(57)【要約】【課題】バキュームスイッチングバルブからの高調波成分のレベルを上昇させることなく、メンブランからの力をエンジン振動に応じて精度良く調整する。【解決手段】防振装置１０では、給圧管９０の配管長をＬＰ、内径をＲＰ、給圧管９０からメンブラン７４までの距離をＤ、バキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）４０の駆動周波数Ｆの最高値をＦＭＡＸとした場合に、ＶＳＶ４０のデューティ制御時におけるメンブラン７４からの発生力が適正化されるように、配管長ＬＰが（ＶＳ／４ＦＭＡＸ×０．７）−Ｄ＜ＬＰ＜（ＶＳ／４ＦＭＡＸ×１．３）−Ｄ（但し、ＶＳは音速）により規定される範囲内で設定されると共に、内径ＲＰが１ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲内で設定されている。【選択図】  図１
2005036854.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拡縮方向に沿って弾性変形可能とされたメンブランと、
前記メンブラン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、
前記平衡室に給圧管を通して接続されると共に、負圧供給源及び大気圧供給源にそれぞれ接続され、入力振動の周波数に対応する周期を一サイクルとしてオン状態及びオフ状態となるようにデューティ制御され、前記オン状態では前記平衡室を負圧供給源及び大気圧供給源の一方に連通させ、前記オフ状態では前記平衡室を負圧供給源及び大気圧供給源の他方に連通させるバキュームスイッチングバルブとを有し、
前記給圧管の配管長をＬＰ、該給圧管の前記平衡室との接続端から前記メンブランまでの距離をＤ、前記バキュームスイッチングバルブの駆動周波数の最高値をＦＭＡＸとした場合に、
（ＶＳ／４ＦＭＡＸ×０．７）−Ｄ＜ＬＰ＜（ＶＳ／４ＦＭＡＸ×１．３）−Ｄ  （但し、ＶＳは音速）  ・・・  （１）
前記配管長ＬＰを上記（１）式により規定される範囲内で設定し、前記バキュームスイッチングバルブのデューティ制御時に、前記メンブランの弾性変形により発生する力を入力振動に応じて調整したことを特徴とする防振装置。
【請求項２】
前記給圧管の内径ＲＰを１ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲で設定し、前記バキュームスイッチングバルブのデューティ制御時に、前記メンブランの弾性変形により発生する力を入力振動に応じて調整したことを特徴とする請求項１記載の防振装置。
【請求項３】
前記バキュームスイッチングバルブと前記大気圧供給源とを接続する吸気管の配管長をＬＡ、前記バキュームスイッチングバルブの駆動周波数の最低値をＦＭＩＮとした場合に、
（ＶＳ／４ＦＭＩＮ×０．７）＜ＬＡ＜（ＶＳ／４ＦＭＩＮ×１．３）  （但し、ＶＳは音速）  ・・・  （２）
前記配管長ＬＡを上記（２）式により規定される範囲内で設定し、前記バキュームスイッチングバルブのデューティ制御時に、前記メンブランの弾性変形により発生する力を入力振動に応じて調整したことを特徴とする請求項１又は２記載の防振装置。
【請求項４】
前記吸気管の内径ＲＡを６．５ｍｍ以上、（ＬＡ／５）ｍｍ以下の範囲で設定したことを特徴とする請求項３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、シェイ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。このような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ゴム製のメンブランと、このメンブラン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バキュームスイッチングバルブ（以下、「ＶＳＶ」という。）を備えており、このＶＳＶを入力振動の周波数に対応する周期を１サイクルとしてオン状態及びオフ状態となるように制御（デューティ制御）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、メンブランが弾性変形して平衡室の圧力及び容積が入力振動に同期して変化する。そして、かかる平衡室の容積変化によって生じる受圧液室の液圧変化が制振力となって入力振動を能動的に吸収できる。ここで、ＶＳＶは、例えば、電磁ソレノイドにより弁体を駆動するものが用いられており、オン状態では平衡室を負圧供給源に連通させ、またオフ状態では平衡室を大気圧供給源に連通させる。
【０００４】
上記のような防振装置では、エンジン振動と逆位相の力（制振力）を発生させることにより、エンジン振動の伝達を低減している。そのためには負圧及び大気圧により駆動されるメンブランの発生力をエンジン振動に応じて制御する必要があるが、従来、ＶＳＶに印加する電圧のデューティー比を制御することにより実現していた。この方法によれば、通常、メンブランからの発生力はデューティー比が５０％付近で最大になるため、デューティー比を５０％よりも大きくするか、あるいは小さくすることにより、メンブランからの発生力を下げることができる。しかしながら、デューティー比が５０％から離れるにつれ、ＶＳＶから電磁ソレノイドバルブの駆動周波数に同期した高調波成分（二次以上の高周波振動）が発生し、車室内の振動、および、静粛性能を悪化させる要因になっていた。
【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】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、バキュームスイッチングバルブからの高調波成分のレベルを上昇させることなく、メンブランからの発生力をエンジン振動に応じて精度良く調整できる防振装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項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、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拡縮方向に沿って弾性変形可能とされたメンブランと、前記メンブラン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、前記平衡室に給圧管を通して接続されると共に、負圧供給源及び大気圧供給源にそれぞれ接続され、入力振動の周波数に対応する周期を一サイクルとしてオン状態及びオフ状態となるようにデューティ制御され、前記オン状態では前記平衡室を負圧供給源及び大気圧供給源の一方に連通させ、前記オフ状態では前記平衡室を負圧供給源及び大気圧供給源の他方に連通させるバキュームスイッチングバルブとを有し、
前記給圧管の配管長をＬＰ、該給圧管の前記平衡室との接続端から前記メンブランまでの距離をＤ、前記バキュームスイッチングバルブの駆動周波数の最高値をＦＭＡＸとした場合に、
（ＶＳ／４ＦＭＡＸ×０．７）−Ｄ＜ＬＰ＜（ＶＳ／４ＦＭＡＸ×１．３）−Ｄ  （但し、ＶＳは音速）  ・・・  （１）
前記配管長ＬＰを上記（１）式により規定される範囲内で設定し、前記バキュームスイッチングバルブのデューティ制御時に、前記メンブランの弾性変形により発生する力を入力振動に応じて調整したことを特徴とする。
【０００８】
また本発明の請求項２に係る防振装置は、請求項１記載の防振装置において、前記給圧管の内径ＲＰを１ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲で設定し、前記バキュームスイッチングバルブのデューティ制御時に、前記メンブランの弾性変形により発生する力を入力振動に応じて調整したことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の請求項３に係る防振装置は、請求項１又は２記載の防振装置において、前記バキュームスイッチングバルブと前記大気圧供給源とを接続する吸気管の配管長をＬＡ、前記バキュームスイッチングバルブの駆動周波数の最低値をＦＭＩＮとした場合に、
（ＶＳ／４ＦＭＩＮ×０．７）＜ＬＡ＜（ＶＳ／４ＦＭＩＮ×１．３）  （但し、ＶＳは音速）  ・・・  （２）
前記配管長ＬＡを上記（２）式により規定される範囲内で設定し、前記バキュームスイッチングバルブのデューティ制御時に、前記メンブランの弾性変形により発生する力を入力振動に応じて調整したことを特徴とする。
【００１０】
また本発明の請求項４に係る防振装置は、請求項３記載の防振装置において、前記吸気管の内径ＲＡを６．５ｍｍ以上、（ＬＡ／５）ｍｍ以下の範囲で設定したことを特徴とする。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１には本発明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。
【００１３】
図１に示されるように、防振装置１０は、ボルト（図示省略）を介して振動発生部であるエンジンに連結される連結金具６２と、振動受部である車体側に連結される略円筒状のホルダ６４と、連結金具６２及びホルダ６４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６６とを備えている。弾性体６６はＮＢＲ等のゴム材からなり、連結金具６２における内周面の上端側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６６により形成され、内部に液体の封入された受圧液室６８と、この受圧液室６８に制限通路であるオリフィス７２を介して繋がった副液室７０と、受圧液室６８の一部にメンブラン７４を介して設けられ、内容積が拡縮可能とされた平衡室７６と、副液室７０の下側の開口を閉止して副液室７０を装置の外部空間から区画したダイヤフラム７８とを備えている。また、受圧液室６８と副液室７０との間は、円板状の仕切板８０によって区画されている。
【００１４】
ホルダ６４には、その軸方向中間部にフランジ状の段差部６５が形成されており、ホルダ６４内には、段差部６５と仕切板８０との間に円板状のストッパ部材１２が挟持固定されている。このストッパ部材１２には、その中央部に下方へ向って凸状とされた円筒部１６が形成されると共に、この円筒部１６の底板部に円形の開口部１４が形成されている。ストッパ部材１２は、開口部１４のが周縁部をメンブラン７４に当接させると共に、この開口部１４の周縁部と仕切板８０との間にメンブラン７４を挟持している。これにより、ストッパ部材１２は、メンブラン７４の上方への弾性変形を制限すると共に、メンブラン７４を仕切板８０に固定している。
【００１５】
ここで、メンブラン７４は、その中央部が軸心Ｓに沿った拡縮方向に沿って弾性変形（撓み変形）可能とされている。従って、防振装置１０では、メンブラン７４が拡縮方向に沿って上方へ弾性変形すると、受圧液室６８の内容積を縮小させ、またメンブラン７４が拡縮方向に沿って下方へ弾性変形すると、受圧液室６８の内容積を拡張させる。
【００１６】
仕切板８０には、その底板部の中心部に装置の軸心Ｓに沿って平衡室７６内と装置外部とへそれぞれ開口した開口部８２が穿設されており、この開口部８２内には略有底円筒状に形成された連通部材８４がねじ込み等により嵌挿固定され、開口部８２を閉止している。この連通部材８４の内周側には平衡室７６内まで直線的に延在する連通路８６が形成されている。連通部材８４の底板部８５には、ニップル（図示省略）を介してパイプ等からなる給圧管９０の一端部が連結されている。
【００１７】
給圧管９０の他端部は、圧力切換ユニット３８におけるＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）４０の第１ポート４１に接続されている。このＶＳＶ４０は、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ポート型の電磁バルブとして構成されている。ＶＳＶ４０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。
【００１８】
ＶＳＶ４０におけるにおける第２ポート４２には吸気管４６の一端部が接続されている。この吸気管４６の他端部にはエアーフィルタ４７が設けられており、吸気管４６は、その他端がエアーフィルタ４７を通して大気へ開放されている。従って、ＶＳＶ４０の第２ポート４２は吸気管４６を通して大気へ開放されている。
【００１９】
ＶＳＶ４０における第３ポート４３には、それぞれ負圧供給管４８が接続されており、第３ポート４３は負圧供給管４８を通して大気圧よりも低圧の負圧を供給するための負圧供給源５０に接続されている。ここで、負圧供給源５０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。ここで、吸気管４６及び負圧供給管４８は、それぞれ内径が一定の耐圧ホースにより構成されている。
【００２０】
圧力切換ユニット３８には、エンジンからの振動入力時にＶＳＶ４０を駆動及び制御するためのコントローラ５２が設けられている。コントローラ５２は、エンジン回転数から入力振動の周波数を演算する演算回路又は入力振動の周波数を検出する振動センサを備えており、演算回路又は振動センサにより得られた入力振動の周波数に基づいてＶＳＶ４０をデューティ制御する。ここで、コントローラ５２は、図２に示されるように、ＶＳＶ４０の電磁ソレノイド４４に定格電圧（約１２Ｖ）を印加することによりＶＳＶ４０をオン状態とし、また定格電圧をオフすることによりＶＳＶ４０をオフ状態とする。
【００２１】
ＶＳＶ４０は、オフ状態からオン状態とされると、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。これにより、平衡室７６が給圧管９０、ＶＳＶ４０及び負圧供給管４８を通して負圧供給源５０に連通し、平衡室７６内には負圧が供給される。またＶＳＶ４０は、オン状態からオフ状態とされると、第１ポート４１の連通先を第３ポート４３から第２ポート４２に切り換える。これにより、平衡室７６が給圧管９０、ＶＳＶ４０及び吸気管４６を通して大気開放され、平衡室７６内には大気圧が供給される。
【００２２】
図２に基づいて本実施形態におけるデューティ制御について説明する。図２に示されるように、ＶＳＶ４０におけるオン状態及びオフ状態からなる１サイクルに対して、オン状態となっている時間の比率をデューティ制御におけるデューティ比とする。図２には、ＶＳＶ４０の駆動周波数Ｆが３０Ｈｚであって、デューティ比が３０％で制御する場合の駆動電圧の波形が示されている。コントローラ５２は、駆動周波数Ｆが入力振動の周波数と一致し、又は十分に近似するようにＶＳＶ４０をデューティ制御する。従って、入力振動の１周期とデューティ制御における１サイクルとは略一致する。
【００２３】
防振装置１０では、図１に示されるように、給圧管９０の配管長及び内径をそれぞれＬＰ及びＲＰ、給圧管９０の平衡室７６との接続端からメンブラン７４までの距離をＤ、ＶＳＶ４０の駆動周波数Ｆの最高値をＦＭＡＸとした場合に、ＶＳＶ４０のデューティ制御時におけるメンブラン７４からの発生力が適正化されるように、前記配管長ＬＰが下記（３）式により規定される範囲内で定されると共に、内径ＲＰが１ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲で設定されている。
【００２４】
（ＶＳ／４ＦＭＡＸ×０．７）−Ｄ＜ＬＰ＜（ＶＳ／４ＦＭＡＸ×１．３）−Ｄ  （但し、ＶＳは音速）  ・・・  （３）
また防振装置１０では、吸気管４６の配管長をＬＡ、ＶＳＶ４０の駆動周波数Ｆの最低値をＦＭＩＮとした場合に、ＶＳＶ４０のデューティ制御時におけるメンブラン７４からの発生力が適正化されるように、前記配管長ＬＡが下記（４）式により規定される範囲内で設定されている。また吸気管４６の内径ＲＡは、管内での圧力損失の影響を十分に小さくし、かつ吸気管４６による共鳴効果を発揮するため６．５ｍｍ以上、ＬＡ／５ｍｍ以下の範囲で設定されている。
【００２５】
（ＶＳ／４ＦＭＩＮ×０．７）＜ＬＡ＜（ＶＳ／４ＦＭＩＮ×１．３）  （但し、ＶＳは音速）  ・・・  （４）
なお、給圧管９０の配管長ＬＰ及び内径ＲＰ並びに吸気管４６の配管長ＬＡとメンブラン７４の発生力との関係、吸気管４６の内径ＲＡと管内での圧力損失及び共鳴効果との関係等については、後に詳細に説明する。
【００２６】
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の動作について説明する。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６６が弾性変形することにより、入力振動が弾性体６６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６６の弾性変形に伴って内容積が変化する受圧液室６８と副液室７０との間を、入力振動に同期してオリフィス７２を通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。
【００２７】
また、これ共に、コントローラ５２が、エンジンからの入力振動に応じてＶＳＶ４０をデューティ制御し、このＶＳＶ４０を通して平衡室７６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７６の内圧（気圧）が変化すると共に、この内圧変化に従ってメンブラン７４の変形により平衡室７６の内容積が変化する。そして、かかる平衡室７６の容積変化によって生じる受圧液室６８の液圧変化が、エンジンからの入力振動と逆位相の制振力となって入力振動を能動的に吸収できる。
【００２８】
なお、本実施形態に係る防振装置１０では、オリフィス７２の路長及び断面積が比較的低い周波数域（３０Ｈｚ未満）の振動であるシエイク振動に対応するようにチューニングされている。これにより、エンジンからの入力振動がシエイク振動である場合には、ＶＳＶ４０を駆動しなくても液体の粘性抵抗、液柱共振の作用によって入力振動を効果的に吸収、減衰できるが、エンジンからの入力振動がシエイク振動よりも高い周波数域の振動、例えばアイドル振動である場合には、オリフィス７２に目詰まりが発生して入力振動を効果的に吸収、減衰できなくなる。このため、コントローラ５２は、３０Ｈｚ以上の振動入力時にＶＳＶ４０を入力振動の周波数と略一致する駆動周波数Ｆでデューティ制御し、入力振動に同期させてメンブラン７４を駆動する。従って、本実施形態に係る防振装置１０では、ＶＳＶ４０の駆動周波数Ｆの最低値ＦＭＩＮが３０Ｈｚに設定される。
【００２９】
一方、ＶＳＶ４０の応答性及び平衡室７６内への負圧及び大気圧の流入速度を考慮すると、メンブラン７４を入力振動に同期させて駆動できるＶＳＶ４０の駆動周波数Ｆは１００Ｈｚ以下に制限される。このことから、本実施形態に係る防振装置１０では、ＶＳＶ４０の駆動周波数Ｆの最高値ＦＭＡＸが１００Ｈｚに設定される。
【００３０】
図３及び図４には、吸気管４６の配管長ＬＰと給圧管９０の接続端からメンブラン７４までの距離Ｄとの和を、（３）式により規定される長さよりも短い０．０５ｍに設定した場合の防振装置１０による振動低減効果が示されている。ここでは、３０Ｈｚの振動入力時の防振装置１０に生じる振幅を０．１ｍｍ、１００Ｈｚの振動入力時の防振装置１０に生じる振幅を０．０５ｍｍとして、防振装置１０により得られる振動低減効果を求めた。
【００３１】
図３及び図４に示されるように、ＶＳＶ４０をエンジンから入力振動に同期させて駆動することで、エンジンから車体側への伝達力が大幅に低減されている。しかし、ＶＳＶ４０の駆動周波数のＮ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の高調波成分が車体側へ出力され、この高周波成分が車両の振動性能の悪化を引き起こしてしまう。
【００３２】
図５及び図６には、デューティ制御されるＶＳＶ４０のデューティ比と防振装置１０から発生する発生力との関係が示されている。これらの図５及び図６から明らかなように、防振装置１０から発生する高調波成分はデューティー比５０％付近で最小となる。従って、ＶＳＶ４０を常にデューティ比５０％付近でデューティ制御すれば、高調波成分を効果的に低減できることが分かる。
【００３３】
図７には、デューティ比を５０％に固定した状態で駆動周波数Ｆを変化させつつ、ＶＳＶ４０をデューティ制御した場合の防振装置１０からの発生力の変化が示されている。この図７から明らかなように、デューティ比を５０％にてＶＳＶ４０を駆動すると、高調波成分はほとんど検出されない。しかしながら、デューティ比を５０％付近に限定してしまうと、防振装置１０の発生力を入力振動に対応するように制御できなくなるという問題が生じてしまう。
【００３４】
すなわち、図７には、入力振動を効果的に打ち消すための制振力である必要力を破線により示しているが、本実施形態に係る防振装置１０では、デューティ比を５０％に固定した場合、３０Ｈｚ〜１００Ｈｚの全帯域において防振装置１０からの発生力が過大になり、低周波にほど発生力と必要力との差が大きくなる。例えば、防振装置１０からの発生力は、平衡室７６の容積を拡大すれば、３０Ｈｚ〜１００Ｈｚの全帯域において低下できるが、発生力の低下に従って必要力と発生力（１次成分）の傾きも変化するため、３０〜１００Ｈｚの全帯域において発生力を必要力に十分に近似させることができなくなる。
【００３５】
そこで、本実施形態に係る防振装置１０では、デューティ比を５０％付近に固定したまま、給圧管９０の配管長ＬＰ及び内径ＲＰをそれぞれ所定の範囲内で調整すると共に、吸気管４６の配管長ＬＡ及び内径ＲＡをそれぞれ所定の範囲内で調整することで、ＶＳＶ４０駆動時の防振装置１０からの発生力を適正化している。
【００３６】
図１に示される防振装置１０において、平衡室７６及び給圧管９０はメンブラン７４を閉塞端とする共鳴管と見なすことができる。従って、共鳴管の原理より給圧管９０の配管長をＬＰ、給圧管９０の平衡室７６との接続端からメンブラン７４までの距離をＤとし、ＶＳＶ４０の駆動周波数Ｆの最高値をＦＭＡＸとした場合に、配管長ＬＰを下記（５）式を満たすように設定すれば、ＶＳＶ４０の駆動周波数ＦがＦＭＡＸに近似する場合の防振装置１０からの発生力を共鳴効果により増大できる。但し、実際には、給圧管９０の配管長ＬＰを延長することによる発生力の減少と、共鳴による発生力の増加との和が得られることになる。
【００３７】
ＬＰ＋Ｄ＝ＶＳ／４ＦＭＡＸ  （但し、ＶＳは音速）・・・（５）
ＦＭＡＸ＝１００Ｈｚ、ＶＳ＝３４０ｍ／ｓとして、上記（５）式に基づいて配管長ＬＰを具体的に計算すると、（ＬＰ＋Ｄ）＝３４０／４×１００＝０．８５ｍとなり、給圧管９０の配管長ＬＰと距離Ｄとの和を０．８５ｍとすれば、理論的には最大の共鳴効果が得られる。但し、距離Ｄは装置固有の設備定数であり、一定であるとする。従って、給圧管９０による共鳴効果は、配管長ＬＰ及び内径ＲＰの一方又は双方を変化させることで調整可能となる。
【００３８】
図８には給圧管９０の配管長ＬＰと距離Ｄとの和を０．８５ｍとした場合の防振装置１０による発生力と駆動周波数Ｆとの関係が示されている。図７と図８とを比較すれば明らかなように、給圧管９０の配管長ＬＰと距離Ｄとの和を調整することで、デューティ比を５０％に保ったまま防振装置１０の発生力の１次成分を、破線により示される必要力に近づけることができる。このとき、デューティ比が５０％であることから、高調波成分を十分に低いレベルに抑えることができる。ここで、給圧管９０は共鳴管として作用することから、（５）式による算出値に対して実際の（ＬＰ＋Ｄ）が０．７倍〜１．３倍の範囲内、すなわち（３）式により規定される範囲内であれば、共鳴効果が得られる。特に、共鳴効果が強すぎる場合には、配管長ＬＰを算出値に対して若干短めにすると、共鳴周波数がＦＭＡＸより高い周波数に移動するので、ＶＳＶ４０の駆動周波数範囲Ｆ（３０Ｈｚ〜１００Ｈｚ）内における共鳴効果を弱めることができる。
【００３９】
次に、給圧管９０の内径ＲＰの影響について説明する。給圧管９０の内容積（空気量）は、平衡室７６の内容積と共に防振装置１０の発生力に大きな影響を及ぼし、給圧管９０の内容積が大きくなるほど発生力が低下する傾向を示す。
【００４０】
図９には、給圧管９０の内径ＲＰと防振装置１０の発生力との関係が示されている。図９から明らかなように、給圧管９０の内径ＲＰを２ｍｍ、３ｍｍ、３．５ｍｍと段階的に増加した場合、内径ＲＰの増加に従って防振装置１０の発生力が駆動周波数Ｆの最高値ＦＭＡＸ付近を除く広い帯域において低下する。特に、内径ＲＰを３．５ｍｍとした場合には、駆動周波数Ｆの全帯域において発生力の低下が過大になることから、発生力が必要力に対して大きく不足する。一方、内径ＲＰが２ｍｍ以下の場合には、内径ＲＰが２ｍｍから減少するに従って給圧管９０を流通する空気の吸排気抵抗が急激に増加し、１ｍｍ未満ではＶＳＶ４０の駆動時におけるメンブラン７４のストロークが極めて小さくなると共に、発生力の調整が不能になる。このため、給圧管９０の内径ＲＰは、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲で設定することが望ましい。
【００４１】
以上の給圧管９０についての説明から明らかなように、給圧管９０の内径ＲＰを拡大すると、防振装置１０の発生力を駆動周波数Ｆの最高値ＦＭＡＸ付近を除く広い帯域において下げることができる。従って、防振装置１０の発生力を駆動周波数Ｆの略全帯域に亘って増減させたいときには、２ｍｍ以上、３ｍｍ以下の範囲で内径ＲＰを調整し、また発生力の傾きを微調整したいときには、（３）式により規定される範囲内で配管長ＬＰを調整すれば良い。
【００４２】
また、図１に示される防振装置１０において、吸気管４６は大気導入口を固定端とする共鳴管と見なすことができる。従って、共鳴管の原理より吸気管４６の配管長をＬＡとし、ＶＳＶ４０の駆動周波数Ｆの最低値をＦＭＩＮとした場合に、配管長ＬＡを下記（６）式を満たすように設定すれば、ＶＳＶ４０の駆動周波数ＦがＦＭＩＮに近似する場合に共鳴効果を得ることできる。但し、実際には、吸気管４６の配管長ＬＡを延長することによる発生力の減少と、共鳴による発生力の変化との和が得られることになる。
【００４３】
ＬＡ＝ＶＳ／４ＦＭＩＮ  （但し、ＶＳは音速）・・・（６）
ＦＭＡＸ＝３０Ｈｚ、ＶＳ＝３４０ｍ／ｓとして、上記（６）式に基づいて配管長ＬＡを具体的に計算すると、（ＬＰ＋Ｄ）＝３４０／４×３０≒２．８３ｍとなり、吸気管４６の配管長ＬＡを２．８３ｍとすれば、理論的には最大の共鳴効果が得られる。但し、実際には開口端補正が必要となるため、配管長ＬＡを２．８３ｍよりも僅かに長くした場合に、最大の共鳴効果が得られることになる。
【００４４】
図１０には吸気管４６の配管長ＬＡと防振装置１０の発生力との関係が示されている。図１０からなように、配管長ＬＡを２ｍ、３ｍ、３．５ｍと段階的に増加させた場合、駆動周波数Ｆの最高値ＦＭＡＸ付近を除く広い帯域において配管長ＬＡの増加に従って発生力が低下するが、最高値ＦＭＡＸ付近では配管長ＬＡの影響を殆ど受けないことが理解される。これは吸気管４６が共鳴管として作用していることを示している。ここで、吸気管４６は共鳴管として作用することから、（６）式による算出値に対して実際のＬＡが０．７倍〜１．３倍の範囲内、すなわち（４）式により規定される範囲内であれば、共鳴効果が得られる。特に、共鳴効果が強すぎる場合には、配管長ＬＡを算出値に対して若干長めにすると、共鳴周波数がＦＭＩＭより低い周波数に移動するので、ＶＳＶ４０の駆動周波数Ｆ（３０Ｈｚ〜１００Ｈｚ）内における共鳴効果を弱めることができる。
【００４５】
次に、吸気管４６の内径ＲＡの影響について説明する。吸気管４６の内径ＲＡは、特に管内を流通する空気に対する管路抵抗に影響を与えることから、防振装置１０の発生力にも影響を与える。
【００４６】
図１１には、吸気管４６の内径ＲＡと防振装置１０の発生力との関係が示されている。図１１から明らかなように、吸気管４６の内径ＲＡを４ｍｍ、６．５ｍｍ、８ｍｍ、１２ｍｍと段階的に増加した場合、内径ＲＡの増加に従って防振装置１０の発生力が駆動周波数Ｆの全帯域において増加する傾向を示すが、内径ＲＡが８ｍｍ以上では発生力の変化が小さくなる。これは、吸気管４６の内径ＲＡが大きいほど管路抵抗が小さくなるためと考えられる。従って、吸気管４６の内径ＲＡは８ｍｍ以上が理想であり、コスト及びレイアウト上の制約があったとしても、少なくとも内径ＲＡは６．５ｍｍ以上とすることが望ましい。但し、配管長ＬＡが３ｍ程度である場合に、内径ＲＡを（ＬＡ／５）ｍｍ以上とすると、吸気管４６が共鳴管として殆ど作用しなくなることが経験的に明かになっているので、この観点から、内径ＲＡの最大値は（ＬＡ／５）ｍｍ以下に制限する必要がある。
【００４７】
図１２には、以上説明したような手法により給圧管９０の配管長ＬＰ及び内径ＲＰと吸気管４６の配管長ＬＡ及び内径ＲＡをそれぞれ入力振動（必要力）に応じて最適化した場合の防振装置の発生力と駆動周波数Ｆとの関係を示す。図１２から明らかなように、給圧管９０の配管長ＬＰ及び内径ＲＰと吸気管４６の配管長ＬＡ及び内径ＲＡをそれぞれ最適化することにより、防振装置１０の制振力（１次成分の発生力）を破線により示される必要力に十分に近似できると共に、２次以上の高調波成分のレベルを十分に小さくできる。
【００４８】
また図１３及び図１４には、給圧管９０の配管長ＬＰ及び内径ＲＰと吸気管４６の配管長ＬＡ及び内径ＲＡをそれぞれ最適化した場合の防振装置１０による３０Ｈｚ及び１００Ｈｚの入力振動に対する低減効果が示されている。これらの図１３及び図１４から明かなように、給圧管９０の配管長ＬＰ及び内径ＲＰと吸気管４６の配管長ＬＡ及び内径ＲＡをそれぞれ最適化することにより、駆動周波数Ｆが最低値ＦＭＩＮ（＝３０Ｈｚ）及び最高値ＦＭＡＸ（＝１００Ｈｚ）である場合に、それぞれ入力振動（１次成分）に対する高い伝達力低減効果を得られると共に、２次以上の高調波成分もレベルも十分に低いものにできる。
【００４９】
【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、バキュームスイッチングバルブからの高調波成分のレベルを上昇させることなく、メンブランからの発生力をエンジン振動に応じて精度良く調整できる。
【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構成を示す一部をブロック図とした断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る防振装置におけるＶＳＶに対するデューティ制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】配管長ＬＰと距離Ｄとの和を０．０５ｍに設定した場合の３０Ｈｚの入力振動に対する防振装置の振動低減効果を示すグラフである。
【図４】配管長ＬＰと距離Ｄとの和を０．０５ｍに設定した場合の１００Ｈｚの入力振動に対する防振装置の振動低減効果を示すグラフである。
【図５】３０Ｈｚの駆動周波数Ｆでデューティ制御されるＶＳＶのデューティ比と防振装置から発生する発生力との関係を示すグラフである。
【図６】１００Ｈｚの駆動周波数Ｆでデューティ制御されるＶＳＶのデューティ比と防振装置から発生する発生力との関係を示すグラフである。
【図７】デューティ比を５０％に固定した状態で駆動周波数Ｆを変化させつつ、ＶＳＶをデューティ制御した場合の防振装置からの発生力の変化を示すグラフである。
【図８】給圧管の配管長ＬＰと距離Ｄとの和を０．８５ｍとした場合の防振装置による発生力と駆動周波数Ｆとの関係を示すグラフである。
【図９】給圧管の内径ＲＰと防振装置の発生力との関係を示すグラフである。
【図１０】吸気管の配管長ＬＡと防振装置の発生力との関係を示すグラフである。
【図１１】吸気管の内径ＲＡと防振装置の発生力との関係を示すグラフである。
【図１２】給圧管の配管長ＬＰ及び内径ＲＰと吸気管の配管長ＬＡ及び内径ＲＡをそれぞれ入力振動に応じて最適化した場合の防振装置の発生力と駆動周波数Ｆとの関係を示すグラフである。
【図１３】給圧管の配管長ＬＰ及び内径ＲＰと吸気管の配管長ＬＡ及び内径ＲＡをそれぞれ最適化した場合の防振装置による３０Ｈｚの入力振動に対する低減効果を示すグラフである。
【図１４】給圧管の配管長ＬＰ及び内径ＲＰと吸気管の配管長ＬＡ及び内径ＲＡをそれぞれ最適化した場合の防振装置による１００Ｈｚの入力振動に対する低減効果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０      防振装置
３８      圧力切換ユニット
４０      ＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）
４４      電磁ソレノイド
４６      吸気管
４７      エアーフィルタ
４８      負圧供給管
５０      負圧供給源
５２      コントローラ
６２      連結金具（第１の取付部材）
６４      ホルダ（第２の取付部材）
６８      受圧液室
７０      副液室
７２      オリフィス（制限通路）
７４      メンブラン
７６      平衡室
９０      給圧管
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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