(57)【要約】【課題】防振支持装置に空気室を設けて空気バネの機能をもたせ、かつ共振モードの励起を防止する。【解決手段】防振支持装置は、内燃機関１からの振動が入力される連結具２４と、連結具２４に入力される振動に応じて容積が変化する空気室３１とを備えた防振支持本体２０と、開時には空気室３１を外部に開放し、閉時には空気室３１を密閉状態にする弁であって、連結具２４に入力される振動の振幅に応じて弁の開閉が切り換えられる切換弁４０とを備える。【選択図】図１
2005155661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの振動が入力される入力部と、前記入力部に入力される振動に応じて容積が変化する空気室とを備えた支持手段と、
開時には前記空気室を外部に開放し、閉時には前記空気室を密閉状態にする弁と、
前記入力部に入力される振動の振幅に応じて前記弁の開閉を切り換える切換手段と、
を備えたことを特徴とする防振支持装置。
【請求項２】
前記切換手段は、前記入力部が所定量変位した場合、前記弁を開にすることを特徴とする請求項１記載の防振支持装置。
【請求項３】
前記弁が閉状態で前記空気室の容積変化に伴って当該空気室内の圧力が変動するものであり、
前記切換手段は、前記空気室内の圧力が所定の圧力になった場合、前記弁を開にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の防振支持装置。
【請求項４】
前記切換手段は、２つの弁を有し、
前記２つの弁のうち、一方の弁が閉状態で前記空気室の容積変化に伴って当該空気室内の圧力が変動するものであり、
前記切換手段は、前記入力部が所定量変化した場合、前記２つの弁のうち、他方の弁を開にする第１切換手段と、前記空気室内の圧力が所定の圧力になった場合、前記他方の弁が閉じた状態で、前記一方の弁を開にする第２切換手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の防振支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関等の振動源を防振支持する防振支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関等の振動源が発生する振動の伝達をその支持体に伝達されることを低減する装置として防振支持装置がある。そして、防振支持装置には、その内部に空気室を設けることで、空気バネの機能を有するものがある。例えば、特許文献１に記載されている防振支持装置は、本体ゴム部に耐熱性のゴム材料を使用した場合にも、装置内部に設けた空気室による空気バネの作用で、耐熱性能と耐へたり機能との両立を図ることを可能にしている。
【特許文献１】特開平９−７２３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１等に記載されている防振支持装置は、空気バネとして作用させるための空気室を設けているが、そのバネ特性は入力される振動にかかわらず一定に維持されたままである。よって、そのようなバネ特性と防振支持装置が支持する重量とによって決定される共振モードの周波数と、防振支持装置に入力される振動の周波数とが一致した場合には、前記共振モードが励起され、振動が増幅されてしまうといった問題が発生する。
そこで、本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、防振支持装置に空気室を設けて空気バネの機能をもたせ、かつ共振モードの励起を防止することができる防振支持装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前述の問題を解決するために、本発明に係る防振支持装置は、外部からの振動が入力される入力部と、前記入力部に入力される振動に応じて容積が変化する空気室とを備えた支持手段と、開時には前記空気室を外部に開放し、閉時には前記空気室を密閉状態にする弁と、を備え、前記入力部に入力される振動の振幅に応じて前記弁の開閉を切換手段により切り換える。
これにより、入力部に入力される振動の振幅に応じて、空気室を外部に対して開放することと、空気室を密閉状態にすることとを切り換える。これにより、入力部に入力される振動の振幅に応じて、空気室による空気バネの作用を有効と無効とにすることを切り換える。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、入力部に入力される振動の振幅に応じて、防振支持手段の空気室による空気バネの作用を有効と無効とにすることを切り換えることで、入力部に入力される振動の振幅に応じて、防振支持手段のバネ特性を変化させることができる。
これにより、例えば入力部に入力される振動の振幅に応じて共振モードの周波数を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
第１の実施の形態は、本発明を適用した防振支持装置である。
図１に示すように、防振支持本体２０により内燃機関１を懸架している。内燃機関１を車体に懸架するために、内燃機関１にはブラケット２が設けられており、このブラケット２と車体５０との間に防振支持本体２０が介在されている。この図１において、防振支持本体２０と切換弁４０とで防振支持装置が構成されている。
図２は防振支持本体２０の構成を示す。
この図２に示すように、防振支持本体２０は、本体ケース２２がブラケット２１を介して車体５０に固定されている。本体ケース２２は有底の円筒状の形状をなしている。この本体ケース２２の内側の上部に弾性部材２３が嵌め込まれている。弾性部材２３はゴム等の弾性体である。
【０００７】
本体ケース２２の上部には開口部２２ａが形成されており、この開口部２２ａを介して本体ケース２２内の弾性部材２３に連結具２４が取り付けられている。ここで、連結具２４は、その装着部２４ａが弾性部材２３に装着されている。このように、本体ケース２２の上部には、弾性部材２３を介して当該本体ケース２２に連結された連結具２４が遊動可能に配置されている。そして、連結具２４が内燃機関１側（ブラケット２）に固定されている。
一方、本体ケース２２の内側の底部には緩衝部材２５が充填されている。緩衝部材２５はゴム等の弾性体である。そして、本体ケース２２内には、弾性部材２３と緩衝部材２５との間の空間に、第１及び第２液室２６，２７が形成されている。
【０００８】
第１及び第２液室２６，２７は、本体ケース２２の内側に嵌め込まれている隔離部材２８によって上下２つに区画されて形成されており、この第１及び第２液室２６，２７内にオイル等の液体が封入されている。ここで、隔離部材２８は、ゴム等の弾性体である。また、第１液室２６と第２液室２７とは、図示しない小径の通路（オリフィス）によって連通されており、これにより、第１及び第２液室２６，２７内の液体は、第１液室２６と第２液室２７との間を往来可能になっている。そして、第１及び第２液室２６，２７を区画する隔離部材２８の上面にシート状のダイヤフラム２９が張設されている。
【０００９】
ダイヤフラム２９は、その縁部が固定具３０により隔離部材２８に固定されており、そして、ダイヤフラム２９と隔離部材２８の上面との間に空気室３１が形成されている。
空気室３１には給排通路３２が接続されており、空気室３１はこの給排通路３２を通じて空気の給排がなされるようになっている。
防振支持本体２０は、この給排通路３２が、図１に示すように、内燃機関１に接続されている吸気管１１に接続されている。ここで、吸気管１１は、エアクリーナ１２とスロットルバルブ１３とを連通する流路をなす。なお、吸気管１１を流れる吸入空気の圧力は略大気圧である。
【００１０】
そして、給排通路３２の途中に切換弁４０が配置されている。以下、給排通路３２において、切換弁４０と防振支持本体２０とを接続する部分を第１給排通路３２ａと称し、切換弁４０と吸気管１１とを接続する部分を第２給排通路３２ｂと称す。
切換弁４０は、空気室３１内の圧力が所定の圧力に達した時、開状態になって第１給排通路３２ａと第２給排通路３２ｂとを連通するように構成されている。図３はこの切換弁４０の構成を示す。
この図３に示すように、切換弁４０は、略円筒形状の本体４１内部に、前記第１給排通路３２ａ側と第２給排通路３２ｂ側とに仕切るように、隔離部材４２を設けている。以下、本体４１において、隔離部材４２に仕切られて第１給排通路３２ａ側をなす部分４１ａを第１仕切室４１ａといい、隔離部材４２に仕切られて第２給排通路３２ｂ側をなす部分４１ｂを第２仕切室４１ｂという。
【００１１】
隔離部材４２は、その外周面が本体４１の内周面と固着されることで、当該本体４１内に固定されている。この隔離部材４２には、２つの第１及び第２の孔４２ａ，４２ｂが形成されている。
第１孔４２ａには、第２仕切室４１ｂ側から排気弁４３が挿入されるとともに、その排気弁４３が支持ばね４５，４６により隔離部材４２側に付勢されている。排気弁４３は略三角錐形状であり、第１の孔３２ａの形状が、その排気弁４３の先端部の形状と相似形状をなしている。これにより、支持ばね４５，４６により付勢された排気弁４３の先端部の外周面が第１の孔４２ａに密着するようになる。
【００１２】
また、第２の孔４２ｂには、第１仕切室４１ａ側から吸気弁４４が挿入されるとともに、その吸気弁４４が支持ばね４７，４８により隔離部材４２側に付勢されている。吸気弁４４は略三角錐形状であり、第２の孔４２ｂの形状が、その吸気弁４４の先端部と形状と相似形状をなしている。これにより、支持ばね４７，４８により付勢された吸気弁４４の先端部の外周面が第２の孔４２ｂに密着するようになる。
【００１３】
ここで、支持ばね４５〜４８はそれぞれ、所定のバネ定数に設定されている。これにより、第１仕切室４１ａと第２仕切室４１ｂとの差圧が所定の値になったときに、支持ばね４５〜４８の付勢力に抗して排気弁４３又は吸気弁４４が変位して、当該第１仕切室４１ａと第２仕切室４１ｂとが連通され、これにより、第１給排通路３２ａと第２給排通路３２ｂとが連通される。
また、第１仕切室４１ａ内の圧力は第１給排通路３２ａ内の圧力、すなわち前記空気室３１内の圧力になる。また、第２仕切室４１ｂ内の圧力は第２給排通路３２ｂ内の圧力、すなわち前記吸気管１１内の圧力（略大気圧）になる。
【００１４】
次に防振支持装置を構成する防振支持本体２０及び切換弁４０の動作を説明する。
防振支持本体２０には、連結具２４を通じて内燃機関１の機関振動が入力される。こうして入力された振動によって連結具２４に連結された弾性部材２３が変形する。さらに、弾性部材２３の変形により、隔離部材２８の上側に形成された第１液室２６の容積が変化し、第１及び第２液室２６，２７内に充填された液体がその間に設けた小径の通路を通じて往来するようになる。このとき、第２液室２７の容積の変形は緩衝部材２５に伝えられる。また、弾性部材２３が伸縮により空気室３１内の圧力が変動して、この圧力変動が空気バネとして作用するようになる。この空気室３１による空気バネの作用については後で詳述する。
このように、防振支持本体２０は、内燃機関１の機関振動が入力されると、それに対して緩衝部材２５、隔離部材２８、弾性部材２３等が変形し、各液室２６，２７内に充填された液体が流動し、さらに空気室３１内の圧力が変動して、これら種々の動作を通じて、内燃機関１からの機関振動をブラケット２１を介して車体５０へ低減して伝達している。
【００１５】
次に、空気室３１による空気バネの作用について説明する。
内燃機関４の振動に伴う連結具２４の上下振動により弾性部材２３が伸縮し、これにより空気室３１の容積が変動する。このとき、弾性部材２３が伸長している時には空気室３１内の圧力が減少し、弾性部材２３が圧縮されている時には空気室３１内の圧力が増加する。このように空気室３１内の圧力が変動した場合、仕切弁４０は次のように動作する。
空気室３１内の圧力が増加した場合、第１仕切室４１ａ内の圧力も増加することで、第１仕切室４１ａ内の圧力と第２仕切室４１ｂ内の圧力とに差圧が発生する。さらにその差圧が所定の設定圧に達した時には、支持ばね４５，４６の付勢力に抗して排気弁４３が変位するようになる。すなわち、排気弁４３が開状態になる。この場合、第１仕切室４１ａと第２仕切室４１ｂとが連通され、これにより、空気室３１は正圧状態（加圧状態）から大気圧に開放された状態になる。なお、このとき吸気弁４４は不動である。
【００１６】
一方、空気室３１内の圧力が減少した場合、第１仕切室４１ａ内の圧力も減少するので、第１仕切室４１ａ内の圧力と第２仕切室４１ｂ内の圧力とに差圧が発生する。さらにその差圧が所定の設定圧に達した時には、支持ばね４７，４８の付勢力に抗して吸気弁４４が変位するようになる。すなわち、吸気弁４４が開状態になる。これにより、第１仕切室４１ａと第２仕切室４１ｂとが連通され、これにより、空気室３１は負圧状態から大気圧に開放された状態になる。なお、このとき排気弁４３は不動である。
【００１７】
また、空気室３１内の内圧が増加するが、第１仕切室４１ａ内の圧力と第２仕切室４１ｂ内の圧力との差圧が所定の設定圧に達しないような場合には、支持ばね４５，４６の付勢力に抗して排気弁４３が変位するまでに至らないことから、第１仕切室４１ａと第２仕切室４１ｂとが連通することもないので、空気室３１の密閉状態が維持される。これと同様に、空気室３１内の圧力が減少するが、第１仕切室４１ａ内の圧力と第２仕切室４１ｂ内の圧力との差圧が所定の設定圧に達しないような場合には、支持ばね４７，４８の付勢力に抗して吸気弁４４が変位するまでに至らないことから、第１仕切室４１ａと第２仕切室４１ｂとが連通することもないので、空気室３１の密閉状態が維持される。
【００１８】
以上のような動作により、空気室３１内の圧力変動が所定の圧力変動内であれば、前記仕切弁４０は作動しないので、当該空気室３１は密閉状態に保たれる。このとき、空気室３１内の圧力変動が空気バネとして作用するようになり、この結果、防振支持装置自体のバネ特性が硬くなる（バネ定数が大きくなる）。
一方、空気室３１内の圧力変動が所定の圧力変動より大きくなったときには仕切弁４０が作動し、当該空気室３１が大気圧開放状態になる。この場合、前述したような空気室３１内の圧力変動による空気バネの作用が生じなくなるので、この結果、防振支持装置自体のバネ特性は柔らかくなる（バネ定数が小さくなる）。
【００１９】
すなわち、内燃機関１の振動状態に応じて空気室３１内の圧力が変動し、その圧力変動に応じて仕切弁４０が開閉するようになり、この仕切弁４０の開閉に応じて、空気室３１を大気圧開放にすることと空気室３１を密閉状態にすることとが切り換わるようになる。この結果、空気室３１による空気バネの機能を有効とすることと、無効とすることとが内燃機関１の振動レベルに応じて切り換わるようになるので、防振支持本体２０の緩衝手段としての特性、すなわちそのバネ特性等はそのような内燃機関１の振動状態に応じて変化するものとなる。
【００２０】
次に効果を説明する。
ここで、防振支持本体２０が制振対象にしている内燃機関１の機関振動を具体的に説明するとともに、この機関振動に対しての本発明の効果を説明する。ここで、内燃機関１の気筒数が４気筒である場合について説明する。
内燃機関の振動の起振力には、燃焼爆発の圧力変動に起因する燃焼起振力と、ピストン３、コンロッド４等の回転物が上下に運動することによって発生する慣性加振力とがある。
【００２１】
燃焼によって生じる圧力変動は、ピストン３を介してクランクシャフト５に伝達されてトルク変動を生じる。このとき、エンジンブロック６はピストン３よりトルク反力を受けるため、エンジンブロック６はクランクシャフト５の軸周りに振動する。このような燃焼起振力による内燃機関の振動は、内燃機関のロール振動と呼ばれるものになる。
また、ピストン３は、前述のように燃焼爆発の力を受けてシリンダ７内を上下に運動する。このとき、往復慣性力が発生し、その反力を受けるエンジンブロック６がシリンダ７の軸方向（上下方向）に振動する。このようなピストン３の往復運動による内燃機関の振動は、内燃機関の慣性加振力（上下振動）と呼ばれるものになる。なお、図１中、１４は排気管を示す。
【００２２】
このようなことから、前記ロール振動は、その内燃機関の出力に応じて変化することが明らかであり、また、前記上下振動は、その内燃機関の回転速度に応じて変化することが明らかである。すなわち、内燃機関の出力や内燃機関の回転速度が変化する内燃機関の運転状態に応じて、内燃機関のロール振動や上下振動もそれぞれ変化するようになる。
一方、上下振動はクランクシャフト５の回転速度の自乗に比例して大きくなる。このことから、上下振動は低回転城においてはロール振動に比べて相対的に小さい振動レベルであるのに対して、高回転域になるとロール振動に比べて相対的に大きい振動レベルになる。このようなことから、内燃機関１の始動時の振動はロール振動が主成分になるといえる。
【００２３】
例えば、内燃機関１の重量と防振支持本体２０のバネ定数（バネ特性）とでロール固定値（ロール振動の固有振動数）が設定されており、例えば通常１０Ｈｚ前後に設定されている。これにより、内燃機関１の始動時に振動次数がロール固有値を通過するとき、すなわち内燃機関１による振動数が低い値から高い値に遷移する際に、その振動数がロール固有値を通過するとき、そのロール固有値で内燃機関１の振動が励起されて、内燃機関１の振動レベルが非常に大きくなる。
【００２４】
しかし、このような内燃機関１の振動が、連結具２４を通じて防振支持本体２０に入力されている。この防振支持本体２０は、そのバネ特性が前述したように内燃機関１の振動レベルに応じて変化するものとなっている。よって、前述したようにロール固有値で内燃機関１の振動が励起されて、内燃機関１の振動レベルが非常に大きくなるような場面では、一定の振動レベルに達すると、防振支持本体２０のバネ特性が変化する。具体的にはバネ特性が柔らかくなる。これにより、励起されているロール固有値が変化するので、ロール固定値と内燃機関１の振動数とが異なる値になり、この結果、内燃機関１の振動の励起が抑制されるようになる。
【００２５】
以上のように、内燃機関１の始動時に振動次数がロール固有値を通過するときに、そのロール固有値で内燃機関１の振動が励起されて、内燃機関１の振動レベルが非常に大きくなった時、ロール固定値を変更することで、内燃機関１の振動が励起されてしまうことを抑制することができる。
すなわち、防振支持本体２０に入力される振動レベルが共振により一定レベルを超えた場合に、その振動に連動して開閉する構造をなす切換弁４０により防振支持本体２０の空気室３１による空気バネの機能を無効とすることで、防振支持本体２０のバネ特性を変化させ、これにより、ロール固定値を変化させ、内燃機関１の振動が励起されてしまうことを抑制している。これにより、内燃機関１の始動時に乗員が感じる振動や騒音を低減できる。
【００２６】
ここで、図４は、圧縮工程と伸張工程とにおける防振支持本体２０の変位と防振支持本体２０のバネ定数との関係の一例を示す。この例では、圧縮工程において、第１仕切室４１ａ内の圧力と第２仕切室４１ｂ内の圧力との差圧が所定の設定値に達した時に、切換弁４０において排気弁４３が変位した（開状態とされた）場合を示す。
【００２７】
防振支持本体２０が圧縮されて所定量変位し、第１仕切室４１ａ内の圧力と第２仕切室４１ｂ内の圧力との差圧が所定の設定圧に達した時、排気弁４３が開状態になる。これにより、空気室３１内の圧力は大気圧まで低下する。これにより、防振支持本体２０が圧縮側にさらに変位するようになる。そして、今度は、防振支持本体２０が伸張側に変位しはじめたとき、排気弁４３が既に閉状態に戻っていることで、空気室３１内の圧力が負圧になり、早い時期に第１仕切室４１ａ内の圧力と第２仕切室４１ｂ内の圧力との差圧が所定の設定圧に達するようになる。これにより、吸気弁４４が開状態になる。これにより、空気室３１内の圧力は大気圧まで上昇する。その後、防振支持本体２０の振動は、通常状態の振幅領域の振動に遷移する。
【００２８】
この結果、防振支持本体２０のバネ定数は、圧縮工程と伸張工程とで異なる値になり、伸張工程のバネ定数Ｋ２は、通常時のバネ定数Ｋ１よりも小さくなる（バネ特性が柔らかくなる）。これにより、図５に示すように、伸張工程時（バネ特性が柔らかい場合）のロール固有値は、通常時のものよりも小さくなる。このように伸張工程時にロール固有値を変化させることで、前述したように、ロール固有値に起因して発生する内燃機関１の振動の励起を抑制することができる。
また、前述したように、切換弁４０は簡単な構造になっている。例えば、切換弁４０は１ｗａｙバルブ等の汎用品で構成することができる。これにより、従来の防振支持装置に対して大幅にコストアップすることなく、本発明を適用した防振支持装置を実現することができる。
【００２９】
次に第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態は、本発明を適用した防振支持装置である。
図６に示すように、懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬによりパワーユニット８０を懸架している。図６中、懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬをバネ構造として簡略して示しているが、実際には、懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬのうちの一つは、図７に示すように構成されている。また、図６中、９１は、車両下部に配置されるサブフレームである。このサブフレーム９１は、井桁メンバで形成したフレーム体である。このサブフレーム９１上にパワーユニット８０が配置されている。
【００３０】
パワーユニット８０は、内燃機関８１及び変速機８２により構成されており、変速機８２が内燃機関８１に対して車幅方向の左側に連結されている。このパワーユニット８０のブラケット８３，８４にエンジンマウント７０Ａ，７０Ｂ等、複数のエンジンマウントを連結して、パワーユニット８０がサブフレーム９１上に搭載されている。ここで、内燃機関８１は、横置き形式の内燃機関である。また、エンジンマウント７０Ａ，７０Ｂは、通常のゴムブッシュ等である。
【００３１】
また、サブフレーム９１の各コーナ部に、４個の懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬが配設されている。ここで、懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬがサブフレーム９１の前側部分に配設され、残りの２個の懸架支持装置６０ＲＲ，６０ＲＬがサブフレーム９１の後側部分に配設されている。サブフレーム９１は、これら懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬを介して図示しない車体に支持されている。
【００３２】
懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬのうちの少なくとも１つは図７に示すような構造をなしている。ここで、懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬのうち、図７に示すような構造をもつものを懸架支持装置６０と称して、その構造を次に説明する。
この図７において、懸架支持装置６０が本発明を適用した防振支持装置そのものとして構成されている。前述の第１の実施の形態では、防振支持本体２０と切換弁４０とが個別の物とし、これらにより防振支持装置を構成していたが、この第２の実施の形態では、懸架支持装置６０自体が切換弁６６を備えて、架支持装置６０そのものが本発明が適用された防振支持装置を構成している。
【００３３】
この懸架支持装置６０は円筒形状をしており、図７は、その懸架支持装置６０の断面構造を示す。この図７に示すように、懸架支持装置６０は、外筒６１と、外筒部の略中心に配置された内筒６２とを備えている。
外筒６１はサブフレーム９１にブラケット等を介して取り付けられている。例えば、外筒６１は金属製の筒状体である。一方、内筒６２は、図示しない車体に固定さている。内筒６２は、比較的肉厚がある金属製の筒状体である。
【００３４】
そして、外筒６１と内筒６２との間には、弾性部材６３が配置されている。弾性部材６３は、内筒６２の外周を覆うような形状をなしている円筒部６３ａと、この円筒部６３ａと一体とされ、互いに対向して略扇形状に形成された本体部６３ｂとから構成されている。弾性部材６３は円筒部６３ａの内周面が内筒６２の外周面に加硫接着されており、さらに、本体部６３ｂの外周面が外筒６１の内周面に加硫接着されている。
【００３５】
このような構成により、図７の紙面垂直方向に内筒６２が移動した際、その移動に応じて弾性部材６３が変形し、その変形に応じた弾性力が内筒６２に作用するようになる。
弾性部材６３が前述のような形状をなすことで当該弾性部材６３と外筒６１とで空気室６４ａ，６４ｂが形成されている。すなわち、外筒６１を外壁とした空気室６４ａ，６４ｂが形成されている。なお、空気室６４ａ，６４ｂは、図示されていない流路により連通されている。
【００３６】
空気室６４ａ，６４ｂの外壁をなす外筒６１の一部には、空気室６４ａ，６４ｂと外部（大気圧部分）とを連通するように開口部６５が形成されている。開口部６５は例えば空気室６４ａ，６４ｂの下部（外筒６１の下部）に形成されている。
この開口部６５内を介して空気室６４ｂ内に切換弁６６が挿通されている。切換弁６６は、内筒６２の径方向に配置された略断面円形を棒状体であり、その一端部６６ａが内筒６２或いは弾性部材６３の円筒部６３ａに固定されており、他端部が外筒６１から突き出している。切換弁６６は、通常状態、すなわち懸架支持装置６０に荷重がかかっていない状態では、その中間部６６ｂが開口部６５に位置されるようになっている。そして、その中間部６６ｂすなわち、開口部６５に位置される部位の前後の一定領域は、他の部位（端部）６６ａ，６６ｃよりも軸径が太くなっている。
【００３７】
また、開口部６５には、この切換弁６６の中間部６６ｂの外径に適合させてシール部材６７が設けられている。すなわち、通常状態において、切換弁６６の中間部６６ｂの外周に密着するようなシール部材６７が開口部６５に設けられており、これにより、通常状態において、空気室６４ａ，６４ｂのほぼ密閉状態が保たれるようになる。
【００３８】
次に懸架支持装置６０及び懸架支持装置６０が備える切換弁６６の動作を説明する。
懸架支持装置６０には、外筒６１を通じてパワーユニット８０の振動が入力される。こうして入力された振動によって外筒６１に連結された弾性部材６３が変形する。さらに、弾性部材６３の変形により、空気室６４ａ，６４ｂの容積が変化する。一方で、内筒６２の変位に応じて、当該内筒６２に一端６６ａが固定されている切換弁６６が開口部６５に対して前後方向（図７では上下方向）に変動（振動）する。このとき、中間部６６ｂが開口部６５に位置されている限り、空気室６４ａ，６４ｂはほぼ密閉状態に保たれる。これにより、空気室６４ａ，６４ｂ内の圧力変動が空気バネとして作用するようになる。
【００３９】
このように、懸架支持装置６０は、サブフレーム９１を介してパワーユニット８０の振動が入力されると、それに対して弾性部材６３が変形し、或いは空気室６４ａ，６４ｂ内の圧力が変動し、このような動作を通じて、パワーユニット８０からの振動を車体へ低減して伝達している。
ここで、前述したように、懸架支持装置６０にパワーユニット８０の振動が入力された場合、内筒６２が振動することで、仕切弁６６が開口部６５に対して前後方向で変動する。このとき、その中間部６６ｂが開口部６５に位置されている限り、空気室６４ａ，６４ｂがほぼ密閉状態に保たれることで、空気室６４ａ，６４ｂ内の圧力変動が空気バネとして作用するようになる。
【００４０】
しかし、パワーユニット８０の振動が一定レベルを超えると、すなわち内筒６２の振動が一定レベルを超えると、空気室６４ａ，６４ｂが密閉状態に保たれなくなり、空気室６４ａ，６４ｂによる空気バネの作用がなくなる。すなわち、内筒６２の振動が一定レベルを超えると、開口部６５に対する切換弁６６の移動量が多くなり、切換弁６６の端部（縮径部）が開口部６５内に位置されるようになる。切換弁６６の端部（縮径部）が開口部６５内に位置された場合、開口部６５（具体的にはシール部材６７）と切換弁６６との間に隙間ができるので、空気室６４ａ，６４ｂの密閉状態が保たれなくなり、空気室６４ａ，６４ｂが大気圧に開放される。これにより、空気室６４ａ，６４ｂによる空気バネの作用がなくなる。この場合、懸架支持装置６０のバネ特性は柔らかくなる。
【００４１】
すなわち、パワーユニット８０の振動状態に応じて空気室６４ａ，６４ｂ内の圧力が変動し、その圧力変動に応じて仕切弁６６が開閉するようになり、この仕切弁６０の開閉に応じて、空気室６４ａ，６４ｂを大気圧開放にすることと空気室６４ａ，６４ｂを密閉状態にすることとが切り換わるようになる。この結果、空気室６４ａ，６４ｂによる空気バネの機能を有効とすることと、無効とすることとがパワーユニット８０の振動レベルに応じて切り換わるようになるので、懸架支持装置６０の緩衝手段としての特性、すなわちそのバネ特性等はそのようなパワーユニット８０の振動状態に応じて変化するようになる。
【００４２】
次に効果を説明する。
ここで、懸架支持装置６０が制振対象にしているパワーユニット８０の振動を具体的に説明するとともに、この振動に対しての本発明の効果を説明する。
内燃機関８１及び変速機８２で構成されるパワーユニット８０をサブフレーム９１で支持する場合、サブフレーム９１には６種類の共振モードが発生する。その中でも最も車体に入力される感度が高く、車室内の乗員に不快感を与える恐れのある共振モードが、上下方向に平行移動するバウンス共振モード、ピッチ共振モード及びロール共振モードの３種類の共振モードである。バウンス共振モードは、図８中（Ａ）に示すように、サブフレーム９１が上下方向に平行移動するような共振モードである。また、ピッチ共振モードは、図８中（Ｂ）に示すように、車両左右方向のピッチ軸を中心としてサブフレーム９１が回動するような共振モードである。また、ロール共振モードは、図８中（Ｃ）に示すように、車両前後方向のロール軸を中心としてサブフレーム９１が回動するような共振モードである。
【００４３】
これら共振モードの周波数は、主にサブフレーム９１の重量と懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬのバネ定数とで決定される。そして、サブフレーム９１の共振モードの周波数とパワーユニット８０が発生する周波数とが一致した場合、サブフレーム９１の共振モードが励起され、懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬに入力される振動レベルも非常に大きくなる。
【００４４】
このとき、このようなサブフレーム９１の振動が、懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬのうち、本発明が適用されている懸架支持装置６０に入力されている。このとき、懸架支持装置６０は、そのバネ特性が前述したようにサブフレーム９１の振動レベルに応じて変化するものとなっている。よって、前述したようにサブフレーム９１の共振モードが励起され、サブフレーム９１の振動レベルが非常に大きくなるような場面では、一定の振動レベルに達すると、懸架支持装置６０のバネ特性が変化する。具体的にはバネ特性が柔らかくなる。これにより、励起されているサブフレーム９１の共振モードの振動数が変化するので、その共振モードの振動数とパワーユニット８０の振動数とが異なる値になり、この結果、サブフレーム９１の振動の励起が抑制されるようになる。これにより、パワーユニット８０の振動が車体に伝達されてしまうことを抑制することができ、騒音や振動が乗員を不快にさせてしまうことをなくし、或いは低減することができる。
【００４５】
また、懸架支持装置６０に入力される振動レベルが小さい場合、懸架支持装置６０の空気室６４ａ，６４ｂが密閉状態に維持されるので、懸架支持装置６０は空気バネとしての機能を併有することができる。このとき、懸架支持装置６０自体のバネ定数は、弾性部材６３と空気バネとを合成した値になり、懸架支持装置６０は、その値によるバネ定数で、通常の防振機能を果たすことができる。
ここで、図９は、懸架支持装置６０の変位と懸架支持装置６０のバネ定数との関係の一例を示す。
【００４６】
懸架支持装置６０が圧縮或いは伸張され、所定量変位したとき、空気室６４ａ，６４ｂ内の圧力は大気圧になる。これにより、図９に示すように、懸架支持装置６０のバネ定数は、変位量が少ないときには大きいバネ定数Ｋ１になり、変位量が多いときには小さいバネ定数Ｋ２になる（バネ特性が柔らかくなる）。これにより、所定の振動レベルよりも大きくなったときに、懸架支持装置６０のバネ定数を変化させることで、サブフレーム９１の共振モードの周波数を変化させ、当該共振モードの周波数に起因して発生するサブフレーム９１の振動の励起を抑制することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施の形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、前述の第１の実施の形態では、空気室３１内の圧力が所定の圧力になった場合、切換弁４０を開にしており、また、前述の第２の実施の形態では、内筒６２が所定量変位した場合、切換弁６６を開にしているが、これらの構成を一の防振支持装置内に組み込んでもよい。これにより、空気室３１内の圧力変動や入力される振動そのものの変動に基づいて、懸架支持装置のバネ特性を可変にすることができる。
【００４８】
また、前述の第１の実施の形態では、空気室を開放する外部の圧力が大気圧或いは略大気圧である場合について説明した。しかし、これに限定されないことはいうまでもない。すなわち、切換弁４０は、空気室３１内の圧力と外部の圧力とに差圧がある限り作動するので、外部の圧力は、大気圧よりも低くてもよく、或いは高くてもよい。
例えば、外部の圧力を低くすれば、切換弁を開状態にした際、空気室からの空気を円滑に外部に流出することができるようになり、空気バネの機能をすみやかになくすことができる。すなわち、すみやかにバネ特性を変化させ、すみやかに共振周波数をずらすことができる。また、外部の圧力を高くすれば、具体的には、切換弁が開時には高圧の空気を空気室に送り込むようにすれば、その後切換弁が閉状態になったときには、その高圧の空気を作動流体とした空気バネを実現できる。これにより、大きいバネ定数による空気バネを実現することができる。
【００４９】
また、前述の第２の実施の形態では、懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬのうちの少なくとも１つが本発明を適用した懸架支持装置６０である場合を説明した。しかし、これに限定されないことはいうまでもない。すなわち、懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬのうちの２つ以上、或いは懸架支持装置６０ＦＲ，６０ＦＬ，６０ＲＲ，６０ＲＬの全てを本発明を適用した懸架支持装置６０として構成してもよい。
【００５０】
なお、前述の実施の形態において、連結具２４や内筒６２が外部からの振動が入力される入力部を構成しており、空気室３１又は空気室６４ａ，６４ｂが前記入力部に入力される振動に応じて容積が変化する空気室を構成しており、切換弁４０又は切換弁６６及び開口部６５は、開時には前記空気室を外部に開放し、閉時には前記空気室を密閉状態にする弁を構成しており、空気室３１により切換弁４０を動作させる構造や内筒６２の変位により切換弁６６を動作させる構造は、前記入力部に入力される振動の振幅に応じて前記弁の開閉を切り換える切換手段を構成している。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態の防振支持装置が内燃機関を支持している状態を示す断面図である。
【図２】前記防振支持装置が備える懸架支持装置の構成を示す断面図である。
【図３】前記防振支持装置が備える切換弁の構成を示す断面図である。
【図４】前記懸架支持装置の変位と当該懸架支持装置のバネ定数との関係を示す特性図である。
【図５】切換弁の動作により懸架支持装置のバネ特性が変化し、これによりロール固有値が変化することの説明に使用した、周波数と伝達力との関係からなる特性図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の防振支持装置がパワーユニットを支持している状態を示す斜視図である。
【図７】前記第２の実施の形態の防振支持装置が備える懸架支持装置の構成を示す断面図である。
【図８】サブフレームに発生する共振モードの説明に使用した図であり、図中（Ａ）はバウンス共振モードを示す斜視図であり、図中（Ｂ）はピッチ共振モードを示す側面図であり、図中（Ｃ）はロール共振モードを示す正面図である。
【図９】前記第２の実施の形態における懸架支持装置の変位と当該懸架支持装置のバネ定数との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００５２】
１，８１  内燃機関
２０  防振支持本体
２３，６３  弾性部材
２４  連結具
３１，６４ａ，６４ｂ  空気室
３２  給排通路
４０，６６  切換弁
６０  懸架支持装置
６２  内筒
８０  パワーユニット
８２  変速機
【図１】
2005155661.tif 000003
【図２】
2005155661.tif 000004
【図３】
2005155661.tif 000005
【図４】
2005155661.tif 000006
【図５】
2005155661.tif 000007
【図６】
2005155661.tif 000008
【図７】
2005155661.tif 000009
【図８】
2005155661.tif 000010
【図９】
2005155661.tif 000011