JP2009501884A - 液圧式の原動機支承装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、殊に自動車用の液圧式の原動機支承装置に関し、原動機支承装置はゴム弾性の周壁（３）によって画成されかつ液体で満たされた作業室（４）と補償室（７）とを備え、補償室は補償室と作業室との間の分離プレート（５）内の溢流通路（６）を介して作業室に接続され、別の補償室（１０）を備え、別の補償室はバイパス通路（９）を介して作業室に接続され、別の補償室は弾性のベロー（１１）によって形成され、ベローは外側から剛性の壁部材（１２）によって取り囲まれ、ベローと壁部材との間に中間室を形成し、中間室は切り換え装置を介して圧縮性の媒体若しくは空気を充填可能であり、中間室内の媒体若しくは空気は排出可能である形式のものにおいて、本発明に基づき切り換え装置は逆止弁（１４）及び切り換え弁（１５）から成り、逆止弁（１４）は、中間室（１３）内の媒体を剛性の壁部材（１２）の外側へ流出させるために、中間室（１３）と壁部材（１２）の外側とを接続する接続経路としての排出通路内に配置され、切り換え弁（１５）は、中間室（１３）と壁部材（１２）の外側とを接続する別の接続経路としての通気通路（１７）内に配置されて通気通路（１７）を開閉するようになっている。

Description

本発明は、殊に自動車用の液圧式の原動機支承装置であって、ゴム弾性の周壁によって画成されかつ液体で満たされた作業室と補償室とを備えており、前記補償室は該補償室と前記作業室との間の分離プレート内の溢流通路を介して前記作業室に接続されており、さらに別の補償室を備えており、該別の補償室はバイパス通路を介して前記作業室に接続されており、この場合に前記別の補償室は弾性のベローによって形成されており、該ベローは外側から剛性の壁部材によって取り囲まれており、前記ベローと前記壁部材との間に中間室を形成してあり、該中間室は切り換え装置を介して圧縮性の媒体若しくは空気を充填されるようになっており、かつ前記中間室内の前記媒体若しくは空気は、排出されるようになっている形式のものに関する。

前記形式の液圧式の原動機支承装置は種々の構造で知られている。原動機支承装置は、一般的に自動車内での内燃機関若しくはエンジンを支承若しくは支持するために用いられて、内燃機関若しくはエンジンから車体への有害な振動及び騒音の伝達を阻止しようとするものである。内燃機関の支承装置に伝わる振動は、互いに異なる二種類の振動に分けられている。

一方の種類の振動は、約３０Ｈｚを超える振動数領域にあり、内燃機関に自体によって励起され、一般的に十分の数ミリの小さい振幅を有するものである。

他方の種類の振動は、最大１２Ｈｚまでの振動数領域にあり、自動車の走行運転時に路面起伏部上の走行によって生ぜしめられる。この種の振動は、内燃機関の揺動運動を惹起して、前記一方の種類の振動よりも極めて大きな振幅に達するものである。

走行快適性の改善のために、走行運転及びアイドリング運転時に内燃機関に生じる種々の力を原動機支承装置によって受け止め、かつ内燃機関の振動を減衰し、さらに内燃機関から車体、ひいては乗員室内に伝播する騒音振動の伝達を阻止する必要がある。このために原動機支承装置（エンジン支承装置若しくはエンジン支持装置）は種々の振動数領域で動的な弾性係数及び振動角を適合されるようになっていなければならない。

動的なばね弾性係数Cdynは液圧式の原動機支承装置の騒音減衰のための尺度であり、全振動数領域で、特にアイドリング時の共鳴振動領域で小さい値を有するようになっているとよい。振動角δｖは原動機支承装置の減衰作用の尺度であり、内燃機関及び車両の種々の大きさの共鳴振動数の領域で最大であるようになっている。走行運転にとっては例えば１０Ｈｚを中心とする前後の振動数領域を共鳴域とみなし、アイドリング運転にとっては４０Ｈｚを中心とする前後の周波数領域を共鳴域とみなしている。

液圧式の原動機支承装置の減衰特性をアイドリング及び走行運転の異なる要求に適合するために、従来の原動機支承装置は制御可能に形成されており、この場合に原理的に異なる２つの減衰状態を一般的に負圧制御によって生ぜしめるようになっている。

例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第６０１００２２９Ｔ２号明細書により公知の振動減衰のための液圧式の支承装置においては、原動機支承装置の作業室に接続されている付加的な補償室を負圧制御装置によって支承装置の減衰作用のために接続するようになっており、これによって切り換え位置に応じて高い減衰作用と低い減衰作用とを生ぜしめるようになっている。しかしながら該公知の原動機支承装置は構造が煩雑でかつ高い製造コストを必要としている。製造コストは、原動機支承装置を異なる位置に切り換えるための負圧制御装置を負圧管路に接続するために、負圧管路のための材料及び負圧管路の敷設によって生じている。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式の液圧式の原動機支承装置を改善して、該原動機思想装置を走行運転若しくはアイドリング運転に適した減衰状態（減衰位置）に経済的に制御できるようにすることである。

さらに、あらゆる運転条件下で確実に作動しかつ保守整備作業の少なくてすむ制御装置を提供することである。

前記課題を解決するために本発明の構成では、切り換え装置は、少なくとも１つの逆止弁及び少なくとも１つの切り換え弁から成っており、前記逆止弁は、中間室内の媒体を剛性の壁部材の外側へもっぱら流出させるために、中間室壁部材の外側とを接続する接続経路としての排出通路内に配置されており、前記切り換え弁は、中間室と壁部材の外側とを接続する別の接続経路としての通気通路内に配置されていて、該通気通路を開閉するようになっている。

切り換え装置の前記構成により、ほぼすべての構成部分を原動機支承装置内に配置してあり、この場合に有利には電気的に操作可能な導線は車両のケーブル受容部内に問題なく組み込まれるようになっている。

本発明の対象とする液圧式の原動機支承装置は、一般的にまず、走行運転時の共鳴振動数である約１０Ｈｚの領域の振動数に調整されている。このような調整（調和若しくは適合）は、作業室と補償室との間の溢流通路の長さ及び横断面の適切な規定によって行われている。

バイパス通路によって同じく作業室に接続されている付加的な別の補償室は、切り換え装置を用いて接続されるようになっており、これによって原動機支承装置は約１０Ｈｚのもとの振動数領域から、２０Ｈｚを越える高い振動数領域へ移され、該領域の振動数は一般的に内燃機関のアイドリング振動数である。

走行状態若しくはアイドリング状態のために、付加的な補償室の選択的な接続若しくは遮断によって、あらゆる運転条件下での原動機支承装置の最適な減衰特性を実現するようになっている。この場合に付加的な、つまり別の補償室の接続は、本発明に基づく切り換え装置を用いて、電気作動式の切り換え弁で通気通路を開放することによって行われる。通気通路の開放によって、空気は、別の補償室を画成しているベローと該ベローと取り囲んでいる壁部材との間の中間室（空間）内に自由に流入し、かつ該中間室から自由に流出するようになっている。内燃機関若しくはエンジンから作業室のゴム弾性的な周壁を介して該作業室内に伝わり、ひいては該作業室内の液体に作用する振動は、該液体からバイパス通路を経て別の補償室内へ伝えられる。

走行運転のために、原動機支承装置を約１０Ｈｚの振動数領域に適合させてあることに基づき、付加的な補償室の減衰特性を必要としない場合には、通気通路は切り換え弁によって閉じられる。液体を介して引き続き補償室内に伝えられる振動は、中間室内のエアクッション（空気クッション）の空気を、中間室内の空気の逃がしのための逆止弁から押し出して、エアクッションを消滅させることになる。逆止弁は、中間室内への空気流入を阻止している。補償室を画成しているベローは、中間室からのエアクッションの空気の押し出し（エアクッションの消滅）によって、ベローを取り囲む壁部材に接触して、別の補償室内への振動の伝達は遮断されるようになる。

アイドリング運転のための減衰作用を再び生ぜしめるためには、切り換え弁は起動制御され、これによって通気通路は開かれ、付加的な補償室のベローと壁部材との間の中間室は通気されるようになる。

次に本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。図面において、
図１は、本発明に基づく液圧式の原動機支承装置の断面図であり、
図２は、図１の原動機支承装置の下側のケーシング部分（底部カバー）の斜視図であり、
図３は、図２のケーシング部分の一部分の拡大断面図である。

図１に示す本発明に基づく液圧式の原動機支承装置は上方の領域に原動機側の固定部材１を有しており、固定部材（固定要素）は原動機支承装置を自動車の駆動原動機の原動機保持箇所へ固定するために用いられるものである。固定部材１は中間部材２を介してゴム弾性の周壁３に固定されており、周壁３と中間部材２との間の結合は一般的に加硫成形によって行われている。周壁３は該周壁の内側に作業室４を画成しており、作業室（作用室）は液体で満たされている。

作業室４は、周壁３のほかに分離プレート５によっても画成されており、分離プレートは作業室の、中間部分２とは逆の下側に配置されている。分離プレート５の内部に溢流通路６を設けてあり、溢流通路（オーバーフロー通路）は分離プレート５の下側に設けられた補償室７への接続部を形成している。補償室７は一方で分離プレート５によって画成され、かつ他方で分離プレート５の下側に配置されたベロー８によって画成されている。ベロー８は弾性部材からなっていて、補償室のほぼ環状構造を成すように形成されている。分離プレート５内にはさらにバイパス通路９を設けてあり、バイパス通路は作業室４と、原動機支承装置の下方の領域に配置された別の補償室１０との間の接続部を形成している。補償室１０は補償室７に類似して弾性材料からなるベロー１１によって画成されており、該ベローは図示の実施例では補償室７のためのベロー８と一体に成形されている。補償室１０はベロー１１の外側を壁部材１２によって取り囲まれており、この場合にベロー１１と壁部材１２とは、該ベローと壁部材との間に中間室（中空室）１３を形成するように構成されている。

前述の液圧式の原動機支承装置若しくはエンジン支承装置においては、別の補償室１０を設けることによって、互いに異なる２つの減衰特性を原理的に可能にしている。互いに異なる減衰特性は、ベロー１１と該ベロー１１を取り囲む壁部材１２との間の中間室１３が圧縮性の媒体、有利には空気で満たされている場合にも若しくはベロー１１がエアクッションの介在なしに壁部材１２に接触している場合にも得られるようになっている。

ベロー１１をエアクッションの介在なしに壁部材１２に接触させてある場合には、原動機支承装置の減衰作用は、作業室４、溢流通路６並びに補償室７内に存在する液体の運動によってのみ生ぜしめられるようになっている。駆動原動機から固定部材１を経て原動機支承装置内に導入された振動は、ゴム弾性の周壁３を介して作業室４内の液体に伝達され、これによって液体は部分的に作業室４から溢流通路６内へ押し退けられる。押し退けられた液体は補償室７内に達して、そこで該補償室内のエアクッションを部分的に押し退けるようになっている。

分離プレート内に設けられている付加的な減衰装置も振動の減衰作用を生ぜしめて、原動機支承装置の減衰作用を助成するものであるものの、これについての詳細は本発明の要旨ではないのでここでは省略してある。

振動技術的な条件に応じて、分離プレート内の減衰装置と関連して溢流通路の長さ及び断面積の適切な選択によって原動機支承装置は、走行運転時に生じる約１０Ｈｚの範囲の減衰振動数に適合されるようになっている。

原動機若しくはエンジンは車両静止状態でのアイドリング運転時には約２０Ｈｚを超える範囲の共鳴振動を発生しており、該共鳴運動の減衰には、原動機支承装置を１０Ｈｚの振動数に調和させてある手段は不十分である。解決手段として、原動機支承装置は、付加的なバイパス通路９を介在させることによって、約２０Ｈｚを超える範囲の高い振動周波数に調和させられるようになっている。このために、補償室１０のベロー１１と該ベローを取り囲む壁部材１２との間に中間室１３を形成して、バイパス通路９内への流れを可能にしてある。

原動機支承装置の互いに異なる両方の切り換え状態若しくは作動状態は、中間室１３に対する圧縮性の媒体、有利には空気の充填若しくは排出によって生ぜしめられている。この場合に中間室１３の充填及び排出は、本発明に基づく切り換え装置によって行われるようになっており、切り換え装置は実質的に２つの構成要素、実施例で逆止弁１４及び切り換え弁１５から成っている。切り換え装置の両方の構成要素は、原動機支承装置の下側の領域、つまり底部カバー１６の領域のみを描く図２に示してある。底部カバー１６は、原動機支承装置の下側の閉鎖部分を成していて、補償室７のためのベロー８を損傷から保護している。底部カバー１６内には、付加的な補償室１０の槽状若しくは桶状に形成された壁部材１２も配置してある。ベロー１１を取り囲む壁部材１２は、環状の、つまり全周にわたって延びる側壁部分１２ａ及び底部１２ｂによって形成されている。

図２に示してあるように、側壁部分１２ａには貫通孔を設けてあり、該貫通孔内に弾性材料からなる逆止弁１４を配置してある。さらに側壁部分１２ａに通気通路１７を設けてあり、該通気通路は切り換え弁１５によって開閉されるようになっている。

切り換え弁１５は、図示の実施例では電気作動式の電磁弁として形成されている。電磁弁は従来技術の構造で形成されていて、ケーシング部材１８内に収容されたマグネットコイル、並進移動式のロッド１９並びに該ロッド１９の前端部に配置された弁閉鎖体２０を備えている。図３の拡大図に示してあるように、ロッド１９の往復運動によって通気通路１７は、底部カバー１６の内室に対して開閉されるようになっている。底部カバー１６は、原動機支承装置の外側との空気交換のために底部カバーの壁部材に通気開口部２１を有している。

図面に示してあるように、作動装置全体を底部カバー１６内に配置してあり、電気的な導線２２のみが底部カバー１６を通って外側へ導かれている。

原動機支承装置の互いに異なる両方の作動位置（切り換え状態若しくは作動状態）の切り換えを説明するために、切り換え弁１５は閉じた状態にあり、したがって中間室１３内の空気は逃がされないようになっている状態から出発する。切り換え弁１５に加えて補償室１０の壁部材１２に配置してある逆止弁１４は、中間室１３からの空気の逃がしを可能にするように形成されており、補償室１０内に導入された液体は中間室１３内の空気を押し退けるようになっている。中間室１３から空気を押し退けると、ベロー１１は壁部材１２に接触して、これによって補償室１０の付加的な減衰作用はもはや生じないようになっている。

補償室７のみが有効であり、その結果、本発明に基づく原動機支承装置は、従来のように走行運転用の振動減衰式の支承装置（支持装置）として働くようになっている。小さい振幅、例えば０．５乃至１ｍｍ以下（及び比較的高い振動数、例えば２０Ｈｚを越える振動数）の振動は、分離プレート５内の減衰装置によって減衰されるのに対して、比較的に低い振動数（例えば２０Ｈｚ以下）、及び大きな振幅（例えば１ｍｍを越える振幅）の振動は、溢流通路内への液体の移動によって減衰されるようになっており、該移動は補償室７の下側で底部カバー１６内に存在するエアクッションによって可能になっており、エアクッションは補償室７内に進入する液体によって部分的に押し退けられる。

アイドリング運転時に、つまり２０Ｈｚを越える振動に対応して補償室１０内で減衰作用を生ぜしめる場合には、中間室１３内にエアクッションを形成するために、切り換え弁１５は開かれ、通気通路１７を介して空気を底部カバー１６の内部から中間室１３内へ流入させるようになっている。このような処置によって、補償室１０はバイパス通路９を介して液体を付加的に受容できるようになっている。

逆止弁１４は、図３に拡大して示してあるように、弾性材料から横断面円形若しくは横断面楕円形に形成された栓体として成形されており、栓体（閉鎖栓）は中央に１つの孔２３を有しており、該孔は弾性材料の弾性作用によって閉じられている。逆止弁の、中間室に向いた側から圧力が逆止弁に作用すると、孔２３は開き、中間室１３内にある圧縮性の媒体は逃がされる。逆止弁に作用している圧力が中間室１３の排気に基づき低下すると、孔２３は自動的に閉じ、その結果、底部カバー１６の内部から中間室１３内への空気の逆流は確実に阻止される。

新規な切り換え装置は完全に、原動機支承装置ケーシング内に、ここでは底部カバー１６の内部内に配置されるようになっている。公知技術の原動機支承装置の負圧制御による費用のかかる操作とは異なって、電磁弁への給電しか必要としておらず、このことは本発明に基づく液圧式の原動機支承装置の構成費用を著しく削減している。

原動機支承装置の断面図 図１の原動機支承装置の底部カバーの斜視図 図２の底部カバーの一部分の拡大断面図

符号の説明

１ 固定部材、 ２ 中間部材、 ３ 周壁、 ４ 作業室、 ５ 分離プレート、 ６ 溢流通路、 ７ 補償室、 ８ ベロー、 ９ バイパス通路、 １０ 補償室、 １１ ベロー、 １２ 壁部材、 １２ａ 側壁部分、 １２ｂ 底部、 １３ 中間室、 １４ 逆止弁、 １５ 切り換え弁、 １６ 底部カバー、 １７ 通気通路、 １８ ケーシング部材、 １９ ロッド、 ２０ 弁閉鎖体、 ２１ 通気開口部、 ２２ 導線、 ２３ 孔

Claims (5)

1. 液圧式の原動機支承装置、殊に自動車用の液圧式の原動機支承装置であって、ゴム弾性の周壁によって画成されかつ液体で満たされた作業室と補償室とを備えており、前記補償室は該補償室と前記作業室との間の分離プレート内の溢流通路を介して前記作業室に接続されており、さらに別の補償室を備えており、該別の補償室はバイパス通路を介して前記作業室に接続されており、この場合に前記別の補償室は弾性のベローによって形成されており、該ベローは外側から剛性の壁部材によって取り囲まれており、前記ベローと前記壁部材との間に中間室を形成してあり、該中間室は切り換え装置を介して圧縮性の媒体若しくは空気を充填されるようになっており、かつ前記中間室内の前記媒体若しくは空気は、排出されるようになっている形式のものにおいて、切り換え装置は少なくとも１つの逆止弁（１４）及び少なくとも１つの切り換え弁（１５）から成っており、前記逆止弁（１４）は、中間室（１３）内の媒体を剛性の壁部材（１２）の外側へ流出させるために、中間室（１３）と壁部材（１２）の外側とを接続する接続経路としての排出通路内に配置されており、前記切り換え弁（１５）は、中間室（１３）と壁部材（１２）の外側とを接続する別の接続経路としての通気通路（１７）内に配置されていて、該通気通路（１７）を開閉するようになっていることを特徴とする、液圧式の原動機支承装置。
2. 切り換え弁（１５）は電磁弁として形成されている請求項１に記載の原動機支承装置。
3. 逆止弁（１４）は、弾性部材からなる栓体として形成されており、栓体は中央に設けられた孔（２３）を有している請求項１に記載の原動機支承装置。
4. 切り換え弁（１５）は補償室（７）の下側で原動機支承装置のケーシング（１８）内に配置されている請求項１から３のいずれか１項に記載の原動機支承装置。
5. 排出通路及び通気通路（１７）は、別の補償室（１０）の、パイパス通路（９）と逆の下側の領域に配置されている請求項１から４のいずれか１項に記載の原動機支承装置。

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