(57)【要約】【課題】高い周波数の振動が入力しても、入力振動に十分な精度で同期させて平衡室に負圧及び大気圧を交互に導入し、かつ平衡室へ負圧及び大気圧を交互に導入するための切換バルブの早期故障を防止する。【解決手段】防振装置１０では、コントローラ５６が平衡室２４に接続されたＮ個の切換バルブ４０の１個を振動発生部からの入力振動に同期して順次、１個選択的に作動させ、この切換バルブ４０を通して平衡室２４内に負圧及び大気圧を交互に導入する。これにより、入力振動に同期して平衡室２４の内圧（気圧）が変化すると共に内容積が変化し、この平衡室２４の容積変化によって振動入力時に生じる受圧液室内の液圧変動（上昇）を吸収できる。このとき、平衡室２４にはＮ個の切換バルブ４０が接続されていることから、切換バルブが１個である場合と比較して、個々の切換バルブ４０を作動させる周期を約Ｎ倍に遅延させることできる。【選択図】  図２
2004293667.tif 000002
【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、
前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に配置され、振動発生部からの入力振動により弾性変形する弾性体と、
前記弾性体を隔壁の一部として該弾性体の変形により内容積が拡縮する受圧液室と、
前記受圧液室に制限通路を介して連通し、該受圧液室との間で液体が相互に流通可能とされた副液室と、
前記受圧液室の隔壁の一部を構成すると共に、該受圧液室の内容積を拡縮する方向へ移動可能に支持された可動隔壁部と、
前記可動隔壁部を介して前記受圧液室に隣接するように配置された平衡室と、
前記平衡室に接続されると共に負圧供給源及び大気供給源にそれぞれ接続され、該平衡室を負圧供給源及び大気供給源に何れかに連通させる切換バルブと、
振動発生部からの入力振動に同期して前記平衡室内に負圧及び大気圧が交互に導入されるように、前記切換バルブを制御する制御手段とを有する防振装置であって、
前記平衡室に複数の前記切換バルブを接続し、前記制御手段により振動発生部からの入力振動に同期して前記複数の切換バルブを順次、選択的に作動させることを特徴とする防振装置。
【請求項２】
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、
前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に配置され、振動発生部からの入力振動により弾性変形する弾性体と、
前記弾性体を隔壁の一部として該弾性体の変形により内容積が拡縮する受圧液室と、
前記受圧液室に制限通路を介して連通し、該受圧液室との間で液体が相互に流通可能とされた副液室と、
前記副液室の隔壁の一部を構成すると共に、該副液室の内容積を拡縮する方向へ移動可能に支持された可動隔壁部と、
前記可動隔壁部を介して前記副液室に隣接するように配置された平衡室と、
前記平衡室に接続されると共に負圧供給源及び大気供給源にそれぞれ接続され、該平衡室を負圧供給源及び大気供給源に何れかに連通させる切換バルブと、
振動発生部からの入力振動に同期して前記平衡室内に負圧及び大気圧が交互に導入されるように、前記切換バルブを制御する制御手段とを有する防振装置であって、
前記平衡室に複数の前記切換バルブを接続し、前記制御手段により振動発生部からの入力振動に同期して前記複数の切換バルブを順次、選択的に作動させることを特徴とする防振装置。
【請求項３】
前記複数の切換バルブを、配管を介して前記平衡室に直列的に接続したことを特徴とする請求項１又は２記載の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車、一般産業用機械等に適用され、エンジン等の振動発生部からフレーム等の振動受部へ伝達される振動を吸収及び減衰させる防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には、エンジンと車体（フレーム）との間に防振装置としてのエンジンマウントが配置されている。このようなエンジンマウントは、ゴム弾性体の内部抵抗等により振動エネルギを吸収し、エンジンからの振動を減衰してフレームへ伝達される振動を抑制している。ところが、振動発生部であるエンジンは、アイドリング運転の状態から最大回転数までの間、種々の運転状況下で使用され、エンジンからの発生振動の振動数も広い範囲で変化する。従って、エンジンマウントは、広い範囲の振動数に対応できるものでなければならない。このため、エンジンマウントとしては、内部にゴム弾性体を内壁の一部とする受圧液室及び副液室が設けられ、その間をオリフィスにより連結するようにした、所謂、液体封入式のものが提案されている。
【０００３】
上記のような液体封入式のエンジンマウントでは、例えば、低周波数域における２種類の入力振動に対処するため、２つのオリフィスが設けられている。そして、これらのオリフィスを入力振動の周波数に応じて選択的に作動させることによって、２種類の振動、シェーク振動及びアイドル振動に対応することができるようになっている。しかし、これらの振動は、その振動数が１０Ｈｚ前後又は３０〜４０Ｈｚ以下であるのに対し、実際のエンジンは上述のように種々の運転状況下で使用され、エンジンマウントを介して車室内に伝播される振動・騒音の振動周波数も広範囲なものとなっている。このため、従来の液体封入式のエンジンマウントでは、アイドリング振動とシェーク振動との中間周波数の振動や、これらの振動より高い周波数の振動である「こもり音」等を効果的に吸収できなかった。
【０００４】
上記のような広い範囲の入力振動に対応可能とされた液体封入式の防振装置としては、例えば、特許文献１に示されているようなものが知られている。この特許文献１に示された防振装置には、受圧液室の隔壁の一部を構成するダイヤフラムと、このダイヤフラムを介して受圧液室と隣接した空気室（平衡室）と、この平衡室を負圧供給源及び大気圧供給源に交互に連通させる切換バルブとを備えており、この切換バルブを制御して入力振動に同期して平衡室内に負圧及び大気圧を交互に導入することにより、平衡室の圧力及び容積が入力振動に同期して変化しする。そして、かかる平衡室の容積変化によって、入力振動によって生じる受圧液室内の液圧変動を能動的に制御し、吸収できる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１８４７７３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示されているような防振装置では、切換バルブのポートを切り換えるための切換信号の入力に対して切換バルブが一定時間遅延して作動することから、入力振動の周波数がある程度高くなると、入力振動に同期させて平衡室内へ負圧及び大気圧を交互に導入することが困難になる。このため、この種の防振装置では、例えば、アイドル振動以上の高周波数の入力振動を十分に効果的に吸収できないという課題があった。また、高周波数の入力振動に同期させて切換バルブを能力以上の高速で作動させ続けると、切換バルブに故障や劣化を早期に発生させるおそれもある。
【０００７】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、高い周波数の振動が入力しても、入力振動に十分な精度で同期させて平衡室に負圧及び大気圧を交互に導入でき、かつ平衡室へ負圧及び大気圧を交互に導入するための切換バルブの早期の故障、劣化を防止できる防振装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の防振装置は、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、前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に配置され、振動発生部からの入力振動により弾性変形する弾性体と、前記弾性体を隔壁の一部として該弾性体の変形により内容積が拡縮する受圧液室と、前記受圧液室に制限通路を介して連通し、該受圧液室との間で液体が相互に流通可能とされた副液室と、前記受圧液室の隔壁の一部を構成すると共に、該受圧液室の内容積を拡縮する方向へ移動可能に支持された可動隔壁部と、前記可動隔壁部を介して前記受圧液室に隣接するように配置された平衡室と、前記平衡室に接続されると共に負圧供給源及び大気供給源にそれぞれ接続され、該平衡室を負圧供給源及び大気供給源に何れかに連通させる切換バルブと、振動発生部からの入力振動に同期して前記平衡室内に負圧及び大気圧が交互に導入されるように、前記切換バルブを制御する制御手段とを有する防振装置であって、前記平衡室に複数の前記切換バルブを接続し、前記制御手段により振動発生部からの入力振動に同期して前記複数の切換バルブを順次、選択的に作動させることを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１記載の防振装置によれば、振動発生部からの振動入力時に第１の取付部材と第２の取付部材との間に配置され弾性体が弾性変形することにより、入力振動が弾性体の内部抵抗によって減衰及び吸収されると同時に、弾性体の弾性変形に伴って内容積が変化する受圧液室と副液室との間を、制限通路を介して液体が相互に流通することにより、液体の粘性抵抗、液柱共振の作用によっても振動が吸収、減衰される。
【００１０】
また、これとともに、制御手段が、平衡室に接続された複数の切換バルブを振動発生部からの入力振動に同期して順次、１個の切換バルブを選択的に作動させ、この切換バルブを通して平衡室内に負圧及び大気圧を交互に導入することにより、入力振動に同期して平衡室内の圧力（気圧）が変化すると共に内容積が変化し、かかる平衡室の容積変化によって振動入力時に生じる受圧液室内の液圧変動（上昇）を吸収できるので、動ばね定数の上昇を抑制して入力振動を更に効果的に吸収、減衰できる。
【００１１】
このとき、平衡室には複数（これをＮ個とする。）の切換バルブが接続されていることから、切換バルブが１個である場合と比較して、個々の切換バルブを作動させる周期を約Ｎ倍に遅延させることできる。この結果、例えば、振動発生部からの入力振動の周波数の最高値に応じて切換バルブの設置数を適宜設定するようにすれば、高い周波数の振動時にも個々の切換バルブの作動周期を十分に長い時間にできるので、入力振動に十分な精度で同期させて平衡室に負圧及び大気圧を交互に導入でき、また切換バルブが能力以上の高速で作動させる必要がなくなると共に個々の切換バルブの動作回数も減少するので、切換バルブに早期の故障、劣化が発生することを効果的に防止できる。
【００１２】
請求項２記載の防振装置は、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、前記第１の取付部材と前記第２の取付部材との間に配置され、振動発生部からの入力振動により弾性変形する弾性体と、前記弾性体を隔壁の一部として該弾性体の変形により内容積が拡縮する受圧液室と、前記受圧液室に制限通路を介して連通し、該受圧液室との間で液体が相互に流通可能とされた副液室と、前記副液室の隔壁の一部を構成すると共に、該副液室の内容積を拡縮する方向へ移動可能に支持された可動隔壁部と、前記可動隔壁部を介して前記副液室に隣接するように配置された平衡室と、前記平衡室に接続されると共に負圧供給源及び大気供給源にそれぞれ接続され、該平衡室を負圧供給源及び大気供給源に何れかに連通させる切換バルブと、振動発生部からの入力振動に同期して前記平衡室内に負圧及び大気圧が交互に導入されるように、前記切換バルブを制御する制御手段とを有する防振装置であって、前記平衡室に複数の前記切換バルブを接続し、前記制御手段により振動発生部からの入力振動に同期して前記複数の切換バルブを順次、選択的に作動させることを特徴とする。
【００１３】
上記請求項２記載の防振装置によれば、基本的には請求項１記載の防振装置と同様の作用及び効果を得られるが、可動隔壁部が副液室の隔壁の一部を構成すると共に、この可動隔壁部を介して副液室に隣接するように平衡室が配置されていることから、特に効果的に吸収したい振動周波数に応じて受圧液室と副液室とを繋ぐ制限通路の断面積及び長さを設定（チューニング）するようにすれば、平衡室へ負圧と大気圧とを交互に導入することにより生じる副液室内での圧力変化を、制限通路内を流通する液体の共振効果により受圧液室に増幅して伝達できるので、特定の周波数の入力振動を特に効果的に吸収及び減衰できるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る防振装置について図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１及び図２には本発明の第１の実施形態に係る防振装置が示されている。この防振装置１０は、自動車における振動発生部であるエンジンを振動受部である車体へ支持するエンジンマウントとして適用されるものである。
【００１６】
図１に示されるように、防振装置１０は、ボルト（図示省略）を介してエンジンに連結される連結金具１２と、車体側に連結されるホルダ１４と、連結金具１２及びホルダ１４間に配置され、エンジンから伝達される振動に対する吸振主体となる弾性体１６とを備えている。弾性体１６はゴム材からなり、連結金具１２に加硫接着等により一体的に結合されている。また、防振装置１０内には、内壁の一部が弾性体１６により形成され、内部に液体の封入された受圧液室１８と、この受圧液室１８に制限通路である第１オリフィス２０を介して繋がった第１副液室２２と、受圧液室１８の一部に第１ダイヤフラム２６を介して設けられ、内容積が拡縮可能とされた平衡室２４と、第１副液室２２の下側に第２ダイヤフラム２８を介して設けられ、常時、空気の導入される空気室３０とを備えている。また、受圧液室１８と第１副液室２２との間は、円板状の仕切板３２によって区画されている。
【００１７】
また防振装置１０には、仕切板３２を貫通して一端が平衡室２４に開口すると共に、他端がホルダ１４の外部に開口した連通路３４が設けられており、この連通路３４の他端部にはニップル（図示省略）を介してパイプ、耐圧ホース等からなる圧力配管３６の一端部が連結されている。
【００１８】
図２に示されるように、防振装置１０には、ホルダ１４の外部に連通路３４及び圧力配管３６を介して平衡室２４に接続される圧力切換ユニット３８が設けられている。圧力切換ユニット３８には、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の切換バルブ４０が設けられており、これらの切換バルブ４０は、それぞれ第１ポート４１を第２ポート４２及び第３ポート４３の何れかに選択的に連通する３ポート型のものとして構成されている。また切換バルブ４０には、第１ポート４１に連通するポート４２，４３を切り換えるための弁体（図示省略）及び、この弁体を駆動するための電磁ソレノイド４４が設けられている。
【００１９】
Ｎ個の切換バルブ４０は、１個目とＮ個目のものを除いて接続配管４６により第２ポート４２と第１ポート４１がそれぞれ直列的に接続され、１個目の切換バルブ４０おける第１ポート４１は圧力配管３６の他端部に接続され、Ｎ個目の切換バルブ４０における第２ポート４２は直列配管４８を通して大気に開放されている。またＮ個の切換バルブ４０における各第３ポート４３には並列配管５０が接続されており、各第３ポート４３は、大気圧よりも低圧の負圧を供給するための負圧供給源５４に並列的に接続されている。すなわち、並列配管５０には、一端側にＮ本に分岐した分岐部５１が設けられると共に、他端側にＮ本の分岐部５１が１本に集合した集合部５２が設けられている。Ｎ本の分岐部５１はそれぞれＮ個の切換バルブ４０における各第３ポート４３にそれぞれ接続され、集合部５２は負圧供給源５４に接続されている。ここで、負圧供給源５４は、例えば、エンジン内に空気を吸入させるための吸気通路におけるサージタンク又は、このサージタンクに接続されたバキュームタンクにより構成される。
【００２０】
図２に示されるように、圧力切換ユニット３８は、Ｎ個の切換バルブ４０を制御するためのコントローラ５６を備えている。このコントローラ５６は、Ｎ個の切換バルブ４０の何れか１個に選択的に制御信号として駆動信号を出力する。この駆動信号の出力に連動し、切換バルブ４０は第１ポート４１の連通先を第２ポート４２から第３ポート４３に切り換える。また切換バルブ４０は、コントローラ５６から駆動信号が入力していない時には、第１ポート４１が第２ポート４２に連通した状態に保持される。
【００２１】
従って、コントローラ５６が任意の切換バルブ４０に駆動信号を出力すると、その切換バルブ４０の第１ポート４１と第３ポート４３に連通する。このとき、他の切換バルブ４０の第１ポート４１が第２ポート４２に連通していることから、平衡室２４内には、駆動信号が入力している切換バルブ４０及び、その切換バルブ４０に対して平衡室２４側に配置され接続配管４６により直列的に接続された切換バルブ４０を通して負圧が供給される。またコントローラ５６が任意の切換バルブ４０へ印加していた駆動信号をオフすると、全ての切換バルブ４０の第１ポート４１が第２ポート４２に連通する。これにより、平衡室２４内には、接続配管４６により直列的に接続された全ての切換バルブ４０を通して大気圧が供給され、平衡室２４内が負圧状態から大気圧よりも僅かに低圧の常圧状態に変化する。
【００２２】
次に、本実施形態に係るコントローラ５６による複数（Ｎ個）の切換バルブ４０に対する制御について説明する。
【００２３】
図９には本実施形態に係る防振装置１０との比較のために、平衡室内に負圧及び大気圧を交互に導入するための切換バルブ１０２が１個のみ設けられている従来の防振装置１００の一例が示されている。この防振装置１００の受圧液室、副液室、オリフィス、平衡室１１２等からなる内部構造については、本実施形態に係る防振装置１０と基本的に共通であるので説明を省略する。
【００２４】
図３のタイミングチャートには、図９に示される防振装置１００におけるコントローラ１０４から１個の切換バルブ１０２へ出力される駆動信号と平衡室１１２の内圧との関係が示され、また図４のタイミングチャートには、本実施形態に係る防振装置１０におけるコントローラ５６からＮ個の切換バルブ４０へ順次出力される駆動信号と平衡室２４の内圧との関係が示されている。
【００２５】
なお、図３に示されるタイミングチャートは、それぞれ従来の防振装置１００に振動発生部から周波数Ｆの振動が入力した場合に、コントローラ１０４が周波数Ｆの入力振動に同期して平衡室１１２に負圧及び大気圧が導入されるように切換バルブ１０２を制御する場合を示し、また図４に示されるタイミングチャートは、本実施形態に係る防振装置１０に振動発生部から周波数Ｆの振動が入力した場合に、コントローラ５６が周波数Ｆの入力振動に同期して平衡室２４に負圧及び大気圧が導入されるようにＮ個の切換バルブ４０を順次制御する場合を示している。
【００２６】
従来の防振装置１００では、周波数Ｆの振動が入力している場合、図３（Ｂ）に示されるように、コントローラ１０４が１個の切換バルブ１０２の電磁ソレノイド１１１に１／Ｆの周期で駆動信号を所定の減圧時間Ｔに亘って出力する。これにより、切換バルブ１０２を通して負圧供給源５４から平衡室１１２内へ負圧が供給され、平衡室１１２の内圧は大気圧よりも僅かに低圧の気圧ＰＨから減圧開始される。このとき、図３（Ａ）に示されるように、平衡室１１２の内圧は負圧供給源５４から供給される負圧、すなわち負圧供給源５４内の内圧（真空圧）に近づくように減圧され、この真空圧及び減圧時間Ｔに対応するＰＬに達する。またコントローラ１０４が切換バルブ１０２へ駆動信号を出力してから、切換バルブ１０２のポートの切換が完了するまでには一定の遅れ時間Ｄが生じる。このため、コントローラ１０４が切換バルブ１０２に駆動信号を出力開始しても、その時から切換バルブ１０２における遅れ時間Ｄと略一致する時間が経過しなければ平衡室１１２内の内圧が実際に減圧開始されない。
【００２７】
また、減圧時間Ｔの経過後、コントローラ１０４が駆動信号の出力を停止すると、図３（Ａ）に示されるように、切換バルブ１０２を通して平衡室１１２内へ大気圧が導入され、平衡室１１２の内圧は負圧状態から大気圧よりも僅かに低圧の気圧ＰＨまで上昇する。このとき、コントローラ１０４が切換バルブ１０２への駆動信号の出力を停止してから、切換バルブ１０２のポートの切換が完了するまでには一定の遅れ時間が生じるが、この遅れ時間は、駆動信号の出力開始から切換バルブ１０２の切り換わるまでの遅れ時間よりも短いものになる。
【００２８】
防振装置１００では、コントローラ１０４が１個の切換バルブ１０２を上記のように制御することにより、図３（Ａ）に示されるように、平衡室１１２内の内圧が気圧ＰＨとＰＬとの間で略波型の波形を描くように変化する。このとき、平衡室１１２内の内圧変化に伴う内容積の変化が入力振動に同期するものになるので、この平衡室１１２の内容積の変化により振動入力時に生じる受圧液室内の液圧変化を吸収し、入力振動を効果的に吸収、減衰できるようになる。
【００２９】
一方、本実施形態に係る防振装置１０では、周波数Ｆの振動が入力している場合、図４（Ｂ）に示されるように、コントローラ５６が任意の１個の切換バルブ４０に駆動信号を出力する周期がＮ／Ｆになっている。すなわち、個々切換バルブ４０に対しては、従来の防振装置１０における切換バルブ４０に駆動信号を出力する周期１／ＦのＮ倍の周期で駆動信号を出力することになる。またコントローラ５６は、Ｎ個の切換バルブ４０から１個の切換バルブ４０を順次選択し（例えば、１番目、２番目・・・Ｎ番目、１番目・・・）、選択した１個の切換バルブ４０に駆動信号を所定の減圧時間Ｔに亘って出力する。これにより、駆動信号が入力している切換バルブ４０を通して負圧供給源５４から平衡室２４内へ負圧が供給され、従来の防振装置１００の場合と同様に、平衡室２４の内圧が気圧ＰＨから気圧ＰＬまで減圧される。
【００３０】
また、減圧時間Ｔの経過後、コントローラ５６が選択された１個の切換バルブ４０への駆動信号の出力を停止すると、その切換バルブ４０を通して平衡室２４内へ大気圧が導入され、平衡室１１２の内圧は気圧ＰＬから気圧ＰＨまで上昇する。
【００３１】
防振装置１０でも、コントローラ５６がＮ個の切換バルブ４０を上記のように制御することにより、平衡室２４内の内圧が気圧ＰＨとＰＬとの間で略波型の波形を描くように変化する。このとき、平衡室２４内の内圧変化に伴う内容積の変化が入力振動に同期するものになるので、この平衡室２４の内容積の変化により振動入力時に生じる受圧液室１８内の液圧変化を吸収し、入力振動を効果的に吸収、減衰できるようになる。
【００３２】
また本実施形態に係る防振装置１０では、防振装置１００の場合と比較し、１個の切換バルブ４０の作動周期がＮ倍になることから、当然、１個の切換バルブ４０の作動回数も切換バルブ１０２に対して１／Ｎ倍になる。このため、本実施形態に係る防振装置１０によれば、従来の防振装置１００と比較し、切換バルブ４０の故障に起因する装置故障の発生を抑制して装置寿命を大幅に延長できる。
【００３３】
ところで、図９に示される従来の防振装置１００では、入力振動の周波数Ｆが高いものになるに従って、駆動信号の入力に対する切換バルブ１０２のポート切換の遅れ時間Ｄが問題となる。次に、この点について従来の防振装置１００と本実施形態に係る防振装置１０とを比較して説明する。
【００３４】
図５のタイミングチャートには、比較的高い周波数Ｆの振動が入力している時の従来の防振装置１００におけるコントローラ１０４から１個の切換バルブ１０２へ出力される駆動信号、平衡室１１２の内圧及び切換バルブ１０２のポート切換状態の関係が示されている。図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、コントローラ１０４から切換バルブ１０２へ駆動信号が出力されても、切換バルブ１０２の第１ポート１０８が大気圧側の第２ポート１０９から負圧供給源５４側の第３ポート１１０に切換完了するまでには遅れ時間Ｄを要する。このことは、入力振動の周波数Ｆに影響されることなく、常に生じる現象であるが、入力振動の周波数Ｆが高くなるに従って、切換バルブ１０２の作動周期１／Ｆにおける駆動信号のオン時間の比率（デューティ比）が増加することになる。このデューティ比の増加は、切換バルブ１０２の第１ポート１０８が大気圧側の第２ポート１０９に連通している時間の絶対値の減少に繋がる。このため、デューティ比が所定のレベルから増加するに従って、先ず、平衡室１１２の内圧が大気圧に十分に近い気圧ＰＨまで増圧できなくなり、気圧ＰＨと気圧ＰＬとの差圧が減少するので、防振装置１００による入力振動に対する減衰効果も低下することになる。
【００３５】
また、図５（Ｄ）には、入力振動の周波数Ｆを段階的に高くした場合のコントローラ１０４により切換バルブ１０２へ出力される駆動信号（デューティ比）の変化が示されている。この図５（Ｄ）に示されるように、周波数Ｆが高くなるに従ってデューティ比が増加し、最終的にはデューティ比が１００％となってしまい、切換バルブ１０２の第１ポート１０８が負圧供給源５４側の第３ポート１１０に繋がったままになり、平衡室１１２の内圧が一定の気圧ＰＬに維持される。理論的には、切換バルブ１０２の遅れ時間Ｄが作動周期１／Ｆ以下になると、駆動信号のデューティ比が１００％になって切換バルブ１０２の切換動作が不能になる。
【００３６】
一方、図６のタイミングチャートには、比較的高い周波数Ｆの振動が入力している時の本実施形態に係る防振装置１０におけるコントローラ５６からＮ個の切換バルブ４０へ順次出力される駆動信号、平衡室２４の内圧及び切換バルブ４０のポート切換状態の関係が示されている。図５（Ａ）に示されるように、本実施形態に係る防振装置１０では、従来の防振装置１００と比較して、任意の１個の切換バルブ４０に対する駆動信号のデューティ比が１／Ｎ倍になる。これにより、入力振動の周波数Ｆが高い場合でも、遅れ時間Ｄに応じて駆動信号の出力タイミングを適宜早めても、この駆動信号が前回の駆動信号にオーバラップすることを防止できるので、駆動信号のオフ時間を必要な時間に亘り余裕を持って確実に確保できるようになる。但し、あるタイミングで作動させる１個の切換バルブ４０へ出力される駆動信号と次に作動させる１個の切換バルブ４０へ出力される駆動信号との出力期間については、互いにオーバラップさせるようにしても良い。
【００３７】
従って、本実施形態に係る防振装置１０によれば、平衡室２４への負圧及び大気圧の導入のためにＮ個の切換バルブ４０を用いることにより、１個の切換バルブを用いた防振装置において１個の切換バルブの応答性を大幅に向上したのと等価の効果を得られ、高い周波数Ｆの振動入力時にも平衡室２４の気圧ＰＨと気圧ＰＬとの差圧を十分に大きなものに維持できると共に、入力振動に精度良く同期させて平衡室２４内に負圧及び大気圧を交互に導入できるようになる。
【００３８】
次に、上記のように構成された本実施形態に係る防振装置１０の作用及び効果について説明する。すなわち、防振装置１０では、振動発生部であるエンジンからの振動入力時に弾性体１６が弾性変形することにより、入力振動が弾性体１６の内部抵抗によって減衰及び吸収されると同時に、弾性体１６の弾性変形に伴って内容積が変化する受圧液室１８と第１副液室２２との間を、第１オリフィス２０を介して液体が相互に流通することにより、この液体の粘性抵抗、液柱共振の作用によっても振動が吸収、減衰される。
【００３９】
また、これとともに、コントローラ５６が、平衡室２４に接続されたＮ個の切換バルブ４０を振動発生部からの入力振動に同期して順次、１個の切換バルブ４０を選択的に作動させ、この切換バルブ４０を通して平衡室２４内に負圧及び大気圧を交互に導入することにより、入力振動に同期して平衡室２４の内圧（気圧）が変化すると共に内容積が変化し、この平衡室２４の容積変化によって振動入力時に生じる受圧液室１８内の液圧変動（上昇）を吸収できるので、動ばね定数の上昇を抑制して入力振動を更に効果的に吸収、減衰できる。
【００４０】
このとき、平衡室２４にはＮ個の切換バルブ４０が接続されていることから、切換バルブが１個である場合と比較して、個々の切換バルブ４０を作動させる周期を約Ｎ倍に遅延させることできる。この結果、例えば、エンジンからの入力振動の周波数Ｆの最高値に応じて切換バルブの設置数を適宜設定するようにすれば、高い周波数Ｆの振動時にも個々の切換バルブ４０の作動周期を十分に長い時間にできるので、入力振動に十分な精度で同期させて平衡室２４に負圧及び大気圧を交互に導入でき、また切換バルブ４０が能力以上の高速で作動させる必要がなくなると共に、個々の切換バルブ４０の動作回数自体も減少するので、切換バルブ４０に早期の故障、劣化が発生することを効果的に防止できる。
【００４１】
なお、本実施形態に係る防振装置１０では、平衡室２４にＮ個の切換バルブ４０を直列的に接続したが、切換バルブ４０の設置数の増加に伴って切換バルブ４０が給排気抵抗となって平衡室２４への負圧及び大気圧の導入を阻害する現象が生じるおそれがある。このため、Ｎ個の切換バルブ４０を平衡室２４に並列的に接続するようにしても、またＮ個の切換バルブ４０を幾つかのグループに分割して、各グループに属する切換バルブ４０を直列的に接続すると共に、これらのグループに属する切換バルブ４０を並列的に平衡室２４に接続するようにしても良い。
【００４２】
（第一の実施形態の変形例）
図１０には本発明の第一の実施形態に係る防振装置における圧力切換ユニットの変形例が示されている。この圧力切換ユニット３９では、直列配管４８の先端に負圧供給源５４が接続されると共に、並列配管５０の集合部５２の先端が大気開放されている。これにより、全ての切換バルブ４０の第１ポート４１が第３ポート４２に接続されている時には、平衡室２４には負圧供給源５４から負圧が供給され、また１個の切換バルブ４０の第１ポート４１が第２ポート４２に接続され、残りの切換バルブ４０の第１ポート４１が第３ポート４３に接続されている時には、平衡室２４には大気圧が供給される。
【００４３】
図１１のタイミングチャートには、上記のような圧力切換ユニット３９の構成を採用した場合におけるコントローラ５６から各切換バルブ４０へ出力される駆動信号と平衡室２４の内圧との関係が示されている。図１１に示されるように、防振装置１０に図１０に示される圧力切換ユニット３９のを用いた場合には、コントローラ５６は、各切換バルブ４０へ出力する駆動信号のオン及びオフの出力パターンを、図２に示される圧力切換ユニット３８を用いた場合とは反転する必要がある。すなわち、コントローラ５６は、Ｎ個の切換バルブ４０から選択した１個の切換バルブ４０へ出力する駆動信号をＮ／Ｆの周期で時間Ｔに亘ってオフする必要があり、この駆動信号がオフされた切換バルブ４０を通して平衡室２４へ大気圧が導入されることになる。
【００４４】
上記のような圧力切換ユニット３９を用いた場合にも、圧力切換ユニット３８を用いた場合とは駆動信号のオン及びオフの出力パターンを反転させるだけで、基本的に同一の作用及び効果を得られる。但し、圧力切換ユニット３９では、（Ｎ−１）個の切換バルブ４０への駆動信号の出力を継続する必要があることから、消費電力が増加することになるが、第１ポート４１の連通先を第２ポート４２から第３ポート４３へ切り換える動作時間が第３ポート４３から第２ポート４２へ切り換える動作時間よりも大幅に短い場合には、圧力切換ユニット３８を用いた場合と比較し、平衡室２４を減圧開始する際の応答性の点で有利となる。
【００４５】
（第２の実施形態）
図７及び図８には本発明の第２の実施形態に係る防振装置が示されている。この防振装置６０は、第１の実施形態に係る防振装置１０と同様に、自動車における振動発生部であるエンジンを振動受部である車体へ支持するエンジンマウントとして適用されるものである。なお、第２の実施形態に係る防振装置６０では、第１の実施形態に係る防振装置１０と共通の部分には同一符合を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施形態に係る防振装置６０が第１の実施形態に係る防振装置１０と異なる点は、ホルダ１４内に第２副液室６２が増設されると共に、この第２副液室６２に隣接するように平衡室６８が配置されている点である。ここで、ホルダ１４内には、受圧液室１８と第２副液室６２とを区画する仕切部材６４が配置されており、この仕切部材６４には、受圧液室１８と第２副液室６２とを繋ぐ制限通路である第２オリフィス６６が設けられている。また仕切部材６４と仕切板３２との間には、第２副液室６２と平衡室６８とを区画する第３ダイヤフラム７０が固定されており、この第３ダイヤフラム７０は、第２副液室６２及び平衡室６８の内容積を拡縮する方向へ弾性変形可能とされている。
【００４７】
また、図８に示されるように、平衡室６８には、第１の実施形態に係る防振装置１０の場合と同様に、連通路３４及び圧力配管３６を介して圧力切換ユニット３８が接続されている。従って、圧力切換ユニット３８が入力振動に同期して平衡室６８内に負圧及び大気圧を交互に導入することにより、平衡室２４の内容積を変化させ、第３ダイヤフラム７０を介して平衡室６８に隣接した第２副液室６２内の液圧を変化させることができる。この第２副液室６２の液圧の変化は、第２オリフィス６６を介して受圧液室１８へ伝播する。
【００４８】
従って、本実施形態に係る防振装置６０よっても、第１の実施形態に係る防振装置１０と同様に、入力振動に同期して平衡室６８の内圧（気圧）が変化すると共に内容積が変化し、この平衡室６８の容積変化により第２副液室６２の液圧が変化し、この液圧変化が第２オリフィス６６を介して受圧液室１８へ伝播することにより、振動入力時に生じる受圧液室１８内の液圧変動（上昇）を吸収できるので、動ばね定数の上昇を抑制して入力振動を更に効果的に吸収、減衰できる。
【００４９】
また本実施形態の防振装置１０でも、Ｎ個の切換バルブ４０が平衡室２４に接続され、コントローラ５６が個々の切換バルブ４０をＮ／Ｆの作動周期で順次作動させることから、高い周波数Ｆの振動時にも入力振動に十分な精度で同期させて平衡室２４に負圧及び大気圧を交互に導入でき、また切換バルブ４０が能力以上の高速で作動させる必要がなくなると共に、個々の切換バルブ４０の動作回数自体も減少するので、切換バルブ４０に早期の故障、劣化が発生することを効果的に防止できる。
【００５０】
さらに、本実施形態に係る防振装置６０では、第３ダイヤフラム７０が第２副液室６２の隔壁の一部を構成すると共に、この第３ダイヤフラム７０を介して第２副液室６２に隣接するように平衡室６８が配置されていることから、特に効果的に吸収したい振動周波数に応じて受圧液室１８と第２副液室６２とを繋ぐ第２オリフィス６６の断面積及び長さを設定（チューニング）するようにすれば、平衡室６８へ負圧と大気圧とを交互に導入することにより生じる第２副液室６２内での液圧変化を、第２オリフィス６６内を流通する液体の共振効果により受圧液室１８に増幅して伝達できるので、特定の周波数の入力振動を特に効果的に吸収及び減衰できるようになる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の防振装置によれば、高い周波数の振動が入力しても、入力振動に十分な精度で同期させて平衡室に負圧及び大気圧を交互に導入でき、かつ平衡室へ負圧及び大気圧を交互に導入するための切換バルブの早期故障、劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る防振装置の本体部の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る防振装置の本体部及び圧力切換ユニットの構成を示す側面図である。
【図３】図９に示される防振装置におけるコントローラから切換バルブ１０２へ出力される駆動信号と平衡室の内圧との関係を示すタイミングチャートである。
【図４】図２に示される防振装置におけるコントローラからＮ個の切換バルブへ順次出力される駆動信号と平衡室の内圧との関係を示すタイミングチャートである。
【図５】図９に示される防振装置における、比較的高い周波数の振動が入力している時のコントローラから切換バルブへ出力される駆動信号、平衡室の内圧及び切換バルブのポート切換状態の関係を示すタイミングチャートである。
【図６】図２に示される防振装置における、比較的高い周波数Ｆの振動が入力している時のコントローラからＮ個の切換バルブへ順次出力される駆動信号、平衡室の内圧及び切換バルブのポート切換状態の関係を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る防振装置の本体部の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る防振装置の本体部及び圧力切換ユニットの構成を示す側面図である。
【図９】平衡室内に負圧及び大気圧を交互に導入するための切換バルブ１０２が１個のみ設けられている従来の防振装置の一例を示す側面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る圧力切換ユニットの変形例を用いた防振装置の構成を示す側面図である。
【図１１】図１０に示される防振装置におけるコントローラからＮ個の切換バルブへ順次出力される駆動信号と平衡室の内圧との関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０      防振装置
１２      連結金具（第１の取付部材）
１４      ホルダ（第２の取付部材）
１６      弾性体
１８      受圧液室
２０      オリフィス（制限通路）
２２      第１副液室
２４      平衡室
２６      第１ダイヤフラム（可動隔壁部）
４０      切換バルブ
５４      負圧供給源
５６      コントローラ（制御手段）
６０      防振装置
６２      第２副液室
６６      第２オリフィス（制限通路）
６８      平衡室
７０      第３ダイヤフラム（可動隔壁部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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