JP2001280405A - 液封防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】液封防振装置においてより広範囲の周波数帯域
を低動バネ化する。 【手段】第１の取付金具１と第２の取付金具２の間に設
けた弾性体３により形成される液室を仕切部材４で主液
室５と副液室７に仕切り、主液室５と副液室７を常時連
通する第１のオリフィス８、アイドル時のみバルブ１０
を開いて連通する第２のオリフィス９を設ける。さらに
主液室５側の開口端部をバルブ１３により開閉し、副液
室７側の他端を弾性膜１２で塞いだ第３のオリフィス１
１を設ける。第３のオリフィス１１は発進時のみバルブ
１３を開いて弾性膜１２の振動により液柱共振を発生さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用エンジン
マウント等に使用して好適な液封防振装置に係り、特に
第１乃至第３からなる計３つのオリフィスを備えたもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用液封エンジンマウントにおいて
は、シェイク振動やチョッピー振動等のアイドル域より
も低い１０Ｈｚ台の周波数域（以下、サスペンションか
らの入力振動域という）に共振点を有する第１のオリフ
ィスを設けたもの並びにこの第１のオリフィスに加えて
２０〜３０Ｈｚ台のアイドル時に共振点を有する開閉自
在の第２のオリフィスを設けたものが知られている。さ
らに４０〜６０Ｈｚ台の発進時に共振点を有する第３の
オリフィスを設けたものも知られている。

【０００３】図５は、従来の液封エンジンマウントにお
ける典型例を略図にして示すものであり、第１の取付金
具１と第２の取付金具２の間に略円錐状をなすゴム等の
弾性体３を設け、その内部空間と第２の取付金具２との
間に弾性体３を壁部の一部とする液室を設け、この液室
を仕切部材４により主液室５と副液室７に区画してあ
る。副液室７は仕切部材４とダイアグラム６との間に形
成され、この副液室７と主液室５を常時連通してサスペ
ンションからの入力振動域におけるするダンピングオリ
フィスとして機能する第１のオリフィス８が仕切部材４
に設けられている。

【０００４】図６は上記図５の液封エンジンマウントに
アイドルオリフィスとして機能する第２のオリフィス９
を追加した図５と同様の略図であり、第２のオリフィス
９は主液室５と副液室７を連絡するとともに、その主液
室５側の開口部が第１のバルブ１０によりアイドル時の
み開くようになっている。

【０００５】図７は図６に加えて第３のオリフィス１１
を設けた図６と同様の図であり、この第３のオリフィス
１１は発進時の振動を遮断する発進オリフィスとして機
能し、その一端は主液室５内へ開放され、他端は副液室
７に臨んで、ゴム膜等の弾性膜１２により覆われてい
る。

【０００６】図３は、これら従来例及び本願発明のエン
ジンマウントにおける減衰及び動バネ特性を示すグラフ
であり、横軸に周波数、縦軸に動バネ定数Ｋ（Ｎ／ｍ
ｍ）及び減衰係数Ｃ（Ｎ・ｓ／ｍ）をとったものであ
る。このうち実線は本願発明に係り、破線は図７の従来
例に係る。また、仮想線は図５に示す従来例の動バネ
特性曲線における反共振、仮想線は図６に示す従来例
の動バネ特性曲線における反共振をそれぞれ示す。

【０００７】まず、図５の従来例における動バネ特性曲
線は、サスペンションからの入力振動域において本願発
明に係る実線と重なり、第１のオリフィス８の共振によ
ってボトムａ１を生じて動バネ定数を下げ、サスペンシ
ョンからの入力振動にて生じる１０Ｈｚ台のシェイク振
動やチョッピー振動を遮断する。同時にとして示す第
１のオリフィス８による減衰特性曲線はこの共振によっ
てピークｂ１を示し、サスペンションからの入力振動域
において低動バネ・高減衰を実現して乗り心地を良くす
る。

【０００８】ところが、この構造の動バネ特性曲線は
に示すように、第１のオリフィス８による共振の反共振
として２０Ｈｚ台のアイドル域に動バネ特性のピークｃ
を生じこのままでは高動バネとなる。そこで図６の構造
を採用することにより、アイドル時に第２のオリフィス
９に設けた第１のバルブ１０を開くと、アイドル域にお
ける第２のオリフィス９の共振により、動バネ特性はボ
トムｄ１を生じ、低動バネ化を実現できる。

【０００９】その反面、で示す動バネ特性曲線のよう
に、ボトムｄ１の反共振として発進域にピークｅを生じ
てこの部分を高動バネ化し、このままでは発進時の振動
遮断が不十分になる場合がある。そこで図７の構造を採
用すると、動バネ特性曲線の反共振エネルギーで弾性
膜１２を振動させ、この膜振動により第３のオリフィス
１１内で液柱共振を発生させるため、動バネ特性曲線
を消滅させてボトムｆ２を生じさせることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、図７の構
造を採用すれば発進時の低動バネ化を実現できる。しか
しながら、図７に示す従来例は第３のオリフィス１１に
おける主液室５側の端部が常時開放されているため、サ
スペンションからの入力振動域やアイドル域においても
主液室５の液圧を吸収するよう弾性変形するので、動バ
ネの各ボトムａ２及びｄ２はａ１及びｄ１に比べて高動
バネとなり、特性曲線全体としても比較的高動バネとな
る。しかも、減衰特性曲線で示すようにピークｂ２が
ｂ１よりも下がるため特性曲線よりも低減衰になる。

【００１１】そのうえ、発進時にボトムｆ２をつけた後
の動バネ特性曲線は、反共振によるピークｇを発進直後
に生じるため、発進域において除去が望まれる高動バネ
部分Ｄを生じる。そこで、弾性膜が設けられる第３のオ
リフィスを設けた場合でも、アイドル域、発進域及びサ
スペンションからの入力振動域の全範囲で低動バネ化で
き、かつサスペンションからの入力振動域で高減衰を実
現できるようにすることが望まれる。また、上記以外の
他の周波数帯域でも同様に反共振のピークを下げてより
広範囲の帯域を低動バネ化することも望まれる。本願発
明はこれらの要請の実現を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は本願発明の原理を
示す図である。なお、図５〜７の従来例と共通部分につ
いては同一符号を用いる。この図において、仕切部材４
に第１のオリフィス８，第２のオリフィス９及び第３の
オリフィス１が設けられている。

【００１３】第１のオリフィス８は主液室５と副液室７
を常時連通してサスペンションからの入力振動域で共振
する。第２のオリフィス９は第１のバルブ１０がアイド
ル域で開いて主液室５と副液室７を連通して共振する。
第３のオリフィス１１は主液室５側の開口端部が第２の
バルブ１３で開閉自在になっており発進時のみ開くよう
になっている。第３のオリフィス１１の副液室７側はゴ
ム等の弾性膜１２により覆われ、第３のオリフィス１１
内に流入した流体を振動可能になっている。

【００１４】図２は各オリフィス部分のみを拡大してそ
の動作について原理的に示す図であり、Ａにサスペンシ
ョンからの入力振動域の状態、Ｂにアイドル域の状態、
Ｃに発進時の状態をそれぞれ示す。これらのオリフィス
は、第１オリフィス８＜第２のオリフィス９＜第３のオ
リフィス１１の順に径が大きくなっている。 なお、第
３のオリフィス１１については、第２のバルブ１３を副
液室７側へ設け、弾性膜１２を主液室５側へ設けること
もできる。また、必ずしも、上記のようにサスペンショ
ンからの入力振動域〜発進時の周波数域内だけで設ける
必要はなく、各オリフィスの目的を変更することによ
り、より低周波数域からより高周波数域を含む帯域もし
くはサスペンションからの入力振動域〜発進時の周波数
域とは別の帯域を対象にすることもできる。但し、これ
らいずれの場合でも、各オリフィスの共振周波数を、第
１のオリフィス、第２のオリフィス、第３のオリフィス
の順に高く設定する。

【００１５】

【発明の効果】図２において、Ａに示すサスペンション
からの入力振動域では、第２のオリフィス９は第１のバ
ルブ１０が閉じ、かつ第３のオリフィス１１も第２のバ
ルブ１３が閉じることにより、第１のオリフィス８のみ
が主液室５と副液室７を連通している。その結果、、図
３に示す動バネ特性曲線のように、サスペンションから
の入力振動域において動バネ定数はボトムａ１を生じ、
かつ減衰特性はピークｂ１を示し、良好な高減衰・低動
バネを実現する。

【００１６】また、Ｂに示すようにアイドル域において
は、第２のオリフィス９に設けられた第１のバルブ１０
が開き、主液室５と副液室７を第２のオリフィス９が連
通するため、第２のオリフィス９の液柱共振が生じる。
その結果、図３のアイドル域において、動バネ定数はボ
トムｃを生じ、低動バネを実現できる。このとき第３の
オリフィス１１は第２のバルブ１３が閉じたままである
ため、第２のオリフィス９へ送り込まれる液量は十分に
確保され、動バネ特性曲線は図３に実線で示すように破
線で示されたものになり、従来例よりも低動バネ化でき
る。

【００１７】さらに発進時になるとＣに示すように、第
２のオリフィス９が第１のバルブ１０を開い（又は閉
じ）たまま、第３のオリフィス１１は第２のバルブ１３
が開き主液室５の流体が第３のオリフィス１１内へ入
る。その結果、第２のオリフィス９における反共振（図
３の特性曲線参照）のエネルギーにより弾性膜１２が
振動するため、第３のオリフィス１１内の流体は弾性膜
１２の振動により上下方向へ振動させられて液柱共振を
生じる。

【００１８】このため図３の発進域において、動バネ定
数は反共振を消滅させボトムｆ２よりも低いボトムｆ
１を生じる。続いてこの共振後に再び第２のバルブ１３
を閉じると、第３のオリフィス１１による共振が無くな
るため、発進時にボトムｆ１をつけた後の動バネ特性曲
線は、図７の従来例で不可避的に発生した反共振のピー
クｇを消滅させ、発進域において除去が望まれる高動バ
ネ部分Ｄを生じさせない。このため、弾性膜１２が設け
られる第３のオリフィス１１を設けた場合でも、アイド
ル域、発進域及びサスペンションからの入力振動域の全
範囲で低動バネ化でき、かつで高減衰を実現できる。

【００１９】また、各オリフィスの目的を変更すること
により、サスペンションからの入力振動域〜発進時の周
波数域に対して、より低周波数域からより高周波数域を
含む帯域もしくは別の帯域を対象にした場合であって
も、各オリフィスの共振周波数を、第１のオリフィス、
第２のオリフィス、第３のオリフィスの順に高く設定す
れば、前記同様の効果、すなわち第３のオリフィスによ
って反共振のピークを下げてより広範囲の帯域を低動バ
ネ化することができ、用途を拡大できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて自動車用液
封エンジンマウントとして構成された実施例を説明す
る。図４は、このエンジンマウントの具体化例であり、
弾性体３の中央部に一体化される第１の取付金具１は、
外表面側に図示省略のエンジンへ取付けるためのボルト
２０を一体化し、主液室５側は細径の首部２１をなして
主液室５内へ突出し、この先端に略皿状の中高周波デバ
イス２２が取付けられている。中高周波デバイス２２は
中高周波域（１００Ｈｚ〜）にて周囲の流体に液柱共振
を生じさせるようになっている。なお、本願発明におい
ては、１００Ｈｚ以下を低周波、１００〜５００Ｈｚを
中周波、５００Ｈｚ以上を高周波という。

【００２１】弾性体３はゴム等公知の材料からなり、中
央側で第１の取付金具１と一体化するとともに、裾部周
囲はフランジ２３をなして第２の取付金具２側の外フラ
ンジ部２６上へ焼き付け一体化されている。弾性体３の
フランジ２３より下方部分である薄肉筒状部２４は図の
下方へ延出し、第２の取付金具２の一部をなす主液室側
円筒部２７内へ焼き付け一体化されて主液室５内へ臨ん
でいる。但し、主液室側円筒部２７及びその外側へ一体
化された外フランジ部２６のうち、一部に穴２８が設け
られ、この上を覆う薄肉筒状部２４の部分が弾性変形可
能な第１弾性膜２５をなしている。

【００２２】この第１弾性膜２５を内外へ貫いてバルブ
１３の取付腕部２９が設けられ、取付腕部２９は外部に
て駆動部材３０へ接続している。駆動部材３０は電磁ソ
レノイド等からなり、取付腕部２９を内外方向や上下方
向へ移動させることによりバルブ１３を開閉動作させる
公知のものであり、例えば外フランジ部２６へ支持され
ている。

【００２３】主液室側円筒部２７の下部は外フランジ３
１をなし、ここで第２の取付金具２を構成する下部側円
筒部３２の上端部に設けられたカシメにより連結されて
いる。下部側円筒部３２の内側は円筒状の支持部材３４
が溶接により一体化され、その上端に形成された内フラ
ンジ３５と主液室側円筒部２７の外フランジ３１との間
に仕切部材４の周囲及びダイアグラム６の周囲を一緒に
挟持固定している。

【００２４】仕切部材４は各樹脂製の上部仕切３６、中
間仕切３７及び下部仕切３８の３部材を上下に重ねて一
体化したものである。上部仕切３６は主液室５側へ開口
する入り口４０を備え、かつ下側が開放された側部通路
４０ａ及びこれと連通して上部仕切３６の中央部に下向
きに開口する中央通路４１を有する。

【００２５】上部仕切３６の下側は中間仕切３７の上面
へ当接し、側部通路４０ａは閉塞されて第２のオリフィ
ス９をなし、中央通路４１は中間仕切３７の中央に形成
された開口４２及びこれと一致して下部仕切３８の中央
部に開口する出口４３と通じている。

【００２６】また、上部仕切３６の他の部分には、側部
通路４０ａ及び中央通路４１と独立して下向きに開放さ
れた通路４０ｂが設けられ、その上部は上部仕切３６の
上面に開口された入り口４５にて主液室５と連通すると
ともに、第２のバルブ１３により開閉され、通路４０ｂ
の下側開口部は中間仕切３７の一部で下方から覆われ、
通路４０ｂの内部を第３のオリフィス１１にするととも
に、中間仕切３７の一部に開口部を設け、この開口部に
第２弾性膜１２を取付けてある。

【００２７】さらに、中間仕切３７の周囲には図の上向
きに開口する円弧状の溝が設けられ、この開口部を上部
仕切３６で閉塞することにより第１のオリフィス８を形
成する。この第１のオリフィス８は図では明らかではな
いが、上部仕切３６に設けられた入り口から主液室５へ
連通し、さらに下部仕切３８に形成され中間仕切３７で
閉じられる下段の円弧状通路４４の一端と連通し、この
円弧状通路４４の他端が副液室７へ開口する。円弧状通
路４４は第１のオリフィス８を構成するため、第１のオ
リフィス８はダンピングオリフィスとして常時主液室５
と副液室７を連通する。

【００２８】これら第１のバルブ１０及び第２のバルブ
１３はそれぞれ公知の方法、例えば、エンジンの回転数
を検出してコンピュータにより制御する。この場合、サ
スペンションからの入力振動域、アイドル域及び発進域
の各域を予めエンジンの回転数で定義しておくことによ
りエンジンの回転数に基づく制御が可能になる。但し、
エンジンの回転数に代えて又は一緒に他のエンジンの運
転状態を表す適宜数値を制御に利用することもできる。

【００２９】出口４３はダイアグラム６の中央部に設け
られている厚肉部４６を第１のバルブ１０で押しつける
ことにより第２のオリフィス９を閉じ、第１のバルブ１
０を下げることにより厚肉部４６を出口４３から離して
第２のオリフィス９を開くようになっている。

【００３０】第１のバルブ１０は、金属又は樹脂からな
るカップ状の心材４７の周囲をゴム等の弾性カバー４８
で一体に覆ったものであり、弾性カバー４８の上部中央
は、押し当て部４９をなしている。また、弾性カバー４
８の周囲は心材４７の存在しない弾性体だけからなる薄
肉のダイアグラム部４８ａをなし、バルブ１０全体の上
下動を可能にしている。

【００３１】ダイアグラム部４８ａを挟んだ弾性カバー
４８の外周は厚肉の環状壁４８ｂをなし、その内側には
補強リング５０が一体化されている。この環状壁４８ｂ
は樹脂製の底部プレート５１上に重ねられ、下部側円筒
部３２の下部内側へ溶接された支持リング５２の上下各
端部をカシメることにより一体化されている。

【００３２】底部プレート５１中央部にはパイプ部５３
が一体に設けられ、バルブ１０と底部プレート５１によ
って、形成された密閉空間５４と外部の図示しない負圧
源とを連通するようになっている。この負圧源により密
閉空間５４内を負圧にするとバルブ１０が負圧によりリ
ターンスプリング５５に抗して下降し、ダイアグラム６
の出口４３を開く。

【００３３】逆に、負圧を停止すると、バルブ１０はリ
ターンスプリング５５により上昇し、ダイアグラム６の
厚肉部４６を出口４３へ押しつけて出口４３を閉じる。
なお、図中の符号５６は、下部側円筒部３２の下部に設
けられた取付フランジであり、ここで図示しない車体側
へボルト止めされる。

【００３４】次に、本実施例の作用を説明する。図１〜
図３において既に説明したように、第３のオリフィス１
１はサスペンションからの入力振動域及びアイドル域に
おいて第２のバルブ１３が閉じているため、第１のオリ
フィス８及び第２のオリフィス９がそれぞれ所定の性能
を発揮して十分な低動バネ化を実現でき、かつサスペン
ションからの入力振動域において十分な高減衰を得るこ
とができる。

【００３５】また、発進時になると第３のオリフィス１
１は、第２のバルブ１３が開くことにより発進時の低動
バネ化を実現でき、その後第２のバルブを再び閉じるこ
とにより、発進時の共振に対する反共振を消滅させて発
進直後の高動バネ化を防止する。このため、発進時及び
発進直後を含む発進域の低動バネ化を実現できるので、
発進時の騒音を低減し、かつ発進ショック等を緩和して
乗り心地を向上させることができる。

【００３６】しかも、第２のバルブ１３は主液室５の側
部に設けた第１弾性膜２５を介して動作するので、第１
弾性膜２５の弾性を利用して操作でき、かつシール性を
向上できる。そのうえ第１弾性膜２５自体も主液室５内
の内圧上昇を吸収するので全体の低動バネ化に貢献でき
る。

【００３７】この発進時に第１のバルブ１０及び第２の
バルブ１３がそれぞれ開いているが、第３のオリフィス
１１の開口径が第１のオリフィス８及び第２のオリフィ
ス９の各開口径よりもかなり大きいので、液柱共振は第
３のオリフィス１１のみにおいて発生することになる。
また発進後エンジンの回転数が所定値まで低下すると、
同時に開いていた第１のバルブ１０及び第２のバルブ１
３がそれぞれ閉じてサスペンションからの入力振動域に
おける状態となり、主液室５及び副液室７を連通する第
１のオリフィス８のみに流体が流入する。但し、第１の
バルブ１０は発進時に閉じるようにすることも可能であ
る。

【００３８】なお、本願発明は上記実施例に限定される
ものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用
が可能である。例えば、第２のバルブ１３を副液室７側
へ設け、弾性膜１２を主液室５側へ設けることもでき
る。

【００３９】また、各オリフィスの目的を変更すること
により、サスペンションからの入力振動域〜発進時の周
波数域に対して、より低周波数域からより高周波数域を
含む帯域もしくは別の帯域を対象にした場合であって
も、各オリフィスの共振周波数を、第１のオリフィス、
第２のオリフィス、第３のオリフィスの順に高く設定す
れば、前記同様の効果、すなわち第３のオリフィスによ
って反共振のピークを下げてより広範囲の帯域を低動バ
ネ化することができ、用途を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の原理を示す概略断面図

【図２】その要部のみを示す図

【図３】本願発明及び従来例の動バネ定数及び減衰性能
を示すグラフ

【図４】実施例の断面図

【図５】従来例の概略断面図

【図６】同上

【図７】同上

【符号の説明】

１：第１の取付金具、２：第２の取付金具、３：弾性
体、４：仕切部材、５：主液室、６：ダイアグラム、
７：副液室、８：第１のオリフィス、９：第２のオリフ
ィス、１０：第１のバルブ、１１：第３のオリフィス、
１２：弾性膜、１３：第２のバルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の取付金具間に弾性体を介
   在させ、この弾性体を壁部の一部とする液室を設け、こ
   の液室内を仕切部材により主液室と副液室に区画し、こ
   れら主液室と副液室を常時連通する第１のオリフィス
   と、開閉自在の第２のオリフィスと、一端開口部側に設
   けた弾性膜の振動により液柱共振を発生する第３のオリ
   フィスとを備た液封防振装置において、前記各オリフィ
   スの共振周波数を、第１のオリフィス、第２のオリフィ
   ス、第３のオリフィスの順に高く設定するとともに、前
   記３のオリフィスの前記弾性膜が設けられている側と反
   対側の開口端部を開閉自在にしたことを特徴とする液封
   防振装置。
2. 【請求項２】 前記第１のオリフィスがサスペンション
   からの入力振動域に共振点を有し、前記第２のオリフィ
   スがアイドル域に共振点を有し、前記第３のオリフィス
   が発進域に共振点を有することを特徴とする請求項１に
   記載した液封防振装置。