌着固定されている。これにより、押圧金具１２６が、支持ゴム弾性体１２８の支持部１３４によってハウジング金具９２に対して弾性的に支持されている。また、ダイヤフラム８８とハウジング金具９２の間に画成された空間が、押圧部材１２４によってハウジング金具９２の底壁部９６側と開口部側とに流体密に二分されており、以て、押圧部材１２４とダイヤフラム８８の間にダイヤフラム８８の変形を許容する空気室１４２が形成されていると共に、押圧部材１２４とハウジング金具９２の底壁部９６の間に、密閉された第二の作用空気室１４４が形成されている。
【００４７】
また、ハウジング金具９２の底壁部９６の略中央には、第二の接続ポート１４６が貫通して取り付けられており、第二の作用空気室１４４に対して、第二の接続ポート１４６を通じて外部から空気圧を及ぼすことが出来るようになっている。
【００４８】
さらに、第二の作用空気室１４４には、コイルスプリング１４８が収容されており、一方の端部が支持ゴム弾性体１２８の弾性嵌合部１４０に外嵌されると共に、他方の端部がハウジング金具９２の底面中央に突設された支持部１００に外嵌されることにより、ハウジング金具９２の底壁部９６と押圧金具１２６の上底部１３８との間に跨って配設されている。これにより、押圧金具１２６に対して、ハウジング金具９２の底壁部９６から離隔する方向に向かって、コイルスプリング１４８の付勢力が常時及ぼされている。
【００４９】
かくの如きアクチュエータ１２２は、ハウジング金具９２の開口周縁部に一体形成されたフランジ状部９８が仕切部材４０の下面に重ね合わされて、仕切部材４０と共に第二の取付金具１４でかしめ固定されることによって、仕切部材４０や第二の取付金具１４に対して組み付けられている。
【００５０】
そして、そのような組付状態下、かかるアクチュエータ１２２にあっては、コイルスプリング１４８の付勢力で押圧金具１２６が上方に向かって弾性的に突出させられることにより、押圧金具１２６の上底部１３８が、ダイヤフラム８８を押し上げて、ダイヤフラム８８の中央部分１５０を仕切部材４０の下面中央に押し当てるようになっている。これにより、仕切部材４０における下蓋部材４６に形成された内側接続孔７８が、ダイヤフラム８８の中央部分１５０によって閉塞されるようになっており、以て、内側接続孔７８を通じて平衡室１１０に連通された第二のオリフィス通路１１４が、実質的に遮断されるようになっている。また、第一のオリフィス通路１１２を平衡室１１０に連通させる外側接続孔８０は、押圧金具１２６によって押圧されるダイヤフラム８８の当接部分から外れた位置に形成されており、それによって、第一のオリフィス通路１１２が、常時、連通状態に維持されるようになっている。
【００５１】
なお、本実施形態では、第一の取付金具１２側とアクチュエータ１２２側の両方から上下のカバー金具１０１，１０２が組み付けられている。上カバー金具１０１は、全体として大径の略段付円筒形状を有しており、軸方向中間部分に形成された段差部１０３と大径側端部のかしめ部１０５の間で、第二の取付金具１４の全体を、仕切部材４０等を含んで軸方向にかしめ固定するようにして組み付けられている。また、上カバー金具１０１の小径側の上端開口部には、径方向内方に突出する環状の当接部１０７が一体形成されており、この当接部１０７が、第一の取付金具１２のストッパプレート１９に突設されたストッパゴム３８に対して軸方向で離隔して対向位置せしめられてストッパ機構を構成している。
【００５２】
また、下カバー金具１０２は、アクチュエータ１２２のハウジング金具９２よりも一回り大きなカップ形状を有しており、ハウジング金具９２を全体に亘って覆うように組み付けられている。また、下カバー金具１０２の開口周縁部にはフランジ部１０４が一体形成されており、このフランジ部１０４が、ハウジング金具９２のフランジ状部９８と共に、仕切部材４０に対してかしめ固定されている。なお、下カバー金具１０２の底壁部分には取付ボルト１０９が植設されており、この取付ボルト１０９によって、下カバー金具１０２ひいては第二の取付金具１４が、図示しない自動車のボデー側に取り付けられるようになっている。
【００５３】
さらに、本実施形態のエンジンマウント１０は、自動車への装着状態下において、第一の接続ポート８２に第一のエア管路１５２が接続されると共に、第二の接続ポート１４６に第二のエア管路１５４が接続される。これら第一及び第二のエア管路１５２，１５４は、分岐弁１５６によって相互に接続連通せしめられており、一本の共通管路１６６を介して、切換弁１７０に接続されている。また、切換弁１７０には、共通管路１６６に加えて大気開放ポート１５８と負圧接続管路１６０を備えており、負圧接続管路１６０には負圧源１６８が接続されている。
【００５４】
そして、自動車の走行状態に対応した切換信号を出力するコントローラ１７２の制御下で切換弁１７０が切換作動されることにより、第一及び第二のエア管路１５２，１５４が、共通管路１６６を通じて、大気開放ポート１５８と負圧接続管路１６０に対して選択的に切換接続されるようになっている。これにより、第一のエア管路１５２が開口せしめられた第一の作用空気室１２０と、第二のエア管路１５４が開口せしめられた第二の作用空気室１４４には、大気圧と負圧とが、択一的に、且つ同時に、及ぼされるようになっている。
【００５５】
なお、負圧源１６８としては、自動車の内燃機関におけるエアインテーク部分に発生する負圧を利用したり、負圧力発生ポンプを設けたり、更に必要に応じて負圧タンク増設することによって、有利に実現される。
【００５６】
このような構造とされたエンジンマウント１０においては、第一及び第二のエア管路１５２，１５４をともに大気開放ポート１５８に接続することにより、第一の作用空気室１２０と第二の作用空気室１４４に同時に大気圧が及ぼされた状態下では、図１にも示されているように、可動ゴム板１１６の弾性変形が第一の作用空気室１２０で許容されていると共に、仕切部材４０の内側接続孔７８がダイヤフラム８８で覆蓋されることにより第二のオリフィス通路１１４が遮断状態とされている。即ち、第一の作用空気室１２０に大気圧が及ぼされた状態では、可動ゴム板１１６において本来のばね特性が発揮されるようになっている。
【００５７】
なお、本実施形態では、可動ゴム板１１６の形状や大きさ、材質等が適当に設定されて可動ゴム板１１６のばね剛性が調節されることにより、走行こもり音等の高周波小振幅振動の入力時に、受圧室１０８に惹起される圧力変動が、可動ゴム板１１６の本来のばね特性による弾性変形で有効に吸収されて低動ばね効果が発揮されるように可動ゴム板１１６がチューニングされている。
【００５８】
一方、第一及び第二のエア管路１５２，１５４をともに負圧接続管路１６０に接続することにより、第一の作用空気室１２０と第二の作用空気室１４４に同時に負圧が及ぼされた状態では、コイルスプリング１４８の付勢力に抗して、押圧部材１２４が下降せしめられて、ダイヤフラム８８への押圧力が解除され、ダイヤフラム８８が仕切部材４０から離隔せしめられることにより、第二のオリフィス通路１１４が連通状態に維持される。
【００５９】
また、可動ゴム板１１６には、下面に対して負圧吸引力が及ぼされることとなり、可動ゴム板１１６が下方に向かって第一の作用空気室１２０側に弾性変形せしめられる。特に本実施形態では、可動ゴム板１１６が円形凸部５８の上面に当接せしめられて重ね合わされた状態まで変形して、かかる変形状態に維持されるように、第一の作用空気室１２０に及ぼされる負圧が設定されるようになっている。これにより、可動ゴム板１１６は、負圧吸引力の作用で所定量の弾性変形状態に保持されることでばね剛性が硬くされていると共に、円形凸部５８への当接によってばね剛性が一層硬くされている。
【００６０】
従って、かかる自動車用エンジンマウント１０においては、自動車の走行状態に応じて切換弁１７０を切り換えて、第一の作用空気室１２０と第二の作用空気室１４４に同時に及ぼされる空気圧を切換制御することによって、複数の防振すべき振動に対応した防振効果を選択的に得ることが出来るのである。
【００６１】
そこにおいて、本実施形態の自動車用エンジンマウント１０の作動制御方法にあっては、例えば以下に示される如き一具体例が好適に採用され得るが、本実施形態はかかる具体例のみに限定されるものでない。
【００６２】
すなわち、自動車の走行時には、切換弁１７０により第一の作用空気室１２０と第二の作用空気室１４４に対して同時に大気圧を及ぼす。これにより、エンジンシェイク等の低周波振動によって、受圧室１０８に圧力変動が惹起されると、受圧室１０８と平衡室１１０の間の相対的な圧力差に基づいて、それら両室１０８，１１０の間で第一のオリフィス通路１１２を通じての流体流動が生ぜしめられることとなり、かかる流体の共振作用に基づいて、エンジンシェイク等に対して有効な防振効果が発揮され得るのである。
【００６３】
また、走行こもり音等の高周波振動によって、受圧室１０８に圧力変動が惹起されると、受圧室１０８と第一の作用空気室１２０の間での圧力差変動に対し、可動ゴム板１１６が小さな変形量によって追従して弾性変形することにより、受圧室１０８の圧力変動が軽減乃至は吸収されて、低動ばね化による防振効果が発揮されることとなる。
【００６４】
そこにおいて、特に本実施形態では、受圧室１０８に圧力変動が惹起される際に、第二のオリフィス通路１１４が遮断せしめられていることにより、第二のオリフィス通路１１４の連通状態に伴い受圧室１０８と平衡室１１０の圧力差に基づいて第二のオリフィス通路１１４に流体流動が生ぜしめられることが防止されることとなり、第一のオリフィス通路１１２による防振効果が一層有効に発揮され得る。なお、このことからも明らかなように、車両の走行時には、低周波数域のシェイク振動と高周波数域の走行こもり音の何れに対しても、有効な防振性能が発揮され得る。
【００６５】
一方、自動車の停車時には、切換弁１７０により第一の作用空気室１２０と第二の作用空気室１４４に対して同時に負圧を及ぼす。これにより、アイドリング振動等の中周波振動によって、受圧室１０８に圧力変動が惹起されると、受圧室１０８と平衡室１１０の相対的な圧力差に基づいて、それら両室１０８，１１０の間で第二のオリフィス通路１１４を通じての流体流動が生ぜしめられることとなり、かかる流体の共振作用に基づいて、アイドリング振動に対して有効な防振効果が発揮され得る。なお、第一のオリフィス通路１１２は、常時、連通状態にあるが、第二のオリフィス通路１１４よりも低周波数域にチューニングされており、流体の流通抵抗が大きいことから、第一のオリフィス通路１１２が実質的に閉塞状態となって第二のオリフィス通路１１４を通じての流体流動が有効に生ぜしめられる。
【００６６】
そこにおいて、特に本実施形態では、受圧室１０８に圧力変動が惹起される際に、可動ゴム板１１６の弾性変形が実質不能に吸引保持されていることにより、受圧室１０８の圧力変動が可動ゴム板１１６の弾性変形によって吸収されることが防止されるのであり、以て、第二のオリフィス通路１１４を通じての流体流動量が有利に確保されて、かかる流体の共振作用等による振動絶縁効果が一層有利に発揮され得るのである。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでない。
【００６８】
例えば、第一のオリフィス通路や第二のオリフィス通路、可動ゴム板のチューニング周波数は、防振すべき振動周波数に応じて適宜に設定変更されるものであり、例示の如きものに限定されるものでない。具体的には、例えば、第一のオリフィス通路をアイドリング振動等の中周波振動数域にチューニングすると共に、第二のオリフィス通路を低速走行こもり音等の高周波振動数域にチューニングし、更に、可動ゴム板を高速走行こもり音等の一層高周波数域の振動周波数域にチューニングするようにしても良い。また、それに応じて、第一及び第二のオリフィス通路の具体的形状や構造が適宜に変更され得る。
【００６９】
また、可動ゴム板の配設部位は、例示の如き仕切部材の内部に限定されるものでなく、受圧室に面する各部位に可動ゴム板を配設することが可能であり、例えば、第一の取付金具を受圧室に面するように設けて、該第一の取付金具の受圧室に面する部位に可動ゴム板を配設しても良く、それに対応して、第一の取付金具の内部に第一の作用空気室を形成することも可能である。
【００７０】
加えて、前記実施形態では、本発明を自動車用のエンジンマウントに適用したものの具体例を示したが、その他、本発明は、例えば自動車のボデーマウントやキャブマウント，サブフレームマウント、デフマウント、サスペンションブッシュ，ＦＦ型エンジンに多用される円筒型流体封入式エンジンマウントなど、複数の乃至は広い周波数域に亘る振動に対して防振効果が要求される各種振動部材における防振装置に対して、何れも適用可能である。
【００７１】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた負圧による特性切換型の流体封入式防振装置においては、それぞれ異なる周波数域にチューニングされた第一のオリフィス通路による防振効果と第二のオリフィス通路による防振効果、更に弾性可動板による防振効果が、それぞれ、防振を目的とする周波数域の振動に対して有効に発揮され得るのであり、特に、作用空気室と空気圧式アクチュエータに対して負圧と大気圧を同時に切り換えて及ぼすようにしたことから、空気圧を切り換えによる作動制御機構の構造やその作動が簡略化され得るのである。
【００７２】
また、本発明に係る流体封入式防振装置の作動制御方法においては、自動車の走行時に問題となり易いエンジンシェイク等の低周波振動と走行こもり音等の高周波振動に対して有効な防振効果を確保しつつ、自動車の停車時に問題となり易いアイドリング振動等の中周波振動に対して有効な防振効果を得ることが可能となるのであり、特に弾性可動板による高周波振動に対する防振効果と、第二のオリフィス通路による中周波数域に対する防振効果とを、簡単な構造をもって両立して高度に得ることが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面説明図である。
【図２】図１における自動車用エンジンマウントを構成する仕切部材に対する可動ゴム板の組付状態を示す平面説明図である。
【図３】図２に示された仕切部材の底面説明図である。
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図１における自動車用エンジンマウントの別の作動状態を示す縦断面説明図である。
【符号の説明】
１０  自動車用エンジンマウント
１２  第一の取付金具
１４  第二の取付金具
１６  本体ゴム弾性体
８８  ダイヤフラム
１０８  受圧室
１１０  平衡室
１１２  第一のオリフィス通路
１１４  第二のオリフィス通路
１１６  可動ゴム板
１２０  第一の作用空気室
１２２  アクチュエータ
１４４  第二の作用空気室
１７０  切換弁
【図１】
2004360710.tif 000003
【図２】
2004360710.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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