JP2562685B2 - 車両用流体封入式マウント装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、電気粘性流体を用いた車両用流体封入式マ
ウント装置において、該電気粘性流体の見掛け上の粘度
を印加電圧で増減制御して、オリフィス通路内での流動
を制御し得るようにした構造の改良に係り、特に流体温
度の上昇による電気粘性流体の抵抗値の低下に起因して
惹起される消費電流の増大を抑制して、電源等の保護を
図るための技術に関するものである。

（背景技術） 電気粘性流体は、電界の作用の有無、或いは作用する
電界の大きさによって見掛け上の粘度が変化する流体で
あり、印加電圧の制御によって、その見掛け上の粘度
（以下、単に粘度という）を増減制御できることから、
近年、車両における防振装置たる流体封入式マウント装
置において、封入流体として電気粘性流体を用い、その
特異な性質を利用して種々の機能を得る試みが為されて
いる。

ところで、かかる防振装置たる流体封入式マウント装
置における封入流体として電気粘性流体を用いた装置に
おいては、流体室間を連通せしめるオリフィス通路内
で、電気粘性流体を挟んで電気的に対向するように電極
が設けられて、それら電極間に印加される電圧が制御さ
れることによって、電気粘性流体の粘度が増減制御さ
れ、以て該オリフィス通路内における電気粘性流体の流
動が制御せしめられることとなるが、電気粘性流体は、
一般に、その流体温度が高くなると、その流体温度の上
昇に伴って電気抵抗値が急激に低下し、その電気抵抗値
の低下によって電流密度が増大すると、その電流密度の
増大化に伴って自己発熱して、その流体温度が更に上昇
し、そのような循環の繰り返しによって消費電流の著し
い増大を招くといった性質を有していることから、車両
への装着部位の運転条件に伴なう雰囲気温度の上昇によ
り、電気粘性流体の流体温度が高くなり得るような形態
で用いられるマウント装置にあっては、電気粘性流体の
流体温度が高くなった場合において、消費電流が実質的
に無制限に増大して、電源の過負荷を招き、かかる過負
荷現象によって電源やその周辺機器に支障を来すといっ
た問題があった。

（解決課題） 本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであ
り、その解決すべき課題とするところは、封入流体とし
て電気活性流体を使用した車両用流体封入式マウント装
置において、たとえ電気粘性流体の流体温度が高くなっ
て、電気粘性流体の抵抗値が著しく低減するようなこと
があっても、電源の消費電流が無制限に増大するような
ことを良好に制御して、電源の過負荷現象を良好に回避
し、もってかかる電源の過負荷現象によって電源やその
周辺機器等に支障を来さないようにする技術を確立する
ことにある。また、本発明は、車両の消費電力の増大、
ひいては燃費の悪化を避けるべく、出来るだけ小さい容
量の電源で、マウントの特性を、電気粘性流体を利用し
て可変と為すことにある。

（解決手段） そして、かかる課題を解決するために、本発明にあっ
ては、振動入力方向に所定距離を隔てて配置された第一
の支持体と第二の支持体とを、ゴム弾性体にて弾性的に
連結すると共に、振動入力方向に略直角な方向に配され
た仕切壁を挟んで、防振されるべき振動が入力せしめら
れる受圧室を前記第一の支持体側に、少なくとも一部が
可撓性膜にて画成された容積可変の平衡室を前記第二の
支持体側に、それぞれ形成し、それら受圧室および平衡
室に所定の電気粘性流体を封入する一方、それら受圧室
と平衡室との間に、それら両室を相互に連通せしめるオ
リフィス通路を設け、更にかかるオリフィス通路の対向
する内壁にそれぞれ電極を設けて、それら電極に対する
電圧の印加状態をON、OFF切換制御せしめることによ
り、該電気粘性流体の粘度を増減させて、該オリフィス
通路内での電気粘性流体の流動を阻止若しくは許容し得
るようにした車両用流体封入式マウント装置において、
前記電極と、該電極に電圧を印加するための電源との間
に、固定抵抗として、前記電気粘性流体の最高使用温度
等における電極感の電気抵抗値の１〜５倍の抵抗値を有
する抵抗体を直列に介在せしめ、流体温度の上昇による
前記電気粘性流体の抵抗値の低減に起因する消費電流の
増大を、かかる抵抗体の電気抵抗に基づいて抑制せしめ
るようにしたのである。

（作用および効果） かかる本発明に従う電気粘性流体使用の流体封入式マ
ウント装置にあっては、車両への装着部位の運転条件に
伴なう雰囲気温度の上昇により、電気粘性流体の流体温
度が高くなって、その電気抵抗値が著しく小さくなり、
電気粘性流体を挟んで電気的に対向する電極間が仮に短
絡状態に近い状態になっても、電源の消費電流は、電極
と電源との間に直列に挿入された抵抗体（固定抵抗）の
所定の抵抗値によって、その最大値が規制されることと
なる。従って、そのときの消費電力が電源の許容容量以
下に収まるように、その抵抗体の抵抗値を事前に設定す
れば、電気粘性流体の電気抵抗値の低減に起因する消費
電力の増大によって、電源が過負荷になることが良好に
防止され、過負荷現象によって電源やその周辺機器に支
障を来すようなことが良好に回避されることとなる。つ
まり、これによって、電気粘性流体使用の流体封入式マ
ウント装置の信頼性が大幅に向上され得ることとなるの
である。

また、本発明に従う電気粘性流体使用の流体封入式マ
ウント装置によれば、前述のように、固定抵抗として、
抵抗体の抵抗値の事前の設定によって、最大消費電流、
ひいては最大消費電力を規定できることから、燃費の悪
化抑制や装置の煩雑化、大型化等を来たすことなく、電
源の小容量化並びに小型化を図り得るといった利点があ
るのであり、また電気粘性流体の電流密度の激増を良好
に抑制できると共に、電流密度の増大による自己発熱を
抑制して、電気粘性流体の熱暴走を良好に回避でき、更
には、電気粘性流体の抵抗値の低下に伴ってその印加電
圧を低下できることから、電気粘性流体の見掛け上の粘
度を大幅に安定化して、マウントの所期の機能をより安
定して得ることができるといった利点もあるのである。

（実施例） 以下、本発明をより一層具体的に明らかによるため
に、電気粘性流体に対する電界の作用状態を切換制御す
ることによって、異なる防振特性が要求される同一周波
数域のアイドリング振動とシェイク振動とを共に有効に
防振し得るようにした自動車用エンジンマウントに本発
明を適用した場合について、その一実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。

先ず、第１図には、本発明に従う電気粘性流体使用の
流体封入式マウント装置としての自動車用エンジンマウ
ントの一例が示されている。そこにおいて、10は、ブロ
ック状を呈する上側支持金具であり、また12は、上方に
開口した有底円筒形状を呈する下側支持金具であって、
上下で対向するように同心的に配置され、環状のゴム弾
性体14を介して弾性的に連結せしめられている。そし
て、上側支持金具10の上面には、該金具10をエンジン側
に固定するための取付ボルト16が立設されており、また
下側支持金具12の底壁部には、該金具12を車体側に固定
するための取付ボルト18が立設せしめられている。

下側支持金具12は、その底部を構成する底部金具20
と、その開口部を構成する開口部金具22と、それらの間
に介装された２個のスペーサ金具24、26とから成ってい
る。そして、かかる下側支持金具12の底部金具20と下側
のスペーサ金具26との間で周縁部を流体密に挟持され
て、ゴム弾性膜からなるダイヤフラム28が配設され、か
かるダイヤフラム28と前記ゴム弾性体14間において密閉
空間が形成されて、かかる密閉空間内に、電界の作用に
よって粘度が実質的に変化する所定の電気粘性流体30が
封入せしめられている。

なお、第１図において、31は、周縁部を開口部金具22
とスペーサ金具24との間で流体密に挟持されてゴム弾性
体14の内面部位に一体的に設けられたNBR等からなる保
護ゴム膜であり、電気粘性流体30からゴム弾性体14を保
護するために設けられている。

電気粘性流体30が封入された密閉空間内には、外周縁
部を前記スペーサ金具24、26間で流体密に挟持されて、
環状のオリフィス形成部材32が配設されており、またか
かるオリフィス形成部材32の内周面に形成された環状溝
にて周縁部を板厚方向に所定量移動可能に保持されて、
円板状の可動板36が配設されている。そして、かかる可
動板36によって、前記電気粘性流体30を収容する密閉空
間が、ゴム弾性体14側の受圧室38とダイヤフラム28側の
平衡室40とに仕切られている。

可動板36を保持するオリフィス形成部材32は、フッソ
樹脂等、電気粘性流体30に対して実質的に電気絶縁材料
と認められ得る、通常、体積抵抗率が10¹⁵Ωcm程度以上
の耐有機溶媒性の材料からなる上オリフィス形成部材4
2、下オリフィス形成部材44、内側封止部材46および外
側封止部材48が、一体的に組み付けられて構成されたも
のであり、その内部に環状の空間を備えている。そし
て、第２図に示されているように、上オリフィス形成部
材42と下オリフィス形成部材44との互いに異なる位相位
置にそれぞれ通孔50、52が形成されて、該環状空間内に
前記受圧室38と平衡室40とを連通する長短二つのオリフ
ィス通路54、56が形成されており、それら二つのオリフ
ィス通路54、56を通じて受圧室38および平衡室40内の電
気粘性流体30が相互に流動され得るようになっている。

そして、ここでは、第１図に示されているように、流
路長の短い側のオリフィス通路54内において、上下で対
向する壁面に、一定の距離を隔てて対向する状態で、オ
リフィス通路54の略全長にわたって一対の板状電極58、
60が配設され、それら板状電極58、60に昇圧装置（電
源）62が接続されて、それら電極58、60間に所定の電流
高電圧が印加され得るようになっていると共に、陽極側
の電極60と昇圧装置62との間に固定抵抗たる抵抗体64が
直列に介在せしめられて、電極58、60間の電気抵抗値が
著しく低下した場合にあっても、昇圧装置62の消費電
流、すなわち消費電力が、昇圧装置62の許容容量以下に
抑えられるようになっている。

このようなエンジンマウントにおいては、電極58、60
間に電圧が印加されない状態では、オリフィス通路54内
に位置する電気粘性流体30に対して電界が作用されるこ
とはなく、オリフィス通路54内に位置する電気粘性流体
30の粘度は、オリフィス通路56内に位置する電気粘性流
体30のそれと同様に、低く維持される。従って、かかる
電圧無印加状態（OFF）では、電気粘性流体30は主とし
て、流動抵抗の小さいオリフィス通路54を通過させられ
ることとなる。

一方、電極58、60間に電圧が印加されると（ON状
態）、オリフィス通路54内に位置する電気粘性流体30の
粘度が実質的に（見掛け上）著しく大きくなって、オリ
フィス通路54の流動抵抗が著しく増大し、電気粘性流体
30の流動が実質的に阻止されるようになる。従って、こ
の場合には、電気粘性流体30は主として流路長の長いオ
リフィス通路56を通過せしめられるようになる。

つまり、かかるエンジンマウントにおいては、電極5
8、60への電圧の印加状態をON、OFF切換制御することに
より、電気粘性流体30が通過するオリフィス通路を実質
的に任意に選択できるのであり、従って、オリフィス通
路56をアイドリング振動およびシェイク振動の発生周波
数域（10〜30Hz程度）にチューニングする一方、オリフ
ィス通路54をその周波数域よりも高く設定して、自動車
走行時とアイドリング時においてそれら電極58、60への
電圧の印加状態をON、OFF切換制御するようにすれば、
アイドリング時において低減衰、高動バネ特性を達成し
て、アイドリング振動を良好に遮断できると共に、走行
時において高減衰、低動バネ特性を達成して、シェイク
振動を良好に減衰し得るのであり、これによって、異な
る防振特性が要求される同一周波数域のアイドリング振
動とシェイク振動とに対して共に良好な防振効果が発揮
されることとなるのである。

なお、かかるエンジンマウントにおいては、前記可動
板36の板厚方向への移動に基づいて、こもり音等の高周
波数域の振動が良好に遮断されることとなる。

ところで、前記電気粘性流体30は、その流体温度が上
がると、電気抵抗値が著しく小さくなるといった性質を
有しており、何等かの原因で電気粘性特性30の流体温度
が高くなると、電気粘性流体30の電気抵抗値が著しく小
さくなって、常温時と比較した場合、電極58、60間が短
絡された状態に近くなる。従って、昇圧装置62の出力電
圧を抵抗体64で分圧することなく、そのまま電極58、60
間に印加するようにした場合には、電気粘性流体30の流
体温度上昇時において昇圧装置62の出力電流（消費電
流）が著しく増大し、昇圧装置62の許容容量よりもその
消費電力が増大するようになって、昇圧装置62、更には
その周縁機器を損傷させる恐れが生じる。

しかしながら、本実施例のエンジンマウントにおいて
は、前述のように、昇圧装置62と電極60との間に抵抗体
64が直列に挿入せしめられているため、たとえ電極58、
60間の電気抵抗値が著しく小さくなった場合にあって
も、その抵抗体64の抵抗値で規定される電流値以下に昇
圧装置62の出力電流が抑制されるのであり、従って、昇
圧装置62の出力電流が実質的に無制限に増大して昇圧装
置62が過負荷になるようなことが良好に回避されて、そ
の過負荷現象によって昇圧装置62やその周辺機器が損傷
せしめられるようなことが良好に回避されるのである。

しかも、本実施例のエンジンマウントにおいては、上
述のように、抵抗体64によって昇圧装置62の最大消費電
流（最大消費電力）が規定されることから、消費電流が
実質的に無制限に増大することを考慮して昇圧装置（電
源）62を大容量化する必要がなく、昇圧装置62を有利に
小容量化・小型化できるといった利点もあるのであり、
またその最大消費電流の規制によって電気粘性流体30の
電流密度が無制限に増大するようなことが良好に抑制さ
れると共に、その電流密度の増大化に伴う電気粘性流体
30の自己発熱による温度上昇が良好に回避され、更には
電気粘性流体30の電気抵抗値の低下によってかかる電気
粘性流体30に対する印加電圧が低下せしめられることか
ら、電気粘性流体30の流体温度上昇時の見掛け上の粘
度、ひいては電気粘性流体30の流体温度上昇時における
電圧印加時のエンジンマウントの防振特性が、大幅に安
定化せしめられるといった利点もあるのである。

なお、前記抵抗体64の抵抗値は、電気粘性流体30の特
性等によっても異なるが、それがあまり大き過ぎると、
常温時の抵抗体64での分担電圧が大幅に大きくなり、常
温状態の電気粘性流体30に所期の電圧が印加するため
に、昇圧装置62の出力電圧を著しく大きくしなければな
らないといった不具合を生じ、またそれが小さ過ぎる
と、電気粘性流体30の流体温度が高くなって、その電気
抵抗値が小さくなったとき、消費電流が小さく抑えるこ
とが困難となることから、通常は、電気粘性流体30の流
体温度が最高使用温度時にある場合の電極58、60間の電
気抵抗値の１〜５倍に設定されることとなる。

以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、これは
文字通りの例示であり、本発明が、かかる具体例に限定
して解釈されるべきものではなく、その趣旨を逸脱しな
い範囲内において、種々なる変更、修正、改良等を施し
た態様で実施できることは、言うまでもないところであ
る。

例えば、前記実施例では、抵抗体64が陽極側の電極60
と電源としての昇圧装置62との間に設けられていたが、
陰極側の電極58と昇圧装置62との間に抵抗体64を直列に
挿入して設けるようにすることも可能であり、また各電
極58、60と昇圧装置62との間に、抵抗値の総和がその抵
抗体64の抵抗値と同等となる抵抗体をそれぞれ直列に挿
入して設けるようにすることも可能である。

また、前記実施例では、電源が直流電源である場合の
例について述べたが、直流電源の代わりに交流電源を用
いる装置に本発明を適用することも可能であり、例示の
エンジンマウント以外の他の防振装置に本発明を適用す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う電気粘性流体使用の流体封入式
マウント装置の一例としてのエンジンマウントを示す断
面説明図であり、第２図は、第１図のエンジンマウント
のオリフィス形成部材と可動板との組立体を取り出して
示す平面図である。 30:電気粘性流体、58、60:電極 62:昇圧装置（電源）、64:抵抗体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動入力方向に所定距離を隔てて配置され
   た第一の支持体と第二の支持体とを、ゴム弾性体にて弾
   性的に連結すると共に、振動入力方向に略直角な方向に
   配された仕切壁を挟んで、防振されるべき振動が入力せ
   しめられる受圧室を前記第一の支持体側に、少なくとも
   一部が可撓性膜にて画成された容積可変の平衡室を前記
   第二の支持体側に、それぞれ形成し、それら受圧室およ
   び平衡室に所定の電気粘性流体を封入する一方、それら
   受圧室と平衡室との間に、それら両室を相互に連通せし
   めるオリフィス通路を設け、更にかかるオリフィス通路
   の対向する内壁にそれぞれ電極を設けて、それら電極に
   対する電圧の印加状態をON、OFF切換制御せしめること
   により、該電気粘性流体の粘度を増減させて、該オリフ
   ィス通路内での電気粘性流体の流動を阻止若しくは許容
   し得るようにした車両用流体封入式マウント装置におい
   て、 前記電極と、該電極に電圧を印加するための電源との間
   に、固定抵抗として、前記電気粘性流体の最高使用温度
   等における電極感の電気抵抗値の１〜５倍の抵抗値を有
   する抵抗体を直列に介在せしめ、流体温度の上昇による
   前記電気粘性流体の抵抗値の低減に起因する消費電流の
   増大を、かかる抵抗体の電気抵抗に基づいて抑制せしめ
   るようにしたことを特徴とする車両用流体封入式カウン
   ト装置。
2. 【請求項２】前記オリフィス通路が長短二つのオリフィ
   ス通路にて構成されており、そのうちの流路長の短い方
   のオリフィス通路内に、前記電極が配設されている請求
   項１に記載の車両用流体封入式明細書装置。