JP3017566B2 - 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】この防振装置の内部には液体が充填された
複数の小液室が形成されており、これらの小液室は制限
通路を通して互いに連通されている。そして、エンジン
の振動が防振装置に伝達された場合に小液室に充填され
ている液体が他方の小液室に制限通路を通って移動する
際の通過抵抗及び液柱共振で振動が吸収されるようにな
っている。

【０００４】ところで、エンジンに発生する振動には車
両が高速で走行している場合等に発生する所謂シエイク
振動やアイドル時及び車両が時速５キロ程度で走行して
いる場合に発生する所謂アイドル振動等がある。一般的
に前記シエイク振動は周波数が１５Ｈｚ未満であるのに
対しアイドル振動は周波数が２０〜４０Ｈｚであり、シ
エイク振動とアイドル振動とでは周波数が相違する。

【０００５】しかし、従来の防振装置は発生する振動の
周波数が、制限通路の開口面積、長さで定まる所定範囲
の場合のみに有効であり、この所定範囲以外の周波数の
振動を有効に減衰吸収できない。このため、従来の防振
装置ではシエイク振動を効果的に減衰すべく防振装置を
調整するとアイドル振動を効果的に減衰することが困難
となり、またアイドル振動を効果的に減衰すべく防振装
置を調整するとシエイク振動を効果的に減衰することが
困難となる。

【０００６】このため本出願人は広い周波数に亘った振
動を吸収できる防振装置を提案している（特願平３−１
１３０３５号）。この防振装置では異る周波数を減衰吸
収する一対のオリフィスをダイヤフラムの反転によって
使い分けるようになっている。すなわち、ダイヤフラム
が変形自由状態である場合にはこのダイヤフラムに通ず
る液室を拡縮可能としてこの液室に面する第１のオリフ
ィス内の液体通過で第１の周波数の振動を吸収し、ダイ
ヤフラムを気体圧力で反転させた固定状態ではこのダイ
ヤフラムに面した液室の拡縮を不可能にしてこの液室に
通じる第１のオリフィス内での液体流通をなくし、他の
部分に設けられる第２のオリフィス内で液体の流通を生
じさせて第２の周波数の振動を吸収するようになってい
る。

【０００７】ところが、このダイヤフラムは自由状態
と、反転状態との間で確実に移動させるための形状、材
料の選択が難しい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、ダイヤフラムの反転を利用して広い周波数に亘っ
た振動を吸収できる防振装置であって、ダイヤフラムの
自由状態と、反転状態との間での移動が確実な防振装置
を得ることが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の防振装置
は、内部に液体が充填され振動を受けて液圧が変化する
液室と、この液室の壁面の一部を構成し、液室拡縮方向
に弾性変形して液室容量を変化させると共に、液室縮小
方向又は液室拡大方向に最大量移動した自由状態から対
象中立状態を通って反対方向に最大量移動した反転状態
まで反転可能なダイヤフラムと、前記液室に連通し液室
の拡縮状態及び拡縮不能状態で異る周波数の振動を吸収
する振動吸収手段と、前記ダイヤフラムへ圧力を加えダ
イヤフラムを前記反転状態まで移動させて保持する圧力
可変手段と、前記ダイヤフラムを前記対象中立状態から
自由状態までの移動量よりも、対象中立状態から前記反
転状態までの移動量を小さく制限して、前記圧力可変手
段による圧解除後にダイヤフラムを自由状態まで復帰し
やすくする制限手段と、を有することを特徴としてい
る。

【００１０】請求項２記載の防振装置は、前記圧力可変
手段は前記ダイヤフラムの反転状態でダイヤフラムが接
触する凹状部と、この凹状部の略中央部に開口しダイヤ
フラムへ圧力を付与する圧力連通孔と、前記凹状部の内
周面に形成され前記圧力連通孔と通ずる圧力連通溝と、
を有することを特徴としている。

【００１１】請求項３記載の防振装置は、前記圧力可変
手段は前記ダイヤフラムの反転状態でダイヤフラムが接
触する凹状部と、この凹状部の略中央部に開口しダイヤ
フラムへ圧力を付与する圧力連通孔と、を有し、前記圧
力連通孔周囲には、前記ダイヤフラムとの接触部に柔軟
材が設けられたことを特徴としている。

【００１２】請求項４記載の防振装置は、内部に液体が
充填され振動を受けて液圧が変化する液室と、この液室
の壁面の一部を構成し、液室拡縮方向に弾性変形して液
室容量を変化させると共に、液室縮小方向又は液室拡大
方向に最大量移動した自由状態から対称中立状態を通っ
て反対方向に最大量移動した反転状態まで反転可能なダ
イヤフラムと、前記液室に連通し液室の拡縮状態及び拡
縮不能状態で異る周波数の振動を吸収する振動吸収手段
と、前記ダイヤフラムの反転状態でダイヤフラムが接触
する凹状部に各々開口しダイヤフラムへ圧力を付与する
複数の圧力連通孔が形成されてダイヤフラムへ圧力を加
えダイヤフラムを前記反転状態まで移動させて保持する
圧力可変手段と、を有することを特徴としている。

【００１３】請求項５記載の防振装置は、前記圧力連通
孔周囲には、前記ダイヤフラムとの接触部に柔軟材が設
けられたことを特徴としている。

【００１４】

【作用】請求項１の防振装置によれば、発生した振動が
液室へ伝達されると、この液室は液圧が変化してダイヤ
フラムが弾性変形される。このため液室が拡縮されて振
動吸収手段がこの振動を吸収する。また圧力可変手段が
ダイヤフラムへ圧力を加えてダイヤフラムを反転状態ま
で移動させると、ダイヤフラムはこの反転状態で保持さ
れ実質的に液室の拡縮が不可能となる。したがって、振
動吸収手段は異る周波数の振動を吸収する。これらによ
って、広い周波数に渡る振動が減衰吸収される。

【００１５】ダイヤフラムは制限手段によって対称中立
状態から自由状態までの移動量よりも、対称中立状態か
ら前記反転状態までの移動量を小さく制限されているの
で、反転状態から確実に自由状態へと復帰できる。

【００１６】この場合、ダイヤフラムは液室縮小方向に
最大量移動した状態が自由状態とされ、圧力可変手段か
らの負圧力でダイヤフラムが反転して液室拡大方向に移
動する構造のほか、ダイヤフラムが液室拡大方向に最大
量移動した状態が自由状態とされ、圧力可変手段からの
正圧力でダイヤフラムが反転して液室縮小方向に移動す
る構造とすることもできる。

【００１７】請求項２の防振装置によれば、圧力可変手
段はダイヤフラムの反転状態でダイヤフラムに対応する
凹状部が配置されており、ダイヤフラムはこの凹状部へ
密着されて保持されることになる。このためこのダイヤ
フラムは凹状部に形成した圧力連通孔によって凹状部へ
密着されると共に、この圧力連通孔と通ずる圧力連通溝
によってもダイヤフラムに圧力が付与されて確実に凹状
部へ密着される。

【００１８】請求項３記載の防振装置によれば、圧力連
通孔の周囲にはダイヤフラムとの接触部に柔軟材が設け
られているので、ダイヤフラムが自由状態と反転状態と
の間を複数回移動したり、また反転状態において大きな
圧力でダイヤフラムが密着されても、ダイヤフラムの耐
久性を向上することができる。

【００１９】請求項４の防振装置によれば、ダイヤフラ
ムの反転状態でダイヤフラムが接触する凹状部に各々圧
力連通孔が開口しダイヤフラムへ圧力を付与するので、
ダイヤフラムが確実に反転状態で維持される。

【００２０】請求項５記載の防振装置によれば、圧力連
通孔の周囲にはダイヤフラムとの接触部に柔軟材が設け
られているので、請求項４の防振装置においてダイヤフ
ラムが自由状態と反転状態との間を複数回移動したり、
また反転状態において大きな圧力でダイヤフラムが密着
されても、ダイヤフラムの耐久性を向上することができ
る。

【００２１】

【実施例】図１、２に従い本発明の第１実施例を説明す
る。

【００２２】図１に示すようにこの防振装置１０の底板
２１２は中央下部に取付ボルト２１４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２１
２の周囲は直角に屈曲された筒状の立壁部２１２Ａとな
っており、この立壁部２１２Ａの上端部には直角に屈曲
されたフランジ部２１２Ｂが連続形成されている。この
フランジ部２１２Ｂには円筒ブロック状の外筒３１６が
ボルト止めされており、フランジ部２１２Ｂと外筒３１
６の下端部との間にオリフイス部材２３０及びダイヤフ
ラム２１８の周円部が挟持されている。ダイヤフラム２
１８と底板２１２との間は空気室２２０とされ、必要に
応じて外部と連通される。

【００２３】外筒３１６の内周面上端部は内径がしだい
に拡大された拡径部３１６Ｂとなっており、本体ゴム２
２２の外周が加流接着されている。また本体ゴム２２２
の一部は外筒３１６の内周下端部の一部まで延長されて
加流接着されている。前記支持台２２４はエンジン（図
示省略）の搭載部であり、エンジンを固定する取付ボル
ト２２６が突出されている。

【００２４】ここに外筒３１６の内周部、本体ゴム２２
２の下端部及びダイヤフラム２１８とによって液室２２
８が形成されている。この液室２２８内にはエチレング
リコール等の液体２２９が充填されている。

【００２５】液室２２８内に配置されたオリフイス部材
２３０は液室２２８を主液室２３２と第１副液室２３４
とに区画している。このオリフイス部材２３０は合成樹
脂等で断面形状略ハット状に形成されている。

【００２６】図１、２に示すように、オリフイス部材２
３０の周囲には周方向に沿って断面矩形状の細溝２４４
が形成されている。この細溝２４４の外筒３１６側は前
記本体ゴム２２２の延長部によって閉塞されてシエイク
オリフイス２５２とされている。このシエイクオリフイ
ス２５２は長手方向一端部が矩形状の開口部２４４Ａ
（図２）を介して主液室２３２と連通され他端部が開口
部２４４Ｂを介して第１副液室２３４と連通されてい
る。

【００２７】また、オリフイス部材２３０は外周から反
対側の外周へ向けて矩形孔２４２が形成されておりこの
矩形孔２４２の先端は略直角に屈曲し開口部２４２Ａを
介して主液室２３２へ連通しアイドルオリフイス２４６
を構成している。

【００２８】外筒３１６の外周にはオリフイス部材２３
０の矩形孔２４２に対応する位置に凹部３６２が形成さ
れており、この凹部３６２はブロック３６４によって閉
塞されている。凹部３６２の底部には貫通孔３７２が形
成されており、この貫通孔３７２は本体ゴム２２２を貫
通する孔２２２Ａを介して矩形孔２４２に連通してい
る。

【００２９】また凹部３６２の底部には貫通孔３７２と
同心状に環状凹部３６６が形成されており、この環状凹
部３６６とブロック３６４との間にダイヤフラム３６８
の周縁部が挟持されている。このダイヤフラム３６８は
自由状態では貫通孔３７２内へ向けて約半球状に突出さ
れた図１の状態となっており、これによって貫通孔３７
２がダイヤフラム３６８で閉塞されて第２副液室３７０
を構成している。またブロック３６４のダイヤフラム３
６８に向かい合う面は凹状部３６４Ａとされてダイヤフ
ラム３６８が第２副液室３７０の拡大方向に反転可能と
している。この場合、凹状部３６４Ａはダイヤフラム３
６８の反転方向移動量を所定量に制限するだけの凹みと
なっている。すなわちダイヤフラム３６８は図１の自由
状態から中立線ＣＬ（ダイヤフラム３６８の周縁部肉圧
中心又は自由状態とブロック３６４が無い場合の反転状
態との対称中立軸）を通過して反対方向に、すなわち第
２副液室３７０の拡大方向に反転するが、自由状態から
中立線ＣＬまでの移動量Ｈは中立線ＣＬから凹状部３６
４Ａまでの移動量ｈよりも大きくなっている。このため
ダイヤフラム３６８は反転した状態から図１の自由状態
までの復帰が自己の弾性力によって容易に達成されるよ
うになっている。

【００３０】ダイヤフラム３６８と凹状部３６４Ａとの
間は空気室３７４とされており、パイプ５２を介してエ
ンジンのインテークマニホールド（図示省略）に連通さ
れている。このパイプ５２と空気室３７４とを結ぶ貫通
孔３６４Ｂは反転状態に移動したダイヤフラム３６８の
約中央部に対応するように形成されている。またこの凹
状部３６４Ｂは途中から複数の分岐孔３６４Ｃが連通さ
れ、その先端部は貫通孔３６４Ｂの周囲の凹状部３６４
Ａに連通している。従ってダイヤフラム３６８は反転状
態でその表面の多数箇所部分へ貫通孔３６４Ｂ、分岐孔
３６４Ｃが負圧を付与するので、確実に凹状部３６４Ａ
へと吸着されて反転状態が保持される。

【００３１】次に本実施例の作用を説明する。本実施例
の防振装置１０では、底板２１２が取付けボルト２１４
を介して図示しない車体と固着され、エンジンは支持台
２２４上へ搭載されて取付ボルト２２６で固定される。

【００３２】振動がシエイク振動（１５Ｈｚ未満）の場
合には、図示しない制御手段がエンジンのインテークマ
ニホールドの負圧をパイプ５０を介して空気室３７４へ
伝え、ダイヤフラム３６８は図１の実線状態から右方向
へ中立線ＣＬを通過して反転されて凹状部３６４Ａと密
着される。この結果、第２副液室３７０は拡縮不能とな
り、アイドルオリフイス２４６内での液体２２９の流れ
がなくなる。したがって液体２２９はシエイクオリフイ
ス２５２だけを通って主液室２３２と第１副液室２３４
とを行き来し、液体２２９がシエイクオリフイス２５２
を通過する際の抵抗及び液柱共振でシエイク振動が吸収
される。

【００３３】また振動がアイドル振動の場合には、制御
手段は電磁弁への通電を制御して空気室３７４への負圧
供給を解除したり空気室３７４を大気開放状態とする。
この結果ダイヤフラム３６８は第２副液室３７０側に膨
らんで復帰し図１に示す自由状態となり、第２副液室３
７０が拡縮可能となる。従って、シエイクオリフイス２
５２は目づまり状態となるが、液体２２９はアイドルオ
リフイス２４６を通過して主液室２３２と第２副液室３
７０とを行き来し、矩形孔２４２内で液体２２９が液柱
共振を生じてアイドル振動が吸収される。

【００３４】このようにダイヤフラム３６８が自由状態
から反転状態へ往復移動する場合に、中立線ＣＬから反
転状態への移動量ｈは自由状態から中立状態への移動量
Ｈよりも小さいので、空気室３７４への負圧解除によっ
てダイヤフラム３６８は確実にその弾性力で図１の実線
状態まで復帰することができる。また空気室３７４への
負圧供給は貫通孔３６４Ｂ及び分岐孔３６４Ｃを介して
行われるので、ダイヤフラム３６８が反転した状態で確
実に凹状部３６４Ａと密着し、ダイヤフラム３６８と凹
状部３６４Ａとの間に空気が残存することが少ない。

【００３５】次に図３、４に従って本実施例の第２実施
例を説明する。図４に示すように、この実施例の防振装
置では、オリフイス部材４３０が上部オリフイス部材４
３０Ａ、及び下部オリフイス部材４３０Ｂから構成され
ており、上部オリフイス部材４３０Ａと下部オリフイス
部材４３０Ｂとの間にダイヤフラム４６８が挟持されて
いる。

【００３６】図３に示すように上部オリフイス部材４３
０Ａにはダイヤフラム４６８側に凹状部４７６が形成さ
れており、ダイヤフラム４６８と凹状部４７６との間が
空気室４７４とされている。この空気室４７４は上部オ
リフイス部材４３０Ａの貫通孔４８０、貫通パイプ４８
２、接続金具４８４及びパイプ５２を介して前記実施例
と同様にエンジンのインテークマニホールドに連通され
ている。

【００３７】また下部オリフイス部材４３０Ｂにはダイ
ヤフラム４６８側の面に断面円弧の凹部４７８が形成さ
れており、ダイヤフラム４６８と凹部４７８との間が第
２副液室４７０とされている。

【００３８】この実施例においても貫通孔４８０の周囲
には分岐孔４８０Ａが形成されて貫通孔４８０と共に多
数箇所でダイヤフラム４６８を吸着できるようになって
いる。さらにこの実施例では貫通孔４８０や分岐孔４８
０Ａの凹状部４７６側の開口部周縁とダイヤフラム４６
８との密着時におけるダイヤフラム４６８への応力集中
を防止するために凹部４７８の内周面にゴムシート４０
２が貼着されている。このゴムシート４０２はゴム以外
の他の柔軟材も適用できる。ゴムシート４０２には貫通
孔４８０や分岐孔４８０Ａに対応した部分には貫通孔が
設けられて負圧力を確実にダイヤフラム４６８へ伝える
ようになっている。

【００３９】オリフイス部材４３０の外周下側には、断
面矩形状の細溝４５１が周方向に沿って形成されてい
る。この細溝４５１の外筒３１６Ａ側は本体ゴム２２２
の延長部によって閉塞されてシエイクオリフイス４５２
とされている。このシエイクオリフイス４５２は長手方
向一端部が矩形状の開口部４５２Ａ（図４）を介して主
液室２３２と連通され、他端部が開口部４５２Ｂを介し
て第１副液室２３４と連通されている。

【００４０】さらに第１副液室２３４の外周上部には矩
形状の幅広溝４４５が周方向に沿って形成されている。
この幅広溝４４５の外筒３１６側は、前記本体ゴム２２
２の延長部によって閉塞されてアイドルオリフイス４４
６とされている。アイドルオリフイス４４６は長手方向
一端部が矩形状の貫通孔４４６Ａを介して主液室２３２
と連通され、他端部が通路４４６Ｂを介して第２副液室
４７０と連通されている。

【００４１】本実施例の防振装置１０は、振動がシエイ
ク振動（１５Ｈｚ未満）の場合には前記実施例と同様に
制御手段が空気室４７４内を負圧状態にし、ダイヤフラ
ム４６８を凹状部４７６に密着させ、実質的に第２副液
室４７０を拡縮不能とする。これによってアイドルオリ
フイス４４６内での液体２２９の流れを阻止することが
できる。またこの負圧を解除すればダイヤフラム４６８
は図３に示す自由状態まで復帰して第２副液室４７０が
拡縮可能となってアイドル振動を吸収することができ
る。

【００４２】本実施例においても前記実施例と同様にダ
イヤフラム４６８の中立線ＣＬからの変形量は自由状態
側の移動量Ｈが反転状態側の移動ｈよりも大きく形成さ
れているので、自由状態への復帰が円滑である。この実
施例では凹状部４７６にゴムシート４０２が付与されて
いるので、中立線ＣＬから反転側への移動量はこのゴム
シートの表面までの移動量となる。

【００４３】なおこの実施例においてはゴムシート４０
２が設けられてダイヤフラム４６８への応力集中を緩和
しているがこのゴムシート４０２は前記第１実施例にも
適用することができる。

【００４４】次に図５には本発明の第３実施例が示され
ている。この実施例では、前記実施例の分岐孔４８０Ａ
は設けられておらず、貫通孔４８０の空気室４７０への
開口部に連通して、複数の溝４８０Ｂが凹状部４７６の
表面に形成されている。従ってこの溝４８０Ｂは図５の
下方から見ると貫通孔４８０から放射状に延長されてお
り、貫通孔４８０の負圧力をダイヤフラム４６８の表面
へ伝えるようになっている。このため、この実施例にお
いてもダイヤフラム４６８はその表面へ広範囲に渡って
負圧力が作用し、確実に凹状部４７６へ吸着される。

【００４５】

【発明の効果】以上説明した如く本発明は、単一の防振
装置であるにもかかわらず、広い周波数に渡る振動を効
果的に減衰吸収でき、ダイヤフラムの反転及び復帰が確
実で、ダイヤフラムの傷付きも防止できる優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す防振装置の縦断面図
である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る防振装置を示す縦断
面図である。

【図４】図３の一部を断面にしたオリフイス部材の斜視
図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す防振装置の縦断面図
である。

【符号の説明】

１０ 防振装置 ５２ パイプ（圧力可変手段） ２４６ アイドルオリフイス（振動吸収手段） ２５２ シエイクオリフイス（振動吸収手段） ２６８ ダイヤフラム ３６４ ブロック（制御手段） ３６８ ダイヤフラム ３７０ 第２副液室 ３７４ 空気室 ４０２ ゴムシート（柔軟材） ４５２ シエイクオリフイス（振動吸収手段） ４６８ ダイヤフラム ４７０ 第２副液室 ４７４ 空気室 ４７６ 凹状部（圧力可変手段） ４８０ 貫通孔（圧力連通孔） ４８０Ａ 分岐孔（圧力連通孔） ４８０Ｂ 溝（圧力連通溝）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に液体が充填され振動を受けて液圧
   が変化する液室と、この液室の壁面の一部を構成し、液
   室拡縮方向に弾性変形して液室容量を変化させると共
   に、液室縮小方向又は液室拡大方向に最大量移動した自
   由状態から対称中立状態を通って反対方向に最大量移動
   した反転状態まで反転可能なダイヤフラムと、 前記液室に連通し液室の拡縮状態及び拡縮不能状態で異
   る周波数の振動を吸収する振動吸収手段と、 前記ダイヤフラムへ圧力を加えダイヤフラムを前記反転
   状態まで移動させて保持する圧力可変手段と、 前記ダイヤフラムを前記対称中立状態から自由状態まで
   の移動量よりも、対称中立状態から前記反転状態までの
   移動量を小さく制限して、前記圧力可変手段による圧解
   除後にダイヤフラムを自由状態まで復帰しやすくする制
   限手段と、を有することを特徴とした防振装置。
2. 【請求項２】 前記圧力可変手段は前記ダイヤフラムの
   反転状態でダイヤフラムが接触する凹状部と、この凹状
   部の略中央部に開口しダイヤフラムへ圧力を付与する圧
   力連通孔と、前記凹状部の内周面に形成され前記圧力連
   通孔と通ずる圧力連通溝と、を有する請求項（１）に記
   載の防振装置。
3. 【請求項３】 前記圧力可変手段は前記ダイヤフラムの
   反転状態でダイヤフラムが接触する凹状部と、この凹状
   部の略中央部に開口しダイヤフラムへ圧力を付与する圧
   力連通孔と、を有し、前記圧力連通孔周囲には、前記ダ
   イヤフラムとの接触部に柔軟材が設けられた請求項
   （１）に記載の防振装置。
4. 【請求項４】 内部に液体が充填され振動を受けて液圧
   が変化する液室と、この液室の壁面の一部を構成し、液
   室拡縮方向に弾性変形して液室容量を変化させると共
   に、液室縮小方向又は液室拡大方向に最大量移動した自
   由状態から対称中立状態を通って反対方向に最大量移動
   した反転状態まで反転可能なダイヤフラムと、 前記液室に連通し液室の拡縮状態及び拡縮不能状態で異
   る周波数の振動を吸収する振動吸収手段と、 前記ダイヤフラムの反転状態でダイヤフラムが接触する
   凹状部に各々開口しダイヤフラムへ圧力を付与する複数
   の圧力連通孔が形成されてダイヤフラムへ圧力を加えダ
   イヤフラムを前記反転状態まで移動させて保持する圧力
   可変手段と、を有することを特徴とした防振装置。
5. 【請求項５】 前記圧力連通孔周囲には、前記ダイヤフ
   ラムとの接触部に柔軟材が設けられた請求項（４）に記
   載の防振装置。