JP2001213177A - マウントシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マウントシステム全体のコストを低減すると
共に、安定した防振性能を確保する。 【解決手段】 エンジン２の前部及び後部のうち一方
を、入力振動を相殺するように加振して常時低動ばね定
数とするためのフィードバック制御系を有するアクティ
ブコントロール型液体封入マウント３を介して支持し、
他方を、中・高周波領域で液柱共振により低動ばねとな
る受動型液体封入マウント４を介して支持することによ
って、複数のアクティブコントロール型マウントを用い
た場合にみられた干渉による入力振動の増幅を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車エン
ジン等の振動体に対する防振支持手段として用いられる
複数のマウントによるマウントシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンを車体に弾性的に支持するマウ
ントシステムの典型的な従来例においては、図８に概略
的に示されるように、車体１００に対して、エンジン１
０１の前後をアクティブコントロール型液体封入マウン
ト１０２を介して支持し、右側を受動型液体封入マウン
ト１０３を介して支持し、左側をゴムマウント１０４を
介して支持している。

【０００３】アクティブコントロール型液体封入マウン
ト１０２は、バウンド等の衝撃による低周波大振幅の変
位入力に対しては、ゴム状弾性体からなる支持ばねが大
きな変形を受けることにより、二つの液室の間で封入液
体がオリフィスを介して液柱共振により反復移動し、こ
の時の流動抵抗によって大きな減衰力を得る。また、機
関振動等による中・高周波域の小振幅の継続的な入力振
動に対しては、振動による伝達荷重の変化又は振動加速
度を検出するセンサからの信号に応じて駆動される電磁
アクチュエータが、前記入力振動を打ち消す方向の脈動
を液室内の封入液体に与えることによって、広い周波数
域において、振動入力による封入液体の圧力変動が吸収
され、動ばね定数が低くなって優れた振動絶縁性を発揮
する。

【０００４】受動型液体封入マウント１０３は、ゴム状
弾性体からなる支持ばねの変形によって強制的に容積変
化を受ける主液室と、ダイアフラムにより容積が可変の
副液室が、オリフィスを介して互いに連通した構造を有
し、エンジン１０１のアイドリングによる機関振動の入
力に対しては、前記アイドルオリフィスを通じて両液室
間を封入液体が反復移動することによって、支持ばねの
変形に伴う主液室の液圧変動が吸収され、動ばね定数が
低くなるため優れた振動絶縁性を発揮する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のマウントシステムによれば、電磁アクチュエータに
よって入力振動を相殺するように加振して、常時低動ば
ね定数とするためのフィードバック制御系を有するアク
ティブコントロール型液体封入マウント１０２を、エン
ジン１０１の前後に二個使用しているため、高価なマウ
ントシステムとなっていた。

【０００６】また、エンジン１０１の前後を支持する二
個のアクティブコントロール型液体封入マウント１０２
は、車体１００に対するエンジン１０１の伝達荷重変動
が０になるように、互いに独立して制御される。このた
め、走行状態等の条件によっては、アクティブコントロ
ール型液体封入マウント１０２のうち一方のみが制御さ
れた状態となることがあり、この場合、エンジン−マウ
ント系の挙動が変化して、非制御状態にある他方のアク
ティブコントロール型液体封入マウント１０２に加わる
振動が増幅されるおそれがある。

【０００７】その結果、非制御状態にあるアクティブコ
ントロール型液体封入マウント１０２は、振幅が増大し
た入力振動をキャンセルできなくなって、車体１００側
への振動伝達が増大する可能性がある。また、これを防
止するには、アクティブコントロール型液体封入マウン
ト１０２の振動吸収性能を向上させる必要があるため、
大型化及びコスト上昇を招く。

【０００８】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その技術的課題とするところは、マウント
システム全体のコストを低減すると共に、安定した防振
性能を確保することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の技術的課題は本発
明によって有効に解決することができる。すなわち本発
明に係るマウントシステムは、エンジンの前部及び後部
のうち一方を、封入液体の液圧変化が０になるようにエ
ンジン回転数に応じて制御されるアクティブコントロー
ル型マウントを介して支持し、他方を、アイドル状態の
時に封入液体の液柱共振により低動ばねとなる受動型液
体封入マウント、又はアイドル状態の時に低動ばねとな
るように、封入液体が移動するオリフィスが開閉制御さ
れる切換型液体封入マウントを介して支持するものであ
る。このため、複数のアクティブコントロール型マウン
トを用いて支持する場合にみられた個々の制御時の干渉
による入力振動の増幅が防止される。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るマウントシ
ステムにおける第一の実施形態を示す概略的な説明図
で、参照符号１は車体、参照符号２はエンジンである。

【００１１】エンジン２は、その前端を、アクティブコ
ントロール型液体封入マウント３を介して車体１に支持
され、後端を、受動型液体封入マウント４を介して車体
１に支持されている。また、エンジン２の左端及び右端
も、それぞれ適切な防振マウント５，６を介して車体１
に支持されている。

【００１２】アクティブコントロール型液体封入マウン
ト３は、図２に示されるような構造を有するものであ
る。すなわち、支持対象のエンジン２側に取付ボルト３
６を介して連結されるケース３１と、車体１側に取付ボ
ルト３７を介して連結されるセンターボス３２との間
に、円周方向に連続したゴム状弾性体からなる支持ばね
３３及びダイアフラム３４が一体的に設けられ、前記ケ
ース３１に設けられた電磁電磁アクチュエータ３５と支
持ばね３３との間、及び前記支持ばね３３とダイアフラ
ム３４との間に、それぞれ液体が充填された第一及び第
二液室３Ａ，３Ｂが画成されている。

【００１３】ケース３１の内部には、その円周方向に沿
って略Ｃ字形に延びると共に一端が第一液室７Ａに開放
され、他端が第二液室７Ｂに開放されたオリフィス３Ｃ
が形成されている。すなわち前記第一液室７Ａと第二液
室７Ｂはオリフィス３Ｃを介して互いに連通しており、
このオリフィス３Ｃにおける液柱共振周波数は、オリフ
ィス３Ｃの流路長さや流路断面積等によって、バウンド
等の衝撃に対応する低周波数域にチューニングされる。

【００１４】電磁アクチュエータ３５は、第一液室３Ａ
に面した磁性体からなる振動板３５１と、この振動板３
５１を振動変位可能に支持する板ばね３５２と、ケース
３１の内周に封着された磁性体製のヨーク３５３及びこ
れに巻装された励磁コイル３５４と、前記ヨーク３５３
前記振動板３５１に適当な隙間を介して対向配置された
永久磁石３５５とを備える。励磁コイル３５４には、入
力振動を検出する荷重センサ又は加速度センサ（図示省
略）と、エンジン回転数を検出するセンサ（図示省略）
からの検出信号に基づいて制御された交流の励磁電流が
供給されるようになっている。このため、励磁コイル３
５４とヨーク３５３とで構成される電磁石に変動磁界が
発生し、永久磁石３５５の磁力との協働において振動板
３５１が入力振動と同一の振動数で上下に変位し、液室
３Ａ内の封入液に、振動入力による封入液の圧力変動を
相殺する脈圧を与えることができる。

【００１５】したがって、例えば走行中の車体１のバウ
ンド等の衝撃による低周波大振幅の変位が入力された場
合は、上下に大きく相対変位されるケース３１とセンタ
ーボス３２との間で、支持ばね３３が大きな変形を受け
ることによる第一液室３Ａの容積変化に伴い、封入液体
がオリフィス３Ｃを通じて第一液室３Ａと第二液室３Ｂ
との間を液柱共振によって反復移動する。このため変位
入力による第一液室３Ａの液圧の変化が適度に吸収さ
れ、すなわち第一液室３Ａの封入液体を介して伝達され
る荷重が小さくなることによって優れた緩衝性を得ると
共に、オリフィス３Ｃを封入液体が流動する際の流動抵
抗による高減衰作用によって、衝撃に伴う振動を速やか
に収束させる。

【００１６】また、エンジン２の駆動に伴って、アイド
ル回転数以上の中・高周波域の継続的な振動変位が入力
された場合は、オリフィス３Ｃにおける液柱慣性が大き
くなり、第一液室３Ａと第二液室３Ｂとの間でオリフィ
ス３Ｃでの液柱共振による封入液体の反復移動が起こら
なくなるが、この場合、アクチュエータ３５における励
磁コイル３５４に、前記入力振動と対応するように制御
された励磁電流が与えられることによって、前記アクチ
ュエータ３５の振動板３５１が上下に反復変位され、前
記振動入力による第一液室３Ａの液圧の変動を相殺する
脈圧が、封入液体に与えられる。したがって、エンジン
２からの振動入力によって第一液室３Ａの封入液体を介
して伝達される荷重の変化が小さくなり、広い回転数域
において振動絶縁性が向上する。

【００１７】一方、受動型液体封入マウント４は、図３
に示されるような構造を有するものである。すなわち、
車体１側に取付ボルト４６を介して連結されるケース４
１と、エンジン２側に取付ボルト４７を介して連結され
るセンターボス４２との間に、円周方向に連続したゴム
状弾性体からなる支持ばね４３が一体的に設けられ、前
記ケース４１の内周に、薄肉シート状のゴム状弾性体か
らなるダイアフラム４４と、このダイアフラム４４と前
記支持ばね４３との間の空間を支持ばね４３側（上側）
の第一液室４Ａとダイアフラム４４側（下側）の第二液
室４Ｂとの間を仕切る隔壁４５が、密封的にカシメ固定
されている。

【００１８】第一液室４Ａと第二液室４Ｂは、隔壁４５
の中央部に開設された筒状のオリフィス４Ｃを介して互
いに連通しており、これら第一液室４Ａ、第二液室４Ｂ
及びオリフィス４Ｃからなる密閉空間には、封入液体が
充填されている。また、前記オリフィス４Ｃにおける液
柱共振周波数は、エンジン２のアイドリング時（７００
〜９５０ｒｐｍ）における振動周波数域に設定される。

【００１９】したがって、例えば走行中の車体１のバウ
ンド等の衝撃による低周波大振幅の変位が入力された場
合は、上下に大きく相対変位されるケース４１とセンタ
ーボス４２との間で、支持ばね４３が大きな変形を受け
ることによって、封入液体がオリフィス４Ｃを通じて第
一液室４Ａと第二液室４Ｂとの間を反復移動するので、
優れた緩衝性を得る。また、エンジン２のアイドリング
による継続的な振動入力に対しては、オリフィス４Ｃに
おける液柱共振によって、第一液室４Ａ内の液圧変動が
吸収されるので、動ばね定数が静ばね定数に対して４０
〜１００％の範囲で低下し、優れた振動絶縁性を発揮す
る。

【００２０】以上の構成を備えるマウントシステムによ
れば、受動型液体封入マウント４はエンジン２からの振
動入力に対応する周波数で入力振動による第一液室４Ａ
の液圧変化を相殺するための加振を行うものではないた
め、複数のアクティブコントロール型液体封入マウント
で支持した場合のような加振による干渉が発生せず、前
記受動型液体封入マウント４への入力振動が、アクティ
ブコントロール型液体封入マウント３の加振制御によっ
て増幅されることがない。

【００２１】また、この実施形態によるマウントシステ
ムにおいては、アクティブコントロール型液体封入マウ
ント３が一個のみ用いられ、他方の受動型液体封入マウ
ント４は、エンジン２からの振動入力に対応する周波数
での加振を行うための制御系が存在しない安価なもので
あるため、システム全体のコストを低下させることがで
きる。

【００２２】なお、上記実施形態によるマウントシステ
ムにおいては、エンジン２の前端をアクティブコントロ
ール型液体封入マウント３、後端を受動型液体封入マウ
ント４を介して支持したが、図４に示されるように、逆
にエンジン２の前端を受動型液体封入マウント４、後端
をアクティブコントロール型液体封入マウント３で支持
した構成としても、上述と同様の効果が実現される。

【００２３】次に、図５に示される本発明に係るマウン
トシステムにおける第二の実施形態を示す概略的な説明
図で、この実施形態においては、エンジン２は、その前
端が、先の図２と同様の構成を有するアクティブコント
ロール型液体封入マウント３を介して車体１に支持さ
れ、後端が、切換型液体封入マウント７を介して車体１
に支持されている。また、エンジン２の左端及び右端
も、それぞれ適切な防振マウント５，６を介して車体１
に支持されている。

【００２４】切換型液体封入マウント７は、ケース７１
が、本体ケース７１ａと、これに一体的にカシメ固定さ
れ車体１側に取付ボルト７６を介して連結されるボトム
ケース７１ｂからなり、前記本体ケース７１ａと、エン
ジン２側に取付ボルト７７を介して連結されるセンター
ボス７２との間に、円周方向に連続したゴム状弾性体か
らなる支持ばね７３が一体的に設けられている。本体ケ
ース７１ａとボトムケース７１ｂとのカシメ部内周に
は、薄肉シート状のゴム状弾性体からなるダイアフラム
７４と、このダイアフラム７４と前記支持ばね７３との
間の密閉空間を、支持ばね７３側（上側）の第一液室７
Ａとダイアフラム７４側（下側）の第二液室７Ｂとの間
を仕切る隔壁７５が、密封的にカシメ固定されている。

【００２５】第一液室７Ａと第二液室７Ｂは、本体ケー
ス７１ａの上部内周に沿って略Ｃ字形に延びるショック
オリフィス７Ｃ及びアイドルオリフィス７Ｄを介して互
いに連通されている。第一液室７Ａ、第二液室７Ｂ、シ
ョックオリフィス７Ｃ及びアイドルオリフィス７Ｄから
なる前記密閉空間には封入液体が充填されている。

【００２６】隔壁７５の中央部に開設されたアイドルオ
リフィス７Ｄは、円筒状に形成されている。ショックオ
リフィス７Ｃは円周方向に長くかつ狭い流路であるた
め、このショックオリフィス７Ｃを封入液体が流れる際
には大きな流動抵抗を発生するのに対し、前記アイドル
オリフィス７Ｄは、ショックオリフィス７Ｃに比較して
流路長さが十分に短くしかも流路断面が大きいため、封
入液体の流動抵抗は小さなものとなる。ダイアフラム７
４の中央部には、上方へ環状に突出したエラストマから
なる弁部７４ａが一体形成されており、アイドルオリフ
ィス７Ｄの下端に形成された鍔部７５ａと接離自在に対
向している。

【００２７】負圧アクチュエータ７８は、ボトムケース
７１ｂの内周空間に移動自在に配置され弁部７４ａに連
結されたリテーナ７８１と、金属環７８２ａで補強され
た外周縁部がボトムケース７１ｂの下部内周面に密嵌さ
れ内周部が前記リテーナ７８１に一体化された状態に成
形された駆動ダイアフラム７８２と、前記リテーナ７８
１とボトムケース７１ｂの下端壁面との間に適宜圧縮状
態に介在されたコイルスプリング７８３とを有する。前
記弁部７４ａは、このコイルスプリング７８３の付勢力
によって、前記鍔部７５ａに密接されている。ボトムケ
ース７１ｂの下端壁面の中央部には、図示されていない
負圧発生源（例えばエンジンのピストンによる吸気圧又
はポンプが利用される）前記駆動ダイアフラム７８２の
下側の負圧室７Ｅに負圧を導入するためのノズル７８４
が開設されている。

【００２８】また、負圧アクチュエータ７８は、エンジ
ン２のアイドル回転数（７００〜９５０ｒｐｍ）におい
て負圧室７Ｅへ負圧発生源からの負圧が印加されるよう
に、切換制御される。そして、負圧室７Ｅに負圧を印加
することによって、リテーナ７８１がコイルスプリング
７８３を圧縮しながら駆動ダイアフラム７８２と共に前
記負圧室７Ｅを縮小させるように下側へ変位し、前記負
圧を解除すると、コイルスプリング７８３の付勢力によ
ってリテーナ７８１が上方へ変位するものである。ダイ
アフラム７４に形成された弁部７４ａは、負圧アクチュ
エータ７８におけるリテーナ７８１と連結されているた
め、このリテーナ７８１と一体に上下に変位し、アイド
ルオリフィス７Ｄの下端鍔部７５ａと接離して、アイド
ルオリフィス７Ｄを開閉する。

【００２９】したがって、上記切換型液体封入マウント
７は、負圧アクチュエータ７８の負圧室７Ｅに負圧が導
入されていない通常の走行状態では、弁部７４ａがコイ
ルスプリング７８３の付勢力によって鍔部７５ａと密接
し、アイドルオリフィス７Ｄを閉塞している。したがっ
て、この状態で車体１のバウンド等による大振幅の低周
波振動が入力されることによって、ケース７１とセンタ
ーボス７２との間で支持ばね７３が変形され、第一液室
７Ａが容積変化を受けると、先に述べたように、封入液
体はショックオリフィス７Ｃを介して第一液室７Ａと第
二液室７Ｂの間を流動し、その時の流動抵抗によって、
衝撃入力に対する良好な緩衝性を得ると共に、その振動
を短時間で制止する。

【００３０】また、エンジン２のアイドリング時（７０
０〜９５０ｒｐｍ）には、負圧アクチュエータ７８の負
圧室７Ｅに負圧が印加されることによって、弁部７４ａ
が鍔部７５ａから下方へ離間し、アイドルオリフィス７
Ｄを開放する。この状態でアイドル振動が入力される
と、両液室７Ａ，７Ｂ間での封入液体の移動がアイドル
オリフィス７Ｄを介して短絡され、流動抵抗が小さくな
るので、第一液室７Ａの液圧変化が有効に吸収されて動
ばね定数が静ばね定数の４０〜１００％の範囲で低下
し、アイドル振動に対して優れた振動絶縁性を発揮す
る。

【００３１】以上の構成を備えるマウントシステムによ
れば、切換型液体封入マウント７は、エンジン２からの
入力振動に対応する周波数で第一液室７Ａの液圧変化を
相殺するための加振を行うものではないため、複数のア
クティブコントロール型液体封入マウントで支持した場
合のような加振による干渉が発生せず、前記切換型液体
封入マウント７への入力振動が、アクティブコントロー
ル型液体封入マウント３の制御によって増幅されること
がない。

【００３２】また、この第二の実施形態によるマウント
システムにおいては、アクティブコントロール型液体封
入マウント３が一個のみ用いられ、他方の切換型液体封
入マウント７は、所定のエンジン回転数においてアイド
ルオリフィス７Ｄを開閉するものであって、エンジン２
からの振動入力に対応する周波数での加振を行うための
フィードバック制御系が存在せず、相対的に安価なもの
であるため、システム全体のコストを低下させることが
できる。

【００３３】なお、上記第二の実施形態によるマウント
システムにおいては、エンジン２の前端をアクティブコ
ントロール型液体封入マウント３、後端を切換型液体封
入マウント７を介して支持したが、図４に示されるよう
に、逆にエンジン２の前端を切換型液体封入マウント
７、後端をアクティブコントロール型液体封入マウント
３で支持した構成としても、上述と同様の効果が実現さ
れる。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係るマウントシステムによる
と、エンジンの前部及び後部のうち一方をアクティブコ
ントロール型マウントを介して支持し、他方を受動型液
体封入マウント、又は切換型液体封入マウントを介して
支持する構成としたため、複数のアクティブコントロー
ル型液体封入マウントで支持した場合のような干渉によ
る入力振動の増幅が起こらず、安定した防振性能が確保
される。

【００３５】また、アクティブコントロール型液体封入
マウントが、エンジンからの入力振動と対応する周波数
で液室を常に加振することにより、前記入力振動による
液室の圧力変化を相殺するためのフィードバック制御系
を有する高価なものであるのに対し、受動型液体封入マ
ウント又は切換型液体封入マウントは、このような制御
系が存在しない安価なものであるため、複数のアクティ
ブコントロール型液体封入マウントを用いた従来のマウ
ントシステムに比較して、コストを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマウントシステムにおいて、アク
ティブコントロール型液体封入マウント及び受動型液体
封入マウントを用いた一実施形態を示す概略的な説明図
である。

【図２】上記実施形態において使用されるアクティブコ
ントロール型液体封入マウントの構造を示す断面図であ
る。

【図３】上記実施形態において使用される受動型液体封
入マウントの構造を示す断面図である。

【図４】本発明に係るマウントシステムにおいて、アク
ティブコントロール型液体封入マウントと受動型液体封
入マウントを用いた他の実施形態を示す概略的な説明図
である。

【図５】本発明に係るマウントシステムにおいて、アク
ティブコントロール型液体封入マウントと切換型液体封
入マウントを用いた一実施形態を示す概略的な説明図で
ある。

【図６】上記実施形態において使用される切換型液体封
入マウントの構造を示す断面図である。

【図７】本発明に係るマウントシステムにおいて、アク
ティブコントロール型液体封入マウントと切換型液体封
入マウントを用いた他の実施形態を示す概略的な説明図
である。

【図８】従来のマウントシステムを示す概略的な説明図
である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ エンジン ３ アクティブコントロール型液体封入マウント ３Ａ，４Ａ，７Ａ 第一液室 ３Ｂ，４Ｂ，７Ｂ 第二液室 ３Ｃ，４Ｃ オリフィス ３１，４１，７１ ケース ３２，４２，７２ センターボス ３３，４３，７３ 支持ばね ３４，４４，７４ ダイアフラム ３５ 電磁アクチュエータ ３５１ 振動板 ３５２ 板ばね ３５３ ヨーク ３５４ 励磁コイル ３５５ 永久磁石 ３６，３７，４６，４７，７６，７７ 取付ボルト ４ 受動型液体封入マウント ４５，７５ 隔壁 ５，６ 防振マウント ７ 切換型液体封入マウント ７Ｃ ショックオリフィス ７Ｄ アイドルオリフィス ７Ｅ 負圧室 ７４ａ 弁部 ７５ａ 鍔部 ７８ 負圧アクチュエータ ７８１ リテーナ ７８２ 駆動ダイアフラム ７８３ コスルスプリング ７８４ ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン（２）の前部及び後部のうち一
   方を、封入液体の液圧変化が０になるようにエンジン回
   転数に応じて制御されるアクティブコントロール型マウ
   ント（３）を介して支持し、 前記エンジン（２）の前部及び後部のうち他方を、アイ
   ドル状態の時に封入液体の液柱共振により低動ばねとな
   る受動型液体封入マウント（４）を介して支持してなる
   ことを特徴とするマウントシステム。
2. 【請求項２】 エンジン（２）の前部及び後部のうち一
   方を、封入液体の液圧変化がが０になるようにエンジン
   回転数に応じて制御されるアクティブコントロール型マ
   ウント（３）を介して支持し、 前記エンジン（２）の前部及び後部のうち他方を、アイ
   ドル状態の時に低動ばねとなるように、封入液体が移動
   するオリフィス（７Ｄ）が開閉制御される切換型液体封
   入マウント（７）を介して支持してなることを特徴とす
   るマウントシステム。