JP4173066B2

JP4173066B2 - Vibration isolator

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Publication number: JP4173066B2
Application number: JP2003197885A
Authority: JP
Inventors: 勝己染谷
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: JP2004353858A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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防振装置に係り、特に、自動車のエンジンマウントやブッシュ等に適用可能な流体封入式の防振装置に採用可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両の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は、エンジンマウントとしての防振装置が配設されていて、エンジンが発生する振動をこの防振装置が吸収し、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。そして近年、この防振装置の一種として防振効果の高い液体封入式の防振装置が提案されており、この液体封入式の防振装置を一例として以下に従来技術を説明する。
【０００３】
例えば、主液室と二つの副液室との間を繋ぐそれぞれ二つのオリフィスを有し、二つの副液室の隔壁をそれぞれ形成する二つのダイヤフラムの剛性を適宜な大きさに設定すると共に、一のダイヤフラムを負圧で吸引して固定する機構を有した防振装置が考えられている。また、ダブルオリフィス或いはシングルオリフィスの構成でアイドルオリフィスの開口部を負圧アクチュエータで開閉し得る構造の防振装置が考えられている。
【０００４】
しかし、これらの防振装置では、走行状態における高周波領域のバネ特性が高くなる欠点があった。そして、その性能を改善する為に、振動板から成るガタ機構を付加した図７及び図８に示すような防振装置が考えられた。
つまり、この図７及び図８に示す防振装置では、主液室１１２と副液室１１４との間を区画する仕切部材１１６、１１８に組み込まれたオリフィス部材１２０に、主液室１１２と副液室１１４との間を連通するアイドルオリフィス１２２が形成されている。さらに、このアイドルオリフィス１２２の開口端を封止弁であるバルブ１２４で開閉するようになっている。
【０００５】
この為、図７に示すようにバネ部材１３０がバルブ１２４を上側に付勢することで、アイドルオリフィス１２２の開口端を封止し、また、図８に示すように空気室１２８を負圧にすることで、アイドルオリフィス１２２の開口端を開放するようになる。
【０００６】
但し、この従来の防振装置では、仕切部材１１６、１１８の主液室１１２側の部分と振動板１３２との間に、オリフィス部材１２０のフランジ部１２０Ａが配置されると共に、ツメ金具１２６でオリフィス部材１２０をバルブ１２４に連結する構造になっている。従って、アイドルオリフィス１２２の開口端の開閉動に伴ってツメ金具１２６が上下動し、このツメ金具１２６を介してバルブ１２４と連結されたオリフィス部材１２０のフランジ部１２０Ａが、振動板１３２を振動可能状態と固定状態との間で切り替えるようになる。
【０００７】
つまり、従来の構造によれば、アイドル振動が発生するアイドル状態において負圧で空気室１２８内を吸引し、バルブ１２４を下げる事で、アイドルオリフィス１２２を開くと共に、バルブ１２４に連結されたツメ金具１２６が、オリフィス部材１２０を引き下げることになる。これに伴って、オリフィス部材１２０のフランジ部１２０Ａと仕切部材１１６、１１８とで、振動板１３２を挟み込む事により、アイドル状態ではガタ機構の作用を停止して、アイドル共振を大きく得ていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図７及び図８に示す防振装置では、アイドルオリフィス１２２の開口端の開閉とガタ機構の押さえ付けを連動させる為、オリフィス部材１２０をバルブ１２４に機械的に締結させる必要がある。しかし、オリフィス部材１２０は液室内にあるものの、バネ部材１３０は液室外にある為、構造が複雑で組み立てが難しくなっていた。また、ツメ金具１２６によってオリフィス部材１２０をバルブ１２４側に引っ張る構造となっている為、ツメ金具１２６とオリフィス部材１２０との間の締結部分の耐久性の確保も難しかった。
【０００９】
つまり、ガタ機構は性能上優位性を有するが、オリフィスを切替える構造のエンジンマウント等の防振装置に採用する場合、現状では構造が複雑化して組み立てが難しくなると共に締結部分の耐久性の確保も難しいという欠点があった。
本発明は上記事実を考慮し、構造を簡素化すると共に耐久性を高め得る防振装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１による防振装置は、振動発生部及び振動受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部の他方に連結される第２の取付部材と、
これら一対の取付部材の間に配置される弾性体と、
弾性体を隔壁の一部として液体が封入され且つ弾性体の変形により内容積が変化する主液室と、
主液室の隔壁の他の一部を振動可能に形成する振動板と、
液体が封入されると共に拡縮可能な副液室と、
主液室と副液室との間を連通する通路を有し且つ往復動可能に配置されるオリフィス部材と、
通路に対応して配置され且つこの通路を開閉するバルブ機構と、
通路を閉鎖する方向に向かってバルブ機構を付勢する第１バネ部材と、
第１バネ部材より小さい力で通路を開放する方向に向かってオリフィス部材を付勢し且つ、通路の開放時にオリフィス部材を当接して振動板の動きを抑える第２バネ部材と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に係る防振装置の作用を以下に説明する。
いずれかの取付部材に連結された振動発生部側から振動が伝達されると、弾性体が変形して弾性体により振動が減衰される。この弾性体の変形に伴って、主液室の内容積が変化し、オリフィス部材が有している通路により、副液室とこの主液室との間が連通されているので、この通路内の液体に圧力変化が生じ、最終的に副液室が拡縮される。この結果として、振動発生部側からの振動が伝達されると、弾性体の変形により減衰されるだけでなく、主液室と副液室との間の通路内の液体の液柱共振等により振動が減衰されて、振動受部側に振動が伝達され難くなる。
【００１２】
但し、主液室の隔壁の他の一部を振動可能に振動板が形成しており、また、通路を開閉するバルブ機構がこの通路に対応して配置されていて、第１バネ部材が、通路を閉鎖する方向に向かってこのバルブ機構を付勢している。これに対して、第２バネ部材が、第１バネ部材より小さい力で通路を開放する方向に向かって、往復動可能なオリフィス部材を付勢している。
【００１３】
従って、第１バネ部材の付勢力で移動したバルブ機構によりこの通路が閉鎖されることで、常時開放されている他の通路により例えばシェイク振動が低減される。このシェイク振動に伴ってさらに、シェイク振動よりも振幅が小さい振動が同状態で入力された場合には、第２バネ部材より力の大きい第１バネ部材でオリフィス部材が移動することで、振動板が自由に振動して主液室内の液圧の上昇を防止する。さらに、振動発生部側からの振動の周波数が変わり、常時開放されている他の通路では振動を低減できないようなシェイク振動より高周波域の振動である例えばアイドル振動が伝達された場合、これに合わせて例えば負圧により第１バネ部材の力に抗してバルブ機構が通路を開放して、このアイドル振動を低減する。
【００１４】
この際、バルブ機構による通路の開閉の切替えに同調して、通路の開放時に第２バネ部材がオリフィス部材を振動板に当接して振動板の振動を抑えるので、振動板の存在により邪魔されることなく、開放された通路内に液体が十分に流れて確実に通路内の液体が液柱共振等する。
【００１５】
以上より、本請求項は、アイドルオリフィス等の通路の開閉に伴って、振動板の振動の可否を第２バネ部材が切り替えることになるので、ツメ金具等でオリフィス部材をバルブに機械的に締結させる必要がなくなり、これに伴って、防振装置の構造を簡素化すると共に耐久性を高めることができる。
【００１６】
請求項２に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、第２バネ部材がコイルスプリングとされるという構成を有している。つまり、コイルスプリングを採用することで、耐久性を高めつつ十分なバネ力を得ることができ、振動板の動きをより確実に抑えられるようになる。
【００１７】
請求項３に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、第２バネ部材が皿バネとされるという構成を有している。つまり、薄い皿バネを採用することによりコンパクトな構造になり、防振装置の小型化も図れるようになる。
【００１８】
請求項４に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項３と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、主液室と副液室との間を仕切部材で区画すると共に、オリフィス部材にフランジ部を形成し、この仕切部材内に主液室側から、皿バネ、オリフィス部材のフランジ部、振動板が順に配置されるという構成を有している。従って、本請求項によれば、主液室と副液室との間を区画する仕切部材内に薄い皿バネが入っているので、コンパクトな構造で確実に振動板の振動の可否の切り替えが可能となる。
【００１９】
請求項５に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、振動板がゴム製とされるという構成を有している。つまり、振動板がゴム製とされることで、この振動板が振動する際に、仕切部材やオリフィス部材に接触しても振動音を発生し難くなる。
【００２０】
請求項６に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、空気室に繋がれて空気室内の気圧を負圧と大気圧との間で切り換える切換弁と、切換弁の動作を制御する制御手段と、を有するという構成を有している。つまり、これら切換弁及び制御手段を有することで、必要時に確実に空気室を負圧吸引と大気開放との間で切り替え可能となり、これに伴って請求項１の作用効果がより確実に達成できるようになる。
【００２１】
請求項７に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項６と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、切換弁が電磁弁とされ、この電磁弁への通電及び通電の停止の制御が制御手段によりされることで、空気室内の気圧を負圧と大気圧との間で切り換え可能としたという構成を有している。つまり、切換弁を電磁弁としたことで、切換弁の切り換えが必要時に一層確実にできるようになり、これに伴って請求項１の作用効果がより確実に達成できるようになった。
【００２２】
請求項８に係る防振装置の作用を以下に説明する。
本請求項も請求項１と同様の構成を有し同様の作用を奏するが、さらに本請求項は、仕切部材が、主液室側に位置する上部仕切部材及び副液室側に位置する下部仕切部材を有し、これらの上部仕切部材と下部仕切部材との間に振動板が振動可能に配置されるという構成を有している。
【００２３】
つまり、上部仕切部材と下部仕切部材とからなる一対の部材により、仕切部材を構成するようにしたことで、振動板を仕切部材内に振動可能としつつ容易に組み込み可能となり、これに伴って組立性が向上して防振装置の製造コストが低減されるようになった。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る防振装置の第１の実施の形態を図１及び図２に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。
本実施の形態を表す図１及び図２に示すように、防振装置１０の下部側を第１の取付部材である底板金具１２が底部を有した円筒状に形成されている。この底板金具１２の底部中央には、外部への開口となる管状の下部ポート１６が取り付けられている。また、この底板金具１２の外周側には、図示しない車体にこの防振装置１０を連結して固着する為のブラケットが、図示しないものの底板金具１２の円周方向に複数個設置されている。
【００２５】
さらに、この底板金具１２には円筒状に形成された筒部１２Ａが設けられており、この筒部１２Ａの上端部がかしめられることで、この筒部１２Ａの内周側に、円筒状に形成された外筒金具１４が底板金具１２に連結されつつ配置されている。この外筒金具１４の上部側はテーパ状に拡がるように形成されており、この外筒金具１４の上部側の内周面には、円筒形状をしたゴム製の弾性体１８の下部側が加硫接着されている。
【００２６】
この弾性体１８の上部側中央部には、第２の取付部材となるブロック状に形成された上部取付金具２０が位置しており、この上部取付金具２０に弾性体１８の上部側が加硫接着されている。そして、この上部取付金具２０の中央部には、エンジンの連結用として用いられる植え込みボルト２１がねじ込まれるねじ孔２０Ａが形成されており、このねじ孔２０Ａに植え込みボルト２１がねじ込まれることで、図示しないエンジン側ブラケットが上部取付金具２０に固定されつつ連結されることになる。
【００２７】
一方、この外筒金具１４の下部側の内周面には、リング状に形成された嵌合金具２２が嵌合されて設置されている。この嵌合金具２２の内側には、薄肉で弾性変形可能なゴム製の弾性膜であるダイヤフラム２８が、その外周端を嵌合金具２２の内周面に加硫接着されて配置されており、これら弾性体１８及びダイヤフラム２８により挟まれて区画された空間が、例えばエチレングリコール等の液体が封入される液室を構成している。
【００２８】
さらに、この液室内には、それぞれ円板状に形成された仕切部材２４、２６が、底板金具１２と外筒金具１４との間のかしめ部分にその外周部分を挟まれて固定されつつ、配置されている。この内の下部仕切部材２６の上面側の中央部には、周囲より一段低い凹部２６Ｂが形成されており、この凹部２６Ｂ内の中心位置に下部仕切部材２６を貫通する孔部２６Ｃが形成されている。そして、この下部仕切部材２６の上部には、上部仕切部材２４が配置されており、これら下部仕切部材２６と上部仕切部材２４との間には、ゴム製でリング状に形成されたメンブランである振動板４６が、凹部２６Ｂ内に入り込む形で、設置されている。
【００２９】
この結果、液室を二分するように下部仕切部材２６、上部仕切部材２４及び振動板４６が液室を区画し、これら仕切部材２４、２６等の上側の液室部分が主液室３０とされ、仕切部材２４、２６等の下側の液室部分が副液室３２とされている。従って、液体が封入された主液室３０の隔壁の一部が弾性体１８により構成され、主液室３０の隔壁の他の一部が振動板４６により振動可能に構成され、液体が封入された副液室３２の隔壁の一部がダイヤフラム２８により構成されることになる。
【００３０】
他方、円管状に形成されて上端部が外周に拡がるフランジ部３８Ａを有したオリフィス部材３８が、上部仕切部材２４と振動板４６との間にフランジ部３８Ａを配置すると共にその下部側を副液室３２内に配置する形で、設けられている。但し、仕切部材２４、２６の振動板４６と対向する部分にはそれぞれ貫通穴２４Ａ、２６Ａが設けられており、また、この貫通穴２４Ａに対応するフランジ部３８Ａの部分にも貫通穴３８Ｂが設けられていて、振動板４６が主液室３０及び副液室３２にそれぞれ面するようになっている。
【００３１】
そして、このオリフィス部材３８の内部の空間が、大径の通路であるアイドルオリフィス４４とされている。つまり、このアイドルオリフィス４４の一端は上方に伸びて主液室３０に開放されており、このアイドルオリフィス４４の他端側は下方に伸びて副液室３２に開放されていて、このアイドルオリフィス４４が、アイドル振動吸収用の通路となっている。
【００３２】
また、この上部仕切部材２４の中央部には、円筒状の円筒部２４Ｂが上側に突出するように設けられていて、この円筒部２４Ｂの頂面に連通穴２４Ｃが形成されている。そして、この上部仕切部材２４の円筒部２４Ｂ内には、コイルスプリング５４がオリフィス部材３８のフランジ部３８Ａを下方に付勢するように、配置されている。従って、上記アイドルオリフィス４４はコイルスプリング５４の内周部分及び連通穴２４Ｃを貫通して主液室３０に繋がることになる。
【００３３】
一方、この下部仕切部材２６の外周寄りの部分には、その周方向に沿って延びるように溝部４０が形成されることになり、この溝部４０の開放端が上部仕切部材２４の下面により塞がれてシェイク振動吸収用の通路であるシェイクオリフィス４２が形成されている。このシェイクオリフィス４２の一端側は上方に伸びて主液室３０に開放されており、このシェイクオリフィス４２の他端側は下方に伸びて副液室３２に開放されている。
【００３４】
以上より、シェイクオリフィス４２及びアイドルオリフィス４４を介して、主液室３０と副液室３２とがそれぞれ連通されることになる。また、一対のオリフィス４２、４４の内のアイドルオリフィス４４は、その通路の長さが短く且つ大径であるので、シェイクオリフィス４２と比較して液体の通過抵抗が小さくされている。
【００３５】
さらに、底板金具１２の内周面には支持金具５５が嵌合されており、この支持金具５５の下部に円板状に形成されたゴム膜５６の外周端が固定されており、底板金具１２とダイヤフラム２８との間には、このゴム膜５６の中央部を塞ぐように円筒状に形成された金属製の弁体であるバルブ機構５０が、アイドルオリフィス４４の開口部にダイヤフラム２８を介して対向する形で、配置されている。
【００３６】
この為、アイドルオリフィス４４の閉鎖時において、バルブ機構５０がダイヤフラム２８をオリフィス部材３８の下側の開口端に当接することで、バルブ機構５０がアイドルオリフィス４４を確実に封止することになる。そして、ゴム膜５６及びバルブ機構５０を上面とすると共に底板金具１２の底面を下面として第１空気室３４となる空間が区画され、また、このゴム膜５６とダイヤフラム２８との間の空間が第２空気室３６とされていて、この第２空気室３６に対応する底板金具１２の部分には、貫通孔１２Ｂが形成されている。
【００３７】
つまり、副液室３２に面するダイヤフラム２８の部分とゴム膜５６との間の空間が第２空気室３６とされて、ダイヤフラム２８の変位を容易にしており、また、前述の下部ポート１６により第１空気室３４内の空気が吸排可能とされている。さらに、第１空気室３４内の底板金具１２の底面とバルブ機構５０との間には、バルブ機構５０を上方に付勢する為の第１バネ部材であるコイルスプリング４８が配置されている。これに伴ってゴム膜５６と繋がって上下動可能とされるバルブ機構５０が、コイルスプリング４８により上方に常時付勢されていることになる。
【００３８】
また、上部仕切部材２４とオリフィス部材３８との間に配置された第２バネ部材であるコイルスプリング５４は、このコイルスプリング４８より小さい力で、アイドルオリフィス４４を開放する方向であるオリフィス部材３８を常時下側方向に向かって付勢している。従って、図２に示すように、バルブ機構５０が下降してアイドルオリフィス４４が開放された時には、コイルスプリング５４に付勢されてオリフィス部材３８も下降し、そのフランジ部３８Ａで振動板４６に当接して、振動板４６の動きを抑えることになる。
【００３９】
さらに、前述の下部ポート１６には配管６２の一端が連結され、この配管６２の他端が切換弁６４に連結されている。つまり、ダイヤフラム２８の背面側の第１空気室３４に切換弁６４が連結されている。この切換弁６４は、電磁的に作動する電磁弁である３ポート２位置切換弁を構成し、図１に示すように、エンジンの吸気部分であるインテークマニホールド７６と繋がる接続パイプ６６に連結されると共に、大気側にも開放可能とされている。
【００４０】
以上より、切換弁６４は、第１空気室３４がインテークマニホールド７６側に連通される状態と第１空気室３４が大気側に連通される状態との間で、これらの間を繋ぐ通路を切り換え可能としている。他方、切換弁６４は、車両の運転状況を判断して印加電圧をオン・オフする制御手段である制御回路７０に連結されている。制御回路７０は車両電源によって駆動され、少なくとも車両の運転状況を判断する車速センサ７２及びエンジン回転数センサ７４からの検出信号を受け、車速及びエンジン回転数を検出できる。
【００４１】
これにより制御回路７０は、シェイク振動発生時かアイドル振動発生時かの判断、すなわち車両の停止時か走行時かの判断ができるようになっている。従って、制御回路７０により、切換弁６４への通電及び通電の停止が制御されて、第１空気室３４内の気圧が大気圧と負圧との間で切り換えられることになる。
【００４２】
次に、本実施の形態に係る防振装置１０の作用を説明する。
上部取付金具２０に搭載されるエンジンが作動すると、エンジンの振動が上部取付金具２０を介して弾性体１８に伝達される。弾性体１８は吸振主体として作用し、弾性体１８の内部摩擦に基づく制振機能によって振動を吸収することができる。さらに、この弾性体１８の変形に伴って、主液室３０の内容積が変化し、隔壁の一部がダイヤフラム２８により変形可能に形成される副液室３２とこの主液室３０との間をそれぞれ連通するオリフィス４２、４４内の液体に圧力変化が生じ、また、ダイヤフラム２８が変形することで、主液室３０と連通する副液室３２が拡縮される。
【００４３】
この結果、エンジン側からの振動が伝達されると、弾性体１８の変形により減衰されるだけでなく、主液室３０と副液室３２との間のオリフィス４２、４４内の液体の流動の液柱共振等に基づく減衰作用により振動が減衰されて、車体側に振動が伝達され難くなる。
【００４４】
また、主液室３０の隔壁の他の一部を振動可能に振動板４６が形成し、バルブ機構５０がアイドルオリフィス４４に対応して配置され、コイルスプリング４８が、アイドルオリフィス４４を閉鎖する方向に向かってこのバルブ機構５０を付勢している。これに対して、コイルスプリング５４が、コイルスプリング４８より小さい力でアイドルオリフィス４４を開放する方向に向かって、往復動可能なオリフィス部材３８を付勢している。そしてこのような構造から、本実施の形態では以下のように動作することになる。
【００４５】
以下に、本実施の形態に係る防振装置１０の具体的な動作を説明する。
例えば車両が走行すると、シェイク振動が生じる。制御回路７０は、車速センサ７２及びエンジン回転数センサ７４によりシェイク振動発生時であると判断し、切換弁６４により第１空気室３４内を大気側と連通させる。
【００４６】
これによって、第１空気室３４内の空気圧が大気圧となり、図１に示す走行状態のように、バルブ機構５０がコイルスプリング４８の付勢力により押し上げられ、バルブ機構５０がダイヤフラム２８を介してオリフィス部材３８の下端に当接することによって、アイドルオリフィス４４を閉鎖する閉鎖状態となり、シェイクオリフィス４２のみで、主液室３０と副液室３２との間が連通される。この結果、シェイクオリフィス４２内を液体が積極的に行き来して通過抵抗を受け、または液柱共振することによって、シェイク振動が吸収される。
【００４７】
以上より、バルブ機構５０が開口端に対向して配置されているアイドルオリフィス４４が閉鎖されることで、オリフィス４２、４４の内の通過抵抗が大きく常時開放されているシェイクオリフィス４２により例えばシェイク振動が低減される。このシェイク振動に伴ってさらに、こもり音等の高周波数の振動が同状態で入力された場合には、コイルスプリング５４より力の大きいコイルスプリング４８でオリフィス部材３８が上方に移動されているので、振動板４６が自由に振動して、主液室３０内の液圧の上昇を防止することができる。
【００４８】
一方、例えば車両が停止すると、エンジンがアイドリング運転となって振動の周波数がシェイク振動よりも高いアイドル振動が生じる。この場合、シェイクオリフィス４２が目詰まり状態となるが、この際、制御回路７０は、車速センサ７２及びエンジン回転数センサ７４によりアイドル振動発生時であると判断し、切換弁６４により第１空気室３４内をインテークマニホールド７６側と連通させる。
【００４９】
これによって、第１空気室３４内が負圧となり、図２に示すアイドル状態のように、オリフィス部材３８の下端からバルブ機構５０が離れてコイルスプリング４８に抗しつつ下方に移動され、アイドルオリフィス４４を開放する開放状態となる。この為、アイドルオリフィス４４を介して主液室３０と副液室３２とが連通され、液体がアイドルオリフィス４４を行き来することができるようになる。この結果、アイドルオリフィス４４内で液体が液柱共振して防振装置１０の動ばね定数が低減され、アイドル振動が吸収される。
【００５０】
この際、バルブ機構５０によるアイドルオリフィス４４の開閉の切替えに同調して、アイドルオリフィス４４の開放時にコイルスプリング５４がオリフィス部材３８を振動板４６に当接して振動板４６の振動を抑えるので、振動板４６の存在により邪魔されることなく、開放されたアイドルオリフィス４４内に液体が十分に流れて確実にアイドルオリフィス４４内の液体が液柱共振等する。つまり、振動板４６の振動による主液室３０内の圧抜きが生じなくなり、液柱共振が大きくなって動ばね定数も大きく低減されるようになる。
【００５１】
以上より、本実施の形態は、アイドルオリフィス４４の開閉に伴って、振動板４６の振動の可否をコイルスプリング５４が切り替えることになるので、ツメ金具等でオリフィス部材３８をバルブ機構５０に機械的に締結させる必要がなくなり、これに伴って、防振装置１０の構造を簡素化すると共に耐久性を高めることができる。
【００５２】
この一方、シェイクオリフィス４２の蓋金具となる上部仕切部材２４を本実施の形態では、コイルスプリング５４の受け金具にしたので、これに伴ってコイルスプリング５４の周りの部分での部品点数の増加はなく、トータルでも部品点数が減る利点を有している。
【００５３】
そして、振動板４６がゴム製とされていることで、この振動板４６が振動する際に、下部仕切部材２６やオリフィス部材３８のフランジ部３８Ａに振動板４６が接触しても、振動音を発生し難くなるという利点も有しており、また、振動板４６が薄いリング状に形成されたことで、振動板４６がより振動し易くなって、上記の作用効果がより確実に達成できるようになる。
【００５４】
さらに、本実施の形態では、主液室３０側に位置する上部仕切部材２４及び副液室３２側に位置する下部仕切部材２６からなる一対の部材により、仕切部材を構成するようにした。従って、これら上部仕切部材２４と下部仕切部材２６との間に配置される形で振動板４６を振動可能としつつ容易に組み込み可能となり、これに伴って組立性が向上して防振装置１０の製造コストが低減されるようになった。
【００５５】
他方、本実施の形態は、空気室３６内の気圧を負圧と大気圧との間で切り換える切換弁６４及び、この切換弁６４の動作を制御する制御回路７０を有しているだけでなく、空気室３６に繋がれるこの切換弁６４が電磁弁とされた構造になっている。この為、この電磁弁とされる切換弁６４への通電及び通電の停止の制御が、この制御回路７０により上記のように具体的にされることで、必要時に確実に空気室３６を負圧吸引と大気開放との間で切り替え可能となった。
【００５６】
つまり、本実施の形態では、切換弁６４及び制御回路７０を有し、この切換弁６４を電磁弁としたことで、必要時に切換弁６４を一層確実に切り換えられるようになった。この結果として、本実施の形態は、上記の防振装置１０の構造を簡素化すると共に耐久性を高めることが可能となるという作用効果を、より確実に達成できるようになった。
【００５７】
次に、本発明に係る防振装置の第２の実施の形態を図３及び図４に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図３及び図４に示すように、本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同一の構造となっているが、本実施の形態では、第２バネ部材がコイルスプリング５４の替わりに、皿バネ６０とされている。
【００５８】
つまり、上部仕切部材２４の中央部に円筒部２４Ｂが無く、皿バネ６０が上部仕切部材２４とオリフィス部材３８のフランジ部３８Ａとの間の狭い空間に配置されていて、この皿バネ６０がオリフィス部材３８のフランジ部３８Ａを下方に付勢している。従って、本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏するが、さらに本実施の形態では、薄い皿バネ６０を採用したことでコンパクトな構造になり、防振装置１０の小型化も図れるようになる。
【００５９】
次に、これら第１の実施の形態及び第２の実施の形態に係る防振装置１０の防振特性を図５及び図６に基づき、説明する。
先ず、車両の走行状態における防振特性を図５に示す通常走行モード特性として表す。この内の特性曲線Ａで表す本実施の形態の防振装置１０のｔａｎδ及び、特性曲線Ｂで表す従来例の防振装置のｔａｎδが、共に１０ヘルツ程度の周波数でピークを有している形になっている。但し、特性曲線Ｂのピークより特性曲線Ａのピークが低く、本実施の形態の防振装置１０が従来例より優れていることが理解できる。
【００６０】
また、図５における特性曲線Ｄで表す従来例の防振装置の動ばね定数Ｋ＊は、２０ヘルツ程度の周波数でピークを有するが、特性曲線Ｃで表す本実施の形態の防振装置１０の動ばね定数Ｋ＊は、ピークが無く、また全体として従来例の動ばね定数Ｋ＊より明らかに低く、上記と同様に本実施の形態の防振装置１０が従来例より優れていることが理解できる。
【００６１】
一方、車両のアイドル状態における本実施の形態の防振装置１０及び従来例の防振装置の防振特性をそれぞれ図６に示すアイドルモード特性の特性曲線として表す。そして、この図６のグラフによれば、共に３０ヘルツ程度の周波数で、特に動ばね定数Ｋ＊が低くなっていることが理解できる。
【００６２】
さらに、上記実施の形態において、振動受部となる車体側に底板金具１２を連結し、振動発生部となるエンジン側に上部取付金具２０を連結するような構成としたが、この逆の構成としても良い。他方、実施の形態において、自動車に搭載されるエンジンの防振を目的としたが、本発明の防振装置は例えば自動車のボディマウント等、あるいは自動車以外の他の用途にも用いられることはいうまでもなく、また、形状等も実施の形態の構造のものに限定されるものではなく、他の構造の防振装置にも適用可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の防振装置は上記構成としたので、構造を簡素化すると共に耐久性を高め得ることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防振装置の第１の実施の形態の断面図であって、車両の走行状態における図を示す。
【図２】本発明に係る防振装置の第１の実施の形態の断面図であって、車両のアイドル状態における図を示す。
【図３】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態の断面図であって、車両の走行状態における図を示す。
【図４】本発明に係る防振装置の第２の実施の形態の断面図であって、車両のアイドル状態における図を示す。
【図５】本発明に係る防振装置の第１及び第２の実施の形態の車両の走行状態における防振特性を表すグラフを図示する。
【図６】本発明に係る防振装置の第１及び第２の実施の形態の車両のアイドル状態における防振特性を表すグラフを図示する。
【図７】従来技術に係る防振装置の断面図であって、車両の走行状態における図を示す。
【図８】従来技術に係る防振装置の断面図であって、車両のアイドル状態における図を示す。
【符号の説明】
１０防振装置
１２底板金具（第１の取付部材）
１８弾性体
２０上部取付金具（第２の取付部材）
２４上部仕切部材（仕切部材）
２６下部仕切部材（仕切部材）
３０主液室
３２副液室
３８オリフィス部材
３８Ａフランジ部
４６振動板
４８コイルスプリング（第１バネ部材）
５０バルブ機構
５４コイルスプリング（第２バネ部材）
６０皿バネ（第２バネ部材）
６４切換弁（電磁弁）
７０制御回路（制御手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vibration isolator that prevents transmission of vibration from a member that generates vibration, and is particularly applicable to a fluid-filled vibration isolator that can be applied to an engine mount, a bush, or the like of an automobile. .
[0002]
[Prior art]
For example, an anti-vibration device as an engine mount is disposed between an engine that is a vibration generation unit of a vehicle and a vehicle body that is a vibration receiving unit, and the vibration isolation device absorbs vibration generated by the engine. It has a structure that prevents transmission to the vehicle body side. In recent years, a liquid-encapsulated vibration isolator having a high anti-vibration effect has been proposed as a type of this anti-vibration device, and the prior art will be described below using this liquid-encapsulated anti-vibration device as an example.
[0003]
For example, each of the two orifices connecting between the main liquid chamber and the two sub liquid chambers has two orifices, and the rigidity of the two diaphragms respectively forming the partition walls of the two sub liquid chambers is set to an appropriate size, A vibration isolator having a mechanism for sucking and fixing one diaphragm with a negative pressure is considered. Further, a vibration isolator having a structure in which an opening of an idle orifice can be opened and closed by a negative pressure actuator in a double orifice or single orifice configuration has been considered.
[0004]
However, these anti-vibration devices have a drawback that the spring characteristics in the high frequency region in the running state are increased. And in order to improve the performance, the vibration isolator as shown in FIG.7 and FIG.8 which added the play mechanism which consists of a diaphragm was considered.
That is, in the vibration isolator shown in FIGS. 7 and 8, the main liquid chamber 112 and the sub liquid chamber 112 are connected to the orifice member 120 incorporated in the partition members 116 and 118 that partition the main liquid chamber 112 and the sub liquid chamber 114. An idle orifice 122 communicating with the liquid chamber 114 is formed. Further, the open end of the idle orifice 122 is opened and closed by a valve 124 which is a sealing valve.
[0005]
For this reason, the spring member 130 urges the valve 124 upward as shown in FIG. 7 to seal the open end of the idle orifice 122, and the air chamber 128 is set to a negative pressure as shown in FIG. As a result, the open end of the idle orifice 122 is opened.
[0006]
However, in this conventional vibration isolator, the flange portion 120A of the orifice member 120 is arranged between the partition member 116, 118 on the main liquid chamber 112 side and the diaphragm 132, and the claw fitting 126 is used for the orifice. The member 120 is connected to the valve 124. Accordingly, the claw fitting 126 moves up and down as the opening end of the idle orifice 122 opens and closes, and the flange portion 120A of the orifice member 120 connected to the valve 124 via the claw fitting 126 can vibrate the diaphragm 132. Switch between state and fixed state.
[0007]
In other words, according to the conventional structure, in the idling state where idling vibration occurs, the air chamber 128 is sucked with negative pressure and the valve 124 is lowered to open the idle orifice 122 and to connect the fitting 124 connected to the valve 124. 126 will pull down the orifice member 120. Along with this, the diaphragm 132 is sandwiched between the flange portion 120A of the orifice member 120 and the partition members 116 and 118, whereby the action of the backlash mechanism is stopped in the idle state, and the idle resonance is greatly obtained.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the vibration isolator shown in FIGS. 7 and 8, it is necessary to mechanically fasten the orifice member 120 to the valve 124 in order to interlock the opening / closing of the opening end of the idle orifice 122 and the pressing of the backlash mechanism. However, although the orifice member 120 is in the liquid chamber, the spring member 130 is outside the liquid chamber, so that the structure is complicated and difficult to assemble. Further, since the orifice member 120 is pulled to the valve 124 side by the claw fitting 126, it is difficult to ensure the durability of the fastening portion between the claw fitting 126 and the orifice member 120.
[0009]
In other words, the backlash mechanism has an advantage in performance, but when it is used in an anti-vibration device such as an engine mount that changes the orifice, the structure is complicated and difficult to assemble at the present time, and the durability of the fastening part is also ensured. There was a drawback that it was difficult.
In view of the above facts, the present invention aims to provide a vibration isolator capable of simplifying the structure and enhancing durability.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The vibration isolator according to claim 1 includes a first attachment member coupled to one of the vibration generating unit and the vibration receiving unit;
A second attachment member coupled to the other of the vibration generating portion and the vibration receiving portion;
An elastic body disposed between the pair of attachment members;
A main liquid chamber in which liquid is sealed with the elastic body as a part of the partition wall and the internal volume changes due to deformation of the elastic body;
A diaphragm that allows other part of the partition of the main liquid chamber to vibrate;
A secondary liquid chamber in which liquid is enclosed and expandable and contractable;
An orifice member having a passage communicating between the main liquid chamber and the sub liquid chamber and arranged to be reciprocally movable;
A valve mechanism arranged corresponding to the passage and opening and closing the passage;
A first spring member that biases the valve mechanism toward the direction of closing the passage;
A second spring member that urges the orifice member in a direction to open the passage with a force smaller than the first spring member, and suppresses the movement of the diaphragm by contacting the orifice member when the passage is opened;
It is characterized by having.
[0011]
The operation of the vibration isolator according to claim 1 will be described below.
When vibration is transmitted from the vibration generating unit connected to one of the attachment members, the elastic body is deformed and the vibration is attenuated by the elastic body. As the elastic body is deformed, the internal volume of the main liquid chamber changes, and the sub liquid chamber and the main liquid chamber communicate with each other through the passage of the orifice member. A change in pressure occurs in the liquid, and the secondary liquid chamber is eventually expanded and contracted. As a result, when vibration from the vibration generating unit side is transmitted, not only is it attenuated by deformation of the elastic body, but also due to liquid column resonance of the liquid in the passage between the main liquid chamber and the sub liquid chamber, etc. The vibration is attenuated and the vibration is hardly transmitted to the vibration receiving portion side.
[0012]
However, the diaphragm is formed so that the other part of the partition wall of the main liquid chamber can vibrate, and a valve mechanism for opening and closing the passage is disposed corresponding to the passage, and the first spring member is The valve mechanism is urged toward the direction of closing the passage. On the other hand, the second spring member urges the orifice member that can reciprocate in the direction of opening the passage with a smaller force than the first spring member.
[0013]
Therefore, when this passage is closed by the valve mechanism moved by the biasing force of the first spring member, for example, shake vibration is reduced by another passage that is always open. When vibration having a smaller amplitude than that of the shake vibration is input in the same state along with the shake vibration, the diaphragm member is moved by the first spring member having a force larger than that of the second spring member. Oscillates freely to prevent an increase in the fluid pressure in the main fluid chamber. Furthermore, if the frequency of vibration from the vibration generating unit changes, and if vibration such as idle vibration that is in a higher frequency range than the shake vibration that cannot be reduced in other passages that are always open is transmitted, adjust to this. Thus, for example, the valve mechanism opens the passage against the force of the first spring member due to negative pressure, and this idle vibration is reduced.
[0014]
At this time, in synchronism with the switching of the opening and closing of the passage by the valve mechanism, the second spring member abuts the orifice member against the diaphragm when the passage is opened to suppress the vibration of the diaphragm, which is hindered by the presence of the diaphragm. Therefore, the liquid sufficiently flows in the opened passage, and the liquid in the passage reliably undergoes liquid column resonance or the like.
[0015]
As described above, according to the present invention, since the second spring member switches whether the diaphragm can be vibrated or not when the passage of the idle orifice or the like is opened and closed, the orifice member is mechanically fastened to the valve with a claw fitting or the like. Accordingly, the structure of the vibration isolator can be simplified and the durability can be enhanced.
[0016]
The operation of the vibration isolator according to claim 2 will be described below.
This claim also has the same configuration as that of claim 1 and has the same effect, but this claim further has a configuration in which the second spring member is a coil spring. That is, by adopting the coil spring, a sufficient spring force can be obtained while enhancing the durability, and the movement of the diaphragm can be more reliably suppressed.
[0017]
The operation of the vibration isolator according to claim 3 will be described below.
This claim also has the same configuration as that of claim 1 and has the same function, but this claim further has a configuration in which the second spring member is a disc spring. That is, by adopting a thin disc spring, the structure becomes compact and the vibration isolator can be downsized.
[0018]
The operation of the vibration isolator according to claim 4 will be described below.
The present invention also has the same structure as that of the third aspect and has the same effect. However, the present invention further partitions the main liquid chamber and the auxiliary liquid chamber with a partition member, and the flange portion on the orifice member. The disc spring, the flange portion of the orifice member, and the diaphragm are arranged in this partition member from the main liquid chamber side in this order. Therefore, according to this claim, since the thin disc spring is contained in the partition member that partitions between the main liquid chamber and the sub liquid chamber, it is possible to reliably switch the vibration of the diaphragm with a compact structure. It becomes possible.
[0019]
The operation of the vibration isolator according to claim 5 will be described below.
This claim also has the same configuration as that of claim 1 and has the same function, but this claim further has a configuration in which the diaphragm is made of rubber. That is, since the diaphragm is made of rubber, it is difficult to generate a vibration sound even if the diaphragm is in contact with the partition member or the orifice member when vibrating.
[0020]
The operation of the vibration isolator according to claim 6 will be described below.
The present claim also has the same configuration as that of the first aspect and has the same function, but the present claim further includes a switching valve that is connected to the air chamber and switches the air pressure in the air chamber between a negative pressure and an atmospheric pressure. And a control means for controlling the operation of the switching valve. That is, by having these switching valves and control means, the air chamber can be reliably switched between negative pressure suction and release to the atmosphere when necessary, and accordingly, the operation and effect of claim 1 can be achieved more reliably. It becomes like this.
[0021]
The operation of the vibration isolator according to claim 7 will be described below.
The present invention also has the same configuration as that of the sixth aspect and has the same effect. However, the present invention further includes a switching valve as an electromagnetic valve, and control of energization and deenergization of the electromagnetic valve is a control means. By doing so, the air pressure in the air chamber can be switched between a negative pressure and an atmospheric pressure. That is, since the switching valve is an electromagnetic valve, switching of the switching valve can be performed more reliably when necessary, and accordingly, the operation and effect of claim 1 can be achieved more reliably.
[0022]
The operation of the vibration isolator according to claim 8 will be described below.
This claim also has the same configuration as that of claim 1 and has the same function, but the present invention further includes an upper partition member located on the main liquid chamber side and a lower part located on the sub liquid chamber side. A partition member is provided, and a diaphragm is disposed between the upper partition member and the lower partition member so as to vibrate.
[0023]
In other words, since the partition member is configured by a pair of members including the upper partition member and the lower partition member, the diaphragm can be easily incorporated into the partition member while being able to vibrate. As a result, the manufacturing cost of the vibration isolator has been reduced.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a first embodiment of a vibration isolator according to the present invention is shown in FIG. 1 and FIG. 2, and this embodiment will be described based on these drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2 representing the present embodiment, a bottom plate metal fitting 12 as a first attachment member is formed in a cylindrical shape having a bottom portion on the lower side of the vibration isolator 10. A tubular lower port 16 serving as an opening to the outside is attached to the bottom center of the bottom plate metal fitting 12. A plurality of brackets for connecting and securing the vibration isolator 10 to a vehicle body (not shown) are provided on the outer peripheral side of the bottom plate metal fitting 12 in the circumferential direction of the bottom plate metal fitting 12 (not shown).
[0025]
Further, the bottom plate 12 is provided with a cylindrical portion 12A formed in a cylindrical shape, and the upper end portion of the cylindrical portion 12A is caulked to form a cylindrical shape on the inner peripheral side of the cylindrical portion 12A. The outer cylinder fitting 14 is arranged while being connected to the bottom plate fitting 12. The upper side of the outer cylinder fitting 14 is formed so as to expand in a taper shape, and the lower side of a cylindrical rubber elastic body 18 is vulcanized on the inner peripheral surface of the upper side of the outer cylinder fitting 14. It is glued.
[0026]
An upper mounting bracket 20 formed in a block shape serving as a second mounting member is located at the upper central portion of the elastic body 18, and the upper side of the elastic body 18 is vulcanized and bonded to the upper mounting bracket 20. Has been. A screw hole 20A into which a planting bolt 21 used for engine connection is screwed is formed at the center of the upper mounting bracket 20, and the planting bolt 21 is screwed into the screw hole 20A. The engine side bracket not to be connected is fixed to the upper mounting bracket 20 while being connected.
[0027]
On the other hand, a fitting metal 22 formed in a ring shape is fitted and installed on the inner peripheral surface on the lower side of the outer cylinder metal fitting 14. A diaphragm 28, which is a thin, elastically deformable rubber elastic film, is disposed on the inner side of the fitting metal fitting 22 with its outer peripheral end vulcanized and bonded to the inner peripheral surface of the fitting metal fitting 22. A space sandwiched between the elastic body 18 and the diaphragm 28 constitutes a liquid chamber in which a liquid such as ethylene glycol is enclosed.
[0028]
Further, in the liquid chamber, partition members 24 and 26 each formed in a disc shape are arranged while being fixed with the outer peripheral portion sandwiched between the caulking portions between the bottom plate metal fitting 12 and the outer cylinder metal fitting 14. Has been. A concave portion 26B that is one step lower than the surroundings is formed in the central portion on the upper surface side of the lower partition member 26, and a hole portion 26C that penetrates the lower partition member 26 is formed at the center position in the concave portion 26B. Yes. An upper partition member 24 is disposed above the lower partition member 26. Between the lower partition member 26 and the upper partition member 24, a rubber-made membrane is formed. The diaphragm 46 is installed so as to enter the recess 26B.
[0029]
As a result, the lower partition member 26, the upper partition member 24, and the diaphragm 46 divide the liquid chamber so as to divide the liquid chamber into two, and the upper liquid chamber portion of these partition members 24, 26 and the like is the main liquid chamber 30. The lower liquid chamber portion of the partition members 24, 26 and the like is a sub liquid chamber 32. Accordingly, a part of the partition wall of the main liquid chamber 30 in which the liquid is sealed is configured by the elastic body 18, and another part of the partition wall of the main liquid chamber 30 is configured to be vibrated by the vibration plate 46, and the liquid is sealed. A part of the partition wall of the auxiliary liquid chamber 32 is constituted by the diaphragm 28.
[0030]
On the other hand, the orifice member 38 that has a flange portion 38A that is formed in a circular tube shape and has an upper end that extends to the outer periphery arranges the flange portion 38A between the upper partition member 24 and the diaphragm 46, and the lower side is disposed as a secondary liquid. It is provided so as to be arranged in the chamber 32. However, through holes 24A and 26A are provided in portions of the partition members 24 and 26 facing the diaphragm 46, respectively, and a through hole 38B is also provided in the flange portion 38A corresponding to the through hole 24A. The diaphragm 46 faces the main liquid chamber 30 and the sub liquid chamber 32, respectively.
[0031]
The space inside the orifice member 38 is an idle orifice 44 that is a large-diameter passage. That is, one end of the idle orifice 44 extends upward and is opened to the main liquid chamber 30, and the other end side of the idle orifice 44 extends downward and is opened to the sub liquid chamber 32. However, this is a path for absorbing idle vibration.
[0032]
A cylindrical cylindrical portion 24B is provided at the center of the upper partition member 24 so as to protrude upward, and a communication hole 24C is formed on the top surface of the cylindrical portion 24B. A coil spring 54 is arranged in the cylindrical portion 24B of the upper partition member 24 so as to urge the flange portion 38A of the orifice member 38 downward. Accordingly, the idle orifice 44 passes through the inner peripheral portion of the coil spring 54 and the communication hole 24C and is connected to the main liquid chamber 30.
[0033]
On the other hand, a groove 40 is formed in the portion near the outer periphery of the lower partition member 26 so as to extend along the circumferential direction, and the open end of the groove 40 is blocked by the lower surface of the upper partition member 24. Thus, a shake orifice 42 which is a passage for absorbing shake vibration is formed. One end side of the shake orifice 42 extends upward and is opened to the main liquid chamber 30, and the other end side of the shake orifice 42 extends downward and is opened to the sub liquid chamber 32.
[0034]
As described above, the main liquid chamber 30 and the sub liquid chamber 32 are communicated with each other via the shake orifice 42 and the idle orifice 44. Further, the idle orifice 44 of the pair of orifices 42 and 44 has a short passage passage and a large diameter, so that the liquid passage resistance is smaller than that of the shake orifice 42.
[0035]
Further, a support metal fitting 55 is fitted to the inner peripheral surface of the bottom plate metal fitting 12, and an outer peripheral end of a rubber film 56 formed in a disk shape is fixed to the lower portion of the support metal fitting 55, so that the bottom plate metal fitting 12 is fixed. A valve mechanism 50, which is a metal valve formed in a cylindrical shape so as to block the central portion of the rubber film 56, is interposed between the diaphragm 28 and the diaphragm 28 via the diaphragm 28. They are arranged in an opposing manner.
[0036]
For this reason, when the idle orifice 44 is closed, the valve mechanism 50 abuts the diaphragm 28 against the lower opening end of the orifice member 38, so that the valve mechanism 50 reliably seals the idle orifice 44. A space serving as the first air chamber 34 is defined with the rubber film 56 and the valve mechanism 50 as the upper surface and the bottom surface of the bottom plate 12 as the lower surface, and the space between the rubber film 56 and the diaphragm 28 is the first space. A through hole 12B is formed in the portion of the bottom plate fitting 12 corresponding to the second air chamber 36.
[0037]
In other words, the space between the portion of the diaphragm 28 facing the sub liquid chamber 32 and the rubber film 56 is the second air chamber 36, which facilitates displacement of the diaphragm 28. Air in the first air chamber 34 can be sucked and discharged. Further, a coil spring 48 that is a first spring member for biasing the valve mechanism 50 upward is disposed between the bottom surface of the bottom plate 12 in the first air chamber 34 and the valve mechanism 50. Along with this, the valve mechanism 50 connected to the rubber film 56 and capable of moving up and down is always urged upward by the coil spring 48.
[0038]
The coil spring 54, which is the second spring member disposed between the upper partition member 24 and the orifice member 38, has the orifice member 38 in a direction to open the idle orifice 44 with a smaller force than the coil spring 48. Always energizing downward. Accordingly, as shown in FIG. 2, when the valve mechanism 50 is lowered and the idle orifice 44 is opened, the orifice member 38 is also lowered by being biased by the coil spring 54, and the flange portion 38A contacts the diaphragm 46. In contact therewith, the movement of the diaphragm 46 is suppressed.
[0039]
Furthermore, one end of a pipe 62 is connected to the lower port 16 described above, and the other end of the pipe 62 is connected to a switching valve 64. That is, the switching valve 64 is connected to the first air chamber 34 on the back side of the diaphragm 28. The switching valve 64 constitutes a three-port two-position switching valve that is an electromagnetic valve that is electromagnetically operated, and is connected to a connection pipe 66 that is connected to an intake manifold 76 that is an intake portion of the engine, as shown in FIG. At the same time, it can be opened to the atmosphere.
[0040]
As described above, the switching valve 64 switches the passage connecting between the state in which the first air chamber 34 communicates with the intake manifold 76 side and the state in which the first air chamber 34 communicates with the atmosphere side. It is possible. On the other hand, the switching valve 64 is connected to a control circuit 70 which is a control means for judging the driving situation of the vehicle and turning on / off the applied voltage. The control circuit 70 is driven by a vehicle power source, and can detect a vehicle speed and an engine speed by receiving at least detection signals from a vehicle speed sensor 72 and an engine speed sensor 74 that determine the driving state of the vehicle.
[0041]
As a result, the control circuit 70 can determine whether shake vibration or idle vibration has occurred, that is, whether the vehicle is stopped or traveling. Therefore, the control circuit 70 controls energization to the switching valve 64 and stop of energization, and the atmospheric pressure in the first air chamber 34 is switched between atmospheric pressure and negative pressure.
[0042]
Next, the operation of the vibration isolator 10 according to the present embodiment will be described.
When the engine mounted on the upper mounting bracket 20 is operated, the vibration of the engine is transmitted to the elastic body 18 via the upper mounting bracket 20. The elastic body 18 acts as a vibration absorbing main body and can absorb vibrations by a vibration damping function based on the internal friction of the elastic body 18. Further, as the elastic body 18 is deformed, the internal volume of the main liquid chamber 30 is changed, and a portion of the partition wall is formed between the sub liquid chamber 32 formed by the diaphragm 28 so as to be deformable and the main liquid chamber 30. A change in pressure occurs in the liquid in the orifices 42 and 44 that communicate with each other, and the diaphragm 28 is deformed, so that the sub liquid chamber 32 that communicates with the main liquid chamber 30 is expanded and contracted.
[0043]
As a result, when vibration from the engine side is transmitted, not only is it damped by the deformation of the elastic body 18, but also the flow of the liquid in the orifices 42, 44 between the main liquid chamber 30 and the sub liquid chamber 32. The vibration is attenuated by the damping action based on the liquid column resonance or the like, and the vibration is hardly transmitted to the vehicle body side.
[0044]
The diaphragm 46 is formed so as to be able to vibrate other part of the partition wall of the main liquid chamber 30, the valve mechanism 50 is disposed corresponding to the idle orifice 44, and the coil spring 48 closes the idle orifice 44. The valve mechanism 50 is urged toward. On the other hand, the coil spring 54 urges the orifice member 38 that can reciprocate toward the direction of opening the idle orifice 44 with a force smaller than the coil spring 48. From such a structure, the present embodiment operates as follows.
[0045]
Below, the specific operation | movement of the vibration isolator 10 which concerns on this Embodiment is demonstrated.
For example, when the vehicle travels, shake vibration occurs. The control circuit 70 determines that the shake vibration is generated by the vehicle speed sensor 72 and the engine speed sensor 74, and connects the inside of the first air chamber 34 to the atmosphere side by the switching valve 64.
[0046]
As a result, the air pressure in the first air chamber 34 becomes atmospheric pressure, and the valve mechanism 50 is pushed up by the urging force of the coil spring 48 as shown in the traveling state shown in FIG. By contacting the lower end of the member 38, the idle orifice 44 is closed, and the main liquid chamber 30 and the sub liquid chamber 32 are communicated only with the shake orifice 42. As a result, the liquid vigorously moves back and forth within the shake orifice 42 to receive a passage resistance, or the liquid column resonates to absorb the shake vibration.
[0047]
As described above, when the idle orifice 44 in which the valve mechanism 50 is arranged to face the open end is closed, the passage resistance in the orifices 42, 44 is large and the shake orifice 42 which is always open, for example, shake vibration. Is reduced. In addition to this shake vibration, when high-frequency vibration such as a booming sound is input in the same state, the orifice member 38 is moved upward by the coil spring 48 having a larger force than the coil spring 54. The diaphragm 46 can vibrate freely, and the increase of the hydraulic pressure in the main liquid chamber 30 can be prevented.
[0048]
On the other hand, for example, when the vehicle stops, the engine becomes idling, and idle vibration having a vibration frequency higher than the shake vibration occurs. In this case, the shake orifice 42 is clogged. At this time, the control circuit 70 determines that idling vibration is generated by the vehicle speed sensor 72 and the engine speed sensor 74, and the first air chamber is determined by the switching valve 64. 34 is communicated with the intake manifold 76 side.
[0049]
As a result, the pressure in the first air chamber 34 becomes negative, and the valve mechanism 50 moves away from the lower end of the orifice member 38 and moves downward against the coil spring 48 as in the idle state shown in FIG. 44 is opened. For this reason, the main liquid chamber 30 and the sub liquid chamber 32 are communicated with each other via the idle orifice 44, and the liquid can go back and forth through the idle orifice 44. As a result, the liquid resonates in the idle orifice 44, the dynamic spring constant of the vibration isolator 10 is reduced, and idle vibration is absorbed.
[0050]
At this time, in synchronization with the switching of the opening and closing of the idle orifice 44 by the valve mechanism 50, the coil spring 54 abuts the orifice member 38 against the diaphragm 46 when the idle orifice 44 is opened, thereby suppressing the vibration of the diaphragm 46. Without being disturbed by the presence of the plate 46, the liquid sufficiently flows into the opened idle orifice 44, and the liquid in the idle orifice 44 surely undergoes liquid column resonance or the like. That is, the pressure in the main liquid chamber 30 is not generated due to the vibration of the diaphragm 46, the liquid column resonance is increased, and the dynamic spring constant is greatly reduced.
[0051]
As described above, in this embodiment, the coil spring 54 switches whether the diaphragm 46 can vibrate as the idle orifice 44 is opened and closed. Therefore, the structure of the vibration isolator 10 can be simplified and the durability can be enhanced.
[0052]
On the other hand, in the present embodiment, the upper partition member 24 serving as a lid fitting for the shake orifice 42 is used as a receiving fitting for the coil spring 54. Accordingly, the number of parts in the portion around the coil spring 54 is increased. There is also an advantage that the total number of parts is reduced.
[0053]
Since the vibration plate 46 is made of rubber, even when the vibration plate 46 vibrates, even if the vibration plate 46 comes into contact with the flange portion 38A of the lower partition member 26 or the orifice member 38, vibration sound is generated. In addition, since the diaphragm 46 is formed in a thin ring shape, the diaphragm 46 is more likely to vibrate, and the above-described effects can be achieved more reliably. become.
[0054]
Furthermore, in this embodiment, the partition member is configured by a pair of members including the upper partition member 24 positioned on the main liquid chamber 30 side and the lower partition member 26 positioned on the sub liquid chamber 32 side. Accordingly, the vibration plate 46 can be easily assembled while being able to vibrate while being arranged between the upper partition member 24 and the lower partition member 26, and as a result, the assemblability is improved and the vibration isolator 10 is improved. Manufacturing costs have been reduced.
[0055]
On the other hand, this embodiment not only has a switching valve 64 that switches the air pressure in the air chamber 36 between a negative pressure and an atmospheric pressure, and a control circuit 70 that controls the operation of the switching valve 64. The switching valve 64 connected to the air chamber 36 is a solenoid valve. For this reason, the control of the energization to the switching valve 64, which is the electromagnetic valve, and the deactivation of the energization is specifically performed by the control circuit 70 as described above, so that the air chamber 36 is surely negatively pressured when necessary. Switchable between aspiration and open to atmosphere.
[0056]
That is, in the present embodiment, the switching valve 64 and the control circuit 70 are provided, and the switching valve 64 is an electromagnetic valve, so that the switching valve 64 can be switched more reliably when necessary. As a result, the present embodiment can more reliably achieve the effect of simplifying the structure of the vibration isolator 10 and increasing the durability.
[0057]
Next, a second embodiment of the vibration isolator according to the present invention is shown in FIG. 3 and FIG. 4, and this embodiment will be described based on these drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member demonstrated in 1st Embodiment, and the duplicate description is abbreviate | omitted.
As shown in FIGS. 3 and 4, the present embodiment has almost the same structure as the first embodiment, but in this embodiment, the second spring member is replaced with the coil spring 54. The disc spring 60 is used.
[0058]
That is, there is no cylindrical portion 24B at the center of the upper partition member 24, and the disc spring 60 is disposed in a narrow space between the upper partition member 24 and the flange portion 38A of the orifice member 38. The flange portion 38A of the member 38 is biased downward. Therefore, this embodiment also has the same effect as that of the first embodiment. However, in this embodiment, the thin disc spring 60 is adopted, so that a compact structure is obtained. Miniaturization can also be achieved.
[0059]
Next, the vibration isolation characteristics of the vibration isolation device 10 according to the first and second embodiments will be described with reference to FIGS.
First, the anti-vibration characteristic in the traveling state of the vehicle is expressed as a normal traveling mode characteristic shown in FIG. Of these, tan δ of the vibration isolator 10 of the present embodiment represented by the characteristic curve A and tan δ of the conventional vibration isolator represented by the characteristic curve B both have a peak at a frequency of about 10 hertz. It has become. However, the peak of the characteristic curve A is lower than the peak of the characteristic curve B, and it can be understood that the vibration isolator 10 of the present embodiment is superior to the conventional example.
[0060]
Further, the dynamic spring constant K * of the conventional vibration isolator represented by the characteristic curve D in FIG. 5 has a peak at a frequency of about 20 hertz, but the vibration isolator 10 of the present embodiment represented by the characteristic curve C has a peak. The dynamic spring constant K * has no peak, and is clearly lower than the conventional dynamic spring constant K * as a whole, and it is understood that the vibration isolator 10 of the present embodiment is superior to the conventional example in the same manner as described above. it can.
[0061]
On the other hand, the anti-vibration characteristics of the vibration isolator 10 of the present embodiment and the anti-vibration apparatus of the conventional example in the idling state of the vehicle are respectively expressed as characteristic curves of idle mode characteristics shown in FIG. According to the graph of FIG. 6, it can be understood that both the dynamic spring constant K * is low at a frequency of about 30 hertz.
[0062]
Furthermore, in the above-described embodiment, the bottom plate metal fitting 12 is connected to the vehicle body side serving as the vibration receiving portion, and the upper mounting bracket 20 is connected to the engine side serving as the vibration generating portion. Also good. On the other hand, in the embodiment, the purpose is to prevent the vibration of the engine mounted on the automobile, but the vibration isolator of the present invention can be used for, for example, a body mount of an automobile or other uses other than the automobile. Needless to say, the shape and the like are not limited to those of the structure of the embodiment, and can be applied to a vibration isolator having another structure.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, since the vibration isolator of the present invention has the above-described configuration, it has an excellent effect that the structure can be simplified and the durability can be enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of a vibration isolator according to the present invention, and shows a view in a running state of a vehicle.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the first embodiment of the vibration isolator according to the present invention and shows the vehicle in an idle state.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a second embodiment of the vibration isolator according to the present invention, and shows a view in a traveling state of the vehicle.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a second embodiment of the vibration isolator according to the present invention, and shows the vehicle in an idle state.
FIG. 5 is a graph showing vibration isolation characteristics in a running state of the vehicle according to the first and second embodiments of the vibration isolation device according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing a vibration isolation characteristic in an idle state of the vehicle according to the first and second embodiments of the vibration isolation device according to the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration isolator according to the prior art, and shows a view in a running state of the vehicle.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a vibration isolator according to the prior art, and shows a view in an idle state of the vehicle.
[Explanation of symbols]
10 Vibration isolator
12 Bottom plate bracket (first mounting member)
18 Elastic body
20 Upper mounting bracket (second mounting member)
24 Upper partition member (partition member)
26 Lower partition member (partition member)
30 Main liquid chamber
32 Secondary liquid chamber
38 Orifice member
38A Flange
46 Diaphragm
48 Coil spring (first spring member)
50 Valve mechanism
54 Coil spring (second spring member)
60 Belleville spring (second spring member)
64 Switching valve (solenoid valve)
70 Control circuit (control means)

Claims

A first attachment member coupled to one of the vibration generator and the vibration receiver;
A second attachment member coupled to the other of the vibration generating portion and the vibration receiving portion;
An elastic body disposed between the pair of attachment members;
A main liquid chamber in which liquid is sealed with the elastic body as a part of the partition wall and the internal volume changes due to deformation of the elastic body;
A diaphragm that allows other part of the partition of the main liquid chamber to vibrate;
A secondary liquid chamber in which liquid is enclosed and expandable and contractable;
An orifice member having a passage communicating between the main liquid chamber and the sub liquid chamber and arranged to be reciprocally movable;
A valve mechanism arranged corresponding to the passage and opening and closing the passage;
A first spring member that biases the valve mechanism toward the direction of closing the passage;
A second spring member that urges the orifice member in a direction to open the passage with a force smaller than the first spring member, and suppresses the movement of the diaphragm by contacting the orifice member when the passage is opened;
And a vibration isolator.

The vibration isolator according to claim 1, wherein the second spring member is a coil spring.

The vibration isolator according to claim 1, wherein the second spring member is a disc spring.

The partition between the main liquid chamber and the sub liquid chamber is divided by a partition member, and a flange portion is formed in the orifice member. A disc spring, a flange portion of the orifice member, and a diaphragm are provided in the partition member from the main liquid chamber side. The vibration isolator according to claim 3, which is arranged in order.

2. The vibration isolator according to claim 1, wherein the vibration plate is made of rubber.

A switching valve connected to the air chamber to switch the air pressure in the air chamber between negative pressure and atmospheric pressure;
Control means for controlling the operation of the switching valve;
The vibration isolator according to claim 1, comprising:

The switching valve is a solenoid valve, and the control of the energization and stop of energization of the solenoid valve is performed by the control means, so that the air pressure in the air chamber can be switched between negative pressure and atmospheric pressure. The vibration isolator according to claim 6.

The partition member has an upper partition member located on the main liquid chamber side and a lower partition member located on the sub liquid chamber side,
The vibration isolator according to claim 4, wherein a diaphragm is disposed between the upper partition member and the lower partition member so as to vibrate.