JP3533243B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は車両、一般産業用機械等
に用いられ、振動発生部からの振動を吸収減衰する防振
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車のエンジンにはエンジンと車体と
の間にエンジンマウントとしての防振装置が配設され、
エンジンの振動が車体に伝達されることを阻止するよう
になっている。 【０００３】この防振装置として液体封入式の防振装置
がある。従来の液体封入式の防振装置では、受圧液室と
複数の副液室とが設けられており、各副液室は各々大き
さ（長さ及び断面積）の異なる制限通路により受圧液室
に連結されていた。エンジンの振動は、走行条件により
周波数が異なるため、液体封入式の防振装置では振動の
周波数に応じてその制限通路の切り換えを行う必要があ
る。 【０００４】制限通路を切り換える方法として、エンジ
ンのインテークマニホールドに発生する吸入負圧を利用
する防振装置がある。この防振装置では、使用しない制
限通路に連結された副液室のダイヤフラムを吸入負圧に
よって吸引し、空気室の壁面に密着させる。これにより
副液室の容積変化が阻止され、容積変化が阻止された副
液室に連結された制限通路では液体が移動できなくな
り、他の制限通路で液体が共振して動ばね定数が低下す
ることにより振動が吸収されるようになっている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の防振装
置では、一つの副液室にダイヤフラムを介して一つの空
気室を設け、この空気室を電磁弁を介してエンジンのイ
ンテークマニホールドに連結していた。このため、複数
の副液室を備えた防振装置では、空気室の数、空気室と
電磁弁を連結する配管の数及び電磁弁の数が多くなり、
構造が複雑化すると共に部品点数が多くなるという問題
があった。 【０００６】また、特に高周波数の振動が入力した際
に、防振装置の動ばね定数を効果的に低減する手段がな
く、対策が望まれていた。 【０００７】本発明は上記事実を考慮し、空気室の数を
低減して構造の簡略化及び部品点数の低減を図ることが
でき、また、広い周波数に渡たる振動を効果的に吸収で
きる防振装置を得ることが目的である。 【０００８】 【発明を解決するための手段】請求項１に記載の防振装
置は、振動発生部及び振動受部の一方へ連結される第１
の取付部材と、振動発生部及び振動受部の他方へ連結さ
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設けられ振動発生時に変形する弾性
体と、前記弾性体を隔壁の一部として拡縮可能な受圧液
室と、前記受圧液室と隔離される第１副液室と、前記受
圧液室と前記第１副液室とを連結する第１の制限通路
と、前記第１副液室の隔壁の一部を構成する第１ダイヤ
フラムと、前記受圧液室と隔離される第２副液室と、前
記第２副液室の隔壁の一部を構成する第２ダイヤフラム
と、前記受圧液室と前記第２副液室とを連通する第２の
制限通路と、前記受圧液室に面し前記第２のダイヤフラ
ムよりも剛性が高い第３ダイヤフラムと、負圧手段に連
結され前記第２ダイヤフラム及び前記第３ダイヤフラム
を隔壁の一部とし内部が負圧にされた際には前記第２ダ
イヤフラム及び前記第３ダイヤフラムが内壁に当接する
空気室と、を備えたことを特徴としている。 【０００９】 【００１０】 【作用】請求項１記載の防振装置では、例えばエンジン
等の振動発生源へ第１の取付部材を連結し、車体等の振
動受部へ第２の取付部材を連結すると、振動は第１の取
付部材、弾性体、第２の取付部材を介して振動受部へと
支持される。 【００１１】 【００１２】負圧手段によって空気室の内部を負圧にす
ると、第２ダイヤフラム及び第３ダイヤフラムが空気室
の内壁に当接して変形することが出来なくなる。このた
め、第２副液室は拡縮できなくなり、第２の制限通路を
液体は流れない。この状態では、液体は第１の制限通路
のみを介して受圧液室と第１副液室との間を行き来し
て、液体が第１の制限通路を通過する際に抵抗を受け、
または液柱共振して振動が吸収される。 【００１３】振動の周波数が上昇して第１の制限通路が
目詰まるような場合には、空気室の内部を負圧にしな
い。これにより、第２ダイヤフラム及び第３ダイヤフラ
ムは空気室の内壁から離間する。この状態では、第２副
液室は拡縮可能であり、液体を第２の制限通路で液柱共
振させて振動を吸収することができる。 【００１４】さらに、振動の周波数が上昇して第２の制
限通路が目詰まるような場合には、第３ダイヤフラムが
受圧液室の圧力上昇を抑えて防振装置の動ばね定数の上
昇を抑えるので、高周波の振動を吸収することができ
る。 【００１５】 【実施例】本発明に係る防振装置１０の一実施例を図１
乃至図４にしたがって説明する。 【００１６】図１に示すように、この防振装置１０には
第１の取付部材としての底板１２が備えられている。こ
の底板１２は中央下部に取付ボルト１４が突出され、一
例として図示しない自動車の車体へ固定される。底板１
２の周囲は直角に屈曲された筒状の立壁部１２Ａとされ
ており、この立壁部１２Ａの上端部には直角に屈曲され
たフランジ部１２Ｂが連続形成されている。 【００１７】この、底板１２のフランジ部１２Ｂには外
筒１６の下端部がかしめ固定されており、フランジ部１
２Ｂと外筒１６の下端部との間に第１ダイヤフラム１８
の周縁部が挟持されている。この第１ダイヤフラム１８
と前記底板１２との間は第１空気室２０とされ、立壁部
１２Ａに形成された空気孔２１を介して外部と連通され
る。 【００１８】外筒１６の上端部は内径がしだいに拡大さ
れた拡開部１６Ｂとされており、内周面に弾性体２２の
外周が加硫接着されている。また、弾性体２２の一部は
外筒１６の内周下端部の一部まで延設されて加硫接着さ
れている。 【００１９】この弾性体２２の中央部には第２の取付部
材としての支持台２４が加硫接着されている。この支持
台２４は図示しないエンジンの搭載部であり、エンジン
を固定する取付ボルト２６が立設されている。 【００２０】外筒１６の内部には仕切部材３０が配置さ
れている。この仕切部材３０は合成樹脂等で円柱部３１
と円柱部３１の下部に設けられたフランジ部３３とで略
ハット状に形成されている。 【００２１】仕切部材３０は、円柱部３１の外周が外筒
１６の内周に弾性体２２の一部を介して密着しており、
フランジ部３３が底板１２のフランジ部１２Ｂと外筒１
６の下端部との間に第１ダイヤフラム１８及び弾性体２
２の延設部と共に挟持されている。 【００２２】仕切部材３０の底部中央には凹部３２が設
けられており、この凹部３２が第１ダイヤフラム１８で
閉塞されて第１副液室３４を形成している。 【００２３】一方、仕切部材３０と弾性体２２との間に
形成される空間部分は受圧液室３６とされている。 【００２４】仕切部材３０の上部中央には凹部３８が設
けられており、この凹部３８には、パイプ４０が圧入さ
れて固着している。パイプ４０の中間部には、第３ダイ
ヤフラム４２が加硫接着されている。なお、パイプ４０
内の受圧液室３６から第３ダイヤフラム４２までの間が
第３の制限通路４３となっている。 【００２５】仕切部材３０は、凹部３２と凹部３８との
間に設けられた分割線を境にして軸方向に２分割され、
上部３０Ａと下部３０Ｂの間に第２ダイヤフラム４４が
挟持されている。 【００２６】上部３０Ａには第２ダイヤフラム４４に対
向した部分に凹部５０が形成されており、下部３０Ｂに
は第２ダイヤフラム４４に対向した部分に凹部５２が形
成されている。凹部５０の底部には、凹部３８に貫通す
る孔５４が複数個形成されている。 【００２７】第３ダイヤフラム４２と第２ダイヤフラム
４４との間の空間部分は、第２空気室５６とされてい
る。凹部５２は第２ダイヤフラム４４で閉塞されて第２
副液室５７を形成している。 【００２８】図１及び図２に示すように、円柱部３１の
外周には、フランジ部３３の近傍に軸方向から見てＣ字
状を呈した断面矩形状の細溝５８が周方向に沿って形成
されている。この細溝５８は、外筒１６側より弾性体２
２の延長部によって閉塞されて第１の制限通路６０を構
成している。第１の制限通路６０は、一方の端部が円柱
部３１の切欠部６２を介して受圧液室３６に連結されて
おり、他方の端部が開口部６４を介して第１副液室３４
に連結されている。 【００２９】また、円柱部３１の外周には、細溝５８に
平行して幅広溝６６が形成されている。この幅広溝６６
は軸方向から見て円弧状を呈している。幅広溝６６は、
細溝５８よりも、短く、かつ長手方向に直下な断面積が
大きくされている。幅広溝６６は、外筒１６側より弾性
体２２の延長部によって閉塞されて第２の制限通路６８
を構成している。第２の制限通路６８は、一方の端部が
切欠部６２を介して受圧液室３６に連結されており、他
方の端部が開口部７０を介して第２副液室５７に連結さ
れている。 【００３０】仕切部材３０の円柱部３１には、第２空気
室５６と外周とを連通する空気孔７２が形成されてい
る。外筒１６には、空気孔７２の外周側開口部に対向し
て接続パイプ７４が貫通している。接続パイプ７４は、
一端は仕切部材３０の空気孔７２に連結され、他端にパ
イプ７６の一方が連結されている。このパイプ７６の他
方は４ポート３位置切換弁７８に連結されている。 【００３１】４ポート３位置切換弁７８には、接続パイ
プ８０および接続パイプ８２が設けられており、接続パ
イプ８２の他端は圧力可変手段としてのエンジンのイン
テークマニホールド８３に連結されており、接続パイプ
８０の他端は外気に連通されている。なお、インテーク
マニホールド８３は吸入負圧を発生するようになってい
る。 【００３２】４ポート３位置切換弁７８には制御手段８
４が接続されており、この制御手段８４によって切換が
制御される。また、この制御手段８４には少なくとも車
速センサ８６及びエンジン回転数センサ８８が接続され
ており、制御手段８４はこれらのセンサからの検出信号
を受け、車速及びエンジン回転数を検出することによっ
て車両の振動状態（アイドル振動状態かシェイク振動状
態か又は高周波振動状態）を判別することができる。 【００３３】なお、本実施例では、第１ダイヤフラム１
８、第２ダイヤフラム４４、第３ダイヤフラム４２の順
に剛性が高くなっている。また、第２空気室５６が負圧
にされていない場合には、図１に示すように、第２ダイ
ヤフラム４４及び第３ダイヤフラム４２は壁面から離間
しており振動可能となっている。 【００３４】さらに、第１の制限通路６０に対して第２
の制限通路６８は、全長が短く、かつ断面積が大きくな
っており、第２の制限通路６８に対して第３の制限通路
４３は、全長が短く、かつ断面積が大きくなっている。 【００３５】次に実施例の作用を説明する。この防振装
置１０の底板１２を一例として自動車等の車両の車体へ
固定し、支持台２４にエンジンを搭載して固定すると、
エンジンの振動は支持台２４、弾性体２２、外筒１６及
び底板１２を介して自動車の車体へ支持され、弾性体２
２の内部摩擦に基づく抵抗によって振動が吸収される。 【００３６】車両が例えば７０〜８０km／ｈで走行した
場合等にはシェイク振動（１例として１５Hz未満）が生
じる。制御手段８４は車速センサ８６、エンジン回転数
センサ８８によりシェイク振動発生時か否かを判断す
る。制御手段８４がシェイク振動発生時であると判断す
ると、制御手段８４は４ポート３位置切換弁７８を切り
換え、第２空気室５６とインテークマニホールド８３と
を連結する。 【００３７】これにより、第２空気室５６内は負圧さ
れ、第２ダイヤフラム４４が凹部５０の壁面に、第３ダ
イヤフラム４２が凹部３８の壁面に密着し、液体２９は
第２の制限通路６８および第３の制限通路４３を流れる
ことができなくなる。したがって、液体２９は第１の制
限通路６０だけを行き来することになり、液体２９が第
１の制限通路６０を通過する際の抵抗及び液柱共振によ
って防振装置１０に大きな減衰力が発生し、シェイク振
動が効果的に吸収される。 【００３８】また、エンジンがアイドリング運転の場合
や車速が５km／ｈ以下の場合等にはアイドル振動（１例
として２０〜５０Hz）が生じる。制御手段８４は車速セ
ンサ８６、エンジン回転数センサ８８によりアイドル振
動発生時か否かを判断する。制御手段８４がアイドル振
動発生時であると判断すると、制御手段８４は４ポート
３位置切換弁７８を切り換え、第２空気室５６を外気に
連通させる。 【００３９】これにより、第２空気室６０は外気と同圧
にされ、第２ダイヤフラム４４及び第３ダイヤフラム４
２が自身の弾性力により凹部５０の壁面及び凹部３８の
壁面から離間する。この結果、第２副液室５５は拡縮可
能となり、アイドル振動により第１の制限通路６０が目
詰まり状態になっても、液体２９は第２の制限通路６８
を通過して受圧液室３６と第２副液室５５とを行き来す
ることが可能となり、液体２９が第２の制限通路６８内
で液柱共振して防振装置１０の動ばね定数が低下し、ア
イドル振動が効果的に吸収される。 【００４０】なお、アイドル振動時に、第２空気室６０
の容積変化に伴い、空気が空気孔７２、接続パイプ７
４、パイプ７６及び４ポート３位置切換弁７８の内部を
行き来することになる。これらの空気の流通経路で抵抗
を受けると、第２ダイヤフラム４４が動き抑制され、液
柱共振が弱まって防振特性の悪化につながるが、本実施
例の防振装置１０では、第２空気室６０の隔壁を構成す
る第３ダイヤフラム４２が変形して第２ダイヤフラム４
４の動きの抑制を防止するので防振特性の悪化を抑える
ことができる。 【００４１】また、車速が例えば７８Ｋｍ／ｈ以上、エ
ンジン回転数が例えば３０００ｒｐｍ以上の場合等に
は、高周波振動（例えば５０〜４００Hz）が生じる。制
御手段８４は車速センサ８６、エンジン回転数センサ８
８により高周波振動時か否かを判断する。高周波振動時
には、第２空気室５６を外気に連通させる。 【００４２】高周波振動時には、第２の制限通路６８が
目詰まり状態となるが、受圧液室３６の圧力変化により
第３ダイヤフラム４２が弾性変化し、液体２９が第３の
制限通路４３で液柱共振して動ばね定数が低下するため
高周波振動が効果的に吸収される。 【００４３】このように、本実施例の防振装置１０で
は、第２ダイヤフラム４４及び第３ダイヤフラム４２に
対して第２空気室６０一つを対応させているので、従来
の防振装置に比較して空気室の数が低減され、これに伴
って電磁弁の数も低減する。 【００４４】なお、前記実施例では、第３の制限通路４
３を設けていたが、第３の制限通路４３は無くても良
い。この場合には、高周波振動時に受圧液室３６の圧力
変化により第３ダイヤフラム４２が弾性変化して受圧液
室３６の圧力上昇を抑え、防振装置１０の動ばね定数の
上昇を抑えるため、高周波振動を吸収することができ
る。 【００４５】なお、実施例では防振装置１０をエンジン
マウントとして用いる構成を示したが、本発明はこれに
限らず、防振装置１０をキャブマウント、ボディマウン
ト、一般産業用機械等に適用してもよいことは勿論であ
る。 【００４６】また、前記振動の周波数は一例であり、振
動の周波範囲は上記の値に限定されないのは言うまでも
ない。 【００４７】 【発明の効果】以上説明した如く、請求項１に記載の防
振装置は上記構成としたので、構造の簡略化及び部品点
数の低減を図ることができると共に、広い周波数に渡た
る振動を効果的に吸収できるという優れた効果を有す
る。 【００４８】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例に係る防振装置の軸線に沿っ
た断面図（図２の１−０−３’線断面図）である。 【図２】図１に示す防振装置の２−２線断面図である。 【図３】図２に示す防振装置の３−０−３’線断面図で
ある。 【図４】図２に示す防振装置の４−０−４’線断面図で
ある。 【符号の説明】 １０ 防振装置 １２ 底板（第１の取付部材） １８ 第１ダイヤフラム ２２ 弾性体 ２４ 支持台（第２の取付部材） ３４ 第１副液室 ３６ 受圧液室 ４２ 第３ダイヤフラム ４４ 第２ダイヤフラム ５６ 第２空気室 ５７ 第２副液室 ６０ 第１の制限通路 ６８ 第２の制限通路

Claims (1)

1. (57)【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へ連結さ
   れる第１の取付部材と、 振動発生部及び振動受部の他方へ連結される第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設け
   られ振動発生時に変形する弾性体と、 前記弾性体を隔壁の一部として拡縮可能な受圧液室と、 前記受圧液室と隔離される第１副液室と、 前記受圧液室と前記第１副液室とを連結する第１の制限
   通路と、 前記第１副液室の隔壁の一部を構成する第１ダイヤフラ
   ムと、 前記受圧液室と隔離される第２副液室と、 前記第２副液室の隔壁の一部を構成する第２ダイヤフラ
   ムと、 前記受圧液室と前記第２副液室とを連通する第２の制限
   通路と、 前記受圧液室に面し前記第２のダイヤフラムよりも剛性
   が高い第３ダイヤフラムと、 負圧手段に連結され前記第２ダイヤフラム及び前記第３
   ダイヤフラムを隔壁の一部とし内部が負圧にされた際に
   は前記第２ダイヤフラム及び前記第３ダイヤフラムが内
   壁に当接する空気室と、 を備えたことを特徴とする防振装置。