(57)【要約】【課題】入力振動の周波数が比較的高い場合にも、平衡室内に供給される負圧と大気圧との差圧に応じた十分に大きい気圧変化を、入力振動に精度良く同期させて発生する。【解決手段】防振装置１０では、平衡室２４に接続された切換バルブ４０を振動発生部からの入力振動に同期して同時に作動させ、この切換バルブ４０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。このとき、切換バルブ４０を平衡室７６に連通させた圧力供給配管９０が切換バルブ４０を通して負圧供給源５０及び大気圧供給源から平衡室７６内へ導入される負圧及び大気圧の導入方向をメンブラン７４の拡縮方向と略一致させる。これにより、平衡室７６内の周期的な圧力変化によりメンブラン７４を拡縮方向に沿って往復移動でき、これに加え、負圧及び大気圧を平衡室７６内へ供給する際に生じる気流によってもメンブラン７４を拡縮方向に沿って往復移動できる。【選択図】  図１
2005036842.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圧供給源にそれぞれ接続され、入力振動に同期して前記平衡室の連通先を負圧供給源及び大気圧供給源に交互に切り換える切換バルブと、
前記切換バルブを前記平衡室に連通させると共に、該切換バルブを通して負圧供給源及び大気圧供給源から前記平衡室内へ導入される負圧及び大気圧の導入方向を前記拡縮方向と略一致させる圧力供給配管と、
を有することを特徴とする防振装置。
【請求項２】
前記可動隔壁部に、周縁部が前記受圧液室と前記平衡室との間で固定されると共に、前記拡縮方向に沿って弾性変形可能とされたプレート状のメンブランゴムを設けたことを特徴とする請求項１記載の防振装置。
【請求項３】
前記可動隔壁部に、前記メンブランゴムの前記受圧液室側への弾性変形を制限するストッパ部材を設けたことを特徴とする請求項２記載の防振装置。
【請求項４】
前記メンブランゴムは、周縁部に対して中央部側が前記拡縮方向に沿って前記受圧液室側へ凸状に膨らんだ形状を有することを特徴とする請求項２又は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１個の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。
【０００４】
特許文献１に示されているような防振装置では、通常、比較的低い周波数域のシエイク振動の入力時には平衡室内の圧力を制御し、入力振動に同期してメンブランを受圧液室の容積を拡縮する方向へ振動させることにより、動ばね定数の増加を抑えてシエイク振動を効果的に吸収できる。
【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、特許文献１の防振装置では、１個の切換バルブのみにより平衡室に負圧と大気圧とを交互に供給しているため、切換バルブの内径に応じて負圧の供給速度（平衡室内の減圧速度）が制限されることから、シエイク振動と比較して高い周波域のアイドル振動（３０Ｈｚ以上）入力時には、平衡室内に負圧と大気圧との差圧に応じた十分に大きい圧力変化を、入力振動に同期して発生させることが困難になる。
【０００７】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、入力振動の周波数が比較的高い場合にも、平衡室内に供給される負圧と大気圧との差圧に応じた十分に大きい気圧変化を、入力振動に精度良く同期させて発生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】
上記課題を解決するため、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拡縮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圧供給源にそれぞれ接続され、入力振動に同期して前記平衡室の連通先を負圧供給源及び大気圧供給源に交互に切り換える切換バルブと、前記平衡室と前記切換バルブとを連通させると共に、負圧供給源及び大気圧供給源から前記平衡室内へ導入される負圧及び大気圧の導入方向を前記拡縮方向と略一致させる圧力供給配管と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１記載の防振装置では、切換バルブが平衡室に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、入力振動に同期して平衡室の連通先を負圧供給源及び大気圧供給源に交互に切り換え、圧力供給配管が、切換バルブを平衡室に連通させると共に、該切換バルブを通して負圧供給源及び大気圧供給源から平衡室内へ導入される負圧及び大気圧の導入方向を前記拡縮方向と略一致させることにより、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、これと共に、切換バルブが平衡室に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、入力振動に同期して平衡室の連通先を負圧供給源及び大気圧供給源に交互に切り換えることにより、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、この内圧変化に従って平衡室の内容積が変化し、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、切換バルブを平衡室に連通させた圧力供給配管が、切換バルブを通して負圧供給源及び大気圧供給源から平衡室内へ導入される負圧及び大気圧の導入方向を可動隔壁部の拡縮方向と略一致させることにより、平衡室内の周期的な圧力変化を、拡縮方向に沿った静的な駆動力として可動隔壁部に作用させて可動隔壁部を拡縮方向に沿って往復移動でき、これに加え、圧力供給配管を通して負圧及び大気圧を平衡室内へ供給する際に生じる気流を、拡縮方向に沿った動的な駆動力として可動隔壁部に直接吹き付けて可動隔壁部を拡縮方向に沿って往復移動できるので、平衡室内の周期的な圧力変化のみにより可動隔壁部を拡縮方向に沿って移動させる場合と比較し、負圧供給源により供給される負圧の真空度が一定である場合でも、可動隔壁部をより高速で、かつ大きいストロークで拡縮方向に沿って往復移動させることができる。
【００１２】
また、可動隔壁部を拡縮方向が直線に沿ったものである場合には、圧力供給配管として曲率半径が小さいエルボ等の曲がり部分のない配管を用いることができるので、圧力供給配管を通して負圧供給源及び大気圧供給源から平衡室内へ供給される負圧の圧力損失を効果的に抑制できるので、負圧供給源及び大気圧供給源との間での圧力損失の影響により可動隔壁部のストロークが減少することを効果的に抑制できる。
【００１３】
【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。
【００１４】
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。
【００１５】
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６２と、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に制限通路である第１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２６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。
【００１６】
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のが周縁部と仕切板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。
【００１７】
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。またメンブラン７４は、防振装置１０が車両に装着されておらず、エンジン等の振動発生部からの荷重を受けていない状態では、図２に示されるように、周縁部に対して中央部側が拡縮方向に沿って受圧液室６８側へ凸状に膨らんだ形状となり、そして防振装置１０が車両に装着されてエンジン等の振動発生部からの荷重を受けている状態では、図１に示されるように、受圧液室６８内の液圧の作用により略フラットな形状になる。
【００１８】
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、その底板部８５から軸方向に沿って平衡室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圧力供給配管９０の一端部がそれぞれ連結されている。
【００１９】
圧力供給配管９０の他端部は、圧力切換ユニット３８における切換バルブ４０の第１ポート４１に接続されている。この切換バルブ４０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。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。
【００２０】
切換バルブ４０におけるにおける第２ポート４２には、開放配管４６の一端部が接続されており、第２ポート４２は開放配管４６を通して大気へ連通するように開放されている。また切換バルブ４０における第３ポート４３には、それぞれ負圧配管４８が接続されており、第３ポート４３は負圧配管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、圧力供給配管９０は、軸心Ｓに沿った略直線的な形状とされており、また負圧配管４８も軸心Ｓに沿った略直線的な形状とされている。
【００２１】
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の動作及び作用について説明する。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第１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。
【００２２】
また、これ共に、コントローラ５６が、平衡室７６に接続された切換バルブ４０を振動発生部からの入力振動に同期して同時に作動させ、この切換バルブ４０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の内容積が変化し、この平衡室７６の容積変化によって振動入力時に生じる受圧液室６８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。
【００２３】
このとき、切換バルブ４０を平衡室７６に連通させた圧力供給配管９０が、拡縮方向に沿った直線的な形状を有していることにより、切換バルブ４０を通して負圧供給源５０及び大気圧供給源から平衡室７６内へ導入される負圧及び大気圧の導入方向をメンブラン７４の拡縮方向と略一致する。これにより、平衡室７６内の周期的な圧力変化を、拡縮方向に沿った静的な駆動力としてメンブラン７４に作用させてメンブラン７４を拡縮方向に沿って往復移動でき、これに加え、圧力供給配管９０を通して負圧及び大気圧を平衡室７６内へ供給する際に生じる気流を、拡縮方向に沿った動的な駆動力としてメンブラン７４に直接吹き付けてメンブラン７４を拡縮方向に沿って往復移動できるので、平衡室７６内の周期的な圧力変化のみによりメンブラン７４を拡縮方向に沿って移動させる場合と比較し、負圧供給源５０により供給される負圧の真空度が一定である場合でも、メンブラン７４をより高速で、かつ大きいストロークで拡縮方向に沿って往復移動させることができる。
【００２４】
また、圧力供給配管９０が曲率半径の小さいエルボ等の曲がり部分のないパイプにより構成されていることにより、圧力供給配管９０を通して負圧供給源５０及び大気圧供給源から平衡室７６内へ供給される負圧の圧力損失を効果的に抑制できるので、負圧供給源５０との間での圧力損失の影響によりメンブラン７４の拡縮方向に沿ったストロークが減少することを効果的に抑制できる。
【００２５】
また防振装置１０では、エンジン等の振動発生部からの荷重を受けていない状態（非装着状態）では、メンブラン７４が周縁部に対して中央部側が拡縮方向に沿って受圧液室６８側へ凸状に膨らんだ形状となり、エンジン等の振動発生部からの荷重を受けている状態（装着状態）では、メンブラン７４が液圧の作用により略フラットな形状になることにより、例えば、メンブラン７４が受圧液室６８内の液圧を受けて下方へ向って凹状に変形している場合と比較し、平衡室７６内の気圧変化の幅が一定であっても、平衡室７６内の気圧変化によりメンブラン７４を拡縮方向に沿った変移量及び変移速度を増加できる。
【００２６】
従って、本実施形態の防振装置１０によれば、アイドル振動（２０〜３０Ｈｚ）等の高周波数域の振動入力時にも、平衡室７６内に供給される負圧と大気圧との差圧に応じた十分に大きい気圧変化を、入力振動に精度良く同期させて発生でき、この結果、大きな質量を有する振動発生部から振動が入力する場合でも、この高周波数域の振動を効果的に吸収できる。
【００２７】
【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、入力振動の周波数が比較的高い場合にも、平衡室内に供給される負圧と大気圧との差圧に応じた十分に大きい気圧変化を、入力振動に精度良く同期させて発生できる。
【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及び圧力切換ユニット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一部をブロック図とした断面図である。
【符号の説明】
１０      防振装置
１２      ストッパ部材
３８      圧力切換ユニット
４０      切換バルブ
５０      負圧供給源
５６      コントローラ
６８      受圧液室
７０      副液室
７２      オリフィス
７４      メンブラン（可動隔壁部）
７６      平衡室
９０      圧力供給配管
【図１】
2005036842.tif 000003
【図２】
2005036842.tif 000004