(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源（Ｅ）および支持部（Ｆ）間に設けられて振動源（Ｅ）の振動に応じて変形する弾性体（１４）と、
弾性体（１４）により少なくとも一部が区画された主液室（２２）と、
主液室（２２）にオリフィス（１６）を介して連通する副液室（２３）と、
主液室（２２）の少なくとも一部を区画する可動部材（２０）と、
可動部材（２０）を振動させるアクチュエータ（Ａ）とを備えた能動型防振装置において、
少なくとも負圧作用時には前記オリフィス（１６）にダイヤフラム（２７，５２）を介して臨む負圧チャンバ（２８）を有していて、前記オリフィス（１６）の特性を切換え可能なオリフィス特性可変手段（２６）を備えており、
前記負圧チャンバ（２８）はエンジンの吸気通路に負圧通路（４１，４２）を介して接続されると共に、その負圧通路（４１，４２）には、前記アクチュエータ（Ａ）により開閉駆動される開閉弁（３６，５５）が設けられることを特徴とする、能動型防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のエンジンマウントに使用される防振装置に関し、特に、弾性体により少なくとも一部が区画された主液室に臨む可動部材をアクチュエータで振動させる能動型防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる能動型防振装置は特開平６−１０９０６０号公報により公知である。この能動型防振装置は、主液室と副液室とを可変開度のオリフィスで連通させ、高周波振動の入力時にはオリフィスの開度を減少させた状態でアクチュエータにより主液室に臨む可動部材を振動させ、低周波振動の入力時にはオリフィスの開度を増加させた状態でアクチュエータによる可動部材の振動を停止させる。これにより、高周波振動の入力時にオリフィスをチョークさせて実質的に機能しない状態にし、入力する振動に合わせて可動部材を振動させて振動低減効果を有効に発揮させるとともに、低周波振動の入力時にオリフィスを通過する液体の共振現象による振動低減効果を有効に発揮させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来の能動型防振装置は、専用のアクチュエータを用いてオリフィスの開度を制御しているため、そのアクチュエータの分だけ部品点数およびコストが増加する問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、能動型防振装置の主液室と副液室とを連通させるオリフィスの特性を、特別のアクチュエータを必要とせずに切り換えられるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、振動源および支持部間に設けられて振動源の振動に応じて変形する弾性体と、弾性体により少なくとも一部が区画された主液室と、主液室にオリフィスを介して連通する副液室と、主液室の少なくとも一部を区画する可動部材と、可動部材を振動させるアクチュエータとを備えた能動型防振装置において、少なくとも負圧作用時には前記オリフィスにダイヤフラムを介して臨む負圧チャンバを有していて、前記オリフィスの特性を切換え可能なオリフィス特性可変手段を備えており、前記負圧チャンバはエンジンの吸気通路に負圧通路を介して接続されると共に、その負圧通路には、前記アクチュエータに開閉駆動される開閉弁が設けられることを特徴とする能動型防振装置が提案される。
【０００６】
上記構成によれば、主液室を副液室に連通させるオリフィスの特性を切り換える際に、専用のアクチュエータを用いることなく、主液室の少なくとも一部を区画する可動部材を振動させるアクチュエータを用いてオリフィスの特性を切り換えるので、前記専用のアクチュエータが不要になって部品点数およびコストの削減に寄与することができる。
【０００７】
また特にオリフィス特性可変手段が、少なくとも負圧作用時には上記オリフィスにダイヤフラムを介して臨む負圧チャンバを有しており、その負圧チャンバをエンジンの吸気通路に接続する負圧通路に、上記アクチュエータにより開閉駆動される開閉弁が設けられるので、例えば、開閉弁を常開型とした場合には、アクチュエータにより、可動部材を振動させることなく開閉弁を強制閉弁したときに、オリフィス特性可変手段の負圧チャンバに負圧が作用しなくなるから、ダイヤフラムが主液室の容積の拡大・縮小に伴ってオリフィス内を液体が行き来するときの液圧変化に応じて振動し、これにより、オリフィスの特性は、その長さが実際の長さよりも短くなった場合と同じ特性を示すようになるため、防振装置は、低ばね定数および高減衰力を示しながら振動を効果的に低減でき、一方、可動部材を振動させるようなアクチュエータの作動時には、その振幅が小さいために開閉弁が開弁状態に保持されてオリフィス特性可変手段の負圧チャンバに負圧が作用するから、オリフィスの長さが最大（実際の長さ）になって、オリフィスの干渉を防止しつつアクチュエータによる防振機能が効果的に発揮される。また開閉弁を常閉型とした場合には、可動部材を振動させるようなアクチュエータの作動時に開閉弁の閉弁状態が維持されて、オリフィス特性可変手段の負圧チャンバに負圧が作用しなくなるから、ダイヤフラムが主液室の容積の拡大・縮小に伴ってオリフィス内を液体が行き来するときの液圧変化に応じて振動し、これにより、オリフィスの特性は、その長さが実際の長さよりも短くなった場合と同じ特性を示すようになり、一方、アクチュエータにより、可動部材を振動させることなく開閉弁を強制開弁したときは、オリフィス特性可変手段の負圧チャンバに負圧が作用するから、オリフィスの長さが最大（実際の長さ）になる。
【０００８】
尚、実施例のエンジンＥは本発明の振動源に対応し、実施例の車体フレームＦは本発明の支持部に対応し、実施例の第１弾性体１４は本発明の弾性体に対応する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図４は本発明の第１実施例を示すもので、図１は能動型防振装置の縦断面図（図２の１−１線断面図）、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線断面図正面図、図４はオリフィス特性可変手段の作用を説明する図である。
【００１１】
本実施例の能動型防振装置Ｍは、自動車のエンジンＥを車体フレームＦに弾性的に支持するためのもので、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサＳａと、能動型防振装置Ｍを介して車体に入力される荷重を検出する荷重センサＳｂ（又は車体側の加速度を検出する加速度センサＳｃ）とが接続された電子制御ユニットＵによって制御される。
【００１２】
能動型防振装置Ｍは軸線Ｌに関して実質的に軸対称な構造を有するもので、エンジンＥに結合される板状の取付ブラケット１１に溶接した円錐状の取付ブロック１２と、この取付ブロック１２の外周に同軸に配置されたオリフィス形成部材１３とを備えており、取付ブロック１２およびオリフィス形成部材１３に厚肉のゴムで形成した第１弾性体１４の上端および下端がそれぞれが加硫接着により接合される。オリフィス形成部材１３の外周に上部ケーシング１５を結合することにより、両者の間に環状のオリフィス１６が形成される。オリフィス形成部材１３および上部ケーシング１５の上端と取付ブラケット１１の外端とがダイヤフラム１７で接続される。上部ケーシング１５の下端に下部ケーシング１８および第２弾性体ホルダ１９が重ね合わされて固定されており、第２弾性体ホルダ１９の内周と皿状の可動部材２０の外周とに円環状の第２弾性体２１が加硫接着により接合される。
【００１３】
第１弾性体１４、第２弾性体２１および可動部材２０の間に主液室２２が区画され、第１弾性体１４およびダイヤフラム１７の間に副液室２３が区画される。そして主液室２２および副液室２３が前記オリフィス１６により連通する。即ち、略３６０°に亘って延びるオリフィス１６の一端はオリフィス形成部材１３に形成した第１通孔２４を介して主液室２２に連通し、他端はオリフィス形成部材１３および第１弾性体１４に形成した第２通孔２５（図３参照）を介して副液室２３に連通する。オリフィス１６は第１通孔２４寄りの略半周の通路断面積が大きく、第２通孔２５寄りの略半周の通路断面積が小さく形成されており、通路断面積が大きい部分で第１通孔２４および第２通孔２５から最も離れた位置にオリフィス特性可変手段２６が設けられる（図４参照）。オリフィス特性可変手段２６は、ダイヤフラム２７を介してオリフィス１６に臨む負圧チャンバ２８を備える。
【００１４】
しかして、エンジンＥからの振動で第１弾性体１４が下方に変形して主液室２２の容積が減少すると、主液室２２から押し出された液体が第１通孔２４、オリフィス１６および第２通孔２５を介して副液室２３に流入し、副液室２３に臨むダイヤフラム１７が外側に変形する。逆にエンジンＥからの振動で第１弾性体１４が上方に変形して主液室２２の容積が増加すると、副液室２３から吸い出された液体が第２通孔２５、オリフィス１６および第１通孔２４を介して主液室２２に流入し、副液室２３に臨むダイヤフラム１７が内側に変形する。
【００１５】
下部ケーシング１８の内部にはヨーク２９が収納されており、ボビン３０に巻き付けられて軸線Ｌを囲むように配置されたコイル３１がヨーク２９内に支持される。可動部材２０の下面から軸線Ｌに沿うように突出する軸部２０ａに三角錐状のアマチュア３２が摺動自在に嵌合し、軸部２０ａの中間に設けたストッパ３３に当接するように可動部材２０の下面との間に設けたスプリング３４で下向きに付勢される。アマチュア３２の下面に固定された円筒状のガイド部材３５がヨーク２９のガイド部２９ａの外周に摺動自在に嵌合しており、ガイド部材３５およびガイド部２９ａによってアマチュア３２が軸線Ｌに沿って移動するようにガイドされる。
【００１６】
前記ヨーク２９、ボビン３０，コイル３１およびアマチュア３２は能動型防振装置ＭのアクチュエータＡを構成する。そしてアクチュエータＡのコイル３１が消磁状態にあるとき、アマチュア３２は第２弾性体２１の弾発力でヨーク２９から上方に離反している。この状態からコイル３１を励磁するとアマチュア３２がヨーク２９に吸引され、軸部２０ａを引かれた可動部材２０が第２弾性体２１の弾発力に抗して下方に移動する。
【００１７】
ヨーク２９の下面に設けられた常開の開閉弁３６は、弁箱３７と、弁箱３７の下面に設けた弁座３８と、弁座３８に着座可能に対向するボール状の弁体３９と、弁体３９を弁座３８から離反する方向に付勢する弁バネ４０とを備えており、弁座３８の中央に接続された第１負圧通路４１はエンジンの吸気通路に接続され、弁箱３７の側面に接続された第２負圧通路４２は前記オリフィス特性可変手段２６の負圧チャンバ２８に接続される。そして可動部材２０の軸部２０ａの下端が弁箱３７の上面に形成した開口３７ａを貫通して弁体３９の上面に僅かな隙間を存して対向している。
【００１８】
次に、上記構成を備えた本発明の第１実施例の作用を説明する。
【００１９】
エンジンＥのアイドル回転数領域ではアクチュエータＡにより可動部材２０を振動させることなく、コイル３１に連続的に電流を流してアマチュア３２をヨーク２９に強く吸着する。するとアマチュア３２と共に下降した可動部材２０の軸部２０ａの下端が開閉弁３６の弁体３９を押圧して弁座３８に着座させるため、常開の開閉弁３６が閉弁してオリフィス特性可変手段２６の負圧チャンバ２８に負圧が作用しなくなり、図４（Ｂ）に示すように、ダイヤフラム２７が平板状態に復帰して自由に振動できるようになる。その結果、主液室２２の容積の拡大・縮小に伴ってオリフィス１６内を液体が行き来するときの液圧変化に応じてダイヤフラム２７が振動し、オリフィス１６の特性は、その長さが実際の長さよりも短くなった場合と同じ特性を示すようになる。この状態でのオリフィス１６の特性と第１弾性体１４のばね定数とは、アイドル回転数領域で低ばね定数および高減衰力を示すように設定されているため、エンジンＥから車体フレームＦに伝達される振動を効果的に低減することができる。
【００２０】
エンジンＥのアイドル回転数よりも高い回転数領域では、主液室２２および副液室２３を接続するオリフィス１６内をチョーク状態にし、アクチュエータＡによる防振機能を効果的に発揮させる。即ち、アクチュエータＡの作動時には、その振幅が小さいために可動部材２０の軸部２０ａの下端は開閉弁３６の弁体３９に当接せず、常開の開閉弁３６は開弁状態に保持されてオリフィス特性可変手段２６の負圧チャンバ２８に負圧が作用し、図４（Ａ）に示すように、ダイヤフラム２７が負圧チャンバ２８の内面に移動不能に吸着される。その結果、オリフィス１６の長さが最大（実際の長さ）になってチョーク状態となるため、オリフィス１６との干渉が防止されてアクチュエータＡによる防振機能が効果的に発揮される。
【００２１】
アクチュエータＡによる防振機能は次のようにして発揮される。電子制御ユニットＵはエンジン回転数センサＳａおよび荷重センサＳｂ（あるいは加速度センサＳｃ）からの信号に基づいてアクチュエータＡのコイル３１に対する通電を制御する。具体的には、振動によってエンジンＥが下方に偏倚して主液室２２の容積が減少して液圧が増加するときには、コイル３１を励磁してアマチュア３２を吸引する。その結果、アマチュア３２は可動部材２０と共に下方に移動し、可動部材２０に内周を接続された第２弾性体２１を下方に変形させる。これにより、主液室２２の容積が増加して液圧の増加を抑制するため、能動型防振装置ＭはエンジンＥから車体フレームＦへの下向きの荷重伝達を防止する能動的な支持力を発生する。
【００２２】
逆に振動によってエンジンＥが上方に偏倚して主液室２２の容積が増加して液圧が減少するときには、コイル３１を消磁してアマチュア３２の吸引を解除する。その結果、アマチュア３２は第２弾性体２１の弾発力で可動部材２０と共に上方に移動する。これにより、主液室２２の容積が減少して液圧の減少を抑制するため、能動型防振装置ＭはエンジンＥから車体フレームＦへの上向きの荷重伝達を防止する能動的な支持力を発生する。
【００２３】
以上のように、オリフィス１６の特性を変化させるオリフィス特性可変手段２６を作動させるアクチュエータとして、能動型防振装置Ｍの可動部材２０を駆動するアクチュエータＡを利用するので、部品点数の削減およびコストの削減に寄与することができる。
【００２４】
次に、図５および図６に基づいて本発明の第２実施例を説明する。第２実施例はオリフィス特性可変手段２６の構成と開閉弁５５の構成とが第１実施例と異なっており、その他の構成は第１実施例と同じである。
【００２５】
オリフィス特性可変手段２６は、負圧チャンバ２８内を移動可能な弁体５１と、弁体５１と負圧チャンバ２８との連通を遮断するダイヤフラム５２と、弁体５１を閉弁方向に付勢する弁バネ５３とを備えており、負圧チャンバ２８に負圧が作用していないとき、弁バネ５３の弾発力で弁体５１が前進して弁座５４に着座する（図６（Ａ）参照）。一方、負圧チャンバ２８に負圧が作用したとき、弁バネ５３の弾発力に抗して弁体５１が後退して弁座５４から離反し（図６（Ｂ）参照）、この状態では負圧チャンバ２８がダイヤフラム５２を介してオリフィス１６に臨むこととなる。
【００２６】
ヨーク２９の下面に設けられた常閉の開閉弁５５は、弁箱５６と、弁箱５６の上面に設けた弁座５７と、弁座５７に着座可能に対向するボール状の弁体５８と、弁体５８を弁座５７に着座する方向に付勢する弁バネ５９とを備えており、弁箱５６の下面に接続された第１負圧通路４１はエンジンの吸気通路に接続され、弁座５７の上部に接続された第２負圧通路４２は前記オリフィス特性可変チャンバ２８に接続される。そして可動部材２０の軸部２０ａの下端が弁箱５６の上面に形成した開口５６ａを貫通して弁体５８の上面に僅かな隙間を存して対向している。
【００２７】
上記構成を備えた本発明の第２実施例によれば、能動型防振装置ＭのアクチュエータＡにより可動部材２０を通常どおり作動させて常閉の開閉弁５５を閉弁状態に維持すると、オリフィス特性可変手段２６の負圧チャンバ２８に負圧が作用しなくなり、弁体５１が自由に振動できるようになる（図６（Ａ）参照）。その結果、主液室２２の容積の拡大・縮小に伴ってオリフィス１６内を液体が行き来するときの液圧変化に応じて弁体５１及びダイヤフラム５２が振動し、オリフィス１６の特性は、その長さが実際の長さよりも短くなった場合と同じ特性を示すようになる。
【００２８】
一方、能動型防振装置ＭのアクチュエータＡにより可動部材２０を振動させることなく、コイル３１に連続的に電流を流してアマチュア３２をヨーク２９に強く吸着させると、アマチュア３２と共に下降した可動部材２０の軸部２０ａの下端が開閉弁５５の弁体５８を押圧して弁座５７から離反させるため、常閉の開閉弁５５が開弁してオリフィス特性可変手段２６の負圧チャンバ２８に負圧が作用する。その結果、図６（Ｂ）に示すように、弁体５８が弁座５４から離反して自由に振動できなくなり、オリフィス１６の特性は実際の長さの特性を示すようになる。
【００２９】
以上のように、第２実施例によれば、オリフィス特性可変手段２６により切り換えられるオリフィス１６の特性と、アクチュエータＡの作動・非作動との関係が第１実施例と逆になるため、必要に応じて第１実施例の常開の開閉弁３６あるいは第２実施例の常閉の開閉弁５５を採用することで、能動型防振装置Ｍに種々の機能を発揮させて制御内容の幅を広げることができる。
【００３０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３１】
例えば、実施例では自動車の車体フレームＦにエンジンＥを支持する能動型防振装置Ｍを例示したが、本発明は他の任意の用途の能動型防振装置Ｍに対して適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、主液室を副液室に連通させるオリフィスの特性を切り換える際に、専用のアクチュエータを用いることなく、主液室の少なくとも一部を区画する可動部材を振動させるアクチュエータを用いてオリフィスの特性を切り換えるので、前記専用のアクチュエータが不要になって部品点数およびコストの削減に寄与することができる。
【００３３】
また特にオリフィス特性可変手段が、少なくとも負圧作用時には上記オリフィスにダイヤフラムを介して臨む負圧チャンバを有しており、その負圧チャンバをエンジンの吸気通路に接続する負圧通路に、上記アクチュエータにより開閉駆動される開閉弁が設けられるので、例えば、開閉弁を常開型とした場合には、アクチュエータにより、可動部材を振動させることなく開閉弁を強制閉弁したときに、オリフィス特性可変手段の負圧チャンバに負圧が作用しなくなるから、ダイヤフラムが主液室の容積の拡大・縮小に伴ってオリフィス内を液体が行き来するときの液圧変化に応じて振動し、これにより、オリフィスの特性は、その長さが実際の長さよりも短くなった場合と同じ特性を示すようになるため、防振装置は、低ばね定数および高減衰力を示しながら振動を効果的に低減でき、一方、可動部材を振動させるようなアクチュエータの作動時には、その振幅が小さいために開閉弁が開弁状態に保持されてオリフィス特性可変手段の負圧チャンバに負圧が作用するから、オリフィスの長さが最大（実際の長さ）になって、オリフィスの干渉を防止しつつアクチュエータによる防振機能が効果的に発揮される。また開閉弁を常閉型とした場合には、可動部材を振動させるようなアクチュエータの作動時に開閉弁の閉弁状態が維持されて、オリフィス特性可変手段の負圧チャンバに負圧が作用しなくなるから、ダイヤフラムが主液室の容積の拡大・縮小に伴ってオリフィス内を液体が行き来するときの液圧変化に応じて振動し、これにより、オリフィスの特性は、その長さが実際の長さよりも短くなった場合と同じ特性を示すようになり、一方、アクチュエータにより、可動部材を振動させることなく開閉弁を強制開弁したときは、オリフィス特性可変手段の負圧チャンバに負圧が作用するから、オリフィスの長さが最大（実際の長さ）になる。このように能動型防振装置に種々の機能を発揮させて制御内容の幅を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１実施例に係る能動型防振装置の縦断面図（図２の１−１線断面図）
【図２】  図１の２−２線断面図
【図３】  図２の３−３線断面図正面図
【図４】  オリフィス特性可変手段の作用を説明する図
【図５】  第１実施例に係る能動型防振装置の縦断面図
【図６】  オリフィス特性可変手段の作用を説明する図
【符号の説明】
Ａ            アクチュエータ
Ｅ            エンジン（振動源）
Ｆ            車体フレーム（支持部）
１４          第１弾性体（弾性体）
１６          オリフィス
２０          可動部材
２２          主液室
２３          副液室
２６ オリフィス特性可変手段
２７，５２ ダイヤフラム
２８ 負圧チャンバ
３６，５５ 開閉弁
４１，４２ 負圧通路
【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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