(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体に連結される内筒及び当該内筒を中心に、その外側に設けられる弾性体からなるインシュレータを有する防振ゴム体と、当該防振ゴム体を、その外側から支えるとともに、当該防振ゴム体の上下方向の移動を規制するストッパを、その内部に有するブラケットと、からなる円筒型の防振装置において、
上記防振ゴム体の外側であって、その上部側及び下部側と上記上下ストッパとの間に、これら防振ゴム体及び上下ストッパにて密閉された構成からなる空気室を設け、
上記上下空気室に負圧と大気圧を交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、上記上下各空気室に負圧と大気圧を上下同じサイクルで、かつ逆相にて導入させるように上記切換手段を所定のサイクルにて切換作動させるように制御をする制御手段を設け、
上記制御手段による上記切換手段の切換作動により、エンジンアイドリング振動に対しては、圧縮側の空気室に負圧が導入されるとともに拡張側の空気室に大気圧が導入されるように、上記の上下各空気室に負圧と大気圧を所定のサイクルにて交互に導入するようにし、エンジンアイドリング振動よりも大振幅の所定振動に対しては、圧縮側の空気室に大気圧が導入されるとともに拡張側の空気室に負圧が導入されるように、上記の上下各空気室に負圧と大気圧を所定のサイクルにて交互に導入するようにした
ことを特徴とする円筒型防振装置。
【請求項２】
請求項１記載の円筒型防振装置において、エンジンアイドリング振動よりも高周波数の所定振動に対しては、圧縮側の空気室に大気圧が導入されるとともに拡張側の空気室に負圧が導入されるように、上記の上下各空気室に負圧と大気圧を所定のサイクルにて交互に導入するようにしたことを特徴とする円筒型防振装置。
【請求項３】
振動体に連結される内筒及び当該内筒を中心に、その外側に設けられる弾性体からなるインシュレータを有する防振ゴム体と、当該防振ゴム体を、その外側から支えるとともに、当該防振ゴム体の上下方向の移動を規制するストッパを、その内部に有するブラケットと、からなる円筒型の防振装置において、
上記防振ゴム体の外側であって、その上部側及び下部側と上記上下ストッパとの間に、これら防振ゴム体及び上下ストッパにて密閉された構成からなる空気室を設け、
上記上下空気室に負圧と大気圧を交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、上記上下各空気室に負圧と大気圧を上下同じサイクルで、かつ逆相にて導入させるように上記切換手段を所定のサイクルにて切換作動させるように制御をする制御手段を設け、
上記制御手段による上記切換手段の切換作動により、エンジンアイドリング振動に対しては、圧縮側の空気室に負圧が導入されるとともに拡張側の空気室に大気圧が導入されるように、上記の上下各空気室に負圧と大気圧を所定のサイクルにて交互に導入するようにし、エンジンアイドリング振動よりも高周波数の所定振動に対しては、圧縮側の空気室に大気圧が導入されるとともに拡張側の空気室に負圧が導入されるように、上記の上下各空気室に負圧と大気圧を所定のサイクルにて交互に導入するようにした
ことを特徴とする円筒型防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒型の防振装置に関するものであり、特に、円筒状防振ゴム体の、その上下外周部のところに空気室を設けるようにするとともに、当該空気室内に所定のサイクルにて負圧または大気圧を導入させ、これによって、アイドリング振動を初めとした各種振動を遮断するようにした円筒型の防振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
防振装置のうち、特に、自動車用のエンジンマウント等にあっては、動力源であるところのエンジンが、アイドリング運転の状態から最大回転速度までの間、種々の状況下で使用されるものであるため、広い範囲の周波数に対応できるものでなければならない。また、最近においては、比較的高周波数域の振動に起因するこもり音の遮断を目的とした、エンジンマウントのチューニングが行なわれるようになっている。このような複数の条件に対応させるために、内部に液室を設け、更には、当該液室内に特定の周波数にて振動するボイスコイル等からなる振動子を設けるようにした、いわゆるボイスコイルタイプの液体封入式防振装置がすでに案出されており、例えば特開平５−１４９３６９号公報等により公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらの公知のものは、複数の液室を設けるようにするとともに、当該液室内にピストン等からなる可動片を設け、更に、当該可動片を駆動するボイスコイルを設けるようにする等、その構造が複雑なものとなっている。従って、これらの公知のものは、加振コイル及び永久磁石を初めとして、多くの部品を有する等、防振装置として全体的に重くならざるを得ないと言う問題点がある。このような問題点を解決するために、負圧源にて駆動される簡単な機構からなる加振装置を形成させ、これによって、アイドリング振動を初めとした各種振動の遮断を図ることとした、円筒型防振装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、振動体に連結される内筒及び当該内筒を中心に、その外側に設けられる弾性体からなるインシュレータを有する防振ゴム体と、円筒状の形態からなるものであって、上記防振ゴム体を、その外側から支えるとともに、当該防振ゴム体の上下方向の移動を規制するストッパを、その内部に有するブラケットと、からなる円筒型の防振装置に関して、上記防振ゴム体の外側であって、その上部側及び下部側と上記上下ストッパとの間に、これら防振ゴム体及び上下ストッパにて密閉された構成からなる空気室を設け、上記上下空気室に負圧と大気圧を交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設け、更に、上記上下各空気室に負圧と大気圧を上下同じサイクルで、かつ逆相にて導入させるように上記切換手段を所定のサイクルにて切換作動させるように制御をする制御手段を設け、上記制御手段による上記切換手段の切換作動により、エンジンアイドリング振動に対しては、圧縮側の空気室に負圧が導入されるとともに拡張側の空気室に大気圧が導入されるように、上記の上下各空気室に負圧と大気圧を所定のサイクルにて交互に導入するようにし、エンジンアイドリング振動よりも大振幅の所定振動に対しては、圧縮側の空気室に大気圧が導入されるとともに拡張側の空気室に負圧が導入されるように、上記の上下各空気室に負圧と大気圧を所定のサイクルにて交互に導入するようにした構成を採ることとした。
【０００５】
このような構成を採ることにより、本発明においては次のような作用を呈することとなる。すなわち、振動体からの振動入力に対して、防振ゴム体を形成するインシュレータの部分が振動をし、これによって大部分の振動は、減衰あるいは遮断されることとなる。そして更に、本発明のものにおいては、これら防振ゴム体が支持されるブラケットとの間には、図２に示す如く、所定の容積を有する空間部からなる空気室が設けられるようになっており、そして、この空気室へは、所定のサイクル（周波数）にて制御された負圧が導入されるようになっているものである。従って、この導入される負圧の、その位相及び周波数を適宜制御することによって、アイドリング振動を初めとした各種振動入力に対して、上記防振ゴム体の動バネ定数を変化させ、これによって各種振動の遮断を図ることができるようになる。
【０００６】
また、このような機能を発揮する本発明のものは、内筒及び外筒を有する円筒型の防振ゴム体を基礎に、当該防振ゴム体の外周部に形成された空気室のところに、負圧または大気圧を交互に、かつ、特定のサイクルをもって導入させるようにした構成からなるものであり、その全体の構成が簡単なものからなるものである。そして、上記防振ゴム体を所定のサイクル（周波数）にて加振する、その動力源となる負圧は、エンジンの吸入負圧等が利用されるようになっている。これらのことから、従来のボイスコイルタイプのもの等に比べて、動力源を簡単な装置にて得ることができるようになり、防振装置全体の簡略化、更には質量の軽減化を図ることができるようになる。
【０００８】
また、本発明のものにおいては、次のような作用を呈することとなる。すなわち、振動体からの各種振動入力に対して、本発明のものにおいては、上記制御手段の制御作用により、上記切換手段が作動し、上記防振ゴム体の外周部のところに設けられた空気室に、負圧または大気圧が、所定のサイクルをもって導入されることとなる。具体的には、アイドリング振動に対しては、当該アイドリング振動による入力振動と同位相状態で上記防振ゴム体が振動するよう、当該防振ゴム体の上下に設けられた上下各空気室に、負圧または大気圧をそれぞれ所定のサイクルにて導入させるようにする。これによって、アイドリング振動に対する本防振装置全体の動バネ定数が低減化されることとなり、本アイドリング振動の遮断が行なわれることとなる。また、これとは異なって、エンジンクランキング時の振動、または急発進時等の急加速時に生ずる大振幅の振動に対しては、これら入力振動に対して逆位相の状態で上記防振ゴム体が振動するように、当該防振ゴム体の上下に設けられている各空気室に、負圧または大気圧を所定のサイクルにて導入させるようにする。これによって、これら大振幅の振動に対しては、高動バネ定数（高動バネ特性）を形成させるようにし、この高動バネ特性の作用により、エンジンクランキング時の振動あるいは急発進時・急加速時における大振幅の振動を抑え込む（制御する）こととしている。
【０００９】
また、このことは、例えば、こもり音の原因となる比較的高周波数域の振動に対しても同様のことが言える。すなわち、上記本発明の防振装置においては、エンジンアイドリング振動よりも高周波数の所定振動に対しては、圧縮側の空気室に大気圧が導入されるとともに拡張側の空気室に負圧が導入されるように、上記の上下各空気室に負圧と大気圧を所定のサイクルにて交互に導入するようにしてもよい。このように、本発明のものにおいては、エンジン等の振動体からの振動入力に対応させて上記制御手段を作動させ、そして、この制御手段からの所定の制御信号を発信させることによって上記切換手段を作動させ、これによって上記空気室に負圧または大気圧を所定のサイクルにて導入させるようにしているものである。この負圧または大気圧の導入によって上記防振ゴム体を振動させ、防振ゴム体、延いては本防振装置全体の動バネ定数を変化させ、所定の周波数の振動を遮断するようにしているものである。すなわち、本発明のものにおいては、制御手段の作動により、アイドリング振動を初めとした各種振動の遮断が行なわれることとなる。また、本発明のものにおいては、上記空気室に導入される負圧または大気圧を、上下各空気室に、上下同じサイクルで、かつ、逆相の状態で導入させるようにしている。すなわち、例えば上側の空気室に負圧を導入させるようにしたときには、下側の空気室には大気圧を導入させるようにし、逆に、上側の空気室に大気圧を導入させるようにしたときには、下側の空気室には負圧を導入させるようにしている。このような構成を採ることにより、上記防振ゴム体の加振（強制振動）が、より確実に制御されることとなり、高周波数域の振動入力に対して、動バネ定数の変化幅を大きく採ることができるようになる。その結果、広い範囲の周波数域にわたる各種振動に対して、その遮断機能がより高められることとなる。
【００１０】
次に、請求項３記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は、上記請求項１記載のものと同じである。その特徴とするところは、上記制御手段による上記切換手段の切換作動により、エンジンアイドリング振動に対しては、圧縮側の空気室に負圧が導入されるとともに拡張側の空気室に大気圧が導入されるように、上記の上下各空気室に負圧と大気圧を所定のサイクルにて交互に導入するようにし、エンジンアイドリング振動よりも高周波数の所定振動に対しては、圧縮側の空気室に大気圧が導入されるとともに拡張側の空気室に負圧が導入されるように、上記の上下各空気室に負圧と大気圧を所定のサイクルにて交互に導入するようにした点にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図３を基に説明する。本発明の実施の形態に関するものの、その構成は、図１に示す如く、振動体に連結される内筒１２を、その中心部に有する防振ゴム体１と、当該防振ゴム体１を、その外筒１３を介して支持するブラケット３と、これらブラケット３内に設けられるストッパ４、４’と、上記防振ゴム体１との間に形成される空気室（図２参照）へ、負圧または大気圧を交互に送り込むように、これら負圧と大気圧との切換作動をする切換手段５と、当該切換手段５の切換作動を制御する制御手段６と、からなることを基本とするものである。
【００１２】
このような基本構成において、上記防振ゴム体１は、図２及び図３に示す如く、振動体に連結される内筒１２と、当該内筒１２を中心にして、その外側に円筒状に設けられものであってゴム状弾性体からなるインシュレータ１１と、当該インシュレータ１１の、その外側に設けられるものであって基本的には円筒状の形態からなるとともに、一部切欠かれた形態からなる外筒１３と、からなるものである。そして、これら各部材が加硫成形手段等により一体的に形成されるようになっているものである。
【００１３】
なお、このような基本構成において、本防振ゴム体１の主要部を成す上記インシュレータ１１の、その外周部のところには、図２及び図３に示す如く、一部切欠部が設けられ、ここに凹陥部が形成されるようになっている。そして、このような凹陥部を有する防振ゴム体１の、その外側に、内側にストッパ４、４’（図２参照）を有するブラケット３が装着されることによって、これらストッパ４、４’と上記防振ゴム体１のインシュレータ１１との間に、これらインシュレータ１１及びストッパ４、４’にて密閉された状態の空間部が形成されることとなる。そして更に、この密閉された空間部をもって、後に負圧または大気圧の導入される空気室２、２’が形成されるようになっている。
【００１４】
このような構成からなる空気室２、２’の一部を形成するストッパ４、４’は、図２及び図３に示す如く、円筒形状のブラケット３の内側に、上下対称形に設けられるようになっているものである。そして、上記防振ゴム体１のインシュレータ１１が大きく変位をしたときに、その大きな変位を抑え込むようになっているものである。なお、このような構成からなる本ストッパ４、４’は、上記インシュレータ１１と同様ゴム状弾性体にて形成されるか、あるいはプラスチック材にて形成されるようになっているものである。このような構成からなる上記ストッパ４、４’をその内部に有するブラケット３は、図１に示す如く、基本的には円筒状の形態からなるものであり、上記円筒状の防振ゴム体１の外筒１３を支持するようになっているものである（図２参照）。そして、これら防振ゴム体１等からなる防振装置全体を車体側のメンバ等に連結するようになっているものである。
【００１５】
このような構成からなるブラケット３、更には当該ブラケット３内に形成されたストッパ４、４’のところには、図２及び図３に示す如く、上記空気室２、２’に連通する導入ポート２１、２２が設けられるようになっている。そして、この導入ポート２１、２２は、上記空気室２、２’に負圧または大気圧を交互に導入するように切換作動をする切換手段５に連結されるようになっているものである（図１参照）。このような導入ポート２１、２２を介して上記空気室２、２’に負圧または大気圧を交互に導入させるように切換作動をする切換手段５は、図１に示す如く、負圧または大気圧に適宜切換えられる３方弁からなる切換バルブ５１と、当該切換バルブ５１を後に述べる制御手段６からの制御信号に基づき作動させるソレノイド５５と、からなることを基本とするものである。そして、これら構成からなるものにおいて、上記切換バルブ５１の大気圧導入側ポートのところには、大気圧の導入速度を制御するための絞り弁５９が設けられるようになっているものである（図１参照）。この絞り弁５９の作用により、大気圧及び負圧の導入速度をバランスさせるようにしているものである。
【００１６】
次に、このような構成からなる切換手段５の切換作動を制御する制御手段６は、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等の演算手段を基礎に形成されるマイクロコンピュータ等からなるものであり、エンジン等の振動体９からの振動を検出して、当該振動に応じて、上記切換手段５の切換作動を制御するようになっているものである。具体的には、振動体であるエンジン９の振動数及び位相を検出するとともに、これら各データを基に所定の演算処理をする。そして、その演算結果に基づき、上記ソレノイド５５を駆動して、上記切換バルブ５１の負圧または大気圧導入のサイクルを制御することとしている。この制御作動（切換作動）によって、上記空気室２、２’内の容積が変化し、最終的には防振ゴム体１のインシュレータ１１のところが加振されるようになっているものである。
【００１７】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての、その作用等について説明する。すなわち、振動体からの振動入力に対して、上記防振ゴム体１を形成するインシュレータ１１の部分が振動をし、これによって大部分の振動は、減衰あるいは遮断されることとなる。そして更に、本実施の形態のものにおいては、これら防振ゴム体１の、その外周部には、図２に示す如く、所定の容積を有する空間部からなる空気室２、２’が設けられるようになっており、そして、この空気室２、２’には、所定のサイクル（周波数）に制御された負圧または大気圧が導入されるようになっているものである。従って、この導入される負圧または大気圧の、その周波数を適宜制御することによって、アイドリング振動を初めとした各種振動入力に対して、上記防振ゴム体１の動バネ定数を変化させることができるようになる。これによって、各種振動の遮断を図ることができるようになる。なお、上記空気室２、２’内に導入されて、上記防振ゴム体１を所定のサイクル（周波数）にて加振する、その動力源となる負圧源としては、エンジンの吸入負圧等が利用されるようになっているので、従来のボイスコイルタイプのもの等に比べて、動力源を簡単な装置にて得ることができるようになる。その結果、防振装置全体の簡略化、更には質量軽減化等を図ることができるようになる。
【００１８】
このような機能を有する本実施の形態のものについての、その具体的な作用、例えば、エンジンアイドリング運転時等に生ずる低周波数の振動についての、その遮断作用について説明する。すなわち、エンジン等の振動体９からの振動に対しては、まず、上記制御手段６が、図１に示す如く、エンジン９の振動数及びその位相を検出するとともに、所定の演算処理を行ない、切換手段５のソレノイド５５を作動させるための制御信号を出力する。これに基づいて、上記切換手段５のソレノイド５５が作動するとともに、これによって切換バルブ５１が所定のサイクル（周波数）にて切換作動をする。すなわち、一サイクルの振動において、例えばアイドリング振動に対しては、当該アイドリング振動と同位相の状態で上記防振ゴム体１が上下振動をするようにする。具体的には、図２に示す如く、まず、圧縮側である下側の空気室２’側へ負圧を導入させるようにするとともに、同時に、拡張側である上側の空気室２側へは大気圧を導入させるようにする。そして、次の瞬間には、切換手段５の切換バルブ５１を作動させて、上記とは逆に、下側の空気室２’側へ大気圧を導入させるようにするとともに、上側の空気室２側へは負圧を導入させるようにする。このような切換作動によって、本防振装置全体の上記アイドリング振動に対する動バネ定数が低下することとなる。この低動バネ定数の形成により、上記アイドリング振動は減衰あるいは遮断されることとなる。
【００１９】
一方、低周波数の振動であっても、エンジンクランキング時の振動、あるいは急発進時等の急加速時に生ずる大振幅の振動に対しては、上記アイドリング振動に対するときとは逆に、上記防振ゴム体１を逆位相の状態で振動させるようにする。具体的には、図２において、まず、圧縮側の空気室である下側の空気室２’へ大気圧を導入させるようにするとともに、拡張側の空気室である上側の空気室２へは負圧を導入させるようにする。そして、次の瞬間には、これとは逆に、下側の空気室２’へ負圧を導入させるようにするとともに、上側の空気室２へは大気圧を導入させるようにする。これによって、これらエンジンクランキング時等の振動入力に対して、本防振装置の動バネ定数を高めさせるようにし、これら各振動を抑え込む（制御する）こととしている。なお、このことは、例えばこもり音の原因となる比較的高周波数の振動に対しても同様のことが言える。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、振動体に連結される内筒及び当該内筒を中心に、その外側に設けられる弾性体からなるインシュレータを有する防振ゴム体と、当該防振ゴム体を、その外側から支えるとともに、当該防振ゴム体の上下方向の移動を規制するストッパを、その内部に有するブラケットと、からなる円筒型の防振装置に関して、上記防振ゴム体の外側であって、その上部側及び下部側と上記上下ストッパとの間に、これら防振ゴム体及び上下ストッパにて密閉された構成からなる空気室を設け、一方、これら上下空気室のうちの少なくともいずれか一方の側に、負圧または大気圧を所定のサイクルをもって交互に導入させるようにした構成を採ることとしたので、振動体からの振動入力に対して、上記防振ゴム体を形成するインシュレータの部分を振動させ、これによって大部分の振動を、吸収あるいは遮断することができるようになった。そして、これらに加えて、更に本発明においては、上記防振ゴム体の外周部には所定の容積を有する空間部からなる空気室が設けられるようになっており、そして、この空気室へは所定のサイクル（周波数）に制御された負圧または大気圧が導入されるようになっているものであるので、この導入される負圧または大気圧の、その位相及び周波数を適宜制御することによって、アイドリング振動を初めとした各種振動入力に対して、上記防振ゴム体の動バネ定数を変化させることができるようになった。この動バネ定数を制御することによって、アイドリング振動を初めとした各種振動の遮断を図ることができるようになった。
【００２１】
また、このような機能を発揮する本発明のものは、内筒及び外筒を有する円筒型の防振ゴム体を基礎に、当該防振ゴム体の外周部に形成された空気室のところに、負圧または大気圧を交互に、かつ、特定のサイクルをもって導入させるようにした構成を採ることとしたので、その全体の構造が簡略化されるようになり、装置全体の質量軽減化を図ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかる防振ゴム体周りの全体構成を示す横断面図である。
【図３】本発明にかかる防振ゴム体周りの全体構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  防振ゴム体
１１  インシュレータ
１２  内筒
１３  外筒
２  空気室
２’  空気室
２１  導入ポート
２２  導入ポート
３  ブラケット
４  ストッパ
４’  ストッパ
５  切換手段
５１  切換バルブ
５５  ソレノイド
５９  絞り弁
６  制御手段
９  エンジン（振動体）
【図１】
0003803835.tif 000002
【図２】
0003803835.tif 000003
【図３】
0003803835.tif 000004