JP4263143B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動を発生する部材からの振動の伝達を防止する流体封入式の防振装置に係り、特に、自動車のエンジンマウント等に好適に用いられる防振装置に関する。

例えば、乗用車等の車両では、振動発生部となるエンジンと振動受け部となる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ており、この防振装置がエンジンから発生する振動を吸収し、車体側に伝達されるのを阻止するような構造となっている。

この種の防振装置としては、幅広い周波数の振動に対応すべく、液体が封入され且つ液体の通路であるオリフィスの切り換えを可能とした構造の制御マウントとしての防振装置が従来から知られている。

つまり、この防振装置には、オリフィスの開閉状態を制御し、複数のオリフィス間で液体の通路を切り替える為の電気的なアクチュエータ若しくは電磁バルブ等が必要なだけでなく、これらアクチュエータや電磁バルブ等を入力振動の周波数等に基づいて動作させ、オリフィスを切り替えさせるコントローラが構造上、必要であった。しかし、これらアクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラは、比較的高価なものである為、これらの部品は防振装置の製造コストを増大させる要因となっていた。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、入力振動の周波数に基づいてオリフィスの開閉状態を自動的に制御でき、しかも製造コストを効果的に低減できる防振装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る防振装置は、振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第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配置された弾性体と、前記弾性体を隔壁の一部として液体が封入され、該弾性体の弾性変形に伴って内容積が変化する主液室と、隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成され、液体が封入された副液室と、前記主液室と前記副液室とを連通する吸振用オリフィスと、内部が前記吸振用オリフィスの一部を形成すると共に前記副液室に常に連通した開放液室と前記吸振用オリフィスから隔離された閉鎖液室とに区画され、液体が封入されたシリンダ室と、前記弾性体の弾性変形に伴って生じる前記主液室内の液圧変化を前記閉鎖液室内へ導入する圧力導入手段と、前記シリンダ室内に配設され、前記閉鎖液室内へ移動して前記開放液室を開放する開放位置と前記開放液室内へ移動して該開放液室を閉鎖する閉鎖位置との間で往復動可能とされたプランジャ部材と、前記プランジャ部材に設けられ、前記閉鎖液室と前記開放液室とを連通するプランジャ駆動用オリフィスと、前記プランジャ駆動用オリフィスを通して前記閉鎖液室から前記開放液室側へのみ液体を流出させ得る逆止弁と、前記プランジャ部材を前記閉鎖位置へ向かって付勢する付勢部材と、を有する防振装置であって、前記プランジャ駆動用オリフィス、前記逆止弁及び前記付勢部材により特定の周波数を有する共振振動に対応する液柱共振系を構成し、前記共振振動の入力に同期し、前記液柱共振系が前記プランジャ駆動用オリフィスを通して前記閉鎖液室と前記開放液室との間に液柱共振を発生させると共に、該液柱共振により前記開放液室と前記閉鎖液室との間に生じる液圧差により前記プランジャ駆動用オリフィス及び前記逆止弁を通して前記閉鎖液室から前記開放液室側へ液体を間欠的に流出させつつ、前記プランジャ部材を前記付勢部材の付勢力に抗して前記閉鎖位置から前記開放位置側へ間欠的に移動させることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る防振装置の作用を以下に説明する。

請求項１の防振装置では、基本的に、第１及び第２の取付部材の何れか一方に連結された振動発生部側から振動が伝達されると、第１及び第２の取付部材間に配置された弾性体が弾性変形し、この弾性体の内部摩擦等に基づく制振機能によって振動が吸収され、振動受け部側へ伝達される振動が低減される。

また請求項１の防振装置では、プランジャ駆動用オリフィス、逆止弁及び付勢部材により特定の周波数を有する共振振動に対応する液柱共振系を構成し、共振振動の入力に同期し、液柱共振系がプランジャ駆動用オリフィスを通して閉鎖液室と前記開放液室との間に液柱共振を発生させると共に、この液柱共振により開放液室と閉鎖液室との間に生じる液圧差によりプランジャ駆動用オリフィス及び逆止弁を通して閉鎖液室から開放液室側へ液体を間欠的に流出させつつ、プランジャ部材を付勢部材の付勢力に抗して閉鎖位置から開放位置側へ間欠的に移動させる。

すなわち、請求項１の防振装置では、振動発生部から特定の周波数を有する共振振動が入力し、この共振振動により弾性体が変形するとと共に主液室内に液圧変化が生じると、この液圧変化が圧力導入手段により閉鎖液室内へ導入され、この圧力変化を駆動力として液柱共振系がプランジャ駆動用オリフィスを通して副液室に連通した開放液室と閉鎖液室との間を流通する液体の共振現象、すなわち液柱共振を発生させ、開放液室と閉鎖液室との間に生じる液圧差を徐々に増幅する。このとき、開放液室と閉鎖液室との間に生じる液圧差はプランジャ部材に対しては加振力として作用する。これにより、開放液室と閉鎖液室との間に生じる液圧差が付勢部材の付勢力を越えるまで増幅されると、共振振動の入力に同期して逆止弁がプランジャ駆動用オリフィスを開放及び閉鎖する開閉動作を繰り返すように作動すると同時に、プランジャ駆動用オリフィス及び逆止弁を通して閉鎖液室から開放液室側へ液体を間欠的に流出させつつ、プランジャ部材がシリンダ室内で付勢部材の付勢力に抗して閉鎖位置から開放位置側へ間欠的に移動する。

このとき、逆止弁が閉鎖液室から開放液室側へのみ液体を流出させ、開放液室から閉鎖液室側へは液体が流れないので、閉鎖液室内に封入された液圧の作用によりプランジャ部材の閉鎖位置側への移動が阻止される。

従って、共振振動の入力が一定時間以上に亘って続くと、プランジャ部材が閉鎖位置から開放位置へ移動して吸振用オリフィスの一部を形成する開放液室を開放することから、吸振用オリフィスを通して液体が主液室と副液室との間で流通可能になる。これにより、主液室内から吸振用オリフィス内に液体が流入することで、圧力変化及び粘性抵抗等が生じつつこのオリフィス内を液体が流通し、主液室と副液室との間で液体が相互に流通（液柱共振）するので、液体の液柱共振や粘性抵抗等によっても特定の周波数（共振周波数）を有する共振振動が低減されて、振動受け部側に共振振動がより一層伝達され難くなる。

一方、請求項１の防振装置では、吸振振動の入力後に、振動発生部から共振振動以外の振動、すなわち共振周波数以外の周波数を有する振動が伝達されると、液柱共振系が液柱共振を発生させないので、開放位置にあったプランジャ部材が付勢部材の付勢力により閉鎖位置に復帰して吸振用オリフィスの一部を形成する開放液室を閉鎖し、吸振用オリフィスを通して主液室と副液室との間で液体が流通しなくなる。

以上説明した請求項１の防振装置によれば、アクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラ等が無くとも、入力振動の周波数に基づいてオリフィスの開閉状態を自動的に制御できるので、防振装置の防振性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能となる。

また本発明の請求項２に係る防振装置は、請求項１記載の防振装置において、前記圧力導入手段が、前記主液室と前記閉鎖液室とを連通し、前記共振振動の入力時に、前記弾性体の弾性変形に伴って生じる前記主液室内の液圧変化を前記閉鎖液室内へ導入する圧力導入路であることを特徴とする。

また本発明の請求項３に係る防振装置は、請求項１記載の防振装置において、前記圧力導入手段が、前記主液室と前記閉鎖液室との間を区画する隔壁部に弾性変形可能となるように配設され、前記共振振動の入力時に、前記弾性体の弾性変形に伴って生じる前記主液室内の液圧変化を前記閉鎖液室内へ伝達するメンブランであることを特徴とする。

また本発明の請求項４に係る防振装置は、請求項１、２又は３記載の防振装置において、前記逆止弁が弁座及び弁体を有し、前記弁座を、前記プランジャ部材の前記開放液室内に面し、かつ前記連通路の開口端を含む部位に設け、前記弁体を弾性材料により形成すると共に、前記開放液室側から前記弁座に所定の弾性力で圧接させたことを特徴とする。

また本発明の請求項５に係る防振装置は、請求項１乃至４の何れか１項記載の防振装置において、前記共振振動が、車両のエンジンアイドリング時に主として発生するアイドル振動であることを特徴とする。

また本発明の請求項６に係る防振装置は、請求項５記載の防振装置において、前記吸振用オリフィスが２本存在し、前記開放液室により一部が形成された前記吸振用オリフィスが前記アイドル振動に対応する路長及び断面積を有するアイドルオリフィスとされ、他の吸振用オリフィスが前記アイドル振動に対して相対的に低い周波数を有するシェイク振動に対応して前記アイドルオリフィスよりも細く又は長く形成されて液体の流通抵抗が大きいシェイクオリフィスとされたこと特徴とする。

請求項６に係る防振装置の作用を以下に説明する。

請求項４の防振装置では、吸振用オリフィスが２つ存在し、開放液室により一部が形成され、プランジャ部材により開閉可能とされた吸振用オリフィスがアイドル振動に対応する路長及び断面積を有するアイドルオリフィスとされ、他の吸振用オリフィスがアイドル振動に対して相対的に低い周波数を有するシェイク振動に対応してアイドルオリフィスよりも細く又は長く形成されて液体の流通抵抗が大きいシェイクオリフィスとされている。

これにより、アイドルオリフィスでは低減できないような低い周波数のシェイク振動が入力した場合には、プランジャ部材によりアイドルオリフィスが閉鎖された状態となるが、シェイクオリフィスを通して主液室と副液室との間で液体が相互に流通するので、シェイク振動をシェイクオリフィス内における液体の液柱共振や粘性抵抗等によって低減できる。この結果、アイドル振動及びシェイク振動の何れの振動が入力しても、これらの振動を効果的に低減できるようになる。

尚、アイドルオリフィスが開放された状態では、振動入力時に主液室内からアイドルオリフィス及びシェイクオリフィスにそれぞれ液体が流入するが、シェイクオリフィスはアイドルオリフィスに比べて液体の流通抵抗が大きいので、液体の大部分はアイドルオリフィスを通して主液室と副液室との間を流通することになる。

以上説明したように、本発明の防振装置によれば、入力振動の周波数に基づいてオリフィスの開閉状態を自動的に制御でき、しかも製造コストを効果的に低減できる。

以下、本発明の実施形態に係る防振装置について図面を参照して説明する。

図１及び図２には本発明の実施形態に係る防振装置が示されている。この防振装置１０には、その上部側に円筒状であって下端部に外周側に延出するフランジ部１４を有した上部外筒金具１２が設けられると共に、この上部外筒金具１２の下側に円筒状であって段差部１８を介して上端側よりも下端側が小径とされた下部外筒金具１６が配置されている。下部外筒金具１６の上端部にも、外周側へ延出するフランジ部２０が形成されており、このフランジ部２０上に上部外筒金具１２のフランジ部１４が載置され、このフランジ部１４の外周側がフランジ部２０の外周側を挟み込みむように内周側へかしめられることにより、上部外筒金具１２と下部外筒金具１６とが互いに連結固定されている。防振装置１０は、下部外筒金具１６がカップ状のホルダ金具（図示省略）内へ嵌挿されることにより、このホルダ金具を介して車両の車体側へ連結固定される。

下部外筒金具１６の内周面には、円筒形状をしたゴム製の弾性体２２の外周部が加硫接着されると共に、この弾性体２２の外周部から上方へ延出する薄肉ゴム層２４が加硫接着されている。弾性体２２の内周側には円柱状の内筒金具２６が配設されており、内筒金具２６の外周面及び頂面部には弾性体２２が加硫接着されている。内筒金具２６には、その下端面から軸心Ｓに沿ってねじ穴２８が穿設されている。このねじ穴２８にはボルトがねじ込まれ、このボルトにより車両のエンジンとの連結用のブラケット（図示省略）の一端部が内筒金具２６に固定される。

防振装置１０内には、略肉厚円板状の仕切部材３０が上部外筒金具１２及び下部外筒金具１６の内周側であって、弾性体２２の上側に配設されている。仕切部材３０は、下部外筒金具１６及び上部外筒金具１２に固定されると共に、上部外筒金具１２及び下部外筒金具１６の内周側の空間を軸方向に沿って２個の小空間に区画する。これら２個の小空間はそれぞれオイル、エチレングリコール等の液体が封入される主液室３２及び副液室３４とされる。主液室３２は、下部外筒金具１６、仕切部材３０及び弾性体２２により構成され、弾性体２２の弾性変形に伴って内容積が拡縮する。

上部外筒金具１２の内周面及び外周面には薄膜状のゴム膜３６がそれぞれ加硫接着により被覆されており、このゴム膜３６の上端部には、弾性変形可能なゴム製のダイヤフラム３８の周縁部が全周に亘って接合されている。このダイヤフラム３８は上部外筒金具１２の上端側の開口を閉止して、副液室３４の隔壁の一部を形成している。尚、ダイヤフラム３８は、その外側（上側）の面が大気に開放されており、副液室３４の内容積を拡縮するように変形可能とされている。

仕切部材３０は、図３に示されるように、合成樹脂やアルミニウム等の金属材料により形成された略円筒状の上部オリフィス部材４０と、アルミニウム等の金属材料により形成された円板状の下部オリフィス部材４２とを備えている。上部オリフィス部材４０は、下面側が開口した有底円筒状に形成されており、その上面側を閉止した頂板部４４には、図３に示されるように扇状に形成された複数個（本実施形態では、４個）の開口部４６が穿設されると共に、これら開口部４６の内周側に肉厚のボス部４８が形成されており、このボス部４８には、その中心部に軸心Ｓに沿って貫通する嵌挿穴５０が穿設されている。また上部オリフィス部材４０には、その下端部に外周側へ延出する円環状のフランジ部５２が形成されている。

図３に示されるように、下部オリフィス部材４２には、中央側に上方へ向かって円形凸状に形成された嵌挿部５４が形成されると共に、その外周部に上部オリフィス部材４０のフランジ部５２に対応する円環状のフランジ部５６が形成されている。また下部オリフィス部材４２には、嵌挿部５４とフランジ部５６との間に周方向へ延在する凹状の溝部５８が全周に亘って形成されている。この溝部５８の底面部には、周方向に沿って所定の部位に連通穴６０が穿設されている。また下部オリフィス部材４２には、その中心部に軸方向へ貫通する円穴状の圧力導入路６１が穿設されている。この圧力導入路６１は、主液室３２と後述する閉鎖液室１０２とを連通し、外部からの振動入力時に弾性体２２の弾性変形に伴って生じる主液室３２内の液圧変化を閉鎖液室１０２内へ導入する。

図１に示されるように、仕切部材３０では、下部オリフィス部材４２の嵌挿部５４が下方から上部オリフィス部材４０の中空部内へ挿入されると共に、下部オリフィス部材４２のフランジ部５６が上部オリフィス部材４０のフランジ部５２へ突き当てられた状態とされる。これらのフランジ部５２，５６は、上部外筒金具１２のフランジ部１４と下部外筒金具１６のフランジ部２０との間に挟持される。これにより、上部オリフィス部材４０と下部オリフィス部材４２とが一体化されると共に、上部外筒金具１２及び下部外筒金具１６に対して固定される。このとき、上部外筒金具１２が必要に応じて縮径するように内周側へ絞り込まれる。これにより、ゴム膜３６を介して上部外筒金具１２の内周面を上部オリフィス部材４０の外周面へ所要の圧接力で圧接させることができる。

上部オリフィス部材４０の下端側が下部オリフィス部材４２により閉止されることにより、上部オリフィス部材４０内には外部から区画された円柱状のシリンダ室６２が形成される。このシリンダ室６２内にも主液室３２及び副液室３４内と同一の液体が封入される。また、上部オリフィス部材４０と下部オリフィス部材４２とが一体化されることにより、下部オリフィス部材４２の溝部５８は、上部オリフィス部材４０の底面部により上面側が閉止されて外部から区画された周方向へ細長い空間を形成する。一方、上部オリフィス部材４０の底面部には、溝部５８における連通穴６０に対応する部位に仕切部（図示省略）が下方へ突出するように形成されており、この仕切部は溝部５８内に挿入され、連通穴６０に隣接する部位で溝部５８の周方向に沿った一部を閉塞する。この溝部５８内に形成される有端状の空間は、後述するシェイクオリフィス６４及びアイドルオリフィス６６の一部を構成する。

一方、上部オリフィス部材４０には、図３に示されるように、その外周面に軸心Ｓを中心として螺旋状に延在する外周溝６８が形成されており、この外周溝６８は、上部オリフィス部材４０の外周面を２周近くに亘って延在し、その外周側が上部外筒金具１２の内周面に被覆されたゴム膜３６により閉止される。また上部オリフィス部材４０には、フランジ部５２の内周側に隣接して軸方向へ貫通する下部連通穴７０が穿設されると共に、頂板部４４の外周縁部に軸方向へ貫通する上部連通穴７２が切り欠れている。下部連通穴７０は外周溝６８の下端部を下部オリフィス部材４２の溝部５８の一端部に連通させ、また上部連通穴７２は外周溝６８の上端部を副液室３４に連通させている。これにより、外周溝６８と溝部５８とは下部連通穴７０を通して１本に繋がり、その両端部がそれぞれ上部連通穴７２及び連通穴６０を通して副液室３４及び主液室３２に接続される。

図３に示されるように、上部オリフィス部材４０には、その外周壁部を径方向に沿って貫通する中間開口１１２が形成されており、この中間開口１１２は、外周溝６８の下端部に対して手前側の部分とシリンダ室６２とを互いに連通させている。ここで、下部連通穴７０を通して１本に繋がった外周溝６８と溝部５８とは、全体としてシェイクオリフィス６４を形成し、また外周溝６８における下部連通穴７０から中間開口１１２までの部分は、下部オリフィス部材４２の溝部５８と共にアイドルオリフィス６６の一部を形成する。

図１に示されるように、仕切部材３０には、その中心部に後述するプランジャ部材７４を軸方向へ移動可能に支持するための軸部材７６が配設されている。軸部材７６は、アルミ合金、ステンレス等の金属により形成されている。軸部材７６には、丸棒状の摺動軸７８が形成されると共に、この摺動軸７８の上端側に摺動軸７８よりも大径の頭部８０が形成され、さらに頭部８０の上端部には、外周側へ延出する円板状のストッパ部８２が一体的に形成されている。また軸部材７６には、その中心部を軸方向に沿って貫通するセンターオリフィス８４が形成されている。

軸部材７６は、摺動軸７８が上部オリフィス部材４０の嵌挿穴５０を通してシリンダ室６２内へ挿入される。このとき、軸部材７６は、頭部８０が嵌挿穴５０内へ圧入等により固定されると共に、ストッパ部８２がボス部４８の上面部に当接した状態とされる。これにより、摺動軸７８がシリンダ室６２内で軸心Ｓに沿って延在するように支持される。シリンダ室６２内に支持された摺動軸７８の先端面と下部オリフィス部材４２の上面部との間には隙間が形成される。これにより、副液室３４とシリンダ室６２とは、軸部材７６のセンターオリフィス８４を通して互いに連通することになる。

図４に示されるように、仕切部材３０のシリンダ室６２内には、プランジャ部材７４が軸方向に沿って移動可能に配設されている。プランジャ部材７４は全体として肉厚円板状に形成されており、プランジャ本体８６と、このプランジャ本体８６に組み付けられる弁体９０及び押え金具９２とを備えている。プランジャ本体８６は、軸方向に沿って移動する際の慣性力を抑制するために、ナイロン、ポリアセタール、ＰＰＳ、フェノール樹脂等の樹脂材料により形成されて軽量化されており、その中心部には軸方向へ貫通する軸穴８８が穿設されている。

プランジャ本体８６の軸穴８８内には、軸部材７６の摺動軸７８が相対的に摺動可能に挿入されている。これにより、プランジャ本体８６は、シリンダ室６２内で摺動軸７８により軸心Ｓと同軸的なるように位置決めされると共に、軸方向に沿って移動可能に支持される。このとき、プランジャ本体８６の外周面とシリンダ室６２の内周面との間には隙間が形成され、これらの面間には直接的には摩擦が生じないようになっているが、これらの面間を通って実質的に液体が流通しないように隙間の幅が十分に狭いものになっている。

なお、プランジャ本体８６が金属材料よりもヤング率が十分に小さい樹脂材料により形成されると共に、摺動軸７８が金属材料により形成されていることから、これらの間に特に軸受等を配置しなくとも、プランジャ本体８６と摺動軸７８との間の摩擦抵抗を十分に小さくでき、プランジャ本体８６を円滑に軸方向に沿って移動させることが可能になっている。また、これとは逆に、プランジャ本体８６を金属材料により形成し、摺動軸７８（軸部材７６）を樹脂材料により形成しても、プランジャ本体８６の移動を円滑化できる。これは、金属と比較して樹脂のヤング率が十分に小さく、樹脂が金属との組み合わせでは一定の自潤滑性を有することから、プランジャ本体８６の摺動時に摺動軸７８に対するかじりつき現象が生じ難くなることよる。

プランジャ本体８６の上面中央部には、図３に示されるように円形凹状の弁体収納部９６が形成されており、この弁体収納部９６内には円板状の弁体９０が収納されている。弁体９０には中心部に円形の嵌挿穴９７が穿設されており、この嵌挿穴９７の内周側には、プランジャ本体８６の中心部から突出するパイプ状の支持部８７が嵌挿されている。弁体９０は、中央部の肉厚が一定とされると共に、この肉厚一定の中央部よりも外周側の撓み部９１の肉厚が外周側へ向かって徐々に薄くなっている。また弁体９０はゴム等の弾性材料により形成されており、撓み部９１の撓み方向への剛性が所定の大きさになるように厚さ、材質等が調整されている。

プランジャ部材７４の押え金具９２は、下方へ向かって開いたキャップ状に形成されており、プランジャ本体８６上端部の外周側へ嵌挿されている。これにより、プランジャ本体８６の弁体収納部９６内に収納された弁体９０は、その中央部付近が弁体収納部９６の底面部と押え金具９２との間に挟持され、軸方向に沿って僅かに圧縮された状態とされる。ここで、図３に示されるように、弁体収納部９６の底面部は平面状の弁座９８として構成されており、弁体収納部９６内に収納された弁体９０の撓み部９１は、自然状態に対して所定量上方へ撓んだ変形状態に保持されており、これによる一定の復元力（予圧力）で弁座９８に圧接している。また撓み部９１と押え金具９２の下面部との間には、内周側から外周側へ向かって幅広となる隙間が形成され、図４に示されるように、この隙間により撓み部９１は弁座９８から離間するように撓み変形可能とされている。

プランジャ部材７４は、シリンダ室６２の内部を軸方向（上下方向）に沿って２個の小液室に区画すると共に、図１に示される閉鎖位置と図２に示される開放位置との間で移動可能とされている。２個の小液室のうちプランジャ部材７４の上側の小液室は、アイドルオリフィス６６の一部を形成する開放液室１００とされ、またプランジャ部材７４の下側の小液室はアイドルオリフィス６６から隔離された閉鎖液室１０２とされている。この閉鎖液室１０２と副液室３４とは、軸部材７６のセンターオリフィス８４を通して互いに連通している。

プランジャ本体８６には、図１及び図３に示されるように、弁体収納部９６の底面部から閉鎖液室１０２側へ貫通する扇状の貫通口９９が複数個（本実施形態では、４個）形成されている。また押え金具９２の頂板部にも、扇状に形成された複数個（本実施形態では、４個）の連通口１０６が穿設されており、この連通口１０６は、上部オリフィス部材４０に穿設された複数個の開口部４６及び弁体９０の撓み部９１にそれぞれ面するように開口している。これにより、貫通口９９、弁体収納部９６及び連通口１０６は、開放液室１００と閉鎖液室１０２とを繋ぐ連通路１１８（図４参照）を構成し、この連通路１１８内での液体の流通が弁体９０及び弁座９８からなる逆止弁により制御される。

具体的には、逆止弁は、図１に示されるように弁体９０の撓み部９１が弁座９８に所定の与圧力で圧接している状態では、連通路１１８の一部を構成する貫通口９９を閉止して閉鎖液室１０２と開放液室１００との間における液体流通を阻止し、また図４に示されるように弁体９０の撓み部９１が上方へ撓み変形して弁座９８から離間している状態では、連通路１１８の一部を構成する貫通口９９を開放して閉鎖液室１０２から開放液室１００側へのみ液体を流通可能とする。

図３に示されるように、プランジャ本体８６には、その下面部における貫通口９９の内周側に円柱状のばね受部１０８が環状に形成されており、このばね受部１０８は、プランジャ本体８６の下面部と下部オリフィス部材４２の上面部との間に介装されやコイルスプリング１１０の内周側へ嵌挿されている。コイルスプリング１１０は、ばね受部１０８と下部オリフィス部材４２との間で圧縮状態とされており、プランジャ本体８６を常に所定の付勢力で閉鎖位置側へ付勢している。

図１に示されるように、プランジャ部材７４が閉鎖位置にあるときには、プランジャ部材７４（プランジャ本体８６）の外周面により上部オリフィス部材４０の中間開口１１２が閉止される。これにより、主液室３２と副液室３４とは、上部オリフィス部材４０の外周溝６８及び下部オリフィス部材４２の溝部５８により構成されたシェイクオリフィス６４のみを通して互い連通する。

また図２に示されるように、プランジャ部材７４が閉鎖位置から開放位置へ移動すると、プランジャ部材７４（プランジャ本体８６）が上部オリフィス部材４０の中間開口１１２を開放する。これにより、開放液室１００が中間開口１１２を通して上部オリフィス部材４０の外周溝６８の中間部に接続され、開放液室１００、外周溝６８の中間開口１１２から下部連通穴７０までの部分、及び下部オリフィス部材４２の外周溝６８からなるアイドルオリフィス６６が開放状態となり、このアイドルオリフィス６６を通して主液室３２と副液室３４とが互いに連通する。このとき、主液室３２と副液室３４とはシェイクオリフィス６４を通しても互いに連通しているが、シェイクオリフィス６４の路長がアイドルオリフィス６６よりも長くなっている。このため、アイドルオリフィス６６内における液体の流通抵抗が、シェイクオリフィス６４内における液体の流通抵抗よりも十分に小さいものになり、主液室３２内の液圧変化に伴って生じる主液室３２と副液室３４との間の液体の移動は、その大部分がアイドルオリフィス６６を通して、すなわち実質的にはアイドルオリフィス６６を通して行われる。

以上説明した防振装置１０では、センターオリフィス８４、逆止弁及びコイルスプリング１１０が特定の周波数を有する振動により液体の共振現象（液柱共振）を生じさせる液柱共振系として構成されている。

具体的には、外部から入力する振動がアイドル振動（例えば、１８〜３０Ｈｚ）である場合には、このアイドル振動の入力に同期し、前記液柱共振系がセンターオリフィス８４を通して副液室３４との間に液柱共振を発生させると共に、この液柱共振により副液室３４に連通した開放液室１００と閉鎖液室１０２との間に生じる液圧差によりセンターオリフィス８４及び逆止弁を通して閉鎖液室１０２から開放液室１００側へ液体を間欠的に流出させつつ、プランジャ部材７４をコイルスプリング１１０の付勢力に抗して閉鎖位置から開放位置側へ間欠的に移動させる。なお、このようなアイドル振動は、主として車両のエンジンアイドリング時に発生する。また車両がある程度の高速走行している際には、アイドル振動よりも低周波数域の振動であるシェイク振動（例えば、９〜１５Ｈｚ）が主として発生する。

次に、本発明の実施形態に係る防振装置１０の作用を説明する。

防振装置１０では、例えば、ブラケット（図示省略）を介して内筒金具２６に連結されたエンジンが作動すると、エンジンの振動が内筒金具２６を介して弾性体２２に伝達される。このとき、弾性体２２は吸振主体として作用し、弾性体２２の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収し、ホルダ金具（図示省略）を介して外筒金具１２，１６に連結された車体側へ伝達される振動が低減される。

また本実施形態に係る防振装置１０では、センターオリフィス８４、逆止弁及びコイルスプリング１１０が特定の周波数を有する入力振動により液体の共振現象（液柱共振）を生じさせる液柱共振系として構成されており、この液柱共振系が、外部から入力する振動がアイドル振動である場合には、このアイドル振動の入力に同期し、センターオリフィス８４を通して閉鎖液室１０２と副液室３４との間に液柱共振を発生させると共に、この液柱共振により副液室３４に連通した開放液室１００と閉鎖液室１０２との間に生じる液圧差によりセンターオリフィス８４及び逆止弁を通して閉鎖液室１０２から開放液室１００側へ液体を間欠的に流出させつつ、プランジャ部材７４をコイルスプリング１１０の付勢力に抗して閉鎖位置から開放位置側へ間欠的に移動させる。

すなわち、防振装置１０では、外部からアイドル振動が入力し、このアイドル振動により弾性体２２が変形するとと共に主液室３２内に液圧変化が生じると、この液圧変化が圧力波として圧力導入路６１を通って閉鎖液室１０２内へ導入され、この圧力変化を駆動力として液柱共振系がセンターオリフィス８４を通して副液室３４に連通した開放液室１００と閉鎖液室１０２との間を流通する液体の共振現象、すなわち液柱共振を発生させ、開放液室１００と閉鎖液室との間に生じる液圧差を徐々に増幅する。

このとき、開放液室１００と閉鎖液室１０２との間に生じる液圧差はプランジャ部材７４に対しては軸方向に沿った加振力として作用する。これにより、開放液室１００と閉鎖液室１０２との間に生じる液圧差がコイルスプリング１１０の付勢力を越えるまで増幅されると、アイドル振動の入力に同期して弁体９０の撓み部９１が弁座９８に対して離間及び圧接を繰り返すように撓み方向へ弾性変形すると同時に、センターオリフィス８４及び逆止弁を通して閉鎖液室１０２から開放液室１００側へ液体を間欠的に流出させつつ、プランジャ部材７４がシリンダ室６２内でコイルスプリング１１０の付勢力に抗して閉鎖位置から開放位置側へ間欠的に移動する。このとき、逆止弁が閉鎖液室１０２から開放液室１００側へのみ液体を流出させ、開放液室１００から閉鎖液室１０２側へは液体が流れないので、閉鎖液室１０２内に封入された液圧の作用によりプランジャ部材７４の閉鎖位置側への移動が阻止される。

なお、下部オリフィス部材４２に穿設された圧力導入路６１の内径が大きすぎると、プランジャ部材７４が開放位置へ移動した状態での主液室３２内での液圧損失（液体リーク）が過大になり、防振性能を低下させる原因なる。このことから、圧力供給穴１２０の内径は、０．１ｍｍ以上で、防振装置１０の軸心Ｓを中心とする外径の１／１０以下の範囲で適宜設定される。

従って、アイドル振動の入力が一定時間以上に亘って続くと、プランジャ部材７４が閉鎖位置から開放位置へ移動してアイドルオリフィス６６の一部を形成する開放液室１００を開放することから、アイドルオリフィス６６を通して液体が主液室３２と副液室３４との間で流通可能になる。これにより、主液室３２内からアイドルオリフィス６６内に液体が流入することで、圧力変化及び粘性抵抗等が生じつつこのアイドルオリフィス６６内を液体が流通し、主液室３２と副液室３４との間で液体が相互に流通（液柱共振）するので、液体の液柱共振や粘性抵抗等によってもアイドル振動が低減されて、振動受け部である車体側にアイドル振動がより一層伝達され難くなる。

一方、本実施形態に係る防振装置１０では、アイドル振動の入力後に、外部からアイドル振動以外の振動（例えば、シェイク振動）が伝達されると、液柱共振系が液柱共振を発生させなくなくなるので、開放位置にあったプランジャ部材７４がコイルスプリング１１０の付勢力により閉鎖位置に復帰してアイドルオリフィス６６の一部を形成する開放液室１００を閉鎖するので、アイドルオリフィス６６を通して主液室３２と副液室３４との間で液体が流通しなくなる。このとき、プランジャ部材７４の移動量に対応する液体がセンターオリフィス８４を通って閉鎖液室１０２から副液室３４内へ流出する。

また本実施形態に係る防振装置１０では、主液室３２と副液室３４と繋ぐ吸振用オリフィスとしてアイドルオリフィス６６及びシェイクオリフィス６４の２つが存在し、シェイクオリフィス６４がアイドルオリフィス６６よりも長く形成されて液体の流通抵抗が大きくなっている。これにより、防振装置１０では、アイドルオリフィス６６では低減できないような低い周波数の振動（シェイク振動）が入力した場合には、プランジャ部材７４によりアイドルオリフィス６６の一部を構成する閉鎖液室１０２が閉鎖された状態となるが、シェイクオリフィス６４を通して主液室３２と副液室３４との間で液体が相互に流通するので、このようなシェイク振動もシェイクオリフィス６４内における液体の液柱共振や粘性抵抗等によって低減できる。この結果、防振装置１０では、アイドル振動及びシェイク振動の何れの振動が外部から入力しても、これらの振動を効果的に低減できるようになる。

なお、本実施形態の防振装置１０では、アイドルオリフィス６６の一部がシェイクオリフィス６４の一部と共用された構造になったいたが、アイドルオリフィスとシェイクオリフィスとを共用部分が存在しないそれぞれ独立したものにしても良い。この場合にも、シェイクオリフィスは、アイドルオリフィスよりも細く又は長く形成されて液体の流通抵抗が大きいものとされる。

また防振装置１０では、逆止弁の弁体９０を弾性材料により形成することで、この弁体９０により液柱共振系の一部を構成していたが、このような弁体を液圧により実質的に弾性変形が生じない材料（例えば、金属、樹脂）により形成し、この弁体をコイルスプリング、板バネ、ゴムブッシュ等の弾性材により弾性的に支持し、弁座９８へ所定の圧接力で圧接するようにしても良い。この場合にも、圧接力や弾性材の剛性等を適宜調整することにより、弁体を構成要素の一部とする液柱共振系が構成可能になる。

以上説明した本実施形態に係る防振装置１０によれば、従来のオリフィス切換式の防振装置で必要とされたアクチュエータ、電磁バルブ及びコントローラ等を不要として装置の製造コストを大幅に低減できると共に、入力振動の周波数に基づいてアイドルオリフィス６６及びシェイクオリフィス６４それぞれの開閉状態を自動的に制御できるので、広い周波数範囲の入力振動を効果的に減衰吸収できる。

また、以上説明した防振装置１０では、アイドル振動の入力時に、主液室３２内の液圧変化を閉鎖液室１０２へ導入するために、下部オリフィス部材４２に圧力導入路６１を穿設していたが、このような圧力導入路６１に代え、図５に示されるように、下部オリフィス部材４２の中心部に開口部１２２を形成し、この開口部１２２に弾性変形可能なゴム製のメンブラン１２４を配設するようにしても良い。すなわち、このように下部オリフィス部材４２にメンブラン１２４を設けることにより、振動入力に伴う主液室３２内の圧力変化をメンブラン１２４の弾性変形により閉鎖液室１０２の液体へ伝達できるようになるので、入力振動に同期する圧力変化を閉鎖液室１０２内へ伝達し、この圧力変化によりセンターオリフィス８４を通して液柱共振を発生させることができる。

また、以上説明した本実施形態に係る液柱共振系の構成要素と液柱共振の共振周波数との関係は、次の（ａ）〜（ｄ）のように整理される。

（ａ）センターオリフィス８４の断面積を縮小するに従って共振周波数は低くなり、センターオリフィス８４の断面積を拡大するに従って共振周波数は高くなる。

（ｂ）センターオリフィス８４の路長を延長するに従って共振周波数は低くなり、センターオリフィス８４の路長を短縮するに従って共振周波数は高くなる。

（ｃ）弁体９０における撓み部９１の剛性を低くするに従って共振周波数は低くなり、撓み部９１の剛性を高くするに従って共振周波数は高くなる。

（ｄ）プランジャ部材７４が開放位置に保持されるアイドルモードが維持される周波数の上限値及び下限値は、センターオリフィス８４により生じる共振の強度と、コイルスプリング１１０のばね定数を調整することによりそれぞれ設定可能となる。

以上（ａ）〜（ｄ）の記載から明らかなように、プランジャ本体８６をコイルスプリング１１０に抗して移動させる液柱共振系の共振周波数は、アイドル振動以外の振動（例えば、シェイク振動）に設定することも可能である。このことから、本発明を適用した防振装置では、コイルスプリング１１０の付勢方向及び中間開口１１２の配置をそれぞれ変更すれば、シェイク振動の入力に同期して、液柱共振系により開放液室１００と閉鎖液室１０２との間で液柱共振を発生させ、この液柱共振により生じる液圧差によりプランジャ本体８６を開放位置から閉鎖位置へ移動させることも可能になる。

本発明に実施形態に防振装置の構成を示す軸方向に沿った断面図であり、プランジャ本体が閉鎖位置にある状態を示している。 本発明に実施形態に防振装置の構成を示す軸方向に沿った断面図であり、プランジャ本体が開放位置にある状態を示している。 図１に示される仕切部材及びプランジャ本体の構成を示す分解斜視図である。 図１に示される仕切部材及びランジャ本体の構成を示す軸方向に沿った断面図である。 （Ａ）は図１に示される仕切部材の下部オリフィス部材ににメンブランを設けた場合の構成を示す断面図である。

符号の説明

１０ 防振装置
１２ 上部外筒金具（取付部材）
１６ 下部外筒金具（取付部材）
２２ 弾性体
２６ 内筒金具（取付部材）
３２ 主液室
３４ 副液室
３８ ダイヤフラム
６１ 圧力導入路
６２ シリンダ室
６４ シェイクオリフィス（吸振用オリフィス）
６６ アイドルオリフィス（吸振用オリフィス）
７４ プランジャ部材
８４ センターオリフィス（プランジャ駆動用オリフィス）
８６ プランジャ本体
９０ 弁体
９１ 撓み部
９８ 弁座
１００ 開放液室
１０２ 閉鎖液室
１１０ コイルスプリング（付勢部材）
１２４ メンブラン

Claims (6)

1. 振動発生部及び振動受け部の一方に連結される第１の取付部材と、
   振動発生部及び振動受け部の他方に連結される第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配置された弾性体と、
   前記弾性体を隔壁の一部として液体が封入され、該弾性体の弾性変形に伴って内容積が変化する主液室と、
   隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成され、液体が封入された副液室と、
   前記主液室と前記副液室とを連通する吸振用オリフィスと、
   内部が前記吸振用オリフィスの一部を形成すると共に前記副液室に常に連通した開放液室と前記吸振用オリフィスから隔離された閉鎖液室とに区画され、液体が封入されたシリンダ室と、
   前記弾性体の弾性変形に伴って生じる前記主液室内の液圧変化を前記閉鎖液室内へ導入する圧力導入手段と、
   前記シリンダ室内に配設され、前記閉鎖液室内へ移動して前記開放液室を開放する開放位置と前記開放液室内へ移動して該開放液室を閉鎖する閉鎖位置との間で往復動可能とされたプランジャ部材と、
   前記プランジャ部材に設けられ、前記閉鎖液室と前記開放液室とを連通するプランジャ駆動用オリフィスと、
   前記プランジャ駆動用オリフィスを通して前記閉鎖液室から前記開放液室側へのみ液体を流出させ得る逆止弁と、
   前記プランジャ部材を前記閉鎖位置へ向かって付勢する付勢部材と、
   を有する防振装置であって、
   前記プランジャ駆動用オリフィス、前記逆止弁及び前記付勢部材により特定の周波数を有する共振振動に対応する液柱共振系を構成し、
   前記共振振動の入力に同期し、前記液柱共振系が前記プランジャ駆動用オリフィスを通して前記閉鎖液室と前記開放液室との間に液柱共振を発生させると共に、該液柱共振により前記開放液室と前記閉鎖液室との間に生じる液圧差により前記プランジャ駆動用オリフィス及び前記逆止弁を通して前記閉鎖液室から前記開放液室側へ液体を間欠的に流出させつつ、前記プランジャ部材を前記付勢部材の付勢力に抗して前記閉鎖位置から前記開放位置側へ間欠的に移動させることを特徴とする防振装置。
2. 前記圧力導入手段が、前記主液室と前記閉鎖液室とを連通し、前記共振振動の入力時に、前記弾性体の弾性変形に伴って生じる前記主液室内の液圧変化を前記閉鎖液室内へ導入する圧力導入路であることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
3. 前記圧力導入手段が、前記主液室と前記閉鎖液室との間を区画する隔壁部に弾性変形可能となるように配設され、前記共振振動の入力時に、前記弾性体の弾性変形に伴って生じる前記主液室内の液圧変化を前記閉鎖液室内へ伝達するメンブランであることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
4. 前記逆止弁が弁座及び弁体を有し、
   前記弁座を、前記プランジャ部材の前記開放液室内に面し、かつ前記連通路の開口端を含む部位に設け、
   前記弁体を弾性材料により形成すると共に、前記開放液室側から前記弁座に所定の弾性力で圧接させたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の防振装置。
5. 前記共振振動が、車両のエンジンアイドリング時に主として発生するアイドル振動であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の防振装置。
6. 前記吸振用オリフィスが２本存在し、前記開放液室により一部が形成された前記吸振用オリフィスが前記アイドル振動に対応する路長及び断面積を有するアイドルオリフィスとされ、他の吸振用オリフィスが前記アイドル振動に対して相対的に低い周波数を有するシェイク振動に対応して前記アイドルオリフィスよりも細く又は長く形成されて液体の流通抵抗が大きいシェイクオリフィスとされたこと特徴とする請求項５記載の防振装置。

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