(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生側又は振動受け側のいずれか一方側へ取付けられる第１取付部材と、他方側へ取付けられる第２取付部材と、これらの間に介在される弾性本体部材と、この弾性本体部材を壁の一部とする主液室と、この主液室と仕切り部材で仕切られ、可撓膜部材で覆われる副液室とを備え、これら両液室をアイドル振動周波数域で開閉される第１開閉オリフィス通路で連絡した液封防振装置において、
前記主液室を囲む周囲壁に内圧吸収用の横可動膜を複数設け、それぞれを前記主液室内に臨ませ、かつアイドル域より高い発進域の周波数にて、自由な弾性変形を可能にする開放状態と自由な弾性変形を規制する固定状態とに切り換え可能にするとともに、これら横可動膜の状態を相互間で異なる周波数にて切り換えるようにしたことを特徴とする液封防振装置。
【請求項２】
前記横可動膜のうちのいずれかに、前記第１開閉オリフィス通路と別に設けられた第２開閉オリフィス通路の開閉弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載した液封防振装置。
【請求項３】
前記第２開閉オリフィス通路及び前記開閉弁並びにこの開閉弁を設けた横可動膜をそれぞれ複数設けたことを特徴とする請求項２に記載した液封防振装置。
【請求項４】
前記横可動膜は、隣接して設けられ共通の制御室で囲まれる複数を備え、この制御室内を横可動膜毎に区画して各区画室を直列に配置するとともに、隣り合う区画室を区画壁に設けた連通路で接続し、かつ一端部の区画室に設けた外部の切り換え手段に接続する一つの通路を通して内部気圧を可変にするようにしたことを特徴とする請求項１に記載した液封防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車のエンジンマウント等に使用される液封防振装置に係り、特に開閉オリフィス通路による液柱共振の効果を広範囲の周波数域において発揮させるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような液封防振装置の一例であるエンジンマウントにおいて、振動発生側であるエンジンへ取付けられる第１取付部材と、振動受け側へ取付けられる第２取付部材と、これらの間に介在される弾性本体部材と、この弾性本体部材を壁の一部とする主液室と、この主液室と仕切り部材で仕切られ、可撓膜部材で覆われる副液室とを備え、これら両液室をアイドル振動周波数域で開閉されるアイドルオリフィス通路で連絡するとともに、主液室を囲む周囲壁に内圧吸収用の横可動膜を設けて、この横可動膜を囲んで設けた制御室内を吸気負圧又は大気へ接続切り換えすることにより、自由な弾性変形を可能にする開放状態として主液室の内圧変動を吸収させ、又は自由な弾性変形を規制する固定状態としてアイドルオリフィス通路へ流れ込む液体流量を増大させて液柱共振を良好にするものが公知である。また、横可動膜に開閉弁を設け、横可動膜の弾性変形によって開閉弁を移動させて前記アイドルオリフィス通路と別に設けられた別の開閉式オリフィス通路を開閉させるものも公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記横可動膜を備える形式の場合、アイドル状態に続く発進時に固定状態にすると、発進時に増大する振動を有効に遮断できる。図４の二点鎖線はこれを示し、アイドル域より高い発進域の周波数ａ近傍で動バネ定数が第１動バネボトムＢ１を生じ、かつ位相は第１位相ピークＰ１を生じて高位相になる。しかしながら、この場合でもアイドルオリフィス通路における液柱共振の効果はあまり広い周波数域まで及ぶことはできず、横可動膜を再び自由にする周波数ｂまでに限定される。そこでより広範囲な周波数域まで低動バネ化し、かつ高位相にして振動遮断を効果的に行うことが望ましい。本願発明はこのような要請の実現を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願の液封防振装置に係る請求項１の発明は、振動発生側又は振動受け側のいずれか一方側へ取付けられる第１取付部材と、他方側へ取付けられる第２取付部材と、これらの間に介在される弾性本体部材と、この弾性本体部材を壁の一部とする主液室と、この主液室と仕切り部材で仕切られ、可撓膜部材で覆われる副液室とを備え、これら両液室をアイドル振動周波数域で開閉される第１開閉オリフィス通路で連絡した液封防振装置において、
前記主液室を囲む周囲壁に内圧吸収用の横可動膜を複数設け、それぞれを前記主液室内に臨ませ、かつアイドル域より高い発進域の周波数にて、自由な弾性変形を可能にする開放状態と自由な弾性変形を規制する固定状態とに切り換え可能にするとともに、これら横可動膜の状態を相互間で異なる周波数にて切り換える換えるようにしたことを特徴とする。
【０００５】
請求項２の発明は、上記請求項１にいて、前記横可動膜のうちのいずれかに、前記第１開閉オリフィス通路と別に設けられた第２開閉オリフィス通路の開閉弁を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明は上記請求項１において、第２開閉オリフィス通路及び前記開閉弁並びにこの開閉弁を設けた横可動膜をそれぞれ複数設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は上記請求項１において、前記横可動膜は、隣接して設けられ共通の制御室で囲まれる複数を備え、この制御室内を横可動膜毎に区画して各区画室を直列に配置するとともに、隣り合う区画室を区画壁に設けた連通路で接続し、かつ一端部の区画室に設けた外部の切り換え手段に接続する一つの通路を通して内部気圧を可変にするようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、横可動膜を複数設け、これらを主液室内に臨ませ、かつアイドル域より高い発進域の周波数にて、相互間で異なる周波数にて切り換えるので、これまで生じていた第１動バネボトムと第１位相ピークに加えてより高周波数側に第２動バネボトム及び第２位相ピークが生じ、低動バネかつ高位相の範囲を高周波数側へ拡大でき、その結果、広範囲で振動の伝達を効果的に遮断できる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、横可動膜のうちのいずれかに第１開閉オリフィス通路と別に設けられた第２開閉オリフィス通路の開閉弁を設けたので、異なる周波数にて第２開閉オリフィス通路を開閉すれば、第１開閉オリフィス通路における液柱共振と第２開閉オリフィス通路を開くことによって別の周波数で発生する液柱共振を連成させることができるので、さらに広範囲の周波数域における振動遮断が可能になる。
【００１０】
請求項３の発明によれば、第２開閉オリフィス通路、そのの開閉弁及びこれを設けた横可動膜の組合せを複数設け、それぞれを異なる周波数にて制御することにより、動バネボトム及び位相ピークを高周波数側へ複数生じさせることができるので、それだけ低動バネかつ高位相の範囲を高周波数側へさらに拡大でき、より広範囲の周波数域における振動遮断が可能になる。
【００１１】
請求項４の発明によれば、共通の制御室内に複数の横可動膜を個々に区画する区画室を直列に配置して隣り合う区画室を区画壁に設けた連通路で接続したので、一端部の区画室に設けた一つの通路を通して外部の切り換え手段により内部気圧を可変にすると、気圧切り換えの効果が連通路を通じて時間差を生じながら各区画へ伝達されるので、各横可動膜の状態を時間差を持って切り換えできる。したがって、複数の横可動膜を設けてもこれを作動させる手段を共通化できるので、それだけ部品点数を削源できコストダウンが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は第１実施例における複式コントロールマウントの概略平面図、図２は図１の２−２線の沿う断面図、図３は図２の３−３線相当部の概略断面図である。この複式コントロールマウント１０は振動源である図示しないエンジンへ取付けられる第１取付部材１１と、振動を受ける側となる図示しない車体側に取付けられる第２取付部材１２の間をゴム等の弾性本体部１３で連結し、この弾性本体部１３を壁の一部とする主液室１４を設けてある。主液室１４は仕切り部材１５に設けた減衰オリフィス１６により副液室１７と常時連通する。副液室１７は仕切り部材１５とダイヤフラム１８の間に形成される。主液室１４及び副液室１７内には公知の非圧縮性液体が封入される。減衰オリフィス１６は、一般走行時のような比較的低周波数域（１０Ｈｚ程度）における振動により液柱共振を発生して振動を減衰させる。
【００１３】
仕切り部材１５にはアイドルオリフィス通路２０が設けられ、その入り口２４は主液室１４へ開口し（図３）、出口２５は副液室１７へ臨む。この出口２５はダイヤフラム１８の中央部をアイドル側開閉部材である開閉バルブ２１により接離させることにより開閉される。開閉バルブ２１は内側に密閉空間である制御室２２を形成し、底部に形成された通路２３を介して３方向弁のような図示しない切換部材と接続し、負圧と大気へ接続切換して開閉バルブ２１を図の上下方向へ移動させることによりアイドルオリフィス通路２０の出口を開閉する。開閉バルブ２１を開くとアイドルオリフィス通路２０内で液体流動が生じて液柱共振する。この液柱共振は、減衰オリフィス１６が対象とするよりも高周波側に発生するアイドル時におけるものであって、これによりアイドル時の入力振動を吸収する。
【００１４】
さらに、主液室１４に臨む弾性本体部１３の一部が主液室１４の内圧変動に応じて弾性変形自在の第１横可動膜２６をなし、この第１横可動膜２６は、外方に設けられた第１密閉室２７のパイプ部２７ａを、例えば、３方向弁のような図示しない切換部材によりエンジンの吸気通路又は大気へ接続することにより、大気開放状態で自由に弾性変形でき、負圧状態では、第１密閉室２７内の第１ストッパ２８へ密着固定されることにより膜剛性を高くして弾性変形不能もしくは弾性変形しにくくなっている。すなわち、第１横可動膜２６は膜剛性可変の部材であり、第１密閉室２７及び第１ストッパ２８が膜剛性可変手段となり、これら全体で第１内圧制御部２９をなす。
【００１５】
アイドル時以外で横可動膜２６の膜剛性を下げて自由に弾性変形させれば、主液室１４の内圧上昇を吸収することにより低動バネ化でき、逆にアイドル時において密閉室２７内を負圧にしてストッパ２８へ密着固定することにより膜剛性を高くすれば、主液室１４からアイドルオリフィス通路２０内へ送り込む液体量を増大させて液柱共振のエネルギーを大きくすることができる。
【００１６】
主液室１４内には、第１の取付部材１１と一体化された傘部材１９が設けられ、アイドルオリフィス通路２０内における液柱共振よりも高周波側の６００Ｈｚ程度で液柱共振を発生する。なお、４気筒４サイクルエンジンの場合におけるアイドル時及び発進時における周波数は、二次振動を基準にしている。したがって、高次振動を考慮した場合には、エンジンの回転数で定義することが妥当であり、この場合には、アイドル時を５００〜１０００ｒｐｍ、発進時を１０００〜２０００ｒｐｍとすることもできる。
【００１７】
図３に明らかなように、第１内圧制御部２９に隣接して第２横可動膜３６、第２密閉室３７が設けられ、第２密閉室３７内には第２ストッパ３８が設けられている。これらは第２内圧制御部３９をなし、第１内圧制御部２９を構成する第１横可動膜２６、第１密閉室２７及び第１ストッパ２８とそれぞれ同構造であり同様に作動制御され、第１内圧制御部２９と同様に機能する。
【００１８】
これら第１横可動膜２６及び第２横可動膜３６の近傍かつそれぞれからほぼ等距離の位置にアイドルオリフィス通路２０の入り口２４が開口している。アイドルオリフィス通路２０はこの入り口２４から仕切り部材１５の中央に向かってその内部を平面視で弧を描きながら斜め下方に貫通している。
なお、図３中には取付部材１１の周壁部を構成する金属部材として第２取付部材１２のみを代表的に表示し、他の重なり合う部材は省略してある（以下の図５、６も同様）。
【００１９】
次に、本実施例の作用を説明する。図４は共通の周波数を横軸にとり、縦軸方向上段に動バネ定数（Ｋ）、下段に位相（°）を示したグラフであり、実線が本実施例、二点鎖線が比較例であり、本実施例から第２内圧制御部３９を除いた（第１内圧制御部２９のみを設けた）ものである。
【００２０】
まず、参考例において、アイドル状態から発進するとき、第１密閉室２７を負圧にして第１横可動膜２６を第１ストッパ２８へ密接させる（以下、この状態を横可動膜についてＯＮと表現する）、と、アイドルオリフィス通路２０へ送り込む液量を多くして、液柱共振を発生するので、動バネ定数は発振域の周波数（約３０Ｈｚ近傍）ａの近傍で第１動バネボトムＢ１が生じ、かつ位相は第１位相ピークＰ１となる。その後さらに高周波数側の周波数ｂで第１密閉室２７を大気開放して、第１横可動膜２６を開放する（以下、この状態を横可動膜についてＯＦＦと表現する）と動バネ定数は高原状態で一定となり、位相は０°近傍に下がって一定となる。
【００２１】
一方、本実施例では第１横可動膜２６の制御を参考例と一致させるが、第２横可動膜３６は周波数ａまでＯＦＦとし、周波数ａから高周波数側でＯＮにする。その結果、周波数ａまでは第２横可動膜３６が弾性変形自由に開放されているため、主液室１４内の内圧変動を吸収し、参考例よりも若干高い数値で動バネボトムＢ１を生じるとともに、周波数ａで動バネ定数の極大値となり、かつ第１位相ピークＰ１を参考例よりも低い数値で生じる。
【００２２】
周波数ａより高周波数側では第２横可動膜３６を固定したことにより、アイドルオリフィス通路２０へ流入する液量がさらに増大するので、周波数ａとｂの中間部で２回目のアイドルオリフィス通路２０による液柱共振が生じて、第２動バネボトムＢ２を生じ、かつ周波数ｂ近傍にて参考例とほぼ同じ高さの第２位相ピークＰ２を生じる。
【００２３】
周波数ｂより高周波数では再び動バネ定数が増大するので、第１横可動膜２６及び第２横可動膜３６の双方を同時にＯＦＦにして開放する。これにより動バネ定数は高原状態で一定となり、位相は０°近傍に下がって一定となる。
【００２４】
このようにすると、周波数ｂ近傍に第２動バネボトムＢ２を生じさせるので、低動バネとなる周波数域を拡大でき、かつ周波数ｂ近傍にて第２位相ピークＰ２を生じさせるので、周波数ａ近傍から周波数ｃまでの範囲を高位相にでき、その結果、参考例よりも広範囲の周波数域において振動の車体側に対する伝達を効果的に遮断できる。これらの効果は第１横可動膜２６及び第２横可動膜３６の各作用が連成することによって生じる。
【００２５】
図５は第２実施例に係る図３に対応する図であり、この例では、第２横可動膜３６に発進オリフィス開閉弁４０を一体に取付けてある。第２横可動膜３６の作動制御は前実施例と同じく第２密閉室３７を設けて内部を負圧又は大気開放に切り換えることにより行う。但し、ソレノイド等の機械的手段などを用いて直接第２横可動膜３６を作動させることもできる。
【００２６】
図６は図５の６−６線に沿う断面図であり、発進オリフィス開閉弁４０は第２横可動膜３６と一体化され、第２横可動膜３６の弾性変形に応じて仕切り部材１５の表面上をその半径方向へ摺動自在になっており、発進オリフィス通路４１の入り口４２を開閉する。発進オリフィス通路４１は仕切り部材１５を上下に貫通して入り口４２で主液室１４と通じ、出口４３で副液室１７と通じる液体通路であり、その共振周波数を発進時の振動周波数域（略４０Ｈｚ近傍）に設定してある。
【００２７】
発進オリフィス開閉弁４０は、第２横可動膜３６がＯＦＦの開放状態で仕切り部材１５の半径方向内方へ摺動して前進した位置にあり、発進オリフィス通路４１の入り口４２を閉じている。なお第２横可動膜３６が内圧吸収のため弾性変形する程度では入り口４２を閉じていることができるように入り口４２を広めに覆っている。第２横可動膜３６をＯＮにした固定状態では第２横可動膜３６が弾性変形することに伴って発進オリフィス開閉弁４０も半径方向外方へ摺動して後退し、入り口４２を開放するようになっている。発進オリフィス通路４１の出口４３は副液室１７へ連通している。
【００２８】
次に、本実施例の作用を説明する。図４において二点鎖線は本実施例を示し、第１横可動膜２６はアイドル周波数域から周波数ａまでＯＦＦとし、周波数ａ〜ｃをＯＮ、周波数ｃから上を再びＯＦＦにする。一方、第２横可動膜３６は周波数ａまでＯＦＦ、周波数ｄまでＯＮ、ｄから高周波数側でＯＦＦにする。周波数ｄは周波数ｃよりも高周波数側である。
【００２９】
このようにすると、アイドルオリフィス通路２０の液柱共振による第１動バネボトムＢ１がほぼ前実施例と同じく周波数ａ近傍で生じるとともに、第１横可動膜２６及び第２横可動膜３６が同時にＯＮとなる周波数ａより高周波数側では、第１横可動膜２６を固定したことによる液体流量増大によりオリフィス通路２０における液柱共振と、第２横可動膜３６を固定することにより発進オリフィス開閉弁４０が入り口４２を開放することにより発進オリフィス通路４１内で生じる液柱共振の連成により、周波数ｃ近傍において第２動バネボトムＢ２を生じ、周波数ｃとｄの間に第２位相ピークＰ２を生じる。周波数ｄより高周波数側では、動バネ定数は高原状態で一定となり、位相は０°近傍に下がって一定となる。
【００３０】
第２動バネボトムＢ２は前実施例のものより動バネ定数がより小さくかつより高周波数側に生じる。また、第２位相ピークＰ２も、前実施例のものより高位相かつ高周波数側に生じる。したがって、前実施例よりもさらに低動バネ領域を高周波数側へ拡大でき、かつ位相もより高位相にできかつその高位相領域を高周波数側まで拡大できるので、発進時における振動の車体側に対する伝達をさらに効果的に遮断できる。このとき、オリフィス通路２０の共振周波数と発進オリフィス通路４１の共振周波数を異ならせることにより連成効果をより広い周波数域に拡大できる。
【００３１】
図７は第３実施例に係り、図６に対応して示す図である、この例では、前実施例に対して第２内圧制御部３９と同様の第３内圧制御部５９を追加してある。すなわち第３内圧制御部５９は第２内圧制御部３９に隣接して設けられ、第３横可動膜５６、第３密閉室５７が設けられる。第３密閉室５７は第２密閉室３７と共通のケース５１内へ一体に形成され、両室の隔壁５４に形成したジェット又は小孔からなる連通部５５にて相互に連通する。ケース５１のうち第２密閉室３７の壁部に設けられた通路５４を切り換え手段へ接続することにより、第２密閉室３７を負圧又は大気開放すると、第３密閉室５７は時間差を形成して負圧又は大気開放されるようになっている。
【００３２】
第３横可動膜５６には第２発進オリフィス開閉弁５０が一体に取付けられており、仕切り部材１５に形成された第２発進オリフィス通路の入り口５２を開閉する。これら第３横可動膜５６、第２発進オリフィス開閉弁５０及び第２発進オリフィス通路の構造や機能は第２制御部３９と同じである。但し、第２発進オリフィス通路の共振周波数は発進オリフィス通路４１よりもより高周波数側に設定してある。
【００３３】
このようにすると、図８に概略傾向を示すように、動バネ定数は、オリフィス通路２０による第１動バネボトムＢ１、発進オリフィス通路４１による第２動バネボトムＢ２に加えてさらに高周波数側に第２発進オリフィス通路による第３動バネボトムＢ３を生じさせることができる。また位相は、同じく第１位相ピークＰ１及び第２位相ピークＰ２に加えて第３位相ピークＰ３をより高周波数側により高位相で生じさせることができる。
【００３４】
したがって、さらに広範囲の周波数域において振動の車体側に対する伝達を効果的に遮断できる。しかも第２密閉室３７と第３密閉室５７に対する負圧又は大気の切り換え手段を共通化できるので、全体のコストを低減できる。
【００３５】
なお、本願発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、横可動膜の数は２以上の複数であればいくつでもよく、多ければ多いほど効果をより広い周波数域へ拡大できる。また、発進オリフィス開閉弁のあるものとないものの組合せ方も自由にできる。但し、個々に専用の発進オリフィス通路を設けることのできる発進オリフィス開閉弁付の方が設定を容易にできるからより好ましい。さらに、発進オリフィス開閉弁を設ける場合は必ずしもこれを横可動膜へ取付ける必要はなく、ソレノイド等のアクチュエータによって作動する単純な開閉弁とすることができる。但しこの場合は全ての制御部を開閉弁式とするのではなく、複数の制御部の少なくとも１以上を横可動膜とし、内圧吸収効果を維持できる組合せにする。また、エンジンマウント以外の防振装置、例えばサスペンション用等に適用でき、さらには車両用以外の種々な防振用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本願発明に係るエンジンマウントの概略平面図
【図２】    第１実施例に係る図１の２−２線相当部に沿う断面図
【図３】    図２の２−２線に沿う概略断面図
【図４】    第１及び第２実施例の作用を示すグラフ
【図５】    第２実施例に係る図３相当図
【図６】    図５の６−６線相当部に沿う断面図
【図７】    第３実施例に係る図５相当図
【図８】    第３実施例の作用を示すグラフ
【符号の説明】
１０：エンジンマウント、１５：仕切り部材、２０：アイドルオリフィス通路（第１開閉オリフィス通路）、２１：開閉バルブ、２４：入り口、２５：出口、２６：第１横可動膜、２７：第１密閉室、２８：第１ストッパ、２９：第１制御部、３６：第２横可動膜、３７：第２密閉室、３８：第３ストッパ、３９：第２制御部、４０：発進オリフィス開閉弁（開閉部材）、４１：発進オリフィス通路（第２開閉オリフィス通路）、５０：第２発進オリフィス開閉弁（開閉部材）、５２：第２発進オリフィス通路の入り口、５６：第３横可動膜、５７：第３密閉室、５９：第３制御部、５６：第３横可動膜
【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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