JP2004069005A - 流体封入式防振装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】低周波数域にチューニングされた第一のオリフィス通路を通じて受圧室に接続された平衡室と、中周波数域にチューニングされた第二のオリフィス通路を通じて受圧室に接続された加振室をそれぞれ設けて、外部から及ぼされる空気圧変動に基づいて加振室に生ぜしめた圧力変動を受圧室に及ぼして能動的な防振効果を得るようにした流体封入式防振装置において、能動的な防振効果が中〜高周波の広い周波数域に亘って有効に発揮されるようにすると共に、中周波振動に対する能動的な防振効果を得るに際しての高次成分に起因する振動状態の低下を回避せしめること。
【解決手段】受圧室５８と平衡室３８を仕切る隔壁５２に透孔８２を設けると共に、該透孔８２に可動板８４を配設し、この可動板８４の外周縁部を、隔壁５２に形成した保持溝８６で所定のガタをもって保持せしめることにより、かかる保持溝８６と可動板８４の間のガタ分の隙間によって、高周波数域にチューニングされた第三のオリフィス通路９０が形成されるようにした。
【選択図】 図１
【解決手段】受圧室５８と平衡室３８を仕切る隔壁５２に透孔８２を設けると共に、該透孔８２に可動板８４を配設し、この可動板８４の外周縁部を、隔壁５２に形成した保持溝８６で所定のガタをもって保持せしめることにより、かかる保持溝８６と可動板８４の間のガタ分の隙間によって、高周波数域にチューニングされた第三のオリフィス通路９０が形成されるようにした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、内部に封入された非圧縮性流体の流動作用や圧力作用に基づいて防振効果が発揮される流体封入式防振装置に係り、特に封入された非圧縮性流体の圧力変動を防振すべき振動に応じて外部から能動制御することにより防振効果を得るようにした流体封入式防振装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
自動車のボデーや各種部材等のように振動（振動に起因する騒音等を含む）が問題とされる防振対象部材においては、その振動を低減するために、従来から、振動部材と防振対象部材の間に介装されて振動部材から防振対象部材への振動伝達を低減するエンジンマウント等の防振装置が、用いられている。
【０００３】
そして、このような防振装置の一種として、振動が入力される本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が惹起される受圧室と、変形容易な可撓性膜で壁部の一部が構成されて容積変化が許容される平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室に水等の非圧縮性流体を封入すると共に、それら両室を相互に連通する第一のオリフィス通路を設けて、振動入力時に第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づいて受動的な防振効果を得るようにした流体封入式防振装置が知られている。また、近年では、防振性能の更なる向上を目的として、壁部の一部が弾性加振板で構成されて非圧縮性流体が封入された加振室を形成すると共に、この加振室を受圧室に連通する第二のオリフィス通路を設ける一方、加振室に対して弾性加振板を挟んで反対側に作用空気室を形成し、この作用空気室に外部から空気圧変動を及ぼしめて弾性加振板に加振力を作用せしめるようにした流体封入式防振装置が提案されている。このような流体封入式防振装置では、弾性加振板の加振により加振室に生ぜしめられる圧力変動を、防振すべき振動に応じて能動的に制御せしめて、第二のオリフィス通路を通じて受圧室に及ぼすことにより、防振すべき振動を相殺的乃至は積極的に低減することが出来るのであり、例えば自動車用エンジンマウント等への適用が検討されている。
【０００４】
ところで、自動車用エンジンマウント等においては、車両走行状況等に応じて入力される振動が変化することとなり、それら複数種類の振動に対して、それぞれ、防振効果が要求されることとなる。そこで、例えば従来技術では、第一のオリフィス通路をエンジンシェイク等に相当する低周波振動にチューニングして、エンジンシェイク等に対しては、第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用を利用した受動的な防振効果を得る一方、第二のオリフィス通路をアイドリング振動等に相当する中周波振動にチューニングして、アイドリング振動等に対しては、第二のオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用を利用した能動的な防振効果を得るようにすることが、提案されている。
【０００５】
さらに、近年では、防振性能の一層の向上が要求されており、そのような要求に対処するための一つの方策として、例えば、走行時におけるこもり音やビビリ振動等の高周波振動に対しても、それらの振動に対応した周波数域の空気圧変動を作用空気室に及ぼして加振室ひいては受圧室を圧力制御することにより、能動的な防振効果を得るようにすることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、前述の如き従来構造の能動型の流体封入式防振装置では、加振室の圧力変動を受圧室に及ぼす第二のオリフィス通路がアイドリング振動等に相当する中周波数域にチューニングされていることから、これより高周波数域の圧力変動の伝達効率が第二のオリフィス通路の***振的な作用で著しく低くなってしまい、そのために、たとえ加振室に高周波の圧力変動を惹起せしめても、その圧力変動が受圧室まで伝達され難く、目的とする能動的な防振効果を有効に得ることが難しいという問題があった。
【０００７】
なお、かかる問題に対処するために、例えば、第二のオリフィス通路のチューニング周波数をこもり音等に相当する高周波数域とすることにより加振室に惹起される高周波数域の圧力変動の受圧室への伝達効率を改善することも考えられるが、そうすると、本来、第二のオリフィス通路を中周波数域にチューニングすることで、弾性加振板を中周波数域で空気圧加振するのに伴って加振室に生ぜしめられる圧力変動の高次成分が受圧室にまで伝達するのを抑えるフィルタ機能を果たしていた第二のオリフィス通路における当該機能が発揮されなくなるという問題がある。即ち、第二のオリフィス通路をこもり音等に相当する高周波数域にチューニングすると、確かに高周波数域で弾性加振板を空気圧加振することによって加振室に惹起される圧力変動を受圧室に伝達せしめて、高周波数域の振動に対して能動的な防振効果を得ることは可能となるものの、中周波数域の振動に対する防振効果が要求される際に、弾性加振板を中周波数域で空気圧加振すると、加振室に派生する圧力変動の高次成分が第二のオリフィス通路を通じて受圧室まで及ぼされてしまうことを抑えることが困難となり、その結果、防振すべき振動に対応していない高次の圧力変動が受圧室に生ぜしめられて、高次の周波数域での振動状態が逆に悪化してしまうおそれがあるのである。
【０００８】
勿論、このような問題に対しては、受圧室と加振室を相互に連通する第二のオリフィス通路として、アイドリング振動等に相当する中周波数域にチューニングされたものと、走行こもり音等に相当する高周波数域にチューニングされたもの等を、互いに並列的に複数形成し、それら複数の第二のオリフィス通路をバルブ手段等で切り換えて、防振すべき振動に応じて選択的に作動せしめることにより対処することも考えられる。ところが、このような構造を採用すると、複数の第二のオリフィス通路を形成すると共に、それら複数の第二のオリフィス通路を切り換えるためのバルブ手段とアクチュエータが必要となり、構造の複雑化とサイズの大型化、更に製造コストの増大等が、大きな問題となることから、必ずしも有効な方策ではないのである。
【０００９】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、前述の如き外部から空気圧変動を及ぼすことにより能動的な防振効果を発揮せしめ得る流体封入式防振装置において、受圧室を圧力制御することにより発揮される能動的な防振効果を、中周波数域から高周波数域の複数の乃至は広い周波数域の振動に対して、何れも有効に得ることの出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。
【００１０】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１１】
すなわち、本発明の第一の態様の特徴とするところは、（ａ）相互に離隔配置されて、防振連結すべき部材にそれぞれ取り付けられる第一の取付部材および第二の取付部材と、（ｂ）それら第一の取付部材と第二の取付部材を弾性連結する本体ゴム弾性体と、（ｃ）該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる、非圧縮性流体が封入された受圧室と、（ｄ）可撓性膜で壁部の一部が構成されて容積変化が許容される、非圧縮性流体が封入された平衡室と、（ｅ）前記受圧室と前記平衡室を相互に連通する第一のオリフィス通路と、（ｆ）前記受圧室に対して隔壁を挟んで反対側に形成された、壁部の一部が弾性加振板で構成されて非圧縮性流体が封入された加振室と、（ｇ）該加振室に対して前記弾性加振板を挟んで反対側に形成された、外部から空気圧変動を及ぼすことにより該弾性加振板に加振力を作用せしめて該加振室に圧力変動を生ぜしめる作用空気室と、（ｈ）前記第一のオリフィス通路よりも高周波数域にチューニングされて前記受圧室と前記加振室を相互に連通する第二のオリフィス通路と、（ｉ）前記隔壁に透孔を設けて該透孔の周縁部分において内周側に開口する環状の保持溝を形成すると共に、該透孔に硬質の可動板を配して該可動板の外周縁部を該保持溝に入り込ませて所定のガタをもって把持せしめることにより、該可動板を該保持溝内で板厚方向に該ガタ分だけ変位可能とし、該可動板が板厚方向に変位して該保持溝の内面に当接することによって該透孔が実質的に閉塞せしめられるようにすると共に、該保持溝において該可動板の外周縁部を回り込んで前記加振室と前記受圧室を相互に連通する第三のオリフィス通路を、前記第二のオリフィス通路よりも更に高いチューニング周波数をもって形成せしめ得る可動板機構とを、有する流体封入式防振装置にある。
【００１２】
このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、低周波数域の振動に対して、振動入力に伴って受圧室と平衡室の間に惹起される相対的な圧力変動により第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用に基づく受動的な防振効果が有効に発揮される一方、第一のオリフィス通路の流動抵抗が著しく大きくなる中乃至高周波数域の振動入力時には、作用空気室に圧力変動を及ぼして弾性加振板を加振することで加振室に生ぜしめられる圧力変動を、第二のオリフィス通路または第三のオリフィス通路を通じて受圧室に伝達せしめて、該受圧室の圧力変動を防振すべき振動に応じて能動的に制御することにより、相殺的乃至は積極的な防振効果を得ることが出来るのである。
【００１３】
そこにおいて、中周波数域の入力振動は、高周波数域の入力振動に比して振幅が大きいことが多く、特に自動車においては、中周波数域で問題となり易いアイドリング振動の振幅が、高周波数域で問題となり易い走行こもり音やビビリ音等の振動の振幅に比して十分に大きい。それ故、中周波数域の振動を防振するに際しては、弾性加振板の空気圧加振によって加振室に生ぜしめられる圧力変動が、防振すべき振動振幅の大きさに応じて大きくされることから、加振室の壁部を構成する加振板も大きく変位せしめられて隔壁の保持溝に当接せしめられることとなる。その結果、第三のオリフィス通路が閉塞状態となり、加振室と受圧室の間で第二のオリフィス通路を通じての流体流動が効率的に惹起されて、目的とする能動的な防振効果が流体の流動作用に基づいて一層有利に発揮され得ると共に、加振室に惹起される圧力変動の高次成分の第三のオリフィス通路を通じての伝達も回避され得る。一方、高周波数域の振動を防振するに際しては、第二のオリフィス通路の流体流動抵抗が***振的作用により著しく大きくなるものの、弾性加振板の空気圧加振によって加振室に生ぜしめられる圧力変動が、防振すべき振動振幅の大きさに応じて小さくされることから、加振板の変位が高周波にまで追従し難いことと相俟って、加振板が隔壁の保持溝内で略浮いた状態となる。その結果、第三のオリフィス通路が連通状態となり、加振室と受圧室の間で第三のオリフィス通路を通じての流体流動が効率的に惹起されて、目的とする能動的な防振効果が流体の流動作用に基づいて有利に発揮され得るのである。
【００１４】
従って、本態様の流体封入式防振装置においては、第一のオリフィス通路による受動的な防振効果が十分に発揮され難い中乃至高周波数域の振動に対しては、防振すべき振動に応じて弾性加振板の空気圧加振によって加振室に生ぜしめられる圧力変動の周波数や振幅を調節することにより、それに伴って、第二のオリフィス通路と第三のオリフィス通路が、自動的に選択されて機能せしめられるのであり、それ故、防振すべき振動が複数の乃至は広い周波数域に亘る場合でも、弾性加振板の空気圧加振によって加振室に生ぜしめられる圧力変動を、高次成分による防振性能の大幅な低下も回避せしめつつ、受圧室に対して伝達せしめて受圧室の圧力を制御することが出来るのであり、複数の乃至は広い周波数域の振動に対しても能動的な防振効果が有効に発揮され得るのである。
【００１５】
また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る流体封入式防振装置において、前記隔壁に形成された前記保持溝の内面と、前記可動板が変位した際に該保持溝の内面に当接せしめられる該可動板の外周縁部との、少なくとも一方に緩衝ゴム層を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、加振板の保持溝への当接に際しての打音や衝撃が緩衝ゴム層の緩衝作用で軽減乃至は回避され得ることとなる。
【００１６】
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る流体封入式防振装置において、前記可動板の外周縁部を、略円弧形断面の外周面形状で周方向に延びるように形成すると共に、前記保持溝を該可動板の外周面よりも一回り大きな略円弧状断面の内周面形状で周方向に延びるように形成することにより、前記第三のオリフィス通路が、それら可動板の外周面と保持溝の内周面の間に略円弧形の流路形態をもって形成されるようにしたことを、特徴とする。このような本態様においては、第三のオリフィス通路の長さを有利に確保できることに加えて、第三のオリフィス通路における流体流動方向の形状を、屈曲部のない滑らかな形状とすることが可能となって、流体の流動抵抗が抑えられることにより、流体の流動作用に基づく能動的な防振効果を一層効率的に得ることが可能となるのである。なお、可動板の外周縁部を円弧形断面の外周面形状とするには、例えば、可動板の外周縁部にゴム弾性体を固着せしめて、可動板の外周縁部に対して円形断面で突出する環状突起を設けること等によって有利に形成され得、かかる環状突起を、前記第二の態様における緩衝ゴム層として利用することも可能である。
【００１７】
また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第二のオリフィス通路のチューニング周波数域で前記作用空気室に空気圧変動を及ぼして前記加振室に圧力変動を生ぜしめた際に、前記可動板が板厚方向の両側で前記保持溝の内面にそれぞれ当接せしめられるようにする一方、前記第三のオリフィス通路のチューニング周波数域で前記作用空気室に空気圧変動を及ぼして前記加振室に圧力変動を生ぜしめた際に、該可動板の板厚方向の振幅が該保持溝に対する該可動板のガタよりも小さくされて、該可動板の板厚方向での該保持溝への当接が抑えられて、該保持溝に前記第三のオリフィス通路が実質的に常時形成されるようにしたことを、特徴とする。このような本態様においては、防振すべき振動に応じて作用空気室に及ぼされる空気圧変動の大きさを考慮することにより、要求される防振特性に応じたチューニングが有利に実現され得ることとなる。
【００１８】
また、本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第一のオリフィス通路の長さ方向の中間部分に、該第一のオリフィス通路を前記加振室に連通せしめる接続窓が形成されていることにより、該第一のオリフィス通路の一部を利用して前記第二のオリフィス通路が形成されていることを、特徴とする。このような本態様においては、第一のオリフィス通路と第二のオリフィス通路を、少ないスペースでコンパクトに形成することが可能となる。また、より好適には、第一のオリフィス通路の少なくとも一部が、可動板の外周側に位置して周方向に延びるように形成されることとなり、それによって、少ないスペースでオリフィス通路の通路長さを一層効率的に確保することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の一方をパワーユニット側部材に取り付けると共に、他方をボデー側部材に取り付けることにより、車両のパワーユニットをボデーに対して防振支持せしめるエンジンマウントを構成せしめて、前記第一のオリフィス通路をエンジンシェイクに相当する低周波数域にチューニングすると共に、前記第二のオリフィス通路をアイドリング振動に相当する中周波数域にチューニングし、更に前記第三のオリフィス通路を走行こもり音に相当する高周波数域にチューニングしたことを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされたエンジンマウントにおいては、車両走行時に問題となり易いエンジンシェイクに対して第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用等によって受動的な防振効果が有効に発揮されると共に、同様に車両走行時に問題となり易い走行こもり音やビビリ音に対しては、弾性加振板の空気圧加振で加振室に生ぜしめられた圧力変動を第三のオリフィス通路を通じて受圧室に伝達せしめて受圧室の圧力変動を制御することにより、能動的な防振効果が有効に発揮され得る。また、車両停車時に問題となり易いアイドリング振動に対しては、弾性加振板の空気圧加振で加振室に生ぜしめられた圧力変動を第二のオリフィス通路を通じて受圧室に伝達せしめて圧力制御することにより能動的な防振効果が発揮されることとなり、そこにおいて、こもり音等に相当する高周波振動の防振に際して加振室に生ぜしめられる圧力変動に比して、アイドリング振動等に相当する中周波振動の防振に際して加振室に生ぜしめられる圧力変動は、その振幅が大きく加振板の変位量も大きくなって隔壁の保持溝に当接せしめられることにより第三のオリフィス通路が閉塞されることから、中周波振動の防振に際して、加振室に生ぜしめられる高次成分の受圧室への伝達が効果的に抑えられ得て、高次成分の伝達に起因する振動状態の悪化も有利に回避され得るのである。
【００２０】
また、本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第二の取付部材を筒体形状とし、該第二の取付部材の一方の開口部側に前記第一の取付部材を離隔配置せしめて、それら第一の取付部材と第二の取付部材を前記本体ゴム弾性体で連結することにより該第二の取付部材の一方の開口部を流体密に覆蓋すると共に、該第二の取付部材の軸方向他方の開口部を前記可撓性膜で流体密に覆蓋する一方、該第二の取付部材の軸方向で互いに重ね合わせた第一の仕切部材と第二の仕切部材を該第二の取付部材によって固定的に支持せしめて、該第一の仕切部材と前記本体ゴム弾性体の間に前記受圧室を形成すると共に、該第二の仕切部材と前記可撓性膜の間に前記平衡室を形成し、更に該第二の仕切部材の該第一の仕切部材に対する重ね合わせ面側に設けた凹所を前記弾性加振板で流体密に覆蓋することにより前記作用空気室を形成すると共に、該弾性加振板と該第一の仕切部材の間に前記加振室を形成したことを、特徴とする。このような本態様においては、それぞれ非圧縮性流体が封入された受圧室，平衡室及び加振室と、外部から空気圧変動が及ぼされる作用空気室を、効率的な配設スペースをもって形成することが出来るのであり、それによって、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置が、コンパクトに実現可能となる。
【００２１】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２２】
先ず、図１〜２には、本発明の一実施形態としての自動車用エンジンマウント１０が示されている。このエンジンマウント１０は、第一の取付部材としての第一の取付金具１２と第二の取付部材としての第二の取付金具１４が離隔配置されていると共に、それら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が本体ゴム弾性体１６で弾性連結された構造を有しており、第一の取付金具１２が自動車のパワーユニット側に取り付けられる一方、第二の取付金具１４が自動車のボデー側に取り付けられることによって、パワーユニットをボデーに対して防振支持せしめるようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、図１中の上下方向をいうものとする。
【００２３】
より詳細には、第一の取付金具１２は、略逆円錐台形状を有しており、その大径側端部には、軸方向上方に向かって突出するナット部１５が一体形成されている。そして、ナット部１５のねじ穴１７に螺着される図示しないボルトにより、第一の取付金具１２がパワーユニット側に取り付けられるようになっている。
【００２４】
また、第一の取付金具１２には、本体ゴム弾性体１６が加硫接着されている。かかる本体ゴム弾性体１６は、下方に向かって拡径する全体として大径の略円錐台形状を呈していると共に、大径側端面に開口する逆すり鉢形状の凹部１８を有している。そして、本体ゴム弾性体１６の小径側端面から第一の取付金具１２が軸方向下方に差し込まれた状態で同一中心軸上に配されて加硫接着されている。また、本体ゴム弾性体１６の大径側端部外周面には、大径円筒形状の金属スリーブ２０が重ね合わされて加硫接着されている。
【００２５】
一方、第二の取付金具１４は、大径の略段付き円筒形状を有しており、軸方向中間部分に形成された段差部２４を挟んで、軸方向上部が大径部２６とされていると共に、軸方向下部が小径部２８とされている。また、これら大径部２６および小径部２８の内周面には、それぞれ、略全面を覆う薄肉のシールゴム層３０が設けられて加硫接着されていると共に、小径部２８側の開口部には、略薄肉の円板形状を有する薄肉ゴム膜からなるダイヤフラム３２が配されており、このダイヤフラム３２の外周縁部が第二の取付金具１４の開口周縁部に加硫接着されることによって、第二の取付金具１４の下側開口部が流体密に閉塞されている。なお、本実施形態では、ダイヤフラム３２が、シールゴム層３０と一体成形されており、かかるダイヤフラム３２によって可撓性膜が構成されている。
【００２６】
そして、第二の取付金具１４は、その大径部２６が金属スリーブ２０に外挿されて、圧入や絞り加工等で嵌着固定されることによって、本体ゴム弾性体１６の外周面に固着されている。これにより、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が、防振すべき振動の主たる入力方向となる略同一の中心軸上に位置するようにして、相互に離間して配設されており、本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結されている。また、第二の取付金具１４の大径部２６が本体ゴム弾性体１６に固着されることにより、第二の取付金具１４の上側開口部が本体ゴム弾性体１６によって流体密に閉塞されている。
【００２７】
さらに、第二の取付金具１４には、軸方向上側からブラケット３１が被せられて固定的に組み付けられている。このブラケット３１は、全体として大径の略円筒形状を有しており、外周面には軸方向下方に延び出す複数の脚部３３が溶着されている。そして、かかるブラケット３１は、第二の取付金具１４の大径部２６に外嵌固定されており、その脚部３３が、図示しない自動車のボデーに対してボルト固定されることにより、第二の取付金具１４がかかるボデーに対して固定的に取り付けられるようになっている。
【００２８】
また、第二の取付金具１４には、その小径部２８に仕切部材３４が収容されており、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３２の対向面間に配されている。この仕切部材３４は、金属や合成樹脂等の硬質材で形成されており、略厚肉円板状のブロック形状を有している。そして、かかる仕切部材３４は、第二の取付金具１４の小径部２８に嵌め込まれて、該小径部２８への圧入組付けや、該小径部２８の絞り加工等によって、その円筒状外周面が、小径部２８に対して、シールゴム層３０を挟んで流体密に密着固定されている。このように仕切部材３４が第二の取付金具１４内に組み付けられることによって、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３２の間に形成されて、外部空間に対して密閉された領域が、該仕切部材３４によって流体密に二分されており、以て、仕切部材３４の上側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成された主液室３６が形成されている一方、仕切部材３４の下側には、壁部の一部がダイヤフラム３２で構成されて、該ダイヤフラム３２の変形に基づいて容積変化が容易に許容される平衡室３８が形成されている。
【００２９】
そして、これら主液室３６と平衡室３８には、それぞれ、水やアルキレングリコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油等の非圧縮性流体が充填されて封入されている。特に、本実施形態では、後述する流体の共振作用に基づく防振効果を有利に得るために、０．１Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する低粘性流体が好適に採用される。なお、仕切部材３４の軸方向下端面には、中央部分に開口する下側凹所３９が形成されており、平衡室３８の容積がこの下側凹所３９で有利に確保されるようになっている。
【００３０】
また、仕切部材３４には、上面中央に開口する略すり鉢状の中央凹所４０が形成されていると共に、該中央凹所４０の開口周縁部には、仕切部材３４の上方に向かって突出する環状の係止突部４２が一体形成されている。そして、所定厚さの円板形状を有する弾性加振板としてのゴム弾性板４４が、中央凹所４０の開口部に重ね合わされており、ゴム弾性板４４の外周面に加硫接着された円筒形状の係止金具４６が、その下端開口部において仕切部材３４の係止突部４２に外嵌されて、該係止突部４２に対して流体密にかしめ固定されている。これにより、中央凹所４０の開口部がゴム弾性板４４によって流体密に覆蓋されており、以て、主液室３６や平衡室３８から独立した作用空気室５０が形成されている。そして、後述するように、外部の空気圧源から空気圧変動が及ぼされるようになっており、作用空気室５０の空気圧変動に基づいてゴム弾性板４４に加振力が作用せしめられるようになっている。
【００３１】
なお、作用空気室５０に対して圧力変動を作用せしめるために、仕切部材３４には空気通路７８が形成されており、この空気通路７８の一方の開口端部が作用空気室５０に開口連通せしめられている一方、空気通路７８の他方の端部が、仕切部材３４の外周面に突設されたポート部８０に開口せしめられている。そして、マウント装着状態下では、このポート部８０に外部の空気管路が接続されることにより、図示しない圧力制御手段から及ぼされる空気圧変動が、かかる空気管路から空気通路７８を通じて作用空気室５０に及ぼされるようになっている。
【００３２】
さらに、本体ゴム弾性体１６と仕切部材３４の対向面間に形成された主液室３６には、全体として略円板形状を有する隔壁としての隔壁部材５２が収容配置されている。この隔壁部材５２は、金属や合成樹脂等の硬質材で形成された、それぞれ略円板形状を呈する上下の隔壁板５４，５６を互いに固定的に重ね合わせた構造とされており、第二の取付金具１４の軸直角方向に広がる状態で配設されている。そして、かかる隔壁部材５２の外周縁部が、第二の取付金具１４の段差部２４と本体ゴム弾性体１６の軸方向端面の間で挟圧保持されることによって、隔壁部材５２が第二の取付金具１４に固定されている。これにより、主液室３６が、隔壁部材５２を挟んで、本体ゴム弾性体１６側と仕切部材３４側とに流体密に仕切られている。而して、本体ゴム弾性体１６と隔壁部材５２の間には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されて、振動入力時に本体ゴム弾性体１６の弾性変形に伴う圧力変化が生ぜしめられる受圧室５８が形成されている一方、隔壁部材５２と仕切部材３４の間には、壁部の一部がゴム弾性板４４で構成されて、該ゴム弾性板４４が作用空気室５０の空気圧変動に基づいて加振されることにより圧力変動が直接に生ぜしめられる加振室６０が形成されている。
【００３３】
また、仕切部材３４には、軸方向中間部分を周方向に所定長さで延びる外周凹溝６６が形成されており、この外周凹溝６６が第二の取り付け金具１４の小径部２８で流体密に覆蓋されることによって流体流路が形成されている。そして、この外周凹溝６６で形成された流体流路の一方の端部が、軸方向に延びる通孔６８を通じて、仕切部材３４の上端面において中央凹所４０の外周側に開口せしめられている。また一方、外周凹溝６６の他方の端部は、径方向内方に延びる図示しない通孔を通じて、下側凹所３９に開口せしめられている。更にまた、下側隔壁板５６の外周縁部には、上方に向かって開口する溝形断面で周方向に延びる環状溝６２が形成されており、下方に向かって突設されたこの環状溝６２の形成部位において、下側隔壁板５６が係止金具４６に対して流体密に外嵌固定されている一方、かかる環状溝６２が上側隔壁板５４で覆蓋されることによって環状流路が形成されている。そして、この環状溝６２で形成された環状流路が、径方向で対向する一方の位置において上側隔壁板５４に貫設された連通孔７０を通じて受圧室５８に接続されている。更にまた、かかる環状溝６２で形成された環状流路において径方向で対向する他方の位置では、下側隔壁板５６に貫設された接続孔７２を通じて、仕切部材３４の外周凹溝６６で形成された流体流路に接続されている。
【００３４】
これにより、環状溝６２で形成された環状流路と外周凹溝６６で形成された流体流路が相互に直列的に接続されて、受圧室５８と平衡室３８を相互に連通せしめる第一のオリフィス通路７４が形成されている。また、環状流路によって、受圧室５８と加振室６０を相互に連通せしめる第二のオリフィス通路７６が形成されている。即ち、この第二のオリフィス通路７６は、第一のオリフィス通路７４が通路長さ方向の中間部分で加振室６０に接続されることにより、第一のオリフィス通路７４の一部を利用して形成されているのである。
【００３５】
そして、振動入力時に本体ゴム弾性体１６の弾性変形に基づいて受圧室５８に圧力変動が生ぜしめられた際に、受圧室５８と平衡室３８の間での相対的な圧力差に基づいて第一のオリフィス通路７４を通じて、それら両室５８，３８間での流体流動が生ぜしめられるようになっている。特に、本実施形態では、かかる第一のオリフィス通路７４が、エンジンシェイク等に相当する１０Ｈｚ前後の低周波数域にチューニングされている。それにより、低周波数域の入力振動に対して、第一のオリフィス通路７４を流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づいて受動的な防振効果が発揮されるようになっている。
【００３６】
また、本実施形態では、第二のオリフィス通路７６が、アイドリング振動等に相当する２０〜４０Ｈｚ程度の中周波数域にチューニングされている。そして、中周波数域の振動入力時に、作用空気室５０の空気圧変動に基づいて加振室６０に生ぜしめられる圧力変動を、第二のオリフィス通路７６を流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づいて受圧室５８に対して効率的に及ぼしめて、受圧室５８の圧力変動を積極的に調節することにより、能動的な防振効果が発揮されるようになっている。
【００３７】
なお、第一及び第二のオリフィス通路７４，７６のチューニングは、例えば、受圧室５８や平衡室３８，加振室６０の壁ばね剛性（単位容積だけ変化させるのに必要な圧力変化量に対応する特性値）等を考慮しつつ、通路長さと通路断面積を調節することによって行うことが可能であり、一般に、オリフィス通路７４，７６を通じて伝達される圧力変動の位相が変化して略共振状態となる周波数を、当該オリフィス通路７４，７６のチューニング周波数として把握することが出来る。
【００３８】
さらに、隔壁部材５２を構成する上下の隔壁板５４，５６には、それぞれ中央部分に大径の透孔８２が形成されており、この透孔８２内に可動板８４が配設されている。かかる可動板８４は、剛性の金属プレートで構成されており、薄肉の円板形状を有している。一方、透孔８２の内周縁部には、上下の隔壁板５４，５６が相互に離隔せしめられることによって、径方向内方に向かって開口する保持溝８６が、周方向の全周に亘って連続して形成されている。そして、この保持溝８６に対して、可動板８４の外周縁部が、全周に亘って入り込んでおり、所定のガタ隙間をもって把持されている。これにより、可動板８４は、保持溝８６内で軸方向両側に当接するまでの所定距離だけ、即ち設定されたガタの分だけ、軸方向に移動可能に配設されている。
【００３９】
また、本実施形態では、図２に拡大図が示されているように、保持溝８６に入り込んだ可動板８４の外周縁部に対してゴム弾性体が加硫接着されており、全周に亘って延びる環状の緩衝ゴム８８が形成されている。特に、この緩衝ゴム８８は、可動板８４の外周縁部から径方向外方および軸方向両側にそれぞれ突出する円弧形の外周表面の断面形状をもって、可動板８４の周方向全周に亘って連続して形成されている。
【００４０】
更にまた、この可動板８４の外周縁部を支持せしめる保持溝８６は、可動板８４に突設された緩衝ゴム８８の外周面よりも一回り大きな円弧形断面を有する内周面形状で周方向の全周に亘って延びるように形成されている。これにより、図２に示されている如く、可動板８４を、保持溝８６内での移動範囲の略中央に位置せしめた状態下で、可動板８４の外周縁部と隔壁部材５２との間には、緩衝ゴム８８の外周面と保持溝８６の内周面の対向面間に形成されたガタによる隙間を延びて、受圧室５８と加振室６０を相互に連通せしめる第三のオリフィス通路９０が形成されるようになっている。また、この第三のオリフィス通路９０は、図３に示されているように、可動板８４が軸方向の何れかに変位せしめられて緩衝ゴム８８が保持溝８６の内周面に当接せしめられた状態下では、上下の隔壁板５４，５６に形成された透孔８２が可動板８４で実質的に流体密に閉塞されることにより、実質的に遮断されて消失せしめられるようになっている。
【００４１】
また、本実施形態では、かかる第三のオリフィス通路９０が、自動車の走行こもり音やビビリ振動等に対応する５０〜２００Ｈｚ程度の高周波数域にチューニングされており、外部から作用空気室５０に及ぼされる空気圧変動に基づいて加振室６０に高周波数域の圧力変動が生ぜしめられた際、第三のオリフィス通路９０を流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づいて、加振室６０の圧力変動が受圧室５８にまで効率的に伝達されるようになっている。
【００４２】
従って、上述の如き構造とされた本実施形態のエンジンマウント１０においては、エンジンシェイク等の低周波数域の振動入力時には、前述の如く、第一のオリフィス通路７４を通じて受圧室５８と平衡室６０の間で流動せしめられる流体の共振作用に基づく高減衰作用により、有効な防振効果が発揮され得る。また、アイドリング振動等の中周波数域の振動入力時や、走行こもり音やビビリ音等の高周波数域の振動入力時には、第一のオリフィス通路７４における流体の流動抵抗が***振的に著しく増大することとなる。それ故、そのような中乃至高周波数域の振動入力時には、外部から作用空気室５０に防振すべき振動に対応した周期の空気圧変動を及ぼしてゴム弾性板４４を加振駆動することによって加振室６０に内圧変動を生ぜしめ、この加振室６０の内圧変動を、第二のオリフィス通路７６または第三のオリフィス通路９０を通じて受圧室５８に及ぼすことにより、受圧室５８の圧力変動を能動的乃至は積極的に制御することが可能であり、それによって、相殺的乃至は積極的な防振効果が発揮されることとなる。
【００４３】
なお、作用空気室５０に空気圧変動を及ぼすための外部の空気圧制御手段は、周知技術であることからここでは詳述しないが、例えば、バキュームタンク等の負圧源と大気を作用空気室５０に接続すると共に、その接続管路上において作用空気室５０を負圧源と大気に択一的に連通せしめる電磁切換弁を配設し、かかる電磁切換弁を、防振すべき振動に対応した制御信号で切換作動せしめることによって、有利に実現され得る。また、そこにおいて、電磁切換弁の制御信号の生成は、例えば、エンジン回転数やアクセル開度，走行速度等を各種センサで検出し、エンジンの点火信号を参照信号として、適応制御やマップ制御等で、防振すべき振動に対応した周期や位相，振幅を有する空気圧変動が作用空気室５０に及ぼされるように考慮して行なわれる。
【００４４】
ここにおいて、かかるエンジンマウント１０にあっては、受圧室５８と加振室６０を仕切る隔壁部材５２に支持されて、それら両室５８，６０間に配設された可動板８４の保持溝８６内での軸方向の可動量が適当に調節されることにより、防振すべき振動周波数に応じて第二のオリフィス通路７６と第三のオリフィス通路９０が自動的に切り換えられて択一的に機能せしめられるようになっている。
【００４５】
具体的には、２０〜４０Ｈｚ程度のアイドリング振動等の中周波数域の振動は、５０〜２００Ｈｚ程度の走行こもり音等の高周波数域の振動に比して、振幅が大きい。それ故、アイドリング振動等の中周波数域で能動制御する場合に、有効な防振効果を得るためには、走行こもり音等の高周波数域で能動制御する場合に比して、作用空気室５０に及ぼされる空気圧変動の振幅が大きく設定されるのであり、その結果、加振室６０には大きな振幅の圧力変動が生ぜしめられることとなる。一方、走行こもり音等の高周波数域で能動制御する場合に、有効な防振効果を得るためには、アイドリング振動等の中周波数域で能動制御する場合に比して、作用空気室５０に及ぼされる空気圧変動が振幅が小さく設定されるのであり、その結果、加振室６０には小さな振幅の圧力変動が生ぜしめられることとなる。
【００４６】
また、このように加振室６０に圧力変動が生ぜしめられると、加振室６０と受圧室５８の間での相対的な圧力変動が可動板８４の上下両面に及ぼされることにより、可動板８４が軸方向に往復駆動せしめられることとなる。そこにおいて、かかる可動板８４は、保持溝８６への当接によって軸方向変位量が制限されるようになっており、本実施形態では、可動板８４の軸方向の変位量が、高周波数域で能動制御することによって加振室６０に生ぜしめられる圧力変動は殆ど吸収し得るだけの変位量が許容されるようにされる一方、中周波数域で能動制御することによって加振室６０に生ぜしめられる圧力変動は吸収し切らないように変位量が制限されるように設定されている。
【００４７】
すなわち、例えば、図４に示されているように、中周波数域（３０Ｈｚ）の振動防振のために能動制御するに際して加振室６０に惹起される圧力変動を吸収するために必要とされる可動板８４の軸方向変位量が±０．４ｍｍであり、高周波数域（１００Ｈｚ）の振動防振のために能動制御するに際して加振室６０に惹起される圧力変動を吸収するために必要とされる可動板８４の軸方向変位量が±０．０６ｍｍであったとすると、可動板８４における軸方向の許容変位量（可動距離）を、例えば±０．１ｍｍに設定する。そうすると、中周波数域の振動入力時に、対応する周波数の空気圧変動を及ぼして加振室６０に圧力変動を生ぜしめた際には、可動板８４は加振室６０の圧力変動に伴って±０．４ｍｍだけ軸方向変位しようとするが、実際には保持溝８６への当接によって±０．１ｍｍの範囲に制限されてしまう。その結果、少なくとも残りの±０．３ｍｍの分だけは、可動板８４の変位によって圧力変動が吸収されることなく加振室６０に有効な圧力変動が生ぜしめられるのであり、この加振室６０の圧力変動が、第二のオリフィス通路７８を通じて、流体の共振作用を利用した効率的な圧力伝達効率をもって、受圧室５８に及ぼされて有効な防振効果が発揮され得るのである。
【００４８】
しかも、かかる中周波数域での能動制御に際しては、図４からも明らかなように、可動板８４が、一周期中の多くの時間（図４中のｔ′の時間）に亘って保持板８６への当接状態に保持されて透孔８２ひいては第三のオリフィス通路９０が閉塞状態に維持されることとなる。それ故、たとえ加振室６０に対して圧力変動の高次成分が惹起されたとしても、第三のオリフィス通路９０を通じての受圧室５８への伝達が効果的に防止され得ると共に、第二のオリフィス通路７６を通じての受圧室５８への伝達も***振的作用で有利に防止され得ることとなり、高次成分に起因する振動状態の悪化が問題となるようなこともないのである。
【００４９】
また一方、高周波数域の振動入力時に、対応する周波数の空気圧変動を及ぼして加振室６０に圧力変動を生ぜしめた際には、可動板８４は、及ぼされる圧力変動の周波数が高いことと、それ自体のマス成分（質量）が封入流体の流動抵抗や質量と相加的に作用すること等に起因して、加振室６０の圧力変動に対して追従して変位し難くなる。それ故、高周波数域で能動制御している状況下において、可動板８４は、保持溝８６から浮いた状態で略静止状態か僅かに微小変位せしめられた状態に保持されるのであり、その結果、可動板８４と保持溝８６の間には、第三のオリフィス通路９０が連通状態に維持されることとなる。
【００５０】
従って、高周波数域での能動制御に際しては、第二のオリフィス通路７６が***振的作用等によって流体流通抵抗が著しく大きくなってしまうが、高周波数域にチューニングされた第三のオリフィス通路９０が機能し得ることとなり、第三のオリフィス通路９０を通じて流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づいて、加振室６０の圧力変動が効率的な圧力伝達効率をもって、受圧室５８に及ぼされて有効な防振効果が発揮され得るのである。
【００５１】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでない。
【００５２】
例えば、保持溝８６による把持部のガタによって可動板８４に許容される軸方向の変位量は、防振すべき振動の大きさ（振幅）や加振室６０の容積，ゴム弾性板４４のばね定数や有効ピストン面積，作用空気室５０の容積等を考慮して適宜に設定されるものであって限定されるものでない。そこにおいて、可動板８４に許容される可動変位量：δは、少なくとも中周波数域での能動制御に際して加振室６０に惹起される圧力変動に伴う理論上の最大変位量（加振室６０の圧力変動を吸収するだけの変位量）：δａよりも小さく設定される必要があるが、必ずしも、高周波数域での能動制御に際して加振室６０に惹起される圧力変動に伴う理論上の最大変位量：δｂよりも大きい必要はない。蓋し、前述の如く、可動板８４は、及ぼされる圧力変動の周波数が高くなると、慣性力の作用等によって変位し難くなり、理論上の最大変位量よりも実際の変位量が小さくなって、保持溝８６内でフローティング状態で保持されるようになるからである。
【００５３】
また、第一のオリフィス通路７４，第二のオリフィス通路７６および第三のオリフィス通路９０のそれぞれのチューニング周波数は、要求される防振特性に応じて適宜に設定されるものであって、何等、限定されるものでないことは言うまでもない。
【００５４】
更にまた、それら第一のオリフィス通路７４，第二のオリフィス通路７６および第三のオリフィス通路９０の具体的な構造は、何等限定されるものでなく、マウント本体の構造や、マウントサイズ等を考慮して、適宜に変更可能である。そこにおいて、例えば前記実施形態では、第一のオリフィス通路７４の一部を利用する形態で第二のオリフィス通路７６が形成されていたが、それら第一のオリフィス通路７４と第二のオリフィス通路７６を、互いに独立した流路構造をもって形成しても良い。
【００５５】
また、第三のオリフィス通路９０のチューニング等の目的をもって、例えば、隔壁部材５２において、可動板８４と受圧室５８の間に狭窄流路を形成し、第三のオリフィス通路９０を流動せしめられる流体が、この狭窄流路を通じて受圧室５８に導かれるようにすることも可能である。
【００５６】
加えて、前記実施形態では、本発明を自動車用のエンジンマウントに適用したものの具体例を示したが、その他、本発明は、特に複数の乃至は広い周波数域に亘る振動に対して防振効果が要求される各種振動部材における防振装置に対して、何れも、有効に適用され得る。
【００５７】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、低周波数域の振動に対して第一のオリフィス通路による受動的な防振効果が有効に発揮され得る一方、中乃至高周波数域の振動に対しては、防振すべき振動に対応する周期で作用空気室に空気圧変動を及ぼして加振室に生ぜしめた圧力変動を、第二のオリフィス通路および第三のオリフィス通路を通じて受圧室に及ぼしめて該受圧室の圧力を制御することにより、能動的な防振効果が発揮され得ることとなる。
【００５８】
また、そこにおいて、第三のオリフィス通路は、中周波振動と高周波振動の振幅差を巧く利用して、中周波振動の防振作動時に実質的に閉塞状態に維持され得ることから、中周波振動の防振作動に際しては、第二のオリフィス通路を通じての流体流動が有利に生ぜしめられて、圧力変動の伝達効率が、第二のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用等に基づいて有利に確保され得ると共に、加振室に生ぜしめられる高次成分の受圧室への伝達が効果的に防止され得ることとなり、そのような高次成分の伝達に起因する防振性能の大幅な低下も回避され得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面説明図である。
【図２】図１に示されたエンジンマウントにおける要部を拡大して示す説明図である。
【図３】図２に示された要部の別の作動状態を示す説明図である。
【図４】図１に示されたエンジンマウントにおける可動板の作動を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１０ エンジンマウント
１２ 第一の取付金具
１４ 第二の取付金具
１６ 本体ゴム弾性体
３２ ダイヤフラム
３８ 平衡室
４４ ゴム弾性板
５０ 作用空気室
５２ 隔壁部材
５８ 受圧室
６０ 加振室
７４ 第一のオリフィス通路
７６ 第二のオリフィス通路
８４ 可動板
８６ 保持溝
８８ 緩衝ゴム
９０ 第三のオリフィス通路
【技術分野】
本発明は、内部に封入された非圧縮性流体の流動作用や圧力作用に基づいて防振効果が発揮される流体封入式防振装置に係り、特に封入された非圧縮性流体の圧力変動を防振すべき振動に応じて外部から能動制御することにより防振効果を得るようにした流体封入式防振装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
自動車のボデーや各種部材等のように振動（振動に起因する騒音等を含む）が問題とされる防振対象部材においては、その振動を低減するために、従来から、振動部材と防振対象部材の間に介装されて振動部材から防振対象部材への振動伝達を低減するエンジンマウント等の防振装置が、用いられている。
【０００３】
そして、このような防振装置の一種として、振動が入力される本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が惹起される受圧室と、変形容易な可撓性膜で壁部の一部が構成されて容積変化が許容される平衡室を形成して、それら受圧室と平衡室に水等の非圧縮性流体を封入すると共に、それら両室を相互に連通する第一のオリフィス通路を設けて、振動入力時に第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用に基づいて受動的な防振効果を得るようにした流体封入式防振装置が知られている。また、近年では、防振性能の更なる向上を目的として、壁部の一部が弾性加振板で構成されて非圧縮性流体が封入された加振室を形成すると共に、この加振室を受圧室に連通する第二のオリフィス通路を設ける一方、加振室に対して弾性加振板を挟んで反対側に作用空気室を形成し、この作用空気室に外部から空気圧変動を及ぼしめて弾性加振板に加振力を作用せしめるようにした流体封入式防振装置が提案されている。このような流体封入式防振装置では、弾性加振板の加振により加振室に生ぜしめられる圧力変動を、防振すべき振動に応じて能動的に制御せしめて、第二のオリフィス通路を通じて受圧室に及ぼすことにより、防振すべき振動を相殺的乃至は積極的に低減することが出来るのであり、例えば自動車用エンジンマウント等への適用が検討されている。
【０００４】
ところで、自動車用エンジンマウント等においては、車両走行状況等に応じて入力される振動が変化することとなり、それら複数種類の振動に対して、それぞれ、防振効果が要求されることとなる。そこで、例えば従来技術では、第一のオリフィス通路をエンジンシェイク等に相当する低周波振動にチューニングして、エンジンシェイク等に対しては、第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用を利用した受動的な防振効果を得る一方、第二のオリフィス通路をアイドリング振動等に相当する中周波振動にチューニングして、アイドリング振動等に対しては、第二のオリフィス通路を流動せしめられる流体の流動作用を利用した能動的な防振効果を得るようにすることが、提案されている。
【０００５】
さらに、近年では、防振性能の一層の向上が要求されており、そのような要求に対処するための一つの方策として、例えば、走行時におけるこもり音やビビリ振動等の高周波振動に対しても、それらの振動に対応した周波数域の空気圧変動を作用空気室に及ぼして加振室ひいては受圧室を圧力制御することにより、能動的な防振効果を得るようにすることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、前述の如き従来構造の能動型の流体封入式防振装置では、加振室の圧力変動を受圧室に及ぼす第二のオリフィス通路がアイドリング振動等に相当する中周波数域にチューニングされていることから、これより高周波数域の圧力変動の伝達効率が第二のオリフィス通路の***振的な作用で著しく低くなってしまい、そのために、たとえ加振室に高周波の圧力変動を惹起せしめても、その圧力変動が受圧室まで伝達され難く、目的とする能動的な防振効果を有効に得ることが難しいという問題があった。
【０００７】
なお、かかる問題に対処するために、例えば、第二のオリフィス通路のチューニング周波数をこもり音等に相当する高周波数域とすることにより加振室に惹起される高周波数域の圧力変動の受圧室への伝達効率を改善することも考えられるが、そうすると、本来、第二のオリフィス通路を中周波数域にチューニングすることで、弾性加振板を中周波数域で空気圧加振するのに伴って加振室に生ぜしめられる圧力変動の高次成分が受圧室にまで伝達するのを抑えるフィルタ機能を果たしていた第二のオリフィス通路における当該機能が発揮されなくなるという問題がある。即ち、第二のオリフィス通路をこもり音等に相当する高周波数域にチューニングすると、確かに高周波数域で弾性加振板を空気圧加振することによって加振室に惹起される圧力変動を受圧室に伝達せしめて、高周波数域の振動に対して能動的な防振効果を得ることは可能となるものの、中周波数域の振動に対する防振効果が要求される際に、弾性加振板を中周波数域で空気圧加振すると、加振室に派生する圧力変動の高次成分が第二のオリフィス通路を通じて受圧室まで及ぼされてしまうことを抑えることが困難となり、その結果、防振すべき振動に対応していない高次の圧力変動が受圧室に生ぜしめられて、高次の周波数域での振動状態が逆に悪化してしまうおそれがあるのである。
【０００８】
勿論、このような問題に対しては、受圧室と加振室を相互に連通する第二のオリフィス通路として、アイドリング振動等に相当する中周波数域にチューニングされたものと、走行こもり音等に相当する高周波数域にチューニングされたもの等を、互いに並列的に複数形成し、それら複数の第二のオリフィス通路をバルブ手段等で切り換えて、防振すべき振動に応じて選択的に作動せしめることにより対処することも考えられる。ところが、このような構造を採用すると、複数の第二のオリフィス通路を形成すると共に、それら複数の第二のオリフィス通路を切り換えるためのバルブ手段とアクチュエータが必要となり、構造の複雑化とサイズの大型化、更に製造コストの増大等が、大きな問題となることから、必ずしも有効な方策ではないのである。
【０００９】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、前述の如き外部から空気圧変動を及ぼすことにより能動的な防振効果を発揮せしめ得る流体封入式防振装置において、受圧室を圧力制御することにより発揮される能動的な防振効果を、中周波数域から高周波数域の複数の乃至は広い周波数域の振動に対して、何れも有効に得ることの出来る、新規な構造の流体封入式防振装置を提供することにある。
【００１０】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１１】
すなわち、本発明の第一の態様の特徴とするところは、（ａ）相互に離隔配置されて、防振連結すべき部材にそれぞれ取り付けられる第一の取付部材および第二の取付部材と、（ｂ）それら第一の取付部材と第二の取付部材を弾性連結する本体ゴム弾性体と、（ｃ）該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる、非圧縮性流体が封入された受圧室と、（ｄ）可撓性膜で壁部の一部が構成されて容積変化が許容される、非圧縮性流体が封入された平衡室と、（ｅ）前記受圧室と前記平衡室を相互に連通する第一のオリフィス通路と、（ｆ）前記受圧室に対して隔壁を挟んで反対側に形成された、壁部の一部が弾性加振板で構成されて非圧縮性流体が封入された加振室と、（ｇ）該加振室に対して前記弾性加振板を挟んで反対側に形成された、外部から空気圧変動を及ぼすことにより該弾性加振板に加振力を作用せしめて該加振室に圧力変動を生ぜしめる作用空気室と、（ｈ）前記第一のオリフィス通路よりも高周波数域にチューニングされて前記受圧室と前記加振室を相互に連通する第二のオリフィス通路と、（ｉ）前記隔壁に透孔を設けて該透孔の周縁部分において内周側に開口する環状の保持溝を形成すると共に、該透孔に硬質の可動板を配して該可動板の外周縁部を該保持溝に入り込ませて所定のガタをもって把持せしめることにより、該可動板を該保持溝内で板厚方向に該ガタ分だけ変位可能とし、該可動板が板厚方向に変位して該保持溝の内面に当接することによって該透孔が実質的に閉塞せしめられるようにすると共に、該保持溝において該可動板の外周縁部を回り込んで前記加振室と前記受圧室を相互に連通する第三のオリフィス通路を、前記第二のオリフィス通路よりも更に高いチューニング周波数をもって形成せしめ得る可動板機構とを、有する流体封入式防振装置にある。
【００１２】
このような本態様に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、低周波数域の振動に対して、振動入力に伴って受圧室と平衡室の間に惹起される相対的な圧力変動により第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用に基づく受動的な防振効果が有効に発揮される一方、第一のオリフィス通路の流動抵抗が著しく大きくなる中乃至高周波数域の振動入力時には、作用空気室に圧力変動を及ぼして弾性加振板を加振することで加振室に生ぜしめられる圧力変動を、第二のオリフィス通路または第三のオリフィス通路を通じて受圧室に伝達せしめて、該受圧室の圧力変動を防振すべき振動に応じて能動的に制御することにより、相殺的乃至は積極的な防振効果を得ることが出来るのである。
【００１３】
そこにおいて、中周波数域の入力振動は、高周波数域の入力振動に比して振幅が大きいことが多く、特に自動車においては、中周波数域で問題となり易いアイドリング振動の振幅が、高周波数域で問題となり易い走行こもり音やビビリ音等の振動の振幅に比して十分に大きい。それ故、中周波数域の振動を防振するに際しては、弾性加振板の空気圧加振によって加振室に生ぜしめられる圧力変動が、防振すべき振動振幅の大きさに応じて大きくされることから、加振室の壁部を構成する加振板も大きく変位せしめられて隔壁の保持溝に当接せしめられることとなる。その結果、第三のオリフィス通路が閉塞状態となり、加振室と受圧室の間で第二のオリフィス通路を通じての流体流動が効率的に惹起されて、目的とする能動的な防振効果が流体の流動作用に基づいて一層有利に発揮され得ると共に、加振室に惹起される圧力変動の高次成分の第三のオリフィス通路を通じての伝達も回避され得る。一方、高周波数域の振動を防振するに際しては、第二のオリフィス通路の流体流動抵抗が***振的作用により著しく大きくなるものの、弾性加振板の空気圧加振によって加振室に生ぜしめられる圧力変動が、防振すべき振動振幅の大きさに応じて小さくされることから、加振板の変位が高周波にまで追従し難いことと相俟って、加振板が隔壁の保持溝内で略浮いた状態となる。その結果、第三のオリフィス通路が連通状態となり、加振室と受圧室の間で第三のオリフィス通路を通じての流体流動が効率的に惹起されて、目的とする能動的な防振効果が流体の流動作用に基づいて有利に発揮され得るのである。
【００１４】
従って、本態様の流体封入式防振装置においては、第一のオリフィス通路による受動的な防振効果が十分に発揮され難い中乃至高周波数域の振動に対しては、防振すべき振動に応じて弾性加振板の空気圧加振によって加振室に生ぜしめられる圧力変動の周波数や振幅を調節することにより、それに伴って、第二のオリフィス通路と第三のオリフィス通路が、自動的に選択されて機能せしめられるのであり、それ故、防振すべき振動が複数の乃至は広い周波数域に亘る場合でも、弾性加振板の空気圧加振によって加振室に生ぜしめられる圧力変動を、高次成分による防振性能の大幅な低下も回避せしめつつ、受圧室に対して伝達せしめて受圧室の圧力を制御することが出来るのであり、複数の乃至は広い周波数域の振動に対しても能動的な防振効果が有効に発揮され得るのである。
【００１５】
また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る流体封入式防振装置において、前記隔壁に形成された前記保持溝の内面と、前記可動板が変位した際に該保持溝の内面に当接せしめられる該可動板の外周縁部との、少なくとも一方に緩衝ゴム層を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、加振板の保持溝への当接に際しての打音や衝撃が緩衝ゴム層の緩衝作用で軽減乃至は回避され得ることとなる。
【００１６】
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る流体封入式防振装置において、前記可動板の外周縁部を、略円弧形断面の外周面形状で周方向に延びるように形成すると共に、前記保持溝を該可動板の外周面よりも一回り大きな略円弧状断面の内周面形状で周方向に延びるように形成することにより、前記第三のオリフィス通路が、それら可動板の外周面と保持溝の内周面の間に略円弧形の流路形態をもって形成されるようにしたことを、特徴とする。このような本態様においては、第三のオリフィス通路の長さを有利に確保できることに加えて、第三のオリフィス通路における流体流動方向の形状を、屈曲部のない滑らかな形状とすることが可能となって、流体の流動抵抗が抑えられることにより、流体の流動作用に基づく能動的な防振効果を一層効率的に得ることが可能となるのである。なお、可動板の外周縁部を円弧形断面の外周面形状とするには、例えば、可動板の外周縁部にゴム弾性体を固着せしめて、可動板の外周縁部に対して円形断面で突出する環状突起を設けること等によって有利に形成され得、かかる環状突起を、前記第二の態様における緩衝ゴム層として利用することも可能である。
【００１７】
また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第二のオリフィス通路のチューニング周波数域で前記作用空気室に空気圧変動を及ぼして前記加振室に圧力変動を生ぜしめた際に、前記可動板が板厚方向の両側で前記保持溝の内面にそれぞれ当接せしめられるようにする一方、前記第三のオリフィス通路のチューニング周波数域で前記作用空気室に空気圧変動を及ぼして前記加振室に圧力変動を生ぜしめた際に、該可動板の板厚方向の振幅が該保持溝に対する該可動板のガタよりも小さくされて、該可動板の板厚方向での該保持溝への当接が抑えられて、該保持溝に前記第三のオリフィス通路が実質的に常時形成されるようにしたことを、特徴とする。このような本態様においては、防振すべき振動に応じて作用空気室に及ぼされる空気圧変動の大きさを考慮することにより、要求される防振特性に応じたチューニングが有利に実現され得ることとなる。
【００１８】
また、本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第一のオリフィス通路の長さ方向の中間部分に、該第一のオリフィス通路を前記加振室に連通せしめる接続窓が形成されていることにより、該第一のオリフィス通路の一部を利用して前記第二のオリフィス通路が形成されていることを、特徴とする。このような本態様においては、第一のオリフィス通路と第二のオリフィス通路を、少ないスペースでコンパクトに形成することが可能となる。また、より好適には、第一のオリフィス通路の少なくとも一部が、可動板の外周側に位置して周方向に延びるように形成されることとなり、それによって、少ないスペースでオリフィス通路の通路長さを一層効率的に確保することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の一方をパワーユニット側部材に取り付けると共に、他方をボデー側部材に取り付けることにより、車両のパワーユニットをボデーに対して防振支持せしめるエンジンマウントを構成せしめて、前記第一のオリフィス通路をエンジンシェイクに相当する低周波数域にチューニングすると共に、前記第二のオリフィス通路をアイドリング振動に相当する中周波数域にチューニングし、更に前記第三のオリフィス通路を走行こもり音に相当する高周波数域にチューニングしたことを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされたエンジンマウントにおいては、車両走行時に問題となり易いエンジンシェイクに対して第一のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用等によって受動的な防振効果が有効に発揮されると共に、同様に車両走行時に問題となり易い走行こもり音やビビリ音に対しては、弾性加振板の空気圧加振で加振室に生ぜしめられた圧力変動を第三のオリフィス通路を通じて受圧室に伝達せしめて受圧室の圧力変動を制御することにより、能動的な防振効果が有効に発揮され得る。また、車両停車時に問題となり易いアイドリング振動に対しては、弾性加振板の空気圧加振で加振室に生ぜしめられた圧力変動を第二のオリフィス通路を通じて受圧室に伝達せしめて圧力制御することにより能動的な防振効果が発揮されることとなり、そこにおいて、こもり音等に相当する高周波振動の防振に際して加振室に生ぜしめられる圧力変動に比して、アイドリング振動等に相当する中周波振動の防振に際して加振室に生ぜしめられる圧力変動は、その振幅が大きく加振板の変位量も大きくなって隔壁の保持溝に当接せしめられることにより第三のオリフィス通路が閉塞されることから、中周波振動の防振に際して、加振室に生ぜしめられる高次成分の受圧室への伝達が効果的に抑えられ得て、高次成分の伝達に起因する振動状態の悪化も有利に回避され得るのである。
【００２０】
また、本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六の何れかの態様に係る流体封入式防振装置において、前記第二の取付部材を筒体形状とし、該第二の取付部材の一方の開口部側に前記第一の取付部材を離隔配置せしめて、それら第一の取付部材と第二の取付部材を前記本体ゴム弾性体で連結することにより該第二の取付部材の一方の開口部を流体密に覆蓋すると共に、該第二の取付部材の軸方向他方の開口部を前記可撓性膜で流体密に覆蓋する一方、該第二の取付部材の軸方向で互いに重ね合わせた第一の仕切部材と第二の仕切部材を該第二の取付部材によって固定的に支持せしめて、該第一の仕切部材と前記本体ゴム弾性体の間に前記受圧室を形成すると共に、該第二の仕切部材と前記可撓性膜の間に前記平衡室を形成し、更に該第二の仕切部材の該第一の仕切部材に対する重ね合わせ面側に設けた凹所を前記弾性加振板で流体密に覆蓋することにより前記作用空気室を形成すると共に、該弾性加振板と該第一の仕切部材の間に前記加振室を形成したことを、特徴とする。このような本態様においては、それぞれ非圧縮性流体が封入された受圧室，平衡室及び加振室と、外部から空気圧変動が及ぼされる作用空気室を、効率的な配設スペースをもって形成することが出来るのであり、それによって、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置が、コンパクトに実現可能となる。
【００２１】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２２】
先ず、図１〜２には、本発明の一実施形態としての自動車用エンジンマウント１０が示されている。このエンジンマウント１０は、第一の取付部材としての第一の取付金具１２と第二の取付部材としての第二の取付金具１４が離隔配置されていると共に、それら第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が本体ゴム弾性体１６で弾性連結された構造を有しており、第一の取付金具１２が自動車のパワーユニット側に取り付けられる一方、第二の取付金具１４が自動車のボデー側に取り付けられることによって、パワーユニットをボデーに対して防振支持せしめるようになっている。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、図１中の上下方向をいうものとする。
【００２３】
より詳細には、第一の取付金具１２は、略逆円錐台形状を有しており、その大径側端部には、軸方向上方に向かって突出するナット部１５が一体形成されている。そして、ナット部１５のねじ穴１７に螺着される図示しないボルトにより、第一の取付金具１２がパワーユニット側に取り付けられるようになっている。
【００２４】
また、第一の取付金具１２には、本体ゴム弾性体１６が加硫接着されている。かかる本体ゴム弾性体１６は、下方に向かって拡径する全体として大径の略円錐台形状を呈していると共に、大径側端面に開口する逆すり鉢形状の凹部１８を有している。そして、本体ゴム弾性体１６の小径側端面から第一の取付金具１２が軸方向下方に差し込まれた状態で同一中心軸上に配されて加硫接着されている。また、本体ゴム弾性体１６の大径側端部外周面には、大径円筒形状の金属スリーブ２０が重ね合わされて加硫接着されている。
【００２５】
一方、第二の取付金具１４は、大径の略段付き円筒形状を有しており、軸方向中間部分に形成された段差部２４を挟んで、軸方向上部が大径部２６とされていると共に、軸方向下部が小径部２８とされている。また、これら大径部２６および小径部２８の内周面には、それぞれ、略全面を覆う薄肉のシールゴム層３０が設けられて加硫接着されていると共に、小径部２８側の開口部には、略薄肉の円板形状を有する薄肉ゴム膜からなるダイヤフラム３２が配されており、このダイヤフラム３２の外周縁部が第二の取付金具１４の開口周縁部に加硫接着されることによって、第二の取付金具１４の下側開口部が流体密に閉塞されている。なお、本実施形態では、ダイヤフラム３２が、シールゴム層３０と一体成形されており、かかるダイヤフラム３２によって可撓性膜が構成されている。
【００２６】
そして、第二の取付金具１４は、その大径部２６が金属スリーブ２０に外挿されて、圧入や絞り加工等で嵌着固定されることによって、本体ゴム弾性体１６の外周面に固着されている。これにより、第一の取付金具１２と第二の取付金具１４が、防振すべき振動の主たる入力方向となる略同一の中心軸上に位置するようにして、相互に離間して配設されており、本体ゴム弾性体１６によって弾性的に連結されている。また、第二の取付金具１４の大径部２６が本体ゴム弾性体１６に固着されることにより、第二の取付金具１４の上側開口部が本体ゴム弾性体１６によって流体密に閉塞されている。
【００２７】
さらに、第二の取付金具１４には、軸方向上側からブラケット３１が被せられて固定的に組み付けられている。このブラケット３１は、全体として大径の略円筒形状を有しており、外周面には軸方向下方に延び出す複数の脚部３３が溶着されている。そして、かかるブラケット３１は、第二の取付金具１４の大径部２６に外嵌固定されており、その脚部３３が、図示しない自動車のボデーに対してボルト固定されることにより、第二の取付金具１４がかかるボデーに対して固定的に取り付けられるようになっている。
【００２８】
また、第二の取付金具１４には、その小径部２８に仕切部材３４が収容されており、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３２の対向面間に配されている。この仕切部材３４は、金属や合成樹脂等の硬質材で形成されており、略厚肉円板状のブロック形状を有している。そして、かかる仕切部材３４は、第二の取付金具１４の小径部２８に嵌め込まれて、該小径部２８への圧入組付けや、該小径部２８の絞り加工等によって、その円筒状外周面が、小径部２８に対して、シールゴム層３０を挟んで流体密に密着固定されている。このように仕切部材３４が第二の取付金具１４内に組み付けられることによって、本体ゴム弾性体１６とダイヤフラム３２の間に形成されて、外部空間に対して密閉された領域が、該仕切部材３４によって流体密に二分されており、以て、仕切部材３４の上側には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成された主液室３６が形成されている一方、仕切部材３４の下側には、壁部の一部がダイヤフラム３２で構成されて、該ダイヤフラム３２の変形に基づいて容積変化が容易に許容される平衡室３８が形成されている。
【００２９】
そして、これら主液室３６と平衡室３８には、それぞれ、水やアルキレングリコール，ポリアルキレングリコール，シリコーン油等の非圧縮性流体が充填されて封入されている。特に、本実施形態では、後述する流体の共振作用に基づく防振効果を有利に得るために、０．１Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する低粘性流体が好適に採用される。なお、仕切部材３４の軸方向下端面には、中央部分に開口する下側凹所３９が形成されており、平衡室３８の容積がこの下側凹所３９で有利に確保されるようになっている。
【００３０】
また、仕切部材３４には、上面中央に開口する略すり鉢状の中央凹所４０が形成されていると共に、該中央凹所４０の開口周縁部には、仕切部材３４の上方に向かって突出する環状の係止突部４２が一体形成されている。そして、所定厚さの円板形状を有する弾性加振板としてのゴム弾性板４４が、中央凹所４０の開口部に重ね合わされており、ゴム弾性板４４の外周面に加硫接着された円筒形状の係止金具４６が、その下端開口部において仕切部材３４の係止突部４２に外嵌されて、該係止突部４２に対して流体密にかしめ固定されている。これにより、中央凹所４０の開口部がゴム弾性板４４によって流体密に覆蓋されており、以て、主液室３６や平衡室３８から独立した作用空気室５０が形成されている。そして、後述するように、外部の空気圧源から空気圧変動が及ぼされるようになっており、作用空気室５０の空気圧変動に基づいてゴム弾性板４４に加振力が作用せしめられるようになっている。
【００３１】
なお、作用空気室５０に対して圧力変動を作用せしめるために、仕切部材３４には空気通路７８が形成されており、この空気通路７８の一方の開口端部が作用空気室５０に開口連通せしめられている一方、空気通路７８の他方の端部が、仕切部材３４の外周面に突設されたポート部８０に開口せしめられている。そして、マウント装着状態下では、このポート部８０に外部の空気管路が接続されることにより、図示しない圧力制御手段から及ぼされる空気圧変動が、かかる空気管路から空気通路７８を通じて作用空気室５０に及ぼされるようになっている。
【００３２】
さらに、本体ゴム弾性体１６と仕切部材３４の対向面間に形成された主液室３６には、全体として略円板形状を有する隔壁としての隔壁部材５２が収容配置されている。この隔壁部材５２は、金属や合成樹脂等の硬質材で形成された、それぞれ略円板形状を呈する上下の隔壁板５４，５６を互いに固定的に重ね合わせた構造とされており、第二の取付金具１４の軸直角方向に広がる状態で配設されている。そして、かかる隔壁部材５２の外周縁部が、第二の取付金具１４の段差部２４と本体ゴム弾性体１６の軸方向端面の間で挟圧保持されることによって、隔壁部材５２が第二の取付金具１４に固定されている。これにより、主液室３６が、隔壁部材５２を挟んで、本体ゴム弾性体１６側と仕切部材３４側とに流体密に仕切られている。而して、本体ゴム弾性体１６と隔壁部材５２の間には、壁部の一部が本体ゴム弾性体１６で構成されて、振動入力時に本体ゴム弾性体１６の弾性変形に伴う圧力変化が生ぜしめられる受圧室５８が形成されている一方、隔壁部材５２と仕切部材３４の間には、壁部の一部がゴム弾性板４４で構成されて、該ゴム弾性板４４が作用空気室５０の空気圧変動に基づいて加振されることにより圧力変動が直接に生ぜしめられる加振室６０が形成されている。
【００３３】
また、仕切部材３４には、軸方向中間部分を周方向に所定長さで延びる外周凹溝６６が形成されており、この外周凹溝６６が第二の取り付け金具１４の小径部２８で流体密に覆蓋されることによって流体流路が形成されている。そして、この外周凹溝６６で形成された流体流路の一方の端部が、軸方向に延びる通孔６８を通じて、仕切部材３４の上端面において中央凹所４０の外周側に開口せしめられている。また一方、外周凹溝６６の他方の端部は、径方向内方に延びる図示しない通孔を通じて、下側凹所３９に開口せしめられている。更にまた、下側隔壁板５６の外周縁部には、上方に向かって開口する溝形断面で周方向に延びる環状溝６２が形成されており、下方に向かって突設されたこの環状溝６２の形成部位において、下側隔壁板５６が係止金具４６に対して流体密に外嵌固定されている一方、かかる環状溝６２が上側隔壁板５４で覆蓋されることによって環状流路が形成されている。そして、この環状溝６２で形成された環状流路が、径方向で対向する一方の位置において上側隔壁板５４に貫設された連通孔７０を通じて受圧室５８に接続されている。更にまた、かかる環状溝６２で形成された環状流路において径方向で対向する他方の位置では、下側隔壁板５６に貫設された接続孔７２を通じて、仕切部材３４の外周凹溝６６で形成された流体流路に接続されている。
【００３４】
これにより、環状溝６２で形成された環状流路と外周凹溝６６で形成された流体流路が相互に直列的に接続されて、受圧室５８と平衡室３８を相互に連通せしめる第一のオリフィス通路７４が形成されている。また、環状流路によって、受圧室５８と加振室６０を相互に連通せしめる第二のオリフィス通路７６が形成されている。即ち、この第二のオリフィス通路７６は、第一のオリフィス通路７４が通路長さ方向の中間部分で加振室６０に接続されることにより、第一のオリフィス通路７４の一部を利用して形成されているのである。
【００３５】
そして、振動入力時に本体ゴム弾性体１６の弾性変形に基づいて受圧室５８に圧力変動が生ぜしめられた際に、受圧室５８と平衡室３８の間での相対的な圧力差に基づいて第一のオリフィス通路７４を通じて、それら両室５８，３８間での流体流動が生ぜしめられるようになっている。特に、本実施形態では、かかる第一のオリフィス通路７４が、エンジンシェイク等に相当する１０Ｈｚ前後の低周波数域にチューニングされている。それにより、低周波数域の入力振動に対して、第一のオリフィス通路７４を流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づいて受動的な防振効果が発揮されるようになっている。
【００３６】
また、本実施形態では、第二のオリフィス通路７６が、アイドリング振動等に相当する２０〜４０Ｈｚ程度の中周波数域にチューニングされている。そして、中周波数域の振動入力時に、作用空気室５０の空気圧変動に基づいて加振室６０に生ぜしめられる圧力変動を、第二のオリフィス通路７６を流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づいて受圧室５８に対して効率的に及ぼしめて、受圧室５８の圧力変動を積極的に調節することにより、能動的な防振効果が発揮されるようになっている。
【００３７】
なお、第一及び第二のオリフィス通路７４，７６のチューニングは、例えば、受圧室５８や平衡室３８，加振室６０の壁ばね剛性（単位容積だけ変化させるのに必要な圧力変化量に対応する特性値）等を考慮しつつ、通路長さと通路断面積を調節することによって行うことが可能であり、一般に、オリフィス通路７４，７６を通じて伝達される圧力変動の位相が変化して略共振状態となる周波数を、当該オリフィス通路７４，７６のチューニング周波数として把握することが出来る。
【００３８】
さらに、隔壁部材５２を構成する上下の隔壁板５４，５６には、それぞれ中央部分に大径の透孔８２が形成されており、この透孔８２内に可動板８４が配設されている。かかる可動板８４は、剛性の金属プレートで構成されており、薄肉の円板形状を有している。一方、透孔８２の内周縁部には、上下の隔壁板５４，５６が相互に離隔せしめられることによって、径方向内方に向かって開口する保持溝８６が、周方向の全周に亘って連続して形成されている。そして、この保持溝８６に対して、可動板８４の外周縁部が、全周に亘って入り込んでおり、所定のガタ隙間をもって把持されている。これにより、可動板８４は、保持溝８６内で軸方向両側に当接するまでの所定距離だけ、即ち設定されたガタの分だけ、軸方向に移動可能に配設されている。
【００３９】
また、本実施形態では、図２に拡大図が示されているように、保持溝８６に入り込んだ可動板８４の外周縁部に対してゴム弾性体が加硫接着されており、全周に亘って延びる環状の緩衝ゴム８８が形成されている。特に、この緩衝ゴム８８は、可動板８４の外周縁部から径方向外方および軸方向両側にそれぞれ突出する円弧形の外周表面の断面形状をもって、可動板８４の周方向全周に亘って連続して形成されている。
【００４０】
更にまた、この可動板８４の外周縁部を支持せしめる保持溝８６は、可動板８４に突設された緩衝ゴム８８の外周面よりも一回り大きな円弧形断面を有する内周面形状で周方向の全周に亘って延びるように形成されている。これにより、図２に示されている如く、可動板８４を、保持溝８６内での移動範囲の略中央に位置せしめた状態下で、可動板８４の外周縁部と隔壁部材５２との間には、緩衝ゴム８８の外周面と保持溝８６の内周面の対向面間に形成されたガタによる隙間を延びて、受圧室５８と加振室６０を相互に連通せしめる第三のオリフィス通路９０が形成されるようになっている。また、この第三のオリフィス通路９０は、図３に示されているように、可動板８４が軸方向の何れかに変位せしめられて緩衝ゴム８８が保持溝８６の内周面に当接せしめられた状態下では、上下の隔壁板５４，５６に形成された透孔８２が可動板８４で実質的に流体密に閉塞されることにより、実質的に遮断されて消失せしめられるようになっている。
【００４１】
また、本実施形態では、かかる第三のオリフィス通路９０が、自動車の走行こもり音やビビリ振動等に対応する５０〜２００Ｈｚ程度の高周波数域にチューニングされており、外部から作用空気室５０に及ぼされる空気圧変動に基づいて加振室６０に高周波数域の圧力変動が生ぜしめられた際、第三のオリフィス通路９０を流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づいて、加振室６０の圧力変動が受圧室５８にまで効率的に伝達されるようになっている。
【００４２】
従って、上述の如き構造とされた本実施形態のエンジンマウント１０においては、エンジンシェイク等の低周波数域の振動入力時には、前述の如く、第一のオリフィス通路７４を通じて受圧室５８と平衡室６０の間で流動せしめられる流体の共振作用に基づく高減衰作用により、有効な防振効果が発揮され得る。また、アイドリング振動等の中周波数域の振動入力時や、走行こもり音やビビリ音等の高周波数域の振動入力時には、第一のオリフィス通路７４における流体の流動抵抗が***振的に著しく増大することとなる。それ故、そのような中乃至高周波数域の振動入力時には、外部から作用空気室５０に防振すべき振動に対応した周期の空気圧変動を及ぼしてゴム弾性板４４を加振駆動することによって加振室６０に内圧変動を生ぜしめ、この加振室６０の内圧変動を、第二のオリフィス通路７６または第三のオリフィス通路９０を通じて受圧室５８に及ぼすことにより、受圧室５８の圧力変動を能動的乃至は積極的に制御することが可能であり、それによって、相殺的乃至は積極的な防振効果が発揮されることとなる。
【００４３】
なお、作用空気室５０に空気圧変動を及ぼすための外部の空気圧制御手段は、周知技術であることからここでは詳述しないが、例えば、バキュームタンク等の負圧源と大気を作用空気室５０に接続すると共に、その接続管路上において作用空気室５０を負圧源と大気に択一的に連通せしめる電磁切換弁を配設し、かかる電磁切換弁を、防振すべき振動に対応した制御信号で切換作動せしめることによって、有利に実現され得る。また、そこにおいて、電磁切換弁の制御信号の生成は、例えば、エンジン回転数やアクセル開度，走行速度等を各種センサで検出し、エンジンの点火信号を参照信号として、適応制御やマップ制御等で、防振すべき振動に対応した周期や位相，振幅を有する空気圧変動が作用空気室５０に及ぼされるように考慮して行なわれる。
【００４４】
ここにおいて、かかるエンジンマウント１０にあっては、受圧室５８と加振室６０を仕切る隔壁部材５２に支持されて、それら両室５８，６０間に配設された可動板８４の保持溝８６内での軸方向の可動量が適当に調節されることにより、防振すべき振動周波数に応じて第二のオリフィス通路７６と第三のオリフィス通路９０が自動的に切り換えられて択一的に機能せしめられるようになっている。
【００４５】
具体的には、２０〜４０Ｈｚ程度のアイドリング振動等の中周波数域の振動は、５０〜２００Ｈｚ程度の走行こもり音等の高周波数域の振動に比して、振幅が大きい。それ故、アイドリング振動等の中周波数域で能動制御する場合に、有効な防振効果を得るためには、走行こもり音等の高周波数域で能動制御する場合に比して、作用空気室５０に及ぼされる空気圧変動の振幅が大きく設定されるのであり、その結果、加振室６０には大きな振幅の圧力変動が生ぜしめられることとなる。一方、走行こもり音等の高周波数域で能動制御する場合に、有効な防振効果を得るためには、アイドリング振動等の中周波数域で能動制御する場合に比して、作用空気室５０に及ぼされる空気圧変動が振幅が小さく設定されるのであり、その結果、加振室６０には小さな振幅の圧力変動が生ぜしめられることとなる。
【００４６】
また、このように加振室６０に圧力変動が生ぜしめられると、加振室６０と受圧室５８の間での相対的な圧力変動が可動板８４の上下両面に及ぼされることにより、可動板８４が軸方向に往復駆動せしめられることとなる。そこにおいて、かかる可動板８４は、保持溝８６への当接によって軸方向変位量が制限されるようになっており、本実施形態では、可動板８４の軸方向の変位量が、高周波数域で能動制御することによって加振室６０に生ぜしめられる圧力変動は殆ど吸収し得るだけの変位量が許容されるようにされる一方、中周波数域で能動制御することによって加振室６０に生ぜしめられる圧力変動は吸収し切らないように変位量が制限されるように設定されている。
【００４７】
すなわち、例えば、図４に示されているように、中周波数域（３０Ｈｚ）の振動防振のために能動制御するに際して加振室６０に惹起される圧力変動を吸収するために必要とされる可動板８４の軸方向変位量が±０．４ｍｍであり、高周波数域（１００Ｈｚ）の振動防振のために能動制御するに際して加振室６０に惹起される圧力変動を吸収するために必要とされる可動板８４の軸方向変位量が±０．０６ｍｍであったとすると、可動板８４における軸方向の許容変位量（可動距離）を、例えば±０．１ｍｍに設定する。そうすると、中周波数域の振動入力時に、対応する周波数の空気圧変動を及ぼして加振室６０に圧力変動を生ぜしめた際には、可動板８４は加振室６０の圧力変動に伴って±０．４ｍｍだけ軸方向変位しようとするが、実際には保持溝８６への当接によって±０．１ｍｍの範囲に制限されてしまう。その結果、少なくとも残りの±０．３ｍｍの分だけは、可動板８４の変位によって圧力変動が吸収されることなく加振室６０に有効な圧力変動が生ぜしめられるのであり、この加振室６０の圧力変動が、第二のオリフィス通路７８を通じて、流体の共振作用を利用した効率的な圧力伝達効率をもって、受圧室５８に及ぼされて有効な防振効果が発揮され得るのである。
【００４８】
しかも、かかる中周波数域での能動制御に際しては、図４からも明らかなように、可動板８４が、一周期中の多くの時間（図４中のｔ′の時間）に亘って保持板８６への当接状態に保持されて透孔８２ひいては第三のオリフィス通路９０が閉塞状態に維持されることとなる。それ故、たとえ加振室６０に対して圧力変動の高次成分が惹起されたとしても、第三のオリフィス通路９０を通じての受圧室５８への伝達が効果的に防止され得ると共に、第二のオリフィス通路７６を通じての受圧室５８への伝達も***振的作用で有利に防止され得ることとなり、高次成分に起因する振動状態の悪化が問題となるようなこともないのである。
【００４９】
また一方、高周波数域の振動入力時に、対応する周波数の空気圧変動を及ぼして加振室６０に圧力変動を生ぜしめた際には、可動板８４は、及ぼされる圧力変動の周波数が高いことと、それ自体のマス成分（質量）が封入流体の流動抵抗や質量と相加的に作用すること等に起因して、加振室６０の圧力変動に対して追従して変位し難くなる。それ故、高周波数域で能動制御している状況下において、可動板８４は、保持溝８６から浮いた状態で略静止状態か僅かに微小変位せしめられた状態に保持されるのであり、その結果、可動板８４と保持溝８６の間には、第三のオリフィス通路９０が連通状態に維持されることとなる。
【００５０】
従って、高周波数域での能動制御に際しては、第二のオリフィス通路７６が***振的作用等によって流体流通抵抗が著しく大きくなってしまうが、高周波数域にチューニングされた第三のオリフィス通路９０が機能し得ることとなり、第三のオリフィス通路９０を通じて流動せしめられる流体の共振作用等の流動作用に基づいて、加振室６０の圧力変動が効率的な圧力伝達効率をもって、受圧室５８に及ぼされて有効な防振効果が発揮され得るのである。
【００５１】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでない。
【００５２】
例えば、保持溝８６による把持部のガタによって可動板８４に許容される軸方向の変位量は、防振すべき振動の大きさ（振幅）や加振室６０の容積，ゴム弾性板４４のばね定数や有効ピストン面積，作用空気室５０の容積等を考慮して適宜に設定されるものであって限定されるものでない。そこにおいて、可動板８４に許容される可動変位量：δは、少なくとも中周波数域での能動制御に際して加振室６０に惹起される圧力変動に伴う理論上の最大変位量（加振室６０の圧力変動を吸収するだけの変位量）：δａよりも小さく設定される必要があるが、必ずしも、高周波数域での能動制御に際して加振室６０に惹起される圧力変動に伴う理論上の最大変位量：δｂよりも大きい必要はない。蓋し、前述の如く、可動板８４は、及ぼされる圧力変動の周波数が高くなると、慣性力の作用等によって変位し難くなり、理論上の最大変位量よりも実際の変位量が小さくなって、保持溝８６内でフローティング状態で保持されるようになるからである。
【００５３】
また、第一のオリフィス通路７４，第二のオリフィス通路７６および第三のオリフィス通路９０のそれぞれのチューニング周波数は、要求される防振特性に応じて適宜に設定されるものであって、何等、限定されるものでないことは言うまでもない。
【００５４】
更にまた、それら第一のオリフィス通路７４，第二のオリフィス通路７６および第三のオリフィス通路９０の具体的な構造は、何等限定されるものでなく、マウント本体の構造や、マウントサイズ等を考慮して、適宜に変更可能である。そこにおいて、例えば前記実施形態では、第一のオリフィス通路７４の一部を利用する形態で第二のオリフィス通路７６が形成されていたが、それら第一のオリフィス通路７４と第二のオリフィス通路７６を、互いに独立した流路構造をもって形成しても良い。
【００５５】
また、第三のオリフィス通路９０のチューニング等の目的をもって、例えば、隔壁部材５２において、可動板８４と受圧室５８の間に狭窄流路を形成し、第三のオリフィス通路９０を流動せしめられる流体が、この狭窄流路を通じて受圧室５８に導かれるようにすることも可能である。
【００５６】
加えて、前記実施形態では、本発明を自動車用のエンジンマウントに適用したものの具体例を示したが、その他、本発明は、特に複数の乃至は広い周波数域に亘る振動に対して防振効果が要求される各種振動部材における防振装置に対して、何れも、有効に適用され得る。
【００５７】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた流体封入式防振装置においては、低周波数域の振動に対して第一のオリフィス通路による受動的な防振効果が有効に発揮され得る一方、中乃至高周波数域の振動に対しては、防振すべき振動に対応する周期で作用空気室に空気圧変動を及ぼして加振室に生ぜしめた圧力変動を、第二のオリフィス通路および第三のオリフィス通路を通じて受圧室に及ぼしめて該受圧室の圧力を制御することにより、能動的な防振効果が発揮され得ることとなる。
【００５８】
また、そこにおいて、第三のオリフィス通路は、中周波振動と高周波振動の振幅差を巧く利用して、中周波振動の防振作動時に実質的に閉塞状態に維持され得ることから、中周波振動の防振作動に際しては、第二のオリフィス通路を通じての流体流動が有利に生ぜしめられて、圧力変動の伝達効率が、第二のオリフィス通路を流動せしめられる流体の共振作用等に基づいて有利に確保され得ると共に、加振室に生ぜしめられる高次成分の受圧室への伝達が効果的に防止され得ることとなり、そのような高次成分の伝達に起因する防振性能の大幅な低下も回避され得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての自動車用エンジンマウントを示す縦断面説明図である。
【図２】図１に示されたエンジンマウントにおける要部を拡大して示す説明図である。
【図３】図２に示された要部の別の作動状態を示す説明図である。
【図４】図１に示されたエンジンマウントにおける可動板の作動を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１０ エンジンマウント
１２ 第一の取付金具
１４ 第二の取付金具
１６ 本体ゴム弾性体
３２ ダイヤフラム
３８ 平衡室
４４ ゴム弾性板
５０ 作用空気室
５２ 隔壁部材
５８ 受圧室
６０ 加振室
７４ 第一のオリフィス通路
７６ 第二のオリフィス通路
８４ 可動板
８６ 保持溝
８８ 緩衝ゴム
９０ 第三のオリフィス通路
Claims (7)
- 相互に離隔配置されて、防振連結すべき部材にそれぞれ取り付けられる第一の取付部材および第二の取付部材と、
それら第一の取付部材と第二の取付部材を弾性連結する本体ゴム弾性体と、
該本体ゴム弾性体で壁部の一部が構成されて振動入力時に圧力変動が生ぜしめられる、非圧縮性流体が封入された受圧室と、
可撓性膜で壁部の一部が構成されて容積変化が許容される、非圧縮性流体が封入された平衡室と、
前記受圧室と前記平衡室を相互に連通する第一のオリフィス通路と、
前記受圧室に対して隔壁を挟んで反対側に形成された、壁部の一部が弾性加振板で構成されて非圧縮性流体が封入された加振室と、
該加振室に対して前記弾性加振板を挟んで反対側に形成された、外部から空気圧変動を及ぼすことにより該弾性加振板に加振力を作用せしめて該加振室に圧力変動を生ぜしめる作用空気室と、
前記第一のオリフィス通路よりも高周波数域にチューニングされて前記受圧室と前記加振室を相互に連通する第二のオリフィス通路と、
前記隔壁に透孔を設けて該透孔の周縁部分において内周側に開口する環状の保持溝を形成すると共に、該透孔に硬質の可動板を配して該可動板の外周縁部を該保持溝に入り込ませて所定のガタをもって把持せしめることにより、該可動板を該保持溝内で板厚方向に該ガタ分だけ変位可能とし、該可動板が板厚方向に変位して該保持溝の内面に当接することによって該透孔が実質的に閉塞せしめられるようにすると共に、該保持溝において該可動板の外周縁部を回り込んで前記加振室と前記受圧室を相互に連通する第三のオリフィス通路を、前記第二のオリフィス通路よりも更に高いチューニング周波数をもって形成せしめ得る可動板機構とを、
有することを特徴とする流体封入式防振装置。 - 前記隔壁に形成された前記保持溝の内面と、前記可動板が変位した際に該保持溝の内面に当接せしめられる該可動板の外周縁部との、少なくとも一方に緩衝ゴム層を設けた請求項１に記載の流体封入式防振装置。
- 前記可動板の外周縁部を、略円弧形断面の外周面形状で周方向に延びるように形成すると共に、前記保持溝を該可動板の外周面よりも一回り大きな略円弧状断面の内周面形状で周方向に延びるように形成することにより、前記第三のオリフィス通路が、それら可動板の外周面と保持溝の内周面の間に略円弧形の流路形態をもって形成されるようにした請求項１又は２に記載の流体封入式防振装置。
- 前記第二のオリフィス通路のチューニング周波数域で前記作用空気室に空気圧変動を及ぼして前記加振室に圧力変動を生ぜしめた際に、前記可動板が板厚方向の両側で前記保持溝の内面にそれぞれ当接せしめられるようにする一方、前記第三のオリフィス通路のチューニング周波数域で前記作用空気室に空気圧変動を及ぼして前記加振室に圧力変動を生ぜしめた際に、該可動板の板厚方向の振幅が該保持溝に対する該可動板のガタよりも小さくされて、該可動板の板厚方向での該保持溝への当接が抑えられて、該保持溝に前記第三のオリフィス通路が実質的に常時形成されるようにした請求項１乃至３の何れかに記載の流体封入式防振装置。
- 前記第一のオリフィス通路の長さ方向の中間部分に、該第一のオリフィス通路を前記加振室に連通せしめる接続窓が形成されていることにより、該第一のオリフィス通路の一部を利用して前記第二のオリフィス通路が形成されている請求項１乃至４の何れかに記載の流体封入式防振装置。
- 前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の一方をパワーユニット側部材に取り付けると共に、他方をボデー側部材に取り付けることにより、車両のパワーユニットをボデーに対して防振支持せしめるエンジンマウントを構成せしめて、前記第一のオリフィス通路をエンジンシェイクに相当する低周波数域にチューニングすると共に、前記第二のオリフィス通路をアイドリング振動に相当する中周波数域にチューニングし、更に前記第三のオリフィス通路を走行こもり音に相当する高周波数域にチューニングした請求項１乃至５の何れかに記載の流体封入式防振装置。
- 前記第二の取付部材を筒体形状とし、該第二の取付部材の一方の開口部側に前記第一の取付部材を離隔配置せしめて、それら第一の取付部材と第二の取付部材を前記本体ゴム弾性体で連結することにより該第二の取付部材の一方の開口部を流体密に覆蓋すると共に、該第二の取付部材の軸方向他方の開口部を前記可撓性膜で流体密に覆蓋する一方、該第二の取付部材の軸方向で互いに重ね合わせた第一の仕切部材と第二の仕切部材を該第二の取付部材によって固定的に支持せしめて、該第一の仕切部材と前記本体ゴム弾性体の間に前記受圧室を形成すると共に、該第二の仕切部材と前記可撓性膜の間に前記平衡室を形成し、更に該第二の仕切部材の該第一の仕切部材に対する重ね合わせ面側に設けた凹所を前記弾性加振板で流体密に覆蓋することにより前記作用空気室を形成すると共に、該弾性加振板と該第一の仕切部材の間に前記加振室を形成した請求項１乃至５の何れかに記載の流体封入式防振装置。
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