JP2017508111A - 多状態を電子的切り替え可能なエンジンマウント組立体 - Google Patents

Abstract

エンジンマウント組立体は、ハウジングと、ハウジング内に受容される慣性トラックと、第１の側において関連した第１の流体チャンバと連通し、第２の側において関連した第２の流体チャンバと連通するように構成される、細長い流体緩衝された第１の経路と、を含む。緩衝されない第２の経路は、関連した第１の流体チャンバおよび関連した第２の流体チャンバと連通するように構成される。分離器は、ハウジングにおいて受容され、ハウジングにおけるアイドルダイヤフラムは、緩衝を選択的に変更するため、第１の流体チャンバおよび第２の流体チャンバの間の連通を選択的に制御する。ハウジングにおける第１のポートおよび第２のポートは、分離器およびアイドルダイヤフラムとそれぞれ連通する。第１のソレノイドは、第１のポートを通る流体の流れを選択的に制御し、第２のソレノイドは、第２のポートを通る流体の流れを選択的に制御する。【選択図】図４

Description

[0001]本願は、２０１４年１月２日に出願された米国仮特許出願番号第６１／９２３，０２０号の優先権を主張するものであり、その開示は、本明細書において参照により、ここに明確に組み込まれる。

[0002]本開示は、緩衝器組立体、特に、多段階を切り替え可能な慣性トラック（ｉｎｅｒｔｉａ ｔｒａｃｋ）組立体に関する。

[0003]自動車の技術者は、道路からの入力のような様々な源に起因する揺れおよび振動応答を制御するために、液圧式に緩衝されるエラストマーのパワートレインマウントを使用することが多い。これは、通常、振動によって励振されたときにポンプとして機能するハイドロリック流体空洞部を含むゴム絶縁器の形式となる。ポンピングされた流体は、慣性トラックと呼ばれるチューブを通して振動する。慣性トラックは、振動エネルギを消失させて揺れ応答を低減するための流体共振システムおよび関連した緩衝作用を形成する。しばしば、流体システムにおいて「バイパスバルブ」が設けられることが望ましく、このことによって、ポンピングされた流体は、振動を除外するのに緩衝ではなく絶縁が好ましい特定の状態の下、典型的には低振幅振動（エンジンアイドル速度入力など）の下で慣性トラックをバイパスし、低圧タンクへ直接流れ込むことが可能となる。このバイパスバルブは通常、簡易なゴムディスクまたは他の平面形状の形式を取るものであり、低圧タンクへの短い直接的ルートを提供するために配置された２つの有孔剛体形状体（穴の空いた金属プレートなど）の間に嵌合される。ディスクの厚さと有孔プレートの間隙との間にクリアランスがあることで、小さな振動入力の場合にポンプチャンバと低圧タンクとの間で阻害されない流れもたらし、一方で、高振幅振動の間は、効果的に経路をシールし、かつ流体が慣性トラックを通過して流れるようにすることが可能になる。上記ディスク、または振動入力の振幅によって流体の流れを再配向する他の形状は、分離器と称される。

[0004]切り替え可能なハイドロリックエンジンマウントのための基本的技術は、数年に亘り産業において知られてきており、共通の権利者で所有されて公開された出願、国際特許出願公開第２００９１０５７６８Ａ１号および国際特許出願公開第２０１０／０８０６３０号は、代表的なエンジンマウント組立体を図示し、記載する。ポートの開放および閉止によって、ハイドロリックマウントを流体緩衝された状態から緩衝されない状態へ物理的切り替えることがよく判る。しかしながら、これが実現され得る複数の方法がある。

[0005]多くの真空起動されるハードウェアは、製造を容易にするために外部に取り付けられる。この外部取り付けは、マウント応答の効率を低下させる傾向がある。多くの従来の設計はダイヤフラムを使用しており、このダイヤフラムはかさ空間（ｖｏｌｕｍｅ）を囲んでおり、該ダイヤフラム下に空気ばねを形成しており、外部ポートに対して取り付けられたものである。この外部ポートを開放および閉止することが、マウント状態を、すなわち剛性応答または緩衝応答を「切り替える」ために使用される方法である。切り替えた「開放」状態において、空気は、かさ空間から大気へとポンピングされ得る。たとえば、ハイドロリックエンジンマウントは、開放切り替え（かさ空間が大気に対して開放される）状態で、低い支承ばね剛性を有し、エンジンマウントはアイドル振動（低振幅、高周波数）を緩衝しまたは絶縁する。切り替え「閉止」状態においては、かさ空間が閉止されまたはシールされるため、かさ空間内の空気は硬いばねとして機能し、緩衝流体が、第１の流体チャンバまたは作動流体チャンバと第２の流体チャンバまたは補償流体チャンバとの間で前後に移送されて、高振幅、低周波数振動を緩衝する。閉止されたポートによって形成された空気ばね（閉止されたかさ空間）は、流体圧力の一部が空気ばねを圧縮するために使用されるので、通常であれば慣性トラックを通してポンピングされ得る流体の圧力を低減する。

[0006]多くの切り替え可能なハイドロリックエンジンマウントと同様に、このマウントは、パワートレインを停止させ、パワートレインの動作に対して緩衝を提供し、パワートレインの移動を制御し、パワートレインを車のシャーシから絶縁することを意図される。多状態のマウントにおける切り替え機構は、マウントが４つの状態で切り替えることを可能とする。それら状態のうち２つの状態は、マウントの流体の効果がコンプライアンス振動から分離されることを可能とし、他の２つの状態は、マウントの緩衝および周波数応答を調整する。

[0007]改良された切り替え可能な慣性トラック組立体、それを組み合わせる（packaging）関連した方法、真空駆動された多状態のマウントと同じ方法で機能するが、真空の代わりに、状態を切り替えるためのソレノイドを使用し、電子的故障が存在する場合に、分離されたハイドロマウントとして機能する設計の必要が存在する。

[0008]エンジンマウント組立体は、ハウジングと、ハウジング内に受容され、ハウジング内に受容された慣性トラックであって、第１の側において関連した第１の流体チャンバと連通し、かつ、第２の側において関連した第２の流体チャンバと連通するように構成された細長い流体緩衝される第１の経路と、関連した第１の流体チャンバおよび関連した第２の流体チャンバと連通するように構成された緩衝されない第２の経路と、を有する慣性トラックと、ハウジング内に受容された分離器と、選択的に緩衝を変更するために第１の流体チャンバおよび第２の流体チャンバの間の連通を選択的に制御するハウジングにおけるアイドルダイヤフラムと、分離器およびアイドルダイヤフラムとそれぞれ連通するハウジングにおける第１のポートおよび第２のポートと、をそれぞれ含む。第１のソレノイドは、第１のポートを通る流体の流れを選択的に制御し、第２のソレノイドは、第２のポートを通る流体の流れを選択的に制御する。

[0009]第１のソレノイドは、第２のソレノイドより大きい。
[0010]電力がないとき、組立体は、分離されたハイドロマウントとして動作する。
[0011]第１のソレノイドはアイドル流体ポートであり、第２のソレノイドは分離器空気ポートである。

[0012]第１のポートは通常閉止され、第２のポートは通常開放される。
[0013]ダイヤフラムは、それを通る第１の開口部を含む。
[0014]第１の開口部は、第２のソレノイドと整列させられる。

[0015]慣性トラックは、ダイヤフラムの第１の開口部を通して延びて分離器と連通する、細長い空気ポート部材を含む。
[0016]ダイヤフラムカバーは、ダイヤフラムと第１のソレノイドおよび第２のソレノイドとの間に挿入される。

[0017]ダイヤフラムカバーは、細長い空気ポート部材の終端を第２のソレノイドと整列させるために、終端を受容する支持部を含む。
[0018]可動なバルブは、慣性トラックにおいてアイドルポート（ｉｄｌｅ ｐｏｒｔ）を通る流れを制御する。

[0019]付勢ばねは、アイドルポートを有する通常閉止位置へとバルブを押圧する。
[0020]多段階に切り替え可能な慣性トラック組立体を製造する方法は、ハウジングを提供するステップと、ハウジング内に、第１の側において関連した第１の流体チャンバと連通し、第２の側において関連した第２の流体チャンバと連通するように構成された細長い流体緩衝される第１の経路と、関連した第１の流体チャンバおよび関連した第２の流体チャンバと連通するように構成された緩衝されない第２の経路と、を有する慣性トラックを配置するステップと、第１の経路および第２の経路の少なくとも一方を選択的に閉止するために、ハウジング内に分離器を提供するステップと、第１の流体チャンバと第２の流体チャンバとの間の連通を選択的に制御し、緩衝の状態を選択的に変更するために、ハウジングにダイヤフラムを供給するステップと、分離器およびアイドルダイヤフラムとそれぞれ連通するために、ハウジング内に第１のポートおよび第２のポートを提供するステップと、第１のポートを通る流体の流れおよび第２のポートを通る流体の流れをそれぞれ制御する第１のソレノイドおよび第２のソレノイドを提供するステップと、を含む。

[0021]さらなる他の特徴および利点が、以下の詳細な説明において示される。

[0022]組み立てられたハイドロリックエンジンマウントまたはハイドロマウントの斜視図である。 [0023]図１のマウント組立体の様々な構成要素の分解図である。 [0024]図１および図２の組み立てられたマウントの縦断面図である。 [0025]図３の下部の拡大図である。 [0026]切り替え可能なエンジンマウントにおいて使用されるソレノイド組立体の斜視図である。 切り替え可能なエンジンマウントにおいて使用されるソレノイド組立体の斜視図である。

[0027]最初に図１〜図３を参照すると、図示されたエンジンマウントまたはハイドロマウント組立体１００がある。より詳細には、マウント組立体１００は、概して円錐台のように形状化され、当技術分野で従来通り主として弾性ゴムのようなエラストマー材料で作られる第１のもしくはエラストマーの構成要素または主要ゴム要素１０４を受容するように寸法化された、制限器または外部ハウジング１０２を含む。締結部またはボルト１０６は、概して当業者に知られた方法でパワートレインまたはエンジン（図示せず）に対して締結するために、主要ゴム要素１０４から外方に延びる。締結部１０６は、少なくとも第１のエラストマー部材１０４内に覆われた部分を有する金属支承部材１０８（図３）と協働する。さらに、主要ゴム要素１０４の下部周縁部は、剛性および支持を付加するために主要ゴム要素内で成形された金属補強材１１０のような補強材を含んでもよい。

[0028]主要ゴム要素１０４は、締結部１０６が制限器内で中央開口部１１２を通して延びるように、制限器ハウジング１０２内に受容される。制限器１０２の内部肩１１４（図３）は、主要ゴム要素１０４の補強された下部に当接して係合する。さらに、主要ゴム要素１０４の下部は、第１または上部流体チャンバ１１６の部分、すなわちエンジンマウント１００の高圧側を形成する。第１の流体チャンバ１１６の残りのものは、慣性トラック組立体１２０によって画成され、そのさらなる詳細は、以下で説明される。参照符号１２２により示される慣性トラック組立体の上部表面の外側径方向部分は、第１の流体チャンバ１１６をシールするために、当接してかつシールするように、主要ゴム要素１０４に係合する。図３において特に明らかなように、少なくとも慣性トラック組立体１２０の部分は、制限器ハウジング１０２内に受容される。参照符号１２４により示される下部表面に沿った第２の、外側径方向部分は、ゴムブートまたはダイヤフラム１３０によって、特にその上部周縁部１３２によりシールするように係合される。さらに以下で説明される理由のため、ダイヤフラム１３０は、それを通る開口部１３４を含む。ダイヤフラム１３０は、好適にはエラストマーのダイヤフラムよりも剛体の材料で形成され、制限器ハウジング１０２と噛み合うように係合するダイヤフラムカバー１４０によって保護される。ダイヤフラムカバー１４０が制限器１０２に対して締結されたとき、主要ゴム要素１０４の下部外周縁およびダイヤフラムの周縁部１３２は、慣性トラック組立体１２０の対向する側部または面１２２、１２４それぞれとシールするように係合する。

[0029]振動または変位がパワートレインからマウント内へと受け入れられるとき、流体は、第１の流体チャンバ１１６から様々な経路で慣性トラック組立体１２０を通して圧送される。特に、引き続き図１〜図３、および、付加的に図４を参照すると、慣性トラック組立体１２０は、第１すなわち上部流体チャンバ１１６と第２すなわち下部流体チャンバ１５０との間に配置される。したがって、慣性トラック組立体１２０の上部側は、マウントの高圧側と関連する。他方で、慣性トラック組立体１２０の下部表面は、第２すなわち下部流体チャンバ１５０と関連し、マウントの低圧側と称されることもある。流体は、上部から底部へと慣性トラック組立体１２０を通して圧送される。慣性トラック組立体１２０の流体応答は、分離器１６０およびダイヤフラム１３０に依存する。

[0030]上述のように、ダイヤフラム１３０は、慣性トラック組立体１２０の下側に対してその周縁周りでシールされ、したがって、エンジンマウントの第２または下部チャンバ１５０を形成する。第１のチャンバ１１６と第２のチャンバ１５０との間の流体は、細長い蛇行経路１７２を通して、または、より直接的なバイパスもしくはアイドルポート通路１７４を通して流れる。

[0031]図３および図４に示されるように、通路１７４は、第１またはアイドルポートバルブ１６６によって閉止される。アイドルポートバルブ１６６は、アイドルポートバルブを閉止位置へと（図に示されたように下方に）押圧するばね１６８によって与えられる付勢力の結果として通常閉止される。結果として、流体は、細長い蛇行経路１７２を介して第１および第２のチャンバ１１６、１５０の間で連通する。流体は、振動エネルギ（たとえば、非アイドルの、高振幅振動）を緩和するために、慣性トラック１２０において細長い経路１７２を通して送られる。

[0032]第１のソレノイド１８０は、ソレノイドが励磁されたときにステム／プレート１８２が（示されるように上方に）延ばされ、ダイヤフラム１３０の下側を押し、ダイヤフラム１３０がばね１６８の下向きの付勢力に打ち勝つようにアイドルポートバルブ１６６を上方に押すようにして取り付けられる。この励磁されたソレノイド動作は、アイドルポートバルブ１６６を開放し、こうして第１のチャンバ１１６と第２のチャンバ１５０との間の連通を可能とするように通路１７４が開放される。典型的には、第１のソレノイド１８０は、アイドル状態の間、および、アイドルポート通路１７４を通る流体の流れを可能とするようにアイドルバルブ１６６を上方に押すことによってのみ機能し、目的のアイドルレートの低下が形成される。第１のソレノイド１８０が非励磁とされたとき、通路１７４が閉止される。

[0033]第２のソレノイド１９０は、分離器空気ポートとも称される、第２のポートまたは通路２００を通して流れを制御する。ステム／シール部材１９２は、第２のソレノイド１９０が励磁されたとき、分離器空気ポート２００とのシール係合へと延びる。第２のポート２００をシールすることによって、分離器１６０の下の空気は、もはや周囲または大気へと排出しない。顕著にも、通路２００は、分離器１６０の下の空洞部２０２（図４）から慣性トラック組立体１２０の残りの部分を通して下方に延び、ここで、通路はダイヤフラム１３０における対応する開口部１３４を通る。支持部材１４２は、保護用カバー部材１４０から上方に延び、第２のソレノイド１９０を覆う。支持部材１４２は、その上部において、ダイヤフラム１３０における開口部１３４と整列される開口部１４４を含み、分離器空気ポート２００の部分をさらに受容する。支持部材１４２、特に、ダイヤフラムおよび支持部材における整列された開口部１３４、１４４のそれぞれは、第２のソレノイド１９０のシール部材１９２との選択的係合のため、適切に分離器空気ポート通路２００の終端を位置決めする。励磁されたとき、第２のソレノイド１９０は、分離器空気ポート２００をシールするためにシール部材１９２を押圧し、これにより、分離器１６０の下の空洞部２０２内に空気を閉じ込める。これは、分離器１６０の移動を停止させる。好適には、第２のソレノイド１９０は、アイドル状態においても機能する。

[0034]図においてさらに明らかなように、第１のソレノイド１８０は、第２のソレノイド１９０より大きい。第２のソレノイド１９０は、第１すなわちアイドルソレノイド１８０よりもかなり低い動力を要求し、それ故、相対的寸法が小さくされる。

[0035]上で示され、説明された多状態の電気的マウントの別の好適な特徴は、電子的故障がないときに、第１および第２のソレノイド１８０、１９０の両方が後退され、結果、アイドルポート通路１７４がアイドルポートバルブ１６６によって閉止され、分離器空気ポート２００が、分離器１６０の下の空洞部２０２が周囲と連通するように開放されることである。これは、組立体が分離されたハイドロマウントとして動作することを可能とする。

[0036]本明細書に書かれた記載は、最良の態様を含む開示を記載するため、かつ、さらにいかなる当業者も本開示を作り、かつ、使用することを可能とし得るための、例を使用する。本開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者において生じる他の例を含んでもよい。こうした他の例は、それらが特許請求の範囲の文字的言語と相違しない構造的要素を有する場合、または、それらが特許請求の範囲の文字的言語と非実質的な違いを備えた均等な構造要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内であることが意図される。さらに、本開示は、例として当初示されたように、構成要素および／またはステップの組合せ、および、請求項の組合せの保護を求めることを、構成要素および／またはステップの他の組合せおよび請求項の組合せの可能な保護を求めることと共に、審査の間意図される。

Claims (17)

1. 多状態を電子的切り替え可能なエンジンマウント組立体であって、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に受容された慣性トラックであって、第１の側において関連した第１の流体チャンバと連通し、かつ、第２の側において関連した第２の流体チャンバと連通するように構成された細長い流体緩衝される第１の経路と、前記関連した第１の流体チャンバおよび前記関連した第２の流体チャンバと連通するように構成された緩衝されない第２の経路と、を有する慣性トラックと、
   分離器と、
   選択的に前記緩衝を変更するために前記第１の流体チャンバおよび前記第２の流体チャンバの間の連通を選択的に制御する前記ハウジングにおけるアイドルダイヤフラムと、
   前記分離器および前記アイドルダイヤフラムとそれぞれ連通する、前記ハウジングにおける第１（アイドル）ポートおよび第２（分離器）ポートと、
   前記第１のポートを通る流体の流れを選択的に制御する第１のソレノイドと、
   前記第２のポートを通る流体の流れを選択的に制御する第２のソレノイドと、を備えた、エンジンマウント組立体。
2. 前記第１のソレノイドが、前記第２のソレノイドより大きい、請求項１に記載の組立体。
3. 電力がないとき、前記組立体が分離されたハイドロマウントとして動作する、請求項１に記載の組立体。
4. 前記第１のポートが通常閉止され、前記第２のポートが通常開放される、請求項３に記載の組立体。
5. 前記第１のソレノイドがアイドル流体ポートである、請求項３に記載の組立体。
6. 前記第２のソレノイドが、分離器空気ポートである、請求項５に記載の組立体。
7. 前記ダイヤフラムがそれを通る第１の開口部を含む、請求項１に記載の組立体。
8. 前記第１の開口部が前記第２のソレノイドと整列させられた、請求項７に記載の組立体。
9. 前記慣性トラックが、前記ダイヤフラムの前記第１の開口部を通して延びて前記分離器と連通する、細長い空気ポート部材を含む、請求項８に記載の組立体。
10. 前記ダイヤフラムと前記第１のソレノイドおよび前記第２のソレノイドとの間に挿入されたダイヤフラムカバーをさらに備える、請求項９に記載の組立体。
11. 前記ダイヤフラムカバーが、前記細長い空気ポート部材の終端を前記第２のソレノイドと整列させるために、前記終端を受容する支持部を含む、請求項１０に記載の組立体。
12. 前記慣性トラックにおいてアイドルポートを通る流れを制御する可動なバルブをさらに備えた、請求項１に記載の組立体。
13. 前記アイドルポートを有する通常閉止位置へと前記バルブを押圧する付勢ばねをさらに備えた、請求項１２に記載の組立体。
14. エンジンマウントを製造する方法であって、
    ハウジングを提供するステップと、
    前記ハウジング内に、第１の側において関連した第１の流体チャンバと連通し、第２の側において関連した第２の流体チャンバと連通するように構成された細長い流体緩衝される第１の経路と、前記関連した第１の流体チャンバおよび前記関連した第２の流体チャンバと連通するように構成された緩衝されない第２の経路と、を有する慣性トラックを配置するステップと、
    前記第１の経路および前記第２の経路の少なくとも一方を選択的に閉止するために、前記ハウジング内に分離器を提供するステップと、
    前記第１の流体チャンバと前記第２の流体チャンバとの間の連通を選択的に制御し、前記緩衝の状態を選択的に変更するために、前記ハウジングにダイヤフラムを供給するステップと、
    前記分離器および前記アイドルダイヤフラムとそれぞれ連通するために、前記ハウジング内に第１のポートおよび第２のポートを提供するステップと、
    前記第１のポートを通る流体の流れおよび前記第２のポートを通る流体の流れをそれぞれ制御する第１のソレノイドおよび第２のソレノイドを提供するステップと、を含む、方法。
15. 前記第１のソレノイドを前記第２のソレノイドより大きくすることを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記第１のポートが通常閉止されるアイドル流体ポートを提供することを含む、請求項１４に記載の方法。
17. 前記第２のポートが、通常開放される分離器空気ポートを提供することを含む、請求項１６に記載の方法。

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